专利名称：基板结构及其制作方法
技术领域：
本发明是关于一种基板结构，并且特别地，本发明是关于一种用以承载芯片的基 板结构。
背景技术：
随着半导体相关技术的快速发展，含有高效能芯片的各种电子产品已经成为现代 人生活中不可或缺的辅助工具。由于芯片尺寸微小，结构亦脆弱，为了防止芯片在制作或运 作的过程中受到破坏而损坏。因此，在制作半导体元件时，必须藉助各种封装技术来保护芯 片。芯片封装技术包含对称脚位封装(DIP)、小型化封装(TS0P)、球栅阵列封装 (BGA)、倒装片封装(Flip-Chip)等等。其主要皆是利用导线架或基板等承载件来固定、保 护芯片，并且作为连接芯片与外部电路(例如印刷电路板)的桥梁。集成电路基板，为电子封装中第一层封装中所用的基板，可作为芯片与电路板间 的电连接，同时为芯片提供保护、支撑、散热的通道，并形成标准尺寸安装。目前的集成电路 基板，主要是以球栅阵列架构为基础所衍生出来的，包含球栅阵列基板、倒装片基板等。请参阅图1，图1是现有的芯片封装结构1的示意图。如图1所示，芯片封装结构 1中芯片10是以主动面朝基板的方式设置于基板12之上。其中，基板12包含导电层设置 于基板12的核心层120上，并且导电层上具有至少一条导线122。实务中，导线122可连接 焊点(未绘示于图中)用以电连接芯片10。基板12可包含防焊层124设置于核心层120 上并覆盖导线122。芯片10的主动面上具有多条保险丝，其中一些保险丝是以例如激光穿 孔方式形成保险丝开孔100。如上所述，基板12中的导线122 —般是利用铜所构成的。铜具有低电阻及高扩 散率的性质，其导电性虽高却有着铜离子容易扩散至他处而造成漏电或短路的缺点。在高 温高湿度及外加电压的可靠度试验时，导线122中的铜离子易受到电压排挤而产生迁移现 象。而现有的芯片封装结构1，为适应轻薄化的需求，其芯片10与基板12间的绝缘层，包含 防焊层124、黏晶胶14及封装胶体16，其厚度亦愈趋薄化，已不足以阻隔铜离子迁移至芯片 10。由于芯片10主动面上的保险丝于晶片测试时可能为适应特定电性需求而以激光束处 理使其形成缺陷，亦即于特定一些保险丝形成保险丝开孔100使其断路，而迁移至芯片10 的铜离子可能游离至保险丝开孔100，进而使芯片10产生短路故障，导致可靠度试验失败。
发明内容
因此，本发明的一目的在于提供一种基板结构，用以解决先前技术中的问题。根据本发明一方面提供一种基板结构，是用以承载芯片。本发明的基板结构包含 核心层、导电层、阻绝层，以及防焊层。其中，导电层设置于核心层上，并且包含多条导线与 多个焊垫；阻绝层布设于导线上以遮蔽导线；而防焊层设置于核心层上，用以覆盖布设有 阻绝层的导线并显露出焊垫。
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本发明的另一目的在于提供一种基板结构的制作方法。根据本发明的基板结构制 作方法包含下列步骤首先，形成导电层于基板的核心层上，导电层包含多条导线及多个焊 垫；接着，形成阻绝层于导电层的导线上以遮蔽导线；然后，形成防焊层于核心层上以覆盖 被阻绝层所遮蔽的导线并显露导电层的焊垫。综合上述，本发明提供的基板结构与其制作方法，通过布设隔绝层于导电层中的导线上以遮蔽导线，避免导线中的铜离子迁移至芯片致使芯片产生故障的问题。
关于本发明的优点与精神可以通过以下结合附图对本发明较佳实施例的详述得 到进一步的了解，其中图1是现有技术中的芯片封装结构的示意图。图2是根据本发明的一具体实施例的基板结构的示意图。图3是根据本发明的一具体实施例的基板结构制作方法的流程图。
