模块集成电路封装结构及其制作方法.pdf

一种模块集成电路封装结构及其制作方法，模块集成电路封装结构包括：一基板单元、一电子单元、一封装单元、一第一散热单元及一第二散热单元。基板单元包括一电路基板。电子单元包括多个设置在电路基板上且电性连接于电路基板的电子元件。封装单元包括一设置在电路基板上且覆盖多个电子元件的封装胶体。第一散热单元包括一直接设置在封装胶体的顶面上的散热基底层。第二散热单元包括多个直接设置在散热基底层的顶面上的散热辅助层。藉此，本发明可通过“设置在封装胶体上的散热基底层”及“设置在散热基底层上的多个散热辅助层”的设计，以有效提升模块集成电路封装结构的散热效能。

权利要求书1.  一种模块集成电路封装结构，其特征在于，所述模块集成电路封装结构包括：一基板单元，所述基板单元包括一电路基板；一电子单元，所述电子单元包括多个设置在所述电路基板上且与所述电路基板电性连接的电子元件；一封装单元，所述封装单元包括一设置在所述电路基板上且覆盖所述电子元件的封装胶体；一第一散热单元，所述第一散热单元包括一直接设置在所述封装胶体的顶面上的散热基底层；以及一第二散热单元，所述第二散热单元包括多个直接设置在所述散热基底层的顶面上的散热辅助层。2.  根据权利要求1所述的模块集成电路封装结构，其特征在于，所述散热基底层及所述散热辅助层均为金属材料层或石墨烯材料层，且所述散热基底层为一从所述封装胶体的顶面延伸至所述电路基板的一外环绕周围的金属屏蔽层。3.  根据权利要求1所述的模块集成电路封装结构，其特征在于，所述基板单元包括一设置在所述电路基板的内部且被所述电路基板完全包覆的接地层、一设置在所述电路基板的一外环绕周围上的外导电结构、及一设置在所述电路基板的内部且电性连接于所述接地层与所述外导电结构之间的内导电结构，其中所述外导电结构包括多个设置在所述电路基板的外环绕周围上的外导电层，所述内导电结构包括多个分别对应于所述外导电层的内导电层，每一个所述内导电层的两个相反末端分别直接接触所述接地层及相对应的所述外导电 层，且所述电子元件通过所述电路基板以电性连接于所述接地层，其中所述散热基底层为一延伸至所述电路基板的外环绕周围且与所述外导电结构直接接触的金属屏蔽层，且所述接地层依序通过所述内导电结构及所述外导电结构以电性连接于所述金属屏蔽层。4.  根据权利要求1所述的模块集成电路封装结构，其特征在于，所述基板单元包括一设置在所述电路基板的内部的接地层及一设置在所述电路基板的一外环绕周围上的外导电结构，其中所述外导电结构包括多个设置在所述电路基板的外环绕周围上的外导电层，所述接地层从所述电路基板的外环绕周围裸露以与所述外导电层直接接触，且所述电子元件通过所述电路基板以电性连接于所述接地层，其中所述散热基底层为一延伸至所述电路基板的外环绕周围且与所述外导电结构直接接触的金属屏蔽层，且所述接地层直接通过所述外导电结构以电性连接于所述金属屏蔽层。5.  根据权利要求1所述的模块集成电路封装结构，其特征在于，所述基板单元包括一设置在所述电路基板的内部且被所述电路基板完全包覆的接地层、及一设置在所述电路基板的内部且电性连接于所述接地层的内导电结构，其中所述内导电结构包括多个内导电层，每一个所述内导电层具有一直接接触所述接地层的第一末端及一与所述第一末端相反且从所述电路基板的一外环绕周围裸露的第二末端，且所述电子元件通过所述电路基板以电性连接于所述接地层，其中所述散热基底层为一延伸至所述电路基板的外环绕周围的金属屏蔽层，所述金属屏蔽层与每一个所述内导电层的所述第二末端直接接触，且所述接地层直接通过所述内导电结构以电性连接于所述金属屏蔽层。6.  根据权利要求1所述的模块集成电路封装结构，其特征在于，所述基板单元包括一设置在所述电路基板的内部的接地层，所述接地层从所述电路基板的外环绕周围裸露，且所述电子元件通过所述电路 基板以电性连接于所述接地层，其中所述散热基底层为一延伸至所述电路基板的外环绕周围的金属屏蔽层，所述金属屏蔽层直接接触从所述电路基板的外环绕周围所裸露的所述接地层，以使得所述电子元件直接通过所述接地层以电性连接于所述金属屏蔽层。7.  