[实用新型]基于基板的凸点倒装芯片CSP封装件

说明书

技术领域

本实用新型属于电子器件制造半导体封装技术领域，涉及一种基于基板的凸点倒装芯片CSP封装件。 

背景技术

随着电子信息技术的日益发展，集成电路封装一方面朝着高性能的方向发展，另一方面朝着轻薄短小的方向发展。在IC封装中，芯片和基板（引线框架）的连接为电源和信号的分配提供了电路连接，有三种方式可用于实现IC芯片封装件的内部连接：引线键合、载带自动焊和倒装焊。目前，90%以上的IC芯片连接方式依然是引线键合，由于键合引线较长，导致采用引线键合封装的封装件的分布和寄生电感、电阻以及电容较大，影响了封装件的信号完整性及频率特性等。在高端器件及高密度封装领域，尤其在高频领域，引线键合技术天然的局限性，使其很难成为一种经常被采用的封装形式，所以有必要提出一种低成本的倒装（Flip-Chip）技术来代替传统的引线键合技术。

CSP （Chip Scale Package）封装，即芯片级封装是近几年发展起来的封装形式，目前已有上百种产品，并且不断出现一些新的产品。尽管如此，国内CSP技术还是处于初级阶段，没有形成统一的标准。现今市场上的CSP产品中芯片焊盘与封装基片焊盘的连接方式大多采用倒装片键合，封装基板也采用几十年前的陶瓷基板。但是把硅芯片（silicon die）安装到陶瓷基板上之后，由于陶瓷基板与PCB基板的热膨胀系数（CTE）不匹配、差别太大（陶瓷基板的CTE为6～8ppm/℃，PCB基板的CTE为16～19ppm/℃），很难将陶瓷基板再安置到PCB基板上。为了适应PCB走向高密度化、高性能化和高可靠性的要求，解决陶瓷基板与PCB基板的CTE不匹配问题，IC封装基板已经迅速由无机基板（陶瓷基板）走向有机基板（PCB板）。 

发明内容

针对目前IC封装电路连接中引线键合封装的高频电性能差，陶瓷基板和PCB之间的热膨胀失配（TEM）较大的封装现状，本实用新型提供一种基于基板的焊凸点倒装芯片CSP封装件，适用于低功耗和低引出（I/O）端芯片的封装。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于基板的凸点倒装芯片CSP封装件，包括基板，基板又包括上表面和下表面均设有印刷线的基板中间层，基板中间层上加工有多个孔，每个孔内均镀覆有筒形的侧壁，侧壁两端通过通孔焊盘分别与基板中间层上表面印刷线和基板中间层下表面印刷线相连，基板中间层的下面设有多个与基板中间层下面的印刷线相连的第二基板焊盘；基板中间层上面设有多个与基板中间层上面的印刷线相连的第一基板焊盘，基板的上表面和下表面均印刷有阻焊剂层，所有第一基板焊盘的上表面和所有第二基板焊盘的表面均露出阻焊剂层外；第一基板焊盘上设有IC芯片，IC芯片上设置有多个芯片焊盘，一个芯片焊盘通过一个芯片焊盘底部的焊凸点与一个第一基板焊盘相连接； IC芯片与基板之间填充有下填料；下填料填满所有焊凸点周围的空隙，所有的焊凸点、基板上表面和IC芯片下表面均覆盖于下填料内。

本实用新型适用于低功耗和低引出（I/O）端芯片的封装，本CSP封装件采用专用基板及倒装芯片，解决了现有IC封装电路连接中引线键合封装的高频电性能差，陶瓷基板和PCB之间的热膨胀失配（TEM）较大的封装问题。运用焊凸点的倒装芯片互连技术，使得本封装件外形薄，能够用于小型化产品，并且本封装件在封装过程中未使用键合引线，芯片焊凸点与基板上焊盘直接结合，所以封装件的分布及寄生电感、电阻、电容较小，保证了封装件的信号完整性及频率特性。同时，该封装件芯片散发的热量可通过焊凸点直接传播到基板上，故封装件的散热性能也较好。而且在基板制作过程中，采用FR-4覆铜板或BT基板代替了传统的陶瓷基板，故而避免了封装基板与PCB基板的热膨胀系数（CTE）不匹配问题，而且该基板制作过程简单，大大减小了封装成本。

附图说明

图1是本实用新型CSP封装件的示意图。

图2是本实用新型CSP封装件中IC芯片的示意图。

图3是本实用新型CSP封装件采用的基板原材的示意图。

图4是制备本实用新型CSP封装件中使用的基板时，在基板原材上钻孔后的示意图。

图5是制备本实用新型CSP封装件中使用的基板时，在基板原材上钻的孔中电镀侧壁后的示意图。

图6是制备本实用新型CSP封装件中使用的基板时，在基板原材上形成干膜图形的示意图。

图7是制备本实用新型CSP封装件中使用的基板时，形成印刷线的PCB板的示意图。

图8是制备本实用新型CSP封装件中使用的基板时，在PCB板表面涂覆阻焊剂层的示意图。