三维空间封装结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种三维空间封装结构及其制造方法，其可达到较高的内部空间使用，因此可降低电子封装结构的尺寸。该三维空间封装结构包含一第一电子元件、复数个第二电子元件和复数个导电图案。该第一电子元件具有一上表面和一下表面。该复数个第二电子元件配置在该第一电子元件的该上表面上方。该复数个第一导电图案配置在该复数个第二电子元件上方，用以电性连接该复数个第二电子元件和该第一电子元件。

【技术实现步骤摘要】
三维空间封装结构及其制造方法
本专利技术涉及一种封装结构，特别涉及一种三维空间封装结构。
技术介绍
电子封装结构凭借复杂的封装制程所形成。不同的电子封装结构具有不同的电性和散热能力，因此设计者根据设计需求可选择具有理想电性和散热能力的电子封装结构。图1例示传统电子封装结构100的示意图。参阅图1，传统电子封装结构100包含一印刷电路板(PCB)110和复数个电子元件120。电子元件120配置在印刷电路板110的表面112上且电性连接印刷电路板110。印刷电路板110具有从印刷电路板110的另一面114向外延伸的复数个引脚(pin)116以电性连接一电子装置，例如主机板(motherboard)(未图示)。图2例示另一个传统电子封装结构200的剖面示意图。参阅图2，传统电子封装结构200包含一线路基板210和复数个电子元件220。电子元件220配置在线路基板210的表面212上且通过打线(wirebond)技术、覆晶(flip-chip)结合技术或表面粘着技术(surfacemounttechnology)电性连接线路基板210。此外，传统电子封装结构200通过焊料胶(solderpaste)或复数个焊球(solderball)(未图示)可电性连接一电子装置(例如主机板)(未图示)。应该要注意的是，传统电子封装结构100的电子元件120全配置在印刷电路板110的表面112上，且传统电子封装结构200的电子元件220全配置在线路基板210的表面212上。因此，在传统电子封装结构100、200中，印刷电路板110和线路基板210具有较低的空间使用，使得传统电子封装结构100、200具有较大的尺寸。传统上，单列直插式封装(SIP:SingleInlinePackage)、栅格阵列(LGA:LandGridArray)和球格阵列(BGA:BallGridArray)广泛使用于封装结构中，例如电力元件/模块(像用于个人电脑、笔记型电脑、伺服机等等的直流转直流转换器)的封装结构。然而，单列直插式封装需要焊接、大面积和手动点胶；栅格阵列和球格阵列需要用于内部元件电性连接的焊接。因此，这种封装具有许多缺点，包含：较高的成本(大面积和/或手动点胶、焊接)、较低的可靠度(焊料融化)和不佳的热散逸。因此，本专利技术提出了一封装结构及其制造方法以克服上述的缺点。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种三维空间封装结构及其制造方法，以降低电子模块的尺寸。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种三维空间封装结构，其特征在于，包含：一第一电子元件，具有一上表面和一下表面；复数个第二电子元件，配置在该第一电子元件的该上表面上方；以及一连接结构，配置在该第一电子元件的该上表面上方，用以包覆该复数个第二电子元件，其中该连接结构包含至少一绝缘层和被该至少一绝缘层所分离的复数个第一导电图案，其中该复数个第一导电图案配置在该复数个第二电子元件上方，用以电性连接该复数个第二电子元件以及该第一电子元件。所述的三维空间封装结构：一部分的该复数个第一导电图案电性连接该复数个第二电子元件中的至少两个电子元件。所述的三维空间封装结构：该第一电子元件为一电感。所述的三维空间封装结构：该电感为一低温共烧陶瓷(LTCC)电感。所述的三维空间封装结构：一绝缘层配置在该第一电子元件上以形成在该复数个第二电子元件上方的一实质水平面，其中该复数个第一导电图案配置在该实质水平面上方。所述的三维空间封装结构：该复数个第二电子元件的至少一接点配置在该实质水平面上。所述的三维空间封装结构：该复数个第二电子元件的所有接点配置在该实质水平面上。所述的三维空间封装结构：至少一垫片配置在该连接结构的上表面上，用以连接外部电路。所述的三维空间封装结构：该第一电子元件的该上表面包含一凹洞，其中该复数个第二电子元件中至少一个配置在该凹洞中。所述的三维空间封装结构，进一步包含至少一第三电子元件和一环氧模造物层，其中该至少一第三电子元件配置在该第一电子元件旁，且该环氧模造物层包覆至少一部分的该第一电子元件和该至少一第三电子元件。所述的三维空间封装结构：该至少一第三电子元件包含一电容。所述的三维空间封装结构：各个该第二电子元件为一电容、一电阻、一二极管、一电晶体、一裸晶片或一集成电路。所述的三维空间封装结构：该连接结构的该至少一绝缘层中每一层由ABF(AjinomotoBuild-upFilm)制成。所述的三维空间封装结构：进一步包含一环氧模造物层，其中该环氧模造物层配置在该第一电子元件的该上表面上，其中该复数个第二电子元件和一第二导电图案配置在该环氧模造物层上，其中该第二导电图案电性连接该复数个第一导电图案。所述的三维空间封装结构：该三维空间封装结构为一直流对直流转换器或一电力模块。所述的三维空间封装结构：该第一电子元件为一电感。一种制造三维空间封装结构的方法，包含：(a)提供具有一上表面和一下表面的一第一电子元件；(b)在该第一电子元件的该上表面上方配置复数个第二电子元件；以及(c)在该第一电子元件的该上表面上方形成一连接结构，用以包覆该复数个第二电子元件，其中该连接结构包含至少一绝缘层和被该至少一绝缘层所分离的复数个导电图案，其中该复数个导电图案配置在该复数个第二电子元件上方，用以电性连接该复数个第二电子元件以及该第一电子元件。