半导体封装方法技术

一种半导体封装方法，在芯片其第一表面与芯片承载件粘置并与的电性连接后，于芯片承载件上粘接并敷镀有与形成封装胶体的封装化合物及芯片间具不良黏结性的接口层的覆接片模板，使覆接片模板得以接口层承接于芯片上对应第一表面的第二表面上的方式覆接于芯片上进行模压，植球，切单，与加热等作业，于此等作业完成后，得顺利将接口层，覆接片，及形成于覆接片上方的封装胶体一并去除，而不会造成芯片的第二表面产生溢胶，并得确保芯片于模压作业中不会因为受到压迫而造成裂损的问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种，特别是关于一种将芯片表面外露以提升散热效率的芯片外露型。
技术介绍
如何有效释放半导体芯片所产生的热量，以确保包覆有半导体芯片的半导体封装件的使用寿命及品质，一直为半导体封装业界的一大课题。由于用以包覆半导体芯片的封装胶体(Encapsulant or Package Body)均是由热传导性较差化合物所构成，如环氧树脂(Molding Compound)等，使芯片产生的热量往往无法通过封装化合物有效释放，故在半导体封装件中加入一散热片(Heat Sink or Heat Block)，以借助散热性好的金属材料制成的散热片提升散热效率，是目前采用的一个可行的方式。但当散热片也被封装胶体完全包覆，使芯片产生的热量的散热途径仍须通过封装胶体时，散热效果的提升依然有限，甚至仍无法符合散热的需求。因而，若能使芯片的表面外露于封装胶体，这样芯片产生的热量就由外露的表面直接释放在大气中，成为一种较理想的结构。因此，在第5,450,283号美国专利中专利技术的有如附图5所示的半导体封装件。该半导体封装件10是使芯片18的顶面22外露出用以包覆该芯片18的封装胶体40。由于芯片18的顶面22外露出封装胶体40而直接与大气接触，故芯片18产生的热量得以直接释放至大气中，其散热途径毋须通经封装胶体40，使这种半导体封装件10的散热效率有所提高。然而，该种半导体封装件10在制造上存在若干的缺点。首先，该芯片18与基板12粘接后，置入封装模具的模穴30中进行该封装胶体40的模压作业(Molding)时，如附图6所示，须先将一胶片(Tape)38粘置于模穴30的顶壁上，使封装模具合模后该芯片18的顶面22得通过该胶片38顶抵至模穴30的顶壁，以避免该芯片18的顶面22上形成有溢胶(Flash)；然而，若芯片18于基板12上的粘接高度控制不佳而导致该粘接有芯片18的基板12的整体高度过低，使该芯片18的顶面22未能通过该胶片38有效地顶抵至模穴30的顶壁，于两者间形成有间隙时，用来形成该封装胶体40的封装化合物即会溢胶于芯片18的顶面22上。一旦芯片18的顶面22上形成有溢胶，除会影响该芯片18的散热效率外，并会造成制成品外观上的不整洁，往往需进行去胶(Deflash)的后处理；然而，这种去胶处理不仅耗时，增加封装成本，且还会导致制成品受损。反之，若该粘接有芯片18的基板12的整体高度过高，导致芯片18通过该胶片38顶抵住模穴30的顶壁的力量过大，则往往会使质脆的芯片18因过度的压力而裂损(Crack)。同时，用以粘接于模穴30的顶壁上的胶片38为安全地通过高温的模压作业，多是由昂贵的耐高温材料制成，令封装成本无法降低。此外，胶片38须确确实实而平整地逐一粘置在每个模穴30的顶壁上，从而增加整体封装过程的复杂性与工时，因此这种耗时费力的高难度制造过程，不利封装成本的降低与封装效率的提升。且封装模具的合模压力仍会经由该胶片38传递至芯片18，有可能造成芯片18的裂损，令封装制成品的优良率无法有效提升，其制造费用难以降低。再有，这种半导体封装件10所使用的封装模具一般是具有不同尺寸，可应用于不同尺寸的产品，故增加模具的购置与管理成本，且于进行模压作业时，须随产品尺寸的改变而更换封装模具，更是增加了工时并降低了生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的即在于提供一种将芯片表面外露的，使该芯片产生的热量可由外露于大气中的表面直接释放且无溢胶的产生，从而提高半导体封装件的散热效率。本专利技术的另一目的在于提供一种将芯片表面外露的，使其在模压过程中不会造成芯片的裂损，提升制成品的优良率。本专利技术的再一目的在于提供一种将芯片表面外露的，毋须事先将胶片粘置于模穴的顶壁上，可简化制造过程，减少封装的耗时，以及降低成本。