封装结构的制作方法
封装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种封装结构，尤指一种将导热部件部分内埋，以通过导热部件提升散热效率的封装结构。
【背景技术】
[0002]近年来随着可携式电子产品的蓬勃发展，各类相关产品逐渐朝向高密度、高性能以及轻、薄、短、小的趋势发展。再者，许多电子产品的内部电路已朝模块化发展，以使许多功能整合在一电路模块中。以常见的电路模块例如电源模块(power module)为例，其包括例如直流-直流转换器(DC to DC converter)、直流-交流转换器(DC to AC converter)或交流-直流转换器(AC to DC converter)等等,且通常将例如电容器、电阻器、电感、变压器、二极管、晶体管等电子组件整合为电源模块，进而可将电源模块安装于主板或系统电路板上。
[0003]目前电源模块的封装结构大致上分为三种，第一种即为单列插式(SingleinLine)封装结构，其主要将所有的有源及无源组件设置于印刷电路板(PCB)或是类似的基板上，再利用导线架(Lead frame)于此封装结构的侧边构成引脚。此种单列插式封装结构虽然封装制程容易，只需将电子组件摆放上去再通过焊接即可完成，且由于单列插式封装结构面积较大，因此对热的耐受性及散热性较好，然而单列插式封装结构所设置的有源组件，都是已经封装后的组件，再加上所放置的印刷电路板或类似基板上须有线路的设计面积及各组件间的安全距离，导致整体面积相当大，因此占据了电子产品内极大的空间。此夕卜，由于所有的有源组件都需封装制程，且单列插式封装结构所需的面积又大，故整体成本高。更甚者，单列插式封装结构需以人工方式将其插件于例如主板上，无法以自动机台进行放置，因此将花费许多人力成本。
[0004]第二种封装结构即为平面栅格阵列(Land Grid Array;LGA)封装结构，其将相关电子组件及线路先设计在印刷电路板上，而后再以封胶方式(Molding)封装，并于印刷电路板的背面设置许多接触垫(Contact Pad)，以提供对外的电性连接。此平面栅格阵列封装结构由于印刷电路板的背面任何位置都可设计成对外的信号连接点，因此可将信号连接线所需的设计面积减至最少，且印刷电路板上可进行高密度的电子组件摆放，所以整体体积相对较小，制程简单，成本较低，此外，还可以表面安装技术(Surface MountingTechnology, SMT)方式自动将平面栅格阵列封装结构安装于主板上。然而因电子组件摆放在印刷电路板的同一层，故组件与组件之间的线路连接距离仍然太长，导致线阻高，且较易产生寄生效应，进而影响电特性，此外，平面栅格阵列封装结构仅能进行单边散热，散热效率并不佳。
[0005]第三种封装结构则为球栅阵列(BALL GRID ARRAY;BGA)封装结构，其封装方式类似于平面栅格阵列封装，唯一不同为球栅阵列封装结构于信号的输出点加了焊接锡球的设计。而此球栅阵列封装结构因其封装结构上已有可焊接的锡球，因此不需印刷锡膏而只印助焊剂即可进行焊接，故相较于平面栅格阵列封装结构，还可避免焊接不良的情况产生。然由于锡球的制程较为繁琐且费用较高，导致球栅阵列封装结构的成本高于平面栅格阵列封装，且其散热效率也不佳。
[0006]因此，如何发展一种可改善上述现有技术缺陷的封装结构，实为相关技术领域者目前所迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的主目的为提供一种封装结构，以使电子组件运作时所产生的热能可分别通过导电层以及导热部件而以垂直及水平方向传导至封装结构的外部，以解决现有封装结构成本较高，且散热效率不佳等缺陷。
[0008]本发明的另一目的在于提供一种封装结构，其可以较低成本方式实现高积密度电子组件封装，可提升散热效率，且可应用于表面安装技术。
[0009]为达上述目的，本发明提供一种封装结构，包含绝缘层、至少一电子组件、一第一导电层、一第二导电层及至少一导热部件。绝缘层具有至少一第一导电通孔及至少一第二导电通孔。第一导电层设置于绝缘层的顶面上，且与对应的至少一第一导电通孔连接而导通。第二导电层设置于绝缘层的底面上，且与对应的至少一第二导电通孔连接而导通。电子组件内埋于绝缘层内，且具有多个导接端，其中导接端通过至少一第一导电通孔及至少一第二导电通孔与第一导电层及第二导电层相导通。至少一导热部件内埋于绝缘层内，且设置于电子组件的至少一侧边，其中至少一传导部件部分外露于绝缘层，用以传导电子组件产生的热能至封装结构的外部。
[0010]根据本发明的一种实施方式，其中该绝缘层具有一第一侧面及一第二侧面，该第一侧面与该第二侧面相对，且该至少一导热部件部分外露于该绝缘层的该第一侧面或该第二侧面。
[0011]根据本发明的另一种实施方式，其中该至少一第一导电通孔位于该绝缘层中，并暴露于该绝缘层的顶面且与该第一导电层相接触，且该至少一第二导电通孔位于该绝缘层中并暴露于该绝缘层的底面且与该第二导电层相接触。
[0012]根据本发明的另一种实施方式，其中该至少一电子组件位于该至少一第一导电通孔以及该至少一第二导电通孔之间。
[0013]根据本发明的另一种实施方式，其中该第一导电层包括至少一个第一导电图形，该第二导电层包括至少一个第二导电图形。
[0014]根据本发明的另一种实施方式，其中该至少一第一导电图形与该至少一第一导电通孔相连接而导通，且该至少一第二导电图形与该至少一第二导电通孔相连接而导通。
[0015]根据本发明的另一种实施方式，其中该电子组件具有一上表面及一下表面，其中位于该电子组件的该上表面的每一个该导接端通过对应的该第一导电通孔与对应的该第一导电图形导通，且位于该电子组件的该下表面的每一个该导接端通过对应的该第二导电通孔与对应的该第二导电图形的导通。
[0016]根据本发明的另一种实施方式，其中该绝缘层还具有一第三导电通孔，该第三导电通孔的一端与对应的该第一导电图形及对应的该第二导电图形其中的一相连接，该第三导电通孔的另一端与对应的该至少一导热部件相连接。
[0017]根据本发明的另一种实施方式，其中该至少一导热部件包括多个导热部件，该多个导热部件之间彼此独立而隔离。
[0018]根据本发明的另一种实施方式，其中该绝缘层还具有一第四导电通孔及一第五导电通孔，该第四导电通孔的一端与对应的该第一导电图形相连接，该第四导电通孔的另一端与对应的该至少一导热部件相连接，该第五导电通孔的一端与对应的该第二导电图形相连接，该第五导电通孔的另一端与对应的该至少一导热部件相连接。
[0019]根据本发明的另一种实施方式，其更包括至少一导脚，设置与连接于对应的该第一导电图形上。
[0020]根据本发明的另一种实施方式，其中该至少一电子组件包括多个电子组件，且该至少一导热部件包括多个导热部件，任两个相邻的该导热部件之间设置一个该电子组件。
[0021]根据本发明的另一种实施方式，其中该至少一导热部件由具导电及导热特性的一金属材质的导线架或具导热特性的一陶瓷基板所构成。
