TWI541960B - 封裝裝置及其製作方法 - Google Patents

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TWI541960B
TWI541960B TW103104896A TW103104896A TWI541960B TW I541960 B TWI541960 B TW I541960B TW 103104896 A TW103104896 A TW 103104896A TW 103104896 A TW103104896 A TW 103104896A TW I541960 B TWI541960 B TW I541960B
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周鄂東
胡竹青
許詩濱
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    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector

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Description

封裝裝置及其製作方法
本發明是有關於一種封裝裝置及其製作方法，特別是有關於一種半導體封裝裝置及其製作方法。
在新一代的電子產品中，不斷追求更輕薄短小，更要求產品具有多功能與高性能，因此，積體電路(Integrated Circuit,IC)必須在有限的區域中容納更多電子元件以達到高密度與微型化之要求，為此電子產業開發新型構裝技術，將電子元件埋入基板中，大幅縮小構裝體積，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(Build-Up)增加佈線面積，以符合輕薄短小及多功能的潮流趨勢。
圖1為傳統之玻璃纖維基板封裝結構。玻璃纖維基板封裝結構10包括有玻璃纖維基板100，例如可為玻纖環氧樹脂銅箔基板FR-4型號或FR-5型號，其中玻璃纖維基板100係經由雷射開孔(Laser Via)而形成凹槽110與複數個導通孔120，電子元件130固定在凹槽110中，金屬導電柱140設置在部份之導通孔120中，第一金屬導電層142、144分別設置在玻璃纖維基板100上且與金屬導電柱140電性導通，絕緣層150覆蓋凹槽110、電子元件130及複數個導通孔120，第二金屬導電層146、148設置在絕緣層150之上且與電子元件130及第一金屬導電層142、144電性導通。
然而，上述傳統之玻璃纖維基板封裝結構，其係使用玻璃纖維材質作為基板之成本過於昂貴，並且再反覆利用雷射開孔技術來形成四層金屬層雷射盲埋孔之疊層結構，其中，複數次雷射開孔加工時間較長且製程複雜，四層金屬層之成本亦較高，都會造 成傳統之玻璃纖維基板封裝結構不具產業優勢。
本發明提出一種封裝裝置，其係可使用封膠層(Mold Compound Layer)為無核心基板(Coreless Substrate)之主體材料，並利用電鍍導柱層形成導通孔與預封包互連系統(Mold Interconnect System,MIS)封裝方式於基板製作中順勢將被動元件埋入於基板之內，形成簡單之兩層金屬層內埋被動元件之疊層結構。
本發明提出一種封裝裝置之製作方法，其係可使用較低成本的封膠(Mold Compound)取代昂貴的玻璃纖維基板，並以較低成本的兩層金屬層電鍍導柱層流程取代昂貴的四層金屬層雷射盲埋孔流程，所以加工時間較短且流程簡單。
在第一實施例中，本發明提出一種封裝裝置，其包括一第一導線層、一金屬層、一導柱層、一被動元件、一第一封膠層、一第二導線層以及一防焊層。第一導線層具有相對之一第一表面與一第二表面。金屬層設置於第一導線層之第一表面上。導柱層之一端設置於第一導線層之第二表面上，並且與第一導線層形成一凹型結構。被動元件設置並電性連結於凹型結構內之第一導線層之第二表面上。第一封膠層設置於第一導線層及導柱層之部分區域內，並且包覆被動元件，其中第一封膠層不露出於第一導線層之第一表面與導柱層之一端。第二導線層設置於第一封膠層與導柱層之一端上。防焊層設置於第一封膠層與第二導線層上。
在第一實施例中，本發明提出一種封裝裝置之製作方法，其步驟包括：提供一金屬載板，其具有相對之一第一側面與一第二側面；形成一第一導線層於該金屬載板之該第二側面上；形成一導柱層於該第一導線層上，其中該導柱層與該第一導線層形成一凹型結構；提供一被動元件設置並電性連結於該凹型結構內之該第一導線層上；形成一第一封膠層包覆該第一導線層、該被動元件、該導柱層與該金屬載板之該第二側面；露出該導柱層之一端；形成一第二導線層於該第一封膠層與露出之該導柱層之一端 上；形成一防焊層於該第一封膠層與該第二導線層上；以及移除該金屬載板之部分區域以形成一窗口，其中該第一導線層與該第一封膠層從該窗口露出。
在第二實施例中，本發明提出一種封裝裝置，其包括一第一導線層、一金屬層、一第一介電層、一導柱層、一被動元件、一第一封膠層、一第二導線層以及一防焊層。第一導線層具有相對之一第一表面與一第二表面。金屬層設置於第一導線層之第一表面上。第一介電層設置於第一導線層之部分區域內，其中第一介電層不露出於第一導線層之第一表面，並且第一介電層不低於第一導線層之第二表面。導柱層設置於第一導線層之第二表面上，並且與第一導線層形成一凹型結構。被動元件設置並電性連結於凹型結構內之第一導線層之第二表面上。第一封膠層設置於導柱層之部分區域內，並且包覆被動元件，其中第一封膠層不露出於導柱層之一端。第二導線層設置於第一封膠層與導柱層之一端上。防焊層設置於第一封膠層與第二導線層上。
在第二實施例中，本發明提出一種封裝裝置之製作方法，其步驟包括：提供一金屬載板，其具有相對之一第一側面與一第二側面；形成一第一介電層於金屬載板之第二側面上；形成一第一導線層於金屬載板之第二側面上，其中第一介電層設置於第一導線層之部分區域內，第一介電層不低於第一導線層；形成一導柱層於第一導線層上，其中導柱層與第一導線層形成一凹型結構；提供一被動元件設置並電性連結於凹型結構內之第一導線層上；形成一第一封膠層包覆第一介電層、第一導線層、被動元件、導柱層與金屬載板之第二側面；露出導柱層之一端；形成一第二導線層於第一封膠層與露出之導柱層之一端上；形成一防焊層於第一封膠層與第二導線層上；移除金屬載板之部分區域以形成一窗口，其中第一導線層與第一介電層從窗口露出。
