專利名稱：覆晶封裝體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具散熱片的覆晶封裝體，特別是采用一攔壩結構以控制底膠適當地連接載板與散熱片，以降低芯片接點的應力，防止連接芯片與載板間凸塊破壞覆晶封裝體。
背景技術：
覆晶接合技術(Flip Chip Interconnect Technology，簡稱FC)乃是將配置于芯片的主動表面上的導電凸塊，覆晶接合于載板上，使得芯片可經由導電凸塊與載板電性連接，并經由載板的內部線路而電性連接至外界的電子裝置。值得注意的是，由于覆晶接合技術適用于高腳數的芯片封裝結構，并同時具有縮小芯片封裝面積及縮短訊號傳輸路徑等諸多優點，故覆晶接合技術目前已經廣泛地應用于芯片封裝領域。
承上所述，芯片與載板間以導電凸塊電性連接。然而載板的熱膨脹系數(約為16×10-6ppm/℃)遠大于芯片的熱膨脹系數(約為4×10-6ppm/℃)，故覆晶封裝體進行相關測試或進行運作時，常因為載板與芯片的熱膨脹系數的差異，造成連接芯片與載板間導電凸塊受到破壞。雖然于芯片主動表面與載板間填充底膠，可用以降低導電凸塊所承受的應力，然而其成效有限，故無法完全克服載板與芯片間因熱膨脹系數的差異，而造成芯片與載板間導電凸塊受到破壞。
有鑒于此，為避免前述覆晶封裝體的缺點，以提升覆晶封裝體中的芯片效能，實為一重要的課題。
發明內容
有鑒于上述課題，本發明的目的是提供一種覆晶封裝體，通過底膠、散熱片及攔壩所組合而成的加強結構，以避免連接設置于載板上方的芯片與載板間的導電凸塊受到破壞。
為了達成上述目的，本發明提供一種覆晶封裝體，其技術手段主要包含一載板、一芯片、一攔壩、一散熱片、一底膠與復數個導電凸塊。該芯片通過復數個導電凸塊覆晶接合于載板的上表面，而攔壩設置于載板上且用以支撐該散熱片，而使散熱片能固定設置于該第一芯片的背面。此外，填充底膠于攔壩所包圍的區域中，以使底膠至少包覆該芯片、復數個導電凸塊及載板的一部分，并且使底膠能與散熱片、攔壩及載板相接合，故能通過散熱片、底膠與攔壩所組合而成的加強結構，以降低芯片與載板接合處的應力，避免連接芯片與載板的導電凸塊受到破壞。
綜上所述，本發明的覆晶封裝體主要利用攔壩以適當地控制底膠進行包覆芯片、導電凸塊及載板的步驟，以避免溢膠的問題。此外，底膠能與散熱片、攔壩及載板相接合，故可提供對載板與芯片的熱形變限制的能力。再者，在散熱片的熱膨脹系數與載板相當的覆晶封裝體中，可使強度較高的載板及散熱片作為貼面層(faces)，而包覆芯片的底膠作為核心層，以形成三明治梁(sandwich beam)結構。通過此種結構，可使作為核心層的底膠吸收大部分能量，以減緩芯片接點(導電凸塊)所承受的剪應力。另外，由于位于底膠兩側的載板與散熱片的熱膨脹系數接近，故可減少結構翹曲變形，并增加疲勞壽命及其可靠度。由于散熱片設置于芯片背面，故亦能提升封裝體的散熱效能。
圖1為現有技術一種覆晶封裝體的剖面示意圖。
圖2為本發明較佳實施例的覆晶封裝體的剖面示意圖。
圖中符號說明
110、210 芯片212 芯片背面120、220 載板122、222 開口124、224 載板上表面126、226 載板下表面128、228 焊球240 攔壩250 散熱片260 底膠270 導電凸塊290 黏著層(導熱膠)300 底膠填充空間具體實施方式
以下將參照相關附圖，說明依本發明較佳實施例的覆晶封裝體。
