专利名称：缓冲基板、缓冲片及缓冲基板的制造方法
技术领域：
本发明的示范性实施例大体上涉及缓冲基板，可以与缓冲基板一起使用的缓冲片，以及缓冲基板的制造方法，更具体涉及用于半导体封装的缓冲基板，可以与缓冲基板一起使用的缓冲片，以及缓冲基板的制造方法。
背景技术：
具有多个集成电路的半导体芯片本身不能用作完成的产品，这是因为它会被外部的物理或化学影响破坏。因此，半导体芯片安装并电连接到基板(引线框架或印刷电路板)上，并用例如EMC (环氧模制化合物)封装，使得半导体芯片可被保护免受外部的水分或杂质影响。图I示出根据现有技术的半导体封装制造エ艺的截面图。如图I所示，半导体芯片40通过粘合剂30粘附到封装基板10上，在封装基板10上形成有球焊盘20，并且半导体芯片40通过焊线50电连接到封装基板10上。然后，半导体芯片40通常以环氧模制化合物(EMC) 60模制，由此制造半导体封装件。随着越来越多地使用小尺寸及轻重量的半导体封装件，封装基板的厚度(T)达到约80 iim，球焊盘的台阶高度⑴达到约10-15 iim，而球焊盘的宽度(W)保持约l，000iim。因此，球焊盘20可能会由于半导体封装模制エ艺期间施加的压カ而弯曲。这可被称为波动(fluctuation)。当球焊盘20由于波动而从封装基板10突出时,它们可能被刮擦。为了减轻这种现象，可以减小球焊盘20的台阶高度，但是在这种情况下，模制可能受到球焊盘金属的污染。
发明内容
本发明的实施例涉及ー种缓冲基板，其可以防止球焊盘的波动以及半导体封装模制期间模制件的污染，还涉及ー种与缓冲基板一起使用的缓冲片，以及缓冲基板的制造方法。在一个实施例中，缓冲基板包括第一基板，具有ー个表面和与所述ー个表面相对的另ー表面，所述第一基板具有ー个或多个形成在其中的通孔；第一弾性材料，填充通孔并且覆盖第一基板的所述另ー表面；以及第二基板，设置在第一基板的所述另ー表面上，第一弾性材料插设在第一基板与第二基板之间。缓冲基板可以还包括设置在第一基板的所述ー个表面上的覆盖膜。第一弾性材料可以覆盖第一基板的所述ー个表面，并且第一弾性材料包含硅橡胶、弾性(Elastomer)体或者热塑性树脂。具体地，第一弾性材料可以是热塑性弾性体，其包括热塑性烯烃弾性体(TPO)、苯こ烯嵌段共聚物(SBC)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性聚酰胺(TPAE)和热塑性聚酯弾性体(TPEE)中的任意ー种或多种。
第一基板可以包含不锈钢(SUS)、环氧树脂、聚酰亚胺树脂和芳纶树脂中的任意一种或多种。
本发明的实施例涉及ー种缓冲片，包括柔性膜和设置在柔性膜的ー个表面上的第ニ弹性材料。在一个实施例中，缓冲基板可以包括缓冲片。具体地，缓冲基板可以还包括，在第一弾性材料的所述ー个表面上的缓冲片，该缓冲片包括柔性膜和设置在柔性膜的ー个表面上的第二弾性材料。在另ー实施例中，柔性膜可以包含聚酰亚胺树脂，并且第二弾性材料可以包括硅橡胶、弾性体或者热塑性树脂。更具体地，第二弾性材料可以是热塑性弾性体，其包括热塑性烯烃弾性体(TPO)、苯こ烯嵌段共聚物(SBC)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性聚酰胺(TPAE)和热塑性聚酯弾性体(TPEE)中的任意ー种或多种。本发明的另ー实施例涉及ー种制造缓冲基板的方法，该方法包括在第一基板中形成一个或多个通孔，所述第一基板具有ー个表面和与其相对的另一表面，使得通孔从所 述ー个表面延伸至所述另ー表面；在第二基板的ー个表面上涂敷第一弾性材料；以及朝向第一基板的所述另ー表面压缩第一弾性材料，以使第一弾性材料注入通孔中。在一个实施例中，可以通过热压缩执行本发明的制造方法的第一弹性材料的施カロ。在另ー实施例中，本发明的制造方法可以还包括，在施加第一弹性材料之后，对第一基板的所述ー个表面施加第二弾性材料。在另ー实施例中，第一弹性材料和第二弹性材料可以是相同的材料，并且例如可包括硅橡胶、弾性体或者热塑性树脂中的任意ー种或多种。在另ー实施例中，本发明的制造方法可以还包括，在施加第一弹性材料之后，在第一基板的所述ー个表面上设置覆盖膜。
