專利名稱：半導(dǎo)體封裝基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種封裝基板，尤其指一種用于封裝堆棧結(jié)構(gòu)(Package onPackage, POP)的半導(dǎo)體封裝基板。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體封裝技術(shù)的演進(jìn),半導(dǎo)體裝置(Semiconducto r device)已開發(fā)出不同的封裝型態(tài)，而為提升電性功能及節(jié)省封裝空間，于是堆加多個(gè)封裝結(jié)構(gòu)以形成封裝堆棧結(jié)構(gòu)(Package on Package, POP),此種封裝方式能發(fā)揮系統(tǒng)封裝(SiP)異質(zhì)整合特性,可將不同功用的電子組件，例如內(nèi)存、中央處理器、繪圖處理器、影像應(yīng)用處理器等，借由堆棧設(shè)計(jì)達(dá)到系統(tǒng)的整合，適合應(yīng)用于輕薄型各種電子產(chǎn)品。然而，現(xiàn)行封裝堆棧結(jié)構(gòu)借由焊錫球堆棧兩封裝結(jié)構(gòu)，該焊錫球的尺寸變異不易控制，所以容易造成該兩封裝結(jié)構(gòu)之間呈傾斜接置、共平面性不良，以致于產(chǎn)生接點(diǎn)偏移等問題。此外，當(dāng)堆棧的高度需增加時(shí)，該焊錫球的直徑需增加，導(dǎo)致該焊錫球所占用的封裝基板表面積增加，因而使封裝基板表面上的布線與電子組件布設(shè)的空間受到壓縮而影響堆棧焊墊(PoP pad)間距無法持續(xù)微縮。同時(shí)，此封裝堆棧結(jié)構(gòu)中，該焊錫球的體積增加后，將容易產(chǎn)生橋接現(xiàn)象。此外，對(duì)于以覆晶方式接置半導(dǎo)體芯片的封裝基板而言，于封裝過程面臨覆晶焊墊區(qū)底膠(underfill)溢膠容易污染該些堆棧焊墊的表面等問題，而導(dǎo)致產(chǎn)品的良率損失。因此，現(xiàn)有利用金屬柱配合焊錫材料的堆棧方式，以避免上述缺點(diǎn)。如圖I所示，現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝基板I包括一基板本體10、絕緣保護(hù)層12a，12b、第一金屬柱13a以及第二金屬柱13b。所述的基板本體10的上、下表面10a，IOb上具有線路層11a，11b，該線路層11a, Ilb具有多個(gè)焊墊111a，Illb以結(jié)合芯片或焊球，且上表面IOa的線路層Ila還具有多個(gè)第一與第二電性接觸墊110a, IlOb0所述的絕緣保護(hù)層12a, 12b設(shè)于該基板本體10及線路層11a，Ilb上，且于該絕緣保護(hù)層12a，12b上形成有開孔120a，120b,以令該些第一與第二電性接觸墊110a，IlOb外露于該些開孔120a，120b。所述的第一金屬柱13a設(shè)于該些第一電性接觸墊IlOa上。所述的第二金屬柱13b設(shè)于該些第二電性接觸墊IlOb上。該半導(dǎo)體封裝基板I借由該第一與第二金屬柱13a，13b配合焊錫材料以堆棧另一封裝基板，而形成封裝堆棧結(jié)構(gòu)。因該第一與第二金屬柱13a，13b于回焊時(shí)不會(huì)變形，所以可避免上述的種種缺失。然而，現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝基板I中，是借由電鍍方式形成金屬柱，其高度均勻性仍有控制不佳的現(xiàn)象，如圖I所示，該第二金屬柱13b的高度h高于該第一金屬柱13a的高度t，致使后續(xù)堆棧工藝時(shí)，兩封裝結(jié)構(gòu)之間仍有傾斜、共平面性不良等問題，因而造成產(chǎn)品的可靠度不佳。因此，如何克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，實(shí)已成目前亟欲解決的課題
