专利名称：电路板结构、封装结构与制作电路板的方法
技术领域：
本发明是关于一种制作电路板的方法、所制得的电路板结构与封装结构。特别来说，本发明是关于一种通过贴合有离型膜的载板，以支持覆盖有防焊层的铜箔，进而制得电路板结构与封装结构的方法。
背景技术：
电路板是电子装置中一种重要的元件。在电子装置不断追求尺寸缩小的趋势下， 发展出多种不同支撑晶粒的载具(carrier)结构，并以接脚(pin)向外延伸与位于电路板四周的其他电路形成适当的电连接。就目前的技术而言，已知有一种称为导线架(lead frame)的电路板结构。图1_4 所示为传统上制作导线架的方法。请参考图1，首先提供一金属基板101。其次，请参考图 2，将提供金属基板101图案化，以形成预计对应晶粒(图未示)的电路图案110与晶粒垫 111。继续，形成导通孔(via hole) 122、将接脚120连接至金属基板101上、并将接脚120 与晶粒垫111镀银121。再来，请参考图3，将晶粒130黏至晶粒垫111上后，继续引线封装 (wire bonding)与镀锡步骤。然后，请参考图4，接下来要完成接脚成型，而得到一个晶粒的封装结构102。晶粒的资料即透过接脚120向外界的电路连络。然而，当晶粒所处理的资料量增大及处理速度变快时，以上所示的导线架，却因为晶粒周边空间有限，而无法对应地增加更多的接脚120以配合需求。如此一来，便使得传统导线架封装结构102的应用受到限制。图5所示为另外一种支撑晶粒的载具结构201。在载具结构201中，电路图案220 分别位于基板210的两侧。另外，防焊层230则选择性地位于基板210的两侧，适当地保护电路图案220。除此以外，又暴露出部份的电路图案220。在此载具结构201中，需要在基板210的两侧形成独立的防焊层图案231/232。防焊层图案231/232通常各不相同，才能以应付晶粒垫(图未示)位置与焊球(图未示)位置的不同需求。当图5所示支撑晶粒的载具结构201在进行过封装步骤后，就可以得到第6图所示的封装结构202。在第6图所示的封装结构202中，除了第5图所示的基板210、电路图案220、防焊层230与防焊层图案231/232，还因为后来的封装步骤增加了晶粒垫221、晶粒 M0、接合导线250、封胶沈0与焊球270。晶粒240位于电路图案220中晶粒垫221上，还同时被防焊层图案231所围绕，并以接合导线250与电路图案220的其他部份电连接。封胶260即完全包覆晶粒垫221、晶粒 M0、接合导线250，与覆盖部份的基板210与防焊层230。焊球270则被防焊层图案232所围绕。在图5所示的载具结构201与图6所示的封装结构202中都可以观察到，位在基板 210两侧独立的防焊层图案231/232，并且延伸至基板210的侧边。由于以上的载具结构、封装结构与传统上制作导线架的方法并不完善，仍然希望有其他新颖的电路板结构、封装结构及其制作方法，能够在结构上更加简化，并且还能突破传统上的限制。
发明内容
本发明于是提出一种新颖的电路板结构、封装结构及其制作方法。本发明所提出的电路板结构与封装结构，由于只需单面的图案化防焊层，在整体结构上因为更加简化，所以可以同时使得其制作方法一并简化。除此以外，本发明的电路板结构与封装结构，还能突破传统结构上接脚数目不足的限制，足以配合当晶粒所处理的资料量增大及处理速度变快时，对于接脚数目增加的硬件需求。本发明一方面提出一种制作电路板的方法。首先，分别提供第一基板与第二基板。 第一基板包括贴合有离型膜的载板，而第二基板则包括覆盖有第一防焊层的铜箔。其次，单面图案化第一防焊层。再来，将离型膜与图案化第一防焊层压合，使得第一基板贴合至第二基板。然后，图案化铜箔，使得铜箔形成第一图案与第二图案，其中第一图案直接接触离型膜，而第二图案直接接触图案化第一防焊层。继续，形成第一保护层，分别覆盖第一图案与第二图案，得到一电路板结构。在本发明一实施例中，第一图案为晶粒垫，而第二图案则为受到图案化防焊层保护的电路图案。在本发明另一实施例中，还可以形成第二防焊层，以选择性覆盖第二图案。 在本发明又一实施例中，还可以形成位于载板上的封装体。在本发明又一实施例中，则可以继续移除离型膜与载板，而暴露出第一图案与图案化防焊层，于是又得到一封装结构。本发明其次提出一种电路板结构。本发明的电路板结构，包括载板、离型膜、图案化防焊层、第一导电图案、第二导电图案与保护层。