TW202133367A - 一種電子產品用的端點及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本創作揭示一種電子產品用的端點,該端點由導體及制止膜組成,導體具上表面、下表面及側邊,且下表面由第一下表面及第二下表面組成,而側邊由第一側邊及第二側邊組成,第二側邊凹設第一側邊一寬度,該凹設的寬度區域實施為第二下表面,制止膜具上表面、下表面、第一側邊及第二側邊,且導體第二下表面與制止膜上表面的一部分接合,使導體第一下表面裸露於制止膜下表面供對外電連通用;在提供一絕緣體包覆導體上表面、第一側邊及制止膜後,藉制止膜上表面與導體第二下表面接合的特徵,使制止膜具有卡住導體的功效,並使導體更穩固的與絕緣體接合在一起,當錫與導體接合且受外力拉扯時,可防止導體上表面與絕緣體產生間隙,進而可提升封裝體品質、降低封裝體高度及成本。

Description

一種電子產品用的端點及其製造方法
一種用於電子產品的端點,尤指用於半導體封裝用的端點,該端點具有導體及制止膜,並可有效避免端點受外力拉扯造成的損壞。
電子產品的發展趨勢除了要更薄更小外,更需具符合品質要求且低成本的要求,據此,從業人員不斷的突破現有材料、生產技術及產品結構的限制,創作出新的材料、生產技術及產品結構,用以滿足上述的要求。
如圖13及圖13A所示,圖13A是習用封裝體俯視圖,圖13是圖13A切割線CC的剖視圖,封裝體10包含有:框架(lead frame)59、晶片20、導電件18及塑料45,該框架59實施為無引腳扁平封裝體的(QFN)框架,其導腳(lead)及晶片座(die pad)37是由銅製成,現有大量生產最薄的框架59厚度T59是152微米(μm),該導腳實施為端點(terminal)30,是供封裝體10對外電連通的界面(interface)用,並具有上表面31、下表面32及側邊33,端點30呈矩形狀並具有200微米的寬度D,該晶片座37是供乘載晶片20及散熱用,且下表面32裸露於大氣中;晶片20,晶片20與框架59晶片座37接合,並具有連接墊24;導電件18,其實施為導線(wire),並與晶片20連接墊24及框架59端點30接合,使晶片20與端點30電連通;塑料45,塑料45是絕緣體並包覆框架59、晶片20及導電件18,同時,端點30下表面32及一側邊33裸露於塑料45外供對外電連通用;上述說明中,要減小框架59厚度T59達到降低封裝體10厚度T 是受到限制的,因為,當框架59厚度T59小於25微米時,除了框架59無法大量生產外,在封裝體10的製作過程中,框架59因剛性(rigidity)不足而無法被使用,同時,塑料45與端點30側邊33接合的面積及強度都會降低,當端點30與錫S接合且受外力F向下拉扯時,易使端點30上表面31與塑料45間產生間隙G的風險,使封裝體10因端點30及導電件18無法電連通而損壞,據此,封裝體10無法藉減小框架59厚度T59達到減薄的需求。
如圖14所示,是習用封裝體剖視圖,封裝體10具有電路板60、晶片20、導電件18及塑料45,該電路板60具有:端點30、絕緣層40、線路70、連接件78及防焊層90,該端點30是銅導體並實施為對外電連通的球墊(ball pad),其具上表面31、下表面32及側邊33,該絕緣層40由BT(Bismaleimide Triazinesin)樹脂製成,其具上表面41及下表面42,絕緣層40包覆端點30上表面31及側邊33,並令端點30下表面32供錫S接合用,該線路70由銅製成,銅易被氧化而造成阻抗的增加,甚至造成線路70電性斷路的損壞,線路70下表面72與絕緣層40上表面41接合,並藉容設於絕緣層40內的連接件78與端點30電連通,且連接件78的寬度小於端點30上表面31,該防焊層90由防焊油墨(solder mask)組成,防焊層90與絕緣層40上表面41接合並包覆線路70上表面71的一部分71F,用以防止線路70被氧化,以及提升電路板60與塑料45的接合品質,因為BT樹脂的材料特性,使塑料45與絕緣層40的接合面易產生剝離的損壞,而塑料45與防焊層90的接合品質優於絕緣層40與塑料45的接合品質,並可滿足封裝體10的品質要求,同時,未被防焊層90包覆的線路70上表面71需設置保護層77,用以防止線路70被氧化,以及提升與導電件18的接合品質,該保護層77由鎳及金組成或其他金屬組成;晶片20與電路板60表面接合並具連接墊24;導電件18與晶片20連接墊24及線路70接合,使晶片20與電路板60電連通;塑料45與電路板60接合,並包覆晶片20及導電件18;上述封 裝體10的電路板60端點30厚度T3,初始設計值是15微米,當錫S與端點30接合且受外力F拉扯時,在絕緣層40與端點30上表面31及側邊32接合處,容易產生間隙G而造成連接件78無法與端點30電連通的損壞,據此,增加端點30厚度T3到25微米,藉提升端點30與絕緣層40的接合面積以避免產生間隙G,但增加端點30厚度T3,除了使絕緣層40厚度T4及封裝體10厚度T增加外,也增加了材料及製作的成本,使封裝體10無法滿足厚度要更薄及成本要更低的要求,同時,因絕緣層40下表面42無防焊層,使絕緣層40下表面42無法設置線路,因此,當需增加線路時,只能增加電路板60面積或絕緣層的層數,因而造成體積及成本的增加,使封裝體10的使用受到限制。
