專利名稱：一種基板及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路板技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基板及其加工方法。

背景技術(shù)：
隨著信息社會的發(fā)展，各種電子設(shè)備的信息處理量與日俱增，對于高頻、高速信號傳輸?shù)男枨笕找嬖鲩L。半導體器件作為信息處理的核心部件，其散熱問題成為一個關(guān)鍵的問題，直接影響電子設(shè)備的可靠性和使用壽命。半導體電子器件的封裝不僅起到連接內(nèi)部集成電路芯片鍵合點和外部電氣組建的作用，還為集成電路提供了一個穩(wěn)定可靠的工作環(huán)境，對集成電路芯片起到機械或環(huán)境保護的作用。因此，集成電路封裝應具有較強的機械性能、良好的電氣性能、散熱性能和化學穩(wěn)定性。封裝質(zhì)量的好壞與集成電路的整體性能優(yōu)劣關(guān)系很大。封裝基板是高密度的印制電路板，可為芯片提供電連接、保護、支撐、散熱、組裝等功效，以實現(xiàn)多引腳化，縮小封裝產(chǎn)品體積、改善電性能及散熱或多芯片模塊化的目的?，F(xiàn)有的半導體電子器件的封裝是在封裝基板上貼上裸芯片，通過引線將裸芯片和基板連接， 實現(xiàn)電氣功能。在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實踐過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題由于裸芯片的可靠性很大程度上取決于裸芯片在高溫環(huán)境下所處的時間，當裸芯片長期處于高溫環(huán)境下時，其可靠性將會受到影響?，F(xiàn)有技術(shù)中，封裝基板沒有進行散熱角度的考慮，僅僅依靠封裝基板本身的傳熱能力進行散熱，而封裝基板材料多為環(huán)氧樹脂，其傳熱系數(shù)小，這樣半導體器件產(chǎn)生的熱量不能及時有效地散發(fā)出去，從而降低了半導體使用的可靠性，影響了半導體的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種基板及其加工方法，有效地提高了半導體的散熱效率， 提高了半導體使用的可靠性，從而延長了半導體的使用壽命。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種基板加工方法，包括以下步驟在基板的絕緣介質(zhì)層上加工出凹槽，所述基板包括至少兩層結(jié)構(gòu)，在所述凹槽中嵌入包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊，其中，所述包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊柱形結(jié)構(gòu)的一端插入到所述凹槽中，所述包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊作為芯片底座。一種基板，包括至少兩層結(jié)構(gòu)，所述基板的絕緣介質(zhì)層上設(shè)有凹槽，所述凹槽中嵌入有包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊，其中，所述包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊柱形結(jié)構(gòu)的一端插入到所述凹槽中，所述包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊作為芯片底座。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例公開的一種基板及其加工方法，通過在封裝基板中將要貼裸芯片的部位嵌入金屬塊，金屬塊作為芯片底座，利用金屬塊的良好導熱性能，及時將半導體器件工作產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，有效地提高半導體的散熱效率，提高了半導體使用的可靠性，從而延長了半導體的使用壽命。


圖1為本發(fā)明實施例所提供的基板加工方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施 例所提供的基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例所提供的加工出凹槽后的基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例所提供的臺階狀的金屬塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例所提供的將臺階狀的金屬塊嵌入凹槽的基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實施例所提供的將嵌入凹槽的臺階狀的金屬塊加工成若干個包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊的基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實施例所提供的露出焊盤后的基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實施例所提供的包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊的其它結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為柱形結(jié)構(gòu)的部分切面示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例提供了一種基板及其加工方法，有效地提高半導體的散熱效率，提高了半導體使用的可靠性，從而延長了半導體的使用壽命。