電子模塊的制造方法與流程

本申請是申請人為日月光半導體制造股份有限公司、申請日為2013年5月20日、申請號為201310187307.2、發明創造名稱為“電子模塊的制造方法”的中國發明申請的分案申請。

本發明是有關于一種電子模塊的制造方法，且特別是有關于一種包含模封結構的電子模塊制造方法。

背景技術：

現今的電子模塊通常包括一電路板以及多個電子元件。電子元件通常會和電路板電性連接，以使得電子信號能夠在電子元件與電路板之間傳遞。此外，常會以模封材料包覆電子元件，以避免電子元件之間產生短路的現象。

目前常利用轉注成型技術(transfermoldingtechnology)對電子元件進行模封，轉注成型的方法是在欲進行模封的電子元件周圍設計多個注入盤(pot)以及多條流膠道(communicationchannel)，而模封材料會從注入盤注入流膠道并包覆電子元件，以形成一整條印刷線路板壓模。之后再以雷射切割或機械切割的方式形成單一模塊。再來，在每一個單一模塊表面涂布導電材料，以達到電磁遮蔽的效果。然而，注入盤以及流膠道會占據電路板的板面，從而限制電路板提供電子元件裝設的面積。另外，先形成一整條壓模再進行切割的方式會造成材料的浪費以及工時的增加。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種電子模塊的制造方法，其可以用以增加電路板供電子元件裝設的面積。

本發明提供一種電子模塊的制造方法，其包括提供一電路板，電路板具有接墊以及模封區域，而接墊以及模封區域位于電路板的上表面。之后，裝設多個電子元件于電路板上，至少一電子元件位于模封區域內。設置一遮罩件于電路板上，此遮罩件會覆蓋模封區域內的電子元件以及接墊。形成保護層于電路板上，保護層覆蓋摸封區域外的電子元件。移除遮罩件以暴露出位于模封區域內的電子元件以及接墊。設置模具于電路板上，此模具具有至少第一容置空間、注入孔以及流道。其中，第一容置空間對應欲模封的電子元件而設置，并具有注入孔位于第一容置空間上方。流道位于容置空間上方，并連通注入孔。之后，填入一模封材料于流道之中，并包覆位于第一容置空間內的電子元件。預固化模封材料，之后移除模具以暴露出接墊并進行固化定型烘烤以形成模封層。接著形成導電層于模封層上方，導電層電性連接接墊。接著移除保護層。

在本發明一實施例中更可包含至少一個第二容置空間用以容置模封區域以外的電子元件。

在本發明一實施例中更揭示保護層為一至少含有聚硅氧烷混合物(polysiloxanemixture)的材料所組成。

綜上所述，由于本發明的注入孔以及流道皆位于容置空間的上方，而不需要占據電子元件周圍電路板的面積，因此可以增加電路板的使用面積。

為使能更進一步了解本發明的特征及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅用來說明本發明，而非對本發明的權利要求范圍作任何的限制。

附圖說明

圖1a至1g為本發明第一實施例的電子模塊制造方法示意圖。

圖2a至2d為本發明第二實施例的電子模塊制造方法示意圖。

其中，附圖標記說明如下：

1、1’電子模塊

10、10’電路板

12接墊

14模封區域

20電子元件

20a第一電子元件

20b第二電子元件

30遮罩件

40保護層

50、50’模具

52第一容置空間

54第二容置空間

56注入孔

58流道

60模封材料

60’模封層

70、70’導電層

具體實施方式

圖1a至圖1g為本發明第一實施例的電子模塊1制造方法示意圖。請參閱圖1a，首先提供一電路板10。電路板10具有至少一接墊12以及至少一模封區域14，而接墊12與模封區域14位于電路板10的上表面。之后，裝設多個電子元件20于電路板10上，其中至少一個電子元件20會位在模封區域14中，而電子元件20會電性連接電路板10。為方便說明，本發明以第一電子元件20a表示位于模封區域14中的電子元件，以第二電子元件20b表示位于模封區域14之外的電子元件，電子元件20包括至少一個第一電子元件20a以及至少一個第二電子元件20b，圖1a所示為位于模封區域14中的兩個電子元件20a以及位于模封區域14之外的多個第二電子元件20b。

