專利名稱：電子封裝和封裝方法
技術領域：
本發明涉及電子封裝及用于制造電子封裝的方法。
背景技術：
通常，為了制造尤其是在帶有線圈組的電致發光驅動器中使用的電子封裝，首先將集成電路、線圈組、電容、電阻和其它電子元件裝配到晶片上。然后用封裝環氧樹脂封裝電子元件。在固化環氧樹脂后，將晶片切塊成單個的封裝。圖7a和7b是這種通常的電子封裝的截面圖和平面圖。
具體地，電子封裝包括襯底10。將線圈組12、集成電路14、電容16和電阻18裝配到襯底10上，并且電連接到布線金屬膜20，布線金屬膜依次排列在襯底10上。所有的元件用封裝樹脂19封裝。布線金屬膜20電連接到端子或通路。通路包括限定在襯底10里的通孔22和用金屬制成的導電元件24，并放置在通孔22的側壁上。
這里需要減小電子封裝的尺寸，將電子元件與電磁噪聲屏蔽。
為了提供電磁屏蔽，封裝樹脂的表面可以如涂敷有鎳和其它金屬，如日本專利申請公開號11-163583中說明的。為了增強這種屏蔽效果，封裝樹脂可以用包含鐵顆粒的樹脂制造，并涂敷有金屬層，如日本專利申請公開號11-237860中說明的。
然而，這些技術都不符合減小電子封裝尺寸的上述需求。
電子封裝例如在裝配到移動電話襯底上并在回流爐內部加熱到某一高溫過程中也會變彎。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種電子封裝和封裝方法，其可以消除前述問題。
根據本發明的第一個方面，提供一種電子封裝，其包括有前表面和在其上面安裝至少一個電子元件的后表面的第一襯底，有前表面和在其上面至少安裝一個電子元件的后表面的第二襯底，在第一和第二襯底中間填充的封裝層以封裝至少一個在第一襯底上的電子元件和至少一個在第二襯底上的電子元件，并使第一和第二襯底互相連接。
在一個實施例中，電子封裝包括用于將第一襯底的引線金屬層和第二襯底的引線金屬層電連接起來的通路。
在一個實施例中，第一襯底包括作為電子元件的線圈組。線圈組有保持與第二襯底的前表面接觸的端部。
在另一個實施例中，第一襯底包括作為電子元件的線圈組。第一和第二襯底中的至少一個包括穿過其延伸的孔。線圈組有插入孔中的端部。
在另一個實施例中，第一襯底包括作為電子元件的線圈組。第一和第二襯底中的至少一個包括在其前表面中的一凹槽。線圈組有插入凹槽中的端部。
在一個實施例中，第一襯底的引線金屬層放置在第一襯底的至少部分后表面上方，第二襯底的引線金屬層放置在第二襯底的至少部分后表面上方。
根據本發明的第二個方面，提供一種用于制造電子封裝的方法，該方法包括步驟提供在其前表面裝配有至少一個電子元件的第一襯底和在其前表面上裝配有至少一個電子元件的第二襯底，在第一襯底的前表面和第二襯底前表面之間形成封裝層，確定第一和第二襯底的方向，以使第一襯底的前表面和第二襯底的前表面相互面對。
在封裝層形成步驟中，可將封裝介質施加到第一襯底的前表面以封裝該電子元件，且第二襯底放置于封裝介質上方以使第二襯底上的電子元件嵌入到封裝介質中。
在封裝層形成步驟中，可將封裝片材夾入在第一襯底的前表面和第二襯底的前表面中間。
可選擇地，通路可以延伸過封裝介質，使得第一與第二襯底電連接到一起。
此外，在封裝層形成步驟中，放置第一和第二襯底以使第一襯底的前表面和第二襯底的前表面相互面對，然后封裝樹脂可以填充在第一和第二襯底的前表面之間。
如這樣深入地解釋的，本發明可以減小電子封裝的尺寸。電子封裝有兩個襯底，也就是上襯底和下襯底。兩個襯底一起合作阻止封裝介質的膨脹，當襯底在如回流爐中加熱到高溫時該膨脹可能發生。換句話說，兩個襯底可以減少施加在電子元件上的壓力量。這樣本發明可以提供高可靠的和減小尺寸的電子元件。
圖1a是根據本發明的一個實施例的電子封裝的第一襯底的截面圖，在第一襯底上裝配有不同的電子元件；圖1b是電子封裝的第二襯底的截面圖，在第二襯底上裝配有不同的電子元件；圖1c是在將第一和第二襯底相互連接后的電子封裝的截面圖。
圖2a是在封裝中限定了通路孔的電子封裝的截面圖。
圖2b是在封裝中形成有通路的電子封裝的截面圖。
圖3顯示了制造電子封裝方式的流程圖。
圖4a是可由其制造4個第二襯底的晶片的平面圖。
圖4b是可由其制造4個第一襯底的晶片的平面圖。
