本發(fā)明有關(guān)一種基板結(jié)構(gòu)，尤指一種能提高信賴性及產(chǎn)品良率的基板結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前應(yīng)用于芯片封裝領(lǐng)域的技術(shù)繁多，例如芯片尺寸構(gòu)裝(chipscalepackage，簡稱csp)、芯片直接貼附封裝(directchipattached，簡稱dca)或多芯片模組封裝(multi-chipmodule，簡稱mcm)等覆晶型態(tài)的封裝模組、或?qū)⑿酒Ⅲw堆迭化整合為三維積體電路(3dic)芯片堆迭技術(shù)等。

圖1為悉知3dic芯片堆迭的半導(dǎo)體封裝件1的剖面示意圖。如圖所示，該半導(dǎo)體封裝件1具有一硅中介板(throughsiliconinterposer，簡稱tsi)10，該硅中介板10具有具有相對的置晶側(cè)10b與轉(zhuǎn)接側(cè)10a、及連通該置晶側(cè)10b與轉(zhuǎn)接側(cè)10a的多個導(dǎo)電硅穿孔(through-siliconvia，簡稱tsv)100，且該置晶側(cè)10b上具有一電性連接該些導(dǎo)電硅穿孔100的線路重布結(jié)構(gòu)(redistributionlayer，簡稱rdl)11，以供間距較小的半導(dǎo)體芯片6的電極墊60通過多個焊錫凸塊61電性結(jié)合至該線路重布結(jié)構(gòu)11上，再以底膠62包覆該些焊錫凸塊61，且于各該導(dǎo)電硅穿孔100上通過多個如焊料凸塊的導(dǎo)電元件17電性結(jié)合間距較大的封裝基板7的焊墊70，之后形成封裝膠體8于該封裝基板7上，以包覆該半導(dǎo)體芯片6。

具體地，如圖1’及圖1”所示，該硅中介板10的轉(zhuǎn)接側(cè)10a形成有一絕緣層12，且該絕緣層12具有開孔120以外露該導(dǎo)電硅穿孔100端面，且于該絕緣層12的局部表面上(約該絕緣層12的開孔120周圍)形成有一絕緣保護層15，以通過該絕緣保護層15的開口150外露該導(dǎo)電硅穿孔100端面，再形成一凸塊底下金屬層(underbumpmetallurgy，簡稱ubm)16于該開孔120與開口150中的導(dǎo)電硅穿孔100端面，以結(jié)合該導(dǎo)電元件17于該凸塊底下金屬層16上。

然而，前述悉知半導(dǎo)體封裝件1中，當(dāng)經(jīng)過高溫作業(yè)時(例如，該導(dǎo)電元件17經(jīng)回焊后焊接至該焊墊70上)，此時因熱所產(chǎn)生的殘留應(yīng)力會集中在該些導(dǎo)電元件17與該些導(dǎo)電硅穿孔100間的交界面，如圖1’所示的應(yīng)力集中處k，使得該絕緣保護層15與該凸塊底下金屬層16(或該絕緣層12與該些導(dǎo)電硅穿孔100)之間會出現(xiàn)分離(peeling)或破裂(crack)的情形，因而降低該半導(dǎo)體封裝件1的信賴性及產(chǎn)品的良率。

此外，相同問題也可能發(fā)生于該半導(dǎo)體芯片6與該線路重布結(jié)構(gòu)11之間的焊錫凸塊61上，致使該焊錫凸塊61與該線路重布結(jié)構(gòu)11之間會出現(xiàn)分離或破裂的情形，如圖1所示的應(yīng)力集中處k’。

因此，如何克服上述悉知技術(shù)的種種問題，實已成目前亟欲解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述悉知技術(shù)的種種缺失，本發(fā)明提供一種基板結(jié)構(gòu)，以于經(jīng)過高溫作業(yè)時，避免出現(xiàn)分離或破裂的情形。

本發(fā)明的基板結(jié)構(gòu)包括：基板本體，其具有至少一電性接點；絕緣層，其形成于該基板本體上并外露該電性接點；以及絕緣保護層，其形成于該絕緣層的部分表面上，且該絕緣保護層具有對應(yīng)于單一該電性接點的多個開口，其中，至少一該開口位于該電性接點的外圍。