本专利技术的又一目的在于提供一种将芯片表面外露的，使该芯片与基板粘接的作业无需控制其高度，从而降低封装成本及提升优良率。本专利技术的再一目的在于提供一种将芯片表面外露的，其所使用的封装模具可应用于不同尺寸的产品，而不用随产品尺寸的改变而更换封装模具，故可降低封装成本及机具的管理成本。为达到上述及其它目的，本专利技术所提供的将芯片表面外露的，包括下列步骤准备一如矩阵式(Matrix type)基板模片的芯片承载件；于各基板的第二表面上的预设位置处接置并电性连接至少一芯片的第一表面；准备一大小足以完全遮覆住封装件外型线的覆接片模板，该覆接片模板的第一表面上敷设有与形成封装胶体的封装化合物及芯片间具有不良粘接性的接口层，使该接口层与封装化合物及芯片间的粘接性小于该接口层与覆接片模板间的粘接性；将该覆接片模板由该接口层接合于该芯片上，使各该覆接片以第一表面上的接口层承接于芯片上对应第一表面的第二表面上部的方式覆接于各芯片上；进行模压作业；进行植球作业；进行切单作业；以及对各切单后的半成品加热，以使该接口层与该芯片及形成于该芯片周围的封装胶体间由于热膨胀系数(Coefficient of ThermalExpansion；CTE)的不同而产生不同的热膨胀效应，形成分层现象，轻易地将该接口层，覆接片，及形成于该覆接片的第二表面上的封装胶体一并自该芯片的第二表面及形成于该芯片周围的封装胶体的表面上去除。该覆接片模板与芯片粘接后的结构体的高度是低于用以形成该封装胶体的封装模具的模穴高度，因此，在模压作业时，形成该封装胶体的封装化合物会覆盖于该覆接片模板的第二表面上。因该接口层与芯片及封装化合物的表面间的粘接性不佳，使该接口层与封装化合物及芯片间的粘接性小于该接口层与覆接片模板间的粘接性，故于封装胶体成型后，借由加热产生分层而轻易地将该接口层，覆接片，及形成于该覆接片的第二表面上的封装化合物去除。同时，因该芯片的外露表面于封装模具的模穴中，不会顶触至模穴的顶壁，故毋须事先于模穴的顶壁上粘置任何胶片，而可简化制造过程，不会在模压作业中出现芯片裂损的情况。再有，由于芯片承载件、芯片及覆接片模板组成的结构体具有高度上的弹性，同时芯片承载件上的基板亦可视芯片尺寸或半导体封装件形式而自由地调整其数量及配置，因此在不需更换封装模具的情况下，可用单一封装模具进行不同高度及尺寸的封装件的模压过程。该覆接片模板23A可由铜、铝、铜合金或铝合金等金属材料制成，也可由表面包覆有如铜、铝、铜合金或铝合金等金属箔或金属层，以胶片(Tape)或树脂，如聚二丁烯(Bismaleimide TriazineBT)等材质为基板所制成。而该覆接片模板上的接口层是分别由黏胶(Adhesives)、环氧树脂(Epoxy)、金、铬、镍或其合金等金属或特氟龙(Teflon)等材料组成，这些材料与一般的芯片及封装化合物之间粘接性不佳，使该接口层与封装化合物及芯片间的粘接性小于该接口层与覆接片模板间的粘接性，以令该接口层，覆接片，及形成于该覆接片的第二表面上的封装化合物经加热产生分层，可自该芯片的第二表面及形成于该芯片周围的封装胶体的表面上轻易地剥落。在本专利技术的较佳具体例中，该芯片承载件是由至少一球栅阵列式(Ball Grid ArrayBGA)基板所构成，在该基板上开设有至少一开孔以供焊线通过该开孔而电性连接该基板与芯片，该基板的第一表面上并植接有多个焊球以作为芯片与外界装置电性连接的介质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装方法，其特征在于，该方法包括下列步骤： 准备一芯片承载件； 于该芯片承载件的第二表面上的预设位置处接置并电性连接至少一芯片的第一表面； 准备一大小足以完全遮覆住封装件外型线的覆接片模板，该覆接片模板的第一表面上敷设有与形成封装胶体的封装化合物及该芯片间具有不良粘接性的接口层； 将该覆接片模板第一表面上的该接口层承接于该芯片上对应第一表面的第二表面上部的方式覆接于该芯片上； 进行模压作业； 进行植球作业； 进行切单作业； 对各切单后的半成品加热；以及 将该接口层，覆接片，及形成于该覆接片的第二表面上的封装胶体一并自该芯片的第二表面及形成于该芯片周围的该封装胶体的表面上去除。

