安裝基板及其製造方法

2023-07-27 10:19:51

專利名稱：安裝基板及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種安裝基才反(mounting substrate)以及製造該安 裝基糹反的方法。
背景技術：
根據電子部件趨於具有更高的性能，已將封裝(package)製得 尺寸更小和密度更高。這就要求安裝基板，即插入件(interposer)， 具有更高的密度，其在封裝中將晶片與主板連接。目前在高密度封 裝中使用的安裝方法的實例包括導線連接和倒裝連接，當每單位面 積的輸入/輸出終端數目增加時，由於在成本等方面的優勢，倒裝連 接更加合乎要求。圖1A是根據現有技術的倒裝晶片球柵陣列(FCBGA)結構的 橫截面圖，圖1B是圖1A的一部分的放大圖。參見附圖，晶片100 可通過凸起(bump) 113與焊盤111電連接。焊盤111可與形成在 絕緣基板上的電路(未示出)電連接。電路可與焊料球(solder ball)140電連接。該焊料球140可位於絕緣基板110和主板之間以提供 晶片100與主4反之間的電連"l妄。焊盤111可在絕糹彖基糹反110的一側上形成。可通過在阻焊層112 中形成開口以及用導電性材料進行電鍍的方法來形成焊盤111。然 而，在這種情況下，電鍍過程中的偏差會導致焊盤111的高度的偏 差。那麼，如果Y吏用絲網印刷法(screen-printing )來形成凸起113, 當印上的焊料不足量時，該凸起113不能與晶片電連接。而且，形 成阻焊層112和形成開口的過程是一個複雜的過程，需要高精度並 且增加了成本。發明內容本發明提供了 一種用於安裝基板的簡單的製造方法，降低了生 產成本，並改善了安裝基板過程的可靠性。本發明的一個方面提供了一種安裝基^^,在其一側可安裝一個 晶片。該安裝基板可包括絕緣層、埋置絕緣基板一側的相應於晶片 安裝位置的焊盤，以及電連接至該焊盤的印刷電路圖。該焊盤的一 個表面從絕緣層的表面凹陷預定的深度。焊盤可包括一個連接盤(接線片，land)，其可被埋置絕緣層的 一側中，在該處連接盤的表面也可以從絕緣層的表面凹陷預定的深 度。該焊盤可進一步包括一個導通孔(via)，其可與印刷電3各圖電 連接，並且其可被埋置絕緣層中相應於連接盤的位置上。該導通孔 的表面可從絕緣層的表面凹陷預定的深度。在該焊盤包4舌連衝妾盤和導通孔的情況下，該連4妻盤和導通孔的 表面可從絕緣層的表面凹陷預定的深度，與連接盤的表面相比，導 通孔的表面可乂人絕糹彖層的表面凹陷得更深。本發明的另 一 方面提供了 一種製造安裝基板的方法。該方法可包括提供在其一側形成印刷電路圖的絕緣層；在該絕緣層的另 一側 形成至少一個焊盤，其可與該印刷電路圖電連4妄；以及對該焊盤進 行蝕刻從而使該焊盤的表面從絕緣層的表面凹陷預定的深度。焊盤的形成可包括在絕緣層的另 一 表面中埋置至少 一 個連接 盤。而且，能夠形成至少一個導通孔，其可在相應於連接盤埋置的 位置與印刷電路圖電連接。該連接盤和導通孔可被蝕刻從而使焊盤的表面從絕緣層的表面凹陷預定的深度。通過利用本發明的某些實施方式，由於焊盤可以從絕緣層的表 面凹陷的形式實施，/人而可省去堆疊阻焊層的過禾呈。以這種方式， 可以簡化製造過程並降低製造成本。而且，由於其上要安裝晶片的 安裝基板的一側能夠保持平整而沒有任何突起，可使底層填料中的 空隙的發生率最小化。這與獲得高度可靠性和帶來更大的成功安裝 的可能性相關。下文中將部分地描述本發明的其它方面和優點，並且部分優點 將可從描述中變得顯而易見，或可通過本發明的實踐而獲知。


圖1A是根據現有技術的倒裝晶片球柵陣列(FCBGA)結構的 橫截面圖。圖1B是圖1A中的一部分的放大圖。圖2A和圖2B是根據本發明公開的第一種實施方式的安裝基 板的橫截面圖。圖3是根據本發明公開的第二種實施方式的安裝基板的橫截面圖。圖4是根據本發明公開的第三種實施方式的安裝基板的橫截面圖。圖5A、圖5B、圖5C、圖5D、圖5E和圖5F是表示用於製造 才艮據本發明公開的第四種實施方式的安裝基板的方法的過程圖示 的橫截面圖。圖6是根據本發明公開的第四種實施方式的安裝基板的製造方 法的流禾呈圖。