[0022 ]根据本发明的另一种实施方式，其还包括一散热装置，该散热装置与该第二导电层相邻地外接于该封装结构的一侧。
[0023]根据本发明的另一种实施方式，其中该散热装置为有源式散热装置或无源式散热
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[0024]根据本发明的另一种实施方式，其还包括一绝缘散热层，设置于该第二导电层与该散热装置之间。
[0025]根据本发明的另一种实施方式，其还包括一金属层，设置该绝缘散热层与该散热装置之间。
[0026]根据本发明的另一种实施方式，其中该电子组件为无源组件或有源组件。
[0027]根据本发明的另一种实施方式，其中该电子组件为芯片、整合性功率组件、金属氧化物半导体场效晶体管、绝缘栅双极性晶体管、二极管、电容、电阻、电感或保险丝。
【附图说明】
[0028]图1为本发明第一实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0029]图2Α为本发明第二实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0030]图2Β为图2Α所示的封装结构的散热方向示意图。
[0031]图2C为图2Α所示的封装结构的一变化例。
[0032]图3为本发明第三实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0033]图4为本发明第四实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0034]图5为本发明第五实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0035]图6为本发明第六实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0036]【符号说明】
[0037]1、2、3、4、5、6:封装结构
[0038]10:绝缘层
[0039]101:顶面
[0040]102:底面
[0041]103:第一导电通孔
[0042]104:第二导电通孔
[0043]105:第三导电通孔
[0044]106:第一侧面
[0045]107:第二侧面
[0046]108:第四导电通孔
[0047]109:第五导电通孔
[0048]ll、lla、llb、llc:电子组件
[0049]110:导接端
[0050]111:上表面
[0051]112:下表面
[0052]12:第一导电层
[0053]120:第一导电图形
[0054]13:第二导电层
[0055]130:第二导电图形
[0056]14:导热部件
[0057]30:绝缘散热层
[0058]31:散热装置
[0059]40:金属层
[0060]60:导脚
【具体实施方式】
[0061]体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明的用，而非架构于限制本发明。
[0062]图1为本发明较佳实施例的封装结构的剖面结构示意图。如图1所示，本发明的封装结构I可应用于表面安装型的电子组件模块，且包含一绝缘层10、一电子组件11、一第一导电层12、一第二导电层13及至少一导热部件14。其中绝缘层10具有多个第一导电通孔(via) 103及多个第二导电通孔104。第一导电层12设置于绝缘层10的顶面101上，且暴露部分的绝缘层10的顶面101。再者，第一导电层12与第一导电通孔103连接而导通。第二导电层13设置于绝缘层10的底面102上，且暴露部份的绝缘层10的底面102。再者，第二导电层13与第二导电通孔104连接而导通。电子组件11内埋于绝缘层10内，且具有多个导接端110，其中位于电子组件11的一上表面111的导接端110与第一导电通孔103相连接而导通且位于电子组件11的一下表面112的导接端110与第二导电通孔104相连接而导通。因此，通过多个导接端110、第一导电通孔103及第二导电通孔104，电子组件11与第一导电层12及第二导电层13相导通。导热部件14，例如图1所示的多个导热部件14，内埋于绝缘层10内，且设置于电子组件11的至少一侧边，其中每一导热部件14部分外露于绝缘层10，用以传导电子组件11产生的热能至封装结构I的外部。
[0063]于本实施例中，绝缘层10的材质(可为但不限于)例如是树脂或是其他具高热传导数的绝缘材料。再者，第一导电通孔103位于绝缘层10中，并暴露于绝缘层10的顶面101且与第一导电层12相接触；第二导电通孔104位于该绝缘层10中，并暴露于绝缘层10的底面102且与第二导电层13相接触。多个第一导电通孔103及多个第二导电通孔104的形成方式可先以例如但不限于激光钻孔、机械钻孔或是光刻(Photolithography)成孔方式于绝缘层10中形成多个孔洞，的后再于该多个孔洞中以例如但不限于填充或电镀方式将导电物质形成于该多个孔洞中，以形成多个第一导电通孔103及多个第二导电通孔104。
[0064]第一导电层12及第二导电层13可分别以例如蚀刻方式而形成一个或是多个彼此独立且隔离的第一导电图形120及第二导电图形130，例如图1所示，第一导电层12利用蚀刻方式而形成两个彼此独立且隔离的第一导电图形120，第二导电层13以蚀刻方式形成一个第二导电图形130，该第一导电图形120与对应的第一导电通孔103相连接而导通，第二导电图形130与对应的第二导电通孔104相连接而导通。
[0065]于一些实施例中，第一导电层12以及第二导电层13(可为但不限于)例如是由铜或其他导电材料所构成，并分别以例如电镀或沉积方式形成于绝缘层10的顶面101及底面102上。第一导电图形120以及第二导电图形130可分别作为封装结构I的接触垫，以使封装结构I可利用表面安装技术设置于一系统电路板(未图标)上。
[0066]于本实施例中，电子组件11可为有源组件或是无源组件，例如但不限于芯片、整合性功率组件、金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极性晶体管(Insulated-gate bipolar transistor, IGBT)、二极管(D1de)、电容、电阻、电感或保险丝等。电子组件11内埋于绝缘层10内，且位于多个第一导电通孔103以及多个第二导电通孔104之间。位于电子组件11的上表面111的导接端110通过第一导电通孔103而与对应的第一导电图形120相连接而导通。电子组件11的下表面112的导接端110通过第二导电通孔104与对应的第二导电图形130的相连接而导通。因此，第一导电图形120以及第二导电图形130可作为封装结构I的接触垫，借此使封装结构I可以表面安装技术安装于一系统电路板上，此时电子组件11的多个导接端110便可分别通过对应的第一导电图形120及第二导电图形130而与系统电路板上的线路或其它电子组件等电性连接。
