TWI763841B - 形成具有豎立指向的電子構件的電子裝置結構的方法及相關結構 - Google Patents

Abstract

一種形成電子裝置結構的方法，其包含提供第一電子構件，其具有第一主要表面、相對的第二主要表面、第一邊緣表面以及相對的第二邊緣表面。提供具有基板第一主要表面和相對的基板第二主要表面的基板。所述第一電子構件的所述第二主要表面被放置接近於所述基板第一主要表面並且提供傳導材料鄰近於所述第一電子構件的所述第一邊緣表面。所述傳導材料被曝露於升高的溫度以回流所述傳導材料使所述第一電子構件抬起成直立位置，使得所述第二邊緣表面與所述基板第一主要表面的間距是更遠於所述第一邊緣表面與所述基板第一主要表面的間距。所述方法適用於以垂直或豎立方式提供電子構件，例如天線、感測器或是光學裝置。

Description

形成具有豎立指向的電子構件的電子裝置結構的方法及相關結構

本發明通常關於電子裝置，特別是關於電子結構、其構造以及形成電子結構的方法。

無線和攜帶型手持通信應用是持續成長和發展的應用範例，並致力於將更多電子功能整合到更小、更輕、更薄、更低成本的解決方案中。這些應用面臨的持續挑戰之一是將有效天線改進並整合到各種產品平台中。在過去，用於手持通信應用的組件結構使用可撓性電纜或是可撓性電路結構以將各種天線裝置在相對於與所述天線裝置共同封裝的積體電路之不同方向上定向。在所述組件結構中，所述可撓性電纜被彎折以定向所述天線裝置到期望位置以對於特定通信應用提供3軸涵蓋範圍。所述可撓性電纜增加組件製程的複雜度、增加所述組件結構的體積以及可能由於所述可撓性電纜的老化和曝露於惡劣的環境條件而導致可靠性問題。

此外，隨著蜂巢式網路繼續向下一代發展，如5G，需要解決許多工程挑戰。例如，波束形成技術(其有助於將信號集中在僅指向用戶方向的集 中波束中)需要天線在用於通信應用的組裝結構上的多個位置處提供3軸(即，x、y和z軸)定向能力。例如，預計在5G應用中，可以將多個天線裝置放置在至少兩個分離的位置以提供3軸信號覆蓋。對於製造商而言，這將是一個挑戰，尤其是需要更小、更輕、更薄和成本更低的解決方案。

因此，期望能有一種提供封裝電子設備的方法和結構，其克服與可撓性電纜組件相關的問題並且又能支援下一代蜂巢式網路技術。此外，其對於利用現有製造設備的方法和結構以及用於支援多種電子應用的方法和結構(諸如天線、光學和感測裝置應用)將是有益的。

除其他特徵之外，本發明說明書包括形成電子裝置結構和具有以豎立(on-edge)或直立配置提供的電子構件的相關結構的方法。在某些實施例中，電子構件的邊緣被放置鄰近於在基板上的傳導圖案。傳導材料被放置鄰近於所述邊緣和所述傳導圖案。所述傳導材料被曝露於升高的溫度以回流所述傳導材料。在所述回流製程中，表面張力效應作用以將電子構件向上升高或轉動成直立或豎立指向。在某些實施例中，所述傳導材料包含焊料和多個傳導凸塊，其可沿著所述電子構件的所述邊緣而被實質上均勻地分佈。在某些實施例中，所述電子構件可以是天線結構，例如半導體天線結構。在某些實施例中，所述電子構件可以是感測裝置，例如影像感測裝置。在某些實施例中，所述電子構件可以是裸露的半導體晶粒或晶片(即未經封裝的)。在某些實施例中，所述電子構件包含導體，其電性連接到沿著所述邊緣而放置的所述多個傳導凸塊中的一個或多個。在某些實施例中，所述傳導圖案可以在所述電子構件的兩個側邊上。多個電子構件可以豎立配置及以習知附接配置方式兩者被設置在基板上以提供具有3軸定向能力的電子裝置結構。本發明所描述的所述方法和相關 結構提供具有經提升的設計靈活性和性能的電子裝置結構。

更特別的是，在一個實施例中，一種形成電子裝置結構的方法，其包含提供第一電子構件，其具有第一主要表面、相對的第二主要表面、第一邊緣表面以及相對的第二邊緣表面。所述方法包含提供基板，所述基板具有基板第一主要表面和相對的基板第二主要表面。所述方法包含將所述第一電子構件的所述第二主要表面放置接近於所述基板第一主要表面。所述方法包含提供傳導材料，所述傳導材料鄰近於所述第一電子構件的所述第一邊緣表面。所述方法包含將所述傳導材料曝露於升高的溫度以回流所述傳導材料，使所述第一電子構件抬起到直立位置，使得所述第二邊緣表面與所述基板第一主要表面的間距是更遠於所述第一邊緣表面與所述基板第一主要表面的間距。

在另一個實施例中，一種形成電子裝置結構的方法，其包含提供第一電子構件，其具有第一主要表面、相對的第二主要表面、第一邊緣表面以及相對的第二邊緣表面。所述方法包含提供基板，其具有基板第一主要表面、相對的基板第二主要表面以及鄰近所述基板第一主要表面的第一傳導圖案。所述方法包含將所述第一電子構件的所述第二主要表面放置接近於所述基板第一主要表面。所述方法包含提供傳導材料，其鄰近於所述第一電子構件的所述第一邊緣表面和所述第一傳導圖案。所述方法包含將所述傳導材料曝露於升高的溫度以回流所述傳導材料，使所述第一電子構件抬起到直立位置，使得所述第二邊緣表面與所述基板第一主要表面的間距是更遠於所述第一邊緣表面與所述基板第一主要表面的間距。在某些實施例中，所述方法可包含將第二電子構件附接至所述基板第一主要表面並且提供封裝本體以囊封所述第一電子構件和所述第二電子構件。在其他的實施例中，所述提供所述傳導材料可包含提供焊料材料和沿著所述第一電子構件的所述第一邊緣表面實質上均勻分佈的多個傳導凸塊。在某些實施例中，提供所述第一電子構件包含半導體晶粒，所述 半導體晶粒經建構為天線裝置、感測裝置(例如影像感測裝置)或光學裝置。

