TW201541587A - 晶片封裝基板、晶片封裝結構及製作方法 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種晶片封裝基板，包括導電線路、導電柱及封裝膠體。導電線路包括原銅層及電鍍層。導電柱由原銅層向遠離電鍍層方向凸設。導電柱包括電鍍部和焊料部。電鍍部位於原銅層與焊料部之間。封裝膠體形成在原銅層及導電柱表面。封裝膠體覆蓋原銅層，並裹覆導電柱。導電柱從封裝膠體露出。本發明還涉及具有該晶片封裝基板的晶片封裝結構及其製作方法。

Description

晶片封裝基板、晶片封裝結構及製作方法

本發明涉及一種晶片封裝基板、晶片封裝結構及製造方法。

隨著電子產品輕薄化發展，晶片封裝基板也日益輕薄化。先前技術中，在製作薄型晶片封裝基板時，通常會預先提供一個電性載板及在電性載板上形成電鍍導電層，最後將部分電性載板及電鍍導電層移除掉。雖然可使製成的晶片封裝基板厚度減小，惟，將導致晶片封裝基板的制程冗長，成本較高。

有鑑於此，有必要提供一種克服上述問題的晶片封裝基板、晶片封裝結構及製作方法。

一種晶片封裝基板，包括導電線路、導電柱及封裝膠體。所述導電線路包括原銅層及電鍍層。所述導電柱由所述原銅層向遠離電鍍層方向凸設。所述導電柱包括電鍍部和焊料部。所述電鍍部位於所述原銅層與焊料部之間。所述封裝膠體形成在所述原銅層及所述導電柱表面。所述封裝膠體覆蓋所述原銅層，並裹覆所述導電柱。所述導電柱從所述封裝膠體露出。

一種晶片封裝結構，包括晶片封裝基板及晶片。所述晶片封裝基板包括導電線路、導電柱及封裝膠體。所述導電線路包括原銅層及電鍍層。所述導電柱由所述原銅層向遠離電鍍層方向凸設。所述導電柱包括電鍍部和焊料部。所述電鍍部位於所述原銅層與焊料部之間。所述封裝膠體形成在所述原銅層及所述導電柱表面。所述封裝膠體覆蓋所述原銅層，並裹覆所述導電柱。所述導電柱從所述封裝膠體露出。所述晶片安裝在所述封裝膠體上。所述晶片包括複數電極墊。所述電極墊與所述導電柱一一對應電性連接。

一種晶片封裝基板製作方法，包括步驟：提供一個基板，包括承載板及位於所述承載板相對兩側的第一原銅層及第二原銅層；在兩個原銅層表面形成導電柱，所述導電柱包括電鍍部及焊料部；在所述兩個原銅層表面形成封裝膠體，所述封裝膠體包覆所述導電柱；研磨所述封裝膠體，以露出所述導電柱；拆板使所述第一分離銅層與第一原銅層分離，露出所述第一原銅層；在所述第一原銅層上選擇性形成電鍍層；及蝕刻從所述電鍍層露出的第一原銅層，形成第一導電線路。

一種晶片封裝結構製作方法，包括步驟：提供一個晶片封裝基板，包括導電線路、導電柱及封裝膠體，所述導電線路包括原銅層及電鍍層，所述導電柱由所述原銅層向遠離電鍍層方向凸設，所述導電柱包括電鍍部和焊料部，所述電鍍部位於所述原銅層與焊料部之間，所述封裝膠體形成在所述原銅層及所述導電柱表面，所述封裝膠體覆蓋所述原銅層，並裹覆所述導電柱，所述導電柱從所述封裝膠體露出；在所述封裝膠體上安裝一個晶片，所述晶片包括複數電極墊，所述複數電極墊與所述導電柱一一對應電性連接；及在所述晶片與所述封裝膠體之間填充灌封膠體。

相較於先前技術，本發明提供的晶片封裝基板由於採用封裝膠體作為承載主體，可使所述晶片封裝基板變薄。本發明提供的晶片封裝結構的製作方法未採用電性載板，因此無需增加後續的移除步驟，精簡了晶片封裝結構的制程，節省了成本。

