CN108235559A - 具有隔离件及桥接件的线路板及其制法 - Google Patents

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Abstract

本发明的线路板是借由粘着剂，将具有低热膨胀系数及高导热性的隔离件接合于树脂层板中，并在隔离件与树脂层板上设置桥接件，使桥接件电性耦接至隔离件上的第一路由电路及树脂层板上的第二路由电路。该隔离件可对后续接置于上的半导体芯片提供热膨胀系数补偿的接触界面，且也可对芯片提供初步的热传导，而隔离件则提供可靠的连接通道，以将隔离件上的接触垫互连至树脂层板上的端子垫。

Description

具有隔离件及桥接件的线路板及其制法
技术领域
本发明涉及一种线路板及其制法，尤其涉及一种将隔离件接合于树脂层板中的线路板，且该线路板在隔离件及树脂层板上设有一桥接件。
背景技术
电源模块或发光二极管(LED)等高电压或高电流的应用通常需要配置高导热且电绝缘的低热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)板，以传输信号。为此目的，美国专利号第8,895,998号及第7,670,872号即公开各种使用陶瓷材料的互连结构。由于陶瓷材料易碎且容易在操作时产生裂痕，故在陶瓷外围边缘处设置树脂板可大幅改善机械稳定性。然而，由于陶瓷与树脂板间会有CTE不匹配的问题，所以设于陶瓷/树脂界面上的路由电路容易于热循环下发生裂痕或产生剥离，使得此类型的线路板在实际使用上相当不可靠。
发明内容
本发明的目的提供一种线路板，其将具有低热膨胀系数(CTE)及高导热性的隔离件嵌埋至树脂层板中，以解决芯片/基板间热膨胀系数不匹配的问题，从而改善该半导体组件的机械可靠度及散热性。
本发明的另一目的提供一种线路板，其借由桥接件，将隔离件上的路由电路电性连接至树脂层板上的另一路由电路，进而在隔离件与树脂层板间的界面上构成可靠的电连接路径。
依据上述及其他目的，本发明提供一种线路板，其具有一隔离件、一树脂层板、一第一路由电路、一第二路由电路、及一桥接件。该隔离件可对一半导体芯片提供CTE补偿的接触界面，且可对该芯片提供初级的热传导途径，使得该芯片所产生的热可被传导出去。该树脂层板设置于隔离件的外围边缘周围，并借由粘着剂贴附至隔离件，以对线路板提供机械支撑。第一路由电路设置于隔离件的顶面上，并提供接置芯片的电性接点。第二路由电路设置于树脂层板的顶面上，并提供外部连接用的电性接点。桥接件设置于隔离件与树脂层板上，并提供第一路由电路与第二路由电路间的电性连接。
在另一方案中，本发明提供一种具有隔离件及桥接件的线路板，其包括：一树脂层板，其具有一平坦顶面、一平坦底面及一开口，其中该开口具有在该顶面与该底面间延伸贯穿该树脂层板的内部侧壁；一隔离件，其具有一平坦顶面及一平坦底面，并设置于该树脂层板的该开口中，其中该隔离件的外围边缘借由一粘着剂，贴附至该树脂层板的所述内部侧壁；一第一路由电路，其设置于该隔离件的该顶面上；一第二路由电路，其设置于该树脂层板的该顶面上，其中该第一路由电路与该第二路由电路相互间隔开；以及一桥接件，其设置于该隔离件与该树脂层板上，并电性连接该第一路由电路及该第二路由电路。此外，本发明还提供一种半导体组件，其包括一半导体元件，其接置于上述线路板的隔离件上，并电性连接至隔离件上的第一路由电路。
在再一方案中，本发明提供一种具有隔离件及桥接件的线路板制作方法，其包括下述步骤：形成一第一路由电路于一隔离件的一平坦面上；形成一第二路由电路于一树脂层板的一平坦面上；将设有该第一路由电路的该隔离件插置于该树脂层板的一开口中，并使该第一路由电路的外表面与该第二路由电路的外表面朝同一方向，其中该开口具有延伸贯穿该树脂层板的内部侧壁，且所述内部侧壁侧向环绕该隔离件的外围边缘；提供一粘着剂于该树脂层板内部侧壁与该隔离件外围边缘间位于该开口中的一间隙中；以及将一桥接件接置于该隔离件与该树脂层板上，并使该桥接件电性耦接该第一路由电路及该第二路由电路。
除非特别描述或步骤间使用“接着”字词，或者是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。
本发明的线路板及其制作方法具有多项优点。举例而言，将树脂层板接合至隔离件可提供一平台，使高分辨率电路可形成于该平台上，从而可使得具有细微间距的组件，如覆晶芯片及表面贴装器件(surface mount component)可接置于该线路板上。将桥接件设置于隔离件与树脂层板上可提供可靠的连接途径，以将隔离件上的接触垫互连至树脂层板上的端子垫。
