低温共烧陶瓷立体封装结构及其制法制造技术

一种低温共烧陶瓷立体封装结构及其制法，其中该低温共烧陶瓷立体封装结构包含：至少一中介板，中介板在中央部位具有至少一空腔，空腔内设有数个芯片输入/输出连接点，芯片输入/输出连接点通过埋设在中介板中的传导线路而电性连接至设在周缘部位的转接导线；至少一半导体芯片被设置在中介板上的空腔内且电性连接于芯片输入/输出连接点；以及一载板，其上表面的周缘部位设有数个信号搭接点，且在载板底表面上设有数个外部连接点，信号搭接点通过埋设在载板中的传导线路而电性连接至外部连接点，使载板的信号搭接点与中介板的转接导线呈电性连接，据此，可简化封装成本、增加封装成品良率，且可提升封装组件设置密度以及缩小封装成品体积。成品体积。成品体积。

【技术实现步骤摘要】
低温共烧陶瓷立体封装结构及其制法


[0001]本专利技术是有关于一种低温共烧陶瓷(LTCC)立体封装结构及其制法，尤其是指一种以低温共烧陶瓷为基材且具有立体连接线路架构的芯片封装结构及其制法。

技术介绍

[0002]导入硅中介板封装结构可有效避免半导体芯片与封装基板间热膨胀系数不匹配所产生的问题，提升封装成品的结构稳定性，如图18所示，硅中介板封装结构略是将半导体芯片80接置于一具有硅贯孔91的硅中介板90上，以该硅中介板90作为一转接板，进而将半导体芯片80电性连接至封装基板95上；硅中介板封装结构除了可以克服热膨胀系数不匹配的问题之外，也因其电性传输距离较短，也具有提升半导体芯片80的电性传输速度的优点；但是，由于已知硅中介板使用了半导体制程增加了制程技术的困难度及加工成本，且随着半导体芯片80性能提升，半导体芯片80的输入输出(I/O)数逐渐倍增，封装结构的连接线电路复杂化，导致已知硅中介板的平面式连接线电路架构逐渐不敷使用，因此，如何避免上述已知技术中的种种问题，实为目前业界所急需解决的课题。

