具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板的制作方法

具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板的制作方法
【专利摘要】本发明是有关于一种复合线路板，其包括一中介层、一定位件、一加强层、以及一增层电路。该定位件侧向对准该中介层的外围边缘，并于该中介层的外围边缘外侧向延伸。该中介层延伸进入该加强层的一通孔，且与该增层电路电性连接，该增层电路覆盖该定位件、该中介层、以及该加强层，且提供中介层的信号路由。该加强层提供该增层电路机械性支撑、接地/电源平面，以及散热座。
【专利说明】具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种复合线路板，尤指一种具有内建定位件的复合线路板，其包括中介层、定位件、加强层、以及增层电路。
【背景技术】
[0002]传统的覆晶封装包括翻转的半导体芯片，且通过焊锡凸块的阵列连接到层压基板上，一般来说，层压基板上的配位接触垫(matching contact pads)的间距较背接触垫(backside contact pads)精细，从而使该层压基板可容纳高I/O值的芯片，且可使封装的组体容易贴附于下一层组体的印刷电路板。为了满足更精细的功能以及更高的性能要求，现代的半导体芯片是使用低K值的介电材料作为中间层材料。当低K值的介电材料为多孔性材料、脆弱、且对接口应力非常敏感时，传统的覆晶封装会面临由于低K值芯片以及层压基板之间热膨胀系数不匹配，导致各种可靠度问题以及良率的问题。因此，需要通过具有穿孔的中介层做为缓冲，该具有穿孔的中介层的热膨胀系数与该低K值芯片相似，以解决良率以及可靠度的问题。
[0003]多种具有通孔的中介层，如硅、玻璃、或热膨胀率与硅相似的陶瓷皆适合此一目的。具有穿孔的中介层可使用焊锡凸块贴附于层压基板上，或可嵌埋于该增层电路中以形成复合线路板，进而更加提升整体电性性能。然而，当复合线路板为非对称结构时以及中介层的热膨胀系数与增层电路不同时，复合线路板很容易发生弯曲的现象，导致中介层无法设置低K值半导体芯片的情形。此外，当中介层需于形成内部连接的高度精准的导电盲孔的前被设置于电路上时，若中介层的放置的精准度并不确实，或中介层下的芯片黏着剂于其固化时会“再流动”，则不可能使激光束对准接触垫，因此，可能导致产率或可靠度的劣化。

【发明内容】

[0004]本发明是有鉴于以上的情形而发展，其目的在于提供一种复合线路板，其中，一中介层是固定于一增层电路上，以用於一联机芯片以及增层电路，且可避免中介层的变形以及弯曲的现象，且通过导电盲孔，可稳固地维持中介层以及增层电路间的电性连接。因此，本发明提供了一种复合线路板，其包括了中介层、定位件、加强层、以及增层结构。
[0005]于一较佳实施例中，该定位件是作为该中介层的一配置导件，该定位件侧向对准于该中介层的外围边缘并于该中介层的外围边缘外侧向延伸，该中介层延伸进入该加强层的一通孔并电性连接该增层电路。该增层电路覆盖该定位件、该中介层、以及该加强层，并提供中介层信号路由。该加强层可提供增层电路的机械性支撑，接地/电源平面，以及作为散热座。
[0006]该定位件可由金属、光敏性塑料材料、或非光敏性材料制备而成。举例来说，该定位件基本上可由铜、铝、镍、铁、锡、或其合金所制备，该中介层亦可由环氧树脂或聚酰亚胺所制备。[0007]该加强层可延伸至该线路板的外围边缘，以提供该增层电路以及该中介层的机械性支撑，且该加强层可为单层结构或多层结构(例如一线路板、或多层陶瓷版、或基板与导电层的层压板)。该加强层可由陶瓷、金属、或吉他无机材料所制成，如氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氮化硅(SiN)、硅(Si)、铜(Cu)、铝(Al)、不锈钢等。该加强层也可由如铜箔层压板的有机材料所制成。
[0008]该中介层是包括一或多个第一接触垫以及一或多个第二接触垫于相反的两个表面上，可位于通孔中或延伸于该通孔中或该通孔外是由定位件所定义的预定位置。在任一情况下，该中介层以及该定位件延伸进入该通孔，且该定位件靠近该中介层的外围边缘，且于侧向方向上侧向对准该中介层的外围边缘，并于该中介层的外围边缘外侧向延伸，以避免该中介层的不必要移动。此外，该中介层可进一步包括多个连接元件(如穿孔)以电性连接面朝第一垂直方向的该第一接触垫以及面朝第二垂直方向且显露于通孔的该第二接触垫。举例来说，该中介层可为硅、玻璃、或陶瓷中介层。
[0009]该增层电路可包括一第一介电层、以及一或多个第一导线。举例来说，该第一介电层是于第一垂直方向覆盖该中介层、该定位件、以及该加强层，并可延伸至该线路板的外围边缘，且该第一导线是于第一垂直方向自该第一介电层延伸。
