半导体封装及其方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种半导体封装及其方法，特别是有关于一种磁电阻式随机存取存储器芯片封装及其方法。
【背景技术】
[0002]磁电阻式随机存取存储器芯片主要是利用电子的自旋特性，通过磁性结构中自由层的磁化方向不同所产生的磁阻变化来记录信号的“O”与“1”，其运作的基本原理与在硬盘上存储数据一样，所储存的数据具有永久性，直到被外界的磁场影响之后，才会改变这个磁性数据。其耗能低及反应速度快的特性，和静态随机存取存储器(SRAM)相同，而其积集度高，和动态随机存取存储器(DRAM)相同。换句话说，MRAM具备了 SRAM和DRAM共同的优点，MRAM在市场上大量运用的机会是指日可待的。
[0003]由于MRAM的操作特性，需要隔绝不必要，或者非读写操作的磁场影响，因此在MRAM的封装上，需要做磁场隔绝的保护。已知外部磁场隔绝结构，是通过一金属层遮蔽芯片，以达到磁屏蔽的效果。目前做法有二种，一种是直接贴附于芯片的有源表面，一种是形成于封装材料之外。第一种作法的缺点在于，其对于芯片对外连接的导线(wire)，并无法提供磁屏蔽的效果，夕卜部磁场可能经由芯片的打线区域(wire-bonding reg1n)渗入芯片中，而造成磁阻改变。而第二种做法，一般需要让部分导线暴露于封装材料外，然后经由溅镀方式在封装材料外形成金属层，以形成磁屏蔽。此种方法不但需要特殊机台，工艺复杂，且容易造成导线偏移(wire sweep)，在后续切割封装材料时，刀具会接触金属层，容易产生毛边或者造成刀具磨损。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一，就是提出一种半导体封装及其方法，可以解决上述已知技术的缺点。
[0005]本发明的另一目的在于，提供一种半导体封装及其方法，可以包覆打线区域及包覆导线，且防止导线偏移。
[0006]本发明的再一目的在于，提供一种半导体封装及其方法，无须特殊机台，可以简化工艺。
[0007]根据本发明的上述目的，提供一种半导体封装包括:一封装载体、一芯片、一薄膜、一第一屏蔽金属板以及一封装材料。其中封装载体，具有至少一导体部件；芯片具有一有源表面及对应的一芯片背面，芯片以背面贴附于封装载体上。其中有源表面具有至少一接点，接点以一导线与导体部件电性连接。薄膜则配置于有源表面上，且包覆部分导线。第一屏蔽金属板配置于薄膜上；封装材料包覆芯片、导线、至少部分封装载体、薄膜以及至少部分第一屏蔽金属板。
[0008]根据本发明的某些实施例，半导体封装更包括一第二屏蔽金属板配置于芯片与封装载体之间。其中第一屏蔽金属板及第二屏蔽金属板的材质包括铁镍合金。
[0009]根据本发明的某些实施例，其中封装载体包括一导线架，而导体部件为一引脚。根据本发明的其他实施例，封装载体包括一电路板基板，而导体部件为一线路。
[0010]根据本发明的某些实施例，芯片包括一磁电阻式随机存取存储器芯片(MRAM)。
[0011 ] 根据本发明的上述目的，提供一种半导体封装方法，包括:提供一封装载体，封装载体具有至少一导体部件。提供一芯片，其中芯片具有一有源表面及对应的一芯片背面，将芯片以背面贴附于封装载体上，其中有源表面具有至少一接点。以一导线电性连接接点与导体部件。提供一第一屏蔽金属板，且第一屏蔽金属板上具有一薄膜，将第一屏蔽金属板覆盖于有源表面上，使得薄膜覆盖有源表面，且包覆部分导线。提供一封装材料、包覆芯片、导线、至少部分封装载体、薄膜以及至少部分第一屏蔽金属板。
[0012]根据本发明的某些实施例，在提供芯片前，更包括贴附一第二屏蔽金属板于封装载体上，且芯片是以背面贴附于第二屏蔽金属板上。
[0013]根据本发明的某些实施例，其中第一屏蔽金属板及第二屏蔽金属板的材质包括铁镍合金。其中芯片包括一磁电阻式随机存取存储器芯片(MRAM)。
