具有线路式电子元件的封装结构及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种封装结构及其制造方法，且特别涉及一种具有线路式电子元件的封装结构及其制造方法。
【背景技术】
[0002]在一些电路板模组的设计中，会将一些电子元件内埋至电路板中，或者是印刷形成于电路板上，前者内埋设计过程中电子元件会考虑电路板的介电常数(dielectricconstant)与损失系数(dissipat1n factor),后者例如微带型传输线(Micro-stripTransmiss1n Line)或是共平面波导(Coplanar waveguide, CPff)架构。共平面波导架构与微带型传输线比较起来最大的优点就是所有金属均在同一平面上，因此可省去一些工艺。
[0003]然而，在设计电子模组或具电路基板的封装结构过程中，有些电子元件的尺寸较大，需要较大的空间，也会占据基板上较大的面积，而其它相对较小的电子元件与其并存时，大、小电子元件高度上的落差变成无法使用的空间而形成一种浪费；另一方面，随着电路板模组功能的提升，所需电子元件的数量将跟着增加，因此增加了电路板上接垫、线路的复杂程度与密度。
[0004]在不增加电路板模组的尺寸，却要拥有更多功能的条件下，如何使电子模组、电路板模组达到微小化成为产业追求的目标。
【发明内容】
[0005]本发明主要目的在于利用模封层材料的特性，将线路式电子元件设计制造整合于模封层中，并且通过模封层提供三维的电性连接路线。
[0006]基于上述目的，本发明提供一种具有线路式电子元件的封装结构的制造方法，其包括:根据预设电子元件的规格，计算出其相对应的线路式电子元件所需的多个参数；转换前述参数，转换过程的计算依据至少包括封装结构所选定的模封层的介电常数；依据前述转换后的参数形成封装结构，此封装结构包括基板、线路式电子元件与模封层。其中转换过程可依预设电子元件规格可容许误差范围选择性地利用模拟软件来微调参数值。
[0007]本发明提供一种具有线路式电子元件的封装结构，其包括基板、线路式电子元件以及模封层。线路式电子元件包括至少一传输线，每一传输线具至少三个连接线，第一连接线位于基板上，第二连接线位于模封层中，第三连接线位于模封层上表面，第二连接线连接第一连接线以及第三连接线。
[0008]为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而说明书附图与附图仅提供参考与说明用，并不用来对本发明加以限制。
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例具有线路式电子元件的封装结构的制造流程图。
[0010]图2为本发明第一实施例的封装结构立体示意图。
[0011]图3A-3E为本发明第一实施例的封装结构制造流程剖面示意图。
[0012]图4为本发明一实施例的线路式滤波器模拟的频率响应图。
[0013]图5为本发明第二实施例的封装结构立体示意图。
[0014]图6A-6E为本发明第二实施例的封装结构制造流程剖面示意图。
[0015]图7为本发明第三实施例的封装结构剖面示意图。
[0016]附图标记说明:
[0017]封装结构
[0018]10基板
[0019]20、20，、20”模封层
[0020]210、210，，孔洞
[0021]30线路式滤波器
[0022]310,410,910传输线
[0023]320电容
[0024]312、412、912第一连接线
[0025]314、414、914第二连接线
[0026]316、416、916第三连接线
[0027]318、418连接端
[0028]40线路式耦合器
[0029]50电子元件
[0030]60焊料
[0031]70基材
[0032]80第二模封层
[0033]90线路式电子元件
[0034]920第二传输线
[0035]922第四连接线
[0036]924第五连接线
[0037]926第六连接线
[0038]dl、d2间距
[0039]L1、L2长度
[0040]wl、w2宽度
[0041]S101、S102、S103步骤
【具体实施方式】
[0042]本发明所称的线路式电子元件是指其整体电子元件中的一部分存在于模封层或封装结构之中，也就是说，电子元件的设计及其制造会考量模封层材料的介电常数与损失系数，即为本发明的线路式电子元件。
[0043]以下实施例中的线路式电子元件将以滤波器以及耦合器为例，说明线路式电子元件形成于立体封装结构及其制造方法，实际应用上线路式电子元件的种类还可以是非平衡变压器、电感或任何集成元件，本发明不以此为限。
