封裝結(jié)構(gòu)及制造方法
【專利摘要】一種封裝結(jié)構(gòu)，包括基板、設(shè)于所述基板之頂面且與所述基板電性連接的電子元件及包覆所述電子元件的封膠體。所述基板對(duì)應(yīng)所述電子元件之處設(shè)有多個(gè)排氣通孔，所述排氣通孔之內(nèi)徑自所述基板之頂面到所述基板之底面逐步縮小，所述排氣通孔阻擋所述封膠體流出所述基板之底面。本發(fā)明提供的封裝結(jié)構(gòu)可有效防止電子元件與基板之間形成空洞。本發(fā)明還揭示一種封裝結(jié)構(gòu)制造方法，制程簡(jiǎn)單，制造成本低。
【專利說明】封裝結(jié)構(gòu)及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種封裝結(jié)構(gòu)及制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，一般的封裝結(jié)構(gòu)通常是在基板較大的接地焊墊處設(shè)置散熱直通孔，所述散熱直通孔均設(shè)有填充材料。當(dāng)體積較大的電子元件，如倒裝芯片封裝于基板上時(shí)，在封膠過程中，由于散熱直通孔設(shè)有填充材料，電子元件與基板之間存在的氣體不易通過所述散熱直通孔排出，從而使得電子元件與基板之間會(huì)存在空洞，進(jìn)而影響所述封裝結(jié)構(gòu)的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，需提供一種封裝結(jié)構(gòu)及制造方法，可將電子元件與基板之間的氣體排出，有效防止電子元件與基板之間形成空洞，且制程簡(jiǎn)單，能有效降低產(chǎn)品成本。
[0004]本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中提供的封裝結(jié)構(gòu)包括基板、設(shè)于所述基板之頂面且與所述基板電性連接的電子元件及包覆所述電子元件的封膠體。所述基板對(duì)應(yīng)所述電子元件之處設(shè)有多個(gè)排氣通孔，所述排氣通孔之內(nèi)徑自所述基板之頂面沿所述基板之底面逐步縮小，所述排氣通孔阻擋所述封膠體流出所述基板之底面。
[0005]優(yōu)選地，所述封膠體填充所述排氣通孔，所述排氣通孔之最小內(nèi)徑小于所述封膠體之填充顆粒的最小外徑。
[0006]優(yōu)選地，所述排氣通孔具有光滑的內(nèi)壁。
[0007]優(yōu)選地，所述排氣通孔呈臺(tái)階狀。
[0008]優(yōu)選地，所述排氣通孔包括第一層孔、第二層孔及第三層孔，所述第一層孔、第二層孔及第三層孔自所述基板之頂面沿所述基板之底面逐步縮小。
[0009]本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中提供的一種封裝結(jié)構(gòu)制造方法包括:在基板上制作排氣通孔，所述排氣通孔之內(nèi)徑自所述基板之頂面沿底面逐漸縮??；將電子元件置于所述基板設(shè)有排氣通孔之處并與所述基板電性連接；將封膠體包覆所述電子元件，所述封膠體填充所述排氣通孔，且所述排氣通孔阻擋所述封膠體流出所述基板之底面。
[0010]優(yōu)選地，所述封裝結(jié)構(gòu)制造方法還包括在所述排氣通孔之孔內(nèi)壁電鍍金屬以使所述排氣通孔具有光滑的內(nèi)壁。
[0011]優(yōu)選地，所述排氣通孔之最小內(nèi)徑小于所述封膠體之填充顆粒之最小外徑。
[0012]優(yōu)選地，所述排氣通孔呈臺(tái)階狀。
[0013]優(yōu)選地，所述排氣通孔通過使用臺(tái)階狀的鉆頭鉆孔完成。
[0014]優(yōu)選地，所述排氣通孔包括第一層孔、第二層孔及第三層孔，所述第一層孔、第二層孔及第三層孔自所述基板之頂面沿所述基板之底面逐步縮小。
[0015]優(yōu)選地，在基板上制作排氣通孔之步驟包括以下步驟:
[0016]在所述基板上制作所述第一層孔；[0017]在所述第一層孔的基礎(chǔ)上制作所述第二層孔；及
[0018]在所述第二層孔的基礎(chǔ)上制作所述第三層孔。
[0019]優(yōu)選地，所述第一層孔、第二層孔及第三層孔通過機(jī)械鉆孔或鐳射鉆孔或蝕刻的方式完成。
[0020]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)，通過在基板上設(shè)置內(nèi)徑逐漸縮小之排氣通孔，電子元件之底面與基板之間存在的氣體隨著封膠體之模流流入所述排氣通孔并排放出去，可有效防止電子元件與基板之間形成空洞。同時(shí)，所述封膠體之填充顆?？芍箵跤谒雠艢馔字钚?nèi)徑處，堵塞并密封所述排氣通孔，從而避免所述封膠體通過所述排氣通孔流出至所述基板之底面。本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)制造方法，制程簡(jiǎn)單，可有效降低產(chǎn)品的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1所示為本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】的封裝結(jié)構(gòu)截面示意圖。
[0022]圖2所示為圖1之局部放大圖。
[0023]圖3所示為本發(fā)明在基板上制造排氣通孔的示意圖。
[0024]圖4所示為將電子元件設(shè)于基板之排氣通孔處并與基板電性連接的示意圖。
[0025]圖5所示為本發(fā)明之封裝結(jié)構(gòu)制造方法的一【具體實(shí)施方式】的流程圖。
[0026]圖6所示為在基板上制造排氣通孔的一【具體實(shí)施方式】的流程圖及相應(yīng)之示意圖。
[0027]主要元件符號(hào)說明
[0028]封裝結(jié)構(gòu)100
[0029]基板10
[0030]頂面11
[0031]底面12
[0032]焊墊13
[0033]排氣通孔14
[0034]第一層孔141
[0035]第二層孔142
[0036]第三層孔143
[0037]電子元件20
[0038]芯片21
[0039]被動(dòng)元件22
[0040]封膠體30
[0041]樹脂31
[0042]填充顆粒32
[0043]銅柱40
[0044]焊錫50
[0045]如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】[0046]請(qǐng)參照?qǐng)D1，本發(fā)明之封裝結(jié)構(gòu)100包括基板10、設(shè)于基板10之頂面11且與基板10電性連接的電子元件20以及包覆所述電子元件20的封膠體30。所述基板10之頂面11及底面12均設(shè)有多個(gè)焊墊13，用于實(shí)現(xiàn)電子元件20與基板10之間的電性連接。本實(shí)施方式中，電子元件20包括芯片21和被動(dòng)元件22，其中，芯片21通過銅柱40與基板10實(shí)現(xiàn)固定并電性連接，被動(dòng)元件22通過焊錫50固定于基板10并與基板10電性連接。在其他實(shí)施方式中，電子元件20也可為其它體積較大的電子元件，如濾波器等。
[0047]基板10之對(duì)應(yīng)電子元件20之處設(shè)有多個(gè)排氣通孔14，所述排氣通孔14之內(nèi)徑自所述基板10之頂面11沿所述基板10之底面12逐步縮小，所述排氣通孔14阻擋所述封膠體30流出所述基板10之底面12。本實(shí)施方式中，參見圖2，所述排氣通孔14呈臺(tái)階狀且包括第一層孔141、第二層孔142及第三層孔143。第一層孔141之內(nèi)徑dl、第二層孔142之內(nèi)徑d2、第三層孔143之內(nèi)徑d3自所述基板10之頂面11沿所述基板10之底面12逐步縮小，即 dl>d2>d3。
[0048]本實(shí)施方式中，排氣通孔14為三層臺(tái)階孔，在本發(fā)明之其它實(shí)施方式中，也可以根據(jù)產(chǎn)品的布局、基板10的厚度及封膠體30之填充顆粒32之最小外徑大小調(diào)整排氣通孔
14之臺(tái)階層數(shù)。
[0049]請(qǐng)參照?qǐng)D2，封膠體30包括樹脂31及多個(gè)均勻分布的具有不規(guī)則形狀的填充顆粒32，在封膠的過程中，所述封膠體30填充于所述排氣通孔14，且所述封膠體30之填充顆粒32止擋于所述排氣通孔14之最小內(nèi)徑處，即止擋于所述第三層孔143處，從而堵塞并密封所述排氣通孔14。本實(shí)施方式中，所述排氣通孔14之最小內(nèi)徑小于所述封膠體30之填充顆粒32之最小外徑，也就是說，所述封膠體30之填充顆粒32止擋于排氣通孔14之第三層孔143處。
[0050]在封膠的過程中，封膠體30會(huì)沿著電子元件20之底面與基板10之間的空隙持續(xù)地注入到所述排氣通孔14中，電子元件20之底面與基板10之間存在的氣體會(huì)隨著封膠體30之模流流入至所述排氣通孔14中并通過所述排氣通孔14排出至所述基板10之外。當(dāng)封膠體30之填充顆粒32流入至所述排氣通孔14的底部時(shí)，即流入所述排氣通孔14之最小內(nèi)徑處時(shí)，由于所述排氣通孔14之內(nèi)徑自所述基板10之頂面11沿所述基板10之底面12逐步縮小，且所述排氣通孔14之最小內(nèi)徑小于所述填充顆粒32之最小外徑，此時(shí)，所述填充顆粒32會(huì)止擋于所述排氣通孔14之最小內(nèi)徑處，堵塞并密封所述排氣通孔14，封膠體30填充所述排氣通孔14。同時(shí)，部分即將流出于基板10之底面12之封膠體30之樹脂31在外部氣壓的作用力下停留于所述排氣通孔14之內(nèi)部，從而防止封膠體30從排氣通孔14中流出至所述基板10之底面12。
[0051]封膠體30止擋于排氣通孔14之內(nèi)部，可以節(jié)省后續(xù)對(duì)基板10之底面12殘余封膠體30的清理工序，從而可節(jié)省制造成本。
