專利名稱：具中介層的封裝基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種封裝基板,且特別是涉及一種具有中介層(interposer)的封裝基板。
背景技術(shù)：
如圖I所示，其為現(xiàn)有倒裝式封裝結(jié)構(gòu)的剖視示意圖，該封裝結(jié)構(gòu)的制作工藝是先提供一具有核心板56、第一表面IOa及第二表面IOb的雙馬來酰亞胺-三氮雜苯(Bismaleimide-Triazine, BT)封裝基板10,且于該封裝基板10的第一表面IOa形成有倒裝焊墊50 ;再通過焊錫凸塊11電連接半導(dǎo)體芯片12的電連接墊52 ;接著，于該封裝基板10的第一表面IOa與該半導(dǎo)體芯片12之間形成底膠17，以包覆該焊錫凸塊11 ;又于該封裝基板10的第二表面IOb具有植球墊54，以通過焊球13電連接例如為印刷電路板的另一 電子裝置(未表示于圖中)。然，為了增進(jìn)該半導(dǎo)體芯片12的電性效能，故于該半導(dǎo)體芯片12的后端制作工藝(Back-End Of Line, BE0L)中通常將米用超低介電系數(shù)(Extremelow-k dielectric, ELK)或超低介電常數(shù)(Ultra low-k, ULK)的介電材料，但該low_k的介電材料為多孔且易脆的特性，以致于當(dāng)進(jìn)行倒裝封裝后，在信賴度熱循環(huán)測試時(shí)，將因該封裝基板10與該半導(dǎo)體芯片12之間的熱膨脹系數(shù)(thermal expansion coefficient, CTE)差異過大,導(dǎo)致該焊錫凸塊11所形成的接點(diǎn)易因承受不住熱應(yīng)力而產(chǎn)生斷裂，甚至造成該半導(dǎo)體芯片12發(fā)生破壞，而降低產(chǎn)品可靠度。再者，隨著電子產(chǎn)品更趨于輕薄短小及功能不斷提升的需求，該半導(dǎo)體芯片12的布線密度愈來愈高，以納米尺寸作單位，因而各該電連接墊52之間的間距更小；然，現(xiàn)有封裝基板10的倒裝焊墊50的間距是以微米尺寸作單位，而無法有效縮小至對應(yīng)該電連接墊52的間距的大小，導(dǎo)致雖有高線路密度的半導(dǎo)體芯片12，卻未有可配合的封裝基板，以致于無法有效生產(chǎn)電子產(chǎn)品。因此，如何克服現(xiàn)有技術(shù)中的種種問題，實(shí)已成目前亟欲解決的課題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具中介層的封裝基板，可改善熱膨脹系數(shù)差異帶來的問題。為解決上述問題，本實(shí)用新型提出一種具中介層的封裝基板，其包括一多層內(nèi)連線板、一絕緣支撐層、一中介層、一相容層以及一線路重布層。多層內(nèi)連線板具有相對的一第一表面與一第二表面。絕緣支撐層設(shè)于多層內(nèi)連線板的一第一表面且具有一開口區(qū)。第一表面的一部分暴露于開口區(qū)。中介層設(shè)于開口區(qū)中的第一表面上，具有相對的一第三表面與一第四表面。中介層的第三表面面對多層內(nèi)連線板的第一表面。中介層的外緣側(cè)壁與開口區(qū)的內(nèi)緣側(cè)壁之間具有一應(yīng)力釋放間隙。相容層設(shè)于中介層的第三表面與多層內(nèi)連線板的第一表面之間。中介層具有多個(gè)穿孔與對應(yīng)設(shè)在穿孔內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)電柱，且導(dǎo)電柱穿過相容層并電連接至多層內(nèi)連線板。線路重布層設(shè)于中介層的第四表面上，并電連接至導(dǎo)電柱。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，封裝基板還包括一加工終止件，設(shè)于暴露于應(yīng)力釋放間隙的部分第一表面。此外，加工終止件例如為一金屬環(huán)片。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，相容層的材質(zhì)為聚酰亞胺(polyimide)、聚苯并惡唑(polybenzoxazole)或娃膠。