線路基板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種線路基板，用以接合一芯片。上述線路基板包括一核心板，具有彼此相對的一芯片側(cè)表面和一焊錫凸塊側(cè)表面；一第一導(dǎo)通孔插塞，穿過上述核心板；一焊墊，設(shè)置于上述焊錫凸塊側(cè)表面上，且接觸上述第一導(dǎo)通孔插塞；一第一增厚導(dǎo)體圖案，設(shè)置于上述焊墊的遠離于上述焊錫凸塊側(cè)表面的一表面上。
【專利說明】線路基板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種線路基板，特別是涉及高布線密度和高凸塊密度的線路基板。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在半導(dǎo)體封裝技術(shù)中，芯片載板(chipcarrier)通常用來將半導(dǎo)體集成電路芯片(IC chip)連接至下一層級的電子元件,例如主機板或模塊板等。線路基板(circuitboard)是經(jīng)常使用于高接點數(shù)的芯片載板。線路基板主要由多層圖案化導(dǎo)電層(patternedconductive layer)及多層介電層(dielectric layer)交替疊合而成,而兩圖案化導(dǎo)電層之間可通過導(dǎo)電孔(conductive via)而彼此電連接。
[0003]然而，為因應(yīng)多芯片整合封裝及多輸入/輸出(I/O)端芯片等需求。線路基板的布線密度和凸塊密度必須隨之提高。
[0004]因此，在此【技術(shù)領(lǐng)域】中，需要一種改良式的線路基板和半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明的一實施例提供一種線路基板，用以接合一芯片。上述線路基板包括一核心板，具有彼此相對的一芯片側(cè)表面和一焊錫凸塊側(cè)表面；一第一導(dǎo)通孔插塞，穿過上述核心板；一焊墊，設(shè)置于上述焊錫凸塊側(cè)表面上，且接觸上述第一導(dǎo)通孔插塞；一第一增厚導(dǎo)體圖案，設(shè)置于上述焊墊的遠離于上述焊錫凸塊側(cè)表面的一表面上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1A為本發(fā)明一實施例的一線路基板的俯視不意圖；
[0007]圖1B為本發(fā)明一實施例的一線路基板的剖面不意圖；
[0008]圖1C為本發(fā)明一實施例的一線路基板各別兀件的尺寸關(guān)系不意圖；
[0009]圖2A為本發(fā)明另一實施例的一線路基板的俯視不意圖；
[0010]圖2B為本發(fā)明另一實施例的一線路基板的首lJ面不意圖；
[0011]圖2C、圖2D為本發(fā)明另一實施例的一線路基板各別兀件的尺寸關(guān)系不意圖；
[0012]圖3A為本發(fā)明另一實施例的一線路基板的俯視不意圖；
[0013]圖3B為本發(fā)明另一實施例的一線路基板的首lJ面不意圖；
[0014]圖3C為本發(fā)明另一實施例的一線路基板各別兀件的尺寸關(guān)系不意圖；
[0015]圖4A為本發(fā)明另一實施例的一線路基板的俯視不意圖；
[0016]圖4B為本發(fā)明另一實施例的一線路基板的首lJ面不意圖；
[0017]圖5A?圖5F為本發(fā)明一些實施例的設(shè)置于線路基板的焊墊上的增厚導(dǎo)體圖案的俯視不意圖；
[0018]圖5G?圖5M為本發(fā)明一些實施例的設(shè)置于線路基板的焊墊上的增厚導(dǎo)體圖案的立體示意圖。
[0019]符號說明
[0020]500a?500d?線路基板；
[0021]201?芯片側(cè)表面；
[0022]202,211?導(dǎo)電平面層；
[0023]202a、202b、202c、202d ?區(qū)段；
[0024]202e?導(dǎo)電平面圖案；
[0025]203?焊錫凸塊側(cè)表面；
[0026]204、204a、204b ?導(dǎo)通孔插塞；
[0027]206、208、210 ?導(dǎo)線圖案；
[0028]208a、210a、236a、236b、238a ?238m ?增厚導(dǎo)體圖案；
[0029]209a、304 ?頂面；
[0030]209b ?側(cè)面；
[0031]212、212a、212b ?焊墊；
[0032]213、213a、213b ?表面；
[0033]214、215 ?防焊層；
[0034]216、218、220、222、224、226、228、230、232、234 ?穿孔；
[0035]235 ?表面；
[0036]238gl、238hl、238il、238jl、238kl、23811、238ml ?中心柱狀物；
[0037]238g2、238h2、238i2、238j2、238k2、23812、238m2 ?周邊柱狀物；
[0038]238h2-l、238i2-l、238j2-l、238k2-l、23812-l ?角部；
[0039]240、240a、240b、312、314、316、322、324 ?焊錫凸塊；
[0040]600a?600d?半導(dǎo)體封裝；
[0041]300a、300b ?芯片；
[0042]302 ?基板；
[0043]306、308、310、318、320 ?導(dǎo)電柱；
[0044]320?第一方向；
[0045]322?第二方向；
[0046]Cl?第一中心；
[0047]C2?第二中心；
[0048]B、C、E、U、W ?寬度；
[0049]Dl?直徑；
[0050]H1、H1，、V1、V2 ?延伸線；
[0051]L1、L2 ?長度；
[0052]P1、P2、P3 ?間距；
[0053]θ、λ、α、β、δ ?角度。