圖5說明了將堆疊起的晶片切割成四個獨立的電子封裝的方式。
圖6是根據本發明的另一個實施例的電子封裝的截面圖。
圖7a是一個傳統電子封裝的截面圖；圖7b是傳統電子封裝的平面圖。
具體實施例方式
現在將參考附圖描述本發明。
圖1a到圖2b說明了用于制造根據本發明的電子封裝80(見圖2b)的方法。
如圖所示，電子封裝80包括第一和第二襯底30、32，兩襯底相互平行延伸，在第一襯底30和第二襯底32之間提供有多個電子元件如線圈組12、集成電路14、電容16和電阻18以及封裝樹脂38以封裝電子元件。
如圖1a所示，第一襯底30有前和后表面(如圖1a所示的下表面和上表面)。布線金屬膜20和布線金屬膜34分別被放置在前和后表面上。電容16、電阻18被表面安裝在第一襯底30的前表面上。第一襯底30包含通路。每一個通路包含通孔22和在通孔中形成的導電金屬層24。導電通路提供布線金屬膜20和34間的電連接。布線金屬膜34被放置在第一襯底30的后表面的大部分上。
類似地，布線金屬膜20和布線金屬膜36分別被放置在第二襯底32的前和后表面(如圖1b所示的上和下表面)上。線圈組12和集成電路14被表面安裝在第二襯底32的前表面上。第二襯底32包含通路。每一個通路包含通孔22和導電金屬層24。導電通路提供布線金屬膜20和36間的電連接。布線金屬膜36被放置在第二襯底32的后表面的大部分上。
參考圖1c，封裝介質38被填充到第一襯底30和第二襯底32之間，使得第一襯底30和第二襯底32相互連接，也封裝第一和第二襯底30、32上的電子元件12、14、16、18。封裝介質優選預浸片材形式或硅或環氧樹脂的熔劑(flux)的形式。
為了相互連接第一和第二襯底30、32，放置第一和第二襯底以使得第一襯底的前表面和第二襯底的前表面互相面對，然后將封裝樹脂填充在第一和第二襯底的前表面之間。
作為另一個選擇，為了相互連接第一和第二襯底30、32，封裝介質38先施加到第一和第二襯底30、32之一的前表面上，以使其覆蓋安裝在其上的電子元件。然后將另一個襯底移向所述襯底，在所述襯底上已經施加有封裝介質38，直到所述另一個襯底的前表面與封裝介質38接觸。在氣泡從封裝介質38中除去后固化封裝介質38。
此外，作為一個選擇，預浸片材可以被夾入第一和第二襯底30、32之間。
參見圖2b，電子封裝80包括一個通路。通路包括通孔40(見圖2a)和傳導金屬層42，并在第一和第二襯底30、32的布線金屬膜34、36之間提供電連接。
圖2b所示的電子封裝80的寬度B與圖7a所示的傳統封裝的寬度A相比減少了25％，然而安裝在電子封裝80上的電子元件的數量與安裝在傳統電子封裝上的電子元件的數量相同。
方便地，可以通過以平行于電子封裝80的襯底的方向自線圈組12和其它高斷面元件移動集成電路14、電容16、電阻18和其它Low Profile(窄板)元件來將電子封裝80做得更薄。
由于布線金屬膜34、36分別占據了第一和第二襯底30、32的后或外表面的大部分，因此電子封裝80可以防潮。方便地，電子封裝80可以通過將金屬引線34、36連接至地面來進行電磁屏蔽。為了增強這個屏蔽效果，布線金屬膜可以在電子封裝80的側面上方延伸，其借助于如日本專利申請公開號11-16358和11-237860公開的選擇性電鍍。
上和下襯底30、32一起合作以防止電子封裝80在加熱到高溫時變曲或變彎，減少施加在電子元件上的壓力量并且保護通路免受高溫。這樣本發明可以提供高可靠性的電子封裝。
本發明不止允許半導體器件的封裝，還允許各種有源IC元件比如集成電路14和無源IC元件如線圈組12、電容16、電阻18的封裝。
在闡述的實施例中，在第二襯底32上的線圈組與第一襯底30保持接觸，并用作第二襯底32的支撐。本構造也可以保護其它的電子元件并且給予電子封裝80高強度。
圖3到圖5說明了根據本發明的一個實施例制造電子封裝80的方法。
