JP2019508908A - Packaging structure with solder balls and method of manufacturing the packaging structure - Google Patents

Packaging structure with solder balls and method of manufacturing the packaging structure Download PDF

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Abstract

この出願は、はんだボールを備えたパッケージング構造を提供する。パッケージング構造は、パッケージ本体と、はんだパッドと、補強構造と、はんだボールとを含む。はんだパッドはパッケージ本体の表面に配置され、はんだボールははんだパッドに固定され、補強構造は、はんだボールとはんだパッドとの間の接続の強度を高めるよう、はんだパッドに接続され且つはんだボールに埋め込まれている。この出願は更に、パッケージング構造を製造する方法を提供する。この出願は、はんだボールとパッケージ本体との間の接続の強度を高めて、パッケージング構造の信頼性を確保することができる。
This application provides a packaging structure with solder balls. The packaging structure includes a package body, solder pads, reinforcing structures, and solder balls. Solder pads are disposed on the surface of the package body, solder balls are fixed to the solder pads, and a reinforcing structure is connected to the solder pads and embedded in the solder balls to enhance the strength of the connection between the solder balls and the solder pads It is done. The application further provides a method of manufacturing a packaging structure. This application can increase the strength of the connection between the solder balls and the package body to ensure the reliability of the packaging structure.

Description

本発明は、はんだボールを備えたパッケージング構造、及びパッケージング構造を製造する方法に関する。   The present invention relates to a packaging structure with solder balls and a method of manufacturing the packaging structure.

従来技術において、パッケージング構造はボールグリッドアレイを有し、パッケージング構造は、はんだボールを用いることによって他の素子（例えば、プリント回路板又はチップ）に固定される。例えば、ボールグリッドアレイ（Ball Grid Array；ＢＧＡ）が、エレクトロニクス製品に広く適用されている。エレクトロニクス製品がより多くの機能を提供するようになるとともにサイズ的に小さくなるにつれ、はんだボールの直径及びはんだボール間の間隔がより小さくなり、主として、落下に対する、温度サイクルに対する、及び温度ショックに対する強さにおいて、エレクトロニクス製品の信頼性を確保することがますます難題となる。すなわち、従来技術におけるパッケージング構造では、はんだボールの小径設計により、はんだボールの強度が低下し、はんだボールとチップとの間又ははんだボールと基板との間の接続の強度が弱くなり、はんだジョイントの信頼性が低くなり、そして、はんだジョイントが破断又は故障しやすくなる。故に、パッケージング構造の信頼性が影響を受け、パッケージング構造の耐用年数が短くなる。   In the prior art, the packaging structure comprises a ball grid array, and the packaging structure is secured to other elements (e.g. printed circuit boards or chips) by using solder balls. For example, Ball Grid Array (BGA) is widely applied to electronic products. As electronic products provide more functionality and become smaller in size, the diameter of the solder balls and the spacing between the solder balls are smaller, mainly due to their resistance to falling, against temperature cycles, and against temperature shocks. It is becoming increasingly difficult to ensure the reliability of electronic products. That is, in the prior art packaging structure, the small diameter design of the solder ball reduces the strength of the solder ball and weakens the strength of the connection between the solder ball and the chip or between the solder ball and the substrate. And the solder joints are prone to breakage or failure. Therefore, the reliability of the packaging structure is affected and the useful life of the packaging structure is shortened.

この出願の実施形態は、エレクトロニクス製品のパッケージング構造の信頼性を確保し、耐用年数を延ばすよう、はんだボールの弱さという技術的問題を解決することを意図する。   Embodiments of this application are intended to solve the technical problem of solder ball weakness so as to ensure the reliability of the packaging structure of the electronic product and to extend the service life.

第１の態様によれば、この出願は、はんだボールを備えたパッケージング構造を開示し、当該パッケージング構造は、パッケージ本体と、はんだパッドと、補強構造と、はんだボールとを含み、はんだパッドはパッケージ本体の表面に配置され、はんだボールははんだパッドに固定され、補強構造は、はんだボールとはんだパッドとの間の接続の強度を高めるよう、はんだパッドに接続され且つはんだボールに埋め込まれる。   According to a first aspect, this application discloses a packaging structure with solder balls, the packaging structure comprising a package body, a solder pad, a reinforcement structure and a solder ball, the solder pad Are disposed on the surface of the package body, the solder balls are fixed to the solder pads, and a reinforcing structure is connected to the solder pads and embedded in the solder balls to enhance the strength of the connection between the solder balls and the solder pads.

