TWI653911B - 封裝載板 - Google Patents

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黃培彰
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Abstract

一種封裝載板，包括一多層線路結構、至少一透氣結構、一第一外層線路層、一第二外層線路層、一第一防銲層以及一第二防銲層。多層線路結構具有彼此相對的一上表面與一下表面以及多個貫孔。透氣結構呈網狀且配置於至少一貫孔內。第一與第二外層線路層分別至少覆蓋上與下表面。第一防銲層的至少一第一開口暴露出部分第一外層線路層且對應透氣結構設置。第二防銲層的至少一第二開口暴露出部分第二外層線路層且對應透氣結構設置。

Description

封裝載板
本發明是有關於一種載板結構，且特別是有關於一種封裝載板。
一般來說，封裝載板主要是由多層線路層所組成，其中發熱元件例如晶片，其大多配置於封裝載板的上表面上。由於發熱元件於運作使用時容易產生熱，因此易影響發熱元件的操作效能。現今封裝載板的散熱途徑，主要是在厚度方向（垂直板面）上進行散熱。然而，上述的散熱方式仍嫌不足，無法快速地將發熱元件所產生的熱能傳遞出去，而導致封裝載板的溫度持續升高，進而影響發熱元件的可靠度。
本發明提供一種封裝載板，其具有較佳的散熱效果。
本發明的封裝載板，其包括一多層線路結構、至少一透氣結構、一第一外層線路層、一第二外層線路層、一第一防銲層以及一第二防銲層。多層線路結構具有彼此相對的一上表面與一下表面以及多個貫孔。貫孔連接上表面與下表面。透氣結構呈網狀且配置於至少一貫孔內。第一外層線路層配置於多層線路結構的上表面上且至少覆蓋上表面。第二外層線路層配置於多層線路結構的下表面上且至少覆蓋下表面。第一防銲層配置於第一外層線路層上且具有至少一第一開口。第一開口暴露出部分第一外層線路層且對應透氣結構設置。第二防銲層配置於第二外層線路層上且具有至少一第二開口。第二開口暴露出部分第二外層線路層且對應透氣結構設置。
在本發明的一實施例中，上述的多層線路結構包括一核心層、一第一介電層、一第二介電層、一第一內層線路層以及一第二內層線路層。核心層具有彼此相對的一第一表面與一第二表面。第一介電層配置於核心層的第一表面上。第二介電層配置於核心層的第二表面上。第一內層線路層配置於第一介電層上。第二內層線路層配置於第二介電層上。
在本發明的一實施例中，上述的核心層包括一核心介電層、一第一圖案化銅箔層以及一第二圖案化銅箔層。核心介電層具有彼此相對的一第一側表面以及一第二側表面。第一圖案化銅箔層配置於核心介電層的第一側表面上，且暴露出部分第一側表面。第二圖案化銅箔層配置於核心介電層的第二側表面上，且暴露出部分第二側表面。
在本發明的一實施例中，上述的封裝載板更包括一種子層，覆蓋多層線路結構的上表面、下表面以及貫孔的內壁。
在本發明的一實施例中，上述的透氣結構的材質包括金屬或陶瓷。
在本發明的一實施例中，上述的透氣結構具有彼此相對的一第一側與一第二側。第一外層線路層與第二外層線路層更完全覆蓋透氣結構的第一側與第二側。
在本發明的一實施例中，上述的透氣結構具有彼此相對的一第一側與一第二側。第一外層線路層與第二外層線路層更局部覆蓋透氣結構的第一側與第二側。
在本發明的一實施例中，上述的封裝載板更包括一金屬塊，配置於貫孔其中之一內，且具有彼此相對的一頂表面與一底表面。第一外層線路層與第二外層線路層更完全覆蓋金屬塊的頂表面與底表面。
在本發明的一實施例中，上述的封裝載板更包括一第一表面處理層以及一第二表面處理層。第一表面處理層配置於第一防銲層所暴露出的第一外層線路層上。第二表面處理層配置於第二防銲層所暴露出的第二外層線路層上。
在本發明的一實施例中，上述的第一防銲層與第二防銲層分別覆蓋多層線路結構所外露的部分。
