CN102376628A - 系统封装模块的制造方法及其封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种系统封装模块的封装结构，包括有一基板、至少一零件、多个接地锡块、一包覆层、及一金属遮蔽层。该基板形成有多个条状的导电垫于邻近上表面的边缘。该至少一零件设置于该基板上。该多个接地锡块形成于该些导电垫上，其中该包覆层覆盖该基板、该零件及该接地锡块，其中每一该接地锡块局部外露于该包覆层的侧面。该金属遮蔽层覆盖该包覆层的外表面。本发明也提供系统封装模块的制造方法。

Description

系统封装模块的制造方法及其封装结构

技术领域

本发明涉及集成电路板技术领域，尤其涉及一种系统封装模块的制造方法及其封装结构，特别是指一种在系统封装模块的基板上以接地的导电垫(ground pads)配合锡膏代替接地过孔(ground via)的制造方法及其结构。

背景技术

随着便携式消费性电子产品市场快速成长，如何加速改善便携式产品在轻薄短小、低耗电方面的性能，成为系统厂商面临的重要课题。具备微型体积、低耗电特点的系统封装模块(SiP Module，System in Package；或称ModuleIC)被视为是最适合应用在便携式产品上的解决方案。

系统封装模块将一些组件，包括IC或被动组件等利用特殊材料的基板及构装技术封装在一个模块内。

系统封装模块已应用于无线通信模块，包括WLAN、Bluetooth、GPS、WiMAX和DVB-H/T-DMB等，都可以通过系统封装模块导入便携设备中。

现有的系统封装模块除了在基板钻设电路孔以供零件设置之用，另外还沿着系统封装模块的边缘钻设接地类型的过孔(VIA)，接地过孔的作用是给信号提供一个最短的回流路径。然而上述接地过孔使得基板的良品率降低，另一方面通常是以激光钻孔的方式而造成额外的成本。再者，接地过孔是以中心填孔的金属导电，其导电面积小，因而导电性不是很理想。

因此，本发明人有感上述缺陷，潜心研究并配合技术原理的运用，提出一种设计合理且有效改善上述问题的技术构思。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种系统封装模块的制造方法，其中以接地的导电垫(ground pads)配合锡膏代替接地过孔，以改善其导电性，提升基板的良品率。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种系统封装模块的制造方法，包括下列步骤：

提供一基板，并设定多条切割线于该基板上，该多条切割线将该基板分成多个单元模块区，其中每一个单元模块区设置有至少一零件；

沿着该切割线形成多个条状的导电垫于该基板的上表面，该导电垫电性连接至接地电位，该多个导电垫延伸一预定的宽度至每一该单元模块区内部；

涂布锡膏于该多个导电垫上；

固化该锡膏以形成接地锡块；

形成一包覆层以覆盖该基板、该零件及该接地锡块；

沿着该切割线以区分出该多个单元模块区；及

形成一金属遮蔽层于每一分开的该单元模块区的该包覆层的外表面。

尤佳地，该基板为一多层叠合(multi-stack)的电路板，该基板的上表面镀一金属层而形成该导电垫，并且该零件通过表面黏着设置于该基板上。

尤佳地，以钢板印刷的方式以涂布锡膏于该多个导电垫上，并且加热该锡膏以形成接地锡块的步骤与设置该零件于该基板上的步骤同时进行。

尤佳地，该导电垫延伸至每一该单元模块区内部的宽度为4密耳(mil)。

尤佳地，该多个导电垫局部覆盖该切割线。

此外，根据本发明上述的制造方法，本发明还提供一种系统封装模块的封装结构，包括有一基板、至少一零件、多个接地锡块、一包覆层、及一金属遮蔽层。该基板形成有多个条状的导电垫于邻近上表面的边缘。该至少一零件设置于该基板上。该多个接地锡块形成于该些导电垫上，其中该包覆层覆盖该基板、该零件及该接地锡块，其中该接地锡块外露于该包覆层的侧面。该金属遮蔽层覆盖该包覆层的外表面。

尤佳地，上述基板保留一预定的宽度供该导电垫设置于其上，该预定的宽度为4密耳。

尤佳地，该导电垫的形状为连续或片段状的条状。

尤佳地，该基板为一多层叠合的电路板。

本发明至少具有以下有益效果：

一、通过接地的导电垫及接地锡块可将静电导出。

二、金属遮蔽层可以避免电磁干扰，并且提供隔离电磁波的功能。

三、节省钻孔(接地过孔)成本，也提高基板的良品率。

与现有的接地过孔结构相比，本发明中的导电垫的导电性提升，因此进一步改善了系统封装模块的涂布时间，达到省时、省材料的经济性。

为了能更进一步了解本发明为达成上述技术目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、图纸，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附图纸与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的制造方法中形成导电垫及线路的示意图；

