專利名稱：電子裝置的制造方法及芯片載架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子裝置的制造方法及芯片載架。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有COB(Chip On Board)安裝中，因伴隨高溫加工，所以不能使用熱可塑性基板，也難以使用廉價(jià)的基板。另外，因?qū)Π雽?dǎo)體芯片加高溫，所以難以消除應(yīng)力產(chǎn)生所導(dǎo)致的不良影響。而且，因?yàn)榘惭b工序包含高溫加工，所以使用焊劑材料的外部端子的形成必需最后進(jìn)行，工序順序受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于可減少對(duì)基板耐熱性的要求，并可減少半導(dǎo)體芯片的應(yīng)力的產(chǎn)生，使工序順序具有彈性。
(1)根據(jù)本發(fā)明的電子裝置的制造方法，包括在形成于基板中的配線圖案中形成外部端子；和之后，將具有電極的芯片零件裝載在所述基板上，以比所述外部端子的熔點(diǎn)低的溫度，形成電連接所述電極與所述配線圖案的配線。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)橐员群竸┎牧系娜埸c(diǎn)低的溫度進(jìn)行配線形成工序，所以可減少對(duì)基板耐熱性的要求，并可減少芯片零件的應(yīng)力的產(chǎn)生。另外，因?yàn)樵谛酒慵难b載工序之前進(jìn)行使用焊劑材料的外部端子的形成，所以可使工序順序具有彈性。
(2)在該電子裝置的制造方法中，也可以由包含導(dǎo)電性微粒子的分散液形成所述配線。
(3)在該電子裝置的制造方法中，還包含在所述芯片零件的側(cè)面形成絕緣部，形成所述配線的工序，也可以包括向所述絕緣部及所述配線圖案上噴出包含所述導(dǎo)電性微粒子的所述分散液。
(4)在該電子裝置的制造方法中，也可以由樹脂形成所述絕緣部。
(5)在該電子裝置中，也可以形成為所述絕緣部具有從所述芯片零件向外下降的傾斜面。
(6)在該電子裝置中，所述芯片零件是半導(dǎo)體元件。
(7)根據(jù)本發(fā)明的芯片載架，具有由焊劑材料形成于在基板上形成的配線圖案中的外部端子；和與具有電極的芯片零件的所述電極連接的區(qū)域。


圖1是圖2的I-I線截面圖。
圖2是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的平面圖。
圖3A-圖3C是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的制造方法的圖。
圖4是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的變形例的圖。
圖5是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的變形例的圖。
圖6是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的變形例的圖。
圖7是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的變形例的圖。
圖8是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的變形例的圖。
圖9A-圖9B是說明圖8所示芯片零件的制造方法的圖。
圖10是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的變形例的圖。
圖11是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的變形例的圖。
圖12是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的變形例的圖。
圖13是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的變形例的圖。
圖14是表示安裝根據(jù)本實(shí)施方式的電子裝置的電路基板圖。
圖15是表示具有根據(jù)本實(shí)施方式的電子裝置的電子儀器圖。
圖16是表示具有根據(jù)本實(shí)施方式的電子裝置的電子儀器圖。
實(shí)施方式下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置圖，是圖2I-I線截面圖。圖2是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的平面圖。
