一种基板结构及含有其的基板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基板结构及含有其的基板，属于半导体封装技术领域。基板结构包括：绝缘基底层；铜层，附着在绝缘基底层的上表面上；镍层，附着在铜层的上表面上；钯层，附着在镍层的上表面上；金层，附着在钯层的上表面上，金层的上表面上设有半导体晶粒焊接区域和金线设置区域；阻焊凹槽，设置在半导体晶粒焊接区域和金线设置区域之间，阻焊凹槽从金层的上表面向下向钯层凹陷延伸至镍层并使得镍层曝露，镍层正对阻焊凹槽的曝露部分形成氧化层；在用焊料将半导体晶粒焊接在半导体晶粒焊接区域的过程中，氧化层能够对呈熔融状态的焊料向阻焊凹槽蔓延的范围进行限制。本实用新型专利技术的基板结构有利于提高半导体晶粒焊接的可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基板结构及含有其的基板


[0001]本技术涉及半导体封装
，尤其涉及一种基板结构及含有其的基板。

技术介绍

[0002]目前，随着电子产品小型化、轻量化、薄型化、高性能、I/O端数的增加以及功能多样化的发展，传统的半导体封装技术已不能很好的满足要求，使得对微型超微型半导体制冷器焊接成为亟待解决的问题和挑战；进一步的，对于现有的基板，在用焊料将半导体晶粒(也称为元器件)焊接到基板上的过程中，由于焊料表面张力的作用，焊料容易向外蔓延并与用于设置金线的金线设置区域接触，降低半导体晶粒焊接的可靠性和焊接精度，还容易导致半导体晶粒与金线设置区域连接，影响基板的质量。由此，亟需一种有利于提高半导体晶粒焊接的可靠性的基板结构。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服上述现有技术的至少一个不足，提供一种有利于提高半导体晶粒焊接的可靠性的基板结构，另外，还提供一种基板。
[0004]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基板结构，包括：
[0005]绝缘基底层；
[0006]铜层，附着在所述绝缘基底层的上表面上；
[0007]镍层，附着在所述铜层的上表面上；
[0008]钯层，附着在所述镍层的上表面上；
[0009]金层，附着在所述钯层的上表面上，所述金层的上表面上设有用于焊接半导体晶粒的半导体晶粒焊接区域和用于设置金线的金线设置区域；
[0010]阻焊凹槽，设置在所述半导体晶粒焊接区域和所述金线设置区域之间，所述阻焊凹槽从所述金层的上表面向下向所述钯层凹陷延伸至所述镍层并使得所述镍层曝露，所述镍层正对所述阻焊凹槽的曝露部分形成氧化层；在用焊料将所述半导体晶粒焊接在所述半导体晶粒焊接区域的过程中，所述氧化层能够对呈熔融状态的焊料向所述阻焊凹槽蔓延的范围进行限制，使得所述焊料与所述金线设置区域之间具有间隙。
[0011]本技术的有益效果是：本实施例中通过在绝缘基底层的上表面上附着设有铜层，有利于通过铜层通过电流，为设置在基板结构的半导体晶粒供电；进一步的，通过在镍层和金层之间设有钯层，有利于降低金层的厚度，从而降低材料成本；另外，通过在半导体晶粒焊接区域和金线设置区域之间设有阻焊凹槽，镍层正对阻焊凹槽的曝露部分形成氧化层，在用焊料将半导体晶粒焊接在半导体晶粒焊接区域的过程中，氧化层能够对呈熔融状态的焊料向阻焊凹槽蔓延的范围进行限制，从而限制呈熔融状态的焊料从焊点向外铺开而成球状或馒头状，使得焊料聚集在焊点附近，有利于确保焊料与金线设置区域之间具有间隙，从而避免焊料与用于进行设置金线的金线设置区域接触而出现桥连问题，也避免焊料染污金线设置区域，从而确保由本实施例中的基板结构构成的基板的质量，为后续混合集
成电路模块高密度组装奠定基础。
[0012]另外，在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进，还可以具有如下附加技术特征。
[0013]根据本技术的一个实施例，所述阻焊凹槽通过采用激光对所述金层和所述钯层进行刻蚀形成，在通过激光对所述金层和所述钯层进行刻蚀的过程中，所述钯层正对所述阻焊凹槽的曝露部分在高温的作用下氧化形成所述氧化层。
[0014]本实施例中通过采用激光对金层和钯层进行刻蚀形成阻焊凹槽，便于钯层正对阻焊凹槽的曝露部分在高温的作用下氧化形成氧化层，且有利于实现在基板结构上高精度、高密度和高可靠性的进行焊接作业。
[0015]根据本技术的一个实施例，所述阻焊凹槽通过如下步骤加工形成：
[0016]步骤一，确定用于设置金线的金线设置区域；
[0017]步骤二，根据所述金线设置区域的布局设计阻焊图形；
[0018]步骤三，将阻焊图形转换为平面坐标并导人激光设备中，设置激光加工参数，通过控制激光设备按设置的激光加工参数依次经过所述平面坐标进行激光刻蚀形成所述阻焊凹槽。
[0019]本实施例中通过以上步骤加工形成阻焊凹槽，便于通过激光设备自动加工形成阻焊凹槽，提高阻焊凹槽的加工效率，且有利于对基板结构实现批量生产，降低生产成本。
[0020]根据本技术的一个实施例，所述阻焊凹槽呈长方体状结构，所述阻焊凹槽的宽度尺寸为70um
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100um，所述阻焊凹槽的深度尺寸为0.15um
‑
4um。
[0021]本实施例中的阻焊凹槽呈长方体状结构，阻焊凹槽的结构简单，便于加工成型，降低加工难度；进一步的，阻焊凹槽的宽度尺寸为70um
