具有導電凸塊的基板及其工藝的製作方法
2023-07-12 23:30:31 1
專利名稱：具有導電凸塊的基板及其工藝的製作方法
技術領域：
本發明是有關於 一種基板及其工藝，且特別是有關於一種具有導電凸塊 的基板及其工藝。
背景技術：
在半導體產業中，集成電路(Integrated Circuits, IC)的生產主要分為三 個階段集成電路的設計、集成電路的製作及集成電路的封裝(Package) 等。在集成電路的封裝中，棵晶片是先經由晶片(Wafer)製作、電路設計、 光掩模製作以及切割晶片等步驟而完成，而每一顆由晶片切割所形成的棵芯 片，經由棵晶片上的焊墊(Bonding Pad)與IC載板(IC Carrier)電性連接， 再以封裝膠體(Molding Compound )將棵晶片加以包覆，即可構成一晶片封 裝(Chip Package )結構。
承上所述，在電子裝置輕薄化的趨勢中，晶片封裝結構也朝向體積微型 化的設計發展。圖1即繪示習知的一種晶片封裝結構的示意圖。在習知技術 中，晶片封裝結構100是通過晶片尺寸封裝(Chip Scale Package, CSP )技術 來製作，以達到晶片封裝結構體積微型化的目的。此外，晶片封裝結構100 可經由焊球130 (solder ball)來與印刷電路板電性連接，其中焊球130是配 設於IC載板120的焊墊122上。
值得一提的是，在晶片封裝結構微型化的過程中，IC載板120上的焊墊 122面積也會隨之縮小，導致焊球130不易黏附於接觸面積較小的焊墊表面。 因此，如何使焊球130能有效及穩固地粘附於微型化晶片封裝結構的焊墊表 面是一重要課題。
發明內容
本發明是提供一種具有導電凸塊的基板及其工藝，以使焊球能有效以及 穩固地粘附於微型化晶片封裝結構的焊墊表面。 . 為達上述或是其他目的，本發明提出一種具有導電凸塊的基板，其包括
介電層、至少一焊墊、導電柱以及至少一導電凸塊。介電層具有第一表面、 第二表面以及貫穿第一表面與第二表面的開孔，焊墊則是配置於第一表面， 且開孔的孔徑對應焊墊的內徑。此外，導電柱配置於開孔中，而導電凸塊是 配置於第二表面且對應突出於導電柱的一端。其中，導電凸塊通過導電柱與 焊墊電性連接。
在本發明的一實施例中，具有導電凸塊的基板更包括一導電線路，導電 線路配設於第一表面。
在本發明的一實施例中，介電層為樹脂片。 在本發明的一實施例中，焊墊為環型焊墊。
本發明再提出一種具有導電凸塊的基板工藝，其包括下列步驟。首先， 提供基板，基板設有第一導電層、第二導電層以及介電層，其中介電層具有 第一表面以及第二表面，而第一導電層配設於第一表面，第二導電層配設於 第二表面。然後，於基板形成開孔，並於開孔中形成導電柱，其中導電柱電 性連接第一導電層以及第二導電層。接著，圖案化第一導電層以於第一表面 上形成至少一焊墊。之後，圖案化第二導電層以於第二表面上形成至少一導 電凸塊，其中導電凸塊突出於導電柱的一端，且導電凸塊通過導電柱與焊墊 電性連接。
在本發明的 一 實施例中，形成導電凸塊之後還包括形成錫球以包覆導電凸塊。
在本發明的一實施例中，基板的形成方式包括下列步驟。首先，提供介 電層。接著，分別於第一表面以及第二表面形成第一導電層以及第二導電層， 以形成基4反。
在本發明的一實施例中，形成第一導電層以及第二導電層的方式包括電
鍍工藝。
在本發明的一實施例中，基板的形成方式包括下列步驟。首先，提供介 電層、第一導電層以及第二導電層。接著，壓合介電層、第一導電層以及第 二導電層，以形成基板。
在本發明的一實施例中，形成該導電柱的方式包括下列步驟。首先，移 除部分第一導電層以及部分介電層以形成開孔，其中開孔暴露出部分第二導 電層。接著，於開孔中填充導電材料以形成導電柱。
在本發明的 一實施例中，形成開孔的方式包括機械鑽孔。
在本發明的 一 實施例中，形成開孔的方式包括雷射燒孔。 在本發明的一實施例中，形成開孔的方式包括等離子體蝕孔。 在本發明的 一 實施例中，填充導電材料的方式包括電鍍工藝。 本發明的基板具有與焊墊電性連接的導電凸塊。因此，在微型化晶片封
裝結構中，焊球能通過與導電凸塊有較大的接觸面積而有效以及穩固地配設
於基板上。
為讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較 佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖1繪示習知的一種晶片封裝結構的示意圖。
圖2繪示為本發明一實施例的具有導電凸塊的基板的製作流程圖。
圖3A至3F繪示為圖2的基板的工藝剖面圖。
主要元件符號說明
100:晶片封裝結構
110:晶片
120: IC載板
122:焊墊
130:焊球
200:具有導電凸塊的基板
210:基板
