一種芯片封裝基板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種芯片封裝基板，包括基板層、濺鍍層和保護(hù)層；所述濺鍍層沉積在基板層上，保護(hù)層覆在濺鍍層上；所述基板層的材料是玻璃或聚合物，所述濺鍍層的材料是銅合金，所述保護(hù)層的材質(zhì)是金屬或金屬氧化物。上述芯片封裝基板使用了比ITO透明基板相對廉價(jià)的導(dǎo)電材料銅，并且具有特定設(shè)計(jì)的電路圖，具有高抗沖擊性和低總電阻的性能，可大幅度節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，有助于提高后續(xù)芯片的封裝效率，進(jìn)而使后續(xù)產(chǎn)品更加穩(wěn)定，因而具有高可視度以及成本競爭力。
【專利說明】
一種芯片封裝基板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體器件制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種芯片封裝基板?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]封裝基板可為芯片提供電連接、保護(hù)、支撐、散熱、組裝等功效，以實(shí)現(xiàn)多引腳化， 縮小封裝產(chǎn)品體積、改善電性能及散熱性、超高密度或多芯片模塊化的目的。LED(發(fā)光二極管)封裝是指發(fā)光芯片的封裝，LED封裝技術(shù)大都是在分立器件封裝技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展與演變而來的，但卻有很大的特殊性。一般情況下，分立器件的管芯被密封在封裝體內(nèi)，封裝的作用主要是保護(hù)管芯和完成電氣互連。而LED封裝則是完成輸出電信號，保護(hù)管芯正常工作， 輸出可見光的功能，既有電參數(shù)，又有光參數(shù)的設(shè)計(jì)及技術(shù)要求，所以對封裝材料有特殊的要求，無法簡單地將分立器件的封裝用于LED。在一般情況下，LED的發(fā)光波長隨溫度變化為 0.2-0.3nm/°C，光譜寬度隨之增加，影響顏色鮮艷度。當(dāng)正向電流流經(jīng)pn結(jié)，發(fā)熱性損耗使結(jié)區(qū)產(chǎn)生溫升，在室溫附近，溫度每升高1°C，LED的發(fā)光強(qiáng)度會相應(yīng)地減少1%左右，所以封裝散熱對保持LED色純度與發(fā)光強(qiáng)度非常重要，以往多采用減少其驅(qū)動電流的辦法，降低結(jié)溫，多數(shù)LED的驅(qū)動電流限制在20mA左右。但是，LED的光輸出會隨電流的增大而增加，很多功率型LED的驅(qū)動電流可以達(dá)到70mA、100mA甚至1A級，改進(jìn)封裝結(jié)構(gòu)，引入全新的LED封裝設(shè)計(jì)理念和低熱阻封裝結(jié)構(gòu)及技術(shù)來改善LED原有制約性能，在此背景下C0B封裝技術(shù)被越來越廣泛地應(yīng)用于LED封裝，C0B封裝即將多顆芯片直接封裝在金屬基印刷電路板MCPCB，使用多顆芯片不僅能夠提高亮度，還有助于實(shí)現(xiàn)LED芯片的合理配置，降低單個(gè)LED芯片的輸入電流量以確保高效率。另一方面通過C0B封裝應(yīng)用于LED燈具，不但可以省工省時(shí)，而且可以節(jié)省器件封裝的成本，總體可以降低30%左右的成本，這對于LED照明的應(yīng)用推廣有著十分重大的意義。但由于目前的C0B封裝基板均選用金屬基板，其最大限度僅能呈現(xiàn)半球形光源，為使LED能更大角度的發(fā)光，很多企業(yè)均有嘗試在透明基板上進(jìn)行封裝LED，透明基板主要有玻璃、PC等，但由于它們的導(dǎo)熱散熱效果不佳、并且難于在上面制作電極、印刷電路等而被放棄應(yīng)用于LED芯片C0B封裝領(lǐng)域。經(jīng)過改進(jìn)有些企業(yè)采用透明基板，通過濺鍍于透明基板上的IT0電路實(shí)現(xiàn)芯片與芯片之間的電性導(dǎo)通，同時(shí)透明特性不會阻擋LED芯片的出光。由于工藝過程中涉及干法刻蝕設(shè)備，因此工藝過程復(fù)雜、成本較高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是為了簡化現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品，以銅取代IT0,將銅直接濺鍍在透明基板上，制成一種芯片封裝基板。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]—種芯片封裝基板，包括基板層、濺鍍層和保護(hù)層;所述濺鍍層沉積在基板層上， 保護(hù)層覆在濺鍍層上;所述基板層的材料是玻璃或聚合物，所述濺鍍層的材料是銅合金，所述保護(hù)層的材質(zhì)是金屬或金屬氧化物，所述濺鍍采用脈沖電源進(jìn)行，操作電壓介于400伏特至700伏特之間。
