專利名稱：空白區(qū)具有銅圖案的半導(dǎo)體封裝板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及空白區(qū)(dummy area)具有銅圖案(copper pattern)的半導(dǎo)體封裝板，更具體地說，涉及一種半導(dǎo)體封裝板，其中，在例如BOC(board on chip)的一種球柵陣列封裝產(chǎn)品的空白區(qū)形成有預(yù)定形狀的銅圖案，從而防止半導(dǎo)體封裝板彎曲。
背景技術(shù)：
最近，隨著半導(dǎo)體封裝板趨向于輕、薄、緊和小型化，板組裝公司或板制造公司已經(jīng)關(guān)注到超高精度安裝技術(shù)。特別是，由于半導(dǎo)體封裝板厚度減小，因此在實(shí)現(xiàn)板與主板之間電連接的焊接過程中，防止半導(dǎo)體封裝板彎曲變得更為重要。
在這種焊接工藝中，半導(dǎo)體封裝板彎曲大大影響生產(chǎn)速度和生產(chǎn)率。并且，根據(jù)半導(dǎo)體封裝板的彎曲程度，可能出現(xiàn)焊球不形成在半導(dǎo)體封裝板焊料球盤的問題，或者當(dāng)半導(dǎo)體設(shè)備裝在板上時(shí)，發(fā)生半導(dǎo)體設(shè)備和半導(dǎo)體封裝板上形成的焊球不能彼此焊接的問題。結(jié)果，可能出現(xiàn)半導(dǎo)體設(shè)備與半導(dǎo)體封裝板不能彼此電連接的缺陷。
圖1是表示傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板的透視圖。
如圖1所示，傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板10包括封裝區(qū)11和空白區(qū)12，封裝區(qū)11具有半導(dǎo)體設(shè)備安裝部分11a和外層電路圖案11b，空白區(qū)12環(huán)繞封裝區(qū)11。
在傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板10中，為了努力防止板彎曲，采用的方法是，調(diào)節(jié)封裝區(qū)11的外層電路圖案11b的厚度，或者調(diào)整封裝區(qū)11和空白區(qū)12的阻焊劑層厚度，以保持整個(gè)半導(dǎo)體封裝板10的一致性。
但是，在傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板10中，由于阻焊劑層的絲網(wǎng)印刷工藝的偏差比較明顯，因而存在半導(dǎo)體封裝板10的高密度、高集成度和小型化而使彎曲程度增大的問題。因此，在傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板10中，如果在板10的彎曲狀態(tài)下阻焊劑固化，彎曲狀態(tài)成為永久性的趨勢(shì)進(jìn)一步增大。在這種情況下，很難將半導(dǎo)體封裝板10恢復(fù)到平面狀態(tài)。
此外，在作為內(nèi)層芯使用的銅箔層壓板厚度較薄的情況下，即等于或小于60μm，由于半導(dǎo)體封裝板10的彎曲程度增大，存在的問題是，使用調(diào)節(jié)封裝區(qū)11外層電路圖案11b的厚度或者封裝區(qū)11和空白區(qū)12的阻焊劑層厚度的方法，更加難以防止半導(dǎo)體封裝板10彎曲。
為努力克服上述問題，提出了一種在空白區(qū)12上形成預(yù)定形狀的銅圖案以防止半導(dǎo)體封裝板彎曲的技術(shù)。
該技術(shù)的目的在于，在空白區(qū)形成賦予板一定強(qiáng)度的銅圖案，從而防止由聚合物制成的阻焊劑(SR)和銅箔層壓板(CCL)膨脹，由此防止作為非線性行為物質(zhì)(nonlinearly behaving substances)的阻焊劑和銅箔層壓板在玻璃轉(zhuǎn)變溫度以及更高溫度下嚴(yán)重?zé)釕?yīng)變。
具有預(yù)定形狀的傳統(tǒng)銅圖案的例子表示在圖2到圖4中。
圖2是表示另一個(gè)傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板的透視圖，其中的空白區(qū)形成為長(zhǎng)方形銅圖案。參看附圖，傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板10包括封裝區(qū)110和空白區(qū)120，封裝區(qū)110具有半導(dǎo)體設(shè)備安裝部分111和外層電路圖案112，空白區(qū)120環(huán)繞封裝區(qū)110并形成為長(zhǎng)方形銅圖案121。
