具有整合双布线结构的线路板及其制作方法_4

文档序号:9922868阅读:来源:国知局
半导体元件55与第一布线结构120间的间隙可选择性地填入底胶81。在此图中,该抗弯控制件91与芯片接置区域重叠,且抗弯控制件91的厚度薄于接置于第二布线结构420上的焊球75。如此一来,抗弯控制件91即不会对下一级组件造成干涉。
[0103][实施例3]
[0104]图30为本发明再一实施方面的线路板300剖视图,其是将第二布线结构420进一步电性耦接至加强层20,用以接地连接。
[0105]在本实施例中,该线路板300以类似于实施例2所述的工艺制备,差异处仅在于,本实施例第一布线结构120的第一表面101处不具有迭接垫,且第二布线结构420上未形成定位件,同时第二布线结构420的第三导线445通过额外的第三导电盲孔448与加强层20直接接触,以进一步电性耦接至含金属的加强层20。
[0106]图31为半导体组件的剖视图,其中绘示成3D堆叠芯片的半导体元件57接置于图30的线路板300上。在此,半导体元件57位于线路板300的凹穴206内,并以覆晶方式通过焊料凸块71而接置于第一布线结构120中显露的接合垫138上。此外,半导体元件57与第一布线结构120间的间隙可选择性地填入底胶81。
[0107]上述的线路板仅为说明范例,本发明尚可通过其他多种实施例实现。此外,上述实施例可基于设计及可靠度的考虑,彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用。举例来说,加强层可包括多个排列成阵列形状的贯穿开口,且每一贯穿开口中可设置一第一布线结构。此外,第二布线结构也可以包括额外的导线,以接收并连接额外第一布线结构的额外接触垫。同时,可再提供额外的抗弯控制件,以对准加强层的额外贯穿开口。
[0108]如上述实施方面所示,本发明建构出一种可展现优选可靠度的独特线路板,其包括加强层、第一布线结构、第二布线结构、选择性的抗弯控制件、及选择性的定位件。
[0109]加强层具有一贯穿开口,以贯穿其相对的第一及第二表面之间。该加强层可为单层或多层结构,并可选择性地嵌埋有单层级导线或多层级导线。在一优选实施例中,该加强层环绕第一布线结构的外围边缘,并侧向延伸至线路板的外围边缘。该加强层可由任何具有足够机械强度的材料制成,如金属、金属复合材、陶瓷、树脂或其他非金属材料。据此,位于第一布线结构周围的该加强层可对线路板的边缘区域提供机械支撑,以防止线路板发生弯翘现象。
[0110]第一及第二布线结构可为不具核心层的增层路由电路,其分别位于加强层的贯穿开口内及贯穿开口外。此外,第二布线结构侧向延伸超过第一布线结构的外围边缘,且其外露的表面积大于第一布线结构外露的表面积。优选为,第二布线结构延伸至线路板的外围边缘,且实质上具有第一布线结构与加强层的结合表面积。第一及第二布线结构各自包括至少一绝缘层及导线,其中导线填满绝缘层中的盲孔,并侧向延伸于绝缘层上。绝缘层与导线连续轮流形成,且需要的话可重复形成。
[0111]第一布线结构可形成于可移除的牺牲载板上,藉以形成次组件,随后再将次组件插入加强层的贯穿开口,且优选是使第一布线结构及牺牲载板的外围边缘靠近加强层的贯穿开口侧壁。更具体地说,第一布线结构可包括路由线路、一绝缘层及导线,其中路由线路位于牺牲载板上,绝缘层位于路由线路及牺牲载板上,而导线则由路由线路的选定部分延伸,并填满绝缘层中的盲孔,以形成导电盲孔,同时侧向延伸于绝缘层上。若需要更多的信号路由,第一布线结构可进一步包括额外的绝缘层、额外的盲孔、及额外的导线。此外,第一布线结构可选择性地包括一或多个无源元件嵌埋其中。在本发明中,可直接于牺牲载板上形成第一布线结构,或者分开形成第一布线结构后,再将第一布线结构可拆分地贴附于牺牲载板上,以完成于牺牲载板上形成第一布线结构的步骤。在第一布线结构中,路由线路可包括与芯片I/O垫相配的接合垫,而背对牺牲载板的最外层导线可包括间距大于接合垫间距的接触垫。路由线路可选择性地还包括迭接垫,以对另一半导体元件(如塑料封装件或另一半导体组件)提供电性接点。因此,第一布线结构可为多层路由电路,且其第一表面可具有接合垫及选择性迭接垫,而第二表面可具有接触垫,其中接触垫可通过导电盲孔而电性耦接至接合垫,以及选择性电性耦接至迭接垫。据此,在一优选实施例中,该第一布线结构具有扇出的导线图案,其是由接合垫的较细微间距扇出至接触垫的较粗间距,可提供第一级扇出路由/互连予随后接置其上的半导体元件。第一布线结构的第一表面与加强层的第一表面朝向相同方向,而第一布线结构的第二表面则与加强层的第二表面朝向相同方向。为方便下文描述,在此将第一布线结构与加强层第一表面所面向的方向定义为第一垂直方向,而第一布线结构与加强层第二表面所面向的方向定义为第二垂直方向。