封裝結構的製作方法
2023-07-21 07:06:51
專利名稱：封裝結構的製作方法
技術領域：
封裝結構
技術領域：
本實用新型關於一種封裝結構，特別是一種在封裝膠體上設有連接組件以電性連接封裝體內部半導體組件的封裝結構。
背景技術：
在半導體產業中，除了集成電路設計與半導體組件製程外，半導體組件封裝也一直是個重要的課題，而且封裝的技術與效果進一步直接影響半導體產品的應用與效益。隨著不同的產品應用，半導體封裝的技術也有不同的發展，因此有不同外接腳位數目與位置的封裝，例如雙列直插式(dual in-line package, DIP)封裝或是BGA(ball grid array)封裝,或是有不同內部連接方式的封裝,例如有通過打線連接(wire bonding)或是直接覆晶(flip chip)連接方式的封裝，甚至有將多個晶片或是組件封裝於單一包裝體中的系統封裝(system in package, SiP)等不同封裝技術與規格。將半導體組件進行封裝有許多的優點，例如保護半導體組件不受外界汙染或破壞，並可排除半導體組件運作時產生的發熱，還具有電源供應以及信號傳輸的整合布局的功用，讓半導體組件可以容易、穩定的進行使用與操作。但是，半導體組件經過封裝後，要進行相關檢驗測試的工作時，往往必須通過封裝件上特定的腳位，也因此必須要對應設計一外部測試電路以連接此封裝件的相關腳位，通過此測試電路才能檢測此封裝件內半導體組件的運作。同樣的，如果要重新編輯於此封裝件內的半導體組件內儲存的相關數據或程序時，也必須通過一對應的外部電路進行，所以此外部測試電路的設計與製作無形中將增加許多的成本與負擔。而且，如果此封裝件已經實際設置使用於應用產品中，當有故障發生需要進行檢測，或是有更新程序而需要編輯或寫入時，在實際產品中預設相關電路不但增加產品的成本，也增加設計的複雜度，而將此封裝件另外取下處理，不但不便，在同時有許多封裝件設置時還大幅增加相關工作的困難與成本。
發明內容鑑於以上的問題，本實用新型提供一種封裝結構，以解決習用封裝結構在進行驗證測試與編輯處理等工作時所面臨的困難與不便等問題。本實用新型的封裝結構,包含一承載組件(carrier)、一晶粒(die)、一連接組件以及一封膠體(encapsulation)，其中承載組件上設置有一接點；晶粒則設置於承載組件上且具有一焊點(bond pad)電性連接於此接點，且連接組件的一端亦電性連接於此接點；封膠體包覆承載組件、連接組件與晶粒，其中，連接組件的另一端延伸露出於封膠體外。本實用新型進一步揭露一種封裝結構具有一發光二極體，電性設置於連接組件露出於封膠體外的另一端上。本實用新型的封裝結構進一步具有一發光二極體電性設置於連接組件的另一端上。[0010]本實用新型進一步揭露一種封裝結構，包含一承載組件、一晶粒、一第二承載組件、一連接組件、一第二連接組件以及一封膠體；承載組件上設置有一接點；晶粒設置於承載組件上且具有一焊點電性連接於此接點；第二承載組件設置有一第二接點；連接組件的一端電性連接於此接點，且另一端則電性連接於第二接點；而第二連接組件的一端電性連接於第二接點；封膠體包覆承載組件、晶粒、第二承載組件、連接組件與第二連接組件，且第二連接組件的另一端延伸露出於封膠體外。本實用新型進一步揭露一種封裝結構，其具有一發光二極體電性設置於第二連接組件外露於封膠體的另一端上。本實用新型進一步揭露一種封裝結構具有一分隔件(spacer)設置於晶粒與第二承載 組件間。本實用新型的封裝結構進一步具有一發光二極體電性設置於第二連接組件的另一端上。本實用新型直接針對封裝結構本身的結構加以改良，通過承載組件上各接點間的連接結構，配合連接組件的設置，令晶粒上的焊點除了可以連接到傳統封裝的外部腳位外，進一步得以在封膠體上預留連接的接點。此外，為了便利使用，並提高應用的效率，本實用新型進一步通過一第二承載組件的設計，令相關線路的布局可以較為彈性，較不受原先半導體線路布局的限制，並且在第二承載組件上還可以提供相關輔助電路設計，提供其它額外功能，例如相關保護電路等，進一步提升實用價值。因此，在封膠體上預留了電性連接內部半導體組件的接點，除了在將來作為編輯處理而使用封裝件內部半導體組件時，可以直接電性連接，不需另行使用外部轉接電路外，還可以通過發光二極體(LED)直接與此等接點連接，將此內部半導體組件的相關狀態或訊息顯示，使得相關驗證測試工作較容易有效率地進行，也可以避免另行使用外部電路或是拆卸組件的不便與困難，同時也大幅降低了相關成本。
