TWI538114B - 嵌埋有被動式電子元件之封裝結構及其製作方法 - Google Patents

Description

嵌埋有被動式電子元件之封裝結構及其製作方法

本發明是關於一種封裝結構及其製作方法，尤指一種嵌埋有被動式電子元件之封裝結構及其製作方法。

隨著半導體封裝技術的演進，除傳統打線式(wire bonding)及覆晶(flip chip)之半導體封裝技術外，目前半導體裝置已開發出不同的封裝型態，例如直接在一封裝基板中嵌埋並電性整合被動電子元件，此種封裝件能縮減整體封裝結構之體積並提升電性功能，遂成為一種封裝的趨勢。

於現行嵌埋有被動式電子元件的封裝基板發展趨勢中，常依賴雷射盲孔導通被動元件與線路。然而，受限於雷射盲孔結構的因素，此製程主要應用在四層板以上的結構，因此嵌埋有被動式電子元件的封裝基板的厚度難以降低。

本發明提供一種嵌埋有被動式電子元件之封裝結構及其製作方法，被動元件與線路之間以導電橋跨接的方式導通，藉以減少封裝基板的厚度。

本發明之一態樣提供了一種嵌埋有被動式電子元件之封裝結構，包含基板、被動式電子元件、以及第一導電橋。基板包含第一表面、相對於第一表面設置的第二表面、貫通第一表面與第二表面的開口、以及分別形成於第一表面和第二表面上的第一線路層和第二線路層。被動式電子元件設置於開口中且具有外露於開口之第一電極墊，被動式電子元件與基板間存在空隙。第一導電橋連接被動式電子元件的第一電極墊與第一線路層而跨接空隙設置，其中第一導電橋之材料為導電膠。

於本發明之一或多個實施例中，嵌埋有被動式電子元件之封裝結構更包含絕緣保護層，絕緣保護層覆蓋於第一線路層和第二線路層上，且絕緣保護層包含多個開孔，第一線路層和第二線路層分別包含多個電極圖案，開孔對應第一線路層和第二線路層之電極圖案設置。

於本發明之一或多個實施例中，絕緣保護層填滿被動式電子元件與基板間之空隙。

於本發明之一或多個實施例中，被動式電子元件包含第二電極墊，嵌埋有被動式電子元件之封裝結構更包含第二導電橋，連接第二電極墊與第二線路層且跨接空隙設置，其中第二導電橋為導電膠。

於本發明之一或多個實施例中，被動式電子元件包 含第二電極墊，嵌埋有被動式電子元件之封裝結構更包含第二導電橋，連接第二電極墊與第一線路層且跨接空隙設置，其中第二導電橋為導電膠。

本發明之一態樣提供了一種嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之製作方法，包含提供基板，基板具有相對兩表面、貫穿兩表面的開口、及分別形成於兩表面上的兩線路層；貼黏膠帶於基板之一側，以封住開口之一側；提供被動式電子元件，將被動式電子元件由基板之另一側置入基板之開口，並固定於膠帶之上，保留空隙於被動式電子元件與基板之間，被動式電子元件具有電極墊，線路層具有鄰近開口之電極圖案；網印導電膠於基板之另一側，令導電膠接觸電極墊與電極圖案；固化導電膠，以形成跨接空隙兩側且連接電極墊與電極圖案之導電橋；以及移除貼黏於基板之一側之膠帶，使被動式電子元件受導電橋固定。

於本發明之一或多個實施例中，網印導電膠之步驟包含提供一具有孔洞之網板，對準孔洞與空隙。

於本發明之一或多個實施例中，孔洞的寬度大於被動式電子元件與基板之間的空隙。

於本發明之另一或多個實施例中，嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之製作方法，更包含覆蓋絕緣保護層於基板之相對兩線路層，且絕緣保護層填滿空隙。

