CN110087393A - 中介层及电性元件并于基底板中的线路板制法 - Google Patents

Abstract

本发明的线路板包含有被基底板及介电层侧向环绕且连接至路由电路的中介层及电性元件。该中介层及该电性元件分别插置于基底板的第一贯穿开口及第二贯穿开口中。该介电层覆盖基底板顶侧及电性元件顶面，并填入中介层与基底板间以及电性元件与基底板间的间隙。该路由电路沉积于该介电层上，并电性连接至电性元件及基底板的顶部线路层。

Description

中介层及电性元件并于基底板中的线路板制法

技术领域

本发明涉及一种线路板的制作方法，尤其涉及一种设有中介层、电性元件及基底板的线路板制法。

背景技术

高速半导体组件(如多芯片模块)通常需使用高效能线路板，以使信号互连。然而，当功率增加时，半导体芯片所产生的大量热将使元件效能劣化，且亦会对芯片造成热应力。据此，由于陶瓷材料(如氧化铝或氮化铝)为导热且电绝缘的材料，并具有低热膨胀系数(CTE)，故常被视为此类应用的合适材料。美国专利案号8,895,998及7,670,872已揭露各种线路板，其使用陶瓷作为芯片接置垫材料，以达到较佳的可靠度。然而，由于所述线路板中未设有如电容、解耦电容或电阻等电性元件，因而导致电效能受限。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电性元件及中介层并于基底板中的线路板制法。该制法包含有将介电层形成于基底板上并使介电层表面与中介层表面齐平的步骤，故可补偿中介层与基底板间的厚度落差。此外，介电材料亦可覆盖电性元件，并填入基底板与中介层间以及基底板与电性元件间的空隙，故该介电层可将中介层、电性元件及基底板机械性地接合在一起。

本发明的另一目的在于提供一种电性元件电性连接至基底板的线路板制法。该制法包含有沉积路由电路的步骤，其中路由电路侧向延伸于介电层上，并延伸穿过介电层，以形成与基底板接触的金属化盲孔，且路由电路亦电性连接至电性元件。该路由电路还可侧向延伸至中介层顶面，并提供电性元件与中介层内建电路间的电性连接。

依据上述及其他目的，本发明提供一种线路板的制作方法，其包括下述步骤：提供一基底板，其具有一顶侧、一底侧、一第一贯穿开口、一第二贯穿开口、及位于该顶侧的一顶部线路层，其中每一该第一贯穿开口及该第二贯穿开口具有自该顶侧延伸至该底侧的内侧壁；将一中介层插入该基底板的该第一贯穿开口中，并将一电性元件插入该基底板的该第二贯穿开口中，其中该中介层包含一陶瓷块；形成一介电层于该电性元件的一顶面上、该基底板的该顶侧上、该中介层的外围边缘与该第一贯穿开口的所述内侧壁间的间隙中、及该电性元件的外围边缘与该第二贯穿开口的所述内侧壁间的间隙中；以及形成一路由电路于该介电层的一顶面上，且该路由电路电性连接至该电性元件，并通过金属化盲孔电性连接至该基底板。

除非特别描述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。

据此，本发明提供一种线路板，其包括：一基底板，其包含一顶侧、一底侧、一第一贯穿开口、一第二贯穿开口、及位于该顶侧的一顶部线路层，其中每一该第一贯穿开口及该第二贯穿开口具有自该顶侧延伸至该底侧的内侧壁；一中介层，其设置于该基底板的该第一贯穿开口中，其中该中介层包含一陶瓷块；一电性元件，其设置于该基底板的该第二贯穿开口中；一介电层，其覆盖该电性元件的一顶面上及该基底板的该顶侧，并延伸进入该中介层的外围边缘与该第一贯穿开口的所述内侧壁间的间隙、及该电性元件的外围边缘与该第二贯穿开口的所述内侧壁间的间隙；以及一路由电路，其设置于该介电层的一顶面上，并电性连接至该电性元件，且通过金属化盲孔电性连接至该基底板。此外，本发明亦提供一种半导体组件，其包含有一半导体元件接置于上述线路板的中介层顶面上，且半导体元件电性连接至该路由电路。

本发明的线路板、半导体组件及其制法具有许多优点。举例来说，将中介层及电性元件与基底板合并的作法是特别具有优势的，其原因在于，中介层可提供CTE补偿平台，以供芯片接置，且电性元件可改善组件的电特性，同时基底板可提高线路板的布线灵活度。形成介电层的做法可于基底板与中介层间以及基底板与电性元件间提供机械接合力，并提供平台，以供高分辨率电路可沉积于该平台上，进而使具有细微垫间距的元件，如覆晶芯片及表面黏着元件(surface mount component)，得以组接于该线路板上，并通过路由电路互连至电性元件。