在第三實施例中，本發明提出一種封裝裝置，其包括一第一導線層、一金屬層、一第一介電層、一第二介電層、一導體層、一導柱層、一被動元件、一第一封膠層、一第二導線層以及一防 焊層。第一導線層具有相對之一第一表面與一第二表面。金屬層設置於第一導線層之第一表面上。第一介電層設置於第一導線層之部分區域內，其中第一介電層不露出於第一導線層之第一表面，並且第一介電層不低於第一導線層之第二表面。第二介電層設置於第一介電層上。導柱層設置於導體層上，並且與導體層形成一凹型結構。被動元件設置並電性連結於凹型結構內之第一導線層之第二表面上。第一封膠層設置於第二介電層、導體層與導柱層之部分區域內，並且包覆被動元件，其中第一封膠層不露出於導柱層之一端。第二導線層設置於第一封膠層與導柱層之一端上。防焊層設置於第一封膠層與第二導線層上。
在第三實施例中，本發明提出一種封裝裝置之製作方法，其步驟包括：提供一金屬載板，其具有相對之一第一側面與一第二側面；形成一第一介電層於金屬載板之第二側面上；形成一第一導線層於金屬載板之第二側面上，其中第一介電層設置於第一導線層之部分區域內，第一介電層不低於第一導線層；形成一第二介電層於第一介電層上；形成一導體層於第一導線層上；形成一導柱層於導體層上，其中導柱層與導體層形成一凹型結構；提供一被動元件設置並電性連結於凹型結構內之第一導線層上；形成一第一封膠層包覆第一介電層、第二介電層、第一導線層、導體層、被動元件、導柱層與金屬載板之第二側面；露出導柱層之一端；形成一第二導線層於第一封膠層與露出之導柱層之一端上；形成一防焊層於第一封膠層與第二導線層上；移除金屬載板之部分區域以形成一窗口，其中第一導線層與第一介電層從窗口露出。
10‧‧‧玻璃纖維基板封裝結構
100‧‧‧玻璃纖維基板
110‧‧‧凹槽
120‧‧‧導通孔
130‧‧‧電子元件
140‧‧‧金屬導電柱
142、144‧‧‧第一金屬導電層
146、148‧‧‧第二金屬導電層
150‧‧‧絕緣層
20、40、60‧‧‧封裝裝置
200‧‧‧第一導線層
202‧‧‧第一表面
204‧‧‧第二表面
210‧‧‧金屬層
220‧‧‧導柱層
222‧‧‧凹型結構
224‧‧‧部分區域
226‧‧‧導柱層之一端
230‧‧‧被動元件
240‧‧‧第一封膠層
250‧‧‧第二導線層
260‧‧‧防焊層
270‧‧‧外接元件
280‧‧‧第二封膠層
290‧‧‧金屬球
30、50、70‧‧‧製作方法
步驟S302‧‧‧步驟S334
步驟S502‧‧‧步驟S534
步驟S702‧‧‧步驟S740
300‧‧‧金屬載板
302‧‧‧第一側面
304‧‧‧第二側面
306‧‧‧窗口
310‧‧‧第一光阻層
320‧‧‧第二光阻層
330‧‧‧第三光阻層
340‧‧‧第四光阻層
350‧‧‧第五光阻層
360‧‧‧第六光阻層
370‧‧‧第七光阻層
380‧‧‧第八光阻層
410‧‧‧第一介電層
610‧‧‧第二介電層
620‧‧‧導體層
C‧‧‧切割製程
圖1為傳統之玻璃纖維基板封裝結構。
圖2為本發明第一實施例之封裝裝置示意圖。
圖3為本發明第一實施例之封裝裝置製作方法流程圖。
圖4A至圖4Q為本發明第一實施例之封裝裝置製作示意圖。
圖5為本發明第二實施例之封裝裝置示意圖。
圖6為本發明第二實施例之封裝裝置製作方法流程圖。
圖7A至圖7Q為本發明第二實施例之封裝裝置製作示意圖。
圖8為本發明第三實施例之封裝裝置示意圖。
圖9為本發明第三實施例之封裝裝置製作方法流程圖。
圖10A至圖10T為本發明第三實施例之封裝裝置製作示意圖。
圖2為本發明第一實施例之封裝裝置示意圖。封裝裝置20，其包括一第一導線層200、一金屬層210、一導柱層220、一被動元件230、一第一封膠層240、一第二導線層250以及一防焊層260。第一導線層200具有相對之一第一表面202與一第二表面204。金屬層210設置於第一導線層200之第一表面202上。導柱層220設置於第一導線層200之第二表面204上，並且與第一導線層200形成一凹型結構222。被動元件230設置並電性連結於凹型結構222內之第一導線層200之第二表面204上。第一封膠層240設置於第一導線層200與導柱層220之部分區域224內，並且包覆被動元件230，其中第一封膠層240不露出於第一導線層200之第一表面202與導柱層220之一端226。在本實施例中，第一封膠層240設置於第一導線層200與導柱層220之全部區域內，但並不以此為限。此外，第一封膠層240係具有酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑，但並不以此為限。第二導線層250設置於第一封膠層240與導柱層220之一端226上。防焊層260設置於第一封膠層240與第二導線層250上。
其中，封裝裝置20更可包括一外接元件270、一第二封膠層280及複數個金屬球290。外接元件270設置並電性連結於第一導線層200之第一表面202上。第二封膠層280設置於外接元件270與第一導線層200之第一表面202上。複數個金屬球290設置於第二導線層250上。在一實施例中，外接元件270係為一主動元件、一被動元件、一半導體晶片或一軟性電路板，但並不以 此為限。
圖3為本發明第一實施例之封裝裝置製作方法流程圖，圖4A至圖4Q為本發明第一實施例之封裝裝置製作示意圖。封裝裝置20之製作方法30，其步驟包括：
步驟S302，如圖4A所示，提供一金屬載板300，其具有相對之一第一側面302與一第二側面304。
步驟S304，如圖4B所示，形成一第一光阻層310於金屬載板300之第二側面304上與一第二光阻層320於金屬載板300之第一側面302上。在本實施例中，第一光阻層310係應用微影製程(Photolithography)技術所形成，但並不以此為限。
步驟S306，如圖4C所示，形成一第一導線層200於金屬載板300之第二側面304上。在本實施例中，第一導線層200係應用電鍍(Electrolytic Plating)技術所形成，但並不以此為限。其中第一導線層200可以為圖案化導線層，其包括至少一走線與至少一晶片座，第一導線層200之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S308，如圖4D所示，形成一第三光阻層330於第一光阻層310與第一導線層200上。在本實施例中，第三光阻層330係應用壓合乾膜光阻製程所形成，但並不以此為限。
