封裝基板及應(yīng)用其的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種封裝基板及應(yīng)用其的封裝結(jié)構(gòu)。其中封裝基板，包括一基底層、多個(gè)貫孔、一第一金屬層以及一第二金屬層?；讓泳哂邢鄬?duì)的一第一表面與一第二表面。貫孔穿過基底層。第一金屬層設(shè)置于第一表面上，且包括一封閉溝槽。第二金屬層設(shè)置于第二表面上，且通過貫孔與第一金屬層電性連接。貫孔位于封閉溝槽的內(nèi)側(cè)。一種應(yīng)用其的封裝結(jié)構(gòu)亦被提出。本發(fā)明藉由在封裝基板正面形成溝槽并在封裝基板背面形成特定散熱結(jié)構(gòu)，能有效防止膠材外流并提升焊接質(zhì)量。
【專利說明】
封裝基板及應(yīng)用其的封裝結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種封裝基板及應(yīng)用其的封裝結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種具有溝槽的封裝基板及應(yīng)用其的封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在一般封裝結(jié)構(gòu)中，可使用膠材固定芯片并防止芯片發(fā)出的光線自側(cè)向射出。然而，在封裝結(jié)構(gòu)的制造過程中，不易控制膠材，常發(fā)生膠材外流。此外，制程中在封裝基板上涂上含助焊劑的錫膏時(shí)，常會(huì)產(chǎn)生氣泡，降低焊接質(zhì)量。
[0003]因此，需要提供一種可有效解決上述問題發(fā)生的封裝基板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種具有溝槽的封裝基板及應(yīng)用其的封裝結(jié)構(gòu)，藉由在封裝基板正面形成溝槽并在封裝基板背面形成特定散熱結(jié)構(gòu)，能有效防止膠材外流并提升焊接質(zhì)量。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種封裝基板，包括一基底層、多個(gè)貫孔、一第一金屬層以及一第二金屬層。基底層具有相對(duì)的一第一表面與一第二表面。貫孔穿過基底層。第一金屬層設(shè)置于第一表面上，且包括一封閉溝槽。第二金屬層設(shè)置于第二表面上，且通過貫孔與第一金屬層電性連接。貫孔位于封閉溝槽的內(nèi)側(cè)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種封裝結(jié)構(gòu)，包括一封裝基板、一芯片組與一膠體層。封裝基板包括一基底層、多個(gè)貫孔、一第一金屬層及一第二金屬層?；讓泳哂邢鄬?duì)的一第一表面與一第二表面。貫孔穿過基底層。第一金屬層設(shè)置于第一表面上，且包括一封閉溝槽。第二金屬層設(shè)置于第二表面上，且通過貫孔與第一金屬層電性連接。芯片組與膠體層設(shè)置于第一金屬層上，且位于封閉溝槽的內(nèi)側(cè)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提出一種封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，包括以下步驟。提供一封裝基板，其中封裝基板包括一基底層、一第一金屬層及一第二金屬層，基底層具有相對(duì)的一第一表面與一第二表面，第一金屬層設(shè)置于第一表面上且包括一封閉溝槽，第二金屬層設(shè)置于該第二表面上。提供一芯片組于第一金屬層上。提供一膠體層于第一金屬層上。芯片組與膠體層位于封閉溝槽的內(nèi)側(cè)。
[0008]為了對(duì)本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0009]圖1顯示本發(fā)明一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0010]圖2A顯示本發(fā)明一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)沿著圖1的A-A’線段所切的剖面圖；
[0011]圖2B顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)沿著圖1的A-A’線段所切的剖面圖；
[0012]圖3A顯示本發(fā)明一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的仰視圖；
[0013]圖3B顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的仰視圖；
[0014]圖4A至圖4C顯示本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)的一制造實(shí)施例；
[0015]圖4D至圖4E顯不本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)的另一制造實(shí)施例。