請參閱圖1-9，圖1為本發(fā)明實施例所提供的基板加工方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例所提供的基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例所提供的加工出凹槽后的基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例所提供的臺階狀的金屬塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例所提供的將臺階狀的金屬塊嵌入凹槽的基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實施例所提供的將嵌入凹槽的臺階狀的金屬塊加工成若干個包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊的基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實施例所提供的露出焊盤后的基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實施例所提供的包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊的其它結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為柱形結(jié)構(gòu)的部分切面示意圖。請參閱圖1-9，本發(fā)明實施例提供的一種基板加工方法，包括以下步驟101、在基板的絕緣介質(zhì)層上加工出凹槽；其中，基板包括至少兩層結(jié)構(gòu)；例如圖2所示，基板可包括芯層，開槽層。其中，芯層包括中間的絕緣層201和其兩面的線路層202，開槽層包括絕緣介質(zhì)層203和設(shè)置于其上的線路層204。此外，通過金屬化的通孔實現(xiàn)層與層之間的線路導通(圖中未標出)。優(yōu)選的，絕緣介質(zhì)層203為半固化片?？梢岳斫獾氖?，在不影響實施的情況下，這里絕緣介質(zhì)層203也可以為其它的絕緣介質(zhì)。優(yōu)選的，通過鉆孔或者銑床控深銑或者激光燒蝕在基板的絕緣介質(zhì)層203上加工出凹槽301，需要說明的是，只要是能在基板的絕緣介質(zhì)層203上加工出凹槽301，通過何種方法此處不作限定。
其中，在本實施例中主要以基板為四層結(jié)構(gòu)為例進行說明，當然，基板亦可包括至少四層結(jié)構(gòu)。102、在凹槽中嵌入包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊；

例如圖6所示，包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501柱形結(jié)構(gòu)的一端插入到凹槽301中，作為芯片底座；其中，在凹槽301中嵌入包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501，其中包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊 501柱形結(jié)構(gòu)的一端插入到凹槽301中，作為芯片底座，起到散熱作用，位置在基板上貼芯片的部位。需要說明的是，這里凹槽301的大小和形狀與包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501柱形結(jié)構(gòu)的一端的大小和形狀相適配。其中，可以通過層壓將包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501柱形結(jié)構(gòu)的一端插入到凹槽 301中(例如圖5所示)，絕緣介質(zhì)層203不僅起到了粘合的作用還起到了絕緣的作用。其中，這里的絕緣介質(zhì)層203優(yōu)選為半固化片。優(yōu)選的，可以有兩種方式在凹槽301中嵌入包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501。方式一包括以下步驟加工出臺階狀的金屬塊401、金屬塊402 (例如圖4所示)， 將加工出的臺階狀的金屬塊401和金屬塊402嵌入凹槽301 (例如圖5所示)，將嵌入凹槽 301的臺階狀的金屬塊401、金屬塊402加工成若干個包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501 (例如圖 6所示)ο方式二包括以下步驟加工出包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501，將加工出的包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501嵌入到凹槽301中(例如圖6所示)。優(yōu)選的，金屬塊為銅塊，可以理解的是，只要是導熱性好的金屬都可以作為金屬塊嵌入到凹槽301中，但是在印制電路板的生產(chǎn)過程中一般采用銅塊作為金屬塊嵌入到凹槽 301中，銅塊作為導熱塊體能夠與印制電路板生產(chǎn)線所用的藥水很好的兼容，所以優(yōu)選銅塊作為嵌入凹槽301中的金屬塊。需要說明的是，這里嵌入凹槽301中的銅塊的厚度不僅僅局限于厚度超過30Z的銅塊，也包括當芯片厚度減薄為0. 05mm時，厚度為0. 05mm以上的銅塊。優(yōu)選的，通過鉆孔或者銑床控深銑或者激光燒蝕在基板的絕緣介質(zhì)層203上加工出凹槽301?？梢岳斫獾氖?，只要是能在基板的絕緣介質(zhì)層203上加工出凹槽301的任何方法都可以采用，此處不作限定。優(yōu)選的，通過蝕刻或者銑床控深銑加工出臺階狀的金屬塊401、金屬塊402，可以理解的是，只要是能加工出臺階狀的金屬塊401、金屬塊402的其它方法都可以采用，此處不作限定。例如，可以采用蝕刻和銑床控深銑兩種方法的結(jié)合加工出臺階狀的金屬塊401、 金屬塊402。將包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501柱形結(jié)構(gòu)的一端插入到凹槽301中之后，在通過蝕刻或者銑床控深銑在基板上加工出需要的電路圖形，最后在通過激光打孔或者控深銑槽露出絕緣介質(zhì)層203上相應的焊盤601 (例如圖7所示)，露出的焊盤601對應的與芯片上的焊盤通過金屬線進行連接，以實現(xiàn)電氣功能。需要說明的是，包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501不僅僅局限于圖6所示的結(jié)構(gòu)，還可以為如圖8所示的結(jié)構(gòu)，且這里的柱形結(jié)構(gòu)可以為圓柱，棱柱等結(jié)構(gòu)，其切面圖可以為如圖9 所示的結(jié)構(gòu)，可以理解的是，圖9所示結(jié)構(gòu)僅為柱形結(jié)構(gòu)的部分切面圖。
