专利名称：陶瓷基板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电路板技术，特别涉及一种陶瓷基板。
背景技术：
在半导体封装领域中，由于陶瓷基板具有较低的介电常数以及与半导体芯片特别是硅芯片之间具有较小的热膨胀系数差，在要求高品质封装时，陶瓷基板为优选的芯片载体。
为了能一次生产多个封装体，通常将多个封装单元以矩阵的形式排列在陶瓷基板上，在封装工艺最后才将上述封装单元自基板上分离出来。由于陶瓷基板具有坚硬易碎的特性，以刀具分割陶瓷基板时，容易造成陶瓷基板的崩裂而使成形后的封装体外观不良，且切割时刀具耗损较快且需耗费较多的时间。
请参考图1A、1B，为一系列侧视图，显示现有陶瓷基板的分离工艺。在陶瓷基板1的分割道处，形成有一凹槽2于表面1a上。在执行陶瓷基板的分离时，使陶瓷基板1的表面1a靠于支撑物3上，凹槽2则位于两个支撑物3中间，顶针4则在陶瓷基板1的另一相对表面1b与凹槽2对应之处，朝表面1a的方向对陶瓷基板1施加应力，该应力分别以两个支撑物3为支点而产生不同方向的力矩，而在陶瓷基板1受到顶针4作用之处产生剪应力，该剪应力在凹槽2发生应力集中而沿着分割道破断，而将陶瓷基板1的封装单元自其分离出来。
然而，随着半导体装置的尺寸不断缩减，在陶瓷基板1的分离工艺中的定位也越来越困难，而使有时顶针4无法作用在与凹槽2对应之处。如图1A所示，当顶针4的作用位置偏左时，应力作用后所造成的破断面5a的延伸就会左偏；如图1B所示，当顶针4的作用位置偏右时，应力作用后所造成的破断面5b的延伸就会右偏；而发生成形后的封装体外观不良的问题。
公告于2005年6月28日的US 6,910,473揭露了一种切割陶瓷基板的生胚片的方法，其先将已形成线路层的陶瓷生胚片层迭之后，先以刀具切割成单一的封装单元后再进行烧结，其不适用于前述一次生产多个封装体的情况。
公告于2004年9月7日的US 6,788,545、公告于2002年11月19日的US 6,482,679、与公告于2000年6月27日的US 6,079,099分别揭露了一种复合式电子组件，其在陶瓷基板的生胚片设计多个纵向与横向的分割道，并设有经由上述分割道而实质上伸入两侧相邻的封装单元的多个介层孔，并在上述介层孔填入导电材料并与陶瓷基板的内部线路电连接，将其陶瓷基板分离成封装单元后，可曝露上述介层孔中的导电材料，而将一金属封盖焊于其上。该组件并不适用于以图1A、1B所绘示的方式分离成封装单元，否则分离时破断面会随着伸入两侧相邻的封装单元的多个介层孔而伸入对应的封装单元中，发生成形后的封装体外观不良的问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的一目的在于提供一种陶瓷基板，可在以施加应力的方式分离陶瓷基板时，即使陶瓷基板与基板分离设备之间发生定位上的问题，也能够减少或避免成形后的封装体外观不良的问题，而可提升工艺良率。
为达成本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种陶瓷基板，包含一分割道将上述陶瓷基板划分为多个单元；一切口于上述分割道的表面；以及第一内埋孔于上述分割道中、且于上述切口下方。
本实用新型又提供一种陶瓷基板，包含层迭的多个陶瓷基片，上述陶瓷基片分别具有一分割区将其划分为多个线路区，各陶瓷基片的分割区实质上重合而成该陶瓷基板的分割道，各陶瓷基片的对应的线路区基本上重合而成上述陶瓷基板的多个单元，各陶瓷基片具有一线路层于其线路区中的至少一表面、与一导通孔于其线路区中用以导通邻近的两个线路层；一切口于上述分割道的表面；以及第一内埋孔于上述分割道中、且于上述切口下方。
本实用新型的特征在于在陶瓷基板的分割道中，设置内埋孔于切口的下方，将陶瓷基板分离成多个单元时，上述内埋孔有助于导正破裂面的延伸方向，避免破裂面延伸至设有线路层的单元中，可在不更动现有工艺设备的情形下，避免分离后的单元发生外观不良的问题。
图1A、1B为一系列侧视图，显示现有陶瓷基板的分离工艺。
图2A、2B为一系列剖面图，显示本实用新型优选实施例的陶瓷基板。
图3为一侧视图，显示本实用新型的陶瓷基板的分离工艺。
图4A～4D图为一系列的剖面图，显示本实用新型的陶瓷基板的制造流程。
