具有背對背內嵌半導體元件及內建定位件的半導體組體板的制作方法
【專利摘要】在本發(fā)明較佳實施例中,具有背對背內嵌元件及內建定位件的半導體組體板包括:一中間層、一第一定位件、一第一半導體元件、一第一核心層、一第二定位件、一第二半導體元件、一第二核心層、一第一增層電路、一第二增層電路及一被覆穿孔。第一及第二半導體元件是利用第一及第二定位件作為配置導件而設置在中間層的相反表面,第一及第二定位件是側向對準第一及第二半導體元件。第一及第二核心層側向覆蓋第一及第二半導體元件。第一及第二增層電路于相反垂直方向覆蓋半導體元件及核心層,并提供第一及第二半導體元件的信號路由。
【專利說明】具有背對背內嵌半導體元件及內建定位件的半導體組體板
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是關于一種具有背對背內嵌元件的半導體組體板,尤指一種包含內建定位件的半導體組體板,其中內建定位件是作為背對背內嵌元件的配置導件。
【背景技術】
[0002]電子裝置的市場趨勢是要求更薄、更智能、且更便宜的可攜式電子設備,所述電子設備中所使用的半導體元件需更進一步的縮小其尺寸,并以較低的成本改善其電子性能。各種嘗試的方法中,是認為以嵌埋或內建半導體芯片于印刷電路板中以形成模塊是最有效率的方法,其可大幅地降低整體的重量、厚度,以及經由內部連接距離的縮短以改善電子性倉泛。
[0003]然而,試圖于線路板中嵌埋芯片會遭遇許多的問題,舉例來說,被嵌埋的芯片會于使用膠附著時以及封裝/層壓的過程時,因塑料材料的熱性質而導致芯片垂直及側向的位移。在各個熱處理階段的金屬、介電質、以及硅之間的熱膨脹系數(shù)(CTE)不匹配將可能導致設置于其上的增層連接結構的錯位。Tanaka等人的美國專利案號7,935,893 ;Aral的美國專利案號7,944,039 ;以及Chang的美國專利案號7,405,103揭露了各種為了解決生產良率議題的對準方式,然而其所提出的方式皆無法提供一個用以控制芯片的位移的適當或有效的方法,其是由于芯片下的黏著劑于固化時回流,而因此使原本貼附的芯片于預定的設置位置錯位,甚至于使用高度精準的對位標記以及設備時也會產生相同問題。Chino的美國專利申請?zhí)?010 / 0184256揭示了一種樹脂密封方法,其將半導體元件固定于支撐體上所形成的黏著層,此方法可有效的于密封程序時控制芯片免于移動,然而此方法并無提供任何對于芯片貼附程序的控制或調整,且用于貼附芯片的黏著劑的回流所造成芯片的錯位是無法避免的。Chang等人的美國專利號7,674,986,Hsu等人的美國專利號7,656,040、及Wang等人的美國專利號7,656,015揭露各種具有芯片堆疊結構的封裝結構,以滿足超高堆集密度的需求。若無法完全解決芯片錯位的問題,低產率的情形可能會惡化。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明是有鑒于以上的情形而發(fā)展,其目的在于提供一種半導體組體板,其中該半導體元件是設置于中間層的相反表面的以定位件定義的預定位置上,且通過增層電路提供半導體元件的信號路由。據(jù)此,本發(fā)明提供一種半導體組體板,其包含一中間層、一第一定位件、一第一半導體元件、一第一核心層、一第二定位件、一第二半導體元件、一第二核心層、一第一增層電路、一第二增層電路及一被覆穿孔。
[0005]在一較佳實施例中,第一及第二定位件可分別作為第一和第二半導體元件的配置導件,第一和第二半導體元件是以背對背設置于中間層的相反表面。第一及第二定位件分別靠近第一及第二半導體元件,并分別以側面方向側向對準第一及第二半導體元件的外圍邊緣。第一及第二核心層分別側向覆蓋第一及第二半導體元件。第一及第二增層電路提供第一及第二半導體元件的信號路由。[0006]中間層可為單層結構或多層結構,例如,中間層可為一介電層或一金屬層、或一層壓基板,其包含一第一金屬層、一第二金屬層、及位于該第一金屬層和該第二金屬層間的一介電層。
[0007]第一及第二定位件可接觸該中間層,并分別自該中間層朝該第一及第二垂直方向延伸、靠近第一及第二半導體元件的外圍邊緣、及側向對準第一及第二半導體元件的外圍邊緣。第一及第二定位件可由金屬、光敏性塑料材料、或非光敏性材料制備而成。舉例來說,該第一及第二定位件基本上可由銅、鋁、鎳、鐵、錫、或其合金所制備,該第一及第二定位件亦可由環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺所制備。此外,該第一及第二定位件可分別具有圖案,以避免該第一及第二半導體元件的不必要移動。舉例來說,該第一及第二定位件可各自包括一連續(xù)或不連續(xù)的條板或突柱陣列。具體來說,該第一及第二定位件可側向對齊該第一及第二半導體元件的四個側表面,以防止該第一及第二半導體元件的橫向位移。舉例來說,該第一及第二定位件可沿著該第一及第二半導體元件的四個側面、兩個對角、或四個角對齊,且該第一半導體元件以及該第一定位件間、及該第二半導體元件以及該第二定位件間的間隙較佳約于0.001至I毫米的范圍的內,因此,第一及第二定位件是位于第一及第二半導體元件外側,可防止第一及第二半導體元件超過最大可接受誤差限制所造成的位置錯誤。此外,該第一及第二定位件的高度較佳為10至200微米。
[0008]第一及第二半導體元件可個別包含:其上具有接觸墊的主動面、及與主動面相反的非主動面。第一半導體元件的主動面面朝第一垂直方向并背向該中間層,及第一半導體元件的非主動面面朝一第二垂直方向并朝向該中間層。第二半導體元件的主動面面朝該第二垂直方向并背向該中間層,及第二半導體元件的非主動面面朝該第一垂直方向并朝向該中間層。此外,第一及第二半導體元件可通過黏著劑而設置于中間層上。例如,第一黏著劑可接觸并位于中間層及第一半導體元件的非主動面之間,同時第二黏著劑可接觸并位于中間層及第二半導體元件的非主動面之間。在任何情況下,第一黏著劑可于第二垂直方向與第一定位件共平面,并于第一垂直方向低于第一定位件;同時第二黏著劑可于第一垂直方向與第二定位件共平面,并于第二垂直方向低于第二定位件。當?shù)谝患暗诙雽w元件下方的第一及第二黏著劑是分別在第一及第二垂直方向低于第一及第二定位件,第一及第二定位件可防止第一及第二半導體元件在黏著劑固化時發(fā)生不必要的移動。例如,在利用介電層或金屬層作為中間層的情況下,第一半導體元件利用第一定位件作為配置導件,從第一垂直方向設置在介電層或金屬層上,其中第一定位件是自介電層或金屬層朝第一垂直方向延伸。