基板结构及应用其的封装结构

摘要

一种基板结构及应用其的封装结构。基板结构包括数条走线、一基板及数个第一金属块。基板具有相对的一第一表面与一第二表面。此些第一金属块设置于第一表面与第二表面的其中一者，此些第一金属块之间的最小间距为最小工艺间距。

权利要求

1.一种基板结构，包括：

复数条走线；

一基板，具有相对的一第一表面与一第二表面；以及数个第一金属块，用以增加该基板结构的强度，该些第一金属块设置于该第一表面与该第二表面的其中一者，该些第一金属块之间的最小间距为一最小工艺间距，所述最小工艺间距是在制作所述基板结构时能使走线之间达到最小距离的间距值。

2.如权利要求1所述的基板结构，其中该些第一金属块与该些走线设置于同一面，相邻的该走线与该第一金属块之间的最小间距为该最小工艺间距。

3.如权利要求1所述的基板结构，更包括：

数个第二金属块，用以增加该基板结构的强度，该些第二金属块设置于该第一表面与该第二表面的另外一者，该些第二金属块之间的最小间距为该最小工艺间距。

4.如权利要求3所述的基板结构，其中该些第一金属块与该些走线设置于该第一表面，该些第二金属块设置于该第二表面，该基板结构更包括：数个第一组件，设置于该第一表面；以及

数个第二组件，设置于该第二表面；

其中，该些走线、该些第一组件及该些第一金属块沿着该第一表面的剖面积加总为一第一面积，而该些第二组件及该些第二金属块沿着该第二表面的剖面积加总为一第二面积，该第一面积与该第二面积相差在15个百分比(％)内。

5.如权利要求4所述的基板结构，其中该第一表面上所有由金属材料构成的结构为该些走线、该些第一组件及该些第一金属块，而该第二表面上所有由金属材料构成的结构为该些第二组件及该些第二金属块。

6.一种封装结构，包括：

一基板结构，包括：

复数条走线；

一基板，具有相对的一第一表面与一第二表面；及

数个第一金属块，用以增加该基板结构的强度，该些第一金属块设置于该第一表面与该第二表面的其中一者，该些第一金属块之间的最小间距为一最小工艺间距；

一芯片，电性连接于该基板；以及

一封胶，用以密封该芯片，

其中，所述最小工艺间距是在制作所述基板结构时能使走线之间达到最小距离的间距值。

7.如权利要求6所述的封装结构，其中该些第一金属块与该些走线设置于同一面，相邻的该走线与该第一金属块之间的最小间距为该最小工艺间距。

8.如权利要求6所述的封装结构，其中该基板结构更包括：数个第二金属块，用以增加该基板结构的强度，该些第二金属块设置于该第一表面与该第二表面的另外一者，该些第二金属块之间的最小间距为该最小工艺间距。

9.如权利要求8所述的封装结构，其中该些第一金属块与该些走线设置于该第一表面，该些第二金属块设置于该第二表面，该基板结构更包括：数个第一组件，设置于该第一表面；以及

数个第二组件，设置于该第二表面；

其中，该些走线、该些第一组件及该些第一金属块沿着该第一表面的剖面积加总为一第一面积，而该些第二组件及该些第二金属块沿着该第二表面的剖面积加总为一第二面积，该第一面积与该第二面积相差在15％内。

10.如权利要求9所述的封装结构，其中该第一表面上所有由金属材料构成的结构为该些走线、该些第一组件及该些第一金属块，而该第二表面上所有由金属材料构成的结构为该些第二组件及该些第二金属块。

11.如权利要求6所述的封装结构，其中该封胶的周缘面与该基板结构的周缘面实质上切齐。

说明书

基板结构及应用其的封装结构

技术领域

[0001] 本发明是有关于一种基板结构及应用其的封装结构，且特别是有关于一种具有用以增加结构强度的金属块的基板结构及应用其的封装结构。

背景技术

[0002] 基板结构的相对两表面一般都具有不同比例的金属结构。例如基板结构的一面配置有走线，而其相对一面则配置有与导电锡球连接的接垫。由于基板结构的相对两表面所具有的走线与接垫分配的比例往往相差甚大，致使两者的金属结构比例悬殊。此外，再加上基板结构的热膨胀系数与金属结构不同，导致基板结构在高温工作下产生内应力而发生翘曲变形。此一变形可能导致基板结构的破坏，例如是基板结构上的走线、导电锡球及芯片等组件断裂、龟裂或脱离等不良状况发生。

