特許 7569414 フリップチップボンディング構造及びその基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-08

(45)【発行日】2024-10-17

(54)【発明の名称】フリップチップボンディング構造及びその基板

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20241009BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311S

H01L21/60 321Y

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2023106199

(22)【出願日】2023-06-28

(65)【公開番号】P2024008868

(43)【公開日】2024-01-19

【審査請求日】2023-08-03

(31)【優先権主張番号】111125640

(32)【優先日】2022-07-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】311005208

【氏名又は名称】▲き▼邦科技股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110003214

【氏名又は名称】弁理士法人服部国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】李 俊▲徳▼

(72)【発明者】

【氏名】彭 智明

(72)【発明者】

【氏名】彭 碧玉

(72)【発明者】

【氏名】▲黄▼ 惠愈

(72)【発明者】

【氏名】林 吟貞

【審査官】平野 崇

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１４１０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３２５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２３５１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８１９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２８７９３９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０５Ｋ １／１１

Ｈ０５Ｋ ３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の第１バンプと、複数の第２バンプと、少なくとも１つの識別バンプと、を有しているチップと、基板と、を備えるフリップチップボンディング構造であって、
前記基板は、
第１面及び第２面を有し、前記第１面にはチップ実装エリア及び回路エリアが定義され、前記第２面には支持エリアが定義され、前記支持エリアは前記チップ実装エリアの対面に位置している透光性キャリアと、
前記チップ実装エリア及び前記回路エリアに設置されているパターン化された金属層であって、複数の第１回路と、複数の第２回路と、少なくとも１つの識別回路と、第１ダミーリードと、を有し、各前記第１回路の第１リード、各前記第２回路の第２リード、前記識別回路の識別リード、及び前記第１ダミーリードは前記チップ実装エリアに位置し、前記第２リードは前記第１リードに隣接し、前記識別リードは前記第１ダミーリードの側辺に位置し、前記識別リードは前記第２面に投影されていると共にリードシャドウを形成し、前記第１ダミーリードは前記第２面に投影されていると共に第１測定シャドウを形成し、各前記第１バンプは各前記第１回路の前記第１リードに接合され、各前記第２バンプは各前記第２回路の前記第２リードに接合され、前記識別バンプは前記識別リードに接合され、前記チップは前記第１リード、前記第２リード、前記識別リード、前記第１バンプ、前記第２バンプ、及び前記識別バンプを遮蔽し、前記識別バンプは前記第２面に投影されていると共に第２測定シャドウを形成し、第１軸方向に沿って、前記リードシャドウの幅は前記第２測定シャドウの幅より狭くなっている前記パターン化された金属層と、
前記支持エリアに設置されている支持層であって、前記第１リード、前記第２リード、前記第１バンプ、及び前記第２バンプが前記第２面に投影されるシャドウを遮蔽し、開口部からは前記第１測定シャドウ及び前記第２測定シャドウが露出され、前記第１軸方向に沿って、前記第１測定シャドウから前記第２測定シャドウまでの間には第１間隔を有している前記支持層と、を更に含むことを特徴とするフリップチップボンディング構造。

【請求項2】

前記パターン化された金属層は第２ダミーリードを更に有し、前記第２ダミーリードは前記チップ実装エリアに位置し、前記識別リードは前記第１ダミーリードと前記第２ダミーリードとの間に位置し、前記第２ダミーリードは前記第２面に投影されていると共に第３測定シャドウを形成し、前記開口部からは前記第３測定シャドウが露出され、前記第１軸方向に沿って、前記第３測定シャドウから前記第２測定シャドウまでの間には第２間隔を有していることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング構造。

【請求項3】

各前記第１バンプは各前記第１回路にある前記第１リードの第１接合部に接合され、各前記第２バンプは各前記第２回路にある前記第２リードの第２接合部に接合され、前記識別バンプは前記識別リードの第３接合部に接合され、前記第１軸は前記第１接合部及び前記第３接合部を通過し、第２軸は前記第２接合部を通過し、前記第２軸は前記第１軸に平行していることを特徴とする請求項２に記載のフリップチップボンディング構造。

【請求項4】

隣接する前記第１リードと前記第２リードとの間には第３間隔を有し、前記識別リードから隣接する前記第１リードまたは前記第２リードまでの間には第４間隔を有し、前記第４間隔は前記第３間隔より大きいことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のフリップチップボンディング構造。

