半导体封装结构及其制造方法与流程

1.本公开涉及半导体技术领域，具体涉及半导体封装结构及其制造方法。


背景技术：

2.以现有引线框架6(lead frame)为基础的扇出(fan out，又称rdl重布线层)制程，如图1所示，通常芯片1的i/o连接会透过导通孔(via)或导电柱(pillar)连接。重布线层3通常制作于介电层7上，但此做法的成本偏高。
3.如图2所示，若不使用介电层7，而直接在模封层4上制作重布线层3，由于模封层4与重布线层3之间接合力低，容易产生剥落(peeling)，因此产品信赖性上会有风险。
4.另外，如图4所示，若缩减现有引线框架6与芯片1之间的间距，使重布线层3与模封层4接触的区域最小化，虽能改善重布线层3与模封层4接合力不良的风险，但如图5所示，扇出的i/o数量会大幅度缩小，产品发展性空间就会被限制，因此缩减现有引线框架6与芯片1之间的间距并非为最佳的选择。


技术实现要素：

5.本公开提供了半导体封装结构及其制造方法。
6.第一方面，本公开提供了一种半导体封装结构，该半导体封装结构包括：芯片；引线框架，设于所述芯片的至少一侧，所述引线框架包括引线阵列和延伸部；重布线层，直接接触所述芯片的主动面和所述引线框架的上表面。
7.在一些可选的实施方式中，所述延伸部于朝向所述芯片的方向上延伸。
8.在一些可选的实施方式中，所述延伸部的厚度小于等于所述芯片的厚度。
9.在一些可选的实施方式中，所述引线阵列和所述延伸部为一体成型。
10.在一些可选的实施方式中，所述延伸部为金属材料。
11.在一些可选的实施方式中，所述延伸部的上表面与所述引线阵列的上表面共面。
12.在一些可选的实施方式中，所述延伸部的厚度与所述引线阵列的厚度相同。
13.在一些可选的实施方式中，所述延伸部的宽度与所述重布线层的宽度相同。
14.在一些可选的实施方式中，所述半导体封装结构还包括：模封层，所述引线框架嵌设于所述模封层中，所述重布线层设于所述模封层上，所述延伸部与所述重布线层之间的接合力大于所述模封层与所述重布线层之间的接合力。
15.第二方面，本公开提供了一种半导体封装结构的制造方法，该方法包括：提供具有中空区域的引线框架于载体上，所述引线框架包括引线阵列和延伸部；设置芯片于所述载体上且位于所述中空区域；形成重布线层于所述芯片的主动面和所述引线框架的上表面。
16.在一些可选的实施方式中，所述设置芯片于所述载体上且位于所述中空区域，包括：以芯片主动面朝下(die face down)的方式将所述芯片于所述载体上且位于所述中空区域。
17.在一些可选的实施方式中，所述在所述形成重布线层于之前，所述方法还包括：设
置覆盖所述芯片与所述引线框架的模封层，并研磨所述模封层以露出所述芯片的背面；翻转使所述芯片的主动面朝上；去除所述载体，露出所述芯片的主动面。
18.为了解决在引线框架为基础的结构中，由于重布线层与模封层之间的低接合力而造成的重布线层与模封层之间有剥落(peeling)风险的问题，本公开提供的半导体封装结构及其制造方法，通过在引线框架上增加与重布线层接合的延伸部，由于延伸部为金属材料，与重布线层有良好的接合力，将延伸部作为重布线层的基底，减少了重布线层与模封层的接触面积，因此可以有效降低重布线层剥落的风险。并且，将以往重布线层上的介电层移除，可以让产品在成本上更有优势。另外，延伸部作为重布线层的基底，还可以增加重布线层中线路的散热效率。
附图说明
19.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
20.图1
‑
图5是现有技术的半导体封装结构；
21.图6是根据本公开的半导体封装结构的一个实施例的结构示意图；
22.图7是图6所示的半导体封装结构的俯视图；
23.图8是根据本公开的半导体封装结构的又一个实施例的结构示意图；
24.图9到图15是根据本公开的半导体封装结构的制造过程中的结构示意图。
25.符号说明：
[0026]1‑
芯片，2
‑
引线框架，21
‑
引线阵列，22
‑
延伸部，23
‑
中空区域，3
‑
重布线层，4
‑
模封层，5
‑
载体，51
‑
临时粘合层，6
‑
现有引线框架，7
‑
介电层。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图和实施例对说明本公开的具体实施方式，通过本说明书记载的内容本领域技术人员可以轻易了解本公开所解决的技术问题以及所产生的技术效果。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
[0028]
需要说明的是，说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等，仅用于配合说明书所记载的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本公开可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本公开所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本公开所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本公开可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，应当也视为本公开可实施的范畴。
