芯片及载板的封装方法

xiaoxiao2020-8-1  8

芯片及载板的封装方法
【专利摘要】本发明提供一种芯片及载板的封装方法,包含:薄型芯片载板制作步骤,制作总厚度范围在70μm-150μm的薄型芯片载板,该薄型芯片载板包含介电材料层、藉由介电材料层堆栈且连接的线路金属层,以及凸出介电材料层10μm-15μm的焊垫;结构层制作步骤,在薄型芯片载板的周围上各设置稳固结构;芯片连接步骤,将芯片设置于容置空间中,使芯片的接脚与焊垫连接;以及注入材料填入步骤,是将该芯片下方的容置空间填入注入材料,经封装后总厚度范围在300μm-850μm之间,由于不需胶装封模,能降低封装的总厚度及节省成本,更能藉稳固结构来避免薄型芯片载板弯曲。
【专利说明】芯片及载板的封装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种芯片及载板的封装方法,尤其是利用在薄型的载板上制作稳固结构,来容载芯片。
【背景技术】
[0002]参见图1,为现有技术芯片及载板的封装结构的剖面示意图。如图1所示,现有技术芯片及载板的封装结构200包含由一第一线路金属层16、一第二线路金属层18及一介电材料层30所构成的薄型芯片载板1、芯片50以及注入材料60以及胶装封模材料90。
[0003]第一线路金属层16镶嵌于该介电材料层30中,并与该介电材料层30形成一共面平面,该第二线路金属层18填满形成于该介电材料层30的另一表面,并填满该介电材料层30的孔洞而与该第一线路金属层16连接。薄型芯片载板I还包含突出于该共面平面、与该第一线路金属层16连接的多个焊垫24,以及覆盖该介电材料层30的另一表面及部分的该第二线路层18的防焊层20。
[0004]芯片50的接脚52与焊垫24连接,并且在芯片50下连接接脚52与焊垫24的部分填入注入材料60。最后将芯片50及薄型芯片载板I以胶装封模材料90封装包覆。
[0005]现有技术芯片及载板的封装结构的缺点在于,由于薄型芯片载板I的厚度在70 μ m-150 μ m之间,且薄型芯片载板的制成与芯片封装的制程通常由不同的公司分工完成,由于薄型芯片载板较薄,不论运送或是填入注入材料、以胶装封模材料封装包覆时,都可能产生弯曲、变形等问题,因此,为了考虑偏差的补偿,而使得线路设计受到限制,线宽无法设计的更细。
[0006]此外,这种芯片及载板的封装结构的厚度为1.2mm-2.0mm,在面对电子产品轻薄短小的设计上明显不足,且用于胶装封模(Molding)的胶装封模材料价格昂贵,这也使得成本提高,而在市场上不具有竞争力。因此,需要一种能够设计更细线路、且减少总厚度及成本的封装结构及方法。

