CN101097904A - 减少翘曲的封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种封装结构，包括：一基板具有一芯片承载区设置于其上；一窗形辅助构件设置于基板上环绕芯片承载区周缘；多个芯片设置于芯片承载区内；以及一封装胶体包覆芯片承载区的芯片。本发明可减少封装体翘曲变形，防止因翘曲所造成的问题及损坏，并同时提高封装结构的产能与稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种封装结构，更特别是关于一种可减少翘曲的封装结构。
背景技术
IC构装属半导体产业的后段加工制程，可分为晶圆切割、黏晶、焊线、封胶、印字、植球、切单，主要是将前制程加工完成的晶圆上IC予以分割成芯片，黏晶、焊线，封胶并加上外接引脚及切单。而其封装体主要是提供一个引接的接口，内部电性信号可透过封装材料将之连接到***，并提供芯片免于受外力、水、湿气、化学物的破坏与腐蚀等，并增加其机械强度。
封胶过程中，模具置于具有半导体芯片或电子元件的基板上，再将封胶材料注入模具的模穴中，使封胶材料密封住基板上芯片或电子元件，再进行脱模完成封胶制程。
然而，随着薄形封装技术的发展，薄形基板面积大且厚度薄，由于封装基板与封装材料间的热膨胀系数不同，于封胶(molding)或烘烤(post molding cure)制程中，随温度变化而产生不同膨胀量或收缩量容易导致封装结构产生热应力而翘曲(warpage)影响后续制程，翘曲过大则会使其内芯片破裂(crack)或电子元件损坏。有鉴于此，如何克服上述问题解决封胶制程中基板的翘曲问题是很重要的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明目的之一是提出一种可减少翘曲变形的封装结构。
本发明目的之一是提出一种封装结构，用以防止因封装结构翘曲所造成的问题及损坏，并同时提高封装结构的产能与稳定性。
本发明目的之一是提出一种封装结构，可减少封胶制程(molding)与后烘烤制程(post mold cure，PMC)时封装结构的翘曲现象。
为了达到上述目的，本发明提供一实施例的封装结构，包括：一基板，具有一芯片承载区设置于其上；一窗形辅助构件，设置于基板上环绕芯片承载区周缘；多个芯片，设置于芯片承载区内；以及一封装胶体，包覆芯片承载区的芯片。
本发明提供另一实施例的封装结构，包括：一基板，具有多个芯片承载区；多个窗形辅助构件，设置于基板上分别环绕每一芯片承载区周缘；多个芯片设置于每一芯片承载区内；以及一封装胶体包覆芯片承载区的芯片。
本发明为可减少翘曲变形的封装结构，用以防止因封装体翘曲所造成的问题及损坏，并同时提高封装结构的产能与稳定性，可减少封胶制程与稳定烘烤制程时封装结构的翘曲现象。
附图说明
图1所示为本发明一实施例的封装结构的正视透视图；
图2所示为图1的A-A剖线的剖视图；
图3所示为根据本发明另一实施例的封装结构的正视透视图；
图4所示为图3的B-B剖线的剖视图；
图5所示为根据本发明又一实施例的封装结构的部分剖视图；
图6所示为根据本发明又一实施例的封装结构的部分正视透视图。
图中符号说明
10 板
12 芯片承载区
14 开槽
20 窗形辅助构件
20’ 条状构件
30 芯片
40 封装胶体
具体实施方式
图1所示为根据本发明一实施例封装结构的正视透视图，如图1所示，于本实施例中，一基板10具有多个芯片承载区12于其上。每一芯片承载区12的周缘分别环绕设置一窗形辅助构件20(window typeassistant element)，又，每一芯片承载区12上设置有多个芯片30且这些芯片30以阵列方式排列于芯片承载区12内。一封装胶体40包覆芯片承载区12上的芯片30。
