TW201836968A - 封裝結構 - Google Patents
封裝結構 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201836968A TW201836968A TW106110222A TW106110222A TW201836968A TW 201836968 A TW201836968 A TW 201836968A TW 106110222 A TW106110222 A TW 106110222A TW 106110222 A TW106110222 A TW 106110222A TW 201836968 A TW201836968 A TW 201836968A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- substrate
- base
- metal layer
- package structure
- pad
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H10W70/65—
-
- H10W42/60—
-
- H10W70/479—
-
- H10W70/68—
-
- H10W90/811—
-
- H10W72/5449—
-
- H10W72/932—
-
- H10W90/753—
-
- H10W90/754—
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
一種封裝結構包括一基板、一第一導線架、一第一金屬層、至少一晶片、一基座以及一第二金屬層。基板包括複數個開口。第一導線架嵌設於基板內並包括複數個第一接墊,其中開口暴露第一接墊。第一金屬層覆蓋暴露的第一接墊。晶片設置於基板上並與第一金屬層及第一接墊電性連接。基座以一接合面罩覆於基板上。第二金屬層覆蓋基座的一基座表面。
Description
本發明實施例是有關於一種封裝結構,且特別是有關於一種晶片的封裝結構。
隨著科技的進步,電子產品無不朝向輕量化與微型化的趨勢發展。以麥克風為例,微機電系統感測晶片(MEMS sensors)已廣泛地被使用於此領域中。傳統的麥克風包括微機電系統感測晶片、用以驅動微機電系統感測晶片之驅動晶片以及用以承載微機電系統感測晶片以及驅動晶片的電路板。電路板除了導電層與介電層之外,還具有一些導電貫孔(conductive through via),且麥克風內的驅動晶片通常會與這些導電貫孔電性連接。
在習知技術中,製造者會先分別製作感測元件及用以承載電子元件之線路板。之後,再將感測元件封裝在線路板上,以形成感測元件封裝結構。此作法不但費工費時,且感測元件封裝結構的整體厚度不易降低。因此,如何改善現有的感測元件封裝,實為研發者所欲達成的目標之一。
本發明實施例提供一種封裝結構,其可簡化製程步驟、降低生產成本及縮小線路間距。
本發明實施例的封裝結構包括一基板、一第一導線架、一第一金屬層、至少一晶片、一基座以及一第二金屬層。基板包括複數個開口。第一導線架嵌設於基板內並包括複數個第一接墊,其中開口暴露第一接墊。第一金屬層覆蓋暴露的第一接墊。晶片設置於基板上並與第一金屬層及第一接墊電性連接。基座以一接合面罩覆於基板上。第二金屬層覆蓋基座的一基座表面。
在本發明的一實施例中,上述的基座更包括一容置凹槽,晶片位於容置凹槽內。
在本發明的一實施例中,上述的基座與基板的材料包括環氧化合物(epoxy)、鄰苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、苯並環丁烯(BCB)、聚脂、丙烯酸酯、氟素聚合物、聚亞苯基氧化物、聚醯亞胺、酚醛樹脂、聚碸、矽素聚合物、BT樹脂(Bismaleimide-Triazine modified epoxy resin)、氰酸聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、液晶高分子(liquid crystal polyester, LCP)、聚醯胺(PA)、尼龍6、共聚聚甲醛(POM)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸脂(polycarbonate, PC)、聚甲基丙烯酸甲脂(polymethacrylate, PMMA)、ABS樹脂(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS)或環狀烯烴共聚物(COC)。
在本發明的一實施例中,上述的基座或基板的材料不包括適於被雷射、電漿或機械刀具激活為可進行金屬化鍍膜之金屬氧化複合物。
在本發明的一實施例中,上述的封裝結構更包括一第二導線架,嵌設於基座。
在本發明的一實施例中,上述的基板更包括複數個電極接點,基座包括一第一電極及一第一導通孔,第一電極設置於接合面並與電極接點電性連接。
在本發明的一實施例中,上述的第二金屬層包括一第一溝槽以及一線路,線路連接第一導通孔與第一電極,第一溝槽環繞第一導通孔、第一電極及線路,以使第一導通孔、第一電極及線路與其餘的第二金屬層電性絕緣,其中第一溝槽所暴露的部分基座的上表面低於基座表面。
在本發明的一實施例中,上述的封裝結構更包括一第二導線架,嵌設於基座,第二導線架包括複數個電性連接晶片的外部接墊,暴露於基座之外。
在本發明的一實施例中,上述的第二金屬層更包括複數個外部接墊,其設置於基座背離基板的一外表面並電性連接第一導通孔。
在本發明的一實施例中,上述的第二金屬層更包括複數個外部接墊,其設置於基座背離基板的一外表面並電性連接第一導通孔,外部接墊的一表面低於基座的外表面。
在本發明的一實施例中,上述的基板更包括一貫孔,穿過基板及第一導線架,以暴露部分晶片。
在本發明的一實施例中,上述的封裝結構更包括一第二導通孔,基座更包括一第二電極,其設置於接合面並與電極接點的其中之一電性連接,第二導通孔電性連接第二導線架,其餘的第二金屬層覆蓋並電性連接第二導通孔以及第二電極。
在本發明的一實施例中,上述的其餘的第二金屬層連接至一接地電極。
在本發明的一實施例中,上述的第一金屬層覆蓋基板的一基板表面以及開口並包括複數個第二溝槽,其分別環繞開口,以使第一接墊與其餘的第一金屬層電性絕緣,其中第二溝槽所暴露的部分基板的上表面低於基板表面。
在本發明的一實施例中,上述的第一導線架包括複數個電性連接晶片的外部接墊,暴露於基板之外。
