CN104576616B - 模块集成电路封装结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种模块集成电路封装结构及其制作方法，该模块集成电路封装结构包括：一基板单元、一电子单元、一封装单元及一屏蔽单元。基板单元包括一电路基板及一设置在电路基板内部的接地层，且接地层从电路基板的外环绕周围裸露。电子单元包括多个设置在电路基板上的电子元件。多个电子元件通过电路基板以电性连接于接地层。封装单元包括一设置在电路基板上且覆盖多个电子元件的封装胶体。屏蔽单元包括一披覆在封装胶体的外表面上及电路基板的外环绕周围上的金属屏蔽层。金属屏蔽层直接接触从电路基板的外环绕周围所裸露的接地层，以使得多个电子元件直接通过接地层以电性连接于金属屏蔽层。

Description

模块集成电路封装结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种模块集成电路封装结构及其制作方法，尤指一种具有电性屏蔽功能的模块集成电路封装结构及其制作方法。

背景技术

近几年来，科技的快速成长，使得各种产品纷纷朝向结合科技的应用，并且还不断地在进步发展当中。此外由于产品的功能越来越多，使得目前大多数的产品都是采用模块化的方式来整合设计。然而，在产品中整合多种不同功能的模块，虽然得以使产品的功能大幅增加，但是在现今讲究产品小型化及精美外观的需求之下，要如何设计出兼具产品体积小且多功能的产品，便是目前各行各业都在极力研究的目标。

而在半导体制造方面，便是不断地通过制程技术的演进以越来越高阶的技术来制造出体积较小的芯片或元件，以使应用的模块厂商相对得以设计出较小的功能模块，进而可以让终端产品作为更有效的利用及搭配。而目前的已知技术来看，大部分的应用模块仍是以印刷电路板、环氧树脂基板或BT（Bismaleimide Triazine）基板等不同材质的基板来作为模块的主要载板，而所有芯片、元件等零件再通过表面黏着技术（SMT）等打件方式来黏着于载板的表面。于是载板纯粹只是用以当载具而形成电路连接之用，其中的结构也只是用以作为线路走线布局的分层结构。

再者，随着射频通信技术的发展，意味着无线通信元件于电路设计上必须更严谨与效能最佳化。无线通信产品大都要求重量轻、体积小、高质量、低价位、低消耗功率及高可靠度等特点，这些特点促进了射频/微波集成电路的技术开发与市场成长。而无线通信产品中无线模块的电磁屏蔽功能及品质要求相对显得重要，以确保信号不会彼此干扰而影响到通信品质。

已知无线模块或其他需要作电磁屏蔽的电路模块，其必须依据所需应用而加设电磁屏蔽的结构，例如电磁屏蔽金属盖体设计。而电磁屏蔽结构的尺寸大小又必须配合不同的模块，以使得线路中的信号源能被隔离及隔绝。但此种已知的电磁屏蔽金属盖体必须针对不同的模块或装置进行设计制作，使已知电磁屏蔽金属盖体需耗费较多的工时、人力与成本。

此外，上述已知电磁屏蔽金属盖体的另一缺陷为需要作电磁屏蔽的电子电路或装置的大小、形状、区块不一，如需针对每一个不同大小、形状、区块的模块予以制作手工模具、进行冲压加工及逐步元件封装，则使得电磁屏蔽金属盖体的制作困难且无法适用于快速生产的生产在线，而得使已知电磁屏蔽金属盖体生产的经济效益与产业利用性降低。

发明内容

本发明实施例在于提供一种具有电性屏蔽功能的模块集成电路封装结构及其制作方法，其可有效解决“已知使用电磁屏蔽金属盖体”的缺陷。

本发明其中一实施例所提供的一种具有电性屏蔽功能的模块集成电路封装结构，其包括：一基板单元、一电子单元、一封装单元及一屏蔽单元。所述基板单元包括一具有一外环绕周围的电路基板、一设置在所述电路基板内部且被所述电路基板完全包覆的接地层、及一设置在所述电路基板内部且电性连接于所述接地层的内导电结构，其中所述内导电结构包括多个内导电层，且每一个所述内导电层具有一直接接触所述接地层的第一末端及一相反于所述第一末端且从所述电路基板的所述外环绕周围裸露的第二末端。所述电子单元包括多个设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板的电子元件，其中多个所述电子元件通过所述电路基板以电性连接于所述接地层。所述封装单元包括一设置在所述电路基板上且覆盖多个所述电子元件的封装胶体。所述屏蔽单元包括一披覆在所述封装胶体的外表面上及所述电路基板的所述外环绕周围上的金属屏蔽层，其中所述金属屏蔽层直接接触每一个所述内导电层的所述第二末端，且所述接地层直接通过所述内导电结构以电性连接于所述金属屏蔽层。

