TWI713427B - 封裝體的接著結構及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本揭露內容大致上提供了示例性的實施方式，其關於接著至印刷電路板(PCB)的封裝體。在一個實施方式中，結構包括印刷電路板。印刷電路板具有排列成矩陣的焊球墊。外部的焊球墊沿著矩陣的一個或多個外部的邊緣，並且外部的焊球墊中的每個焊球墊具有第一焊料接著區域。內部的焊球墊在矩陣的內部，且內部的焊球墊中的每個內部的焊球墊具有第二焊料接著區域。第一焊料接著區域大於第二焊料接著區域。

Description

封裝體的接著結構及其製造方法
本揭示內容係關於半導體裝置的構裝。
在電子產業中，一般而言，積體電路形成在半導體晶粒上。在半導體晶粒上的積體電路的特徵隨著半導體製程上的進展逐漸變小。半導體晶粒(具有積體電路)通常封裝體在包含互連結構的封裝體中。封裝體的互連結構可以形成為封裝體的一整體的部分，或者可以獨立於封裝體的其他組件(諸如封裝基板)而形成。封裝體內的互連結構通常提供介於半導體晶粒的積體電路和其他組件之間的介面。封裝體內的互連結構可以形成為具有較大的特徵尺寸，其可以用較成熟和較不昂貴的技術形成。
封裝體，以及可能的其他表面安裝裝置，可以之後接著至印刷電路板(PCB)。例如，印刷電路板可以是接著任意數量的組件的基板，以形成系統級裝置。形成印刷電路板可以利用特徵尺寸其甚至大於封裝體內的互連結構的特徵尺寸，因此，可以使用更成熟和便宜的技術形成。
本揭示內容的一些實施方式提供了一種封裝體的接著結構，包含：印刷電路板(PCB)其具有多個焊球墊其排列成一矩陣，外部的多個焊球墊其沿著矩陣的一個或多個外部的邊緣，外部的多個焊球墊中的每個焊球墊具有第一焊料接著區域，內部的多個焊球墊其在矩陣的內部，內部的多個焊球墊中的每個焊球墊具有第二焊料接著區域，第一焊料接著區域大於第二焊料接著區域。
本揭示內容的另一些實施方式提供了一種封裝體的接著結構，包含封裝體、印刷電路板、以及多個焊球。封裝體具有多個第一焊球墊其排列成第一矩陣，封裝體的布局是第一矩形形狀，第一焊球墊的第一矩陣具有在第二矩形形狀的外部的邊緣，多個第一焊球墊的第一矩陣的第二矩形形狀的每個拐角設置在靠近封裝體的布局的第一矩形的相應的拐角。印刷電路板(PCB)，具有多個第二焊球墊其排列成第二矩陣其對應於第一矩陣，相應的拐角焊球墊在多個第二焊球墊的第二矩陣的每個拐角處，內部的焊球墊在多個第二焊球墊的第二矩陣的內部。多個焊球，機械地接著至多個第一焊球墊和多個第二焊球墊，每個拐角焊球墊具有第一區域，其接著至多個焊球中的相應的拐角焊球，內部的焊球墊具有第二區域其接著至多個焊球中的內部的焊球，第一區域大於第二區域。
本揭示內容的又一些實施方式提供了一種封裝體的接著結構的製造方法，包含：將封裝體接著至印刷電路 板(PCB)，接著包含迴焊多個焊球，其中迴焊多個焊球之後，多個焊球中的每個焊球接著至封裝體上的多個第一焊球墊中的相應的第一焊球墊和印刷電路板上的多個第二焊球墊中的相應的第二焊球墊，多個第二焊球墊在印刷電路板上排列成矩陣，多個第二焊球墊中的第一型焊球墊設置在矩陣的拐角，多個第二焊球墊中的第二型焊球墊設置在矩陣的內部，多個第二焊球墊中的第一型焊球墊具有第一區域，其接著至多個焊球中的相應的焊球，多個第二焊球墊中的第二型焊球墊具有第二區域其接著至多個焊球中的相應的焊球，第一區域大於第二區域。
20:封裝體
22:印刷電路板
22a:印刷電路板22的一部分
24:封裝基板
24a:拐角部分
24c:拐角
26:晶粒
28:封裝物
30:焊球
40:核心
42:通孔連接器
44:金屬線
46:金屬線
50:前側絕緣層
52:金屬線
54:前側絕緣層
56:晶粒連接墊
60:背側絕緣層
62:金屬線
64:背側絕緣層
66:焊球墊
66-11、66-12、66-13、66-14、66-15、66-16、66-21、66-22、66-31、66-32、66-33、66-41、66-42、66-44、66-51、66-52、66-61、66-62、66-63、66-64、66-65、66-66:焊球墊
80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、124:絕緣層
82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、122:金屬線
126:通孔連接器
128:焊球墊
128-11、128-12、128-13、128-14、128-15、128-16、128-21、128-22、128-31、128-32、128-33、128-41、128-42、128-44、128-51、128-52、128-61、128-62、128-63、128-64、128-65、128-66:焊球墊
130:金屬線
132:焊料遮罩
134:焊料遮罩
136:開口
140:拐角部分
202、204、206、222、224、226、228、230、242、244、246、248:操作
D1:第一直徑
D2:第二直徑
D3:第三直徑
D4:第四直徑
H1:第一高度
H2:第二高度
P:節距
S1:第一間距
S2:間距
S3:間距
WD:翹曲變形
