专利名称：封装结构的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种封装结构，且特别是有关于一种具有多个承载器(carrier)的封装结构。
背景技术：
封装结构是经由繁复的封装制程步骤后所形成的产品。各种不同的封装结构具有不同的电气性能(electrical performance)及散热性能(capacity of heat dissipation)，因此设计者可依照其设计需求而选用符合其电气性能及散热性能需求的封装结构。
请参阅图1所示，其绘示现有的一种封装结构的示意图。现有封装结构100包括一印刷电路板(printed circuit board，PCB)110与多个电子元件120。这些电子元件120配置于印刷电路板110的一表面112上且与印刷电路板110电性连接。印刷电路板110具有多个接脚(pin)116，这些接脚116由印刷电路板110的另一表面114伸出，印刷电路板110可通过这些接脚116电性连接至下一层级的电子装置(例如主机板，但未绘示)。然而，由于现有封装结构100的这些电子元件120都是小型的初阶封装体(first-level package)，且印刷电路板110的表面112上有一定的布线面积，因此现有封装结构100的整体体积较大。此外，由于这些电子元件120需预先经由初阶的封装制程而成型，因此现有封装结构100的制造成本较高。另外，封装结构100必须以人工方式插入至下一层级的电子装置，因此封装结构100与下一层级的电子装置无法以自动化机台进行组装。
为了改进以上的缺点，现有的另一种封装结构被提出。请参阅图2所示，其绘示现有的另一种封装结构的示意图。现有封装结构200包括一封装基板(package substrate)210与多个电子元件220。这些电子元件220配置于封装基板210的一表面212上，且这些电子元件220可通过打线接合技术(wire bonding technology)或表面粘着技术(surface mounttechnology)而电性连接至封装基板210。此外，现有封装结构200可通过锡膏(solder paste)或多个焊球(solder ball)(未绘示)而电性连接至下一层级的电子装置(例如主机板，但未绘示)。
虽然现有封装结构200具有元件配置密度高、体积较小、制程简单、成本较低以及可以自动化方式置于下一层级的电子装置等优点；然而，现有封装结构200在运作而进行散热时，只能通过封装基板210内的导电孔道(conductive via)214将热以传导的方式传递至下一层级电子装置的导线上。因此，现有封装结构200的散热性(capacity of heat dissipation)较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种封装结构，其具有多个承载器。
为达上述或是其他目的，本发明提出一种封装结构，其包括一第一承载器、一第二承载器、至少一第一电子元件(electronic component)与至少一第二电子元件。第二承载器与第一承载器电性连接。第一电子元件配置于第一承载器上且与第一承载器电性连接。第二电子元件配置于第二承载器上且与第二承载器电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的第一承载器可配置于第二承载器上。
在本发明的一实施例中，上述的第一承载器可配置于第二承载器上。此外，第二承载器可具有一第一承载区(carrying area)与一第二承载区，第一承载区与第二承载区不处于同一平面，第一承载器配置于第一承载区上，且第二电子元件配置于第二承载区上。
在本发明的一实施例中，上述的第一承载器可配置于第二承载器上。此外，第二承载器可具有一第一承载区与一第二承载区，第一承载区与第二承载区不处于同一平面，第一承载器配置于第一承载区上，且第二电子元件配置于第二承载区上。另外，上述第一电子元件的数量可为多个，这些第一电子元件配置于第一承载器的相对两表面上。
在本发明的一实施例中，上述的第一承载器可配置于第二承载器旁。
在本发明的一实施例中，上述的第一承载器可配置于第二承载器旁。此外，上述的封装结构更包括至少一焊线(bonding wire)，其中第一承载器通过焊线而与第二承载器电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的封装结构更包括一胶体(encapsulant)，胶体至少包覆(encapsulate)第一电子元件、第二电子元件、部分第一承载器与部分第二承载器。
