CN101436639A - 发光二极管封装基板的制作方法 - Google Patents

发光二极管封装基板的制作方法 Download PDF

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Abstract

一种发光二极管封装基板的制作方法，系于一金属基板的第一面制作具完整线路的置晶侧线路层，以作为与一芯片电性连接的接垫用，并于该线路层上制作一作为支撑用的固持件。最后，再移除该金属基板，以完成封装基板的制作。于封装过程中，本发明封装基板可以其固持件提供足够的刚性使封装制程更为简易，并使芯片的发光面完全暴露。因此，使用本发明具高亮度的发光二极管封装基板方法所制造的封装基板结构，不仅可简化封装流程，并能有效改善传统封装发光角度低、封装材料变色及散热等问题。

Description

发光二极管封装基板的制作方法
技术领域
本发明涉及一种发光二极管封装基板的制作方法，尤指一种以金属基板开始制作封装基板的方法，其结构包括完整线路的置晶侧及一支撑用的固持件，并在最后移除该金属基板以完成基板制程，使芯片的发光面完全曝露。
背景技术
在一般发光二极管封装基板的制作上，其制作方法通常由一核心基板开始，经过钻孔、电镀金属及双面线路接垫制作等方式，完成一双面结构的发光二极管封装基板。如图17～图19所示，其为一般发光二极管封装基板的剖面示意图。首先，准备一核心基板50，其中，该核心基板50由一具预定厚度的芯层502及形成于此芯层502表面的金属层501所构成，且该芯层502中形成有多个电镀导通孔503，可藉以连接该芯层502表面的金属层501。
接着以蚀刻方式于该核心基板50上形成一置晶侧接垫51及一球侧接垫52，最后再进行表面处理53及成型，即完成传统双面结构的发光二极管封装基板。然而，此种制作方法并无法改善传统封装发光角度低、封装材料变色及散热等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种不仅可简化封装流程，并能有效改善传统封装发光角度低、封装材料变色及散热问题的发光二极管封装基板的制作方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种发光二极管封装基板的制作方法，其至少包含下列步骤：
(A)提供一金属基板；
(B)分别于该金属基板的第一面上形成一第一阻层，以及于该金属基板的第二面上形成一完全覆盖状的第二阻层，该第一阻层上形成多个第一开口，并显露其下金属基板的第一面；
(C)于多个第一开口下方形成多个第一凹槽；
(D)移除该第一阻层及该第二阻层；
(E)于多个第一凹槽内形成一第一电性阻绝层：
(F)分别于该金属基板的第一面上形成一第三阻层，以及于该金属基板的第二面上形成一完全覆盖状的第四阻层，该第三阻层上形成多个第二开口，并显露其下该金属基板的第一面；
(G)于多个第二开口中形成一多层金属层；
(H)移除该第三阻层及该第四阻层；
(I)于该多层金属层上形成一第一防焊层，且该第一防焊层上形成多个第三开口，并显露电性连接接垫；至此，可选择进行步骤(J)或步骤(K)；
(J)在该金属基板的第二面上形成一第五阻层，并于多个第三开口上形成一第一阻障层，最后移除该第五阻层，并再于该第一防焊层上形成至少一固持件；至此，完成一具有金属基板与固持件支撑并具完整置晶侧线路的单层基板，形成一发光二极管封装基板；或
(K)先在该第一防焊层上形成至少一固持件，接着于该金属基板的第二面上形成一第六阻层，并在多个第三开口上形成一第二阻障层，最后移除该第六阻层。至此，完成一具有金属基板与固持件支撑并具完整置晶侧线路的单层基板，形成一发光二极管封装基板；以及
(L)移除该金属基板与该第一电性阻绝层。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明以固持件提供足够的刚性使封装制程更为简易，并使芯片的发光面完全曝露。藉此，使本发明具高亮度的发光二极管封装基板方法所制造的封装基板结构，不仅可简化封装流程，并能有效改善传统封装低发光角度、封装材料变色及散热等问题。
附图说明
图1，系本发明的制作流程示意图。
图2，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(一)剖面示意图
图3，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(二)剖面示意图。
图4，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(三)剖面示意图。
图5，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(四)剖面示意图。
图6，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(五)剖面示意图。
