堆疊組及其制法與基板結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝制程，尤指一種堆疊組及其制法與基板結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]于覆晶封裝制程中，通過將半導(dǎo)體元件藉由焊錫材料結(jié)合并電性連接至一封裝基板(package substrate)上,再將封裝基板連同半導(dǎo)體元件進(jìn)行封裝。因此，現(xiàn)有半導(dǎo)體元件與封裝基板上均具有接觸墊，以供該封裝基板與半導(dǎo)體元件(晶片)藉由焊錫材料相互對(duì)接與電性連接。
[0003]詳細(xì)地，如圖1A所示，于該封裝基板的接觸墊100上形成表面處理層12，并于該半導(dǎo)體晶片的電極墊上形成凸塊底下金屬結(jié)構(gòu)(Under Bump Metallurgy, UBM),且于該凸塊底下金屬結(jié)構(gòu)上形成銅柱102，再形成焊錫材料103于該銅柱102上，使該焊錫材料103與該銅柱102構(gòu)成導(dǎo)電凸塊101。之后，如圖1B所示，將該導(dǎo)電凸塊101結(jié)合至該接觸墊100的表面處理層12上。之后，回焊(reflow)該焊錫材料103。
[0004]然而，于現(xiàn)有覆晶封裝制法中，該表面處理層12的材質(zhì)為化鎳浸鈀金(Electroless Nickel Electroless Palladium Immers1n Gold, ENEPIG)或鎮(zhèn)金(Ni/Au),所以于該表面處理層12的布設(shè)的垂直投影面積B遠(yuǎn)大于該銅柱102的端面垂直投影面積R的情況下，例如B > 1.5R，當(dāng)進(jìn)行回焊制程時(shí)，該表面處理層12相較于該銅柱102會(huì)具有較大的表面拉力，導(dǎo)致該焊錫材料103會(huì)濕潤(rùn)(Wetting)擴(kuò)散至整個(gè)該表面處理層12的表面，致使該銅柱102與該焊錫材料103分離而形成不沾錫(Non-Wetting)的銅柱102,如圖1C所示，因而造成該封裝基板與該半導(dǎo)體晶片之間電性斷路或電性接觸不佳的情況。
[0005]因此，如何克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，實(shí)已成目前亟欲解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺失，本發(fā)明的目的為提供一種堆疊組及其制法與基板結(jié)構(gòu)，能避免第一基板與第二基板之間電性斷路或電性接觸不佳的問題。
[0007]本發(fā)明的堆疊組，包括:第一基板，其具有基板本體、設(shè)于該基板本體上的多個(gè)線路部與設(shè)于各該線路部上的表面處理層；以及至少一第二基板，其具有用以結(jié)合該線路部的多個(gè)導(dǎo)電凸塊，使該第二基板設(shè)于該第一基板上，且該表面處理層位于該導(dǎo)電凸塊與該線路部之間，又各該線路部上的表面處理層接觸該導(dǎo)電凸塊的垂直投影面積小于或等于該導(dǎo)電凸塊的端面垂直投影面積的1.5倍。
[0008]本發(fā)明還提供一種堆疊組的制法，包括:提供一第一基板及至少一具有多個(gè)導(dǎo)電凸塊的第二基板，該第一基板具有基板本體與設(shè)于該基板本體上的多個(gè)線路部；形成表面處理層于各該線路部上，且各該線路部上的表面處理層欲接觸該導(dǎo)電凸塊的垂直投影面積小于或等于該導(dǎo)電凸塊的端面垂直投影面積的1.5倍；以及將各該導(dǎo)電凸塊結(jié)合該線路部，使該第二基板設(shè)于該第一基板上，且該表面處理層位于該導(dǎo)電凸塊與該線路部之間。
[0009]本發(fā)明另提供一種基板結(jié)構(gòu)，包括:基板本體，其表面上具有多個(gè)導(dǎo)電凸塊；多個(gè)線路部，其設(shè)于該基板本體上；以及表面處理層，其設(shè)于各該線路部上，且各該線路部上的表面處理層的垂直投影面積小于或等于該導(dǎo)電凸塊的端面垂直投影面積的1.5倍。
[0010]前述的基板結(jié)構(gòu)中，該導(dǎo)電凸塊接觸結(jié)合于該表面處理層上。
[0011]前述的堆疊組及其制法與基板結(jié)構(gòu)中，該基板本體為導(dǎo)線架、線路基板、半導(dǎo)體基材或硅中介板。
[0012]前述的堆疊組及其制法與基板結(jié)構(gòu)中，該線路部包含線路、接觸墊或?qū)_。
[0013]前述的堆疊組及其制法與基板結(jié)構(gòu)中，該表面處理層的材質(zhì)包含鎳、鈀或金。
