1360217 • 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種堆疊式封裝模組及其製法，尤指— • 種能避免板彎翹，省略植球製程，利於縮小連接墊之尺寸 5 及間距’亦能降低封裝體高度之堆疊式封裝模組及其製法。 【先前技術】 • 隨著電子產業的蓬勃發展，電子產品亦逐漸進入多功 能、高性能的研發方向。為滿足半導體封裝件高積集度 10 (Integration)以及微型化（Miniaturization)的封裝要求，提供 多數主被動元件及線路連接之封裝基板，亦逐漸由單層板 演變成多層板，以使在有限的空間下，藉由層間連接技術 (Interlayer connection)擴大封裝基板上可利用的佈線面積 而配合高電子密度之積體電路（Integrated circuit)需求。此 15外’為符合產品小型化與多功能之要求，高腳數且效能佳 φ 之封裝結構成為現今封裝主流，同時亦促使廠商投入系統 整合型封裝（SIP)之發展，以將不同的晶片或其他電子元 件，整合於同一封裝模組内，俾能執行相當於系統層級之 功能。系統整合型封裝（SIP)具有微型化、高效能、及低成 20本之優勢；同時，更能減少或消除客戶對高速電路設計的 需求，並有效減少電磁干擾（EMI)的噪音。 為達成系統整合型封裝，請參見圖丨，習知之堆疊式封 裝模組主要係利用封裝疊加（Package 0n Package，p〇P)技 術，將兩個封裝結構整合於單一封裝模組中。此堆疊式封 5 1360217 裝2組包括一第—封裝結構1及一第二封裝結構第一封 裝結構1與第二封裝結構1，係形成打線接合型態之封袭結 構第一封裝結構1主要係由一封裝基板10、一晶片u、複 數金屬線14以及-封谬材料15所構成。在此該封裝基板 10之第一表面10a具有複數打線焊墊101及複數第一連接墊 1 曰02而相對之第二表面⑽具有複數第二連接塾M3。而該 晶片11則配置於該封裝基板狀第—表面⑽上且該晶片 U之作用面Ua具有複數電極墊⑴’其藉由該些金屬線14 而與該封裝基板1()之打線焊塾1G1電性連接。此外，該封膠 材料15係包覆該晶月11以及該些金屬線14。又，此第一封 裝結構1之第一連接墊102上接置有複數焊料球104,以疊加 第—封裝結構Γ於第—封裝結構1之上方。在此，第二封裝 結構Γ之封裝型態與第-封裝結構1相同。 、 15 一然而，上述堆疊式封裝模組卻有諸多缺點急需改善：其 此堆疊式封裝模組易因不對稱結構而有板㈣的問題 發生；其二’藉由焊料球電性連接兩封裝結構時，若助焊 ，未完整塗佈於焊接處，則會有虛焊的情況發生；其三， 豐加第二封裝結構於第一封裝結構上方時，封膠材料及所 有-定高度’限制了第二封裝結構與第一封裝結 ^的最小間距’不易降低該封裝模组高度，亦限制焊料 ，及對應連接墊之最小尺寸，不僅不利於減少焊料以節省 :本’亦不利於縮小連接墊之間距，而無法滿足產 化之需求。 20 1360217 據此，提供-種可解決上述缺點之堆疊式封裝模組係 本發明之重要目標。 【發明内容】 10 本發明之主要目的係在提供一種堆疊式封裝模組，其 可避免板魏的問題發生，此外，本發明可省略植球製程， 以避免以焊料球電性連接兩封裝結構時，因助焊劑未完整 塗佈於焊接處而導致虛焊之問題發生，再者，本發明亦有 利於縮小連接塾之間距，且能節省成本。最後，本發明能 降低封裝模組之整體高度，以達職品微小化之要求。 15 為達成上述目的，本發明提供一種堆疊式封裝模組， 其包括.