【具體實施方式】
[0054]為了讓本發(fā)明的目的、特征、及優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附的附圖，做詳細的說明。本發(fā)明說明書提供不同的實施例來說明本發(fā)明不同實施方式的技術(shù)特征。其中，實施例中的各元件的配置為說明之用，并非用以限制本發(fā)明。且實施例中附圖標號的部分重復(fù)，為了簡化說明，并非意指不同實施例之間的關(guān)聯(lián)性。
[0055]本發(fā)明實施例提供一種線路基板,其利用銅柱導(dǎo)線直連(bump on trace, B0T)方式倒裝接合一芯片。本發(fā)明實施例線路基板于傳輸電源/接地(power/GND)信號的導(dǎo)通孔插塞正上方設(shè)置一條或多條直接連接至插塞的導(dǎo)線圖案，上述導(dǎo)線圖案和插塞具有相同的材質(zhì)，因而可以增加線路基板的布線密度和凸塊密度。另外，可合并設(shè)置于相鄰兩個插塞上的上述導(dǎo)線圖案成為一導(dǎo)電平面圖案，并于其上設(shè)置一個或多個增厚導(dǎo)體圖案，以增加接合強度。并且，可于連接至插塞的焊墊上設(shè)置一個或多個增厚導(dǎo)體圖案，以增加焊墊與焊錫凸塊的接合強度。
[0056]圖1A為包含本發(fā)明一實施例的一線路基板500a的一半導(dǎo)體封裝600a俯視示意圖。圖1B為圖1A的剖面示意圖。圖1C為線路基板500a各別元件及芯片的導(dǎo)電柱的尺寸關(guān)系示意圖。為了方便說明線路基板的配置，圖1A、圖1C僅顯示芯片的導(dǎo)電柱而未顯示基板和焊錫凸塊。
[0057]如圖1A?圖1C所示，本發(fā)明實施例的線路基板500a包括一核心板200、一導(dǎo)通孔插塞204、導(dǎo)線圖案206、208、210以及一焊墊212。核心板200具有彼此相對的一芯片側(cè)表面201和一焊錫凸塊側(cè)表面203。在本發(fā)明實施例中，核心板200材質(zhì)可包括紙質(zhì)酚醛樹脂(paper phenolic resin)、復(fù)合環(huán)氧樹脂(composite epoxy)、聚亞酰胺樹脂(polyimideresin)、或 BT(Bismaleimide_Triazine)resin 或含玻璃纖維(glass fiber)強化樹脂的復(fù)合物材料。在本發(fā)明實施例中，焊錫凸塊側(cè)表面203可為錫球側(cè)表面。
[0058]導(dǎo)通孔插塞204穿過核心板200,且導(dǎo)通孔插塞204的兩末端可分別對齊于核心板200的芯片側(cè)表面201和焊錫凸塊側(cè)表面203。此外，導(dǎo)通孔插塞204配置于兩相鄰的導(dǎo)線圖案208、210之間。在本實施例中，導(dǎo)通孔插塞204對應(yīng)焊墊212配置，即由俯視圖來看，導(dǎo)線圖案206、導(dǎo)通孔插塞204、焊墊212彼此重疊。上述的焊墊212可通過焊錫凸塊、錫球(未繪示)而與下一級電子元件連接。在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)通孔插塞204用傳輸電源/接地(power/GND)信號，即非作為訊號(signal)傳輸之用。導(dǎo)通孔插塞204的材質(zhì)可為銅或銅合金或?qū)щ娊饘?，且可利用激光鉆孔(laser drilling)制作工藝及電鍍制作工藝形成導(dǎo)通孔插塞204。
[0059]彼此隔開的導(dǎo)線圖案206、208、210分別設(shè)置于核心板200的芯片側(cè)表面201上。焊墊212設(shè)置于核心板200的焊錫凸塊側(cè)表面203上。在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)線圖案206、208、210特別表示為各導(dǎo)線的接合區(qū)段，上述接合區(qū)段僅為各導(dǎo)線的一小線段，且上述接合區(qū)段的厚度相同于構(gòu)成上述接合區(qū)段的導(dǎo)線的厚度。在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)線圖案206、208、210和焊墊212的材質(zhì)可為銅或銅合金。可利用電鍍、壓合與涂布等制作工藝，分別于芯片側(cè)表面201和焊錫凸塊側(cè)表面203上全面性形成一導(dǎo)電層。接著，再利用包括覆蓋光致抗蝕劑、顯影(developing)、蝕刻(etching)和去膜(striping)步驟的一影像轉(zhuǎn)移制作工藝于芯片側(cè)表面201上形成導(dǎo)線圖案206、208、210，且于焊錫凸塊側(cè)表面203上形成焊墊212。并且，形成導(dǎo)線圖案206、208、210和焊墊212期間，分別于芯片側(cè)表面201和焊錫凸塊側(cè)表面203上形成導(dǎo)電平面層202、211，例如為一銅層。因此，導(dǎo)線圖案206、208、210和導(dǎo)電平面層202屬于同一導(dǎo)線層別，而焊墊212和導(dǎo)電平面層211屬于同一導(dǎo)線層別。在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)線圖案206可通過該導(dǎo)電平面層202電連接至導(dǎo)線圖案208或/及210。在本實施例中，導(dǎo)線圖案206、208、210可用于傳輸相同的信號，如接地信號或是電源信號，但非訊號信號。如圖1A所示，導(dǎo)線圖案206、208、210，以及包圍導(dǎo)線圖案206、210且連接至第二導(dǎo)線圖案208的導(dǎo)電平面層202共同于芯片側(cè)表面201上形成穿孔(vent hole) 216、218。穿孔216、218分別暴露出部分導(dǎo)通孔插塞204。如圖1C所示，在本發(fā)明實施例中，穿孔216、218的形狀可包括長方形、多邊形或橢圓形。因此，圖1B可視為沿線路基板500a的導(dǎo)線圖案206、208、210的線寬方向(第一方向322)的剖視圖。