技术实现思路

[0003]有鉴于上述已知技术的缺失，本专利技术提供一种具有中介板及载板的封装架构，该中介板及载板由数个陶瓷层与导线层通过低温共烧(LTCC)加工形成，在板体内具有3D架构的连接线电路，将复杂的连接线电路整合在陶瓷层与导线层的多层复合叠构中，本专利技术可简化封装成本、增加封装成品良率，且可提升封装组件设置密度以及缩小封装成品体积，此外，本专利技术中介板及载板的陶瓷材料膨胀系数与所搭载的半导体芯片匹配，可避免产生热应力，完全革除封装胶体产生脱层(delaminating)问题，且陶瓷板材提供刚性支撑以避免封装成品发生翘曲现象，此外，由陶瓷材料制成的中介板及载板，其具备的热传导速率、耐候稳定性、硬度高、绝缘性等特性均优于已知的硅中介板及PCB载板。
[0004]根据本专利技术所提供的低温共烧陶瓷(LTCC)立体封装结构，其包含：至少一中介板，所述中介板在中央部位具有至少一空腔，所述空腔内设有数个芯片输入/输出连接点，所述芯片输入/输出连接点通过埋设在所述中介板中的传导线路而电性连接至设在周缘部位的转接导线；至少一半导体芯片，所述半导体芯片被设置在所述中介板上的所述空腔内，且电性连接于所述芯片输入/输出连接点；一载板，所述载板上表面的周缘部位设有数个信号搭接点，以及在所述载板底表面上设有数个外部连接点，所述信号搭接点通过埋设在所述载板中的传导线路而电性连接至所述外部连接点；以及所述载板被叠接组合在所述中介板的下方，所述载板的信号搭接点与所述中介板的转接导线呈电性连接，且由封装胶体包覆所述中介板、所述半导体芯片与所述载板的组合体。
[0005]其中，所述中介板由一上框型陶瓷层、一立体线路重布层及一下框型陶瓷层叠合组成，且通过低温共烧陶瓷工艺将各层烧结后形成；所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层具有至少一镂空，并在所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层的所述镂空的外周缘部位
形成框体，且在所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层的所述框体内设置数个所述转接导线，数个所述转接导线是垂直贯穿所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层的所述框体的上表面与下表面；在所述立体线路重布层内设有数个传导线路，所述立体线路重布层内的传导线路的一端可电性连接至所述芯片输入/输出连接点，且另一端可电性连接至所述转接导线。
[0006]其中，所述立体线路重布层具有至少一导线分层及至少一陶瓷分层，且个别所述导线分层与个别所述陶瓷分层彼此之间呈间隔叠层设置，在所述导线分层上具有至少一沿水平方向设置的传导线路，在所述陶瓷分层上设有至少一连通导体，所述连通导体是垂直贯穿所述陶瓷分层的上表面与下表面。
[0007]其中，在所述立体线路重布层内，所述立体线路重布层内的传导线路的一端可通过一或多个连通导体而电性连接至一所述芯片输入/输出连接点，且另一端可通过一或多个连通导体而电性连接至一所述转接导线。
[0008]其中，所述载板包含至少一陶瓷层、至少一导线层及一基底陶瓷层，个别所述陶瓷层与个别所述导线层彼此之间呈间隔叠层设置，所述基底陶瓷层作为最下面叠层，通过低温共烧陶瓷工艺将各叠层烧结后形成所述载板；在所述陶瓷层上设有至少一连通导体，所述陶瓷层的连通导体是垂直贯穿所述陶瓷层的上表面与下表面，其中一所述陶瓷层作为所述载板的最上面叠层，于作为最上面叠层的所述陶瓷层的上表面的周缘部位设置数个所述信号搭接点；在所述导线层上具有至少一沿水平方向设置的传导线路；在所述基底陶瓷层设有敞露在底表面上的数个所述外部连接点。
[0009]其中，在所述载板内，传导线路的一端可通过一或多个连通导体而电性连接至一所述信号搭接点，且另一端可通过一或多个连通导体而电性连接至一所述外部连接点。
[0010]其中，所述空腔的容置空间深度大于所述半导体芯片的芯片厚度。
[0011]其中，还包含在所述空腔设有至少一灌胶孔，所述灌胶孔可贯穿所述立体线路重布层。
[0012]其中，还包含多片所述中介板叠接组合，且各片所述中介板的转接导线彼此电性连接。
[0013]本专利技术还提供一种低温共烧陶瓷(LTCC)立体封装结构的制法，包含：提供至少一中介板，所述中介板在中央部位具有至少一空腔，所述空腔内设有数个芯片输入/输出连接点，所述芯片输入/输出连接点通过埋设在所述中介板中的传导线路而电性连接至设在周缘部位的转接导线；半导体芯片安装，提供至少一半导体芯片，且将所述半导体芯片的端口接点与所述中介板空腔内的芯片输入/输出连接点形成电性连接；提供一载板，所述载板上表面的周缘部位设有数个信号搭接点，以及在所述载板底表面上设有数个外部连接点，所述信号搭接点通过埋设在所述载板中的传导线路而电性连接至所述外部连接点；以及将已安装半导体芯片的所述中介板与所述载板叠接组合形成一组合体，令所述载板的信号搭接点与所述中介板的转接导线呈电性连接，且以封装胶体包覆所述组合体。
[0014]其中，所述中介板由一上框型陶瓷层、一立体线路重布层及一下框型陶瓷层叠合组成，且通过低温共烧陶瓷工艺将各层烧结后形成；所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层具有至少一镂空，并在所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层的所述镂空的外周缘部位形成框体，且在所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层的所述框体内设置数个所述转接导
线，数个所述转接导线是垂直贯穿所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层的所述框体的上表面与下表面；在所述立体线路重布层内设有数个传导线路，所述立体线路重布层内的传导线路的一端可电性连接至所述芯片输入/输出连接点，且另一端可电性连接至所述转接导线。
[0015]其中，所述立体线路重布层具有至少一导线分层及至少一陶瓷分层，且个别所述导线分层与个别所述陶瓷分层彼此之间呈间隔叠层设置，在所述导线分层上具有至少一沿水平方向设置的传导线路，在所述陶瓷分层上设有至少一连通导体，所述连通导体是垂直贯穿所述陶瓷分层的上表面与下表面。