在另外的實施例中，電子裝置結構包含基板，所述基板具有基板第一主要表面、相對的基板第二主要表面和鄰近於所述基板第一主要表面的第一傳導圖案；以及第一電子構件，所述第一電子構件具有第一主要表面、相對的第二主要表面、第一邊緣表面、相對的第二邊緣表面以及設置至少鄰近於所述第一主要表面的第一傳導圖案。所述第一邊緣表面是藉由傳導材料而附接到所述第一傳導圖案。所述第一主要表面通常被設置為與所述基板第一主要表面正交，使得所述第二邊緣表面是遠離於所述基板第一主要表面。在某些實施例中，所述傳導材料是電性地耦接至所述第一傳導圖案。

其他實施例也被包含在本發明說明書的揭露範圍中。這些實施例可以在附圖、申請專利範圍及/或本發明說明書的描述中找到。

10‧‧‧經封裝的電子裝置

11‧‧‧基板

12‧‧‧電子構件

14‧‧‧電子構件

16‧‧‧電子構件

17‧‧‧電子構件

18‧‧‧電子構件

19‧‧‧電子構件

21‧‧‧傳導圖案

21A-21T‧‧‧傳導襯墊

22‧‧‧傳導圖案

23‧‧‧傳導凸塊

30‧‧‧電子裝置

31‧‧‧傳導凸塊

32‧‧‧傳導凸塊

32A-32Z‧‧‧傳導凸塊

32AA-32AH‧‧‧傳導凸塊

33‧‧‧焊料

34‧‧‧底部填充層

36‧‧‧封裝本體

50‧‧‧製造設備

70‧‧‧電子裝置

72‧‧‧結構/支柱/襯墊/凸塊

80‧‧‧電子裝置

90‧‧‧電子裝置

110‧‧‧主要表面

111‧‧‧主要表面

112‧‧‧邊緣

113‧‧‧邊緣

115‧‧‧外側邊緣

116‧‧‧外側邊緣

117‧‧‧外側邊緣

118‧‧‧外側邊緣

120‧‧‧訊號

121‧‧‧訊號

122‧‧‧訊號

125‧‧‧主要表面

126‧‧‧邊緣

127‧‧‧邊緣

128‧‧‧傳導圖案

129‧‧‧主要表面

131‧‧‧主要表面

175‧‧‧主要表面

176‧‧‧邊緣

177‧‧‧邊緣

186‧‧‧邊緣

196‧‧‧邊緣

301‧‧‧電子裝置

302‧‧‧電子裝置

303‧‧‧電子裝置

321‧‧‧傳導凸塊

322‧‧‧傳導凸塊

500‧‧‧腔室

501‧‧‧支撐結構

502‧‧‧熱源

504‧‧‧瞬間

712‧‧‧電子構件

726‧‧‧邊緣

727‧‧‧邊緣

728‧‧‧傳導層

729‧‧‧主要表面

731‧‧‧主要表面

812‧‧‧電子構件

826‧‧‧邊緣

827‧‧‧邊緣

828‧‧‧傳導層

829‧‧‧主要表面

831‧‧‧主要表面

838‧‧‧傳導層

912‧‧‧電子構件

926‧‧‧邊緣

927‧‧‧邊緣

928‧‧‧傳導層

929‧‧‧主要表面

931‧‧‧主要表面

1012‧‧‧電子構件

1026‧‧‧邊緣

1027‧‧‧邊緣

1029‧‧‧主要表面

1031‧‧‧主要表面

1033‧‧‧傳導層

1200‧‧‧寬度

1201‧‧‧高度

圖1圖示根據本發明實施例的經封裝的電子裝置而沿著圖2的參考線1-1所得到的橫截面視圖；圖2圖示根據本發明實施例的經封裝的電子裝置的俯視平面圖；圖3圖示根據本發明實施例的在製造步驟中的電子裝置的部分橫截面視圖；圖4圖示根據本發明實施例的電子構件的俯視平面圖；圖5圖示的圖3的電子裝置在製造設備之中的另外的製造步驟中的部分橫截面視圖；圖6圖示根據本發明實施例的經封裝的電子裝置的製造流程圖；圖7圖示根據本發明實施例的電子裝置的部分橫截面視圖； 圖8圖示根據本發明實施例的電子裝置的部分橫截面視圖；圖9圖示根據本發明實施例的電子裝置的部分橫截面視圖；圖10圖示根據本發明實施例的電子裝置的部分橫截面視圖；圖11圖示根據本發明實施例的電子裝置的部分橫截面視圖；圖12圖示根據本發明實施例的電子裝置的部分橫截面視圖；以及圖13圖示根據本發明實施例的電子裝置的部分橫截面視圖。

