封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，該封裝結(jié)構(gòu)包括第一基板、圖案化防焊層、多個(gè)第一導(dǎo)熱凸塊、芯片及第二基板。第一基板包括第一圖案化金屬層、第二圖案化金屬層、相對(duì)的第一表面及第二表面。第一及第二圖案化金屬層分別設(shè)置于第一及第二表面上。圖案化防焊層設(shè)置于第一及第二圖案化金屬層上并暴露部分第一及第二圖案化金屬層。第一導(dǎo)熱凸塊設(shè)置于暴露的第一圖案化金屬層上并與其熱耦接。芯片設(shè)置于第一表面上。芯片電連接第一圖案化金屬層并熱耦接第一導(dǎo)熱凸塊。各第一導(dǎo)熱凸塊的相對(duì)兩端分別連接第一及第二基板，且第一導(dǎo)熱凸塊熱耦接第二基板。
【專利說明】
封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明設(shè)計(jì)一種封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法，且特別是涉及一種整體厚度較薄的封裝結(jié)構(gòu)及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在近年來，為了改進(jìn)電子元件的電性特性，通常將電子元件安裝在一電路板內(nèi)，例如系統(tǒng)級(jí)封裝(System-1n-Package, SiP)。系統(tǒng)級(jí)封裝即為系統(tǒng)整合化封裝，也就是將電子元件整合于單一封裝體內(nèi)，其內(nèi)包含無源元件、存儲(chǔ)器及電子連接器等內(nèi)埋式元件，也可包含不同的制作工藝方式及材料。當(dāng)電子元件被安裝在電路板內(nèi)部之后，導(dǎo)電層通過積層法(build-up method)在其上進(jìn)行疊層，以完成一多層電路板的組裝。
[0003]然而，系統(tǒng)級(jí)封裝雖可有效縮減封裝面積與進(jìn)行系統(tǒng)的初步整合，但其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且散熱設(shè)計(jì)、電性可靠度的維持等都較單一芯片封裝更具挑戰(zhàn)性。由于內(nèi)埋式元件是內(nèi)埋于多層的電路板中，使得內(nèi)埋式元件所產(chǎn)生的熱量必須通過金屬的導(dǎo)電層與絕緣層才能散出電路板之外。因此，現(xiàn)有的內(nèi)埋式元件的封裝結(jié)構(gòu)通常會(huì)于外層線路上設(shè)置導(dǎo)熱凸塊，然而，導(dǎo)熱凸塊的設(shè)置會(huì)增加封裝結(jié)構(gòu)的整體厚度，而這將不利于芯片封裝體朝向小型化的方向發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種封裝結(jié)構(gòu)，其整體的厚度較薄。
[0005]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，用以制作上述的封裝結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法包括下列步驟。提供一第一基板。第一基板具有一第一表面、相對(duì)于第一表面的一第二表面、一第一金屬層以及一第二金屬層。第一金屬層以及第二金屬層分別設(shè)置于第一表面以及第二表面上。分別對(duì)第一金屬層以及第二金屬層進(jìn)行圖案化制作工藝，以分別形成一第一圖案化金屬層以及一第二圖案化金屬層。形成一圖案化防焊層于第一圖案化金屬層以及第二圖案化金屬層上。圖案化防焊層暴露至少部分第一圖案化金屬層以及第二圖案化金屬層。形成多個(gè)第一導(dǎo)熱凸塊于暴露的第一圖案化金屬層上，且各第一導(dǎo)熱凸塊熱耦接第一圖案化金屬層。設(shè)置一第一半導(dǎo)體元件于第一表面上，且第一半導(dǎo)體元件電連接第一圖案化金屬層并與第一導(dǎo)熱凸塊熱耦接。通過第一導(dǎo)熱凸塊將一第二基板連接至第一基板上。各第一導(dǎo)熱凸塊的相對(duì)兩端分別連接第一基板以及第二基板，以使第一半導(dǎo)體元件位于第一基板及第二基板之間，且第一導(dǎo)熱凸塊與第二基板熱耦接。
[0007]本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)包括一第一基板、一圖案化防焊層、多個(gè)第一導(dǎo)熱凸塊、一第一半導(dǎo)體元件以及一第二基板。第一基板包括一第一表面、相對(duì)于第一表面的一第二表面、一第一圖案化金屬層以及一第二圖案化金屬層。第一圖案化金屬層以及第二圖案化金屬層分別設(shè)置于第一表面以及第二表面上。圖案化防焊層設(shè)置于第一圖案化金屬層以及第二圖案化金屬層上，并暴露至少部分第一圖案化金屬層以及第二圖案化金屬層。第一導(dǎo)熱凸塊設(shè)置于暴露的第一圖案化金屬層上并熱耦接第一圖案化金屬層。第一半導(dǎo)體元件設(shè)置于第一表面上。第一半導(dǎo)體元件電連接第一圖案化金屬層并與第一導(dǎo)熱凸塊熱耦接。各第一導(dǎo)熱凸塊的相對(duì)兩端分別連接第一基板以及第二基板，以使第一半導(dǎo)體元件位于第一基板及第二基板之間，且第一導(dǎo)熱凸塊與第二基板熱耦接。