在本實施例中主要以基板為四層結(jié)構(gòu)為例進行說明，當基板結(jié)構(gòu)超過四層時，同樣也是利用本實施例中的原理，在基板的外層絕緣介質(zhì)層上加工出凹槽，然后在凹槽中插入包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊，作為芯片底座。參見圖6，本發(fā)明實施例提供了一種基板，該基板包括至少兩層結(jié)構(gòu)，在基板的絕緣介質(zhì)層203上設(shè)有凹槽301，在凹槽301中嵌入有包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501，其中，包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501柱形結(jié)構(gòu)的一端插入到凹槽301中，包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊501作為芯片底座。其中，本實施例所提供的一 種基板與上述實施例所提供的一種基板加工方法中的基板相同或類似。綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種基板及其加工方法，通過在封裝基板中將要貼裸芯片的部位嵌入金屬塊，金屬塊作為芯片底座，利用金屬塊的良好導熱性能，及時將半導體器件工作產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，有效地提高半導體的散熱效率，提高了半導體使用的可靠性，從而延長了半導體的使用壽命。以上對本發(fā)明所提供的一種基板及其加工方法進行了詳細介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種基板加工方法，其特征在于，包括以下步驟在基板的絕緣介質(zhì)層上加工出凹槽，所述基板包括至少兩層結(jié)構(gòu)；在所述凹槽中嵌入包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊，其中，所述包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊柱形結(jié)構(gòu)的一端插入到所述凹槽中，所述包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊作為芯片底座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)層為半固化片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述在所述凹槽中嵌入包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊，包括加工出臺階狀的金屬塊；將加工出的所述臺階狀的金屬塊嵌入所述凹槽；將嵌入所述凹槽的臺階狀的金屬塊加工成若干個包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述在所述凹槽中嵌入包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊，包括加工出包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊；將加工出的所述包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊嵌入到所述凹槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的加工方法，其特征在于，所述金屬塊為銅塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的加工方法，其特征在于，所述在基板的絕緣介質(zhì)層上加工出凹槽具體實現(xiàn)為通過鉆孔或者銑床控深銑或者激光燒蝕在所述基板的絕緣介質(zhì)層上加工出凹槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加工方法，其特征在于，所述加工出臺階狀的金屬塊具體實現(xiàn)為通過蝕刻或者銑床控深銑加工出所述臺階狀的金屬塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述基板包括至少四層結(jié)構(gòu)。
9.一種基板，其特征在于，所述基板包括至少兩層結(jié)構(gòu)；所述基板的絕緣介質(zhì)層上設(shè)有凹槽，所述凹槽中嵌入有包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊，其中， 所述包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊柱形結(jié)構(gòu)的一端插入到所述凹槽中，所述包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊作為芯片底座。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基板，其特征在于，所述基板包括至少四層結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種基板及其加工方法，一種基板加工方法包括步驟在基板的絕緣介質(zhì)層上加工出凹槽，所述基板包括至少兩層結(jié)構(gòu)，在所述凹槽中嵌入包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊，其中，所述包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊柱形結(jié)構(gòu)的一端插入到所述凹槽中，所述包含柱形結(jié)構(gòu)的金屬塊作為芯片底座。本發(fā)明實施例提供的方法能有效地提高半導體的散熱效率，提高了半導體使用的可靠性，從而延長了半導體的使用壽命。
文檔編號H01L21/48GK102299080SQ201110251118
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者谷新, 霍如肖 申請人:深南電路有限公司