專利名稱：印刷電路板的焊盤及其形成方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及印刷電路板(PCB)，更具體地，涉及適用于高密度排列的精細電路圖形的半導體封裝的印刷電路板焊盤，以及它的制作方法。
背景技術(shù)：
通常，由于電子設備具有較高的容量并且是多功能的，以及在大小尺寸上變得更緊湊，因此安裝在電子設備中的半導體封裝也就變小了。因此，已經(jīng)開發(fā)了球柵陣列(BGA)形式的半導體封裝，它通過把焊球固定在半導體封裝的印刷電路板的上表面來使用的，取代了朝半導體封裝外延伸出的外部引線。下面將參考圖1對之進行介紹。
圖1是顯示根據(jù)常規(guī)技術(shù)用于制作BGA形式的封裝的印刷電路板組件的平面圖。
如圖1所示，印刷電路板(PCB)組件1包括制成在PCB1中央的插座2，以把半導體芯片(未示出)安放其上；制成在空穴2外側(cè)的焊盤3，它通過金絲(未示出)連接到半導體芯片；以及形成在焊盤3外部的多個外部終端焊盤(亦即，這里是球形凸起焊盤)4，它連接到形成在PCB1中的電路圖形(未示出)。
亦即，在集成半導體封裝時，半導體芯片被固定到形成在PCB1中央的插座2中，固定好的半導體芯片和焊盤3通過金絲(未示出)連接，這樣半導體芯片和PCB1就被電連接在一起。
之后，為了保護半導體芯片，要用環(huán)氧化合物來固化半導體芯片和金絲。
現(xiàn)在將參考圖2描述焊盤3。
圖2是顯示了根據(jù)常規(guī)技術(shù)的一種焊盤的放大視圖。
如圖所示，焊盤3暴露在外，在連接到焊盤3的電路圖形5上施加光阻焊劑(photo solder resist)。PSR 6的施加用于保護電路圖形5。
現(xiàn)在將參考圖3詳細描述焊盤3。
圖3顯示了沿著圖2的焊盤的直線A-A’所作的截面圖。
如圖3所示，焊盤3包括在PCB 1上表面施加絕緣層7，形成在絕緣層7的上表面的銅圖形8，依次形成在銅圖形8上表面的鎳鍍層9以及金鍍層10。
銅圖形8是通過使用通常的蝕刻工藝在銅箔層壓片(CCL)上除去不需要的都分而形成的，CCL是通過把銅金屬箔廣泛地粘附在其中形成有絕緣層7的PCB1的一面或兩面而制成的，現(xiàn)在將詳細描述。
首先，通過使用粘合劑12銅金屬箔被粘附在絕緣層7的上表面。此時，為了提高粘合劑的粘著強度，絕緣層7的表面被制作成粗糙的。凹凸部11形成在銅金屬箔的下表面。并且，為了提高粘附的強度，在凹凸部11的表面上形成了鉻(Cr)薄膜13。然后，通過使用粘合劑12，將銅金屬箔粘附在絕緣層7的下表面。
之后，鎳鍍層9和金鍍層10依次被形成在銅圖形8的上表面上，因此就完成了焊盤3。
但是，在根據(jù)常規(guī)技術(shù)通過蝕刻工藝除去銅金屬箔以形成焊盤3時，鉻成分將仍然留在銅圖形8左邊和右邊較低的部分中。亦即，殘留的鉻成分將從銅圖形8左邊和右邊較低的部分中凸出。此時，當鎳鍍層9和金鍍層10依次形成在銅圖形8的上時，所形成的鎳鍍層9和金鍍層10覆蓋銅圖形8上表面及銅圖形8兩側(cè)面的外側(cè)。
此時，鎳鍍層9和金鍍層10也形成在如圖2的‘L’所示的凸起鉻表面上。
因此，由于鎳鍍層9和金鍍層10凸起地形成在銅圖形8左邊和右邊較低的部分，所以相鄰的焊盤8之間的空間就變得狹窄，這樣就限制了形成焊盤3較細的間距。
例如，由于鍍層(L)不是凸起地形成在銅圖形8上面的左邊和右邊的部分，因此可以減小相鄰的金屬絲焊盤之間的間隔。但是在它移到銅圖形8的下部時，由于相鄰銅圖形下面的左邊和右邊之間的距離要小于相鄰銅圖形上面的左邊和右邊之間的距離，因此就不可能減小相鄰焊盤之間的距離。