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺失，本實(shí)用新型的主要目的在于揭露一種半導(dǎo)體封裝基板，于后續(xù)堆棧工藝時(shí)，各該半導(dǎo)體封裝基板之間不會(huì)發(fā)生傾斜、共平面性不良等問題。本實(shí)用新型所揭示的半導(dǎo)體封裝基板，包括基板本體，其具有相對(duì)的兩表面，該兩表面上具有線路層，而至少一表面上的線路層具有多個(gè)第一與第二電性接觸墊絕緣保護(hù)層，其設(shè)于該基板本體及該線路層上，且于該絕緣保護(hù)層上形成有開孔，以令該些第一與第二電性接觸墊外露于該些開孔；第一導(dǎo)電柱，其設(shè)于該些開孔中的第一電性接觸墊上；第二導(dǎo)電柱，其設(shè)于該些開孔中的第二電性接觸墊上，且該第二導(dǎo)電柱的高度高于該第一導(dǎo)電柱的高度；第一導(dǎo)電結(jié)合層，其形成于該第一導(dǎo)電柱上，以令該第一導(dǎo)電柱與第一導(dǎo)電結(jié)合層形成第一外接結(jié)構(gòu)；以及第二導(dǎo)電結(jié)合層，其形成于該第二導(dǎo)電柱上，以令該第二導(dǎo)電柱與第二導(dǎo)電結(jié)合層形成第二外接結(jié)構(gòu)，使該第一外接結(jié)構(gòu)的高度等于該第二外接結(jié)構(gòu)的高度。前述的半導(dǎo)體封裝基板中，該線路層還可具有多個(gè)焊墊。前述的半導(dǎo)體封裝基板中，該些第一與第二導(dǎo)電柱可為金屬柱，如銅柱。前述的半導(dǎo)體封裝基板中，該第一與第二導(dǎo)電結(jié)合層可為導(dǎo)電膏，如銅膏。另外，前述的半導(dǎo)體封裝基板還可包括形成于該第一與第二外接結(jié)構(gòu)上的表面處理層。該表面處理層的厚度較佳可大于3um。形成該表面處理層的材質(zhì)可為電鍍鎳/金、化鎳浸金(ENIG)或化鎳鈀浸金(ENEPIG)?；蛘?，該表面處理層為位于內(nèi)層的化鍍銅層及位于外層的電鍍銅層。由上可知，本實(shí)用新型的半導(dǎo)體封裝基板，是借由導(dǎo)電結(jié)合層配合導(dǎo)電柱，使各該外接結(jié)構(gòu)的高度相等，所以相比于現(xiàn)有技術(shù)，于后續(xù)堆棧工藝時(shí)，本實(shí)用新型的半導(dǎo)體封裝基板可避免另一封裝基板傾斜、共平面性不良等問題，因而有效提升產(chǎn)品的可靠度。
圖I為現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝基板的剖視示意圖；圖2A至圖2F為本實(shí)用新型半導(dǎo)體封裝基板的制法的剖視示意圖；其中，圖2E’為圖2E的另一實(shí)施例，圖2F’為圖2F的另一實(shí)施例；以及圖3為應(yīng)用本實(shí)用新型半導(dǎo)體封裝基板進(jìn)行后續(xù)封裝工藝與堆棧工藝的剖視示意圖。主要組件符號(hào)說明1,2半導(dǎo)體封裝基板10，20，20’基板本體10a, 20a上表面10b, 20b下表面11a, lib, 21a, 21b 線路層110a,210a第一電性接觸墊110b,210b第二電性接觸墊111a, 111b,211a,211b焊墊12a, 12b, 22a, 22b絕緣保護(hù)層120a, 120b, 220a, 220b開孔[0029]13a第一金屬柱13b第二金屬柱2’半導(dǎo)體封裝件200核心層201內(nèi)部線路202介電層203導(dǎo)電盲孔204導(dǎo)電通孔 212導(dǎo)電凸塊23a第一導(dǎo)電柱23b第二導(dǎo)電柱24導(dǎo)電層25阻層250開口區(qū)26a第一導(dǎo)電結(jié)合層26b第二導(dǎo)電結(jié)合層27a第一外接結(jié)構(gòu)27b第二外接結(jié)構(gòu)27c第三外接結(jié)構(gòu)27d第四外接結(jié)構(gòu)270，270’表面處理層270a化鍍銅層270b電鍍銅層28，31半導(dǎo)體芯片29焊球3封裝件30封裝基板300外接結(jié)構(gòu)h, t, d高度。
具體實(shí)施方式
以下借由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)及功效。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員的了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，所以不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”及“一”等的用語，也僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)也視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。請(qǐng)參閱圖2A至圖2E，其為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體封裝基板2的制法的剖視示意圖。