[0010]该第一介电层是包括一或多个第一盲孔，其设置邻接该中介层的该第一接触垫，以及选择性地邻接该加强层。一或多个第一导线是设置于该第一介电层上(例如自该第一介电层朝该第一垂直方向延伸，且于该第一介电层上侧向延伸)以及于该第二垂直方向延伸进入该第一盲孔中，以提供该中介层的第一接触垫的信号路由，以及选择性地提供该加强层的电性连接。具体而言，该第一导线可直接接触该第一接触垫以提供该中介层的信号路由，且从而该中介层以及该增层电路间的电性连接可不含焊料。该第一导线也可直接接触加强层以接地或电性连接沉积于其上的如薄膜电阻或电容的被动元件。
[0011]若需要额外的信号路由，该增层电路可包括额外的介电层、额外的盲孔层、以及额外的导线层。举例来说，该增层电路可还包括一第二介电层、一或多个第二盲孔、以及一或多个第二导线。具有一或多个第二盲孔的该第二介电层是被设置于该第一介电层以及该第一导线上(例如自该第一介电层以及该第一导线朝该第一垂直方向延伸)且可延伸至该线路板的外围边缘。该第二盲孔是被设置邻接于该第一导线。一或多个第二导线是被设置于该第二介电层上(例如自该第二介电层朝该第一垂直方向延伸，且于该第二介电层上侧向延伸)，且于该第二垂直方向延伸进入该第二盲孔中，以提供该第一导线的电性连接。此外，该第一盲孔以及该第二盲孔可具有相同的大小，且该第一介电层、该第一导线、该第二介电层、以及该第二导线可具有平坦的延伸表面，其面朝该第一垂直方向。
[0012]该增层电路可包括一或多个内连接垫，以提供下一层组体或另一电子设备(如半导体芯片、塑料封装、或另一半导体组体)的电性连接。该内连接垫是于第一垂直方向延伸至该第一导线或延伸至该第一导线上，且包括面朝该第一垂直方向显露的接触面。举例来说，该内连接垫可邻接于该第二导线且与该第二导线一体成型。此外，该第一导线以及该第二导线可提供内连接垫以及该中介层的该第一接触垫之间的电性连接，该中介层是设置于该加强层的通孔中。其结果是，所述电性接点(即该中介层的第二电性接垫以及该增层结构的内连接垫)可彼此电性连接，且位于线路板上面朝相反垂直方向的相反表面上，如此一来，该线路板便可使用作为三维半导体组体。[0013]本发明的复合线路板可还包括一配置导件，该加强层的配置导件可靠近该加强层的外围边缘，侧向对准于该加强层的外围边缘，且于该加强层的外围边缘外侧向延伸。如同该定位件，该加强层的配置导件可由金属、光敏性塑料材料、或非光敏性塑料材料制备而成，如铜、铝、镍、铁、锡、合金、环氧化物或聚酰亚胺。
[0014]该定位件以及该配置导件可于该第二垂直方向接触该第一介电层，并自该第一介电层朝该第二垂直方向延伸，且具有图案以分别避免该中介层以及该加强层的不必要移动。举例来说，该定位件以及该配置导件可包括一连续或不连续的条板或突柱阵列，该定位件以及该配置导件可同时形成且具有相同或不同的图案。具体来说，该定位件可侧向对齐该中介层的四个侧表面，以停止该中介层的横向位移。举例来说，该定位件可沿着中介层的四个侧面、两个对角、或四个角对齐，且该中介层以及该定位件间的间隙较佳约于0.001至I毫米的范围的内，该中介层可通过该定位件与该通孔的内壁保持距离，且可添加接合材料至该中介层以及该加强层之间以增加其刚性。此外，该定位件亦可靠近并对齐该通孔的内侧壁以停止该加强层的横向位移。同理，该配置导件可侧向对齐于该加强层的四个外侧表面，以停止该加强层的横向位移。举例来说，该配置导件可沿着该加强层的四个外侧面、两个外对角、或四个外角对齐，且该加强层的外围边缘以及该配置导件间的间隙较佳约于
0.001至I毫米的范围的内，此外，该定位件以及该配置导件的厚度范围较佳为10至200微米。
[0015]该中介层以及该加强层可使用一黏着剂固定且机械性的连接于该增层结构上。该黏着剂可接触该中介层、该加强层、该定位件、以及该配置导件，且介于该中介层以及该增层电路之间，以及介于该加强层以及该增层电路之间。在任何的情况下，该黏着剂可与该定位件以及该配置导件于该第一垂直方向共平面，且于第二垂直方向低于该定位件以及该配置导件。当该中介层以及该加强层下方的该黏着剂是于该第二垂直方向低于该定位件以及该配置导件时，该定位件以及该配置导件可防止该中介层以及该加强层因固化黏着剂造成的不必要的位移。
[0016]本发明亦提供了一种三维半导体元件，其中如芯片的半导体元件可电性连接至该中介层的该第二接触垫。该半导体元件可使用各种连接媒介以电性连接至由该加强层的该通孔显露的该第二接触垫，该连接媒介是包括打线或焊料凸块以作为电性连接点。