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，封裝基板還包括一緩沖材料，填充于應(yīng)力釋放間隙。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，中介層的材質(zhì)包括硅、玻璃或陶瓷。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，絕緣支撐層的材質(zhì)包括環(huán)氧樹脂。 在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，多層內(nèi)連線板的第一表面為一絕緣層。絕緣支撐層接觸絕緣層。導(dǎo)電柱穿過絕緣層而電連接至多層內(nèi)連線板的一線路層。此外，導(dǎo)電柱端部例如嵌入線路層中。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，本實(shí)用新型的應(yīng)力釋放間隙與相容層都可以緩沖中介層與周圍元件的熱膨脹系數(shù)差異，進(jìn)而提升產(chǎn)品的可靠度。為讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖作詳細(xì)說明如下。

圖I為現(xiàn)有倒裝式封裝結(jié)構(gòu)的剖視示意圖；圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例的具中介層的封裝基板的剖面示意圖；圖3A至圖3C是圖2的具中介層的封裝基板的部分制作工藝步驟的示意圖。主要元件符號說明10 :封裝基板IOa :第一表面IOb :第二表面11 :焊錫凸塊12 :半導(dǎo)體芯片13 :焊球17 :底膠50 :倒裝焊墊52 電連接墊54 :植球墊56 :核心板100 :封裝基板110:多層內(nèi)連線板112 :第一表面114:第二表面116:絕緣層118:線路層[0037]118A:導(dǎo)電孔118B:電性接觸墊120 :絕緣支撐層130:中介層130A :第三表面 130B:第四表面132:穿孔134:導(dǎo)電柱136 :應(yīng)力釋放間隙140 :線路重布層150 :加工終止件160 :緩沖材料170 :相容層180 :焊球R10:開口區(qū)
具體實(shí)施方式
圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例的具中介層的封裝基板的剖面示意圖。請參照圖2，本實(shí)施例的具中介層的封裝基板100包括一多層內(nèi)連線板110、一絕緣支撐層120、一中介層130、一相容層170以及一線路重布層140。多層內(nèi)連線板110具有相對的一第一表面112與一第二表面114。第一表面112與第二表面114大致互相平行而位于多層內(nèi)連線板110的相對兩側(cè)。絕緣支撐層120設(shè)于第一表面112且具有一開口區(qū)RlO。第一表面112的一部分暴露于開口區(qū)R10。中介層130設(shè)于開口區(qū)RlO中的第一表面112上。中介層130具有相對的一第三表面130A與一第四表面130B。第三表面130A與第四表面130B大致互相平行而位于中介層130的相對兩側(cè)。中介層130的第三表面130A面對多層內(nèi)連線板110的第一表面112。中介層130的外緣側(cè)壁與開口區(qū)RlO的內(nèi)緣側(cè)壁之間具有一應(yīng)力釋放間隙136。換言之，中介層130與絕緣支撐層120雖然都設(shè)在多層內(nèi)連線板110的第一表面112，但兩者之間存在應(yīng)力釋放間隙136而未互相接觸。所以，即使在受熱時(shí)中介層130與絕緣支撐層120的尺寸因?yàn)闊崤蛎浵禂?shù)的差異而產(chǎn)生不同的膨脹量，也可以由應(yīng)力釋放間隙136做為緩沖而避免相互接觸，進(jìn)而防止接觸時(shí)的應(yīng)力造成破壞。相容層170設(shè)于中介層130的第三表面130A與多層內(nèi)連線板110的第一表面112之間。中介層130具有多個(gè)穿孔132與對應(yīng)設(shè)在穿孔132內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)電柱134。