圖1係本發明第一實施方式所提供的基板的俯視圖。

圖2係圖1中的一個基板單元的剖面示意圖。

圖3係圖2中的第一原銅層上形成第一電鍍阻擋層和第一導電柱及第二原銅層上形成第二電鍍阻擋層和第二導電柱後的剖面示意圖。

圖4係圖3中的第一電鍍阻擋層及第二電鍍阻擋層移除後的剖面示意圖。

圖5係圖4中的第一原銅層上形成第一封裝膠體及第二原銅層上形成第二封裝膠體後的剖面圖。

圖6係圖5中的第一封裝膠體研磨後露出第一導電柱及第二封裝膠體研磨後露出第二導電柱後的剖面示意圖。

圖7係沿圖1中Y軸方向對圖6中的基板單元進行拆板得到第一分離板及第二分離板後的剖面示意圖。

圖8係圖7中的第一分離板的第一原銅層製作形成第一導電線路後的剖面示意圖。

圖9係圖8中的第一導電線路表面形成第一防焊層並沿圖1中X軸方向對基板單元進行分離得到複數晶片封裝基板後的剖面示意圖。

圖10係圖9中的晶片封裝基板上安裝一個晶片後的剖面示意圖。

下面將結合附圖及實施方式對本發明提供的晶片封裝基板10及具有該晶片封裝基板的晶片封裝結構100的製作方法作進一步的詳細說明。

本發明第一實施方式提供的晶片封裝結構100的製作方法，包括步驟：

第一步,請參閱圖1及圖2,提供一個基板11。

所述基板11厚度垂直方向包括複數基板單元110。所述基板單元110呈陣列分佈。

所述基板11厚度方向包括承載板111、第一膠層112、第二膠層113、第一分離銅層114、第二分離銅層115、第一原銅層116及第二原銅層117。所述第一膠層112、第二膠層113分別位於所述承載板111的相背兩側。所述第一分離銅層114內嵌在所述第一膠層112中且呈陣列分佈。所述第二分離銅層115內嵌在所述第二膠層113中且呈陣列分佈。每一基板單元110均與一個第一分離銅層114及一個第二分離銅層115對應。所述第一原銅層116覆蓋在所述第一膠層112及第一分離銅層114表面。所述第二原銅層117覆蓋在所述第二膠層及第二分離銅層115表面。

為便於描述，以下步驟及對應圖式均針對一個基板單元110進行說明。

第二步，請參閱圖3及圖4，在所述第一原銅層116表面形成複數第一導電柱12，在所述第二原銅層117表面形成複數第二導電柱13。

所述第一導電柱12包括第一電鍍部121及第一焊料部122。所述第一電鍍部121位於所述第一原銅層116與所述第一焊料部122之間。所述第二導電柱13與所述第一導電柱12結構相同，包括第二電鍍部131及第二焊料部132。

形成所述第一導電柱12及第二導電柱13包括步驟：

首先，分別在所述第一原銅層116及第二原銅層117表面形成第一電鍍阻擋層123及第二電鍍阻擋層133。所述第一電鍍阻擋層123開設有複數第一開孔1231，露出部分第一原銅層116。所述第二電鍍阻擋層133開設有複數第二開孔1331，露出部分第二原銅層117。

其次，在從所述第一開孔1231露出的第一原銅層116上電鍍形成複數第一電鍍部121及在所述第一電鍍部121上形成第一焊料部122；在從所述第二開孔1331露出的第二原銅層上電鍍形成第二電鍍部131及在所述第二電鍍部131上形成第二焊料部132。可以理解的係，所述第一焊料部122與第二焊料部132在後續焊接晶片時，可作為預焊材。

最後，移除所述第一電鍍阻擋層123及第二電鍍阻擋層133。

第三步，請參閱圖5及圖6，在所述第一原銅層116上形成第一封裝膠體14，所述第一封裝膠體14包覆所述第一導電柱12，研磨所述第一封裝膠體14，使所述第一封裝膠體14遠離所述第一原銅層116的表面與所述第一導電柱12遠離第一原銅層116的表面位於同一平面內，以露出所述第一導電柱12；在所述第二原銅層117上形成第二封裝膠體15，所述第二封裝膠體15包覆所述第二導電柱13，研磨所述第二封裝膠體15，使所述第二封裝膠體15遠離所述第二原銅層117的表面與所述第二導電柱13遠離所述第二原銅層117的表面位於同一平面內，以露出所述第二導電柱13。

第四步，請參閱圖1及圖7，沿Y轴方向拆板，使所述第一原銅層116與第一分離銅層114分離，得到第一分離板16，及使所述第二原銅層117原第二分離銅層115分離，得到第二分離板17。

拆板可通過鐳射切割或撈形的方式完成。

以下步驟對第一分離板16及第二分離板17同樣適用，在此僅以第一分離板16為例進行說明。

第五步，請參閱圖8，通過影像轉移和電鍍蝕刻的方式將第一原銅層116製作形成第一導電線路18，所述第一導電線路18包括部分第一原銅層116及電鍍層181。本實施方式中，所述電鍍層181為電鍍銅層。所述第一導電線路18形成在所述第一封裝膠體14表面。

