基板结构、半导体装置阵列及其半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基板结构、半导体装置阵列及其半导体装置，该基板结构为复合材料与金属所积层压合，具有彼此相对的一第一表面与一第二表面，该第一表面成型有多个承载部，该第二表面成型有多个电连接部，该基板结构包含以下所述的多种热应力释放结构的至少其中之一：一第一热应力释放结构，为该基板结构在不同轴向具有相同的长度；一第二热应力释放结构，为多个设置在该基板结构的各自独立的对位记号；一第三热应力释放结构，为多个桥接线的宽度小于所述多个电连接部的宽度；一第四热应力释放结构，为单一成型轴向的所述多个桥接线；一第五热应力释放结构，其为至少一个设置在该基板结构上的净空区，该净空区沿着该基板结构的一轴向延伸成型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基板结构、半导体装置阵列及其半导体装置，且特别涉及一种经过高温工艺后仍可保持平整的基板结构、半导体装置阵列及其半导体装置。
技术介绍
电子元件在运作时所消耗的电能，除了实际工作外，大部分转化成热量，而电子元件产生的热量会使内部温度上升，因此必须提高散热的效率，以避免电子元件可靠度的下降。以发光二极管为例，经由不断的研发改善，使发光二极管具有较高的电功率及更强的工作电流，以期能生产出具有高亮度的发光二极管。但由于在提高其电功率及工作电流之下，发光二极管将会相对产生较多的热量，使得其易于因过热而影响其性能的表现，甚至造成发光二极管的失效。 为了提高散热的效率，散热基板的发展也逐渐受到重视，一般来说，发光二极管晶片可粘贴在供散热的金属块(slug)上，通过金属块的高热传导特性，发光二极管晶片的热量向外部传导。然，金属块与绝缘树脂材料进行压合，以组成用于承载发光二极管晶片的基板，而金属与复合材料之间均具有热物理特性的差异，如因金属与绝缘树脂材料之间的热膨胀系数差异大而造成热膨胀系数不匹配(CTE mis-match)的问题，故在经过高温工艺后，如回焊工艺因热膨胀比例不同而产生热应力，导致基板的变形。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种基板结构，本专利技术所制作的基板结构可利用其上的多种热应力释放结构来释放基板结构经过高温后因热应力所造成的翘曲现象，进而提高基板结构所制作的半导体装置的可靠度。本专利技术实施例提供一种基板结构，其为复合材料与金属所积层压合，该基板结构具有一彼此相对的一第一表面与一第二表面，该第一表面成型有多个承载部，该第二表面成型有多个电连接部，该基板结构包含以下所述的多种热应力释放结构的至少其中之一一第一热应力释放结构，为该基板结构在不同轴向具有相同的长度；一第二热应力释放结构，为多个设置在该基板结构的各自独立的对位记号；一第三热应力释放结构，为多个桥接线的宽度小于所述多个电连接部的宽度；一第四热应力释放结构，为单一成型轴向的所述多个桥接线；一第五热应力释放结构，其为至少一个设置在该基板结构上的净空区，该净空区沿着该基板结构的一轴向延伸成型，该净空区上不具有承载部或电连接部。本专利技术实施例提供一种半导体装置阵列，其包括一种基板结构，其为复合材料与金属所积层压合，该基板结构具有彼此相对的一第一表面与一第二表面，该第一表面成型有多个承载部，该第二表面成型有多个电连接部，所述多个承载部与所述多个电连接部相互对应而形成多个基板单元，该基板结构包含以下所述的多种热应力释放结构的至少其中之一一第一热应力释放结构，为该基板结构在不同轴向具有相同的长度；一第二热应力释放结构，为多个设置在该基板结构上的各自独立的对位记号；一第三热应力释放结构，为多个桥接线，其中所述多个桥接线的宽度小于所述多个电连接部的宽度；一第四热应力释放结构，为单一成型轴向的所述多个桥接线；一第五热应力释放结构，其为至少一个设置在该基板结构上的净空区，该净空区沿着该基板结构的一个轴向延伸成型，该净空区上不具有承载部或电连接部；多个半导体元件，分别电连接于每一该基板单元的该承载部；以及多个封装体，分别包覆其所对应的该半导体元件。本专利技术实施例提供一种半导体装置，其由前述的半导体装置阵列所切割成型者。本专利技术具有以下有益的效果本专利技术提出一种基板结构，其上具有至少一种热应力释放结构，以改善基板经过高温工艺后因基板中的各种材质的热物理特性不同所导致的基板翘曲问题。 为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制者。附图说明图IA显示本专利技术的基板结构的俯视立体图。