具有内嵌元件及电磁屏障的线路板制造技术

本发明专利技术提供了一种具有内嵌元件及电磁屏障的线路板。在本发明专利技术一优选实施例中，该具有内嵌元件及电磁屏障的线路板包括：屏蔽框、半导体元件、加强层、第一增层电路及具有屏蔽盖的第二增层电路。第一及第二增层电路于相反垂直方向覆盖半导体元件、屏蔽框及加强层，屏蔽框及屏蔽盖通过第一增层电路而电性连接至半导体元件的至少一个接地接触垫，且屏蔽框及屏蔽盖可分别有效的作为位于加强层通孔中的半导体元件的水平及垂直电磁屏障。

【技术实现步骤摘要】
具有内嵌元件及电磁屏障的线路板
本专利技术是关于一种具有内嵌元件及电磁屏障的线路板，尤指一种适用于具有屏蔽框及屏蔽盖的线路板，其中屏蔽框及屏蔽盖可分别作为内嵌元件的水平及垂直屏障。
技术介绍
半导体元件易受到电磁干扰(EMI)或是其他内部元件干扰，例如在操作高频模式时的电容、感应、导电耦合。当半导体芯片为了微型化而与彼此紧密地设置时，这些不良干扰的严重性可能会大幅上升。为了减少电磁干扰，在某些半导体元件及模块上可能需要屏障。Bolognia等人的美国专利号8，102, 032、Pagaila等人的美国专利号8，105, 872、Fuentes等人的美国专利号8，093，691、Chi等人的美国专利号8，314，486及美国专利号8，349，658揭示用于半导体元件屏障的各种方法,包括金属罐、线状网(wire fences)、或球状网(ball fences)。上述所有方法部设计用于组装于基板及屏蔽材料(例如金属罐、金属膜、线状或球状网)上的元件，屏蔽材料都为外部添加的形式，其需要额外空间，因而增加半导体封装的尺寸及额外耗费。Ito等人的美国专利号7，929，313、美国专利号7，957，154及美国专利号8，168，893揭露一种使用位于树脂层中的导电盲孔以形成电磁屏障层的方法，该电磁屏障层环绕用于容纳内嵌半导体元件的凹陷部分。此种结构确保在小空间中内嵌元件的优异电性屏蔽，但导电盲孔的深度需要如同半导体元件的厚度，因此钻孔及被覆孔洞时受到高纵横比的限制，且仅能容纳一些超薄的元件。此外，由于作为芯片放置区域的凹陷部分是在导电盲孔金属化后形成，因为对准性差而造成半导体元件错位，进而使此方法在大量制造时产量极低。
技术实现思路
本专利技术是有鉴于以上的情形而发展，其目的在于提供一种具有内嵌元件及电磁屏障的线路板，其可有效遮蔽内嵌元件免于受到电磁干扰。据此，本专利技术提供一种线路板，其包括一半导体元件、一屏蔽框、一屏蔽盖、一加强层、一第一增层电路、及选择性地包含一第二增层电路。此外，本专利技术还提供另一种线路板，其包括一半导体元件、一屏蔽框、一加强层、一第一增层电路、及具有一屏蔽盖的一第二增层电路。在一优选实施例中，该屏蔽框及该屏蔽盖电性连接至该半导体元件的至少一个接地接触垫，并可分别作为半导体元件的侧向及垂直屏障。该屏蔽框侧向覆盖该半导体元件的外围边缘，并于侧面方向于该半导体边缘外侧向延伸。该屏蔽盖在该第二垂直方向覆盖该半导体元件，该半导体元件及该屏蔽框延伸进入该加强层的一通孔。该第一增层电路及该第二增层电路分别在该第一及第二垂直方向覆盖该半导体元件、该屏蔽框、及该加强层。该半导体元件包含一主动面及与该主动面相反的一非主动面,该主动面上具有多个接触垫，该半导体元件的该主动面面朝该第一垂直方向并背向该第二增层电或该屏蔽盖，且该半导体元件的该非主动面面朝该第二垂直方向并朝向该第二增层电路或该屏蔽盖。该半导体元件可贴附于该第一或第二增层电路或利用一黏着剂设置于该屏蔽盖上。