封装结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种封装结构及其制造方法，该封装结构具有至少一部分的第一导电元件配置在第一基板的贯穿开口(through-opening)中。一导电结构配置在第一基板和第一导电元件上方，其中该导电结构电性连接至该第一基板和该第一导电元件的该至少一第一输入/输出端。导电结构包含一第二导电元件、一第二基板或一导电图案其中至少一个。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关一种封装结构，特别指一种封装结构，其具有配置在基板贯穿开口(through-opening)中的一导电元件。
技术介绍
导线架(lead frame)是一种被应用在集成电路(IC)封装的材料，其具有不同的型式，例如四边接脚扁平式封装(QFP)、薄小外型封装(TSOP)、小外型晶体管(SOT)或J型接脚小外型封装(SOJ)。通过组装和互相连结一半导体元件至一导线架来构成封胶(molding)的半导体元件，此结构常常使用塑性材料封胶。一导线架由金属带状物(metalribbon)构成,且具有一桨状物(paddle)(亦为已知的晶粒桨状物(die paddle)、晶粒附加标签(die-attach tab)或岛状物(island))，一半导体元件设置在该桨状物上。前述导线架具有不与该桨状物重迭排列的多个导线(lead)。传统上，集成电路芯片是使用晶粒结合(die bond)的方式设置在导线架上。前述晶粒结合的制造程序包含很多步骤:打线(wire bond)、集成电路芯片封胶、切单后测试等等。通过整合或封装导线架和其他元件，例如电感或电容，可以制造不同的产品。因为制程容易、成熟且信赖性良好，为目前最主要制程之一。然而，这种传统制程有很多的缺点，其包含:a.制程成本高，且须使用模具来完成封胶，因此增加模具开发的成本；b.设计面积只能平面而缺乏设计弹性，产品无法缩小；c.只能封装成单颗元件，并不具模块化的能力；d.散热表现不佳且低良率。因此，本专利技术提出了一个封装结构及其制程方法来克服上述的缺点。
技术实现思路
本专利技术的一目的是提供一个封装结构，其具有配置在第一基板贯穿开口(through-opening)中的至少一部分的第一导电元件。封装结构包含:一第一基板，包含在其内的一贯穿开口 ；一第一导电元件，具有至少一第一输入/输出端，其中至少一部分的该第一导电元件配置在该第一基板的该贯穿开口中；以及一导电结构，配置在该第一基板和该第一导电元件上方，其中该导电结构电性连接至该第一基板和该第一导电元件的该至少一第一输入/输出端。该导电结构包含一第二导电兀件、一第二基板或一导电图案其中至少一个。在一个实施例中，作为导电电路的导电图案可形成于第一基板的上表面或第一基板的下表面。基于电性绝缘考量，一介电材料(例如一绝缘材料或一导电材料和一非导电材料的组合)可配置于第一导电兀件周围和第一基板表面。在一个实施例中,焊球(ball bonding)(较佳来说为一锡球)可形成第一基板下方以作为外部电性连接之用(例如设置于印刷电路板(PCB)或电性连接至另一导电元件)。在一个实施例中，一散热材料可配置在第一导电元件底部，以使第一导电元件具有较佳的散热途径。此外,利用点胶(dispensing)或涂胶(gluing)取代封胶用以保护第一导电元件。因此，不需要额外的模具开发，进而可以节省时间和成本，也较容易设计。因此和在传统集成电路封装结构中使用的导线架和封胶比较，本专利技术的结构可以制作元件间最短的电路路径，以使结构的整体阻抗降低且电性效率增加。本专利技术的一目的是提供一用于形成一封装结构的方法，该方法包含了下列步骤:提供一第一基板；在该第一基板中形成一贯穿开口 ；在该第一基板的该贯穿开口中配置至少一部分的一第一导电元件，其中该第一导电元件具有至少一第一输入/输出端；在该第一基板和该第一导电元件上方形成一导电结构，其中该导电结构电性连接至该第一基板和该第一导电兀件的该至少一第一输入/输出端。本专利技术的一目的是提供一种连接结构，用以连接具有一接点的一导电元件。连接结构包含:一垫片，配置在该导电元件的该接点上；以及一第一金属材料，渗透(permeate)至该垫片且到达该垫片和该导电元件的该接点之间的界面，其中该第一金属材料电性连接至该导电元件的该接点且封住(encapsulate)至少一部分的该垫片。在一个实施例中，一金属氧化物存在于垫片和导电元件接点之间的界面，其中该第一金属材料封住(encapsulate)至少一部分的该金属氧化物。第一金属材料具有较大附着于垫片的表面积用以增加导电元件和垫片上其他金属层之间的附着力，藉以大大地降低垫片和导电元件接点之间的界面的接触电阻。配置在垫片上的第一金属材料为球状、椭图状、泪滴状或不规则形状。第一金属材料通过一打线(wire bond)制程形成在垫片上，用以将第一金属材料附着于垫片，其中该打线制程结束时不形成一导线。第一金属材料通过任何适合的制程形成在垫片上，例如激光、高压等方式。在参阅图式及接下来的段落所描述的实施方式的后，该
