专利名称：通讯模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通讯模块(communication module)，特别是关于一种可用以作为微型蓝牙模块(bluetooth module)的通讯模块。
背景技术：
在无线通讯系统(wireless communication system)中，蓝牙通讯系统为迅速发展的技术之一，其中蓝牙通讯系统中最重要的元件模块为蓝牙模块。
现今的蓝牙模块设计的方法是将电感、电阻、电容等无源元件与蓝牙芯片、振荡器等有源元件设置于陶瓷承置体的一侧，并将各元件的接线经由陶瓷承置体内部而从陶瓷承置体另一侧接至其它电路板上。其中为了避免前述元件外泄电磁波，故必需于前述元件上包覆一层屏蔽金属层。由于系统中需要建置相当多的元件，且大部分元件个别制作完成再设置陶瓷承置体，因此，上述蓝牙模块的体积会因各元件的尺寸而具有一定的尺寸。
然而，在通讯产品轻薄短小多功能的趋势下，由于上述蓝牙模块无法进一步缩小模块体积，因而渐渐无法满足最后产品的需求。为解决上述问题，现有缩小高频模块封装体积的技术概为多芯片构装系统(System-in-package，SIP)及内埋元件构装系统(System-on-package，SOP)。
内埋元件构装系统为整合无源元件(passive embedded)的技术，将以半导体为主的元件以及少数无法内埋的无源元件以表面安装(surface-mountdevice，SMD)或黏晶(Die Bond)方式置于承置体表层，并以金属隔离盖层(shielding case layer)覆盖元件以降低电磁泄漏。此技术的优点是体积小且可靠度高，缺点是承置体成本较高。
而多芯片构装系统则是以整合有源元件为主的技术，如微机电(MEMS)、裸晶堆栈(Chip on Chip)或多芯片封装(Multi Chip Assembly)等方式来整合有源元件，再与其它无源元件整合成单一封装结构，并以金属隔离盖层覆盖元件以降低电磁泄漏。此技术的优点是体积小，成本低，缺点是组装难度高，且可靠度较受质疑。
发明内容
因此，为解决上述问题，本发明提出一种通讯模块，以达到模块微型化的效果。
本发明再提出一种通讯模块，以降低制造成本及降低组装难度。
为此，本发明提供一种通讯模块，此通讯模块具有至少一承置体、至少一第一电子元件及至少一连接垫。承置体具有第一表面及至少一凹槽，第一电子元件位于凹槽中。连接垫位于第一表面，且与第一电子元件电连接。
前述连接垫与第一电子元件位于承置体的同一侧，且连接垫于承置体上的位置高度高于第一电子元件，连接垫为表面安装型焊垫或黏晶型焊垫。第一电子元件具有有源元件或无源元件，其中有源元件选自于蓝牙芯片、存储芯片所组成的族群其中的一。无源元件则选自于振荡器、滤波器、非平衡-平衡转换器、电感、电容、电阻所组成的族群其中的一。另外，第一电子元件可同时具有有源元件及无源元件前述通讯模块更包括至少一线路，此线路内埋于承置体中，且电连接连接垫与第一电子元件。前述通讯模块更包括填充材料，此填充材料覆盖第一电子元件，其中填充材料可填满或不填满凹槽。填充材料选自于胶、封蜡、封装材料、涂料、塑料所组成的族群其中的一。
前述通讯模块更包括至少一第二电子元件，此第二电子元件位于承置体的凹槽中或第二表面上，其中第二表面与第一表面相互对应。前述通讯模块更包括屏蔽层，此屏蔽层位于承置体内，其中屏蔽层为导电层或接地。
前述通讯模块的承置体的材质选自陶瓷、低介电常数材料、玻璃纤维、有机化合物所组成的族群其中的一。承置体也可以由第一基板及第二基板所构成，其中第一基板围绕凹槽且具有第一表面，而第二基板则位于第一基板下，凹槽底面为第二基板的部分表面。第一基板及/或第二基板的材质选自陶瓷、低介电常数材料、玻璃纤维、有机化合物所组成的族群其中的一。另外，于第二基板中可内埋至少一线路，以电连接连接垫与第一电子元件。
前述通讯模块更包括至少一第二电子元件及至少一接脚，其中第二电子元件位于第一表面，覆盖凹槽且与连接垫电连接。接脚则位于承置体的第二表面，且与第一电子元件及第二电子元件电连接。前述通讯模块更包括电路层，此电路层内埋于承置体中，且与第一电子元件电连接。再者，电路层也可以具有无源元件。
