具有散热柱的半导体晶圆及封装构造制造技术

本实用新型专利技术公开一种具有散热柱的半导体晶圆及封装构造，所述半导体封装构造包含：一芯片、一绝缘区、一金属层及至少一散热柱。在晶圆作业期间，在所述芯片的上表面形成所述金属层，并于所述金属层上形成所述至少一散热柱。本实用新型专利技术通过所述散热柱可大幅提高所述半导体封装构造的散热效率，并且所述散热柱与所述芯片的结合稳固性良好。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种半导体晶圆及封装构造，特别是有关于一种具有散热柱的半导体晶圆及封装构造。
技术介绍
现今，半导体封装产业为了满足各种高密度封装的需求，逐渐发展出各种不同型式的封装构造，其中各种不同的系统封装(system in package, SIP)设计概念常用于架构高密度封装构造。一般而言，系统封装可分为多芯片模块(multi chip module, MCM)、封装体上堆栈封装体(package on package, POP)及封装体内堆栈封装体(package inpackage, PIP)等。然而,随着芯片的堆栈与累加,原本存在半导体封装构造中的芯片散热 问题就更为严重。有几种现有应用于半导体封装构造的散热方式，举例如下。请参照图I所示，其揭示一种现有具堆栈芯片的封装构造，其包含一封装基板11、一第一芯片12、一第二芯片13、数条第一导线14及数条第二导线15。所述封装基板11依序承载所述第一芯片12及第二芯片13，其中所述第一芯片12例如为中央处理单元(CPU)的芯片，所述第二芯片13例如为适当规格的内存芯片(如DRAM或FLASH)。所述第一芯片12的有源表面朝上，及其背面朝下且贴附于所述封装基板11上；所述第二芯片13的有源表面朝上，及其背面朝下且贴附于所述第一芯片12的有源表面上。所述第一芯片12及所述第二芯片13分别通过所述第一导线14及第二导线15电性连接所述封装基板11。为了增加散热效果，在封装构造的上表面贴付一散热片(或称热沉，heat sink) 16以增加封装构造的散热效果。另外，请参照图2所示，其揭示另一种现有多芯片的封装构造，其包含一封装基板21、一第一芯片22、一第二芯片23、数条导线24及数个凸块25。所述封装基板21依序承载所述第一芯片22及第二芯片23，其中所述第一芯片22例如为中央处理单元(CPU)的芯片，所述第二芯片23例如为适当规格的内存芯片(如DRAM或FLASH)。所述第一芯片22的有源表面朝上，及其背面朝下且贴附于所述封装基板21上，所述第一芯片22通过所述导线24电性连接所述封装基板21 ;所述第二芯片23设于所述第一芯片22的上方，所述第二芯片23的有源表面朝下，所述第二芯片23通过所述数个凸块25电性连接所述第一芯片22。为了增加散热效果，在封装构造的上表面设有一金属散热层26，以增加封装构造的散热效果。虽然，图I或2的封装构造但仍具有一些缺点，例如若封装构造采用散热片的方式，那么散热片黏贴的稳固性并不可靠；若封装构造采用平面状的金属散热层，则多半增加的散热效果有限。故，有必要提供一种具有散热柱的半导体晶圆及封装构造，以解决现有技术所存在的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种具有散热柱的半导体晶圆及封装构造，以解决现有多芯片封装技术所存在的散热构造不稳固或散热性不佳的技术问题。本技术的主要目的在于提供一种半导体晶圆及封装构造，所述半导体封装构造包含一芯片、一绝缘区、一金属层及至少一散热柱。在晶圆作业期间，在所述芯片的上表面形成所述金属层，并于所述金属层上形成所述至少一散热柱。本技术通过所述散热柱可大幅提高所述半导体封装构造的散热效率，并且所述散热柱与所述芯片的结合稳固性良好。为达成本技术的前述目的，本技术提供一种半导体晶圆，其中所述半导体晶圆包含数个芯片；一绝缘连接区，连接及支撑所述数个芯片，其中所述数个芯片是呈数组状的等距排列在所述绝缘连接区中； 一重布线层，形成在所述数个芯片及绝缘连接区的一第一表面上；一金属层，形成在所述数个芯片及绝缘连接区的一第二表面上；以及数个散热柱，对应每一芯片的位置形成在所述金属层上。在本技术的一实施例中，所述第一表面电路层选自中央处理单元、逻辑集成电路、微机电系统、整合式无源组件装置、动态随机存取内存或闪存内存的表面电路。在本技术的一实施例中，所述芯片各为一硅芯片区，所述绝缘连接区为一环氧树脂层。