专利名称：三维半导体组装板的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种半导体组装板，尤指一种三维半导体组装板，其包含凸块/凸缘层为主的支撑板、无芯增层电路(coreless build-up circuitry)及内建电子元件。
背景技术：
当增层电路层设于一厚芯覆铜箔层压板(Copper Clad Laminate, CCL)的双表面时，高效能三维半导体组件一般包含:与一高密度连线衬底相接的中介层。由厚环氧树脂浸胶玻璃纤维(thick epoxy-resin-1mpregnated glassfiber)所制成的该层压板核心，其用于提供全板的机械刚性。图1为一传统三维覆晶组件的剖视图，依照先前技术，其中一层压核心封入一高密度连线衬底13中，且一中介层15设置在该高密度连线衬底13上，以作为一预设覆晶17的连接媒介。参照图1，该高密度连线衬底13包括一核心层131、一上下式增层电路132、层间连接区133 (微孔)及一镀通孔134，该镀通孔134连接设置于该核心层131两侧的增层电路132。近年来，电子装置的趋势，如移动上网装置(MIDs)、多媒体装置及笔记本电脑笔记本的需求为更快、更轻的设计。在一般信号的频带中，电路路径越短，信号完整性越好。因此，为了促进电子装置的信号传导特性，必须降低层间连接区的尺寸，如衬底中微孔和镀通孔(PTH)的直径。一般在芯覆铜箔层压板中的镀通孔经由机械式CNC钻孔机所形成，而为了增加电线密度需减少镀通孔的直径，因此，常有严重的技术限制且耗费较大。因此，用于封装衬底的无芯衬底可使装置具有较薄、较轻及较快的设计。然而，由于无芯板不具有提供所需挠曲刚性的核心层，与具有核心层的传统板相比，无芯板在热压下更容易受到弯曲变形问题影响。此外，核心层一般设计作为接地/电源面连同散热装置的目的，而移除核心层的无芯增层电路，对该半导体装置的电效能和热效能可能会有不利的影响，尤其是在元件进行高频率传输或接收的时候。Chen等人的美国专利案号7，435，618,Cho的美国专利案号7，517，730,Chen的美国专利案号7，626，270、Lin等人的美国专利案号7，754，598、Muthukumar的美国专利案号7，851，269及Cho的美国专利案号7，981，728揭露了多种形成具有信号传导特性的无芯衬底的方法，该无芯衬底是通过避免芯板在核心中具有内通孔，以改善信号传导特性。由于典型的绝缘材料为一环氧树脂或聚亚酰胺的薄介电层，即使结合浸胶玻璃纤维，上述材料对于支撑半导体组件所需的机械刚性仍有疑虑，且该组件常因弯曲变形问题而使优良率损失偏闻。Nakamura等人的美国专利案号7，164，198及Chen的美国专利号7，586，188揭示了一种无芯封装衬底，其中如固体金属块或陶瓷衬底的加固层(re-enforcement)或加强层(StifTener)设置于该无芯衬底的表面，并具有一开口以容纳半导体芯片组。就此而言，该加固层的目的在于提供无芯增层电路足够地支撑，以防弯曲变形。虽然创造出一支撑平台可解决弯曲变形问题，刻蚀一厚金属块或于该薄增层电路上设置一加强层过于费工，且会造成许多优良率下降的问题，例如:因厚金属块被过度刻蚀、或凹穴的接合材料被牺牲而导致边界线不易控制，进而使无芯衬底的接触垫受到污染。此外，由于加强层与无芯增层电路间产生侧向位移、空隙及打线不均的现象，难以将加强层精准对位至增层衬底中。据此，该组件会有优良率损失偏高、可靠度低及成本过高的问题。Towel等人的美国专利案号6，555，906、Ou等人的美国专利案号6，750，397及Chia的美国专利案号8，058，723揭露了一种组件，其于形成增层电路之前，先将半导体芯片容置于一金属支撑架(如:金属块)的凹穴内。由于金属块中的凹穴经由刻蚀、微加工或磨除部分材料而形成，因此其主要缺点包括产量偏低。此外，金属块的凹穴尺寸及深度控制不均，会造成产量低的问题，因此不适合大量生产。此外，一旦移除该金属支撑架，该组件将再次弯曲变形，而界面处的空隙和裂痕都可能对可靠度造成严重影响。Walk的美国专利案号7，042，077及Yamasaki等人的美国专利案号7，161，242揭露了一种三维组件，其中一中介层设置于一具有基材加强的无芯衬底。与其他先前技术相同，设置该加强基底会导致严重的产量及可靠度问题。综观现今可用于高I/O及高效能半导体装置的三维封装结构的各种发展状态及其限制，目前亟需一种无芯封装组装板，其可提供优异的信号完整性、良好的散热性、低弯曲变形程度并维持低制备成本。
发明内容
本发明提供一种半导体组装板，其包括一支撑板、一无芯增层电路及一内建电子元件。在本发明的优选实施例中，该支撑板包括一凸块和一凸缘层；该凸块定义出一穿孔。该内建电子元件延伸进入该穿孔，并电性连接至该无芯增层结构，及被该凸块侧向包围。该无芯增层电路自该凸缘层及该内建电子元件延伸，并提供该内建电子元件的信号路由。该支撑板可提供该无芯增层电路的机械支撑力、接地/电源面及散热装置。根据本发明，该支撑板包括一凸块、一凸缘层、一黏着层及一穿孔，其中(i)该凸块邻接该凸缘层并与该凸缘层一体成型，且自该凸缘层朝一第一垂直方向延伸；(ii)该凸缘层自该凸块朝垂直于该第一垂直方向的侧面方向侧向延伸；(iii)该穿孔延伸进入该凸块，且由该凸块的一侧壁侧向覆盖该穿孔；以及(iv)该黏着层包含一开口，且该凸块延伸进入该开口，及该黏着层接触该凸块及该凸缘层，并自该凸块侧向延伸至该组装板的外围边缘。该黏着层可侧向覆盖、包围且同形被覆该凸块的一侧壁，且于邻接该凸缘层处具有一第一厚度(于第一/第二垂直方向)、及于邻接该凸块处具有一第二厚度(垂直于该第一/第二垂直方向的侧面方向)，其与该第一厚度不同。该凸块及该凸缘层可由任何金属材料制成。例如，该凸块及该凸缘层可必须由铜、铝、或铜/镍/铝所组成。该凸块及该凸缘层也可由经锻烧的铜、铝、或铜/镍/铝核心所组成，并设置由金、银及/或镍所组成的表面接点。该内建电子元件包括一或多个第一接触垫及一或多个第二接触垫，可延伸进入该穿孔并机械性连接至该凸块。因此，该内建电子元件可设置于该穿孔内、或延伸至该穿孔的内外侧。任何情况下，凸块于侧面方向包围该电子装置，以及该内建电子元件的该第一接触垫通过该穿孔而朝该第一垂直方向显露。据此，该内建电子元件可还包括一或多个如贯穿孔的连接单元，其电性连接面朝该第一垂直方向的该第一接触垫与面朝该第二垂直方向的该第二接触垫。接续设置的增层电路可包括一第一介电层及一或多个第一导线。例如，该第一介电层自该内建电子元件及该凸缘层朝该第二垂直方向延伸，并可延伸至该组装板的外围边缘。据此，该凸块及该凸缘层可设置于该黏着层与该第一介电层之间。