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电子封装结构及其制造方法

文献发布时间:2024-01-17 01:26:37


电子封装结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种封装结构及其制造方法,尤其涉及一种电子封装结构及其制造方法。

背景技术

随着科技进步,电子产品的功能越来越丰富,天线(antenna)结构与芯片封装结构的整合有助于电子产品微型化及轻量化的需求。一般来说,对于现行的具有天线结构的芯片封装结构来说,通常是将芯片设置于电路基板上,并覆盖膜封材料于芯片上,以形成芯片封装结构。而天线结构则设置于芯片封装结构上,并通过芯片封装结构中贯穿膜封材料的导电柱或导电球使天线结构与电路基板电性连接。然而,上述封装结构无法有效防止射频(radio frequency)信号于传输过程中发散,且具有较大的体积。

发明内容

本发明是针对一种电子封装结构及其制造方法,可降低信号损耗,并且有助于电子封装结构的微型化。

根据本发明的实施例,本发明的电子封装结构包括中介层、电路基板、芯片以及线路结构。中介层包括中介层基板以及同轴导电件。中介层基板具有上表面及相对于上表面的下表面,其中中介层基板包括空腔。同轴导电件位于中介层基板中。同轴导电件包括第一导电结构、第二导电结构以及第一绝缘结构。第二导电结构环绕第一导电结构。第一绝缘结构设置于第一导电结构与第二导电结构之间。电路基板设置于中介层基板的下表面上,并与同轴导电件电性连接。芯片设置于空腔中且位于电路基板上,以与电路基板电性连接。线路结构设置于中介层基板的上表面上,并与同轴导电件电性连接。

在根据本发明的实施例的电子封装结构中,上述的中介层基板的材质包括导电材料。

在根据本发明的实施例的电子封装结构中,上述的电子封装结构还包括热界面材料,设置于芯片的背面并与中介层基板接触。

在根据本发明的实施例的电子封装结构中,上述的线路结构包括第一核心层、第一天线层、第二天线层以及多个接垫。第一核心层具有第一表面及与第一表面相对的第二表面,其中第二表面面向中介层。第一天线层设置在第一表面上。第二天线层设置在第二表面上。多个接垫设置在第二表面上且对应于同轴导电件。

在根据本发明的实施例的电子封装结构中,上述的多个接垫包括第一接垫以及第二接垫。第一接垫对应于同轴导电件的第一导电结构。第二接垫对应于同轴导电件的第二导电结构,其中第二接垫为环形。

在根据本发明的实施例的电子封装结构中,上述的多个接垫包括第一接垫以及多个第二接垫。第一接垫对应于同轴导电件的第一导电结构。多个第二接垫对应于同轴导电件的第二导电结构,其中多个第二接垫环绕第一接垫。

在根据本发明的实施例的电子封装结构中,上述的电子封装结构还包括第一导电连接件,设置于线路结构的多个接垫与同轴导电件之间。

在根据本发明的实施例的电子封装结构中,上述的电子封装结构还包括第一黏着层,设置于中介层与线路结构之间。

在根据本发明的实施例的电子封装结构中,上述的电路基板包括对应于同轴导电件的多个接垫。电子封装结构还包括第二导电连接件,设置于电路基板与同轴导电件之间。

在根据本发明的实施例的电子封装结构中,上述的同轴导电件的第一导电结构适于传输信号,第二导电结构适于接地或与电源连接。

根据本发明的实施例,本发明的电子封装结构的制造方法包括以下步骤。提供电路基板。设置芯片于电路基板上。提供中介层,其包括中介层基板以及同轴导电件。中介层基板具有上表面及相对于上表面的下表面,其中中介层基板包括空腔。同轴导电件位于中介层基板中。同轴导电件包括第一导电结构、第二导电结构以及第一绝缘结构。第二导电结构环绕第一导电结构。第一绝缘结构设置于第一导电结构与第二导电结构之间。然后,提供线路结构,于第一温度下,将线路结构压合于中介层基板的上表面上。形成空腔于中介层基板的下表面。于第二温度下,接合电路基板于中介层基板的下表面上,并使芯片设置于空腔中。

在根据本发明的实施例的制造方法中,上述的中介层的形成步骤包括提供核心基板,核心基板具有第一侧及相对于第一侧的第二侧。形成第一贯通孔于核心基板中。填充绝缘材料于第一贯通孔中。形成第二贯通孔于绝缘材料中,以形成第一绝缘结构。形成第一导电材料层于核心基板的第一侧与第二侧上及第二贯通孔中。图案化第一导电材料层,以暴露出部分第一绝缘结构。

