專利名稱：集成電路芯片卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種集成電路芯片卡，尤指一種以表面黏著方式(Surface Mount Technology, SMT)取代打線方式(Wire Bonding)的集成電路芯片卡，特別系指一種在雙層 電路上以焊錫導(dǎo)通連接，可節(jié)省基板的材料成本，達(dá)到提升封裝生產(chǎn)率(Throughput)而有 效降低總封裝成本的集成電路芯片卡。
背景技術(shù)：
請參閱圖3A 圖3D，系現(xiàn)行以打線方式構(gòu)成的芯片卡封裝結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所 示，一種已知的芯片卡500包含一基板50、一半導(dǎo)體芯片60、數(shù)條焊線70、以及一封膠體80 所組成。其中該基板50具有一核心板51，該核心板51具有數(shù)個貫通的開孔52，其下表面 512則覆蓋有一導(dǎo)電層53，該導(dǎo)電層53具有數(shù)個開口 54以局部顯露該核心板51下表面 512，且在該開孔52中及該導(dǎo)電層53下分別覆蓋有一銅材質(zhì)的第一、二金屬保護(hù)層(Metal Finish) (55、56)，而該第一金屬保護(hù)層55可分別作為黏晶墊55a及打線墊55b使用。上述半導(dǎo)體芯片60透過一膠黏劑6設(shè)置于該基板50的黏晶墊55a上，且該半導(dǎo)體 芯片60的主動面上形成有數(shù)個焊墊61。藉此，由打線形成的該些焊線70連接該些焊墊61 與該些打線墊55b，再以點(diǎn)膠形成該封膠體80在該基板50的核心板51上表面511及該些 打線墊55b上，以密封該半導(dǎo)體芯片60及該些焊線70。然而，此一已知芯片卡500之基板 50采用特殊制程制成，并由國外業(yè)者獨(dú)家壟斷，因此其材料成本昂貴，無法符合業(yè)界提升封 裝生產(chǎn)率進(jìn)而降低總封裝成本的發(fā)展需求。為了改善上述問題，另外發(fā)展出一種采用業(yè)界熟知的雙層電路板取代上述基板的 技術(shù)，惟其雙層金屬層采用電鍍方式導(dǎo)通其電路，因此亦未能符合有效降低成本的需求。對 此，如何發(fā)展出能以在業(yè)界中已漸趨成熟的雙層電路技術(shù)，可以無需電鍍即能導(dǎo)通電路以 達(dá)大幅降低成本的結(jié)構(gòu)，實(shí)有其必要性。故，一般已用者無法符合使用者于實(shí)際使用時所
箭ο

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要目的在于，克服已知技藝所遭遇的上述問題并提供一種以表面黏 著方式取代打線方式，整體結(jié)構(gòu)采用雙層電路板，并無需使用電鍍，而是在雙層電路上以焊 錫導(dǎo)通連接，可節(jié)省基板材料成本，達(dá)到提升封裝生產(chǎn)率而有效降低總封裝成本的集成電 路芯片卡。為達(dá)以上目的，本實(shí)用新型集成電路芯片卡，至少包括一基板、數(shù)個焊錫凸塊、一 半導(dǎo)體芯片及一封膠體，其中該基板具有一核心板，于其上、下表面各覆蓋有一導(dǎo)電層，該上、下表面的導(dǎo)電層 中具有數(shù)個第一開口以局部顯露該核心板上、下表面，且該上、下表面的導(dǎo)電層經(jīng)由能貫通 該核心板的開孔作為互相電性連接的導(dǎo)電性片，該核心板與該上表面的導(dǎo)電層局部上覆蓋 有一防焊層，其具有數(shù)個第二開口以至少局部顯露該上表面的導(dǎo)電層，以及透過貫通該核心板的開孔至少局部顯露該下表面的導(dǎo)電層，且在該第二開口中顯露該上表面的導(dǎo)電層 上，以及在該開孔中顯露該下表面的導(dǎo)電層上更覆蓋有一作為焊墊的金屬保護(hù)層，其中，該 導(dǎo)電層包含第一、二導(dǎo)電層；該些焊錫凸塊設(shè)置于該基板的金屬保護(hù)層上，其覆蓋區(qū)域涵蓋 該防焊層的第二開口及該核心板的開孔，其中，該些焊錫凸塊包含覆蓋該第二開口周圍的 局部該防焊層而作為黏晶面的錫凸塊，及藉由回焊形成的錫球；該半導(dǎo)體芯片黏設(shè)于該些 錫凸塊的黏晶面；以及該封膠體設(shè)置于該錫凸塊的黏晶面上及其周圍的防焊層上，以密封 該半導(dǎo)體芯片。