[0016]其中，在所述立体线路重布层内，所述立体线路重布层内的传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温共烧陶瓷立体封装结构，其特征在于，包含：至少一中介板，所述中介板在中央部位具有至少一空腔，所述空腔内设有数个芯片输入/输出连接点，所述芯片输入/输出连接点通过埋设在所述中介板中的传导线路而电性连接至设在周缘部位的转接导线；至少一半导体芯片，所述半导体芯片被设置在所述中介板上的所述空腔内，且电性连接于所述芯片输入/输出连接点；一载板，所述载板上表面的周缘部位设有数个信号搭接点，以及在所述载板底表面上设有数个外部连接点，所述信号搭接点通过埋设在所述载板中的传导线路而电性连接至所述外部连接点；以及所述载板被叠接组合在所述中介板的下方，所述载板的信号搭接点与所述中介板的转接导线呈电性连接，且由封装胶体包覆所述中介板、所述半导体芯片与所述载板的组合体。2.根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷立体封装结构，其特征在于，所述中介板由一上框型陶瓷层、一立体线路重布层及一下框型陶瓷层叠合组成，且通过低温共烧陶瓷工艺将各层烧结后形成；所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层具有至少一镂空，并在所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层的所述镂空的外周缘部位形成框体，且在所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层的所述框体内设置数个所述转接导线，数个所述转接导线是垂直贯穿所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层的所述框体的上表面与下表面；在所述立体线路重布层内设有数个传导线路，所述立体线路重布层内的传导线路的一端电性连接至所述芯片输入/输出连接点，且另一端电性连接至所述转接导线。3.根据权利要求2所述的低温共烧陶瓷立体封装结构，其特征在于，所述立体线路重布层具有至少一导线分层及至少一陶瓷分层，且个别所述导线分层与个别所述陶瓷分层彼此之间呈间隔叠层设置，在所述导线分层上具有至少一沿水平方向设置的传导线路，在所述陶瓷分层上设有至少一连通导体，所述连通导体是垂直贯穿所述陶瓷分层的上表面与下表面。4.根据权利要求3所述的低温共烧陶瓷立体封装结构，其特征在于，在所述立体线路重布层内，所述立体线路重布层内的传导线路的一端通过一或多个连通导体而电性连接至一所述芯片输入/输出连接点，且另一端通过一或多个连通导体而电性连接至一所述转接导线。5.根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷立体封装结构，其特征在于，所述载板包含至少一陶瓷层、至少一导线层及一基底陶瓷层，个别所述陶瓷层与个别所述导线层彼此之间呈间隔叠层设置，所述基底陶瓷层作为最下面叠层，通过低温共烧陶瓷工艺将各叠层烧结后形成所述载板；在所述陶瓷层上设有至少一连通导体，所述陶瓷层的连通导体是垂直贯穿所述陶瓷层的上表面与下表面，其中一所述陶瓷层作为所述载板的最上面叠层，于作为最上面叠层的所述陶瓷层的上表面的周缘部位设置数个所述信号搭接点；在所述导线层上具有至少一沿水平方向设置的传导线路；在所述基底陶瓷层设有敞露在底表面上的数个所述外部连接点。6.根据权利要求5所述的低温共烧陶瓷立体封装结构，其特征在于，在所述载板内，传导线路的一端通过一或多个连通导体而电性连接至一所述信号搭接点，且另一端通过一或多个连通导体而电性连接至一所述外部连接点。
7.根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷立体封装结构，其特征在于，所述空腔的容置空间深度大于所述半导体芯片的芯片厚度。8.根据权利要求2所述的低温共烧陶瓷立体封装结构，其特征在于，还包含在所述空腔设有至少一灌胶孔，所述灌胶孔贯穿所述立体线路重布层。9.根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷立体封装结构，其特征在于，还包含多片所述中介板叠接组合，且各片所述中介板的转接导线彼此电性连接。10.一种低温共烧陶瓷立体封装结构的中介板，其特征在于：所述中介板上具有至少一空腔，所述空腔内设有数个芯片输入/输出连接点，所述芯片输入/输出连接点通过埋设在所述中介板中的传导线路而电性连接至设在周缘部位的转接导线。11.根据权利要求10所述的低温共烧陶瓷立体封装结构的中介板，其特征在于，所述中介板由一上框型陶瓷层、一立体线路重布层及一下框型陶瓷层叠合组成，且通过低温共烧陶瓷工艺将各层烧结后形成；所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层具有至少一镂空，并在所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层的所述镂空的外周缘部位形成框体，且在所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层的所述框体内设置数个所述转接导线，数个所述转接导线是垂直贯穿所述上框型陶瓷层与所述下框型陶瓷层的所述框体的上表面与下表面；在所述立体线路重布层内设有数个传导线路，所述立体线路重布层内的传导线路的一端电性连接至所述芯片输入/输出连接点，且另一端电性连接至所述转接导线。12.根据权利要求11所述的低温共烧陶瓷立体封装结构的中介板，其特征在于，所述立体线路重布层具有至少一导线分层及至少一陶瓷分层，且个别所述导线分层与个别所述陶瓷分层彼此之间呈间隔叠层设置，在所述导线分层上具有至少一沿水平方向设置的传导线路，在所述陶瓷分层上设有至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春夏，
申请(专利权)人：悦城科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：