通过以下结合附图的详细说明将更清晰地理解以上及其他方面、特征以及其他优点，其中图I是示出现有技术的半导体封装エ艺的截面图；图2是根据本发明的实施例的缓冲基板的立体图；图3是图2的A部分的截面图；图4是根据本发明的实施例的缓冲片的立体图；图5A至5E示出根据本发明的实施例的制造缓冲基板的方法的每个步骤的截面图；图6A至6D是示出采用根据本发明的实施例的缓冲基板和缓冲片模制半导体封装件的方法的截面图；图7是示出在放置了缓冲基板之后实施的封装模制エ艺的截面图。
具体实施例方式以下，将參考附图详细描述本发明的实施例。然而，实施例仅用于示例目的，而并非旨在限制本发明的范围。在附图中，层和区域的尺寸和相对尺寸可能为了清楚而被放大。需要理解的是当ー个元件或层被描述为在另一元件或层“上”时，该元件或层可直接位于另一元件或层上，或者位于介入其间的元件或层上。另外，空间相关术语，例如“下方”、“下”、“上方”和“上”等，在本文中用于方便描述附图中所示出的一个器件或元件与另ー个器件(或另外的多个器件)或元件(或另外的多个元件)之间的关系。应理解，除了附图中所示的方向之外，空间相关术语g在包含使用或运行中的器件的不同方向。图2是根据本发明的实施例的缓冲基板的立体图，图3是图2的A部分的截面图。如图2和图3所示，根据本发明的实施例的缓冲基板100包括第一基板110，第二基板120，以及第一弾性材料部件130，缓冲基板100还可包括覆盖膜140。虽然第一基板110不是透明的，但是图2中为示例目的示出第一基板110中的通孔(H)。第一基板110中形成有一个或多个通孔(H)，第一弾性材料130填充所述通孔￠0，同时其覆盖第一基板的ー个表面(上表面)以及与该ー个表面相对的另一表面。通孔(H)可形成为对应于球焊盘的位置。第一基板110或者第二基板120的材料没有限制。例如，第一基板110或第二基板 120可以包含金属、塑料及陶瓷材料中的ー种或多种，也可以包含具有单层或者多层结构的材料。具体地，第一基板110或第二基板120可以由ー材料形成，该材料包括不锈钢(SUS)、环氧树脂、聚酰亚胺树脂和芳纟仑树脂(aramid resin)中的ー种或多种。包括环氧树脂的材料可以是含有玻璃的环氧树脂，包括芳纶树脂的材料可以是包括芳纶纤维的材料。并且，第一基板110和第二基板120可以由相同或者不同的材料形成。任何材料，只要它具有弾性，都可以用作第一弾性材料部件130的材料。例如，第ー弹性材料部件130可以包含硅橡胶、弾性体或者热塑性树脂中的ー种或多种。弾性体的实例包括诸如聚异戍ニ烯的天然橡胶，以及聚丁ニ烯、聚异丁烯、聚氨酯(polyurethane)等。热塑性树脂可以是，但不限于，热塑性弾性体(TPE)。具体地，热塑性树脂可以包括热塑性烯烃弾性体(TPO)、苯こ烯嵌段共聚物(SBC)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性聚酰胺(TPAE)和热塑性聚酯弾性体(TPEE)中的ー种或多种。可提供覆盖膜140以保护第一弾性材料部件，并且在要使用缓冲基板时可以将覆盖膜140去除。覆盖膜140可以由任意材料形成。例如，覆盖膜140可以包括聚对苯ニ甲酸乙iニ醇酉旨(PET)、聚2,6-萘ニ酸こニ醇酉旨(Polyethylene Naphthalate, PEN)、聚醚讽(PES)、聚芳酯(PAR)、聚碳酸脂(PC)、环烯共聚物(COC)、以及聚酰亚胺(PI)中的一种或多种。图4是根据本发明的实施例的缓冲片的立体图。如图4所示，根据本发明的实施例的缓冲片200可具有这样的结构，其中第二弾性材料部件220设置在柔性膜210的ー个表面上。另外，保护膜(未图示)可以设置在第二弾性材料的ー个表面(上表面)上。柔性膜210可以是金属或塑料膜。柔性膜210也可以是柔性塑料膜。例如，柔性膜210可以是包含聚对苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)、聚2，6_萘ニ酸こニ醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚碳酸脂(PC)、环烯共聚物(COC)、以及聚酰亚胺(PI)中的一种或多种的膜。