この出願では、はんだボールに補強構造が埋め込まれた構造が使用され、その結果、はんだボールとパッケージ本体との間の接続の強度が高められ、パッケージング構造の信頼性が確保され、そして、はんだボールが破砕してもなお補強構造の大きい領域がはんだボールに接続されたままであることができる。故に、この出願は、はんだボールの破砕によってパッケージング構造の故障が発生するという従来技術の問題に対処し、その結果、パッケージング構造とメインボード上のはんだパッドとの間の導通が維持される。さらに、この出願は、はんだパッドのサイズを大きくすることなく、はんだパッドの強度を高めることができる。高い信頼性を要求される製品に適用されるとき、この出願は、高密度コンパクト設計要求を満たすだけでなく、信頼性ある動作環境要求を満たすこともできる。   In this application, a structure in which a reinforcing structure is embedded in the solder ball is used, as a result of which the strength of the connection between the solder ball and the package body is increased, the reliability of the packaging structure is ensured, and the solder Even if the ball fractures, a large area of reinforcement structure can still be connected to the solder ball. Thus, this application addresses the problem of the prior art that fracture of the solder ball causes failure of the packaging structure, as a result of which the conduction between the packaging structure and the solder pads on the main board is maintained. . Furthermore, this application can increase the strength of the solder pad without increasing the size of the solder pad. When applied to products requiring high reliability, this application can not only meet high density compact design requirements, but also meet reliable operating environment requirements.

上記第１の態様を参照するに、第１の取り得る実装において、補強構造は金属ワイヤ構造をしており、補強構造は、半導体金ワイヤボンディングプロセスを用いることによって、はんだパッドの表面上に形成され、且つはんだボールの内部で曲げられる。この実装における金属ワイヤは金ワイヤとすることができ、すなわち、補強構造は、金ワイヤボンディングプロセスを用いることによって、はんだパッドの表面上に形成される。金ワイヤは、良好な強度を有するものであり、電気接続及び電気通信伝送の信頼性を確保することができる。   Referring to the first aspect, in the first possible implementation, the reinforcing structure is a metal wire structure, and the reinforcing structure is formed on the surface of the solder pad by using a semiconductor gold wire bonding process And bent inside the solder ball. The metal wire in this implementation can be a gold wire, ie, the reinforcement structure is formed on the surface of the solder pad by using a gold wire bonding process. Gold wires have good strength and can ensure the reliability of electrical connections and telecommunication transmissions.

上記第１の態様を参照するに、第２の取り得る実装において、補強構造は柱状構造をしている。この実装では、補強構造は、はんだパッドの一部を厚くする方法を使用することによって、又はレーザバンピング技術を用いることによって実装され得る。一般に、はんだパッドはパッケージ本体の基板（又は回路板として参照される）の上に配置される。基板又は回路板の製造において、はんだパッドの表面上に配置されて該表面から突出する補強構造を形成するように、はんだパッドが形成される間にはんだパッドの一部が厚くされる。具体的には、この実装における補強構造は、はんだパッドの中心位置上に配置され得る。   Referring to the first aspect, in the second possible implementation, the reinforcing structure has a columnar structure. In this implementation, the reinforcing structure can be implemented by using a method of thickening a portion of the solder pad or by using a laser bumping technique. In general, the solder pads are disposed on the substrate (or referred to as a circuit board) of the package body. In the manufacture of a substrate or circuit board, a portion of the solder pad is thickened while the solder pad is formed so as to form a reinforcing structure disposed on the surface of the solder pad and protruding from the surface. Specifically, the reinforcement structure in this implementation may be located on the center position of the solder pad.

上記第１の態様又は以上の取り得る実装のいずれか一つを参照するに、第３の取り得る実装において、少なくとも２つの補強構造が存在し、該少なくとも２つの補強構造は、はんだボールの内部に配置され、且つ互いに離隔される。より多量の補強構造が、パッケージング構造の信頼性を高める。   With reference to any one of the first aspect or any of the above possible implementations, in a third possible implementation there are at least two reinforcement structures, said at least two reinforcement structures being internal to the solder ball And are spaced apart from one another. Larger amounts of reinforcement structure increase the reliability of the packaging structure.

上記第１の態様又は以上の取り得る実装のいずれか一つを参照するに、第４の取り得る実装において、補強構造ははんだパッドと同じ材料を使用しており、補強構造及びはんだパッドは１ピース（one-piece）構造に形成される。すなわち、補強構造及びはんだパッドが同一の技術的プロセスにて形成される。これは、製造工程を削減するだけでなく、パッケージ本体のコストも削減する。   With reference to any one of the above first aspect or any of the possible implementations above, in the fourth possible implementation, the reinforcement structure uses the same material as the solder pad, the reinforcement structure and the solder pad It is formed in a one-piece structure. That is, the reinforcing structure and the solder pad are formed in the same technical process. This not only reduces the manufacturing process but also reduces the cost of the package body.

