在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊的製作方法

2023-10-06 03:13:39 1

專利名稱：在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊的製作方法
技術領域：
本發明是有關於塑膠球柵陣列封裝(plastic ball gridarray(PBGA)Packages)技術，特別是有關於一種在塑膠基板上用來接收積體電路晶片(interated circuits；ICs)的晶片襯墊(die paddle)，以提高可靠度與封裝品質。
背景技術：
積體電路(IC)封裝物被用於連接電性連接IC晶片於印刷電路板或是其它的主結構上。每個晶片的周邊設置了若干個輸入/輸出(I/O)端子。當晶片裝設於封裝物之後，I/O端子利用，例如導線接合(wire bond)的方式被電性地連接於形成在封裝物的接合墊(bonding pad)上。所述封裝物包含導線以電性連接在外部接觸區(external contacts)，例如接腳(pin)、引線(lead)、或是焊接凸塊(solder bumps)。當此封裝物裝設於印刷電路板(printed circuit board；PCB)時，電子訊號經由這些外部接觸區，在晶片與印刷電路板之間傳送。
標準的PBGA封裝物包括具有晶片襯墊的塑膠基板與裝設於所述晶片襯墊的積體電路晶片。所述PBGA更包括內部手指(inner finger)與外部手指outer finger)，其形成於所述塑膠基板上。
圖1是根據傳統技術含有晶片襯墊16的塑膠基板10的俯視圖。所述晶片襯墊16包括銅薄膜12與金屬金環(Auring)14，所述金屬金環14是設置於所述銅薄膜12的外周圍。
圖2是根據傳統技術在塑膠基板10的晶片襯墊16的俯視圖。以陣列方式形成的連通孔18穿過所述塑膠基板10，開口20穿過所述銅薄膜12，並且交錯地插入所述連通孔18陣列。最外部的連通孔18與金屬金環14的距離do大約介於30-50米位(mil)之間，所述1米位(mil)相當於25.4微米(μm)。然後焊料阻層(圖未顯示)被形成於所述銅薄膜12的上方，用來填入連通孔18與所述開口20，以致於銅薄膜12能夠容易地固接於所述塑膠基板。
根據所述傳統技術，最外部的連通孔18或是最外的開口20與金屬金環14的距離沒有特別限制。因此，銅薄膜12或是焊料阻層很容易從塑膠基板10脫離，而產生所謂的脫層現象(delamination)，而嚴重地影響封裝品質以及可靠度。因此，有需要持續改善基板與封裝物的設計，而降低脫層現象的可能性。

發明內容
本發明的目的是提供一種在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，通過縮短所述金屬金環與最外部的連通孔和/或開口的距離，達到改善封裝物的銅薄膜或是焊料阻層從塑膠基板脫層的目的。
本發明的目的是這樣實現的一種在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，包括多數個連通孔穿過所述塑膠基板；銅薄膜粘附於所述塑膠基板的既定位置與所述連通孔的惻壁；多數個開口穿過所述銅薄膜以露出所述塑膠基板的上表面；焊料阻層形成於所述銅薄膜與填入所述多數個連通孔及所述多數個開口；及含金環形成於所述銅薄膜的周邊部；其中最外部的所述開口和/或連通孔以及所述含金環的距離大的介於1-5米位(mil)之間。
再者，所述在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊之中，所述最外部的開口和/或連通孔以及所述含金環的距離最好介於2-5米位(mil)之間。
所述在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，更包括一鎳環介於所述含金環與所述銅薄膜之間。
所述在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊之中，焊料阻層是環氧樹脂層。所述塑膠基板亦是由環氧樹脂構成。
所述在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其中所述銅薄膜最好為方形。
所述在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其中所述連通孔和/或開口是以陣列方式設置，並且互相交錯而配置。
所述在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其中所述銅薄膜最好粘附在所述塑膠基板的中央部。
下面結合較佳實施例和附圖進一步說明。