本发明另外一实施例所提供的一种具有电性屏蔽功能的模块集成电路封装结构，其包括：一基板单元、一电子单元、一封装单元及一屏蔽单元。所述基板单元包括一具有一外环绕周围的电路基板及一设置在所述电路基板内部的接地层，其中所述接地层从所述电路基板的所述外环绕周围裸露。所述电子单元包括多个设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板的电子元件，其中多个所述电子元件通过所述电路基板以电性连接于所述接地层。所述封装单元包括一设置在所述电路基板上且覆盖多个所述电子元件的封装胶体。所述屏蔽单元包括一披覆在所述封装胶体的外表面上及所述电路基板的所述外环绕周围上的金属屏蔽层，其中所述金属屏蔽层直接接触从所述电路基板的所述外环绕周围所裸露的所述接地层，以使得多个所述电子元件直接通过所述接地层以电性连接于所述金属屏蔽层。

本发明另外再一实施例所提供的一种具有电性屏蔽功能的模块集成电路封装结构的制作方法，其包括下列步骤：提供一初始基板，所述初始基板包括多个彼此相连且呈矩阵排列的基板单元，其中每一个所述基板单元包括一电路基板、一设置在所述电路基板内部且被所述电路基板完全包覆的接地层、一设置在所述电路基板内部且电性连接于所述接地层的内导电结构，其中所述内导电结构包括多个内导电层，且每一个所述内导电层具有一直接接触所述接地层的第一末端及一相反于所述第一末端的第二末端；将多个电子单元分别设置在多个所述基板单元的多个所述电路基板上，其中每一个所述电子单元包括多个设置在相对应的所述电路基板上且电性连接于相对应的所述电路基板的电子元件，并且每一个所述电子单元的多个所述电子元件通过相对应的所述电路基板以电性连接于相对应的所述接地层；形成一初始封装单元于所述初始基板上，以覆盖多个所述电子单元，其中所述初始封装单元包括多个彼此相连的封装胶体，且每一个所述封装胶体设置在相对应的所述电路基板上且覆盖多个相对应的所述电子元件；形成多个同时贯穿所述初始基板及所述初始封装单元的贯穿孔，以裸露每一个所述内导电层的所述第二末端；沿着多个所述贯穿孔来切割所述初始基板及所述初始封装单元，以分离多个所述基板单元及分离多个所述封装胶体；以及，形成多个金属屏蔽层，其中每一个所述金属屏蔽层披覆在相对应的所述封装胶体的外表面上及相对应的所述电路基板的一外环绕周围上，且每一个所述金属屏蔽层直接接触相对应的所述基板单元的所述内导电层的所述第二末端。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为本发明第一实施例所披露的一种具有电性屏蔽功能的模块集成电路封装结构的制作方法的流程图。

图2为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的制作方法的步骤S100的上视示意图。

图3为图2的A-A割面线的剖面示意图。

图4为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的制作方法的步骤S102的剖面示意图。

图5为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的制作方法的步骤S104的剖面示意图。

图6为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的制作方法的步骤S106的上视示意图。

图7为图6的B-B割面线的剖面示意图。

图8为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的制作方法的步骤S108的剖面示意图。

图9为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的制作方法的步骤S110及模块集成电路封装结构的剖面示意图。

图10为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的制作方法的步骤S110及模块集成电路封装结构的上视示意图。

图11为本发明第二实施例所披露的模块集成电路封装结构的剖面示意图。

【符号说明】

具体实施方式

〔第一实施例〕

请参阅图1至图10所示，本发明第一实施例提供一种具有电性屏蔽功能的模块集成电路封装结构Z的制作方法，其包括下列步骤：

首先，步骤S100为：配合图1、图2及图3所示，提供一初始基板1’，初始基板1’包括多个彼此相连且呈矩阵排列的基板单元1，其中每一个基板单元1包括一电路基板10、一设置在电路基板10内部且被电路基板10完全包覆的接地层11（例如片状的接地层11）、及一设置在电路基板10内部且电性连接于接地层11的内导电结构13，其中内导电结构13包括多个内导电层130（例如条状的内导电层130），并且每一个内导电层130具有一直接接触接地层10的第一末端1301及一相反于第一末端1301的第二末端1302。举例来说，基板单元1可为一多层电路板结构，而接地层11就是多层电路板结构中的其中一层，当然接地层11也可以是多层电路板结构的最上层，而这最上层的接地层11会被直接设置在电路基板10的顶面上，然而本发明不以此例子为限。

