專利名稱:一種芯片載板的復合方法及根據該方法制得的芯片載板的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種芯片載板的復合方法及根據該方法制得的芯片載板。
背景技術:
隨著芯片(半導體&LED)功率的加大及芯片輕薄化小型化的發展趨勢,芯片的散熱性愈顯重要,同時對其結構的精度要求也更高。現今在芯片的封裝領域,芯片的載板需要加工出承載芯片的凹杯,傳統的凹杯大都以減法的方式加工,即將載板各層復合好后,再在其上以物理手段挖出一個凹杯,但這種加工方式使得凹杯底部的承載面不夠平整布滿螺紋,凹杯與承載面相接的位置難以做成直角,使得芯片安裝時對位困難,影響了后續的安裝配合,還會導致較高的不良率,增加了成本。
發明內容
為了克服現有技術的不足,本發明提供一種芯片載板的復合方法,將固態導熱膠應用于光電散熱載板,同時采用增法工藝來加工芯片載板的凹杯,使得載板具有很好的散熱性能,成本降低的同時結構精度更高,本發明同時還提供了一種根據該方法制得的芯片載板。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種芯片載板的復合方法,包括以下步驟:
a.提供固態導熱膠以及金屬基板I和金屬基板II,金屬基板II作為承載板使用;
b.將金屬基板I和固態導熱膠進行復合處理;
C.在金屬基板I和固態導熱膠復合處理后的復合板上沖孔,形成一個承載芯片的凹杯; d.將沖孔后的復合板具有固態導熱膠的一面與金屬基板II進行真空壓合。為了對金屬基板I和/或金屬基板II進行清洗,并在其表面形成一定的粗糙度,方便各層復合,還可以在步驟a之前對金屬基板I和/或金屬基板II進行粗化、清洗、鈍化、氧化和干燥處理。為了體現外觀,還可以在步驟d之后對金屬基板1、金屬基板II和固態導熱膠進行著色處理。進行步驟d的真空壓合時,溫度為160 190°C,真空度為400 760mm Hg,壓合時間為50 80分鐘。所述的金屬基板1、金屬基板II為招基板、銅基板、鐵基板或銅合金基板。進一步,所述的固態導熱膠包括樹脂和填料,其組成成分的質量百分比,改性高溫酚醛樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂和聚酰亞胺樹脂占20 30%,氧化鋁AL2O3占50 60%,氮化硼BN占5 10%。進一步,所述的金屬基板I和金屬基板II尺寸相同。根據上述芯片載板的復合方法加工得到的芯片載板,包括作為承載板的金屬基板II,以及復合安裝在金屬基板II上的復合板,所述的復合板包括貼合于承載板的固態導熱膠和設置在固態導熱膠上的金屬基板I,所述的復合板上設置有用于安放芯片的凹杯。本發明的有益效果是:摒棄過去的先復合再沖孔的減法模式,采用先沖孔再復合的增法工藝,使得芯片載板的結構精度更高,同時降低了成本;將固態導熱膠應用于光電散熱載板上,使其散熱性能更好,針對芯片封裝開創了固態導熱膠應用的新領域。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明所述芯片載板與芯片的安裝結構示意 圖2是本發明所述芯片載板的結構示意圖。
具體實施例方式參照圖1和圖2,本發明的一種芯片載板的復合方法,包括以下步驟:
a.提供固態導熱膠3以及金屬基板II和金屬基板II 2,所述的金屬基板I I和金屬基板II 2尺寸相同,金屬基板II 2作為承載板使用;
b.將金屬基板II和固態導熱膠3進行復合處理,復合過程只需要將固態導熱膠3與金屬基板I I貼合的一面稍微加熱再貼近,就能依靠固態導熱膠3交聯固化的附著力使兩者復合;
C.在金屬基板I I和固態導熱膠3復合處理后的復合板上沖孔,形成一個承載芯片5的凹杯4 ;
d.將沖孔后的復合板具有固態導熱膠3的一面與金屬基板II 2進行真空壓合,在本具體實施方式