[0008]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法還包括:形成多個(gè)第二導(dǎo)熱凸塊于暴露的第二圖案化金屬層上，且各第二導(dǎo)熱凸塊熱耦接第二圖案化金屬層。接著，設(shè)置一第二半導(dǎo)體元件于第二表面上，且第二半導(dǎo)體元件電連接第二圖案化金屬層并與第二導(dǎo)熱凸塊熱耦接。之后，通過第二導(dǎo)熱凸塊將一第三基板連接至第一基板上。各第二導(dǎo)熱凸塊的相對(duì)兩端分別連接第一基板及第三基板且第二導(dǎo)熱凸塊與第三基板熱耦接。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的提供第一基板的步驟包括:形成一核心層。核心層具有一第三金屬層以及一第四金屬層。第三金屬層及第四金屬層分別覆蓋核心層的相對(duì)兩表面。接著，分別對(duì)第三金屬層以及第四金屬層進(jìn)行圖案化制作工藝，以分別形成一第三圖案化金屬層以及一第四圖案化金屬層。接著，形成貫穿核心層的一容置槽。接著，將核心層設(shè)置于一膠帶上，容置槽暴露部分膠帶。接著，設(shè)置至少一第三半導(dǎo)體元件于容置槽所暴露的部分膠帶上，以使第三半導(dǎo)體元件位于容置槽內(nèi)。之后，往靠近第三圖案化金屬層的方向壓合一第一疊構(gòu)層于核心層上。第一疊構(gòu)層包括一第一介電層以及第一金屬層。第一介電層覆蓋至少部分第三半導(dǎo)體元件。接著，移除膠帶，再往靠近第四圖案化金屬層的方向壓合一第二疊構(gòu)層于核心層上。第二疊構(gòu)層包括一第二介電層以及第二金屬層。第二介電層與第一介電層共同包覆第三半導(dǎo)體元件。之后，形成多個(gè)第二導(dǎo)通孔。第二導(dǎo)通孔電連接第三半導(dǎo)體元件至第一圖案化金屬層或第二圖案化金屬層。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的提供第一基板的步驟還包括:形成貫穿核心層的一第一貫孔。接著，形成一第一導(dǎo)電層。第一導(dǎo)電層覆蓋第一貫孔的內(nèi)壁并連接第三金屬層及第四金屬層。
[0011 ] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一介電層以及第二介電層填充于第一貫孔內(nèi)。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法還包括:形成多個(gè)第一導(dǎo)通孔，以分別電連接第一導(dǎo)電層至第一圖案化金屬層及第二圖案化金屬層。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的提供第一基板的步驟還包括:形成貫穿核心層的一第二貫孔。接著，形成一第二導(dǎo)電層。第二導(dǎo)電層完全填充第二貫孔并連接第三金屬層以及第四金屬層。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法還包括:形成多個(gè)第二導(dǎo)通孔，以分別電連接第二導(dǎo)電層至第一圖案化金屬層及第二圖案化金屬層。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的提供第一基板的步驟還包括:形成貫穿核心層的一第三貫孔。接著，形成一第三導(dǎo)電層。第三導(dǎo)電層覆蓋第一貫孔的內(nèi)壁并連接第三金屬層以及第四金屬層。填充一塞孔油墨于第三貫孔內(nèi)。
[0016]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法還包括:形成多個(gè)第三導(dǎo)通孔，以分別電連接第三導(dǎo)電層至第一圖案化金屬層及第二圖案化金屬層。
[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法還包括:形成貫穿第一基板的一第四貫孔。形成一第四導(dǎo)電層。第四導(dǎo)電層覆蓋第四貫孔的內(nèi)壁并連接第一金屬層以及第二金屬層。填充一塞孔油墨于第四貫孔內(nèi)。
[0018]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法還包括:形成一表面處理層于第一圖案化金屬層以及第二圖案化金屬層上。表面處理層覆蓋圖案化防焊層所暴露的部分第一圖案化金屬層以及第二圖案化金屬層。
[0019]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的表面處理層包括有機(jī)保焊劑(OrganicSolderability Preservatives, 0SP)層、化銀浸金(Electroless Nickel and Immers1nGold，ENIG)層、浸鏈銀(Immers1n Silver，1-Ag)層、浸鏈錫(Immers1n Tin，1-Sn)層、浸鏈祕(Immers1n Bismuth, 1-Bi)層、噴錫(Hot Air Solder Leveling,HASL)層、電鏈銀與金(Nickel and Gold Electroplating)層、無電鈀銀(Electroless Pd/Ni)層、無電鈀銅(Electroless Pd/Cu)層或電鍍錫祕合金(SnBi)層。