圖1是傳統技術含有晶片襯墊的塑膠基板的俯視圖。
圖2是傳統技術在塑膠基板的晶片襯墊的俯視圖。
圖3是本發明實施例1在塑膠基板的晶片襯墊的俯視圖。
圖4是本發明實施例2在塑膠基板的晶片襯墊的剖面示意圖。
圖5是本發明實施例2在塑膠基板的晶片襯墊的俯視圖。
圖6是本發明實施例2在塑膠基板的晶片襯墊的剖面示意圖。
具體實施例方式
實施例1參閱圖3-圖4所示，本發明形成於塑膠基板110的方形晶片襯墊100，用來接收積體電路晶片。所述塑膠基板110是塑膠球柵陣列(PBGA)基扳，並且例如由環氧樹脂(epoxy resin)構成。
所述晶片襯墊100包括以陣列方式設置(array arrangement)的多數個連通孔160，所述多數個連通孔160穿過所述塑膠基板110，所述晶片襯墊100亦包括銅薄膜120，其粘附於所述塑膠基板110以及所述多數個連通孔160的側壁160a，用來電性導通接地層以及電源層。再者，所述銅薄膜120被形成於所述塑膠基板110以定義出晶片襯墊的區域。在本實施例中，電子訊號可以經由形成於連通孔160的銅薄膜120、金屬導線19以及形成於焊料阻層240的導電插栓170，從積體電路晶片傳送至焊球200。
所述晶片襯墊100更包括多數個開口180，穿過所述銅薄膜120以露出所述塑膠基板110的上表面，並且也包括焊料阻層220，其覆蓋於所述銅薄膜120的表面，並填入所述多數個連通孔160以及開口180之中。所述焊料阻層220、240是由環氧樹脂構成，用以提升焊料阻層220或銅薄膜120與塑膠基板110之間的粘著力。
含金環140被環繞而設置於銅薄膜120的外周圍，並且包括金屬鎳(Ni)環140b以及金屬金(Au)環140a構成。
在本實施例之中，最外圍的多數個連通孔160以及含金環140的距離d1被設置成介於1-20mil之間，尤其以2-5mil更佳。由於所有的最外部多數個連通孔160被設置成緊鄰含金環140，因此，可以消除傳統技術產生的脫層問題。
實施例2參閱圖5-圖6所示，本發明形成於塑膠基板310的方形晶片襯墊300，用來接收積體電路晶片。所述塑膠基板310是塑膠球柵陣列(PBGA)基板，並且例如由環氧樹脂(epoxy resin)構成。
所述晶片襯墊300包括以陣列方式設置的多數個連通孔360，所述多數個連通孔360穿過所述塑膠基板310，所述晶片襯墊300亦包括銅薄膜320，其粘附於所述塑膠基板310以及所述多數個連通孔360的側壁360a，用來電性導通接地層(ground layer)以及電源層(power layer)。
所述銅薄膜320被形成於所述塑膠基板310之中央部，以定義出晶片襯墊的區域。在本實施例中，電子訊號可以經由形成於連通孔360的銅薄膜320、金屬導線390、與形成於焊料阻層440的導電插栓370，從積體電路晶片傳送至焊球400。
所述晶片襯墊300更包括多數個開口380，穿過所述銅薄膜320以露出所述塑膠基板310的上表面，並且更包括焊料阻層420覆蓋於所述銅薄膜320的表面，其填入所述多數個連通孔360以及開口380之中。所述焊料阻層420、440是由環氧樹脂構成，用來提升焊料阻層420或銅薄膜320與塑膠基板310之間的粘著力，含金環340被環繞而設置於銅薄膜320的外周圍，並且包括金屬鎳(Ni)環340b以及金屬金(Au)環340a構成。
在本實施例中，最外圍的開口380以及含金環340的距離d2被設置成介於1-20mil之間，尤其以2-5mil更佳。
由於所有的最外部開口380被設置成緊鄰含金環340，因此，可以消除傳統技術產生的脫層問題。
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，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，所作更動與潤飾，都屬於本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其特徵是它包括多數個連通孔穿過塑膠基板；銅薄膜粘附於所述塑膠基板的既定位置與所述連通孔的側壁；多數個開口穿過所述銅薄膜，以露出所述塑膠基板的上表面；焊料阻層形成於所述銅薄膜與填入所述多數個連通孔以及所述多數個開口；含金環形成於所述銅薄膜的周邊部；其中最外部的所述開口及所述含金環的距離介於1-20米位之間。
2.根據權利要求1所述的在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其特徵是所述最外部的開口以及含金環的距離介於2-5米位之間。
3.根據權利要求1所述的在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其特徵是還包括金屬鎳環介於所述含金環與所述銅薄膜之間。
4.根據權利要求1所述的在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其特徵是所述焊料阻層是環氧樹脂層。
5.根據權利要求1所述的在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其特徵是所述塑膠基板是由環氧樹脂構成。
6.根據權利要求1所述的在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其特徵是所述銅薄膜是方形。
7.根據權利要求1所述的在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其特徵是所述最外部的連通孔與含金環的距離介於1-20米位之間。
8.根據權利要求1所述的在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其特徵是所述最外部的連通孔與含金環的距離介於2-5米位之間。
9.根據權利要求1所述的在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其特徵是所述連通孔是以陣列方式設置。
10.根據權利要求1所述的在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，其特徵是所述開口是以陣列方式設置。
全文摘要
一種在塑膠基板用來接收積體電路晶片的晶片襯墊，包括多數個連通孔穿過塑膠基板；銅薄膜粘附於塑膠基板的既定位置與連通孔的側壁；多數個開口穿過銅薄膜以露出塑膠基板的上表面；焊料阻層形成於銅薄膜與填入多數個連通孔及多數個開口；及含金環形成於銅薄膜的周邊部；其最外部的開口和/或連通孔及含金環的距離大約介於1－20米位(mil)之間。通過縮短所述金屬金環與最外部的連通孔和/或開口的距離，改善封裝物的銅薄膜或是焊料阻層從塑膠基板脫層的功效。
文檔編號H01L23/12GK1482675SQ0214169
公開日2004年3月17日 申請日期2002年9月13日 優先權日2002年9月13日
發明者林蔚峰, 劉渭琪, 吳忠儒 申請人:矽統科技股份有限公司