前述的基板結(jié)構(gòu)中，該電性接點為導(dǎo)電柱或電性接觸墊。

前述的基板結(jié)構(gòu)中，該基板本體上形成有線路層，使該絕緣層形成于該線路層上，且該電性接點為該線路層的一部分。

前述的基板結(jié)構(gòu)中，該開口的上視平面形狀為封閉曲線或多邊形。

前述的基板結(jié)構(gòu)中，還包括形成于至少一該開口中的金屬層。例如，該金屬層接觸該電性接點。

前述的基板結(jié)構(gòu)中，還包括形成于該絕緣保護層上的導(dǎo)電元件。

前述的基板結(jié)構(gòu)中，至少一該開口外露出該絕緣層。

由上可知，本發(fā)明的基板結(jié)構(gòu)，主要通過該絕緣保護層具有位于該電性接點外圍的開口，以于經(jīng)過如回焊制造方法等高溫作業(yè)時，該絕緣保護層可分散因熱所產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，故相比于悉知技術(shù)，本發(fā)明的基板結(jié)構(gòu)能避免該絕緣保護層與該金屬層、或該絕緣層與該電性接點之間出現(xiàn)分離或破裂的情形，進而提高該基板結(jié)構(gòu)的信賴性及產(chǎn)品的良率。

附圖說明

圖1為悉知半導(dǎo)體封裝件的剖面示意圖；

圖1’為圖1的局部放大圖；

圖1”為圖1”的局部上視平面圖；

圖2a為本發(fā)明的基板結(jié)構(gòu)的剖視示意圖；

圖2b為圖2a的其它實施例的剖視示意圖；

圖3為本發(fā)明的基板結(jié)構(gòu)的另一實施例的剖視示意圖；以及

圖4、圖4’及圖4”為圖2a的不同實施例的局部上視平面圖。

符號說明

1半導(dǎo)體封裝件

10硅中介板

10a轉(zhuǎn)接側(cè)

10b置晶側(cè)

100導(dǎo)電硅穿孔

11線路重布結(jié)構(gòu)

12,22絕緣層

120,220開孔

15,25絕緣保護層

150,250,250’開口

16凸塊底下金屬層

17,27導(dǎo)電元件

2,2’,3基板結(jié)構(gòu)

20基板本體

20a表面

200,200’,300電性接點

200”電性接觸墊

26金屬層

30介電層

31線路層

310導(dǎo)電盲孔

6半導(dǎo)體芯片

60電極墊

61焊錫凸塊

62底膠

7封裝基板

70焊墊

8封裝膠體

k,k’應(yīng)力集中處。

具體實施方式

以下通過特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，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)明的其他優(yōu)點及功效。

須知，本說明書所附附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員的了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”及“一”等的用語，也僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)也視為本發(fā)明可實施的范疇。

圖2a為本發(fā)明的基板結(jié)構(gòu)2的剖視示意圖。如圖2a所示，該基板結(jié)構(gòu)2包含有一基板本體20、一絕緣層22以及一絕緣保護層25。

所述的基板本體20具有一表面20a，且于該表面20a結(jié)合有至少一電性接點200。于本實施例中，該基板本體20為絕緣板、金屬板、或如晶圓、芯片、硅材、玻璃等的半導(dǎo)體板材。例如，該基板本體20為硅中介板(tsi)或玻璃基板，其具有硅穿孔(tsv)，使該電性接點200為導(dǎo)電柱。

于另一實施例中，如圖2b所示的基板結(jié)構(gòu)2’，該基板本體20包含有一線路結(jié)構(gòu)，其具有至少一介電層及至少一線路層，且該電性接點200’為電性接觸墊，其設(shè)于最外層的介電層上并電性連接該線路層。

所述的絕緣層22形成于該基板本體20的表面20a上并形成有一外露該電性接點200,200’的開孔220。

于本實施例中，該絕緣層22的材質(zhì)可為氧化層或氮化層，如氧化硅(sio2)或氮化硅(sixny)。

此外，所述的絕緣層22以單一該開孔220外露單一該電性接點200,200’。

所述的絕緣保護層25形成于該絕緣層22的部分表面上(即開孔220周圍)，且該絕緣保護層25具有對應(yīng)于單一該電性接點200,200’的多個開口250,250’，其中，至少一該開口250’位于該電性接點200,200’的外圍。

