專利名稱：供封裝件固接于印刷電路板的彈性介質(zhì)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種供封裝件固接于印刷電路板的彈性介質(zhì)體，特別是涉及一種可防止錫球于溫度循環(huán)后斷裂的彈性介質(zhì)體。
所謂的PTH型封裝，即是IC外面的引腳必須延長且利用插件的方式，才能將IC利用所延長的引腳插入于PCB中并焊接于PCB上，PTH型封裝可以是雙排腳封裝(Dual Inline Package，DIP)；所謂的SMT型封裝，即是在高溫時(shí)將IC利用錫球或其他金屬焊接于PCB表面，不須要像PTH型封裝一樣利用延長的引腳來插件。由于在同樣封裝件的面積下，SMT型封裝可得到較PTH型封裝多的引腳數(shù)，以讓封裝件達(dá)到輕薄短小的目的，減少生產(chǎn)成本及提高封裝合格率。所以，使得SMT型封裝成為目前極具發(fā)展?jié)摿Φ姆庋b形式，而SMT型封裝可以是網(wǎng)格狀陣列(Grid Array，GA)封裝，且GA封裝也包括有引腳網(wǎng)格狀陣列(Pin Grid Array，PGA)封裝、球格狀陣列(Ball Grid Array，BGA)封裝及平格狀陣列(Land Grid Array，LGA)封裝。
請參考圖1A，其為LGA封裝件的剖面圖。在圖1A中，封裝件102包括IC104、基板106、膠體(Molding Compound)108、金線110a及110b，而IC 104的IC底面104b是利用銀膠(Silver Epoxy)112粘接在基板106的基板頂面106a上，且金線110a及110b分別使得IC104的含輸入/輸出(Input/Output，I/O)接點(diǎn)的IC頂面104a與基座106電性連接，即金線110a及110b連接至防焊層(Solder Resistant Layer)118a的開口處(其上電鍍鎳/金(Ni/Au)，即打線金手指，Bonding Fingers)。其中，基板106又包括導(dǎo)通孔(Via)114、鎳/金焊墊(Pad)116、防焊層118a及118b，防焊層118a及118b分別位于基座頂面106a及基座底面106b。而鎳/金焊墊116配置于防焊層118b的凹下處，用于加強(qiáng)電性連接效果，且防焊層118a及118b內(nèi)也分別具有走線設(shè)計(jì)，用于電性連接導(dǎo)通孔114內(nèi)的走線、鎳/金焊墊116、金線110a及110b。此外，導(dǎo)通孔114垂直位于防焊層118a及防焊層118b之間，其內(nèi)走線的設(shè)計(jì)可用于電性連接鎳/金焊墊116與金線110a及110b，扮演傳送電信號的橋梁。而膠體108是位于基座106上并包覆著IC 104、金線110a及110b，用于將IC 104、金線110a及110b與外界隔絕，避免IC 104、金線110a及110b被破壞，同時(shí)也可防止外面濕氣進(jìn)入IC 104內(nèi)而產(chǎn)生腐蝕，如此可避免不必要的破壞。
鎳/金焊墊116有規(guī)律地排列在防焊層118b的凹下處，即形成所謂的LGA封裝件102。倘若再將鎳/金焊墊116進(jìn)行植錫球，即在防焊層118b下形成凸起的錫球120。所謂的BGA封裝件122，如圖1B所示。其中，圖1B繪示植錫球于圖1A的鎳/金焊墊116的BGA封裝件的外觀側(cè)視圖，其內(nèi)部構(gòu)造與圖1A相同，在此不再附圖贅述。此外，倘若封裝件122的基板106及膠體108的材質(zhì)為塑膠(Plastics)時(shí)，則形成所謂的塑膠球格陣列(PlasticBall Grid Array，PBGA)封裝件；倘若封裝件122的基板106及膠體108的材質(zhì)為陶瓷(Ceramics)時(shí)，則形成所謂的陶瓷球格陣列(Ceramic BallGrid Array，CBGA)封裝件。
請參照圖2，其為CBGA封裝件與PCB的分解側(cè)視圖。在圖2中，封裝件202包括陶瓷基板204及陶瓷蓋206，而陶瓷蓋206是配置粘著于陶瓷基板204的基板頂面204a的開口上，用于保持封裝件202的良好的密封(Hermetic Seal)，錫球208配置于陶瓷基板204的基板底面204b下并沿圖2的箭頭220的方向與PCB 210的焊墊212進(jìn)行高溫焊接。其中，陶瓷基板204的熱膨脹系數(shù)(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)約為8ppm/℃，而PCB 210的CTE約為18ppm/℃。由于PCB 210的CTE大于陶瓷基板204的CTE，在高溫焊接時(shí)，使得PCB 210的熱膨脹效果大于陶瓷基板204的熱膨脹效果。因此降溫后對錫球208產(chǎn)生兩股大小不同的熱剪應(yīng)力(ThermalStress)，導(dǎo)致錫球208易發(fā)生斷裂(Cracking)的現(xiàn)象，無法讓封裝件202可靠地固接于PCB 210上。
請參照圖3，其為PBGA封裝件與低CTE的PCB的分解側(cè)視圖。在圖3中，封裝件302包括塑膠基板304及膠體306，而膠體306是配置粘著于塑膠基極304的基板頂面304a上，是用于保持IC與塑膠基板304的良好的電性連接。且錫球308是配置于塑膠基板304的基板底面304b下，是沿圖3的箭頭320的方向與PCB 310的焊墊312進(jìn)行高溫焊接。其中，塑膠基板304的CTE約為18ppm/℃，而低CTE的PCB 310的CTE約為5-10ppm/℃，由于塑膠基板304的CTE大于PCB 310的CTE，在高溫焊接時(shí)，使得塑膠基板304的熱膨脹效果大于PCB 310的熱膨脹效果。因此降溫后對錫球308產(chǎn)生兩股大小不同的熱剪應(yīng)力，導(dǎo)致錫球308易發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，無法讓封裝件302可靠地固接于PCB 310上。
