芯片载体及其制造方法以及芯片载体的应用技术

本发明专利技术的芯片载体包括：具有上表面、下表面和内部导体的载体；在载体的上表面上所形成的多个端电极，用于使ＬＳＩ芯片和内部导线相连接。在载体的下表面上形成了多个凹入部分，用于使一个电路基板上的多个电极与上述内部导线之间实现电气连接，这些凹入部分与内部导线相电气连接。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种芯片封装、一种芯片载体和用于制造该芯片载体的方法、一种用于电路基板的端电极和用于制作该端电极的方法、以及包括安装在电路基板上的上述芯片封装的复合体(此后将“安装了芯片封装的复合体”简称为复合体)。近年来，LSI(大规模集成电路)的集成度显著地提高了，因此一个LSI芯片的引脚数目也在增多。对于采用LSI芯片封装的电子设备来说，却希望减小其大小和厚度，因而发展了一些高密度安装技术，用于将LSI芯片以高密度安装在电路基板上。对这样的LSI芯片封装的形状和结构提出了各种建议(参见NIKKEI ELECTRONICS1993.8.2，No.587，“LSI封装展望，促进高密度安装”，PP93-99)。在本说明书中，“芯片载体”指的是包括端电极(用于和LSI芯片的电极相连接)和接触电极(用于和电路基板相连接)的基片;“芯片封装”指的是其上安装了LSI芯片的芯片载体;芯片封装作为一个整体安装在一个电路基板上，形成一个“安装了芯片封装的复合体”。下面将概略地介绍将常规芯片封装安装在一个电路基板上的已知方法。首先，芯片载体是以如下的方式来形成的。通过采用激光束或者冲模技术，在一个印刷电路板上形成通路孔。除了采用印刷电路板之外，也可以采用陶瓷板。在印刷电路板上预先形成了端电极。此后，通过电镀或类似技术使印刷电路板中的内部导体与端电极相连接。其后，采用小片接合方式将LSI芯片以朝上的状态粘结在上述芯片载体的上表面上，再采用丝焊接方式将LSI芯片的电极焊盘与芯片载体上表面上的端电极相连接。在所获得的组合产品上，采用模塑树脂来覆盖LSI芯片和焊丝，从而密封该组合产品。其次，采用印刷和类似方法，在设置在印刷电路板下表面(亦即在将芯片封装安装在电路基板上时与电路基板相对的表面)上的电极上形成一层焊料层。此后，采用红外线回流或类似技术来熔化上述焊料层，形成焊球(其直径大约为700μm)。这样，就获得了芯片载体。也可以将预先准备好的焊料球粘结在芯片载体的端电极上，从而获得芯片封装。再其次，将芯片封装置于这样的位置上，亦即使上述焊料球位于电路基板上的预定位置上。此后，将芯片封装置于电路基板上，采用红外线回流或类似技术熔化上述焊料球，从而使芯片封装下表面上的端电极与电路基板上的端电极相连接。这样，就获得了安装了芯片封装的复合体。然而，上述已知技术存在如下的问题1.由于为了使芯片载体的端电极与LSI芯片的电极焊盘相连接而进行了丝焊，因此芯片载体所占据的面积大于LSI芯片的面积。另外，由于在丝焊连接之后进行模塑树脂密封，因此所获得的芯片封装的厚度大于焊丝的环线高度。这一点阻碍了芯片封装大小和厚度的减小。2.由于信号需要通过具有较长长度的焊丝，输入/输出信号有可能被延迟，因此降低了芯片封装的高频特性，使芯片封装有可能产生噪音。3.成阵列地配置于芯片封装下表面上的焊料球妨碍了LSI芯片上的端子之间距离的减小。一般说来，焊料球之间需要有大约1mm的距离。4.焊料球的大小决定了芯片封装和电路基板之间的距离。换句话说，芯片封装和电路基板之间的间距不可能小于焊料球的大小。5.当芯片载体是采用不同于电路基板的材料制成时，由热冲击所产生的应力将会集中在焊料连接部分上，因而造成裂缝，其结果会增大焊料连接部分的电阻。