半導體封裝結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種半導體封裝結構，包括：埋設有一線路層的防焊層、設于該防焊層上并電性連接該線路層的半導體元件、以及包覆該半導體元件的介電體，以藉此方式能大幅降低整體結構的厚度。
【專利說明】
半導體封裝結構
技術領域
[0001]本實用新型有關一種半導體封裝結構，尤指一種薄型化半導體封裝結構。
【背景技術】
[0002]隨著半導體封裝技術的演進，半導體裝置(Semiconductor device)已開發出不同的封裝型態。其中，球柵陣列式(Ba 11 grid ar ray，簡稱BGA )，例如I3BGA、EBGA、FCBGA等，為一種先進的半導體封裝技術，其特點在于采用一封裝基板來安置半導體元件，并于該封裝基板背面植置多數個成柵狀陣列排列的錫球(Solder ball)，使相同單位面積的承載件上可容納更多輸入/輸出連接端(I/O connect1n)以符合高度集積化(Integrat1n)的半導體芯片的需求，并藉該些錫球將整個封裝單元焊結并電性連接至外部電子裝置。
[0003]此外，為了符合半導體封裝件輕薄短小、多功能、高速度及高頻化的開發方向，半導體芯片封裝用的電路板(或封裝基板)已朝向細線路及小孔徑發展。現有電路板制程從傳統100微米的線路尺寸，如導線寬度(Line width)、線路間距(Space)及深寬比(Aspectrat1)等，已縮減至20微米，并持續朝向更小的線路精度進行研發。
[0004]如圖1所示，悉知半導體封裝件I包括一基板結構10、設于基板結構10上的一半導體芯片11、包覆該半導體芯片11的封裝膠體12、以及設于該基板結構10底側的多個焊球13。
[0005]具體地，該基板結構10由多層介電層100構成主體，且各該介電層100上設有線路層101，并于各該線路層101之間以多個導電盲孔102作層間電性連接，又該焊球13電性連接該線路層101。該基板結構10也可為兩層線路的封裝基板、或具有核心板的封裝基板等。
[0006]此外，該半導體芯片11具有相對的作用面Ila與非作用面11b，該作用面Ila上具有多個電極墊110，以藉由該導電盲孔102電性連接該電極墊110與該線路層101。
[0007]然而，悉知半導體封裝件I中，用以承載半導體芯片11的基板結構10為多層線路的封裝基板、或具有核心板的封裝基板，致使該半導體封裝件I的厚度較厚，因而難以符合薄化的需求。
[0008]因此，如何克服悉知技術中的問題，實已成目前亟欲解決的課題。
【實用新型內容】
[0009]鑒于上述悉知技術的缺失，本實用新型提供一種半導體封裝結構，以大幅降低整體結構的厚度。
[0010]本實用新型的半導體封裝結構包括:防焊層;一線路層，其埋設于該防焊層中且部分外露于該防焊層;半導體元件，其設于該防焊層上，且具有相對的作用面與非作用面，其中，該半導體元件藉其作用面電性連接該線路層；以及介電體，其形成于該防焊層上以包覆該半導體元件。
[0011]前述的半導體封裝結構中，該防焊層形成有多個開孔，以令部分該線路層外露于該些開孔。
[0012]前述的半導體封裝結構中，該半導體元件的作用面具有多個電性連接該線路層的電極墊。例如，該些電極墊藉由導電體電性連接該線路層，其中，該導電體為銀膠、紫外線硬化膠、異方性導電膜、焊料合金、無鉛焊料或錫金共晶焊料。
[0013]前述的半導體封裝結構中，該半導體元件的非作用面外露于該介電體的表面。
[0014]前述的半導體封裝結構中，該半導體元件的非作用面上形成有金屬層。
[0015]前述的半導體封裝結構中，形成該介電體的材質包含浸玻璃纖維織布。
[0016]前述的半導體封裝結構中，該介電體中形成有至少一貫穿該介電體的導電柱，以電性連接該線路層。
[0017]另外，前述的半導體封裝結構中，該介電體上形成有布線層。
[0018]由上可知，本實用新型的半導體封裝結構，主要藉由防焊層的設計以取代悉知多層線路的基板或具核心層的基板，即以防焊層取代悉知介電層或悉知核心板，能降低該半導體封裝結構的厚度。
【附圖說明】
[0019]圖1為悉知半導體封裝件的剖面示意圖；
[0020]圖2為本實用新型半導體封裝結構的剖面示意圖；以及
[0021]圖3A至圖3C為本實用新型半導體封裝結構的其它不同實施例的剖面示意圖。
[0022]符號說明
[0023]I半導體封裝件10基板結構
[0024]100介電層101,201線路層
[0025]102導電盲孔11半導體芯片
[0026]11a,21a 作用面lib, 21b非作用面
[0027]110,210 電極墊12封裝膠體
[0028]13焊球2，3a，3b，3c半導體封裝結構
[0029]20防焊層200,200，，300 開孔
[0030]201a 電性接觸墊21半導體元件
[0031]22介電體22a第一表面
[0032]22b，22b’第二表面23導電元件
[0033]24導電體25表面處理層
[0034]26金屬層34導電柱
[0035]35布線層。
【具體實施方式】
[0036]以下藉由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技藝的人士可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。
[0037]須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技藝的人士的了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等的用語，也僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當也視為本實用新型可實施的范疇。
[0038]圖2為本實用新型的半導體封裝結構2的剖面示意圖。如圖2所示，該半導體封裝結構2包括:一埋設有一線路層201的防焊層20、一半導體元件21、以及一介電體22。
[0039]所述的防焊層20于其上側形成有多個開孔200，以令該線路層201的部分表面外露于該些開孔200。
[0040]于本實施例中，該線路層201以電鍍銅方式制作，且具有多個電性接觸墊201a，使該些電性接觸墊201a外露于各該開孔200。