该第一介电层包括一或多个第一盲孔，其邻接该内建电子元件的该第二接触垫，且可选择性地邻接该凸缘层以用于接地。一或多个第一导线设置于该第一介电层上(例如:自该第一介电层朝该第二垂直方向延伸，并于该第一介电层上侧向延伸)，且朝该第一垂直方向延伸进入该第一盲孔，以提供该内建电子元件的该第二接触垫的信号路由，及选择性地电性连接该凸缘层。尤其，该第一导线可直接接触该第二接触垫，以提供该内建电子元件的信号路由，因此该内建电子元件及该内建电路间的电性连接可无焊垫存在。若需要额外的信号路由，接续设置的增层电路可包括另一介电层、另一盲孔层、及另一导线层。例如:该增层电路可还包括一第二介电层、一或多个第二盲孔及一或多个第二导线。其中，该设置有一或多个第二盲孔的该第二介电层设置于该第一介电层及该第一导线上(例如:自该第一介电层及该第一导线朝该第二垂直方向延伸)，并可延伸至该组装板的外围边缘；该第二盲孔邻接该第一导线；一或多个第二导线设置于该第二介电层上(例如:自该第二介电层朝该第二垂直方向延伸，并于该第二介电层上侧向延伸)，且朝该第一垂直方向延伸进入该第二盲孔，以电性连接该第一导线。此外，该第一盲孔及该第二盲孔可具有相同尺寸，且该第一介电层、该第一导线、该第二介电层及该第二导线可具有平坦的延伸表面，其面向该第二垂直方向。该增层电路可包括一或多个端子焊垫，以提供电性连接下一层组件或另一电子元件，如:半导体芯片、塑料封装或另一半导体组件。该端子焊垫朝该第二垂直方向延伸至该第一导线或超出该第一导线，且该端子焊垫包含一显露的接触面，其面朝该第二垂直方向；例如:该端子焊垫可邻接该第二导线并与该第二导线一体成型。此外，该第一导线与该第二导线可提供该端子焊垫与该内建电子元件的接触垫，其中该接触垫设置于该凸块的该穿孔处。借此，该电性接触(例如:该内建电子元件的第一接触垫与该增层电路的端子焊垫)可电性连接彼此，并设置于面朝相反垂直方向的相反表面，使该组装板可用于一三维半导体组件。另一方面，本发明的支撑板可还包括一具有通孔的加强层，该凸块延伸进入该黏着层的开口及该加强层的通孔，并与该加强层保持距离。该黏着层接触该凸块、该凸缘层及该加强层，且设置于该凸块与该加强层间、及该凸缘层与该加强层间，并自该凸块侧向延伸至该组装板的外围边缘。在任何情况下，该黏着层可设于该凸缘层与该加强层之间并延伸进入该凸块与该加强层间的缺口，因此该黏着层可于邻接该凸缘层处且具有一第一厚度(于该第一/第二垂直方向)、及于邻接该凸块处且具有一第二厚度(垂直于该第一/第二垂直方向的侧面方向)，其与该第一厚度不同。该加强层可延伸至该组装板的外围边缘，并由如芯覆铜箔层压板的有机材料所制成；该加强层也可由金属材料或导热性材料(如氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氮化硅(SiN)、硅(Si)等)所制成。或者，该加强层可为单层结构或多层结构，如电路板、多层陶瓷板、或衬底和导电层组成的层压结构。该内建电子元件可设置于该开口及该通孔的空间内，并于该穿孔处机械性连接至该凸块。例如，该内建电子元件可设置于该穿孔，且该增层电路可延伸至该穿孔内部及外侧。此外，该第一介电层可延伸进入该内建电子元件的外围边缘与该凸块间的缺口，使该内建电子元件可透过该第一介电层机械性连接至该凸块。或者，该内建电子元件和该凸块间的缺口可使用一固晶材料填满，因此该第一介电层无需延伸进入该缺口，该内建电子元件可透过该固晶材料机械性连接至该凸块。此外，当该内建电子元件设置于该穿孔内部及其于第二垂直方向的入口下方，该第一导线可更延伸贯穿该第一盲孔而进入该穿孔。该内建电子元件可为硅、玻璃或陶瓷中介层或半导体芯片。或者，该内建电子元件可为一包含半导体芯片的三维封装结构。该凸块可与该凸缘层一体成型，接触并分隔该黏着层及该增层电路、设置于该黏着层及该增层电路之间、并与该黏着层及该增层电路保持距离。例如，凸块与凸缘层可为单一金属体，或于界面处包含单一金属体，其中该单一金属体可为铜。该凸块可包含一邻接凸缘层及该凸块侧壁的第一弯折角，且其自该凸块侧壁朝向该凸缘层弯曲。除此之外，该凸块可还包括一邻接该凸块侧壁的第二弯折角，其以第一垂直方向设于该内建电子元件下方，并自该凸块侧壁朝向该穿孔弯曲。该第二弯折角与该黏着层可于面对第一垂直方向的一表面处呈共平面。此外，该凸块可还包括一底板，其邻接并自该第二弯折角朝与该凸缘层相反的侧面方向侧向延伸；且该底板具有一开口，其与该穿孔对齐并显露该第一接触垫。该凸块也可具有冲压的不规则厚度特性。此外，该凸块于凸缘层处的直径或尺寸可大于该凸块于与凸缘层相反的表面处的直径或尺寸。例如，该凸块可呈平顶锥柱形或金字塔形，其直径或尺寸沿着第二垂直方向递增。据此，由于黏着层朝第一垂直方向延伸进入凸块与加强层间的缺口，因此邻接凸块处的黏着层厚度呈递增趋势。该凸块也可为直径固定的圆柱形。据此，黏着层于凸块与加强层间的缺口处可具有固定厚度。凸块的穿孔于第二垂直方向处的直径或尺寸可大于该穿孔于第一垂直方向处的直径或尺寸。例如，该穿孔于该由凸块侧壁所侧向覆盖的区域可呈平顶锥柱形或金字塔形，该穿孔直径或尺寸沿着第二垂直方向递增。或者，该穿孔于该由凸块侧壁所侧向覆盖的区域也可为一直径固定的圆柱形。该穿孔的入口也可具有圆形、正方形或矩形的周缘。该穿孔也可具有与凸块相符的形状、延伸进入该开口及该通孔、于垂直方向贯穿该凸块、及于侧面方向延伸跨越该凸块的大部分。该凸缘层可位于增层电路与黏着层间，接触增层电路和黏着层，分隔增层电路和黏着层并使其保持距离。该凸缘层也可具有圆形、正方形或矩形的周缘。此外，该凸缘层可与组装板的外围边缘保持距离或延伸至组装板的外围边缘。本发明另提供一种三维半导体组件，其中半导体元件如芯片，可电性连接该内建电子元件的第一接触垫。该半导体元件可通过多种连接媒介(包括:金凸块或锡凸块)，以电性连接穿孔显露处的该第一接触垫。该组件可为第一级或第二级单一芯片或多芯片装置。例如，该组件可为包含单一芯片或多枚芯片的第一级封装体。或者，该组件可为包含单一封装体或多个封装体的第二级模组，其中每一封装体可包含单一芯片或多枚芯片。本发明具有多项优点。包括该凸块、该凸缘层及该黏着层的该支撑板，其可提供该内建电子元件及该增层电路的电源/接地面、散热装置及坚固的机械支撑力。该加强层可提升该支撑板的机械支撑力。该组装板及使用其的半导体组件为可靠、价格平实且极适合量产。与于高I/o元件间提供中介层、及具有核心层的高密度连接衬底的现有技术相比，本发明可大幅提升电效能、并可透过使用无芯增层电路减少产品厚度。本发明的上述及其他特征与优点将于下文中通过各种优选实施例进一步加以说明。