因此,第一半導體元件可通過第一定位件而準確地設置于預定位置,其中第一定位件于第一垂直方向延伸超過第一半導體元件的非主動面并低于第一半導體元件的主動面。同理,第二半導體元件利用第二定位件作為配置導件,從第二垂直方向設置在介電層或金屬層上,其中第二定位件是自介電層或金屬層朝第二垂直方向延伸。因此,第二半導體元件可通過第二定位件而準確地設置于預定位置,其中第二定位件于第二垂直方向延伸超過第二半導體元件的非主動面并低于第二半導體元件的主動面。另一方面,當使用層壓基板作為中間層的情況下,第一半導體元件可利用第一定位件作為配置導件,使用第一黏著劑而設置于層壓基板的第一金屬層上,其中第一定位件是自層壓基板的第一金屬層于第一垂直方向延伸,并延伸超過第一半導體元件的非主動面。同理,第二半導體元件可利用第二定位件作為配置導件,使用第二黏著劑而設置于層壓基板的第二金屬層上,其中第二定位件是自層壓基板的第二金屬層于第二垂直方向延伸,并延伸超過第二半導體元件的非主動面。第一金屬層及第二金屬層可通過介電層而互相間隔開來,并作為垂直電磁屏障,可有效屏蔽第一及第二半導體元件免于受到電磁干擾(EMI)。
[0009]第一核心層可接觸并環(huán)繞第一半導體元件的側壁與第一定位件,并與第一半導體元件的側壁與第一定位件同型被覆,于第一垂直方向覆蓋第一定位件和中間層,且自第一半導體元件和第一定位件側向延伸至組體板的外圍邊緣。同理,第二核心層可接觸并環(huán)繞第二半導體元件的側壁與第二定位件,并與第二半導體元件的側壁與第二定位件同型被覆,于第二垂直方向覆蓋第二定位件和中間層,且自第二半導體元件和第二定位件側向延伸至組體板的外圍邊緣。在任何情況下,第一及第二核心層分別側向覆蓋第一及第二半導體元件及第一及第二定位件,可由預浸材料制成,例如環(huán)氧樹脂、BT、聚酰亞胺及其他樹脂或樹脂玻璃復合物。
[0010]第一增層電路是于第一垂直方向覆蓋第一半導體元件和第一核心層,并電性連接至第一半導體元件的接觸墊。第一增層電路可包含第一絕緣層和一個以上的第一導線。例如,第一絕緣層于第一垂直方向覆蓋第一半導體元件及第一核心層,并可延伸至組體板的外圍邊緣,且第一導線自第一絕緣層朝第一垂直方向延伸。第一絕緣層可包含一個以上第一盲孔,其設置為鄰接于第一半導體元件的一個以上接觸墊。一個以上第一導線是自第一絕緣層朝第一垂直方向延伸,于第一絕緣層上側向延伸,并于第二垂直方向延伸進入第一盲孔以形成一個以上第一導電盲孔,因而提供第一半導體元件的接觸墊的信號路由。當?shù)谝粚Ь€直接接觸第一半導體元件的接觸墊時,第一半導體元件及第一增層電路間可不含焊料。
[0011]第二增層電路自第二垂直方向覆蓋第二半導體元件和第二核心層,且電性連接至第二半導體元件的接觸墊。第二增層電路可包含第二絕緣層及一個以上第二導線。例如,第二絕緣層于第二垂直方向覆蓋第二半導體元件及第二核心層,并可延伸至組體板的外圍邊緣,且第二導線自第二絕緣層朝第二垂直方向延伸。第二絕緣層可包括一個以上第二盲孔,其設置為鄰接于第二半導體元件的一個以上接觸墊。一個以上第二導線自第二絕緣層于第二垂直方向延伸,于第二絕緣層上側向延伸,并于第一垂直方向延伸進入第二盲孔以形成一個以上第二導電盲孔,進而提供第二半導體元件的接觸墊的信號路由。當?shù)诙Ь€直接接觸第二半導體元件的接觸墊時,第二半導體元件及第二增層電路間可不含焊料。
[0012]若有額外的信號路由需求,第一及第二增層電路可包含額外的介電層(例如于第一絕緣層和第一導線上的第三絕緣層、于第二絕緣層和第二導線上的第四絕緣層)、額外的盲孔層(例如第三絕緣層中的第三盲孔、第四絕緣層中的第四盲孔)、以及額外的導線層(例如第三絕緣層上的第三導線、第四絕緣層上的第四導線)。第一及第二增層電路的最外層導線可分別包含一個以上第一及第二內連接墊,以提供電子元件(如半導體芯片、塑料封裝、或另一半導體組體)的電性連接。第一內連接墊可包含面朝第一垂直方向的外露接觸面,同時第二內連接墊可包含面朝第二垂直方向的外露接觸面。因此,組體板可包含電性連接點(例如第一及第二內連接墊),其是互相電性連接并位于面朝相反垂直方向的相反表面,如此一來,組體板可被堆疊且電子元件可通過各種媒介(包含打線或焊錫凸塊)作為電性接點而電性連接至組體板。
[0013]被覆穿孔可提供第一增層電路和第二增層電路間的垂直方向信號路由。例如,在第一端的被覆穿孔可延伸至第一增層電路的外或內導電層,并電性連接至第一增層電路的外或內導電層;在第二端的被覆穿孔可延伸至第二增層電路的外或內導電層,并電性連接至第二增層電路的外或內導電層。在任何情況下,被覆穿孔垂直延伸穿過第一核心層、中間層及第二核心層,以提供第一及第二增層電路間的電性連接。
[0014]本發(fā)明亦提供一種制造具有內嵌背對背半導體元件的半導體組體板的方法,包括:在中間層上形成第一定位件,自中間層于第一垂直方向延伸;利用第一定位件作為第一半導體元件的配置導件,將第一半導體元件設置在中間層上,第一半導體元件包含一其上具有接觸墊的主動面、及一非主動面,其中主動面面朝背向中間層的第一垂直方向,非主動面朝向中間層的相反于第一垂直相向的第二垂直方向,且第一定位件是設置于靠近第一半導體元件的外圍邊緣,及于垂直于垂直方向的側面方向側向對準第一半導體元件的外圍邊緣;提供一第一核心層,其側向覆蓋第一半導體元件及第一定位件;在中間層上形成第二定位件,自中間層朝第二垂直方向延伸;利用第二定位件作為第二半導體元件的配置導件,將第二半導體元件設置在中間層上,第二半導體元件包含一其上具有接觸墊的主動面、及一非主動面,其中主動面面朝背向中間層的第二垂直方向,非主動面面朝朝向中間層的第一垂直相向,且第二定位件是設置于靠近第二半導體元件的外圍邊緣,及于垂直于垂直方向的側面方向側向對準第二半導體元件的外圍邊緣;提供一第二核心層,其側向覆蓋第二半導體元件及第二定位件;形成一第一增層電路,其于第一垂直方向覆蓋第一半導體元件和第一核心層,并通過第一導電盲孔而電性連接至第一半導體元件的接觸墊;形成一第二增層電路,其于第二垂直方向覆蓋第二半導體元件和第二核心層,并通過第二導電盲孔而電性連接至第二半導體元件的接觸墊;以及提供一被覆穿孔,其延伸穿過第一核心層、中間層及第二核心層,以提供第一增層電路和第二增層電路間的電性連接。
