專利名稱:芯片封裝構(gòu)造以及封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是關(guān)于一種芯片封裝構(gòu)造,并且特別地,本發(fā)明是關(guān)于一種具有散熱及電
容設(shè)計的芯片封裝構(gòu)造。
背景技術(shù):
隨著半導(dǎo)體技術(shù)與材料科學(xué)的蓬勃發(fā)展,集成電路與軟性電路板整合制作成可隨意彎曲的IC模塊,而一般的液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)需要數(shù)個驅(qū)動IC來控制顯示器中的每個像素。目前在LCD面板上依驅(qū)動IC的接合方式與使用軟膜巻帶的不同可分為芯片貼附在玻璃板(Chip on Glass, COG)、巻帶承載封裝(T即e CarrierPackage,TCP)以及薄膜覆晶封裝(Chip on Film,COF)等三種封裝方式。在講求輕薄短小且為了滿足不斷提升的電性需求,因應(yīng)電性連接端點數(shù)目(pincount)不斷增加及微小間距化(fine pitch)的趨勢,薄膜覆晶封裝已成為普遍使用的方式。 請參閱圖1,圖1是繪示先前技術(shù)的薄膜覆晶封裝構(gòu)造1的示意圖。如圖1所示,一般的COF封裝構(gòu)造l,其可撓性基板lO包含絕緣基材層ll以及貼附于上的多個金屬引腳12,防焊層18則局部覆蓋金屬引腳12上以提供保護(hù)以及絕緣作用。芯片14通過凸塊140與可撓性基板10的金屬引腳12電性連接,芯片14與可撓性基板10之間則填入封裝膠體16以保護(hù)電性接點并防止污染。 然而,如上所述,在講求輕薄短小的趨勢下,芯片尺寸愈來愈小而集成電路愈趨密集,其工作效能隨著集成電路尺寸的縮減而呈倍數(shù)成長,同時,其發(fā)熱密度也隨之增加,且熱能集中在小空間內(nèi)。過高的熱密度將導(dǎo)致芯片的功能、效率及使用壽命大幅降低。因此如何有效的逸散熱量,而又能使芯片正常運(yùn)作,是目前芯片封裝必須考慮的問題。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種具有散熱及電容設(shè)計的芯片封裝構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計可大幅提高芯片的散熱效果并能附加電容反饋,藉此提升該芯片的驅(qū)動效能。
根據(jù)本發(fā)明一方面提供一種芯片封裝構(gòu)造,包含可撓性基板、芯片、第二金屬層、導(dǎo)接構(gòu)件以及封裝膠體。其中可撓性基板具有絕緣基材層以及第一金屬層,第一金屬層是形成于絕緣基材層的第一面上,并且第一金屬層包含多根第一引線以及一散熱圖案。絕緣基材層限定有芯片覆蓋區(qū),并于芯片覆蓋區(qū)內(nèi)形成開 L。散熱圖案是位于芯片覆蓋區(qū)內(nèi),并至少覆蓋部分的開孔。芯片設(shè)置于可撓性基板上,并具有多個第一凸塊。這些第一凸塊分別與第一引線電性連接。第二金屬層設(shè)置于絕緣基材層相對于第一面的第二面上,并且,第二金屬層的位置可對應(yīng)部分的第一引線。導(dǎo)接構(gòu)件透過開孔連接散熱圖案與第二金屬層。封裝膠體形成于可撓性基板與芯片之間。于本具體實施例中,芯片于運(yùn)作時所產(chǎn)生的熱能可透過散熱圖案以及導(dǎo)接構(gòu)件傳導(dǎo)至第二金屬層而逸散出去。 根據(jù)本發(fā)明另一方面提供一種封裝方法以封裝芯片,此封裝方法包含下列步驟首先,于絕緣基材層的第一面上設(shè)置第一金屬層,并于其上限定芯片覆蓋區(qū),并且圖案化第一金屬層以形成多個第一引線及散熱圖案,使散熱圖案位于芯片覆蓋區(qū)內(nèi);接著,于絕緣基材層相對于第一面的一第二面上設(shè)置第二金屬層;接著,設(shè)置芯片于絕緣基材層的第一面上,并使芯片的多個第一凸塊分別電性連接第一引線以及使芯片的至少一第二凸塊連接散熱圖案;接著,絕緣基材層與芯片之間形成封裝膠體;隨后,絕緣基材層相對于散熱圖案處形成開孔,致使散熱圖案至少覆蓋部分的開孔;接著,形成導(dǎo)接構(gòu)件,使其透過開孔連接散熱圖案與第二金屬層;最后,設(shè)置保護(hù)層于開孔中以覆蓋散熱圖案與導(dǎo)接構(gòu)件。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下配合附圖對本發(fā)明的較佳實施例的詳細(xì)說明得到進(jìn)一步的了解,其中 圖1是繪示先前技術(shù)的薄膜覆晶封裝構(gòu)造的示意圖。