[0020]基于上述，本發(fā)明利用多個(gè)導(dǎo)熱凸塊將第一基板連接至第二基板，除了可幫助內(nèi)埋于第一基板內(nèi)的半導(dǎo)體元件進(jìn)行散熱外，還可將原本會(huì)堆疊于第一基板上的另一半導(dǎo)體元件設(shè)置于導(dǎo)熱凸塊在第一基板以及第二基板之間所間隔出的空間內(nèi)，因而可提升封裝結(jié)構(gòu)的空間利用率，進(jìn)而降低封裝結(jié)構(gòu)的整體厚度。
[0021]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附的附圖作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0022]圖1A至圖1P為本發(fā)明的一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的制作方法的流程剖面示意圖。
[0023]符號(hào)說明
[0024]10、1a:封裝結(jié)構(gòu)
[0025]100:第一基板
[0026]110:核心層
[0027]112:第三金屬層
[0028]112a:第三圖案化金屬層
[0029]114:第四金屬層
[0030]114a:第四圖案化金屬層
[0031]116:容置槽
[0032]120:第一疊構(gòu)層
[0033]122:第一介電層
[0034]124:第一金屬層
[0035]124a:第一圖案化金屬層
[0036]130:第二疊構(gòu)層
[0037]132:第二介電層
[0038]134:第二金屬層
[0039]134a:第二圖案化金屬層
[0040]140:第一貫孔
[0041]142:第一導(dǎo)電層
[0042]144:第一導(dǎo)通孔
[0043]150:第二貫孔
[0044]152:第二導(dǎo)電層
[0045]154:第二導(dǎo)通孔
[0046]160:第三貫孔
[0047]162:第三導(dǎo)電層
[0048]164:第三導(dǎo)通孔
[0049]170:元件導(dǎo)通孔
[0050]180:第四貫孔
[0051]182:第四導(dǎo)電層
[0052]184、194:塞孔油墨
[0053]200:圖案化防焊層
[0054]250:表面處理層
[0055]300:第一導(dǎo)熱凸塊
[0056]400、700、900:半導(dǎo)體元件
[0057]500:第二基板
[0058]600:第二導(dǎo)熱凸塊
[0059]750:膠帶
[0060]800:第三基板
[0061]S1:第一表面
[0062]S2:第一表面
【具體實(shí)施方式】
[0063]圖1A至圖1P是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種封裝結(jié)構(gòu)的制作方法的流程剖面示意圖。本實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法可包括下列步驟。首先，形成如圖1A所示的核心層110，其中，核心層110包括一第三金屬層112以及一第四金屬層114分別覆蓋核心層110的相對(duì)兩表面。詳細(xì)而言，核心層110還可包括多個(gè)導(dǎo)通孔，用以導(dǎo)通第三金屬層112及第四金屬層114，而上述導(dǎo)通孔有各種形成方式。舉例而言，可先形成貫穿核心層110的一第一貫孔140，再通過例如電鍍等方法形成一第一導(dǎo)電層142，其中，第一導(dǎo)電層142覆蓋第一貫孔140的內(nèi)壁并連接第三金屬層112及第四金屬層114。此外，也可形成貫穿核心層110的一第二貫孔150，再形成一第二導(dǎo)電層152，使其完全填充第二貫孔150并連接第三金屬層112以及第四金屬層114。再者，還可形成貫穿核心層110的一第三貫孔160，再接著形成一第三導(dǎo)電層162，以覆蓋第三貫孔160的內(nèi)壁并連接第三金屬層112以及第四金屬層114，之后再填充一塞孔油墨164于第三貫孔160內(nèi)。當(dāng)然，本實(shí)施例僅用以舉例說明，本發(fā)明并不局限核心層HO內(nèi)導(dǎo)通孔的數(shù)量以及導(dǎo)通孔的制作方法。
[0064]接著，分別對(duì)圖1A所示的第三金屬層112以及第四金屬層114進(jìn)行圖案化制作工藝，以分別形成一第三圖案化金屬層112a以及一第四圖案化金屬層114a。之后，再形成如圖1C所示的貫穿核心層110的一容置槽116，并接著如圖1D所示將核心層110設(shè)置于一膠帶750上，而容置槽116則暴露部分膠帶750。
[0065]接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1E，設(shè)置至少一半導(dǎo)體元件700 (繪示為兩個(gè))于容置槽116所暴露的部分膠帶750上，以使半導(dǎo)體元件700位于容置槽116內(nèi)。在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體元件700可為有源元件或是無源元件。或者，半導(dǎo)體元件700的數(shù)量可為多個(gè)，而其可包括有源元件及無源元件。本發(fā)明并不限制半導(dǎo)體元件700的數(shù)量以及種類。
