具有內(nèi)建散熱座及增層電路的散熱增益型線路板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種散熱增益型線路板,其包含散熱座、加強(qiáng)層、及增層電路。該散熱座延伸進(jìn)入該加強(qiáng)層的通孔,并熱性連接至該增層電路。該增層電路覆蓋該散熱座及該加強(qiáng)層,并提供該加強(qiáng)層的信號(hào)路由。該加強(qiáng)層提供增層電路的信號(hào)路由及機(jī)械性支撐。
【專利說(shuō)明】具有內(nèi)建散熱座及增層電路的散熱增益型線路板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種線路板,尤指一種具有內(nèi)建散熱座、加強(qiáng)層、及用于半導(dǎo)體組體的增層電路的散熱增益型線路板。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體元件具有高電壓、高頻率、及高性能應(yīng)用,其需要高功率以執(zhí)行所述特定功能。由于功率增加,半導(dǎo)體元件產(chǎn)生更多熱能。對(duì)于可攜式電子設(shè)備,其高封裝密度及小外觀尺寸是縮減其散熱的表面積,可能會(huì)使熱量累積更加嚴(yán)重。
[0003]半導(dǎo)體元件在高操作溫度下容易發(fā)生性能衰減、短使用壽命與立即性錯(cuò)誤。熱能不僅會(huì)使芯片劣化,同時(shí)會(huì)因熱膨脹不匹配而將熱壓力施加于芯片與周圍元件。因此,芯片必須組裝至散熱板,使產(chǎn)生的熱能可以快速及有效地從芯片擴(kuò)散至散熱板再到周圍環(huán)境,以確保有效及可靠的操作情形。
[0004]作為一種良好有效的散熱板設(shè)計(jì),一般需要導(dǎo)熱并散熱至比芯片更大的表面積、或散熱至設(shè)置的散熱座。此外,散熱板需要提供半導(dǎo)體元件的電性路由及機(jī)械性支撐。由此,散熱板通常包含:用于移除熱能的散熱件或散熱座;以及用于信號(hào)路由的內(nèi)連接基板,內(nèi)連接基板包含用于電性連接至半導(dǎo)體元件的連接墊、及用于電性連接至下一層級(jí)組體的端子。
[0005]傳統(tǒng)的塑料球門陣列封裝(PBGA)具有層疊基板、及包含于塑料外殼中的芯片,并利用錫球附著至印刷電路板(PCB)。該層疊基板包含介電層,該介電層通常包含纖維玻璃。來(lái)自芯片的熱能流動(dòng)通過(guò)塑料及介電層至錫球,然后再傳遞至印刷電路板(PCB)。然而,由于一般塑料及介電層的導(dǎo)熱性低,塑料球門陣列封裝(PBGA)提供的散熱性弱。
[0006]方形扁平無(wú)引腳封裝(QFN)中的芯片是設(shè)置于焊接至印刷電路板的銅芯片墊。來(lái)自芯片的熱能流動(dòng)通過(guò)芯片墊至印刷電路板(PCB),然而,由于導(dǎo)線架型中介層限制了路由能力,方形扁平無(wú)引腳封裝(QFN)無(wú)法容納高輸入/輸出(I/O)芯片或被動(dòng)元件。
[0007]Juskey等人的美國(guó)專利案號(hào)6,507,102揭露一種組體板,其中具有纖維玻璃和熱固化樹(shù)脂的復(fù)合物基板,該基板包含一中央開(kāi)口 ;一相似于該中央開(kāi)口的方形或矩形散熱座是于該中央開(kāi)口的側(cè)壁附著至基板;頂部和底部導(dǎo)電層是附著至該基板的頂部和底部,并通過(guò)貫穿基板的被覆穿孔而互相電性連接;芯片是設(shè)置于散熱座上,并經(jīng)由打線連結(jié)至頂部導(dǎo)電層;封裝層是設(shè)置在芯片上;且在底部導(dǎo)電層上設(shè)置錫球。此結(jié)構(gòu)是通過(guò)散熱座使熱能從芯片流動(dòng)至周圍環(huán)境。然而,由于散熱座僅從側(cè)壁附著至外圍基板,因支撐不足而易碎,并可能在熱循環(huán)時(shí)破裂,使電路板在實(shí)際使用上非常不可靠。
[0008]Ding等人的美國(guó)專利案號(hào)6,528,882揭露一種散熱增益型球門陣列封裝(BGA),其基板是包含一金屬芯層。芯片是設(shè)置于金屬芯層頂面的芯片墊區(qū),絕緣層是形成于金屬芯層底面,盲孔是延伸穿過(guò)絕緣層至金屬芯層,散熱球是填充于盲孔內(nèi),且錫球是設(shè)置于基板上,并對(duì)齊散熱球。芯片的熱能是流動(dòng)通過(guò)金屬芯層至散熱球再達(dá)印刷電路板(PCB)。然而,由于金屬芯層會(huì)導(dǎo)電且設(shè)置于圖案化線路層之間,其限制了頂部和底部圖案化線路層間的路由可行性。
[0009]Lee等人的美國(guó)專利案號(hào)6,670,219揭露一種凹穴向下的球門陣列封裝(⑶BGA),其中在散熱件上設(shè)置一具有中央開(kāi)口的接地板,以形成一散熱基板。利用黏著劑將一具有中央開(kāi)口的基板設(shè)置在具有中央開(kāi)口的接地板上;將芯片設(shè)置在位于凹穴中的散熱件上,該凹穴是由接地板的中央開(kāi)口所定義的;以及將錫球設(shè)置在基板上。然而,由于錫球是延伸在基板上方,散熱件無(wú)法接觸到印刷電路板(PCB)。因此,散熱件通過(guò)熱轉(zhuǎn)換而非熱傳導(dǎo)以釋放熱能,其大幅限制了散熱性。
[0010]Woodall等人的美國(guó)專利案號(hào)7,038,311揭露一種散熱增益型球門陣列封裝(BGA),其中一具有倒放T型的散熱座是設(shè)置于基板的開(kāi)口上,以提供有效的散熱性:熱能從芯片通過(guò)基座至延伸基底再傳至印刷電路板(PCB)。然而,較相似于其他內(nèi)插外露式(drop-1n)散熱座類型,電路板易碎、不平衡,且在組裝時(shí)可能會(huì)彎曲;此點(diǎn)在可靠性上有較多疑慮并造成低產(chǎn)率。
[0011]據(jù)此,傳統(tǒng)的散熱板具有主要的缺點(diǎn)。舉例而言,具有低導(dǎo)熱性的介電層限制了散熱性,例如環(huán)氧樹(shù)脂;然而插設(shè)的散熱座可能因熱而在制造過(guò)程中造成翹曲、或發(fā)生早期剝離、或在操作過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)誤。導(dǎo)線架型基板可能會(huì)限制路由可行性,或具有厚介電層的多層電路可能會(huì)降低散熱性。散熱件可能會(huì)失效、反應(yīng)慢、或難以熱性連接至下一層級(jí)組體。其制造過(guò)程可能不適用于低成本及大量制造。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]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散熱增益型線路板,其中具有優(yōu)良儲(chǔ)熱性及散熱性的散熱座是插置于加強(qiáng)層中,并通過(guò)增層電路而加速擴(kuò)散。加強(qiáng)層可提供增層電路的機(jī)械性支撐及信號(hào)路由。增層電路是熱性連接至散熱座、并電性連接至加強(qiáng)層。綜上所述,散熱板和導(dǎo)電盲孔提供了線路板的導(dǎo)熱路徑,導(dǎo)電盲孔是形成于增層電路中,且增層電路是與散熱座直接接觸。加強(qiáng)層中的被覆穿孔和增層電路中的導(dǎo)電盲孔維持了線路板的電性連接,用以形成靈活變化的信號(hào)路由。