[0014]前述的堆疊組及其制法與基板結(jié)構(gòu)中，該導(dǎo)電凸塊具有與該表面處理層接觸的焊錫材料，且該焊錫材料的回焊溫度為100至270°C。例如，該導(dǎo)電凸塊還具有金屬體，如銅柱或銅球，以于各該導(dǎo)電凸塊對(duì)應(yīng)結(jié)合各該線路部之后，該焊錫材料位于該金屬體與該表面處理層之間，其中，該焊錫材料欲接置該表面處理層的垂直投影面積小于或等于該焊錫材料接觸該金屬體的端面垂直投影面積的1.5倍。又該導(dǎo)電凸塊還具有結(jié)合層，使該金屬體位于該焊錫材料與該結(jié)合層之間，且該結(jié)合層如凸塊底下金屬層結(jié)構(gòu)、鈦、鈦鎢、氮化鈦或鉻。
[0015]另外，前述的堆疊組及其制法與基板結(jié)構(gòu)中，于形成該表面處理層后，先形成絕緣保護(hù)層于該基板本體上，且該絕緣保護(hù)層外露出該表面處理層，再將各該導(dǎo)電凸塊對(duì)應(yīng)結(jié)合各該線路部?；蛘?，于形成表面處理層前，形成絕緣保護(hù)層于該基板本體上，且該絕緣保護(hù)層外露出該些線路部。
[0016]由上可知，本發(fā)明的堆疊組及其制法與基板結(jié)構(gòu)，藉由該表面處理層的垂直投影面積小于或等于該導(dǎo)電凸塊的端面垂直投影面積的1.5倍，以當(dāng)回焊該導(dǎo)電凸塊時(shí)，該導(dǎo)電凸塊的結(jié)構(gòu)不會(huì)分離，所以相較于現(xiàn)有技術(shù)，可避免形成不沾錫的金屬體，因而能避免該第一基板與該第二基板之間電性斷路或電性接觸不佳的問題。
【附圖說明】
[0017]圖1A至IC為現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝件進(jìn)行回焊制程的剖面示意圖；
[0018]圖2A至2F為本發(fā)明的堆疊組及其基板結(jié)構(gòu)的制法的第一實(shí)施例的剖面示意圖；其中，圖2D’為圖2F的另一實(shí)施例，圖2E’及2E”為圖2D的另一實(shí)施例；
[0019]圖3A至3E為本發(fā)明的堆疊組及其基板結(jié)構(gòu)的制法的第二實(shí)施例的剖面示意圖；其中，圖3D’及3D”為圖3D的另一實(shí)施例；以及
[0020]圖4A至4C為本發(fā)明堆疊組進(jìn)行回焊制程的剖面示意圖；其中，圖4A’為圖4A的另一實(shí)施例。
[0021]主要組件符號(hào)說明
[0022]100接觸墊
[0023]10U300導(dǎo)電凸塊
[0024]102銅柱
[0025]103、303焊錫材料
[0026]12、22、32表面處理層
[0027]2、2a、2b、2c、3a、3b、3c第一基板
[0028]20基板本體
[0029]200線路部
[0030]200a頂面
[0031]21,31阻層
[0032]23絕緣保護(hù)層
[0033]210、310開口
[0034]230、230，、230”開孔
[0035]3、3’、3”堆疊組
[0036]30第二基板
[0037]30a連接墊
[0038]301、301’結(jié)合層
[0039]301a粘著層
[0040]301b阻障層
[0041]301c晶種層
[0042]302金屬體
[0043]A、B垂直投影面積
[0044]R端面垂直投影面積
[0045]D口徑
[0046]d、d’、d”孔徑
[0047]W寬度。
【具體實(shí)施方式】
[0048]以下藉由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技藝的人士可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0049]須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技藝的人士的了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，所以不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等用語，也僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)也視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0050]圖2A至2F為本發(fā)明的堆疊組3，3’及其基板結(jié)構(gòu)的制法的第一實(shí)施例的剖面示意圖。
[0051]如圖2A所示，提供一具有多個(gè)線路部200的基板本體20。
[0052]于本實(shí)施例中，該基板本體20為導(dǎo)線架、線路基板、硅中介板或如晶片、晶圓的半導(dǎo)體基材，且該線路部200可包含線路、接觸墊或?qū)_等。有關(guān)該基板本體20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)施例繁多，并無特別限制，所以不詳述。
[0053]如圖2B所示，形成一阻層21于該基板本體20上，且于該阻層21上形成有多個(gè)開口 210，以令各該線路部200對(duì)應(yīng)外露于該些開口 210，且該開口 210的口徑D小于該線路部200的寬度W。
[0054]于本實(shí)施例中，藉由例如干膜(Dry Film)形成該阻層