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100um，在保证镀层容许电流值不受影响的情况下，钯层正对阻焊凹槽的曝露部分在高温的作用下氧化形成氧化层的宽度适合，确保氧化层对焊料蔓延的限制效果，同时，也避免阻焊凹槽的宽度尺寸小于70um而无法确保氧化层对焊料蔓延的限制效果；而如果阻焊凹槽的宽度尺寸大于100um，不利于加工获得，特别是在通过激光刻蚀形成阻焊凹槽，当单次激光扫过的路径宽度超过100um时，需要的能量较大，工作电流很高，而且很容易损伤到位于底下的铜层，而如果分多次进行加工阻焊凹槽，则较繁琐，且加工效率较低；进一步的，阻焊凹槽的深度尺寸为0.15um
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4um，阻焊凹槽的深度适合，便于钯层正对阻焊凹槽的部分曝露。
[0022]根据本技术的一个实施例，所述绝缘基底层的材料为陶瓷。本实施例中的绝缘基底层为陶瓷，材料便于获得，且便于降低成本。
[0023]根据本技术的一个实施例，所述绝缘基底层呈平板状结构，所述绝缘基底层的上表面为平面，所述铜层的厚度尺寸为15um
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70um，所述镍层的厚度尺寸为5um
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7um，所述钯层的厚度尺寸为0.05um
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0.10um，所述金层的厚度尺寸为0.1um
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0.5um。
[0024]本实施例中的铜层的厚度尺寸为15um
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70um，镍层的厚度尺寸为5um
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7um，钯层的厚度尺寸为0.05um
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0.10um，金层的厚度尺寸为0.1um
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0.5um，有利于基板结构的结构具有可靠的结构强度且确保基板结构的性能良好。
[0025]根据本技术的一个实施例，所述铜层、所述镍层、所述钯层和所述金层分别通过电镀或化学镀成型。本实施例中的铜层、镍层、钯层和金层分别通过电镀或化学镀成型，有利于提高铜层、镍层、钯层和金层的耐蚀性，也使得铜层、镍层、钯层和金层具有良好的附
着性，且镀层的表面光洁度良好。
[0026]根据本技术的一个实施例，所述半导体晶粒焊接区域间隔设有多个，所述金线设置区域间隔设有多个，所述阻焊凹槽包括凹槽段一和凹槽段二，相邻的所述半导体晶粒焊接区域与所述金线设置区域之间分别设有所述凹槽段一，相邻的两个所述半导体晶粒焊接区域之间分别设有所述凹槽段二。
[0027]本实施例中相邻的半导体晶粒焊接区域与金线设置区域之间分别设有凹槽段一，有利于通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基板结构，其特征在于，包括：绝缘基底层；铜层，附着在所述绝缘基底层的上表面上；镍层，附着在所述铜层的上表面上；钯层，附着在所述镍层的上表面上；金层，附着在所述钯层的上表面上，所述金层的上表面上设有用于焊接半导体晶粒的半导体晶粒焊接区域和用于设置金线的金线设置区域；阻焊凹槽，设置在所述半导体晶粒焊接区域和所述金线设置区域之间，所述阻焊凹槽从所述金层的上表面向下向所述钯层凹陷延伸至所述镍层并使得所述镍层曝露，所述镍层正对所述阻焊凹槽的曝露部分形成氧化层；在用焊料将所述半导体晶粒焊接在所述半导体晶粒焊接区域的过程中，所述氧化层能够对呈熔融状态的焊料向所述阻焊凹槽蔓延的范围进行限制，使得所述焊料与所述金线设置区域之间具有间隙。2.根据权利要求1所述的基板结构，其特征在于，所述阻焊凹槽通过采用激光对所述金层和所述钯层进行刻蚀形成，在通过激光对所述金层和所述钯层进行刻蚀的过程中，所述钯层正对所述阻焊凹槽的曝露部分在高温的作用下氧化形成所述氧化层。3.根据权利要求1所述的基板结构，其特征在于，所述阻焊凹槽呈长方体状结构，所述阻焊凹槽的宽度尺寸为70um
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100um，所述阻焊凹槽的深度尺寸为0.15um
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4um。4.根据权利要求1所述的基板结构，其特征在于，所述绝缘基底层的材料为陶瓷。5.根据权利要求1至4任一项所述的基板结构，其特征在于，所述绝缘基底层呈平板状结构，所述绝缘基底层...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰铭，陈可，黄议，
申请(专利权)人：深圳见炬科技有限公司，
类型：新型
国别省市：