CN109686701B - 一种可粒式分离的陶瓷基板及其分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可粒式分离的陶瓷基板，包括基板本体，所述基板本体上设置有电路单元，所述基板本体上围绕所述电路单元均设置有相互连通的上切割槽，所述上切割槽中设置有用金属导电材质制成的填充线路，所述基板本体上连通所述填充线路设置有用于连接供电设备的外接电极；所述基板本体的其中一侧面上设置有所述电路单元，所述基板本体的另一侧面上对应所述上切割槽设置有下切割槽。以及一种基于该种陶瓷基板的分离方法。本发明可以有效地保证陶瓷基板在生产过程中的板身强度，并且易于陶瓷基板的分离，并能确保陶瓷基板在粒式分离时的质量。
Description
技术领域
本发明属于半导体封装技术领域，具体涉及一种可粒式分离的陶瓷基板及其分离方法。
背景技术
目前，在半导体的封装行业中，对陶瓷基板采用的分离方式通常为用水刀或激光进行切割，而相对应的切割设备复杂、昂贵，使得封装产品的生产成本高。
而且在实际生产中，通常会在陶瓷基板生产时进行预切割，但是切割线的存在会降低陶瓷基板的板身强度，使得在生产过程中，容易出现易碎现象；而且，在陶瓷基板分离成单颗时，无论用人手还是机器进行掰片操作，都会造成一定数量上的单颗产品碎裂和有毛刺的现象，使得产品的生产良率低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明旨在提供一种可粒式分离的陶瓷基板及其分离方法，可以有效地保证陶瓷基板在生产过程中的板身强度，并且易于陶瓷基板的分离，并能确保陶瓷基板在粒式分离时的质量。
为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现：
一种可粒式分离的陶瓷基板，包括基板本体，所述基板本体上设置有若干电路单元，所述电路单元上设置有可实现自身电气功能的印刷线路；所述基板本体上围绕所述电路单元均设置有相互连通的上切割槽，所述上切割槽中设置有用金属导电材质制成的填充线路，所述基板本体上连通所述填充线路设置有用于连接供电设备的外接电极；所述基板本体的其中一侧面上设置有所述电路单元，所述基板本体的另一侧面上对应所述上切割槽设置有下切割槽。
作为优选，所述下切割槽内设置有所述填充线路，设置在所述基板本体两侧面上的所述填充线路之间电连接或连通设置。
作为优选，所述上切割槽及所述下切割槽的切割深度为所述基板本体厚度的10％-45％。
作为优选，所述上切割槽的深度大于所述下切割槽的深度。
作为优选，所述基板本体上设置有中心区域及边沿区域，所述电路单元均设置在所述中心区域内，所述外接电极相对设置在所述边沿区域上。
作为优选，所述基板本体呈矩形设置，，所述电路单元呈阵列设置在所述基板本体上。
作为优选，相邻所述电路单元之间共用一条所述上切割槽。
一种陶瓷基板的分离方法，适用于上述的陶瓷基板，包括以下步骤：
S1、对应需要装设在陶瓷基板上的电路单元的外形，或者对应已装设在所述陶瓷基板上的电路单元的外形，在所述陶瓷基板的上端面设置上切割槽，在所述陶瓷基板的下端面上对应所述上切割槽的位置设置下切割槽；
S2、在所述上切割槽内，用具有导电性能的金属材料浆料进行印刷，将印刷后的陶瓷基板进行烧结固化以形成填充线路，在陶瓷基板的边沿区域上设置连通所述填充线路的外接电极；
S3、将外接电极连接供电设备，通过供电设备对所述填充线路通入电流，使得所述填充线路发热升温；
S4、设置冷却装置，对步骤S3中的陶瓷基板进行急速降温，以实现所述陶瓷基板沿所述上切割槽的粒式分离。
进一步地，步骤S1中，所述上切割槽与所述下切割槽为通过激光打孔的方式制得。
进一步地，步骤S4中所用冷却装置为氮气冷却装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本方案中，在陶瓷基板的上表面对应电路单元设置有上切割线，并在上切割线内灌设有用导电材质的浆料制作成的填充线路，有效地增强了陶瓷基板的机械强度，保证陶瓷基板在生产的过程中不会裂片。
2、对应上切割线在陶瓷基板的下表面设置有下切割线，下切割线可以给陶瓷基板的粒式分离提供着力点；此时，对填充线路通电使其加热，然后再对陶瓷基板进行急速降温，热胀冷缩产生的内应力可以沿着切割槽的方向使得陶瓷基板分离成单颗产品，这种方式可以有效防止陶瓷基板在分离时出现崩边、崩角的情况，有效提高了生产良品率。
3、巧妙地利用陶瓷基板脆性高、韧性不足的特点，以及热胀冷缩原理的应用，只需对陶瓷基板通电加热后再降温即可快速分离成单颗产品，无需人工手动或者机器进行分板操作，有效的提高了生产效率以及经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明陶瓷基板的俯视结构示意图。
图2为本发明陶瓷基板的半剖结构示意图。
图3为本发明沿填充线路处的横向剖视结构示意图。
其中：100-陶瓷基板，1-基板本体，11-上切割槽，12-下切割槽，13-填充线路，14-外接电极，2-电路单元。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例1
如图1-3所示，本实施例中提供一种可粒式分离的陶瓷基板100，包括基板本体1以及设置在所述基板本体1上的电路单元2。