在根据本发明的实施例的制造方法中,上述的第一贯通孔的孔径在250μm至450μm之间,第二贯通孔的孔径在50μm至100μm之间。

在根据本发明的实施例的制造方法中,上述的中介层的形成步骤包括提供核心基板,核心基板具有第一侧及相对于第一侧的第二侧。形成环形凹槽于核心基板的第一侧上,其中环形凹槽不贯穿核心基板的第二侧。填充绝缘材料于环形凹槽中,以形成第一绝缘结构。自核心基板的第二侧移除部分核心基板直到第一绝缘结构被暴露出。形成第一导电材料层于核心基板的第一侧及第二侧上。图案化第一导电材料层,以暴露出部分第一绝缘结构。

在根据本发明的实施例的制造方法中,上述的制造方法还包括形成第一黏着材料层于中介层基板的上表面上,其中第一黏着材料层为半固化状态。形成多个通孔于第一黏着材料层中,以暴露出部分同轴导电件。形成第一导电连接材料于多个通孔中。

在根据本发明的实施例的制造方法中,上述的第一导电连接材料包括铜胶、银胶或瞬时液相烧结胶。

在根据本发明的实施例的制造方法中,上述的将线路结构压合于中介层基板的上表面上的步骤包括于第一温度下,压合线路结构与中介层基板以使线路结构的多个接垫与第一导电连接材料对应连接,并固化第一黏着材料层。

在根据本发明的实施例的制造方法中,上述的接合电路基板于中介层基板的下表面上的步骤包括形成阻焊层于中介层基板的下表面上,其中阻焊层包括多个通孔,以暴露出部分同轴导电件。形成第二导电连接材料于多个通孔中。通过第二导电连接材料对应接合同轴导电件与电路基板的多个接垫。

在根据本发明的实施例的制造方法中,上述的第二导电连接材料包括锡膏或焊球。

在根据本发明的实施例的制造方法中,上述的第一温度在180℃至220℃之间,第二温度在250℃至270℃之间。

基于上述,本发明的电子封装结构可整合电路基板、中介层以及线路结构于一封装结构中,且芯片设置于中介层的空腔中,使空间得以有效的被利用,进而有利于电子封装结构的微型化,并且由于中介层由导电材料构成,有助于提升芯片的散热能力。此外,由于中介层包括用以电性连接线路结构及电路基板的同轴导电件,可降低线路结构所接收或发出的射频信号在传输过程中的信号损耗,并可屏蔽电磁干扰信号,以提升信号的完整性。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的一种电子封装结构的剖视示意图;

图2是图1的电子封装结构的一种上视示意图;

图3是依照本发明的另一实施例的一种电子封装结构的剖视示意图;

图4A至图4C是依照本发明的一实施例的一种芯片设置于电路基板的制造流程的剖视示意图;

图5A至图5F是依照本发明的一实施例的一种包含同轴导电件的中介层的制造流程的剖视示意图;

图6A至图6F是依照本发明的另一实施例的一种包含同轴导电件的中介层的制造流程的剖视示意图;

图7A至图7D是依照本发明的一实施例的一种第一导电连接件的制造流程的剖视示意图;

图8A至图8B是图7B的区域R1的一种局部上视示意图;

图9A至图9C是依照本发明的一实施例的一种线路结构的示意图;

图10A至图10E是依照本发明的一实施例的一种电子封装结构的制造流程的剖视示意图。

附图标记说明

10,20:电子封装结构

100:电路基板

100’,200’:结构

101:核心基板

102:绝缘层

110:线路层

112,114:接垫

120:阻焊层

130:芯片

130a:主动面

130b:背面

132:接点

140:底胶

150:热界面材料

200:中介层

201,201’:核心基板

201a,201a’:第一侧

201b,201b’:第二侧

202,202’:第一导电材料层

203,203’:第一导电层

205:中介层基板

205a:上表面

205b:下表面

210:同轴导电件

211:绝缘材料

212:第一绝缘结构

214:第一导电结构

214a:第一接垫部分

214b:第一导电柱部分

216:第二导电结构

216a:第二接垫部分

216b:第二导电柱部分

220:第一黏着层

220’:第一黏着材料层

222:离型膜

230,232:空腔

230a,230b,232a,232b:侧壁

230c:底面

240:第一导电连接件

240a:中间导电连接件

240b:周边导电连接件

240’:第一导电连接材料

260:阻焊层

270:第二导电连接件

270’:第二导电连接材料

300:线路结构

301:第一核心层

301a:第一表面

301b:第二表面

302,303:绝缘层

305:导电柱

311,313:导电层

312:第一天线层

314:第二天线层

316:接垫

316a:第一接垫

316b,316b’:第二接垫

320:阻焊层

A1,R1,R2:区域

CV1,CV2:导通孔

OP1,OP2,OP3:开口

P:部分

PR:图案化光致抗蚀剂层

T:环形凹槽

TH1:第一贯通孔

TH2:第二贯通孔

V1,V1a,V1b,V1a’,V1b’,V2,V3:通孔

d1,d2:孔径

d3,d4:直径

d5:距离

d6:外径

d7:宽度

具体实施方式

下文列举实施例并配合所附附图来进行详细地说明,但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围。此外,附图仅以说明为目的,并未依照原尺寸作图。为了方便理解,下述说明中相同的组件将以相同的符号标示来说明。

