CN103377949A - 具有内建加强层的凹穴基板及其制造方法 - Google Patents

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王家忠
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Abstract

本发明有关于一种凹穴基板的制造方法,该方法包括:准备一支撑板,其包含一加强层、一凸块/凸缘层牺牲载板、一黏着剂及一电性接垫,其中该黏着层使该加强层与该牺牲载板结合;在支撑板上形成一无芯增层电路,其接触该凸块及该加强层;以及移除该凸块,以形成一凹穴且由该凹穴的一封闭端暴露该电性接垫,其中该黏着层侧向覆盖并环绕该凹穴。一半导体装置可被设置在该凹穴基板上,且与该电性接垫电性连接。该无芯增层电路可提供该半导体装置信号路由,同时该内建加强层可提供该无芯增层电路及该半导体装置足够的机械性支撑。本发明还提供一种凹穴基板。

Description

具有内建加强层的凹穴基板及其制造方法
技术领域
本发明是关于一种凹穴基板的制造方法及其制造的凹穴基板;尤指一种凹穴基板的制造方法及其制造的凹穴基板,其中该凹穴基板中,由凸块/凸缘层牺牲载板定义出一凹穴,并自该凹穴暴露出电性接垫。
背景技术
近年来,电子装置的趋势,如移动互联网设备(MIDs)、多媒体装置及笔记型计算机笔记本的需求为更快、更轻的设计。于一般信号的频带中,电路路径越短,信号完整性越佳。因此,为了促进电子装置的信号传导特性,必须降低层间连接区的尺寸,如基板中微孔和被覆穿孔(PTH)的直径。一般在芯覆铜箔层压板中的被覆穿孔经由机械式CNC钻孔机所形成,而为了增加电线密度需减少被覆穿孔的直径,常有严重的技术限制且耗费较大。因此,用于封装基板的无芯基板可使装置具有较薄、较轻及较快的设计。然而,由于无芯板不具有提供所需挠曲刚性的核心层,与具有核心层的传统板相比,无芯板在热压下更容易受到弯曲变形问题影响。
Nakamura等人的美国专利案号7,164,198、Abe等人的美国专利案号7,400,035、Chia等人的美国专利案号7,582,961、及Lin等人的美国专利案号7,934,313揭露一种具有内建加强层的无芯封装基板,其通过蚀刻其上形成有增层电路的金属板的部分而形成。内建加强层定义出一凹穴,其作为附着半导体元件的区域。就此而言,虽然创造出一支撑平台可解决弯曲变形问题,蚀刻一厚金属块过于费工、产量低、且可能有许多良率下降的问题,例如因过度蚀刻而导致边界线不易控制。
Higashi等人的美国专利案号8,108,993揭露一种形成内建加强层的方法,该方法是利用形成有增层电路的支撑基板。就此而言,在支撑基板上设置促进分离层,可使增层的层在完成无芯电路板后自支撑基板分离。由于该促进分离层,不论是热固化树脂或氧化物膜,在热或光处理下皆具有剥离性质,据此,在涂布及固化介电层时存在早期分层的高风险,由此可能导致严重的良率及可靠度议题。
综观现今可用于高I/O及高效能半导体装置的无芯基板的各种发展状态及其限制,目前亟需一种封装板,其可提供优异的信号完整性、在组装及操作时维持低弯曲变形程度、及低制备成本。
发明内容
为了解决现有技术的问题,本发明的目的是提供一种具有内建加强层的凹穴基板及其制造方法。
本发明提供一种凹穴基板的制造方法,该凹穴基板包含内建加强层及无芯增层电路,其中电性接垫由凹穴外露。该用于制造凹穴基板的方法可包括:提供一支撑板,其包含一牺牲载板、一加强层、一黏着层及一或多个电性接垫;其中(i).该牺牲载板包含一凸块及一凸缘层,(ii).该凸块邻接至该凸缘层并与该凸缘层一体成型,且自该凸缘层朝一第一垂直方向延伸,(iii).该凸缘层自该凸块朝垂直于该第一垂直方向的侧面方向侧向延伸,(iv).该加强层经由该黏着层附着至该牺牲载板,该黏着层设于该加强层与该凸缘层之间以及该加强层与该凸块之间,且(v).该电性接垫朝该第一垂直方向延伸于该凸块外,且该凸块于与该第一垂直方向相反的一第二垂直方向覆盖该电性接垫;形成一无芯增层电路,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层,且该无芯增层电路与该电性接垫电性连接;以及移除该凸块,以形成一凹穴并自该凹穴的一封闭端暴露该电性接垫与该无芯增层电路的部分,其中该黏着层侧向覆盖并环绕该凹穴,且该凹穴面朝该第二垂直方向。
提供该支撑板的步骤可包括:提供包含该凸块及该凸缘层的该牺牲载板;经由设于该加强层与该凸缘层之间、以及该加强层与该凸块之间的该黏着层,使该加强层附着至该牺牲载板,此步骤包含使该凸块对准该加强层的一通孔;以及在经由该黏着层使该加强层附着至该牺牲载板之前或之后,于该牺牲载板的该凸块处提供该电性接垫。
该无芯增层电路可包括:一介电层、一或多个盲孔及一或多个导线。据此,形成该无芯增层电路的步骤可包括:提供一介电层,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层,并包含一或多个盲孔,其对准该电性接垫及选择性对准该加强层的导电层;然后提供一或多个导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上朝侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该盲孔延伸至该电性接垫及选择性延伸至该加强层的导电层以用于接地。
若需要额外的信号路由,无芯增层电路可还包括另一介电层、另一盲孔层、及另一导线层。例如:该无芯增层电路可还包括一第二介电层、一或多个第二盲孔及一或多个第二导线。据此,形成无芯增层电路的步骤可还包括:在该介电层及该导线上提供一第二介电层,其自该介电层及该导线朝该第一垂直方向延伸,且包含一或多个对准该导线的第二盲孔;以及在该第二介电层上提供一或多个第二导线,其自该第二介电层朝该第一垂直方向延伸并于该第二介电层上朝侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该第二盲孔而延伸至该导线,以使该导线与该第二导线电性连接。
根据本发明的一实施例,提供该支撑板及该无芯增层电路的步骤可包括:提供该牺牲载板,其中该牺牲载板的该凸块处具有该电性接垫;然后经由设于该加强层与该凸缘层之间、以及该加强层与该凸块之间的该黏着层,使该加强层附着至该牺牲载板,此步骤包含使该凸块对准该加强层的该通孔;然后提供该介电层,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层;然后于该介电层中形成一盲孔,其中该盲孔对准该电性接垫;以及提供一导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上朝侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该盲孔延伸至该电性接垫。
根据本发明另一实施例,提供该支撑板及该无芯增层电路的步骤可包括:提供该牺牲载板;然后经由设于该加强层与该凸缘层之间、以及该加强层与该凸块之间的该黏着层,使该加强层附着至该牺牲载板,此步骤包含使该凸块对准该加强层的该通孔;然后于该凸块处提供该电性接垫;然后提供该介电层,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层;然后于该介电层中形成一盲孔,其中该盲孔对准该电性接垫;然后提供该导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上朝侧向延伸,且朝该第二垂直方向延伸穿过该盲孔。
根据本发明的再一实施例,提供该支撑板及该无芯增层电路的步骤可包括:提供该牺牲载板,其中该牺牲载板的该凸块处具有该电性接垫;然后经由设于该加强层与该凸缘层之间、以及该加强层与该凸块之间的该黏着层,使该加强层附着至该牺牲载板,并同时层叠该介电层至该凸块、该电性接垫及该加强层上,此步骤包含使该凸块对准该加强层的该通孔;然后于该介电层中形成该盲孔,其中该盲孔对准该电性接垫;然后提供该导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上朝侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该盲孔延伸至该电性接垫。
经由该黏着层使该加强层附着至该牺牲载板的步骤可包括:在该牺牲载板的该凸缘层与该加强层之间,提供未固化的该黏着层(例如未固化环氧树脂的胶片),此步骤包含:使该牺牲载板的该凸块对准该黏着层的该开口、及该加强层的该通孔;然后使该黏着层流入该通孔内介于该凸块及该加强层间的一缺口;以及固化该黏着剂(例如固化该未固化环氧树脂)。
附着该加强层并同时层叠该介电层的步骤可包括:提供未固化的该黏着层、及设于该牺牲载板的该凸缘层与该介电层间的该加强层,此步骤包含使该凸块对准该黏着层的一开口、及该加强层的该通孔;然后使该黏着层流入该通孔内介于该凸块及该加强层间的一缺口;以及压印该介电层至该凸块、该电性接垫及该加强层上;然后固化该黏着剂及该介电层。
使该黏着层流入该缺口的步骤可包括:施加热以熔化该黏着层;以及将该牺牲载板及该加强层相对压合,进而于该通孔中使该凸块朝该第一垂直方向移动,并对该凸缘层及该加强层间的该已熔化的黏着层施加压力,其中针对该已熔化的黏着层的压力,使其朝该第一垂直方向流入该通口内介于该凸块与该加强层间的该缺口。
固化该黏着层的步骤可包括:施加热以固化该已熔化的黏着层,因而使该加强层机械性附着至该凸块及该凸缘层。