本揭示內容的各方面，可由以下的詳細描述，並與所附圖式一起閱讀，而得到最佳的理解。值得注意的是，根據業界的標準慣例，各個特徵並未按比例繪製。事實上，為了清楚地討論，各個特徵的尺寸可能任意地增加或減小。
第1圖是根據一些實施方式，機械地接著並電性耦合至印刷電路板(PCB)的封裝體的截面圖。
第2圖是根據一些實施方式，封裝基板的一部分的截面圖。
第3圖是根據一些實施方式，封裝基板的拐角部分的布局圖。
第4圖是根據一些實施方式，印刷電路板的一部分的截面圖。
第5圖是根據一些實施方式，印刷電路板的一部分的布局圖。
第6A圖和第6B圖是根據一些實施方式，機械地接著和電性耦合至印刷電路板的封裝體的截面圖。
第7圖是根據一些實施方式，形成接著至印刷電路板的封裝體的流程圖。
第8圖是根據一些實施方式，形成封裝體的流程圖。
第9圖是根據一些實施方式，形成印刷電路板的流程圖。
之後的揭示內容提供了許多不同的實施方式或實施例，以實現所提供的標的的不同的特徵。以下描述組件和配置的具體實施例，以簡化本揭示內容。這些當然僅是實施例，並不意圖限定。例如，在隨後的描述中，形成第一特徵高於第二特徵或在第二特徵上方，可能包括第一和第二特徵以直接接觸形成的實施方式，且也可能包括附加的特徵形成於第一和第二特徵之間，因此第一和第二特徵可能不是直接接觸的實施方式。此外，本揭示內容可能在各個實施例中重複標示數字和/或字母。這樣的重複，是為了是簡化和清楚起見，並不是意指所討論的各個實施方式之間和/或配置之間的關係。
此外，為了便於描述一個元件或特徵與另一個元件或特徵之間，如圖式中所繪示的關係，在此可能使用空間上的相對用語，諸如「之下」、「下方」、「低於」、「之上」、「高於」、和類似用語。除了圖示中繪示的方向之外，空間上的相對用語旨在涵蓋裝置在使用中或操作中的不同方向。設備可能有其他方向(旋轉90度或其他方向)，並且此處所使用的空間上相對用語也可能相應地進行解釋。
大致上，本揭示內容提供了關於接著至印刷電路板(PCB)的封裝體的示例性的實施方式。封裝體和印刷電路板經由使用焊料(例如：焊球)來接著。印刷電路板具有焊球墊，其接著至焊料。焊球墊排列成矩陣，並且相較於矩陣的內部的焊球墊，沿著外部的一個或多個列和/或行的焊球墊具有較大的區域，其為焊料接著的區域。外部的焊球墊的較大的區域可以減小在外部的列和/或行之處(更具體而言，在矩陣的拐角處)，焊料的橋接和短路的風險。橋接和短路的風險可能是由於焊料的側向凸出引起的，肇因於在迴焊循環期間由於封裝體的翹曲而焊料的高度變低。其他的益處也可能實現。
在此描述了示例性方法和結構的一些變化。本領域普通技術人員將容易地理解，可能在其他實施方式的範圍內構思其他修改。雖然方法實施方式可能以特定的順序描述，但是可能以任何邏輯順序執行各種其他方法實施方式，並且可以包括並本文所述的更少或更多的步驟。在一些附圖中，可能省略其中所示的組件或特徵的標示數字，以避免模 糊其他組件或特徵；這是為了易於描述這些圖式。
第1圖繪示了根據一些實施方式，封裝體20的截面圖，封裝體20機械地接著且電性耦合至印刷電路板22。封裝體20包括封裝基板24和在封裝基板24之上的一個或多個晶粒26。經由封裝物(encapsulant)28，諸如模塑化合物，一個或多個晶粒26包封在封裝基板24之上。
封裝體20可以是任何封裝體。如圖所示，封裝體20包括封裝基板24，但是在其他的實施例中，這樣的封裝基板可以省略，諸如當封裝體具有集成的互連時，例如在集成扇出型封裝體。一個或多個晶粒26，其可以包括任何合適的積體電路，可以經由任何合適的技術，機械地接著和電性耦合至封裝基板24。例如，可以使用覆晶技術，將一個或多個晶粒26機械地接著或電性耦合至封裝基板24。可以在一個或多個晶粒26之上執行控制塌陷高度晶片連接(Controlled collapse chip connects，C4)，並且可以用來將一個或多個晶粒26接著至封裝基板24。在另一個實施例中，一個或多個晶粒26可以經由黏合劑而機械地接著至封裝基板24，並且可以經由打線接合而電性耦合至封裝基板24。可以使用任何其他技術，將一個或多個晶粒26機械地接著和電性耦合至封裝基板24。如果在封裝體20內包括多於一個晶粒26，則可以執行例如覆晶技術、打線接合等任何技術的組合，以將晶粒26機械地接著和電性耦合至封裝基板24。
在將一個或多個晶粒26機械地接著和電性耦 合至封裝基板24之後，將一個或多個晶粒26包封在封裝基板24之上。在一些實施例中，經由使用壓縮模塑、轉移模塑、或其他模塑製程的模塑化合物，將一個或多個晶粒26包封。
封裝基板24包括多個金屬層，包括導孔和線路，用於佈線互連結構。封裝基板24可以通過金屬層的導孔和/或線路，重新分佈和/或互相連接各種訊號和/或組件。以下描述示例性封裝基板的其他細節。
封裝體20經由焊球30，機械地接著和電性耦合至印刷電路板22。焊球30是或包括無鉛焊料，諸如錫、銀、銅(Sn-Ag-Cu或SAC)，或其他焊料。焊料可以形成在封裝基板24的焊球墊之上，諸如經由印刷、鍍、蒸發、或其他製程。封裝體20可以放置在印刷電路板22之上，使得焊料與印刷電路板22上的相應的焊球墊對準，並且可以執行迴焊製程以迴焊焊料，從而形成焊球30，焊球30將封裝體20接著至印刷電路板22。多個封裝體可以機械地接著和電性耦合至印刷電路板22。