[0013]據(jù)此,本發(fā)明提供一種有效且堅(jiān)固的散熱增益型線路板,其包含散熱座、加強(qiáng)層、及增層電路。
[0014]在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中,散熱座延伸進(jìn)入加強(qiáng)層的通孔,且散熱座包含一第一面及平行的一第二面,其中該第一面是面朝第一垂直方向,該第二面是面朝第二垂直方向。散熱座可為固態(tài)金屬塊或電性絕緣體,例如涂布有金屬薄膜的陶瓷板。舉例說(shuō)明,散熱座可為銅塊或鋁塊;或其上涂布有銅的氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、或氮化硅板(SiN);或其上涂布有銅的他種無(wú)機(jī)材料。
[0015]加強(qiáng)層可包含一第一圖案化線路層、一第二圖案化線路層、及一通孔。面朝第一垂直方向的該第一圖案化線路層,可通過(guò)一個(gè)以上的被覆穿孔而電性連接至面朝第二垂直方向的該第二圖案化線路層。加強(qiáng)層的通孔可靠近該散熱座的外圍邊緣,并可于與該第一垂直方向及該第二垂直方向垂直的側(cè)面方向側(cè)向?qū)?zhǔn)該散熱座的外圍邊緣,以防止散熱座有不必要的位移。例如,散熱座和加強(qiáng)層的通孔間的間隙可于約0.001至I毫米的范圍之內(nèi)。加強(qiáng)層可延伸至線路板的外圍邊緣,并提供機(jī)械性支撐以防止線路板翹曲或彎折。此夕卜,加強(qiáng)層亦提供增層電路的信號(hào)路由。加強(qiáng)層可為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu),例如可為多層電路板、或具有穿孔且其上形成有導(dǎo)電層的介電層壓板。加強(qiáng)層可由有機(jī)材料制成,例如環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺或銅覆層壓板;加強(qiáng)層亦可由陶瓷或其他各種無(wú)機(jī)材料所制成,例如氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、氮化硅(SiN)、硅(Si)、玻璃等。
[0016]增層電路是覆蓋散熱座及加強(qiáng)層,并提供散熱座的導(dǎo)熱性及加強(qiáng)層的電性路由。增層電路可包含一第一介電層及一個(gè)以上的第一導(dǎo)線。舉例說(shuō)明,第一介電層于第一垂直方向覆蓋散熱座及加強(qiáng)層,并可延伸至線路板的外圍邊緣;以及第一導(dǎo)線自第一介電層朝第一垂直方向延伸。此外,第一介電層可延伸至加強(qiáng)層與散熱座間的間隙。
[0017]第一介電層包含一個(gè)以上的第一盲孔,其是設(shè)置為鄰接散熱座及鄰接加強(qiáng)層的第一圖案化線路層。一個(gè)以上的第一導(dǎo)線是設(shè)置于第一介電層上(例如:自第一介電層朝第一垂直方向延伸,并于第一介電層上側(cè)向延伸),并于第二垂直方向延伸進(jìn)入第一盲孔,以提供散熱座的熱性連接、以及提供加強(qiáng)層的第一圖案化線路層的電性信號(hào)路由。詳細(xì)說(shuō)明,第一導(dǎo)線可直接接觸散熱座,進(jìn)而可在不使用它種材料(例如導(dǎo)電黏著劑或焊料)下建立導(dǎo)熱路徑。第一導(dǎo)線亦可接觸加強(qiáng)層的第一圖案化線路層,以提供加強(qiáng)層的信號(hào)路由,進(jìn)而可使加強(qiáng)層和增層電路間的電性連接不需焊料。此外,第一導(dǎo)線可提供加強(qiáng)層的第一圖案化線路層與散熱座間的電性連接,且將散熱座設(shè)置于加強(qiáng)層的通孔中是用于接地/電源連接的目的。若有額外的信號(hào)路由及散熱需求,增層電路可包括額外的介電層、額外的盲孔層、以及額外的導(dǎo)線層。
[0018]增層電路可包含一或多個(gè)端子接墊,以提供下一層組體的熱性和電性連接。端子接墊是朝第一垂直方向延伸至第一導(dǎo)線、或延伸超過(guò)第一導(dǎo)線,且端子接墊包含面朝第一垂直方向的一外露接觸面。例如,端子接墊可鄰接第一導(dǎo)線并與第一導(dǎo)線一體成型。
[0019]本發(fā)明的散熱增益型線路板可還包括一黏著劑,散熱座和加強(qiáng)層可利用黏著劑而固定及機(jī)械性鏈接至增層電路。因此,黏著劑可接觸散熱座、增層電路、及加強(qiáng)層,并設(shè)置于散熱座及增層電路之間、及加強(qiáng)層與增層電路之間?;蛘撸訌?qiáng)層可利用內(nèi)介電層而機(jī)械性鏈接至增層電路,內(nèi)介電層是接觸加強(qiáng)層和增層電路,并位于加強(qiáng)層和增層電路之間,且更可延伸至散熱座和加強(qiáng)層間的間隙。
[0020]本發(fā)明的散熱增益型線路板可還包括一定位件,該定位件作為散熱座的一配置導(dǎo)件,且靠近散熱座的外圍邊緣,并于側(cè)面方向側(cè)向?qū)?zhǔn)散熱座的外圍邊緣,以及于散熱座的外圍邊緣外側(cè)向延伸。用于散熱座的定位件可由金屬、光敏性塑料材料、或非光敏性材料制備而成,例如:銅、鋁、鎳、鐵、錫、合金、環(huán)氧樹(shù)脂或聚酰亞胺。
[0021]定位件可于第二垂直方向接觸第一介電層,且可具有圖案,以防止散熱座的不必要位移。舉例說(shuō)明,定位件可包括一連續(xù)或不連續(xù)的條板或突柱陣列。詳細(xì)說(shuō)明,定位件可側(cè)向?qū)R散熱座的四個(gè)側(cè)表面,以防止散熱座的橫向位移。例如,定位件可沿著散熱座的四個(gè)側(cè)面、兩個(gè)對(duì)角、或四個(gè)角對(duì)齊,且散熱座以及定位件間的間隙較佳約于0.001至I毫米的范圍之內(nèi)。散熱座可通過(guò)定位件而與通孔的內(nèi)壁保持距離,且散熱座和加強(qiáng)層間可添加連結(jié)材料,以增加硬度。此外,定位件亦可靠近通孔的內(nèi)側(cè)壁,并側(cè)向?qū)R通孔的內(nèi)側(cè)壁,以防止加強(qiáng)層的側(cè)向位移。定位件的高度較佳為10至200微米。
[0022]本發(fā)明可提供散熱增益型半導(dǎo)體組體,其中,半導(dǎo)體元件(如芯片)可直接附著至散熱座,并利用各種連接媒介(包含金線)而電性連接至加強(qiáng)層的第二圖案化線路層。此外,半導(dǎo)體元件可利用錫塊而附著至增層電路,且熱性鏈接至散熱座,并通過(guò)增層電路而電性連接至加強(qiáng)層的第一圖案化線路層。
[0023]本發(fā)明的散熱增益型線路板可還包含一第二增層電路,使散熱座和加強(qiáng)層是夾置于第一增層電路和第二增層電路之間。第二增層電路于第二垂直方向覆蓋散熱座和加強(qiáng)層,并提供散熱座的熱傳導(dǎo)與加強(qiáng)層的電性路由。第二增層電路可包含第二介電層及一個(gè)以上的第二導(dǎo)線。例如,第二介電層于第二垂直方向覆蓋散熱座和加強(qiáng)層,并可延伸至線路板的外圍邊緣,且第二導(dǎo)線是自第二介電層朝第二垂直方向延伸。