提供该导线的步骤可包括:在该介电层上沉积一涂层,其穿过该盲孔延伸至该电性接垫,并选择性地延伸至该加强层的导电层;然后利用定义该导线的蚀刻阻层移除该涂层的选定部分。
移除该凸块的步骤可包括化学蚀刻程序,且可在提供覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层的该介电层后的任一步骤进行。较佳地,在完成所有金属沉积步骤后移除该凸块,如此一来,该凸块可作为避免金属沉积至该电性接垫上的屏障。依制程效能而考虑,在图案化该涂层时可同时移除该凸块。根据本发明的制造凹穴基板的方法,该方法可还包括:提供一被覆穿孔,其延伸穿过该黏着层及该加强层,以电性连接该凹穴基板的两侧。具体而言,根据本发明的制造凹穴基板的方法,该方法可还包括:提供一端子以及一被覆穿孔,其延伸穿过该黏着层及该加强层,以电性连接该无芯增层电路及该端子。
提供该被覆穿孔的步骤可包括:形成一穿孔,其朝该第一及第二垂直方向延伸穿过该黏着层及该加强层;然后在该穿孔的一内侧壁上提供一连接层。
可于形成无芯增层电路的期间提供该被覆穿孔,或者于形成无芯增层电路前并于加强层附着至牺牲载板后提供该被覆穿孔。举例而言,本发明的方法可包括:提供一内接触垫,其自该加强层朝该第一垂直方向延伸;以及提供该被覆穿孔,其朝该第一及第二垂直方向延伸穿过该黏着层及该加强层,并于该加强层附着至该牺牲载板后邻接该内接触垫;然后提供该介电层,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块、该加强层及该内接触垫;然后提供该导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上朝侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该介电层的该盲孔及该另一盲孔而延伸至该电性接垫及该内接触垫。就此而言,可同时沉积该内接触垫及该被覆穿孔的该连接层,且可在沉积该内接触垫及该被覆穿孔的该连接层后及提供该介电层前,提供该电性接垫。或者,本发明的方法可包括:提供该介电层,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层;然后提供该导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上朝侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该盲孔延伸至该电性接垫;以及提供该被覆穿孔,其朝该第一及第二垂直方向延伸穿过该黏着层、该加强层及该一或多个介电层并邻接该导线或/及一额外导线。就此而言,该被覆穿孔可朝该第一及第二垂直方向延伸穿过该黏着层、该加强层及单层介电层,且可在提供该导线期间提供该被覆穿孔的该连接层。并且,该被覆穿孔可朝该第一及第二垂直方向延伸穿过该凸缘层、该黏着层、该加强层及多个介电层,且可在提供一额外导线期间提供该被覆穿孔的该连接层。
据此,该被覆穿孔在一第一端可延伸并电性连接至该无芯增层电路的一外导电层,并在一第二端可延伸并电性连接至该凸缘层。或者,该被覆穿孔在该第一端可延伸并电性连接至该无芯增层电路的一内导电层。抑或,该被覆穿孔在第一端可延伸并电性连接至一内接触垫,其自该加强层朝该第一垂直方向延伸,并通过该黏着层及该加强层与该凸缘层保持距离。无论采用何种方式,该被覆穿孔垂直延伸穿过黏着层及该加强层,且位于该凸缘层与该无芯增层电路间的电性传导路径上。
根据本发明的一实施例,提供该被覆穿孔及该无芯增层电路的步骤可包括:形成该穿孔,其在该第一及第二垂直方向延伸穿过该黏着层及该加强层;然后在该穿孔的该内侧壁上提供该连接层;提供该内接触垫,其自该加强层朝该第一垂直方向延伸,并邻接至该连接层;然后提供该介电层,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块、该加强层及该内接触垫;然后在该介电层中形成该盲孔及另一盲孔,其中该盲孔对准该电性接垫,且该另一盲孔对准该内接触垫;然后提供该导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上朝侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该盲孔及该另一盲孔延伸至该电性接垫及该内接触垫。
根据本发明的另一实施例,提供该被覆穿孔及该无芯增层电路的步骤可包括:提供该介电层,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层;然后于该介电层中形成一盲孔,其中该盲孔对准该电性接垫;形成该穿孔,其在该第一及第二垂直方向延伸穿过该黏着层、该加强层及该介电层;在该穿孔的该内侧壁上提供该连接层;以及提供该导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该盲孔延伸至该电性接垫。
提供该端子的步骤可包括:移除该凸缘层的一选定部分。换言之,该端子可为该凸缘层的一剩余部分并邻接至该被覆穿孔,且自该黏着层朝该第二垂直方向延伸。依制程效能而考虑,该端子可在移除该凸块时同时定义出来。换言之,移除该凸块的步骤可包括同时移除该凸缘层的选定部分以定义该端子。
提供该内接触垫的步骤可包括:在该凸块、该黏着剂及该加强层上于该第一垂直方向沉积一内涂层;然后移除该内涂层的一选定部分以定义该内接触垫。在沉积该内涂层后,可在该凸块上的该内涂层上提供该电性接垫。
该些介电层可通过各种技术而形成,并可延伸至该组体的外围边缘,其包括膜压合、辊轮涂布、旋转涂布及喷涂沉积法。该些盲孔可通过各种技术贯穿介电层,其包括激光钻孔、电浆蚀刻及微影技术。该穿孔可通过各种技术形成,其包括机械钻孔、激光钻孔及电浆蚀刻及微影技术并进行或未进行湿蚀刻。该些被覆层及连接层可通过各种技术沉积形成单层或多层结构,其包括电镀、无电电镀、蒸镀、溅镀及其组合。该些被覆层可通过各种技术图案化,以定义出该些导线,其包括湿蚀刻、电化学蚀刻、激光辅助蚀刻及其组合。
该牺牲载板的该凸块及该凸缘层可互相一体成型且可由任何具有优良操作性及优良移除性的材料所制成。举例来说,该凸块及该凸缘层可为单一金属体,或于界面处包含单一金属体,且该单一金属体可为铜、铝、镍、铁、锡或其合金。再者,该凸块及该凸缘层可通过机械冲压程序所制成。举例说明,提供该具有该凸块及该凸缘层的该牺牲载板的步骤可包括对一金属板进行机械冲压。该牺牲载板于该凸块中可还包括一冲压凹穴,且在该凸块中的该冲压凹穴面朝该第二垂直方向,及该凸块于该第一垂直方向覆盖该冲压凹穴。该凸块及该凸块中的该凹穴可为该金属板上一受冲压部分,而该凸缘层可为该金属板上一未受冲压部分。
该凸块在该第二垂直方向的直径或尺寸可大于该第一垂直方向的直径或尺寸。举例而言,该凸块可呈平顶锥柱形或金字塔形,其直径或尺寸自该凸缘层沿着第一垂直方向递减。据此,由于黏着层朝第一垂直方向延伸进入凸块与加强层间的缺口,故邻接凸块处的黏着层厚度呈递增趋势。该凸块亦可为直径固定的圆柱形。据此,黏着层于凸块与加强层间的缺口处可具有固定厚度。
凸块凹穴入口处的直径或尺寸可大于该凹穴底板处的直径或尺寸。例如,该冲压凹穴可呈平顶锥柱形或金字塔形,其直径或尺寸自其底板沿着第二垂直方向朝其入口处递增。或者,该冲压凹穴亦可为一直径固定的圆柱形。该冲压凹穴的入口及底板亦可具有圆形、正方形或矩形的周缘。该冲压凹穴亦可具有与凸块相符的形状,并延伸进入该开口及该通孔,且沿该这些垂直及侧面方向延伸跨越该凸块的大部分。
如上述,位于该凸缘层及该加强层间的该黏着层可流入该通孔内介于该凸块及该加强层间的一缺口。据此,该黏着层可接触该凸块、该凸缘层及该加强层,自该凸块侧向延伸至该凹穴基板的外围边缘,且于邻接该凸缘层处具有一第一厚度(于垂直方向)及于邻接该凸块处具有不同于该第一厚度的一第二厚度。
该牺牲载板可被完全移除。然而,较佳为保留该凸缘层的选定部分作为附着于其上的一散热座的支撑平台。再者,该凸缘层亦可经处理后引入一端子,其透过该被覆穿孔而与该增层电路电性连接,且可用以接地或提供电性连结下一层组体或另一电子元件。
该电性接垫可由任何能在移除该凸块期间抗蚀刻的稳定材料所制成。举例而言,在该牺牲载板由铜制成的情况下,该电性接垫可为金接垫。或者,该支撑板在该电性接垫及该凸块间可还包括一阻障层。举例而言,该牺牲载板可还包括一如Sn层的阻障层,其于该第一垂直方向覆盖该凸块,如此一来,即使该电性接垫使用与该凸块相同的材料制成,该阻障层可保护该电性接垫免于在移除该凸块期间受到蚀刻。该阻障层可由任何材料制成,其可在不伤害该电性接垫下而被有效移除。然而,即使在未提供阻障层或电性接垫并非由上述抗蚀刻材料制成,亦可接受在移除凸块期间被轻微蚀刻的该电性接垫的结果是可接受的,且甚至更佳。
通过上述方法,本发明可提供一种凹穴基板,其包括一凹穴、一黏着层、一加强层、一电性接垫及一无芯增层电路,其中(i).该凹穴,其在该第一垂直方向具有一封闭端、及在该第二垂直方向具有一开放端;(ii).该加强层,其包含一通孔,其中该凹穴延伸进入该通孔;(iii).该黏着层,其侧向覆盖、包围且同形于被覆该的凹穴的一侧壁,并自该凹穴侧向延伸至该基板的外围边缘,且于该第二垂直方向覆盖并接触该加强层;(iv).该电性接垫,其自该凹穴的该封闭端朝该第一垂直方向延伸;以及(v).该无芯增层电路,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凹穴的该封闭端及该黏着层,并于该凹穴的该封闭端处与该电性接垫共平面或高于该电性接垫,且与该电性接垫电性连接。
