[發(fā)明專利]封裝載板與接合結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910002979.5
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101789415A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡宗甫;詹朝杰;張景堯;張道智
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 彭久云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種封裝載板與接合結(jié)構(gòu)，且特別是涉及一種具有球底金屬 層(under?bump?metallurgic?layer，UBM?layer)的封裝載板與接合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著科技進步，各種電子產(chǎn)品朝向小型化、輕量、薄型、高速、高機能、 高密度、低成本等多功能化的方向發(fā)展。因此，為了使電子產(chǎn)品中的芯片能 傳輸或接收更多的訊號，電性連接于芯片與封裝載板之間的接點也朝向高密 度化的方向發(fā)展。

就倒裝芯片接合技術(shù)(flip?chip?bonding?technology)而言，主要是利用 面陣列(area?array)的排列方式將芯片上多個接墊分別配置于芯片的主動表 面上，并在這些接墊上分別依序形成球底金屬層及導(dǎo)電凸塊。之后，利用導(dǎo) 電凸塊連接至封裝載板上的接墊，以使得芯片可經(jīng)由導(dǎo)電凸塊而電性連接至 封裝載板。由于導(dǎo)電凸塊是以面陣列的方式排列于芯片的主動面上，因此倒 裝芯片接合技術(shù)適于運用在高接點數(shù)及高接點密度的芯片封裝結(jié)構(gòu)，例如已 普遍地應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)中的倒裝芯片/球格陣列式封裝(flip?chip/ball grid?array)。相較于引線接合技術(shù)，由于導(dǎo)電凸塊可提供芯片與封裝載板之 間較短的傳輸路徑，因此倒裝芯片接合技術(shù)可提升芯片封裝體的電性效能。

圖1是已知的倒裝芯片封裝體的剖面示意圖。請參考圖1，已知的倒裝 芯片封裝體(flip?chip?package)1包括芯片10、基板20、球底金屬層30、 導(dǎo)電凸塊40與封裝膠體50。芯片10具有芯片接墊12、連接芯片接墊12的 導(dǎo)線結(jié)構(gòu)14以及第一保護層16，其中第一保護層16具有開口16A以暴露 出部分接墊12。球底金屬層30位于芯片接墊12與導(dǎo)電凸塊40之間，其中 球底金屬層30是由粘著層(adhesive?layer)32、阻擋層(barrier?layer)34 以及沾錫層(wetting?layer)36等復(fù)合金屬層所構(gòu)成。基板20具有基板接墊 22及第二保護層24，其中芯片接墊12與相對應(yīng)的基板接墊22可經(jīng)由導(dǎo)電 凸塊40而使得芯片10與基板20電性連接。封裝膠體50位于芯片10與基 板20之間，且包覆導(dǎo)電凸塊40。

值得注意的是，隨著構(gòu)裝技術(shù)越加的精密化，導(dǎo)電凸塊40的尺寸也會 越來越小。當(dāng)芯片10的運作速度加快時，常會形成大量的電流行經(jīng)球底金 屬層30，并使得電流在靠近于導(dǎo)線結(jié)構(gòu)14的區(qū)域18上造成電流擁擠(current crowding)現(xiàn)象。即電流在此處的密度增大，進而導(dǎo)致金屬原子在此處產(chǎn)生 晶界擴散現(xiàn)象，即電致遷移(Electromigration)現(xiàn)象。而球底金屬層30的金 屬原子在長時間的電流作用下會因電致遷移而流失，甚至可能會形成孔洞并 造成裂縫的延伸。尤其是靠近于導(dǎo)線結(jié)構(gòu)14的一端，其流失量將大于遠離 于導(dǎo)線結(jié)構(gòu)14的一端，進而影響倒裝芯片封裝體1的可靠度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種封裝載板，其可使電流通過接墊而進入球底金屬層時的 密度能夠均勻分布，可改善電流擁擠(current?crowding)現(xiàn)象。

本發(fā)明提出一種封裝載板，其包括基材、至少一球底金屬層以及至少一 導(dǎo)電凸塊。基材具有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)連接的至少一接墊，其中接墊 與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)接觸的區(qū)域為訊號來源區(qū)。球底金屬層配置于接墊上。球底金屬 層包括第一導(dǎo)電圖案以及第二導(dǎo)電圖案。第二導(dǎo)電圖案的側(cè)壁與第一導(dǎo)電圖 案的側(cè)壁直接接觸，且第二導(dǎo)電圖案相較于該第一導(dǎo)電圖案較靠近訊號來源 區(qū)，其中第二導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電率小于第一導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電率。導(dǎo)電凸塊配置 于球底金屬層上。

本發(fā)明提出一種封裝載板，其包括基材、至少一球底金屬層以及至少一 導(dǎo)電凸塊。基材具有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)連接的至少一接墊，其中接墊 與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)接觸的區(qū)域為訊號來源區(qū)。球底金屬層配置于接墊上。球底金屬 層包括導(dǎo)電圖案以及柵狀導(dǎo)電圖案。導(dǎo)電圖案位于接墊的表面上。柵狀導(dǎo)電 圖案位于導(dǎo)電圖案的表面上，其中柵狀導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電率小于導(dǎo)電圖案的導(dǎo) 電率，且柵狀導(dǎo)電圖案的一部分相較于該柵狀導(dǎo)電圖案的其它部分較靠近訊 號來源區(qū)。導(dǎo)電凸塊配置于球底金屬層上。