本发明的上述及其他特征与优点可通过下述较佳实施例的详细叙述更加清楚明了。

附图说明

参考附图，本发明可通过下述较佳实施例的详细叙述更加清楚明了，其中：

图1及2分别为本发明第一实施例中，基底板的剖面示意图及顶部立体示意图；

图3及4分别为本发明第一实施例中，于图1及2结构中提供中介层及电性元件的剖面示意图及顶部立体示意图；

图5及6分别为本发明第一实施例中，于图3及4结构中提供介电层的剖面示意图及顶部立体示意图；

图7及8分别为本发明第一实施例中，将图5及6结构中的介电层上半部移除的剖面示意图及顶部立体示意图；

图9及10分别为本发明第一实施例中，于图7及8结构中提供第一盲孔及第二盲孔的剖面示意图及顶部立体示意图；

图11及12分别为本发明第一实施例中，于图9及10结构中提供路由电路及被覆层以完成线路板制作的剖面示意图及顶部立体示意图；

图13及14分别为本发明第一实施例中，于图11及12结构中提供半导体元件及无源元件的剖面示意图及顶部立体示意图；

图15为本发明第一实施例中，另一方案的线路板剖面示意图；

图16为本发明第一实施例中，再一方案的线路板剖面示意图；

图17为本发明第一实施例中，又一方案的线路板剖面示意图；

图18为本发明第二实施例中，基底板、中介层及电性元件的剖面示意图；

图19为本发明第二实施例中，于图18结构中提供介电层的剖面示意图；

图20为本发明第二实施例中，于图19结构中提供盲孔及通孔的剖面示意图；

图21为本发明第二实施例中，于图20结构中提供被覆层的剖面示意图；

图22为本发明第二实施例中，于图21结构中形成路由电路及底部线路层以完成线路板制作的剖面示意图；

图23为本发明第二实施例中，另一方案的线路板剖面示意图；

图24为本发明第二实施例中，再一方案的线路板剖面示意图；

图25为本发明第二实施例中，又一方案的线路板剖面示意图；

图26为本发明第二实施例中，于图22结构中提供半导体元件及无源元件的剖面示意图；

图27为本发明第二实施例中，于图22结构中提供半导体元件、无源元件及密封材的剖面示意图；

图28为本发明第二实施例中，于另一方案的线路板中提供半导体元件、无源元件及密封材的剖面示意图；

图29为本发明第二实施例中，于再一方案的线路板中提供半导体元件、无源元件及密封材的剖面示意图；

图30为本发明第三实施例中，线路板的剖面示意图；

图31为本发明第三实施例中，于图30结构中提供半导体元件及无源元件的剖面示意图；

图32为本发明第三实施例中，另一方案的线路板剖面示意图。

【符号说明】

线路板 100、200、300

半导体组件 110、120、130、140、210、220、230、240、250、260、270、310、320

基底板 10

顶部线路层 13

金属化贯孔 14

底部金属膜 15

核心层 17

第一贯穿开口 18

第二贯穿开口 19

中介层 20

陶瓷块 21

内建电路 25

电性元件 30

导热材 31

介电层 40

第一盲孔 403

第二盲孔 404

盲孔 405

通孔 406

被覆层 50

路由电路 51

第一金属化盲孔 513

第二金属化盲孔 514

金属化盲孔 515、618、637

第三金属化盲孔 516、617

导热垫 52

底部线路层 53

被覆通孔 56

顶部增层电路 61

树脂层 611、631

导线层 615、635

第四金属化盲孔 638

底部增层电路 63

半导体元件 71、72

无源元件 73

导电凸块 81

接合线 83

密封材 89

具体实施方式

在下文中，将提供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通过本发明所揭露的内容而更为显著。在此说明附图简化过且作为例示用。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的条件下，可进行各种变化以及调整。

图1-12为本发明第一实施例中，一种线路板的制作方法图，其包括一基底板、一中介层、一电性元件、一介电层、一路由电路及一被覆层。

图1及图2分别为基底板10的剖面示意图及顶部立体示意图。于本实施例中，该基底板10包括位于顶侧的顶部线路层13、位于底侧的底部金属膜15、位于顶部线路层13及底部金属膜15间的核心层17、第一贯穿开口18及第二贯穿开口19。该核心层17可由陶瓷、玻璃、环氧树脂、模封材、玻璃环氧树脂、聚酰亚胺、或其类似物所制成。顶部线路层13通常为图案化铜层，且可为电感、天线或任何导电电路，而底部金属膜15为未图案化铜层，其由下方完全覆盖该核心层17。第一贯穿开口18及第二贯穿开口19各自具有从基底板10顶侧延伸至底侧的内侧壁。在此，第一贯穿开口18及第二贯穿开口19可通过各种技术形成，如冲孔、钻孔或激光切割。