该屏蔽框可自该屏蔽盖或该第二增层电路的一绝缘层在该第一垂直方向延伸，或自该第一增层电路的一绝缘层在该第二垂直方向延伸。在任何情况下，该屏蔽框可接触该第一增层电路及该第二增层电路，并位于该第一增层电路及该第二增层电路、或该第一增层电路及该屏蔽盖之间。此外，该屏蔽框可经由该第一增层电路而电性连接至该半导体元件的至少一个接地接触垫，且具有各种形式以减少半导体元件的侧面电磁干扰(EMI)。举例而言，该屏蔽框可包含一连续或不连续的金属条板、或一金属突柱阵列，以提供半导体元件的侧面电磁干扰(EMI)遮蔽效果。为了提供有效的侧面电磁干扰(EMI)屏障，该屏蔽框优选自该屏蔽盖或该第二增层电路，且至少延伸至与该半导体元件的该主动面的周长重合，或自该第一增层电路至少延伸至与该半导体元件的该非主动面的周长重合。例如，该屏蔽框优选为于该第一垂直方向延伸超过该半导体元件的该主动面，并于该第二垂直方向至少延伸至与该半导体元件的该非主动面的周长重合。或者，该屏蔽框可于该第二垂直方向延伸超过该半导体元件的该非主动表面，且于该第一垂直方向至少延伸至与该半导体元件的该主动面的周长重合。根据该线路板中该半导体元件贴附于该第一增层电路的一方面，该屏蔽框优选于该第一垂直方向延伸超过该半导体兀件的该主动面，且于该第二垂直方向与该半导体元件的该非主动面共平面或延伸超过该半导体元件的该非主动面。相同地，根据该线路板中该半导体元件贴附于该第二增层电路或屏蔽盖的另一方面，该屏蔽框优选于该第二垂直方向延伸超过该半导体元件的该非主动面，且于该第一垂直方向与该半导体元件的该主动面共平面或延伸超过该半导体元件的该主动面。据此，该屏蔽框完全覆盖该半导体元件的侧表面，可减少侧面的电磁干扰。此外，该屏蔽框可作为该半导体元件的一配置导件，其靠近该半导体元件的外围边缘以避免该半导体元件的侧向位移。该半导体元件与该屏蔽框间的间隙优选于约0.001至I毫米的范围内。并且，该屏蔽框可更靠近该加强层的该通孔并侧向对齐该加强层的该通孔，以避免该加强层的侧向位移。相同地，该加强层的该通孔与该屏蔽框间的间隙优选于约0.001至I毫米的范围内。该屏蔽盖于该第二垂直方向对准并覆盖该半导体元件，且可经由该第一增层电路而电性连接至该半导体元件的至少一个接地接触垫。该屏蔽盖可为一连续的金属层，且为了提供有效的垂直EMI屏障，优选是至少侧向延伸至与该半导体元件的周长重合。举例而言，该屏蔽盖可于该侧面方向侧向延伸至与该半导体元件的外围边缘共平面，或该屏蔽盖向外侧向延伸超过该半导体元件的外围边缘甚至侧向延伸至该线路板的外围边缘。据此，该屏蔽盖是于该第二垂直方向完全覆盖该半导体元件，可减少垂直的电磁干扰。与该第一增层电路保持距离的该屏蔽盖可通过该屏蔽框而电性连接至该第一增层电路，其中该屏蔽框电性连接至该第一增层电路。例如，根据该线路板中该屏蔽框自该屏蔽盖延伸的一方面，该屏蔽框接触该屏蔽盖并可提供该屏蔽盖与该第一增层电路间的电性连接。至于根据该线路板中该屏蔽框通过该第二增层电路的一绝缘层与该屏蔽盖保持距离的另一方面，该屏蔽盖可通过该第二增层电路的导电盲孔或导电沟而电性连接至该屏蔽框，进而使该屏蔽框可提供该屏蔽盖与该第一增层电路间的电性连接。并且，该屏蔽盖可经由一或多个被覆穿孔而电性连接至该第一增层电路，该被覆穿孔延伸穿过该加强层。例如，在一第一端的该被覆穿孔可延伸至该第一增层电路并电性连接至该第一增层电路，且在一第二端的该被覆穿孔可延伸至该屏蔽盖并电性连接至该屏蔽盖。