專利名稱：封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種封裝結(jié)構(gòu)，且特別是有關(guān)于一種具有多個承載器(carrier)的封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
封裝結(jié)構(gòu)是經(jīng)由繁復(fù)的封裝制程步驟后所形成的產(chǎn)品。各種不同的封裝結(jié)構(gòu)具有不同的電氣性能(electrical performance)及散熱性能(capacity of heat dissipation)，因此設(shè)計者可依照其設(shè)計需求而選用符合其電氣性能及散熱性能需求的封裝結(jié)構(gòu)。
請參閱圖1所示，其繪示現(xiàn)有的一種封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)100包括一印刷電路板(printed circuit board，PCB)110與多個電子元件120。這些電子元件120配置于印刷電路板110的一表面112上且與印刷電路板110電性連接。印刷電路板110具有多個接腳(pin)116，這些接腳116由印刷電路板110的另一表面114伸出，印刷電路板110可通過這些接腳116電性連接至下一層級的電子裝置(例如主機板，但未繪示)。然而，由于現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)100的這些電子元件120都是小型的初階封裝體(first-level package)，且印刷電路板110的表面112上有一定的布線面積，因此現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)100的整體體積較大。此外，由于這些電子元件120需預(yù)先經(jīng)由初階的封裝制程而成型，因此現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)100的制造成本較高。另外，封裝結(jié)構(gòu)100必須以人工方式插入至下一層級的電子裝置，因此封裝結(jié)構(gòu)100與下一層級的電子裝置無法以自動化機臺進行組裝。
為了改進以上的缺點，現(xiàn)有的另一種封裝結(jié)構(gòu)被提出。請參閱圖2所示，其繪示現(xiàn)有的另一種封裝結(jié)構(gòu)的示意圖?，F(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)200包括一封裝基板(package substrate)210與多個電子元件220。這些電子元件220配置于封裝基板210的一表面212上，且這些電子元件220可通過打線接合技術(shù)(wire bonding technology)或表面粘著技術(shù)(surface mounttechnology)而電性連接至封裝基板210。此外，現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)200可通過錫膏(solder paste)或多個焊球(solder ball)(未繪示)而電性連接至下一層級的電子裝置(例如主機板，但未繪示)。
雖然現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)200具有元件配置密度高、體積較小、制程簡單、成本較低以及可以自動化方式置于下一層級的電子裝置等優(yōu)點；然而，現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)200在運作而進行散熱時，只能通過封裝基板210內(nèi)的導(dǎo)電孔道(conductive via)214將熱以傳導(dǎo)的方式傳遞至下一層級電子裝置的導(dǎo)線上。因此，現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)200的散熱性(capacity of heat dissipation)較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種封裝結(jié)構(gòu)，其具有多個承載器。
為達上述或是其他目的，本發(fā)明提出一種封裝結(jié)構(gòu)，其包括一第一承載器、一第二承載器、至少一第一電子元件(electronic component)與至少一第二電子元件。第二承載器與第一承載器電性連接。第一電子元件配置于第一承載器上且與第一承載器電性連接。第二電子元件配置于第二承載器上且與第二承載器電性連接。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一承載器可配置于第二承載器上。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一承載器可配置于第二承載器上。此外，第二承載器可具有一第一承載區(qū)(carrying area)與一第二承載區(qū)，第一承載區(qū)與第二承載區(qū)不處于同一平面，第一承載器配置于第一承載區(qū)上，且第二電子元件配置于第二承載區(qū)上。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一承載器可配置于第二承載器上。此外，第二承載器可具有一第一承載區(qū)與一第二承載區(qū)，第一承載區(qū)與第二承載區(qū)不處于同一平面，第一承載器配置于第一承載區(qū)上，且第二電子元件配置于第二承載區(qū)上。另外，上述第一電子元件的數(shù)量可為多個，這些第一電子元件配置于第一承載器的相對兩表面上。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一承載器可配置于第二承載器旁。