TWI848498B - 具覆晶式晶片的晶片封裝結構 - Google Patents
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Abstract
一種具覆晶式晶片的晶片封裝結構，其中該玻璃纖維基板是利用FR-4等級的玻璃纖維所構成；其中至少二基板銲墊（Pad）是一由至少一第一電路層上往上依序包括一鎳（Ni）層、一鈀（Pd）層及一金（Au）層所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體，或是一由各該第一電路層上往上依序包括一鎳（Ni）層及一金（Au）層所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體；其中該玻璃纖維絕緣層是利用FR-4等級的玻璃纖維所構成；其中該玻璃纖維基板與各該基板銲墊具有足夠的承受力而能承載至少一覆晶式晶片，以利於節省製造端成本。
Description
本發明是一種晶片封裝結構，尤指一種具覆晶式晶片的晶片封裝結構。
現有的晶片封裝結構所採用的基板通常為BT（Bismaleimide Triazine）樹脂材料所製成，而基板上設有電路層，電路層上的銲墊是使用具有一定厚度的金（Au）層。然而，由於BT樹脂材料廣泛受到使用而在市場上具有一定的價格穩定度而不易降價，加上金（Au）材料的使用量會影響製造端的成本，若製造端要降低原料方面的成本，勢必要找替換基板材質及出減少使用金（Au）材料的方案。
因此，一種有效地解決製造端不易降低原料方面的成本的具覆晶式晶片的晶片封裝結構，為目前相關產業之迫切期待者。
本發明之主要目的在於提供一種具覆晶式晶片的晶片封裝結構，其中該玻璃纖維基板是利用FR-4等級的玻璃纖維所構成；其中至少二基板銲墊（Pad）是一由至少一第一電路層上往上依序包括一鎳（Ni）層、一鈀（Pd）層及一金（Au）層所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體，或是一由各該第一電路層上往上依序包括一鎳（Ni）層及一金（Au）層所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體；其中該玻璃纖維絕緣層是利用FR-4等級的玻璃纖維所構成；其中該玻璃纖維基板與各該基板銲墊具有足夠的承受力而能承載至少一覆晶式晶片，有效地解決製造端不易降低原料方面的成本的問題。
為達成上述目的，本發明提供一種具覆晶式晶片的晶片封裝結構，該晶片封裝結構包含一玻璃纖維基板、至少一覆晶式晶片及一玻璃纖維絕緣層；其中該玻璃纖維基板是利用FR-4等級的玻璃纖維所構成，該玻璃纖維基板具有一第一表面及相對的一第二表面，其中在該第一表面上設有至少一第一電路層，各該第一電路層上設有至少二基板銲墊（Pad），各該基板銲墊是一由各該第一電路層上往上依序包括一鎳（Ni）層、一鈀（Pd）層及一金（Au）層所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體，或是一由各該第一電路層上往上依序包括一鎳（Ni）層及一金（Au）層所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體，供用以增進各該基板銲墊的結構強度；其中各該覆晶式晶片是設在該玻璃纖維基板的各該第一電路層上，各該覆晶式晶片具有一第一表面及相對的一第二表面，各該覆晶式晶片的該第一表面上設有至少二分開的晶墊（Die pad）；其中該玻璃纖維絕緣層是利用FR-4等級的玻璃纖維所構成，該玻璃纖維絕緣層是利用注塑封膜技藝設在該玻璃纖維基板上藉以包覆封蓋住各該覆晶式晶片及各該基板銲墊；其中各該覆晶式晶片的該第一表面是以覆晶技藝（Flip