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封装基板上的焊垫、封装基板及倒装芯片封装组件

摘要

本发明提供一种封装基板上的焊垫、封装基板、倒装芯片封装组件,所述焊垫包括自其中心向外延伸且沿其中心的周向间隔分布的至少三个延伸部;每一所述导电凸块在对应的焊垫上受到的应力均比较分散,且不同方向的应力能够有一定的抵消作用,使整个所述芯片受到的应力也比较分散,优化所述芯片受到的应力分布,所述芯片有更强的抗外界干扰能力,不容易偏移,能够有效避免导电凸块与对应的焊垫之间的接触不良,同时降低了相邻焊垫之间桥接短路的几率。

著录项

  • 公开/公告号CN113838831A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-12-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 江苏长电科技股份有限公司;

    申请/专利号CN202010583954.5

  • 申请日2020-06-23

  • 分类号H01L23/498(20060101);

  • 代理机构32235 苏州威世朋知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人孙凤

  • 地址 214430 江苏省无锡市江阴市江阴高新区长山路78号

  • 入库时间 2023-06-19 13:49:36

说明书

技术领域

本发明涉及半导体封装领域,尤其涉及一种能够减少倒装芯片偏移的封装基板上的焊垫,设有所述焊垫的封装基板及具有该封装基板的倒装芯片封装组件。

背景技术

倒装芯片封装技术是将芯片正面朝下安置于封装基板上,芯片朝向所述封装基板的一侧设有导电凸块,所述封装基板上设有与所述导电凸块一一对应的焊垫,通过将导电凸块与对应的焊垫电性连接实现芯片与封装基板之间的固接以及电性连接,无需引线键合,形成最短电路,降低电阻,缩小了封装尺寸,能够达到轻薄短小的封装需求。

如图1所示,为现有技术中的封装基板1,所述焊垫11一般呈长条状,如椭圆形、长方形等,且所述焊垫的延伸方向大部分都是相互平行的,在将所述芯片与所述封装基板固接后,导电凸块位于对应的焊垫的中心,芯片受到的应力容易在焊垫的延伸方向同向累积聚集,使得所述芯片在延伸方向上的受到应力远大于其他方向,此时,若是有外部环境的影响,如机台的震动等,芯片极易产生偏移,造成焊垫之间桥接短路或者导电凸块与对应的焊垫接触不良等情况。

有鉴于此,有必要提供一种新的封装基板上的焊垫、封装基板及具有该封装基板的倒装芯片封装组件以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减少倒装芯片偏移的封装基板上的焊垫,设有所述焊垫的封装基板及具有该封装基板的倒装芯片封装组件。

为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:一种封装基板上的焊垫,所述焊垫包括自其中心向外延伸且沿其中心的周向间隔分布的至少三个延伸部。

作为本发明进一步改进的技术方案,所述焊垫的至少三个延伸部均匀分布。

作为本发明进一步改进的技术方案,所述延伸部呈长条形。

作为本发明进一步改进的技术方案,所述延伸部为椭圆形或者长方形。

作为本发明进一步改进的技术方案,所述焊垫呈多边形,所述焊垫的角部构成所述延伸部。

作为本发明进一步改进的技术方案,所述焊垫呈正多边形。

为实现上述发明目的,本发明还提供一种封装基板,包括基板、设于所述基板上的基板线路、上述的焊垫,所述焊垫与所述基板线路相连接;相邻基板线路之间的距离与所述基板线路的宽度相同;且相邻基板线路之间的距离不小于15μm。

为实现上述发明目的,本发明还提供一种倒装芯片封装组件,包括芯片、上述的封装基板,所述芯片上设有若干导电凸块,所述焊垫与所述导电凸块一一对应。

作为本发明进一步改进的技术方案,所述导电凸块与相邻的焊垫之间的距离不小于10μm。

为实现上述发明目的,本发明还提供一种倒装芯片封装组件,包括芯片、封装基板,所述芯片上设有若干导电凸块,所述封装基板上与所述导电凸块一一对应的焊垫,所述焊垫包括自其中心向外延伸且沿其中心的周向间隔分布的至少三个延伸部,所述延伸部呈长条形;所述延伸部的延伸长度L、延伸部的宽度W以及导电凸块的直径R之间的关系为:15μm≤W≤0.7*Rμm,L≥R+15μm。

为实现上述发明目的,本发明还提供一种倒装芯片封装组件,包括芯片、封装基板,所述芯片上设有若干导电凸块,所述封装基板上设有与所述导电凸块一一对应的焊垫,所述焊垫包括自其中心向外延伸且沿其中心的周向间隔分布的至少三个延伸部,所述焊垫呈多边形,且所述焊垫的角部构成所述延伸部;所述焊垫的边长T以及导电凸块的直径R之间的关系为:T≥R+25μm。

作为本发明进一步改进的技术方案,所述封装基板还包括设于所述基板上的基板线路,所述焊垫与所述基板线路相连接;每一所述延伸部与所述导电凸块的边缘相对应的两点之间的距离不小于所述基板线路的宽度。

