CN201812816U - 一种陶瓷封装基座 - Google Patents

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Abstract

一种陶瓷封装基座，包括：封装基底、印刷于其上的线路布局层以及设于封装基底和线路布局层四周的封装固定层，该线路布局层包括至少一个金属浆料区，在未设置金属浆料的留白区域还设有至少一个与金属浆料区对应的补偿金属浆料区。本实用新型提供的陶瓷封装基座利用在封装基底上印刷金属浆料图案时，在封装基底上增加了与金属浆料区均匀、对称分布的补偿金属浆料区，使烧结时金属浆料与陶瓷收缩均匀，减小了应力，从而降低了烧结后基座变形的可能性，能够有效改善基座变形的情况，为后续晶体元件的贴装提供了可靠的保证，进而提高了基座产品的成品率，大大降低成本，提高产品的竞争力。

Description

一种陶瓷封装基座
技术领域
本实用新型涉及一种半导体封装载体，尤其涉及一种陶瓷封装基座。
背景技术
现有技术的封装基座多为陶瓷封装基座，它以金属与陶瓷共烧技术为基础，即在陶瓷基底上印刷金属浆料图案，再经高温或低温共同烧结而成。而陶瓷封装基座作为半导体封装作业的承载介质，应该具有较好的电性互连、耐高温以及抗变形特点。但是对于普通的陶瓷封装基座来说，其上分布的金属浆料图案往往不是很均匀，如图1至4所示，在陶瓷基底1上存在着很多留白区2，即在此区域上未分布金属浆料3，因而该处的结构比较单薄，这样容易在金属与陶瓷共烧时由于应力过大而导致基座变形；此外，不仅仅是陶瓷材质的基底，即使是采用其它材质，由于不同材质在烧结等高温过程中的收缩不同，也会导致基座变形。
针对这一缺陷，许多厂家提出了许多改进方案，可以通过在陶瓷封装基板上的留白区域设置网状或其它特殊形状的补强金属图案，以使得应力均匀分散，也可以局部加强强度，但是这种结构的封装基板上的金属浆料图案往往只考虑电子线路的互连关系，经常呈非对称分布，这样容易在金属与陶瓷共烧的过程中，由于烧结时收缩的不对称，从而导致应力过大而最终使得基座变形。这不仅影响了产品的外观，甚至会导致后续封装过程的困难。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决以上问题而提供一种能够有效改善基座变形的陶瓷封装基座。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种陶瓷封装基座，包括：封装基底、印刷于其上的线路布局层以及设于封装基底和线路布局层四周的封装固定层，该线路布局层包括至少一个金属浆料区，在未设置金属浆料的留白区域还设有至少一个与金属浆料区对应的补偿金属浆料区。这样，作为与金属浆料区对应的补偿金属浆料区的设计，改变了普通封装基底上的金属浆料图案只考虑电子线路的互连关系而呈非对称和不均匀分布的特点，避免由于应力过大而导致基座变形。而增加了作为补偿印刷线路的若干个补偿金属浆料区，以作为金属浆料区的变形补偿，即在烧结等高温过程中，使得不同的金属浆料区之间收缩产生对称的技术效果，可以减小应力，从而减小烧结时因金属浆料与陶瓷收缩不对称导致应力过大而产生变形，从而大大改善了封装基座的变形问题。
该封装固定层包括：
封装侧壁层，设于该线路布局层四周；以界定出该陶瓷封装基座腔体之内尺寸。
至少二个支撑层，设于从该封装侧壁层所显露出的该线路布局层的两侧；
盖体支撑层：置于该封装侧壁层上。这样的结构，使得封装基座的结构更加牢固。
该金属浆料区还制作有凸台，该支撑层为凸台。
该金属浆料区和该补偿金属浆料区在该封装基底上均匀分布。这样使得不同的金属浆料区和补偿金属浆料区之间的应力变形更加均匀、对称，使得最后封装基底的变形极小。
作为本申请的进一步改进，该金属浆料区和该补偿金属浆料区金属浆料图案相同或对称，或者近似。这样设计，使得收缩过程更加均匀，从而使得变形更加小。同时，也可以达到使得金属浆料区部分的电子线路的互相干扰降低的技术效果。
该金属浆料区和补偿金属浆料区无电连接。这里是为了不对金属浆料区造成影响，即避免对本来印刷电路的正常工作的影响。
该金属浆料区和补偿金属浆料区有电连接。
作为本申请的进一步改进，该金属浆料区和补偿金属浆料区个数相同，且在封装基底上对称分布。这样可以使得每个金属浆料区有与其对应的补偿金属浆料区，并在烧结后收缩的过程中，抵消彼此间的应力，使得整个封装基座处于一个相对平衡的状态。
作为本申请的进一步改进，该金属浆料区和补偿金属浆料区均为一个。这样在烧结时，浆料收缩对称，更使得其对应力的抵消效果达到最佳。
作为本申请的更进一步改进，该金属浆料区个数与补偿金属浆料区相同，且相互交错分布。这样是在留白区域有限的情况下，只能根据实际情况的需要，部分地设置补偿金属浆料区，但是为了考虑到对称收缩达到更好的效果，不同的浆料区之间尽量相互交错分布。
现有技术的金属浆料图案印刷只为电子线路的互连而考虑，没有针对金属与陶瓷共烧的收缩差异来进行图案的对称性设计，因此容易在烧结时因收缩不一致，应力过大而产生变形。而与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型利用在封装基底上印刷金属浆料图案时，在封装基底上增加了与金属浆料区均匀、对称分布的补偿金属浆料区，使烧结时金属浆料与陶瓷收缩均匀，减小了应力，从而降低了烧结后基座变形的可能性。
附图说明
图1为现有技术的封装基座的结构示意图。
图2(a)为现有技术的另一种结构的封装基座的结构示意图。
图2(b)为图2(a)的剖面结构示意图。
图3为现有技术的另一种结构的封装基座的结构示意图。
图4(a)为现有技术的再一种结构的封装基座的结构示意图。
图4(b)为图4(a)的剖面结构示意图。
图5为图1添加补偿金属浆料区的封装基座的结构示意图。
图6为图2(a)添加补偿金属浆料区的封装基座的结构示意图。
图7为图2(a)另一种结构的添加补偿金属浆料区的封装基座的结构示意图。
图8为图3添加补偿金属浆料区的封装基座的结构示意图。
图9为图4(a)添加补偿金属浆料区的封装基座的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
本实用新型旨在减小陶瓷与金属浆料共烧时因浆料收缩不对称导致应力过大而产生变形的陶瓷封装基座。
实施例1
如图5所示，一种陶瓷封装基座，包括封装基底和印刷于其上的线路布局层，还有设于封装基底和线路布局层四周的封装固定层；这里的线路布局层包括至少一个金属浆料区3，在未设置金属浆料3的留白区域还设有至少一个与金属浆料区3对应的补偿金属浆料区4。这里封装基底优选陶瓷基底1，金属浆料区3和补偿金属浆料区4个数相同，且在陶瓷基底1上均匀分布。这里所示的是只含有一个金属浆料区3和补偿金属浆料区4的情况，从图中可以看出金属浆料区3和补偿金属浆料区4图案相同，且彼此对称，金属浆料区3和补偿金属浆料区4之间存在电连接。图6是与图2(a)相对应的添加了补偿金属浆料区4的情况，图7和图6情况近似，不同之处在于：为了保证不影响原有金属浆料区3上的印刷电子电路的正常运行，补偿金属浆料区4和金属浆料区3无电连接。
图8和图9分别是与图3和图4(a)相对应的添加了补偿金属浆料区4的情况。此处的补偿金属浆料区为补偿线的结构，以便平衡收缩应力，可以有效地解决烧结变形的问题。
此外，如图2(a)、2(b)所示，这里的封装固定层包括：
封装侧壁层5，设于该线路布局层四周；
至少二个支撑层6，设于从该封装侧壁层5所显露出的线路布局层的两侧；
盖体支撑层7：置于该封装侧壁层5上。
除此之外，如图1、图2(a)、2(b)所示，是另一种结构的支撑层，这里的支撑层6是在金属浆料区上制作出来的凸台结构。
如图4(a)、4(b)所示的封装固定层的结构和图2类似，这里不再详述。
实施例2
本实施例和实施例1类似，不同之处在于，金属浆料区3的个数和补偿金属浆料区4相同，且相互交错的均匀分布，此外，不同的金属浆料区3和补偿金属浆料区4也可以为其它的排列方式，只要保证均匀排列即可。
以上对本实用新型的一种陶瓷封装基座进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，如封装基底材质除了陶瓷基底之外，也可以选择其它的材质；金属浆料区和补偿金属浆料区个数相同时，可以为两个甚至多个，但要保证在封装基底上均匀对称的分布；此外，根据实际的情况金属浆料区和该补偿金属浆料区金属浆料图案也可以不同，或者对称、近似，但只要达到均匀、对称分布程度即可。金属浆料区3和补偿金属浆料区4之间也可以存在电连接；这样的变换，均落在本实用新型的保护范围之内。
此外，本申请的重点在于线路设计，其制作过程与一般的印刷过程无异，过程如下：印刷-----烘干-----压平。