[0067]于一实施例中，电子组件11以金属氧化物半导体场效晶体管为较佳，如图1所示，电子组件11具有三个导接端110，亦即分别为栅极、源极及漏极，其中栅极、 源极及漏极的任二者设置于电子组件11的上表面111，栅极、源极及漏极的另一者设置于电子组件11的下表面112。
[0068]于本实施例中，两个导热部件14内埋于绝缘层10内，且分别设置于电子组件11的至少一侧边，例如图1所示，两个导热部件14(可为但不限于)例如是设置于电子组件11的水平相对两侧，两个导热部件14分别部分外露于绝缘层10的第一侧面106及第二侧面107，其中第一侧面106与第二侧面107相对，用以当电子组件11运作时，将电子组件11产生并传导至绝缘层10的热能传导至封装结构I的外部。于一些实施例中，多个导热部件14可由金属材质的同一导线架(Lead frame)所构成,借此多个导热部件14不但可具有导热特性，还可因金属材质而具有导电特性，又于电子组件11的四侧面上，可设置至少一个导热部件14，可将电子组件11的热以水平方向导出。此外，多个导热部件14并不局限于由导线架所构成，也可为具导热特性的陶瓷基板(ceramic substrate)所构成。当然导热部件14也可为其它导热特性佳的材质所构成。
[0069]于一些实施例中，多个导热部件14之间彼此独立而隔离，换言之，即多个导热部件14之间并不具有相互导通的关系。此外，导热部件14、第一导电层12及第二导电层13的厚度并不局限，可依内埋于绝缘层10内的电子组件11的厚度以及封装结构I的散热需求来改变。
[0070]当本实施例的封装结构I的电子组件11开始运作并产生热能时，由于电子组件11的导接端110通过对应的第一导电通孔103及/或第二导电通孔104而与对应的第一导电图形120及/或第二导电图形130相导通，因此电子组件11的导接端110、对应的第一导电通孔103及/或第二导电通孔104及对应的第一导电图形120及/或第二导电图形130之间可形成导电及导热路径，故电子组件11所产生的热能可由第一导电图形120、第二导电图形130而传导至封装结构I的外部的上方及下方。此外，由于电子组件11至少一侧边设置有导热部件14，例如图1所示的电子组件11，于其水平相对两侧各自设置一导热部件14，因此电子组件11运作时所产生的热能也可通过两导热部件14而传导至封装结构I的第一侧面106及第二侧面107外，如此一来，电子组件11的热能可以垂直及水平方向的具较低热阻的热传导路径传导至封装结构I的外部，故可大幅提升封装结构I的散热效率。此外，由于本发明的封装结构I具有分别设置于绝缘层10的顶面101的第一导电层12以及设置于绝缘层10的底面102的第二导电层13，使得封装结构I可利用第一导电层12及第二导电层13作为接触垫及热传导路径，借此使封装结构I具有双边电性连接及双边散热功能。更甚者，本发明的电子组件11直接内埋于绝缘层10内，并利用第一导电通孔103及第二导电通孔104使电子组件11的导接端110与第一导电图形120以及第二导电图形130相导通，并无需如一般封装结构必需利用黏晶(die attachment)步骤来封装电子组件,故本发明的封装结构I可降低成本并提升使用寿命。更甚者，由于本发明的封装结构I将导热部件14内埋于绝缘层10内，并通过例如导线架来构成导热部件14，因此也可加强封装结构I的整体机械强度，并防止封装结构I的变形。
[0071]以下将进一步说明本发明图1所示的封装结构的各种可能变化例，且由于以下图式中所示的封装结构的整体结构及组件特征相似于图1所示的封装结构，故仅以相同符号表示组件结构、连接关系及功用相同，而不再赘述。
[0072]图2A为本发明第二实施例的封装结构的剖面结构示意图，图2B为图2A所示的封装结构的散热方向示意图。相较于图1所示的第一实施例，本实施例的封装结构2的绝缘层10还具有至少一第三导电通孔105,第三导电通孔105的第一端与第一导电层12相连接，第三导电通孔105的第二端与对应的导热部件14相连接，用以当电子组件11所产生的热能传导至第一导电层12时，可通过第三导电通孔105进一步将热能传导至导热部件14，因此电子组件11的热能便如图2B中所标示的箭头方向传导至封装结构I的外部，以提升散热效率。当然，本实施例也可略作变化，如图2C所示，第三导电通孔105的第一端与第二导电层13相连接，第三导电通孔105的第二端与对应的导热部件14相连接，用以当电子组件11所产生的热能传导至第二导电层13时，可通过第三导电通孔105进一步将热能传导至导热部件14，以提升散热效率。另外，第三导电通孔105的形成方式相同于第一导电通孔103及第二导电通孔104，于此不再赘述。
[0073]于本实施例中，多个导热部件14由金属材料制成，且多个导热部件14之间彼此独立而隔离，换言之，多个导热部件14之间并不具有相互导通的关系。于本实施例中，封装结构2的绝缘层10还具有至少一第四导电通孔108及至少一第五导电通孔109。第四导电通孔108的第一端与对应的第一导电图形120相连接，第四导电通孔108的第二端与对应的导热部件14相连接，第五导电通孔109的第一端与对应的第二导电图形130相连接，第五导电通孔109的第二端与对应的导热部件14相连接。通过第四导电通孔108、第五导电通孔109及导热部件14所形成导热路径可有效提升散热效率，且可将第二导电图形130与对应的第一导电图形120导接，以利于双边或单边导接的应用。因此，本实施例的封装结构2具有双边电性连接及四边散热功能。第四导电通孔108与第五导电通孔109的形成方式相同于第一导电通孔103及第二导电通孔104，于此不再赘述。
[0074]图3为本发明第三实施例的封装结构的剖面结构示意图。相较于图1所示的第一实施例，本实施例的封装结构3还可具一绝缘散热层30以及外接的一散热装置31。散热装置31与第二导电层13相邻地外接于封装结构3的一侧，用以加强第二导电层13的散热效率。
[0075]于一些实施例中，散热装置31可为无源式散热装置，例如由金属或陶瓷等物质所构成散热鳍片(heat sink),但不以此为限,也可为有源式散热装置,例如冷却水(coolingwater)散热装置或是热管(heat pipe)散热装置。
[0076]绝缘散热层30设置于第二导电层13的外部表面上而包覆第二导电层13，且与散热装置31相接，绝缘散热层30用以提供与第二导电层13相导通的电子组件11的导接端110及散热装置31之间的绝缘效果，且使第二导电层13所接收到的热能可传导至散热装置31。于一些实施例中，当封装结构3应用于高电压的场合时，绝缘散热层30还可防止漏电及跳火现象。
[0077]图4为本发明第四实施例的封装结构的剖面结构示意图。相较于图3所示的第三实施例，本实施例的封装结构4还可具有一金属层40，设置绝缘散热层30的外表面上且与外接的散热装置31相接，其可将由绝缘散热层30所传来的热能均匀传导至散热装置31上，以加强散热效果。