[0024]第二介電層包含一個(gè)以上的第二盲孔,其是設(shè)置為鄰接散熱座及鄰接加強(qiáng)層的第二圖案化線路層。一個(gè)以上的第二導(dǎo)線是設(shè)置于第二介電層上(例如:自第二介電層朝第二垂直方向延伸并于第二介電層上側(cè)向延伸),并于第一垂直方向延伸進(jìn)入第二盲孔,以提供散熱座的熱性連接、以及提供加強(qiáng)層的第二圖案化線路層的電性信號(hào)路由。詳細(xì)說(shuō)明,第二導(dǎo)線可直接接觸散熱座,進(jìn)而可在不使用它種材料(例如導(dǎo)電黏著劑或焊料)下建立導(dǎo)熱路徑。第二導(dǎo)線亦可接觸加強(qiáng)層的第二圖案化線路層,以提供加強(qiáng)層的信號(hào)路由,進(jìn)而可使加強(qiáng)層和第二增層電路間的電性連接不需焊料。此外,第二導(dǎo)線亦可提供加強(qiáng)層的第二圖案化線路層與散熱座間的電性連接,且將散熱座設(shè)置于加強(qiáng)層的通孔中是用于接地/電源連接的目的。若有額外的信號(hào)路由及散熱需求,第二增層電路亦可包括額外的介電層、額外的盲孔層、以及額外的導(dǎo)線層。據(jù)此,第二增層電路提供散熱增益型線路板更高階的路由可行性,且特別適合用于高I/o半導(dǎo)體元件,將其產(chǎn)生的熱能發(fā)散。
[0025]本發(fā)明具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)加強(qiáng)層內(nèi)連接至增層電路時(shí),加強(qiáng)層中的穿孔可提供靈活變化的信號(hào)路由。加強(qiáng)層的堅(jiān)固剛性可提供散熱座和增層電路的穩(wěn)固地機(jī)械性支撐。散熱座的放置位置可經(jīng)由加強(qiáng)層的通孔或定位件而被準(zhǔn)確的定義出來(lái),以防止因散熱座的橫向位移所造成散熱座和增層電路間的熱性連接錯(cuò)誤,進(jìn)而大幅改善產(chǎn)品良率。散熱座和增層電路間的直接熱性連接,具有高導(dǎo)熱路徑的優(yōu)點(diǎn)。此外,加強(qiáng)層和增層電路間的直接電性連接,因具有高路由可行性,利于展現(xiàn)高I/o值以及高性能。散熱增益型線路板和使用其的半導(dǎo)體組體可靠度高、價(jià)格低廉、且非常適合大量制造生產(chǎn)。
[0026]在下文中,將提供實(shí)施例以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施態(tài)樣。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)以及功效將通過(guò)本發(fā)明所揭露的內(nèi)容而更為顯著。應(yīng)當(dāng)注意的是,所述隨附附圖為簡(jiǎn)化的附圖,附圖中所示的元件數(shù)量、形狀、以及大小可根據(jù)實(shí)際條件而進(jìn)行修改,且元件的配置可能更為復(fù)雜。本發(fā)明中也可進(jìn)行其他方面的實(shí)踐或應(yīng)用,且不背離本發(fā)明所定義的精神與范疇的條件下,可進(jìn)行各種變化以及調(diào)整。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0027]參考隨附附圖,本發(fā)明可通過(guò)下述較佳實(shí)施例的詳細(xì)敘述更加清楚明了,其中:
[0028]圖1AlF是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的散熱增益型線路板的制造方法剖視圖,該線路板包含加強(qiáng)層、散熱座、及電性連接至加強(qiáng)層的增層電路。
[0029]圖1G是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的散熱增益型組體剖視圖,該組體包含附著至散熱座的半導(dǎo)體元件。
[0030]圖2A及2B是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的在介電層上形成定位件的方法剖視圖。
[0031]圖2C為對(duì)應(yīng)圖2B的俯視圖。
[0032]圖2A’及2B’是在介電層上形成定位件的另一方法剖視圖。[0033]圖2C’為對(duì)應(yīng)圖2B’的俯視圖。
[0034]圖2D-2G為定位件的其他參考圖案的俯視圖。
[0035]圖3A-3H是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的另一線路板的制造方法剖視圖,該線路板包含散熱座、定位件、加強(qiáng)層、及增層電路。
[0036]圖31是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的散熱增益型組體剖視圖,該組體包含附著至增層電路的半導(dǎo)體元件。
[0037]圖4A-4D是本發(fā)明再一較佳實(shí)施例的再一線路板的制造方法剖視圖,該線路板包含散熱座、定位件、加強(qiáng)層、及雙增層電路。
【具體實(shí)施方式】
[0038]實(shí)施例1
[0039]圖1A — IF是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的散熱增益型線路板的制造方法剖視圖,該線路板包含加強(qiáng)層、散熱座、及電性連接至加強(qiáng)層的增層電路。
[0040]如圖1F所示,散熱增益型線路板101包括加強(qiáng)層1、散熱座2、及增層電路301。加強(qiáng)層I包含第一圖案化線路層11、被覆穿孔14、相對(duì)于第一圖案化線路層11并電性連接至第一圖案化線路層11的第二圖案化線路層121、以及通孔15,其是置入散熱座2。增層電路301包含第一介電層31、第一盲孔33、及第一導(dǎo)線34。增層電路301是分別熱性連接至散熱座2、及電性連接至加強(qiáng)層I的第一圖案化線路層11。
[0041]圖1A是加強(qiáng)層I的剖面圖。加強(qiáng)層I是繪示為包含第一圖案化線路層11、絕緣層13、金屬層12、及被覆穿孔14的層壓板。第一圖案化線路層11是從絕緣層13朝向下方向延伸,并繪示為一圖案化銅層。金屬層12是從絕緣層13朝向上方向延伸,并繪示為一未經(jīng)圖案化的銅層。被覆穿孔14是垂直延伸穿過(guò)絕緣層13,并繪示為內(nèi)壁上具有連接層141的穿孔,以提供第一圖案化線路層11及金屬層12間的電性連接。
[0042]圖1B為形成具有通孔15的加強(qiáng)層I的剖視圖。通孔15為延伸穿過(guò)加強(qiáng)層I的開(kāi)口,尺寸為10.1毫米乘10.1毫米。通孔15是通過(guò)機(jī)械性鉆孔貫穿加強(qiáng)層I而形成,也可經(jīng)由其他技術(shù)如沖壓和激光鉆孔而形成。
