專利名稱：針格陣列封裝載板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種針格陣列封裝載板，特別是涉及一種可承載表面安裝(Surface Mount Technology，SMT)無源元件的針格陣列封裝載板。
背景技術：
近年來，隨著電子技術的日新月異，高科技電子產(chǎn)業(yè)的相繼問世，使得更人性化、功能更佳的電子產(chǎn)品不斷地推陳出新，并朝向輕、薄、短、小的趨勢設計。目前在電路布設(circuit layout)方面，線路載板(circuit carrier)是經(jīng)常使用的元件，此線路載板例如是印刷電路板(PCB)或芯片載板(chipcarrier)等。常見的線路載板主要是由多層圖案化線路層及多層介電層交替迭合所構成，其中介電層配置于任二相鄰的圖案化線路層之間，而這些圖案化線路層可藉由貫穿這些介電層的多個鍍通孔(Plated Through Hole，PTH)或多個導電孔(via)而彼此電性連接。由于線路載板具有布線細密、組裝緊湊以及性能良好等優(yōu)點，因此線路載板已廣泛地應用作為于電氣封裝體(electrical package)的封裝載板。
電氣封裝體在高頻的運作速率下，很容易因電感(inductance)或電壓下降(voltage drop)等因素而產(chǎn)生噪聲(noise)。為了減少此噪聲，現(xiàn)有通常會配置至少一解耦電容元件(de-coupling capacitor)于電氣封裝體的線路載板上，以維持信號的傳輸品質。然而，尤其在針格陣列(Pin Grid Array，PGA)的封裝體中，因受限于一裸芯片的較小的厚度及封裝載板的高密度的表面繞線，使得較大體積的電子元件將難以與芯片同樣配置于封裝載板的頂面，而必須與針腳同樣配置于封裝載板的底面。
為了將多個針腳(pin)以陣列方式組裝至封裝載板上，現(xiàn)有乃是在封裝載板上形成多個陣列排列的貫孔以后，再將這些針腳分別插入及焊接至這些貫孔中，但這樣的作法將會浪費封裝基板的大量的布線空間。因此，為了提高針格陣列封裝載板的布線密度，現(xiàn)有乃利用表面粘著技術(Surface MountTechnology，SMT)，將這些針腳的一端分別焊接至封裝載板的一表面上的分別針腳接合墊，在不占用封裝載板的內(nèi)層的布線空間的情況之下，這樣的作法將可有效地提高針格陣列封裝載板的布線密度。
為了將無源元件組裝至針格陣列封裝載板，即將無源元件的多個電極分別焊接至針格陣列封裝載板的多個電極接合墊，必須先在這些電極接合墊上分別形成一焊料膠，再將無源元件的多個電極定位至這些焊料膠，其經(jīng)過回焊之厚，這些焊料膠的焊料部分將會連接這些電極及這些電極接合墊。值得注意的是，某些常見的針格陣列封裝載板其欲組裝無源元件的一面，其在無源元件的組裝作業(yè)前已經(jīng)組裝上多個針腳。因此，若以焊料印刷(solderprinting)方法來形成這些焊料膠時，受到這些針腳的結構干涉，焊料印刷方法所應用的掩模，例如網(wǎng)版(stencil)，將無法放置針格陣列封裝載板的具有多個針腳的表面上，因而導致焊料印刷方法將無法應用在針格陣列封裝載板的無源元件的組裝制造方法中，用以分別形成一焊料膠于這些電極接合墊上。為了將這些焊料膠分別形成于這些無源元件電極接合墊上，現(xiàn)有改采焊料點膠(solder dotting)方法，用以將這些焊料膠分別且逐次地配置于這些無源元件電極接合墊上。以下將介紹焊料點膠方法應用于無源元件組裝制造方法。
圖1A～1D繪示現(xiàn)有的一種針格陣列封裝載板的無源元件的組裝制造方法。請參照圖1A，首先，提供一針格陣列封裝載板100，此針格陣列封裝載板100適用于一針格陣列(PGA)封裝體，且此處僅以具有多個表面安裝型的針腳的針格陣列封裝載板100為例。針格陣列封裝載板100包含一基板110、多個針腳接合墊120(圖僅繪示其一)、多個無源元件電極接合墊130、一防焊層140及多個針腳150(圖僅繪示其一)。這些針腳接合墊120及這些無源元件電極接合墊130配置于基板110的表面112上。防焊層140覆蓋于基板110的表面112上，并具有多個防焊開口140a、140b，其分別暴露出這些針腳接合墊120與這些無源元件電極接合墊130。這些針腳150配置于這些針腳接合墊120上，并將針格陣列封裝載板100以插槽連接(socketconnection)的方式來連接至一印刷電路板(未繪示)上。
請參照圖1B，之后，藉由一焊料點膠(solder dotting)方法，而將多個焊料膠(solder paste)160分別且逐次地配置于多個無源元件電極接合墊130上，其中這些焊料膠160包含焊料粉末及一粘著膠質等。請參照圖1C，然后，將一無源元件170的兩個電極170a、170b分別經(jīng)由兩焊料膠160，而接合至兩無源元件電極接合墊130。請參照圖1D，接著，回焊(reflow)這些焊料膠160，使得無源元件170的兩個電極170a、170b經(jīng)由兩焊料膠160的焊料部分，而分別與兩無源元件電極接合墊130相連接。