图1为现有的三维覆晶组件的剖视图。图2A及2B为本发明一实施例的凸块与凸缘层剖视图。图2C及2D分别为图2B的俯视图及仰视图。图3A及3B为本发明一实施例的黏着层剖视图。图3C及3D分别为图3B的俯视图及仰视图。图4A及4B为本发明一实施例的包含衬底及导电层的加强层剖视图。图4C及4D分别为图4B的俯视图及仰视图。图5A至5E为本发明一实施例的支撑板制作方法剖视图。图6A至6L为本发明一实施例的包含内建电子元件、支撑板及无芯增层电路的组装板制作方法剖视图。图7为本发明一实施例的组装板包含半导体元件设置于内建电子元件的三维组件剖视图。图8为本发明另一实施例的包含无芯增层电路、内建电子元件、支撑板及扩大窗口的组装板剖视图。图9及图10为本发明再一实施例的包含无芯增层电路、内建电子元件及支撑板的组装板剖视图，其中支撑板使用衬底作为加强层。图11及图12为本发明又一实施例的包含无芯增层电路、内建电子元件及支撑板的组装板剖视图，其中支撑板使用导电层作为加强层。主要元件符号说明10金属板13连线衬底I 5中介层16凸块17覆晶18凸缘层20凹穴22，24 弯折角26渐缩侧壁 28底板30黏着层32开口33加强层34衬底36导电层40通孔42缺口60被覆层91半导 体元件 100组装板101-106支撑板110内建电子元件111第一表面112第二表面
113 膜114第一接触垫115第二接触垫131核心层132 增层电路133层间连接区134镀通孔161窗口201 增层电路211第一介电层221第一盲孔241第一导线261第二介电层281第二盲孔291第二导线301防焊层311防焊层开孔341端子焊垫801多个凸块802多个锡球Dl, D2距离Tl第一厚度T2第二厚度
具体实施例方式参考随附附图，本发明可通过下述优选实施例的详细叙述更加清楚明了。《实施例1》图2A及2B为本发明一实施例的凸块与凸缘层制作方法剖视图，而图2C及2D分别为图2B的俯视图及仰视图。图2A为金属板10的剖视图，金属板10包含相对的主要表面12及14。图示的金属板10是厚度为100微米的铜板。铜具有可挠性好及低成本等优点。金属板10可由多种金属制成，如铜、招、合金42、铁、镍、银、金、其混合物及其合金。图2B、2C及2D分别为金属板10形成凸块16、凸缘层18及凹穴20后的剖视图、俯视图及仰视图。凸块16及凹穴20由金属板10以机械方式冲压而成。因此，凸块16为金属板10受冲压的部分，而凸缘层18则为金属板10未受冲压的部分。凸块16邻接凸缘层18，并与凸缘层18 —体成型，且自凸缘层18朝向下方向延伸。凸块16包含弯折角22及24、渐缩侧壁26与底板28。弯折角22及24因冲压作业而弯折。弯折角22邻接凸缘层18与渐缩侧壁26，而弯折角24则邻接渐缩侧壁26与底板28。渐缩侧壁26朝向上方向往外延伸，而底板28则沿着垂直于向上及向下方向的侧面方向(如左、右)延伸。因此，凸块16呈平顶金字塔形(类似一平截头体)，其直径自凸缘层18处朝底板28向下递减，也就是自底板28处朝凸缘层18向上递增。凸块16的高度(相对于凸缘层18)为300微米，于凸缘层18处的尺寸为11微米X9微米，于底板28处的尺寸则为10.5微米X8.5微米。此外，凸块16因冲压作业而具有不规则的厚度。例如，因冲压而拉长的渐缩侧壁26比底板28为薄。为便于图示，凸块16在图中具有均一厚度。呈平坦状的凸缘层18沿侧面方向自凸块16侧向延伸，其厚度为100微米。凹穴20面朝向上方向，且延伸进入凸块16，并由凸块16从向下方向覆盖。凹穴20于凸缘层18处设有一入口。此外，凹穴20的形状与凸块16相符。因此，凹穴20也呈平顶金字塔形(类似一平截头体)，其直径自其位于凸缘层18的入口处朝底板28向下递减，也就是自底板28处朝其位于凸缘层18的入口向上递增。此外，凹穴20沿垂直及侧面方向延伸跨越凸块16的大部分，且凹穴20的深度为300微米。
图3A及3B为本发明一实施例的黏着层制作方法剖视图，而图3C及3D分别为图3B的俯视图及仰视图。图3A为黏着层30的剖视图，其中黏着层30为乙阶(B-stage)未固化环氧树脂的胶片(预浸片)，其为未经固化及图案化的片体，厚150微米。黏着层30可为多种有机或无机电性绝缘体制成的各种介电膜或胶片(预浸片)。例如，黏着层30起初可为一胶片(预浸片)，其中树脂型态的热固性环氧树脂掺入一加强材料后部分固化至中期。所述环氧树脂可为FR-4，但其他环氧树脂(如多官能与双马来酰亚胺-三氮杂苯(BT)树脂等)也适用。在特定应用中，也适用氰酸酯、聚酰亚胺及聚四氟乙烯(PTFE)。该加强材料可为电子级玻璃(E-glass)，也可为其他加强材料，如高强度玻璃(S-glass)、低诱电率玻璃(D-glass)、石英、克维拉纤维(kevlar aramid)及纸等。该加强材料也可为织物、不织布或无方向性微纤维。可将诸如硅(研粉熔融石英)等填充物加入胶片(预浸料)中，以提升导热性、热冲击阻抗力与热膨胀匹配性。可利用市售预浸材，如美国威斯康星州奥克莱W.L.Gore&Associates的SPEEDBOARD C胶片(预浸料)即为一例。图3B、3C及3D分别为具有开口 32的黏着层30剖视图、俯视图及仰视图。开口 32为贯穿黏着层30且尺寸为11.1微米X9.1微米的窗口。开口 32以机械方式擎穿该胶片(预浸料)而形成，但也可以其他技术制作，如激光切割等。图4A及4B为本发明一实施例的层压结构制作方法剖视图，而图4C及4D分别为图4B的俯视图及仰视图。图4A是一加强层33的剖视图，其包含衬底34及导电层36。举例说明，衬底34可为厚度150微米的玻璃-环氧树脂材料，而与衬底34接触、压合且延伸于衬底34上方的导电层36可为未经图案化且厚度30微米的铜板。图4B、4C及4D分别为具有通孔40的加强层33剖视图、俯视图及仰视图。通孔40为一窗口，其贯穿加强层33且尺寸为11.1微米X 9.1微米。通孔40以机械方式擎穿衬底34与导电层36而形成，但也可以其他技术制作，如激光切割等。开口 32与通孔40具有相同尺寸。此外，开口 32与通孔40可以相同的冲头在同一冲床上通过相同方式形成。衬底34在此绘示为一单层介电结构，但加强层33也可为一电性互连体，如多层印刷电路板或多层陶瓷板。据此，加强层33可包含内嵌电路层。图5A至5E为本发明一实施例的支撑板制作方法剖视图，如图5E所示，该导热板包含凸块16、凸缘层18、黏着层30及加强层33。图5A及5B中的结构呈凹穴向下的倒置状态，以便于用重力将黏着层30及加强层33设置于凸缘层18上，而图5C至5E中的结构依旧维持凹穴向下。之后，图6A至61中的结构则再次翻转至如图2A至2D所示的凹穴向上状态。