主要组件符号说明1～陶瓷基板 1a～表面1b～表面 2～凹槽3～支撑物4～顶针5a～破断面 5b～破断面100～陶瓷基板100’～陶瓷基板101～分割道 102～单元110～陶瓷基片111～分割区112～线路区 113～导通孔114～线路层 115～切口120～陶瓷基片121～分割区122～线路区 123～导通孔124～线路层 130～陶瓷基片131～分割区 132～线路区133～导通孔 134～线路层135～第一内埋孔 140～陶瓷基片141～分割区 142～线路区143～导通孔 144～线路层150～陶瓷基片151～分割区152～线路区 153～导通孔154～线路层 155～第二内埋孔160～陶瓷基片161～分割区162～线路区 163～导通孔164～线路层 165～线路层170～破断面 210～陶瓷生胚片
220～陶瓷生胚片 230～陶瓷生胚片233～贯穿孔 240～陶瓷生胚片250～陶瓷生胚片 260～陶瓷生胚片具体实施方式
为让本实用新型的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下请参考图2A、2B，为一系列剖面图，分别显示本实用新型优选实施例的陶瓷基板100、100’。
在图2A所绘示的陶瓷基板100中，其包含一分割道101将其划分为多个单元102。一切口115则设于分割道101的表面，在以施加应力的方式分离陶瓷基板100时，会在切口115处发生应力集中的现象，切口115通常具有朝下的尖端处，可成为破断面的起始点，并导引其延伸方向。第一内埋孔135则设于分割道101中，且位于切口115的下方。而在图2B的陶瓷基板100’中，则还包含一第二内埋孔155于分割道101中，且位于第一内埋孔135的下方。
陶瓷基板100、100’通常为多层基板，例示于图2A、2B的陶瓷基板100、100’则包含层迭的陶瓷基片110、120、130、140、150、与160。请注意陶瓷基片的数量方面，本实用新型所属技术领域的普通技术人员可视其需求加以增减，而不应以图2A、2B所绘示者为限。
在陶瓷基片110中，其具有一分割区111将其划分为多个线路区112，在线路区112中的至少一个表面(本实施例中为上表面)上设有一线路层114，其藉由贯穿陶瓷基片110的一导通孔113电连接至下层的线路层。在本实施例中，线路层114的至少部分接点(未绘示)可用以电连接一外部组件例如半导体芯片、光有源组件、无源组件、一电路板、或其它种类的外部组件。切口115则设于分割区111中，视需求切口115亦可以贯穿陶瓷基片110而延伸至其下的陶瓷基片例如陶瓷基片120，也可以不完全贯穿陶瓷基片110。
在陶瓷基片120中，其具有一分割区121将其划分为多个线路区122，在线路区122中的至少一个表面(本实施例中为上表面)上设有一线路层124，其藉由导通孔113与线路层114电连接，并藉由贯穿陶瓷基片120的一导通孔123电连接至下层的线路层。
在陶瓷基片130中，其具有一分割区131将其划分为多个线路区132，在线路区132中的至少一个表面(本实施例中为上表面)上设有一线路层134，其藉由导通孔123与线路层124电连接，并藉由贯穿陶瓷基片130的一导通孔133电连接至下层的线路层。第一内埋孔135则设于分割区131中。
在陶瓷基片140中，其具有一分割区141将其划分为多个线路区142，在线路区142中的至少一个表面(本实施例中为上表面)上设有一线路层144，其藉由导通孔133与线路层134电连接，并藉由贯穿陶瓷基片140的一导通孔143电连接至下层的线路层。
在陶瓷基片150中，其具有一分割区151将其划分为多个线路区152，在线路区152中的至少一个表面(本实施例中为上表面)上设有一线路层154，其藉由导通孔143与线路层144电连接，并藉由贯穿陶瓷基片150的一导通孔153电连接至下层的线路层。在绘示于图2B的陶瓷基板100’中，则在分割区152设有一第二内埋孔155。
在陶瓷基片160中，其具有一分割区161将其划分为多个线路区162，在线路区152中的两个表面上，则分别设有线路层164与165。线路层164藉由导通孔153与线路层154电连接，并藉由贯穿陶瓷基片160的一导通孔163电连接至下层的线路层165。在本实施例中，线路层165的至少部分接点(未绘示)可用以电连接一外部组件例如半导体芯片、光有源组件、无源组件、一电路板、或其它种类的外部组件。
