主板及其芯片封裝模塊和母板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種主板及其芯片封裝模塊和母板，該芯片封裝模塊包括一基板，該基板下表面為矩形引腳區(qū)，該矩形引腳區(qū)邊緣區(qū)域的引腳形成多圈的矩形環(huán)嵌套結構；在第一圈引腳中，間隔預定數(shù)量的引腳，空出一個引腳位置，使第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳能夠經(jīng)母板上的兩個連接層引出；第一圈引腳中空出的引腳位置的數(shù)量等于第n-1圈和第n圈的引腳數(shù)量之和；在所述矩形引腳區(qū)的各邊上，第n-1圈引腳中，相鄰的兩個引腳之間空出兩個引腳位置，第n圈的全部引腳均與第n-1圈的相應引腳位于同一引腳線上，使第n-2圈-第n圈的全部引腳能夠經(jīng)一個連接層引出。本發(fā)明在現(xiàn)有技術的封裝方式，減少了一層母板PCB的使用，降低了主板的生產(chǎn)成本。
【專利說明】主板及其芯片封裝模塊和母板
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路封裝【技術領域】，更具體地說，涉及一種主板及其芯片封裝模塊和母板。
【背景技術】
[0002]隨著電子技術的發(fā)展，主板上集成電路密集度不斷增大，集成電路上的芯片的引腳數(shù)量不斷增加。
[0003]芯片的引腳數(shù)量的多少很大程度上影響到母板的走線層數(shù)，以PCB板(即印刷電路板)為例，在實際生產(chǎn)過程中，芯片上的引腳數(shù)量增多，一般通過增加PCB板的層數(shù)以引出(Fan Out，又稱扇出)所有引腳。
[0004]具體的，芯片封裝模塊上的引腳多呈陣列式排布，從而形成多圈的矩形環(huán)嵌套結構，若要引出所有引腳，所需要的PCB板的層數(shù)與矩形環(huán)嵌套結構的圈數(shù)相同。由于使用的PCB板的層數(shù)較多，必然導致主板的生產(chǎn)成本居高不下。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種主板及其芯片封裝模塊和母板，在芯片封裝模塊上引腳數(shù)量不變的基礎上，較現(xiàn)有技術的封裝方式，減少了一層母板連接層的使用，在一定程度上降低了主板的生產(chǎn)成本。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0007]—種芯片封裝模塊，包括一基板，該基板的上表面為半導體器件放置區(qū)，該基板的下表面為矩形引腳區(qū)，該矩形引腳區(qū)邊緣區(qū)域的引腳呈線性陣列式排布，在所述矩形引腳區(qū)的邊緣區(qū)域形成多圈的矩形環(huán)嵌套結構，所述矩形環(huán)嵌套結構的圈數(shù)為n，最外圈引腳為第一圈引腳，緊鄰最外圈的為第二圈引腳，以此類推，最內(nèi)圈引腳為第η圈引腳；其中，所述第一圈引腳中，間隔預定數(shù)量的引腳，空出一個引腳位置，使第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳能夠經(jīng)母板上的兩個連接層引出；第一圈引腳中空出的引腳位置的數(shù)量等于第n-Ι圈和第η圈的引腳數(shù)量之和；在所述矩形引腳區(qū)的各邊上，所述第n-Ι圈引腳中，相鄰的兩個引腳之間空出兩個引腳位置，第η圈的全部引腳均與第n-Ι圈的相應引腳位于同一引腳線上，使第η圈、第n-Ι圈、第η-2圈的全部引腳能夠經(jīng)一個連接層引出；所述引腳線為沿第一圈至第η圈方向且垂直于所述矩形引腳區(qū)相應邊的直線，該引腳線上具有多個引腳。
[0008]優(yōu)選的，所述第一圈引腳中，相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為四個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為三個。
[0009]優(yōu)選的，相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為三個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為兩個，使所述第一圈引腳和第二圈引腳能夠經(jīng)母板上的同一連接層引出。
[0010]優(yōu)選的，在所述第一圈引腳的各邊中，除自所述矩形引腳區(qū)的頂點位置連續(xù)排列的引腳外，每隔2個引腳，空出一個引腳位置。
[0011]優(yōu)選的，所述第一圈引腳中空出的引腳位置的引腳設置于該空出的引腳位置所在引腳線的第n-ι圈或第η圈引腳中，或設置于非該引腳位置所在引腳線的第n-ι圈或第η圈引腳中。
[0012]優(yōu)選的，所述引腳為焊球引腳或插針引腳。
[0013]優(yōu)選的，該芯片封裝模塊包括:BGA模塊、LGA模塊、CSP模塊或PGA模塊。
[0014]相應的，本發(fā)明實施例中還公開了一種母板，該母板包括多層連接層，其中，表層連接層上具有與以上所述芯片封裝模塊的引腳電連接的多個連接裝置，所述連接裝置的排列方式與以上所述芯片封裝模塊上的引腳排列方式相同，其中，所述連接層的層數(shù)比所述矩形環(huán)嵌套結構的圈數(shù)少3。
[0015]優(yōu)選的，該母板為多層PCB板。
[0016]優(yōu)選的，所述連接裝置為焊盤或插孔。