在本发明的一实施例中，上述的封装结构更包括一胶体，胶体至少包覆第一电子元件、第二电子元件、部分第一承载器与部分第二承载器。此外，第一承载器可具有多个焊垫(bonding pad)，这些焊垫配置于第一承载器的一表面上且暴露于胶体之外。
在本发明的一实施例中，上述的第一承载器的热阻值(thermalresistance)可大于第二承载器的热阻值。
在本发明的一实施例中，上述的第一承载器的热阻值可大于第二承载器的热阻值。此外，第一电子元件的发热功率(heat generation rate)可小于第二电子元件的发热功率。
在本发明的一实施例中，上述的第一承载器的热阻值可大于第二承载器的热阻值。此外，第一电子元件的发热功率可小于第二电子元件的发热功率。另外，上述的第一电子元件可为逻辑控制元件(logic controlcomponent)、驱动元件(driving component)或被动元件(passivecomponent)。
在本发明的一实施例中，上述的第一承载器的热阻值可大于第二承载器的热阻值。此外，第一电子元件的发热功率可小于第二电子元件的发热功率。另外，上述的第二电子元件可为金氧半导体场效电晶体(metal-oxide-semiconductor field effect transistor，MOSFET)、绝缘闸极双极性电晶体(insulated gate bipolar transistor，IGBT)、二极管(diode)或抗流器(choke)。
在本发明的一实施例中，上述的第一承载器的热阻值可大于第二承载器的热阻值。此外，上述的第一承载器可为线路板(wiring board)。
在本发明的一实施例中，上述的第一承载器的热阻值可大于第二承载器的热阻值。此外，上述的第二承载器可为导线架(leadframe)。
基于上述，由于发热功率较大的这些第二电子元件是配置于热阻值较小的第二承载器上，因此封装结构运作时，这些第二电子元件所产生的热可直接通过第二承载器传递至下一层的电子装置，进而使得封装结构不会过热而能维持正常的运作功能。此外，由于第一承载器内部的布线密度较大，因此这些第一电子元件配置于第一承载器上的数量可较多，进而充分利用第一承载器的配置空间。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1绘示现有的一种封装结构的示意图。
图2绘示现有的另一种封装结构的示意图。
图3绘示本发明第一实施例的封装结构的剖面示意图。
图4绘示本发明第二实施例的封装结构的剖面示意图。
图5绘示本发明第三实施例的封装结构的剖面示意图。
图6绘示图5的第一承载器与第二承载器在形成封装结构前的连接关系的示意图。
100、200、300、400、500封装结构110印刷电路板112、114、212、412、414、514表面
116接脚120、220电子元件210封装基板214导电孔道310、410、510第一承载器312线路层314介电层316导电孔道320、420、520第二承载器330、430第一电子元件340、440第二电子元件350、550胶体360、560焊线422第一承载区424第二承载区516焊垫H高度差具体实施方式
第一实施例请参阅图3所示，其绘示本发明第一实施例的封装结构的剖面示意图。第一实施例的封装结构300包括一第一承载器310、一第二承载器320、至少一第一电子元件330(图3例如绘示两个)与至少一第二电子元件340(图3例如绘示两个)。第二承载器320与第一承载器310电性连接，且第一承载器310的热阻值可大于第二承载器320的热阻值。这些第一电子元件330配置于第一承载器310上且与第一承载器310电性连接。这些第二电子元件340配置于第二承载器上320且与第二承载器320电性连接，且各个第一电子元件330的发热功率可小于各个第二电子元件340的发热功率。
在第一实施例中，第一承载器310可配置于第二承载器320上。此外，封装结构300更包括一胶体350，胶体350至少包覆这些第一电子元件330、这些第二电子元件340、部分第一承载器310与部分第二承载器320。由图3可知，第二承载器320的部分区域是暴露于胶体350之外，其用以电性连接下一层级的电子装置(例如主机板，但未绘示)。除了上述功能之外，当封装结构300运作而产生热时，第二承载器320亦可通过暴露的区域将热传递至下一层级的电子装置。另外，胶体350可通过一模具(mold)(未绘示)加以灌胶与加热而形成，胶体350可保护所包覆的元件，以避免受到外界温度、湿气与杂讯的影响，并且可提供手持的形体。