[0014]根据本发明的半导体封装及其方法，屏蔽金属板可以包覆打线区域及包覆导线，且防止导线偏移。而屏蔽金属板覆盖于芯片的有源表面并无须特殊机台，因此可以简化工艺。
【附图说明】
[0015]图1至图5绘示根据本发明的一种半导体封装方法，各工艺步骤的剖面示意图。
[0016]图6绘示根据本发明另一实施例，一种半导体封装的剖面示意图。
[0017]图7绘示根据本发明再一实施例，一种半导体封装的剖面示意图。
[0018]关于本发明的优点，精神与特征，将以实施例并参照所附附图，进行详细说明与讨论。值得注意的是，为了让本发明能更容易理解，后附的附图仅为示意图，相关尺寸并非以实际比例绘示。
[0019]【附图标记说明】
[0020]100:导线架120:导线
[0021]102:芯片座122 ??第一屏蔽金属板
[0022]104:导脚124:薄膜
[0023]106:屏蔽金属板126:封装材料
[0024]108，118:粘着层200:球栅阵列封装基板
[0025]110:芯片202:焊垫
[0026]112:有源表面204:焊球垫
[0027]114:芯片背面206:焊球
[0028]116:接点
【具体实施方式】
[0029]为了让本发明的优点，精神与特征可以更容易且明确地了解，后续将以实施例并参照所附附图进行详述与讨论。值得注意的是，这些实施例仅为本发明代表性的实施例，其中所举例的特定方法，装置，条件，材质等并非用以限定本发明或对应的实施例。
[0030]本发明的半导体封装结构及其方法之后述的实施例，是主要针对磁电阻式随机存取存储器芯片(MRAM)的封装，然而并非限定于此种芯片封装，任何需要磁屏蔽的芯片，都可以利用本发明的封装结构及方法。
[0031]请参照图1至图5，其绘示根据本发明的一种半导体封装方法，各工艺步骤的剖面示意图。根据本发明的某些实施例，本发明的半导体封装是建构于一封装载体上，而封装载体具有至少一导体部件。在本实施例中，以导线架(lead frame)作为封装载体为例,如图1所示，导线架100包括一芯片座102，及环绕于芯片座102周围的多个导脚104 (即导体部件)。而导线架100的材质包括铜、铜合金、铁合金、铁镍合金、铜铁合金、铁钴镍合金等等，且其表面可以局部性或全面性，进行镀层处理，而镀层材料包括铜、镍、银、锡合金、钯、钼、
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[0032]请参照图2，为了强化芯片背面的磁屏蔽，较佳是在芯片座102上贴附一屏蔽金属板106 (第二屏蔽金属板)，比如是一铁镍合金金属板，可以提供极佳的磁屏蔽作用。而屏蔽金属板106可以通过一粘着层108，贴附于芯片座102上。粘着层108比如是一导热胶，可以强化芯片背面的散热，或者是一粘晶胶(DAF)或贴带(tape)。接着，请参照图3，将一芯片110，比如是磁电阻式随机存取存储器芯片(MRAM)，贴附于屏蔽金属板106上。芯片110具有一有源表面112及一对应的芯片背面114，有源表面112具有多个接点116，用以将内部元件与电路对外连接；而芯片背面114是借由一粘着层118，贴附于屏蔽金属板106上。粘着层118比如是一导热胶，可以强化芯片背面的散热，或者是粘晶胶(DAF)或一贴带。然后，进行一打线工艺(wire bonding),以一导线120,比如是金线、铜线、银线或其合金线，电性连接接点116与导脚104。
[0033]请参照图4，提供一第一屏蔽金属板122，且第一屏蔽金属板122上具有一薄膜124，该薄膜124可预先形成于第一屏蔽金属板122上，再切割形成单独构件，接着，再将第一屏蔽金属板122覆盖于有源表面112上，使得薄膜124覆盖有源表面112，且包覆部分导线120。其中薄膜124可以是一种绝缘胶(non-conductive paste),并且具有导线穿透能力(wire penetrating capability),亦称为 FOW(Film over wire),所以第一屏蔽金属板