【发明内容】

[0007]本发明的主要目的是提供一种芯片及载板的封装方法,该方法主要包含:一薄型芯片载板制作步骤、一结构层制作步骤、一芯片连接步骤以及一注入材料填入步骤。
[0008]该薄型芯片载板制作步骤,制作总厚度范围在70 μ m-150 μ m的一薄型芯片载板,该薄型芯片载板包含一介电材料层、一第一线路金属层以及一第二线路金属层,该第一线路金属层镶嵌于该介电材料层,并与该介电材料层形成一共面表面,该第二线路金属层透过填满该介电材料层的孔洞与该第一线路金属层连接,该薄型芯片载板包含凸出该共面表面10 μ m-15 μ m的多个焊塾。
[0009]该结构层制作步骤,是在该薄型芯片载板共面平面的周围上,各设置一稳固结构,该稳固结构包含下部的一黏着层以及上方的一稳固层,而提供一容置空间。该芯片连接步骤,是将一芯片设置于该容置空间中,使该芯片的多个接脚分别与该等焊垫连接。该注入材料填入步骤,是将该芯片下方的该容置空间填入一注入材料,以使该芯片的该等接脚及该等焊垫的连接稳固,其中经过封装后总厚度范围在300 μ m-850 μ m之间。
[0010]本发明的特点在于,由于不需要传统的胶装封模(Molding),而能够降低封装后载板及芯片的总厚度,同时节省成本,另外,藉由稳固结构来避免薄型芯片载板弯曲,能够设计更细、更高密度的线路排列,而无须考虑因为弯曲所需要的补偿。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1为现有技术芯片及载板的封装结构的剖面示意图;
[0012]图2为本发明芯片及载板的封装方法的流程图;
[0013]图3A至图3K为本发明芯片及载板的封装方法的逐步剖面示意图;以及
[0014]图4A和图4B为本发明芯片及载板的封装方法的另一实施例的部分逐步剖面示意图。
[0015]其中,附图标记说明如下:
[0016]I薄型芯片载板
[0017]2薄型芯片载板
[0018]10 铜层
[0019]I2 孔槽
[0020]14导电金属层
[0021]16第一线路金属层
[0022]18第二线路金属层填满
[0023]20防焊层
[0024]22第二防焊层
[0025]24 焊垫
[0026]30介电材料层
[0027]40稳固结构
[0028]42黏着层
[0029]44稳固层
[0030]50 芯片
[0031]52 接脚
[0032]60注入材料
[0033]90胶装封模材料
[0034]100 载板
[0035]150光阻层
[0036]200芯片及载板的封装结构
[0037]SI芯片及载板的封装方法
[0038]SlO薄型芯片载板制作步骤
[0039]Sll基材准备步骤
[0040]S13部分蚀刻步骤
[0041]S15影像转移步骤[0042]S17增层步骤
[0043]S19载板去除及蚀刻步骤
[0044]S20结构层制作步骤
[0045]S30芯片连接步骤
[0046]S40注入材料填入步骤
【具体实施方式】
[0047]以下配合图式及组件符号对本创作的实施方式做更详细的说明,以使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。
[0048]参见图2,为本发明芯片及载板的封装方法的流程图。本发明的芯片及载板的封装方法SI包含薄型芯片载板制作步骤S10、结构层制作步骤S20、芯片连接步骤S30以及注入材料填入步骤S40。薄型芯片载板制作步骤SlO包含基材准备步骤S11、部分蚀刻步骤S13、影像转移步骤S15、增层步骤S17,以及载板去除及蚀刻步骤S19,详细的方式将配合图3A至图3K来逐步说明。
[0049]如图3A所示,基材准备步骤Sll是准备具有一铜层10的一载板100,该铜层的厚度为25 μ m-30 μ m,接着如图3B所示,部分蚀刻步骤S13,是在铜层10以干蚀刻或湿蚀刻的方式形成孔槽12,孔槽12的深度为10 μ m-15 μ m。
[0050]接着参见图3C至图3G说明影像转移步骤S15,首先如图3C所示,以电镀或无电镀的方式,形成一导电金属层14,该导电金属层14覆盖该孔槽12的孔壁,接着如图3D所示,在导电金属层14上覆盖一光阻层150,再接着如图3E所示,透过光罩曝光及显影,将光阻层150图案化,最后如图3F及图3G所示,先进行金属电镀或无电镀,再将去除图案化的光阻层,而形成一第一线路金属层16,该第一线路金属层16填满该等孔槽12。
[0051]增层步骤S17,如图3H所示,在第一线路金属层16上形成一介电材料层30,接着,藉由钻孔及上述影像转移步骤S15的方式,在对应部分第一线路金属层16的位置形成孔洞,并在该介电材料层30上堆栈形成第二线路金属层18,该第二线路金属层18填满该介电材料层30中的孔洞,而与该第一线路金属层16连接,最后并形成防焊层20以覆盖介电材料层30及部分的该第二线路金属层18。最后,如图31所示,载板去除及蚀刻步骤S19是将载板100去除,接着进行蚀刻以将该铜层10及该导电金属层14移除,而形成如图31所示的薄型芯片载板2,该薄型芯片载板2的总厚度范围在70 μ m-150 μ m,第一线路金属层16形成为镶嵌于介电材料层30,并与该介电材料层30形成一共面表面,而原填入该孔槽12的第一线路金属层16形成凸出该共面表面10 μ m-15 μ m、与该第一线路金属层16连接的的焊垫24。如此完成薄型芯片载板制作步骤S10。