[0006]進(jìn)一步，所述基板層的材料是PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PI(聚酰亞胺)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、C0C(環(huán)烯烴共聚物)、TCA(三醋酸纖維素)或藍(lán)寶石。
[0007]進(jìn)一步，所述濺鍍層分布銅導(dǎo)體線路，所述銅導(dǎo)體的寬度小于4微米，各銅導(dǎo)體相互間隔50-100微米。
[0008]進(jìn)一步，所述基板層的厚度為15-250微米，優(yōu)選25-75微米。[〇〇〇9]進(jìn)一步，所述濺鍍層的厚度為0.03-1.5微米，優(yōu)選0.05-0.5微米。[〇〇1〇]進(jìn)一步，所述保護(hù)層厚度為所述濺鍍層厚度的30-40%。
[0011]本實(shí)用新型的芯片封裝基板使用了比IT0透明基板相對廉價(jià)的導(dǎo)電材料銅，并且具有特定設(shè)計(jì)的電路圖，具有高抗沖擊性和低總電阻的性能，可大幅度節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生廣效率，有助于提尚后續(xù)芯片的封裝效率，進(jìn)而使后續(xù)廣品更加穩(wěn)定，因而具有尚可視度以及成本克爭力?！靖綀D說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型芯片封裝基板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]其中，1.基板層，2.濺鍍層，3.保護(hù)層?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]參見圖1，本實(shí)用新型的芯片封裝基板，包括基板層、濺鍍層和保護(hù)層;所述濺鍍層沉積在基板層上，保護(hù)層覆在濺鍍層上;所述基板層的材料是玻璃或聚合物，所述濺鍍層的材料是銅合金，所述保護(hù)層的材質(zhì)是金屬或金屬氧化物。
[0016]本實(shí)用新型的芯片封裝基板制備工藝主要包括下述步驟:[〇〇17] 1、選擇基板:玻璃、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PI(聚酰亞胺)、PC(聚碳酸酯)、 PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、C0C(環(huán)烯烴共聚物)、TCA(三醋酸纖維素)或藍(lán)寶石。
[0018]選擇靶材:銅合金，純度佳，質(zhì)地勻，無氣泡，表面平整光潔。
[0019]、濺鍍:濺鍍基板，該工藝要求真空度在1 X 10-3Torr左右，S卩1.3X 10-3Pa的真空狀態(tài)下充入惰性氣體氬氣(Ar)，并在塑膠基板或玻璃(陽極)和金屬靶材(陰極)之間施加高壓直流電，由于輝光放電(glow discharge)產(chǎn)生荷電粒子轟擊靶材表面，使其濺射出進(jìn)入氣相(即靶材進(jìn)入氣相，進(jìn)行轟擊)，產(chǎn)生等離子體，等離子體將金屬靶材的原子轟出，沉積在塑膠基板上。本申請中，是將金屬材料銅通過濺鍍的方式附著在基板表面，濺鍍層的厚度約為0.03?1.5mi，濺鍍可采用常規(guī)的濺鍍工藝。采用濺鍍的目的有以下3點(diǎn):
[0020] (1)如果直接采用化學(xué)鍍膜工藝將銅線路電鍍到基板上，銅材附著力不夠，無法通過熱沖擊試驗(yàn)，存在可靠性的問題，而采用濺鍍方式的可靠性較高，試驗(yàn)證明通過濺鍍后， 電鍍線路可以通過熱沖擊試驗(yàn)。
[0021] (2)濺鍍的金屬在電鍍過程中可以起到導(dǎo)電作用;這種方式的電路板無需額外設(shè)計(jì)電鍍引線，有助于減小走線面積，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的小型化。
[0022] (3)基板表面的濺鍍金屬層可以在受到熱沖擊時(shí)起到緩沖的作用。[〇〇23]在濺鍍層表面覆保護(hù)層。
[0024] 實(shí)施例1[〇〇25]上述的芯片封裝基板，其中所述基板層為PET，厚度為20微米，所述濺鍍層厚度為 0.05微米，所述保護(hù)層是銅，厚度為0.02微米;所述濺鍍層分布銅導(dǎo)體線路，所述銅導(dǎo)體的寬度小于4微米，各銅導(dǎo)體相互間隔50微米。