在本發明的一實施例中,上述的第一金屬層更包括複數個外部接墊,其設置於基板背離基座的一外表面並電性連接晶片。
在本發明的一實施例中,上述的第二金屬層更包括複數個外部接墊,其設置於基座背離基板的一外表面並電性連接晶片,外部接墊的一表面低於基座的外表面。
在本發明的一實施例中,上述的基板更包括一元件設置槽,晶片及第一接墊設置於元件設置槽內。
在本發明的一實施例中,上述的其餘的第一金屬層連接至一接地電極。
在本發明的一實施例中,上述的晶片透過打線接合技術而電性連接至第一接墊。
在本發明的一實施例中,上述的晶片透過覆晶接合技術而電性連接至第一接墊。
在本發明的一實施例中,上述的第一導線架更包括一第二接墊,開口的其中之一暴露第二接墊,且第二接墊電性連接晶片及其餘的第一金屬層。
在本發明的一實施例中,上述的封裝結構更包括一第一金屬層,基板包括複數個開口,其暴露第一導線架的複數個第一接墊,第一金屬層覆蓋開口及第一接墊。
在本發明的一實施例中,上述的晶片透過打線接合技術而電性連接至第一接墊。
在本發明的一實施例中,上述的晶片透過覆晶接合技術而電性連接至第一接墊。
在本發明的一實施例中,上述的第一金屬層更包括一接地環以及一接地線路,接地環環繞基板一周緣,第一導線架更包括電性連接晶片的一第二接墊,接地線路電性連接第二接墊與接地環。
在本發明的一實施例中,上述的基板更包括一元件設置槽,晶片、第一接墊及第二接墊設置於元件設置槽內,接地環環繞元件設置槽,且接地線路延伸於元件設置槽的一內壁上以連接第二接墊與接地環。
在本發明的一實施例中,上述的基座的材料包括適於被雷射、電漿或機械刀具激活為可進行金屬化鍍膜之金屬氧化複合物。
在本發明的一實施例中,上述的金屬氧化複合物包括鋅、銅、銀、金、鎳、鈀、鉑、鈷、銠、銥、銦、鐵、錳、鋁、鉻、鎢、釩、鉭、鈦或其任意組合。
在本發明的一實施例中,上述的第一金屬層的一下表面低於基板的一基板表面。
在本發明的一實施例中,上述的封裝結構更包括一第二導線架,其中第二導線架包括複數個電性連接晶片的外部接墊,暴露於基座之外,第一溝槽環繞外部接墊,以使外部接墊與其餘的第二金屬層電性絕緣。
在本發明的一實施例中,上述的第一導線架包括複數個電性連接晶片的外部接墊,暴露於基板之外,第二溝槽環繞外部接墊,以使外部接墊與其餘的第一金屬層電性絕緣。
在本發明的一實施例中,上述的基板更包括一貫孔,穿過基板及第一導線架,以暴露部分晶片。
基於上述,本發明實施例的封裝結構是先以雷射在基板上形成多個開口,以暴露內嵌於基板內的導線架的接墊,使設置於基板上的晶片可電性連接至被暴露的接墊。因此,本發明實施例可有效簡化製程,提升製程效率。並且,依此製程所形成的封裝結構可無須在基座及/或基板內添加雷射、電漿或機械刀具可激活的金屬氧化物,因而可降低生產成本。
除此之外,本發明實施例的基座及基板可透過模塑(molding)的方式定型,故對其厚度及外型上具有較大的設計彈性。因此,本發明的封裝結構不僅可提升其設計彈性,更可輕易符合細線路的標準,且可有效簡化製程步驟及降低生產成本及封裝結構的整體厚度。
為讓本發明實施例的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
有關本發明實施例之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之各實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語,例如:「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明,而並非用來限制本發明實施例。並且,在下列各實施例中,相同或相似的元件將採用相同或相似的標號。
圖1是依照本發明的一實施例的一種封裝結構的剖面示意圖。圖2是依照本發明的一實施例的一種基座的俯視示意圖。圖3是圖3的基座的局部剖面示意圖。請參照圖1至圖3,在本實施例中,封裝結構100包括一基板110、至少一晶片120、一基座130、一第一導線架150、一第一金屬層170及一第二金屬層160。基板110如圖1所示之包括複數個開口(如圖6及圖8所示之開口OP1)以及電極接點112。晶片120設置於基板110的元件設置區並與電極接點112電性連接。電極接點112如圖1所示之設置於元件設置區的一側。基座130以其接合面罩覆於基板110上。
在本實施例中,封裝結構100更可包括另一晶片190,其設置於基板110上並與晶片120電性連接。舉例而言,晶片120可為一微機電系統(microelectromechanical systems, MEMS)感測晶片,而晶片190則可包括一特殊應用積體電路(application specific integrated circuit, ASIC)。並且,封裝結構100更可包括一貫孔H1,其貫穿基板110,以暴露部分晶片120。在本實施例中,貫孔H1可為MEMS麥克風封裝結構的音孔。當然,本實施例僅用以舉例說明,本發明並不限制封裝結構100的應用範圍。
在本發明的一實施例中,基座130可如圖2及圖3所示之包括一第一電極134及一第一導通孔136。在本實施例中,基座130可具有一容置凹槽132,晶片120可設置於基板110上並位於基座130的容置凹槽132內,而第一導通孔136也可設置於容置凹槽132內。第一電極134設置於基座130的接合面並如圖1所示之與基板110的電極接點112彼此嵌合而形成電性連接。進一步而言,基板110的電極接點112用以與第一電極134嵌合的上表面低於基板110的接合表面。相應地,基座130的第一電極134則突出於基座130的接合面,以與電極接點112嵌合而形成電性連接。在本實施例中,封裝結構100更可包括一黏著膠材,其可為非導電膠、導電膠或焊料,設置於基座130與基板110之間,以貼合基座130與基板110。
第二導線架140如圖1及圖3所示之嵌設於基座130,第一導線架150則如圖1所示之嵌設於基板110並電性連接晶片120及電極接點112。第一導通孔136穿過基座130以電性連接至第二導線架140。第一導線架150則如圖1所示之嵌設於基板110並電性連接晶片120及電極接點112。