任何材料，只要它具有弾性，都可以用作第二弾性材料部件220的材料。例如，第ニ弹性材料部件220可以包括硅橡胶、弾性体或者热塑性树脂中的ー种或多种。弾性体的实例包括诸如聚异戊ニ烯的天然橡胶，以及聚丁ニ烯、聚异丁烯、聚氨酯等。热塑性树脂可以是，但不限于，热塑性弾性体(TPE)。具体地，热塑性树脂可以包括热塑性烯烃弾性体(TPO)、苯こ烯嵌段共聚物(SBC)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性聚酰胺(TPAE)和热塑性聚酯弾性体(TPEE)中的ー种或多种。第一弾性材料部件130和第二弾性材料部件220可以由相同或不同的材料制成。缓冲片200可以与缓冲基板100分开使用。或者，缓冲片200也可以粘附到缓冲基板100上。具体地，虽然附图中没有示出，根据本发明的实施例的缓冲基板100可以还包括在第一弾性材料的ー个表面上的缓冲片，其包括柔性膜和设置在柔性膜的ー个表面上的第二弾性材料部件。这里，第一弾性材料部件和柔性膜可以通过粘合剂彼此接合，并且，在使用缓冲基板之后，包括柔性膜和第二弾性材料部件的缓冲片可以被剥离或者去除。也就是，缓冲片可以是一次性的。图5A至5E示出根据本发明的实施例的制造缓冲基板的方法的每个步骤的截面图。以下，将參考图5A至5E描述本发明，但是与以上描述重复的内容在这里将被省略或者简洁说明。 參考图5A,在具有ー个表面和相对于该ー个表面的另ー表面的第一基板110中形成有一个或多个通孔(H)，使得通孔从该ー个表面延伸到该另ー表面。通孔(H)可以通过任意方法形成。例如，通孔可以通过激光或者机械钻孔形成。或者，通孔可以利用半导体光刻エ艺形成。具体地，可以通过以下步骤形成通孔在第一基板上施加光致抗蚀剂，曝光并显影施加的光致抗蚀剂以形成光致抗蚀剂图案，以及利用光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模执行蚀刻エ艺。蚀刻エ艺的实例包括深反应离子蚀刻(DRIE)。參考图5B,第一弹性材料部件130’施加到第二基板120的ー个表面(或者两个表面)上。第一弾性材料部件130’可以是构成上述(或者下述)第一弾性材料部件130的材料。第一弾性材料部件130可以通过任意方法施加。例如，可以采用旋涂、浸涂、点胶(dispensing)或者丝网印刷方法施加第一弹性材料部件130。例如，当第一弹性材料部件130’是硅橡胶(含硅的橡胶)，可在第二基板上施加硅橡胶组合物，其包含硅石、こ烯基聚合物、耦合剂、催化剂、填料等。參考图5C,朝向第一基板110的另ー表面(下表面)压缩第一弹性材料部件130’，从而将第一弾性材料部件130”注入通孔。这里，压缩可以是热压缩。例如，当第一弹性材料部件130”是热塑性树脂时，可以通过加热增加其流动性，促进第一弾性材料部件130”注入通孔(H)中。这里，第一弾性材料部件130”可以填充通孔(H)的全部或者一部分。在图5C中示出通孔的一部分被填充。參考图5D，第二弾性材料部件130”’可施加到第一基板110的ー个表面(上表面)。尽管在如上所述的注入エ艺(FIG. 5C)中第一弾性材料部件130”可以填充通孔(H)的全部，但通孔(H)的一部分不能被填充。在这种情况下，可以施加第二弾性材料部件130”’使其填充全部的通孔H，同时第二弾性材料部件130”’覆盖第一基板110的ー个表面。第一弾性材料部件130”和第二弾性材料部件130”’构成上述的第一弾性材料部件130。第一弹性材料部件130”和第二弾性材料部件130”’可以由不同的材料形成，或者由相同的材料形成。第一弾性材料部件130”和第二弾性材料部件130”’的实例与以上描述的相同，从而省略其描述。參考图5E，可以在第一基板110的一侧设置覆盖膜140。覆盖膜140可以通过粘合剂(未图示)粘附到第一弾性材料部件130，并且在要使用缓冲基板时可以去除覆盖膜140。图6A至6D示出采用根据本发明的实施例的缓冲基板和缓冲片模制半导体封装件的方法的截面图。