圖2繪示根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的芯片封裝構(gòu)造的剖面示意圖。
圖3A是繪示根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的芯片封裝構(gòu)造的俯視圖。
圖3B是繪示圖3A的芯片封裝構(gòu)造的仰視圖。 圖4是繪示根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的芯片封裝方法的步驟流程圖。
圖5A 圖5H是繪示對應(yīng)圖4的各步驟的芯片封裝構(gòu)造的剖面示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖2,圖2繪示根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的芯片封裝構(gòu)造3的剖面示意圖。如圖2所示,芯片封裝構(gòu)造3包含可撓性基板30、芯片34、第二金屬層36、導(dǎo)接構(gòu)件38以及封裝膠體39。 于本具體實施例中,可撓性基板30具有絕緣基材層31以及第一金屬層32,其中,第一金屬層32形成于絕緣基材層31的第一面310上,并包含多根第一引線322以及一散熱圖案320 ;絕緣基材層31限定有一芯片覆蓋區(qū)以供芯片34接合于其上,并且,絕緣基材層31可于芯片覆蓋區(qū)內(nèi)以,但不受限于激光加工方式形成開孔314,散熱圖案320位于芯片覆蓋區(qū)內(nèi)并至少覆蓋部分的開孔314。芯片34設(shè)置于該可撓性基板30上并覆蓋于絕緣基材層31的芯片覆蓋區(qū)內(nèi)。此外,芯片34可包含多個第一凸塊340與至少一第二凸塊342,其中第一凸塊340可分別與第一引線322電性連接,而該第二凸塊342可與該散熱圖案320連接。 于本具體實施例中,第二金屬層36設(shè)置于絕緣基材層31的相對于該第一面310的一第二面312上,并且第二金屬層36的位置可對應(yīng)部分的第一引線322。導(dǎo)接構(gòu)件38可透過開孔314連接散熱圖案320以及第二金屬層36。封裝膠體39形成于可撓性基板30與芯片34之間,用以固定并保護(hù)芯片34的功能區(qū)、芯片34與第一引線322的接點以及散熱圖案320等單元。此外,防焊層37形成于第一金屬層32的上方并局部覆蓋第一引線322,以提供保護(hù)與絕緣效果。 于實務(wù)中,第一金屬層32與第二金屬層36的材質(zhì)可包含,但不受限于銅。而導(dǎo)接構(gòu)件38的材質(zhì)可包含,但不受限于銀、錫或碳膠等材料。此外,于實務(wù)中導(dǎo)接構(gòu)件38可以,但不受限于印刷或噴墨方式形成。 于本具體實施例中,該芯片封裝構(gòu)造3可進(jìn)一步包含保護(hù)層35,保護(hù)層35的材質(zhì)于實務(wù)中可包含,但不受限于環(huán)氧樹脂及防焊材,并且可以涂膠、印刷或噴墨方式設(shè)置于開孔314中覆蓋散熱圖案320與導(dǎo)接構(gòu)件38以提供保護(hù)作用。 上述具體實施例的芯片封裝構(gòu)造3中,導(dǎo)接構(gòu)件38連接散熱圖案320以及第二金屬層36。于實務(wù)中,芯片34于運(yùn)作時所產(chǎn)生的熱量,可透過散熱圖案320以及導(dǎo)接構(gòu)件38傳導(dǎo)至第二金屬層36,藉以幫助芯片34散熱。 此外,于本具體實施例中,第一金屬層32與該第二金屬層36之間是以絕緣基材層31隔絕,因此其相當(dāng)于一平板電容構(gòu)造。于實務(wù)中,當(dāng)芯片封裝構(gòu)造3連接外部電路而進(jìn)行運(yùn)作時,第二金屬層36感應(yīng)第一引線322中傳輸?shù)碾娏?信號而產(chǎn)生電容效應(yīng)并聚集電子。當(dāng)停止運(yùn)作并且第一引線322中無電流/信號通過時,第二金屬層36中所聚集的電子產(chǎn)生反饋電流經(jīng)導(dǎo)接構(gòu)件38、散熱圖案320以及第二凸塊342回傳至芯片34中的電路,藉此加速液晶恢復(fù)速度以提升芯片34的驅(qū)動效能。 于另一具體實施例中,散熱圖案320可包含多個區(qū)塊,這些區(qū)塊可分別透過第二凸塊342與芯片34電性連接。此外,第二金屬層36亦可包含多根第二引線,導(dǎo)接構(gòu)件38則包含多個導(dǎo)接線路分別電性連接散熱圖案320的各區(qū)塊與這些第二引線。
