封装基板及其制法
技术领域
本发明涉及一种封装基板及其制法,尤指一种于打线垫上形成打线金属层的封装基板结构及其制法。
背景技术
随着电子产业的蓬勃发展,电子产品亦逐渐迈入多功能、高性能的研发方向。为满足半导体封装件高积集度(Integration)以及微型化(Miniaturization)的封装需求,承载半导体芯片的封装基板,逐渐由单层板演变成多层板(Multi-layer Board),从而于有限的空间下,通过层间连接技术(Interlayer Connection)以扩大封装基板上可利用的线路面积,以因应高电子密度的集成电路(IntegratedCircuit)的使用需求。
目前用以承载半导体芯片的封装基板包括有打线式封装基板、芯片尺寸封装(CSP)基板及覆晶基板(FCBGA)等;且为因应微处理器、芯片组、与绘图芯片的运算需要,布有线路的电路板亦需提升其传递芯片信号、改善频宽、控制阻抗等功能,以因应高I/O数封装件的发展。然而,为符合半导体封装件轻薄短小、多功能、高速度及高频化的开发方向,电路板已朝向细线路及小孔径发展。现有电路板制法从传统100微米(μm)的线路尺寸:包括线路宽度(Line width)、线路间距(Space)等,已缩减至25微米(μm)以下,并持续朝向更小的线路精度发展。
请参阅图1A及图1B,为现有封装基板的打线垫上形成打线金属层的制法剖视图;首先提供一基板本体10,于该基板本体10的至少一表面具有多个打线垫101,且该打线垫101具有电镀导线102,并于该基板本体10及打线垫101上形成有一绝缘保护层11,于该绝缘保护层11中形成有多个绝缘保护层开孔110,以对应显露各该打线垫101及基板本体10的部分表面(如图1A所示);通过该电镀导线102作为电流传导路径,以于该打线垫101上形成如镍/金的打线金属层12(如图1B所示)。
但是,该打线垫101上形成打线金属层12是通过电镀导线102电镀形成,于该基板本体10上即必须布设电镀导线102,如此则占用该基板本体10的面积,而无法达到高密度布线及打线垫之间的细间距的目的。
请参阅他2A及图2B,为现有封装基板的打线垫上形成打线金属层的另一制法剖视图;首先提供一基板本体20,于该基板本体20的至少一表面具有多个打线垫201,并于该基板本体20及打线垫201上形成有一绝缘保护层21,于该绝缘保护层21中形成有多个绝缘保护层开孔210,以对应显露各该打线垫201及基板本体20的部分表面(如图2A所示);于该打线垫201上以化学沉积形成打线金属层22(如图2B所示)。
上述以化学沉积法虽可于该打线垫201上形成打线金属层22,但因若欲得足够厚度的打线金属层22,则制造成本昂贵,并且因化学沉积形成的打线金属层22质地较软,与后续打线接合的金线之间的结合性不佳,而不利于高脚数的使用所需。
请参阅图3A至图3H所示,是以无电镀导线(Non Plating Line,NPL制法于该打线垫上电镀形成打线金属层的制法;首先,提供一表面具有多个打线垫301的基板本体30,于该基板本体30的部分表面及打线垫301上形成一导电层32(如图3B所示);于该导电层32上形成有第一阻层33a,且该第一阻层33a中形成有第一开口330a,以显露该打线垫301区域的导电层32(如图3C所示);移除该第一开口330a中的导电层32(如图3D所示);于该第一阻层33a及其第一开口330a中形成有一第二阻层33b,且该第二阻层33b中形成有第二开口330b,以显露该打线垫301,并覆盖位于该第一开口330a中未被该第一阻层33a所覆盖的导电层32(如图3E所示);由于该导电层32电性连接该打线垫301,从而通过该导电层32以于该第二开口330b中的打线垫301电镀形成打线金属层34(如图3F所示);移除该第二阻层33b、第一阻层33a及其所覆盖的导电层32,以显露该打线垫301及其上的打线金属层34(如图3G所示);于该打线金属层34上形成一绝缘保护层35,且该绝缘保护层35中形成有绝缘保护层开孔350以显露该打线垫301上的打线金属层34(如图3H所示)。