图7，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(六)剖面示意图。
图8，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(七)剖面示意图。
图9，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(八)剖面示意图。
图10，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(九)剖面示意图。
图11，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(十)剖面示意图。
图12，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(十一)剖面示意图。
图13，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(十二)剖面示意图。
图14，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(十三)剖面示意图。
图15，系本发明一实施例的发光二极管封装基板(十四)剖面示意图。
图16，系本发明一实施例的发光二极管封装结构(十五)剖面示意图。
图17，系已用发光二极管封装基板(一)剖面示意图。
图18，系已用发光二极管封装基板(二)剖面示意图。
图19，系已用发光二极管封装基板(三)剖面示意图。
标号说明：
步骤(A)～(L)11～21
单层基板 3、4
封装基板 5
金属基板 30
第一、二阻层 31、32
第一开口 33
第一凹槽 34
第一电性阻绝层 35
第三、四阻层 36、37
第二开口 38
复数金属层 39
第一防焊层 40
第三开口 41
第五阻层 42
第一阻障层 43
黏着胶材 44
固持件 45
芯片 46
金球或锡球或金/锡合金 47
充填用封胶 48
第二导电电极 49
核心基板 50
芯层 502
金属层 501
电镀导通孔 503
置晶侧接垫 51
球侧接垫 52
表面处理 53
具体实施方式
请参阅图1所示，为本发明的制作流程示意图。如图所示：本发明系一种发光二极管封装基板的制作方法，其至少包括下列步骤：
(A)提供金属基板11：提供一金属基板；
(B)形成第一、二阻层及多个第一开口12：分别于该金属基板的第一面上形成一第一阻层，以及于该金属基板的第二面上形成一完全覆盖状的第二阻层，于其中，并以曝光及显影方式在该第一阻层上形成多个第一开口，以显露其下该金属基板的第一面；
(C)形成第一凹槽13：以蚀刻方式于多个第一开口下方形成多个第一凹槽；
(D)移除第一、二阻层14：以剥离方式移除该第一阻层及该第二阻层；
(E)形成第一电性阻绝层15：以直接压合或印刷方式于多个第一凹槽内形成一第一电性阻绝层，其中，该第一电性阻绝层可为防焊绿漆、环氧树脂绝缘膜(AjinomotoBuild-up Film，ABF)、苯环丁烯(Benzocyclo-buthene，BCB)、双马来亚酰胺三氮杂苯树脂(Bismaleimide Triazine，BT)、环氧树脂板(FR4、FR5)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、聚四氟乙烯(Poly(tetra-floroethylene)，PTFE)或环氧树脂及玻璃纤维所组成之一；
(F)形成第三、四阻层及多个第二开口16：分别于该金属基板的第一面上形成一第三阻层，以及于该金属基板的第二面上形成一完全覆盖状的第四阻层，于其中，并以曝光及显影方式在该第三阻层上形成多个第二开口，以显露其下金属基板的第一面；
(G)形成多层金属层17：于多个第二开口中形成一多层金属层，其中，该多层金属层可为镍/铜、金/铜或金/镍/铜的多金属结构；
(H)移除第三、四阻层18：以剥离方式移除该第三阻层及该第四阻层；
(I)完成具有金属基板支撑并具电性连接的单层基板19：于该多层金属层上形成一第一防焊层，并以曝光及显影方式在该第一防焊层上形成多个第三开口，以显露作为与芯片电性连接的接垫部份。至此，可选择进行步骤(J)或步骤(K)；
(J)形成具有金属基板与固持件支撑并具完整置晶侧线路的单层基板20a：在该金属基板的第二面上形成一第五阻层，并于多个第三开口上形成一第一阻障层，最后再以剥离方式移除该第五阻层，并再于该第一防焊层上形成至少一固持件。至此，完成一具有金属基板与固持件支撑并具完整置晶侧线路的单层基板，以形成一发光二极管封装基板，其中，该第一阻障层可为电镀镍金、无电镀镍金、电镀银或电镀锡中择其一；或