[0043]圖1C和圖1D為層壓加強(qiáng)層1、散熱座2、第一介電層31及金屬層32的方法剖視圖。散熱座2繪示為尺寸10毫米乘10毫米的固體金屬塊,且包含面朝向下方向的第一面21、及面朝向上方向的平行第二面22。第一介電層31可為環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、及其類似物,其設(shè)置于加強(qiáng)層I和金屬層32之間、及散熱座2和金屬層32之間,且厚度為50微米。金屬層32是繪示為厚度15微米的銅層。
[0044]于施加壓力以及高溫下,散熱座2設(shè)置于加強(qiáng)層I的通孔15中,且通過(guò)對(duì)金屬層32施加向上壓力及/或?qū)訌?qiáng)層I和散熱座2施加向下壓力,第一介電層31被擠壓進(jìn)入加強(qiáng)層I和散熱座22的間隙、以及被覆穿孔14中的剩余空間。當(dāng)?shù)谝唤殡妼?1和金屬層32與加強(qiáng)層I和散熱座2壓合后,即固化第一介電層31。據(jù)此,如圖1D所示,固化的第一介電層31提供加強(qiáng)層I和散熱座2之間、金屬層32和加強(qiáng)層I之間、及金屬層32和散熱座2之間安全穩(wěn)固的機(jī)械性連結(jié)。在本實(shí)施例中,散熱座2的尺寸約與通孔15相同,加強(qiáng)層I的通孔15靠近散熱座2的外圍邊緣,并于側(cè)面方向側(cè)向?qū)R散熱座2的外圍邊緣,可防止散熱座2的不必要位移,并確保散熱座2的預(yù)定位置與激光對(duì)齊。然而,由于散熱座2具有大的熱連接表面,散熱座2的側(cè)向位移可能不會(huì)導(dǎo)致增層電路301和散熱座2之間的熱性連接錯(cuò)誤。因此,在此情況下,不一定需要防止散熱座2的側(cè)向位移。
[0045]圖1E為顯示形成穿過(guò)金屬層32及第一介電層31的第一盲孔33的結(jié)構(gòu)剖視圖,以顯露散熱座2的第一面32及加強(qiáng)層I的第一圖案化線路層11,并使第一盲孔33對(duì)齊散熱座2的第一面21及加強(qiáng)層I的第一圖案化線路層11。第一盲孔33可通過(guò)各種技術(shù)形成,其包括激光鉆孔、等離子體蝕刻及光刻技術(shù),可使用脈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(lái)說(shuō),可先蝕刻銅板以制造一金屬窗口后再照射激光。第一盲孔33通常具有50微米的直徑。
[0046]請(qǐng)參照?qǐng)D1F,通過(guò)在金屬層32上沉積被覆層32’并沉積進(jìn)入第一盲孔33,然后圖案化金屬層32及其上的被覆層32’,以于第一介電層31上形成第一導(dǎo)線34。或者,僅壓合空白介電層,可在形成第一盲孔33之后直接金屬化第一介電層31以形成第一導(dǎo)線34。如圖1F亦顯示經(jīng)由圖案化金屬層12以于絕緣層13上形成第二圖案化線路層121。
[0047]被覆層32’可利用各種技術(shù)以沉積單層或多層結(jié)構(gòu),其方法包括電鍍、無(wú)電電鍍、蒸鍍、濺鍍及其組合。舉例來(lái)說(shuō),首先將該結(jié)構(gòu)浸入活化劑溶液中,使第一介電層31與無(wú)電鍍銅產(chǎn)生觸媒反應(yīng),接著以無(wú)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?;蛘?,于晶種層上沉積電鍍銅層前,該晶種層可通過(guò)濺鍍方式形成如鈦/銅的晶種層薄膜。一旦達(dá)到所需的厚度,即可使用各種技術(shù)圖案化金屬層32及被覆層32’,以形成第一導(dǎo)線34,其包括濕蝕刻、電化學(xué)蝕刻、激光輔助蝕刻及其與定義出第一導(dǎo)線34的蝕刻掩膜(圖未示)的組合。據(jù)此,第一導(dǎo)線34自第一介電層31朝向下方下延伸,于第一介電層31上側(cè)向延伸,并朝向上方向延伸進(jìn)入第一盲孔33,以形成第一導(dǎo)電盲孔33’,因而分別提供散熱座2的熱性連接、及加強(qiáng)層I的第一圖案化線路層11的電性信號(hào)路由。
[0048]為了便于說(shuō)明,金屬層32及其上的被覆層32’是以單一層表示,由于銅為同質(zhì)被覆,金屬層間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺(jué)甚至無(wú)法察覺(jué),然而被覆層32’及第一介電層31之間的界線則清楚可見(jiàn)。
[0049]據(jù)此,如圖1F所示,完成的線路板101包含加強(qiáng)層1、散熱座2、及增層電路301。在此實(shí)施例中,增層電路301包含第一介電層32及第一導(dǎo)線34,并覆蓋散熱座2和加強(qiáng)層1,以提供散熱座2的熱傳導(dǎo)及加強(qiáng)層I的電性路由。加強(qiáng)層I和散熱座2是機(jī)械性連結(jié)至第一介電層31,并通過(guò)第一介電層31而與彼此間隔開(kāi)來(lái)。第一增層電路301的第一導(dǎo)線34直接接觸散熱座2及加強(qiáng)層I的第一圖案化線路層,因此加強(qiáng)層I和增層電路301間的電性連接是不需焊料,且可在不使用其他材料(例如導(dǎo)電黏著劑或焊料)下建立散熱座2和增層電路301間的導(dǎo)熱路徑。當(dāng)加強(qiáng)層I內(nèi)連接至增層電路301時(shí),加強(qiáng)層I中的被覆穿孔14可提供靈活變化的信號(hào)路由。
[0050]圖1G是散熱增益型組體剖視圖,其中半導(dǎo)體元件71、72是通過(guò)打線81而互相電性連接,且通過(guò)黏著劑4貼附至散熱座2,并通過(guò)打線82而電性連接至第二圖案化線路層121。在此實(shí)施例中,將防焊材料61設(shè)置于增層電路301及第二圖案化線路層121的上方,并包含防焊開(kāi)口,其可容納用于電性傳遞的導(dǎo)電接頭(例如錫球83)、及與另一組體或外部元件的機(jī)械性連接。防焊開(kāi)口可通過(guò)各種技術(shù)而形成,其包括激光鉆孔、等離子體蝕刻及光刻技術(shù)。位于散熱座2上的半導(dǎo)體元件71、72可通過(guò)打線82、第二圖案化線路層121、被覆穿孔14、及第一圖案化線路層11而電性連接至增層電路301。通過(guò)散熱座2及形成在增層電路301中、與散熱座2直接接觸的第一導(dǎo)電盲孔33’,是提供半導(dǎo)體組體102的導(dǎo)熱路徑。此外,可提供封裝層91 (如模塑化合物)以保護(hù)半導(dǎo)體元件71、72及打線81、82。
[0051]實(shí)施例2
[0052]為了簡(jiǎn)要說(shuō)明的目的,于實(shí)施例1中的任何敘述可合并至此處的相同應(yīng)用部分,且不再重復(fù)相同敘述。
[0053]圖2A及2B是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的在第一介電層31上形成定位件17的方法剖視圖;以及圖2C為對(duì)應(yīng)圖2B的俯視圖。