上述(NPL)制法以电镀若欲得足够厚度的打线金属层34,成本可低于化学沉积,并且因电镀形成的打线金属层34质地较硬,故与后续打线接合的金线之间的结合性佳,但是该制法的步骤繁烦,因而增加制造成本;且该绝缘保护层35在打线金属层34后形成,易导致打线金属层34污染,影响后续打线质量较不稳定。
因此,如何提供一种于打线垫上形成打线金属层的封装基板结构与方法,得以提供高密度布线及打线垫之间的细间距及提高结合性以利高脚数的使用所需,实已成为目前业界亟待克服的难题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的一目的是提供一种封装基板及其制法,能提供高密度布线及打线垫之间的细间距。
本发明的又一目的是提供一种封装基板及其制法,能提高与打线接合的金线之间的结合性以利细间距的高脚数的使用所需。
为达到上述及其它目的,本发明提供一种封装基板,包括:一基板本体,具有两相对的置晶侧及植球侧,于该置晶侧及植球侧分别具有多个打线垫及多个焊球垫,且该置晶侧及植球侧上分别具有一第一绝缘保护层及一第二绝缘保护层,并分别在该第一及第二绝缘保护层开设有多个第一开孔及多个第二开孔以显露该打线垫及焊球垫;一化镀金属层,设于该打线垫及焊球垫表面上;以及一打线金属层,设于打线垫上的化镀金属层表面上。
依上述的结构,该化镀金属层为镍/金(Ni/Au)及镍/钯/金(Ni/Pd/Au)的其中一者,且金(Au)是形成在较外层;该打线金属层为电镀金属;该打线金属层为金(Au)。
本发明复提供一种封装基板的制法,包括:提供一具有两相对的置晶侧及植球侧的基板本体,其中该置晶侧及植球侧分别具有多个打线垫及多个焊球垫,且于该置晶侧及植球侧上分别形成一第一绝缘保护层及一第二绝缘保护层,并分别在该第一及第二绝缘保护层形成多个第一开孔及多个第二开孔以显露该打线垫及焊球垫;于该打线垫及焊球垫表面上形成一化镀金属层;于该第一绝缘保护层及打线垫的化镀金属层上形成一第一导电层;于该第一导电层上形成一第一阻层,且于该基板本体的置晶侧上的第一阻层形成多个第一开口以显露该些打线垫区域的第一导电层,且该第一开口大于第一开孔,又该第一阻层具有设于第一开口中并位于打线垫上的延伸部以覆盖部分的第一导电层;移除该第一开口中的第一导电层以显露打线垫上的化镀金属层;于该打线垫上的化镀金属层表面上以电镀形成一打线金属层;以及移除该第一阻层及其所覆盖的第一导电层以显露第一绝缘保护层及第一开孔中的打线垫上的打线金属层。
依上述的制法,该化镀金属层为镍/金(Ni/Au)及镍/钯/金(Ni/Pd/Au)的其中一者,且金(Au)形成在较外层;该第一导电层的形成方法为化学沉积及物理沉积的其中一者,且该第一导电层为铜(Cu);该打线金属层为金(Au)。
又依上述的制法,还包括于该第二绝缘保护层及焊球垫的化镀金属层上形成一第二导电层。
本发明再提供一种封装基板的制法,包括:提供一具有两相对的置晶侧及植球侧的基板本体,其中该置晶侧及植球侧上分别具有多个打线垫及多个焊球垫,且于该置晶侧及植球侧分别形成一第一绝缘保护层及一第二绝缘保护层,并分别在该第一及第二绝缘保护层形成多个第一开孔及多个第二开孔以显露该些打线垫及焊球垫;于该打线垫及焊球垫表面上形成一化镀金属层;于该第一绝缘保护层及打线垫的化镀金属层上形成一第一导电层;于该导电层上形成一第一阻层,且于该基板本体的置晶侧上的第一阻层形成多个第一开口以显露该打线垫区域的第一导电层,且该第一开口小于第一开孔以覆盖打线垫上的部分第一导电层;移除该第一开口中的第一导电层以显露打线垫上的化镀金属层;于该基板本体的置晶侧上的第一阻层上形成一第三阻层,且该第三阻层形成小于第一开口的第三开口以显露打线垫上的化镀金属层;于该打线垫上的化镀金属层表面上以电镀形成一打线金属层;以及移除该第三阻层、第一阻层及其所覆盖的第一导电层以显露该第一绝缘保护层及第一开孔中的打线垫上的打线金属层。
