半导体封装结构及其制法制造技术

一种半导体封装结构及其制法，该半导体封装结构包括半导体芯片、封装层、介电层、线路层与金属箔，该半导体芯片具有相对的作用面与非作用面、形成于该作用面上的多个电极垫、及多个形成于各该电极垫上的金属凸块，该封装层包覆该半导体芯片，并外露该作用面，该介电层设于该作用面与封装层上，且具有多个外露各该金属凸块的布线图案开口区，该线路层设于各该布线图案开口区中，该金属箔设于该封装层邻近该非作用面的表面上，且该金属箔的一表面上具有多个金属突起部，各该金属突起部贯穿该封装层以延伸至该半导体芯片的非作用面。本发明专利技术能有效改善现有半导体封装结构的厚度过厚与可靠度不佳的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体封装结构及其制法，尤指一种嵌埋有半导体芯片的半导体封装结构及其制法。
技术介绍
随着电子产业的蓬勃发展，电子产品在型态上趋于轻薄短小，而在规格上仍需符合美国电子工程设计发展协会(Joint Electronic Device Engineering Council,简称JEDEC)规范，故封装方式相当重要。例如随机内存(Dynamic Random Access Memory,简称DRAM)的芯片因朝40奈米(nm)以下发展，其芯片尺寸越来越小，但封装后的面积仍需相 同，使封装结构的用以接置电路板(PCB)的焊球间距(ball pitch)维持在0.8公厘(mm)，以符合JEDEC的标准，因而扩散型(fan-out)晶片尺寸封装是可采用的封装方法之一。又其中，第三代双倍资料率同步动态随机存取内存(Double-Data-Rate Three SynchronousDynamic Random Access Memory,简称DDR3 SDRAM)是一种目前最新的计算机内存规格，其常用的封装方式为开窗型球栅数组(Window BGA)。请参阅图1，其为现有开窗型球栅数组的半导体封装结构的剖视图；如图所示，现有开窗型球栅数组的半导体封装结构包含封装基板10与半导体芯片11，其中该封装基板10具有至少一贯穿的开口 100，而该半导体芯片11具有相对的作用面Ila与非作用面11b，该作用面Ila上具有多个电极垫111，且该半导体芯片11以其作用面Ila接置于该封装基板10的一表面,并封住该封装基板10的开口 100—端,然后借由打线连接(wire bonding)技术将多个金线12穿过该开口 100，使该半导体芯片11的电极垫111电性连接至该封装基板10另一表面的电性接触垫13，并形成包覆该金线12的第一封装材料14，且于该封装基板10的表面上形成包覆该半导体芯片11的第二封装材料15，最后，于该封装基板10上的其余电性接触垫13上接置有焊球16，其中，该封装结构的整体高度(含焊球16)为I. I至I. 2公厘。然而，于前述半导体封装结构中，该半导体芯片11的电极垫111借由该金线12穿过该开口 100以电性连接至该封装基板10另一表面的电性接触垫13，该金线12的长度较长而影响讯号传输效率；且由于近期国际黄金价格居高不下，使得应用金线12的封装件的成本大幅上升；除此之外，该半导体芯片11是接置于该封装基板10的开口 100 —端，并以该第一封装材料14与第二封装材料15覆盖该金线12及半导体芯片11，使得该半导体芯片11的散热不易，且整体封装件的厚度较大，不利于应用于可携式电子产品中。因此，如何提出一种半导体封装结构及其制法，以避免现有开窗型球栅数组的半导体封装结构的散热性不佳、电性传输效率太低、与整体封装厚度过大，导致产品可靠度不佳或产品应用范围受限等问题，实已成为目前亟欲解决的课题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的种种缺失，本专利技术的主要目的在于提供一种半导体封装结构及其制法，有效改善现有半导体封装结构的厚度过厚与可靠度不佳的问题。为达上述及其它目的，本专利技术揭露一种半导体封装结构，包括半导体芯片，其具有相对的作用面与非作用面、形成于该作用面上的多个电极垫及多个形成于各该电极垫上的金属凸块；包覆该半导体芯片，并外露该作用面的封装层；形成于该作用面及与该作用面同侧的封装层的表面上，且具有多个外露各该金属凸块的布线图案开口区的介电层；形成于各该布线图案开口区中，且电性连接该金属凸块的线路层，该线路层延伸至形成于与该作用面同侧的封装层的表面上的介电层上；形成于该介电层与线路层上的绝缘保护层，且具有多个绝缘保护层开孔，以外露部分该线路层；以及设于与该非作用面同侧的该封装层的表面上的金属箔，且该金属箔的一表面上具有多个金属突起部，各该金属突起部贯穿该封装层以延伸至该半导体芯片的非作用面，以使该半导体芯片所产生的热传递至环境中。