[0066]請(qǐng)接續(xù)參照?qǐng)D1F，往靠近第三圖案化金屬層112的方向壓合一第一疊構(gòu)層120于核心層110上。第一疊構(gòu)層120包括一第一介電層122以及第一金屬層124。具體來說，第一疊構(gòu)層120是以第一介電層122壓合于核心層110上，以使第一介電層122覆蓋至少部分核心層110以及半導(dǎo)體元件700。并且，在本實(shí)施例中，第一介電層122還可如圖1F所示填充于至少部分的第一貫孔140內(nèi)。
[0067]接著，移除如圖1F所示的膠帶750，以暴露出第四圖案化金屬層114a而形成如圖1G所示的結(jié)構(gòu)，再接著往靠近第四圖案化金屬層114a的方向壓合一第二疊構(gòu)層130于核心層110上，第二疊構(gòu)層130包括一第二介電層132以及第二金屬層134，第二疊構(gòu)層130即是以第二介電層132壓合于核心層110上，以使第二介電層132與第一介電層122如圖1G所示共同包覆半導(dǎo)體元件700。并且，在本實(shí)施例中，第二介電層132可填充于第一貫孔140內(nèi)未被第一介電層122所填滿的部分，也就是說，第一介電層122可與第二介電層132共同填充第一貫孔140。
[0068]之后，請(qǐng)參照?qǐng)D1I，形成多個(gè)元件導(dǎo)通孔170。元件導(dǎo)通孔170電連接半導(dǎo)體元件700至第一金屬層124或第二金屬層134。在本實(shí)施例中，元件導(dǎo)通孔170如圖1I所示電連接半導(dǎo)體元件700至第二金屬層134。此外，在形成元件導(dǎo)通孔170的同時(shí)，也可形成多個(gè)第一導(dǎo)通孔144、第二導(dǎo)通孔154以及第三導(dǎo)通孔164，其中，第一導(dǎo)通孔144分別電連接第一導(dǎo)電層142至第一金屬層124及第二金屬層134，第二導(dǎo)通孔154分別電連接第二導(dǎo)電層152至第一金屬層124及第二金屬層134，而第三導(dǎo)通孔164則分別電連接第三導(dǎo)電層162至第一金屬層124及第二金屬層134。
[0069]此外，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1I以及圖1J，本實(shí)施例還可再形成貫穿第一疊構(gòu)層120以及第二疊構(gòu)層130的一第四貫孔180，并接著形成一第四導(dǎo)電層182。第四導(dǎo)電層182如圖1I所示覆蓋第四貫孔180的內(nèi)壁并連接第一金屬層124以及第二金屬層134。接著再填充一塞孔油墨184于第四貫孔180內(nèi)，其中，第四導(dǎo)電層182電連接第一金屬層124及第二金屬層134，以形成第四導(dǎo)通孔。在此需說明的是，本實(shí)施例所述的第四導(dǎo)通孔的形成步驟可與前述形成第一導(dǎo)通孔144、第二導(dǎo)通孔154以及第三導(dǎo)通孔166的步驟同時(shí)進(jìn)行，也可分開進(jìn)行。如此，即可初步完成第一基板100的制作。
[0070]依前述制作工藝步驟所提供的第一基板100可如圖1J所示包括一第一表面S1、相對(duì)于第一表面SI的一第二表面S2、前述的第一金屬層124以及第二金屬層134，且第一金屬層124以及第二金屬層134分別設(shè)置于第一表面SI以及第二表面S2上。
[0071]接著，分別對(duì)第一金屬層124以及第二金屬層134進(jìn)行圖案化制作工藝，以分別形成如圖1K所不的一第一圖案化金屬層124a以及一第二圖案化金屬層134a，其中，第一圖案化金屬層124a以及一第二圖案化金屬層134a與元件導(dǎo)通孔170、第一導(dǎo)通孔144、第二導(dǎo)通孔154以及第三導(dǎo)通孔166電連接。
[0072]接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1L，形成一圖案化防焊層200于第一圖案化金屬層124a以及第二圖案化金屬層134a上，且圖案化防焊層200暴露至少部分的第一圖案化金屬層124a以及第二圖案化金屬層134a。
[0073]之后，再如圖1M所示，形成多個(gè)第一導(dǎo)熱凸塊300于圖案化防焊層200所暴露的第一圖案化金屬層124a上，且各第一導(dǎo)熱凸塊300與第一圖案化金屬層124a熱耦接。在此需說明的是，本實(shí)施例中的第一導(dǎo)熱凸塊300的設(shè)置位置僅作舉例說明之用，而非用以限制本發(fā)明。之后，可例如形成一表面處理(surface finish)層250于第一圖案化金屬層124a以及第二圖案化金屬層134a上。表面處理層250覆蓋暴露的部分第一圖案化金屬層124a以及第二圖案化金屬層134a。在本實(shí)施例中，上述的表面處理層包括有機(jī)保焊劑(Organic Solderability Preservatives, 0SP)層、化銀浸金(Electroless Nickel andImmers1n Gold,ENIG)層、浸鏈銀(Immers1n Silver, 1-Ag)層、浸鏈錫(Immers1n Tin，1-Sn)層、浸鏈祕(Immers1n Bismuth，1-Bi)層、噴錫(Hot Air Solder Leveling, HASL)層、電鏈銀與金(Nickel and Gold Electroplating)層、無電鈀銀(Electroless Pd/Ni)層、無電鈀銅(Electroless Pd/Cu)層或電鍍錫祕合金(SnBi)層。當(dāng)然，本發(fā)明并不以此為限。