前述通讯模块是蓝牙模块。连接垫也可用以使第一电子元件与其它装置电连接。
本发明再提供一种通讯模块，此通讯模块具有承置体、第一电子元件、第二电子元件、第一连接垫及第二连接垫。承置体具有第一表面、第二表面及至少一凹槽，且第一表面与凹槽位于同一侧。第一电子元件位于凹槽中，而第二电子元件则位于第一表面，并覆盖此凹槽。第一连接垫位于第一表面，电连接第一电子元件及第二电子元件。第二连接垫位于第二表面且与第一电子元件及第二电子元件电连接，用以与其它装置电连接。第二电子元件系振荡器。
由于本发明的通讯模块将元件内藏于承置体凹槽内，且于同一侧形成高于电子元件的连接垫，因此位于承置体内的线路不需贯穿承置体，即可藉由同侧的连接垫与其它装置电连接。如此，可大幅缩小通讯模块的体积。
再者，由于电子元件与连接垫位于承置体的同一侧上，因此承置体内的线路不需贯穿承置体，可以大幅减少电路复杂度、工艺难度、工艺时间及制造成本。
另外，由于本发明的通讯模块将振荡器置于承置体表面，并以振荡器覆盖诸如蓝牙芯片、存储芯片等电子元件，因此通讯模块可以藉由振荡器表面的金属作为电磁屏蔽，故本发明的通讯模块不需外加金属隔离盖，进而可以使通讯模块微型化并降低制造成本。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下
图1A绘示本发明第一优选实施例的通讯模块的示意图；图1B绘示图1A的通讯模块内形成有填充材料的示意图；图1C绘示图1A的通讯模块另一表面形成有无源元件的示意图；图2A绘示本发明第二优选实施例的通讯模块的示意图；图2B绘示移除振荡器后图2A的通讯模块的示意图；图2C绘示图2A的通讯模块另一表面形成有接脚的示意图。
附图标记说明100、200通讯模块
102、104、202、204基板106、206承置体108、208有源元件110、122、210无源元件112、212凹槽114、214底面116、124、216、222表面118、218连接垫120填充材料126、226电子元件220振荡器224接脚具体实施方式
图1A绘示本发明第一优选实施例的通讯模块100的示意图。图1B绘示通讯模块100内形成有填充材料120的示意图。图1C绘示通讯模块100另一表面124形成有无源元件122的示意图。请参照图1A至图1C，本发明的通讯模块100包括承置体106、电子元件126及连接垫118。其中，承置体106具有表面116，且表面116具有至少一凹槽(hollow portion)112，电子元件126位于凹槽112中。连接垫118位于表面116的非凹槽112的部位，且与电子元件126电连接。本发明的通讯模块例如是蓝牙模块、无线通讯模块或有线通讯模块等。
承置体106为具有凹槽112的结构体，承置体106可以由单一材质所构成，也可以由多个材质组成。承置体106的材质例如是陶瓷、低介电常数材料、玻璃纤维、有机化合物或前述材料的组合。
具体而言，承置体106由基板102、104所组成，其中基板102具有表面116且围绕凹槽112，基板104则位于基板102下，且凹槽112的底面114为基板104部分表面。基板102、104的材质例如是陶瓷、低介电常数材料、玻璃纤维、有机化合物或前述材料的组合。一实例是基板102的材质为易加工的玻璃纤维，基板104的材质为陶瓷。当承置体106为两基板(基板102、104)所构成时，连接电子元件126与连接垫118的线路可直接内埋于底层基板(基板104)中。
另外，视实际的需求，承置体106内也可以内埋屏蔽层(未绘示)、电路层(未绘示)、无源元件或其组合。当通讯模块100接于其它装置时，位于承置体106内的屏蔽层可以有效地防止电磁泄漏。屏蔽层例如是导电层、接地层等，其中屏蔽层可以直接接地，也可以不接地。电路层可以内埋于承置体106内，也可以外露于承置体106外，用以与电子元件126电性连接。内埋于承置体106内的无源元件可以直接整合于电路层中，也可以另行电性连接至电子元件126或连接垫118。
电子元件126直接设置于承置体106的凹槽112内，且经由内埋于承置体106的线路(未绘示)电连接至连接垫118，其中此线路并未贯穿承置体106。由于线路从电子元件126底部经承置体106直接连结至同一侧的连接垫118，因此线路的设计可以简单化。另外，线路的分布也可围绕着电子元件126的周缘。