本专利技术提供的芯片载体包括具有上表面、下表面和内部导线;在载体的上表面上所形成的多个端电极，这些端电极使LSI芯片和内部导线之间实现电气连接;在载体的下表面上形成了多个凹入部位，用于使一个电路基板上的多个电极与上述内部导线之间实现电气连接，这些凹入部位与内部导体相电气连接。在本专利技术的一种实施例中，上述芯片载体进一步包括多个接触电极，它们与电路基板上的电极相连接，上述接触电极被埋设在相应的凹入部分中，并由导电性粘结剂构成。在本专利技术的另一种实施例中，上述多个接触电极由载体的下表面向外凸出。在本专利技术的再一种实施例中，上述载体包括多个通路孔;内部导线的至少一部分由设置在上述通路孔中的导电性材料构成;载体的至少某些凹入部位由上述多个通路孔构成。在本专利技术的再一种实施例中，载体是由多层相互层叠在一起的绝缘层构成，载体具有多个通路孔，用于将载体的上下表面连接在一起，所述的内部导线由设置在多个通路孔中的导电性粘结材料和设置在所述多层绝缘层中的至少一层上的导电层组成。在本专利技术的再一种实施例中，所述导电性粘结剂具有柔性。在本专利技术的再一种实施例中，内部导体由一种从由Cu、Ag和AgPd中选出的材料制成。另外，本专利技术的芯片封装由芯片载体和一个以芯片倒装方式安装在载体上的LSI芯片组成，其中芯片载体包括具有上表面、下表面和内部导体的载体;载体的上表面上形成多个端电极，这些端电极使LSI芯片和内部导线之间实现电气连接;多个凹入部位，用于使一个电路基板上的多个电极与上述内部导线实现电气连接，这些凹入部位设置在载体的下表面上;其中LSI芯片包括设置在LSI芯片上的电极焊盘以及在电极焊盘上形成的凸型电极，该凸型电极和芯片载体上的相应端电极通过设置在它们之间的焊结层实现电气连接，LSI芯片和芯片载体之间的空隙用模塑树脂来填充和密封。在本专利技术的一种实施例中，芯片封装进一步包括与电路基板上的电极相连接的多个接触电极，这些接触电极埋设在相应的多个凹入部位之一中，接触电极由导电性粘结剂构成。在本专利技术的另一种实施例中，LSI芯片的凸型电极具有两级阶梯型的凸型形状。在本专利技术的再一种实施例中，所述导电性粘结剂具有柔性。在本专利技术的再一种实施例中，所述粘结层由一种从导电性粘结剂、非匀质性导电性材料和焊料中选择出的材料构成。另外，本专利技术的芯片封装包括芯片载体和一个以倒装方式安装在芯片载体上LSI芯片，其中芯片载体包括具有上表面、下表面和内部导体的载体;在载体的上表面上形成的多个端电极，用于使LSI芯片和内部导线之间实现电气连接;多个接触电极，用于使电路基板上的多个电极与内部导线实现电气连接，接触电极设置在载体的下表面上，由导电性粘结剂构成，并埋设在载体下表面上所形成的多个凹入部位中;其中LSI芯片包括设置在LSI芯片上的电极焊区以及在电极焊区上形成的凸型电极，该凸型电极和芯片载体上的相应端电极通过设置在它们之间的粘结层实现电气连接，LSI芯片和芯片载体之间的空隙用模塑树脂充填密封。在本专利技术的一种实施列中，LSI芯片上的凸型电极具有两级阶梯型的凸型形状。在本专利技术的另一种实施例中，所述导电性粘结剂具有柔性。在本专利技术的再一种实施例中，所述粘结层由一种从导电性粘结剂、非匀质性导电性材料和焊料中选择出的材料构成。本专利技术的一种制造芯片载体的方法包括如下步骤在多层未经烧结的生料板上形成通路孔;在上述多层生料板中的一组上的通路孔中埋设内部导线的一部分，并通过涂覆方法在该组多层生料板上形成内部导线;通过将上述多层生料板中没有将其内部导线的一部分埋设在通路孔之中的生料板层叠在一组将其内部导线的一部分埋设在通路孔之中的生料板上，形成一个多层结构，并对该多层结构进行加压处理;对上述多层结构进行烧结，以便形成载体，在载体的下表面上形成多个凹入部位。在本专利技术的一种实施例中，该方法进一步包括通过在载体的多个凹入部位中埋设导电性粘结剂来形成多个接触电极的步骤。在本专利技术的另一种实施例中，所述导电性粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片截体，包括：具有上表面、下表面和内部导线的载体；在载体的上表面上所形成的多个端电极，这些端电极使ＬＳＩ芯片和内部导线之间实现电气连接；在载体的下表面上形成了多个凹入部分，用于使一个电路基板上的多个电极与上述内部导线之间实 现电气连接，这些凹入部分与内部导线电气连接。