如圖15所示,是習用封裝體剖視圖,封裝體10包含電路板60、晶片20、導電件28及塑料45,該電路板60包括:絕緣層40、線路70、防焊層90及端點30、35,該絕緣層40由BT樹脂組成,並具上表面41及下表面42,該線路70由銅製成並被絕緣層40包覆,並令下表面72裸露於絕緣層40下表面42,該端點30由銅製成並具有上表面31及下表面32及側邊33,端點30被絕緣層40包覆,並令下表面32裸露於絕緣層40下表面42,該端點35由銅組成並與絕緣層40下表面42接合,並藉容設於絕緣層40內的連接件78與端點30電連通,該防焊層90由防焊油墨組成,其設置在絕緣層40下表面42,並包覆線路70下表面72的一部分72F及絕緣層40下表面42的一部分42F,防焊層90具有防止線路70被氧化,以及避免電路板60與塑料45間產生剝離損壞的功效,因塑料45與銅製成的線路70,或BT樹脂組成的絕緣層40接合時,易產生剝離的損壞,據此,線路70下表面72及絕緣層40下表面42未被防焊層90包覆的部分是越小越好,尤指與晶片20上表面21相對應的區域,同時,當線路70下表面72及端點30下表面32裸露於大氣中,且超過24小時或相當時間時,則需設置保護層(77)以防止線路70及端點30造成被氧化的損壞,該保護層可實施為有 機防焊劑(OSP)或金屬保護層,因此,線路70及端點30裸露於大氣中的部分是越少越好,用以防止氧化及減少保護層的成本;該覆晶(flip)的晶片20具有上表面21、下表面22及連接墊24,且導電件28實施為銅凸塊(copper pillar bump),其由實施為銅柱(copper pillar)的元件2P,及實施為錫的元件2S接合組成,其中,元件2P的一端與晶片20連接墊24接合,晶片20設位在電路板60表面,並藉導電件28元件2S與電路板60端點30下表面32接合,使晶片20與電路板60電連通;該塑料45設置在電路板60表面,並包覆晶片20及導電件28;上述的封裝體10有下列的缺點待改良:1)當導電件28藉助焊劑(flux)與電路板60端點30接合後,需用清潔劑將助焊劑等汙染物M清除掉,但是,因防焊層90下表面92通常凸出絕緣層40下表面42有20微米,使汙染物M會積累在防焊層90側邊93而不易被清除,並使塑料45與電路板60間會因汙染物M而造成剝離的損壞;2)為確保塑料45可填滿晶片20上表面21與電路板60間的間隙G2,間隙G2高度是有設計要求的,本例的設計要求是需大於45微米,當為了提高塑料45與電路板60的接合品質,在間隙G2的區域內設置防焊層90時,間隙G2的高度會隨防焊層90的設置而減小,為維持間隙G2有45微米的要求,導電件28的高度及成本也隨著防焊層90的設置而增加,當在間隙G2區域不設置防焊層90時,除了增加要移除間隙G2區域內的防焊層90及設置保護層的成本外,還會增加線路下表面72及絕緣層40下表面42與塑料45的接合面積,使塑料45與電路板60間產生剝離的風險增大,據此,電路板60的特徵無法兼顧品質及成本的要求。
藉改變電子產品用框架或電路板的端點,使改變後的端點由導體及制止膜組成,並藉導體的第二側邊凹設於第一側邊一寬度的特徵,使導體第二下表面與制止膜上表面的一部分接合,當制止膜上表面與一絕 緣體接合後,使制止膜具有卡住導體的功效,用以避免導體與錫接合且受外力向下拉扯時,造成導體與絕緣體剝離的損壞,同時,本創作的端點結構,可有效的降低端點及封裝體的厚度。
10、1A、1B:封裝體
18、27、28:導電件
20、25:晶片
21、31、41:上表面
22、32、42、452、52、72:下表面
24:連接墊
2P、2S、8C、8D、8E:元件
30、35、3A、3B:端點
321、721:第一下表面
322、722:第二下表面
33、93:側邊
331、931:第一側邊
332、932:第二側邊
37:晶片座
38、88:凹部
3H、3K、3P:導電層
40:絕緣層
44:開孔
42F、71F、72F、81F、91F:一部分
45:塑料
4H:預留的開孔
51、71、81、91:上表面
59:框架
5A、5B、5C:端點
60:電路板
70、7A:線路
72、82、92:下表面
70A:孔墊
70B:延伸部
77:保護層
78:連接件
80、85:載板
90:防焊層
9A:制止膜
9D:光阻層
CC:切割線
D、D2:寬度
E:貼合件
F:外力
G、G2:間隙
IMC:金屬化合物
M:汙染物
T、T3、T331、T332、T3a、T4、T7、T9、T59、Ta、Tb:厚度
圖1~圖1A:封裝體的剖視圖及俯視圖
圖2~圖2B:封裝體的剖視圖及底視圖
圖3~圖5B:端點剖視圖
圖6:封裝體剖視圖
圖7A~圖7E:載板剖視圖
圖8A1~圖8B2:導電件及端點剖視圖