印刷電路板22包括多個金屬層，每個金屬層包括線路，線路可能經由通孔連接器(through-hole connectors)在層之間互相連接。經由通孔連接器和/或線路，印刷電路板22可以重新分佈和/或互相連接各種訊號和/或組件。具有接著各種封裝體的印刷電路板22可能實施為系統或系統的一部分。以下描述示例性印刷電路板的附加細節。
第2圖繪示封裝基板24的一部分的截面圖。封裝基板24包括核心40。核心40提供了封裝基板24的機械強度和剛性。在一些實施方式中，核心40是或包括預浸材料(pre-preg，例如注入有環氧樹脂的玻璃纖維基質，諸如FR-4)的層。預浸材料的層可以在相對側上具有金屬箔(例如：銅箔)。通孔可以穿過預浸材料的層和鍍以金屬(例如：銅)而形成，以形成通孔連接器42。可以利用光刻和蝕刻製程，蝕刻相對側上的金屬箔，以在相對側上形成金屬線。因此，核心40可以包括通孔連接器42，其電性耦合至核心40的相對側上的各個金屬線44、46。
然後在核心40之上形成不同層級的絕緣層和金屬層。為了方便起見，這裡使用「前側」來表示核心40的將要接著一個或多個晶粒26的一側，並且這裡使用「背側」來表示核心40的與前側相對的那一側。
如圖所示，第一前側絕緣層50形成在核心40和金屬線44之上。在一些實施例中，第一前側絕緣層50，是味之素增層膜(Ajinomoto Build-up Film(ABF))或類似物，並且在核心40和金屬線44之上經由另一種製程而層疊或形成。使用例如雷射鑽孔，穿過第一前側絕緣層50至下方的金屬線44，形成導孔開孔。在第一前側絕緣層50之上形成金屬晶種層，諸如經由使用物理氣相沉積(PVD)，並在金屬晶種層上形成並圖案化光阻。執行鍍製程(諸如無電鍍或電鍍)以形成金屬線52和導孔(未個別地標示號碼)，以將金屬線52與下方的金屬線44連接。然後移除光阻，諸如經 由濕法剝離製程，並且移除暴露的金屬晶種層，諸如經由濕法蝕刻製程。金屬晶種層可以是或包括銅、鈦、另一種金屬、或其組合，並且金屬線52和導孔可以是或包括銅、另一種金屬、或其組合。在第一前側絕緣層50和金屬線52之上，形成第二前側絕緣層54和晶粒連接墊56與導孔。可以使用與形成第一前側絕緣層50和金屬線52與導孔相關的相同製程，來形成第二前側絕緣層54和晶粒連接墊56與導孔。可以根據一個或多個晶粒26接著至封裝基板24的方式，來配置和排列晶粒連接墊56。例如，晶粒連接墊56可以配置和排列為相容於覆晶連接、打線接合、或其他連接。
在核心40和金屬線46上形成第一背側絕緣層60。形成金屬線62和導孔(未個別編號)以連接金屬線62與下面的金屬線46。可以使用與形成第一前側絕緣層50和金屬線52與導孔相關的相同製程，來形成第一背側絕緣層60和金屬線62與導孔。在第一背側絕緣層60和金屬線62上，形成第二背側絕緣層64和焊球墊66與導孔。可以使用與形成第一前側絕緣層50和金屬線52與導孔相關的相同製程，來形成第二背側絕緣層64和焊球墊66與導孔。可以根據球柵陣列(ball grid array,BGA)矩陣，配置和排列焊球墊66，例如，在焊球墊上可以形成焊球30。
在形成封裝基板24的不同時期，可以將一個或多個晶粒26接著至封裝基板24。例如，在執行背側製程(例如，形成背側絕緣層60、64，金屬線62，和焊球墊66)之後，一個或多個晶粒26可以接著(諸如經由覆晶連接，打線接合 等)至封裝基板24的前側上。在其他實施例中，在執行背側製程之前，一個或多個晶粒26可以接著至封裝基板24的前側上。在這樣的實施例中，在執行背側製程之前，一個或多個晶粒26可以接著至封裝基板24的前側上並且由封裝物28(如上所述)包封。
封裝基板24僅是實施例。任何數目的絕緣層和包括金屬導線和導孔的金屬層可以形成在核心的前側和/或背側上。在一些實施例中，封裝基板可以省略核心和任何相關的組件。可以根據任何技術，通過任何製程來形成封裝基板。
第3圖繪示了根據一些實施方式，封裝基板24的拐角部分24a的布局圖。在一些實施例中，封裝基板24的布局是矩形的，諸如方形或矩形。在這樣的實施例中，拐角部分24a代表封裝基板24的布局中的四個拐角中的每個拐角。在布局中，焊球墊66排列成矩陣，矩陣包含列(如本文所述，x列數)和行(如本文所述，y行數)。雖然不一定繪示，矩陣可以包括按照列和行遍及矩陣的區域的焊球墊66，或者可以在某些位置省略焊球墊，諸如在封裝基板24的布局的中心區域內。如圖所示，矩陣包括多列的焊球墊66，其中第一列包括焊球墊66-1j，第二列包括焊球墊66-2j，第三列包括焊球墊66-3j，諸如此類(其中j為1至y)。矩陣包括多行的焊球墊66，其中第一行包括焊球墊66-i1，第二行包括焊球墊66-i2，第三行包括焊球墊66-i3，諸如此類(其中i為1至x)。沿著列或沿著行的相鄰焊球墊66之間的節距P可 以在從約200μm至約1000μm的範圍內，諸如約1000μm。如第3圖所示，節距P在一行中的焊球墊66-51和66-61之間，並且在一列中的焊球墊66-61和66-62之間。焊球墊66具有第一直徑D1，並且沿著一行或沿著一列在相鄰焊球墊66之間具有第一間距S1。第一直徑D1加上第一間距S1等於節距P。第一直徑D1可以在從約100μm至約600μm的範圍內，諸如約500μm，並且第一間距S1可以在從約100μm至約500μm的範圍內，諸如約500μm。雖然將焊球墊66描述為具有直徑並且繪示為圓形，但是焊球墊66可以具有任何幾何形狀，諸如任何多邊形。