該基板為一雙層電路板(Laminate)，且該核心板的開孔系可以激光鉆孔或其它 可供貫穿方式制作所形成，且在該核心板上、下表面的導(dǎo)電層包含藉由蝕刻形成的第一、 二導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層以銅金屬所形成，又該金屬保護(hù)層包覆在該第一、二導(dǎo)電層上，且該金 屬保護(hù)層是藉由化學(xué)鎳金、電鍍鎳金、浸銀(Immersion Silver)或有機(jī)保焊膜(Organic Solderability Preservative, 0SP)所構(gòu)成的防止腐蝕劣化之層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的有益效果為本實(shí)用新型將集成電路芯片 卡封裝形式，由現(xiàn)行的打線方式(Wire Bonding)，改用為表面黏著方式(Surface Mount Technology, SMT)，整體結(jié)構(gòu)采用雙層電路板，并無需使用電鍍，只是在雙層電路上以焊錫 導(dǎo)通連接，可節(jié)省基板的材料成本，達(dá)到提升封裝生產(chǎn)率(Throughput)而有效降低總封裝 成本。

圖1A，系本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的雙層板結(jié)構(gòu)示意圖。圖1B，系本實(shí)用新型蝕刻圖形于圖IA的雙層板上結(jié)構(gòu)示意圖。圖1C，系本實(shí)用新型貫孔于圖IB的雙層板上結(jié)構(gòu)示意圖。圖1D，系本實(shí)用新型涂布防焊層于圖IC的雙層板上結(jié)構(gòu)示意圖。圖1E，系本實(shí)用新型涂布金屬保護(hù)層于圖ID的雙層板上的核心基板結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A，系本實(shí)用新型印刷焊錫凸塊于圖IE的核心基板上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B，系本實(shí)用新型回焊并黏結(jié)半導(dǎo)體芯片于圖2A的焊錫凸塊上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2C，系本實(shí)用新型密封封膠體于圖2B的半導(dǎo)體芯片上的集成電路芯片卡結(jié)構(gòu) 示意圖。圖3A，系已知基板結(jié)構(gòu)示意圖。圖3B，系已知黏結(jié)半導(dǎo)體芯片于圖3A的基板上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3C，系已知打線接合圖3B的基板與半導(dǎo)體芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3D，系已知密封封膠體于圖3C的半導(dǎo)體芯片上的芯片卡結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號說明基板10核心板11上、下表面111、112導(dǎo)電層12第一、二導(dǎo)電層12a、12b第一開口13[0029]開孔14[0030]防焊層15[0031]第二開口 16[0032]金屬保護(hù)層17[0033]焊墊17a[0034]焊錫凸塊20[0035]錫凸塊20a[0036]黏晶面201a[0037]錫球20b[0038]半導(dǎo)體芯片30[0039]封膠體40[0040]集成電路芯片卡100[0041]基板50[0042]核心板51[0043]上表面511[0044]下表面512[0045]開孔52[0046]導(dǎo)電層53[0047]開□ 54[0048]第一金屬保護(hù)層55[0049]黏晶墊55a[0050]打線墊55b[0051]第二金屬保護(hù)層56[0052]膠黏劑6[0053]半導(dǎo)體芯片60[0054]焊墊61[0055]焊線70[0056]封膠體80[0057]芯片卡500