[0015]第一及第二定位件可經由圖案化中間層上的金屬層而形成、或經由在中間層上圖案化沉積金屬或塑料材料而形成,且第一及第二定位件可具有相同或不同圖案。例如,在中間層上形成第一定位件及第二定位件的步驟可包括:提供一層壓基板,其包含第一金屬層、第二金屬層和位于第一金屬層和第二金屬層間的介電層;然后移除第一金屬層的選定部位以形成第一定位件;然后移除第二金屬層的選定部位以形成第二定位件?;蛘撸谥虚g層上形成第一定位件及第二定位件的步驟可包括:提供一層壓基板,其包含第一金屬層、第二金屬層和位于第一金屬層和第二金屬層間的介電層;然后移除第一金屬層的選定部位以形成第一凹陷部分;在第一凹陷部分沉積第一塑料材料作為第一定位件;移除第一金屬層的剩余部分;移除第二金屬層的選定部位以形成第二凹陷部分;在第二凹陷部分沉積第二塑料材料作為第二定位件;以及移除第二金屬層的剩余部分。據(jù)此,第一及第二定位件可作為半導體元件的配置導件,半導體元件是以背對背的形式設置在作為中間層的介電層上。另一方面,在中間層上形成第一定位件及第二定位件的步驟可包括:提供一金屬層;然后于金屬層上圖案化沉積第一定位件;以及在金屬層上圖案化沉積第二定位件。或者,在中間層上形成第一定位件及第二定位件的步驟可包括:提供一層壓基板,其包括第一金屬層、第二金屬層、以及位于第一金屬層和第二金屬層間的介電層;然后在第一金屬層上圖案化沉積第一定位件;以及在第二金屬層上圖案化沉積第二定位件。據(jù)此,第一及第二定位件可作為半導體元件的配置導件,半導體元件以背對背的形式設置于作為中間層的金屬層上、或設置于層壓基板中作為中間層的第一及第二金屬層上。[0016]形成第一增層電路和第二增層電路的步驟可包括:提供一第一絕緣層,其于第一垂直方向覆蓋第一半導體元件和第一核心層;提供一第二絕緣層,其于第二垂直方向覆蓋第二半導體元件和第二核心層;形成一或多個第一盲孔,其延伸穿過第一絕緣層并對準第一半導體元件的一或多個接觸墊;形成一或多個第二盲孔,其延伸穿過第二絕緣層并對準第二半導體元件的一或多個接觸墊;形成一或多個第一導線,其自第一絕緣層于第一垂直方向延伸,于第一絕緣層上側向延伸,且于第二垂直方向延伸穿過第一盲孔,以形成一或多個第一導電盲孔,其是電性連接至第一半導體元件的接觸墊;以及,形成一或多個第二導線,其自第二絕緣層于第二垂直方向延伸,于第二絕緣層上側向延伸,且于第一垂直方向延伸穿過第二盲孔,以形成一或多個第二導電盲孔,其是電性連接至第二半導體元件的接觸墊。
[0017]第一及第二盲孔可同時形成并可具有相同尺寸,且可同時沉積并圖案化第一及第二導線。第一絕緣層及第一導線可具有面朝第一垂直方向的平坦延伸表面,同時第二絕緣層及第二導線可具有面朝第二垂直方向的平坦延伸表面。
[0018]提供被覆穿孔的步驟可包含:形成一穿孔,其于垂直方向延伸穿過第一核心層、中間層及第二核心層,然后于穿孔的內側壁沉積一連接層。
[0019]在提供第一增層電路和第二增層電路時可提供被覆穿孔。例如,提供被覆穿孔的步驟可包含:在提供絕緣層的后形成一穿孔,其于垂直方向延伸穿過第一核心層、中間層、第二核心層及絕緣層(例如:延伸穿過第一及第二絕緣層,或更延伸穿過第一、第二、及額外的絕緣層);然后再沉積導線(例如:第一導線/第二導線或額外導線)時,于穿孔的內側壁沉積一連接層。
[0020]絕緣層可經由各種技術沉積,包含膜壓合、輥輪涂布、旋轉涂布及噴涂沉積法。盲孔可經由各種技術形成穿過絕緣層,包括激光鉆孔、等離子體蝕刻及光刻技術。導線的形成可經由沉積一被覆層,其覆蓋該絕緣層并延伸穿過該盲孔,接著利用蝕刻掩膜移除被覆層的選定部分以定義出該導線。該被覆層及連接層可利用各種技術以沉積單層或多層,包括電鍍、無電電鍍、濺鍍及其組合,接著經由各種方式圖案化該被覆層,其包括濕蝕刻、電化學蝕刻、激光輔助蝕刻及其組合以定義出該導線。
[0021]除非特別描述或在步驟間使用的“然后” 一詞或必須依序發(fā)生的步驟,上述步驟的順序并無限制于以上所列且可根據(jù)所需設計而變化或重新安排。
[0022]本發(fā)明具有多項優(yōu)點。定位件可準確地定義半導體元件的放置位置,并防止半導體元件和增層電路間因半導體元件的側向位移而造成電性連接錯誤,進而大幅改善產品良率。背對背嵌埋結構可減少組體板的整體厚度。半導體元件和增層電路間可直接電性連接不需焊料,因此利于展現(xiàn)高I/O值以及高性能。三維堆疊組體是通過被覆穿孔和增層電路而垂直連接,減少成本并確??煽啃?。由此方法制成的組體板可靠度高、價格低廉、且非常適合大量制造生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]參考隨附附圖,本發(fā)明可通過下述較佳實施例的詳細敘述更加清楚明了,其中:
[0024]圖1至圖9是本發(fā)明一較佳實施例的組體板的制造方法剖視圖,該組體板包含中間層、第一定位件、第一半導體元件、第一核心層、第二定位件、第二半導體元件、第二核心層、雙增層電路及被覆穿孔;其中圖2A、圖2A’及圖3A為對應圖2、圖2’及圖3的俯視圖,以及圖2B至圖2E為定位件的其他參考圖案的俯視圖。
[0025]圖10至圖19是本發(fā)明另一較佳實施例的另一組體板的制造方法剖視圖,其中內嵌的半導體元件以背對背(back-to-back)的方式設置在層壓基板上,該層壓基板包含作為半導體元件間的垂直EMI屏障的金屬層。
[0026]圖20至圖27是本發(fā)明再一較佳實施例的再一組體板的制造方法剖視圖,其中內嵌的半導體元件以背對背(back-to-back)的方式設置在金屬層上,該金屬層作為半導體元件間的垂直EMI屏障。
【具體實施方式】
[0027]在下文中,將提供實施例以詳細說明本發(fā)明的實施態(tài)樣。本發(fā)明的其他優(yōu)點以及功效將通過本發(fā)明所揭露的內容而更為顯著。應當注意的是,所述隨附圖式為簡化的圖式,圖式中所示的元件數(shù)量、形狀、以及大小可根據(jù)實際條件而進行修改,且元件的配置可能更為復雜。本發(fā)明中也可進行其他方面的實踐或應用,且不背離本發(fā)明所定義的精神與范疇的條件下,可進行各種變化以及調整。
[0028]實施例1
[0029]圖1至圖9是本發(fā)明一較佳實施例的組體板的制造方法剖視圖,該組體板包含中間層、第一定位件、第一半導體元件、第一核心層、第二定位件、第二半導體元件、第二核心層、雙增層電路及被覆穿孔。
[0030]如圖9所示,半導體組體板100包含中間層101、第一定位件113、第一半導體元件31、第一核心層41、第二定位件153、第二半導體兀件33、第二核心層43、第一增層電路201、第二增層電路202、及被覆穿孔515。第一及第二半導體元件31、33是分別利用第一及第二定位件113、153作為配置導件,以背對背的方式設置在中間層101的相反表面上。第一定位件113自中間層101于向上方向延伸,并靠近第一半導體元件31的外圍邊緣。第二定位件153自中間層101于向下方向延伸,并靠近第二半導體元件33的外圍邊緣。第一核心層
