CN106876355A - 球栅阵列封装基板及使用该基板的球栅阵列封装体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种球栅阵列封装基板及使用该基板的球栅阵列封装体。该球栅阵列封装基板包括：外部连接垫阵列、芯片承载区、多个引脚连接垫、注胶区域以及模流导通区域。外部连接垫阵列位于球栅阵列封装基板的第一表面；芯片承载区位于半导体基板的第二表面；多个引脚连接垫位于球栅阵列封装基板的第二表面；注胶区域位于球栅阵列封装基板的第二表面；模流导通区域位于球栅阵列封装基板的第二表面。本发明提供的球栅阵列封装基板及使用该基板的球栅阵列封装体减少了镀金面积，节约了半导体封装产品的成本。

Description

球栅阵列封装基板及使用该基板的球栅阵列封装体

技术领域

本发明实施例涉及半导体器件制造领域，更具体的，涉及球栅阵列封装基板及使用该基板的球栅阵列封装体。

背景技术

球栅阵列封装是一种集成电路芯片的表面贴片封装。球栅阵列封装器件因其具有组装成品率高、引脚牢靠、电性能好、散热效果佳以及与现有SMT组装设备兼容等优点，而获得非常广泛的应用。

注胶封装工艺是球栅阵列封装器件制造过程中的一个重要步骤。现有技术中的注胶封装工艺通常是在多个球栅阵列封装基板的同一侧大面积的设置注胶区域，使得胶体可从该注胶区域流至各个球栅阵列封装基板中并覆盖球栅阵列封装基板上的芯片。在注胶封装工艺完成之后，还需要将存在于球栅阵列封装基板一侧的多余胶体去除，并完成植球以及切粒等后续步骤。然而，由于球栅阵列封装基板通常为绿漆，而绿漆与注胶胶体的结合性又较好，因此在将多余胶体从球栅阵列封装基板的一侧去除的过程中，可能会使得球栅阵列封装基板上层的绿漆剥离造成水气进入线路，造成线路氧化。对于这种情况，现有技术通常的做法是在球栅阵列封装基板一侧的注胶区域上先镀上一层金属(如金或银)，然后再进行注胶封装工艺。由于金属与胶体的结合性较差，当需要将多余胶体从球栅阵列封装基板去除时，多余的注胶胶体可以很容易的从球栅阵列封装基板去除。然而，上述现有技术中存在的问题是：由于在单个球栅阵列封装基板的一侧进行了大面积的镀金，因此在对球栅阵列封装体进行大规模批量生产时，生产球栅阵列封装体的成本大幅的增加，而这对于当前半导体封装大规模量产中所倡导的低成本的目标是相悖的。此外，上述现有技术中只能从一个方向上对球栅阵列封装基板进行注胶封装，这也大大减小了球栅阵列封装的灵活性。

因此，需要一种既能有效减少镀金面积以减少封装成本，又能使注胶方式多样化的解决方案。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一球栅阵列封装基板及使用该基板的球栅阵列封装体，其对现有技术中的注胶方式进行了改进。

根据本发明的一实施例，一种球栅阵列封装基板具有第一表面和第二表面；第一表面与第二表面相对；球栅阵列封装基板包括：外部连接垫阵列、芯片承载区、多个引脚连接垫以及注胶区域。外部连接垫阵列位于球栅阵列封装基板的第一表面；芯片承载区位于半导体基板的第二表面；多个引脚连接垫位于球栅阵列封装基板的第二表面；注胶区域位于球栅阵列封装基板的第二表面；该球栅阵列封装基板的特征在于：球栅阵列封装基板还包括模流导通区域，模流导通区域位于球栅阵列封装基板的第二表面。

根据本发明的另一实施例，注胶区域设置于球栅阵列封装基板的一个角上；模流导通区域设置于与注胶区域所在位置呈对角的球栅阵列封装基板的另一个角上；注胶区域所用的材料与模流导通区域所用的材料相同；所用的材料为金或银。

本发明的实施例还提供一球栅阵列封装体包括：球栅阵列封装基板、芯片、引线以及封装胶体。球栅阵列封装基板包括位于球栅阵列封装基板的第一表面的外部连接垫阵列、位于球栅阵列封装基板的第二表面的芯片承载区；位于球栅阵列封装基板的第二表面的多个引脚连接垫以及位于球栅阵列封装基板的第二表面的注胶区域；芯片设置于芯片承载区上；引线将球栅阵列封装基板的多个引脚连接垫与芯片的相应引脚相连；封装胶体设置于球栅阵列封装基板的第二表面上并覆盖芯片；该球栅阵列封装体的特征在于：球栅阵列封装基板还包括模流导通区域，其位于球栅阵列封装基板的第二表面并位于封装胶体之外。

根据本发明的又一实施例，注胶区域设置于球栅阵列封装基板的一个角上；模流导通区域设置于与注胶区域所在位置呈对角的球栅阵列封装基板的另一个角上；注胶区域所用的材料与模流导通区域所用的材料相同；所用的材料为金或银。

