嵌埋有IC芯片与无源元件的整合式模块板及其制作方法技术

一种嵌埋有ＩＣ芯片与无源元件的整合式模块板，包括有一包含有多个大开口以及小开口的基板，其中该小开口内设置有一无源元件。一第一粘性胶膜将该基板的底部粘接至一散热基板上，以构成一整合式模块板。一ＩＣ芯片的底部藉由一第二粘性胶膜而粘贴于该整合式模块板的大开口内。一介电填充层覆盖该整合式模块板的整个表面，且填满该整合式模块板的表面上的所有空隙。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种整合式模块板(moduled board)及其制作方法，特别涉及一种类似开口向下的塑料焊球阵列(Cavity-Down Plastic Ball Grid Array，CD-PBGA)或含有各式开口的模块化(moduled)基板及其制作方法，可将各式IC芯片与各种无源元件整合于模块化基板内。
技术介绍
电子构装包括集成电路(IC)芯片的粘结固定、电路连线、结构密封、与电路板的接合、系统组合、以及产品完成之间的所有工艺，其目的为组合完成IC芯片与必要的电路零件，以实现传递电能与电路信号、提供散热途径、承载与结构保护等功能。一般而言，电子构装技术可以四个不同的组装层次区分第一层次是指将IC芯片粘结于一个封装基板，并完成其中的电路连线与密封保护的工艺；第二层次是指将封装体以及其他电子组件结合于一电路板上；第三层次则指将多个电路板组装于一主板上成为一次系统；第四层次则为将多个次系统组合成为一完整的电子产品。随着IC芯片的集成度提高而使芯片的输出输入的插脚数增加，因此各种高密度的IC封装基板不断开发出来，其中开口向下的塑料焊球阵列(Cavity Down-Plastic Ball Grid Array，CD-PBGA)的封装基板就是一例，其乃将IC芯片粘贴至此基板的开口内，并利用引线键合技术将IC芯片电连接至此基板表面的键合接头(bonding finger)上，接着此封装基板会以开口向下的方式与电路板结合。另外，散热元件装置在此封装基板的上方，而且无源元件需另行于电路板进行组装程序。现有工艺会遭遇以下的问题第一，IC芯片封装工艺、无源元件的组装程序以及表面粘接技术(surface mount technology，SMT)等步骤必须分别进行，因此总体产品因流程较长因而优良率较低，且封装工艺的成本花费极高。第二，在无法整合无源元件的组装以及SMT工艺的情况下，整个产品的厚度无法降低，不能符合当前技术的“轻、薄、短、小”的趋向。第三，为了达到散热效果，须额外在主板上提供一个热沉(heat sink)/风扇(fan)元件以及一电磁波干扰(Electro-Magnetic Interference，EMI)屏蔽板以提高电气特性表现，这会进一步增加总体工艺成本。第四，由于IC芯片、无源元件以及散热元件无法同时整合于基板上，因此产品的布局电路线太长而影响到其电性品质。因此，如何将IC芯片、无源元件以及散热元件的工艺同时整合于模块化基板上以解决上述的问题，成为当前亟需探讨的重要课题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种整合式模块板，由散热基板与类似CD-PBGA或含各式开孔的基板所粘贴而成，且将IC芯片以及无源元件嵌埋于整合式模块板中，故可直接于整合式模块板上进行多层内连线工艺，以解决现有技术产生的问题。本专利技术优选实施例的整合式模块板，包括有一开口向下的基板如塑料焊球阵列(CD-PBGA)基板或含有各式开口的基板，其包含有多个贯穿的大开口以及小开口，其中该小开口内设置有无源元件；一散热基板，设置于该基板的底部；一第一粘性胶膜，将该基板的底部粘接至该散热板上；至少一有源IC芯片，该IC芯片的底部藉由一第二粘性胶膜而粘贴于该散热片上的基板的大开口内；以及一介电填充层，覆盖该整合式模块板的整个表面，且填满该基板的表面上及开口内的所有空隙；并且，可直接于该介电填充层上进行多层内连线工艺，使IC芯片、无源元件及基板相互电连接。根据上述目的，本专利技术的特征在于，将散热基板与开孔基板直接粘贴而成为一种整合式模块板，且将IC芯片以及无源元件嵌埋于整合式模块板中，故可直接于整合式模块板上进行多层内连线工艺，以取代现有技术的键合、无源元件组装以及散热风散组装等步骤，进而达到简化构装基板的制作流程、提高产品的优良率、降低构装工艺成本等目的。