第２の態様によれば、この出願は、パッケージング構造を製造する方法を提供し、当該方法は、パッケージ本体の表面上にはんだパッドを製造する工程と、はんだパッドの表面上に補強構造を製造する工程と、はんだボールを形成して該はんだボールに補強構造を埋め込むように、はんだパッドの表面上にボールを配置する工程とを含む。   According to a second aspect, this application provides a method of manufacturing a packaging structure, the method comprising the steps of manufacturing a solder pad on the surface of the package body and a reinforcing structure on the surface of the solder pad. Manufacturing and disposing the ball on the surface of the solder pad so as to form the solder ball and embed the reinforcement structure in the solder ball.

上記第２の態様を参照するに、第１の取り得る実装において、補強構造は、半導体金ワイヤボンディングプロセスを用いることによって、はんだパッドの表面上に製造され、且つ、ボールを配置する工程が完了した後に、補強構造がはんだボールの内部で曲げられる。   Referring to the second aspect, in the first possible implementation, the reinforcing structure is manufactured on the surface of the solder pad by using a semiconductor gold wire bonding process and the process of placing the ball is completed After that, the reinforcing structure is bent inside the solder ball.

上記第２の態様又は上記第２の態様の第１の取り得る実装を参照するに、第２の取り得る実装において、はんだボールは、レーザボールプレースメントによって補強構造の周りに巻き付けられる。   Referring to the second possible embodiment or the first possible implementation of the second embodiment, in a second possible implementation, the solder balls are wound around the reinforcing structure by means of laser ball placement.

上記第２の態様又は上記第２の態様の以上の取り得る実装のいずれか一つを参照するに、第３の取り得る実装において、はんだパッドの表面上に補強構造を製造するプロセスにて少なくとも２つの補強構造が製造され、該少なくとも２つの補強構造は互いに離隔される。   With reference to the second aspect or any one of the above possible implementations of the second aspect, in a third possible implementation, at least in a process of manufacturing a reinforcing structure on the surface of the solder pad Two reinforcing structures are produced, the at least two reinforcing structures being spaced apart from one another.

上記第２の態様又は上記第２の態様の以上の取り得る実装のいずれか一つを参照するに、第４の取り得る実装において、補強構造は金ワイヤであり、該金ワイヤの長さは０．２ｍｍから０．３ｍｍの範囲である。   With reference to the second aspect or any one of the above possible implementations of the second aspect, in the fourth possible implementation, the reinforcing structure is a gold wire and the length of the gold wire is It is in the range of 0.2 mm to 0.3 mm.

上記第２の態様を参照するに、第５の取り得る実装において、補強構造は、はんだパッドの一部を厚くする方法を用いることによって、はんだパッドの表面上に製造される。   With reference to the second aspect, in a fifth possible implementation, the reinforcing structure is manufactured on the surface of the solder pad by using a method of thickening a portion of the solder pad.

上記第２の態様を参照するに、第６の取り得る実装において、補強構造は、レーザバンピング技術を用いることによって、はんだパッドの表面上に製造される。   Referring to the second aspect, in a sixth possible implementation, the reinforcing structure is manufactured on the surface of the solder pad by using a laser bumping technique.

上記第２の態様の第５又は第６の取り得る実装を参照するに、第７の取り得る実装において、補強構造は柱状構造をしている。   Referring to the fifth or sixth possible implementation of the second aspect, in the seventh possible implementation, the reinforcing structure has a columnar structure.

上記第２の態様の第５、第６、又は第７の取り得る実装を参照するに、第８の取り得る実装において、はんだパッドの表面上に補強構造を製造するプロセスにて少なくとも２つの補強構造が製造され、該少なくとも２つの補強構造は互いに離隔される。   Referring to the fifth, sixth, or seventh possible implementations of the second aspect, in the eighth possible implementations, at least two reinforcements in the process of manufacturing the reinforcing structure on the surface of the solder pad A structure is manufactured, the at least two reinforcing structures being spaced apart from one another.

