专利名称：半导体基材构造及其加工方法
技术领域：
本发明涉及电子封装领域，特别是涉及一种用于电子封装的半导体基材构造及其加工方法。
背景技术：
在电子工业中，除了最受瞩目的半导体工业外，电子封装工业(Electronic Packaging Industry)也伴随着电子产品轻、薄、短、小与高功能的要求而愈显重要，更有与半导体工业平分秋色的态势。电子封装工业的封装技术更推陈出新，如球栅数组封装(Ball Gate Array Package)、塑料针列封装(Plastic Pingrid Array Package)、TQFP(四边扁平封装)、TSOP(Thin Small Outline Package，薄型小尺寸封装)等。
如一般使用大众所认知的，电子封装技术是指从半导体集成电路制作完成后，与其它电子组件共同组装于一个联线结构之中，成为一电子产品，以达成一特定设计功能的所有工艺。电子封装主要功能有四，分别是电能传送(Power Distribution)、信号传送(Signal Distribution)、热的散失(HeatDissipation)与保护支持(Protection and Support)。如常用于IC集成电路芯片封装与发光二极管LED封装。
电子封装又可依与集成电路的远近，分成几种不同的层次如第一层次的封装(First Level Packaging)，又称为晶元层次的封装(Chip LevelPackaging)，为集成电路芯片与封装结构结合形成电子组件(ElectronicModule)的工艺；一般的塑料双列式封装(Plastic Dual-in-linePackage，PDIP)，其第一层次的封装包涵了晶元粘着(Die Attach)、打线结合(Wire Bond)与封胶(Encapsulation)等工艺。第二层次的封装(SecondLevel Packaging)，则是指将经第一层次封装与其它的电子组件组合于电路板上，形成电路卡或电路板；在第二次封装中，最常见的是印刷电路板的制作及组件与电路板的连接技术，如针通孔式技术(Pin Through Hole，PTH)与表面黏着技术(Surface Mount Technology，SMT)。第三层封装(Third LevelPackaging)与第四层次封装(Fourth Level Packaging)，是指将电路板与电路卡组合，形成次系统与及系统产生作用的工艺。
请参考如图1所示，其为公知的基材1a面对刀具12a切削时的状况，尤其是在切削时，传统的金属基材la有较困难的构造强度问题及切削精度问题，如切削毛边或构造变形扭曲，在实际应用时，会影响切削速度及切削精度，并且对封装合格率也有负面影响。因此有必要研发出一种利于切削及构造强韧的基材结构来适应实际应用的要求。
因此，对现今市面上大部分需要基材的半导体芯片而言，易切削且具有构造强度是封装过程的重要需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种半导体基材构造及其加工方法，解决现有基材不能同时达到易切削和较强的构造强度的问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种半导体基材的加工方法，其特点在于，包括如下步骤步骤一、在基材上加工一穿透孔沟槽；步骤二、在该孔沟槽添加高分子复合材料；步骤三、对该基材表面进行研磨或喷沙；步骤四、对该基材表面进行表面被覆材料的处理。
上述的半导体基材的加工方法，其特点在于，在该基材加工该穿透孔沟槽的方法为化学蚀刻。
上述的半导体基材的加工方法，其特点在于，在所述步骤一之前进一步包含一基材表面粗化步骤，以化学处理或喷沙方式对该基材进行表面粗化。
上述的半导体基材的加工方法，其特点在于，该在该孔沟槽添加高分子复合材料的方法为网板印刷或钢板印刷。
上述的半导体基材的加工方法，其特点在于，该表面被覆材料的处理为电镀导电层。
上述的半导体基材的加工方法，其特点在于，在该孔沟槽添加高分子复合材料的方法为先以上下两片基材半成品夹合一高分子薄板，再经过高温加压，使高分子材料呈液态注入该基材的穿透孔沟槽内。
为了更好的实现本发明的目的，本发明还提供了一种半导体基材构造，其特点在于，包含基材，具有穿透孔沟槽；该穿透孔沟槽内填充有高分子复合材料；该基材具有导电材料层；该穿透孔槽内的高分子复合材料高度少于该导电材料层。
上述的半导体基材构造，其特点在于，该基材构造为上下两片基材半成品夹合一高分子薄板，再经过高温加压使高分子材料呈液体注入该基材的传统孔沟槽内。
上述的半导体基材构造，其特点在于，该高分子薄板的构成材料为聚丙烯。
本发明的技术效果在于本发明的半导体基材构造，有高平整度及切割不易产生毛边的优点，且不易变形，增加了封装的良率及品质，在使用发光二极管的芯片或一般IC集成电路芯片封装时，能容易达成电子芯片所需的封装需求，而且比公知的基材构造成本低；利用高分子复合材料结合传统基材的方法时基材特性改善，而且较公知的传统基材有切割精度提高且构造加强的优点。
本发明的方法优点如下(1)制造工艺设置容易，所需新添设备价格及技术要求皆不大；(2)基材机械强度佳；(3)切削容易；(4)传统封装设备仍然可用，可配合传统封装工艺。
下面结合附图进一步详细说明本发明的具体实施例。
图1为公知基材切削示意图；图2A为第一实施例第一步骤示意图；图2B为第一实施例第二步骤示意图；图2C为第一实施例第三步骤示意图；图2D为第一实施例第四步骤示意图；图3A为第二实施例第一步骤示意图；图3B为第二实施例第二步骤示意图；图3C为第二实施例第三步骤示意图；图4为本发明基材蚀刻后的立体图；图5为本发明基材灌注高分子材料的状况。