步驟S310，如圖4E所示，移除第三光阻層330之部分區域以露出第一導線層200。在本實施例中，移除第三光阻層330之部分區域係應用微影製程(Photolithography)技術所達成，但並不以此為限。
步驟S312，如圖4F所示，形成一導柱層220於第一導線層200上。在本實施例中，導柱層220係應用電鍍(Electrolytic Plating)技術所形成，但並不以此為限。其中，導柱層220包括至少一導電柱，其形成對應於第一導線層200之走線與晶片座上，導柱層220之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S314，如圖4G所示，移除第一光阻層310、第二光阻層320與第三光阻層330而形成第一導線層200於金屬載板300之第二側面304上，以及形成導柱層220於第一導線層200上， 其中導柱層220與第一導線層200形成一凹型結構222。
步驟S316，如圖4H所示，提供一被動元件230設置並電性連結於凹型結構222內之第一導線層200上。
步驟S318，如圖4I所示，形成一第一封膠層240包覆第一導線層200、被動元件230、導柱層220與金屬載板300之第二側面304。在本實施例中，第一封膠層240係應用轉注成型(Transfer Molding)之封裝技術所形成，第一封膠層240之材質可包括酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑，在高溫和高壓下，以液體狀態包覆第一導線層200、被動元件230與導柱層220，其固化後形成第一封膠層240。第一封膠層240亦可包括適當之填充劑，例如是粉狀之二氧化矽。
在另一實施例中，亦可應用注射成型(Injection Molding)或壓縮成型(Compression Molding)之封裝技術形成第一封膠層240。
其中，形成第一封膠層240之步驟可包括：提供一包覆劑，其中包覆劑具有樹脂及粉狀之二氧化矽。加熱包覆劑至液體狀態。注入呈液態之包覆劑於金屬載板300之第二側面304上，包覆劑在高溫和高壓下包覆第一導線層200、被動元件230與導柱層220。固化包覆劑，使包覆劑形成第一封膠層240，但形成第一封膠層240之步驟並不以此為限。
步驟S320，如圖4J所示，露出導柱層220之一端226。在本實施例中，露出導柱層220係應用磨削(Grinding)方式移除第一封膠層240之一部分，以露出導柱層220之一端226。較佳但非限定地，導柱層220之一端226與第一封膠層240實質上對齊，例如是共面。在另一實施例中，可在形成第一封膠層240的同時，露出導柱層220之一端226，而無需移除第一封膠層240的任何部分。
步驟S322，如圖4K所示，形成一第二導線層250於第一封膠層240與露出之導柱層220之一端226上。在一實施例中，第二導線層250係可應用無電鍍(Electroless Plating)技術、濺鍍 (Sputtering Coating)技術或蒸鍍(Thermal Coating)技術所形成，但並不以此為限。其中第二導線層250可以為圖案化導線層，其包括至少一走線，並形成對應於露出之導柱層220之一端226上，第二導線層250之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S324，如圖4L所示，形成一防焊層260於第一封膠層240與第二導線層250上，並露出部份之第二導線層250。其中，防焊層260具有絕緣第二導線層250之各走線電性的功效。
步驟S326，如圖4M所示，移除金屬載板300之部分區域以形成一窗口306，其中第一導線層200與第一封膠層240從窗口306露出。在本實施例中，移除金屬載板300之部分區域係應用微影製程與蝕刻技術所達成，第一導線層200之走線與晶片座亦可從窗口306露出，此外，金屬載板300所留下之部分區域即形成一金屬層210。
步驟S328，如圖4N所示，提供一外接元件270設置並電性連結於第一導線層200之第一表面202上。在一實施例中，外接元件270係為一主動元件、一被動元件、一半導體晶片或一軟性電路板，但並不以此為限。
步驟S330，如圖4O所示，形成一第二封膠層280包覆於外接元件270與第一導線層200之第一表面202上。在本實施例中，第二封膠層280係應用轉注成型(Transfer Molding)之封裝技術所形成，第二封膠層280之材質可包括酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑，在高溫和高壓下，以液體狀態包覆外接元件270與第一導線層200之第一表面202上，其固化後形成第二封膠層280。第二封膠層280亦可包括適當之填充劑，例如是粉狀之二氧化矽。
在另一實施例中，亦可應用注射成型(Injection Molding)或壓縮成型(Compression Molding)之封裝技術形成第二封膠層280。
步驟S332，如圖4P所示，形成複數個金屬球290於第二導線層250上。每一金屬球290之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S334，如圖4Q所示，最後再進行切割製程C於第一導線層200、金屬層210、導柱層220、第一封膠層240、第二導線層250或防焊層260等至少其中一層而形成如圖2所示之封裝裝置20。
在此要特別說明，本發明第一實施例之封裝裝置20，其係利用第一封膠層為無核心基板之主體材料來取代昂貴的傳統之玻璃纖維基板，並以較低成本的兩層金屬層電鍍導柱層流程來取代昂貴的傳統之四層金屬層雷射盲埋孔流程，所以加工時間較短且流程簡單，故可大幅降低製作成本。
