專利名稱：封裝堆迭結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種封裝堆迭結(jié)構(gòu)，且特別是有關(guān)于一種具有較佳散熱及重配置線路的封裝堆迭結(jié)構(gòu)(Package On Package structure)。
背景技術(shù)：
隨著科技日新月異，集成電路(integrated circuits, IC)元件已廣泛地應(yīng)用于我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中。一般而言，集成電路的生產(chǎn)主要分為三個(gè)階段硅晶圓的制造、集成電路的制作及集成電路的封裝。在目前的封裝結(jié)構(gòu)中，堆迭式封裝(package on package,POP)為一種常見的封裝型態(tài)。如圖4所示，傳統(tǒng)的堆迭式封裝通常是由堆迭的芯片封裝結(jié)構(gòu)40、42所構(gòu)成。芯片封裝結(jié)構(gòu)40包括載板400、芯片402、隔離層(spacer) 404、重配置線路板(re-layoutboard)406與封裝膠體414。芯片402通過黏著層408固定至載板400上。隔離層404與重配置線路板406依序配置于芯片402上。芯片402通過導(dǎo)線410與載板400電性連接。重配置線路板406通過導(dǎo)線412與載板400電性連接。封裝膠體414包覆部分載板400、芯片402、隔離層404、導(dǎo)線410與412以及部分重配置線路板406。芯片封裝結(jié)構(gòu)42包括載板416、芯片418與封裝膠體420。芯片418通過黏著層422固定至載板416上，且通過導(dǎo)線424與載板416電性連接。封裝膠體420包覆部分載板416、芯片418與導(dǎo)線424。此夕卜，芯片封裝結(jié)構(gòu)42堆迭于芯片封裝結(jié)構(gòu)40上，且通過凸塊426與芯片封裝結(jié)構(gòu)40的重配置線路板406電性連接。如此一來，芯片封裝結(jié)構(gòu)42可經(jīng)由凸塊426、重配置線路板406與導(dǎo)線412而電性連接至載板400。另外，芯片封裝結(jié)構(gòu)40還包括凸塊428，使得封裝堆迭結(jié)構(gòu)40可通過凸塊428電性連接至其他外部元件。然而，在上述的堆迭式封裝結(jié)構(gòu)中，由于重配置線路板406配置于芯片402與隔離層404上方，使得導(dǎo)線412必須具有較長的長度，且因此容易造成導(dǎo)線412坍塌(collapse)。此外，上述的堆迭式封裝結(jié)構(gòu)亦容易產(chǎn)生散熱不佳的問題。此外，由于重配置線路板406是通過隔離層404設(shè)置于芯片402上，以供水平承載重配置線路板406及芯片封裝結(jié)構(gòu)42，整體的構(gòu)件不僅較為繁多，且于充填封裝膠體420時(shí)，由于膠體流動(dòng)而易使重配置線路板406傾斜不平，進(jìn)而影響產(chǎn)品的可靠度。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種封裝堆迭結(jié)構(gòu)，其同時(shí)具有較佳的散熱及重配置線路。本發(fā)明提出一種封裝堆迭結(jié)構(gòu)，其包括第一封裝結(jié)構(gòu)、多個(gè)凸塊以及第二封裝結(jié)構(gòu)。第一封裝結(jié)構(gòu)包括第一載板、第一芯片、散熱板以及第一封裝膠體。第一芯片配置于第一載板上，且通過多條第一導(dǎo)線與第一載板電性連接。散熱板包括支撐部分與連接部分。散熱板的表面上具有線路層。支撐部分位于第一芯片上方，而連接部分分別位于支撐部分的相對二側(cè)。散熱板覆蓋第一芯片與第一導(dǎo)線，且通過連接部分上的線路層電性連接至第一載板。第一封裝膠體包覆第一芯片、第一導(dǎo)線、部分散熱板與部分第一載板。凸塊配置于支撐部分上。第二封裝結(jié)構(gòu)配置于第一封裝結(jié)構(gòu)上，并通過凸塊與第一封裝結(jié)構(gòu)電性連接。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，上述的散熱板例如具有上表面以及與上表面相對的下表面，其中上表面上具有線路層，而凸塊與線路層電性連接，且第一封裝結(jié)構(gòu)還可以包括多條第二導(dǎo)線，而位于連接部分上的線路層通過第二導(dǎo)線與第一載板電性連接。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，還可以包括黏著層，其配置于連接部分與第一載板之間。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)，上述的黏著層例如為導(dǎo)電材料，而此導(dǎo)電材料選自于焊餳、銀膠與異方性導(dǎo)電膠之一。