中,溫度控制在160 190°C,真空度為400 760mm Hg,壓合時間為50 80分鐘。為了對金屬基板I I和/或金屬基板II 2進行清洗,并在其表面形成一定的粗糙度,方便各層復合,在步驟a之前對金屬基板I I和金屬基板II 2進行粗化、清洗、鈍化、氧化和干燥處理。為了體現外觀,還可以在步驟d之后對金屬基板I1、金屬基板II 2和固態導熱膠3進行著色處理。著色可以是黑色、金色、銀灰色、綠色等顏色。所述的金屬基板I1、金屬基板II 2為招基板、銅基板、鐵基板或銅合金基板。所述固態導熱膠3使用不流動的固態導熱PP,保證其復合完成后凹杯4四周不能有溢膠,所述的固態導熱膠3包括樹脂和填料,其組成成分的質量百分比,改性高溫酚醛樹月旨、環氧樹脂、丙烯酸樹脂和聚酰亞胺樹脂占20 30%,氧化鋁AL2O3占50 60%,氮化硼BN占5 10%,另外還包括一定量的增塑劑和固化劑。在固態導熱膠3生產加工的混合過程中進行充分攪拌,使填料形成細小的粉粒懸浮在樹脂中,形成相對穩定的液體,攪拌頻率越高,混合效果越好,得到的固態導熱膠3性能越好,本發明采用超聲波換能器產生高頻聲波進行混合,使得其導熱性能好,熱應力的上限溫度可達到288°C,厚度僅0.1 0.4mm。根據上述芯片載板的復合方法加工得到的芯片載板,包括作為承載板的金屬基板II 2,以及復合安裝在金屬基板II 2上的復合板,所述的復合板包括貼合于承載板的固態導熱膠3和設置在固態導熱膠3上的金屬基板I 1,所述的復合板上設置有用于安放芯片5的凹杯4。
在本芯片載板中封裝芯片5時,將芯片5放置在凹杯4中,芯片5與金屬基板II 2相接觸,并置于金屬基板I I和固態導熱膠3之中,有利于散熱,芯片載板上部安裝有一個與芯片5連接的軟性線路板6。當然,本發明除了上述實施方式之外,還可以有其它結構上的變形,這些等同技術方案也應當在其保護范圍之內。
權利要求
1.一種芯片載板的復合方法,其特征在于,包括以下步驟: 提供固態導熱膠以及金屬基板I和金屬基板II,金屬基板II作為承載板使用; 將金屬基板I和固態導熱膠進行復合處理; 在金屬基板I和固態導熱膠復合處理后的復合板上沖孔,形成一個承載芯片的凹杯; 將沖孔后的復合板具有固態導熱膠的一面與金屬基板II進行真空壓合。
2.根據權利要求1所述的一種芯片載板的復合方法,其特征在于:在步驟a之前對金屬基板I進行粗化、清洗、鈍化、氧化和干燥處理。
3.根據權利要求1所述的一種芯片載板的復合方法,其特征在于:在步驟a之前對金屬基板II進行粗化、清洗、鈍化、氧化和干燥處理。
4.根據權利要求1所述的一種芯片載板的復合方法,其特征在于:在步驟d之后對金屬基板1、金屬基板II和固態導熱膠進行著色處理。
5.根據權利要求1所述的一種芯片載板的復合方法,其特征在于:進行步驟d的真空壓合時,溫度為160 190°C,真空度為400 760_ Hg,壓合時間為50 80分鐘。
6.根據權利要求1所述的一種芯片載板的復合方法,其特征在于:所述的金屬基板1、金屬基板II為鋁基板、銅基板、鐵基板或銅合金基板。
7.根據權利要求1所述的一種芯片載板的復合方法,其特征在于:所述的固態導熱膠包括樹脂和填料,其組成成分的質量百分比,改性高溫酚醛樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂和聚酰亞胺樹脂占20 30%,氧化鋁AL2O3占50 60%,氮化硼BN占5 10%。
8.根據權利要求7所述的一種芯片載板的復合方法,其特征在于:所述固態導熱膠中還包含增塑劑和固化劑。
9.根據權利要求1所述的一種芯片載板的復合方法,其特征在于:所述的金屬基板I和金屬基板II尺寸相同。
10.一種根據權利要求1-9中任一項復合方法制得的芯片載板,其特征在于:包括作為承載板的金屬基板II,以及復合安裝在金屬基板II上的復合板,所述的復合板包括貼合于承載板的固態導熱膠和設置在固態導熱膠上的金屬基板I,所述的復合板上設置有用于安放芯片的凹杯。
全文摘要
本發明公開了一種芯片載板的復合方法及根據該方法制得的芯片載板,摒棄了過去的減法加工模式,采用先沖孔再復合的增法工藝,使得芯片載板的結構精度更高,同時降低了成本;將固態導熱膠應用于光電散熱載板上,使其散熱性能更好,針對芯片封裝開創了固態導熱膠應用的新領域。
文檔編號H01L23/373GK103077899SQ20131002254
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月21日 優先權日2013年1月21日
發明者廖萍濤, 張守金, 蕭哲力, 秋山隆德 申請人:鶴山東力電子科技有限公司