圖2顯示本發明較佳實施例的覆晶封裝體。本發明的覆晶封裝體至少包含一芯片210、載板220、一攔壩240、一散熱片250、一底膠260與復數個導電凸塊270。其中，芯片210通過復數個導電凸塊270覆晶接合于載板220的上表面224。再者，利用一黏著層(導熱膠)290將散熱片250同時黏著于芯片210的背面212上，并使其設置于載板220上表面224的攔壩240上。此外，攔壩240、散熱片250、載板上表面224可定義一底膠填充空間300用以填充一底膠260，使至少該芯片210、該載板220及復數個導電凸塊270被底膠260所包覆的，以使底膠260與散熱片250、攔壩240及載板220相接合，故能通過散熱片250、底膠260與攔壩240所形成的加強結構，同時限制載板220與芯片210的熱形變，以進一步避免連接載板220與芯片210間的導電凸塊270，因載板220與芯片210的熱膨脹系數的差異而破壞。此外，該載板220的下表面226可設置有復數個焊球228，用以與外界電性導通。
承上所述，該攔壩240可為一膠體，利用點滯的方式形成于載板220上并環繞于芯片210的外圍設置，故攔壩240可為一環形攔壩。再者，上述的底膠亦可以其它的封膠材料替代的，如環氧膠。
此外，在散熱片250的熱膨脹系數與載板220相當的覆晶封裝體中，可使強度較高的載板220及散熱片250作為貼面層(faces)，而包覆芯片210的底膠260作為核心層，以形成三明治梁(sandwich beam)結構。通過此種結構，可使作為核心層的底膠260吸收大部分能量，以減緩芯片210接點(導電凸塊270)所承受的剪應力。另外，由于位于底膠260兩側的載板220與散熱片250的熱膨脹系數接近，故可減少結構翹曲變形，并增加疲勞壽命及其可靠度。
值得注意的是，該散熱片250為一平面板型式，且該散熱片250的材質可包含一銅金屬或一鋁金屬，故散熱片除可配合底膠與攔壩組合成一加強結構外，更可通過其有較大的導熱面積及導熱能力以提升封裝體的散熱效能。
于本實施例的詳細說明中所提出的具體的實施例僅為了易于說明本發明的技術內容，而并非將本發明狹義地限制于該實施例，因此，在不超出本發明的精神及以下權利要求的情況，可作種種變化實施。
權利要求
1.一種覆晶封裝體，包含一載板，具有一上表面、一下表面；一芯片，具有一主動表面及一背面，其中該芯片通過復數個導電凸塊與該載板的該上表面覆晶接合；一攔壩，該攔壩設置于該載板上表面；以及一散熱片，該散熱片設置于該芯片的該背面且與該攔壩相接合。
2.如權利要求第1所述的覆晶封裝體，其中該散熱片與該芯片間更設置一黏著層。
3.如權利要求第3所述的覆晶封裝體，其中該黏著層為一導熱膠。
4.如權利要求第1所述的覆晶封裝體，其中該攔壩、該散熱片、該載板上表面形成一空間，該空間中填充一封膠材料。
5.如權利要求第4所述的覆晶封裝體，其中該封膠材料為一底膠。
6.如權利要求第4所述的覆晶封裝體，其中該底膠至少包覆該芯片、該導電凸塊、該載板上表面，且與該散熱片及該攔壩相接合。
7.如權利要求第1所述的覆晶封裝體，其中該散熱片的材質包含銅金屬、或鋁金屬。
8.如權利要求第1所述的覆晶封裝體，其中該散熱片為一平面板。
9.如權利要求第1所述的覆晶封裝體，其中該攔壩為一膠體。
10.如權利要求第1所述的覆晶封裝體，其中該攔壩為一環狀。
11.如權利要求第1所述的覆晶封裝體，其中該攔壩環繞該第一芯片的外圍設置。
12.如權利要求第1所述的覆晶封裝體，其中該載板的該下表面更具有一焊球。
全文摘要
一種覆晶封裝體，至少包含一載板、一芯片、一攔壩、一散熱片、一底膠與復數個導電凸塊。該芯片通過復數個導電凸塊覆晶接合于載板的上表面，而攔壩設置于載板上且用以支撐該散熱片。此外，填充底膠于攔壩所包圍的區域中，以使底膠至少包覆該芯片、復數個導電凸塊及載板的一部分，并且使底膠能與散熱片、攔壩及載板相接合，故能通過散熱片、底膠與攔壩所組合而成的加強結構，以降低芯片與載板接合處的應力，以避免連接芯片與載板的導電凸塊受到破壞。
文檔編號H01L23/48GK1641865SQ20041000165
公開日2005年7月20日 申請日期2004年1月9日 優先權日2004年1月9日
發明者陳裕文, 邱已豪, 王盟仁 申請人:日月光半導體制造股份有限公司