以下結合附圖
和實施方式對本發明作進一步詳細的說明。圖Ia至圖If為本實用新型第一實施方案的封裝結構的剖視圖。圖2a至圖2f為本實用新型第二實施方案的封裝結構的剖視圖。圖3a至圖3b為本實用新型第三實施方案的封裝結構的剖視圖。圖4a至圖4b為本實用新型第四實施方案的封裝結構的剖視圖。圖5a至圖5b為本實用新型第五實施方案的封裝結構的剖視圖。圖6a至圖6b為本實用新型第六實施方案的封裝結構的剖視圖。主要元件符號說明10、20、30、40、50、60 封裝結構100承載組件110晶粒111焊點112引線140封膠體120接點130轉接接點160發光二極體170連接組件171第二連接組件[0030]200第二承載組件 210第二接點220第二轉接接點 300分隔件
具體實施方式請參照圖Ia所示的本實用新型第一實施方案的封裝結構10的剖視圖。本實用新型的封裝結構置10包括有一承載組件100、一晶粒110、一連接組件170以及一封膠體140，其中承載組件100上設置有一接點120 ;晶粒110則設置於承載組件100上且具有一焊點111電性連接於接點120，連接組件170的一端亦電性連接於接點120 ;封膠體140包覆承載組件100、連接組件170與晶粒110，且連接組件170的另一端則延伸露出於封膠體140外。值得說明的是，本實用新型的封裝結構的晶粒110上的焊點111電性連接於接點120的結構,可以是打線連接(wire bonding)的結構,例如圖Ia中，封裝結構10的晶粒110*上的焊點111乃是通過一引線112的結構電性連接於接點120，或者是，本實用新型的封裝結構的晶粒110上的焊點111電性連接於接點120的結構，也可以是覆晶(flip chip)連接的結構，例如圖Ib所示，封裝結構10的晶粒110上的焊點111乃是先將晶粒111倒置後再直接電性連接到承載組件100的方式電性連接於接點120。其中，引線112連接是較為直接的結構，惟常有高頻運作下的電感效應，而覆晶連接的結構可以減少引線112所產生的電感效應，而且其晶粒110上的焊點111亦未必局限於晶粒110周圍的位置，相關技術細節在此則不贅述。可以理解的是，本實用新型中，上述的焊點111電性連接於接點120的結構並不局限於本實用新型所揭露的實施方案。值得說明的是，本實用新型的封裝結構置10的連接組件170的設置，可以是在封膠體140進行封膠包覆後，在封膠體140開設有一通孔以設置連接組件170，令連接組件170電性連接承載組件100，或者是，連接組件170在封膠體140進行封膠包覆前即先行電性連接承載組件100，再進行封膠包覆；其中，開設通孔可以是通過雷射鑽孔(laserdrilling)的方式,或者是,通過化學浸蝕(chemical etching)的方式,或者是,通過機械鑽孔(mechanical drilling)的方式。可以理解的是，本實用新型中，上述的連接組件170電性連接承載組件100的結構並不局限於本實用新型所揭露的實施方案。值得注意的是，本實用新型的承載組件100上設置有一接點120為金屬導電材質，形成導電材質的結構可以是化學氣相沈積法，或者是，形成導電材質的結構也可以是電解電鍍(electrolytic plating)法,或者是,形成導電材質的結構進一步可以是真空沈積法(vacuum deposition)。可以理解的是,本實用新型中，上述承載組件100上設置有一接點120的結構並不局限於本實用新型所揭露的實施方案。值得說明的是，本實用新型的連接組件170的一端電性連接於接點120的結構，可以是連接組件170直接耦合於接點120上，例如圖Ic或是圖Id所示，連接組件170的一端乃直接電性連接於接點120上，或者是，連接組件170也可以是進一步通過另一轉接接點130的結構再與接點120電性連接，例如圖Ie或是圖If所示。