图3及图4分别为中介层20及电性元件30插入基底板10第一贯穿开口18及第二贯穿开口19中的剖面示意图及顶部立体示意图。该电性元件30的底面可选择性包含有一导热材31。于本实施例中，该中介层20包含有一陶瓷块21，其厚度大于基底板10厚度，且具有高弹性模数以及低热膨胀系数(例如为2×10^-6K^-1至10×10^-6K^-1)，而电性元件30的厚度则小于中介层20厚度。在此，电性元件30可为电阻器、电容器、电感器、或任何其他无源或有源元件。该中介层20是放置于基底板10的第一贯穿开口18中，且基底板10底侧与中介层20底面呈实质上共平面。电性元件30则放置于基底板10的第二贯穿开口19中，且基底板10底侧与电性元件30底面呈实质上共平面。第一贯穿开口18的尺寸大于中介层20尺寸，而第二贯穿开口19的尺寸大于电性元件30尺寸。于某些实例中，第一贯穿开口18的内侧壁及第二贯穿开口19的内侧壁可作为定位件，以确保中介层20及电性元件30放置时的精准度。据此，可将中介层20及电性元件30精准地限制于预定位置处，且中介层20的外围边缘会靠近第一贯穿开口18的内侧壁，而电性元件30的外围边缘会靠近第二贯穿开口19的内侧壁。

图5及图6分别为形成介电层40的剖面示意图及顶部立体示意图。该介电层40可通过模封工艺或其他方法(如压合环氧树脂或聚酰亚胺树脂)而形成。在此，介电层40会覆盖基底板10顶侧、中介层20顶面及电性元件30顶面，并延伸进入中介层10外围边缘与第一贯穿开口18内侧壁间以及电性元件30外围边缘与第二贯穿开口19内侧壁间的间隙。据此，该介电层40将侧向覆盖、环绕且同形被覆中介层20侧壁及电性元件30侧壁，并于基底板10与中介层20间及基底板10与电性元件30间提供机械接合力。

图7及图8分别为移除介电层40上半部后的剖面示意图及顶部立体示意图。在此，可通过平坦化工艺，移除介电层40的上半部，以从上方显露中介层20的顶面，其中平坦化工艺可为抹磨/轮磨(lapping/grinding)工艺或是化学机械研磨(CMP)工艺。于平坦化后，介电层40的顶面会与中介层20顶面呈实质上共平面，而介电层40的底面则与基底板10底侧、中介层20底面及电性元件30底面呈实质上共平面。

图9及图10分别为形成第一盲孔403及第二盲孔404的剖面示意图及顶部立体示意图，其中第一盲孔403及第二盲孔404分别由上方显露基底板10顶部线路层13的选定部位及电性元件30的选定部位。可通过各种技术形成第一盲孔403及第二盲孔404，其包括激光钻孔、电浆蚀刻、及微影技术，且第一盲孔403及第二盲孔404通常具有50微米的直径。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，并搭配金属光罩。第一盲孔403及第二盲孔404延伸穿过介电层40，并分别对准顶部线路层13的选定部分及电性元件30的选定部位。

图11及图12分别为通过下述金属图案化沉积法形成路由电路51的剖面示意图及顶部立体示意图。首先，可通过各种技术，如电镀、无电电镀、蒸镀、溅射或其组合，对结构顶面进行金属化，以形成单层或多层的导电层(通常为铜层)。该导电层可由Cu、Ni、Ti、Au、Ag、Al、其组合或其他合适的导电材料制成。一般而言，会于电镀导电层至所需厚度前先于结构的最顶面形成晶种层，其中晶种层可由一扩散阻层及一电镀载层(plating bus layer)所构成。该扩散阻层用于抵消导电层(如铜)的氧化或侵蚀。于大多数的实例中，扩散阻层亦可做为下层材料的黏着加强层，并可通过物理气相沉积法(PVD)形成，例如，可溅射形成厚度约0.01μm至0.1μm的Ti或TiW层。然而，扩散阻层亦可由其他材料制成，如TaN或其他适用的材料，其厚度并不限于上述范围。电镀载层通常由相同于导电层的材料制成，其厚度范围约为0.1μm至1μm。举例说明，若导电层为铜时，电镀载层较佳为物理气相沉积法或无电电镀法所制成的铜薄膜。然而，电镀载层亦可由其他适用的材料制成，如银、金、铬、镍、钨或其组合，其厚度并不限于上述范围。

