保護低k介電層晶片的柔性封裝基板結構的製作方法

2023-09-14 08:11:30 1

專利名稱：保護低k介電層晶片的柔性封裝基板結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種晶片封裝基板結構，特別是涉及一種保護低K介電層晶片的 柔性封裝基板結構。
背景技術：
由於晶片與封裝基板特別是塑料封裝基板間存在固有的熱膨脹係數差異，所以在 晶片開啟和關閉周期性的熱循環過程中，晶片與基板間的金屬互聯在其所承受的機械應力 下會產生金屬疲勞等可靠性問題。隨著半導體集成電路的集成度越來越高，單位面積的芯 片上的電晶體數越來越多，尤其是高性能晶片的尺寸也越來越大。同時，晶片至基板的金屬 互連所用的傳統凸點焊球尺寸不斷縮小以提供更多的互連節點。而且晶片與基板間的距離 也不斷減小，其中的凸點焊球上所承擔的應力也會增大。另外，晶片上越來越多地採用低K 介電層材料以提高信號傳輸速度，此類低K介電層的機械強度非常弱，在機械應力下會產 生開裂等可靠性問題。圖1為傳統的倒裝晶片封裝基板表面焊接底盤結構截面示意圖，圖1 中基板表面上的焊接底盤周圍有阻焊層，焊接底盤上的焊料被限制在阻焊層表面所開的孔 洞裡，但是傳統的晶片下所填充的保護膠已逐漸不能保護晶片上介電層材料及晶片與基板 間的金屬互連。

實用新型內容本實用新型的目的在於改進上述現有技術中的不足而提供一種保護低K介電層 晶片的柔性封裝基板結構，減少了晶片上凸點焊球及低K介電層所承擔的應力。本實用新型的目的通過以下技術方案來實現一種保護低K介電層晶片的柔性封裝基板結構包括基板，設置在所述基板表面 上的阻焊層，設置在阻焊層下方的焊接底盤，所述的焊接底盤連接有一彎曲的金屬互聯結 構，且所述的金屬互聯結構的下方設有一用於使金屬互聯結構保持柔韌不粘連基板的空 腔。本實用新型還可以採用以下的技術方案來實現—種保護低K介電層晶片的柔性封裝基板結構包括基板，設置在所述基板表面 上的阻焊層，設置在所述的焊接層上方的焊接底盤，所述的焊接底盤連接有一彎曲的金屬 互聯結構，且所述的金屬互聯結構的下方設有一用於使金屬互聯結構保持柔韌不粘連基板 的空腔。且焊接底盤上設有一用於防止焊接時焊球浸潤所述金屬互聯結構的鈍化圈。本實用新型晶片封裝基板的金屬互連結構可以以多種形式存在，其原理是在傳統 的焊接底盤基礎上增加一段不附著在封裝基板上的柔性的彎曲金屬互連結構。其設計及形 成工藝為在基板製備的最後工序中，在阻焊層覆蓋基板之前，將一種可低溫加熱分解的高 分子犧牲薄膜(例如Unity 200, Promerus LLC.)預先植入，然後以電鍍工藝形成一段彎曲 的金屬互連結構。當阻焊層覆蓋以後，再以加熱的方法將以上所述的高分子犧牲薄膜分解 驅除而形成一個空腔，其上的彎曲金屬互連不再粘附於韌性較強的基板上，因而具有柔韌的機械性能。當晶片凸點焊球焊接至與此柔韌互連結構相連接的焊接底盤上時，晶片與基 板間熱膨脹係數差異所帶來的應力就會分散在上述的彎曲的金屬互連結構上，從而大大降 低晶片本身所需要承擔的應力，進而減小晶片表面上脆弱的低K介電層的損壞的可能性。本實用新型的優點在於採用本實用新型的晶片封裝基板結構能減少晶片表面凸點焊球及低K介電層上 所承擔的應力，提高了晶片封裝的可靠性。

