具有嵌入式元件及加强层的线路板及其制法制造技术

本发明专利技术提供了一种具有嵌入式元件及加强层的线路板，其中，将嵌入式半导体元件、第一路由电路、密封材及一系列垂直连接件整合成一电性元件，并将电性元件设于加强层的贯穿开口内，同时于加强层的贯穿开口外设有第二路由电路，其侧向延伸于加强层上。加强层所具备的机械强度可用以避免线路板弯曲。嵌入式半导体元件电性耦接至第一路由电路，且被垂直连接件所环绕，其中垂直连接件与第一及第二路由电路电性连接。第一路由电路可对接置于线路板上的另一半导体元件提供初级扇出路由，而第二路由电路不仅可提供进一步的扇出线路结构，其也可使电性元件与加强层机械接合。

【技术实现步骤摘要】
具有嵌入式元件及加强层的线路板及其制法
本专利技术是关于一种线路板，尤指一种具有嵌入式元件及加强层的线路板及其制作方法。
技术介绍
多媒体装置的市场趋势倾向于更迅速且更薄型化的设计需求。其中一种方法是将电子元件嵌入于线路板中，使线路板的电性效能可获得改善，及/或使另一元件可接置于线路板上，以形成3D堆叠结构。美国专利案号8,453,323、8,525,337、8,618,652及8,836,114即是基于此目的而公开各种具有嵌入式元件的线路板。然而，此做法除了有难以控制的弯翘问题外，还有其他特性问题(如设计灵活度)尚未解决。此外，此做法也极可能于电子元件埋入线路板时造成良率大幅下降。如美国专利案号8,536,715及8,501,544中所述，此问题的主要原因是，嵌入元件因对位准确度问题或黏着剂固化时移位所导致的些微位移都可能发生无法连接到I/O的现象，进而造成元件失效且生产良率低。为了上述理由及以下所述的其他理由，目前亟需发展一种具有嵌入式元件的新式线路板，以解决路由要求，并确保超高封装密度、高信号完整度、薄型化且低弯翘。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种线路板，其将第一路由电路、嵌入式半导体元件及密封材设置于加强层的贯穿开口中，以避免错位及线路板中央区域发生弯翘，可改善生产良率及元件级(device-level)可靠度。本专利技术的另一目的是提供一种线路板，其中第二路由电路延伸进入加强层贯穿开口外的区域，并通过密封材中的一系列垂直连接件电性连接至第一路由电路，使线路板最外区域的弯翘现象获得良好控制，且可通过第一及第二路由电路展现高度的路由灵活度。例如，可将第一路由电路建构为具有极高路由密度的初级扇出电路，而第二路由电路则建构成具有粗宽度/间距的进一步扇出路由，以利于下一级的板封装(boardassembling)。依据上述及其他目的，本专利技术提供一种线路板，其包括一加强层、一第一路由电路、一第一半导体元件、一密封材、一系列垂直连接件及一第二路由电路。在此，将第一路由电路、第一半导体元件、密封材及垂直连接件整合成一电性元件，并使该加强层环绕该电性元件。于一较佳具体实施例中，加强层具有一贯穿开口，且可对线路板提供高模数抗弯平台；第一半导体元件以覆晶方式接置于第一路由电路上，并封埋于密封材中，且被一系列垂直连接件所环绕；第一路由电路邻接于密封材的一侧，且对后续组装其上的第二半导体元件提供初级的扇出路由，并提供第一及第二半导体元件间的最短路由距离；第二路由电路邻接于密封材的另一侧，并侧向延伸于加强层上，且第二路由电路可将电性元件与加强层机械接合，同时提供第二级的扇出路由，其中第二路由电路的垫间距及垫尺寸可符合下一级组体；垂直连接件位于第一路由电路与第二路由电路之间，并延伸穿过密封材，以提供第一路由电路与第二路由电路间的电性连接。