于沉积晶种层后，于晶种层上形成光阻层(图未示)。该光阻层可通过湿式工艺(如旋涂工艺)或干式工艺(如压合干膜)而形成。于形成光阻层后，再对光阻层进行图案化，以形成开孔，随后于开孔中填满被覆金属(如铜)，进而形成路由电路51。镀上金属后，再通过蚀刻工艺，以移除显露的晶种层，进而形成彼此电隔离的导线。于此图中，路由电路51为图案化金属层，其由顶部线路层13及电性元件30向上延伸，并填满第一盲孔403及第二盲孔404，以形成分别直接接触顶部线路层13及电性元件30的第一金属化盲孔513及第二金属化盲孔514，且侧向延伸于介电层40上。据此，路由电路51可于中介层20及介电层40上形成电性接点，并通过第一金属化盲孔513及第二金属化盲孔514，电性耦接至基底板10的顶部线路层13及电性元件30。

此外，也可选择对结构底面进行金属化，以形成为单层或多层结构的被覆层50。该被覆层50为未经图案化的金属层(通常为铜层)，其由下方接触并完全覆盖基底板10的底部金属膜15、中介层20、电性元件30的导热材31、及第一贯穿开口18及第二贯穿开口19中的介电层40。因此，该被覆层50可将中介层20连接至底部金属膜15，以建构面积大于中介层20的散热面。

据此，如图11及12所示，已完成的线路板100包括一基底板10、一中介层20、一电性元件30、一介电层40、一被覆层50及一路由电路51。中介层20设置于基底板10的第一贯穿开口18，而电性元件30设置于基底板10的第二贯穿开口19。介电层40于基底板10内侧壁与中介层20外围边缘间及基底板10内侧壁与电性元件30外围边缘间提供机械接合力。路由电路51侧向延伸于介电层40顶面及中介层20顶面上，以提供水平路由，并包含有第一金属化盲孔513及第二金属化盲孔514，以提供垂直路由，进而与基底板10的顶部线路层13及电性元件30电性连接。被覆层50为连续且未图案化的金属层，其设于基底板10、中介层20及电性元件30的下方，并与中介层20及电性元件30热性导通。

图13及14分别为半导体元件71及无源元件73电性连接至图11及12所示线路板100的半导体组件110的剖面示意图及顶部立体示意图。半导体元件71(绘示成芯片)以覆晶方式接置于中介层20的顶面上，并通过导电凸块81电性耦接至路由电路51。无源元件73则接置于介电层40的顶面上，并电性耦接至路由电路51。

图15为本发明第一实施例中另一方案的线路板剖面示意图。该线路板120类似于图11所示结构，差异在于，其还包括一顶部增层电路61于路由电路51上。于此图中，该顶部增层电路61包含一树脂层611及一导线层615。该树脂层611由上方覆盖路由电路51，且可由环氧树脂、玻璃环氧树脂、聚酰亚胺、或其类似物所制成。该导线层615侧向延伸于树脂层611上，并包含位于树脂层611中的第三金属化盲孔617。所述第三金属化盲孔617接触路由电路51，并延伸穿过树脂层611。

图16为本发明第一实施例中再一方案的线路板剖面示意图。该线路板130类似于图11所示结构，差异在于，该中介层20还包括一内建电路25，其电性耦接至路由电路51。

图17为本发明第一实施例中又一方案的线路板剖面示意图。该线路板140类似于图16所示结构，差异在于，其还包括一顶部增层电路61于路由电路51上。据此，该顶部增层电路61可通过路由电路51，电性连接至基底板10的顶部线路层13、中介层20的内建电路25及电性元件30。

[实施例2]

图18-22为本发明第二实施例中具有底部线路层的线路板制作方法图。

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皆并于此，且无须再重复相同叙述。

图18为中介层20及电性元件30分别置于基底板10第一贯穿开口18及第二贯穿开口19中的剖面示意图。该基底板10类似于图1所示结构，差异在于，其还包括位于核心层17中的金属化贯孔14。该金属化贯孔14延伸穿过核心层17，以提供顶部线路层13与底部金属膜15间的电性连接。

图19为形成介电层40的剖面示意图。该介电层40形成于基底板10顶侧及电性元件30顶面上，并延伸进入基底板10与中介层20间及基底板10与定性元件30间的间隙。

图20为形成盲孔405及通孔406的剖面示意图。所述盲孔405延伸穿过介电层40，以由上方显露顶部线路层的选定部位。所述通孔406于垂直方向上延伸穿过基底板10及介电层40。通孔406可通过机械钻孔形成，或是通过其他技术形成，如激光钻孔、电浆蚀刻或电浆蚀刻与湿蚀刻的组合。