[0078]图5为本发明第五实施例的封装结构的剖面结构示意图。相较于图3所示的第三实施例，本实施例的封装结构5可包括多个相同或不同的电子组件11，例如图5中的个电子组件lla、llb、llc，且每一个电子组件11的导接端110的数 量视该电子组件11的种类而有所不同，例如当电子组件Ila为金氧半导体场效晶体管(MOSFET)时，则具有三个导接端110，亦即如图5所示的电子组件11a。当电子组件11为电容、电阻或二极管等，则具有两个导接端110，亦即如图5所示的为二极管的电子组件11b，及为电容或电阻的电子组件11c。当然，封装结构5内的多个电子组件11并不局限于图5所示，可依实际需求来搭配设置。
[0079]此外，由图5所示可知，为了使多个电子组件11中的每一电子组件11的水平相对两侧皆存在导热部件14，使每一电子组件11皆可通过水平相对两侧的导热部件14来进行散热，因此任两个相邻的导热部件14之间可设置一电子组件11。
[0080]图6为本发明第六实施例的封装结构的剖面结构示意图。相较于图5所示的第五实施例，本实施例的封装结构6还具有由金属所构成的至少一导脚(pin) 60，该导脚60设置且连接于对应的第一导电层12的第一导电图形120上，其设置方式(可为但不限于)例如是焊锡焊接、超音波焊接、热压焊接、电热焊接或机械嵌入等，借此封装结构6便可利用导脚60插接于系统电路板上，而当导脚60插接于系统电路板上时，也可利用焊接方式固定于系统电路板上。
[0081]综上所述，本发明提供一种封装结构，其通过导电通孔分别连接内埋于绝缘层的电子组件的导接端以及设置于绝缘层的表面的导电层之间，而导热部件亦部分内埋于绝缘层并设置于电子组件的至少一侧边，例如设置于电子组件的水平相对两侧，使电子组件运作时所产生的热能可分别通过导电层以及导热部件而以垂直及水平方向的热传导路径传导至封装结构的外部，以提升封装结构的散热效率。此外，本发明的封装结构具有分别设置于绝缘层的顶面的第一导电层以及设置于绝缘层的底面及第二导电层，使得封装结构可具有双边电性连接功能及多边散热功能。更甚者,本发明的电子组件直接内埋于绝缘层内，并利用第一导电通孔及第二导电通孔使电子组件的导接端与第一导电图形以及第二导电图形相导通，故本发明的封装结构可降低成本并提升使用寿命。再者，本发明的封装结构将导热部件内埋于绝缘层内，并通过导线架来构成导热部件，因此也可加强封装结构的整体机械强度，并防止封装结构的变形。
[0082]本发明得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求请求保护的专利范围。
【主权项】
1.一种封装结构，包含: 一绝缘层，具有至少一第一导电通孔及至少一第二导电通孔； 一第一导电层，设置于该绝缘层的一顶面上，且与该至少一第一导电通孔连接而导通； 一第二导电层，设置于该绝缘层的一底面上，且与对该至少一第二导电通孔连接而导通； 至少一电子组件，内埋于该绝缘层内，且具有多个导接端，其中该多个导接端通过该至少一第一导电通孔及该至少一第二导电通孔而与该第一导电层及该第二导电层相导通；以及 至少一导热部件，内埋于该绝缘层内，且设置于该至少一电子组件的至少一侧边，该至少一导热部件部分外露于该绝缘层，以传导该至少一电子组件产生的热能至该封装结构的外部。2.如权利要求1所述的封装结构，其中该绝缘层具有一第一侧面及一第二侧面，该第一侧面与该第二侧面相对，且该至少一导热部件部分外露于该绝缘层的该第一侧面或该第二侧面。3.如权利要求1所述的封装结构，其中该至少一第一导电通孔位于该绝缘层中，并暴露于该绝缘层的顶面且与该第一导电层相接触，且该至少一第二导电通孔位于该绝缘层中并暴露于该绝缘层的底面且与该第二导电层相接触。4.如权利要求3所述的封装结构，其中该至少一电子组件位于该至少一第一导电通孔以及该至少一第二导电通孔之间。5.如权利要求3所述的封装结构，其中该第一导电层包括至少一个第一导电图形，该第二导电层包括至少一个第二导电图形。6.如权利要求5所述的封装结构，其中该至少一第一导电图形与该至少一第一导电通孔相连接而导通，且该至少一第二导电图形与该至少一第二导电通孔相连接而导通。7.如权利要求6所述的封装结构，其中该电子组件具有一上表面及一下表面，其中位于该电子组件的该上表面的每一个该导接端通过对应的该第一导电通孔与对应的该第一导电图形导通，且位于该电子组件的该下表面的每一个该导接端通过对应的该第二导电通孔与对应的该第二导电图形的导通。8.如权利要求5所述的封装结构，其中该绝缘层还具有一第三导电通孔，该第三导电通孔的一端与对应的该第一导电图形及对应的该第二导电图形其中的一相连接，该第三导电通孔的另一端与对应的该至少一导热部件相连接。9.如权利要求5所述的封装结构，其中该至少一导热部件包括多个导热部件，该多个导热部件之间彼此独立而隔离。10.如权利要求9所述的封装结构，其中该绝缘层还具有一第四导电通孔及一第五导电通孔，该第四导电通孔的一端与对应的该第一导电图形相连接，该第四导电通孔的另一端与对应的该至少一导热部件相连接，该第五导电通孔的一端与对应的该第二导电图形相连接，该第五导电通孔的另一端与对应的该至少一导热部件相连接。11.如权利要求5所述的封装结构，其更包括至少一导脚，设置与连接于对应的该第一导电图形上。12.如权利要求1所述的封装结构，其中该至少一电子组件包括多个电子组件，且该至少一导热部件包括多个导热部件，任两个相邻的该导热部件之间设置一个该电子组件。13.如权利要求1所述的封装结构，其中该至少一导热部件由具导电及导热特性的一金属材质的导线架或具导热特性的一陶瓷基板所构成。14.如权利要求1所述的封装结构，其还包括一散热装置，该散热装置与该第二导电层相邻地外接于该封装结构的一侧。15.如权利要求14所述的封装结构，其中该散热装置为有源式散热装置或无源式散热>j-U ρ?α装直。16.如权利要求14所述的封装结构，其还包括一绝缘散热层，设置于该第二导电层与该散热装置之间。17.如权利要求16所述的封装结构，其还包括一金属层，设置该绝缘散热层与该散热装置之间。18.如权利要求1所述的封装结构，其中该电子组件为无源组件或有源组件。19.如权利要求1所述的封装结构，其中该电子组件为芯片、整合性功率组件、金属氧化物半导体场效晶体管、绝缘栅双极性晶体管、二极管、电容、电阻、电感或保险丝。
【专利摘要】本发明关于一种封装结构，包含绝缘层、至少一电子组件、一第一导电层、一第二导电层及至少一导热部件。绝缘层具有至少一导电通孔及至少一第二导电通孔。第一导电层设置于绝缘层的顶面上且与至少一第一导电通孔连接而导通。第二导电层设置于绝缘层的底面上且与至少一第二导电通孔连接而导通。电子组件内埋于绝缘层内，且具有多个导接端，导接端通过至少一第一导电通孔及至少一第二导电通孔与第一导电层及第二导电层相导通。至少一导热部件部分内埋于绝缘层内且设置于电子组件的至少一侧边，用以传导电子组件产生的热能至封装结构的外部。
【IPC分类】H01L23/31, H01L23/367
【公开号】CN104900609
【申请号】CN201410127108
【发明人】陈大容
【申请人】台达电子国际（新加坡）私人有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月31日