Claims (10)

1.一种陶瓷封装基座，包括：
封装基底、印刷于其上的线路布局层以及设于封装基底和线路布局层四周的封装固定层，其特征在于：该线路布局层包括至少一个金属浆料区，在未设置金属浆料的留白区域还设有至少一个与金属浆料区对应的补偿金属浆料区。
2.根据权利要求1所述的陶瓷封装基座，其特征在于：该封装固定层包括：
封装侧壁层，设于该线路布局层四周；
至少二个支撑层，设于从该封装侧壁层所显露出的该线路布局层的两侧；
盖体支撑层：置于该封装侧壁层上。
3.根据权利要求2所述的陶瓷封装基座，其特征在于：该金属浆料区还制作有凸台，该支撑层为凸台。
4.根据权利要求1所述的陶瓷封装基座，其特征在于：该金属浆料区和该补偿金属浆料区在该封装基底上均匀分布。
5.根据权利要求1所述的陶瓷封装基座，其特征在于：该金属浆料区和该补偿金属浆料区金属浆料图案对称或相同。
6.根据权利要求1至5任一项所述的陶瓷封装基座，其特征在于：该金属浆料区和补偿金属浆料区无电连接。
7.根据权利要求1至5任一项所述的陶瓷封装基座，其特征在于：该金属浆料区和补偿金属浆料区有电连接。
8.根据权利要求1至5任一项所述的陶瓷封装基座，其特征在于：该金属浆料区和补偿金属浆料区个数相同，且在封装基底上对称分布。
9.根据权利要求8所述的陶瓷封装基座，其特征在于：该金属浆料区和补偿金属浆料区均为一个。
10.根据权利要求1至5任一项所述的陶瓷封装基座，其特征在于：该金属浆料区个数与该补偿金属浆料区相同，且相互交错分布。
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