具体实施例方式本发明提供一种基板结构，其可用以承载芯片，进而电连接芯片与其它电子元件。请参阅图2，图2是根据本发明的一具体实施例的基板结构2的示意图。如图2所 示，本发明的基板结构2包含核心层21、导电层23、阻绝层25、金属层27、以及防焊层29。 在基板结构2形成之后，芯片6可通过黏晶胶4黏固于基板结构2上。于本具体实施例中，基板结构2的导电层23设置于核心层21上，并且导电层23可 包含导线231与焊垫233。请注意，本具体实施例为了图面简洁起见仅绘示一条导线以及一 个焊垫，然而于实务中，导线231以及焊垫233的数量是根据使用者或设计者需求而定，并 不限于本具体实施例。阻绝层25设置于导电层23上，金属层27则可设置于阻绝层25上。 防焊层29可设置于核心层21的上方。请注意，于实务中金属层27可仅设置于部分阻绝层 25上或设置于整个阻绝层25上，端看使用者或设计者需求而定。举例而言，本具体实施例 的金属层27可设置覆盖于焊垫233的阻绝层25之上。导电层23可由，但不受限于铜所构成，其可包含多条导线231及多个焊垫233。阻 绝层25可利用镍(nickel，Ni)或钯(palladium，Pd)制成，亦可同时利用镍与钯一起制成 阻绝层25。阻绝层25可覆盖导电层23的导线231以及焊垫233，并且由于铜离子不易于 镍或钯中迁移，阻绝层25可阻挡导电层23中的铜离子迁移，以减少铜离子直接经过防焊层 29以及芯片6与基板结构2之间的绝缘层而进入芯片6主动面上适应特定电性需求而形成 的保险丝开孔60中的机率，因此可避免芯片6因短路故障而影响芯片电性特性。防焊层29可设置于核心层21上并覆盖导线231以及导线231上的阻绝层25，同 时，未被防焊层29所覆盖的焊垫233以及其上的阻绝层25可被显露出来。防焊层29的成 分于实务中可为环氧树脂、丙烯酸树脂或是其它高分子混合物，视使用者或设计者需求而 决定防焊层29的成分。防焊层29 —方面可以保护导线231，避免线路断路，另一方面可避 免覆盖有防焊层29的多条导线231被焊接、污染，进而达到防焊以及绝缘的效果。此外，于本具体实施例中，芯片6上的凸块62可与金属层27接合以进一步电连接 位于金属层27下方的焊垫233。于实务中，凸块62以及金属层27可以，但不受限于金所构成，故能提供良好的接合效果。此外，于实务中，芯片6与焊垫233间尚可以其它方式进行 电连接，例如打线方式，而不限于本具体实施例所列举的凸块62。于实务中，基板结构2用以承载芯片6时，还可形成高分子绝缘层于基板结构2以 及芯片6之间，包括黏晶胶4及封装胶体5。此高分子绝缘层可作为黏固芯片6与基板结构 2、提供保护以及缓冲之用，当应力加诸于基板结构2或芯片6上，或是应力存在于芯片6与 基板结构2之间时，通过此绝缘层可以缓冲应力对基板结构2或是芯片6所造成的影响，并 且保护基板结构2与芯片6间的电性接点。然而适应半导体元件轻薄化的需求，此绝缘层 的厚度亦越趋缩减，使其难以阻隔基板的导电层的铜离子迁移至芯片6。于实际应用中，本发明的基板结构2与芯片6封装后还可电连接至其它集成电路 元件结构或印刷电路板(PCB)等。以电连接至印刷电路板为例，当通过凸块62连接芯片6 与基板结构2，进而连接基板结构2中的导电层23时，由于基板结构2会进一步通过电性连 接元件，例如锡球，电连接印刷电路板，因此印刷电路板可通过基板结构2与芯片6进行沟通。本发明的另一方面提供一种基板制作方法。请一并参阅图2以及图3，图3是根据 本发明的一具体实施例的基板结构制作方法的流程图。如图3所示，本具体实施例的基板 制作方法，包含下列步骤S30 S34 S30 形成导电层于基板的核心层上。于图2中，于核心层21形成之后，接着形成 导电层23于核心层21上，并且导电层23可包含导线231以及焊垫233。于实务中导电层 可以，但不受限于，铜金属所构成。S32 形成阻绝层于导电层上以覆盖导电层。于形成导电层21之后，形成阻绝层25 于导电层21上以遮蔽导线231以及焊垫233。此外，在形成阻绝层25之后，可接着形成由 金所构成的金属层27于部分或全部的阻绝层25上。于实务中阻绝层可以，但不受限于，镍 或是钯所构成。S34:形成防焊层于核心层上以覆盖阻绝层。于形成阻绝层25之后，形成防焊层29 于核心层21上并覆盖阻绝层25。由于焊垫233是用以电连接芯片6，因此防焊层29覆盖 导线231上的阻绝层25并显露焊垫233上的阻绝层25。