[0017]该组体可为一级或二级的单一芯片或多芯片的装置。举例来说，该组体可为包括单一芯片或多芯片的一级封装结构。另外，该组体可为包含单一封装体或多个封装体的二级封装结构，且各个封装体可包括单一芯片或多个芯片。
[0018]本发明具有许多优点，其中，该加强层可提供电源/接地的平台、散热座以及该中介层以及该增层电路的稳定的机械支撑。该定位件可准确地限制该中介层的放置位置，以避免该因该中介层的横向位移导致该中介层以及该增层电路间的电性连接错误，进而大幅度的改善了产品良率。该中介层以及该增层电路间的电性连接不含焊料，因此有利于展现高I/o值以及高性能。该线路板以及使用其的该半导体组体的可靠度高、价格低廉、且非常适合大量制造生产。
[0019]本发明的上述及其他特征与优点将于下文中通过各种较佳实施例进一步加以说明。【专利附图】

【附图说明】
[0020]参考随附附图，本发明可通过下述较佳实施例的详细叙述更加清楚明了，其中:
[0021]图1A及图1B为本发明的一实施态样中，于一介电层上形成一定位件的方法剖视图。
[0022]图1C为图1B的俯视图。
[0023]图1A’及1B’为本发明的一实施态样中，于一介电层上形成一定位件的另一方法剖视图。
[0024]图1C’为图1B’的俯视图。
[0025]图1D-1G为本发明定位件的各种参考形式的俯视图。
[0026]图2A及2B各自为本发明的一实施态样中，将中介层设置于其上的结构剖视图以及俯视图。
[0027]图3A以及3B各自为本发明的一实施态样中，将加强层设置于其上的结构剖视图及俯视图。
[0028]图4A-4G为根据本发明一实施态样的复合线路板的制备方法剖视图，其是包括一中介层、一定位件、一加强层、以及一电性连接至中介层的增层电路。
[0029]图5为本发明一实施态样中的三维组体剖视图，其是包括一贴附于复合电路板的中介层的半导体元件。
[0030]图6A-6D为本发明的另一实施态样的复合线路板的制备方法剖视图，其是包括一中介层、一定位件、一加强层、以及一电性连接于中介层以及加强层的一增层电路。
[0031]图7A以及7B各自为本发明的再一实施态样的复合线路板的剖视图及俯视图，其是包括一中介层、一定位件、一配置导件、一加强层、以及电性连接至中介层的一增层电路。
【具体实施方式】
[0032]在下文中，将提供实施例以详细说明本发明的实施态样。本发明的其他优点以及功效将通过本发明所揭露的内容而更为显著。应当注意的是，所述附图为简化的附图，附图中所示的元件数量、形状、以及大小可根据实际条件而进行修改，且元件的配置可能更为复杂。本发明中也可进行其他方面的实践或应用，且不背离本发明所定义的精神与范畴的条件下，可进行各种变化以及调整。
[0033]实施例1
[0034]图1A及IB为本发明的实施态样中，于一介电层上形成一定位件的方法剖视图，且图1C为图1B的俯视图。
[0035]图1A为包括金属层11、介电层21、以及支撑板23的层压结构剖视图。图中所示的金属层11为厚度为50微米的铜层，然而，金属层11也可为各种金属材料，并不受限于铜层。此外，金属层11可通过各种技术而被沉积于介电层21上，包括层压、电镀、无电电镀、蒸镀、溅镀及其组合以沉积单层或多层的结构，且其厚度较佳为10至200微米的范围内。
[0036]介电层21通常为环氧树脂、玻璃环氧树脂、聚酰亚胺、及其类似物所制成，且具有50微米的厚度。在此实施态样中，介电层21介于金属层11以及支撑板23之间。然而，支撑板23在某些态样下可被省略。支撑板23通常由铜所制成，但铜合金以及其他材料皆可被使用，支撑板23的厚度可于25至1000微米的范围内，而以工艺以及成本做为考虑，其较佳为125至500微米的范围内。在此实施态样中，支撑板23为厚度200微米的铜板。
[0037]图1B及IC各自为定位件113形成于介电层21上的结构剖视图及俯视图。定位件113可通过光刻法以及湿式蚀刻法移除金属层11的选定部位而形成。在附图中，定位件113包含矩形阵列的多个金属突柱，且与随后设置于介电层21上的中介层的四个侧面相符。然而，定位件的形式并不受限于此，且可为防止随后设置的中介层的不必要位移的任何图案。
[0038]图1A’及1B’为本发明的实施态样中，于一介电层上形成一定位件的另一方法剖视图，且图1C’为图1B’的俯视图。
[0039]图1A’为层压一组凹穴111的剖视图，该层压结构包括如上所述的金属层11、介电层21、以及支撑板23，且凹穴111是经由移除金属层11的选定部分而形成。
[0040]图1B’以及图1C’各自为定位件113形成于介电层21上的结构剖视图以及俯视图。定位件113可经由分散或印刷一光敏性塑料材料(如环氧树脂、聚酰亚胺等)或非光敏性材料于凹穴111中，接着移除整体金属层11而形成。在此，附图中的定位件113是为多个树脂突柱阵列，且符合随后设置的中介层的两个对角。