本发明的有益效果是:本发明中的焊垫,通过设置至少三个延伸部,每一所述导电凸块在对应的焊垫上受到的应力均比较分散,且不同方向的应力能够有一定的抵消作用,使整个所述芯片受到的应力也比较分散,优化所述芯片受到的应力分布,所述芯片有更强的抗外界干扰能力,不容易偏移,能够有效避免导电凸块与对应的焊垫之间的接触不良,同时降低了相邻焊垫之间桥接短路的几率。

附图说明

图1是现有技术中的封装基板的结构示意图。

图2是本发明第一实施方式中的焊垫与导电凸块相配合的结构示意图。

图3是将本发明中的封装基板上设置图2中的焊垫后的结构示意图。

图4是本发明第二实施方式中的焊垫的结构示意图。

图5是发明第二实施方式中的焊垫与基板线路以及导电凸块之间相配合的结构示意图。

图6是本发明中的倒装芯片封装组件的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述,请参照图2至图6所示,为本发明的较佳实施方式。但应当说明的是,这些实施方式并非对本发明的限制,本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代,均属于本发明的保护范围之内。

需要说明的是,图3所示为本发明中的封装基板,为了便于描述芯片中的导电凸块与所述焊垫之间的位置/尺寸关系,在图3中,将导电凸块一并示出。

请参图2-图4所示,本发明提供一种焊垫2,结合图6,所述焊垫2用以实现封装基板10与芯片20之间的连接,具体的,所述芯片20上设有多个导电凸块4,所述导电凸块4朝向所述焊垫2的一侧设有焊料,所述封装基板10上设有与所述导电凸块4一一对应的所述焊垫2,通过焊料将所述导电凸块4与对应的焊垫2焊接在一起,实现所述封装基板10与所述芯片20之间的固定连接以及电性连接。

所述焊垫2包括自其中心向外延伸且沿其中心的周向间隔分布的至少三个延伸部21,在所述导电凸块4与对应的焊垫2相焊接后,所述至少三个延伸部21间隔位于所述导电凸块4周侧的不同位置处。

一方面,在通过机台对芯片20与封装基板10之间进行封装的过程中,所述芯片20相对所述封装基板10在任意方向产生一定的偏移量,所述导电凸块4均能够与对应的焊垫2相接触,避免所述导电凸块4与所述焊垫2之间接触不良;另一方面,所述焊垫2与对应的导电凸块4相配合的过程中,所述导电凸块4在对应的焊垫2上的延伸部21的延伸方向上受到的应力较其他方向上受到的应力更大,而每一所述焊垫2上的至少三个所述延伸部21向不同的方向延伸,故,每一所述导电凸块4在对应的焊垫2上受到的应力均比较分散,且不同方向的应力能够有一定的抵消作用,使整个所述芯片20受到的应力也比较分散,优化所述芯片20受到的应力分布,所述芯片20具有更强的抗外界干扰能力,不容易偏移,即,即使所述芯片20受到外部的作用力,如机台的震动等,所述芯片20也不易产生偏移,能够有效避免导电凸块4与对应的焊垫2之间的接触不良,同时降低了相邻焊垫2之间桥接短路的几率。

其中,所述延伸部21的延伸方向即指所述延伸部21自所述焊垫2的中心向外延伸的方向。

进一步地,所述焊垫2的至少三个延伸部21均匀分布,焊垫2与对应的导电凸块4相配合的过程中,所述导电凸块4在对应的焊垫2上受到的应力分布比较均匀且分散,使整个所述芯片20受到的应力也比较均匀且分散,优化所述芯片20受到的应力分布,从而,能够防止所述芯片20产生偏移,有效避免导电凸块4与对应的焊垫2之间的接触不良,同时降低了相邻焊垫2之间桥接短路的几率。

请参图2所示,于本发明中关于所述焊垫2的第一实施方式中,所述延伸部21呈长条形。

具体地,本实施方式中,所述延伸部21为椭圆形,当然,并不以此为限,于其他实施方式中,所述延伸部21也可以设置为长方形或者其他的长条形。

具体地,本实施方式中,所述延伸部21的数量为3个,且3个所述延伸部21均匀分布,即,两两相邻的两个所述延伸部21之间的夹角α为120°,简化所述焊垫2的结构,节约成本,且如图3中所示,所述封装基板10中的每一所述焊垫2能够做任意角度的旋转,能够提高基板走线的密度和利用率;当然,并不以此为限,即,所述延伸部21的数量也可以设置为4个甚至更多。

请参图4-图5所示,于本发明中关于所述焊垫的第二实施方式中,所述焊垫2a呈多边形,所述焊垫2a的角部构成所述延伸部21a,在所述导电凸块4与对应的焊垫2a相焊接后,所述焊垫2a上的多个角部21a(延伸部)间隔位于所述导电凸块4周侧的不同位置处。

