TWI523587B - 封裝基板與電子組裝體 - Google Patents

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Description

封裝基板與電子組裝體
本發明是有關於一種承載器(carrier)，且特別是有關於一種封裝基板與包括此封裝基板的電子組裝體。
一般而言，習知用以承載及電性連接多個電子元件的電路板主要是由多個線路層(circuit layer)以及多個介電層(dielectric layer)交替疊合所構成。這些線路層可由導電層(conductive layer)經過圖案化製程所定義形成。這些介電層是分別配置於相鄰這些線路層之間，用以隔離這些線路層。此外，這些相互重疊之線路層之間可透過導電孔道(conductive via)而彼此電性連接。另外，電路板之表面上還可配置各種電子元件(例如主動元件或被動元件)，並藉由電路板內部線路來達到電性訊號傳遞(electrical signal propagation)之目的。
隨著電子產品的小型化，電路板的應用範圍越來越廣，例如應用於手機與筆記型電腦等電子產品中。然而，在電子產品的小型化的趨勢下，電性連接至電路板的電子元件的散熱效率的提升的要求也隨之增加。
本發明提出一種封裝基板，其可改善配置於其上的電子元件的散熱效率。
本發明提出一種封裝基板的製造方法，其所製造出的封裝基 板可改善配置於其上的電子元件的散熱效率。
本發明提出一種電子組裝體，其封裝基板可改善配置於其上的電子元件的散熱效率。
本發明提供一種封裝基板，包括一電路板(circuit board)與一散熱件(heat-dissipating element)。電路板具有一貫穿口(through opening)，其適於容置一電子元件。散熱件配置於電路板且覆蓋貫穿口之一側。散熱件包括一散熱片(heat-dissipating plate)、一黏著層(adhesive layer)與一抗氧化層(antioxidation layer)。散熱片具有彼此相對之一第一表面與一第二表面，且第一表面面向貫穿口。黏著層配置於第一表面上，且散熱片藉由黏著層而黏接於電路板。抗氧化層配置於第二表面上。
在本發明之一實施例中，上述散熱片為一金屬箔片(metal foil)，其厚度介於3至100微米(micron)。
在本發明之一實施例中，上述黏著層為一導熱膠層(heat conductive adhesive layer)。
在本發明之一實施例中，上述抗氧化層為一金屬層。
在本發明之一實施例中，上述抗氧化層為一已固化樹脂層(solidified resin layer)。
本發明亦提供一種電子組裝體，包括上述封裝基板與一電子 元件。電子元件配置於散熱件上、至少部分地位於貫穿口內，且電性連接至電路板。
本發明又提供一種封裝封裝基板的製造方法，包括以下步驟。首先，提供一電路板，其具有一貫穿口，且貫穿口適於容置一電子元件。接著，提供一散熱片，其具有彼此相對之一第一表面與一第二表面。再者，形成一黏著層於第一表面上。接著，形成一抗氧化層於第二表面上，其中散熱片、黏著層與抗氧化層構成一散熱件。接著，將散熱片藉由黏著層而黏接於電路板，使得散熱件覆蓋貫穿口之一側。
在本發明之一實施例中，上述抗氧化層為一金屬層，且抗氧化層是以電鍍、濺鍍、物理氣相沈積或化學氣相沈積的方式形成於第二表面上。
在本發明之一實施例中，上述抗氧化層為一已固化樹脂層，且抗氧化層是經由將一樹脂材料配置第二表面上然後以加熱或紫外光照射該樹脂材料的方式而形成於第二表面上。
由於封裝基板具有對應於電路板之貫穿口的散熱件，且電子元件位於貫穿口內而位於散熱件上，所以在順應電子產品小型化的趨勢下，本發明實施例之電子組裝體的電子元件的散熱效率可以提升。此外，由於散熱件之散熱片可為一金屬箔片，所以整體而言，本實施例之封裝基板的重量可減輕。另外，由於散熱件具有配置於散熱片上的抗氧化層，所以散熱片可受到抗氧化層的保護而不易與外界濕氣接觸而氧化。