一种模块集成电路封装结构，其特征在于，所述模块集成电路封装结构包括：一基板单元，所述基板单元包括一电路基板；一电子单元，所述电子单元包括至少一设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板的第一电子元件及至少一设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板的第二电子元件，其中所述第一电子元件所产生的热量大于所述第二电子元件所产生的热量；一封装单元，所述封装单元包括一设置在所述电路基板上且覆盖所述第一电子元件及所述第二电子元件的封装胶体；一第一散热单元，所述第一散热单元包括一直接设置在所述封装胶体的顶面上的散热基底层；以及一第二散热单元，所述第二散热单元包括多个直接设置在所述散热基底层的顶面上的第一散热辅助层及多个直接设置在所述散热基底层的顶面上的第二散热辅助层，其中所述第一散热辅助层位于所述第一电子元件的上方，所述第二散热辅助层位于所述第二电子元件的上方，且所述第一散热辅助层的总表面积大于所述第二散热辅助层的总表面积。8.  一种模块集成电路封装结构的制作方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：提供一电路基板；将多个电子元件设置在所述电路基板上以电性连接于所述电路基板；在所述电路基板上形成一封装胶体以覆盖所述电子元件；在所述封装胶体的顶面上形成一散热基底层；在所述散热基底层的顶面上设置一图案化模板，其中所述图案化模板具有多个用于裸露所述散热基底层的一部分上表面的贯穿开口；将多个散热辅助层分别填充于所述贯穿开口内，其中所述散热辅助层设置在所述散热基底层的所述部分上表面上；以及移除所述图案化模板。9.  根据权利要求8所述的模块集成电路封装结构的制作方法，其特征在于，所述散热基底层及所述散热辅助层均为金属材料层或石墨烯材料层，且所述散热基底层为一从所述封装胶体的顶面延伸至所述电路基板的一外环绕周围的金属屏蔽层。10.  根据权利要求8所述的模块集成电路封装结构的制作方法，其特征在于，将所述电子元件区分成至少一第一电子元件及至少一第二电子元件，且所述第一电子元件所产生的热量大于所述第二电子元件所产生的热量，其中将所述散热辅助层区分成多个第一散热辅助层及多个第二散热辅助层，所述第一散热辅助层位于所述第一电子元件的上方，所述第二散热辅助层位于所述第二电子元件的上方，且所述第一散热辅助层的总表面积大于所述第二散热辅助层的总表面积。

说明书模块集成电路封装结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种模块集成电路封装结构及其制作方法，尤指一种用于提升散热效能的模块集成电路封装结构及其制作方法。
背景技术
近几年来，科技的快速成长，使得各种产品纷纷朝向结合科技的应用，并且亦不断地在进步发展当中。此外由于产品的功能越来越多，使得目前大多数的产品都是采用模块化的方式来整合设计。然而，在产品中整合多种不同功能的模块，虽然得以使产品的功能大幅增加，但是在现今讲究产品小型化及精美外观的需求之下，要如何设计出兼具产品体积小且多功能的产品，便是目前各行各业都在极力研究的目标。
而在半导体制造方面，便是不断地通过制程技术的演进以越来越高阶的技术来制造出体积较小的芯片或元件，以使应用的模块厂商相对得以设计出较小的功能模块，进而可以让终端产品做为更有效的利用及搭配。然而，已知功能模块并没有另外提供导热结构来提升散热效能。故，如何通过结构设计的改良来提升功能模块的散热效果，已成为该项事业人事的重要课题。
发明内容
本发明实施例在于提供一种用于提升散热效能的模块集成电路封装结构及其制作方法。
本发明其中一实施例所提供的一种用于提升散热效能的模块集成电路封装结构，其包括：一基板单元、一电子单元、一封装单元、一第一散热单元及一第二散热单元。所述基板单元包括一电路基板。所述电子单元包括多个设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板的电子元件。所述封装单元包括一设置在所述电路基板上且覆盖多个所述电子元件的封装胶体。所述第一散热单元包括一直接设置在所述封装胶体的顶面上的散热基底层。所述第二散热单元包括多个直接设置在所述散热基底层的顶面上的散热辅助层。
本发明另外一实施例所提供的一种用于提升散热效能的模块集成电路封装结构，其包括：一基板单元、一电子单元、一封装单元、一第一散热单元及一第二散热单元。所述基板单元包括一电路基板。所述电子单元包括至少一设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板的第一电子元件及至少一设置在所述电路基板上且电性连接于所述电路基板的第二电子元件，其中至少一所述第一电子元件所产生的热大于至少一所述第二电子元件所产生的热。所述封装单元包括一设置在所述电路基板上且覆盖至少一所述第一电子元件及至少一所述第二电子元件的封装胶体。所述第一散热单元包括一直接设置在所述封装胶体的顶面上的散热基底层。所述第二散热单元包括多个直接设置在所述散热基底层的顶面上的第一散热辅助层及多个直接设置在所述散热基底层的顶面上的第二散热辅助层，其中多个所述第一散热辅助层位于至少一所述第一电子元件的上方，多个所述第二散热辅助层位于至少一所述第二电子元件的上方，且多个所述第一散热辅助层的总表面积大于多个所述第二散热辅助层的总表面积。