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，上述的黏著層例如為絕緣材料，而此絕緣材料選自于環(huán)氧樹脂、兩階段性膠材(B-Stage)、非導(dǎo)電膠(non-conductive paste,NCP)與非導(dǎo)電膜(non-conductive film, NCF)之一。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，上述的散熱板例如由金屬核心層與絕緣層構(gòu)成。絕緣層配置于金屬核心層的表面上，且線路層配置于絕緣層上。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，上述的散熱板例如具有上表面以及與上表面相對的下表面，其中下表面上具有線路層，且散熱板中具有多個(gè)導(dǎo)通孔，而凸塊通過導(dǎo)通孔與線路層電性連接，且散熱板通過位于連接部分上的線路層與第一載板電性連接。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，上述的導(dǎo)通孔的外周緣與散熱板之間例如配置有絕緣層。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，上述的第二封裝結(jié)構(gòu)包括第二載板、第二芯片以及第二封裝膠體。第二載板通過凸塊與第一封裝結(jié)構(gòu)電性連接。第二芯片配置于第二載板上，且通過多條第二導(dǎo)線與第二載板電性連接。第二封裝膠體包覆第二芯片、第二導(dǎo)線與部分第二載板。依照本發(fā)明實(shí)施例所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，上述的第一載板例如具有正面、背面以及穿孔。第一芯片配置于第一載板的正面，且第一導(dǎo)線通過穿孔伸出并電性連接于第一載板的背面。在本發(fā)明中，由于散熱板具有線路層并經(jīng)由線路層與載板電性連接，且散熱板與芯片電性分離，因此散熱板可以取代先前技術(shù)中的隔離層與重配置線路板而同時(shí)具有穩(wěn)固承載位于上方的封裝結(jié)構(gòu)以及散熱的功效，使得本發(fā)明的封裝堆迭結(jié)構(gòu)能夠具有較佳的散熱效果。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
圖I為依照本發(fā)明的第一實(shí)施例所繪示的封裝堆迭結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖2為依照本發(fā)明的第二實(shí)施例所繪示的封裝堆迭結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖3為依照本發(fā)明的第三實(shí)施例所繪示的封裝堆迭結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖4為傳統(tǒng)一種堆迭式封裝的剖面示意圖。
主要元件符號(hào)說明10,20,30 :封裝堆迭結(jié)構(gòu)40、42 :芯片封裝結(jié)構(gòu)100、100’、100” 第一封裝結(jié)構(gòu)102、102，、202、400、416 :載板
102a、202a:正面102b、202b :背面103a, 103bU04a,203a,203b,204a :接墊104、204、402、418 :芯片106、106，散熱板106a :上表面106b :下表面107a :支撐部分107b :連接部分108,206,414,420 :封裝膠體110、118、208、410、412、424 :導(dǎo)線112、120、210、408、422 :黏著層114、300、426、428 :凸塊116、116，線路層122 :導(dǎo)通孔124 :絕緣層126:穿孔200 :第二封裝結(jié)構(gòu)404:隔離層406 :重配置線路板
具體實(shí)施例方式圖I為依照本發(fā)明的第一實(shí)施例所繪示的封裝堆迭結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請參照圖1，封裝堆迭結(jié)構(gòu)10包括第一封裝結(jié)構(gòu)100、第二封裝結(jié)構(gòu)200以及凸塊300。第一封裝結(jié)構(gòu)100包括載板102、芯片104、散熱板106以及封裝膠體108。第二封裝結(jié)構(gòu)200包括載板202、芯片204以及封裝膠體206。在第一封裝結(jié)構(gòu)100中，芯片104配置于載板102的正面102a上。載板102例如為線路板。芯片104具有接墊104a，載板102具有接墊103a，且通過導(dǎo)線110使芯片104的接墊104a與載板102的接墊103a電性連接。在本實(shí)施例中，芯片104與載板102之間配置有黏著層112，以將芯片104固定于載板102上。此外，載板102的背面102b具有接墊103b。多個(gè)凸塊114與接墊103b電性連接，使得封裝堆迭結(jié)構(gòu)10可通過凸塊114電性連接至其他外部元件。