电子元件126可以为有源元件108，也可以为无源元件110，或是同时包括有源元件108及无源元件110。有源元件108例如是蓝牙芯片、存储芯片或其组合。无源元件110例如是振荡器、滤波器、非平衡-平衡转换器、电感、电容、电阻或其组合。
连接垫118位于承置体106的具有凹槽112的表面116上，与电子元件126电性连接，连接垫118用以使通讯模块100与其它装置电性连接。连接垫118于承置体106的位置高度高于电子元件126。连接垫118例如是表面安装型焊垫、黏晶型焊垫及其组合。由于连接垫118与电子元件126位于同一侧，因此用以连接连接垫118与电子元件126的线路不需贯穿承置体106，进而可以简化线路的设计。
另外，在电子元件126的表面也可以视实际需求而形成覆盖电子元件126的填充材料120，以保护电子元件126。填充材料120可以如图1B所示填满凹槽112，也可以不填满凹槽112。填充材料例如是胶、封蜡(seal)、封装材料、涂料、塑料或其组合。
请参照1C图，通讯模块100也可以在另一侧表面124上形成无源元件122，以进一步缩小通讯模块100的体积。无源元件122可与电子元件126及/或连接垫118电性连接。表面124与具有凹槽112的表面116相互对应，例如是表面116、124互为正、反面。无源元件122例如是振荡器、滤波器、非平衡-平衡转换器、电感、电容、电阻或其组合。
图2A绘示本发明第二优选实施例的通讯模块200的示意图。图2B绘示移除振荡器220后的通讯模块200的示意图。图2C绘示通讯模块200另一侧表面222形成有接脚224的示意图。此优选实施例与第一优选实施例的差异在于本实施例将诸如振荡器等的无源元件覆盖于有源元件上，以降低诸如蓝牙模块等的通讯模块尺寸。
请参照图2A至图2C，通讯模块200由承置体206、电子元件226、振荡器220、连接垫218及接脚224(连接垫)所构成，其中电子元件226位于承置体206的凹槽212内，振荡器220覆盖凹槽212。承置体206具有表面216、222、凹槽212，且凹槽212与表面216位于同一侧，表面216、222例如是相互对应的表面。在本优选实施例中，承置体206由基板202、204所构成，其中基板202具有表面216及凹槽212，基板204具有表面222，且凹槽212底面214为基板204的部分表面。
电子元件226为有源元件208、无源元件210或同时具有有源元件208及无源元件210，有源元件208与无源元件210已于第一优选实施例中陈述，在此不予赘述。本优选实施例的振荡器可以为台湾专利公开第200412710号公报所揭露的振荡器、日本专利特开第2001-308640号公报所揭露的振荡器、中国专利公开第1520028号公报所揭露的振荡器或任何现有的振荡器。
承置体206表面216形成有连接垫218，用以电性连接振荡器220及电子元件226。连接垫218于承置体206的位置高度高于电子元件226，且连接垫218的位置与振荡器220的接脚相对应。连接垫218例如是球型焊垫、波峰焊(Wave Solder)型焊垫、倒装焊(flip-chip)型焊垫、表面安装型焊垫、黏晶型焊垫及其组合。
在承置体206的另一侧表面222上形成有接脚224(或连接垫)，与电子元件226、振荡器220及连接垫218电性连接，接脚224用以使通讯模块200与其它装置电性连接。接脚224例如是球型焊垫、波峰焊型焊垫、倒装焊型焊垫、接线、表面安装型焊垫、黏晶型焊垫及其组合。
另外，本优选实施例虽以振荡器220完全覆盖凹槽212为例进行说明，然并不以此为限，振荡器220也可以仅覆盖部分凹槽，而暴露出部分电子元件226。另外，振荡器220也可以视实际的需求而更换成其它无源元件。
在本优选实施例中，由于电子元件226的表面覆盖有振荡器220，因此振荡器220表面的屏蔽层可以直接对通讯模块200产生防电磁泄漏的效果。
由于本发明的通讯模块将电子元件内藏于承置体凹槽内，且于同一侧形成高于电子元件的连接垫，因此位于承置体内的线路不需贯穿承置体，即可藉由同侧的连接垫与其它装置电连接。如此，可大幅缩小通讯模块的体积。
