[发明专利]适用于可堆叠式半导体组件的具有凹穴的互连基板及其制法

说明书

本发明的互连基板于凹穴周围处设有垂直连接通道，其中垂直连接通道由金属柱与金属化盲孔结合而成。该凹穴包括有核心层中的凹口及加强层中的穿口。设置于核心层顶面上的金属柱封埋于加强层中，且电性连接至邻近核心层底面的增层电路。用于垂直连接的金属柱，其可利用凹穴的深度以降低金属柱所需的最小高度。增层电路通过金属化盲孔，电性连接至金属柱，且更可与凹穴处的导热垫热性导通。

技术领域

本发明是关于一种互连基板及其制法，尤指一种具有凹穴的互连基板及其制法，其中该凹穴被一系列垂直连接通道所环绕，且这些垂直连接通道是由金属柱及金属化盲孔组合而成。

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。其中一种方法是将多个元件堆叠于线路板上，以改善电性效能并达到最小外观(form-factor)。如美国专利案号7,894,203即基于此目的而揭露一种具有凹穴的线路板，其凹穴周围设有电镀金属柱。然而，由于很难通过电镀形成具有高纵横尺寸比(aspect ratio opening)的金属柱(即高细的金属柱)，因此金属柱处的空隙或接合强度不足皆可能导致未连接I/O、元件失效及生产良率低等问题。此外，美国专利案号7,989,950则是于基板上接置焊球以作为垂直连接通道，再以模封材包覆这些垂直连接通道，并形成凹穴。然而，由于焊球通常于回焊后会形成球状，故符合所需高度的大颗焊球会导致线路板尺寸变大。因此，使用焊球作为垂直连接并无法满足移动装置的严苛要求。

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凹穴的新式线路板，以达到超高封装密度、高信号完整度、小尺寸及高生产良率的要求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种互连基板，其具有一凹穴及多个设于凹穴周围的垂直连接通道，适用于制作超薄的垂直堆叠式半导体组件。

本发明的另一目的是提供一种互连基板，其凹穴是由核心层中的凹口及加强层中的穿口组合而成，如此一来凹穴便可达到足以容纳半导体元件的深度。

本发明的再一目的是提供一种互连基板，其设于凹穴周围的一系列垂直连接通道是由金属柱及金属化盲孔组合而成。由于金属柱的高度加上盲孔的深度可符合或大于凹穴的深度，故该互连基板可对堆叠设置的元件提供垂直互连路由，且具有高生产良率及低成本的优点。

依据上述及其他目的，本发明提供一种互连基板，其包括一核心层、一增层电路、一加强层、一系列金属柱及一凹穴。该核心层具有第一表面及相反第二表面。该增层电路设置于核心层的第一表面上，并具有背向核心层第一表面的一外表面。该加强层设置于核心层的第二表面上，并具有背向核心层第二表面的一外表面。所述金属柱封埋于加强层中，并由加强层的外表面显露，且通过核心层中的金属化盲孔电性连接至增层电路。该凹穴包含加强层中的穿口及核心层中的凹口，且具有一底表面及侧壁，该底表面背向增层电路的外表面，而这些侧壁由底表面延伸至加强层的外表面。该穿口及该凹口相互对准。该增层电路具有一系列接触垫，且这些接触垫由凹穴的底表面显露，以供半导体元件覆晶式地容置于凹穴中。或者，该互连基板更可包括一导热垫，其位于凹穴处，且增层电路具有对准导热垫的金属化盲孔，用以散热。

于另一方式中，本发明提供一种垂直堆叠式半导体组件，其包括上述互连基板、一第一半导体元件及一第二半导体元件。该第一半导体元件设置于凹穴中，并通过从凹穴底表面显露的接触垫，电性耦接至互连基板。该第二半导体元件设置于增层电路的外表面或加强层的外表面上，并通过增层电路或金属柱，电性耦接至互连基板。