[0041]图1D-1G为定位件的各种参考形式。举例来说，定位件113可由一连续或不连续的条板所组成，且符合随后设置的中介层的四个侧面(如图1D及IE所示)、两个对角、或四个角落(如图1F及1G)。
[0042]图2A及2B各自为使用黏着剂131将中介层31设置于介电层21上的结构剖视图以及俯视图。中介层31包括第一表面311、与第一表面311相反的第二表面313、于第一表面311的第一接触垫312、于第二表面313的第二接触垫314、以及电性连接第一接触垫312以及第二接触垫314的穿孔(图未示)。中介层31可为硅中介层、玻璃中介层、或陶瓷中介层，其是包含了导线图案，该导线图案是由第二接触垫314的细微间距扇出至第一接触垫312的粗间距。
[0043]定位件113可作为中介层31的配置导件，且从而中介层31被准确地放置于一预定位置上，且中介层31的第一表面311是面朝介电层21。定位件113自介电层21朝向上方向延伸超出中介层31的第一表面311，且侧向对准中介层31的四个侧面，并侧向延伸超出中介层31的四个侧面。当定位件113靠近中介层31的四个侧表面且符合中介层31的四个侧表面，以及中介层31下的黏着剂131低于定位件113时，可避免中介层31于固化黏着剂时的任何不必要的位移。较佳地，中介层31以及定位件113之间的间隙是于0.001至I毫米的范围内。
[0044]图3A以及3B各自为使用黏着剂131将加强层41设置于介电层21上的结构剖视图及俯视图。中介层31以及定位件113对准并插入加强层41的通孔411中，且使用黏着剂131将加强层41设置至介电层21上。通孔411是通过机械性钻孔而形成于加强层41上，亦可通过其他如冲压及激光钻孔的技术形成。附图中的加强层41为厚度为约0.6毫米的陶瓷片，但也可以是其他单层或多层结构，如多层电路板或金属板。
[0045]中介层31以及通孔411的内侧壁是通过定位件113而与彼此保持距离，定位件113是靠近且对齐于通孔411的四个内壁，且于加强层41下的黏着剂113低于定位件113，从而亦可避免加强层41于黏着剂131完全固化前有任何不必要的位移。此外，中介层31以及加强层41之间可添加一接合材料(图未示)以增加其刚性。[0046]图4A4G为根据本发明一实施态样中，制备包括一中介层、一定位件、一加强层、以及增层电路的复合线路板的剖视图。
[0047]如图4G所示，复合线路板101包括中介层13、定位件113、加强层41、以及增层电路20。中介层31包括第一表面311、与第一表面311相反的第二表面313、于第一表面311的第一接触垫312、于第二表面313的第二接触垫314、以及电性连接第一接触垫312以及第二接触垫314的穿孔(图未示)。中介层可为硅中介层、玻璃中介层、或陶瓷中介层，其是包含了导线图案，该导线图案是由一第二接触垫314的细微间距扇出至第一接触垫312的粗间距。增层电路20是电性连接至中介层31，且包括第一介电层211、第一导线241、第二介电层261、以及包括内连接垫284的第二导线281。定位件113自第一介电层211朝向上方向延伸，且靠近中介层31的外围边缘。定位件113以及中介层31对齐于加强层41的通孔411，且延伸进入加强层41的通孔411。
[0048]图4A为介电层21于向上方向显露的结构剖视图。可经由多种方法移除支撑板23以显露介电层21,如包括利用酸溶液(例如氯化铁、硫酸铜溶液)或碱溶液(例如氨溶液)的湿式化学蚀刻、电化学蚀刻、或机械程序(例如钻孔或端铣刀)接着进行化学蚀刻。
[0049]图4B为内介电层21’以及金属层24层压于介电层21上的结构示意图。图中所示的金属层24是厚度为15微米的铜层，且经由内介电层21’接合至介电层21上。内介电层21’(如环氧树脂、玻璃环氧树脂、聚酰亚胺、及其类似物)的厚度通常为50微米，较佳地，介电层21以及内介电层21’为相同的材料。在此图中，介电层21以及内介电层21’的组合被视为增层电路的第一介电层211。
[0050]或者，由图4B所示的步骤可被省略，且介电层21单独作为增层电路的第一介电层211，且于形成穿过介电层21的盲孔后，直接被金属化以形成导线。
[0051]图4C为形成穿过黏着剂131、第一介电层211、以及金属层24的第一盲孔213,以显露第一接触垫312的结构示意图。第一盲孔213可通过各种技术形成，其包括激光钻孔、等离子体蚀刻及光刻技术。可使用脉冲激光提高激光钻孔效能，或者，可使用金属光罩以及激光束。举例来说，可先蚀刻铜板以制造一金属窗口后再照射激光束。第一盲孔213通常具有50微米的直径。