[0017]相應的，本發(fā)明實施例中還公開了一種主板，該主板包括以上所述的芯片封裝模塊和母板，所述母板由表層連接層至最底層連接層方向，各連接層依次為第一連接層、第二連接層……第n-3連接層；其中，所述芯片封裝模塊的第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳與所述母板的第一連接層及第二連接層電連接，所述芯片封裝模塊的第η-2圈引腳、第n-Ι圈引腳和第η圈引腳均與所述母板的第n-3連接層電連接，除此之外，所述芯片封裝模塊的每一圈引腳分別與所述母板的一層連接層電連接。
[0018]優(yōu)選的，所述芯片封裝模塊的第一圈引腳和第二圈引腳均與所述母板的第一連接層電連接。
[0019]優(yōu)選的，所述芯片封裝模塊的第三圈引腳-第n-3圈引腳與所述母板的相應連接層電連接的方式為:在所述母板表層連接層上與所述芯片封裝模塊的第三圈引腳-第n-3圈引腳對應的連接裝置處形成第一通孔；通過所述第一通孔，將所述芯片封裝模塊的第三圈引腳-第n-3圈引腳與所述母板的相應連接層電連接，所述第一通孔直接自所述母板的第一連接層貫穿相應的連接層的上一層連接層。
[0020]優(yōu)選的，所述芯片封裝模塊的第η-2圈引腳、第n-Ι圈引腳和第η圈引腳均與所述母板的第n-3連接層電連接的方式為:在所述母板第一連接層上與所述芯片封裝模塊的第η-2圈中的部分引腳、第η-1圈引腳中的部分引腳或全部引腳、以及第η圈引腳的部分引腳或全部引腳對應的連接裝置處形成第二通孔，在所述母板第一連接層-第η-2連接層中的一層、兩層或三層連接層的非連接裝置處形成第三通孔，所述第二通孔直接自所述母板的第一連接層貫穿第η-2連接層，所述第三通孔貫穿其自身的起始連接層與第η-2連接層；采用連接引線將與所述芯片封裝模塊的第η-2圈引腳對應的連接裝置與所述第三通孔的起始連接層電連接，使第η-2圈引腳中與基板相應邊平行的引腳和與該邊不平行的多個第三通孔電連接；通過所述第二通孔和第三通孔，將所述芯片封裝模塊的第η-2圈引腳、第η-1圈引腳和第η圈引腳均與所述母板的第n-3連接層電連接。
[0021]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所提供的技術方案具有以下優(yōu)點:
[0022]本發(fā)明所提供的主板及其芯片封裝模塊和母板，通過在第一圈引腳中，間隔預定數(shù)量的引腳，空出一個引腳位置，從而使空出的引腳位置兩側的兩個引腳間的距離足夠容納至少三根引線，以將第一圈全部引腳以及第二圈引腳中的大部分引腳經(jīng)母板上的一個連接層引出，第二圈引腳中剩余的引腳可通過另一個連接層引出，甚至第一圈和第二圈全部引腳均能夠經(jīng)母板上的一個連接層引出，即，使第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳能夠經(jīng)母板上的兩個連接層引出。以母板為PCB為例，母板上的一個連接層即為一層PCB。
[0023]并且，第一圈引腳中空出的引腳位置的引腳被設置在第n-Ι圈和第η圈中，從而保證了芯片封裝模塊的引腳數(shù)量不減少，同時由于第η圈的全部引腳均與第n-Ι圈的相應引腳位于同一引腳線上，且相鄰的兩個引腳之間空出兩個引腳位置，從而保證了第第η圈、第n-Ι圈、第η-2圈的全部引腳能夠經(jīng)一個連接層引出，從而節(jié)省了一層母板的連接層，在一定程度上降低了主板的生產(chǎn)成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為現(xiàn)有技術中芯片封裝模塊對應的母板上的焊盤分布示意圖；
[0025]圖2a-圖2d為現(xiàn)有技術中母板上的焊盤引出方式示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明實施例公開的芯片封裝模塊的剖面圖；
[0027]圖4和圖5為本發(fā)明實施例公開的芯片封裝模塊的俯視圖；
[0028]圖6a、圖6b、圖7a_圖7f、圖8a、圖8b、圖9a和圖9b為本發(fā)明實施例二公開的芯片封裝模塊對應的母板上的焊盤引出方式示意圖；
[0029]圖1O本發(fā)明實施例公開的主板的剖面圖。
【具體實施方式】
[0030]正如【背景技術】所述，現(xiàn)有技術中的主板中，若要全部引出芯片封裝模塊上的引腳，所需的母板層數(shù)較多，具體為，由于主板中使用的母板多為單面板，所需母板層數(shù)與芯片封裝模塊上的矩形環(huán)嵌套結構的圈數(shù)相同。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，造成這種問題的原因為，現(xiàn)有技術中為了更大限度的利用芯片封裝模塊的單面面積，即在引腳數(shù)量相同的情況下，盡量減小芯片封裝模塊的體積，相鄰引腳間的距離過小，不足以容納一根引線。
[0031]具體的，以手機主板中采用的具有4圈環(huán)狀嵌套結構的BGA模塊上的引腳為例，該BGA模塊上的引腳多為焊球引腳，相鄰引腳間的距離(即相鄰兩個焊球的中心點的距離)為
0.5mm,相應的，如圖1所示，為與該BGA模塊對應的母板(即PCB)上的焊盤分布示意圖，圖1中的PCB上相鄰兩個焊盤11間的距離A (即相鄰兩個焊盤的中心點的距離)也為0.5mm,而母板上的引線寬度一般為4mil(約為0.1mm),同時引線邊緣與焊盤邊緣需保留4mil的間距，以保證引線與焊盤間安全絕緣。也就是說，PCB上的兩個焊盤之間若要引出一根引線，相鄰兩個焊盤邊緣間的距離至少為0.3mm，但是，PCB上的焊盤直徑D約為0.3mm,即PCB上相鄰兩個焊盤邊緣間的距離LI僅為0.2_，不足以容納一根引線。