如圖2A所示，首先，提供一具有上、下表面20a，20b的基板本體20，該基板本體20的上、下表面20a，20b上分別具有一線路層21a，21b與一絕緣保護(hù)層22a，22b，且該上表面20a的線路層21a具有多個(gè)焊墊211a、第一與第二電性接觸墊210a，210b,而該下表面20b的線路層21b也具有多個(gè)焊墊211b。所述的絕緣保護(hù)層22a，22b形成于該基板本體20的上、下表面20a，20b、焊墊211a，211b、第一與第二電性接觸墊210a，210b上，且于該絕緣保護(hù)層22a，22b上形成有多個(gè)開孔220a，220b,以令該些焊墊211a，211b、第一與第二電性接觸墊210a，210b分別對(duì)應(yīng)外露于該些開孔220a，220b。
于本實(shí)施例中，該基板本體20的內(nèi)部具有一核心層200、形成于該核心層200上的內(nèi)部線路201、形成于該核心層200與內(nèi)部線路201上的介電層202、形成于該介電層202中的導(dǎo)電盲孔203、及電性連接上、下側(cè)的內(nèi)部線路201的導(dǎo)電通孔204，且該導(dǎo)電盲孔203電性連接該線路層21a，21b與內(nèi)部線路201。因此，該線路層21a，21b為最外層的線路。此外，該基板本體20’的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可為無核心層(coreless)結(jié)構(gòu)，如圖2E’所示，包含多個(gè)介電層202、形成于該介電層202上的內(nèi)部線路201及形成于該介電層202中的導(dǎo)電盲孔203，且該導(dǎo)電盲孔203電性連接該線路層21a，21b與內(nèi)部線路201。因此，有關(guān)基板本體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)種類繁多，并無特別限制，特此述明。同時(shí)，該上表面20a的焊墊211a作為供電性連接芯片的覆晶焊墊，因而可形成導(dǎo)電凸塊212，而該下表面20b的焊墊211b則作為植球墊。另外，該上表面20a的焊墊211a也可設(shè)計(jì)為打線墊的形態(tài)(未圖標(biāo))，以供打線方式接置半導(dǎo)體芯片的用。如圖2B所示，于該上表面20a的絕緣保護(hù)層22a、線路層21a與導(dǎo)電凸塊212上形成導(dǎo)電層24，再于該導(dǎo)電層24、下表面20b的絕緣保護(hù)層22b與線路層21b上形成阻層25。接著，經(jīng)圖案化工藝，于該上表面20a的阻層25上形成多個(gè)開口區(qū)250，以令該些第一與第二電性接觸墊210a，210b對(duì)應(yīng)外露于該些開口區(qū)250。于本實(shí)施例中，該導(dǎo)電層24作為后續(xù)電鍍工藝的電流途徑。此外，有關(guān)圖案化工藝的方法繁多，如蝕刻、曝光、顯影等均為業(yè)界所熟知，所以不再贅述。如圖2C所示，借由導(dǎo)電層24進(jìn)行電鍍工藝，于該些開口區(qū)250中的第一電性接觸墊210a上電鍍形成第一導(dǎo)電柱23a,且于該第二電性接觸墊210b上電鍍形成第二導(dǎo)電柱23b，該第二導(dǎo)電柱23b的高度h高于該第一導(dǎo)電柱23a的高度t。于本實(shí)施例中，該第一及第二導(dǎo)電柱23a, 23b為金屬柱,其材質(zhì)為銅。如圖2D所不，于該第一導(dǎo)電柱23a上以印刷涂布方式形成第一導(dǎo)電結(jié)合層26a,令該第一導(dǎo)電柱23a與第一導(dǎo)電結(jié)合層26a形成第一外接結(jié)構(gòu)27a,且于該第二導(dǎo)電柱23b上也以印刷涂布方式形成第二導(dǎo)電結(jié)合層26b,令該第二導(dǎo)電柱23b與第二導(dǎo)電結(jié)合層26b形成第二外接結(jié)構(gòu)27b，并使該第一外接結(jié)構(gòu)27a的高度d等于該第二外接結(jié)構(gòu)27b的高度cl。于本實(shí)施例中，該第一與第二導(dǎo)電結(jié)合層26a，26b為導(dǎo)電膏，如銅膏。如圖2E所示，移除該阻層25及其下的導(dǎo)電層24。[0074]于另一實(shí)施例中，如圖2E’所示，也可于該基板本體20’的下表面20b上形成第三外接結(jié)構(gòu)27c與第四外接結(jié)構(gòu)27d，也即該基板本體20’的上、下表面20a，20b上均具有外