图IB显示本专利技术的基板结构的仰视立体图。图2显示本专利技术的基板单元的剖视图。图3A显示本专利技术的半导体装置的立体示意图。图3B显示本专利技术的半导体装置的立体仰视图。图4显示图IA的A部分的放大图。图5显示图IB的B部分的放大图。图6显示图IB的C部分的放大图。图7A显示本专利技术的基板结构的俯视图。图7B显示本专利技术的基板结构的仰视图。图8A显示本专利技术第二实施例的基板结构的俯视图。图8B显示本专利技术第二实施例的基板结构的仰视图。图9显示本专利技术第三实施例的基板结构的仰视图。图10显示本专利技术第四实施例的基板结构的仰视图。其中，附图标记说明如下IOA :第一表面IOB :第二表面11 :芯层12 :承载部12A :第一极性功能区12B :第二极性功能区13:电连接部13A :第一连接部13B :第二连接部14 :对位记号15 :桥接线16 :净空区16A :第一净空区16B :第二净空区I7:穿孔18 :散热块19:阻焊层S :基板单元D :半导体元件 P :封装体G:间隙T1、T2:吃锡方向具体实施例方式本专利技术提供一种可设置半导体元件(例如发光二极管，LED)的基板结构，尤其是针对由复合材料与金属所积层压合的基板(如印刷电路板，PCB)，复合材料多属高分子材料(譬如玻璃纤维)而属于异向性材料，故在不同轴向有不同的特性，如表一所示的热膨胀系数(CTE);再者，基板结构中的金属(例如铜)与复合材料之间均具有热物理特性的差异，如因金属与复合材料的热膨胀系数差异很大而造成热膨胀系数不匹配(CTEmis-match)的问题，故在经过高温工艺后因膨胀比例不同而产生热应力，导致基板的变形。而就热应力来分析，热膨胀系数、弹性系数(elastic modulus, E)、封装材的玻璃转移温度(Tg)均是影响热应力的因子，故由表I的材料特性，本专利技术所提出的基板结构可针对基板中因不同材料的热应力加以释放，使基板呈现较为平整的状态。表I基板波松比(Po- CTEo, 材料 E (GPa)Tg(0C)种类isson ratio) (ppm/°C)Cu Cu110.00.3518.0-BT AMC 45.5x10-3 0.14/0.02 13.0/15.0/31.0 230MCL-E- FR-43.20.315.0/17.0/60.0 173-183 679(W)请参考图1A、图1Β，图IA显示本专利技术所提出的基板结构的俯视图，图IB显示本专利技术所提出的基板结构的仰视图，本专利技术所提出的基板结构可克服前述因热物理特性不同所导致的基板翘曲问题，以使基板结构呈现平整的状态，值得说明的是，图1A、图IB绘制出多种热应力释放结构，而本专利技术可以选择性的应用图1A、图IB所示的多种热应力释放结构的至少其中之一，也即以选择性的方式将下述各种热应力释放结构做一组合、搭配以达到改善基板翘曲的目的。其中，该基板结构具有彼此相对的一第一表面IOA与一第二表面10B。如图IA所示，该第一表面IOA成型有多个承载部12。如图IB所示，该第二表面IOB成型有多个电连接部13。承载部12与电连接部13的线路布局相互对应而在该基板结构上构成多个基板单元S。如图2所示，在单一基板单元S中，基板结构具有一芯层11 (或称绝缘层)、在芯层11的上表面(即图IA所述的第一表面10A)成型有承载部12及在芯层11的下表面(即图IB前述的第二表面10B)成型为电连接部13，更具体的说，芯层11可为玻璃纤维布含浸于树脂胶液中所固化形成的复合材料的胶片，承载部12和电连接部13均可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板结构，其为复合材料与金属所积层压合，该基板结构具有彼此相对的一第一表面与一第二表面，该第一表面成型有多个承载部，该第二表面成型有多个电连接部，其特征在于，该基板结构包含以下所述的多种热应力释放结构的至少其中之一：一第一热应力释放结构，为该基板结构在不同轴向具有相同的长度；一第二热应力释放结构，为多个设置在该基板结构的各自独立的对位记号；一第三热应力释放结构，为多个桥接线的宽度小于所述多个电连接部的宽度；一第四热应力释放结构，为单一成型轴向的所述多个桥接线；以及一第五热应力释放结构，其为至少一个设置在该基板结构上的净空区，该净空区沿着该基板结构的一轴向延伸成型，该净空区上不具有承载部或电连接部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林贞秀，
申请(专利权)人：旭丽电子广州有限公司，光宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：