TW201138043A - Circuit board structure, packaging structure and method for making the same - Google Patents

Description

201138043 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種製作電路板的方法、所製得之電路板 結構與封裝結構。特定言之，本發明係關於一種透過貼合有 離型臈之載板，以支持覆蓋有防焊層之銅箔，進而製得電路 板結構與封裝結構的方法。 【先前技術】 電路板是電子裝置中一種重要的元件。在電子裝置不斷 追求尺寸縮小的趨勢下，遂發展出多種不同支撐晶粒的載具 (carrier)結構’並以接腳（pin)向外延伸與位於電路板四 周的其他電路形成適當的電連接。 就目前的技術而言，已知有一種稱為導線架（丨eadframe) 的電路板結構。第1-4圖例示傳統上製作導線架的方法。請 參考第1圖，首先提供一金屬基板1〇1。其次，請參考第2 圖，將提供金屬基板101圖案化，以形成預計對應晶粒（圖 未示）之電路圖案110，與晶粒座lu。繼續，形成介層洞 122、將接腳120連接至金屬基板1〇1上、並將接腳丨2〇與 晶粒座111鑛銀121。再來，請參考第3圖，將晶粒13〇黏 201138043 至晶粒座111上後，續以打線封裝與鍍錫步驟。然後，請參 考第4圖，接下來要完成接腳成型，而得到一個晶粒的封裝 結構102。晶粒的資料即透過接腳120向外界的電路連絡。 然而，當晶粒所處理的資料量增大及處理速度變快時， 以上所例示之導線架，卻因為晶粒週邊空間有限，而無法對 應地增加更多的接腳120以配合需求。如此一來，便使得傳 統導線架封裝結構102的應用受到限制。 第5圖例示另外一種支撐晶粒的載具結構201。在載具 結構201中，電路圖案220分別位於基板210之兩側。另外， 防焊層230則選擇性地位於基板210之兩側，適當地保護電 路圖案220。除此以外，又暴露出部份的電路圖案220。在 此載具結構201中，需要在基板210之兩側形成獨立的防焊 層圖案231/232。防焊層圖案231/232通常各不相同，才能 鲁 以應付晶粒座（圖未示）位置與焊球（圖未示）位置之不同 需求。 當第5圖所例示之支撐晶粒的載具結構201在進行過封 裝步驟之後，就可以得到第6圖所例示之封裝結構202。在 第6圖所例示之封裝結構202中，除了第5圖所例示之基板 210、電路圖案220、防焊層230與防焊層圖案231/232，還 因為後來之封裝步驟增加了晶粒座221、晶粒240、接合導 201138043 線250、封膠260與焊球270。 晶粒240位於電路圖案220中之晶粒座221上，還同時 被防焊層圖案231所圍繞，並以接合導線250與電路圖案220 之其他部份電連接。封膠260即完全包覆晶粒座221、晶粒 240、接合導線250，與覆蓋部份之基板210與防焊層230。 焊球270則被防焊層圖案232所圍繞。在第5圖所例示之載 具結構201與第6圖所例示之封裝結構202中都可以觀察 到，位在基板210兩側獨立的防焊層圖案231/232，並且延 伸至基板210的側邊。 有鑑於以上之載具結構、封裝結構與傳統上製作導線架 的方法尚未臻完善，仍然希望有其他新穎的電路板結構、封 裝結構及其製作方法，能夠在結構上更加簡化，並且還能一 舉突破傳統上的限制。 【發明内容】 本發明於是提出一種新穎的電路板結構、封裝結構及其 製作方法。本發明所提出的電路板結構與封裝結構，由於只 需單面的圖案化防焊層，在整體結構上因為更加簡化，所以 可以同時使得其製作方法亦能因此一併簡化。