简单来说，凹穴20在图5A至5E中朝下，而在图6A至61中则朝上。尽管如此，该结构体的相对方位并未改变。无论该结构体是否倒置、旋转或倾斜，凹穴20始终面朝第二垂直方向，并在第一垂直方向上由凸块16覆盖。同样地，无论该结构体是否倒置、旋转或倾斜，凸块16都是朝第二垂直方向延伸至加强层33外，并自凸缘层18朝第一垂直方向延伸。因此，第一与第二垂直方向相对于该结构体而定向，彼此始终相反，且恒垂直于前述的侧面方向。图5A为黏着层30设置于凸缘层18上的结构剖视图。黏着层30下降至凸缘层18上，使凸块16向上插入并贯穿开口 32，最终则使黏着层30接触并定位于凸缘层18。优选为，凸块16插入且贯穿开口 32后对准开口 32且位于开口 32内的中央位置而不接触黏着层30。图5B为加强层33设置于黏着层上的结构剖视图。将加强层33下降至黏着层30上，使凸块16向上插入通孔40，最终则使加强层33接触并定位于黏着层30。凸块I6在插入(但并未贯穿)通孔40后对准通孔40且位于通孔40内的中央位置而不接触衬底34。因此，凸块16与加强层33之间具有一位于通孔40内的缺口 42。缺口 42侧向环绕凸块16，同时被加强层33侧向包围。此外，开口 32与通孔40相互对齐且具有相同尺寸。此时，加强层33安置于黏着层30上并与之接触，且延伸于黏着层30上方。凸块16延伸通过开口 32后进入通孔40。凸块16比导电层36的顶面低30微米，且通过通孔40朝向上方向显露。黏着层30接触凸缘层18与衬底34且介于该两者之间。黏着层30接触衬底34但与导电层36保持距离。在此阶段，黏着层30仍为乙阶(B-stage)未固化环氧树脂的胶片(预浸料)，而缺口 42中则为空气。图5C为黏着层30流入缺口 42中的结构剖视图。黏着层30经由施加热及压力而流入缺口 42中。在此图中，迫使黏着层30流入缺口 42的方法对导电层36施以向下压力及/或对凸缘层18施以向上压力，也就是将凸缘层18与衬底34相对压合，借以对黏着层30施压；在此同时也对黏着层30加热。受热的黏着层30可在压力下任意成形。因此，位于凸缘层18与加强层33间的黏着层30受到挤压后，改变其原始形状并向上流入缺口 42。凸缘层18与加强层33持续朝彼此靠合，直到黏着层30填满缺口 42为止。此外，黏着层30仍位于凸缘层18与衬底34之间，且持续填满凸缘层18与加强层33间缩小的间隙。举例说明，可将凸缘层18及导电层36设置于一压合机的上、下压台(图未示)之间。此外，可将一上挡板及上缓冲纸(图未示)夹置于导电层36与上压台之间，并将一下挡板及下缓冲纸(图未示)夹置于凸缘层18与下压台之间。以此构成的叠合体由上到下依次为上压台、上挡板、上缓冲纸、衬底34与导电层36、黏着层30、凸缘层18、下缓冲纸、下挡板及下压台。此外，可利用从下压台向上延伸并穿过凸缘层18对位孔(图未示)的工具接脚(图未示)，将此叠合体定位于下压台上。而后，将上、下压台加热并彼此靠合，借此对黏着层30加热并施压。挡板可将压台的热分散，使热均匀施加于凸缘层18与加强层33乃至于黏着层30。缓冲纸则将压台的压力分散，使压力均匀施加于凸缘层18与加强层33乃至于黏着层30。起初，加强层33接触并向下压合至黏着层30上。随着压台持续动作与持续加热，凸缘层18与加强层33间的黏着层30受到挤压并开始熔化，因而向上流入缺口 42，并于通过衬底34后抵达导电层36。例如，未固化环氧树脂遇热熔化后，被压力挤入缺口 42中，但加强材料及填充物仍留在凸缘层18与加强层33之间。黏着层30在通孔40内上升的速度大于凸块16，终至填满缺口42。黏着层30也上升至略高于通孔40的位置，并在压台停止动作前，溢流至凸块16顶面及导电层36顶面。若胶片(预浸片)厚度略大于实际所需厚度便可能发生上述状况。如此一来，黏着层30便在凸块16顶面及导电层36顶面形成一覆盖薄层。压台在触及凸块16后停止动作，但仍持续对黏着层30加热。黏着层30于缺口 42内向上流动的方向如图中向上粗箭号所示，凸块16与凸缘层18相对于衬底34的向上移动如向上细箭号所示，而衬底34相对于凸块16与凸缘层18的向下移动则如向下细箭号所示。图 为黏着层30已固化的结构剖视图。举例说明，压台停止移动后仍持续夹合凸块16与凸缘层18并供热，借此将已熔化而未固化的乙阶(B-stage)环氧树脂转换为丙阶(C-stage)固化或硬化的环氧树脂。因此，环氧树脂以类似现有多层压合的方式固化。环氧树脂固化后，压台分离，以便将结构体从压合机中取出。固化的黏着层30可在凸块16与加强层33之间以及凸缘层18与加强层33之间提供牢固的机械性连接。黏着层30可承受一般操作压力而不致变形损毁，遇过大压力时则仅暂时扭曲。此外，黏着层30可吸收凸块16与加强层33之间以及凸缘层18与加强层33之间的热膨胀不匹配。在此阶段，凸块16与导电层36大致共平面，而黏着层30与导电层36则延伸至面朝向上方向的顶面。例如，凸缘层18与加强层33间的黏着层30厚度为120微米，比其初始厚度150微米减少30微米；也就是凸块16在通孔40中升高30微米，而加强层33则相对于凸块16下降30微米。凸块16的高度300微米基本上等同于导电层36(30微米)、衬底34 (150微米)与下方黏着层30 (120微米)的结合高度。此外，凸块16仍位于开口 32与通孔40内的中央位置并与加强层33保持距离，而黏着层30则填满凸缘层18与加强层33间的空间并填满缺口 42。黏着层30在缺口 42内延伸跨越加强层33。换句话说，缺口42中的黏着层30朝向上方向及向下方向延伸并跨越缺口 42外侧壁的加强层33厚度。黏着层30也包含缺口 42上方的薄顶部分，其接触凸块16的顶面与导电层36的顶面，并在凸块16上方延伸10微米。图5E为研磨移除凸块16、黏着层30及导电层36顶部后的结构剖视图。例如，利用旋转钻石砂轮及蒸馏水处理结构体的顶部。起初，钻石砂轮仅对黏着层30进行研磨。持续研磨时，黏着层30则因受磨表面下移而变薄。最后，钻石砂轮将接触凸块16与导电层36 (不一定同时接触)，因而开始研磨凸块16与导电层36。持续研磨后，凸块16、黏着层30及导电层36均因受磨表面下移而变薄。研磨持续至去除所需厚度为止。之后，以蒸馏水冲洗结构体去除污物。上述研磨步骤将黏着层30的顶部磨去20微米，将凸块16的顶部磨去10微米，并将导电层36的顶部磨去10微米。厚度减少对凸块16或黏着层30均无明显影响，但导电层36的厚度却从30微米大幅缩减至20微米。在研磨后，凸块16、黏着层30及导电层36会于衬底34上方面朝向上方向的平滑拼接侧顶面上呈共平面。在此阶段中，如图5E所示，支撑板101包括凸块16、凸缘层18、黏着层30及加强层33。凸块16于弯折角22处与凸缘层18邻接，并自凸缘层18朝向上方向延伸，且与凸缘层18—体成型。凸块16进入开口 32及通孔40，并位于开口 32与通孔40内的中央位置。此外，凸块16的顶部与黏着层30的邻接部分呈共平面。凸块16与加强层33保持距离，并呈尺寸沿向下延伸方向递增的平顶金字塔形。凹穴20面朝向下方向，并延伸进入凸块16、开口 32及通孔40，且始终位于凸块16、开口 32及通孔40内的中央位置。此外，凸块16于向上方向覆盖凹穴20。凹穴20具有与凸块16相符的形状，且沿垂直及侧面方向延伸跨越凸块16的大部分，并维持平顶金字塔形，其尺寸自位于凸缘层18处的入口向上递减。