本发明另外再一实施例所提供的一种用于提升散热效能的模块集成电路封装结构的制作方法，其包括下列步骤：提供一电路基板；将多个电子元件设置在所述电路基板上，以电性连接于所述电路基板；于所述电路基板上形成一封装胶体，以覆盖多个所述电子元件；于所述封装胶体的顶面上形成一散热基底层；于所述散热基底层的顶面上设置一图案化模板， 其中所述图案化模板具有多个用于裸露所述散热基底层的一部分上表面的贯穿开口；将多个散热辅助层分别填充于多个所述贯穿开口内，其中多个所述散热辅助层设置在所述散热基底层的所述部分上表面上；以及，移除所述图案化模板。
本发明的有益效果可以在于，本发明实施例所提供的模块集成电路封装结构及其制作方法，其可通过“所述第一散热单元包括一直接设置在所述封装胶体的顶面上的散热基底层”及“所述第二散热单元包括多个直接设置在所述散热基底层的顶面上的散热辅助层”的设计，以有效提升模块集成电路封装结构的散热效能。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1为本发明第一实施例所披露用于提升散热效能的模块集成电路封装结构的制作方法的流程图。
图2为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的制作方法的步骤S100的剖面示意图。
图3为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的制作方法的步骤S102的剖面示意图。
图4为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的制作方法的步骤S104的剖面示意图。
图5为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的制作方法的步骤S106的剖面示意图。
图6为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的制作方法的步骤S108及模块集成电路封装结构的剖面示意图。
图7为本发明第一实施例的模块集成电路封装结构的散热基底层延伸至电路基板的外环绕周围的剖面示意图。
图8为本发明第二实施例的模块集成电路封装结构的剖面示意图。
图9为本发明第二实施例的基板单元的上视示意图。
图10为本发明第三实施例的模块集成电路封装结构的剖面示意图。
图11为本发明第四实施例的模块集成电路封装结构的剖面示意图。
图12为本发明第四实施例的基板单元的上视示意图。
图13为本发明第五实施例的模块集成电路封装结构的剖面示意图。
【符号说明】
模块集成电路封装结构    Z
基板单元                1
电路基板                10
外环绕周围              100
接地层                  11
外导电结构              12
外导电层                120
半穿孔                  121
内导电结构              13
内导电层                130
第一末端                1301
第二末端                1302
电子单元                2
电子元件                20
第一电子元件            21
第二电子元件            22
封装单元                3
封装胶体                30
顶面                    300
第一散热单元            4
散热基底层              40
顶面                    400
部分上表面              401
第二散热单元            5
散热辅助层              50
第一散热辅助层          51
第二散热辅助层          52
图案化模板              S
贯穿开口                S10
具体实施方式
〔第一实施例〕