於本發明之一或多個實施例中，絕緣保護層之材料為防焊綠漆。

100‧‧‧基板

110‧‧‧第一表面

120‧‧‧第二表面

130‧‧‧開口

140‧‧‧第一線路層

150‧‧‧第二線路層

142‧‧‧電極圖案

152‧‧‧電極圖案

200‧‧‧被動式電子元件

210‧‧‧第一電極墊

220‧‧‧第二電極墊

300‧‧‧空隙

410‧‧‧第一導電橋

420‧‧‧第二導電橋

430‧‧‧導電膠

430’‧‧‧導電橋

500‧‧‧絕緣保護層

510‧‧‧開孔

520‧‧‧開孔

600‧‧‧膠帶

700‧‧‧網板

710‧‧‧孔洞

第1圖繪示本發明之一實施例中嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之剖面圖。

第2圖繪示本發明之一實施例中嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之上視圖。

第3圖繪示本發明之另一實施例中嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之剖面圖。

第4A圖至第4H圖繪示本發明之一實施例中嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之製作方法不同階段的示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之多個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

同時參照第1圖與第2圖，其中第1圖繪示本發明之一實施例中嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之剖面圖，第2圖繪示本發明之一實施例中嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之上視圖。本發明提供了一種嵌埋有被動式電子元件之封裝結構，包含基板100、被動式電子元件200、 以及第一導電橋410。基板100包含第一表面110、相對於第一表面110設置的第二表面120、貫通第一表面110與第二表面120的開口130、以及分別形成於第一表面110和第二表面120上的第一線路層140和第二線路層150。被動式電子元件200設置於開口130中且具有外露於開口130之第一電極墊210，被動式電子元件200與基板100間存在空隙300。第一導電橋410連接被動式電子元件200的第一電極墊210與第一線路層140而跨接空隙300設置，其中第一導電橋410之材料為導電膠，導電膠可為銀膠、銅膠或錫膠等，具有導電之功效。

於本發明之一或多個實施例中，嵌埋有被動式電子元件之封裝結構更包含絕緣保護層500，請參照第1圖，為方便說明起見，第2圖並未繪示絕緣保護層500。絕緣保護層500覆蓋於第一線路層140和第二線路層150上，用以保護線路以免刮傷並隔絕線路以免意外導通。絕緣保護層500可包含多個開孔510，第一線路層140包含多個電極圖案142，開孔510對應該第一線路層140之電極圖案142設置，使電極圖案142可以透過開孔510外接電路。

第二線路層150亦可以視需求設計包含電極圖案152，絕緣保護層500可包含開孔520對應電極圖案152設置，使電極圖案152可以透過開孔520外接電路。

於本發明之一或多個實施例中，絕緣保護層500更填滿被動式電子元件200與基板100間之空隙300。被動式電子元件200除了透過導電橋410與基板100固定之外， 更可以透過絕緣保護層500封裝固定。絕緣保護層500之材料舉例而言可以為綠漆。

於本發明之一或多個實施例中，嵌埋有被動式電子元件之封裝結構更包含第二導電橋420，第一導電橋410與第二導電橋420位於基板100的同一表面。被動式電子元件200包含第二電極墊220，第二導電橋420連接第二電極墊220與第一線路層140之電極圖案142且跨接空隙300設置，其中第二導電橋420之材料為導電膠。透過第一導電橋410和第二導電橋420，可使被動式電子元件200的第一電極墊210和第二電極墊220與基板100的第一線路層140之電極圖案142電性連接。第一導電橋410與第二導電橋420位於基板100的同一側，如此一來，可於第一線路層140上進行被動式電子元件200相關之電路設計。

參照第3圖，第3圖繪示本發明之另一實施例中嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之剖面圖。由於本實施例相似於第1圖之實施例，在此僅就相異的結構詳細說明，而將不再贅述相同的結構。嵌埋有被動式電子元件之封裝結構包含第一導電橋410和第二導電橋420，兩者位於基板100的相異表面，而不同於第1圖之實施例中第一導電橋410和第二導電橋420位於同一表面的狀況。於本實施例中，被動式電子元件200包含第一電極墊210和第二電極墊220，第一導電橋410連接第一電極墊210與第一線路層140之電極圖案142且跨接空隙300設置，第二導電橋420連接第二電極墊220與第二線路層150之電極圖案152且 跨接空隙300設置，其中第一導電橋410和第二導電橋420之材料為導電膠。

