封裝裝置及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種封裝裝置及其制作方法，特別是有關(guān)于一種半導(dǎo)體封裝裝置及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在新一代的電子產(chǎn)品中，不斷追求更輕薄短小，更要求產(chǎn)品具有多功能與高性能，因此，集成電路(Integrated Circuit, 1C)必須在有限的區(qū)域中容納更多電子元件以達(dá)到高密度與微型化的要求，為此電子產(chǎn)業(yè)開發(fā)新型構(gòu)裝技術(shù)，將電子元件埋入基板中，大幅縮小構(gòu)裝體積，也縮短電子元件與基板的連接路徑，另外還可利用增層技術(shù)(Build-Up)增加布線面積，以符合輕薄短小及多功能的潮流趨勢(shì)。
[0003]集成電路(Integrated Circuit, 1C)的封裝技術(shù)在高階技術(shù)的需求下，絕大部分的高階晶片都采用覆晶封裝(Flip Chip, FC)形成，特別是在一種晶片尺寸封裝(ChipScale Package, CSP)為目前集成電路基板適用在封裝方式的主流產(chǎn)品，其主要應(yīng)用于智慧型手機(jī)、平板、網(wǎng)通、筆記型電腦等產(chǎn)品，需要在高頻高速下運(yùn)作及需要輕薄短小的集成電路封裝。對(duì)于封裝用的承載板而言，則朝向細(xì)線路間距、高密度、薄型化、低成本化與高電氣特性發(fā)展。
[0004]圖1為傳統(tǒng)的玻璃纖維基板互連導(dǎo)通封裝結(jié)構(gòu)示意圖。玻璃纖維基板互連導(dǎo)通封裝結(jié)構(gòu)1包括有凸塊封裝結(jié)構(gòu)(Bump Bonding Structure) 10A與打線封裝結(jié)構(gòu)(WireBonding Structure) 10B。導(dǎo)電柱層110A嵌設(shè)于玻璃纖維基板100A中，其中玻璃纖維基板100A例如可為玻纖環(huán)氧樹脂銅箔基板(Bismaleimide Triazine, BT)或FR-5基板，保護(hù)層120A與導(dǎo)電元件140A設(shè)置于導(dǎo)電柱層110A上，內(nèi)接元件130A凸塊封裝(Bump Bonding)在導(dǎo)電柱層110A上，鑄模化合物層(Molding Compound Layer) 150A設(shè)置于玻璃纖維基板100A上。同理，導(dǎo)電柱層110B嵌設(shè)于玻璃纖維基板100B中，其中玻璃纖維基板100A例如可為玻纖環(huán)氧樹脂銅箔基板(Bismaleimide Triazine, BT)或FR-5基板，保護(hù)層120B與導(dǎo)電元件140A設(shè)置于導(dǎo)電柱層110B上，內(nèi)接元件130A打線封裝(Wire Bonding)在導(dǎo)電柱層110B上，鑄?；衔飳?50A設(shè)置于玻璃纖維基板100B上。
[0005]其中，上述玻璃纖維基板互連導(dǎo)通封裝結(jié)構(gòu)1系在凸塊封裝結(jié)構(gòu)10A的鑄?；衔飳?50A上形成互連導(dǎo)通通道(Through Mold Via, TMV)以使導(dǎo)電元件140A與打線封裝結(jié)構(gòu)10B的導(dǎo)電元件140B作電性連結(jié)封裝。
[0006]然而，上述傳統(tǒng)的玻璃纖維基板互連導(dǎo)通封裝結(jié)構(gòu)，其具有以下缺點(diǎn):(1)使用玻璃纖維材質(zhì)作為基板的成本過(guò)于昂貴。(2)將玻璃纖維基板薄型化易產(chǎn)生翹曲變形。(3)固有基材內(nèi)含有玻璃纖維材質(zhì)會(huì)造成雷射鉆孔(Laser Via)的加工難度較高，無(wú)法滿足細(xì)線路要求，進(jìn)而布線較為麻煩，而反復(fù)利用雷射鉆孔技術(shù)來(lái)形成雷射盲埋孔的疊層結(jié)構(gòu)，其復(fù)數(shù)次雷射鉆孔加工時(shí)間較長(zhǎng)且制程復(fù)雜。(4)也須使用雷射鉆孔技術(shù)在鑄?；衔飳由闲纬苫ミB導(dǎo)通通道，以使復(fù)數(shù)個(gè)封裝結(jié)構(gòu)作電性連結(jié)封裝，故整體封裝制程的成本較高。上述都會(huì)造成傳統(tǒng)的玻璃纖維基板互連導(dǎo)通封裝結(jié)構(gòu)不具產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提出一種封裝裝置及其制作方法，其是使用鑄?