封裝基板及其半導(dǎo)體封裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有塊狀介層插塞的封裝基板及其半導(dǎo)體封裝，該封裝基板具有較佳的散熱能力，能有效的對(duì)操作中的集成電路芯片或芯片封裝進(jìn)行散熱。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，移動(dòng)通訊市場(chǎng)持續(xù)推動(dòng)先進(jìn)半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這主要是由于制造商盡可能的滿足終端用戶對(duì)手機(jī)功能、性能和小型化的需求所得的結(jié)果。
[0003]從最初的芯片尺寸封裝(Chip Scale Packaging，CSP)的采用，及緊隨其后的對(duì)于多芯片封裝和封裝上封裝(Package-on-Package，PoP)結(jié)構(gòu)在制造上的需求，可窺見移動(dòng)通訊市場(chǎng)的影響。這種趨勢(shì)在智能手機(jī)方面最為顯著，其中，越來越多的應(yīng)用組件、基頻及多媒體處理器采用倒裝芯片封裝，以滿足尺寸、性能，以及在某些情況下，對(duì)成本的要求。
[0004]采用倒裝芯片封裝的封裝上封裝(PoP)結(jié)構(gòu)雖可以有效地解決信號(hào)完整性(signal integrity)和電源完整性(power integrity)。然而，較大的功耗所造成的散熱問題已經(jīng)成為本技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)主要挑戰(zhàn)。正如本領(lǐng)域已知的，集成電路(IC)操作時(shí)，IC芯片會(huì)產(chǎn)生熱，從而加熱包含該IC芯片的整個(gè)電子封裝構(gòu)件。由于IC芯片的性能會(huì)隨著其溫度的增加而衰退，且高的熱應(yīng)力會(huì)降低電子封裝構(gòu)件的結(jié)構(gòu)完整性，故必須使該熱量散失。
[0005]通常，倒裝芯片芯片尺寸封裝(Flip Chip CSP，F(xiàn)CCSP)利用金屬蓋進(jìn)行散熱，芯片產(chǎn)生的熱經(jīng)由熱傳導(dǎo)接口從芯片傳遞到金屬蓋，再將熱通過對(duì)流傳遞到周圍環(huán)境。然而，這樣的FCCSP結(jié)構(gòu)需要額外的金屬蓋，因此較為昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種封裝基板及其半導(dǎo)體封裝，能夠突破先進(jìn)半導(dǎo)體封裝的散熱瓶頸，藉此提高效能。
[0007]本發(fā)明提供了一種封裝基板，包含有:
[0008]核心層，具有第一面以及相對(duì)于該第一面的第二面，并且該核心層具有中央?yún)^(qū)域和圍繞該中央?yún)^(qū)域的周邊區(qū)域；
[0009]接地接墊群組，設(shè)置在該中央?yún)^(qū)域內(nèi)的該第二面上；
[0010]第一電源接墊群組，設(shè)置在該中央?yún)^(qū)域內(nèi)的該第二面上；
[0011]第一塊狀介層插塞，嵌入在該核心層中，并且位于該中央?yún)^(qū)域內(nèi)，其中該接地接墊群組共同電連接于該第一塊狀介層插塞；以及
[0012]第二塊狀介層插塞，嵌入在該核心層中，并且位于該中央?yún)^(qū)域內(nèi)，其中該第一電源接墊群組共同電連接于該第二塊狀介層插塞。
[0013]其中，該第一塊狀介層插塞及該第二塊狀介層插塞由整塊金屬所構(gòu)成，且該整塊金屬貫穿該核心層的整個(gè)厚度。
[0014]其中，該接地接墊群組僅通過該第一塊狀介層插塞與該第一面相連通。
[0015]其中，該第一電源接墊群組僅通過該第二塊狀介層插塞與該第一面相連通。
[0016]其中，另包含:
[0017]第二電源接墊群組，設(shè)置在該中央?yún)^(qū)域內(nèi)的該第二面上；以及
[0018]第三塊狀介層插塞，嵌入在該核心層中，并且位于該中央?yún)^(qū)域內(nèi)，其中該第二電源接墊群組共同電連接于該第三塊狀介層插塞。
[0019]其中，該第一電源接墊群組用于輸送第一電源域電源信號(hào)，該第二電源接墊群組用于輸送第二電源域電源信號(hào)，該第一電源域電源信號(hào)不同于該第二電源域電源信號(hào)。
[0020]其中，該第一塊狀介層插塞及該第二塊狀介層插塞包含銅。
[0021 ] 其中，該第一塊狀介層插塞環(huán)繞該第二塊狀介層插塞。
[0022]本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體封裝，該半導(dǎo)體封裝為球柵陣列式封裝，包含有:
[0023]如上所述的封裝基板；以及
[0024]芯片，組裝到該封裝基板的該第一面上。
[0025]其中，該芯片以其主動(dòng)面朝下的方式組裝到該封裝基板的該第一面上，和/或，還包含:芯片封裝，組裝到該封裝基板的該第一面上。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是:
[0027]本發(fā)明實(shí)施例的封裝基板及其半導(dǎo)體封裝，利用塊狀介層插塞進(jìn)行散熱，因此具有較佳的散熱性，從而能夠突破先進(jìn)半導(dǎo)體封裝的散熱瓶頸，并藉此提高封裝結(jié)構(gòu)的效能。
【附圖說明】
[0028]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所繪示的剖面示意圖，示例為封裝基板。
[0029]圖2為從封裝基板的PCB (印刷電路板)側(cè)俯視導(dǎo)電接墊及塊狀介層插塞的布局示意圖。
[0030]圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的倒裝芯片芯片尺寸封裝(FCCSP)的剖面示意圖。
[0031]圖4為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的封裝上封裝(PoP)的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0033]以下的說明中，不同實(shí)施例中可能會(huì)有重復(fù)的附圖標(biāo)記和/或文字。這樣的重復(fù)只是為了簡(jiǎn)化并能清楚地說明本發(fā)明，并非為了指出各種實(shí)施例和/或所討論的各種配置之間的關(guān)系。