该加强层可延伸至该凹穴基板的外围边缘,以提供该无芯增层电路机械性支撑,且可由有机材料(如铜箔层压板)制成。该加强层亦可由无机材料(如氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氮化硅(SiN)、硅(Si)、铜(Cu)、铝(Al)、不锈钢等)制成。或者,该加强层可为单层结构或多层结构,如电路板或多层陶瓷板或基板与导电层的层压板。
该黏着层可延伸至该凹穴基板的外围边缘,且该固化黏着层的机械性刚度亦可提供该无芯增层电路的机械性支撑。此外,该黏着层可于该第二垂直方向覆盖该加强层,并延伸进入该加强层的通孔且同形于被覆该凹穴的该侧壁。据此,该黏着层可于邻接该凹穴的该侧壁处具有一第一厚度,而于该第二垂直方向覆盖该加强层处具有不同于该第一厚度的一第二厚度。该黏着层可由至少一种选自由:环氧树脂、双马来酰亚胺-三氮杂苯(BT)、苯并环丁烯(BCB)、ABF膜(Ajinomoto build-up film)、液晶聚合物、聚亚酰胺、聚(亚苯基醚)、聚(四氟乙烯)、芳香族聚酰胺(aramide)及玻璃纤维所组成的群组的材料所制成。
本发明提供的凹穴基板可还包括:一端子,其朝该第二垂直方向延伸于该黏着层外,并由该黏着层及该加强层而与该无芯增层电路保持距离;以及一被覆穿孔,其延伸穿过该黏着层及该加强层,以电性连接该无芯增层电路及该端子。
该无芯增层电路可自该封闭端、该电性接垫、该黏着层及该加强层朝该第一垂直方向延伸,且于该第一垂直方向接触并覆盖该封闭端、该电性接垫、该黏着层及该加强层。再者,该无芯增层电路可包括一或多个内连接垫,其自外导线的选定部分所定义出来,并电性连接至电性接垫且自一介电层朝该第一垂直方向延伸;且包括一面朝该第一垂直方向的外露接触表面,以提供电性连结下一层组体或另一电子元件,例如半导体芯片、塑料封装体或另一半导体组体。相同地,该端子可包括一面朝该第二垂直方向的外露接触表面,以作另一电性连结至下一层组体或另一电子元件。因此,该凹穴基板可包括相互电性连接的电性接点,其是位于面朝相反垂直方向的相反表面上,以使该半导体组体为可堆叠式的组体。
本发明亦提供一种半导体组体,其中一半导体元件可延伸进入该黏着层所定义的该凹穴,且利用多种连接媒介(包含金或焊料凸块或打线)使该半导体元件在凹穴中电性连结至该电性接垫。可选择性地在该凹穴内使用一底部填充剂,并可将一散热座附着于该半导体元件上以提升热效能。
再者,本发明还包括一三维堆叠结构,其中利用多种连接媒介堆叠复数个可堆叠的半导体组体,其分别具有嵌埋于凹穴内的半导体元件。举例而言,该组体可利用介于下方组体的端子与上方组体的内连接垫间的锡球以面对背(face-to-back)方式垂直堆叠。
该半导体元件可为一封装或未封装的半导体芯片。举例而言,半导体元件可为包含半导体芯片或在中介层上具有芯片的组体的栅格阵列(land grid array,LGA)封装或晶圆级封装(WLP)。或者,半导体元件可为半导体芯片。
该组体可为第一级或第二级单晶或多晶装置。例如,该组体可为包含单一芯片或多枚芯片的第一级封装体。或者,该组体可为包含单一封装体或多个封装体的第二级模块,其中每一封装体可包含单一芯片或多枚芯片。
除非特别描述或在步骤间使用的「然后」一词或必须依序发生的步骤,上述步骤的顺序并无限制于以上所列且可根据所需设计而变化或重新安排。
本发明具有多项优点。该包含一加强层的支撑板提供一平坦且稳定的平台,其用以形成该无芯增层电路,进而使制程易于操作。该牺牲载板的该凸块定义出一用以设置元件的凹穴空间,其可通过蚀刻仅与增层电路分离,进而确保高制造良率,免除不可预期的剥离或分层问题。再者,内建加强层的众多选择,自低热膨胀系数(CTE)材料(如陶瓷)至高热传导材料(如金属板)至低成本材料(如玻璃纤维环氧树脂),提供各种封装设计的多样化方式。因此,可在不使用特定对其工具下将半导体元件设置在凹穴内,以达到低轮廓及小型因子需求。可透过在凹穴内的精准电性接垫,成功建立该半导体元件及该增层电路间的电性连结,而不会有常引发半导体封装失败的由层叠引起的移位及弯曲变形的麻烦问题。该被覆穿孔可提供该增层电路及该端子间的垂直信号路由,因而提供具堆叠功能的凹穴基板。
本发明的上述及其它特征与优点将于下文中通过各种较佳实施例进一步加以说明。
附图说明
图1A及图1B为本发明一实施例的凸块与凸缘层剖视图。
图1C及图1D分别为图1B的俯视图及仰视图。
图2A及图2B为本发明一实施例的黏着层剖视图。
图2C及图2D分别为图2B的俯视图及仰视图。
图3A及图3B为本发明一实施例的包含基板与导电层的加强层的剖视图。
图3C及图3D分别为图3B的俯视图及仰视图。
图4A至图4G为本发明一实施例的支撑板制作方法的剖视图。
图5A至图5I为本发明一实施例的凹穴基板制作方法剖视图,其中该凹穴基板包括支撑板、无芯增层电路及被覆穿孔,该支撑板具有自黏着层所定义的凹穴外露的电性接垫,且该无芯增层电路电性连接该电性接垫。
图5J为本发明一实施例的半导体组体剖视图,其中凹穴基板内封装有一半导体元件。
图5K为本发明一实施例的三维堆叠结构剖视图,其包括以面对背方式垂直堆叠的堆叠式半导体组体。
图6A至图6I为本发明另一实施例的凹穴基板制作方法剖视图,其中该凹穴基板具有连接至无芯增层电路的内导电层的被覆穿孔。
图7A至图7J为本发明再一实施例的凹穴基板制作方法剖视图,其中该凹穴基板具有连接至支撑板的内接垫的被覆穿孔。
符号说明
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具体实施方式
参考随附图式,本发明可通过下述较佳实施例的详细叙述更加清楚明了。
[实施例1]
图1A及图1B为本发明一实施例的具有凸块与凸缘层的牺牲载板的制造方法剖视图,且图1C及图1D分别为图1B的俯视图及仰视图。
图1A为牺牲载板10的剖视图,牺牲载板10为金属板,并包含相对的主要表面12及表面14。图示的牺牲载板10的一厚度为200微米的铜板。铜具有可挠性佳及低成本等优点。牺牲载板10可由多种金属制成,如铜、铝、铁镍合金、铁、镍、银、金、锡、其混合物及其合金。
图1B、图1C及图1D分别为由牺牲载板10所形成的凸块16、凸缘层18及凹穴20的剖视图、俯视图及仰视图。凸块16及凹穴20是由牺牲载板10以机械方式冲压而成。因此,凸块16为牺牲载板10受冲压的部分,而凸缘层18则为牺牲载板10未受冲压的部分。
凸块16与凸缘层18邻接,并与凸缘层18一体成型,且自凸缘层18朝向下方向延伸。凸块16包含弯折角22及24、渐缩侧壁26与底板28。弯折角22及24因冲压作业而弯折。弯折角22邻接凸缘层18与渐缩侧壁26,而弯折角24则邻接渐缩侧壁26与底板28。渐缩侧壁26朝向上方向往外延伸,而底板28则沿着垂直于向上及向下方向的侧面方向(如左、右)延伸。因此,凸块16呈平顶金字塔形(类似一平截头体),其直径自凸缘层18处朝底板28向下递减,亦即自底板28处朝凸缘层18向上递增。凸块16的高度(相对于凸缘层18)为300微米,于凸缘层18处的尺寸为10.5毫米×8.5毫米,于底板28处的尺寸则为10.25毫米×8.25毫米。此外,凸块16因冲压作业而具有不规则的厚度。例如,因冲压而拉长的渐缩侧壁26较底板28为薄。为便于图示,凸块16在图中具有均一厚度。
呈平坦状的凸缘层18是沿侧面方向自凸块16侧伸而出,其厚度为200微米。
冲压凹穴20是面朝向上方向,且延伸进入凸块16,并由凸块16从下方覆盖。凹穴20于凸缘层18处设有一入口。冲压凹穴20的形状亦与凸块16相符。因此,凹穴20亦呈平顶金字塔形(类似一平截头体),其直径自其位于凸缘层18的入口处朝底板28向下递减,亦即自底板28处朝其位于凸缘层18的入口向上递增。再者,冲压凹穴20沿垂直及侧面方向延伸跨越凸块16的大部分,且冲压凹穴20的深度为300微米。
图2A及图2B为本发明一实施例的黏着层剖视图,且图2C及图2D分别为图2B的俯视图及仰视图。
图2A为黏着层30的剖视图,其中黏着层30为乙阶(B-stage)未固化环氧树脂的胶片,其为未经固化及图案化的片体,厚度为150微米。
黏着层30可为多种有机或无机电性绝缘体制成的各种介电膜或胶片。例如,黏着层30起初可为一胶片,其中树脂型态的热固性环氧树脂掺入一加强材料后部分固化至中期。所述环氧树脂可为FR-4,但其它环氧树脂(如多官能与双马来酰亚胺-三氮杂苯(BT)树脂等)亦适用。在特定应用中,亦适用氰酸酯、聚酰亚胺及聚四氟乙烯(PTFE)。该加强材料可为电子级玻璃(E-glass),亦可为其它加强材料,如高强度玻璃(S-glass)、低诱电率玻璃(D-glass)、石英、克维拉纤维(kevlar aramid)及纸等。该加强材料也可为织物、不织布或无方向性微纤维。可将诸如硅(研粉熔融石英)等填充物加入胶片中,以提升导热性、热冲击阻抗力与热膨胀匹配性。可利用市售预浸材,如美国威斯康星州奥克莱W.L.Gore&Associates的SPEEDBOARD C胶片即为一例。
图2B、图2C及图2D分别为具有开口32的黏着层30的剖视图、俯视图及仰视图。开口32为贯穿黏着层30且尺寸为10.55毫米×8.55毫米的窗口。开口32是以机械方式击穿该胶片而形成,但亦可以其它技术制作,如激光切割。
图3A及图3B为本发明一实施例的加强层的制造方法剖视图,且图3C及图3D分别为图3B的俯视图及仰视图。
