[发明专利]电路板的电性连接端结构及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路板的电性连接端结构及其制法，尤其涉及一种利用电镀方式形成电路板的电性连接端结构的方法。

背景技术

自从IBM公司在1960年早期引入覆晶封装(Flip Chip Package)技术以来，相比于打线(Wire Bond)技术，覆晶技术的特征在于半导体芯片与电路板之间的电性连接是通过焊锡凸块而非一般的金线。而此种覆晶技术不需使用长度较长的金线，故可提高电性性能以降低阻抗。有鉴于此，业界在陶瓷基板上使用高温焊锡，即所谓控制崩解的芯片连接技术(Control-Collapse Chip Connection，C4)，已有多年之久。近年来，由于高密度、高速度以及低成本的半导体元件的需求增加，同时因应电子产品体积逐渐缩小的趋势，而将覆晶元件设置于低成本的电路板，并以环氧树脂底胶(Underfill resin)填充于芯片下方以减少硅芯片与有机电路板的结构间因热膨胀差异所产生的热应力，已呈现爆炸性的成长。

在现行覆晶技术中，半导体集成电路(IC)芯片的表面上配置有电极垫(electronic pad)，而有机电路板亦具有相对应的电性连接垫，于该芯片以及电路板之间可以适当地设置焊锡凸块或其它导电黏着材料，通过该焊锡凸块或导电黏着材料提供该芯片以及电路板间的电性输入/输出(I/O)以及机械性的连接。

如图1所示，覆晶技术是将多个金属凸块11形成于芯片13的电极垫12上，以及数个由焊料所制成的预焊锡凸块14形成于电路板16的电性连接垫15上，并在足以使该预焊锡凸块14熔融的回焊温度条件下，将预焊锡凸块14回焊至相对应的金属凸块11，从而形成焊锡接17。其后复使用底部填充材料18，以确保该芯片13与电路板16两者的电性连接的完整性与可靠度。

另外，为提升电子装置的电性质量，即需于其中设置有例如电阻、电容及电感等被动元件，而该些被动元件一般是采用表面黏着技术(SMT)接置于电路板，导致预焊锡凸块与表面黏着型焊锡元件并存于电路板上，且两者所形成的焊锡材料高度及尺寸并不相同。

再者，后续将该电路板与半导体芯片及被动元件等进行封装制程时，为提供该电路板得以与外界电子装置电性连接，必须于该电路板底面植设多个焊球，而为提供焊球有效接置其于电路板上，即须于该供接置焊球的电路板电性连接垫上预先形成供接置焊球的焊锡材料。

目前常用于电路板的电性连接垫上形成焊锡材料的方法为电镀技术，如图2A至图2F所示者为现有电路板的电性连接垫上电镀焊锡材料的方法的剖面示意图。

如图2A所示，首先提供一表面形成有多个不同尺寸的第一电性连接垫20及第二电性连接垫22的电路板2，该电路板2为一完成前段线路制程的电路板，且该电路板的表面同时形成有线路结构(未图标)；其中该第一电性连接垫20是如为供与覆晶芯片相接的预焊锡凸块焊垫(bump pad)，而该第二电性连接垫22是如用于与被动元件连接的表面黏着焊垫(SMT Pad)或用于植球的焊球垫(Ball Pad)。此外，该第一及第二电性连接垫20、22除可形成在电路板同一表面外，亦可形成于不同表面上。

如图2B所示，于该电路板2表面形成一绝缘保护层23，且于该绝缘保护层23中形成多个开口230以露出该电路板2表面的第一及第二电性连接垫20、22。

如图2C所示，于该绝缘保护层23及其开口230表面形成一导电层24，且于该导电层24上形成一阻层25，于该阻层25中对应该绝缘保护层23的开口230的位置亦形成有多个开口250以露出该第一及第二电性连接垫20、22表面上的导电层24。

如图2D所示，接着对该电路板2进行电镀(Electroplating)制程，通过该导电层24作为电流传导路径，以在该第一电性连接垫20上依序电镀形成金属凸块26及焊锡材料27，同时于该第二电性连接垫22上电镀形成金属凸块28及焊锡材料29。

如图2E所示，于电镀完成后再予移除该阻层25及其所覆盖的导电层24。

如图2F所示，之后，复可在足以使该焊锡材料27、29熔融的温度条件下进行回焊(Reflow)制程，藉以在该第一及第二电性连接垫20、22上形成高度及尺寸不同的焊锡结构27’、29’；而该具较大高度的焊锡结构27’可例如作为预焊锡凸块以供接置半导体芯片，该具较小高度的焊锡结构29’可供用以接置例如被动元件的表面黏着元件或以供后续植置焊球。