[0034]另外，以下的說明中，若牽涉到第一結(jié)構(gòu)特征位于第二結(jié)構(gòu)特征上方或上面，包括在不同實(shí)施例中，所指的是，該第一結(jié)構(gòu)特征及該第二結(jié)構(gòu)特征可以是彼此直接接觸，或者不直接接觸。
[0035]本文中所用的術(shù)語，其目的僅在于描述具體實(shí)施例，并非意在限制本發(fā)明。如本文所用，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”也可包括多個(gè)形式，除非上下文另外明確指出。應(yīng)進(jìn)一步理解，開放式術(shù)語“包括”和/或“包含”，在本說明書中使用時(shí)，特指所陳述的結(jié)構(gòu)特征、整數(shù)、步驟、操作、組件和/或部件的存在，但亦不排除其它額外結(jié)構(gòu)特征、整數(shù)、步驟、操作、組件、部件，和/或其組合的存在。
[0036]請(qǐng)參考圖1，圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所繪示的剖面示意圖，示例為封裝基板100。雖然在本實(shí)施例中示例的是2層布線的封裝基板，但應(yīng)該理解，在其它實(shí)施例中，封裝基板也可以具有更多層金屬布線層，例如四層或六層，但不限于此。
[0037]如圖1所示，封裝基板100包含:核心層200，具有第一面200a以及相對(duì)于第一面200a的第二面200b。在第一面200a上，設(shè)置有防焊層520和多個(gè)導(dǎo)電接墊310、320、330、340。這些導(dǎo)電接墊310、320、330、340提供了與集成電路芯片或裸芯片(在該圖中未示出)的電連接路徑。因此，第一面200a可以稱為封裝基板100的“芯片側(cè)”或“裸芯片側(cè)”。應(yīng)當(dāng)理解，這些導(dǎo)電接墊310、320、330、340皆為形成在第一面200a上阻焊層520內(nèi)的線路圖案層的一部分。
[0038]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，導(dǎo)電接墊310、320、330設(shè)置在中央?yún)^(qū)域101內(nèi)，導(dǎo)電接墊340設(shè)置在環(huán)繞中央?yún)^(qū)域101的周邊區(qū)域102內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，導(dǎo)電接墊310可以是接地接墊，被配置用來傳送接地信號(hào)(G)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，導(dǎo)電接墊320可以是電源接墊，被配置用來傳送第一電源域(PD的電源信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，導(dǎo)電接墊330可以是電源接墊，被配置用來傳送第二電源域(P2)的電源信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，導(dǎo)電接墊340可以是信號(hào)接墊，被配置用來傳送輸入/輸出(I/O)信號(hào)。
[0039]在封裝基板100的第二面200b上，同樣地，設(shè)置有防焊層510和多個(gè)導(dǎo)電接墊210、220、230、240。這些導(dǎo)電接墊210、220、230、240提供了封裝基板100與印刷電路板(PCB)或主板(在該圖中未示出)的電連接路徑。因此，第二面200b也可以稱為封裝基板100的“PCB側(cè)”。應(yīng)當(dāng)理解的是，導(dǎo)電接墊210、220、230、240皆為形成在第二面200b上阻焊層510內(nèi)的線路圖案層的一部分。
[0040]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，導(dǎo)電接墊210、220、230設(shè)置在中央?yún)^(qū)域101內(nèi)，導(dǎo)電接墊240設(shè)置在環(huán)繞中央?yún)^(qū)域101的周邊區(qū)域102內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，導(dǎo)電接墊210可以是接地接墊，被配置用來傳送所述接地信號(hào)(G)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，導(dǎo)電接墊220可以是電源接墊，被配置用來傳送所述第一電源域(Pl)的電源信號(hào)，例如VCC。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，導(dǎo)電接墊230可以是電源接墊，被配置用來傳送所述第二電源域(P2)的電源信號(hào)，例如VDD。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，導(dǎo)電接墊240可以是信號(hào)接墊，被配置用來傳送輸入/輸出(I/O)信號(hào)。
[0041]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，核心層200可包括預(yù)浸材料(prepreg)或玻璃纖維環(huán)氧樹脂，但并不限于此。導(dǎo)電接墊310?340和210?240可以包括導(dǎo)電材料，例如銅，并在一些情況下，還可包含表面處理層(surface finish layer)或保護(hù)層。防焊層510、520可以包括任何合適的阻焊樹脂。
[0042]在周邊區(qū)域102內(nèi)，相應(yīng)的導(dǎo)電接墊240、340可以是通過導(dǎo)孔(conductive via)或電鍍通孔(plated through hole，PTH)440電連接在一起。所述導(dǎo)孔或電鍍通孔440貫穿核心層200的整個(gè)厚度。所述導(dǎo)孔或電鍍通孔440可以利用激光鉆孔、機(jī)械鉆孔或微影工藝等方式形成。
[0043]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述多個(gè)導(dǎo)電接墊210在第二面200b上被配置成群組，所述多個(gè)導(dǎo)電接墊310在第一面200a上被配置成群組。導(dǎo)電接墊210這群組與導(dǎo)電接墊310這群組可以共同經(jīng)由嵌入在核心層200內(nèi)的單一塊狀介層插塞110電連接在一起。所述塊狀介層插塞110貫穿核心層200的整個(gè)厚度。
[0044]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施