專利名稱：封裝基板結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封裝基板結(jié)構(gòu)及其制作方法，尤指一種適用于無電鍍通孔結(jié)構(gòu)、 可提高線路布線密度的覆晶基板的結(jié)構(gòu)以及減少制程流程的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，電子產(chǎn)品亦逐漸進(jìn)入多功能、高性能的研發(fā)方向。為滿 足半導(dǎo)體封裝件高積集度(Integration)以及微型化(Miniaturization)的封裝要求，提 供多個主被動元件及線路連接的電路板，亦逐漸由單層板演變成多層板，以使在有限的空 間下，通過層間連接技術(shù)(Interlayer connection)擴(kuò)大電路板上可利用的布線面積而配 合高電子密度的集成電路(Integrated circuit)需求。 現(xiàn)有的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)是將半導(dǎo)體芯片黏貼于基板頂面，進(jìn)行打線接合(wire bonding)或覆晶接合(Flip chip)封裝。再于基板的背面植以焊錫球以進(jìn)行與外部電子元 件的電性連接，如此，雖可達(dá)到高腳數(shù)的目的。但是在更高頻使用時，其將因?qū)Ь€連接路徑 過長而產(chǎn)生高阻抗特性而使電氣效能無法提升，而有所限制。另外，因傳統(tǒng)封裝需要多次的 連接接口 ，相對地增加制程的復(fù)雜度。 在封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法中，一般封裝基板做法是由一核心基板開始，經(jīng)過鉆 孔、鍍金屬、塞孔、線路成型等制程完成內(nèi)層結(jié)構(gòu)。再經(jīng)由線路增層制程完成多層封裝基板， 如圖1A至IE所示，為制作線路增層式的多層板方法的其中一種。如圖1A所示，首先，制備 一核心板ll，該核心基板11由一具預(yù)定厚度的芯層111及形成于該芯層111表面上的線 路層112所構(gòu)成。同時，于該芯層111中形成有多個電鍍導(dǎo)通孔113。由此電性連接該芯 層111上下表面的線路層112。如圖IB所示，將該核心板11實(shí)施線路增層制程，以于該核 心板11表面布設(shè)一介電層12，該介電層12上開設(shè)有多個連通至該線路層112的盲孔13。 如圖1C所示，于該介電層12外露表面以無電解電鍍或?yàn)R鍍等方式形成一導(dǎo)電層14，并于該 導(dǎo)電層14上形成一圖案化阻層15，以使該阻層15形成有多個開口 150以外露出欲形成圖 案化線路層的部分導(dǎo)電層14。如圖1D所示，利用電鍍方式于該阻層開口中形成有圖案化線 路層16與導(dǎo)電盲孔13a，并使該線路層16得以通過該導(dǎo)電盲孔13a電性導(dǎo)接至該線路層 112，然后移除該阻層15及該阻層所覆蓋的部分導(dǎo)電層14，以形成一線路增層結(jié)構(gòu)10a。如 圖1E所示，同樣地，于該第一線路增層結(jié)構(gòu)10a最外層表面上亦得運(yùn)用相同方法重復(fù)形成 第二線路增層結(jié)構(gòu)10b，以逐步增層形成一多層封裝基板10。 然而上述制程是由一核心板開始，經(jīng)過鉆孔、鍍金屬、塞孔、線路成型等制程完成 內(nèi)層結(jié)構(gòu)。再經(jīng)由線路增層制程完成多層封裝基板，此做法有布線密度低、層數(shù)多、導(dǎo)線長 且阻抗高的問題，對于高頻基板使用上會有電性品質(zhì)不佳的問題。又因疊層數(shù)多，其制程步 驟不僅流程復(fù)雜、所耗費(fèi)的制程成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種封裝基板結(jié)構(gòu)，解決一般具有核心板的封裝基板板中有布線密度低、層數(shù)過多、導(dǎo)線長且阻抗高等問題，能提高線路布線密度，簡化制程流程。 為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種封裝基板結(jié)構(gòu)，其包括一載板，該載板表面形成有一基板結(jié)構(gòu)，其中，該基板結(jié)構(gòu)包括有多個凸塊墊(bump pad)及多個打線墊(wirebonding pad)，其中，所述的凸塊墊及打線墊配置于該載板表面；一圖案化的防焊層，形成于該載板表面，且該圖案化防焊層顯露出所述的凸塊墊及所述的打線墊的表面；多個金屬凸塊，其配置所述的凸塊墊的表面，且部分金屬凸塊表面延伸至該防焊層的表面；以及一金屬保護(hù)層，其配置于所述的金屬凸塊及所述的打線墊的表面。 