舉例來說,基板110及/或基座130的材料可包括環氧樹脂、聚脂、丙烯酸酯、氟素聚合物、聚亞苯基氧化物、聚醯亞胺、酚醛樹脂、聚碸、矽素聚合物、BT樹脂(Bismaleimide-Triazine modified epoxy resin)、氰酸聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、液晶高分子(liquid crystal polyester,LCP)、聚醯胺(PA)、尼龍6、共聚聚甲醛(POM)、聚苯硫醚(PPS)或環狀烯烴共聚物(COC)等介電材料。在本實施例中,基座130及/或基板110的材料可不包括適於被雷射、電漿或機械刀具激活為可進行金屬化鍍膜之金屬氧化複合物,例如:鋅、銅、銀、金、鎳、鈀、鉑、鈷、銠、銥、銦、鐵、錳、鋁、鉻、鎢、釩、鉭、鈦或其任意組合。
本實施例可利用模具成形的方式來模塑形成封裝結構100中的基座130及/或基板110,以將基座130模塑成包覆第二導線架140,將基板110模塑成包覆第一導線架150。因此,基座130及/或基板110的厚度及形狀可依產品需求而自由調整。如此,本實施例的封裝結構100不僅可簡化製程,提升設計的彈性,並且,封裝結構100的最大厚度更可有效降低。
在本實施例中,第二金屬層160包覆基座130的一基座表面並如圖2及圖3所示之包括一第一溝槽162以及一線路164。線路164連接第一導通孔136與第一電極134。第一溝槽162則環繞第一導通孔136、第一電極134以及連接第一導通孔136與第一電極134的線路164,以使第一導通孔136、第一電極134及線路164與其餘的第二金屬層160電性絕緣,其中,第一溝槽162所暴露的部分基座130的上表面低於被第二金屬層160所覆蓋的基座表面。所謂的「其餘的第二金屬層160」是指除了被第一溝槽162所環繞的部分(例如線路164)以外的第二金屬層160。
在本實施例中,第二金屬層160的製作方法可包括下列步驟。首先,可對基座130的表面全面進行化鍍,以形成全面包覆基座表面的金屬層,接著,再以雷射、電漿或機械刀具等手段於金屬層上刻劃出第一溝槽162,以形成第二金屬層160,其中,第一溝槽162會繞過第一導通孔136、第一電極134以及連接於第一導通孔136於第一電極134之間的部分金屬層,以定義出連接第一導通孔136與第一電極134的線路164,並使第一導通孔136、第一電極134及線路164與其餘的第二金屬層160電性絕緣。因此,由於本實施例是以雷射、電漿或機械刀具等手段來刻劃出第一溝槽162,因此,被第一溝槽162所暴露的部分基座130的上表面會因受到雷射、電漿或機械刀具的刻劃而低於被第二金屬層160所覆蓋的基座表面。也就是說,被第一溝槽162所暴露的部分基座130的上表面與被第二金屬層160所覆蓋的基座表面之間會存在一段差。
如此,由於在晶片120的封裝與使用過程中,當靜電累積至一定程度而產生放電現象時,晶片很容易受到靜電放電之影響而被損害,因此,其餘的第二金屬層160覆蓋基座表面並可連接至一接地電極,以作為接地/屏蔽之用,降低靜電放電及電磁干擾之影響。
在本實施例中,封裝結構100更可包括一第二導通孔137,基座130更可對應地包括一第二電極135,其中,第二電極135設置於基座130的接合面,並與電極接點112的其中之一電性連接。相似地,第二導通孔137電性連接第二導線架140,並且,第二金屬層160覆蓋第二導通孔137以及第二電極135,且第二導通孔137以及第二電極135透過第二金屬層160而電性連接。
舉例而言,圖2中的左右兩邊的電極與導通孔分別為第一電極134與第一導通孔136,而中間的電極與導通孔則分別為第二電極135與第二導通孔137,因此,第一溝槽162會環繞左右兩邊的第一電極134與第一導通孔136,而不會環繞中間的第二電極135與第二導通孔137,進而使第二電極135與第二導通孔137透過其餘的第二金屬層160而電性連接並可接地。因此,第二電極135可為封裝結構100的接地電極。然而,本實施例的配置僅用以舉例說明,本發明實施例並不限定第一電極134、第一導通孔136、第二電極135及第二導通孔137的數量以及配置位置。
圖4是圖2的基座的另一局部剖面示意圖。圖5是圖3的基座的仰視示意圖。在本實施例中,第二導線架140可包括複數個電性連接晶片120的外部接墊142,其暴露於基座130之外並電性連接第一導通孔136及第二導通孔137,第二金屬層160可覆蓋外部接墊142。如此,封裝結構100便可透過基板110上的外部接墊142而電性連接至一外部電子元件,例如:主機板。在本實施例中,基板110可如圖1所示之包括一貫孔H1,其穿過基板110及第一導線架150,以暴露部分晶片120。本實施例的封裝結構100可為MEMS麥克風封裝結構,其可透過基板110上的外部接墊142而電性連接至一主機板,而貫孔H1可為MEMS麥克風封裝結構的音孔,其位於背離主機板的基板110上,故本實施例可為上音孔封裝形式的麥克風封裝結構。當然,本實施例僅用以舉例說明,本發明並不限制封裝結構100的應用範圍。
在本實施例中,在對基座130的表面全面進行化鍍之前,可先形成一防鍍層,其至少環繞外部接墊142(例如圖4中未繪示斜線部分),之後再對基座130的表面全面進行化鍍以使第二金屬層160覆蓋外部接墊142,並使外部接墊142與其餘的第二金屬層160電性絕緣。
在另一實施例中,基座130亦可不包括第二導線架140,而是在對基座130的表面全面進行化鍍之前,先在基座130背離基板110的一外表面上形成一防鍍層,此防鍍層至少環繞基座130欲形成外部接墊142處(例如形成於圖5中未繪示斜線的部分),之後再對基座130的表面全面進行化鍍以形成包括外部接墊142的第二金屬層160,並使外部接墊142與其餘的第二金屬層160電性絕緣。在本實施例中,第一導通孔136及第二導通孔137可貫穿基座130以電性連接外部接墊142。
在一實施例中,基座130的材料可包括適於被雷射、電漿或機械刀具激活為可進行金屬化鍍膜之金屬氧化複合物。此金屬氧化複合物包括鋅、銅、銀、金、鎳、鈀、鉑、鈷、銠、銥、銦、鐵、錳、鋁、鉻、鎢、釩、鉭、鈦或其任意組合。如此,本實施例的外部接墊142的形成方法可包括下列步驟。首先,在基座130背離基板110的一外表面上以雷射刻劃出欲形成外部接墊142的路徑(例如以雷射刻劃圖5中繪示斜線的部分),以刻出對應外部接墊142的一接墊溝槽,使此接墊溝槽上的非導電的金屬複合物破壞而釋放對還原金屬化具有高活性的重金屬晶核,接著,再對雷射刻劃後的基座130進行選擇性電鍍,以在接墊溝槽上直接化鍍及電鍍而形成如圖4及圖5所示的外部接墊142。因此,依上述製程所形成的外部接墊142的表面會低於基座130的外表面。在本實施例中,第一導通孔136及第二導通孔137可貫穿基座130以電性連接外部接墊142。
