TWI522018B - 印刷電路板及其製造方法 - Google Patents

Description

印刷電路板及其製造方法

本發明係有關於一種印刷電路板及其製造方法。

在半導體業界，疊合複數晶片之多晶片3D封裝(Multi-chip 3D package)構造之體現，與IC之高集積化皆是製作高性能產品之關鍵。

為在將複數半導體晶片安裝於印刷電路板時電性連接，可採用打線(Wire bonding)、植球(Bumping)等方法。最近則有高端(High-end)產品，於覆晶CSP(Chip scale package)單元之中央表面形成高度較低之凸塊，並於外側形成高度較高之球狀錫球，而可靈活地製成雙SOP(Solder on pad)製品，組裝兩個以上尺寸相異之晶片。

另一方面，為於單元中央組裝晶片，而要求內外側之錫凸塊高度不同，但要降低內側之錫凸塊高度，卻有其限制。在此，安裝於外側之球狀錫球，適用較大體積(Volume)之球狀錫球，而可達成較高之高度，但卻會發生一個問題，那就是難以確保腳距密集(Fine pitch)化所導致之高I/O數。

本發明之目的在於，提供一種印刷電路板及其製造方式，其中一側面之高度較高，而且適用可使腳距密集(Fine pitch)之錫球構造，以解決上述先前技術之問題。

本發明一實施例中之印刷電路板，包含具有接墊之基礎基板、於該接墊上具有第一開口部之阻焊層，以及形成於該第一開口部之錫球，其中該錫球可呈雪人狀。

另外，該錫球以該接墊面為基準，分為第一層和第二層，該第一層和第二層之直徑可為彼此相異，亦可為相同。

另外，該印刷電路板分為中央部和端部，該中央部和端部分別組裝半導體元件時，該錫球形成於該中央部或端部，且形成於該端部之錫球的材質，相較於形成於中央部之錫球的材質具有較高熔點。

本發明其他實施例之印刷電路板製造方法，包含以下步驟：準備具有接墊之基礎基板之步驟、形成該接墊上具有第一開口部之阻焊層步驟、於該阻焊層上對應於該第一開口部之區域形成具有第二開口部之錫球形成用阻焊層之步驟，以及於該第一開口部及第二開口部形成錫球之步驟，該錫球可呈雪人狀。

在此，於形成該錫球之步驟，可包含以下兩步驟：於該第一開口部和第二開口部形成圓形錫球之步驟，以及透過加熱工程，將該圓形錫球形成雪人狀錫球之步驟。

另外，該錫球以該接墊面為基準，分為第一層和第二層，該第一層和第二層之直徑可為彼此相異，亦可為相同。

另外，形成該錫球之步驟前，可更包含於該第一開口部形成助焊層之步驟。

另外，在形成該錫球之步驟後，可更包含去除該錫球形成用阻焊層之步驟。

另外，該錫球形成用阻焊層，可由乾膜所構成。

另外，該印刷電路板分為中央部和端部，該中央部和端部分別組裝半導體元件時，該錫球形成於該中央部或端部，形成於該端部之錫球，其材質之熔點，可比形成於該中央部之錫球之材質高。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

透過以下所附圖式詳細說明及理想實施例，可更清楚明白本發明之目的、優點及新特徵。在本說明書中，對各圖式之構成要件編註參考編號時，只要是同一構成要素，即使於不同圖式中出現，亦盡可能編上同樣編號，尚請注意。另外，「一面」、「另一面」、「第一」、「第二」等用語，乃是用來區分一個構成要件與其他構成要件，並非以該用語限制構成要件。以下說明並省略眾所周知技術之詳細說明，以免混淆本發明之主旨。

以下參照所附圖式，詳細說明本發明之理想實施例。

印刷電路板

第1圖係表示本發明一實施例之印刷電路板構造之剖面圖。

如第1圖所示，印刷電路板100包含：其有接墊120之基礎基板110、於接墊120上有第一開口部之阻焊層130，以及形成於第一開口部之錫球160。

在此，錫球160可呈雪人狀。所謂雪人狀，其定義為以兩個圓上下接合之型態，且接合部分形成任意角度之形狀。

另外，錫球160以接墊面為基準，分為第一層和第二層，第一層和第二層之直徑可為彼此相異，亦可不限於此，具有相同直徑。

例如，如第1圖所示，錫球160第一層之直徑A與第二層之直徑B可彼此相異，而第一層和第二層之間形成圓角。

本發明實施例中之錫球160為呈雪人狀，與一般之圓形錫球相較，直徑(以基板寬度方向為基準)較小，高度(以基板厚度方向為基準)較高，因此可期待獲得腳距密集之效果。

另外，在本圖式中，雖為方便說明，省略基礎基板110之具體內層電路構造，但若是該業者，應能充分了解，只要是於絕緣層形成複數層電路之一般電路板，皆適合用作基礎基板110。