[0074]接著，請(qǐng)參照?qǐng)D10，設(shè)置一半導(dǎo)體元件400于第一表面SI上，且半導(dǎo)體元件400電連接第一圖案化金屬層124a并與第一導(dǎo)熱凸塊300熱耦接。接著，再通過第一導(dǎo)熱凸塊300將一第二基板500連接至第一基板100上，各第一導(dǎo)熱凸塊300的相對(duì)兩端分別連接第一基板100以及第二基板500，以使半導(dǎo)體元件400位于第一基板100以及第二基板500之間。并且，第一導(dǎo)熱凸塊300與第二基板500熱耦接。在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體元件400可例如為一芯片。當(dāng)然，本發(fā)明并不限制半導(dǎo)體元件400的數(shù)量及種類。如此，即可初步完成封裝結(jié)構(gòu)的制作。
[0075]如此配置，本實(shí)施例將第一導(dǎo)熱凸塊300連接于第一基板100以及第二基板500之間，以幫助例如位于第一基板100內(nèi)的半導(dǎo)體元件700進(jìn)行散熱，并且，本實(shí)施例還將原本會(huì)堆疊于第一基板100上的半導(dǎo)體元件400設(shè)置于第一導(dǎo)熱凸塊300在第一基板100以及第二基板500之間所間隔出的空間內(nèi)，因而提升封裝結(jié)構(gòu)10的空間利用率，進(jìn)而降低封裝結(jié)構(gòu)10的整體厚度。
[0076]此外，本實(shí)施例還可再如圖1P所示，在第一基板100的另一側(cè)形成多個(gè)第二導(dǎo)熱凸塊600，其位于圖案化防焊層200所暴露的第二圖案化金屬層134a上，且各第二導(dǎo)熱凸塊600與第二圖案化金屬層134a熱耦接。當(dāng)然，本實(shí)施例中的第二導(dǎo)熱凸塊600的設(shè)置位置僅作舉例說明之用，而并非用以限制本發(fā)明。接著，再設(shè)置一半導(dǎo)體元件900于第二表面S2上，且半導(dǎo)體元件900電連接第二圖案化金屬層134a并與第二導(dǎo)熱凸塊600熱耦接。接著，再通過第二導(dǎo)熱凸塊600將一第三基板800連接至第一基板100上，各第二導(dǎo)熱凸塊600的相對(duì)兩端分別連接第一基板100以及第三基板800，以使半導(dǎo)體元件900位于第一基板100以及第三基板800之間。并且，第二導(dǎo)熱凸塊600與第三基板800形成熱耦接。在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體元件900可例如為一芯片。當(dāng)然，本發(fā)明并不限制半導(dǎo)體元件900的數(shù)量及種類。如此，即可大致完成封裝結(jié)構(gòu)10的制作。
[0077]在結(jié)構(gòu)上，請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D10，封裝結(jié)構(gòu)10包括第一基板100、圖案化防焊層200、多個(gè)第一導(dǎo)熱凸塊300、第一半導(dǎo)體元件400以及第二基板500。第一基板100包括第一圖案化金屬層124a、第二圖案化金屬層134a、相對(duì)的第一表面SI以及第二表面S2。第一圖案化金屬層124a以及第二圖案化金屬層134a分別設(shè)置于第一表面SI以及第二表面S2上。圖案化防焊層200設(shè)置于第一圖案化金屬層124a以及第二圖案化金屬層134a上，并暴露至少部分第一圖案化金屬層124a以及第二圖案化金屬層134a。第一導(dǎo)熱凸塊300設(shè)置于暴露的第一圖案化金屬層124a上并熱耦接第一圖案化金屬層124a。第一半導(dǎo)體元件400設(shè)置于第一表面SI上。第一半導(dǎo)體元件400電連接第一圖案化金屬層124a并與第一導(dǎo)熱凸塊300熱耦接。各第一導(dǎo)熱凸塊300的相對(duì)兩端分別連接第一基板100以及第二基板500，以使第一半導(dǎo)體元件400位于第一基板100及第二基板500之間，且第一導(dǎo)熱凸塊300與第二基板500熱耦接。
[0078]此外，請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D1P，本實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)還可包括多個(gè)第二導(dǎo)熱凸塊600、第二半導(dǎo)體元件900以及第三基板800，其中，第二導(dǎo)熱凸塊600設(shè)置于圖案化防焊層200所暴露的第二圖案化金屬層134a上并熱耦接第二圖案化金屬層134a。第二半導(dǎo)體元件900設(shè)置于第二表面S2上。第二半導(dǎo)體元件900電連接第二圖案化金屬層134a并與第二導(dǎo)熱凸塊600熱耦接。各第二導(dǎo)熱凸塊600的相對(duì)兩端分別連接第一基板100以及第三基板800，以將第三基板800連接至第一基板100上。第二半導(dǎo)體元件900位于第一基板100以及第三基板800之間，且第二導(dǎo)熱凸塊600與第三基板800熱耦接。