除此之外，本 發明的電路板結構與封裝結構，還能一舉突破傳統結構上接 201138043 腳數目不足的限制，足以配合當晶粒所處理的資料量增大及 處理速度變快時’對於接腳數目增加的硬體需求。 本發明一方面提出一種製作電路板的方法。首先，分別 ,、第基板與第一基板。第一基板包含貼合有離型膜之載 而第一基板則包含覆蓋有第一防焊層之銅箔。其， 面圖案化第-防焊層。再來，將離型臈與圖案化第一防谭層 β使得第一基板貼合至第二基板。然後，圖案化銅箔， ==形成第—圖案與第二圖案，其中第—圖案直接接觸 '、而第一圖案直接接觸圖案化第一防焊層。繼續，形 成第-保護層，分別覆蓋第—圖案與第二圖案，得到一電路 板結才盖。

在本發明-實施態樣中，第一圖案為晶粒座 案則為受到圖案化防焊層保護之電路圖案。在本發明另= 施態樣中，還可以形成第二防焊層，以選擇性覆蓋第 案。在本發明又-實施態樣中，還可以形成位 裝體。在本發明又一實施態樣中，則可以繼續移除離型= 載板，而暴露出第-圖案與_案化… 裝結構。 力疋又侍到一封 本發明之電路板結 、第一導電圖案、第 本發明其次提出一種電路板結構。 構，包含載板、離型膜、圖案化防焊層 7 201138043 二導電圖案與保護層。離型膜貼合至載板上。單面圖案化之 防焊層則位於離型膜上並直接接觸離型膜。第一導電圖案位 於離型膜上，並直接接觸離型膜。第二導電圖案位於離型膜 上、鄰近第-導電圖案並直接接觸圖案化防焊層。保護層則 分別覆蓋第一導電圖案與第二導電圖案。 本發明還提出另-種電路板結構。本發明之電路板結 構’包含載板、離型膜、圖案化防焊層、第—導電圖案、°第 二導電圖案、覆蓋防焊層與保護層。離型膜貼合至載板上。 單面圖案化之防焊層則位於離型膜上並直接接觸離型膜。第 -導電圖案位於離型膜上，並直接接觸離型膜^第二導電圖 案位於離型膜上、鄰近第—導電圖案並直接接觸圖案化防焊 層。覆蓋防焊層係選擇性覆蓋第二導電圖案。保護層則分別 覆蓋第一導電圖案與第二導電圖案。 本發明又繼續提出-種封t結構。本發明之封裳結 包含封膠、單面圖案化防焊層、第一導電圖案、第二‘電圖 案、第-保護層、第二保護層、晶粒與接合導線。圖案化防 焊層位於封膠之-表面上。第—導電圖案位於封膠之相同表 面上。第二導電圖案位於封膠中、鄰近第—導電圖案並直接 接觸圖案化防焊層。第—保護層完全位於封膠中，且分別覆 蓋第-導電圖案與第二導電圖案。第二保護層則完全覆蓋第 一導電圖案。晶粒完全位於封膠中與第—圖案上。接合導線 201138043 並選擇性地電連接晶粒與第一導電圖 本發明再繼續提出—種封裝結構。 包含封膠、單面圖案化防輝層、第一 ：裝：構， 案、覆蓋防焊層、第L /、帛—導電圖 .固& 弟保遵層、第二保護層、晶粒盥接人導 線。圖案化防嬋層位於封膠之一表面上。第電圖。導

亦完全位於封膠中 案。 封膠之相同表面上。第一導 *1圖案位於 圖案化防焊層。覆蓋防焊層則直接覆蓋第 案:第-保護層完全位於封膠中，且覆蓋第一導電 =案曰。第二保護層則完全位於封膠外，並覆蓋第一導電圖 二:ΓΓΓ封膠中與第一圖案上。接合導線亦完全位 於封膠中，並選擇性地電連接晶粒與第—導電圖案。 【實施方式】 本發明第-方面提出一種製作電路板的方法第一實施 方式、。第7_11圖例示本發明製作電路板的方法。請參考第^ 圖’百先分別提供[基板31〇與第二基板32g。第一基板 31〇與第二基板32〇可以先分開製作，而當需要時才進㈣ 合成單一之基板（圖未示）。第一基板31〇中包含有載板 31卜載板311上之一面貼合有離型膜312。第二基板谓則 包含有銅箱32卜其可以具有1〇_7一之厚度較佳為 201138043 H)-35㈣之厚度。_321僅有一面覆蓋有防焊層奶。 