低弯翘无芯基板及其半导体组体制造技术

本发明专利技术公开了一种无芯基板，其包括一增层电路、一抗弯控制件及一选择性的加强层。该抗弯控制件贴附于增层电路用于接置焊球的该侧，以对无芯基板提供机械支撑，而选择性的加强层位于增层电路用于接置芯片的该侧，并环绕于无芯基板的外围边缘处，以对无芯基板的外围区域提供机械支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无芯基板，特别是一种具有抗弯控制件的无芯基板及其半导体组体。
技术介绍
电子装置(如多媒体装置)的市场趋势倾向于更迅速且更薄型化的设计需求。其中一种方法是通过无芯基板，以互连半导体芯片，以使组合装置可更加薄型化，并可改善信号完整性。美国专利案号7,851,269、7,902,660、7,981,728及8,227,703即是基于此目的而揭露各种无芯基板。然而，由于无芯基板容易因工艺中重复加热及冷却而发生弯翘，因而仍无法被普遍采用。美国专利案号9,185,799、8,860,205、7,981,728及7,902,660企图解决此问题却收效甚微。此外，通过修饰树脂材料特性或于无芯基板边缘加设加强层的公知方法，仅能部分地改善整体的刚性，但无法解决局部(尤其是无芯基板中央处)的弯翘问题。为了上述理由及以下所述的其他理由，目前亟需发展一种新式无芯基板，以达高信号完整度及薄型要求，同时确保于组装及操作过程中不易发生弯翘情况。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种无芯基板，其使用抗弯控制件以对无芯基板的芯片接置区域提供机械支撑力，从而改善组体的机械可靠度。本专利技术的另一目的是提供一种无芯基板，其使用增层电路以对无芯基板提供最短的可能互连长度，俾而降低电感并改善组体的电性效能。依据上述及其他目的，本专利技术提出一种低弯翘无芯基板，其包括一增层电路及一抗弯控制件。于一优选具体实施方式中，该增层电路于顶侧处提供电性接点，以供芯片连接，同时亦于底侧处提供电性接点，以供下一级组体连接；而该抗弯控制件则贴附于增层电路的底侧处，并对准芯片接置区域。于另一方式中，本专利技术提供一种低弯翘无芯基板，其包括：一增层电路，其具有一顶侧、一相对的底侧、位于该顶侧处的接合垫、及位于该底侧处的接触垫，其中所述接触垫电性耦接至所述接合垫；以及一抗弯控制件，其设置于增层电路的底侧上。于再一方式中，本专利技术提供一种半导体组体，其包括：上述低弯翘无芯基板及一半导体元件，其中该半导体元件设置于增层电路的顶侧上，并电性耦接至所述接合垫。本专利技术的低弯翘无芯基板具有许多优点。举例来说，该抗弯控制件可对增层电路提供抗弯平台，以解决无芯基板中央区域的局部弯翘问题。该无芯基板可选择性地更包括一加强层，其位于该增层电路顶侧的外围区域上。据此，该选择性的加强层可对无芯基板的外围区域提供机械支撑力。通过无芯基板相对两侧处的加强层及抗弯控制件所提供的机械强度，即可同时解决整体刚性及局部弯翘问题。本专利技术的上述及其他特征与优点可通过下述优选实施例的详细叙述更加清楚明了。附图说明参考附图，本专利技术可通过下述优选实施例的详细叙述更加清楚明了，其中：图1、2及3分别为本专利技术一实施方式中，低弯翘无芯基板的剖视图、顶部及底部立体示意图；图4及5分别为本专利技术一实施方式中，半导体组体的剖视图及顶部立体示意图；图6为本专利技术一实施方式中，层压基板的剖视图，其具有底部金属层、第一介电层及第一金属层；图7为本专利技术一实施方式中，图6结构上形成第一盲孔的剖视图；图8为本专利技术一实施方式中，图7结构上形成第一导线的剖视图；图9为本专利技术一实施方式中，图8结构上形成第二介电层及第二金属层的剖视图；图10为本专利技术一实施方式中，图9结构上形成第二盲孔的剖视图；图11、12及13分别为本专利技术一实施方式中，图10结构上形成第二导线、定位件及接触垫的剖视图、顶部及底部立体示意图；图14及15分别为本专利技术另一实施方式中，另一低弯翘无芯基板的剖视图及顶部立体示意图；以及图16及17分别为本专利技术另一实施方式中，另一半导体组体的剖视图及顶部立体示意图。【附图标记说明】无芯基板100、200 半导体组体110、210增层电路10 底侧101顶侧103 中央区域105底部金属层11 定位件116接触垫118 第一金属层12第一介电层121 第一盲孔123第一导线125 第一导电盲孔127第二金属层13 第二介电层131第二盲孔133 第二导线135第二导电盲孔137 接合垫138抗弯控制件20 黏着剂31、33加强层40 贯穿开口405半导体元件51 焊料凸块61焊球63具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。