专利名称：载板结构及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种载板结构及其制造方法，且特别是涉及一种电子元件的载板结构及其制造方法。
背景技术：
随着科技的进步，各式电子产品不断推陈出新。产业界也不断研发出许多新式的电子元件。其中，部分的电子元件承载于一载板结构上，例如发光二极管、光学感测芯片、指纹辨识芯片或微透镜组等电子元件。 为因应各种电子元件不同的需求，也需对载板结构做出各种不同的设计。然而，将电子元件承载于载板结构的制作工艺需要经过几道程序，例如是置晶制作工艺、粘晶制作工艺、打线制作工艺、锡球焊接制作工艺、点胶制作工艺或封装制作工艺等程序。然而，研发人员经常发现特殊设计的载板结构经常造成这些制作工艺程序的困难，甚至大幅增加产品的不良率。因此，业界皆致力于研究载板结构的技术以克服目前所遭遇的种种困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种载板结构及其制造方法，其利用载板结构的接合层的膨涨系数的设计，使得载板结构在制作完成后，自然地形成倾斜状结构。当此载板结构承载发光二极管、感光芯片、指纹辨识芯片或微透镜组等电子元件时，可以使其形成倾斜状态，以配合各种产品设计需求。此外，电子元件的打线制作工艺、置晶制作工艺或粘晶制作工艺可以轻易地施行于接合层膨涨之前，而维持在良好的良率。为达上述目的，根据本发明的一方面，提出一种载板结构。载板结构包括一基板、一接合层及一电路板。基板具有数个接合区域。接合层设置于此些接合区域上，接合层位于其中的一接合区域的热膨胀系数大于位于其中的另一接合区域的热膨胀系数。电路板设置于接合层上。根据本发明的另一方面，提出一种载板结构的制造方法。载板结构的制造方法包括以下步骤。提供一基板，基板具有数个接合区域。设置一接合层于基板的此些接合区域上，接合层位于其中的一接合区域的热膨胀系数大于位于其中的另一接合区域的热膨胀系数。设置一电路板于接合层上。加热接合层，以使接合层位于其中的一接合区域的热膨涨程度大于位于其中的另一接合区域的热膨涨程度。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举各种实施例，并配合所附附图，作详细说明如下
图I为第一实施例的载板结构的制造方法的流程图；图2A 图2D为图I的各步骤的示意图3为图2A的基板的俯视图；图4A 图4B为其他实施例的基板的俯视图；图5A 图5B为第二实施例的载板结构在加热膨胀固化前后的示意图；图6A 图6B为第三实施例的载板结构在加热膨胀固化前后的示意图；图7A 图7B为第四实施例的载板结构在加热膨胀固化前后的示意图。主要元件符号说明SlOl S104 :流程步骤100、200、300、400 :载板结构 110、610、710 :基板IIOAUIOA (I)U IOA (2) UIOA (3) UIOA (4), IIOA (5) UIOA (6) UIOA (7)、410A ⑴、410A(2)、410A(3)、410A(4)、610A、710A :接合区域120、220、320、420 :接合层121、221、321、421 :热固接合材料122、222、322、323、324、422、423、424、425 :热固膨涨材料130:电路板L1、L6、L7:长度W1、W6:宽度
具体实施例方式以下提出各种实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本发明欲保护的范围。此外，实施例中的附图省略部分元件，以清楚显示本发明的技术特点。以下各种实施例是利用载板结构的接合层的膨涨系数的设计，使得载板结构在制作完成后，自然地形成倾斜状结构。当此载板结构承载发光二极管、感光芯片、指纹辨识芯片或微透镜组等电子元件时，可以使其形成倾斜状态，以配合各种产品设计需求。此外，电子元件的打线制作工艺、置晶制作工艺或粘晶制作工艺可以轻易地施行于接合层膨涨之前，而维持在良好的良率。第一实施例请参照图I及图2A 图2D，图I绘示第一实施例的载板结构100的制造方法的流程图，图2A 图2D绘示图I的各步骤的示意图。以下是先说明本实施例的载板结构100的制造方法，再说明制作完成后的载板结构100的各项特性。