【請求項5】

前記識別リードから前記第１ダミーリードまでの間には第５間隔を有し、前記第５間隔は前記第３間隔に等しいことを特徴とする請求項４に記載のフリップチップボンディング構造。

【請求項6】

隣接する前記第１リードと前記第２リードとの間には第３間隔を有し、前記識別リードから隣接する前記第１リードまたは前記第２リードまでの間には第４間隔を有し、前記第４間隔は前記第３間隔より大きく、前記識別リードから前記第１ダミーリードまでの間には第５間隔を有し、前記識別リードから前記第２ダミーリードまでの間には第６間隔を有し、前記第５間隔及び前記第６間隔は前記第３間隔に等しいことを特徴とする請求項２に記載のフリップチップボンディング構造。

【請求項7】

第１面及び第２面を有し、前記第１面にはチップ実装エリア及び回路エリアが定義され、前記第２面には支持エリアが定義され、前記支持エリアは前記チップ実装エリアの対面に位置している透光性キャリアと、
前記チップ実装エリア及び前記回路エリアに設置されているパターン化された金属層であって、複数の第１回路と、複数の第２回路と、少なくとも１つの識別回路と、第１ダミーリードと、を有し、各前記第１回路の第１リード、各前記第２回路の第２リード、前記識別回路の識別リード、及び前記第１ダミーリードは前記チップ実装エリアに位置し、前記第２リードは前記第１リードに隣接し、前記識別リードは前記第１ダミーリードの側辺に位置し、前記識別リードは前記第２面に投影されていると共にリードシャドウを形成し、前記第１ダミーリードは前記第２面に投影されていると共に第１測定シャドウを形成している前記パターン化された金属層と、
前記支持エリアに設置されている支持層であって、前記第１リード及び前記第２リードが前記第２面に投影されるシャドウを遮蔽し、開口部からは前記リードシャドウ及び前記第１測定シャドウが露出されている前記支持層と、を備えていることを特徴とするフリップチップボンディング構造の基板。

【請求項8】

前記パターン化された金属層は第２ダミーリードを更に有し、前記第２ダミーリードは前記チップ実装エリアに位置し、前記識別リードは前記第１ダミーリードと前記第２ダミーリードとの間に位置し、前記第２ダミーリードは前記第２面に投影されていると共に第３測定シャドウを形成し、前記開口部からは前記第３測定シャドウが露出されていることを特徴とする請求項７に記載のフリップチップボンディング構造の基板。

【請求項9】

隣接する前記第１リードと前記第２リードとの間には第３間隔を有し、前記識別リードから隣接する前記第１リードまたは前記第２リードまでの間には第４間隔を有し、前記第４間隔は前記第３間隔より大きいことを特徴とする請求項７または８に記載のフリップチップボンディング構造の基板。

【請求項10】

前記識別リードから前記第１ダミーリードまでの間には第５間隔を有し、前記第５間隔は前記第３間隔に等しいことを特徴とする請求項９に記載のフリップチップボンディング構造の基板。

【請求項11】

隣接する前記第１リードと前記第２リードとの間には第３間隔を有し、前記識別リードから隣接する前記第１リードまたは前記第２リードまでの間には第４間隔を有し、前記第４間隔は前記第３間隔より大きく、前記識別リードから前記第１ダミーリードまでの間には第５間隔を有し、前記識別リードから前記第２ダミーリードまでの間には第６間隔を有し、前記第５間隔及び前記第６間隔は前記第３間隔に等しいことを特徴とする請求項８に記載のフリップチップボンディング構造の基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フリップチップボンディング構造（ｆｌｉｐ ｃｈｉｐ ｂｏｎｄｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）に関し、より詳しくは、バンプ及び回路の接合状態を検視可能なフリップチップボンディング構造及びその基板に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のフリップチップボンディング構造では、基板の表面にパターン化された金属層が設置され、チップの複数のバンプがパターン化された金属層の複数の回路に接合されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、前述した従来のフリップチップボンディング技術では、バンプ及び回路が基板とチップとの間に位置し、且つチップ及び基板により遮蔽されているため、フリップチップボンディング構造の外観からはバンプが回路に斜めに偏って接合されているかどうかを検視できなかった。

【0004】

そこで、本発明者は前記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で前記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。

