電子裝置模塊及其制造方法與流程

技術(shù)領(lǐng)域

下面的描述涉及一種尺寸顯著地減小的電子裝置模塊及其制造方法。

背景技術(shù)：

在電子產(chǎn)品市場中，對便攜式裝置的需求已持續(xù)增加。因此，已不斷地要求安裝在電子產(chǎn)品中的電子裝置的小型化和輕量化。為了實現(xiàn)如上所述的電子裝置的小型化和輕量化，需要系統(tǒng)級芯片(SOC)技術(shù)(實現(xiàn)了在一個芯片上安裝多個獨(dú)立的器件)、系統(tǒng)級封裝(SIP)技術(shù)(使多個獨(dú)立的器件集成在一個封裝件中)等以及用于減小安裝組件的單個尺寸的技術(shù)。

為了制造在具有緊湊尺寸的同時具有高性能的電子裝置模塊，已研發(fā)了一種使器件堆疊并安裝在其中的結(jié)構(gòu)。然而，由于如上所述的對器件進(jìn)行堆疊，使得電子裝置模塊的總尺寸增大，從而妨礙了便攜式裝置的小型化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

提供該發(fā)明內(nèi)容以簡化形式來介紹選擇的構(gòu)思，以下在具體實施方式中進(jìn)一步描述該構(gòu)思。本發(fā)明內(nèi)容無意限定所要求保護(hù)的主題的主要特征或必要特征，也無意用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。

在一個總的方面中，一種電子裝置模塊包括：第一板；第一器件，安裝在第一板的第一表面上；第二板，設(shè)置在第一板之下；多個第二器件，設(shè)置在第一板與第二板之間，其中，所述多個第二器件中的每個第二器件的一個表面結(jié)合到第一板的第二表面，并且每個第二器件的另一表面結(jié)合到第二板。

電子裝置模塊還可包括設(shè)置在第二板的下表面上的多個外部連接端子。

連接端子可形成在所述多個第二器件中的每個第二器件的所述一個表面 和所述另一表面上，并且所述多個第二器件通過連接端子結(jié)合到第一板和第二板。第一板和第二板可通過所述多個第二器件的連接端子彼此電連接。

所述多個第二器件可包括呈六面體形狀的電子組件，并且第二器件中的每個具有彼此相同或相似的厚度。

第二器件可包括至少一個電子組件和至少一個虛設(shè)器件。

電子裝置模塊還可包括包封第一器件和第二器件的包封部。第一板可嵌在包封部中，第一板的側(cè)表面可暴露于外部。

在另一總的方面中，一種制造電子裝置模塊的方法包括：將第一器件安裝在第一板的一個表面上；將多個第二器件結(jié)合到第一板的另一表面上；將第二器件結(jié)合到第二板。

所述方法還可包括形成包封至少一個第一器件并包封第二器件的包封部。

第二器件的第一表面可結(jié)合到第一板的所述另一表面，第二器件的第二表面可結(jié)合到第二板。

第二器件可包括具有彼此相同的厚度的多個電子組件。

第一板和第二板可以是條狀類型的板，其中，條狀類型的板中重復(fù)地布置有多個安裝區(qū)域?？蓪Π惭b區(qū)域之間的第一板和第二板以及包封部進(jìn)行切割。

在另一總的方面中，一種電子裝置模塊包括：第一板；第一器件，安裝在第一板的第一表面上；第二板，設(shè)置在第一板之下；多個第二器件，設(shè)置在第一板與第二板之間，其中，所述多個第二器件中的每個第二器件的一個表面結(jié)合到第一板的第二表面，并且所述多個第二器件的每個第二器件的另一表面結(jié)合到第二板，以在第一板與第二板之間形成多個間隙；包封部，包封第一板并包封第二板的一個表面，其中，第一板與第二板之間的間隙容納包封部的一部分。