在封裝基板24的布局是矩形的實施例中，焊球墊66的矩陣的外部列(例如，焊球墊66-1j和66-xj)和焊球墊66的矩陣的外部行(例如，焊球墊66-i1和66-iy)也形成矩形形狀。因此，焊球墊66的矩陣包括4個拐角焊球墊66-11、66-1y、66-x1、和66-xy。各別的四個拐角焊球墊66-11、66-1y、66-x1、和66-xy中的每個焊球墊分別是最靠近封裝基板24的布局的拐角的焊球墊66。例如，如圖所示，拐角焊球墊66-11是最靠近封裝基板24的布局的拐角24c的矩陣的焊球墊66。
第3圖還繪示截面6B，其在第6B圖進一步詳細繪示。截面6B橫跨焊球墊66-11、66-22、66-33、和66-44。
第4圖繪示了根據一些實施方式的印刷電路板22的一部分截面圖。印刷電路板22包括多個絕緣層80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、和 124，以及多個金屬層。所繪示的各金屬層包括金屬線82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、和122。在一些實施例中，印刷電路板22包括十至三十個不同的絕緣層，在每相鄰的絕緣層對之間設置金屬層。
在一些實施例中，印刷電路板22的絕緣層80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、和124中的每個絕緣層是或包括一層預浸料(例如，注入環氧樹脂的玻璃纖維基質，如FR-4)的層。預浸料的層最初可以在一側或二個相對側上具有金屬箔(例如，銅箔)。使用光刻和蝕刻製程，將每個金屬箔圖案化為相應的金屬線82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、和122。在金屬箔圖案化以形成相應的金屬線之後，將絕緣層連接在一起。將絕緣層對齊並壓在一起以接合這些絕緣層。
在絕緣層連接之後，穿過絕緣層形成通孔連接器126。例如，可以使用鑽孔穿過連接的絕緣層而形成孔。在形成孔之後，可用金屬(例如，銅和/或錫)鍍在連接的絕緣層。鍍製程形成了在孔內的通孔連接器126，並且也在連接的絕緣層的外表面上形成金屬層。將外表面上的金屬層圖案化。在外表面上，圖案化焊球墊128與金屬線(其連接焊球墊128至通孔連接器126)。在另一個外表面上，圖案化金屬線130或其他圖案。經由光刻和蝕刻製程，和/或蝕刻製程和沉積金屬的鍍製程，可以實現圖案化外表面上的焊球墊128與金屬線和/或金屬線130。
在連接的絕緣層的各自的外表面上，形成焊料 遮罩(或阻焊劑)132和134。可以將焊料遮罩132和134圖案化以暴露下面的金屬圖案。例如，如圖所示，使用光刻製程圖案化焊料遮罩132，以定義暴露焊球墊128的開口136。
第5圖繪示根據一些實施方式的印刷電路板22的一部分22a的佈局圖。在布局中，焊球墊128排列成矩陣，矩陣包含列(如本文所述，x列數)和行(如本文所述，y行數)。焊球墊128的矩陣對應於封裝基板24上的焊球墊66的矩陣。儘管不一定繪示，矩陣可以包括按照列和行遍及矩陣的區域的焊球墊128，或在某些位置可以省略焊球墊，諸如在矩陣的布局的中間區域內。如圖所示，矩陣包括焊球墊128的列，其中第一列包括焊球墊128-1j，第二列包括焊球墊128-2j，第三列包括焊球墊128-3j，諸如此類，(其中j為1至y)。矩陣包括焊球墊128的行，其中第一行包括焊球墊128-i1，第二行包括焊球墊128-i2，第三行包括焊球墊128-i3，諸如此類，(其中i為1至x)。每個焊球墊128通過穿過焊料遮罩132的各自的開口136而暴露。節距P介在沿著列或沿著行的相鄰的焊球墊128和/或開口136之間。
沿著外部的一或多列或行的焊球墊128具有比焊球墊128的矩陣的內部的焊球墊128更大的直徑。因此，沿著外部的列和行的焊球墊128具有比焊球墊128的矩陣的內部的焊球墊128更大的面積。在一些實施例中，沿著外部的一或多列和行的每個焊球墊128中具有的面積比矩陣的內部的每個焊球墊128的面積大於約10%至50%。如第5圖所示，沿著矩陣的周圍，外部的三列(例如，焊球墊 128-1j、128-2j、128-3j、128-(x-2)j、128-(x-1)j、和128-xj)和外部的三行(例如，焊球墊128-i1、128-i2、128-i3、128-i(y-2)、128-i(y-1)、和128-iy)的焊球墊具有較大的直徑和面積。在其他實施例中，可將沿著矩陣的每個邊緣的任何數量的外部列和外部行的焊球墊128實施為具有比內部的焊球墊128更大的直徑和面積。例如，在一些實施方式中，可將沿矩陣的每個邊緣的一至五個外部列和行實施為具有比內部的焊球墊128更大的直徑和面積。儘管繪示和描述列的數目等於行的數目，但在其他實施例中，具有較大直徑和面積的外部列的數目可以不同於具有較大直徑和面積的外部行的數目。
較大的焊球墊128(例如，焊球墊128-1j、128-i1等)具有第二直徑D2，且較小的焊球墊128(例如，焊球墊128-64等)具有第三直徑D3。每個開口136具有第四直徑D4。第四直徑D4大於第二直徑D2和第三直徑D3中的每個直徑。在一些實施例中，第二直徑D2在從約110μm至約600μm的範圍內，例如約600μm；第三直徑D3在從約100μm至約550μm的範圍內，例如約525μm；且第四直徑D4在從約130μm至約650μm的範圍內，例如約650μm。儘管將焊球墊128描述為具有直徑並且繪示為圓形，但是焊球墊128可以具有任何幾何形狀，諸如任何多邊形。