41側向覆蓋第一半導體元件31及第一定位件113,且第二核心層43側向覆蓋第二半導體兀件33及第二定位件153。第一增層電路201于向上方向覆蓋第一半導體兀件31及第一核心層41,并通過第一導電盲孔217電性連接第一半導體元件31的接觸墊312。第二增層電路202于向下方向覆蓋第二半導體兀件33及第二核心層43,并通過第二導電盲孔227電性連接第二半導體元件33的接觸墊332。被覆穿孔515提供第一增層電路201及第二增層電路202間的電性連接。
[0031]圖1跟圖2為本發(fā)明一較佳實施例的在介電層上形成第一定位件的流程剖視圖,且圖2A為對應圖2的俯視圖。
[0032]圖1為具有第一金屬層11、介電層13及第二金屬層15的層壓基板的結構剖視圖。介電層13通常為環(huán)氧樹脂、玻璃環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、及其類似物所制成,且具有50微米的厚度。第一及第二金屬層11、15各自繪示為具有厚度35微米的銅層,然而,第一及第二金屬層11、15亦可由其他各種金屬材料所制成且不受限于銅層。此外,第一及第二金屬層11、15可被各種技術如壓合、電鍍、無電電鍍、蒸鍍、濺鍍及其組合結合沉積為單層或多層結構,且較佳為具有10至200微米的厚度。[0033]圖2及圖2A分別為在介電層13上形成第一定位件113的結構剖視圖及俯視圖。第一定位件113可利用光刻技術及濕式蝕刻移除第一金屬層11的選定部位而形成。在此實施例中,第一定位件113由矩形陣列的多個金屬突柱所組成,并符合隨后設置于介電層13上的半導體元件的四側。然而,定位件的形式并不受限于此,且可為防止隨后設置的半導體元件的不必要位移的任何圖案。
[0034]圖1’及圖2’為在介電層上形成第一定位件的另一流程剖視圖,且圖2A’為對應圖2’的俯視圖。
[0035]圖1’為具有一組凹穴111的層壓基板剖視圖。如上述的層壓基板包含第一金屬層11、介電層13及第二金屬層15,且凹穴111經由移除第一金屬層11的選定部位而形成。
[0036]圖2’及圖2A’分別為具有形成在介電層13上的第一定位件113的結構剖視圖及俯視圖。第一定位件113可經由于凹穴111中點膠或印刷一光敏性塑料材料(如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺等)或非光敏性材料,接著移除整體第一金屬層11而形成。由此,第一定位件113繪示為多個樹脂突柱陣列,且符合隨后設置的半導體元件的兩個對角。
[0037]圖2B至圖2E為定位件的各種參考形式。舉例來說,第一定位件113可由一連續(xù)或不連續(xù)的條板所組成,且符合隨后設置的半導體元件的四側(如圖2B及2C所示)、兩個對角、或四個角落(如圖2D及2E)。
[0038]圖3及圖3A分別為利用第一黏著劑17將第一半導體元件31設置在介電層13上的結構剖視圖及俯視圖。第一半導體元件31包含主動面311、與主動面311相反的非主動面313、及位于主動面311的多個接觸墊312。第一半導體元件31是以其非主動面313面朝介電層13而設置于介電層13上。
[0039]第一定位件113可作為第一半導體元件31的配置導件,因而使第一半導體元件31準確地放置在預定位置。第一定位件113自介電層13于向上方向延伸,并延伸超過第一半導體元件31的非主動面313 ;以及第一定位件113設置于第一半導體元件31的四側外,并于側面方面?zhèn)认驅实谝话雽w元件31的四側。當?shù)谝欢ㄎ患?13于側面方向靠近第一半導體元件31的四個側表面且符合第一半導體元件31的四個側表面,及在第一半導體元件31下方的第一黏著劑17低于第一定位件113時,可防止因黏著劑固化而導致的第一半導體元件31的任何不必要位移。第一半導體元件31及第一定位件113間的間隙較佳于約0.001至I毫米的范圍內。
[0040]圖4為層疊有第一核心層41、第一絕緣層211及第一金屬板21的結構剖視圖。第一核心層41于施加壓力以及高溫下與第一半導體元件31、第一定位件113及介電層13壓合然后固化。因此,第一核心層41于向上方向接觸第一定位件113和介電層13,并自第一定位件113和介電層13于向上方向延伸,及側向覆蓋、環(huán)繞第一半導體元件31和第一定位件113,并與第一半導體兀件31的外圍側表面和第一定位件113同型被覆,且自第一半導體元件31和第一定位件113側向延伸至結構的外圍邊緣。第一絕緣層211接觸第一金屬板21、第一半導體元件31、及第一核心層41,且位于第一金屬板21及第一半導體元件31之間、及第一金屬板21及第一核心層41之間。第一絕緣層211 —般具有50微米的厚度,第一金屬板21繪示為17微米厚度的銅層,于施加壓力以及高溫下,通過施加于第一金屬板21向下的壓力或/及施加第二金屬層15向上的壓力,第一絕緣層211是被融熔且壓縮,據(jù)此,固化的第一絕緣層211提供了第一金屬板21與第一半導體元件31之間、以及第一金屬板21與第一核心層41之間安全穩(wěn)固的機械性連接。第一核心層41及第一絕緣層211可為環(huán)氧樹脂、玻璃環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、及其類似物。
[0041]圖5為在介電層13上形成第二定位件153的結構剖視圖。在此實施例中,第二定位件153可利用光刻技術及濕式蝕刻移除第二金屬層15的選定部位而形成,并具有如圖2A所示的圖案。如上述,第二定位件153亦可通過圖1’至圖2’的另一流程所形成,且可設計為如圖2B至圖2E所示的其他各種圖案。
[0042]圖6為利用第二黏著劑18將第二半導體元件33設置在介電層13的結構剖視圖。第二半導體元件33包含主動面331、與主動面331相反的非主動面333、及位于主動面331的多個接觸墊332。第二半導體元件33是以其非主動面333面朝介電層13而設置于介電層13上。
[0043]第二定位件153可作為第二半導體元件33的配置導件,因而使第二半導體元件33準確地放置在預定位置。第二定位件153自介電層13于向下方向延伸,并延伸超過第二半導體元件33的非主動面333 ;以及第二定位件153設置于第二半導體元件33的四側外,并于側面方面?zhèn)认驅实诙雽w元件33的四側。當?shù)诙ㄎ患?53于側面方向靠近第二半導體元件33的四個側表面且符合第二半導體元件33的四個側表面,及在第二半導體元件33下方的第二黏著劑18低于第二定位件153時,可防止因黏著劑固化而導致的第二半導體元件33的任何不必要位移。第二半導體元件33及第二定位件153間的間隙較佳于約
