專利名稱：一種具有絕緣散熱基板的電子元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種具有絕緣散熱基板的電子元件，特別是關于一種具鎂合金絕緣散熱基板的電子元件。
背景技術：
近年來，電子產(chǎn)品領域技術突飛猛進，加上市場對產(chǎn)品輕、薄、短、小及高規(guī)格、高效能的需求，種種都使散熱效率成為許多產(chǎn)品開發(fā)的瓶頸。因此，如何在散熱元件的材質選用開發(fā)等尋求突破，以追求更好的散熱效果，成為許多技藝的開發(fā)重點。于其中，將具有良好散熱性的鎂鋰合金材料應用于散熱技術的想法，已逐漸為業(yè)界所采用。例如，于中國實用新型專利公告號CN201585224U中，已揭露一種可將鎂鋰合金應用于散熱技術的想法。另一方面，目前以非打線(bonding)方式(例如,可為一種覆晶(Flip-Chip)封裝方式)，將LED晶?；騃C晶粒或IC基板(電子元件)結合于貼附有一導電層的絕緣散熱基板的實施方式，也因此種封裝技術逐漸成熟，且散熱性較佳，故業(yè)已廣泛被LED業(yè)界或是IC封裝業(yè)界所采用?；诖耍绾螌㈡V鋰合金以外的鎂合金材料，應用于上述以覆晶(Flip-Chip)封裝方式將電子元件結合絕緣散熱基板的元件結構中，以更進一步提高電子元件的散熱效果，遂成為本發(fā)明的研究課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，提供一種采用不包括鋰元素在內(nèi)的鎂合金基板并以覆晶方式進行封裝的具有絕緣散熱基板的電子元件，成本低，散熱效率高。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種具有絕緣散熱基板的電子元件，其包括散熱基板、電路層以及電子結構體，其中，該散熱基板為經(jīng)絕緣處理的鎂合金板，且該鎂合金板不包括鋰元素；該電路層直接貼覆形成于該散熱基板的板體表面處；該電子結構體以覆晶方式電連接于該電路層，且該電子結構體的至少部分絕緣結構體，是經(jīng)由一中介層而固定于該散熱基板，以藉由該中介層與該散熱基板進行散熱傳導。較佳地,該鎂合金板中，含有94% 97%重量百分比的鎂元素。較佳地,該鎂合金板還包括少于O. I %重量百分比的娃、抑或還包括少于O. 005%重量百分比的鐵、抑或還包括少于O. 05 %重量百分比的銅、抑或還包括介于O. 2% O. 5%重量百分比的猛、抑或還包括介于O. 5% I. 5%重量百分比的鋅、抑或還包括介于
2.5% 3. 5%重量百分比的鋁、抑或還包括少于O. 005%重量百分比的鎳。較佳地，該鎂合金板的絕緣處理方式，包括一物理式絕緣處理程序及/或一化學式絕緣處理程序。較佳地，該鎂合金板的絕緣處理方式，可為納米真空濺鍍絕緣處理程序、無電解鎳(Electroless Nickel)絕緣處理程序，抑或為微弧氧化(Micro Arc Oxidation)絕緣處理程序。較佳地，該電路層可為至少以一金屬層、一銦銻氧化物(Indium Tin Oxides, ITO)透明電極層或一石墨烯電極層為一導電層，經(jīng)由一蝕刻程序后所得致。較佳地，所述的具有絕緣散熱基板的電子元件還包括覆晶凸塊(Flip-ChipBump)，該覆晶凸塊電連接于該電子結構體與該電路層之間，且該覆晶凸塊是以蒸鍍(Evaporation)、派鍍(Sputtering)、電鍍(Electroplating)或印刷(Printing)方式所形成；其中，該覆晶凸塊為包括錫鉛凸塊或無鉛凸塊在內(nèi)的金屬凸塊。較佳地，該電子結構體可為LED發(fā)光晶粒，抑或為邏輯IC晶?；蜻壿婭C基板，抑或為內(nèi)存IC晶?；騼?nèi)存IC基板。較佳地，該中介層可為導熱膠，抑或為錫團、錫堆、錫膏等焊料?！け景l(fā)明還提供一種具有絕緣散熱基板的電子元件，其包括散熱基板、導電層以及電子結構體，該散熱基板為經(jīng)絕緣處理的鎂合金板；該導電層直接形成于該散基熱板的板體表面；該電子結構體具有至少一電極部，該至少一電極部以非打線(bonding)方式電連接于該導電層，且該電子結構體的至少部分絕緣結構體，是經(jīng)由一中介層而固定于該散熱基板，以藉由該中介層與該散熱基板進行散熱傳導。