在其他實施例中,亦可是由第一導線架150包括上述的外部接墊,且此外部接墊暴露於基板110的背面。如此,封裝結構100可透過基板110上的外部接墊而電性連接至一外部電子元件,例如:主機板。此實施例的結構及製程皆相似於前段所述的結構及製作方法。
圖6是依照本發明的一實施例的一種基板的俯視示意圖。圖7是圖6的基板的局部剖面示意圖。請同時參照圖6及圖7,在本實施例中,封裝結構100更可包括一第一金屬層170,基板110可包括複數個開口OP1,其暴露第一導線架150的複數個第一接墊152。第一金屬層170覆蓋基板110的基板表面以及開口OP1,並且,第一金屬層170更可如圖7包括第二溝槽172,其分別環繞開口OP1,以使第一接墊152與其餘的第一金屬層170電性絕緣,其中,第二溝槽172所暴露的部分基板110的上表面低於基板表面。
在本實施例中,上述的基板110的製作方法可包括下列步驟。首先,可利用雷射於基板110上形成多個開口OP1,其暴露第一導線架150的複數個第一接墊152。接著,可對基板110的表面全面進行化鍍,以形成全面包覆基板表面、開口OP1之內壁以及第一接墊152的金屬層。接著,再以雷射、電漿或機械刀具等於此金屬層上刻劃出第二溝槽172,以形成第一金屬層170,其中,第二溝槽172會環繞開口OP1,以使第一接墊152及覆蓋開口OP1與第一接墊152的第一金屬層170會與其餘的第一金屬層170電性絕緣。所謂的「其餘的第一金屬層170」是指除了被第二溝槽172所環繞的部分(例如覆蓋開口OP1與第一接墊152的第一金屬層170)以外的第一金屬層170。
據此,由於本實施例是以雷射、電漿或機械刀具等來刻劃出第二溝槽172,因此,被第二溝槽172所暴露的基板110的上表面會因受到雷射、電漿或機械刀具的刻劃而低於被第一金屬層170所覆蓋的基板表面。如此,其餘的第一金屬層170可連接至一接地電極,以作為接地/屏蔽之用,降低靜電放電及電磁干擾之影響。
在本實施例中,第一導線架150更可包括至少一第二接墊153,開口OP1的至少其中之一暴露第二接墊153,其餘的第一金屬層170覆蓋開口OP1之內壁以及第二接墊153,以使第二接墊153電性連接晶片120及其餘的第一金屬層170。舉例而言,圖6中最下方的接墊為第二接墊153,而其他的接墊為第一接墊152,因此,第二溝槽172會環繞暴露第一接墊152的開口OP1,而不會環繞最下方的第二接墊153,進而使第二接墊153透過其餘的第一金屬層170而可接地。然而,本實施例的配置僅用以舉例說明,本發明實施例並不限定第一接墊152及第二接墊153的數量以及配置位置。
在本實施例中,基板110更可包括一元件設置槽116,晶片120、第一接墊152及第二接墊153皆可設置於此元件設置槽116內。在此結構配置下,基座130可為一蓋板而無須具有如圖1所示之容置凹槽132,基座130覆蓋於基板110上並覆蓋其元件設置槽116。基座130的第二金屬層160可全面覆蓋基座130的表面以提供屏蔽的效果。此外,晶片120可透過打線接合技術而電性連接至第一接墊152及第二接墊153。當然,本實施例並不以此為限,在其他實施例中,晶片120也可透過覆晶接合技術而電性連接至第一接墊152及第二接墊153。
圖8是依照本發明的一實施例的一種封裝結構的剖面示意圖。圖9是依照本發明的一實施例的一種基板的俯視示意圖。圖10是圖9的基板的透視示意圖。在此必須說明的是,本實施例之基板110與圖6及圖7之基板110相似,因此,本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容,其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件,並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例,本實施例不再重複贅述。請參照圖8至圖10,以下將針對本實施例之基板110與圖6及圖7之基板110的差異做說明。
在本實施例中,基板110可不具有如圖6所示的元件設置槽116,並且,晶片120及190皆設置於基板110上。晶片190可透過打線接合技術而電性連接至第一接墊152及第二接墊153,而晶片120則可透過打線接合技術而電性連接晶片190,進而電性連接至第一接墊152及第二接墊153。當然,本實施例僅用以舉例說明,本實施例並不以此為限,在其他實施例中,晶片120及晶片190也可透過覆晶接合技術而電性連接至第一接墊152及第二接墊153。
在本實施例中,第一導線架150可包括多個外部接墊142,且此外部接墊142電性連接晶片120並暴露於基板110之外。如此,封裝結構100可如圖8及圖10所示之透過基板110上的外部接墊142而電性連接至一外部電子元件200,在此配置下,基板110可如圖8所示之包括一貫孔H1,其穿過基板110及第一導線架150,以暴露部分晶片120。如此,本實施例的封裝結構100可為MEMS麥克風封裝結構,其可透過基板110上的外部接墊142而電性連接至外部電子元件200,而貫孔H1可為MEMS麥克風封裝結構的音孔,其位於面向外部電子元件200的基板110上,故本實施例可為下音孔封裝形式的麥克風封裝結構。當然,本實施例僅用以舉例說明,本發明並不限制封裝結構100的應用範圍。
在本實施例中,在對基板110的表面全面進行化鍍之前,可先於基板110背離基座130的外表面上形成一防鍍層,此防鍍層至少環繞基板110欲形成外部接墊142處,之後再對基板110的表面全面進行化鍍以形成包括多個外部接墊142的第一金屬層170,並使外部接墊142與其餘的第一金屬層170電性絕緣。在本實施例中,外部接墊142可電性連接第一導線架150。
在一實施例中,基板110的材料可包括適於被雷射、電漿或機械刀具激活為可進行金屬化鍍膜之金屬氧化複合物。此金屬氧化複合物包括鋅、銅、銀、金、鎳、鈀、鉑、鈷、銠、銥、銦、鐵、錳、鋁、鉻、鎢、釩、鉭、鈦或其任意組合。如此,本實施例的外部接墊142的形成方法可包括下列步驟。首先,在基板110背離基座130的一外表面上以雷射刻劃出欲形成外部接墊142的路徑,以刻出對應外部接墊142的一接墊溝槽,使此接墊溝槽上的非導電的金屬複合物破壞而釋放對還原金屬化具有高活性的重金屬晶核,接著,再對雷射刻劃後的基板110進行選擇性電鍍,以在接墊溝槽上直接化鍍及電鍍而形成如圖10所示的外部接墊142。因此,依上述製程所形成的外部接墊142的表面會低於基板110的外表面。在本實施例中,外部接墊142可電性連接第一導線架150。