請參照圖1B，值得注意的是，當以焊料點膠方法來形成這些焊料膠160時，由于這些焊料膠160必須逐次地配置于這些無源元件電極接合墊130上，所以焊料膠160的焊料點膠方法時間較長，因而降低電氣封裝體的生產(chǎn)速度。此外，當以焊料點膠方法來形成這些焊料膠160時，由于每個焊料膠160的體積較不易控制，因此，若兩相鄰焊料膠160的體積過大時，則此兩相鄰焊料膠160之間將容易產(chǎn)生焊短(solder bridge)或殘余的焊料等情形，其中焊短將導致兩相鄰的無源元件電極接合墊130發(fā)生短路，而殘余的焊料將附著于基板110的表面，進而造成基板110的表面的不美觀。此外，就電氣封裝體的焊料點膠方法而言，雖然有高精確度的焊料點膠設備可應用于連接高密度接點的表面安裝型(Surface Mount Technology，SMT)元件，例如是較低寄生電感(ESL)或較低寄生阻抗(ESR)的無源元件等，但卻無法大幅地提高電氣封裝體的生產(chǎn)速度。
實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的就是在提供一種針格陣列封裝載板，其可用于針格陣列封裝體的制造方法，以有效地提高針格陣列封裝體的生產(chǎn)速度及制作成品率。
為達本實用新型的上述目的，本實用新型提出一種針格陣列封裝載板，適用于一針格陣列封裝體，并可承載至少一具有多個電極的無源元件，此針格陣列封裝載板至少包含一基板、多個針腳、多個無源元件電極接合墊及多個預焊塊，其中基板具有一表面，而多個針腳與多個無源元件電極接合墊配置于基板的表面。這些預焊塊分別配置于這些無源元件電極接合墊上，而這些無源元件電極接合墊適于經(jīng)由這些預焊塊，而分別與無源元件的多個電極相連接。
基于上述，因本實用新型在制造方法初期所提供的針格陣列封裝載板上，就已經(jīng)將多個預焊塊分別精確地配置于多個無源元件電極接合墊上，故接下來在制造方法期間就可輕易地進行將多個預焊塊分別接觸至一無源元件的多個電極，以及回焊這些預焊塊以分別將這些電極連接至這些無源元件電極接合墊。因此，本實用新型可有效地提高針格陣列電氣封裝體的生產(chǎn)速度，并可精確地控制每個預焊塊的體積，以有效地防止焊短與殘余焊料等問題，進而提高針格陣列電氣封裝體的制作成品率。
為讓本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明。


圖1A～1D繪示為現(xiàn)有的一種針格陣列封裝載板的無源元件組裝制造方法。
圖2A～2D繪示為本實用新型優(yōu)選實施例的一種針格陣列封裝載板的無源元件組裝制造方法。
簡單符號說明100針格陣列封裝載板110基板112表面120針腳接合墊130無源元件電極接合墊140防焊層140a、140b防焊開口150針腳160焊料膠170無源元件170a、170b電極200針格陣列封裝載板210基板212表面220針腳接合墊230無源元件電極接合墊240防焊層240a、240b防焊開口250針腳
260焊料膠270助焊層280無源元件280a、280b電極具體實施方式
圖2A～2E繪示為本實用新型優(yōu)選實施例的一種針格陣列封裝載板的無源元件組裝制造方法。請參照圖2A，首先，提供一針格陣列封裝載板200，此針格陣列封裝載板200可用于一針格陣列(PGA)封裝體，在本實施例中，僅以具有多個表面安裝型的針腳的針格陣列封裝載板200為例。針格陣列封裝載板200已包含一基板210、多個針腳接合墊220(圖僅繪示其一)、多個無源元件電極接合墊230、一防焊層240、多個針腳250(圖僅繪示其一)及多個預焊塊260。這些針腳接合墊220及這些無源元件電極接合墊230皆由基板210的最外層的一圖案化線路層(未繪示)所構成，且位于基板210的表面212上，而這些針腳接合墊220及這些無源元件電極接合墊230的材料例如包含銅等。
請同樣參照圖2A，防焊層240覆蓋于基板210的表面212上，而防焊層240具有多個防焊開口240a、240b，其分別暴露出這些針腳接合220與這些無源元件電極接合墊230，以分別構成一焊罩定義型(Solder Mask Defined，SMD)的接合墊，其中防焊層240可于回焊時限制住這些預焊塊260的流動，以避免相鄰的兩預焊塊260于回焊時彼此熔接，因而導致相鄰的兩無源元件電極接合墊230發(fā)生短路。
