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轉接板及其制作方法

文檔序號:8046655閱讀:410來源:國知局
專利名稱:轉接板及其制作方法
技術領域
本發(fā)明有關于一種電路板,且特別是有關于一種轉接板及其制作方法。
背景技術
轉接板可用以于其相反表面上設置其他電子構件,例如印刷電路板、晶片等。轉接板還可提供電子構件之間信號傳遞的導電通路。由于已知的轉接板制程通常是以對轉接板的基材進行熱氧化制程的方式形成絕緣層(二氧化硅),然而,熱氧化法的制程花費較高,以致于已知的轉接板的制作成本偏高。此外,已知轉接板的基材表面由于材料表面性質的因素(二氧化硅不易無電鍍)只能以濺鍍的方式形成晶種層,然而,濺鍍制程也有制程花費較高的問題。因此,目前亟需一種低制作成本的轉接板制程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種轉接板的制作方法,包括提供一半導體基板,半導體基板具有一第一表面、一第二表面及至少一連通第一表面與第二表面的貫孔;在第一表面、第二表面以及貫孔的一內(nèi)壁上電鍍一電鍍高分子層;以及于電鍍高分子層上形成一線路層,線路層自第一表面經(jīng)貫孔的內(nèi)壁延伸至第二表面上。本發(fā)明所述的轉接板的制作方法,其中形成該線路層的步驟包括圖案化該電鍍高分子層,以使該電鍍高分子層暴露出部分該第一表面與部分該第二表面;進行一無電鍍制程,以于該電鍍高分子層上形成一無電鍍金屬晶種層;以及于該無電鍍金屬晶種層上電鍍至少一導電層。本發(fā)明所述的轉接板的制作方法,還包括在進行該無電鍍制程之后并在電鍍該導電層之前,圖案化該無電鍍金屬晶種層,以使該無電鍍金屬晶種層暴露出部分該電鍍高分子層。本發(fā)明所述的轉接板的制作方法,其中該電鍍高分子層的材質為一感光高分子材料,且圖案化該電鍍高分子層的方法包括曝光顯影。本發(fā)明所述的轉接板的制作方法,還包括在形成該線路層之前,對該電鍍高分子層進行一表面粗化處理。本發(fā)明所述的轉接板的制作方法,還包括在形成該線路層之后,對該半導體基板進行一切割制程。本發(fā)明所述的轉接板的制作方法,其中提供該半導體基板的步驟包括提供一基材,該基材具有一頂面與一底面;于該頂面上形成至少一凹槽;研磨該底面,以移除該凹槽的底部而形成一貫孔。本發(fā)明另提供一種轉接板,包括一半導體基板,具有一第一表面、一第二表面及至少一連通第一表面與第二表面的貫孔;一電鍍高分子層,配置于第一表面、第二表面以及貫孔的一內(nèi)壁上;以及一線路層,配置于電鍍高分子層上,且自第一表面經(jīng)貫孔的內(nèi)壁延伸至第二表面上。本發(fā)明所述的轉接板,其中該電鍍高分子層暴露出部分該第一表面與部分該第二表面。本發(fā)明所述的轉接板,其中該線路層包括一無電鍍金屬晶種層,配置于該電鍍高分子層上;至少一導電層,配置于該無電鍍金屬晶種層上。本發(fā)明所述的轉接板,其中該無電鍍金屬晶種層暴露出部分該電鍍高分子層。本發(fā)明所述的轉接板,其中該無電鍍金屬晶種層的材質為純銅。本發(fā)明所述的轉接板,其中該導電層覆蓋該無電鍍金屬晶種層的側壁,并接觸該電鍍高分子層。
本發(fā)明所述的轉接板,其中該電鍍高分子層的材質為一感光高分子材料。本發(fā)明所述的轉接板,其中該轉接板承載一晶片,該晶片電性連接該線路層。本發(fā)明所述的轉接板,其中該晶片為一發(fā)光二極管晶片。本發(fā)明是以電鍍的方式形成轉接板的絕緣層,即電鍍高分子層,因此可有效降低制作成本。


圖IA至圖IJ繪示本發(fā)明一實施例的轉接板的制程剖面圖。圖2繪示本發(fā)明一實施例的晶片封裝體的制程剖面圖。附圖中符號的簡單說明如下100 :轉接板;110、110a :半導體基板;112、114 :表面;116 :凹槽;116a :底部;120 :圖案化罩幕層;122、132、134 :開口 ; 130、130a :電鍍高分子層;140,140a :無電鍍金屬晶種層;142 :側壁;150、150a、160、160a :導電層;200 :晶片封裝體;210 :晶片;220 :導線;230 :封裝膠體;A、A1 :切割線;D :間距;L、L1 :線路層;S :內(nèi)壁;T :貫孔。