[0044]图1为本发明实施例的制造流程图，其对应的封装结构1、1’绘示于图2以及图5中。图2为本发明第一实施例的立体示意图，此封装结构I中的线路式电子元件为线路式滤波器30。图3A-3E为制造流程剖面示意图，对应图2的剖面线A-A。
[0045]请参照图2及图3E，封装结构I包括基板10、模封层20’、线路式滤波器30以及电子元件50。基板10可以是印刷电路板(print circuit board, PCB)、半导体基板或者是低温共烧多层陶瓷基板(low-temperature cofired ceramics, LTCC)。模封层材料例如是环氧树脂成形模料(Epoxy Molding Compounds, EMCs)。电子元件50可以是主动元件,例如是裸晶或者是封装后的晶片，或是无源元件，例如是电容器、电阻器、电感器。当然，在实际应用上，封装结构I可以包括基板10、模封层20’和线路式滤波器30，而不包含电子元件50，如后述的第二实施例。
[0046]在本实施例中，线路式滤波器30包括三条传输线310以及三个电容320，其中每一个电容320分别和一条传输线310的一端相连接。三条传输线310彼此互相并排,相邻两条传输线310的间距为dl。传输线310的数目、电容320的电容值、两相邻传输线310的间距dl、传输线310的长度以及宽度wl等数值，可视为本发明线路式滤波器30的参数。所述参数是根据预设滤波器的规格进行计算而得，所有参数会根据不同需求与规格进行调整。
[0047]本实施例中，每条传输线310皆由导电线路所形成，包含三个第一连接线312、四个第二连接线314以及两个第三连接线316。位于两侧的传输线310进一步包括连接端318用以分别和邻近的第一连接线312相连接，以作为线路式滤波器30的输入端或者是输出端。
[0048]接下来，介绍封装结构I的制造方法，请参阅图1以及图3A-3E。如步骤S101，首先依照预设滤波器的规格及设计程序完成平面(X-Y)印刷式滤波器，此时可得多个参数，例如电容值及等效于电感的并联稱合线(parallelcoupled line)的长度。此时要注意到的是，并联耦合线的线宽、线距(width/gap)此时要参考后续工艺的模封层中进行局部线路式电子元件工艺的最小设计规范，否则会发生元件设计出来却面临到工艺无法配合的状况。另外，此时的平面(X-Y)并联耦合线的长度也不会是最终长度，主要是提供后续在模封层中进行三维布局时参考用。也就是此步骤所得的多个参数会需要一个转换计算的过程，即下一步骤S102，为方便理解，可称转换前的参数为平面参数，而转换后的参数称为三维参数。
[0049]接着步骤S102转换参数，即，将前一步骤的平面参数转换成三维参数，此三维参数是考量模封层材料的介电常数与损失系数、以及连接线结构、连接点的电性阻抗。一般而言，转换前的参数数值与转换后的参数数值会有所差异。转换后，可依预设滤波器可容许误差范围选择性地利用模拟软件来微调、验证，使线路式滤波器30符合预设滤波器的规格，最后做出三维参数，以作为后续制造线路式滤波器的工艺依据。在此步骤中，除了对线路式滤波器进行参数的微调与验证，可更进一步对封装结构I做整体特性优化的微调与验证，也就是说其内部包含线路式电子元件在内的所有电子元件间电性连接的相关参数也进行了微调与验证。
[0050]接着步骤S103，依据转换后的参数形成封装结构，也就是说，将线路式滤波器30相关参数落实形成于基板10及模封层20’中，以形成封装结构I。电性连接的相关参数亦可于此步骤制作形成。
[0051]在此针对步骤S103进一步举例说明，请参考图3A-3E并对照图2。图3A，提供基板10，形成电子元件50、电容320、第一连接线312以及连接端318于基板10上。图3B，形成模封层20于基板10上。模封层20会覆盖基板10、电容320、三个第一连接线312、连接端318以及电子元件50。图3C，形成四个孔洞210于模封层20’中。位于左右两侧的两个孔洞210会暴露出位于左右两侧的第一连接线312的一端。位于中间的两个孔洞210会暴露出位于中间的第一连接线312的两端。图3D，分别形成四个第二连接线314于孔洞210中，并分别连接第一连接线312。图3E，形成两个第三连接线316于模封层20’的上表面，并且分别与第二连接线314相连接，以使第一连接线312、第二连接线314以及第三连接线316形成一传输路径。
[0052]上述第二连接线314的形成方法例如可以是利用直通模封穿孔(through moldingvia, TMV),然而在其他实施例中，也可以是利用堆叠式导电凸块(stacked stud bump)来形成第二连接线314，也就是说，