212:第一導電層
212，焊墊
212":導電線路
214:笫二導電層
214，導電凸塊
216:介電層
216a:介電層的第一表面
216b:介電層的第二表面
220:導電柱 -222:開孔
224:導電材料 230:焊球
具體實施例方式
圖2繪示為本發明一實施例的具有導電凸塊的基板工藝的流程圖。請參 考圖2,在本實施例中，具有導電凸塊的基板工藝包括下列步驟首先，執 行步驟Sl,提供一基板，基板設有一第一導電層、 一第二導電層以及一介 電層，其中介電層具有一第一表面以及一第二表面，而第一導電層配設於第 一表面，第二導電層配設於第二表面。然後，執行步驟S2，於基板形成一 開孔，並於開孔中形成一導電柱，其中導電柱電性連接第一導電層以及第二 導電層。接著，執行步驟S3,圖案化第一導電層以於第一表面上形成至少 一焊墊。之後，執行步驟S4，圖案化第二導電層以於第二表面上形成至少 一導電凸塊，其中導電凸塊突出於導電柱的一端，且導電凸塊通過導電柱與 焊墊電性連接。下文中，本實施例將以詳細的工藝剖面圖來說明上述的基板 工藝。
圖3A至3F繪示為圖2的基板的工藝剖面圖。具有導電凸塊的基板工藝 如下所述首先，如圖3A所示，提供一基板210。其中，基板210設有一 第一導電層212、 一第二導電層214以及一介電層216 (例如為樹脂片)。在 本實施例中，介電層216具有一第一表面216a以及一第二表面216b，而第 一導電層212是配設於第一表面216a,第二導電層214是配設於第二表面 216b。下文中，本實施例將先針對基板的形成方式做說明。
舉例來說，本實施例可以先提供介電層216，接著分別於介電層216的 第一表面216a以及第二表面216b上形成第一導電層212以及第二導電層 214,以形成基板210,而形成第一導電層212以及第二導電層214的方式例 如是電鍍工藝或其他適當的工藝。當然，本實施例亦可同時提供介電層216、 第一導電層212以及第二導電層214,接著再以迭層法(Laminate)來壓合 介電層216、第一導電層212以及第二導電層214，以形成基板210。關於基 板的製作方式，本發明在此並不作任何限制。
接著如圖3B至圖3C所示，於基板210形成一電性連接第一導電層212 以及第二導電層214的導電柱220。其中，形成導電柱220的方式包括下列 步驟首先，如圖3B所示，移除部分第一導電層212以及部分介電層216
以形成一暴露出部分第二導電層214的開孔222。之後，於開孔222中填充 導電材料224以形成導電柱220(如圖3C所示)。舉例來說，形成開孔222的 方式例如是機械鑽孔、雷射燒孔、等離子體蝕孔或是其他適當的技術，而填 充導電材料224的方式例如是電鍍工藝或是其他適當的工藝。在本實施例中， 可以於開孔222中填滿導電材料224以製作導電柱220,亦可先於開孔222 內壁形成導電材料224，接著再於開孔222中填滿填孔材料以完成導電柱220 的製作(圖3C所繪示的導電柱220是直接於開孔222中填滿導電材料224以 製作導電柱220)。其中，於開孔222中填滿填孔材料是為了防止外界環境的 水氣進入開孔222中而造成爆米花效應(Popcorn Effect),而上述的填孔材料 亦可以是適當的導電材質。
於基板210形成導電柱220之後，接著如圖3D所示，圖案化第一導電 層212以於第一表面216a上形成至少一焊墊212，(焊墊212，例如是環型焊墊) 以及一導電線路212"。之後，如圖3E所示，圖案化第二導電層214以於第 二表面216b上形成至少一導電凸塊214，，導電凸塊214，與導電柱220的材 質可以為銅、銀或適當的導電高分子材料(導電凸塊214，的材質可以與導電 柱220的材質相同或是相異)。如此一來，即完成具有導電凸塊214，的基板 工藝。其中，導電凸塊214，是突出於導電柱220的一端，且導電凸塊214， 通過導電柱220與焊墊214，電性連接。當然，在圖案化第一導電層212以及 第二導電層214以形成焊墊212，、導電線路212"以及導電凸塊214，之後， 本實施例亦可以繼續進行後續工藝，直到完成晶片封裝作業而形成一晶片封 裝結構(未繪示)。舉例來說，本實施例可以於基板上形成一包覆導電凸塊 214，的焊球230(如圖3F所示)，其中焊球230例如是一錫球，其中本實施例 可通過導電凸塊214，的大小來控制焊球230的大小。此外，形成焊墊212，、 導電線路212"以及導電凸塊214，之後，本實施例亦可以於介電層216的第 一表面216a上形成覆蓋焊墊212，以及導電線路212，，的另一介電層以及一金 屬層(未繪示)，以利於製作具有多層線路的基板。