【技术特征摘要】
JP 1993-12-13 311980/93;JP 1993-12-15 314966/93;JP1.一种芯片载体，包括具有上表面、下表面和内部导线的载体；在载体的上表面上所形成的多个端电极，这些端电极使LSI芯片和内部导线之间实现电气连接；在载体的下表面上形成了多个凹入部分，用于使一个电路基板上的多个电极与上述内部导线之间实现电气连接，这些凹入部分与内部导线电气连接。2.如权利要求1所述的芯片载体，其特征在于进一步包括与电路基板上的电极相连接的多个接触电极，这些接触电极埋设在相应的多个凹入部分之中，接触电极由导电性粘结剂构成。3.如权利要求1所述的芯片载体，其特征在于所述多个接触电极由载体的下表面向外凸出。4.如权利要求1所述的芯片载体，其特征在于载体包括多个通路孔;内部导线的至少一部分由设置在上述多个通路孔中导电性材料构成;以及载体上的至少某些凹入部分由上述多个通路孔构成。5.如权利要求1所述的芯片载体，其特征在于所述载体是由多层相互层叠在一起的绝缘层构成，载体具有多个通路孔，用于将载体的上下表面连接在一起，所述的内部导线由设置在多个通路孔中的导电性粘结剂材料和设置在所述多层绝缘层中的至少一层上的导电层组成。6.如权利要求2所述的芯片载体，其特征在于所述导电性粘结剂具有柔性。7.如权利要求1所述的芯片载体，其特征在于所述内部导线由一种从由Cu、Ag和AgPd中选出的材料制成。8.一种芯片封装，由芯片载体和一个以倒装方式安装在芯片载体上的LSI芯片组成，其中芯片载体包括具有上表面、下表面和内部导线的载体;在载体的上表面上所形成的多个端电极，这些端电极使LSI芯片和内部导线之间实现电气连接;以及多个凹入部分，用于使一个电路基板上的多个电极与上述内部导线实现电气连接，这些凹入部分设置在载体的下表面上;其中LSI芯片包括设置在LSI芯片上的电极焊盘以及在电极焊盘上形成的凸型电极，该凸型电极和芯片载体上的相应端电极通过设置在它们之间的焊结层实现电气连接，LSI芯片和芯片载体之间的空隙由模塑树脂来密封。9.如权利要求8所述的芯片封装，其特征在于进一步包括与电路基板上的电极相连接的多个接触电极，这些接触电极埋设在相应的凹入部位中，接触电极由导电性粘结剂构成。10.如权利要求8所述的芯片封装，其特征在于LSI芯片的凸出电极具有两极阶梯型的凸型状态。11.如权利要求8所述的芯片封装，其特征在于所述导电性粘结剂具有柔性。12.如权利要求8所述的芯片封装，其特征在于所述焊结层由一种从导电性粘结剂、非匀质性导电性材料和焊料中选择出的材料构成。13.一种芯片封装，由芯片载体和一个以倒装方式安装在芯片载体上LSI芯片组成，其中芯片载体包括具有上表面、下表面和内部导体的载体;在载体的上表面上形成的多个端电极，这些端电极使LSI芯片和内部导线之间实现电气连接;多个接触电极，用于使电路基板上的多个电极与内部导线实现电气连接，接触电极设置在载体的下表面上，由导电性粘结剂构成，并埋设在载体下表面上所形成的多个凹入部分中;其中LSI芯片包括设置在LSI芯片上的电极焊盘以及在电极焊盘上形成的凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：户村善广，别所芳宏，箱谷靖彦，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]