本发明的上述及其他特征与优点可借借由下述较佳实施例的详细叙述更加清楚明了。
附图说明
参考随附附图，本发明可借由下述较佳实施例的详细叙述更加清楚明了，其中：
图1为本发明第一实施方案中，金属化块体的剖视图；
图2及3分别为本发明第一实施方案中，隔离件上形成第一路由电路的金属化块体剖视图及顶部立体示意图；
图4为本发明第一实施方案中，金属化板体的剖视图；
图5及6分别为本发明第一实施方案中，树脂层板上形成第二路由电路的金属化板体剖视图及顶部立体示意图；
图7为本发明第一实施方案中，图5金属化板体中形成开口的剖视图；
图8及9分别为本发明第一实施方案中，图2金属化块体插入图7金属化板体开口中的剖视图及顶部立体示意图；
图10为本发明第一实施方案中，图8结构上提供粘着剂的剖视图；
图11及12分别为本发明第一实施方案中，图10结构上接置桥接件，以制作完成线路板的剖视图及顶部立体示意图；
图13为本发明第一实施方案中，另一线路板方案的剖视图；
图14为本发明第一实施方案中，再一线路板方案的剖视图；
图15为本发明第一实施方案中，又一线路板方案的剖视图；
图16及17分别为本发明第一实施方案中，图11及12线路板上接置半导体元件的半导体组件剖视图及顶部立体示意图；
图18为本发明第一实施方案中，图16结构上提供围框及封胶材的剖视图；
图19为本发明第二实施方案中，隔离件上形成第一路由电路的金属化块体剖视图；
图20为本发明第二实施方案中，具有金属化板体、贴合膜及底板的堆叠结构剖视图；
图21为本发明第二实施方案中，图20堆叠结构环绕图19金属化块体的剖视图；
图22为本发明第二实施方案中，图21结构经层压工艺后的剖视图；
图23为本发明第二实施方案中，图22结构上接置桥接件，以制作完成线路板的剖视图；
图24为本发明第二实施方案中，图23线路板上接置半导体元件的半导体组件剖视图；
图25为本发明第二实施方案中，另一线路板方案的剖视图；
图26为本发明第三实施方案中，金属化块体贴附于底板上的剖视图；
图27为本发明第三实施方案中，图26结构上设置贴合膜及金属化板体的剖视图；
图28为本发明第三实施方案中，图27结构经层压工艺后的剖视图；
图29为本发明第三实施方案中，图28结构上形成盲孔的剖视图；
图30为本发明第三实施方案中，图28结构上形成被覆层的剖视图；及
图31为本发明第三实施方案中，图30结构上接置桥接件，以制作完成线路板的剖视图。
【符号说明】
线路板 110、120、130、140、210、220、310
外围边缘 109
金属化块体 11
隔离件 12
顶面 121、221、251
底面 122、222
顶部金属膜 132
第一路由电路 133
接合垫 135
接触垫 136
底部金属膜 137
开孔 203
内周围边缘 204
开口 205、207、208
间隙 206
内部侧壁 209
金属化板体 21
树脂层板 22
顶部金属层 232
第二路由电路 233
端子垫 235
互连垫 236
底部金属层 237
定位件 238
导热粘着剂 24
第一树脂层板 25
贴合膜 26
底板 27
被覆层 27’
盲孔 271
金属化盲孔 273
第二树脂层 28
介电层 29
粘着剂 31
桥接件 41
接合线 411
表面贴装器件 413
金属板 414
焊接材料 415
半导体元件 61
凸块 71
围框 81
封胶材 91
具体实施方式
在下文中，将提供一实施例以详细说明本发明的实施方案。本发明的优点以及功效将借由本发明所公开内容而更为显著。在此说明所附附图是简化过且做为例示用。附图中所示的元件数量、形状及尺寸可依据实际情况而进行修改，且元件的配置可能更为复杂。本发明中也可进行其他方面的实践或应用，且不偏离本发明所定义的精神及范畴条件下，可进行各种变化以及调整。
[实施例1]
图1-12为本发明第一实施方案中，一种线路板的制作方法图，其包括一隔离件、一树脂层板、一粘着剂、一底部金属膜、一底部金属层、一第一路由电路、一第二路由电路及桥接元件。
图1为金属化块体11的剖视图，其具有分别沉积于隔离件12平坦顶面121及底面122上的顶部金属膜132及底部金属膜137。该隔离件12通常具有高弹性模数以及低热膨胀系数(例如为2x10-6K-1至10x10-6K-1)，可例如为陶瓷、玻璃、绝缘半导体或其他具导热特性的电绝缘材料。在此实施例中，该隔离件12为厚度0.4mm的陶瓷板。该顶部金属膜132及该底部金属膜137各自具有一平坦的外表面，且通常为铜层，并各自具有35微米厚度。