[0052]如图3J所示,结构层制作步骤S20是在薄型芯片载板2的共面平面的周围上,各设置一稳固结构40,该稳固结构40包含下部的黏着层42以及上方的稳固层44,该稳固层44可以为玻璃纤维、塑料、或是不锈钢,藉由稳固结构40可以稳固薄型芯片载板2避免弯曲,同时提供一容置空间。
[0053]如图3K所示,芯片连接步骤S30是将芯片50设置于容置空间中,使芯片50的接脚52分别与焊垫24连接,而注入材料填入步骤S40,是将芯片50下方的容置空间填入一注入材料60,以使芯片50的接脚52及焊垫24的连接稳固,如此就完成载板及芯片的封装,而不需要传统的胶装封模(Molding),经过封装后载板及芯片的总厚度在300 μ m-850 μ m。
[0054]更进一步地,如图4A及图4B所示,在设置稳固结构40之前,可以对于该第一线路金属层16与该介电材料层30的共面表面,设置一第二防焊层22,该第二防焊层22覆盖部分的共面表面,但不遮盖焊垫24。接着再如上述方式,在该第二防焊层22设置稳固结构40,在以如图3K的方式将是将芯片50下方的容置空间填入注入材料60,以使芯片50的接脚52及焊垫24的连接稳固。
[0055]本发明的特点在于,由于不需要传统的胶装封模(Molding),而能够降低封装后载板及芯片的总厚度,同时节省成本,另外,藉由稳固结构来避免薄型芯片载板弯曲,能够设计更细、更高密度的线路排列,而无须考虑因为弯曲所需要的补偿。
[0056]以上所述者仅为用以解释本发明的较佳实施例,并非企图据以对本发明做任何形式上的限制,因此,凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更,皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。
【权利要求】
1.一种芯片及载板的封装方法,其特征在于,包含: 一薄型芯片载板制作步骤,制作总厚度范围在70 μ m-150 μ m的一薄型芯片载板,该薄型芯片载板包含一介电材料层、一第一线路金属层以及一第二线路金属层,该第一线路金属层镶嵌于该介电材料层,并与该介电材料层形成一共面表面,该第二线路金属层透过填满该介电材料层的孔洞与该第一线路金属层连接,该薄型芯片载板包含凸出该共面表面10 μ m-15 μ m、与该第一线路金属层连接的多个焊垫; 一结构层制作步骤,是在该薄型芯片载板共面平面的周围上,各设置一稳固结构,该稳固结构包含下部的一黏着层以及上方的一稳固层,而提供一容置空间; 一芯片连接步骤,是将一芯片设置于该容置空间中,使该芯片的多个接脚分别与所述焊垫连接;以及 一注入材料填入步骤,是将该芯片下方的该容置空间填入一注入材料,以使该芯片的所述接脚及所述焊垫的连接稳固, 其中经过封装后总厚度范围在300μπι-850μπι之间。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该薄型芯片载板制作步骤包含: 一基材准备步骤,准备具有一铜层的一载板,该铜层的厚度约为25μπι-30μπι ; 一部分蚀刻步骤,将铜层以干蚀刻或湿蚀刻的方式形成多个孔槽,所述孔槽的深度约 10 μ m-15 μ m ; 一影像转移步骤,首先以电镀或无电镀的方式,形成一导电金属层,该导电金属层覆盖所述孔槽的孔壁,接着在该导电金属层上覆盖一光阻层,并透过光罩曝光及显影,将该光阻层图案化,最后进行金属电镀或无电镀,再将去除图案化的光阻层,而形成该第一线路金属层,该第一线路金属层填入`所述孔槽之中; 一增层步骤,在该第一线路金属层上形成该介电材料层,藉由钻孔并重复该影像转移步骤,在对应部分该第一线路金属层的位置形成多个孔洞,并在该介电材料层上堆栈形成该第二线路金属层,该第二线路金属层填满该介电材料层中的所述孔洞,而与该第一线路金属层连接,最后并形成一防焊层以覆盖介电材料层及部份的该第二线路金属层;以及 一载板去除及蚀刻步骤,将该载板去除,接着进行蚀刻以将该铜层及该导电金属层移除,而形成该薄型芯片载板,使得该第一线路金属层形成为镶嵌于该介电材料层中,而原填入所述孔槽的该第一线路金属层,形成凸出该共面表面?ο μ m-15 μ m的所述焊垫。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该稳固层为玻璃纤维、塑料或不锈钢。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,更进一步地在设置该稳固结构之前,在该第一线路金属层与该介电材料层的共面表面,设置一第二防焊层,该第二防焊层覆盖部分的共面表面,但不遮盖焊垫,接着进行该结构层制作步骤,在该第二防焊层设置该稳固结构。
【文档编号】H01L21/56GK103681373SQ201210336842
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月12日 优先权日:2012年9月12日
【发明者】林定皓, 吕育德, 卢德豪 申请人:景硕科技股份有限公司

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