Chip）覆設在該玻璃纖維基板的該第一表面上的各該第一電路層上，且各該覆晶式晶片的各該晶墊是利用至少二銲料以與各該第一電路層上的各該基板銲墊對應銲接而形成電性連結狀態，此時，該玻璃纖維基板與各該基板銲墊具有足夠的承受力而能承載各該覆晶式晶片；其中該晶片封裝結構的製造方法包含下列步驟：步驟S1：利用FR-4等級的玻璃纖維以構成一玻璃纖維基板，且該玻璃纖維基板具有一第一表面及相對的一第二表面，其中在該第一表面上設有至少一第一電路層；步驟S2：在該玻璃纖維基板的各該第一電路層上設置至少二基板銲墊（Pad），各該基板銲墊是一由各該第一電路層上往上依序包括一鎳（Ni）層、一鈀（Pd）層及一金（Au）層所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體，或是一由各該第一電路層上往上依序包括一鎳（Ni）層及一金（Au）層所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體；步驟S3：提供至少一覆晶式晶片，且各該覆晶式晶片具有一第一表面及相對的一第二表面，各該覆晶式晶片的該第一表面上設有至少二分開的晶墊（Die pad），使各該覆晶式晶片藉由各該晶墊利用至少二銲料以與各該第一電路層上的各該基板銲墊對應銲接形成電性連結狀態；及步驟S4：利用FR-4等級的玻璃纖維並藉注塑封膜技藝以在該玻璃纖維基板上設置一玻璃纖維絕緣層，使該玻璃纖維絕緣層包覆封蓋住各該覆晶式晶片及各該基板銲墊，以利於節省製造端成本。
在本發明一較佳實施例中，各該基板銲墊進一步是由該鎳（Ni）層、該鈀（Pd）層及該金（Au）層所堆疊形成；其中該鎳（Ni）層的厚度為3~5微米（µm），該鈀（Pd）層的厚度為0.1~0.2微米（µm），該金（Au）層的厚度為0.05~0.2微米（µm）。
在本發明一較佳實施例中，各該基板銲墊進一步是由該鎳（Ni）層及該金（Au）層所堆疊形成；其中該鎳（Ni）層的厚度為3.1~5.2微米（µm），該金（Au）層的厚度為0.05~0.2微米（µm）。
在本發明一較佳實施例中，該玻璃纖維絕緣層進一步具有一第一表面，該玻璃纖維絕緣層的該第一表面上進一步設有一外護層。
在本發明一較佳實施例中，在該玻璃纖維基板的該第二表面上進一步設有至少一第二電路層；其中在該玻璃纖維基板的該第一表面上進一步鑽孔成型至少一第一盲孔及至少一第二盲孔，其中各該第一盲孔及各該第二盲孔是分別由該第一表面穿過該玻璃纖維基板厚度而連通至各該第二電路層；其中該第一電路層進一步由該第一表面延伸至各該第一盲孔及各該第二盲孔的內壁面上並且電性連結至該第二電路層。
配合圖示，將本發明的結構及其技術特徵詳述如後，其中各圖示只用以說明本發明的結構關係及相關功能，因此各圖示中各元件的尺寸並非依實際比例畫製且非用以限制本發明。
參考圖1、3及8，本發明提供一種具覆晶式晶片的晶片封裝結構1，該晶片封裝結構1包含一玻璃纖維基板10、至少一覆晶式晶片20及一玻璃纖維絕緣層30。
該玻璃纖維基板10是利用FR-4等級的玻璃纖維所構成，該玻璃纖維基板10具有一第一表面11及相對的一第二表面12如圖1及3所示，其中在該第一表面11上設有至少一第一電路層13，各該第一電路層13上設有至少二基板銲墊（Pad）14如圖1及3所示，各該基板銲墊14是一由各該第一電路層13上往上依序包括一鎳（Ni）層141、一鈀（Pd）層142及一金（Au）層143所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體如圖2所示，或是一由各該第一電路層13上往上依序包括一鎳（Ni）層141及一金（Au）層143所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體如圖4所示，供用以增進各該基板銲墊14的結構強度；如圖1及3所示，該晶片封裝結構1中的各該基板銲墊30的數量為二個但不限制；其中各該基板銲墊14進一步是利用化學鍍（Chemical Plating）的技藝所或電鍍（Electroplating）的技藝所形成但不限制，有利於製造端更多元地進行製造。
其中，所述的FR-4等級是一種耐燃材料等級的代號，FR-4等級的材料具有較佳的機械性能、介電性能、耐熱性及耐潮性，並且容易進行機械加工性，一般由玻璃布（Woven glass）與環氧樹脂所組成。此外，FR-4等級材料所製成的基板（如該玻璃纖維基板10）與現有基板所採用的BT（Bismaleimide Triazine）樹脂材料相比，FR-4等級材料所製成的基板（如該玻璃纖維基板10）相對較為軟質。
各該覆晶式晶片20是設在該玻璃纖維基板10的各該第一電路層13上如圖1及3所示，各該覆晶式晶片20具有一第一表面21及相對的一第二表面22如圖1及3所示；其中各該覆晶式晶片20的該第一表面21上進一步設有至少二分開的晶墊（Die pad）23但不限制如圖1及3所示；如圖1及3所示，該晶片封裝結構1中的各該晶墊23的數量為二個但不限制。
