專利名稱：覆晶封裝結(jié)構(gòu)及其晶片附著方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用以將一晶片附著在一載板上的覆晶封裝技術(shù)。
背景技術(shù)：
對(duì)于半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域，覆晶技術(shù)普遍運(yùn)用在各種封裝裝置上，其具有縮小封裝尺 寸及縮短訊號(hào)傳導(dǎo)路徑的優(yōu)點(diǎn)。 請(qǐng)同時(shí)參閱圖l，為現(xiàn)有的覆晶封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖所示，覆晶封裝結(jié)構(gòu)100 包括有一載板11、一球形凸塊13及一晶片15。 其中載板11為一導(dǎo)線架或一基板，其包括一導(dǎo)線圖樣面112，導(dǎo)線圖樣面112 上設(shè)置有一電極lll。此外，球形凸塊13透過一線球形接合技術(shù)(wire ballbonding technology)以接合于載板11的電極111。 晶片15包括有一主動(dòng)面152，并且一接合墊151將設(shè)置在晶片15的主動(dòng)面152 上。晶片15的接合墊151透過球形凸塊13附著在載板11上，以使得晶片15與載板11連 接一起而形成覆晶封裝結(jié)構(gòu)100。 就現(xiàn)有的覆晶封裝結(jié)構(gòu)100而言，晶片15是透過球形凸塊13附著在載板11上， 然而，球形凸塊13是采用一線球形接合技術(shù)凸塊的形狀及尺寸，球形凸塊13只能被制作成 一較小面積的圓球態(tài)樣。因此，晶片15與載板11間的接觸面積相對(duì)的較小，而使得晶片15 容易脫離于載板11。而且，當(dāng)覆晶封裝結(jié)構(gòu)100需要一較低阻值的接觸電阻及一較佳的散 熱效率時(shí)，此較小面積的球形凸塊13會(huì)限制到覆晶封裝結(jié)構(gòu)100對(duì)于導(dǎo)電效率及散熱效率 的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種覆晶封裝結(jié)構(gòu)及其晶片附著方法，其晶片透過 一較大尺寸的區(qū)域凸塊附著在載板上，以增加晶片與載板間的緊密度。 本發(fā)明的次要目的，在于提供一種覆晶封裝結(jié)構(gòu)及其晶片附著方法，其區(qū)域凸塊
借由一楔形接合技術(shù)而容易形成較大的尺寸面積，致使減少晶片與載板間的接觸電阻及增
加晶片與載板間的接觸面積，借此以提升覆晶封裝結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電效率及散熱效率。 為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)包括有一載板；一區(qū)域
凸決，其形成在載板上；及一晶片，其設(shè)置有一接合墊，其中接合墊接合至載板的區(qū)域凸塊。
本發(fā)明另提供一種覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)包括有一載板，包括一導(dǎo)線圖樣面，并
且一第一電極接腳及一第二電極接腳設(shè)置在導(dǎo)線圖樣面上；一第一區(qū)域凸塊及一第二區(qū)域
凸塊，其借由楔形接合或超音波接合方式以分別接合至載板的第一電極接腳及第二電極接
腳，并形成金屬擴(kuò)散在第一區(qū)域凸塊及第一電極接腳間以及在第二區(qū)域凸塊及第二電極接
腳間；及一晶片，其包括有一主動(dòng)面及一背板面，一第一接合墊及一第二接合墊設(shè)置在主動(dòng)
面上；其中，晶片的第一接合墊及第二接合墊分別接合至載板的第一區(qū)域凸塊及第二區(qū)域凸塊。
本發(fā)明還提供一種晶片附著方法，其包括有提供一載板及一晶片，載板包括有一 電極，而晶片包括有一接合墊；形成區(qū)域凸塊在電極上；及接合晶片的接合墊至區(qū)域凸塊， 以使得晶片附著在載板上。


圖1為現(xiàn)有覆晶封裝結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖2A至圖2D為本發(fā)明覆晶封裝結(jié)構(gòu)一較佳實(shí)施例的制作流程示意圖；