接续上述说明，图2所示为图1的A-A剖线的剖视图，于本实施例中，封装胶体40除包覆芯片承载区12内的芯片30外，更包覆窗形辅助构件20。一般封装结构的制法是利用下列步骤所制成，首先提供基板10；将芯片30黏着设置于基板10上的芯片承载区12内；进行焊线(wire bonding)制程让芯片30与基板10电性连接；以及进行压模成型(molding)制程，使封装胶体40包覆芯片承载区的芯片30。基板10的材质为聚亚酰胺、玻璃、氧化铝、环氧树脂、氧化铍与弹性物其中的至少任一所构成。封装胶体40的材质由环氧树脂(epoxy moldingcompound，EMC)为主要材料。芯片30黏着主要使用材料为银胶、黏晶薄膜(film)、或其它非导电性环氧树脂(图上未示)，压模成型后通常需0～4小时的后烘烤制程让封装胶体40充分固化。于本实施例中，窗形辅助构件20的材质必须由可耐高温的塑料、陶瓷或金属所制成，其耐热温度至少要可耐受封装胶体40的熔融温度与后烘烤制程温度才足以防止封装结构的翘曲。此外，窗形辅助构件20尚要求高强度、不易变形、热膨胀系数低等特点。
于上述实施例中，如图1所示，基板10上更具有多个开槽14(opening trench)作为基板10于温度变换下热涨冷缩应力释放(stress-release)之用。如图2所示，窗形辅助构件20利用黏着剂(图上未示)固定于基板10上，封装胶体40包覆窗形辅助构件20可使其更牢固地接合于基板10的表面上。于本发明中，窗形辅助构件20可于芯片30黏着于基板10之前、芯片30黏着于基板10之后，或是芯片30焊线之后再设置于基板10上。如此，可针对不同制程需要，无论是芯片30黏晶时的后烘烤、压模成型时封装胶体40在熔融温度下的变形，或是压模成型后的后烘烤制程所造成的变形，都可借助使用窗形辅助构件20减少封装结构翘曲。
图3所示为根据本发明另一实施例的封装结构的正视透视图，如图3所示，于本实施例中，一基板10具有一芯片承载区12于其上。芯片承载区12的周缘环绕设置一窗形辅助构件20且芯片承载区12上设置有多个芯片30于其上。一封装胶体40包覆芯片承载区12上的芯片30。此封装结构的制法如前所述于此不再赘述。图4所示为图3的B-B剖线的剖视图，如图4所示，本实施例中的环绕于芯片承载区外的窗形辅助构件20可有效防止封装结构于后续制程中因温度变化所产生的变形或翘曲。此封装结构可提供封装基板10的最大使用效益，芯片30以阵列方式排列于芯片承载区内，可减少基板10上空间的浪费，提高产量降低成本。
请参照图5，于此实施例中，封装胶体40仅包覆芯片承载区12上的芯片30，同样能防止封装结构的翘曲。如图6所示，窗形辅助构件的材质必须由可耐高温的塑料或陶瓷或金属所制成，另外，窗形辅助构件由多个条状构件20’所构成，如金属条、塑料条或陶瓷条。
根据上述，本发明特征之一是利用窗形辅助构件设置于封装基板上芯片承载区域的***，用以增加封装体基板的强度，并防止基板因温度变化翘曲变形损坏封装结构。此窗形辅助构件可适用于使用一球栅阵列封装(BGA，Ball Grid Array)、一细间距球栅阵列封装(FBGA，Fine pitch Ball Grid Array)技术、一超细间距球栅阵列封装(VFBGA，Very Fine pitch Ball Grid Array)技术、一微型球栅阵列封装(μBGA，micro Ball Grid Array)技术与一窗口型球栅阵列封装(wBGA，windowBall Grid Array)技术之任一将芯片设置于基板上的封装结构。窗形辅助构件可被包覆于封装胶体内或是环绕于封装胶体外，并可有效防止后烘烤制程时封装结构的翘曲现象与变形。此封装结构于后续剪切去框(singulation)时，窗形辅助构件会一同剪切丢弃并不影响其成型结构，更可增加基板承载封装芯片数量提高产量与降低成本。
