TWI466203B - 半導體封裝基板之製造方法 - Google Patents

Description

半導體封裝基板之製造方法

本發明關於一種半導體封裝基板。

本案主張2010年7月13日申請的第10-2010-0067562號韓國專利申請案之優先權，名稱為「半導體封裝基板之製造方法」，其整體內容將併於本案以供參酌。

隨著電子產業發展，電子元件需成為具有高功能與高積集之特性，基於此趨勢，ICs之凸塊線距及基板則變成超微細且多元。

因此，目前正發展與使用基板上形成凸塊的各種製程，其中最常採用以金屬罩板印製焊料漿的製程。

不過，以金屬罩板印製焊料漿的製程，有難以保持品質水準的問題，諸如細線距凸塊之高度、形狀等難以維持在高水準。因此，為了解決此問題，已經揭露出許多研究與專利。

傳統上，已知開放型刮漿板模組、覆蓋型刮漿板模組與封閉型刮漿板模組。

參考圖1至5，於半導體封裝基板上形成凸塊的習知方法將於下文說明。

首先，參考圖1，電路板14設置於真空板15，然後設於金屬罩板13下。金屬罩板13上供應有凸塊用之焊料漿12，金屬罩板13之一側上設置由胺基甲酸酯(urethane)材料製成之一對刮漿板11。

接著，參考圖2，自金屬罩板13之一側拖行該對刮漿板11至另一側之同時，滾動焊料漿12。其中，藉由該對刮漿板11轉動例，將該焊料漿12填入該金屬罩板13之圖案中，如此於電路板14上初次印製凸塊。

接著，參考圖3與4，藉由上下輪流驅動該對刮漿板11，改變該對刮漿板11拖行方向。

而後，參考圖5，由金屬罩板13另一側反向拖行該對刮漿板11至一側，使焊料漿12滾動，如此則於印刷電路板14上二次印製凸塊。

不過，根據此習知技術，因為該對刮漿板11以相同材料製成，當他們用於大型圖案化的電路板(如疊成封裝(package on package，POP))時，則焊料漿12無法充分地填入大型圖案化的電路板上，或即使焊料漿12填入但其體積也無法固定。因此，此習知技術的問題在於覆晶接合用之凸塊需要獨立印製，且以接合焊料球之製程形成POP用之焊料凸塊，因此需要投資高價位的設備且需額外執行數個製程。

據此，為了解決上述問題而完成本發明，本發明以提供一種半導體封裝基板之製造方法，其使用雙刮漿板模式而可同時形成不同類型的凸塊。

此外，本發明打算提供一種半導體封裝基板之製造方法，其可減少設備投資成本與製程步驟的數目。

再者，本發明欲提供一種半導體封裝基板之製造方法，其可同時形成覆晶接合用之凸塊以及POP用之焊料凸塊。

本發明之一態樣提供一種半導體封裝基板之製造方法，包括：提供一電路板，位於一網印用之罩板下；於該罩板上設置一對刮漿板，包括一第一刮漿板與一第二刮漿板，具有不同硬度；自該罩板之一側拖行該第一刮漿板到另一側，以於該電路板上初次印製一凸塊；以及自該罩板之該另一側拖行該第二刮漿板到該一側，以於該電路板上二次印製一凸塊。

於該方法中，該第一刮漿板可由由一軟於該第二刮漿板之材質製成，且該第一刮漿板可包括胺基甲酸酯，而該第二刮漿板可包括一金屬。

該罩板可由一感光材料製成。

於初次印製中，該對刮漿板可由該罩板之一側移動至另一側之同時抬升該第二刮漿板。於二次印製中，該對刮漿板可由該罩板的該另一側移動至該一側之同時抬升該第一刮漿板。

於二次印製後，該初次印製與該二次印製可反覆執行一次以上。

該方法可更包括以下步驟：在設置該對刮漿板之前或之後，於該罩板上供應凸塊用之焊料漿。

該凸塊可包括一覆晶接合用之凸塊以及一疊成封裝(package on package，POP)用之焊料凸塊。

本發明各種不同的目的、優點與特徵，由以下具體實例參酌隨後圖示將更臻明確。

本說明書及申請專利範圍中所用名詞及字彙之解釋，並不限於一般字義或字典上定義，而應根據發明人所做之適當字義概念定義，依照本發明技術範圍相關之意義及概念解釋本發明所用之名詞及字彙，藉此可對實施本發明者做最適當之方法描述。