具體實施例方式以下將詳細說明本發(fā)明實施例的制作與使用方式。然應注意的是,本發(fā)明提供許多可供應用的發(fā)明概念,其可以多種特定形式實施。文中所舉例討論的特定實施例僅為制造與使用本發(fā)明的特定方式,非用以限制本發(fā)明的范圍。此外,在不同實施例中可能使用重復的標號或標示。這些重復僅為了簡單清楚地敘述本發(fā)明,不代表所討論的不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。再者,當述及一第一材料層位于一第二材料層上或之上時,包括第一材料層與第二材料層直接接觸或間隔有一或更多其他材料層的情形。本發(fā)明一實施例的轉接板可例如用以承載電子晶片。例如,在本發(fā)明實施例中,其可應用于各種包含有源元件或無源元件(active or passive elements)、數(shù)字電路或模擬電路(digital or analog circuits)等集成電路的電子兀件(electronic components),例如是有關于光電元件(opto electronic devices)、微機電系統(tǒng)(Micro ElectroMechanical System ;MEMS)、微流體系統(tǒng)(micro fluidic systems)、或利用熱、光線及壓力等物理量變化來測量的物理感測器(Physical Sensor)。特別是可選擇使用晶圓級封裝(wafer scale package ;WSP)制程對影像感測元件、發(fā)光二極管(light-emitting diodes ;LEDs)、太陽能電池(solar cells)、射頻元件(RF circuits)、加速計(accelerators)、陀螺儀(gyroscopes)、微制動器(micro actuators)、表面聲波兀件(surface acoustic wavedevices)、壓力感測器(process sensors)、噴墨頭(ink printer heads)及 / 或功率模組(power modules)等半導體晶片進行封裝。其中上述晶圓級封裝制程主要是指在晶圓階段完成封裝步驟后,再予以切割成獨立的封裝體,然而,在一特定實施例中,例如將已分離的半導體晶片重新分布在一承載晶圓上,再進行封裝制程,亦可稱之為晶圓級封裝制程。另外,上述晶圓級封裝制程亦適用于通過堆疊(stack)方式安排具有集成電路的多片晶圓,以形成多層集成電路(multi-layerintegrated circuit devices)的晶片封裝體。上述承載晶圓可例如是本發(fā)明實施例的轉接板。圖IA至圖IJ繪示本發(fā)明一實施例的轉接板的制程剖面圖。首先,請參照圖1A,提供一半導體基板110,其材質例如為硅、鍺、硅鍺、碳化硅、砷化鎵或其相似物。半導體基板110具有相對的一表面112與一表面114。接著,在表面112 上形成一圖案化罩幕層120,(例如光阻層),其具有多個開口 122,以暴露出部分表面112。然后,請參照圖1B,以圖案化罩幕層120為罩幕蝕刻半導體基板110,以于半導體基板110上形成多個位于開口 122下方的凹槽116,凹槽116具有一底部116a。蝕刻半導體基板110的方法例如為干式蝕刻法或濕式蝕刻法。之后,請參照圖1C,移除圖案化罩幕層120,并自表面114研磨半導體基板110,以移除凹槽116的底部116a而形成貫孔T,貫孔T連通表面112、114。雖然本實施例是以先形成凹槽116、然后再移除凹槽116的底部116a的方式形成貫孔T,但貫孔T的形成方法不限于此,在其他實施例中,也可直接蝕刻到底形成貫孔。之后,可視需要例如以濕式蝕刻的方式對表面114進行一平坦化制程。在一實施例中,薄化半導體基板110以移除凹槽116的底部116a的方法還可包括蝕刻或銑削(milling)。在一實施例中,貫孔T的形成方法還可為(機械或激光)鉆孔、超音波銑削、噴砂、水刀或使用其他機械/激光鉆孔裝置或其結合。