图2及3分别为隔离件12顶面121上形成第一路由电路133的金属化块体11剖视图及顶部立体示意图，其中该第一路由电路133是借由对顶部金属膜132进行金属图案化工艺而形成。金属图案化的技术包括湿式刻蚀、电化学刻蚀、激光辅助刻蚀、以及其组合，与其上刻蚀掩模(图未示)合并使用，以定义出第一路由电路133。如图3所示，第一路由电路133包括有相互电性连接的接合垫135及接触垫136。
图4为金属化板体21的剖视图，其具有分别沉积于树脂层板22平坦顶面221及底面222上的顶部金属层232及底部金属层237。该树脂层板22通常由环氧树脂、玻璃-环氧树脂、聚酰亚胺或其类似物所制成，并且具有0.4毫米厚度。该顶部金属层232及该底部金属层237各自具有一平坦的外表面，且通常为铜层，并各自具有35微米厚度。
图5及6分别为树脂层板22上形成第二路由电路233的金属化板体21剖视图及顶部立体示意图。借由对对顶部金属层232进行金属图案化制，即可在树脂层板22的顶面221上形成第二路由电路233。如图6所示，第二路由电路233包括有相互电性连接的端子垫235及互连垫236。
图7为形成有开口205的金属化板体21剖视图。该开口205具有内部侧壁209，其在树脂层板22的顶面221及底面222间延伸贯穿树脂层板22，并进一步贯穿底部金属层237。该开口205可借由各种技术形成，如冲压或激光切割。
图8及9分别为将金属化块体11容置于金属化板体21开口205中的剖视图及顶部立体示意图。将金属化块体11对准并插入金属化板体21的开口205中，并使第一路由电路133及第二路由电路233的外表面都朝上并相互呈实质上共平面。开口205的内部侧壁209侧向环绕金属化块体11的外围边缘109，并与金属化块体11的外围边缘109保持距离。因此，金属化块体11外围边缘109与金属化板体21内部侧壁209间具有一位于开口205内的间隙206。该间隙206侧向环绕金属化块体11，同时被金属化板体21侧向包围。
图10为粘着剂31涂布于间隙206中的剖视图。将粘着剂31填充于间隙206，在金属化块体11与金属化板体21间提供牢固的机械性连结。
图11及12分别为提供接合线411接触第一路由电路133及第二路由电路233的剖视图及顶部立体示意图。通常可借由金或铜球形接合(ball bonding)或金或铝楔型接合(wedge bonding)方式，使接合线411电性耦接至隔离件12上的接触垫136及树脂层板22上的端子垫235。据此，所述接合线411可作为桥接件41，其横跨接触垫136外围边缘与端子垫235外围边缘间的间隙，以电性连接第一路由电路133及第二路由电路233。
据此，如图11及12所示，已完成的线路板110包括一隔离件12、一第一路由电路133、一底部金属膜137、一树脂层板22、一第二路由电路233、一底部金属层237、一粘着剂31及桥接件41。该隔离件12设置于树脂层板22的开口205中，且隔离件12的外围边缘109是借由粘着剂31贴附至树脂层板22的内部侧壁209，其中粘着剂31接触隔离件12的外围边缘109及树脂层板22的内部侧壁209。第一路由电路133及第二路由电路233为图案化金属层，其分别沉积于隔离件12及树脂层板22上。底部金属膜137及底部金属层237为未图案化金属板，其分别设置于隔离件12与树脂层板22底部。第一路由电路133包括有用于接置芯片的接合垫135及用于连接桥接件的接触垫136，而第二路由电路233包括有用于连接桥接件的端子垫235及用于外部连接的互连垫236。桥接件41接置于第一路由电路133及第二路由电路233，并电性连接接触垫136及端子垫235。据此，可借由接触垫136、端子垫235及桥接件41，使接合垫135电性连接至互连垫236。
图13为本发明第一实施例中另一线路板方案的剖视图。该线路板120与图11所示结构相似，不同处在于，该线路板120设有表面贴装器件(surface mounted device，SMD)413作为桥接件41。可借由焊接材料，使表面贴装器件413接置于第一路由电路133的接触垫136及第二路由电路233的端子垫235。
图14为本发明第一实施例中再一线路板方案的剖视图。该线路板130与图11所示结构相似，不同处在于，该线路板130设有金属板414作为桥接件41。可借由焊接材料，使金属板414接置于第一路由电路133的接触垫136及第二路由电路233的端子垫235。
