CN105304504A - 一种半导体器件用基板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体器件用基板的制造方法，该方法包括如下步骤：对铜箔和高导热材料板进行清洗；形成所述铜箔和所述高导热材料板的叠放结构，所述铜箔和所述高导热材料板之间注塑有环氧树脂；将夹有所述环氧树脂的所述铜箔和所述高导热材料板，加压加热处理，使所述环氧树脂固化，从而形成基板母板；在所述基板母板的所述铜箔上刻出预设电路；将所述基板母板切割成单颗基板。该方法制造步骤简单，且成本低廉，加热过程的温度在200℃以下，不会使铜发生软化和晶粒长大，提高半导体器件金属线焊接稳定性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及半导体器件用基板制造技术，尤其涉及一种半导体器件用基板的制造方法。
背景技术
如今的半导体器件，尤其是高功率半导体器件，其封装往往使用的是直接覆铜(DirectBondedCopper，DBC)基板。
DBC基板的制造，是在1000℃以上的温度下，使陶瓷和铜箔直接产生结合。
在这样的高温下，铜会发生软化和晶粒长大，从而影响半导体器件的使用，特别是对封装过程中焊接金属线的稳定性影响较大。而且DBC基板的制造成本较高。
发明内容
本发明提供一种发明一种半导体器件用基板的制造方法，以实现降低成本，避免基板制造过程中铜发生软化和晶粒长大的现象。
本发明实施例提供了一种半导体器件用基板的制造方法，该方法包括如下步骤：
对铜箔和高导热材料板进行清洗；
形成所述铜箔和所述高导热材料板的叠放结构，所述铜箔和所述高导热材料板之间注塑有环氧树脂；
将夹有所述环氧树脂的所述铜箔和所述高导热材料板，加压加热处理，使所述环氧树脂固化，从而形成基板母板；
在所述基板母板的所述铜箔上刻出预设电路；
将所述基板母板切割成单颗基板。
进一步的，所述形成所述铜箔和所述高导热材料板的叠放结构，所述铜箔和所述高导热材料板之间注塑有环氧树脂，包括：
在所述高导热材料板上涂布所述环氧树脂，再叠放上所述铜箔。
进一步的，所述形成所述铜箔和所述高导热材料板的叠放结构，所述铜箔和所述高导热材料板之间注塑有环氧树脂，还包括：
形成所述铜箔和所述高导热材料板的叠放结构，将环氧树脂膜夹在所述铜片和所述高导热材料板之间。
进一步的，所述高导热材料板的材料为金属或者高导热陶瓷。
进一步的，所述环氧树脂为含有高导热材料的绝缘环氧树脂。
进一步的，所述铜片的厚度为0.05mm～0.3mm。
进一步的，所述加压加热处理时的加热温度为150℃～200℃。
进一步的，所述在所述基板母板的所述铜箔上刻出预设电路，包括：
通过化学蚀刻或激光雕刻的方式，在所述基板母板的所述铜箔上刻出预设电路。
进一步的，所述将所述基板母板切割成单颗基板，包括：
通过机械切割或激光切割的方式，将所述基板母板切割成单颗基板。
本发明通过环氧树脂将铜箔和高导热材料板固化为一体，解决半导体器件用基板制造成本高，制造过程中高温造成的铜发生软化和晶粒长大的问题，实现降低成本，避免铜发生软化和晶粒长大的效果。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种半导体器件用基板的制造方法的流程图；
图2是本发明实施例中的一种半导体器件用基板母板的结构图；
图3是本发明实施例中的一种半导体器件用基板母板的正视图及剖视图；
图4是本发明实施例中的一种单颗基板的正视图及剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例
图1为本发明实施例提供的一种半导体器件用基板的制造方法的流程图，具体包括如下步骤：
步骤S110、对铜箔和高导热材料板进行清洗。
其中，高导热材料板为导热系数达到3.0W/(m·K)以上的导热材料制成。
步骤S120、形成所述铜箔和所述高导热材料板的叠放结构，所述铜箔和所述高导热材料板之间注塑有环氧树脂。
其中，铜箔叠放在高导热材料板上，两者相对面的形状相同，铜箔和高导热材料板之间的环氧树脂将两者隔开，使铜箔和高导热材料板不会直接接触。环氧树脂起到粘结和绝缘的作用，所以其中掺杂固化剂和绝缘改性剂，改善环氧树脂的固化效果和绝缘性。
步骤S130、将夹有所述环氧树脂的所述铜箔和所述高导热材料板，加压加热处理，使所述环氧树脂固化，从而形成基板母板。
对叠放且夹有环氧树脂的铜箔和高导热材料板施加一定的压力，施压的目的是为了让铜箔和高导热材料板都能更好地接触环氧树脂，并进行一定时间的加热，环氧树脂经过加热后方可固化，可使环氧树脂固化的温度为从而将铜箔和高导热材料板通过环氧树脂结为一体。示例的，如图2所示，成型的基板母板包括铜箔11、高导热材料板12和环氧树脂13。
步骤S140、在所述基板母板的所述铜箔上刻出预设电路。
根据半导体器件的实际设计，在铜箔上刻出相应的沟道，形成需要的电路。
步骤S150、将所述基板母板切割成单颗基板。
实际生产中，一个基板母板经过切割，可分成若干个单颗基板，这些单颗基板即是半导体器件用的基板。
本实施例的技术方案，通过环氧树脂将铜箔和高导热材料板成型为基板母板，而后刻出预设电路并切割成单颗基板，解决了半导体器件用直接覆铜基板在高温加热后铜发生软化和晶粒长大的问题，达到了提高半导体器件金属线焊接稳定性的效果。