電子裝置具有芯片零件10。芯片零件10可以是半導(dǎo)體零件(例如半導(dǎo)體芯片)等的主動(dòng)零件(例如集成電路零件等)。在芯片零件10中也可形成未圖示的集成電路。在芯片零件10是半導(dǎo)體芯片的情況下，可稱電子裝置為半導(dǎo)體裝置。芯片零件10也可以是被動(dòng)零件(電阻器、電容器、電感線圈等)。
在芯片零件10的第1面12上，形成多個(gè)電極14。第1面12可以是四邊形(例如矩形)。多個(gè)電極14也可以形成在第1面12的周圍部(端部)。例如，可將多個(gè)電極14沿第1面12的四邊排列，也可以沿二邊排列。在第1面12的中央部至少配置1個(gè)電極14。
在第1面12上可以形成至少用1層構(gòu)成的鈍化膜16。鈍化膜16是電絕緣膜。鈍化膜16也可以僅用不是樹脂的材料(例如SiO2或SiN)形成，而且在其上還包含用樹脂(例如聚酰亞胺樹脂)構(gòu)成的膜。在鈍化膜16上，形成使電極14的至少一部分(例如中央部)露出的開口。即，使鈍化膜16避開電極14的至少中央部而形成。在電極14的端部也可以安裝鈍化膜16。鈍化膜16也可以覆蓋第1面12的全部周圍部。
在芯片零件10的第2面(與第1面12相反側(cè)的面)18上，不形成電極。第2面18與未圖示的集成電路可電連接，也可不連接。在第2面18上可形成鈍化膜(電絕緣膜)，也可不形成。第2面18也可由半導(dǎo)體(或?qū)w)形成。在芯片零件10的側(cè)面(除第1及第2面12、18的面)，可形成鈍化膜(電絕緣膜)，也可不形成。在芯片零件10的側(cè)面，不形成電極。芯片零件10的側(cè)面可由半導(dǎo)體(或?qū)w)形成。
電子裝置具有基板20。在基板20上形成配線圖案22。配線圖案22包含在基板20的一面上露出的露出部24。在露出部24上設(shè)置用于芯片零件10與配線圖案電連接的配線34。露出部24也可具有未圖示的岸面(land)(寬度比線寬的部分)。
形成配線圖案22的基板20可稱作配線基板。配線基板也可以是多層基板(含兩面基板)。多層基板包含多層(2層以上-“以上”含義為“大于等于”)的導(dǎo)體模型。此時(shí)，配線圖案22也可包含在與露出部24露出的面相反側(cè)的第2面露出的第2露出部26。另外，配線圖案22也可包含內(nèi)置于基板20內(nèi)的導(dǎo)體模型28。配線基板也可是零件內(nèi)置型配線基板。詳細(xì)地說，在基板20的內(nèi)部，在導(dǎo)體模型28上電連接電阻器、電容器、電感線圈等被動(dòng)零件或集成電路零件等主動(dòng)零件?；蛘撸ㄟ^用高電阻值材料形成導(dǎo)體模型28的一部分，也可形成電阻器。
在基板20上裝載芯片零件10。芯片零件10的第2面18與基板20(詳細(xì)地說為形成其露出部24的面)相向。粘接層29可介于芯片零件10與基板20之間。粘接層29也可由粘接劑形成。粘接層29若具有導(dǎo)電性，則能電連接露出部24與芯片零件10的第2面18。另外，粘接層29若具有電絕緣性，則能電絕緣露出部24與芯片零件10的第2面18。粘接層29也可以由分散導(dǎo)電粒子的電絕緣性樹脂形成。
電子裝置具有絕緣部30。絕緣部30由具有電絕緣性的材料(例如樹脂)形成。絕緣部30也可用與粘接層29不同的材料形成。絕緣部30設(shè)置于芯片零件10的附近。絕緣部30也可以圍繞芯片零件10設(shè)置，也可僅設(shè)置于芯片零件10的電極14附近。絕緣部30也可接觸芯片零件10的側(cè)面。即，在絕緣部30與芯片零件10之間也可不形成間隙。在圖1所示例中，設(shè)置絕緣部30不超過芯片10的高度。絕緣部30的上端也可與芯片零件10的上面(鈍化膜16的表面)是相同的高度。此時(shí)，絕緣部30與芯片零件10沒有臺(tái)階。絕緣部30也可僅覆蓋芯片零件10的側(cè)面中由半導(dǎo)體或?qū)w構(gòu)成的部分。此時(shí)，絕緣部30的上端比鈍化膜16的上面還低。
絕緣部30具有從芯片零件10向外下降的傾斜面32。絕緣部30最厚的部分位于最接近芯片零件10的位置，最薄的部分位于離芯片零件10最遠(yuǎn)的位置。絕緣部30也可形成于配線圖案22(詳細(xì)地說是其露出部24)的一部分上。
電子裝置具有配線34。配線34的一部分形成于電極14上。配線34也可以通過鈍化膜16上。配線34通過絕緣膜30上。在絕緣部30由樹脂形成的情況下，絕緣部30與配線34的密接性比鈍化膜16與配線34的密接性高。若芯片零件10(例如其鈍化膜16)與絕緣部30的臺(tái)階小，則可防止配線34的斷路。配線34到達(dá)配線圖案22(詳細(xì)地說是其露出部24)上形成。即，配線34電連接電極14與配線圖案22。
電子裝置也可具有多個(gè)外部端子36。已知具有外部端子36的球柵陣列BGA(Ball Grid Array)型封裝或CSP(Chip Size Package)等。另外，還已知不設(shè)置外部端子36，配線圖案22的一部分(例如第2露出部26)變?yōu)榕c外部電連接的LGP(Land Grid Array)型封裝。
