[发明专利]芯片载体及其制造方法以及芯片载体的应用

说明书

本发明涉及的是：一种芯片封装、一种芯片载体和用于制造该芯片载体的方法、以及包括安装在电路基板上的上述芯片封装的复合体(此后将＂安装了芯片封装的复合体＂简称为复合体)。

近年来，LSI(大规模集成电路)的集成度显著地提高了，因此一个LSI芯片的引脚数目也在增多。对于采用LSI芯片封装的电子设备来说，却希望减小其大小和厚度，因而发展了一些高密度安装技术，用于将LSI芯片以高密度安装在电路基板上。对这样的LSI芯片封装的形状和结构提出了各种建议(参见NIKKEIELECTRONICS 1993.8.2，No.587，＂LSI封装展望，促进高密度安装＂，pp93-99)。

在本说明书中，＂芯片载体＂指的是包括端电极(用于和LSI芯片的电极相连接)和接触电极(用于和电路基板相连接)的基片；＂芯片封装＂指的是其上安装了LSI芯片的芯片载体；芯片封装作为一个整体安装在一个电路基板上，形成一个＂安装了芯片封装的复合体＂。

下面将概略地介绍将常规芯片封装安装在一个电路基板上的已知方法。

首先，芯片载体是以如下的方式来形成的。通过采用激光束或者冲模技术，在一个印刷电路板上形成通路孔。除了采用印刷电路板之外，也可以采用陶瓷板。在印刷电路板上预先形成了端电极。此后、通过电镀或类似技术使印刷电路板中的内部导体与端电极相连接。其后，采用小片接合方式将LSI芯片以朝上的状态粘结在上述芯片载体的上表面上，再采用丝焊接方式将LSI芯片的电极焊盘与芯片载体上表面上的端电极相连接。在所获得的组合产品上，采用模塑树脂来覆盖LSI芯片和焊丝，从而密封该组合产品。

其次，采用印刷和类似方法，在设置在印刷电路板下表面(亦即在将芯片封装安装在电路基板上时与电路基板相对的表面)上的电极上形成一层焊料层。此后，采用红外线回流或类似技术来熔化上述焊料层，形成焊球(其直径大约为700μm)。这样，就获得了芯片载体。也可以将预先准备好的焊料球粘结在芯片载体的端电极上，从而获得芯片封装。

再其次，将芯片封装置于这样的位置上，亦即使上述焊料球位于电路基板上的预定位置上。此后，将芯片封装置于电路基板上，采用红外线回流或类似技术熔化上述焊料球，从而使芯片封装下表面上的端电极与电路基板上的端电极相连接。这样，就获得了安装了芯片封装的复合体。

然而，上述已知技术存在如下的问题：

1.由于为了使芯片载体的端电极与LSI芯片的电极焊盘相连接而进行了丝焊，因此芯片载体所占据的面积大于LSI芯片的面积。另外，由于在丝焊连接之后进行模塑树脂密封，因此所获得的芯片封装的厚度大于焊丝的环线高度。这一点阻碍了芯片封装大小和厚度的减小。

2.由于信号需要通过具有较长长度的焊丝，输入/输出信号有可能被延迟，因此降低了芯片封装的高频特性，使芯片封装有可能产生噪音。

3.成阵列地配置于芯片封装下表面上的焊料球妨碍了LSI芯片上的端子之间距离的减小。一般说来，焊料球之间需要有大约1mm的距离。

4.焊料球的大小决定了芯片封装和电路基板之间的距离。换句话说，芯片封装和电路基板之间的间距不可能小于焊料球的大小。

5.当芯片载体是采用不同于电路基板的材料制成时，由热冲击所产生的应力将会集中在焊料连接部分上，因而造成裂缝，其结果会增大焊料连接部分的电阻。

本发明的目的在于提一种芯片载体及其制造方法以及芯片载体的应用，通过在载体下表面形成多个凹入的接触电极，减少了载体和电路基板之间的距离，并提高了两者之间的机械/电气可靠性。

本发明提供的一种芯片载体，包括：

具有上表面、下表面和内部导线的载体；

在载体的上表面上所形成的多个端电极，这些端电极使LSI芯片和内部导线之间实现电气连接；

在载体的下表面上形成了多个凹入部分，用于使一个电路基板上的多个电极与上述内部导线之间实现电气连接，这些凹入部分与内部导线电气连接；

与电路基板上的电极相连接的多个接触电极，这些接触电极埋设在所述相应的多个凹入部分之中，接触电极由导电性粘结剂构成。

在本发明的另一种实施例中，上述多个接触电极由载体的下表面向外凸出。

在本发明的再一种实施例中，上述载体包括多个通路孔；内部导线的至少一部分由设置在上述通路孔中的导电性材料构成；载体的至少某些凹入部位由上述多个通路孔构成。