較佳地,該鎂合金板中，含有94% 97%重量百分比的鎂元素。較佳地，該鎂合金板中不包括鋰元素，且該鎂合金板還包括少于0. 1%重量百分比的硅、抑或還包括少于0. 005%重量百分比的鐵、抑或還包括少于0. 05%重量百分比的銅、抑或還包括介于0. 2% 0. 5%重量百分比的猛、抑或還包括介于0. 5% I. 5%重量百分比的鋅、抑或還包括介于2. 5% 3. 5%重量百分比的招、抑或還包括少于0. 005%重量百分比的鎳。較佳地，該鎂合金板的絕緣處理方式，可包括一物理式絕緣處理程序及/或一化學式絕緣處理程序。較佳地，該鎂合金板的絕緣處理方式，可為納米真空濺鍍絕緣處理程序、無電解鎳(Electroless Nickel)絕緣處理程序，抑或為微弧氧化(Micro Arc Oxidation)絕緣處理程序。較佳地，該導電層可為金屬層、銦銻氧化物(Indium Tin Oxides，ITO)透明電極層或石墨烯電極層。較佳地，該導電層可經(jīng)由一蝕刻程序，以得致一電路層。較佳地,該非打線(bonding)方式,可為覆晶(Flip-Chip)封裝方式。較佳地，所述具有絕緣散熱基板的電子元件還包括覆晶凸塊(Flip-ChipBump)，該覆晶凸塊電連接于該至少一電極部與該導電層之間，且該覆晶凸塊是以蒸鍍(Evaporation)、派鍍(Sputtering)、電鍍(Electroplating)或印刷(Printing)方式所形成；其中，該覆晶凸塊可為包括錫鉛凸塊或無鉛凸塊在內(nèi)的金屬凸塊。較佳地，該電子結構體可為LED發(fā)光晶粒，抑或為邏輯IC晶?；蜻壿婭C基板，抑或為內(nèi)存IC晶粒或內(nèi)存IC基板。較佳地，該中介層可為導熱膠，抑或為錫團、錫堆、錫膏等焊料。本發(fā)明將具有高散熱性與低比熱的鎂合金板做為電子結構體的散熱基板，且于其板體表面上方直接貼覆形成導電層或電路層，并再利用覆晶凸塊將電子結構體直接形成覆晶式電連接結構，從而可以低成本、工序簡單的方式，大幅且有效地解決目前LED晶粒、IC晶?；騃C基板的散熱問題。


圖I :其為本發(fā)明的一第一較佳實施概念示例圖。圖2 :其為可應用 于本發(fā)明的另一種LED嘉晶結構體的較佳實施概念不例圖。圖3 :其為本發(fā)明的一第二較佳實施概念示例圖。圖4 :其為本發(fā)明的第二較佳實施概念中導電層(或電路層)與散熱基板相結合的結構示例圖。圖5、圖6 :其分別為本發(fā)明所示第二較佳實施概念中電子結構體的不同角度的結構示例圖。圖7 :其為可應用于本發(fā)明的另一種IC結構體的較佳實施概念示例圖。
具體實施例方式請參閱圖1，其為本發(fā)明的一第一較佳實施概念示例圖。于其中，揭露一種電子元件1，至少包括電子結構體10、散熱基板U、導電層12。其中，散熱基板11為經(jīng)絕緣處理的鎂合金板；更佳者，于鎂合金板11中可不包括鋰元素，且于該鎂合金板11中，至少含有94 % 97 %重量百分比的鎂元素。當然，鎂合金板11更可包括少于O. I %重量百分比的硅、抑或更包括少于O. 005%重量百分比的鐵、抑或更包括少于O. 05 %重量百分比的銅、抑或更包括介于O. 2 % O. 5%重量百分比的猛、抑或更包括介于O. 5% I. 5%重量百分比的鋅、抑或更包括介于
2.5% 3. 5%重量百分比的鋁、抑或更包括少于O. 005%重量百分比的鎳。再則，鎂合金板11的絕緣處理方式，可包括物理式絕緣處理程序及/或化學式絕緣處理程序。例如，鎂合金板11的絕緣處理方式，可為納米真空濺鍍絕緣處理程序、無電解鎳(Electroless Nickel)絕緣處理程序,抑或為微弧氧化(Micro Arc Oxidation)絕緣處理程序。當然，上述各種絕緣處理程序，應為本領域普通技術人員所熟知，在此即不再贅述。另外，直接貼覆并形成于鎂合金板11上方板體表面的導電層12，可為金屬層、銦鋪氧化物(Indium Tin Oxides, ITO)透明電極層或石墨烯電極層。且，導電層12可經(jīng)由蝕刻程序以得致電路層。再請參閱圖1，其中所示的電子結構體10，是以LED晶粒的磊晶結構體為例，但并不以此為限。