具體實(shí)施方式請參閱圖IA 圖IE及圖2A 圖2C所示，系分別為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例之雙 層板結(jié)構(gòu)示意圖、本實(shí)用新型蝕刻圖形于圖IA之雙層板上的結(jié)構(gòu)示意圖、本實(shí)用新型貫孔 于圖IB之雙層板上的結(jié)構(gòu)示意圖、本實(shí)用新型涂布防焊層于圖IC之雙層板上的結(jié)構(gòu)示意 圖、本實(shí)用新型涂布金屬保護(hù)層于圖ID之雙層板上的核心基板結(jié)構(gòu)示意圖、本實(shí)用新型印 刷焊錫凸塊于圖IE之核心基板上的結(jié)構(gòu)示意圖、本實(shí)用新型回焊并黏結(jié)半導(dǎo)體芯片于圖 2A之焊錫凸塊上的結(jié)構(gòu)示意圖、以及本實(shí)用新型密封封膠體于圖2B之半導(dǎo)體芯片上的集 成電路芯片卡結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示本實(shí)用新型系一種集成電路芯片卡100，主要包括一 基板10、數(shù)個焊錫凸塊(Solder Bump) 20、一半導(dǎo)體芯片30及一封膠體40。
5[0059]該基板10如圖IA 圖IE所示，為一雙層電路板(Laminate)，具有一核心板11， 于其上、下表面(111、112)各覆蓋有一導(dǎo)電層12，該上、下表面(111、112)的導(dǎo)電層12中 具有數(shù)個第一開口 13以局部顯露該核心板11上、下表面(111、112)，且該上、下表面(111、 112)的導(dǎo)電層12經(jīng)由能貫通該核心板11的開孔14作為互相電性連接的導(dǎo)電性片，該核心 板11與該上表面111的導(dǎo)電層12局部上覆蓋有一防焊層(Solder Resist) 15，其具有數(shù) 個第二開口 16以至少局部顯露該上表面111的導(dǎo)電層12，以及透過貫通該核心板11的開 孔14至少局部顯露該下表面112的導(dǎo)電層12，且在該第二開口 16中顯露該上表面111的 導(dǎo)電層12上，以及在該開孔14中顯露該下表面112的導(dǎo)電層12上更覆蓋有一金屬保護(hù)層 (Metal Finish) 17，可作為焊墊(Ball Pad) 17a，其中，該核心板11的開孔14可以激光鉆孔 或其它可供貫穿方式制作所形成，且在該核心板11上、下表面(111、112)的導(dǎo)電層12包含 藉由蝕刻形成的第一、二導(dǎo)電層(12a、12b)，系以銅金屬所形成，又該金屬保護(hù)層17包覆在 該第一、二導(dǎo)電層(12a、12b)上，其是藉由化學(xué)鎳金、電鍍鎳金、浸銀(Immersion Silver) 或有機(jī)保焊膜(OrganicSolderability Preservative, 0SP)所構(gòu)成的防止腐蝕劣化之層。該焊錫凸塊20如圖2A所示，系設(shè)置于該基板10的金屬保護(hù)層17上，其覆蓋區(qū)域 涵蓋該防焊層15的第二開口 16及該核心板11的開孔14，其中，該些焊錫凸塊20系以印刷 所形成，包含覆蓋該第二開口 16周圍的局部該防焊層15而作為黏晶(Die Mount)面201a 的錫凸塊20a，及藉由回焊形成的錫球20b。該半導(dǎo)體芯片30如圖2B所示，系黏設(shè)于該些錫凸塊20a的黏晶面201a。該封膠體40如圖2C所示，設(shè)置于該錫凸塊20a的黏晶面201a上及其周圍的防焊 層15上，以密封該半導(dǎo)體芯片30。以上所述，構(gòu)成一全新的集成電路芯片卡100。藉此，本實(shí)用新型系將集成電路芯片卡封裝形式，由現(xiàn)行的打線方式(Wire Bonding)，改用為表面黏著方式(Surface Mount Technology, SMT)，整體結(jié)構(gòu)采用雙層電 路板，并無需使用電鍍，系一種在雙層電路上以焊錫導(dǎo)通連接，可節(jié)省基板的材料成本，達(dá) 到提升封裝生產(chǎn)率(Throughput)而有效降低總封裝成本。