0.001至I毫米的范圍內。
[0044]圖7為層疊有第二核心層43、第二絕緣層221及第二金屬板22的結構剖視圖。第二核心層43于施加壓力以及高溫下與第二半導體元件33、第二定位件153及介電層13壓合然后固化。因此,第二核心層43于向下方向接觸第二定位件153和介電層13,并自第二定位件153和介電層13于向下方向延伸,及側向覆蓋、環(huán)繞第二半導體元件33和第二定位件153,并與第二半導體元件33的外圍側表面和第二定位件153同型被覆,且自第二半導體元件33和第二定位件153側向延伸至結構的外圍邊緣。第二絕緣層221接觸第二金屬板22、第二半導體元件33、及第二核心層43,且位于第二金屬板22及第二半導體元件33之間、及第二金屬板22及第二核心層43之間。第二絕緣層221 —般具有50微米的厚度,第二金屬板22繪示為17微米厚度的銅層,于施加壓力以及高溫下,通過施加于第一金屬板21向下的壓力或/及施加第二金屬板22向上的壓力,第二絕緣層221是被融熔且壓縮,據(jù)此,固化的第二絕緣層221提供了第二金屬板22與第二半導體元件33之間、以及第二金屬板22與第二核心層43之間安全穩(wěn)固的機械性連接。第二核心層43及第二絕緣層221可為環(huán)氧樹脂、玻璃環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、及其類似物。
[0045]圖8為具有第一盲孔213、第二盲孔223及穿孔511的結構剖視圖。第一盲孔213延伸穿過第一金屬板21及第一絕緣層211,并對準第一半導體元件31的接觸墊312。第二盲孔223延伸穿過第二金屬板22及第二絕緣層221,并對準第二半導體元件33的接觸墊332。第一及第二盲孔213、223可通過各種技術形成,其包括激光鉆孔、等離子體蝕刻及光刻技術,且通常具有50微米的直徑??墒褂妹}沖激光提高激光鉆孔效能,或者,可使用金屬掩膜以及掃描式激光束。舉例來說,可先蝕刻銅板以制造一金屬窗口后再照射激光。穿孔511于垂直方向延伸穿過第一金屬板21、第一絕緣層211、第一核心層41、介電層13、第二核心層43、第二絕緣層221及第二金屬板22。穿孔511可通過機械性鉆孔而形成,也可經由其他技術如激光鉆孔以及濕式或非濕式的等離子體蝕刻而形成。
[0046]請參照圖9,通過在第一金屬板21上沉積第一被覆層21’并沉積進入第一盲孔213 ;于第二金屬板22上沉積第二被覆層22’并沉積進入第二盲孔223 ;接著圖案化第一及第二金屬板21、22及其上的第一及第二被覆層21’、22’,以分別在第一絕緣層211及第二絕緣層221上形成第一導線215及第二導線225?;蛘?,在先前的步驟中未于第一及第二絕緣層211、221上壓合第一及第二金屬板21、22時,第一及第二絕緣層211、221可被直接金屬化以形成第一及第二導線215、225。第一導線215自第一絕緣層211于向上方向延伸,于第一絕緣層211上側向延伸,并于向下方向延伸進入第一盲孔213以形成第一導電盲孔217,該第一導電盲孔217是直接接觸第一半導體元件31的接觸墊312。第二導線225自第二絕緣層221于向下方向延伸,于第二絕緣層221上側向延伸,并于向上方向延伸進入第二盲孔223以形成第二導電盲孔227,該第二導電盲孔227是直接接觸第二半導體元件33的接觸墊332。因此,第一及第二導線215、225可提供第一及第二半導體元件31、33的信號路由及接地。
[0047]亦如圖9所示,于穿孔511中沉積連接層513,以形成被覆穿孔515。連接層513為中空管柱,其于側面方向覆蓋穿孔511的內側壁,并垂直延伸至電性連接第一導線215及第二導線225?;蛘撸B接層513可填充穿孔511。在此情況下,被覆穿孔515為金屬柱體,且穿孔511中不具有絕緣填料的空間。
[0048]第一及第二被覆層21’、22’及連接層513可通過各種技術沉積形成單層或多層結構,其包括電鍍、無電電鍍、蒸鍍、濺鍍及其組合。舉例來說,其結構是首先通過將該結構浸入活化劑溶液中,使絕緣層與無電鍍銅產生觸媒反應,接著以無電電鍍方式被覆一薄銅層作為晶種層,然后以電鍍方式將所需厚度的第二銅層形成于晶種層上。或者,于晶種層上沉積電鍍銅層前,該晶種層可通過濺鍍方式形成如鈦/銅的晶種層薄膜。一旦達到所需的厚度,即可使用各種技術圖案化被覆層以形成第一及第二導線215、225,其包括濕蝕刻、電化學蝕刻、激光輔助蝕刻及其與蝕刻掩膜(圖未示)的組合,以定義出第一及第二導線215、225。第一及第二被覆層21’、22’及連接層513較佳為以相同方式同時沉積相同材料,并具有相同厚度。
[0049]為了便于說明,第一及第二被覆層21’、22’及連接層513是以單一層表示,由于銅為同質被覆,金屬層間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺甚至無法察覺,然而第一被覆層21’與第一絕緣層211之間、第二被覆層22’與第二絕緣層221之間、連接層513與第一絕緣層211之間、連接層513與第一核心層41之間、連接層513與介電層13之間、連接層513與第二核心層43之間、以及連接層513及第二絕緣層221之間的界線則清楚可見。
[0050]據(jù)此,如圖9所示,完成的線路板100包含中間層101、第一定位件113、第一半導體兀件31、第一核心層41、第二定位件153、第二半導體兀件33、第二核心層43、第一增層電路201、第二增層電路202及被覆穿孔515。中間層101作為介電層13。利用第一及第二定位件113、153作為配置導件,分別將第一及第二半導體元件31、33是以背對背的方式設置在中間層101的相反側的預定位置,并分別由第一及第二核心層41、43側向覆蓋。第一增層電路201包含第一絕緣層211及第一導線215,且提供第一半導體元件31的接觸墊312信號路由。第二增層電路202包含第二絕緣層221及第二導線225,并提供第二半導體元件33的接觸墊332信號路由。被覆穿孔515實質上由中間層101、第一核心41、第二核心層43、第一增層電路201及第二增層電路202共享,并提供第一增層電路201及第二增層電路202間的電性連接。
[0051]實施例2
[0052]圖10至圖19是本發(fā)明另一較佳實施例的另一組體板的制造方法剖視圖,其中內嵌的半導體元件以背對背(back-to-back)的方式設置在層壓基板上,該層壓基板包含作為半導體元件間的垂直EMI屏障的金屬層。