[0032]基于以上結構的限制，現(xiàn)有技術中的母板PCB上的引線連接方式只能如圖2a_圖2d所示，為各層PCB上焊盤的引出方式，圖中僅以芯片封裝模塊上由引腳排列形成的矩形環(huán)嵌套結構的圈數(shù)為4圈引腳為例，S卩，芯片封裝模塊上的I圈引腳對應I層PCB，若要引出所有引腳，共需4層PCB，圖2a-圖2d依次為第I層PCB-第4層PCB上的焊盤引線21的連接方式，以引出與焊盤對應的引腳。第I層PCB用于引出芯片封裝模塊的最外一圈引腳(SP第一圈引腳)，第2層PCB用于引出芯片封裝模塊的第二圈引腳，以此類推，直至引出所有引腳。[0033]基于此，本發(fā)明提供了一種主板及其芯片封裝模塊和母板，通過在芯片封裝模塊的第一圈引腳中，間隔預定數(shù)量的引腳，空出一個引腳位置，從而使空出的引腳位置兩側的兩個引腳間的距離足夠容納至少三根引線，以將第一圈全部引腳以及第二圈引腳中的大部分引腳經(jīng)母板上的一個連接層引出，第二圈引腳中剩余的引腳可通過另一個連接層引出，甚至第一圈和第二圈全部引腳均能夠經(jīng)母板上的一個連接層引出，即，使第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳能夠經(jīng)母板上的兩個連接層引出。以母板為PCB為例，母板上的一個連接層即為一層PCB。
[0034]并且，第一圈引腳中空出的引腳位置的引腳被設置在第n-Ι圈和第η圈中，從而保證了芯片封裝模塊的引腳數(shù)量不減少，同時由于第η圈的全部引腳均與第n-Ι圈的相應引腳位于同一引腳線上，且相鄰的兩個引腳之間空出兩個引腳位置，從而保證了第第η圈、第n-Ι圈、第η-2圈的全部引腳能夠經(jīng)一個連接層引出，從而節(jié)省了一層母板的連接層，在一定程度上降低了主板的生產(chǎn)成本。
[0035]以上是本發(fā)明的核心思想，為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0036]實施例一
[0037]本實施例提供了一種芯片封裝模塊，其剖面圖如圖3所示，引腳區(qū)的俯視圖如圖4和圖5所示，該模塊包括一基板31，該基板31的上表面為半導體器件放置區(qū)32，半導體器件放置區(qū)32上設置有多個芯片33，芯片33上方籠罩有屏蔽框37，屏蔽框37上方還籠罩有屏蔽蓋(圖中未示出)，用于保護芯片，屏蔽框和屏蔽蓋可采用絕緣的塑料或陶瓷材料制作，可起到密封和提高芯片電熱性能的作用；該基板31的下表面為矩形引腳區(qū)34，該矩形引腳區(qū)34具有多個引腳35，其中，該矩形引腳區(qū)34邊緣區(qū)域的引腳呈線性陣列式排布，在所述矩形引腳區(qū)34的邊緣區(qū)域形成多圈的矩形環(huán)嵌套結構，所述矩形環(huán)嵌套結構的圈數(shù)為η，最外圈引腳為第一圈引腳，緊鄰最外圈的為第二圈引腳，以此類推，最內(nèi)圈引腳為第η圈引腳。本實施例中基板31可為多層PCB板。圖4和圖5中僅以6圈引腳為例對本實施例中的方案進行說明。
[0038]需要說明的是，本實施例中的芯片封裝模塊的引腳排布需要在現(xiàn)有技術的基礎上做改動，因此，如圖1所示，本實施例所針對的現(xiàn)有技術中的芯片封裝模塊的基板下表面并非全部被引腳覆蓋，需要在矩形環(huán)狀嵌套結構包圍的區(qū)域設置空白區(qū)12，即空白區(qū)12不設置任何引腳，以便于對引腳排布進行改動。
[0039]本實施例中在所述第一圈引腳中，間隔預定數(shù)量的引腳，空出一個引腳位置，使第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳能夠經(jīng)母板上的兩個連接層引出。
[0040]需要說明的是，本實施例中所述間隔預定數(shù)量的引腳，并不限定具體預定數(shù)量為多少，可以每隔一個引腳，空出一個引腳位置，也可以每隔兩個引腳，空出一個引腳位置，或者有的位置間隔一個或兩個引腳，空出一個引腳位置，有的位置間隔三個或四個引腳，空出一個引腳位置，只要保證第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳能夠經(jīng)母板上的兩個連接層引出即可。
[0041]所述第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳經(jīng)母板上的兩個連接層引出也包括兩種情況，一是第一圈引腳和第二圈引腳中的全部引腳通過母板的同一個連接層引出，第三圈的全部引腳通過母板的另一個連接層引出；二是第一圈的全部引腳和第二圈的部分引腳通過母板的同一個連接層引出，第二圈的剩余部分引腳和第三圈的全部引腳通過母板的另一個連接層引出。
[0042]本實施例中第一圈引腳中空出的引腳位置的數(shù)量等于第n-Ι圈和第η圈的引腳數(shù)量之和，以保證引腳總數(shù)與現(xiàn)有技術中芯片封裝模塊的引腳數(shù)相同。
[0043]并且，在矩形引腳區(qū)34的各邊上，所述第n-Ι圈引腳中，相鄰的兩個引腳之間空出兩個引腳位置，第η圈的全部引腳均與第n-Ι圈的相應引腳位于同一引腳線上，使第η圈、第n-Ι圈、第η-2圈的全部引腳能夠經(jīng)一個連接層引出。
[0044]以圖1中公布的引線尺寸和排線要求為例，相鄰的兩個引腳之間空出兩個引腳位置后，這兩個引腳對應的兩個焊盤邊緣之間的距離則為1.2_，足以容納5根引線，即可引出5個焊盤，即，足以將第η圈、第n-Ι圈、第η-2圈的全部引腳在一個連接層上引出。