【公告号】US20150255380
【技术领域】
[0001]本发明关于一种封装结构，尤指一种将导热部件部分内埋，以通过导热部件提升散热效率的封装结构。
【背景技术】
[0002]近年来随着可携式电子产品的蓬勃发展，各类相关产品逐渐朝向高密度、高性能以及轻、薄、短、小的趋势发展。再者，许多电子产品的内部电路已朝模块化发展，以使许多功能整合在一电路模块中。以常见的电路模块例如电源模块(power module)为例，其包括例如直流-直流转换器(DC to DC converter)、直流-交流转换器(DC to AC converter)或交流-直流转换器(AC to DC converter)等等,且通常将例如电容器、电阻器、电感、变压器、二极管、晶体管等电子组件整合为电源模块，进而可将电源模块安装于主板或系统电路板上。
[0003]目前电源模块的封装结构大致上分为三种，第一种即为单列插式(SingleinLine)封装结构，其主要将所有的有源及无源组件设置于印刷电路板(PCB)或是类似的基板上，再利用导线架(Lead frame)于此封装结构的侧边构成引脚。此种单列插式封装结构虽然封装制程容易，只需将电子组件摆放上去再通过焊接即可完成，且由于单列插式封装结构面积较大，因此对热的耐受性及散热性较好，然而单列插式封装结构所设置的有源组件，都是已经封装后的组件，再加上所放置的印刷电路板或类似基板上须有线路的设计面积及各组件间的安全距离，导致整体面积相当大，因此占据了电子产品内极大的空间。此夕卜，由于所有的有源组件都需封装制程，且单列插式封装结构所需的面积又大，故整体成本高。更甚者，单列插式封装结构需以人工方式将其插件于例如主板上，无法以自动机台进行放置，因此将花费许多人力成本。
[0004]第二种封装结构即为平面栅格阵列(Land Grid Array;LGA)封装结构，其将相关电子组件及线路先设计在印刷电路板上，而后再以封胶方式(Molding)封装，并于印刷电路板的背面设置许多接触垫(Contact Pad)，以提供对外的电性连接。此平面栅格阵列封装结构由于印刷电路板的背面任何位置都可设计成对外的信号连接点，因此可将信号连接线所需的设计面积减至最少，且印刷电路板上可进行高密度的电子组件摆放，所以整体体积相对较小，制程简单，成本较低，此外，还可以表面安装技术(Surface MountingTechnology, SMT)方式自动将平面栅格阵列封装结构安装于主板上。然而因电子组件摆放在印刷电路板的同一层，故组件与组件之间的线路连接距离仍然太长，导致线阻高，且较易产生寄生效应，进而影响电特性，此外，平面栅格阵列封装结构仅能进行单边散热，散热效率并不佳。
[0005]第三种封装结构则为球栅阵列(BALL GRID ARRAY;BGA)封装结构，其封装方式类似于平面栅格阵列封装，唯一不同为球栅阵列封装结构于信号的输出点加了焊接锡球的设计。而此球栅阵列封装结构因其封装结构上已有可焊接的锡球，因此不需印刷锡膏而只印助焊剂即可进行焊接，故相较于平面栅格阵列封装结构，还可避免焊接不良的情况产生。然由于锡球的制程较为繁琐且费用较高，导致球栅阵列封装结构的成本高于平面栅格阵列封装，且其散热效率也不佳。
[0006]因此，如何发展一种可改善上述现有技术缺陷的封装结构，实为相关技术领域者目前所迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的主目的为提供一种封装结构，以使电子组件运作时所产生的热能可分别通过导电层以及导热部件而以垂直及水平方向传导至封装结构的外部，以解决现有封装结构成本较高，且散热效率不佳等缺陷。
[0008]本发明的另一目的在于提供一种封装结构，其可以较低成本方式实现高积密度电子组件封装，可提升散热效率，且可应用于表面安装技术。
[0009]为达上述目的，本发明提供一种封装结构，包含绝缘层、至少一电子组件、一第一导电层、一第二导电层及至少一导热部件。绝缘层具有至少一第一导电通孔及至少一第二导电通孔。第一导电层设置于绝缘层的顶面上，且与对应的至少一第一导电通孔连接而导通。第二导电层设置于绝缘层的底面上，且与对应的至少一第二导电通孔连接而导通。电子组件内埋于绝缘层内，且具有多个导接端，其中导接端通过至少一第一导电通孔及至少一第二导电通孔与第一导电层及第二导电层相导通。至少一导热部件内埋于绝缘层内，且设置于电子组件的至少一侧边，其中至少一传导部件部分外露于绝缘层，用以传导电子组件产生的热能至封装结构的外部。
[0010]根据本发明的一种实施方式，其中该绝缘层具有一第一侧面及一第二侧面，该第一侧面与该第二侧面相对，且该至少一导热部件部分外露于该绝缘层的该第一侧面或该第二侧面。
[0011]根据本发明的另一种实施方式，其中该至少一第一导电通孔位于该绝缘层中，并暴露于该绝缘层的顶面且与该第一导电层相接触，且该至少一第二导电通孔位于该绝缘层中并暴露于该绝缘层的底面且与该第二导电层相接触。
[0012]根据本发明的另一种实施方式，其中该至少一电子组件位于该至少一第一导电通孔以及该至少一第二导电通孔之间。
[0013]根据本发明的另一种实施方式，其中该第一导电层包括至少一个第一导电图形，该第二导电层包括至少一个第二导电图形。
[0014]根据本发明的另一种实施方式，其中该至少一第一导电图形与该至少一第一导电通孔相连接而导通，且该至少一第二导电图形与该至少一第二导电通孔相连接而导通。
[0015]根据本发明的另一种实施方式，其中该电子组件具有一上表面及一下表面，其中位于该电子组件的该上表面的每一个该导接端通过对应的该第一导电通孔与对应的该第一导电图形导通，且位于该电子组件的该下表面的每一个该导接端通过对应的该第二导电通孔与对应的该第二导电图形的导通。
[0016]根据本发明的另一种实施方式，其中该绝缘层还具有一第三导电通孔，该第三导电通孔的一端与对应的该第一导电图形及对应的该第二导电图形其中的一相连接，该第三导电通孔的另一端与对应的该至少一导热部件相连接。
[0017]根据本发明的另一种实施方式，其中该至少一导热部件包括多个导热部件，该多个导热部件之间彼此独立而隔离。
[0018]根据本发明的另一种实施方式，其中该绝缘层还具有一第四导电通孔及一第五导电通孔，该第四导电通孔的一端与对应的该第一导电图形相连接，该第四导电通孔的另一端与对应的该至少一导热部件相连接，该第五导电通孔的一端与对应的该第二导电图形相连接，该第五导电通孔的另一端与对应的该至少一导热部件相连接。
[0019]根据本发明的另一种实施方式，其更包括至少一导脚，设置与连接于对应的该第一导电图形上。
[0020]根据本发明的另一种实施方式，其中该至少一电子组件包括多个电子组件，且该至少一导热部件包括多个导热部件，任两个相邻的该导热部件之间设置一个该电子组件。
[0021]根据本发明的另一种实施方式，其中该至少一导热部件由具导电及导热特性的一金属材质的导线架或具导热特性的一陶瓷基板所构成。
[0022 ]根据本发明的另一种实施方式，其还包括一散热装置，该散热装置与该第二导电层相邻地外接于该封装结构的一侧。