この出願の実施形態における又は従来技術における技術的ソリューションをいっそう明瞭に説明するため、以下、実施形態を説明するのに必要な添付の図を簡単に紹介する。明らかなように、以下に説明される添付の図は、単に、この出願の幾つかの実施形態を示すものであり、当業者はなおも、創作努力なく、これら添付の図から他の図を得ることができる。
この出願の一実装に従った、はんだボールを備えたパッケージング構造の概略図である。 この出願の他の一実装に従った、はんだボールを備えたパッケージング構造の概略図である。 この出願に従ったはんだボールを備えたパッケージング構造がメインボード上に搭載されたときの、はんだボールが破砕する状態を例示する概略図である。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS To describe the technical solutions in the embodiments of the present application or in the prior art more clearly, the following briefly introduces the accompanying drawings required for describing the embodiments. As will be apparent, the attached figures described below merely illustrate some embodiments of the present application, and those of ordinary skill in the art will, without creative effort, make other figures from these attached figures You can get it.
FIG. 1 is a schematic view of a packaging structure with solder balls, according to one implementation of this application. FIG. 5 is a schematic view of a packaging structure with solder balls according to another implementation of this application. FIG. 3 is a schematic view illustrating a state in which the solder balls are broken when the packaging structure provided with the solder balls according to this application is mounted on the main board.

以下、この出願の実施形態内の添付図面を参照して、この出願の実施形態における技術的ソリューションを明瞭且つ十分に説明する。明らかなように、説明される実施形態は、この出願の実施形態のうちの、単に一部であって、全てではない。この出願のこれらの実施形態に基づいて創作努力なく得られる他の実施形態は全て、この出願の保護範囲に入るものである。   The following clearly and completely describes the technical solutions in the embodiments of the present application with reference to the accompanying drawings in the embodiments of the present application. As will be apparent, the described embodiments are merely some, but not all, of the embodiments of the present application. All other embodiments obtained without creative effort based on these embodiments of this application are within the protection scope of this application.

この出願は、はんだボールを備えたパッケージング構造に関する。図１及び図２に示すように、はんだボールを備えたパッケージング構造は、パッケージ本体１０と、はんだパッド２０と、補強構造３０と、はんだボール４０とを含んでいる。パッケージ本体１０は、ＢＧＡチップ又は他のタイプのチップとし得る。はんだパッド２０は、パッケージ本体１０の表面に配置されている。これは、パッケージ本体１０が基板又は回路板を含み、はんだパッド２０が該基板又は回路板の表面に配置されているとして理解されてもよい。はんだパッド２０は、基板又は回路板の表面に配置されて該表面から突出してもよいし、あるいは、基板又は回路板に作られた溝の中に配置されてもよい。この実装では、はんだパッド２０の表面は、基板又は回路板の表面と同じ高さである。補強構造３０は、はんだパッド２０の表面上に配置され、はんだボール４０は、はんだパッド２０に固定されている。故に、補強構造３０は、はんだボール４０とはんだパッド２０との間の接続の強度を高めるように、はんだパッド２０に接続されるとともに、はんだボール４０に埋め込まれている。具体的には、補強構造３０は、はんだパッド２０の表面上に配置されている。補強構造３０は、導電性を有する金属材料又は導電材料で製造されることができ、補強構造３０の強度及び硬度の双方が、はんだボール４０の強度よりも高い。   This application relates to a packaging structure with solder balls. As shown in FIGS. 1 and 2, the packaging structure with solder balls includes a package body 10, solder pads 20, reinforcing structures 30 and solder balls 40. The package body 10 may be a BGA chip or other type of chip. The solder pad 20 is disposed on the surface of the package body 10. This may be understood as that the package body 10 comprises a substrate or circuit board and the solder pads 20 are arranged on the surface of the substrate or circuit board. The solder pad 20 may be disposed on the surface of the substrate or circuit board and protrude from the surface, or may be disposed in a groove made in the substrate or circuit board. In this implementation, the surface of the solder pad 20 is flush with the surface of the substrate or circuit board. The reinforcing structure 30 is disposed on the surface of the solder pad 20 and the solder balls 40 are fixed to the solder pad 20. Thus, the reinforcing structure 30 is connected to the solder pad 20 and embedded in the solder ball 40 so as to enhance the strength of the connection between the solder ball 40 and the solder pad 20. Specifically, the reinforcing structure 30 is disposed on the surface of the solder pad 20. The reinforcing structure 30 can be made of a conductive metallic material or conductive material, and both the strength and hardness of the reinforcing structure 30 are higher than the strength of the solder ball 40.