第一間隙定義為在介於較大的焊球墊128的邊緣和開口136的各自的側壁之間。第一間隙具有第二間距S2，其在介於焊球墊128的邊緣和開口136的側壁之間。第 二間隙定義為在介於較小的焊球墊128的邊緣和開口136的各自的側壁之間。第二間隙具有第三間距S3，其在介於焊球墊128的邊緣和開口136的側壁之間。第三間距S3大於第二間距S2。在一些實施例中，第二間距S2在從約15μm至約30μm的範圍內，諸如約25μm，且第三間距S3在從約20μm至約50μm的範圍內，諸如約50μm。在其他實施例中，開口136可以具有不同的直徑，和/或在開口136內形成的間隙的間距可以在整個矩陣相等或變化。雖然將開口136描述為具有直徑並且繪示為圓形，開口136可以具有任何幾何形狀，諸如任何多邊形。
如圖所示和描述的焊球墊128是非焊料遮罩定義的焊墊。開口136，如圖所示，大於焊球墊128的區域，開口136形成第一和第二間隙，第一和第二間隙介於焊球墊128的邊緣和開口136的側壁之間。在其他實施例中，焊球墊可是焊料遮罩定義的焊墊。在這樣的實施例中，整個矩陣的焊球墊可具有或可不具有相同的直徑和面積。在這樣的實施例中，穿過焊料遮罩132的開口在直徑上可以不同，使得通過可形成焊球的開口暴露的焊球墊的區域在直徑上也不同。例如，沿著矩陣的外部列和行的開口136可以具有比矩陣的內部的開口136更大的直徑。開口136定義了焊球將要形成在其上的焊球墊的區域，因此，沿著外部的列和行的焊球墊的暴露區域大於矩陣的內部的焊球墊的暴露區域。
第5圖還繪示截面6B，其在第6B圖中進一步詳細繪示。截面6B橫跨焊球墊128-11、128-22、128-33、 和128-44。
第6A圖和第6B圖繪示根據一些實施方式，封裝體20的截面圖，封裝體20機械地接著和電性耦合至印刷電路板22。第6B圖繪示第6A圖中所示的拐角部分140。第6A圖和第6B圖繪示熱循環之後的封裝體20和印刷電路板22，諸如在用於迴焊焊球30的迴焊製程之後。在一些實施例中，在封裝基板24之上，封裝物28(例如模塑化合物)和/或其他組件的熱膨脹係數(coefficient of thermal expansion，CTE)大於封裝基板24的熱膨脹係數。因此，當在迴焊製程期間加熱封裝體20時，封裝物28和/或其他組件可以比封裝基板24膨脹更大的量。膨脹量的差異可以導致封裝體20的翹曲。如圖所示，當封裝物28和/或其他組件比封裝基板24膨脹更大的量時，封裝基板24的底表面(例如，被焊球30接著處)可以變成凹形。封裝體20內距離封裝體20的中心最遠的位置可以經歷最大的翹曲變形WD。例如，當封裝體20的布局是矩形時，如上所述，布局的拐角通常是封裝體20內離封裝體20的中心最遠的位置，因此，可觀察到在拐角處有最大的翹曲變形WD。甚至進一步，封裝體20的布局越大(諸如對於50mm x 50mm布局)，翹曲變形WD可以變地越大。
當在焊球30的迴焊期間發生翹曲變形WD時，可用於外部的焊球的體積，並且更具體地，可用於在拐角處的焊球30的體積，焊量可以減小。翹曲變形WD可以導致介於封裝基板24上的焊球墊66和印刷電路板22上的焊球墊 128之間的高度減小。假設封裝基板24上的焊球墊66具有相同的接著面積和節距，並且印刷電路板22上的焊球墊128具有相同的接著面積和節距，則拐角處的焊球30有側向凸出的風險以適應由於翹曲而減小的高度。這種凸出會導致焊球30之間的橋接和短路。
根據一些實施方式，在印刷電路板22上的焊球墊128的矩陣的佈局中，沿著外部列和行的焊球墊128的接著區域較大。較大的接著區域可以為接著至那些焊球墊128的焊球30提供更大的潤濕表面。沿著外部列和行的焊球墊128的較大潤濕表面，允許體積上的容納，以抵消由於封裝體20的翹曲而降低的高度。體積上的容納可以減少沿外部列和行的焊球30的側向凸出，這可以降低橋接和短路的風險。
第6B圖繪示在第3圖和第5圖的布局圖中所示的一些組件。更具體而言，第6B圖繪示第3圖所示的封裝基板24上的焊球墊66-11、66-22、66-33、和66-44，和第5圖所示的印刷電路板22上的焊球墊128-11、128-22、128-33、和128-44。對應的焊球30-11、30-22、30-33、和30-44接著至焊球墊66-11、66-22、66-33、和66-44，以及焊球墊128-11、128-22、128-33、和128-44。如第3圖和第5圖所繪示，焊球墊66-11、66-22、和66-33，以及焊球墊128-11、128-22、和128-33在矩陣的3個外部列/行，且如第3圖和第5圖所繪示，焊球墊66-44和焊球墊128-44在三個外部列/行之內。如前所述，焊球墊128-11、 128-22、和128-33具有第二直徑D2，而焊球墊128-44具有第三直徑D3，其小於第二直徑D2。第二直徑D2允許焊球墊128-11、128-22和128-33具有比具有第三直徑D3的焊球墊128-44更大的面積，因此具有更大的潤濕表面。