接結(jié)構(gòu)。一般銅膏柱體或混合銅柱體(即電鍍銅柱與銅膏柱體搭接)于成型后為多孔結(jié)構(gòu)，該孔洞結(jié)構(gòu)于后續(xù)濕工藝中容易殘留藥水并影響后續(xù)品質(zhì)。因此，如第2F圖所示，于該第一與第二外接結(jié)構(gòu)27a，27b上形成表面處理層270作保護(hù)的用，以供該第一與第二外接結(jié)構(gòu)27a, 27b于后續(xù)進(jìn)行焊錫接(solder joint)或電性連接時(shí),可確保品質(zhì)良好。于本實(shí)施例中，形成該表面處理層270的材質(zhì)為電鍍鎳/金、化鎳浸金(ENIG)或化鎳鈀浸金(ENEPIG)。于另一實(shí)施例中，如圖2F’所示，于該第一與第二外接結(jié)構(gòu)27a，27b上也可先形成化鍍銅層270a，再形成電鍍銅層270b，以作為表面處理層270’。此外，該表面處理層270，270’的厚度較佳大于3um。請(qǐng)參閱圖3，其為應(yīng)用本實(shí)用新型的半導(dǎo)體封裝基板2進(jìn)行后續(xù)封裝工藝與堆棧工藝的剖視示意圖。如圖3所示，該基板本體20的上表面20a的焊墊211a借由導(dǎo)電凸塊212以覆晶方式結(jié)合半導(dǎo)體芯片28，而該下表面20b的焊墊211b則結(jié)合用以接于如電路板的電子裝置上的焊球29，以形成一半導(dǎo)體封裝件2’。接著，將該些第一與第二外接結(jié)構(gòu)27a，27b結(jié)合一封裝件3，該封裝件3包含一封裝基板30與另一半導(dǎo)體芯片31，且該封裝基板30是以其外接結(jié)構(gòu)300與該些第一與第二外接結(jié)構(gòu)27a，27b對(duì)接，以令該半導(dǎo)體封裝件2’與該封裝件3形成封裝堆棧結(jié)構(gòu)。于本實(shí)施例中，本實(shí)用新型的半導(dǎo)體封裝基板2可與該封裝基板30相似，且該些外接結(jié)構(gòu)300與該些第一與第二外接結(jié)構(gòu)27a，27b可為相同結(jié)構(gòu)。因此，本實(shí)用新型的半導(dǎo)體封裝基板2，其借由第一與第二導(dǎo)電結(jié)合層26a，26b配合第一與第二導(dǎo)電柱23a, 23b,使該些第一與第二外接結(jié)構(gòu)27a, 27b的高度d相等,所以于后續(xù)堆棧工藝時(shí)，該另一封裝基板30不會(huì)傾斜，且改善共平面性，因而有效提升產(chǎn)品的可靠度。本實(shí)用新型還提供一種半導(dǎo)體封裝基板2，其包括基板本體20、絕緣保護(hù)層22a，22b、第一導(dǎo)電柱23a、第二導(dǎo)電柱23b、第一導(dǎo)電結(jié)合層26a以及第二導(dǎo)電結(jié)合層26b。所述的基板本體20具有上、下表面20a，20b，該上、下表面20a，20b上具有線路層21a，21b，該上、下表面20a，20b上的線路層21a，21b具有多個(gè)焊墊211a，211b，且上表面20a上的線路層21a還具有多個(gè)第一與第二電性接觸墊210a，210b。所述的絕緣保護(hù)層22a，22b設(shè)于該基板本體20及該線路層21a，21b上，且于該絕緣保護(hù)層22a，22b上形成有開孔220a，220b,以令該些第一與第二電性接觸墊210a，210b外露于該些開孔220a，220b。所述的第一導(dǎo)電柱23a設(shè)于該些開孔220a中的第一電性接觸墊210a上。所述的第二導(dǎo)電柱23b設(shè)于該些開孔220a中的第二電性接觸墊210b上，且該第二導(dǎo)電柱23b的高度h高于該第一導(dǎo)電柱23a的高度t。于本實(shí)施例中，該些第一與第二導(dǎo)電柱23a，23b為金屬柱,如銅柱。所述的第一導(dǎo)電結(jié)合層26a形成于該第一導(dǎo)電柱23a上，以令該第一導(dǎo)電柱23a與第一導(dǎo)電結(jié)合層26a形成第一外接結(jié)構(gòu)27a。[0089]所述的第二導(dǎo)電結(jié)合層26b形成于該第二導(dǎo)電柱23b上，以令該第二導(dǎo)電柱23b與第二導(dǎo)電結(jié)合層26b形成第二外接結(jié)構(gòu)27b，使該第一外接結(jié)構(gòu)27a的高度d等于該第二外接結(jié)構(gòu)27b的高度d。于本實(shí)施例中，該第一與第二導(dǎo)電結(jié)合層26a，26b為導(dǎo)電膏，如銅膏。