散熱板106包括支撐部分107a與連接部分107b。支撐部分107a位于芯片104上方，而連接部分107b分別位于支撐部分107a的相對二側(cè)，且芯片104與導(dǎo)線110位于這些連接部分107b之間，使得散熱板106覆蓋芯片104與導(dǎo)線110，且與二者電性隔離。在本實(shí)施例中，散熱板106具有上表面106a以及與上表面106a相對的下表面106b。此外,散熱板106具有位于上表面106a上的線路層116，且位于連接部分107b上的線路層116通過導(dǎo)線118與載板102的接墊103a電性連接。在一實(shí)施例中，散熱板106例如由金屬核心層與配置于金屬核心層的表面上的絕緣層構(gòu)成，而線路層116配置于絕緣層上。此外，黏著層120配置于連接部分107b與載板102之間。在一實(shí)施例中，黏著層120為絕緣材料，其可選自于環(huán)氧樹脂、兩階段性膠材、非導(dǎo)電膠與非導(dǎo)電膜之一。在另一實(shí)施例中，黏著層120也可以是導(dǎo)電材料，其可選自于焊餳、銀膠與異方性導(dǎo)電膠之一。封裝膠體108包覆芯片104、導(dǎo)線110、部分載板102與部分散熱板106，且封裝膠體108暴露出散熱板106的支撐部分107a頂面。與第一封裝結(jié)構(gòu)100類似，在第二封裝結(jié)構(gòu)200中，芯片204配置于載板202的正面202a上。載板202例如為線路板。芯片204具有接墊204a，載板202具有接墊203a，且 通過導(dǎo)線208使芯片204的接墊204a與載板202的接墊203a電性連接。在本實(shí)施例中，芯片204與載板202之間配置有黏著層210，以將芯片204固定于載板202上。此外，載板202的背面202b具有接墊203b。封裝膠體206包覆芯片204、導(dǎo)線208與部分載板202。凸塊300配置于第一封裝結(jié)構(gòu)100中的散熱板106的支撐部分107a上。第二封裝結(jié)構(gòu)200配置于第一封裝結(jié)構(gòu)200上方，并通過凸塊300使接墊203b與支撐部分107a上的線路層116電性連接。在本實(shí)施例中，由于散熱板106上具有線路層116并通過線路層116使第二封裝結(jié)構(gòu)200與載板102電性連接，因此散熱板106可以取代先前技術(shù)中的隔離層與重配置線路板而同時(shí)具有承載第二封裝結(jié)構(gòu)200以及散熱的功效。此外，由于重配置線路(線路層116)可由散熱板106的連接部份107b延伸，明顯減少了打線長度，以及避免過長的打線于封裝時(shí)塌陷、偏移等，使得封裝堆迭結(jié)構(gòu)10能夠不僅具有較佳的散熱功效，同時(shí)也具有重配置線路、以及穩(wěn)固支撐第二封裝結(jié)構(gòu)200與減少打線長度的效果。圖2為依照本發(fā)明的第二實(shí)施例所繪示的封裝堆迭結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。在圖I與圖2中，相似的元件將以相似的標(biāo)號(hào)表示。請參照圖2，封裝堆迭結(jié)構(gòu)20與封裝堆迭結(jié)構(gòu)10的差異在于散熱板的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步說，在第一封裝結(jié)構(gòu)100’中，散熱板106’具有位于下表面106b上的線路層116’，且散熱板106’中具有多個(gè)導(dǎo)通孔122。導(dǎo)通孔122的材料例如為金、銀、銅、鋁等導(dǎo)電金屬材料，且導(dǎo)通孔122與線路層116’電性連接。導(dǎo)通孔122的外周緣與散熱板106’之間配置有絕緣層124。凸塊300通過導(dǎo)通孔122與線路層116’電性連接，并通過位于連接部分107b上的線路層116’電性連接至載板102。較佳地，連接部分107b與載板102之間可配置有黏著層120。黏著層120可為導(dǎo)電材料，其可選自于焊餳、銀膠與異方性導(dǎo)電膠之一，因此不需要再利用導(dǎo)線118電性連接至載板102。圖3為依照本發(fā)明的第三實(shí)施例所繪示的封裝堆迭結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。在圖I與圖3中，相似的元件將以相似的標(biāo)號(hào)表示。請參照圖3，封裝堆迭結(jié)構(gòu)30與封裝堆迭結(jié)構(gòu)10的差異在于載板的結(jié)構(gòu)與芯片的配置方式。進(jìn)一步說，在第一封裝結(jié)構(gòu)100”中，載板102’具有穿孔126。芯片104配置于載板102’的正面102a上。穿孔126暴露出接墊104a，導(dǎo)線110通過穿孔126伸出并電性連接于載板102’的接墊103b。同樣地，圖2中所揭示的散熱板106’以及散熱板106’與第二封裝結(jié)構(gòu)200及載板102的接合方式亦可適用于如圖3所示的載板102’與芯片104的配置型態(tài)，于此不另行說明。