參考以下說明及隨附申請專利範圍或利用如下文所提之本發明的實施方式，即可更加明瞭本發明的這些特色及優點。
[第一實施例]
圖1繪示本發明第一實施例之一種電子組裝體的剖面示意圖。請參考圖1，本實施例之電子組裝體200包括一封裝基板210與一電子元件220。封裝基板210包括一電路板212與一散熱件214。電路板212具有一貫穿口212a，其適於容置電子元件220。本實施例中，電路板212例如為一複合式電路板(combined circuit board)，其可包括一軟性電路板(flexible circuit board)212b、一硬性電路板(rigid circuit board)212c與一硬性介電層(rigid dielectric layer)212d。硬性電路板212c與硬性介電層(rigid dielectric layer)212d分別配置於軟性電路板212b的相對兩側。例如為複合式電路板的電路板212可藉由熱壓合的方式成型。在另一實施例中，電路板212可僅為一硬性電路板。
在此必須說明的是，硬性電路板與軟性電路板的差別在於，硬性電路板所包含的硬性介電層的材質與軟性電路板所包含的軟性介電層的材質有所不同。硬性介電層的材質例如包括玻璃纖維與樹脂，例如為雙順丁烯二酸醯亞胺樹脂(bismaleimide-triazine resin，BT resin)與玻璃纖維的複合材料，或者例如是環氧樹脂(epoxy resin)與玻璃纖維的複合材料(例如FR-4，FR-5)。軟性介電層的材質例如為聚醯亞胺樹脂(polyimide，PI)或環氧樹脂。值得說明的是，由玻璃纖維與樹脂所構成的硬性介電層的剛性(rigidity) 較強。
散熱件214配置於電路板212且覆蓋貫穿口212a之一側。散熱件214包括一散熱片214a、一黏著層214b與一抗氧化層214c。散熱片214a具有彼此相對之一第一表面S1與一第二表面S2，且第一表面S1面向貫穿口212a。在本實施例中，散熱片214a可為一金屬箔片(其材質例如為銅)，其厚度介於3至100微米。
黏著層214b配置於散熱片214a的第一表面S1上，且散熱片214a藉由黏著層214b而黏接於電路板212的硬性介電層212d上。在本實施例中，黏著層214b與散熱片214a可構成一背膠銅箔，亦即散熱片214a例如為背膠銅箔之銅箔層，且黏著層214b例如為背膠銅箔之樹脂層。在另一實施例中，黏著層214b之材質可為一導熱膠，其具有較佳的導熱係數。
抗氧化層214c配置於散熱片214a的第二表面S2上。在本實施例中，抗氧化層214c可為一已固化樹脂層，其材料例如為C階樹脂(C-stage resin)，其為經由加熱而固化。抗氧化層214c之材料也可為光敏樹脂(photosensitive resin)，其被紫外光照射而固化。在另一實施例中，抗氧化層214c可為一金屬層，其材質可為金(不易氧化之金屬)或鋁(雖然容易氧化但可在表面形成緻密的氧化鋁以防止其下的金屬層進一步的氧化)。
電子元件220例如為一晶片，其配置於散熱件214之黏著層214b上。電子元件220至少部分地位於電路板212之貫穿口212a內，且電子元件220電性連接至電路板212。在本實施例中，電子 組裝體200更包括多條引線(bonding wire)230，且例如為晶片的電子元件220例如藉由這些引線230而電性連接至電路板212。換言之，例如為晶片的電子元件220是藉由打線接合技術(wire bonding technology)而電性連接至電路板212。