图15为本发明第一实施例中又一线路板方案的剖视图。该线路板140与图11所示结构相似，不同处在于，该线路板140设有焊接材料415作为桥接件41。焊接材料415接触第一路由电路133的接触垫136及第二路由电路233的端子垫235，并横跨接触垫136外围边缘与端子垫235外围边缘间的间隙。
图16及17分别为半导体元件61电性连接至图11线路板110的半导体组件剖视图及顶部立体示意图。所述半导体元件61(绘示成LED芯片)是借由凸块71，以覆晶方式耦接至隔离件12上的接合垫135。据此，所述半导体元件61可借由接合垫135、接触垫136及桥接件41，电性连接至树脂层板22上的第二路由电路233。
图18为还设有围框(dam)81及封胶材91的半导体组件剖视图。该围框81设置于线路板110上，而封胶材91则涂布于围框81所包围的区域中，以包覆半导体元件61。
[实施例2]
图19-23为本发明第二实施方案中，另一种线路板的制作方法图，其是使用堆叠结构以进行层压工艺。
为了简要说明的目的，上述实施例1中任何可作相同应用的叙述都合并于此，且无须再重复相同叙述。
图19为隔离件12两相反侧上分别设有第一路由电路133及底部金属膜137的金属化块体11剖视图。第一路由电路133为设置于隔离件12顶面的图案化金属层，而底部金属膜137则为由下方覆盖隔离件12的未图案化金属板。
图20是具有金属化板体21、贴合膜26及底板27的堆叠结构剖视图。贴合膜26设置于金属化板体21与底板27间，并具有开孔203，其对准金属化板体21及底板27的开口207、208。在此图中，该金属化板体21包括有设置于第一树脂层板25上的第二路由电路233，而该底板27包括有设置于第二树脂层28底部的底部金属层237。第一树脂层板25及第二树脂层板28通常由环氧树脂、玻璃-环氧树脂、聚酰亚胺或其类似物所制成。第二路由电路233为设置于第一树脂层板25顶面251上的图案化金属层，而底部金属层237为由下方覆盖第二树脂层板28的未图案化金属板。该贴合膜26可由多种有机或无机的电绝缘材料所形成的各种介电层或预浸料(prepregs)所构成。举例而言，该贴合膜26最初可为含浸一加强材的树脂形态的热固化环氧树脂预浸料，且部分被固化至中间态。该环氧树脂可为FR-4，但其他例如多功能树脂以及双马来酰亚胺三嗪(bismaleimidetriazine，BT)也适用于此。在特定的应用中，也适用氰酸酯(cyanate esters)、聚酰亚胺(polyimide)、以及聚四氟乙烯(PTFE)。该加强材可为E-玻璃，但其他如S-玻璃、D-玻璃、石英、芳伦(kevlar aramid)、以及纸都可适用。该加强材也可为纺织布、不织布、或不规则超细纤维。可加入如二氧化硅(粉状熔融石英)的填充剂至该预浸料中以改善其导热度、耐热度、以及热膨胀匹配度。商用的预浸料也适用于此，例如由W.L.Gore&Associates of Eau Claire，Wisconsin生产的SPEEDBOARD prepreg。在此实施例中，该贴合膜26为B阶未固化环氧树脂的预浸材非固化片。
图21为图19金属化块体11插入金属化板体21开口207、208及贴合膜26开孔203中的剖视图。在此图中，第一路由电路133与第二路由电路233的外表面都朝上。
图22为金属化块体11贴附至金属化板体21及底板27的剖视图，其是借由金属化块体11与金属化板体21间及金属化块体11与底板27间的间隙206中粘着剂31进行贴附。借由施加热及压力，使该贴合膜26受到挤压，且贴合膜26中的部分粘着剂流入间隙206中。在此，可在金属化块体21上施加向下压力及/或在底板27上施加向上压力，以挤压该贴合膜26，使金属化块体21及底板27相对压合，借此对贴合膜26施压，并同时对贴合膜26加热。受热的贴合膜26可在压力下任意成形。因此，夹置于金属化块体21与底板27间的贴合膜26受到挤压后，改变其原始形状并流入间隙206。金属化块体21与底板27持续朝彼此压合，且贴合膜26仍位于金属化块体21与底板27之间，并持续填满金属化块体21与底板27间缩小的空隙。同时，从贴合膜26挤出的粘着剂31将填满间隙206。当第二路由电路233外表面与第一路由电路133外表面呈共平面时，即会停止移动，但仍持续对贴合膜26及挤出的粘着剂31加热，借此将已熔化而未固化的乙阶(B-stage)环氧树脂转变为丙阶(C-stage)固化或硬化的环氧树脂。
