TWI611541B - 具有內建電性隔離件以及防潮蓋之線路板製備方法及其半導體組體 - Google Patents

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Abstract

一種線路板之製備方法，其特徵在於提供防潮蓋以覆蓋該電性隔離件/選擇性金屬凸柱與圍繞其之塑料間之介面。於一較佳實施例中，該電性隔離件以及該些金屬凸柱係藉由一黏著劑與該樹脂芯層連接，該黏著劑係於平滑經研磨之頂部及底部表面上，實質上與金屬凸柱、該樹脂芯層相反兩側上之金屬層、及包含有電性隔離件之導熱塊體共平面，從而可於平滑經研磨之底部表面處沉積一金屬橋於黏著劑上，以完全覆蓋該電性隔離件/金屬凸柱與周圍塑料間之介面。此外，亦可於平滑經研磨之頂部表面上沉積導線，以提供連接晶片之電性接點，並電性耦接至該些金屬凸柱。

Description

具有內建電性隔離件以及防潮蓋之線路板製備方法及其半導體組體
本發明係有關於一種線路板之製備方法，尤指一種具有電性隔離件及防潮蓋之線路板製備方法及其半導體組體，其將電性隔離件整合於一樹脂芯層中，並將防潮蓋覆蓋於熱膨脹係數不匹配材料間之介面處。
電源模組或發光二極體(LED)等高電壓或高電流之應用通常需要配置高性能之線路板以提供信號互聯。然而，當功率增加時，由半導體晶片所產生的大量熱能將降低裝置的性能，並施加熱應力於該晶片上。如氧化鋁或氮化鋁等具導熱、電性絕緣、及低熱膨脹係數(CTE)特性之陶瓷材料通常被視為作為上述應用中合適的材料。如美國專利號第8,895,998號、以及第7,670,872號所揭露，為了提供較佳的可靠度，多種使用陶瓷作為晶片貼附墊之互聯結構被提出。此外，具有垂直方向信號路由的應用中，於樹脂板中需要如金屬凸柱之導電材料來傳遞電力。然而，當兩種具有不同熱膨脹係數之材料被嵌埋入樹脂板中，且陶瓷/樹脂、及金屬/ 樹脂之間的接觸表面積過小時，於熱循環下，其介面容易發生裂痕或產生剝離，由於大量濕氣可能會滲過裂損的介面而損害組裝之晶片，故使得此類型的線路板於實際使用上相當不可靠。
本發明之主要目的係在於提供一種具有至少一防潮蓋之線路板，該防潮蓋係覆蓋熱膨脹係數不匹配兩種材料間之介面，以避免由於熱膨脹係數(CTE)不匹配而導致介面之裂損處滲入濕氣，從而改善半導體組體之可靠度。
本發明之另一目的係在於提供一種具有低熱膨脹係數之電性隔離件之線路板，其中，該電性隔離件係嵌埋至一樹脂芯層中，以解決晶片/基板間熱膨脹係數不匹配的問題，從而改善該半導體組體的機械可靠度。
本發明之又一目的係在於提供一種線路板，其中該電性隔離件上之路由電路係延伸至該樹脂芯層，從而使得具有細微間距之組體(如覆晶芯片)可被組裝至該電性隔離件上，並藉由該樹脂芯層上之電性接點連接至外在環境。
根據上述以及其他目的，本發明所提供之線路板具有一電性隔離件、一樹脂芯層、一防潮蓋、以及複數導線。該電性隔離件可對一半導體晶片提供CTE補償之接觸界面，且可對該晶片提供初級的熱傳導途徑，使得該晶片所產生的熱可被傳導出去。該樹脂芯層提供該電性隔離件、該防潮蓋、以及該些導線機械性的支撐，並作為該些導線與該防潮蓋之間的 間隔件。該防潮蓋係自該電性隔離件側向延伸至該樹脂芯層，並密封該電性隔離件與周圍塑料之間的介面，以作為濕氣屏障，避免濕氣經由介面上之裂損而滲入。設置於該電性隔離件頂側以及該樹脂芯層頂側上之該些導線係提供該線路板水平的信號傳遞以及電性路由。選擇性地，該線路板更可包括複數個金屬凸柱及複數個額外的防潮蓋。被該樹脂芯層側向圍繞之該些金屬凸柱係提供了該線路板垂直的信號或提供能量傳遞及返回之接地/電源。該些額外的防潮蓋係由該些金屬凸柱側向延伸至該樹脂芯層，並密封該些金屬凸柱與周圍塑料之間的介面。
於另一態樣中，本發明提供了一種線路板之製備方法，其步驟包含：提供一電性隔離件，其具有平坦之一頂側及一底側；提供一堆疊結構，包括一頂部金屬層、一底部金屬層、設置於該頂部金屬層與該底部金屬層之間之一貼合膜、以及一開口，其中，該開口係延伸穿過該頂部金屬層、該貼合膜、以及該底部金屬層，且該頂部金屬層以及該些底部金屬層各自具有一平坦之外表面；將該電性隔離件嵌入該堆疊結構之該開口中，並於該堆疊結構與該電性隔離件之間保留縫隙，接者擠壓並固化該貼合膜以形成一樹脂芯層，該樹脂芯層具有連接至該頂部金屬層之一頂側、以及連接至該底部金屬層之一底側，其中，該堆疊結構係藉由一黏著劑貼附至該電性隔離件之側壁，且該黏著劑係由該貼合膜擠出，並進入該堆疊結構與該電性隔離件間之該縫隙；移除被擠出之該黏著劑之一多餘部分，使得該黏著劑外露之一頂表面及一底表面實質上與該電性隔離件之該頂側及該底側、以及該頂部金屬層及底部金屬層之該些外表面共平面；形成複數導線，包括複數個接觸墊以及複數路由電路，其中，該些接觸墊係於該 電性隔離件之該頂側上側向延伸，以及該些路由電路係由該些接觸墊側向延伸於該樹脂芯層上；以及形成一防潮蓋，自該電性隔離件之該底側側向延伸至該底部金屬層，以完全覆蓋該黏著劑外露之該底表面。
於再一態樣中，本發明提供了一種線路板之製備方法，其步驟包含：提供一導熱塊體，其具有平坦之一頂側及一底側，其中，該導熱塊體包括有一電性隔離件；提供複數個金屬凸柱，其各自具有平坦之一頂側以及一底側；提供一堆疊結構，包括一頂部金屬層、一底部金屬層、設置於該頂部金屬層與該底部金屬層之間之一貼合膜、一第一開口、以及複數個第二開口，其中，該第一開口以及該些第二開口係延伸穿過該頂部金屬層、該貼合膜、以及該底部金屬層，且該頂部金屬層以及該些底部金屬層各自具有一平坦之外表面；將該導熱塊體嵌入該堆疊結構之該第一開口中，以及將該些金屬凸柱嵌入該堆疊結構之該些第二開口中，並於該堆疊結構與該導熱塊體之間、以及於該堆疊結構與該些金屬凸柱之間保留縫隙，接者擠壓並固化該貼合膜以形成一樹脂芯層，該樹脂芯層包括連接至該頂部金屬層之一頂側、以及連接至該底部金屬層之一底側，其中，該堆疊結構係藉由一黏著劑貼附至該導熱塊體及該些金屬凸柱之側壁，且該黏著劑係由該貼合膜擠出，並進入該堆疊結構與該導熱塊體間之該縫隙、及該堆疊結構與該些金屬凸柱間之該縫隙；移除被擠出之該黏著劑之一多餘部分，使得該黏著劑外露之一頂表面及一底表面實質上與該導熱塊體之該頂側及該底側、該頂部金屬層及底部金屬層之該些外表面、以及該些金屬凸柱之該頂側及該底側共平面；形成複數導線，包括複數個接觸墊以及複數路由電路，其中，該些接觸墊係於該電性隔離件之一頂側上側向延伸， 以及該些路由電路係由該些接觸墊側向延伸於該樹脂芯層上，並電性連接該些接觸墊以及該些金屬凸柱；以及形成複數個防潮蓋，自該電性隔離件之一底側側向延伸至該底部金屬層，並自該些金屬凸柱之該底側側向延伸至該底部金屬層，以完全覆蓋該黏著劑外露之該底表面。
於又一態樣中，本發明提供了另一種線路板之製備方法，其步驟包括：貼附一電性隔離件以及複數個金屬凸柱於一載膜上，其中，該電性隔離件係具有平坦之一頂側以及一底側，以及該些金屬凸柱各自具有平坦之一頂側以及一底側；形成一埋封塑料以覆蓋該電性隔離件、該些金屬凸柱、以及該載膜；移除一部分之該埋封塑料以形成一樹脂芯層，該樹脂芯層之一頂面實質上與該電性隔離件之該頂側以及該些金屬凸柱之該頂側共平面，並移除該載膜；形成複數導線，該些導線係包括複數個接觸墊以及複數路由電路，其中，該些接觸墊係於該電性隔離件之該頂側上側向延伸，且該些路由電路係由該些接觸墊側向延伸於該樹脂芯層上，並電性連接該些接觸墊以及該些金屬凸柱；以及形成複數個防潮蓋，該些防潮蓋係自該電性隔離件與該些金屬凸柱之該些底側，完全覆蓋該電性隔離件與該樹脂芯層之間之介面、以及該些金屬凸柱與該樹脂芯層之間之介面。
除非特別描述、或步驟之間使用「接著」之用語、或必須依序發生之步驟，上述步驟之順序並無限制於以上所列，且可根據所需設計而變化或重新安排。