[0003] 为了减缓该变形量，一般的作法是另外在基板结构的相对两表面另外铺设金属网层，例如是铜网层，试图使基板结构的相对两表面的金属结构比例较接近，以减缓变形量。请参照图1，其绘示已知基板结构的示意图。基板结构100的一表面102配置有走线110及金属网层104。此外，在基板结构100的相对表面(未绘示)也配置有金属网层。经由金属网层的配置，使得基板结构100的相对两表面的金属结构比例较接近，以减缓变形量。

[0004] 请参照图2，其绘示制造图1中的金属网层的示意图。光罩106的遮光区112对应至图1的金属网层104的金属网线124，金属网线124邻近于走线110。透光区108则对应至图1的金属网层104之间的镂空部位114。在光线L透过光罩106对基板120上的光阻层116进行曝光后，经由后续的显影工艺去除受到曝光的光阻。然后，在接续的蚀刻工艺中，对金属层122蚀刻出金属网层104及走线110。

[0005] 然而，如图2所示，为了把光罩106拉平，在曝光工艺中须往光罩106的两边方向D1及D2拉紧，光罩106因此产生伸长量，因而导致透光区108及118沿着方向D1及方向D2变宽。再加上透光区108及118本身的宽度使穿过其的光线L1的散射范围扩大。如此，走线110与邻近的金属网线124之间的间距S1受到该伸长量及该散射范围扩大的关系而变得更宽。由于间距S1变得更宽，所以金属网层104的分布范围也跟着缩小，对基板结构的相对两表面的金属结构比例的控制能力也跟着降低。

发明内容

[0006] 本发明有关于一种基板结构及应用其的封装结构，基板结构的一表面形成有数个金属块，此些金属块之间的最小间距可为基板结构上的最小工艺间距。如此，此些金属块的分布密度增加且分布范围也较广，对于增加基板结构的强度及对基板结构相对两表面上的金属结构比例的控制都有相当显著的帮助，因此可大幅降低基板结构及应用其的封装结构在高温工作下的变形量。

[0007] 根据本发明的一方面，提出一种基板结构。基板结构包括数条走线、一基板及数个第一金属块。基板具有相对的一第一表面与一第二表面。此些第一金属块设置于第一表面与第二表面的其中一者，此些第一金属块之间的最小间距为最小工艺间距。

[0008] 根据本发明的另一方面，提出一种封装结构。封装结构包括一基板结构、一芯片及一封胶。基板结构包括数条走线、一基板及数个第一金属块。基板具有相对的一第一表面与一第二表面。此些第一金属块设置于第一表面与第二表面的其中一者，此些第一金属块之间的最小间距为最小工艺间距。芯片设置于基板结构上。封胶用以密封该芯片。