；衔飳幼鳛闊o(wú)核心基板(Coreless Substrate)的主體材料，并于預(yù)封包互連系統(tǒng)(Molded Interconnect1nSystem, MIS)制作中順勢(shì)將晶片(Chip)內(nèi)埋于無(wú)核心基板中而形成一封裝模塊，其可利用預(yù)封包互連系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的玻璃纖維基板，之后再將多個(gè)封裝模塊堆疊互聯(lián)互連導(dǎo)通封裝而形成一多晶片封裝。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括:
[0009]—種封裝裝置，其特征在于，其包括:
[0010]一第一封裝模塊，其具有:
[0011 ] 一第一鑄?；衔飳?；
[0012]一第一導(dǎo)電柱層，其具有相對(duì)的第一表面與第二表面且嵌設(shè)于該第一鑄?；衔飳又?；
[0013]一第一內(nèi)接元件，其電性連結(jié)于該第一導(dǎo)電柱層且嵌設(shè)于該第一鑄?；衔飳又校患?br>[0014]一第一保護(hù)層，其設(shè)置于該第一鑄?；衔飳优c該第一導(dǎo)電柱層的第一表面上；
[0015]—第二封裝模塊，其具有:
[0016]—第二鑄?；衔飳樱?br>[0017]一第二導(dǎo)電柱層，其具有相對(duì)的第一表面與第二表面且嵌設(shè)于該第二鑄模化合物層中；及
[0018]一第二內(nèi)接元件，其電性連結(jié)于該第二導(dǎo)電柱層且嵌設(shè)于該第二鑄?；衔飳又?；以及
[0019]復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電元件，其設(shè)置于該第一導(dǎo)電柱層的第二表面與該第二導(dǎo)電柱層的第二表面之間。
[0020]所述的封裝裝置，其中:該第二封裝模塊還包括一第二保護(hù)層，該第二保護(hù)層設(shè)置于該第二鑄?；衔飳优c該第二導(dǎo)電柱層的第一表面上。
[0021]所述的封裝裝置，其中:還包括一第一粘著層，該第一粘著層設(shè)置于該第一鑄?；衔飳优c該第二鑄模化合物層之間，其中該復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電元件嵌設(shè)于該第一粘著層中。
[0022]所述的封裝裝置，其中:還包括一第一粘著層，該第一粘著層設(shè)置于該第一鑄?；衔飳优c該第二鑄?；衔飳又g，其中該復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電元件嵌設(shè)于該第一粘著層中。
[0023]所述的封裝裝置，其中:該第一導(dǎo)電柱層的第二表面不高于該第一鑄?；衔飳?，該第二導(dǎo)電柱層的第二表面不高于該第二鑄?；衔飳印?br>[0024]所述的封裝裝置，其中:該第一鑄?；衔飳油耆苍摰谝粚?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀?，該第二鑄?；衔飳油耆苍摰诙?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀凇?br>[0025]所述的封裝裝置，其中:該第一導(dǎo)電柱層的第二表面不高于該第一鑄?；衔飳?，該第二導(dǎo)電柱層的第二表面高于該第二鑄模化合物層。
[0026]所述的封裝裝置，其中:該第一鑄?；衔飳油耆苍摰谝粚?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀?，該第二鑄?；衔飳硬糠莅苍摰诙?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀凇?br>[0027]所述的封裝裝置，其中:該第一導(dǎo)電柱層的第二表面高于該第一鑄模化合物層，該第二導(dǎo)電柱層的第二表面不高于該第二鑄模化合物層。
[0028]所述的封裝裝置，其中:該第一鑄模化合物層部份包覆該第一導(dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀?，該第二鑄?；衔飳油耆苍摰诙?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀凇?br>[0029]所述的封裝裝置，其中:該第一導(dǎo)電柱層的第二表面高于該第一鑄?；衔飳?，該第二導(dǎo)電柱層的第二表面高于該第二鑄模化合物層。
