[發明專利]積層式基板以及使用該基板的芯片封裝構造

無效

• 申請號: 200810093702.3
• 申請日: 2008-04-16
• 公開（公告）號: CN101562169A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 范文正
• 申請（專利權）人: 力成科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L23/488;H01L23/31;H05K1/02;H05K3/28;H05K3/46
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司
• 代理人: 張 瑾;王黎延

技術領域

本發明有關于一種印刷電路板，可運用于半導體芯片封裝構造，特別是有關于一種積層式基板(laminate?substrate)以及使用該基板的芯片封裝構造。

背景技術

近年來，印刷電路板往高密度化及高效能化發展成微小型積層式基板，以作為半導體封裝的芯片載體。然在公知的半導體封裝工藝中，為了要將芯片設置在基板上，應將粘晶膠體形成于基板上，并使基板通過預烘烤的熱處理。此外，半導體封裝工藝中基板可能遭遇各種熱處理，例如，粘晶膠體之后烘烤固化、凸塊回焊、或是密封膠體的固化等等。然而，基板在承受熱處理的溫度變化時，與其它封裝材料之間(如封膠體與芯片)的熱膨脹系數(CTE，coefficient?ofthermal?expansion)不匹配的問題會導致基板翹曲變形，因而造成作業困難。

如圖1所示的公知的一種用于半導體封裝的基板100以積層(laminate)方式制成，主要包含核心層110、第一金屬層120、第二金屬層130、第一焊罩層140以及第二焊罩層150。該核心層110為一種玻璃纖維強化樹脂并作為該基板100的中心層。對稱地，該核心層110的下表面壓合第一金屬層120，該核心層110的上表面壓合第二金屬層130。這些第一金屬層120、第二金屬層130可為銅(copper)層，以形成多數條導電跡線(conductive?trace)。更對稱地，該基板100的最外層下上表面各鋪設第一焊罩層140與第二焊罩層150。這些第一焊罩層140及第二焊罩層150的厚度一般為相同，并且其材質為具有相同熱膨脹系數的絕緣性材料，以形成遮覆導電跡線的保護層，但顯露出兩個或兩個以上外接墊121與兩個或兩個以上內接指(finger)131，以留做后續與導電元件如焊球(solder?ball)或焊線(bonding?wire)電性連接之用。由于公知基板100為具有對稱層數的積層基板，故基板翹曲而影響芯片封裝作業的問題尚不明顯。

再如圖1所示，在芯片封裝工藝中，可將電子元件如半導體芯片11借由粘晶層12的粘貼而設置于該基板100的上表面，該芯片11的主動面具有兩個或兩個以上焊墊11A，可利用兩個或兩個以上電性連接元件13(例如打線形成的焊線)電性連接這些焊墊11A至該基板100的這些內接指131，使該芯片11與該基板100電性互連。之后，以封膠體14以壓?；螯c膠方式設置于該基板100的上表面，以密封該芯片11與這些電性連接元件13，提供適當的保護，再以兩個或兩個以上外接端子15(常見為焊球)設置于該基板100的下表面，以組成球柵陣列形態的芯片封裝構造。

然而，在上述粘晶層12的粘貼、封膠體14的固化(curing)、外接端子15的設置或是后續熱循環試驗(thermal?cycle?test)等均有加熱基板100的處理。由于該粘晶層12的熱膨脹系數可能會與該基板100的熱膨脹系數有著差異、或是存在其它封裝材料的熱膨脹系數差異時，會有熱應力的不平衡，故在芯片封裝工藝中易有基板翹曲問題。特別是該粘晶層12預先形成于該基板100時，該粘晶層12的體積收縮會造成該基板100上下層應力的不平衡而翹曲，而該基板100在封裝工藝前的翹曲會造成芯片封裝制造的成品率下降。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種積層式基板以及使用該基板的芯片封裝構造，能在不需要增加額外加勁元件與改變基板厚度的條件下達到在芯片封裝工藝中抑制基板翹曲的功效。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。根據本發明的一種積層式基板包含核心層、第一金屬層、第二金屬層、第一焊罩層、第二焊罩層。該核心層具有第一表面與第二表面。該第一金屬層形成于該核心層的該第一表面。該第二金屬層形成于該核心層的該第二表面。該第一焊罩層形成于該核心層的該第一表面并覆蓋該第一金屬層。該第二焊罩層形成于該核心層的該第二表面并覆蓋該第二金屬層。其中，該第一焊罩層與該第二焊罩層具有大致相同的厚度，并且該第一焊罩層與該第二焊罩層具有不相同的熱膨脹系數，以降低該積層式基板的翹曲度。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

在前述的積層式基板中，可另包含有粘晶層，其局部覆蓋于該第二焊罩層上。

在前述的積層式基板中，該第一焊罩層的熱膨脹系數小于該第二焊罩層的熱膨脹系數。

在前述的積層式基板中，該第一焊罩層的熱膨脹系數大于該第二焊罩層的熱膨脹系數。