图3A是一加强层33的剖视图,其包含基板34及导电层36。举例说明,基板34可为厚度150微米的玻璃-环氧材料,而与基板34接触且延伸于基板34上方,以及层压于基板34的导电层36可为未经图案化且厚度30微米的铜板。
图3B、图3C及图3D分别为具有通孔40的加强层33的剖视图、俯视图及仰视图。通孔40为一窗口,其贯穿加强层33且其尺寸为10.55毫米×8.55毫米。通孔40是以机械方式击穿基板34与导电层36而形成,但亦可以其它技术制作,如激光切割并进行或未进行湿式蚀刻。因此,开口32与通孔40具有相同尺寸。此外,开口32与通孔40可以相同的冲头在同一冲床上透过相同方式形成。
基板34在此绘示为一单层介电结构,加强层33亦可为其它电性互连体,如多层印刷电路板或多层陶瓷板。据此,加强层33可包含内嵌电路层。
图4A至图4G为本发明一实施例的支撑板制作方法的剖视图,如图4G所示,支撑板包括牺牲载板10、黏着层30、加强层33及电性接垫17。
图4A及图4B中的结构是呈凹穴向下的倒置状态,以便利用重力将黏着层30及加强层33设置于凸缘层18上,而图4C至图5G中的结构依旧维持凹穴向下。之后,图5H至图5I中的结构则再次翻转至如图1A至图1D所示的凹穴向上状态。因此,冲压凹穴20在图4A至图5G中朝下,而在图5H至图5I中则朝上。尽管如此,该结构体的相对方位并未改变。无论该结构体是否倒置、旋转或倾斜,冲压凹穴20始终面朝第二垂直方向,并在第一垂直方向上由凸块16覆盖。同样地,无论该结构体是否倒置、旋转或倾斜,凸块16皆是朝第二垂直方向延伸至加强层33外,并自凸缘层18朝第一垂直方向延伸。因此,第一与第二垂直方向相对于该结构体而定向,彼此始终相反,且恒垂直于前述的侧面方向。
图4A为黏着层30设置于凸缘层18上的结构剖视图。黏着层30下降至凸缘层18上,使凸块16向上插入并贯穿开口32,最终则使黏着层30接触并定位于凸缘层18。较佳为,凸块16插入且贯穿开口32后对准开口32且位于开口32内的中央位置而不接触黏着层30。
图4B为加强层33设置于黏着层30上的结构剖视图。将加强层33下降至黏着层30上,使凸块16向上插入通孔40,最终则使加强层33接触并定位于黏着层30。
凸块16在插入(但并未贯穿)通孔40后对准通孔40且位于通孔40内的中央位置而不接触加强层33。因此,凸块16与加强层33之间具有一位于通孔40内的缺口42。缺口42侧向环绕凸块16,同时被加强层33由侧向包围。此外,开口32与通孔40相互对齐且具有相同尺寸。
此时,加强层33安置于黏着层30上并与之接触,且延伸于黏着层30上方。凸块16延伸通过开口32后进入通孔40。凸块16较导电层36的顶面低30微米,且透过通孔40朝向上方向外露。黏着层30接触凸缘层18与加强层33且介于该两者之间,黏着层30接触基板34但与导电层36保持距离。在此阶段,黏着层30仍为乙阶(B-stage)未固化环氧树脂的胶片,而缺口42中则为空气。
图4C为黏着层30流入缺口42中的结构剖视图。黏着层30经由施加热及压力而流入缺口42中。在此图中,迫使黏着层30流入缺口42的方法是对导电层36施以向下压力及/或对凸缘层18施以向上压力,亦即将凸缘层18与加强层33相对压合,用以对黏着层30施压;在此同时亦对黏着层30加热。受热的黏着层30可在压力下成形,且可成形为任何形状。因此,位于凸缘层18与加强层33间的黏着层30受到挤压后,改变其原始形状并向上流入缺口42。凸缘层18与加强层33持续朝彼此压合,直到黏着层30填满缺口42为止。此外,黏着层30仍位于凸缘层18与加强层33之间,且持续填满凸缘层18与强层33间,并缩小其间隙。
举例说明,可将凸缘层18及导电层36设置于一压合机的上、下压台(图未示)之间。此外,可将一上挡板及上缓冲纸(图未示)夹置于导电层36与上压台之间,并将一下挡板及下缓冲纸(图未示)夹置于凸缘层18与下压台之间。以此构成的叠合体由上到下依次为上压台、上挡板、上缓冲纸、基板34、导电层36、黏着层30、凸缘层18、下缓冲纸、下挡板及下压台。此外,可利用从下压台向上延伸并穿过凸缘层18对位孔(图未示)的工具接脚(图未示),将此叠合体定位于下压台上。
而后,将上、下压台加热并相向推进,由此对黏着层30加热并施压。挡板可将压台的热分散,使热均匀施加于凸缘层18与加强层33乃至于黏着层30。缓冲纸则将压台的压力分散,使压力均匀施加于凸缘层18与加强层33乃至于黏着层30。起初,加强层33接触并向下压合至黏着层30上。随着压台持续动作与持续加热,凸缘层18与加强层33间的黏着层30受到挤压并开始熔化,因而向上流入缺口42,并于通过基板34后抵达导电层36。例如,未固化环氧树脂遇热熔化后,被压力挤入缺口42中,但加强材料及填充物仍留在凸缘层18与加强层33之间。黏着层30在通孔40内上升的速度大于凸块16,终至填满缺口42。黏着层30亦上升至稍高于通孔40的位置,并在压台停止动作前,溢流至凸块16顶面及导电层36顶面。若胶片厚度略大于实际所需厚度便可能发生上述状况。如此一来,黏着层30便在凸块16顶面及导电层36顶面形成一覆盖薄层。压台在触及凸块16后停止动作,但仍持续对黏着层30加热。
黏着层30于缺口42内向上流动的方向如图中向上粗箭号所示,凸块16与凸缘层18相对于加强层33的上移如向上细箭号所示,而加强层33相对于凸块16与凸缘层18的下移则如向下细箭号所示。
图4D为黏着层30已固化的结构剖视图。
举例说明,压台停止移动后仍持续夹合凸块16与凸缘层18并供热,由此将已熔化而未固化的乙阶(B-stage)环氧树脂转换为丙阶(C-stage)固化或硬化的环氧树脂。因此,环氧树脂是以类似现有多层压合的方式固化。环氧树脂固化后,压台分离,以便将结构体从压合机中取出。
固化的黏着层30可在凸块16与加强层33之间以及凸缘层18与加强层33之间提供牢固的机械性连结。黏着层30可承受一般操作压力而不致变形损毁,遇过大压力时则仅暂时扭曲。再者,黏着层30可吸收凸块16与加强层33之间以及凸缘层18与加强层33之间的因热膨胀产生的错位。
在此阶段,凸块16与导电层36大致共平面,而黏着层30与导电层36则延伸至面朝向上方向的顶面。例如,凸缘层18与加强层33间的黏着层30厚度为120微米,较其初始厚度150微米减少30微米;亦即凸块16在通孔40中升高30微米,而基板34则相对于凸块16下降30微米。300微米的凸块16高度基本上等同于导电层36(30微米)、基板34(150微米)与下方黏着层30(120微米)的结合高度。此外,凸块16仍位于开口32与通孔40内的中央位置并与加强层33保持距离,而黏着层30则填满凸缘层18与加强层33间的空间并填满缺口42。黏着层30在缺口42内延伸跨越加强层33。换言之,缺口42中的黏着层30朝向上方向及向下方向延伸并跨越缺口42外侧壁的加强层33厚度。黏着层30亦包含缺口42上方的薄顶部分,其接触凸块16的顶面与导电层36的顶面,并在凸块16上方延伸10微米。
图4E为研磨移除凸块16、黏着层30及导电层36顶部后的结构剖视图。例如,利用旋转钻石砂轮及蒸馏水处理结构体的顶部。起初,钻石砂轮仅对黏着层30进行研磨。持续研磨时,黏着层30则因受磨表面下移而变薄。最后,钻石砂轮将接触凸块16与导电层36(不一定同时接触),因而开始研磨凸块16与导电层36。持续研磨后,凸块16、黏着层30及导电层36均因受磨表面下移而变薄。研磨持续至去除所需厚度为止。之后,以蒸馏水冲洗结构体去除污物。
上述研磨步骤将黏着层30的顶部磨去20微米,将凸块16的顶部磨去10微米,并将导电层36的顶部磨去10微米。厚度减少对凸块16或黏着层30均无明显影响,但导电层36的厚度却从30微米大幅缩减至20微米。于研磨后,凸块16、黏着层30及导电层36会于基板34上方面朝向上方向的平滑拼接侧顶面上呈共平面。
于此阶段中,如图4E所示,支撑板101包括牺牲载板10、黏着层30及加强层33。此时牺牲载板10包括凸块16及凸缘层18。凸块16于弯折角22处与凸缘层18邻接,并自凸缘层18朝向上方向延伸,且与凸缘层18一体成型。凸块16进入开口32及通孔40,并位于开口32与通孔40内的中央位置。此外,凸块16的顶部与黏着层30的邻接部分呈共平面。凸块16与加强层33保持距离,并呈尺寸沿向下延伸方向递增的平顶金字塔形。
冲压凹穴20面朝向下方向,并延伸进入凸块16、开口32及通孔40,且始终位于凸块16、开口32及通孔40内的中央位置。并且,凸块16于向上方向覆盖冲压凹穴20。冲压凹穴20具有与凸块16相符的形状,且沿垂直及侧面方向延伸跨越凸块16的大部分,并维持平顶金字塔形,其尺寸自位于凸缘层18处的入口向上递减。
凸缘层18自凸块16侧向延伸,同时延伸于黏着层30、加强层33、开口32与通孔40下方,并与黏着层30接触,但与加强层33保持距离。
黏着层30在缺口42内与凸块16及加强层33接触,并位于凸块16与加强层33之间,同时填满凸块16与加强层33间的空间。并且,黏着层30在缺口42外则与加强层33及凸缘层18接触。黏着层30沿侧面方向覆盖且包围凸块16的渐缩侧壁26,并自凸块16侧向延伸至组体外围边缘并固化。据此,黏着层30于邻接凸缘层18处具有第一厚度T1,而于邻接凸块16处具有第二厚度T2,其中第一厚度T1与第二厚度T2不同。亦即,凸缘层18与加强层33间垂直方向上的距离D1,不同于凸块16与加强层33间侧面方向上的距离D2。此外,当黏着层30延伸离开凸缘层18并进入凸块16与加强层33间的缺口42时,由于凸块16朝凸缘层18延伸时的尺寸呈递增状态,故黏着层30于邻接凸块16处的厚度亦呈现递增趋势。