[0053]為了簡要說明的目的,于實施例1中的任何敘述可合并至此處的相同應用部分,且不再重復相同敘述。
[0054]圖10為層壓基板的結構剖視圖,層壓基板包含第一金屬層12、介電層13及第二金屬層14,介電層13是位于第一金屬層12及第二金屬層14之間,第一及第二金屬層12,14各自繪示為厚度35微米的銅板。
[0055]圖11為具有在第一金屬層12上形成第一定位件113的結構剖視圖。第一定位件113可通過各種技術圖案化沉積于第一金屬層12上,其包括電鍍、無電電鍍、蒸鍍、濺鍍及其組合并利用光刻技術。第一定位件113 —般由銅所制成,但亦可使用其他多種金屬材料。此外,第一定位件113較佳為具有10至200微米間的厚度,在此實施例中,第一定位件113具有35微米的厚度。
[0056]接著,如圖12所示,于后續(xù)形成被覆穿孔的預定位置形成穿過第一金屬層12的開Π 121。
[0057]圖13為利用第一黏著劑17將第一半導體元件31設置在第一金屬層12上的結構剖視圖,第一黏著劑17是位于第一金屬層12與第一半導體元件31之間,并接觸第一金屬層12與第一半導體兀件31。第一半導體兀件31以其非主動面313面朝第一金屬層12而設置在第一金屬層上。定位件113自第一金屬層12于向上方向延伸,并延伸超過第一半導體元件31的非主動面313,且靠近第一半導體元件31的外圍邊緣,以作為第一半導體元件31的配置導件。
[0058]圖14為層疊有第一核心層41、第一絕緣層211及第一金屬板21的結構剖視圖。第一核心層41接觸第一半導體元件31、第一定位件113、第一金屬層12及介電層13,并與第一半導體元件31、第一定位件113、第一金屬層12及介電層13壓合。第一絕緣層211接觸第一金屬板21、第一半導體元件31、及第一核心層41,并提供第一金屬板21與第一半導體元件31之間、第一金屬板21與第一核心層41之間的安全穩(wěn)固的機械性連接。
[0059]圖15為在第二金屬層14上圖案化沉積第二定位件153、及形成穿過第二金屬層14的開口 141的結構剖視圖。第二定位件153自第二金屬層14朝向下方向延伸。在后續(xù)形成被覆穿孔的預定位置上形成開口 141。
[0060]圖16為利用第二黏著劑18將第二半導體元件33設置在第二金屬層14上的結構剖視圖,第二黏著劑18是位于第二金屬層14和第二半導體元件33之間,并接觸第二金屬層14和第二半導體元件33。第二半導體元件33以其非主動面333面朝第二金屬層14而設置于第二金屬層14上。第二定位件153于向下方向延伸超過第二半導體兀件33的非主動面333,且靠近第二半導體元件33的外圍邊緣,以作為第二半導體元件33的配置導件。
[0061]圖17為層疊有第二核心層43、第二絕緣層221及第二金屬板22的結構剖視圖。第二核心層43接觸第二半導體元件33、第二定位件153、第二金屬層14及介電層13,并與第二半導體元件33、第二定位件153、第二金屬層14及介電層13壓合。第二絕緣層221接觸第二金屬板22、第二半導體元件33、及第二核心層43,并提供第二金屬板22與第二半導體元件33之間、及第二金屬板22與第二核心層43之間安全穩(wěn)固的機械性連接。
[0062]圖18為具有第一盲孔213、第二盲孔223和穿孔511的結構剖視圖。第一盲孔213延伸穿過第一金屬板21和第一絕緣層211,并對準第一半導體元件31的接觸墊312。第二盲孔223延伸穿過第二金屬板22和第二絕緣層221,并對準第二半導體元件33的接觸墊332。穿孔511對應并軸向對準第一及第二金屬層12、14中的開口 121、141,并位于開口121、141的中心,且于垂直方向延伸穿過第一金屬板21、第一絕緣層211、第一核心層41、介電層13、第二核心層43、第二絕緣層221及第二金屬板22。
[0063]請參照圖19,通過在第一金屬板21上沉積第一被覆層21’并沉積進入第一盲孔213、在第二金屬板22上沉積第二被覆層22’并沉積進入第二盲孔223,然后圖案化第一及第二金屬板21、22以及其上的第一及第二被覆層21’、22’,以分別在第一及第二絕緣層211,221上形成第一導線215及第二導線225。并且,在穿孔511中沉積連接層513,以提供被覆穿孔515。
[0064]據(jù)此,如圖19所示,完成的半導體組體板200包含第一及第二半導體元件31、33,其是以背對背的方式設置在中間層101的相反表面上,并通過中間層101的第一及第二金屬層12、14防止受到垂直電磁干擾。在此實施例中,中間層101為包含第一金屬層12、介電層13及第二金屬層14的層壓基板。第一及第二半導體元件31、33是分別利用第一及第二定位件113、153作為配置導件,進而設置在第一金屬層12及第二金屬層14上。因此,第一及第二金屬層12、14可作為第一及第二半導體元件31、33的垂直EMI屏障。第一及第二增層電路201、202分別通過第一及第二導電盲孔217、227而提供第一及第二半導體元件31、33的接觸墊312、332信號路由。被覆穿孔515提供第一導線215及第二導線225間的垂直信號連接路徑。
[0065]實施例3
[0066]圖20至圖27是本發(fā)明再一較佳實施例的再一組體板的制造方法剖視圖,其中內嵌的半導體元件以背對背(back-to-back)的方式設置在金屬層上,該金屬層作為半導體元件間的垂直EMI屏障。
[0067]為了簡要說明的目的,于實施例1中的任何敘述可合并至此處的相同應用部分,且不再重復相同敘述。
[0068]圖20為具有在金屬層16上形成第一定位件113的結構剖視圖。金屬層16繪示為厚度35微米的銅板,第一定位件113是被圖案化沉積在金屬層16上,并自金屬層16朝向上方向延伸。
[0069]圖21為利用第一黏著劑17將半導體元件31設置在金屬層16上的結構剖視圖,第一黏著劑17是位于金屬層16和第一半導體兀件31之間,并接觸金屬層16和第一半導體兀件31。第一半導體兀件31以其非主動面313面朝金屬層16而設置于金屬層16上。第一定位件113于向上方向延伸超過第一半導體元件31的非主動面313,且第一定位件113靠近第一半導體元件31的外圍邊緣,以作為第一半導體元件31的配置導件。因此,第一半導體元件31可準確地放置在金屬層16上的預定位置。
[0070]圖22為層疊有第一核心層41、第一絕緣層211及第一金屬板21的結構剖視圖。第一核心層41接觸第一半導體元件31、第一定位件113及金屬層16,并與第一半導體元件31、第一定位件113及金屬層16壓合。第一絕緣層211接觸第一金屬板21、第一半導體兀件31、及第一核心層41,并提供第一金屬板21及第一半導體元件31之間、第一金屬板21及第一核心層41之間安全穩(wěn)固的機械性連接。