[0023]根据本发明的另一种实施方式，其中该散热装置为有源式散热装置或无源式散热
>J-U ρ?α装直。
[0024]根据本发明的另一种实施方式，其还包括一绝缘散热层，设置于该第二导电层与该散热装置之间。
[0025]根据本发明的另一种实施方式，其还包括一金属层，设置该绝缘散热层与该散热装置之间。
[0026]根据本发明的另一种实施方式，其中该电子组件为无源组件或有源组件。
[0027]根据本发明的另一种实施方式，其中该电子组件为芯片、整合性功率组件、金属氧化物半导体场效晶体管、绝缘栅双极性晶体管、二极管、电容、电阻、电感或保险丝。
【附图说明】
[0028]图1为本发明第一实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0029]图2Α为本发明第二实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0030]图2Β为图2Α所示的封装结构的散热方向示意图。
[0031]图2C为图2Α所示的封装结构的一变化例。
[0032]图3为本发明第三实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0033]图4为本发明第四实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0034]图5为本发明第五实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0035]图6为本发明第六实施例的封装结构的剖面结构示意图。
[0036]【符号说明】
[0037]1、2、3、4、5、6:封装结构
[0038]10:绝缘层
[0039]101:顶面
[0040]102:底面
[0041]103:第一导电通孔
[0042]104:第二导电通孔
[0043]105:第三导电通孔
[0044]106:第一侧面
[0045]107:第二侧面
[0046]108:第四导电通孔
[0047]109:第五导电通孔
[0048]ll、lla、llb、llc:电子组件
[0049]110:导接端
[0050]111:上表面
[0051]112:下表面
[0052]12:第一导电层
[0053]120:第一导电图形
[0054]13:第二导电层
[0055]130:第二导电图形
[0056]14:导热部件
[0057]30:绝缘散热层
[0058]31:散热装置
[0059]40:金属层
[0060]60:导脚
【具体实施方式】
[0061]体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明的用，而非架构于限制本发明。
[0062]图1为本发明较佳实施例的封装结构的剖面结构示意图。如图1所示，本发明的封装结构I可应用于表面安装型的电子组件模块，且包含一绝缘层10、一电子组件11、一第一导电层12、一第二导电层13及至少一导热部件14。其中绝缘层10具有多个第一导电通孔(via) 103及多个第二导电通孔104。第一导电层12设置于绝缘层10的顶面101上，且暴露部分的绝缘层10的顶面101。再者，第一导电层12与第一导电通孔103连接而导通。第二导电层13设置于绝缘层10的底面102上，且暴露部份的绝缘层10的底面102。再者，第二导电层13与第二导电通孔104连接而导通。电子组件11内埋于绝缘层10内，且具有多个导接端110，其中位于电子组件11的一上表面111的导接端110与第一导电通孔103相连接而导通且位于电子组件11的一下表面112的导接端110与第二导电通孔104相连接而导通。因此，通过多个导接端110、第一导电通孔103及第二导电通孔104，电子组件11与第一导电层12及第二导电层13相导通。导热部件14，例如图1所示的多个导热部件14，内埋于绝缘层10内，且设置于电子组件11的至少一侧边，其中每一导热部件14部分外露于绝缘层10，用以传导电子组件11产生的热能至封装结构I的外部。
[0063]于本实施例中，绝缘层10的材质(可为但不限于)例如是树脂或是其他具高热传导数的绝缘材料。再者，第一导电通孔103位于绝缘层10中，并暴露于绝缘层10的顶面101且与第一导电层12相接触；第二导电通孔104位于该绝缘层10中，并暴露于绝缘层10的底面102且与第二导电层13相接触。多个第一导电通孔103及多个第二导电通孔104的形成方式可先以例如但不限于激光钻孔、机械钻孔或是光刻(Photolithography)成孔方式于绝缘层10中形成多个孔洞，的后再于该多个孔洞中以例如但不限于填充或电镀方式将导电物质形成于该多个孔洞中，以形成多个第一导电通孔103及多个第二导电通孔104。
[0064]第一导电层12及第二导电层13可分别以例如蚀刻方式而形成一个或是多个彼此独立且隔离的第一导电图形120及第二导电图形130，例如图1所示，第一导电层12利用蚀刻方式而形成两个彼此独立且隔离的第一导电图形120，第二导电层13以蚀刻方式形成一个第二导电图形130，该第一导电图形120与对应的第一导电通孔103相连接而导通，第二导电图形130与对应的第二导电通孔104相连接而导通。
[0065]于一些实施例中，第一导电层12以及第二导电层13(可为但不限于)例如是由铜或其他导电材料所构成，并分别以例如电镀或沉积方式形成于绝缘层10的顶面101及底面102上。第一导电图形120以及第二导电图形130可分别作为封装结构I的接触垫，以使封装结构I可利用表面安装技术设置于一系统电路板(未图标)上。
[0066]于本实施例中，电子组件11可为有源组件或是无源组件，例如但不限于芯片、整合性功率组件、金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极性晶体管(Insulated-gate bipolar transistor, IGBT)、二极管(D1de)、电容、电阻、电感或保险丝等。电子组件11内埋于绝缘层10内，且位于多个第一导电通孔103以及多个第二导电通孔104之间。位于电子组件11的上表面111的导接端110通过第一导电通孔103而与对应的第一导电图形120相连接而导通。电子组件11的下表面112的导接端110通过第二导电通孔104与对应的第二导电图形130的相连接而导通。因此，第一导电图形120以及第二导电图形130可作为封装结构I的接触垫，借此使封装结构I可以表面安装技术安装于一系统电路板上，此时电子组件11的多个导接端110便可分别通过对应的第一导电图形120及第二导电图形130而与系统电路板上的线路或其它电子组件等电性连接。
[0067]于一实施例中，电子组件11以金属氧化物半导体场效晶体管为较佳，如图1所示，电子组件11具有三个导接端110，亦即分别为栅极、源极及漏极，其中栅极、 源极及漏极的任二者设置于电子组件11的上表面111，栅极、源极及漏极的另一者设置于电子组件11的下表面112。
