[發明專利]單層金屬層基板結構及其制造方法、和應用之封裝件結構

有效

• 申請號: 200910159286.7
• 申請日: 2009-08-06
• 公開（公告）號: CN101887874A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 黃士輔;蘇洹漳;陳嘉成;陳光雄
• 申請（專利權）人: 日月光半導體制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L23/13;H01L21/48
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸勍

技術領域

本發明是有關于一種基板結構、應用之封裝件結構及其制造方法，且特別是有關于一種具有單層金屬層基板及其制造方法、和應用之封裝件結構。

背景技術

集成電路(IC)構裝技術是電子產業中重要的一環，電子構裝主要的功用在于保護、支撐、線路配置與制造出散熱途徑，并提供零件一個模塊化與規格標準。在1990年代主要是利用球柵數組(Ball?Grid?Array，BGA)的封裝方式進行電子構裝，其優點為散熱性佳與電性好、接腳數可以大量增加，可有效縮小封裝體面積。

然而，隨著全球個人計算機、消費性電子產品及通訊產品不斷要求輕薄短小更要具備高效能的趨勢下，芯片所要求的電氣特性不但要愈好，整體體積要愈小，但I/O端口的數目卻是往上提高。隨著I/O數量增加、集成化線路間距縮小，要想在BGA基板上高效率地布置走線變得困難，例如在點18工藝(線寬0.18μm)或是高速(如800MHz以上)的IC設計上，有大幅增加I/O密度的趨勢。因此開發出具有高I/O、細微的線路間距、和優良電性的載板一直是各載板廠爭相努力的目標。除了這些需求，下游產品系統整合化的要求將日趨明顯，因此多芯片模塊(Multi-chip?Module，MCM)工藝對MCM載板的需求也大幅提高。而快速增加的微電子系統需求(特別是關于系統大小和芯片整合增益部分)也更加速了芯片級尺寸封裝(Chip?Scale?Packaging，CSP)技術的采用。

隨著芯片級尺寸封裝(CSP)技術的成熟，追求性能與成本的系統型半導體封裝方式-系統封裝(System?in?Package，SiP)也成為封裝技術的主流，主要是因為產品的尺寸越來越小、功能越趨繁多，必須應用SiP技術以滿足市場的需求。系統封裝SiP包括了將芯片(chip)或是被動組件(Passive?Components)或是其它模塊進行構裝。系統封裝也包括了不同技術如PiP(Package?in?Package)、PoP(Package?on?Package)、平面型的多芯片模塊封裝、或是為節省面積將不同功能芯片堆棧(Stack)起來的3D堆棧封裝，這些都屬于系統封裝(SiP)技術的發展范疇，該用何種型態封裝也視應用需求而有所差異。因此SiP的定義十分廣泛。在系統封裝(SiP)技術中，所使用的接合技術也有很多種，例如是打線連接(Wire?bonding)、覆晶式(Flip?Chip)接合和使用多種接合技術(Hybrid-type)等等。

以系統封裝(System?in?Package)裸晶為例，它可將不同數字或模擬功能的裸晶，以凸塊(bump)或打線(wire?bond)方式連結于芯片載板上，該載板中已有部分內埋被動組件或線路設計，此具有電性功能的載板，稱為整合性基板(Integrated?Substrate)或功能性基板(Functional?Substrate)。請參照圖1A～1F，其繪示一種傳統整合性基板的工藝示意圖。首先，提供一銅箔基板(copper?clad?laminate，CCL)，是在一中心層(core)102的上下表面各形成第一導電層103和第二導電層104，導電層的材料例如是金屬銅，如圖1A所示。接著，對銅箔基板進行鉆孔，形成孔洞106，接著整體鍍上銅層107，其銅層107是形成于第一導電層103和第二導電層104上方，和孔洞內壁，如圖1B、1C所示。之后，對于中心層102上下兩側的金屬銅層進行圖案化，以形成整合性基板所需的線路圖形。如圖1D所示，在中心層102上下兩側的金屬銅層上分別形成(ex：曝光顯影)圖案化干膜108，再如圖1E所示對金屬銅層進行蝕刻，最后如圖1F所示去除圖案化干膜108，完成導線(metal?traces)的制作。之后可以再進行后續工藝，例如印制上防焊綠漆(solder?mask，SM)并對綠漆曝光/顯影而暴露出所需的導線表面，再對導線表面進行處理如鍍上鎳/金(Ni/Au)，而完成最后產品。

另外，也有更高階的整合性基板在工藝中是將通孔部份直接鍍滿導電材料(如金屬銅)，再對于中心層上下兩側的金屬銅層進行圖案化，以形成整合性基板所需的線路圖形，如圖2所示，其為另一種傳統整合性基板的示意圖。然而，將通孔鍍滿的技術較為復雜，也需較長時間鍍制，且金屬銅層115、116、117厚度控制不易(特別是金屬銅層117的部份)。又圖1F和圖2所示的基板結構主要是有2層導電銅層分別形成于中心層102/112的上下兩側，因此又習稱為”2層基板”。