请参阅图1至图6所示，本发明提供一种用于提升散热效能的模块集成电路封装结构Z的制作方法，其包括下列步骤：
首先，步骤S100为：配合图1及图2所示，提供一电路基板10，然后，将多个电子元件20设置在电路基板10上以电性连接于电路基板10，接着形成一封装胶体30于电路基板10上，以覆盖多个电子元件20。更进一步来说，多个电子元件20可区分成至少一第一电子元件21及至少一第二电子元件22，并且至少一第一电子元件21所产生的热会大于至少一第二电子元件22所产生的热。举例来说，多个电子元件20可为电阻、电容、电感、或具有一预定功能的半导体芯片等等，封装胶体30可为硅树脂（silicone）或环氧树脂（epoxy）所制成的非透明胶体，然而本发明不以此为限。
接着，步骤S102为：配合图1、图2及图3所示，形成一散热基底层40于封装胶体30的顶面300上。举例来说，散热基底层40可为金属材料层、石墨烯材料层或任何具有高导热能力的材料层，然而本发明不以此为限。
然后，步骤S104为：配合图1、图3及图4所示，设置一图案化模板S于散热基底层40的顶面400上，其中图案化模板S具有多个用于裸露散热基底层40的一部分上表面401的贯穿开口S10。更进一步来说，依据不同的设计需求，贯穿开口S10可以是方形、梯形或任意形状，然而本发明不以此为限。
接下来，步骤S106为：配合图1、图4及图5所示，分别填充多个散热辅助层50于多个贯穿开口S10内，其中多个散热辅助层50设置在散热基底层40的部分上表面401上。更进一步来说，多个散热辅助层50可区分成多个第一散热辅助层51及多个第二散热辅助层52，多个第一散热辅助层51会位于至少一第一电子元件21的上方，并且多个第二散热辅助层52会位于至少一第二电子元件22的上方。举例来说，多个散热辅助层50可为金属材料层、石墨烯材料层或任何具有高导热能力的材料层，然而本发明不以此为限。
最后，步骤S108为：配合图1、图5及图6所示，移除图案化模板S，以完全裸露多个第一散热辅助层51及多个第二散热辅助层52。更进一步来说，多个第一散热辅助层51与空气接触的总表面积会大于多个第二散热辅助层52与空气接触的总表面积。
综上所述，如图6所示，依据上述所提供的制作方法，本发明第一实施例可以提供一种用于提升散热效能的模块集成电路封装结构Z，其包括：一基板单元1、一电子单元2、一封装单元3、一第一散热单元4及一第二散热单元5。基板单元1包括一电路基板10。电子单元2包括多个设置在电路基板10上且电性连接于电路基板10的电子元件20。封装单元3包括一设置在电路基板10上且覆盖多个电子元件20的封装胶体30。第一散热单元4包括一直接设置在封装胶体30的顶面300上的散热基底层40。第二散热单元5包括多个直接设置在散热基底层40的顶面400上的散热辅助层50。
更进一步来说，如图6所示，依据上述所提供的制作方法，本发明第一实施例可以提供一种用于提升散热效能的模块集成电路封装结构Z，其包括：一基板单元1、一电子单元2、一封装单元3、一第一散热单元4及一第二散热单元5。基板单元1包括一电路基板10。电子单元2包括至少一设置在电路基板10上且电性连接于电路基板10的第一电子元件21及至少一设置在电路基板10上且电性连接于电路基板10的第二电子元件22，其中至少一第一电子元件21所产生的热会大于至少一第二电子元件22所产生的热。封装单元3包括一设置在电路基板10上且覆盖至少一第一电子元件21及至少一第二电子元件22的封装胶体30。第一散热单元4包括一直接设置在封装胶体30的顶面300上的散热基底层40。第二散热单元5包括多个直接设置在散热基底层40的顶面400上的第一散热辅助层51及多个直接设置在散热基底层40的顶面400上的第二散热辅助层52，其中多个第一散热辅助层51会位于至少一第一电子元件21的上方，多个第二散热辅助层52会位于至少一第二电子元件22的上方，并且多个第一散热辅助层51与空气接触的总表面积会大于多个第二散热辅助层52与空气接触的总表面积。
值得一提的是，如图7所示，散热基底层40可以是一从封装胶体30的顶面300延伸至电路基板10的外环绕周围100的金属屏蔽层，以提供给模块集成电路封装结构Z达到电性屏蔽效果。换言之，本发明所提供的模块集成电路封装结构Z不仅可以有效提升散热效能，亦可达成电性屏蔽效果。
〔第二实施例〕
请参阅图8及图9所示，本发明第二实施例可以提供一种用于提升散热效能的模块集成电路封装结构Z，其包括：一基板单元1、一电子单元2、一封装单元3、一第一散热单元4及一第二散热单元5。由图8与图7的比较可知，本发明第二实施例与第一实施例最大的差别在于：