根據(jù)上述本發(fā)明的封裝基板結(jié)構(gòu)，其中，載板可使用金屬材質(zhì)，較佳則可為為背膠銅箔基板或金屬板。 在本發(fā)明的封裝基板結(jié)構(gòu)中，凸塊墊以及打線墊包括有一蝕刻停止層及一金屬層。而此蝕刻停止層使用的材料無限制，只要阻絕金屬層被蝕刻即可，較佳為金、鎳、鈀、銀、錫、鎳/鈀、鉻/鈦、鎳/金、鈀/金、鎳/鈀/金、或其組合。金屬層的材料亦無限制，較佳為銅、鎳、鉻、鈦、銅/鉻合金或錫/鉛合金，亦可達(dá)成上述的目的。 在本發(fā)明封裝基板結(jié)構(gòu)中的圖案化的防焊層，其主要為保護(hù)此封裝基板結(jié)構(gòu)，避免受到損害以及不使防焊層表面沾錫而造成錫球互相連接等等，而防焊層的材料無限制，較佳可為綠漆或黑漆。 本發(fā)明的封裝基板結(jié)構(gòu)中，配置于凸塊墊的表面且部分延伸至防焊層的表面的金
屬凸塊使用的材料無限制，較佳為銅、鎳、鉻、鈦、銅/鉻合金或錫/鉛合金。 在本發(fā)明的封裝基板結(jié)構(gòu)中，配置于金屬凸塊及打線墊表面的金屬保護(hù)層使用材
料無限制，較佳為鎳/鈀、鉻/鈦、鎳/金、鈀/金、鎳/鈀/金、或其組合。 為達(dá)上述目的，本發(fā)明更提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，此半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包括一基
板結(jié)構(gòu)，該基板結(jié)構(gòu)包括多個凸塊墊及打線墊、一圖案化的防焊層、多個金屬凸塊及一形成
于該金屬凸塊及打線墊表面的金屬保護(hù)層，且該圖案化的防焊層顯露出所述的凸塊墊及所
述的打線墊的表面，所述的金屬凸塊配置于該凸塊墊的表面且部分金屬凸塊表面延伸至該
防焊層的表面，該金屬保護(hù)層配置于所述的金屬凸塊及所述的打線墊的表面；至少二芯片，
其經(jīng)由多個焊料凸塊及多條金屬線而電性連接至該基板結(jié)構(gòu)，所述的焊料凸塊配置對應(yīng)于
所述的金屬凸塊的位置，且所述的金屬線配置對應(yīng)于該打線墊的位置；一第一樹脂部，其填
充于具有所述的焊料凸塊的區(qū)域；以及一第二樹脂部，其完整覆蓋接置有芯片側(cè)的基板結(jié)
構(gòu)表面。 本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)中的至少二芯片，其中，至少一芯片經(jīng)由一金屬線而與
該打線墊電性連接，且至少另一芯片經(jīng)由焊料凸塊而與該凸塊墊電性連接。 依據(jù)上述本發(fā)明的基板結(jié)構(gòu)及半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，例如可由下述但不限于此的步驟制作。 為達(dá)上述目的，本發(fā)明又提供一種封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其步驟包括(A)提供一載板；(B)于該載板表面形成一圖案化的第一阻層，其中該圖案化的第一阻層內(nèi)具有
4多個第一開口 ；(C)于所述的第一開口內(nèi)形成一蝕刻停止層及一金屬層；(D)移除該第一阻 層；(E)形成一圖案化的防焊層，其具有多個第二開口及第三開口，該多個第二開口顯露出 該蝕刻停止層、該金屬層及部分的載板表面，且所述的第三開口顯露出該金屬層表面；(F) 形成一圖案化的第二阻層，其具有多個第四開口，所述的第四開口對應(yīng)于所述的第三開口 以顯露出該金屬層；(G)于所述的第四開口內(nèi)形成多個金屬凸塊；(H)移除該第二阻層；(I) 于所述的金屬凸塊表面及所述的第二開口內(nèi)的該蝕刻停止層與該金屬層表面形成一金屬 保護(hù)層。 本發(fā)明的制作方法中可通過金屬保護(hù)層經(jīng)由焊料凸塊以及打線而與至少二芯片
電性連接，再模注該封裝基板結(jié)構(gòu)以形成封裝有芯片的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。 完成前述步驟之后，可再移除該封裝基板結(jié)構(gòu)下的載板。 因此，本發(fā)明解決了一般具有核心板的封裝基板中有布線密度低，層數(shù)過多，導(dǎo)線 長且阻抗高等問題，本發(fā)明無電鍍通孔結(jié)構(gòu)，能提高線路布線密度，簡化制程流程，將封裝 基板厚度降低，而達(dá)到輕薄短小的目的。 根據(jù)上述本發(fā)明的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，第一阻層及第二阻層使用材 料無限制，較佳為干膜或液態(tài)光阻，亦可達(dá)成上述的目的。 根據(jù)上述本發(fā)明的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，上述本發(fā)明的第一開口及第 四開口形成方式無限制，較佳為曝光及顯影的圖案化制程形成，亦可達(dá)成上述的目的。