圖3為本發(fā)明覆晶封裝結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖標(biāo)記說明100-覆晶封裝結(jié)構(gòu)；ll-載板；lll-電極；112_導(dǎo)線圖樣面； 13-球形凸塊；15-晶片；151-接合墊；152-主動(dòng)面；200-覆晶封裝結(jié)構(gòu)；21-載板；211_電
極；212-導(dǎo)線圖樣面；23-區(qū)域凸塊；25-晶片；251_接合墊；252_主動(dòng)面；300-覆晶封裝 結(jié)構(gòu)；31-載板；311-第一 電極接腳；312-導(dǎo)線圖樣面；313-第二電極接腳；331-第一區(qū) 域凸塊；333-第二區(qū)域凸塊；35-晶片；351-第一接合墊；352-主動(dòng)面；353-第二接合墊； 354-背板面；355-電極層。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖2A及圖2D，為本發(fā)明覆晶封裝結(jié)構(gòu)一較佳實(shí)施例的制作流程示意 圖。 首先，如圖2A所示，提供一載板21，該載板21可為一導(dǎo)線架或基板，其包括一導(dǎo)線 圖樣面212，導(dǎo)線圖樣面212上設(shè)置有一電極211。 如圖2B所示， 一區(qū)域凸塊23形成在載板21上，并且載板21的電極211電性接觸 該區(qū)域凸塊23。本發(fā)明區(qū)域凸塊23可為一鋁線/鋁帶、金線/金帶或其他金屬材質(zhì)的線 材或緞帶所制作而成。此外，本發(fā)明區(qū)域凸塊23借由楔形接合或超音波接合方式所制作而 成，并透過一金屬線/鍛帶接合技術(shù)以形成金屬擴(kuò)散在區(qū)域凸塊23與電極211間。
如圖2C所示，提供一晶片25，該晶片25為一功率電晶體晶片，其具有一主動(dòng)面 252， 一接合墊251將設(shè)置在主動(dòng)面252上，而且，翻轉(zhuǎn)晶片25，并將晶片25的接合墊251對(duì) 準(zhǔn)于區(qū)域凸塊23。 如圖2D所示，晶片25的接合墊251接合至區(qū)域凸塊23，以便晶片25附著在載板 21上，然后，施加一外力及/或一超音波震動(dòng)在晶片25上，以使得晶片25與載板21緊密地 連接一起。此外，上述的外力可由一熱壓及超音波接合、一熱壓接合或一超音波壓合的技術(shù) 而產(chǎn)生。 在此，如上據(jù)以實(shí)施晶片25與載板21即可連接一起以形成本發(fā)明的覆晶封裝結(jié) 構(gòu)200，并且該覆晶封裝結(jié)構(gòu)200為一四側(cè)無引腳扁平封裝結(jié)構(gòu)(QFN)。
由上所述，本發(fā)明區(qū)域凸塊23借由楔形接合技術(shù)制作凸塊的形狀及尺寸，其相較 于現(xiàn)有的球形凸塊(13)可輕易制作出較大尺寸的凸塊，則晶片25透過一較大尺寸的區(qū)域 凸塊23附著在載板21上，還可增加晶片25與載板21間的緊密度，以避免晶片25脫離于 載板21。而且，較大尺寸的區(qū)域凸塊23將可減少晶片25與載板21間的接觸電阻及增加晶 片25與載板21間的接觸面積，如此在進(jìn)行完覆晶封裝結(jié)構(gòu)200的制作封裝后，將可進(jìn)一步提升結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電效率及散熱效率。 請(qǐng)同時(shí)參閱圖3，為本發(fā)明覆晶封裝結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明覆晶封裝結(jié)構(gòu)300可進(jìn)一步應(yīng)用在功率電晶體裝置上，其覆晶封裝結(jié)構(gòu) 300內(nèi)部的覆晶(或本身的半導(dǎo)體晶片)可為一功率電晶體晶片。而且，本發(fā)明一實(shí)施例 中，覆晶封裝結(jié)構(gòu)300為一四側(cè)無引腳扁平封裝結(jié)構(gòu)(QFN)。 又，本發(fā)明的覆晶封裝結(jié)構(gòu)300包括一載板31、一第一區(qū)域凸塊331、一第二區(qū)域 凸決333及晶片35。 其中載板31可為一導(dǎo)線架或一基板，其包括一導(dǎo)線圖樣面312，導(dǎo)線圖樣面312上 設(shè)置有一第一電極接腳311及一第二電極接腳313。