发明名称 封装基板及其制作方法、晶片封装结构及其封装制程; CHIP PACKAGE AND PACKAGING PROCESS THEREOF
摘要 一种封装基板,其主要包括一矽基材、一绝缘层、一内连线层、多个导电块以及多个焊球垫。其中,矽基材具有相对应之一第一表面与一第二表面,且矽基材内具有贯穿第一表面与第二表面的多个贯孔。绝缘层系全面性地覆盖矽基材之第一表面、第二表面与贯孔内壁。内连线层系配置于第一表面上方的绝缘层上,且贯孔暴露出部分之内连线层。导电块系配置于贯孔内,而焊球垫系配置于内连线层上,并透过内连线层分别电性连接至导电块。本发明更提出此封装基板之制作方法以及应用此封装基板之晶片封装结构及晶片封装制程。
申请公布号 TWI274390 申请公布日期 2007.02.21
申请号 TW094129925 申请日期 2005.08.31
申请人 日月光半导体制造股份有限公司 发明人 蔡孟锦;陈世光;翁肇甫
分类号 H01L21/60(2006.01) 主分类号 H01L21/60(2006.01)
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 1.一种封装基板,包括: 一矽基材,具有相对应之一第一表面与一第二表面 ,且该矽基材内具有贯穿该第一表面与该第二表面 的多个贯孔; 一绝缘层,全面性地覆盖该矽基材之该第一表面、 该第二表面与该些贯孔内壁; 一内连线层,配置于该第一表面上方的该绝缘层上 ,且该些贯孔暴露出部分之该内连线层; 多个导电块,配置于该些贯孔内;以及 多个焊球垫,配置于该内连线层上,并透过该内连 线层分别电性连接至该些导电块。 2.如申请专利范围第1项所述之封装基板,其中该内 连线层系依序由多个图案化线路层与多个介电层 交互叠合而成。 3.如申请专利范围第2项所述之封装基板,其中该些 图案化线路层包括钛/铜合金层或钛/铜/钛合金层 。 4.如申请专利范围第2项所述之封装基板,其中该些 介电层之材质包括有机材料。 5.如申请专利范围第4项所述之封装基板,其中该些 介电层之材质包括聚醯亚胺(polyimide)。 6.如申请专利范围第1项所述之封装基板,其中该绝 缘层之材质包括二氧化矽(SiO2)。 7.如申请专利范围第1项所述之封装基板,其中该些 焊球垫包括镍/金合金层或镍钒/金合金层。 8.如申请专利范围第1项所述之封装基板,其中每一 导电块包括: 一铜/镍合金层,配置于该贯孔内;以及 一焊料块,配置于该铜/镍合金层上,并凸出于该贯 孔外。 9.如申请专利范围第1项所述之封装基板,更包括一 金属层,其系位于该些贯孔内,而配置于该些导电 块与该矽基材之间,以及该些导电块与该内连线层 之间。 10.如申请专利范围第9项所述之封装基板,其中该 金属层包括钛/铜合金层。 11.一种封装基板的制作方法,包括: 提供一矽基材,其中该矽基材具有相对应之一第一 表面与一第二表面,且该矽基材之该第一表面上已 形成有一第一绝缘层; 在该第一绝缘层上形成一内连线层; 在该内连线层上形成多个焊球垫; 在该矽基材内形成多个贯孔,其中该些贯孔暴露出 部分之该第一绝缘层; 在该矽基材之该第二表面与该些贯孔内壁上形成 一第二绝缘层; 移除该些贯孔所暴露之该第一绝缘层,以暴露出该 些部份之该内连线层;以及 在该些贯孔内形成多个导电块,其中该些导电块透 过该内连线层分别电性连接至该些焊球垫。 12.如申请专利范围第11项所述之封装基板的制作 方法,其中在该第一绝缘层上形成该内连线层的步 骤包括在该第一绝缘层上依序形成交互叠合的多 个图案化线路层与多个介电层。 13.如申请专利范围第12项所述之封装基板的制作 方法,其中形成每一图案化线路层的方法包括: 形成一导电材料层;以及 图案化该导电材料层。 14.如申请专利范围第13项所述之封装基板的制作 方法,其中形成该导电材料层的方法包括溅镀。 15.如申请专利范围第13项所述之封装基板的制作 方法,其中图案化该导电材料层的方法包括进行微 影与蚀刻制程。 16.如申请专利范围第12项所述之封装基板的制作 方法,其中形成每一介电层的方法包括: 形成一介电材料层;以及 图案化该介电材料层。 17.如申请专利范围第16项所述之封装基板的制作 方法,其中形成该介电材料层的方法包括印刷。 18.