专利名称：系统封装结构及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种集成电路封装技术，特别是涉及一种堆栈整合被动组件基板于主 动组件上的系统封装(System-in-packing)结构及其制造方法。
背景技术：
由于集成电路技术的进步，电子产品层次与功能提升的趋向可以归纳为多功能 化、高速化、大容量化、高密度化、轻量化等，为了满足这些需求，除了集成电路生产技术进 步的推动外，许多新颖的构装技术与材料也被开发出来。如图1所示，一般系统封装(System-in-package)模块，大都利用覆晶或打线连接 方式将关键IC零件的主动组件11置放在载板12上，并在载板12上搭配如电阻、电容及电 感等被动组件13而组成一完整的系统封装模块。但通常载板12上的被动组件13数量约 为40 50个，因此被动组件13所占用的面积常会超过载板12 —半面积以上，继而占用整 体模块的一半空间以上。然而，为了发展更轻、薄、短、小的电子系统产品，上述一般系统封装模块的臃肿已 成为系统的包揪，目前欲进一步实现体积缩小的目的，或者欲将多颗IC整合于模块内以达 到快速地讯号传递及处理，但上述的被动组件却占据绝大部份的空间，使得模块无法进一 步缩小体积，或者能整合更多IC增加模块功能的趋势。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种能有效缩减系统封装整体体积或能增加模块功能的 系统封装结构及其制造方法。为实现上述目的，本发明提供一种系统封装结构，包含一载板、一主动组件及一整 合被动组件(IPD)基板；主动组件设于载板上，且电连接至载板；整合被动组件基板的下表 面设有多个焊球，而整合式被动组件基板系堆栈在主动组件上，且以覆晶方式利用焊球连 接于主动组件上并形成电连接。本发明所述的系统封装结构，其中，该主动组件以覆晶或打线方式与该载板形成 电连接。本发明所述的系统封装结构，其中，该载板上还设有封装胶体，该封装胶体包覆该 主动组件与该整合被动组件基板。本发明所述的系统封装结构，其中，该载板上还设有金属屏蔽壳体，该金属屏蔽壳 体遮盖该主动组件与该整合被动组件基板。本发明所述的系统封装结构，其中，覆晶设于该主动组件上的整合被动组件基板 为一第一整合被动组件基板，该第一整合被动组件基板上还堆栈与覆晶有一第二整合被动 组件基板。本发明所述的系统封装结构，其中，该载板上还设有封装胶体，该封装胶体包覆该 主动组件、该第一与第二整合被动组件基板。
本发明所述的系统封装结构，其中，该载板上还设有金属屏蔽壳体，该金属屏蔽壳 体遮盖该主动组件第一与第二整合被动组件基板。为实现上述目的，本发明还提出一种系统封装结构的制造方法，其包括如下步骤 提供一整合被动组件基板；进行植球步骤，在整合被动组件基板的下表面设有多个焊球； 提供一载板，并且在载板上安装有一主动组件，主动组件与载板形成电连接；进行堆栈与覆 晶步骤，将整合被动组件基板堆栈在主动组件上，且利用覆晶方式将焊球连接于主动组件， 以使整合被动组件基板与主动组件形成电连接。本发明所述的系统封装结构的制造方法，其中，该主动组件利用覆晶或打线方式 耦合至该载板而形成电连接。本发明所述的系统封装结构的制造方法，其中，在进行堆栈与覆晶步骤后，还包括 一封胶步骤，使一封装胶体包覆该主动组件与该整合被动组件基板。本发明所述的系统封装结构的制造方法，其中，在进行堆栈与覆晶步骤后，还包括 一设置金属屏蔽壳体步骤，使金属屏蔽壳体遮盖该主动组件与该整合被动组件。本发明所述的系统封装结构的制造方法，其中，在提供该整合被动组件基板的步 骤中，提供一第一整合被动组件基板，在进行堆栈与覆晶步骤中，还提供有一下表面设有焊 球的第二整合被动组件基板，且将该第二整合被动组件基板堆栈于该第一整合被动组件基 板上，且同时利用覆晶方式将焊球连接于该第一整合被动组件基板而形成电连接。本发明所述的系统封装结构的制造方法，其中，进行堆栈与覆晶步骤后，还包括一 封胶步骤，使一封装胶体包覆该主动组件、该第一与第二整合被动组件基板。本发明所述的系统封装结构的制造方法，其中，进行堆栈与覆晶步骤后，还包括一 设置金属屏蔽壳体步骤，使金属屏蔽壳体遮盖该主动组件、该第一与第二整合被动组件。本发明具有的效益借助整合被动组件基板中整合有被动组件，再配合覆晶与堆 栈方式将整合被动组件设在主动组件上。这样，即能有效减少被动组件占用载板上的面积， 因此可有效缩减模块所需的面积以便实现体积缩小化或增加模块的功能。并且，制造方法 简易快速，具有利于大量化生产的特点。下面，结合具体实施例及其附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为公知系统封装模块的示意图；图2为本发明的第一实施例分解示意图；图3为本发明的第一实施例组合示意图；图4为图3所示的第一实施例封装有封装胶体与设置有IC组件的示意图；图5为图3所示的第一实施例遮盖有金属屏蔽壳体与设置有IC组件的示意图；图6为本发明的第二实施例示意图，表示主动组件可用引线连接于载板的示意；图7为本发明的第三实施例示意图；图8为本发明的第四实施例示意图；图9为本发明的步骤图。
