專利名稱：集成電路封裝基板上的覆晶焊墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種覆晶式晶片級集成電路封裝技術(shù)(Flip-Chip Chip-Scale Package，F(xiàn)CCSP)，特別是有關(guān)于一種封裝基板上的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)，其上可用以焊結(jié)一焊球陣列，用以將一半導(dǎo)體晶片以覆晶方式固接及電性連接至基板。
覆晶式晶片級集成電路封裝技術(shù)為一種先進(jìn)的集成電路封裝技術(shù)，其可讓所形成的封裝結(jié)構(gòu)體的整體尺寸極為接近晶片尺寸，因此可達(dá)到輕薄短小的封裝需求。此種封裝技術(shù)是將一半導(dǎo)體晶片以倒置方式安置于基板上，并利用焊球來將半導(dǎo)體晶片固接及電性連接至基板。


圖1A即顯示一現(xiàn)有的覆晶型集成電路封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖所示，此覆晶型集成電路封裝結(jié)構(gòu)包括一基板(substrate)10，其上表面設(shè)置有多個焊球墊(solder-bump pads)20。如圖1B所示，這些焊球墊20是設(shè)置于基板10的周圍邊緣處。于此覆晶型集成電路封裝結(jié)構(gòu)中，是將一半導(dǎo)體晶片30以一倒置方式安置于基板10上(亦即半導(dǎo)體晶片30的電路面是面對基板10的上表面)，并利用焊結(jié)于半導(dǎo)體晶片30上的焊球(solder bumps)40將半導(dǎo)體晶片30同時固接及電性連接至基板10的焊球墊20。
現(xiàn)有技術(shù)上，已有許多的制造方法可用來形成上述的焊球墊20，例如包括焊球罩幕定義方法(Solder Mask Define，以下簡稱SMD)及非焊球罩幕定義方法(Non-SMD，以下簡稱NSMD)。
請參閱圖2A，SMD型覆晶焊墊結(jié)構(gòu)包括一焊球罩幕(soldermask)51，其形成有一圓形開口52，用以定義出焊球墊的布局位置；而此圓形開口52中則形成一圓形導(dǎo)電層53，用以作為一個焊球墊；且此圓形導(dǎo)電層53連接至一導(dǎo)電跡線54。
上述的SMD型覆晶焊墊結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于其制程較為簡易。但其主要之一項缺點為焊球墊須占據(jù)較多的布局區(qū)域，因此使得其所相連的導(dǎo)電跡線54的布局設(shè)計較為困難。此缺點的一個解決方法即為采用NSMD型的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)。
請參閱圖2B，NSMD型覆晶焊墊結(jié)構(gòu)包括一焊球罩幕61，其亦形成有一圓形開口62，用以定義出焊球墊的布局位置；此外另包括一圓形導(dǎo)電層63及一長條形導(dǎo)電跡線64，其中圓形導(dǎo)電層63形成于罩幕開口62之中，而導(dǎo)電跡線64則包括一外露于罩幕開口62的露出部分64a和一被焊球罩幕61完全蓋住的隱蓋部分64b。
以上須注意的一點是，圖2B所示的NSMD型覆晶焊墊結(jié)構(gòu)中，是以圓形導(dǎo)電層63與長條形導(dǎo)電跡線64的露出部分64a，二者相加所得的整體表面區(qū)域作為焊球墊；亦即于后續(xù)制程中，施加于圓形導(dǎo)電層63上的焊料，于回焊制程(reflow)中，亦將擴散至導(dǎo)電跡線64的露出部分64a。換言之，長條形導(dǎo)電跡線64的露出部分64a的表面積大小，亦會影響到焊球的塌陷程度。
上述的NSMD型覆晶焊墊結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于圓形導(dǎo)電層63會占用較少的可布線區(qū)域，因此使得其相連的導(dǎo)電跡線64的布局設(shè)計較為簡易。但其主要之一項缺點為其整體的焊球墊表面積易于受到焊球罩幕的對位誤差(misalignment)的影響而增大或減小，進(jìn)而影響到后續(xù)所形成的焊球陣列的平整度(coplanarity)。
理論上，若將一定量的焊料施加至一焊球墊上，則回焊制程后所形成的焊球的塌陷程度將與焊球墊總表面積大致成正比；換言之，焊球墊的總表面積愈大，則所形成的焊球的塌陷程度也就愈大。因此若一焊球墊陣列之中，有一些焊球墊的表面積因制程誤差而不同于其它焊球墊的表面積，則將導(dǎo)致后續(xù)形成的焊球陣列具有不佳的平整度，進(jìn)而造成封裝結(jié)構(gòu)體的變形問題。
圖3顯示二個相鄰的圓形焊球墊71、72，其上分別焊結(jié)二個焊球81、82。此圓形焊球墊71、72是利用前述的NSMD技術(shù)而制成。于圖3中，假設(shè)P代表此相鄰的焊球墊71、72之間的間隔寬度；D代表圓形焊球墊71、72的直徑；W代表焊球81、82的橫向?qū)挾?；且G代表焊球81、82之間的間隙寬度。于一現(xiàn)有的覆晶式集成電路封裝布局中，P＝125μm、D＝75μm、且W＝93μm；因此G＝32μm。于回焊制程之后，焊球81、82的橫向?qū)挾萕會更進(jìn)一步擴散至大約105μm；亦即焊球81、82之間的間隙寬度G將更進(jìn)一步減小至20μm。