凸缘层18自凸块16侧向延伸，同时延伸于黏着层30、加强层33、开口 32与通孔40下方，并与黏着层30接触，但与加强层33保持距离。黏着层30在缺口 42内与凸块16及加强层33接触，并位于凸块16与加强层33之间，同时填满凸块16与加强层33间的空间。此外，黏着层30在缺口 42外则与加强层33及凸缘层18接触。黏着层30沿侧面方向覆盖且包围凸块16的渐缩侧壁26，并自凸块16侧向延伸至组件外围边缘并固化。据此，黏着层30于邻接凸缘层18处具有第一厚度Tl，而于邻接凸块16处具有第二厚度T2，其中第一厚度Tl与第二厚度T2不同。也就是，凸缘层18与加强层33间垂直方向上的距离D1，不同于凸块16与加强层33间侧面方向上的距离D2。此外，当黏着层30延伸离开凸缘层18而进入凸块16与加强层33间的缺口 42时，由于凸块16朝凸缘层18延伸时的尺寸呈递增状态，因此黏着层30于邻接凸块16处的厚度也呈现递增趋势。支撑板101可通过单一凸块或多个凸块来容纳多个半导体元件(如中介层及芯片)，而非仅可容纳单一半导体元件。因此，可将多个半导体元件设置于单一凸块上，或将半导体元件分别设置于不同凸块上。若欲在支撑板101上形成多个凸块以容纳多个半导体元件，则可在金属板10上冲压出额外的凸块16，并调整黏着层30以包含额外的开口 32，同时调整加强层33以包含额外的通孔40。图6A至6L为本发明一实施例的包含支撑板、内建电子元件及增层电路的组装板制作方法剖视图。如图6L所示，半导体组件100包括支撑板101、内建电子元件110、增层电路201及防焊层301。内建电子兀件110包括第一表面111、相对于第一表面111的第二表面112、位于第一表面111的第一接触垫114、位于第二表面112的第二接触垫115、及贯穿孔(图未示)，其电性连接第一接触垫114及第二接触垫115。内建电子元件110可为硅中介层或陶瓷中介层，其包含自第一接触垫114的细节距至第二接触垫的粗节距成扇形散开的迹线图案。支撑板101包括凸块16、凸缘层18、黏着层30、加强层33、被覆层60及穿孔21。该穿孔21延伸贯穿凸块16及被覆层60，并自第一垂直方向显露内建电子元件110，且由凸块16的渐缩侧壁26侧向覆盖。增层电路201包括第一介电层211、第一导线241、第二介电层261及包含端子焊垫341的第二导线291。图6A为图5E反转后的支撑板101剖视图。图6B为支撑板101通过膜113将内建电子元件110设置于凸块16上的剖视图。将于第一表面111上包含有第一接触垫114及于第二表面112上包含有第二接触垫115的内建电子元件110下降至凹穴20中以固定，最终则使内建电子元件110经由膜113定位至凸块16上。详细而言，凸块116从下方覆盖内建电子元件110，并提供用于容置内建电子元件110的凹形空间。膜113会与凸块16及内建电子元件110接触，并夹置于凸块16与内建电子元件110之间。膜113设置于内建电子元件110的第一表面111，接着利用一抓取头及一自动化图案辨识系统，以步进重复的方式将内建电子元件110以第一表面111放置于凸块116内。内建电子元件110的厚度为275微米，膜113的厚度为20微米，因此，内建电子元件110与下方膜113的结合高度为295微米，此高度比凹穴20的深度(300微米)少5微米。内建电子元件110的长度为10微米、宽度为8微米。
接着，在支撑板101及内建电子元件110上形成增层电路，其步骤如下所述。图6C为具有第一介电层211的结构剖视图。第一介电层211 (如环氧树脂、玻璃-环氧树脂、聚酰亚胺及其类似材料)设置于内建电子元件第二表面112、第二接触垫115、凸块16及凸缘层18上。第一介电层211延伸进入凹穴20并填满凹穴20中的剩余空间，且朝下方延伸至内建电子元件第一表面111外，俾于凹穴20内与凸块16、内建电子元件110及膜113接触，并于凹穴20内夹置于凸块16与内建电子元件110之间。第一介电层211也于凹穴20外与凸缘层18接触，并与黏着层30保持距离。第一介电层211可通过各种技术来制作，其包括压合、辊轮涂布、旋转涂布及喷涂沉积法。于沉积前，可对第一介电层211进行等离子体刻蚀，或使用附着力促进剂(图未示)涂布第一介电层211，以提高黏着力。在此，第一介电层211可具有约50微米的厚度。图6D为第一介电层211形成有第一盲孔221的结构剖视图。第一盲孔221穿过第一介电层211，且对准并显露接触垫114及凸缘层18的选定部位。该些第一盲孔221可通过各种技术形成，其包括激光钻孔、等离子体刻蚀及光刻工艺。可使用脉冲激光，以提高激光钻孔效能。或者，也可使用激光扫描光束搭配金属屏蔽。在此，第一盲孔221具有约50微米的直径。参见图6E，将第一导线241形成于第一介电层211上，其中第一导线241自第一介电层211向上延伸，并于第一介电层211上侧向延伸，同时向下延伸进入第一盲孔221，以与第二接触垫115及凸缘层18形成电性接触。可通过各种技术沉积单层或多层的第一导线241，其包括电解电镀、无电电镀、蒸镀、溅射及其组合。举例说明，可先将结构体浸入一活化剂溶液中，因而使第一介电层211可与无电镀铜产生触媒反应，接着以无电电镀方式形成薄铜层，以作为晶种层，然后再以电镀方式将具有预定厚度的第二铜层镀于晶种层上，以沉积形成第一导线241作为第一导电层。或者，于沉积电镀铜层于晶种层上之前，可利用派射方式，于第一介电层211上及第一盲孔221上内成作为晶种层的薄膜(如钛/铜)。一旦达到预定厚度，对第一导电层(电镀铜层与晶种层的结合体)进行图案化，以形成第一导线241。第一导线241可通过各种技术(包括湿刻蚀、电化学刻蚀、激光辅助刻蚀及其组合)进行图案化。又如图6E所示，凸块16、黏着层30及导电层36上更形成有被覆层60。被覆层60可通过制作第一导线241所使用的相同活化剂溶液、无电电镀铜晶种层、及电镀铜层沉积而成。