CN1133205C - 具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其包含：基板结构上制作切沟以形成数百个单元，在基板结构上的每一个单元上形成下层导体，印刷阻体及粘附二极管晶粒于基板结构上，在基板结构上涂有封盖材料，再经加工，把晶粒顶端凸点显露出来，印刷或镀上层导体在晶粒的顶端凸点形成上层导体以连接至每个单元的边缘，利用基板的脆性折裂成条状体，在其侧面形成端子，经烧结成形，再利用基板的脆性以自动机构折裂成单颗，附着可焊锡性金属于端子表面，经电性检测及包装，制成一片状二极管。
Description
技术领域
本发明涉及一种元件封装方法，特指一种可大量生产片形元件，并可降低成本的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法。
背景技术
目前，低功率表面粘接型元件封装特别是二极管封装，皆以管体形状为主，即为柱状二极管封装(MELF)。然而，此类封装方法尚有如下缺点：
1、机械化取件、置件、粘接、焊接等制作过程中，不易作业，效率差，有碍大量生产。
2、特别是柱状二极管封装，更有热膨胀系数的问题存在，即其与电路基板热膨胀系数不匹配，在电路板组焊时容易使管构件断裂或因接触不良而断路，致使产品的可靠度差。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法。
本发明主要是在基板结构上制作切沟以形成数百个单元，在基板结构上的每一个单元形成下层导体，印刷阻体及粘附晶粒在基板结构上，在基板结构上涂布封盖材料，再经加工，把晶粒顶端凸点显露出来，印刷或镀上层导体在晶粒的顶端凸点形成上层导体以连接至每个单元的边缘，利用基板的脆性折裂成条状体，在其侧面形成端子，经烧结成形，再利用基板的脆性以自动机构折裂成单颗，附着可焊锡性的金属于端子表面，经电性检测及包装。
本发明的主要效果是：制成的片形元件可靠性高、成本低，而且具生产效益。
附图说明。
图1为本发明的流程图。
图2为本发明的有切沟的基板结构侧视示意图。
图3为本发明的有切沟的基板结构立体示意图。
图4为本发明在单元印刷导电膏或蒸镀形成下层导体的侧视示意图。
图5为本发明在单元印刷导电膏或蒸镀形成下层导体的俯视示意图。
图6为本发明在基板结构上的导体之间印刷或镀上阻体的侧视示意图。
图7为本发明在基板结构上的导体之间印刷或镀上阻体的俯视示意图
图8为本发明在阻体上印刷保护材料的侧视示意图。
图9为本发明在阻体上印刷保护材料的俯视示意图。
图10为本发明镭射修正阻值的侧视示意图。
图11为本发明镭射修正阻值的俯视示意图。
图12为本发明以导电膏粘接晶粒的侧视示意图。
图13为本发明以导电膏粘接晶粒的俯视示意图
图14为被覆晶粒保护胶的侧视示意图
图15为被覆晶粒保护胶的俯视示意图
图16为本发明将电极露出的侧视示意图
图17为本发明将电极露出的俯视示意图
图18为本发明在二极管的顶端凸点印刷或蒸镀导体形成上层导体至每个单位的边缘的侧视示意图。
图19为本发明在二极管的顶端凸点印刷或蒸镀导体形成上层导体至每个单位的边缘的俯视示意图。
图20为本发明在上方被覆绝缘保护胶的侧视示意图。
图21为本发明在上方被覆绝缘保护胶的俯视示意图。
图22为本发明标注极性及文字印刷的侧视示意图。
图23为本发明标注极性及文字印刷的俯视示意图。
图24为本发明整片基板折裂成条状的立体示意图。
图25为本发明整片基板折裂成条状的俯视示意图。
图26为本发明在两侧附着导电膏或导体形成端子的侧视示意图。
图27为本发明在两侧附着导体膏或导体形成端子的俯视示意图。
图28为本发明折裂成单颗的立体示意图。
图29为本发明折裂成单颗的俯视示意图。
图30为本发明在端子表面附着可焊锡性金属的侧视示意图。
图31为本发明在端子表面附着可焊锡性金属的俯视示意图。
图32为本发明采用震动盘的示意图。
图33为本发明采用震动盘时的动作实施例图。
图34为本发明将阻体放置于晶粒之下的实施例示意图。
图35为本发明单存晶粒的实施示意图。
图36为本发明的晶粒阵列零件实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述。
本发明的流程图，如图1所示，主要以二极管为例，其封装方法如下：
第一步骤：请参阅图2、图3，在陶瓷基板(1)上制作倒三角形的切沟(11)以形成数百个单元，此切沟(11)不仅有助于折裂，亦可在裂片时可残留较多的导体面积。
第二步骤：请参阅图4、图5，在基板(1)中的每个单元表面，以印刷导体膏或蒸镀形成下层导体(2)。
第三步骤：请参阅图6、图7，在基板(1)中的每个单元的下层导体(2)间，印刷或镀上适当阻值的阻体(3)。
第四步骤：请参阅图8、图9，在阻体(3)表面覆上保护材料(4)，以便保护阻体(3)及利于下一步骤的镭射修整。