接著,請參照圖1D,進行一電鍍制程,以于表面112、表面114以及貫孔T的內(nèi)壁S上電鍍一電鍍高分子層(E-coat polymer layer) 130。在一實施例中,電鍍高分子層130全面地覆蓋表面112、表面114以及貫孔T的內(nèi)壁S。詳細而言,在本實施例中,前述電鍍高分子層130的制作方法為將一高分子材料(未繪示)溶于一電解液中,并將半導體基板110設置在位于電解液中的二電極其中之一上,然后,對二電極施加電壓,以使二電極之間存在一電壓差。此時,高分子材料會沉積在半導體基板110上,而形成電鍍高分子層130。電鍍高分子層130的詳細形成方法可參考美國專利第4487674號、第4943447號、第7479246號、臺灣專利第524812號。電鍍高分子層130的材質包括環(huán)氧樹脂(epoxy resin)、聚酯(polyesters)、壓克力(acrylics)、乙烯基聚合物(vinyl polymers)、聚酰胺(polyamides)、聚胺酯(polyurethanes)、醇酸樹脂(alkyds)、多羧酸(polycarboxylics)或前述的組合,或是其他適合電鍍沉積的樹脂。值得注意的是,相較于已知是以熱氧化制程形成轉接板的絕緣層,本實施例是以電鍍的方式形成電鍍高分子層130,因此,本實施例可有效降低制作成本。之后,請參照圖1E,圖案化電鍍高分子層130,以于電鍍高分子層130上形成多個開口 132、134,其中開口 132、134分別暴露出部分表面112與部分表面114。圖案化后的高分子層130的圖案大抵對應于后續(xù)欲形成的線路層。在一實施例中,電鍍高分子層130的材質可為感光高分子材料,且圖案化電鍍高分子層130的方法可為曝光顯影。此外,在一實施例中,可對電鍍高分子層130進行一表面粗化(roughening)處理,以利于在后續(xù)制程中使線路層快速地形成在電鍍高分子層130上。表面粗化處理可使用酸性蝕刻液或是堿性蝕刻液,其中酸性蝕刻液例如為氫氯酸溶液、硝酸溶液、硫酸溶液或硫酸與鉻酸的混合液,堿性蝕刻液例如為氫氧化鉀溶液、或氫氧化鈉溶液。然后,請參照圖1F,進行一無電鍍制程,以于電鍍高分子層130上形成一無電鍍金屬晶種層140。在一實施例中,無電鍍金屬晶種層140的材質例如為純銅或是其他適合的晶種材料。值得注意的是,由于電鍍高分子層130的表面性質適于形成無電鍍金屬晶種層140,而半導體基板110的表面性質不適于形成無電鍍金屬晶種層140,因此,無電鍍金屬晶種層140選擇性地形成在電鍍高分子層130上。在一實施例中,無電鍍金屬晶種層140的 膜層圖案大致上相同于電鍍高分子層130的膜層圖案,故無電鍍金屬晶種層140亦暴露出部分表面112與部分表面114。值得注意的是,相較于已知的轉接板只能以濺鍍的方式在絕緣層(二氧化硅層)上形成晶種層,本實施例的電鍍高分子層130的表面性質適于進行無電鍍制程,因此,本實施例可以制程花費較低的無電鍍制程形成晶種層,進而可有效降低制作成本。請參照圖1G,圖案化無電鍍金屬晶種層140,以使其圖案向遠離開口 132、134的方向退縮,進而避免在后續(xù)制程中置于開口 132、134中的電子元件與無電鍍金屬晶種層140短路。此時,無電鍍金屬晶種層140暴露出部分電鍍高分子層130。在一實施例中,圖案化無電鍍金屬晶種層140的方法為在無電鍍金屬晶種層140上形成一圖案化罩幕層(未繪示),圖案化罩幕層暴露出位于表面112、114上的部分無電鍍金屬晶種層140,之后,以圖案化罩幕層為罩幕移除暴露出的無電鍍金屬晶種層140,然后,移除圖案化罩幕層。在一實施例中,圖案化罩幕層所暴露出的無電鍍金屬晶種層140鄰近電鍍高分子層130的開口 132、134。請參照圖1H,于無電鍍金屬晶種層140上電鍍導電層150,且導電層150填滿貫孔To導電層150的材質例如為銅、招、鶴、鎳、前述材料的合金。在一實施例中,導電層150的材質相同于無電鍍金屬晶種層140的材質。在另一實施例中,導電層150的材質不同于無電鍍金屬晶種層140的材質。之后,請參照圖II,可再于導電層150上電鍍導電層160,導電層160的材質例如為鎳/金,或是鎳/銀。