依上述的制法,该化镀金属层为镍/金(Ni/Au)及镍/钯/金(Ni/Pd/Au)的其中一者,且金(Au)形成在较外层;该导电层的形成方法为化学沉积及物理沉积的其中一者,且该第一导电层为铜(Cu);该打线金属层为金(Au)。
又依上述的制法,还包括于该第二绝缘保护层及焊球垫的化镀金属层上形成一第二导电层。
本发明又提供一种封装基板的制法,包括:提供一具有两相对的置晶侧及植球侧的基板本体,于该置晶侧及植球侧分别具有多个打线垫及多个焊球垫,且该置晶侧及植球侧上分别形成一第一绝缘保护层及一第二绝缘保护层,并分别在该第一及第二绝缘保护层形成多个第一开孔及多个第二开孔以显露该打线垫及焊球垫,其中,该基板本体复具有多条电镀导线以电性连接至该些打线垫;于该打线垫及焊球垫表面上形成一化镀金属层;于该第二绝缘保护层及第二开孔中的该焊球垫上的化镀金属层上形成一第二阻层;通过该电镀导线以于该打线垫上的化镀金属层表面上电镀形成一打线金属层;以及移除该第二阻层以显露该第二绝缘保护层及第二开孔中的焊球垫上的化镀金属层。
依上述的制法,该化镀金属层为镍/金(Ni/Au)及镍/钯/金(Ni/Pd/Au)的其中一者,且金(Au)形成在较外层;该打线金属层为金(Au)。
本发明的封装基板及其制法,是于该基板本体的置晶侧及植球侧先分别形成第一及第二绝缘保护层后,再于该打线垫上依序形成化镀金属层及电镀金的打线金属层,因此金层厚度是厚于焊球垫仅以化镀形成金属层的金层厚度,且电镀金的质地较化镀金硬,从而提高与后续打线接合的金线之间的结合性,且本发明的前两种制法免除布设电镀导线以提供高密度布线及打线垫之间细间距的使用所需。
附图说明
图1A及图1B为现有于封装基板的打线垫上以电镀导线电镀形成打线金属层的制法剖视示意图;
图2A及图2B为现有封装基板的打线垫上以化学沉积形成打线金属层的制法剖视示意图;
图3A至图3H为现有于封装基板的打线垫上无电镀导线(NPL)电镀形成打线金属层的制法剖视示意图;
图4A至图4G为本发明封装基板及其制法的第一实施例剖视示意图;
图4C’为图4C的另一实施例剖视示意图;
图4D’为图4D的立体剖视示意图;
图4G’及图4G”为图4G的立体剖视示意图;
图5A至图5E为本发明封装基板及其制法的第二实施例剖视示意图;
图5A’为图5A的另一实施例剖视示意图;
图5C’为图5C的立体剖视示意图;
图5E’及图5E”为图5E的立体剖视示意图;以及
图6A至图6E为本发明封装基板及其制法的第三实施例剖视示意图。
主要元件符号说明
10、20、30、40基板本体
101、201、301、401打线垫
102、403 电镀导线
11、21、35绝缘保护层
110、210、350绝缘保护层开孔
12、22、34、45打线金属层
32导电层
33a、44a第一阻层
330a、440a第一开口
33b、44b第二阻层
330b第二开口
402焊球垫
40a置晶侧
40b植球侧
41a第一绝缘保护层
410a第一开孔
41b第二绝缘保护层
410b第二开孔
42化镀金属层
43a第一导电层
43b第二导电层
44c第三阻层
440c第三开口
441a延伸部
450矩形缺口
450’缺口
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点及功效。
第一实施例
请参阅图4A至图4G,是显示本发明的封装基板制法第一实施例的示意图。