[0079]更進(jìn)一步而言，本實(shí)施例的第一基板100還可內(nèi)埋至少一半導(dǎo)體元件700。詳細(xì)來說，第一基板100可包括核心層110、半導(dǎo)體元件700、第一疊構(gòu)層120、第二疊構(gòu)層130以及多個(gè)元件導(dǎo)通孔170。核心層110包括貫穿核心層110的容置槽116、第三圖案化金屬層112a以及第四圖案化金屬層114a。第三及第四圖案化金屬層112a、114a分別覆蓋核心層110的相對(duì)兩表面。半導(dǎo)體元件700則設(shè)置于容置槽116內(nèi)。第一及第二疊構(gòu)層120、130分別設(shè)置于核心層110的兩表面上。第一疊構(gòu)層120包括第一介電層122以及第一圖案化金屬層124，第二疊構(gòu)層130包括第二介電層132以及第二圖案化金屬層134。第二介電層132與第一介電層122共同包覆第三半導(dǎo)體元件700以及核心層110。元件導(dǎo)通孔170電連接第三半導(dǎo)體元件700至第一圖案化金屬層124或第二圖案化金屬層134。
[0080]此外，本實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)還可包括多個(gè)第一導(dǎo)通孔144、第二導(dǎo)通孔154以及第三導(dǎo)通孔164，其中，第一導(dǎo)通孔144分別電連接第一導(dǎo)電層142至第一金屬層124及第二金屬層134，第二導(dǎo)通孔154分別電連接第二導(dǎo)電層152至第一金屬層124及第二金屬層134，而第三導(dǎo)通孔164則分別電連接第三導(dǎo)電層162至第一金屬層124及第二金屬層134。
[0081]綜上所述，本發(fā)明利用多個(gè)導(dǎo)熱凸塊將第一基板連接至第二基板，除了可幫助內(nèi)埋于第一基板內(nèi)的半導(dǎo)體元件進(jìn)行散熱外，還可將原本會(huì)堆疊于第一基板上的另一半導(dǎo)體元件設(shè)置于導(dǎo)熱凸塊在第一基板以及第二基板之間所間隔出的空間內(nèi)，因而可提升封裝結(jié)構(gòu)的空間利用率，進(jìn)而降低封裝結(jié)構(gòu)的整體厚度。并且，導(dǎo)熱凸塊也可與設(shè)置于第一基板以及第二基板之間的半導(dǎo)體元件熱耦接，以對(duì)其進(jìn)行散熱。
[0082]同樣地，本發(fā)明還可于第一基板的相對(duì)兩側(cè)都形成多個(gè)導(dǎo)熱凸塊，并利用第一基板的各側(cè)的導(dǎo)熱凸塊將第一基板分別與第二基板以及第三基板連接，再將多個(gè)半導(dǎo)體元件分別設(shè)置于第一基板與第二基板之間以及第一基板與第三基板之間，以提高散熱效率及封裝結(jié)構(gòu)的空間利用率，進(jìn)而降低封裝結(jié)構(gòu)的整體厚度。
[0083]雖然結(jié)合以上實(shí)施例公開了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，包括: 提供第一基板，該第一基板具有第一表面、相對(duì)于該第一表面的第二表面、第一金屬層以及第二金屬層，其中該第一金屬層以及該第二金屬層分別設(shè)置于該第一表面以及該第二表面上； 分別對(duì)該第一金屬層以及該第二金屬層進(jìn)行圖案化制作工藝，以分別形成第一圖案化金屬層以及第二圖案化金屬層； 形成圖案化防焊層于該第一圖案化金屬層以及該第二圖案化金屬層上，該圖案化防焊層暴露至少部分該第一圖案化金屬層以及該第二圖案化金屬層； 形成多個(gè)第一導(dǎo)熱凸塊于暴露的該第一圖案化金屬層上，且各該第一導(dǎo)熱凸塊熱耦接該第一圖案化金屬層； 設(shè)置第一半導(dǎo)體元件于該第一表面上，且該第一半導(dǎo)體元件電連接該第一圖案化金屬層并與該些第一導(dǎo)熱凸塊熱耦接；以及 通過該些第一導(dǎo)熱凸塊將第二基板連接至該第一基板上，其中，各該第一導(dǎo)熱凸塊的相對(duì)兩端分別連接該第一基板以及該第二基板，以使該第一半導(dǎo)體元件位于該第一基板及該第二基板之間，且該些第一導(dǎo)熱凸塊與該第二基板熱耦接。2.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，還包括: 形成多個(gè)第二導(dǎo)熱凸塊于暴露的該第二圖案化金屬層上，且各該第二導(dǎo)熱凸塊熱耦接該第二圖案化金屬層； 設(shè)置第二半導(dǎo)體元件于該第二表面上，且該第二半導(dǎo)體元件電連接該第二圖案化金屬層并與該些第二導(dǎo)熱凸塊熱耦接；以及 通過該些第二導(dǎo)熱凸塊將第三基板連接至該第一基板上，其中，各該第二導(dǎo)熱凸塊的相對(duì)兩端分別連接該第一基板以及該第三基板且該些第二導(dǎo)熱凸塊與該第三基板熱耦接。3.