基於上述，在本發明的封裝載板的設計中，透氣結構是呈現網狀且配置於多層線路結構的貫孔內，而防銲層的開口也對應此透氣結構設置。藉此，透氣結構除了可在封裝載板的厚度方向（即Z方向）上進行散熱之外，亦可因其網狀的設計而在封裝載板的平面方向（即X-Y方向）上進行散熱。簡言之，本發明的封裝載板是透過透氣結構的配置來增加散熱面積，藉此提升散熱效果。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A繪示為本發明的一實施例的一種封裝載板的剖面示意圖。請參考圖1A，在本實施例中，封裝載板100a包括一多層線路結構110、至少一透氣結構120（圖1A中僅示意地繪示二個）、一第一外層線路層130a、一第二外層線路層140a、一第一防銲層150以及一第二防銲層160。多層線路結構110具有彼此相對的一上表面S1與一下表面S2以及多個貫孔T（圖1A中僅示意地繪示二個）。貫孔T連接上表面S1與下表面S2。透氣結構120呈網狀且分別配置於貫孔T內。第一外層線路層130a配置於多層線路結構110的上表面S1上且至少覆蓋上表面S1。第二外層線路層140a配置於多層線路結構110的下表面S2上且至少覆蓋下表面S2。第一防銲層150配置於第一外層線路層130a上且具有至少一第一開口152（圖1A中僅示意地繪示二個）。第一開口152暴露出部分第一外層線路層130a且對應透氣結構120設置。第二防銲層160配置於第二外層線路層140a上且具有至少一第二開口162（圖1A中僅示意地繪示二個）。第二開口162暴露出部分第二外層線路層140a且對應透氣結構120設置。
詳細來說，本實施例的多層線路結構110包括一核心層112、一第一介電層113、一第二介電層115、一第一內層線路層114以及一第二內層線路層116。核心層112具有彼此相對的一第一表面112a與一第二表面112b，其中核心層112包括一核心介電層CD、一第一圖案化銅箔層CL1以及一第二圖案化銅箔層CL2。核心介電層CD具有彼此相對的一第一側表面C1以及一第二側表面C2。第一圖案化銅箔層CL1配置於核心介電層CD的第一側表面C1上，且暴露出部分第一側表面C1。第二圖案化銅箔層CL2配置於核心介電層CD的第二側表面C2上，且暴露出部分第二側表面C2。第一介電層113配置於核心層112的第一表面112a上，而第二介電層115配置於核心層112的第二表面112b上。第一內層線路層114配置於第一介電層113上，而第二內層線路層116配置於第二介電層115上。
再者，為了電性導通第一圖案化銅箔層CL1、第二圖案化銅箔層CL2、第一內層線路層114以及第二內層線路層116，本實施例的封裝載板100a還包括一種子層170，其中種子層170覆蓋多層線路結構110的上表面S1、下表面S2以及貫孔T的內壁。此處，如圖1A所示，種子層170是位於第一外層線路層130a與第一內層線路層114之間、第二外層線路層140a與第二內層線路層116之間以及多層線路結構110與透氣結構120之間。透氣結構120配置於貫孔T內且具有彼此相對的一第一側122與一第二側124。此處，透氣結構120的材質例如是金屬或陶瓷，其中金屬例如是金、銀、銅、鋁或其他導熱係數較高的金屬。如圖1A所示，本實施例的第一外層線路層130a與第二外層線路層140a未經過圖案化且完全覆蓋透氣結構120的第一側122與第二側124。
此外，本實施例的第一防銲層150與第二防銲層160分別配置於第一外層線路層130a與第二外層線路層140a上，且分別貫穿第一外層線路層130a與第二外層線路層140a而連接至多層線路結構110的第一介電層113與第二介電層115。也就是說，第一防銲層150與第二防銲層160分別覆蓋多層線路結構110所外露的部分。第一防銲層150的第一開口152與第二防銲層160的第二開口162分別暴露出部分第一外層線路層130a與部分第二外層線路層140a。為了避免第一開口152與第二開口162所分別暴露出的第一外層線路層130a與第二外層線路層140a氧化，本實施例的封裝載板100a還包括一第一表面處理層190以及一第二表面處理層195。第一表面處理層190配置於第一防銲層150所暴露出的第一外層線路層130a上。第二表面處理層195配置於第二防銲層160所暴露出的第二外層線路層140a上。
由於本實施例的透氣結構120是呈現網狀且配置於多層線路結構110的貫孔T內，而第一防銲層150的第一開口152與第二防銲層160的第二開口162也對應此透氣結構120的第一側122與第二側124設置。藉此，透氣結構120除了可在封裝載板100a的厚度方向（即Z方向）上進行散熱之外，亦可因其網狀的設計而在封裝載板100a的平面方向（即X-Y方向）上進行散熱。簡言之，本實施例的封裝載板100a是透過透氣結構120的配置來增加散熱面積，藉此提升散熱效果。
