技术领域
[0001] 本发明有关一种芯片承载件,尤指一种用以承载半导体芯片的承载基板。
相关背景技术
[0002] 随着产业应用的发展,近年来逐渐朝向5G高频通讯、扩增实境(Augmented Reality,简称AR)、虚拟实境(virtual reality,缩写VR)等发展,因此需要高阶半导体的封装技术,以应用于如人工智慧(AI)芯片、高阶芯片、多芯片等的半导体覆晶封装或多芯片封装,而在此封装需求的下,封装尺寸势必越来越大,叠层数也越来越高,导致线路设计更是朝高密度、细线路间距、高电性连接点数等方向设计,藉以满足上述芯片的封装需求。
[0003] 现有封装制程中,将半导体芯片安装至一封装基板上侧,再形成包覆该半导体芯片的封装胶体,之后于该封装基板的下侧通过多个焊球接置于一电路板上。
[0004] 但是,现有封装基板中,其上侧的线路层的布线密集以利于配合该半导体芯片的高密度接点,而下侧的线路层的布线疏松,以配合该些焊球的植设位置,致使该封装基板的上下两侧的金属分布面积差异极大(即上下两侧的布线占比的差距超过10%),故当制程进入温度循环(temperature cycle)的过程时,如通过回焊炉、或经历落摔等制程或测试时,该封装基板相对两侧之间的应力分布不均匀,容易发生翘曲(warpage),造成该半导体芯片或焊球发生碎裂,导致产品良率降低。
[0005] 因此,如何克服上述现有技术的种种问题,实已成为目前业界亟待克服的难题。
具体实施方式
[0042] 以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0043] 须知,本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供本领域技术人员的了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”、及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
[0044] 图1为本发明的承载基板1的剖面示意图。如图1所示,所述的承载基板1包括一核心结构10、分别形成于该核心结构10相对两侧上的第一线路结构1a及第二线路结构1b。
[0045] 于本实施例中,该承载基板1的相对两侧分别作为置晶侧及植球侧。例如,该第一线路结构1a作为该承载基板1的其中一外侧(如置晶侧),且令该第二线路结构1b作为该承载基板1的另一外侧(如植球侧)。
[0046] 所述的核心结构10具有相对的第一表面10a及第二表面10b,且该核心结构10中具有至少一连通该第一与第二表面10a,10b的导电通孔100。
[0047] 于本实施例中,该导电通孔100于该核心结构10的第一表面10a及第二表面10b上形成有电性连接垫101。
[0048] 所述的第一线路结构1a设于该核心结构10的第一表面10a上,且该第一线路结构1a包含有多个第一介电层15a,15b、及设于各该介电层15a,15b上并电性连接该电性连接垫
101(或导电通孔100)的第一线路层11,12,其中,该第一线路结构1a于最外侧的该第一介电层15a,上定义有多个第一布线区域A1~P1,如图2A所示,且令该多个第一布线区域A1~P1的其中一者定义为第一目标区S1。
[0049] 于本实施例中,该第一介电层15a的表面为矩形面,供布设图案化线路,以作为该第一线路层11,且于本实施例中,该第一介电层15a的表面等面积定义出16个矩形状区域,供作为该些第一布线区域A1~P1,以令位于该第一介电层15a的表面的其中一角落的第一布线区域A1作为该第一目标区S1。应可理解地,有关该第一布线区域的数量与形状并不限于上述,可依需求调整。