图2为本发明的制造方法中涂布锡膏及摆置零件的示意图；

图3为本发明的制造方法中铸模的示意图；

图4为本发明的制造方法中切割步骤后的示意图；

图5为本发明的制造方法完成一系统封装模块的剖视图；

图6为本发明的制造方法完成一系统封装模块的剖视图；

图7为本发明中布设导电垫的第一实施例的立体图；

图8为本发明中布设导电垫的第二实施例的立体图；及

图9为本发明中布设导电垫的第三实施例的立体图。

【主要组件符号说明】

基板       10

切割线     C1、C2、C3

接地锡块   S1、S2、S3、S4、S5、S6、S11、S21、S22、S23、S30、S51、S61、S62、S63

单元模块区  D1、D2

导电垫      101、103、105

线路        102、104

零件        21、22

包覆层      30

金属遮蔽层  40

封装结构    100

具体实施方式

请参考图1至图5，为本发明的系统封装模块的制造方法的步骤示意图。本发明的系统封装模块的制造方法，包括下列步骤：

首先，提供一基板10。该基板10为一多层叠合(multi-stack)的电路板。该基板10可以是BT(Bismaleimide Triazine Resin)树脂基板(内嵌玻纤布)、环氧玻璃纤维板(FR4、FR5)、或LTCC基板(Low Temperature Co-firedCeramic，低温共烧陶瓷基板)等材质所构成。例如，利用低温共烧的陶瓷基板(LTCC)整合IC与被动组件，以多层堆栈的方式成为一个模块。

该基板10设有多条切割线C1、C2、C3。该切割线的数目视基板的大小而定。图1中，由侧视观之，该切割线C1、C2、C3将该基板10分成二个单元模块区D1、D2。

该基板10的上表面沿着该切割线C1、C2、C3形成多个条状的导电垫101、103、105。该些导电垫的形状可以是连续或者是片段状的条状，后续将举例说明。

该导电垫101、103、105电性连接至接地电位，亦即导接于该基板10的接地电路。该多个导电垫101、103、105延伸一预定的宽度至每一该单元模块区D1、D2内部。举例来说，该导电垫101、103、105延伸至每一该单元模块区D1、D2内部的宽度可以为4密耳(mil)，亦即每一导电垫的宽度为8密耳(mil)。在该基板10的外框部份，该导电垫101、105也由该切割线C1、C3向外延伸。上述导电垫101、103、105较佳的形成方式，可以是在该基板10的上表面镀一金属层而形成，例如镀金。

如图2所示，每一个单元模块区D1、D2各形成多个线路102、104以供设置至少一电子零件，如集成电路芯片或被动组件等。上述提到导电垫由镀金属层的顺序，可以在制作该基板10的线路102、104时，一同完成。如图2所示，该单元模块区D1、D2各设置有一零件21、22，例如IC及被动组件。该零件21、22可以是以表面黏着技术设置于该基板10上。然而各零件设于基板10的方式并不限于上述表面黏着技术。

接着，涂布锡膏于该多个导电垫101、103、105上，并固化该锡膏使之硬化后以形成接地锡块(以标号S1、S3、S5表示)。因为该导电垫101、103、105电性连接至接地电位，该些接地锡块S1、S3、S5也电性连接至接地电位。关于上述涂布锡膏于导电垫101、103、105的方式，较佳地可以是以钢板印刷的方式以涂布锡膏于该些导电垫101、103、105上。再者，固化该锡膏以形成接地锡块S1、S3、S5的步骤与设置该零件21、22于该基板10上的步骤可以同时进行。亦即在表面黏着以设置零件21、22的过程中，该基板10通过锡炉(未图示)时，也同时硬化该锡膏。如此可节省时间。

然后，形成一包覆层30以覆盖该基板10、该零件21、22及该接地锡块S1、S3、S5。形成上述包覆层30的步骤，可以用铸模方式(molding)将绝缘材质覆盖于该基本10的表面，以提供各零件的间绝缘作用。该包覆层30可以用包覆化合物(molding compound)等材质所构成。

请参考图4，为本发明的系统封装模块的制造方法中切割步骤后的示意图。此图显示，沿着图3中该切割线C1、C2、C3以区分出该多个单元模块区。以单元模块区D1描述的话，切割后，该接地锡块S1、S3连同该导电垫101、103外露于该单元模块区D1的侧面。

请参考图5及图6，为本发明的系统封装模块的制造方法完成一系统封装模块的剖视图及立体图。图5显示一金属遮蔽层40形成于该包覆层30的外表面，而完成一系统封装模块的封装结构100。上述金属遮蔽层40可一并覆盖该基板10，或不覆盖该基板10。金属遮蔽层40可以是导电塑料、导电油墨、导电碳粉……，其形成的方式可以是喷镀(spraying)、溅镀(sputtering)、蒸镀(evaporation)、沉积(deposition)、涂布(coating)、或印刷(printing)等方式。