本發明之線路板之製備方法具有多項優點。舉例而言，沉積該些防潮蓋以密封電性隔離件與其周圍塑料間的介面及選擇性金屬凸柱與其周圍塑料間的介面，可建立防潮屏障，使得該些防潮蓋可避免濕氣經由 介面上的裂損處，由外界環境滲入該半導體組體之內部，從而可改善該組體的可靠度。將該電性隔離件接合至該樹脂芯層及選擇性的金屬凸柱可提供一平台，使高解析度電路可形成於該平台上，從而可使得具有細微間距之組體，如覆晶晶片以及表面黏著元件(surface mount component)可接置於該線路板上。
本發明之上述及其他特徵與優點可藉由下述較佳實施例之詳細敘述更加清楚明瞭。
100、200、300、400、500‧‧‧線路板
110‧‧‧半導體組體
10‧‧‧導熱塊體
11‧‧‧電性隔離件
111、201、401‧‧‧頂側
112、202、402‧‧‧底側
132‧‧‧頂部金屬膜
137‧‧‧底部金屬膜
20‧‧‧堆疊結構
203‧‧‧第一開口
204‧‧‧第二開口
206‧‧‧開口
207‧‧‧縫隙
21、22、24‧‧‧樹脂芯層
212、222‧‧‧頂部金屬層
214、224‧‧‧貼合膜
215‧‧‧黏著劑
217、227‧‧‧底部金屬層
221‧‧‧第一層壓板
223‧‧‧第一介電層
226‧‧‧第二層壓板
228‧‧‧第二介電層
244‧‧‧埋封塑料
31‧‧‧載膜
40‧‧‧金屬凸柱
51‧‧‧底部披覆層
52‧‧‧防潮蓋
54‧‧‧頂部披覆層
56‧‧‧導線
561‧‧‧接觸墊
563‧‧‧路由電路
61‧‧‧半導體裝置
71‧‧‧焊料凸塊
81‧‧‧蓋體
T1‧‧‧第一厚度
T2‧‧‧第二厚度
T3‧‧‧第三厚度
T4‧‧‧第四厚度
T5‧‧‧第五厚度
T6‧‧‧第六厚度
參考隨附圖式，本發明可藉由下述較佳實施例之詳細敘述更加清楚明瞭，其中：圖1係根據本發明之第一實施態樣中，一導熱塊體之剖面圖；圖2係根據本發明之第一實施態樣中，一堆疊結構於一載膜上之剖面圖；圖3係根據本發明之第一實施態樣中，將圖1中之導熱塊體以及金屬凸柱貼附至圖2中之載膜上之剖面圖；圖4係根據本發明之第一實施態樣中，將圖3中之堆疊結構經層壓製程後之剖面圖；圖5係根據本發明之第一實施態樣中，將圖4所示結構中多餘的黏著劑移除之剖面圖；圖6係根據本發明之第一實施態樣中，將圖5所示結構中之載膜移除之剖面圖；圖7、圖8、及圖9分別係根據本發明之第一實施態樣中，形成防潮蓋以及導 線於圖6所述之結構中，以完成一線路板之製備之剖面圖、底視立體圖、以及上視立體圖；圖10係根據本發明之第一實施態樣中，將一晶片電性連接至圖9所示之線路板上之一半導體組體之剖面圖；圖11係根據本發明之第二實施態樣中，一堆疊結構於一載膜上之剖面圖；圖12係根據本發明之第二實施態樣中，將圖1中之導熱塊體以及金屬凸柱貼附至圖11中之載膜之剖面圖；圖13係根據本發明之第二實施態樣中，將圖12所示之堆疊結構經層壓製程後之剖面圖；圖14係根據本發明之第二實施態樣中，將圖13所示結構中多餘黏著劑以及載膜移除之剖面圖；圖15係根據本發明之第二實施態樣中，形成防潮蓋以及導線至圖14所示之結構，以完成一線路板之製備之剖面圖；圖16係根據本發明之第三實施態樣中，將電性隔離件、金屬凸柱及堆疊結構貼附至載膜上之剖面圖；圖17係根據本發明之第三實施態樣中，對圖16中之堆疊結構進行層壓製程後之剖面圖；圖18係根據本發明之第三實施態樣中，將圖17所示結構中多餘黏著劑移除之剖面圖；圖19係根據本發明之第三實施態樣中，將圖18所示結構中載膜移除之剖面圖；圖20係根據本發明之第三實施態樣中，形成防潮蓋以及導線至圖19所示之 結構，以完成一線路板之剖面圖；圖21係根據本發明之第四實施態樣中，將堆疊結構置於載膜上之剖面圖；圖22係根據本發明之第四實施態樣中，對電性隔離件貼附至圖21之載膜上之剖面圖；圖23係根據本發明之第四實施態樣中，對圖22中之堆疊結構進行層壓製程後之剖面圖；圖24係根據本發明之第四實施態樣中，將圖23所示結構中多餘黏著劑及載膜移除之剖面圖；圖25係根據本發明之第四實施態樣中，形成防潮蓋以及導線至圖24所示之結構，以完成一線路板之剖面圖；圖26係根據本發明之第五實施態樣中，將電性隔離件以及金屬凸柱貼附至載膜上之剖面圖；圖27係根據本發明之第五實施態樣中，提供埋封塑料至圖26所示結構上之剖面圖；圖28係根據本發明之第五實施態樣中，將圖27所示結構中埋封塑料之上部份以及載膜移除之剖面圖；以及圖29係根據本發明之第五實施態樣中，形成防潮蓋以及導線至圖28所示之結構，以完成一線路板之剖面圖。
在下文中，將提供實施例以詳細說明本發明之實施態樣。本發明之優點以及功效將藉由本發明下述內容而更為顯著。在此說明所附之 圖式係簡化過且做為例示用。圖式中所示之元件數量、形狀及尺寸可依據實際情況而進行修改，且元件的配置可能更為複雜。本發明中也可進行其他方面之實踐或應用，且不偏離本發明所定義之精神及範疇之條件下，可進行各種變化以及調整。
[實施例1]
圖1-9係根據本發明之第一實施態樣中，一種線路板之製備方法示意圖，該線路板係包括一電性隔離件、複數個金屬凸柱、一樹脂芯層、複數個防潮蓋、以及複數導線。
圖1係一導熱塊體10之剖面圖，該導熱塊體10具有一頂部金屬膜132以及一底部金屬膜137，其係分別沉積至一電性隔離件11之一頂側111以及一底側112。該電性隔離件11通常具有高彈性模數以及低熱膨脹係數(例如為2 x 10-6K-1至10 x 10-6K-1)，可例如為陶瓷、矽、玻璃、或其他具導熱特性之電絕緣材料。在此實施例中，該電性隔離件11為厚度0.4mm之陶瓷板。該頂部金屬膜132及該底部金屬膜137各自具有一平坦的外表面，且通常為銅層，並各自具有35微米之厚度。
圖2係一堆疊結構20於一載膜31上之剖面圖，該堆疊結構20具有第一及第二開口203、204。該堆疊結構20包括一頂部金屬層212、一貼合膜214、以及一底部金屬層217。該第一及第二開口203、204係藉由沖壓貫穿該頂部金屬層212、該貼合膜214、以及該底部金屬層217而形成。此外，該第一及第二開口203、204亦可藉由其他技術形成，如雷射切割或雷射切割與濕式蝕刻之組合。該載膜31通常為一膠帶，且該底部金屬層217係藉由該載膜31之黏著性質而貼附至該載膜31上。於此堆疊結構20中，該貼合膜 214係設置於該頂部金屬層212與該底部金屬層217之間。該頂部金屬層212及該底部金屬層217通常係由銅所構成，且各自具有分別面朝向上方向及向下方向之兩相反平坦表面。該貼合膜214可由多種有機或無機之電絕緣材料所形成之各種介電層或預浸料(prepregs)所構成。舉例而言，該貼合膜214最初可為含浸一加強材之樹脂形態之熱固化環氧樹脂預浸料，且部分被固化至中間態。該環氧樹脂可為FR-4，但其他例如多功能樹脂以及雙馬來醯亞胺三嗪(bismaleimide triazine,BT)亦適用於此。在特定的應用中，亦適用氰酸酯(cyanate esters)、聚醯亞胺(polyimide)、以及聚四氟乙烯(PTFE)。該加強材可為E-玻璃，但其他如S-玻璃、D-玻璃、石英、芳倫(kevlar aramid)、以及紙皆可適用。該加強材亦可為紡織布、不織布、或不規則超細纖維。可加入如二氧化矽(粉狀熔融石英)之填充劑至該預浸料中以改善其導熱度、耐熱度、以及熱膨脹匹配度。商用之預浸料亦適用於此，例如由W.L.Gore & Associates of Eau Claire,Wisconsin生產之SPEEDBOARD prepreg。在此實施例中，該貼合膜214係B階未固化環氧樹脂之預浸材非固化片，而該頂部金屬層212以及該底部金屬層217係分別為厚度0.025mm以及0.2mm之銅層。