本發明之目的、優點及特徵，可由以下較佳具體實之詳細描述並參照圖式，更加清楚明瞭。所附圖式從頭至尾中，使用相同圖式標號以標註相同元件，且刪除其多餘描述。此外，於描述中，「第一」、「第二」、「一側」、「另一側」及類似字詞，係用於區別一特定元件與另一元件，但此類元件的構置不應被視為僅限於該些字詞。再者，於本發明說明中，當本發明相關已知技術之詳細敘述會模糊本發明之要點時，將省略該敘述。

參照隨後之圖示，後文將詳細描述本發明之具體實施例。

圖6至10係本發明一具體實例之半導體封裝基板之製造方法的流程示意圖。

首先，參考圖6，使用真空吸附，將電路板105設於印製檯106上，然後放在網印用之罩板104下。接著，將凸塊用之焊料漿103供應至罩板104上，然後將一對刮漿板(包含不同硬度之第一刮漿板101與第二刮漿板102)置於位在罩板104一側之第一起始點，其中可調換焊料漿103之供應與該對刮漿板之配置。

電路板105可包括具連接墊(諸如覆晶接合用之墊、POP用之焊墊等)之印製電路板與半導體基板，因此根據本發明之方法，可在一製程步驟中於上述連接墊同時形成覆晶接合用之凸塊與POP用之焊料凸塊。

罩板104可由一感光材料製成。舉例而言，習知電路形成製程中使用且為感光材料之乾膜，可做為罩板104。再者，在形成電路的一般程序中，使用黃光製程開設欲以焊料漿填充之開孔的情況下，可使用罩板104，其中因在後續高溫回焊程序中採用乾膜，故可使用抗熱材料做為乾膜。

當使用由感光材料製成之罩板104時，則可獲得凸塊高度、形狀及類似特性能對應微線距凸塊之優點。

該對刮漿板藉由將焊料漿103推入罩板104之開孔內，以於電路板105上印製凸塊。該對刮漿板可離式地設置於於刮漿板支具上，且可藉由各刮漿板驅動單元上下左右移動。

於該對刮漿板中，第一刮漿板101可由軟於第二刮漿板102之材料製成，亦即第一刮漿板101包括做為主成分之胺基甲酸酯，而第二刮漿板包括做為主成分之金屬，所以第一刮漿板101可比第二刮漿板102柔軟。

如上所述，既然第一刮漿板101與第二刮漿板102由不同硬度的材料製成，便可於一製程步驟中同時印製各種不同類型的凸塊。

同時，印製檯106、電路板105與罩板104可使用本領域通常知識者廣知的方法校準排列。

舉例而言，為了要達到上述排列，印製檯106、電路板105與罩板104可分別裝設有校準標幟，且可使用校準用之攝影機(如CCD攝影機)判定排列標幟是否相互對應。印製檯106與電路版105之校準排列可於其設置之同時達成。

本文中為了改善校準排列的精確度，可以形成複數個校準標幟。舉例而言，可藉由校準用之攝影機辨識至少兩個校準標幟，來改善校準排列的精確度。再者，校準標幟能以校準孔的形式設於電路板105的空白區域與罩板104邊緣。