申言之，LED磊晶結構體10具有至少兩個電極部101，且以非打線(bonding)方式(例如，可為覆晶(Flip-Chip)封裝方式)，藉由覆晶凸塊(Flip-Chip Bump)13而使該些電極部101電連接于導電層(或電路層)12。其中，該些覆晶凸塊13可為以蒸鍍(Evaporation)、派鍍(Sputtering)、電鍍(Electroplating)或印刷(Printing)方式所形成；且,該些覆晶凸塊13可為包括錫鉛凸塊或無鉛凸塊在內(nèi)的金屬凸塊。又，LED磊晶結構體10的至少部分絕緣結構體(圖I中標示斜線的區(qū)塊)102，可經(jīng)由中介層14而固定于鎂合金板11，以藉由中介層14與鎂合金板11進行散熱傳導。其中，中介層14可為導熱膠，抑或為錫團、錫堆、錫膏等焊料。且，該些部分絕緣結構體(圖I中標示斜線的區(qū)塊)102,可為以旋轉涂布玻璃(Spin-on-glass)方式形成的一 SOG絕緣層。至于位于LED嘉晶結構體10的頂部結構，為具有銀齒狀粗糖面1031的監(jiān)寶石基板103 ;當然，有關LED磊晶結構體10內(nèi)部的其它具體結構或實施方式，應皆為本領域普通技術人員所熟知，在此即不再贅述。請參閱圖2，其為可應用于本發(fā)明的另一種LED磊晶結構體的較佳實施概念示例圖。于圖2中，LED磊晶結構體20類似圖I中所示的LED磊晶結構體10，其亦至少包括由數(shù)個電極部201、絕緣結構體(圖2中標示斜線的區(qū)塊)202、以及藍寶石基板203所組成；圖2不同于圖I之處在于，LED磊晶結構體20的藍寶石基板203，其頂部表面為一平整面2031，而非如圖I所示的具有鋸齒狀粗糙面1031的藍寶石基板103。請參閱圖3，其為本發(fā)明的一第二較佳實施概念示例圖，并請配合參閱圖4所示第 二較佳實施概念中導電層(或電路層)與散熱基板相結合的結構示例圖、以及圖5與圖6所示第二較佳實施概念中電子結構體的不同角度的結構示例圖。亦即，圖3揭露一種電子元件3，至少包括電子結構體30、散熱基板31、導電層(或電路層)32。其中，散熱基板31為一經(jīng)絕緣處理的鎂合金板；更佳者，于鎂合金板31中可不包括鋰元素，且于該鎂合金板31中，至少含有94 % 97 %重量百分比的鎂元素。申言之，圖3與圖I的不同處在于，電子結構體30為一邏輯IC晶?；蜻壿婭C基板，抑或可為一內(nèi)存IC晶?；騼?nèi)存IC基板。當然，鎂合金板31更可包括少于O. I %重量百分比的硅、抑或更包括少于O. 005%重量百分比的鐵、抑或更包括少于O. 05 %重量百分比的銅、抑或更包括介于O. 2 % O. 5%重量百分比的猛、抑或更包括介于O. 5% I. 5%重量百分比的鋅、抑或更包括介于
2.5% 3. 5%重量百分比的鋁、抑或更包括少于O. 005%重量百分比的鎳。再則，鎂合金板31的絕緣處理方式，可包括物理式絕緣處理程序及/或化學式絕緣處理程序。例如，鎂合金板31的絕緣處理方式，可為納米真空濺鍍絕緣處理程序、無電解鎳(Electroless Nickel)絕緣處理程序,抑或為微弧氧化(Micro Arc Oxidation)絕緣處理程序。當然，上述各種絕緣處理程序，應為本領域普通技術人員所熟知，在此即不再贅述。另外，請參閱圖4所示者，其中直接貼覆并形成于鎂合金板31上方板體表面的導電層32,可為金屬層、銦鋪氧化物(Indium Tin Oxides, ITO)透明電極層或石墨烯電極層。且，導電層32可經(jīng)由蝕刻程序以得致電路層。又，請參閱圖3、5、6所示者，IC結構體30具有數(shù)個側邊導電墊(電極部)301及中央導電墊(電極部)304，該側邊導電墊301和中央導電墊304形成于IC結構體30的底部表面3011的部分區(qū)域與側面表面3013的部分區(qū)域，至于IC結構體30的頂部表面3010、與底部表面3011及側面表面3013的其它部分區(qū)域，則為屬于絕緣材料的絕緣結構體302 ；因此，IC結構體30即可以非打線(bonding)方式(例如,可為一覆晶(Flip-Chip)封裝方式)，藉由覆晶凸塊(Flip-Chip Bump)33而使該些電極部301、304電連接于導電層(或電路層)32。其中，該些覆晶凸塊33可為以蒸鍍(Evaporation)、派鍍(Sputtering)、電鍍(Electroplating)或印刷(Printing)方式所形成；且,該些覆晶凸塊33可為包括錫鉛凸塊或無鉛凸塊在內(nèi)的金屬凸塊。