圖1為傳統的倒裝晶片封裝基板表面焊接底盤結構截面示意圖；圖2為本實用新型封裝基板阻焊層下的金屬互聯及空腔結構截面示意圖；圖3為本實用新型封裝基板阻焊層上的一段金屬互聯結構俯視圖；圖4為本實用新型封裝基板阻焊層上的金屬互聯及空腔結構截面示意圖；圖5為本實用新型封裝基板阻焊層上的一段金屬互聯及空腔結構俯視圖；圖6為阻焊層下的金屬互聯及空腔結構的封裝基板鍵合晶片示意圖；圖7為阻焊層上的金屬互聯及空腔結構的封裝基板鍵合晶片示意圖。
具體實施方式
實施例1 圖2為本實用新型封裝基板阻焊層下的金屬互聯及空腔結構截面示意圖，該晶片 封裝基板結構包括基板1 ；阻焊層2，設置在所述基板1的表面上；焊接底盤3，設置在所述 的阻焊層2下方，所述的焊接底盤3連接有一彎曲的金屬互聯結構4，且所述的金屬互聯結 構的下方設有一用於使金屬互聯結構4保持柔韌不粘連基板1的空腔5。圖3為實施例1 中的金屬互聯結構俯視圖。實施例2 如圖4，圖5所示，為本實用新型封裝基板阻焊層上的金屬互聯及空腔結構截面示 意圖，該晶片封裝基板結構包括基板1 ；阻焊層2，設置在所述基板表面上；焊接底盤3，設 置在所述的阻焊層2上方，所述的焊接底盤3連接有一金屬互聯結構4，且所述的金屬互聯 結構4的下方設有一用於使金屬互聯結構保持柔韌不粘連基板的空腔5，在焊接底盤3上設 有一鈍化圈6，用於防止焊接時焊球7浸潤所述的金屬互聯結構4。圖6為阻焊層下的金屬互聯及空腔結構的封裝基板鍵合晶片示意圖，圖7為阻焊 層上的金屬互聯及空腔結構的封裝基板鍵合晶片示意圖。
權利要求一種保護低K介電層晶片的柔性封裝基板結構，其特徵在於該晶片封裝基板結構包括基板，設置在所述基板表面上的阻焊層，設置在所述的阻焊層下方的焊接底盤，所述的焊接底盤連接有一金屬互聯結構，且所述的金屬互聯結構的下方設有一用於使金屬互聯結構保持柔韌不粘連基板的空腔。
2.如權利要求1所述的一種保護低K介電層晶片的柔性封裝基板結構，其特徵在於 所述的金屬互聯結構為一彎曲的金屬。
3.一種保護低K介電層晶片的柔性封裝基板結構，其特徵在於該晶片封裝基板結構 包括基板，設置在所述基板表面上的阻焊層，設置在所述的阻焊層上方的焊接底盤，所述 的焊接底盤連接有一金屬互聯結構，且所述的金屬互聯結構的下方設有一用於使金屬互聯 結構保持柔韌不粘連基板的空腔。
4.如權利要求3所述的一種保護低K介電層晶片的柔性封裝基板結構，其特徵在於 所述的焊接底盤上設有一用於防止焊接時焊球浸潤所述金屬互聯結構的鈍化圈。
5.如權利要求3或4所述的一種保護低K介電層晶片的柔性封裝基板結構，其特徵在 於所述的金屬互聯結構為一彎曲的金屬。
專利摘要本實用新型涉及一種保護低K介電層晶片的柔性封裝基板結構，該晶片封裝基板結構包括基板；阻焊層，設置在所述基板表面上；焊接底盤，設置在所述的阻焊層下方，所述的焊接底盤連接有一金屬互聯結構，且所述的金屬互聯結構的下方設有一用於使金屬互聯結構保持柔韌不粘連基板的空腔；所述的焊接底盤及金屬互聯結構還可以設置在阻焊層上。採用本實用新型的晶片封裝基板結構能實現晶片與基板間的柔性連接，減少晶片表面凸點焊球及低K介電層上所承擔的應力，提高了晶片封裝的可靠性。
文檔編號H01L23/14GK201667330SQ20092016006
公開日2010年12月8日 申請日期2009年6月16日 優先權日2009年6月16日
發明者黨兵, 王國安 申請人:黨兵;王國安