[0060]如圖1A?圖1C所示，導(dǎo)線圖案206設(shè)計為直接連接至導(dǎo)通孔插塞204的BOT導(dǎo)線圖案。注意在本說明書附圖中，第一方向322定義為大體上平行于直接連接至導(dǎo)通孔插塞的BOT導(dǎo)線圖案(例如導(dǎo)線圖案206)的導(dǎo)線寬度方向。而第二方向320定義為大體上平行于導(dǎo)線圖案206的導(dǎo)線長度方向?；谏鲜龅谝环较?22和第二方向320的定義，如圖1C所示的穿孔216、218沿第一方向322的寬度定義為W，沿第二方向320的長度定義為LI。所以，導(dǎo)通孔插塞204直接接觸且部分重疊于導(dǎo)線圖案206，且導(dǎo)通孔插塞204不接觸導(dǎo)線圖案208、210。導(dǎo)線圖案206、208、210可設(shè)計具有相同的寬度B(可為設(shè)計規(guī)則的最小線寬)，上述寬度B小于或等于導(dǎo)通孔插塞204的直徑D1。另外，導(dǎo)線圖案206、208、210的寬度B分別小于或等于穿孔216、218的沿第二方向322的寬度W(圖1C)。
[0061 ] 在本發(fā)明實施例中，由于可于線路基板500a芯片側(cè)表面201上設(shè)置直接接觸導(dǎo)通孔插塞204的導(dǎo)線圖案206，以增加導(dǎo)線接合線段的布線密度。所以，位于核心板200的芯片側(cè)表面201和焊錫凸塊側(cè)表面203上的導(dǎo)線層數(shù)可僅為一層，因而線路基板500a可為兩層板。在本發(fā)明其他實施例中，位于核心板200的芯片側(cè)表面201上的導(dǎo)線層數(shù)不同于焊錫凸塊側(cè)表面203上的導(dǎo)線層數(shù)，因而線路基板500a可為單面增層的線路基板。
[0062]半導(dǎo)體封裝600a還包括位于芯片側(cè)表面201上的防焊層215和位于焊錫凸塊側(cè)表面203上的防焊層214。位于芯片側(cè)表面201上的防焊層215覆蓋部分導(dǎo)電平面層202，且其可具有一個或多個開口，上述開口暴露出部分導(dǎo)線圖案206、208、210，且與導(dǎo)線圖案206,208,210隔開一距離，因而可保護其下的導(dǎo)電平面層202不被氧化。位于焊錫凸塊側(cè)表面203上的防焊層214可具有一個或多個開口，上述開口暴露出焊墊212，且與焊墊212隔開一距離，以避免設(shè)置于焊墊212上的焊錫凸塊240誤接鄰近的其他導(dǎo)線或焊錫凸塊而彼此短路。并且，防焊層214的上述開口可提供后續(xù)焊錫凸塊的形成位置。在本發(fā)明實施例中，防焊層214、215可包括例如綠漆的防焊材料，或可為包括聚亞酰胺(polyimide)、ABF膜(ajinomoto build-up film)、環(huán)氧樹脂或壓克力樹脂或前二者的復(fù)合物或聚丙烯(polypropylene, PP)的絕緣材料?？衫猛坎?、印刷、貼覆、壓合等方式形成防焊層214、215。半導(dǎo)體封裝600a還包括位于設(shè)置于焊墊212上的焊錫凸塊240。在本發(fā)明實施例中，焊錫凸塊240的材質(zhì)可包括錫膏?？衫贸练e、圖案化制作工藝或印刷/植球制作工藝形成于焊墊212上形成焊錫凸塊240。
[0063]圖1A?圖1C顯示芯片300a和線路基板500a的接合關(guān)系。如圖1B所示，芯片300a包括基板302(如:硅基板)、導(dǎo)電柱306、308、310以及焊錫凸塊312、314、316?？衫玫寡b接合(flip-chip bonding)方式,將芯片300a上下翻轉(zhuǎn),使設(shè)置于基板302的頂面304上的導(dǎo)電柱306、308、310電連接基板302，且通過焊錫凸塊312、314、316分別電連接導(dǎo)線圖案206、208、210。所以導(dǎo)電柱306可通過導(dǎo)線圖案206電連接至導(dǎo)通孔插塞204和焊墊212。換言之，導(dǎo)線圖案206分別與導(dǎo)通孔插塞204、焊墊212和導(dǎo)電柱306部分重疊(圖1A?圖1C)。在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)電柱306、308、310沿第一方向322的寬度為U，沿第二方向320的長度為L2，其中導(dǎo)電柱的寬度U不小于導(dǎo)線圖案的寬度B ;導(dǎo)電柱的長度L2不大于導(dǎo)線圖案的長度LI。導(dǎo)電柱306、308、310的材質(zhì)可包括銅。在本發(fā)明實施例中，焊錫凸塊312、314、316的材質(zhì)和形成方式可相同或相似于焊錫凸塊240。值得一提的是，以往由于導(dǎo)通孔插塞204上未配置導(dǎo)線圖案206,所以對于芯片300a而言,少了導(dǎo)電柱306、焊錫凸塊312的設(shè)置。反觀本案，因為導(dǎo)通孔插塞204上有導(dǎo)線圖案206，故可以增加芯片300a上所設(shè)置的導(dǎo)電柱的密度。
[0064]圖1C為半導(dǎo)體封裝600a中線路基板500a各別元件(例如導(dǎo)線圖案206、208、210，穿孔216、218)及芯片300a的導(dǎo)電柱306、308、310的尺寸關(guān)系示意圖。在本發(fā)明實施例中，位于導(dǎo)通孔插塞204正上方的導(dǎo)線圖案206和相鄰的導(dǎo)線圖案208 (或210)大體上沿一第一方向320延伸，且大體上沿垂直于第一方向320的一第二方向322彼此隔開,其中位于導(dǎo)通孔插塞204正上方的導(dǎo)線圖案206和其他相鄰導(dǎo)線圖案208 (或210)的寬度滿足式⑴:
[0065]BSD1，且 B 彡 W 式(I),
[0066]其中導(dǎo)線圖案206和導(dǎo)線圖案208 (或210)沿第二方向322的一寬度分別為B，導(dǎo)通孔插塞204的一直徑為Dl，穿孔216 (或218)沿第二方向322的一寬度為W。
[0067]在本發(fā)明其他實施例中，如果相鄰于導(dǎo)線圖案206的導(dǎo)線圖案208 (或210)有位置上的偏移，例如同時通過導(dǎo)線圖案206和導(dǎo)線圖案208(或210)的中心的延伸線H1’與第二方向322不平行時，沿第二方向322通過導(dǎo)線圖案206的一第一中心Cl的一第一延伸線ΗΓ和同時通過第一中心Cl和導(dǎo)線圖案208 (或210)的一第二中心C2的一第二延伸線Hl的夾角Θ滿足式⑵:
[0068]O。彡 Θ 彡 45。 式(2)
[0069]在圖1C所示的實施例中，上述第一延伸線ΗΓ和第二延伸線Hl重疊。因此夾角Θ 為 O。。
[0070]并且，導(dǎo)線圖案206的第一中心Cl和導(dǎo)線圖案208 (或210)的第二中心C2之間沿第二方向322的一間距(pitch)Pl最小值滿足式(3):
[0071]Pl = (B+U) sec Θ ,且 Θ = O。 式(3)，
[0072]其中導(dǎo)線圖案206和導(dǎo)線圖案208 (或210)沿第二方向322的一寬度分別為B，導(dǎo)電柱306、308、310沿第二方向322的寬度分別為U。
[0073]另外，在本發(fā)明實施例中，沿第一方向320通過位于導(dǎo)通孔插塞204正上方的導(dǎo)線圖案206的一第一中心Cl的一第一延伸線Vl和通過相鄰的導(dǎo)線圖案208 (或210)的一第二中心C2的一第二延伸線V2相交的角度λ滿足式(4)
[0074]O。彡 λ 彡 90。 式⑷。
[0075]在圖1C所示中，由于第一延伸線Vl和第二延伸線V2大體上彼此平行，因而角度λ 為 O。。
[0076]圖2Α為包含本發(fā)明一實施例的一線路基板500b的一半導(dǎo)體封裝600b俯視不意圖。圖2B為圖2A的剖面示意圖，其可視為沿線路基板500b中直接連接至導(dǎo)通孔插塞的BOT導(dǎo)線圖案(例如導(dǎo)線圖案206)的導(dǎo)線寬度方向(第一方向322)的剖視圖。圖2C、圖2D為線路基板500b各別元件及芯片的導(dǎo)電柱的尺寸關(guān)系示意圖。為了方便說明線路基板的配置，圖2A、圖2C、圖2D僅顯示芯片的導(dǎo)電柱而未顯示基板和焊錫凸塊。上述附圖中的各元件如有與圖1A?圖1C所示相同或相似的部分，則可參考前面的相關(guān)敘述，在此不做重復(fù)說明。
[0077]在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)電平面層202可具有區(qū)段202a和202b。區(qū)段202a位于設(shè)置于導(dǎo)通孔插塞204正上方的導(dǎo)線圖案206和相鄰的導(dǎo)線圖案208之間，且大體上與導(dǎo)線圖案206彼此平行。區(qū)段202b位于設(shè)置于導(dǎo)通孔插塞204正上方的導(dǎo)線圖案206和相鄰的導(dǎo)線圖案210之間，且大體上與導(dǎo)線圖案206彼此平行。導(dǎo)電平面層202、區(qū)段202a與導(dǎo)線圖案208共同于芯片側(cè)表面201上形成穿孔220。導(dǎo)電平面層202、區(qū)段202a與導(dǎo)線圖案206共同于芯片側(cè)表面201上形成穿孔224。導(dǎo)電平面層202、區(qū)段202b與導(dǎo)線圖案210共同于芯片側(cè)表面201上形成穿孔222。導(dǎo)電平面層202、區(qū)段202b與導(dǎo)線圖案206共同于芯片側(cè)表面201上形成穿孔226。相鄰于導(dǎo)線圖案206的穿孔224和226分別暴露出部分導(dǎo)通孔插塞204。在本發(fā)明實施例中，穿孔220、222、224、226的形狀包括長方形、多邊形或橢圓形。在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)線圖案206、208、210可設(shè)計具有相同的寬度B (可為設(shè)計規(guī)則的最小線寬)。另外，區(qū)段202a和202b可設(shè)計與導(dǎo)線圖案206具有相同的寬度B。相鄰導(dǎo)線圖案206的穿孔224和226可設(shè)計具有相同的寬度W。在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)線圖案206的寬度B小于或等于導(dǎo)通孔插塞204的直徑D1，且小于或等于與其相鄰的穿孔224和226的寬度W。
[0078]圖2C、圖2D為半導(dǎo)體封裝600b中線路基板500b各別元件(例如導(dǎo)線圖案206、208,210,區(qū)段 202a,202b,穿孔 220、222、224、226)及芯片 300a 的導(dǎo)電柱 306、308、310 的尺寸關(guān)系示意圖。在本發(fā)明實施例中，位于導(dǎo)通孔插塞204正上方的導(dǎo)線圖案206和相鄰的導(dǎo)線圖案208 (或210)大體上沿一第一方向320延伸，且大體上沿垂直于第一方向320的一第二方向322彼此隔開，其中位于導(dǎo)通孔插塞204正上方的導(dǎo)線圖案206和其他相鄰導(dǎo)線圖案208 (或210)的寬度滿足式(5):
[0079]B 彡 D1，且 B 彡 W 式(5)，