導(dǎo)電柱134穿過相容層170并電連接至多層內(nèi)連線板110。具體而言，多層內(nèi)連線板110具有許多內(nèi)連線(未標(biāo)示)，而導(dǎo)電柱134是電連接至這些內(nèi)連線。線路重布層140設(shè)于中介層130的第四表面130B上，并電連接至導(dǎo)電柱134。由于相容層170的存在，即使在受熱時(shí)中介層130與多層內(nèi)連線板110的尺寸因?yàn)闊崤蛎浵禂?shù)的差異而產(chǎn)生不同的膨脹量，也可以由相容層170做為緩沖而避免導(dǎo)電柱134與多層內(nèi)連線板110的連接受到剪力的破壞。由上述可知，本實(shí)施例的封裝基板100可有效減緩熱膨脹系數(shù)差異所可能造成的破壞，以確保內(nèi)部線路的良好，進(jìn)而提升產(chǎn)品的可靠度。本實(shí)施例的相容層170的材質(zhì)為聚酰亞胺、聚苯并惡唑、硅膠或其他材質(zhì)。相容層170的熱膨脹系數(shù)例如是介于中介層130的熱膨脹系數(shù)與多層內(nèi)連線板110的熱膨脹系數(shù)之間。應(yīng)力釋放間隙136內(nèi)還可填充一緩沖材料160，同樣有助于避免中介層130與絕緣支撐層120相互接觸，進(jìn)而防止接觸時(shí)的應(yīng)力造成破壞。中介層130的材質(zhì)例如是硅、玻璃、陶瓷或其他材質(zhì)。絕緣支撐層120的材質(zhì)例如是環(huán)氧樹脂或其他材質(zhì)。本實(shí)施例中，多層內(nèi)連線板的第一表面112為一絕緣層116。絕緣支撐層120接觸絕緣層116。導(dǎo)電柱134穿過絕緣層116而電連接至多層內(nèi)連線板110的一線路層118。舉例而言，導(dǎo)電柱134端部是嵌入于線路層118中。具體而言，多層內(nèi)連線板的第一表面112實(shí)質(zhì)上整個(gè)被絕緣層116覆蓋，僅在部分區(qū)域暴露出絕緣層116下方的線路層118。因此，相容層170與絕緣支撐層120都是接觸絕緣層116。本實(shí)施例的多層內(nèi)連線板大致是由多層線路層118以及線路層118之間的絕緣層疊加而成，而線路層118之間利用導(dǎo)電孔
(conductive via)118A連接。另外，多層內(nèi)連線板110的第二表面114上還可設(shè)置多個(gè)焊球(solder ball) 180。第二表面114上的線路層118具有多個(gè)電性接觸墊118B，焊球180設(shè)置在第二表面114上的電性接觸墊118B，用以與例如印刷電路板等外部裝置連接。圖3A至圖3C是圖2的具中介層的封裝基板的部分制作工藝步驟的示意圖。請先參照圖3A，首先提供中介層130。中介層130的第四表面130B上已經(jīng)形成有線路重布層140，且中介層130的穿孔132與設(shè)在穿孔132內(nèi)的導(dǎo)電柱134也都已經(jīng)形成。此時(shí)，導(dǎo)電柱134是突出于中介層130的第三表面130A。接著請參照圖3B，將干膜式的相容層170壓合至中介層130的第三表面130A，并使導(dǎo)電柱134刺穿相容層170。或者，相容層170也可以是液態(tài)的而以涂布的方式配置在第三表面130A，再以加熱或其他方式固化液態(tài)的相容層170，最終同樣讓導(dǎo)電柱134穿過相容層 170。之后請參照圖3C，將以上的半成品依照所需的尺寸切割成多塊。然后請參照圖2，例如以常見的封裝材料將圖3C的半成品包在中間而形成一塊平板。接著，依照一般的增層(build-up)法形成絕緣層116、線路層118與導(dǎo)電孔118A等，以完成多層內(nèi)連線板110。然后，例如是利用激光或其他加工方式將中介層130周圍的封裝材料去除，以形成應(yīng)力釋放間隙136，而剩下的封裝材料就構(gòu)成前述的絕緣支撐層120。最后，再形成焊球180。在前面所述形成應(yīng)力釋放間隙136的步驟中，為了避免破壞到多層內(nèi)連線板110，多層內(nèi)連線板Iio上對應(yīng)于應(yīng)力釋放間隙136的部分可設(shè)置一加工終止件150。