[0029]
另外，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]
图6示出了本公开的半导体封装结构的一个实施例的结构示意图。如图6所示，该半导体封装结构包括芯片1、引线框架2、重布线层3以及模封层4。其中，引线框架2可以设于芯片1的至少一侧。引线框架2可以包括引线阵列21和延伸部22。重布线层3可以直接接触芯片1的主动面和引线框架2的上表面。引线框架2可以嵌设于模封层4中。重布线层3可以设于
模封层4上。
[0031]
在本实施例中，延伸部22可以于朝向芯片1的方向上延伸。延伸部22的厚度可以小于等于芯片1的厚度。引线阵列21和延伸部22可以为一体成型。延伸部22的上表面可以与引线阵列21的上表面共面。延伸部22的宽度可以与重布线层3的宽度相同。
[0032]
在本实施例中，延伸部22与重布线层3之间的接合力可以大于模封层4与重布线层3之间的接合力。由于延伸部22为金属材料，而模封层4例如是以二氧化硅为基础的模塑物，金属与金属之间的接合力大于金属与模塑物之间的接合力，因此延伸部22与重布线层3之间的接合力大于模封层4与重布线层3之间的接合力。
[0033]
图7是图6所示的半导体封装结构的俯视图，其中，对重布线层3进行局部剖切，以露出延伸部22。与图3所示的现有半导体封装结构相比，图7所示的半导体封装结构，将延伸部22作为重布线层3的基底，可以减少重布线层3与模封层4的接触面积，即图7半导体封装结构中的重布线层3与模封层4的接触面积小于图3半导体封装结构中的重布线层3与模封层4的接触面积，因此可以有效降低重布线层3剥落的风险。
[0034]
图8示出了本公开的半导体封装结构的又一个实施例的结构示意图。如图8所示，与图6所示的半导体封装结构的区别在于，延伸部22的厚度与引线阵列21的厚度相同。将延伸部22的厚度增加到引线阵列21的厚度，可以有效增加重布线层3中线路的散热效率。
[0035]
本公开提供的半导体封装结构，通过在引线框架2上增加与重布线层3接合的延伸部22，由于延伸部22为金属材料，与重布线层3有良好的接合力，将延伸部22作为重布线层3的基底，减少了重布线层3与模封层4的接触面积，因此可以有效降低重布线层3剥落的风险。并且，将以往重布线层3上的介电层移除，可以让产品在成本上更有优势。另外，延伸部22作为重布线层3的基底，还可以增加重布线层3中线路的散热效率。
[0036]
图9到图15是示出了根据本公开的半导体封装结构的制造过程中的结构示意图。为了更好地理解本公开的各方面，已简化各图。
[0037]
如图9所示，提供具有中空区域23的引线框架2，引线框架2包括引线阵列21和延伸部22。
[0038]
如图10所示，通过临时粘合层51将引线框架2设于载体5上。
[0039]
如图11所示，设置芯片1于载体5上且位于中空区域23。具体地，可以以芯片1主动面朝下(die face down)的方式将芯片1于载体5上且位于中空区域23。
[0040]
如图12和图13所示，先设置覆盖芯片1与引线框架2的模封层4，然后研磨模封层4以露出芯片1的背面，翻转使芯片1的主动面朝上，去除载体5和临时粘合层51，露出芯片1的主动面。
[0041]
本实施例中，为了暴露出芯片1的背面，需通过研磨模封层4。在一些可选实现方式中，模封层4可以采用感光材料，然后通过曝光显影(光刻)方式暴露出芯片1的背面，无需通过研磨工艺暴露出芯片1的背面。在一些可选实现方式中，可以通过印刷(printing)方式，可以使用具有图案的网板遮挡芯片1的背面，即可以不在芯片1的背面印刷模封材料，暴露出芯片1的背面，无需通过研磨工艺暴露出芯片1的背面。
[0042]
如图14所示，形成重布线层3于芯片1的主动面和引线框架2的上表面。
[0043]
如图15所示，图案化重布线层3。
[0044]
本公开提供的制造半导体封装结构的方法能够实现与前述半导体封装结构类似
的技术效果，这里不再赘述。
[0045]
尽管已参考本公开的特定实施例描述并说明本公开，但这些描述和说明并不限制本公开。所属领域的技术人员可清楚地理解，可进行各种改变，且可在实施例内替代等效组件而不脱离如由所附权利要求书限定的本公开的真实精神和范围。图示可能未必按比例绘制。归因于制造过程中的变量等等，本公开中的技术再现与实际实施之间可能存在区别。可存在未特定说明的本公开的其它实施例。应将说明书和图示视为说明性的，而非限制性的。可作出修改，以使特定情况、材料、物质组成、方法或过程适应于本公开的目标、精神以及范围。所有此些修改都落入此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本公开的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序和分组并不限制本公开。