第6B圖還繪示在矩陣的外行的焊球30-11的第一高度H1，和在矩陣的內部的焊球30-44的第二高度H2。第一高度H1小於第二高度H2。介於第一高度H1和第二高度H2之間的差異可以是翹曲的結果。如圖所示，相對於較小的焊球墊128-44的第三直徑D3和焊球30-44的第二高度H2，焊球墊128-11的較大的第二直徑D2可以適應焊球30-11的減小的第一高度H1。因此，焊球30-11、30-22、和30-33的側向凸出和短路可以減少。
第7圖為根據一些實施方式，形成接著至印刷電路板的封裝體的流程圖。在操作202，形成封裝體，諸如隨後參看第8圖所述的內容。在操作204，形成印刷電路板，諸如隨後參看第9圖所述的內容。在操作206，封裝體接著至印刷電路板。例如，焊料可以形成在封裝體上的焊球墊上和/或印刷電路板上的焊球墊上。封裝體可以放置在印刷電路板上並對準，使得封裝體上的焊球墊對準於印刷電路板上的適當焊球墊與設置在其間的焊料。然後迴焊焊料，以在介於封裝體的焊球墊和印刷電路板的焊球墊之間，形成更持久的機械的和電性接著。
第8圖是根據一些實施方式，用於形成封裝體的流程圖。在操作222中，形成具有通孔連接器的核心。可以 參看第2圖所述的內容，形成核心。在操作224中，執行前側製程以在核心的前側上形成一個或多個絕緣層與一個或多個金屬層。如參看第2圖所述的內容，可能在前側上形成任意數量的絕緣層和金屬層。在操作226，執行背側製程以在核心的背側上形成一個或多個絕緣層與一個或多個金屬層。如參看第2圖所述的內容，可能在背側上形成任意數量的絕緣層和金屬層。前側上和背側上的絕緣層、設置在絕緣層中的金屬層、和核心，形成了封裝基板。在操作228中，一個或多個晶粒接著至封裝基板的前側，諸如以上參看第2圖所述的內容。在操作230中，將一個或多個晶粒包封在封裝基板的前側上。例如，諸如模塑化合物的封裝物可以用於封裝體一個或多個晶粒，諸如經由使用壓縮模塑、轉移模塑或其他模塑製程。
第9圖是根據一些實施方式，形成印刷電路板的流程圖。在操作242，在絕緣層上形成金屬層。金屬層(例如，具有圖案化的金屬線)可以形成在絕緣層上，如以上參看第4圖所述的內容。在操作244，絕緣層與金屬層可以連接在一起，如以上參看第4圖所述的內容。在操作246，穿過連接的絕緣層形成通孔連接器，如以上參看第4圖所述的內容。通孔連接器的形成可進一步地在連接的絕緣層的外表面上形成金屬層。在操作248中，在外表面上形成焊料遮罩並圖案化以暴露焊球墊。
一些實施方式可以實現優點。例如，如上所述，可以减少在矩陣的外部列和行的焊球的架橋和短路的風 險，這可以增加接著至印刷電路板的封裝體的良率。此外，在其他的配置中，由於相關的橋接和短路風險，在封裝體的佈局的拐角部分附近沒有形成焊球(例如，在拐角部分焊球減少)。在一些實施方式中，焊球可形成在封裝體佈局的拐角部分內，這可以增加來自封裝體的輸入和/或輸出的數量。
一個實施方式是一種結構。結構包括印刷電路板(PCB)(22)。印刷電路板(22)具有排列成矩陣的焊球墊(128)。外部的焊球墊(128-11)沿著矩陣的一個或多個外部的邊緣，並且每個外部的焊球墊(128-11)具有第一焊料接著區域。內部的焊球墊(128-44)位於矩陣的內部，並且每個內部的焊球墊(128-44)具有第二焊料接著區域。第一焊料接著區域大於第二焊料接著區域。
另一個實施方案是一種結構。結構包括封裝體(20)、印刷電路板(PCB)(22)，和焊球(30)。封裝體(30)具有排列成第一矩陣的第一焊球墊(66)。封裝體(20)的佈局是第一矩形形狀。第一焊球墊(66)的第一矩陣具有第二矩形形狀的外邊緣。第一焊球墊(66)的第一矩陣的第二矩形形狀的每個拐角設置在靠近封裝體(20)的布局的第一矩形形狀的相應的拐角(24c)。印刷電路板(22)具有排列成對應於第一矩陣的第二矩陣的第二焊球墊(128)。相應的拐角焊球墊(128-11)位於第二焊球墊的第二矩陣的每個拐角處。內部的焊球墊(128-44)在第二焊球墊(128)的第二矩陣的內部。焊球(30)機械地接著至第一焊球墊(66)和第二焊球墊(128)。每個拐角焊球墊(128-11)具有第一區域，其接著至 焊球(30)中的相應的拐角焊球(30-11)。內部的焊球墊(128-44)具有第二區域，其接著至焊球(30)中的一內部的焊球(30-44)。第一區域大於第二區域。
又一個實施方式是一種方法。將封裝體(20)接著至印刷電路板(PCB)(22)。接著包括迴焊焊球(30)。在迴焊焊球(30)之後，每個焊球(30)接著至封裝體(20)上的第一焊球墊(66)中的相應的焊球墊(66)和印刷電路板(22)上的第二焊球墊(128)中的相應的焊球墊(128)。第二焊球墊(128)在印刷電路板上排列成矩陣。第二焊球墊(128)中的第一型焊球墊(128-11)設置在矩陣的拐角處，且第二焊球墊(128)中的第二型焊球墊(128-44)設置在矩陣的內部。第二焊球墊(128)中的第一型焊球墊(128-11)具有第一區域，其接著至焊球(30)中的相應焊球(30-11)，且第二焊球墊(128)中的第二型焊球墊(128-44)具有第二區域，其接著至焊球(30)中的相應焊球(30-44)。第一個區域大於第二個區域。
本揭示內容的一些實施方式提供了一種封裝體(20)的接著結構，包含：印刷電路板(PCB)(22)其具有多個焊球墊(128)其排列成一矩陣，外部的多個焊球墊(128-11)其沿著矩陣的一個或多個外部的邊緣，外部的多個焊球墊(128-11)中的每個焊球墊(128-11)具有第一焊料接著區域，內部的多個焊球墊(128-44)其在矩陣的內部，內部的多個焊球墊(128-44)中的每個焊球墊(128-44)具有第二焊料接著區域，第一焊料接著區域大於第二焊料接著區域。