[0052]参照图4D，形成于第一介电层211上的第一导线241是经由沉积被覆层24’于金属层24上，以及沉积进入第一盲孔213中，接着图案化金属层24及其上的被覆层24’而形成。被覆层24’可通过各种技术沉积形成单层或多层结构，其包括电镀、无电电镀、蒸镀、溅镀及其组合。举例来说，沉积被覆层24’是首先通过将该结构浸入活化剂溶液中，使第一介电层211与无电镀铜产生触媒反应，接着以无电电镀方式被覆一薄铜层做为晶种层，然后以电镀方式将所需厚度的第二铜层形成于晶种层上。或者，于晶种层上沉积电镀铜层前，该晶种层可通过溅镀方式形成如钛/铜的晶种层薄膜。一旦达到所需的厚度，即可使用各种技术图案化金属层24以及被覆层24’以形成第一导线241，其包括湿蚀刻、电化学蚀刻、激光辅助蚀刻及其与蚀刻光罩(图未示)的组合，以定义出第一导线241。因此，第一导线241是自第一介电层211朝向下方向延伸，于第一介电层211上侧向延伸，且于向上方向延伸进入第一盲孔213以电性连接第一接触垫312。
[0053]为了便于说明，金属层24以及于其上的被覆层24’是以单一层表示，由于铜为同质被覆，金属层间的界线(均以虚线绘示)可能不易察觉甚至无法察觉，然而被覆层24’与第一介电层211之间的界线则清楚可见。
[0054]图4E为沉积第二介电层261于第一导线241以及第一介电层211上的剖视图。第二介电层261可为环氧树脂、玻璃环氧树脂、聚酰亚胺、及其类似物所制成，并经由各种技术形成，其包括膜压合、辊轮涂布、旋转涂布及喷涂沉积法，并通常具有50微米的厚度。较佳地，第一介电层211与第二介电层261为相同材料。
[0055]图4F为形成穿过第二介电层261的第二盲孔263，以显露第一导线241的选定部分的结构剖视图。如同第一盲孔213，第二盲孔263可通过各种技术形成，其包括激光钻孔、等离子体蚀刻及光刻技术，且其直径通常为50微米。较佳地，第一盲孔213以及第二盲孔263具有相同的尺寸。
[0056]参照图4G，第二导线281是形成于第二介电层261上，第二导线281是自第二介电层261朝向下方向延伸，于第二介电层261上侧向延伸，且于向上方向延伸进入第二盲孔263中，以电性连接第一导线241。
[0057]第二导线281可经由各种技术沉积为一导电层，其包括电镀、无电电镀、溅镀及其组合，接着经由各种方式图案化该导电层，其包括湿蚀刻、电化学蚀刻、激光辅助蚀刻及其与蚀刻光罩(图未示)的组合，以定义出第二导线281。较佳地，第一导线241以及第二导线281是使用相同的材料且具有相同的厚度。
[0058]因此，如图4G所示，完成的复合线路板101包括了中介层31、定位件113、加强层41、以及增层电路20。于附图中，增层电路20包括第一介电层211、第一导线241、第二介电层261、以及第二导线281。
[0059]中介层31以及加强层41是经由黏着剂131贴附于第一介电层211上，黏着剂131接触中介层31以及第一介电层211，且介于中介层31与第一介电层211、以及加强层41与第一介电层211之间，中介层31以及加强层41是由介于中介层31以及加强层41之间的定位件113而与彼此保持距离。定位件113自增层电路20的第一介电层211朝向上方向延伸，并靠近中介层31的外围边缘以及通孔411的内侧壁。黏着剂131接触定位件113，且于向下方向与定位件113共平面，并于向上方向低于定位件113。增层电路20的第一导线241直接接触中介层31的第一接触垫312，从而中介层31以及增层电路20间的电性连接不含焊料。
[0060]图5为经由凸块61将芯片51贴附于中介层31上的三维组体110。由防焊层材料291的开口 293显露的内连接垫284可容纳一导电接头，如焊料凸块、锡球、接脚等，作为与另一组体或外部元件的电性连接以及机械性附着。防焊层开口 293可通过各种方法形成，其包括光刻工艺、激光钻孔及等离子体蚀刻。
[0061]实施例2
[0062]图6A-6D为根据本发明的另一实施态样中，制备电性连接的第一导线与加强层的复合线路板的方法剖视图。为了简要说明的目的，于实施例1中的任何叙述可合并至此处的相同应用部分，且不再重复相同叙述。
[0063]图6A为图1A3A的步骤所制备的结构剖视图。
[0064]图6B为薄化支撑板23以形成具有所需厚度的金属层24的结构剖视图。图中所示的金属层24是厚度约为15微米的铜层，且介电层21被视为增层电路的第一介电层211。
[0065]图6C为形成穿过第一介电层211以及黏着剂131的第一盲孔213的结构剖视图。第一盲孔213对准并显露第一接触垫312以及加强层41。
[0066]图6D为通过沉积金属以及图案化金属层以于第一介电层211上形成第一导线241的结构剖视图。第一导线241是经由沉积被覆层24’于金属层24上，并进入第一盲孔213中，且接着图案化金属层24以及其上的被覆层24’而形成。被覆层24’是于向下方向覆盖金属层24且自金属层24朝向下方向延伸，并朝向上方向延伸进入第一盲孔213以电性连接第一接触垫312以及加强层41。