一第一封裝結構，係包含有一第一晶月及一第一 封裝基板’其中第-晶片係與第一封裝基板電性連接，而 第一封裝基板具有一第一表面及相對之-第二表面，且第 一表面具有複數第-連接塾，第二表面具有複數第二連接 墊，一第二封裝結構，係包含有一第二晶片及一第二封裝 基板，其中第二晶片係與第二封裝基板電性連接，而第二 封裝基板具有-第-表面及相對之一第二表面，且第二表 20 =複數第二連接墊；一表面陶完化之鋁金屬板，係配 置於第-封裝結構與第二封裝結構之間，其中，第一 係設置於第-封裝基板之第_表面上，而該表面陶^之 鋁金屬板具有一第一開口，俾以容置第一晶片，且該表面 陶究化之紹金屬板復具有複數通孔，該些通孔之相對兩端 係刀別對應第-封裝結構之該些第一連接塾及第二封裝結 7 1360217 構之該些第二連接塾；以及-金屬膏，係填充於該表面陶 瓷化之鋁金屬板之該些通孔中，以電性連接第—封穿纟士構 之該些第一連接墊與第二封裝結構之該些第二連接墊。 於本發明之堆疊式封裝模組中’第一封裝結構與第二 5 封裝結構可為任意型式之封裝結構，例如，覆晶封裝結構、 打線封裝結構等等之型式，其中，若第一封裝結構係第一 晶片設置於第一封裝基板之第一表面上之封裝結構（如覆 晶封裝結構或打線封裝結構）’則該表面陶瓷化之鋁金屬板 可復具有一第一開口，俾以容置第一晶片。同樣地，若第 10 —封裝結構係第二晶片設置於第二封裝基板之第二表面上 之封裝結構（如，覆晶封裝結構或打線封裝結構），則該表面 陶瓷化之鋁金屬板復可具有一第二開口，俾以容置第二晶 片。此外，第一封裝結構之封裝型式可與第二封装結構相 同或不同。 15 於本發明之堆疊式封裝模組中，若第一封裝基板之第 一表面上復具有至少一第一被動元件，則該表面陶瓷化之 铭金屬板復可具有至少一第三開口，俾以容置該至少一第 一被動元件《同樣地，若第二封裝基板之第二表面上復具 有至少一第一被動元件’則該表面陶究化之銘金屬板復可 20 具有至少一第四開口，俾以容置該至少一第二被動元件。 於本發明之堆疊式封裝模組中，該金屬膏之材料不 限，較佳為’銅膏或銀膏》 本發明復提供一種堆疊式封裝模組之製法，包括：提 供一表面陶瓷化之鋁金屬板，係具有一第一開口及複數通 8 1360217 10 15 20 孔；填充一金屬膏於該些通孔内；以及接置一.第一封裝結 構及一第一封裝結構於該表面陶瓷化之鋁金屬板之兩相對 表面，並使該金屬膏電性連接第一封裝結構與第二封裝結 構，其中’第一封裝結構係包含有一第一晶片及一第一封 裝基板，第一晶片係與第一封裝基板電性連接且容置於該 表面陶瓷化之鋁金屬板之第一開口，而第一封裝基板具有 一第一表面及相對之一第二表面，且第一表面具有複數第 一連接墊，第二表面具有複數第二連接墊；第二封笨結構 係包含有一第二晶片及一第二封裝基板，第二晶片係與第 二封裝基板電性連接，而第二封裝基板具有一第一表面及 相對之一第二表面，第二表面具有複數第二連接墊；且該 表面陶瓷化之鋁金屬板之該些通孔之相對兩端係分別對應 第一封裝結構之該些第一連接墊及第二封裝結構之該些第 一連接墊，俾使第二封裝結構之該些第二連接墊係藉由該 金屬膏與第一封裝結構之該些第一連接墊電性連接。 盘於本發明之堆疊式封裝模組之製法中，帛一封裝結構 與第-封裝結構之接置順序並無限制，其中，可先接置第 :封裝結構於表面陶竟化之铭金屬板之一表面，再接置第 =封裝結構於表面陶竞化之銘金屬板之另一相對表面；或 面先接置第一封裝結構於表面陶瓷化之鋁金屬板之一表 再接置第封裝結構於表面陶瓷化之铭金屬板之另一 相對表面。 9 1360217 於本發明之堆疊式封裝模組之製法中，該金屬膏可藉 由任何方法填充於該些通孔内，較佳為，藉由印刷或點膠 法，將金屬膏填充於該些通孔内。 