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TWI766769B - 電子封裝件及其製法 - Google Patents

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TWI766769B
TWI766769B TW110126820A TW110126820A TWI766769B TW I766769 B TWI766769 B TW I766769B TW 110126820 A TW110126820 A TW 110126820A TW 110126820 A TW110126820 A TW 110126820A TW I766769 B TWI766769 B TW I766769B
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蔡文榮
邱志賢
張克維
葉育瑋
白裕呈
潘泉亦
吳啟睿
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矽品精密工業股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
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    • H10W42/276—
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Abstract

一種電子封裝件，係將一設有電子元件之承載結構接置於一天線結構上，其中，該天線結構之邊緣處係形成有階梯部，以令遮蔽體沿該階梯部之表面佈設，使該遮蔽體僅覆蓋該天線結構之局部表面，避免該遮蔽體干涉該天線結構之運作。

Description

電子封裝件及其製法
本發明係有關一種半導體封裝製程，尤指一種具屏蔽機制之電子封裝件及其製法。
隨著半導體技術的演進，半導體產品已開發出不同封裝產品型態，而為提升電性品質，多種半導體產品(例如射頻模組)係具有屏蔽之功能，以防止電磁干擾(Electromagnetic Interference，簡稱EMI)。
如圖1A及圖1B所示，習知射頻模組1係將複數射頻晶片11電性連接在一具有天線層12之封裝基板10上，再以封裝膠體13包覆各該射頻晶片11，並於該封裝膠體13之頂面13a與側面13c及該封裝基板10之側面10c上形成一金屬屏蔽層14，以藉由該金屬屏蔽層14保護該些射頻晶片11免受外界EMI影響。
惟，習知射頻模組1中，由於該金屬屏蔽層14覆蓋於該封裝基板10之側面10c上，致使該金屬屏蔽層14屏蔽該天線層12，導致該天線層12之天線功能無法有效運作。
因此，如何克服上述習知技術的問題，實已成目前亟欲解決的課題。
鑑於上述習知技術之種種缺失，本發明係提供一種電子封裝件，係包括：承載結構；電子元件，係設於該承載結構上；天線結構，係接置該承載結構上，且該天線結構之邊緣處係形成有階梯部；以及遮蔽體，係沿該階梯部之表面佈設。
本發明復提供一種電子封裝件之製法，係包括：提供至少一封裝模組，其包含承載結構及設於該承載結構上之電子元件；以及將天線結構接置該承載結構，且該天線結構之邊緣處係形成有階梯部，其中，該階梯部之表面佈設有遮蔽體。
前述之電子封裝件及其製法中，該承載結構係藉由複數導電元件接合該天線結構。
前述之電子封裝件及其製法中，該天線結構係具有相對之第一表面與第二表面及鄰接該第一與第二表面之側面，且該天線結構以其第一表面接置該承載結構。例如，該階梯部係形成於該第一表面與該側面之交界處。或者，該階梯部係形成於該第二表面與該側面之交界處。
前述之電子封裝件及其製法中，復包括以封裝層包覆該電子元件。進一步，該封裝層上形成有屏蔽層。
前述之電子封裝件及其製法中，該遮蔽體係為金屬層。
由上可知，本發明之電子封裝件及其製法中，主要藉由該天線結構之邊緣處係形成有階梯部，使該遮蔽體僅覆蓋該天線結構之局部表面，以避免該遮蔽體干涉該天線結構之運作，故相較於習知技術，本發明之電子封裝件能有效運作該天線結構之天線功能。
1:射頻模組
10:封裝基板
10c,13c,20c,25c:側面
11:射頻晶片
12:天線層
13:封裝膠體
13a:頂面
14:金屬屏蔽層
2,3:電子封裝件
2a,5a,5b:封裝模組
2b:天線模組
20,50:承載結構
20a:第一側