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一承載器可配置于第二承載器旁。此外，上述的封裝結(jié)構(gòu)更包括至少一焊線(bonding wire)，其中第一承載器通過焊線而與第二承載器電性連接。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的封裝結(jié)構(gòu)更包括一膠體(encapsulant)，膠體至少包覆(encapsulate)第一電子元件、第二電子元件、部分第一承載器與部分第二承載器。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的封裝結(jié)構(gòu)更包括一膠體，膠體至少包覆第一電子元件、第二電子元件、部分第一承載器與部分第二承載器。此外，第一承載器可具有多個焊墊(bonding pad)，這些焊墊配置于第一承載器的一表面上且暴露于膠體之外。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一承載器的熱阻值(thermalresistance)可大于第二承載器的熱阻值。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一承載器的熱阻值可大于第二承載器的熱阻值。此外，第一電子元件的發(fā)熱功率(heat generation rate)可小于第二電子元件的發(fā)熱功率。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一承載器的熱阻值可大于第二承載器的熱阻值。此外，第一電子元件的發(fā)熱功率可小于第二電子元件的發(fā)熱功率。另外，上述的第一電子元件可為邏輯控制元件(logic controlcomponent)、驅(qū)動元件(driving component)或被動元件(passivecomponent)。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一承載器的熱阻值可大于第二承載器的熱阻值。此外，第一電子元件的發(fā)熱功率可小于第二電子元件的發(fā)熱功率。另外，上述的第二電子元件可為金氧半導(dǎo)體場效電晶體(metal-oxide-semiconductor field effect transistor，MOSFET)、絕緣閘極雙極性電晶體(insulated gate bipolar transistor，IGBT)、二極管(diode)或抗流器(choke)。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一承載器的熱阻值可大于第二承載器的熱阻值。此外，上述的第一承載器可為線路板(wiring board)。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一承載器的熱阻值可大于第二承載器的熱阻值。此外，上述的第二承載器可為導(dǎo)線架(leadframe)。
基于上述，由于發(fā)熱功率較大的這些第二電子元件是配置于熱阻值較小的第二承載器上，因此封裝結(jié)構(gòu)運作時，這些第二電子元件所產(chǎn)生的熱可直接通過第二承載器傳遞至下一層的電子裝置，進而使得封裝結(jié)構(gòu)不會過熱而能維持正常的運作功能。此外，由于第一承載器內(nèi)部的布線密度較大，因此這些第一電子元件配置于第一承載器上的數(shù)量可較多，進而充分利用第一承載器的配置空間。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。


圖1繪示現(xiàn)有的一種封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2繪示現(xiàn)有的另一種封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3繪示本發(fā)明第一實施例的封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖4繪示本發(fā)明第二實施例的封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖5繪示本發(fā)明第三實施例的封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖6繪示圖5的第一承載器與第二承載器在形成封裝結(jié)構(gòu)前的連接關(guān)系的示意圖。
100、200、300、400、500封裝結(jié)構(gòu)110印刷電路板112、114、212、412、414、514表面
116接腳120、220電子元件210封裝基板214導(dǎo)電孔道310、410、510第一承載器312線路層314介電層316導(dǎo)電孔道320、420、520第二承載器330、430第一電子元件340、440第二電子元件350、550膠體360、560焊線422第一承載區(qū)424第二承載區(qū)516焊墊H高度差具體實施方式
第一實施例請參閱圖3所示，其繪示本發(fā)明第一實施例的封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。第一實施例的封裝結(jié)構(gòu)300包括一第一承載器310、一第二承載器320、至少一第一電子元件330(圖3例如繪示兩個)與至少一第二電子元件340(圖3例如繪示兩個)。第二承載器320與第一承載器310電性連接，且第一承載器310的熱阻值可大于第二承載器320的熱阻值。這些第一電子元件330配置于第一承載器310上且與第一承載器310電性連接。這些第二電子元件340配置于第二承載器上320且與第二承載器320電性連接，且各個第一電子元件330的發(fā)熱功率可小于各個第二電子元件340的發(fā)熱功率。