玻璃纖維絕緣層30是利用FR-4等級的玻璃纖維所構成，該玻璃纖維絕緣層30是利用注塑封膜技藝設在該玻璃纖維基板10上藉以包覆封蓋住各該覆晶式晶片20及各該基板銲墊14如圖1及3所示。
其中，所述的玻璃纖維是一種低成本的纖維增強塑料，玻璃纖維具有絕緣、重量輕、耐衝擊及耐腐蝕的特性，並能塑造成各種形狀，因此玻璃纖維材料的成本效益有助於節省製造端的成本。
各該覆晶式晶片20的該第一表面21是以覆晶技藝（Flip Chip）覆設在該玻璃纖維基板10的該第一表面11上的各該第一電路層13上如圖1及3所示，且各該覆晶式晶片20的各該晶墊23是利用至少二銲料50以與各該第一電路層13上的各該基板銲墊14對應銲接而形成電性連結狀態如圖1及3所示，此時，該玻璃纖維基板10與各該基板銲墊14具有足夠的承受力而能承載各該覆晶式晶片20。
其中，該晶片封裝結構1的製造方法包含下列步驟：
步驟S1：利用FR-4等級的玻璃纖維以構成一玻璃纖維基板10，且該玻璃纖維基板10具有一第一表面11及相對的一第二表面12，其中在該第一表面11上設有至少一第一電路層13如圖5所示。
步驟S2：在該玻璃纖維基板10的各該第一電路層13上設置至少二基板銲墊（Pad）14如圖6所示，各該基板銲墊14是一由各該第一電路層13上往上依序包括一鎳（Ni）層141、一鈀（Pd）層142及一金（Au）層143所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體如圖2所示，或是一由各該第一電路層13上往上依序包括一鎳（Ni）層141及一金（Au）層143所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體如圖4所示。
步驟S3：提供至少一覆晶式晶片20，且各該覆晶式晶片20具有一第一表面21及相對的一第二表面22如圖7所示，各該覆晶式晶片20的該第一表面21上設有至少二分開的晶墊（Die pad）23，使各該覆晶式晶片20藉由各該晶墊23利用至少二銲料50以與各該第一電路層13上的各該基板銲墊14對應銲接形成電性連結狀態如圖7所示。
步驟S4：利用FR-4等級的玻璃纖維並藉注塑封膜技藝以在該玻璃纖維基板10上設置一玻璃纖維絕緣層30，使該玻璃纖維絕緣層30包覆封蓋住各該覆晶式晶片20及各該基板銲墊14如圖8所示。
參考圖2，各該基板銲墊14進一步是由該鎳（Ni）層141、該鈀（Pd）層142及該金（Au）層143所堆疊形成但不限制；其中該鎳（Ni）層141的厚度為3~5微米（µm）但不限制，該鈀（Pd）層142的厚度為0.1~0.2微米（µm）但不限制，該金（Au）層143的厚度為0.05~0.2微米（µm）但不限制。
參考圖4，各該基板銲墊14進一步是由該鎳（Ni）層141及該金（Au）層143所堆疊形成但不限制；其中該鎳（Ni）層141的厚度為3.1~5.2微米（µm）但不限制，該金（Au）層143的厚度為0.05~0.2微米（µm）但不限制。
參考圖1及3，該玻璃纖維絕緣層30進一步具有一第一表面31但不限制，該玻璃纖維絕緣層30的該第一表面31上進一步設有一外護層40但不限制，供用以增進結構的強度。
參考圖1及3，在該玻璃纖維基板10的該第二表面12上進一步設有至少一第二電路層15但不限制；其中在該玻璃纖維基板10的該第一表面13上進一步鑽孔成型至少一第一盲孔16及至少一第二盲孔17但不限制，其中各該第一盲孔16及各該第二盲孔17是分別由該第一表面11穿過該玻璃纖維基板10厚度而連通至各該第二電路層15如圖1及3所示；其中該第一電路層13進一步由該第一表面11延伸至各該第一盲孔16及各該第二盲孔17的內壁面上並且電性連結至該第二電路層15如圖1及3所示。
本發明的該晶片封裝結構1及其製造方法具有以下優點：
（1）本發明的該玻璃纖維基板10是利用FR-4等級的玻璃纖維所構成，有效地解決製造端不易降低現有基板的BT（Bismaleimide Triazine）樹脂材料成本的問題，以利於製造端節省成本。