[0054]圖2A為具有金屬層16、第一介電層31及支撐板35的層壓基板的結(jié)構(gòu)剖視圖。金屬層16繪示為具有厚度35微米的銅層,然而,金屬層16亦可由其他各種金屬材料所制成且不受限于銅層。此外,金屬層16可由各種技術(shù)如壓合、電鍍、無(wú)電電鍍、蒸鍍、濺鍍及其組合結(jié)合,于第一介電層31上沉積單層或多層結(jié)構(gòu),且較佳為具有10至200微米的厚度。
[0055]第一介電層31通常由環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、及其類似物所制成,且具有50微米的厚度。在此實(shí)施例中,第一介電層31夾置于金屬層16和支撐板35之間。然而,在某些情況下可省略支撐板35。支撐板35通常由銅所制成,但亦可使用銅合金或其他材料。支撐板35的厚度可介于25至1000的范圍內(nèi),且考慮工藝和成本,較佳為介于35至100微米的范圍內(nèi)。在此實(shí)施例中,支撐板35繪示為具有厚度35微米的銅板。
[0056]圖2B及圖2C是分別在第一介電層31上形成定位件17的結(jié)構(gòu)剖視圖及俯視圖。定位件17可利用光刻技術(shù)及濕式蝕刻移除金屬層16的選定部位而形成。在此實(shí)施例中,定位件17由矩形陣列的多個(gè)金屬突柱所組成,并符合隨后設(shè)置于第一介電層31上的半導(dǎo)體元件的四側(cè)。然而,定位件的形式并不受限于此,且可為防止隨后設(shè)置的散熱座的不必要位移的任何圖案。
[0057]圖2A’及圖2B’是在介電層上形成定位件的另一方法剖視圖;以及圖2C’為對(duì)應(yīng)圖2B’的俯視圖。
[0058]圖2A’為具有一組凹穴18的層壓基板剖視圖。如上述的層壓基板包含金屬層16、第一介電層31及支撐板35,且凹穴18經(jīng)由移除金屬層16的選定部位而形成。
[0059]圖2B’及圖2C’分別為具有形成在第一介電層31上的定位件17的結(jié)構(gòu)剖視圖及俯視圖。定位件17可經(jīng)由于凹穴18中點(diǎn)膠或印刷一光敏性塑料材料(如環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺等)或非光敏性材料,接著移除整體金屬層16而形成。由此,定位件17繪示為多個(gè)樹(shù)脂突柱陣列,且符合隨后設(shè)置的散熱座的兩個(gè)對(duì)角。
[0060]圖2D至圖2G為定位件的各種參考形式。舉例來(lái)說(shuō),定位件17可由一連續(xù)或不連續(xù)的條板所組成,且符合隨后設(shè)置的散熱座的四側(cè)(如圖2D及圖2E所示)、兩個(gè)對(duì)角、或四個(gè)角落(如圖2F及圖2G)。
[0061]圖3A-圖3H是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的另一線路板的制造方法剖視圖,該線路板包含散熱座、定位件、加強(qiáng)層、及增層電路。
[0062]圖3A及圖3B分別為利用黏著劑4將散熱座2設(shè)置在第一介電層31上的結(jié)構(gòu)剖視圖及俯視圖。如上所述,散熱座2包含第一面21、及與第一面21相反的第二面22。
[0063]定位件17可作為散熱座2的配置導(dǎo)件,因而使散熱座2以其第一面21面朝第一介電層31而準(zhǔn)確地放置在預(yù)定位置。定位件17自第一介電層31朝向上方向延伸超過(guò)散熱座2的第一面21,并于側(cè)面方面?zhèn)认驅(qū)?zhǔn)散熱座2的四側(cè),以及于散熱座2的四側(cè)外側(cè)向延伸。當(dāng)定位件17于側(cè)面方向靠近散熱座2的四個(gè)側(cè)表面且符合散熱座2的四個(gè)側(cè)表面,及在散熱座2下方的黏著劑4是低于定位件17時(shí),可防止因黏著劑固化而導(dǎo)致散熱座2的任何不必要位移。散熱座2及定位件17間的間隙較佳于約0.0Ol至I毫米的范圍內(nèi)。
[0064]圖3C和圖3D為將加強(qiáng)層I層壓至第一介電層31上的方法剖視圖。散熱座2對(duì)準(zhǔn)并設(shè)置于加強(qiáng)層I的通孔15及內(nèi)介電層36的開(kāi)口 38內(nèi),內(nèi)介電層36是夾置于加強(qiáng)層I和第一介電層31之間。于施加壓力以及高溫下,通過(guò)對(duì)支撐板35施加向上壓力及/或?qū)訌?qiáng)層I施加向下壓力,內(nèi)介電層36被擠壓進(jìn)入被覆穿孔14、及加強(qiáng)層I和散熱座2的間隙中。據(jù)此,經(jīng)固化的內(nèi)介電層36提供加強(qiáng)層I和散熱座2之間、加強(qiáng)層I和第一介電層31之間安全穩(wěn)固的機(jī)械性連結(jié)。
[0065]圖3E為顯示形成穿過(guò)支撐板35、第一介電層31、及黏著劑4/內(nèi)介電層36的第一盲孔33的結(jié)構(gòu)剖視圖。第一盲孔33是對(duì)準(zhǔn)并顯露散熱座2的選定部位及加強(qiáng)層I的第一圖案化線路層11。
[0066]圖3F是在第一介電層31形成第一導(dǎo)線34的結(jié)構(gòu)剖視圖,其是經(jīng)由在支撐板35上沉積第一被覆層35’并沉積進(jìn)入第一盲孔33,然后圖案化支撐板35及其上的被覆層35’所形成。第一導(dǎo)線34自第一介電層31朝向下方向延伸,于第一介電層31上側(cè)向延伸,并朝向上方向延伸進(jìn)入第一盲孔33,以形成第一導(dǎo)電盲孔33’,其是直接接觸散熱座2和第一圖案化線路層11。并且,第一被覆層35’是于向上方向同時(shí)層積在金屬層12、散熱座2、及內(nèi)介電層36上。
[0067]圖3G是將第二介電層231于向下方向沉積在第一導(dǎo)線34上的結(jié)構(gòu)剖視圖。第二介電層231包含第二盲孔233,以顯露第一導(dǎo)線34的選定部位。
[0068]請(qǐng)參照?qǐng)D3H,通過(guò)在第二介電層231上沉積第二被覆層235’,并沉積進(jìn)入第二盲孔233,然后圖案化第二被覆層235’,以于第二介電層231上形成第二導(dǎo)線234。第二導(dǎo)線234自第二介電層231朝向下方向延伸,于第二介電層231上側(cè)向延伸,并朝向上方向延伸進(jìn)入第二盲孔233,以形成第二導(dǎo)電盲孔233’,其是直接接觸第一導(dǎo)線34。
[0069]第二導(dǎo)線234可通過(guò)各種技術(shù),包括電鍍、無(wú)電電鍍、蒸鍍、濺鍍及其組合而被沉積為導(dǎo)電層,然后使用各種技術(shù)圖案化,包括濕蝕刻、電化學(xué)蝕刻、激光輔助蝕刻及其與定義出第二導(dǎo)線234的蝕刻掩膜(圖未示)的組合。第一導(dǎo)線34和第二導(dǎo)線234較佳為使用相同材料并具有相同厚度。
[0070]同時(shí),第二被覆層235’亦于向上方向而被沉積在第一被覆層35’上,且經(jīng)由圖案化第二被覆層235’、第一被覆層35’、及加強(qiáng)層I的金屬層12,以形成第二圖案化線路層37。