此外,关于文中所使用“包含”、“包括”、“具有”等等用语,均为开放性的用语,也就是指“包括但不限于”。

应当理解,尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种组件、部件、区域、层和/或部分,但是这些组件、部件、区域、和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个组件、部件、区域、层或部分与另一个组件、部件、区域、层或部分区分开。因此,下面讨论的“第一组件”、“部件”、“区域”、“层”、或“部分”可以被称为第二组件、部件、区域、层或部分而不脱离本文的教导。

本文中所提到的方向用语,例如:“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明,而并非用来限制本发明。

在附图中,各附图示出的是特定实施例中所使用的方法、结构和/或材料的通常性特征。然而,这些附图不应被解释为界定或限制由这些实施例所涵盖的范围或性质。举例来说,为了清楚起见,各膜层、区域和/或结构的相对尺寸、厚度及位置可能缩小或放大。

在下述实施例中,相同或相似的组件将采用相同或相似的标号,且将省略其赘述。此外,不同实施例中的特征在没有冲突的情况下可相互组合,且依本说明书或申请专利范围所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本专利涵盖的范围内。

图1是依照本发明的一实施例的一种电子封装结构的剖视示意图。图2是图1的电子封装结构的一种上视示意图。为了清楚示意,图2仅示出芯片130、第一导电连接件240及第一黏着层220并省略示出其他构件,省略的部分可参考图1加以理解。

请参照图1与图2,电子封装结构10包括电路基板100、中介层200、芯片130以及线路结构300。中介层200包括中介层基板205以及同轴导电件210。中介层基板205具有上表面205a及相对于上表面205a的下表面205b,且中介层基板205包括空腔230。同轴导电件210位于中介层基板205中。同轴导电件210包括第一导电结构214、第二导电结构216以及第一绝缘结构212。第二导电结构216环绕第一导电结构214。第一绝缘结构212设置于第一导电结构214与第二导电结构216之间。电路基板100设置于中介层基板205的下表面205b上,并与同轴导电件210电性连接。芯片130设置于空腔230中且位于电路基板100上,以与电路基板100电性连接。线路结构300设置于中介层基板205的上表面205a上,并与同轴导电件210电性连接。

由于芯片130可设置于中介层200的空腔230中,可有效利用空间,进而减小电子封装结构10的体积。由于中介层200包括同轴导电件210以电性连接线路结构300及电路基板100,可降低线路结构300所接收或发出的射频信号在传输过程中的信号损耗,并可屏蔽电磁干扰信号,以提升信号的完整性。

在一些实施例中,中介层基板205的材质可为导电材料,较佳地可以是导电且导热的材料,例如铜、铝或其他合适的金属材料或上述材料的合金。如此一来,同轴导电件210可由部分中介层基板205构成,且中介层基板205具有散热能力。

在一些实施例中,空腔230为自下表面205b向上表面205a凹下的凹陷,空腔230可由中介层基板205的侧壁230a、230b及底面230c构成。也就是说,空腔230不贯穿中介层基板205,但本发明不以此为限。在其他实施例中,空腔230可贯穿中介层基板205。

在一些实施例中,空腔230的尺寸(例如长、宽、高)至少大于芯片130的尺寸,以使芯片130可容纳于空腔230中。

在一些实施例中,线路结构300包括第一核心层301、第一天线层312、第二天线层314以及多个接垫316。第一核心层301具有第一表面301a及与第一表面301a相对的第二表面301b,其中第二表面301b面向中介层200。第一天线层312设置在第一表面301a上。第二天线层314与多个接垫316设置在第二表面301b上。多个接垫316可包括第一接垫316a及第二接垫316b。第一接垫316a对应于同轴导电件210的第一导电结构214,多个第二接垫316b对应于同轴导电件210的第二导电结构216。

在一些实施例中,第一导电连接件240可设置于线路结构300的多个接垫316与同轴导电件210之间,以使接垫316与同轴导电件210电性连接。在一些实施例中,第一导电连接件240的材料可包括铜、银、铜合金、铜锡合金、锡铋合金或其他合适材料,本发明不以此为限。

在一些实施例中,由俯视观之,如图2所示,对应于同轴导电件210的第一导电连接件240的排列图案可与线路结构300的多个接垫316的排列(可参考后述图9B、图9C及其相关内容)对应。也就是说,第一导电连接件240可以包括与第一接垫316a对应的中间导电连接件240a,以及与第二接垫316b对应的周边导电连接件240b。在一些实施例中,第二接垫316b为环形接垫,因此周边导电连接件240b可以对应地为环形而环绕中间导电连接件240a。在其他实施例中,第二接垫316b包括多个环绕第一接垫316a的接垫,因此周边导电连接件240b可以对应地为多个周边导电连接件240b’,并环绕中间导电连接件240a。