[0041]此外，該防焊層20下側亦可形成有多個開孔200’，以令該線路層201的部分表面外露于該些開孔200’，以供結合如焊球的導電元件23。
[0042]所述的半導體元件21設于該防焊層20上并電性連接該線路層201，且該半導體元件21具有相對的作用面21a與非作用面21b，該作用面21a上具有多個電極墊210。
[0043]于本實施例中，該半導體元件21可為主動元件、被動元件或其二者的組合。具體地，該主動元件為例如半導體芯片，而該被動元件為例如電阻、電容及電感。
[0044]此外，可于該開孔200中形成導電體24，使該半導體元件21的電極墊210藉由該導電體24結合并電性連接于各該電性接觸墊201a上。具體地，該導電體24為例如銀膠、紫外線硬化膠(俗稱UV膠)、異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film，簡稱ACF)、焊料合金、無鉛焊料或錫金共晶焊料。
[0045]又，可于各該電性接觸墊201a上形成表面處理層25，以利于形成該導電體24。
[0046]所述的介電體22設于該防焊層20上并包覆該半導體元件21。
[0047]于本實施例中，該介電體22具有相對的第一表面22a與第二表面22b，且該介電體22以其第一表面22a與該防焊層20相壓合。
[0048]此外，該介電體22為膠含浸玻璃纖維織布(prepreg)，其由多層介電片所構成，且至少一層介電片可具有開口以容置該半導體元件21，使該半導體元件21嵌埋于該介電體22中。
[0049]因此，于制作該半導體封裝結構2時，例如，先將該線路層201形成于該防焊層20中，再設置該半導體元件21于該防焊層20上，之后壓合該介電體22與該防焊層20，使該介電體22包覆該半導體元件21。
[0050]圖3A至圖3C為本實用新型半導體封裝結構3a，3b，3c的其它不同實施例的剖面示意圖。
[0051]如圖3A所示，于該半導體封裝結構3a中，可藉由移除該介電體22的第二表面22b的部分材質，使該半導體元件21的非作用面21b外露于該介電體22的第二表面22b’，以利于該半導體元件21的散熱。
[0052]于本實施例中，該半導體元件21的非作用面21b齊平該介電體22的第二表面22b。
[0053]如圖3B所示，該半導體封裝結構3b還包括一金屬層26，其形成于該半導體元件21的非作用面21b上，且外露于該介電體22的第二表面22b(例如，該金屬層26的外露表面齊平該介電體22的第二表面22b)，以令該金屬層26作為散熱層、應力層或屏蔽層。
[0054]如圖3C所示，于該半導體封裝結構3c中，藉由該介電體20取代悉知封裝膠體，該介電體22可形成有多個連通該第一與第二表面22a，22b的導電柱34，以電性連接該線路層201。
[0055]于本實施例中，該介電體22的第二表面22b上形成有一布線層35，且該布線層35藉由該些導電柱34電性連接該線路層201。
[0056]此外，該防焊層20于其上側形成有多個另一開孔300，以令該線路層201的部分表面外露于該些開孔300，以供結合及電性連接該導電柱34。
[0057]又，該布線層35可依需求設計為散熱層、線路層、應力層或屏蔽層等。
[0058]另外，藉由該介電體20取代悉知封裝膠體，可于該介電體20的第二表面20b上選擇性設計，例如，可依需求設有線路增層結構(圖略)或堆疊其它如封裝件、芯片等的電子裝置(圖略)。
[0059]綜上所述，本實用新型的半導體封裝結構2，3a，3b，3c，主要藉由該防焊層20具有單一線路層201的設計以取代悉知多層線路的基板或具核心層的基板，以降低該半導體封裝結構2，3a，3b，3c的厚度。
[0060]上述實施例僅用以例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟習此項技藝的人士均可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修改。因此本實用新型的權利保護范圍，應如權利要求書所列。
【主權項】
1.一種半導體封裝結構，其特征在于，該半導體封裝結構包括: 防焊層； 線路層，其埋設于該防焊層中且部分外露于該防焊層； 半導體元件，其設于該防焊層上，且具有相對的作用面與非作用面，其中，該半導體元件藉其作用面電性連接外露于該防焊層的該線路層；以及介電體，其形成于該防焊層上以包覆該半導體元件。2.如權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該防焊層形成有多個開孔，以令部分該線路層外露于該些開孔。3.如權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該半導體元件的作用面具有多個電性連接該線路層的電極墊。4.如權利要求3所述的半導體封裝結構，其特征在于，該些電極墊藉由導電體電性連接該線路層。5.如權利要求4所述的半導體封裝結構，其特征在于，該導電體為銀膠、紫外線硬化膠、異方性導電膜、焊料合金、無鉛焊料或錫金共晶焊料。6.如權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該半導體元件的非作用面外露于該介電體。7.如權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該半導體元件的非作用面上形成有金屬層。8.如權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，形成該介電體的材質包含浸玻璃纖維織布。9.如權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該介電體中形成有至少一貫穿該介電體的導電柱，以電性連接該線路層。10.如權利要求1所述的半導體封裝結構，其特征在于，該介電體上形成有布線層。
【文檔編號】H01L23/498GK205542765SQ201620275866
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月5日
【發明人】顏立盛
【申請人】群匯管理顧問有限公司