接着，步骤S102为：配合图1、图3及图4所示，将多个电子单元2分别设置在多个基板单元1的多个电路基板10上，其中每一个电子单元2包括多个设置在相对应的电路基板10上且电性连接于相对应的电路基板10的电子元件20，并且每一个电子单元2的多个电子元件20通过相对应的电路基板10以电性连接于相对应的接地层11。举例来说，作为多层电路板结构的电路基板10内部具有至少一电性连接于电子元件20及接地层11之间的导电结构设计，以使得每一个电子单元2的多个电子元件20可通过相对应的电路基板10以电性连接于相对应的接地层11。

然后，步骤S104为：配合图1、图4及图5所示，形成一初始封装单元3’于初始基板1’上，以覆盖多个电子单元2，其中初始封装单元3’包括多个彼此相连的封装胶体30，并且每一个封装胶体30设置在相对应的电路基板10上且覆盖多个相对应的电子元件20。举例来说，封装胶体30可为硅树脂（silicone）或环氧树脂（epoxy）所制成的非透明胶体。

接下来，步骤S106为：配合图1、图5、图6及图7所示，形成多个同时贯穿初始基板1’及初始封装单元3’的贯穿孔12’，以裸露每一个内导电层130的第二末端1302。举例来说，多个贯穿孔12’可以是经由钻孔所形成，例如激光钻孔。

紧接着，步骤S108为：配合图1、图7及图8所示，沿着多个贯穿孔12’（也即沿着图7的X-X切割线）来切割初始基板1’及初始封装单元3’，以分离多个基板单元1及分离多个封装胶体30。更进一步来说，如图8所示，基板单元1包括多个设置在电路基板10的一外环绕周围100上且贯穿电路基板10的第一半穿孔121，封装胶体30包括多个贯穿封装胶体30且分别连通于多个第一半穿孔121的第二半穿孔122，并且每一个内导电层130的第二末端1302被相对应的第一半穿孔121所裸露。另外，封装胶体30具有一外环绕周围300，封装胶体30的外环绕周围300与电路基板10的外环绕周围100皆为切割面，且封装胶体30的外环绕周围300与电路基板10的外环绕周围100可以彼此互相齐平。

最后，步骤S110为：配合图1、图8、图9及图10所示，形成多个金属屏蔽层40，其中每一个金属屏蔽层40披覆在相对应的封装胶体30的外表面上及相对应的电路基板10的外环绕周围100上，并且每一个金属屏蔽层40直接接触相对应的基板单元1的内导电层130的第二末端1302，以使得每一个基板单元1的接地层11可直接通过多个相对应的内导电层130以电性连接于相对应的金属屏蔽层40。更进一步来说，多个第一半穿孔121的内表面及多个第二半穿孔122的内表面皆被金属屏蔽层40所覆盖。

综上所述，配合图9及图10所示，依据上述所提供的制作方法，本发明第一实施例可以提供一种具有电性屏蔽功能的模块集成电路封装结构Z，其包括：一基板单元1、一电子单元2、一封装单元3及一屏蔽单元4。

首先，基板单元1包括一具有一外环绕周围100的电路基板10、一设置在电路基板10内部且被电路基板10完全包覆的接地层11、及一设置在电路基板10内部且电性连接于接地层11的内导电结构13，其中内导电结构13包括多个内导电层130，并且每一个内导电层130具有一直接接触接地层11的第一末端1301及一相反于第一末端1301且从电路基板10的外环绕周围100裸露的第二末端1302。

再者，电子单元2包括多个设置在电路基板10上且电性连接于电路基板10的电子元件20，其中多个电子元件20可通过电路基板10以电性连接于接地层11。举例来说，多个电子元件20可为电阻、电容、电感、或具有一预定功能的半导体芯片等等，然而本发明不以此为限。