[0016]附圖標(biāo)記:
[0017]100:封裝結(jié)構(gòu)
[0018]10:封裝基板
[0019]11:基底層
[0020]111:第一表面
[0021]112:第二表面
[0022]13:第一金屬層
[0023]14:第二金屬層
[0024]141:正極區(qū)
[0025]142:負(fù)極區(qū)
[0026]21:分隔結(jié)構(gòu)
[0027]23:封閉溝槽
[0028]231:封閉溝槽的內(nèi)側(cè)壁
[0029]232:封閉溝槽的外側(cè)壁
[0030]31:貫孔
[0031]50、50’:膠體層
[0032]80:芯片組
[0033]81:芯片
[0034]85:靜電保護(hù)元件
[0035]90:散熱區(qū)
[0036]91:溝槽
[0037]93、93，:波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層
[0038]A-A，:剖面線
[0039]B-B，:剖面線
[0040]W:封閉溝槽的寬度[0041 ]D:封閉溝槽的深度
[0042]S1:封閉溝槽與芯片組的最短距離
[0043]S2:正極區(qū)與負(fù)極區(qū)之間的間距
[0044]X、Y、Z:坐標(biāo)軸
【具體實(shí)施方式】
[0045]以下參照附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的實(shí)施方式。需注意的是，實(shí)施例所提出的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容僅為舉例說明之用，本揭示欲保護(hù)的范圍并非僅限于所述的實(shí)施例。實(shí)施例中相同或類似的標(biāo)號(hào)用以標(biāo)示相同或類似的部分。需注意的是，本發(fā)明并非顯示出所有可能的實(shí)施例?？稍诓幻撾x本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)對(duì)結(jié)構(gòu)加以變化與修飾，以符合實(shí)際應(yīng)用所需。因此，未于本發(fā)明提出的其他實(shí)施例也可能可以應(yīng)用。再者，附圖已簡(jiǎn)化以利清楚說明實(shí)施例的內(nèi)容，附圖的尺寸比例并非按照實(shí)際產(chǎn)品等比例繪制。因此，說明書和附圖內(nèi)容僅作敘述實(shí)施例之用，而非作為限縮本發(fā)明保護(hù)范圍之用。
[0046]圖1顯不本發(fā)明一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)100的俯視圖。圖2A顯不本發(fā)明一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)100沿著圖1的A-A’線段所切的剖面圖。圖2B顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)100沿著圖1的A-A’線段所切的剖面圖。要注意的是，為了更清楚顯示位于封裝基板10上的元件的關(guān)系，圖1省略了部分元件。
[0047]如圖1、圖2A所示，本發(fā)明實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)100包括一封裝基板10、一芯片組80以及一膠體層50。在本實(shí)施例中，封裝基板10可包括一基底層11、多個(gè)貫孔(via hole)31、一第一金屬層13及一第二金屬層14。基底層11具有相對(duì)的一第一表面111與一第二表面112。貫孔31穿過基底層11。第一金屬層13設(shè)置于基底層11的第一表面111上。第二金屬層14設(shè)置于基底層11的第二表面112上，且通過貫孔31與第一金屬層13電性連接。芯片組80與膠體層50設(shè)置于第一金屬層13上。
[0048]如圖1所示，第一金屬層13藉由一封閉溝槽23來區(qū)分內(nèi)外部分。在本實(shí)施例中，貫孔31、芯片組80與膠體層50位于封閉溝槽23的內(nèi)側(cè)。在此，封閉溝槽23的內(nèi)側(cè)定義為封閉溝槽23的外側(cè)壁232內(nèi)的空間。也就是說，膠體層50可填滿封閉溝槽23，但不會(huì)超過封閉溝槽23的外側(cè)壁232。此外，位于封閉溝槽23內(nèi)的第一金屬層13，可藉由該封閉溝槽23，將第一金屬層13內(nèi)外部分絕緣，即位于封閉溝槽23內(nèi)部的第一金屬層13與封閉溝槽23外的第一金屬層13絕緣，避免發(fā)生短路。
[0049]在一實(shí)施例中，基底層11可例如由陶瓷材料所形成，陶瓷材料可例如包括氮化鋁、氧化鋁。第一金屬層13與第二金屬層14可例如為銅層。在某些實(shí)施例中，封裝基板10可進(jìn)一步包括一鍍層(未顯示)，例如為金、或銀。鍍層可形成于第一金屬層13與第二金屬層14上，以防止第一金屬層13與第二金屬層14硫化。