[0080]其中導(dǎo)線圖案206和導(dǎo)線圖案208 (或210)沿第二方向322的一寬度分別為B，導(dǎo)通孔插塞204的一直徑為Dl，相鄰導(dǎo)線圖案206的穿孔224和226沿第二方向322的一寬度為W。
[0081]在本發(fā)明其他實施例中，如果相鄰于導(dǎo)線圖案206的導(dǎo)線圖案208 (或210)有位置上的偏移，例如同時通過導(dǎo)線圖案206和導(dǎo)線圖案208(或210)的中心的延伸線H1’與第二方向322不平行時，沿第二方向322通過導(dǎo)線圖案206的一第一中心Cl的一第一延伸線Hl和同時通過第一中心Cl和導(dǎo)線圖案208 (或210)的一第二中心C2的一第二延伸線ΗΓ的夾角Θ滿足式(6):
[0082]O。彡 Θ 彡 45。 式(6)
[0083]在圖2C所示的實施例中，上述第一延伸線ΗΓ和第二延伸線Hl重疊。因此夾角Θ為0°。在本發(fā)明其他實施例中，如果相鄰于導(dǎo)線圖案206的其他導(dǎo)線圖案的中心偏移，使同時通過上述兩者導(dǎo)線圖案的中心的第二延伸線為ΗΓ時，則夾角Θ滿足前式(6)，即第一延伸線ΗΓ和第二延伸線Hl不重疊。因此夾角Θ不為0°。
[0084]并且，導(dǎo)線圖案206的第一中心Cl和導(dǎo)線圖案208 (或210)的第二中心C2之間沿第二方向322的一間距(pitch)P2最小值滿足式(7):
[0085]P2 = (3B+U) sec Θ ,且 Θ = O。 式(7)，
[0086]其中導(dǎo)線圖案206、導(dǎo)線圖案208(或210)和區(qū)段202a(或202b)沿第二方向322的一寬度分別為B，導(dǎo)電柱306、308、310沿第二方向322的寬度分別為U。
[0087]另外，在本發(fā)明實施例中，沿第一方向320通過位于導(dǎo)通孔插塞204正上方的導(dǎo)線圖案206的一第一中心Cl的一第一延伸線Vl和通過相鄰的導(dǎo)線圖案208 (或210)的一第二中心C2的一第二延伸線V2相交的角度λ滿足式(8)
[0088]O。彡 λ 彡 90。 式(8)。
[0089]在圖2C所示的實施例中，由于第一延伸線Vl和第二延伸線V2大體上彼此平行，因而角度λ為O。。在圖2D所示的實施例中，由于導(dǎo)線圖案208大體上不平行于位于導(dǎo)通孔插塞204正上方的導(dǎo)線圖案206，所以第一延伸線Vl和第二延伸線V2會彼此相交，相交的角度λ滿足前式(8)。
[0090]圖3Α為包含本發(fā)明一實施例的一線路基板500c的一半導(dǎo)體封裝600c俯視不意圖。圖3B為圖3A的剖面示意圖，其可視為沿線路基板500c中直接連接至導(dǎo)通孔插塞的BOT導(dǎo)線圖案(例如區(qū)段202c和202d)的導(dǎo)線寬度方向(第一方向322)的剖視圖。圖3C為線路基板500c各別元件及芯片的導(dǎo)電柱的尺寸關(guān)系示意圖。為了方便說明線路基板的配置，圖3A、圖3C僅顯示芯片的導(dǎo)電柱而未顯示芯片的基板和焊錫凸塊。上述圖式中的各元件如有與圖1A?圖1C、圖2A?圖2D所示相同或相似的部分,則可參考前面的相關(guān)敘述，在此不做重復(fù)說明。
[0091]在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)電平面層202可具有區(qū)段202c和202d。區(qū)段202c和202d位于導(dǎo)線圖案208、210之間，且大體上與導(dǎo)線圖案208、210彼此平行。導(dǎo)電平面層202、區(qū)段202c和202d共同于芯片側(cè)表面201上形成穿孔232。導(dǎo)電平面層202、區(qū)段202c和相鄰的導(dǎo)線圖案208共同于芯片側(cè)表面201上形成穿孔228。導(dǎo)電平面層202、區(qū)段202d和相鄰的導(dǎo)線圖案210共同于芯片側(cè)表面201上形成穿孔230。區(qū)段202c和202d之間的穿孔232暴露出部分導(dǎo)通孔插塞204。在本發(fā)明實施例中，穿孔228、230、232的形狀包括長方形、多邊形或橢圓形。
[0092]在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)電平面層202的區(qū)段202c和202d設(shè)計為直接連接至導(dǎo)通孔的BOT導(dǎo)線圖案。所以，導(dǎo)通孔插塞204直接接觸且部分重疊于區(qū)段202c和202d，且導(dǎo)通孔插塞204不接觸導(dǎo)線圖案208、210。并且，區(qū)段202c和202d及導(dǎo)線圖案208、210可設(shè)計具有相同的寬度B (可為設(shè)計規(guī)則的最小線寬)，202c和202d之間的穿孔232也可設(shè)計具有相同的寬度B，上述寬度B小于或等于導(dǎo)通孔插塞204的直徑D1。另外，區(qū)段202c和202d及導(dǎo)線圖案208、210的寬度分別小于或等于穿孔228、230的寬度W(圖3C)。
[0093]圖3A?圖3C顯示芯片300b和線路基板500c的接合關(guān)系。如圖3B所示，芯片300b包括基板302、導(dǎo)電柱308、310、318、320以及焊錫凸塊314、316、322、324。導(dǎo)電柱308、310,318,320電連接基板302，且通過焊錫凸塊314、316、322、324分別電連接導(dǎo)線圖案208、210及區(qū)段202c、202d。所以導(dǎo)電柱318、320可通過區(qū)段202c、202d電連接至導(dǎo)通孔插塞204和焊墊212。換言之，區(qū)段202c、202d分別與該導(dǎo)通孔插塞204、焊墊212和導(dǎo)電柱318、320部分重疊。