再者，由于电子元件与连接垫位于承置体的同一侧上，因此承置体内的线路不需贯穿承置体，可以大幅减少电路复杂度、工艺难度、工艺时间及制造成本。
另外，由于本发明的通讯模块将振荡器置于承置体表面，并以振荡器覆盖诸如蓝牙芯片、存储芯片等电子元件，因此通讯模块可以藉由振荡器表面的金属作为电磁屏蔽，故本发明的通讯模块不需外加金属隔离盖，进而可以使通讯模块微型化并降低制造成本。
虽然本发明已以一优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域内的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围以所附权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种通讯模块，包括至少一承置体，具有一第一表面及至少一凹槽；至少一第一电子元件，位于该凹槽中；以及至少一连接垫，位于该第一表面，且与该第一电子元件电连接。
2.如权利要求1所述的通讯模块，其中该连接垫与该第一电子元件位于同一侧，且该连接垫于该承置体上的位置高度高于该第一电子元件。
3.如权利要求1所述的通讯模块，其中该连接垫为表面安装型焊垫或黏晶型焊垫。
4.如权利要求1所述的通讯模块，其中该第一电子元件是至少一有源元件、至少一无源元件或同时具有有源元件及无源元件。
5.如权利要求4所述的通讯模块，其中该有源元件选自于蓝牙芯片、存储芯片所组成的族群其中之一。
6.如权利要求4所述的通讯模块，其中该无源元件选自于振荡器、滤波器、非平衡-平衡转换器、电感、电容、电阻所组成的族群其中之一。
7.如权利要求1所述的通讯模块，更包括至少一线路，该线路内埋于该承置体中，该线路电连接该连接垫与该第一电子元件。
8.如权利要求7所述的通讯模块，其中该线路层具有至少一无源元件。
9.如权利要求1所述的通讯模块，更包括一填充材料，覆盖该第一电子元件。
10.如权利要求9所述的通讯模块，其中该填充材料选自于胶、封蜡、封装材料、涂料、塑料所组成的族群其中之一。
11.如权利要求1所述的通讯模块，更包括至少一第二电子元件，位于该承置体的该凹槽中或一第二表面上。
12.如权利要求1所述的通讯模块，更包括一屏蔽层，位于该承置体内。
13.如权利要求1所述的通讯模块，其中该承置体的材质选自陶瓷、低介电常数材料、玻璃纤维、有机化合物所组成的族群其中之一。
14.如权利要求1所述的通讯模块，其中该承置体包括一第一基板，围绕该凹槽，具有该第一表面；以及一第二基板，位于该第一基板下，该凹槽的底面为该第二基板的部分表面。
15.如权利要求14所述的通讯模块，其中该第一基板及/或该第二基板的材质选自陶瓷、低介电常数材料、玻璃纤维、有机化合物所组成的族群其中之一。
16.如权利要求1所述的通讯模块，其中该通讯模块是蓝牙模块。
17.如权利要求1所述的通讯模块，其中该连接垫用以使该第一电子元件与一其它装置电连接。
18.如权利要求1所述的通讯模块，更包括至少一第二电子元件，位于该第一表面，覆盖该凹槽且与该连接垫电连接；以及至少一接脚，位于该承置体的一第二表面，且与该第一电子元件及该第二电子元件电连接。
19.如权利要求18所述的通讯模块，其中该连接垫及/或该接脚选自球型焊垫、波峰焊型焊垫、接线、倒装焊型焊垫所组成的族群其中之一。
20.一种通讯模块，包括至少一承置体，具有一第一表面、一第二表面及至少一凹槽；至少一第一电子元件，位于该凹槽中；至少一第二电子元件，位于该第一表面，覆盖该凹槽；至少一第一连接垫，位于该第一表面，电连接该第一电子元件及该第二电子元件；以及至少一第二连接垫，位于该第二表面且与该第一电子元件及该第二电子元件电连接，用以与一其它装置电连接。
全文摘要
一种通讯模块，以达到模块微型化的效果，以及降低制造成本及降低组装难度。此通讯模块具有至少一承置体、至少一第一电子元件及至少一连接垫。承置体具有第一表面及至少一凹槽，第一电子元件位于凹槽中。连接垫位于第一表面，且与第一电子元件电连接。
文档编号H01L25/00GK1773880SQ20041009048
公开日2006年5月17日 申请日期2004年11月10日 优先权日2004年11月10日
发明者史承彦 申请人:台达电子工业股份有限公司