載板311可以為任何材料，例如聚對苯二甲酸乙二酯 (PET)、聚碳酸自旨（pc)、聚？基丙烯酸甲醋（p應幻與 無銅基板等等。離型膜312可以為一種具有可塑性之黏性材 料，並與載板311間產生較強之點著力。因此離型膜312即 藉此黏著力貼合在載板311之一面上。當少量生產時，可以 使用例如網印法，來將離型膜312塗佈在載板扣上。另一 方面’ S大S生產時，則可以使用例如滾輪法，來將離型膜 312塗佈在載板311上。 其二欠，請參考第8圖’在壓合第—基板31()與第二基板 320之别’先圖案化防焊層322。可以使用習知之光學微影 法或是雷射開口法…等等，來圖案化防焊層奶。防悍層奶 上之圖案可以預先經過設計，好配合後續製程之需要。例 如’只在防焊層322的單面上進行圖案化製程，而得到單面 圖案化的防焊層322。 然後，睛參考第9圖，此時離型膜犯與經過圖案化之 防焊層322就可以進行壓合，使得第一基板31〇貼合至第二 土板320 gj為離型膜312可以為一種具有可塑性之黏性材 料，在本發明—實施態樣中，在第一基板3ig貼合至第二基 板320時’會使得圖案化之防焊層322嵌人離型膜312中。 10 201138043 因此，銅箔321即會直接接觸離型膜312。另外，由於離型 膜312與載板311間之黏著力較強，所以離型臈312與經過 圖案化之防焊層322間之黏著力則相對較弱。此時，銅箔321 的一面會暴露在外。 接下來，請參考第10圖，在第一實施方式中，由於銅 箔321的一面仍然暴露在外，所以當圖案化銅箔32ι之後， 就會使得銅$ 321形成有圖案，例如第-圖案325、晶粒座 328 (die pad)與第二圖案326。可以使用例如乾膜法或是濕 膜法’來圖案化銅箱321。第一圖案325與第二圖案似之 功能各自不同。在本發明一實施態樣中，第-圖案325中可 以為電連接墊（⑺刪ingpad)，而第二圖案326則可 受到圖案化防焊層322所保護之電路圖案似。換句与說， 第=案326會對應圖案化防輝層322。於是，如第1〇圖所 不—圖案325會直接接觸離型臈312,而第二圖案326 則直接接觸圖案化防焊層322。 '、 來考另一種製作電路板的方法第二實施方式中，請 二圖案325日7可以形成覆蓋防焊層327，來^全覆蓋第 可以作為第日座328與第—圖案326。覆蓋防焊層327 了以作為第二圖案326的保護層之 圖’圖案化覆蓋防焊層327，來暴露出：=考第聰 圖案化覆蓋防焊層327，來暴露出 ㈠例如， 阳弟一圖案325與晶粒座 201138043 328 ’並覆蓋第二圖案326。覆蓋防焊層327可以作為第二圖 案326的保護層之用。 繼續’請參考第11圖，為了保護脆弱的銅箔321，需要 在銅箔321的表面形成第一保護層323。由於圖案化鋼箔 上會有功能各自不同之第一圖案325與第二圖案326，所以 第一保護層323也會分別覆蓋第一圖案325與第二圖案 326。可以使用電鍍的方法，在銅箔321的表面形成第一保 4層323。第-保護層323可以是一種複合材料層，例如第· -保護層323會包含鎖、銀與金之至少一者，形成像是錄/ 金之保護層。 或是’請參考第11A 11，為了保護脆弱的銅羯321，需 要在銅H 321的表面形成第一保護層323。所以第一保護層 323會覆蓋第一圖案325和晶粒座328。可以使用電鑛的方 法，在銅羯321的表面形成第_保護層323。第一保護層323 # 可以是-種複合材料層，例如第一保護層323會包含鎳、銀 與金之至少一者，形成像是鎳/金之保護層。 經過以上步驟之後，壓合在一起之第一基板31〇與第二 基板320就形成一個新穎的電路板結構3〇1。請參考第u . 