所述的半導(dǎo)體封裝基板2還包括形成于該第一與第 二外接結(jié)構(gòu)27a，27b上的表面處理層270，270’。于本實(shí)施例中，形成該表面處理層270的材質(zhì)為電鍍鎳/金、化鎳浸金(ENIG)或化鎳鈀浸金(ENEPIG)?；蛘?，該表面處理層270’為位于內(nèi)層的化鍍銅層270a及位于外層的電鍍銅層270b。綜上所述，本實(shí)用新型的半導(dǎo)體封裝基板，主要借由導(dǎo)電結(jié)合層配合導(dǎo)電柱，使該些外接結(jié)構(gòu)的高度相等，所以于后續(xù)堆棧工藝時(shí)，各該半導(dǎo)體封裝基板之間不會(huì)發(fā)生傾斜、共平面性不良等問題，因而有效提升產(chǎn)品的可靠度。上述實(shí)施例僅用以例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改。因此本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體封裝基板，其特征在于，該半導(dǎo)體封裝基板包括 基板本體，其具有相對(duì)的兩表面，該兩表面上具有線路層，而至少一表面上的線路層具有多個(gè)第一與第二電性接觸墊 絕緣保護(hù)層，其設(shè)于該基板本體及該線路層上，且于該絕緣保護(hù)層上形成有開孔，以令該些第一與第二電性接觸墊外露于該些開孔； 第一導(dǎo)電柱，其設(shè)于該些開孔中的第一電性接觸墊上； 第二導(dǎo)電柱，其設(shè)于該些開孔中的第二電性接觸墊上，且該第二導(dǎo)電柱的高度高于該第一導(dǎo)電柱的高度； 第一導(dǎo)電結(jié)合層，其形成于該第一導(dǎo)電柱上，以令該第一導(dǎo)電柱與第一導(dǎo)電結(jié)合層形成第一外接結(jié)構(gòu)；以及 第二導(dǎo)電結(jié)合層，其形成于該第二導(dǎo)電柱上，以令該第二導(dǎo)電柱與第二導(dǎo)電結(jié)合層形成第二外接結(jié)構(gòu)，使該第一外接結(jié)構(gòu)的高度等于該第二外接結(jié)構(gòu)的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體封裝基板，其特征在于，該線路層還具有多個(gè)焊墊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體封裝基板，其特征在于，該些第一與第二導(dǎo)電柱為金屬柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體封裝基板，其特征在于，該金屬柱為銅柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體封裝基板，其特征在于，該第一與第二導(dǎo)電結(jié)合層為導(dǎo)電膏。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體封裝基板，其特征在于，該導(dǎo)電膏為銅膏。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體封裝基板，其特征在于，該封裝基板還包括形成于該第一與第二外接結(jié)構(gòu)上的表面處理層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體封裝基板，其特征在于，形成該表面處理層的材質(zhì)為電鍍鎳/金、化鎳浸金或化鎳IE浸金。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體封裝基板，其特征在于，該表面處理層為位于內(nèi)層的化鍍銅層及位于外層的電鍍銅層。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體封裝基板，其特征在于，該表面處理層的厚度大于3um。
專利摘要一種半導(dǎo)體封裝基板，其借由導(dǎo)電結(jié)合層配合導(dǎo)電柱以作為外接結(jié)構(gòu)，可使各外接結(jié)構(gòu)的高度相等，所以于后續(xù)堆棧工藝時(shí)，各該半導(dǎo)體封裝基板之間不會(huì)發(fā)生傾斜、共平面性不良等問題。
文檔編號(hào)H01L23/495GK202549828SQ20122013031
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者林俊廷, 胡迪群, 詹英志 申請(qǐng)人:欣興電子股份有限公司