图2中虽示出电子封装结构10包括两种对应于同轴导电件210的第一导电连接件240的排列图案,但并非用以限定本发明。电子封装结构10的第一导电连接件240可以包括一种或多种对应于同轴导电件210的排列图案。

在一些实施例中,同轴导电件210可设置于芯片130的周围,但本发明不以此为限。图1、图2中虽示出同轴导电件210对称设置于芯片130的两侧,但并非用以限定本发明,同轴导电件210的位置及数量可依据实际需求调整。

在一些实施例中,电子封装结构10还包括第一黏着层220。第一黏着层220设置于中介层200与线路结构300之间,以利中介层200与线路结构300的接合。

在一些实施例中,电路基板100可以是印刷电路板(PCB)、柔性印刷电路板(FPC)或其他合适电路板。举例来说,电路基板100包括多个交替叠层的绝缘层及线路层(详细内容可参考后述图4A的相关内容)。在一些实施例中,电路基板100包括对应于芯片130的接垫112以及对应于同轴导电件210的接垫114。

在一些实施例中,芯片130具有主动面130a及相对于主动面130a的背面130b。芯片130的主动面130a面向电路基板100,并与电路基板100电性连接。

在一些实施例中,电子封装结构10还包括热界面材料150设置于芯片130的背面130b并与空腔230的底面230c接触。如此一来,芯片130可通过热界面材料150散热,并可进一步将热传导至中介层基板205,以使电子封装结构10的散热能力提升。

在一些实施例中,电子封装结构10还包括第二导电连接件270,其可设置于电路基板100与同轴导电件210之间。举例来说,第二导电连接件270可设置于电路基板100的接垫114与同轴导电件210之间,以使接垫114与同轴导电件210电性连接。在一些实施例中,第二导电连接件270的材料可包括锡、铜锡合金、无铅合金或其他合适材料,本发明不以此为限。

在一些实施例中,同轴导电件210的第一导电结构214适于传输信号,第二导电结构216适于接地或与电源连接。也就是说,电路基板100对应于第一导电结构214的接垫114可为信号接垫,电路基板100对应于第二导电结构216的接垫114可为接地接垫或电源接垫。

图3是依照本发明的另一实施例的一种电子封装结构的剖视示意图。在此必须说明的是,图3的实施例沿用图1的实施例的组件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的组件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。

请参照图3,图3的电子封装结构20与图1的电子封装结构10的主要差异在于:电子封装结构20的中介层基板205包括空腔232,空腔232贯穿中介层基板205。也就是说,空腔232由中介层基板205的侧壁232a、232b构成,但不具有底面,因而空腔232可暴露出第一黏着层220的表面。

在本实施例中,芯片130的背面130b并未设置热界面材料,但并非用以限定本发明,热界面材料可依实际需求设置。

图4A至图4C是依照本发明的一实施例的一种芯片设置于电路基板的制造流程的剖视示意图。在此必须说明的是,图4A至图4C的实施例沿用图1的实施例的组件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的组件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。

请参照图4A,提供电路基板100。举例来说,电路基板100可包括核心基板101以及交替叠层于核心基板101两侧的绝缘层102与线路层110。线路层110的最顶层可包括多个接垫112、114,接垫112可以是作为后续与芯片130的接点对应连接的接垫,接垫114可以是作为后续与同轴导电件210对应连接的接垫。

应理解,图4A仅示意性的示出两层绝缘层102及四层线路层110于核心层101上,但并非用以限定本发明,绝缘层及线路层的数量及线路层的布线设计可依实际需求调整。此外,虽然本发明的核心层中并未示出任何导通孔,但并非用以限定本发明,其可依实际需求设置导通孔于核心层中。

请参照图4B,形成阻焊层120于电路基板100的两侧上。阻焊层120具有多个开口OP1以暴露出电路基板100最外侧的部分线路层110。举例来说,接垫112、114被开口OP1暴露出,以利于后续与其他构件的连接。阻焊层120的材料可以为防焊材料(例如绿漆)、感光型介电材料或其他合适材料。

请参照图4C,设置芯片130于电路基板100上。举例来说,芯片130的主动面130a上可包括多个接点132,接点132与电路基板100的接垫112对应,使芯片130设置于电路基板100上且电性连接。

在一些实施例中,在芯片130的接点132与电路基板100的接垫112对应连接前,可于暴露出接垫112的开口OP1中设置底胶140,再进行后续接合,以提升芯片130与电路基板100的接合强度,其中底胶140的材料例如为环氧树脂焊锡膏(epoxy solder paste)或其他合适材料。在其他实施例中,底胶140的材料也可以是环氧树脂助焊剂(epoxy flux)、环氧树脂胶(epoxy glue)或其他合适材料,并可在芯片130的接点132与电路基板100的接垫112对应连接之后,设置底胶140于芯片130与电路基板100之间。在又一些其他实施例中,可不设置底胶140,直接将芯片130的接点132与电路基板100的接垫112对应接合。

