專利名稱：封裝載板及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種封裝結構及其制作方法，且特別是涉及一種封裝載板及其制作方法。
背景技術：
芯片封裝的目的是提供芯片適當?shù)男盘柭窂?、導熱路徑及結構保護。傳統(tǒng)的打線(wire bonding)技術通常米用導線架(Ieadframe)作為芯片的承載器(carrier)。隨著芯片的接點密度逐漸提高，導線架已無法再提供更高的接點密度，故可利用具有高接點密度的封裝載板(package carrier)來取代之,并通過金屬導線或凸塊(bump)等導電媒體,將芯片封裝至封裝載板上。
以目前常用的發(fā)光二極管封裝結構來說，發(fā)光二極管芯片在使用前需先進行封裝，且發(fā)光二極管芯片在發(fā)出光線時會產生大量的熱能。倘若熱能無法逸散而不斷地堆積在發(fā)光二極管封裝結構內，則發(fā)光二極管封裝結構的溫度會持續(xù)地上升。如此ー來，發(fā)光ニ極管芯片可能會因為過熱而導致亮度衰減及使用壽命縮短，嚴重者甚至造成永久性的損壞。因此，現(xiàn)今采用的發(fā)光二極管封裝結構都會配置散熱塊(heat sink)以對發(fā)光二極管芯片進行散熱?，F(xiàn)有的封裝載板主要是由多層圖案化導電層與至少ー絕緣層所構成，其中絕緣層配置于相鄰的兩圖案化導電層之間用以達到絕緣的效果。散熱塊是通過粘著層而固定于封裝載板的下表面上。一般來說，發(fā)光二極管芯片與封裝載板電連接，而發(fā)光二極管芯片所產生的熱可經由圖案化導電層、絕緣層而傳遞至散熱塊以進行導熱。然而，由于粘著層與絕緣層的導熱率較差，所以發(fā)光二極管芯片所產生的熱經由絕緣層、粘著層而傳遞至散熱塊吋，會造成熱阻(thermal resistance)增加,進而導致導熱不易。因此，如何使發(fā)光二極管芯片所產生熱能夠更有效率地傳遞至外界，儼然成為設計者在研發(fā)上關注的議題之一。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供ー種封裝載板，適于承載ー發(fā)熱兀件。本發(fā)明的再一目的在于提供一種封裝載板的制作方法，用以制作上述的封裝載板。為達上述目的，本發(fā)明提出一種封裝載板的制作方法，其包括下述步驟。提供一基材?；木哂斜舜讼鄬Φ末`第一表面與一第二表面以及ー連通第一表面與第二表面的開ロ。形成一第一粘著層于基材的第一表面上，其中第一粘著層與基材定義出一凹ロ。配置一導熱元件于凹ロ內，其中導熱元件通過第一粘著層而固定于凹ロ內。形成一第二粘著層及一位于第二粘著層上的金屬層于基材的第二表面上，其中金屬層連接導熱元件的一底表面，且導熱兀件位于金屬層與第一粘著層之間。移除第一粘著層，以暴露出基材的第一表面。在本發(fā)明的一實施例中，上述的封裝載板的制作方法，更包括形成第二粘著層及金屬層于基材的第二表面上時，第二粘著層覆蓋導熱元件的底表面，且導熱元件位于第一粘著層與第二粘著層之間；移除部分金屬層與部分第二粘著層，以暴露出導熱元件的部分底表面；以及形成多個導電柱于導熱元件被暴露出部分底表面上，其中導熱元件通過導電柱與金屬層相連接，且導電柱與金屬層相對遠離第二粘著層的ー表面實質上齊平。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第二粘著層位于基材的第二表面與金屬層之間，而金屬層具有一容置凹槽，且導熱元件的底表面配置于容置凹槽內。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第二粘著層位于基材的第二表面與金屬層之間，而金屬層具有一突出部，且導熱元件的底表面配置于突出部上。在本發(fā)明的一實施例中，上述的導熱元件包括一第一導電層、一第二導電層以及一絕緣材料層，而絕緣材料層位于第一導電層與第二導電層之間。