圖9A~圖9C及圖10A~圖10C:封裝體製作方法剖視圖
圖11、圖11A1~圖11B7及圖12A~圖12D:端點製作方法剖視圖
圖13~圖15:習用封裝體剖視圖
如圖1及圖1A所示,圖1A是封裝體俯視圖,圖1是圖1A切割線CC的封裝體剖視圖,封裝體1A具有端點、晶片、導電件及塑料,該端點5A是本創作的基本結構,其具有導體3A及制止膜9A,並令端點5A裸露於大氣中的一表面實施為下表面52,而與下表面52相對應且裸露於大氣中的另一表面實施為上表面51,該導體3A由銅或鎳等金屬製成,或由銅及錫、銅及鎳、銅及銀、銅及鎳及金等二種以上的金屬材料疊加組成,導體3A主要是供封裝體1A對外電連通的界面用,且導體3A裸露大氣中的表面可設置保護層(77_圖14),用以提升與導電件的接合品質,導體3A具有上表面31、下表面及側邊,該下表面由第一下表面321及第二下表面322組成,該側邊由第一側邊331及第二側邊332組成,且第二側邊332凹設於第一側邊331一寬度D2, 並令寬度D2的區域(area)實施為第二下表面322,據此,令第二下表面322同樣也具有一寬度D2,且第二下表面322的寬度D2是越小越好,依據現有大量生產的工藝能力,第二下表面322的最小寬度D2可實施為15±10微米,或可依要求使寬度D2大於25為米或不大於5微米,由於第二下表面322位於第一側邊331與第二側邊332之間,使第一側邊331凸出第二側邊332,且第二側邊332位於第一下表面321與第二下表面322之間,使第一下表面321凸出於第二下表面322,同時,導體3A上表面31或/及第一下表面321,可實施為圓形或矩形或柱狀等適用的形狀,該制止膜9A是絕緣材料,其可實施為防焊油墨(如:太陽油墨公司的AUS308),或BT樹脂(如:三菱瓦斯公司的GHPL830NS),或ABF(Ajinomoto build-up film)樹脂或其他的絕緣材料,但優先選用防焊油墨,因防焊油墨的材料成本比BT樹脂及ABF樹脂低,且防焊油墨與塑料45的接合品質比BT樹脂好,制止膜9A具有上表面91、下表面92、第一側邊931及第二側邊932,其中,制止膜9A上表面91的一部分91F與導體3A第二下表面322接合,使裸露於大氣中的制止膜9A上表面91可供其他絕緣材料接合用,而導體3A第二側邊332與制止膜9A第一側邊931接合,使導體3A第一下表面321裸露於制止膜9A下表面92供對外電連通用,另外,制止膜9A可與一或二以上的導體3A接合;晶片20,其具有上表面21、下表面22及連接墊24,其中,下表面22可與一貼合件E接合,該貼合件E可實施為錫或銀等金屬材料,用以供晶片20散熱或供錫及其他元件接合用,或實施為樹脂等絕緣材料,用以供標示文字或符號用,且常用的貼合件E厚度是不大於25微米;導電件18,本例實施為導線,導電件18的一端分別與晶片20連接墊24及端點5A導體3A接合,使晶片20與端點5A電連通;塑料45,塑料45是絕緣材料,其與端點5A上表面51接合,並包覆晶片20及導電件18,同時,塑料45下表面452可凸出或不凸出於端點5A下表面52,當下表面452凸出於端點5A下表面52 時,可以減少晶片20的厚度,或減少導電件18的使用量,用以降低封裝體1A的厚度Tb或成本;上述的封裝體1A相比於圖13封裝體10,至少具有下列五功效:1)品質更好,在塑料45與制止膜9A上表面91、導體3A第一側邊331及上表面31接合,且錫S與導體3A的第一下表面321接合後,當錫S及導體3A受外力F向下拉扯時,藉由導體3A第一側邊331凸出第二側邊332,且第二下表面322與制止膜9A上表面91的一部分91F接合,以及塑料45與制止膜9A上表面91接合的特徵,使制止膜9A如同閘口(gate)而具有阻止導體3A被外拉的功效,並使導體3A與塑料45更穩固的接合在一起,可避免導體3A受外力F拉扯而造成與塑料45間產生間隙(G)的損壞;2)封裝體更薄,因端點5A至少可由圖11A1~圖11A3的方法製成製成,依現有工藝的能力,制止膜9A厚度T9可容易地設置在10±5微米之間,並可依需要令厚度T9是大於15微米或不大於5微米,而導體3A第一側邊331厚度T331可容易地設置在15±10微米之間,並可依需要令厚度T331是大於25微米或不大於5微米,令端點5A厚度Ta或導體3A厚度T3a可設置在10~40微米之間或不大於10微米,使端點5A厚度Ta可僅為框架59厚度T59的7%(10微米),並使封裝體1A厚度Tb得以有效減薄,並可達到電子產品要更薄的需求;3)散熱更好,由於封裝體1A無晶片座(37),使晶片20產生的熱可由較短的散熱路徑發散到封裝體1A外部,使晶片20能維持應有的效能,該較短的散熱路徑是自晶片20下表面22直接經由貼合件E散發到封裝體1A外部;4)線路密度更高,因制止膜9A可避免線路被氧化及電性短路的損壞,使上表面91可再設置線路(7A_圖3)而增加線路的密度,且線路可與導體3A、3B電連通或不連通,據此,可減少封裝體的設計限制,以及提升封裝體的功效;5)由於封裝體1A無晶片座(37),使塑料45不需與晶片座接合,進而可減少塑料45與晶片座間剝離的風險。