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其中提供該第一基板的步驟包括: 形成核心層，該核心層具有第三金屬層以及第四金屬層，該第三金屬層及該第四金屬層分別覆蓋該核心層的相對(duì)兩表面； 分別對(duì)該第三金屬層以及該第四金屬層進(jìn)行圖案化制作工藝，以分別形成第三圖案化金屬層以及第四圖案化金屬層； 形成貫穿該核心層的容置槽； 將該核心層設(shè)置于膠帶上，該容置槽暴露部分該膠帶； 設(shè)置至少一第三半導(dǎo)體元件于該容置槽所暴露的部分該膠帶上，以使該第三半導(dǎo)體元件位于該容置槽內(nèi)； 往靠近該第三圖案化金屬層的方向壓合第一疊構(gòu)層于該核心層上，該第一疊構(gòu)層包括第一介電層以及該第一金屬層，該第一介電層覆蓋至少部分該第三半導(dǎo)體元件； 移除該膠帶； 往靠近該第四圖案化金屬層的方向壓合第二疊構(gòu)層于該核心層上，該第二疊構(gòu)層包括第二介電層以及該第二金屬層，該第二介電層與該第一介電層共同包覆該第三半導(dǎo)體元件；以及 形成多個(gè)元件導(dǎo)通孔，該些元件導(dǎo)通孔電連接該第三半導(dǎo)體元件至該第一金屬層或該第二金屬層。4.如權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其中提供該第一基板的步驟還包括: 形成貫穿該核心層的第一貫孔；以及 形成第一導(dǎo)電層，該第一導(dǎo)電層覆蓋該第一貫孔的內(nèi)壁并連接該第三金屬層以及該第四金屬層。5.如權(quán)利要求4所述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該第一介電層以及該第二介電層填充于該第一貫孔內(nèi)。6.如權(quán)利要求4所述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其中提供該第一基板的步驟還包括: 形成多個(gè)第一導(dǎo)通孔，以分別電連接該第一導(dǎo)電層至該第一金屬層及該第二金屬層。7.如權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其中提供該第一基板的步驟還包括: 形成貫穿該核心層的第二貫孔；以及 形成第二導(dǎo)電層，該第二導(dǎo)電層完全填充該第二貫孔并連接該第三金屬層以及該第四金屬層。8.如權(quán)利要求7所述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其中提供該第一基板的步驟還包括: 形成多個(gè)第二導(dǎo)通孔，以分別電連接該第二導(dǎo)電層至該第一金屬層及該第二金屬層。9.如權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其中提供該第一基板的步驟還包括: 形成貫穿該核心層的第三貫孔； 形成第三導(dǎo)電層，該第三導(dǎo)電層覆蓋該第三貫孔的內(nèi)壁并連接該第三金屬層以及該第四金屬層；以及 填充塞孔油墨(plugging ink)于該第三貫孔內(nèi)。10.如權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其中提供該第一基板的步驟還包括: 形成多個(gè)第三導(dǎo)通孔，以分別電連接該第三導(dǎo)電層至該第一金屬層及該第二金屬層。11.如權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其中提供該第一基板的步驟還包括: 形成貫穿該第一疊構(gòu)層以及該第二疊構(gòu)層的第四貫孔； 形成第四導(dǎo)電層，該第四導(dǎo)電層覆蓋該第四貫孔的內(nèi)壁并連接該第一金屬層以及該第二金屬層；以及 填充塞孔油墨于該第四貫孔內(nèi)。12.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，還包括: 形成表面處理層于該第一圖案化金屬層以及該第二圖案化金屬層上，該表面處理層覆蓋該圖案化防焊層所暴露的部分該第一圖案化金屬層以及該第二圖案化金屬層。13.如權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該表面處理層包括有機(jī)保焊劑(Organic Solderability Preservatives, OSP)層、化銀浸金(Electroless Nickel andImmers1n Gold,ENIG)層、浸鏈銀(Immers1n Silver, 1-Ag)層、浸鏈錫(Immers1n Tin，1-Sn)層、浸鏈祕(Immers1n Bismuth，1-Bi)層、噴錫(Hot Air Solder Leveling, HASL)層、電鏈銀與金(Nickel and Gold Electroplating)層、無電鈀銀(Electroless Pd/Ni)層、無電鈀銅(Electroless Pd/Cu)層或電鍍錫祕合金(SnBi)層。14.一種封裝結(jié)構(gòu)，包括: 第一基板，包括第一表面、相對(duì)于該第一表面的第二表面、第一圖案化金屬層以及第二圖案化金屬層，其中該第一圖案化金屬層以及該第二圖案化金屬層分別設(shè)置于該第一表面以及該第二表面上； 圖案化防焊層，設(shè)置于該第一圖案化金屬層以及該第二圖案化金屬層上，并暴露至少部分該第一圖案化金屬層以及該第二圖案化金屬層； 多個(gè)第一導(dǎo)熱凸塊，設(shè)置于暴露的該第一圖案化金屬層上并熱耦接該第一圖案化金屬層； 第一半導(dǎo)體元件，設(shè)置于該第一表面上，該第一半導(dǎo)體元件電連接該第一圖案化金屬層并與該些第一導(dǎo)熱凸塊熱耦接；以及 第二基板，各該第一導(dǎo)熱凸塊的相對(duì)兩端分別連接該第一基板以及該第二基板，以使該第一半導(dǎo)體元件位于該第一基板及該第二基板之間，且該些第一導(dǎo)熱凸塊與該第二基板熱耦接。