本實用新型的接點120先電性連接於轉接接點130，再通過轉接接點130電性連接於連接組件170的一端，其中，電性連接接點120與一轉接接點130的金屬材質的方式可以是光刻法(photolithography),或者是，電性連接的方式也可以是化學浸蝕(chemical etching),或者是，電性連接的方式還可以是雷射切割。可以理解的是，本實用新型中，上述連接組件170與接點120電性連接的結構並不局限於本實用新型所揭露的實施方案。值得注意的是，本實用新型的封膠體140包覆承載組件100、連接組件170與晶粒110,其中封膠體140的材質可以是酹醒基樹脂(Novolac-based resin),或者是,封膠體140的材質也可以是環氧基樹脂(epoxy-based resin),或者是,封膠體140的材質還可以是娃基樹脂(silicon-based resin)或其它適當的包覆劑。可以理解的是，本實用新型的封膠體140的材質並不局限於本實用新型所揭露的實施方案。值得說明的是，本實用新型的封膠體140包覆承載組件100、連接組件170與晶粒110,其中封膠體140包覆承載組件100與晶粒110的方式可以是壓縮模塑(compressionmolding),或者是,本實用新型的封膠體140包覆的方式也可以是噴射模塑(injectionmolding),或者是，本實用新型的封膠體140包覆的方式還可以是傳遞模塑(transfermolding)。可以理解的是，本實用新型的封膠體140的包覆結構並不局限於本實用新型所 揭露的實施方案。值得注意的是,本實施例的承載組件100可以是一導線架(lead frame),或者是，本實施例的承載組件100也可以是一封裝基底(package substrate)。可以理解的是,本實用新型的承載組件100的結構並不局限於本實用新型所揭露的實施方案，凡足以承接晶粒並電性設置相關電路組件者即可。值得說明的是，本實施例的連接組件170可以是一金屬針腳，或者是，本實施例的連接組件170也可以是一金屬導線，因此本實用新型的連接組件170可以是一直線形狀，連接組件170的另一端直接向上延伸露出於封膠體140外，或者是本實施例的連接組件170也可以是一曲折形狀，延伸向外露出於封膠體140外,且露出的位置並不以封膠體140正上方為限，還可以是在封膠體140周側其它位置。本實用新型的連接組件170的種類、形狀與連接組件170的另一端露出於封膠體140的位置並不局限於本實用新型所揭露的實施方案。值得說明的是，本實施例的封裝過程以重布後的晶粒110、連接組件170與承載組件100的整體作為封裝對象。因此，本實施例的製程是重布晶片的封膠體級封裝(Chip-redistribution Encapsulant Level Package)。製作出的半導體封裝件符合晶片尺寸封裝(Chip Scale Package, CSP)或晶圓級封裝(Wafer Level Package, WLP)等級。本實用新型的封裝等級並不局限於本實用新型所揭露的實施方案。請參考圖2a至圖2f所示的本實用新型第二實施方案的封裝結構20的剖視圖。其中，封裝結構20的構造與前述封裝結構10的構造相近，在此不再重複說明。所不同者在於，封裝結構20進一步包含有一發光二極體(LED) 160，其電性設置於連接組件170外露於封膠體140的另一端上。本實用新型直接針對封裝結構本身的結構加以改良，通過接點間的連接結構，配合連接組件，令晶粒上的焊點除了可以連接到傳統封裝的外部腳位外，還得以在封膠體上預留連接的接點，即連接組件的另一端點。因此，在封膠體上預留了電性連接內部半導體組件的接點，除了可以將來作為編輯處理使用封裝件內部半導體組件時，可以直接電性連接，不需另行使用外部電路外，還可以通過發光二極體(LED)通過接點連接封膠體內部接點，將此內部半導體組件的相關狀態或訊息顯示，使得相關驗證測試工作容易有效率地進行，也可以避免另行使用外部電路或是拆卸組件的不便與困難，同時也大幅降低了相關成本。