由於封裝基板210具有對應於電路板212之貫穿口212a的散熱件214，且電子元件220位於貫穿口212a內而位於散熱件214上，所以在順應電子產品小型化的趨勢下，本實施例之電子組裝體200的電子元件220的散熱效率可以提升。此外，由於散熱件214之散熱片214a可為一金屬箔片，所以整體而言，本實施例之封裝基板210的重量可減輕。另外，由於散熱件214具有配置於散熱片214a上的抗氧化層214c，所以散熱片214a可受到抗氧化層214c的保護而不易與外界濕氣接觸而氧化。
圖2A至圖2F繪示圖1之電子組裝體的製造方法的示意圖。首先，請參考圖2A，提供電路板212，其具有一貫穿口212a。接著，請參考圖2B，提供散熱片214a，其具有彼此相對之第一表面S1與第二表面S2。再者，請參考圖2C，形成黏著層214b於散熱片214a之第一表面S1上。本實施例中，在圖2B與圖2C的步驟之後，散熱片214a與黏著層214b可構成背膠銅箔。在另一實施例中，在圖2C之步驟中，可將具有較佳導熱係數的導熱膠配置於散熱片214a之第一表面S1上，以形成黏著層214b。在又一實施例中，在圖2C之步驟中，可先將A階樹脂(A-stage resin)配置於散熱片214a之第一表面S1上，並且以加熱的方式使A階樹脂轉變為B階樹脂(B-stage resin)，以形成黏著層214b。
接著，請參考圖2D，形成抗氧化層214c於散熱片214a之第二表面S2上，其中散熱片214a、黏著層214b與抗氧化層214c構成一散熱件214。在本實施例中，可先將A階樹脂配置於散熱片214a之第二表面S2上，並且以加熱的方式使A階樹脂轉變為B階樹脂，進而再持續加熱使B階樹脂轉變為C階樹脂，以形成抗氧化層214c。在另一實施例中，抗氧化層214c的材質可為金屬，且抗氧化層214c可以電鍍、濺鍍、物理氣相沈積或化學氣相沈積的方式形成於散熱片214a之第二表面S2上。
接著，請參考圖2E，將散熱片214a藉由黏著層214b而黏接於電路板212，使得散熱件214覆蓋電路板212之貫穿口212a之一側，以完成封裝基板210之製作。在此步驟中，可以壓合的方式將散熱件214貼合於電路板212之硬性介電層212d上。接著，請參考圖2F，將例如為晶片的電子元件220配置於貫穿口212a內與散熱件214之黏著層214b上。最後，請參考圖2F，將例如為晶片的電子元件220藉由打線接合技術而電性連接至電路板212。至此，電子組裝體200得以完成。
[第二實施例]
圖3繪示本發明第二實施例之一種電子組裝體的剖面示意圖。請參考圖3，第二實施例之電子組裝體300與第一實施例之電子組裝體200的不同之處在於，第二實施例之散熱件314之黏著層314b位於散熱片314a與電路板312之間且暴露出散熱片314a之對應於電路板312之貫穿口312a的一部份，並且電子元件320藉由另一黏著層322而配置於上述散熱片314所被暴露的那部分。
圖4A與圖4C繪示圖3之電子組裝體的製造方法的部分步驟的示意圖。本實施例之散熱件314形成過程可參見第一實施例之圖2B至圖2D的散熱件214形成過程，於此不再贅述。在散熱件314形成之後，請參考圖4A，將散熱件314之黏著層314b之一部分移除，使得散熱片314a之第一表面S1’的一部份暴露於外。接著，請參考圖4B，將散熱片314a藉由黏著層314b而黏接於電路板312(可參考圖2A的電路板212)，使得散熱件314覆蓋電路板312之貫穿口312a之一側，以完成封裝基板310之製作。
接著，請參考圖4C，將例如為晶片的電子元件320(其上已經預先以點膠方式(dispensing)形成黏著層322)配置於貫穿口312a內與散熱片314a之第一表面S1’上。最後，請參考圖4C，將例如為晶片的電子元件320藉由打線接合技術而電性連接至電路板312。