この出願において、はんだボール４０に補強構造３０が埋め込まれた構造が使用され、その結果、はんだボール４０とパッケージ本体１０との間の接続の強度が高められ、パッケージング構造の信頼性が確保され、そして、はんだボール４０が破砕してもなお補強構造３０の大きい領域がはんだボール４０に接続されたままであることができる。故に、この出願は、はんだボール４０の破砕によってパッケージング構造の故障が発生するという従来技術の問題に対処し、その結果、パッケージング構造とメインボード上のはんだパッドとの間の導通が維持される。さらに、この出願は、はんだパッド２０のサイズを大きくすることなく、はんだパッド２０の強度を高めることができる。高い信頼性を要求される製品に適用されるとき、この出願は、高密度コンパクト設計要求を満たすだけでなく、信頼性ある動作環境要求を満たすこともできる。   In this application, a structure in which the reinforcing structure 30 is embedded in the solder ball 40 is used, as a result, the strength of the connection between the solder ball 40 and the package body 10 is enhanced, and the reliability of the packaging structure is ensured. And, even if the solder ball 40 breaks up, the large area of the reinforcing structure 30 can still be connected to the solder ball 40. Thus, this application addresses the problem of the prior art that the fracture of the solder ball 40 causes a failure of the packaging structure, so that the conduction between the packaging structure and the solder pads on the main board is maintained. Ru. Furthermore, this application can increase the strength of the solder pad 20 without increasing the size of the solder pad 20. When applied to products requiring high reliability, this application can not only meet high density compact design requirements, but also meet reliable operating environment requirements.

一実装において、図１に示すように、補強構造３０は金属ワイヤ構造をしており、補強構造３０は、半導体金ワイヤボンディングプロセスを用いることによって、はんだパッド２０の表面上に形成され、且つはんだボール４０の内部で曲げられる。この実装における金属ワイヤは金ワイヤとすることができ、すなわち、補強構造３０は、金ワイヤボンディングプロセスを用いることによって、はんだパッド２０の表面上に形成される。金ワイヤは、良好な強度を有するものであり、電気接続及び電気通信伝送の信頼性を確保することができる。   In one implementation, as shown in FIG. 1, reinforcing structure 30 is a metal wire structure, and reinforcing structure 30 is formed on the surface of solder pad 20 by using a semiconductor gold wire bonding process, and solder It is bent inside the ball 40. The metal wire in this implementation can be a gold wire, ie, the reinforcing structure 30 is formed on the surface of the solder pad 20 by using a gold wire bonding process. Gold wires have good strength and can ensure the reliability of electrical connections and telecommunication transmissions.

他の一実装において、図２に示すように、補強構造３０は柱状構造をしており、それは具体的には角柱又は円柱とし得る。この実装では、補強構造３０は、はんだパッド２０の一部を厚くする方法を使用することによって、又はレーザバンピング技術を用いることによって実装され得る。一般に、はんだパッド２０はパッケージ本体１０の基板（又は回路板として参照される）の上に配置される。基板又は回路板の製造において、はんだパッド２０の表面上に配置されて該表面から突出する補強構造３０を形成するように、はんだパッド２０が形成される間にはんだパッド２０の一部が厚くされる。具体的には、この実装における補強構造３０は、はんだパッド２０の中心位置上に配置され得る。   In another implementation, as shown in FIG. 2, the reinforcing structure 30 has a columnar structure, which may in particular be a prism or a cylinder. In this implementation, the reinforcing structure 30 can be implemented by using a method of thickening a portion of the solder pad 20 or by using a laser bumping technique. In general, the solder pads 20 are disposed on the substrate (or referred to as a circuit board) of the package body 10. In the manufacture of a substrate or circuit board, a portion of the solder pad 20 is thickened while the solder pad 20 is formed, so as to form a reinforcing structure 30 disposed on the surface of the solder pad 20 and projecting therefrom. . Specifically, the reinforcing structure 30 in this implementation may be located on the center position of the solder pad 20.

一実装において、少なくとも２つの補強構造３０が存在し、該少なくとも２つの補強構造３０は、はんだボール４０の内部に配置され、且つ互いに離隔される。より多量の補強構造３０が、パッケージング構造の信頼性を高める。   In one implementation, at least two reinforcing structures 30 are present, the at least two reinforcing structures 30 being disposed inside the solder ball 40 and spaced apart from one another. A greater amount of reinforcing structure 30 enhances the reliability of the packaging structure.

一実装において、補強構造３０ははんだパッド２０と同じ材料を使用しており、補強構造３０及びはんだパッド２０は１ピース構造に形成される。すなわち、補強構造３０及びはんだパッド２０が同一の技術的プロセスにて形成される。これは、製造工程を削減するだけでなく、パッケージ本体１０のコストも削減する。   In one implementation, the reinforcing structure 30 uses the same material as the solder pad 20, and the reinforcing structure 30 and the solder pad 20 are formed in a one-piece structure. That is, the reinforcing structure 30 and the solder pad 20 are formed in the same technical process. This not only reduces the manufacturing process but also reduces the cost of the package body 10.