據此，本發明因具有剛性強之表面陶瓷化之鋁金屬 5 板’故可避免板彎翹的問題發生，此外，此表面陶瓷化之 鋁金屬板具有填入金屬膏之複數通孔以電性連接兩封裝結 構，不僅可省略植球製程’以避免以焊料球電性連接兩封 裝結構時，因助焊劑未完整塗佈於焊接處而導致虛焊之問 題發生’亦避免直接使用焊料球電性連接兩封裝結構，對 10 於焊料球及對應連接墊之最小尺寸限制，有利於縮小連接 墊之尺寸及間距，且能減少金屬膏用量以節省成本。此外， 本發明之表面陶瓷化之鋁金屬板更具有容置晶片或被動元 件之開口，俾能降低封裝模組之整體高度，以達到產品微 小化之要求。 15 【實施方式】 以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方 式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之内容輕易地 了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同 2〇的具體實施例加以施行或應肖，本說明書中的各項細節亦 可基於不同觀點與應用’在不,障離本發明之精神下進行各 種修姊與變更。 實施例1 10 1360217 凊參考圖2A至2C，係為本發明一較佳實施例之堆疊式 封裝模組製法剖示圖。 .首先，如圖2A所示，提供一表面陶瓷化之鋁金屬板3， 其具有複數通孔31及一第一開口32 ;接著，填充一金屬膏4 5於該些通孔31内，該金屬膏4可藉由印刷或點膠法填充於該 些通孔31内，此外，該金屬膏4之材料不限，於本實施例中， 該金屬膏4係以銅膏藉由點膠法填充於該些通孔31内。 接著，如圖2B所示，接置一第一封裝結構2於表面陶瓷 化之鋁金屬板3之一表面，其中，第一封裝結構2包含有一 10第一晶片21及一第一封裝基板20，第一晶片21係與第一封 裝基板20電性連接，而第一封裝基板2〇具有一第一表面 及相對之一第二表面20b’且第一表面2〇a具有複數第一連 接墊202，第二表面20b具有複數第二連接墊2〇3。更詳述 之，第一封裝結構2主要係由一第一封裝基板2〇、一第一晶 15片21、複數金屬線24以及一封膠材料25所構成。第一晶片 21係配置於第一封裝基板2〇之第一表面2〇a上，且第一晶片 21之作用面21a具有複數電極墊叫，關由該些金屬線24 而與第一封裝基板20之打線焊墊2〇1電性連接。此外，該封 膠材料25係包覆第一晶片21以及該些金屬線24。如圖2Bm 20示，該些通孔31係對應第一封裝結構2之該些第一連接墊 202，且金屬膏4與第一封裝結構2之第一連接墊2〇2電性連 接，而第一開口 32係用以容置第一晶片21。 最後，如圖2C所示，接置一第二封裝結構2，於該表面 陶究化之鋁金屬板3之另一相對表面，其中第二封裝結構2, 11 1360217 5 2丨η 一封裝結構2相同，其係包含有-第二晶片 2= -第二封裝基板2G，，第二晶片21，係與第二封裝基板 2〇電性連接’而第二封裝基板2〇,具有一第一表面2〇a，及相 對之-第二表面2Gb，，第二表面脚具有複數第二連接塾 203，，且第二封裝結構2，之該些第二連接塾2()3，係與該金屬 膏4電性連接’俾使第二封裝結構2，之該些第二連接塾2〇3, 藉由該金屬膏4與第一封裝結構2之該些第一連接墊2〇2電 性連接。
10 15