請參照圖3a所示的本實用新型第三實施方案的封裝結構30的剖視圖。本實用新型的封裝結構置30包括有一承載組件100、一晶粒110、一第二承載組件200、一連接組件170、一第二連接組件171以及一封膠體140，其中承載組件100上設置有一接點120 ;第二承載組件200上設置有一第二接點210 ;晶粒110則設置於承載組件100上且具有一焊點111電性連接於接點120 ;連接組件170的一端亦電性連接於接點120，且連接組件170的另一端電性連接於第二接點210 ;封膠體140包覆承載組件100、晶粒110、第二承載組件200、連接組件170與第二連接組件171，其中，第二連接組件171的一端電性連接於第二接點210，第二連接組件171的另一端則延伸露出於封膠體140外。。其中，本實用新型的封裝結構30的晶粒110上的焊點111電性連接於接點120的結構、連接組件170電性設置的結構、設置有一接點120與一轉接接點130的結構、連接組 件170電性連接接點120的結構、封膠體140的材質、封膠體140包覆的結構、承載組件100的型式，與相關封裝規格等，均與前述的實施方案10、20相近，在此則不再重複說明。值得說明的是，本實施例的第二連接組件171的一端電性連接於第二接點210的結構與前述實施例中連接組件170電性連接第一接點120的結構相近，可以是第二連接組件171直接耦合於第二接點210上，或者是，第二連接組件171也可以是進一步通過另一第二轉接接點220的結構再與第二接點210電性連接，例如圖3b所示，本實用新型的第二接點210先電性連接於第二轉接接點220，再通過第二轉接接點220電性連接於第二連接組件171的一端。可以理解的是，本實用新型中，上述的第二連接組件171電性連接第二接點210的結構並不局限於本實用新型所揭露的實施方案。值得注意的是本實用新型的封裝結構置30的第二連接組件171的設置，與前述實施例的連接組件170相近，可以是在封膠體140進行封膠包覆後，在封膠體140開設有一通孔以設置第二連接組件171，令第二連接組件171電性連接第二承載組件200，或者是，第二連接組件171在封膠體140進行封膠包覆前即先行電性連接第二承載組件200，再進行封膠包覆；可以理解的是，本實用新型中，上述的第二連接組件171電性連接第二承載組件200的結構並不局限於本實用新型所揭露的實施方案。值得說明的是，本實施例的第二承載組件200可以是一導線架，或者是，本實施例的第二承載組件200也可以是一印刷電路板。本實用新型的第二承載組件200的型式並不局限於本實用新型所揭露的實施方案。請參考圖4a所示的本實用新型第四實施方案的封裝結構40的剖視圖。其中，封裝結構40的結構與前述封裝結構30的結構相近，在此則不再重複說明。所不同者在於，封裝結構40進一步包含一分隔件300，其設置於晶粒110與第二承載組件200間，且具有分隔與支持的功能。因此，本實用新型的連接組件170可以是一金屬針腳，如前述圖3a的封裝結構30所示，或者在本實施例中，連接組件170也可以是一金屬引線，如圖4a的封裝結構40所示。本實用新型的連接組件170的種類、形狀並不局限於本實用新型所揭露的實施方案。相對的，本實用新型的第二接點210設置的位置，可以是在第二承載組件200面對承載組件100的一面，如前述實施方案中，圖3a或圖3b的封裝結構30所示，或者是，第二接點210設置的位置，在本實施例方案中也可以是在第二承載組件200背對承載組件100的一面，如圖4a的封裝結構40所示，使得第二連接組件171可以直接耦合於第二接點210上，或者如圖4b的封裝結構40所示，第二接點210先電性連接於第二轉接接點220，再通過第二轉接接點220電性連接於第二連接組件171的一端。可以理解的是，本實用新型的第二接點210設置於第二承載組件200上的位置與本實用新型的第二接點210電性連接第二連接組件171的結構也不局限於本實用新型所揭露的實施方案。請參考圖5a以及圖5b所示的本實用新型第五實施方案的封裝結構50的剖視圖。其中，封裝結構50的構造與前述封裝結構30的構造相近，在此不再重複說明。