若欲在支撑板101上形成多个凸块,则可在牺牲载板10上冲压出额外的凸块16,并调整黏着层30以包含更多开口32,同时调整加强层33及导电层36以包含更多通孔40。
接着,如图4F所示,于预定位置上形成穿透导电层36的开口361,以利后续制作被覆穿孔。
图4G为在凸块16的牺牲载板10上形成电性接垫17的结构剖视图。电性接垫17自凸块16朝向上方向延伸,且凸块16从向下方向覆盖电性接垫17。电性接垫17可通过各种技术沉积并图案化,其包括电镀、无电电镀、蒸镀、溅镀及其组合或沉积薄膜后进行蚀刻。图示的电性接垫17为金接垫,但亦可由其它各种能在移除凸块16期间抗蚀刻的稳定材料所制成。在此实施例中,在加强层33附着至牺牲载板后沉积电性接垫17,但亦可在形成凸块16及凹穴20前沉积电性接垫17。图5A至5I为本发明一实施例的凹穴基板制作方法剖视图,其中该凹穴基板包括支撑板、无芯增层电路及被覆穿孔,该支撑板具有自凹穴外露的电性接垫,该无芯增层电路电性连接该电性接垫,且该被覆穿孔电性连接凹穴基板的两侧。
如图5I所示,凹穴基板100包括支撑板101、无芯增层电路201及被覆穿孔402。支撑板101包括黏着层30、加强层33、电性接垫17及端子182。电性接垫17自凹穴31外露,凹穴31由黏着层30侧向覆盖并环绕。无芯增层电路201包括第一介电层211、第一导线241、第二介电层261及第二导线291。
图5A为沉积于凸块16、电性接垫17、黏着层30及加强层33上的第一介电层211的结构剖面图,其中第一介电层211可举例为环氧树脂、玻璃-环氧、聚酰亚胺及其类似材料。第一介电层211可通过各种技术(包括膜压合、辊轮涂布、旋转涂布及喷涂沉积法)形成;第一介电层211可经由电浆蚀刻处理或涂布附着力促进剂(图未示)以提升黏着性。第一介电层211具有约50微米的厚度。
图5B为形成穿过第一介电层211的第一盲孔221的结构剖视图,以外露电性接垫17及导电层36的选定部分。第一盲孔211可通过各种技术形成,其包括激光钻孔、电浆蚀刻及微影技术。可使用脉冲激光,以提高激光钻孔效能。或者,亦可使用激光扫描光束搭配金属屏蔽。第一盲孔221具有约50微米的直径。
参照图5C,在第一介电层211上形成第一导线241。第一导线241自第一介电层211朝向上方向延伸,于第一介电层211上侧向延伸并朝向下方向延伸进入第一盲孔221,以电性连结电性接垫17和导电层36。第一导线241可通过各种技术沉积形成单层或多层结构,其包括电镀、无电电镀、蒸镀、溅镀及其组合。
举例说明,可先将结构体浸入一活化剂溶液中,因而使第一介电层211可与无电镀铜产生触媒反应,接着以无电电镀方式形成薄铜层,以作为晶种层,然后再以电镀方式将具有预定厚度的第二铜层镀于晶种层上,以沉积形成分别为第一导电层的第一导线241。或者,于晶种层上沉积电镀铜层前,可利用溅镀方式,于第一介电层211上及第一盲孔221内形成作为晶种层的薄膜(如钛/铜)。一旦达到预定厚度,再对第一导电层(即电镀铜层与晶种层的结合体)进行图案化,以分别形成第一导线241。可通过各种技术进行第一导线241的图案化步骤,其包括湿蚀刻、电化学蚀刻、激光辅助蚀刻及其组合,并使用定义第一导线241的蚀刻阻层(图未示)。
又如图5C所示,第一涂层60是从向下方向沉积于凸块16及凸缘层18上。沉积该第一涂层60可使用与第一导线241相同的活化剂溶液、无电镀铜晶种层及电镀铜层。较佳地,第一涂层60及第一导线241为同时以相同方式沉积相同材料且具有相同厚度。第一涂层60为未经图案化的铜层,其在侧下表面接触凸块16及凸缘层18并由向下方向覆盖凸块16及凸缘层18。为便于图示,凸块16、凸缘层18及第一涂层60绘示为单一层。由于铜为同质被覆,凸块16与第一涂层60间以及凸缘层18与第一涂层60间的界线(均以虚线绘示)可能不易察觉甚至无法察觉。第一导线241可提供X与Y方向的水平信号路由,并可透过第一盲孔221以提供垂直信号路由(由上至下),以电性连结电性接垫17和导电层36。
图5D为在第一导线241及第一介电层211上沉积第二介电层261的结构剖面图。与第一介电层211相同,第二介电层261可为环氧树脂、玻璃-环氧、聚酰亚胺及其类似材料,并通过各种技术(包括膜压合、辊轮涂布、旋转涂布及喷涂沉积法)沉积而成具有50微米的厚度。较佳地,第一介电层211及第二介电层261为相同材料并以相同方式形成,并形成相同厚度。
图5E为具有穿孔401的结构剖视图。穿孔401对应导电层36的开口361,且轴向对准并位于开口361的中心处。穿孔401沿垂直方向延伸贯穿第二介电层261、第一介电层211、加强层33、黏着层30、凸缘层18及第一涂层60。穿孔401经由机械钻孔形成,其亦可通过其它技术形成,如激光钻孔及电浆蚀刻并进行或未进行湿蚀刻。
图5F为形成穿过第二介电层261的第二盲孔281的结构剖视图,以外露第一导线241的选定部分。与第一盲孔221相同,第二盲孔281可通过各种技术形成,其包括激光钻孔、电浆蚀刻及微影技术,且第二盲孔281具有约50微米的直径。较佳地,第一盲孔221及第二盲孔281是以相同方式形成且具有相同尺寸。
请参照图5G,第二导线291形成于第二介电层261上。第二导线291自第二介电层261朝向上方向延伸,于第二介电层261上侧向延伸并由向下方向延伸进入第二盲孔281,以电性连结第一导线241。
第二导线291可使用与第二导电层相同的各种技术来沉积,包括电镀、无电电镀、蒸镀、溅镀及其组合,接着通过各种技术图案化,包括湿蚀刻、电化学蚀刻、激光辅助蚀刻及其组合,并使用定义第二导线291的蚀刻阻层(图未示)。较佳地,第一导线241及第二导线291为相同材料且以相同方式形成相同厚度。
图5G亦显示形成于穿孔401外侧的第二涂层61及形成于穿孔401中的连接层62。第二涂层61覆盖凸块16及凸缘层18,并自凸块16及凸缘层18朝向下方向延伸,且于穿孔401中沉积连接层62以提供被覆穿孔402。第二涂层61及连接层62可由与第二导线291相同的活化剂溶液、无电镀铜晶种层及电镀铜层沉积而成。较佳地,第二涂层61、连接层62及第二导线291为同时使用相同方式沉积相同材料且具有相同厚度。
第二涂层61为未图案化铜层,其在侧下表面接触第一涂层60并由向下方向覆盖第一涂层60。连接层62为中空管状,其于侧面方向覆盖穿孔401内侧壁,并垂直延伸以将凸缘层18及其上的第一及第二涂层60,61电性连接至第二导线291。或者,该连接层62可填满穿孔401,据此,被覆穿孔402为金属柱。
为便于图示,凸块16、凸缘层18、第一涂层60、第二涂层61及连接层62绘示为单一层。由于铜为同质被覆,金属层间的界线(均以虚线绘示)可能不易察觉甚至无法察觉。然而,金属层与黏着层30、基板34、第一介电层211及第二介电层261间的界线则清楚可见。
在此阶段,如图5G所示,完成的无芯增层电路201包括:第一介电层211、第一导线241、第二介电层261及第二导线291。此外,被覆穿孔402实质上由支撑板101及无芯增层电路201共享。
图5H为倒转图5G后所得的结构剖视图。
图5I为自凹穴31暴露电性接垫17的凹穴基板100的结构剖视图。通过移除凸块16以及其上的第一及第二涂层60,61以于黏着层30中定义出凹穴31,因而由凹穴31暴露出电性接垫17。同时,移除凸缘层18的选定部分及其上的第一及第二涂层60,61以定义端子182。凸块16及凸缘层18的选定部分以及其上的第一及第二涂层60,61可通过各种技术来移除,包括利用酸溶液(例如氯化铁、硫酸铜溶液)或碱溶液(例如氨溶液)的湿式化学蚀刻、电化学蚀刻、或机械程序(例如钻孔或端铣刀)接着进行化学蚀刻。凹穴31位于开口32及通孔40的中心处,并于向下方向具有一封闭端及于向上方向具有一开放端。在封闭端,凹穴31与黏着层30及加强层31共平面,且电性接垫17与第一介电层211共平面。此外,凹穴31呈平底金字塔形且其尺寸随着向上延伸而增加。
在此阶段,如图5I所示,支撑板101包括黏着层30、加强层33、电性接垫17及端子182,且即使在移除牺牲载板10的情况下亦可提供无芯增层电路201的机械性支撑。在此实施例中,凹穴基板100包括黏着层30、加强层33、电性接垫17、端子182、无芯增层电路201及被覆穿孔402。然而,在一些实施例中,端子182及被覆穿孔402可根据所需设计而省略。再者,支撑板101可包括多个凹穴31,其通过提供具有多个凸块16的牺牲载板10且因此定义出多个凹穴31。
电性接垫17自凹穴31的封闭端朝向下方向延伸。电性接垫17可作为嵌埋于凹穴31中的半导体元件的电性接点,并电性连结半导体元件与无芯增层电路201。
黏着层30经固化后,侧向覆盖、包围且同形被覆凹穴31的侧壁,自凹穴31延伸至凹穴基板100的外围边缘,夹于端子182及加强层33外侧缺口42之间,由向上方向覆盖并接触加强层33,由向下方向覆盖并接处端子182,以及由侧向方向接度连接层62。黏着层30在邻接凹穴31的侧壁处具有第一厚度,且于向上方向覆盖加强层33处具有不同于第一厚度的第二厚度。固化的黏着层30与加强层33的机械刚度可提供无芯增层电路201的机械性支撑。
端子182自黏着层30朝向上方向延伸,与无芯增层电路201保持距离,且邻接被覆穿孔402,并与其一体成型。端子182具有结合凸缘层18、第一涂层60及第二涂层61的厚度,且可用于接地或/及支撑散热座附着于凹穴31中嵌埋的半导体元件上或作为另一半导体元件或组体的电性接点。