[0071]圖23為具有在金屬層16上形成第二定位件153的結構剖視圖。第二定位件113是圖案化沉積在金屬層16上,并自金屬層16于向下方向延伸。亦如圖23所示,形成穿過金屬層16的開口 161。
[0072]圖24為利用第二黏著劑18將第二半導體元件33設置在金屬層16上的結構剖視圖,黏著劑18位于金屬層16和第二半導體元件33之間,并接觸金屬層16和第二半導體元件33。第二半導體元件33以其非主動面333面朝金屬層16而設置于金屬層16上。第二定位件153于向下方向延伸超過第二半導體元件33的非主動面333,并靠近第二半導體元件33的外圍邊緣,以作為第二半導體元件33的配置導件。因此,第二半導體元件33可準確地放置在金屬層16的預定位置。
[0073]圖25為層疊有第二核心層43、第二絕緣層221和第二金屬板22的結構剖視圖。第二核心層43接觸第二半導體元件33、第二定位件153及金屬層16,并與第二半導體元件33、第二定位件153及金屬層16壓合。第二絕緣層221接觸第二金屬板22、第二半導體元件33及第二核心層43,并提供第二金屬板22和第二半導體元件33之間、及第二金屬板22和第二核心層43之間安全穩(wěn)固的機械性連接。
[0074]圖26為具有第一盲孔213、第二盲孔223及穿孔511的結構剖視圖。第一盲孔213延伸穿過第一金屬板21和第一絕緣層211,并對準第一半導體元件31的接觸墊312。第二盲孔223延伸穿過第二金屬板22及第二絕緣層221,并對準第二半導體元件33的接觸墊332。穿孔511于垂直方向延伸穿過第一金屬板21、第一絕緣層211、第一核心層41、金屬層
16、第二核心層43、第二絕緣層221及第二金屬板22。
[0075]圖27為完成的半導體組體板300的結構剖視圖,其是經由金屬沉積和圖案化金屬以提供第一導線215、第二導線225及被覆穿孔515。通過在第一金屬板21上沉積第一被覆層21’并沉積進入第一盲孔213,然后圖案化第一金屬板21及其上的第一被覆層21’,以在第一絕緣層211上形成第一導線215。通過在第二金屬板22上沉積第二被覆層22’并沉積進入第二盲孔223,然后圖案化第二金屬板22及其上的第二被覆層22’,以在第二絕緣層221上形成第二導線225。并且,在穿孔511中沉積連接層513以提供被覆穿孔515。因此,第一及第二增層電路201、201的第一及第二導線215、225可通過第一及第二導電盲孔217,227而提供第一及第二半導體元件31、33的信號路由。此外,金屬層16是作為第一及第二半導體元件31、33間的中間層101并可減少第一及第二半導體元件31、33的垂直EMI屏障。
[0076]上述的組體板僅為說明范例,本發(fā)明尚可通過其他多種實施例實現(xiàn)。此外,上述實施例可基于設計及可靠度的考慮,彼此混合搭配使用或與其他實施例混合搭配使用。組體板可包括多個陣列排序的額外定位件組,用于多個背對背或/及并排的額外半導體元件、被動元件或其他電子元件;且增層電路可包括額外導線,以容納額外的半導體元件、被動元件或其他電子元件。
[0077]半導體元件可為已封裝或未封裝芯片。此外,該半導體元件可為裸芯片或晶圓級封裝芯片(wafer level packaged die)等。定位件可客制化以容納單一半導體元件,舉例來說,定位件的圖案可為正方形或矩形,以便與單一半導體元件的形狀相同或相似。
[0078]在本文中,“鄰接”一詞意指元件是一體成型(形成單一個體)或相互接觸(彼此無間隔或未隔開)。例如,第一半導體元件的接觸墊鄰接于第一導線,但并未鄰接于第二導線。
[0079]“重疊”一詞意指位于上方并延伸于一下方元件的周緣內?!爸丿B”包含延伸于該周緣的內、外或坐落于該周緣內。例如,在第一增層電路面朝向上方向時,中間層是重疊于第二半導體元件,此乃因一假想垂直線可同時貫穿中間層與第二半導體元件,不論中間層與第二半導體元件之間是否存有另一同樣被該假想垂直線貫穿的元件(如:黏著劑),且亦不論是否有另一假想垂直線僅貫穿中間層而未貫穿第二半導體元件(第二半導體元件的周緣外)。同樣地,中間層是重疊于第二核心層,且第二核心層是被中間層重疊。此外,“重疊”與“位于上方”同義,“被重疊”則與“位于下方”同義。
[0080]“接觸”一詞意指直接接觸。例如,第一導電盲孔接觸第一半導體元件的接觸墊,但第二導電盲孔并未接觸第一半導體元件的接觸墊。
[0081]“覆蓋”一詞意指于垂直及/或側面方向上不完全以及完全覆蓋。例如,在第一增層電路面朝向上方向的狀態(tài)下,中間層于向上方向覆蓋第二半導體元件,不論是否有另一元件(如:黏著劑)位于中間層與第二半導體元件之間。
[0082]“層”字包含圖案化及未圖案化的層體。例如,當金屬層設置于介電層上時,金屬層可為一空白未經光刻及濕式蝕刻的平板。此外,“層”可包含多個疊合層。
[0083]“對準” 一詞意指元件間的相對位置,不論元件之間是否彼此保持距離或鄰接,或一元件插入且延伸進入另一元件中。例如,當假想的水平線貫穿定位件及半導體元件時,定位件側向對準于半導體元件,不論定位件與半導體元件之間是否具有其他被假想線貫穿的元件,且不論是否具有另一貫穿半導體元件但不貫穿定位件、或另一貫穿定位件但不貫穿半導體元件的假想水平線。同樣地,第一盲孔是對準第一半導體元件的接觸墊,且第二盲孔對準第二半導體元件的接觸墊。
[0084]“靠近” 一詞意指元件間的間隙的寬度不超過最大可接受范圍。如本領域習知通識,當半導體元件以及定位件間的間隙不夠窄時,由于半導體元件于間隙中的橫向位移而導致半導體元件的位置誤差可能會超過可接受的最大誤差限制,一旦半導體元件的位置誤差超過最大極限時,則不可能使用激光束對準接觸墊,而導致半導體元件以及增層電路間的電性連接錯誤。因此,根據(jù)半導體元件的接觸墊的尺寸,于本領域的技術人員可經由試誤法以確認半導體元件以及定位件間的間隙的最大可接受范圍,從而避免半導體元件以及增層電路間的電性連接錯誤。由此,“定位件靠近半導體元件的外圍邊緣”的用語是指半導體元件的外圍邊緣以及定位件間的間隙是窄到足以防止半導體元件的位置誤差超過可接受的最大誤差限制。
[0085]“設置”、“層疊”、“附著”、及“貼附”一語包含接觸與非接觸單一或多個支撐元件。例如,第一半導體元件是設置于中間層上,不論此第一半導體元件是實際接觸中間層或與中間層以一黏著劑相隔。