与现有技术相比，本发明实施例提供的球栅阵列封装基板及使用该基板的球栅阵列封装体改变了注胶胶体的流动方式，从而减少了镀金面积，节约了半导体封装产品的成本。同时，经改进后的球栅阵列基板及使用该基板的球栅阵列封装体胶体的注胶方向由原来的单一固定方向，变为双向可选式，使注胶方式更加的多样化。

附图说明

图1是包含多个球栅阵列封装基板的结构示意图

图2A是根据本发明一实施例的单个球栅阵列封装基板的俯视图

图2B是根据本发明一实施例的单个球栅阵列封装基板的侧视图

图3是根据本发明另一实施例的包含多个球栅阵列封装体的结构示意图

具体实施方式

为更好的理解本发明的精神，以下结合本发明的部分优选实施例对其作进一步说明。

图1是球栅阵列基板的注胶方式示意图。如图1所示，双排双列的球栅阵列载板10具有4个球栅阵列封装基板，分别为基板100、基板102、基板104以及基板106。其中，在基板100的左侧设有镀金区域108且该镀金区域108延伸入基板100以及基板104的左上角位置。在进行注胶封装工艺时，胶体(未示出)从基板100的注胶口110处注入，随后顺着镀金区域108分别流向基板100以及基板104。在胶体完全覆盖位于基板100和基板104上的半导体芯片后，将多余的胶体从镀金区域108上分离。基板102和106的结构及注胶方法与基板100和104的完全相同，在此不再赘述。上述结构存在的问题是：由于在基板100的整个左侧区域都镀上了金属，因此在对球栅阵列封装体进行大规模批量生产时，其成本也大幅的增加。此外，对于基板100和104而言，胶体只能沿着基板100的注胶口110流入基板100，接着胶体沿着镀金区域沿着基板104的注胶口112流入基板104。因此，图1中胶体的流动方向也比较单一。

图2A是根据本发明一实施例的单个球栅阵列封装基板的俯视图。图2B是根据本发明一实施例的单个球栅阵列封装基板的侧视图。

如图2A和2B所示，球栅阵列封装基板20具有第一表面214和第二表面216。在第一表面214上设置有多个外部连接垫阵列218。在第二表面216上设置有芯片承载区220、多个引脚连接垫221、注胶区域210(即，镀金区域)以及模流导通区域222。在图2A中，注胶区域位于球栅阵列封装基板20的左上角，其与镀金区域210完全重叠。多个引脚连接垫221位于球栅阵列封装基板20的第二表面216，且多个引脚连接垫221用于与待承载于芯片承载区220的芯片(未示出)的相应引脚(未示出)相连。模流导通区域222位于球栅阵列封装基板20的右下角处。此处，本发明实施例中的注胶区域210(即，镀金区域)与模流导通区域222的位置并不只限于左上角和右下角，还可以将注胶区域210(即，镀金区域)与模流导通区域222设置于球栅阵列封装基板20的其他位置处。例如，将注胶区域210(即，镀金区域)设置于球栅阵列封装基板20的右上角，模流导通区域222则设置于球栅阵列封装基板20的左下角；或是将注胶区域210(即，镀金区域)设置于球栅阵列封装基板20的左侧，模流导通区域222则设置于球栅阵列封装基板20的右下角。

此外，模流导通区域222所用的材料与镀金区域210所用的材料相同，而通常镀金区域210所用材料为金或银。

图3是根据本发明另一实施例的包含多个球栅阵列封装体的结构示意图。其中，每一个球栅阵列封装体都包含了根据本发明中图2A和图2B中所揭示的单个球栅阵列封装基板。图3中显示了2x2排球栅阵列封装体结构，其包含4个球栅阵列封装体30、32、34以及36。球栅阵列封装体32和36与球栅阵列封装体30和34的结构完全相同。在此，以球栅阵列封装体30和34为例。在图3中，球栅阵列封装体30包括球栅阵列封装基板20、芯片(未示出)、引线(未示出)以及封装胶体324。球栅阵列封装基板20的左上角设置有镀金区域310。球栅阵列封装体34包括球栅阵列封装基板22、芯片(未示出)、引线(未示出)以及封装胶体324。球栅阵列封装基板22的左下角设置有镀金区域320。其中，球栅阵列封装体30与34之间还存在模流导通区域322。模流导通区域322的第一部分3221位于球栅阵列封装体30的与镀金区域310位置相对的右下角处。模流导通区域322的第二部分3222位于与球栅阵列封装体34的镀金区域320位置相对的右上角处。在进行注胶封装工艺时，先将封装胶体324从球栅阵列封装基板20的左上角的镀金区域310处引入，引入的封装胶体324顺着镀金区域310流向球栅阵列封装基板20上的芯片(未示出)并将该芯片覆盖，随后封装胶体324继续行进，经由球栅阵列封装基板20右下角的模流导通区域322的第一部分3221流向流导通区域322的第二部分3222。接着，封装胶体324流向球栅阵列封装基板22上的芯片(未示出)并将该芯片覆盖。最后，封装胶体324从球栅阵列封装体34左下角的镀金区域320流出。