圖，例示本發明所提出之電路板結構3〇1的第一實施方式。 第UA圖例示本發明所提出之電路板結構3〇1的第二實施方 12 201138043 式。在本發明之電路板結構301中，包含載板311、離型膜 312、圖案化防焊層322、第一導電圖案325、第二導電圖案 326與第一保護層323。若是電路板結構301另外還包含覆 蓋防谭層327 ’則如第11A圖所示，例示本發明所提出之電 路板結構301的第二實施方式。 承前所述，離型膜312貼合至載板 φ著力較強。圖案化防焊層322則位於離型膜312上，並直接 接觸離型膜312。在本發明一實施態樣中，在第二基板32〇 中之圖案化之防焊層322貼合至第一基板31〇中之離型膜 312時，較佳還會嵌入離型膜312 +。第一導電圖案奶與 第一導電圖案326分別位於離型㈣2上。第一導電圖案奶 會直接接觸離型膜312。另一方面，第二導電圖案326則直 ==化防焊層322 ,句話說，第二圖案B會對應 •荦還有’第一導電圖案325與第二導電圖 ^ =彼此鄰近’或是交錯。第—保護層323則分別覆 盍第一導電圖案325與第二導電圖案326。第一保護層如 =包含鎳、銀與金之至少一者，而形成像是錦/金之複合保 明另一實施態樣中’ “圖所 構301還可以進一步經過一預封裝 极、、，。 構-第12_本發日嶋預封裝結構:延 13 201138043 一實施方式。第12A圖例示本發明製作預封裝結構的延續方 法的第二實施方式，電路板結構3〇1另外還包含覆蓋防焊層 327。請參考第12圖與第12A圖，第u圖與第UA圖所; 不之電路板結構301還可以進一步在載板311上形成一封裝 體330。例如，先將晶粒331黏在第一圖案325上，亦即晶 粒座328上。例如，可以使用銀膠或可散熱之物質（圖未示） 將晶粒331黏在第一圖案325上。然後，使用接合導線幻2， 例如銅線、銀線、金線或鍍金銅線，視情況需要選擇性將晶 粒331與部份之第一圖案325進行電連接。在電連接完成 後，即可以使用封膠333 ’例如環氧樹脂，將晶粒331與接 合導線332密封，以杜絕外界，例如水氣之污染。^ 如第12圖所例示，封膠333除了會將晶粒331與接合 導線332完全密封以外，封膠333通常還會直接接觸圖案口化 防焊層與離型膜犯。第UA目中，封膠切則會完全 费封覆蓋防焊層327。第11圖所例示之電路板結構加

-步触上形成_封裝體33()後’即可得到第 例示之預封裝結構303。 V 在本發明又-實施態樣中，第12圖所例示之 構303又可以進-步經過另一步驟，而得到另 ::: 305。第丨3圖例示本發明製作另一預封裝結構的 第一實施方式。第13A圖例示本發明製作 、只々凌的 乃一預封裝結構的 201138043 延，方法的第二實施方式，電路板結構3〇ι另外還包含覆蓋 防嬋層327 „月參考帛13圖與第13八圖，將第η圖與第DA 圖所例不之預封裝結構3G3中之載板3ιι與離型膜M2分別 移除之後，即可得到另—預封 請注意

田於離型膜312與載板311間之黏著力較強， 離型膜312與經過圖案化之防焊層322間之黏著力相對較 f ’所以可以很輕易的移除預封裝結構303中之載板311盥 _312’而不影響預封裝結構303中之其他部份。此時: 圖案化防焊層322會選擇性地位於第-圖案325之間。封裝 結構305在移除預封裝結構中之載板311與離型膜犯 ^後’經過圖案化之防焊層322與第一圖案325便會暴露出 態樣：:：t第一圖案3 2 5的脆弱銅箱，在本發明再-實施 :: 目所例示之另-預封裝結構305可以再進一 步經過保護步驟，而得到 製作封裝結構的延續方二:=14:例示本發明 之預封裝結構3。