專利名稱：柱格陣列封裝構造及其電子裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種晶片封裝構造，特別是涉及一種柱格陣列封裝構造及其電子裝置(pillar grid array package(PGA)and electronic device)。
背景技術：
現(xiàn)有習知的球格陣列封裝構造(ball grid array package，BGA)是將焊球(solder ball)植接于一基板并為格狀陣列，以利表面接合(SurfaceMount Technology，SMT)于一印刷電路板，可以在一局限的覆蓋區(qū)(footprint)達到高端子數(shù)的連接，是為目前廣泛運用的封裝構造型態(tài)。
請參閱圖1所示，是現(xiàn)有習知的球格陣列封裝構造的截面示意圖。一種現(xiàn)有習知的薄型化球格陣列封裝構造100，主要包括一基板110、一晶片120以及復數(shù)個焊球140(solder ball)。該基板110的一上表面111設置有晶片120，該晶片120是為凸塊化晶片，其主動面121設置有復數(shù)個覆晶凸塊122，以覆晶接合至基板110。該基板110的一下表面112設置有該些焊球140，其是為格狀陣列，以供表面接合至一印刷電路板10的一接合面11。通常，一底部填充膠130是形成于晶片120與基板110之間，以密封該些覆晶凸塊122。
當該球格陣列封裝構造100表面接合至印刷電路板10時，為使該些焊球213能焊接至該印刷電路板10的連接墊，必須要經(jīng)過一道高溫的回焊(Reflow)過程，容易使基板110產生翹曲現(xiàn)象，造成部分的該些焊球213斷裂，通常應力集中處為最接近基板110邊緣的焊球213。若單純將該些焊球213供給量增加則會增加組裝后的厚度，且容易產生有焊球橋接的現(xiàn)象。
由此可見，上述現(xiàn)有的柱格陣列封裝構造在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決柱格陣列封裝構造存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但是長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設一種新型的柱格陣列封裝構造及其電子裝置，便成了當前業(yè)界極需改進的目標。
有鑒于上述現(xiàn)有的柱格陣列封裝構造存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新型的柱格陣列封裝構造及其電子裝置，能夠改進一般現(xiàn)有的柱格陣列封裝構造，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設計，并經(jīng)過反復試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的柱格陣列封裝構造及其電子裝置存在的缺陷，而提供一種新型的柱格陣列封裝構造及其電子裝置，所要解決的技術問題是使復數(shù)個結線凸塊(stud bump)是為格狀陣列并形成于一基板的一下表面，且每一結線凸塊具有一削平頂面，故可利用異方性導電膠或超音波鍵接方式表面接合至一印刷電路板，能夠解決習知的球格陣列封裝構造在高溫回焊下的基板翹曲問題，并可達到薄型電子裝置的組裝，從而更加適于產業(yè)應用。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種柱格陣列封裝構造及其電子裝置，所要解決的技術問題是使其在一基板下的每一結線凸塊具有一削平頂面且為共平面，可供一異方性導電膠電性連接至一印刷電路板。此外，該些結線凸塊是具有非垂質側壁，可以減少側向的電性橋接，從而更加適于實用。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種柱格陣列封裝構造，其包括一基板，其具有一上表面及一下表面；一晶片，其設置于該基板的該上表面；以及復數(shù)個結線凸塊(stud bump)，其是為格狀陣列并形成于該基板的該下表面，且每一結線凸塊具有一削平頂面。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還采用以下技術措施來進一步實現(xiàn)。
前述的柱格陣列封裝構造，其中所述的該些結線凸塊是由打線形成(wire-bonding)，且該些結線凸塊的削平頂面是為共平面。
前述的柱格陣列封裝構造，其中所述的基板具有一開口槽，以顯露該晶片的復數(shù)個焊墊。
