半导体封装的制作方法

专利2025-06-20  10


实施例涉及一种电路板和包括该电路板的半导体封装。


背景技术:

1、通常,印刷电路板(pcb)为绝缘层与导体层交替层压的层压结构,并且导体层可以通过图案化而设置有电路图案。

2、这种印刷电路板包括阻焊剂sr,该阻焊剂sr保护形成在层压结构的最外侧的电路图案,防止导体层的氧化并且当与安装在印刷电路板或另一个板上的芯片电连接时用作绝缘体。

3、典型的阻焊剂包括其中例如焊料或凸点的连接手段被组合以形成电连接路径的开口区域(sro:阻焊剂开口)。由于i/o(输入/输出)性能随着印刷电路板的高性能和密度的增加而提高,因此需要阻焊剂的开口区域,从而需要开口区域的小凸点间距。此时,开口区域的凸点间距表示相邻的开口区域之间的中心距离。

4、同时,阻焊剂的开口区域sro包括阻焊层限定(smd)型和非阻焊层限定(nsmd)型。

5、smd型的特征在于开口区域sro的宽度比通过开口区域sro暴露的焊盘的宽度小,因此,在smd型中,焊盘的上表面的至少一部分被阻焊剂覆盖。

6、另外,nsmd型的特征在于开口区域sro的宽度比通过开口区域sro暴露的焊盘的宽度大,因此,nsmd型中的阻焊剂与焊盘以一定间距间隔开,并且具有其中焊盘的上表面和侧面两者暴露的结构。

7、然而,在上述smd型的情况下,当在半导体封装与主板连接之后,检测焊球的结合强度的焊球接合可靠性时,存在焊球与通过开口区域sro暴露的焊盘分离的问题。另外,在nsmd型的情况下,存在其上设置有焊球的焊盘与电路板分离的问题。因此,通常,smd型和nsmd型的适当组合被应用于一个电路板。

8、然而,在包括常规smd型的开口区域(sro)的电路板的情况下,开口区域的宽度比焊盘的宽度小,因此,存在不能确保与设置在焊盘上的焊料的充分结合的区域的问题。

9、另外,在包括常规smd型的开口区域(sro)的电路板的情况下,当执行曝光阻焊层的工序时,存在光不能充分地透射到阻焊层的曝光区域的下部区域的问题,因此,不能充分固化曝光区域的下部区域。另外,如果在曝光区域的下部区域未充分固化的状态下执行显影工序,则存在在去除曝光区域的下部区域的情况下出现底切的问题。


技术实现思路

1、技术问题

2、实施例提供一种具有新型结构的电路板和包括该电路板的半导体封装。

3、另外,该实施例提供一种包括具有用于解决smd型和nsmd型的开口区域(sro)的问题的新型开口区域的保护层的电路板和包括该电路板的半导体封装。

4、另外,该实施例提供一种能够提高例如设置在保护层的开口区域中的焊球的连接部的流动性的电路板和包括该电路板的半导体封装。

5、另外,该实施例提供一种能够在焊盘的上表面的整个区域与保护层的开口垂直重叠的同时最小化与保护层的开口中的底切相对应的凹部的水平距离的电路板和包括该电路板的半导体封装。

6、由所提出的实施例要解决的技术问题不限于上述技术问题,并且从下面的描述中提出的实施例所属领域的技术人员可以清楚地理解未提及的其他技术问题。

7、技术方案

8、根据实施例的半导体封装包括:第一绝缘层;第一焊盘,该第一焊盘设置在第一绝缘层上;以及第一保护层,该第一保护层设置在第一绝缘层上,并且具有与第一焊盘垂直重叠的第一通孔,其中,第一通孔的内壁包括:接触表面,该接触表面与第一焊盘的侧表面接触;以及非接触表面,该非接触表面位于接触表面上,并且其中,接触表面的厚度与第一焊盘的厚度之比为1∶2以上且小于1∶1。

9、另外,非接触表面的至少一部分在水平方向上与第一焊盘重叠。

10、另外,非接触表面包括:第一部分,该第一部分位于接触表面上;以及第二部分,该第二部分位于第一部分上,其中,第一通孔的内壁沿水平方向具有最长的内壁宽度,并且其中,第一部分的内壁的宽度朝向第一焊盘的侧表面而逐渐减小。

11、另外,第一保护层包括在垂直方向上与第一部分重叠并且厚度朝向第一焊盘的侧表面而逐渐减小的区域。

12、另外,第一部分相对于第一保护层的下表面倾斜。

13、另外,第一焊盘包括重叠部,该重叠部在水平方向上与接触表面重叠,并且其中,重叠部的厚度满足第一焊盘的厚度的50%至98%的范围。

14、另外,第一部分的内壁的宽度随着靠近第二部分而逐渐增加。

15、另外,第一部分与第一保护层的下表面之间的内角满足10度至70度的范围。

16、另外,第一保护层的下表面与第一部分的最上端之间的垂直长度满足第一焊盘的下表面与上表面之间的垂直长度的70%至130%的范围。

17、另外,第一焊盘的上表面和侧表面中的至少一个包括曲面。

18、另外,第一部分的最上端被设置为比第一焊盘的上表面高。

19、另外,第一部分的最上端被设置为比第一焊盘的上表面低。

20、另外,第一部分和第二部分中的至少一个包括在水平方向上具有曲率的曲面。

21、另外,第二部分的斜率与第一部分的斜率不同。

22、另外,第二部分的斜率比第一部分的斜率更接近垂直。

23、另外,第二部分的内壁的宽度不沿垂直方向变化。

24、另外,半导体还包括位于第一绝缘层上并且与第一焊盘间隔开的第二焊盘,第一保护层包括与第二焊盘垂直重叠的第二通孔,其中,第二通孔的垂直横截面形状与第一通孔的垂直横截面形状不同。