[0071]據(jù)此,如圖3H所示,完成的線路板103包含散熱座2、定位件17、加強(qiáng)層1、及增層電路301。在此實(shí)施例中,增層電路301包含第一介電層31、第一導(dǎo)線34、第二介電層231、及第二導(dǎo)線234。散熱座2可利用黏著劑4而固定并機(jī)械性鏈接至增層電路301,黏著劑4可接觸散熱座2并夾置于散熱座2及增層電路301之間。加強(qiáng)層I通過(guò)內(nèi)介電層36而機(jī)械性連結(jié)至第一介電層31。通過(guò)散熱座2、直接接觸散熱座2的第一導(dǎo)電盲孔33’、及第二導(dǎo)電盲孔233’,提供線路板103的導(dǎo)熱路徑。
[0072]圖31是散熱增益型組體104的剖視圖,該組體104中半導(dǎo)體元件73,74是通過(guò)第二導(dǎo)線234的選定部位上的錫球83’而電性連接至增層電路301。在此實(shí)施例中,防焊材料61是設(shè)置在增層電路301及第二圖案化線路層37上方,且防焊材料61包含防焊開(kāi)口,其對(duì)準(zhǔn)散熱座2、第二導(dǎo)線234的選定部位、及第二圖案化線路層37的選定部位。半導(dǎo)體元件73、74可通過(guò)錫球83’和增層電路301進(jìn)而電性連接至加強(qiáng)層I。通過(guò)散熱座2、及形成于增層電路301中的第一及第二導(dǎo)電盲孔33 ’、233 ’,提供線路板104的導(dǎo)熱路徑。
[0073]實(shí)施例3
[0074]圖4A-圖4D是本發(fā)明再一較佳實(shí)施例的再一線路板的制造方法剖視圖,該線路板包含散熱座、定位件、加強(qiáng)層、及雙增層電路。
[0075]為了簡(jiǎn)要說(shuō)明的目的,于實(shí)施例1中的任何敘述可合并至此處的相同應(yīng)用部分,且不再重復(fù)相同敘述。
[0076]請(qǐng)參照?qǐng)D3A及圖3B的結(jié)構(gòu),在使用黏著劑4并將定位件17作為配置導(dǎo)件下,將散熱座2設(shè)置在第一介電層31上之后,定位件17和散熱座2對(duì)齊加強(qiáng)層I的通孔15并延伸進(jìn)入其中,且使用黏著劑4將加強(qiáng)層I設(shè)置在第一介電層31上。如圖4A所示,散熱座2和加強(qiáng)層I的通孔15是利用定位件17而互相間隔開(kāi)來(lái)。定位件17靠近并對(duì)齊通孔15的四個(gè)內(nèi)壁,且加強(qiáng)層I下方的黏著劑4是低于定位件17,因此亦可防止加強(qiáng)層I在黏著劑4完全固化前有任何不必要位移。在此實(shí)施例中,加強(qiáng)層I是雙側(cè)線路層壓板,其包含第一圖案化線路層11、第二圖案化線路層121、及被覆穿孔14,被覆穿孔14是第一圖案化線路層11和第二圖案化線路層121間的電性連接路徑。
[0077]圖4B是顯示將第二介電層231及第二金屬層235于向上方向壓合在加強(qiáng)層I及散熱座2上的結(jié)構(gòu)剖視圖。第二介電層231是夾置于第二金屬層235及加強(qiáng)層I/散熱座2之間。于施加壓力以及高溫下,通過(guò)對(duì)第二金屬層235施加向下壓力,第二介電層231被擠壓進(jìn)入加強(qiáng)層I和散熱座2的間隙、及被覆穿孔14的剩余空間中。在第二介電層231和第二金屬層235與加強(qiáng)層I和散熱座2壓合后,固化第二介電層231。
[0078]圖4C是具有第一盲孔33和第二盲孔233的結(jié)構(gòu)剖視圖。第一盲孔33延伸穿過(guò)支撐板35、第一介電層31及黏著劑4,以顯露散熱座2的選定部位及第一圖案化線路層11。第二盲孔233延伸穿過(guò)第二金屬板235及第二介電層231,以分別顯露散熱座2的選定部位及加強(qiáng)層I的第二圖案化線路層121。
[0079]請(qǐng)參照?qǐng)D4D,通過(guò)在支撐板35上沉積第一被覆層35’并沉積進(jìn)入第一盲孔33,然后圖案化支撐板35及其上的被覆層35’,以于第一介電層31上形成第一導(dǎo)線34。同時(shí),通過(guò)在第二金屬層235上沉積第二被覆層235’,然后圖案化第二金屬層235及其上的第二被覆層235’,以于第二介電層231上形成第二導(dǎo)線234。據(jù)此,完成第一增層電路301和第二增層電路302。第一增層電路301包含第一介電層31及第一導(dǎo)線34,同時(shí)第二增層電路302包含第二介電層231及第二導(dǎo)線234。第一導(dǎo)線34自第一介電層31朝向下方向延伸,于第一介電層31上側(cè)向延伸,并朝向上方向延伸進(jìn)入第一盲孔33,以電性接觸加強(qiáng)層I的第一圖案化線路層11。第二導(dǎo)線234自第二介電層231朝向上方向延伸,于第二介電層231上側(cè)向延伸,并朝向下方向延伸進(jìn)入第二盲孔233,以電性接觸加強(qiáng)層I的第二圖案化線路層121。同時(shí),通過(guò)散熱座2、以及直接接觸散熱座2的形成于第一增層電路301中的第一導(dǎo)電盲孔33’及形成于第二增層電路302中的第二導(dǎo)電盲孔233’,提供線路板105的導(dǎo)熱路徑。在此實(shí)施例中,散熱座2和加強(qiáng)層I使用黏著劑4固定并機(jī)械性連接至第一增層電路301,黏著劑4接觸散熱座2和加強(qiáng)層I并夾置于散熱座2和第一增層電路301之間、及加強(qiáng)層I和第一增層電路301之間。
[0080]上述的散熱增益型線路板及半導(dǎo)體組體僅為說(shuō)明范例,本發(fā)明尚可通過(guò)其他多種實(shí)施例實(shí)現(xiàn)。此外,上述實(shí)施例可基于設(shè)計(jì)及可靠度的考慮,彼此混合搭配使用或與其他實(shí)施例混合搭配使用。例如,加強(qiáng)層可包含陶瓷材料或環(huán)氧樹(shù)脂類層壓板,且可具有嵌埋的單一層級(jí)導(dǎo)線或多個(gè)層級(jí)導(dǎo)線。加強(qiáng)層可包含多個(gè)通孔,以容納額外的散熱座,且增層電路可包括額外導(dǎo)熱孔,以容納額外的散熱座。
[0081]如上述實(shí)施例,半導(dǎo)體元件可與另一半導(dǎo)體元件共享或不共享散熱座。舉例說(shuō)明,單一半導(dǎo)體元件可被設(shè)置在散熱座上?;蛘撸鄠€(gè)半導(dǎo)體元件可被設(shè)置在散熱座上。例如,可將四個(gè)2x2矩陣小芯片附著至散熱座,且加強(qiáng)層可包含額外的接觸墊,以接收及分配額外的芯片墊。和提供散熱座給各個(gè)芯片相比,這種方式可能更有利于降低成本。同樣地,力口強(qiáng)層的通孔可包含多個(gè)組定位件,以容納多個(gè)額外的散熱座;且增層電路可包含額外的導(dǎo)熱孔,以容納額外的散熱座。
[0082]半導(dǎo)體元件可為已封裝或未封裝芯片。此外,該半導(dǎo)體元件可為裸芯片或晶圓級(jí)封裝芯片(wafer level packaged die)等。半導(dǎo)體元件可利用各種連接媒介(例如金、錫球)進(jìn)而機(jī)械性、電性連接至增層電路?;蛘撸雽?dǎo)體元件可利用打線進(jìn)而機(jī)械性、熱性連接至散熱座且電性連接至加強(qiáng)層。定位件可客制化以容納散熱座,舉例來(lái)說(shuō),定位件的圖案可為正方形或矩形,以便與散熱座的形狀相同或相似。