電路板10例如是印刷線路板(printedcircuitboard,pcb)、雙面線路板(doublesidewiringboard)、多層線路板(multilayerwiringboard)。當電路板10為多層線路板時，電子元件20設置于電路板10的外層線路層上，并且電性連接此外層線路層，而電路板10中的至少兩層線路層之間可用通孔(throughhole)、盲孔(blindhole)或是埋孔(embeddedhole)來電性連接。本發明不限制電路板10所具有的線路層的層數以及線路層之間用來電性連通的方法。另外，電子元件20可以是主動元件，例如是晶體管。電子元件20也可以是被動元件，例如是電阻器、電感器或電容器。此外，電子元件20可以裸晶(die)或封裝后的芯片(packagedchip)。

接下來，請參閱圖1b，設置一個遮罩件30于電路板10上，遮罩件例如金屬材遮蓋,其材料可為金屬例如鋁合金。此遮罩件30會對應并遮蓋預計模封區域14內的第一電子元件20a以及模封區域14周圍的接墊12，但不會遮蓋非模封區域。如圖1b所示，遮罩件30具有一中空的空間，當遮罩件30進行遮罩時，模封區域14內的第一電子元件20a以及接墊12會容置于中空的空間中。

須說明的是，在圖1b中，模封區域14的數量為一個，接墊12的數量為兩個，而遮罩件30會覆蓋摸封區域14以及兩個接墊12，此為舉例示意，在其他實施例中，模封區域14的數量可以是一個以上，且各別模封區域14可依產品設計需要選擇性地被遮罩件30所覆蓋；接墊12的數量也可依需要多于兩個，各別接墊12亦依產品設計需要選擇性地不被遮罩件30所覆蓋。

再來，請參閱圖1c，形成保護層40于電路板10上。如圖1c所示，保護層40會覆蓋位于模封區域14外的第二電子元件20b以及遮罩件30表面。詳細而言，形成保護層40的方法例如通過噴涂(spraying)，將保護層材料順型地(conformally)覆蓋在遮罩件30上方以及未被遮罩件30覆蓋區域。之后固化保護層材料，固化保護層材料的方法包括對保護層材料加熱或照射紫外光，而保護層40的材料在經過多次實驗與試用之后，可為含有聚硅氧烷混合物(polysiloxanemixture)所組成的材料。接著，移除遮罩件30，以暴露出位于模封區域14內的第一電子元件20a以及接墊12。

接著，請參閱圖1d，設置模具50于電路板10上。在本實施例中，模具50具有第一容置空間52、第二容置空間54、注入孔56以及流道58。注入孔56位于第一容置空間52的上方，并連通第一容置空間52，流道58位于容置空間的上方，并連通注入孔56。其中，第一容置空間52的位置與形狀依對應于模封區域14內的第一電子元件20a而設計，而第二容置空間54的位置與形狀依對應于模封區域14外的第二電子元件20b而設計。

詳細而言，當模具50設置在電路板10上時，第一電子元件20a會位于第一容置空間52中，而第二電子元件20b會位于第二容置空間54中。

除此之外，模具50還包括多個注入盤(未顯示于圖)，每一注入盤會連接多條流道58。模封材料60填入于注入盤中，再借著流道58流入注入孔56以及第一容置空間52中，并包覆位于第一容置空間52中的第一電子元件20a。

此外，如圖1d所示，在本實施例中，接墊12沒有落在第一容置空間52之內，因此當填入模封材料60時，接墊12不會被模封材料60所包覆。另外，模封材料60可以是高分子材料，例如是環氧模封化合物(epoxymoldingcompound，emc)、聚酰亞胺(polyimide，pi)、酚醛樹脂(phenolics)或是硅樹脂(silicones)等。

模封材料60借著流道58流入注入孔56以及第一容置空間52的方法，可以選擇加壓注入的方式或者選擇抽真空注入的方式。其中，選擇加壓注入的方式時，其模具50可增加至少一個排氣孔連接于第一容置空間52，且位于第一容置空間52的周圍。在模具50具有排氣孔的實施例中，由于第一容置空間52具有排氣孔，當填入模封材料60時，排氣孔可以有利于第一容置空間52內的氣體排出。在使用抽真空的實施例中，在填入模封材料60的步驟之前，對第一容置空間52進行抽真空的步驟，此時模具50不需要設置排氣孔，也就是將第一容置空間52內的氣體抽出，以利于模封材料60的填入。如此，由于第一容置空間52的空氣已排出，模封材料60可以更完整的包覆第一電子元件20a，并且減少氣泡的產生以及氣泡影響模封品質的機會。

在本實施例中，注入孔56位于第一容置空間52的上方，且流道58位于容置空間的上方，而模封材料60是利用注入孔56由第一容置空間52的上方注入，并包覆第一電子元件20a。現有技術中，將流通道設計在欲模封的電子元件周圍，會降低電路板的使用面積，本實施例將流道58、注入孔56設置在第一容置空間52的上方，相較之下本發明制造方法不會占據電路板10表面的面積。