[0068]于本实施例中，两个导热部件14内埋于绝缘层10内，且分别设置于电子组件11的至少一侧边，例如图1所示，两个导热部件14(可为但不限于)例如是设置于电子组件11的水平相对两侧，两个导热部件14分别部分外露于绝缘层10的第一侧面106及第二侧面107，其中第一侧面106与第二侧面107相对，用以当电子组件11运作时，将电子组件11产生并传导至绝缘层10的热能传导至封装结构I的外部。于一些实施例中，多个导热部件14可由金属材质的同一导线架(Lead frame)所构成,借此多个导热部件14不但可具有导热特性，还可因金属材质而具有导电特性，又于电子组件11的四侧面上，可设置至少一个导热部件14，可将电子组件11的热以水平方向导出。此外，多个导热部件14并不局限于由导线架所构成，也可为具导热特性的陶瓷基板(ceramic substrate)所构成。当然导热部件14也可为其它导热特性佳的材质所构成。
[0069]于一些实施例中，多个导热部件14之间彼此独立而隔离，换言之，即多个导热部件14之间并不具有相互导通的关系。此外，导热部件14、第一导电层12及第二导电层13的厚度并不局限，可依内埋于绝缘层10内的电子组件11的厚度以及封装结构I的散热需求来改变。
[0070]当本实施例的封装结构I的电子组件11开始运作并产生热能时，由于电子组件11的导接端110通过对应的第一导电通孔103及/或第二导电通孔104而与对应的第一导电图形120及/或第二导电图形130相导通，因此电子组件11的导接端110、对应的第一导电通孔103及/或第二导电通孔104及对应的第一导电图形120及/或第二导电图形130之间可形成导电及导热路径，故电子组件11所产生的热能可由第一导电图形120、第二导电图形130而传导至封装结构I的外部的上方及下方。此外，由于电子组件11至少一侧边设置有导热部件14，例如图1所示的电子组件11，于其水平相对两侧各自设置一导热部件14，因此电子组件11运作时所产生的热能也可通过两导热部件14而传导至封装结构I的第一侧面106及第二侧面107外，如此一来，电子组件11的热能可以垂直及水平方向的具较低热阻的热传导路径传导至封装结构I的外部，故可大幅提升封装结构I的散热效率。此外，由于本发明的封装结构I具有分别设置于绝缘层10的顶面101的第一导电层12以及设置于绝缘层10的底面102的第二导电层13，使得封装结构I可利用第一导电层12及第二导电层13作为接触垫及热传导路径，借此使封装结构I具有双边电性连接及双边散热功能。更甚者，本发明的电子组件11直接内埋于绝缘层10内，并利用第一导电通孔103及第二导电通孔104使电子组件11的导接端110与第一导电图形120以及第二导电图形130相导通，并无需如一般封装结构必需利用黏晶(die attachment)步骤来封装电子组件,故本发明的封装结构I可降低成本并提升使用寿命。更甚者，由于本发明的封装结构I将导热部件14内埋于绝缘层10内，并通过例如导线架来构成导热部件14，因此也可加强封装结构I的整体机械强度，并防止封装结构I的变形。
[0071]以下将进一步说明本发明图1所示的封装结构的各种可能变化例，且由于以下图式中所示的封装结构的整体结构及组件特征相似于图1所示的封装结构，故仅以相同符号表示组件结构、连接关系及功用相同，而不再赘述。
[0072]图2A为本发明第二实施例的封装结构的剖面结构示意图，图2B为图2A所示的封装结构的散热方向示意图。相较于图1所示的第一实施例，本实施例的封装结构2的绝缘层10还具有至少一第三导电通孔105,第三导电通孔105的第一端与第一导电层12相连接，第三导电通孔105的第二端与对应的导热部件14相连接，用以当电子组件11所产生的热能传导至第一导电层12时，可通过第三导电通孔105进一步将热能传导至导热部件14，因此电子组件11的热能便如图2B中所标示的箭头方向传导至封装结构I的外部，以提升散热效率。当然，本实施例也可略作变化，如图2C所示，第三导电通孔105的第一端与第二导电层13相连接，第三导电通孔105的第二端与对应的导热部件14相连接，用以当电子组件11所产生的热能传导至第二导电层13时，可通过第三导电通孔105进一步将热能传导至导热部件14，以提升散热效率。另外，第三导电通孔105的形成方式相同于第一导电通孔103及第二导电通孔104，于此不再赘述。
[0073]于本实施例中，多个导热部件14由金属材料制成，且多个导热部件14之间彼此独立而隔离，换言之，多个导热部件14之间并不具有相互导通的关系。于本实施例中，封装结构2的绝缘层10还具有至少一第四导电通孔108及至少一第五导电通孔109。第四导电通孔108的第一端与对应的第一导电图形120相连接，第四导电通孔108的第二端与对应的导热部件14相连接，第五导电通孔109的第一端与对应的第二导电图形130相连接，第五导电通孔109的第二端与对应的导热部件14相连接。通过第四导电通孔108、第五导电通孔109及导热部件14所形成导热路径可有效提升散热效率，且可将第二导电图形130与对应的第一导电图形120导接，以利于双边或单边导接的应用。因此，本实施例的封装结构2具有双边电性连接及四边散热功能。第四导电通孔108与第五导电通孔109的形成方式相同于第一导电通孔103及第二导电通孔104，于此不再赘述。
[0074]图3为本发明第三实施例的封装结构的剖面结构示意图。相较于图1所示的第一实施例，本实施例的封装结构3还可具一绝缘散热层30以及外接的一散热装置31。散热装置31与第二导电层13相邻地外接于封装结构3的一侧，用以加强第二导电层13的散热效率。
[0075]于一些实施例中，散热装置31可为无源式散热装置，例如由金属或陶瓷等物质所构成散热鳍片(heat sink),但不以此为限,也可为有源式散热装置,例如冷却水(coolingwater)散热装置或是热管(heat pipe)散热装置。
[0076]绝缘散热层30设置于第二导电层13的外部表面上而包覆第二导电层13，且与散热装置31相接，绝缘散热层30用以提供与第二导电层13相导通的电子组件11的导接端110及散热装置31之间的绝缘效果，且使第二导电层13所接收到的热能可传导至散热装置31。于一些实施例中，当封装结构3应用于高电压的场合时，绝缘散热层30还可防止漏电及跳火现象。
[0077]图4为本发明第四实施例的封装结构的剖面结构示意图。相较于图3所示的第三实施例，本实施例的封装结构4还可具有一金属层40，设置绝缘散热层30的外表面上且与外接的散热装置31相接，其可将由绝缘散热层30所传来的热能均匀传导至散热装置31上，以加强散热效果。
[0078]图5为本发明第五实施例的封装结构的剖面结构示意图。相较于图3所示的第三实施例，本实施例的封装结构5可包括多个相同或不同的电子组件11，例如图5中的个电子组件lla、llb、llc，且每一个电子组件11的导接端110的数 量视该电子组件11的种类而有所不同，例如当电子组件Ila为金氧半导体场效晶体管(MOSFET)时，则具有三个导接端110，亦即如图5所示的电子组件11a。当电子组件11为电容、电阻或二极管等，则具有两个导接端110，亦即如图5所示的为二极管的电子组件11b，及为电容或电阻的电子组件11c。当然，封装结构5内的多个电子组件11并不局限于图5所示，可依实际需求来搭配设置。