如圖2、圖2A及圖2B所示,圖2A及圖2B是封裝體底視圖,圖 2是圖2A或圖2B切割線CC的封裝體剖視圖,封裝體1B具有:端點、晶片、導電件及塑料,該端點5B是以圖1端點5A為基礎發展而得,端點5B除了導體3B外,其餘的特徵及符號與圖1端點5A相同請參閱圖1說明,該導體3B的特徵及符號與導體3A相同,並令導體3B實施為晶片座(37),用以供承載晶片20及導電件18接合用,且可依需求令封裝體1B底部,除了導體3A第一下表面321及制止膜9A下表面92外,其餘部分均為導體3B第一下表面321(圖2B),據此,使設置在導體3B的晶片20,其產生的熱可藉更大的導體3B面積達到提升散熱的效率,用以避免晶片20因過熱使功效衰減或損壞,而本例的導體3A第一下表面321,及導體3B第一下表面321的寬度或面積,可分別實施與圖13框架59的端點30下表面32及晶片座37下表面32相同,使端點5B同樣可具有圖13框架59相同的功效;該晶片20、導電件18及塑料45的特徵及符號,是與圖1的晶片20、導電件18及塑料45相同請參閱圖1說明,其中,晶片20設置在導體3B上表面31,一導電件18使晶片20與導體3A電連通;上述的封裝體1B相比於圖13習用封裝體10,至少具有下列二功效:1)散熱更好,由於端點5B厚度Ta比框架59厚度T59更薄,令晶片20產生的熱可由較短的散熱路徑發散到封裝體1B外部,該較短的散熱路徑是自導體3B上表面31到第一下表面321;2)品質更好,因導體3A第二下表面322只需要有一部分與制止膜9A上表面91的一部分91F接合,就能達到避免導體3A剝離的損壞,據此,可令導體3A第二下表面322的一部分322F(圖2A、圖2B)裸露於大氣中,藉此就可提升導體3A與錫(S)的接合面積及品質,進而減少導體3A第一下表面321與錫間造成剝離的風險。
如圖3~圖4所示,是端點剖視圖,端點B、5C是以圖1端點5A為基礎發展而得,端點5B、5C除了更是具有一絕緣體外,其他元件的特徵及符號與圖1端點5A相同請參閱圖1說明,該絕緣體實施為絕緣層40,絕緣 層40可由防焊油墨或BT樹脂或ABF樹脂或其他材料製成,其具上表面41及下表面42,並令上表面41實施為端點5B、5C上表面51的一部分,絕緣層40具提升端點5B、5C剛性,或調整端點5B、5C曲蹺程度,或乘載線路70等功效,絕緣層40與制止膜9A上表面91,以及至少與導體3A第一側邊331接合,在絕緣層40與制止膜9A及導體3A接合後,藉絕緣層40與制止膜9A的結合,使制止膜9A如同閘口而具有阻止導體3A被外拉功效,並使導體3A更穩固的與絕緣層40接合在一起,以避免導體3A與絕緣層40間產生剝離的損壞,同時,制止膜9A上表面91可再具有線路7A,使端點5B、5C與線路7A結合後具有一層(layer)線路的功效,該線路7A的至少一部份被絕緣層40包覆,並可令線路7A與導體3A電連通或不電連通,或令線路7A裸露大氣中的表面可設置保護層(77),或令線路7A厚度T7與導體3A第一側邊331厚度T331的規格是相同的;另外,圖3的絕緣層40上表面41可依需求設置線路70,使端點5B與線路70的結合而具有二層線路的功效,並使絕緣層40具承載線路70的功效,該線路70與絕緣層40上表面41接合,其由孔墊(via land)70A及延伸部70B組成,且孔墊70A與導體3A上表面31接合而電連通,延伸部70B可在絕緣層40表面延伸用以傳輸電性,而導體3A第一下表面321可凹設於制止膜9A下表面92;而圖4的絕緣層40可依需求包覆導體3A且上表面41凸出於導體3A上表面31,或令絕緣層40具有開孔44,使導體3A上表面31可對外電連通,或令開孔44寬度小於導體3A上表面31寬度,用以設置連接件(78_圖5A),或令絕緣層40上表面41可設置線路(70_圖3),或令絕緣層40具有預留的開孔4H,使導體3A上表面31被絕緣層40的一部分40F包覆而暫時不能對外電連通,用以防止導體3A氧化的損壞,絕緣層40一部分40F在封裝體製作過程中會被移除,使預留開孔4H轉換成開孔44,或令導體3A第一下表面321凸出於制止膜9A下表面92,使第二側邊332的一部分裸露於大氣中,用以增加導體3A與錫或 其他材料的接合面積及強度。
如圖5A~圖5B所示,是端點剖視圖,端點5B除了導體3A及制止膜9A外,其他元件的符號及特徵與圖14電路板60相同請參閱圖14說明,而導體3A及制止膜9A的特徵及符號與圖1導體3A及制止膜9A相同,請參閱圖1說明,該絕緣層40與導體3A第一側邊331、上表面31及制止膜9A上表面91接合,且制止膜9A第二側邊932可裸露或不裸露於大氣中,由圖5A~圖5B得知,本創作的端點結構,可結合絕緣層40、線路70、線路7A、連接件78、保護層77及防焊層90等的元件,使端點5B更具實用性;上述端點5B相比於圖14電路板60至少具有下列三優點:1)品質更好,在絕緣層40與制止膜9A上表面91、導體3A第一側邊331及上表面31接合,且錫(S)與導體3A的第一下表面321接合後,當錫及導體3A受外力(F)拉扯時,由於導體3A第二下表面322與制止膜9A上表面91的一部分91F接合,以及絕緣層40與制止膜9A上表面91接合的特徵,使制止膜9A如同閘口而具有阻止導體3A被外拉的功效,並使導體3A與絕緣層40更穩固的接合在一起,可避免導體3A因受外力而造成與絕緣層40間產生間隙(G)的損壞;2)厚度更薄,因導體3A可更穩固的與絕緣層40接合在一起,使導體3A厚度T3a可小於10微米而低於圖14端點30厚度T3(25微米);3)線路密度更高,圖5B的制止膜9A上表面91可設置線路7A,並藉連接件78與線路70電連通,使端點5B有更高的線路密度。