透過第一導電橋410和第二導電橋420，可使被動式電子元件200的第一電極墊210和第二電極墊220分別與基板100的第一線路層140和第二線路層150之電極圖案142、152電性連接。第一導電橋410與第二導電橋420位於基板100的相對兩側，如此一來，可於第一線路層140和第二線路層150上進行被動式電子元件200相關之電路設計。

第4A圖至第4H圖繪示本發明之一實施例中嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之製作方法不同階段的示意圖。參照第4A圖，本發明之一態樣提供了一種嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之製作方法，包含提供基板100，基板100具有相對的第一表面110和第二表面120、貫穿兩表面的開口130、及分別形成於第一表面110和第二表面120上的第一線路層140和第二線路層150。

接著參照第4B圖，貼黏膠帶600於基板100之一側，以封住開口130之一側，圖中為封住基板100之第二表面120。

參照第4C圖，提供被動式電子元件200，將被動式電子元件200由基板100之另一側(即圖中之第一表面110)置入基板100之開口130。被動式電子元件200固定於膠帶600之上，並保留空隙300於被動式電子元件200與基板100之間。被動式電子元件200具有外露於同一表面 的第一電極墊210和第二電極墊220，第一線路層140具有鄰近開口130之電極圖案142。

再來，參照第4D圖，提供一具有孔洞710之網板700，並對準孔洞710與空隙300。於本發明之一或多個實施例中，孔洞710的寬度大於被動式電子元件200與基板100之間的空隙300。如此一來，孔洞710露出空隙300兩側的第一電極墊210與電極圖案142以及第二電極墊220與電極圖案142。

參照第4E圖，將導電膠430經由孔洞710填入，令導電膠430接觸第一電極墊210與第一線路層140之電極圖案142，以及第二電極墊220與第一線路層140之電極圖案142，此時，部分的導電膠430會填入空隙300。

接著參照第4F圖，移除網板700後，導電膠430會留在第一電極墊210、第二電極墊220以及與電極圖案142上，在此導電膠430跨越空隙300之兩側。

接著，參照第4G圖，導電膠430被固化，以形成跨接空隙300兩側且連接第一電極墊210或第二電極墊220與電極圖案142之導電橋430’。此步驟中更包含有移除貼黏於基板100之一側之膠帶600，使被動式電子元件200受導電橋430’固定。

最後，參照第4H圖，嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之製作方法，更選擇性地包含覆蓋絕緣保護層500於基板100之相對的第一線路層140和第二線路層150，且絕緣保護層500填滿被動式電子元件200與基板100之間 的空隙300。於本發明之一或多個實施例中，絕緣保護層500之材料為防焊綠漆。

於本發明之一或多個實施例中，導電橋430’皆繪示位於基板100之同一側，但這不應用以限制本發明之範圍。雖然並未繪圖展現，導電橋430’亦可分別位於基板100之相異兩側，而跨接第一電極墊210和第一線路層140之電極圖案142以及第二電極墊220和第二線路層150之電極圖案152。其製作方法可先將基板100之一側黏於膠帶600，並於基板100之另一側形成導電橋430’跨接第一電極墊210和第一線路層140之電極圖案142，接著，移除貼黏於基板100之一側之膠帶600，再將基板100兩側反向置放並將基板100之另一側貼黏於膠帶600，再於基板100之一側形成導電橋430’跨接第二電極墊220和第二線路層150之電極圖案152。導電橋430’的形成方法大致與前述網印導電膠430之製作步驟相同。如此一來，即可使導電橋430位於基板相異兩側。