【0005】

本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、その目的は、フリップチップボンディング構造及びその基板を提供することにある。つまり、透光性キャリアの表面に支持層を設置し、支持層の開口部から透光性キャリアの表面に投影されているダミーリード、識別回路、及び識別バンプのシャドウを露出することで、支持層及びチップにより遮蔽されているバンプ及びパターン化された金属層の接合状態が仕様に適合しているかどうかを判断する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

課題を解決するために、本発明のある態様のフリップチップボンディング構造は、チップ及び基板を備え、前記チップは複数の第１バンプと、複数の第２バンプと、少なくとも１つの識別バンプと、を有し、前記基板は透光性キャリアと、パターン化された金属層と、支持層と、を含んで構成されている。前記透光性キャリアは第１面及び第２面を有し、前記第１面にはチップ実装エリア及び回路エリアが定義され、前記第２面には支持エリアが定義され、前記支持エリアは前記チップ実装エリアの対面に位置している。前記パターン化された金属層は前記チップ実装エリア及び前記回路エリアに設置され、前記パターン化された金属層は複数の第１回路と、複数の第２回路と、少なくとも１つの識別回路と、第１ダミーリードと、を有し、各前記第１回路の第１リード、各前記第２回路の第２リード、前記識別回路の識別リード、及び前記第１ダミーリードは前記チップ実装エリアに位置している。前記第２リードは前記第１リードに隣接し、前記識別リードは前記第１ダミーリードの側辺に位置し、前記識別リードは前記第２面に投影されていると共にリードシャドウを形成している。前記第１ダミーリードは前記第２面に投影されていると共に第１測定シャドウを形成している。各前記第１バンプは各前記第１回路の前記第１リードに接合され、各前記第２バンプは各前記第２回路の前記第２リードに接合され、前記識別バンプは前記識別リードに接合されている。前記チップは前記第１リード、前記第２リード、前記識別リード、前記第１バンプ、前記第２バンプ、及び前記識別バンプを遮蔽している。前記識別バンプは前記第２面に投影されていると共に第２測定シャドウを形成し、第１軸方向に沿って、前記リードシャドウの幅は前記第２測定シャドウの幅より狭くなっている。前記支持層は前記支持エリアに設置され、前記支持層は前記第１リード、前記第２リード、前記第１バンプ、及び前記第２バンプが前記第２面に投影されるシャドウを遮蔽している。前記支持層の開口部からは前記第１測定シャドウ及び前記第２測定シャドウが露出され、前記第１軸方向に沿って、前記第１測定シャドウから前記第２測定シャドウまでの間には第１間隔を有している。

【0007】

本発明の一実施態様によれば、フリップチップボンディング構造の基板が提供される。すなわち、本発明の一実施形態は、以下の構成を含むものである。透光性キャリアと、パターン化された金属層と、支持層と、を備え、前記透光性キャリアは第１面及び第２面を有し、前記第１面にはチップ実装エリア及び回路エリアが定義され、前記第２面には支持エリアが定義され、前記支持エリアが前記チップ実装エリアの対面に位置している。前記パターン化された金属層は前記チップ実装エリア及び前記回路エリアに設置され、前記パターン化された金属層は複数の第１回路と、複数の第２回路と、少なくとも１つの識別回路と、第１ダミーリードと、を有し、各前記第１回路の第１リード、各前記第２回路の第２リード、前記識別回路の識別リード、及び前記第１ダミーリードは前記チップ実装エリアに位置している。前記第２リードは前記第１リードに隣接し、前記識別リードは前記第１ダミーリードの側辺に位置し、前記識別リードは前記第２面に投影されていると共にリードシャドウを形成している。前記第１ダミーリードは前記第２面に投影されていると共に第１測定シャドウを形成している。前記支持層は前記支持エリアに設置され、前記支持層は前記第１リード及び前記第２リードが前記第２面に投影されるシャドウを遮蔽し、前記支持層の開口部からは前記リードシャドウ及び前記第１測定シャドウが露出されている。

【発明の効果】

【0008】

本発明は開口部から露出する識別回路、ダミーリード、及び識別バンプのシャドウにより、識別バンプと識別回路との接合状態を検視することで、第１バンプ及び第２バンプが偏移または歪んでいるかどうかを判断する。第１測定シャドウから第２測定シャドウまでの間にある第１間隔により、支持層及びチップにより遮蔽される第１バンプと第１リードとの接合状態、及び支持層及びチップにより遮蔽されている第２バンプと第２リードとの接合状態が仕様に適合するかどうかを判断する。