首先，在步骤SlOl中，如图2A所示，提供一基板110。基板110例如是印刷电路板、铝基板、铜基板、陶瓷基板或玻璃基板。请参照图3，其绘示图2A的基板110的俯视图。本实施例的基板110具有7个接合区域110A，7个接合区域IlOA依序邻接。接合区域IlOA的数量并非用以限定本发明，在一实施例中，接合区域IlOA的数量可以是2个、2 6个或8个以上。就接合区域IlOA的设计而言，本实施例的接合区域IlOA为平行排列的矩形区域。此些接合区域IlOA的长度LI实质上相同，此些接合区域IlOA的宽度Wl实质上相同。也就是说，此些接合区域IlOA实质上为相似且面积实质上相同的结构。然而，接合区域IlOA的排列、形状与关系并非用以限定本发明。在一实施例中，各个接合区域IlOA也可以是圆形区域、三角形区域、多边形状区域或不规则形状区域。各个接合区域IlOA也可以为不完全相同的结构，且其长度LI与宽度Wl也可以不完全相同。举例来说，请参照图4A 图4B，其绘示其他实施例的基板610、710的俯视图。如图4A所示，基板610的6个接合区域610A的长度L6可以依序逐渐缩小，而组合成一三角形基板。且其宽度W6可以不完全相等。或者，如图4B所示，基板710的各个接合区域710A的长度L7也可以依序变长，再依序变小，而组合成一圆形基板。接着，在步骤S102中，如图2B所示，设置接合层120于基板110的此些接合区域IlOA上。本实施例的接合层120包括一热固接合材料121及一热固膨胀材料122。热固接合材料121例如是一热固胶，热固膨胀材料122例如是一热固发泡材料。热固膨胀材料122掺杂于热固接合材料121内，同一种热固膨胀材料122分散于全部的此些接合区域110A。热固膨胀材料122掺杂于此些接合区域IlOA的浓度不完 全相同。也就是说，存在两个接合区域110A，使得热固膨胀材料122掺杂于其中的一接合区域IlOA的浓度大于热固膨胀材料122掺杂于另一接合区域IlOA的浓度。所以，接合层120位于此些接合区域IlOA的膨胀系数并不完全相同。也就是说，存在两个接合区域110A，使得接合层120位于其中一个接合区域IlOA的热膨胀系数大于接合层120位于另一个接合区域IlOA的热膨胀系数。接合层120位于此些接合区域IlOA的热膨胀系数可依序以等差级数或等比级数增加，端看接合层120所选用的材料与设计者的需求而定。然后，在步骤S103中，如图2C所示，设置电路板130于接合层120上。电路板130用以承载发光二极管、感光芯片、指纹辨识芯片或透镜组等各种元件。然而电路板130所承载的电子元件并非用以限定本发明的范围。接着，在步骤S104中，如图2D所示，加热接合层120，以使接合层120受热膨胀，并固化定型。在本实施例中，热固膨胀材料122的热膨胀系数大于接合材料121的热固热膨胀系数。所以当热固膨胀材料122的浓度较高时，接合层120的膨胀程度也将会较高，最后固化定型时，此接合层120的体积也会较大。如图2D所示，若接合层120位于此些接合区域IlOA的热膨胀系数依序增加时，力口热固化后的接合层120于此些接合区域IlOA的膨胀程度也将依序增加。尤其在接合层120位于接合区域IlOA的热膨胀方向实质上相同时(例如是朝基板110的上方)，接合层120膨胀程度与膨胀系数的对应关系将更加明显。如此一来，即可在加热固化的步骤S104后，自然地形成倾斜状态的电路板130。当此载板结构100承载发光二极管、感光芯片、指纹辨识芯片或微透镜组等电子元件时，可以使其形成倾斜状态，以配合各种产品设计需求。此外，在上述设置电路板130的步骤S103执行于加热固化的步骤S104之后，所以在设置电路板130时，接合层120尚未膨胀。因此，在步骤S103之后，电子元件的打线制作工艺、置晶制作工艺或粘晶制作工艺可以轻易地施行，而维持在良好的良率。并且打线制作工艺、置晶制作工艺或粘晶制作工艺施行后，仍可通过步骤S104来完成倾斜状态的载板结构 100。第二实施例请参照图5A 图5B，其绘示第二实施例的载板结构200在加热膨胀固化前后的示意图。本实施例的载板结构200及其制造方法与第一实施例的载板结构100及其制造方法不同之处在于所采用的接合层220的材料，其余相同之处不再重复叙述。如图5A 图5B所示，在本实施例中，热固膨胀材料222的热膨胀系数小于热固接合材料221的热膨胀系数。