首先，在第二实施例中，基板单元1包括一设置在电路基板10内部且被电路基板10完全包覆的接地层11、一设置在电路基板10的外环绕周围100上的外导电结构12、及一设置在电路基板10内部且电性连接于接地层11与外导电结构12之间的内导电结构13。另外，外导电结构12包括多个设置在电路基板10的外环绕周围100上的外导电层120。外导电结构12包括多个设置在电路基板10的外环绕周围100上且贯穿电路基板10的半穿孔121，并且多个外导电层120分别设置在多个半穿孔121的内表面上。内导电结构13包括多个分别对应于多个外导电层120的内导电层130，并且每一个内导电层130的两个相反末端分别直接接触接地层11及相对应的外导电层120。
此外，在第二实施例中，多个电子元件20可通过电路基板10以电性连接于接地层11。举例来说，作为多层电路板结构的电路基板10内部具有至少一电性连接于电子元件20与接地层11之间的导电结构设计，以使得电子单元2的多个电子元件20可通过电路基板10以电性连接于接地层11。再者，散热基底层40可为一延伸至电路基板10的外环绕周围100且直接接触外导电结构12的金属屏蔽层，并且接地层11可依序通过内导电结构13及外导电结构12，以电性连接于金属屏蔽层。
〔第三实施例〕
请参阅图10所示，本发明第三实施例可以提供一种用于提升散热效能的模块集成电路封装结构Z，其包括：一基板单元1、一电子单元2、一封装单元3、一第一散热单元4及一第二散热单元5。由图10与图8的比较可知，本发明第三实施例与第二实施例最大的差别在于：在第三实施例中，基板单元1包括一设置在电路基板10内部的接地层11及一设置在电路基板10的一外环绕周围100上的外导电结构12。另外，外导电结构12包括多个设置在电路基板10的外环绕周围100上的外导电层120。接地层11从电路基板10的外环绕周围100裸露，以直接接触多个外导电层120，并且多个电子元件20可通过电路基板10以电性连接于接地层11。 此外，散热基底层40可为一延伸至电路基板10的外环绕周围100且直接接触外导电结构12的金属屏蔽层，并且接地层11可直接通过外导电结构12的多个外导电层120，以电性连接于金属屏蔽层。
〔第四实施例〕
请参阅图11及图12所示，本发明第四实施例可以提供一种用于提升散热效能的模块集成电路封装结构Z，其包括：一基板单元1、一电子单元2、一封装单元3、一第一散热单元4及一第二散热单元5。由图11与图7的比较可知，本发明第四实施例与第一实施例最大的差别在于：在第四实施例中，基板单元1包括一设置在电路基板10内部且被电路基板10完全包覆的接地层11、及一设置在电路基板10内部且电性连接于接地层11的内导电结构13。另外，内导电结构13包括多个内导电层130，每一个内导电层130具有一直接接触接地层11的第一末端1301及一相反于第一末端1301且从电路基板10的外环绕周围100裸露的第二末端1302，并且多个电子元件20可通过电路基板10内部的多层电路板结构，以电性连接于接地层11。此外，散热基底层40可为一延伸至电路基板10的外环绕周围100的金属屏蔽层，金属屏蔽层可直接接触每一个内导电层130的第二末端1302，并且接地层11可直接通过内导电结构13的多个内导电层130，以电性连接于金属屏蔽层。
〔第五实施例〕
请参阅图13所示，本发明第五实施例可以提供一种用于提升散热效能的模块集成电路封装结构Z，其包括：一基板单元1、一电子单元2、一封装单元3、一第一散热单元4及一第二散热单元5。由图13与图11的比较可知，本发明第五实施例与第四实施例最大的差别在于：在第五实施例中，基板单元1包括一设置在电路基板10内部的接地层11，接地层11从电路基板10的外环绕周围100裸露，并且多个电子元件20可通过电路基板10以电性连接于接地层11。另外，散热基底层40可为一延伸至电 路基板10的外环绕周围100的金属屏蔽层，金属屏蔽层可直接接触从电路基板10的外环绕周围100所裸露的接地层11，以使得多个电子元件20可直接通过接地层11以电性连接于金属屏蔽层。
〔实施例的可能效果〕
综上所述，本发明的有益效果可以在于，本发明实施例所提供的模块集成电路封装结构Z及其制作方法，其可通过“第一散热单元4包括一直接设置在封装胶体30的顶面300上的散热基底层40”及“第二散热单元5包括多个直接设置在散热基底层40的顶面400上的散热辅助层50”的设计，以有效提升模块集成电路封装结构Z的散热效能。
以上所述仅为本发明的优选可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的范围内。