如上所述，根據(jù)常規(guī)技術(shù)的用于半導體封裝的PCB焊盤具有如下的問題由于鎳鍍層9和金鍍層10形成在殘留鉻表面上，殘留鉻凸出地從形成在焊盤內(nèi)的銅圖形8的左下和右下兩側(cè)形成，所以就不可能減小焊盤之間的間隔。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種印刷電路板(PCB)的焊盤，它能夠通過防止鎳鍍層和金鍍層在它們形成在銅圖形上時從銅圖形下部凸出來減小金屬絲焊盤之間的間隔，以及它的形成方法。
為了實現(xiàn)這些以及其他優(yōu)點，并符合本發(fā)明的目的，按照這里所具體化的以及廣泛描述的，提供了一種形成在具有電路圖形的印刷電路板上的焊盤，包括形成在PCB上且電連接到電路圖形的多個銅圖形；填充在銅圖形之間的空間并使得銅圖形的上表面能暴露出的填充物；以及涂覆在銅圖形的上表面的鍍層。
為了實現(xiàn)上面的目的，還提供了印刷電路板(PCB)焊盤的形成方法，以在具有多個電路圖形的PCB上形成焊盤，它包括以下步驟形成多個銅圖形，它們和PCB上的電路圖形電連接；將填充物填充入銅圖形之間的空間，并使得銅圖形的上表面能暴露出；以及在銅圖形的上表面上涂覆鍍層。
通過下面結(jié)合附圖將進行的對本發(fā)明的詳細描述，將更清楚本發(fā)明前面的以及其他的目的、特征、方面和優(yōu)點。


所引入的附圖片提供了對本發(fā)明的進一步理解，這些附圖構(gòu)成了本說明書的一部分，展示了本發(fā)明的實施例，并和描述一起為解釋本發(fā)明的原理服務。
附圖中圖1顯示了根據(jù)常規(guī)技術(shù)的用于制作球柵陣列(BGA)封裝的印刷電路板組件結(jié)構(gòu)的平面圖；圖2顯示了根據(jù)常規(guī)技術(shù)的一種焊盤的放大視圖；圖3顯示了沿著圖2的焊盤的直線A-A’所作的剖面圖；圖4A至4E顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于制作半導體封裝的印刷電路板組件焊盤形成方法的過程步驟；圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明填充物被填充在印刷電路板的電路圖形之間的狀態(tài)的剖面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細地參見本發(fā)明的較佳實施例，附圖展示了較佳實施例的例子。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例的印刷電路板(PCB)焊盤特點是在PCB的絕緣層上表面形成了多個銅圖形，在銅圖形之間填充了填充物并使得銅圖形的上表面能暴露出來，在銅圖形的表面上形成鎳鍍層，然后在鎳鍍層涂上金鍍層，這樣形成在銅的上表面上的鎳鍍層和金鍍層不會從銅圖形的下部凸出，因此減小了焊盤之間的間隔。
現(xiàn)在將參見圖4A至8描述根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的PCB焊盤及其形成方法。
如圖4A所示，在絕緣層22上形成了銅金屬箔21。就銅金屬箔而言，最好使用包銅箔層壓片(CCL)。
接下來，如圖4B所示，形成在絕緣層22上的銅金屬箔通過蝕刻工藝被蝕刻，以形成銅圖形(或者銅焊盤)23以及電路圖形(未示出)。銅圖形可以常規(guī)技術(shù)相同的方法來制成，銅圖形23被形成為梯形狀。亦即，當為了除去銅金屬箔21的不需要的部分而把蝕刻溶液滲透入銅金屬箔21時，銅金屬箔21的上部和銅金屬箔21的下部相比，要和蝕刻溶液接觸更長的時間。這樣，銅圖形23的上部形成的寬度小于下部的寬度，因此它的形狀大致是梯形的。形成梯形的現(xiàn)象通常被稱為蝕刻因子，它指的是銅圖形23的上部和下部之間的蝕刻比。
