印刷电路板的制作方法

1.实施例涉及一种形成有用于防止焊球分离的结构的印刷电路板。


背景技术：

2.通常，在制造印刷电路板(printed circuit board，pcb)时，阻焊剂(solder resist，sr)被施加作为最外层。阻焊剂是永久性绝缘的涂层材料之一，且覆盖布线电路以防止在安装部件时由于焊接而导致发生意外连接。
3.图1是用于描述相关技术的印刷电路板的回流过程中的问题的视图。
4.参照图1，传统印刷电路板可以包括衬底10、金属层20、阻焊剂层(solder resist layer)30、焊球(solder ball)40、半导体芯片50和底部填料(underfill)60。
5.在该印刷电路板的回流过程中，由于在焊球被加热时底部填料中的湿气导致的压力增加，使得金属层20和阻焊剂层30之间的粘合力变弱，因此阻焊剂层30分离并抬起，并且焊料被压出并穿过该空间。
6.当印刷电路板处于吸湿状态时，焊料流失进一步增加，从而会导致产品缺陷。因此，需要一种能够防止应用底部填料的产品的焊料流失的方法。
7.现有技术文献
8.(专利文献1)韩国专利公开第10-2000-0018573号
9.(专利文献2)韩国专利公开第10-2001-0017868号