值得一提的是，由於本實施例的基板200(請參考圖3E)具有接觸面積較 大的導電凸塊214，，因此在微跨距的晶片尺寸封裝過程中，焊球230(請參考 圖3F)與導電凸塊214，的間即有較佳的接合性質，而焊球230即可通過與導 電凸塊214，連接而有效及穩固地配設於基板200上。換言的，本實施例有較 佳的植球可靠度。此外，由於本實施例的基板200是同時利用導電凸塊214'
以及焊球230來與印刷電路板(未繪示)電性連接，因此本實施例可以大幅 地降低錫使用量。
此外，雖然本實施例於圖3A至3F中所繪示的焊墊212，以及導電凸塊 214，是位於導電柱220的兩端。但是，在其他實施例中，焊墊212，可以形成 於第一表面216a的其他區域。另外，導電凸塊214，亦可以形成於第二表面 216b的其他區域。具體地說，本發明在此對焊墊212，配設於第一表面216a 的位置或是導電凸塊214，配設於第二表面216b的位置並不做任何限制，凡 能通過導電柱220來電性連接的焊墊212，以及導電凸塊214，均屬本發明的精 神與範疇。
綜上所述，本發明的基板具有與焊墊電性連接的導電凸塊。相較於習知 技術，本發明的基板適用於微型化晶片封裝結構中，且適合作為焊墊的間的 跨距小於0.3mm的IC載板，焊球能通過與導電凸塊有較大的接觸面積而有 效以及穩固地配設於基板上，進而增加植球的可靠度。此外，由於本發明的 基板是同時利用導電凸塊以及焊球來與印刷電路板電性連接，因此本發明可 以大幅地降低錫使用量。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何 熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾， 因此本發明的保護範圍當視所附的權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種具有導電凸塊的基板，包括介電層，具有第一表面、第二表面以及開孔，其中該開孔貫穿該第一表面與該第二表面；至少一焊墊，配置於該第一表面，且該開孔的孔徑對應該焊墊的內徑；導電柱，配置於該開孔中；以及至少一導電凸塊，配置於該第二表面且對應突出於該導電柱的一端，其中該導電凸塊通過該導電柱與該焊墊電性連接。
2. 如權利要求1所述的具有導電凸塊的基板，還包括導電線路，該導電 線路配設於該第一表面。
3. 如權利要求1所述的具有導電凸塊的基板，其中該焊墊為環型焊墊。
4. 一種具有導電凸塊的基板工藝，包括提供基板，該基板設有第一導電層、第二導電層以及介電層，其中該介 電層具有第一表面以及第二表面，而該第一導電層配設於該第一表面，該第 二導電層配設於該第二表面；於該基板形成開孔，並於該開孔中形成導電柱，其中該導電柱電性連接 該第一導電層以及該第二導電層；以及圖案化該第 一導電層以於該第 一表面上形成至少 一焊墊；圖案化該第二導電層以於該第二表面上形成至少一導電凸塊，其中該導 電凸塊突出於該導電柱的一端，且該導電凸塊通過該導電柱與該焊墊電性連 接。
5. 如權利要求4所述的具有導電凸塊的基板工藝，其中形成該導電凸塊 之後還包括形成錫球以包覆該導電凸塊。
6. 如權利要求4所述的具有導電凸塊的基板工藝，其中該基板的形成方 式包括提供該介電層；以及分別於該第一表面以及該第二表面形成該第一導電層以及該第二導電 層，以形成該基板。
7. 如權利要求6所述的具有導電凸塊的基板工藝，其中形成該第一導電 層以及該第二導電層的方式包括電鍍工藝。
8. 如權利要求4所述的具有導電凸塊的基板工藝，其中該基板的形成方 式包括提供該介電層、該第一導電層以及該第二導電層；以及 壓合該介電層、該第一導電層以及該第二導電層，以形成該基板。
9. 如權利要求4所述的具有導電凸塊的基板工藝，其中形成該導電柱的 方式包4舌移除部分該第一導電層以及部分該介電層以形成該開孔，其中該開孔暴 露出部分該第二導電層；以及於該開孔中填充導電材料以形成該導電柱。
10. 如權利要求9所述的具有導電凸塊的基板工藝，其中形成該開孔的方 式包括機械鑽孔、雷射燒孔或是等離子體蝕孔。
全文摘要
一種具有導電凸塊的基板，其包括介電層、至少一焊墊、導電柱以及至少一導電凸塊。介電層具有第一表面、第二表面以及貫穿第一表面與第二表面的開孔，焊墊則是配置於第一表面，且開孔的孔徑對應焊墊的內徑。此外，導電柱配置於開孔中，而導電凸塊是配置於第二表面且對應突出於導電柱的一端。其中，導電凸塊通過導電柱與焊墊電性連接。因此，焊球能通過與導電凸塊有較大的接觸面積而有效以及穩固地配設於基板上。
文檔編號H01L23/00GK101355845SQ20071013737
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月25日 優先權日2007年7月25日
發明者張志敏, 李少謙, 林美秀 申請人:欣興電子股份有限公司