在第一實施例中，第一承載器310可配置于第二承載器320上。此外，封裝結(jié)構(gòu)300更包括一膠體350，膠體350至少包覆這些第一電子元件330、這些第二電子元件340、部分第一承載器310與部分第二承載器320。由圖3可知，第二承載器320的部分區(qū)域是暴露于膠體350之外，其用以電性連接下一層級的電子裝置(例如主機板，但未繪示)。除了上述功能之外，當(dāng)封裝結(jié)構(gòu)300運作而產(chǎn)生熱時，第二承載器320亦可通過暴露的區(qū)域?qū)醾鬟f至下一層級的電子裝置。另外，膠體350可通過一模具(mold)(未繪示)加以灌膠與加熱而形成，膠體350可保護所包覆的元件，以避免受到外界溫度、濕氣與雜訊的影響，并且可提供手持的形體。
在第一實施例中，這些第一電子元件330可為邏輯控制元件、驅(qū)動元件或被動元件，而這些第二電子元件340可為金氧半導(dǎo)體場效電晶體、絕緣閘極雙極性電晶體、二極管或抗流器(例如電感)。舉例而言，在圖3中，其中一個第二電子元件340(例如是金氧半導(dǎo)體場效電晶體)可通過多條焊線360而分別與第一承載器310以及第二承載器320電性連接，換言之，其中一個第二電子元件340是通過打線接合技術(shù)而與第二承載器320電性連接。在圖3中，另一個第二電子元件340(例如是抗流器)可通過錫膏而與第二承載器320電性連接，換言之，另一個第二電子元件340是通過表面粘著技術(shù)而與第二承載器320電性連接。在此必須說明的是，這些第二電子元件340可依設(shè)計需求而通過打線接合技術(shù)、表面粘著技術(shù)或覆晶接合技術(shù)(flip chip bonding technology)以電性連接至第二承載器320。這些第一電子元件330亦可依照設(shè)計需求而通過上述這些技術(shù)以電性連接至第一承載器310。據(jù)此，第一實施例是用以舉例而非限定本發(fā)明。
此外，第一承載器310可為線路板，而第二承載器320可為導(dǎo)線架(其材質(zhì)例如為金屬)。其中，例如是線路板的第一承載器310是由多個線路層(wiring layer)312與多個介電層(dielectric layer)314交替疊合而成，且至少兩個線路層312之間是通過至少一個導(dǎo)電孔道316而相互電性連接，因此例如是線路板的第一承載器310內(nèi)部的布線密度通常較大且線路也較為復(fù)雜。在此必須說明的是，第一承載器310與第二承載器320的外型可依設(shè)計需求而有所改變，第一實施例是用以舉例而非加以限定。
由上述可知，由于發(fā)熱功率較大的這些第二電子元件340是配置于熱阻值較小的第二承載器320上，因此封裝結(jié)構(gòu)300運作時，這些第二電子元件340所產(chǎn)生的熱可直接通過第二承載器320傳遞至下一層的電子裝置，進而使得封裝結(jié)構(gòu)300不會過熱而能維持正常的運作功能。與現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)200(見圖2)相較，第一實施例的封裝結(jié)構(gòu)300的散熱性較佳。此外，由于第一承載器310內(nèi)部的布線密度較大，因此這些第一電子元件330配置于第一承載器310上的數(shù)量可較多，進而充分利用第一承載器310的配置空間(disposing space)。與現(xiàn)有封裝結(jié)構(gòu)100(見圖1)相較，第一實施例的封裝結(jié)構(gòu)300的體積較小。
第二實施例請參閱圖3與圖4所示，其中圖4繪示本發(fā)明第二實施例的封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。第二實施例的封裝結(jié)構(gòu)400與第一實施例的封裝結(jié)構(gòu)300的主要不同之處在于，這些第一電子元件430可配置于第一承載器410的相對兩表面412、414上。在第二實施例中，第一承載器410仍可配置于第二承載器420上。第二承載器420具有一第一承載區(qū)422與一第二承載區(qū)424，第一承載區(qū)422與第二承載區(qū)424不處于同一平面。進言之，就圖4所繪示的相對位置而言，第二承載區(qū)424與第一承載區(qū)422之間存有一高度差H。此外，第一承載器410配置于第一承載區(qū)422上，且第二電子元件440配置于第二承載區(qū)424上。
由于這些第一電子元件430配置于第一承載器410的相對兩表面412、414上，因此與第一實施例相較，第二實施例的這些第一電子元件430配置于第一承載器410上的數(shù)目更多，亦即第一承載器410的配置空間更大。
第三實施例請參閱圖3、圖4與圖5所示，其中圖5繪示本發(fā)明第三實施例的封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。第三實施例的封裝結(jié)構(gòu)500與上述這些實施例的封裝結(jié)構(gòu)300、400的主要不同之處在于，第三實施例的第一承載器510可配置于第二承載器520旁。此外，封裝結(jié)構(gòu)500更包括至少一焊線560(圖5繪示三條)，第一承載器510通過這些焊線560的至少其中之一而與第二承載器520電性連接。另外，第一承載器510可具有多個焊墊516，這些焊墊516配置于第一承載器510之一表面514上且暴露于膠體550之外。與上述這些實施例相較，第三實施例暴露于膠體550之外的這些焊墊516可傳遞電性訊號于下一層級的電子裝置(例如主機板，但未繪示)，進而增加封裝結(jié)構(gòu)500與下一層級的電子裝置之間電性連接的通道(channel)。