圖3是表示另一個(gè)傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板的透視圖，其中的空白區(qū)具有六邊形銅圖案。圖4是表示另一個(gè)傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板的透視圖，其中的空白區(qū)具有點(diǎn)狀銅圖案。
這樣，在傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板中，通過在空白區(qū)上形成預(yù)定形狀的銅圖案，在半導(dǎo)體封裝板整個(gè)區(qū)域上保證適當(dāng)?shù)目估瓘?qiáng)度。因此，即使外力作用到半導(dǎo)體封裝板上，該板也保持其原始的平面形狀而不容易彎曲。并且，這些傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板能適當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)在玻璃轉(zhuǎn)變溫度以及更高溫度下出現(xiàn)的熱應(yīng)變。
然而，在圖2和3所示的長(zhǎng)方形和六邊形銅圖案的情況下，其中上述形狀由細(xì)銅線形成，板具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度以承受半導(dǎo)體封裝板橫向出現(xiàn)的彎曲；但是，如圖3所示，此強(qiáng)度不足以承受沿半導(dǎo)體封裝板縱向產(chǎn)生的應(yīng)變，從而半導(dǎo)體封裝板可能出現(xiàn)不希望的彎曲。此問題在圖4所示的點(diǎn)狀銅圖案中仍然存在。就是說，如圖所示，不能保證點(diǎn)狀銅圖案具有足夠的強(qiáng)度以承受半導(dǎo)體封裝板縱向的應(yīng)變。
因此，需要一種技術(shù)，在空白區(qū)形成銅圖案，銅圖案的形狀賦予半導(dǎo)體封裝板足夠的強(qiáng)度以防止半導(dǎo)體封裝板沿縱向彎曲。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到現(xiàn)有技術(shù)出現(xiàn)的上述問題而提出本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種半導(dǎo)體封裝板，其中在半導(dǎo)體封裝板的空白區(qū)形成有預(yù)定形狀的銅圖案，從而防止整個(gè)半導(dǎo)體封裝板彎曲。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體封裝板，包括封裝區(qū)，半導(dǎo)體設(shè)備安裝于封裝區(qū)，并且在封裝區(qū)中形成有外層電路圖案；以及空白區(qū)，空白區(qū)形成有銅圖案并且環(huán)繞封裝區(qū)。銅圖案包括具有預(yù)定寬度并沿半導(dǎo)體封裝板縱向延伸的梁部分；以及具有預(yù)定寬度并沿半導(dǎo)體封裝板橫向延伸的筋部分。
這里，可以根據(jù)半導(dǎo)體封裝板中使用的銅的數(shù)量來確定構(gòu)成銅圖案的每個(gè)梁部分和筋部分的尺寸。


結(jié)合附圖，從以下詳細(xì)描述中將更加清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中圖1是表示傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板的透視圖；圖2是表示另一個(gè)傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板的透視圖，該封裝板的空白區(qū)具有長(zhǎng)方形銅圖案；圖3是表示另一個(gè)傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板的透視圖，該封裝板的空白區(qū)具有六邊形銅圖案；圖4是表示另一個(gè)傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板的透視圖，該封裝板的空白區(qū)具有點(diǎn)狀銅圖案；圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝板的透視圖，該封裝板的空白區(qū)上形成有包括梁部分和筋部分的銅圖案；圖6A和6B是表示空白區(qū)具有六邊形銅圖案的傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板，以及空白區(qū)形成有包括梁部分和筋部分的銅圖案的本發(fā)明半導(dǎo)體封裝板的后固化過程的模擬結(jié)果的視圖；以及圖7是圖6的模擬結(jié)果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖5是根據(jù)本發(fā)明半導(dǎo)體封裝板的透視圖，該半導(dǎo)體封裝板的空白區(qū)上形成有包括梁部分和筋部分的銅圖案。圖6A和6B是表示空白區(qū)具有銅圖案的傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板以及根據(jù)本發(fā)明空白區(qū)具有銅圖案的半導(dǎo)體封裝板模擬結(jié)果的視圖。圖7是表示從圖6模擬中提高了的彎曲預(yù)防能力的曲線圖。
