发明名称 为减少晶粒之剪应力而控制晶粒固定用嵌角之方法与装置
摘要 本发明系藉由控制黏晶圆角(30)高度(Z),以避免在一封装之半导体晶片中,造成破裂及脱层之方法与装置。具体地说,本发明藉由控制该黏晶材料(20)的高度,而控制该黏晶圆角(die attach fillet)(30)高度(Z),进而减少在晶粒(5)本身之剪应力。本发明的优点包括,在不需对现存产品进行重新评估的情况下,可增加焊接导线可靠度及封装可靠度。藉由结合本发明之技术,并使用现行合格的封装材料及黏晶环氧树脂,可控制黏晶环氧树脂高度,进而控制黏晶圆角(30)高度(Z),使该整体组装过程得以维持。所以,无论热效率或电效率都未因此而牺牲。
申请公布号 TWI294679 申请公布日期 2008.03.11
申请号 TW092100382 申请日期 2003.01.09
申请人 高级微装置公司 发明人 劳勃A纽曼;杰米D威德勒
分类号 H01L23/488(2006.01) 主分类号 H01L23/488(2006.01)
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路35号9楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路35号9楼
主权项 1.一种减少剪应力之封装半导体晶片,其特征包括: 一半导体晶片封装基底(10),其中布设有一半导体 晶片并具有一黏晶区域; 一晶粒(5),具有至少一侧边, 该晶粒(5)包括有选自矽(Si)、锗(Ge)及砷化镓(GaAs) 所构成群组之半导体材料,且 每一该至少一侧边具有一厚度(Y)及一宽度(X);以及 一份量受控制的黏晶材料(20),系布设于该晶粒(5) 及该半导体晶片封装基底(10)之间; 至少一部份之该黏晶材料(20)形成至少一半弯月面 于该晶粒(5)之至少一侧边上, 该至少一弯月面于该黏晶材料之硬化过程中形成 至少一黏晶圆角(30), 该至少一黏晶圆角(30)系由一标准高度(Z)所构成, 其范围约在大于该晶粒厚度(Y)的33%至该晶粒厚度( Y)的75%之间,俾减少在该晶粒(5)中之剪应力。 2.如申请专利范围第1项之封装半导体晶片,其中, 该晶粒(5)系由一厚度(Y)所构成,其范围约在4密尔 至30密尔之间。 3.如申请专利范围第1项之封装半导体晶片,其中, 该黏晶材料(20)系由一环氧树脂所构成。 4.如申请专利范围第1项之封装半导体晶片,其中, 该标准高度(Z)系沿着该晶粒宽度(X)的中心约50%的 位置而局限于约大于该晶粒厚度(Y)之33%至75%的范 围之间。 5.如申请专利范围第1项之封装半导体晶片,其中, 一封装材料可布设置于该晶粒(5)、该圆角(30)、该 至少一部份的黏晶材料及该至少一部份的封装基 底(10)上。 6.如申请专利范围第5项之封装半导体晶片,其中, 该半导体晶片封装基底(10)系由一球闸阵列(BGA)所 构成。 7.如申请专利范围第1项之封装半导体晶片,其中, 该半导体晶片封装基底(10)系由一球闸阵列(BGA)所 构成。 图式简单说明: 第1图为依照本发明之一较佳实施例,显示晶粒系 以一标准黏晶圆角在一晶粒黏着区域中,黏着于一 半导体晶片封装之平面图。 第2图为第1图所显示之特点之剖面图,其中,依照本 发明之一较佳实施例,进一步显示一黏晶材料形成 有一具有大约50%晶粒高度之标准黏晶圆角。 第3图为第1图所显示之特点之侧视剖面图,其中,依 照本发明之一较佳实施例,进一步显示一黏晶材料 形成有一具有大约50%晶粒高度之标准黏晶圆角。 第4图为第1图所显示之特点之反向侧视剖面图,其 中,依照本发明之一较佳实施例,进一步显示一黏 晶材料形成有一具有大约50%晶粒高度之标准黏晶 圆角。 第5图为依照相关技艺,显示晶粒系以一高/平整黏 晶圆角在一晶粒黏着区域中,黏着于一半导体晶片 封装之平面图。 第6图为第5图所显示之特点之剖面图,其中,依照相 关技艺,进一步显示一黏晶材料形成有一具有大约 90%晶粒高度之高/平整黏晶圆角。 第7图为第5图所显示之特点之侧视剖面图,其中,依 照相关技艺,进一步显示一黏晶材料形成有一具有 大约90%晶粒高度之高/平整黏晶圆角。 第8图为第5图所显示之特点之反向侧视剖面图,其 中,依照相关技艺,进一步显示一黏晶材料形成有 一具有大约90%晶粒高度之高/平整黏晶圆角。 第9图为依照相关技艺,显示晶粒系以一高/低黏晶 圆角在一晶粒黏着区域中,黏着于一半导体晶片封 装之平面图。 第10图为第9图所显示之特点之剖面图,其中,依照 相关技艺,进一步显示一黏晶材料形成有一高/低 黏晶圆角,于较高一侧之黏晶圆角具有约为90%晶粒 厚度之高度,而较低一侧之黏晶圆角则具有约为25% 晶粒厚度之高度。 第11图为第9图所显示之特点之侧视剖面图,其中, 依照相关技艺,进一步显示一黏晶材料形成有一高 /低黏晶圆角,于较高一侧之黏晶圆角具有约为90% 晶粒厚度之高度,而较低一侧之黏晶圆角则具有约 为25%晶粒厚度之高度。 第12图为第9图所显示之特点之反向侧视剖面图,其 中,依照相关技艺,进一步显示一黏晶材料形成有 一高/低黏晶圆角,于较高一侧之黏晶圆角具有约 为90%晶粒厚度之高度,而较低一侧之黏晶圆角则具 有约为25%晶粒厚度之高度。 第13图为依照本发明之晶粒系以一黏晶圆角在一 晶粒黏着区域中黏着于一半导体晶片封装基底之 部份剖面图,而该图示则显示黏晶圆角高度Z=B-A及 晶粒厚度B之间的临界尺度关系,其中,A=未被圆角 涵盖的晶粒厚度B的部份。 第14图为依照本发明之晶粒系以一黏晶圆角在一 晶粒黏着区域中黏着于一BGA半导体晶片封装之部 份剖面图,而该图示则显示黏晶圆角及晶粒之间的 临界结构关系。 第15图为依照本发明之晶粒系以一黏晶圆角在一 晶粒黏着区域中黏着于例如BGA封装之半导体晶片 封装基底之部份剖面图,而该图示则显示黏晶圆角 及晶粒之间的临界结构关系(亦即,该圆角高度约 为50%之晶粒厚度),进一步在该晶粒上、在该圆角 上、在该黏晶材料之一部份上及在该封装基底之 一部份上,布设有封装材料。 第16图为依照本发明之晶粒具有一黏晶圆角之剖 面图,而该图示则显示该较佳之结构关系(亦即,于 该晶粒之任一给定边约为中心50%之晶粒宽,圆角高 度范围约为晶粒厚度的0%至75%)。
地址 美国