[0050]如圖1、圖2A所示，封裝基板10可設(shè)有多個(gè)分隔結(jié)構(gòu)21，分隔結(jié)構(gòu)21設(shè)置于基底層11的第一表面111上。舉例來說，可藉由蝕刻第一金屬層13并裸露部分基底層11的第一表面111，以形成分隔結(jié)構(gòu)21。在本發(fā)明實(shí)施例中，分隔結(jié)構(gòu)21連接封閉溝槽23。此外，芯片組80設(shè)置于分隔結(jié)構(gòu)21上。
[0051 ] 在本實(shí)施例中，芯片組80包括多個(gè)芯片81 ο多個(gè)芯片81之間的間距可例如為50μπι。此外，芯片81可為發(fā)光二極管(light-emitting d1de)芯片，并以覆晶芯片(flip chip)、水平式芯片(lateral chip)、垂直芯片(vertical chip)的形式形成于第一金屬層13上。
[0052]要注意的是，雖然圖1、圖2A顯示芯片組80包括五個(gè)芯片81，且芯片81為正方形，但本揭示并未限定于此。在某些實(shí)施例中，芯片組80可僅包括單一芯片，且此單一芯片為矩形。若芯片組中僅包括單一芯片，由于單一芯片中沒有間距，搭配其他反射元件、透鏡組并發(fā)射光線時(shí)不會(huì)形成暗區(qū)。也就是說，芯片組中芯片的數(shù)量、形狀可視設(shè)計(jì)需求而改變。
[0053]在一實(shí)施例中，封閉溝槽23的寬度W可例如為80至300μπι，封閉溝槽的深度D可依據(jù)第一金屬層13的厚度進(jìn)行調(diào)整，舉例來說，封閉溝槽的深度D可例如為40至80μπι。在此，封閉溝槽23的寬度W可定義為封閉溝槽23的內(nèi)側(cè)壁231與外側(cè)壁232之間的距離，封閉溝槽23的深度D可定義為封閉溝槽23在垂直基底層11的第一表面111的方向(Ζ方向)的深度。再者，封閉溝槽23與芯片組80的最短距離SI可例如為500至2000μπι。
[0054]由于封閉溝槽23的設(shè)計(jì)以及膠體層50的表面張力，膠體層50可受到控制，在制程中填滿封閉溝槽23，但不會(huì)超過封閉溝槽23的外側(cè)壁232，因而能有效防止膠體層50外流及溢流至封閉溝槽23所環(huán)繞外的區(qū)域。此外，由于本發(fā)明實(shí)施例的分隔結(jié)構(gòu)21連接封閉溝槽23，因此膠體層50也會(huì)填滿分隔結(jié)構(gòu)21。
[0055]在一實(shí)施例中，膠體層50可為透明硅膠，或者膠體層50可包括硅膠與熒光粉。如圖2A所示，膠體層50可覆蓋芯片組80。然而，本發(fā)明并未限定于此。
[0056]如第2B圖所示，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，膠體層50’并未覆蓋芯片組80。也就是說，膠體層50’可位于芯片組80的側(cè)表面，并裸露出芯片組80的頂表面。在此實(shí)施例中，可形成一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層93于芯片組80的頂表面。舉例來說，可以噴涂或表面貼合熒光膠片的方式形成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層93于芯片組80的頂表面。利用噴涂的方式可形成較薄的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層93，并均勻形成于芯片組80的頂表面，因而也可薄化膠體層50’。
[0057]此外，位于芯片組80的側(cè)表面的膠體層50’可例如包括硅膠與二氧化鈦(T12),膠體層50’的黏度可例如為1000?20000mPa.s，反射率可為90%?99%，例如95%。
[0058]在一實(shí)施例中，封裝結(jié)構(gòu)100可包括一靜電保護(hù)元件85。保護(hù)元件85設(shè)置于基底層11的第一表面111上，可用以保護(hù)芯片組80，免于受到損害。
[0059]圖3A顯示本發(fā)明一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)100的仰視圖。圖3B顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)100的仰視圖。也就是說，圖1可表示本發(fā)明實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)100的正面結(jié)構(gòu)，圖3A、圖3B可表示本發(fā)明實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)100的背面結(jié)構(gòu)。
[0060]在本實(shí)施例中，封裝基板10的第二金屬層14可包括一散熱區(qū)90、一正極區(qū)141與一負(fù)極區(qū)142，散熱區(qū)90、正極區(qū)141與負(fù)極區(qū)142設(shè)置于基底層10的第二表面122。散熱區(qū)90對(duì)應(yīng)于芯片組80的位置，且正極區(qū)141與負(fù)極區(qū)142與散熱區(qū)90分隔。散熱區(qū)90可用以傳導(dǎo)芯片組80所發(fā)出的熱量至芯片組80外來散熱，且散熱區(qū)90并未電性連接至任何元件。