第一電極接腳311為一源極接腳，而第 二電極接腳313為一柵極接腳。 第一區(qū)域凸塊331及第二區(qū)域凸塊333借由楔形接合或超音波接合方式以分 別接合至載板31的第一電極接腳311及第二電極接腳313，并形成金屬擴(kuò)散在區(qū)域凸塊 331/333與電極接腳311/313間。而且，本發(fā)明區(qū)域凸塊331/333可為一鋁線/鋁帶、金線 /金帶或其他金屬材質(zhì)的線材或緞帶所制作而成。此外，第一區(qū)域凸塊331及第二區(qū)域凸塊 333借由一楔形接合技術(shù)以分別形成在第一電極接腳311及第二電極接腳313上
晶片35包括有一主動(dòng)面352及一背板面354， 一第一接合墊351及一第二接合墊 353設(shè)置在主動(dòng)面352上，而一電極層355設(shè)置在背板面354上。第一晶片接合墊351為一 鋁制的源極電極焊墊，第二晶片接合墊353為一鋁制的柵極電極焊墊，而電極層355為一漏 極的電極層，并且第一晶片接合墊351的尺寸將于大于第二晶片接合墊353。
晶片35的第一接合墊351及第二接合墊353分別對(duì)準(zhǔn)于第一區(qū)域凸塊331及第 二區(qū)域凸塊333，然后，借由熱壓及超音波接合、熱壓接合或超音波壓合的技術(shù)，以令第一接 合墊351及第二接合墊353結(jié)合至第一區(qū)域凸塊331及第二區(qū)域凸塊333，并且進(jìn)一步施加 一外力及/或一超音波震動(dòng)在晶片35上，以使得晶片35與載板31緊密的連接一起。同于 上述的實(shí)施例，本實(shí)施例的第一區(qū)域凸塊331及第二區(qū)域凸塊333借由楔形接合技術(shù)制作 凸塊的形狀及尺寸，則還可增加晶片35與載板31間的緊密度，以避免晶片35脫離于載板 31。而且，較大尺寸的區(qū)域凸塊331/333將可減少晶片35與載板31間的接觸電阻及增加 晶片35與載板31間的接觸面積，如此在進(jìn)行完覆晶封裝結(jié)構(gòu)300的制作封裝后，將可進(jìn)一 步提升結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電效率及散熱效率。 此外，本實(shí)施例的區(qū)域凸塊331/333可采用一般現(xiàn)有的金屬線/緞帶接合機(jī)器而
形成在載板31上，并不需修改或調(diào)整該接合機(jī)器，如此以減少生產(chǎn)時(shí)間及成本。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性
的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變，
修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其結(jié)構(gòu)包括有一載板；一區(qū)域凸塊，其形成在該載板上；及一晶片，其設(shè)置有一接合墊，該接合墊接合至該載板的該區(qū)域凸塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該載板為一導(dǎo)線架或一基板。
3. 如權(quán)利要求1所述的覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該載板包括有一電極，該電極電性 接觸于該區(qū)域凸塊。
4. 如權(quán)利要求1所述的覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該區(qū)域凸塊借由楔形接合或超音波 接合一金屬線或一緞帶在該載板上而制作形成。
5. 如權(quán)利要求4所述的覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該區(qū)域凸塊的材質(zhì)為鋁或金。
6. 如權(quán)利要求1所述的覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該晶片為一功率電晶體晶片。
7. 如權(quán)利要求1所述的覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該晶片的該接合墊借由一熱壓及超 音波接合、一熱壓接合或一超音波壓合技術(shù)以接合至該載板的該區(qū)域凸塊。