本發明之上述實施例的電子組裝體及其封裝基板具有以下其中之一或其他的優點。由於封裝基板具有對應於電路板之貫穿口的散熱件，且電子元件位於貫穿口內而位於散熱件上，所以在順應電子產品小型化的趨勢下，本發明實施例之電子組裝體的電子元件的散熱效率可以提升。此外，由於散熱件之散熱片可為一金屬箔片，所以整體而言，本實施例之封裝基板的重量可減輕。另外，由於散熱件具有配置於散熱片上的抗氧化層，所以散熱片可受到抗氧化層的保護而不易與外界濕氣接觸而氧化。
在不脫離本發明精神或必要特性的情況下，可以其他特定形式來體現本發明。應將所述具體實施例各方面僅視為解說性而非限制性。因此，本發明的範疇如隨附申請專利範圍所示而非如前 述說明所示。所有落在申請專利範圍之等效意義及範圍內的變更應視為落在申請專利範圍的範疇內。
200、300‧‧‧電子組裝體
210、310‧‧‧封裝基板
212、312‧‧‧電路板
212a、312a‧‧‧貫穿口
212b‧‧‧軟性電路板
212c‧‧‧硬性電路板
212d‧‧‧硬性介電層
214、314‧‧‧散熱件
214a、314a‧‧‧散熱片
214b、314b、322‧‧‧黏著層
214c‧‧‧抗氧化層
220、320‧‧‧電子元件
230、330‧‧‧引線
S1、S1’、S2‧‧‧表面
圖1繪示本發明第一實施例之一種電子組裝體的剖面示意圖。
圖2A至圖2F繪示圖1之電子組裝體的製造方法的示意圖。
圖3繪示本發明第二實施例之一種電子組裝體的剖面示意圖。
圖4A與圖4C繪示圖3之電子組裝體的製造方法的部分步驟的示意圖。
200‧‧‧電子組裝體
210‧‧‧封裝基板
212‧‧‧電路板
212a‧‧‧貫穿口
212b‧‧‧軟性電路板
212c‧‧‧硬性電路板
212d‧‧‧硬性介電層
214‧‧‧散熱件
214a‧‧‧散熱片
214b‧‧‧黏著層
214c‧‧‧抗氧化層
220‧‧‧電子元件
230‧‧‧引線
S1、S2‧‧‧表面

Claims (7)

  1. 一種封裝基板，包括：一電路板，具有一貫穿口，其適於容置一電子元件；以及一散熱件，配置於該電路板且覆蓋該貫穿口之一側，並且僅接觸該電路板之一介電層的介電材質，其中該散熱件包括：一散熱片，具有彼此相對之一第一表面與一第二表面，其中該第一表面面向該貫穿口；一黏著層，配置於該第一表面上，其中該散熱片藉由該黏著層而黏接於該電路板之該介電層的該介電材質；以及一抗氧化層，配置於該第二表面上。
  2. 一種封裝基板，包括：一電路板，具有一貫穿口，其適於容置一電子元件；以及一散熱件，配置於該電路板且覆蓋該貫穿口之一側，其中該散熱件包括：一散熱片，具有彼此相對之一第一表面與一第二表面，其中該第一表面面向該貫穿口；一黏著層，配置於該第一表面上，其中該散熱片藉由該黏著層而黏接於該電路板，該黏著層與該散熱片構成一背膠銅箔；以及一抗氧化層，配置於該第二表面上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之封裝基板，其中該散熱片為一金屬箔片，其厚度介於3至100微米。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之封裝基板，其中該黏著層為 一導熱膠層。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之封裝基板，其中該抗氧化層為一金屬層。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之封裝基板，其中該抗氧化層為一已固化樹脂層。
  7. 一種電子組裝體，包括：如申請專利範圍第1至6項中任一項所述的封裝基板；以及該電子元件，配置於該散熱件上、至少部分地位於該貫穿口內，且電性連接至該電路板。
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