CN109817610A

CN109817610A - 半导体封装装置

Info

Publication number: CN109817610A
Application number: CN201711164001.XA
Authority: CN
Inventors: 林志鸿; 沈英至; 庄明城
Original assignee: HUANXU ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: HUANXU ELECTRONICS CO Ltd; Universal Scientific Industrial Shanghai Co Ltd
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2019-05-28

Abstract

半导体装置包括：FR4印刷线路板、第一电子组件及系统化封装(SiP)模块。FR4印刷线路板具有上表面及下表面。第一电子组件安置于所述FR4印刷线路板之上表面上。SiP模块安置于所述FR4印刷线路板之上表面上。SiP模块包括载体、第二电子组件及封装体。第二电子组件安置于所述载体上。封装体安置于所述载体上，以覆盖所述第二电子组件。

Description

半导体封装装置

技术领域

本发明涉及半导体装置，且更确切地说，涉及半导体封装装置。

背景技术

随着半导体制程之进步，个人计算机及笔记本电脑之效能随之提升，且其应用层面及功能亦跟着增加。虽然个人计算机及笔记本电脑之系统逐渐复杂，但对于其外观之要求系以轻薄为趋势。因此个人计算机及笔记本电脑类产品开始循智能手机或平板计算机等小型电子产品导入系统化封装(System in Pacakge；SiP)，以缩小印刷线路板使用空间。如此，不仅可符合外观轻薄的需求，其多出的空间可供电池使用，进而增加产品使用时间。

然而，SiP之制程通常需使用基板。相较于传统印刷线路板(如FR4)，SiP所使用的基板不论在制程或材料成本上都相对较高。如此一来，制造成本将随之增加。

发明内容

根据本发明的实施例，一种半导体装置包括：FR4印刷线路板、第一电子组件及系统化封装(SiP)模块。FR4印刷线路板具有上表面及下表面。第一电子组件安置于所述FR4印刷线路板之上表面上。SiP模块安置于所述FR4印刷线路板之上表面上。SiP 模块包括载体、第二电子组件及封装体。第二电子组件安置于所述载体上。封装体安置于所述载体上，以覆盖所述第二电子组件。

根据本发明的实施例，一种电子装置包括印刷线路板、FR4印刷线路板、第一电子组件及系统化封装(SiP)模块。FR4印刷线路板安置于所述印刷线路板上。第一电子组件安置于所述FR4印刷线路板上。SiP模块安置于所述FR4印刷线路板上。SiP模块包括载体、第二电子组件及封装体。第二电子组件安置于所述载体上。封装体安置于所述载体上，以覆盖所述第二电子组件。

附图说明

图1说明根据本发明的实施例的半导体装置之剖面图。

图2说明根据本发明的实施例的电子装置之示意图。

贯穿图式和具体实施方式使用共同参考数字以指示相同或类似组件。从以下结合附图作出的详细描述，本发明将会更加显而易见。

具体实施方式

图1说明根据本发明的部分实施例的半导体装置1的剖面图。半导体装置1包括印刷线路板10、系统化封装(System in Pacakge；SiP)模块11及电子组件12a、12b。

印刷线路板10可为FR4或其他合适之印刷线路板。所述印刷线路板10可包括连接结构，以将置于所述印刷线路板10上之电子组件12a、12b及/或SiP模块11电连接。印刷线路板10可具有导电垫10p，以提供印刷线路板10与外部电路之间的电连接。在部分实施例中，所述印刷线路板10之长度及宽度大于或等於2公分。

所述SiP模块11放置于印刷线路板10上，并与所述印刷线路板10电连接。举例来说，所述SiP模块11可藉由导电胶11s(如焊锡膏)与所述印刷线路板10电连接。所述SiP模块11具有载体110、电子组件111a、111b及封装体112。