圖12是依照本發明的一實施例的一種基板的俯視示意圖。圖13是圖12的基板的局部放大示意圖。在此必須說明的是,本實施例之基板110與圖9至圖11之基板110相似,因此,本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容,其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件,並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例,本實施例不再重複贅述。請參照圖12以及圖13,以下將針對本實施例之基板110與圖9至圖11之基板110的差異做說明。
在本實施例中,基板110可包括複數個開口OP1,其暴露第一導線架150的複數個第一接墊152,而第一金屬層170則覆蓋開口OP1及第一接墊152。在本實施例中,基板110的製作方法可包括下列步驟。首先,可利用雷射於基板110上形成多個開口OP1,其暴露第一導線架150的複數個第一接墊152。接著,再對被開口OP1所暴露的第一接墊152進行電鍍而形成覆蓋第一接墊152的第一金屬層170。之後再透過打線接合技術而將晶片190電性連接至第一接墊152及第二接墊153,並透過打線接合技術而將晶片120電性連接至晶片190。當然,本實施例僅用以舉例說明,本實施例並不以此為限,在其他實施例中,晶片120及晶片190也可透過覆晶接合技術而電性連接至第一接墊152及第二接墊153。
圖14是依照本發明的一實施例的一種基板的局部剖面示意圖。在此必須說明的是,本實施例之基板110與圖12及圖13之基板110相似,因此,本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容,其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件,並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例,本實施例不再重複贅述。請參照圖14,以下將針對本實施例之基板110與圖12及圖13之基板110的差異做說明。
在本實施例中,第一金屬層170更可包括一接地環174,接地環174環繞基板110一周緣並可連接至接地電極。在本實施例中,基板110可包括電性連接晶片120及晶片190的第二接墊153,第一金屬層170覆蓋第一接墊152及第二接墊153,且第二接墊153電性連接至接地環174。
在本實施例中,基板110的材料可包括適於被雷射、電漿或機械刀具激活為可進行金屬化鍍膜之金屬氧化複合物。此金屬氧化複合物包括鋅、銅、銀、金、鎳、鈀、鉑、鈷、銠、銥、銦、鐵、錳、鋁、鉻、鎢、釩、鉭、鈦或其任意組合。如此,本實施例的第一金屬層170的形成方法可包括下列步驟。首先,在基板110上以雷射沿著欲形成第一金屬層170的一路徑(例如環繞基板110的周緣的接地環174處)刻出對應接地環174的一線路溝槽,使此線路溝槽上的非導電的金屬複合物破壞而釋放對還原金屬化具有高活性的重金屬晶核,接著,再對雷射刻劃後的基板110進行選擇性電鍍,以在線路溝槽上直接化鍍及電鍍而形成第一金屬層170(例如環繞基板110之周緣的接地環174)。因此,依上述製程所形成的第一金屬層170的下表面會低於基板110的表面。在本實施例中,覆蓋第一接墊152及第二接墊153的部分第一金屬層170可透過直接電鍍而形成,而直接形成於基板110上的接地環174再透過上述的雷射活化製程以進行化鍍及電鍍而形成。
圖15是依照本發明的一實施例的一種基板的俯視示意圖。圖16是圖15的基板的局部剖面示意圖。在此必須說明的是,本實施例之基板110與圖14之基板110相似,因此,本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容,其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件,並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例,本實施例不再重複贅述。請參照圖15及圖16,以下將針對本實施例之基板110與圖14之基板110的差異做說明。
在本實施例中,基板110更包括一元件設置槽116,晶片120、第一接墊152及第二接墊153皆設置於元件設置槽116內。第一金屬層170包括接地環174以及接地線路176,其中,第一金屬層170覆蓋第一接墊152及第二接墊153,接地環174環繞基板110的周緣並可連接至接地電極,接地線路176電性連接第二接墊153與接地環174。進一步而言,接地線路176可如圖16所示之延伸於元件設置槽116的內壁上以連接第二接墊153與接地環174。在此結構配置下,基座130可如圖16所示之為一蓋板而無須具有如圖1所示之容置凹槽132,基座130覆蓋於基板110上並覆蓋其元件設置槽116。基座130的第二金屬層160可全面覆蓋基座130的表面以提供屏蔽的效果。
在本實施例中,基座110的材料亦可包括適於被雷射、電漿或機械刀具激活為可進行金屬化鍍膜之金屬氧化複合物。如此,本實施例的第一金屬層170的形成方法可包括下列步驟。首先,在基板110上以雷射沿著欲形成第一金屬層170的一路徑(例如接地環174及接地線路176的路徑)刻出例如對應接地環174及接地線路176的線路溝槽,使此線路溝槽上的非導電的金屬複合物破壞而釋放對還原金屬化具有高活性的重金屬晶核,接著,再對雷射刻劃後的基板110進行選擇性電鍍,以在線路溝槽上直接化鍍及電鍍而形成第一金屬層170(例如接地環174及接地線路176)。因此,依上述製程所形成的第一金屬層170的下表面會低於基板110的表面。此外,在本實施例中,覆蓋第一接墊152及第二接墊153的部分第一金屬層170可透過直接電鍍而形成,而直接形成於基板110上的接地環174再透過上述的雷射活化製程以進行化鍍及電鍍而形成。
綜上所述,本發明實施例的封裝結構先以雷射在基板上形成多個開口,以暴露內嵌於基板內的導線架的接墊,使設置於基板上的晶片可電性連接至被暴露的接墊。因此,本發明實施例可有效簡化製程,提升製程效率。並且,依此製程所形成的封裝結構可無須在基座及/或基板內添加雷射、電漿或機械刀具可激活的金屬氧化物,因而可降低生產成本。