图23为提供桥接件41于第一路由电路133及第二路由电路233上的剖视图。所述桥接件41接触第一路由电路133及第二路由电路233，并横跨第一路由电路133外围边缘与第二路由电路233外围边缘间的间隙。在此方案中，所述桥接件41是绘示成接合线411。但如图13、14及15所示，所述桥接件41也可为SMD、金属板或焊接材料。
据此，如图23所示，已完成的线路板210包括一隔离件12、一第一路由电路133、一底部金属膜137、一第二路由电路233、一第一树脂层板25、一贴合膜26、一第二树脂层板28、一底部金属层237、一粘着剂31及桥接件41。第一树脂层板25及第二树脂层板28环绕隔离件12的外围边缘，并借由粘着剂31机械连接至隔离件12，其中粘着剂31是从第一树脂层板25与第二树脂层板28间的贴合膜26挤出。第一路由电路133及第二路由电路233分别沉积于隔离件12顶面及第一树脂层板25顶面，并相互保持距离。底部金属膜137及底部金属层237由下方分别覆盖隔离件12及第二树脂层板28。桥接件41横跨第一路由电路133与第二路由电路233间的间隙，以提供第一路由电路133与第二路由电路233间的电性连接。
图24为半导体元件61电性连接至图23线路板210的半导体组件剖视图。所述半导体元件61(绘示成LED芯片)是借由凸块71，以覆晶方式接置于第一路由电路133上。此外，还在线路板210上提供围框81，并在围框81所包围的区域中涂布封胶材91，以包覆半导体元件61。
图25为本发明第二实施例中另一线路板方案的剖视图。该线路板220与图23所示结构相似，不同处在于，隔离件12及第二树脂层板28下方未覆盖底部金属膜及底部金属层。
[实施例3]
图26-31为本发明第三实施方案中，一种导热基座侧向延伸超过隔离件外围边缘的线路板制作方法图。
为了简要说明的目的，上述实施例中任何可作相同应用的叙述都并于此，且无须再重复相同叙述。
图26为将图19金属化块体11可设置在底板27上的剖视图。该底板27包括一底部金属层237、一介电层29及一定位件238。该介电层29通常由环氧树脂、玻璃-环氧树脂、聚酰亚胺或其类似物所制成，并且具有0.15毫米厚度。该底部金属层237由下方覆盖介电层29，而定位件238自介电层29顶面凸出，且厚度可为5至200微米。定位件238可经由各种技术进行图案化沉积而形成，如电镀、无电电镀、蒸镀、溅射镀或其组合，并同时使用微影技术，或者借由金属图案化步骤。在此图中，该定位件238是侧向延伸至底板27的外围边缘，并具有内周围边缘204，其环绕金属化块体11的放置区域。然而，定位件的图案不限于此，其可具有防止随后设置的金属化块体发生不必要位移的其他各种图案。举例来说，定位件238可由多个凸柱或一连续或不连续的凸条所组成，并与随后设置的金属化块体11的四侧边、两对角、或四角相符。据此，定位件238可控制金属化块体11放置的准确度。金属化块体11设置于该放置区域，且通常借由导热粘着剂24贴附至底板27，其中导热粘着剂24接触金属化块体11的底部金属膜137及底板27的介电层29。由于定位件238向上延伸超过金属化块体11的贴附面，并侧向对准且靠近金属化块体11的外围边缘，故其可避免金属化块体11在粘着剂固化时发生任何不必要的位移。此外，金属化块体11的贴附步骤也可不使用定位件238。
图27为贴合膜26及金属化板体21设于底板27上的剖视图。该贴合膜26设置于金属化板体21与底板27间，而金属化块体11插置于金属化板体21开口207及贴合膜26开孔203中。在此图中，该金属化板体21包括一树脂层板22及一第二路由电路233，其中第二路由电路233位于树脂层板22的顶面。
图28为金属化块体11贴附至金属化板体21的剖视图，其是借由隔离件12外围边缘109与树脂层板22内部侧壁209间之间隙中粘着剂31进行贴附。借由施加热及压力，使该贴合膜26受到挤压，且贴合膜26中的部分粘着剂流入金属化块体11与金属化板体21间的间隙。据此，树脂层板22可借由粘着剂31机械连接至隔离件12，同时借由贴合膜26机械连接至底板27。
图29为形成盲孔271于底板27中的剖视图。所述盲孔271可借由各种技术形成，如激光钻孔、等离子体刻蚀、及微影技术，且通常具有50微米直径。可使用脉冲激光提高激光钻孔效能。或者，可使用扫描激光束，并搭配金属掩模。所述盲孔271延伸穿过底部金属层237、介电层29及导热粘着剂24，并对准金属化块体11的底部金属膜137选定部位。