如图4A所示,首先提供一基板本体40,具有两相对的置晶侧40a及植球侧40b,于该置晶侧40a及植球侧40b分别具有多个打线垫401及多个焊球垫402,且于该置晶侧40a及植球侧40b分别形成一第一绝缘保护层41a及一第二绝缘保护层41b,该第一绝缘保护层41a及一第二绝缘保护层41b分别形成多个第一开孔410a及多个第二开孔410b以对应显露该打线垫401及焊球垫402。有关于基板本体的制法技术繁多,且是业界所周知的制法技术,其非本发明的技术重点,故未再予赘述。
如图4B所示,于该些打线垫401及焊球垫402表面上以化学沉积形成一化镀金属层42,该化镀金属层42为镍/金(Ni/Au)及镍/钯/金(Ni/Pd/Au)的其中一者,且金(Au)形成在最外层。
如图4C及4C’所示,于该第一绝缘保护层41a及打线垫401的化镀金属层42上形成一为铜(Cu)的第一导电层43a,且于该第二绝缘保护层41b及焊球垫402的化镀金属层42上形成一第二导电层43b(如图4C所示);或仅于该第一绝缘保护层41a及打线垫401的化镀金属层42上形成一第一导电层43a,而该第二绝缘保护层41b及焊球垫402的化镀金属层42上并无形成导电层(如图4C’所示)。该第一及第二导电层43a、43b形成方法为化学沉积或物理沉积。
如图4D及图4D’所示,其中该图4D’为对应该图4D的立体剖视图,接着于该第一导电层43a上形成一第一阻层44a,且于该基板本体40的置晶侧40a上的第一阻层44a形成多个第一开口440a以显露所述打线垫401区域的第一导电层43a,且该第一开口440a大于该第一开孔410a,又该第一阻层44a具有设于该第一开口440a中并位于该打线垫401上的延伸部441a,以覆盖部分的第一导电层43a;于该第二导电层43b上形成一第二阻层44b,若依前述的图4C’所示的结构,则于该第二绝缘保护层41b及焊球垫402的化镀金属层42上形成第二阻层44b。该第一及第二阻层44a、44b可为一例如干膜或液态光阻等光阻层(Photoresist),其是利用印刷、旋涂或贴合等方式形成于该第一导电层43a及第二导电层43b上,再通过曝光、显影等方式加以图案化,使该第一阻层44a形成该第一开口440a以显露该第一导电层43a的部分表面。
如图4E所示,移除该第一开口440a中的第一导电层43a以显露该打线垫401上的化镀金属层42。
如图4F所示,之后于该打线垫401上的化镀金属层42表面上以电镀形成一为金(Au)的打线金属层45,而得免除布设电镀导线以提供高密度布线及打线垫之间的细间距,且于该打线垫401上先形成该化镀金属层42再形成该打线金属层45,从而提高结合性以利于细间距的高脚数的使用所需。
如图4G、图4G’及图4G”所示,其中图4G’及图4G”为对应图4G不同方向的立体剖视图;最后,移除该第一阻层44a及其所覆盖的第一导电层43a,以显露该第一绝缘保护层41a及第一开孔410a中的打线垫401上的打线金属层45,且该打线金属层45于近第一绝缘保护层端41a形成一位于该打线垫401上方的矩形缺口450,以显露该打线垫401上的化镀金属层42;同时并移除该第二阻层44b及该第二导电层43b;或者,若依前述的图4C’的结构,则仅移除该第二阻层44b,以显露该第二绝缘保护层41b及焊球垫402的化镀金属层42。
第二实施例
请参阅图5A至图5E,是显示本发明的封装基板制法第二实施例的示意图。
如图5A及图5A’所示,首先提供一如前述实施例图4C所示的结构,并于该第一导电层43a上形成一第一阻层44a,于该第一阻层44a形成多个第一开口440a以对应显露该打线垫401区域的第一导电层43a,且该第一开口440a小于第一绝缘保护41a的第一开孔410a,以覆盖该打线垫401上的部分第一导电层43a,而于该第二导电层43b上形成一第二阻层44b(如图5A所示);若依前述的图4C’所示的结构,则于该第二绝缘保护层41b及焊球垫402的化镀金属层42上形成第二阻层44b(如图5A’所示)。