所述的方法：在步骤(c)中，该至少一绝缘层包含一ABF层，其中该ABF层被压至该第一电子元件的该上表面，用以包覆该复数个第二电子元件。所述的方法：步骤(c)包含一薄膜制程，以形成该复数个导电图案。一种制造复数个三维空间封装模块的方法，包含：(a)在一载板上提供复数个第一电子元件，其中各个该第一电子元件具有一上表面和一下表面；(b)在各个该第一电子元件的该上表面上方配置复数个第二电子元件；(c)在各个该第一电子元件上的该复数个第二电子元件上方形成复数个导电图案，以电性连接该复数个第二电子元件及该第一电子元件；以及(d)形成该复数个三维空间封装模块，其中各个该三维空间封装模块分别包含一对应的第一电子元件和配置在该对应的第一电子元件上的该复数个第二电子元件。所述的方法：该载板包含胶带、治具或环氧模造物中至少一个。与现有技术相比较，本专利技术具有的有益效果是：1.散热和导电具有较佳的性能；2.凭借形成复数个导电图案和使用薄膜技术和制程(凭借具有极薄的多个导电图案的一导电图案群以连接所有的导电元件)以达到较小的尺寸；3.较低成本、小尺寸和较佳的结合强度/可靠度。在参阅接下来的段落及所附图式所描述的本专利技术的实施例及详细技术之后，该
具有通常知识者便可了解本专利技术的技术特征及实施态样。附图说明图1例示传统电子封装结构的示意图；图2例示另一个传统电子封装结构的剖面示意图；图3a和图3b根据本专利技术的第一实施例例示一三维空间封装结构的剖面示意图；图3c至图3e例示另一三维空间封装结构的剖面示意图；图4a至图4c根据本专利技术的第一实施例例示一三维空间封装结构的制造方法；图5a至图5c根据本专利技术的第二实施例例示一三维空间封装结构的制造方法。附图标记说明：100传统电子封装结构；110印刷电路板；112表面；114另一面；116引脚；120电子元件；200传统电子封装结构；210线路基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维空间封装结构，其特征在于，包含：一第一电子元件，具有一上表面和一下表面；复数个第二电子元件，配置在该第一电子元件的该上表面上方；以及一连接结构，配置在该第一电子元件的该上表面上方，用以包覆该复数个第二电子元件，其中该连接结构包含至少一绝缘层和被该至少一绝缘层所分离的复数个第一导电图案，其中该复数个第一导电图案配置在该复数个第二电子元件上方，用以电性连接该复数个第二电子元件以及该第一电子元件。

【技术特征摘要】
2013.12.20 US 61/918,6841.一种三维空间封装结构，其特征在于，包含：一第一电子元件，具有一上表面和一下表面；复数个第二电子元件，配置在该第一电子元件的该上表面上方；以及一连接结构，配置在该第一电子元件的该上表面上方，用以包覆该复数个第二电子元件，其中该连接结构包含至少一绝缘层和被该至少一绝缘层所分离的复数个第一导电图案，其中该复数个第一导电图案配置在该复数个第二电子元件上方，以电性连接该复数个第二电子元件以及该第一电子元件，其中该复数个第一导电图案中的一导电图案通过导孔电性连接该复数个第二电子元件中的一电子元件与该第一电子元件，其中一环氧模造物层配置在该第一电子元件的该上表面上，其中该复数个第二电子元件和一第二导电图案配置在该环氧模造物层上，其中该第二导电图案电性连接该复数个第一导电图案。2.根据权利要求1所述的三维空间封装结构，其特征在于：一部分的该复数个第一导电图案电性连接该复数个第二电子元件中的至少两个电子元件。3.根据权利要求1所述的三维空间封装结构，其特征在于：该第一电子元件为一电感。4.根据权利要求3所述的三维空间封装结构，其特征在于：该电感为一低温共烧陶瓷(LTCC)电感。5.根据权利要求1所述的三维空间封装结构，其特征在于：一绝缘层配置在该第一电子元件上以形成在该复数个第二电子元件上方的一实质水平面，其中该复数个第一导电图案配置在该实质水平面上方。6.根据权利要求5所述的三维空间封装结构，其特征在于：该复数个第二电子元件的至少一接点配置在该实质水平面上。7.根据权利要求5所述的三维空间封装结构，其特征在于：该复数个第二电子元件的所有接点配置在该实质水平面上。8.根据权利要求1所述的三维空间封装结构，其特征在于：至少一垫片配置在该连接结构的上表面上，用以连接外部电路。9.根据权利要求1所述的三维空间封装结构，其特征在于：各个该第二电子元件为一电容、一电阻、一二极管、一电晶体、一裸晶片或一集成电路。10.根据权利要求1所述的三维空间封装结构，其特征在于：该连接结构的该至少一绝缘层中每一层由ABF(AjinomotoBuild-upFilm)制成。11.根据权利要求1所述的三维空间封装结构，其特征在于：该三维空间封装结构为一直流对直流转换器或一电力模块。12.根据权利要求11所述的三维空间封装结构，其特征在于：该第一电子元件为一电感。13.一种三维空间封装结构，其特征在于，包含：一第一电子元件，具有一上表面和一下表面；复数个第二电子元件，配置在该第一电子元件的该上表面上方；以及一连接结构，配置在该第一电子元件的该上表面上方，用以包覆该复数个第二电子元件，其中该连接结构包含至少一绝缘层和被该至少一绝缘层所分离的复数个第一导电图案，其中该复数个第一导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕保儒，吴明佳，吕绍维，
申请(专利权)人：乾坤科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71