图30为沉积被覆层27’于底部金属层237上及盲孔271中的剖视图，其中被覆层27’可借由各种技术形成，如电镀、无电电镀、蒸镀、溅射镀或其组合。被覆层27’自底部金属膜137朝下延伸，并填满盲孔271，以形成直接接触底部金属膜137的金属化盲孔273，同时侧向延伸于底部金属层237上。据此，被覆层27’与底部金属层237可共同作为一导热基座，以提供面积大于隔热件12的散热表面。或者，若底板27未设有金属层，则可直接对介电层29进行金属化，以形成被覆层27’作为导热基座。
在此图中，为便于图示，底部金属层237及被覆层27’是以单一层表示。由于铜为同质披覆，故金属层间的界线(以虚线表示)可能不易察觉甚至无法察觉。
图31为提供桥接件41于第一路由电路133及第二路由电路233上的剖视图。所述桥接件41接触第一路由电路133及第二路由电路233，并横跨第一路由电路133外围边缘与第二路由电路233外围边缘间的间隙。在此方案中，所述桥接件41是绘示成接合线411。但如图13、14及15所示，所述桥接件41也可为SMD、金属板或焊接材料。
据此，如图31所示，已完成的线路板310包括一隔离件12、一第一路由电路133、一底部金属膜137、一树脂层板22、一第二路由电路233、一贴合膜26、一底板27、一被覆层27’、一粘着剂31及桥接件41。隔离件12设置于底板27上，且被树脂层板22侧向环绕，并借由粘着剂31贴附至树脂层板22，其中粘着剂31是从树脂层板22与底板27间的贴合膜26挤出。第一路由电路133及第二路由电路233分别沉积于隔离件12顶面及树脂层板22顶面，并借由桥接件41相互电性连接。被覆层27’由下方覆盖底板27，且包括有金属化盲孔273，其接触隔离件12底面处的底部金属膜137。
如上述实施方案所记载，本发明建构一种可展现优异可靠度的独特线路板。较佳为，该线路板主要包括一隔离件、一树脂层板、一第一路由电路、一第二路由电路及一桥接件，其中(i)该隔离件设置于该树脂层板的一开口中；(ii)该树脂层板环绕隔离件的外围边缘，且树脂层板的内部侧壁借由粘着剂贴附至隔离件的外围边缘；(iii)第一路由电路设置于隔离件的顶面，且具有背对隔离件顶面的一外表面；(iv)第二路由电路设置于树脂层板的顶面上，并与第一路由电路保持距离，且具有背对树脂层板顶面的一外表面，其中第二路由电路的外表面与与第一路由电路的外表面呈实质上共平面；(v)该桥接件设置于第一路由电路及第二路由电路的外表面上，且横跨第一路由电路外围边缘与第二路由电路外围边缘间的间隙，并电性连接第一路由电路及第二路由电路。
该隔离件可提供作为接置芯片的平台，且可由具导热特性的电绝缘材料所构成。较佳为，该隔离件具有高弹性模数、及低热膨胀系数(例如为2x10-6K-1至10x 10-6K-1)。因此，该隔离件的热膨胀系数可与接置其上的半导体芯片相互匹配，进而可对半导体芯片提供热膨胀系数补偿的接触界面，从而可大幅减少或弥补热膨胀系数不匹配所导致的内部压力。此外，该隔离件也可对该芯片提供初步的热传导，使得该芯片所产生的热能被传导出去。
该树脂层板可借由层压方式或粘着剂涂布方式与隔离件接合。举例说明，可将一金属化块体插入一金属化板体的开口中，其中金属化块体具有第一路由电路及选择性底部金属膜分别位于隔离件的顶面及底面，而金属化板体具有第二路由电路及选择性底部金属层分别位于树脂层板的顶面及底面，接着将粘着剂涂布于金属化块体外围边缘与金属化板体开口侧壁间，使粘着剂接触金属化块体外围边缘及金属化板体开口侧壁。或者，可在金属化板体与底板间提供一贴合膜，以形成一堆叠结构，并将金属化块体插入金属化板体的开口及贴合膜的开孔中，接着在层压工艺中施加热与压力。借此，透过该层压工艺，该贴合膜可于金属化板体的树脂层板与底板间提供牢固的机械性连结，同时从贴合膜挤出的部分粘着剂会流入金属化板体的树脂层板与金属化块体的隔离件间的间隙。从贴合膜挤出的粘着剂将侧向覆盖、环绕且同形披覆隔离件的外围边缘及树脂层板的开口侧壁，以在隔离件与树脂层板间提供牢固的机械性连结。在本发明的一实施方案中，该底板可具有一开口，而金属化块体则插置于金属化板体的开口、底板的开口及贴合膜的开孔中。据此，在进行层压工艺后，该金属化板体即可借由该贴合膜机械连接至底板，而金属化块体的外围边缘则可借由贴合膜所挤出的粘着剂，贴附至金属化板体与底板的开口侧壁。或者，在本发明的另一实施方案中，较佳可借由导热粘着剂，将金属化块体贴附于底板上，借此金属化板体将环绕金属化块体的外围边缘，且金属化板体可借由贴合膜机械连接至底板，同时其也借由贴合膜所挤出的粘着剂机械连接至金属化块体。