本专利技术揭露一种半导体封装结构的制法，包括提供一承载板，其一表面上具有第一粘着层，并提供多个半导体芯片，各该半导体芯片具有相对的作用面与非作用面及形成于该作用面上的多个电极垫，各该电极垫上设有金属凸块；将各该半导体芯片以其具有该金属凸块之侧接置于该第一粘着层上；于该第一粘着层上形成第二粘着层，且该半导体芯片的非作用面外露于该第二粘着层表面；提供一表面具有多个金属突起部及覆盖该金属突起部的第三粘着层的金属箔，以该第三粘着层接置于该第二粘着层上，并使各该金属突起部贯穿该第三粘着层以连接至各该半导体芯片的非作用面，且该第二粘着层与第三粘着层构成封装层；移除该承载板与第一粘着层；于该第二粘着层与半导体芯片上形成介电层，该介电层具有多个外露各该金属凸块的布线图案开口区；于各该布线图案开口区中形成电性连接该金属凸块的线路层；于该介电层与线路层上形成绝缘保护层，该绝缘保护层具有多个绝缘保护层开孔，以外露部分该线路层；移除部分该金属箔，以形成金属箔沟槽，以使各该半导体芯片上的该金属箔彼此互不相连；以及沿着该金属箔沟槽切割该第二粘着层、第三粘着层、介电层与绝缘保护层，以形成多个半导体封装结构。由上可知，因为本专利技术的半导体封装结构仅以介电层构成半导体封装结构的本体，且不需使用现有技术的金线作电性传导路径，同时也不用提供封装基板来做为承载件，所以整体厚度较薄；此外，本专利技术是以金属突起部延伸至半导体芯片的非作用面，而可直接将热量传导至大面积的金属箔，有助于整体封装件的散热；最后，本专利技术不需使用导通路径较长的金线来传输电讯号，故能达到较佳的电性传输效率，进而提升最终产品的可靠度，且同时也能节省采购金线的高额材料成本。附图说明图I为现有开窗型球栅数组的半导体封装结构的剖视图。图2A至图2C为本专利技术的半导体封装结构的半导体芯片及其制法的剖视图。图3A至图3C为本专利技术的半导体封装结构的金属箔及其制法的第一实施例的剖视图。图4A至图4L为本专利技术的半导体封装结构及其制法的第一实施例的剖视图。图5A至图5C为本专利技术的半导体封装结构的金属箔及其制法的第二实施例的剖视图。图6A至图61为本专利技术的半导体封装结构及其制法的第二实施例的剖视图。主要组件符号说明10封装基板100开口11半导体芯片Ila作用面·Ilb非作用面111电极垫12金线13电性接触垫14第一封装材料15第二封装材料16、46焊球20半导体晶片20’半导体芯片20a,20af 作用面20b、20b’ 非作用面21电极垫22缓冲层23金属凸块30’金属箔30金属板300’金属箔沟槽31印刷凸点32第三粘着层4半导体封装结构40承载板41双面胶层410塑料膜411第四粘着层412第一粘着层42第二粘着层43介电层430布线图案开口区44线路层45绝缘保护层450绝缘保护层开孔47覆盖层470覆盖层沟槽48封装层50金属板50’金属箔500’金属箔沟槽 51冲压凸点6半导体封装结构。具体实施例方式以下借由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点及功效。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技艺的人士的了解与阅读，并非用以限定本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体封装结构，包括：半导体芯片，其具有相对的作用面与非作用面、形成于该作用面上的多个电极垫及多个形成于各该电极垫上的金属凸块；封装层，其包覆该半导体芯片，并外露该作用面；介电层，其形成于该作用面及与该作用面同侧的封装层的表面上，且具有多个外露各该金属凸块的布线图案开口区；线路层，其形成于各该布线图案开口区中，且电性连接该金属凸块，该线路层延伸至形成于与该作用面同侧的封装层的表面上的介电层上；绝缘保护层，其形成于该介电层与线路层上，且具有多个绝缘保护层开孔，以外露部分该线路层；以及金属箔，其设于与该非作用面同侧的该封装层的表面上，且该金属箔的一表面上具有多个金属突起部，各该金属突起部贯穿该封装层以延伸至该半导体芯片的非作用面，以使该半导体芯片所产生的热传递至环境中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡迪群，胡玉山，
申请(专利权)人：欣兴电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：