安装芯片于印刷电路板上的方法技术

本发明专利技术公开一种安装芯片于印刷电路板上的方法。该方法包含步骤：提供具有多个接合垫的一芯片及具有一凹部与多个连接部的一印刷电路板；上胶于该凹部；放置该芯片进入该凹部中；及形成电路图案连接相关的所述接合垫与所述连接部。该凹部的底部实质平坦，该凹部的形状近似于该芯片的形状但较大，以便该芯片能在上胶步骤后，固定于该凹部内部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种安装芯片的方法，特别是关于一种。
技术介绍
硅芯片或集成电路是电子设备的核心组件，常常以封装的形式出现。随着制造技术的发展和轻巧设计的需求普及于终端产品上，各种封装方法也随之专利技术，以满足该需求。在大部分的时间里，硅芯片是密封于保护材料，比如环氧树脂之中。有某些情况，特别是当硅芯片是传感器设备，比如指纹辨识芯片时，该硅芯片需要安装于基板上，并且得露出某部分的表面。此外，对指纹辨识装置而言，封装传感器的厚度必须尽可能地薄。因此，硅芯片接合到基板的技术扮演了非常重要的角色。这接合需要确保期间良好的电路连接，以及足够的硬度维持指纹识别传感器不受手指施加剪力的影响。覆晶技术是一种适合于晶粒与印刷电路板间较佳互连的方法。覆晶的处理过程近似于常见的集成电路生产，只是增加了一些额外的步骤。请见图1。接近制造流程的末端，一芯片1的附着的垫片2进行金属化以使它们更容易接受焊料，这通常是由几个处理组成。小点状的焊球3接着沉积在每一金属化垫片2之上，芯片1接着由晶圆上正常地切割出。为了黏贴翻覆的芯片1到一印刷电路板4之上，芯片(或晶粒)1被反转，使焊球3朝下面对其下方该印刷电路板4上的连接部5。接着通常使用的是热超音波接合或回流焊接工艺，再熔融焊球3以产生电连接，这也留下了一个小空隙于芯片电路与其下的安装间。在大多数情况下，一种电绝缘性黏接剂6会接着填充底部，以提供更强的机械性连接。覆晶技术的一个挑战是对于在芯片1中的热应力而进行的散热。黏接剂6用作热桥接，而确保焊球3不因芯片1与印刷电路板4间热量差异而受应力。黏接剂6散布芯片1与印刷电路板4间的热膨胀失配，防止应力集中在焊球3，导致过早失效。当芯片逻辑闸的扇出增加且相关用于焊接的垫片变得越来越微小，这样用于焊球的黏接剂的散热效能就变得糟糕。换句话说，因为有限量应用的黏接剂带走不足的热量，微小的焊球容易受伤造成开路故障。同时，对指纹识别传感器芯片而言，芯片与印刷电路板间的接合能力，可能不足以抵抗由手指施加的力。—个用来解决这个问题的较好的解决方案可能是美国专利第5，045, 921号。请见图2，该图绘示安装一电子盘数组载体集成电路设备10于印刷电路板上。它有一个薄且柔软的〃带状〃基板11，该基板11有许多的痕迹12。基板11能承受较大的横向机械位移。一集成电路晶粒13被安装在靠近或就在基板11上。基板痕迹12的外端14有焊球15，用以产生与印刷电路板的连接。一封装体16含盖了该晶粒13。另外，一载体结构可提供于基板11的周边17附近，以便在处理，测试和安装时增加刚性，但这可能也提供对峙的功能。该薄且柔软的基板11能在相当大的封装区，吸收比较大的横向或纵向的机械位移，这可容纳少至20个或多达500或更多的连接。在进行封装印刷电路板步骤之前或之后，焊球15可连接到穿过该基板11的一穿孔18，该穿孔18至少部分地填充有导电材料，以允许背面侧进行检测。此外，一散热片结构19可以直接结合到在电子盘数组载体集成电路设备10上的晶粒13。虽美国专利第5，045，921号对晶粒与印刷电路板间的接合提供带状基板，是一种创新的专利技术，然而也是该带状基板造成安装的复杂度与额外的成本。因此，用于安装芯片到印刷电路板的改进方法实为所需。特别是，芯片与印刷电路板间的结合特性应能抵抗加诸于芯片上的外力。
技术实现思路