被覆穿孔402与导电层36及第一导线241保持距离,并于端子182及第二导线291间的电性传导路径上,自端子182穿过第二介电层261、第一介电层211、基板34及黏着层30垂直延伸至第二导线291。因此,被覆穿孔402自端子182延伸至无芯增层电路201的外导电层,并与无芯增层电路201的内导电层保持距离。
无芯增层电路201可包括额外的内连接层(例如具有第三盲孔、第三导线等的第三介电层)。
凹穴基板100可具有单一凹穴或多个凹穴,可容纳多个半导体元件而非仅单一半导体元件。因此,多个半导体元件可设置于单一凹穴中或分别的半导体元件设置于分别个凹穴中。据此,可提供额外的电性接垫17且无芯增层电路201可包括用于额外元件的额外导线。
图5J为组体110中具有附着于中介层712上的多个芯片711的结构剖视图,其中中介层712电性偶合至凹穴31内的电性接垫17。自防焊层301的开口311外露的内连接垫341可用于形成导电接点(如焊料凸块、锡球、接脚及其类似物),以与外部元件或印刷电路板(PCB)电性导通并机械连接。防焊层开孔311可通过各种方法形成,其包括微影制程、激光钻孔及电浆蚀刻。
图5K为三维堆叠结构剖视图。上下组体120,130分别具有位于凹穴31内之半导体元件72,73,并藉由上组体120之下方内连接垫341与下组体130之上方内连接垫342间之锡球82而堆叠。在此实施例中系堆叠两个组体,然而若需要系可堆叠更多组体。
[实施例2]
图6A至图6I为本发明另一实施例的凹穴基板制作方法剖视图,其中该凹穴基板具有被覆穿孔,且该被覆穿孔为连接至无芯增层电路的内导电层。
为了简要说明的目的,于实施例1中的任何叙述可合并至此处的相同应用部分,且不再重复相同叙述。
图6A为牺牲载板10于凸块16处具有阻障层161及于阻障层161上具有电性接垫17的结构剖视图。用于此实施例的牺牲载板10绘示为与实施例1相同,除了没有在凸块16中定义冲压凹穴,且根据此实施例的凸块16具有一致直径的矩形形状。此外,根据本实施例的牺牲载板10还包括在凸块16上的阻障层161。阻障层161自凸块16朝向上方向延伸并覆盖凸块16。阻障层161可通过各种技术沉积,其包括电镀、无电电镀、蒸镀、溅镀及其组合。阻障层161绘示为锡层,但亦可以其它可在移除凸块16期间保护电性接垫17免于被蚀刻的阻障材料所制成。电性接垫17沉积于阻障层161上并与凸块16保持距离,且朝向上方向延伸于凸块16外。电性接垫17绘示为铜垫,但其它各种能在移除阻障层161时保持稳定的材料亦适用。
图6B为具有于凸缘层18上的黏着层30、于黏着层30上的加强层33、于加强层33及电性接垫17上的第一介电层211及于第一介电层211上的金属层231。凸块16于不接触黏着层30及加强层33的情况下插入开口32及通孔40,并对准开口32及通孔40且位于开口32及通孔40中心。因此,缺口42位于通孔40内介于凸块16及加强层33之间。此外,开口32及通孔40互相对齐且具有相同直径,且第一介电层211及金属层231于向上方向覆盖加强层33、凸块16、阻障层161及电性接垫17。在此实施例中,不具导电层的基板34作为加强层33。
图6C为缺口42中具有黏着层30且第一介电层211层叠至加强层33、阻障层161及电性接垫17上的结构剖视图。黏着层30是在施加热和压力下流入缺口42。详述之,通过对金属层231施加向下压力及/或对牺牲载板施加向上压力,使黏着层30流入缺口42,因而将加强层33和牺牲载板10相互压合,在此同时对黏着层30施加压力和热。黏着层30可在受到热和压力下任意成形。同时,第一介电层211在热和压力下受到挤压并层叠至加强层33、阻障层161及电性接垫17上并接触黏着层30。即使加强层33、黏着层30及阻障层161绘示为与彼此共平面,实际上它们可不为共平面且第一介电层211亦可被挤压进入缺口42。
牺牲载板10相对于金属板231的上移如向上细箭号所示,而金属板231相对于牺牲载板10的下移则如向下细箭号所示。
黏着层30向上填满缺口42且层叠第一介电层211之后,固化黏着层30及第一介电层211。据此,分别固化的黏着层30及第一介电层211可在牺牲载板10及加强层33之间、金属层231及电性接垫17之间、以及金属层231及加强层33之间提供牢固的机械性连结。
在此阶段,如图6C所示,完成的支撑板102包括:在凸块16处具有阻障层161的牺牲载板10、黏着层30、加强层33及电性接垫17。
图6D为形成贯穿第一介电层211及金属层231的第一盲孔221以及形成贯穿金属层231、第一介电层211、加强层33、黏着层30及凸缘层18的穿孔401的结构剖视图。第一盲孔221对准并暴露出电性接垫17,且穿孔401朝垂直方向延伸贯穿该结构体。
图6E为通过沉积及图案化金属以于第一介电层211上形成第一导线241的结构剖视图。通过在金属层231上及第一盲孔221内沉积第一涂层60,然后图案化金属层231及其上的第一涂层60,以形成第一导线241。第一涂层60从向上方向覆盖金属层231并自金属层231朝向上方向延伸,且朝向下方向延伸进入第一盲孔221,以电性连结电性接垫17。第一涂层60亦从向下方向覆盖侧下表面。
为便于图示,金属层231及其上的第一涂层60绘示为单一层。由于铜为同质被覆,金属层间的界线(均以虚线绘示)可能不易察觉甚至无法察觉。然而,第一涂层60与第一介电层211间的界线则清楚可见。
亦如图6E所示,穿孔401内有连接层62及绝缘填充材63。连接层62在穿孔401中提供被覆穿孔402。连接层62为中空管状,其于侧面方向覆盖穿孔401内侧壁,并垂直延伸以将凸缘层18及其上的第一涂层60电性连接至第一导线241,且绝缘填充材63填满穿孔401内的剩余空间。或者,连接层62可填满穿孔401,据此,连接层62为金属柱而穿孔401内没有绝缘填充材63的空间。
较佳地,第一涂层60及连接层62是以相同方式同时沉积相同材料并具有相同厚度。
为便于图示,凸块16、凸缘层18、第一涂层60及连接层62绘示为单一层。由于铜为同质被覆,金属层间的界线(均以虚线绘示)可能不易察觉甚至无法察觉。然而,金属层与黏着层30、加强层33及第一介电层211的界线则清楚可见。
图6F为具有第二盲孔281的第二介电层261的结构剖视图。第二介电层261沉积于第一导线241及第一介电层211上,且第二盲孔281延伸穿过第二介电层261并暴露出第一导线241的选定部分。
图6G为在第二介电层261上形成第二导线291的结构剖视图。第二导线291自第二介电层261朝向上方向延伸,于第二介电层261上侧向延伸并延伸进入第二盲孔281,以电性连结导线241。
在此阶段,如图6G所示,完成的无芯增层电路201包括第一介电层211、第一导线241、第二介电层261及第二导线291。被覆穿孔402连接至无芯增层电路201的内导电层。
图6H为倒转图6G后所得的结构剖视图。
图6I为具有自凹穴31外露电性接垫17的凹穴基板200。移除凸块16及凸缘层18的选定部分以及其上的第一涂层60,以外露阻障层161并定义端子182。然后,移除阻障层161以从凹穴31外露电性接垫17。端子182具有结合凸缘层18及第一涂层60的厚度。
在此阶段,如图6I所示,支撑板102包括:黏着层30、加强层33、电性接垫17及端子182。端子182自黏着层30朝向上方向延伸,并与无芯增层电路201由黏着层30及加强层33保持距离,且邻接与电性连结至被覆穿孔402。被覆穿孔402由支撑板102及无芯增层电路201共享,并于端子182及无芯增层电路201间的电性传导路径上,自端子182穿过黏着层30、加强层33及第一介电层211而延伸至第一导线241。
[实施例3]
图7A至图7J为本发明再一实施例的凹穴基板制作方法剖视图,其中该凹穴基板具有连接至支撑板的内接垫的被覆穿孔。
为了简要说明的目的,于实施例1中的任何叙述可合并至此处的相同应用部分,且不再重复相同叙述。
图7A是由图1A-图4E所示步骤所制成的支撑板101的结构剖视图。
图7B是穿孔401的结构剖视图。穿孔401由垂直方向延伸贯穿凸缘层18、黏着层30及加强层33。
图7C是具有第一涂层60位于穿孔401外侧以及连接层62及绝缘填充材63位于穿孔401内的结构剖视图。第一涂层60覆盖凸块16及凸缘层18且自凸块16及凸缘层18朝向下方向延伸。第一涂层60亦朝向上方向覆盖凸块16、黏着层30及导电层36。
亦如图7C所示,连接层62沉积于穿孔401内以提供被覆穿孔402。连接层62为中空管状,其于侧面方向覆盖穿孔401内侧壁,并垂直延伸以将凸缘层18及其上的第一涂层60电性连接至导电层36及其上的第一涂层60,且绝缘填充材63填满穿孔401的剩余空间。或者,该连接层62可填满穿孔401,据此,被覆穿孔402为金属柱且穿孔401内没有绝缘填充材63的空间。
较佳地,第一涂层60及连接层62为使用相同方式同时且沉积相同材料,并具有相同厚度。
为便于图示,凸块16、凸缘层18、第一涂层60、导电层36及连接层62绘示为单一层。由于铜为同质被覆,金属层间的界线(均以虚线绘示)可能不易察觉甚至无法察觉。然而,金属层与黏着层30及第一涂层60间、黏着层30及连接层62间、及基板34及连接层62间的界线则清楚可见。
图7D为在第一涂层60及绝缘填充材63上沉积第二涂层61的结构剖视图。第二涂层61为未图案化铜层,其覆盖第一涂层60及绝缘填充材63且自第一涂层60及绝缘填充材63朝向上及向下方向延伸。