在本發(fā)明的一實施例中，上述的絕緣材料層的材質為陶瓷材料。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的基材包括一絕緣層與一位于絕緣層上的圖案化銅層，其中圖案化銅層暴露出部分絕緣層，且于移除第一粘著層之后，形成一防焊層于圖案化銅層與部分絕緣層上。本發(fā)明還提出ー種封裝載板，其適于承載ー發(fā)熱兀件。封裝載板包括一基材、一粘著層、一金屬層以及一導熱兀件?；木哂斜舜讼鄬Φ末`第一表面與一第二表面以及ー連通第一表面與第二表面的開ロ。粘著層配置于基材的第二表面上。金屬層通過粘著層而貼附于基材上，且金屬層與開ロ定義出一容置空間。導熱元件配置于容置空間中，且具有彼此相對的ー頂表面與一底表面，其中金屬層連接導熱兀件的底表面，而發(fā)熱兀件配置于導熱元件的頂表面上。在本發(fā)明的一實施例中，上述的導熱元件包括一第一導電層、一第二導電層以及一絕緣材料層，而絕緣材料層位于第一導電層與第二導電層之間。在本發(fā)明的一實施例中，上述的絕緣材料層的材質為陶瓷材料。在本發(fā)明的一實施例中，上述的封裝載板更包括多個導電柱，粘著層延伸配置于導熱元件的底表面與金屬層之間，而導電柱貫穿金屬層及粘著層而與導熱元件的部分底表面相連接。在本發(fā)明的一實施例中，上述的粘著層位于基材的第二表面與金屬層之間，而金屬層具有一容置凹槽，且導熱元件的底表面配置于容置凹槽內。在本發(fā)明的一實施例中，上述的粘著層位于基材的第二表面與金屬層之間，而金屬層具有一突出部，且導熱元件的底表面配置于突出部上。在本發(fā)明的一實施例中，上述的基材包括一絕緣層與一位于絕緣層上的圖案化銅層，且圖案化銅層暴露出部分絕緣層。在本發(fā)明的一實施例中，上述的封裝載板更包括一防焊層，配置于圖案化銅層與部分絕緣層上?；谏鲜?，由于本發(fā)明的封裝載板具有導熱元件，因此當將一發(fā)熱元件配置于封裝載板的導熱元件上時，發(fā)熱元件所產生的熱可通過導熱元件以及金屬層而快速地傳遞至外界。如此ー來，本發(fā)明的封裝載板可以有效地排除發(fā)熱元件所產生的熱，進而改善發(fā)熱元件的使用效率與使用壽命。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附附圖作詳細說明如下。


圖IA至圖II為本發(fā)明的一實施例的一種封裝載板的制作方法的剖面示意圖；圖IJ為圖II的封裝載板承載ー發(fā)熱元件的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明的一實施例的一種封裝載板承載ー發(fā)熱元件的剖面示意圖；圖3為本發(fā)明的一實施例的另ー種封裝載板的剖面示意圖；圖4為本發(fā)明的一實施例的又一種封裝載板的剖面不意圖。主要元件符號說明100a、100b、IOOc :封裝載板110:基材111 :第一表面112:絕緣層113:第二表面114:銅層115:圖案化銅層116:開ロ120 :第一粘著層122:凹 ロI3OU3Oa :導熱元件131 :頂表面132、132a :第一導電層133 :底表面134 :絕緣材料層136:第二導電層140a、140b :第二粘著層150a、150b、150c :金屬層151 :表面152 :容置凹槽154 :突出部160:導電柱170:防焊層200a,200b :發(fā)熱元件210 :封裝膠體220 :焊線C:凹 ロSI :容置空間
具體實施方式