第五步骤：请参阅图10、图11，若所印制阻体(3)的阻值与预期的有误差时，可以镭射削减阻体(3)成一缺口(31)来做修正。
第六步骤：请参阅图12、图13，以导电膏(胶)(51)将晶粒(如二极管、发光二极管，或其他元件等)(5)底面(52)粘接于下层导体(2)上。
第七步骤：请参阅图14、图15，为保护晶粒(5)，故在上方覆上封盖材料(53)。
第八步骤：请参阅图16、图17，再利用研磨、镭射或化学浸蚀，把晶粒(5)上的顶端凸点(54)显露出来；
第九步骤：请参阅图18、图19，印刷或蒸镀导体在晶粒(5)的顶端凸点(54)，并连接至每个单元的边缘，以形成上层导体(6)。
第十步骤：请参阅图20、图21，将绝缘保护胶(7)被覆在上方。
第十一步骤：请参阅图22、图23，利用油墨或镭射刻痕，将极性及文字(71)标注在保护胶(7)表面。
第十二步骤：请参阅图24、图25，利用基板(1)本身的脆性及切沟(11)，经自动机构折裂成条状体(12)。
第十三步骤：请参阅图26、图27，在条状体(12)侧面附上导体膏或导体形成端子(8)，经烧结成形。
第十四步骤：请参阅图28、图29，利用基板(1)本身的脆性及切沟(11)，经自动机构将条状体(12)折裂成单颗(13)的二极管。
第十五步骤：请参阅图30、图31，附上可焊锡性的金属(81)在端子(8)，以防止端子表面氧化，并增加可焊性。
第十六步骤：经电性检测及包装。
请参阅图32、图33所示，第六步骤中，可配合一平移式震动盘(9)将晶粒(5)底面(52)正确粘附于下层导体(2)上，且震动盘(9)具有上大下小的阶梯状填孔(91)，填孔(91)下方可供晶粒(5)的凸点(54)置入，而上方则可供晶粒(5)本体置入，以形成倒置状态；即利用特定的震动频率，使顶端凸点(54)朝下的晶粒(5)比底面(52)朝下的晶粒(5)较快移动，致使落于平移式震动盘(9)填孔(91)的晶粒(5)底面(52)朝上，以利于晶粒(5)底面(52)正确粘附于下层导体(2)上。其是因为具有凸点(54)的晶粒(5)，乃由形成主体的半导体及形成凸点的金属基础材质所构成，加上其外观是由本体的矩形体及凸点(54)的半圆点所组成，故基于材质及外观尺寸于物理特性表现上的差异下，可利用震荡器传入适当动能，通过其物理特性不同，使晶粒(5)的凸点(54)朝下排列，同时晶粒(5)往前移动，进入冶具中，此时可达到治具中的晶粒(5)排列方向皆相同，以利大量进行晶粒粘接(Die Mounted)。
请参阅图34所示，为使成品达成轻薄短小的目的，可将第六步骤以下列步骤代换，即将导体(32)印制于下层导体(2)及保护材料(4)上，并将该晶粒(5)置设于导体(32)上。
请参阅图35所示，倘若不采用阻体(3)，则可将第三～五步骤省略，使其仅单独存在一单晶粒(5)。
请参阅图36所示，是形成晶粒阵列(Array)的示意图，即，将上述第三～五步骤省略，并在第十四步骤中，将条状体(12)折裂成含有数个单元的晶粒阵列；此基板(1)可事先制作凹槽(14)，以方便第十三步骤于侧面形成端子(8)；同时，其中单元的晶粒(5)除了二极管外，尚可为电阻器、电容器或电感器，即随需要而搭配成多种组合，并排列成含有数个晶粒的晶粒阵列组体。
由上述说明，可知本发明确具如下优点：
1、是属目前业界唯一可以大量生产片状二极管。
2、且制造效率极高，单机台每小时的产量可达约20万颗，并为最有成本优势的产品。
3、本结构及封装方法为业界突破性的发明，藉此发明可保障产业竞争力。
4、产品具有高信赖度，因二极管的晶粒接点是以导电物质粘接，而现有二极管所采用的是非玻璃管(MELF)的接触式接点。
5、可通过自动化机台直接从晶圆上取出晶粒粘接于基板上或利用震荡盘一次排列全部晶粒在其上。
6、单一包装可以含有多颗的晶粒，形成晶粒阵列的组体，且晶粒可为二极管、电阻器、电容或电感，以增加使用时的方便与效率，制造更高的附加价值。
7、可以在同一制造过程中，产生一固定晶粒及阻体于包装内。
Claims (19)
1、一种具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：在陶瓷基板上制作切沟以形成数百个单元；在基板上的每个单元表面形成下层导体；以导电膏将晶粒的底面粘接于下层导体上；在下层导体上方被覆封盖材料；将晶粒顶端凸点显露出来；在晶粒顶端凸点连设导体，并连接至每个单元的边缘，以形成上层导体；在上层导体的上方被覆绝缘保护胶；在保护胶表面标注极性或文字；利用基板本身的脆性及切沟，整体折裂成条状体；在条状体侧面形成端子；利用基板本身的脆性及切沟，将条状体折裂成单颗的元件。
2、权利要求1所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：上述的晶粒为二极管、电阻、电容、电感或其组合。
3、权利要求1所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：基板的切沟为倒三角形。