在本技术的一实施例中，所述金属层包含一钛粘着层及一铜种子层。在本技术的一实施例中，所述散热柱选自柱状凸块，如铜柱凸块或镍柱凸块。再者，本技术提供另一种半导体封装构造，其中所述半导体封装构造包含一芯片；一绝缘区，形成在所述芯片的周边；一重布线层，形成在所述芯片及绝缘区的一第一表面上；一金属层，形成在所述芯片及绝缘区的一第二表面上；以及至少一散热柱，形成在所述金属层上。在本技术的一实施例中，所述金属层包含一钛粘着层及一铜种子层。在本技术的一实施例中，所述散热柱选自柱状凸块，如铜柱凸块或镍柱凸块。在本技术的一实施例中，所述散热柱为多个，排列成一直行状，一数组状或一圆圈状。在本技术的一实施例中，所述绝缘区为一环氧树脂层。附图说明图I是一现有具散热片的多芯片封装构造的示意图。图2是另一现有具金属散热层的多芯片封装构造的示意图。图3A、3B、3C及3D是本技术第一实施例半导体晶圆及芯片的制造方法各步骤的示意图。图4是本技术第一实施例半导体封装构造的示意图。图5是本技术第二实施例半导体封装构造的示意图。具体实施方式为让本技术上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本技术较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。再者，本技术所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本技术，而非用以限制本技术。请参照图3A、3B、3C及3D所示，其概要揭示本技术第一实施例半导体晶圆及芯片的制造方法各步骤的示意图，本技术将于下文利用图3A至3D逐一详细说明第一实施例之上述各步骤的制造过程及其加工原理。请参照图3A所示，本技术第一实施例的半导体晶圆及芯片的制造方法首先是提供一半导体晶圆30，其中所述半导体晶圆30是以晶圆制造工艺先在其第一表面加工形成表面电路层(未绘示)，可以预定义出数个芯片31，此时的芯片31仍相互邻接，尚未进行分割单离。再者，所述半导体晶圆30例如选自一硅晶圆，同时所述数个芯片31即为数个硅芯片区，但并不限于此。请参照图3B所示，本技术第一实施例的半导体晶圆及芯片的制造方法接着是对图3A的半导体晶圆30进行切割，以形成每个独立单一的芯片31，另外准备一支撑框34和一保护胶带33，但也可以使用其它等效支撑组件来替代。此时，利用机械手臂逐一吸取而将已各自独立的芯片31依序重新布置于此支撑框34的保护胶带33上，因而形成另一个重新布置排列位置的半导体晶圆38。在切割后，每二相邻芯片31之间各具有一间距32，接着对所述间距32进行注胶作业，以在所述间距32位置形成一绝缘连接区35 (图3C)，所述绝缘连接区35例如为一环氧树脂层，其材料特别是可做为电路板绝缘层或封装胶材的环氧树脂化合物，但并不仅限于此。所述绝缘连接区35可以绝缘的连接及支撑所述数个芯片31，其中所述数个芯片31是概呈数组/矩阵状的等距排列在所述绝缘连接区32中。请参照图3C所示，本技术第一实施例的半导体晶圆及芯片的制造方法接着是使用封装基板(或晶圆)形成表面线路的工艺，在所述芯片31及绝缘连接区32的第一表面上分别形成数层交替堆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有散热柱的半导体晶圆，其特征在于所述半导体晶圆包含 数个芯片； 一绝缘连接区，连接及支撑所述数个芯片，其中所述数个芯片是呈数组状的等距排列在所述绝缘连接区中； 一重布线层，形成在所述数个芯片及绝缘连接区的一第一表面上； 一金属层，形成在所述数个芯片及绝缘连接区的一第二表面上；以及 数个散热柱，对应每一芯片的位置形成在所述金属层上。2.如权利要求I所述的半导体晶圆，其特征在于所述第一表面电路层选自中央处理单元、逻辑集成电路、微机电系统、整合式无源组件装置、动态随机存取内存或闪存内存的表面电路。3.如权利要求I所述的半导体晶圆，其特征在于所述芯片各为一硅芯片区，所述绝缘连接区为一环氧树脂层。4.如权利要求I所述的半导体晶圆，其特征在于所述金属层包含一钛粘着层及一铜种子层。5.如权利要求I所...

【专利技术属性】
技术研发人员：方仁广，
申请(专利权)人：日月光半导体上海股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：