圖3係將圖1所示之導熱塊體10以及複數個金屬凸柱40貼附至該載膜31上之結構剖面圖。該導熱塊體10係被嵌入該堆疊結構20之該第一開口203，而該些金屬凸柱40係被嵌入該堆疊結構20之該些第二開口204中。該些金屬凸柱40各自具有平坦的相反頂側401及底側402，且可由任一導電材料所構成。在此實施例中，該些金屬凸柱40為銅柱，且各自具有實質上與該導熱塊體10相同之厚度。該導熱塊體10及該些金屬凸柱40係貼附 至該載膜31上，其中該底部金屬膜137之外表面以及該些金屬凸柱40之該些底側402係面朝該載膜31，且導熱塊體10及金屬凸柱40不與該堆疊結構20接觸。因此，於該第一及第二開口203、204中，該導熱塊體10與該堆疊結構20之間，以及該些金屬凸柱40與該堆疊結構20之間具有縫隙207。該些縫隙207係側向圍繞該導熱塊體10以及該些金屬凸柱40，且被該堆疊結構20側向圍繞。在此圖式中，該導熱塊體10以及該些金屬凸柱40係藉由該載膜31之黏著特性而貼附至該載膜31上，此外，該導熱塊體10以及該些金屬凸柱40亦可藉由塗佈額外黏著劑而貼附至該載膜31上。
圖4係一黏著劑215自該貼合膜214被擠出進入該些縫隙207之結構剖面圖。藉由施加熱及壓力，該貼合膜214被擠出，且該貼合膜214中部分之黏著劑係流入該些縫隙中207。該貼合膜214係藉由施加向下的壓力至該頂部金屬層212上以及/或施加向上的壓力至該載膜31上而被擠壓，從而使得該頂部金屬層212以及該底部金屬層217朝向彼此移動，並於施加壓力至該貼合膜上214時同時施加熱於該貼合膜214。於熱及壓力下，該貼合膜214可任意成形。因此，介於該頂部金屬膜212與該底部金屬膜217之間之該貼合膜214被擠壓而改變其原本的形狀，並流入該些縫隙207中。該頂部金屬層212及該底部金屬層217繼續朝彼此移動，且該貼合膜214依舊介於該頂部金屬層212與該底部金屬層217之間，且填充該頂部金屬層212與該底部金屬層217間變小之空間。同時，自該貼合膜214擠出之該黏著劑215填充該些縫隙207。於此圖式中，自該貼合膜214擠出之該黏著劑215亦上升至稍高於該第一及第二開口203、204，且溢流至該導熱塊體10、該些金屬凸柱40、以及該頂部金屬層212之上表面，此種現象係由於該貼合膜214之厚度稍厚 於其所需之厚度。因此，自該貼合膜214擠出之該黏著劑215於該導熱塊體10、該些金屬凸柱40、以及該頂部金屬層212之上表面形成一薄塗層。當該頂部金屬層212與該頂部金屬膜132以及該些金屬凸柱40於頂面處呈共平面時，將停止上述的動作，然繼續施加熱於該貼合膜214以及被擠出之黏著劑215，從而使得B階熔融之未固化環氧樹脂轉變成C階固化或硬化之環氧樹脂。
在此階段，該堆疊結構20係藉由自該貼合膜214擠出之黏著劑215而連接至該導熱塊體10及該些金屬凸柱40之側壁上。經固化後之該貼合膜214係提供該頂部金屬層212與該底部金屬層217之間穩固的機械性連結。據此，該導熱塊體10以及該些金屬凸柱40係藉由介於該導熱塊體10與該樹脂芯層21之間以及介於該些金屬凸柱40與該樹脂芯層21之間之黏著劑215而與該樹脂芯層21結合。該樹脂芯層21具有連接於該頂部金屬層212之一頂側201，以及連接於該底部金屬層217之一底側202。
圖5係將溢流至該導熱塊體10、該些金屬凸柱40、以及該頂部金屬層212上之多餘黏著劑移除之結構剖面圖。該多餘黏著劑可藉由拋光/研磨的方法移除。於拋光/研磨之後，該導熱塊體10、該些金屬凸柱40、該頂部金屬層212、以及自該貼合膜214擠出之該黏著劑215係實質上於一經拋光/研磨的平滑上表面上共平面。
圖6係將該載膜31移除後之結構剖面圖。該載膜31係自該導熱塊體10、該些金屬凸柱40、該底部金屬層217、以及被擠出之該黏著劑215分離，以由下方顯露該導熱塊體10、該些金屬凸柱40、以及該底部金屬層217。據此，該黏著劑215具有顯露的頂表面及底表面，且實質上分別於向 上方向以及向下方向與該些金屬凸柱40之平坦頂側401及底側402、該導熱塊體10之平坦頂側101及底側102、以及該頂部及底部金屬層212、217之平坦外表面共平面。
圖7、圖8、及圖9係分別為形成防潮蓋52及導線56之結構剖面圖、底視立體圖、以及上視立體圖。該結構之底表面可經金屬化以形成一底部披覆層51(通常為銅層)，其可藉由如電鍍、無電電鍍、蒸鍍、濺鍍、或其組合之多種方法以形成單層或多層結構。舉例而言，該結構可先浸漬於一活化劑溶液中，使得該結構之底表面對於無電電鍍銅具有催化特性，接著無電電鍍一薄銅膜以作為第二銅膜電鍍於其上之晶種層，該第二銅膜隨後係於該晶種層上被電鍍至一所需厚度。或者，於該晶種層上電鍍銅層之前，該晶種層可藉由濺鍍如鈦/銅之薄膜於該結構之底表面。於沉積底部披覆層51之後，執行一金屬圖案化程序以形成複數個彼此間隔的防潮蓋52。該些防潮蓋52其中之一者係包含該底部金屬膜137、該底部金屬層217、以及該底部披覆層51，且包括一選定部分，該選定部分係自該電性隔離件11下方之該底部金屬膜137側向延伸至該樹脂芯層21下方之該底部金屬層217；其他防潮蓋52係包含該底部金屬層217以及該底部披覆層51，且各自包括一選定部分，該選定部分係自該些金屬凸柱40之該底側402側向延伸至該樹脂芯層21下方之該底側金屬層217。具體而言，該些防潮蓋52於接觸擠出之該黏著劑215之處具有一第一厚度T1(約0.5至50微米)，於接觸該電性隔離件11之處具有一第二厚度T2，於接觸該樹脂芯層21之處具有一第三厚度T3，以及具有一面朝向下方向之一平坦表面。於此圖式中，該第二厚度T2以及該第三厚度T3大於該第一厚度T1，且該第三厚度T3係大於該第二厚度 T2。為了便於圖示，該底部金屬膜137、該些金屬凸柱40、該底部金屬層217、以及該底部披覆層51係繪示成單一層。由於銅為同質披覆，該些金屬層間之界線(如虛線所示)可能不易或無法被察覺。然而，該底部披覆層51與被擠出之該黏著劑215間之界線則清楚可見。
另外，該結構之上表面可藉由相同之活化劑溶液、無電電鍍銅晶種層、以及電鍍銅層而被金屬化，藉以形成一頂部披覆層54，當達到所需厚度時，則執行一圖案化程序以形成包括接觸墊561以及路由電路563之該些導線56。該些接觸墊561包含該頂部披覆層54以及該頂部金屬膜132，並於該電性隔離件11之頂側111上側向延伸，而該些路由電路563係包含該頂部披覆層54、該頂部金屬層132、以及該頂部金屬層212，並於該電性隔離件11之該頂側111上、該樹脂芯層21之該頂側201上、該些金屬凸柱40之該頂側401上、以及該黏著劑215之頂表面上側向延伸，以接觸並電性連接該些接觸墊561以及該些金屬凸柱40。另外，該些路由電路563自上方完全覆蓋介於該些金屬凸柱40與樹脂芯層21間之黏著劑215、以及介於該些金屬凸柱40與該黏著劑215間之介面。該些接觸墊561具有該頂部金屬膜132與該頂部披覆層54合併之厚度，且可作為貼覆之晶片之電性連接點。該路由電路563於接觸被擠出之該黏著劑215之處具有該頂部披覆層54之厚度(約0.5至50微米)；於接觸該電性隔離件11之處具有該頂部金屬膜132與其上之該頂部披覆層54合併之厚度；以及於接觸該樹脂芯層21之處具有該頂部金屬層212與其上之該頂部披覆層54合併之厚度。該路由電路563係由該些接觸墊561側向延伸至該樹脂芯層21上，並提供該些接觸墊561與該些金屬凸柱40之間之電性連接。金屬圖案化之技術手段係包括濕式蝕刻、電化學蝕 刻、雷射輔助蝕刻、以及其組合，與其上之蝕刻光罩(圖未示)合併使用，以定義出該些防潮蓋52以及該些導線56。
據此，如圖7、圖8、及圖9所示，所完成之線路板100包括一電性隔離件11、複數個金屬凸柱40、一樹脂芯層21、被擠出之一黏著劑215、複數個防潮蓋52、以及複數導線56。該樹脂芯層21覆蓋且圍繞該電性隔離件11以及該些金屬凸柱40之側壁，並藉由電性隔離件11與樹脂芯層21之間以及金屬凸柱40與樹脂芯層21之間被擠出之該黏著劑215，而機械性地連接至該電性隔離件11以及該些金屬凸柱40之側壁上。該些防潮蓋52由下方完全覆蓋介於該電性隔離件11與該樹脂芯層21之間、及介於該些金屬凸柱40與該樹脂芯層21之間之黏著劑215，且完全覆蓋介於該電性隔離件11與該黏著劑215之間、以及介於該些金屬凸柱40與該黏著劑215之間之介面，並更側向延伸於樹脂芯層21之該底側202上。該些導線56係自上方於該電性隔離件11、該樹脂芯層21、該些金屬凸柱40、以及該黏著劑215上側向延伸，以提供水平的路由，且更電性耦接至提供垂直路由之該些金屬凸柱40。另外，該些導線56亦自上方完全覆蓋介於該樹脂芯層21與該些金屬凸柱40間之黏著劑215，以及完全覆蓋介於該些金屬凸柱40與該黏著劑215之介面。