所述多個第二器件還可包括連接端子。連接端子可連接到第一板和第二板。

第一器件的表面可暴露于外部。第一板和第二板的側(cè)表面可暴露于外部。

其它特征和方面將通過下面的具體實施方式、附圖和權(quán)利要求而明顯。

附圖說明

圖1是示意性地示出根據(jù)一個或更多個實施例的電子裝置模塊的截面圖；

圖2是示出根據(jù)一個或更多個實施例的電子裝置模塊的內(nèi)部的局部剖切透視圖；

圖3是根據(jù)一個或更多個實施例的電子裝置模塊的分解透視圖；

圖4至圖9是示出根據(jù)一個或更多個實施例的制造電子裝置模塊的方法的截面圖；

圖10是示意性地示出根據(jù)另一實施例的電子裝置模塊的截面圖；

圖11是示意性地示出根據(jù)另一實施例的電子裝置模塊的截面圖。

在整個附圖和具體實施方式中，相同的標(biāo)號指示相同的元件。附圖可不按照比例繪制，為了清楚、說明和便利起見，可能會夸大附圖中元件的相對尺寸、比例和描繪。

具體實施方式

提供以下的具體實施方式，以幫助讀者獲得對在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。然而，在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、修改以及等同物對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將是明顯的。在此描述的操作的順序僅僅是示例，而且其并不局限于在此闡述的，而是除了必須以特定順序進(jìn)行的操作之外，可做出對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是明顯的改變。此外，為了更加清楚和簡潔，可省略本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的功能和結(jié)構(gòu)的描述。

在此描述的特征可按照不同的形式實施，并且不應(yīng)該被解釋為局限于在此描述的示例。更確切地說，提供在此描述的示例，以使本公開將是徹底的和完整的，并將本公開的全部范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。

將明顯的是，雖然可在此使用術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等來描述各種構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將一個構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分與另一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，在不脫離實施例的教導(dǎo)的情況下，下面論述的第一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分可稱作第二構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分。

除非另外指明，否則第一層“在”第二層或基板“上”的表述將被解 釋為涵蓋第一層直接接觸第二層或基板的情況以及一個或更多個其它層設(shè)置在第一層與第二層或基板之間的情況。

描述相對空間關(guān)系的詞語(例如，“在……之下”、“在……下面”、“在……下方”、“下面”、“底部”、“在……之上”、“在……上方”、“上面”、“頂部”、“左”和“右”)可用于方便地描述一個裝置或元件與其它裝置或元件的空間關(guān)系。這樣的詞語應(yīng)解釋為包含如圖所示定位的以及在使用或操作中處于其它方位的裝置。例如，基于圖中示出的裝置的方位包括設(shè)置在第一層之上的第二層的裝置的示例也包括當(dāng)裝置在使用或操作時被上下翻轉(zhuǎn)的裝置。

在此使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例，并且無意限制本發(fā)明構(gòu)思。除非上下文中另外清楚地指明，否則如在此使用的單數(shù)形式也意于包括復(fù)數(shù)形式。還將理解的是，在本說明書中使用的術(shù)語“包括”和/或“包含”時，列舉存在所述的特征、整體、步驟、操作、構(gòu)件、元件和/或它們的組合，而不排除存在或增加一個或更多個其它特征、整體、步驟、操作、構(gòu)件、元件和/或它們的組合。

圖1是示意性地示出根據(jù)一個或更多個實施例的電子裝置模塊的截面圖。此外，圖2是示出圖1中所示的電子裝置模塊的內(nèi)部的局部剖切透視圖，圖3是圖1中示出的電子裝置模塊的分解透視圖。

參照圖1至圖3，根據(jù)實施例的電子裝置模塊100包括：電子器件1、第一板10、第二板20和包封部30。

電子器件1包括至少一個第一器件2和至少一個第二器件3。電子器件1可以是任何電子組件，只要其可安裝在第一板10上即可。例如，電子器件1可以是有源器件或無源器件。

第一器件2可以是具有大的安裝面積的器件。例如，第一器件2可以是具有其安裝面積占據(jù)第一板10的面積的至少一半的尺寸并且具有形成得平坦的上表面的器件。然而，第一器件2不限于此，并且可以進(jìn)行改變。

根據(jù)實施例的第一器件2包括平坦的主體2a，并且可通過設(shè)置在主體2a的下表面上的多個連接端子2b結(jié)合到第一板10的一個表面。因此，可使用有源器件(例如，集成電路(IC)或封裝器件)作為第一器件2，連接端子2b可由焊球或焊料凸點(diǎn)形成。

第一器件2可按照倒裝芯片的形式安裝在第一板10上。然而，第一 器件2不限于此，并且可進(jìn)行改變。例如，如果需要，則第一器件2可通過鍵合線(bonding wire)電連接到第一板10。

第二器件3可以是其連接端子3b設(shè)置在主體3a的上表面和下表面這二者上的器件。連接端子3b可用作分隔件和連接端子。

多個第二器件3可設(shè)置在第二板20的一個表面上，并且介于第一板10與第二板20之間，從而將第一板10和第二板20彼此電連接。例如，在第二器件3中，形成在上表面上的連接端子3b和形成在下表面上的連接端子3b彼此電連接。此外，第二器件3可設(shè)置在第一板10與第二板20之間，以保持第一板10與第二板20之間的恒定的間隔。因此，第二器件3具有彼此相同的高度。