為了圖示的簡單和清楚，圖式中的元件不一定按比例繪製，並且不同圖式中的相同的元件符號表示相同元件。此外，為了簡化描述，省略了眾所周知的步驟和元件的描述和細節。如本文中所使用的，用語“及/或”包含一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。此外，在本文中所使用的術語僅用於描述特定實施例的目的，而不意圖限制本發明所揭露的內容。如本文中所使用的，除非上下文另有明確指示，否則單數形式也意圖包括複數形式。將進一步理解的是，當在本說明書中使用時，用語"包括"、"包含"、"含有"及/或"具有"指定目前所描述的特徵、數字、步驟、操作、元件及/或組件，但不排除有一個或多個其他特徵、數字、步驟、操作、元素、組件及/或其組合的存在或添加。將理解的是，雖然用語"第一"、"第二"...等等在本文中被用來描述各種構件、元件、區域、層及/或區段，然而這些構件、元件、區域、層及/或區段不應受這些用語的限制。這些用語僅用來將構件、元件、區域、層及/或區段和另外其他的構件、元件、區域、層及/或區段做區別。因此，舉例來說，下文中所討論的第一構件、第一元件、第一區域、第一層及/或第一區段可以被稱為第二構件、第二元件、第二區域、第二層和/或第二區段，而不背離本公開的教示。對“一個實施例”或“實施例”的引用代表著結合該實施例描述的特定特徵、結構 或特性被包括在本發明的至少一個實施例中。因此，在整個說明書各處出現的用詞“在一個實施例中”或“在實施例中”不一定都指同一實施例，但在某些情況下可能是指統一實施例。再者，在一個或多個實施例中，如對所屬技術領域中具有通常知識者是顯而易見的，則可以以任何合適的方式組合特定的特徵、結構或特性。此外，另外，用語"當...時"意味著至少在發起動作的持續時間的某個部分內發生某個動作。使用文字"約"、"大約"或"實質上"代表期望元件的數值是接近狀態值或位置。然而，正如本領域所熟知的那樣，總是存在微小的差異，從而不能準確地說明數值或位置。除非另有說明，否則如本文所用，用詞“上方”或“上”包括指定元件可以直接或間接物理接觸的方向、位置或關係。應該進一步理解的是，在下文中說明和描述的實施例可以適當地具有實施例及/或可以在缺少本文未具體描述的任何元件的情況下實施。

圖1圖示根據第一實施例的經封裝的電子裝置的橫截面視圖，所述經封裝的電子裝置具有連接到基板11的電子構件12、14、16和17。圖1是沿著圖2的參考線1-1所截取的，圖2顯示經封裝的電子裝置10的俯視平面圖。如圖2中所示，經封裝的電子裝置10進一步包含電子構件18和19。圖1和圖2圖示具有3軸定向能力的電子裝置結構的範例。

根據本實施例，電子構件12和18被提供作為豎立型構件12和18或是對於基板11的主要表面110是非平行指向的電子構件。在某些實施例中，電子構件12和電子構件18可以相對於基板11的主要表面110通常是正交的指向提供。在某些實施例中，電子構件12、14、16、17、18和19可被建構為設置在基板11上的天線裝置以提供3軸涵蓋範圍。在某些實施例中，所述電子構件12、14、16、17、18和19中的一個或多個包含封裝的半導體晶粒或未經封裝的半導體晶粒(裸露的半導體晶粒)。在其他範例中，所述電子構件12、14、16、17、18和19中的一個或多個包含被動構件。作為範例，電子構件12和17被指向 為沿著圖1和圖2的x軸發送和接收訊號120；電子構件14和16被指向為沿著圖1的z軸發送和接收訊號121；並且電子構件18和19被指向為沿著圖2的y軸發送和接收訊號122。

將理解的是，其他電子構件可被放置到基板11上，但是這裡沒有顯示出來，以免擠壓這些圖式。其他構件可以包括積體電路裝置，例如數位信號處理(DSP)裝置、微處理器、記憶體裝置、微控制器裝置、功率裝置、被動裝置或所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它裝置。可以進一步理解的是，電子構件12、14、16、17、18和19中的一個或多個可以是其他類型的電子裝置，例如是感測器裝置(例如CMOS或CCD影像感測器)、光學裝置或是所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它裝置。所屬技術領域中具有通常知識者將會理解，所述電子構件以簡化形式示出，並且還可以包括多個擴散區域、多個導電層和多個介電質層。

基板11可以是任意種類的電子構件基板，例如印刷電路板(PCB)、組成基板、層疊基板、引線架基板、陶瓷基板、模製基板、模製引線架或是所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它基板。在一個實施例中，基板11被提供以具有鄰近於主要表面110的傳導圖案21以及鄰近於與主要表面110相對的主要表面111的傳導圖案22。傳導圖案21和22可包含傳導襯墊、傳導跡線或是其之組合。在大部分的實施例中，傳導圖案21和22包含一個或多個材料，例如銅、銅合金、被鍍材料、金、鎳或是所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它材料。

基板11可進一步包含埋藏的跡線和傳導互連通孔(未顯示)，其將傳導圖案21的特定部分電性連接到傳導圖案21的其他部分、電性連接到傳導圖案22或電性連接到鄰近於基板11的主要表面111的傳導凸塊23。作為範例，傳導凸塊23包含可溫度回流焊料凸塊、熱音波(thermosonic)或熱壓縮接合凸塊(例 如，金凸塊)、黏著接合凸塊或是所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它凸塊材料。傳導凸塊23經建構以用於附接或電性連接經封裝的電子裝置10到組件的下一層級。

在某些實施例中，電子構件14藉由傳導凸塊31被附接到傳導圖案21並且電子構件16相似地藉由傳導凸塊31而被附接到傳導圖案22。傳導凸塊31可包含可溫度回流焊料凸塊、熱音波或熱壓縮接合凸塊(例如，金凸塊)、黏著接合凸塊或是所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它凸塊材料。