图21为形成被覆层50于结构顶面及底面上以及盲孔405及通孔406中的剖面示意图。该被覆层50填满盲孔405及通孔406，以形成金属化盲孔515及被覆通孔56，并完全覆盖结构的顶面及底面。

图22为通过金属图案化工艺形成路由电路51及底部线路层53的剖面示意图。据此，此阶段便可制作完成线路板200，其包括基底板10、中介层20、电性元件30、介电层40、路由电路51、底部线路层53及被覆通孔56。该路由电路51通过对结构顶面的被覆层50进行图案化而形成，而底部线路层53则通过对结构底面的被覆层50进行图案化而形成，且同时也对底部金属膜15进行图案化。路由电路51侧向延伸于中介层20顶面及介电层40顶面，并包含有接触基底板10顶部线路层13的金属化盲孔515。底部线路层53侧向延伸于基底板10底面、中介层20底面及电性元件30底面，并电性耦接至金属化贯孔14、电性元件30及被覆通孔56。因此，底部线路层53通过顶部线路层13、金属化贯孔14及被覆通孔56，电性连接至路由电路51，并提供电性元件30与路由电路51间的电性连接。

图23为本发明第二实施例中另一方案的线路板剖面示意图。该线路板210类似于图22所示结构，差异在于，其还包括一顶部增层电路61于路由电路51上。于此图中，该顶部增层电路61包含一树脂层611及一导线层615。该树脂层611由上方覆盖路由电路51，而该导线层615侧向延伸于树脂层611上，并包含接触路由电路51的金属化盲孔618。

图24为本发明第二实施例中再一方案的线路板剖面示意图。该线路板220类似于图23所示结构，差异在于，其还包括一底部增层电路63于底部线路层53上。于此图中，该底部增层电路63包含一树脂层631及一导线层635。该树脂层631由下方覆盖底部线路层53，而该导线层635侧向延伸于树脂层631上，并包含接触底部线路层53的金属化盲孔637。

图25为本发明第二实施例中又一方案的线路板剖面示意图。该线路板230类似于图22所示结构，差异在于，其还包括电性耦接至底部线路层53的一底部增层电路63，且中介层20还包含有电性耦接至路由电路51的内建电路25。于此图中，该底部增层电路63包含一树脂层631及一导线层635。据此，中介层20的内建电路25可通过路由电路51、基底板10、被覆通孔56及底部线路层53，电性连接至底部增层电路63。

图26为半导体元件71及无源元件73电性连接至图22所示线路板200的半导体组件240的剖面示意图。在此，半导体元件71对准中介层20，并通过导电凸块81，以覆晶方式接置于路由电路51上，且电性耦接至路由电路51。无源元件73则接置于介电层40顶面，并电性耦接至路由电路51。

图27为本发明第二实施例中另一方案的半导体组件剖面示意图。该半导体组件250类似于图16所示结构，差异在于，其还包括一额外半导体元件72及一密封材89。该额外半导体元件72接置于半导体元件71上，并通过接合线83，电性耦接至路由电路51。该密封材89则由上方覆盖半导体元件71，72、无源元件73及接合线83。

图28为本发明第二实施例中再一方案的半导体组件剖面示意图。该半导体组件260类似于图26所示结构，差异在于，(i)路由电路51未侧向延伸至中介层20上，(ii)半导体元件71接置于中介层20上，并通过接合线83电性耦接至路由电路51，(iii)还提供一密封材89，以由上方覆盖半导体元件71、无源元件73及接合线83。

图29为本发明第二实施例中又一方案的半导体组件剖面示意图。该半导体组件270类似于图28所示结构，差异在于，该路由电路51还侧向延伸于中介层20上，以于中介层20与半导体元件71间提供一导热垫52。于此图中，该导热垫52通过金属化盲孔515电性连接至基底板10，以构成接地连接。

[实施例3]

图30为本发明第三实施例的线路板剖面示意图，其介电层还覆盖中介层顶面。

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皆并于此，且无须再重复相同叙述。

线路板300类似于图11所示结构，差异在于，(i)中介层20顶面处还包含有内建电路25，(ii)介电层40由上方覆盖中介层20，(iii)路由电路51还包含连接至中介层20顶面的第三金属化盲孔516。于此图中，基底板10、中介层20及电性元件30具有相同厚度，且路由电路51的第一金属化盲孔513、第二金属化盲孔514及第三金属化盲孔516具有相同深度。通过路由电路51，该中介层20的内建电路25可电性连接至基底板10的顶部线路层13及电性元件30。

