[发明专利]具有应力调节件的互连基板、其覆晶组件及其制作方法

说明书

本公开的互连基板制作方法主要包含下述步骤：提供金属柱环绕于应力调节件周围；提供模封材，以接合应力调节件及金属柱；提供防裂层于应力调节件、模封材及应力调节件与模封材间的界面上；以及沉积金属导体于防裂层上，并电性连接至金属柱。这些金属导体具有重迭于应力调节件上方的互连垫，以使连接元件用的凸块可接置于应力调节件所覆盖的区域，进而避免凸块裂损。

技术领域

本公开是关于一种互连基板、其覆晶组件及其制作方法，尤指一种具有应力调节件的互连基板、其覆晶组件及其制作方法，其中覆晶组件是将至少一凸块重迭于互连基板中的应力调节件上方。

背景技术

高效能微处理器及ASIC需要更先进的封装技术，如覆晶组装，以达到各种效能需求。覆晶组装的技术流程包括，于芯片垫上预先形成凸块、倒装式地接置芯片，以使凸块朝下并对准接触封装基板上的接合位置、使凸块上的焊料熔融，以润湿接合位置。在回焊后，使焊料降温并固化，以于芯片与封装基板之间形成焊料接点。相较于面朝上的芯片接置结构，覆晶可提供最短引线、最小电感、最高频率、最佳噪声控制、最小元件引脚及最小体积。

虽然覆晶技术相较于打线具有极大优点，但其却有很大的技术限制。例如，焊料凸块容易有半导体芯片与封装基板间热膨胀不匹配所导致的应力问题。由于热-机械性应力导致的材料疲乏，凸块会有电阻、裂损及孔洞随时间越来越严重的问题。

Brofman的美国专利案号9,698,072、Hong的美国专利案号9,583,368及Chen的美国专利案号9,287,143揭露了覆晶组件，其中树脂或模封材是位于芯片与基板之间，以作为焊料凸块的包覆材料，并且作为芯片与基板间的接合件。此底胶材料将覆晶表面机械接固至基板，以降低作用于小凸块上的应力。据此，该底胶可避免凸块于封装体热膨胀时毁损(如裂损、断裂)，且该覆晶封装相较于不具有底胶的封装具有较高的长期稳定度。然而，此方法的缺点包括，工艺需求复杂、高成本，且若底胶涂布不完全会有无法预期的凸块裂损问题。

Pendse的美国专利案号9,773,685及Huang的美国专利案号9,583,367揭露了覆晶组件，其是将焊料凸块直接连接至基板的引线(BOL)、导线(BOT)或窄垫(BONP)，以期具有更高的可靠度。然而，由于层压(有机)基板的热膨胀系数(CTE)通常为16-18ppm/℃，硅的CTE约2-3ppm/℃，因此明显CTE不匹配问题将使这些细微的改变无法达到多大的效用。

鉴于最近覆晶组件的各种发展阶段及限制，目前亟需根本解决组件因CTE不匹配，导致作用于凸块上及互连基板中的热机械应力问题。

公开内容

本公开的主要目的是提供一种用于覆晶组件的互连基板，其可将覆晶凸块设置于互连基板的应力调节件上方，以减少芯片/基板CTE不匹配导致焊球裂损的瑕疵，进而确保覆晶的可靠度。

本公开的另一目的是提供一种用于覆晶组件的互连基板，其于应力调节件上设置防裂层，且防裂层还侧向延伸至互连基板其他区域，以避免应力调节件与其周围材料间的界面出现裂缝。此外，由于防裂层将路由线(用于连接凸块)与应力调节件及应力调节件的周围材料隔开，因此可避免形成于应力调节件周围的裂缝延伸至路由线，进而可确保覆晶组件的信号完整度。