离型膜贴合至载板上。单面图案化的防焊层则位于离型膜上并直接接触离型膜。第一导电图案位于离型膜上，并直接接触离型膜。 第二导电图案位于离型膜上、邻近第一导电图案并直接接触图案化防焊层。保护层则分别覆盖第一导电图案与第二导电图案。本发明还提出另一种电路板结构。本发明的电路板结构，包括载板、离型膜、图案化防焊层、第一导电图案、第二导电图案、覆盖防焊层与保护层。离型膜贴合至载板上。单面图案化的防焊层则位于离型膜上并直接接触离型膜。第一导电图案位于离型膜上，并直接接触离型膜。第二导电图案位于离型膜上、邻近第一导电图案并直接接触图案化防焊层。 覆盖防焊层系选择性覆盖第二导电图案。保护层则分别覆盖第一导电图案与第二导电图案。本发明又继续提出一种封装结构。本发明的封装结构，包括封胶、单面图案化防焊层、第一导电图案、第二导电图案、第一保护层、第二保护层、晶粒与接合导线。图案化防焊层位于封胶的一表面上。第一导电图案位于封胶的相同表面上。第二导电图案位于封胶中、 邻近第一导电图案并直接接触图案化防焊层。第一保护层完全位于封胶中，且分别覆盖第一导电图案与第二导电图案。第二保护层则完全覆盖第一导电图案。晶粒完全位于封胶中与第一图案上。接合导线也完全位于封胶中，并选择性地电连接晶粒与第一导电图案。本发明再继续提出一种封装结构。本发明的封装结构，包括封胶、单面图案化防焊层、第一导电图案、第二导电图案、覆盖防焊层、第一保护层、第二保护层、晶粒与接合导线。 图案化防焊层位于封胶的一表面上。第一导电图案位于封胶的相同表面上。第二导电图案位于封胶中、邻近第一导电图案并直接接触图案化防焊层。覆盖防焊层则直接覆盖第二导电图案。第一保护层完全位于封胶中，且覆盖第一导电图案。第二保护层则完全位于封胶外，并覆盖第一导电图案。晶粒完全位于封胶中与第一图案上。接合导线也完全位于封胶中，并选择性地电连接晶粒与第一导电图案。
图1-4所示为传统上制作导线架的方法。 图5所示为传统上支撑晶粒的载具结构。图6所示为传统上的封装结构。 图7-10B所示为本发明制作电路板的方法。 图11与图IlA所示为本发明所提出的电路板结构。 图12与图12A所示为本发明制作预封装结构的延续方法。图13与图13A所示为本发明制作另一预封装结构的延续方法。 图14与图14A所示为本发明所提出的封装结构。 其中，附图标记说明如下101金属基板 307封装结构102封装结构 310第一基板110电路图案 311载板111晶粒垫 312离型膜120接脚 320第二基板121镀银 321铜箔130晶粒322防焊层201载具结构 322图案化防焊层210基板323第一保护层220电路图案324第二保护层221晶粒垫 325第一图案230防焊层 325第一导电图案 231防焊层图案 326第二图案232防焊层图案 326第二导电图案240晶粒 326电路图案250接合导线 327覆盖防焊层260封胶328晶粒垫270焊球 330封装体301电板结构 331晶粒303预封装结构 332接合导线305预封装结构 333封胶
具体实施例方式
本发明第一方面提出一种制作电路板的方法第一实施例。图7-11所示为本发明制作电路板的方法。请参考图7，首先分别提供第一基板310与第二基板320。第一基板 310与第二基板320可以先分开制作，而当需要时才进行压合成单一的基板(图未示)。第一基板310中包括有载板311，载板311上的一面贴合有离型膜312。第二基板320则包括有铜箔321，其可以具有10-70 μ m的厚度，优选为10-35 μ m的厚度。铜箔321仅有一面覆盖有防焊层322。载板311可以为任何材料，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与无铜基板等等。离型膜312可以为一种具有可塑性的粘性材料，并与载板311间产生较强的粘着力。因此离型膜312即藉此粘着力贴合在载板311的一面上。 当少量生产时，可以使用例如网印法，来将离型膜312涂布在载板311上。另一方面，当大量生产时，则可以使用例如滚轮法，来将离型膜312涂布在载板311上。其次，请参考图8，在压合第一基板310与第二基板320前，先图案化防焊层322。 可以使用现有的光刻法或是激光开口法…等等，来图案化防焊层322。防焊层322上的图案可以预先经过设计，以配合后续工艺的需要。例如，只在防焊层322的单面上进行图案化工艺，而得到单面图案化的防焊层322。