與第一器件2相比，第二器件是具有相對小的尺寸的電子組件。例如，第二器件3可具有盒形的外觀，第二器件3可包括呈六面體形狀的電子組件(例如，電容器、電感器或電阻器)，并且第二器件3中的每個可具有彼此相同或相似的厚度。然而，第二器件3不限于此，并且可以進(jìn)行改變。

第二器件3的連接端子3b可以是平面的或具有突起，并且可通過導(dǎo)電粘合劑(例如，焊料)結(jié)合到板10和板20。然而，第二器件3的結(jié)合方法不限于此，并且可以進(jìn)行改變。例如，第二器件3可通過倒裝芯片結(jié)合法安裝在板10或板20上。

此外，根據(jù)實施例的電子器件1可包括至少一個虛設(shè)器件4。虛設(shè)器件4是形成為具有與第二器件3的外觀相同的外觀但本質(zhì)上不執(zhí)行任何功能的器件。因此，虛設(shè)器件4可與第二器件3一起安裝在第二板20上用作分隔件和連接端子，但不用作電子組件。

如上所述的虛設(shè)器件4可被設(shè)置為將第一板10和第二板20簡單地電連接或使第一板10和第二板20彼此分開，或者將第一板10和第二板20簡單地電連接并使第一板10和第二板20彼此分開。當(dāng)?shù)谝话?0和第二板20僅使用電子組件彼此完全電連接或者在沒有虛設(shè)器件4的情況下第一板10和第二板20彼此穩(wěn)固地分開時，可省略虛設(shè)器件4。

根據(jù)一個或更多個實施例的電子器件1不限于第一器件2和第二器件3，并且除了第一器件和第二器件之外還可包括各種其它器件。例如，電子器件1可包括各種器件，例如，圍繞第一器件安裝在第一板10上的器件或者安裝在第二板20上并且具有比第二器件3的厚度小得多的厚度的 器件。

第一板10可以是各種類型的板(例如，陶瓷板、印刷電路板、玻璃板或柔性板)。此外，用于安裝電子器件1的電極墊13或?qū)㈦姌O墊13彼此電連接的布線圖案可形成在第一板10的兩個表面上。

第一板10可以是包括多個層的多層板，用于形成電連接的電路圖案15形成在各個層之間。

此外，第一板10包括將形成在其兩個表面上的電極墊13連接到形成在第一板10中的電路圖案15的導(dǎo)電過孔14。

此外，根據(jù)一個或更多個實施例的第一板10具有比下面將要描述的第二板20的面積小的面積。因此，第一板10可被完全包封在下面將要描述的包封部30中。因此，僅電子裝置模塊100的包封部30和第二板20暴露于外部。然而，第一板10不限于此，如果需要，則第一板10可部分地暴露于外部。

第二板20設(shè)置在第一板10之下，并且可通過第二器件3電連接且物理地連接到第一板10。與第一板10相似，各種類型的板(例如，陶瓷板、印刷電路板、玻璃板或柔性板)可用作第二板20，第二板20可具有與第一板的結(jié)構(gòu)相同或不同的結(jié)構(gòu)。然而，第二板20不限于此，并且可進(jìn)行改變。

如果需要，則外部連接端子28可形成在第二板20的下表面上。外部連接端子28可將電子裝置模塊100電連接且物理地連接到電子裝置模塊100安裝在其上的主板。因此，安裝在第一板10上的第一器件2可通過第二器件3電連接到第二板20和外部連接端子28。

外部連接端子28可形成為焊球形狀。然而，外部連接端子28不限于此，并且可形成為各種形狀，例如，焊料凸點(diǎn)形狀、焊墊形狀等。

包封部30對安裝在第一板10上的電子器件1的全部進(jìn)行包封。此外，包封部30還可設(shè)置在安裝于第一板10和第二板20上的電子器件1之間，因此包封部30可在圍住電子器件1的外部的同時防止電子器件1之間發(fā)生電短路，并且還可將電子組件1固定到第一板10上，從而穩(wěn)妥地保護(hù)電子器件免受外部沖擊。