而後，參考圖7，該對刮漿板由罩板104的一側移動至另一側(如向右的箭頭方向)，且該些刮漿板中之第一刮漿板101傾斜至位在罩板104一側之第一印製起始點後被拖行，其中焊料漿103由第一刮漿板101滾入欲被填充的罩板104開孔內，因此初次在電路板105上印製凸塊。於初次印製之製程中，在拖行第一刮漿板101的同時，較佳是抬升移動第二刮漿板102。

接著，參考圖8，拖行第一刮漿板101至位在罩板104另一側之第一印製結束點，然後將其抬升，同時如圖9所示，第二刮漿板102傾斜至位在罩板104另一側之第二印製起始點後被拖行，其中刮漿板角度可調整成適合第二印製方向(如向左之箭頭方向)。如果需要的話，當由第一刮漿板移動之剩餘焊料漿具有足夠的含量時，則重新使用剩餘焊料漿，而當其含量不足時，則可在第二刮漿板102落下之前或之後，額外施加焊料漿103至罩板104上。

接著，參考圖10，該對刮漿板由罩板104的另一側移動至一側(如向左的箭頭方向)，且該些刮漿板中之第二刮漿板102傾斜至位在罩板104另一側之第二印製起始點後被拖行，其中焊料漿103由第二刮漿板102滾入欲被填充的罩板104開孔內，因此二次在電路板105上印製凸塊。於二次印製之製程中，在拖行第二刮漿板102的同時，較佳是抬升移動第一刮漿板101。期間，若需要則在第二印製後，初次印製製程與二次印製製程可重複執行一次以上。

最後，當第二刮漿板102到達至位在罩板104一側之第二印製結束點時，抬升第二刮漿板102後移除罩板104，或下印製檯106使罩板104自印在電路板105上之凸塊脫離，如此則完成凸塊印製製程。

期間，基於實際施用的元件種類，可在罩板自印製的凸塊脫離之前或之後，執行相關領域中廣知的製程，如回焊製程或類似製程。

根據本發明，既然使用雙刮漿板模組(含第一軟刮漿板，如胺基甲酸酯；以及第二硬刮漿板，如金屬刮漿板)執行兩次凸塊印製製程，便可在一次製程中同時形成各種類型的凸塊，包括覆晶接合用之凸塊及POP用之焊料凸塊。

參考後續實施例，後文將更為詳述本發明，但本發明之範疇不限於此。

比較例1

提供含覆晶接合用之墊與POP用之焊墊的印刷電路板14。接著，如圖1所示，印刷電路板14設在真空板15上，然後置於金屬罩板13之下。金屬罩板13上供應有凸塊用之焊料漿12，胺基甲酸酯材料製成之一對刮漿板11置於金屬罩板13之一側。

而後，如圖2所示，藉由自金屬罩板13之一側拖行該對刮漿板12至另一側之同時，滾動焊料漿12，使焊料漿12填入金屬罩板12的圖案中，如此則於印刷電路板14上初次印製凸塊。

接著，如圖3與4所示，藉由上下輪流驅動該對刮漿板11改變該對刮漿板11拖行方向。而後，如圖5所示，由金屬罩板13另一側反向拖行該對刮漿板11至一側，使焊料漿12滾動，如此則於印刷電路板14上二次印製凸塊。圖11顯示印製在POP印刷電路板之焊墊上的凸塊形狀。

實施例1

提供含覆晶接合用之墊與POP用之焊墊的印刷電路板105。接著，如圖6所示，使用真空吸附，將電路板105設於印製檯106上，然後放在網印用之罩板104下。接著，將凸塊用之焊料漿103供應至罩板104上，然後將一對刮漿板(包含不同硬度之胺基甲酸酯刮漿板101與金屬刮漿板102)置於位在罩板104一側之第一起始點，其中可調換焊料漿103之供應與該對刮漿板之配置。

而後，如圖7所示，該對刮漿板在向右的箭頭方向上移動，且該些刮漿板中之胺基甲酸酯刮漿板101傾斜至位在罩板104一側之第一印製起始點後被拖行，如此於印刷電路板105上初次印製凸塊。