如上所述，本具体实施例的基板结构制作方法可制作出上述具体实施例的基板结 构，进而解决先前技术中的问题。于本具体实施例中，步骤S32中设置于导电层上的阻绝层可以阻挡导电层(导线 以及焊垫)中的金属离子迁移，进一步降低金属离子迁移至芯片主动面上适应电性需求所 形成的保险丝开孔的机率，因此可避免芯片因短路故障而影响芯片的电性特性。相较于先前技术，本发明提供一种基板结构与其制作方法。本发明的基板结构包 含核心层、导电层、阻绝层、以及防焊层。首先，形成导电层于核心层上，其中，导电层为铜 所制成，包含多条导线及多个焊垫，以铜制作的原因为铜的电阻率约为1.70μ Ω · cm，低于 铝的电阻率2. 82 μ Ω ^m,其导电性虽然略逊于银1.59 μ Ω · cm，但价格相对于银来的低。 以铜作为导电层的缺点为，铜的扩散性高，铜离子容易迁移至其它地方，因此在导线上覆盖 一层阻绝层。此阻绝层是由镍或钯制成，也可利用镍及钯一起制成。由于镍、钯与铜的反应 速率小、接触电阻低，且与铜的附着力高，一方面可以避免铜离子经由阻绝层扩散至其它地 方，另一方面又能有效的附着于导电层上。在形成阻绝层之后，形成一层由金所构成的金属层于阻绝层之上以加强焊垫与芯片的电性连接接合效果。防焊层设置于核心层上方，用来 遮蔽导线并显露焊垫。此外，本发明另揭露一种基板结构的制作方法，利用本发明制作方 法，可制作出本发明的基板结构，进而运用此基板结构于不同的半导体或集成电路元件上， 如球栅阵列基板、存储器、中央处理器(CPU)等。 通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能还加清楚描述本发明的特征与精神， 而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希 望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的 专利范围的范畴内。
权利要求
一种基板结构，用以承载一芯片，包含一核心层；一导电层，设置于该核心层上，该导电层包含多条导线与多个焊垫；一阻绝层，布设于这些导线上以遮蔽这些导线；以及一防焊层，设置于该核心层上以覆盖布设有该阻绝层的这些导线并显露这些焊垫。
2.根据权利要求1所述的基板结构，其特征在于，该阻绝层还布设于这些焊垫上。
3.根据权利要求2所述的基板结构，其特征在于，还包含一金属层形成于该阻绝层上。
4.根据权利要求3所述的基板结构，其特征在于，该金属层是由金构成。
5.根据权利要求1所述的基板结构，其特征在于，该阻绝层是由镍、钯或镍钯合金所构成。
6.一种基板制作方法，包含下列步骤 形成一导电层于该基板的一核心层上；形成一阻绝层于该导电层的多条导线上以遮蔽这些导线；以及 形成一防焊层于该核心层上以覆盖被该阻绝层所遮蔽的这些导线并显露该导电层的 多个焊垫。
7.根据权利要求6所述的基板制作方法，其特征在于，进一步包含下列步骤 形成该阻绝层于这些焊垫上。
8.根据权利要求7所述的基板制作方法，其特征在于，进一步包含下列步骤 形成一金属层于该阻绝层上。
9.根据权利要求8所述的基板制作方法，其特征在于，该金属层是由金构成。
10.根据权利要求6所述的基板制作方法，其特征在于，该阻绝层是由镍、钯或镍钯合 金所构成。
全文摘要
本发明揭露一种基板结构，用以承载芯片。根据本发明的基板结构包含核心层、导电层、阻绝层以及防焊层。其中，导电层设置于核心层上，并且包含多条导线与多个焊垫。阻绝层布设于多条导线上，用以遮蔽导线。此外，防焊层设置于该核心层上，用以覆盖布设有阻绝层的多条导线，并显露多个焊垫。本发明提供的基板结构与其制作方法，通过布设隔绝层于导电层中的导线上以遮蔽导线，可避免导线中的铜离子迁移至芯片致使芯片产生故障的问题。
文档编号H01L21/768GK101826504SQ20091012812
公开日2010年9月8日 申请日期2009年3月5日 优先权日2009年3月5日
发明者卢东宝, 林雅芳 申请人:南茂科技股份有限公司