如圖3所示，本方法包括安裝步驟60、互連步驟62、通路形成步驟64和切割步驟66。參考圖4a和4b，提供具有四個部分的晶片50，其每個部分對應于第二襯底32，和提供具有四個部分的晶片52，其每個部分對應于電子封裝80的第一襯底30。接著，安裝步驟60，線圈組12和集成電路14被表面安裝到晶片50的每個部分上，電容16和電阻18也被表面安裝到晶片52的每個部分上。在互連步驟62中，封裝介質被填充到晶片50和52之間，定向晶片50和52以使得第一和第二襯底互相面對。在通路形成步驟64中，相互連接的晶片50、52的組件形成有通路，通路包括孔40和導電金屬層42，如圖2b所示。在切割步驟66中，將晶片50、52切割成四片或提供四個獨立的電子封裝。優選將如參考數字70表示的多個晶片組件堆疊以執行切割步驟。
本發明的方法不包括任何高成本的步驟，這樣可以以低成本制造電子封裝。
圖6說明了根據本發明的另一個實施例制造的電子封裝。在此實施例中，第一襯底30形成有凹槽62，第二襯底32形成有孔61。線圈組有分別容納在凹槽62和孔61中的相對的端部。此構造使線圈組的定位變得容易并且減小電子封裝的厚度。
雖然已經結合本發明的首選實施例描述了本發明，但是定明不限制于此。比如，可以刪去集成電路、線圈組、電容和電阻中的一個或多個。也可以使用其它類型的電子元件。在說明的實施例中，每個襯底的一側上都安裝了電子元件。作為此實施例的另一個選擇，電子元件可以安裝在每個襯底的兩側上。在圖6所示的實施例中，在第一襯底里形成凹槽，而在第二襯底里形成孔。作為另一種選擇，凹槽或孔可以在第一和第二襯底之一里形成。仍是一種選擇，任一襯底可以包括凹槽或孔。
權利要求
1.一種電子封裝，包括有前表面和后表面的第一襯底，裝配在上述的第一襯底的前表面上的至少一個電子元件，有前表面和后表面的第二襯底，裝配在上述的第二襯底的前表面上的至少一個電子元件，以及在上述第一和第二襯底的前表面之間填充的封裝層，以封裝上述第一襯底的上述前表面上的上述至少一個電子元件和上述第二襯底的上述前表面上的上述至少一個電子元件，并且將上述第一和第二襯底相互連接。
2.如權利要求1的電子封裝，進一步包括用來將上述第一襯底的線路金屬層和上述第二襯底的線路金屬層電連接到一起的通路。
3.如權利要求1的電子封裝，其中在上述第一襯底上的上述至少一個電子元件包含線圈組，上述線圈組有保持與上述第二襯底的前表面接觸的端部。
4.如權利要求1的電子封裝，其中在上述第一襯底上的上述至少一個電子元件包含線圈組，上述第一和第二襯底的至少一個包含穿過其延伸的孔，上述線圈組有插入上述孔中的端部。
5.如權利要求1的電子封裝，其中在上述第一襯底上的上述至少一個電子元件包含線圈組，上述第一和第二襯底中至少一個包含在它的前表面中的凹槽，上述線圈組有插入上述凹槽中的端部。
6.如權利要求2的電子封裝，其中上述第一襯底的上述線路金屬層放置在上述第一襯底的后表面的至少部分上方，上述第二襯底的上述線路金屬層放置在上述第二襯底的后表面的至少部分上方。
7.一種制造電子封裝的方法，包括步驟提供有前和后表面的第一襯底和有前和后表面的第二襯底，上述第一襯底包含安裝在上述第一襯底前表面上的至少一個電子元件，上述第二襯底包含安裝在上述第二襯底前表面上的至少一個電子元件；和在上述第一襯底前表面和上述第二襯底前表面之間形成封裝層，定向上述第一和第二襯底以使得上述第一襯底的前表面和第二襯底的前表面相互面對。
8.如權利要求7的方法，其中形成步驟包括將封裝介質應用到上述第一襯底的前表面以封裝上述至少一個電子元件；和將上述第二襯底放置在上述封裝介質上方以使得上述第二襯底上的上述至少一個電子元件嵌入進上述封裝介質中。
9.如權利要求7的方法，其中形成步驟包括夾置于上述第一襯底前表面和上述第二襯底前表面之間的封裝片材。
10.如權利要求7的方法，其中形成步驟包括放置確定方向的上述第一和上述第二襯底，以使得上述第一襯底前表面和上述第二襯底前表面相互面對，然后在上述第一和上述第二襯底的前表面之間填充封裝樹脂。
11.如權利要求7的方法，進一步包括形成通路的步驟，上述通路穿過上述封裝介質延伸，以將上述第一和第二襯底電連接到一起。
全文摘要
第一襯底包含安放在其上的線圈組和集成電路。第二襯底包含安裝在其上的電容和電阻。第一襯底和第二襯底由封裝介質相互連接。提供有將第一襯底和第二襯底電連接到一起的導電通路。
文檔編號H01L25/16GK1825584SQ20061007114
公開日2006年8月30日 申請日期2006年1月24日 優先權日2005年1月24日
發明者小池哲也 申請人:株式會社西鐵城電子