优选地，被覆层60与第一导线241通过相同方式同时沉积相同材料，而形成具有与第一导线241相同厚度的被覆层60。未经图案化铜层的被覆层60沉积于凸块16、黏着层30及导电层36的侧向底面上并与导电层36接触，且从下方覆盖此三者。为便于图示，凸块16、导电层36及被覆层60均以单层显示。由于铜为同质被覆，凸块16与被覆层60间的界线及导电层36与被覆层60间的界线(均以虚线绘示)可能不易察觉甚至无法察觉。然而，黏着层30与被覆层60间的界线则清楚可见。为便于图示，第一导线241于剖视图中绘示为一连续电路迹线。第一导线241可提供X与Y方向的水平信号路由，并可通过第一盲孔221以提供垂直信号路由(由上至下)。此外，第一导线241可电性连接半导体芯片110及凸缘层18。在此阶段中，如图6E所示，支撑板101包括凸块16、凸缘层18、黏着层30、加强层33及被覆层60。支撑板101及内建电子元件110上的增层电路包括第一介电层211及第一导线241。图6F为形成第二介电层261的结构剖视图，其中第二介电层261设置于第一导线241及第一介电层211上。第二介电层261与第一介电层211 —样,可通过各种技术沉积，其包括膜压合、旋转涂布、辊轮涂布及喷涂沉积法，且厚度为50微米。优选地，第一介电层211与第二介电层261是使用相同方法和相同材料以形成具有相同厚度的介电层。图6G为第二介电层261形成有第二盲孔281的结构剖视图。第二盲孔281穿透第二介电层261,并显露第一导线241的选定部位。第二盲孔281与第一盲孔221 —样,可通过各种技术形成，其包括激光钻孔、等离子体刻蚀及光刻工艺，且第二盲孔281的直径为50微米。优选地，第一盲孔221与第二盲孔281使用相同方法形成且具有相同尺寸。图6H为形成第二导线291于第二介电层261上的结构剖视图，其中第二导线291自第二介电层261向上延伸，并于第二介电层261上侧向延伸，且向下延伸进入第二盲孔281，以与第一导线241电性接触，进而电性连接内建电子元件110与凸缘层18。第二导线291可通过各种技术如电解电镀、无电电镀、蒸镀、溅射及其组合沉积作为第二导电层，然后通过各种技术包括湿刻蚀、电化学刻蚀、激光辅助刻蚀及其组合进行图案化。优选地，第一导线241与第二导线291使用相同方法和相同材料而形成具有相同厚度的导线。在此阶段中，如图6H所示，增层电路201包含第一介电层211、第一导线241、第二介电层261及第二导线291。凸块16于弯折角22处邻接凸缘层18，并于弯折角24及底板28处邻接涂覆层60。凸块16自涂覆层60朝向上方向延伸，自凸缘层18朝向下方向延伸，并与凸缘层18 —体成型。凸块16延伸进入开口 32及通孔40后，仍位于开口 32及通孔40内的中央位置。凸块16的底部与黏着层30其接触涂覆层60的相邻部分共平面。凸块16也接触黏着层30，并与加强层33保持距离，同时维持平顶金字塔形，其尺寸自涂覆层60处朝凸缘层18向上递增。黏着层30在缺口 42内接触且介于凸块16与加强层33之间，并填满凸块16与衬底34间的空间。黏着层30在缺口 42外则接触衬底34与凸缘层18，同时接触涂覆层60，并自凸块16侧向延伸至支撑板101的外围边缘。此时黏着层30已固化。黏着层30沿侧面方向覆盖且包围凸块16的弯折角22，24与渐缩侧壁26，且于向上方向覆盖涂覆层60位于凸块16周缘外的部分，同时也于向上方向覆盖加强层33且于向下方向覆盖凸缘层18。黏着层30邻接凸缘层18处具有第一厚度，而邻接凸块16处则具有第二厚度，其中第一厚度与第二厚度不同。图61为防焊层301设置于第二介电层261及第二导线291上的结构剖视图。防焊层301包括显露第二导线291选定部位的防焊层开孔311，以定义出端子焊垫341。端子焊垫341可用于形成导电连接件(如焊料凸块、锡球、接脚及其类似物)，以与外部元件或印刷电路板(PCB)导通。防焊层开孔311可通过各种技术形成，其包括光刻工艺、激光钻孔及等离子体刻蚀。图6J为支撑板101表面形成有窗口 161的结构剖视图，窗口 161是对其内建电子元件110的第一表面111，且窗口 161通过移除凸块16的底板28的选定部位、及涂覆层60邻接底板28的选定部位而形成，进而形成于垂直方向延伸贯穿凸块16及涂覆层60的穿孔21，其于侧向方向延伸跨过大部分的凸块16，且凸块16的渐缩侧壁26侧向覆盖穿孔21。窗口 161从下方显露膜113及第一介电层211邻接部分的底板28。窗口 161可通过各种技术包括湿刻蚀、电化学刻蚀、激光辅助刻蚀及其组合而形成。窗口 161的尺寸为10.25微米X8.25微米。图6K为图6J反转后的结构剖视图。图6L为从内建电子元件110的第一表面111移除膜113的结构剖视图。膜113可经由UV光分解，使膜113可从内建电子元件110的第一表面111分离，进而通过窗口 161从上方显露内建电子兀件Iio的第一表面111。在此阶段中，如图6L所示，组装板100包括增层电路201、内建电子元件110及支撑板101，其中穿孔21形成于支撑板101并显露内建电子元件110。支撑板101包括凸块
16、凸缘层18、黏着层30、加强层33及涂覆层60。凸块16包括弯折角22及24、渐缩侧壁26及底板28的选定部位。图7为半导体兀件91通过多个凸块801于窗口 161处设置于内建电子兀件110上的三维堆叠结构剖视图。多个凸块801可包括各种材料如:锡、金或其合金。多个锡球802可通过多种技术设置于增层电路201的表面，如利用网印法涂上锡膏后再进行回火工艺或现有电镀技术。《实施例2》图8为本发明另一实施例的具有延伸窗口 161的组装板100剖视图。在本实施例中，组装板的制作方法与实施例1所述大致相同，只是不同处在于:窗口 161通过移除弯折角24、凸块16的全部底板28、及涂覆层60邻接弯折角24与底板28的选定部位。窗口 161的尺寸为11微米X 9微米。《实施例3-4》图9及图10为使用衬底34作为加强层33的组装板剖面图，其中无叠合导电层。在此些实施例中，不叠合导电层，而单独使用衬底34作为加强层33。支撑板103及104的制作方法分别与实施例1所述的支撑板101及102相同。例如，黏着层30设置于凸缘层18上，单独使用衬底34的加强层33设置于黏着层30上，经由施加热及压力而使黏着层30流动接着固化，而后于侧表面研磨凸块16、黏着层30及衬底34使其平整。最后，如图9所示，黏着层30接触衬底34及凸缘层18并设置于衬底34与凸缘层18之间，侧向覆盖及环绕弯折角22，24及渐缩侧壁26，且从上方延伸超过渐缩侧壁26、内建电子元件110的第一表面111及第一介电层211。