于本具體實施例中,由于上述散熱圖案320區(qū)分出多個區(qū)塊與芯片34的不同第二凸塊342電性連接,并且第二金屬層36也區(qū)分出多個第二引線而分別通過不同導(dǎo)接線路電性連接散熱圖案320的各區(qū)塊,因此,本具體實施例的芯片封裝構(gòu)造3也可透過散熱圖案320、第二凸塊342、導(dǎo)接構(gòu)件38以及第二金屬層36與外部電子裝置溝通,進(jìn)而增加電性連
接端點數(shù)目a/o數(shù))。 請參閱圖3A,圖3A是繪示根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的芯片封裝構(gòu)造5的俯視圖。于本具體實施例中,芯片封裝構(gòu)造5包含可撓性基板50,并且,可撓性基板50具有絕緣基材層51以及第一金屬層。第一金屬層形成于絕緣基材層51之上,并且第一金屬層包含多根第一引線502以及散熱圖案504。可撓性基板50上覆蓋防焊層52,并且防焊層52上包含一防焊層開口 520以供芯片(于圖3中以虛線繪示芯片范圍)設(shè)置于其中。散熱圖案504以及各第一引線502的一端位于防焊層開口 520中。此外,絕緣基材層51上包含開孔500,并且散熱圖案504至少覆蓋部分開孔500。芯片封裝構(gòu)造5另包含芯片,其具有多個第一凸塊與至少一第二凸塊,各第一凸塊可分別與第一引線502電性連接,并且第二凸塊可與散熱圖案504連接。于本具體實施例中,散熱圖案504是包含多個區(qū)塊。請注意,于實務(wù)中散熱圖案504的數(shù)量以及形狀是根據(jù)使用者或設(shè)計者需求而定,并且散熱圖案504也可透過第二凸塊與芯片電性連接。 請參閱圖3B,圖3B是繪示圖3A的芯片封裝構(gòu)造5的俯視圖。如圖3B所示,絕緣基材層51的底面(亦即,與上述設(shè)置有第一金屬層的表面相對的表面)上設(shè)置第二引線53,并且第二引線53與散熱圖案504間可以導(dǎo)接構(gòu)件54連接。于本具體實施例中,當(dāng)芯片封裝構(gòu)造5承載芯片并且芯片進(jìn)行運(yùn)作時,芯片所產(chǎn)生的熱量可透過散熱圖案504與導(dǎo)接構(gòu)件54傳導(dǎo)至第二引線53。請注意,于實務(wù)中,第二引線53亦可具有其它形狀而不受限于本具體實施例,例如,大面積的金屬層。 請一并參閱圖4與圖5A 圖5H,圖4是繪示根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的芯片封裝方法的步驟流程圖,圖5A 圖5H是繪示對應(yīng)圖4的各步驟的芯片封裝構(gòu)造的剖面示意圖。如圖4所示,本發(fā)明的芯片封裝方法包含步驟S71至S78。首先,執(zhí)行步驟S71,于絕緣基材層31的第一面310上設(shè)置第一金屬層32,形成可撓性基板30,并于其上限定一芯片 覆蓋區(qū)300,如圖5A所示。接著,執(zhí)行步驟S72,圖案化第一金屬層32以形成多根第一引線 322及散熱圖案320,使該散熱圖案320位于芯片覆蓋區(qū)300內(nèi),如圖5B所示。之后,執(zhí)行 步驟S73,于絕緣基材層31相對于第一面310的第二面312上設(shè)置第二金屬層36,如圖5C 所示。 接著,請參閱圖5D,執(zhí)行步驟S74,設(shè)置芯片34于第一面310的芯片覆蓋區(qū)300上, 使芯片34的多個第一凸塊340分別電性連接第一引線322以及至少一第二凸塊342連接 散熱圖案320。請注意,由于圖5D至圖5H中,芯片34已覆蓋于芯片覆蓋區(qū)300上,故為了 圖面整潔起見,芯片覆蓋區(qū)300并未繪示于圖5D至圖5H中。