（2）本發明各該基板銲墊14是一由各該第一電路層13上往上依序包括該鎳（Ni）層141、該鈀（Pd）層142及該金（Au）層143所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體如圖2所示，或是一由各該第一電路層13上往上依序包括該鎳（Ni）層141及該金（Au）層143所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體如圖4所示，有效地解決製造端不易降低現有銲墊的金（Au）材料的使用量的成本的問題，以利於製造端節省成本。
（3）本發明的玻璃纖維絕緣層30是利用FR-4等級的玻璃纖維所構成，玻璃纖維材料的成本效益有助於節省製造端的成本，以利於製造端節省成本。
以上該僅為本發明的優選實施例，對本發明而言僅是說明性的，而非限制性的；本領域普通技術人員理解，在本發明權利要求所限定的精神和範圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效變更，但都將落入本發明的保護範圍內。
1‧‧‧晶片封裝結構
10‧‧‧玻璃纖維基板
11‧‧‧第一表面
12‧‧‧第二表面
13‧‧‧第一電路層
14‧‧‧基板銲墊
141‧‧‧鎳層
142‧‧‧鈀層
143‧‧‧金層
15‧‧‧第二電路層
16‧‧‧第一盲孔
17‧‧‧第二盲孔
20‧‧‧覆晶式晶片
21‧‧‧第一表面
22‧‧‧第二表面
23‧‧‧晶墊
30‧‧‧玻璃纖維絕緣層
31‧‧‧第一表面
40‧‧‧外護層
50‧‧‧銲料
圖1 是本發明一實施例的晶片封裝結構的側視剖面平面示意圖。
圖2是圖1中的基板銲墊的局部放大示意圖。
圖3是本發明另一實施例的晶片封裝結構的側視剖面平面示意圖。
圖4是圖3中的基板銲墊的局部放大示意圖。
圖5是本發明的玻璃纖維基板的側視剖面平面示意圖。
圖6是在圖5中的玻璃纖維基板的第一電路層上設置基板銲墊的示意圖。
圖7是在圖6中的基板銲墊上設置覆晶式晶片的示意圖。
圖8是在圖7中的玻璃纖維基板上設置玻璃纖維絕緣層的示意圖。
無
1‧‧‧晶片封裝結構
10‧‧‧玻璃纖維基板
11‧‧‧第一表面
12‧‧‧第二表面
13‧‧‧第一電路層
14‧‧‧基板銲墊
141‧‧‧鎳層
142‧‧‧鈀層
143‧‧‧金層
15‧‧‧第二電路層
16‧‧‧第一盲孔
17‧‧‧第二盲孔
20‧‧‧覆晶式晶片
21‧‧‧第一表面
22‧‧‧第二表面
23‧‧‧晶墊
30‧‧‧玻璃纖維絕緣層
31‧‧‧第一表面
40‧‧‧外護層
50‧‧‧銲料
Claims (3)
- 一種具覆晶式晶片的晶片封裝結構，其包含：一玻璃纖維基板，其是利用FR-4等級的玻璃纖維所構成，該玻璃纖維基板具有一第一表面及相對的一第二表面，其中在該第一表面上設有至少一第一電路層，各該第一電路層上設有至少二基板銲墊(Pad)，各該基板銲墊是一由各該第一電路層上往上依序包括一厚度為3~5微米(μm)的鎳(Ni)層、一厚度為0.1~0.2微米(μm)的鈀(Pd)層及一厚度為0.05~0.2微米(μm)的金(Au)層所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體，或是一由各該第一電路層上往上依序包括一厚度為3.1~5.2微米(μm)的鎳(Ni)層及一厚度為0.05~0.2微米(μm)的金(Au)層所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體，供用以增進各該基板銲墊的結構強度；至少一覆晶式晶片，各該覆晶式晶片是設在該玻璃纖維基板的各該第一電路層上，各該覆晶式晶片具有一第一表面及相對的一第二表面，各該覆晶式晶片的該第一表面上設有至少二分開的晶墊(Die pad)；及一玻璃纖維絕緣層，其是利用FR-4等級的玻璃纖維所構成，該玻璃纖維絕緣層是利用注塑封膜技藝設在該玻璃纖維基板上藉以包覆封蓋住各該覆晶式晶片及各該基板銲墊；其中各該覆晶式晶片的該第一表面是以覆晶技藝(Flip Chip)覆設在該玻璃纖維基板的該第一表面上的各該第一電路層上，且各該覆晶式晶片的各該晶墊是利用至少二銲料以與各該第一電路層上的各該基板銲墊對應銲接而形成電性連結狀態，此時，該玻璃纖維基板與各該基板銲墊具有足夠的承受力而能承載各該覆晶式晶片；其中該晶片封裝結構的製造方法包含下列步驟： 