[0045]本實施例中所述引腳線為沿第一圈至第η圈方向且垂直于所述矩形引腳區(qū)相應邊的直線，該引腳線上具有多個引腳。具體的，對于矩形引腳區(qū)34上下兩側的引腳來說，弓丨腳線為連接同一列引腳的豎向直線，如圖4中標號a所示，對于矩形引腳區(qū)34左右兩側的弓丨腳來說，引腳線為連接同一行引腳的橫向直線，如圖4中標號b所示。
[0046]需要說明的是，第一圈引腳中空出的引腳位置的引腳可以設置于該空出的引腳位置所在引腳線的第n-Ι圈或第η圈引腳中，如圖4所示，也可以設置于非該引腳位置所在行在引腳線的第n-Ι圈或第η圈引腳中，如圖5所示。本實施例中對此不做限定，只要在第n-Ι圈和第η圈引腳中，相鄰的兩個引腳之間空出兩個引腳位置即可。
[0047]具體的，如圖4所示，若第一圈引腳中空出的引腳位置的引腳設置于該空出的引腳位置所在引腳線的第n-Ι圈引腳中，該芯片封裝模塊的引腳布局方式可以理解為，對位于矩形引腳區(qū)34左側和右側的引腳陣列，間隔預定行數(shù)，有一行引腳向內(nèi)錯開一列，以空出第一圈的一個引腳位置；對位于矩形引腳區(qū)34上側和下側的引腳陣列，間隔預定列數(shù)，有一列引腳向內(nèi)錯開一行，以空出第一圈的一個引腳位置；使第一圈引腳形成間隔預定行或列，空一個引腳位置的結構；之后，將位于矩形引腳區(qū)34的四個頂角區(qū)域36(即圖4中的虛線框內(nèi)的區(qū)域)中空出的引腳位置的引腳轉(zhuǎn)移到第η圈引腳中。
[0048]需要說明的是，本實施例的芯片封裝模塊的矩形引腳區(qū)34除包括邊緣區(qū)域呈矩形環(huán)狀嵌套結構的引腳(以下簡稱邊緣引腳341)外，還包括位于基板中間區(qū)域的多個引腳(以下簡稱中間引腳342)，邊緣引腳341和中間引腳342之間為空白區(qū)域343，該空白區(qū)域343可容納從邊緣引腳341的第一圈引腳中轉(zhuǎn)移出的多個引腳，以形成第n-Ι圈和第η圈引腳。其中，在主板工作過程中，中間區(qū)域所有引腳的電位相同，一般為地電位，即中間引腳342全部接地，因此，中間引腳342 —般不需引出。
[0049]當然，對于不同類型、不同需求的芯片封裝模塊，中間區(qū)域的引腳的排布方式、數(shù)量需做相應的調(diào)整，甚至中間區(qū)域不設置引腳，但只要其邊緣區(qū)域為環(huán)狀嵌套結構，環(huán)狀嵌套結構包圍的區(qū)域具有空白區(qū)，則均可適用本發(fā)明實施例的方案。
[0050]從圖4和圖5中可以看出，若要較現(xiàn)有技術的芯片封裝模塊節(jié)省一層母板的連接層，在將第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳經(jīng)母板上的兩個連接層引出的基礎上，還要使第η圈、第n-Ι圈、第η-2圈的全部引腳經(jīng)一個連接層引出，本實施例中通過使第η圈和第n-Ι圈位于同一引腳線上，并且在第η圈或第n-Ι圈中，相鄰的引腳間空出兩個引腳位置，從而在相鄰的兩個引腳間可引出四條引線，進而為將第η圈、第n-Ι圈、第η-2圈的全部引腳經(jīng)一個連接層引出奠定了結構基礎。
[0051]本實施例中通過在第一圈引腳中，間隔預定數(shù)量的引腳，空出一個引腳位置，從而使空出的引腳位置兩側的兩個引腳間的距離足夠容納至少三根引線，使第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳能夠經(jīng)母板上的兩個連接層引出。并且，將空出的引腳位置的引腳被設置在第n-Ι圈和第η圈中，從而保證了芯片封裝模塊的弓I腳數(shù)量不減少，同時由于第η圈的全部引腳均與第n-Ι圈的相應引腳位于同一引腳線上，且相鄰的兩個引腳之間空出兩個引腳位置，從而保證了第η圈、第n-Ι圈、第η-2圈的全部引腳能夠經(jīng)一個連接層引出，從而節(jié)省了一層母板的連接層，在一定程度上降低了主板的生產(chǎn)成本。
[0052]需要說明的是，本實施例公開的芯片封裝模塊可以為采用各種具有引腳的封裝技術得到的封裝模塊，如該芯片封裝模塊為各種BGA (Ball Grid ArrayPackage,球形觸點陣列封裝)模塊、LGA (land grid array,觸點陣列封裝)模塊、CSP (Chip Scale Package,芯片級封裝)模塊或各種PGA(Ceramic PinGridArrau Package,插針網(wǎng)格陣列封裝)模塊等。
[0053]其中，各種BGA模塊包括PBGA (PlasticballZddarray,塑料焊球陣列封裝)模塊、CBGA (ceramicballSddarray,陶瓷焊球陣列封裝)模塊、TBGA (tape ball grid array 載帶型焊球陣列封裝)模塊等；各種PGA模塊包括OPGA (Organic pin grid Array,有機管腳陣列封裝)模塊、mPGA (即微型PGA封裝)模塊、CPGA (Ceramic PGA，陶瓷封裝)模塊、FC-PGA封裝(即反轉(zhuǎn)芯片針腳柵格陣列封裝)模塊、PPGA (Plastic Pin Grid Array,塑針柵格陣列封裝)模塊等。
[0054]該芯片封裝模塊若為BGA模塊，則所述引腳為焊球引腳，焊球一般為錫球，該芯片封裝模塊若為PGA模塊則所述引腳為插針引腳。
[0055]與以上公開的芯片封裝模塊相對應，本實施例還公開了一種母板，該母板包括多層連接層，其中，表層連接層上具有與以上公開的芯片封裝模塊的引腳電連接的多個連接裝置，所述連接裝置的排列方式與以上公開的芯片封裝模塊上的引腳排列方式完全相同，其中，所述連接層的層數(shù)比所述矩形環(huán)嵌套結構的圈數(shù)少3。