前述的柱格陣列封裝構造，其中所述的基板的該開口槽具有一階梯部以及復數(shù)個設于該階梯部的內接指，復數(shù)個焊線經(jīng)由該開口槽電性連接該晶片的該些焊墊至該基板的該些內接指。
前述的柱格陣列封裝構造，其另包括有一封膠體，其形成于該開口槽。
前述的柱格陣列封裝構造，其中所述的晶片是為一覆晶晶片，其是以復數(shù)個覆晶凸塊連接至該基板，且另包括一封膠體，其形成于該基板的該上表面，以密封該晶片的該些覆晶凸塊。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種電子裝置，其包括一印刷電路板；以及一柱格陣列封裝構造，其設置于該印刷電路板，并包括一基板，其具有一上表面及一下表面；一晶片，設置于該基板的該上表面；及復數(shù)個結線凸塊(stud bump)，其是為格狀陣列并形成于該基板的該下表面，且每一結線凸塊具有一削平頂面。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還采用以下技術措施來進一步實現(xiàn)。
前述的柱格陣列封裝構造，其另包括一異方性導電膠(Anisotropicconductive paste，ACP)或異方性導電膜(Anisotropic conductive film，ACF)，其是電性連接該些結線凸塊的削平頂面至該印刷電路板。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種柱格陣列封裝構造，其包括一基板，其具有一上表面及一下表面；一晶片，其設置于該基板的該上表面；以及復數(shù)個柱狀凸塊(pillar bump)，其是為格狀陣列并形成于該基板的該下表面，且每一柱狀凸塊具有一削平頂面以及一非垂直側壁。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還采用以下技術措施來進一步實現(xiàn)。
前述的柱格陣列封裝構造，其中所述的該些柱狀凸塊的削平頂面是為共平面。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術方案可知，為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種柱格陣列封裝構造。依據(jù)本發(fā)明的柱格陣列封裝構造，包括一基板、一晶片以及復數(shù)個結線凸塊，該基板具有一上表面及一下表面，該晶片設置于該基板的該上表面，該些結線凸塊是為格狀陣列并形成于該基板的該下表面，且每一結線凸塊具有一削平頂面，以取代習知球格陣列封裝構造的焊球，故可以省卻習知產品以高溫回焊的表面接合。
借由上述技術方案，本發(fā)明柱格陣列封裝構造及其電子裝置至少具有下列優(yōu)點本發(fā)明的柱格陣列封裝構造及其電子裝置，使復數(shù)個結線凸塊(studbump)為格狀陣列并形成于一基板的一下表面，且每一結線凸塊具有一削平頂面，故可以利用異方性導電膠或超音波鍵接方式表面接合至一印刷電路板，能夠解決習知的球格陣列封裝構造在高溫回焊下的基板翹曲問題，并可達到薄型電子裝置的組裝，從而更加適于產業(yè)應用。
另外，本發(fā)明是在一基板下的每一結線凸塊具有一削平頂面且為共平面，而可供一異方性導電膠電性連接至一印刷電路板。
此外，上述該些結線凸塊具有非垂質側壁，而可以減少側向的電性橋接，從而更加適于實用。
綜上所述，本發(fā)明特殊的柱格陣列封裝構造及其電子裝置，主要包括一基板、一設置于該基板上表面的晶片以及復數(shù)個形成于該基板下表面的結線凸塊，該些結線凸塊為格狀陣列，且每一結線凸塊具有一削平頂面，可藉由一異方性導電膠表面接合至一印刷電路板，能夠達到薄型化組裝，并可解決習知球格陣列封裝構造在回焊焊球過程導致基板翹曲的缺陷。其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類產品中未見有類似的結構設計公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產品、設備的結構或功能上皆有較大的改進，在技術上有較大的進步，并產生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的柱格陣列封裝構造及其電子裝置具有增進的多項功效，從而更加適于實用，而具有產業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是現(xiàn)有習知的球格陣列封裝構造的截面示意圖。
圖2是依據(jù)本發(fā)明的一具體實施例，一種柱格陣列封裝構造的截面示意圖。