[0050] 再者,该第一线路层11于该多个第一布线区域A1~P1的任二者上的布线占比互不相同,其中,该布线占比为单一介电表面区域上用以布设金属线路的特定面积的比例。例如,该第一布线区域A1(或第一目标区S1)的矩形面积为100平方单位,其线路面积占60平方单位,故该第一线路层11于该第一目标区S1上的布线占比为60%(即60/100)。因此,另一角落的第一布线区域D1的布线占比(如47%)可不同于另一边的第一布线区域E1的布线占比(如35%)。
[0051] 另外,该第一线路结构1a作为置晶侧,故该多个第一布线区域A1~P1的至少一者作为用以设置芯片的置晶区,使该第一线路层11于该置晶区中的布线占比大于该第一线路层11于该多个第一布线区域A1~P1的其它任一者上的布线占比。例如,该第一线路层11于该置晶区上的布线占比至少为70%。应可理解地,该置晶区可包含多个第一布线区域F1,G1,J1,K1,如图2A所示的中间四个矩形区域。
[0052] 另外,该第一线路结构1a上可形成一如防焊层的绝缘保护层16,且该绝缘保护层16外露该第一线路层11。例如,该绝缘保护层16形成有多个外露该第一线路层11的开孔,以形成表面处理层17于该开孔中的第一线路层11上,供后续外接如半导体芯片的电子元件(图略)。
[0053] 所述的第二线路结构1b设于该核心结构10的第二表面10b上,以令该第二线路结构1b通过该核心结构10与该第一线路结构1a相结合,且该第二线路结构1b包含有多个第二介电层15c,15d、及设于各该第二介电层15c,15d上并电性连接该电性连接垫101(或导电通孔100)的第二线路层13,14,其中,该第二线路结构1b于最外侧的该第二介电层15d上定义有多个第二布线区域A4~P4,如图2B所示,以令该多个第二布线区域A4~P4的其中一者定义为形状与面积同于该第一目标区S1的第二目标区S2,且该第一目标区S1与该第二目标区S2的位置相互叠合对齐,并使该第一线路层11于该第一目标区S1上的布线占比与该第二线路层14于该第二目标区S2上的布线占比相差10%以内。
[0054] 于本实施例中,该第二介电层15d的表面为矩形面,供布设图案化线路,以作为该第二线路层14,且于本实施例中,该第二介电层15d的表面等面积定义出16个矩形状区域,供作为该些第二布线区域A4~P4,以令位于该第二介电层15d的表面的其中一角落的第二布线区域A4作为该第二目标区S2。应可理解地,有关该第一布线区域的数量与形状并不限于上述,可依需求调整,只需满足该第一目标区S1与该第二目标区S2的形状与面积相同,且该第一目标区S1与该第二目标区S2的位置相互叠合对齐等限制条件即可。
[0055] 再者,若该第一线路层11于该第一目标区S1上的布线占比为60%,则该第二线路层14于该第二目标区S2上的布线占比可为50%~60%之间、或60%~70%之间。应可理解地,有关该第一目标区S1上的布线占比与该第二目标区S2上的布线占比只需相差10%以内即可,并不限于上述。甚至于本发明的另一实施例中,第一线路层11与第二线路层14相对应的每一个布线区域中的布线占比皆小于10%,例如:布线区域A1与布线区域A4的布线占比均小于10%、布线区域B1与布线区域B4的布线占比均小于10%、布线区域O1与布线区域O4的布线占比均小于10%、布线区域P1与布线区域P4的布线占比均小于10%。
[0056] 另外,该第二线路结构1b作为植球侧,故该第二线路结构1b上可形成一如防焊层的绝缘保护层16,且该绝缘保护层16外露该第二线路层14,供后续外接如焊球的导电元件(图略),使该承载基板1通过该些焊球接置一如电路板的电子装置(图略)。例如,该绝缘保护层16形成有多个外露该第二线路层14的开孔,以形成表面处理层17于该开孔中的第二线路层14上,供后续外接如焊球的导电元件(图略)。
[0057] 另外,该第一与第二介电层15a,15b,15c,15d的材料包括如聚对二唑苯(Polybenzoxazole,简称PBO)、聚酰亚胺(Polyimide,简称PI)、预浸材(Prepreg,简称PP)、环氧树脂(Epoxy)、苯并环丁烯(Benzocyclobutene,简称BCB)或其它合适的材料,且该第一与第二线路层11,12,13,14的材料为铜或其它金属。例如,该第一与第二线路层11,12,13,