[0026] 實(shí)施例2[〇〇27]上述的芯片封裝基板，其中所述基板層為PET，厚度為200微米，所述濺鍍層厚度為 1.5微米，所述保護(hù)層是不銹鋼，厚度為0.5微米，所述濺鍍層分布銅導(dǎo)體線路，所述銅導(dǎo)體的寬度小于4微米，各銅導(dǎo)體相互間隔100微米。[〇〇28] 實(shí)施例3[〇〇29]上述的芯片封裝基板，其中所述基板層為PI，厚度為50微米，所述濺鍍層厚度為 0.5微米，所述保護(hù)層厚度為0.15微米，所述濺鍍層分布銅導(dǎo)體線路，所述銅導(dǎo)體的寬度小于4微米，各銅導(dǎo)體相互間隔75微米。
[0030] 實(shí)施例4[〇〇31]上述的實(shí)施例1的芯片封裝基板，不同之處在于所述基板層為PC，厚度為50微米， 所述濺鍍層厚度為〇.5微米，所述保護(hù)層厚度為0.15微米。[〇〇32] 實(shí)施例5[〇〇33]上述的實(shí)施例2的芯片封裝基板，不同之處在于所述基板層為PMMA，厚度為50微米，所述濺鍍層厚度為〇.5微米，所述保護(hù)層厚度為0.15微米。
[0034] 實(shí)施例6[〇〇35]上述的實(shí)施例2的芯片封裝基板，不同之處在于所述基板層為TCA，厚度為50微米， 所述濺鍍層厚度為〇.5微米，所述保護(hù)層厚度為0.15微米。
[0036]實(shí)施例7
[0037]上述的實(shí)施例3的芯片封裝基板，不同之處在于所述基板層為藍(lán)寶石，厚度為20微米，所述濺鍍層厚度為〇.05微米，所述保護(hù)層厚度為0.02微米。
[0038]實(shí)施例8[〇〇39]上述的實(shí)施例3的芯片封裝基板，不同之處在于所述基板層為玻璃，厚度為20微米，所述濺鍍層厚度為〇.05微米，所述保護(hù)層厚度為0.02微米。
[0040]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施方式僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其限制。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種芯片封裝基板，其特征在于，包括基板層、濺鍍層和保護(hù)層;所述濺鍍層沉積在 基板層上，保護(hù)層覆在濺鍍層上;所述基板層的材料是玻璃或聚合物，所述濺鍍層的材料是 銅合金，所述保護(hù)層的材質(zhì)是金屬或金屬氧化物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述芯片封裝基板，其特征在于，所述基板層的材料是PET(聚對苯二 甲酸乙二醇酯)、PI(聚酰亞胺)、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、COC(環(huán)烯烴共聚 物)、TCA(三醋酸纖維素)或藍(lán)寶石。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述芯片封裝基板，其特征在于，所述濺鍍層分布銅導(dǎo)體線路，所述 銅導(dǎo)體的寬度小于4微米，各銅導(dǎo)體相互間隔50-100微米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述芯片封裝基板，其特征在于，所述基板層的厚度為15-250微米。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述芯片封裝基板，其特征在于，所述基板層的厚度為25-75微 米。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述芯片封裝基板，其特征在于，所述濺鍍層的厚度為0.03-1.5微 米。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述芯片封裝基板，其特征在于，所述濺鍍層的厚度為0.05-0.5 微米。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述芯片封裝基板，其特征在于，所述保護(hù)層厚度為所述濺鍍層厚度 的30-40%。
【文檔編號】H01L33/62GK205582966SQ201620182921
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月10日
【發(fā)明人】黃曉東, 陳錫園
【申請人】上海萬寅安全環(huán)?？萍加邢薰? 華鼎科技集團(tuán)有限公司