其后,執(zhí)行步驟S75,于絕緣基 材層31與芯片34之間形成封裝膠體39,如圖5E所示。 請參閱圖5F,執(zhí)行步驟S76,該絕緣基材層31相對于該散熱圖案320處以激光加 工方式形成一開孔314,使該散熱圖案320至少覆蓋部分的該開孔314。隨后,執(zhí)行步驟S77, 通過,但不受限于印刷或噴墨方式形成一導(dǎo)接構(gòu)件38,使其透過該開孔314連接該散熱圖 案320與該第二金屬層36,如圖5G所示。最后,執(zhí)行步驟S78,借助,但不受限于涂膠、印刷 或噴墨方式設(shè)置保護(hù)層35于開孔314中,用以覆蓋并保護(hù)散熱圖案320與導(dǎo)接構(gòu)件38,如 圖5H所示。 本具體實施例所形成的芯片封裝構(gòu)造3 (如圖5H所示),其芯片34于操作時所產(chǎn) 生的熱量,可透過散熱圖案320以及導(dǎo)接構(gòu)件38傳導(dǎo)至第二金屬層36,藉以幫助芯片34散 熱。 此外,于本具體實施例中,第一金屬層32與該第二金屬層36之間是以絕緣基材層 31隔絕,因此其相當(dāng)于一平板電容構(gòu)造。于實務(wù)中,當(dāng)芯片封裝構(gòu)造3連接外部電路而進(jìn) 行運(yùn)作時,第二金屬層36感應(yīng)第一引線322中傳輸?shù)碾娏?信號而產(chǎn)生電容效應(yīng)并聚集電 子。當(dāng)停止運(yùn)作并且第一引線322中無電流/信號通過時,第二金屬層36中所聚集的電子 產(chǎn)生反饋電流經(jīng)導(dǎo)接構(gòu)件38、散熱圖案320以及第二凸塊342回傳至芯片34中的電路,藉 此加速液晶恢復(fù)速度以提升芯片34的驅(qū)動效能。 于另一具體實施例中,上述芯片封裝方法可進(jìn)一步包含下列步驟首先,于執(zhí)行步 驟S72時,同時圖案化散熱圖案320以形成多個區(qū)塊,致使這些區(qū)塊可分別透過多個第二凸 塊342與芯片34電性連接。接著,于執(zhí)行步驟S73的時,圖案化第二金屬層36以形成多根 第二引線。最后,于執(zhí)行步驟S77時,于導(dǎo)接構(gòu)件38形成多個導(dǎo)接線路分別電性連接散熱 圖案320的區(qū)塊與第二金屬層36的第二引線。 由于散熱圖案320、第二金屬層36的圖樣化,并通過不同導(dǎo)接線路分別電性連接 散熱圖案320各區(qū)塊以及第二金屬層36的各第二引線,因此芯片封裝構(gòu)造3可透過散熱圖 案320、第二凸塊342、導(dǎo)接構(gòu)件38以及第二金屬層36與外部電子裝置溝通,進(jìn)而增加電性 連接端點數(shù)目(1/o數(shù))。 綜上所述,本發(fā)明提供一種具有散熱設(shè)計的芯片封裝構(gòu)造,根據(jù)此設(shè)計可大幅提 高芯片的散熱效果。另外本發(fā)明中外加的金屬層,與原用于與芯片導(dǎo)接的金屬層之間以絕 緣基材層隔絕,此相當(dāng)于平行板電容構(gòu)造,因此于芯片驅(qū)動時有一電容值存在,藉此附加的 電容反饋,可提升芯片的驅(qū)動效能。 通過以上較佳具體實施例的詳述,是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神,而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地,其目的是希 望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的專利范圍的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