[0083]在本文中,“鄰接”一詞意指元件是一體成型(形成單一個(gè)體)或相互接觸(彼此無(wú)間隔或未隔開(kāi))。例如,第一導(dǎo)線鄰接于第一圖案化線路層,但并未鄰接于第二圖案化線路層。
[0084]“重疊”一詞意指位于上方并延伸于一下方元件的周緣內(nèi)?!爸丿B”包含延伸于該周緣的內(nèi)、外或坐落于該周緣內(nèi)。例如,在加強(qiáng)層的第一圖案化線路層面朝向上方向時(shí),第一增層電路是重疊于加強(qiáng)層,此乃因一假想垂直線可同時(shí)貫穿第一增層電路與加強(qiáng)層,不論第一增層電路與加強(qiáng)層之間是否存有另一同樣被該假想垂直線貫穿的元件,且亦不論是否有另一假想垂直線僅貫穿第一增層電路而未貫穿加強(qiáng)層(于加強(qiáng)層的通孔內(nèi))。同樣地,第一增層電路是重疊于散熱座,且散熱座是被第一增層電路重疊。此外,“重疊”與“位于上方”同義,“被重疊”則與“位于下方”同義。
[0085]“接觸”一詞意指直接接觸。例如,第一導(dǎo)線接觸第一圖案化線路層,但并未接觸第二圖案化線路層。
[0086]“覆蓋”一詞意指于垂直及/或側(cè)面方向上不完全以及完全覆蓋。例如,在中介層的第一圖案化線路層面朝向上方向的狀態(tài)下,第一增層電路于向上方向覆蓋散熱座,不論是否有另一元件(如:黏著劑)位于散熱座與第一增層電路之間,且第二增層電路于向下方向覆蓋散熱座。
[0087]“層”字包含圖案化及未圖案化的層體。例如,當(dāng)金屬層設(shè)置于介電層上時(shí),金屬層可為一空白未經(jīng)光刻及濕式蝕刻的平板。此外,“層”可包含多個(gè)疊合層。
[0088]“開(kāi)口”、“通孔”與“穿孔”等詞同指貫穿孔洞。例如,當(dāng)加強(qiáng)層的第一圖案化線路層面朝向上方向時(shí),散熱座被插入加強(qiáng)層的通孔中,并于向上方向由加強(qiáng)層中顯露出。
[0089]“插入”、“插置” 一詞意指元件間的相對(duì)移動(dòng)。例如,“將散熱座插入通孔中”是不論加強(qiáng)層為固定不動(dòng)而散熱座朝加強(qiáng)層移動(dòng);散熱座固定不動(dòng)而由加強(qiáng)層朝散熱座移動(dòng);或散熱座與加強(qiáng)層兩者彼此靠合。此外,將散熱座插入(或延伸至)通孔內(nèi),不論是否貫穿(穿入并穿出)通孔或未貫穿(穿入但未穿出)通孔。
[0090]“對(duì)準(zhǔn)”、“對(duì)齊” 一詞意指元件間的相對(duì)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(jìn)入另一元件中。例如,當(dāng)假想的水平線貫穿定位件及散熱座時(shí),定位件側(cè)向?qū)?zhǔn)于散熱座,不論定位件與散熱座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散熱座但不貫穿定位件、或另一貫穿定位件但不貫穿散熱座的假想水平線。同樣地,第一盲孔是對(duì)準(zhǔn)散熱座的第一面,且散熱座對(duì)準(zhǔn)通孔。
[0091]“靠近” 一詞意指元件間的間隙的寬度不超過(guò)最大可接受范圍。如本領(lǐng)域已知通識(shí),當(dāng)散熱座以及定位件間的間隙不夠窄時(shí),由于散熱座于間隙中的橫向位移而導(dǎo)致散熱座的位置誤差可能會(huì)超過(guò)可接受的最大誤差限制,一旦散熱座的位置誤差超過(guò)最大極限時(shí),則不可能使用激光束對(duì)準(zhǔn)接觸墊,而導(dǎo)致散熱座以及增層電路間的熱性連接錯(cuò)誤。因此,根據(jù)散熱座的預(yù)定位置,于本領(lǐng)域的技術(shù)人員可經(jīng)由試誤法以確認(rèn)散熱座與定位件、或與加強(qiáng)層通孔間的間隙的最大可接受范圍,從而確保散熱孔對(duì)準(zhǔn)散熱座的預(yù)定位置。由此,“定位件靠近散熱座的外圍邊緣”、及“加強(qiáng)層的通孔靠近散熱座的外圍邊緣”的用語(yǔ)是指散熱座的外圍邊緣與定位件間、或與加強(qiáng)層通孔間的間隙是窄到足以防止散熱座的位置誤差超過(guò)可接受的最大誤差限制。
[0092]“設(shè)置”、“層疊”、“附著”、及“貼附”一語(yǔ)包含接觸與非接觸單一或多個(gè)支撐元件。例如,半導(dǎo)體元件是設(shè)置于散熱座上,不論此半導(dǎo)體元件是實(shí)際接觸散熱座、或與散熱座以一黏著劑相隔。
[0093]“電性連接” 一詞意指直接或間接電性連接。例如,第一導(dǎo)線提供了端子接墊和第一圖案化線路層間的電性連接,其不論第一導(dǎo)線是否鄰接端子接墊、或經(jīng)由額外的導(dǎo)線電性連接至第一增層電路。
[0094]“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(dāng)加強(qiáng)層的第二圖案化線路層面朝向上方向時(shí),定位件于其上方延伸,鄰接介電層并自介電層突伸而出。
[0095]“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,當(dāng)加強(qiáng)層的第二圖案化線路層面朝向上方向時(shí),增層電路于向下方向延伸于加強(qiáng)層及散熱座下方,不論增層電路是否鄰接加強(qiáng)層和散熱座。
[0096]“第一垂直方向”及“第二垂直方向”并非取決于線路板的定向,凡熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士即可輕易了解其實(shí)際所指的方向。例如,加強(qiáng)層的第一圖案化線路層面朝第一垂直方向,且加強(qiáng)層的第二圖案化線路層面朝第二垂直方向,此與線路板是否倒置無(wú)關(guān)。同樣地,定位件是于一側(cè)向平面“側(cè)向”對(duì)準(zhǔn)散熱座,此與線路板是否倒置、旋轉(zhuǎn)或傾斜無(wú)關(guān)。因此,該第一及第二垂直方向是彼此相反且垂直于側(cè)面方向,且側(cè)向?qū)?zhǔn)的元件是在垂直于第一與第二垂直方向的側(cè)向平面相交。再者,當(dāng)加強(qiáng)層的第二圖案化線路層面朝向上方向時(shí),第一垂直方向?yàn)橄蛳路较?,且第二垂直方向?yàn)橄蛏戏较?;?dāng)加強(qiáng)層的第二圖案化線路層面朝向下方向時(shí),第一垂直方向?yàn)橄蛏戏较?,第二垂直方向?yàn)橄蛳路较颉?br>
