專利名稱：一種球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，尤其涉及一種通過(guò)將芯片倒裝于基板而提高電性能的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
球柵陣列(BGA)封裝技術(shù)是一種表面貼裝型封裝，它通過(guò)在基板的背面按陣列方式制作出球形凸點(diǎn)(ball bump)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的引線，使得半導(dǎo)體裝置的集成度更高、性能更好。BGA封裝技術(shù)會(huì)顯著地增加器件的I/O引腳數(shù)、減小焊盤間距，進(jìn)而縮小封裝件的尺寸、 節(jié)省封裝的占位空間，從而使PC芯片組、微處理器等高密度、高性能、多引腳封裝器件的微型化成為可能。隨著封裝技術(shù)和產(chǎn)品多樣化需求的不斷加深，高速度、低成本、小尺寸、優(yōu)秀的電性能是其重要的發(fā)展趨勢(shì)。在傳統(tǒng)的BGA封裝的制造工藝中，芯片通過(guò)其下表面固定于基板，然后通過(guò)引線鍵合(wire bonding)工藝使設(shè)置于芯片上表面的焊盤通過(guò)金屬線與基板上的焊點(diǎn)形成電氣連接。然后，對(duì)所述芯片及基板進(jìn)行模封(molding)，以保護(hù)芯片及內(nèi)部的金屬線。最后， 通過(guò)植球工藝在基板的下側(cè)形成凸球，以使芯片與外部的其他電路形成電氣連接。但是，由于現(xiàn)有的BGA封裝結(jié)構(gòu)需要經(jīng)過(guò)引線鍵合工藝制造，因此其成本較高，而且由于金屬線較長(zhǎng)，導(dǎo)致信號(hào)完整性較差，工藝步驟較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，以省去引線鍵合工藝的同時(shí)提高球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)的電性能。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)，包括芯片，其上表面形成有固定單元及多個(gè)焊盤；基板，其上表面形成有與所述固定單元對(duì)應(yīng)的放置單元以及與所述焊盤分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)通孔，所述芯片以倒裝的方式使所述固定單元與所述放置單元接合，且使每個(gè)所述通孔分別暴露與該通孔對(duì)應(yīng)的所述焊盤。而且，所述固定單元與所述放置單元通過(guò)粘接膠固定在一起。并且，所述粘接膠為導(dǎo)熱型粘接膠，以對(duì)芯片進(jìn)行散熱。根據(jù)本發(fā)明的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)還包括用于保護(hù)所述芯片及所述基板的塑封體。根據(jù)本發(fā)明的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)還包括用于保護(hù)所述焊盤的導(dǎo)電材料，該導(dǎo)電材料設(shè)置于所述通孔內(nèi)部；設(shè)置于通孔下端的凸球，該凸球通過(guò)所述導(dǎo)電材料與所述焊盤形成電氣連接。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)的制造方法包括以下步驟將所述芯片倒置，且使每個(gè)所述焊盤分別與所述通孔對(duì)準(zhǔn)；通過(guò)粘接膠將所述芯片的所述固定單元固定于所述基板的所述放置單元；在所述通孔內(nèi)填入用于保護(hù)焊盤導(dǎo)電材料；對(duì)所述芯片及所述基板進(jìn)行模封；在所述基板的所述通孔下端形成與所述焊盤構(gòu)成電氣連接的凸球。
根據(jù)本發(fā)明的球柵陣 列封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，通過(guò)將芯片倒裝于基板，并通過(guò)設(shè)置于基板的通孔暴露芯片上的每一個(gè)焊盤，且通過(guò)導(dǎo)電材料保護(hù)焊盤后直接在焊盤上植球，由此實(shí)現(xiàn)低成本、工藝簡(jiǎn)單，且具有高電性能。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的芯片上表面的示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的芯片的側(cè)視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的基板的剖視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)的制造工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的引線加熱裝置。然而，本發(fā)明可以以許多不同的方式來(lái)實(shí)施，而不應(yīng)被理解為限于下面的實(shí)施例。在附圖中，為了清晰起見，夸大尺寸進(jìn)行表示，并且不同的附圖中使用相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。圖1為根據(jù)本發(fā)明的芯片上表面的示意圖，圖2為根據(jù)本發(fā)明的芯片的側(cè)視圖，圖 3為根據(jù)本發(fā)明的基板的剖視圖，圖4為根據(jù)本發(fā)明的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。由圖可知，根據(jù)本發(fā)明的芯片10的上表面形成有多個(gè)焊盤11以及固定單元12。 所述焊盤11作為輸入/輸出端子與外部電路連接而使芯片能夠執(zhí)行特定的功能。所述固定單元12用于將所述芯片10設(shè)置在基板13上，以對(duì)芯片10進(jìn)行封裝。所述基板13用于搭載所述芯片10，在其上表面形成有用于與芯片10的固定單元12接合的放置單元15。所述固定單元12與所述放置單元15之間通過(guò)粘接膠19進(jìn)行固定。優(yōu)選地，所述放置單元15 形成有具有一定深度的凹槽，以設(shè)置所述粘接膠19。所述粘接膠19具有導(dǎo)熱功能，以對(duì)芯片10運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱。在所述基板13上還形成有多個(gè)貫穿其上下表面而形成的通孔14，并且每個(gè)通孔14可分別與所述芯片10的焊盤11對(duì)應(yīng)，由此當(dāng)所述芯片10搭載并固定于所述基板13時(shí)，所述通孔14暴露所述焊盤11。