于另一实施方式中，本专利技术提供一种线路板，其包括：一加强层，其具有一贯穿开口，其中该贯穿开口具有延伸穿过该加强层的一内侧壁表面；一电性元件，其位于该加强层的该贯穿开口内，且邻近于该加强层的该内侧壁表面，该电性元件包含一第一半导体元件、一密封材、一系列垂直连接件及一第一路由电路，且该第一路由电路设置于该密封材的一第一表面，其中(i)该第一半导体元件嵌入于该密封材中，且电性耦接至该第一路由电路，(ii)这些垂直连接件被该密封材侧向覆盖，且环绕该第一半导体元件，其中这些垂直连接件电性耦接至该第一路由电路并延伸至该密封材之一相反第二表面；以及一第二路由电路，其设置于该密封材的该第二表面上，并侧向延伸于该加强层的一表面上，其中该第二路由电路电性耦接至该密封材中的这些垂直连接件。此外，本专利技术还提供一种面朝面(face-to-face)半导体组体，其包括上述的线路板及一第二半导体元件，该第二半导体元件设置于该加强层的该贯穿开口中，且该第一半导体元件与该第二半导体元件通过两者间的第一路由电路，面朝面地相互电性耦接。于再一实施方式中，本专利技术提供一种线路板的制作方法，其包括以下步骤：提供一电性元件于一牺牲载板上，该电性元件包含一半导体元件、一密封材、一系列垂直连接件及一第一路由电路，该第一路由电路设置于该密封材的一第一表面，其中(i)该第一路由电路可拆分式地接置于该牺牲载板上，(ii)该半导体元件嵌入于该密封材中，且电性耦接至该第一路由电路，(iii)这些垂直连接件环绕该半导体元件，并电性耦接至该第一路由电路；提供一加强层，其具有一贯穿开口，其中该贯穿开口具有延伸穿过该加强层的一内侧壁表面；将该电性元件及该牺牲载板插入该加强层的该贯穿开口中，且该电性元件与该牺牲载板邻近于该加强层的该内侧壁表面；形成一第二路由电路，该第二路由电路设置于该密封材的一相反第二表面及该加强层之一表面上，且电性耦接至该密封材中的这些垂直连接件；以及从该第一路由电路移除该牺牲载板。除非特别描述或步骤间使用“接着”字词，或者是必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。本专利技术的线路板制作方法具有许多优点。举例来说，于形成第二路由电路前将牺牲载板及电性元件插入加强层贯穿开口的做法是特别具有优势的，其原因在于，该牺牲载板与该加强层可共同提供一稳定的平台，供第二路由电路的形成。于第一路由电路上形成密封材的做法可对线路板提供另一高模数的抗弯平台，因此密封材及加强层的机械强度可避免移除牺牲载板后出现弯翘现象。此外，当需形成多层路由电路时，通过两阶段步骤以形成互连基板的做法可避免发生严重的弯曲问题。附图说明图1及图2分别为本专利技术第一实施例中，于牺牲载板上形成路由线的剖视图及顶部立体示意图；图3为本专利技术第一实施例中，图1结构上形成第一介电层及第一盲孔的剖视图；图4为本专利技术第一实施例中，图3结构上形成第一导线的剖视图；图5为本专利技术第一实施例中，图4结构上形成第二介电层及第二盲孔的剖视图；图6为本专利技术第一实施例中，图5结构上形成第二导线的剖视图；图7为本专利技术第一实施例中，图6结构上形成金属柱的剖视图；图8为本专利技术第一实施例中，图7结构上接置第一半导体元件的剖视图；图9为本专利技术第一实施例中，图8结构上形成密封材的剖视图；图10为本专利技术第一实施例中，自图9结构移除密封材顶部区域的剖视图；图11为本专利技术第一实施例中，图10的面板尺寸结构切割后的剖视图；图12为本专利技术第一实施例中，对应于图11切离单元的结构剖视图；图13为本专利技术第一实施例中，加强层置于载膜上的剖视图；图14为本专利技术第一实施例中，图12结构贴附于图13载膜上的剖视图；图15为本专利技术第一实施例中，图14结构上设置第三介电层及金