接著，如圖8所示，拖行胺基甲酸酯刮漿板101至第一印製結束點，然後將其抬升，同時如圖9所示，金屬刮漿板102傾斜至第二印製起始點。

然後，如圖10所示，該對刮漿板在向左的箭頭方向上移動，且該些刮漿板中之金屬刮漿板102由第二印製起始點拖行，如此則在印刷電路板上二次印製凸塊。圖12顯示印製在POP印刷電路板之焊墊上的凸塊形狀。

參考圖11，當如同比較例1使用胺基甲酸酯刮漿板雙向印製凸塊時，焊料漿無法充足地填入POP用之焊墊；相反地，參考圖12，當如同實施例1使用含胺基甲酸酯刮漿板與金屬刮漿板之雙刮漿板模組印製凸塊時，可以輕易將焊料漿填入POP用之焊墊，如此可在一般凸塊形成製程中同時形成POP用之焊料凸塊及覆晶接合用之凸塊，而無須執行焊料球接合製程。

如上所述，根據本發明之方法，因使用不同硬度的一對刮漿板，則可以在一製程中同時印製不同類型的凸塊。

再者，根據本發明之方法，因可以省略焊料球接合製程或類似程序，而可減少設備投資成本及製程數目。

此外，根據本發明之發法，可在同一製程中印製覆晶接合用之凸塊與POP用之焊料凸塊。

雖然本發明為了說明而揭露出較佳具體實例，但本領域熟悉技術之人士皆可知悉各種可能之修飾、添加及置換，其皆未悖離如隨附申請專利範圍所述之本發明範疇及精神。

簡單修飾、添加及置換本發明皆屬於本發明之範疇中，且本發明之具體範疇將清楚定於隨後申請專利範圍。

105．．．電路板

106．．．印製檯

104‧‧‧罩板

103‧‧‧焊料漿

101‧‧‧第一刮漿板

102‧‧‧第二刮漿板

14‧‧‧印刷電路板

15‧‧‧真空板

13‧‧‧金屬罩板

12‧‧‧焊料漿

11‧‧‧刮漿板

本發明之上述及其他目的、優點及特徵，可由接下來的詳細描述及較佳具體實施例並參照圖式，更加清楚明瞭，其中：

圖1至5係製造半導體封裝基板之習知方法的流程示意圖。

圖6至10係本發明一具體實例之半導體封裝基板之製造方法的流程示意圖。

圖11係比較例1所形成之POP用的焊料凸塊之印製狀態照片。

圖12係實施例1所形成之POP用的焊料凸塊之印製狀態照片。

105．．．電路板

106．．．印製檯

104．．．罩板

103．．．焊料漿

101．．．第一刮漿板

102．．．第二刮漿板

Claims (8)

1. 一種製造半導體封裝基板之方法，包括：提供一電路板，位於一網印用之罩板下；於該罩板上設置一對刮漿板，包括一第一刮漿板與一第二刮漿板，其中該第一刮漿板由一軟於該第二刮漿板之材質製成；自該罩板之一側拖行該第一刮漿板到另一側，以於該電路板上初次印製一凸塊；以及自該罩板之該另一側拖行該第二刮漿板到該一側，以於該電路板上二次印製一凸塊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第一刮漿板包括胺基甲酸酯，而該第二刮漿板包括一金屬。
3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該罩板由一感光材料製成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中於初次印製中，該對刮漿板由該罩板之一側移動至另一側之同時抬升該第二刮漿板。
5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中於二次印製中，該對刮漿板由該罩板的該另一側移動至該一側之同時抬升該第一刮漿板。
6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中於二次印製後，該初次印製與該二次印製係反覆執行一次以上。
7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括：在設置該對刮漿板之前或之後，於該罩板上供應凸塊用之焊料漿。
8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該凸塊包括一覆晶接合用之凸塊以及一疊成封裝(package on package，POP)用之焊料凸塊。