[0052]本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)100，通過在基板10上設(shè)置內(nèi)徑逐漸縮小的排氣通孔14，在封膠的過程中，電子元件20之底面12與基板10之間的氣體通過所述排氣通孔14排出，從而避免所述電子元件20與基板10之間產(chǎn)生空洞。所述封膠體30之填充顆粒32止擋于所述排氣通孔14之最小內(nèi)徑處，堵塞并密封所述排氣通孔14，從而防止所述封膠體30流出至所述基板10之底面12。同時(shí)，填充于所述排氣通孔14中的封膠體30可增強(qiáng)封膠體30與基板10之間的結(jié)合力，防止封膠體30與基板10之間產(chǎn)生分層，從而提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。[0053]在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，所述排氣通孔14具有光滑的內(nèi)壁以防止電子元件20與基板10之間的氣體在被完全排出之前所述排氣通孔14被封膠體30堵塞，從而確保所述氣體通過所述排氣通孔14被完全排出于所述基板10之外。
[0054]圖5所示為本發(fā)明之封裝結(jié)構(gòu)100制造方法的一【具體實(shí)施方式】的流程圖。本發(fā)明之封裝結(jié)構(gòu)100制造方法，用于將電子元件20內(nèi)埋于封膠體30內(nèi)。所述封裝結(jié)構(gòu)100制造方法，包括如下步驟。
[0055]在步驟S210，在基板10上制作排氣通孔14，如圖3所示。所述排氣通孔14之內(nèi)徑自所述基板10之頂面11沿底面12逐漸縮小。本實(shí)施方式中，所述排氣通孔14包括第一層孔141、第二層孔142及第三層孔143，所述第一層、第二層及第三層孔141、142、143呈臺(tái)階狀。也就是說，第一層孔141之內(nèi)徑dl、第二層孔142之內(nèi)徑d2、第三層孔143之內(nèi)徑d3自所述基板10之頂面11沿所述基板10之底面12逐步縮小，即dl>d2>d3，如圖2所示。
[0056]在步驟S220，將電子元件20置于所述基板10設(shè)有排氣通孔14之處并與所述基板10電性連接，請(qǐng)參照?qǐng)D4。
[0057]在步驟S230，采用封膠體30包覆所述電子元件20，請(qǐng)參照?qǐng)D1。本實(shí)施方式中，利用注膠成型技術(shù)將電子元件20固定及填埋于封膠體30內(nèi)。在封膠的過程中，電子元件20之底面12與基板10之間存在的氣體會(huì)隨著封膠體30之模流流入至所述排氣通孔14中并通過所述排氣通孔14排出至所述基板10之外。由于所述排氣通孔14之最小內(nèi)徑小于封膠體30之填充顆粒32之最小外徑，所述封膠體30之填充顆粒32止擋于所述排氣通孔14之最小內(nèi)徑處，堵塞并密封所述排氣通孔14，從而防止所述封膠體30通過所述排氣通孔14流出至所述基板10之底面12。最后產(chǎn)品經(jīng)過烘烤、印字等制程后將產(chǎn)品切割成單顆的個(gè)體即可完成產(chǎn)品的制作。
[0058]請(qǐng)參照?qǐng)D6，所示為排氣通孔14之一【具體實(shí)施方式】的制造流程圖及制造過程示意圖。本實(shí)施方式中，排氣通孔14為三層臺(tái)階孔，在本發(fā)明之其它實(shí)施方式中，也可以根據(jù)產(chǎn)品的布局、基板10的厚度及封膠體30之填充顆粒32之最小外徑大小調(diào)整排氣通孔14之臺(tái)階層數(shù)。
[0059]在步驟S211，在基板10上制作第一層孔141。當(dāng)產(chǎn)品疊合完成后，根據(jù)產(chǎn)品布局，在基板10制作第一層孔141。本實(shí)施方式中，第一層孔141之內(nèi)徑dl為150unT300um。在其它實(shí)施方式中，也可以根據(jù)產(chǎn)品的布局、基板10的厚度及封膠體30之填充顆粒32之最小外徑大小調(diào)整所述第一層孔141之內(nèi)徑的大小。所述第一層孔141可以采用機(jī)械鉆孔、儀射鉆孔或蝕刻的方式完成。
[0060]在步驟S212，在第一層孔141的基礎(chǔ)上制作第二層孔142。本實(shí)施方式中，所述第二層孔142之內(nèi)徑d2為80ιιπ-200ιιπι。所述第二層孔142也可以采用機(jī)械鉆孔、鐳射鉆孔或蝕刻的方式完成。若采用鉆孔的方式完成，則需要使用比制作第一層孔141更小的鉆頭或光圈來完成所述第二層孔142的制作。
[0061]在步驟S213，在第二層孔142的基礎(chǔ)上制作第三層孔143。若所述第三層孔143為最后一層孔，則所述第三層孔143之內(nèi)徑尺寸不能太大以確保所述第三層孔143被封膠體30之填充顆粒32堵塞，防止封膠體30之樹脂31流出基板10之底面12。本實(shí)施方式中，所述第三層孔之內(nèi)徑d3為20um~60um。所述第三層孔143也可以采用機(jī)械鉆孔、鐳射鉆孔或蝕刻的方式完成。若采用鉆孔的方式完成，則需要使用比制作第二層孔142更小的鉆頭或光圈來完成所述第三層孔143的制作。
