TWI695459B - 電子封裝結構及其製法 - Google Patents

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Abstract

一種電子封裝結構及其製法，係於具有線路層之承載件上設置電子元件，且以包覆層包覆該電子元件，並於該包覆層上形成有外露該線路層之階梯狀開孔，以利於將導電元件卡接於該階梯狀開孔中。

Description

電子封裝結構及其製法
本發明係關於一種半導體結構，特別是關於一種電子封裝結構及其製法。
隨著近年來可攜式電子產品的蓬勃發展，各類相關產品之開發亦朝向高密度、高性能以及輕、薄、短、小之趨勢，各態樣的半導體封裝結構也因而配合推陳出新，以期能符合輕薄短小與高密度的要求。
第1圖係為習知半導體封裝結構1的剖視示意圖。如第1圖所示，該半導體封裝結構1係於一基板10之上、下兩側設置半導體元件11與被動元件11’，再以封裝膠體14包覆該些半導體元件11與被動元件11’，並使該基板10之接點(I/O)100外露於該封裝膠體(molding compound)14之開孔140，之後形成複數銲球13於該些接點100上，以於後續製程中，該半導體封裝結構1透過該銲球13接置如電路板或另一線路板之電子裝置(圖略)。
惟，習知半導體封裝結構1中，由於該封裝膠體14的開孔140係利用雷射燒灼方式貫穿該封裝膠體14，因而 無法有效清除該開孔140中之膠屑，致使該銲球13結合殘留膠屑，造成該銲球13無法有效接觸結合該接點100、或該銲球13受該膠屑擠壓而變形，因而容易發生掉球(該銲球13與該接點100分離)之情況，進而造成整體植球良率過低。
再者，利用雷射燒灼方式需於同一處以相同強度之雷射光重複打射，以形成所需深度之開孔140，但因熱效應，致使該開孔140之寬度不易控制，因而容易變成上寬下窄狀或錐狀之開孔140，故該銲球13無法有效卡固於該開孔140中，致使發生掉球(該銲球13與該接點100分離)之情況，進而造成整體植球良率過低導致掉球。
因此，如何克服上述習知技術的種種問題，實已成目前亟欲解決的課題。
鑑於上述習知技術之缺失，本發明係提供一種電子封裝結構，係包括：一承載件，係具有線路層；至少一電子元件，係設置於該承載件上並電性連接該線路層；一包覆層，係形成於該承載件上以包覆該電子元件，且該包覆層形成有複數階梯狀開孔，以令部分該線路層外露於該複數階梯狀開孔；以及複數導電元件，係設於該複數階梯狀開孔中以結合於該線路層上。
本發明復提供一種電子封裝結構之製法，係包括：提供一電子組件，其包含一具有線路層之承載件、至少一接置於該承載件上並電性連接該線路層之電子元件、以及一 形成於該承載件上以包覆該電子元件之包覆層；形成複數階梯狀開孔於該包覆層上，以令部分該線路層外露於該複數階梯狀開孔；以及形成複數導電元件於該複數階梯狀開孔中，以令該複數導電元件結合於該線路層上。
前述之製法中，該階梯狀開孔之製程，係包括：形成第一凹部於該包覆層上；以及形成第二凹部於該第一凹部之底面上，其中，該第二凹部之寬度小於第一凹部之寬度，以令該第一凹部與第二凹部作為該階梯狀開孔，且部分該線路層外露於該第二凹部。
前述之製法中，該第一凹部係以高強度之雷射光燒灼該包覆層形成者，且該第二凹部係以低強度之雷射光燒灼該包覆層形成者。
前述之電子封裝結構及其製法中，該承載件係具有相對之第一側與第二側，且於該第一側與該第二側上係分別設有該電子元件。
前述之電子封裝結構及其製法中，該導電元件係為銲球、銅核心球、被動元件或金屬件。
前述之電子封裝結構及其製法中，該承載件係具有相對之第一側與第二側，且於該第一側與該第二側上方係分別設有該包覆層。
前述之電子封裝結構及其製法中，該階梯狀開孔係形成於該第一側與該第二側之至少其中一者之上方之該包覆層上。
由上可知，本發明之電子封裝結構及其製法中，主要 藉由多次不同雷射強度之雷射製程貫穿該包覆層，以形成該階梯狀開孔，故相較於習知技術，本發明可藉由低強度之後續雷射製程有效清除前次雷射製程所殘留之膠屑，使該導電元件不會結合殘留膠屑，因而該導電元件能有效接觸結合該線路層，且該導電元件不會受該膠屑擠壓而變形，以避免發生掉球之情況。
再者，本發明係於該包覆層之同一預定接點處以不同強度之雷射光進行多次雷射製程而形成該階梯狀開孔，因而無需以高強度之雷射光重複打射，故相較於習知技術，本發明能避免熱效應之問題，使該階梯狀開孔之寬度易於控制，且該導電元件能有效卡固於該階梯狀開孔中，以避免發生掉球之情況。
1‧‧‧半導體封裝結構
10‧‧‧基板
100‧‧‧接點
11‧‧‧半導體元件
11’‧‧‧被動元件
13‧‧‧銲球
14‧‧‧封裝膠體
140‧‧‧開孔
2‧‧‧電子封裝結構
2a‧‧‧電子組件
20‧‧‧承載件
20a‧‧‧第一側
20b‧‧‧第二側
200‧‧‧線路層
21‧‧‧第一電子元件
21a‧‧‧作用面
21b‧‧‧非作用面
210‧‧‧電極墊
22‧‧‧導電凸塊
21’,21”‧‧‧第二電子元件
23‧‧‧導電元件
24a,24b‧‧‧包覆層
240‧‧‧階梯狀開孔
241‧‧‧第一凹部
242‧‧‧第二凹部
R‧‧‧寬度
第1圖係為習知半導體封裝結構之剖面示意圖。
第2A至2C圖係為本發明之電子封裝結構之製法之剖面示意圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例 關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如“第一”、“第二”、及“一”等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。
第2A至2C圖係為本發明之電子封裝結構2之製法之剖面示意圖。
如第2A圖所示，提供一電子組件2a，其包含一承載件20、設於該承載件20上之第一電子元件21、第二電子元件21’ 21”、以及形成於該承載件20上以包覆該第一電子元件21與第二電子元件21’ 21”之包覆層24a,24b。接著，於該包覆層24a上形成複數第一凹部241。