在上述技术方案的基础上，优选的，步骤S120包括：在所述高导热材料板上涂布所述环氧树脂，再叠放上所述铜箔。由于铜箔容易变形，先在高导热材料板上涂布环氧树脂，再叠放铜箔，操作更为方便，且环氧树脂的涂布更均匀。相应的，步骤S130中加压加热处理，所施加的压力为15～20kg/cm2。
或者，步骤S120包括：形成所述铜箔和所述高导热材料板的叠放结构，将环氧树脂膜夹在所述铜片和所述高导热材料板之间。
相对在高导热材料板上涂布环氧树脂，使用环氧树脂膜更加简便，且易于操作。
相应的，步骤S130中加压加热处理，所施加的压力需要更大，为30～35kg/cm2。让铜箔和高导热材料板都能与环氧树脂膜充分接触，保证基板母板的成型效果。
使用不同的方式在铜箔和高导热材料板之间夹入环氧树脂，操作更便捷。
在上述技术方案的基础上，优选的，上述实施例中所述高导热材料板的材料为金属或者高导热陶瓷。高导热材料板的主要作用是将半导体器件使用时产生的热量及时散发，所以要选用导热系数较高的材料。金属材料的导热性普遍较为出色，可以使用铜板或者铝板作为高导热材料板，因为铜箔和高导热材料板之间夹有环氧树脂，所以可以使用导电的金属材料；另外，高导热材料板可以为高导热陶瓷板，在陶瓷材料中掺杂改性剂，如氧化铝，可以提高陶瓷的导热性能，选用的高导热陶瓷板的导热系数在4.0W/(m·K)以上。
进一步的，所述环氧树脂为含有高导热材料的绝缘环氧树脂。环氧树脂的作用除了粘结铜箔和高导热材料板，还有使铜箔和高导热材料板相互绝缘，并将半导体器件使用时产生的热量传递给高导热材料板，以便散发热量。可以通过掺杂相应的改性剂提高环氧树脂的绝缘性和导热性，示例的，掺杂云母粉和/或瓷粉和/或石英粉。
进一步的，所述铜箔的厚度为0.05mm～0.3mm。根据半导体器件的使用需要，选择厚度不同的铜箔。
进一步的，上述实施例中所述加压加热处理时的加热温度为150℃～200℃。环氧树脂的固化过程需要加热处理，使用真空烤箱在150℃～200℃进行加热即可使环氧树脂固化，加热时间为100～120分钟。
进一步的，步骤S140具体可包括：通过化学蚀刻或激光雕刻的方式，在所述基板母板的所述铜箔上刻出预设电路。
示例的，如图3所示的，为通过化学刻蚀或激光雕刻方式，刻蚀后的基板母板，包括铜箔11、高导热材料板12和环氧树脂13。
进一步的，步骤S150包括：通过机械切割或激光切割的方式，将所述基板母板切割成单颗基板。
示例的，如图4所示的，为经过机械切割或激光切割的方式，得到的单颗基板，包括铜箔11’、高导热材料板12’和环氧树脂13’。
本实施例提供的是上述实施例的优选技术方案，在基板母板固化成型后，在基板母板的铜箔上刻出预设电路，并将基板母板切割成若干个单颗基板，即可作为半导体器件用基板。制造过程中的加热温度不超过200℃，不会使铜发生软化和晶粒长大，提高半导体器件金属线焊接稳定性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种半导体器件用基板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
对铜箔和高导热材料板进行清洗；
形成所述铜箔和所述高导热材料板的叠放结构，所述铜箔和所述高导热材料板之间注塑有环氧树脂；
将夹有所述环氧树脂的所述铜箔和所述高导热材料板，加压加热处理，使所述环氧树脂固化，从而形成基板母板；
在所述基板母板的所述铜箔上刻出预设电路；
将所述基板母板切割成单颗基板。
2.根据权利要求1所述的半导体器件用基板的制造方法，其特征在于，所述形成所述铜箔和所述高导热材料板的叠放结构，所述铜箔和所述高导热材料板之间注塑有环氧树脂，包括：
在所述高导热材料板上涂布所述环氧树脂，再叠放上所述铜箔。
3.根据权利要求1所述的半导体器件用基板的制造方法，其特征在于，所述形成所述铜箔和所述高导热材料板的叠放结构，所述铜箔和所述高导热材料板之间注塑有环氧树脂，包括：
形成所述铜箔和所述高导热材料板的叠放结构，将环氧树脂膜夹在所述铜片和所述高导热材料板之间。
4.根据权利要求1所述的半导体器件用基板的制造方法，其特征在于：
所述高导热材料板的材料为金属或者高导热陶瓷。
5.根据权利要求1所述的半导体器件用基板的制造方法，其特征在于：
所述环氧树脂为含有高导热材料的绝缘环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的半导体器件用基板的制造方法，其特征在于：
所述铜箔的厚度为0.05mm～0.3mm。
7.根据权利要求1所述的半导体器件用基板的制造方法，其特征在于：
所述加压加热处理时的加热温度为150℃～200℃。
8.根据权利要求1所述的半导体器件用基板的制造方法，其特征在于，所述在所述基板母板的所述铜箔上刻出预设电路，包括：
通过化学蚀刻或激光雕刻的方式，在所述基板母板的所述铜箔上刻出预设电路。
9.根据权利要求1所述的半导体器件用基板的制造方法，其特征在于，所述将所述基板母板切割成单颗基板，包括：
通过机械切割或激光切割的方式，将所述基板母板切割成单颗基板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160203 |