所述载体110可为例如印刷电路版，如纸基铜箔积层板(paper-based copperfoil laminate)、复合铜箔积层板(composite copper foil laminate)或聚合物浸渍玻璃纤维基铜箔积层板(polymer-impregnated glass-fiber-based copper foil laminate)。所述载体110可包括内部连接结构，例如复数个导电布线或连通柱。在一实施例中，所述载体110包括陶瓷材料或金属板。在部分实施例中，所述载体110可为基板、有机基板或引线框架。在部分实施例中，所述载体110包含金属层。在部分实施例中，所述载体110可为双层基板，其具有核心层及导电材料及/或位于所述载体110的上表面及下表面上的结构。所述导电材料及/或结构可包括复数个布线。在部分实施例中，所述载体110之连接结构之线宽及线距小于所述印刷线路板10之连接结构之线宽及线距。在部分实施例中，所述载体110之长度及宽度小于或等於0.9公分。

电子组件111a、111b安置于所述载体110上。电子组件111a可为有源组件，例如，集成电路(IC)芯片或裸片。电子组件111b可为无源组件，例如，电容器、电阻器或电感器。电子组件111a、111b可电连接到另一电子组件及/或载体110中的一或多者，并且可借助于倒装芯片或引线键合技术获得电连接。

封装体112安置于所述载体110上，以覆盖或包封电子组件111a、111b。在一些实施例中，封装体112包含环氧树脂(包含填料)、模制化合物(例如，环氧模制化合物或其它模制化合物)、聚酰亚胺、酚类化合物或酚类材料、具有分散在其中的硅酮的材料，或其中两者或多于两者的组合。

电子组件12a、12b安置于印刷线路板10上。电子组件12a可为有源组件，例如，IC芯片或裸片。电子组件12b可为无源组件，例如，电容器、电阻器或电感器。电子组件12a、12b可电连接到另一电子组件、SiP模块11及/或印刷线路板10中的一或多者，并且可借助于倒装芯片或引线键合技术获得电连接。

根据本发明之部分实施例，部分电子组件(如电子组件111a、111b)安置于基板 10上并整合于SiP模块11内，而其余电子组件(如电子组件12a、12b)与所述SiP模块11整合于如FR4之印刷线路板10上。故图1所示之半导体装置1可称为SiP混合模块(SiP hybridmodule)。在部分实施例中，较微小之电子组件(如01005芯片电阻等)可整合于SiP模块11内，以防止因外力所导致掉落之风险。根据本发明之部分实施例，半导体装置1可藉由高密度互连(HDI)之制程所制造。

图2说明根据本发明的部分实施例的电子装置2的示意图。电子装置2包括印刷线路板20及如图1所示之半导体装置1(或SiP混合模块)。在部分实施例中，印刷线路板20可为个人计算机及笔记本电脑之主板。部分电子组件可以先整合成SiP混合模块1，再放置于印刷线路板20上，以缩小印刷线路板20之使用空间。

在部分实施例中，图2之SiP混合模块可以用SiP模块取代。亦即，在SiP模块中，所有的电子组件皆安置于基板载体上，而不使用如FR4之印刷线路板。然而，由于基板之价格高于FR4之价格，故如此将大幅增加电子装置之制造成本。如本案图1 之实施例所示，部分电子组件(如电子组件111a、111b)安置于成本相对较高之基板上并整合于SiP模块11内，而其余电子组件(如电子组件12a、12b)与所述SiP模块 11整合于相对便宜之FR4上，以形成SiP混合模块。如此可在不需增加过多制造成本之条件下同时缩小图2之电子装置2之印刷线路板20之使用空间。根据部分实施例，相较于仅使用基板之SiP模块，如本揭露图1所示之SiP混合模块可减少约40％-60％之制造成本。此外，图2之电子装置2之印刷线路板20使用SiP混合模块所省下之空间可用来放置其他电子组件(如电池或其他电子组件)，进而增加电子装置2之效能或功能。