根據本實施例，電子構件12的邊緣126利用一個或多個傳導凸塊32和焊料33而被附接到傳導圖案21。在某些實施例中，邊緣126僅部分地交疊傳導圖案21，而傳導凸塊32和焊料33交疊傳導圖案21。相對邊緣127被設置遠離基板11的主要表面110。電子構件17的邊緣176利用一個或多個傳導凸塊32和焊料33而被附接到傳導圖案21。相對邊緣177被設置遠離基板11的主要表面110。作為範例，傳導凸塊32包含多個無鉛焊料球或凸塊(例如，錫(Sn)、銀(Ag))。根據本實施例，將參照圖3和圖5更詳細地解釋，在將電子裝置12、14、16、17、18和19附接或接合到基板11的回流製程中，利用來自熔化或軟化的焊料和所述傳導凸塊的張力效應來將電子構件12、17、18和19升起或推高成相對於基板11的主要表面110呈直立或非平行指向。換句話說，在所述回流製程之後，電子構件12、17、18和19以豎立配置方式而被設置在基板11上，使得這些構件的所述主要表面與基板11的主要表面110的配置關係是除了平行之外的其他配置關係。在一個實施例中，底部填充層34可被設置相鄰於電子構件12、17、18和19的邊緣而接近基板11的主要表面110以在電子構件12、17、18、和19被放置在期望的直立指向之後對於電子構件12、17、18和19提供額外的支撐或保護。雖然沒有圖示於本範例中，可使用多個底部填充層於電子構件14和16的下方。焊料33可以是無鉛焊料，例如，錫(Sn)、銀(Ag)焊料，並且可被提供 為焊料膏。根據本實施例，電子構件12、17、18和19僅被附接到基板11的一個邊緣。在某些實施例中，焊料33和傳導凸塊中的一個或多個可被稱為傳導材料。如圖1中所示，電子構件12具有主要表面125，其面向基板11的邊緣112，並且電子構件17具有主要表面175，其面向基板的邊緣113。將理解的是，電子構件18和19也具有主要表面，所述主要表面面向基板11的其他邊緣118和116，如圖2中所示。

在某些實施例中，封裝本體36囊封或覆蓋電子構件12、14、17、18和19。在某些實施例中，封裝本體36可以是基於聚合物的複合材料，例如具有填充物的環氧樹脂、具有填充物的環氧丙烯酸酯或是具有適當填充物的聚合物。封裝本體36包含非傳導和環境保護材料，其保護電子構件12、14、17、18和19免於外部元件和汙染物的影響。封裝本體36的形成可利用鋼板印刷(paste printing)、壓縮成形、轉移成形、覆蓋成形(over-molding)、液體囊封成形、真空層壓、其他適合的施用器或是所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它製程。在某些實施例中，封裝本體36是環氧模壓樹脂(epoxy mold compound，EMC)，並且可利用轉移或射出成形技術而被形成。在某些實施例中，另外的封裝本體(未顯示)可被用來囊封設置在鄰近於基板11的主要表面111的電子構件16。在其他的實施例中，封裝本體36可包含帽蓋、蓋子或是所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它覆蓋結構。在其他實施例中，沒有使用封裝本體36。

參照圖2，將描述附接方式的範例。在一個實施例中，只有電子構件12的一個側邊或邊緣126利用多個傳導凸塊32A到32F以及焊料層33或多個焊料層33而被附接到個別的傳導襯墊21A到21F。在一個實施例中，只有電子構件17的一個側邊或邊緣176利用多個傳導凸塊32G到32L以及焊料層33或多個焊料層33而被附接到個別的傳導襯墊21G到21L(多個焊料層33的範例顯示於圖1 中)。在某些實施例中，較佳的是所述傳導襯墊21A到21F是實質上均勻地沿著電子構件12的邊緣126分布以及所述傳導襯墊21G到21L是實質上均勻地沿著電子構件17的邊緣176分布。如圖2中所示，傳導襯墊21A到21F和傳導凸塊32A到32F被設置在基板11和電子構件12的外側邊緣115。也就是，電子構件12的主動表面是鄰近或是接近傳導凸塊32A到32F。進一步如圖2所示，傳導襯墊21G到21L和傳導凸塊32G到32L被設置在基板11和電子構件17的外側邊緣117。也就是，電子構件17的主動表面是鄰近或是接近傳導凸塊32G到32L。

在一個實施例中，只有電子構件18的一個側邊或邊緣186利用多個傳導凸塊32M到32W以及焊料層33或多個焊料層33而被附接到個別的傳導襯墊21M到21P。在本實施例中，傳導襯墊21M到21P中的至少一些容納一個以上的傳導凸塊32M到32W。在某些實施例中，較佳的是所述傳導襯墊21M到21P是實質上均勻地沿著電子構件18的下邊緣186分布。如圖2中所示，電子構件18被設置在基板11的外側邊緣116以及傳導襯墊21M到21P與傳導凸塊32M到32W之間。也就是，電子構件18的主動表面是相對於傳導凸塊32M到32W。

在一個實施例中，只有電子構件19的一個側邊或邊緣196利用多個傳導凸塊32X到32AF以及焊料層33或多個焊料層33而被附接到個別的傳導襯墊21Q到21T。在本實施例中，傳導襯墊21Q到21T中的至少一些容納一個以上的傳導凸塊32X到32AF。在某些實施例中，較佳的是所述傳導襯墊21Q到21T是實質上均勻地沿著電子構件19的下邊緣196分布。如圖2中所示，電子構件19被設置在基板11的外側邊緣118以及傳導襯墊21Q到21T與傳導凸塊32X到32AF之間。也就是，電子構件19的主動表面是相對於傳導凸塊32X到32AF。

可以理解的是，傳導襯墊和焊料凸塊的數量由電子構件的電性I/O需求和將電子元件升高到期望的直立位置所需的材料的累積體積來決定。進一步可以理解的是，傳導襯墊和焊料凸塊中的一些可能不會提供電性連接，但 是可能被用來提供本發明的表面張力效應以附接所述電子構件到基板。