如图5B所示,移除该第一开口440a中的第一导电层43a以显露该打线垫401上的化镀金属层42。
如图5C及图5C’所示,其中该图5C’为图5C的立体剖视图,于该第一阻层44a上形成一第三阻层44c,且该第三阻层44c形成小于该第一开口440a的第三开口440c以显露该打线垫401上的化镀金属层42,且覆盖外露出该第一阻层44a的第一导电层43a。
如图5D所示,于该打线垫401上的化镀金属层42表面上以电镀形成一打线金属层45。
如图5E、图5E’及图5E”所示,其中该图5E’及图5E”为对应图5E不同方向的立体剖视图;最后,移除该第三阻层44c、第一阻层44a及其所覆盖的第一导电层43a以显露该第一绝缘保护层41a及第一开孔410a中的打线垫401上的打线金属层45,且该打线金属层45于近第一绝缘保护层端41a形成一横跨该打线垫401的缺口450’以显露该化镀金属层42;同时并移除该第二导电层43b及第二阻层44b;或者,若为图5A’所示的结构,于最后则仅移除该第二阻层44b,以显露该第二绝缘保护层41b及焊球垫402的化镀金属层42。
第三实施例
请参阅图6A至6E,是显示本发明的封装基板制法第三实施例的示意图,与前述实施例的不同处在于该打线垫是通过电镀导线作为电镀的电流传导路径,以于该打线垫上电镀形成打线金属层。
如图6A所示,首先提供一如前述实施例图4A所示的结构,且该打线垫401电性连接电镀导线403。
如图6B所示,接着于该基板本体40的置晶侧40a及植球侧40b上的打线垫401及焊球垫402上形成化镀金属层42。
如图6C所示,于该第二绝缘保护层41b及焊球垫402的化镀金属层42上形成一第二阻层44b,而该第一绝缘保护层41a并未形成阻层。
如图6D所示,之后于该打线垫401上的化镀金属层42表面上通过该电镀导线403以电镀形成一为金(Au)的打线金属层45,由于该打线垫401上先形成该化镀金属层42再形成该打线金属层45,从而能提高结合性以利于细间距的高脚数的使用所需。
如图6E所示,移除该第二阻层44b,以显露该第二绝缘保护层41b及焊球垫402的化镀金属层42。
本发明还提供一种封装基板,包括:基板本体40,具有两相对的置晶侧40a及植球侧40b,于该置晶侧40a及植球侧40b分别具有多个打线垫401及多个焊球垫402,且该置晶侧40a及植球侧40b上分别具有一第一绝缘保护层41a及一第二绝缘保护层41b,该第一绝缘保护层41a及一第二绝缘保护层41b分别具有多个第一开孔410a及多个第二开孔410b以对应显露该打线垫401及焊球垫402;化镀金属层42,设于该些打线垫401及焊球垫402上;以及打线金属层45,设于该打线垫401上的化镀金属层42上。
该打线垫401复可电性连接有电镀导线403;该化镀金属层42为镍/金(Ni/Au)或镍/钯/金(Ni/Pd/Au),且金(Au)设在较外层;该打线金属层45为电镀金属,且该打线金属层45为金(Au)。
本发明的封装基板及其制法,是于该基板本体的置晶侧及植球侧先分别形成第一及第二绝缘保护层后,再于该打线垫上依序形成化镀金属层及电镀金的打线金属层,因此金层厚度是厚于焊球垫仅以化镀形成金属层的金层厚度,且电镀金的质地较化镀金硬,从而提高与后续打线接合的金线之间的结合性,且本发明的前两种制法免除布设电镀导线以提供高密度布线及打线垫之间细间距的使用所需。
上述实施例是用以例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围,应以权利要求书的范围为依据。