圖10係將一半導體裝置61電性連接至圖7所示之線路板100之一半導體組體110剖面圖。繪示為晶片之該半導體裝置61係藉由焊料凸塊71而以覆晶方式接置於該線路板100之該些接觸墊561上。此外，更將一蓋體81設置於該線路板100上，並由上方封裝其中之半導體裝置61。據此，即使該電性隔離件11與該黏著劑215之間、以及該些金屬凸柱40與該黏著劑215之間因熱膨脹不匹配導致了裂痕，該線路板100之該些防潮蓋52可防止 濕氣由外部環境進入該半導體組體110之內部。此外，該電性隔離件11可對該半導體裝置61提供熱膨脹係數緩衝之接觸介面，且該半導體裝置61所產生的熱可傳導至該電性隔離件11，並進一步向外散逸至該電性隔離件11底下之防潮蓋52。
[實施例2]
圖11至15係根據本發明第二實施態樣中，線路板之另一製備方法示意圖，該製法係提供另一種堆疊結構以形成一樹脂芯層。
為了簡要說明之目的，上述實施例1中任何可作相同應用之敘述皆併於此，且無須再重複相同敘述。
圖11係一堆疊結構20於一載膜31上之結構剖面圖。該堆疊結構20包括一第一層壓板221、一貼合膜224、以及一第二層壓板226。該堆疊結構20具有延伸穿過該第一層壓板221、該貼合膜224、以及該第二層壓板226之第一及第二開口203、204。在此圖式中，該第一層壓板221包括一頂部金屬層222，其係設置於一第一介電層223上；以及該第二層壓板226包括一底部金屬層227，其係設置於該第二介電層228上。該第一以及第二介電層223、228通常係由環氧樹脂、玻璃環氧樹脂、聚醯亞胺、或其類似物所構成，並具有50微米之厚度。該頂部及底部金屬層222、227通常係由銅所構成，並具有35微米之厚度。於該堆疊結構20中，該貼合膜224係被設置於該第一層壓板221與該第二層壓板226之間。該第一層壓板221之該頂部金屬層222、以及該第二層壓板226之該底部金屬層227係分別面朝向上方向以及向下方向。藉由該載膜31之黏著性質，該堆疊結構20係藉由與該載膜31接觸之該第二層壓板226之該底部金屬層227而貼附於該載膜31上。
圖12係將圖1所示之導熱塊體10以及複數個金屬凸柱40貼附至該載膜31上之結構剖面圖。該導熱塊體10係被嵌入至該堆疊結構20之該第一開口203中；而該些金屬凸柱40係被嵌入該第二開口204中。該導熱塊體10以及該些金屬凸柱40係以該底部金屬層137之外表面以及該些金屬凸柱40之該底側402面朝該載膜31的方式貼附於該載膜31上。
圖13係自該貼合膜224擠出一黏著劑225之結構剖面圖，其中該黏著劑225係填入介於該導熱塊體10與該堆疊結構20之間、以及介於該些金屬凸柱40與該堆疊結構20之間之該縫隙207中。藉由施加熱及壓力，以擠壓該貼合膜224，並使該貼合膜224中部分之黏著劑225流入該縫隙207中。於被擠出之黏著劑225填充該縫隙207之後，則固化該貼合膜224以及被擠出之該黏著劑225。據此，該導熱塊體10以及該些金屬凸柱40係藉由被擠出至縫隙207中之該黏著劑225而連接至一樹脂芯層22。在此圖式中，該樹脂芯層22包括該第一介電層223、該經固化之貼合膜224、以及該第二介電層228，且該樹脂芯層22具有接合至該頂部金屬層222之一頂側201、以及接合至該底部金屬層227之一底側202。經固化之該貼合膜224係與該第一層壓板221之該第一介電層223、以及該第二層壓板226之該第二介電層228一體化，且提供該第一層壓板221與該第二層壓板226之間穩固的機械性連結。於該縫隙207中被擠出之黏著劑225係提供該導熱塊體10與該樹脂芯層22之間、以及該些金屬凸柱40與該樹脂芯層22之間穩固的機械性連結。自該貼合膜224被擠出之黏著劑225亦稍高於該第一及第二開口203、204，且溢流至該導熱塊體10、該頂部金屬層222、以及該些金屬凸柱40之上表面上。
圖14係移除多餘黏著劑以及該載膜31後之結構剖面圖。於該 頂部金屬膜132、該頂部金屬層222、以及該些金屬凸柱40上，多餘之黏著劑係藉由拋光/研磨的方法移除，以形成經拋光/研磨之一平坦上表面。該載膜31係自該底部金屬膜137、該底部金屬層227、該些金屬凸柱40、以及被擠出之該黏著劑225上剝離，以由下方顯露該底部金屬膜137、該底部金屬層227、以及該些金屬凸柱40。據此，該黏著劑225具有顯露的頂表面及底表面，其實質上分別於向上方向以及向下方向與該頂部及底部金屬膜132、137之外表面、該些金屬凸柱40之該頂側401及底側402、以及該頂部及底部金屬層222、227之外表面共平面。
圖15係形成防潮蓋52以及導線56之結構剖面圖。該防潮蓋52係藉由沉積一底部披覆層51後接著進行金屬圖案化而形成，其中該底部披覆層51係由下方與該底部金屬膜137以及該底部金屬層227結合。據此，該防潮蓋52包括該底部金屬層膜137、該底部金屬層227、以及該底部披覆層51，並由下方接觸且覆蓋該電性隔離件11、該樹脂芯層22、該些金屬凸柱40、以及被擠出之該黏著劑225。該些防潮蓋52其中之一者係包括一選定部分，其係自該電性隔離件11下方之該底部金屬膜137側向延伸至該樹脂芯層22下方之該底部金屬層227，而其他防潮蓋52係各自具有一選定部分，其係自該些金屬凸柱40之該底側402側向延伸至該樹脂芯層22下方之該底部金屬層227。此外，此結構之上表面係經金屬化以形成一頂部披覆層54，接著進行圖案化程序以形成該些導線56。該些導線56係由上方側向延伸於該電性隔離件11之該頂側111、該樹脂芯層22至該頂側201、該些金屬凸柱40之該頂側401、以及該黏著劑225之上表面上，並與之接觸。
因此，如圖15所示，所完成之線路板200包括一電性隔離件 11、複數個金屬凸柱40、一樹脂芯層22、被擠出之一黏著劑225、複數個防潮蓋52、以及複數導線56。該樹脂芯層22係藉由被擠出之該黏著劑225，機械性地與該電性隔離件11、以及該些金屬凸柱40連接。該些防潮蓋52係由下方完全覆蓋該黏著劑225，以及完全覆蓋介於該電性隔離件11與該黏著劑225、以及介於該些金屬凸柱40與該黏著劑225之間之介面，並側向延伸至該樹脂芯層22下方。該些導線56係包括複數個接觸墊561以及複數個路由電路563，該些接觸墊561係位於該電性隔離件11之該頂側111上，且該些路由電路563係由上方電性連接至該些接觸墊561以及該些金屬凸柱40。
[實施例3]
圖16至20係根據本發明第三實施態樣中，線路板之另一製備方法示意圖，該製法係將不具金屬膜之電性隔離件***堆疊結構之開口中。
為了簡要說明之目的，上述實施例中任何可作相同應用之敘述皆併於此，且無須再重複相同敘述。
圖16係導熱塊體10、堆疊結構20及金屬凸柱40於載膜31上之結構剖面圖。該堆疊結構20包括一頂部金屬層212、一底部金屬層217及一貼合膜214，該貼合膜214係位於頂部金屬層212與底部金屬層217之間。該導熱塊體10係***堆疊結構20之第一開口203中，而該些金屬凸柱40則***堆疊結構20之第二開口204中。於本具體實施例中，該導熱塊體10並未於電性隔離件11上形成金屬膜，且其係以電性隔離件11接觸載膜31的方式而貼附至載膜31上。
圖17係自該貼合膜214擠出一黏著劑215之結構剖面圖，其中該黏著劑215係填入介於該導熱塊體10與該堆疊結構20之間、以及介於該些 金屬凸柱40與該堆疊結構20之間之該些縫隙207中。於被擠出之黏著劑215填充該些縫隙207之後，則固化該貼合膜214以及被擠出之該黏著劑215。據此，該導熱塊體10以及該些金屬凸柱40係藉由導熱塊體10與樹脂芯層21之間及金屬凸柱40與樹脂芯層21之間的黏著劑215而與樹脂芯層21合併。於此圖中，自該貼合膜214被擠出之黏著劑215亦稍高於第一及第二開口203、204，且溢流至該導熱塊體10、該頂部金屬層212、以及該些金屬凸柱40之上表面上。