[0009] 为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

[0010] 图1(已知技艺)绘示已知基板结构的示意图。

[0011] 图2(已知技艺)绘示制造图1中的金属网层的示意图。

[0012] 图3绘示依照本发明较佳实施例的封装结构的示意图。

[0013] 图4绘示沿着图3中的方向V1观看到的基板结构的示意图。

[0014] 图5绘示沿着图3中的方向V2观看到的基板结构的示意图。

[0015] 图6绘示制造图4中的第一金属块的示意图。

[0016] 主要组件符号说明：

[0017] 100、202：基板结构

[0018] 102：表面

[0019] 104：金属网层

[0020] 106、232：光罩

[0021] 108、118、236：透光区

[0022] 110、228、228(1)：走线

[0023] 112、234：遮光区

[0024] 114：镂空部位

[0025] 116、238：光阻层

[0026] 120、218：基板

[0027] 122、240：金属层

[0028] 124：金属网线

[0029] 200：封装结构

[0030] 204：芯片

[0031] 206：封胶

[0032] 208、210：周缘面

[0033] 212：第一导电部

[0034] 214：第二导电部

[0035] 216：底胶

[0036] 220：第二表面

[0037] 222：第一表面

[0038] 224、224(1)：第一金属块

[0039] 226：第二金属块

[0040] 242：导通孔

[0041] C：圆形区域

[0042] D1、D2：方向

[0043] L、L1、L2：光线

[0044] T：三角形区域

[0045] V1、V2：方向

[0046] S1、S2：间距

具体实施方式

[0047] 在本发明的基板结构及应用其的封装结构中，基板结构的一表面形成有数个金属块，此些金属块之间的最小间距可为基板结构上的最小工艺间距。如此，此些金属块的分布密度增加且分布范围也较广，对于增加基板结构的强度及对基板结构相对两表面上的金属结构比例的控制都有相当显著的帮助，因此可大幅降低基板结构及应用其的封装结构在高温工作下的变形量。

[0048] 以下提出较佳实施例作为本发明的说明，然而实施例所提出的内容，仅为举例说明之用，而绘制的附图为配合说明，并非作为限缩本发明保护范围之用。再者，实施例的图标亦省略不必要的组件，以利清楚显示本发明的技术特点。

[0049] 请参照图3，其绘示依照本发明较佳实施例的封装结构的示意图。封装结构200例如是芯片型覆晶封装结构(Flip Chip CSP，FCCSP)，其包括一基板结构202、一芯片204、一封胶206、数个第一导电部212、数个第二导电部214及一底胶216。其中，底胶216密封第二导电部214，封胶206用以密封芯片204及底胶216。封胶206的周缘面208与基板结构202的周缘面210实质上切齐。

[0050] 芯片204例如是一覆晶式芯片，透过芯片204上的第二导电部214使得芯片204与基板结构202的一基板218电性连接。第一导电部212则设置于基板结构202的一第二表面220上，用以与一电子组件，例如是电路板(未绘示)电性连接。此外，基板218更具有一第一表面222，第一表面222相对于第二表面220。

[0051] 请同时参照图4及图5，图4绘示沿着图3中的方向V1观看到的基板结构的示意图，图5绘示沿着图3中的方向V2观看到的基板结构的示意图。如图4所示，基板结构202更包括数条走线228、数个第一金属块224、数个第二金属块226(第二金属块226绘示于图5)及数个导通孔242。在本实施例中，第一金属块224的材质及第二金属块226的材质以铜金属为例作说明。其中，走线228提供电性连接的功能，而第一金属块224及第二金属块
226仅用以增加基板结构202的强度，并不提供电性连接功能。

[0052] 本实施例的第一金属块224的形状及第二金属块226的形状以矩形，例如是以边长100微米(μm)的正方形为例作说明。然此非用以限制本发明，第一金属块224的形状及第二金属块226的形状亦可为圆形或多边形。并且，第一金属块224的尺寸及第二金属块226的尺寸可视工艺能力或实际需求而定，其亦不受本实施例所限制。

[0053] 第一金属块224设置于第一表面222上，第二金属块226设置于第二表面220(第二金属块226及第二表面220绘示于图5)上。一般来讲，工艺能力愈佳，则走线228之间的间距也愈小，封装结构的整体尺寸因此也愈小。本实施例的最小工艺间距以25μm为例作说明。此处所指的最小工艺间距亦可指制作基板结构202时所采用的工艺技术，其可使走线之间达到最小距离的间距值。在本实施例的基板结构202中，相邻的走线228(1)与第一金属块224(1)之间的最小间距S2也可达到最小工艺间距，即25μm。也就是说，本实施例的用以增加基板结构强度的金属结构可比已知用来增加基板结构强度的金属网线更靠近走线。

[0054] 详细地说，请参照图6，其绘示制造图4中的第一金属块的示意图。在曝光及显影工艺中，对一光阻层238进行曝光显影。光罩232的遮光区234对应至图4的第一金属块224(1)，第一金属块224(1)邻近于走线228(1)，而光罩232的透光区236对应至图4之间距S2。然后，再对金属层240进行蚀刻后，即形成本实施例的走线228及第一金属块224。
请同时参照图2与图6，由于本实施例的光罩232的透光区236宽度较窄，故穿过的光线L2所发生的扩散范围甚小，使得本实施例之间距S2较图2之间距S1小很多，间距S2最小可达到最小工艺间距，即25μm。因此，第一金属块224的分布范围也可变得较广，有助于增强基板强度及对金属结构比例的控制。此外，第二金属块226也可使用如图6所揭露的技术来形成于第二表面220上。