圖3是依據(jù)本發(fā)明的一具體實施例，該柱格陣列封裝構造的在封裝形成焊線與結線凸塊過程的截面示意圖。
圖4是依據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例，另一種柱格陣列封裝構造的截面示意圖。
10印刷電路板 11接合面21細焊針 22粗焊針30異方性導電膠100球格陣列封裝構造110基板 111上表面112下表面 120晶片121主動面 122覆晶凸塊130底部填充膠 140焊球200柱格陣列封裝構造 210基板211上表面 212下表面213開口槽 214階梯部215內接指 216外接墊220晶片 221主動面222焊墊 230黏晶材料240焊線 250結線凸塊251削平頂面 252非垂直側壁260封膠體 300柱格陣列封裝構造310基板 311上表面
312下表面 320晶片321主動面 322覆晶凸塊330底部填充膠 340結線凸塊341削平頂面具體實施方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的柱格陣列封裝構造及其電子裝置其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
請參閱圖2所示，是依據(jù)本發(fā)明的一具體實施例，一種柱格陣列封裝構造的截面示意圖。依據(jù)本發(fā)明的第一較佳具體實施例中，一種柱格陣列封裝構造200，主要包括有一基板210、一晶片220、以及復數(shù)個結線凸塊(stud bump)250，該基板210具有一上表面211與一下表面212。在本實施例中，該基板210更具有一開口槽213，用以顯露晶片220的焊墊222。較佳的，該開口槽213具有一階梯部214，且基板210的復數(shù)個內接指215是可設置于該階梯部214，以降低打線時復數(shù)個焊線240的弧高，以利于一封膠體260的薄型化形成。另外，復數(shù)個外接墊216設置于基板210的下表面212。
請再參閱圖2所示，該晶片220設置于基板210的上表面211，可藉由一黏晶材料230將晶片220的主動面221黏接至基板210的上表面211。在本實施例中，在該主動面221的復數(shù)個焊墊222是顯露于開口槽213。該些焊線240經(jīng)由該開口槽213電性連接晶片220的該些焊墊222與基板210的該些內接指215。
另外，該些結線凸塊250是為格狀陣列，并形成于基板210的下表面212，即該些結線凸塊250是接合至該些外接墊216，作為柱格陣列封裝構造200對外接合的柱狀凸塊，取代習知球格陣列封裝構造的焊球。該些結線凸塊250是由打線形成，并可含有金、銅、鋁等或其它金屬。并且，每一結線凸塊250應具有一削平頂面251，以提供異方性導電接合或超音波鍵接的連接面積。較佳的，該些削平頂面251是為共平面，以達到良好的異方性導電連接。
此外，一封膠體260是形成于開口槽213，以密封該些焊線240、該些焊墊222與該些內接指215。由于該些焊線240的弧高降低，故該封膠體260可不過度突出于基板210的下表面212。在本實施例中，該封膠體260更延伸覆蓋至晶片220的側面。
由于該些焊線240與該些結線凸塊250均由打線形成，請參閱圖3所示，能在一打線制程中，以一細焊針21提供該些焊線240，且能以一粗焊針22提供該些結線凸塊250，再使基板210經(jīng)一削平加工機(圖中未繪出)平面精研，使得該些結線凸塊250具有上述共平面的削平頂面251。不需要現(xiàn)有習知的焊球植球的步驟，故具有簡化制程的功效。此外，利用該些打線形成的結線凸塊250，每一結線凸塊250具有一非垂直側壁252，不同于一般的柱狀凸塊，具有在異方性導電(ACF)接合時減少側向電性橋接的功效。
因此，該柱格陣列封裝構造200(PGA)能藉由異方性導電連接或超音波鍵接方式表面接合至一印刷電路板(圖中未繪出)，以組裝成一薄型電子裝置。不再需要現(xiàn)有習知的球格陣列封裝構造(BGA)在表面接合(SMT)時的高溫回焊過程，可以減少基板210的翹曲以及該些結線凸塊250的斷路。
