[发明专利]线路基板、堆叠式半导体组件及其制作方法

说明书

本发明的线路基板包含有一凹穴及环绕该凹穴的多个垂直连接通道。所述垂直连接通道与树脂化合物接合，并电性连接至凹穴下方的路由电路或传导层。凹穴底部被路由电路的介电层或树脂化合物覆盖，且形成有穿孔延伸穿过路由电路的介电层或树脂化合物，以连通凹穴。据此，可将半导体元件面朝下地设置于凹穴内，并通过延伸穿过穿孔的接合线，将半导体元件电性连接至路由电路或传导层。

技术领域

本发明关于一种线路基板、其半导体组件及制法，尤指一种设有穿孔对准凹穴的线路基板、使用该线路基板的堆叠式半导体组件及其制法。

背景技术

多媒体装置的市场趋势倾向于更迅速且更薄型化的设计需求。其中一种方法是以堆叠方式，将多个元件组装于线路基板上，俾使电性效能可获得改善并更趋于小型化。美国专利案号7,894,203即是基于此目的而揭露一种具有凹穴的线路基板。此基板是通过黏着剂将两个分开的部件相互接合而成，并通过导电材料(如焊料或导电凸块)于两部件间形成电性连接。由于该基板为堆叠式结构，故两部件间热膨胀系数不匹配或弯翘问题将导致错位或焊料裂损，因而造成此类堆叠结构于实际应用时有可靠度不佳的缺点。或者，如美国专利案号7,989,950所述，可于基板上接置焊球，以形成垂直连接通道，且可通过封埋工艺来密封垂直连接通道，以形成凹穴。然而，于封埋工艺中可能发生焊料变形及裂损现象，或者热循环后于密封材与基板间出现剥离现象，因而导致元件突然失效及无法连接到I/O等问题。

为了上述理由及以下所述的其他理由，目前亟需发展一种具有一体成型电连接件的线路基板，其中电连接件可作为线路基板的垂直连接通道，以用于三维堆叠的半导体组件。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种适用于堆叠式半导体组件的线路基板。该线路基板具有环绕凹穴的多个垂直连接通道、设于凹穴底部下方的路由电路或传导层、及对准凹穴的穿孔。据此，可将半导体元件设于凹穴内，并通过接合线，将半导体元件电性连接至垂直连接通道。此面朝下的设置方式可使接合线延伸穿过穿孔，而不导致最终组件的厚度增加太多。此外，该线路基板更可选择性地于邻接凹穴底面处形成一金属垫，以作为内建的 接地/电源面，据此可大幅改善半导体组件的电特性及热特性。

本发明的另一目的在于提供一种线路基板的制作方法，其凹穴可通过刻蚀预定位置处的牺牲金属块而形成。由于树脂化合物会机械性地支撑并完全环绕牺牲金属块，故一旦移除金属的一选定部位，便可形成具有预定尺寸及深度且被树脂化合物环绕的凹穴，进而可设置元件于凹穴中，因而不会使最后的组件太厚。

本发明的再一目的在于提供一种线路基板的制作方法，其具有对准凹穴的穿孔，且凹穴底部下方设有路由电路或传导层。据此，半导体元件，如动态随机存取存储器(DRAM)，可面朝下地设置于凹穴内，并通过延伸穿过穿孔的接合线，打线至路由电路/传导层。

依据上述及其他目的，本发明提供一种线路基板，其包括：多个垂直连接通道，其侧向环绕一预定区域，其中每一所述垂直连接通道具有一顶端及一底端；一树脂化合物，其填入所述垂直连接通道间的空间，并侧向延伸进入该预定区域，以侧向环绕位于该预定区域处的一凹穴；一路由电路，其包括交替轮流形成的至少一介电层及至少一线路层，其中该介电层覆盖该树脂化合物的一底面、该凹穴的一底部及所述垂直连接通道的底端，且该线路层通过该介电层中的金属化盲孔，电性连接至所述垂直连接通道的所述底端；以及一穿孔，其对准该凹穴，并延伸贯穿该路由电路的该介电层。

于另一形式中，本发明提供另一种线路基板，其包括：多个垂直连接通道，其侧向环绕一预定区域，其中每一所述垂直连接通道具有一顶端及一底端；一树脂化合物，其填入所述垂直连接通道间的空间，并侧向延伸进入该预定区域，以侧向环绕位于该预定区域处的一凹穴，并覆盖该凹穴的一底部；一传导层，其侧向延伸于该树脂化合物的一底面上，并电性连接至所述垂直连接通道；以及一穿孔，其对准该凹穴，并延伸贯穿该树脂化合物。