8. —種覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其結(jié)構(gòu)包括有一載板，包括一導(dǎo)線圖樣面，在該導(dǎo)線圖樣面上設(shè)置有一第一電極接腳及一第二電極一第一區(qū)域凸塊及一第二區(qū)域凸塊，其借由楔形接合或超音波接合方式以分別接合至 該載板的該第一電極接腳及該第二電極接腳，并形成金屬擴(kuò)散在該第一區(qū)域凸塊及該第一 電極接腳間以及在該第二區(qū)域凸塊及該第二電極接腳間；及一晶片，其包括有一主動(dòng)面及一背板面，一第一接合墊及一第二接合墊設(shè)置在該主動(dòng) 面上；其中，該晶片的該第一接合墊及該第二接合墊分別接合至該載板的該第一區(qū)域凸塊及 該第二區(qū)域凸塊。
9. 如權(quán)利要求8所述的覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該晶片的該第一接合墊及該第二接 合墊借由一熱壓及超音波接合、一熱壓接合或一超音波壓合技術(shù)以接合至該載板的該第一 區(qū)域凸塊及該第二區(qū)域凸塊。
10. 如權(quán)利要求8所述的覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一區(qū)域凸塊及該第二區(qū)域凸 塊的材質(zhì)選擇為一鋁線/鋁帶、一金線/金帶或其他金屬材質(zhì)的線材或緞帶所制作而成。
11. 如權(quán)利要求8所述的覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一接合墊為一源極電極焊墊。
12. 如權(quán)利要求8所述的覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該第二接合墊為一柵極電極焊墊。
13. 如權(quán)利要求8所述的覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該晶片的該背板面上設(shè)置有一電 極層，該電極層為一漏極的電極層。
14. 如權(quán)利要求8所述的覆晶封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于該晶片為一功率電晶體晶片。
15. —種晶片附著方法，其特征在于其包括有提供一載板及一晶片，該載板包括有一電極，而該晶片包括有一接合墊； 形成該區(qū)域凸塊在該電極上；及接合該晶片的該接合墊至該區(qū)域凸塊，以使得該晶片附著在該載板上。
16. 如權(quán)利要求15所述的晶片附著方法，其特征在于該區(qū)域凸塊借由楔形接合或超音 波接合一金屬線或一緞帶在該載板上而制作形成。
17. 如權(quán)利要求15所述的晶片附著方法，其特征在于該晶片的該接合墊接合至該區(qū)域凸塊的步驟，包括對(duì)準(zhǔn)該晶片的該接合墊至該區(qū)域凸塊；及施加一外力在該晶片上，以使得該接合墊接合至該區(qū)域凸塊。
18. 如權(quán)利要求17所述的晶片附著方法，其特征在于該外力借由一熱壓及超音波接合、一熱壓接合或一超音波壓合技術(shù)而產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種覆晶封裝結(jié)構(gòu)及其晶片附著方法，其結(jié)構(gòu)包括有一載板、一區(qū)域凸塊及一晶片。載板為一具有導(dǎo)線圖樣面的導(dǎo)線架或基板，并且一電極將設(shè)置在導(dǎo)線圖樣面上。晶片包括有一主動(dòng)面，并且一接合墊將設(shè)置在主動(dòng)面上。區(qū)域凸塊接合于電極，晶片的接合墊透過區(qū)域凸塊附著在載板上，以便晶片及載板能夠連接一起而形成覆晶封裝結(jié)構(gòu)。此外，區(qū)域凸塊借由楔形接合所制作而成，如此制作凸塊的尺寸及形狀，將可輕易形成較大尺寸的區(qū)域凸塊，以增加晶片及載板間的緊密度。
文檔編號(hào)H01L21/603GK101714536SQ20091024692
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
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