[0094]圖3C為半導(dǎo)體封裝600b中線路基板500c各別元件(例如導(dǎo)線圖案208、210，區(qū)段202c、202d，穿孔228、230、232)及芯片300b的導(dǎo)電柱318、320、308、310的尺寸關(guān)系示意圖。在本發(fā)明實施例中，位于導(dǎo)通孔插塞204正上方的區(qū)段202c(或202d)和相鄰的導(dǎo)線圖案208(或210)大體上沿一第一方向320延伸，且大體上沿垂直于第一方向320的一第二方向322彼此隔開，其中位于導(dǎo)通孔插塞204正上方的區(qū)段202c (或202d)和其他相鄰導(dǎo)線圖案208 (或210)的寬度滿足前式(I):
[0095]B 彡 D1，且 B 彡 W 式(I)，
[0096]其中區(qū)段202c (或202d)和導(dǎo)線圖案208 (或210)沿第二方向322的一寬度分別為B，導(dǎo)通孔插塞204的一直徑為D1，穿孔228 (或230)沿第二方向322的一寬度為W。
[0097]在本發(fā)明其他實施例中，如果相鄰于區(qū)段202c (或202d)的導(dǎo)線圖案208 (或210)有位置上的偏移，例如同時通過區(qū)段202c(或202d)和導(dǎo)線圖案208(或210)的中心的延伸線ΗΓ與第二方向322不平行時，沿第二方向322通過區(qū)段202c (或202d)的一第一中心Cl的一第一延伸線Hl和同時通過第一中心Cl和導(dǎo)線圖案208 (或210)的一第二中心C2的一第二延伸線ΗΓ的夾角Θ滿足前式(2):
[0098]O。彡 Θ 彡 45。 式(2)
[0099]在圖3C所示的實施例中，上述第一延伸線ΗΓ和第二延伸線Hl重疊。因此夾角Θ 為 O。。
[0100]并且，區(qū)段202c (或202d)的第一中心Cl和導(dǎo)線圖案208 (或210)的第二中心C2之間沿第二方向322的一間距(pitch)P3最小值滿足前式(3):
[0101]P3 = (B+U) sec Θ，且 Θ = O。 式(3)，
[0102]其中區(qū)段202c (或202d)和導(dǎo)線圖案208 (或210)沿第二方向322的一寬度分別為B，導(dǎo)電柱318、320、308、310沿第二方向322的寬度分別為U。
[0103]另外，在本發(fā)明實施例中，沿第一方向320通過位于導(dǎo)通孔插塞204正上方的區(qū)段202c (或202d)的一第一中心Cl的一第一延伸線Vl和通過相鄰的導(dǎo)線圖案208 (或210)的一第二中心C2的一第二延伸線V2相交的角度λ滿足前式(4)
[0104]O。彡 λ 彡 90。 式(4)。
[0105]在圖3C所示中，由于第一延伸線Vl和第二延伸線V2大體上彼此平行，因而角度λ 為 O。。
[0106]圖1A?圖1C、圖2Α?圖2D、圖3Α?圖3C所示的線路基板500a?500c可于傳輸電源/接地(power/GND)信號的導(dǎo)通孔插塞的正上方設(shè)置導(dǎo)線圖案(導(dǎo)線的接合區(qū)段)或?qū)щ娖矫鎸拥膮^(qū)段，上述導(dǎo)線圖案或?qū)щ娖矫鎸拥膮^(qū)段可用來以銅柱導(dǎo)線直連(BOT)方式接合一芯片的導(dǎo)電柱。上述導(dǎo)線圖案或?qū)щ娖矫鎸雍筒迦哂邢嗤牟馁|(zhì)，因而其線寬和間距可設(shè)計符合于相鄰導(dǎo)線圖案的設(shè)計規(guī)則，所以可以增加線路基板的布線密度和凸塊密度。此外，本案中的導(dǎo)線圖案、設(shè)置于導(dǎo)通孔插塞上方的導(dǎo)線圖案、導(dǎo)電平面層的區(qū)段傳遞相同的信號(如:電源或是接地信號)至導(dǎo)通孔插塞。值得一提的是，本案將信號類型限定于電源或是接地信號的原因在于，訊號(signal)類型較多，且會依照不同的需求而配置于不同的位置，要將相同類型的訊號配置在同一區(qū)域，困難度較高。
[0107]圖4A為包含本發(fā)明一實施例的一線路基板500d的一半導(dǎo)體封裝600d俯視示意圖。圖4B為圖4A的剖面示意圖，其可視為沿線路基板500d中直接連接至導(dǎo)通孔插塞的BOT導(dǎo)線圖案(例如導(dǎo)電平面圖案202e)的導(dǎo)線寬度方向(第一方向322)的剖視圖。為了方便說明線路基板的配置，圖4A僅顯示基板的導(dǎo)電柱而未顯示基板和焊錫凸塊。上述圖式中的各元件如有與圖1A?圖1C、圖2A?圖2D、圖3A?圖3C所示相同或相似的部分，則可參考前面的相關(guān)敘述，在此不做重復(fù)說明。
[0108]在圖4A、圖4B所示的實施例中，可以合并設(shè)置于芯片側(cè)表面上，且直接接觸且重疊于線路基板500d中任兩個(或兩個以上)相鄰且傳輸相同類型信號(都傳輸電源信號或都傳輸接地信號)的導(dǎo)通孔插塞的導(dǎo)線圖案層，以成為具較大面積的導(dǎo)電平面圖案。上述導(dǎo)電平面圖案的寬度遠大于原來分別接觸至各導(dǎo)通孔插塞上的導(dǎo)線圖案層的寬度總合。并且，可于上述導(dǎo)電平面圖案的遠離于該芯片側(cè)表面的一表面上設(shè)置兩個(或兩個以上)增厚導(dǎo)體圖案，上述多個增厚導(dǎo)體圖案的位置對應(yīng)于基板相應(yīng)的導(dǎo)電柱位置。由于導(dǎo)電平面圖案和上述多個增厚導(dǎo)體圖案的厚度總合會大于導(dǎo)線圖案層(接合區(qū)段)的厚度，因此可以增加與芯片的焊錫凸塊接合面積，并提升接合強度。當(dāng)基板為多層線路時，層與層間可以另有不同大小的導(dǎo)電柱，而小的導(dǎo)電柱可進而提升BOT設(shè)計密度，并增加導(dǎo)電柱密度及增加空間使用率。
