本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝技術(shù);特別涉及一種包括一圖案化的絕緣金屬基板的功率模塊封裝,及該圖案化的絕緣金屬基板的制造方法。
背景技術(shù):
功率模塊封裝(powermodulepackages)已被廣泛地應(yīng)用在汽車、工業(yè)設(shè)備、及家用電器。一般而言,在功率模塊封裝中,一或多個(gè)半導(dǎo)體功率晶片可被安裝于一金屬載板上,并被一環(huán)氧樹脂模塑料(epoxymoldingcompound,簡稱emc)所封裝以保護(hù)其內(nèi)部零件。
圖1顯示一常用功率模塊封裝1的剖面示意圖。如圖1所示,常用功率模塊封裝1主要包括一金屬載板10、位于金屬載板10上的一整面的(full-faced)絕緣層11、位于絕緣層11上的一圖案化的導(dǎo)電層12(前述金屬載板10、絕緣層11、及導(dǎo)電層12構(gòu)成常用功率模塊封裝1中的一基板)、及多個(gè)功率晶片13,可電性連接導(dǎo)電層12的部分并可通過多個(gè)導(dǎo)線14彼此電性連接。
然而,由于前述基板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(金屬載板10、絕緣層11、及導(dǎo)電層12是互相堆迭的),常用功率模塊封裝1通常具有散熱能力差的問題,造成其可靠性也受到影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于前述問題點(diǎn),本發(fā)明一實(shí)施例提供一種(圖案化的絕緣金屬)基板,包括一金屬載板、一圖案化的絕緣層、及一圖案化的導(dǎo)電層,其中圖案化的絕緣層設(shè)置于金屬載板上,且部分地覆蓋金屬載板,而圖案化的導(dǎo)電層設(shè)置于圖案化的絕緣層上。
本發(fā)明一實(shí)施例中,金屬載板具有一孔洞、一凹槽或一狹長孔,未被圖案化的絕緣層所覆蓋。
本發(fā)明一實(shí)施例中,金屬載板具有一開口,未被圖案化的絕緣層所覆蓋。
本發(fā)明一實(shí)施例中,金屬載板為一導(dǎo)線架,材質(zhì)包括銅。
本發(fā)明另提供一種功率模塊封裝,包括一(圖案化的絕緣金屬)基板、一第一晶片、及一第二晶片?;灏ㄒ唤饘佥d板、一圖案化的絕緣層、及一圖案化的導(dǎo)電層,其中圖案化的絕緣層設(shè)置于金屬載板上,且部分地覆蓋金屬載板,而圖案化的導(dǎo)電層設(shè)置于圖案化的絕緣層上。第一晶片設(shè)置于未被圖案化的絕緣層所覆蓋的金屬載板上。第二晶片設(shè)置于圖案化的導(dǎo)電層上,且電性連接第一晶片。
本發(fā)明一實(shí)施例中,金屬載板具有一孔洞、一凹槽或一狹長孔,且第一晶片設(shè)置于其中。
本發(fā)明一實(shí)施例中,金屬載板具有一開口,且第一晶片設(shè)置于其中。
本發(fā)明一實(shí)施例中,圖案化的絕緣層具有一第一圖案化絕緣部分及一第二圖案化絕緣部分,第一圖案化絕緣部分被圖案化的導(dǎo)電層的一部份所覆蓋,且第二晶片設(shè)置于圖案化的導(dǎo)電層的部份上。
本發(fā)明一實(shí)施例中,圖案化的絕緣層具有一第一圖案化絕緣部分及一第二圖案化絕緣部分,第一圖案化絕緣部分被圖案化的導(dǎo)電層的一部份所覆蓋,而第二圖案化絕緣部分被圖案化的導(dǎo)電層的另一部分所覆蓋,且第一晶片電性連接圖案化的導(dǎo)電層的另一部分。
本發(fā)明一實(shí)施例中,第一晶片直接連接金屬載板。
本發(fā)明一實(shí)施例中,金屬載板為一導(dǎo)線架,材質(zhì)包括銅。
本發(fā)明一實(shí)施例中,第一晶片為一水平式半導(dǎo)體元件。
本發(fā)明一實(shí)施例中,第二晶片為一垂直式半導(dǎo)體元件。