在下文中，将提供一实施例以详细说明本专利技术的实施方式。本专利技术的优点以及功效将通过本专利技术所揭露的内容而更为显著。在此说明所附的附图是简化过的且作为示例用。附图中所示的元件数量、形状及尺寸可依据实际情况而进行修改，且元件的配置可能更为复杂。本专利技术中也可进行其他方面的实践或应用，且不偏离本专利技术所定义的精神及范畴的条件下，可进行各种变化以及调整。[实施例1]图1、2及3分别为本专利技术一实施方式中，一种低弯翘无芯基板100的剖视图、顶部及底部立体视图，其包括一增层电路10及一抗弯控制件20。增层电路10具有一底侧101、一相对的顶侧103、位于底侧101处的接触垫118、及位于顶侧103处的接合垫138。接触垫118形成于底侧101的中央区域外，并通过垂直及侧向路由电性耦接至接合垫138。于此图中，接触垫118的垫间距及垫尺寸大于接合垫138的垫间距及垫尺寸，而接合垫138的垫间距及垫尺寸与随后接置其上的半导体元件I/O垫相符。由此，可将具有精细接垫的半导体元件电性耦接至增层电路10的顶侧103，并可由增层电路10的底侧101进行下一级的板级组装(board assembling)。抗弯控制件20设置于增层电路10的底侧101上，并覆盖底侧101的中央区域。抗弯控制件20通常由高弹性模量(elastic modulus)材料(5GPa至500GPa)所制成，如陶瓷、石墨、玻璃、金属或合金。抗弯控制件20亦可使用树脂/陶瓷复合材，如模塑料(molding compound)。优选为，抗弯控制件20具有低热膨胀系数(可与硅约3ppm/K相比拟)。此外，抗弯控制件20优选具有0.1毫米至1.0毫米的厚度。因此，抗弯控制件20可对中央区域提供机械支撑力。于此图中，该增层电路10更具有一定位件116，其由其底侧101凸出，并侧向环绕中央区域。据此，当抗弯控制件20通过黏着剂31贴附至底侧101的中央区域时，定位件116可控制抗弯控制件20置放的准确度。定位件116朝向下方向延伸超过抗弯控制件20的贴附面，并且位于抗弯控制件20的四侧表面外，同时于侧面方向上侧向对准抗弯控制件20的四侧表面。据此，通过定位件116侧向对准并靠近抗弯控制件20的外围边缘，得以将抗弯控制件20限制于中央区域。优选为，抗弯控制件20与定位件116间的间隙约于25微米至100微米的范围内。此外，亦可于未使用定位件116的情况下，进行抗弯控制件20的贴附步骤。图4及5分别为半导体组体110的剖视图及顶部立体示意图，其中半导体元件51(绘制成芯片)接置于图1、2及3所示的低弯翘无芯基板100上。该半导体元件51以覆晶方式通过焊料凸块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低弯翘无芯基板，其包括：一增层电路，其具有一顶侧、一相对的底侧、位于该顶侧处的接合垫、及位于该底侧处的接触垫，其中所述接触垫电性耦接至所述接合垫；以及一抗弯控制件，其设置于该增层电路的该底侧上。

【技术特征摘要】
2015.02.26 US 62/121,4501.一种低弯翘无芯基板，其包括：一增层电路，其具有一顶侧、一相对的底侧、位于该顶侧处的接合垫、及位于该底侧处的接触垫，其中所述接触垫电性耦接至所述接合垫；以及一抗弯控制件，其设置于该增层电路的该底侧上。2.如权利要求1所述的低弯翘无芯基板，其特征在于，该抗弯控制件的弹性模量为5GPa以上。3.如权利要求1所述的低弯翘无芯基板，其特征在于，该增层电路还具有一定位件，其由该增层电路的该底侧凸出，并且侧向对准且环绕该抗弯控制件的外围边缘。4.如权利要求1所述的低弯翘无芯基板，其特征在于，还包括：一加强层，其具有一贯穿开口，且设置于该增层电路的该顶侧上，并覆盖该顶侧的一外围区域，其特征在于，该增层电路的所述接合垫及该抗弯控制件对准该加强层的该贯穿开口。5.如权利要求1所述的低弯翘无芯基板，其特征在于，所述接触垫的垫尺寸大于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文强，王家忠，
申请(专利权)人：钰桥半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71