在一些实施例中,底胶140可设置于芯片130与电路基板100之间的空间,以横向覆盖部分接点132的侧壁,或者完全覆盖接点132的侧壁。

在一些实施例中,可设置热界面材料150于晶面130的背面130b上,但本发明不以此为限。

经过上述工艺后可大致上完成包含芯片130的电路基板100的结构100’的制作。

图5A至图5F是依照本发明的一实施例的一种包含同轴导电件的中介层基板的制造流程的剖视示意图。在此必须说明的是,图5A至图5F的实施例沿用图1的实施例的组件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的组件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。

请参照图5A,提供核心基板201。举例来说,核心基板201包括具有第一侧201a与相对于第一侧201a的第二侧201b。核心基板201例如可为铜板、铝板、合金板或其他合适的导电材料。核心基板201的厚度可以在150μm至250μm之间。

请参照图5B,形成第一贯通孔TH1于核心基板201中。举例来说,可通过机械钻孔或蚀刻等方式,于核心基板201中形成贯穿核心基板201的第一贯通孔TH1。第一贯通孔TH1的孔径d1可以在250μm至450μm之间。

请参照图5C,填充绝缘材料211于第一贯通孔TH1中。绝缘材料211例如可以是环氧树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺或其他合适的绝缘材料。

请参照图5D,形成第二贯通孔TH2于绝缘材料211中,以形成第一绝缘结构212。举例来说,可通过机械钻孔或雷射等方式,于绝缘材料211的中心处形成第二贯通孔TH2。也就是说,第二贯通孔TH2与第一贯通孔TH1(标示于图5B)基本上具有相同的轴心。第二贯通孔TH2的孔径d2可以在50μm至100μm之间。由于第二贯通孔TH2的形成,绝缘材料211有部分被移除而成为第一绝缘结构212。第一绝缘结构212为空心圆柱,也就是说,若以俯视观之,第一绝缘结构212的形状为环形。

请参照图5E,形成第一导电材料层202于核心基板201的第一侧201a与第二侧201b上及第二贯通孔TH2(标示于图5D)中。举例来说,可通过电镀或沉积工艺,将导电材料(例如铜、铝或其他合适的导电材料或上述材料的合金)形成于核心基板201的第一侧201a及第二侧201b上,并填入第二贯通孔TH2中,以形成第一导电材料层202。在一些实施例中,第一导电材料层202可填满于第二贯通孔TH2中。

在一些实施例中,第一导电材料层202与核心基板201的材质为相同,因此第一导电材料层202与核心基板201之间可能不存在界面,但为了使制造流程清楚,图5E、图5F以虚线将第一导电材料层202与核心基板201区分。

请参照图5F,图案化第一导电材料层202,以暴露出部分第一绝缘结构212。举例来说,可通过蚀刻的方式,图案化第一导电材料层202,以移除部分覆盖第一绝缘结构212的第一导电材料层202,而形成开口OP2于第一导电层203中。也就是说,开口OP2可暴露出第一绝缘结构212,而第一导电层203覆盖于核心基板201的第一侧201a与第二侧201b上及填充于第二贯通孔TH2(标示于图5D)中。第一绝缘结构212、部分第一导电层203及部分核心基板201可构成同轴导电件210。详细而言,同轴导电件210可包括第一导电结构214、第二导电结构216以及第一绝缘结构212。第一导电结构214可包括第一导电柱部分214b及位于第一导电柱部分214b两端的第一接垫部分214a。第一接垫部分214a设置于第一侧201a与第二侧201b上并与第二贯通孔TH2重叠,第一导电柱部分214b位于第二贯通孔TH2中,以电性连接其两端的第一接垫部分214a。也就是说,部分第一导电层203可构成第一接垫部分214a及第一导电柱部分214b。在一些实施例中,第一接垫部分214a的直径可以大于第一导电柱部分214b的直径,例如第一接垫部分214a的直径d3可以在75μm至175μm之间,第一导电柱部分214b的直径d4可以在50μm至100μm之间。

第二导电结构216环绕第一导电结构214。第二导电结构216可包括第二导电柱部分216b及位于第二导电柱部分216b两端的第二接垫部分216a。第二接垫部分216a设置于第一侧201a与第二侧201b上并环绕第一接垫部分214a,开口OP2将第一接垫部分214a与将第二接垫部分216a分离,也就是说,第二接垫部分216a不与第一接垫部分214a连接。第二导电柱部分216b连接其两端的第二接垫部分216a,且环绕第一导电柱部分214b。第一绝缘结构212设置于第一导电结构214与第二导电结构216之间,以使第一导电结构214与第二导电结构216电性分离。在本实施例中,第二接垫部分216a可由部分第一导电层203构成,第二导电柱部分216b可由部分核心基板201构成。