在Liang-Choo Hsia，Mastic Beach，N.Y.；Thomas P.McAndrew，Macungie，Pa.；Fred E.Stuebner及La Grangeville，N.Y.的美國專利案號No.4932883中，提及有關(guān)IC利用彈性連接體(ElastomericConnector)配置于測試基板上，以測試IC性能，如圖4所示，其為IC、彈性連接體及測試基板的組合側(cè)視圖。在圖4中，彈性連接體402包括彈性本體406、金屬導(dǎo)體408及金屬墊410，彈性本體402是配置于測試基板404的基板頂面404a上，而金屬導(dǎo)體408是配置于彈性本體402內(nèi)且垂直配置于基板頂面404a，金屬導(dǎo)體408是與測試基板404的走線電性連接，金屬墊410是與金屬導(dǎo)體408垂直連接且配置于彈性本體402上。其中，由于夾板416a及416b利用螺絲418a及418b以可裝卸分解的方式嵌住IC 412、彈性連接體402及測試基板404，金屬導(dǎo)體408未直接受到縱向壓力而未變型，金屬墊410受到縱向壓力而勉強(qiáng)稍為往下垂。而在金屬墊410下的彈性本體406承受夾板416a及416b的縱向夾力變形，產(chǎn)生縱向的彈力成支撐力，使得IC 412的I/O錫球414與金屬墊410能夠緊密地電性連接。
I/O錫球414是與金屬墊410接觸；并非焊接在一起，所以，當(dāng)IC 412、彈性連接體402及測試基板404面臨溫度改變而熱脹冷縮時(shí)，I/O錫球414仍然可與金屬墊410繼續(xù)保持電性連接的情況，不受IC 412、彈性連接體402及測試基板404的熱膨脹系數(shù)差異的影響，避免I/O錫球414因熱剪應(yīng)力而產(chǎn)生斷裂的現(xiàn)象。
需要注意的是，金屬墊414是一對一地與金屬導(dǎo)體408電性連接，使得金屬導(dǎo)體408及金屬墊414于彈性連接體402內(nèi)分布的數(shù)量受到局限。且讓彈性連接體402更無法與具較多或較少I/O錫球414的另一IC電性連接，喪失測試更多種大小不同IC的機(jī)會。另外，雖然彈性本體406偏提供彈力，而實(shí)際上能承受縱向夾力的部分只有金屬墊414下的彈性本體406的狹小區(qū)域，金屬導(dǎo)體408及金屬墊414是不具彈性，故其受力擺動的幅度又有最大限度。倘若縱向夾力過大或受到外力重?fù)魰r(shí)，金屬導(dǎo)體408及金屬墊414因承受不住而產(chǎn)生毀損的情況，甚至連帶撕裂彈性本體406。
此外，由于彈性本體406的頂面才配置有金屬墊410，而底面404a無另一金屬墊連接，使用方式及范圍受到局限。十分不方便。甚至，彈性連接體402外更無絕緣層可用于絕緣相鄰的金屬墊414，避免發(fā)生電性短路現(xiàn)象，且用于隔絕外界濕氣，以保護(hù)金屬導(dǎo)體408及金屬墊414。
根據(jù)本實(shí)用新型的目的，提出一種彈性介質(zhì)體，用于供封裝件固接于印刷電路板，彈性介質(zhì)體包括彈性本體、多個(gè)導(dǎo)線、多個(gè)上銅箔及多個(gè)下銅箔、多個(gè)上防焊絕緣層及多個(gè)下防焊絕緣層、多個(gè)上鎳/金焊墊及多個(gè)下鎳/金焊墊，彈性本體是具有上表面及下表面。導(dǎo)線是位于彈性本體內(nèi)，而各導(dǎo)線之間是等距平行，且導(dǎo)線是與下表面形成傾斜角度。其中，上銅箔及下銅箔是分別配置于上表面及下表面，而各上銅箔之間是具有一間隔，且下銅箔之間是具有此間隔，且上銅箔是利用對應(yīng)的導(dǎo)線電性連接于下銅箔。此外，上防焊絕緣層是與上銅箔交錯(cuò)排列于上表面，而下防焊絕緣層是與下銅箔交錯(cuò)排列于下表面，且上鎳/金焊墊及下鎳/金焊墊是一對一地分別配置于上銅箔的外表面及下銅箔的外表面。
為讓本實(shí)用新型的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
圖4為IC、彈性連接體及測試基板的組合側(cè)視圖；圖5A為本實(shí)用新型的實(shí)施例一的供封裝件固接于印刷電路板的彈性介質(zhì)體的剖面圖；圖5B為圖5A的彈性介質(zhì)體的俯視縮小圖；圖5C為實(shí)施例一的具中空方陣排列方式的鎳/金焊墊的彈性介質(zhì)體的俯視縮小圖；圖6A-圖6E為圖5A的彈性介質(zhì)體的流程圖；圖7為實(shí)施例一的第一應(yīng)用例的CBGA封裝件、彈性介質(zhì)體及PCB的組合側(cè)視圖；圖8為實(shí)施例一的第二應(yīng)用例的PBGA封裝件、彈性介質(zhì)體及低CTE的PCB的組合側(cè)視圖；圖9為實(shí)施例一的第三應(yīng)用例的LGA封裝件、彈性介質(zhì)體及PCB的組合側(cè)視圖；圖10為實(shí)施例一的第四應(yīng)用例的LGA封裝件是利用彈性介質(zhì)體及其兩側(cè)的導(dǎo)電高分子凸粒與PCB電性連接的組合側(cè)視圖；圖11為實(shí)施例一的第五應(yīng)用例的CGA封裝件、彈性介質(zhì)體及PCB的組合側(cè)視圖；圖12A為本實(shí)用新型的實(shí)施例二的供封裝件固接于印刷電路板的彈性介質(zhì)體的剖面圖；圖12B為圖12A的彈性介質(zhì)體的俯視縮小圖；圖12C為實(shí)施例二的具中空方陣排列方式的鎳/金焊墊的彈性介質(zhì)體的俯視縮小圖；圖13A-圖13F為圖12A的彈性介質(zhì)體的流程圖。