[0067]为便于图示，金属层24以及其上的被覆层24’是由单层表示，由于铜为同质被覆，金属层间的界线(均以虚线绘示)可能不易察觉甚至无法察觉，然而被覆层24’与第一介电层211间的界线则清楚可见。
[0068]据此，如图6D所示，完成的复合线路板102是包括中介层31、定位件113、加强层41、以及增层电路20。在此图中，增层电路20包括第一介电层211以及第一导线241，且与中介层31以及加强层41电性连接。
[0069]实施例3
[0070]图7A以及7B各自为根据为本发明中再一实施态样的复合线路板103的剖视图及俯视图，该复合线路板103具有靠近加强层41的外围边缘的配置导件115。
[0071]在此实施例中，复合线路板103是由实施例1所示的方法而制成，除了于移除金属层11的选定部分时形成定位件113时同时形成配置导件115，以准确的定义加强层41的设置位置。配置导件115自第一介电层上211朝向上方向延伸超过加强层41的附着表面，并测向对准于加强层41的四个外侧表面，且于侧向方向延伸超过加强层41的四个外侧表面。在附图中，配置导件115为多个金属突柱，且于侧向方向上符合加强层41的四个外侧表面。然而，配置导件115的形式可为其他多种形式，其并不受限于此。由于配置导件115是于侧向方向靠近并符合加强层41的四个外侧表面，且加强层41下的黏着剂131低于配置导件115，因此于固化该黏着剂131时，可防止加强层41任何不必要的位移。而加强层41的外围边缘与配置导件115间的间隙较佳为0.001至I毫米的范围之内。
[0072]上述的三维半导体组体以及线路板仅为说明范例，本发明尚可通过其他多种实施例实现。此外，上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用。例如，加强层可包括陶瓷材料或环氧类层压体，且可嵌埋有单层导线或多层导线。加强层可包括多个通孔以容纳额外的中介层、被动元件、或其他电子元件，且增层电路可包括额外的导线，以连接额外的中介层、被动元件、或其他电子元件。举例来说，加强层可包括一通孔以放置一个中介层于其中，以及多个通孔以放置被动元件于其中。
[0073]如上述实施例所示，本发明的半导体元件可独自使用或与其他半导体元件共享一中介层。例如，可将单一半导体元件设置于中介层上，或着将多个半导体元件设置于中介层上。举例而言，可将四枚排列成2x2阵列的小型芯片附着于中介层上，而该中介层可提供額外接觸墊，以接收並執行额外芯片垫的路由。相较每一芯片设置一中介层，此作法更具经济效益。同样地，加强层的通孔可包括多组定位件以容纳多个额外的中介层于其中，且增层电路可包括额外的导线以容纳额外的中介层。
[0074]本案的半导体元件可为已封装或未封装芯片。此外，该半导体元件可为裸芯片或晶圆级封装芯片(wafer level packaged die)等。可利用多种链接媒介将半导体元件机械性链接及电性连结至中介层，包括利用金或焊锡凸块。定位件可依中介层而客制化，举例来说，定位件的图案可为正方形或矩形，以便与中介层的形状相同或相似。散热元件如散热片或散热座可经由热导电性黏着剂或焊接材料贴附于半导体元件，该散热元件也可贴附于加强层以延伸接触面积以增加半导体元件的散热途径效率。
[0075]在本文中，“邻接”一词意指元件是一体成型(形成单一个体)或相互接触(彼此无间隔或未隔开)。例如，第一导线邻接于第一接触垫，但并未邻接于第二接触垫。
[0076]“重叠”一词意指位于上方并延伸于一下方元件的周缘内。“重叠”包含延伸于该周缘的内、外或坐落于该周缘内。例如，在中介层的第二接触垫面朝向上方向时，加强层是重叠于介电层，此乃因一假想垂直线可同时贯穿该加强层与该介电层，不论加强层与介电层之间是否存有另一同样被该假想垂直线贯穿的元件(例如黏著劑)，且亦不论是否有另一假想垂直线仅贯穿介电层而未贯穿加强层(位于加强层的通孔内)。同样地，黏着剂是重叠于介电层，加强层是重叠于黏着剂，且黏着剂被加強層重叠。此外，“重叠”与“位于上方”同义，“被重叠”则与“位于下方”同义。
[0077]“接触” 一词意指直接接触。例如，导线接触第一接触垫但并未接触第二接触垫。
[0078]“覆盖”一词意指于垂直及/或侧面方向上不完全以及完全覆盖。例如，在中介层的第二接触垫面朝向上方向的状态下，增层电路于向下方向覆盖中介层，但中介层并未从向上方向覆盖增层电路。
[0079]“层”字包含图案化及未图案化的层体。例如，当金属层设置于介电层上时，金属层可为一空白未光刻及湿式蚀刻的平板。此外，“层”可包含多层叠合层。