本發(fā)明一實(shí)施例中,第一晶片具有相對(duì)的一主動(dòng)端及一底面端,主動(dòng)端上設(shè)有多個(gè)電極,且第一晶片通過底面端設(shè)置于金屬載板上。
本發(fā)明又提供一種圖案化的絕緣金屬基板的制造方法,包括:提供一基板,具有一絕緣層及一圖案化的導(dǎo)電層,且圖案化的導(dǎo)電層覆蓋絕緣層的一上表面;形成一粘著面于絕緣層的一下表面;形成一開口,穿過絕緣層;以及壓合一圖案化的金屬載板于絕緣層的粘著面。
本發(fā)明還提供一種圖案化的絕緣金屬基板的制造方法,包括:提供一基板,具有一絕緣層及一圖案化的導(dǎo)電層,且圖案化的導(dǎo)電層覆蓋絕緣層的一上表面;形成一粘著面于絕緣層的一下表面;形成一開口,穿過絕緣層;壓合一金屬載板于絕緣層的粘著面;以及圖案化上述壓合后的金屬載板。
本發(fā)明提供的包括一圖案化的絕緣金屬基板(pims)的功率模塊封裝,由于圖案化的絕緣金屬基板中的圖案化的絕緣層不會(huì)阻隔安裝于基板上的半導(dǎo)體功率晶片所產(chǎn)生的熱的傳遞,故功率模塊封裝可具有更好的散熱能力及更高的可靠性。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉出較佳實(shí)施例,并配合附圖,作詳細(xì)說明如下。
附圖說明
圖1顯示一常用功率模塊封裝的剖面示意圖。
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的功率模塊封裝的立體示意圖。
圖3顯示圖2中的功率模塊封裝的爆炸圖。
圖4顯示圖2中的功率模塊封裝的剖面示意圖。
圖5顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的功率模塊封裝的剖面示意圖。
圖6顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的功率模塊封裝的剖面示意圖。
圖7顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的功率模塊封裝的立體示意圖。
圖8顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的功率模塊封裝的立體示意圖。
圖9a至圖9e顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的功率模塊封裝中的一圖案化的絕緣金屬基板的制造方法的剖面示意圖。
其中,附圖標(biāo)記說明如下:
1~常用功率模塊封裝;
2、3、4、5、6~功率模塊封裝;
10~金屬載板;
11~絕緣層;
12~導(dǎo)電層;
13~功率晶片;
14~導(dǎo)線;
20~圖案化的絕緣金屬基板;
22~載板、金屬載板;
24~絕緣層;
26~導(dǎo)電層;
30~第一半導(dǎo)體功率晶片;
30d~第一汲極接墊;
30g~第一閘極接墊;
30s~第一源極接墊;
32~上表面;
34~下表面;
40~第二半導(dǎo)體功率晶片;
40g~第二閘極接墊;
40s~第二源極接墊;
42~上表面;
44~下表面;
50~被動(dòng)元件;
52~第一端子;
54~第二端子;
60~導(dǎo)線;
100~絕緣層;
100a~上表面;
100b~下表面;
101~導(dǎo)電層;
102~粘著面;
103~開口;
104~金屬載板;
221~第一部分;
222~第二部分;
222a~孔洞;
222b~開口;
223~第三部分;
224~第四部分;
241~第一圖案化絕緣部分;
242~開口;
243~第二圖案化絕緣部分;
261~第一圖案化導(dǎo)電部分;
262~第二圖案化導(dǎo)電部分;
p~介面材料;
s~基板。
具體實(shí)施方式
以下說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例。此說明的目的在于提供本發(fā)明的總體概念而并非用以局限本發(fā)明的范圍。