請參閱圖4所示，是依據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例，為另一種柱格陣列封裝構造的截面示意圖。依據(jù)本發(fā)明的第二具體實施例，一種柱格陣列封裝構造300可藉由一異方性導電膠30(Anisotropic conductive paste，ACP)或異方性導電膜(Anisotropic conductive film，ACF)，表面接合至一印刷電路板10的一接合面11，以組成一薄型電子裝置。該柱格陣列封裝構造300，主要包括有一基板310、一晶片320以及復數(shù)個結線凸塊340。該基板310，是為一硬質電路基板或是一可撓性基板。該基板310具有一上表面311與一下表面312。該晶片320，設置于基板310的上表面311。在本實施例中，該晶片320是為一覆晶晶片。該晶片320具有一主動面321及復數(shù)個覆晶凸塊322，該些覆晶凸塊322是形成于該晶片320的主動面321，以覆晶接合于基板310的上表面311。一底部填充膠330或其它封膠體是形成于該基板310的上表面311與晶片320的主動面321之間，以密封該些覆晶凸塊322。
復數(shù)個結線凸塊340，是為格狀陣列并形成于基板310的下表面312，且每一結線凸塊340具有一削平頂面341，其中該些削平頂面341為共平面為較佳，以利在異方性導電膠30中具有一致粒徑的導電粒子的電性傳導。但若該基板310具有可撓性時，該些削平頂面341則可能為非共平面，以供表面接合至非平面的印刷電路板。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種柱格陣列封裝構造，其特征在于其包括一基板，其具有一上表面及一下表面；一晶片，其設置于該基板的該上表面；以及復數(shù)個結線凸塊(stud bump)，其是為格狀陣列并形成于該基板的該下表面，且每一結線凸塊具有一削平頂面。
2.根據(jù)權利要求1所述的柱格陣列封裝構造，其特征在于其中所述的該些結線凸塊是由打線形成(wire-bonding)，且該些結線凸塊的削平頂面是為共平面。
3.根據(jù)權利要求1所述的柱格陣列封裝構造，其特征在于其中所述的基板具有一開口槽，以顯露該晶片的復數(shù)個焊墊。
4.根據(jù)權利要求3所述的柱格陣列封裝構造，其特征在于其中所述的基板的該開口槽具有一階梯部以及復數(shù)個設于該階梯部的內接指，復數(shù)個焊線經(jīng)由該開口槽電性連接該晶片的該些焊墊至該基板的該些內接指。
5.根據(jù)權利要求3所述的柱格陣列封裝構造，其特征在于其另包括有一封膠體，其形成于該開口槽。
6.根據(jù)權利要求1所述的柱格陣列封裝構造，其特征在于其中所述的晶片是為一覆晶晶片，其是以復數(shù)個覆晶凸塊連接至該基板，且另包括一封膠體，其形成于該基板的該上表面，以密封該晶片的該些覆晶凸塊。
7.一種電子裝置，其特征在于其包括一印刷電路板；以及一柱格陣列封裝構造，其設置于該印刷電路板，并包括一基板，其具有一上表面及一下表面；一晶片，其設置于該基板的該上表面；及復數(shù)個結線凸塊(stud bump)，其是為格狀陣列并形成于該基板的該下表面，且每一結線凸塊具有一削平頂面。
8.根據(jù)權利要求7所述的電子裝置，其特征在于其另包括一異方性導電膠(Anisotropic conductive paste，ACP)或異方性導電膜(Anisotropicconductive film，ACF)，其是電性連接該些結線凸塊的削平頂面至該印刷電路板。
9.一種柱格陣列封裝構造，其特征在于其包括一基板，其具有一上表面及一下表面；一晶片，其設置于該基板的該上表面；以及復數(shù)個柱狀凸塊(pillar bump)，其是為格狀陣列并形成于該基板的該下表面，且每一柱狀凸塊具有一削平頂面以及一非垂直側壁。
10.根據(jù)權利要求9所述的柱格陣列封裝構造，其特征在于其中所述的該些柱狀凸塊的削平頂面是為共平面。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種柱格陣列封裝構造及其電子裝置。該柱格陣列封裝構造，主要包括一基板、一設置于該基板上表面的晶片以及復數(shù)個形成于該基板下表面的結線凸塊，該些結線凸塊為格狀陣列，且每一結線凸塊具有一削平頂面。該電子裝置包括一印刷電路板；以及一柱格陣列封裝構造，其設置于該印刷電路板，并包括一基板，其具有一上表面及一下表面；一晶片，設置于該基板的該上表面；及復數(shù)個結線凸塊，其為格狀陣列并形成于該基板的該下表面，且每一結線凸塊具有一削平頂面。本發(fā)明可藉由一異方性導電膠表面接合至一印刷電路板，以達到薄型化組裝，并可解決習知球格陣列封裝構造在回焊焊球過程導致基板翹曲的問題。
文檔編號H01L21/60GK1917196SQ200510093178
公開日2007年2月21日 申請日期2005年8月19日 優(yōu)先權日2005年8月19日
發(fā)明者黃祥銘, 趙永清, 李宜璋, 劉安鴻 申請人:南茂科技股份有限公司, 百慕達南茂科技股份有限公司