[0061 ]散熱區(qū)90由多個(gè)溝槽91所形成，這些溝槽91排列為多邊形或弧形數(shù)組，且溝槽91可與散熱區(qū)90的外部連通。舉例來說，溝槽91可形成由三邊形、四邊形、五邊形、六邊形(如圖3A所示)等多邊形所組成的數(shù)組圖案，或者，前述多邊形組成的數(shù)組圖案可由具有弧形所組成的數(shù)組圖案取代。
[0062]如圖3A所示，由于多個(gè)溝槽91的設(shè)計(jì)，散熱區(qū)90可被分割為類似蜂巢圖案，有助于芯片組80的散熱。在后續(xù)制程中，封裝結(jié)構(gòu)100可涂上含助焊劑的錫膏并連接至一電路板，在加熱并連接電路板得過程中，含助焊劑的錫膏可能會(huì)產(chǎn)生氣體，而形成焊接部位的氣泡，導(dǎo)致焊接質(zhì)量降低。藉由對(duì)外連接的多個(gè)溝槽91的設(shè)計(jì)，能將產(chǎn)生的氣泡排出，有效提升焊接質(zhì)量。
[0063]封裝基板10的正極區(qū)141與負(fù)極區(qū)142為第二金屬層14的兩個(gè)部分。因此，封裝基板10的正極區(qū)141與負(fù)極區(qū)142可通過貫孔31與第一金屬層13電性連接。
[0064]再者，封裝基板10的正極區(qū)141與負(fù)極區(qū)142之間的間距、正極區(qū)141與散熱區(qū)90之間的間距、負(fù)極區(qū)142與散熱區(qū)90之間的間距至少為400μπι。舉例來說，如圖3A所示，封裝基板1的正極區(qū)141與負(fù)極區(qū)142之間的間距S2可例如為400μηι。
[0065]本發(fā)明并未限定于圖3Α所示的結(jié)構(gòu)。圖3Β可表示本發(fā)明另一實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)100的背面結(jié)構(gòu)。圖3Β所示的結(jié)構(gòu)相較于圖3Α所示的結(jié)構(gòu)具有更大面積的散熱區(qū)90。須注意的是，雖然圖3Α、圖3Β皆顯示溝槽91排列為六邊形數(shù)組，但本發(fā)明并未限定于此。溝槽91的形狀與數(shù)量可視設(shè)計(jì)需求而改變。
[0066]圖4Α至圖4C顯示本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)100的一制造實(shí)施例，其中圖4C可例如為本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)100沿著圖1的B-B’線所切的剖面圖。要注意的是，為了更清楚顯示封裝結(jié)構(gòu)100的制造步驟，以下附圖可能省略部分元件。
[0067]如圖4Α所示，提供一封裝基板10。類似地，封裝基板10可例如具有圖2Β所顯示的結(jié)構(gòu)，包括一基底層11、一第一金屬層13及一第二金屬層14，基底層11具有相對(duì)的一第一表面111與一第二表面112，第一金屬層13設(shè)置于第一表面111上且包括一封閉溝槽23，第二金屬層14設(shè)置于第二表面112上。接著，提供一芯片組80于封裝基板10(第一金屬層13)上。
[0068]如圖4Β所示，形成一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層93于芯片組80的表面。在本實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層93可覆蓋芯片組80。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層93可以噴涂的方式形成于芯片組80的表面。
[0069]最后，形成一膠體層50于封裝基板10(第一金屬層13)上。如圖4C所示，芯片組80與膠體層50皆位于封閉溝槽23的內(nèi)側(cè)，且膠體層50僅位于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層93與芯片組80的側(cè)表面，并裸露出部分波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層93的頂表面。
[0070]然而，本發(fā)明并未限定于此。圖4D至圖4Ε顯示本揭示的封裝結(jié)構(gòu)100的另一制造實(shí)施例，其中圖4Ε可例如為本揭示的封裝結(jié)構(gòu)100沿著圖1的Β-Β’線所切的剖面圖。類似地，為了更清楚顯示封裝結(jié)構(gòu)100的制造步驟，以下附圖可能省略部分元件。
[0071]圖4D的步驟可接續(xù)圖4Α的步驟。如圖4D所示，形成一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層93’于芯片組80裸露的頂表面。舉例來說，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層93’可以貼合的方式形成于芯片組80的頂表面。