25、另外,第二通孔的内壁的宽度比第二焊盘的宽度小。

26、另外,第二通孔包括在垂直方向上与一个第二焊盘重叠并且在水平方向上彼此间隔开的多个子通孔。

27、另外,第一通孔包括设置在第一部分与第二部分之间并且朝向第一保护层的远离第一焊盘的内侧凹陷的凹部。

28、另外,凹部被设置为比第一焊盘的上表面高。

29、另外,凹部被设置为比第一焊盘的上表面低。

30、有益效果

31、实施例包括设置在电路板的最上侧的第一保护层。第一保护层包括与第一焊盘垂直重叠并且具有比第一焊盘大的宽度的第一开口。并且,第一保护层包括第一部分和设置在第一部分上的第二部分。另外,第一保护层的第一部分包括与第一焊盘的侧表面接触的第一-第一部分和设置在第一-第一部分上并且与第一焊盘的侧表面间隔开的第一-第二部分。由此,实施例允许第一焊盘的侧表面的一部分通过第一保护层的第一-第一部分覆盖。

32、因此,实施例可以允许第一绝缘层的上表面的一部分不被暴露在其中形成有宽度比第一焊盘的宽度大的第一开口的第一保护层的第一区域中,由此,可以防止第一绝缘层的上表面被损坏。

33、另外,当在第一保护层中形成第一开口时,实施例不会使第一保护层完全开口,而是仅允许除了第一-第一部分以外的区域部分开口。因此,可以显著减少工艺时间,并且可以相应地提高工艺产量。

34、另外,实施例可以最小化底切的深度,该深度与第一开口的深度成比例地增加。也就是说,在实施例中,通过仅部分显影除了第一-第一区域以外的区域来形成第一开口,因此,可以减小底切的深度,此外,可以去除可能形成在具有第一开口的第一保护层的侧壁上的底切。另外,实施例去除形成在第一保护层的侧壁上的底切,或者最小化底切的深度,因此,可以减小第一焊盘和与第一焊盘相邻的迹线之间的距离。由此,实施例可以减小电路板的尺寸或者增加电路板的电路集成度。

35、另外,实施例可以控制第一-第一部分的厚度,以降低第一-第一部分与第一焊盘之间的台阶的高度,因此,可以解决当例如焊球的连接部没有完全填充在第一开口内时出现的空隙问题。

36、另外,第一保护层的第一-第二部分的第二侧壁具有随着距第一焊盘的距离增加而朝向第二部分倾斜的倾斜角θ1。因此,实施例可以通过在第一开口内涂敷连接部的工序中使用倾斜角(θ1)来提高连接部的流动性,因此,连接部可以稳定地涂敷在第一焊盘上。由此,实施例可以提高第一焊盘与连接部之间的粘合性,从而提高电可靠性和物理可靠性。


技术特征:

1.一种半导体封装,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体封装,其中,所述非接触表面的至少一部分在水平方向上与所述第一焊盘重叠。

3.根据权利要求2所述的半导体封装,其中,所述非接触表面包括:第一部分,所述第一部分位于所述接触表面上;以及第二部分,所述第二部分位于所述第一部分上,

4.根据权利要求3所述的半导体封装,其中,所述第一保护层包括在垂直方向上与所述第一部分重叠并且厚度朝向所述第一焊盘的所述侧表面而逐渐减小的区域。

5.根据权利要求3所述的半导体封装,其中,所述第一部分相对于所述第一保护层的下表面倾斜。

6.根据权利要求3所述的半导体封装,其中,所述第一焊盘包括重叠部,所述重叠部在水平方向上与所述接触表面重叠,

7.根据权利要求3所述的半导体封装,其中,所述第一部分的内壁的宽度随着靠近所述第二部分而逐渐增加。

8.根据权利要求4所述的半导体封装,其中,所述第一部分与所述第一保护层的下表面之间的内角满足10度至70度的范围。

9.根据权利要求4所述的半导体封装,其中,所述第一保护层的下表面与所述第一部分的最上端之间的垂直长度满足所述第一焊盘的下表面与上表面之间的垂直长度的70%至130%的范围。

10.根据权利要求4所述的半导体封装,其中,所述第一焊盘的上表面和侧表面中的至少一者包括曲面。


技术总结
根据实施例的电路板包括:第一绝缘层;第一焊盘,该第一焊盘设置在第一绝缘层上;以及第一保护层,该第一保护层设置在第一绝缘层上,并且具有与第一焊盘垂直重叠的第一通孔,其中,第一通孔的内壁包括:接触表面,该接触表面与第一焊盘的侧表面接触;以及非接触表面,该非接触表面位于接触表面上,并且接触表面的厚度与第一焊盘的厚度之比为至少1∶2且小于1∶1。

技术研发人员:金相日,罗世雄,李纪汉
受保护的技术使用者:LG伊诺特有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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