上述的焊球間隙寬度G過于窄化的結(jié)果將產(chǎn)生二個問題(1)易于造成相鄰的焊球81、82形成電性短路；(2)過于窄化的焊球間隙寬度G將不利于后續(xù)的覆晶底部填膠制程(flip-chip underfill)的進(jìn)行。
如圖4A所示，當(dāng)圖2A所示的SMD型的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)中的焊球墊(即圓形導(dǎo)電層53)，于焊球罩幕51因制程上的對位誤差而產(chǎn)生位置偏移時，其整體的表面積不會受到影響。
反之，如圖4B所示，當(dāng)圖2B所示的NSMD型的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)中的焊球罩幕61因制程上的對位誤差而產(chǎn)生向下的位置偏移時，其會使得導(dǎo)電跡線64中預(yù)定的隱蓋部分64b外露于罩幕開口62，因此而增加了整體的焊球墊表面積。
如前所述，總表面積愈大的焊球墊將使得其上所焊結(jié)的焊球具有愈大的塌陷程度，因此會造成所形成的焊球陣列具有不佳的平整度。
相關(guān)的專利技術(shù)如下所列美國專利第5,834,849號″HIGH DENSITY INTEGRATEDCIRCUIT PAD STRUCTURES″；美國專利第5,637,832號″SOLDER BALL ARRARY ANDMETHOD OF PREPARATION″；美國專利第5,783,865號″WIRING SUBSTRATE ANDSEMICONDUCTOR DEVICE″；美國專利第5,915,977號″SYSTEM AND INTERCONNECT FORMAKING TEMPORARY ELECTRICAL CONNECTIONS WITHBUMPED SEMICONDUCTOR COMPONENT″；
美國專利第5,535,101號″LEADLESS INTEGRATED CIRCUITPACKAGE″；美國專利第5,011,066號″ENHANCED COLLAPOSESOLDER INTERCONNECTION″；美國專利第5,926,694號″SEMICONDUCTOR DEVICE AND AMANUFACTURING METHOD THEREOF″；以及美國專利第5,489,750號″METHOD OF MOUNTING ANELECTRONIC PART WITH BUMPS ON A CIRCUIT BOARD″。
然而上述的專利技術(shù)均未提供有如何于焊球罩幕因制程上的對位誤差而產(chǎn)生位置偏移時，用來保持焊球墊的預(yù)定表面積的方法。
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的主要目的便是在于提供一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，該新穎覆晶焊墊結(jié)構(gòu)，其可于焊球罩幕因制程上的對位誤差而產(chǎn)生位置偏移時，仍可保持焊球墊的預(yù)定表面積。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，該新穎的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)，其可減少相鄰的焊球之間形成電性短路的機率。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，該新穎的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)，其可增大焊球之間的間隙寬度，以提供更大的填料流動空間，利于后續(xù)的覆晶底部填膠制程的進(jìn)行。
根據(jù)以上所述的目的，本發(fā)明即提供了一種新穎的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，包含一焊球罩幕，其具有一開口；該罩幕開口具有一對相對的平行直線形邊緣，包括一第一直線形邊緣及一第二直線形邊緣；且該罩幕開口的位置會因制程上的對位誤差而于一預(yù)求得的最大可能位置誤差范圍內(nèi)變動；以及一導(dǎo)電層，其表面區(qū)域劃分為一焊球墊、一第一導(dǎo)電跡線、及一第二導(dǎo)電跡線；其中該焊球墊位于該焊球罩幕開口之中，而該第一及第二導(dǎo)電跡線則被該焊球罩幕所蓋住；其中，該焊球墊的表面區(qū)域劃分為一露出的第一平行四邊形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；一露出的第二平行四邊形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一露出的中段區(qū)域，其位于該露出的第一平行四邊形區(qū)域與該露出的第二平行四邊形區(qū)域之間；且其中，該第一及第二導(dǎo)電跡線的表面區(qū)域劃分為一隱蓋的第一平行四邊形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且鄰接至該露出的第一平行四邊形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一隱蓋的第二平行四邊形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且鄰接至該露出的第二平行四邊形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍。