圖18係移除多餘黏著劑後之結構剖面圖。將該電性隔離件11、該頂部金屬層212、以及該些金屬凸柱40上多餘之黏著劑移除。據此，該黏著劑215具有顯露的頂表面，其於向上方向與該電性隔離件11之頂側111、頂部金屬層212之外表面及金屬凸柱40之頂側401呈實質上共平面。
圖19係移除載膜31後之結構剖面圖。將載膜31由導熱塊體10、金屬凸柱40、底部金屬層217及被擠出的黏著劑215剝離。據此，該黏著劑215具有顯露的底表面，其於向下方向與該電性隔離件11之底側112、金屬凸柱40之底側402及底部金屬層217之外表面呈實質上共平面。
圖20係形成防潮蓋52以及導線56之結構剖面圖。通常是藉由濺鍍，接著再進行電解電鍍至所需厚度，以沉積形成一底部披覆層51。一旦達到所需厚度後，即可藉由金屬圖案化製程，以形成防潮蓋52。據此，該些防潮蓋52包括該底部金屬層217及該底部披覆層51，並由下方接觸且覆蓋該電性隔離件11、該樹脂芯層21、該些金屬凸柱40、以及被擠出之該黏著劑215。該些防潮蓋52其中之一者係包括一選定部分，其係自該電性隔離件11之底側112側向延伸至樹脂芯層21下方之底部金屬層217，而其他防潮 蓋52係各自具有一選定部分，其係自該些金屬凸柱40之該底側402側向延伸至樹脂芯層21下方之底部金屬層217。於此圖中，該些防潮蓋52於接觸擠出之該黏著劑215之處具有一第一厚度T1(約0.5至50微米)；於接觸該電性隔離件11之處具有一第二厚度T2，其實質上相等於第一厚度T1；於接觸該樹脂芯層21之處具有一第三厚度T3，其大於第一厚度T1及第二厚度T2。
此外，通常是藉由濺鍍，接著再進行電解電鍍至所需厚度，以沉積形成一頂部披覆層54。一旦達到所需厚度後，即可藉由金屬圖案化製程，以形成導線56。該些導線56係接觸電性隔離件11、樹脂芯層21、金屬凸柱40及黏著劑215，並由上方側向延伸於電性隔離件11、樹脂芯層21、金屬凸柱40及黏著劑215上。於此圖中，該些導線56於接觸擠出之該黏著劑215之處具有第四厚度T4(約0.5至50微米)；於接觸該電性隔離件11之處具有第五厚度T5，其實質上相等於第四厚度T4；於接觸該樹脂芯層21之處具有第六厚度T6，其大於第四厚度T4及第五厚度T5。
因此，如圖20所示，所完成之線路板300包括一電性隔離件11、複數個金屬凸柱40、一樹脂芯層21、被擠出之一黏著劑215、複數個防潮蓋52、以及複數導線56。該樹脂芯層21係藉由被擠出之該黏著劑215，機械性地與該電性隔離件11、以及該些金屬凸柱40連接。該些防潮蓋52係由下方完全覆蓋該黏著劑215，以及完全覆蓋介於該電性隔離件11與該黏著劑215、以及介於該些金屬凸柱40與該黏著劑215之間之介面，並側向延伸至該樹脂芯層21下方。該些導線56係包括複數個接觸墊561以及複數個路由電路563，該些接觸墊561係位於該電性隔離件11之該頂側111上，且該些路由電路563係由上方電性連接至該些接觸墊561以及該些金屬凸柱40。
[實施例4]
圖21至25係根據本發明第四實施態樣中，不含金屬凸柱之線路板製備方法示意圖。
為了簡要說明之目的，上述實施例中任何可作相同應用之敘述皆併於此，且無須再重複相同敘述。
圖21係堆疊結構20置於載膜31上之結構剖面圖。該堆疊結構20包括一頂部金屬層212、一底部金屬層217及一貼合膜214，該貼合膜214係位於頂部金屬層212與底部金屬層217之間。該堆疊結構20具有一開口206，其係延伸穿過頂部金屬層212、貼合膜214及底部金屬層217。使底部金屬層217接觸載膜31，以將堆疊結構20藉由載膜31之黏性而貼附至載膜31。
圖22係電性隔離件11貼附至載膜31之結構剖面圖。該電性隔離件11係***堆疊結構20之開口206中，並貼附於載膜31上，且電性隔離件11與堆疊結構20間留有一縫隙207。
圖23係黏著劑215從貼合膜214擠入縫隙207中之結構剖面圖。於被擠出之黏著劑215填充該些縫隙207之後，則固化該貼合膜214以及被擠出之該黏著劑215。據此，該電性隔離件11係藉由縫隙207中的黏著劑215而與樹脂芯層21接合。該樹脂芯層21之頂側201係與頂部金屬層212接合，而底側202則與底部金屬層217接合。於此圖中，自該貼合膜214被擠出之黏著劑215亦稍高於開口206，且溢流至電性隔離件11及頂部金屬層212之上表面上。
圖24係移除多餘黏著劑及載膜31後之結構剖面圖。將電性隔 離件11及頂部金屬層212上多餘之黏著劑移除，並且剝離載膜31。據此，該黏著劑215具有顯露的頂表面及底表面，其分別於向上方向及向下方向上，與該電性隔離件11之頂側111及底側112、及頂部與底部金屬層212、217之平坦外表面呈實質上共平面。
圖25係形成防潮蓋52以及導線56之結構剖面圖。通常是藉由濺鍍，接著再進行電解電鍍至所需厚度，以沉積形成一底部披覆層51。一旦達到所需厚度後，即可藉由金屬圖案化製程，以形成防潮蓋52。據此，該防潮蓋52包括該底部金屬層217及該底部披覆層51，並由下方接觸且覆蓋該電性隔離件11、該樹脂芯層21、以及被擠出之該黏著劑215。該防潮蓋52係包括一選定部分，其係自該電性隔離件11之底側112側向延伸至樹脂芯層21下方之底部金屬層217。於此圖中，該防潮蓋52於接觸擠出之該黏著劑215之處具有一第一厚度T1(約0.5至50微米)；於接觸該電性隔離件11之處具有一第二厚度T2，其實質上相等於第一厚度T1；於接觸該樹脂芯層21之處具有一第三厚度T3，其大於第一厚度T1及第二厚度T2。
此外，通常是藉由濺鍍，接著再進行電解電鍍至所需厚度，以沉積形成一頂部披覆層54。一旦達到所需厚度後，即可藉由金屬圖案化製程，以形成導線56。該些導線56係接觸電性隔離件11、樹脂芯層21及黏著劑215，並由上方側向延伸於電性隔離件11、樹脂芯層21及黏著劑215上。於此圖中，該些導線56於接觸擠出之該黏著劑215之處具有第四厚度T4(約0.5至50微米)；於接觸該電性隔離件11之處具有第五厚度T5，其實質上相等於第四厚度T4；於接觸該樹脂芯層21之處具有第六厚度T6，其大於第四厚度T4及第五厚度T5。
因此，如圖25所示，所完成之線路板400包括一電性隔離件11、一樹脂芯層21、被擠出之一黏著劑215、一防潮蓋52、以及複數導線56。該樹脂芯層21係藉由被擠出之該黏著劑215，機械性地與該電性隔離件11。該防潮蓋52係由下方完全覆蓋該黏著劑215，以及完全覆蓋介於該電性隔離件11與該黏著劑215之間之介面，並側向延伸至該樹脂芯層21下方。該些導線56係包括複數個接觸墊561以及複數個路由電路563，該些接觸墊561係位於該電性隔離件11之該頂側111上，且該些路由電路563係由接觸墊561側向延伸至樹脂芯層21上。
[實施例5]
圖26-29係根據本發明之第五實施態樣中，線路板之另一製備方法示意圖，該線路板具有側向覆蓋一電性隔離件以及複數個金屬凸柱之一埋封塑料。
為了簡要說明之目的，上述實施例中任何可作相同應用之敘述皆併於此，且無須再重複相同敘述。
圖26係一電性隔離件11以及複數個金屬凸柱40於一載膜31上之結構剖面圖。該電性隔離件11以及該些金屬凸柱40係藉由與該載膜31接觸之平坦的底側112、402，而貼附至該載膜31上。
圖27係提供一埋封塑料244之結構剖面圖。該埋封塑料244可藉由膜封製程(molding process)而形成，或可藉由如層壓環氧樹脂或聚醯亞胺等其他方法而製備。該埋封塑料244由上方覆蓋該電性隔離件11、該些金屬凸柱40、以及該載膜31，並側向覆蓋、圍繞、且同形披覆該電性隔離件11以及該些金屬凸柱40之側壁，且自該電性隔離件11以及該些金屬凸柱 40側向延伸至該結構之外圍邊緣。