此外,本發明實施例的基座及基板可透過模塑的方式定型,故對其厚度及外型上具有較大的設計彈性,進而可輕易將基座/基板的厚度控制在100微米以下,因此,本發明的封裝結構不僅可提升其設計彈性,更可輕易符合細線路的標準,且可有效簡化製程步驟及降低生產成本及封裝結構的整體厚度。
雖然本發明實施例已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明實施例,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明實施例的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明實施例的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧封裝結構
110‧‧‧基板
112‧‧‧電極接點
116‧‧‧元件設置槽
120、190‧‧‧晶片
130‧‧‧基座
132‧‧‧容置凹槽
134‧‧‧第一電極
135‧‧‧第二電極
136‧‧‧第一導通孔
137‧‧‧第二導通孔
140‧‧‧第二導線架
142‧‧‧外部接墊
150‧‧‧第一導線架
152‧‧‧第一接墊
153‧‧‧第二接墊
160‧‧‧第二金屬層
162‧‧‧第一溝槽
164‧‧‧線路
170‧‧‧第一金屬層
172‧‧‧第二溝槽
174‧‧‧接地環
176‧‧‧接地線路
H1‧‧‧貫孔
OP1‧‧‧開口
圖1是依照本發明的一實施例的一種封裝結構的剖面示意圖。 圖2是依照本發明的一實施例的一種基座的俯視示意圖。 圖3是圖2的基座的局部剖面示意圖。 圖4是圖2的基座的另一局部剖面示意圖。 圖5是圖3的基座的仰視示意圖。 圖6是依照本發明的一實施例的一種基板的俯視示意圖。 圖7是圖6的基板的局部剖面示意圖。 圖8是依照本發明的一實施例的一種封裝結構的剖面示意圖。 圖9是依照本發明的一實施例的一種基板的俯視示意圖。 圖10是圖9的基板的透視示意圖。 圖11是圖9的基板的局部剖面示意圖。 圖12是依照本發明的一實施例的一種基板的俯視示意圖。 圖13是圖12的基板的局部放大示意圖。 圖14是依照本發明的一實施例的一種基板的局部剖面示意圖。 圖15是依照本發明的一實施例的一種基板的俯視示意圖。 圖16是圖15的基板的局部剖面示意圖。
Claims (25)
- 一種封裝結構,包括: 一基板,包括複數個開口; 一第一導線架,嵌設於該基板內並包括複數個第一接墊,其中該些開口暴露該些第一接墊; 一第一金屬層,覆蓋暴露的該些第一接墊; 至少一晶片,設置於該基板上並與該第一金屬層及該些第一接墊電性連接; 一基座,以一接合面罩覆於該基板上;以及 一第二金屬層,覆蓋該基座的一基座表面。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該基座更包括一容置凹槽,該晶片位於該容置凹槽內。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該基座與該基板的材料包括環氧化合物(epoxy)、鄰苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、苯並環丁烯(BCB)、聚脂、丙烯酸酯、氟素聚合物、聚亞苯基氧化物、聚醯亞胺、酚醛樹脂、聚碸、矽素聚合物、BT樹脂(Bismaleimide-Triazine modified epoxy resin)、氰酸聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、液晶高分子(liquid crystal polyester, LCP)、聚醯胺(PA)、尼龍6、共聚聚甲醛(POM)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸脂(polycarbonate, PC)、聚甲基丙烯酸甲脂(polymethacrylate, PMMA)、ABS樹脂(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS)或環狀烯烴共聚物(COC)。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該基座或該基板的材料不包括適於被雷射、電漿或機械刀具激活為可進行金屬化鍍膜之金屬氧化複合物。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,更包括一第二導線架,嵌設於該基座,該第二導線架包括複數個電性連接該晶片的外部接墊,暴露於該基座之外。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該基板更包括複數個電極接點,該基座包括一第一電極及一第一導通孔,該第一電極設置於該接合面並與該些電極接點電性連接。
- 如申請專利範圍第6項所述的封裝結構,其中該第二金屬層包括一第一溝槽以及一線路,該線路連接該第一導通孔與該第一電極,該第一溝槽環繞該第一導通孔、該第一電極及該線路,以使該第一導通孔、該第一電極及該線路與其餘的該第二金屬層電性絕緣,其中該第一溝槽所暴露的部分該基座的上表面低於該基座表面。
- 如申請專利範圍第6項所述的封裝結構,其中該第二金屬層更包括複數個外部接墊,其設置於該基座背離該基板的一外表面並電性連接該第一導通孔。
- 如申請專利範圍第8項所述的封裝結構,其中該些外部接墊的一表面低於該基座的該外表面。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該基板更包括一貫孔,穿過該基板及該第一導線架,以暴露部分該晶片。
- 如申請專利範圍第6項所述的封裝結構,其中該基座更包括一第二導通孔以及一第二電極,該第二電極設置於該接合面並與該些電極接點的其中之一電性連接,該第二導通孔電性連接該第二電極,該其餘的第二金屬層覆蓋並電性連接該第二導通孔以及該第二電極。