综合上述，本发明为可减少翘曲变形的封装结构，用以防止因封装体翘曲所造成的问题及损坏，并同时提高封装结构的产能与稳定性，可减少封胶制程与稳定烘烤制程时封装结构的翘曲现象。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的保护范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (23)
1.一种封装结构，其特征在于，包含：
一基板，具有一芯片承载区设置于其上；
一窗形辅助构件，设置于该基板上环绕该芯片承载区周缘；
多个芯片，设置于该芯片承载区内；以及
一封装胶体，包覆该芯片承载区的该些芯片。
2.如权利要求1所述的封装结构，其中，该基板的材质为聚亚酰胺、玻璃、氧化铝、环氧树脂、氧化铍与弹性物其中的至少任一所构成。
3.如权利要求1所述的封装结构，其中，该窗形辅助构件由多个金属条、多个陶瓷条与多个塑料条之任一所构成。
4.如权利要求1所述的封装结构，其中，该封装胶体的材质由环氧树脂为主要组成。
5.如权利要求1所述的封装结构，其中，该窗形辅助构件包覆于该封装胶体内。
6.如权利要求1所述的封装结构，其中，该窗形辅助构件暴露并环绕于该封装胶体周缘。
7.如权利要求1所述的封装结构，其中，该芯片利用一球栅阵列封装技术、一细间距球栅阵列封装技术、一超细间距球栅阵列封装技术、一微型球栅阵列封装技术与一窗口型球栅阵列封装技术之任一设置于该基板的该芯片承载区上。
8.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该封装结构用下列方法步骤制成：
提供该基板；
将所述的芯片黏着于该基板的该芯片承载区上；
电性连接所述的芯片与该基板；以及
覆盖该封装胶体，包覆该芯片承载区的所述的芯片。
9.如权利要求8所述的方法，其中，于该些芯片黏着于该基板之前，将该窗形辅助构件设置于该基板上。
10.如权利要求8所述的方法，其中，于该些芯片黏着于该基板之后，将该窗形辅助构件设置于该基板上。
11.如权利要求8所述的方法，其中，于电性连接该些芯片与该基板之后，将该窗形辅助构件设置于该基板上。
12.一种封装结构，其特征在于，包含：
一基板，具有多个芯片承载区；
多个窗形辅助构件，设置于该基板上分别环绕每一所述的芯片承载区周缘；
多个芯片，设置于每一所述的芯片承载区内；以及
一封装胶体，包覆所述的芯片承载区的所述的芯片。
13.如权利要求12所述的封装结构，其中，该基板的材质为聚亚酰胺、玻璃、氧化铝、环氧树脂、氧化铍与弹性物其中的至少任一所构成。
14.如权利要求1 2所述的封装结构，其中，该窗形辅助构件由多个金属条、多个陶瓷条与多个塑料条之任一所构成。
15.如权利要求12所述的封装结构，其中，该封装胶体的材质由环氧树脂为主要组成。
16.如权利要求12所述的封装结构，其中，该窗形辅助构件包覆于该封装胶体内。
17.如权利要求12所述的封装结构，其中，该窗形辅助构件暴露并环绕于该封装胶体周缘。
18.如权利要求12所述的封装结构，其中，于该基板上的所述的芯片承载区间，更包含多个开槽设置于该基板上。
19.如权利要求12所述的封装结构，其中，该芯片利用一球栅阵列封装技术、一细间距球栅阵列封装技术、一超细间距球栅阵列封装技术、一微型球栅阵列封装技术与一窗口型球栅阵列封装技术之任一设置于该基板的该芯片承载区上。
20.如权利要求12所述的封装结构，其特征在于，该封装结构用下列方法步骤制成：
提供该基板；
将该些芯片黏着于该基板的该芯片承载区上；
电性连接所述的芯片与该基板；以及
提供该封装胶体包覆该芯片承载区的所述的芯片。
21.如权利要求20所述的方法，其中，于所述的芯片黏着于该基板之前，该窗形辅助构件设置于该基板上。
22.如权利要求20所述的方法，其中，于所述的芯片黏着于该基板之后，该窗形辅助构件设置于该基板上。
23.如权利要求20所述的方法，其中，于电性连接所述的芯片与该基板之后，该窗形辅助构件设置于该基板上。
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