此外，黏着层30于弯折角24处与衬底34及凸块16共平面。或者，如图10所示，黏着层30接触衬底34及凸缘层18并设置于衬底34与凸缘层18之间，侧向覆盖及环绕弯折角22及渐缩侧壁26，且从上方延伸超过凸块16、内建电子元件Iio的第一表面111及第一介电层211。此外,黏着层30环绕窗口 161的外围边缘。《实施例5-6》图11及图12为使用导电层作为加强层的组装板剖视图。在此些实施例中，使用厚导电层36作为加强层33，其中省略衬底。例如，导电层36的厚度为130微米(而非30微米)，如此一来便可防止导电层36弯曲或晃动。支撑板105及106的制作方法分别与实施例1所述的支撑板101及102大致相同，其中可为导电层36作适当调整。例如，黏着层30设置于凸缘层18上，导电层36单独设置于黏着层30上，经由施加热及压力而使黏着层30流动接着固化，而后于侧表面研磨凸块16、黏着层30及导电层36使其平整。最后，如图11所示，黏着层30接触导电层36及凸缘层18并设置于导电层36与凸缘层18之间，侧向覆盖及环绕弯折角22，24及渐缩侧壁26，且从上方延伸超过渐缩侧壁26、内建电子元件110的第一表面111及第一介电层211。此外，黏着层30于弯折角24处与导电层36及凸块16共平面。或者，如图12所示，黏着层30接触导电层36及凸缘层18并设置于导电层36与凸缘层18之间，侧向覆盖及环绕弯折角22及渐缩侧壁26，且从上方延伸超过凸块16、内建电子兀件110的第一表面111及第一介电层211。此外,黏着层30环绕窗口 161的外围边缘。上述的三维半导体组件与组装板仅为说明范例，本发明还可通过其他多种实施例实现。此外，上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用。例如，加强层可包括陶瓷材料或环氧类层压体，且可嵌埋有单层导线或多层导线。支撑板可包含多个内建电子元件，且增层电路可包括额外的导线以设置额外的内建电子元件。例如，支撑板可包括一个具有穿孔的凸块以容置内建电子元件，也可包括多个凸块，其分别具有凹穴以容置被动元件。如上述实施例所示，本案的半导体元件可独自使用一内建电子元件，或与其他半导体元件共享一内建电子元件。例如，可将单一半导体元件设置于一内建电子元件上，或将多个半导体元件设置于一内建电子元件上。举例而言，可将四枚排列成2x2阵列的小型芯片黏附于内建电子元件，而内建电子元件可包括额外的接触垫以连接更多的芯片焊垫。相比每一芯片设置一内建电子元件，此作法更具有经济效益。本案的半导体元件可为已封装或未封装芯片。此外，该半导体元件可为裸芯片、栅格阵列封装(LGA)或方形扁平无引脚封装(QFN)等。可利用多种连接媒介(如金凸块或锡凸块)将半导体元件机械性连接及电性连接至内建电子元件。此外，凸块可依内建电子元件而量身订做，例如，凸块的底板可为正方形或矩形，俾与内建电子元件的形状相同或相似。 支撑板可提供内建电子元件及增层电路坚固的机械支撑力，且加强层可提供支撑板足够地支撑力。此外，支撑板中的黏着层可于凸块/凸缘层与加强层间提供一致的界线。凸块/凸缘层可在研磨金属时、设置内建电子元件时、及形成增层电路时防止支撑板弯曲变形。在本文中，「邻接」一词意思是元件一体成型形成单一个体或相互接触(彼此无间隔或未隔开)。例如，凸块邻接凸缘层，但并未邻接加强层。「重叠」一词意思是位于上方并延伸于一下方元件的周缘内。「重叠」包含延伸于该周缘之内、外或坐落于该周缘内。例如，在凹穴朝上的状态下，本案的凸缘层重叠于加强层，这是因一假想垂直线可同时贯穿该凸缘层与该加强层，不论凸缘层与加强层之间是否存有另一同样被该假想垂直线贯穿的元件(如黏着层)，且也不论是否有另一假想垂直线仅贯穿凸缘层而未贯穿加强层(也就是位于加强层的凹穴内)。同样地，黏着层重叠于加强层，凸缘层重叠于黏着层，且黏着层被加强层重叠。此外，「重叠」与「位于上方」同义，「被重叠」则与「位于下方」同义。「接触」一词意思是直接接触。例如，加强层接触黏着层但并未接触凸块。「覆盖」一词意思是于垂直及/或侧面方向上完全覆盖。例如，在凹穴朝上的状态下，若凸块的底板未移除，则凸块从下方覆盖内建电子元件，但内建电子元件并未从上方覆盖凸块。
「层」字包含图案化及未图案化的层体。例如，当加强层包括导电层且衬底设置于黏着层上时，导电层可为衬底上一空白未图案化的平板。此外，「层」可包含多个叠合层。「开口」、「通孔」与「穿孔」等词同指贯穿孔洞。例如，凹穴朝下的状态下，凸块插入黏着层的开口后，其朝向上方向从黏着层中露出。同样地，凸块插入层压结构的通孔后，其朝向上方向从加强层中露出。「插入」一词意思是元件间的相对移动。例如，「将凸块插入通孔中」包含:凸缘层固定不动而由加强层朝凸缘层移动；加强层固定不动而由凸缘层朝加强层移动；或凸缘层与加强层两者彼此靠合。又例如，「将凸块插入(或延伸至)通孔内」包含:凸块贯穿(穿入并穿出)通孔；以及凸块插入但未贯穿(穿入但未穿出)通孔。「彼此靠合」一语意思是元件间的相对移动。例如，「凸缘层与加强层彼此靠合」包含:凸缘层固定不动而由加强层朝凸缘层移动；加强层固定不动而由凸缘层朝加强层移动；以及凸缘层与加强层相互靠近。「对准」一词意思是元件间的相对位置。例如，当黏着层已设置于凸缘层上、加强层已设置于黏着层上、凸块已插入并对准开口且通孔已对准开口时，无论凸块插入通孔或位于通孔下方且与其保持距离，凸块均已对准通孔。「设置于」一语包含与单一或多个支撑元件间的接触与非接触。例如，内建电子元件设置于凸块上，不论此内建电子元件实际接触该凸块或与该凸块以膜相隔。「黏着层于缺口内…」一语意思是位于缺口中的黏着层。例如，「黏着层于缺口内延伸跨越加强层」意思 是缺口内的黏着层延伸跨越加强层。同样地，「黏着层于缺口内接触且介于凸块与加强层之间」意思是缺口中的黏着层接触且介于缺口内侧壁的凸块与缺口外侧壁的加强层之间。「电性连接(或连接)」一词意思是直接或间接电性连接(或连接)。例如，半导体元件的接触垫邻接且电性连接至第一导线，同时与第二导线保持距离，且通过第一导线而电性连接至第二导线。「上方」一词意思是向上延伸，且包含邻接与非邻接元件以及重叠与非重叠元件。例如，在凹穴朝下的状态下，凸块延伸于凸缘层上方，邻接于凸缘层并自凸缘层突伸而出。「下方」一词意思是向下延伸，且包含邻接与非邻接元件以及重叠与非重叠元件。例如，在凹穴朝上的状态下，凸块延伸于凸缘层下方，邻接凸缘层并自凸缘层向下突伸而出。同样地，凸块即使并未邻接加强层或被加强层重叠，其仍可延伸于加强层下方。「第一垂直方向」及「第二垂直方向」并非取决于电子组件(或组装板)的定向，凡本领域技术人员即可轻易了解其实际所指的方向。例如，凸块朝第二垂直方向垂直延伸至加强层外，并朝第一垂直方向垂直延伸至凸缘层外，此与组装板是否倒置无关。同样地，凸缘层沿一侧向平面自凸块「侧向」延伸，此与组件是否倒置、旋转或倾斜无关。因此，该第一及第二垂直方向彼此相对且垂直于侧面方向，此外，侧向对齐的元件在垂直于第一与第二垂直方向的侧向平面上彼此共平面。此外，当凹穴向上时，第一垂直方向为向下方向，第二垂直方向为向上方向；当凹穴向下时，第一垂直方向为向上方向，第二垂直方向为向下方向。本发明的组装板及使用其的半导体组件具有多项优点。该组装板及半导体组件的可靠度高、价格平实且极适合量产。与于高I/o元件间提供中介层、及具有核心层的高密度连接衬底的现有技术相比，本发明可大幅提升电效能、并可通过使用无芯增层电路减少产