圖28係移除該載膜31以及該埋封塑料244之上部分後之結構剖面圖。該載膜31係自該電性隔離件11、該些金屬凸柱40、以及該埋封塑料244剝離。該埋封塑料244之上部分可藉由拋光/研磨而移除。於拋光/研磨之後，該電性隔離件11、該些金屬凸柱40、以及該埋封塑料244係實質上於經拋光/研磨之一平坦上表面上與彼此共平面。據此，該電性隔離件11係與一樹脂芯層24結合，且樹脂芯層24之相反頂側201及底側202係於向上方向以及向下方向上，分別與該電性隔離件11之平坦的頂側111及底側112、以及該些金屬凸柱40之平坦的頂側401及底側402呈實質上共平面。
圖29係形成防潮蓋52以及導線56之結構剖面圖。該些防潮蓋52及該些導線56可藉由一濺射程序接著一電解電鍍程序以沉積至一所需厚度。當達到其所需之厚度時，則執行一金屬圖案化程序以形成該些防潮蓋52以及該些導線56。該些防潮蓋52係厚度為0.5至50微米之圖案化金屬層，且自下方完全覆蓋該電性隔離件11與該埋封塑料244之間、以及該些金屬凸柱40與該埋封塑料244之間之介面。該些導線56係於該電性隔離件11之該頂側111、該樹脂芯層24之該頂側201、以及該些金屬凸柱40之該頂側401上側向延伸，並具有0.5至50微米之厚度。
據此，如圖29所示，所完成之線路板500包括一電性隔離件11、複數個金屬凸柱40、一樹脂芯層24、複數個防潮蓋52、以及複數導線56。該樹脂芯層24覆蓋且圍繞該電性隔離件11以及該些金屬凸柱40之側壁，並連接至該電性隔離件11以及該些金屬凸柱40。該些防潮蓋52其中之一者係於該電性隔離件11下方側向延伸，並延伸超過該電性隔離件11之外 圍邊緣；而其他防潮蓋52係於該些金屬凸柱40下方側向延伸，並延伸超過該些金屬凸柱40之外圍邊緣。該些導線56包括複數個接觸墊561以及複數個路由電路563，其中該些接觸墊561係位於該電性隔離件11之該頂側111上，而該些路由電路563係接觸且電性連接至該些接觸墊561以及該些金屬凸柱40，並由上方完全覆蓋該些金屬凸柱40與該埋封塑料244之間之介面。
如上述實施態樣所記載，本發明建構一種可展現優異可靠度之獨特線路板，其包括一電性隔離件、一樹脂芯層、一防潮蓋以及複數導線，其中，(i)該電性隔離件具有平坦之頂側及底側；(ii)該樹脂芯層覆蓋且圍繞該電性隔離件之側壁；(iii)該防潮蓋自該電性隔離件側向延伸至該樹脂芯層，且自電性隔離件及周圍塑料之底側，完全覆蓋該電性隔離件與周圍塑料之間的介面；(iv)該些導線包括接觸墊及路由電路，該些接觸墊係於該電性隔離件之該頂側上側向延伸，而該些路由電路係由該些接觸墊側向延伸至該樹脂芯層上。
選擇性地，該線路板更可包括金屬凸柱，其中(i)該些金屬凸柱各自具有平坦之頂側及底側；(ii)該樹脂芯層更覆蓋且圍繞金屬凸柱之側壁；(iii)該些路由電路電性連接該些接觸墊及該些金屬凸柱。
該電性隔離件可提供做為貼附晶片之平台，而該些選擇性的金屬凸柱可作為垂直的信號傳輸途徑，或著提供能量傳遞及返回之接地/電源面。具體而言，該電性隔離件係由熱傳導以及電性絕緣材料所構成，並通常具有高彈性模數、及低熱膨脹係數(例如為2 x 10-6K-1至10 x 10-6K-1)。因此，該電性隔離件可對一半導體晶片提供一熱膨脹係數補償之接觸介面，其熱膨脹係數可與接置其上之半導體晶片相互匹配，從而可大幅減少 或彌補由熱膨脹係數不匹配所導致的內部壓力。此外，該電性隔離件亦可對該晶片提供初步的熱傳導，使得該晶片所產生的熱能被傳導出去。
該樹脂芯層可藉由層壓程序而與該電性隔離件及該些選擇性金屬凸柱接合。舉例而言，可先對電性隔離件進行金屬化製程，藉由分別沉積一頂部及底部金屬膜(通常為銅膜)至該電性隔離件之頂側及底側上，以製成具有電性隔離件、頂部金屬膜及底部金屬膜之一導熱塊體，接著將該導熱塊體以及該些選擇性金屬凸柱分別嵌入至一堆疊結構之第一及第二開口中，其中該堆疊結構係於一頂部金屬層與一底部金屬層之間設有一貼合膜，接著於一層壓程序中施加熱及壓力以固化該貼合膜。或者，可將未形成頂部及底部金屬膜之電性隔離件以及該些選擇性金屬凸柱，分別嵌入至一堆疊結構之第一及第二開口中，以進行層壓程序。藉由該層壓程序，該貼合膜可提供該頂部金屬層與該底部金屬層之間一穩固的機械性連接，且一黏著劑係自該貼合膜被擠出以覆蓋、圍繞、且同形披覆於該導熱塊體以及該些選擇性金屬凸柱之側壁。因此，所形成之一樹脂芯層具有分別與該頂部及底部金屬層(通常為銅層)連接之頂側及底側，且藉由介於該導熱塊體與該樹脂芯層之間，以及藉由介於該些選擇性金屬凸柱與該樹脂芯層之間被擠出之該黏著劑而貼附至該導熱塊體及該些選擇性金屬凸柱之側壁。於具有頂部及底部金屬膜之導熱塊體態樣中，該黏著劑較佳係具有實質上與該電性隔離件上之該頂部金屬膜之外表面、該樹脂芯層上之該頂部金屬層之外表面、以及該些選擇性金屬凸柱之該頂側共平面之一頂表面，並具有實質上與該電性隔離件下方之該底部金屬膜之外表面、該樹脂芯層下方之該底部金屬層之外表面、以及該些選擇性金屬凸柱之底側共平面之 一底表面。於不具頂部及底部金屬膜之導熱塊體另一態樣中，該黏著劑較佳係具有實質上與該電性隔離件之頂側、該樹脂芯層上之該頂部金屬層之外表面、以及該些選擇性金屬凸柱之頂側共平面之一頂表面，並具有實質上與該電性隔離件之底側、該樹脂芯層下方之該底部金屬層之外表面、以及該些選擇性金屬凸柱之底側共平面之一底表面。
於本發明另一態樣中，該樹脂芯層亦可藉由膜封(molding)製程，或可藉由如層壓環氧樹脂或聚醯亞胺等其他方法而形成，其形成一埋封塑料，且該埋封塑料係圍繞、同形披覆、且接觸該電性隔離件以及該些金屬凸柱之側壁。因此，該樹脂芯層可具有實質上分別與該電性隔離件以及該些金屬凸柱之頂側共平面之一頂側，以及與該電性隔離件以及該些金屬凸柱之底側共平面之一底側。
於上述之層壓程序或膜封程序之前，可使用一載膜(通常為黏著膠帶)以提供暫時性的固定力。舉例而言，該載膜可暫時性地貼附至該導熱塊體之頂側或底側、該些選擇性金屬凸柱之頂側或底側、該堆疊結構之該頂部金屬層或該底部金屬層，以分別將該導熱塊體以及該些金屬凸柱固定於該堆疊結構之第一及第二開口內，接著再進行堆疊結構之層壓程序。至於膜封程序，該載膜可貼附至該電性隔離件之頂側或底側、以及該些金屬凸柱之頂側或底側上，接著形成該埋封塑料以覆蓋該載膜以及該電性隔離件與該些金屬凸柱之側壁。如上述將該電性隔離件以及該些選擇性金屬凸柱接合至該樹脂芯層之後，該載膜係於沉積防潮蓋/導線之前移除。
該防潮蓋可為金屬層(通常為銅層)，且由電性隔離件及樹脂芯層之底側，完全覆蓋兩個熱膨脹係數不匹配材料之間之介面。根據該堆 疊結構之層壓程序而將該樹脂芯層與該電性隔離件以及該些選擇性金屬凸塊結合之方法，該防潮蓋可接觸且完全覆蓋該電性隔離件與該樹脂芯層之間的黏著劑底表面，以及可完全覆蓋該電性隔離件與該黏著劑之間的介面，並更側向延伸於該樹脂芯層之底側上。在具有頂部及底部金屬膜之導熱塊體態樣中，該防潮蓋可藉由無電電鍍後，接著進行電解電鍍而形成，藉此可沉積一披覆層於該黏著劑之底表面、該電性隔離件下方之該底部金屬膜之外表面、及該樹脂芯層下方之該底部金屬層之外表面上，進而形成該防潮蓋。據此，該防潮蓋可包括一選定部分，該選定部分係自該電性隔離件下方之底部金屬膜側向延伸至該樹脂芯層下方之底部金屬層。更具體而言，該防潮蓋包括該電性隔離件下方之該底部金屬膜以及該堆疊結構之該底部金屬層，並於接觸該黏著劑之處具有一第一厚度(與該披覆層有相同之厚度，約為0.5至50微米)、於接觸該電性隔離件之處具有一第二厚度(相同於該披覆層以及該底部金屬膜相加之厚度)、於接觸該樹脂芯層之處具有一第三厚度(相同於該披覆層以及該底部金屬層相加之厚度)、以及一平坦的底表面。該第二厚度以及該第三厚度係大於該第一厚度，且該第二厚度可與該第三厚度相等或不相等。於使用不具金屬膜之電性隔離件進行層壓程序之另一態樣中，該防潮蓋較佳係藉由濺鍍後，接著進行電解電鍍而形成，藉此可沉積一披覆層於該黏著劑之底表面、該電性隔離件之底側、及該樹脂芯層下方之該底部金屬層之外表面上，進行形成防潮蓋。據此，該防潮蓋可包括一選定部分，該選定部分係自該電性隔離件之底側側向延伸至該樹脂芯層下方之底部金屬層。