进一步地,所述焊垫2a呈正多边;当然,并不以此为限,可以理解的是,呈多边形的所述焊垫2a的具体结构设计,只要在所述导电凸块4与对应的焊垫2a相焊接后,所述焊垫2a上具有至少3个角部21a(延伸部)间隔位于所述导电凸块4周侧的不同位置处即可。

本实施方式中,所述焊垫2a呈正三角形,当然,并不以此为限,如所述焊垫2a也可以呈正方形。

进一步地,本发明还提供一种封装基板10,包括基板3、设于所述基板3上的基板线路(未图示)、上述的焊垫2、2a,所述焊垫2、2a与所述基板线路相连接,即,所述基板线路与所述焊垫2、2a上的任意一个延伸部21、21a相电性连接。

在所述延伸部21呈长条形的实施方式中,所述基板线路的宽度与所述延伸部21的宽度相同,以便于实现所述基板线路与所述焊垫2之间的电性连接。

如图5所示,在所述焊垫2a呈多边形的实施方式中,每一所述延伸部21a与所述导电凸块4的边缘相对应的两点之间的距离T1不小于所述基板线路的宽度T2,便于实现所述基板线路与所述焊垫2a之间的电性连接。

进一步地,相邻基板线路之间的距离与所述基板线路的宽度相同,具体地,所述相邻基板线路之间的距离即指相邻两个焊垫2、2a之间的距离。

进一步地,请参图6所示,本发明还提供一种倒装芯片封装组件100,包括芯片20、上述的封装基板10,所述芯片20上设有若干导电凸块4,所述焊垫2、2a与所述导电凸块4一一对应。

可以理解的是,相较于现有的长条形的焊垫,本发明中的焊垫2、2a与导电凸块4之间的接触面积较大,故,可以减小本发明中的焊垫2、2a的尺寸,例如,如图2所示,在所述延伸部21呈长条状的一具体实施方式中,所述延伸部21的延伸长度L、延伸部21的宽度W以及导电凸块4的直径R之间的关系可以为:15μm≤W≤0.7*Rμm,L≥R+15μm;一方面,所述延伸部21的宽度小于所述导电凸块4的直径,在将所述芯片20与所述封装基板10相焊接后,即使所述导电凸块4不位于对应的焊垫2的中心,所述导电凸块4的部分结构也能够覆盖于封装基板10上的绝缘层处,能够对所述导电凸块4起到一定的限位作用,进一步防止所述芯片20偏移;另一方面,所述延伸部21的长度大于所述导电凸块4的直径,在通过机台对芯片20与封装基板10之间进行封装时,两者之间相对会有一定的偏移量,保证较小的偏移量的情况下,导电凸块4与对应的焊垫2之间能够有较好的接触;当然,并不以此为限,可以理解的是,所述延伸部21的尺寸也可以设置为与现有的长条形焊垫的尺寸相同。

可以理解的是,在所述延伸部21为长条状且所述延伸部21的尺寸相对现有的长条状的焊垫2的尺寸较小时,所述基板线路的宽度也可以设置为较小,对应的,能够缩小相邻基板线路之间的距离,即,缩小相邻的焊垫2之间的距离S1,提高基板走线的密度以及利用率。

具体地,相邻的焊垫2之间的距离S1不小于15μm。

请参图5所示,在所述焊垫2a为正多边形的实施方式中,所述焊垫2a的边长T以及所述导电凸块4的直径R之间的关系为:T≥R+25μm,在通过机台对芯片20与封装基板10之间进行封装时,两者之间相对会有一定的偏移量,保证较小的偏移量的情况下,导电凸块4与对应的焊垫2a之间也能够有较好的接触。

本发明中的导电凸块4在对应的焊垫2、2a上受到的应力比较分散且均匀,使芯片20受到的应力也比较分散且均匀,所述芯片20有更强的抗外界干扰能力,不容易偏移,故,预设的在所述封装基板10与所述芯片20相焊接后所述导电凸块4与相邻的焊垫2a之间的偏移距离S2远远小于现有的倒装芯片封装组件中预设的导电凸块与相邻的焊垫之间的偏移距离。

于一具体实施方式中,所述偏移距离S2设置为不小于10μm,预设偏移量,防止因芯片20偏移导致导电凸块4与相邻的基板线路之间桥接短路。

进一步地,相邻的导电凸块4之间的距离大于40μm,增大相邻的导电凸块4之间的间隙宽度,以提供更大的填料流动空间,有利于后续在芯片20与封装基板10之间填胶工艺的进行。

综上所述,本发明中的焊垫2、2a,通过设置至少三个延伸部21、21a,每一所述导电凸块4在对应的焊垫2、2a上受到的应力均比较分散,且不同方向的应力能够有一定的抵消作用,使整个所述芯片20受到的应力也比较分散,优化所述芯片20受到的应力分布,所述芯片20有更强的抗外界干扰能力,不容易偏移,能够有效避免导电凸块4与对应的焊垫2、2a之间的接触不良,同时降低了相邻焊垫2、2a之间桥接短路的几率。

应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

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