[0055] 本实施例的第一金属块224的宽度及第二金属块226的宽度比图2中已知的金属网线来得宽，再加上第一金属块224之间的间距及第二金属块226之间的间距甚小，最小可达到最小工艺间距。因此，本实施例的第一金属块224及第二金属块226的分布密度较高。如此，就相同的分布范围而言，第一金属块224及第二金属块226对增加基板强度的效果较已知的金属网层佳。此外，相较于图2的已知金属网层104，本实施例的邻近走线228(1)的第一金属块224(1)可更靠近走线228(1)，因此使得第一金属块224分布范围扩大，此有助于提升基板218的相对两表面的金属结构比例的控制能力。

[0056] 进一步地说，在未形成第一金属块224及第二金属块226之前，基板结构202除了上述提及走线228外，可能包括其它金属组件，例如设置于第一表面222的数个第一组件及设置于第二表面220的数个第二组件。其中，第一组件及及第二组件为具有电性连接功能的结构。第一组件例如是导通孔242(绘示于图4)上的金属导电层或用以与芯片204电性连接的金属接垫。第二组件例如是用以与第一导电部212电性连接的金属接垫。基于功能性要求或其它需求，走线228、第一组件及第二组件的分布范围、设置位置、数量等都可能使基板结构202的相对两表面的金属结构比例相差拉大。然而，本实施例透过第一金属块224及第二金属块226的形成，可轻易将基板结构202的相对两表面的金属结构比例拉近至相差在15个百分比(％)内，除了增加基板强度，也可降低基板结构在高温工作下的变形量。

[0057] 更进一步地说，基板结构202的第一表面222上所有由金属材料构成的结构为走线228、第一金属块224及数个第一组件所组成，而第二表面220上所有由金属材料构成的结构为第二金属块226及数个第二组件所组成。其中，走线228、第一组件及第一金属块224沿着第一表面222的剖面积加总为一第一面积，而第二组件及第二金属块226沿着第二表面的剖面积加总为一第二面积。经由本实施例上述所揭露的技术手段，可轻易地将第一面积与第二面积控制在相差在15％内。

[0058] 此外，本实施例可适用于多层板结构。多层板结构由单一块基板结构堆栈而成，若每块基板结构的相对两表面的金属结构比例相差太多，则累积在多层板结构上的金属结构比例差是很可观的，此会对多层板结构造成很大的损害。反观本实施例，可精确地控制单一基板结构中相对两表面的金属结构比例，使堆栈后的多层板结构整体的金属结构比例被控制在安全范围内。因此，本发明的技术手段对于多层板结构的强度确保以及高温变形量的降低可更有效地掌控。

[0059] 此外，虽然本实施例的芯片以覆晶式芯片为例作说明，然此非用以限制本发明，本实施例的芯片亦可为具有数个焊垫的非覆晶式芯片(未绘示)。经由封装结构的数条焊线(未绘示)，电性连接芯片上的焊垫与基板。当然，封胶更可用以密封此些焊垫及此些焊线。

[0060] 此外，虽然本实施例的基板的相对两表面，即第一表面及第二表面都设置有金属块，然也只在第一表面与第二表面的其中一者设置金属块，例如是只在第一表面或只在第二表面设置金属块。至于实际的设置状况，可视对实际需求而定，并不受本实施例所限制。

[0061] 另外，本实施例的第一金属块224及第二金属块226的排列外型并不受图4及图5所限制，也就是说，第一金属块224及第二金属块226的排列外型可视实际需求作任意排列外型设计，例如第一金属块224及第二金属块226的排列外型也可以是梯形、圆形或其其它排列外型等。举例来说，图4中部份的第一金属块224的排列外型为圆形区域C，或图5中部份的第二金属块226的排列外型为三角形区域T。

[0062] 本发明上述实施例所揭露的基板结构及应用其的封装结构，基板结构的一表面形成有数个金属块，此些金属块之间的最小间距可为基板结构上的最小工艺间距。如此，此些金属块的分布密度增加且分布范围也较广，对于增加基板结构的强度及对基板结构相对两表面上的金属结构比例的控制都有相当显著的帮助，因此可大幅降低基板结构及应用其的封装结构在高温工作下的变形量。

[0063] 综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。