带有通孔从焊球键合位置侧向偏移的TAB带球栅阵列封装制造技术

本发明专利技术提供一种球栅阵列（ＢＧＡ）封装，其中ＢＧＡ的加强板也可用作为导体层。将ＴＡＢ带通过粘结剂附到加强板上，而ＴＡＢ带和粘结剂两者都可以具有开向加强板的通孔。由焊膏、导电粘结剂等等制成的导电塞可填充到通孔中，以提供从ＴＡＢ带到加强板的电气连接。通孔可位于接近于焊球的位置。ＴＡＢ带可以包括多个导体层或多层单个导体层。ＴＡＢ带可以相互层叠，以提供额外的电路路径。另外，ＴＡＢ带的诸层也可以使用金属箔层加以组合。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是第08/509,779号待批申请(1995年8月1日提交)的后续申请，在此通过参考将其所揭示的内容特别加以合并。本专利技术涉及用于集成电路的封装，尤其涉及用于多导体层封装的互连结构。已经采用各种封装方法来封装集成电路芯片，从而可使芯片键合到例如，印刷电路板之类的基片上。典型的封装方法包括使用引线框、TAB(带式自动键合)带或球栅阵列(BGA)在内。TAB带和BGA封装的结合(TBGA封装)也是有名的。在这样的TBGA封装中，将电路(例如TAB带)粘附到BGA加强板或BGA基片上。附图说明图1描述现有技术TBGA设计的一个例子。如图1所示，所提供的TBGA封装具有加强板15和TAB带20。TAB带包括三个分离层，即介质层20a、导体层20b和介质层20c。TAB带通过介质粘结层25粘附于加强板15。集成电路30也通过使用粘结剂粘附于加强板。焊球35通过TAB带20上介质层20a中的通孔加以提供，从而可使连接通到导体层20b的导体轨迹上。在一些位置上，将通孔冲压或蚀刻通过TAB带20和粘结层25，诸如通孔50所示。放置在这些通孔处的焊球40在焊球回流过程中和加强板15形成直接的连接。因为加强板15是导电体，故由此提供除TAB带中的层以外的导体层。典型地，加强板15将可用作为接地平面，虽然将它用于其它的电气目的也是可能的。在第5,397,921号美国专利中可更详细地看到类似于图1所示的TBGA封装。然而，图1所示的封装有着众多缺点。例如，所使用的TAB带是三层TAB带，而使用更具成本有效性的TAB带可能是所希望的。另外，因为焊球40向下回流到通孔50，故焊球40的最终高度可能和焊球35的高度可能是不可接受的非共平面。还有，由于连接到加强板的焊球同样连接到最终的电路板，故封装和电路板之间的热失配应力将使连接到加强板的焊接产生应力，增加了所述界面上焊接点失效的可能性。另外，由于焊球40直接地放置在通孔50上，最终使用者只可能使用焊球40与想要和加强板短路的电气连接，故这样就限制了最终使用者在电路设计上的灵活性。最后，焊球和加强板之间连接的可靠性高度地依赖于加强板材料的可焊性。图2示出另一种现有技术的TBGA封装，它类似于第5,376,588号美国专利。如图2所示，TBGA封装60包括加强板15，它具有通过粘结剂55粘附到加强板的TAB带20。芯片30也可以粘附到加强板15。将焊球35连接到TAB带20的导体层20b。如图2所示，在TAB带的介质层20a中焊球40连接到导体层20b的区域处形成通孔50。在图2的设计中，粘结层55是导电粘结层。粘结层55填充通孔50，并接触到导体层20b。因为粘结层55是导电粘结剂，故如此就在焊球40和加强板14之间提供了电学连接。因此，可以将加强板15用作为另一导体层，最好用作为接地平面。然而，如图2所示的设计，同样具有众多的缺点。例如，导电粘结剂(诸如导电环氧物)非常昂贵，而图2的设计使用了相对来说大量的这样的粘结剂。另外，这样的导电粘结剂由于其脆性和高流动特性而并不提供合适的粘结剂和导电特性。更有甚者，如图1所示设计，最终使用者的电路设计必需和接地焊球40的位置相匹配，由此限制了使用封装60的灵活性。由此，将希望提供一种在成本、可靠性和最终使用者灵活性方面都有所改进的TBGA封装设计。