所以当步骤S102所采用热固膨胀材料222的浓度较低时，接合层220的膨胀程度会比较高，最后在步骤S104加热固化定型后，此接合层220的体积也会较大。如此一来，第二实施例也可在加热固化的步骤S104后，自然地形成倾斜状态的电路板130。当此载板结构200承载发光二极管、感光芯片、指纹辨识芯片或微透镜组等电子元件时，可以使其形成倾斜状态，以配合各种产品设计需求。此外，在步骤S103之后，电子元件的打线制作工艺、置晶制作工艺或粘晶制作工艺可以轻易地施行，而维持在良好的良率。并且打线制作工艺、置晶制作工艺或粘晶制作工艺施行后，仍可通过步骤S104来完成倾斜状态的载板结构200。
第三实施例请参照图6A 图6B，其绘示第三实施例的载板结构300在加热膨胀固化前后的示意图。本实施例的载板结构300及其制造方法与第一实施例的载板结构100及其制造方法不同之处在于所采用的接合层320的材料，其余相同之处不再重复叙述。如图6A 图6B所示，在本实施例中，接合层320包括一热固接合材料321及至少两种热固膨胀材料(本实施例采用三种热固膨胀材料322、323、324)，此些热固膨胀材料322、323、324掺杂于接合材料321内。本实施例将热固膨胀材料322掺杂于接合区域IlOA⑴、IlOA⑵，且热固膨涨材料322掺杂于接合区域IIOA⑴的浓度大于热固膨涨材料322掺杂于接合区域IlOA⑵的浓度。热固膨胀材料323掺杂于接合区域IlOA(3)、IIOA (4)，且热固膨涨材料323掺杂于接合区域IIOA (3)的浓度大于热固膨涨材料323掺杂于接合区域IIOA (4)的浓度。热固膨胀材料324掺杂于接合区域IIOA (5) UlOA^)，且热固膨涨材料323掺杂于接合区域IlOA(5)的浓度大于热固膨涨材料323掺杂于接合区域IlOA(6)的浓度。接合区域IlOA(7)则未掺杂热固膨涨材料322、热固膨涨材料323或热固膨涨材料324。
所以在步骤S102中，由于采用不同的热固膨胀材料322、323、324，接合层320的膨胀程度也会不同，最后在步骤S104加热固化定型后，此接合层320的体积也会不同。在本实施例中，热固膨胀材料322的热膨胀系数大于热固膨胀材料323的热膨胀系数，热固膨胀材料323的热膨胀系数大于热固膨胀材料324的热膨胀系数，热固膨胀材料324的热膨胀系数大于热固接合材料321热膨胀系数。因此，接合层320的膨涨程度也将会依序由接合区域IlOA(I)朝向接合区域110A(7)增加。然而，本实施例的热固膨涨材料322、323、324与热固接合材料321的热膨胀系数的关系并非局限于此，且热固膨涨材料322、323、324的分布与掺杂浓度的关系也并非局限于此，设计者可依据产品需求与成本考量来设计。如此一来，第三实施例也可在加热固化的步骤S104后，自然地形成倾斜状态的电路板130。当此载板结构300承载发光二极管、感光芯片、指纹辨识芯片或微透镜组等电子元件时，可以使其形成倾斜状态，以配合各种产品设计需求。此外，在步骤S103之后，电子元件的打线制作工艺、置晶制作工艺或粘晶制作工艺可以轻易地施行，而维持在良好的良率。并且打线制作工艺、置晶制作工艺或粘晶制作工艺施行后，仍可通过步骤S104来完成倾斜状态的载板结构300。第四实施例请参照图7A 图7B，其绘示第四实施例的载板结构400在加热膨胀固化前后的示意图。本实施例的载板结构400及其制造方法与第一实施例的载板结构100及其制造方法不同之处在于所采用的接合层420的材料，其余相同之处不再重复叙述。如图7A 图7B所示，在本实施例中，接合层420包括一热固接合材料421及至少两种热固膨胀材料(本实施例采用四种热固膨胀材料422、423、424、425)，此些热固膨胀材料422、423、424、425掺杂于接合材料421内。本实施例将热固膨胀材料422掺杂于接合区域410A(1)。热固膨胀材料423掺杂于接合区域410A(2)。热固膨胀材料424掺杂于接合区域410A(3)。热固膨胀材料425掺杂于接合区域410A(4)。所以在步骤S102中，由于采用不同的热固膨胀材料422、423、424、425，接合层420的膨胀程度也会不同，最后在步骤S104加热固化定型后，此接合层420的体积也会不同。 在本实施例中，热固膨胀材料422 425的热膨胀系数依序递增，且热固膨胀材料422的热膨胀系数大于热固接合材料421热膨胀系数。因此，接合层420的膨涨程度也将会依序由接合区域410A(1)朝向接合区域410A⑷增加。综上所述，虽然结合以上各种实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种载板结构，包括 基板，具有多个接合区域； 接合层，设置于该些接合区域上，该接合层位于其中的一该些接合区域的热膨胀系数大于位于其中的另一该些接合区域的热膨胀系数；以及 电路板，设置于该接合层上。