在一實施例中,無電鍍金屬晶種層140、導電層150、160可構成一線路層L,線路層L自表面112經(jīng)貫孔T的內(nèi)壁S延伸至表面114上。在另一實施例中,僅無電鍍金屬晶種層140與導電層150即可構成一線路層。請參照圖II與圖IJ,在本實施例中,可選擇性地對半導體基板110進行一切割制程,以制得至少一轉接板100,詳細而言,切割制程例如為沿著切割線A鋸切半導體基板110。雖然圖IJ僅繪示一個轉接板100,但并非用以限定轉接板100的數(shù)量,亦即,在切割制程之后亦可形成多個轉接板100。圖2繪示本發(fā)明一實施例的晶片封裝體的制程剖面圖。請參照圖2,在前述半導體基板110的切割制程之前,可先提供至少一晶片210,并進行一晶片接合(die bond)制程,以將晶片210接合至圖II的半導體基板110上,其中晶片210例如為發(fā)光二極管晶片或是其他適合的晶片。詳細而言,可將晶片210配置于電鍍高分子層130的開口 132所暴露出的表面112上,且與電鍍高分子層130彼此分離。在一實施例中,晶片210可經(jīng)由一粘著層(未繪示)粘著至半導體基板110。之后,可進行一打線接合制程,以形成連接于晶片210與線路層L之間的多條導線220,導線220的材質包括金或是其他導電性質良好的材質。然后,可于半導體基板110上形成一封裝膠體230,以通過封裝膠體230包覆晶片210與導線220,從而隔絕外界環(huán)境中的水氣與污染物,以避免其影響晶片210與導線220的電性品質。之后,可沿著切割線Al切割半導體基板110,以形成至少一晶片封裝體200。雖然圖2僅繪示一個晶片封裝體200,但并非用以限定晶片封裝體200的數(shù)量,亦即,在切割制程 之后亦可形成多個晶片封裝體200。在一實施例中,晶片封裝體200為一發(fā)光二極管封裝結構。雖然前述實施例為在切割制程之前進行晶片接合等制程,但在其他實施例中,亦可在切割制程之后才進行晶片接合等制程。請再次參照圖IJ,本實施例的轉接板100包括一半導體基板110a、一電鍍高分子層130a以及一線路層LI,其中半導體基板IlOa具有相對的表面112、114以及多個連通表面112、114的貫孔T。電鍍高分子層130a配置于表面112、114以及貫孔T的內(nèi)壁S上。在本實施例中,電鍍高分子層130a具有多個開口 132、134,其中開口 132、134分別暴露出部分表面112與部分表面114。線路層LI配置于電鍍高分子層130a上,且自表面112經(jīng)貫孔T的內(nèi)壁S延伸至表面114上。在一實施例中,線路層LI包括一無電鍍金屬晶種層140a以及導電層150a、160a,其中無電鍍金屬晶種層140a配置于電鍍高分子層130a上,而導電層150a、160a則依序配置于無電鍍金屬晶種層140a上。在一實施例中,線路層LI暴露出鄰近開口 132的電鍍高分子層130a,以增加之后配置于開口 132中的電子元件(例如晶片)與線路層LI的間距(例如圖2所示之晶片210與線路層L的間距D),進而可避免兩者之間電性短路的問題。在一實施例中,導電層150a、160a覆蓋無電鍍金屬晶種層140a的側壁142,并接觸電鍍高分子層130a。請參照圖2,在一實施例中,轉接板100可承載一晶片210(例如發(fā)光二極管晶片),且晶片210電性連接線路層L。綜上所述,由于本發(fā)明是以電鍍的方式形成轉接板的絕緣層(電鍍高分子層),因此,本發(fā)明可有效降低制作成本。此外,由于本發(fā)明的電鍍高分子層的表面性質適于進行無電鍍制程,因此,本發(fā)明可以制程花費較低的無電鍍制程形成晶種層,從而可更進一步地降低制作成本。以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例,然其并非用以限定本發(fā)明的范圍,任何熟悉本項技術的人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),可在此基礎上做進一步的改進和變化,因此本發(fā)明的保護范圍當以本申請的權利要求書所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種轉接板的制作方法,其特征在于,包括 提供一半導體基板,該半導體基板具有一第一表面、一第二表面及至少一連通該第一表面與該第二表面的貫孔; 在該第一表面、該第二表面以及該貫孔的一內(nèi)壁上電鍍一電鍍高分子層;以及于該電鍍高分子層上形成一線路層,該線路層自該第一表面經(jīng)該貫孔的該內(nèi)壁延伸至該第二表面上。