应该理解，上述2x2排球栅阵列封装体结构仅仅只是本发明的示例性实施例。本领域技术人员可以理解，本发明的上述技术方案还可以应用于其他任何数量的球栅阵列封装体结构，而其技术方案与上述2x2排球栅阵列封装体结构的原理完全相同。例如，对于3x3排球栅阵列封装体结构，封装胶体324从球栅阵列封装基板22左下角的镀金区域320流出后，会沿着镀金区域320流至下一个球栅阵列封装基板。此外，本发明实施例中的镀金区域310/320与模流导通区域3221/3222的位置也不只限于左上角/左下角和右下角/右上角，镀金区域310/320与模流导通区域3221/3222也可设置于球栅阵列封装体结构的其他位置处。

应能理解，上述封装胶体324的流动方向也不仅仅局限于上述图3中所揭示的方向。由于模流导通区域的设置，上述封装胶体324的流动方向还可以从相反的方向流动。即，从镀金区域320引入封装胶体324，封装胶体324顺着镀金区域320流向球栅阵列封装基板22上的芯片(未示出)并将该芯片覆盖，随后封装胶体324继续行进，经由球栅阵列封装基板22右上角的模流导通区域322的第二部分3222流向流导通区域322的第一部分3221。接着，封装胶体324流向球栅阵列封装基板20上的芯片(未示出)并将该芯片覆盖。最后，封装胶体324从球栅阵列封装基板20左上角的镀金区域310流出。此外，镀金区域310/320与模流导通区域3221/3222也不仅仅只局限于球栅阵列封装基板的角上。依据镀金区域310/320与模流导通区域3221/3222设置位置的调整，封装胶体324的流动方向也可随之改变。

与现有技术中在球栅阵列封装基板上大面积的镀金属层的技术方案相比，本发明实施例中通过仅在球栅阵列封装基板上设置镀金区域及模流导通区域，大大减少了镀金的面积，有效地降低了制造球栅阵列封装体的成本。另外，本发明实施例中提供的球栅阵列基板的注胶方向为双向可选式，使得注胶方式更加的多样化。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求书所涵盖。

Claims (10)

1.一种球栅阵列封装基板，其具有第一表面和第二表面；所述第一表面与所述第二表面相对，其中所述球栅阵列封装基板包括：

外部连接垫阵列，其位于所述球栅阵列封装基板的所述第一表面；

芯片承载区，其位于所述球栅阵列封装基板的所述第二表面；

多个引脚连接垫，其位于所述球栅阵列封装基板的所述第二表面；以及

注胶区域，其位于所述球栅阵列封装基板的所述第二表面；

其特征在于：

所述球栅阵列封装基板还包括模流导通区域，所述模流导通区域位于所述球栅阵列封装基板的所述第二表面。

2.根据权利要求1所述的球栅阵列封装基板，其特征在于：所述注胶区域设置于所述球栅阵列封装基板的一个角上。

3.根据权利要求2所述的球栅阵列封装基板，其特征在于：所述模流导通区域设置于与所述注胶区域所在位置呈对角的所述球栅阵列封装基板的另一个角上。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的球栅阵列封装基板，其特征在于：所述注胶区域所用的材料与所述模流导通区域所用的材料为金或银。

5.根据权利要求4所述的球栅阵列封装基板，其特征在于：所述注胶区域所用的材料与所述模流导通区域所用的材料相同。

6.一种球栅阵列封装体，其包括：

球栅阵列封装基板，其具有第一表面和第二表面；所述第一表面与所述第二表面相对，其中，所述球栅阵列封装基板包括：

外部连接垫阵列，其位于所述球栅阵列封装基板的所述第一表面；

芯片承载区，其位于所述球栅阵列封装基板的所述第二表面；

多个引脚连接垫，其位于所述球栅阵列封装基板的所述第二表面；以及

注胶区域，其位于所述球栅阵列封装基板的所述第二表面；

芯片，其设置于所述芯片承载区上；

引线，其将所述球栅阵列封装基板的所述多个引脚连接垫与所述芯片的相应引脚相连；以及

封装胶体，其设置于所述球栅阵列封装基板的所述第二表面上并覆盖所述芯片；

其特征在于：

所述球栅阵列封装基板还包括模流导通区域，所述模流导通区域位于所述球栅阵列封装基板的所述第二表面并位于所述封装胶体之外。

7.根据权利要求6所述的球栅阵列封装体，其特征在于：所述注胶区域设置于所述球栅阵列封装基板的一个角上。

8.根据权利要求7所述的球栅阵列封装体，其特征在于：所述模流导通区域设置于与所述注胶区域所在位置呈对角的所述球栅阵列封装基板的另一个角上。

9.根据权利要求6-8中任一权利要求所述的球栅阵列封装体，其特征在于：所述注胶区域所用的材料与所述模流导通区域所用的材料为金或银。

10.根据权利要求9所述的球栅阵列封装体，其特征在于：所述注胶区域所用的材料与所述模流导通区域所用的材料相同。