[0097]本發(fā)明的散熱增益型線路板及使用其的半導(dǎo)體組體具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。線路板及半導(dǎo)體組體的可靠度高、價(jià)格平實(shí)且極適合量產(chǎn)。當(dāng)內(nèi)連接至增層電路時(shí),加強(qiáng)層中的穿孔可提供靈活變化的信號(hào)路由。加強(qiáng)層的堅(jiān)固剛性可提供散熱座及增層電路穩(wěn)固的機(jī)械性支撐。由加強(qiáng)層的通孔或定位件可準(zhǔn)確定義散熱座的放置位置,以防止散熱座和增層電路間因散熱座的橫向位移造成熱性連接錯(cuò)誤,進(jìn)而提升制造良率。散熱座和增層電路間的直接熱連接具有高導(dǎo)熱路徑的優(yōu)點(diǎn)。此外,加強(qiáng)層和增層電路間的直接電性連接,因高路由可行性而利于高I/o值以及高性能的應(yīng)用。散熱增益型線路板和使用其的半導(dǎo)體組體可靠度高、價(jià)格平實(shí)且極適合量產(chǎn)。
[0098]本案的制作方法具有高度適用性,且是以獨(dú)特、進(jìn)步的方式結(jié)合運(yùn)用各種成熟的電性連結(jié)及機(jī)械性連結(jié)技術(shù)。此外,本案的制作方法不需昂貴工具即可實(shí)施。因此,相較于傳統(tǒng)封裝技術(shù),此制作方法可大幅提升產(chǎn)量、良率、效能與成本效益。
[0099]在此所述的實(shí)施例是為例示之用,其中所述實(shí)施例可能會(huì)簡(jiǎn)化或省略本【技術(shù)領(lǐng)域】已熟知的元件或步驟,以免模糊本發(fā)明的特點(diǎn)。同樣地,為使附圖清晰,附圖亦可能省略重復(fù)或非必要的元件及元件符號(hào)。
[0100]精于此項(xiàng)技術(shù)的人士針對(duì)本文所述的實(shí)施例當(dāng)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(nèi)容與步驟的順序皆僅為范例。本領(lǐng)域人士可于不悖離如隨附申請(qǐng)專利范圍所定義的本發(fā)明精神與范疇的條件下,進(jìn)行變化、調(diào)整與均等技術(shù)。
[0101]雖然本發(fā)明已于較佳實(shí)施態(tài)樣中說(shuō)明,然而應(yīng)當(dāng)了解的是,在不悖離本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的精神以及范圍的條件下,可對(duì)于本發(fā)明進(jìn)行可能的修改以及變化。
【權(quán)利要求】
1.一種具有內(nèi)建散熱座的散熱增益型線路板,包括: 一加強(qiáng)層,其包含一第一圖案化線路層、一第二圖案化線路層、及一通孔,其中該第一圖案化線路層面朝一第一垂直方向,及該第二圖案化線路層面朝相反于該第一垂直方向的一第二垂直方向,且該第一圖案化線路層電性連接至該第二圖案化線路層; 該散熱座,其延伸進(jìn)入該加強(qiáng)層的該通孔,且該散熱座包含一第一面及平行的一第二面,其中該第一面面朝該第一垂直方向,該第二面面朝該第二垂直方向;以及 一增層電路,其于該第一垂直方向覆蓋該散熱座及該加強(qiáng)層,且該增層電路包含一第一介電層、多個(gè)第一盲孔、及一第一導(dǎo)線,其中于該第一介電層中的所述第一盲孔對(duì)準(zhǔn)該散熱座及該第一圖案化線路層,以及該第一導(dǎo)線自該第一介電層朝該第一垂直方向延伸,且于該第二垂直方向延伸穿過(guò)所述第一盲孔,并分別直接接觸該散熱座及該第一圖案化線路層。
2.如權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)建散熱座的散熱增益型線路板,其中,該加強(qiáng)層的該通孔靠近該散熱座的外圍邊緣,并于與該第一垂直方向及該第二垂直方向垂直的側(cè)面方向側(cè)向?qū)?zhǔn)該散熱座的外圍邊緣。
3.如權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)建散熱座的散熱增益型線路板,還包括: 一黏著劑,其接觸該散熱座、該增層電路、及該加強(qiáng)層,并設(shè)置于該散熱座及該增層電路之間、及該加強(qiáng)層與該增層電路之間。
4.如權(quán)利要求3所述的具有內(nèi)建散熱座的散熱增益型線路板,還包括: 一定位件,其作為該散熱座的一配置導(dǎo)件,且該定位件靠近該散熱座的外圍邊緣,并于與該第一垂直方向及該第二垂直方向垂直的側(cè)面方向側(cè)向?qū)?zhǔn)該散熱座的外圍邊緣,以及于該散熱座的外圍邊緣外側(cè)向延伸。
5.一種具有內(nèi)建散熱座的散熱增益型線路板,包括: 一加強(qiáng)層,其包含一第一圖案化線路層、一第二圖案化線路層、及一通孔,其中該第一圖案化線路層面朝一第一垂直方向,及該第二圖案化線路層面朝相反于該第一垂直方向的一第二垂直方向,且該第一圖案化線路層是電性連接至該第二圖案化線路層; 該散熱座,其延伸進(jìn)入該加強(qiáng)層的該通孔,且該散熱座包含一第一面及平行的一第二面,其中該第一面面朝該第一垂直方向,該第二面面朝該第二垂直方向; 一第一增層電路,其于該第一垂直方向覆蓋該散熱座及該加強(qiáng)層,且該第一增層電路包含一第一介電層、多個(gè)第一盲孔、及一第一導(dǎo)線,其中于該第一介電層中的所述第一盲孔是對(duì)準(zhǔn)該散熱座及該第一圖案化線路層,以及該第一導(dǎo)線自該第一介電層朝該第一垂直方向延伸,且于該第二垂直方向延伸穿過(guò)所述第一盲孔,并分別直接接觸該散熱座及該第一圖案化線路層;以及 一第二增層電路,其于該第二垂直方向覆蓋該散熱座及該加強(qiáng)層,且該第二增層電路包含一第二介電層、多個(gè)第二盲孔、及一第二導(dǎo)線,其中于該第二介電層中的所述第二盲孔是對(duì)準(zhǔn)該散熱座及該第二圖案化線路層,以及該第二導(dǎo)線自該第二介電層朝該第二垂直方向延伸,且于該第一垂直方向延伸穿過(guò)所述第二盲孔,并直接接觸該散熱座及該第二圖案化線路層。
6.如權(quán)利要求5所述的具有內(nèi)建散熱座的散熱增益型線路板,其中,該加強(qiáng)層的該通孔靠近該散熱座的外圍邊緣,并于與該第一垂直方向及該第二垂直方向垂直的側(cè)面方向側(cè)向?qū)?zhǔn)該散熱座的外圍邊緣。
7.如權(quán)利要求5所述的具有內(nèi)建散熱座的散熱增益型線路板,還包括: 一黏著劑,其接觸該散熱座、該第一增層電路、及該加強(qiáng)層,并設(shè)置于該散熱座及該第一增層電路之間、及該加強(qiáng)層與該第一增層電路之間。
8.如權(quán)利要求7所述的具有內(nèi)建散熱座的散熱增益型線路板,還包括: 一定位件,其作為該散熱座的一配置導(dǎo)件,且該定位件靠近該散熱座的外圍邊緣,并于與該第一垂直方向及該第二垂直方向垂直的側(cè)面方向側(cè)向?qū)?zhǔn)該散熱座的外圍邊緣,以及于該散熱座的外圍邊緣外側(cè)向延伸。
【文檔編號(hào)】H05K1/02GK104039070SQ201410048794
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月7日
【發(fā)明者】林文強(qiáng), 王家忠 申請(qǐng)人:鈺橋半導(dǎo)體股份有限公司