在以下所說明的本發(fā)明實(shí)施例中,所稱的方位“上”、“下”,僅是用來表示所附圖式中相對(duì)的位置關(guān),并非用來限制本發(fā)明。
在以下附圖或說明書描述中,相似或相同的部分均使用相同的符號(hào)。另外,在附圖中,實(shí)施例的形狀或厚度可擴(kuò)大,以簡化或是方便標(biāo)示。應(yīng)了解的是,在附圖中未示出或說明書中未描述的元件,為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的形式。
請(qǐng)參照?qǐng)D2至圖4,其中圖2顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的功率模塊封裝2的立體示意圖,圖3顯示圖2中的功率模塊封裝2的爆炸圖,及圖4顯示圖2中的功率模塊封裝2的剖面示意圖。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例,功率模塊封裝2包括一圖案化的絕緣金屬基板(patternedinsulationmetalsubstrate,簡稱pims)20、一第一半導(dǎo)體功率晶片30、一第二半導(dǎo)體功率晶片40、兩個(gè)被動(dòng)元件50、及多條導(dǎo)線60。應(yīng)了解的是,圖2至圖4中僅省略一封裝層,例如一環(huán)氧樹脂模塑料(epoxymoldingcompound,簡稱emc),用以覆蓋位于圖案化的絕緣金屬基板20上的第一半導(dǎo)體功率晶片30、第二半導(dǎo)體功率晶片40、被動(dòng)元件50、及導(dǎo)線60。
如圖2至圖4所示,圖案化的絕緣金屬基板20包括一載板22、一絕緣層24、及一導(dǎo)電層26。在本實(shí)施例中,載板22為一導(dǎo)線架(leadframe),具有多個(gè)圖案化的及分開的部分。具體而言,載板22可由金屬材質(zhì)(例如銅或其他含銅的合金)制成,并具有一第一部分221、一第二部分222、一第三部分223、及一第四部分224。絕緣層24的材料可包括玻璃纖維(fiberglass)、環(huán)氧樹脂鋼板(epoxyfiberglass)、環(huán)氧樹脂(epoxies)、硅樹脂(silicones)、聚氨酯(urethanes)、或丙烯酸酯(acrylates),并可加入氧化鋁(aluminumoxide)、氮化硼(boronnitride)、氧化鋅(zincoxide)、或氮化鋁(aluminumnitride)等填料以增加其導(dǎo)熱性。絕緣層24形成于載板22上。值得一提的是,絕緣層24為一圖案化的(patterned)絕緣層,其部分地覆蓋金屬載板22的第二部分222。在本實(shí)施例中,圖案化的絕緣層24具有至少一開口242,可使得金屬載板22的第二部分222的至少一部分為暴露的。此外,導(dǎo)電層26亦可由金屬材質(zhì)(例如銅,或者于銅表面可進(jìn)一步形成材質(zhì)例如鍍鎳鈀金或鈦金的表面處理層)制成,且形成于絕緣層24上。值得一提的是,導(dǎo)電層26為一圖案化的導(dǎo)電層,其部分地覆蓋絕緣層24。在本實(shí)施例中,圖案化的導(dǎo)電層26為l字型、鄰近絕緣層24的多個(gè)邊緣,且部分地圍繞絕緣層24的開口242(請(qǐng)參照?qǐng)D3),但本發(fā)明并不以此為限。
如圖2至圖4所示,第一半導(dǎo)體功率晶片30設(shè)置于未被絕緣層24所覆蓋的金屬載板22的第二部分222上。更詳細(xì)而言,第一半導(dǎo)體功率晶片30設(shè)置于絕緣層24的開口242中,并直接連接金屬載板22。由此,自第一半導(dǎo)體功率晶片30所產(chǎn)生的熱可通過金屬載板22的(未被絕緣層24所覆蓋的)一底面有效地逸散。相反地,在圖1所示的常用功率模塊封裝1中,自功率晶片13所產(chǎn)生的熱則無法通過金屬載板10有效地逸散,因?yàn)槭艿秸娴?full-faced)絕緣層11的阻隔。因此,通過圖案化的絕緣層24的設(shè)計(jì),本實(shí)施例的功率模塊封裝2可具有更好的散熱能力,從而可提高其可靠性。