提供一种球栅阵列(BGA)封装，其中BGA的加强板也可用作导体层。将TAB带通过粘结剂粘附到加强板，而TAB带和粘结剂两者都可以具有开向加强为板的通孔，然后可将导电塞(可以由焊膏、导电胶等等形成)填充到通孔中，以提供从TAB带到加强板的电气连接。通孔可以位于接近焊球的位置。TAB带可以包括多导体层或多层单导体层，TAB带可以相互层叠，以提供另外的电路路径。另外，TAB带层也可以和金属箔层的使用相结合。在本专利技术的一个实施例中，将TAB带粘附到加强板，以形成TBGA封装。TAB带包括穿过TAB带的通孔，俾使TAB带的至少一个导体层可以和加强板电气连接。使TAB带和加强板之间的电气接触得以通孔是从TBGA封装的焊球处偏移出去的。因此，至加强板的通孔可以用导电材料填充，而该导电材料和焊球无关。另外，至加强板的通孔不需填充，这时，电气连接到未填充的通孔的焊球将不需电气连接到加强板。这样，可使加强板用作为接地平面(或诸如电源平面之类的其它平面)并提供多个出入点，以形成诸焊球和平面之间的电气连接，但是每一个连接到那些出入点的焊球不必均结合到接地平面。就样就，提供了使用者将对哪一个焊球连接到接地平面的可选择性，而那些未连接到接地平面的焊球将被用于连接到其它的电路信号。TAB带和加强板之间的通孔可以用各种导电材料填充，以在加强板和TAB带层(在通孔处露出)之间提供电气连接。例如，可以使用诸如导电焊膏、导电粘结剂或者导电环氧物之类的导电材料。在一实施例中，提供集成电路用的封装，其中，该封装包括导电加强板、附到加强板的导电电路层、电路层中的多个焊球键合位置以及至少一个电气耦合到至少一个焊球键合位置上的通孔。通孔可以从焊球键合位置处偏移，并形成以允许导电电路层和导电加强板之间的电气耦合。在另一个实施例中，提供电气连接集成电路到基片用的TBGA封装。该封装可以包括加强板、附到加强板上的柔性电路。柔性电路可以包含至少一层介质层和至少一层导体层。封装还可以包含，粘附柔性电路于加强板的粘结层，以及位于柔性电路上的多个焊球键合位置。至少一个通孔可以形成在柔性电路和粘结层两者中除焊球键合位置以外的地方，以便提供借以可完成加强板和柔性电路之间电气耦合的路径。在本专利技术的另一个实施例中，提供用于安装到基片上的电气封装。该封装可以包含集成电路和球栅阵列封装。可将集成电路装片附于球栅阵列封装，而电气键合则可电气耦合集成电路和球栅阵列封装。球栅阵列封装可以包括用作为电气平面的导电加强板、附到加强板的TAB带、多个耦合到TAB带的焊球、以及至少一个电气耦合TAB带到导电加强板的导电塞，其中导电塞水平地从焊球位置处偏移。本专利技术同样包括用于形成电气封装的方法。一种方法包括提供导电加强板、将柔性电路附到加强板、在柔性电路中提供焊球键合位置和形成至少一个通孔，用于使加强板和柔性电路电气耦合。通孔可以如此形成，以使电气耦合可与键合位置上焊球的位移无关，并在装片步骤后选择性地加以完成。另一种方法是关于形成TBGA封装。该方法包含提供导电加强板、将TAB带安装到加强板上、在TAB带中形成键合位置，以接收焊球、以及将通孔电气耦合到至少键合位置之一。通孔可以在TAB带和导电加强板之间提供可选择的电气连接路径，并可选择性填充，而和键合位置上焊球的位移无关，从而可使电气耦合到通孔的焊球从导电加强板上加以电气解耦。图1是现有技术传统TBGA封装的截面表示。图2是现有技术另一种传统TBGA封装的截面表示。图3是根据本专利技术一实施例的TBGA封装的截面表示。图4是根据本专利技术一实施例的TBGA封装的平面图。图4a是根据本专利技术一实施例的TBGA封装的平面图。图4b是图4a实施例的截面表示。图5和5a是根据本专利技术使用导电塞的TBGA封装的放大截面表示。图6和6a是根据本专利技术形成导电塞方法的一实施例的截面表示。图7、7a和7b是根据本专利技术使用多个TAB带的TBG本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于集成电路的封装，其特征在于包含：导电的加强板；附到所述导电加强板上的导电电路层；所述电路层中的多个焊球键合位置；至少一个电气耦合到至少一个所述焊球键合位置的通孔，所述通孔从所述焊球键合位置偏移；形成的所述通孔允许所述 导电电路层和所述导电加强板的电气耦合。