圖IA至圖II為本發(fā)明的一實施例的一種封裝載板的制作方法的剖面示意圖。請先參考圖1A，依照本實施例的封裝載板的制作方法，首先，提供一基材110，其中基材110具有一第一表面111以及ー相對于第一表面111的第二表面113。在此,基材110是由ー絕緣層112以及一位于絕緣層112上的銅層114所組成，其中絕緣層112的材質例如是聚亞酰胺(polyimide, PI)或環(huán)氧樹脂(epoxy)。但,在其他未繪示的實施例中，基材也可為一由一絕緣層與二位于絕緣層相對兩側的銅箔層所構成的雙面板。接著，請參考圖1B，形成ー連通基材110的第一表面111與第二表面113的開ロ116，其中開ロ 116的形成方法例如是沖切或以開槽(routing)方式。接著，請參考圖1C,形成一第一粘著層120于基材110的第一表面111上,其中第一粘著層120與基材110定義出一凹ロ C。接著，并配置一導熱元件130于凹ロ C內，其中導熱兀件130具有彼此相對的ー頂表面131與一底表面133,且導熱兀件130通過第一粘著層120而固定于凹ロ C內。詳細來說,導熱兀件130包括一第一導電層132、ー絕緣材料層134以及ー第二導電層136，其中絕緣材料層134位于第一導電層132與第二導電136層之間，且絕緣材料層134的材質為陶瓷材料，例如是氧化鋁(A1203)、氮化鋁(A1N)、碳化硅 (SiC)或石墨。此外，導熱元件130的第一導電層132可為ー圖案化導電層，且導熱元件130的第一導電層132貼附于第一粘著層120上。接著，請參考圖1D，形成一第二粘著層140a及一位于第二粘著層140a上的金屬層150a于基材110的第二表面113上，其中第二粘著層140a覆蓋導熱元件130的底表面133，且導熱元件130位于第一粘著層130與第二粘著層140a之間。在此，金屬層150a例
如是ー單ー金屬層、一合金層或ー金屬化合物層。接著，請參考圖1E，移除第一粘著層120，以暴露出基材110的第一表面111。此時，第二粘著層140a與開ロ 116可定義出一容置空間SI，而導熱元件130位于容置空間SI中。接著，并移除部分金屬層150a，以暴露出部分第二粘著層140a。此外，移除金屬層150a的方法例如是物理性蝕刻或化學性蝕刻。接著，請參考圖1F，移除部分第二粘著層140a，以暴露出導熱元件130的部分底表面133。在此，移除第二粘著層140a的方法包括激光處理或等離子體處理。在此必須說明的是，本實施例并不限定移除第一粘著層120、部分金屬層150a及部分第二粘著層140a的順序，雖然在此是先移除第一粘著層120，而后移除部分金屬層150a及部分第二粘著層140a。但，在其他實施例中，也可先移除部分金屬層150a及部分第ニ粘著層140a，而后再移除第一粘著層120。接著，請參考圖1G，形成多個導電柱160于導熱元件130被暴露出部分底表面133上，其中導熱元件130的第二導電層136通過這些導電柱160與金屬層150a相連接，且這些導電柱160與金屬層150a相對遠離第二粘著層140a的一表面151實質上齊平。在此，形成這些導電柱160的方法包括有電電鍍法或無電電鍍法。之后，請參考圖1H，圖案化基材110的銅層114，以形成一圖案化銅層115，其中圖案化銅層115暴露出部分絕緣層112。最后，請參考圖II，形成一防焊層170于圖案化銅層115及部分絕緣層112上。至此，已完成封裝載板IOOa的制作。在結構上，請再參考圖II，本實施例的封裝載板IOOa包括基材110、導熱元件130、第二粘著層140a、金屬層150a、多個導電柱160以及防焊層170。基材110具有彼此相対的第一表面111與第二表面113以及連通第一表面111與第二表面113的開ロ 116,其中基材110是由絕緣層112與圖案化銅層115所組成，其中圖案化銅層115暴露出部分絕緣層112。導熱元件130具有彼此相對的頂表面131與底表面133，其中導熱元件130包括第一導電層132、絕緣材料層134以及第二導電層136，且絕緣材料層134位于第一導電層132與第二導電136層之間，且第一導電層132可為ー圖案化導電層。