在一些实施例中,核心基板201与第一导电层203可构成中介层基板205。换句话说,部分中介层基板205可构成同轴导电件210的第一导电结构214及第二导电结构216。

经过上述工艺后可大致上完成包含同轴导电件210的中介层200的制作。

图6A至图6F是依照本发明的另一实施例的一种包含同轴导电件的中介层基板的制造流程的剖视示意图。在此必须说明的是,图6A至图6F的实施例沿用图5A至图5F的实施例的组件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的组件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。

请参照图6A,提供核心基板201’,核心基板201’具有第一侧201a’与相对于第一侧201a’的第二侧201b’。核心基板201’例如可为铜板、铝板、合金板或其他合适的导电材料。核心基板201’的厚度可以在150μm至250μm之间。

请参照图6B,形成环形凹槽T于核心基板201’的第一侧201a’上,其中环形凹槽T不贯穿核心基板201’的第二侧201b’。举例来说,可以通过蚀刻的方式,于核心基板201’的第一侧201a’上蚀刻出环形凹槽T,如图6B的区域A1所示,区域A1为环形凹槽T的上视示意图。核心基板201’被环形凹槽T环绕的部分P基本上与环形凹槽T具有相同轴心。

在一些实施例中,环形凹槽T的底面至第二侧201b’的距离d5可以在50μm至100μm之间,但本发明不以此为限。在一些实施例中,环形凹槽T的外径d6可以在250μm至450μm之间,但本发明不以此为限。在一些实施例中,环形凹槽T的宽度d7可以在100μm至175μm之间,但本发明不以此为限。

请参照图6C,填充绝缘材料于环形凹槽T中,以形成第一绝缘结构212。

请参照图6D,自核心基板201’的第二侧201b’移除部分核心基板201’直到第一绝缘结构212被暴露出。举例来说,可通过蚀刻、机械研磨等方式移除部分核心基板201’,而使核心基板201’的第二侧201b’与第一绝缘结构212的底面齐平。

请参照图6E,形成第一导电材料层202’于核心基板201’的第一侧201a’及第二侧201b’上。举例来说,可通过电镀或沉积工艺,将导电材料(例如铜、铝或其他合适的导电材料或上述材料的合金)形成于核心基板201’的第一侧201a’及第二侧201b’上,并覆盖第一绝缘结构212,以形成第一导电材料层202’。在一些实施例中,第一导电材料层202’与核心基板201’的材质为相同,因此第一导电材料层202’与核心基板201’之间可能不存在界面,但为了使制造流程清楚,图6E、图6F中以虚线将第一导电材料层202’与核心基板201’区分。

请参照图6F,图案化第一导电材料层202’,以暴露出部分第一绝缘结构212。举例来说,可通过蚀刻的方式,图案化第一导电材料层202’,以移除部分覆盖第一绝缘结构212的第一导电材料层202’,而形成开口OP3于第一导电层203’中。也就是说,开口OP3可暴露出第一绝缘结构212,而第一导电层203’覆盖于核心基板201’的第一侧201a’与第二侧201b’上。第一绝缘结构212、部分第一导电层203’及部分核心基板201’可构成同轴导电件210。详细而言,同轴导电件210可包括第一导电结构214、第二导电结构216以及第一绝缘结构212。第一导电结构214可包括第一导电柱部分214b及位于第一导电柱部分214b两端的第一接垫部分214a。第一接垫部分214a设置于第一侧201a’与第二侧201b’上并与被环形凹槽T(标示于图6B)环绕的部分P(标示于图6B)重叠,第一导电柱部分214b由被环形凹槽T(标示于图6B)环绕的部分P构成,以电性连接其两端的第一接垫部分214a。也就是说,部分第一导电层203’可构成第一接垫部分214a,核心基板201’可构成第一导电柱部分214b。

第二导电结构216环绕第一导电结构214。第二导电结构216可包括第二导电柱部分216b及位于第二导电柱部分216b两端的第二接垫部分216a。第二接垫部分216a设置于第一侧201a’与第二侧201b’上并环绕第一接垫部分214a,开口OP3将第一接垫部分214a与将第二接垫部分216a分离,也就是说,第二接垫部分216a不与第一接垫部分214a连接。第二导电柱部分216b连接其两端的第二接垫部分216a,且环绕第一导电柱部分214b。第一绝缘结构212设置于第一导电结构214与第二导电结构216之间,以使第一导电结构214与第二导电结构216电性分离。在本实施例中,第二接垫部分216a可由部分第一导电层203’构成,第二导电柱部分216b可由部分核心基板201’构成。

在一些实施例中,核心基板201’与第一导电层203’可构成中介层基板205。换句话说,部分中介层基板205可构成同轴导电件210的第一导电结构214及第二导电结构216。