[0109]圖4A、圖4B所示，線路基板500d包括相鄰的導(dǎo)通孔插塞204a、204b，穿過核心板200，且導(dǎo)通孔插塞204a、204b的兩末端可分別對齊于核心板200的芯片側(cè)表面201和焊錫凸塊側(cè)表面203。在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)通孔插塞204a、204b用傳輸相同類型信號(都傳輸電源(power)信號或都傳輸接地(GND)信號)。
[0110]一導(dǎo)電平面圖案202e，設(shè)置于芯片側(cè)表面201上。導(dǎo)電平面圖案202e直接接觸且重疊于導(dǎo)通孔插塞204a、204b。并且，導(dǎo)電平面圖案202e與導(dǎo)線圖案208彼此隔開。在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)電平面圖案202e、導(dǎo)線圖案208和導(dǎo)電平面層202屬于同一導(dǎo)線層別，因而具有相同的厚度。值得注意的是，導(dǎo)電平面圖案202e的寬度C遠大于導(dǎo)線圖案208的寬度B，甚至大于線路基板500a、500b (圖1A?圖1C、圖2A?圖2D)的位于一個導(dǎo)通孔插塞204正上方的導(dǎo)線圖案206的寬度B的2倍。導(dǎo)電平面層202連接至且電性接觸導(dǎo)電平面圖案202e及導(dǎo)線圖案208。換言之，導(dǎo)電平面圖案202e通過該導(dǎo)電平面層202電連接至導(dǎo)線圖案208。在本發(fā)明其他實施例中，導(dǎo)電平面圖案202e可為導(dǎo)電平面層202的一區(qū)段。如圖4A所示，導(dǎo)電平面圖案202e，導(dǎo)線圖案208，以及導(dǎo)電平面層202共同于芯片側(cè)表面201上形成穿孔234。在本發(fā)明實施例中，穿孔234的形狀可包括長方形、多邊形或橢圓形。
[0111]在本發(fā)明實施例中，線路基板500d還包括增厚導(dǎo)體圖案208a、236a、236b。增厚導(dǎo)體圖案208a分別設(shè)置于導(dǎo)線圖案208上。增厚導(dǎo)體圖案208a覆蓋導(dǎo)線圖案208遠離于芯片側(cè)表面201的頂面209a和兩側(cè)面209b，因此，增厚導(dǎo)體圖案208a和導(dǎo)線圖案208的寬度總和會大于導(dǎo)線圖案208的寬度B。增厚導(dǎo)體圖案236a、236b設(shè)置于導(dǎo)電平面圖案202e遠離于芯片側(cè)表面201的一表面235上。上述多個增厚導(dǎo)體圖案236a、236b的位置對應(yīng)于芯片300b相應(yīng)的導(dǎo)電柱318、320的位置。在本發(fā)明實施例中，增厚導(dǎo)體圖案236a、236b的寬度E可小于導(dǎo)電平面圖案202e的寬度C，且例如可相同于增厚導(dǎo)體圖案208a和導(dǎo)線圖案208的寬度總和。設(shè)置于導(dǎo)電平面圖案202e上的增厚導(dǎo)體圖案236a、236b的形狀包括長方形、正方形、橢圓形、三角形或多邊形。由于增厚導(dǎo)體圖案236a、236b的俯視面積分別小于導(dǎo)電平面圖案202e的俯視面積(圖4A)，且增厚導(dǎo)體圖案236a、236b的頂面和側(cè)壁位于導(dǎo)電平面圖案202e上方。所以，增厚導(dǎo)體圖案236a、236b可以增加與芯片300b的相應(yīng)的焊錫凸塊322、324的接合面積，并提升芯片300b與線路基板500d之間的接合強度。
[0112]在圖1B、圖2B、圖3B、圖4B所示的線路基板500a?500d中，可于焊墊的遠離于該焊錫凸塊側(cè)表面的一表面上設(shè)置增厚導(dǎo)體圖案，以增加焊錫凸塊與焊墊之間的接合面積，并提升接合強度。
[0113]如圖1B、圖2B、圖3B、圖4B所示，線路基板500a?500d可包括一個或多個增厚導(dǎo)體圖案238，設(shè)置于焊墊212、212a、212b的遠離于焊錫凸塊側(cè)表面203的表面213、213a、213b上。路基板500a?500d的焊錫凸塊240、240a、240b設(shè)置于焊墊212、212a、212b的表面213、213a、213b上，且包圍上述增厚導(dǎo)體圖案238。
[0114]圖5A?圖5F為本發(fā)明一些實施例的設(shè)置于線路基板500a?500d的焊墊212 (或焊墊212a、212b)上的增厚導(dǎo)體圖案238a?238f的俯視示意圖。在圖5A?圖5F所示的實施例中，增厚導(dǎo)體圖案238a?238f為單一增厚導(dǎo)體圖案。在本發(fā)明實施例中，增厚導(dǎo)體圖案238a?238f可具多個凸部，且上述凸部以通過增厚導(dǎo)體圖案的中心的一旋轉(zhuǎn)軸彼此旋轉(zhuǎn)對稱。上述增厚導(dǎo)體圖案的兩個相鄰?fù)共恐g的一夾角α可大于90度。當(dāng)焊錫凸塊形成于具有上述增厚導(dǎo)體圖案的焊墊上時，焊錫凸塊的焊料會沿著凸部的側(cè)邊包圍增厚導(dǎo)體圖案并延伸至其頂面。并且，由于兩個相鄰?fù)共恐g的夾角α大于90度，所以焊錫凸塊的焊料會順應(yīng)凸部的側(cè)邊完全包覆增厚導(dǎo)體圖案而不致產(chǎn)生孔洞。因而，上述增厚導(dǎo)體圖案可以增加焊錫凸塊與焊墊之間的接合面積。當(dāng)要求增加焊墊密度，并縮小間距時，焊墊面積縮小則接合強度不足；若焊墊面積不縮減，則無布線空間，本方法則能兼顧兩者并提升接合強度。