20 據此，本實施例提供一種堆疊式封裝模組，請參考圖 2C’其包括：一第一封裝結構2，係包含有一第一晶片。及 一第一封裝基板20，其中第一晶片21係與第—封裝基板加 電性連接，*第-封裝基板2G具有―第―表㈣认相對之 一第二表面20b，且第一表面20a具有複數第一連接墊2〇2， 第二表面20b具有複數第二連接墊2〇3 ; 一第二封裝結構 2’，係包含有一第二晶片21，及一第二封裝基板2〇，，其中第 二晶片21’係與第二封裝基板20’電性連接，而第二封裝棊板 20’具有一第一表面20a’及相對之一第二表面2〇b’，且第二 表面20b’具有複數第二連接塾203,； 一表面陶竟化之紹金屬 板3，係配.置於第一封裝結構2與第二封裝結構2，之間，且 該表面陶瓷化之鋁金屬板3具有複數通孔31及一第一開口 32，該些通孔31之相對兩端係分別對應第一封裝結構2之該 些第一連接塾202及第二封裝結構2’之該些第二連接塾 203’，而第一開口32内容置有第一晶片21 ;以及一金屬膏 4’係填充於該表面陶瓷化之鋁金屬板3之該些通孔31令， 12 1360217 以電性連接第一封裝結構2之該些第一連接墊2〇2與第二封. 裝結構2’之該些第二連接墊2〇3,。 又如圖2C’所示係本實施例之另一態樣，其結構與圖2c 大致相同，惟不同處在於，第一封裝結構5與第二封裝結構 5 5為覆晶封裝結構。 實施例2 本實施例大致與實施例丨相同，惟不同處在於，請參見 圖3A，本實施例之第二晶片21’係設置於第二封裝基板 之第二表面20b’上，而該表面陶瓷化之鋁金屬板3復具有一 10 第二開口 33，俾以容置第二晶片21，。 又如圖3A，所示係本實施例之另一態樣，其結構與圖 3A大致相同，惟不同處在於，第一封裝結構5與第二封裝結 構5’為覆晶封裝結構。 實施例3 15 本實施例大致與實施例2相同，惟不同處在於，請參見 圖3B，本實施例之第一封裝基板2〇之第一表面2如上復具有 至少一第一被動元件23,而該表面陶瓷化之鋁金屬板3復具 有至少一第三開口 34,俾以容置該至少一第一被動元件Μ、。 又如圖3B，所示係本實施例之另一態樣，其結構與圖邛 20 大致相同，惟不同處在於，第一封裝結構5與第二封裝結構 5為覆晶封裝結構。 實施例4 本實施例大致與實施例3相同，惟不同處在於，請參見 圖3C，本實施例之第二封裝基板20’之第二表面2〇b，上復具 13 1360217 有至少一第二被動元件23’，而該表面陶瓷化之鋁金屬板3 復具有至少一第四開口35，俾以容置該至少一第二被動元 件 23’。 又如圖3C’所示係本實施例之另一態樣，其結構與圖3c 5 大致相同，惟不同處在於，第一封裝結構5與第二封裝結構 5’為覆晶封裝結構。 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所 主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限 於上述實施例。 10 【圖式簡單說明】 圖1係習知之堆疊式封裝模組剖視圖。 圖2A至2C係本發明一較佳實施例之堆疊式封裝模組製作 流程剖視圖。 15 圖3A至圖3C’係本發明其他較佳實施例之堆疊式封裝模組 剖視圖。 【主要元件符號說明】 1,2,5 1’，2’,5’ 10 10a，20a，20a，，50a，50a’ l〇b,20b,20b5,50b,50b* 101,201 102,202,502 第一封裝結構 第二封裝結構 封裝基板 第一表面 第二表面 打線焊墊 第一連接墊 1360217 103,203,203*,503,5035 第二連接墊 104 焊料球 11 晶片 1 la,21a,5 la 作用面 111,211,511 電極墊 14,24 金屬線 15,25 封膠材料 20,50 第一封裝基板 20，，50’ 第二封裝基板 21,51 第一晶片 21，，51， 第二晶片 23,53 第一被動元件 23，，53’ 第二被動元件 3 表面陶瓷化之鋁金屬板 31 通孔 32 第一開口 33 第二開口. 34 第三開口 35 第四開口 4 金屬膏 504 第三連接墊 56 焊料凸塊 57 底膠材料 15