[0030]所述的封裝裝置，其中:該第一鑄?；衔飳硬糠莅苍摰谝粚?dǎo)電柱層的第二表面，該第二鑄?；衔飳硬糠莅苍摰诙?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀凇?br>[0031]所述的封裝裝置，其中:該第一鑄?；衔飳优c該第二鑄?；衔飳邮且痪庋b用的鑄模化合物(Molding Compound)材質(zhì)，其具有酸醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環(huán)氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、娃基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當(dāng)?shù)蔫T?；衔铩?br>[0032]所述的封裝裝置，其中:該第一導(dǎo)電柱層的第二表面與該第二導(dǎo)電柱層的第二表面包括至少一導(dǎo)線或至少一晶片座。
[0033]所述的封裝裝置，其中:該第一內(nèi)接元件系以打線封裝或凸塊封裝電性連結(jié)于該第一導(dǎo)電柱層，該第二內(nèi)接元件系以打線封裝或凸塊封裝電性連結(jié)于該第二導(dǎo)電柱層。
[0034]所述的封裝裝置，其中:該第一內(nèi)接元件與該第二內(nèi)接元件是一主動(dòng)元件、一被動(dòng)元件或一半導(dǎo)體晶片。
[0035]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案還包括:
[0036]—種封裝裝置的制造方法，其特征在于，其步驟包括:
[0037]提供一第一封裝模塊，其具有:
[0038]一第一鑄模化合物層；
[0039]一第一導(dǎo)電柱層，其具有相對(duì)的第一表面與第二表面且嵌設(shè)于該第一鑄?；衔飳又?；
[0040]一第一內(nèi)接元件，其電性連結(jié)于該第一導(dǎo)電柱層且嵌設(shè)于該第一鑄模化合物層中；及
[0041]一第一保護(hù)層，其設(shè)置于該第一鑄模化合物層與該第一導(dǎo)電柱層的第一表面上；
[0042]提供一第二封裝模塊，其具有:
[0043]一第二鑄?；衔飳?；
[0044]一第二導(dǎo)電柱層，其具有相對(duì)的第一表面與第二表面且嵌設(shè)于該第二鑄模化合物層中；及
[0045]一第二內(nèi)接元件，其電性連結(jié)于該第二導(dǎo)電柱層且嵌設(shè)于該第二鑄?；衔飳又校灰约?br>[0046]提供復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電元件連結(jié)于該第一封裝模塊的該第一導(dǎo)電柱層的第二表面與該第二封裝模塊的該第二導(dǎo)電柱層的第二表面之間。
[0047]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案還包括:
[0048]一種封裝裝置，其特征在于，其包括:
[0049]一第一封裝模塊，其具有:
[0050]一第一鑄模化合物層；
[0051]一第一導(dǎo)電柱層，其具有相對(duì)的第一表面與第二表面且嵌設(shè)于該第一鑄?；衔飳又校?br>[0052]—第一內(nèi)接元件，其電性連結(jié)于該第一導(dǎo)電柱層且嵌設(shè)于該第一鑄?；衔飳又?；及
[0053]—第一保護(hù)層，其設(shè)置于該第一鑄模化合物層與該第一導(dǎo)電柱層的第一表面上；
[0054]一第二封裝模塊，其具有:
[0055]一第二鑄?；衔飳?；
[0056]—第二導(dǎo)電柱層，其具有相對(duì)的第一表面與第二表面且嵌設(shè)于該第二鑄?；衔飳又?；及
[0057]—第二內(nèi)接元件，其電性連結(jié)于該第二導(dǎo)電柱層且嵌設(shè)于該第二鑄模化合物層中；以及
[0058]復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電元件，其設(shè)置于該第一導(dǎo)電柱層的第二表面與該第二導(dǎo)電柱層的第一表面之間。
[0059]所述的封裝裝置，其中:該第二封裝模塊還包括一第二保護(hù)層，該第二保護(hù)層設(shè)置于該第二鑄?；衔飳优c該第二導(dǎo)電柱層的第一表面上。
