本發(fā)明涉及到集成電路(IC)封裝,而更具體地涉及用于封裝集成電路的基板。
背景技術(shù):
圖1A是常規(guī)基板陣列100的底視圖,該基板陣列包括十八個(gè)單個(gè)的基板101和周邊區(qū)102。圖1B是圖1A的具體區(qū)域103的放大圖,其包括四個(gè)基板101。圖1C是沿著切割線Z-Z的包括圖1B中一個(gè)基板101的子組件104的放大側(cè)視截面圖,示出了在管芯貼附、引線接合和包封步驟之后但是在切單之前的子組件104。
基板陣列100可用于封裝十八個(gè)相應(yīng)的球柵陣列(BGA)IC。基板陣列100包括基板材料105,其可以是例如雙馬來(lái)酰亞胺-三嗪(BT)樹(shù)脂?;宀牧?05提供用于將基板陣列100的下述部件保持在適當(dāng)位置的結(jié)構(gòu)。每個(gè)單個(gè)的基板101都包括多個(gè)(示出了六十四個(gè))金屬底部觸點(diǎn)焊盤(pán)106,每一個(gè)金屬底部觸點(diǎn)焊盤(pán)106都通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)電金屬跡線107連接至附近的電鍍總線108。電鍍總線108是每個(gè)單個(gè)的基板101的邊界。換句話說(shuō),每個(gè)單個(gè)的基板101都通過(guò)電鍍總線108與相鄰的單個(gè)的基板101和/或周邊區(qū)102分開(kāi)。每個(gè)單個(gè)的基板101也包括頂部觸點(diǎn)焊盤(pán)109和在基板材料105內(nèi)部的通孔和/或跡線(未示出),該基板材料105內(nèi)部的通孔和/或跡線使頂部觸點(diǎn)焊盤(pán)109和一些底部觸點(diǎn)焊盤(pán)106互連。
頂部觸點(diǎn)焊盤(pán)109、底部觸點(diǎn)焊盤(pán)106和互連的通孔/跡線通常包括銅。在制造基板陣列100期間,例如可以用鎳和/或金(未示出)電鍍底部觸點(diǎn)焊盤(pán)106。電鍍總線108可用于將電力提供至底部觸點(diǎn)焊盤(pán)106以用于電鍍處理。在電鍍之后,在頂側(cè),管芯110貼附至相應(yīng)的單個(gè)基板101并且用相應(yīng)的接合引線111電連接至頂部觸點(diǎn)焊盤(pán)109。在引線接合步驟之后,基板陣列100-包括管芯110和接合引線111-的頂側(cè)被包封在包封體113中,該包封體113通常包括環(huán)氧樹(shù)脂模塑料。
在封裝之后,執(zhí)行切單,這里使用鋸來(lái)將基板陣列100的子組件104分割開(kāi)。如圖1C中所示,鋸子磨削掉子組件104在切割線112外部的部分。切單去除了電鍍總線108,以及導(dǎo)電(電鍍的)跡線107與電鍍總線108相鄰的端部。應(yīng)注意,在切單之前,通過(guò)電鍍總線108將底部觸點(diǎn)焊盤(pán)106短接到一起,但是在切單之后,不再通過(guò)電鍍總線108將其短接到一起(盡管選擇的底部觸點(diǎn)焊盤(pán)106的子組可以通過(guò)子組件104的其它部件短接到一起,例如通過(guò)單個(gè)基板101內(nèi)的跡線和/或通孔)。因此,某些電測(cè)試和/或功能測(cè)試僅可以在切單之后(當(dāng)?shù)撞坑|點(diǎn)焊盤(pán)106不再與外部短接到一起時(shí))執(zhí)行。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的,對(duì)整個(gè)基板陣列100的體測(cè)試(也被稱(chēng)為帶測(cè)試)比對(duì)切單過(guò)的子組件104的單個(gè)測(cè)試更有效。對(duì)管芯貼附了的、引線接合了的并且包封了的基板陣列100的帶測(cè)試可通過(guò)在包封之后執(zhí)行半切步驟完成,該半切步驟磨削掉電鍍總線108和相應(yīng)的基板材料105直到包封劑113。但然而,這在結(jié)構(gòu)上弱化了基板陣列100,使得對(duì)基板陣列100的操作更加困難且增加了損傷其部件的可能性。