この出願は更に、パッケージング構造を製造する方法を提供する。この出願に従った製造方法を、図１及び図２に示した構造を参照することによって説明する。この出願に従ったパッケージング構造を製造する方法は、
パッケージ本体１０の表面上にはんだパッド２０を製造する工程と、
はんだパッド２０の表面上に補強構造３０を製造する工程であり、一実装において、はんだパッド２０の表面上に補強構造３０を製造するプロセスにて少なくとも２つの補強構造３０が製造され、該少なくとも２つの補強構造３０は互いに離隔される、工程と、
はんだボール４０を形成して該はんだボール４０に補強構造３０を埋め込むように、はんだパッド２０の表面上にボールを配置する工程と、
を含む。 The application further provides a method of manufacturing a packaging structure. A method of manufacture according to this application will be described by reference to the structures shown in FIGS. The method of manufacturing the packaging structure according to this application is:
Manufacturing a solder pad 20 on the surface of the package body 10;
Manufacturing the reinforcing structure 30 on the surface of the solder pad 20, and in one mounting, at least two reinforcing structures 30 are manufactured in the process of manufacturing the reinforcing structure 30 on the surface of the solder pad 20; The two reinforcing structures 30 are spaced apart from one another,
Placing the ball on the surface of the solder pad 20 so as to form the solder ball 40 and embed the reinforcing structure 30 in the solder ball 40;
including.

一実装において、この出願によれば、補強構造３０は、半導体金ワイヤボンディングプロセスを用いることによって、はんだパッド２０の表面上に製造され、且つ、ボールを配置する工程が完了した後に、補強構造３０がはんだボール４０の内部で曲げられる。この実装では、補強構造３０は金ワイヤであり、該金ワイヤの長さは０．２ｍｍから０．３ｍｍの範囲である。   In one implementation, according to this application, the reinforcing structure 30 is fabricated on the surface of the solder pad 20 by using a semiconductor gold wire bonding process, and after completing the process of placing the balls, the reinforcing structure 30 is fabricated. Are bent inside the solder ball 40. In this implementation, the reinforcing structure 30 is a gold wire, the length of which is in the range of 0.2 mm to 0.3 mm.

また、この出願において、はんだボール４０は、レーザボールプレースメントによって補強構造３０の周りに巻き付けられる。   Also in this application, the solder balls 40 are wound around the reinforcing structure 30 by laser ball placement.

他の一実装において、この出願によれば、補強構造３０は、はんだパッド２０の一部を厚くする方法を用いることによって、はんだパッド２０の表面上に製造され、あるいは、補強構造３０は、レーザバンピング技術を用いることによって、はんだパッド２０の表面上に製造される。   In another implementation, according to this application, the reinforcing structure 30 is manufactured on the surface of the solder pad 20 by using a method of thickening a portion of the solder pad 20 or alternatively the reinforcing structure 30 is a laser It is manufactured on the surface of the solder pad 20 by using bumping technology.

図３を参照するに、図３は、この出願に従ったはんだボールを備えたパッケージング構造がメインボード５０上に搭載されることを例示する概略図である。はんだボール４０が、メインボード５０の表面にマウントされている。理解され得ることには、メインボード５０の表面にはんだパッド（図示せず）が配置されており、この出願に従ったはんだボールを備えたパッケージング構造が、メインボード５０の表面上に逆さに搭載され、そして、はんだボール４０を用いることによってメインボード５０上のはんだパッドに接続されることで、メインボードとパッケージ本体１０との間の電気接続が確立される。この出願に従ったはんだボールを備えたパッケージング構造に破壊的な衝撃（例えば、落下）を被るとき、補強構造３０が埋め込まれているので、はんだボール４０が破砕しても、なおも補強構造３０の大きい領域がはんだボール４０に接続されたままであることができる。この図において、はんだボール４０は黒で示されており、はんだボール内の白い亀裂が破砕領域Ａである。はんだボール４０の底部（即ち、はんだボール４０とパッケージ本体１０との間のジョイント）が完全に破砕するケースはめったに発生しない。故に、この出願は、パッケージ本体１０とメインボード５０との電気接続に対するはんだボール４０の破砕の影響を抑制し、パッケージ本体１０とメインボード５０との間の導通を維持することができる。   Referring to FIG. 3, FIG. 3 is a schematic view illustrating that the packaging structure provided with the solder balls according to the present application is mounted on the main board 50. As shown in FIG. Solder balls 40 are mounted on the surface of the main board 50. It can be appreciated that solder pads (not shown) are disposed on the surface of the main board 50 and the packaging structure with solder balls according to this application is inverted on the surface of the main board 50. By being mounted and connected to the solder pads on the main board 50 by using the solder balls 40, an electrical connection between the main board and the package body 10 is established. When subjecting a packaging structure with solder balls according to this application to a destructive impact (for example, a drop), the reinforcement structure 30 is embedded, so that even if the solder balls 40 are broken, the reinforcement structure is still Thirty large areas can remain connected to the solder balls 40. In this figure, the solder balls 40 are shown in black, and the white cracks in the solder balls are the fracture area A. Cases in which the bottom of the solder ball 40 (i.e., the joint between the solder ball 40 and the package body 10) completely fractures rarely occur. Therefore, this application can suppress the influence of the fracture of the solder ball 40 on the electrical connection between the package body 10 and the main board 50, and maintain the conduction between the package body 10 and the main board 50.