更具體而言，該防潮蓋包括該堆疊結構之該底部金屬層，並於接觸該黏著劑之處具有一第一厚度(與該披覆層有相同之 厚度，約為0.5至50微米)、於接觸該電性隔離件之處具有一第二厚度(實質上相等於第一厚度)、於接觸該樹脂芯層之處具有一第三厚度(相同於該披覆層以及該底部金屬層相加之厚度，大於第一厚度及第二厚度)、以及一平坦的底表面。另一方面，當該樹脂芯層係藉由埋封塑料而形成時，該防潮蓋可藉由薄膜濺鍍後接著電解電鍍之方法而形成，藉此可沉積一披覆層於該電性隔離件及該埋封塑料之底側上，進行形成防潮蓋。於此態樣中，該防潮蓋可側向延伸於電性隔離件及樹脂芯層之底側上，並完全覆蓋電性隔離件與埋封塑料間之介面，且具有0.5至50微米之厚度。同樣地，於具有金屬凸柱作為垂直電性連接之線路板中，較佳係形成額外防潮蓋，其中該些額外防潮蓋各自具有一選定部分，且該選定部分係由金屬凸柱底側側向延伸至堆疊結構之底部金屬層，或由金屬凸柱底側側向延伸至埋封塑料底側。據此，該線路板可包含複數個相互間隔之防潮蓋，以完全覆蓋CTE不匹配之介面。更具體地說，於藉由堆疊結構之層壓程序以形成樹脂芯層之態樣中，該些額外防潮蓋可接觸並完全覆蓋金屬凸柱與樹脂芯層間之黏著劑的底表面，同時亦接觸並完全覆蓋金屬凸柱與黏著劑間的介面，且更側向延伸至樹脂芯層之底側上。至於藉由埋封塑料以形成樹脂芯層之態樣中，該些額外防潮蓋可側向延伸於埋封塑料之底側上，並完全覆蓋金屬凸柱與埋封塑料間的介面。在此，該些額外防潮蓋之其他細節皆如同上述防潮蓋之敘述，故不再贅述。
該些導線係包括複數個接觸墊及複數路由電路，其中接觸墊位於電性隔離件之頂側上，而路由電路由接觸墊側向延伸至樹脂芯層上。此外，於具有金屬凸柱作為垂直電性連接之線路板中，路由電路係電性連 接接觸墊及金屬凸柱。更具體而言，該些路由電路具有自金屬凸柱頂側側向延伸至電性隔離件頂側之選定部分。因此，該些路由電路可接觸並提供該些金屬凸柱與該些接觸墊之間之信號傳遞，並完全覆蓋該些金屬凸柱頂側周圍熱膨脹係數不匹配之介面。該些接觸墊可提供半導體裝置連接之電性接點，而該些路由電路可提供水平的路由，且該些路由電路可電性耦接至可提供垂直電性連接之該些金屬凸柱上。該些導線可藉由金屬沉積後，再進行金屬圖案化而形成。在具有頂部及底部金屬膜之導熱塊體態樣中，可藉由一無電電鍍程序，接著進行電解電鍍而沉積形成該些導線。具體而言，一披覆層可被沉積至並覆蓋該電性隔離件之該頂部金屬膜、該黏著劑之該頂表面、該樹脂芯層上之該頂部金屬層、以及該些選擇性金屬凸柱之該頂側，接著進行一圖案化程序以形成該些接觸墊以及該些路由電路，其中，該些接觸墊係位於該電性隔離件之該頂側上，而該些路由電路係側向延伸於電性隔離件、黏著劑、樹脂芯層及金屬凸柱之頂側上。因此，於此態樣中，該些接觸墊具有相同於該頂部金屬膜與該披覆層相加之厚度，而該些路由電路係於接觸黏著劑之處具有相同於該披覆層之厚度、於接觸該電性隔離件之處具有相同於該頂部金屬膜與該披覆層相加之厚度、以及於接觸該樹脂芯層之處具有相同於該頂部金屬層與該披覆層相加之厚度。此外，於具有金屬柱作為垂直電性連接之線路板中，路由電路較佳係完全覆蓋介於金屬凸柱與樹脂芯層間之黏著劑的頂表面，以及完全覆蓋金屬凸柱與黏著劑間之介面，並側向延伸至接觸墊以及金屬凸柱，以作為濕氣屏障，避免濕氣經由介面上之裂損而滲入。於使用不具金屬膜之電性隔離件進行層壓程序之另一態樣中，該披覆層可藉由一濺鍍程序，接著進行電解電鍍 而沉積形成，其覆蓋電性隔離件頂側、黏著劑頂表面、樹脂芯層上之頂部金屬層、及選擇性金屬凸柱之頂側。據此，於此另一態樣中，導線於接觸黏著劑及電性隔離件處分別具有相同於該披覆層之厚度，而於接觸樹脂芯層處則具有相同於頂部金屬層與披覆層相加之厚度。另一方面，當該樹脂芯層係藉由埋封塑料而形成時，該些導線通常係藉由一濺鍍程序後，接著進行電解電鍍而形成。於沉積程序後，則執行之圖案化程序以形成複數個接觸墊以及複數路由電路，其中該些接觸墊係形成於該電性隔離件之該頂側上，而該些路由電路係側向延神於電性隔離件、埋封塑料及金屬凸柱之頂側上。於此態樣中，該些接觸墊以及該些路由電路通常具有相同的厚度。此外，於具有金屬柱作為垂直電性連接之線路板中，路由電路較佳係完全覆蓋金屬凸柱與埋封塑料之間之介面，並側向延伸至接觸墊以及金屬凸柱，以作為濕氣屏障，避免濕氣經由介面上之裂損而滲入。
本發明更提供了一種半導體組體，其中如晶片之半導體裝置係安裝至前述線路板之接觸墊上。具體而言，可於線路板之接觸墊上使用多種連接介質(如金、或焊料凸塊等)，以將該半導體裝置電性連接至該線路板，此外，可提供一蓋體以封裝其中之半導體裝置。據此，即使熱膨脹係數不匹配之兩種材料之間的介面產生裂痕，該線路板之防潮蓋可防止來自外在環境之水氣通過該裂痕而進入該半導體組體內部。此外，結合至該線路板之該電性隔離件可對該半導體裝置提供熱膨脹係數補償的接觸介面，且該半導體裝置產生的熱可傳導至該電性隔離件上，且更散逸至位於該電性隔離件底下並側向延伸超過該電性隔離件外圍邊緣之該防潮蓋，該防潮蓋較該電性隔離件具有較大的散熱面積。
該組體可為一第一階(first-level)或第二階(second-level)之單一晶片或多晶片之裝置，舉例而言，該組體可為包括一單一晶片或多晶片之第一階封裝結構。或者，該組體可為包含單一封裝體或多封裝體之第二階模組，且每一封裝體可包括單一晶片或多個晶片，該晶片可為經封裝或未經封裝之晶片。此外，該晶片可為裸晶、或晶圓級封裝晶片等。
「覆蓋」一詞意指於垂直及/或側面方向上不完全以及完全覆蓋。例如，當該些防潮蓋於面朝向下方向時，該半導體裝置係由上方覆蓋該電性隔離件，不論該接觸墊等之其他元件是否介於該半導體裝置與該電性隔離件之間。
「設置於...上」及「貼附至...上」一詞包括與單一或多個元件間之接觸與非接觸。例如，該導熱塊體以及該些金屬凸柱係貼附至該載膜上，不論該導熱塊體或該些金屬凸柱是否接觸該載膜，或藉由一黏著劑與該載膜間隔開。
「電性連接」或「電性耦接」之詞意指直接或間接電性連接。例如，該半導體裝置係藉由凸塊而電性連接至該些接觸墊上，但並未接觸該些接觸墊。
根據本發明之線路板具有多種優點，該電性隔離件提供了晶片貼附處之熱膨脹係數補償接觸介面，且亦於晶片與電性隔離件下方之防潮蓋之間建立了散熱途徑。樹脂芯層提供了機械性的支撐，並作為導線與防潮蓋之間、以及電性隔離件與金屬凸柱之間的間隔件。防潮蓋密封電性隔離件/金屬凸柱與其周圍之塑料間之介面，並杜絕水氣經由介面上的裂痕滲入。導線提供了該線路板水平的電性路由，而金屬凸柱可提供該線路板 垂直之電性路由。藉由此方法所製備之線路板為可靠的、成本低、且非常適合大量生產。
本發明所提供之至被方法具有高度適用性，且係以獨特、進步之方式結合各種成熟之電性及機械性連接技術。此外，本發明之製備方法不須昂貴的工具即可實施。因此，相較於傳統技術，此製備方法可大幅提升產量、良率、效能、與成本效益。
在此所述之實施例係為例示之用，其中該些實施例可能會簡化或省略本技術領域已熟知之元件或步驟，以免模糊本發明之特點。同樣地，為使圖式清晰，圖式亦可能省略重覆或非必要之元件及元件符號。
100‧‧‧線路板
11‧‧‧電性隔離件
111、201、401‧‧‧頂側
112、202、402‧‧‧底側
132‧‧‧頂部金屬膜
137‧‧‧底部金屬膜
21‧‧‧樹脂芯層
212‧‧‧頂部金屬層
214‧‧‧貼合膜
215‧‧‧黏著劑
217‧‧‧底部金屬層
40‧‧‧金屬凸柱
51‧‧‧底部披覆層
52‧‧‧防潮蓋
54‧‧‧頂部披覆層
56‧‧‧導線
561‧‧‧接觸墊
563‧‧‧路由電路
T1‧‧‧第一厚度
T2‧‧‧第二厚度
T3‧‧‧第三厚度

Claims (13)

