[发明专利]球栅阵列封装结构及封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造领域，尤其涉及球栅阵列封装结构及封装方法。

背景技术

随着集成电路技术的不断发展，电子产品越来越向小型化、智能化、高性能以及高可靠性方向发展。而集成电路封装不仅直接影响着集成电路、电子模块乃至整机的性能，而且还制约着整个电子系统的小型化、低成本和可靠性。

在集成电路晶片尺寸逐步缩小，集成度不断提高的情况下，电子工业对集成电路封装技术提出了越来越高的要求。因此，会使得集成电路制作微细化，造成芯片内包含的逻辑线路增加，而进一步使得芯片I/O(input/output)脚数增加，而为配合这些需求，产生了许多不同的封装方式，例如，球栅阵列封装(Ball grid array，BGA)、芯片尺寸封装(Chip Scale Package，CSP)、多芯片模块封装(Multi Chip Module package，MCM package)、倒装式封装(Flip ChipPackage)、卷带式封装(Tape Carrier Package，TCP)及晶片级封装(Wafer LevelPackage，WLP)等。

目前，球栅阵列封装(Ball grid array，BGA)技术正成为高端集成电路封装的主流技术，其为一种表面贴装型封装，通过在基板的背面按阵列方式制作出球形凸点(ball bump)来代替传统的引线，使得半导体器件的集成度更高、性能更好。BGA封装技术会显著地增加器件的I/O引脚数、减小焊盘间距，进而缩小封装件的尺寸、节省封装的占位空间，从而使PC芯片组、微处理器等高密度、高性能、多引脚封装器件的微型化成为可能。

凸点(bump)制作技术是球栅阵列封装中的一个关键技术，通常BGA的失效大都是由于和凸点失效所引起，因此凸点可靠性问题是发展BGA技术需解决的关键问题。现有技术中的凸点是焊料通过一定工艺沉积在芯片金属垫层上，经过一定温度回流形成的金属焊球。申请号为200510025198.X的中国专利申请文件提供了一种凸点的形成方法。

随着半导体器件集成度越来越高，凸点与凸点之间的距离愈来愈小，在基板的边缘区域，由于离中心点距离远，在周期性温度变化的状况下，所受应力远比离中心点距离较小处的应力要大，因此边缘处的凸点最容易脱落；而如果为了保持凸点的力学强度，则需要增大凸点的体积，而在有限的面积内，增加所有凸点的体积，会由于金属互熔的物理性质，凸点会变大横向扩展，可能造成凸点间发生桥接现象，进而导致短路的发生，影响半导体器件的电性能。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种球栅阵列封装结构及封装方法，防止凸点脱落或凸点间发生桥接现象。

为解决上述问题，本发明提供一种球栅阵列封装结构，包括：基板，具有第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第二表面相对；所述第一表面用于承载芯片，所述第二表面上设置有接触焊盘阵列，所述接触焊盘与芯片电连接；分别附着于各接触焊盘上的凸点；所述基板根据离中心点的不同距离分为若干区域，其中离中心点最近的区域内的接触焊盘及凸点尺寸最小，离中心点最远区域内的接触焊盘及凸点尺寸最大。

本发明还提供一种球栅阵列封装结构的方法，包括下列步骤：提供基板，所述基板具有第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第二表面相对，所述第一表面用于承载芯片，所述基板根据离中心点的不同距离分为若干区域；在所述第二表面上形成与芯片电连接的接触焊盘阵列，所述接触焊盘之间通过绝缘层隔离，所述离中心点最近的区域内的接触焊盘尺寸最小，离中心点最远区域内的接触焊盘尺寸最大；在接触焊盘上形成凸点，离中心点最近的区域内的凸点尺寸最小，离中心点最远区域内的凸点尺寸最大。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：在基板上根据离中心点的距离不同，将基板分为若干个区域，在离中心点最近的区域内形成的凸点为最小，而随着离中心点距离不断的增大，凸点的尺寸也相应增大。在基板的边缘区域凸点的直径最大，使凸点与边缘接触焊盘的粘附力增强，有效改善了边缘凸点易脱落的情况。另外，基板的中心区域器件较为集中，而凸点尺寸为最小，因此凸点间不会产生桥接而导致短路的现象；在边缘区域，由于器件相对稀疏，凸点数量相应会减少，增加凸点的尺寸，不会产生桥接现象。

附图说明

图1是本发明形成球栅阵列封装结构的具体实施方式流程图；

图2是本发明在球栅阵列封装基板上进行区域划分的示意图；

图3至图4是本发明进行球栅阵列封装的第一实施例示意图；