具體實施方式
凸起是指插入安裝基板和晶片之間以提供電連接的部分，並不 限於焊料球的形式。焊盤傾向於包含安裝基板中結合至凸起或布線等的部分，其提 供至晶片的電連4妄，並且不必限於單一的獨立結構或材一+。在以下 的描述中，焊盤可被解釋為包含與凸起或布線等電連接的連接盤和 導通孔。焊盤也可包含形成在連4妄盤和導通孔表面上的抗蝕膜。以下將參照附圖更加詳細地描述才艮據本發明的某些實施方式 的安裝基4反和製造安裝基才反的方法。相同或相應的部件表示為相同 的標號，並省去了多餘的解釋。圖2A和圖2B是才艮據本發明/>開的第一種實施方式的安裝基 板的橫截面圖。在圖2A和圖2B中，示出了絕緣層200、印刷電路 圖201、連接盤210、導通孔220、焊盤230，以及凸起240。絕緣層200可以是在其上待安裝晶片的安裝基板的一側上形成 的絕糹彖層。在該安裝基玲反由多層構成的情況下，絕糹彖層200可在待 安裝晶片的一側形成最外層。可利用塗覆聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂 等的方法來形成該絕糹彖層200。在不4吏用另外的阻焊層的情況下， 絕緣層200可以是該安裝基板的最外層。印刷電路圖201可位於該絕緣層200的一側。在該安裝基板由 多層構成的情況下，可在該印刷電^各圖201下"i殳置另一絕》彖層。可 利用核心基板通過堆積技術來製造該安裝基板，同樣，預先印刷電 路圖201形成在另一絕緣層上的情況下，可以形成絕緣層200。可將連接盤210埋置絕緣層200的另 一側中。連接盤210可由 金屬(例如，銅)製成。連4妻盤可以形成具有環形的形狀。該連才妄 盤210和與導通孔220電連接並提供在焊盤230與凸起240之間的 更寬的接觸面積。稍後將參考圖5A至圖5F和圖6來描述形成該連 接盤210的方法。導通孔220可以在絕^彖層200的另 一側中相應於連接盤的位置 形成。該導通孔可穿透絕糹彖層以^是供在絕緣層一側中形成的印刷電 路圖201與連接盤210之間的電連接。導通孔可由金屬(例如，銅) 製成，並且稍後將參考圖5A至圖5F和圖6來描述形成該導通孔 220的方>去。焊盤230可包括連接盤210和導通孔220。在這種特定實施方 式中，連接盤210和導通孔220的表面可與絕緣層200的表面處於 基本上相同的高度。在圖l示出的實施例中，焊盤lll可由阻焊層112環繞。然而，在這種特定實施方式中，絕緣層200可以起到將 焊盤230與相鄰的焊盤230分隔的作用。圖2B示出了形成在焊盤230之上的凸起240。連接盤210和 導通^L 220的表面可連4妾至該凸起240。可通過絲網印刷法 (screen-printing)來形成凸起240。儘管在這種特定實施方式中示 出了利用凸起將焊盤電連接至晶片，但也可以利用引線結合來實施 電連4妄。在某些實施方式中，安裝基板可以僅包括一個絕緣層。在這種 情況下，形成在絕緣層200的一側中的印刷電3各圖201可以形成輸圖。圖3是根據本發明/>開的第二種實施方式的安裝基板的橫截面 圖。在圖3中，示出了絕緣層200、印刷電路圖201、連接盤210, 和導通孔320。相同的標號表示的部件可以從前述附圖的描述中來 理解。在這種特定實施方式中，導通孔320的表面可凹陷低於絕緣層 的表面，從而允許凸起和布線等與焊盤之間的穩定耦合。導通孔320可在與圖2中所示的導通孔220基本上相同的位置 並利用基本上相同的材料形成。導通孔320的表面凹陷的深度可保 持在允許與連接盤310電連接的範圍內。在這種實施方式中，由圖1中的阻焊層112提供的在連接盤 111周圍的高度差可由連接盤310來提供，從而不需要阻焊層112。連才妄盤310可具有與圖2中示出的連^妄盤210相同的那些形狀 和特性。