圖3圖示根據本發明實施例的範例性電子裝置30在製造過程的初期步驟中的部分橫截面視圖。在本實施例中，電子構件12包含被放置在面朝上的主要表面129上的傳導圖案128並且以邊緣126鄰接在基板11上的傳導圖案21的方式被設置。在本實施例中，電子構件12的主要表面131面向基板11的主要表面110，但是與主要表面110分隔開以提供間隙113。傳導凸塊32被設置在相鄰於電子構件12的主要表面129，並且焊料層33被設置在傳導圖案21上並且接觸邊緣126和焊料凸塊32。在本實施例中，主要表面129可以是電子構件12的主動表面，其與傳導凸塊32在相同側上。根據本實施例，電子構件12相對於邊緣126的邊緣127被提供為缺乏任何傳導凸塊32。換句話說，傳導凸塊32被設置為僅沿著或是相鄰於電子構件12的邊緣126。

圖4是根據本發明較佳實施例的電子構件12的俯視平面圖。更具體地說，電子構件12較佳地具有寬度1200對高度1201的比率或長寬比大於1，例如大約5到1的寬高比例，其中標準厚度在大約100微米至約200微米。此長寬比較佳地是用來方便於在後續的製程步驟(例如焊料回流製程)中升高電子構件12到升高的位置(例如直立位置)。再者，根據本實施例，電子構件12的所述寬高比可被用來決定傳導凸塊的數量和尺寸以及焊料33的體積以用來在所述焊料回流製程中將電子構件12升高到期望的位置。

圖5圖示圖3的電子裝置30在根據一實施例的製造設備50之中的後段步驟中的部分橫截面視圖。作為範例，製造設備50可以是回流爐，其具有腔室500、支撐結構501以及熱源502。根據本實施例，在所述回流製程中，表面張力作用以移動電子構件12到升高的指向，例如直立指向。更特別是，焊料33、傳導凸塊31和電子構件12之間的附著力造成了表面張力轉動電子構件12的邊緣126因而升高電子構件12成直立位置的一瞬間504。根據本實施例，瞬間 504是因為在回流製程期間電子構件12的相對邊緣127未附著到基板11所導致。在一實施例中，電子構件12通常對於基板11的主要表面110具有正交指向。作為範例，當使用無鉛焊料材料時，電子裝置30可被曝露到大約220度C到250度C的範圍中的一溫度大約30到90秒。

圖6是根據本發明實施例的經封裝的電子裝置的製造流程圖。在步驟601中，提供電子構件，其被建構為相對於基板為非平行指向。作為範例，所述電子構件可以是天線裝置、感測裝置或光學裝置。在某些實施例中，所述電子構件可以是如圖1-3中的電子構件12或電子構件18，或者是下文中圖7-13中所圖示的任何電子構件。在某些較佳的實施例中，所述電子構件具有大約5到1的寬高比。在某些實施例中，所述電子構件是提供有傳導凸塊，例如傳導凸塊32，其被設置在所述電子構件的表面上鄰近於所述電子構件的邊緣沿著所述電子構件的寬度維度。

在步驟602中，提供有用於支撐所述電子構件的基板。作為範例，所述基板可以是PCB基板、組成基板、層疊基板、引線架基板、陶瓷基板、模製基板、模製引線架或是所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它基板。在某些實施例中，所述基板可以是基板11，其被提供具有傳導圖案21和22用於接收一個或多個電子構件。

在步驟603中，所述電子構件利用焊料材料被附接到所述基板。作為範例，取放設備可被用來放置所述電子構件到所述基板上的期望位置處。在某些實施例中，焊料材料33被用來初步附接所述電子構件18僅沿著具有傳導凸塊32的所述邊緣。也就是說，與具有傳導凸塊32的所述邊緣相對的所述邊緣沒有被附接到所述基板。作為範例，所述焊料材料可以在所述電子構件被放置到所述基板之前被首先以所期望的數量被分配到所述傳導圖案上的期望的位置上。分配或網印製程可被用來提供所述焊料材料餘所述基板的期望位置上。在 某些實施例中，所述焊料材料至少部分地覆蓋傳導圖案21的各別部份，在所述各別部份中所述電子構件被附接到所述基板。作為範例，所述焊料材料可包含SnAg或其他無鉛焊料，可包含助焊材料，並且可被提供為焊料膏。在步驟603中，其他電子構件可以以習知的組態方式被附接到所述基板。例如其他構件可以包括積體電路裝置，例如數位信號處理(DSP)裝置、微處理器、記憶體裝置、微控制器裝置、功率裝置、被動裝置或所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它裝置。

在步驟604中，所述基板和電子構件被曝露到升高的溫度以回流所述傳導凸塊和焊料材料而將所述電子構件永久性地附接到所述基板。根據本實施例，至少一個電子構件在步驟604的期間被升高到提高的位置使得所述至少一個電子構件最後是以與所述基板不平行的指向方式而被附接到所述基板。作為範例，其可以是圖1和圖5中所圖示的電子構件12、圖10中所示的電子構件1012或圖13中所示的電子構件12。換句話說，在步驟604之後，如圖5所示，電子構件12的主要表面129對於基板11的主要表面110是非平行指向。

在可選擇的步驟605中，封裝本體可被提供以覆蓋或囊封所述基板和所述電子構件的至少部份。在某些實施例中，封裝本體36可被使用並且可以是基於聚合物的複合材料，例如具有填充物的環氧樹脂、具有填充物的環氧丙烯酸酯或是具有適當填充物的聚合物。所述封裝本體的形成可利用鋼板印刷、壓縮成形、轉移成形、覆蓋成形(over-molding)、液體囊封成形、真空層壓、其他適合的施用器或是所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它製程。在某些實施例中，在所述封裝本體被提供之前，底部填充材料(例如圖1中所示的底部填充材料34)被放置在所述電子構件和所述基板之間。

關於圖7-13，將描述其他的實施例。在圖7-9、11和12中，顯示為在所述回流製程之前的所述電子構件。換句話說，所述電子構件還沒有被升 高到直立位置。應了解的是，在回流製程之後，在圖7-9、11和12中的電子構件是在升高的組態。在圖10和13中，所述電子構件被圖示為在升高的組態。