圖5為本發明第二實施例之封裝裝置示意圖。封裝裝置40基本上類似於本發明第一實施例之封裝裝置20的結構，其包括一第一導線層200、一金屬層210、一第一介電層410、一導柱層220、一被動元件230、一第一封膠層240、一第二導線層250以及一防焊層260。第一導線層200具有相對之一第一表面202與一第二表面204。金屬層210設置於第一導線層200之第一表面202上。第一介電層410設置於第一導線層200之部分區域內，其中第一介電層410不露出於第一導線層200之第一表面202，並且第一介電層410不低於第一導線層200之第二表面204。導柱層220設置於第一導線層200之第二表面204上，並且與第一導線層200形成一凹型結構222。被動元件230設置並電性連結於凹型結構222內之第一導線層200之第二表面204上。第一封膠層240設置於導柱層220之部分區域224內，並且包覆被動元件230，其中第一封膠層240不露出於導柱層220之一端226。在本實施例中，第一封膠層240設置於導柱層220之全部區域內，但並不以此為限。此外，第一封膠層240係具有酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑，但並不以此為限。第二導線層250設置於第一封膠層240與導柱層220之一端226上。防焊層260設置於第一封膠層240與第二導線層250上。
其中，封裝裝置40更可包括一外接元件270、一第二封膠層 280及複數個金屬球290。外接元件270設置並電性連結於第一導線層200之第一表面202上。第二封膠層280設置於外接元件270與第一導線層200之第一表面202上。複數個金屬球290設置於第二導線層250上。在一實施例中，外接元件270係為一主動元件、一被動元件、一半導體晶片或一軟性電路板，但並不以此為限。圖6為本發明第二實施例之封裝裝置製作方法流程圖，圖7A至圖7Q為本發明第二實施例之封裝裝置製作示意圖。封裝裝置40之製作方法50，其步驟包括：
步驟S502，如圖7A所示，提供一金屬載板300，其具有相對之一第一側面302與一第二側面304。
步驟S504，如圖7B所示，形成一第一介電層410於金屬載板300之第二側面304上與一第四光阻層340於金屬載板之第一側面302上。在本實施例中，第一介電層410係應用塗佈製程，再經過微影製程(Photolithography)與蝕刻製程(Etch Process)所形成，第四光阻層340係應用壓合乾膜光阻製程所形成，但並不以此為限。
步驟S506，如圖7C所示，形成一第一導線層200於金屬載板300之第二側面304上，其中第一介電層410設置於第一導線層200之部分區域內，第一介電層410不低於第一導線層200。在本實施例中，第一導線層200係應用電鍍(Electrolytic Plating)技術所形成，但並不以此為限。其中第一導線層200可以為圖案化導線層，其包括至少一走線與至少一晶片座，第一導線層200之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S508，如圖7D所示，形成一第五光阻層350於第一介電層410與第一導線層200上。在本實施例中，第五光阻層350係應用壓合乾膜光阻製程所形成，但並不以此為限。
步驟S510，如圖7E所示，移除第五光阻層350之部分區域以露出第一導線層200。在本實施例中，移除第五光阻層350之部分區域係應用微影製程(Photolithography)技術所達成，但並不以此為限。
步驟S512，如圖7F所示，形成一導柱層220於第一導線層200上。在本實施例中，導柱層220係應用電鍍(Electrolytic Plating)技術所形成，但並不以此為限。其中，導柱層220包括至少一導電柱，其形成對應於第一導線層200之走線與晶片座上，導柱層220之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S514，如圖7G所示，移除第四光阻層340與第五光阻層350而形成第一介電層410於金屬載板300之第二側面304上，形成第一導線層200於金屬載板300之第二側面302上，其中第一介電層410設置於第一導線層200之部分區域內，第一介電層410不低於第一導線層200，以及形成導柱層220於第一導線層200上，其中導柱層220與第一導線層200形成一凹型結構222。
步驟S516，如圖7H所示，提供一被動元件230設置並電性連結於凹型結構222內之第一導線層200上。
步驟S518，如圖7I所示，形成一第一封膠層240包覆第一介電層410、第一導線層200、被動元件230、導柱層220與金屬載板300之第二側面304。在本實施例中，第一封膠層240係應用轉注成型(Transfer Molding)之封裝技術所形成，第一封膠層240之材質可包括酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑，在高溫和高壓下，以液體狀態包覆第一介電層410、第一導線層200、被動元件230與導柱層220，其固化後形成第一封膠層240。第一封膠層240亦可包括適當之填充劑，例如是粉狀之二氧化矽。
在另一實施例中，亦可應用注射成型(Injection Molding)或壓縮成型(Compression Molding)之封裝技術形成第一封膠層240。
其中，形成第一封膠層240之步驟可包括：提供一包覆劑，其中包覆劑具有樹脂及粉狀之二氧化矽。加熱包覆劑至液體狀態。注入呈液態之包覆劑於金屬載板300之第二側面304上，包覆劑在高溫和高壓下包覆第一介電層410、第一導線層200、被 動元件230與導柱層220。固化包覆劑，使包覆劑形成第一封膠層240，但形成第一封膠層240之步驟並不以此為限。
步驟S520，如圖7J所示，露出導柱層220之一端226。在本實施例中，露出導柱層220係應用磨削(Grinding)方式移除第一封膠層240之一部分，以露出導柱層220之一端226。較佳但非限定地，導柱層220之一端226與第一封膠層240實質上對齊，例如是共面。在另一實施例中，可在形成第一封膠層240的同時，露出導柱層220之一端226，而無需移除第一封膠層240的任何部分。