一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，包含一焊球罩幕，其具有一開口；該罩幕開口具有一對相對的平行直線形邊緣，包括一第一直線形邊緣及一第二直線形邊緣；且該罩幕開口的位置會因制程上的對位誤差而于一預(yù)求得的最大可能位置誤差范圍內(nèi)變動；以及一導(dǎo)電層，其表面區(qū)域劃分為一正方形焊球墊、一第一導(dǎo)電跡線、及一第二導(dǎo)電跡線；其中該正方形焊球墊位于該焊球罩幕的開口之中，而該第一及第二導(dǎo)電跡線則被該焊球罩幕所蓋??；其中，
該正方形焊球墊的邊長表面區(qū)域劃分為一露出的第一長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；一露出的第二長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一露出的中段區(qū)域，其位于該露出的第一長方形區(qū)域與該露出的第二長方形區(qū)域之間；且其中，該第一及第二導(dǎo)電跡線的表面區(qū)域劃分為一隱蓋的第一長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且鄰接至該露出的第一長方形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一隱蓋的第二長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且鄰接至該露出的第二長方形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍。
一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，包含一焊球罩幕，其具有一開口；該罩幕開口具有一對相對的平行直線形邊緣，包括一第一直線形邊緣及一第二直線形邊緣；且該罩幕開口的位置會因制程上的對位誤差而于一預(yù)求得的最大可能位置誤差范圍內(nèi)變動；以及一導(dǎo)電層，其表面區(qū)域劃分為一焊球墊、一第一導(dǎo)電跡線、及一第二導(dǎo)電跡線；其中該焊球墊位于該焊球罩幕的開口之中，而該第一及第二導(dǎo)電跡線則被該焊球罩幕所蓋住；其中，該焊球墊的表面區(qū)域劃分為一露出的第一長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；一露出的第二長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一露出的向內(nèi)窄化的中段區(qū)域，其位于該露出的第一長方形區(qū)域與該露出的第二長方形區(qū)域之間；且其中，該第一及第二導(dǎo)電跡線的表面區(qū)域劃分為一隱蓋的第一長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且鄰接至該露出的第一長方形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一隱蓋的第二長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且鄰接至該露出的第二長方形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍。
廣義而言，本發(fā)明的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)包含一焊球罩幕，其具有一開口；該罩幕開口具有一對相對的平行直線形邊緣，包括一第一直線形邊緣及一第二直線形邊緣；且該罩幕開口的位置會因制程上的對位誤差而于一預(yù)求得的最大可能位置誤差范圍內(nèi)變動；以及一導(dǎo)電層，其表面區(qū)域劃分為一焊球墊、一第一導(dǎo)電跡線、及一第二導(dǎo)電跡線；其中該焊球墊位于該焊球罩幕的開口之中，而該第一及第二導(dǎo)電跡線則被該焊球罩幕所蓋住。
該焊球墊的表面區(qū)域劃分為一露出的第一平行四邊形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；一露出的第二平行四邊形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一露出的中段區(qū)域，其位于該露出的第一平行四邊形區(qū)域與該露出的第二平行四邊形區(qū)域之間。