最後に、言及しておくべきことには、以上の実施形態は、単に、この出願の技術的ソリューションを説明することを意図したものであり、この出願を限定するものではない。この出願は、以上の実施形態を参照して詳細に説明されているが、当業者が理解するはずのことには、この説明はこの出願の保護範囲を限定することを意図したものではない。この出願にて開示された技術範囲内で当業者によって容易に考え付かれる如何なる変形又は置換も、この出願の保護範囲に入るものである。故に、この出願の保護範囲は、請求項の保護範囲次第のものである。   Finally, it should be mentioned that the above embodiments are merely intended to illustrate the technical solution of this application, and not to limit this application. Although this application is described in detail with reference to the above embodiments, this description is not intended to limit the protection scope of this application, as it should be understood by those skilled in the art. Any variation or substitution readily considered by a person skilled in the art within the technical scope disclosed in this application falls within the protection scope of this application. Therefore, the protection scope of this application depends on the protection scope of the claims.

Claims (14)

はんだボールを備えたパッケージング構造であって、パッケージ本体と、はんだパッドと、補強構造と、はんだボールとを有し、前記はんだパッドは前記パッケージ本体の表面に配置され、前記はんだボールは前記はんだパッドに固定され、前記補強構造は、前記はんだボールと前記はんだパッドとの間の接続の強度を高めるよう、前記はんだパッドに接続され且つ前記はんだボールに埋め込まれている、はんだボールを備えたパッケージング構造。   A packaging structure comprising solder balls, comprising a package body, a solder pad, a reinforcing structure, and a solder ball, the solder pads being disposed on the surface of the package body, the solder balls being the solder Package with solder balls connected to said solder pads and embedded in said solder balls, fixed to a pad, said reinforcing structure enhancing the strength of the connection between said solder balls and said solder pads Structure. 前記補強構造は金属ワイヤ構造をしており、前記補強構造は、半導体金ワイヤボンディングプロセスを用いることによって前記はんだパッドの表面上に形成されており、且つ前記はんだボールの内部で曲げられている、請求項１に記載のはんだボールを備えたパッケージング構造。   The reinforcing structure is a metal wire structure, the reinforcing structure being formed on the surface of the solder pad by using a semiconductor gold wire bonding process, and being bent inside the solder ball. A packaging structure comprising the solder ball according to claim 1. 前記補強構造は柱状構造をしている、請求項１に記載のはんだボールを備えたパッケージング構造。   The packaging structure with solder balls according to claim 1, wherein the reinforcing structure has a columnar structure. 少なくとも２つの補強構造が存在しており、該少なくとも２つの補強構造は、前記はんだボールの内部に配置され、且つ互いに離隔されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のはんだボールを備えたパッケージング構造。   The solder ball according to any one of the preceding claims, wherein there are at least two reinforcing structures, said at least two reinforcing structures being arranged inside said solder ball and spaced apart from one another. Packaging structure. 前記補強構造は前記はんだパッドと同じ材料を使用しており、前記補強構造及び前記はんだパッドは１ピース構造に形成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のはんだボールを備えたパッケージング構造。   The solder ball according to any one of claims 1 to 4, wherein the reinforcing structure uses the same material as the solder pad, and the reinforcing structure and the solder pad are formed in a one-piece structure. Packaging structure. パッケージ本体の表面上にはんだパッドを製造することと、
前記はんだパッドの表面上に補強構造を製造することと、
はんだボールを形成して該はんだボールに前記補強構造を埋め込むように、前記はんだパッドの前記表面上にボールを配置することと、
を有するパッケージング構造を製造する方法。 Manufacturing solder pads on the surface of the package body;
Manufacturing a reinforcing structure on the surface of the solder pad;
Placing a ball on the surface of the solder pad so as to form a solder ball and embed the reinforcing structure in the solder ball;