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.ー種封裝堆迭結(jié)構(gòu)，包括 一第一封裝結(jié)構(gòu)，包括 一第一載板; 一第一芯片，配置于該第一載板上，且通過多條第一導(dǎo)線與該第一載板電性連接； ー散熱板，包括支撐部分與連接部分，且該散熱板的表面上具有一線路層，其中該支撐部分位于該第一芯片上方，而該些連接部分分別位于該支撐部分的相對ニ側(cè)，該散熱板覆蓋該第一芯片與該些第一導(dǎo)線，且通過該些連接部分上的該線路層電性連接至該第一載板；以及 一第一封裝膠體，包覆該第一芯片、該些第一導(dǎo)線、部分該散熱板與部分該第一載板； 多個(gè)凸塊，配置于該支撐部分上；以及 一第二封裝結(jié)構(gòu)，配置于該第一封裝結(jié)構(gòu)上，并通過該些凸塊與該第一封裝結(jié)構(gòu)電性連接。
2.如權(quán)利要求I所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，其特征在干，該散熱板具有一上表面以及與該上表面相對的ー下表面，其中該上表面上具有該線路層，而該些凸塊與該線路層電性連接，且該第一封裝結(jié)構(gòu)更包括多條第二導(dǎo)線，而位于該些連接部分上的該線路層通過該些第二導(dǎo)線與該第一載板電性連接。
3.如權(quán)利要求2所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，其特征在于，更包括一黏著層，配置于該些連接部分與該第一載板之間。
4.如權(quán)利要求3所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，其特征在干，該黏著層為ー導(dǎo)電材料，該導(dǎo)電材料選自于焊餳、銀膠與異方性導(dǎo)電膠之一。
5.如權(quán)利要求3所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，其特征在于，該黏著層為ー絕緣材料，該絕緣材料選自于環(huán)氧樹脂、兩階段性膠材、非導(dǎo)電膠與非導(dǎo)電膜之一。
6.如權(quán)利要求I所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱板由一金屬核心層與ー絕緣層構(gòu)成，該絕緣層配置于該金屬核心層的表面上，且該線路層配置于該絕緣層上。
7.如權(quán)利要求I所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，其特征在干，該散熱板具有一上表面以及與該上表面相對的ー下表面，其中該下表面上具有該線路層，且該散熱板中具有多個(gè)導(dǎo)通孔，而該些凸塊通過該些導(dǎo)通孔與該線路層電性連接，且該散熱板通過位于該些連接部分上的該線路層與該第一載板電性連接。
8.如權(quán)利要求7所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，其特征在于，該些導(dǎo)通孔的外周緣與散熱板之間配置有ー絕緣層。
9.如權(quán)利要求I所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第二封裝結(jié)構(gòu)，包括 一第二載板，通過該些凸塊與該第一封裝結(jié)構(gòu)電性連接； 一第二芯片，配置于該第二載板上，且通過多條第二導(dǎo)線與該第二載板電性連接；以及 一第二封裝膠體，包覆該第二芯片、該些第二導(dǎo)線與部分該第二載板。
10.如權(quán)利要求I所述的封裝堆迭結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一載板具有一正面、一背面以及ー穿孔，該第一芯片配置于該第一載板的該正面，且該些第一導(dǎo)線通過該穿孔伸出并電性連接于該第一載板的該背面。
全文摘要
一種封裝堆迭結(jié)構(gòu)，包括第一封裝結(jié)構(gòu)、多個(gè)凸塊以及第二封裝結(jié)構(gòu)。第一封裝結(jié)構(gòu)包括載板、芯片、散熱板與封裝膠體。芯片配置于載板上，且通過導(dǎo)線與載板電性連接。散熱板包括支撐部分與連接部分。散熱板的表面上具有線路層。支撐部分位于芯片上方，而連接部分分別位于支撐部分的相對二側(cè)。散熱板覆蓋芯片與導(dǎo)線，且通過連接部分上的線路層電性連接至載板。封裝膠體包覆芯片、導(dǎo)線、部分散熱板與部分載板。凸塊配置于支撐部分上。第二封裝結(jié)構(gòu)配置于第一封裝結(jié)構(gòu)上，并通過凸塊與第一封裝結(jié)構(gòu)電性連接。
文檔編號(hào)H01L23/488GK102693965SQ20111017286
公開日2012年9月26日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者周世文, 潘玉堂 申請人:南茂科技股份有限公司