又，IC結構體30的至少部分絕緣結構體302，可經(jīng)由中介層34而固定于鎂合金板31，以藉由中介層34與鎂合金板31進行散熱傳導。其中，中介層34可為導熱膠，抑或為錫團、錫堆、錫膏等焊料。請參閱圖7，其為可應用于本發(fā)明的另一種IC結構體的較佳實施概念示例圖。其與圖5所示的IC結構體30的不同處在于，IC結構體40亦具有形成于IC結構體40的底部表面4011的部分區(qū)域的數(shù)個導電墊(電極部)401和中央導電墊(電極部)404，但該些導電墊(電極部)401并未延伸到IC結構體40的側邊，所以，IC結構體40的頂部表面4010與側面表面4013的區(qū)域，以及底部表面4011的其它部分區(qū)域，皆屬于絕緣材料的絕緣結構體 402。 簡言之，透過本發(fā)明的作法，將具有高散熱性與低比熱的鎂合金板做為電子結構體的散熱基板，且于其板體表面上方直接貼覆形成導電層或電路層，并再利用覆晶凸塊(Flip-Chip Bump)將電子結構體直接形成覆晶式電連接結構，即可以低成本、工序簡單的方式，大幅且有效地解決目前LED晶粒、IC晶?；騃C基板的散熱問題；故，本發(fā)明實為一極具產(chǎn)業(yè)價值之作。上述各實施僅為說明而非限制本發(fā)明，本發(fā)明領域的普通技術人員得以其它方式變化實施之，然皆不脫如所附權利要求所欲保護的范疇。
權利要求
1.一種具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，包括 散熱基板；其中，該散熱基板為經(jīng)絕緣處理的鎂合金板，且該鎂合金板不包括鋰元素； 電路層，直接貼覆形成于該散熱基板的板體表面處；以及 電子結構體，以覆晶方式電連接于該電路層，且該電子結構體的至少部分絕緣結構體，是經(jīng)由一中介層而固定于該散熱基板，以藉由該中介層與該散熱基板進行散熱傳導。
2.如權利要求I所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該鎂合金板中，含有94 % 97 %重量百分比的鎂元素。
3.如權利要求2所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該鎂合金板還包括少于O. 1%重量百分比的硅、抑或還包括少于O. 005%重量百分比的鐵、抑或還包括少于O. 05%重量百分比的銅、抑或還包括介于O. 2% O. 5%重量百分比的猛、抑或還包括介于O. 5% I. 5%重量百分比的鋅、抑或還包括介于2. 5% 3. 5%重量百分比的招、抑或還包括少于O. 005%重量百分比的鎳。
4.如權利要求I所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該鎂合金板的絕緣處理方式，包括一物理式絕緣處理程序及/或一化學式絕緣處理程序。
5.如權利要求I所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該鎂合金板的絕緣處理方式，為納米真空濺鍍絕緣處理程序、無電解鎳絕緣處理程序，抑或為微弧氧化絕緣處理程序。
6.如權利要求I所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該電路層為至少以一金屬層、一銦銻氧化物透明電極層或一石墨烯電極層為一導電層，經(jīng)由一蝕刻程序后所得致。
7.如權利要求I所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，還包括覆晶凸塊，該覆晶凸塊電連接于該電子結構體與該電路層之間，且該覆晶凸塊是以蒸鍍、濺鍍、電鍍或印刷方式所形成；其中，該覆晶凸塊為包括錫鉛凸塊或無鉛凸塊在內(nèi)的金屬凸塊。
8.如權利要求I所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該電子結構體為LED發(fā)光晶粒，抑或為邏輯IC晶粒或邏輯IC基板，抑或為內(nèi)存IC晶?；騼?nèi)存IC基板。