15.如權(quán)利要求14所述的封裝結(jié)構(gòu)，還包括: 多個(gè)第二導(dǎo)熱凸塊，設(shè)置于暴露的該第二圖案化金屬層上并熱耦接該第二圖案化金屬層； 第二半導(dǎo)體元件，設(shè)置于該第二表面上，該第二半導(dǎo)體元件電連接該第二圖案化金屬層并與該些第二導(dǎo)熱凸塊熱耦接；以及 第三基板，各該第二導(dǎo)熱凸塊的相對(duì)兩端分別連接該第一基板以及該第三基板，以將該第三基板連接至該第一基板上，該第二半導(dǎo)體元件位于該第一基板以及該第三基板之間，且該些第二導(dǎo)熱凸塊與該第三基板熱耦接。16.如權(quán)利要求14所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中該第一基板還包括: 核心層，包括容置槽、第三圖案化金屬層以及第四圖案化金屬層，該第三圖案化金屬層及該第四圖案化金屬層分別覆蓋該核心層的相對(duì)兩表面，該容置槽貫穿該核心層； 第三半導(dǎo)體元件，設(shè)置于該容置槽內(nèi)； 第一疊構(gòu)層以及第二疊構(gòu)層，分別設(shè)置于該核心層的該兩表面上，該第一疊構(gòu)層包括第一介電層以及該第一圖案化金屬層，該第二疊構(gòu)層包括第二介電層以及該第二圖案化金屬層，該第二介電層與該第一介電層共同包覆該第三半導(dǎo)體元件以及該核心層；以及 多個(gè)元件導(dǎo)通孔，電連接該第三半導(dǎo)體元件至該第一圖案化金屬層或該第二圖案化金屬層。17.如權(quán)利要求16所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中該第一基板還包括: 第一貫孔，貫穿該核心層；以及 第一導(dǎo)電層，覆蓋該第一貫孔的內(nèi)壁并連接該第三金屬層以及該第四金屬層。18.如權(quán)利要求17所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中該第一介電層以及該第二介電層填充于該第一貫孔內(nèi)。19.如權(quán)利要求17所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中該第一基板還包括: 多個(gè)第一導(dǎo)通孔，分別電連接該第一導(dǎo)電層至該第一金屬層及該第二金屬層。20.如權(quán)利要求16所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中該第一基板還包括: 第二貫孔，貫穿該核心層；以及 第二導(dǎo)電層，完全填充該第二貫孔并連接該第三金屬層以及該第四金屬層。21.如權(quán)利要求20所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中該第一基板還包括: 多個(gè)第二導(dǎo)通孔，分別電連接該第二導(dǎo)電層至該第一金屬層及該第二金屬層。22.如權(quán)利要求16所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中該第一基板還包括: 第三貫孔，貫穿該核心層； 第三導(dǎo)電層，覆蓋該第一貫孔的內(nèi)壁并連接該第三金屬層以及該第四金屬層；以及 塞孔油墨，填充于該第三貫孔內(nèi)。23.如權(quán)利要求22所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中該第一基板還包括: 多個(gè)第三導(dǎo)通孔，分別電連接該第三導(dǎo)電層至該第一金屬層及該第二金屬層。24.如權(quán)利要求14所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中該第一基板還包括: 第四貫孔，貫穿該第一疊構(gòu)層以及該第二疊構(gòu)層； 第四導(dǎo)電層，覆蓋該第四貫孔的內(nèi)壁并連接該第一金屬層以及該第二金屬層；以及 塞孔油墨，填充于該第四貫孔內(nèi)。25.如權(quán)利要求14所述的封裝結(jié)構(gòu)，還包括: 表面處理層，設(shè)置于該第一圖案化金屬層以及該第二圖案化金屬層上，該表面處理層覆蓋該圖案化防焊層所暴露的部分該第一圖案化金屬層以及該第二圖案化金屬層。26.如權(quán)利要求25所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中該表面處理層包括有機(jī)保焊劑層、鎳金層、銀層、錫層、鉍層、鎳金層、鈀鎳層、鈀銅層或錫鉍合金層。27.如權(quán)利要求16所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中該至少一第三半導(dǎo)體元件包括有源元件及/或無源元件。
【文檔編號(hào)】H01L23/367GK105990157SQ201510092251
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月2日
【發(fā)明人】陳建銘
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