所述基板本体1的俯视横截面积为矩形，设置在基板本体1上的所述电路单元2的俯视横截面积亦为矩形，并且呈阵列排布设置在所述基板本体1的上端面，以便于后续的加工制作。本实施例中的基板材质为氧化铝、氧化锆、氮化铝等常见陶瓷材料，该陶瓷材料包含常规的掺杂成分。所述电路单元2可根据实际的生产情况设置有若干个，每个所述电路单元2上都设置有可实现自身电气功能的印刷线路；使得所述电路单元2在随着陶瓷基板100的粒式分离后仍能单独使用。
进一步地，所述基板本体1上围绕所述电路单元2均设置有相互连通的上切割槽11，相邻所述电路单元2之间共用一条所述上切割槽11；所述基板本体1的其中一侧面上设置有所述电路单元2，所述基板本体1的另一侧面上对应所述上切割槽11设置有下切割槽12。所述上切割槽11及所述下切割槽12的切割深度为所述基板本体1厚度的10％-45％，优选的区间值为20-30％；并且所述上切割槽11的深度大于所述下切割槽12的深度。
所述上切割槽11中设置有用金属导电材质制成的填充线路13，此处的金属导电材质可为银、铜或其他具有相似导电性质的金属材料；所述基板本体1上连通所述填充线路13设置有用于连接供电设备的外接电极14。作为一种优选的方案，亦可在所述下切割槽12内设置所述填充线路13，此时设置在所述基板本体1两侧面上的所述填充线路13之间可以通过电连接或者直接连通连接的方式设置。
本实施例中，对所述基板本体1进行区域划分，包括在所述基板本体1上设置的中心区域及边沿区域，所述电路单元2即呈阵列式排布设置在所述中心区域内，所述外接电极14则以相对的形式设置在所述边沿区域上，这种外接电极14的设置方式可以使得在接入电流的情况下，所述外接电极14之间的所述填充线路13的阻值可以较为接近；此外，还可以便于陶瓷基板100整体状态时的通电连接使用，以及基板本体1在粒式分离后对外接电极14的去除或回收。
为便于对本方案的进一步理解，此处提供一种适用于上述的陶瓷基板100的分离方法，具体包括以下操作步骤：
S1、对应需要装设在基板本体1上的电路单元2的外形、或者对应已装设在所述基板本体1上的电路单元2的外形，在所述基板本体1的上端面设置上切割槽11，在所述基板本体1的下端面对应所述上切割槽11的位置设置下切割槽12；其中，上切割槽11以及下切割槽12均为采用激光打孔的方式制得。当为对应需要装设在基板本体1上的电路单元2的外形进行上切割槽11的设置时，在所述上切割槽11设置后应进行所述电路单元2的设置。
S2、在所述上切割槽11内，用具有导电性能的金属材料的浆料进行印刷，如银浆，将印刷后的陶瓷基板100进行烧结固化以形成填充线路13，并在陶瓷基板100的边沿区域上设置连通所述填充线路13的外接电极14。
S3、将外接电极14连接至供电设备，通过供电设备对所述填充线路13通入电流，使得所述填充线路13发热升温；其中，所述供电设备所输出的电流大小可以进行调节，所述填充线路13的粗细程度与所述供电设备的输出电流相适应，从而保证在通入预设电流强度的状态下，所述填充线路13不会出现局部截面过小而熔断的情况。
S4、设置冷却装置，可以优选为氮气冷却装置，对步骤S3中的陶瓷基板100进行急速降温，使得设置的填充线路13产生剧烈的内应力变化，从而使所述陶瓷基板沿所述上切割槽11的方向以所述下切割槽12为着力点进行分离，得到具有所述电路单元2的单颗产品。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种陶瓷基板的分离方法，其特征在于，基于可粒式分离的陶瓷基板，包括基板本体，其特征在于，所述基板本体上设置有若干电路单元，所述电路单元上设置有可实现自身电气功能的印刷线路；所述基板本体上围绕所述电路单元均设置有相互连通的上切割槽，所述上切割槽中设置有用金属导电材质制成的填充线路，所述基板本体上连通所述填充线路设置有用于连接供电设备的外接电极；
所述基板本体的其中一侧面上设置有所述电路单元，所述基板本体的另一侧面上对应所述上切割槽设置有下切割槽；所述下切割槽内设置有所述填充线路，设置在所述基板本体两侧面上的所述填充线路之间电连接或连通设置；所述上切割槽及所述下切割槽的切割深度为所述基板本体厚度的10％-45％；所述上切割槽的深度大于所述下切割槽的深度；所述基板本体上设置有中心区域及边沿区域，所述电路单元均设置在所述中心区域内，所述外接电极相对设置在所述边沿区域上；所述基板本体呈矩形设置，所述电路单元呈阵列设置在所述基板本体上；相邻所述电路单元之间共用一条所述上切割槽；
所述陶瓷基板的分离方法，包括以下步骤：
S1、对应需要装设在陶瓷基板上的电路单元的外形，或者对应已装设在所述陶瓷基板上的电路单元的外形，在所述陶瓷基板的上端面设置上切割槽，在所述陶瓷基板的下端面上对应所述上切割槽的位置设置下切割槽；
S2、在所述上切割槽内，用具有导电性能的金属材料浆料进行印刷，将印刷后的陶瓷基板进行烧结固化以形成填充线路，在陶瓷基板的边沿区域上设置连通所述填充线路的外接电极；
S3、将外接电极连接供电设备，通过供电设备对所述填充线路通入电流，使得所述填充线路发热升温；
S4、设置冷却装置，对步骤S3中的陶瓷基板进行急速降温，以实现所述陶瓷基板沿所述上切割槽的粒式分离，所述冷却装置为氮气冷却装置。
2.根据权利要求1所述的陶瓷基板的分离方法，其特征在于，步骤S1中，所述上切割槽与所述下切割槽为通过激光打孔的方式制得。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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