[0056]以圖4為例，具有6圈引腳，則與其對應的母板僅需3層連接層，而如圖2a-圖2d所示，現(xiàn)有技術中的芯片封裝模塊對應的母板則需4層連接層。
[0057]本實施例中的母板優(yōu)選為多層PCB板，即母板上的一層連接層即為一層單面PCB板。并且，所述母板表層的連接裝置的設置方式也與芯片封裝模塊的引腳的設置方式相對應，當所述引腳為焊球引腳時，母板表層的連接裝置則為焊盤，當所述引腳為插針引腳時，母板表層的連接裝置則為插孔。
[0058]除此之外，所述芯片封裝模塊的基板的一個頂角處還設置有第一標識38，所述母板上與所述芯片封裝模塊的第一標識38相對應的位置處設置有第二標識，即第二標識在母板上的位置與第一標識38在基板上的位置相同，以限定所述芯片封裝模塊與所述母板的安裝方向。
[0059]實施例二
[0060]本實施例公開的芯片封裝模塊和母板，在上一實施例的基礎上，對芯片封裝模塊頂角區(qū)域的引腳排布進行進一步的限定，具體的，如圖4和圖5所示，為了將第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳經(jīng)母板上的兩個連接層引出，本實施例在第一圈引腳中，相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為四個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為三個。為了便于描述，以下的引線方式和排布方式的變化等均以圖4中的芯片封裝模塊為例進行說明，母板以多層PCB版為例。
[0061]本實施例中頂角區(qū)域的引腳排布為:自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為四個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為三個的排布方式至少包括以下幾種:
[0062]1、相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為四個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為三個；
[0063]2、相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為四個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為兩個；
[0064]3、相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為四個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為一個；
[0065]4、相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為三個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為三個；
[0066]5、相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為三個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為兩個；
[0067]6、相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為三個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為一個；
[0068]7、相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為兩個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為兩個；
[0069]8、相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為兩個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為一個；
[0070]9、相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為一個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為一個。
[0071]具體的，對于第I種排布方式，以環(huán)狀嵌套結構的一個頂角區(qū)域為例，如圖6a所示，在第二圈引腳的該頂角區(qū)域，存在X、Y兩個引腳不能從第一層PCB上引出，但是如圖6b所示，這兩個引腳可以經(jīng)第二層PCB引出，從而實現(xiàn)了將第一圈、第二圈和第三圈的全部引腳經(jīng)兩層PCB引出的目的。
[0072]對于第2種排布方式，同樣的，以邊緣引腳具有6圈引腳為例，參見圖7a_圖7c，為圖4中的芯片封裝模塊對應的第一層PCB-第三層PCB的引線方式示意圖。在第一圈引腳的四個邊61-64中，第一邊61-第四邊64兩兩相交,相交的兩邊共用頂點。在左上方的頂角區(qū)域，第一邊61的第一端61a和第二邊62的第一端62a相交,第一邊61的第一端61a自交點處連續(xù)排列的引腳為四個，則第二邊62的第一端62a自交點處連續(xù)排列的引腳為兩個。右下方的頂角區(qū)域和左上方的頂角區(qū)域的引腳設置方式相同。因此，從圖6a中可以看出，除第二圈的左上方的引腳65和右下方的引腳66之外，第一圈和第二圈的其它引腳均可以在第一層PCB上引出。雖然，引腳65和引腳66均位于第二圈引腳中，但從圖6b中可以看出，這兩個引腳仍然可以通過第二層PCB引出。也就是說，通過兩層PCB將第一圈、第二圈和第三圈的全部引腳引出。