图31为半导体元件71及无源元件73电性连接至图30所示线路板300的半导体组件310的剖面示意图。该半导体元件71对准中介层20，并通过导电凸块81，以覆晶方式接置于介电层60顶面上，且电性耦接至路由电路51，而无源元件73亦接置于介电层40顶面，并电性耦接至路由电路51。

图32为本发明第三实施例中另一方案的线路板剖面示意图。该线路板320类似于图30所示结构，差异在于，(i)该线路板320还包括一底部线路层53及一底部增层电路63，其中底部线路层53位于基底板10底面及中介层20底面上，而底部增层电路63电性耦接至底部线路层53，(ii)基底板10还包括金属化贯孔14及底部金属膜15，其中金属化贯孔14位于核心层17中，而底部金属膜15位于基底板10的底侧处。该底部金属膜15为图案化的金属膜，其与底部线路层53结合，并通过金属化贯孔14，电性连接至顶部线路层13。于此图中，底部增层电路63包括一树脂层631及一导线层635。该导线层635包含有接触底部线路层53的第四金属化盲孔638。据此，顶部线路层13、金属化贯孔14、底部线路层53及底部金属膜15的组合可提供路由电路51与底部增层电路63间的电性连接，进而使线路板320具可堆栈性。此外，路由电路51的第三金属化盲孔516及底部增层电路63的第四金属化盲孔638可作为散热用的导热管。

如上述实施方案所示，本发明建构出一种独特的线路板，其具有中介层、电性元件及基底板，且可靠度佳。较佳为，该线路板主要包含有一中介层、一电性元件、一基底板、一介电层、一路由电路及一选择性的底部线路层，其中(i)中介层插置于基底板的第一贯穿开口中，且中介层的底面与基底板的底侧呈实质上共平面；(ii)电性元件插置于基底板的第二贯穿开口中，且电性元件的底面与基底板的底侧呈实质上共平面；(iii)介电层提供中介层与基底板间以及电性元件与基底板间的机械接合力，且介电层的底面与中介层的底面、基底板的底侧及电性元件的底面呈实质上共平面；(iv)路由电路沉积于介电层顶面上，并与电性元件电性连接，且包含有电性连接至基底板顶部线路层的金属化盲孔，其中路由电路还可进一步侧向延伸于中介层顶面上；(v)底部线路层形成于基底板底侧处，并通过金属化贯孔及基底板的顶部线路层、或/及通过被覆通孔，电性耦接至路由电路。

该中介层的厚度大于或等于基底板厚度，且中介层通过介电层，与基底板合并。较佳为，中介层具有高弹性系数及低热膨胀系数(例如，2×10^-6K^-1至10×10^-6K^-1)。例如，中介层可包括一陶瓷块(如Al₂O₃、AIN、硅或其类似物)。因此，该中介层的热膨胀系数可与接置其上的半导体元件相匹配，以对半导体元件提供CTE补偿平台，且可大幅补偿或降低CTE不匹配所导致的内部应力。此外，该中介层亦提供半导体元件的初步热传导路径，以使半导体元件所产生的热可被传导出去。再者，中介层还可包含一内建电路于该陶瓷块处，且内建电路电性耦接至路由电路。较佳为，该内建电路可于中介层顶面提供电性接点，以供下一级电路连接。

该电性元件可为电阻器、电容器、电感器、或任何其他无源或有源元件，且电性元件可通过介电层而与基底板结合。于一较佳实施例中，该电性元件面朝上地设置于基底板的第二贯穿开口中，并通过路由电路的金属化盲孔，电性连接至路由电路。该面朝上的电性元件底面处还可具有一导热材。据此，电性元件所产生的热可通过该导热材传导出去。

基底板可提高线路板的布线灵活度。更具体地说，基底板的顶部线路层可提供额外的路由，其通过嵌埋于介电层中的金属化盲孔而与介电层上的路由电路电性连接。该基底板还可包含一或多个金属化贯孔，其于垂直方向上延伸穿过该基底板，并提供顶部线路层与底部线路层间的电性连接。此外，该基底板可用于控制中介层及电性元件的放置准确度。更具体地说，基底板第一贯穿开口及第二贯穿开口的内侧壁可作为置放中介层及电性元件时的定位件。基底板第一贯穿开口的内侧壁可侧向对准中介层的四侧表面，以定义出与中介层形状相同或相似的区域，避免中介层发生侧向位移。同样地，基底板第二贯穿开口的内侧壁可侧向对准电性元件的四侧表面，以定义出与电性元件形状相同或相似的区域，避免电性元件发生侧向位移。因此，基底板的内侧壁会靠近中介层的外围边缘及电性元件的外围边缘，以控制中介层及电性元件的置放精准度。