如申请专利范围第16项所述之封装基板的制作 方法,其中图案化该介电材料层的方法包括进行微 影制程。 19.如申请专利范围第11项所述之封装基板的制作 方法,其中在该内连线层上形成该些焊球垫的方法 包括: 形成一导电材料层;以及 图案化该导电材料层。 20.如申请专利范围第19项所述之封装基板的制作 方法,其中形成该导电材料层的方法包括溅镀。 21.如申请专利范围第19项所述之封装基板的制作 方法,其中图案化该导电材料层的方法包括进行微 影与蚀刻制程。 22.如申请专利范围第11项所述之封装基板的制作 方法,其中在该矽基材内形成该些贯孔的方法包括 : 形成一图案化光阻层于该矽基材的该第二表面; 以该图案化光阻层为罩幕,对该矽基材进行感应耦 合电浆(Inductively Coupled Plasma, ICP)蚀刻,以形成该些 贯孔;以及 移除该图案化光阻层。 23.如申请专利范围第11项所述之封装基板的制作 方法,其中在该矽基材之该第二表面与该些贯孔内 壁形成该第二绝缘层的方法包括进行电浆增益化 学气相沈积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD )。 24.如申请专利范围第11项所述之封装基板的制作 方法,其中移除该些贯孔所暴露之该第一绝缘层的 方法包括: 形成一图案化光阻层于该矽基材之该第二表面上 方的该第二绝缘层上,且该图案化光阻层暴露出该 些贯孔内的该第一绝缘层; 以该图案化光阻层为罩幕,对该第一绝缘层进行感 应耦合电浆(Inductively Coupled Plasma, ICP)蚀刻,以暴露 出该些贯孔内的该内连线层;以及 移除该图案化光阻层。 25.如申请专利范围第11项所述之封装基板的制作 方法,其中在该些贯孔内形成该些导电块的方法包 括: 在该矽基材上形成一图案化光阻层,其中该图案化 光阻层暴露出该些贯孔; 以该图案化光阻层为罩幕,在该些贯孔内电镀形成 该些导电块;以及 移除该图案化光阻层。 26.如申请专利范围第11项所述之封装基板的制作 方法,其中在该些贯孔内形成该些导电块之前,更 包括在该矽基材上以及该些贯孔内全面形成一金 属材料层,且在该些贯孔内形成该些导电块之后, 更包括移除位于该些贯孔外的该金属材料层。 27.如申请专利范围第11项所述之封装基板的制作 方法,其中在该些贯孔内形成该些导电块之后,更 包括回焊该些导电块。 28.一种晶片封装结构,包括: 一封装基板,包括: 一矽基材,具有相对应之一第一表面与一第二表面 ,且该矽基材内具有贯穿该第一表面与该第二表面 的多个贯孔; 一绝缘层,全面性地覆盖该矽基材之该第一表面、 该第二表面与该些贯孔内壁; 一内连线层,配置于该第一表面上方的该绝缘层上 ,且该些贯孔暴露出部分之该内连线层; 多个导电块,配置于该些贯孔内; 多个焊球垫,配置于该内连线层上,并透过该内连 线层分别电性连接至该些导电块;以及 一晶片,配置于该第二表面上方的该绝缘层上,并 电性连接至该些导电块。 29.如申请专利范围第28项所述之晶片封装结构,其 中该内连线层系由多个图案化线路层与多个介电 层依序交互叠合而成。 30.如申请专利范围第29项所述之晶片封装结构,其 中该些图案化线路层包括钛/铜合金层或钛/铜/钛 合金层。 31.如申请专利范围第29项所述之晶片封装结构,其 中该些介电层之材质包括有机材料。 32.如申请专利范围第31项所述之晶片封装结构,其 中该些介电层之材质包括聚醯亚胺。 33.如申请专利范围第28项所述之晶片封装结构,其 中该绝缘层之材质包括二氧化矽。 34.如申请专利范围第28项所述之晶片封装结构,其 中该些焊球垫包括镍/金合金层或镍钒/金合金层 。 35.如申请专利范围第28项所述之晶片封装结构,其 中该些导电块包括: 一铜/镍合金层,配置于该贯孔内;以及 一焊料块,配置于该铜/镍合金层上,并凸出于该贯 孔外。 36.如申请专利范围第28项所述之晶片封装结构,更 包括一金属层,其系位于该些贯孔内,而配置于该 些导电块与该矽基材之间,以及该些导电块与该内 连线层之间。 37.如申请专利范围第36项所述之晶片封装结构,其 中该金属层包括钛/铜合金层。 38.如申请专利范围第28项所述之晶片封装结构,更 包括多个焊球,其系分别配置于该些焊球垫上。 39.