本發明設計被動元件與線路之間以導電橋跨接的方式導通，導電橋透過網板設計由導電膠固化形成，其製程與材料簡單易取得，被動元件更可透過導電橋與固定。如此一來，被動元件與線路之間的導通方式不需依賴雷射盲孔，此封裝結構可以應用於兩層板的產品而減少封裝基板的厚度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和 範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧基板

110‧‧‧第一表面

120‧‧‧第二表面

130‧‧‧開口

140‧‧‧第一線路層

142‧‧‧電極圖案

150‧‧‧第二線路層

152‧‧‧電極圖案

200‧‧‧被動式電子元件

210‧‧‧第一電極墊

220‧‧‧第二電極墊

300‧‧‧空隙

410‧‧‧第一導電橋

420‧‧‧第二導電橋

500‧‧‧絕緣保護層

510‧‧‧開孔

520‧‧‧開孔

Claims (10)

1. 一種嵌埋有被動式電子元件之封裝結構，包含：一基板，該基板包含：一第一表面；一第二表面，相對於該第一表面設置：一開口，貫通該第一表面與該第二表面；一第一線路層，形成於該第一表面上；以及一第二線路層，形成於該第二表面上；一被動式電子元件，設置於該開口中，具有外露於該開口之一第一電極墊，該被動式電子元件與該基板間存在一空隙；以及一第一導電橋，直接連接該被動式電子元件的該第一電極墊與該第一線路層而跨接該空隙設置，其中該第一導電橋之材料為導電膠。
2. 如申請專利範圍第1項所述之嵌埋有被動式電子元件之封裝結構，更包含一絕緣保護層，該絕緣保護層覆蓋於該第一線路層和該第二線路層上，且該絕緣保護層包含複數個開孔，該第一線路層和該第二線路層分別包含複數個電極圖案，該些開孔對應該第一線路層和該第二線路層之該些電極圖案設置。
3. 如申請專利範圍第2項所述之嵌埋有被動式電子元件之封裝結構，該絕緣保護層填滿該被動式電子元件與該 基板間之該空隙。
4. 如申請專利範圍第1項所述之嵌埋有被動式電子元件之封裝結構，其中該被動式電子元件包含一第二電極墊，該封裝結構更包含一第二導電橋，連接該第二電極墊與該第二線路層且跨接該空隙設置，其中該第二導電橋為導電膠。
5. 如申請專利範圍第1項所述之嵌埋有被動式電子元件之封裝結構，其中該被動式電子元件包含一第二電極墊，該封裝結構更包含一第二導電橋，連接該第二電極墊與該第一線路層且跨接該空隙設置，該第二導電橋為導電膠。
6. 一種嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之製作方法，包含：提供一基板，該基板具有相對兩表面、貫穿該些兩表面的一開口、及分別形成於該些兩表面上的兩線路層；貼黏一膠帶於該基板之一側，以封住該開口之一側；提供一被動式電子元件，將該被動式電子元件由該基板之另一側置入該基板之該開口，並固定於該膠帶之上，保留一空隙於該被動式電子元件與該基板之間，該被動式電子元件具有一電極墊，該些線路層具有鄰近該開口之一電極圖案； 網印一導電膠於該基板之另一側，令該導電膠接觸該電極墊與該電極圖案；固化該導電膠，以形成跨接該空隙兩側且連接該電極墊與該電極圖案之一導電橋；以及移除貼黏於該基板之一側之該膠帶，使該被動式電子元件受該導電橋固定。
7. 如申請專利範圍第6項所述之嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之製作方法，其中網印導電膠之步驟包含：提供一網板，該網板具有一孔洞；以及對準該孔洞與該空隙。
8. 如申請專利範圍第7項所述之嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之製作方法，其中該孔洞的寬度大於該被動式電子元件與該基板之間的該空隙。
9. 如申請專利範圍第6項所述之嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之製作方法，更包含覆蓋一絕緣保護層於該基板之相對兩線路層，且該絕緣保護層填滿該空隙。
10. 如申請專利範圍第9項所述之嵌埋有被動式電子元件之封裝結構之製作方法，其中該絕緣保護層之材料為防焊綠漆。