之后，如圖4C，填充物24在銅圖形23的側(cè)部23b之間被填充到和銅圖形23一樣高。對于填充物24而言，最好使用紅外固化的油墨或者阻焊劑，尤其是光阻焊劑(PSR)。在紅外固化的油墨被固化之后，它具有比PSR更高的強度。這樣，對于高級產(chǎn)品而言最好使用紅外固化的油墨。
在由本發(fā)明的相同申請人提交的韓國專利申請?zhí)朜o.2001-31752和韓國專利申請?zhí)朜o.2001-51853(相應的美國專利申請?zhí)朜o.10/043146)中揭示了用于在銅圖形23側(cè)面之間填充填充物24的方法。
亦即，填充物24是通過直接用涂刷器和銅圖形23接觸來填充的。
使用該方法防止了在銅圖形23之間填充的填充物24內(nèi)生成氣泡，并使得有可能在銅圖形23的側(cè)部23b之間的空間把填充物填充到和銅圖形23一樣高。
之后，銅圖形23的上表面23a和填充物24的表面被凈化，然后，可以按照需要在上面進行平滑表面或者給予合適的光照的過程。亦即，用填充物24填充銅圖形23的側(cè)面23b之間的空間，并密封該空間，以使得只暴露銅圖形23的上表面23a。
之后，將在銅圖形23上進行鎳金的電鍍。在進行鎳金的電鍍時，將在銅圖形23暴露的上表面23a上形成鎳鍍層或者金鍍層?，F(xiàn)在將參考圖4D和4E對此進行描述。
如圖4D所示，在進行鎳電鍍或金電鍍時，電溶液的鎳分子首先被鍍在銅圖形23上，使得在銅圖形23暴露的上表面23a上形成鎳鍍層25。此時，由于填充物24是絕緣材料，在填充物24的表面上將不會形成鎳鍍層25和金鍍層26。
如圖4E所示，在鎳鍍層25被鍍在銅圖形23暴露的上表面23a之后，將在鎳鍍層25的表面鍍上金鍍層26，因此完成焊盤30。亦即，由于填充物24覆蓋了銅圖形的側(cè)面23b，并且只暴露了銅圖形23的上表面23a，鎳鍍層25將只在銅圖形23的上表面23a形成，而金鍍層26將形成在鎳鍍層25整個的暴露表面上。在這點上，金鍍層26將被形成地足夠厚，以使得在安放了半導體芯片之后可以和連接到半導體芯片的金絲連接。這樣，在鎳鍍層25側(cè)面形成的金鍍層26應該被形成得盡可能薄。鎳鍍層25形成的厚度約為3-7μm，而金鍍層26形成的厚度約為0.5μm。
因此，所形成的金鍍層26要大于銅圖形23的上端部分或者鎳鍍層25的寬度。但是，由于形成在鎳鍍層25側(cè)面的金鍍層26的寬度小于或等于銅圖形23的下端部分的寬度，因此可減小相鄰焊盤3之間的間隔。
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明填充物被填充在印刷電路板的電路圖形之間的狀態(tài)的剖面圖。
如圖5所示，當填充物24被填充到銅圖形23之間時，如果填充物24的填充高度與在形成在絕緣層22的上表面并連接到銅圖形23的電路圖形41和之后另外涂覆到電路圖形41的上表面的PSR 43之間的電路圖形41的高度一樣高，那么PSR43可以被平滑地、具有統(tǒng)一高度地涂覆。
描述了這么多，本發(fā)明的印刷電路板的焊盤及其形成方法具有下列的優(yōu)點。
亦即，半導體芯片被安裝在印刷電路板上，用環(huán)氧造型化合物封裝并固化，使得填充物以一種在銅圖形的左側(cè)和右側(cè)以及電路圖形中被完全填充的狀態(tài)固化，從而可以穩(wěn)固地支持銅圖形和電路圖形。因此，即使在重復高溫和低溫的熱循環(huán)中有所改變，也可以防止可能由環(huán)氧造型化合物和印刷電路板絕緣層的熱膨脹系數(shù)(CTE)差異造成的破裂。