为便于图示,凸块16、凸缘层18、第一涂层60、第二涂层61、导电层36及连接层62绘示为单一层。由于铜为同质被覆,金属层间的界线(均以虚线绘示)可能不易察觉甚至无法察觉。
图7E为使用微影技术及湿蚀刻在上表面经由选择性图案化导电层36、第一金属层60及第二金属层61以于被覆穿孔402上形成内接垫362的结构剖视图。内接垫362邻接并电性连接至被覆穿孔402,自被覆穿孔402侧向延伸并由向上方向覆盖被覆穿孔402。
图7F为于凸块16处具有电性接垫17的支撑板101的结构剖视图。电性接垫17自第二涂层61朝向上方向延伸于凸块16外。
在此阶段,如图7F所示,支撑板101包括牺牲载板10、第一涂层60、第二涂层61、黏着层30、加强层33、内接垫362及电性接垫17。被覆穿孔402于垂直方向延伸贯穿支撑板101,以电性连结内接垫362及凸缘层18以及其上的第一及第二涂层60,61。
图7G为于第二涂层61及电性接垫17上从向上方向沉积第一介电层211的结构剖视图。图7G亦显示第一盲孔221贯穿第一介电层211而形成,以外露电性接垫17及内接垫362。
请参见图7H,于第一介电层211上形成第一导线241。第一导线241自第一介电层211朝向上方向延伸,于第一介电层211上侧向延伸,并朝向上方向延伸贯穿第一盲孔211,以电性接触电性接垫17及内接垫362。
在此阶段,如图7H所示,完成的无芯增层电路202包括第一介电层211及第一导线241。
图7I为倒转图7H后所得的结构剖视图。
图7J为具有自凹穴31外露电性接垫17的凹穴基板300。由移除凸块16与凸缘层18以及其上的第一及第二涂层60,61的选定部分,于黏着层30中定义出凹穴31,进而从凹穴31外露电性接垫17并定义端子182。端子182具有结合凸缘层18、第一涂层60及第二涂层61的厚度。
在此阶段,如图7J所示,支撑板101包括黏着层30、加强层33、电性接垫17、内接垫362及端子182。端子182自黏着层30朝向上方向延伸,并邻接且电性连接至被覆穿孔402。内接垫362自加强层33朝向下方向延伸,并邻接且电性连接至被覆穿孔402及第一导线241。被覆穿孔402于无芯增层电路202及端子182间的电性传导路径上,自端子182延伸至内接垫362,贯穿黏着层30及加强层33。
上述的凹穴基板、堆叠式半导体组体与3D堆叠结构仅为说明范例,本发明尚可透过其它多种实施例实现。此外,上述实施例可基于设计及可靠度的考虑,彼此混合搭配使用或与其它实施例混合搭配使用。例如,加强层可包括陶瓷材料或环氧类层压体,且可嵌埋有单层导线或多层导线。支撑板可包含多个凸块,以在黏着层定义多个凹穴。据此,凹穴基板可包括多个凹穴排成一阵列,以供多个半导体元件使用,及可包括额外电性接垫,以连接额外半导体元件。并且,增层电路可包含额外的导线,以接收额外电性接垫及提供额外电性接垫的路由。
本发明的半导体元件可独自使用或与其它半导体元件共享一凹穴。例如,可将单一半导体元件设置于内建凹穴中,或将多个半导体元件设置于内建凹穴中。举例而言,可将四枚排列成2x2阵列的小型芯片放置于内建凹穴中,而可提供用于额外芯片的额外电性接垫及导线。相较每一芯片设置一微小凹穴,此作法更具经济效益。
本发明的半导体元件可为已封装或未封装芯片。此外,该半导体元件可为裸芯片、栅格阵列封装(LGA)或方形扁平无引脚封装(QFN)等。可利用多种连结媒介将半导体元件机械性连结及电性连结至凹穴基板,包括利用焊接等方式达成。凹穴基板可依嵌埋于其中的半导体元件而客制化。例如,凹穴底部可为正方形或矩形,以与半导体元件的形状相同或相似。
支撑板可提供无芯增层电路的稳固机械性支撑,且无芯增层电路提供短暂的信号路由,以使在半导体元件的加速操作下,可减少信号损失及失真。
在本文中,「邻接」一词意指元件是一体成型(形成单一个体)或相互接触(彼此无间隔或未隔开)。例如,凸块邻接凸缘层,但并未邻接加强层。
「重叠」一词意指位于上方并延伸于一下方元件的周缘内。「重叠」包含延伸于该周缘的内、外或坐落于该周缘内。例如,在凹穴朝上的状态下,本发明的凸缘层重叠于加强层,此乃因一假想垂直线可同时贯穿该凸缘层与该加强层,不论凸缘层与加强层之间是否存有另一同样被该假想垂直线贯穿的元件(如黏着层),且亦不论是否有另一假想垂直线仅贯穿凸缘层而未贯穿加强层(亦即位于加强层的通孔)。同样地,黏着层重叠于加强层,凸缘层重叠于黏着层,且黏着层被加强层重叠。此外,「重叠」与「位于上方」同义,「被重叠」则与「位于下方」同义。
「接触」一词意指直接接触。例如,加强层接触黏着层但并未接触凸块。
「覆盖」一词意指于垂直及/或侧面方向上完全覆盖。例如,在凹穴朝上的状态下,若黏着层覆盖加强层,但黏着层并未从向上方向覆盖电性接垫。
「层」字包含图案化及未图案化的层体。例如,当加强层包括导电层且基板设置于黏着层上时,导电层可为基板上一空白未图案化的平板。此外,「层」可包含多个叠合层。
「开口」、「通孔」与「穿孔」等词同指贯穿孔洞。例如,凹穴朝下的状态下,凸块插入黏着层的开口后,其朝向上方向从黏着层中露出。同样地,凸块插入加强层的通孔后,其朝向上方向从加强层中露出。
「插入」一词意指元件间的相对移动。例如,「将凸块插入通孔中」包含:凸缘层固定不动而由加强层朝凸缘层移动;加强层固定不动而由凸缘层朝加强层移动;或凸缘层与加强层两者彼此靠合。又例如,「将凸块插入(或延伸至)通孔内」包含:凸块贯穿(穿入并穿出)通孔;以及凸块插入但未贯穿(穿入但未穿出)通孔。
「彼此靠合」一语意指组件间的相对移动。例如,「凸缘层与加强层彼此靠合」包含:凸缘层固定不动而由加强层朝凸缘层移动;加强层固定不动而由凸缘层朝加强层移动;或凸缘层与加强层相互靠近。
「对准」一词意指元件间的相对位置。例如,当黏着层已设置于凸缘层上、加强层已设置于黏着层上、凸块已插入并对准开口且通孔已对准开口时,无论凸块插入通孔或位于通孔下方且与其保持距离,凸块均已对准通孔。
「设置于」一语包含与单一或多个支撑元件间的接触与非接触。例如,一散热座设置于半导体元件上,不论此散热座实际接触该半导体元件或与该半导体元件以一黏着层相隔。
「黏着层于缺口内…」一语意指位于缺口中的黏着层。例如,「黏着层于缺口内延伸跨越加强层」意指缺口内的黏着层延伸跨越加强层。同样地,「黏着层于缺口内接触且介于凸块与加强层之间」意指缺口中的黏着层接触且介于缺口内侧壁的凸块与缺口外侧壁的加强层之间。
「电性连接(或连结)」一词意指直接或间接电性连接(或连结)。例如,不论第一导线是否邻接内连接垫或通过第二导线电性连接(或连结)至内连接垫,第一导线电性连接(或连结)内接触垫和电性接垫。
「上方」一词意指向上延伸,且包含邻接与非邻接元件以及重叠与非重叠元件。例如,在凹穴朝下的状态下,凸块是延伸于凸缘层上方,同时邻接、重叠于基座并自凸缘层突伸而出。
「下方」一词意指向下延伸,且包含邻接与非邻接元件以及重叠与非重叠元件。例如,在凹穴朝上的状态下,基座延伸于凸缘层下方,邻接凸缘层并自凸缘层于向下方向突伸而出。同样地,凸块即使并未邻接加强层或被加强层重叠,其仍可延伸于加强层下方。
「第一垂直方向」及「第二垂直方向」并非取决于凹穴基板(或支撑板)的定向,凡熟悉此项技艺的人士即可轻易了解其实际所指的方向。例如,凸块朝第二垂直方向垂直延伸至加强层外,并朝第一垂直方向垂直延伸至凸缘层外,此与支撑板是否倒置无关。同样地,凸缘层沿一侧向平面自凸块「侧向」伸出,此与支撑板是否倒置、旋转或倾斜无关。因此,该第一及第二垂直方向彼此相对且垂直于侧面方向,此外,侧向对齐的元件在垂直于第一与第二垂直方向的侧向平面上彼此共平面。再者,当凹穴向上时,第一垂直方向为向下方向,第二垂直方向为向上方向;当凹穴向下时,第一垂直方向为向上方向,第二垂直方向为向下方向。
本发明的凹穴基板及使用其的半导体组体具有多项优点。凹穴基板及半导体组体的可靠度高、价格平实且极适合量产。凹穴基板的内建凹穴中设置的原件上可附着一散热座,以提升散热。因此,该凹穴基板尤其适用于易产生高热且需优异散热效果方可有效及可靠运作的高功率半导体元件、大型半导体芯片以及多个半导体元件(例如以阵列方式排列的多枚小型半导体芯片)。
本发明的制作方法具有高度适用性,且是以独特、进步的方式结合运用各种成熟的电性连结、热连结及机械性连结技术。此外,本发明的制作方法不需昂贵工具即可实施。因此,相较于传统封装技术,此制作方法可大幅提升产量、良率、效能与成本效益。再者,本发明的组体极适合于铜芯片及无铅的环保要求。
在此所述的实施例为例示之用,其中该些述实施例可能会简化或省略本技术领域已熟知的元件或步骤,以免模糊本发明的特点。同样地,为使图式清晰,图式亦可能省略重复或非必要的元件及元件符号。
精于此项技艺的人士针对本文所述的实施例当可轻易思及各种变化及修改的方式。例如,前述的材料、尺寸、形状、大小、步骤的内容与步骤的顺序皆仅为范例。本领域人士可于不悖离如权利要求范围所定义的本发明精神与范畴的条件下,进行变化、调整与均等技艺。

Claims (19)

1.一种制造凹穴基板的方法,其特征在于,包括:
提供一支撑板,其包含一牺牲载板、一加强层、一黏着层及一电性接垫;其中(i).该牺牲载板包含一凸块及一凸缘层,(ii).该凸块邻接至该凸缘层并与该凸缘层一体成型,且自该凸缘层朝一第一垂直方向延伸,(iii).该凸缘层自该凸块朝垂直于该第一垂直方向的侧面方向侧向延伸,(iv).该加强层经由该黏着层附着至该牺牲载板,该黏着层设于该加强层与该凸缘层之间以及该加强层与该凸块之间,且(v).该电性接垫朝该第一垂直方向延伸于该凸块外,且该凸块于与该第一垂直方向相反的一第二垂直方向覆盖该电性接垫;