另外，封装单元3包括一设置在电路基板10上且覆盖多个电子元件20的封装胶体30，并且屏蔽单元4包括一披覆在封装胶体30的外表面上及电路基板10的外环绕周围100上的金属屏蔽层40。藉此，金属屏蔽层40可直接接触每一个内导电层130的第二末端1302，以使得接地层11可直接通过内导电结构13的多个内导电层130以电性连接于金属屏蔽层40。举例来说，依据不同的设计需求，金属屏蔽层40可为一通过喷涂方式（spraying）所形成的导电喷涂层、一通过溅镀方式（sputtering）所形成的导电溅镀层、一通过印刷方式（printing）所形成的导电印刷层、或一通过电镀方式（electroplating）所形成的导电电镀层等等，然而本发明不以此为限。

更进一步来说，基板单元1包括多个设置在电路基板10的外环绕周围100上且贯穿电路基板10的第一半穿孔121，并且封装单元3包括多个贯穿封装胶体30且分别连通于多个第一半穿孔121的第二半穿孔122。每一个内导电层130的第二末端1302被相对应的第一半穿孔121所裸露，并且多个第一半穿孔121的内表面及多个第二半穿孔122的内表面皆被金属屏蔽层40所覆盖。另外，封装胶体30具有一外环绕周围300，封装胶体30的外环绕周围300与电路基板10的外环绕周围100皆为切割面，并且封装胶体30的外环绕周围300与电路基板10的外环绕周围100可以彼此互相齐平。

〔第二实施例〕

请参阅图11所示，本发明第二实施例可以提供一种具有电性屏蔽功能的模块集成电路封装结构Z，其包括：一基板单元1、一电子单元2、一封装单元3及一屏蔽单元4。由图11及图9的比较可知，本发明第二实施例与第一实施例最大的差别在于：在第二实施例中，基板单元1包括一具有一外环绕周围100的电路基板10及一设置在电路基板10内部的接地层11，其中接地层11的末端直接从电路基板10的外环绕周围100裸露（更进一步来说，接地层11的末端直接被多个第一半穿孔121所裸露），所以金属屏蔽层40可直接接触从电路基板10的外环绕周围100所裸露的接地层11，以使得多个电子元件20可直接通过接地层11以电性连接于金属屏蔽层40。

因此，在第一实施例中，如图9所示，接地层11需要通过内导电结构13的多个内导电层130，才可以电性连接于金属屏蔽层40；然而，在第二实施例中，如图11所示，接地层11可以直接接触金属屏蔽层40，以不通过其他导电介质的方式来直接电性连接于金属屏蔽层40。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种模块集成电路封装结构，其特征在于，所述模块集成电路封装结构包括：

一基板单元，所述基板单元包括一具有一外环绕周围的电路基板、一设置在所述电路基板的内部且被所述电路基板完全包覆的接地层、及一设置在所述电路基板的内部且与所述接地层电性连接的内导电结构，其中所述内导电结构包括多个内导电层，且每一个所述内导电层具有一直接接触所述接地层的第一末端及一与所述第一末端相反且从所述电路基板的外环绕周围裸露的第二末端；

一电子单元，所述电子单元包括多个设置在所述电路基板上且与所述电路基板电性连接的电子元件，其中所述电子元件通过所述电路基板以电性连接于所述接地层；

一封装单元，所述封装单元包括一设置在所述电路基板上且覆盖所述电子元件的封装胶体；以及

一屏蔽单元，所述屏蔽单元包括一披覆在所述封装胶体的外表面上及所述电路基板的外环绕周围上的金属屏蔽层，其中所述金属屏蔽层与每一个所述内导电层的所述第二末端直接接触，且所述接地层直接通过所述内导电结构以电性连接于所述金属屏蔽层，

其中，所述基板单元包括多个设置在所述电路基板的外环绕周围上且贯穿所述电路基板的第一半穿孔，所述封装单元包括多个贯穿所述封装胶体且分别连通于所述第一半穿孔的第二半穿孔，每一个所述内导电层的所述第二末端被相对应的所述第一半穿孔所裸露，且所述第一半穿孔的内表面及所述第二半穿孔的内表面均被所述金属屏蔽层所覆盖。

2.根据权利要求1所述的模块集成电路封装结构，其特征在于，所述封装胶体具有一外环绕周围，所述封装胶体的外环绕周围与所述电路基板的外环绕周围均为切割面，且所述封装胶体的外环绕周围与所述电路基板的外环绕周围彼此齐平。