所述之承載件20係具有相對之第一側20a與第二側20b。於本實施例中，該承載件20係為如具有核心層與線路結構之封裝基板(substrate)或無核心層(coreless)之線路結構，其具有複數線路層200，如扇出(fan out)型重佈線路層(redistribution layer，簡稱RDL)。應可理解地，該承載件20亦可為其它可供承載如晶片等電子元件之承載單元，例如導線架(leadframe)，並不限於上述。
所述之第一電子元件21係設於該承載件20之第一側20a上。於本實施例中，該第一電子元件21係為主動元件、被動元件或其二者組合等，其中，該主動元件係例如半導 體晶片，且該被動元件係例如電阻、電容及電感。例如，該第一電子元件21係具有相對之作用面21a與非作用面21b，且該作用面21a具有複數電極墊210，使該些電極墊210藉由複數如銲錫材料之導電凸塊22以覆晶方式電性連接該線路層200；或者，該第一電子元件21可藉由複數銲線(圖略)以打線方式電性連接該線路層200。然而，有關該第一電子元件21電性連接該承載件20之方式不限於上述。
所述之第二電子元件21’,21”係設於該承載件20之第二側20b上。於本實施例中，該第二電子元件21’,21”係為主動元件(如標號21’)、被動元件(如標號21”)或其二者組合等，其中，該主動元件係例如半導體晶片，且該被動元件係例如電阻、電容及電感。例如，該第二電子元件21’以覆晶方式設於該線路層200上；或者，該第二電子元件21’可藉由複數銲線(圖略)以打線方式電性連接該線路層200。亦或，該第二電子元件21”可直接接觸該線路層200。然而，有關該第二電子元件21’,21”電性連接該承載件20之方式不限於上述。
應可理解地，可依需求於該第一側20a與該第二側20b之至少其中一者上配置電子元件，例如，僅於該第一側20a或第二側20b上設置有電子元件。
所述之包覆層24a,24b之構成材質係為聚醯亞胺(polyimide，簡稱PI)、乾膜(dry film)、環氧樹脂(expoxy)或封裝材(molding compound)。應可理解地，該第一側20a 與第二側20b上之包覆層24a,24b之材質可相同或不相同。
應可理解地，可依需求，形成該包覆層24a,24b於該第一側20a與該第二側20b之至少其中一者上，以令該包覆層24a,24b包覆該第一側20a與該第二側20b之至少其中一者上之電子元件，例如，僅於該第一側20a或第二側20b上設置有電子元件之一側形成包覆層。
再者，所述之第一凹部241係以高強度之雷射光燒灼該包覆層24a形成者，以減少膠屑之數量，且無需對應預定接點位置重複打射，以易於控制該第一凹部241之寬度R。
如第2B圖所示，形成第二凹部242於該第一凹部241之底面上，以貫穿該包覆層24a，令該第一凹部241與第二凹部242形成階梯狀開孔240，且部分該線路層200外露於該第二凹部242(或該階梯狀開孔240)。
於本實施例中，該第二凹部242係以低強度之雷射光燒灼該包覆層24a形成者，以利於清理膠屑，且熱效應較小，並能避免損害該線路層200。
再者，可形成多階層之階梯狀開孔。例如，由該包覆層24a外側向內側依序形成寬度縮減之凹部，且後續雷射製程之雷射強度小於前次雷射製程之雷射強度，即雷射強度依次變小。
應可理解地，可依需求，形成該階梯狀開孔240於該第一側20a與該第二側20b之至少其中一者之上方之該包 覆層24a,24b上，例如，該第二側20b上之包覆層24b亦可形成該階梯狀開孔240。
如第2C圖所示，形成導電元件23於該階梯狀開孔240中，以令該導電元件23結合於該線路層200上。
於本實施例中，該導電元件23係為銲球(solder ball)、銅核心球(Cu core ball)、如電阻、電容及電感之被動元件或金屬件(如柱狀、塊狀或針狀)等，但不限於上述。
本發明之製法中，主要藉由多次不同雷射強度之雷射製程貫穿該包覆層24a，以形成該階梯狀開孔240，故相較於習知技術，本發明可藉由低強度之後續雷射製程有效清除前次雷射製程所殘留之膠屑，使該導電元件23不會結合殘留膠屑，因而該導電元件23能有效接觸結合該線路層200，且該導電元件23不會受該膠屑擠壓而變形，以避免發生掉球(該導電元件23與該線路層200分離)之情況。
再者，本發明之製法係於該包覆層24a之同一預定接點處以不同強度之雷射光進行多次雷射製程而形成該階梯狀開孔240，因而無需以高強度之雷射光重複打射，故能避免熱效應之問題，使該階梯狀開孔240之寬度R易於控制，且該導電元件23能有效卡固於該階梯狀開孔240中，以避免發生掉球(該導電元件23與該線路層200分離)之情況。
本發明復提供一種電子封裝結構2，其包括：承載件20、第一電子元件21、第二電子元件21’,21”、複數導電元件23以及包覆層24a,24b。
所述之承載件20係具有相對之第一側20a與第二側20b，且該承載件20係配置有線路層200。
所述之第一電子元件21係設於該承載件20之第一側20a上並電性連接該線路層200。
所述之第二電子元件21’,21”係設於該承載件20之第二側20b上並電性連接該線路層200。
所述之包覆層24a,24b係形成於該承載件20上以包覆該第一電子元件21與第二電子元件21’,21”，其中，該包覆層24a形成有複數階梯狀開孔240，以令部分該線路層200外露於該階梯狀開孔240。
所述之導電元件23係設於該階梯狀開孔240中以結合於該線路層200上。
於一實施例中，該導電元件23係為銲球、銅核心球、被動元件或金屬件。
綜上所述，本發明之電子封裝結構及其製法，係藉由多次不同雷射強度之雷射製程貫穿包覆層，以形成階梯狀開孔，故本發明能有效清除雷射製程所殘留之膠屑，使導電元件能有效接觸結合線路層，且導電元件能有效卡固於階梯狀開孔中，以避免發生掉球之情況，因而能提高整體植球良率。
上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所 列。
2‧‧‧電子封裝結構
20‧‧‧承載件
20a‧‧‧第一側
20b‧‧‧第二側
200‧‧‧線路層
21‧‧‧第一電子元件
21’,21”‧‧‧第二電子元件
23‧‧‧導電元件
24a,24b‧‧‧包覆層
240‧‧‧階梯狀開孔