在封裝載板100a的應用上，請參考圖1B，散熱鰭片20可配置於第一表面處理層190上，而發熱元件10可配置於第二表面處理層195上。發熱元件10所產生的熱可依序透過第二表面處理層195、第二外層線路層140a、透氣結構120、第一外層線路層130a以及第一表面處理層190而傳遞至散熱鰭片20。此處，網狀的透氣結構120除了可在封裝載板100a的厚度方向（即Z方向）上進行散熱之外，亦可在封裝載板100a的平面方向（即X-Y方向）上進行散熱。因此，本實施例的封裝載板100a可透過透氣結構120的配置來增加散熱面積，藉此提升散熱效果。
在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。
圖2A繪示為本發明的另一實施例的一種封裝載板的剖面示意圖。圖2B繪示為圖2A的封裝載板承載發熱元件與散熱元件的剖面示意圖。請先同時參考圖1A與圖2A，本實施例的封裝載板100b與圖1A的封裝載板100a相似，兩者的差異在於：本實施例的第一外層線路層130b與第二外層線路層140b是局部覆蓋透氣結構120的第一側122與第二側124。換言之，本實施例的第一外層線路層130b與第二外層線路層140b分別為圖案化的結構，且第一外層線路層130b與第二外層線路層140b會分別暴露出透氣結構120的部分第一側122與部分第二側124。
在封裝載板100b的應用上，請參考圖2B，散熱鰭片20可配置於第一表面處理層190上，而發熱元件10可配置於第二表面處理層195上。發熱元件10所產生的熱可透過透氣結構120在封裝載板100b的厚度方向（即Z方向）上進行散熱，而封裝載板100b內的熱能亦可因透氣結構120的網狀設計而在封裝載板100b的平面方向（即X-Y方向）上進行散熱，且外界空氣A亦可直接穿過透氣結構120而對封裝載板100b內部進行散熱。簡言之，本實施例是透過透氣結構120的配置來增加散熱面積，藉此提升封裝載板100b的散熱效果。
圖3A繪示為本發明的又一實施例的一種封裝載板的剖面示意圖。圖3B繪示為圖3A的封裝載板承載發熱元件與散熱元件的剖面示意圖。請先同時參考圖1A與圖3A，本實施例的封裝載板100c與圖1A的封裝載板100a相似，兩者的差異在於：本實施例的封裝載板100c更包括一金屬塊180，其中金屬塊180配置於貫孔T其中之一內，且金屬塊180具有彼此相對的一頂表面182與一底表面184。此處，第一外層線路層130c與第二外層線路層140c更完全覆蓋金屬塊180的頂表面182與底表面184。換言之，第一外層線路層130c與第二外層線路層140c分別暴露出透氣結構120的第一側122與第二側124。
在封裝載板100c的應用上，請參考圖3B，散熱鰭片20可配置於第一表面處理層190上，而發熱元件10可配置於第二表面處理層195上。發熱元件10所產生的熱可依序透過第二表面處理層195、第二外層線路層140c、金屬塊180、第一外層線路層130c以及第一表面處理層190而傳遞至散熱鰭片20。意即，透過金屬塊180在封裝載板100c的厚度方向（即Z方向）上進行散熱。封裝載板100c內的熱能則可透過透氣結構120的網狀設計而在封裝載板100c的平面方向（即X-Y方向）上進行散熱，且外界空氣A亦可直接穿過透氣結構120而對封裝載板100c內部進行散熱。簡言之，本實施例的封裝載板100c可具有較佳的散熱效果。
當然，於其他未繪示的實施例中，亦可選擇性地配置風扇於透氣結構的第二側，藉此來提高空氣對流，以更進一步地提升封裝載板的散熱效果。
綜上所述，在本發明的封裝載板的設計中，透氣結構是呈現網狀且配置於多層線路結構的貫孔內，而防銲層的開口也對應此透氣結構設置。藉此，透氣結構除了可在封裝載板的厚度方向（即Z方向）上進行散熱之外，亦可因其網狀的設計而在封裝載板的平面方向（即X-Y方向）上進行散熱。簡言之，本發明的封裝載板是透過透氣結構的配置來增加散熱面積，藉此提升散熱效果。
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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧發熱元件
20‧‧‧散熱鰭片
100a、100b、100c‧‧‧封裝載板
110‧‧‧多層線路結構
112‧‧‧核心層
112a‧‧‧第一表面
112b‧‧‧第二表面
113‧‧‧第一介電層
114‧‧‧第一內層線路層
115‧‧‧第二介電層
116‧‧‧第二內層線路層
120‧‧‧透氣結構
122‧‧‧第一側
124‧‧‧第二側
130a、130b、130c‧‧‧第一外層線路層