20b:第二側
200:線路層
201:絕緣材
21:電子元件
21a,22a:表面
22,29,52:封裝層
23:導電元件
24:屏蔽層
25:天線結構
25a:第一表面
25b:第二表面
250,350,450:凹部
251,351:階梯部
252:天線主層
253:接點
26:遮蔽體
27:連接器
28:底膠
40:線路結構
41:阻層
53:導電柱
8:整版面封裝體
D,H1,H2:長度
g:訊號
L,S:切割路徑
圖1A係為習知射頻模組之剖面示意圖。
圖1B係為習知射頻模組之立體示意圖。
圖2A至圖2F係為本發明之電子封裝件之製法之剖視示意圖。
圖2F-1及圖2F-2係為圖2F之其它態樣之剖面示意圖。
圖3A至圖3C係為圖2D至圖2F之另一製法之剖視示意圖。
圖4A至圖4D係為圖2D所示之天線模組之製法之剖視示意圖。
圖5A、圖5B及圖5C係為本發明之電子封裝件之其它實施例之剖視示意圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」、「第一」、「第二」及「一」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。
圖2A至圖2F圖係為本發明之電子封裝件2之製法的剖面示意圖。
如圖2A所示，提供一包含複數封裝模組2a之整版面封裝體8，且該封裝模組2a係包含有一承載結構20、複數設於該承載結構20上之電子元件21、及設於該承載結構20上以包覆該些電子元件21之封裝層22。
所述之承載結構20係例如為具有核心層與線路結構之封裝基板(substrate)或無核心層(coreless)之線路結構，其係於絕緣材201上形成複數線路層200，如扇出(fan out)型重佈線路層(redistribution layer，簡稱RDL)。
於本實施例中，該承載結構20係具有相對之第一側20a與第二側20b，且形成該線路層200之材質係為銅，而該絕緣材201係為如聚對二唑苯(Polybenzoxazole，簡稱PBO)、聚醯亞胺(Polyimide，簡稱PI)、預浸材(Prepreg，簡稱PP)等之介電材、或如綠漆、油墨等之防銲材。
所述之電子元件21係設於該承載結構20之第一側20a上，且該電子元件21係為主動元件、被動元件或其二者組合等，其中，該主動元件係例如為半導體晶片，且該被動元件係例如為電阻、電容及電感。
於本實施例中，該電子元件21係可藉由覆晶方式、打線方式、直接接觸該線路層200或其它適當方式電性連接該承載結構20之線路層200，並無特別限制。
所述之封裝層22係設於該承載結構20之第一側20a上，以包覆該電子元件21。
於本實施例中，該封裝層22係為絕緣材，如聚醯亞胺(polyimide，簡稱PI)、乾膜(dry film)、如環氧樹脂(epoxy)之封裝膠體或封裝材(molding compound)，但不限於上述。
再者，可藉由整平製程，使至少一個電子元件21之表面21a外露於該封裝層22之表面22a，以令該封裝層22之表面22a齊平該電子元件21之表面21a。 例如，該整平製程係藉由研磨方式，移除該電子元件21之部分材質與該封裝層22之部分材質。
如圖2B所示，形成複數導電元件23於該承載結構20之第二側20b，再沿如圖2A所示之切割路徑L對該整版面封裝體8進行切單製程，以獲取複數相互分開之封裝模組2a。
於本實施例中，該導電元件23係為如銲球之圓球狀、或如銅柱、銲錫凸塊等金屬材之柱狀、或銲線機製作之釘狀(stud)導電體，但不限於此。
如圖2C所示，形成一屏蔽層24於各該封裝模組2a之外表面，且該屏蔽層24未接觸該導電元件23。
於本實施例中，該屏蔽層24係形成於該封裝層22上並延伸至該承載結構20之側面20c，但該屏蔽層24未形成於該承載結構20之第二側20b。
再者，可藉由濺鍍、蒸鍍、電鍍、化鍍或貼膜等方式製作一如金屬層之屏蔽層24，但不限於上述方式。
如圖2D所示，提供一整版面天線模組2b，其包含複數天線結構25，且於兩該天線結構25之間的交界處形成有至少一凹部250，並沿該凹部250之表面形成有一如金屬層之遮蔽體26。
於本實施例中，該天線結構25係例如為具有核心層與線路結構之封裝基板(substrate)或無核心層(coreless)之線路結構形式，其具有相對之第一表面25a與第二表面25b。例如，該天線結構25係為天線基板，其內部介電材上形成有至少一天線主層252，且於該天線結構25之第一表面25a上形成複數接點253，且該第二表面25b係作為該天線主層252之發射/接收面。