A method of manufacturing a packaging structure having: 前記補強構造は、半導体金ワイヤボンディングプロセスを用いることによって前記はんだパッドの前記表面上に製造され、且つ、前記ボールを配置する工程が完了した後に、前記補強構造が前記はんだボールの内部で曲げられる、請求項６に記載のパッケージング構造を製造する方法。   The reinforcing structure is manufactured on the surface of the solder pad by using a semiconductor gold wire bonding process, and the reinforcing structure is bent inside the solder ball after the step of arranging the ball is completed. A method of manufacturing the packaging structure according to claim 6. 前記はんだボールは、レーザボールプレースメントによって前記補強構造の周りに巻き付けられる、請求項７に記載のパッケージング構造を製造する方法。   The method of manufacturing a packaging structure according to claim 7, wherein the solder balls are wound around the reinforcing structure by laser ball placement. 前記はんだパッドの前記表面上に前記補強構造を製造するプロセスにて少なくとも２つの補強構造が製造され、該少なくとも２つの補強構造は互いに離隔される、請求項７又は８に記載のパッケージング構造を製造する方法。   9. A packaging structure according to claim 7, wherein at least two reinforcement structures are produced in the process of manufacturing said reinforcement structures on said surface of said solder pad, said at least two reinforcement structures being spaced apart from one another. How to manufacture. 前記補強構造は金ワイヤであり、該金ワイヤの長さは０．２ｍｍから０．３ｍｍの範囲である、請求項７乃至９のいずれか一項に記載のパッケージング構造を製造する方法。   10. A method of manufacturing a packaging structure as claimed in any one of claims 7 to 9, wherein the reinforcing structure is a gold wire and the length of the gold wire is in the range of 0.2 mm to 0.3 mm. 前記補強構造は、前記はんだパッドの一部を厚くする方法を用いることによって、前記はんだパッドの前記表面上に製造される、請求項６に記載のパッケージング構造を製造する方法。   The method of manufacturing a packaging structure according to claim 6, wherein the reinforcing structure is manufactured on the surface of the solder pad by using a method of thickening a portion of the solder pad. 前記補強構造は、レーザバンピング技術を用いることによって、前記はんだパッドの前記表面上に製造される、請求項６に記載のパッケージング構造を製造する方法。   The method of manufacturing a packaging structure according to claim 6, wherein the reinforcing structure is manufactured on the surface of the solder pad by using a laser bumping technique. 前記補強構造は柱状構造をしている、請求項１２又は１３に記載のパッケージング構造を製造する方法。   14. A method of manufacturing a packaging structure according to claim 12 or 13, wherein the reinforcing structure has a columnar structure. 前記はんだパッドの前記表面上に前記補強構造を製造するプロセスにて少なくとも２つの補強構造が製造され、該少なくとも２つの補強構造は互いに離隔される、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載のパッケージング構造を製造する方法。   14. A method according to any one of claims 11 to 13, wherein at least two reinforcing structures are produced in the process of manufacturing the reinforcing structures on the surface of the solder pad, the at least two reinforcing structures being spaced apart from one another. Method of manufacturing the packaging structure of
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KR20060092687A (en) * 2005-02-18 2006-08-23 엘지전자 주식회사 Ball grid array semiconductor package and mounting method thereof
US20070085220A1 (en) * 2005-10-19 2007-04-19 Hortaleza Edgardo R Re-enforced ball-grid array packages for semiconductor products
CN101409273B (en) * 2007-10-08 2010-12-08 全懋精密科技股份有限公司 Ball-placing side surface structure for package substrate and manufacturing method thereof
CN102612262A (en) * 2011-01-18 2012-07-25 三星半导体(中国)研究开发有限公司 Solder pad structure and manufacture method thereof
US9165875B2 (en) * 2012-04-25 2015-10-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Low profile interposer with stud structure
US9768137B2 (en) * 2012-04-30 2017-09-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Stud bump structure for semiconductor package assemblies
CN103794583A (en) * 2012-10-30 2014-05-14 中国科学院上海微***与信息技术研究所 Method for enhancing the adhesiveness between solder ball and UBM
CN102931110B (en) * 2012-11-08 2015-07-08 南通富士通微电子股份有限公司 Method for packaging semiconductor component
TWI533771B (en) * 2014-07-17 2016-05-11 矽品精密工業股份有限公司 Coreless package substrate and fabrication method thereof

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