請繼續(xù)參照圖2A，值得注意的是，圖2A所繪示的步驟完全在制造方法初期執(zhí)行，而將這些針腳250與這些預焊塊260分別配置于這些針腳接合墊220與這些無源元件電極接合墊230上，其中這些預焊塊260可以電鍍或印刷等方式，預先形成于這些電極接合墊230上。因此，藉由這些預焊塊260，可將至少一無源元件連接于針格陣列封裝載板200上，其中此無源元件可為表面安裝型(Surface Mount Technology，SMT)元件，例如是具有高密度接點(high density terminal)的表面安裝型元件，且多個預焊塊260的材料包括含鉛焊料(solder with lead)或無鉛焊料(lead free solder)等。
請參照圖2B，之后，例如以浸漬(dipping)、噴灑(spray)或涂布(coating)的方式，將一助焊層(flux layer)270覆蓋于針格陣列封裝載板200上，在回焊這些預焊塊260時，此助焊層270可用來增加這些預焊塊260的對于這些電極280a、280b與這些無源元件電極接合墊230間的接合性。請參照圖2C，然后，將至少一無源元件280的兩個電極280a、280b分別接觸兩個預焊塊260。請參照圖2D，接著，回焊多個預焊塊260，使得無源元件280的兩個電極280a、280b可分別經(jīng)由兩預焊塊260，而與兩無源元件電極接合墊230相連接，以完成一針格陣列封裝載板背面的表面安裝型無源元件的組裝作業(yè)。值得注意的是，針格陣列封裝載板200上的殘余的助焊層(未繪示)還可藉由一清洗步驟加以去除。
綜上所述，本實用新型的針格陣列封裝載板具有下列優(yōu)點一、由于本實用新型在制造方法初期所提供的針格陣列封裝載板上，就已經(jīng)將多個預焊塊分別精確地配置于多個無源元件電極接合墊上，故毋須現(xiàn)有的焊料點膠方法來形成這些預焊塊，以縮短制造針格陣列(PGA)的電氣封裝體的制造方法時間，以有效地增加電氣封裝體的生產(chǎn)速度。
二、由于本實用新型在制造方法初期所提供的針格陣列封裝載板上，已預先精確地控制每個預焊塊的體積，故在回焊這些預焊塊時，可有效地防止相鄰兩預焊塊之間產(chǎn)生焊短，使得相鄰兩無源元件電極接合墊之間可維持斷路，以有效地提升電氣封裝體的制作成品率，并可有效地降低殘余焊料等問題，以保持針格陣列封裝載板上的美觀。
三、由于本實用新型在制造方法初期所提供的針格陣列封裝載板上，已預先精確地控制每個預焊塊的體積，故可提高這些預焊塊的分布密度，并可藉由這些高密度的預焊塊，來將具有高密度接點的表面安裝型元件(SMTparts)組裝至針格陣列封裝載板的已具有多個針腳的一面。
雖然本實用新型以優(yōu)選實施例揭露如上，然而其并非用以限定本實用新型，本領域的技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍應當以后附的權利要求所界定者為準。
權利要求1.一種針格陣列封裝載板，其特征在于，其適用于一針格陣列封裝體，并可承載至少一無源元件，且該無源元件具有多個電極，該針格陣列封裝載板至少包括一基板，具有一表面；多個針腳，配置于該基板的該表面上；多個無源元件電極接合墊，配置于該基板的該表面；以及多個預焊塊，該些預焊塊分別配置于該些無源元件電極接合墊上，且該些無源元件電極接合墊適于分別經(jīng)由該些預焊塊，而分別與該無源元件的該些電極相連接。
2.如權利要求1所述的針格陣列封裝載板，其特征在于，還包括多個針腳接合墊，配置于該基板的該表面。
3.如權利要求1所述的針格陣列封裝載板，其特征在于，還包括一防焊層，覆蓋于該基板的該表面，以暴露出該針腳與至少局部的該些無源元件電極接合墊。
4.如權利要求2所述的針格陣列封裝載板，其特征在于，該些針腳接合墊的材料包括銅。
5.如權利要求1所述的針格陣列封裝載板，其特征在于，該針格陣列封裝載板一IC封裝基板。
6.如權利要求1所述的針格陣列封裝載板，其中該預焊塊的組成成分包括含鉛焊料及無鉛焊料其中之一。
7.如權利要求1所述的針格陣列封裝載板，其特征在于，每一該些無源元件電極接合墊的材料包括銅。
8.如權利要求1所述的針格陣列封裝載板，其特征在于，該無源元件為一表面安裝元件。
專利摘要一種針格陣列封裝載板適用于一針格陣列(PinGrid Array，PGA)封裝體，并可承載具有多個電極的至少一無源元件。針格陣列封裝載板包含一基板、多個無源元件電極接合墊、多個針腳以及多個預焊塊。這些針腳與這些無源元件電極接合墊配置于基板的一表面上，且這些預焊塊分別配置于這些無源元件電極接合墊上。這些無源元件電極接合墊可經(jīng)由這些預焊塊，而與這些無源元件的電極相連接。本實用新型可有效地提高針格陣列封裝體的生產(chǎn)速度及成品率，并可應用于具有高密度接點的表面安裝型的無源元件。
文檔編號H05K1/18GK2706993SQ20042006570
公開日2005年6月29日 申請日期2004年5月11日 優(yōu)先權日2004年5月11日
發(fā)明者楊智安 申請人:威盛電子股份有限公司