[发明专利]半导体封装基板及其制法与电子封装件及其制法

说明书

一种半导体封装基板及其制法与电子封装件及其制法，该制法包括于线路结构上形成具有开孔的防焊结构，使该线路结构部分外露于该开孔，以于该外露的线路层与开孔的孔壁上形成杯状的焊座，故于封装工艺中，借由该焊座的设计能增加焊锡球与金属材的接触面积，以提升焊锡球与焊座间的结合力，因而能有效避免该焊锡球发生断裂或脱落的情况。

技术领域

本发明涉及一种封装基材，尤其涉及一种能提升产品可靠度的半导体封装基板及其电子封装件。

背景技术

随着产业应用的发展，近年来逐渐朝着如人工智能(AI)芯片、高阶芯片或堆叠芯片等大尺寸芯片的封装规格的趋势进行研发，如3D或2.5D IC工艺，以应用于高密度线路/高传输速度/高叠层数/大尺寸设计的高阶产品，如人工智能(AI)芯片、GPU等。

因此，业界遂改用大尺寸板面的倒装芯片封装基板，如40*40、70*70或其它更厚且大结构的板型，以承载如人工智能(AI)芯片、高阶芯片或堆叠芯片等大尺寸芯片。

如图1A所示，该电子装置1包括：一电路板18、一设于该电路板18上的封装基板1a以及一结合于该封装基板1a上的半导体芯片19。具体地，如图1B所示，该封装基板1a包括一核心层10、设于该核心层10上的线路增层部11及设于该线路增层部11上的防焊层12a,12b，且令该防焊层12a,12b外露出该线路增层部11最外侧的线路层，以供作为接点(即I/O)11a,11b，以于上侧(如图1C所示的置晶侧)借由焊锡凸块13a接置半导体芯片19及于下侧(如图1D所示的植球侧或BGA)借由焊锡球13b接置电路板18，而制成电子封装产品。

公知核心层10的制作中，采用玻纤配合环氧树酯所组成的基材，如BT(Bismaleimide Triazine)、FR4或FR5等，再于其上进行导通孔工艺，如机械钻孔、激光钻孔或双锥状盲孔等成孔步骤，再于孔中电镀形成导电材及填充树脂(plugin)。此外，线路增层部11的增层方法还使用ABF种类的材料作为介电层，且该防焊层12a,12b的材质选择为使用绿漆或油墨等材料。

然而，公知焊锡球13b与接点11b的金属接触面仅为单一表面(如该接点11b的顶面)，因而金属接触面积极小，致使该焊锡球13b容易于该接点11b之处发生断裂，甚至因结合力差而发生掉球或脱落的情况(如该焊锡球13”的顶面)。

此外，如图1A所示，公知电子装置1于封装过程中，当该封装基板1a应用于大尺寸时，该封装基板1a的刚性不足，造成于封装高温工艺时，因该封装基板1a于各层间材料的热膨胀系数(Coefficient of thermal expansion，简称CTE)不一致而会发生弯翘(warpage)，导致其与该半导体芯片19之间连接不良(如焊锡材料13’未接合)、或于焊接时，其与该电路板18之间会发生连接不良(如焊锡球13”未接合)，更严重者，可能因为应力关系会造成该半导体芯片19本身的电性失效或破裂。

另一方面，若将该核心层10的厚度增加，以增加该封装基板1a的刚性强度而降低该封装基板1a的弯翘程度，但却会产生其它缺点，例如，加厚该核心层10的方式，不符合朝薄型化或微小化的封装设计的需求。具体地，为了防止该封装基板1a发生弯翘，进而增加该核心层10的厚度，导致整个该封装基板1a变厚，不利于基板的制作，且加工成本提高。

因此，如何克服上述公知技术的种种问题，实已成为目前业界亟待克服的难题。

发明内容

鉴于上述公知技术的缺陷，本发明提供一种半导体封装基板及其制法与电子封装件及其制法，能有效避免该焊锡球发生断裂或脱落的情况。

本发明的半导体封装基板，包括线路结构、防焊结构及焊座。线路结构具有线路层；防焊结构设于该线路结构上，且该防焊结构具有开孔，以令该线路层部分外露于该开孔；焊座呈杯状结构，其以电镀形成并自该线路层外露的表面延伸到该开孔的孔壁上，该焊座的材质与该线路层相同，例如为铜。