包封部30可由絕緣樹脂(例如，環(huán)氧樹脂)形成。此外，包封部30可通過將其上安裝有電子器件1的第一板10放置在模具中并且將樹脂注 入到模具中而形成。

根據(jù)一個或更多個實施例的包封部30形成為使得第一器件2完全嵌入在其中。然而，包封部30不限于此，并且可形成為使得安裝在第一板10上的電子器件1中的至少一個部分地暴露于外部。此外，包封部30還可設(shè)置在于第一板10與第二板20之間形成的全部空間中。

包封部30可通過注射成型方法或另一成型方法形成。例如，環(huán)氧塑封料(EMC)可用作包封部30的材料。然而，包封部30的形成方法不限于此，為了形成包封部30，如果需要，則可使用各種方法，例如，對半固化的樹脂進(jìn)行壓制的方法。

在如上所述的根據(jù)一個或更多個實施例的電子裝置模塊100中，電子器件1可安裝在第一板10的兩個表面上。此外，外部連接端子28可形成在設(shè)置于第一板10的下表面之下的第二板20上。因此，由于多個電子器件1可安裝在第一板10的兩個表面上，因此可增大器件的集成度。此外，由于第一板10與第二板20之間的分開距離與第二器件3(為電子組件)的厚度相同，因此可顯著減小電子裝置模塊100的總厚度。因此，即使電子裝置模塊包括大量的電子器件，電子裝置模塊也可容易被用在薄的電子設(shè)備中。

接下來，將描述根據(jù)一個或更多個實施例的制造電子裝置模塊的方法。

圖4至圖9是示出根據(jù)一個或更多個實施例的制造電子裝置模塊的方法的截面圖。

首先，如圖4所示，可制備第一板10。如上所述，第一板10可以是多層板，可在第一板10的兩個表面上形成電極墊13。

第一板10可以是條狀類型的板(在下文中稱作條狀板)。這里，條狀板10是其中重復(fù)地布置有彼此相同的多個安裝區(qū)域的板，以同時制造多個獨(dú)立的電子裝置模塊100。詳細(xì)地講，條狀板10可呈具有寬區(qū)域的四邊形形狀或長條形狀。在這種情況下，可在多個安裝區(qū)域中的每個中制造電子裝置模塊100。

參照圖5，在第一板10的一個表面上安裝第一器件2。可通過如下方法來執(zhí)行第一器件2的安裝：在第一板10的一個表面上設(shè)置至少一個第一器件2、對第一器件2施加熱以使第一器件2的連接端子2b熔化并使其 固化。

參照圖6，在第一板10的另一表面上安裝第二器件3?？赏ㄟ^如下方法來執(zhí)行第二器件3的安裝：利用絲網(wǎng)印刷方法在形成于第一板10的另一表面上的電極墊13上印刷焊膏，在焊膏上設(shè)置第二器件3，并且對焊膏施加熱，從而使焊膏固化。從而，將電子器件1安裝在第一板10的兩個表面上。

參照圖7，可通過第二器件3將第一板10安裝在第二板20的一個表面上。為了使第二器件3結(jié)合到第二板20，可通過絲網(wǎng)印刷方法在形成于第二板20上的電極墊23上印刷焊膏。然后，將第一板10和第二器件3設(shè)置在第二板20和印刷的焊膏上。隨后，可通過對焊膏施加熱以使其熔化并使焊膏固化來使第二器件3與第二板20彼此結(jié)合。因此，通過第二器件3和焊膏將第一板10連接到第二板20。

僅作為示例，在第一板10為條狀板的情況下，在將第二器件3結(jié)合到第二板20之前，按照安裝區(qū)域中的每個對條狀板進(jìn)行切割，以形成單個模塊。然而，順序不限于此，并且可進(jìn)行改變。例如，在將第二器件3結(jié)合到第二板20之后，可同時對第一板10和第二板20進(jìn)行切割，或者在形成下面將要描述的包封部之后，可執(zhí)行切割。在這種情況下，與第一板10相似，可使用條狀類型的板作為第二板20。

接下來，形成包封部30。在形成包封部30時，將其上安裝有電子器件1的第一板10設(shè)置在如圖8所示的模具90中?？赏ㄟ^將成型樹脂注入到模具90中來形成包封部30。在這種情況下，由于在第二板的下表面接觸模具90的內(nèi)表面的狀態(tài)下注入成型樹脂，因此第二板的下表面不會嵌入在包封部30中，而是可暴露于外部，如圖9所示。

此外，在注入成型樹脂時，成型樹脂還可設(shè)置在于第一板10與第二板20之間形成的空間中。如上所述，第一板10可具有比第二板20的面積小的面積。因此，成型樹脂可填充在第一板10上、第一板10和第二板20之間的全部空間以及第一板10與模具之間的間隙中。