本段文字提取和编译本专利技术的某些特点。其他特点将被揭露于后续段落中。其目的在涵盖附加的权利要求项的精神和范围中，各式的修改和类似的排列。由于现有安装芯片到印刷电路板的方法，不能有效提供芯片与印刷电路板间的结合特性，以抵抗加诸于芯片上的外力，特别是剪应力，本专利技术的目的即是在提供一改良的方法。依照本专利技术的一种态样，一种包含步骤:提供具有多个接合垫的一芯片及具有一凹部与多个连接部的一印刷电路板；上胶于该凹部；放置该芯片进入该凹部中；及形成电路图案连接相关的接合垫与连接部。该凹部的底部实质平坦，该凹部的形状近似于该芯片的形状但较大，以便该芯片能在上胶步骤后，固定于该凹部内部。依照本专利技术，该上胶步骤借由一导电胶而达成。一辅助非导电胶进一步涂布于该导电胶上并密封该芯片与印刷电路板间的间隙。该形成电路图案步骤借由喷墨印刷或丝网印刷而达成，一导电油墨或导电膏可用于该喷墨印刷或丝网印刷。依照本案构想，该印刷电路板具有至少交错形成的3导电层与2绝缘层，该形成电路图案步骤借由形成一层铜及蚀刻该层铜的不需要部分而达成。该芯片为一图像传感器，进一步，该图像传感器可为一指纹识别传感器。实施时，在该放置该芯片进入该凹部步骤后，该芯片的一上部表面高度与该印刷电路板的高度的阶差小于0.1_。依照本专利技术，该方法进一步包含一步骤:形成一保护层于无芯片区域上，该保护层由有机涂层材料所制造。由于凹部外型的牵制及胶合力道的发挥，芯片可以有效固定于凹槽内，而芯片与印刷电路板间的电路连接，则依靠导电油墨或导电膏。依照本专利技术方法可以有效解决前述的问题。【附图说明】图1用来说明习知的覆晶处理；图2显示一前案(图1)中的电子盘数组载体集成电路设备；图3为本专利技术一实施例的的流程图；图4至图9为描述图3的各步骤的示意图；图10为在应用上述实施例的之后，芯片与印刷电路板的上视图。附图标记说明:1_芯片；2-垫片；3_焊球；4_印刷电路板；5_连接部；6_黏接剂；10-电子盘数组载体集成电路设备；11-基板；12_痕迹；13_晶粒；14_外端；15_焊球；16_封装体；17_周边；18_穿孔；19_散热片结构；100_印刷电路板；110_第一导电层；120_第一绝缘层；130_第二导电层；140_第二绝缘层；150_第三导电层；160_凹部；200-导电胶；210-辅助非导电胶；300_芯片；340_接合垫；400_电路图案；500_保护层；S01?S05-步骤。【具体实施方式】本专利技术将借由参照下列的实施例而更具体地描述。为说明一实施例，请参阅图3到图10。图3为依照本专利技术一实施例的的流程图。图4至图9为描述图3的各步骤的示意图。图10为在应用该方法之后，一芯片300与一印刷电路板100的上视图。本专利技术的方法的第一个步骤是提供一芯片300与一印刷电路板100(即图3步骤S01)。依照本专利技术，该芯片300是以晶粒形式存在，而不是一个封装的集成电路。没有传统封装集成电路的封装部分，芯片300能具有进行组装较薄的厚度，且能够降低应用该芯片300最终产品的厚度。在应用上，芯片300较佳是一个图像传感器，因为它是没有必要受包裹保护。相反地，图像传感器本身必须一部分暴露于外部环境，使它们能正常发挥功能。此夕卜，它们中的一些会遇到额外的施加的力量，抗摩擦力的保护应该要做得好些。例如，芯片300在本实施例中为一晶粒形式的指纹识别传感器芯片。在本专利技术方法的进一步处理过程施加前，其上一层保护设计应先准备妥当。请先请参阅图10。从芯片300的上视图，很明显看出芯片300的同侧具有一感测部分320及数个接合垫340。在本实施例中，为了说明的目的，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装芯片于印刷电路板上的方法，其特征在于，包含步骤：提供具有多个接合垫的一芯片及具有一凹部与多个连接部的一印刷电路板；上胶于该凹部；放置该芯片进入该凹部中；及形成电路图案连接相关的所述接合垫与所述连接部，其中该凹部的底部平坦，该凹部的形状近似于该芯片的形状但较大，以便该芯片能在上胶步骤后，固定于该凹部内部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林继周，何正平，
申请(专利权)人：旭景科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71