如圖6所示,是封裝體的剖視圖,封裝體1B除了導體3A及制止膜9A外,其他元件的符號及特徵與圖15封裝體10相同請參閱圖15說明,而導體3A及制止膜9A的特徵及符號與圖1導體3A及制止膜9A相同,請參閱圖1說明,該絕緣層40與導體3A第一側邊331、上表面31及制止膜9A上表面91接合,另外,依需求晶片20及導電件28可置換成圖1的晶片20及導電件18;上述封裝體1B相比於圖15封裝體10至少具有下列三優點:1)品質更好,當 制止膜9A實施為防焊油墨時,端點5B下表面52與塑料45接合,尤指與晶片20上表面21相對應的區域,除導體3A第一下表面321外,其他區域均為制止膜9A,使線路70不會被氧化,並使塑料45與制止膜9A間具有最大化的接合面積及強度,且平整的制止膜9A下表面92不會積累汙染物(M),使塑料45與端點5B間可避免因汙染物(M)而產生剝離的損壞;2)成本更低,由於端點5B不需要移除間隙G2區域內制止膜9A,以及導電件28在與導體3A接合前,端點5B下表面52可與載板(80_圖10A)接合,使導體3A第一下表面321不需設置保護層(77),以及制止膜9A可實施為成本較低的防焊油墨等,以上三點均可使端點5B成本得以降低;3)導電件成本更低,導體3A第一下表面321可凸出於制止膜9A下表面92(圖8B1),在相同的間隙G2要求下,可降低導電件28的高度及成本。
如圖7A~圖7E所示,是載板的實施例剖視圖,本創作的端點在使用的過程中,因剛性不足或曲翹(warpage)過大造成擠壓的損壞時,尤指端點厚度小於100微米時,可於端點下表面或/及上表面,結合一載板用以避免上述的損壞,或參閱圖10A使載板80具有防止導體(3A)第一下表面(321)被氧化,以及減少設置保護層(77)成本的功效,但因載板80是輔助材料,在端點與塑料(45)結合後會被移除;該載板80可由導電材料及/或絕緣材料組成,並具有上表面81及下表面82,載板80由一或一以上的元件8C或元件8D或元件8E組成,並令元件8C、8D、8E可實施為載板80的上表面81或下表面82,該元件8C是導電材料,元件8D是絕緣材料,元件8E是具微黏性且可撕除的黏膠材料,元件8E主要功效是供二元件接合用,且要將二元件拆開時易於被剝離,用以降低剝離的難度及成本;當元件8C實施為載板80上表面81或下表面82時,其可供製作導體3A時電鍍工序中的導電路徑用(圖11A2),當載板80具有凹部(88_圖11A2)時,可使導體(3A)及塑料(45)凸出於制止膜下表 面,當元件8E設置在載板80內時,其供二元件間的接合用;圖7A~圖7E僅為實施例說明用,可依需求增加或減少元件8C、8D、8E的數量,如:圖7A可不設置元件8E,或圖7B的元件8D置換成元件8E,或圖7C的二元件C間設置元件E,或圖9A所示的載板85等等。
如圖8A1及圖8B1所示,是端點5A與導電件27、28接合前的剖視圖,端點5A是由圖4端點5C發展而得,其特徵及符號與圖4端點5C有相同處,相同處請參閱圖4說明,導體3A主要由銅組成且具有錫組成的第三導電層3P,並令第一下表面321凸出於制止膜9A下表面92,該晶片20、25具有連接墊24,圖8A1的導電件28是由元件2P及元件2S接合組成,其中,元件2P的一端與晶片20連接墊24接合,而元件2P的另一端與元件2S接合,由於元件2P是柱狀的銅金屬,而元件2S是藉200℃以上的高溫經融化冷卻後呈半球形狀的錫金屬,在加溫的過程中,元件2P與元件2S的接合面會產生金屬化合物IMC,使導電件28的阻抗也隨著金屬化合物IMC的產生而增加,而圖8B1的導電件27僅具有元件2P,該元件2P是柱狀的銅金屬,其一端與晶片25連接墊24接合,而另一端因無錫金屬且未施加高溫而不會產生金屬化合物;接著,如圖8A2及圖8B2所示,是端點5A與導電件27、28接合後的剖視圖,當導電件27、28藉200℃以上的高溫與端點5A接合時,會使銅與錫的界面產生金屬化合物IMC,尤其就導電件28元件2P與元件2S的接合面而言,因是再次的施加高溫,使導電件28阻抗隨金屬化合物IMC再次的增厚而增加,進而增加晶片20電性衰減或失效的風險,而相比於導電件27,導電件27施加高溫的次數比導電件28少,使導電件27元件2P與第三導電層3P間的金屬化合物IMC,比導電件28元件2P與元件2S間的金屬化合物IMC更薄,並使導電件27可靠性比導電件28更好,且因不設置錫的元件(2S)而能降低成本。
如圖9A~圖9C所示,是封裝體製造方法實施例剖視圖,首 先,如圖9A所示,先提供端點5B及載板85,其中,載板85上表面81與端點5B下表面52接合,端點5B特徵及符號與圖1端點5A相同請參閱圖1說明,而載板85特徵及符號與圖7B載板80有相同處,相同處請參閱圖7B說明,此載板85的一元件8C與元件8D之間更是具有微黏性的元件8E,接著,提供晶片20及導電件18,本例晶片20是與制止膜9A上表面91接合,導電件18的一端分別與晶片20連接墊24及端點5B導體3A接合,使晶片20與端點5B電連通,該晶片20及導電件18可置換成圖8A1的晶片20及導電件28,接著,提供塑料45,塑料45與端點5B上表面51接合,並與晶片20、導電件18及導體3A的上表面31及第一側邊331接合;接著,如圖9B所示,提供移除工序先將載板85的元件8E移除,並使與端點5B接合的元件8C未被移除,接著,以蝕刻工序將元件8C移除,使導體3A的第一下表面321可對外電連通,同時,可依需求將導體3A的一部分除,使導體3A第一下表面321凹設於制止膜9A下表面92,至此,封裝體1B就已形成;接著,如圖9C所示,可依需求再提供蝕刻的移除工序,將導體3A的一部分移除使導體3A具有凹部38,並令凹部38底部實施為第一下表面321,而位於第一下表面321與第二下表面322間的區域實施為第二側邊332,並藉第二側邊332提升與錫(S)的接合面積及強度;上述製作方法僅為實施例,端點5B可置換成如圖1~圖8A的任一端點,而載板85可置換成如圖7A~圖7E所示的任一載板。
如圖10A~圖10C所示,是封裝體製造方法實施例剖視圖,首先,如圖10A所示,端點5B特徵及符號與圖4電路板5C相似,相同處請參閱圖4說明,其三不同處是:1)一實施為導電材料的載板80與端點5B下表面52接合;2)導體3A第一下表面321不凸出於制止膜9A下表面92;3)絕緣層40可具有開孔44或預留的開孔(4H),圖10A實施為具有開孔44使導體3A及線路7A可對外電連通;接著,如圖10B所示,提供移除工序將載板80移除,並使 導體3A第一下表面321可平齊或凹設於制止膜9A下表面92;接著,如圖10C所示,一晶片20設位在端點5B下表面52,晶片20連接墊24藉實施為銅凸塊的導電件28與導體3A電連通,該導電件28具有實施為銅柱的元件2P,以及實施為錫金屬的元件2S,另外,導電件28可置換成圖8B1的導電件27,而導體3A更是可具有由錫製成的第三導電層(3P),使端點5B更具實用性,接著,提供塑料45,塑料45與端點5B下表面52接合,並包覆晶片20及導電件28,至此,封裝體1B就已形成;上述製作方法僅為實施例,可依需求將晶片20設置在端點5B下表面52,並令導電件28與導體3A或/及線路7A電連通,或令端點5B可置換成如圖1~圖9A的任一端點,或令絕緣層40開孔44可置換成圖4所示的預留的開孔(4H),當具有預留的開孔時,在圖10C的製作過程中,於設置塑料45後,需再提供一開孔工序,將預留的開孔轉換成開孔44,並使導體3A及線路7A可對外電連通,而載板80可置換成如圖7A~圖7E及圖9A的任一載板。
如圖11所示,是制止膜9A及導電層3K與載板80的結構剖面圖,該結構是本創作端點製作方法的先期準備材料,且載板80是輔助材料,最終會與制止膜9A分離,其特徵說明如下:載板80,其具有上表面81及下表面82,並由導電材料製成的元件8C,及由絕緣材料製成的元件8D組成,載板80可置換成本創作說明內容中的任一載板,請參閱圖7A~圖7E說明;制止膜9A,其為絕緣材料並具有上表面91及下表面92,其中,下表面92與載板80上表面81接合,同時,因載板80上表面81是平整的,使固態或非固態的制止膜9A厚度T9可容易的實施為10±5微米,甚至是大於15微米或不大於5微米,據此,除可降低制止膜9A材料成本外更可製造出薄的端點;導電層3K,其可由銅或導電膜(seed layer)或其他導電的底層塗料製成,導電層3K與制止膜9A上表面91接合;接著,如圖11A1~圖11A3及圖11B1~圖11B3所示,是本 創作端點的基本製作方法剖視圖,首先,如圖11A1及圖11B1所示,先取圖11所示的載板80、制止膜9A及導電層3K,接著,提供雷射或蝕刻的移除工序,使制止膜9A具有第一側邊931及第二側邊932,其中,圖11B1的載板80更是具有一或一以上的凹部88,並使載板80上表面81的一部分81F或/及凹部88裸露於大氣中,接著,在導電層3K及制止膜9A裸露於大氣的表面,設置導電膜或導電的底層塗料用以生成第二導電層或/及第三導電層3P;接著,如圖11A2及圖11B2所示,提供實施為電鍍或其他的生成工序,當實施為電鍍的生成工序時,載板80元件C可實施為電鍍的導電路徑,藉生成工序將以銅為主要材料的第二導電層3H,設置在裸露於大氣中的載板80、制止膜9A及導電層3K的表面,使導電層3K及第二導電層3H堆疊設置在一起,並可依要求設置第二導電層3H的厚度,用以滿足端點對各種厚度的要求,另外,如需設置第三導電層3P時,在設置第二導電層3H前,先將第三導電層3P設置在裸露大氣中的載板80上表面81或凹部88內(圖11B2),或令第三導電層3P的一部分與制止膜9A第一側邊931接合,該第三導電層3P可由鎳或錫或銀等導電材料製成,或由鎳及錫或由鎳、鈀及金等其他的導電材料組成,接著,將光阻層9D設置在第二導電層3H表面;接著,如圖11A3及圖11B3所示,提供蝕刻的移除工序,將不與光阻層9D接合的第二導電層3H及導電層3K逐漸的移除,直到制止膜9A上表面91裸露於大氣中止,並令殘留的第二導電層3H及導電層3K轉換成導體3A,接著,將光阻層9D移除,至此,端點5A就已形成,使端點5A是由制止膜9A及導體3A組成,或依需求再提供雷射或其他的移除工序,將制止膜9A不與導體3A接合且不需要的部分移除,使制止膜9A上表面91可為任意的圖案(pattern),該制止膜9A具上表面91、下表面92、第一側邊931及第二側邊932,該導體3A具上表面31、下表面及側邊,其中,下表面由第一下表面321及第二下表面322組成,側邊由第一側邊331及第二 側邊332組成,且第二側邊332凹設於第一側邊331一寬度D2,使第一側邊331凸出於第二側邊332,以及第一下表面321凸出於第二下表面322,該凹設的寬度D2區域實施為第二下表面322,且第二下表面322與制止膜9A上表面91的一部分91F接合,而第二側邊332位於第一下表面321與第二下表面322之間,並與制止膜9A第一側邊931接合,並令導體3A第一下表面321及制止膜9A下表面92實施為端點5A下表面52,而與下表面52相對應裸露於大氣中的表面實施為端點5A上表面51,另外,圖11B3導體3A的一部分容置於載板80凹部88內,令導體3A更是具有第三導電層3P,且第三導電層3P實施為第一下表面321;接著,如圖11A4~圖11A7及圖11B4~圖11B7所示,在完成圖11A3及圖11B3後可依產品需求增加製作工序,使端點5A更具有其他功效,首先,如圖11A4及圖11B4所示,提供移除工序將載板80移除,使端點5A下表面52裸露於大氣中;再如圖11A5及圖11B5所示,藉貼合工序使一絕緣材料與導體3A上表面31、第一側邊331及制止膜9A上表面91接合,該絕緣材料實施為絕緣層40,其可由防焊油墨或BT樹脂或其他絕緣材料製成,並令絕緣層40上表面41實施為端點5A上表面51的一部分,或再提供開孔工序使絕緣層40具有開孔44,並使導體3A上表面31可對外電連通,或令絕緣層40具有或預留的開孔4H,使絕緣層40的一部分40F與導體3A上表面31接合,並使導體3A上表面31暫時無法對外電連通,接著,如圖11A6及圖11B6所示,可提供一貼合工序,將載板85下表面82與端點5A上表面51接合,該載板85可置換成圖7A~圖7E所述的任一載板;接著,如圖11A7及圖11B7所示,載板80可完全的或部分的移除,其中,圖11A7是將載板80的一部分移除,並保留元件8C用以避免導體3A第一下表面321被氧化,而圖11B7是將載板80完全移除,使導體3A下表面321裸露於大氣中;上述工序僅為端點5A製作方法的實施例,可依產品需求設置線路(70、7A_圖3~圖4)或連接件(78_圖5A~圖5B)等等。
如圖12A~圖12D所示,是端點的製作方法剖視圖,首先,如圖12A所示,該載板80、制止膜9A及導電層3K的特徵及符號是與圖11A1相同,請參閱圖11A1說明,且載板80也可具有凹部(88_圖11B1),而光阻層9D與導電層3K接合,並令導電層3K、制止膜9A及載板80的一部分裸露於大氣中;接著,如圖12B所示,提供生成工序用以設置第二導電層3H或/及第三導電層3P,該生成的工序與圖11A2請參閱圖11A2說明,接著,提供移除工序將光阻層9D移除,使導電層3K及第二導電層3H的一部分裸露於大氣中;接著,如圖12C所示,提供蝕刻的移除工序,將導電層3K及第二導電層3H的一部分(虛線)移除;接著,如圖12D所示,當完成圖12C的製作方法後,導電層3K及第二導電層3H就轉換成導體3A,至此,端點5B就已形成,端點5B的特徵與圖11A3的端點5A相同請參閱圖11A3說明;接著,依據產品要求,及圖11A4~圖11A7或圖11B4~圖11B7的方法,可令端點5B具有絕緣層(40)或線路(70、7A)或連接件(78)等等。
18:導電件
1A:封裝體
20:晶片
24:連接墊
21、31、51、91:上表面
22、452、52、92:下表面
321:第一下表面
322:第二下表面
331:第一側邊
332:第二側邊
3A:導體
45:塑料
5A:端點
91F:一部分
9A:制止膜
D2:寬度
E:貼合件
F:外力
T331、T9、Ta、Tb:厚度

Claims (16)

  1. 一種電子產品的端點,該端點供電子產品供對外電連通的界面用,其具有導體及制止膜,並令端點裸露於大氣中的一表面實施為下表面,而與下表面相對應且裸露於大氣中的另一表面實施為上表面,其特徵是:所述導體,其具有上表面、下表面及側邊,該下表面由第一下表面及第二下表面組成,該側邊由第一側邊及第二側邊組成,且第二側邊凹設於第一側邊一寬度,並令該寬度的區域實施為第二下表面,據此,令此第二下表面同樣也是具有一寬度,由於第二下表面位於第一側邊與第二側邊之間,使第一側邊凸出第二側邊,且第二側邊位於第一下表面與第二下表面之間,使第一下表面凸出於第二下表面;及