该介电层还可覆盖中介层顶面，或者介电层的顶面与中介层的顶面呈实质上共平面。由于介电层会延伸进入中介层外围边缘与第一贯穿开口内侧壁间以及电性元件外围边缘与第二贯穿开口内侧壁间的间隙，故中介层及电性元件可通过介电层而与基底板稳固地接合在一起。

介电层顶面上的路由电路可进一步延伸至中介层顶面上。因此，路由电路可于中介层顶面上提供电性接点，以供半导体元件覆晶接置于中介层上，或者路由电路可于中介层顶面上提供导热垫，以供半导体元件面朝上地接置于上。当介电层覆盖中介层顶面时，该路由电路较佳还包括额外金属化盲孔，且额外金属化盲孔与中介层顶面连接。例如，介电层中的额外金属化盲孔可接触并电性耦接至中介层的内建电路，以与中介层电性连接。或者，所述额外金属化盲孔可作为接触中介层顶面的导热管，用于散热。该路由电路可通过微影工艺金属沉积而成。较佳为，该路由电路通过溅射接着进行电镀工艺而形成。

底部线路层还可侧向延伸于电性元件底面或/及中介层底面上。于一较佳实施方案中，该基底板包含有一底部金属膜，其为位于基底板底侧处的图案化金属膜，并电性连接至基底板的顶部线路层，而该底部线路层则与底部金属膜结合。因此，底部线路层可通过与顶部线路层及底部金属膜连接的金属化贯孔，电性连接至路由电路。所述金属化贯孔可于垂直方向上延伸穿过基底板，且位于顶部线路层与底部线路层之间。或者/并且，该底部线路层可通过与顶部线路层及底部线路层连接的被覆通孔，电性连接至路由电路。所述被覆通孔可于垂直方向上延伸穿过基底板及介电层，且位于路由电路与底部线路层之间。据此，路由电路及底部线路层可于线路板的顶侧及底侧处提供电性接点，以使线路板具可堆栈性。此外，当电性元件面朝下地设置于基底板的第二贯穿开口中时，该底部线路层还可电性耦接至电性元件。据此，该电性元件可通过底部线路层，电性连接至路由电路。

为进一步布线，该线路板还可包括一顶部增层电路或/及一底部增层电路。该顶部增层电路可覆盖中介层顶面、介电层顶面及路由电路，并电性耦接至路由电路，且较佳与中介层热性导通。该底部增层电路可覆盖中介层底面、基底板底侧、电性元件底面及底部线路层，并电性耦接至底部线路层，且较佳与中介层热性导通。于一较佳实施方案中，顶部增层电路及底部增层电路为不具核心层的多层增层电路，其包括至少一树脂层及至少一导线层，且导线层填满树脂层中的盲孔，并侧向延伸于树脂层上。树脂层与导线层可连续交替轮流形成，且需要的话可重复形成。此外，顶部增层电路及底部增层电路的最外层导线层分别可接置导电接点，例如焊球或接合线，以与组件、电子元件或其他构件电性传输及机械性连接。

本发明亦提供一种半导体组件，其将一半导体元件(如芯片)接置于上述线路板的中介层顶面上，并电性耦接至路由电路。更具体地说，可通过各种连接媒介，将半导体元件电性连接至线路板，其中连接媒介可包括设置于线路板路由电路上的导电凸块(如金凸块或焊料凸块)，或者接至线路板路由电路的接合线。

该组件可为第一级或第二级单晶或多晶装置。例如，该组件可为包含单一芯片或多枚芯片的第一级封装体。或者，该组件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或多枚芯片。该半导体元件可为封装芯片或未封装芯片。此外，该半导体元件可为裸芯片，或是晶圆级封装晶粒等。

“覆盖”一词意指于垂直及/或侧面方向上不完全以及完全覆盖。例如，于一较佳实施方案中，底部增层电路可于下方覆盖中介层、基底板及电性元件，不论另一元件(如底部线路层)是否位于底部增层电路与中介层之间、底部增层电路与基底板之间、以及底部增层电路与电性元件之间。