2.根據(jù)權利要求I所述的轉接板的制作方法,其特征在于,形成該線路層的步驟包括 圖案化該電鍍高分子層,以使該電鍍高分子層暴露出部分該第一表面與部分該第二表面; 進行一無電鍍制程,以于該電鍍高分子層上形成一無電鍍金屬晶種層;以及 于該無電鍍金屬晶種層上電鍍至少一導電層。
3.根據(jù)權利要求2所述的轉接板的制作方法,其特征在于,還包括 在進行該無電鍍制程之后并在電鍍該導電層之前,圖案化該無電鍍金屬晶種層,以使該無電鍍金屬晶種層暴露出部分該電鍍高分子層。
4.根據(jù)權利要求2所述的轉接板的制作方法,其特征在于,該電鍍高分子層的材質為一感光高分子材料,且圖案化該電鍍高分子層的方法包括曝光顯影。
5.根據(jù)權利要求I所述的轉接板的制作方法,其特征在于,還包括 在形成該線路層之前,對該電鍍高分子層進行一表面粗化處理。
6.根據(jù)權利要求I所述的轉接板的制作方法,其特征在于,還包括 在形成該線路層之后,對該半導體基板進行一切割制程。
7.根據(jù)權利要求I所述的轉接板的制作方法,其特征在于,提供該半導體基板的步驟包括 提供一基材,該基材具有一頂面與一底面; 于該頂面上形成至少一凹槽; 研磨該底面,以移除該凹槽的底部而形成一貫孔。
8.一種轉接板,其特征在于,包括 一半導體基板,具有一第一表面、一第二表面及至少一連通該第一表面與該第二表面的貫孔; 一電鍍高分子層,配置于該第一表面、該第二表面以及該貫孔的一內(nèi)壁上;以及一線路層,配置于該電鍍高分子層上,且自該第一表面經(jīng)該貫孔的該內(nèi)壁延伸至該第二表面上。
9.根據(jù)權利要求8所述的轉接板,其特征在于,該電鍍高分子層暴露出部分該第一表面與部分該第二表面。
10.根據(jù)權利要求8所述的轉接板,其特征在于,該線路層包括 一無電鍍金屬晶種層,配置于該電鍍高分子層上; 至少一導電層,配置于該無電鍍金屬晶種層上。
11.根據(jù)權利要求10所述的轉接板,其特征在于,該無電鍍金屬晶種層暴露出部分該電鍍高分子層。
12.根據(jù)權利要求10所述的轉接板,其特征在于,該無電鍍金屬晶種層的材質為純銅。
13.根據(jù)權利要求10所述的轉接板,其特征在于,該導電層覆蓋該無電鍍金屬晶種層的側壁,并接觸該電鍍高分子層。
14.根據(jù)權利要求8所述的轉接板,其特征在于,該電鍍高分子層的材質為一感光高分子材料。
15.根據(jù)權利要求8所述的轉接板,其特征在于,該轉接板承載一晶片,該晶片電性連接該線路層。
16.根據(jù)權利要求15所述的轉接板,其特征在于,該晶片為一發(fā)光二極管晶片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種轉接板及其制作方法,該轉接板的制作方法包括提供一半導體基板,半導體基板具有一第一表面、一第二表面及至少一連通第一表面與第二表面的貫孔;在第一表面、第二表面以及貫孔的一內(nèi)壁上電鍍一電鍍高分子層;以及于電鍍高分子層上形成一線路層,線路層自第一表面經(jīng)貫孔的內(nèi)壁延伸至第二表面上。本發(fā)明另還提供一種轉接板。本發(fā)明是以電鍍的方式形成轉接板的絕緣層,即電鍍高分子層,因此可有效降低制作成本。
文檔編號H05K3/28GK102811564SQ201110145328
公開日2012年12月5日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權日2011年5月31日
發(fā)明者溫英男, 劉建宏, 楊惟中 申請人:精材科技股份有限公司
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