[0079]此外，由图5所示可知，为了使多个电子组件11中的每一电子组件11的水平相对两侧皆存在导热部件14，使每一电子组件11皆可通过水平相对两侧的导热部件14来进行散热，因此任两个相邻的导热部件14之间可设置一电子组件11。
[0080]图6为本发明第六实施例的封装结构的剖面结构示意图。相较于图5所示的第五实施例，本实施例的封装结构6还具有由金属所构成的至少一导脚(pin) 60，该导脚60设置且连接于对应的第一导电层12的第一导电图形120上，其设置方式(可为但不限于)例如是焊锡焊接、超音波焊接、热压焊接、电热焊接或机械嵌入等，借此封装结构6便可利用导脚60插接于系统电路板上，而当导脚60插接于系统电路板上时，也可利用焊接方式固定于系统电路板上。
[0081]综上所述，本发明提供一种封装结构，其通过导电通孔分别连接内埋于绝缘层的电子组件的导接端以及设置于绝缘层的表面的导电层之间，而导热部件亦部分内埋于绝缘层并设置于电子组件的至少一侧边，例如设置于电子组件的水平相对两侧，使电子组件运作时所产生的热能可分别通过导电层以及导热部件而以垂直及水平方向的热传导路径传导至封装结构的外部，以提升封装结构的散热效率。此外，本发明的封装结构具有分别设置于绝缘层的顶面的第一导电层以及设置于绝缘层的底面及第二导电层，使得封装结构可具有双边电性连接功能及多边散热功能。更甚者,本发明的电子组件直接内埋于绝缘层内，并利用第一导电通孔及第二导电通孔使电子组件的导接端与第一导电图形以及第二导电图形相导通，故本发明的封装结构可降低成本并提升使用寿命。再者，本发明的封装结构将导热部件内埋于绝缘层内，并通过导线架来构成导热部件，因此也可加强封装结构的整体机械强度，并防止封装结构的变形。
[0082]本发明得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求请求保护的专利范围。
【主权项】
1.一种封装结构，包含: 一绝缘层，具有至少一第一导电通孔及至少一第二导电通孔； 一第一导电层，设置于该绝缘层的一顶面上，且与该至少一第一导电通孔连接而导通； 一第二导电层，设置于该绝缘层的一底面上，且与对该至少一第二导电通孔连接而导通； 至少一电子组件，内埋于该绝缘层内，且具有多个导接端，其中该多个导接端通过该至少一第一导电通孔及该至少一第二导电通孔而与该第一导电层及该第二导电层相导通；以及 至少一导热部件，内埋于该绝缘层内，且设置于该至少一电子组件的至少一侧边，该至少一导热部件部分外露于该绝缘层，以传导该至少一电子组件产生的热能至该封装结构的外部。2.如权利要求1所述的封装结构，其中该绝缘层具有一第一侧面及一第二侧面，该第一侧面与该第二侧面相对，且该至少一导热部件部分外露于该绝缘层的该第一侧面或该第二侧面。3.如权利要求1所述的封装结构，其中该至少一第一导电通孔位于该绝缘层中，并暴露于该绝缘层的顶面且与该第一导电层相接触，且该至少一第二导电通孔位于该绝缘层中并暴露于该绝缘层的底面且与该第二导电层相接触。4.如权利要求3所述的封装结构，其中该至少一电子组件位于该至少一第一导电通孔以及该至少一第二导电通孔之间。5.如权利要求3所述的封装结构，其中该第一导电层包括至少一个第一导电图形，该第二导电层包括至少一个第二导电图形。6.如权利要求5所述的封装结构，其中该至少一第一导电图形与该至少一第一导电通孔相连接而导通，且该至少一第二导电图形与该至少一第二导电通孔相连接而导通。7.如权利要求6所述的封装结构，其中该电子组件具有一上表面及一下表面，其中位于该电子组件的该上表面的每一个该导接端通过对应的该第一导电通孔与对应的该第一导电图形导通，且位于该电子组件的该下表面的每一个该导接端通过对应的该第二导电通孔与对应的该第二导电图形的导通。8.如权利要求5所述的封装结构，其中该绝缘层还具有一第三导电通孔，该第三导电通孔的一端与对应的该第一导电图形及对应的该第二导电图形其中的一相连接，该第三导电通孔的另一端与对应的该至少一导热部件相连接。9.如权利要求5所述的封装结构，其中该至少一导热部件包括多个导热部件，该多个导热部件之间彼此独立而隔离。10.如权利要求9所述的封装结构，其中该绝缘层还具有一第四导电通孔及一第五导电通孔，该第四导电通孔的一端与对应的该第一导电图形相连接，该第四导电通孔的另一端与对应的该至少一导热部件相连接，该第五导电通孔的一端与对应的该第二导电图形相连接，该第五导电通孔的另一端与对应的该至少一导热部件相连接。11.如权利要求5所述的封装结构，其更包括至少一导脚，设置与连接于对应的该第一导电图形上。12.如权利要求1所述的封装结构，其中该至少一电子组件包括多个电子组件，且该至少一导热部件包括多个导热部件，任两个相邻的该导热部件之间设置一个该电子组件。13.如权利要求1所述的封装结构，其中该至少一导热部件由具导电及导热特性的一金属材质的导线架或具导热特性的一陶瓷基板所构成。14.如权利要求1所述的封装结构，其还包括一散热装置，该散热装置与该第二导电层相邻地外接于该封装结构的一侧。15.如权利要求14所述的封装结构，其中该散热装置为有源式散热装置或无源式散热>j-U ρ?α装直。16.如权利要求14所述的封装结构，其还包括一绝缘散热层，设置于该第二导电层与该散热装置之间。17.如权利要求16所述的封装结构，其还包括一金属层，设置该绝缘散热层与该散热装置之间。18.如权利要求1所述的封装结构，其中该电子组件为无源组件或有源组件。19.如权利要求1所述的封装结构，其中该电子组件为芯片、整合性功率组件、金属氧化物半导体场效晶体管、绝缘栅双极性晶体管、二极管、电容、电阻、电感或保险丝。
【专利摘要】本发明关于一种封装结构，包含绝缘层、至少一电子组件、一第一导电层、一第二导电层及至少一导热部件。绝缘层具有至少一导电通孔及至少一第二导电通孔。第一导电层设置于绝缘层的顶面上且与至少一第一导电通孔连接而导通。第二导电层设置于绝缘层的底面上且与至少一第二导电通孔连接而导通。电子组件内埋于绝缘层内，且具有多个导接端，导接端通过至少一第一导电通孔及至少一第二导电通孔与第一导电层及第二导电层相导通。至少一导热部件部分内埋于绝缘层内且设置于电子组件的至少一侧边，用以传导电子组件产生的热能至封装结构的外部。
【IPC分类】H01L23/31, H01L23/367
【公开号】CN104900609
【申请号】CN201410127108
【发明人】陈大容
【申请人】台达电子国际（新加坡）私人有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月31日
【公告号】US20150255380
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