如图6所示，依据本发明的制造方法所完成的系统封装模块的封装结构100，在基板10上表面的边缘形成有多个条状的导电垫101、103。此外，还有多个接地锡块S1、S3形成于该些导电垫101、103上。覆盖该包覆层30后露出接地锡块S1、S3而与金属遮蔽层40电性接触。由于上述导电垫101、103连接于接地电位，由此本发明可将静电导出。

再者，金属遮蔽层40全面地覆盖该包覆层30，作为避免电磁干扰的屏蔽层，提供隔离电磁波的功能。

本发明的结构，是利用接地的导电垫(Ground pads)的接触面作为导电之用，不需要如先前技术在基板的外围钻设过孔(via)。再者，钻设过孔很容易增加基板的损坏率。因此本发明不仅一方面节省钻孔的成本，另一方面也提高基板的良品率。

本发明除了上述的优点以外，由于以接地的导电垫(ground pads)代替接地过孔(VIA)，导电垫的接触面较大，因而提升了导电性。导电性的提升进一步改善系统封装模块的涂布时间，达到省时、省材料的经济性。

请参考图7至图9，分别为本发明中布设导电垫德不同实施例的立体图。

本发明中上述的导电垫及接地锡块的布置可以有不同的实施方式，在图7中，导电垫完全覆盖切割线，然后再沿着导电垫涂布锡膏。至终形成如同田字状的接地锡块S1、S2、S3、S4、S5、S6。图6中的实施例即依据图7的布置方式所得到的。

图8及图9所示的导电垫是局部覆盖该切割线，然后再沿着导电垫涂布锡膏。图8形成如同川字状的接地锡块S1、S3、S5，图9则是形成局部段落的接地锡块S11、S21、S22、S23、S30、S51、S61、S62、S63。依上述各实施例依切割线切开后，每一单元模块区均有多个接地锡块外露且通过导电垫电连接于接地电位，由此同样可达到本发明的目的。其中图8及图9的实施例的优点在于，在不同的系统封装模块中，可因应零件的摆设方式而灵活地变化其导电垫的布置方式，使各零件以优化的导电线路达成接地连接。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并不以此局限本发明的权利要求的保护范围。因此凡运用本发明的说明书及图纸的内容所做的等效技术变化，均应包含于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种系统封装模块的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

提供一基板，并设定多条切割线于该基板上，该多条切割线将该基板分成多个单元模块区，其中每一个单元模块区设置有至少一零件；

沿着该切割线形成多个条状的导电垫于该基板的上表面，该导电垫电性连接至接地电位，该多个导电垫延伸一预定的宽度至每一该单元模块区内部；

涂布锡膏于该多个导电垫上；

固化该锡膏以形成接地锡块；

形成一包覆层以覆盖该基板、该零件及该接地锡块；

沿着该切割线分开该多个单元模块区；及

形成一金属遮蔽层于每一分开的该单元模块区的该包覆层的外表面。

2.如权利要求1所述的系统封装模块的制造方法，其特征在于，该基板为一多层叠合的电路板，该基板的上表面镀一金属层而形成该导电垫，并且该零件通过表面黏着设置于该基板上。

3.如权利要求2所述的系统封装模块的制造方法，其特征在于，以钢板印刷的方式以涂布锡膏于该多个导电垫上，并且加热该锡膏以形成接地锡块的步骤与设置该零件于该基板上的步骤同时进行。

4.如权利要求1所述的系统封装模块的制造方法，其特征在于，该导电垫延伸至每一该单元模块区内部的宽度为4密耳。

5.如权利要求1所述的系统封装模块的制造方法，其特征在于，该多个导电垫局部覆盖该切割线。

6.一种系统封装模块的封装结构，其特征在于，包括：

一基板，其形成有多个的导电垫于邻近上表面的边缘；

至少一零件，设置于该基板上；

多个接地锡块形成于该些导电垫上；

一包覆层，覆盖该基板、该零件及该接地锡块，其中每一该接地锡块局部外露于该包覆层的侧面；及

一金属遮蔽层，覆盖该包覆层的外表面。

7.如权利要求6所述的系统封装模块的封装结构，其特征在于，上述基板保留一预定的宽度供该导电垫设置于其上，该预定的宽度为4密耳。

8.如权利要求6所述的系统封装模块的封装结构，其特征在于，该导电垫的形状为连续或片段状的条状。

9.如权利要求6所述的系统封装模块的封装结构，其特征在于，该基板为一多层叠合的电路板。

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