因此，该被覆穿孔可提供该屏蔽盖及该第一增层电路间的电性连接。该加强层可延伸至该线路板的外围边缘，并可为具有内嵌单层导线或多层导线的单层结构或多层结构，例如多层电路板。该加强层可由如树脂层压体、或铜箔层压板的有机材料所制成。该加强层可由陶瓷、或其他无机材料所制成，如氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氮化硅(SiN)、硅(Si)、玻璃等。该第一增层电路于该第一垂直方向覆盖该半导体元件、该屏蔽框及该加强层，并可包含一第一绝缘层及一或多个第一导线。例如，该第一绝缘层于该第一垂直方向覆盖该半导体元件、该屏蔽框及该加强层，并可延伸至该线路板的外围边缘，以及该第一导线自该第一绝缘层于该第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有内嵌元件及电磁屏障的线路板，其特征在于，包括:一半导体元件，其包含一主动面及与该主动面相反的一非主动面，该主动面上具有多个接触垫，其中该主动面面朝一第一垂直方向，及该非主动面面朝与该第一垂直方向相反的一第二垂直方向;一屏蔽框，其作为该半导体元件的一配置导件，且该屏蔽框靠近该半导体元件的外围边缘，且于垂直该第一垂直方向及该第二垂直方向的侧面方向侧向覆盖该半导体元件的外围边缘，并于该半导体元件的外围边缘外侧向延伸;一加强层，其包含一通孔，且该半导体元件及该屏蔽框延伸进入该通孔;一第一增层电路，其于该第一垂直方向覆盖该半导体元件、该屏蔽框及该加强层，且通过多个第一导电盲孔电性连接至该半导体元件的这些接触垫;以及一第二增层电路，其于该第二垂直方向覆盖该半导体元件、该屏蔽框及该加强层，且包含一屏蔽盖，该屏蔽盖对准该半导体元件，其中该屏蔽盖及该屏蔽框通过该第一增层电路而电性连接至这些接触垫的至少一个以用于接地。

【技术特征摘要】
2012.08.24 US 61/692,725;2013.08.19 US 13/969,6411.一种具有内嵌元件及电磁屏障的线路板，其特征在于，包括: 一半导体元件，其包含一主动面及与该主动面相反的一非主动面，该主动面上具有多个接触垫，其中该主动面面朝一第一垂直方向，及该非主动面面朝与该第一垂直方向相反的一第二垂直方向； 一屏蔽框，其作为该半导体元件的一配置导件，且该屏蔽框靠近该半导体元件的外围边缘，且于垂直该第一垂直方向及该第二垂直方向的侧面方向侧向覆盖该半导体兀件的外围边缘，并于该半导体元件的外围边缘外侧向延伸； 一加强层，其包含一通孔，且该半导体元件及该屏蔽框延伸进入该通孔； 一第一增层电路，其于该第一垂直方向覆盖该半导体元件、该屏蔽框及该加强层，且通过多个第一导电盲孔电性连接至该半导体元件的这些接触垫；以及 一第二增层电路，其于该第二垂直方向覆盖该半导体元件、该屏蔽框及该加强层，且包含一屏蔽盖，该屏蔽盖对准该半导体元件，其中该屏蔽盖及该屏蔽框通过该第一增层电路而电性连接至这些接触垫的至少一个以用于接地。2.根据权利要求1所述的线路板，其中，该屏蔽框包含一连续或不连续的金属条板、或一金属突柱阵列。3.根据权利要求1所述的线路板，其中，该屏蔽盖是一连续金属层，且该屏蔽盖向外侧延伸超过该半导体元件的外围边缘。4.根据权利要求1所述的线路板，其中，该屏蔽框通过该第一增层电路的一额外第一导电盲孔而电性连接至该第一增层电路。5.根据权利要求1所述的...

【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：