本發(fā)明通常應(yīng)用于BOC(board on chip)產(chǎn)品，其中很多單元裝在一塊板上。并且，本發(fā)明可以應(yīng)用于塑料球柵陣列封裝(plastic ball grid array)或芯片級(jí)封裝(chip size package)產(chǎn)品組。下面，將參考圖5詳細(xì)解釋本發(fā)明，圖5表示塑料球柵陣列封裝產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝板400包括封裝區(qū)410以及空白區(qū)420，封裝區(qū)410具有半導(dǎo)體設(shè)備安裝部分411和外層電路圖案412?？瞻讌^(qū)420環(huán)繞封裝區(qū)410，并且在空白區(qū)420上形成有銅圖案。位于空白區(qū)420的銅圖案包括多個(gè)梁部分430和多個(gè)筋部分440，每個(gè)梁部分430具有預(yù)定寬度并且沿板400的縱向延伸；每個(gè)筋部分440具有預(yù)定寬度并且沿板400的橫向延伸。
這里，封裝區(qū)410安裝到主板或類似的產(chǎn)品上，其中在半導(dǎo)體設(shè)備安裝并封裝在半導(dǎo)體設(shè)備安裝部分411之后，去除空白區(qū)420。而且，在封裝區(qū)410形成有內(nèi)層電路圖案(未顯示)和外層電路圖案412，從而封裝區(qū)410將電信號(hào)發(fā)送到半導(dǎo)體設(shè)備并且從半導(dǎo)體設(shè)備接收電信號(hào)。
半導(dǎo)體設(shè)備安裝部分411是上面安裝半導(dǎo)體設(shè)備的區(qū)域，通常處于封裝區(qū)410的中心部分。這里，安裝在半導(dǎo)體安裝部分411的半導(dǎo)體設(shè)備與位于外層電路圖案412上的引線鍵合焊盤或焊球焊盤電連接。此外，為了使安裝在半導(dǎo)體設(shè)備安裝部分411的半導(dǎo)體設(shè)備散熱，優(yōu)選地，半導(dǎo)體設(shè)備安裝部分411由傳導(dǎo)材料制成(例如，銅或金)。
外層電路圖案412形成在半導(dǎo)體設(shè)備安裝部分411周圍。與安裝在半導(dǎo)體設(shè)備安裝部分411的半導(dǎo)體設(shè)備電連接的外層電路圖案412的引線鍵合焊盤或焊球焊盤，暴露在阻焊劑圖案外部(未顯示)。
空白區(qū)420是在封裝區(qū)410安裝到主板或類似產(chǎn)品上之前以及半導(dǎo)體設(shè)備安裝到半導(dǎo)體設(shè)備安裝部分411之后被去除的部分?？瞻讌^(qū)420環(huán)繞封裝區(qū)410?？瞻讌^(qū)420具有梁部分430和筋部分440，每個(gè)梁部分430沿板縱向延伸，每個(gè)筋部分440沿板橫向延伸。具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式表示在圖5中。在該實(shí)施方式中，每個(gè)梁部分430的寬度為4mm，每個(gè)筋部分440的寬度為7mm。
也就是說，在本發(fā)明中，如上述實(shí)施方式所示，梁部分430和筋部分440的寬度大于用于圖案成形并位于傳統(tǒng)銅圖案上的銅線的寬度。因此，本發(fā)明可以解決板縱向彎曲的問題，而該問題在具有銅圖案的傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板中未能解決。此外，在傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板中，銅圖案的面積占空白區(qū)面積的60％到70％。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，即使銅圖案占據(jù)此面積范圍也能表現(xiàn)出上述效果。每個(gè)梁部分430和筋部分440的寬度可以根據(jù)板上使用的銅的數(shù)量來確定。而且，在制造本發(fā)明空白區(qū)具有銅圖案的半導(dǎo)體封裝板的工藝中，可以按照與傳統(tǒng)板制造工藝相同的方法制造本發(fā)明形成有銅圖案的半導(dǎo)體封裝板。
在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明銅圖案中，梁部分防止板縱向彎曲，筋部分防止板橫向彎曲。因此，本發(fā)明能有效地解決半導(dǎo)體封裝板的彎曲問題。