圖7圖示根據第一實施例的電子裝置70的部分橫截面視圖，其具有在邊緣726處附著到基板11上的導電圖案21的電子構件712。電子裝置70相似於電子裝置30，並且主要的不同將描述於下文中。在本實施例中，基板11被進一步提供而具有結構72(例如支柱(stand-off)72、襯墊72或凸塊72)，其經建構以在電子構件712被升高到提高的位置高於基板11的主要表面110之前對於相鄰於主要表面731的電子構件712提供暫時性的支撐。結構72可包含一材料，其在所述回流製程中不黏著到電子構件712。在某些實施例中，結構72包含聚合物材料、陶瓷材料或是所屬技術領域中具有通常知識者已知的其它材料。此外，電子構件712在主要表面729上具有傳導層728，其橫向地與傳導凸塊32分隔開。更特別的是，電子構件712不與至少一個傳導凸塊32電性通訊。相似於電子裝置30，電子構件712的邊緣726僅重疊傳導圖案21的一部份。根據本實施例，電子構件712中與邊緣726相對的邊緣727被提供為缺乏傳導凸塊32。換句話說，傳導凸塊32被設置為僅沿著或是相鄰於電子構件712的邊緣726。

圖8圖示根據另一實施例的電子裝置80的部分橫截面視圖，其具有在邊緣826處附著到基板11上的導電圖案21的電子構件812。電子裝置80相似於電子裝置30和70，並且僅將主要的不同部分描述於下文中。在本實施例中，電子構件812在主要表面829上具有傳導層828並且在主要表面831上具有傳導層838。換句話說，電子構件812在兩個相對的主要表面上具有主動裝置。此外，傳導凸塊321和322被分別地提供於電子構件812的所述相對的主要表面829和831上。更特別地，在本實施例中，傳導凸塊322在接近電子構件812的邊緣826物理性地接觸傳導圖案21。根據本實施例，電子構件812相對於邊緣826的邊緣827被提供為缺乏任何傳導凸塊321或322。換句話說，傳導凸塊321和322被設 置為僅沿著或是相鄰於電子構件812的邊緣826。

圖9圖示根據另一實施例的電子裝置90的部分橫截面視圖，其具有在邊緣926處附著到基板11上的導電圖案21的電子構件912。電子裝置90相似於電子裝置30、70和80，並且僅將主要的不同部分描述於下文中。在本實施例中，電子構件912在主要表面929上具有傳導層928，所述傳導層928延伸覆蓋邊緣926並且延伸以鄰近於主要表面931的至少部份。傳導凸塊321和322被分別地提供於電子構件912的所述相對的主要表面929和931上。更特別地，在本實施例中，傳導凸塊322在接近電子構件912的邊緣926物理性地接觸傳導圖案21。根據本實施例，電子構件912的與邊緣926相對的邊緣927被提供為缺乏任何傳導凸塊321或322。換句話說，傳導凸塊321和322被設置為僅沿著或是相鄰於電子構件912的邊緣926。

圖10圖示根據另一實施例的電子裝置100的部分橫截面視圖，其具有在邊緣1026處附著到基板11上的導電圖案21的電子構件1012。電子裝置100相似於電子裝置30、70、80和90，並且僅將主要的不同部分描述於下文中。在本實施例中，電子構件1012被圖示為在升高或直立的組態。在本實施例中，電子構件1012具有傳導貫通基板通孔(through-substrate via，TSV)1127，所述傳導貫通基板通孔1127從電子構件1012的主要表面1029延伸至相對主要表面1031，所述傳導貫通基板通孔1127將相鄰於主要表面1029的傳導凸塊32電性連接到被設置相鄰於主要表面1031的傳導層1033。在電子構件1012中，主要表面1031是主動表面，其透過TSV1127、傳導凸塊32和焊料33與傳導圖案21電性通訊。根據本實施例，電子構件1012的與邊緣1026相對的邊緣1027被提供為缺乏任何傳導凸塊32。換句話說，傳導凸塊32被設置為僅沿著或是相鄰於電子構件1012的邊緣1026。

圖11圖示根據本發明的另一實施例的電子裝置301的部分橫截面 視圖，其具有在邊緣126處附著到基板11上的導電圖案21的電子構件12。電子裝置301相似於電子裝置30，並且兩個裝置之間的主要不同將描述於下文中。在本實施例中，電子構件12與大部分的傳導圖案21交疊。也就是，在橫截面視圖中，電子構件12與傳導圖案21的至少一半交疊。根據本實施例，電子構件12的與邊緣126相對的邊緣127被提供為缺乏任何傳導凸塊32。換句話說，傳導凸塊32被設置為僅沿著或是相鄰於電子構件12的邊緣126。

圖12圖示根據本發明的另一實施例的電子裝置302的部分橫截面視圖，其具有在邊緣126處附著到基板11上的導電圖案21的電子構件12。電子裝置302相似於電子裝置30和301，並且這些裝置之間的主要不同將描述於下文中。在本實施例中，電子構件12在電子構件上升到直立位置之前不與導電圖案21交疊。

圖13圖示根據本發明的另一實施例的電子裝置303的部分橫截面視圖，其具有在邊緣126處附著到基板11上的導電圖案21的電子構件12。在本實施例中，電子構件被提供為在升高的位置，使得電子構件12的主要表面129不平行於基板11的主要表面110。此外，在本實施例中，電子構件12的主動表面129不是與基板11的主要表面110正交。換句話說，電子構件12是在升高的位置，其相對於基板11的主要表面110是大於0度且小於90度。