電子裝置也可具有密封材料38。密封材料38至少密封配線34與電極14的電連接部，和配線34與配線圖案22的電連接部。密封材料38也密封芯片零件10。
圖3A-圖3C是說明根據(jù)本發(fā)明的電子裝置的制造方法圖。如圖3A所示，電子裝置的制造方法包含外部端子36的形成。外部端子36由焊劑材料形成。外部端子36可設(shè)置在配線圖案22(例如第2露出部26)上。外部端子36也可由焊劑材料形成。焊劑材料是具有導(dǎo)電性的金屬(例如合金)，是用于使其熔化得到電連接的材料。焊劑材料可以是熔點(diǎn)在450度以下(“以下”含義為“等于小于”)的軟焊劑(soft solder)或熔點(diǎn)在450度以上(“以上”含義為“大于等于”)的硬焊劑(hard solder)中的任一種。作為焊劑材料，可使用不含鉛的焊錫(下面稱為無鉛焊錫)。無鉛焊錫大多熔點(diǎn)比含鉛的焊錫高。作為無鉛焊錫，可使用錫—銀(Sn-Ag)類、錫—鉍(Sn-Bi)類、錫—鋅(Sn-Zn)類、或錫—銅(Sn-Cu)類的合金，在這些合金中尤其還可添加銀、鉍、鋅、銅中的至少一種。外部端子36在裝載芯片零件10之前設(shè)置在基板20上。
另外，如LGA(Land Grid Array面柵陣列)那樣，將岸面自身作為外部端子。并且，也可形成導(dǎo)電膠等導(dǎo)電性樹脂、AU、Au-Su等岸面并用作外部端子。該結(jié)構(gòu)成為芯片載架，單獨(dú)構(gòu)成功能零件。
如圖3B所示，在基板20上裝載芯片零件10。具體而言，第2面18相對(duì)向基板20地裝載芯片零件10。也可使粘接劑介于基板20及芯片零件10之間，形成粘接層29。在基板20上裝載芯片零件10的工序以比外部端子36的熔點(diǎn)低的溫度進(jìn)行。另外，在芯片零件10附近形成絕緣部30。絕緣部30除形成粘接層29的粘接劑外，也可以另外設(shè)置材料而形成。絕緣部30也可由聚酰亞胺樹脂、硅變性聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、硅變性環(huán)氧樹脂、苯環(huán)丁烯(BCB；benzocyclobutene)、聚苯并噁唑(PBO；polybenzoxazole)等樹脂形成。形成絕緣部30，使之具有從芯片零件10向外下降的傾斜面32。也可接觸芯片零件10的側(cè)面形成絕緣部30。形成絕緣部30的工序最好以比外部端子36的熔點(diǎn)低的溫度進(jìn)行。
如圖3C所示，形成配線34。配線34從電極14上通過絕緣部30上后到達(dá)配線圖案22(例如露出部24)上那樣形成。也可由包含導(dǎo)電性微粒子的分散液形成配線34。例如，也可適用噴墨法。詳細(xì)地說，可向電極14、絕緣部30及配線圖案22(例如露出部24)上噴出含有導(dǎo)電性微粒子的分散液而形成配線34。配線34的形成工序可包含將含有導(dǎo)電性微粒子的分散液干燥后除去分散媒。配線34的形成工序還可包含加熱分解覆蓋導(dǎo)電性微粒子的涂層材料。配線34的形成工序也可包含聚合導(dǎo)電性微粒子彼此。形成配線34的工序最好以比外部端子36的熔點(diǎn)低的溫度進(jìn)行。
在本實(shí)施方式中搭載的芯片零件中部分零件事先通過其它方法(例如焊接)安裝在基板上。具體而言，通過焊接事先安裝被動(dòng)零件(L-C·R等)，也可由配線來僅安裝半導(dǎo)體元件。
如圖1所示，可設(shè)置密封材料38。密封材料38可通過傳遞模塑法(transfer-mold)或澆注(potting)封裝形成。也可省略密封材料38。設(shè)置密封材料38的工序最好以比外部端子36的熔點(diǎn)低的溫度進(jìn)行。
根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)榕渚€34的形成工序可以比外部端子36的熔點(diǎn)低的溫度進(jìn)行，所以可減少對(duì)基板20耐熱性的要求，并可減少芯片零件10的應(yīng)力的產(chǎn)生。另外，若在外部端子的熔點(diǎn)以下進(jìn)行配線形成，則也可將外部端子自身作為后續(xù)工序的保持零件來使用。另外，使用焊劑材料的外部端子的形成在芯片零件10的裝載工序之前進(jìn)行，所以可使工序順序具有彈性。
根據(jù)本實(shí)施方式，當(dāng)電連接電極14與配線圖案22時(shí)，可避免如在引線接合或表面降低連接中進(jìn)行的高溫加熱。因此，可減少對(duì)基板20耐熱性的要求，并可減少芯片零件10的應(yīng)力的產(chǎn)生。另外，作為基板20可使用通用基板，并對(duì)應(yīng)于芯片零件10(其電極14的排列等)纏繞配線34。此時(shí)，對(duì)應(yīng)于芯片零件10的種類，向配線圖案22的不同部分連接配線34。