在一些實施方式中，其中矩陣的外部的邊緣形成矩形形狀。
在一些實施方式中，其中外部的多個焊球墊(128-11)在一數目的外部列和外部行中，外部列和外部行中的每列和每行平行於矩陣的外部的邊緣中的一對應的外部的邊緣，此數目在從一至五的範圍內。
在一些實施方式中之封裝體(20)的接著結構，其中第一焊料接著區域的範圍比第二焊料接著區域大10%至50%。
在一些實施方式中，其中印刷電路板(22)包括焊料遮罩(132)，多個開口(136)其穿過焊料遮罩(132)，外部的多個焊球墊(128-11)和內部的多個焊球墊(128-44)中的每個焊球墊(128)通過多個開口(136)中的一相應的開口(136)而暴露。
在一些實施方式中，其中暴露內部的多個焊球墊(128-44)和外部的多個焊球墊(128-11)的每個開口(136)具有相同的側向開口尺寸。
在一些實施方式中，其中：暴露外部的多個焊球墊(128)中的一相應的外部的焊球墊(128-63)的多個開口(136)中的每個開口(136)具有第一間距(S2)，其介於外部的焊球墊(128)中的相應的外部的焊球墊(128-63)的邊緣和定義此相應的開口(136)的焊料遮罩(132)的側壁之間；暴露內部的多個焊球墊(128)中的一相應的內部的焊球墊(128-64)的多個開口(136)中的每個開口(136)具有第二 間距(S3)，其介於內部的焊球墊(128)中的相應的內部的焊球墊(128-64)的邊緣和定義此相應的開口(136)的焊料遮罩(132)的側壁之間；以及第二間距(S3)大於第一間距(S2)。
在一些實施方式中，其中相應的外部的多個焊球墊(128)中的每個外部的焊球墊(128-11)的第一焊料接著區域和內部的多個焊球墊(128)中的每個內部的焊球墊(128-44)的第二焊料接著區域不經由焊料遮罩(132)定義。
在一些實施方式中，封裝體(20)的接著結構更包含：封裝體(20)；以及多個焊球(30)，多個焊球(30)中的每個焊球(30)接著至一相應的(i)外部的多個焊球墊(128)中的一個外部的焊球墊(128-11)的第一焊料接著區域，以及(ii)內部的多個焊球墊(128)中的一個內部的焊球墊(128-44)的第二焊料接著區域，多個焊球(30)中的每個焊球(30)更接著至封裝體(20)。
本揭示內容的一些實施方式提供了一種封裝體的(20)接著結構，包含封裝體(20)、印刷電路板(22)、以及多個焊球(30)。封裝體(20)具有多個第一焊球墊(66)其排列成第一矩陣，封裝體(20)的布局是第一矩形形狀，第一焊球墊(66)的第一矩陣具有在第二矩形形狀的外部的邊緣，多個第一焊球墊(66)的第一矩陣的第二矩形形狀的每個拐角設置在靠近封裝體(20)的布局的第一矩形的相應的拐角(24c)。印刷電路板(PCB)(20)，具有多個第二焊球墊(128)其排列成第二矩陣其對應於第一矩陣，相應的拐角焊球墊(128-11)在多個第二焊 球墊(128)的第二矩陣的每個拐角處，內部的焊球墊(128-44)在多個第二焊球墊(128)的第二矩陣的內部。多個焊球(30)，機械地接著至多個第一焊球墊(66)和多個第二焊球墊(128)，每個拐角焊球墊(128-11)具有第一區域，其接著至多個焊球(30)中的相應的拐角焊球(30-11)，內部的焊球墊(128-44)具有第二區域其接著至多個焊球(30)中的內部的焊球(30-44)，第一區域大於第二區域。
在一些實施方式中之封裝體(20)的接著結構，其中第一區域的範圍比第二區域大10%至50%。
在一些實施方式中，其中多個焊球(30)中的多個拐角焊球(30-11)中的每個拐角焊球(30-11)的高度大於多個焊球(30)中的內部的焊球的高度(30-11)。
在一些實施方式中，其中多個第二焊球墊(128)的多個外部的焊球墊(128-11)在第二焊球墊的矩陣的一數目內的外部列和外部行中，外部列和外部行中的每個列和行平行於第二矩陣的外部的邊緣中的一對應的外部的邊緣，多個外部的焊球墊(128-11)中的每個外部的焊球墊(128-11)具有第一區域，其接著至多個焊球(30)中的一相應的焊球(30-11)。
在一些實施方式中，外部列和外部行的數目在從一至五的一範圍內。
在一些實施方式中，其中印刷電路板(22)包括焊料遮罩(132)，多個開口(136)其穿過焊料遮罩(132)，多個第二焊球墊(128)中的每個焊球墊(128)經由開口(136)中的一相應的開口(136)而暴露。
在一些實施方式中，其中暴露多個第二焊球墊(128)的每個開口(36)具有相同的側向開口尺寸。
在一些實施方式中，其中相應的拐角焊球墊(128-11)的第一區域和多個內部的焊球墊(128-44)的第二區域沒有經由焊料遮罩(132)定義。