[0115]圖5G?圖5Μ為本發(fā)明一些實施例的設(shè)置于500a?500d的焊墊212(或焊墊212a、212b)上的增厚導(dǎo)體圖案238g?238m的立體示意圖。在如圖5G?圖5L所示的實施例中，增厚導(dǎo)體圖案238g、238h、2381、238j、238k、2381、238m分別包括一個中心柱狀物 238gl、238hl、238il、238jl、238kl、23811 和至少四個周邊柱狀物 238g2、238h2、238i2、238j2、238k2、23812。如圖5M所示的增厚導(dǎo)體圖案238包括一個中心柱狀物238ml和三個周邊柱狀物238m2。上述增厚導(dǎo)體圖案的多個周邊柱狀物圍繞中心柱狀物，且分別與中心柱狀物彼此隔開一距離。在本發(fā)明實施例中，上述中心柱狀物可包括圓柱、三角柱、四角柱或多角柱。并且，上述周邊柱狀物238gl、238hl、238il、238jl、238kl、23811可包括圓柱、三角柱、四角柱或多角柱。在如圖5H?圖5L所示的實施例中，周邊柱狀物238h2、238i2、238j2、238k2、23812 可具有一角部 238h2-l、238i2-l、238j2-l、238k2-l、23812_l,分別接近于中心柱狀物 238hl、238il、238jl、238kl、23811。上述角部 238h2-l、238i2_l、238j2_l、238k2-l、23812-l的夾角β可設(shè)計小于90度。如圖5Μ所示的實施例中，周邊柱狀物238m2的其中一對相對側(cè)邊(如虛線所示)的一對延伸線會相交于中心柱狀物238ml的一中心，上述對延伸線相交形成的一夾角δ可設(shè)計小于90度。當(dāng)焊錫凸塊形成于具有上述增厚導(dǎo)體圖案的焊墊上時，焊錫凸塊的焊料會沿著周邊柱狀物的側(cè)邊包圍周邊柱狀物及中心柱狀物并延伸至上述兩者的頂面。并且，由于具角部的周邊柱狀物的夾角β設(shè)計小于90度，或者周邊柱狀物的相對側(cè)邊的一對延伸線相交于中心柱狀物的中心形成的夾角S設(shè)計小于90度，所以焊錫凸塊的焊料會順應(yīng)周邊柱狀物的側(cè)邊完全包覆周邊柱狀物及中心柱狀物而不致產(chǎn)生孔洞。因而，上述增厚導(dǎo)體圖案可以增加焊錫凸塊與焊墊之間的接合面積，并提升接合強度。
[0116]本發(fā)明實施例提供一種線路基板，用以使一芯片倒裝接合于其上。上述線路基板可于傳輸電源/接地(power/GND)信號的導(dǎo)通孔插塞的正上方設(shè)置導(dǎo)線圖案或?qū)щ娖矫鎸拥膮^(qū)段來做為導(dǎo)線的接合區(qū)段。上述導(dǎo)線圖案或?qū)щ娖矫鎸拥膮^(qū)段可用來以銅柱導(dǎo)線直連(BOT)方式接合一芯片的導(dǎo)電柱。上述導(dǎo)線圖案或?qū)щ娖矫鎸雍筒迦哂邢嗤牟馁|(zhì)，因而其線寬和間距可設(shè)計符合于其他相鄰導(dǎo)線圖案的設(shè)計規(guī)則，所以可以增加線路基板的布線密度和凸塊密度，且可改善線路基板傳輸電源/接地信號完整性(integrity)。另外，可合并設(shè)置于相鄰兩個插塞上的上述導(dǎo)線圖案成為一導(dǎo)電平面圖案，并于其上設(shè)置一個或多個增厚導(dǎo)體圖案，以增加線路基板與芯片的接合強度。并且，可于連接至插塞的焊墊上設(shè)置一個或多個增厚導(dǎo)體圖案，以增加線路基板的焊墊與焊錫凸塊的接合強度。
[0117]雖然結(jié)合以上實施例公開了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此項技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準。
【權(quán)利要求】
1.一種線路基板，用以接合一芯片，該線路基板包括: 核心板，具有彼此相對的一芯片側(cè)表面和一焊錫凸塊側(cè)表面； 第一導(dǎo)通孔插塞，穿過該核心板； 焊墊，設(shè)置于該焊錫凸塊側(cè)表面上，且接觸該第一導(dǎo)通孔插塞；以及 第一增厚導(dǎo)體圖案，設(shè)置于該焊墊的遠離于該焊錫凸塊側(cè)表面的一表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的線路基板，其中該第一增厚導(dǎo)體圖案具有多個凸部，且該些凸部以通過該第一增厚導(dǎo)體圖案的一中心的一旋轉(zhuǎn)軸彼此旋轉(zhuǎn)對稱。
3.如權(quán)利要求2所述的線路基板，其中該第一增厚導(dǎo)體圖案的兩個相鄰該些凸部之間的一夾角大于90度。
4.如權(quán)利要求1所述的線路基板，其中該第一增厚導(dǎo)體圖案包括一中心柱狀物和至少三個周邊柱狀物，該至少三個該周邊柱狀物分別與該中心柱狀物彼此隔開一距離。
5.如權(quán)利要求4所述的線路基板，其中該周邊柱狀物的一角部接近于該中心柱狀物，其中該角部的夾角小于90度。
6.如權(quán)利要求4所述的線路基板，其中該周邊柱狀物的其中一對相對側(cè)邊的一對延伸線相交于中心柱狀物的一中心并形成一夾角，其中該夾角小于90度。
7.如權(quán)利要求1所述的線路基板，還包括: 第二導(dǎo)通孔插塞，穿過該核心板，且相鄰于該第一導(dǎo)通孔插塞； 導(dǎo)電平面圖案，設(shè)置于該芯片側(cè)表面上，其中該導(dǎo)電平面圖案直接接觸且重疊于該第一導(dǎo)通孔插塞和該第二導(dǎo)通孔插塞； 第二增厚導(dǎo)體圖案，設(shè)置于該導(dǎo)電平面圖案遠離于該芯片側(cè)表面的一表面上。
8.如權(quán)利要求7所述的線路基板，其中該第二增厚導(dǎo)體圖案的寬度小于該導(dǎo)線平面圖案的寬度。
9.如權(quán)利要求7所述的線路基板，還包括導(dǎo)線圖案，設(shè)置于該芯片側(cè)表面上，其中該第一導(dǎo)通孔插塞和該第二導(dǎo)通孔插塞不接觸該導(dǎo)線圖案。
【文檔編號】H01L23/498GK104409439SQ201410752742
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】徐業(yè)奇, 宮振越 申請人:上海兆芯集成電路有限公司