步驟S522，如圖7K所示，形成一第二導線層250於第一封膠層240與露出之導柱層220之一端226上。在一實施例中，第二導線層250係可應用無電鍍(Electroless Plating)技術、濺鍍(Sputtering Coating)技術或蒸鍍(Thermal Coating)技術所形成，但並不以此為限。其中第二導線層250可以為圖案化導線層，其包括至少一走線，並形成對應於露出之導柱層220之一端226上，第二導線層250之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S524，如圖7L所示，形成一防焊層260於第一封膠層240與第二導線層250上，並露出部份之第二導線層250。其中，防焊層260具有絕緣第二導線層250之各走線電性的功效。
步驟S526，如圖7M所示，移除金屬載板300之部分區域以形成一窗口306，其中第一導線層200與第一介電層410從窗口306露出。在本實施例中，移除金屬載板300之部分區域係應用微影製程與蝕刻技術所達成，第一導線層200之走線與晶片座亦可從窗口306露出，此外，金屬載板300所留下之部分區域即形成一金屬層210。
步驟S528，如圖7N所示，提供一外接元件270設置並電性連結於第一導線層200之第一表面202上。在一實施例中，外接元件270係為一主動元件、一被動元件、一半導體晶片或一軟性電路板，但並不以此為限。
步驟S530，如圖7O所示，形成一第二封膠層280包覆於外 接元件270與第一導線層200之第一表面202上。在本實施例中，第二封膠層280係應用轉注成型(Transfer Molding)之封裝技術所形成，第二封膠層280之材質可包括酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑，在高溫和高壓下，以液體狀態包覆外接元件270與第一導線層200之第一表面202上，其固化後形成第二封膠層280。第二封膠層280亦可包括適當之填充劑，例如是粉狀之二氧化矽。
在另一實施例中，亦可應用注射成型(Injection Molding)或壓縮成型(Compression Molding)之封裝技術形成第二封膠層280。
步驟S532，如圖7P所示，形成複數個金屬球290於第二導線層250上。每一金屬球290之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S534，如圖7Q所示，最後再進行切割製程C於第一導線層200、金屬層210、導柱層220、第一封膠層240、第二導線層250或防焊層260等至少其中一層而形成如圖5所示之封裝裝置40。
在此要特別說明，本發明第二實施例之封裝裝置40相較於本發明第一實施例之封裝裝置20，其係利用第一介電層來取代第一光阻層，故可減少兩次乾膜壓合製程與一次去膜製程，以迴避因為去膜製程不淨所造成的風險。此外，當在形成第一封膠層時，因為第一導線層之間的線路間隙已被第一介電層所填滿，故可減少因為第一封膠層之填膠不足所造成的線路間隙之空泡風險。
圖8為本發明第三實施例之封裝裝置示意圖。封裝裝置60基本上類似於本發明第二實施例之封裝裝置40的結構，其包括一第一導線層200、一金屬層210、一第一介電層410、一第二介電層610、一導體層620、一導柱層220、一被動元件230、一第一封膠層240、一第二導線層250以及一防焊層260。第一導線層200具有相對之一第一表面202與一第二表面204。金屬層210設置於第一導線層200之第一表面202上。第一介電層410設置 於第一導線層200之部分區域內，其中第一介電層410不露出於第一導線層200之第一表面202，並且第一介電層410不低於第一導線層200之第二表面204。第二介電層610設置於第一介電層410上。導柱層220設置於導體層620上，並且與導體層620形成一凹型結構222。被動元件230設置並電性連結於凹型結構222內之第一導線層200之第二表面204上。第一封膠層240設置於第二介電層610、導體層620與導柱層220之部分區域224內，並且包覆被動元件230，其中第一封膠層240不露出於導柱層220之一端226。在本實施例中，第一封膠層240設置於第二介電層610、導體層620與導柱層220之全部區域內，但並不以此為限。此外，第一封膠層240係具有酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑，但並不以此為限。第二導線層250設置於第一封膠層240與導柱層220之一端226上。防焊層260設置於第一封膠層240與第二導線層250上。
其中，封裝裝置60更可包括一外接元件270、一第二封膠層280及複數個金屬球290。外接元件270設置並電性連結於第一導線層200之第一表面202上。第二封膠層280設置於外接元件270與第一導線層200之第一表面202上。複數個金屬球290設置於第二導線層250上。在一實施例中，外接元件270係為一主動元件、一被動元件、一半導體晶片或一軟性電路板，但並不以此為限。
圖9為本發明第三實施例之封裝裝置製作方法流程圖，圖10A至圖10R為本發明第三實施例之封裝裝置製作示意圖。封裝裝置60之製作方法70，其步驟包括：
步驟S702，如圖10A所示，提供一金屬載板300，其具有相對之一第一側面302與一第二側面304。
步驟S704，如圖10B所示，形成一第一介電層410於金屬載板300之第二側面304上與一第六光阻層360於金屬載板之第一側面302上。在本實施例中，第一介電層410係應用塗佈製程， 再經過微影製程(Photolithography)與蝕刻製程(Etch Process)所形成，第六光阻層360係應用壓合乾膜光阻製程所形成，但並不以此為限。
步驟S706，如圖10C所示，形成一第一導線層200於金屬載板300之第二側面304上，其中第一介電層410設置於第一導線層200之部分區域內，第一介電層410不低於第一導線層200。在本實施例中，第一導線層200係應用電鍍(Electrolytic Plating)技術所形成，但並不以此為限。其中第一導線層200可以為圖案化導線層，其包括至少一走線與至少一晶片座，第一導線層200之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S708，如圖10D所示，形成一第二介電層610於第一介電層410上。在本實施例中，第二介電層610係應用塗佈製程，再經過微影製程(Photolithography)與蝕刻製程(Etch Process)所形成，但並不以此為限。