根據(jù)上述本發(fā)明的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，上述本發(fā)明的蝕刻停止層的 形成方式無限制，較佳為濺鍍、蒸鍍、無電電鍍、電鍍或化學(xué)沉積，亦可達(dá)成上述的目的。
根據(jù)上述本發(fā)明的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，金屬層形成方式無限制，較佳 以電鍍方式形成本發(fā)明的金屬層，亦可達(dá)成上述的目的。 根據(jù)上述本發(fā)明的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，上述本發(fā)明的第二開口及第 三開口形成方式無限制，較佳以曝光及顯影的圖案化制程形成，亦可達(dá)成上述的目的。
根據(jù)上述本發(fā)明的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，上述本發(fā)明的金屬凸塊形成 方式無限制，較佳以電鍍的方式形成，亦可達(dá)成上述的目的。 根據(jù)上述本發(fā)明的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，上述本發(fā)明的金屬保護(hù)層的 形成方式無限制，較佳為為濺鍍、蒸鍍、無電電鍍、電鍍或化學(xué)沉積，亦可達(dá)成上述的目的。
根據(jù)上述本發(fā)明的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，上述本發(fā)明的移除載板的步 驟實(shí)施方式無限制，較佳以蝕刻的方式移除載板，亦可達(dá)成板結(jié)構(gòu)的制作方法的剖面示意 圖；上述的目的。


圖1A 1E為現(xiàn)有的有核層的封裝基板的制程流程剖面示意圖； 圖2A 2K為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的封裝基； 圖2L為本發(fā)一較佳實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝基板結(jié)構(gòu)的俯視圖。 圖中符號說明 10 多層封裝基板 11 核心板 111 芯層 112 線路層 113 電鍍導(dǎo)通孔 13a 盲孔
15阻層16圖案化線.13，150開口10a，10b線路增層構(gòu)12介電層401載板202第一阻層203第一開口204蝕刻停止層205金屬層206防焊層207第二開口208第三開口209第二阻層210第四開口211金屬凸塊212金屬保護(hù)層213打線墊214凸塊墊215焊料凸塊216金屬線301,302心片218第一樹脂部219第二樹脂部40封裝基板結(jié)構(gòu)402基板結(jié)構(gòu)
具體實(shí)施例方式
以下通過特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明
書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實(shí)
施例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明
的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。 實(shí)施例1 首先，如圖2A所示，提供一載板201，該載板201可選用背膠銅箔基板或金屬板，于本實(shí)施例中該載板201為金屬板。接著，如圖2B所示，以干膜或液態(tài)光阻，形成圖案化的第一阻層202，其中該第一阻層202內(nèi)具有多個以曝光及顯影的圖案化方式形成的第一開口 203，于本實(shí)施例中選用干膜于該載板201表面，形成圖案化的第一阻層202。而后，如圖2C所示，于該多個第一開口 203內(nèi)通過載板201以電鍍方式形成一蝕刻停止層204，并以電鍍的方式形成一金屬層205，其中，該蝕刻停止層204使用的材料可為金、鎳、鈀、銀、錫、鎳/鈀、鉻/鈦、鎳/金、鈀/金、鎳/鈀/金、或其組合，而于本實(shí)施例中，蝕刻停止層204所使用的材料為金。該金屬層205可為銅、鎳、鉻、鈦、銅/鉻合金或錫/鉛合金，而于本實(shí)施例中，金屬層205所使用的材料為銅。接著，如圖2D所示，移除該第一阻層202。