(K)形成具有金属基板与固持件支撑并具完整置晶侧线路的单层基板20b：在该第一防焊层上形成至少一固持件，接着于该金属基板的第二面上形成一第六阻层，并在多个第三开口上形成一第二阻障层，最后再以剥离方式移除该第六阻层。至此，完成一具有金属基板与固持件支撑并具完整置晶侧线路的单层基板，以形成一发光二极管封装基板；以及
(L)形成具有固持件支撑的封装基板21：以蚀刻方式移除该金属基板与该第一电性阻绝层。至此，完成一具有固持件支撑的封装基板。
上述步骤(J)在完成完整线路的置晶侧后形成一支撑用的固持件，而步骤(K)则先行完成该支撑用的固持件后，始进行置晶侧完整线路制作。两种方式皆可获得相同结构的高亮度发光二极管封装基板。于其中，该第一～六阻层是以贴合、印刷或旋转涂布所为的干膜或湿膜的高感旋光性光阻；该第一、二阻障层可为电镀镍金、无电镀镍金、电镀银或电镀锡中择其一；该固持件可为金属、非金属或具金属及非金属混成的材料。
请参阅图2～图13所示，系分别为本发明一实施例的发光二极管封装基板(一)剖面示意图、本发明一实施例的发光二极管封装基板(二)剖面示意图、本发明一实施例的发光二极管封装基板(三)剖面示意图、本发明一实施例的发光二极管封装基板(四)剖面示意图、本发明一实施例的发光二极管封装基板(五)剖面示意图、本发明一实施例的发光二极管封装基板(六)剖面示意图、本发明一实施例的发光二极管封装基板(七)剖面示意图、本发明一实施例的发光二极管封装基板(八)剖面示意图、本发明一实施例的发光二极管封装基板(九)剖面示意图、本发明一实施例的发光二极管封装基板(十)剖面示意图、本发明一实施例的发光二极管封装基板(十一)剖面示意图、及本发明一实施例的发光二极管封装基板(十二)剖面示意图。如图所示：本发明于一较佳实施例中，先提供一金属基板30，并分别于该金属基板30的第一面上贴合一高感旋光性高分子材料的第一阻层31，以及于该金属基板30的第二面上贴合一同为高感旋光性高分子材料的第二阻层32，并以曝光及显影方式在该第一阻层31上形成多个第一开口33，以显露其下金属基板30的第一面。接着以蚀刻方式制作一半蚀的第一凹槽34，其中，该金属基板30为一不含介电层材料的铜板；该第一、二阻层31、32为干膜光阻层。
之后移除该第一、二阻层，并于该第一凹槽34中印刷一第一电性阻绝层35。随后分别在该金属基板30的第一面上贴合一高感旋光性高分子材料的第三阻层36，以及于该金属基板30的第二面上贴合一高感旋光性高分子材料的第四阻层37，并以曝光及显影方式于该第三阻层36上形成多个第二开口38，以显露其下的金属基板30第一面。之后以电镀方式于多个第二开口38中形成一多层金属层39，其中，该第一电性阻绝层35为防焊绿漆；该多层金属层39为镍/铜两层的多金属结构。
接着移除该第三、四阻层。于该多层金属层39上涂覆一层绝缘保护用的第一防焊层40，并以曝光及显影方式于该第一防焊层40上形成多个第三开口41，以显露作为与芯片电性连接的接垫部分。之后于该金属基板30的第二面上形成一第五阻层42，并于多个第三开口41上形成一第一阻障层43，最后，移除该第五阻层。于此，完成一具有金属基板支撑并具完整置晶侧线路的单层基板3。
请参阅图14及图15所示，系分别为本发明一实施例发光二极管封装基板(十三)剖面示意图、及本发明一实施例发光二极管封装基板(十四)剖面示意图。如图所示：在本发明较佳实施例中，接着可进行固持件的贴合。首先利用一黏着胶材44，于该第一阻障层43的周围贴合一为金属材质的固持件45于该第一防焊层40上。于此，形成一具有金属基板与固持件支撑并具完整置晶侧线路的单层基板4。之后，再进而移除该金属基板30与该第一电性阻绝层35，并完成一具固持件支撑的封装基板5。
请参阅图16所示，系本发明一实施例发光二极管封装结构(十五)剖面示意图。如图所示：本发明可由上述图15进一步进行一封装制程，以获得高亮度的发光二极管封装结构。于其中，此发光二极管封装结构包括一芯片46、一做为该芯片46与电性连接垫结合的金球或锡球或金/锡合金47、一做为该芯片46底部与该金属基板30间充填用封胶48、以及一以锡或锡合金49做为该芯片46以外的第二导电电极。
由上述可知，本发明系从金属基板开始制作的封装基板，其结构包括完整线路的置晶侧及一支撑用的固持件。于封装过程中，本发明封装基板可以其固持件提供足够的刚性使封装制程可更为简易，并使芯片的发光面完全曝露。因此，使用本发明具高亮度的发光二极管封装基板方法所制造的封装基板结构，不仅可简化封装流程，并能有效改善传统封装发光角度低、封装材料变色及散热等问题。
综上所述，本发明为一种发光二极管封装基板的制作方法，可有效改善已用的种种缺点，于封装过程中，可以金属基板提供足够的刚性使封装制程可更为简易，并于最后移除该金属基板以完成封装制程，使芯片的发光面完全曝露。藉此，使本发明所制作的具高亮度的发光二极管封装基板结构，不仅可简化封装流程，并能有效改善传统封装发光角度低、封装材料变色及散热等问题，进而使本发明的产生能更进步、更实用、更符合使用者所须，确已符合发明专利申请要件，爰依法提出专利申请。