另外，GA封裝件包括有針腳格狀陣列(Pin Grid Array，PGA)封裝件、柱腳格狀陣列(Column Grid Array，CGA)封裝件、球格陣列(BallGrid Array，BGA)封裝件及平格陣列(Land Grid Array，LGA)封裝件。而BGA封裝件區(qū)分有陶瓷球格陣列(Ceramic Ball Grid Array，CBGA)封裝件及塑膠球格陣列(Plastic Ball Grid Array，PBGA)封裝件，且CGA封裝件可包括有陶瓷針腳格狀陣列(Ceramic Pin Grid Array，CPGA)封裝件及陶瓷柱腳格狀陣列狀(Ceramic Column Grid Array，CCGA)封裝件。至于本實(shí)用新型的彈性介質(zhì)體將以實(shí)施例一及實(shí)施例二
如下。
此外，銅箔510b是配置于鎳/金焊墊512b的內(nèi)表面且與鎳/金焊墊512b電性連接，使得頂面505a及底面505b的結(jié)構(gòu)相同，而防焊絕緣層506a是用于絕緣相鄰的鎳/金焊墊512a及相鄰的銅箔510a之間。且防焊絕緣層506b是用于絕緣相鄰的鎳/金焊墊512b及相鄰的銅箔510b之間，使得防焊絕緣層506a及506b可以保護(hù)彈性介質(zhì)體502內(nèi)的構(gòu)造。其中，防焊絕緣層506a及506b的材質(zhì)是選自于任何有機(jī)油墨及防水性物質(zhì)所組成的族群中任一種，甚至，防焊絕緣層506a及506b是可于溫度為250℃狀況下進(jìn)行30秒的高溫耐燒(High Temperature Endurance)，以涂抹(Coating)于彈性本體504上。
需要注意的是，銅箔510a及鎳/金焊墊512a的交界面與頂面505a是概略同一水平面，而銅箔510b及鎳/金焊墊512b的交界面與底面505b是概略同另一水平面。各導(dǎo)線508之間是等間隔相距而互相平行，且導(dǎo)線508是皆與底面505b形成一傾斜角度θ，使得導(dǎo)線508傾斜地整齊排列于彈性本體504內(nèi)。銅箔510a是利用對應(yīng)的導(dǎo)線508與銅箔510b電性連接，通常1個(gè)銅箔510a是利用3-6個(gè)導(dǎo)線508與1個(gè)銅箔510b電性連接。另外，彈性本體504的材質(zhì)是選自于硅橡膠化合物(silicone Rubber Conlpound)、聚胺基甲酸乙酯化合物(Polyurethane Compound)、聚乙烯化合物(Polyethyl eneCompound)、合成橡膠(Synthetic Rubber)、硅氧烷樹脂(Polysiloxaneresin Compound)、丙烯酸化合物(Acrylic Compound)、聚烯烴化合物(Polyolefins Compound)所組成的族群中任一者。
請參照圖5B，其為圖5A的彈性介質(zhì)體的俯視縮小圖。在圖5B中，鎳/金焊墊512a于防焊層506a的開口上形成方陣，同理，鎳/金焊墊512b于防焊層506b的開口上也會形成如圖5B所示的方陣。當(dāng)然，本實(shí)用新型也可設(shè)計(jì)彈性介質(zhì)體532的表面中央不配置鎳/金焊墊536，如圖5C所示，使得鎳/金焊墊536排列為中空的方陣。
請參照第6A-圖6E，其為圖5A的彈性介質(zhì)體的流程圖。首先，請先參考圖6A，提供一具有多個(gè)導(dǎo)線508的彈性本體604，并讓彈性本體604進(jìn)行表面蝕刻(Surface Etching)，使得導(dǎo)線508的兩端裸露出彈性本體604的頂面505a及底面505b外。其中，各導(dǎo)線508之間是以等間隔相距而互相平行，導(dǎo)線508是皆與底面505b形成一傾斜角度θ并整齊排列于彈性本體504內(nèi)。此外，本實(shí)用新型是可進(jìn)行彈性本體604的表面清潔(Surface Clean)工作，以去除蝕刻后殘留于彈性本體604上的物質(zhì)。
接著，請參考圖6B，將彈性本體604進(jìn)行化學(xué)電鍍(Chemical Plating)，以分別形成銅箔層612a及612b于頂面505a及底面505b，甚至，銅箔層612a及612b互相連結(jié)成一體于彈性本體604外，以包覆彈性本體604，且銅箔層612a及612b是皆與導(dǎo)線508電性連接。
然后，請參照圖6C，對銅箔層612a及612b進(jìn)行微影，于銅箔層612a及612b上分別定義銅箔區(qū)域618a及618b。而將光阻劑620a曝光、顯影形成于銅箔區(qū)域618a，及光阻劑620b曝光、顯影形成于銅箔區(qū)域618b，且將已曝光、顯影的光阻劑620a及620b的彈性本體604進(jìn)行蝕刻的動作。
接著，請參照圖6D，將彈性本體604外的光阻劑620a及620b去除，使得各銅箔510a彼此之間以等間隔相距且配置于頂面505a，及各銅箔510b彼此之間以等間隔相距且配置于底面505b。銅箔510a及510b是皆與部分的導(dǎo)線508電性連接，通常1個(gè)鋼箔510a是利用3-6個(gè)導(dǎo)線與1個(gè)銅箔510b電性連接。另外，于銅箔510a的區(qū)間定義防焊絕緣區(qū)域622a，及銅箔510b的區(qū)間定義防焊絕緣區(qū)域622b，使得防焊絕緣層506a是形成于防焊絕緣區(qū)域622a，及防焊絕緣層506b是形成于防焊絕緣區(qū)域622b。需要注意的是，銅箔510a是與防焊絕緣層506a交錯(cuò)排列地配置于頂面505a，而銅箔510b是與防焊絕緣層506b交錯(cuò)排列地配置于底面505b。
然后，請參照圖6E，進(jìn)行電鍍以分別形成鎳/金焊墊512a及512b于銅箔510a的外表面及銅箔510b的外表面，也形成一連續(xù)未切割的彈性介質(zhì)體602。且使得鎳/金焊墊512a是電性連接于銅箔510a，鎳/金焊墊512b是電性連接于銅箔510b。其中，將彈性介質(zhì)體602進(jìn)行切單(Singulation)后，即可形成如圖5A所示的彈性介質(zhì)體502。
需要注意的是，彈性介質(zhì)體502的具彈性的彈性本體504及傾斜排列的導(dǎo)線508的設(shè)計(jì)，使得彈性介質(zhì)體502能夠支撐其上的封裝件。而一旦封裝件不幸遭受外力壓迫時(shí)，彈性介質(zhì)體502可以作為封裝件面對外力時(shí)的緩沖角色，以作相對應(yīng)的變形，避免外力破壞封裝件的結(jié)構(gòu)。至于實(shí)施例一的彈性介質(zhì)體的應(yīng)用范圍將以第一應(yīng)用例、第二應(yīng)用例、第三應(yīng)用例、第四應(yīng)用例及第五應(yīng)用例分別附圖說明如下。
第一應(yīng)用例請參照圖7，其為實(shí)施例一的第一應(yīng)用例的CBGGA封裝件、彈性介質(zhì)體及PCB的組合側(cè)視圖。在圖7中，封裝件652包括陶瓷基板654及陶瓷蓋656，而陶瓷蓋656是配置粘著于陶瓷基板654的基板頂面654a上，是用于保持IC與陶瓷基板654的良好的密封(Hermetic Seal)。且錫球658是配置于陶瓷基板654的基板底面654b下，錫球658是高溫焊接于彈性介質(zhì)體502的鎳/金焊墊512a上，使得封裝件652是與彈性介質(zhì)體502電性連接。其中，彈性介質(zhì)體502的鎳/金焊墊512b是植錫球660，而錫球660是焊接于PCB 662的焊墊664上，且彈性介質(zhì)體502是與PCB 662電性連接。
其中，陶瓷基板654的CTE約為8ppm/℃，而PCB 662的CTE約為18ppm/℃，且PCB 662的熱脹冷縮程度較大于陶瓷基板654的熱脹冷縮程度。當(dāng)封裝件654及彈性介質(zhì)體502于PCB 662上進(jìn)行高溫焊接后，錫球658及660受到陶瓷基板654及PCB 662的熱膨脹所引發(fā)的不同熱剪應(yīng)力的壓迫。導(dǎo)致彈性介質(zhì)體502也同時(shí)受到兩股大小不同的熱剪應(yīng)力壓迫，讓彈性介質(zhì)體502由方形外觀變形為梯形外觀，降低錫球658及660的應(yīng)力，以讓封裝件654仍然可以焊接固定于PCB 662上。如此作法可以避免錫球658及660發(fā)生斷裂(Cracking)的現(xiàn)象，而影響封裝件654與PCB 662的組合。
第二應(yīng)用例請參照圖8，其為實(shí)施例一的第二應(yīng)用例的PSGA封裝件、彈性介質(zhì)體及低CTE的PCB的組合側(cè)視圖。在圖8中，封裝件702包括塑膠基板704及膠體706，而膠體706是配置粘著于塑膠基板704的基板頂面704a上，錫球708是配置于塑膠基板704的基板底面704b下。且錫球708是高溫焊接于彈性介質(zhì)體502的鎳/金焊墊512a上，使得封裝件702是與彈性介質(zhì)體502電性連接。其中，彈性介質(zhì)體502的鎳/金焊墊512b是植錫球710，而錫球710是焊接于PCB 712的焊墊714上，且彈性介質(zhì)體502是與PCB 712電性連接。
其中，塑膠基板704的CTE約為18ppm/℃，而低CTE的PCB 712的CTE約為5-10ppm/℃，且PCB 712的熱脹冷縮程度較小于塑膠基板704的熱膨冷縮程度。當(dāng)封裝件704于PCB 712上進(jìn)行高溫焊接時(shí)，錫球708及714受到塑膠基板704及PCB 712的熱膨脹所引發(fā)的不同熱剪應(yīng)力的壓迫，導(dǎo)致彈性介質(zhì)體502也同時(shí)受到兩股大小不同的熱剪應(yīng)力壓迫。讓彈性介質(zhì)體502由方形外觀變形為梯形外觀，降低錫球708及710的應(yīng)力，以讓封裝件704仍然可以焊接因定于PCB 712上。如此作法可以避免錫球708及710發(fā)生斷裂，而影響封裝件704與PCB 712的組合。
其他GA封裝件，例如CPGA封裝件及CCGA封裝件，也可以錫球焊接的方式利用彈性介質(zhì)體502與PCB 712固接。
第三應(yīng)用例請參照圖9，其為實(shí)施例一的第三應(yīng)用例的LGA封裝件、彈性介質(zhì)體及PCB的組合側(cè)視圖。在圖9中，封裝件802包括基板804及膠體806，而膠體806是配置粘著于基板804的基板頂面804a上，且基板底面804b是具有多個(gè)鎳/金焊墊808。其中，于彈性介質(zhì)體502的鎳/金焊墊512b下是形成錫球811，而錫球811是焊接于PCB 812的焊墊814上，且彈性介質(zhì)體502是與PCB812電性連接。另外，于彈性介質(zhì)體502的鎳/金焊墊512a上是形成導(dǎo)電高分子凸粒810，用于與封裝件802的鎳/金焊墊808碰觸且電性連接，更可利用額外的卡勾或螺絲上下嵌住封裝件802、彈性介質(zhì)體502及PCB 812，以增進(jìn)封裝件802、彈性介質(zhì)體502及PCB 812之間的接觸效果。此種作法可將封裝件802配置于具LGA形式的電性插槽(E1ectrical Socket)，以讓封裝件802直接電性連接于電性插槽；也可將封裝件802置放于測試槽(Test Socket)上，以作封裝件802的性能測試。由于封裝件802并非與彈性介質(zhì)體502焊接在一起，使得封裝件802以可活動的方式電性連接于彈性介質(zhì)體502及PCB 812，組裝十分方便。
第四應(yīng)用例請參照圖10，其為實(shí)施例一的第四應(yīng)用例的LGA封裝件是利用彈性介質(zhì)體及其兩側(cè)的導(dǎo)電高分子凸粒與PCB電性連接的組合側(cè)視圖。在圖10中，不同圖8的處在于彈性介質(zhì)體502的鎳/金焊墊512b下形成導(dǎo)電高分子凸粒910，是用于與PCB 812的焊墊814碰觸且電性連接，不必像圖8的彈性介質(zhì)體502利用錫球811焊于PCB 812上，使得彈性介質(zhì)體502以可活動的方式電性連接于PCB 812，組裝十分方便。更可利用額外的卡勾或螺絲上下嵌住封裝件802、彈性介質(zhì)體502及PCB 812，以增進(jìn)封裝件802、彈性介質(zhì)體502及PCB 812的間的接觸效果。此種作法可將封裝件802配置于具LGA形式的電性插槽，以讓封裝件802直接電性連接于電性插槽；也可將封裝件802置放于測試槽上，以作封裝件802的性能測試。
第五應(yīng)用例請參照圖11，其為實(shí)施例一的第五應(yīng)用例的CGA封裝件、彈性介質(zhì)體及PCB的組合側(cè)視圖。在圖11中，封裝件930包括基板932及膠體934，而膠體934是配置粘著于基板932的基板頂面932a上，導(dǎo)電柱936是配置于基板932的基板底面932b下。且導(dǎo)電柱936是高溫焊接于彈性介質(zhì)體502的鎳/金焊墊512a上，使得封裝件932是與彈性介質(zhì)體502電性連接。其中，彈性介質(zhì)體502的鎳/金焊墊512b是形成導(dǎo)電高分子凸粒938，是與PCB 812的焊墊814碰觸且電性連接，使得彈性介質(zhì)體502是與PCB 812電性連接。甚至，更可利用額外的卡勾或螺絲上下嵌住封裝件930、彈性介質(zhì)體502及PCB812，以增進(jìn)彈性介質(zhì)體502與PCB 812之間的接觸效果。CGA封裝件930也可以導(dǎo)電柱936接觸鎳/金焊墊512a的方式利用彈性介質(zhì)體502與PCB 812電性連接。
所以，本實(shí)用新型的彈性介質(zhì)體502可供GA封裝件以錫球焊接的方式，或以導(dǎo)電高分子凸粒碰觸的方式，或以導(dǎo)電柱碰觸或焊接的方式與彈性介質(zhì)體502及PCB電性連接，使得封裝件與PCB的組裝方式更趨向多元化，十分方便。
其中，防焊絕緣層946a及946b的材質(zhì)是選自于任何有機(jī)油墨及防水性物質(zhì)所組成的族群中任一種，甚至，防焊絕緣層946a及946b是可于溫度為250℃狀況下進(jìn)行30秒的高溫耐燒，以重抹于彈性本體944上。
需要注意的是，本實(shí)施例的彈性介質(zhì)體942與實(shí)施例一的彈性介質(zhì)體502不同處在于，本實(shí)施例的銅箔950a及鎳/金焊墊952a的交界面是的略等高于防焊絕緣層946a及頂面945a，而銅箔950b及鎳/金焊墊952b的交界面保約略等高于防焊絕緣層946b及底面945b。各導(dǎo)線948之間是以等間隔相距而互相平行，且導(dǎo)線948是與底面945b形成一傾斜角度β，使得導(dǎo)線948傾斜地整齊排列于彈性本體944內(nèi)。銅箔950a是利用對應(yīng)的導(dǎo)線948與銅箔950b電性連接，通常1個(gè)銅箔950a是利用3-6個(gè)導(dǎo)線948與1個(gè)銅箔950b電性連接。另外，彈性本體944的材質(zhì)?？梢赃x自于硅橡膠化合物、聚胺基甲酸乙酯化合物、聚乙烯化合物、合成橡膠、硅氧烷樹脂、丙烯酸化合物、聚烯烴化合物所組成的族群中任一者。
請參照圖12B，其為圖12A的彈性介質(zhì)體的俯視縮小圖。在圖12B中，鎳/金焊墊952a于防焊層946a的開口上形成方陣，同理，鎳/金焊墊952b于防焊層946b的開口上也會形成如圖1 2B所示的方陣。當(dāng)然，本實(shí)用新型也可設(shè)計(jì)彈性介質(zhì)體943的表面中央不配置鎳/金焊墊947，如圖12C所示，使得鎳/金焊墊947排列為中空的方陣。
請參照圖13A-圖13F，其為圖12A的彈性介質(zhì)體的流程圖。首先，請先參照圖13A，提供一具有多個(gè)導(dǎo)線948的彈性本體974，且于彈性本體974的頂面945a及底面945b分別定義防焊絕緣區(qū)域976a及976b。其中，光阻劑978a配置法防焊絕緣區(qū)域976a，而光阻劑978b配置于防焊絕緣區(qū)域976b，并進(jìn)行曝光、顯影及蝕刻。
接著，請參照圖13B，進(jìn)行化學(xué)蝕刻，用于稍微去除未被光阻劑978a及978b包覆的彈性本體974的頂面945a及底面945b，例如所去除的彈性本體974的厚度約為50(μm)，使得部分的導(dǎo)線948稍微裸露出兩端于彈性本體974外。之后，本實(shí)用新型可進(jìn)行表面處理(Surface Clean)或前處理(Pre-Treatment)，用于去除彈性本體974及導(dǎo)線948外的有機(jī)物質(zhì)或氧化層。
然后，請參照圖13C，將彈性本體974進(jìn)行電鍍，于彈性本體974的外緣形成銅箔層980a及980b，而銅箔層980a披覆著光阻劑978a及頂面945a。銅箔層980b披覆著光阻劑978b及底面945b，銅箔層980a及980b是皆與導(dǎo)線948電性連接。
接著，請參照圖13D，去除光阻劑978a及978b，連帶去除分別覆蓋于光阻劑978a外的銅箔層980a及光阻劑978b外的980b，以形成銅箔952a及952b于頂面945a及底面945b。其中，各銅箔950a之間是等距地電性連接于對應(yīng)的導(dǎo)線948，且各銅箔950b之間是等距地電性連接于對應(yīng)的導(dǎo)線948，通常1個(gè)銅箔950a是利用3個(gè)導(dǎo)線948與1個(gè)銅箔950b電性連接。
然后，請參照圖13E，于銅箔950a之間定義絕緣防焊區(qū)域976a，且于銅箔950b之間定義絕緣防焊區(qū)域976b，以分別形成絕緣防焊層946a及946b。銅箔950a是與防焊絕緣層946a交錯(cuò)排列地配置于頂面945a，且銅箔950b是與防焊絕緣層946b交錯(cuò)排列地配置于底面945b。其中，本實(shí)用新型利用鏤空版印刷(Stencil Printing)或其他方式于乾燥過程中將液態(tài)油墨重抹于彈性本體974上，以分別形成防焊絕緣層946a及946b。
接著，請參照圖13F，進(jìn)行電鍍，以分別形成鎳/金焊墊952a及952b于銅箔950a及950b，也形成一連續(xù)來切割分段的彈性介質(zhì)體982，且使得鎳/金焊墊952a是電性連接于銅、箔950a，鎳/金焊墊952b是電性連接法銅箔950b。其中，將彈性介質(zhì)體982進(jìn)行切單(Singulation)，以形成如圖12A所示的彈性介質(zhì)體942。
需要注意的是，彈性介質(zhì)體942的具彈性的彈性本體944及傾斜排列的導(dǎo)線948的設(shè)計(jì)，使得彈性介質(zhì)體942能夠支撐其上的封裝件，而一旦封裝件不幸遭受外力壓迫時(shí)，彈性介質(zhì)體942可以作為封裝件面對外力時(shí)的緩沖角色，以作相對應(yīng)的變形，避免外力破壞封裝件的結(jié)構(gòu)。其中，在實(shí)際應(yīng)用范圍上，本實(shí)施例的彈性介質(zhì)體942也可如實(shí)施例一的彈性介質(zhì)體502一樣可供GA封裝件以錫球焊接的方式，或以導(dǎo)電高分子凸粒碰觸的方式，或以導(dǎo)電柱碰觸或焊接的方式與彈性介質(zhì)體942及PCB電性連接，其組合方式如同圖7-圖11所示一樣趨向多元化，可依封裝件及PCB的性質(zhì)選擇組合方式，十分方便。所以在此不再附圖贊述。
由實(shí)施例一及實(shí)施例二可知，本實(shí)用新型的彈性介質(zhì)體可幫助封裝件更容易與PCB電性連接，而其彈性支撐的彈性本體及傾斜導(dǎo)線的設(shè)計(jì)，更能保護(hù)封裝件能夠承受外力且不被外力所破壞。另外，當(dāng)溫度改變時(shí)，也能產(chǎn)生相對應(yīng)的變形，避免封裝件及PCB的不同熱漲冷縮作用影響其兩者間的固接效果，防止錫球產(chǎn)生斷裂情況。此外，由于上銅箔是利用多個(gè)導(dǎo)線與下銅箔電性連接，使得彈性介質(zhì)體能夠與走線設(shè)計(jì)繁多的封裝件電性連接，充分讓封裝件能夠與PCB電性連接且發(fā)揮其功效。此外，封裝件更可利用彈性介質(zhì)體以錫球焊接或?qū)щ姼叻肿油沽Ｅ鲇|的方式與PCB電性連接，其組合方式可依封裝件及PCB的性質(zhì)而加以選擇，且電性插槽及測試槽皆可循本實(shí)用新型的技術(shù)而加以設(shè)計(jì)其與封裝件的組合方式，進(jìn)一步用于測試莊的性能，十分方便。
本實(shí)用新型上述實(shí)施例所公開的供封裝件固接于印刷電路板的彈性介質(zhì)體，其彈性本體及導(dǎo)線的設(shè)計(jì)，更能保護(hù)封裝件能夠承受外力且不被外力所破壞。且當(dāng)溫度改變時(shí)，彈性介質(zhì)體也可產(chǎn)生相對應(yīng)的變形，避免封裝件及PCB的熱漲冷縮作用影響其兩者間的固接效果，防止錫球產(chǎn)生斷裂情況。其中，封裝件更可利用彈性介質(zhì)體以錫球焊接或?qū)щ姼叻肿油沽Ｅ鲇|的方式與PCB電性連接，其組合方式可依封裝件及PCB的性質(zhì)而加以選擇，十分方便。
綜上所述，雖然本實(shí)用新型已以一較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用于限定本實(shí)用新型，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種彈性介質(zhì)體(Elastomer Interposer)，用于供一封裝件(Packaged IC)固接于一印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)，其特征在于，該彈性介質(zhì)體包括一彈性本體，是具有一第一表面及一第二表面；多個(gè)導(dǎo)線，是位于該彈性本體內(nèi)，而各這些導(dǎo)線之間是等距平行，且這些導(dǎo)線是與該第二表面形成一傾斜角度；多個(gè)第一銅箔，是配置于該第一表面，面各這些第一銅箔之間是具有一同隔，且這些第一銅箔俗與對應(yīng)的這些導(dǎo)線電性連接；多個(gè)第二銅箔，是配置于該第二表面，而各這些第二銅箔之間是具有該間隔，且這些第二銅箔是與對應(yīng)的這些導(dǎo)線電性連接；多個(gè)第一防焊絕緣層，是與這些第一銅箔交錯(cuò)排列于該第一表面；多個(gè)第二防焊絕緣層，是與這些第二銅箔交錯(cuò)排列于該第二表面；多個(gè)第一鎳/金焊墊，是一對一地配置于這些第一銅箔的外表面；以及多個(gè)第二鎳/金焊墊，是一對一地配置于這些第二銅箔的外表面。
2.如權(quán)利要求1所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，還包括多個(gè)第一導(dǎo)電高分子凸粒，是配置于這些第一鎳/金焊墊的表面。
3.如權(quán)利要求2所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，是利用這些第一導(dǎo)電高分子凸粒碰觸該P(yáng)CB，使得該彈性介質(zhì)體電性連接于該P(yáng)CB。
4.如權(quán)利要求3所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，所述的封裝件是一球格陣列(Bail Grid Array，BGA)封裝件，而該BGA封裝件是利用多個(gè)第一錫球焊接于這些第二鎳/金焊墊的表面、使得該BGA封裝件電性連接于該彈性介質(zhì)體。
5.如權(quán)利要求3所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，所述的封裝件是一柱腳格狀陣列(Column Grid Array，CGA)封裝件，而該CGA封裝件是利用多個(gè)第一導(dǎo)電柱焊接于這些第二鎳/金焊墊的表面，使得該CGA封裝件電性連接于該彈性介質(zhì)體。
6.如權(quán)利要求2所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，所述的封裝件是一第一平格陣列(Land Grid Array，LGA)封裝件，而該第一LGA封裝件是碰觸這些第一導(dǎo)電高分子凸粒，且該LGA封裝件是電性連接于該彈性介質(zhì)體。
7.如權(quán)利要求6所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，所述的第二鎳/金焊墊是利用多個(gè)第三錫球焊接于該P(yáng)CB，該彈性介質(zhì)體電性連接于該P(yáng)CB。
8.如權(quán)利要求2所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，還包括多個(gè)第二導(dǎo)電高分子凸粒，是配置于這些第二鎳/字焊墊的表面。
9.如權(quán)利要求8所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，所述的封裝件是一第二平格陣列(Land Grid Array，LGA)封裝件、而該第二LGA封裝件是碰觸這些第一導(dǎo)電高分子凸粒，且該LGA封裝件是電性連接于該彈性介質(zhì)體。
10.如權(quán)利要求8所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，是利用這些第二導(dǎo)電高分子凸粒碰觸該P(yáng)CB，使得該彈性介質(zhì)體電性連接于該P(yáng)CB。
11.如權(quán)利要求1所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，又包括多個(gè)第四錫球，配置于這些第一鎳/金焊墊的表面。
12.如權(quán)利要求11所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，是利用這些第四錫球焊接于該P(yáng)CB上，該彈性介質(zhì)體電性連接于該P(yáng)CB。
13.如權(quán)利要求12所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，所述的封裝件是一陶瓷球格陣列(Ceramic Ball Grid Array，CBGA)封裝件，而該CBGA封裝件是利用多個(gè)第五錫球焊接于這些第二鎳/金焊墊的表面，使得該CBGA封裝件電性連接于該彈性介質(zhì)體。
14.如權(quán)利要求13所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，所述的CBGA封裝件的熱膨脹系數(shù)(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)約為8ppm/℃，而該P(yáng)CB的CTE約為18ppm/℃。
15.如權(quán)利要求12所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，所述的封裝件是一塑膠球格陣列(Plastic Ball Grid Array，PBGA)封裝件，而該P(yáng)BGA封裝件是利用多個(gè)第六錫球焊接于這些第二鎳/金焊墊的表面，該P(yáng)BGA封裝件電性連接于該彈性介質(zhì)體。
16.如權(quán)利要求15所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，所述的PBGA封裝件的CTE約為18ppm/℃，而該P(yáng)CB的CTE約為5-10ppm/℃。
17.如權(quán)利要求1所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于，所述的彈性本體的材質(zhì)是選自于硅橡膠化合物(Silicone Rubber Compound)、聚胺基甲酸乙酯化合物(Polyurethane Compound)、聚乙烯化合物(PolyethyleneCompound)、合成橡膠(Synthetic Rubber)、硅氧烷樹脂(Polysiloxaneresin Compound)、丙烯酸化合物(Acrylic Compound)及聚烯烴化合物(Polyolefins Compound)所組成族群中的任一者。
18.一種彈性介質(zhì)體，該彈性介質(zhì)體用于供一封裝件固接于一PCB上，其特征在于，包括一彈性本體，該彈性本體內(nèi)具有一第一表面、一第二表面及多個(gè)導(dǎo)線，其各這些導(dǎo)線之間是等距平行，且這些導(dǎo)線與該第二表面形成一傾斜角度；這些導(dǎo)線的兩端裸露出該第一表面及該第二表面；一銅箔層包覆該彈性本體；多個(gè)第一銅箔及多個(gè)第二銅箔于該第一表面及該第二表面，其中，這些第一銅箔之間具有一間隔，且這些第二銅箔之間也具有該間隔，這些第一銅箔利用對應(yīng)的這些導(dǎo)線與這些第二銅箔電性連接；多個(gè)第一防焊絕緣層及多個(gè)該第二防焊絕緣層于該第一表面及該第二表面，而這些第一防焊絕緣層是與這些第一銅箔交錯(cuò)排列，且這些第二防焊絕緣層是與這些第二銅箔交錯(cuò)排列；以及多個(gè)第一鎳/金焊墊及多個(gè)第二鎳/金焊墊于這些第一銅箔的外表面及這些第二銅箔的外表面。
19.如權(quán)利要求11所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于所述的封裝件是一塑膠球格陣列(Plastic Ball Grid Array，PBGA)封裝件，而該P(yáng)BGA封裝件是利用多個(gè)第六錫球焊接于這些第二鎳/金焊墊的表面，該P(yáng)BGA封裝件電性連接于該彈性介質(zhì)體。
20.如權(quán)利要求19所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于所述的PBGA封裝件的CTE約為18ppm/℃，而該P(yáng)CB的CTE約為5-10ppm/℃。
21.如權(quán)利要求18所述的彈性介質(zhì)體，其特征在于所述的彈、性本體的材質(zhì)是選自于硅橡膠化合物(Silicone Rubber Compound)、聚胺基甲酸乙酯化合物(Polyurethane Compound)、聚乙烯化合物(PolyethyleneCompound)、合成橡膠(Synthetic Rubber)、硅氧烷樹脂(Polysiloxaneresin Compound)、丙烯酸化合物(Acrylic Compound)及聚烯烴化合物(Polyolefins Compound)所組成族群中的任一者。
22.一種彈性介質(zhì)體，其特征在于，包括一彈性本體，該彈性本體內(nèi)具有一第一表面、一第二表面及多個(gè)導(dǎo)線，其各這些導(dǎo)線之間是等距平行，且這些導(dǎo)線與該第二表面形成一傾斜角度；多個(gè)第一光阻層及多個(gè)第二光阻層于該第一表面及該第二表面，其中，這些第一光阻層于曝光、顯影后之間是具有一區(qū)間，且這些第二光阻層于曝光、顯影后之間也具有該區(qū)間；這些導(dǎo)線的兩端裸露出該區(qū)間；一銅箔層包覆該彈性本體；多個(gè)第一銅箔及多個(gè)第二銅箔于該第一表面及該第二表面，其中，這些第一銅箔之間是具有一間隔，且這些第二銅箔之間也具有該間隔，這些第一銅箔是利用對應(yīng)的這些導(dǎo)線與這些第二銅箔電性連接；多個(gè)第一防焊絕緣層及多個(gè)該第二防焊絕緣層于該第一表面及該第二表面，而這些第一防焊絕緣層是與這些第一銅箔交錯(cuò)排列，且這些第二防焊絕緣層是與這些第二銅箔交錯(cuò)排列；以及多個(gè)第一鎳/金焊墊及多個(gè)第二鎳/金焊墊于這些第一銅箔的外表面及這些第二銅箔的外表面。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種供封裝件固接于印刷電路板的彈性介質(zhì)體，彈性介質(zhì)體包括彈性本體、多個(gè)導(dǎo)線、銅箔、數(shù)個(gè)防焊絕緣層及數(shù)個(gè)鎳/金焊墊。其中，彈性本體具有兩表面，而導(dǎo)線是配置于彈性本體內(nèi)，各導(dǎo)線之間是等距平行且與彈性本體的一表面形成傾斜角度。另外，銅箔是配置于彈性本體的兩表面，而兩表面的各銅箔之間配置有防焊絕緣層。銅箔是與對應(yīng)的導(dǎo)線電性連接，且鎳/金焊墊是一對一地配置于銅箔上。
文檔編號H05K3/34GK2532661SQ0220763
公開日2003年1月22日 申請日期2002年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月12日
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