該第一及第二導(dǎo)電跡線的表面區(qū)域則劃分為一隱蓋的第一平行四邊形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且鄰接至該露出的第一平行四邊形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一隱蓋的第二平行四邊形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且鄰接至該露出的第二平行四邊形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍。
本發(fā)明的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)可于焊球罩幕因制程上的對位誤差而產(chǎn)生位置偏移時，仍可保持焊球墊的預(yù)定表面積。此外，本發(fā)明的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)亦可減少相鄰的焊球之間形成電性短路的機率；并可增大相鄰的焊球之間的間隙寬度，以提供更大的填料流動空間，利于后續(xù)的覆晶底部填膠制程的進(jìn)行。本發(fā)明因此較現(xiàn)有技術(shù)具有更進(jìn)步的實用性。
本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)內(nèi)容及其實施例已用圖解方式詳細(xì)揭露繪制于本說明書所附的圖示之中。這些圖示的內(nèi)容簡述如下圖1A(現(xiàn)有技術(shù))顯示一現(xiàn)有的覆晶型集成電路封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖1B(現(xiàn)有技術(shù))顯示第1A圖中的基板上所形成的焊球墊陣列的上視示意圖；圖2A(現(xiàn)有技術(shù))顯示一現(xiàn)有的SMD型覆晶焊墊結(jié)構(gòu)的上視示意圖；圖2B(現(xiàn)有技術(shù))顯示一現(xiàn)有的NSMD型覆晶焊墊結(jié)構(gòu)的上視示意圖；圖3(現(xiàn)有技術(shù))為一結(jié)構(gòu)示意圖，其用以說明二相鄰的焊球，于采用現(xiàn)有技術(shù)來形成其焊墊結(jié)構(gòu)時，所會產(chǎn)生的問題；圖4A(現(xiàn)有技術(shù))顯示第2A圖的SMD型覆晶焊墊結(jié)構(gòu)，于焊球罩幕產(chǎn)生位置偏移時的情況；圖4B(現(xiàn)有技術(shù))顯示第2B圖的NSMD型覆晶焊墊結(jié)構(gòu)，于焊球罩幕產(chǎn)生位置偏移時的情況；圖5為一結(jié)構(gòu)示意圖，其中顯示一基板上，采用本發(fā)明的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)所形成的焊球墊陣列；圖6為一結(jié)構(gòu)示意圖，其中顯示本發(fā)明的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形態(tài)；
圖7顯示圖6的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)，于焊球罩幕產(chǎn)生位置偏移時的情況；圖8顯示第5圖的焊球墊陣列，于焊球罩幕產(chǎn)生位置偏移時的情況；圖9為一示意圖，其用以說明為何本發(fā)明所提供的正方形的焊球墊，于相同的表面積下，較圓形的焊球墊具有更小的橫向?qū)挾?；且圖10A至10C為結(jié)構(gòu)示意圖，其中顯示本發(fā)明的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)其它三種不同的實施方式。
以下將配合所附圖示的圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、和圖10A至10C詳細(xì)揭露說明本發(fā)明的實施例。
第5圖為一結(jié)構(gòu)示意圖，其中顯示一基板上，采用本發(fā)明的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)所形成的焊球墊陣列。如圖所示，本發(fā)明的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)包含一焊球罩幕100，其形成于基板(未顯示)上，并具有一長條狀的罩幕開口101延伸于基板(未顯示)的周圍邊緣上。于此罩幕開口101上，形成多數(shù)個正方形的焊球墊210，其中每一個焊球墊210的二端均分別連接至延伸于焊球罩幕100下方的導(dǎo)電跡線221、222(于圖5中，導(dǎo)電跡線221、222是以虛線表示)。本發(fā)明的一項技術(shù)要點在于罩幕開口101必須具有一對平行的直線形邊緣101a、101b。