【0009】

本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施例に係るフリップチップボンディング構造を示す断面図である。

【図2】本発明の一実施例に係るフリップチップボンディング構造のチップを示す底面図である。

【図3】本発明の一実施例に係るフリップチップボンディング構造を示す斜視図である。

【図4】本発明の一実施例に係るフリップチップボンディング構造を示す底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0012】

図１から図４を参照しながら、本発明の実施形態によるフリップチップボンディング構造及びその基板を図面に基づいて説明する。

【0013】

本発明の一実施例に係るフリップチップボンディング構造１００は、チップ１１０及び基板１２０を備えている。チップ１１０を基板１２０にフリップチップ接合することで、フリップチップボンディング構造１００を形成している。

【0014】

図１及び図２を参照すれば、チップ１１０は複数の第１バンプ１１１と、複数の第２バンプ１１２と、少なくとも１つの識別バンプ１１３と、を有している。本実施例では、識別バンプ１１３はチップ１１０のアクティブ面の隅に位置しているが、但しこれに限られず、識別バンプ１１３は機能バンプ（Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｂｕｍｐ）またはダミーバンプ（Ｄｕｍｍｙ Ｂｕｍｐ）でもよい。

【0015】

図１、図３及び図４を参照すれば、基板１２０は透光性キャリア１２１と、パターン化された金属層１２２と、支持層１２３と、を備え、透光性キャリア１２１は第１面１２１ａ及び第２面１２１ｂを有している。第１面１２１ａにはチップ実装エリア１２１ｃ及び回路エリア１２１ｄが定義され、第２面１２１ｂには支持エリア１２１ｅが定義され、支持エリア１２１ｅはチップ実装エリア１２１ｃの対面に位置している。

【0016】

図１及び図３を参照すれば、パターン化された金属層１２２は第１面１２１ａのチップ実装エリア１２１ｃ及び回路エリア１２１ｄに設置され、パターン化された金属層１２２は複数の第１回路Ａと、複数の第２回路Ｂと、少なくとも１つの識別回路Ｃと、第１ダミーリードＤと、を有している。各第１回路Ａの第１リードＡ１、各第２回路Ｂの第２リードＢ１、識別回路Ｃの識別リードＣ１、及び第１ダミーリードＤはチップ実装エリア１２１ｃに位置し、各第２回路Ｂの第２リードＢ１は各第１回路Ａの第１リードＡ１に隣接している。本実施例では、各第２リードＢ１は２つの第１リードＡ１の間に位置し、他の実施例では、各第１リードＡ１は２つの第２リードＢ１の間に位置している。識別リードＣ１は第１ダミーリードＤの側辺に位置し、本実施例では、パターン化された金属層１２２は第２ダミーリードＥを更に有している。第２ダミーリードＥはチップ実装エリア１２１ｃに位置し、識別リードＣ１は第１ダミーリードＤと第２ダミーリードＥとの間に位置している。

【0017】

図３に示す如く、本実施例では、隣接する第１リードＡ１と第２リードＢ１との間には第３間隔Ｓ３を有し、識別リードＣ１から隣接する第１リードＡ１または第２リードＢ１までの間には第４間隔Ｓ４を有し、第４間隔Ｓ４は第３間隔Ｓ３より大きい。本実施例では、識別リードＣ１から第１ダミーリードＤまでの間には第５間隔Ｓ５を有し、識別リードＣ１から第２ダミーリードＥまでの間には第６間隔Ｓ６を有し、第５間隔Ｓ５及び第６間隔Ｓ６は第３間隔Ｓ３に等しい。他の実施例では、第５間隔Ｓ５及び第６間隔Ｓ６は第３間隔Ｓ３より大きいか小さくなっている。

【0018】

図３及び図４を参照すれば、識別リードＣ１は第２面１２１ｂに投影されていると共にリードシャドウＦを形成し、第１ダミーリードＤは第２面１２１ｂに投影されていると共に第１測定シャドウＧを形成し、第２ダミーリードＥは第２面１２１ｂに投影されていると共に第３測定シャドウＩを形成している。