140a、140b、140c‧‧‧第二外層線路層
150‧‧‧第一防銲層
152‧‧‧第一開口
160‧‧‧第二防銲層
162‧‧‧第二開口
170‧‧‧種子層
180‧‧‧金屬塊
182‧‧‧頂表面
184‧‧‧底表面
190‧‧‧第一表面處理層
195‧‧‧第二表面處理層
A‧‧‧外界空氣
C1‧‧‧第一側表面
C2‧‧‧第二側表面
CD‧‧‧核心介電層
CL1‧‧‧第一圖案化銅箔層
CL2‧‧‧第二圖案化銅箔層
S1‧‧‧上表面
S2‧‧‧下表面
T‧‧‧貫孔
圖1A繪示為本發明的一實施例的一種封裝載板的剖面示意圖。 圖1B繪示為圖1A的封裝載板承載發熱元件與散熱元件的剖面示意圖。 圖2A繪示為本發明的另一實施例的一種封裝載板的剖面示意圖。 圖2B繪示為圖2A的封裝載板承載發熱元件與散熱元件的剖面示意圖。 圖3A繪示為本發明的又一實施例的一種封裝載板的剖面示意圖。 圖3B繪示為圖3A的封裝載板承載發熱元件與散熱元件的剖面示意圖。

Claims (10)

  1. 一種封裝載板，包括： 一多層線路結構，具有彼此相對的一上表面與一下表面以及多個貫孔，該些貫孔連接該上表面與該下表面； 至少一透氣結構，呈網狀且配置於至少一該些貫孔內； 一第一外層線路層，配置於該多層線路結構的該上表面上，且至少覆蓋該上表面； 一第二外層線路層，配置於該多層線路結構的該下表面上，且至少覆蓋該下表面； 一第一防銲層，配置於該第一外層線路層上，且具有至少一第一開口，其中該第一開口暴露出部分該第一外層線路層且對應該透氣結構設置；以及 一第二防銲層，配置於該第二外層線路層上，且具有至少一第二開口，其中該第二開口暴露出部分該第二外層線路層且對應該透氣結構設置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，其中該多層線路結構包括： 一核心層，具有彼此相對的一第一表面與一第二表面； 一第一介電層，配置於該核心層的該第一表面上； 一第二介電層，配置於該核心層的該第二表面上； 一第一內層線路層，配置於該第一介電層上；以及 一第二內層線路層，配置於該第二介電層上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的封裝載板，其中該核心層包括： 一核心介電層，具有彼此相對的一第一側表面以及一第二側表面； 一第一圖案化銅箔層，配置於該核心介電層的該第一側表面上，且暴露出部分該第一側表面；以及 一第二圖案化銅箔層，配置於該核心介電層的該第二側表面上，且暴露出部分該第二側表面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，更包括： 一種子層，覆蓋該多層線路結構的該上表面、該下表面以及該些貫孔的內壁。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，其中該透氣結構的材質包括金屬或陶瓷。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，其中該透氣結構具有彼此相對的一第一側與一第二側，而該第一外層線路層與該第二外層線路層更完全覆蓋該透氣結構的該第一側與該第二側。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，其中該透氣結構具有彼此相對的一第一側與一第二側，而該第一外層線路層與該第二外層線路層更局部覆蓋該透氣結構的該第一側與該第二側。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，更包括： 一金屬塊，配置於該些貫孔其中之一內，且具有彼此相對的一頂表面與一底表面，而該第一外層線路層與該第二外層線路層更完全覆蓋該金屬塊的該頂表面與該底表面。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，更包括： 一第一表面處理層，配置於該第一防銲層所暴露出的該第一外層線路層上；以及 一第二表面處理層，配置於該第二防銲層所暴露出的該第二外層線路層上。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，其中該第一防銲層與該第二防銲層分別覆蓋該多層線路結構所外露的部分。
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