此外，依据不同功能或考虑将电子组件整合成个别的SiP模块可增加电路设计上之灵活度。例如，将不同型态之接口(如USB Type-A、USB Type-C、Alpine Ridge 等)整合成个别的SiP接口模块或将不同通讯协议之网络整合成个别的SiP通讯模块。如此，可根据不同的功能需求选取不同的SiP模块，并将其与其他电子组件整合于如 FR4之印刷线路板上，以增加电路设计上之灵活度。

如本文中所使用，术语「实质上」、「实质的」、「大约」及「约」用以描述及考虑小变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可以指其中事件或情形明确发生的情况以及其中事件或情形极近似于发生的情况。举例而言，所述术语可以指小于或等于±10％，诸如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％或小于或等于±0.05％。当术语「实质上」、「大约」、「约」用于一事件或情况时，其可指所述事件或所述情况准确地发生，亦可指所述事件或所述情况接近一近似值。

在部分实施例的叙述中，一组件位于另一组件之「上」可包括所述组件直接位于另一组件之上(如实体接触)，亦可指所述组件与另一组件之间具有其他组件。

另外，有时在本文中按范围格式呈现量、比率及其他数值。应理解，此范围格式系出于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包括明确地指定为范围限制的数值，而且包括涵盖于彼范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。

虽然已参考本发明的特定实施例描述及说明本发明，但这些描述及说明并不限制本发明。熟习此项技术者应理解，在不脱离如由所附权利要求书界定的本发明的真实精神及范畴的情况下，可作出各种改变且可取代等效物。所述说明可未必按比例绘制。归因于制造制程及容限，本发明中的艺术再现与实际设备之间可存在区别。可存在并未特定说明的本发明的其他实施例。应将本说明书及图式视为说明性的而非限制性的。可作出修改，以使特定情况、材料、物质组成、方法或制程适应于本发明的目标、精神及范畴。所有此等修改意欲在所附权利要求书的范畴内。虽然本文中所揭示的方法已参考按特定次序执行的特定操作加以描述，但应理解，可在不脱离本发明的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序及分组并非本发明的限制。

Claims

1.一种半导体装置，其包括：

FR4印刷线路板，其具有上表面及下表面；

第一电子组件，其安置于所述FR4印刷线路板之上表面上；及

系统化封装(SiP)模块，其安置于所述FR4印刷线路板之上表面上，所述SiP模块包括：

载体；

第二电子组件，其安置于所述载体上；及

封装体，其安置于所述载体上，以覆盖所述第二电子组件。

2.如据权利要求1所述的半导体装置，进一步包括导电垫，其安置于所述FR4印刷线路板之下表面上。

3.如据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一电子组件与所述SiP模块彼电连接。

4.如据权利要求1所述的半导体装置，其中所述载体之连接结构之线宽及线距小于所述FR4印刷线路板之连接结构之线宽及线距。

5.如据权利要求1所述的半导体装置，其中所述载体为基板、有机基板或引线框架。

6.如据权利要求1所述的半导体装置，其中所述载体藉由导电胶与所述FR4印刷线路板电连接。

7.一种电子装置，其包括：

印刷线路板；

FR4印刷线路板，其安置于所述印刷线路板上；

第一电子组件，其安置于所述FR4印刷线路板上；及

系统化封装(SiP)模块，其安置于所述FR4印刷线路板上，所述SiP模块包括：

载体；

第二电子组件，其安置于所述载体上；及

封装体，其安置于所述载体上，以覆盖所述第二电子组件。

8.如据权利要求7所述的半导体装置，进一步包括导电垫，其安置于所述印刷线路板与所述FR4印刷线路板之间，并将所述印刷线路板与所述FR4印刷线路板电连接。

9.如据权利要求7所述的半导体装置，其中所述第一电子组件与所述SiP模块彼电连接。

10.如据权利要求7所述的半导体装置，其中所述载体之连接结构之线宽及线距小于所述FR4印刷线路板之连接结构之线宽及线距。

11.如据权利要求7所述的半导体装置，其中所述载体为基板、有机基板或引线框架。

12.如据权利要求7所述的半导体装置，其中所述载体藉由导电胶与所述FR4印刷线路板电连接。