從前述所有內容中，根據一個實施例，所屬技術領域中具有通常知識者可以確定，一種方法可以進一步包括在第一邊緣表面附近形成底部填充層。在另一實施例中，所述提供所述傳導材料可包含提供沿著所述第一電子構件的所述第一邊緣表面實質上均勻分佈的多個傳導凸塊。在另外的實施例中，提供鄰近所述第一主要表面和第二主要表面兩者的傳導圖案可包括藉由延伸傳導圖案交疊所述第一電子構件的所述第一邊緣表面而將在所述第一主要表面上的所述傳導圖案耦合到所述第二主要表面上的傳導圖案。在又另一實施例 中，提供基板可包括提供支柱鄰近於所述基板第一主要表面，並且放置所述第一電子構件的所述第二主要表面可包含放置所述第二主要表面鄰近於所述支柱。

從前述所有內容中，根據另一實施例，所屬技術領域中具有通常知識者可以確定，所述第一電子構件可以包括具有大約5到大約1的寬高比的半導體晶粒。

根據上述所有內容，顯然已經揭示了一種新穎的方法和相關結構，其提供有豎立或直立配置的電子構件。在某些實施例中，電子構件的邊緣被放置鄰近於在基板上的傳導圖案。傳導材料被放置鄰近於所述邊緣和所述傳導圖案。述傳導材料被曝露於升高的溫度以回流所述傳導材料。在所述回流製程中，表面張力效應作用以將電子構件向上升高或轉動成直立或豎立指向。在某些範例中，所述傳導材料包含焊料和多個傳導凸塊，其可沿著所述電子構件的所述邊緣而被實質上均勻地分佈。在某些實施例中，所述電子構件可以是天線結構，例如半導體天線結構。在某些實施例中，所述電子構件可以是感測裝置，例如影像感測裝置。在某些實施例中，所述電子構件可以是裸露的半導體晶粒或晶片(即未經封裝的)。在某些實施例中，所述電子構件包含導體，其電性連接到沿著所述邊緣而放置的所述多個傳導凸塊中的一個或多個。在某些實施例中，所述傳導圖案可以在所述電子構件的兩個側邊上。多個電子構件可以豎立配置及以習知附接配置方式兩者被設置在基板上以提供具有3軸定向能力的電子裝置結構。本發明所描述的所述方法和相關結構提供具有經提升的設計靈活性和性能的電子裝置結構。此外，所述方法和相關結構可以支持即將到來的電子構件需求，例如5G應用。

雖然本發明的標的藉由具體較佳的實施例和示例性實施例來描述，但是前述圖式和其描述僅描繪了所述標的的典型實施例，並且因此不被認 為是對其範圍的限制。對於所屬技術領域中具有通常知識者而言，許多替代和變化將顯然是顯而易見的。作為範例，多個電子裝置可以以並排配置、堆疊配置、其組合或所屬技術領域中具有通常知識者已知的其他配置方式附接到基板。

如本發明之申請專利範圍所反映的，發明的態樣可能在於少於單個前述公開實施例的所有特徵。因此，下文中表達的申請專利範圍在此明確地併入所述圖式的詳細描述中，每個申請專利範圍自身作為本發明的單獨實施例。此外，儘管本文描述的一些實施例包括其他實施例中包括的一些特徵但不包括其他特徵，但是如所屬技術領域中具有通常知識者將理解的那樣，不同實施例的特徵的組合也被認為是在本發明的範疇內並且用意是形成不同的實施例。

10‧‧‧經封裝的電子裝置

11‧‧‧基板

12‧‧‧電子構件

14‧‧‧電子構件

16‧‧‧電子構件

17‧‧‧電子構件

21‧‧‧傳導圖案

22‧‧‧傳導圖案

23‧‧‧傳導凸塊

31‧‧‧傳導凸塊

32‧‧‧傳導凸塊

33‧‧‧焊料

34‧‧‧底部填充層

36‧‧‧封裝本體

110‧‧‧主要表面

111‧‧‧主要表面

112‧‧‧邊緣

113‧‧‧邊緣

120‧‧‧訊號

121‧‧‧訊號

125‧‧‧主要表面

126‧‧‧邊緣

127‧‧‧邊緣

175‧‧‧主要表面

176‧‧‧邊緣

177‧‧‧邊緣

Claims (23)

