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.随着半导体封装技术的演进，为了提升电性功能及节省封装空间，逐渐发展出各种立体封装技术，例如扇出式层迭封装(fan out package on package，fopop)。
3.在先芯片(chip first)制程中，若要形成fopop结构，需要先形成用作上下连接的导电柱(pillar)，再进行芯片拾取的作业，然而制作导电柱(pillar)耗时耗工，并且在制作直径小于70um的导电柱时，在去光阻(stripe)制程中由于导电柱过细与载板的附着能力不强而发生倒柱问题。另外，黄光制程难以制作出高深宽比(aspect ratio)的导电柱，即较小直径的导电柱。


技术实现要素：

4.本公开提供了一种半导体封装结构及其制造方法。
5.第一方面，本公开提供了一种半导体封装结构，包括：
6.电子元件；
7.第一导线，设于所述电子元件的一侧；
8.第二导线，设于所述电子元件的有源面上且电连接所述电子元件，所述第二导线相对于所述第一导线倾斜；
9.模封层，包覆所述电子元件、所述第一导线以及所述第二导线且暴露所述第一导线的端部和所述第二导线的端部。
10.在一些可选的实施方式中，所述半导体封装结构还包括：
11.重布线层，设于所述模封层上且分别与所述第一导线和所述第二导线电连接。
12.在一些可选的实施方式中，所述第一导线和所述第二导线是由一次引线形成的。
13.在一些可选的实施方式中，所述第一导线与所述模封层的底表面的第一接合端包括第一结球，所述第一结球与所述模封层的底表面之间的夹角在87度到92度之间。
14.在一些可选的实施方式中，所述第二导线与所述电子元件的第二接合端包括第二导线切断区和第二结球。
15.在一些可选的实施方式中，所述第二结球设于所述第二导线切断区上。
16.在一些可选的实施方式中，所述第二导线切断区设于所述第二结球上。
17.在一些可选的实施方式中，所述半导体封装结构还包括：
18.热耗散结构，通过所述第二导线将所述电子元件的热量传递至所述热耗散结构。
19.在一些可选的实施方式中，所述半导体封装结构还包括：
20.外部电连接件，设于所述重布线层上且与所述重布线层电连接。
21.第二方面，本公开提供了一种制造半导体封装结构的方法，包括：
22.在载板上放置电子元件；
23.将导线的两端分别连接所述载板和所述电子元件；
24.形成包覆所述电子元件和所述导线的模封层；
25.薄化所述模封层以露出第一导线和第二导线。
26.在一些可选的实施方式中，所述将导线的两端分别连接所述载板和所述电子元件，包括：
27.先将所述导线的一端与接合于所述载板上，再将所述导线的另一端接合于所述电子元件上。
28.在一些可选的实施方式中，所述再将所述导线的另一端接合于所述电子元件上，包括：
29.将所述导线垂直拉高后，再将所述导线的另一端接合于所述电子元件上。
30.在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：
31.在所述模封层上形成重布线层。
32.在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：
33.在所述重布线层上形成外部电连接件。
34.本公开提供的半导体封装结构及其制造方法，利用引线键合(wire bond)制程，同时制作出用作上下连接的导电柱以及用于连接电子元件与重布线层的电连接件，提高了制程效率，由此也可以避免由于去光阻(stripe)制程而导致的倒柱现象。
附图说明
35.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：
36.图1是根据本公开的半导体封装结构的第一结构示意图；
37.图2是根据本公开的第一接合端和第二接合端的结构示意图；
38.图3是根据本公开的半导体封装结构的第二结构示意图；
39.图4是根据本公开的半导体封装结构的第三结构示意图；
40.图5至图11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。
41.符号说明：
42.1-电子元件，2-第一导线，3-第二导线，4-模封层，5-重布线层，6-第一结球，7-第二结球，8-第二导线切断区，9-外部电连接件，10-载板，11-临时粘合层，12-粘合层，13-导线，14-热耗散结构。
具体实施方式
43.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。
44.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，当也视为本公开可实施的范畴。
45.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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
46.如图1所示，该半导体封装结构可以包括：电子元件1、第一导线2、第二导线3、模封层4、重布线层5以及外部电连接件9。其中，第一导线2可以设于电子元件1的一侧。第二导线3可以设于电子元件1的有源面上且电连接电子元件1。第二导线3可以相对于第一导线2倾斜，第二导线3可以朝第一导线2的方向倾斜(可进一步参考图6)。模封层4可以包覆电子元件1、第一导线2以及第二导线3，模封层4可以暴露第一导线2的端部和第二导线3的端部。重布线层5可以设于模封上且分别与第一导线2和第二导线3电连接。外部电连接件9可以设于重布线层5上且与重布线层5电连接。
47.在本实施例中，电子元件1可以是各种功能的芯片，例如可以是电子芯片(eic，electronic integrated circuit)、电源管理芯片(pmic，power management integrated circuits)。
48.在本实施例中，第一导线2和第二导线3可以是由一次引线形成的。具体地，第一导线2和第二导线3的端部与侧壁都没有种子层，由此可知第一导线2和第二导线3不是黄光制程形成的，也不是穿透模塑通孔(tmv，through mold via)制程形成的，而是通过引线键合(wire bond)制程同时完成第一导线2和第二导线3的制作。
49.在本实施例中，外部电连接件9例如可以是焊球、球栅阵列(ball grid array，bga)球、受控塌陷芯片连接(controlled collapse chip connection，c4)凸块或微凸块。
50.如图2中的(a)图所示，第一导线2与模封层4的底表面的第一接合端可以包括第一结球6，第一结球6与模封层4的底表面之间的夹角θ在87度到92度之间。
51.如图2中的(b)图所示，第二导线3与电子元件1的第二接合端可以包括第二导线切断区8和第二结球7。第二结球7可以设于第二导线切断区8上。
52.如图2中的(c)图所示，第二导线切断区8可以设于第二结球7上。
53.如图3所示，相对于图1所示的半导体封装结构，图3所示的半导体封装结构中的第一导线2与模封层4的底表面的第一接合端可以不包括结球，这是由于在薄化模封层4的制程中，可能会将结球研磨掉。
54.如图4所示，相对于图1所示的半导体封装结构，图4所示的半导体封装结构还可以包括热耗散结构14。热耗散结构14可以实现散热功能，可以是散热片或例如铝(al)、铜(cu)、铬(cr)、锡(sn)、金(au)、银(ag)、镍(ni)、不锈钢等其他导电材料。这里，第一导线2可以作为电子元件1至热耗散结构14的热量传递路径(散热路径)。
55.在另一些情形中，第一导线2也可以作为天线导体。
56.图5至图11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。
57.如图5所示，在载板10上放置电子元件1。
58.这里，载板可以具有临时粘合层11(例如胶条)。电子元件1可以通过粘合层12(例如裸片附接膜(die attachfilm，daf)固定至载板上。
59.如图6所示，将导线13的两端分别连接载板10和电子元件1。
60.具体地，先将导线13的一端与接合于载板10上，将导线13垂直拉高后，再将导线13的另一端接合于电子元件1上。其中，第一导线2可以是导线13拉高前所形成的部分，第二导线3可以是导线13拉高后所形成的部分。
61.如图7所示，形成包覆电子元件1和导线13的模封层4。
62.如图8所示，薄化模封层4以露出第一导线2和第二导线3。
63.具体地，薄化工艺例如可以是研磨(grinding)或者化学机械抛光(chemical mechanical polishing，cmp)工艺。
64.如图9所示，在模封层4上形成重布线层5。
65.如图10所示，在重布线层5上形成外部电连接件9。
66.如图11所示，单体化切割。
67.本公开提供的半导体封装结构及其制造方法，利用引线键合(wire bond)制程，同时制作出用作上下连接的导电柱以及用于连接电子元件与重布线层的电连接件，提高了制程效率，由此也可以避免由于去光阻(stripe)制程而导致的倒柱现象。
68.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元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设备之间可能存在区别。可存在未特定说明的本公开的其它实施例。应将说明书和图式视为说明性的，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在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公开中所公开的方法，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，除非本公开中特别指示，否则操作的次序和分组并不限制本公开。