其中，附图标记说明如下基材1a刀具12a基材1 高分子复合材料 12表面被附材料13孔沟槽 14基材2 高分子薄板 22高分子材料 23孔槽2具体实施方式
请参考图2A到图2D及图3A到图3C为本发明两项实施例，在此对本发明构造的制造方法做一叙述；本发明构造的制造方法包括(1)对基材1加工一穿透孔沟槽14，一般可为蚀刻(可为曝光显影)完成；(2)对该基材表面以化学处理(酸活化)或喷沙方式使之表面粗化与复合材料可以结合(3)对该孔沟槽14添加高分子复合材料12(可为聚乙烯-PE)一般可为网印或钢板印刷达成填充特定区域的目的；(4)对该基材表面加以研磨或喷沙，此是用以磨去该基材表面溢出高分子材料12；及(5)对该基材表面加以表面被覆材料13的处理，即为表面电镀等化学处理。
以下将详述本发明的实施例细部变化，其中该基材加工该穿透孔沟槽的方法一般可为化学蚀刻；且进一步包含一步骤于第(1)步骤之前为基材表面粗化，是用化学处理方式或喷沙方式为使表面与高分子复合材料更有效率的结合；其中该对该孔沟槽添加高分子复合材料的方法可为网板印刷或钢板印刷；又其中对该孔沟槽添加高分子材料的方法为先以上下两片基材2半成品夹合一高分子薄板22(如聚丙烯(PP)薄板)，再经过高温加压，使高分子材料呈液态注入该基材的穿透孔沟槽内(如图3A到图3C所示)，此为更坚固的基材，与图2A到图2D不同。
本发明的基材构造包含金属基材，具有穿透孔沟槽；其中该穿透孔沟槽内填充有高分子复合材料；其中该穿透孔沟槽内的高分子复合材料，其突出该基材的高度少于该导电材料层。
本发明的半导体基材构造可为更坚固的构造，如图3A到图3C所示(不含最后一表面被覆步骤，其为相同于图2D)，其中该基材构造为上下两片基材2半成品夹合一高分子薄板22，并且该孔槽24灌有高分子材料23而与该高分子薄板22相连；其中该高分子薄板的构成材料可为聚丙烯(PP)。
请参考本发明图4为一片或数片基材蚀刻孔槽之后的立体图(如图中三片式基材2)，再参考图5为灌入高分子复合材料12后的成品，即为本发明实施的一型态。
本发明特征的方便之处在于，将传统的基材与高分子材料封装在一起，使得基材得以改善材料性质，并且设置成本低及对传统芯片封装生产线影响不大。
须知本发明的充填高分子材料于基材孔沟槽的机械设备并非高价或不易取得的设备，且将基材研磨整平亦可为轻易取得的机械设备，因此本发明的设置容易；且本发明的基材构造兼顾切削容易及构造坚韧；又本发明对传统封装程序的加工次序影响不大，完全可以溶入旧有封装程序当中，旧有封装机台不需大幅修改，实为适应制造实际状况而有用的发明。
本发明有以下优点(1)新工艺设置容易，所需新添设备价格及技术要求皆不大(2)基材机械强度佳(3)切削容易(4)传统封装设备仍然可用，可配合传统封装工艺。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。
权利要求
1.一种半导体基材的加工方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一、在基材上加工一穿透孔沟槽；步骤二、在该孔沟槽添加高分子复合材料；步骤三、对该基材表面进行研磨或喷沙；及步骤四、对该基材表面进行表面被覆材料的处理。
2.根据权利要求1所述的半导体基材的加工方法，其特征在于，在该基材加工该穿透孔沟槽的方法为化学蚀刻。
3.根据权利要求1所述的半导体基材的加工方法，其特征在于，在所述步骤一之前进一步包含一基材表面粗化步骤，以化学处理或喷沙方式对该基材进行表面粗化。
4.根据权利要求1所述的半导体基材的加工方法，其特征在于，该在该孔沟槽添加高分子复合材料的方法为网板印刷或钢板印刷。
5.根据权利要求1所述的半导体基材的加工方法，其特征在于，该表面被覆材料的处理为电镀导电层。
6.根据权利要求1所述的半导体基材的加工方法，其特征在于，在该孔沟槽添加高分子复合材料的方法为先以上下两片基材半成品夹合一高分子薄板，再经过高温加压，使高分子材料呈液态注入该基材的穿透孔沟槽内。
7.一种半导体基材构造，其特征在于，包含基材，具有穿透孔沟槽；该穿透孔沟槽内填充有高分子复合材料；该基材具有导电材料层；该穿透孔槽内的高分子复合材料高度少于该导电材料层。
8.根据权利要求7所述的半导体基材构造，其特征在于，该基材构造为上下两片基材半成品夹合一高分子薄板，再经过高温加压使高分子材料呈液体注入该基材的传统孔沟槽内。
9.根据权利要求8所述的半导体基材构造，其特征在于，该高分子薄板的构成材料为聚丙烯。
全文摘要
本发明公开了一种半导体基材构造及其加工方法，方法包括在基材上加工一穿透孔沟槽；在该孔沟槽添加高分子复合材料；对该基材表面进行研磨或喷沙；对该基材表面进行表面被覆材料的处理。该半导体基材构造包含有基材，具有穿透孔及沟槽；其中该穿透孔及沟槽内填充有高分子材料及复合材料。本发明具有高平整度及切割不易生毛边的优点，且不易变形，增加了产品封装的良率及品质，而使用发光二极管的芯片或一般IC集成电路芯片封装时，会易于达成电子芯片所需的封装需求，而且比公知的基材构造成本低。
文档编号H05K3/00GK1725459SQ20041007070
公开日2006年1月25日 申请日期2004年7月21日 优先权日2004年7月21日
发明者汪秉龙, 庄峰辉, 黄惠燕 申请人:宏齐科技股份有限公司