步驟S710，如圖10E所示，形成一第七光阻層370於第一介電層410與第一導線層200上，其中第二介電層610不低於第七光阻層370。在本實施例中，第七光阻層370係應用微影製程(Photolithography)技術所形成，但並不以此為限。
步驟S712，如圖10F所示，形成一導體層620於第一導線層200上，其中第二介電層610不低於導體層620。在本實施例中，導體層620係應用電鍍(Electrolytic Plating)技術所形成，但並不以此為限。其中導體層620之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S714，如圖10G所示，形成一第八光阻層380於第二介電層610、第七光阻層370與導體層620上。在本實施例中，第八光阻層380係應用壓合乾膜光阻製程所形成，但並不以此為限。步驟S716，如圖10H所示，移除第八光阻層380之部分區域以露出導體層620。在本實施例中，移除第八光阻層380之部分區域係應用微影製程(Photolithography)技術所達成，但並不以此為限。
步驟S718，如圖10I所示，形成一導柱層220於導體層620 上。在本實施例中，導柱層220係應用電鍍(Electrolytic Plating)技術所形成，但並不以此為限。其中，導柱層220包括至少一導電柱，其形成對應於導體層620之走線與晶片座上，導柱層220之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S720，如圖10J所示，移除第六光阻層360、第七光阻層370與第八光阻層380而形成第一介電層410於金屬載板300之第二側面304上，形成第一導線層200於金屬載板300之第二側面304上，其中第一介電層410設置於第一導線層200之部分區域內，第一介電層410不低於第一導線層200，形成第二介電層610於第一介電層410上，形成一導體層620於第一導線層200上，以及形成導柱層220於導體層620上，其中導柱層220與導體層620形成一凹型結構222。
步驟S722，如圖10K所示，提供一被動元件230設置並電性連結於凹型結構222內之第一導線層200上。
步驟S724，如圖10L所示，形成一第一封膠層240包覆第一介電層410、第二介電層610、第一導線層200、導體層620、被動元件230、導柱層220與金屬載板300之第二側面304。在本實施例中，第一封膠層240係應用轉注成型(Transfer Molding)之封裝技術所形成，第一封膠層240之材質可包括酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑，在高溫和高壓下，以液體狀態包覆第一介電層410、第二介電層610、第一導線層200、導體層620、被動元件230與導柱層220，其固化後形成第一封膠層240。第一封膠層240亦可包括適當之填充劑，例如是粉狀之二氧化矽。
在另一實施例中，亦可應用注射成型(Injection Molding)或壓縮成型(Compression Molding)之封裝技術形成第一封膠層240。
其中，形成第一封膠層240之步驟可包括：提供一包覆劑，其中包覆劑具有樹脂及粉狀之二氧化矽。加熱包覆劑至液體狀態。注入呈液態之包覆劑於金屬載板300之第二側面304上，包 覆劑在高溫和高壓下包覆第一介電層410、第二介電層610、第一導線層200、導體層620、被動元件230、導柱層220。固化包覆劑，使包覆劑形成第一封膠層240，但形成第一封膠層240之步驟並不以此為限。
步驟S726，如圖10M所示，露出導柱層220之一端226。在本實施例中，露出導柱層220係應用磨削(Grinding)方式移除第一封膠層240之一部分，以露出導柱層220之一端226。較佳但非限定地，導柱層220之一端226與第一封膠層240實質上對齊，例如是共面。在另一實施例中，可在形成第一封膠層240的同時，露出導柱層220之一端226，而無需移除第一封膠層240的任何部分。
步驟S728，如圖10N所示，形成一第二導線層250於第一封膠層240與露出之導柱層220之一端226上。在一實施例中，第二導線層250係可應用無電鍍(Electroless Plating)技術、濺鍍(Sputtering Coating)技術或蒸鍍(Thermal Coating)技術所形成，但並不以此為限。其中第二導線層250可以為圖案化導線層，其包括至少一走線，並形成對應於露出之導柱層220之一端226上，第二導線層250之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S730，如圖10O所示，形成一防焊層260於第一封膠層240與第二導線層250上，並露出部份之第二導線層250。其中，防焊層260具有絕緣第二導線層250之各走線電性的功效。
步驟S732，如圖10P所示，移除金屬載板300之部分區域以形成一窗口306，其中第一導線層200與第一介電層410從窗口306露出。在本實施例中，移除金屬載板300之部分區域係應用微影製程與蝕刻技術所達成，第一導線層200之走線與晶片座亦可從窗口306露出，此外，金屬載板300所留下之部分區域即形成一金屬層210。
步驟S734，如圖10Q所示，提供一外接元件270設置並電性連結於第一導線層200之第一表面202上。在一實施例中，外接元件270係為一主動元件、一被動元件、一半導體晶片或一軟 性電路板，但並不以此為限。
步驟S736，如圖10R所示，形成一第二封膠層280包覆於外接元件270與第一導線層200之第一表面202上。在本實施例中，第二封膠層280係應用轉注成型(Transfer Molding)之封裝技術所形成，第二封膠層280之材質可包括酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑，在高溫和高壓下，以液體狀態包覆外接元件270與第一導線層200之第一表面202上，其固化後形成第二封膠層280。第二封膠層280亦可包括適當之填充劑，例如是粉狀之二氧化矽。
在另一實施例中，亦可應用注射成型(Injection Molding)或壓縮成型(Compression Molding)之封裝技術形成第二封膠層280。