另外，各陶瓷基片对应的线路区112、122、132、142、152、与162基本上重合而成为陶瓷基板100、100’的单元102；而各陶瓷基片对应的分割区111、121、131、141、151、与161基本上重合而成为陶瓷基板100、100’的分割道101。
请参考图3，为一侧视图，显示本实用新型的陶瓷基板100的分离工艺。在执行陶瓷基板100的分离时，使陶瓷基板100中切口115所在的表面靠于支撑物3上，切口115则位于两个支撑物3中间，顶针4则在陶瓷基板100的另一相对表面上与切口115对应之处，朝切口115所在表面的方向对陶瓷基板100施加应力，该应力分别以两个支撑物3为支点而产生不同方向的力矩，而在陶瓷基板100受到顶针4作用之处产生剪应力，该剪应力在切口115发生应力集中而沿着分割道破断，破裂面170则自切口115的尖端处开始向下延伸。受惠于分割道101中的第一内埋孔135，即使陶瓷基板100与基板分离设备之间发生定位上的问题，而使顶针4的作用在分割道101以外偏右的位置如图3所示或偏左时，即使破裂面170在向下延伸的过程中，稍微偏左或偏右，而在破裂面170的延伸未超出分割道101的范围时，便延伸至下方的第一内埋孔135，与破裂面170相连的第一内埋孔135便可导正破裂面170。此时由切口115至第一内埋孔135的裂口则导引破裂面170在上述剪应力的作用下，持续以近乎与陶瓷基板100的两表面垂直的方向向下延伸，直到贯穿陶瓷基板100。其结果，破裂面170的延伸实质上未超出分割道101的范围，避免破裂面170延伸至设有线路层的单元102中，避免分离后的单元102发生外观不良的问题。
另外，在执行陶瓷基板100’的分离时，由于其在第一内埋孔135下方的分割道101中，多设置了一第二内埋孔155，可更加强导正破裂面170的延伸的功效。
请参考图2A、2B，在陶瓷基板100、100’的工艺中，第一内埋孔135可与导通孔133同时形成，两者可实质上并列于同一水平上。而第一内埋孔135内优选基本不填入任何凝态物质，而实质上为一空孔，以便其发挥最佳的导正破裂面延伸的功效。
同理，图2B中的第一内埋孔155可与导通孔153同时形成，两者可实质上并列于同一水平上。而第一内埋孔155内优选基本不填入任何凝态物质，而实质上为一空孔，以便其发挥最佳的导正破裂面延伸的功效。
另外，图2A、2B所示的第一内埋孔135与切口115的距离优选为不大于陶瓷基板100、100’总厚度的二分之一。当第一内埋孔135与切口115的距离大于陶瓷基板100、100’总厚度的二分之一时，在例如图3所示的分离工艺中，破裂面170就有可能延伸至分割道101以外的单元102中，而无法延伸至第一内埋孔135与其相连，此时第一内埋孔135就有可能无法发挥其导正破裂面延伸的功效。而第一内埋孔135的宽度W1优选不大于0.3mm，当第一内埋孔135的宽度W1大于0.3mm时，图3所示的破裂面穿过第一内埋孔135向下延伸的向左或向右的偏移幅度可能加大，而使破裂面170就有可能延伸至分割道101以外的单元102中。
同理，图2A、2B所示的第二内埋孔155与第一内埋孔135的距离优选为不大于陶瓷基板100’总厚度的二分之一；而第二内埋孔155的宽度W2优选为不大于0.3mm。
接下来，图4A～4D为一系列的剖面图，显示本实用新型的陶瓷基板100的制造流程。
图2A、2B所示的陶瓷基片110、120、130、140、150、与160的制造可分别、同时进行，再层迭而成多层的陶瓷基板100。在图4A～4C中，以陶瓷基片130为例，说明各陶瓷基片的制造。其它陶瓷基片110、120、140、150、与160的制造，亦与图4A～4C所示者相似。
在图4A中，首先提供一陶瓷生胚片(green sheet)230，其上已预定出分割区131与线路区132的位置。陶瓷生胚片230为图2A所示的陶瓷基片130的前身，经过后述的共烧(cofire)步骤之后，即可成为陶瓷基片130。而在其它陶瓷基片110、120、140、150、与160的制造方面，也与陶瓷基片130相同，分别以陶瓷生胚片210、220、240、250、与260为前身，可参考图4D。