经过上述工艺后可大致上完成包含同轴导电件210的中介层200的制作。

图7A至图7D是依照本发明的一实施例的一种第一导电连接件的制造流程的剖视示意图。图8A至图8B是图7B的区域R1的一种局部上视示意图。在此必须说明的是,图7A至图7D的实施例沿用图1的实施例的组件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的组件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。

请参照图7A,形成第一黏着材料层220’于中介层200的一侧上。举例来说,中介层200可以是由图5A至图5F制作的包含同轴导电件210的中介层200或是由图6A至图6F制作的包含同轴导电件210的中介层200,相关内容请参考前述,在此不赘述。第一黏着材料层220’可通过层压(laminate)的方式形成于中介层200的中介层基板205的上表面205a上,以使第一黏着材料层220’覆盖位于中介层基板205的上表面205a上的第一接垫部分214a、第二接垫部分216a。第一黏着材料层220’可以为半固化状态,举例来说,第一黏着材料层220’可包括半固化状态的树脂,例如b阶段(B-stage)环氧树脂胶/胶带、含b阶段(B-stage)环氧树脂的玻璃纤维层(prepreg,PP)或其他合适材料。在一些实施例中,第一黏着材料层220’未与中介层基板205接触的一侧可包括离型膜222,也就是说,第一黏着材料层220’位于中介层基板205与离型膜222之间,但本发明不以此为限。

请参照图7B,形成多个通孔V1于第一黏着材料层220’中,以暴露出部分同轴导电件210。举例来说,可通过雷射钻孔的方式形成多个通孔V1于第一黏着材料层220’及离型膜222(若有)中。多个通孔V1可以暴露出同轴导电件210的部分第一接垫部分214a与部分第二接垫部分216a。

在一些实施例中,以俯视观之,如图8A所示,多个通孔V1可包括通孔V1a以及环绕通孔V1a的多个通孔V1b。通孔V1a对应于第一接垫部分214a以暴露出部分第一接垫部分214a,多个通孔V1b对应于第二接垫部分216a以暴露出部分第二接垫部分216a。本实施例中仅示意性的示出6个环绕通孔V1a的通孔V1b,但并非用以限定本发明,通孔V1b的数量可依据实际需求调整。举例来说,相邻的通孔V1b之间的最短距离可以设计为小于或等于所欲传输的无线电波波长的1/10。

在其他实施例中,以俯视观之,如图8B所示,多个通孔V1可包括通孔V1a’以及环绕通孔V1a’的单一通孔V1b’。通孔V1b’的形状可对应于第二接垫部分216a设置为环形,以暴露出部分第二接垫部分216a。

请参照图7C及图7D,形成第一导电连接材料240’于多个通孔V1中,之后移除离型膜222(若有)。第一导电连接材料240’例如可以是银胶、铜胶、瞬时液相烧结(TransientLiquid Phase Sintering;TLPS)导电胶或其他合适材料。

经过上述工艺后可大致上完成包含同轴导电件210及第一导电连接材料240’的中介层200的结构200’的制作。

图9A至图9C是依照本发明的一实施例的一种线路结构的示意图。在此必须说明的是,图9A至图9C的实施例沿用图1的实施例的组件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的组件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,在此不赘述。

请参照图9A至图9C,线路结构300包括第一核心层301、第一天线层312、第二天线层314以及多个接垫316。第一核心层301具有第一表面301a及与第一表面301a相对的第二表面301b。第一天线层312设置在第一表面301a上。第二天线层314与多个接垫316设置在第二表面301b上,也就是说,第二天线层314与多个接垫316为相同膜层。多个接垫316可与同轴导电件210对应,以便于后续与同轴导电件210的连接。举例来说,多个接垫316可包括第一接垫316a及第二接垫316b。第一接垫316a对应于同轴导电件210的第一接垫部分214a,第二接垫316b对应于同轴导电件210的第二接垫部分216a。

在一些实施例中,如图9B所示,第二接垫316b可为多个第二接垫316b’。多个第二接垫316b’对应于同轴导电件210的第二导电结构216,其中多个第二接垫316b’环绕第一接垫316a。在其他实施例中,如图9C所示,第二接垫316b可为单一第二接垫316b。第二接垫316b为环形且环绕第一接垫316a,并可对应于同轴导电件210的第二导电结构216。

在一些实施例中,线路结构300还包括导电层311、313以及绝缘层302、303。导电层311、313分别设置于核心层301的第一表面301a、第二表面301b上。绝缘层302设置于导电层311与第一天线层312之间,并具有导通孔CV1设置于绝缘层302中以使导电层311与第一天线层312电性连接。绝缘层303设置于导电层313与第二天线层314之间,并具有导通孔CV2设置于绝缘层303中以使导电层313与第二天线层314或接垫316电性连接。