4、权利要求1所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：下层导体是以印刷导体膏形成。
5、权利要求1所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：下层导体是以蒸镀形成。
6、权利要求1所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：在形成下层导体后，在基板中的每个单元的下层导体间设置适当阻值的阻体，再在阻体表面被覆保护材料，如此制成含有阻体的元件。
7、权利要求6所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：阻体是以印刷形成。
8、权利要求6所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：利用镭射削减的方法，在阻体上形成修正阻体的一缺口。
9、权利要求1所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：将晶粒底面粘接在下层导体时，配合一平移式震动盘将晶粒底面正确粘附于下层导体上；通过震动，使顶端凸点朝下的晶粒比底面朝下的晶粒较快移动，致使落于平移式震动盘填孔的晶粒底面朝上，以利于晶粒底面正确粘附于下层导体上。
10、权利要求9所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：震动盘具有使晶粒形成倒置状态的，上大下小的阶梯状填孔，填孔下方供晶粒的凸点置入，而上方则供晶粒本体置入。
11、权利要求6所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：以导电膏将晶粒底面粘接在下层导体上的步骤以下列步骤代换，即将导体印制在下层导体及保护材料上，并将该晶粒置设于导体上。
12、权利要求1所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：将晶粒顶端凸点显露出时，采用研磨、镭射或化学浸蚀方式。
13、权利要求1所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：上层导体是采用印刷或蒸镀方式将导体连设在晶粒顶端凸点所形成。
14、权利要求1所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：将极性及文字标注于保护胶表面时，是采用油墨或镭射刻痕方式。
15、权利要求1所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：在条状体侧面形成端子时，是采用在条状体侧面附着导体膏或导体的方式以形成端子，再经烧结成形。
16、权利要求1所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：在条状体侧面形成端子后，将条状体折裂成含有数个单元的晶粒阵列。
17、权利要求16所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：每单元的晶粒是二极管、电阻器、电容器、电感器，或其组合，并排列成含有数个晶粒的晶粒阵列。
18、权利要求1所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：在将条状体折裂成单颗的元件后，附着可焊锡性的金属在端子表面。
19、权利要求18所述的具有陶瓷基板及晶粒结构的元件封装方法，其特征在于：端子表面附着可焊锡性的金属后，采用电性检测及包装步骤。
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Cited By (1)
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Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2008.12.1 TO 2013.11.30; CHANGE OF CONTRACT Name of requester: LIZHI ELECTRONICS( KUNSHAN ) CO., LTD. Effective date: 20090817 |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20031231 |
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| CX01 | Expiry of patent term |