3.一种模块集成电路封装结构，其特征在于，所述模块集成电路封装结构包括：

一基板单元，所述基板单元包括一具有一外环绕周围的电路基板及一设置在所述电路基板的内部的接地层，其中所述接地层从所述电路基板的外环绕周围裸露；

一电子单元，所述电子单元包括多个设置在所述电路基板上且与所述电路基板电性连接的电子元件，其中所述电子元件通过所述电路基板以电性连接于所述接地层；

一封装单元，所述封装单元包括一设置在所述电路基板上且覆盖所述电子元件的封装胶体；以及

一屏蔽单元，所述屏蔽单元包括一披覆在所述封装胶体的外表面上及所述电路基板的外环绕周围上的金属屏蔽层，其中所述金属屏蔽层与从所述电路基板的所述外环绕周围所裸露的所述接地层直接接触，以使得所述电子元件直接通过所述接地层以电性连接于所述金属屏蔽层，

其中，所述基板单元包括多个设置在所述电路基板的外环绕周围上且贯穿所述电路基板的第一半穿孔，所述封装单元包括多个贯穿所述封装胶体且分别连通于所述第一半穿孔的第二半穿孔，所述接地层被所述第一半穿孔所裸露，且所述第一半穿孔的内表面及所述第二半穿孔的内表面均被所述金属屏蔽层所覆盖。

4.根据权利要求3所述的模块集成电路封装结构，其特征在于，所述封装胶体具有一外环绕周围，所述封装胶体的外环绕周围与所述电路基板的外环绕周围均为切割面，且所述封装胶体的外环绕周围与所述电路基板的外环绕周围彼此齐平。

5.一种模块集成电路封装结构的制作方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

提供一初始基板，所述初始基板包括多个彼此相连且呈矩阵排列的基板单元，其中每一个所述基板单元包括一电路基板、一设置在所述电路基板的内部且被所述电路基板完全包覆的接地层、一设置在所述电路基板的内部且电性连接于所述接地层的内导电结构，其中所述内导电结构包括多个内导电层，且每一个所述内导电层具有一直接接触所述接地层的第一末端及一与所述第一末端相反的第二末端；

将多个电子单元分别设置在多个所述基板单元的所述电路基板上，其中每一个所述电子单元包括多个设置在相对应的所述电路基板上且电性连接于相对应的所述电路基板的电子元件，并且每一个所述电子单元的所述电子元件通过相对应的所述电路基板以电性连接于相对应的所述接地层；

在所述初始基板上形成一初始封装单元以覆盖所述电子单元，其中所述初始封装单元包括多个彼此相连的封装胶体，且每一个所述封装胶体设置在相对应的所述电路基板上且覆盖多个相对应的所述电子元件；

形成多个同时贯穿所述初始基板及所述初始封装单元的贯穿孔，以裸露每一个所述内导电层的所述第二末端；

沿着多个所述贯穿孔来切割所述初始基板及所述初始封装单元，以分离所述基板单元及分离所述封装胶体；以及

形成多个金属屏蔽层，其中每一个所述金属屏蔽层披覆在相对应的所述封装胶体的外表面上及相对应的所述电路基板的一外环绕周围上，且每一个所述金属屏蔽层与相对应的所述基板单元的所述内导电层的所述第二末端直接接触。

6.根据权利要求5所述的模块集成电路封装结构的制作方法，其特征在于，所述贯穿孔是经由钻孔所形成。

7.根据权利要求5所述的模块集成电路封装结构的制作方法，其特征在于，所述基板单元包括多个设置在所述电路基板的外环绕周围上且贯穿所述电路基板的第一半穿孔，所述封装胶体包括多个贯穿所述封装胶体且分别连通于所述第一半穿孔的第二半穿孔，每一个所述内导电层的所述第二末端被相对应的所述第一半穿孔所裸露，且所述第一半穿孔的内表面及所述第二半穿孔的内表面均被所述金属屏蔽层所覆盖。

8.根据权利要求7所述的模块集成电路封装结构的制作方法，其特征在于，所述封装胶体具有一外环绕周围，所述封装胶体的外环绕周围与所述电路基板的外环绕周围均为切割面，且所述封装胶体的外环绕周围与所述电路基板的外环绕周围彼此齐平。