在一些实施例中,线路结构300还包括贯穿第一核心层301的导电柱305,以电性连接导电层311与导电层313。导电柱305例如可以是实心金属柱或是空心金属柱并有绝缘材料填充于空心金属柱中,本发明不以此为限。在其他实施例中,线路结构300可不包括贯穿第一核心层301的导电柱。

应理解,图9A仅示意性的示出线路结构300的绝缘层、导电层及天线层,但并非用以限定本发明,绝缘层、导电层及天线层的数量及布线设计可依实际需求调整。

图10A至图10E是依照本发明的一实施例的一种电子封装结构的制造流程的剖视示意图。

请参照图10A,提供线路结构300。线路结构300例如为前述图9A所示的线路结构300,相关描述请参考上述内容,在此不赘述。形成阻焊层320于绝缘层302、303的表面上,以覆盖第一天线层312与第二天线层314。阻焊层320具有多个通孔V2,以暴露出部分接垫316。阻焊层320的材料可以为防焊材料(例如绿漆)、感光型介电材料或其他合适材料。

请参照图10A及图10B,将线路结构300的多个接垫316与设置于中介层200的第一导电连接材料240’对应连接。举例来说,可先将第一导电连接材料240’设置于中介层200上,如前述图7D所示的结构200’,相关描述请参考上述内容,在此不赘述。然后,将设置于同轴导电件210的第一接垫部分214a上的第一导电连接材料240’对应连接线路结构300的接垫316a,将设置于同轴导电件210的第二接垫部分216a上的第一导电连接材料240’对应连接线路结构300的接垫316b。

然后,于第一温度下,压合线路结构300与中介层200,以固化第一黏着材料层220’至C阶段(C-stage),而形成第一黏着层220。第一温度例如在180℃至220℃之间。

在一些实施例中,第一导电连接材料240’可于第一温度下加热熔融后,再固化形成第一导电连接件240,以使线路结构300的多个接垫316与对应的同轴导电件210可良好的接合且电性连接。在一些实施例中,若第一导电连接材料240’为瞬时液相烧结导电胶,由于其包括金属焊料粒子(例如铜、锡铋合金等),通过加热可于界面产生液相的金属粒子的组合,进而固化形成金属间化合物(intermetallic compound,IMC),以提升界面的接合力,并具有良好的导电性。

请参照图10C,形成空腔230于中介层基板205的下表面205b,以形成中介层200。举例来说,可先形成图案化光致抗蚀剂层PR于中介层基板205的下表面205b上。图案化光致抗蚀剂层PR覆盖同轴导电件210,并暴露出部分中介层基板205的下表面205b。然后,以图案化光致抗蚀剂层PR为掩膜,蚀刻中介层基板205,以形成空腔230。在本实施例中,空腔230不蚀穿中介层基板205,因此空腔230由中介层基板205的侧壁230a、230b及底面230c构成,但本发明不以此为限。在其他实施例中,空腔230可蚀穿中介层基板205,而暴露出第一黏着层220。

请参照图10D,移除图案化光致抗蚀剂层PR。形成阻焊层260于中介层基板205的下表面205b上。阻焊层260包括多个通孔V3,以暴露出部分同轴导电件210,例如暴露出同轴导电件210位于下表面205b上的部分第一接垫部分214a及部分第二接垫部分216a。阻焊层260的材料可以为防焊材料(例如绿漆)、感光型介电材料或其他合适材料。

请参照图10E,形成第二导电连接材料270’于多个通孔V3(标示于图10D)中。第二导电连接材料270’例如可以为锡膏、焊球或其他合适材料。

之后,请参照图1,于第二温度下,接合电路基板100于中介层基板205的下表面205b上,并使芯片130设置于空腔230中。举例来说,可先将芯片130设置于电路基板100上,如前述图4C所示的结构100’,相关描述请参考上述内容,在此不赘述。然后,将芯片130与中介层基板205的空腔230对应,并将第二导电连接材料270’与电路基板100的接垫114对应连接,如此一来,可通过第二导电连接材料270’接合中介层200与电路基板100’并使其电性连接。在一些实施例中,第二导电连接材料270’可于第二温度下进行回焊工艺,以形成第二导电连接件270,以提升中介层200与100电路基板的接合强度。在一些实施例中,第二温度在250℃至270℃之间。

经过上述工艺后可大致上完成电子封装结构10的制作。

综上所述,本发明的电子封装结构可整合电路基板、中介层以及线路结构于一封装结构中,且芯片设置于中介层的空腔中,使空间得以有效的被利用,进而有利于电子封装结构的微型化,并且由于中介层由导电材料构成,有助于提升芯片的散热能力。此外,由于中介层包括用以电性连接线路结构及电路基板的同轴导电件,可降低线路结构所接收或发出的射频信号在传输过程中的信号损耗,并可屏蔽电磁干扰信号,以提升信号的完整性。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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