首先，在所述第一原銅層116表面形成第二電鍍阻擋層（圖未示），所述第二電鍍阻擋層具有與所述第一導電線路18互補的圖案化結構，以露出部分所述第一原銅層116；

然後，在所述第一原銅層116上形成電鍍層181；

接著，移除所述第二電鍍阻擋層；

最後，蝕刻移除從電鍍層露出的所述第一原銅層116，露出部分第一封裝膠體14。

第六步，請參閱圖9，在所述第一導電線路18表面形成第一防焊層19，所述第一防焊層19覆蓋所述第一導電線路18及從所述第一導電線路18露出部分所述第一封裝膠體14。所述第一防焊層19開設有複數第三開口191，露出部分所述第一導電線路18形成第一電性接觸墊192。

第七步，請參閱圖1及圖9，沿X轴分割形成複數晶片封裝基板10。

第八步，請參閱圖10，在所述晶片封裝基板10上安裝一個晶片20，形成一種晶圓級晶片封裝結構100。

所述晶片20包括複數電極墊21。所述電極墊21與所述第一導電柱12一一對應電性連接。所述電極墊21與所述第一封裝膠體14之間的填充有灌封膠體22，以使所述晶片20固接在所述晶片封裝基板10上。

可以理解的係，由於所述基板11的第一原銅層116及第二原銅層117來料時的厚度相對較厚，為增加原銅層與導電柱及封裝膠體之間的結合力，在所述第一原銅層116表面形成複數第一導電柱12，及在所述第二原銅層117表面形成複數第二導電柱13之前，還包括對所述第一原銅層116及第二原銅層117進行薄化處理的步驟。因而，後續電鍍形成第一導電線路18時，所述電鍍層181的厚度大於所述第一原銅層116的厚度。

可以理解的係，為提升晶片20與晶片封裝基板10的對位精度，所述晶片20的安裝也可在分割形成複數晶片封裝基板10之前進行。

其他實施方式中，所述基板11可僅包括承載板111、第一膠層112、第二膠層113、第一原銅層116及第二原銅層117。所述第一膠層112位於所述承載板111與所述第一原銅層116之間。所述第二膠層113位於所述承載板111與所述第二原銅層117之間。此時，所述第一膠層112及第二膠層113均為熱塑性膠層。在後續拆板時，僅需加熱至第一膠層及第二膠層113的熔點，便可實現拆板，使所述第一原銅層116與第一膠層112分離得到第一分離板16，及使所述第二原銅層117與第二膠層113分離得到第二分離板17。

請再次參閱圖10，本發明還提供一種藉由上述方法制得的晶片封裝結構100，包括晶片封裝基板10及晶片20。

所述晶片封裝基板10包括第一導電線路18、第一導電柱12、第一封裝膠體14及第一防焊層19。

所述第一導電線路18包括第一原銅層116及形成在其上的電鍍層181。所述第一原銅層116的厚度小於所述電鍍層181的厚度。所述第一原銅層116的厚度小於0.3微米。

所述第一導電柱12形成在所述第一導電線路18上。具體地，所述第一導電柱12自所述第一原銅層116向遠離所述電鍍層181的方向凸設。所述第一導電柱12包括第一電鍍部121和第一焊料部122。所述第一電鍍部121位於所述第一原銅層116與所述第一焊料部122之間。所述第一焊料部122覆蓋所述第一電鍍部121，以防止所述第一電鍍部121與空氣接觸的表面發生氧化。

所述第一封裝膠體14形成在所述第一原銅層116上。所述第一封裝膠體14覆蓋所述第一原銅層116，並裹覆所述第一導電柱12。所述第一導電柱12遠離所述第一原銅層116的端面與所述第一封裝膠體14遠離所述第一原銅層116的端面位於同一平面內。所述第一導電柱12的第一焊料部122從所述第一封裝膠體14露出。

所述第一防焊層19形成在所述電鍍層181上。所述第一防焊層19覆蓋部分所述電鍍層181及從所述第一導電線路18露出的第一封裝膠體14。所述第一防焊層19開設有複數開口191，露出部分所述電鍍層181形成第一電性接觸墊192。

所述晶片20的一端面包括複數電極墊21。所述電極墊21與所述第一導電柱12一一對應電性連接。所述晶片20與所述第一封裝膠體14之間填充有灌封膠體22，以使所述晶片20固接在所述晶片封裝基板10上。

相較於先前技術，本發明提供的晶片封裝基板由於採用封裝膠體作為承載主體，可使所述晶片封裝基板變得更薄。本技術方案提供的晶片封裝結構的製作方法未採用電性載板，因此無需增加後續的移除步驟，精簡了晶片封裝結構的制程，節省了成本。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧晶片封裝結構