【技术特征摘要】
US 1996-12-2 08/760,5311.一种用于集成电路的封装，其特征在于包含导电的加强板；附到所述导电加强板上的导电电路层；所述电路层中的多个焊球键合位置；至少一个电气耦合到至少一个所述焊球键合位置的通孔，所述通孔从所述焊球键合位置偏移；形成的所述通孔允许所述导电电路层和所述导电加强板的电气耦合。2.如权利要求1所述的封装，其特征在于还包含所述通孔中的导电塞，所述导电塞电气耦合所述电路层和所述导电加强板。3.如权利要求1所述的封装，其特征在于所述导电加强板形成电平面。4.如权利要求1所述的封装，其特征在于还包含所述导电加强板和所述电路层之间的粘结剂层，所述通孔形成在所述粘结剂层和所述电路层之中。5.如权利要求4所述的封装，其特征在于还包含填充所述通孔的导电塞，所述导电塞从至少所述加强板延伸到所述电路层。6.一种将集成电路电气连接到基片的TBGA封装，其特征在于所述封装包含导电加强板；附到所述加强板的柔性电路，所述柔性电路包括至少一介质层和至少一导体层；用于将所述柔性电路附到所述加强板的粘结层；位于所述柔性电路上的多个焊球键合位置；以及至少一个形成在所述柔性电路和所述粘结剂层中的通孔，所述通孔形成在所述焊球键合位置以外的位置上，并提供一可借以使所述加强板和所述柔性电路的电气耦合得以完成的路径。7.如权利要求6所述的TBGA封装，其特征在于所述柔性电路的所述导体层面向所述的加强板。8.如权利要求6所述的TBGA封装，其特征在于还包含多个所述通孔，所述通孔是可选择性地填充的。9.如权利要求8所述的TBGA封装，其特征在于所述封装还包含在至少一个所述通孔中的导电塞。10.一种用于安置在基片上的电子封装，其特征在于包含集成电路；及球栅阵列封装，所述集成电路附加到所述球栅阵列封装面电气键合则电气耦合所述集成电路和所述球栅条条阵列封装，所述球栅阵列封装包含，形成电平面的导电加强板，附到所述加强板的TAB带，多个电气耦合到所述TAB带的焊球，以及至少一个电气耦合所述TAB带至电气耦合所述TAB带至所述导电加强板的导电塞，所述导电塞水平地从所述焊球偏移。11.如权利要求10所述的封装，其特征在于所述焊球和所述导电塞具有相对的高度，从而所述焊球可安置到所述基片上，而所述导电塞不接触所述基片。12.如权利要求10所述的封装，其特征在于还包含电气耦合到所述焊球的多个通孔，所述通孔可选择性地填充，从而使耦合到所述通孔的所述焊球可以选择性地电气耦合到所述导电加强板。13.如权利要求12所述的封装，其特征在于所述TAB带包含至少一个导体层和至少一个介质层，所述导体层是面对所述导电加强板的外层。14.一种形成电子封装的方法，其特征在于包含提供导电加强板；将柔性电路附加到所述加强板上；将焊球键合位置设置在所述柔性电路中；以及形成多个通孔，用于电气耦合所述加强板和所述柔性电路，所述通孔如此形成，以使所述电气耦合可与所述键合位置上的焊球位置无关，且可在所述附虽柔性电路步骤之后选择性地加以完成。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于还包含选择性地用导电塞填充至少一个所述通孔。16.如权利要求15所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：RD许勒尔，JD盖辛格，AR普莱佩斯，HE埃文斯，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]