然而，如果利用蝕刻工藝來將導通孔320的表面降低至低 於該絕緣層200的表面的特定深度，連接盤310也可以受到蝕刻工 藝的影響。在這種特定實施方式中，焊盤可以包括連接盤310和導通孔 320，並可另外包括形成於連接盤310和導通孔320表面上的抗蝕 膜。可通過鍍4泉或鍍金來形成該抗蝕膜。圖4是根據本發明公開的第三種實施方式的安裝基板的橫截面 圖。在圖4中，示出了絕緣層200、印刷電路圖201、連接盤410， 和導通孑L 420。在這種特定實施方式中，連4妄盤410和導通孔420的表面都可 以凹陷低於絕緣層的表面，從而保持了焊盤(包括連接盤410和導 通孔420)和凸起等之間的穩定耦合，並且更好地確保相鄰的焊盤 之間的分隔。可通過另外的蝕刻圖3所示的連^妄盤310和導通孑L320的工藝 來開j成連才妻盤410禾口導通孑L 420。另夕卜，連才妄盤410和導通孑L 420 的形狀和特性與圖2和圖3中示出的連接盤210、310和導通孔220、 320的相同。圖5A至圖5F是表示才艮據本發明爿^開的第四種實施方式的安裝 基板的製造方法的過程圖解的橫截面圖，而圖6是根據本發明公開 的第四種實施方式的安裝基板的製造方法的流程圖。在圖5A至圖 5F中，示出了糹色糹彖層200、連4妄盤510、 511、 512、通孑L ( via hole ) 520，以、及導通孑匕521、 522、 523。現將首先參照圖5A來描述提供具有形成在一側的圖案的絕緣 層的操作(S610)。如上所述，安裝基板由多個層構成，在這種情 況下，絕糹彖層200可形成^寺安裝晶片的最外層。不需在形成電路圖201之前形成絕緣層200。可以通過塗覆絕 緣材料(例如，樹脂等)覆蓋形成在該安裝基板的另一層上的印刷 電^各圖201來形成絕^彖層200。現將首先參照圖5B來描述在絕緣層的另一側埋置連接盤的操 作(S620)。可通過壓制在其一側具有金屬圖案的載體(carrier)然 後在隨後的過禾呈中移除該載體的方法來形成連4妄盤510。該載體可由諸如金屬、玻璃，以及樹脂的材料製成。載體上圖 案的形成首先包括形成種子層(seed layer)的過程。儘管附圖中沒 有表示出，^旦該種子層可以部分4呆留在連4姿盤510的表面上。現將首先參照圖5C和圖5D來描述在相應於連4妄盤的位置形 成導通孔的糹喿作(S630)。可形成通孔520以在相應於連接盤510的位置穿透絕緣層200。 可利用〖敫光加工和/或々蟲刻來形成該通3L 520。可通過用適合的導電性材料填充該通孔520來形成導通孔 521。可一尋金屬(例如，銅等)i真充入通孑L 520中。可採用電鍍工 藝來填充導電性材料。在這種特定實施方式中，可爿誇通孔520完全填滿，之後可在隨 後的過程中蝕刻該導通孔521。然而，在該導通孔是通過部分填充 通孔520而形成的情況下，蝕刻該導通孔的過程可^皮省去或簡化。現將參照圖5E來描述蝕刻導通孔的才喿作(S640)。在這個糹喿作 中，導通孔521可^皮蝕刻以Y吏該導通孔521的表面凹陷^f氐於絕^彖層 200的表面。這樣，由現有技術的阻焊層提供的段差可由絕緣層200來提供。如果導通孑L521和連接盤511由相同的材料製成，則該連接盤 511也可由相同的蝕刻劑來蝕刻。然而，如果保留在連4妻盤511的 表面上的種子層在形成連4妄盤511的過程之後阻止連4妄盤的蝕刻， 則儘管使用相同的材料，連接盤可保持相同的高度。現將參照圖5F來描述蝕刻連4妄盤的才喿作(S650)。在這個才喿作 中，連接盤512可被蝕刻，以使連接盤512的表面凹陷低於絕緣層 200的表面。才艮據這個過程中所-使用的蝕刻器(etcher)的反應性，導通孔 523的高度可以被製成低於圖5E中的導通孔522的高度。在某些實施方式中，連^妄盤510、 511、 512可由與導通孔521、522、 523的材料不同的材料製成，在這種情況下，用於蝕刻每個相 應部卩牛的々蟲刻劑可以相應的不同。