14包含传递信号的金属线路或无功能性的金属线路或金属块体。
[0058] 应可理解地,各该第一与第二线路结构1a,1b的线路层的层数可依需求增加,并不限于图中的两层。
[0059] 因此,本发明的承载基板1,主要通过其相对两最外侧的线路层于特定区域内的布线占比相差10%以内,例如,该第一线路层11于该第一目标区S1上的布线占比与该第二线路层14于该第二目标区S2上的布线占比相差10%以内,以避免该承载基板1因金属分布面积差异而造成该承载基板1翘曲(Warpage)的问题。
[0060] 另一方面,该承载基板1亦可依需求调整翘曲程度,使该承载基板1呈翘曲状态以配合后续制程,其中,如图4所示,该多个第一布线区域A1~P1的其中一部分定义为该第一目标区S1,且该多个第一布线区域A1~P1的另一部分定义为第三目标区S3,该多个第二布线区域A4~P4的其中一部分定义为该第二目标区S2,而该多个第二布线区域A4~P4的另一部分定义为第四目标区S4,并使该第一线路层11于该第三目标区S3上的布线占比与该第二线路层14于该第四目标区S4上的布线占比相差10%以上。例如,该第一线路层11于中间的第一布线区域F1,G1,J1,K1所组成的第一目标区S1上的布线占比小于该第二线路层14于中间的第二布线区域F4,G4,J4,K4所组成的第二目标区上的布线占比,且两者相差2%,以及该第一线路层11于外围的第一布线区域A1,B1,C1,D1,E1,H1,I1,L1,M1,N1,O1,P1所组成的第三目标区S3上的布线占比小于该第二线路层14于外围的第二布线区域A4,B4,C4,D4,E4,H4,I4,L4,M4,N4,O4,P4所组成的第四目标区S4上的布线占比,且相差15%,使该承载基板1的中间处的布线占比的差异小于外围处的布线占比的差异,也就是说,该第一线路层11于中间第一布线区域F1,G1,J1,K1与该第二线路层14于中间第二布线区域F4,G4,J4,K4的布线比的差小于10%(如2%),而第一线路层11于外围第一布线区域A1,B1,C1,D1,E1,H1,I1,L1,M1,N1,O1,P1与第二线路层14于外围第二布线区域A4,B4,C4,D4,E4,H4,I4,L4,M4,N4,O4,P4的布线占比的差大于10%(如15%),且第一线路层11于中间及外围的第一布线区域A1~P1的布线占比皆小于第二线路层14于中间及外围的第二布线区域A4~P4的布线占比,因而该承载基板1的外围相对于该承载基板1的中间上翘如笑脸状。反之,若该承载基板1的中间处的布线占比的差异大于外围处的布线占比的差异,则该承载基板1外围相对于该承载基板1中间下弯如哭脸状。
[0061] 再者,该承载基板1亦可令其相对两最外侧的线路层于介电层的全部表面上的布线占比相差10%以内,例如,该第一线路层11于最外侧的该第一介电层15a(即全部第一布线区域A1~P4)上的布线占比与该第二线路层14于最外侧的该第二介电层15d(即全部第二布线区域A4~P4)上的布线占比相差10%以内,以更有利于防止该承载基板1翘曲的问题。
[0062] 请参阅图3,应可理解地,于另一实施例中,承载基板3亦可选用无核心式(coreless)基板规格,其中,第一线路结构1a与第二线路结构1b直接相互接触结合。
[0063] 综上所述,本发明的承载基板通过其相对两最外侧的线路层于特定区域内的布线占比相差10%以内,以缩减该承载基板的相对两最外侧的线路层于特定区域内的布线占比的差距,故该承载基板能避免因金属分布面积差异而造成该承载基板翘曲的问题。
[0064] 上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围,应如权利要求书所列。