[0072]最后，如圖4Ε所示，提供一膠體層50于芯片組80與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層93’的側(cè)表面，膠體層50位于封閉溝槽23的內(nèi)側(cè)，并裸露出波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層93 ’的頂表面。
[0073]承上述實(shí)施例，本發(fā)明藉由在封裝基板10的正面形成封閉溝槽23，在封裝基板10的背面形成散熱區(qū)90，能有效防止膠材外流并提升焊接質(zhì)量。
[0074]綜上所述，雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的改動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求界定范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種封裝基板，其特征在于，包括: 一基底層，具有相對(duì)的一第一表面與一第二表面； 多個(gè)貫孔，穿過所述基底層； 一第一金屬層，設(shè)置于所述第一表面上，且包括一封閉溝槽；以及一第二金屬層，設(shè)置于所述第二表面上，且通過所述多個(gè)貫孔與所述第一金屬層電性連接； 其中所述多個(gè)貫孔位于所述封閉溝槽的內(nèi)側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝基板，其特征在于，還包括: 一分隔結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述第一表面； 其中所述分隔結(jié)構(gòu)連接所述封閉溝槽。3.一種封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 一封裝基板，包括: 一基底層，具有相對(duì)的一第一表面與一第二表面； 多個(gè)貫孔，穿過所述基底層； 一第一金屬層，設(shè)置于所述第一表面上，且包括一封閉溝槽;及一第二金屬層，設(shè)置于所述第二表面上，且通過所述多個(gè)貫孔與所述第一金屬層電性連接；以及 一芯片組與一膠體層，設(shè)置于所述第一金屬層上且位于所述封閉溝槽的內(nèi)側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二金屬層還包括: 一散熱區(qū)，對(duì)應(yīng)所述芯片組的位置設(shè)置； 其中所述散熱區(qū)由多個(gè)溝槽所形成，且所述多個(gè)溝槽排列為多邊形或弧形數(shù)組。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二金屬層還包括: 一正極區(qū)與一負(fù)極區(qū)，與所述所述散熱區(qū)分隔； 其中所述正極區(qū)與所述負(fù)極區(qū)之間的間距、所述正極區(qū)與所述散熱區(qū)之間的間距、所述負(fù)極區(qū)與所述散熱區(qū)之間的間距至少為400μπι。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述膠體層覆蓋所述芯片組。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括: 一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層，位于所述芯片組的頂表面； 其中所述膠體層位于所述芯片組的側(cè)表面。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝基板還包括: 一鍍層，形成于所述第一金屬層與所述第二金屬層上； 其中所述鍍層為金或銀。9.一種封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括: 提供一封裝基板，其中所述封裝基板包括一基底層、一第一金屬層及一第二金屬層，所述基底層具有相對(duì)的一第一表面與一第二表面，所述第一金屬層設(shè)置于所述第一表面上且包括一封閉溝槽，所述第二金屬層設(shè)置于所述第二表面上； 提供一芯片組于所述第一金屬層上；以及 提供一膠體層于所述第一金屬層上； 其中所述芯片組與所述膠體層位于所述封閉溝槽的內(nèi)側(cè)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，還包括:形成一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層于所述芯片組的頂表面；其中所述膠體層位于所述芯片組與所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的側(cè)表面。
【文檔編號(hào)】H01L23/367GK105990309SQ201610157140
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月18日
【發(fā)明人】李皓鈞, 林育鋒, 詹勛賢
【申請(qǐng)人】新世紀(jì)光電股份有限公司