然而，在這種特定實施方式中，分別描述了蝕刻導通孔的操作 (S640)和蝕刻連4妾盤的4喿作(S650 ),這些才乘作可以在單個過程 中同時進4亍。如果是這樣的話，可將一種或多種適合於連4妄盤510、 511、 512和導通孔521、 522、 523的特性的蝕刻劑混合在一起4吏用。通過使用本發明的某些實施方式，由於可以從絕緣層的表面凹 陷的形式提供焊盤，因此可省去堆疊阻焊層的過程。以這種方式， 可以簡化製造過程並降低製造成本。而且，由於其上待安裝晶片的 安裝基板的一側可保持平整而沒有任何突起，可使底層填料中的空隙的發生率最小化。這與獲得高度可靠性和帶來更大的成功安裝的 可能性相關。除了上述實施方式之外，還可在所附權利要求中發現許多種實 施方式。儘管已經基於特定實施方式描述了本發明的精神，但本領域技 術人員將明了，在不脫離本發明的精神的情況下，可以各種修改的 形式實施本發明。因此，上述實施方式不是為了限制本發明而是作 為本發明的解釋。本發明的範圍由所附權利要求所限定，其中本發 明的變型包含在本發明公開的範圍內。
權利要求
1.一種安裝基板在其一側安裝有晶片的安裝基板，所述安裝基板包括絕緣層；焊盤，埋置在相應於所述晶片的安裝位置的所述絕緣層一側中；以及印刷電路圖，電連接至所述焊盤。
2. 根據權利要求1所述的安裝基板，其中，所述焊盤的表面從所 述絕緣層的表面凹陷預定的深度。
3. 根據權利要求2所述的安裝基板，其中，所述焊盤包含埋置在 所述絕^彖層一側中的連4妾盤。
4. 根據權利要求3所述的安裝基板，其中，所述連接盤的表面從 所述絕緣層的表面凹陷預定的深度。
5. 根據權利要求3所述的安裝基板，進一步包括在所述絕緣層的 另 一側形成的印刷電路圖，其中，所述焊盤進一步包括在相應於所述連接盤的位置 與所述電^^圖電連接並埋置在絕緣層中的導通孔。
6. 根據權利要求5所述的安裝基板，其中，所述導通孔的表面從 所述絕緣層的表面凹陷預定的深度。
7. 根據權利要求6所述的安裝基板，其中，所述連接盤的表面從 所述絕緣層的表面凹陷預定的深度。
8. 根據權利要求7所述的安裝基板，其中，所述導通孔的表面從 所述絕糹彖層表面的凹陷大於所述連4妄盤的表面乂人所述絕緣層 表面的凹陷。
9. 一種製造安裝基4反的方法，所述方法包括提供絕緣層，所述絕緣層具有在其一側形成的印刷電路圖；在所述絕緣層的另 一 側形成至少 一 個焊盤，所述焊盤與所述印刷電3各圖電連^妄；以及蝕刻所述焊盤以j吏所述焊盤的表面/人所述絕糹來層的表面 凹陷預定的深度。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中，所述焊盤的形成包括在所述絕^彖層的另 一側i裡置至少 一個連4妄盤。
11. 根據權利要求10所述的方法，其中，所述焊盤的形成進一步 包括在相應於所述連接盤埋置的位置形成至少一個導通孔， 所述導通孔與所述印刷電^各圖電連4妄。
12. 根據權利要求11所述的方法，其中，所述焊盤的蝕刻包括 緣層的表面。
13. 根據權利要求12所述的方法，其中，所述焊盤的蝕刻包括蝕刻所述連接盤以使所述連接盤的表面凹陷低於所述絕 緣層的表面。
全文摘要
本發明提供了一種安裝基板和製造該安裝基板的方法。該安裝基板可包括絕緣層、埋置該絕緣層一側相應於安裝晶片部位的焊盤，以及電連接至該焊盤的印刷電路圖。通過利用本發明的某些實施方式，由於可將焊盤以從絕緣層表面凹陷的形式提供，可省去堆疊焊接電阻層的過程。以這種方式，可以簡化製造過程並降低製造成本。由於待安裝晶片的安裝基板的一側需要保持平整而沒有突起，底層填料中的空隙的發生率最小化。這與獲得高可靠性和帶來更大的成功安裝的可能性相關。
文檔編號H05K3/06GK101330071SQ20081012667
公開日2008年12月24日 申請日期2008年6月17日 優先權日2007年6月19日
發明者姜明杉, 安鎮庸, 柳彰燮, 閔炳烈 申請人:三星電機株式會社