品厚度。本案的制作方法具有高度适用性，且以独特、进步的方式结合运用各种成熟的电性连接、热连接及机械性连接技术。此外，本案的制作方法不需昂贵工具即可实施。因此，相比于传统封装技术，此制作方法可大幅提升产量、优良率、效能与成本效益。在此所述的实施例为例示之用，其中该些实施例可能会简化或省略本技术领域已熟知的元件或步骤，以免模糊本发明的特点。同样地，为使附图清晰，附图也可能省略重复或非必要的元件及元件符号。本领域技术人员针对本文所述的实施例当可轻易思及各种变化及修改的方式。例如，前述的材料、尺寸、形状、大小、步骤的内容与步骤的顺序都仅为范例。本领域技术人员可在不悖离如随附权利要求所定义的本发明精神与范畴的条件下，进行变化、调整与均等技艺。
权利要求
1.一种三维半导体组装板，其特征在于，包括: 一支撑板，包含一凸块、一凸缘层、一加强层、一黏着层及一穿孔，其中(i)该凸块邻接该凸缘层并与该凸缘层一体成型，且自该凸缘层朝一第一垂直方向延伸；(ii)该凸缘层自该凸块朝垂直于该第一垂直方向的侧面方向侧向延伸；(iii)该穿孔延伸进入该凸块，且由该凸块的一侧壁侧向覆盖该穿孔；(iv)该加强层包含一通孔，且该凸块延伸进入该通孔；以及(V)该黏着层包含一开口，且该凸块延伸进入该开口，及该黏着层接触该凸块、该凸缘层及该加强层，并设于该凸块与该加强层之间及该凸缘层与该加强层之间，并自该凸块侧向延伸进入该组装板的外围边缘； 一内建电子元件，包含一第一接触垫及一第二接触垫并延伸进入该穿孔，其中该第一接触垫面朝该第一垂直方向，及该第二接触垫面朝一第二垂直方向；以及 一无芯增层电路，自该内建电子元件及该凸缘层朝该第二垂直方向延伸，且包含一第一介电层、一第一盲孔及一第一导线，其中该第一介电层中的该第一盲孔对准该内建电子元件的该第二接触垫，且该第一导线自该第一介电层朝该第二垂直方向延伸，并朝该第一垂直方向延伸贯穿该第一盲孔而直接接触该第二接触垫。
2.根据权利要求1所述的三维半导体组装板，其特征在于，该内建电子元件与该无芯增层电路间的电性连接无焊料存在。
3.根据权利要求1所述的三维半导体组装板，其特征在于，该无芯增层电路的该第一介电层还延伸进入该穿孔，并设于该内建电子元件的外围边缘与该凸块之间。
4.根据权利要求1所述的三维半导体组装板，其特征在于，该无芯增层电路透过对准该凸缘层的另一第一盲孔，而于该凸缘层与该支撑板热连接及电性连接，且该第一导线朝该第一垂直方向延伸贯穿该另一第一盲孔。
5.根据权利要求1所述的三维半导体组装板，其特征在于，该无芯增层电路还包括: 一第二介电层，其自该第一介电层及该第一导线朝该第二垂直方向延伸，且包含对准该第一导线的一第二盲孔；以及 一第二导线，其自该第二介电层朝该第二垂直方向延伸并于该第二介电层上侧向延伸，且朝该第一垂直方向穿过该第二盲孔延伸进入该第一导线，以电性连接该第一导线。
6.根据权利要求1所述的三维半导体组装板，其特征在于，该内建电子元件为一中介层，其具有一贯穿孔以电性连接该第一接触垫与该第二接触垫。
7.—种三维半导体组装板，其特征在于，包括: 一支撑板，包含一凸块、一凸缘层、一黏着层及一穿孔，其中(i)该凸块邻接该凸缘层并与该凸缘层一体成型，且自该凸缘层朝一第一垂直方向延伸；(ii)该凸缘层自该凸块朝垂直于该第一垂直方向的侧面方向侧向延伸；(iii)该穿孔延伸进入该凸块，且由该凸块的一侧壁侧向覆盖该穿孔；以及(iv)该黏着层包含一开口，且该凸块延伸进入该开口，及该黏着层接触该凸块及该凸缘层，并侧向覆盖、包围且同形被覆该组装板的外围边缘； 一内建电子元件，包含一第一接触垫及一第二接触垫并延伸进入该穿孔，其中该第一接触垫面朝该第一垂直方向，及该第二接触垫面朝一第二垂直方向；以及 一无芯增层电路，自该内建电子元件及该凸缘层朝该第二垂直方向延伸，且包含一第一介电层、一第一盲孔及一第一导线，其中该第一介电层中的该第一盲孔对准该内建电子元件的该第二接触垫；且该第一导线自该第一介电层朝该第二垂直方向延伸，并朝该第二垂直方向穿过该第一盲孔延伸，及直接接触该第二接触垫。
8.根据权利要求7所述的三维半导体组装板，其特征在于，该内建电子元件与该无芯增层电路间的电性连接无焊料存在。
9.根据权利要求7所述的三维半导体组装板，其特征在于，该无芯增层电路的该第一介电层还延伸进入该穿孔，并设于该内建电子元件的外围边缘与该凸块之间。
10.根据权利要求7所述的三维半导体组装板，其特征在于，该无芯增层电路透过对准该凸缘层的另一第一盲孔，而于该凸缘层与该支撑板热连接及电性连接，且该第一导线朝该第一垂直方向延伸贯穿该另一第一盲孔。
11.根据权利要求7所述的三维半导体组装板，其特征在于，该无芯增层电路还包括: 一第二介电层，其自该第一介电层及该第一导线朝该第二垂直方向延伸，且包含对准该第一导线的一第二盲孔；以及 一第二导线，其自该第二介电层朝该第二垂直方向延伸并于该第二介电层上侧向延伸，且朝该第一垂直方向穿过该第二盲孔延伸进入该第一导线，以电性连接该第一导线。
12.根据权利要求7所述的三维半导体组装板，其特征在于，该内建电子元件为一中介层，其具有一 贯穿孔以电性连接该第一接触垫与该第二接触垫。
全文摘要
本发明有关于一种包含支撑版、无芯增层电路以及内建电子元件的三维半导体组装板。该支撑板包含一凸块、一凸缘层、一加强层及设于该凸块中的一穿孔。该内建电子元件延伸进入该穿孔并电性连接至该增层电路。该增层电路自该凸缘层与该内建电子元件延伸，并提供该内建电子元件的信号路由。该支撑板提供该无芯增层电路的机械支撑力、接地/电源面及散热装置。
文档编号H01L23/14GK103107144SQ20121044264
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月7日 优先权日2011年11月10日
发明者林文强, 王家忠 申请人:钰桥半导体股份有限公司