第二粘著層140a配置于基材110的第二表面113與導熱元件130的底表面133上，其中第二粘著層140a與開ロ 116定義出容置空間SI，而導熱元件130配置于容置空間SI中。金屬層150a通過第二粘著層140a而貼附于基材110上。這些導電柱160貫穿金屬層150a及第ニ粘著層140a而與導熱元件130的部分底表面133相連接。防焊層170配置于基材110的圖案化銅層115與部分絕緣層112上。圖IJ為圖II的封裝載板承載ー發(fā)熱元件的剖面示意圖。請參考圖IJ，在本實施例中，封裝載板IOOa適于承載ー發(fā)熱元件200a，其中發(fā)熱元件200a配置于導熱元件130的第一導電層132上,而發(fā)熱兀件200a例如是ー電子芯片或一光電兀件,但并不以此為限。舉例來說，電子芯片可以是ー集成電路芯片，其例如為ー繪圖芯片、一記憶體芯片等單一芯 片或是一芯片模塊。光電元件例如是ー發(fā)光二極管(LED)、ー激光二極管或ー氣體放電光源等。在此，發(fā)熱元件200a是以ー發(fā)光二極管(LED)作為舉例說明。詳細來說，發(fā)熱元件200a (例如是發(fā)光二極管)可通過覆晶接合的方式而電連接至導熱元件130的第一導電層132上，且也可通過一封裝膠體210來包覆發(fā)熱元件200a以及部分封裝載板100a，用以保護發(fā)熱元件200a與封裝載板IOOa之間的電連接關系。由于本實施例的發(fā)熱元件200a是直接配置于封裝載板IOOa的導熱元件130上，因此發(fā)熱元件200a所產生的熱可通過導熱元件130、這些導熱柱160以及金屬層150a而快速地傳遞至外界。如此ー來，本實施例的封裝載板IOOa可以有效地排除發(fā)熱元件200a所產生的熱，進而改善發(fā)熱元件200a的使用效率與使用壽命。 值得ー提的是，本發(fā)明并不限定發(fā)熱元件200a與封裝載板IOOa的接合形態(tài)以及發(fā)熱元件200a的型態(tài)，雖然此處所提及的發(fā)熱元件200a具體化是通過覆晶接合的方式而電連接至封裝載板IOOa的導熱元件130。不過，在另ー實施例中，請參考圖2，發(fā)熱元件200b也可通過多條焊線220以打線接合而電連接至封裝載板IOOa的導熱元件130a的第一導電層132a上。在另一未繪示的實施例中，發(fā)熱元件也可為ー芯片封裝體，并以表面粘著技術(SMT)安裝至封裝載板100a。上述的發(fā)熱元件200a、200b與封裝載板IOOa的接合形態(tài)以及發(fā)熱元件200a、200b的形態(tài)僅為舉例說明之用，并非用以限定本發(fā)明以下將再利用多個不同的實施例來說明封裝載板100b、100c及其制作方法。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中采用相同的標號來表示相同或近似的元件，并且省略了相同技術內容的說明。關于省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重復贅述。圖3為本發(fā)明的一實施例的另ー種封裝載板的剖面示意圖。請參考圖3，本實施例的封裝載板IOOb相似于圖II的封裝載板100a，差異之處僅在于圖3的封裝載板IOOb并無這些導電柱160 (請參考圖II)，且導熱元件130的底表面133是直接連接金屬層150b。詳細來說，本實施例的封裝載板IOOb的第二粘著層140b僅位于基材110的第二表面113與金屬層150b之間，而金屬層150b具有一容置凹槽152，導熱元件130配置于金屬層150b的容置凹槽152內，且其底表面133直接接觸金屬層150b。