[0060]所述的封裝裝置，其中:還包括一第一粘著層，該第一粘著層設(shè)置于該第一鑄模化合物層與該第二鑄?；衔飳又g，其中該復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電元件嵌設(shè)于該第一粘著層中。
[0061]所述的封裝裝置，其中:還包括一第一粘著層，該第一粘著層設(shè)置于該第一鑄模化合物層與該第二鑄?；衔飳又g，其中該復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電元件嵌設(shè)于該第一粘著層中。
[0062]所述的封裝裝置，其中:該第一導(dǎo)電柱層的第二表面不高于該第一鑄?；衔飳樱摰诙?dǎo)電柱層的第二表面不高于該第二鑄?；衔飳?。
[0063]所述的封裝裝置，其中:該第一鑄?；衔飳油耆苍摰谝粚?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀?，該第二鑄?；衔飳油耆苍摰诙?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀凇?br>[0064]所述的封裝裝置，其中:該第一導(dǎo)電柱層的第二表面不高于該第一鑄?；衔飳?，該第二導(dǎo)電柱層的第二表面高于該第二鑄模化合物層。
[0065]所述的封裝裝置，其中:該第一鑄?；衔飳油耆苍摰谝粚?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀冢摰诙T?；衔飳硬糠莅苍摰诙?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀凇?br>[0066]所述的封裝裝置，其中:該第一導(dǎo)電柱層的第二表面高于該第一鑄?；衔飳?，該第二導(dǎo)電柱層的第二表面不高于該第二鑄?；衔飳?。
[0067]所述的封裝裝置，其中:該第一鑄?；衔飳硬糠莅苍摰谝粚?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀?，該第二鑄?；衔飳油耆苍摰诙?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀凇?br>[0068]所述的封裝裝置，其中:該第一導(dǎo)電柱層的第二表面高于該第一鑄模化合物層，該第二導(dǎo)電柱層的第二表面高于該第二鑄模化合物層。
[0069]所述的封裝裝置，其中:該第一鑄模化合物層部份包覆該第一導(dǎo)電柱層的第二表面，該第二鑄?；衔飳硬糠莅苍摰诙?dǎo)電柱層的第二表面?zhèn)鹊谋肀凇?br>[0070]所述的封裝裝置，其中:該第一鑄?；衔飳优c該第二鑄?；衔飳邮且痪庋b用的鑄模化合物(Molding Compound)材質(zhì)，其具有酸醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環(huán)氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、娃基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當(dāng)?shù)蔫T?；衔铩?br>[0071]所述的封裝裝置，其中:該第一導(dǎo)電柱層的第二表面與該第二導(dǎo)電柱層的第二表面包括至少一導(dǎo)線或至少一晶片座。
[0072]所述的封裝裝置，其中:該第一內(nèi)接元件系以打線封裝或凸塊封裝電性連結(jié)于該第一導(dǎo)電柱層，該第二內(nèi)接元件系以打線封裝或凸塊封裝電性連結(jié)于該第二導(dǎo)電柱層。
[0073]所述的封裝裝置，其中:該第一內(nèi)接元件與該第二內(nèi)接元件是一主動(dòng)元件、一被動(dòng)元件或一半導(dǎo)體晶片。
[0074]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案還包括:
[0075]—種封裝裝置的制造方法，其特征在于，其步驟包括:
[0076]提供一第一封裝模塊，其具有:
[0077]—第一鑄?；衔飳?；
[0078]一第一導(dǎo)電柱層，其具有相對(duì)的第一表面與第二表面且嵌設(shè)于該第一鑄模化合物層中；
[0079]一第一內(nèi)接元件，其電性連結(jié)于該第一導(dǎo)電柱層且嵌設(shè)于該第一鑄?；衔飳又?；及
[0080]一第一保護(hù)層，其設(shè)置于該第一鑄?；衔飳优c該第一導(dǎo)電柱層的第一表面上；