由于在不離開本發(fā)明的要旨或必要特征的情況下，本發(fā)明可以多種形式實現(xiàn)，所以應該理解上述的實施例并不受前面的描述的任何限制，除非明確指出，否則可以在按照所附的權(quán)利要求中所定義的，要旨和范圍內(nèi)作出最寬泛的構(gòu)建，因此所有改變和修改都落在權(quán)利要求的邊界和界限內(nèi)，或者這種邊界和界限的等效內(nèi)容都將被所附的權(quán)利要求所包括。
權(quán)利要求
1.一種形成在包括具有電路圖形的樹脂襯底的印刷電路板上的焊盤，其特征在于，所述焊盤包括形成在樹脂襯底上且電連接到電路圖形的多個銅圖形；填充在銅圖形之間的空間并使得暴露出銅圖形的上表面的填充物；以及施加在銅圖形的上表面的鍍層。
2.如權(quán)利要求1所述的焊盤，其特征在于，鍍層是鎳鍍層和金鍍層，它們依次地形成在銅圖形的上表面。
3.如權(quán)利要求2所述的焊盤，其特征在于，所述金鍍層形成在鎳鍍層的兩個側(cè)面和上表面。
4.如權(quán)利要求1所述的焊盤，其特征在于，鍍層的寬度小于銅圖形的寬度。
5.如權(quán)利要求1所述的焊盤，其特征在于，填充物只在銅圖形的兩側(cè)面之間的空間填充，并使得銅圖形的上表面能暴露出。
6.如權(quán)利要求1所述的焊盤，其特征在于，填充物填充的高度和銅圖形的高度一樣高。
7.如權(quán)利要求1所述的焊盤，其特征在于，填充物是紅外固化的油墨或阻焊劑。
8.一種印刷電路板的焊盤形成方法，以在具有多個電路圖形的印刷電路板上形成焊盤，其特征在于，所述焊盤形成方法包括以下步驟在所述樹脂襯底上形成多個銅圖形，銅圖形和印刷電路板上的電路圖形電連接；將填充物填充入銅圖形之間的空間，并使得銅圖形的上表面能暴露出；以及在銅圖形的上表面上施加鍍層。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，鍍層的寬度小于銅圖形的寬度。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在施加鍍層的步驟中，鎳鍍層和金鍍層依次地形成在銅圖形的上表面。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，金鍍層形成在已形成于銅圖形上的鎳鍍層的兩個側(cè)面和上表面。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，金鍍層所形成的厚度薄于鎳鍍層。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，填充物只在銅圖形的兩側(cè)面之間的空間填充，并使得銅圖形的上表面能暴露出。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，填充物填充的高度和銅圖形的高度一樣高。
15.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，填充物是紅外固化的油墨或阻焊劑。
全文摘要
一種形成在具有電路圖形的印刷電路板上的焊盤，包括形成在印刷電路板上且電連接到電路圖形的多個銅圖形；填充在銅圖形之間的空間并使得暴露出銅圖形上表面能暴露出的填充物；以及施加在銅圖形的上表面的鍍層。通過防止鎳鍍層和金鍍層在它們形成于銅圖形上時從銅圖形下部凸出，來減小金屬絲焊盤之間的間隔。
文檔編號H05K3/34GK1419401SQ0215069
公開日2003年5月21日 申請日期2002年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月13日
發(fā)明者李聖揆, 金容一 申請人:Lg電子株式會社