具有通常知识者便可了解本专利技术的其它目的，以及本专利技术的技术手段及实施态样。【附图说明】图1A为本专利技术结构的剖面示意图；图1B为图1A的结构上具有至少一第二导电元件的一产品结构示意图；图1C为图1A的结构上具有至少一第二导电元件的另一产品结构示意图，其中多个第二垫片配置于第一基板下方，用以作为外部电性连接；图1D为图1A的结构上具有至少一第二导电元件的更另一产品结构示意图；图1E为另一结构的剖面不意图,其中该结构包含一垫片和一第一金属材料,其中该垫片配置在第一导电元件接点上，以及该第一金属材料渗透(permeate)至该垫片且到达该垫片和该第一导电元件接点之间的界面；图2A至图2D为具有一第二基板的结构剖面示意图，其中第IA图中的导电图案由第二基板取代；图2E为具有至少一第三导电元件的另一产品结构示意图，其中至少一第三导电元件配置于第二基板的空隙中；图2F为本专利技术的结构剖面示意图，其中第一基板可配置在第二基板的上表面和下表面；图2G为本专利技术的结构剖面示意图，其中第二基板可配置在第一基板的上表面和下表面；图3为制造图1A至图1D或图2A至图2D的结构的流程示意图；图4A为结构剖面示意图，其说明金属氧化物存在于垫片和导电元件接点之间的界面；图4B为本专利技术的结构剖面示意图；图4C为本专利技术的结构剖面示意图，其说明金属氧化物存在于垫片和导电元件接点之间的界面，其中第一金属材料封住(encapsulate)至少一部分的该金属氧化物；图4D为本专利技术的结构剖面示意图，其说明该结构延伸至用以电性连接一第二金属材料；图5为制造在图4B至图4D中用以连接具有一接点的一导电元件的连接结构流程剖面示意图。附图标记说明:10,20，30，40，50，110，120，130，140，150，160，170 结构；11，111-第一基板；12，112-贯穿开口(through-opening) ；13, 113A-导电图案；14，114-绝缘层；15，115-第一导电兀件；16，116-第二垫片；18，118-第二导电兀件；21，121-第一垫片；22_第一封胶材料；23，123-导电层；24，124-第二封胶材料；25，125-焊球；51_垫片；52-第一金属材料；113-第二基板；122-第三导电元件；126-空隙;301，302，303，304，305，551，552，553，554-步骤；501_接点;502_垫片;503_第一金属材料;504_界面;505_金属氧化物；511-绝缘材料；511A-贯穿孔；512-薄金属材料；513_第二金属材料。【具体实施方式】本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装结构，其特征在于，包含：一第一基板，包含在其内的一贯穿开口；一第一导电元件，具有至少一第一输入/输出端，其中至少一部分的该第一导电元件配置在该第一基板的该贯穿开口中；以及一导电结构，配置在该第一基板和该第一导电元件上方，其中该导电结构电性连接至该第一基板和该第一导电元件的该至少一第一输入/输出端。

【技术特征摘要】
2012.08.10 US 13/571,3781.一种封装结构，其特征在于，包含:一第一基板，包含在其内的一贯穿开口 ；一第一导电元件，具有至少一第一输入/输出端，其中至少一部分的该第一导电元件配置在该第一基板的该贯穿开口中；以及一导电结构，配置在该第一基板和该第一导电兀件上方，其中该导电结构电性连接至该第一基板和该第一导电元件的该至少一第一输入/输出端。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该导电结构包含一第二导电兀件、一第二基板或一导电图案其中至少一个。3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该导电结构为一第二导电元件。4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该导电结构为一第二基板。5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该导电结构为一导电图案。6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，进一步包含配置在该第一基板下方的多个垫片。7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，进一步包含配置在该导电结构上方的多个垫片。8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该第一基板为一印刷电路板、一陶瓷基板、一金属基板或一导线架。9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，该第一基板进一步包含在其内的一凹洞，进一步包含具有至少一第二输入/输出端的一第二导电元件，其中至少一部分的该第二导电元件配置在该第一基板的该凹洞中，其中该导电结构电性连接该第二导电元件的该至少一第二输入/输出端。10.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，进一步包含配置在该第一导电元件底部的一散热材料。11.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，该第二基板为一金属基板。12.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，进一步包含:一配置在该第二基板内的空隙；以及一第二导电元件，具有至少一第二输入/输出端，其中该第二导电元件配置在该第二基板内的该空隙中，其中在该第二基板电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正人，吕保儒，
申请(专利权)人：乾坤科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：