- 如申請專利範圍第6項所述的封裝結構,其中該其餘的第二金屬層連接至一接地電極。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該第一金屬層覆蓋該基板的一基板表面以及該些開口並包括複數個第二溝槽,其分別環繞該些開口,以使該些第一接墊與其餘的該第一金屬層電性絕緣,其中該第二溝槽所暴露的部分該基板的上表面低於該基板表面。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該第一導線架包括複數個電性連接該晶片的外部接墊,暴露於該基板之外。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該第一金屬層更包括複數個外部接墊,其設置於該基板背離該基座的一外表面並電性連接該晶片。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該基板更包括一元件設置槽,該晶片及該些第一接墊設置於該元件設置槽內。
- 如申請專利範圍第13項所述的封裝結構,其中該其餘的該第一金屬層連接至一接地電極。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該晶片透過打線接合技術而電性連接至該些第一接墊。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該晶片透過覆晶接合技術而電性連接至該些第一接墊。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該第一導線架更包括一第二接墊,該些開口的其中之一暴露該第二接墊,且該第二接墊電性連接該晶片及該其餘的第一金屬層。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該第一金屬層更包括一接地環以及一接地線路,該接地環環繞該基板一周緣,該第一導線架更包括電性連接該晶片的一第二接墊,該接地線路電性連接該第二接墊與該接地環。
- 如申請專利範圍第21項所述的封裝結構,其中該基板更包括一元件設置槽,該晶片、該些第一接墊及該第二接墊設置於該元件設置槽內,該接地環環繞該元件設置槽,且該接地線路延伸於該元件設置槽的一內壁上以連接該第二接墊與該接地環。
- 如申請專利範圍第1項所述的封裝結構,其中該基板或該基座的材料包括適於被雷射、電漿或機械刀具激活為可進行金屬化鍍膜之金屬氧化複合物。
- 如申請專利範圍第23項所述的封裝結構,其中該金屬氧化複合物包括鋅、銅、銀、金、鎳、鈀、鉑、鈷、銠、銥、銦、鐵、錳、鋁、鉻、鎢、釩、鉭、鈦或其任意組合。
- 如申請專利範圍第23項所述的封裝結構,其中該第一金屬層的一下表面低於該基板的一基板表面。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106110222A TWI623486B (zh) | 2017-03-28 | 2017-03-28 | 封裝結構 |
| CN201710320737.5A CN108666294A (zh) | 2017-03-28 | 2017-05-09 | 封装结构 |
| US15/600,793 US9859193B2 (en) | 2014-06-24 | 2017-05-22 | Package structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106110222A TWI623486B (zh) | 2017-03-28 | 2017-03-28 | 封裝結構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI623486B TWI623486B (zh) | 2018-05-11 |
| TW201836968A true TW201836968A (zh) | 2018-10-16 |
Family
ID=62951697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW106110222A TWI623486B (zh) | 2014-06-24 | 2017-03-28 | 封裝結構 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108666294A (zh) |
| TW (1) | TWI623486B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI852665B (zh) * | 2023-06-29 | 2024-08-11 | 大陸商宏啟勝精密電子(秦皇島)有限公司 | 電子封裝模組及其製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10841710B1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-11-17 | Solid State System Co., Ltd. | Package structure of micro-electro-mechanical-system microphone package and method for packaging the same |
| CN111866683A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-10-30 | 东莞市瑞勤电子有限公司 | 封装方法、mems麦克风及其封装结构 |
| CN113819899B (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-11 | 北京晨晶电子有限公司 | 异质集成表贴陀螺 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10334575B4 (de) * | 2003-07-28 | 2007-10-04 | Infineon Technologies Ag | Elektronisches Bauteil und Nutzen sowie Verfahren zur Herstellung derselben |
| TWI236124B (en) * | 2004-06-30 | 2005-07-11 | Airoha Tech Corp | Multilayer leadframe module with embedded passive components and method of producing the same |