然后，请参考图9，此时离型膜312与经过图案化的防焊层322就可以进行压合，使得第一基板310贴合至第二基板320。因为离型膜312可以为一种具有可塑性的粘性材料， 在本发明一实施例中，在第一基板310贴合至第二基板320时，会使得图案化的防焊层322 嵌入离型膜312中。因此，铜箔321即会直接接触离型膜312。另外，由于离型膜312与载板311间的粘着力较强，所以离型膜312与经过图案化的防焊层322间的粘着力则相对较弱。此时，铜箔321的一面会暴露在外。接下来，请参考图10，在第一实施例中，由于铜箔321的一面仍然暴露在外，所以当图案化铜箔321后，就会使得铜箔321形成有图案，例如第一图案325、晶粒垫3 (die pad)与第二图案326。可以使用例如干膜法或是湿膜法，来图案化铜箔321。第一图案 325与第二图案326的功能不同。在本发明一实施例中，第一图案325中可以为电连接垫 (connecting pad)，而第二图案3 则可以为受到图案化防焊层322所保护的电路图案 326。换句话说，第二图案326会对应图案化防焊层322。于是，如图10所示，第一图案325 会直接接触离型膜312，而第二图案3 则直接接触图案化防焊层322。在本发明另一种制作电路板的方法第二实施例中，请参考图10A，还可以形成覆盖防焊层327，来完全覆盖第一图案325、晶粒垫3 与第二图案326。覆盖防焊层327可以作为第二图案326的保护层。接下来，请参考图10B，图案化覆盖防焊层327，来暴露出所需的元件。例如，图案化覆盖防焊层327，来暴露出第一图案325与晶粒垫328，并覆盖第二图案 326。覆盖防焊层327可以作为第二图案326的保护层。继续，请参考图11，为了保护脆弱的铜箔321，需要在铜箔321的表面形成第一保护层323。由于图案化铜箔321上会有功能各自不同的第一图案325与第二图案326，所以第一保护层323也会分别覆盖第一图案325与第二图案326。可以使用电镀的方法，在铜箔 321的表面形成第一保护层323。第一保护层323可以是一种复合材料层，例如第一保护层 323会包括镍、银与金其中至少一种，形成像是镍/金的保护层。或是，请参考第图11A，为了保护脆弱的铜箔321，需要在铜箔321的表面形成第一保护层323。所以第一保护层323会覆盖第一图案325和晶粒垫328。可以使用电镀的方法，在铜箔321的表面形成第一保护层323。第一保护层323可以是一种复合材料层，例如第一保护层323会包括镍、银与金其中至少一种，形成像是镍/金的保护层。
经过以上步骤后，压合在一起的第一基板310与第二基板320就形成一个新颖的电路板结构301。请参考图11，所示为本发明所提出的电路板结构301的第一实施例。图 IlA所示为本发明所提出的电路板结构301的第二实施例。在本发明的电路板结构301中， 包括载板311、离型膜312、图案化防焊层322、第一导电图案325、第二导电图案3 与第一保护层323。若是电路板结构301另外还包括覆盖防焊层327，则如图IlA所示，所示为本发明所提出的电路板结构301的第二实施例。如前所述，离型膜312贴合至载板311上，而其间的粘着力较强。图案化防焊层 322则位于离型膜312上，并直接接触离型膜312。在本发明一实施例中，在第二基板320中的图案化的防焊层322贴合至第一基板310中的离型膜312时，优选会嵌入离型膜312中。 第一导电图案325与第二导电图案3 分别位于离型膜312上。第一导电图案325会直接接触离型膜312。另一方面，第二导电图案3 则直接接触图案化防焊层322。换句话说， 第二图案3 会对应图案化防焊层322。还有，第一导电图案325与第二导电图案3 常常彼此邻近，或是交错。第一保护层323则分别覆盖第一导电图案325与第二导电图案326。 第一保护层323可以包括镍、银与金其中至少一种，而形成像是镍/金的复合保护层。在本发明另一实施例中，图11所例示的电路板结构301还可以进一步经过一预封装步骤，而得到一预封装结构303。图12所示为本发明制作预封装结构的延续方法的第一实施例。图12A所示为本发明制作预封装结构的延续方法的第二实施例，电路板结构301 另外还包括覆盖防焊层327。请参考图12与图12A，图11与图IlA所示的电路板结构301 还可以进一步在载板311上形成一封装体330。例如，先将晶粒331粘在第一图案325上， 亦即晶粒垫3 上。例如，可以使用银胶或可散热的物质(图未示)将晶粒331粘在第一图案325上。然后，使用接合导线332，例如铜线、银线、金线或镀金铜线，视情况需要选择性将晶粒331与部份的第一图案325进行电连接。在电连接完成后，即可以使用封胶333，例如环氧树脂，将晶粒331与接合导线332密封，以杜绝外界，例如水气的污染。如图12所例示，封胶333除了会将晶粒331与接合导线332完全密封以外，封胶 333通常还会直接接触图案化防焊层322与离型膜312。图12A中，封胶333则会完全密封覆盖防焊层327。图11所示的电路板结构301在进一步载板311上形成一封装体330后， 即可得到图12所示的预封装结构303。在本发明又一实施例中，图12所示的预封装结构303又可以进一步经过另一步骤，而得到另一预封装结构305。图13例示本发明制作另一预封装结构的延续方法的第一实施例。图13A例示本发明制作另一预封装结构的延续方法的第二实施例，电路板结构301 另外还包括覆盖防焊层327。请参考图13与图13A，将图12与图12A所示的预封装结构 303中的载板311与离型膜312分别移除后，即可得到另一预封装结构305。请注意，由于离型膜312与载板311间的粘着力较强，离型膜312与经过图案化的防焊层322间的粘着力相对较弱，所以可以很轻易的移除预封装结构303中的载板311与离型膜312，而不影响预封装结构305中的其他部份。此时，图案化防焊层322会选择性地位于第一图案325间。封装结构305在移除预封装结构303中的载板311与离型膜312后， 经过图案化的防焊层322与第一图案325便会暴露出来。为了保护第一图案325的脆弱铜箔，在本发明又一实施例中，图13所示的另一预封装结构305可以再进一步经过保护步骤，而得到封装结构307。图14所示为本发明制作封装结构的延续方法。请参考图14，图13所示的预封装结构305，还可以进一步在第一图案325上形成第二保护层324，来完全覆盖住第一图案325。第二保护层3M可以包括镍、 银与金其中至少一种(或使用OSP(有机保焊膜))，而形成像是镍/金的复合保护层。经过以上步骤后，就可以得到一个新颖的封装结构307。请参考图14，所示为本发明所提供的封装结构307的第一实施例。图14A所示为本发明所提供的封装结构307的第二实施例，电路板结构301另外还包括覆盖防焊层327。在本发明的封装结构307中，包括图案化防焊层322、第一导电图案325、第二导电图案326、第一保护层323、第二保护层324、 晶粒331、接合导线332与封胶333。在本发明所提出的封装结构307中，如图14所示，首先可以观察到图案化防焊层 322位于封胶333的一表面上。图案化防焊层322部分接触封胶333并部分暴露出来。封胶333通常为一密封材料，例如环氧树脂。第一导电图案325位于与图案化防焊层322所在的封胶333的相同表面上。第一导电图案312通常定义出供晶粒331所使用的晶粒垫328。 第二导电图案3 也位于封胶333中，并定义出一电路图案。还有，第二导电图案3 会直接接触图案化防焊层322，而受到该图案化防焊层322的保护。换句话说，第二图案3 会对应图案化防焊层322。除此以外，第二导电图案326也邻近第一导电图案312，同时又直接接触图案化防焊层322。在图14A中，覆盖防焊层327直接覆盖第二导电图案326。一方面，第一保护层323完全位于封胶333中，而分别覆盖第一导电图案325与第二导电图案326。另一方面，第二保护层3M则完全位于封胶333外，并完全覆盖第一导电图案312。第一保护层323与第二保护层3M可以分别独立地包括镍、银与金其中至少一种，而形成像是镍/金的复合保护层(或OSP(有机保焊膜))。晶粒331位于第一导电图案 325上，又经由接合导线332选择性地与部份的第一导电图案325电连接。晶粒333与接合导线332同时完全位于封胶中333，而形成一封装体。本发明封装结构307的其他特征，可以参考前述而不再重复。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种制作电路板的方法，其特征在于，包括分别提供第一基板与第二基板，其中该第一基板包括贴合有离型膜的载板，而该第二基板包括覆盖有第一防焊层的铜箔； 图案化该第一防焊层；将该离型膜与该图案化第一防焊层压合，使得该第一基板贴合至该第二基板； 图案化该铜箔，使得该铜箔形成第一图案、晶粒垫与第二图案，其中该第一图案直接接触该离型膜，而该第二图案直接接触该图案化第一防焊层；以及形成第一保护层，分别覆盖该第一图案与该第二图案，以形成电路板。
2.如权利要求1所述的制作电路板的方法，其特征在于，该第二图案为电路图案，而受到该图案化第一防焊层的保护。
3.如权利要求1所述的制作电路板的方法，其特征在于，该第二图案对应该图案化第一防焊层。
4.如权利要求2所述的制作电路板的方法，其特征在于，更包括 形成第二防焊层，以选择性覆盖该第二图案。
5.如权利要求1所述的制作电路板的方法，其特征在于，更包括 形成位于该载板上的封装体。
6.如权利要求5所述的制作电路板的方法，其特征在于，该封装体包括 晶粒，位于该晶粒垫上；接合导线，选择性电连接该晶粒与该第一图案；以及封胶，密封该晶粒与该接合导线并直接接触该图案化第一防焊层与该离型膜。
7.如权利要求5所述的制作电路板的方法，其特征在于，更包括 同时移除该离型膜与该载板，以暴露出该第一图案与该图案化第一防焊层。
8.一种电路板结构，其特征在于，包括 载板；离型膜，贴合至该载板；图案化防焊层，位于该离型膜上并直接接触该离型膜； 第一导电图案，位于该离型膜上并直接接触该离型膜；第二导电图案，位于该离型膜上、邻近该第一导电图案并直接接触该图案化防焊层；以及保护层，分别覆盖该第一导电图案与该第二导电图案。
9.一种电路板结构，其特征在于，包括 载板；离型膜，贴合至该载板；图案化防焊层，位于该离型膜上并直接接触该离型膜； 第一导电图案，位于该离型膜上并直接接触该离型膜；第二导电图案，位于该离型膜上、邻近该第一导电图案并直接接触该图案化防焊层； 覆盖防焊层，以选择性覆盖该第二导电图案；以及保护层，分别覆盖该第一导电图案与该第二导电图案。
10.一种封装结构，其特征在于，包括封胶；图案化防焊层，位于该封胶的表面上； 第一导电图案，位于该封胶的该表面上； 晶粒垫，位于该封胶中；第二导电图案，位于该封胶中且邻近该第一导电图案并直接接触该图案化防焊层； 第一保护层，完全位于该封胶中且分别覆盖该第一导电图案与该第二导电图案； 第二保护层，完全覆盖该第一导电图案； 晶粒，完全位于该封胶中与该晶粒垫上；以及接合导线，完全位于该封胶中并选择性电连接该晶粒与该第一导电图案。
11.如权利要求10所述的封装结构，其特征在于，该图案化防焊层部分接触该封胶并部分暴露出来。
12.如权利要求10所述的封装结构，其特征在于，该第二导电图案为一电路图案，而受到该图案化防焊层的保护。
13.一种封装结构，其特征在于，包括 封胶；图案化防焊层，位于该封胶的表面上； 第一导电图案，位于该封胶的该表面上； 晶粒垫，位于该封胶中；第二导电图案，位于该封胶中且邻近该第一导电图案并直接接触该图案化防焊层；覆盖防焊层，直接覆盖该第二导电图案；第一保护层，完全位于该封胶中且覆盖该第一导电图案；第二保护层，完全位于该封胶外且覆盖该第一导电图案；晶粒，完全位于该封胶中与该晶粒垫上；以及接合导线，完全位于该封胶中并选择性电连接该晶粒与该第一导电图案。
14.如权利要求13所述的封装结构，其特征在于，该图案化防焊层部分接触该封胶并部分暴露出来。
15.如权利要求13所述的封装结构，其特征在于，该第二导电图案为一电路图案，而受到该图案化防焊层的保护。
全文摘要
本发明公开了一种制作电路板的方法、所制得的电路板结构与封装结构。首先，提供第一基板与第二基板。第一基板包括贴合有离型膜的载板。第二基板包括覆盖有防焊层的铜箔。其次，图案化防焊层。然后，将离型膜与图案化防焊层压合，使得第一基板贴合至第二基板。再来，图案化铜箔，使得铜箔形成第一图案与第二图案。第一图案直接接触离型膜，而第二图案直接接触图案化防焊层。继续，形成保护层，而覆盖第一图案与第二图案，以形成一电路板结构。接着形成位于载板上的封装体，而得到一封装结构。本发明所提出的电路板结构与封装结构，由于只需单面的图案化防焊层，在整体结构上因为更加简化，所以可以同时使得其制作方法一并简化。
文档编号H01L21/48GK102270585SQ20101019091
公开日2011年12月7日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者颜立盛 申请人:联致科技股份有限公司