圖4-圖13是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電子裝置的變形例的圖。
在圖4中，絕緣部40的一部分搭在芯片零件10的第1面12(詳細(xì)地說是鈍化膜16)上而形成。絕緣部40的一部分搭在比芯片零件10的電極14更靠周圍部側(cè)的部分。為了防止電極14被絕緣部40覆蓋，使絕緣部40可止于離開電極14的位置(比電極更靠周圍側(cè)的位置)?；蛘?，也可鄰接電極14從鈍化膜16的露出部來形成絕緣部40。此時(shí)配線42不搭在與絕緣部40緊貼性低的鈍化膜16上。絕緣部40具有鄰接于芯片零件10從第1面12凸起的部分。其它結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于與圖1所示的電子裝置相同的內(nèi)容。
在圖5中，絕緣部44的一部分不搭在芯片零件10的第1面12上而形成。絕緣部44具有鄰接于芯片零件10上從第1面12凸起的部分。絕緣部44在與芯片零件10相反側(cè)具有階梯狀的部分。其它結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于與圖1所示的電子裝置相同的內(nèi)容。
在圖6中，絕緣部50與粘接層52形成一體。粘接層52由與絕緣部50相同材料形成。也可在基板20及芯片零件10之間設(shè)置絕緣性的粘接劑，向基板20及芯片零件10之間施加壓力，在芯片零件10的鄰近擠出粘接劑，由粘接劑形成絕緣部50及粘接層52。絕緣部50的傾斜面54是凹面(例如，在垂直于第1面12的截面中描繪曲線的凹面)。其另外的結(jié)構(gòu)，與圖1所示電子裝置相同的內(nèi)容符合。另外，圖6所示的形態(tài)也適用于其他的實(shí)施方式或變形例。
在圖7中，絕緣部60與粘接層62形成一體。粘接層62由與絕緣部60相同的材料形成。也可在基板20及芯片零件10之間設(shè)置絕緣性的粘接劑，向基板20及芯片零件10之間施加壓力，在芯片零件10的鄰近擠出粘接劑，由粘接劑形成絕緣部60及粘接層62。絕緣部60的傾斜面64是凸面(例如，在垂直于第1面12的截面中描繪曲線的凸面)。其它結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于與圖1所示的電子裝置相同的內(nèi)容。另外，圖7所示的形態(tài)也適用于其他的實(shí)施方式或變型例。
在圖8中，芯片零件70具有從第1面(形成電極14的面)72向外下降傾斜的側(cè)面74。因?yàn)閭?cè)面74傾斜，所以在其上容易設(shè)置絕緣部75以具有傾斜的面。芯片零件70也可包含從與第1面72相反側(cè)的第2面76垂直上升的側(cè)面78。側(cè)面74、78也可連接。其它結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于與圖1所示的電子裝置相同的內(nèi)容。另外，圖8所示的形態(tài)也適用于其他的實(shí)施方式或變形例。
側(cè)面74，如圖9A所示，也可在切斷晶片(例如半導(dǎo)體晶片)80時(shí)形成。詳細(xì)地說，使用角銑刀等2個(gè)切刃成角度連接的刀具(例如切片鋸)82，在晶片80上形成具有傾斜面的溝(例如V溝)，由傾斜面形成側(cè)面74。在形成溝后，如圖9B所示，可由在外周面具有切刃的刀具(例如切片鋸)84切斷溝的底面。這樣，可形成從第2面76垂直上升的側(cè)面78。
在圖10中，芯片零件90的側(cè)面94從第1面(形成電極14的面)92向外下降傾斜。側(cè)面94也從與第1面92相反側(cè)的第2面96傾斜。其它結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于與圖1所示的電子裝置相同的內(nèi)容。另外，圖10所示的形態(tài)也適用于其他的實(shí)施方式或變形例。
在圖11中，芯片零件100在其端部具有臺(tái)階102。臺(tái)階102包含從第1面(形成電極14的面)104下降(例如垂直下降)的面；從與第1面104相反側(cè)的第2面106上升(例如垂直上升)的面；和為連接這些面沿橫向(例如與第1或第2面104、106平行的方向)延伸的面。其它結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于與圖1所示的電子裝置相同的內(nèi)容。另外，圖11所示的形態(tài)也適用于其他的實(shí)施方式或變形例。
