阅读说明：本技术 基板、芯片封装结构及其制备方法 (Substrate, chip packaging structure and preparation method thereof ) 是由 袁园 于 2020-05-14 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种基板、芯片封装结构及其制备方法,所提供的基板包括基板本体,基板本体具有芯片设置区域,芯片设置区域所对应的基板本体背面全覆盖防焊阻绝层或者不设置防焊阻绝层,所提供的芯片封装结构包括芯片和基板,在制备芯片封装结构方法中,将芯片连接至基板上。因为芯片设置区域所对应的基板本体背面全覆盖防焊阻绝层或者不设置防焊阻绝层,可以保证基板背面平整,使得塑封时受力均匀,大大降低了芯片破裂的风险。(The application discloses base plate, chip packaging structure and preparation method thereof, the provided base plate comprises a base plate body, the base plate body is provided with a chip setting area, the back of the base plate body corresponding to the chip setting area is covered with a solder-proof barrier layer or is not provided with the solder-proof barrier layer, the provided chip packaging structure comprises a chip and a base plate, and in the method for preparing the chip packaging structure, the chip is connected to the base plate. Because the back of the substrate body corresponding to the chip setting area is completely covered with the solder resist barrier layer or is not provided with the solder resist barrier layer, the back of the substrate can be ensured to be flat, the stress is uniform during plastic packaging, and the risk of chip breakage is greatly reduced.)

基板、芯片封装结构及其制备方法

技术领域

本申请一般涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种基板、芯片封装结构及其制备方法。

背景技术

半导体制造中，随着半导体技术的日益发展，芯片也在朝着小、薄的趋势发展，随之出现芯片破裂的风险也越来越大。基板作为芯片的载体，起着至关重要的作用，基板背面的不平整易导致芯片破裂的发生。

如图1至图3所示，装有假片的单元背面粘贴不同层数的胶膜，胶膜跨列粘贴边缘位于芯片12有效区域下方；在同一台半导体封装设备上，不同的合模14压力下进行塑封；在30颗样品中随机抽取10颗开封，结果如图4所示。可以发现，胶带15层数越多，合模14压力越大，假片破裂的概率就越大。可以得出，基板11背面出现异物翘曲时，特别在芯片12下方时，芯片12会有几率出现芯片12破裂。

可以发现，因基板设计问题导致的芯片破裂，一般失效机理如下：当塑封料充满整个模腔时，开始对整个腔体施加垂直压力；在高压作用下，基板被压平；由于基板背面不平整，在有高低差的位置基板发生扳折，此时对应位置的芯片也同样受力扳折，导致破裂。

如图5和图6所示，分别以LGA框架和BGA框架为例进行分析。选取两条LGA框架，测量绿漆与焊盘13的高度差，发现基板背面焊盘13四周覆盖绿漆的交界处，绿漆明显凸出，测量结果达到甚至超过30μm的高度差。BGA框架破裂起裂点两侧有较多过孔，过孔处基板表面凹凸不平，高度差达17μm。对基板的背面结构进行研究发现，芯片设置区域所对应的基板背面不平整，导致塑封时受力不均，从而造成芯片破裂。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基板、芯片封装结构及其制备方法。

第一方面，本发明提供一种基板，其特殊之处在于，包括基板本体，所述基板本体正面具有芯片设置区域，所述芯片设置区域所对应的基板本体背面全覆盖防焊阻绝层或者不设置防焊阻绝层。

在一个实施例中，所述芯片设置区域上设有应力补偿结构，所述应力补偿结构能够抵消因所述基板本体背面不平整产生的应力而引起的芯片弯曲。

在一个实施例中，所述应力补偿结构包括凹槽，所述凹槽设于所述芯片设置区域上，所述凹槽内填充有柔性缓冲材料。

在一个实施例中，所述防焊阻绝层包括绿油，所述绿油的覆盖高度使得所述基板背面为平整面。

在一个实施例中，所述柔性缓冲材料包括填充胶。

在一个实施例中，所述填充胶的设置区域大于所述凹槽的尺寸。

第二方面，本发明提供一种芯片封装结构，其特殊之处在于，包括上面所述的基板和芯片，所述芯片连接至所述基板上。

第三方面，本发明提供一种芯片封装结构的制备方法，其特殊之处在于，用于制备上面所述的芯片封装结构，包括：

对基板本体进行预处理；

将芯片连接至所述基板本体上；

其中，对基板本体进行预处理包括：

在芯片设置区域所对应的基板本体背面全覆盖防焊阻绝层。

在一个实施例中，将芯片通过焊接连接在所述基板本体上的步骤包括：

在所述基板本体上设置凹槽；

在凹槽内填充柔性缓冲材料；

将所述芯片粘接于所述柔性缓冲材料上。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明所提供的基板包括基板本体，基板本体具有芯片设置区域，芯片设置区域所对应的基板本体背面全覆盖防焊阻绝层或者不设置防焊阻绝层，所提供的芯片封装结构包括芯片和基板，在制备芯片封装结构方法中，将芯片连接至基板上。因为芯片设置区域所对应的基板本体背面全覆盖防焊阻绝层或者不设置防焊阻绝层，可以保证基板背面平整，使得塑封时受力均匀，大大降低了芯片破裂的风险。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为现有技术提供的实验芯片封装结构的俯视图；