Claims (8)

  1. 一種電子封裝結構，係包括：一承載件，係具有線路層；至少一電子元件，係接置於該承載件上並電性連接該線路層；一包覆層，係形成於該承載件上以包覆該電子元件，且該包覆層形成有複數階梯狀開孔，以令部分該線路層外露於該階梯狀開孔，其中，該階梯狀開孔係為自該包覆層外側向內側依序形成複數寬度縮減之凹部所構成；以及複數導電元件，係設於該複數階梯狀開孔中以結合於該線路層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子封裝結構，其中，該承載件係具有相對之第一側與第二側，且於該第一側與該第二側上係分別設有該電子元件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子封裝結構，其中，該承載件係具有相對之第一側與第二側，且於該第一側與該第二側上方係分別設有該包覆層。
  4. 一種電子封裝結構之製法，係包括：提供一電子組件，其包含具有線路層之承載件、至少一接置於該承載件上並電性連接該線路層之電子元件、以及形成於該承載件上以包覆該電子元件之包覆層；形成複數階梯狀開孔於該包覆層上，以令部分該線路層外露於該階梯狀開孔，其中，該階梯狀開孔係為 自該包覆層外側向內側依序形成複數寬度縮減之凹部所構成；以及形成複數導電元件於該複數階梯狀開孔中，以令該導電元件結合於該線路層上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電子封裝結構之製法，其中，該承載件係具有相對之第一側與第二側，且於該第一側與該第二側上係分別設有該電子元件。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之電子封裝結構之製法，其中，該階梯狀開孔之製程，係包括：形成第一凹部於該包覆層上；以及形成第二凹部於該第一凹部之底面上，其中，該第二凹部之寬度小於第一凹部之寬度，以令該第一凹部與第二凹部形成該階梯狀開孔，且部分該線路層外露於該第二凹部。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電子封裝結構之製法，其中，該第一凹部係以高強度之雷射光燒灼該包覆層形成者，且該第二凹部係以低強度之雷射光燒灼該包覆層形成者。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之電子封裝結構之製法，其中，該承載件係具有相對之第一側與第二側，且於該第一側與該第二側上方係分別設有該包覆層。
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