技术实现要素：

10.技术问题
11.实施例旨在提供一种形成有用于防止焊球分离的结构的印刷电路板。
12.技术方案
13.根据实施例的印刷电路板包括：基板(base board，母板)；金属层，包括形成在基板上的焊盘和金属线；阻焊剂层，形成在其上形成有金属层的基板上，并形成有开口，金属线的表面通过该开口露出；以及底部填料，形成在阻焊剂层和电连接至焊盘的半导体芯片之间，并包括形成在开口中的阻挡区域。
14.阻挡区域可以形成为沿半导体芯片的边缘包围整个半导体芯片。
15.阻挡区域可以形成为沿半导体芯片的边缘包围半导体芯片的一部分。
16.阻挡区域可以在半导体芯片的整个边缘中形成有金属线的区域中形成。
17.开口可以形成在距焊盘预定距离内。
18.印刷电路板可以进一步包括形成在金属层的焊盘上的焊球。
19.开口可以包括平行形成的多个开口，且阻挡区域可以包括分别形成在所述多个开口中的多个阻挡区域。
20.开口的宽度可在0.2mm至0.3mm的范围内。
21.有益效果
22.根据一实施例，通过去除形成在基板上的阻焊剂层中的包围至少一部分半导体芯片的阻焊剂，并在被去除的部分由于底部填料而形成阻挡区域，能够在回流过程中当阻焊剂由于底部填料的压力增加而变形时，防止焊料向外部的流失。
23.根据该实施例，由于能通过在阻焊剂层中形成预定的阻挡区域来防止焊料的流失，因此能降低应用底部填料的产品的缺陷率。
24.根据该实施例，由于能降低应用底部填料的产品的缺陷率，因此能够提高可靠性，因此相应地，可以预期销售量会增加。
附图说明
25.图1是用于描述相关技术的印刷电路板在回流过程中的问题的视图。
26.图2是示出其上安装有根据本发明的实施例的半导体芯片的印刷电路板的立体图。
27.图3是用于描述图2所示的印刷电路板的整体结构的剖视图。
28.图4是用于描述形成根据该实施例的阻挡区域的工艺的视图。
29.图5是用于描述根据实施例的阻挡区域的防止焊料流失原理的视图。
30.图6a至6c是用于描述根据实施例的阻挡区域的形状的视图。
具体实施方式
31.在下文中，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。
32.然而，本发明的技术精神不限于将要描述的一些实施例并可以以各种形式实施，并且实施例中的一个或多个元件可以选择性地组合和替换以在本发明的技术精神的范围内使用。
33.进一步地，除非特别定义和描述外，在本发明的实施例中使用的术语(包括技术和科学术语)都可以用本领域技术人员通常理解的含义来解释，而通常使用的术语(诸如字典中定义的术语)，可以考虑它们在相关技术中的上下文含义来解释。
34.此外，提供在描述中使用的术语不是为了限制本发明，而是为了描述实施例。
35.在说明书中，除非上下文明确指出，否则单数形式也可以包括复数形式，并且在公开为“a、b和c”中的至少一个(或一个或多个)时，可以包括a、b和c的所有可能组合中的一个或多个。
36.另外，可以使用诸如第一、第二、a、b、(a)、(b)等术语来描述本发明实施例的元件。
37.提供这些术语只是为了将一个元件与其他元件区分开，而元件的本质、顺序、次序等并不受这些术语的限制。
38.此外，当一特定元件被公开为“连接”、“联接”或“链接”到另一元件时，这不仅可以包括该元件直接连接、联接或链接到其他元件的情况，还包括该元件通过位于该元件与该其他元件之间的又一元件连接、联接或链接到该其他元件的情况。
39.此外，当一个元件被公开为形成在另一个元件“上或下”时，术语“上或下”既包括这两个元件彼此直接接触的情况，又包括至少另一个元件设置在这两个元件之间(间接地接触)的情况。进一步地，当表达术语“上或下”时，基于一个元件，不仅可以包括向上方向的含义，还可以包括向下方向的含义。
40.在一实施例中，提出一种具有新结构的印刷电路板，在该印刷电路板中，在基板上形成的阻焊剂层中的包围至少一部分半导体芯片的阻焊剂被去除，并且在被去除的部分中形成了由于底部填料而产生的阻挡区域。
41.图2是示出了其上安装有根据本发明的实施例的半导体芯片的印刷电路板的立体图，图3是用于描述图2所示的印刷电路板的整体结构的剖视图。
42.参照图2和图3，根据实施例的印刷电路板可以包括基板100、金属层200、阻焊剂层300、焊球400、半导体芯片500、底部填料600和阻挡区域(blocking area)300a。
43.基板100包括第一表面和第二表面，半导体芯片500可以设置在第一表面上。基板100可以配置为单层，但不一定限于此，并且也可以配置为多层、包括过孔的堆积层等。
44.金属层200可以提供联接到基板100的多个部件之间的电连接。金属层200可以形成在基板100上并连接到半导体芯片500。金属层200可以包括形成在基板100上的焊盘和金属线。金属层200可以由导电材料形成，以用于电连接。
45.阻焊剂层300可以形成在其上形成有金属层200的基板100上。当焊球400被粘结到基板100的上部或当电子元件被安装在基板100上时，阻焊剂层300可以防止电路图案之间出现短路。阻焊剂层300可以由绝缘材料形成，以保证电稳定性。