[0073]對于第3種排布方式，仍然存在與第2種排布方式相同的問題，即第2圈引腳的一個頂角區(qū)域中存在一個引腳不能經(jīng)第一層PCB引出的問題，但是仍能通過第二層PCB將該引腳引出，這里不再詳細說明。
[0074]對于第4種排布方式，仍以環(huán)狀嵌套結構的一個頂角區(qū)域為例，如圖8a所示，在第二圈引腳的該頂角區(qū)域，存在一個引腳Z不能從第一層PCB上引出，但是如圖Sb所示，引腳Z可以經(jīng)第二層PCB引出，從而實現(xiàn)了將第一圈、第二圈和第三圈的全部引腳經(jīng)兩層PCB引出的目的。
[0075]對于第5種排布方式，如圖6a的左下角和右上角的頂角區(qū)域所示，在左下角的頂角區(qū)域，第一邊61的第二端61b和第四邊64的第一端64a相交，第一邊61的第二端61b自交點處連續(xù)排列的引腳為三個，則第四邊64的第一端64a自交點處連續(xù)排列的引腳為兩個。右上角的頂角區(qū)域和左下角的頂角區(qū)域的引腳設置方式相同。從圖6a中可以看出，在左下角和右上角，第一圈和第二圈的全部引腳均可以在第一層PCB上引出。若環(huán)狀嵌套結構的四個頂角區(qū)域均如此設置，則可將第一圈和第二圈的全部引腳經(jīng)母板上的同一連接層引出。
[0076]對于第6-9種排布方式,均與第5種排布方式相同,僅通過一層PCB即可將第一圈和第二圈的全部引腳引出，這里不再贅述。換句話說，在第一圈引腳中，相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為三個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為兩個，使所述第一圈引腳和第二圈引腳能夠經(jīng)母板上的同一連接層引出。
[0077]需要說明的是，邊緣引腳的四個頂角區(qū)域可同時采用上述幾種排布方式中的一種進行設置，也可以同 時采用多種排布方式，取決于環(huán)狀嵌套結構每一邊的引腳數(shù)量和空出的引腳位置的排布方式。
[0078]進一步的，本實施例中為了最大限度的減少第一圈引腳中需要空出的引腳位置的數(shù)量，優(yōu)選在所述第一圈引腳的各邊中，除自所述矩形引腳區(qū)的頂點位置連續(xù)排列的引腳外，每隔兩個引腳，空出一個引腳位置。具體的，與圖1中的引線寬度、焊盤大小相同，圖4中，兩個焊盤之間空出一個焊盤位置后，這兩個焊盤邊緣的距離L2能夠達到0.7mm (約為28mil)，按照引線寬度及引線間隔的要求，這兩個焊盤之間足以設置三條引線，如圖7a-圖7c所示。
[0079]在以上實施例中，僅以只在環(huán)狀嵌套結構的第一圈引腳中空出引腳位置為例進行說明，本領域技術人員可以理解，在其它實施例中，由于引腳設置方式的不同，為了將全部引腳引出，在第二圈-第η-2圈中，有些引腳排布方式下也會出現(xiàn)需空出引腳位置的情況，只要將空出的引腳位置的引腳轉(zhuǎn)移到第η圈或第n-Ι圈引腳中，保證引腳數(shù)量不減少即可。
[0080]具體的，如圖9a所示，對于相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳為四個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳也為四個的情況，在第二圈引腳的頂角區(qū)域存在X、Y、Z三個引腳不能從第一層PCB上引出，而第二層PCB最多只能引出這三個引腳中的兩個，此時，則需將其中的一個引腳，如引腳Z轉(zhuǎn)移到第η圈或第n-Ι圈中，如圖9b所示，以便將第一圈、第二圈和第三圈的全部引腳經(jīng)兩層PCB引出。
[0081]實施例四
[0082]本發(fā)明實施例公開了一種主板，其剖面圖如圖10所示，該主板包括以上實施例中所述的芯片封裝模塊和母板，所述母板由表層連接層至最底層連接層方向，各連接層依次為第一連接層、第二連接層……第n-3連接層；
[0083]其中，所述芯片封裝模塊的第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳與所述母板的第一連接層及第二連接層電連接，所述芯片封裝模塊的第η-2圈引腳、第η-1圈引腳和第η圈引腳均與所述母板的第n-3連接層電連接，除此之外，所述芯片封裝模塊的每一圈引腳分別與所述母板的一層連接層電連接。本實施例中的母板為多層PCB板，每一個連接層即為一層PCB,該主板可以為手機主板或電腦主板。
[0084]其中，如以上實施例所述，根據(jù)芯片封裝模塊上最外圈引腳排布方式的不同，第一圈和第二圈的全部引腳可以經(jīng)第一連接層引出，如圖7a所示，第三圈的全部引腳經(jīng)第二連接層引出，如圖7b所示；或者，第一圈的全部引腳和第二圈中除頂角區(qū)域的個別引腳外的其它引腳經(jīng)第一連接層引出，如圖6a所示，第二圈頂角區(qū)域的個別引腳和第三圈的全部引腳第二連接層引出，如圖6b所示.[0085]其中，所述芯片封裝模塊的第三圈引腳-第n-3圈引腳與所述母板的相應連接層電連接的方式為:
[0086]在所述母板表層連接層上與所述芯片封裝模塊的第三圈引腳-第n-3圈引腳對應的連接裝置處形成第一通孔；