再者，該凹部250可形成於兩該天線結構25之第一表面25a之間的交界處；或者，如圖3A所示，該凹部350可形成於兩該天線結構25之第二表面25b之間的交界處。
又，該天線模組2b之製程係如圖4A至圖4D所示。如圖4A所示，提供一包含有複數天線結構25之整版面線路結構40。接著，如圖4B所示，於該線路結構40上形成一阻層41，再於該阻層41上形成一延伸至該線路結構40之凹部450。之後，如圖4C所示，藉由濺鍍、蒸鍍、電鍍、化鍍或貼膜等方式製作於該阻層41並沿該凹部450之表面延伸形成一如金屬層之遮蔽體26。最後，如圖4D所示，移除該阻層41及其上之遮蔽體26，以保留該天線結構25之凹部250,350上之遮蔽體26。
另外，該天線模組2b可依需求於該天線結構25之第一表面25a上配置相關元件，如連接器27，故應可理解地，有關該天線模組2b之種類繁多，並不限於上述。
如圖2E所示，接續如圖2D所示之製程，將複數該封裝模組2a藉由該些導電元件23接置於該天線模組2b之天線結構25之第一表面25a之接點253上，使該承載結構20藉由該些導電元件23電性連接該天線結構25。
如圖2F所示，於該天線模組2b上沿如圖2E所示之切割路徑S(即對應該凹部250之處)進行切單製程，以獲取複數電子封裝件2，且該天線結構25係定義出鄰接該第一表面25a與第二表面25b之側面25c。
於本實施例中，該天線結構25之第一表面25a與該側面25c之交界處係形成階梯部251，且該遮蔽體26係沿該階梯部251之表面佈設，以令該天線結構25之邊緣處之外觀具有缺口狀，如側視呈L形狀，使該天線結構25之發射端(該第二表面25b)所對應之側面25c無屏蔽機制，而訊號傳輸線路(該第一表面25a上之接點253)所對應之側面配置有屏蔽機制。例如，該階梯部251於該側面25c之長度H1係為該側面25c之長度D之1/3至2/3。
再者，該封裝模組2a之種類繁多，並無特別限制。如圖2F-1所示，該封裝模組2a可包含底膠28，以當該封裝模組2a藉由該些導電元件23接置於該天 線結構25上後，可將該底膠28填入該承載結構20與該天線結構25之間的空間，以令該底膠28包覆該些導電元件23，其中，該天線結構25之第二表面25b為發射端，以發射訊號g。或者，如圖2F-2所示，該封裝模組2a可於接置於該天線結構25上後，再形成該封裝層29與該屏蔽層24，以令該封裝層22填入該承載結構20與該天線結構25之間的空間以包覆該些導電元件23，其中，該天線結構25之第二表面25b為發射端，以發射訊號g。
又，若延續如圖3A所示之製程(即凹部350設於天線結構25之第二表面25b)，將於該天線模組2b上沿如圖3B所示之切割路徑S(即對應該凹部350之處)進行切單製程，以獲取複數如圖3C所示之電子封裝件3，其天線結構25之第二表面25b與側面25c之交界處係形成有階梯部351，且該遮蔽體26係沿該階梯部351之表面佈設，以令該天線結構25之第二表面25b之邊緣處之外觀具有缺口狀，使該天線結構25之發射端(該第二表面25b)所對應之側面25c配置有屏蔽機制，而訊號傳輸線路(該第一表面25a上之接點253)所對應之側面無屏蔽機制。例如，該階梯部351於該側面25c之長度H2係為該側面25c之長度D之1/3至2/3，故該天線結構25可由該天線結構25之第二表面25b及局部側面25c發射訊號，而不受該遮蔽體26對於發射方位之干涉影響。
因此，本發明之製法主要藉由該天線結構25於邊緣處形成階梯部251,351，使該遮蔽體26僅覆蓋該天線結構25之局部側面25c，以避免該遮蔽體26干涉該天線結構25之天線主層252之接收與發射，故相較於習知技術，本發明之電子封裝件2,3能有效運作該天線結構25之天線功能。
另外，具有該遮蔽體26之天線結構25可應用於各種半導體封裝製程中。例如，如圖5A所示，將複數具有該遮蔽體26之天線結構25以其第一表面25a藉由複數導電元件23接置於一如電路板或基板之承載結構50上，且該承載結構50上可選擇配置有至少一電子元件(圖略)；或者，如圖5B所示，將複數具有 該遮蔽體26之天線結構25以其第一表面25a藉由複數導電元件23接置於一具有複數電子元件21之封裝模組5a之承載結構50上，且該些電子元件21與該天線結構25係分別位於該承載結構50之相對兩側；亦或，如圖5C所示，將複數具有該遮蔽體26之天線結構25以其第一表面25a設於一具有複數電子元件21之封裝模組5b之封裝層52上，且該封裝層52內埋設有複數電性連接承載結構50之導電柱53，以令該導電柱53外露於該封裝層52，使該天線結構25藉由複數導電元件23與該些導電柱53電性耦合，進而電性連接該承載結構50。
