专利名称：保护低k介电层芯片的柔性封装基板结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种芯片封装基板结构，特别是涉及一种保护低K介电层芯片的 柔性封装基板结构。
背景技术：
由于芯片与封装基板特别是塑料封装基板间存在固有的热膨胀系数差异，所以在 芯片开启和关闭周期性的热循环过程中，芯片与基板间的金属互联在其所承受的机械应力 下会产生金属疲劳等可靠性问题。随着半导体集成电路的集成度越来越高，单位面积的芯 片上的晶体管数越来越多，尤其是高性能芯片的尺寸也越来越大。同时，芯片至基板的金属 互连所用的传统凸点焊球尺寸不断缩小以提供更多的互连节点。而且芯片与基板间的距离 也不断减小，其中的凸点焊球上所承担的应力也会增大。另外，芯片上越来越多地采用低K 介电层材料以提高信号传输速度，此类低K介电层的机械强度非常弱，在机械应力下会产 生开裂等可靠性问题。图1为传统的倒装芯片封装基板表面焊接底盘结构截面示意图，图1 中基板表面上的焊接底盘周围有阻焊层，焊接底盘上的焊料被限制在阻焊层表面所开的孔 洞里，但是传统的芯片下所填充的保护胶已逐渐不能保护芯片上介电层材料及芯片与基板 间的金属互连。
实用新型内容本实用新型的目的在于改进上述现有技术中的不足而提供一种保护低K介电层 芯片的柔性封装基板结构，减少了芯片上凸点焊球及低K介电层所承担的应力。本实用新型的目的通过以下技术方案来实现一种保护低K介电层芯片的柔性封装基板结构包括基板，设置在所述基板表面 上的阻焊层，设置在阻焊层下方的焊接底盘，所述的焊接底盘连接有一弯曲的金属互联结 构，且所述的金属互联结构的下方设有一用于使金属互联结构保持柔韧不粘连基板的空 腔。本实用新型还可以采用以下的技术方案来实现—种保护低K介电层芯片的柔性封装基板结构包括基板，设置在所述基板表面 上的阻焊层，设置在所述的焊接层上方的焊接底盘，所述的焊接底盘连接有一弯曲的金属 互联结构，且所述的金属互联结构的下方设有一用于使金属互联结构保持柔韧不粘连基板 的空腔。且焊接底盘上设有一用于防止焊接时焊球浸润所述金属互联结构的钝化圈。本实用新型芯片封装基板的金属互连结构可以以多种形式存在，其原理是在传统 的焊接底盘基础上增加一段不附着在封装基板上的柔性的弯曲金属互连结构。其设计及形 成工艺为在基板制备的最后工序中，在阻焊层覆盖基板之前，将一种可低温加热分解的高 分子牺牲薄膜(例如Unity 200, Promerus LLC.)预先植入，然后以电镀工艺形成一段弯曲 的金属互连结构。当阻焊层覆盖以后，再以加热的方法将以上所述的高分子牺牲薄膜分解 驱除而形成一个空腔，其上的弯曲金属互连不再粘附于韧性较强的基板上，因而具有柔韧的机械性能。当芯片凸点焊球焊接至与此柔韧互连结构相连接的焊接底盘上时，芯片与基 板间热膨胀系数差异所带来的应力就会分散在上述的弯曲的金属互连结构上，从而大大降 低芯片本身所需要承担的应力，进而减小芯片表面上脆弱的低K介电层的损坏的可能性。本实用新型的优点在于采用本实用新型的芯片封装基板结构能减少芯片表面凸点焊球及低K介电层上 所承担的应力，提高了芯片封装的可靠性。
图1为传统的倒装芯片封装基板表面焊接底盘结构截面示意图；图2为本实用新型封装基板阻焊层下的金属互联及空腔结构截面示意图；图3为本实用新型封装基板阻焊层上的一段金属互联结构俯视图；图4为本实用新型封装基板阻焊层上的金属互联及空腔结构截面示意图；图5为本实用新型封装基板阻焊层上的一段金属互联及空腔结构俯视图；图6为阻焊层下的金属互联及空腔结构的封装基板键合芯片示意图；图7为阻焊层上的金属互联及空腔结构的封装基板键合芯片示意图。
具体实施方式
实施例1 图2为本实用新型封装基板阻焊层下的金属互联及空腔结构截面示意图，该芯片 封装基板结构包括基板1 ；阻焊层2，设置在所述基板1的表面上；焊接底盘3，设置在所述 的阻焊层2下方，所述的焊接底盘3连接有一弯曲的金属互联结构4，且所述的金属互联结 构的下方设有一用于使金属互联结构4保持柔韧不粘连基板1的空腔5。图3为实施例1 中的金属互联结构俯视图。实施例2 如图4，图5所示，为本实用新型封装基板阻焊层上的金属互联及空腔结构截面示 意图，该芯片封装基板结构包括基板1 ；阻焊层2，设置在所述基板表面上；焊接底盘3，设 置在所述的阻焊层2上方，所述的焊接底盘3连接有一金属互联结构4，且所述的金属互联 结构4的下方设有一用于使金属互联结构保持柔韧不粘连基板的空腔5，在焊接底盘3上设 有一钝化圈6，用于防止焊接时焊球7浸润所述的金属互联结构4。图6为阻焊层下的金属互联及空腔结构的封装基板键合芯片示意图，图7为阻焊 层上的金属互联及空腔结构的封装基板键合芯片示意图。
权利要求一种保护低K介电层芯片的柔性封装基板结构，其特征在于该芯片封装基板结构包括基板，设置在所述基板表面上的阻焊层，设置在所述的阻焊层下方的焊接底盘，所述的焊接底盘连接有一金属互联结构，且所述的金属互联结构的下方设有一用于使金属互联结构保持柔韧不粘连基板的空腔。
2.如权利要求1所述的一种保护低K介电层芯片的柔性封装基板结构，其特征在于 所述的金属互联结构为一弯曲的金属。
3.一种保护低K介电层芯片的柔性封装基板结构，其特征在于该芯片封装基板结构 包括基板，设置在所述基板表面上的阻焊层，设置在所述的阻焊层上方的焊接底盘，所述 的焊接底盘连接有一金属互联结构，且所述的金属互联结构的下方设有一用于使金属互联 结构保持柔韧不粘连基板的空腔。
4.如权利要求3所述的一种保护低K介电层芯片的柔性封装基板结构，其特征在于 所述的焊接底盘上设有一用于防止焊接时焊球浸润所述金属互联结构的钝化圈。
5.如权利要求3或4所述的一种保护低K介电层芯片的柔性封装基板结构，其特征在 于所述的金属互联结构为一弯曲的金属。
专利摘要本实用新型涉及一种保护低K介电层芯片的柔性封装基板结构，该芯片封装基板结构包括基板；阻焊层，设置在所述基板表面上；焊接底盘，设置在所述的阻焊层下方，所述的焊接底盘连接有一金属互联结构，且所述的金属互联结构的下方设有一用于使金属互联结构保持柔韧不粘连基板的空腔；所述的焊接底盘及金属互联结构还可以设置在阻焊层上。采用本实用新型的芯片封装基板结构能实现芯片与基板间的柔性连接，减少芯片表面凸点焊球及低K介电层上所承担的应力，提高了芯片封装的可靠性。
文档编号H01L23/14GK201667330SQ20092016006
公开日2010年12月8日 申请日期2009年6月16日 优先权日2009年6月16日
发明者党兵, 王国安 申请人:党兵;王国安