9.如權利要求I所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該中介層為導熱膠，抑或為錫團、錫堆或錫膏。
10.一種具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，包括 散熱基板；其中，該散熱基板為經(jīng)絕緣處理的鎂合金板； 導電層，直接形成于該散基熱板的板體表面；以及 電子結構體，具有至少一電極部，該至少一電極部以非打線方式電連接于該導電層，且該電子結構體的至少部分絕緣結構體，是經(jīng)由一中介層而固定于該散熱基板，以藉由該中介層與該散熱基板進行散熱傳導。
11.如權利要求10所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該鎂合金板中，含有94 % 97 %重量百分比的鎂元素。
12.如權利要求11所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該鎂合金板中不包括鋰元素，且該鎂合金板還包括少于O. 1%重量百分比的娃、抑或還包括少于O. 005%重量百分比的鐵、抑或還包括少于O. 05 %重量百分比的銅、抑或還包括介于O. 2 % O. 5%重量百分比的猛、抑或還包括介于O. 5% I. 5%重量百分比的鋅、抑或還包括介于.2.5% 3. 5%重量百分比的鋁、抑或還包括少于O. 005%重量百分比的鎳。
13.如權利要求10所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該鎂合金板的絕緣處理方式，包括一物理式絕緣處理程序及/或一化學式絕緣處理程序。
14.如權利要求10所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該鎂合金板的絕緣處理方式，為納米真空濺鍍絕緣處理程序、無電解鎳絕緣處理程序，抑或為微弧氧化絕緣處理程序。
15.如權利要求10所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該導電層為金屬層、銦銻氧化物透明電極層或石墨烯電極層。
16.如權利要求10所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該導電層經(jīng)由一蝕刻程序，以得致一電路層。
17.如權利要求10所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該非打線方式為覆晶封裝方式。
18.如權利要求17所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，還包括覆晶凸塊，該覆晶凸塊電連接于該至少一電極部與該導電層之間，且該覆晶凸塊是以蒸鍍、濺鍍、電鍍或印刷方式所形成；其中，該覆晶凸塊為包括錫鉛凸塊或無鉛凸塊在內(nèi)的金屬凸塊。
19.如權利要求10所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該電子結構體為LED發(fā)光晶粒，抑或為邏輯IC晶?；蜻壿婭C基板，抑或為內(nèi)存IC晶?；騼?nèi)存IC基板。
20.如權利要求10所述的具有絕緣散熱基板的電子元件，其特征在于，該中介層為導熱膠，抑或為錫團、錫堆或錫膏。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有絕緣散熱基板的電子元件，包括一散熱基板；其中，該散熱基板為一經(jīng)絕緣處理的鎂合金板，且該鎂合金板不包括鋰元素；一電路層，直接貼覆形成于該散熱基板的板體表面處；以及一電子元件，以覆晶方式電連接于該電路層，且該電子元件的至少部分絕緣結構體，是經(jīng)由一中介層而固定于該散熱基板，以藉由該中介層與該散熱基板進行散熱傳導。本發(fā)明成本低，實現(xiàn)工序簡單，且可有效地解決目前LED晶粒、IC晶?；騃C基板的散熱問題。
文檔編號H01L33/64GK102956577SQ201110239038
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權日2011年8月18日
發(fā)明者吳獻桐, 蔡欣倉, 吳柏毅 申請人:吳獻桐