图2为现有技术提供的实验芯片封装结构的侧视图；

图3为现有技术提供的实验芯片封装结构封装状态图；

图4为现有技术提供的实验芯片封装结构的裂纹数量柱状统计图；

图5为现有技术提供的芯片封装结构封装前的状态图；

图6为现有技术提供的芯片封装结构封装时的状态图；

图7为本发明实施例提供的基板的正面结构视图；

图8为本发明实施例提供的基板的背面结构视图；

图9为本发明实施例提供的芯片封装结构的俯视图；

图10为本发明实施例提供的芯片封装结构的的侧视图；

图11为本发明实施例提供的芯片封装结构的制备方法的流程图。

图1至图6中：11-基板，12-芯片，13-焊盘，14-合模，15-胶带；

图7至图10中：21-基板，211-基板本体，212-芯片设置区域，213-防焊阻绝层，22-芯片，23-焊盘，24-柔性缓冲材料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如背景技术中提到的，对LGA框架和BGA框架为例进行分析发现。选取两条LGA框架，测量绿漆与焊盘的高度差，发现基板背面焊盘四周覆盖绿漆的交界处，绿漆明显凸出，测量结果达到甚至超过30μm的高度差。BGA框架破裂起裂点两侧有较多过孔，过孔处基板表面凹凸不平，高度差达17μm。对基板的背面结构进行研究发现，芯片设置区域所对应的基板背面不平整，导致塑封时受力不均，从而造成芯片破裂。

因此，如何提供一种芯片设置区域背面平整的基板将成为本申请的改进方向。针对上述目的，本申请提供一种基板、芯片封装结构及其制备方法。本发明的基本构思是对基板芯片设置区域的背面进行平整化，从而使得芯片塑封时受力均匀，避免芯片破裂。

参见图7至图10，其示出了本发明的基板。

如图7和图8所示，基板包括基板本体211，所述基板本体211正面具有芯片设置区域212，所述芯片设置区域212所对应的基板本体211背面全覆盖防焊阻绝层213或者不设置防焊阻绝层213。

因为芯片设置区域212所对应的基板本体211背面全覆盖防焊阻绝层213或者不设置防焊阻绝层213，可以保证基板背面平整，使得塑封时受力均匀，大大降低了芯片破裂的风险。

在上述实施例的基础上，所述芯片设置区域212上设有应力补偿结构，所述应力补偿结构能够抵消因所述基板本体211背面不平整产生的应力而引起的芯片弯曲。在芯片设置区域212所对应的基板本体211背面处理不够平整的情况下，基板本体211仍然会受力，此时应力补偿结构的主要作用在于将基板本体211所受的弯曲应力卸掉，阻断其传播，防止芯片受力。

具体地，所述应力补偿结构包括凹槽，所述凹槽设于所述芯片设置区域212上，所述凹槽内填充有柔性缓冲材料24。在塑封料充满整个模腔时，在高压作用下，由于基板本体211背面不平整，在有高低差的位置基板本体211发生扳折，此时柔性缓冲材料24将弯曲应力卸掉，此时对应位置的芯片基本不会受力，有效降低了芯片破裂的风险。

在本实施例中，所述防焊阻绝层213包括绿油，所述绿油的覆盖高度使得所述基板背面为平整面。所述柔性缓冲材料24包括填充胶，所述填充胶的设置区域大于所述凹槽的尺寸，这样做的好处在于可以防止芯片与凹槽的边缘发生硬接触。柔性缓冲材料24填满并溢出凹槽，对芯片侧面形成部分包覆，进一步提升应力缓冲效果。

参见图7至图10，其示出了本发明的芯片封装结构。

如图9和图10所示，芯片封装结构包括上面所述的基板21和芯片22，所述芯片22连接至所述基板21上。

其示出的是一种倒装封装结构，芯片22上具有功能凸点，基板21上具有焊盘23，柔性缓冲材料24设置在芯片22与基板21之间，柔性缓冲材料24填满并溢出凹槽，在不影响芯片22导电的情况下，对芯片22侧面形成部分包覆。柔性缓冲材料24采用填充胶，填充胶在实现缓冲的同时，粘合芯片22与基板21。

如图11所示，其示出了本发明芯片封装结构的制备方法，用于制备上面所述的芯片封装结构。

步骤10中，对基板本体211进行预处理；

步骤20中，将芯片22连接至所述基板本体211上；

其中，对基板本体211进行预处理包括：

在芯片22设置区域212所对应的基板本体211背面全覆盖防焊阻绝层213。

防焊阻绝层213可以采用上面提到的绿油，绿油可以通过静电喷涂结合至芯片22设置区域212所对应的基板本体211背面。

其中，所述的步骤10，将芯片22通过焊接连接在所述基板本体211上包括：

在所述基板本体211上设置凹槽；

在凹槽内填充柔性缓冲材料24；

将所述芯片22粘接于所述柔性缓冲材料24上。

柔性缓冲材料24采用可以填充胶，填充胶在填充过程中应避免粘附在芯片22的功能凸点与基板21的焊盘23之间，影响芯片22与基板之间的焊接效果。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。