[0086]“電性連接”一詞意指直接或間接電性連接。例如,被覆穿孔提供了第一導線的電性連接,其不論被覆穿孔是否鄰接第一導線、或經由第三導線電性連接至第一導線。[0087]“上方”一詞意指向上延伸,且包含鄰接與非鄰接元件以及重疊與非重疊元件。例如,當?shù)谝辉鰧与娐访娉蛳路较驎r,第一定位件于其上方延伸,鄰接中間層并自中間層突伸而出。
[0088]“下方”一詞意指向下延伸,且包含鄰接與非鄰接元件以及重疊與非重疊元件。例如,在第一增層電路面朝向上方向時,中間層于向下方向延伸于第一半導體元件下方,不論中間層是否鄰接第一半導體元件。
[0089]“第一垂直方向”及“第二垂直方向”并非取決于組體板的定向,凡熟悉此項技術的人士即可輕易了解其實際所指的方向。例如,第一半導體元件的主動面面朝第一垂直方向,且第二半導體元件的主動面面朝第二垂直方向,此與線路板是否倒置無關。同樣地,定位件是于一側向平面“側向”對準半導體元件,此與線路板是否倒置、旋轉或傾斜無關。因此,該第一及第二垂直方向是彼此相反且垂直于側面方向,且側向對準的元件是在垂直于第一與第二垂直方向的側向平面相交。再者,當?shù)谝话雽w元件的主動面面朝向下方向、且第二半導體兀件的主動面面朝向上方向時,第一垂直方向為向下方向,且第二垂直方向為向上方向;當?shù)谝话雽w元件的主動面面朝向上方向、且第二半導體元件的主動面面朝向下方向時,第一垂直方向為向上方向,第二垂直方向為向下方向。
[0090]本發(fā)明的組體板具有多項優(yōu)點。例如,定位件可作為以背對背方式嵌埋于組體板中的半導體元件的精準的配置導件。由于半導體元件由黏著劑結合至中間層,在固化期間可避免因配置錯誤或黏著劑回流造成的任何位移。因此,組體板的可靠度高、價格平實且極適合量產。此外,背對背嵌埋結構是減少組體板的整體厚度。半導體元件和增層電路間的直接電性連接不需焊料,利于高I / O值以及高性能的應用。三維堆疊組體是通過被覆穿孔和增層電路而垂直連接,減少成本并確??煽啃浴?br>
[0091]本案的制作方法具有高度適用性,且是以獨特、進步的方式結合運用各種成熟的電性連結及機械性連結技術。此外,本案的制作方法不需昂貴工具即可實施。因此,相較于傳統(tǒng)封裝技術,此制作方法可大幅提升產量、良率、效能與成本效益。
[0092]在此所述的實施例是為例示之用,其中所述實施例可能會簡化或省略本【技術領域】已熟知的元件或步驟,以免模糊本發(fā)明的特點。同樣地,為使附圖清晰,附圖亦可能省略重復或非必要的元件及元件符號。
[0093]精于此項技術的人士針對本文所述的實施例當可輕易思及各種變化及修改的方式。例如,前述的材料、尺寸、形狀、大小、步驟的內容與步驟的順序皆僅為范例。本領域人士可于不悖離如隨附申請專利范圍所定義的本發(fā)明精神與范疇的條件下,進行變化、調整與均等技術。
[0094]雖然本發(fā)明已于較佳實施態(tài)樣中說明,然而應當了解的是,在不悖離本發(fā)明申請專利范圍的精神以及范圍的條件下,可對于本發(fā)明進行可能的修改以及變化。
【權利要求】
1.一種具有背對背內嵌半導體元件的半導體組體板,包括: 一中間層; 一第一半導體元件,其通過一第一黏著劑而設置于該中間層上,該第一半導體元件包含一主動面及與該主動面相反的一非主動面,且該主動面上具有一接觸墊,其中,該主動面面朝一第一垂直方向并背向該中間層,及該非主動面面朝一第二垂直方向并朝向該中間層; 一第一定位件,其自該中間層朝該第一垂直方向延伸,該第一定位件作為該第一半導體元件的一配置導件,且靠近該第一半導體元件的外圍邊緣,并于與該第一垂直方向及該第二垂直方向垂直的側面方向側向對準于該第一半導體元件的外圍邊緣; 一第二半導體元件,其通過一第二黏著劑而設置于該中間層上,該第二半導體元件包含一主動面及與該主動面相反的一非主動面,且該主動面上具有一接觸墊,其中,該主動面面朝該第二垂直方向并背向該中間層,及該非主動面面朝該第一垂直方向并朝向該中間層; 一第二定位件,其自該中間層朝該第二垂直方向延伸,該第二定位件作為該第二半導體元件的一配置導件,且靠近該第二半導體元件的外圍邊緣,并于與該第一垂直方向及該第二垂直方向垂直的側面方向側向對準于該第二半導體元件的外圍邊緣; 一第一核心層,其側向覆蓋該第一半導體元件及該第一定位件; 一第二核心層,其側向覆蓋該第二半導體元件及該第二定位件; 一第一增層電路,其于該第一垂直方向覆蓋該第一半導體兀件及該第一核心層,且該第一增層電路通過一第一導電盲孔而電性連接至該第一半導體元件的該接觸墊; 一第二增層電路,其于該第二垂直方向覆蓋該第二半導體元件及該第二核心層,且該第二增層電路通過一第二導電盲孔而電性連接至該第二半導體元件的該接觸墊;以及一被覆穿孔,其延伸穿過該第一核心層、該中間層及該第二核心層,以電性連接該第一增層電路與該第二增層電路。
2.如權利要求1所述的具有背對背內嵌半導體元件的半導體組體板,其中,該中間層是一介電層或一金屬層。
3.如權利要求1所述的具有背對背內嵌半導體元件的半導體組體板,其中,該中間層是一層壓基板,其包含一第一金屬層、一第二金屬層、及位于該第一金屬層和該第二金屬層間的一介電層。
4.如權利要求1所述的具有背對背內嵌半導體元件的半導體組體板,其中,該第一定位件和該第二定位件分別經由:圖案化該中間層上的一金屬層而形成、或于該中間層上圖案化沉積一金屬或一塑料材料而形成。
5.如權利要求1所述的具有背對背內嵌半導體元件的半導體組體板,其中,該第一定位件和該第二定位件分別包含一連續(xù)或不連續(xù)的條板或一突柱陣列。
6.如權利要 求1所述的具有背對背內嵌半導體元件的半導體組體板,其中,該第一定位件和該第二定位件由一金屬或一光敏性塑料材料所制成。
7.如權利要求1所述的具有背對背內嵌半導體元件的半導體組體板,其中,該第一半導體元件及該第一定位件間、以及該第二半導體元件及該第二定位件間的間距是介于.0.0Ol至1mm的范圍內。
8.如權利要求1所述的具有背對背內嵌半導體元件的半導體組體板,其中,該第一定位件和該第二定位件的一高度分別介于10至200微米的范圍內。
9.如權利要求1所述的具有背對背內嵌半導體元件的半導體組體板,其中,該第一黏著劑接觸該第一定位件,于該第二垂直方向與該第一定位件共平面,并于該第一垂直方向低于該第一定位件;且該第二黏著劑接觸該第二定位件,于該第一垂直方向與該第二定位件共平面,并于該第二垂 直方向低于該第二定位件。
【文檔編號】H05K3/46GK103811475SQ201310532911
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權日:2012年11月2日
【發(fā)明者】林文強, 王家忠 申請人:鈺橋半導體股份有限公司