TW419768B - Ball grid array (BGA) semiconductor package and method of manufacturing the same - Google Patents

Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 419768 A7 ____B7_ 五、發明説明（ί ) 發明之背景 <發明之範圍> 本發明是有關一種球格陣列（BGA)半導體包裝及其製 造方法。 <相關技藝之說明> 半導體晶片係以在半導體包裝中的導線架來支撐，而 導線架的支腳則將半導體晶片連接至外電路，特別地，BGA 半導體包裝係通過一附在支腳的銲球連接至外電路。 同時’傳統用以作為BGA半導體包裝之「導線架係以三菱

瓦斯化學公司（Mitsubishi gas chemical co.，Ltd.)的BT 樹脂來來形成。此導線舞係利用一蝕刻一印刷電路板的方 法來形成’且具有通過一設於導線架之基片的通孔而電氣 連接的上、下部份。 然而，傳統半導體包裝的導線架之基片係以樹脂（聚 合物樹脂）所形成，其價格昂貴’需姜密集勞力，而且電 氣與熱穩定性不夠。特別地，典型的薄膜型基片會由於晶 片或周圍的元件所產生的熱而破損。 而且，金屬導線架係以半蝕刻法（half-etching)製 成，其中，在製造精細的間矩部份（fine pitch portion) 會留下一預定的部份。然而，在半姓刻中，於一厚的材料 内製造精細的間矩部份（fine pitch port ion)是很困難 的’其尺寸的穩定性會由於過度蝕刻而喪失，也可能由於 在蝕刻之後所引起的應力而產生變形》 . <發明之總論：> 3 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS M4規格（210X297公釐) ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本育)

8 Α7 Β7 4l9T6 五、發明説明（>) 為了解決上述的問題，本發明的一目的乃在提供一 =格陣列（BGA)半導體包裝’其具有電氣與熱的穩定性，較 '、的變形，較簡單的製程與穩定的量測；以及，其製造 法0 、 — 因此，為了達成本發明上述之目的，本發明乃在提供 丰2匕3有以鮮線連接支腳至半導體晶片之網格陣列（BGA) ‘體包裝，其包括：在每個支腳上的導電墨的部份，以 ^一附在每個要連接至外基片的端子之導電墨部份的銲 球。 - ]又’本發明的製造一BGA半導體包裝的製造方法包括下 列步驟：（a)把導電墨部、份被覆在支腳上；（b)將半導體晶 1之端子引線接合至導線架的支腳並將以引線接合後的二 造以樹脂封裝；以及（c)將導電墨的部份連接至與外基片的 端子相連接的銲球。 、土 <圖示的簡單說明〉 本發明上述的目的與優點’參照下列依關所作之說 明將可更為明白，附圖者： 第1圖係-使用來作為本發明之球格陣列（㈣，半導 體包裝的導線架之平面圊； 第2圖係第1圖之a部份的放大平面圖； 第3圖係第2圖之B部份的截面圖，· 第4圖係-截面圖表示-導線架，其係採賴造的 (coined)導電墨； 第5圖係一模製的半導體包裝之截面圖； 表紙莰以適用中國圉家福準（CNS)A4__( 2敝297公装） I.-------i^.------IT----^---A: {請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 41 41 經 濟 部 中 央 標 準 局 工 消 合 作 社 印 裝 B7 五、發明説明㈠） '--- =ΠίΓ勻高度之導電墨的截面圖； 表面係朗I 找顿關，其巾—模麵脂層的 =:一 Γ 一鮮球之半導體包裝的截面圖； 弟圖係—底面圖’顯示第8圖的銲球排列。 <圖示中元件名稱與符號對照〉 2〇 :導線架 21 :墊片 22 :支腳 24:絕緣帶 25 :導電墨 26 :接合帶 27 :金線 28 :銲球 29:模塑樹脂 30:半導體晶片 <較佳具體實施例的詳細描述> 依照本發明之球格陣列（B G A)所使用的導線架2 0包含 一般設一半導體晶片的墊片21，以及連接至要與外端子連 接的半導體晶片的電子端子支腳22，其情形如第1圖所示。 導線架20係使用一種化學蝕刻法或一種機械衝壓法來 形成，導線架20係以例如銅、銅合金或鎳一鐵合金的一種 金屬來製成。 請參看第2圖’一絕緣帶24係貼附在導線架20之支腳22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)Α4说格（210x297公釐） iI------—------ΐτ-------Λ (諳先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) M濟部中央標準扃男工消費合作社印製 " Α7 Β7 五、發明説明（4) 的上表面，以增強支腳22並於支腳之間維持預定之間隔。 每一個支腳22係以導電墨（conductive ink)25之一個 部份所被覆，較佳的導電液係銅 '金、銀、叙、錢或其合 金。 請參看第3圖，支架22上的導電墨25的部份有一橢圓形 的截面。導電墨25可用許多方法被覆於支架的上表面，例 如’利用絲屏印刷（silk screen printing)，或利用使用 一金屬掩模（metal mask)，噴射（injecti〇n)與擠出 (dispensing)，或打點（dotting)法。 以上述的方法所被覆的導電墨25形成如第4圖所示的 近似直角之截面’而通過讀造製成平坦β在此時，較佳的， 導電墨25的高度是與絕緣帶24相等或較高。 較佳地，為了防止導電墨在鑄造程序變形或破壞，於 鑄造程序之前，先進行乾燥導電液的預先燒烤程序（pre一 curing)。而且，較佳地，並利用後燒烤（公⑽卜⑶以叩）來 防止導電液於鑄造程序之後變形。 如第5圖所’在铸造導電墨25以後，一半導體晶片3〇 係利用一接合帶26貼附在一晶粒墊（die pad)21的上表面。 半導體晶片30的端子並利用一金線27連接至支腳22。 然後’導線架乃被封裝於一模塑樹脂29之中，而一從 模塑樹脂29穿透的導線架支架22乃被去除，在此時，導電 墨25之一表面乃從模塑樹脂29暴露出來。 此處，如第6圖所示，當導電液的部份的高度並不均勻 而導致導電墨25不露出時，銲球28並不能與之形成電器連 ----------袭------1Γ----^---\ (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙柒尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210.X29?公釐） 'r \ A7 B7 五、發明説明（ς：) 接。如此’如苐7圖所示，模塑樹脂層係接地， 從低於模塑樹脂層中露出。 文導電墨 ^ ^电墨25可被連接至銲球28，其情形如第8_所_ ^ 著使用β一周知的銲接方法，即可使銲球與錯接觸。不’藉 拜球28係利用模塑樹脂29與導電墨烈的表 球28係通過引線接合至半導體晶片洲之支腳與=銲 連接至一外裝置的連接端子。 I液電氣 結果，在半導體包裝之中，鲜球乃交互成列 圖所示，藉以連接至裝設於一小區域中的不_ +依本發明的半導體包裝，導電液係被覆於導線架 上’藉以維持其穩定的大小，簡化其製程，且降低其成本。、 以上關於具體實施例之描述乃僅供說明與舉例之用， 而非用以對本發明做任何限制者。本發明之精神與範嘴， 乃僅由所附申請專利範圍各項來限制，特此聲明。 f祷先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 € 經濟部中央標举局荑工消費合作社印裝 本紙張尺纽财醜^^T^rrA4i£i"( 210