[0087]通過所述第一通孔，將所述芯片封裝模塊的第三圈引腳-第n-3圈引腳與所述母板的相應連接層電連接，所述第一通孔直接自所述母板的第一連接層貫穿相應的連接層的
上一層連接層。
[0088]S卩，通過在母板各連接層打孔的方式，將芯片封裝模塊的第三圈引腳-第n-3圈引腳連接至相應的連接層上，并且，一圈引腳對應一層連接層。
[0089]其中，所述芯片封裝模塊的第η-2圈引腳、第n-Ι圈引腳和第η圈引腳均與所述母板的第n-3連接層電連接的方式為:
[0090]在所述母板第一連接層上與所述芯片封裝模塊的第η-2圈中的部分引腳、或者第n-Ι圈引腳中的部分引腳或全部引腳、或者第η圈引腳的部分引腳或全部引腳對應的連接裝置處形成第二通孔，在所述母板第一連接層-第η-2連接層中的一層、兩層或三層連接層的非連接裝置處形成第三通孔，所述第二通孔直接自所述母板的第一連接層貫穿第η-2連接層，所述第三通孔貫穿其自身的起始連接層與第η-2連接層；
[0091]采用連接引線將與所述芯片封裝模塊的第η-2圈引腳對應的連接裝置與所述第三通孔的起始連接層電連接，使第η-2圈引腳中與基板相應邊平行的引腳和與該邊不平行的多個第三通孔電連接，即多個第三通孔的連線(可為直線或曲線)與第η-2圈引腳所在邊相交。
[0092]通過所述第二通孔和第三通孔，將所述芯片封裝模塊的第η-2圈引腳、第η-1圈引腳和第η圈引腳均與所述母板的第n-3連接層電連接。
[0093]具體的，以圖4中具有6圈引腳的芯片封裝模塊為例，與該芯片封裝模塊對應的母板共有三層PCB，圖7a-圖7c為與該母板的第一層PCB41、第二層PCB42和第三層PCB43上引線連接方式示意圖。
[0094]如圖10所示，通過芯片封裝模塊上的焊球引腳35與第一層PCB41上的焊盤40直接接觸，使芯片封裝模塊的第一圈引腳和第二圈引腳均與所述母板的第一連接層(即第一層PCB41)電連接，引線方式如圖7a所示，具體描述請參見上一實施例，這里不再贅述。
[0095]芯片封裝模塊上的第三圈引腳通過打孔的方式，與第二層PCB42電性相連，如圖7b所示。[0096]芯片封裝模塊上的第四圈-第六圈引腳的引出方式如圖7c所示，圖7d_7f為第四圈-第六圈引腳各種引出方式的局部放大圖，下面結合附圖進行說明。
[0097]如圖7d所示，在非焊盤位置形成四個通孔，在母板第一層PCB上第四圈焊盤中的焊盤Ml處形成貫穿第二層PCB的第二通孔，通過該第二通孔，將焊盤Ml通過第三層PCB上的引線71引出。焊盤M2、M3、M4、M5的引出方式則包括以下幾種:
[0098]1、在第一層PCB的空白區(qū)域(即非焊盤位置)上形成m2、m3、m4和m5形成四個貫穿第二層PCB的第三通孔，在第一層PCB上采用連接引線將焊盤M2、M3、M4、M5分別與通孔m2、m3、m4、m5電性連接,通孔m2、m3、m4、m5的連線與焊盤M1、M2、M3的連線相交,優(yōu)選二者相互垂直；之后在通孔中注入導電材料，將焊盤M2、M3、M4、M5分別與第三層PCB上的引線72、73、74、75電性連接，以引出相應的焊盤。
[0099]2、在母板第一層PCB上焊盤M2、M3、M4、M5處形成貫穿第一層PCB的通孔，之后在第二層PCB上形成貫穿第二層PCB的通孔m2、m3、m4、m5，在第二層PCB上采用連接引線將焊盤M2、M3、M4、M5分別與通孔m2、m3、m4、m5電性連接，之后在分別貫穿第一層PCB和第二層PCB的通孔中注入導電材料，將焊盤M2、M3、M4、M5分別與第三層PCB上的引線72、73、74,75電性連接，以引出相應的焊盤。
[0100]3、上述兩種方式的綜合，可將焊盤M2、M3、M4、M5中的部分采用第I種方式引出，另一部分采用第2種方式引出。
[0101]為了減少打孔數(shù)量，如圖7e所示，在母板第一層PCB上的焊盤M4、M5處形成貫穿第二層PCB的兩個通孔，通過這兩個通孔，將焊盤M4、M5通過第三層PCB上的引線74、75引出；在非焊盤位置形成至少貫穿第二層PCB的三個通孔ml、m2、m3，采用上述三種連接方式中的一種，采用連接引線將焊盤Ml、M2、M3分別與通孔ml、m2、m3相連，該連接引線可以設置在第一層PCB上，也可以設置在第二層PCB上，之后通過第三層PCB上的引線71、72、73將焊盤Ml、M2、M3引出。
[0102]為了更進一步減少打孔數(shù)量，如圖7f所示，在母板第一層PCB上的焊盤M1、M4、M5處形成貫穿第二層PCB的三個通孔，通過這些通孔，將焊盤Ml、M4、M5通過第三層PCB上的引線71、74、75引出；在非焊盤位置形成至少貫穿第二層PCB的兩個通孔m2、m3，采用上述三種連接方式中的一種，采用連接引線將焊盤M2、M3分別與通孔m2、m3相連，之后通過第三層PCB上的引線72、73將焊盤112、]\0引出。
[0103]本領域技術人員可以理解，以上僅以具有6圈引腳的芯片封裝模塊、3層PCB母板組成的主板為例，將其連接方式進行了說明，對于具有更多引腳、更多層次的母板，其連接方式會更加復雜，但主體思想仍與以上公開的連接方式的思想相同。
[0104]本發(fā)明實施例公開的主板，通過改變芯片封裝模塊上的引腳和母板上的焊盤的排布方式，在具有相同引腳數(shù)量的前提下，較現(xiàn)有技術的主板節(jié)省了一層PCB板，大大減少了主板的生產(chǎn)成本。