附圖說(shuō)明
根據(jù)下文詳細(xì)說(shuō)明、所附的權(quán)利要求和附圖,本發(fā)明的方面、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰,附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似或相同的元件。圖中的元件并非按比例繪制。
圖1A是常規(guī)的基板陣列的底視圖;
圖1B是圖1A的具體區(qū)域的放大圖;
圖1C是包括圖1B的單個(gè)基板的子組件的放大側(cè)視截面圖;
圖2A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基板陣列的底視圖;
圖2B是圖2A的具體區(qū)域的放大圖;
圖2C是圖2B的一部分的放大側(cè)視截面圖;
圖3A是包括圖2A的基板陣列的組件的底視圖;
圖3B圖3A的具體區(qū)域的放大圖;
圖3C是圖3B的一部分的放大側(cè)視截面圖;
圖4A是包括圖3A的組件的組件底視圖;
圖4B是圖4A的具體區(qū)域的放大圖;
圖4C是圖4B的一部分的放大側(cè)視截面圖;
圖5A是包括圖4A的組件的組件底視圖;
圖5B是圖5A的具體區(qū)域的放大圖;
圖5C是圖5B的一部分的放大側(cè)視截面圖;
圖6A是與圖5B的子組件對(duì)應(yīng)的切單過(guò)的IC器件的底視圖;以及
圖6B是圖6A的IC器件的放大側(cè)視截面圖。
具體實(shí)施方式
此處公開(kāi)了本發(fā)明的具體的例示性實(shí)施例。然而,此處公開(kāi)的具體的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和功能細(xì)節(jié)僅是代表性的,目的是說(shuō)明本發(fā)明的示例實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例可以以很多可替代的形式實(shí)施且不應(yīng)解釋為僅限于此處所述的實(shí)施例。而且,此處使用的術(shù)語(yǔ)目的僅是說(shuō)明特定實(shí)施例,且并非旨在限制本發(fā)明的示例實(shí)施例。
如此處所使用的,單數(shù)形式的“一個(gè)”、“一種”和“所述”旨在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文清楚地另有說(shuō)明。還應(yīng)理解,術(shù)語(yǔ)“包括”、“含有”、“具有”、“囊括”、“包含”和/或“有”說(shuō)明存在所述特征、步驟或部件,但是不排除存在或者增加一個(gè)或多個(gè)其它特征、步驟或部件。還應(yīng)當(dāng)注意,在一些可替代的實(shí)施方式中,提到的功能/動(dòng)作可能不按照?qǐng)D中示的順序發(fā)生。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明提供了一種用于封裝集成電路(IC)器件的方法,包括(i)提供基板陣列,其中基板陣列包括頂側(cè)、底側(cè)、多個(gè)單個(gè)基板,其中每個(gè)單個(gè)基板都包括在底側(cè)的多個(gè)底部觸點(diǎn)焊盤(pán)和相應(yīng)的導(dǎo)電跡線,和在底側(cè)的電鍍總線在相鄰的基板之間且通過(guò)相應(yīng)的跡線電連接至底部觸點(diǎn)焊盤(pán),以及(ii)通過(guò)去除電鍍總線連接至跡線的部分同時(shí)保留連接相鄰的基板的拐角貼附區(qū),在基板陣列中形成槽。在一個(gè)實(shí)施例中,在電鍍步驟之后和在封裝步驟之前,將槽切入基板陣列以去除足以斷開(kāi)底部觸點(diǎn)焊盤(pán)之間短路的電鍍總線的部分。在包封期間,用包封劑填充槽,該包封劑在帶測(cè)試期間為基板陣列提供了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