如圖2至圖4所示,第二半導(dǎo)體功率晶片40設(shè)置于導(dǎo)電層26上。再者,前述第一、第二半導(dǎo)體功率晶片30及40可分別通過一介面材料p安裝于金屬載板22及導(dǎo)電層26上,其中介面材料p可包括金屬合金、錫膏、銀膠或其他導(dǎo)電粘著劑。
在本實(shí)施例中,第一半導(dǎo)體功率晶片30為一水平式(lateral)半導(dǎo)體元件,例如為一高電壓開關(guān)(high-voltageswitch,簡稱hvswitch),而第二半導(dǎo)體功率晶片40為一垂直式(vertical)半導(dǎo)體元件,例如為一低電壓開關(guān)(low-voltageswitch,簡稱lvswitch)。
如圖2及圖3所示,第一半導(dǎo)體功率晶片30具有相對(duì)的一主動(dòng)端(亦即上表面32)及一底面端(亦即下表面34),其中主動(dòng)端上設(shè)有多個(gè)電極(包括一第一汲極接墊(firstdrainpad)30d、一第一源極接墊(firstsourcepad)30s、及一第一閘極接墊(firstgatepad)30g),且第一半導(dǎo)體功率晶片30通過底面設(shè)置于金屬載板22上。值得一提的是,金屬載板22的第二部分222未電性連接第一半導(dǎo)體功率晶片30(水平式半導(dǎo)體元件),而僅具有與第一半導(dǎo)體功率晶片30的底面相同的電性。由此,金屬載板22的第二部分222的底面可直接暴露在外,從而有利于散熱,且不須因?yàn)榻^緣上的顧慮而使用一絕緣層以覆蓋的。此外,第二半導(dǎo)體功率晶片40具有相對(duì)的一上表面42及一下表面44,其中上表面42上設(shè)有多個(gè)電極(包括一第二源極接墊(secondsourcepad)40s及一第二閘極接墊(secondgatepad)40g),而下表面44上設(shè)有一電極(一第二汲極接墊(圖未示)),且第二半導(dǎo)體功率晶片40通過下表面44設(shè)置于導(dǎo)電層26上。
如圖2所示,在本實(shí)施例中,第一半導(dǎo)體功率晶片30的第一汲極接墊30d通過至少一導(dǎo)線60電性連接金屬載板22的第一部份221,第一源極接墊30s通過至少一導(dǎo)線60電性連接導(dǎo)電層26,及第一閘極接墊30g通過至少一導(dǎo)線60電性連接第二半導(dǎo)體功率晶片40的第二源極接墊40s。另外,第二半導(dǎo)體功率晶片40的第二源極接墊40s通過至少一導(dǎo)線60電性連接金屬載板22的第三部分223,第二閘極接墊40g通過至少一導(dǎo)線60電性連接金屬載板22的第四部分224,及位于第二半導(dǎo)體功率晶片40的下表面44上的第二汲極接墊電性連接導(dǎo)電層26(亦即,第二汲極接墊亦電性連接第一半導(dǎo)體功率晶片30的第一源極接墊30s)。
再者,在本實(shí)施例中,第一半導(dǎo)體功率晶片30具有多個(gè)并聯(lián)的高電壓電晶體(圖未示),其中每一個(gè)高電壓電晶體,例如為一水平式空乏型(depletionmode,簡稱d-mode)電晶體,具有與第一源極接墊30s電性連接的一第一源極(firstsourceelectrode)、與第一汲極接墊30d電性連接的一第一汲極(firstdrainelectrode)、及與第一閘極接墊30g電性連接的一第一閘極(firstgateelectrode)。此外,前述在第一半導(dǎo)體功率晶片30中的每一個(gè)高電壓電晶體為一含氮的(nitride-based)電晶體,例如為一具有氮化鎵(galliumnitride)材料的高電子移動(dòng)率電晶體(highelectronmobilitytransistor,hemt))。