在第一实施例中，这些第一电子元件330可为逻辑控制元件、驱动元件或被动元件，而这些第二电子元件340可为金氧半导体场效电晶体、绝缘闸极双极性电晶体、二极管或抗流器(例如电感)。举例而言，在图3中，其中一个第二电子元件340(例如是金氧半导体场效电晶体)可通过多条焊线360而分别与第一承载器310以及第二承载器320电性连接，换言之，其中一个第二电子元件340是通过打线接合技术而与第二承载器320电性连接。在图3中，另一个第二电子元件340(例如是抗流器)可通过锡膏而与第二承载器320电性连接，换言之，另一个第二电子元件340是通过表面粘着技术而与第二承载器320电性连接。在此必须说明的是，这些第二电子元件340可依设计需求而通过打线接合技术、表面粘着技术或覆晶接合技术(flip chip bonding technology)以电性连接至第二承载器320。这些第一电子元件330亦可依照设计需求而通过上述这些技术以电性连接至第一承载器310。据此，第一实施例是用以举例而非限定本发明。
此外，第一承载器310可为线路板，而第二承载器320可为导线架(其材质例如为金属)。其中，例如是线路板的第一承载器310是由多个线路层(wiring layer)312与多个介电层(dielectric layer)314交替叠合而成，且至少两个线路层312之间是通过至少一个导电孔道316而相互电性连接，因此例如是线路板的第一承载器310内部的布线密度通常较大且线路也较为复杂。在此必须说明的是，第一承载器310与第二承载器320的外型可依设计需求而有所改变，第一实施例是用以举例而非加以限定。
由上述可知，由于发热功率较大的这些第二电子元件340是配置于热阻值较小的第二承载器320上，因此封装结构300运作时，这些第二电子元件340所产生的热可直接通过第二承载器320传递至下一层的电子装置，进而使得封装结构300不会过热而能维持正常的运作功能。与现有封装结构200(见图2)相较，第一实施例的封装结构300的散热性较佳。此外，由于第一承载器310内部的布线密度较大，因此这些第一电子元件330配置于第一承载器310上的数量可较多，进而充分利用第一承载器310的配置空间(disposing space)。与现有封装结构100(见图1)相较，第一实施例的封装结构300的体积较小。
第二实施例请参阅图3与图4所示，其中图4绘示本发明第二实施例的封装结构的剖面示意图。第二实施例的封装结构400与第一实施例的封装结构300的主要不同之处在于，这些第一电子元件430可配置于第一承载器410的相对两表面412、414上。在第二实施例中，第一承载器410仍可配置于第二承载器420上。第二承载器420具有一第一承载区422与一第二承载区424，第一承载区422与第二承载区424不处于同一平面。进言之，就图4所绘示的相对位置而言，第二承载区424与第一承载区422之间存有一高度差H。此外，第一承载器410配置于第一承载区422上，且第二电子元件440配置于第二承载区424上。
由于这些第一电子元件430配置于第一承载器410的相对两表面412、414上，因此与第一实施例相较，第二实施例的这些第一电子元件430配置于第一承载器410上的数目更多，亦即第一承载器410的配置空间更大。
第三实施例请参阅图3、图4与图5所示，其中图5绘示本发明第三实施例的封装结构的剖面示意图。第三实施例的封装结构500与上述这些实施例的封装结构300、400的主要不同之处在于，第三实施例的第一承载器510可配置于第二承载器520旁。此外，封装结构500更包括至少一焊线560(图5绘示三条)，第一承载器510通过这些焊线560的至少其中之一而与第二承载器520电性连接。另外，第一承载器510可具有多个焊垫516，这些焊垫516配置于第一承载器510之一表面514上且暴露于胶体550之外。与上述这些实施例相较，第三实施例暴露于胶体550之外的这些焊垫516可传递电性讯号于下一层级的电子装置(例如主机板，但未绘示)，进而增加封装结构500与下一层级的电子装置之间电性连接的通道(channel)。
值得注意的是，请参阅图5与图6所示，其中图6绘示图5的第一承载器与第二承载器在形成封装结构前的连接关系的示意图。在形成如图5所绘示的封装结构500之前，第一承载器510与第二承载器520之间可通过焊接(welding)、熔接(soldering)或黏接(adhering)的方式而彼此连接，亦即第一承载器510与第二承载器520之间可以焊锡(solder)或胶材(glue)等材料作为彼此连接的媒介。第一承载器510与第二承载器520之所以彼此连接是为了方便进行后续制程步骤，例如黏晶(diebonding)、打线(wire bonding)与胶体成型(encapsulant forming)。