值得注意的是，請參閱圖5與圖6所示，其中圖6繪示圖5的第一承載器與第二承載器在形成封裝結(jié)構(gòu)前的連接關(guān)系的示意圖。在形成如圖5所繪示的封裝結(jié)構(gòu)500之前，第一承載器510與第二承載器520之間可通過焊接(welding)、熔接(soldering)或黏接(adhering)的方式而彼此連接，亦即第一承載器510與第二承載器520之間可以焊錫(solder)或膠材(glue)等材料作為彼此連接的媒介。第一承載器510與第二承載器520之所以彼此連接是為了方便進行后續(xù)制程步驟，例如黏晶(diebonding)、打線(wire bonding)與膠體成型(encapsulant forming)。
接著，通常在形成膠體550之后，進行剪切(trimming)制程步驟，使得第一承載器510與第二承載器520的原先連接部位被切離。經(jīng)由上述步驟，封裝結(jié)構(gòu)500即可完成。必須說明的是，封裝結(jié)構(gòu)500的第一承載器510與第二承載器520之間最終通過這些焊線560的至少其中之一而互相電性連接，且膠體550維持第一承載器510與第二承載器520之間的相對位置以及提供可手持的形體。
綜上所述，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)至少具有下列的優(yōu)點一、由于發(fā)熱功率較大的這些第二電子元件是配置于熱阻值較小的第二承載器上，因此封裝結(jié)構(gòu)運作時，這些第二電子元件所產(chǎn)生的熱可直接通過第二承載器傳遞至下一層的電子裝置，進而使得封裝結(jié)構(gòu)不會過熱而能維持正常的運作功能。
二、由于第一承載器內(nèi)部的布線密度較大，因此這些第一電子元件配置于第一承載器上的數(shù)量可較多，進而充分利用第一承載器的配置空間。
三、由于充分利用第一承載器的配置空間，因此本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)的體積較小。
四、由于本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)可通過表面粘著技術(shù)而電性連接至下一層級的電子裝置，因此本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)可自動化組裝至下一層級的電子裝置，進而提高產(chǎn)率以及降低組裝成本。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視前述的申請專利范圍所界定的技術(shù)方案為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其包括一第一承載器；一第二承載器，與該第一承載器電性連接；至少一第一電子元件，配置于該第一承載器上且與該第一承載器電性連接；以及至少一第二電子元件，配置于該第二承載器上且與該第二承載器電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第一承載器配置于該第二承載器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第二承載器具有一第一承載區(qū)與一第二承載區(qū)，該第一承載區(qū)與該第二承載區(qū)不處于同一平面，該第一承載器配置于該第一承載區(qū)上，且該第二電子元件配置于該第二承載區(qū)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第一電子元件的數(shù)量為多個，該些第一電子元件配置于該第一承載器的相對兩表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第一承載器配置于該第二承載器旁。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其更包括至少一焊線，其中該第一承載器通過該焊線而與該第二承載器電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其更包括一膠體，該膠體至少包覆該第一電子元件、該第二電子元件、部分該第一承載器與部分該第二承載器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第一承載器具有多個焊墊，該些焊墊配置于該第一承載器的一表面上且暴露于該膠體之外。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第一承載器的熱阻值大于該第二承載器的熱阻值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第一電子元件的發(fā)熱功率小于該第二電子元件的發(fā)熱功率。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第一電子元件為邏輯控制元件、驅(qū)動元件或被動元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第二電子元件為金氧半導(dǎo)體場效電晶體、絕緣閘極雙極性電晶體、二極管或抗流器。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第一承載器為線路板。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第二承載器為導(dǎo)線架。
全文摘要
一種封裝結(jié)構(gòu)，其包括一第一承載器、一第二承載器、至少一第一電子元件與至少一第二電子元件。第二承載器與第一承載器電性連接。第一電子元件配置于第一承載器上且與第一承載器電性連接。第二電子元件配置于第二承載器上且與第二承載器電性連接。
文檔編號H01L23/488GK101071806SQ200610079199
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者陳大容, 林逸程, 呂保儒, 方怡旻, 溫兆均, 劉春條 申請人:乾坤科技股份有限公司