另一方面,在本實(shí)施例中,第二半導(dǎo)體功率晶片40具有多個(gè)并聯(lián)的低電壓電晶體(圖未示),其中每一個(gè)低電壓電晶體,例如為一垂直式增強(qiáng)型(enhancementmode,簡稱e-mode)電晶體,具有與第二源極接墊40s電性連接的一第二源極(secondsourceelectrode)、與第二汲極接墊電性連接的一第二汲極(seconddrainelectrode)、及與第二閘極接墊40g電性連接的一第二閘極(secondgateelectrode)。此外,前述每一個(gè)低電壓電晶體為一含硅的(silicon-based)電晶體。
如圖2及圖3所示,兩個(gè)被動(dòng)元件50設(shè)置于圖案化的絕緣金屬基板20上。其中,每一個(gè)被動(dòng)元件50可為一電阻器、電容器、或電感器,并具有一第一端子52及一第二端子54。在本實(shí)施例中,其中一被動(dòng)元件50電性連接金屬載板22的第一部份221及導(dǎo)電層26,而另一被動(dòng)元件50則電性連接導(dǎo)電層26及金屬載板22的第三部分223。此外,前述兩個(gè)被動(dòng)元件50亦可分別通過一介面材料p安裝于圖案化的絕緣金屬基板20上,且介面材料p可包括金屬合金、錫膏、銀膠或其他導(dǎo)電粘著劑。
通過前述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)包括第一半導(dǎo)體功率晶片30、第二半導(dǎo)體功率晶片40、及兩個(gè)被動(dòng)元件50的一串聯(lián)開關(guān)電路(cascadeswitchcircuit)。相較于一單一開關(guān)電路(singleswitchcircuit),串聯(lián)開關(guān)電路適于承載較大的電壓及切換速度較快。
值得一提的是,前述功率模塊封裝2可被應(yīng)用在一功率(power)相關(guān)的產(chǎn)品,例如變壓器或電源供應(yīng)器。此外,相較于常用功率模塊封裝1(圖1),由于具有圖案化的絕緣金屬基板(pims)20的設(shè)計(jì),功率模塊封裝2可具有更好的散熱能力及更高的可靠性。
盡管前述實(shí)施例中的第一半導(dǎo)體功率晶片30為一水平式半導(dǎo)體元件,但本發(fā)明不以此為限。在一些實(shí)施例中,第一半導(dǎo)體功率晶片30亦可為一垂直式半導(dǎo)體元件,只要金屬載板22的底面可由一絕緣層所覆蓋。另外,在一些實(shí)施例中,第一、第二半導(dǎo)體功率晶片30及40亦可為其他主動(dòng)元件或驅(qū)動(dòng)器(drivers),而非一高電壓開關(guān)及一低電壓開關(guān)。
接著,介紹本發(fā)明不同實(shí)施例的一些具有不同結(jié)構(gòu)的功率模塊封裝。
圖5顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的功率模塊封裝3的剖面示意圖。其中,功率模塊封裝3與前述實(shí)施例(圖2至圖4)的功率模塊封裝2的差異在于,金屬載板22的第二部分222還具有一孔洞222a(或一凹槽或一狹長孔),形成于其上表面,且未被絕緣層24所覆蓋(亦即孔洞222a形成于開口242中),另外,第一半導(dǎo)體功率晶片30設(shè)置于孔洞222a中。由此,第一半導(dǎo)體功率晶片30可抵接孔洞222a的側(cè)壁及底面,使得自第一半導(dǎo)體功率晶片30所產(chǎn)生的熱可更輕易地轉(zhuǎn)移到金屬載板22,隨后再通過金屬載板22有效地逸散。