  1. 一種內建有晶片接置用導熱塊體以及防潮蓋之線路板製備方法，其步驟包含：提供一導熱塊體，其具有平坦之一頂側及一底側，其中，該導熱塊體包括有一電性隔離件；提供複數個金屬凸柱，其各自具有平坦之一頂側以及一底側；提供一堆疊結構，包括一頂部金屬層、一底部金屬層、設置於該頂部金屬層與該底部金屬層之間之一貼合膜、一第一開口、以及複數個第二開口，其中，該第一開口以及該些第二開口係延伸穿過該頂部金屬層、該貼合膜、以及該底部金屬層，且該頂部金屬層以及該些底部金屬層各自具有一平坦之外表面；將該導熱塊體嵌入該堆疊結構之該第一開口中，以及將該些金屬凸柱嵌入該堆疊結構之該些第二開口中，並於該堆疊結構與該導熱塊體之間、以及於該堆疊結構與該些金屬凸柱之間保留縫隙，接著擠壓並固化該貼合膜以形成一樹脂芯層，該樹脂芯層包括連接至該頂部金屬層之一頂側、以及連接至該底部金屬層之一底側，其中，該堆疊結構係藉由一黏著劑貼附至該導熱塊體及該些金屬凸柱之側壁，且該黏著劑係由該貼合膜擠出，並進入該堆疊結構與該導熱塊體間之該縫隙、及該堆疊結構與該些金屬凸柱間之該縫隙；移除被擠出之該黏著劑之一多餘部分，使得該黏著劑外露之一頂表面及一底表面實質上與該導熱塊體之該頂側及該底側、該頂部金屬層及底部 金屬層之該些外表面、以及該些金屬凸柱之該頂側及該底側共平面；形成複數導線，包括複數個接觸墊以及複數路由電路，其中，該些接觸墊係於該電性隔離件之一頂側上側向延伸，以及該些路由電路係由該些接觸墊側向延伸於該樹脂芯層上，並電性連接該些接觸墊以及該些金屬凸柱；以及形成複數個防潮蓋，自該電性隔離件之一底側側向延伸至該底部金屬層，並自該些金屬凸柱之該底側側向延伸至該底部金屬層，以完全覆蓋該黏著劑外露之該底表面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，該黏著層外露之該頂表面及該底表面實質上與該電性隔離件之該頂側及該底側、該頂部金屬層及該底部金屬層之該些外表面、以及該些金屬凸柱之該頂側及該底側共平面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之製備方法，其中，該些防潮蓋為金屬層，且該些防潮蓋之選定部分係藉由薄膜濺鍍後，接著進行電解電鍍而形成，該些防潮蓋於接觸被擠出之該黏著劑及接觸該電性隔離件處分別具有0.5至50微米之厚度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之製備方法，其中，該導熱塊體包括該電性隔離件、一頂部金屬膜、以及一底部金屬膜，該頂部金屬膜及該底部金屬膜係分別沉積於該電性隔離件之該底側及該底側上，且該頂部金屬膜及該底部金屬膜各自具有一平坦之外表面，而該黏著層外露之該頂表面及該底 表面實質上與該頂部金屬膜及該底部金屬膜之該些外表面、該頂部金屬層及該底部金屬層之該些外表面、以及該些金屬凸柱之該頂側及該底側共平面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之製備方法，其中，該些防潮蓋為金屬層，且該些防潮蓋之選定部分係藉由無電電鍍後，接著進行電解電鍍而形成，該些防潮蓋於接觸被擠出之該黏著劑處具有0.5至50微米之厚度。
  6. 一種內建有電性隔離件以及防潮蓋之線路板製備方法，其步驟包含：提供一電性隔離件，其具有平坦之一頂側及一底側；提供一堆疊結構，包括一頂部金屬層、一底部金屬層、設置於該頂部金屬層與該底部金屬層之間之一貼合膜、以及一開口，其中，該開口係延伸穿過該頂部金屬層、該貼合膜、以及該底部金屬層，且該頂部金屬層以及該些底部金屬層各自具有一平坦之外表面；將該電性隔離件嵌入該堆疊結構之該開口中，並於該堆疊結構與該電性隔離件之間保留縫隙，接著擠壓並固化該貼合膜以形成一樹脂芯層，該樹脂芯層具有連接至該頂部金屬層之一頂側、以及連接至該底部金屬層之一底側，其中，該堆疊結構係藉由一黏著劑貼附至該電性隔離件之側壁，且該黏著劑係由該貼合膜擠出，並進入該堆疊結構與該電性隔離件間之該縫隙；移除被擠出之該黏著劑之一多餘部分，使得該黏著劑外露之一頂表面及一底表面實質上與該電性隔離件之該頂側及該底側、以及該頂部金屬層 及底部金屬層之該些外表面共平面；形成複數導線，包括複數個接觸墊以及複數路由電路，其中，該些接觸墊係於該電性隔離件之該頂側上側向延伸，以及該些路由電路係由該些接觸墊側向延伸於該樹脂芯層上；以及形成一防潮蓋，自該電性隔離件之該底側側向延伸至該底部金屬層，以完全覆蓋該黏著劑外露之該底表面。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之製備方法，其中，該防潮蓋為金屬層，且該些防潮蓋之選定部分係藉由薄膜濺鍍後，接著進行電解電鍍而形成，且於接觸被擠出之該黏著劑及該電性隔離件處具有0.5至50微米之厚度。
  8. 一種內建有電性隔離件以及防潮蓋之線路板製備方法，其步驟包含：貼附一電性隔離件以及複數個金屬凸柱於一載膜上，其中，該電性隔離件係具有平坦之一頂側以及一底側，以及該些金屬凸柱各自具有平坦之一頂側以及一底側；形成一埋封塑料以覆蓋該電性隔離件、該些金屬凸柱、以及該載膜；移除一部分之該埋封塑料以形成一樹脂芯層，該樹脂芯層之一頂面實質上與該電性隔離件之該頂側以及該些金屬凸柱之該頂側共平面，並移除該載膜；形成複數導線，該些導線係包括複數個接觸墊以及複數路由電路，其中，該些接觸墊係於該電性隔離件之該頂側上側向延伸，且該些路由電路係由該些接觸墊側向延伸於該樹脂芯層上，並電性連接該些接觸墊以及該 些金屬凸柱；以及形成複數個防潮蓋，該些防潮蓋係自該電性隔離件與該些金屬凸柱之該些底側，完全覆蓋該電性隔離件與該樹脂芯層之間之介面、以及該些金屬凸柱與該樹脂芯層之間之介面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之製備方法，其中，該些防潮蓋為金屬層，且該些防潮蓋係藉由薄膜濺鍍後，接著進行電解電鍍而形成，其各自具有0.5至50微米之厚度。
  10. 一種半導體組體，包含：一線路板，包括：一電性隔離件，具有平坦之一頂側以及一底側；一樹脂芯層，覆蓋且圍繞該電性隔離件之側壁；一黏著劑，介於該電性隔離件與該樹脂芯層之間；一防潮蓋，完全覆蓋該黏著劑之一底表面，且於接觸該黏著劑處具有一第一厚度，於接觸該電性隔離件處具有一第二厚度，及於接觸該樹脂芯層處具有一第三厚度，其中該第二厚度實質上相等於該第一厚度，而該第三厚度係大於該第一厚度及該第二厚度；以及複數導線，包括複數個接觸墊以及複數路由電路，且於接觸該黏著劑處具有一第四厚度，於接觸該電性隔離件處具有一第五厚度，及於接觸該樹脂芯層處具有一第六厚度，該第五厚度實質上相等於該第四厚度，而該第六厚度係大於該第四厚度及該第五厚度，其中，該些接觸墊係於該電 性隔離件之該頂側上側向延伸，以及該些路由電路係由該些接觸墊側向延伸於該樹脂芯層上；以及一半導體裝置，設置且電性連接至該些接觸墊。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之半導體組體，其中，該防潮蓋為金屬層，且該第一厚度及該第二厚度係於0.5至50微米之範圍內。
  12. 一種半導體組體，包含：一線路板，包括：一電性隔離件，具有平坦之一頂側以及一底側；複數個金屬凸柱，具有平坦之一頂側以及一底側；一樹脂芯層，覆蓋且圍繞該電性隔離件以及該些金屬凸柱之側壁；一黏著劑，介於該電性隔離件與該樹脂芯層之間、以及於該些金屬凸柱與該樹脂芯層之間，且該些金屬凸柱與該電性隔離件間係藉由該黏著劑及該樹脂芯層而相互間隔；複數個防潮蓋，完全覆蓋該黏著劑之一底表面；以及複數導線，包括複數個接觸墊以及複數路由電路，其中，該些接觸墊係於該電性隔離件之該頂側上側向延伸，以及該些路由電路係由該些接觸墊側向延伸於該樹脂芯層上，並電性連接該些接觸墊以及該些金屬凸柱；以及一半導體裝置，設置且電性連接至該些接觸墊。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之半導體組體，其中，該些防潮蓋為金屬 層，且該些防潮蓋於接觸該黏著劑處，係各自具有0.5至50微米之厚度。
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