【0019】

図１、図３及び図４に示すように、第１バンプ１１１は第１リードＡ１に接合され、第２バンプ１１２は第２リードＢ１に接合され、識別バンプ１１３は識別リードＣ１に接合されている。本実施例では、各第１バンプ１１１は各第１リードＡ１の第１接合部Ａ２に接合され、各第２バンプ１１２は各第２リードＢ１の第２接合部Ｂ２に接合され、識別バンプ１１３は識別リードＣ１の第３接合部Ｃ２に接合されている。第１軸Ｘ１は各第１リードＡ１の第１接合部Ａ２及び識別リードＣ１の第３接合部Ｃ２を通過し、第２軸Ｘ２は各第２リードＢ１の第２接合部Ｂ２を通過し、第２軸Ｘ２は第１軸Ｘ１に平行している。

【0020】

図３及び図４に戻って、識別リードＣ１に接合されている識別バンプ１１３は第２面１２１ｂに投影されていると共に第２測定シャドウＨを形成し、第１軸Ｘ１方向に沿って、リードシャドウＦの幅は第２測定シャドウＨの幅より狭くなっている。

【0021】

図１及び図４を参照すれば、支持層１２３は第２面１２１ｂの支持エリア１２１ｅに少なくとも設置され、支持層１２３は機能性を有しているパターン化された金属層である。透光性キャリア１２１に設けられている接続ビアホール（図示せず）が第１面１２１ａに位置しているパターン化された金属層１２２に電気的に接続することで、支持層１２３が機能性を有し、且つ支持層１２３が透光性キャリア１２１の圧力抵抗及び反り抵抗能力を増加させている。

【0022】

図１、図３及び図４に戻って、チップ１１０が第１バンプ１１１、第２バンプ１１２、及び識別バンプ１１３によりパターン化された金属層１２２に接合された場合、チップ１１０が第１リードＡ１、第２リードＢ１、識別リードＣ１、第１バンプ１１１、第２バンプ１１２、及び識別バンプ１１３を遮蔽する。支持層１２３が第１リードＡ１、第２リードＢ１、第１バンプ１１１、及び第２バンプ１１２が第２面１２１ｂに投影されるシャドウを遮蔽する。

【0023】

図１及び図４に示すように、支持層１２３は開口部１２３ａを有し、開口部１２３ａからはリードシャドウＦ、第１測定シャドウＧ、及び第２測定シャドウＨが露出されている。本実施例では、開口部１２３ａからは第３測定シャドウＩも露出されている。開口部１２３ａにより識別リードＣ１のリードシャドウＦと識別バンプ１１３の第２測定シャドウＨとが位置ずれを生じていないかどうか検視することで、第１リードＡ１に接合されている第１バンプ１１１及び第２リードＢ１に接合されている第２バンプ１１２が偏移または歪んでいるかどうかを判断する。

【0024】

図３及び図４の例では、好ましくは、第１軸Ｘ１方向に沿って、第１測定シャドウＧから第２測定シャドウＨまでの間の第１間隔Ｓ１を測定し、第３測定シャドウＩから第２測定シャドウＨまでの間の第２間隔Ｓ２を測定する。第１間隔Ｓ１及び第２間隔Ｓ２により、第１リードＡ１に接合されている第１バンプ１１１及び第２リードＢ１に接合されている第２バンプ１１２の偏移量または歪み量が仕様に適合するかどうかを判断する。

【0025】

以上、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

【符号の説明】

【0026】

１００ フリップチップボンディング構造
１１０ チップ
１１１ 第１バンプ
１１２ 第２バンプ
１１３ 識別バンプ
１２０ 基板
１２１ 透光性キャリア
１２１ａ 第１面
１２１ｂ 第２面
１２１ｃ チップ実装エリア
１２１ｄ 回路エリア
１２１ｅ 支持エリア
１２２ パターン化された金属層
１２３ 支持層
１２３ａ 開口部
Ａ 第１回路
Ａ１ 第１リード
Ａ２ 第１接合部
Ｂ 第２回路
Ｂ１ 第２リード
Ｂ２ 第２接合部
Ｃ 識別回路
Ｃ１ 識別リード
Ｃ２ 第３接合部
Ｄ 第１ダミーリード
Ｅ 第２ダミーリード
Ｆ リードシャドウ
Ｇ 第１測定シャドウ
Ｈ 第２測定シャドウ
Ｉ 第３測定シャドウ
Ｓ１ 第１間隔
Ｓ２ 第２間隔
Ｓ３ 第３間隔
Ｓ４ 第４間隔
Ｓ５ 第５間隔
Ｓ６ 第６間隔
Ｘ１ 第１軸
Ｘ２ 第２軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】