Claims (12)

  1. 【权利要求1】一种发光二极管封装基板的制作方法，其特征在于至少包含下列步骤：
    (A)提供一金属基板；
    (B)分别于该金属基板的第一面上形成一第一阻层，以及于该金属基板的第二面上形成一完全覆盖状的第二阻层，该第一阻层上形成多个第一开口，并显露其下金属基板的第一面；
    (C)于多个第一开口下方形成多个第一凹槽；
    (D)移除该第一阻层及该第二阻层；
    (E)于多个第一凹槽内形成一第一电性阻绝层；
    (F)分别于该金属基板的第一面上形成一第三阻层，以及于该金属基板的第二面上形成一完全覆盖状的第四阻层，该第三阻层上形成多个第二开口，并显露其下该金属基板的第一面；
    (G)于多个第二开口中形成一多层金属层；
    (H)移除该第三阻层及该第四阻层；
    (I)于该多层金属层上形成一第一防焊层，且该第一防焊层上形成多个第三开口，并显露电性连接接垫；至此，可选择进行步骤(J)或步骤(K)；
    (J)在该金属基板的第二面上形成一第五阻层，并于多个第三开口上形成一第一阻障层，最后移除该第五阻层，并再于该第一防焊层上形成至少一固持件；至此，完成一具有金属基板与固持件支撑并具完整置晶侧线路的单层基板，形成一发光二极管封装基板；或
    (K)先在该第一防焊层上形成至少一固持件，接着于该金属基板的第二面上形成一第六阻层，并在多个第三开口上形成一第二阻障层，最后移除该第六阻层。至此，完成一具有金属基板与固持件支撑并具完整置晶侧线路的单层基板，形成一发光二极管封装基板；以及
    (L)移除该金属基板与该第一电性阻绝层。
  2. 【权利要求2】根据权利要求1所述的发光二极管封装基板的制作方法，其特征在于，该金属基板为一不含介电层材料的铜板。
  3. 【权利要求3】根据权利要求1所述的发光二极管封装基板的制作方法，其特征在于，该第一～六阻层是以贴合、印刷或旋转涂布所为的干膜或湿膜的高感旋光性光阻。
  4. 【权利要求4】根据权利要求1所述的发光二极管封装基板的制作方法，其特征在于，多个第一～三开口以曝光及显影方式形成。
  5. 【权利要求5】根据权利要求1所述的发光二极管封装基板的制作方法，其特征在于，步骤(C)形成多个第一凹槽的方式及步骤(L)移除该金属基板的方式为蚀刻。
  6. 【权利要求6】根据权利要求1所述的发光二极管封装基板的制作方法，其特征在于，该第一～六阻层的移除方式为剥离。
  7. 【权利要求7】根据权利要求1所述的发光二极管封装基板的制作方法，其特征在于，该第一电性阻绝层的形成方式为直接压合或印刷。
  8. 【权利要求8】根据权利要求1所述的发光二极管封装基板的制作方法，其特征在于，该第一电性阻绝层为防焊绿漆、环氧树脂绝缘膜、苯环丁烯、双马来亚酰胺-三氮杂苯树脂、环氧树脂板、聚酰亚胺、聚四氟乙烯或环氧树脂及玻璃纤维其中之一。
  9. 【权利要求9】根据权利要求1所述的发光二极管封装基板的制作方法，其特征在于，该多层金属层的形成方式为电镀。
  10. 【权利要求10】根据权利要求1所述的发光二极管封装基板的制作方法，其特征在于，该多层金属层为镍/铜、金/铜或金/镍/铜构成的多金属结构。
  11. 【权利要求11】根据权利要求1所述的发光二极管封装基板的制作方法，其特征在于，该第一、二阻障层为电镀镍金、无电镀镍金、电镀银或电镀锡其中之一。
  12. 【权利要求12】根据权利要求1所述的发光二极管封装基板的制作方法，其特征在于，该固持件为金属、非金属或具金属及非金属混成的材料。
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