接下來，如圖1f所示，在移除模具50之前會先預固化模封材料60，使得模封材料60稍微定型，之后，移除模具50以暴露出包覆第一電子元件20a的模封材料60、包覆第二電子元件20b的保護層40以及接墊12。之后，再進行例如固化定型烘烤(postmoldcure)的程序以進一步固化模封材料60以形成一模封層60’。

請參閱圖1g，在未去除保護層40之前，形成導電層70于模封層60’上表面，導電層70會覆蓋模封層60’，且電性連接接墊12。形成導電層70的方式例如是噴涂、電鍍或者是氣相沉積，使得導電層70順型的覆蓋在模封層60’以及接墊12上。在此，導電層70可以做為電子模塊1的電磁遮蔽結構。

由于位于模封區域14外的第二電子元件20b有以保護層40包覆，因此在形成導電層70的步驟中，導電層70不會接觸到第二電子元件20b，可以避免導電層70和第二電子元件20b產生短路的情形。在形成導電層70之后，通過例如化學溶劑(solvent)的清除方法移除保護層40，以暴露出第二電子元件20b。

圖2a至圖2d為本發明第二實施例的電子模塊1’制造方法示意圖。請參閱圖2a，和前一實施例不同的是，本實施例示意電路板10’具有多個的模封區域14。

本實施例的模具50’具有流道58、多個相鄰的第一容置空間52以及多個注入孔56。每個注入孔56對應地位于各個第一容置空間52的上方，并通過流道58相互連通。當設置模具50’于電路板10’時，這些第一容置空間52會對應到電路板10’上的多個模封區域14內，個別第一電子元件20a會位于各自相對應的第一容置空間52空間中。另外，在本實施例中，模具50’還可以包括多個排氣孔，每一個第一容置空間52皆具有至少一個排氣孔。排氣孔連接第一容置空間52且位于第一容置空間52的周圍。

請參閱圖2b，接著填入模封材料60。模封材料60會借著流道58流入每個注入孔56以及每個第一容置空間52，以包覆第一容置空間52中的第一電子元件20a。接著，預固化模封材料60。在本實施例中，排氣孔的作用和第一實施例相同。在其它無排氣孔設計的實施例中，可以在填入模封材料60的步驟之前，對第一容置空間52進行抽真空的步驟，以利于模封材料60的填入，避免模封材料60在包覆第一電子元件20a時，因為氣泡影響模封的品質。

接下來，請參閱圖2c，移除模具50’，以暴露出多個相鄰并包覆第一電子元件20a的模封材料60以及多個位于電路板10’上的接墊12。之后，固化定型烘烤模封材料60以形成模封層60’，固化定型烘烤的方式例如加熱模封材料60或是對模封材料60照射uv。

之后，請參閱圖2d，形成導電層70’于多個模封層60’表面，并且覆蓋接墊12。導電層70’會電性連接接墊12，并且可以作為電子模塊1的電磁遮蔽結構。形成導電層70’方法例如是噴涂、電鍍或者是氣相沉積，使得導電層70’順型的覆蓋在模封層60’以及接墊12上。

在本實施例中，模具50’的第一容置空間52的數量、在電路板10表面的位置以及大小是根據產品需要進行設計。本實施例通過模具50’設計，直接在電路板10’上形成多個相鄰的模封層60’，并且暴露出接墊12，再將導電層70’可以直接形成于多個模封層60’上。相較于現有技術中，需要先對整個電路板進行模封，再對模封層進行切割的方式，本實施例可以減少切割的步驟。也就是說，本實施例僅針對需要模封的區域(意即需要模封的電子元件)進行模封，可以減少模封材料60的使用，并且可以減少切割的步驟。

綜上所述，本發明提供一種電子模塊的制造方法。此制造方法包括提供具有多個電子元件的電路板、提供模具于電路板上以及利用模封材料包覆電子元件。模具包括至少一個第一容置空間以及位于第一容置空間上方的流道與注入孔，其中，第一容置空間對應欲模封的電子元件，模封材料會經由流道以及注入孔填入第一容置空間之中，并包覆電子元件。

由于本發明是將注入盤、流道以及注入孔設置在欲模封電子元件的上方，相較于現有技術將流通道設計在欲模封的電子元件周圍，本發明的模封層以及相鄰電子元件的間距離較小，因此可以增加電路板的使用面積。

以上所述僅為本發明的實施例，其并非用以限定本發明的專利保護范圍。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神與范圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本發明的專利權利要求保護范圍內。