絕緣層可使用樹脂絕緣層。樹脂絕緣層，可使用類似環氧樹脂之熱硬化樹脂、類似聚亞醯胺之熱塑性樹脂、或於上述樹脂含浸玻璃纖維或無機填料類補強材料之樹脂，例如可使用預浸料胚，另外，可使用光硬化樹脂等，但在此並不限定使用。

另外，在接墊120上，透過後續工程，錫球以外部連接端子之形式而形成。透過錫球，將半導體元件或外部部品和內層電路電性連接。

另外，接墊120，若是在電路板領域中可作為電路用傳導性金屬使用者，則可無限制地適用，而在印刷電路板中一般使用銅。

阻焊層130具有保護最外層電路之保護層功能，形成電氣絕緣。在阻焊層130中形成開口部，以露出最外層之接墊120。阻焊層130，如該業界之眾所周知，可以由例如防焊油墨、防焊膜或膠囊化劑等構成，但並不限於此。

另外，雖未加以圖示，印刷電路板100，可適用於安裝多數半導體元件或封裝之構造。

此時，印刷電路板100分為中央部和端部，中央部和端部分別組裝半導體元件時，錫球可形成於中央部或端部。

此時，形成於端部之錫球，其材質之熔點，可比形成於中央部之錫球之材質高。

此乃是為了在對中央部組裝半導體元件完畢前，使形成於端部之錫球維持雪人狀。

印刷電路板之製造方法

第2圖至第5圖係說明第1圖印刷電路板製造方法之工程剖面圖。

首先，如第2圖所示，準備具有接墊120之基礎基板110。

在本圖式中，雖為方便說明，圖示時省略基礎基板110之具體內層電路構造，但若是該業者，應能充分了解，只要是於絕緣層形成複數層電路之一般電路板，皆適合用作基礎基板110。

絕緣層可使用樹脂絕緣層。樹脂絕緣層，可使用類似 環氧樹脂之熱硬化樹脂、類似聚亞醯胺之熱塑性樹脂、或於上述樹脂含浸玻璃纖維或無機填料類補強材料之樹脂，例如可使用預浸料胚，另外，可使用光硬化性樹脂等，但在此並不限定使用。

其次，如第2圖所示，接墊120上可形成具有第一開口部之阻焊層130。

阻焊層130具有保護最外層電路之保護層功能，形成電氣絕緣。在阻焊層中形成開口部，以露出最外層之接墊120。阻焊層130，如該業界之眾所周知，可以由例如防焊油墨、防焊膜或膠囊化劑等構成，但並不限於此。

其次，如第2圖所示，阻焊層130上可形成錫球形成用阻焊層140，錫球形成用阻焊層140於對應於第一開口部之區域具有第二開口部。

其次，如第3圖至第5圖所示，第一開口部及第二開口部141中可形成錫球160。

錫球160可呈雪人狀。

更進一步詳細說明，在形成錫球160之步驟，如第3圖所示，可包含於第一開口部形成助焊層150之步驟。

其次，如第3圖所示，可於第一開口部及第二開口部141安裝圓形之錫球160。

其次，如第4圖所示，可透過加熱工程，將圓形之錫球160形成雪人狀之錫球160。

此時，錫球160以接墊面為基準，分為第一層和第二層，第一層和第二層之直徑A、B可彼此相異，但並不限於此。

例如，錫球160之第一層和第二層之直徑，亦可相同。

其次，如第5圖所示，可去除錫球形成用阻焊層140。

此時，錫球形成用阻焊層140可由乾膜構成。

另外，錫球形成用阻焊層140亦可使用氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)等剝離液去除。

另一方面，印刷電路板分為中央部和端部，中央部和端部分別組裝半導體元件時，錫球可形成於中央部或端部。

此時，形成於端部之錫球，其材質之熔點，可比形成於中央部之錫球之材質高。

如上所述之分為中央部和端部之印刷電路板可為半導體封裝多層所構成之構造，例如中央部組裝半導體元件，端部組裝半導體元件封裝。

本發明實施例之錫球160，可透過調整錫球形成用阻焊層140開口之尺寸及高度，而實現各種型態。藉此，可期待獲得提高印刷電路板之設計自由度之效果。

因此，本發明實施例之優點，乃是與以往依設備之工程能力來決定錫球型態相較之下，可藉由工程能力、錫裂信賴度限制等評價，設定錫球形成用阻焊層之尺寸、助焊層塗布厚度等最適化之詳細條件，而形成錫球。