由圖4可知，由于本發(fā)明的芯片10的焊盤11及固定單元12都形成在上表面，因此在將所述芯片10固定于所述基板13 時(shí)，所述芯片10的上表面與所述基板13的上表面緊密接觸，即所述芯片10倒裝粘貼到所述基板13。而且，在所述基板13的通孔14內(nèi)設(shè)置導(dǎo)電材料18，以保護(hù)所述焊盤10，防止芯片10失去作用。并且，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中所述焊盤11通過(guò)導(dǎo)電材料18直接與焊球17形成電氣連接。即，本發(fā)明中所述基板13無(wú)需布線，僅起到一種支撐框架的作用。符號(hào)16表示用于保護(hù)芯片等內(nèi)部結(jié)構(gòu)的塑封體。以下，結(jié)合圖1至圖5詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)的制造工藝。圖 5為根據(jù)本發(fā)明的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)的制造工藝流程圖。由圖可知，根據(jù)本發(fā)明的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)的制造工藝如下首先，如圖5的(a)所示，將芯片倒置，并對(duì)齊芯片上的焊盤與基板上的通孔。此時(shí)，當(dāng)所述芯片上的焊盤與所述基板上的通孔對(duì)準(zhǔn)時(shí)，所述芯片的固定單元自然地與所述基板上的放置單元對(duì)齊。然后，如圖5的(b)所示，利用粘接膠將所述芯片固定于所述基板。此時(shí)所述粘接膠為導(dǎo)熱型粘接膠，以對(duì)芯片運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱。 然后，在所述基板的通孔內(nèi)填入導(dǎo)電材料，以保護(hù)所述焊盤，避免芯片失去作用。此時(shí)，相鄰的焊盤之間需要保持一定的間距，以避免相鄰的焊盤通過(guò)導(dǎo)電材料形成連點(diǎn)。然后，如圖5 的(d)所示，對(duì)經(jīng)過(guò)上述工藝的芯片及基板進(jìn)行模封(molding)，以保護(hù)芯片。然后，如圖5 的(e)所示，在所述基板的所述通孔下端形成與所述焊盤構(gòu)成電氣連接的凸球。此時(shí)，所述凸球通過(guò)導(dǎo)電材料直接與焊盤形成電氣連接，由此提高了電性能。根據(jù)本發(fā)明的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，通過(guò)將芯片倒裝于基板，并通過(guò)設(shè)置于基板的通孔暴露芯片上的每一個(gè)焊盤，且通過(guò)導(dǎo)電材料保護(hù)焊盤后直接在焊盤上植球，由此實(shí)現(xiàn)低成本、工藝簡(jiǎn)單，且具有高電性能。而且，本發(fā)明中的基板無(wú)需進(jìn)行布線，由此節(jié)省了工藝，并降低了成本。 本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變形和修改。
權(quán)利要求
1.一種球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于包括 芯片，其上表面形成有固定單元及多個(gè)焊盤；基板，其上表面形成有與所述固定單元對(duì)應(yīng)的放置單元以及與所述焊盤分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)通孔，所述芯片以倒裝的方式使所述固定單元與所述放置單元接合，且使每個(gè)所述通孔分別暴露與該通孔對(duì)應(yīng)的所述焊盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述固定單元與所述放置單元通過(guò)粘接膠固定在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述粘接膠為導(dǎo)熱型粘接膠，以對(duì)芯片進(jìn)行散熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括用于保護(hù)所述芯片及所述基板的塑封體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括 用于保護(hù)所述焊盤的導(dǎo)電材料，該導(dǎo)電材料設(shè)置于所述通孔內(nèi)部；設(shè)置于通孔下端的凸球，該凸球通過(guò)所述導(dǎo)電材料與所述焊盤形成電氣連接。
6.一種用于制造權(quán)利要求1所述的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于包括以下步驟將所述芯片倒置，且使每個(gè)所述焊盤分別與所述通孔對(duì)準(zhǔn)； 通過(guò)粘接膠將所述芯片的所述固定單元固定于所述基板的所述放置單元； 在所述通孔內(nèi)填入用于保護(hù)焊盤導(dǎo)電材料； 對(duì)所述芯片及所述基板進(jìn)行模封；在所述基板的所述通孔下端形成與所述焊盤構(gòu)成電氣連接的凸球。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，該球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)包括芯片，其上表面形成有固定單元及多個(gè)焊盤；基板，其上表面形成有與所述固定單元對(duì)應(yīng)的放置單元以及與各個(gè)所述焊盤分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)通孔，所述芯片以倒裝的方式使所述固定單元與所述放置單元接觸，且使每個(gè)所述通孔分別暴露與該通孔對(duì)應(yīng)的所述焊盤。根據(jù)本發(fā)明的球柵陣列封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，通過(guò)將芯片倒裝于基板，并通過(guò)設(shè)置于基板的通孔暴露芯片上的每一個(gè)焊盤，且通過(guò)導(dǎo)電材料保護(hù)焊盤后直接在焊盤上植球，由此實(shí)現(xiàn)低成本、工藝簡(jiǎn)單，且具有高電性能。
文檔編號(hào)H01L23/488GK102376666SQ20101024878
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者馬慧舒 申請(qǐng)人:三星半導(dǎo)體(中國(guó))研究開發(fā)有限公司, 三星電子株式會(huì)社