以下，将參考图6A至6D描述本发明，但是与以上描述重复的内容在这里将被省略或者简洁说明。參考图6A，从缓冲片200去除保护膜(未图示)，可朝向封装基板300的球焊盘压缩第二弾性材料部件220。封装基板300可以包括基板核心310，球焊盘320，阻焊剂330和电路图案。这里，球焊盘320的厚度可以小于阻焊剂330的厚度，使得球焊盘320和阻焊剂330形成台阶结构。图6A所示的封装基板的结构仅仅是ー个示例，本发明中可以使用结构 不同于图6A示出的结构的封装基板。而且，可以用印刷电路板(PCB)替代封装基板。可替换地，可以使用包括具有台阶结构的球焊盘的其他结构替代封装基板。缓冲片200可以用任意方法压缩。例如，如图6A中所示，可以采用滚轴(R)执行层压方法进行压缩，但也可以使用其他方法。图6B示出朝向封装基板压缩的缓冲片。如图6B所示，由于缓冲片200被压缩，第ニ弾性材料部件220和柔性膜210可变形。换句话说，第二弾性材料部件220与封装基板300的球焊盘320和阻焊剂330之间的间隔对应的部分被压缩カ向上推到该间隔中以形成突起(P)，并且，第二弹性材料部件220和柔性膜210与球焊盘320的位置对应的部分也可被向上推向球焊盘320，从而形成弯曲部分(Q)。图6C是示出设置在缓冲片上的缓冲基板的截面图。在去除覆盖膜140之后，包括第一基板110、第二基板120和第一弾性材料部件130的缓冲基板100可以设置在缓冲片下方，使得缓冲基板100的通孔(H)定位为对应球焊盘320。因此，缓冲片200可主要用于减小/最小化封装基板的球焊盘的变形，并且缓冲基板可用于支持缓冲片的此功能。图6D是示出设置缓冲片和缓冲基板之后执行封装模制时缓冲片和缓冲基板的功能和效果的截面图。在图6D中，模制压力产生的力由交替的长短虚线箭头表示，缓冲片对抗模制压カ的カ由实线箭头表示，而缓冲基板对抗模制压カ的カ由虚线箭头表示。如图6D所示，突起的阻焊剂330比球焊盘320受到更大的由塑膜压力产生的力，因此具有柔性和弹性的第二弾性材料部件220受到水平方向的力，由此，第二弾性材料部件220被向上推到球焊盘320与阻焊剂330之间的间隔中。另外，力可以施加使得设置在球焊盘320下方的第二弾性材料部件220减小/最小化球焊盘320的变形。而且，设置在第二弾性材料部件220下方的缓冲基板可以减小/最小化球焊盘320的变形。图7是示出设置缓冲基板之后实施封装模制エ艺的截面图。可以单独使用缓冲基板100实施半导体封装模制エ艺。换句话说，可以在缓冲基板设置为使得缓冲基板100中的通孔(H)定位在对应球焊盘320的位置之后，执行半导体封装模制エ艺。在放置エ艺中，可以不在缓冲基板100上施加压力。当在模制エ艺期间施加模制压カ时，第一弾性材料部件130对应于封装基板330的球焊盘320和阻焊剂330之间的间隔的部分被压カ向上推到该间隔中以形成突起(P)，并且第一弾性材料部件130和第二基板120对应于球焊盘320的位置的部分可被向上推向球焊盘320以形成弯曲部分(未图示)。如上所述，根据本发明的实施例的缓冲基板100可以单独使用或者与缓冲片200一起使用。在本发明的一些实施例中，缓冲基板100可以指附着到其上的缓冲片200。尽管以上描述了缓冲基板可以单独或者与缓冲片一起使用，以减小/最小化半导体封装模制期间球焊盘的变形，但是除了半导体封装模制エ艺之外，缓冲基板和缓冲片还可以用于在各种应用中减小/最小化结构的变形。如上所述，本发明的缓冲基板和缓冲片在半导体封装模制期间可以减小/最小化的球焊盘变形和污染，由此提高半导体封装的制造产量。以上公开的本发明的实施例仅用于说明目的。本领域的技术人员应理解在不偏离随附的权利要求掲示的本发明的范围和精神的情况下，各种变型、添加和替代是可能的。本申请要求2011年2月15日向韩国知识产权局提交的韩国申请第 10-2011-0013479号的优先权，其全部内容引用结合于此。
权利要求
1.一种缓冲基板，包括 第一基板，具有第一表面和与所述第一表面相対的第二表面，其中所述第一基板具有ー个或多个形成在其中的通孔； 第一弾性材料部件，填充所述通孔并且覆盖所述第一基板的所述第二表面；以及 第二基板，设置在所述第一弾性材料部件上，所述第一弾性部件设置在所述第一基板的所述第二表面上。
