具有微细间距凸块的半导体芯片和其凸块

摘要

本发明揭示一种具有微细间距凸块的半导体芯片和其凸块，所述凸块可供卷带式自动接合制程中胶带的内引脚接合。所述半导体芯片的表面具有复数个凸块，所述凸块具有至少一宽度较大的第一区域和至少一宽度较小的第二区域，所述第一区域和所述第二区域的高度大致相同。所述第一区域可允许所述内引脚摆放位置的范围于容许公差(tolerance)内而仍能正确接合。而所述第二区域因宽度较小，所以和所述内引脚接合变形后，所述凸块的宽度优选地仍不会大于所述第一区域的宽度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有微细间距凸块的半导体芯片和其凸块，尤其涉及一种可供卷带式自动接合(Tape Automatic Bonding；TAB)制程中胶带的内引脚接合的半导体芯片和凸块。

背景技术

凸块技术是在半导体芯片的焊垫(bonding pad)上制作一金属长方体，例如金凸块，具有凸块的所述芯片可应用于卷带式封装(Tape Carrier Package；TCP)、玻璃衬底封装(Chip On Glass；COG)、薄膜覆晶封装(Chip On Film；COF)等等之类的封装形式。

在卷带式自动接合(或卷带式封装)制程中，具有凸块的芯片先对准一铜和聚酰亚胺(polyimide)的叠层胶带，其中凸块分别对应于要接合铜内引脚的位置。接着有一热压头会将芯片与胶带压合而连接在一起。图1为常规卷带式封装元件10的立体视图。在聚酰亚胺材质的胶带13上有铜内引脚11和外引脚12，其中内引脚11分别和芯片14上对应的凸块15相接合。图2为沿图1中A-A剖面线的剖面图。内引脚11与凸块15以热压合的方式接合在一起，又胶带13可固定内引脚11和外引脚12间的铜线路。

图3(a)为图1中B部分的放大示意图。原本为长方体的凸块15于压合后两侧面会向外扩张，因此两个相邻的凸块15中的间隙16变的很狭窄，甚至还会有短路的情形发生。图3(b)为图3(a)的上视图，此图更可说明微细间距的凸块15遭遇凸块变形的问题，尤其在后续封胶(encapsulation)制程中胶材非常不容易流过间隙16中最狭窄的部分，或者在长方体的角落处有涡流包空气的现象。

综上所述，电子封装界急切需要一种改善上述缺陷的半导体芯片和其凸块，藉此可提升具有微细间距凸块的半导体芯片的封装合格率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有微细间距凸块的半导体芯片和其凸块，所述凸块具有至少一宽度较大的第一区域和至少一宽度较小的第二区域，由于第二区域的宽度较小，所以和内引脚接合变形后的宽度优选地仍不会大于所述第一区域的宽度，即利于封胶的材料流过两个变形后凸块中的间隙，所以可避免气泡(voids)产生。

本发明的目的在于提供一种形状改进的凸块，可有助于封胶材料完全覆盖芯片表面和减小流动的阻力。

再者，本发明的另一目的在于提供一种形状改进的凸块，主要可降低凸块间短路和内引脚间短路的机率。

为达到上述目的，本发明揭示一种具有微细间距凸块的半导体芯片和其凸块，所述凸块可供卷带式自动接合制程中胶带的内引脚接合。所述半导体芯片的表面具有复数个凸块，所述凸块具有至少一宽度较大的第一区域和至少一宽度较小的第二区域，所述第一区域和所述第二区域的高度大致相同。所述第一区域可允许所述内引脚摆放位置的范围于容许公差(tolerance)内而仍能正确接合。而所述第二区域因宽度较小，所以和所述内引脚接合变形后的宽度优选地仍不会大于所述第一区域的宽度。

所述凸块呈现I字型的外观，两端部为宽度较大的长方体第一区域，而连接所述两第一区域为宽度较小的第二区域，所述第二区域也为一长方体。

所述凸块呈现圆柱体的外观，中间以直径为中心的带状部分为宽度较大的第一区域，而位于所述对准区域两侧为宽度较小的弦状第二区域。

附图说明

图1为常规卷带式封装元件的立体视图；

图2为沿图1中A-A剖面线的剖面图；

图3(a)为图1中B部分的放大示意图；

图3(b)为图3(a)的上视图；

图4为本发明具有微细间距凸块的半导体芯片的部分立体视图；

图5为本发明具有微细间距凸块与内引脚接合后的示意图；和

图6为本发明另一实施例的微细间距凸块的上视图；

图7为本发明另一实施例的微细间距凸块的上视图；和；

图8为本发明另一实施例的微细间距凸块的上视图。

具体实施方式

图4为本发明具有微细间距凸块的半导体芯片的部分立体视图。半导体芯片40的已形成集成电路的基材(substrate)41上有复数个凸块42。所述凸块42呈现I字型的外观，两端部为宽度较大的长方体(图所示为长方体，其他形状的体积也可以)第一区域421，而连接所述两个第一区域421为宽度较小的第二区域422，又第二区域422也为一长方体，所述第一区域421和所述第二区域422的高度大致相同。第一区域421可允许所述内引脚摆放位置的范围于容许公差内而仍能正确接合，即内引脚对准凸块42在容许公差内仍不至于造成内引脚接合歪斜而短路。

图5为本发明具有微细间距凸块与内引脚11接合后的示意图。很明显第二区域422′被内引脚11挤压后所产生的变形量优选地仍不会超过第一区域421的宽度，如此可确保封胶的材料仍能顺利流过两个变形后凸块42中的间隙，除了可避免封胶时气泡产生，更可避免凸块间短路的机率。

除了上述I字型的外观的凸块42可以达到本发明的目的外，图6为本发明另一实施例的微细间距凸块61的上视图。所述凸块42呈现沙漏状的流线外观，两端部为宽度较大的第一区域611，而连接所述两对准区域为宽度较小的区域612，又第二区域612类似一双凹透镜的形状第一区域611可允许所述内引脚摆放位置的范围于容许公差内而仍能正确接合，即内引脚对准凸块61在容许公差内仍不至造成内引脚接合歪斜而短路和凸块间短路的机率。

上述具有流线轮廓的凸块61可约略减少封胶材料流动的阻力，并能避免紊流的现象发生。因此根据此一观念延伸可得到图7中呈圆柱状外观的凸块71。凸块71中间以直径为中心的带状部分为宽度较大的第一区域712，而位于所述区域两侧为宽度较小的弦状第二区域711。纵使宽度较大的第一区域712因加压而变形，仍仅占两个凸块71中的间隙的一小部分，相较于常规长方体凸块变形后造成狭长的咽喉带而严重影响流体经过。两侧弦状第二区域711对于流体的进入和流出确实有很大的帮助，并能有效避免涡流包空气的现象。

除了选择将圆柱状凸块71排列在约略一直线上，还可将半导体芯片80上的凸块82排列成为交错的形式，如图8所示。如此可缩短两个相邻凸块82的中心间距，但所述相邻凸块82的圆周间最小缝隙宽度却不会变得更小，甚至还比图7中最小缝隙宽度更大。即更有利于封胶材料通过，而能有效避免包空气的气泡产生。

本发明的技术内容和技术特点已揭示如上，然而所属领域的技术人员仍可能基于本发明的教示和揭示而作种种不背离本发明精神的替换和修改。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换和修改，并为所附的权利要求所涵盖。