圖6顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的功率模塊封裝4的剖面示意圖。其中,功率模塊封裝4與前述實(shí)施例(圖2至圖4)的功率模塊封裝2的差異在于,金屬載板22的第二部分222還具有一開口222b,貫穿第二部分222的上、下表面,且未被絕緣層24所覆蓋(亦即開口222b形成于開口242中),另外,第一半導(dǎo)體功率晶片30設(shè)置于開口222b中。由此,第一半導(dǎo)體功率晶片30可抵接開口222b的側(cè)壁,并由金屬載板22的底面直接暴露在外,使得自第一半導(dǎo)體功率晶片30所產(chǎn)生的熱可更有效地逸散。
圖7顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的功率模塊封裝5的立體示意圖。其中,功率模塊封裝5與前述實(shí)施例(圖2至圖4)的功率模塊封裝2的差異在于,絕緣層24可被圖案化以具有相互分開的一第一圖案化絕緣部分241及一第二圖案化絕緣部分243。此外,第一半導(dǎo)體功率晶片30設(shè)置于第一、第二圖案化絕緣部分241及243之間(亦即第一半導(dǎo)體功率晶片30設(shè)置于第一、第二圖案化絕緣部分241及243之間的一開口242(一暴露區(qū)域)中)。換言的,第一、第二圖案化絕緣部分241及243被配置于第一半導(dǎo)體功率晶片30的兩相對(duì)側(cè)(相對(duì)地,圖2所示實(shí)施例中的圖案化的絕緣層24則圍繞第一半導(dǎo)體功率晶片30),且第一半導(dǎo)體功率晶片30直接連接金屬載板22的第二部分222。
再者,在本實(shí)施例(圖7)中,導(dǎo)電層26可被圖案化以具有相互分開的一第一圖案化導(dǎo)電部分261及一第二圖案化導(dǎo)電部分262,且第一、第二圖案化導(dǎo)電部分261及262分別設(shè)置于第一、第二圖案化絕緣部分241及243上并部分地覆蓋第一、第二圖案化絕緣部分241及243。此外,第二半導(dǎo)體功率晶片40設(shè)置于第一圖案化導(dǎo)電部分261上并與其電性連接。值得一提的是,在本實(shí)施例中,第一半導(dǎo)體功率晶片30的第一汲極接墊30d是先電性連接位于第二圖案化絕緣部分243上的第二圖案化導(dǎo)電部分262,接著再通過多條導(dǎo)線60電性連接金屬載板22的第一部份221,而非如同圖2所示的實(shí)施例,其第一半導(dǎo)體功率晶片30的第一汲極接墊30d是直接通過至少一導(dǎo)線60電性連接金屬載板22的第一部份221。
圖8顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的功率模塊封裝6的立體示意圖。其中,功率模塊封裝6與前述實(shí)施例(圖2至圖4)的功率模塊封裝2的差異在于,導(dǎo)電層26可被圖案化以具有相互分開的一第一圖案化導(dǎo)電部分261及一第二圖案化導(dǎo)電部分262,且第一、第二圖案化導(dǎo)電部分261及262被配置于第一半導(dǎo)體功率晶片30的兩相對(duì)側(cè)。此外,第二半導(dǎo)體功率晶片40設(shè)置于第一圖案化導(dǎo)電部分261上并與其電性連接。值得一提的是,在本實(shí)施例中,第一半導(dǎo)體功率晶片30的第一汲極接墊30d是先電性連接位于絕緣層24上的第二圖案化導(dǎo)電部分262,接著再通過多條導(dǎo)線60電性連接金屬載板22的第一部份221,而非如同圖2所示的實(shí)施例,其第一半導(dǎo)體功率晶片30的第一汲極接墊30d是直接通過至少一導(dǎo)線60電性連接金屬載板22的第一部份221。
再者,盡管本實(shí)施例(圖8)中的圖案化的絕緣層24是圍繞第一半導(dǎo)體功率晶片30配置,但其亦可以部分地圍繞第一半導(dǎo)體功率晶片30,也就是說,第一半導(dǎo)體功率晶片30的至少一側(cè)可不被圖案化的絕緣層24所圍繞。
接著,根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例,介紹前述圖案化的絕緣金屬基板20(圖2至圖8)的一種制造方法。請(qǐng)依序參照?qǐng)D9a至圖9e。