46.例如，阻焊剂层300可以通过在其上形成有金属层200的基板100上涂覆或施加液体阻焊油墨来形成。在这种情况下，涂覆方法包括物理气相沉积(physical vapor deposition,pvd)、化学气相沉积(chemical vapor deposition)、原子层沉积(atomic layer deposition，ald)等。
47.阻焊剂层300可以由阻焊剂或光阻焊剂(photo solder resist)形成。阻焊剂是指当部件被焊接到板上时在不应施加引线的部分上预先涂布的阻挡剂，而光阻焊剂是指用于辅助不需要焊接或焊剂涂层的部分的光致抗蚀剂。
48.阻焊剂层300可以在邻近焊球400的区域中形成有开口300a。在阻焊剂层300的开口300a中可以形成由于底部填料600而产生的阻挡区域600a。在这种情况下，开口300a可被设计成具有0.2mm至0.3mm(最优选地，0.2mm)的宽度w。
49.焊球400可以电连接金属层200和半导体芯片500。
50.半导体芯片500可以设置在基板100上，并且可以通过焊球400电连接到金属层200。这里，半导体芯片500可以是球栅阵列(ball grid array，bga)芯片。
51.底部填料600可以形成在基板100与半导体芯片500或焊球400之间。底部填料600可以以比半导体芯片500的尺寸大的面积形成。
52.进一步地，可以在底部填料600的外围(outskirt，外边)形成圆角(fillet，圆弧)，以向外部露出。
53.阻挡区域600a可以由底部填料600形成在阻焊剂层300的开口300a中。也就是说，阻挡区域600a可以是在一区域中由底部填料600形成的突起，在该区域中，通过去除阻焊剂层300的部分区域的阻焊剂而使得金属层200的表面从阻焊剂层300中露出。
54.阻挡区域600a可以形成在设置有半导体芯片500的区域中，并且可以形成为沿着半导体芯片500的边缘区域包围半导体芯片500。阻挡区域600a可以形成为包围整个半导体芯片500，或者可以形成为包围半导体芯片500的至少一部分而不是整个半导体芯片500。
55.图4是用于描述形成根据该实施例的阻挡区域的工艺的视图，图5是用于描述根据
该实施例的阻挡区域的防止焊料流失原理的视图。
56.参照图4，金属层通过其露出的开口300a可以形成在基板100上与金属层200相邻的部分(即，焊盘)中，该开口通过去除阻焊剂层300的一部分而形成。
57.可以用焊球400将半导体芯片500电连接到其上形成有开口300a的基板100。
58.通过在其上形成开口300a的基板100与半导体芯片500或焊球400之间施加环氧树脂等，可以形成底部填料600，并且通过底部填料600可以在开口300a中形成阻挡区域600a。
59.由于底部填料600被设计成超出半导体芯片500，因此在执行底部填料工艺后，通过底部填料600在开口300a中产生能够充分增强金属层200的阻挡区域600a，因此，可以在不改变阻焊剂层的情况下实现改进。
60.参照图5，在印刷电路板的回流过程中，由于当焊球熔化时底部填料中的湿度导致的压力增加，使得金属层200和阻焊剂层300之间的粘合力较弱，因此阻焊剂层300被分离和抬起，并且焊料移动通过这个抬起的空间。
61.由于阻挡区域300a形成在焊料移动所沿的路径上，因此焊料的移动可被填充在阻挡区域300a中的底部填料600阻挡。
62.因此，通过去除阻焊剂层300的一部分以形成阻挡区域300a，可以通过阻挡区域300a防止焊料向外部逸出。
63.图6a至图6c是用于描述根据本实施例的阻挡区域的形状的视图。
64.参照图6a，包括电路图案和焊盘的金属层200可以形成在基板100上，并且阻焊剂层300可以形成在其上形成有金属层200的基板100上。
65.参照图6b，阻挡区域300a可以通过沿着设置在基板100上的半导体芯片的边缘去除阻焊剂层的所有阻焊剂而形成。
66.参照图6c，阻挡区域300a可以通过沿着设置在基板100上的半导体芯片的边缘部分地去除阻焊剂层的阻焊剂而形成。
67.这里，可以只去除金属层200可通过其被露出的区域，因为焊料通过金属层200和阻焊剂层300之间的空间逸出。
68.这里，虽然描述了沿半导体芯片的边缘形成一个阻挡区域的示例，但本发明并不限于此，并且可以形成多个阻挡区域。
69.例如，通过在阻焊剂层300中形成平行的多个开口，可以通过底部填料600在多个开口中分别形成多个阻挡区域。
70.尽管上面描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员可以在不偏离下面将描述的权利要求中公开的本发明的精神和领域的范围内对本发明进行各种修改和变更。
71.附图标记
72.100：基板
73.200：金属层
74.300：阻焊剂层
75.400：焊球
76.500：半导体芯片
77.600：底部填料
78.600a：阻挡区域。