“接置于”及“接至”一语意包含与单一或多个元件间的接触与非接触。例如，半导体元件可接置于中介层上，不论此半导体元件是否与该中介层以路由电路及导电凸块相隔。

“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，于一较佳实施方案中，当假想的水平线与基底板内侧壁及中介层/电性元件外围边缘相交时，基底板内侧壁即侧向对准于中介层/电性元件外围边缘，不论基底板内侧壁与中介层/电性元件外围边缘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中介层/电性元件外围边缘相交但不与基底板内侧壁相交、或与基底板内侧壁相交但不与中介层/电性元件外围边缘相交的假想水平线。同样地，于一较佳实施方案中，路由电路的部分金属化盲孔对准于中介层。

“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。如本领域现有技术的公知常识，当中介层/电性元件外围边缘以及基底板内侧壁间的间隙不够窄时，则无法准确地将中介层/电性元件限制于预定位置。可依中介层/电性元件设置于预定位置时所希望达到的准确程度，来决定中介层/电性元件外围边缘与基底板内侧壁间的间隙最大可接受限值。因此，“中介层外围边缘靠近第一贯穿开口内侧壁”及“电性元件外围边缘靠近第二贯穿开口内侧壁”的叙述指中介层/电性元件外围边缘与贯穿开口内侧壁间的间隙窄到足以防止中介层/电性元件的位置误差超过可接受的最大误差限值。举例来说，中介层外围边缘与第一贯穿开口内侧壁间的间隙、以及电性元件外围边缘与第二贯穿开口内侧壁间的间隙可约于25微米至100微米的范围内。

“电性连接”以及“电性耦接”的词意指直接或间接电性连接。例如，于一较佳实施方案中，该电性元件可通过路由电路，电性连接至中介层的内建电路，但电性元件并未接触中介层的内建电路。

本发明的线路板具有许多优点。举例来说，该中介层可提供补偿CTE的平台，用于接置半导体元件，并同时提供一散热途径，以将半导体元件所产生的热散逸出。该电性元件可提高半导体组件的电特性。该基底板可提供机械支撑，并提高线路板的布线灵活度。该介电层可提供中介层与基底板间以及电性元件与基底板间的机械接合力。路由电路可提供水平电性路由及垂直电性路由，以电性连接基底板中的另一水平电性路由及电性元件。通过此方法制备成的线路板为可靠度高、价格低廉、且非常适合大量制造生产。

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。

在此所述的实施例为例示之用，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，附图亦可能省略重复或非必要的元件及元件符号。

Claims (8)

1.一种设有中介层及电性元件的线路板制作方法，其包括下述步骤：

提供一基底板，其具有一顶侧、一底侧、一第一贯穿开口、一第二贯穿开口、及位于该顶侧的一顶部线路层，其中该第一贯穿开口及该第二贯穿开口各自具有自该顶侧延伸至该底侧的内侧壁；

将一中介层插入该基底板的该第一贯穿开口中，并将一电性元件插入该基底板的该第二贯穿开口中，其中该中介层包含一陶瓷块；

形成一介电层于该电性元件的一顶面上、该基底板的该顶侧上、该中介层的外围边缘与该第一贯穿开口的所述内侧壁间的间隙中、及该电性元件的外围边缘与该第二贯穿开口的所述内侧壁间的间隙中；以及

形成一路由电路于该介电层的一顶面上，且该路由电路电性连接至该电性元件，并通过金属化盲孔电性连接至该基底板。

2.如权利要求1所述的制作方法，其中，该中介层的厚度大于该基底板的厚度，且该中介层的一顶面与该介电层的该顶面呈共平面，而该路由电路还侧向延伸至该中介层的该顶面上。

3.如权利要求1所述的制作方法，还包括一步骤：形成一底部线路层于该基底板的该底侧处，且该底部线路层电性耦接至该路由电路。

4.如权利要求3所述的制作方法，其中，该底部线路层还侧向延伸至该电性元件的该底面上，且该电性元件通过该底部线路层，电性连接至该路由电路。

5.如权利要求3所述的制作方法，其中，该底部线路层还侧向延伸至该中介层的该底面上。

6.如权利要求1所述的制作方法，其中，该中介层还包含一内建电路，且该路由电路还电性连接至该中介层的该内建电路。

7.如权利要求6所述的制作方法，还包括一步骤：形成一顶部增层电路，其覆盖该路由电路及该中介层，该顶部增层电路包含交替轮流形成的至少一树脂层及至少一导线层，且该导线层电性耦接至该中介层的该内建电路及该路由电路。

8.如权利要求3所述的制作方法，还包括一步骤：形成一底部增层电路，其覆盖该底部线路层、该中介层及该电性元件，该底部增层电路包含交替轮流形成的至少一树脂层及至少一导线层，且该导线层电性耦接至该底部线路层。