接着，通常在形成胶体550之后，进行剪切(trimming)制程步骤，使得第一承载器510与第二承载器520的原先连接部位被切离。经由上述步骤，封装结构500即可完成。必须说明的是，封装结构500的第一承载器510与第二承载器520之间最终通过这些焊线560的至少其中之一而互相电性连接，且胶体550维持第一承载器510与第二承载器520之间的相对位置以及提供可手持的形体。
综上所述，本发明的封装结构至少具有下列的优点一、由于发热功率较大的这些第二电子元件是配置于热阻值较小的第二承载器上，因此封装结构运作时，这些第二电子元件所产生的热可直接通过第二承载器传递至下一层的电子装置，进而使得封装结构不会过热而能维持正常的运作功能。
二、由于第一承载器内部的布线密度较大，因此这些第一电子元件配置于第一承载器上的数量可较多，进而充分利用第一承载器的配置空间。
三、由于充分利用第一承载器的配置空间，因此本发明的封装结构的体积较小。
四、由于本发明的封装结构可通过表面粘着技术而电性连接至下一层级的电子装置，因此本发明的封装结构可自动化组装至下一层级的电子装置，进而提高产率以及降低组装成本。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视前述的申请专利范围所界定的技术方案为准。
权利要求
1.一种封装结构，其特征在于其包括一第一承载器；一第二承载器，与该第一承载器电性连接；至少一第一电子元件，配置于该第一承载器上且与该第一承载器电性连接；以及至少一第二电子元件，配置于该第二承载器上且与该第二承载器电性连接。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于其中所述的第一承载器配置于该第二承载器上。
3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于其中所述的第二承载器具有一第一承载区与一第二承载区，该第一承载区与该第二承载区不处于同一平面，该第一承载器配置于该第一承载区上，且该第二电子元件配置于该第二承载区上。
4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于其中所述的第一电子元件的数量为多个，该些第一电子元件配置于该第一承载器的相对两表面上。
5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于其中所述的第一承载器配置于该第二承载器旁。
6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于其更包括至少一焊线，其中该第一承载器通过该焊线而与该第二承载器电性连接。
7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于其更包括一胶体，该胶体至少包覆该第一电子元件、该第二电子元件、部分该第一承载器与部分该第二承载器。
8.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于其中所述的第一承载器具有多个焊垫，该些焊垫配置于该第一承载器的一表面上且暴露于该胶体之外。
9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于其中所述的第一承载器的热阻值大于该第二承载器的热阻值。
10.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于其中所述的第一电子元件的发热功率小于该第二电子元件的发热功率。
11.根据权利要求10所述的封装结构，其特征在于其中所述的第一电子元件为逻辑控制元件、驱动元件或被动元件。
12.根据权利要求10所述的封装结构，其特征在于其中所述的第二电子元件为金氧半导体场效电晶体、绝缘闸极双极性电晶体、二极管或抗流器。
13.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于其中所述的第一承载器为线路板。
14.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于其中所述的第二承载器为导线架。
全文摘要
一种封装结构，其包括一第一承载器、一第二承载器、至少一第一电子元件与至少一第二电子元件。第二承载器与第一承载器电性连接。第一电子元件配置于第一承载器上且与第一承载器电性连接。第二电子元件配置于第二承载器上且与第二承载器电性连接。
文档编号H01L23/488GK101071806SQ200610079199
公开日2007年11月14日 申请日期2006年5月12日 优先权日2006年5月12日
发明者陈大容, 林逸程, 吕保儒, 方怡旻, 温兆均, 刘春条 申请人:乾坤科技股份有限公司