以上為根據本發明具體實施例之詳細說明，但僅用來具體說明本發明，本發明並不限於上述內容，若為具有本領域之一般知識者，可於本發明之技術思想範疇內加以變更或改良，此自不待言。

本發明之單純變形乃至於變更，皆屬於本發明之領域，透過所附之申請專利範圍，可更加明確闡釋本發明之 具體保護範圍。

本發明實施例之印刷電路板及其製造方法，乃是可望透過改善錫球之構造，而達成高腳距密集、以及使所形成錫球之高度較以往高之效果。

另外，本發明之實施例，乃是可透過錫球形成用阻焊層之尺寸，形成各種高度及腳距之錫球，因此具有可提高印刷電路板之設計自由度之優點。

以上為根據本發明之具體實施例之詳細說明，但僅用來具體說明本發明，本發明並不限於上述內容，若為具有本領域之一般知識者，可於本發明之技術思想範疇內加以變更或改良，此自不待言。

本發明之單純變形乃至於變更，皆屬於本發明之領域，透過所附之申請專利範圍，可更加明確闡釋本發明之具體保護範圍。

100‧‧‧印刷電路板

110‧‧‧基礎基板

120‧‧‧接墊

130‧‧‧阻焊層

140‧‧‧錫球形成用阻焊層

150‧‧‧助焊層

160‧‧‧錫球

A、B‧‧‧直徑

第1圖係表示本發明一實施例之印刷電路板構造之剖面圖。

第2圖係說明第1圖印刷電路板製造方法之工程剖面圖。

第3圖係說明第1圖印刷電路板製造方法之工程剖面圖。

第4圖係說明第1圖印刷電路板製造方法之工程剖面圖。

第5圖係說明第1圖印刷電路板製造方法之工程剖面 圖。

100‧‧‧印刷電路板

110‧‧‧基礎基板

120‧‧‧接墊

130‧‧‧阻焊層

160‧‧‧錫球

A、B‧‧‧直徑

Claims (11)

1. 一種印刷電路板，包括：一具有連接墊之基印製版；於該連接墊上具有第一開口部之阻焊層；以及形成於該第一開口部上之錫球，其中該錫球包括一形成在該連接墊上的第一層及一形成在該第一層上的第二層，該第一層的寬度比該第一開口部的寬度大且比該第二層的寬度小。
2. 如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中該錫球包括介於該連接墊與該第一層之間的焊錫。
3. 如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中該印刷電路板分為中央部和端部，該中央部和該端部分別組裝半導體元件時，該錫球形成於該中央部或該端部，且形成於該端部之該錫球的材質，相較於形成於該中央部之該錫球的材質具有較高熔點。
4. 一種印刷電路板之製造方法，包括：準備具有連接墊之基礎基板之步驟；於該連接墊上形成組焊層之步驟，該阻焊層於該連接墊上具有第一開口部；於該阻焊層上，形成一錫球形成用阻焊層之步驟，該錫球形成用阻焊層係於對應該第一開口部之區域具有第二開口部；以及 於該阻焊層及該錫球形成用阻焊層形成後，形成錫球之步驟；其中，該錫球包括一形成於該第二開口部內的第一層及一形成於該第一層的上部的第二層。
5. 如申請專利範圍第4項所述之製造方法，其中形成該錫球之該步驟包含以下步驟：將圓形之錫球安裝於第二開口部上之步驟；以及透過加熱工程，將該圓形錫球形成雪人狀錫球之步驟。
6. 如申請專利範圍第4項所述之製造方法，其中該第一層的寬度比該第一開口部的寬度大且比該第二層的寬度小。
7. 如申請專利範圍第5項所述之製造方法，其中於形成該錫球之步驟中，更包括於該第一開口部內形成助焊層之步驟。
8. 如申請專利範圍第4項所述之製造方法，其中於形成該錫球之步驟後，更包括去除該錫球形成用阻焊層之步驟。
9. 如申請專利範圍第4項所述之製造方法，其中該錫球形成用阻焊層係由乾膜所構成。
10. 如申請專利範圍第4項所述之製造方法，其中該印刷電路板分為中央部和端部，該中央部和該端部分別組裝半導體元件時，該錫球形成於該中央部或該端部，且形成於該端部之該錫球的材質，相較於形成於該中央部之該錫球的材質具有較高熔點。
11. 如申請專利範圍第4項所述之製造方法，其中該錫球包括介於該連接墊與該第一層之間的焊錫。