圖6A和6B表示本發(fā)明空白區(qū)形成有包括梁部分和筋部分的銅圖案的半導(dǎo)體封裝板與空白區(qū)具有六邊形銅圖案的傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板，對(duì)比二者防止彎曲效果的模擬結(jié)果。上述測(cè)試是通過后固化進(jìn)行的，期間將溫度從150℃降低到25℃。
圖6A表示空白區(qū)具有六邊形銅圖案的傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板的彎曲。圖6B表示本發(fā)明空白區(qū)形成有包括梁部分和筋部分的銅圖案的半導(dǎo)體封裝板的彎曲。如圖所示，兩個(gè)模型均彎曲而在球的旁邊具有凹下形狀。但是，當(dāng)對(duì)比兩張圖時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝板彎曲程度相比，本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝板的彎曲程度明顯降低。
圖7是表示上述測(cè)試結(jié)果的曲線圖。參看此圖，可以看出與傳統(tǒng)模型相比，根據(jù)本發(fā)明的模型彎曲程度降低了68％。
這樣，當(dāng)使用本發(fā)明的梁部分和筋部分時(shí)，抵抗彎曲的作用明顯增強(qiáng)。因此，與傳統(tǒng)的銅圖案相比即使減少使用的銅的數(shù)量，仍具有增大彎曲抵抗能力的優(yōu)點(diǎn)。此外，本發(fā)明的模型通常應(yīng)用于球柵陣列封裝組之一的BOC(board on chip)件中，還可以應(yīng)用于芯片級(jí)封裝(chip size package)產(chǎn)品或塑料球柵陣列封裝(plastic ball grid array)產(chǎn)品。
如上所述，本發(fā)明提供了一種空白區(qū)具有銅圖案的半導(dǎo)體封裝板，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，該半導(dǎo)體封裝板可以更加有效地防止板縱向或橫向彎曲。
而且，由于根據(jù)本發(fā)明的空白區(qū)具有銅圖案的半導(dǎo)體封裝板能防止彎曲，因此提高了制造精度和焊接可靠性，從而顯著提高了安裝半導(dǎo)體設(shè)備工藝的生產(chǎn)率。
同樣，由于根據(jù)本發(fā)明空白區(qū)具有銅圖案的半導(dǎo)體封裝板能防止彎曲，當(dāng)半導(dǎo)體設(shè)備安裝到板上時(shí)，板能可靠地保持半導(dǎo)體設(shè)備電連接到板的狀態(tài)。因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，提高了半導(dǎo)體封裝的成品收率。
雖然為了解釋的目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離權(quán)利要求所述的本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以做出不同的修改、增添和替代。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體封裝板，包括封裝區(qū)，半導(dǎo)體設(shè)備安裝于所述封裝區(qū)，并且所述封裝區(qū)中形成有外層電路圖案；以及空白區(qū)，所述空白區(qū)形成有銅圖案并且所述空白區(qū)環(huán)繞封裝區(qū)；其中，銅圖案包括具有預(yù)定寬度并沿半導(dǎo)體封裝板縱向延伸的梁部分；以及具有預(yù)定寬度并沿半導(dǎo)體封裝板橫向延伸的筋部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝板，其中，根據(jù)半導(dǎo)體封裝板中使用的銅的數(shù)量來確定構(gòu)成銅圖案的每個(gè)梁部分和筋部分的尺寸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體封裝板，其中，空白區(qū)形成有具有預(yù)定形狀的銅圖案，從而防止整個(gè)半導(dǎo)體封裝板彎曲。本發(fā)明的技術(shù)特征是，銅圖案包括沿半導(dǎo)體封裝板縱向延伸的梁部分以及沿半導(dǎo)體封裝板橫向延伸的筋部分。
文檔編號(hào)H01L23/48GK1893048SQ20061009075
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者曹承鉉, 金漢 , 具慈富, 鄭孝稙, 尹日成 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社