具散熱功能封裝用塑膠基板及其製造方法

2023-07-05 14:44:11

專利名稱：具散熱功能封裝用塑膠基板及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種封裝用塑膠基板及其製造方法，尤指一種在塑膠基板上直接形成散熱用的金屬散熱片的具散熱功能封裝用塑膠基板及其製造方法。
晶片的功能隨著科技的進步而不斷的提高，在功能需求引導下，工作頻率有愈來愈高的趨勢，因此晶片的發熱量也隨之增高，但為了維持晶片的正常運作，必然要將晶片溫度維持在一定程度以下，故而基板的散熱性即成為一項相當重要的設計重點，在現有的技術中為了提供晶片適當的散熱功效，故而會在晶片上貼附一金屬散熱片(Heat Sink)來幫助晶片散熱。
由圖3的元件分解示意圖可見，現有的晶片製造方法是在tape-BGA(BallGrid Array)．CSP(Chip Scale Package)(tape-BGA．CSP係指集成電路先後使用卷帶式球格陣列封裝方法和晶片尺寸封裝方法進行封裝)塑膠基板(在本文中所述提到的塑膠基板，全部為tape-BGA．CSP塑膠基板的簡化名稱)90上方配合墊片(Stiffener)92以層合結合金屬散熱片94，其間是以膠合的方式結合，就圖面上來看其結合加工並不複雜，但實際上由於此類產品均是採用全自動化的方式加工製造，故而其間的結合必須由專用設備來進行。為此生產廠商必須配置專用設備來進行金屬散熱片94的貼合，造成成本上的增加。
再配合圖4的側視示意圖可見，當將塑膠基板90配合墊片(Stiffener)92結合金屬散熱片94後，即如圖中所示的結構，在各層之間則為黏合劑層96，由於此類產品所要求的精密程度及結合穩定度均相當高，同時為了避免黏合劑層96阻礙了晶片的散熱途徑，故而該黏合劑的選用即必須相當謹慎，其不單要能適合自動化設備的貼合加工方法，要能夠提供適當的結合穩固性，要能夠在晶片的工作環境中維持長久時間而不變質或鬆脫，還要能夠迅速的傳導熱量，而不致影響到晶片的散熱效果，故而該種黏合劑必然是特殊而專用的黏合劑，目前相關行業所採用的黏合劑均自國外進口，其成本不低，亦造成了產品生產成本的居高不下，此顯有加以改進的必要。
本發明的主要目的在於克服上述缺陷而提供一種在塑膠基板上直接形成散熱用的金屬散熱片的具散熱功能封裝用塑膠基板及其製造方法。
本發明的技術方案在於提供一種具散熱功能封裝用塑膠基板的製造方法，包括a．選用雙面設有不同厚度的銅箔的聚醯亞胺為原材料，亦即其是在一塑膠基板兩面分別設有厚銅箔及薄銅箔；b．在所述原材料上塗布或壓光阻，再經過掩膜曝光顯影，以電鍍或蝕刻在薄銅箔上形成線路；c．在厚銅箔上蝕刻形成金屬框及金屬散熱片；d．在塑膠基板上蝕刻出元件孔；e．在薄銅箔表面適當處形成拒焊；f．在線路表面進行鍍鎳／金。
如前述的具散熱功能封裝用塑膠基板的製造方法，其中，在塑膠基板上蝕刻出元件孔可用雷射、等離子或化學方式進行。
如前述的的製造方法完成的具散熱功能封裝用塑膠基板，其中，在一聚醯亞胺的塑膠基板兩面分別設有厚銅箔及薄銅箔，在薄銅箔上形成有線路，在厚銅箔上形成有金屬框及金屬散熱片，同時在塑膠基板上設有元件孔。
本發明以嶄新的設計，提供了一種不需黏貼金屬散熱片的製造方法，而能夠將金屬散熱片直接成型於塑膠基板上的結構，其省除了貼合金屬散熱片用的專用設備，同時亦無需再為選擇黏合劑而傷腦筋，另一方面，由於本發明的產品是讓金屬散熱片直接成型於塑膠基板上，故而不會受到黏合劑層的阻礙而影響到熱量的傳導，並且可讓加工作業更簡化，成本更低。
以下結合附圖進一步說明本發明的具體結構特徵及目的。


圖1是本發明的較佳實施例製作流程示意圖。
圖2是本發明的較佳實施例成品外觀示意圖。
圖3是現有的塑膠基板配合墊片層合結合金屬散熱片的元件分解示意圖。
圖4是現有的塑膠基板配合墊片結合金屬散熱片的組合側視示意圖。
請參閱圖1所示，其是為本發明的較佳實施例製作流程示意圖，其中可以見到本發明的製作流程，其主要包括a．採用雙面設有不同厚度的銅箔的聚醯亞胺(Polyimide)為原材料，亦即其是在一塑膠基板10兩面分別設有厚銅箔20及薄銅箔30；b．在該原材料上塗布或壓光阻，再經過掩膜曝光顯影，以電鍍或蝕刻在薄銅箔30上形成線路32；c．在厚銅箔20上以相同的加工方式蝕刻形成金屬框22(Metal Frame)及金屬散熱片24(Heatsink)；d．在塑膠基板10上以雷射、等離子(Plasma)或化學方式蝕刻(Etching)出元件孔12(Devicehole)；e．在薄銅箔30表面適當處形成拒焊34(Solder resist)；f．在線路32表面進行鍍鎳／金36。
經由上述的步驟，即完成了本發明具散熱功能封裝用塑膠基板10的成品。
配合圖2的本發明較佳實施例成品外觀示意圖可看到，其是為一元件孔12朝向底面且具有金屬散熱片24的塑膠基板10。
權利要求
1·一種具散熱功能封裝用塑膠基板的製造方法，其特徵在於包括a．選用雙面設有不同厚度的銅箔的聚醯亞胺為原材料，亦即其是在一塑膠基板兩面分別設有厚銅箔及薄銅箔；b．在所述原材料上塗布或壓光阻，再經過掩膜曝光顯影，以電鍍或蝕刻在薄銅箔上形成線路；c．在厚銅箔上蝕刻形成金屬框及金屬散熱片；d．在塑膠基板上蝕刻出元件孔；e．在薄銅箔表面適當處形成拒焊；f．在線路表面進行鍍鎳／金。
2·根據權利要求1所述的具散熱功能封裝用塑膠基板的製造方法，其特徵在於在塑膠基板上蝕刻出元件孔可用雷射、等離子或化學方式進行。
3·以權利要求1所述的製造方法完成的具散熱功能封裝用塑膠基板，其特徵在於在一聚醯亞胺的塑膠基板兩面分別設有厚銅箔及薄銅箔，在薄銅箔上形成有線路，在厚銅箔上形成有金屬框及金屬散熱片，同時在塑膠基板上設有元件孔。
全文摘要
本發明是關於一種具散熱功能封裝用塑膠基板及其製造方法,其是以雙面具有不同厚度銅箔層的聚醯亞胺(Polyimide)原材料,在該原材料上一銅箔層上塗布或壓光阻,再曝光顯影,接著進行電鍍或蝕刻線路,再在另一面蝕刻金屬散熱片出來,即形成具有金屬散熱片的基板的成品,其可省除黏貼金屬散熱片的專用設備、材料及人力的成本,而更具產業上利用價值。
文檔編號H05K3/00GK1294412SQ9912328
公開日2001年5月9日 申請日期1999年10月29日 優先權日1999年10月29日
發明者鍾文隆 申請人:華通電腦股份有限公司