步驟S1：利用FR-4等級的玻璃纖維以構成一玻璃纖維基板，且該玻璃纖維基板具有一第一表面及相對的一第二表面，其中在該第一表面上設有至少一第一電路層；步驟S2：在該玻璃纖維基板的各該第一電路層上設置至少二基板銲墊(Pad)，各該基板銲墊是一由各該第一電路層上往上依序包括一厚度為3~5微米(μm)的鎳(Ni)層、一厚度為0.1~0.2微米(μm)的鈀(Pd)層及一厚度為0.05~0.2微米(μm)的金(Au)層所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體，或是一由各該第一電路層上往上依序包括一厚度為3.1~5.2微米(μm)的鎳(Ni)層及一厚度為0.05~0.2微米(μm)的金(Au)層所堆疊形成且具有一定厚度的金屬堆疊結構體；步驟S3：提供至少一覆晶式晶片，且各該覆晶式晶片具有一第一表面及相對的一第二表面，各該覆晶式晶片的該第一表面上設有至少二分開的晶墊(Die pad)，使各該覆晶式晶片藉由各該晶墊利用至少二銲料以與各該第一電路層上的各該基板銲墊對應銲接形成電性連結狀態；及步驟S4：利用FR-4等級的玻璃纖維並藉注塑封膜技藝以在該玻璃纖維基板上設置一玻璃纖維絕緣層，使該玻璃纖維絕緣層包覆封蓋住各該覆晶式晶片及各該基板銲墊。
- 如請求項1所述之晶片封裝結構，其中該玻璃纖維絕緣層進一步具有一第一表面，該玻璃纖維絕緣層的該第一表面上進一步設有一外護層。
- 如請求項1所述之晶片封裝結構，其中在該玻璃纖維基板的該第二表面上進一步設有至少一第二電路層；其中在該玻璃纖維基板的該第一表面上進一步鑽孔成型至少一第一盲孔及至少一第二盲孔，其中各該第一盲孔及各該第二盲孔是分別由該第一表面穿過該玻璃纖維基板厚度而連通至各該第 二電路層；其中該第一電路層進一步由該第一表面延伸至各該第一盲孔及各該第二盲孔的內壁面上並且電性連結至該第二電路層。
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| TW111150901A TWI848498B (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 具覆晶式晶片的晶片封裝結構 |
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| TW111150901A TWI848498B (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 具覆晶式晶片的晶片封裝結構 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| TW202427695A TW202427695A (zh) | 2024-07-01 |
| TWI848498B true TWI848498B (zh) | 2024-07-11 |
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ID=92928921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|---|---|---|
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| TW201841269A (zh) * | 2015-12-08 | 2018-11-16 | 南韓商三星電機股份有限公司 | 電子構件封裝以及包含該封裝的電子裝置 |
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-
2022
- 2022-12-30 TW TW111150901A patent/TWI848498B/zh active
Patent Citations (3)
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| TW201448699A (zh) * | 2013-01-28 | 2014-12-16 | 凸版印刷股份有限公司 | 配線基板及其製造方法 |
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