[0062]在步驟S214，在排氣通孔14之孔內(nèi)壁電鍍金屬。在排氣通孔14之孔內(nèi)壁電鍍金屬可以增加所述排氣通孔14之內(nèi)壁的光滑度，以防止氣體被全部排除前所述排氣通孔14被封膠體30堵塞。若排氣通孔14的尺寸較大，則可省略此步驟。
[0063]在本發(fā)明其它實(shí)施方式中，所述排氣通孔14也可使用臺(tái)階狀的鉆頭進(jìn)行鉆孔或采用沖壓的方法一步完成。
[0064]本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)制造方法采用機(jī)械鉆孔、鐳射鉆孔或蝕刻的方式在基板10上設(shè)置內(nèi)徑逐步縮小之排氣通孔14，并利用注膠成型技術(shù)將電子元件20內(nèi)埋于封膠體30內(nèi)，制程簡(jiǎn)單，制造成本低。
【權(quán)利要求】
1.一種封裝結(jié)構(gòu)，包括基板、設(shè)于所述基板之頂面且與所述基板電性連接的電子元件及包覆所述電子元件的封膠體，其特征在于，所述基板對(duì)應(yīng)所述電子元件之處設(shè)有多個(gè)排氣通孔，所述排氣通孔之內(nèi)徑自所述基板之頂面沿所述基板之底面逐步縮小，所述排氣通孔阻擋所述封膠體流出所述基板之底面。
2.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封膠體填充所述排氣通孔，所述排氣通孔之最小內(nèi)徑小于所述封膠體之填充顆粒的最小外徑。
3.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排氣通孔具有光滑的內(nèi)壁。
4.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排氣通孔呈臺(tái)階狀。
5.如權(quán)利要求4所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排氣通孔包括第一層孔、第二層孔及第三層孔，所述第一層孔、第二層孔及第三層孔自所述基板之頂面沿所述基板之底面逐步縮小。
6.一種封裝結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，包括: 在基板上制作排氣通孔，所述排氣通孔之內(nèi)徑自所述基板之頂面沿底面逐漸縮??； 將所述電子元件置于所述基板設(shè)有排氣通孔之處并與所述基板電性連接；及 將封膠體包覆所述電子元件，所述封膠體填充所述排氣通孔，且所述排氣通孔阻擋所述封膠體流出所述基板之底面。
7.如權(quán)利要求6所述的封裝結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，還包括在所述排氣通孔之孔內(nèi)壁電鍍金屬以使所述排氣通孔具有光滑的內(nèi)壁。
8.如權(quán)利要求6所述的封裝結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，所述排氣通孔之最小內(nèi)徑小于所述封膠體之填充顆粒之最小外徑。
9.如權(quán)利要求6所述的封裝結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，所述排氣通孔呈臺(tái)階狀。
10.如權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，所述排氣通孔通過使用臺(tái)階狀的鉆頭鉆孔完成。
11.如權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，所述排氣通孔包括第一層孔、第二層孔及第三層孔，所述第一層孔、第二層孔及第三層孔自所述基板之頂面沿所述基板之底面逐步縮小。
12.如權(quán)利要求11所述的封裝結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，在基板上制作排氣通孔之步驟包括以下步驟: 在所述基板上制作所述第一層孔； 在所述第一層孔的基礎(chǔ)上制作所述第二層孔；及 在所述第二層孔的基礎(chǔ)上制作所述第三層孔。
13.如權(quán)利要求12所述的封裝結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，所述第一層孔、第二層孔及第三層孔通過機(jī)械鉆孔或鐳射鉆孔或蝕刻的方式完成。
【文檔編號(hào)】H01L23/13GK103633037SQ201210309071
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】楊望來 申請(qǐng)人:國(guó)碁電子(中山)有限公司