具体实施例方式请参阅图2与图3所示，其为本发明所提出的一种系统封装结构，其包括有一载板2、一主动组件3与一整合被动组件(IPD)基板4。主动组件3设于载板2上，且电连接至载板2。主动组件3可为半导体芯片、微机 电系统装置或射频装置等。整合被动组件基板4整合形成有多个被动组件41，一般来说可嵌设在基板内，或 设在基板上。并且，整合被动组件基板4在下表面设有多个焊球5’。在本发明中，是将整合 被动组件基板4堆栈在主动组件3上，且以覆晶方式利用焊球5’连接于主动组件3上并形 成电连接。另，上述的主动组件3可以覆晶或打线连接方式安装在载板2上，也即可在主动组 件3的下表面设有锡球5而以覆晶方式设在载板2上，并利用锡球5而与载板2形成电连 接；或者，如图6所示，利用多个引线6以打线方式连接于主动组件3与载板2，利用引线6 而与载板2形成电连接。另外，在本发明中，如图4所示，可有一封装胶体7设于载板2上， 以包覆主动组件3与整合被动组件基板4，封装胶体7可提供机械式的保护作用，避免主动 组件3与整合被动组件基板4受到外力(如碰撞、灰尘、或水气等)侵害。或者，如图5所 示，可有一金属屏蔽壳体8设于载板2上，以遮盖主动组件3与整合被动组件基板4，防止主 动组件3与整合被动组件基板4受到电磁干扰损害。当然也可同时设有封装胶体7与金属 屏蔽壳体8。如上所述，借助整合被动组件基板中整合有被动组件，再配合堆栈与打线方式将 已被整合的被动组件设在主动组件上，这样，即能有效减少被动组件占用载板上的面积。因 此，再如图4至图6所示，则可进一步增设有更多的IC组件9在载板2上而增加系统封装 模块的功能，上述的封装胶体7也同时包覆这些IC组件9 ；或者依此设计，如图7所示，与 前述的实施例相比较，不需设有IC组件时，则本实施例的载板2的尺寸可更小型化，则可有 效缩减模块所需面积，以使整体的体积更加小型化。另一方面，在本发明中，整合被动组件基板4数量可视设计时的考虑而有所不同， 如图5所示，可设有一个整合被动组件基板4。或者如图8所示，可设有多个整合被动组件 基板4、4’，也即上述覆晶设于主动组件3上的整合被动组件基板4为一第一整合被动组件 基板，在该第一整合被动组件基板上则进一步以覆晶方式堆栈有一第二整合被动组件基板 (即为其中一整合被动组件基板4’)，借以增加被动组件(未图标)的数量。之后还可依所 需而依序以覆晶方式堆栈第三、第四等整合被动组件基板。相同地，也可在本实施例中，在 这些整合被动组件基板4、4’与主动组件3覆盖有封胶层和/或遮盖有金属遮蔽壳体(未 图示)。请再配合图9所示，其为本发明系统封装结构的制造方法，其包括有下列步骤(S100)提供一整合被动组件基板4，其上已预先形成有多个被动组件41。(S200)进行植球步骤，在整合被动组件基板4的下表面设有多个焊球5’。(S300)提供一载板2，并且在载板2上安装有一主动组件3，主动组件3与载板2 形成电连接。其中，主动组件3可利用覆晶方式耦合至载板2而形成电连接，也可利用打线方式 耦合至载板2。(S400)进行堆栈与覆晶步骤，将整合被动组件基板4堆栈在主动组件3上，且利 用覆晶方式将焊球5’连接于主动组件3，以使整合被动组件基板4与主动组件3形成电连接。由上述制造方法，即可获得能有效减少被动组件占用载板上的面积，可有效缩减 模块所需面积或增加模块功能的系统封装结构。另外，在本发明的制造方法中，还可进一步包括下述步骤1、在进行堆栈与覆晶步骤(S400)后，还包括一封胶步骤，使一封装胶体7包覆主 动组件3与整合被动组件基板4。2、在封胶步骤之后，还包括一设置金属屏蔽壳体步骤，使金属屏蔽壳体8遮盖主 动组件3、整合被动组件基板4与封装胶体7。3、或者，在进行堆栈与覆晶步骤(S400)后，还包括一设设置金属屏蔽壳体步骤， 使金属屏蔽壳体8遮盖主动组件3与整合被动组件基板4。另一方面，在提供整合被动组件基板4的步骤(S100)中，其为一第一整合被动组 件基板，在进行堆栈与覆晶步骤(S400)中，还进一步提供有一下表面设有焊球的第二整合 被动组件基板，且将第二整合被动组件基板堆栈于第一整合被动组件基板上，且同时利用 覆晶方式将焊球连接至第一整合被动组件基板而形成电连接。同样，还可提供有第三、第四 等整合被动组件基板而依序堆栈与同时覆晶。