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装方法，其特征在于，该方法包括下列步骤准备一芯片承载件；于该芯片承载件的第二表面上的预设位置处接置并电性连接至少一芯片的第一表面；准备一大小足以完全遮覆住封装件外型线的覆接片模板，该覆接片模板的第一表面上敷设有与形成封装胶体的封装化合物及该芯片间具有不良粘接性的接口层；将该覆接片模板第一表面上的该接口层承接于该芯片上对应第一表面的第二表面上部的方式覆接于该芯片上；进行模压作业；进行植球作业；进行切单作业；对各切单后的半成品加热；以及将该接口层，覆接片，及形成于该覆接片的第二表面上的封装胶体一并自该芯片的第二表面及形成于该芯片周围的该封装胶体的表面上去除。2.如权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，该接口层与封装化合物及芯片间的黏结性小于该接口层与覆接片模板间的黏结性。3.如权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，该接口层是选自黏胶、环氧树脂、金、铬、镍、其合金及特氟龙材料所组成的材料中的一种所形成。4.如权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，该覆接片模板可由铜、铝、铜合金或铝合金等金属材料制成，也可由表面包覆有如铜、铝、铜合金或铝合金等金属箔或金属层，以胶片或树脂，如聚二丁烯等材质为基板所制成。5.如权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，该芯片是以焊线由该芯片的第一表面通过开设于该芯片承载件上的开孔电性连接至该芯片承载件上对应第二表面的第一表面上。6.如权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，该芯片是借覆晶方式由该芯片的第一表面电性连接至该芯片承载件的第二表面上。7.如权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，该芯片的侧表面是予以粗糙化处理。8.如权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，该芯片的侧表面是予以凹凸化处理。9.如权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，该芯片的侧表面是予以皱褶化处理。10.如权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，该覆接片模板的第一表面上还设有与该基板模片接合的接置部。11.如权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，该覆接片模板的第一表面上是予以粗糙化处理。12.如权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，该覆接片模板的第一表面上是予以凹凸化处理。13.如权利要求1所述的半导体封装方法，其特征在于，该覆接片模板的第一表面上是予以皱褶化处理。14.一种半导体封装方法，其特征在于，该方法包括下列步骤准备一开设有至少一开孔的基板模片；于该基板模片的第二表面上的预设位置处接置至少一芯片的第一表面；以焊线由该芯片的第一表面通过该开孔电性连接至该基板模片上对应第二表面的第一表面上；准备一大小足以完全遮覆住封装件外型线的覆接片模板，该覆接片模板的第一表面上敷设有与形成封装胶体的封装化合物及该芯片间具不良黏结性的接口层；将该覆接片模板第一表面上的该接口层以承接于该芯片上对应第一表面的第二表面上部的方式覆接于该芯片上；进行模压作业；进行植球作业；进行切单作业；对各切单后的半成品加热；以及将该接口层，该覆接片，及形成于该覆接片的第二表面上的封装胶体一并自该芯片的第二表面及形成于该芯片周围的该封装胶体的表面上去除。15.如权利要求14所述的半导体封装方法，其特征在于，该接口层与封装化合物及芯片间的黏结性小于该接口层与覆接片模板间的黏结性。16.如权利要求14所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宗达，黄建屏，萧承旭，
申请(专利权)人：矽品精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]