5 =二/丨3圖所例示 二保護層324,來, 圖案325上形成第 〜王覆纽第—圖案325。第二保護層324 匕δ鎳、銀與金之至少一者（或 膜»’而形成像是錦/金之複合保制。 ，㈣ 15 201138043 絰過以上步驟之後，就可以得到一個新穎的封裝結構 307。請參考第14圖，例示本發明所提供之封裝結構3〇7的 第一貫施方式。第14A圖例示本發明所提供之封裝結構3〇7 的的第二實施方式，電路板結構301另外還包含覆蓋防焊層 327。在本發明之封裝結構3〇7中，包含圖案化防焊層322、 第一導電圖案325、第二導電圖案326、第一保護層323、第 二保護層324、晶粒331、接合導線332與封膠333。 在本發明所提出之封裝結構307中，如第14圖所示， 省先可以觀察到圖案化防焊層322位於封膠333之一表面 上。圖案化防焊層322部分接觸封膠333並部分曝露出來。 封膠333通常為一密封材料，例如環氧樹脂。第一導電圖案 325位於與圖案化防焊層322所在之封膠333之相同表面 上第導電圖案312通常定義出供晶粒33 j所使用之晶粒 座。第二導電圖案326亦位於封膠333中，並定義 圖案。還有，第二導電圖案326會直接接觸圖二Γ 322’而受到該圖案化防焊層322之保護。換句話說，第二 圖案326會對應圖案化防焊層322。除此以外，第二導電圖 案326也鄰近第-導電圖案312，同時又直接接觸圖案化防 焊層322。在第14A ®中’ g蓋防焊層327直接覆蓋第二導 電圖案326。 方面，第一保護層323完全位於封膠333中，而分別 201138043 覆蓋第一導電圖案325與第二導電圖案326。另一方面，第 二保護層324則完全位於封膠333外，並完全覆蓋第一導電 圖案312。第一保護層323與第二保護層324可以分別獨立 地包含鎳、銀與金之至少一者，而形成像是鎳/金之複合保護 層（或osp(有機保焊膜））。晶粒331位於第一導電圖案325 上’又經由接合導線332選擇性地與部份之第一導電圖案 325電連接。晶粒333與接合導線332同時完全位於封膠中 333，而形成一封裝體。本發明封裝結構3〇7之其他特徵， 可以參考前述而不再重複。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍 所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1-4圖例示傳統上製作導線架的方法。 第5圖例示傳統上支撐晶粒的載具結構。 第6圖例示傳統上之封裝結構。 第7-10B圖例示本發明製作電路板的方法。 第11圖與第11A圖例示本發明所提出之電路板結構。 方法第12圖與第12A圖例示本發明製作預封裝結構的延續 第圖與第13A圖例示本發明製作另—預封裝結構的 17 201138043 延續方法。 第14圖與第14A圖例示本發明所提出之封裝結構。 【主要元件符號說明】 101金屬基板 102封裝結構 110電路圖案 111晶粒座 120接腳 121鍍銀 13 0晶粒 201載具結構 210基板 220電路圖案 2 21晶粒座 230防焊層 231防焊層圖案 232防焊層圖案 240晶粒 250接合導線 260封膠 270焊球 201138043 3 01電路板結構 303預封裝結構 305預封裝結構 307封裝結構 310第一基板 311載板 312離型膜 320第二基板 321銅箔 322防焊層 322圖案化防焊層 323第一保護層 324第二保護層 325第一圖案 325第一導電圖案 326第二圖案 326第二導電圖案 326電路圖案 327覆蓋防焊層 328晶粒座 330封裝體 3 31晶粒 332接合導線 201138043 333封膠