一種芯片封裝構(gòu)造,包含一可撓性基板,具有一絕緣基材層以及一第一金屬層,該第一金屬層形成于該絕緣基材層的一第一面上并包含多根第一引線以及一散熱圖案,該絕緣基材層限定有一芯片覆蓋區(qū)并于該芯片覆蓋區(qū)內(nèi)形成一開孔,該散熱圖案位于該芯片覆蓋區(qū)內(nèi)并至少覆蓋部分的該開孔;一芯片,設(shè)置于該可撓性基板上并具有多個第一凸塊,所述第一凸塊分別與所述第一引線電性連接;一第二金屬層,設(shè)置于該絕緣基材層相對于該第一面的一第二面上,并對應(yīng)部分的所述第一引線;一導(dǎo)接構(gòu)件,透過該開孔連接該散熱圖案與該第二金屬層;以及一封裝膠體,形成于該可撓性基板與該芯片之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝構(gòu)造,其特征在于,該芯片還包含至少一第二凸塊,該第二凸塊與該散熱圖案連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片封裝構(gòu)造,其特征在于,該散熱圖案包含多個區(qū)塊,所述區(qū)塊分別透過所述第二凸塊與該芯片電性連接,該第二金屬層包含多根第二引線,該導(dǎo)接構(gòu)件包含多個導(dǎo)接線路分別電性連接所述區(qū)塊與所述第二引線。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝構(gòu)造,其特征在于,該開孔是以激光加工方式形成于該絕緣基材層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝構(gòu)造,其特征在于,該導(dǎo)接構(gòu)件的材質(zhì)包含選自由銀、錫以及碳膠所組成群組中的至少之一。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝構(gòu)造,其特征在于,還包含一保護(hù)層以涂膠、印刷或噴墨方式設(shè)置于該開孔中,以覆蓋該散熱圖案與該導(dǎo)接構(gòu)件。
7. —種封裝方法,用以封裝一芯片,該封裝方法包含下列步驟于一絕緣基材層的一第一面上設(shè)置一第一金屬層,并限定一芯片覆蓋區(qū);圖案化該第一金屬層以形成多根第一引線及一散熱圖案,使該散熱圖案位于該芯片覆蓋區(qū)內(nèi);于該絕緣基材層相對于該第一面的一第二面上設(shè)置一第二金屬層;設(shè)置該芯片于該絕緣基材層的該第一面上,并使該芯片的多個第一凸塊分別電性連接所述第一引線以及至少一第二凸塊連接該散熱圖案;于該絕緣基材層與該芯片之間形成一封裝膠體;該絕緣基材層相對于該散熱圖案處形成一開孔,使該散熱圖案至少覆蓋部分的該開孔;形成一導(dǎo)接構(gòu)件,使其透過該開孔連接該散熱圖案與該第二金屬層;以及設(shè)置一保護(hù)層于該開孔中以覆蓋該散熱圖案與該導(dǎo)接構(gòu)件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝方法,其特征在于,該開孔是以激光加工方式形成于該絕緣基材層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝方法,其特征在于,該導(dǎo)接構(gòu)件是以印刷或噴墨方式形成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝方法,其特征在于,還包含下列步驟圖案化該散熱圖案以形成多個區(qū)塊,致使所述區(qū)塊分別透過所述第二凸塊與該芯片電性連接;圖案化該第二金屬層以形成多根第二引線;以及于該導(dǎo)接構(gòu)件形成多個導(dǎo)接線路,所述導(dǎo)接線路分別電性連接所述區(qū)塊與所述第二引
全文摘要
本發(fā)明提供一種芯片封裝構(gòu)造以及封裝方法,所述芯片封裝構(gòu)造包含可撓性基板、芯片、第二金屬層、導(dǎo)接構(gòu)件以及封裝膠體。可撓性基板具有絕緣基材層以及第一金屬層,第一金屬層形成于絕緣基材層的第一面上并包含多根第一引線以及散熱圖案。絕緣基材層限定芯片覆蓋區(qū)并于芯片覆蓋區(qū)內(nèi)形成開孔,散熱圖案位于該芯片覆蓋區(qū)內(nèi)并至少覆蓋部分開孔。芯片設(shè)置于可撓性基板上,并具有多個第一凸塊分別與第一引線電性連接。第二金屬層設(shè)置于絕緣基材層的第二面上,并對應(yīng)部分的第一引線。導(dǎo)接構(gòu)件透過開孔連接散熱圖案與第二金屬層;封裝膠體形成于可撓性基板與芯片之間。
文檔編號H01L23/48GK101777542SQ200910003190
公開日2010年7月14日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者林祐群, 賴奎佑, 黃子欣 申請人:南茂科技股份有限公司