Claims (1)

1. 41976b

   、申請專利範圍 L —種球格陣列〇bga)半導體包裝，其含有利用引線接合 法連接至一半導體晶片之支腳；包括： 设在每一個支腳上的導電墨部份；以及 一銲球，係貼附在每一個要連接至一外基片的端子的 導電墨。 2.如申請專利範圍第1項之球格陣列（BGA)半導體包裝， 其中導電墨的部份係透過鑄造法（coining)以形成平 面。 3·如申請專利範圍第1項之球格陣列（BGA)半導體包裝， 其中導電墨係以包括鋼 '銀、金、鈀、鍺或其合金的 一種選擇出來的。. 4·如申請專利範圍第1項之球格陣列（BGA)半導體包裝， 其中銲球乃彼此交叉。 5‘如宇請專利範圍第丨項之球格陣列（BGA)半導體包裝， 其更包括一闬以維持支架之間的間隙的絕緣帶。 6，如申請專利範圍第1項之球格陣列（BGA)半導體包裝， 其中鲜球係呈-行-行交叉排列，而間隔行的排列為 相同。 經濟部令央揉卒局貝工消費合作社印¾ 先閡讀背面之注意亭哼再填寫本頁) 訂 7.種製造—ββΑ半導體包裝的方法，包括下列步驟： (a) 把導電墨部份被覆在支腳上； (b) 將半導體晶片之端子引線接合至導線架的支腳並 將以51線接合後的構造以樹脂封裝；以及 (c) 將導電墨的部份連接至與外基月的端子相連接的 銲球。 419768 C8 D8 '經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裳 六、申請專利範圍 利*圍第7項之製造方法，其中導線架等之金 屬基板（㈣丨substrate)係從包括 鐵合金的群中選擇出來的。 n 戈錄 9.如^專利範圍第7項之製造方法，其中⑷步驟包括 LC〇lng)V電墨的部份以將導電墨作成平坦者。 二項之製造方法，其嶋驟係透 。括下列方法的-種來執行的：絲屏印刷（贿郎 =了)；使用—金屬掩模的方法、使用喷射 •擠出(如―)的方法，與或打點 (dotting)法者。 11‘如申請專職項之製造方法，其 作成扁平以將導電墨從模塑樹脂底下暴= 來。 12.如申請專利範圍第9項之製造方法，其中步 在進行鑄造程序之前，先進行乾燥導電墨的預先燒烤 程序，以防止導電墨錢造料變形或破損者^ 13·如申請專利範圍第12項之製造方法，其中步驟⑷包括 在鱗造導電墨的部份以後，進行一後燒烤步驟來防止 導電墨於鏵造程序後的變形者。 請 先 閎 1¾ 之 注 意 事 項 再 t 訂 本纸故尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210父297公楚，）