Claims (1)

1. 201138043 七、申請專利範圍： 1. 一種製作電路板的方法，包含： 古分別提供一第一基板與一第二基板，其中該第-基板包含貼合 有，型膜之-載板，而該第二基板包含覆蓋有—第—防焊層之一 銅f白； 圖案化該第一防焊層；

   ’使得該第一基板貼合 將δ亥離型臈與該圖案化第一防焊層壓合 至該第二基板； σ =案化該_，使得該銅_成—第―_、—晶粒触 其中該第一圖案直接接觸該離型膜，而該第二圖宰直接接 觸補案化第-防焊層；以及 韦1接接 =成-第-保護層，分別覆蓋該第—随與 成一電路板。 π Μ未Μ形 其中該第二圖案為—電路圖案， 0 其中該第二圖案對應該圖案化第 2. 如請求項1製作電路板的方法， 而受到該圖案化第一防焊層之保護 3. 如凊求項1製作電路板的方法， 一防焊層。 4.如請求項2製作電路板的方法，更包含： 形成-第二防焊層，以選擇性覆蓋該第二圖案 21 201138043 5.如請求項1製作電路板的方法，更包含： 形成位於5亥載板上之-封裂體。 月长員5製作電路板的方法，其中賊裝體包含： 一晶粒，位於該晶粒座上； 接0導線’選擇性電連接該晶粒與該第一圖案；以及 一封膠’密封該晶粒與該接合導線並直接接觸該圖案化第一防 焊層與該離型膜。 籲 7. 如請求項5製作電路板的方法，更包含： 同時移除_顧與該載板 ，以暴露出該第一圖案與該圖案化 第一防焊層。 8. —種電路板結構，包含： 一載板； _ 一離型膜，貼合至該載板； 一圖案化防焊層，位於該離型膜上並直接接觸該離型膜； 一第一導電圖案，位於該離型膜上並直接接觸該離型膜； 一第二導電圖案，位於該離型膜上、鄰近該第一導電圖案並直 接接觸該圖案化防焊層；以及 一保護層’分別覆蓋該第一導電圖案與該第二導電圖案。 22 201138043 9. 一種電路板結構，包含： 一載板； 一離型臈，貼合至該載板； 一圖案化防焊層，位於該離型膜上並直接接觸該離逛膜， 一第一導電圖案，位於該離型膜上並直接接觸該離型膜， 一第一導電圖案，位於該離型膜上、鄰近該第一導電圖案並直 接接觸該圖案化防焊層； 0 一覆蓋防焊層’以選擇性覆蓋該第二導電圖案；以及 一保護層，分別覆蓋該第一導電圖案與該第二導電圖案。 ίο. —種封裝結構，包含： 一封膠； 一圖案化防焊層，位於該封膠之一表面上； 一第一導電_，位於該封膠之該表面上； 一晶粒座，位於該封膠中； 第導電圖案，位於該封膠中、鄰近該第一導電圖案並直接 接觸該圖案化防焊層； -第-保護層，完全位於該_巾且分別覆蓋該第一導電圖案 與該第二導電圖案； -第二保護層’完全覆蓋該第—導電圖案； =，’完全位於該封膠中與該晶粒座上；以及 ⑽導線’元全位於該轉巾並選擇性電連接該晶粒與該第 23 201138043 11·如請求項並部分曝露出來。構，其中該圖案化防焊層部分接觸該封 膠 13. — 種封裝結構，包含 一封膠； 一圖案化防焊層，位於該封膠之-表面上； 一第一導電圖案’位於該封膠之該表面上； 一晶粒座，位於該封膠中；接二=:位於卿中、鄰轉，案並直接 =覆蓋防輝層，直接覆蓋該第二導電圖案； 一=-保護層，完全位於該封膠中騎蓋該第—導:^保=，完全條該封料城肋第—導電圖案； 曰曰粒，元讀於該封料與該晶粒座上；以及-導^導線’完全位於該撕並選雜電連接該晶粒與該第 14.如請求項13之封裝結構，並部分曝露出來。 其令該圖案㈣焊層部分接觸該封膠 24 201138043 15.如請求項13之封裝結構，其中該第二導電圖案為一電路圖案， 而受到該圖案化防焊層之保護。 八、圓式：

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