本专利技术的另一特征在于，藉由粘性胶膜将IC芯片以及无源元件粘贴于整合式模块板的开口内，可不使用表面粘接技术(SMT)及回焊(Reflow)等制作流程，并降低制作成本。本专利技术的再一特征在于，藉由IC芯片以及无源元件的高度整合来控制整合式模块板的厚度，可有效降低产品的体积。本专利技术的又一特征在于，将各个IC芯片、无源元件之间的信号传输距离拉近，可以大幅提高产品的电性表现。本专利技术的又一特征在于，将各个IC芯片、无源元件之间的信号传输距离拉近，并根据电路设计的完成程度，可能是一模块化的次系统。本专利技术的又一特征在于，将各个IC芯片、无源元件之间的信号传输距离拉近，并根据电路设计的完成程度，可能是一高整合度模块化的系统功能主板。附图说明图1至图9显示本专利技术实施例的整合式模块板的制作方法的剖面示意图。附图中的附图标记说明如下IC芯片～12；金属垫～14；对位标记～17；电气测试金属凸块～16；第二粘性胶膜～18；开孔基板～22；无源元件～24；无源元件粘着层～25；金属垫～26；对位标记～27；第一粘性胶膜～28；整合式模块化基板～30；散热板～31；空隙～34；介电填充层～36；微孔～38、43；第一金属层～40；第一金属导线～40A；介电层～42；第二金属层～44；第二金属导线～44A；遮蔽层～46；焊球～48。具体实施例方式为让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更清楚易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下实施例本专利技术提供一种类似开口向下的塑料焊球阵列(CD-PBGA)或含多个开孔的模块化基板及其制作方法，是将无源元件直接制作于该基板上，并将该基板与散热板粘接而构成一个整合式模块板，再将IC芯片粘接于整合式模块板的开口内。接着可进行多层内连线工艺，使IC芯片与无源元件能够电连接至整合式模块板，而直接应用或依需求另外设计连接至表面焊球阵列，使此整合式模块板以开口向下的方式与其他电路板结合。因此，依据IC芯片的数量以及模块化工艺的应用变化，本专利技术的整合式模块板可视为一种模块化构件、一种多芯片模块(MCM)基板或一种主板(main board)，可应用在电子构装技术的各个不同的组装层次中。请参阅第1至9图，其显示本专利技术实施例的模块化基板的制作方法的剖面示意图。如图1所示，本专利技术的整合式模块化基板30由一基板22、一第一粘性胶膜28以及一散热基板3 1所组成。基板22包含有多个大开口19以及小开口21，其中大开口19的位置是用来放置IC芯片，小开口21的位置是用来放置无源元件(例如电阻、电容、感应器)，至于大开口19与小开口21的形状与数目可依据实际需要作适当变化，在此不加以限制。在优选实施例中，基板22表面上包含有多个金属垫26、对位标记27(alignment mark)以及无源元件24，其中无源元件24藉由一粘着层25而粘贴于小开口21中；无源元件也可因不同技术应用以嵌入(Embedded)方式形成于各不同层的基板结构中。至于基板22内部的导电线路结构则可设计成各种样式，于此不加以撰述。第一粘性胶膜28用来接合基板22以及散热元件31，其材料可采用导电胶膜，其内部的孔洞中填充有导电胶。散热板31可具有EMI屏蔽效果，且散热板31的材料主要为散热铜片。如图2所示，利用第一粘性胶膜28将基板22的底部粘贴于散热板31上，则可成为一个整合式模块化基板30，其表面上仍保留有用来放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌埋有ＩＣ芯片与无源元件的整合式模块板，包括有： 一基板，其包含有至少一贯穿的大开口以及至少一小开口，其中该小开口内设置有一无源元件； 一散热板，设置于该基板的底部； 一第一粘性胶膜，将该基板的底部粘接至该散热板上； 至少一ＩＣ芯片，该ＩＣ芯片的底部藉由一第二粘性胶膜而粘贴于该散热板上位于该基板的大开口内； 一介电填充层，覆盖该基板的整个表面，且填满该基板的表面上及各开口内的所有空隙，其中该介电填充层内具有多个微孔，以暴露该ＩＣ芯片、该无源元件以及该基板的部分表面；以及 至少一层导线结构，形成于该介电填充层表面，使该ＩＣ芯片、该无源元件以及该基板电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何昆耀，宫振越，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]