一种晶片封装制程,包括: 提供一矽基材,其中该矽基材具有相对应之一第一 表面与一第二表面,且该矽基材之该第一表面上已 形成有一第一绝缘层; 在该第一绝缘层上形成一内连线层; 在该内连线层上形成多个焊球垫; 在该矽基材内形成多个贯孔,其中该些贯孔暴露出 部分之该第一绝缘层; 在该矽基材之该第二表面与该些贯孔内壁上形成 一第二绝缘层; 移除该些贯孔所暴露之该第一绝缘层,以暴露出该 些部份之该内连线层; 在该些贯孔内形成多个导电块,其中该些导电块透 过该内连线层分别电性连接至该些焊球垫;以及 配置一晶片于该第二表面上方的该第二绝缘层上, 并电性连接该晶片至该些导电块。 40.如申请专利范围第39项所述之晶片封装制程,其 中在该第一绝缘层上形成该内连线层的步骤包括 在该第一绝缘层上依序形成交互叠合的多个图案 化线路层与多个介电层。 41.如申请专利范围第40项所述之晶片封装制程,其 中形成每一图案化线路层的方法包括: 形成一导电材料层;以及 图案化该导电材料层。 42.如申请专利范围第41项所述之晶片封装制程,其 中形成该导电材料层的方法包括溅镀。 43.如申请专利范围第41项所述之晶片封装制程,其 中图案化该导电材料层的方法包括进行微影与蚀 刻制程。 44.如申请专利范围第40项所述之晶片封装制程,其 中形成每一介电层的方法包括: 形成一介电材料层;以及 图案化该介电材料层。 45.如申请专利范围第44项所述之晶片封装制程,其 中形成该介电材料层的方法包括印刷。 46.如申请专利范围第44项所述之晶片封装制程,其 中图案化该介电材料层的方法包括进行微影制程 。 47.如申请专利范围第39项所述之晶片封装制程,其 中在该内连线层上形成该些焊球垫的方法包括: 形成一导电材料层;以及 图案化该导电材料层。 48.如申请专利范围第47项所述之晶片封装制程,其 中形成该导电材料层的方法包括溅镀。 49.如申请专利范围第47项所述之晶片封装制程,其 中图案化该导电材料层的方法包括进行微影与蚀 刻制程。 50.如申请专利范围第39项所述之晶片封装制程,其 中在该矽基材内形成该些贯孔的方法包括: 形成一图案化光阻层于该矽基材的该第二表面; 以该图案化光阻层为罩幕,对该矽基材进行感应耦 合电浆(Inductively Coupled Plasma, ICP)蚀刻,以形成该些 贯孔;以及 移除该图案化光阻层。 51.如申请专利范围第39项所述之晶片封装制程,其 中在该矽基材之该第二表面与该些贯孔内壁形成 该第二绝缘层的方法包括进行电浆增益化学气相 沈积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)。 52.如申请专利范围第39项所述之晶片封装制程,其 中移除该些贯孔所暴露之该第一绝缘层的方法包 括: 形成一图案化光阻层于该矽基材之该第二表面上 方的该第二绝缘层上,且该图案化光阻层暴露出该 些贯孔内的该第一绝缘层; 以该图案化光阻层为罩幕,对该第一绝缘层进行感 应耦合电浆(Inductively Coupled Plasma, ICP)蚀刻,以暴露 出该些贯孔内的该内连线层;以及 移除该图案化光阻层。 53.如申请专利范围第39项所述之晶片封装制程,其 中在该些贯孔内形成该些导电块的方法包括: 在该矽基材上形成一图案化光阻层,其中该图案化 光阻层暴露出该些贯孔; 以该图案化光阻层为罩幕,在该些贯孔内电镀形成 该些导电块;以及 移除该图案化光阻层。 54.如申请专利范围第39项所述之晶片封装制程,其 中在该些贯孔内形成该些导电块之前,更包括在该 矽基材上以及该些贯孔内全面形成一金属材料层, 且在该些贯孔内形成该些导电块之后,更包括移除 位于该些贯孔外的该金属材料层。 55.如申请专利范围第39项所述之晶片封装制程,其 中在该些贯孔内形成该些导电块之后,更包括回焊 该些导电块。 56.如申请专利范围第39项所述之晶片封装制程,其 中在该内连线层上形成该些焊球垫之后,更包括在 该些焊球垫上形成多个焊球。 图式简单说明: 图1绘示为本发明之较佳实施例之一种封装基板的 示意图。 图2A~2R绘示为本发明之一较佳实施例之一种封装 基板的制作方法的示意图。 图3A~3B绘示为本发明之一较佳实施例之一种晶片 封装制程的示意图。
地址 高雄市楠梓加工出口区经三路26号