[发明专利]具有基板支柱的封装结构及其封装方法

说明书

技术领域

本发明有关一种封装结构及其方法，特别是有关一种具有基板支柱的封装结构 及其方法。

背景技术

集成电路制造完成以后，还需要与其它组件相连接、散热，并且需要外壳加以 保护，因此需要加以封装。集成电路封装的形式有简单也有复杂，且由于超大规模 集成电路(Ultra Large Scale Integration；ULSI)日趋积集化，因此封装的接脚 也日渐增多。传统的封装是将集成电路的芯片加以保护，并提供电源、散热，且连 接至其它组件。现代的封装则是转变为使封装后具备下一层次组装的兼容性。

为适应3C产品轻薄短小的趋势，覆晶的技术已成为电子封装技术中非常重要 的一环。而在覆晶的技术中，焊锡凸块的制造技术攸关着半导体组件的连接性能。

参考图1A至图1C，示出现有的焊锡凸块的结构及其制作工序。如图1A所示， 首先在芯片10与保护层20之间形成焊垫30，并且形成凸块底层金属层(Under Bump Metal lurgy；UBM)22于保护层20及焊垫30上。接着，如图1B所示，先形成一光 致抗蚀剂层40在凸块底层金属层22上，且藉由光致抗蚀剂层40的遮蔽之下，在 焊垫30上以电镀法或印刷法形成高铅焊料50。接着，先将光致抗蚀剂层40和位 于其下方的部份凸块底层金属层22移除，再进行回焊(reflow)步骤，是于温度约 320℃的回焊温度下，使焊锡凸块60熔成球形，如图1C所示。

接着，参考图1D至图1F，其为现有覆晶(flip chip)封装的流程示意图。参 考图1D，是将已具有焊锡凸块60的芯片10上下倒转，并于焊锡凸块60上使用助 焊剂。接着，将焊锡凸块60覆盖于基板70之上，如图1E所示。然后，进行回焊 步骤，于温度约320℃的回焊温度下，使焊锡凸块60熔化后与基板70相互黏接。 接着，参考图1F，由于芯片10与基板70之间的应力差异太大，在接合面，即焊 锡凸块60之间容易发生裂痕，因此会于各个焊锡凸块60间填充底胶(under filling material)80，使其应力由全体的底胶80所承受，因此每一个焊锡凸块 60上作用的应力较小，可提升可靠度。在此，填胶步骤所使用的底胶80的材质可 以是环氧树脂(epoxy)。

然而，由于焊锡凸块60与凸块底层金属层22之间的蚀刻选择比不佳，因此， 相当难以控制凸块底层金属层22的蚀刻步骤。另外，在制作高速充放电组件时， 焊锡凸块60的强度与电容密度的特性均不足以符合需求。另外，焊锡凸块60都是 形成在芯片10上，或是要进行重工(re-work)工序，则要浪费芯片10，使得工艺 成本提高。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种将导电柱结构形成在基板 上，使得基板与芯片结合时，可以自动对准，以增加工艺良率。

根据以上的目的，本发明揭露一种封装结构，包含：提供一基板，具有一正面 及一背面，且于正面上具有第一凸块底层金属(UBM)层；一图案化的焊垫屏蔽层(pad mask layer)，形成在第一凸块底层金属层上，且曝露出部份第一凸块底层金属层 的一表面；多个导电柱，形成在已曝露的部份第一凸块底层金属层上；多个锡球， 形成在多个导电柱上；提供一芯片，具有一正面及一背面，具有芯片的该正面朝向 基板的正面置放；及一图案化的第二凸块底层金属层，形成在芯片的正面上，其中 部份图案化的第二凸块底层金属层电性连接于基板上的多个锡球。

根据上述的封装结构，本发明提供一种封装方法，包含：提供一基板，具有一 正面及一背面；形成一第一凸块底层金属层在基板的正面上；形成一图案化的焊垫 屏蔽层在第一凸块底层金属层上，且曝露出第一凸块底层金属层的部份表面；形成 多个导电柱在已曝露的第一凸块底层金属层的部份表面；形成多个锡球在多个导电 柱上；提供一芯片，具有一正面及一背面；形成一图案化的第二凸块底层金属层在 芯片的正面上；及结合基板及芯片，是将芯片的正面朝向基板的正面置放，使得芯 片上的部份图案化的第二凸块底层金属层与基板上的多个锡球电性连接。