2.根据权利要求I的缓冲基板，其中所述缓冲基板还包括覆盖膜，所述覆盖膜设置在第一基板的所述第一表面上。
3.根据权利要求I的缓冲基板，其中所述第一弾性材料部件覆盖所述第一基板的所述第一表面。
4.根据权利要求I的缓冲基板，其中所述第一弾性材料部件包含硅橡胶、弾性体或者热塑性树脂。
5.根据权利要求I的缓冲基板，其中所述第一弾性材料部件是热塑性弾性体，所述热塑性弾性体包括热塑性烯烃弾性体(TPO)、苯こ烯嵌段共聚物(SBC)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性聚酰胺(TPAE)和热塑性聚酯弾性体(TPEE)中的ー种或多种。
6.根据权利要求I的缓冲基板，其中所述第一基板包括不锈钢(SUS)、环氧树脂、聚酰亚胺树脂和芳纶树脂中的ー种或多种。
7.根据权利要求I的缓冲基板，其中所述缓冲基板还包括设置在所述第一弾性材料的第一表面上的缓冲片，其中，所述缓冲片包括柔性膜和设置在所述柔性膜的第一表面上的第二弾性材料部件。
8.根据权利要求7的缓冲基板，其中所述柔性膜包含聚酰亚胺树脂。
9.根据权利要求7的缓冲基板，其中所述第二弾性材料部件包含硅橡胶、弾性体或者热塑性树脂。
10.根据权利要求7的缓冲基板，其中所述第二弾性材料部件是热塑性弾性体，所述热塑性弾性体包括热塑性烯烃弾性体(TPO)、苯こ烯嵌段共聚物(SBC)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性聚酰胺(TPAE)和热塑性聚酯弾性体(TPEE)中的ー种或多种。
11.ー种缓冲片，包括 柔性膜；以及 弾性材料部件，设置在所述柔性膜的ー个表面上。
12.根据权利要求11的缓冲片，其中所述柔性膜包括聚酰亚胺树脂。
13.根据权利要求11的缓冲片，其中所述第二弾性材料部件包括硅橡胶、弾性体或者热塑性树脂。
14.根据权利要求11的缓冲片，其中所述第二弾性材料部件是热塑性弾性体，所述热塑性弾性体包括热塑性烯烃弾性体(TPO)、苯こ烯嵌段共聚物(SBC)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性聚酰胺(TPAE)和热塑性聚酯弾性体(TPEE)中的ー种或多种。
15.ー种制造缓冲基板的方法，该方法包括 在第一基板中形成一个或多个通孔，该第一基板具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，使得所述通孔从所述第一表面延伸至所述第二表面； 在所述第二基板的第一表面上施加第一弾性材料部件；以及朝向所述第一基板的第二表面压缩所述第一弾性材料部件，以使所述第一弾性材料部件注入所述通孔中。
16.根据权利要求15的方法，其中通过热压缩执行第一弹性材料部件的施加。
17.根据权利要求15的方法，其中所述方法还包括，在施加所述第一弹性材料之后，在所述第一基板的所述第一表面上施加第二弾性材料部件。
18.根据权利要求17的方法，其中所述第一弾性材料部件和所述第二弾性材料部件由相同的材料形成。
19.根据权利要求17的方法，其中所述第一弾性材料部件和所述第二弾性材料部件中的一个或两者包括硅橡胶、弾性体和热塑性树脂中的ー种或多种。
20.根据权利要求15的方法，其中所述方法还包括在施加所述第一弹性材料之后，在所述第一基板的所述第一表面上设置覆盖膜。
全文摘要
本发明涉及一种缓冲基板，包括具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的第一基板，所述第一基板具有一个或多个形成在其中的通孔；第一弹性材料部件，填充所述通孔并且覆盖所述第一基板的所述第二表面；以及第二基板，设置在第一弹性材料部件上，第一弹性材料部件设置在第一基板的第二表面上。
文档编号B32B5/00GK102653144SQ201210142
公开日2012年9月5日 申请日期2012年2月15日 优先权日2011年2月15日
发明者李圭远 申请人:海力士半导体有限公司