[0081]提供一第二封裝模塊，其具有:
[0082]一第二鑄?；衔飳?；
[0083]—第二導(dǎo)電柱層，其具有相對(duì)的第一表面與第二表面且嵌設(shè)于該第二鑄?；衔飳又?；及
[0084]一第二內(nèi)接元件，其電性連結(jié)于該第二導(dǎo)電柱層且嵌設(shè)于該第二鑄?；衔飳又?；以及
[0085]提供復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電元件連結(jié)于該第一封裝模塊的該第一導(dǎo)電柱層的第二表面與該第二封裝模塊的該第二導(dǎo)電柱層的第一表面之間。
[0086]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有的有益效果是:
[0087]本發(fā)明可改善傳統(tǒng)的玻璃纖維基板互連導(dǎo)通封裝結(jié)構(gòu)的如下缺點(diǎn):(1)使用玻璃纖維材質(zhì)作為基板的成本過(guò)于昂貴。(2)將玻璃纖維基板薄型化易產(chǎn)生翹曲變形。(3)固有基材內(nèi)含有玻璃纖維材質(zhì)會(huì)造成雷射鉆孔的加工難度較高，無(wú)法滿足細(xì)線路要求，進(jìn)而布線較為麻煩，而反復(fù)利用雷射鉆孔技術(shù)來(lái)形成雷射盲埋孔的疊層結(jié)構(gòu)，其復(fù)數(shù)次雷射鉆孔加工時(shí)間較長(zhǎng)且制程復(fù)雜。(4)也須使用雷射鉆孔技術(shù)在鑄?；衔飳由闲纬苫ミB導(dǎo)通通道，以使復(fù)數(shù)個(gè)封裝結(jié)構(gòu)作電性連結(jié)封裝，故整體封裝制程的成本較高。本發(fā)明可節(jié)省整體封裝制程成本，并可大幅縮小封裝裝置的體積及厚度，以達(dá)成輕薄短小的可攜式電子產(chǎn)品需求，內(nèi)接元件內(nèi)埋之后，整體線路路徑縮短，將有利高速信號(hào)傳遞、降低雜訊與降低耗電量，進(jìn)而提升三維封裝(Three Dimens1n Package)技術(shù)的可靠度。
[0088]此外，本發(fā)明又設(shè)計(jì)多種電性連接的凹槽封裝結(jié)構(gòu)，其具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)防止該復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電元件往鑄?；衔飳油鈧?cè)的水平方向移動(dòng)的現(xiàn)象產(chǎn)生，故可避免各導(dǎo)電柱層之間的橋接短路發(fā)生。(2)防止該復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電元件往鑄?；衔飳油鈧?cè)的下方移動(dòng)的現(xiàn)象產(chǎn)生，故可避免各導(dǎo)電柱層之間的橋接短路發(fā)生。(3)導(dǎo)電柱層的表面也可被蝕刻而形成圓弧形的凹面使其具有方便固定該復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電元件的效果，進(jìn)而提升球柵陣列開口的解析度，進(jìn)而提升后后段多層堆疊封裝制程的可靠度。
【附圖說(shuō)明】
[0089]圖1為傳統(tǒng)的玻璃纖維基板互連導(dǎo)通封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0090]圖2A為本發(fā)明第一實(shí)施例的封裝裝置示意圖；
[0091]圖2B為本發(fā)明第二實(shí)施例的封裝裝置示意圖；
[0092]圖2C為本發(fā)明第三實(shí)施例的封裝裝置示意圖；
[0093]圖2D為本發(fā)明第四實(shí)施例的封裝裝置示意圖；
[0094]圖2E為本發(fā)明第五實(shí)施例的封裝裝置示意圖；
[0095]圖2F為本發(fā)明第六實(shí)施例的封裝裝置示意圖；
[0096]圖3A為本發(fā)明第七實(shí)施例的封裝裝置示意圖；
[0097]圖3B為本發(fā)明第八實(shí)施例的封裝裝置示意圖；
[0098]圖3C為本發(fā)明第九實(shí)施例的封裝裝置示意圖；
[0099]圖3D為本發(fā)明第十實(shí)施例的封裝裝置示意圖；
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