綜上所述，本實(shí)用新型系一種集成電路芯片卡，可有效改善已用的種種缺點(diǎn)，系將 集成電路芯片卡封裝形式，由現(xiàn)行打線方式，改用為表面黏著方式，整體結(jié)構(gòu)采用雙層電路 板，并無需使用電鍍，系一種在雙層電路上以焊錫導(dǎo)通連接，可節(jié)省基板的材料成本，達(dá)到 提升封裝生產(chǎn)率而有效降低總封裝成本，進(jìn)而使本實(shí)用新型之產(chǎn)生能更進(jìn)步、更實(shí)用、更符 合使用者所須，確已符合實(shí)用新型專利申請要件，爰依法提出專利申請。
權(quán)利要求一種集成電路芯片卡，至少包括一基板、數(shù)個焊錫凸塊、一半導(dǎo)體芯片及一封膠體，其特征在于該基板具有一核心板，于其上、下表面各覆蓋有一導(dǎo)電層，該上、下表面的導(dǎo)電層中具有數(shù)個第一開口以局部顯露該核心板上、下表面，且該上、下表面的導(dǎo)電層經(jīng)由能貫通該核心板的開孔作為互相電性連接的導(dǎo)電性片，該核心板與該上表面的導(dǎo)電層局部上覆蓋有一防焊層，其具有數(shù)個第二開口以至少局部顯露該上表面的導(dǎo)電層，以及透過貫通該核心板的開孔至少局部顯露該下表面的導(dǎo)電層，且在該第二開口中顯露該上表面的導(dǎo)電層上，以及在該開孔中顯露該下表面的導(dǎo)電層上更覆蓋有一作為焊墊的金屬保護(hù)層，其中，該導(dǎo)電層包含第一、二導(dǎo)電層；該些焊錫凸塊設(shè)置于該基板的金屬保護(hù)層上，其覆蓋區(qū)域涵蓋該防焊層的第二開口及該核心板的開孔，其中，該些焊錫凸塊包含覆蓋該第二開口周圍的局部該防焊層而作為黏晶面的錫凸塊，及藉由回焊形成的錫球；該半導(dǎo)體芯片黏設(shè)于該些錫凸塊的黏晶面；以及該封膠體設(shè)置于該錫凸塊的黏晶面上及其周圍的防焊層上，以密封該半導(dǎo)體芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路芯片卡，其特征在于，該基板為雙層電路板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路芯片卡，其特征在于，該核心板的開孔以激光鉆孔 方式制作形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路芯片卡，其特征在于，在該核心板上、下表面的導(dǎo)電 層以銅金屬所形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路芯片卡，其特征在于，該金屬保護(hù)層包覆在該第一、 二導(dǎo)電層上，且該金屬保護(hù)層是藉由化學(xué)鎳金、電鍍鎳金、浸銀或有機(jī)保焊膜所構(gòu)成的防止 腐蝕劣化之層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路芯片卡，其特征在于，該些焊錫凸塊以印刷形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路芯片卡，其特征在于，在該核心板上、下表面的導(dǎo)電層包含藉由蝕刻形成的第一、二導(dǎo)電層。
專利摘要一種集成電路芯片卡，主要包括一基板、數(shù)個設(shè)置于該基板的金屬保護(hù)層上，且覆蓋區(qū)域涵蓋其中第二開口及開孔的焊錫凸塊、一黏設(shè)于該些焊錫凸塊中錫凸塊的黏晶面上的半導(dǎo)體芯片、及一設(shè)置于該錫凸塊的黏晶面上及其周圍的防焊層上，以密封該半導(dǎo)體芯片的封膠體。藉此，本實(shí)用新型將集成電路芯片卡封裝形式，由現(xiàn)行打線方式，改用為表面黏著方式，整體結(jié)構(gòu)采用雙層電路板，并無需使用電鍍，而在雙層電路上以焊錫導(dǎo)通連接，可節(jié)省基板材料成本，達(dá)到提升封裝生產(chǎn)率而有效降低總封裝成本。
文檔編號H01L23/498GK201708149SQ20102023449
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者梁裕民, 璩澤明 申請人:茂邦電子有限公司