本發明亦提供一種電子封裝件2,3，其包括：一承載結構20,50、至少一電子元件21、一天線結構25以及至少一遮蔽體26。
所述之電子元件21係設於該承載結構20,50上並電性連接該承載結構20,50。
所述之天線結構25係接置該承載結構20,50，且該天線結構25之邊緣處係形成有階梯部251,351。
所述之遮蔽體26係僅沿該階梯部251,351之表面佈設而未遮蓋該天線結構25之全部側面25c。
於一實施例中，該承載結構20,50係藉由複數導電元件23接合該天線結構25。
於一實施例中，該天線結構25係具有相對之第一表面25a與第二表面25b及鄰接該第一與第二表面25a,25b之側面25c，且該天線結構25以其第一表面25a接置該承載結構20,50。例如，該階梯部251係形成於該第一表面25a與該側面25c之交界處。或者，該階梯部351係形成於該第二表面25b與該側面25c之交界處。
於一實施例中，所述之電子封裝件2,3復包括包覆該電子元件21之封裝層22,29,52。例如，該封裝層22,29上形成有屏蔽層24。
於一實施例中，該遮蔽體26係為金屬層。
綜上所述，本發明之電子封裝件及其製法，係藉由該階梯部之設計，使該遮蔽體僅覆蓋該天線結構之局部側面，以避免該遮蔽體屏蔽該天線結構，故本發明之電子封裝件能有效運作該天線結構之天線功能。
上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
2:電子封裝件
20:承載結構
21:電子元件
22:封裝層
23:導電元件
24:屏蔽層
25:天線結構
25a:第一表面
25b:第二表面
25c:側面
251:階梯部
26:遮蔽體
27:連接器
253:接點
D,H1:長度

Claims (10)

  1. 一種電子封裝件，係包括：承載結構；電子元件，係設於該承載結構上；天線結構，係接置該承載結構上，且該天線結構之邊緣處係形成有階梯部，其中，該天線結構係具有相對之第一表面與第二表面及鄰接該第一與第二表面之側面，且該天線結構以其第一表面接置該承載結構，以令該階梯部係形成於該第一表面與該側面之交界處；以及遮蔽體，係沿該階梯部之表面佈設。
  2. 一種電子封裝件，係包括：承載結構；電子元件，係設於該承載結構上；天線結構，係接置該承載結構上，且該天線結構之邊緣處係形成有階梯部，其中，該天線結構係具有相對之第一表面與第二表面及鄰接該第一與第二表面之側面，且該天線結構以其第一表面接置該承載結構，以令該階梯部係形成於該第二表面與該側面之交界處；以及遮蔽體，係沿該階梯部之表面佈設。
  3. 如請求項1或2所述之電子封裝件，其中，該承載結構係藉由複數導電元件接合該天線結構。
  4. 如請求項1或2所述之電子封裝件，復包括包覆該電子元件之封裝層。
  5. 如請求項4所述之電子封裝件，其中，該封裝層上形成有屏蔽層。
  6. 一種電子封裝件之製法，係包括：提供至少一封裝模組，其包含承載結構及設於該承載結構上之電子元件；以及將天線結構接置該承載結構，且該天線結構之邊緣處係形成有階梯部，其中，該天線結構係具有相對之第一表面與第二表面及鄰接該第一與第二表面之側面，且該天線結構以其第一表面接置該承載結構，以令該階梯部係形成於該第一表面與該側面之交界處，並於該階梯部之表面佈設有遮蔽體。
  7. 一種電子封裝件之製法，係包括：提供至少一封裝模組，其包含承載結構及設於該承載結構上之電子元件；以及將天線結構接置該承載結構，且該天線結構之邊緣處係形成有階梯部，其中，該天線結構係具有相對之第一表面與第二表面及鄰接該第一與第二表面之側面，且該天線結構以其第一表面接置該承載結構，以令該階梯部係形成於該第二表面與該側面之交界處，並於該階梯部之表面佈設有遮蔽體。
  8. 如請求項6或7所述之電子封裝件之製法，其中，該承載結構係藉由複數導電元件接合該天線結構。
  9. 如請求項6或7所述之電子封裝件之製法，復包括以封裝層包覆該電子元件。
  10. 如請求項9所述之電子封裝件之製法，其中，該封裝層上形成有屏蔽層。
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