属层的剖视图；图16为本专利技术第一实施例中，图15结构形成第三盲孔的剖视图；图17为本专利技术第一实施例中，图16结构形成第三导线的剖视图；图18为本专利技术第一实施例中，自图17结构移除载膜及牺牲载板，以制作完成线路板的剖视图；图19为本专利技术第一实施例中，第二半导体元件接置于图18线路板上的面朝面半导体组体的剖视图；图20为本专利技术第二实施例中，第一路由电路形成于牺牲载板上的剖视图；图21为本专利技术第二实施例中，图20结构上接置第一半导体元件的剖视图；图22为本专利技术第二实施例中，图21结构上形成密封材的剖视图；图23为本专利技术第二实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有嵌入式元件及加强层的线路板，其特征在于，包括：一加强层，其具有一贯穿开口，其中该贯穿开口具有延伸穿过该加强层的一内侧壁表面；一电性元件，其位于该加强层的该贯穿开口内，且邻近于该加强层的该内侧壁表面，该电性元件包含一第一半导体元件、一密封材、一系列垂直连接件及一第一路由电路，且该第一路由电路设置于该密封材的一第一表面，其中(i)该第一半导体元件嵌入于该密封材中，且电性耦接至该第一路由电路，(ii)这些垂直连接件被该密封材侧向覆盖，且环绕该第一半导体元件，其中这些垂直连接件电性耦接至该第一路由电路并延伸至该密封材的一相反第二表面；以及一第二路由电路，其设置于该密封材的该第二表面上，并侧向延伸于该加强层的一表面上，其中该第二路由电路电性耦接至该密封材中的这些垂直连接件。

【技术特征摘要】
1.一种具有嵌入式元件及加强层的线路板，其特征在于，包括：一加强层，其具有一贯穿开口，其中该贯穿开口具有延伸穿过该加强层的一内侧壁表面；一电性元件，其位于该加强层的该贯穿开口内，且邻近于该加强层的该内侧壁表面，该电性元件包含一第一半导体元件、一密封材、一系列垂直连接件及一第一路由电路，且该第一路由电路设置于该密封材的一第一表面，其中(i)该第一半导体元件嵌入于该密封材中，且电性耦接至该第一路由电路，(ii)这些垂直连接件被该密封材侧向覆盖，且环绕该第一半导体元件，其中这些垂直连接件电性耦接至该第一路由电路并延伸至该密封材的一相反第二表面；以及一第二路由电路，其设置于该密封材的该第二表面上，并侧向延伸于该加强层的一表面上，其中该第二路由电路电性耦接至该密封材中的这些垂直连接件。2.根据权利要求1所述的的线路板，其特征在于，这些垂直连接件包括金属柱、焊球、导电盲孔、或其组合。3.根据权利要求1所述的的线路板，其特征在于，还包括：额外垂直连接件，其设于该加强层中，其中这些额外垂直连接件电性耦接至该第二路由电路。4.根据权利要求3所述的的线路板，其特征在于，这些额外垂直连接件包括金属柱、焊球、导电盲孔、或其组合。5.根据权利要求1所述的的线路板，其特征在于，该第一路由电路具有一外露表面，其背向该密封材的该第一表面，并由该加强层的该贯穿开口显露。6.根据权利要求5所述的的线路板，其特征在于，该加强层的该内侧壁表面的一部分与该第一路由电路的该外露表面形成一凹穴，而该凹穴位于该加强层的该贯穿开口中。7.一种面朝面半导体组体，其特征在于，包括：根据权利要求1所述的的该线路板；以及一第二半导体元件，其设置于该加强层的该贯穿开口中，并通过该第一半导体元件与该第二半导体元件间的该第一路由电路，与该第一半...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文强，王家忠，
申请(专利权)人：钰桥半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71