接下来请参考图4B，依照图2A所示的线路层134的布局，以机械钻孔、激光钻孔、或其它方法，在线路区132形成贯穿孔233，其为导通孔133的前身。同时以相同方法在分割区131形成一贯穿孔，作为第一内埋孔135。在其它陶瓷基片110、120、140、150、与160的制造方面，除了未在各自的分割区形成贯穿孔以外，则与前述步骤相似。另外在制造图2B所示的陶瓷基板100’时，陶瓷基片150的制造，则与陶瓷基片130相似，同时在其分割区151形成一贯穿孔作为第二内埋孔155。
然后请参考图4C，分别将一导电层例如铜及/或其它金属形成于陶瓷生胚片230的表面上与贯穿孔233内(请参考图4B)，再予以图案化而形成线路层134与导通孔133。另外在第一内埋孔135内，优选基本未填入任何凝态物质。在其它陶瓷基片110、120、140、150、与160的制造方面，则与前述步骤相似。
接下来请参考图4D，将完成上述工艺的陶瓷生胚片210、220、230、240、250、与260的对应的各分割区与线路区对准后层迭在一起，施以层压的工艺后，成为烧结前的陶瓷基板100。然后在陶瓷基板100的上表面的分割道101中，形成切口115。
最后，使用已知的共烧工艺烧结之后，即形成图2A所示的陶瓷基板100。另外，在陶瓷基片150的分割区151形成一贯穿孔作为第二内埋孔155时，则形成图2B所示的陶瓷基板100’。
综上所述，本实用新型提供了一种陶瓷基板，将其分离成多个单元时，可实质上避免破裂面延伸至设有线路层的单元中，可在不更动现有工艺设备的情形下，避免分离后的单元发生外观不良的问题，达成上述本实用新型的目的。
虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求1.一种陶瓷基板，包括一分割道，将该陶瓷基板划分为多个单元；一切口，位于该分割道的表面；以及第一内埋孔，位于该分割道中、且位于该切口下方。
2.如权利要求1所述的陶瓷基板，还包括至少二导电层，藉由两者之间的一导通孔电连接，该第一内埋孔实质上与该导通孔并列于同一水平上。
3.如权利要求1所述的陶瓷基板，其中该第一内埋孔与该切口的距离不大于该陶瓷基板总厚度的二分之一。
4.如权利要求1所述的陶瓷基板，其中该第一内埋孔的宽度不大于0.3mm。
5.如权利要求1所述的陶瓷基板，还包括一第二内埋孔，位于该分割道中、且位于该第一内埋孔下方。
6.如权利要求5所述的陶瓷基板，其中该第二内埋孔与该第一内埋孔的距离不大于该陶瓷基板总厚度的二分之一。
7.如权利要求5所述的陶瓷基板，其中该第二内埋孔的宽度不大于0.3mm。
8.一种陶瓷基板，包括层迭的多个陶瓷基片，该些陶瓷基片分别具有一分割区将其划分为多个线路区，各陶瓷基片的分割区实质上重合而成该陶瓷基板的分割道，各陶瓷基片的对应的线路区实质上重合而成该陶瓷基板的多个单元，各陶瓷基片具有一位于其线路区中的至少一表面的线路层、与一位于其线路区中用以导通邻近的两个线路层的导通孔；一切口，位于该分割道的表面；以及第一内埋孔，位于该分割道中、且位于该切口下方。
9.如权利要求8所述的陶瓷基板，其中该第一内埋孔位于该切口下方的其中一陶瓷基片的分割区中。
10.如权利要求9所述的陶瓷基板，其中该第一内埋孔实质上贯穿其所在的该陶瓷基片。
11.如权利要求8所述的陶瓷基板，其中该第一内埋孔与该切口的距离不大于该陶瓷基板总厚度的二分之一。
12.如权利要求8所述的陶瓷基板，其中该第一内埋孔的宽度不大于0.3mm。
13.如权利要求9所述的陶瓷基板，还包括一第二内埋孔，位于该分割道中、且位于该第一内埋孔下方的其中一陶瓷基片的分割区中。
14.如权利要求13所述的陶瓷基板，其中该第二内埋孔实质上贯穿其所在的该陶瓷基片。
15.如权利要求13所述的陶瓷基板，其中该第二内埋孔与该第一内埋孔的距离不大于该陶瓷基板总厚度的二分之一。
16.如权利要求13所述的陶瓷基板，其中该第二内埋孔的宽度不大于0.3mm。
专利摘要本实用新型提供一种陶瓷基板，其包含一分割道将该陶瓷基板划分为多个单元；上述分割道的表面上的一切口；以及在上述分割道中、且在上述切口下方的第一内埋孔。
文档编号B28D5/00GK2917190SQ20062000662
公开日2007年6月27日 申请日期2006年3月2日 优先权日2006年3月2日
发明者陈威廷, 吴永评, 侯尚杰 申请人:达方电子股份有限公司