[發明專利]基板的連接結構及其制法

有效

• 申請號: 201210482795.5
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN103811442A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 林志生;陳俊龍;李信宏
• 申請（專利權）人: 矽品精密工業股份有限公司
• 主分類號: H01L23/485
• 分類號: H01L23/485;H01L21/60
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術領域

本發明涉及一種連接結構，尤指一種半導體封裝件中的連接結構。

背景技術

于覆晶封裝工藝中，通過將半導體組件借由焊錫凸塊放置并電性連接至一封裝基板(package?substrate)上，再將封裝基板連同半導體組件進行封裝。因此，現有半導體組件與封裝基板上均具有連接墊，以供該封裝基板與半導體組件（芯片）借由焊錫凸塊相互對接與電性連接。

如圖1所示，一基板30（如封裝基板或半導體芯片）具有多個鋁材的連接墊300（于此僅以單一連接墊300即可表示全部連接墊300的情況），且該基板30上形成有外露該連接墊300的一聚酰亞胺制的絕緣保護層31。接著，于該連接墊300的外露表面上進行圖案化工藝，其依序形成由鈦部11a、一銅部11b及一鎳部11c構成的金屬層11，以作為凸塊底下金屬層結構（Under?Bump?Metallurgy,UBM）。之后，于該鎳層11c上形成一導電凸塊12，再形成焊錫材料13于該導電凸塊12上，并回焊（reflow）該焊錫材料13以形成焊錫凸塊，供作為封裝基板與半導體芯片電性對接的連接結構1。

然而，現有連接結構1中，該金屬層11的設計并未完全覆蓋該連接墊300的外露表面，且因該金屬層11中的鈦部11a與聚酰亞胺（即該絕緣保護層31）的結合性強，所以經常于蝕刻除去多余的金屬材料時（即圖案化工藝），該鈦部11a無法完全自該絕緣保護層31表面清除，而會在該絕緣保護層31上殘留鈦金屬，導致于封裝基板與芯片進行覆晶接合后，當芯片運作時將造成各連接結構1之間的電性漏電(leakage)現象，影響整體封裝件的電性功能。

再者，因該金屬層11并未完全覆蓋該連接墊300的外露表面，所以于后續進行覆晶工藝的填膠(underfill)步驟時，將造成膠材流至該連接墊300表面，而使該膠材與該基板30間容易發生脫層（peel?off），致使該連接結構1龜裂(crack)，因而嚴重影響產品的信賴性。

另外，為了因應電子裝置的輕薄短小化的需求，該基板30遂朝細間距進行設計，例如各該導電凸塊12之間的距離為80μm或80μm以下，因而造成電性漏電現象及該連接結構1龜裂的情形更為嚴重，所以無法朝微小化作設計。

因此，如何克服現有技術中的種種問題，實已成目前亟欲解決的課題。

發明內容

鑒于上述現有技術的缺陷，本發明提供一種基板的連接結構，該基板具有多個連接墊及外露該些連接墊的絕緣保護層，該連接結構包括：金屬層，其設于該連接墊的外露表面上并延伸至該絕緣保護層上；以及導電凸塊，其設于該金屬層上，且該導電凸塊的寬度小于該連接墊的寬度，而各該導電凸塊之間的距離小于或等于80μm。

本發明還提供一種基板的連接結構的制法，其包括：提供具有多個連接墊的一基板，該基板表面上形成有外露出該些連接墊的絕緣保護層；形成第一阻層于該絕緣保護層上，且于該第一阻層上形成有第一開口，以令該連接墊及部分該絕緣保護層外露于該第一開口；形成金屬結構于該第一開口中與該第一阻層上；移除該第一阻層上的該金屬結構，令該金屬結構僅位于該第一開口中以作為金屬層，使該金屬層形成于該連接墊的外露表面上，且該金屬層延伸至該絕緣保護層上；移除該第一阻層；以及形成導電凸塊于該金屬層上，且該導電凸塊的寬度小于該連接墊的外露表面的寬度。

前述的制法中，各該導電凸塊之間的距離小于或等于80μm。

前述的制法中，形成該第一阻層的材質為鋁、銅或鎳/釩，且該第一阻層的開口以蝕刻方式形成者。

前述的制法中，形成該導電凸塊的工藝包括：形成第二阻層于該絕緣保護層及該金屬層上，且于該第二阻層上形成有第二開口，以令該金屬層的部分表面外露于該第二開口；形成該導電凸塊于該第二開口中；以及移除該第二阻層。

依上述工藝，該第二開口的口徑尺寸小于該連接墊的外露表面的投影面積。

前述的連接結構及其制法中，該金屬層包含鈦、銅或鎳。

另外，前述的連接結構及其制法中，該導電凸塊為銅柱。

由上可知，本發明的基板的連接結構及其制法，借由該金屬層完全覆蓋該連接墊的外露表面，且借由該第一阻層形成于該金屬結構與該絕緣保護層之間，所以當蝕刻移除該金屬結構時，只需移除該第一阻層上的金屬材即可，以有效避免該金屬層以外的金屬材殘留于該絕緣保護層上。因此，當芯片與封裝基板進行覆晶接合后，能避免各連接結構之間的電性漏電現象。