形成一无芯增层电路,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层,且该无芯增层电路与该电性接垫电性连接;以及
移除该凸块,以形成一凹穴并自该凹穴的一封闭端暴露该电性接垫与该无芯增层电路的部分,其中该黏着层侧向覆盖并环绕该凹穴,且该凹穴面朝该第二垂直方向。
2.如权利要求1所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,该牺牲载板于该凸块中还包括一冲压凹穴,且该凸块于该第一垂直方向覆盖该冲压凹穴。
3.如权利要求1所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,提供该支撑板的步骤包括:
提供包含该凸块及该凸缘层的该牺牲载板;
经由设于该加强层与该凸缘层之间、以及该加强层与该凸块之间的该黏着层,使该加强层附着至该牺牲载板,此步骤包含使该凸块对准该加强层的一通孔;以及
在经由该黏着层使该加强层附着至该牺牲载板之前或之后,于该牺牲载板的该凸块处提供该电性接垫。
4.如权利要求3所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,提供该牺牲载板的步骤包括:对一金属板进行机械冲压。
5.如权利要求3所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,经由该黏着层使该加强层附着至该牺牲载板的步骤包括:
在该牺牲载板的该凸缘层与该加强层之间,提供未固化的该黏着层,此步骤包含使该牺牲载板的该凸块对准该黏着层的一开口、及该加强层的该通孔;然后
使该黏着层流入位于该通孔内介于该凸块及该加强层间的一缺口;以及
固化该黏着剂,因而使该加强层机械性附着至该凸块及该凸缘层。
6.如权利要求1所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,形成该无芯增层电路的步骤包括:
提供一介电层,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层,并包含对准该电性接垫的一盲孔;然后
提供一导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该盲孔延伸至该电性接垫。
7.如权利要求1所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,还包括:提供一被覆穿孔,其延伸穿过该黏着层及该加强层,以电性连接该凹穴基板的两侧。
8.如权利要求7所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,提供该被覆穿孔的步骤包括:
提供一穿孔,其朝该第一及第二垂直方向延伸穿过该黏着层及该加强层;然后
在该穿孔的一内侧壁上提供一连接层。
9.如权利要求1所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,移除该凸块的步骤包括:一化学蚀刻程序。
10.如权利要求7所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,移除该凸块的步骤包括:同时移除该凸缘层的一选定部分,以定义出一端子,且该被覆穿孔电性连接该端子及该无芯增层电路。
11.如权利要求1所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,提供该支撑板及该无芯增层电路的步骤包括:
提供该牺牲载板,其中该牺牲载板的该凸块处具有该电性接垫;然后
经由设于该加强层与该凸缘层之间、以及该加强层与该凸块之间的该黏着层,使该加强层附着至该牺牲载板,此步骤包含使该凸块对准该加强层的该通孔;然后
提供一介电层,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层;然后
于该介电层中形成一盲孔,其中该盲孔对准该电性接垫;以及
提供一导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该盲孔延伸至该电性接垫。
12.如权利要求1所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,提供该支撑板及该无芯增层电路的步骤包括:
提供该牺牲载板;然后
经由设于该加强层与该凸缘层之间、以及该加强层与该凸块之间的该黏着层,使该加强层附着至该牺牲载板,此步骤包含使该凸块对准该加强层的该通孔;然后
于该凸块处提供该电性接垫;然后
提供一介电层,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层;然后
于该介电层中形成一盲孔,其中该盲孔对准该电性接垫;然后
提供一导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上侧向延伸,且朝该第二垂直方向延伸穿过该盲孔。
13.如权利要求1所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,提供该支撑板及该无芯增层电路的步骤包括:
提供该牺牲载板,其中该牺牲载板的该凸块处具有该电性接垫;然后
经由设于该加强层与该凸缘层之间、以及该加强层与该凸块之间的该黏着层,使该加强层附着至该牺牲载板,并同时层叠一介电层至该凸块、该电性接垫及该加强层上,此步骤包含使该凸块对准该加强层的该通孔;然后
于该介电层中形成一盲孔,其中该盲孔对准该电性接垫;然后
提供一导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该盲孔延伸至该电性接垫。
14.如权利要求7所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,提供该被覆穿孔及该无芯增层电路的步骤包括:
提供一穿孔,其在该第一及第二垂直方向延伸穿过该黏着层及该加强层;然后
在该穿孔的一内侧壁上提供一连接层;
提供一内接触垫,其自该加强层朝该第一垂直方向延伸,并邻接至该连接层;然后
提供一介电层,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块、该加强层及该内接触垫;然后
在该介电层中形成一盲孔及另一盲孔,其中该盲孔对准该电性接垫,且该另一盲孔对准该内接触垫;然后
提供一导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该盲孔及该另一盲孔延伸至该电性接垫及该内接触垫。
15.如权利要求7所述制造凹穴基板的方法,其特征在于,提供该被覆穿孔及该无芯增层电路的步骤包括:
提供一介电层,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层;然后
于该介电层中形成一盲孔,其中该盲孔对准该电性接垫;
形成一穿孔,其在该第一及第二垂直方向延伸穿过该黏着层、该加强层及该介电层;
在该穿孔的一内侧壁上提供一连接层;以及
提供一导线,其自该介电层朝该第一垂直方向延伸,并于该介电层上侧向延伸,且朝该第二垂直方向穿过该盲孔延伸至该电性接垫。
16.一种凹穴基板,其通过一方法所制备,该方法包括下列步骤:
提供一支撑板,其包含一牺牲载板、一加强层、一黏着层及一电性接垫;其中(i).该牺牲载板包含一凸块及一凸缘层,(ii).该凸块邻接至该凸缘层并与该凸缘层一体成型,且自该凸缘层朝一第一垂直方向延伸,(iii).该凸缘层自该凸块朝垂直于该第一垂直方向的侧面方向侧向延伸,(iv).该加强层经由该黏着层附着至该牺牲载板,该黏着层设于该加强层与该凸缘层之间以及该加强层与该凸块之间,且(v).该电性接垫朝该第一垂直方向延伸于该凸块外,且该凸块于与该第一垂直方向相反的一第二垂直方向覆盖该电性接垫;然后
形成一无芯增层电路,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凸块及该加强层,且该无芯增层电路与该电性接垫电性连接;以及
移除该凸块,以形成一凹穴并自该凹穴的一封闭端暴露该电性接垫与该无芯增层电路的部分,其中该黏着层侧向覆盖并环绕该凹穴,且该凹穴面朝该第二垂直方向。
17.如权利要求16所述的凹穴基板,其特征在于,该凹穴基板包括:
该凹穴,其在该第一垂直方向具有一封闭端、及在该第二垂直方向具有一开放端;
该加强层,其包含一通孔,其中该凹穴延伸进入该通孔;
该黏着层,其侧向覆盖、包围且同形被覆该凹穴的一侧壁,并自该凹穴侧向延伸至该基板的外围边缘,且于该第二垂直方向覆盖并接触该加强层;
该电性接垫,其自该凹穴的该封闭端朝该第一垂直方向延伸;以及
该无芯增层电路,其于该第一垂直方向覆盖该电性接垫、该凹穴的该封闭端及该黏着层,并于该凹穴的该封闭端处与该电性接垫共平面或高于该电性接垫,且与该电性接垫电性连接。
18.如权利要求17所述的凹穴基板,其特征在于,该凹穴基板包括:
一端子,其朝该第二垂直方向延伸于该黏着层外,并由该黏着层及该加强层而与该无芯增层电路保持距离;以及
一被覆穿孔,其延伸穿过该黏着层及该加强层,以电性连接该无芯增层电路及该端子。
19.如权利要求17所述的凹穴基板,其特征在于,该黏着层于邻接该凹穴的该侧壁处具有一第一厚度,而于该第二垂直方向覆盖该加强层处具有不同于该第一厚度的一第二厚度。
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