[发明专利]低温共烧陶瓷立体封装结构

说明书

一种低温共烧陶瓷立体封装结构，包含一中介板，其设有数个芯片输入/输出连接点并在周缘部位设有数个芯片信号通路节点，芯片输入/输出连接点通过埋设在中介板中的传导线路电性连接芯片信号通路节点；至少一对间隔条，堆叠组合在中介板下面，其内部设有数个汇流信号导线且电性连接芯片信号通路节点；至少一半导体芯片，其被电性连接于芯片输入/输出连接点；以及一载板，其上表面的周缘部位设有数个汇流信号节点，并在载板底表面设有数个汇流信号外接点，汇流信号节点通过内埋于载板中的传导线路而电性连接至汇流信号外接点，载板堆叠组合在间隔条下面，且汇流信号节点电性连接汇流信号导线。以此可提升封装组件设置密度及缩小封装成品体积。

技术领域

本发明是有关于一种芯片封装结构，尤其是指一种以低温共烧陶瓷为基材且具有立体连接线路架构的低温共烧陶瓷立体封装结构。

背景技术

导入硅中介板封装结构可有效避免半导体芯片与封装基板间热膨胀系数不匹配所产生的问题，提升封装成品的结构稳定性，如图22所示，硅中介板封装结构略是将半导体芯片80接置于一具有硅贯孔91的硅中介板90上，以该硅中介板90作为一转接板，进而将半导体芯片80电性连接至封装基板95上；硅中介板封装结构除了可以克服热膨胀系数不匹配的问题之外，也因其电性传输距离较短，也具有提升半导体芯片80的电性传输速度的优点；但是，由于已知的硅中介板使用了半导体制程，增加了制程技术的困难度及加工成本，且随着半导体芯片80性能提升，半导体芯片80的输入输出(I/O)数逐渐倍增，封装结构的连接线电路复杂化，导致已知的硅中介板的平面式连接线电路架构逐渐不敷使用，因此，如何避免上述已知技术中的种种问题，实为目前业界所急需解决的课题。

发明内容

有鉴于上述已知技术的缺失，本发明提供一种具有中介板、间隔条及载板的封装架构，其借由间隔条电性连接并在上下两层中介板之间或是中介板与载板之间界定出一芯片容置空间，以便供作安装芯片；其中，该中介板及载板由数个陶瓷层与导线层通过低温共烧加工形成，在板体内具有3D架构的连接线电路，将复杂的连接线电路整合在陶瓷层与导线层的多层复合叠构中，本发明可简化封装成本、增加封装成品良率，且可提升封装组件设置密度以及缩小封装成品体积，此外，本发明中介板及载板的陶瓷材料膨胀系数与所搭载的半导体芯片匹配，可避免产生热应力，完全革除封装胶体产生脱层(delaminating)问题，且陶瓷板材提供刚性支撑以避免封装成品发生翘曲现象，此外，由陶瓷材料制成的中介板及载板，其具备的热传导速率、耐候稳定性、硬度高、绝缘性等特性均优于已知的硅中介板及PCB载板。

根据本发明所提供的低温共烧陶瓷立体封装结构，其包含：一中介板，在所述中介板的上表面和下表面的至少一表面的中央部位设有数个芯片输入/输出连接点以及在周缘部位设有数个芯片信号通路节点，所述芯片输入/输出连接点通过埋设在所述中介板中的传导线路而电性连接至所述芯片信号通路节点；至少一对间隔条，在所述间隔条内部设有数个汇流信号导线，所述汇流信号导线贯穿设置于所述间隔条的上表面和下表面，各所述间隔条分别被设置于所述中介板下表面且呈对边设置，且使所述间隔条的汇流信号导线电性连接至所述中介板的芯片信号通路节点；至少一半导体芯片，所述半导体芯片电性连接于所述芯片输入/输出连接点；以及一载板，所述载板上表面的周缘部位设有数个汇流信号节点，在所述载板底表面设有数个汇流信号外接点，所述汇流信号节点通过内埋于所述载板中的传导线路而电性连接至所述汇流信号外接点，所述载板堆叠组合在所述间隔条下面，且使所述间隔条的汇流信号导线电性连接所述载板的汇流信号节点，再由封装胶体包覆所述中介板、所述半导体芯片、所述间隔条与所述载板所构成的堆叠组合体。

其中，所述中介板包含至少一陶瓷层及至少一导线层，各所述陶瓷层与各所述导线层彼此之间呈间隔叠层设置，通过低温共烧陶瓷工艺将各叠层烧结后形成所述中介板；在所述导线层上具有至少一沿水平方向设置的传导线路，在所述陶瓷层上设有至少一连通导体，所述陶瓷层的连通导体垂直贯穿所述陶瓷层的上表面和下表面；其中，所述中介板内的传导线路的一端可通过一或多个连通导体而电性连接至所述芯片输入/输出连接点，且另一端可通过一或多个连通导体而电性连接至所述芯片信号通路节点。