10‧‧‧晶片封裝基板

11‧‧‧基板

110‧‧‧基板單元

111‧‧‧承載板

112‧‧‧第一膠層

113‧‧‧第二膠層

114‧‧‧第一分離銅層

115‧‧‧第二分離銅層

116‧‧‧第一原銅層

117‧‧‧第二原銅層

12‧‧‧第一導電柱

13‧‧‧第二導電柱

121‧‧‧第一電鍍部

131‧‧‧第二電鍍部

122‧‧‧第一焊料部

132‧‧‧第二焊料部

123‧‧‧第一電鍍阻擋層

133‧‧‧第二電鍍阻擋層

1231‧‧‧第一開孔

1331‧‧‧第二開孔

14‧‧‧第一封裝膠體

15‧‧‧第二封裝膠體

16‧‧‧第一分離板

17‧‧‧第二分離板

18‧‧‧第一導電線路

181‧‧‧電鍍層

19‧‧‧第一防焊層

191‧‧‧開口

192‧‧‧第一電性接觸墊

20‧‧‧晶片

21‧‧‧電極墊

22‧‧‧灌封膠體

無

100‧‧‧晶片封裝結構

10‧‧‧晶片封裝基板

20‧‧‧晶片

18‧‧‧第一導電線路

12‧‧‧第一導電柱

14‧‧‧第一封裝膠體

19‧‧‧第一防焊層

116‧‧‧第一原銅層

181‧‧‧電鍍層

121‧‧‧第一電鍍部

122‧‧‧第一焊料部

191‧‧‧開口

192‧‧‧第一電性接觸墊

21‧‧‧電極墊

22‧‧‧灌封膠體

Claims (10)

1. 一種晶片封裝基板，包括導電線路、導電柱及封裝膠體，所述導電線路包括原銅層及電鍍層，所述導電柱由所述原銅層向遠離電鍍層方向凸設，所述導電柱包括電鍍部和焊料部，所述電鍍部位於所述原銅層與焊料部之間，所述封裝膠體形成在所述原銅層及所述導電柱表面，所述封裝膠體覆蓋所述原銅層，並裹覆所述導電柱，所述導電柱從所述封裝膠體露出。
2. 如請求項1所述之晶片封裝基板，其中，所述晶片封裝基板還包括防焊層，所述防焊層覆蓋所述電鍍層，所述防焊層開設有複數開口，露出部分所述導電線路形成電性連接墊。
3. 如請求項1所述之晶片封裝基板，其中，所述電鍍層為電鍍銅層。
4. 如請求項1所述之晶片封裝基板，其中，所述焊料部遠離所述原銅層的端面與所述封裝膠體遠離所述原銅層的端面位於同一平面內。
5. 如請求項1所述之晶片封裝基板，其中所述原銅層的厚度小於所述電鍍層的厚度。
6. 一種晶片封裝結構，包括如請求項1-5中任一項所述之晶片封裝基板及晶片，所述晶片安裝在所述晶片封裝基板的封裝膠體上，所述晶片包括複數電極墊，所述電極墊與所述導電柱一一對應電性連接。
7. 一種晶片封裝基板製作方法，包括步驟：
   提供一個基板，包括承載板及位於所述承載板相對兩側的第一原銅層及第二原銅層；
   在兩個原銅層表面形成導電柱，所述導電柱包括電鍍部及焊料部；
   在所述兩個原銅層表面形成封裝膠體，所述封裝膠體包覆所述導電柱並覆蓋所述兩個原銅層；
   研磨所述封裝膠體，以露出所述導電柱；
   拆板，以露出所述第一原銅層；
   在所述第一原銅層上選擇性形成電鍍層；及
   蝕刻從所述電鍍層露出的第一原銅層，形成第一導電線路。
8. 如請求項7所述之晶片封裝基板製作方法，其中，所述晶片封裝基板製作方法還包括在所述第一導電線路上形成第一防焊層，所述第一防焊層開設有複數開口，露出部分所述第一導電線路以形成第一電性連接墊。
9. 如請求項7所述之晶片封裝基板製作方法，其中，形成所述第一導電柱包括步驟：在所述第一原銅層表面形成電鍍阻擋層，所述電鍍阻擋層開設有複數第一開孔；在所述第一原銅層從所述開口露出的表面電鍍形成電鍍部，所述電鍍部厚度小於所述電鍍阻擋層；在所述電鍍部表面形成焊料部；及移除所述電鍍阻擋層。
10. 一種晶片封裝結構製作方法，包括步驟：
    提供一個如請求項1-5中任一項所述之晶片封裝基板；
    在晶片封裝基板上安裝一個晶片，所述晶片位於所述封裝膠體上，所述晶片包括複數電極墊，所述複數電極墊與所述導電柱一一對應電性連接；及
    在所述晶片與所述封裝膠體之間填充灌封膠體。