步驟S738，如圖10S所示，形成複數個金屬球290於第二導線層250上。每一金屬球290之材質可以為金屬，例如是銅。
步驟S740，如圖10T所示，最後再進行切割製程C於第一導線層200、金屬層210、導柱層220、第一封膠層240、第二導線層250或防焊層260等至少其中一層而形成如圖8所示之封裝裝置60。
在此要特別說明，本發明第三實施例之封裝裝置60相較於本發明第二實施例之封裝裝置40，其係再增加一層導體層結構來降低電鍍導柱層之高度與製程難度。此外，形成第一封膠層之厚度與研磨第一封膠層之厚度也可因此減少，讓製作更加簡單且節省成本。
綜上所述，本發明第一實施例之封裝裝置，其係利用第一封膠層為無核心基板之主體材料來取代昂貴的傳統之玻璃纖維基板，並以較低成本的兩層金屬層電鍍導柱層流程來取代昂貴的傳統之四層金屬層雷射盲埋孔流程，所以加工時間較短且流程簡單，可大幅降低製作成本。
再者，本發明第二實施例之封裝裝置，其係利用第一介電層來取代第一光阻層，故可減少兩次乾膜壓合製程與一次去膜製 程，以迴避因為去膜製程不淨所造成的風險。此外，當在形成第一封膠層時，因為第一導線層之間的線路間隙已被第一介電層所填滿，故可減少因為第一封膠層之填膠不足所造成的線路間隙之空泡風險。
此外，本發明第三實施例之封裝裝置，其係再增加一層導體層結構來降低電鍍導柱層之高度與製程難度。此外，形成第一封膠層之厚度與研磨第一封膠層之厚度也可因此減少，讓製作更加簡單且節省成本。
惟以上所述之具體實施例，僅係用於例釋本發明之特點及功效，而非用於限定本發明之可實施範疇，於未脫離本發明上揭之精神與技術範疇下，任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。
20‧‧‧封裝裝置
200‧‧‧第一導線層
202‧‧‧第一表面
204‧‧‧第二表面
210‧‧‧金屬層
220‧‧‧導柱層
222‧‧‧凹型結構
224‧‧‧部分區域
226‧‧‧導柱層之一端
230‧‧‧被動元件
240‧‧‧第一封膠層
250‧‧‧第二導線層
260‧‧‧防焊層
270‧‧‧外接元件
280‧‧‧第二封膠層
290‧‧‧金屬球

Claims (21)

  1. 一種封裝裝置之製作方法，其步驟包括：提供一金屬載板，其具有相對之一第一側面與一第二側面；形成一第一導線層於該金屬載板之該第二側面上；形成一導柱層於該第一導線層上，其中該導柱層與該第一導線層形成一凹型結構；提供一被動元件設置並電性連結於該凹型結構內之該第一導線層上；形成一第一封膠層包覆該第一導線層、該被動元件、該導柱層與該金屬載板之該第二側面；露出該導柱層之一端；形成一第二導線層於該第一封膠層與露出之該導柱層之一端上；形成一防焊層於該第一封膠層與該第二導線層上；以及移除該金屬載板之部分區域以形成一窗口，其中該第一導線層與該第一封膠層從該窗口露出；其中，形成該導柱層於該第一導線層上之前之步驟包括：形成一第一光阻層於該金屬載板之該第二側面上與一第二光阻層於該金屬載板之該第一側面上；形成該第一導線層於該金屬載板之該第二側面上；形成一第三光阻層於該第一光阻層與該第一導線層上；移除該第三光阻層之部分區域以露出該第一導線層；形成一導柱層於該第一導線層上；及移除該第一光阻層、該第二光阻層與該第三光阻層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之製作方法，其更包括：提供一外接元件設置並電性連結於該第一導線層之該第一表面上；形成一第二封膠層包覆於該外接元件與該第一導線層之該第一表面上；及形成複數個金屬球於該第二導線層上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之製作方法，其中形成該第一封膠層之步驟包括：提供一包覆劑，其中該包覆劑具有樹脂及粉狀之二氧化矽；加熱該包覆劑至液體狀態；注入呈液態之該包覆劑於該金屬載板之該第二側面上，該包覆劑在高溫和高壓下包覆該第一導線層、該被動元件與該導柱層；及固化該包覆劑，使該包覆劑形成該第一封膠層。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之製作方法，其中該外接元件係為一主動元件、一被動元件、一半導體晶片或一軟性電路板。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之製作方法，其中該第一封膠層係具有有酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑。
  6. 一種封裝裝置之製作方法，其步驟包括：提供一金屬載板，其具有相對之一第一側面與一第二側面；形成一第一介電層於該金屬載板之該第二側面上；形成一第一導線層於該金屬載板之該第二側面上，其中該第一介電層設置於該第一導線層之部分區域內，該第一介電層不低於該第一導線層；形成一導柱層於該第一導線層上，其中該導柱層與該第一導線層形成一凹型結構；提供一被動元件設置並電性連結於該凹型結構內之該第一導線層上；形成一第一封膠層包覆該第一介電層、該第一導線層、該被動元件、該導柱層與該金屬載板之該第二側面；露出該導柱層之一端；形成一第二導線層於該第一封膠層與露出之該導柱層之一端上；形成一防焊層於該第一封膠層與該第二導線層上；以及 移除該金屬載板之部分區域以形成一窗口，其中該第一導線層與該第一介電層從該窗口露出。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之製作方法，其更包括：提供一外接元件設置並電性連結於該第一導線層之該第一表面上；形成一第二封膠層包覆於該外接元件與該第一導線層之該第一表面上；及形成複數個金屬球於該第二導線層上。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之製造方法，其中形成該導柱層於該第一導線層上之前之步驟包括：形成該第一介電層於該金屬載板之該第二側面上與一第四光阻層於該金屬載板之該第一側面上；形成該第一導線層於該金屬載板之該第二側面上，其中該第一介電層設置於該第一導線層之部分區域內；形成一第五光阻層於該第一介電層與該第一導線層上；移除該第五光阻層之部分區域以露出該第一導線層；形成一導柱層於該第一導線層上；及移除該第四光阻層與該第五光阻層。