因此，第一板10和第二板20可通過設(shè)置在第一板10與第二板20之間的包封部30而彼此絕緣，并且可增大第一板10與第二板20之間的結(jié)合強(qiáng)度。

根據(jù)一個或更多個實施例的包封部30可由環(huán)氧塑封料(EMC)形成。 然而，包封部30的形成方法不限于此，為了形成包封部30，可使用各種方法，例如，對半固化的樹脂進(jìn)行壓制的方法、在分配方案(dispensing scheme)中注入液態(tài)樹脂并使注入的樹脂固化的方法。

接下來，可在第二板20的下表面上形成外部連接端子28，從而完成圖1中示出的電子裝置模塊。外部連接端子28按照凸點(diǎn)形狀形成在形成于第二板20的下表面上的電極墊23上。然而，外部連接端子28不限于此，并且可形成為諸如焊球的各種形狀。此外，在不需要外部連接端子的情況下，可省略外部連接端子的形成步驟。

在如上所述的根據(jù)一個或更多個實施例的制造電子裝置模塊的方法中，可通過單個工藝步驟在第一板的上部和下部這二者上形成包封部。此外，由于使用表面貼裝技術(shù)(SMT)將第一板和第二板彼此電連接，因此可容易制造電子裝置模塊。

電子裝置模塊及其制造方法不限于上面描述的實施例，并且可進(jìn)行各種修改。

圖10是示意地示出根據(jù)另一實施例的電子裝置模塊的安裝結(jié)構(gòu)的截面圖。參照圖10，在根據(jù)另一實施例的電子裝置模塊200中，第一器件2的上表面從包封部30暴露于外部。

在這種情況下，由于包封部30不形成在第一器件2的外部(即，上部)上，因此形成在第一板10上的包封部30的厚度與第一器件2的安裝高度對應(yīng)。因此，可顯著減小包封部30的厚度，因此，還可顯著減小電子裝置模塊200的厚度。

圖11是示意性地示出根據(jù)另一實施例的電子裝置模塊的安裝結(jié)構(gòu)的截面圖。參照圖11，在根據(jù)另一實施例的電子裝置模塊300中，第一板10和第二板20形成為具有彼此相同的面積，因此，第一板10的側(cè)表面從包封部30暴露于外部。

在這種情況下，包封部30分為形成在第一板10上的第一包封部31和形成在第二板20上的第二包封部32。此外，電子器件1包括安裝在第一板10上的第三器件5。第三器件5可以是與第二器件3相同或相似的電子組件或無源器件。然而，第三器件5不限于此，并且可進(jìn)行改變。

電子裝置模塊300的結(jié)構(gòu)可通過使用條狀板制造第一板10和第二板20這二者而形成。更詳細(xì)地講，根據(jù)一個或更多個實施例的制造電子裝置 模塊的方法可與上面描述的制造電子裝置模塊的方法相似地執(zhí)行，并且條狀板可用作第一板10和第二板20。

此外，在堆疊第一板10和第二板20并對其進(jìn)行包封之后，可按照單個模塊100的安裝區(qū)域中的每個對包封的第一板和第二板進(jìn)行切割。在切割時，可同時對包封部30、第一板10和第二板20進(jìn)行切割，因此，第一板10的側(cè)表面從包封部30暴露于外部。

如上所述，根據(jù)一個或更多個實施例，由于電子器件安裝在第一板的兩個表面上，因此電子裝置模塊可增大器件的集成度。此外，由于第一板與第二板之間的分開距離與第二器件的厚度相同，因此可顯著減小電子裝置模塊的總厚度，因此，電子裝置模塊可容易被用在薄的電子設(shè)備中。

雖然本公開包括具體示例，但是對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將明顯的是，在不脫離權(quán)利要求以及其等同物的精神和范圍的情況下，可在形式和細(xì)節(jié)方面對這些示例做出各種改變。在此描述的示例僅被視為描述意義，而非出于限制的目的。在每個示例中的特征或方面的描述被視為適用于其它示例中的類似的特征或方面。如果按照不同的順序執(zhí)行描述的技術(shù)、和/或如果按照不同的方式來組合所描述的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、裝置或電路、和/或由其它組件或其等同物來替換或增補(bǔ)所描述的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、裝置或電路，則可實現(xiàn)合理的結(jié)果。因此，本公開的范圍不由具體實施方式限定，而是由權(quán)利要求及其等同物限定，并且權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的全部修改將被理解為包括在本公開中。