本揭示內容的一些實施方式提供了一種封裝體(20)的接著結構的製造方法，包含：將封裝體(20)接著至印刷電路板(PCB)(22)，接著包含迴焊多個焊球(30)，其中迴焊多個焊球(30)之後，多個焊球(30)中的每個焊球(30)接著至封裝體(20)上的多個第一焊球墊(66)中的相應的第一焊球墊(66)和印刷電路板(22)上的多個第二焊球墊(128)中的相應的第二焊球墊(128)，多個第二焊球墊(128)在印刷電路板(22)上排列成矩陣，多個第二焊球墊(128)中的第一型焊球墊(128-11)設置在矩陣的拐角，多個第二焊球墊(128)中的第二型焊球墊(128-44)設置在矩陣的內部，多個第二焊球墊(128)中的第一型焊球墊(128-11)具有第一區域，其接著至多個焊球(30)中的相應的焊球(30-11)，多個第二焊球墊(128)中的第二型焊球墊(128-44)具有第二區域其接著至多個焊球(30)中的相應的焊球(30-44)，第一區域大於第二區域。
在一些實施方式中之封裝體(20)的接著結構的製造方法，其中第一區域的範圍比第二區域大10%至50%。
在一些實施方式中，其中在矩陣的一至五的外部列的多個第二焊球墊(128)和在矩陣的一至五的外部行的多個 第二焊球墊(128)中，每個焊球墊(128)具有第一區域其接著多個焊球(30)中的相應焊球(30)。
以上概述了數個實施方式，以便本領域技術人員可較佳地理解本揭示內容的各個方面。本領域的技術人員應理解，他們可能容易地使用本揭示內容，作為其他製程和結構之設計和修改的基礎，以實現與在此介紹的實施方式之相同的目的，或是達到相同的優點。本領域技術人員亦應理解，與這些均等的建構不脫離本揭示內容的精神和範圍，並且他們可能在不脫離本揭示內容的精神和範圍的情況下，進行各種改變、替換、和變更。
20:封裝體
22:印刷電路板
24:封裝基板
28:封裝物
30:焊球
140:拐角部分
WD:翹曲變形

Claims (9)

  1. 一種封裝體的接著結構，包含：一印刷電路板(PCB)其具有多個焊球墊其排列成一矩陣，外部的多個焊球墊其沿著該矩陣的一個或多個外部的邊緣，該些外部的多個焊球墊中的每個焊球墊具有一第一焊料接著區域，內部的多個焊球墊其在該矩陣的內部，該些內部的多個焊球墊中的每個焊球墊具有一第二焊料接著區域，該第一焊料接著區域大於該第二焊料接著區域；其中該印刷電路板包括一焊料遮罩，多個開口其穿過該焊料遮罩，該些外部的多個焊球墊和該些內部的多個焊球墊中的每個焊球墊通過該些多個開口中的一相應的開口而暴露。
  2. 如請求項1所述之封裝體的接著結構，其中該第一焊料接著區域的範圍比該第二焊料接著區域大10%至50%。
  3. 如請求項1所述之封裝體的接著結構，其中暴露該些內部的多個焊球墊和該些外部的多個焊球墊的每個該些開口具有一相同的側向開口尺寸。
  4. 如請求項1所述之封裝體的接著結構，其中：暴露該些外部的多個焊球墊中的一相應的外部的焊球 墊的該些多個開口中的每個開口具有一第一間距，其介於該些外部的焊球墊中的該相應的外部的焊球墊的一邊緣和定義該相應的開口的該焊料遮罩的一側壁之間；暴露該些內部的多個焊球墊中的一相應的內部的焊球墊的該些多個開口中的每個開口具有一第二間距，其介於該些內部的焊球墊中的該相應的內部的焊球墊的一邊緣和定義該相應的開口的該焊料遮罩的一側壁之間；以及該第二間距大於該第一間距。
  5. 如請求項1所述之封裝體的接著結構，其中該些相應的外部的多個焊球墊中的每個外部的焊球墊的該第一焊料接著區域和該些內部的多個焊球墊中的每個內部的焊球墊的該第二焊料接著區域不經由該焊料遮罩定義。
  6. 一種封裝體的接著結構，包含：一封裝體，具有多個第一焊球墊其排列成一第一矩陣，該封裝體的一布局是一第一矩形形狀，該第一焊球墊的該第一矩陣具有在一第二矩形形狀的外部的邊緣，該些多個第一焊球墊的該第一矩陣的該第二矩形形狀的每個拐角設置在靠近該封裝體的該布局的該第一矩形的一相應的拐角；一印刷電路板(PCB)，具有多個第二焊球墊其排列成一第二矩陣其對應於該第一矩陣，一相應的拐角焊球墊在 該些多個第二焊球墊的該第二矩陣的每個拐角處，一內部的焊球墊在該些多個第二焊球墊的該第二矩陣的內部；以及多個焊球，機械地接著至該些多個第一焊球墊和該些多個第二焊球墊，每個拐角焊球墊具有一第一區域，其接著至該些多個焊球中的一相應的拐角焊球，該內部的焊球墊具有一第二區域其接著至該些多個焊球中的一內部的焊球，該第一區域大於該第二區域。
  7. 如請求項6所述之封裝體的接著結構，其中該些多個焊球中的該些多個拐角焊球中的每個拐角焊球的高度大於該些多個焊球中的該內部的焊球的高度。
  8. 一種封裝體的接著結構的製造方法，包含：將一封裝體接著至一印刷電路板(PCB)，該接著包含迴焊多個焊球，其中迴焊該些多個焊球之後，該些多個焊球中的每個焊球接著至該封裝體上的多個第一焊球墊中的一相應的第一焊球墊和該印刷電路板上的多個第二焊球墊中的一相應的第二焊球墊，該些多個第二焊球墊在該印刷電路板上排列成一矩陣，該些多個第二焊球墊中的一第一型焊球墊設置在該矩陣的一拐角，該些多個第二焊球墊中的一第二型焊球墊設置在該矩陣的內部，該些多個第二焊球墊中的該第一型焊球墊具有一第一區域，其接著至該些多個焊球中的一相應的焊球，該些多個第二焊球墊中的該 第二型焊球墊具有一第二區域其接著至該些多個焊球中的一相應的焊球，該第一區域大於該第二區域。
  9. 如請求項8所述之封裝體的接著結構的製造方法，其中在該矩陣的一至五的外部列的該些多個第二焊球墊和在該矩陣的一至五的外部行的該些多個第二焊球墊中，每個焊球墊具有該第一區域其接著該些多個焊球中的相應焊球。
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