[0105]對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種芯片封裝模塊，其特征在于，包括一基板，該基板的上表面為半導體器件放置區(qū)，該基板的下表面為矩形引腳區(qū)，該矩形引腳區(qū)邊緣區(qū)域的引腳呈線性陣列式排布，在所述矩形引腳區(qū)的邊緣區(qū)域形成多圈的矩形環(huán)嵌套結構，所述矩形環(huán)嵌套結構的圈數(shù)為Π，最外圈引腳為第一圈引腳，緊鄰最外圈的為第二圈引腳，以此類推，最內(nèi)圈引腳為第η圈引腳； 其中，所述第一圈引腳中，間隔預定數(shù)量的引腳，空出一個引腳位置，使第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳能夠經(jīng)母板上的兩個連接層引出； 第一圈引腳中空出的引腳位置的數(shù)量等于第η-1圈和第η圈的引腳數(shù)量之和； 在所述矩形引腳區(qū)的各邊上，所述第η-1圈引腳中，相鄰的兩個引腳之間空出兩個引腳位置，第η圈的全部引腳均與第η-1圈的相應引腳位于同一引腳線上，使第η圈、第η-1圈、第η-2圈的全部引腳能夠經(jīng)一個連接層引出；所述引腳線為沿第一圈至第η圈方向且垂直于所述矩形引腳區(qū)相應邊的直線，該引腳線上具有多個引腳。
2.根據(jù)權利要求1所述的芯片封裝模塊，其特征在于，所述第一圈引腳中，相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為四個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為三個。
3.根據(jù)權利要求2所述的芯片封裝模塊，其特征在于，相鄰的兩個邊的一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為三個，另一個邊上，自兩邊交點位置連續(xù)排列的引腳至多為兩個，使所述第一圈引腳和第二圈引腳能夠經(jīng)母板上的同一連接層引出。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的芯片封裝模塊，其特征在于，在所述第一圈引腳的各邊中，除自所述矩形引腳區(qū)的頂點位置連續(xù)排列的引腳外，每隔2個引腳，空出一個引腳位置。
5.根據(jù)權利要求1所述的芯片封裝模塊，其特征在于，所述第一圈引腳中空出的引腳位置的引腳設置于該空出的引腳位置所在引腳線的第η-1圈或第η圈引腳中，或設置于非該引腳位置所在引腳線的第η-1圈或第η圈引腳中。
6.根據(jù)權利要求1所述的芯片封裝模塊，其特征在于，所述引腳為焊球引腳或插針引腳。
7.根據(jù)權利要求1所述的芯片封裝模塊，其特征在于，該芯片封裝模塊包括:BGA模塊、LGA模塊、CSP模塊或PGA模塊。
8.一種母板，其特征在于，該母板包括多層連接層，其中，表層連接層上具有與權利要求1-7任一項中所述芯片封裝模塊的引腳電連接的多個連接裝置，所述連接裝置的排列方式與權利要求1-7任一項中所述芯片封裝模塊上的引腳排列方式相同，其中，所述連接層的層數(shù)比所述矩形環(huán)嵌套結構的圈數(shù)少3。
9.根據(jù)權利要求8所述的母板，其特征在于，該母板為多層PCB板。
10.根據(jù)權利要求8所述的母板，其特征在于，所述連接裝置為焊盤或插孔。
11.一種主板,其特征在于,該主板包括權利要求1-7任一項中所述的芯片封裝模塊和權利要求8-10任一項中所述的母板，所述母板由表層連接層至最底層連接層方向，各連接層依次為第一連接層、第二連接層……第n-3連接層； 其中，所述芯片封裝模塊的第一圈引腳、第二圈引腳和第三圈引腳與所述母板的第一連接層及第二連接層電連接，所述芯片封裝模塊的第η-2圈引腳、第η-1圈引腳和第η圈引腳均與所述母板的第n-3連接層電連接，除此之外，所述芯片封裝模塊的每一圈引腳分別與所述母板的一層連接層電連接。
12.根據(jù)權利要求11所述的主板，其特征在于，所述芯片封裝模塊的第一圈引腳和第二圈引腳均與所述母板的第一連接層電連接。
13.根據(jù)權利要求12所述的主板，其特征在于，所述芯片封裝模塊的第三圈引腳-第n-3圈引腳與所述母板的相應連接層電連接的方式為: 在所述母板表層連接層上與所述芯片封裝模塊的第三圈引腳-第n-3圈引腳對應的連接裝置處形成第一通孔； 通過所述第一通孔，將所述芯片封裝模塊的第三圈引腳-第n-3圈引腳與所述母板的相應連接層電連接，所述第一通孔直接自所述母板的第一連接層貫穿相應的連接層的上一層連接層。
14.根據(jù)權利要求12所述的主板，其特征在于，所述芯片封裝模塊的第η-2圈引腳、第η-1圈引腳和第η圈引腳均與所述母板的第n-3連接層電連接的方式為: 在所述母板第一連接層上與所述芯片封裝模塊的第η-2圈中的部分引腳、第η-1圈引腳中的部分引腳或全部引腳、以及第η圈引腳的部分引腳或全部引腳對應的連接裝置處形成第二通孔，在所述母板第一連接層-第η-2連接層中的一層、兩層或三層連接層的非連接裝置處形成第三通孔，所述第二通孔直接自所述母板的第一連接層貫穿第η-2連接層，所述第三通孔貫穿其自身的起始連接層與第η-2連接層； 采用連接引線將與所述芯片封裝模塊的第η-2圈引腳對應的連接裝置與所述第三通孔的起始連接層電連接，使第η-2圈引腳中與基板相應邊平行的引腳和與該邊不平行的多個第三通孔電連接； 通過所述第二通孔和第三通孔，將所述芯片封裝模塊的第η-2圈引腳、第η-1圈引腳和第η圈引腳均與所述母板的第n-3連接層電連接。
【文檔編號】H01L23/49GK103943585SQ201310024064
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權日:2013年1月22日
【發(fā)明者】繆江平 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司