在此另一实施方案中，该底板可包括有一介电层及位于介电层底面处的选择性底部金属层，且较佳是形成一被覆层(通常为铜层)于底板的底部，其中该被覆层包含有金属化盲孔，所述金属化盲孔延伸穿过底板及导热粘着剂，并接触金属化块体。据此，该被覆层可与选择性的底部金属层共同作为一导热基座，以与隔离件热性导通。在一较佳实施例中，由于导热基座侧向延伸超过隔离件外围边缘，并延伸至树脂层板的外围边缘，故介电层底部的导热基座可提供面积大于隔离件的散热表面，进而提高散热效率。再者，可在介电层上形成定位件，以确保金属化块体放置于介电层上的准确度。更具体地说，定位件是由介电层的顶面凸起，而金属化块体是利用定位件侧向对准金属化块体外围边缘的方式贴附至介电层顶面上。由于定位件是朝背向介电层顶面的方向延伸超过金属化块体的贴附面，并且靠近金属化块体的外围边缘，因而可避免金属化块体发生不必要位移。
定位件可具有防止金属化块体发生不必要位移的各种图案。举例来说，定位件可包括一连续或不连续的凸条、或是凸柱阵列。或者，定位件可侧向延伸至底板的外围边缘，且其内周围边缘与金属化块体的外围边缘相符。具体来说，定位件可侧向对准金属化块体的四侧边，以定义出与金属化块体形状相同或相似区域，并且避免金属化块体的侧向位移。举例来说，定位件可对准并符合金属化块体的四侧边、两对角、或四角，以限制金属化块体发生侧向位移。此外，定位件(位于金属化块体的贴附面周围)较佳具有5至200微米高度。
在进行隔离件贴附至树脂层板的步骤前，将第一路由电路及第二路由分别形成于隔离件及树脂层板的顶面上。较佳为，该第一路由电路包括用于接置芯片的接合垫及用于连接桥接件的接触垫，而第二路由电路包括用于连接桥接件的端子垫及用于外部连接的互连垫。接合垫及接触垫可借由金属图案化工艺，同时形成于隔离件上，且接合垫与接触垫相互电性连接，并具有相互呈实质上共平面的外表面。同样地，端子垫及互连垫可借由金属图案化工艺，同时形成于树脂层板上，且端子垫与互连垫相互电性连接，并具有相互呈实质上共平面的外表面。树脂层板上的端子垫及互连垫外围边缘，与隔离件上的接触垫及接合垫外围边缘保持距离。据此，当未将桥接件接置于第一及第二路由电路时，树脂层板上的第二路由电路与隔离件上的第一路由电路间会呈电性隔离。
桥接件可提供隔离件上接触垫与树脂层板上端子垫间的电性连接。在一较佳实施例中，第一路由电路与第二路由电路是分开形成，而桥接件是作为第一路由电路与第二路由电路间唯一的电性连接通道。更具体地说，桥接件可延伸超过接触垫与端子垫的外表面，并横跨接触垫外围边缘与端子垫外围边缘间的间隙。在此，桥接件举例可包括，但不限于，SMD、金属板或焊接材料。例如，可借由金或铜球形接合(ball bonding)或金或铝楔型接合(wedge bonding)方式，将接合线电性耦接至接触垫及端子垫；或者，借由焊接材料，将SMD或金属板接置于接触垫及端子垫的外表面上；或者，接置焊接材料，使焊接材料横跨接触垫与端子垫间的间隔，并与接触垫及端子垫接触。
本发明还提供了一种半导体组件，其中如芯片的半导体元件是接置于前述线路板的隔离件上，并电性连接至第一路由电路。例如，该半导体元件可借由多种连接介质(如在线路板的接合垫上设置金或焊料凸块等)，以覆晶方式耦接至线路板。据此，借由桥接件接触端子垫与接触垫，可使设置于隔离件上的半导体元件电性连接至树脂层板(位于隔离件周围)上的互连垫。此外，结合至该线路板的该隔离件可对该半导体元件提供热膨胀系数匹配的接触界面，且该半导体元件产生的热可传导至该隔离件，并进一步向外散逸。
该组件可为一第一阶(first-level)或第二阶(second-level)的单一芯片或多芯片装置，举例而言，该组件可为包括一单一芯片或多芯片的第一阶封装结构。或者，该组件可为包含单一封装体或多封装体的第二阶模块，且每一封装体可包括单一芯片或多个芯片，该芯片可为经封装或未经封装的芯片。此外，该芯片可为裸晶、或晶圆级封装芯片等。
“覆盖”一词意指在垂直及/或侧面方向上不完全以及完全覆盖。例如，当第一及第二路由电路的外表面朝上时，该选择性导热基座可由下方覆盖隔离件、粘着剂及贴合膜，不论该介电层等其他元件是否介于隔离件与导热基座间、粘着剂与导热基座间、及贴合膜与导热基座间。
“设置于…上”、“贴附至…上”、“贴附于…上”、“接置于…上”一词包括与单一或多个元件间的接触与非接触。例如，该金属化块体可贴附于底板上，不论该金属化块体是否接触该底板，或借由导热粘着剂与该底板间隔开。
“对准”一词意指元件间的相对位置，不论元件之间是否彼此保持距离或邻接，或一元件插入且延伸进入另一元件中。例如，当假想的水平线与定位件及金属化块体相交时，定位件即侧向对准于金属化块体，不论定位件与金属化块体之间是否具有其他与假想的水平线相交的元件，且不论是否具有另一与金属化块体相交但不与定位件相交、或与定位件相交但不与金属化块体相交的假想水平线。同样地，选择性导热基座的金属化盲孔是对准于金属化块体。
“靠近”一词意指元件间的间隙的宽度不超过最大可接受范围。如本领域习知通识，当金属化块体与定位件间的间隙不够窄时，则无法准确地将金属化块体限制在预定位置。可依金属化块体设置于预定位置时所希望达到的准确程度，来决定金属化块体与定位件间的间隙最大可接受限值。由此，“定位件靠近金属化块体的外围边缘”的叙述是指金属化块体的外围边缘与定位件间的间隙窄到足以防止金属化块体的位置误差超过可接受的最大误差限值。举例来说，金属化块体与定位件间的间隙可约在25微米至100微米范围内。
“电性连接”或“电性耦接”的词意指直接或间接电性连接。例如，第一路由电路是借由桥接件电性连接至第二路由电路，但第一路由电路不与第二路由电路接触。
本发明的制作方法具有高度适用性，且以独特、进步的方式结合运用各种成熟的电性及机械性连接技术。此外，本发明的制作方法不需昂贵工具即可实施。因此，相较于传统技术，此制作方法可大幅提升产量、良率、效能与成本效益。
在此所述实施例为例示之用，其中所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，为使附图清晰，附图也可能省略重复或非必要的元件及元件符号。

Claims (11)

1.一种具有隔离件及桥接件的线路板，其包括：
一树脂层板，其具有一平坦顶面、一平坦底面及一开口，其中该开口具有在该顶面与该底面间延伸贯穿该树脂层板的内部侧壁；
一隔离件，其具有一平坦顶面及一平坦底面，并设置于该树脂层板的该开口中，其中该隔离件的外围边缘借由一粘着剂，贴附至该树脂层板的所述内部侧壁；
一第一路由电路及一第二路由电路，该第一路由电路设置于该隔离件的该顶面上，而该第二路由电路设置于该树脂层板的该顶面上，其中该第一路由电路与该第二路由电路相互间隔开；及
一桥接件，其设置于该隔离件与该树脂层板上，并电性连接该第一路由电路及该第二路由电路。
2.如权利要求1所述的线路板，其中，该桥接件为一接合线，该接合线包括金或铜球形接合、或金或铝楔型接合。
3.如权利要求1所述的线路板，其中，该桥接件为一表面贴装器件或一金属板，且该桥接件借由一焊接材料，贴附至该第一路由电路及该第二路由电路。
4.如权利要求1所述的线路板，其中，该桥接件为一焊接材料，且该焊接材料与该第一路由电路及该第二路由电路直接接触。
5.如权利要求1所述的线路板，其中，该隔离件具导热性，且其热膨胀系数为10ppm/K以下。
6.如权利要求1所述的线路板，其中，该隔离件包括一陶瓷、一玻璃或一绝缘半导体。
7.一种半导体组件，其包括：
如权利要求1所述的该线路板；以及
一半导体元件，其接置于该隔离件上，并电性连接至该第一路由电路。
8.如权利要求7所述的半导体组件，其中，该桥接件包括一接合线、一表面贴装器件、一金属板或一焊接材料。
9.一种具有隔离件及桥接件的线路板制作方法，其包括下述步骤：
形成一第一路由电路于一隔离件的一平坦面上；
形成一第二路由电路于一树脂层板的一平坦面上；
将设有该第一路由电路的该隔离件插置于该树脂层板的一开口中，并使该第一路由电路的外表面与该第二路由电路的外表面朝同一方向，其中该开口具有延伸贯穿该树脂层板的内部侧壁，且所述内部侧壁侧向环绕该隔离件的外围边缘；
提供一粘着剂于该树脂层板内部侧壁与该隔离件外围边缘间位于该开口中的一间隙中；以及
将一桥接件接置于该隔离件与该树脂层板上，并使该桥接件电性耦接该第一路由电路及该第二路由电路。
10.如权利要求9所述的制作方法，还包括一步骤：于该树脂层板与一底板间提供一贴合膜，其中(i)将该隔离件插置该树脂层板的该开口中的该步骤包括：将该隔离件插入该贴合膜的一开孔，及(ii)该粘着剂是从该贴合膜挤出，并进入该树脂层板内部侧壁与该隔离件外围边缘间的该间隙中。
11.如权利要求9所述的制作方法，其中，该桥接件包括一接合线、一表面贴装器件、一金属板或一焊接材料。
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