圖6即顯示本發(fā)明的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形態(tài)。如圖所示，每一個焊球墊210及其相連的導(dǎo)電跡線221、222是為一連續(xù)的長條形導(dǎo)電層200所構(gòu)成；其中導(dǎo)電層200露出于罩幕開口101的部分即作為該焊球墊210，而被焊球罩幕100所蓋住的隱蓋部分即作為該導(dǎo)電跡線221、222。于圖6中，焊球墊210的預(yù)定表面積是以□ABCD表示。
假設(shè)焊球罩幕100因制程上的對位誤差而可能導(dǎo)致的最大位置誤差范圍為Dmax。此最大可能位置誤差范圍Dmax的值可預(yù)先利用實際制程的誤差資料經(jīng)統(tǒng)計方法而求得。
本發(fā)明的另一項技術(shù)要點在于焊球墊210的預(yù)定表面積必須包括一第一平行四邊形區(qū)域，其最佳的實施方式為長方形，例如為圖6所示的長方形區(qū)域□AA′BB′，其一側(cè)邊AB須重疊于罩幕開口101的第一直線形邊緣101a上，且其面積范圍須至少等于或大于焊球罩幕100的最大可能位置誤差范圍Dmax(亦即側(cè)邊AA′和BB′的長度須至少等于或大于Dmax)；且須另外包括一第二平行四邊形區(qū)域，其最佳的實施方式為長方形，例如為圖6所示的長方形區(qū)域□CC′DD′，其一側(cè)邊CD須重疊于罩幕開口101的第二直線形邊緣101b上，且其面積范圍須至少等于或大于焊球罩幕100的最大可能位置誤差范圍Dmax(亦即側(cè)邊CC′和DD′的長度須至少等于或大于Dmax)。
此外，導(dǎo)電跡線221、222的預(yù)定表面積必須相對地包括一第一平行四邊形區(qū)域，例如為圖6所示的長方形區(qū)域□AA″BB″，其一側(cè)邊AB須重疊于罩幕開口101的第一直線形邊緣101a上，且鄰接至焊球墊210中的第一長方形區(qū)域□AA′BB′，且其面積范圍須至少等于或大于焊球罩幕100的最大可能位置誤差范圍Dmax(亦即長方形側(cè)邊AA″和BB″的長度須至少等于或大于Dmax)；且須另外包括一第二平行四邊形區(qū)域，例如為圖6所示的長方形區(qū)域口CC″DD″，其一側(cè)邊CD須重疊于罩幕開口101的第二直線形邊緣101b上，且鄰接至焊球墊210中的第二長方形區(qū)域□CC′DD′，且其面積范圍須至少等于或大于焊球罩幕100的最大可能位置誤差范圍Dmax(亦即側(cè)邊CC″和DD″的長度須至少等于或大于Dmax)。
除了上述的四個長方形區(qū)域□AA′BB′、□AA″BB″、□CC′DD′、和□CC″DD″之外，導(dǎo)電層200的其它各個區(qū)域的形狀均可視實際布局需要而作任意的設(shè)計變更。
如圖7所示，當(dāng)圖6中的焊球罩幕100因制程上的對位誤差而在X軸方向上產(chǎn)生位置偏移時，其將不會影響到焊球墊預(yù)定表面積口ABCD。而在Y軸方向上產(chǎn)生位置偏移時(圖6中，假定罩幕開口101的第一直線形邊緣101a偏移至虛線AB所示的位置，而第二直線形邊緣101b則偏移至虛線CD所示的位置)，則其將致使第一導(dǎo)電跡線221中的長方形區(qū)域□AA″BB″的部分面積(即□AABB)外露于罩幕開口101，并同時致使焊球墊210中的長方形區(qū)域□CC′DD′的部分面積(即□CCDD)被偏移的焊球罩幕100所蓋住。由于□AA″BB″和□CC″DD″均為平行四邊形的幾何形態(tài)，因此會使得□AABB大致等于□CCDD；亦即導(dǎo)電層200于焊球罩幕100偏移后，其所提供的外露面積□ABCD仍然等于預(yù)定的焊球墊表面積□ABCD。
因此，如圖8所示，當(dāng)?shù)?圖中的焊球罩幕100因制程上的對位誤差而同時在X軸方向及Y軸方向上產(chǎn)生位置偏移時，無論是直向排列或橫向排列的焊球墊210，均將保持其預(yù)定的表面積，不會受任何影響。
除了上述的優(yōu)點之外，圖6所示的正方形焊球墊210更可讓其上所焊結(jié)的焊球(未顯示)減小橫向?qū)挾取Ｒ韵聦⑴浜蠄D9說明此優(yōu)點。
如圖9所示，假設(shè)有需要設(shè)計一具有預(yù)定表面積A的焊球墊，則顯然地正方形的焊球墊將比圓形的焊球墊具有較小的橫向?qū)挾?。于圖9中，假設(shè)正方形焊球墊的邊長為L，而圓形焊球墊的直徑為D；則理論上可推導(dǎo)出L＝0.89*D(可由關(guān)系式A＝L2＝π*(D/2)2推導(dǎo)而得)。
舉例來說，假設(shè)焊球墊預(yù)定表面積為6400μm2(squremicrometer)，則圓形焊球墊的直徑須大致為90μm(micrometer)，而正方形焊球墊的邊長則須大致為80μm。
若將圖3所示的圓形焊球墊以正方形焊球墊來取代，則焊球墊的橫向?qū)挾瓤捎蒁＝75μm減小至大約66μm；亦即可使得相鄰的焊球81、82之間的間隙寬度由G＝20μm增大至大約29μm。此增大的焊球間隙寬度即可減少相鄰的焊球81、82之間形成電性短路的機率，并可提供更大的填料流動空間，利于后續(xù)的覆晶底部填膠制程的進(jìn)行。