同样，此步骤之后，则可再进行上述中的封胶 步骤和/或设置金属屏蔽壳体步骤，在此不再加以重复赘述。本发明借助整合被动组件基板上已整合设有绝大多数的被动组件，并配合覆晶与 堆栈方式设在主动组件上，即可有效缩减模块所需面积以实现体积缩小化或增加模块功 能，使其体积或速度等能更为精准。并且，制造方法简易快速，具有利于大量化生产的特点。以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域的普 通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，当然不能以此来限定本发明的专利范围， 凡依本发明所公开的内容所进行的等同变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。
权利要求
1.一种系统封装结构，其特征在于，包含一载板；一主动组件，设于该载板上，且电连接至该载板；及一整合被动组件基板，其下表面设有多个焊球，该整合被动组件基板堆栈在该主动组 件上，且以覆晶方式利用这些焊球连接于该主动组件上并形成电连接。
2.如权利要求1所述的系统封装结构，其特征在于，该主动组件以覆晶或打线方式与 该载板形成电连接。
3.如权利要求1所述的系统封装结构，其特征在于，该载板上还设有封装胶体，该封装 胶体包覆该主动组件与该整合被动组件基板。
4.如权利要求1所述的系统封装结构，其特征在于，该载板上还设有金属屏蔽壳体，该 金属屏蔽壳体遮盖该主动组件与该整合被动组件基板。
5.如权利要求1所述的系统封装结构，其特征在于，覆晶设于该主动组件上的整合被 动组件基板为一第一整合被动组件基板，该第一整合被动组件基板上还堆栈与覆晶有一第 二整合被动组件基板。
6.如权利要求5所述的系统封装结构，其特征在于，该载板上还设有封装胶体，该封装 胶体包覆该主动组件、该第一与第二整合被动组件基板。
7.如权利要求5所述的系统封装结构，其特征在于，该载板上还设有金属屏蔽壳体，该 金属屏蔽壳体遮盖该主动组件第一与第二整合被动组件基板。
8.一种系统封装结构的制造方法，其特征在于，包括下列步骤提供一整合被动组件基板；进行植球步骤，在该整合被动组件基板的下表面设有多个焊球；提供一载板，并且在该载板上安装有一主动组件，该主动组件与该载板形成电连接；及进行堆栈与覆晶步骤，将该整合被动组件基板堆栈在该主动组件上，且利用覆晶方式 将焊球连接于该主动组件，以使该整合被动组件基板与该主动组件形成电连接。
9.如权利要求8所述的系统封装结构的制造方法，其特征在于，该主动组件利用覆晶 或打线方式耦合至该载板而形成电连接。
10.如权利要求8所述的系统封装结构的制造方法，其特征在于，在进行堆栈与覆晶步 骤后，还包括一封胶步骤，使一封装胶体包覆该主动组件与该整合被动组件基板。
11.如权利要求8所述的系统封装结构的制造方法，其特征在于，在进行堆栈与覆晶步 骤后，还包括一设置金属屏蔽壳体步骤，使金属屏蔽壳体遮盖该主动组件与该整合被动组 件。
12.如权利要求8所述的系统封装结构的制造方法，其特征在于，在提供该整合被动组 件基板的步骤中，提供一第一整合被动组件基板，在进行堆栈与覆晶步骤中，还提供有一下 表面设有焊球的第二整合被动组件基板，且将该第二整合被动组件基板堆栈于该第一整合 被动组件基板上，且同时利用覆晶方式将焊球连接于该第一整合被动组件基板而形成电连 接。
13.如权利要求12所述的系统封装结构的制造方法，其特征在于，进行堆栈与覆晶步 骤后，还包括一封胶步骤，使一封装胶体包覆该主动组件、该第一与第二整合被动组件基 板。
14.如权利要求12所述的系统封装结构的制造方法，其特征在于，进行堆栈与覆晶步 骤后，还包括一设置金属屏蔽壳体步骤，使金属屏蔽壳体遮盖该主动组件、该第一与第二整 合被动组件。
全文摘要
一种系统封装结构及其制造方法，其中系统封装结构包含一载板、一主动组件及一整合被动组件(IPD)基板。主动组件设于载板上，且电连接至载板。整合被动组件基板的下表面设有多个焊球，而整合式被动组件基板堆栈在主动组件上，且以覆晶方式利用焊球连接于主动组件上并形成电连接。借助整合被动组件基板中整合有被动组件，再配合覆晶与堆栈方式将已被整合的被动组件设在主动组件上。这样，即能有效减少被动组件占用载板上的面积，因此可有效缩减模块所需的面积以便实现体积缩小化或增加模块功能的目的。
文档编号H01L23/488GK102044530SQ20091018050
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者方颢儒, 朱德芳, 钟兴隆, 钟匡能 申请人:环旭电子股份有限公司