1. 一種形成電子裝置結構的方法，其包含：提供第一電子構件，其具有第一主要表面、相對的第二主要表面、第一邊緣表面以及相對的第二邊緣表面；提供基板，其具有基板第一主要表面和相對的基板第二主要表面；將所述第一電子構件的所述第二主要表面放置接近於所述基板第一主要表面；提供傳導材料，其鄰近於所述第一電子構件的所述第一邊緣表面；以及將所述傳導材料曝露於升高的溫度以回流所述傳導材料使所述第一電子構件抬起成直立位置，使得所述第二邊緣表面與所述基板第一主要表面的間距是更遠於所述第一邊緣表面與所述基板第一主要表面的間距；其中：所述傳導材料包含提供焊料材料和多個傳導凸塊；並且所述方法進一步包含形成底部填充層，其鄰近於所述第一邊緣表面。
2. 如請求項1的方法，其中：提供所述基板包含提供第一傳導圖案鄰近於所述基板第一主要表面；在提供所述傳導材料之前放置所述第一電子構件的所述第二主要表面；提供所述傳導材料包含將所述傳導材料放置於鄰近所述第一傳導圖案；以及提供所述傳導材料包含使所述第一電子構件的所述第二邊緣表面保留沒有所述傳導材料。
3. 如請求項1的方法，其進一步包含：形成封裝本體，其囊封所述第一電子構件，其中：提供所述第一電子構件包含提供天線裝置、感測裝置和光學裝置中的 一個。
4. 如請求項1的方法，其中提供所述第一電子構件包含提供傳導圖案鄰近於所述第一電子構件的所述第一主要表面和所述第二主要表面中的一個或多個。
5. 如請求項4的方法，其中提供所述傳導圖案包含提供所述傳導圖案鄰近於所述第一主要表面和所述第二主要表面兩者。
6. 如請求項4的方法，其進一步包含使用貫穿基板通孔以電性地耦接所述傳導圖案到所述傳導材料。
7. 如請求項1的方法，其中提供所述第一電子構件包含提供具有寬度對高度比例大於1的半導體晶粒，其中所述寬度是由所述第一邊緣表面所界定。
8. 一種形成電子裝置結構的方法，其包含：提供第一電子構件，其具有第一主要表面、相對的第二主要表面、第一邊緣表面以及相對的第二邊緣表面；提供基板，其具有基板第一主要表面、相對的基板第二主要表面以及鄰近所述基板第一主要表面的第一傳導圖案；將所述第一電子構件的所述第二主要表面放置接近於所述基板第一主要表面；提供傳導材料，其鄰近於所述第一電子構件的所述第一邊緣表面和所述第一傳導圖案；以及將所述傳導材料曝露於升高的溫度以回流所述傳導材料使所述第一電子構件抬起成直立位置，使得所述第二邊緣表面與所述基板第一主要表面的間距是更遠於所述第一邊緣表面與所述基板第一主要表面的間距；其中： 提供所述傳導材料包括提供焊料材料和多個傳導凸塊。
9. 如請求項8的方法，其進一步包含：將第二電子構件附接到所述基板第一主要表面；將第三電子構件附接到所述基板第二主要表面；以及形成封裝本體，其囊封所述第一電子構件和所述第二電子構件，其中：提供所述傳導材料包含提供所述焊料材料和沿著所述第一電子構件的所述第一邊緣表面實質上均勻分佈的所述多個傳導凸塊；將所述傳導材料曝露於所述升高的溫度以使所述第一電子構件抬起，使得所述第一電子構件的所述第一主要表面通常與所述基板第一主要表面正交；以及提供所述第一電子構件包含提供半導體晶粒。
10. 一種電子裝置結構，其包含：基板，其具有基板第一主要表面、相對的基板第二主要表面以及鄰近所述基板第一主要表面的第一傳導圖案；以及第一電子構件，其具有第一主要表面、相對的第二主要表面、第一邊緣表面、相對的第二邊緣表面以及設置至少鄰近於所述第一主要表面的第一傳導圖案，其中：所述第一邊緣表面是藉由傳導材料而附接到所述第一傳導圖案；所述第一主要表面通常被設置為與所述基板第一主要表面正交，使得所述第二邊緣表面是遠離於所述基板第一主要表面；以及述傳導材料是藉由貫穿基板通孔來電性地耦接至所述第一傳導圖案。
11. 如請求項10的結構，其進一步包含：第二電子構件，其附接到所述基板第一主要表面；第三電子構件，其附接到所述基板第二主要表面； 封裝本體，其囊封所述第一電子構件和所述第二電子構件，其中：所述第二電子構件包含第三主要表面、相對的第四主要表面、第三邊緣表面以及相對的第四邊緣表面；所述傳導材料包含焊料材料和多個傳導凸塊；所述第一電子構件的所述第一主要表面面向所述基板的第一邊緣；所述第三邊緣表面是藉由額外的焊料材料和額外的多個傳導凸塊而附接到所述第一傳導圖案的另一部份；所述第三主要表面通常被設置為與所述基板第一主要表面正交，使得所述第四邊緣表面是遠離於所述基板第一主要表面；所述第二電子構件的所述第三主要表面面向所述基板的第二邊緣；以及所述結構進一步包含底部填充層，其被設置為鄰近於所述第一電子構件的第一邊緣表面和所述第二電子構件的所述第三邊緣表面中的一個或多個。
12. 一種電子裝置結構，其包含：基板，其具有基板第一主要表面、相對的基板第二主要表面以及鄰近所述基板第一主要表面的第一傳導圖案；第一電子構件，其具有第一主要表面、相對的第二主要表面、第一邊緣表面以及相對的第二邊緣表面；以及封裝本體，其囊封所述第一電子構件，其中：所述第一邊緣表面藉由傳導材料而附接到所述第一傳導圖案，使得所述第一電子構件是直立位置且所述第二邊緣表面比所述第一邊緣表面更遠離所述基板第一主要表面； 所述傳導材料包含沿著所述第一邊緣表面間隔開的多個傳導凸塊。
13. 如請求項12的電子裝置結構，其進一步包含：鄰近所述第一邊緣表面的底部填充層。
14. 如請求項12的電子裝置結構，其中：所述第一電子構件包括具有寬度對高度比例大於1的半導體晶粒，其中所述寬度是由所述第一邊緣表面所界定。
15. 如請求項12的電子裝置結構，其中：所述傳導材料進一步包括焊料材料。
16. 如請求項12的電子裝置結構，其中：所述多個傳導凸塊是沿著所述第一電子構件的所述第一邊緣表面橫向地放置。
17. 如請求項12的電子裝置結構，其中：所述第一電子構件進一步包括第二傳導圖案。
18. 如請求項17的電子裝置結構，其中：所述第二傳導圖案包括鄰近於所述第一主要表面的第一部分以及鄰近於所述第二主要表面的第二部分。
19. 如請求項18的電子裝置結構，其中：所述第一部分藉由傳導結構而耦接到所述第二部分，所述傳導結構交疊所述第一電子構件的所述第一邊緣表面。
20. 如請求項17的電子裝置結構，其進一步包括：貫穿基板通孔，其延伸穿過所述第一電子構件，其中：所述貫穿基板通孔將所述第二傳導圖案電性耦接到所述第一傳導圖案。
21. 如請求項12的電子裝置結構，其中： 所述多個傳導凸塊放置接近於所述第一邊緣表面並且接近於所述第一電子構件的所述第一主要表面和所述第二主要表面。
22. 如請求項12的電子裝置結構，其中：所述第一電子構件包括天線裝置，所述天線裝置接近所述第一主要表面；並且所述第一主要表面的至少部分沒有所述傳導材料。
23. 如請求項12的電子裝置結構，其中：所述第一電子構件包括感測裝置。

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