圖10A至10C分別顯示本發(fā)明的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)其它三種不同的實施方式。這些實施方式可更進(jìn)一步增大焊球間隙寬度，其技術(shù)要點在于將每一個焊球墊的中段區(qū)域□A′B′C′D′形成一向內(nèi)窄化的表面形狀。
圖10A所顯示的實施方式為將焊球墊210的中段區(qū)域□A′B′C′D′形成一圓弧狀內(nèi)凹的表面區(qū)域。但須注意的一點是，焊球墊210的整體表面積須設(shè)計為等于規(guī)格預(yù)定的表面積。圖10B所顯示的實施方式為將焊球墊210的中段區(qū)域□A′B′C′D′形成一長方形狀內(nèi)凹的表面區(qū)域。圖10C所顯示的實施方式為將焊球墊210的中段區(qū)域□A′B′C′D′形成一三角形狀內(nèi)凹的表面區(qū)域。
上述三種的實施例中，以圖10A所示的內(nèi)凹的圓弧狀為最佳的實施方式。這是由于圓弧狀的邊緣可讓施加于焊球墊210的焊料具有較滑順的回焊路徑。
綜而言之，本發(fā)明提供了一種新穎的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)，其可于焊球罩幕因制程上的對位誤差而產(chǎn)生位置偏移時，仍可保持焊球墊的預(yù)定表面積。此外，本發(fā)明的覆晶焊墊結(jié)構(gòu)亦可減少相鄰的焊球之間形成電性短路的機率，以及增大相鄰的焊球之間的間隙寬度，以提供更大的填料流動空間，利于后續(xù)的覆晶底部填膠制程的進(jìn)行。本發(fā)明因此較現(xiàn)有技術(shù)具有更進(jìn)步的實用性。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)內(nèi)容的范圍。本發(fā)明的實質(zhì)技術(shù)內(nèi)容是廣義地定義于下述的權(quán)利要求范圍中。任何他人所完成的技術(shù)實體或方法，若是與下述的權(quán)利要求范圍所定義為完全相同、或是為一種等效的變更，均將被視為涵蓋于此權(quán)利要求范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，其特征在于包含一焊球罩幕，其具有一開口；該罩幕開口具有一對相對的平行直線形邊緣，包括一第一直線形邊緣及一第二直線形邊緣；且該罩幕開口的位置會因制程上的對位誤差而于一預(yù)求得的最大可能位置誤差范圍內(nèi)變動；以及一導(dǎo)電層，其表面區(qū)域劃分為一焊球墊、一第一導(dǎo)電跡線、及一第二導(dǎo)電跡線；其中該焊球墊位于該焊球罩幕開口之中，而該第一及第二導(dǎo)電跡線則被該焊球罩幕所蓋?。黄渲?，該焊球墊的表面區(qū)域劃分為一露出的第一平行四邊形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；一露出的第二平行四邊形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一露出的中段區(qū)域，其位于該露出的第一平行四邊形區(qū)域與該露出的第二平行四邊形區(qū)域之間；且其中，該第一及第二導(dǎo)電跡線的表面區(qū)域劃分為一隱蓋的第一平行四邊形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且鄰接至該露出的第一平行四邊形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一隱蓋的第二平行四邊形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且鄰接至該露出的第二平行四邊形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，其特征在于該露出的第一和第二平行四邊形區(qū)域、以及該隱蓋的第一和第二平行四邊形區(qū)域均為一長方形區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，其特征在于該焊球墊的表面區(qū)域為正方形。
4.如權(quán)利要求1所述的一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，其特征在于該焊球墊的中段區(qū)域是形成一向內(nèi)窄化的表面區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，其特征在于該向內(nèi)窄化的中段區(qū)域為一圓弧狀內(nèi)凹的表面區(qū)域。
6.如權(quán)利要求4所述的一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，其特征在于該向內(nèi)窄化的中段區(qū)域為一長方形狀內(nèi)凹的表面區(qū)域。
7.如權(quán)利要求4所述的一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，其特征在于該向內(nèi)窄化的中段區(qū)域為一三角形狀內(nèi)凹的表面區(qū)域。