在另一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明提供了一種具有頂側(cè)和底側(cè)的基板陣列,其中基板陣列包括相鄰單個(gè)基板的陣列。每個(gè)基板都包括在底側(cè)的多個(gè)底部觸點(diǎn)焊盤(pán)和相應(yīng)的導(dǎo)電跡線?;逋ㄟ^(guò)槽與相鄰的基板分開(kāi),該槽通過(guò)去除底側(cè)電鍍總線的相應(yīng)部分形成,該部分之前已經(jīng)連接至導(dǎo)電跡線。該基板通過(guò)包括電鍍總線的剩余部分的拐角貼附區(qū)與一個(gè)或多個(gè)相鄰的基板連接。
現(xiàn)在參考圖2A-2C,圖2A是基板陣列200的底視圖,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,該基板陣列200包括多個(gè)(示出十八個(gè))單個(gè)基板201和周邊區(qū)202。圖2B是圖2A的具體區(qū)203的放大圖,該具體區(qū)203包括四個(gè)基板201。圖2C是沿著圖2B的切割線Z-Z的放大側(cè)視截面圖,其示出了單個(gè)基板201以及相鄰的基板201的一部分的截面圖。
與圖1A的常規(guī)基板陣列100的相應(yīng)的部件基本上相似的基板陣列200的部件被相似地標(biāo)出,但是使用不同前綴。
基板陣列200具有槽221,該槽221是作為單個(gè)基板201的邊界的伸長(zhǎng)的開(kāi)口。在電鍍基板陣列200之后,可以通過(guò)例如沖孔、激光切割或者鋸切基板陣列200來(lái)形成槽221。槽的形成將電鍍總線208用于與底部觸點(diǎn)焊盤(pán)206短接到一起(用于電鍍處理)的區(qū)段以及相鄰的導(dǎo)電跡線207的部分去除。因此,槽形成(i)將相鄰的單個(gè)基板201彼此電隔離并且(ii)將底部觸點(diǎn)焊盤(pán)206彼此電隔離。這將允許在下述的管芯貼附和電連接之后執(zhí)行功能電測(cè)試,而常規(guī)來(lái)講,這首先需要先將器件切單。
應(yīng)注意,槽形成處理將拐角貼附區(qū)220保留在適當(dāng)位置,該拐角貼附區(qū)220連接了相鄰的基板201的拐角且具有電鍍總線208的剩余部分。還應(yīng)注意,在電鍍處理期間--即,在槽形成之前--頂部觸點(diǎn)焊盤(pán)209與底部觸點(diǎn)焊盤(pán)206一起也可以經(jīng)由基板材料205中的通孔/跡線(未示出)從電鍍總線208接收電力??商娲?,頂部觸點(diǎn)焊盤(pán)209可通過(guò)頂層跡線(未示出)連接至頂層電鍍總線(未示出)。槽形成處理也會(huì)去除頂層跡線的區(qū)段--與去除上述電鍍總線208的區(qū)段相似--以斷開(kāi)頂部觸點(diǎn)焊盤(pán)209之間的頂層短接。在槽形成步驟之后,將相應(yīng)的管芯貼附到單個(gè)基板201并與單個(gè)基板201電連接,如下文所述。
圖3A是將十八個(gè)相應(yīng)管芯310貼附并且電連接至單個(gè)基板201的頂側(cè)之后,包括圖2A的基板陣列200的組件325的底視圖。圖3B是圖3A的具體區(qū)域303的放大圖。圖3C是沿著圖3B的切割線Z-Z的放大側(cè)視截面圖,其示出了子組件330以及相鄰的子組件330的一部分的截面圖,其中,每個(gè)子組件330都包括相應(yīng)的單個(gè)基板201。
可使用適合的管芯貼附材料(未示出)將管芯310貼附到相應(yīng)基板201。然后通過(guò)接合引線311將管芯310電連接至相應(yīng)的基板201,該接合引線311 將管芯310上的管芯觸點(diǎn)焊盤(pán)(未示出)連接至相應(yīng)的頂部觸點(diǎn)焊盤(pán)209。在管芯貼附和引線接合之后,將可去除帶施加到槽221的底部,如下所述,以控制隨后包封步驟中包封劑的流動(dòng)。
圖4A是貼附可去除帶440之后,包括圖3A的組件325的組件441的底視圖。圖4B是圖4A的具體區(qū)域403的放大圖。圖4C是沿著圖4B的切割線Z-Z的放大側(cè)視截面圖,其示出了子組件330以及相鄰的子組件330的一部分的截面圖。
帶440可以是具有丙烯酸芯的壓感膠帶。使用帶440以防止隨后的封裝步驟中使用的下述包封劑泄漏到基板陣列200底部。
圖5A是包封組件441之后,包括圖4A的組件441的組件550的底視圖。圖5B是圖5A的具體區(qū)域503的放大圖,該具體區(qū)域503包括四個(gè)子組件530。圖5C是沿著圖5B的切割線Z-Z的放大側(cè)視截面圖,其示出了子組件530以及相鄰的子組件530一部分的截面圖,其中每個(gè)子組件530都包括相應(yīng)的圖4C的子組件330。
在對(duì)組件441的包封中,施加包封劑513——例如環(huán)氧樹(shù)脂模塑料——以包封組件441,包括子組件330,該子組件330包括相應(yīng)的單個(gè)基板201、貼附的管芯310和接合引線311。應(yīng)注意,包封劑513填充在基板陣列200中的槽221的間隔中。這為組件550提供了增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)支撐。
在包封步驟之后,使用能夠同時(shí)測(cè)試全部子組件530的器件對(duì)組件550的子組件530執(zhí)行電測(cè)試。這允許更快且更有效率地測(cè)試子組件530。電測(cè)試可以包括例如功能測(cè)試(測(cè)試管芯操作)和開(kāi)路/短路測(cè)試(測(cè)試適當(dāng)?shù)牟考ミB)。
應(yīng)注意,除了提供機(jī)械支撐以及支持(i)相鄰的子組件530彼此電隔離和(ii)底部觸點(diǎn)焊盤(pán)206彼此電隔離之外,在測(cè)試設(shè)置期間和測(cè)試本身期間,包封劑513也保護(hù)管芯310和接合引線311例如不受到物理?yè)p傷和化學(xué)污染。因此,可以同時(shí)執(zhí)行管芯310的功能測(cè)試——常規(guī)上會(huì)需要切單子組件530。在去除帶440并且執(zhí)行帶測(cè)試之后,執(zhí)行切單,其中,沿著與最初的電鍍總線208相對(duì)應(yīng)的切割線(未示出)切割組件550以形成下述的單個(gè)IC器件。
圖6A是與圖5B的子組件530對(duì)應(yīng)的切單過(guò)的IC器件660的底視圖。圖6B是圖6A的IC器件660沿著切割線Z-Z的放大側(cè)視截面圖。IC器件660的側(cè)面幾乎全部由包封劑513構(gòu)成,這有助于保護(hù)IC器件660的部件,而且還覆 蓋電鍍跡線207的側(cè)面,該電鍍跡線207的側(cè)面在常規(guī)BGA封裝中是保持暴露出來(lái)的。在切單步驟之后,可以使用例如焊接技術(shù)將導(dǎo)電球(未示出)貼附到底部觸點(diǎn)焊盤(pán)206。應(yīng)注意,可替代地,可在切單之前貼附導(dǎo)電球。
已經(jīng)說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例,其中在引線接合之后施加帶440。然而,本發(fā)明不僅限于此。在一些可替代實(shí)施例中,在槽形成之后且在管芯貼附之前施加帶440。在一些可替代實(shí)施例中,在管芯貼附之后且在引線接合之前施加帶440。
已經(jīng)說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例,其中帶440覆蓋了整個(gè)基板陣列200。然而,本發(fā)明不僅限于此。在一些可替代實(shí)施例中,使用更窄的條帶至少覆蓋槽221和相鄰的區(qū)域,以防止包封劑泄漏到底部觸點(diǎn)焊盤(pán)206上而導(dǎo)致污染了底部觸點(diǎn)焊盤(pán)206,但是不會(huì)覆蓋整個(gè)基板陣列200。
已經(jīng)說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例,其中將管芯310管芯貼附且引線接合到單個(gè)基板201,以形成引線接合的BGA封裝。然而,本發(fā)明不僅限于此。在一些可替代實(shí)施例中,使用導(dǎo)電球?qū)⒐苄镜寡b貼附且電連接至相應(yīng)的單個(gè)基板以產(chǎn)生倒裝BGA封裝。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的,倒裝BGA封裝的封裝可包括一些變型,諸如(i)對(duì)于頂部觸點(diǎn)焊盤(pán)209和單個(gè)基板201內(nèi)的通孔/跡線使用不同圖案以及(ii)在管芯和單個(gè)基板201之間使用底部填充。
已經(jīng)說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例,其中在執(zhí)行帶測(cè)試之前去除帶440。然而,本發(fā)明不僅限于此。在一些使用不覆蓋底部觸點(diǎn)焊盤(pán)206的窄帶的可替代實(shí)施例中,不需要為了電測(cè)試而被去除帶440。在一些其它可替代實(shí)施例中,帶440處于適當(dāng)位置,而帶測(cè)試裝置可以刺穿帶440以接觸底部觸點(diǎn)焊盤(pán)206。
已經(jīng)說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例,其中每個(gè)單個(gè)基板201與其它單個(gè)基板201和周邊區(qū)202都相鄰。然而,本發(fā)明不僅限于此。在一些可替代實(shí)施例中,一些單個(gè)基板僅與其它單個(gè)基板相鄰而不與周邊區(qū)相鄰。在一些可替代實(shí)施例中,一些單個(gè)基板僅與周邊區(qū)相鄰而不與其它單個(gè)基板相鄰。
還應(yīng)理解,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離如下文權(quán)利要求中表達(dá)的本發(fā)明的范圍的情況下對(duì)已經(jīng)說(shuō)明了的和例示了的部件的細(xì)節(jié)、材料和布置作出各種改變,以解釋本發(fā)明的本質(zhì)。
本文提及的“一個(gè)實(shí)施例”或者“實(shí)施例”意思是結(jié)合該實(shí)施例說(shuō)明的特定的特征、結(jié)構(gòu)或者特性可以包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書(shū)中各處 出現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”不必全部指的是相同的實(shí)施例,也不必指的是與其它實(shí)施例互斥的單獨(dú)的或可替代的實(shí)施例。對(duì)術(shù)語(yǔ)“實(shí)施方案”也應(yīng)用這樣的理解。如本申請(qǐng)中素使用的,術(shù)語(yǔ)“連接”或者“電連接”旨在覆蓋元件之間的直接連接或間接連接,除非另有說(shuō)明。
在說(shuō)明書(shū)包括任何權(quán)利要求中,術(shù)語(yǔ)“每一個(gè)”可以用于表示多個(gè)前文所述元件或步驟的一個(gè)或多個(gè)特定的特性。當(dāng)與開(kāi)放性術(shù)語(yǔ)“包括”一起使用時(shí),使用術(shù)語(yǔ)“每一個(gè)”不排除額外的、未提及的元件或步驟。由此,應(yīng)理解,設(shè)備可具有額外的、未提及的元件,而方法可具有額外的、未提及的步驟,其中額外的、未提及的元件或步驟不具有一個(gè)或多個(gè)特定的特性。
盡管用相應(yīng)的標(biāo)號(hào)以特定的順序敘述了下列方法權(quán)利要求中的各步驟,但是,除非權(quán)利要求的敘述另外暗示了實(shí)施這些步驟中的一些或全部的特定順序,否則這些步驟不一定旨在被限制為以該特定順序來(lái)實(shí)施。