于本實施例中，該絕緣保護層25的材質(zhì)為防焊材或介電材，例如聚亞酰胺(polyimide，簡稱pi)、苯并環(huán)丁烯(benezocy-clobutene，簡稱bcb)或聚對二唑苯(polybenzoxazole，簡稱pbo)。

此外，如圖2a所示，該絕緣保護層25以單一該開口250對應(yīng)該開孔220位置而外露單一該電性接點200，而其它開口250’外露該絕緣層22。

又，如圖4、圖4’及圖4”所示，該些開口250,250’的上視平面形狀為封閉曲線(如圓形、橢圓形)或多邊形(如矩形、三角形、規(guī)則多邊形或不規(guī)則多邊形等)。應(yīng)可理解地，用以外露該電性接點200,200’的開口250,250’的上視平面形狀較佳為圓形，但也可如圖4”所示的矩形，使該絕緣保護層25的上視平面形狀呈柵欄狀。

另外，所述的基板結(jié)構(gòu)2,2’還包括一形成于該開孔210及開口250,250’中的金屬層26，其接觸并電性連接該電性接點200,200’且延伸至該絕緣保護層25的部分表面上。具體地，該金屬層26形成于多個該開口250,250’中，且僅單一開口250中的金屬層26接觸及電性連接該電性接點200,200’。

于本實施例中，該金屬層26為凸塊底下金屬層(underbumpmetal，簡稱ubm)，且形成該金屬層26的材質(zhì)為例如鈦/銅/鎳或鈦/鎳釩/銅，并可通過濺鍍(sputter)或鍍覆(plating)配合曝光顯影的方式，進行圖案化制造方法，以形成該金屬層26。然而，該金屬層26的構(gòu)造與材質(zhì)種類繁多，并不限于上述者。

此外，所述的基板結(jié)構(gòu)2,2’還包括至少一形成于該絕緣保護層25上的導(dǎo)電元件27，其接觸結(jié)合于該金屬層26上，以供結(jié)合半導(dǎo)體元件、封裝基板或電路板等電子裝置。具體地，該導(dǎo)電元件27為焊球、金屬塊等，使該基板結(jié)構(gòu)2,2’通過該些導(dǎo)電元件27結(jié)合其它電子裝置(圖略)，例如，半導(dǎo)體晶圓、芯片、具有硅穿孔的中介板、封裝基板或線路板。

圖3為本發(fā)明的基板結(jié)構(gòu)3的另一實施例的剖視示意圖。本實施例與上述實施例的差異在于新增線路層，其它構(gòu)件大致相同，故以下僅說明相異處，而不再贅述相同處。

如圖3所示，該基板本體20上形成有一線路層31，且該絕緣層22形成于該線路層31上，其中該線路層31具有至少一電性接點300。具體地，該基板本體20具有電性接觸墊200”，且于該基板本體20上形成有一外露該電性接觸墊200”的介電層30，再進行線路重布層(redistributionlayer，簡稱rdl)制造方法，以于該介電層30上形成具有該電性接點300的線路層31，且該線路層31具有至少一形成于該介電層30中的導(dǎo)電盲孔310，以電性連接該電性接觸墊200”。

于本實施例中，該絕緣層22以單一該開孔220外露單一該電性接點300，且該絕緣保護層25的其中一開口250對應(yīng)該開孔220位置而外露單一該電性接點300。

此外，相對于該電性接點300，該絕緣保護層的開口的形成位置與該金屬層的形成位置可參照圖2b所示的實施例進行配置。

綜上所述，本發(fā)明的基板結(jié)構(gòu)2,2’,3通過該絕緣保護層25具有位于單一該電性接點200,200’,300外圍的多個開口250,250’，以當(dāng)經(jīng)過高溫作業(yè)時(例如，該導(dǎo)電元件27經(jīng)回焊后焊接至半導(dǎo)體芯片或封裝基板時)，該絕緣保護層25可分散因熱所產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，故相比于悉知技術(shù)，本發(fā)明的基板結(jié)構(gòu)2,2’,3具有較小應(yīng)力集中在該導(dǎo)電元件27與該電性接點200,200’,300間的交界面，因而能避免該絕緣保護層25與該金屬層26、或該絕緣層22與該電性接點200,200’,300之間出現(xiàn)分離或破裂的情形，進而提高該基板結(jié)構(gòu)2,2’,3的信賴性及產(chǎn)品的良率。

上述實施例用以例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修改。因此本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。