在制作エ藝上，本實施例的封裝載板IOOb可以采用與前述實施例的封裝載板IOOa大致相同的制作方式，并且在圖IC的步驟后，即形成第一粘著層120于基材110的第一表面111上，且第一粘著層120與基材110定義出凹ロ C之后，形成第二粘著層140b及位于第二粘著層140b上的金屬層150b于基材110的第二表面113上。其中，金屬層150b具有容置凹槽152，而導熱元件130配置于容置凹槽152內，且導熱元件130的底表面133直接接觸金屬層150b。接著，移除第一粘著層120 (請參考圖1D)，之后，再依序進行圖IH與圖II的步驟，即可大致完成封裝載板IOOb的制作。 在后續(xù)的制作エ藝中，當發(fā)熱元件(可例如是發(fā)光二極管芯片)(未繪示)經由打線接合制作エ藝或覆晶接合制作エ藝與封裝載板IOOb的導熱元件130的第一導電層132電連接吋，發(fā)熱元件所發(fā)出的熱可直接通過導熱元件130與金屬層150b而快速地傳遞至外界。簡言之，本實施例的封裝載板IOOb可以有效的排除發(fā)熱元件所產生的熱，進而改善發(fā)熱元件的使用效率與使用壽命。圖4為本發(fā)明的一實施例的又一種封裝載板的剖面示意圖。請參考圖4，本實施例的封裝載板IOOc相似于圖3的封裝載板100b，差異之處僅在于圖4的封裝載板IOOc的第二金屬層150c具有一突出部154，且導熱元件130配置于金屬層150c的突出部154上，且其底表面133直接接觸突出部154。在制作エ藝上，本實施例的封裝載板IOOc可以采用與前述實施例的封裝載板IOOb大致相同的制作方式，并且在圖IC的步驟后，即形成第一粘著層120于基材110的第一表面111上，且第一粘著層120與基材110定義出凹ロ C之后，形成第二粘著層140b及位于第二粘著層140b上的金屬層150c于基材110的第二表面113上。其中，金屬層150c具有突出部154，而導熱元件130配置于金屬層150c的突出部154上，且導熱元件130的底表面133直接接觸突出部154。接著，移除第一粘著層120 (請參考圖1D)，之后，再依序進行圖IH與圖II的步驟，即可大致完成封裝載板IOOc的制作。在后續(xù)的制作エ藝中，當發(fā)熱元件(可例如是發(fā)光二極管芯片)(未繪示)經由打線接合制作エ藝或覆晶接合制作エ藝與封裝載板IOOc的導熱元件130的第一導電層132電連接吋，發(fā)熱元件所發(fā)出的熱可直接通過導熱元件130與金屬層150c而快速地傳遞至外界。簡言之，本實施例的封裝載板IOOc可以有效的排除發(fā)熱元件所產生的熱，進而改善發(fā)熱元件的使用效率與使用壽命。綜上所述，由于本發(fā)明的封裝載板具有導熱元件，因此當將一發(fā)熱元件配置于封裝載板的導熱元件上時，發(fā)熱元件所產生的熱可直接通過導熱元件以及金屬層而快速地傳遞至外界。如此ー來，本發(fā)明的封裝載板可以有效地排除發(fā)熱元件所產生的熱，進而改善發(fā)熱元件的使用效率與使用壽命。雖然結合以上實施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術領域中熟悉此技術者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍應以附上的權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種封裝載板的制作方法，包括 提供一基材，該基材具有彼此相對的ー第一表面與一第二表面以及ー連通該第一表面與該第二表面的開ロ； 形成一第一粘著層于該基材的該第一表面上，其中該第一粘著層與該基材定義出一凹n ； 配置一導熱元件于該凹ロ內，其中該導熱元件通過該第一粘著層而固定于該凹ロ內；形成一第二粘著層及一位于該第二粘著層上的金屬層于基材的該第二表面上，其中該金屬層連接該導熱元件的一底表面，且該導熱元件位于該金屬層與該第一粘著層之間；以及 移除該第一粘著層，以暴露出該基材的該第一表面。