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之製作方法，其中形成該第一封膠層之步驟包括：提供一包覆劑，其中該包覆劑具有樹脂及粉狀之二氧化矽；加熱該包覆劑至液體狀態；注入呈液態之該包覆劑於該金屬載板之該第二側面上，該包覆劑在高溫和高壓下包覆該第一介電層、該第一導線層、該被動元件與該導柱層；及固化該包覆劑，使該包覆劑形成該第一封膠層。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之製作方法，其中該外接元件係為一主動元件、一被動元件、一半導體晶片或一軟性電路板。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之製作方法，其中該第一封膠層係具有有酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂 (Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑。
  12. 一種封裝裝置，其包括：一第一導線層，其具有相對之一第一表面與一第二表面；一金屬層，其設置於該第一導線層之該第一表面上；一第一介電層，其設置於該第一導線層之部分區域內，其中該第一介電層不露出於該第一導線層之該第一表面，該第一介電層不低於該第一導線層之該第二表面；一第二介電層，其設置於該第一介電層上；一導體層，其設置於該第一導線層上；一導柱層，其設置於該導體層上，並且與該導體層形成一凹型結構；一被動元件，其設置並電性連結於該凹型結構內之該第一導線層之該第二表面上；一第一封膠層，其設置於該第二介電層、該導體層與該導柱層之部分區域內，並且包覆該被動元件，其中該第一封膠層不露出於該導柱層之一端；一第二導線層，其設置於該第一封膠層與該導柱層之一端上；以及一防焊層，其設置於該第一封膠層與該第二導線層上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之封裝裝置，其更包括：一外接元件，其設置並電性連結於該第一導線層之該第一表面上；一第二封膠層，其設置於該外接元件與該第一導線層之該第一表面上；及複數個金屬球，其設置於該第二導線層上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之封裝裝置，其中該外接元件係為一主動元件、一被動元件、一半導體晶片或一軟性電路板。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之封裝裝置，其中該第一封膠層係具有酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂 (Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑。
  16. 一種封裝裝置之製作方法，其步驟包括：提供一金屬載板，其具有相對之一第一側面與一第二側面；形成一第一介電層於該金屬載板之該第二側面上；形成一第一導線層於該金屬載板之該第二側面上，其中該第一介電層設置於該第一導線層之部分區域內，該第一介電層不低於該第一導線層；形成一第二介電層於該第一介電層上；形成一導體層於該第一導線層上；形成一導柱層於該導體層上，其中該導柱層與該導體層形成一凹型結構；提供一被動元件設置並電性連結於該凹型結構內之該第一導線層上；形成一第一封膠層包覆該第一介電層、該第二介電層、該第一導線層、該導體層、該被動元件、該導柱層與該金屬載板之該第二側面；露出該導柱層之一端；形成一第二導線層於該第一封膠層與露出之該導柱層之一端上；形成一防焊層於該第一封膠層與該第二導線層上；以及移除該金屬載板之部分區域以形成一窗口，其中該第一導線層與該第一介電層從該窗口露出。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之製作方法，其更包括：提供一外接元件設置並電性連結於該第一導線層之該第一表面上；形成一第二封膠層包覆於該外接元件與該第一導線層之該第一表面上；及形成複數個金屬球於該第二導線層上。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之製造方法，其中形成該導柱層於 該導體層上之前之步驟包括：形成該第一介電層於該金屬載板之該第二側面上與一第六光阻層於該金屬載板之該第一側面上；形成該第一導線層於該金屬載板之該第二側面上，其中該第一介電層設置於該第一導線層之部分區域內，該第一介電層不低於該第一導線層；形成一第二介電層於該第一介電層上；形成一第七光阻層於該第一介電層與該第一導線層上，其中該第二介電層不低於該第七光阻層；形成一導體層於該第一導線層上，其中該第二介電層不低於該導體層；形成一第八光阻層於該第二介電層、該第七光阻層與該導體層上；移除該第八光阻層之部分區域以露出該導體層；形成一導柱層於該導體層上；及移除該第六光阻層、該第七光阻層與該第八光阻層。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之製作方法，其中形成該第一封膠層之步驟包括：提供一包覆劑，其中該包覆劑具有樹脂及粉狀之二氧化矽；加熱該包覆劑至液體狀態；注入呈液態之該包覆劑於該金屬載板之該第二側面上，該包覆劑在高溫和高壓下包覆該第一介電層、該第二介電層、該第一導線層、該導體層、該被動元件與該導柱層；及固化該包覆劑，使該包覆劑形成該第一封膠層。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之製作方法，其中該外接元件係為一主動元件、一被動元件、一半導體晶片或一軟性電路板。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之製作方法，其中該第一封膠層係具有有酚醛基樹脂(Novolac-Based Resin)、環氧基樹脂(Epoxy-Based Resin)、矽基樹脂(Silicone-Based Resin)或其他適當之包覆劑。
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