8.一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，其特征在于包含一焊球罩幕，其具有一開口；該罩幕開口具有一對相對的平行直線形邊緣，包括一第一直線形邊緣及一第二直線形邊緣；且該罩幕開口的位置會因制程上的對位誤差而于一預(yù)求得的最大可能位置誤差范圍內(nèi)變動；以及一導(dǎo)電層，其表面區(qū)域劃分為一正方形焊球墊、一第一導(dǎo)電跡線、及一第二導(dǎo)電跡線；其中該正方形焊球墊位于該焊球罩幕的開口之中，而該第一及第二導(dǎo)電跡線則被該焊球罩幕所蓋??；其中，該正方形焊球墊的邊長表面區(qū)域劃分為一露出的第一長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；一露出的第二長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一露出的中段區(qū)域，其位于該露出的第一長方形區(qū)域與該露出的第二長方形區(qū)域之間；且其中，該第一及第二導(dǎo)電跡線的表面區(qū)域劃分為一隱蓋的第一長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且鄰接至該露出的第一長方形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一隱蓋的第二長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且鄰接至該露出的第二長方形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍。
9.一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，其特征在于包含一焊球罩幕，其具有一開口；該罩幕開口具有一對相對的平行直線形邊緣，包括一第一直線形邊緣及一第二直線形邊緣；且該罩幕開口的位置會因制程上的對位誤差而于一預(yù)求得的最大可能位置誤差范圍內(nèi)變動；以及一導(dǎo)電層，其表面區(qū)域劃分為一焊球墊、一第一導(dǎo)電跡線、及一第二導(dǎo)電跡線；其中該焊球墊位于該焊球罩幕的開口之中，而該第一及第二導(dǎo)電跡線則被該焊球罩幕所蓋?。黄渲?，該焊球墊的表面區(qū)域劃分為一露出的第一長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；一露出的第二長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一露出的向內(nèi)窄化的中段區(qū)域，其位于該露出的第一長方形區(qū)域與該露出的第二長方形區(qū)域之間；且其中，該第一及第二導(dǎo)電跡線的表面區(qū)域劃分為一隱蓋的第一長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第一直線形邊緣，且鄰接至該露出的第一長方形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍；以及一隱蓋的第二長方形區(qū)域，其一側(cè)邊重疊至該罩幕開口的第二直線形邊緣，且鄰接至該露出的第二長方形區(qū)域，且其區(qū)域范圍至少等于或大于該焊球罩幕的最大可能位置誤差范圍。
10.如權(quán)利要求9所述的一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，其特征在于該向內(nèi)窄化的中段區(qū)域為一圓弧狀內(nèi)凹的表面區(qū)域。
11.如權(quán)利要求9所述的一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，其特征在于該向內(nèi)窄化的中段區(qū)域為一長方形狀內(nèi)凹的表面區(qū)域。
12.如權(quán)利要求9所述的一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊，其特征在于該向內(nèi)窄化的中段區(qū)域為一三角形狀內(nèi)凹的表面區(qū)域。
全文摘要
一種集成電路封裝基板上的覆晶焊墊,其上可焊結(jié)一焊球陣列,用以將一半導(dǎo)體晶片以覆晶方式同時固接及電性連接至基板。此覆晶焊墊結(jié)構(gòu)可于焊球罩幕因制程上的對位誤差而產(chǎn)生位置偏移時,仍可保持焊球墊的預(yù)定表面積。此外,其亦可減少相鄰的焊球之間形成電性短路的機率,以及增大相鄰的焊球之間的間隙寬度,以提供更大的填料流動空間,利于后續(xù)的覆晶底部填膠制程的進(jìn)行。
文檔編號H01L23/48GK1354502SQ0013244
公開日2002年6月19日 申請日期2000年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月17日
發(fā)明者蔡瀛洲, 邱世冠, 毛國亮, 索肇東 申請人:矽品精密工業(yè)股份有限公司