    所述制止膜,其為絕緣材料並具有上表面、下表面、第一側邊及第二側邊,其中,制止膜上表面的一部分與導體第二下表面接合,使裸露於大氣中的制止膜上表面可供其他絕緣材料接合用,而導體第二側邊與制止膜第一側邊接合,使導體第一下表面裸露於制止膜下表面供對外電連通用;該制止膜的功效如下,在一絕緣材料與制止膜上表面及導體第一側邊接合後,藉由導體第二下表面與制止膜上表面的一部分接合,以及絕緣材料與制止膜上表面接合的特徵,使制止膜如同閘口而具有阻止導體被外拉的功效,並使導體與該絕緣材料更穩固的接合在一起,可避免導體因受外力而造成與絕緣材料間產生間隙的損壞。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之一種電子產品的端點,其中,導體更是具有第三導電層,並令第三導電層實施為導體第一下表面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之一種電子產品的端點,其中,端點第一下表面凸出於制止膜下表面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之一種電子產品的端點,端點更具有線路,線 路的一表面與制止膜上表面接合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之一種電子產品的端點,端點更是具有絕緣層,該絕緣層具有上表面及下表面,絕緣層至少與制止膜上表面及導體第一側邊接合,並令裸露於大氣的絕緣層上表面實施為端點上表面。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之一種電子產品的端點,其中,絕緣層上表面凸出於導體上表面並具有開孔,使導體上表面可對外電連通。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之一種電子產品的端點,端點更是具有連接件,此連接件設置在開孔內並與導體電連通。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之一種電子產品的端點,其中,絕緣層的一部分包覆導體上表面,並令絕緣層具有預留的開孔,使導體上表面暫時無法對外電連通。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之一種電子產品的端點,其中,端點的表面更是至少與一載板接合,該載板具有上表面及下表面。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之一種電子產品的端點,其中,載板與端點表面接合的元件實施為導電材料。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之一種電子產品的端點,其中,載板表面具有凹部。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之一種電子產品的端點,其中,導體厚度不大於40微米。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之一種電子產品的端點,其中,制止膜厚度不大於10微米。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之一種電子產品的端點,其中,制止膜實施為防焊油墨。
  15. 一種封裝體,封裝體包括有端點、晶片、導電件及塑料,其特徵是: 所述端點,端點與申請專利範圍第1項所述之一種電子產品的端點相同;
    所述晶片,具上表面、下表面及連接墊,晶片設置在端點表面;
    所述導電件,導電件的一端與晶片連接墊接合,而另一端與端點的導體接合,使端點與晶片電連通;及
    所述塑料,塑料與端點表面接合,並包覆晶片及導電件。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之一種封裝體,其中,導電件實施為銅柱,其一端與晶片的連接墊接合,使晶片與導電件電連通,而另一端供端點的導體第一下表面接合,同時,端點的導體第一下表面實施為由錫組成的第三導電層。
TW109106506A 2020-02-27 2020-02-27 一種電子產品用的端點及其製造方法 TW202133367A (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI842404B (zh) * 2023-02-20 2024-05-11 大陸商芯愛科技(南京)有限公司 電子封裝件之製法及其承載結構

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