[0080]“开口”、“通孔”与“穿孔”等词同指贯穿孔洞。例如，中介层的第二接触垫面朝向上方向时，中介层被插入加强层的通孔中，并于向上方向由加强层中显露出。
[0081]“插入”一词意指元件间的相对移动。例如，“将中介层插入通孔中”是不论加强层为固定不动而中介层朝加强层移动；中介层层固定不动而由加强层朝中介层层移动；或中介层与加强层两者彼此靠合。又例如，“将中介层插入(或延伸至)通孔内”包含:贯穿(穿入并穿出)通孔；以及插入但未贯穿(穿入但未穿出)通孔。
[0082]“对准” 一词意指元件间的相对位置，不论元件之间是否彼此保持距离或邻接，或一元件插入且延伸进入另一元件中。例如，当假想的水平线贯穿定位件及中介层时，定位件侧向对准于中介层，不论定位件与中介层之间是否具有其他被假想的水平线贯穿的元件，且不论是否具有另一贯穿中介层但不贯穿定位件、或貫穿定位件但不貫穿中介層的假想水平线。同样地，第一盲孔对准于中介层的第一接触垫，且中介层与定位件对准于通孔。
[0083]“靠近” 一词意指元件间的间隙的宽度不超过最大可接受范围。如本领域习知通识，当中介层以及定位件间的间隙不够窄时，由于中介层于间隙中的横向位移而导致的位置误差可能会超过可接受的最大误差限制，一旦中介层的位置误差超过最大极限时，则不可能使用激光束对准接触垫，而导致中介层以及增层电路间的电性连接错误。因此，根据中介层的接触垫的尺寸，于本领域的技术人员可经由试误法以确认中介层以及定位件间的间隙的最大可接受范围，从而避免中介层以及增层电路间的电性连接错误。由此，“定位件靠近中介层的外围边缘”的用语是指中介层的外围边缘以及定位件间的间隙是窄到足以防止中介层的位置误差超过可接受的最大误差限制。
[0084]“设置” 一语包含与单一或多个支撑元件间的接触与非接触。例如，中介层是设置于介电层上，不论此中介层是实际接触介电层或与介电层以一黏着剂相隔。[0085]“电性连接” 一词意指直接或间接电性连接。例如，第一导线提供了内连接垫以及第一接触垫的电性连接，其不论第一导线是否邻接第一内连接垫、或经由第二导线电性连接至内连接垫。
[0086]“上方”一词意指向上延伸，且包含邻接与非邻接元件以及重叠与非重叠元件。例如，当中介层的第二连接垫面朝向上方向时，定位件于其上方延伸，邻接介电层并自介电层突伸而出。
[0087]“下方”一词意指向下延伸，且包含邻接与非邻接元件以及重叠与非重叠元件。例如，在中介层的第二连接垫面朝向上方向时，增层电路延伸于其下方，邻接黏着剂并自黏着剂朝向下方向突伸而出。同样地，增层电路即使并未邻接加强层或中介层，其仍可延伸于加强层及中介层下方。
[0088]“第一垂直方向”及“第二垂直方向”并非取决于线路板的定向，凡熟悉此项技艺的人士即可轻易了解其实际所指的方向。例如，中介层的第一接触垫面朝第一垂直方向，且中介层的第二接触垫面朝第二垂直方向，此与线路板是否倒置无关。同样地，定位件是沿一侧向平面「侧向」对准中介层，此与线路板是否倒置、旋转或倾斜无关。因此，该第一及第二垂直方向是彼此相反且垂直于侧面方向，且侧向对准的兀件是在垂直于第一与第二垂直方向的侧向平面相交。再者，当中介层的第二接触垫面朝向上方向时，第一垂直方向为向下方向，第二垂直方向为向上方向；当中介层的第二接触垫面朝向下方向时，第一垂直方向为向上方向，第二垂直方向为向下方向。
[0089]本发明的线路板以及使用其的半导体组体具有多项优点。线路板及半导体组体的可靠度高、价格平实且极适合量产。加强层提供了机械性支撑、尺寸稳定性以及控制整体的平整性，且增层电路(如中介层)的热膨胀，即使中介层与增层电路间的热膨胀系数(CTE)不同，于热循环的情况下，中介层依然能稳固连接至增层电路。中介层与增层电路之间为直接的电性连接，其不含焊料是有利于高I/O值以及高性能。特别是定位件可准确的定义中介层设置的位置，并避免由中介层的横向位移所导致的中介层以及增层电路间的电性连接错误，从而改善生产的良率。
[0090]本案的制作方法具有高度适用性，且是以独特、进步的方式结合运用各种成熟的电性连结及机械性连结技术。此外，本案的制作方法不需昂贵工具即可实施。因此，相较于传统封装技术，此制作方法可大幅提升产量、良率、效能与成本效益。
[0091]在此所述的实施例是为例示之用，其中所述实施例可能会简化或省略本【技术领域】已熟知的元件或步骤，以免模糊本发明的特点。同样地，为使附图清晰，附图亦可能省略重复或非必要的元件及元件符号。
[0092]精于此项技术的人士针对本文所述的实施例当可轻易思及各种变化及修改的方式。例如，前述的材料、尺寸、形状、大小、步骤的内容与步骤的顺序皆仅为范例。本领域人士可于不悖离如随附申请专利范围所定义的本发明精神与范畴的条件下，进行变化、调整与均等技术。