如圖9a所示,首先提供一基板s,具有一絕緣層100及形成于絕緣層100的上表面100a上的一導(dǎo)電層101。在本實(shí)施例中,絕緣層100的材料可包括玻璃纖維(fiberglass)、環(huán)氧樹脂鋼板(epoxyfiberglass)、環(huán)氧樹脂(epoxies)、硅樹脂(silicones)、聚氨酯(urethanes)、或丙烯酸酯(acrylates),并可加入氧化鋁(aluminumoxide)、氮化硼(boronnitride)、氧化鋅(zincoxide)、或氮化鋁(aluminumnitride)等填料以增加其導(dǎo)熱性,而導(dǎo)電層101可由金屬材質(zhì)(例如銅,或者于銅表面可進(jìn)一步形成材質(zhì)為鍍鎳鈀金或鈦金的表面處理層)制成。隨后,如圖9b所示,執(zhí)行一光微影(photolithography)工藝,包括曝光(exposure)、顯影(developing)、及蝕刻(etching)等步驟,以使得絕緣層100上的導(dǎo)電層101被圖案化。
如圖9c所示,在導(dǎo)電層101被圖案化之后,形成一粘著面(adhesiveside)102于絕緣層100的下表面100b。在本實(shí)施例中,粘著面102以施加一雙面粘著劑于絕緣層100的下表面100b的方式而形成。隨后,如圖9d所示,執(zhí)行一化學(xué)蝕刻、或一鉆孔(drill)工藝,例如雷射或機(jī)械鉆孔,以形成穿過絕緣層100的至少一開口103。應(yīng)了解的是,圖案化的導(dǎo)電層101、經(jīng)過化學(xué)蝕刻或鉆孔工藝的絕緣層100、及開口103,即分別對(duì)應(yīng)于前述圖案化的絕緣金屬基板20(圖2~圖8)中的圖案化的導(dǎo)電層26、圖案化的絕緣層24、及開口242。
如圖9e所示,在穿過絕緣層100的開口103被形成之后,提供一圖案化的金屬載板104(材質(zhì)例如銅或其他含銅的合金),例如一導(dǎo)線架(leadframe),隨后,壓合(laminate)圖案化的金屬載板104于絕緣層100的粘著面102,其中金屬載板104對(duì)應(yīng)于前述圖案化的絕緣金屬基板20(圖2~8)中的金屬載板22,如此即完成一圖案化的絕緣金屬基板(pims)的制造,且圖案化的絕緣金屬基板包括一金屬載板、設(shè)置于金屬載板上且部分地覆蓋金屬載板的一圖案化的絕緣層、及設(shè)置于圖案化的絕緣層上的一圖案化的導(dǎo)電層。
應(yīng)了解的是,在本發(fā)明一些實(shí)施例中,在穿過絕緣層100的開口103被形成之后(圖9d),亦可先壓合一未圖案化的(non-patterned)金屬載板104于絕緣層100的粘著面102,隨后,再利用例如雷射鉆孔或光微影工藝(包括曝光、顯影、及蝕刻等步驟)對(duì)壓合后的金屬載板104進(jìn)行圖案化(圖9e),以完成一圖案化的絕緣金屬基板(pims)的制造,且圖案化的絕緣金屬基板包括一金屬載板、設(shè)置于金屬載板上且部分地覆蓋金屬載板的一圖案化的絕緣層、及設(shè)置于圖案化的絕緣層上的一圖案化的導(dǎo)電層。
綜上所述,本發(fā)明提供一種包括一圖案化的絕緣金屬基板(pims)的功率模塊封裝。由于圖案化的絕緣金屬基板中的圖案化的絕緣層不會(huì)阻隔安裝于基板上的半導(dǎo)體功率晶片所產(chǎn)生的熱的傳遞,故功率模塊封裝可具有更好的散熱能力及更高的可靠性。
雖然本發(fā)明以前述的實(shí)施例公開如上,然其并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可做些許的更動(dòng)與潤飾。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書所界定為準(zhǔn)。