所不同者在於，封裝結構50進一步包含一發光二極體(LED) 160，其電性設置於第二連接組件171外露於封膠體140的另一端上。請參考圖6a以及圖6b所示的本實用新型第六實施方案的封裝結構60的剖視圖。其中，封裝結構60的構造與前述封裝結構40的構造相近，在此不再重複說明。所 不同者在於，封裝結構60進一步包含一發光二極體(LED) 160，其電性設置於第二連接組件171外露於封膠體140的另一端上。本實用新型直接針對封裝結構本身的結構加以改良。通過接點間的連接結構，配合連接組件的結構，晶粒上的焊點不僅可以連接到傳統封裝的外部腳位，進一步得以在封膠體上預留連接的接點。此外，為了便利使用，並提高應用的效率，本實用新型進一步通過一第二承載組件的設計，令相關線路的布局可以較為彈性，較不受原先半導體線路布局的限制。此外，亦可在第二承載組件上進行相關輔助電路設計，以提供其它額外功能，例如相關保護電路等，如此則進一步提升其實用價值。因此，在封膠體上預留了電性連接內部半導體組件的接點，除了未來在作為編輯處理而使用封裝件內部半導體組件時，可以直接電性連接，不需另行使用外部轉接電路外，還可以通過發光二極體(LED)直接與此等接點連接，顯示此內部半導體組件的相關狀態或訊息，使得相關驗證測試工作進一步有效率地進行。此設計一方面避免了另行使用外部電路或是拆卸組件的不便與困難，同時也大幅降低了相關成本。雖然本發明的實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述的形狀、構造、特徵及數量當可做些許的變更，因此本發明的專利保護範圍須視本說明書所附的申請專利範圍所界定者為準。
權利要求1.一種封裝結構，其特徵在於，所述封裝結構包括 一承載組件，所述承載組件上設置有一接點； 一晶粒，所述晶粒具有一焊點，且所述晶粒設置於所述承載組件上，所述焊點電性連接於所述接點； 一連接組件，所述連接組件的一端電性連接於所述接點；以及 一封膠體，所述封膠體包覆所述承載組件、所述晶粒與所述連接組件； 其中，所述連接組件的另一端延伸露出於所述封膠體外。
2.如權利要求I所述的封裝結構，其特徵在於，進一步具有一發光二極體，所述發光二極體電性設置於所述連接組件的所述另一端上。
3.一種封裝結構，其特徵在於，所述封裝結構包括 一承載組件，所述承載組件上設置有一接點； 一晶粒，所述晶粒具有一焊點，且所述晶粒設置於所述承載組件上，所述焊點電性連接於所述接點； 一連接組件，所述連接組件的一端電性連接於所述接點； 一第二承載組件，所述第二承載組件上設置有一第二接點，所述第二接點電性連接於所述連接組件的另一端； 一第二連接組件，所述第二連接組件的一端電性連接於所述第二接點；以及一封膠體，所述封膠體包覆所述承載組件、所述晶粒、所述第二承載組件、所述連接組件與所述第二連接組件； 其中，所述第二連接組件的另一端延伸露出於所述封膠體外。
4.如權利要求3所述的封裝結構，其特徵在於，進一步具有一分隔件，所述分隔件設置於所述晶粒與所述第二承載組件間。
5.如權利要求3所述的封裝結構，其特徵在於，進一步具有一發光二極體，所述發光二極體電性設置於所述第二連接組件的所述另一端上。
6.如權利要求4所述的封裝結構，其特徵在於，進一步具有一發光二極體，所述發光二極體電性設置於所述第二連接組件的所述另一端上。
專利摘要本實用新型涉及一種封裝結構，包括一承載組件、一晶粒、一連接組件以及一封膠體。承載組件上設置有一接點；晶粒具有一焊點電性連接於此接點；且連接組件的一端亦電性連接於此接點；封膠體包覆承載組件、連接組件與晶粒，且連接組件的另一端則延伸露出於封膠體外。本實用新型直接針對封裝結構本身的結構加以改良，通過承載組件上各接點間的連接結構，配合連接組件的設置，令晶粒上的焊點除了可以連接到傳統封裝的外部腳位外，進一步得以在封膠體上預留連接的接點。
文檔編號H01L23/48GK202434494SQ201120532718
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者魏智汎 申請人:銀燦科技股份有限公司