接下來，如圖2E所示，以綠漆或黑漆形成一圖案化的防焊層206，而于本實(shí)施例中，以綠漆形成圖案化的防焊層206，且本實(shí)施例中的防焊層206具有多個第二開口 207及第三開口 208。所述的開口皆是以曝光及顯影的圖案化方式形成。其中，本實(shí)施例的第二開口 207顯露出蝕刻停止層204、金屬層及部分的載板表面，在此第二開口 207內(nèi)的蝕刻停止層204以及金屬層205可作為一打線墊213，且第三開口 208顯露出該金屬層205，在對應(yīng)于此第三開口 208內(nèi)的金屬層205以及蝕刻停止層204可作為一凸塊墊214。
接著，如圖2F所示，形成一圖案化的第二阻層209，且本實(shí)施例中的第二阻層209具有多個第四開口 210，所述的第四開口 210對應(yīng)于所述的第三開口 208以顯露出該金屬層205。 接下來，如圖2G所示，于第四開口 210內(nèi)以電鍍方式形成多個金屬凸塊211，該金屬凸塊211使用的材料可為銅、鎳、鉻、鈦、銅/鉻合金以及錫/鉛合金所組成的群組之一，而本實(shí)施例中金屬凸塊211使用的材料為銅。之后，如圖2H所示，移除該第二阻層209。
再來，如圖21所示，于金屬凸塊211表面與金屬層205表面，以電鍍方式形成金屬保護(hù)層212。該金屬保護(hù)層212材料可為鎳/鈀、鉻/鈦、鎳/金、鈀/金、鎳/鈀/金、或其組合，而本實(shí)施例中金屬保護(hù)層使用材料為鎳/金。 因此，請參考圖2I，本發(fā)明提供了一種封裝基板結(jié)構(gòu)40，其包括一載板201，該載板201表面形成有一基板結(jié)構(gòu)202，其中，該基板結(jié)構(gòu)202包括有多個凸塊墊214及至少一打線墊213、一圖案化的防焊層206、多個金屬凸塊211、一金屬保護(hù)層212。所述的的凸塊墊214及至少一打線墊213可配置于載板201表面。圖案化的防焊層206則顯露出凸塊墊214且顯露出打線墊213及打線墊213周圍的載板201表面。而金屬凸塊211可配置凸塊墊213的表面且部分延伸至防焊層206的表面。金屬保護(hù)層212則可配置于金屬凸塊211的表面及打線墊214的表面。
實(shí)施例2 完成圖21的步驟后，在前述的封裝基板結(jié)構(gòu)201上可通過此金屬保護(hù)層212經(jīng)由形成多個焊料凸塊215以及至少一金屬線216 (為金線)而與兩芯片301、302電性連接。其中，芯片302通過焊料凸塊215經(jīng)由回焊而形成且配置在對應(yīng)于金屬凸塊211的位置；而芯片301通過多條金屬線216連接于對應(yīng)的打線墊213的位置，以完成芯片301、302與基板結(jié)構(gòu)402的電性導(dǎo)接。接著，再于包含有焊料凸塊215的區(qū)域注入一樹脂以形成一第一樹脂部218。同時，亦于包含有打線216的區(qū)域注入另一樹脂以形成一第二樹脂部219。進(jìn)而形成如圖2J所示一待完成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。最后，如圖2K所示，爾后以蝕刻方式，從待完成的封裝結(jié)構(gòu)的下方移除載板201。如此一來，便完成本發(fā)明所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，如圖2K所示為該基板結(jié)構(gòu)202接置有芯片301、302的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)剖視圖，圖2L則為其半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)俯視圖。 因此，請參考圖2K及2L，本發(fā)明同時提供了一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，此半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)400包括一基板結(jié)構(gòu)202、芯片301、302、第一樹脂部218以及第二樹脂部219?；褰Y(jié)構(gòu)202包括多個凸塊墊214、至少一打線墊213、一圖案化的防焊層206、多個金屬凸塊211及一金屬保護(hù)層212。圖案化的防焊層206顯露出凸塊墊214且顯露出打線墊213及其周圍的區(qū)域，金屬凸塊211配置于凸塊墊214的表面且部分延伸至防焊層206的表面，金屬保護(hù)層212配置于金屬凸塊211的表面及打線墊213的表面。另外，芯片301、302可經(jīng)由多個焊料凸塊215及金屬線216而電性連接至此無載板的基板結(jié)構(gòu)400中，而焊料凸塊215可配置對應(yīng)于金屬凸塊211的位置，金屬線216可配置對應(yīng)于打線墊213的位置。