如此，可在采用激光或其他加工方式將中介層130周圍的封裝材料去除的過程中，讓加工步驟停止在加工終止件150。以最終的封裝基板100來看，加工終止件150是設(shè)置在暴露于應(yīng)力釋放間隙136的部分第一表面112上。加工終止件150可以是一金屬環(huán)片或采用其他適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)。加工終止件150可以是在形成靠近多層內(nèi)連線板的第一表面112的線路層118時(shí)同步形成。綜上所述，本實(shí)用新型在中介層的周圍設(shè)計(jì)應(yīng)力釋放間隙與相容層，因此可以作為中介層與多層內(nèi)連線板以及絕緣支撐層之間的應(yīng)力緩沖區(qū)。如此，可降低中介層、多層內(nèi)連線板以及絕緣支撐層的熱膨脹系數(shù)差異所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，進(jìn)而確保所有電連接的完整性，以提升產(chǎn)品的可靠度 。
權(quán)利要求1.一種具中介層的封裝基板，其特征在于，該封裝基板包括 多層內(nèi)連線板，具有相對的第一表面與第二表面； 絕緣支撐層，設(shè)于該第一表面且具有開口區(qū)，其中該第一表面的一部分暴露于該開口區(qū)； 中介層，設(shè)于該開口區(qū)中的該第一表面上，具有相對的第三表面與第四表面，該中介層的該第三表面面對該多層內(nèi)連線板的該第一表面，其中該中介層的外緣側(cè)壁與該開口區(qū)的內(nèi)緣側(cè)壁之間具有一應(yīng)力釋放間隙； 相容層，設(shè)于該中介層的該第三表面與該多層內(nèi)連線板的該第一表面之間，其中該中介層具有多個(gè)穿孔與對應(yīng)設(shè)在該些穿孔內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)電柱，且該些導(dǎo)電柱穿過該相容層并電連接至該多層內(nèi)連線板；以及 線路重布層，設(shè)于該中介層的該第四表面上，并電連接至該些導(dǎo)電柱。
2.如權(quán)利要求I所述的具中介層的封裝基板，其特征在于，該封裝基板還包括一加工終止件，設(shè)于暴露于該應(yīng)力釋放間隙的部分該第一表面。
3.如權(quán)利要求2所述的具中介層的封裝基板，其特征在于，該加工終止件為一金屬環(huán)片。
4.如權(quán)利要求I所述的具中介層的封裝基板，其特征在于，該封裝基板還包括一緩沖材料，填充于該應(yīng)力釋放間隙。
5.如權(quán)利要求I所述的具中介層的封裝基板，其特征在于，該多層內(nèi)連線板的該第一表面為一絕緣層，該絕緣支撐層接觸該絕緣層，該些導(dǎo)電柱穿過該絕緣層而電連接至該多層內(nèi)連線板的一線路層。
6.如權(quán)利要求5所述的具中介層的封裝基板，其特征在于，該些導(dǎo)電柱端部嵌入該線路層中。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種具中介層的封裝基板，其包括一多層內(nèi)連線板、一絕緣支撐層、一中介層、一相容層以及一線路重布層。絕緣支撐層設(shè)于多層內(nèi)連線板的一第一表面且具有一開口區(qū)。第一表面的一部分暴露于開口區(qū)。中介層設(shè)于開口區(qū)中的第一表面上。中介層的一第三表面面對多層內(nèi)連線板的第一表面。中介層的外緣側(cè)壁與開口區(qū)的內(nèi)緣側(cè)壁之間具有一應(yīng)力釋放間隙。相容層設(shè)于第三表面與第一表面之間。中介層具有多個(gè)穿孔與對應(yīng)設(shè)在穿孔內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)電柱，且導(dǎo)電柱穿過相容層并電連接至多層內(nèi)連線板。線路重布層設(shè)于中介層的一第四表面上，并電連接至導(dǎo)電柱。
文檔編號H01L23/498GK202695424SQ201220276779
公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者曾子章, 胡迪群 申請人:欣興電子股份有限公司