[0093]虽然本发明已于较佳实施态样中说明，然而应当了解的是，在不悖离本发明申请专利范围的精神以及范围的条件下，可对于本发明进行可能的修改以及变化。
【权利要求】
1.一种具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，包括: 一中介层，其包括一第一接触垫以及一第二接触垫于其相反的两个表面上，其中，该第一接触垫面朝一第一垂直方向，且该第二接触垫面朝与该第一垂直方向相反的一第二垂直方向； 该定位件作为该中介层的配置导件，其靠近该中介层的外围边缘，且于垂直该第一垂直方向以及第二垂直方向的侧面方向上侧向对准该中介层的外围边缘，并于该中介层的外围边缘外侧向延伸； 一加强层，其包括一通孔，且该中介层及该定位件延伸至该通孔中；以及 一增层电路，其于该第一垂直方向覆盖该定位件、该中介层、以及该加强层，且包括一第一介电层、一第一盲孔、以及一第一导线，其中，于该第一介电层中的该第一盲孔对准于该中介层的该第一接触垫，而该第一导线自该第一介电层朝该第一垂直方向延伸，且朝该第二垂直方向延伸穿过该第一盲孔，并直接与该第一接触垫接触。
2.如权利要求1所述的具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，其中，该中介层与该增层电路间的电性连接不含焊料。
3.如权利要求1所述的具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，其中，该定位件自该第一介电层朝该第二垂直方向延伸。
4.如权利要求1所述的具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，其中，该定位件包括一连续或不连续的条板、或一突柱阵列。
5.如权利要求1所述的具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，其中，该定位件由一金属或一光敏性塑料材料所组成。
6.如权利要求1所述的·具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，其中，该中介层以及该定位件间的间隙于0.0Ol至I毫米的范围内。
7.如权利要求1所述的具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，其中，该定位件的高度于10至200微米的范围内。
8.如权利要求1所述的具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，还包括一黏着剂，其接触该中介层以及该增层电路且介于该中介层以及该增层电路之间，以及介于该加强层以及该增层电路之间。
9.如权利要求8所述的具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，其中，该黏着剂接触该定位件，且于该第一垂直方向与该定位件共平面，以及于该第二垂直方向低于该定位件。
10.如权利要求1所述的具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，其中，该增层电路还包括: 一第二介电层，其自该第一介电层以及该第一导线朝该第一垂直方向延伸，且包括对准该第一导线的一第二盲孔；以及 一第二导线，其自该第二介电层朝该第一垂直方向延伸，且于该第二介电层上侧向延伸，并且朝该第二垂直方向延伸穿过该第二盲孔至该第一导线，以提供该第一导线的电性连接。
11.如权利要求1所述的具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，其中，该中介层具有一穿孔，该穿孔电性连接该第一接触垫以及该第二接触垫。
12.如权利要求1所述的具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，还包括一额外的第一盲孔，其对准于该加强层，以及该第一导线朝该第二垂直方向延伸穿过该额外的第一盲孔，且直接接触该加强层。
13.如权利要求1所述的具有内建定位件、中介层、以及增层电路的复合线路板，还包括一配置导件，其靠近该加强层的外围边缘，且于垂直该第一垂直方向以及该第二垂直方向的侧面上侧向对准 该加强层的外围边缘，并于该加强层的外围边缘外侧向延伸。
【文档编号】H01L23/498GK103596354SQ201310327148
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2012年8月14日
【发明者】林文强, 王家忠 申请人:钰桥半导体股份有限公司