2.如权利要求I所述的载板结构，其中该接合层包括 一热固接合材料；以及 两个热固膨胀材料，该些热固膨胀材料掺杂于该热固接合材料内，该二热固膨胀材料分别位于该些接合区域的其中之二。
3.如权利要求I所述的载板结构，其中该接合层包括 热固接合材料；以及 热固膨胀材料，该热固膨胀材料掺杂于该热固接合材料内，该热固膨胀材料分散全部的该些接合区域，该热固膨胀材料掺杂于其中的一该些接合区域的浓度大于该热固膨胀材料掺杂于其中的另一该些接合区域的浓度。
4.如权利要求3所述的载板结构，其中该热固膨胀材料的热膨胀系数大于该热固接合材料的热膨胀系数。
5.如权利要求3所述的载板结构，其中该热固膨胀材料的热膨胀系数小于该热固接合材料的热膨胀系数。
6.如权利要求I所述的载板结构，其中该些接合区域为平行排列的矩形区域。
7.如权利要求6所述的载板结构，其中该些接合区域的长度实质上相同，该些接合区域的宽度实质上相同。
8.如权利要求I所述的载板结构，其中该些接合区域依序邻接。
9.如权利要求I所述的载板结构，其中该些接合区域的面积实质上相同。
10.如权利要求I所述的载板结构，其中该接合层位于该些接合区域的热膨胀方向实质上相同。
11.如权利要求I所述的载板结构，其中该接合层位于该些接合区域的热膨胀系数依序增加。
12.—种载板结构的制造方法，包括 提供一基板，该基板具有多个接合区域； 设置一接合层于该基板的该些接合区域上，该接合层位于其中的一该些接合区域的热膨胀系数大于位于其中的另一该些接合区域的热膨胀系数； 设置一电路板于该接合层上；以及 加热该接合层，以使该接合层位于其中的一该些接合区域的热膨涨程度大于位于其中的另一该些接合区域的热膨涨程度。
13.如权利要求12所述的载板结构的制造方法，其中该接合层包括一热固接合材料及两个热固膨胀材料，该些热固膨胀材料掺杂于该热固接合材料内，该两个热固膨胀材料分别位于该些接合区域的其中之二。
14.如权利要求12所述的载板结构的制造方法，其中该接合层包括一热固接合材料及一热固膨胀材料，该热固膨胀材料掺杂于该热固接合材料内，该热固膨胀材料分散于全部的该些接合区域，该热固膨胀材料掺杂于其中的一该些接合区域的浓度大于该热固膨胀材料掺杂于其中的另一该些接合区域的浓度。
15.如权利要求14所述的载板结构的制造方法，其中该热固膨胀材料的热膨胀系数大于该热固接合材料的热膨胀系数。
16.如权利要求14所述的载板结构的制造方法，其中该热固膨胀材料的热膨胀系数小于该热固接合材料的热膨胀系数。
17.如权利要求12所述的载板结构的制造方法，其中该些接合区域为平行排列的矩形区域。
18.如权利要求17所述的载板结构的制造方法，其中该些接合区域的长度实质上相同，该些接合区域的宽度实质上相同。
19.如权利要求12所述的载板结构的制造方法，其中该些接合区域依序邻接。
20.如权利要求12所述的载板结构的制造方法，其中该些接合区域的面积实质上相同。
21.如权利要求12所述的载板结构的制造方法，其中该接合层位于该些接合区域的热膨胀方向实质上相同。
22.如权利要求12所述的载板结构的制造方法，其中该接合层位于该些接合区域的热膨胀系数依序增加。
全文摘要
本发明公开一种载板结构及其制造方法。载板结构包括一基板、一接合层及一电路板。基板具有数个接合区域。接合层设置于此些接合区域上，接合层位于其中的一接合区域的热膨胀系数大于位于其中的另一接合区域的热膨胀系数。电路板设置于接合层上。
文档编号H01L23/14GK102683295SQ201110099229
公开日2012年9月19日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年3月9日
发明者杨智皓 申请人:隆达电子股份有限公司