在圖12中，在基板20上，在與裝載芯片零件10的面相反側(cè)的面上，裝載第2芯片零件110。將第2芯片零件110電連接于配線圖案22(詳細(xì)地說是第2露出部26)。第2芯片零件110的安裝形態(tài)可以是倒裝焊接及正裝焊接之任一種。在倒裝焊接中，使第2芯片零件110的電極(突塊)與配線圖案22相向電連接。在正裝焊接中可將引線用于電連接。其它結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于與圖1所示的電子裝置相同的內(nèi)容。另外，圖12所示的形態(tài)也適用于其他的實(shí)施方式或變形例中。
在圖13中，在基板20上，在裝載芯片零件10的面上，裝載第2芯片零件120。例如，在芯片零件10的上方(或覆蓋芯片零件10)配置第2芯片零件120。第2芯片零件120電連接于配線圖案22(詳細(xì)地說是露出部24)。第2芯片零件120的安裝形態(tài)可是倒裝焊接及正裝焊接之任一種。在倒裝焊接中使第2芯片零件120的電極(突塊)與配線圖案22相向電連接。在正裝焊接中可將引線用于電連接。其它結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于與圖1所示的電子裝置相同的內(nèi)容。另外，圖13所示的形態(tài)也適用于其他的實(shí)施方式或變形例中。
在圖14中表示安裝在所述的實(shí)施方式中說明的電子裝置1的電路基板1000。作為具有該電子裝置的電子儀器，在圖15中表示筆記本個(gè)人電腦2000，在圖16中表示移動(dòng)電話3000。
本發(fā)明不只限于所述的實(shí)施方式，也可有各種變形。例如，本發(fā)明包含實(shí)質(zhì)與在實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)(例如，功能、方法及結(jié)果相同的結(jié)構(gòu)，或目的及結(jié)果相同的結(jié)構(gòu))。另外，本發(fā)明包含替換在實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)的非本質(zhì)的部分的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明包含能取得與實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)相同作用效果的結(jié)構(gòu)，或能達(dá)到相同目的的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明包含在實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)中添加公知技術(shù)的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種電子裝置的制造方法，包括在形成于基板中的配線圖案中形成外部端子；和之后，將具有電極的芯片零件裝載在所述基板上，以比所述外部端子的熔點(diǎn)低的溫度，形成電連接所述電極與所述配線圖案的配線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置的制造方法，其特征在于可由包含導(dǎo)電性微粒子的分散液形成所述配線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子裝置的制造方法，其特征在于還包含在所述芯片零件的側(cè)面形成絕緣部，形成所述配線的工序，包括向所述絕緣部及所述配線圖案上噴出包含所述導(dǎo)電性微粒子的所述分散液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子裝置的制造方法，其特征在于由樹脂形成所述絕緣部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電子裝置的制造方法，其特征在于形成為所述絕緣部，以使具有從所述芯片零件向外下降的傾斜面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任意1項(xiàng)所述的電子裝置的制造方法，其特征在于所述芯片零件是半導(dǎo)體元件。
7.一種芯片載架，具有由焊劑材料形成于在基板上形成的配線圖案中的外部端子；和與具有電極的芯片零件的所述電極連接的區(qū)域。
全文摘要
在形成于基板20中的配線圖案22中，通過焊劑材料形成外部端子36。之后，將具有電.14的芯片零件10裝載在基板20上。以比焊劑材料的熔點(diǎn)低的溫度，形成電連接電極14與配線圖案22的配線34。
文檔編號(hào)H01L29/06GK1531043SQ20041002837
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2004年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者橋元伸晃 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社