接合垫、选择性迭接垫、及邻近牺牲载板的最内侧绝缘层可具有实质上呈相互共平面的表面(朝向第一垂直方向),而背对牺牲载板的最外侧导线表面(朝向第二垂直方向)优选是与加强层的第二表面呈实质上共平面。此外,加强层可朝第一垂直方向延伸超过第一布线结构的第一表面,以于移除牺牲载板后,于加强层的贯穿开口中形成一凹穴,以显露第一布线结构的第一表面。据此,可将半导体元件置于凹穴内,并将半导体元件电性耦接至凹穴所显露的接合垫。将次组件插入加强层的贯穿开口后,可选择性地将黏着剂涂布于次组件与加强层间的贯穿开口中间隙,以于第一布线结构与加强层间提供坚固机械性接合。或者,第二布线结构的绝缘层可填入次组件与加强层间的间隙。据此,该黏着剂或绝缘层可被覆贯穿开口的侧壁及第一布线结构与牺牲载板的外围边缘。
[0112]在第一布线结构插入加强层的贯穿开口后,第二布线结构可形成于第一布线结构及加强层的第二表面上,以提供进一步地扇出路由/互连予第一布线结构。由于第二布线结构可通过第二布线结构的导电盲孔而电性耦接至第一布线结构,故第一布线结构与第二布线结构间的电性连接无须使用焊接材料。此外,加强层与第二布线结构间的界面也无需使用焊材或黏着剂。更具体地说,第二布线结构可包括一绝缘层及导线,其中绝缘层位于第一布线结构与加强层的第二表面上,而导线自第一布线结构的接触垫延伸(且选择性地自加强层的第二表面延伸),并填满第二布线结构绝缘层中的盲孔,同时侧向延伸于第二布线结构的绝缘层上。因此,第二布线结构可接触并电性耦接至第一布线结构的接触垫,以构成信号路由,且第二布线结构可选择性地进一步电性耦接至加强层的第二表面,以作为接地连接。若需要更多的信号路由,第二布线结构可进一步包括额外的绝缘层、额外的盲孔、以及额外的导线,其中第二布线结构最外层导线可容置导电接点,例如焊球,以与下一级组件或另一电子元件电性传输及机械性连接。
[0113]在形成第二布线结构前,可使用载膜(通常为黏胶带),以提供暂时的固定力。举例说明,该载膜可暂时贴附于牺牲载板及加强层的第一表面,以将次组件固定于加强层的贯穿开口内,接着,如上所述,可选择性地将黏着剂涂布于加强层与第一布线结构间及加强层与牺牲载板间的间隙。在形成第二布线结构于第一布线结构及加强层上后,可将载膜移除。或者,可直接将次组件及加强层设置于一绝缘层上,并使第一布线结构的最外侧导线及加强层的第二表面与该绝缘层接触,随后再将该绝缘层接合至第一布线结构与加强层,且优选是使该绝缘层流入第一布线结构与加强层间及牺牲载板与加强层的间隙。借此,该绝缘层可于次组件与加强层间提供坚固机械性接合,并将次组件固定于加强层的贯穿开口内。接着,该第二布线结构(包含有接合至第一布线结构及加强层的绝缘层)可与第一布线结构电性耦接。
[0114]在形成第二布线结构后,可通过化学刻蚀或机械剥离方式,将提供坚固支撑力予第一布线结构的牺牲载板从第一布线结构移除。牺牲载板可具有0.1毫米至2.0毫米的厚度,且可由任何导电或非导电材料所制成,如铜、镍、铬、锡、铁、不锈钢、硅、玻璃、石墨、塑料膜、或其他金属或非金属材料。在通过化学刻蚀方式移除牺牲载板的方面中,该牺牲载板通常是由化学可移除的材料制成。为避免于移除牺牲载板时刻蚀到与牺牲载板接触的接合垫,该牺牲载板可由镍、铬、锡、铁、不锈钢、或其他可通过选择性刻蚀溶液(不对铜制成的接合垫及选择性迭接垫起反应)移除的材料。或者,接合垫及选择性迭接垫可由任何稳定材料所制成,以避免于移除牺牲载板时遭到刻蚀。举例来说,当牺牲载板由铜所制成时,接合垫及选择性迭接垫可为金垫。此外,牺牲载板也可以为具有阻障层及支撑板的多层结构,而第一布线结构形成于牺牲载板的阻障层上。由于第一布线结构与支撑板间通过两者之间的阻障层相互隔离,因此,即使第一布线结构的路由线路与支撑板由相同材料所制成,于移除支撑板时也不会伤害到第一布线结构的路由线路。在此,该阻障层可为一金属层,且该金属层于化学移除支撑板时不对化学刻蚀起作用,并且可使用对路由线路不发生反应的刻蚀溶液来移除。举例来说,可于铜或铝所制成的支撑板表面上形成镍层、铬层或钛层,以作为阻障层,而铜或铝所制成的路由线路可沉积于镍层、铬层或钛层上。据此,在移除支撑板时,该镍层、铬层或钛层可保护路由线路免遭刻蚀。或者,该阻障层可为介电层,其可通过如机械剥离或等离子体灰化的方式来移除。举例说明,可使用离型层作为支撑板与第一布线结构间的阻障层,且该支撑板可通过机械剥离方式而与离型层一同被移除。
[0115]该选择性抗弯控制件可对准于加强层的贯穿开口,并通过黏着剂而贴附于第二布线结构上,以对线路板的中央区域提供机械支撑。在一优选实施例中,半导体元件接置于接合垫上,且该抗弯控制件所覆盖的区域与半导体元件接置区域部分重叠或完全重叠,并且该抗弯控制
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