2.如權利要求I所述的封裝載板的制作方法，還包括 形成該第二粘著層及該金屬層于該基材的該第二表面上時，該第二粘著層覆蓋該導熱元件的該底表面，且該導熱元件位于該第一粘著層與該第二粘著層之間； 移除部分該金屬層與部分該第二粘著層，以暴露出該導熱元件的部分該底表面；以及形成多個導電柱于該導熱元件被暴露出部分該底表面上，其中該導熱元件通過該些導電柱與該金屬層相連接，且該些導電柱與該金屬層相對遠離該第二粘著層的ー表面實質上齊平。
3.如權利要求I所述的封裝載板的制作方法，其中該第二粘著層位于該基材的該第二表面與該金屬層之間，而該金屬層具有容置凹槽，且該導熱元件的該底表面配置于該容置凹槽內。
4.如權利要求I所述的封裝載板的制作方法，其中該第二粘著層位于該基材的該第二表面與該金屬層之間，而該金屬層具有突出部，且該導熱元件的該底表面配置于該突出部上。
5.如權利要求I所述的封裝載板的制作方法，其中該導熱元件包括第一導電層、第二導電層以及絕緣材料層，而該絕緣材料層位于該第一導電層與該第二導電層之間。
6.如權利要求5所述的封裝載板的制作方法，其中該絕緣材料層的材質為陶瓷材料。
7.如權利要求5所述的封裝載板的制作方法，其中該基材包括絕緣層與位于該絕緣層上的圖案化銅層，該圖案化銅層暴露出部分絕緣層，且于移除該第一粘著層之后，形成一防焊層于該圖案化銅層與部分該絕緣層上。
8.—種封裝載板,適于承載發(fā)熱元件,該封裝載板包括 基材，具有彼此相對的第一表面與第二表面以及連通該第一表面與該第二表面的開n ； 粘著層，配置于該基材的該第二表面上； 金屬層，通過該粘著層而貼附于該基材上，且該金屬層與該開ロ定義出一容置空間；以及 導熱元件，配置于該容置空間中，且具有彼此相對的頂表面與底表面，其中該金屬層連接該導熱元件的該底表面，而該發(fā)熱元件配置于該導熱元件的該頂表面上。
9.如權利要求8所述的封裝載板，其中該導熱元件包括第一導電層、第二導電層以及絕緣材料層，而該絕緣材料層位于該第一導電層與該第二導電層之間。
10.如權利要求9所述的封裝載板，其中該絕緣材料層的材質為陶瓷材料。
11.如權利要求8所述的封裝載板，還包括多個導電柱，該粘著層延伸配置于該導熱元件的該底表面與該金屬層之間，而該些導電柱貫穿該金屬層及該粘著層而與該導熱元件的部分該底表面相連接。
12.如權利要求8所述的封裝載板，其中該粘著層位于該基材的該第二表面與該金屬層之間，而該金屬層具有容置凹槽，且該導熱元件的該底表面配置于該容置凹槽內。
13.如權利要求8所述的封裝載板，其中該粘著層位于該基材的該第二表面與該金屬層之間，而該金屬層具有突出部，且該導熱元件的該底表面配置于該突出部上。
14.如權利要求8所述的封裝載板，其中該基材包括絕緣層與位于該絕緣層上的圖案化銅層，該圖案化銅層暴露出部分絕緣層。
15.如權利要求14所述的封裝載板，還包括防焊層，配置于該圖案化銅層與部分該絕緣層上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種封裝載板及其制作方法。該制作方法提供一具有彼此相對的一第一表面與一第二表面以及連通第一表面與第二表面的開口的基材。形成一第一粘著層于基材的第一表面上，其中第一粘著層與基材定義出一凹口。配置一導熱元件于凹口內，其中導熱元件通過第一粘著層而固定于凹口內。形成一第二粘著層及一位于第二粘著層上的金屬層于基材的第二表面上。金屬層連接導熱元件的一底表面，且導熱元件位于金屬層與第一粘著層之間。移除第一粘著層，以暴露出基材的第一表面。
文檔編號H01L33/00GK102769076SQ20111016001
公開日2012年11月7日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權日2011年5月3日
發(fā)明者孫世豪 申請人:旭德科技股份有限公司