第一樹脂部218則可填充于具有此等焊料凸塊215的區(qū)域。第二樹脂部219可填充于具有此金屬線216的區(qū)域。 綜上所述，本發(fā)明解決了一般具有核心板的封裝基板板中有布線密度低、層數(shù)過多、導(dǎo)線長且阻抗高等問題，本發(fā)明提供的封裝基板，因?yàn)闊o電鍍通孔結(jié)構(gòu)存在，省去了鉆孔、鍍銅、塞孔、線路成型完成內(nèi)層結(jié)構(gòu)與線路增層完成多層封裝基板等制程。另外，由于無電鍍通孔結(jié)構(gòu)存在，可供線路布線的面積亦隨之增加。因此，本發(fā)明能提高線路布線密度，簡化制程流程，將封裝基板厚度降低，而達(dá)到輕薄短小的目的。上述實(shí)施例僅為了方便說明而舉例，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以權(quán)利要求書所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括步驟(A)提供一載板；(B)于該載板表面形成一圖案化的第一阻層，其中該圖案化的第一阻層內(nèi)具有多個第一開口；(C)于所述的第一開口內(nèi)形成一蝕刻停止層及一金屬層；(D)移除該第一阻層；(E)形成一圖案化的防焊層于該載板表面，且該圖案化防焊層具有多個第二開口及第三開口，該多個第二開口顯露出該蝕刻停止層、該金屬層及部分的載板表面，且所述的第三開口顯露出該金屬層表面；(F)形成一圖案化的第二阻層，其具有多個第四開口，所述的第四開口對應(yīng)于所述的第三開口以顯露出該金屬層；(G)于所述的第四開口內(nèi)形成多個金屬凸塊；(H)移除該第二阻層；以及(I)于所述的金屬凸塊表面及所述的第二開口內(nèi)的該蝕刻停止層與該金屬層表面形成一金屬保護(hù)層。
2. 如權(quán)利要求I所述的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，于步驟(F)形成一圖案化第二 阻層前，先于圖案化防焊層表面形成一導(dǎo)電層。
3. 如權(quán)利要求l所述的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，于步驟(I)形成該金屬保護(hù)層 之后，更包括下列步驟(J)經(jīng)由多個焊料凸塊及金屬線與至少二芯片電性連接；以及 (K)模注該基板結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求3所述的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，于步驟(K)模注該基板結(jié)構(gòu)之 后，更包括一步驟(L)移除該載板。
5. 如權(quán)利要求1所述的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，所述的第一開口、所述的第二 開口、所述的第三開口及所述的第四開口以曝光及顯影的圖案化制程形成。
6. 如權(quán)利要求1所述的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，該金屬層以電鍍的方式形成。
7. 如權(quán)利要求1所述的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，該金屬凸塊以電鍍的方式形成。
8. 如權(quán)利要求4所述的封裝基板結(jié)構(gòu)的制作方法，其中，移除該載板的步驟以蝕刻的 方式移除。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種封裝基板結(jié)構(gòu)及其制造方法，其包括載板、凸塊墊及打線墊、圖案化的防焊層、金屬凸塊、金屬保護(hù)層。凸塊墊及打線墊可配置于載板表面。圖案化的防焊層則顯露出凸塊墊且顯露出打線墊及打線墊周圍的載板表面。金屬凸塊可配置凸塊墊的表面且部分延伸至防焊層的表面。金屬保護(hù)層則可配置于金屬凸塊的表面及打線墊的表面。本發(fā)明亦包括制造此基板的方法，以及依此封裝基板結(jié)構(gòu)所形成的封裝有芯片的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其制法。本發(fā)明可簡化制程流程，將結(jié)構(gòu)厚度降低，達(dá)到輕薄短小的目的。
文檔編號H01L21/48GK101740403SQ20091026266
公開日2010年6月16日 申請日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者王仙壽, 陳柏瑋 申請人:全懋精密科技股份有限公司