| CN2812465Y (zh) * | 2005-06-17 | 2006-08-30 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 微机电系统传声器封装结构 |
| CN100517738C (zh) * | 2005-07-15 | 2009-07-22 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 影像感测芯片的封装结构 |
| US7659531B2 (en) * | 2007-04-13 | 2010-02-09 | Fairchild Semiconductor Corporation | Optical coupler package |
| CN101282594B (zh) * | 2008-04-10 | 2013-06-05 | 苏州敏芯微电子技术有限公司 | 具有双面贴装电极的微机电传声器的封装结构 |
| CN101394710B (zh) * | 2008-10-10 | 2010-12-01 | 华中科技大学 | 一种三维模塑互连器件导电线路的制作和修复方法 |
| DE102011004577B4 (de) * | 2011-02-23 | 2023-07-27 | Robert Bosch Gmbh | Bauelementträger, Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauelementträgers sowie Bauteil mit einem MEMS-Bauelement auf einem solchen Bauelementträger |
| JP2013206895A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光学半導体装置用基板とその製造方法、及び光学半導体装置とその製造方法 |
-
2017
- 2017-03-28 TW TW106110222A patent/TWI623486B/zh not_active IP Right Cessation
- 2017-05-09 CN CN201710320737.5A patent/CN108666294A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI852665B (zh) * | 2023-06-29 | 2024-08-11 | 大陸商宏啟勝精密電子(秦皇島)有限公司 | 電子封裝模組及其製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI623486B (zh) | 2018-05-11 |
| CN108666294A (zh) | 2018-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9859193B2 (en) | Package structure | |
| US10490478B2 (en) | Chip packaging and composite system board | |
| CN102448247B (zh) | 其内嵌有电子组件的印刷电路板 | |
| CN100485921C (zh) | 具有集成emi和rfi屏蔽的包覆成型半导体封装 | |
| JP4058642B2 (ja) | 半導体装置 | |
| US20180146302A1 (en) | Mems microphone package structure and method for manufacturing the mems microphone package structures | |
| CN101316461B (zh) | 微机电系统麦克风封装体及其封装组件 | |
| US20170064458A1 (en) | Mems microphone package structure having a non-planar substrate | |
| TWI659521B (zh) | 用以減輕射頻干擾(rfi)及訊號完整性(si)風險的封裝體上浮接金屬/加強件接地技術 | |
| TWI623486B (zh) | 封裝結構 | |
| US7915715B2 (en) | System and method to provide RF shielding for a MEMS microphone package | |
| CN102017142A (zh) | 三维安装半导体装置及其制造方法 | |
| TWI606560B (zh) | 封裝結構 | |
| US20170057808A1 (en) | Mems chip package and method for manufacturing the same | |
| TW201517710A (zh) | 電路板及電路板製作方法 | |
| TW202333248A (zh) | 半導體封裝以及其製造方法 | |
| KR20140083084A (ko) | 전자파 차폐층을 갖는 반도체 패키지 및 그 제조방법 | |
| CN107507514A (zh) | 一种显示装置 | |
| TWI626724B (zh) | 封裝結構 | |
| US9801282B2 (en) | Package structure | |
| US20040172819A1 (en) | Wiring board, method of manufacturing the same, semiconductor device, electronic module, and electronic apparatus | |
| CN210641072U (zh) | 一种传感器封装结构以及电子设备 | |
| CN107527876A (zh) | 封装结构 | |
| TWI232706B (en) | Manufacturing method of mounting substrate and manufacturing method of circuit device | |
| TWI635040B (zh) | 半導體裝置及其製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |