TWI760706B - 電子元件封裝結構及其製作方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種電子元件封裝結構及其製作方法，該製作方法包括提供具有至少二電極之電子元件本體，該些電極覆蓋部分之該電子元件本體的外表面，且膠材覆蓋該些電極之外表面；形成含磷酸鹽之第一保護層於至少該電子元件本體的曝露外表面上；以及形成含玻璃之第二保護層於至少該第一保護層的曝露外表面上。本發明能避免對電子元件本體及/或電極之製程損害及在電極上形成高阻抗層。

Description

電子元件封裝結構及其製作方法
本發明是關於電子元件封裝之領域，更特定而言是關於電子元件封裝結構及其製作方法。
在先前技術之電子元件封裝的實行中，由於電極兩端面沒有端膠，且浸泡磷酸鹽與電子元件本體反應形成磷酸鋅，其造成內、外連接不連續，也因磷酸鋅堆積方式，形成表面編織網多孔性，容易造成電鍍液滲鍍，從而造成電子元件不良率提高等缺失。
有鑑於此，本發明提出一種電子元件封裝結構及其製作方法以避免以上種種製程損害及在電極上形成高阻抗層等問題。
本發明提供一種電子元件封裝結構之製作方法，其包括：提供具有至少二電極之電子元件本體，該些電極覆蓋部分之該電子元件本體的外表面，且膠材覆蓋該些電極之外表面；形成含磷酸鹽之第一保護層於至少該電子元件本體的曝露外表面上；以及形成含玻璃之第二保護層於至少該第一保護層的曝露外表面上。
本發明之電子元件封裝結構之製作方法，更包括在形成含磷酸鹽之第一保護層於至少該電子元件本體的曝露外表面上之後移除該膠材。
本發明之電子元件封裝結構之製作方法，更包括在形成含玻璃之第二保護層於至少該第一保護層的曝露外表面上之後於該些電極之曝露外表面進行電鍍。
本發明之電子元件封裝結構之製作方法，其中，該第一保護層之預形成層係以含磷酸鹽之溶液浸泡、噴塗、塗布或其組合形成。
本發明之電子元件封裝結構之製作方法，其中，在以含磷酸鹽之溶液浸泡、噴塗、塗布、旋塗或其組合形成該第一保護層之預形成層之後，以700℃至800℃處理該第一保護層之預形成層，以形成該第一保護層且移除該膠材。
本發明之電子元件封裝結構之製作方法，其中，該第二保護層之預形成層係以含玻璃之溶液浸泡、噴塗、塗布、旋塗或其組合形成。
本發明之電子元件封裝結構之製作方法，其中，該磷酸鹽係磷酸、磷酸鋅、磷酸鐵及磷酸錳之至少一者。
本發明另提供一種電子元件封裝結構之製作方法，係包括提供具有至少二電極之電子元件本體，該些電極覆蓋部分之該電子元件本體的外表面，且膠材覆蓋該些電極之外表面；以及形成含玻璃之保護層於至少該電子元件本體的曝露外表面上。
本發明之電子元件封裝結構之製作方法，更包括在形成含玻璃之保護層於至少該電子元件本體的曝露外表面上之後移除該膠材。
本發明之電子元件封裝結構之製作方法，其中，在以含玻璃之溶液浸泡、噴塗、塗布、旋塗或其組合形成該保護層之預形成層之後，以600℃至800℃處理該保護層之預形成層，以形成該保護層且移除該膠材。
本發明之電子元件封裝結構之製作方法，其中，該玻璃係矽酸鹽玻璃、矽鋁酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、鉛酸鹽玻璃之至少一者。
本發明提供一種電子元件封裝結構，係包括電子元件本體、含磷酸鹽之第一保護層及含玻璃之第二保護層。該電子元件本體具有覆蓋部分之該電子元件本體的外表面的至少二電極，該含磷酸鹽之第一保護層形成於該些電極未覆蓋之該電子元件本體的至少部分表面上，該含玻璃之第二保護層形成於該第一保護層上。另外，至少一該電極上形成有表電極結構。
本發明另提供一種電子元件封裝結構，係包括具有覆蓋其部分之外表面的至少二電極之電子元件本體及形成於該些電極未覆蓋之該電子元件本體的至少部分表面上之含玻璃之保護層。另外，至少一該電極上形成有表電極結構。
相較於習知技術，本發明藉由形成在含磷酸鹽之保護層上之含玻璃之保護層或附著於電子元件本體上的含玻璃之保護層而能更佳保護該電子元件本體及/或該些電極，而膠材亦可於形成各保護層時提供對該些電極之保護及避免其上形成高阻抗材，且能於熱處理時輕易移除。從而避免先前技術之種種對電子元件本體及/或電極之製程損害。
1:電子元件封裝結構
10:電子元件本體
10a:外表面
11:電極
12:表電極結構
20:含磷酸鹽之第一保護層
30:含玻璃之第二保護層
40:含玻璃之保護層
S10、S12、S14、S20、S22:步驟
圖1係本發明之電子元件封裝結構之製作方法的流程圖。
圖2係本發明之電子元件封裝結構之製作方法的另一態樣流程圖。
圖3係本發明之電子元件封裝結構的示意圖。
圖4係本發明之電子元件封裝結構的另一態樣示意圖。
為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：請參考圖1，其係本發明之電子元件封裝結構之製作方法的流程圖。該電子元件封裝結構之製作方法可包括步驟S10至步驟S14。於步驟S10，可提供具有至少二電極之電子元件本體，該些電極覆蓋部分之該電子元件本體的外表面，且膠材覆蓋該些電極之外表面。
特定而言，該電子元件本體可為電阻、電容等，且該電子元件本體可具有交錯配置於介電材料內之第一內電極組及第二內電極組，該第一內電極組可與一該電極連接，該第二內電極組可與另一該電極連接，惟若該電子元件本體具有更多電極，則內電極組之數目及連接方式等可予變更。而該介電材料可由氧化鋅為主的金屬氧化物或是氧化鋁所組成，其中該介電材料可以由習知陶瓷燒結成型技術等製程再加入其他金屬氧化物為添加物，並經過習知之陶瓷材料高溫燒結成型技術成型。該第一內電極組及/或第二內電極組可都為銀層(Ag)或可都為包含銀(Ag)及鈀(Pd)的合金層，然本發明不以此為限。亦即，在其他實施態樣中，該第一內電極組及第二內電極組也可為銅(Cu)、金(Au)、或鉑(Pt)...等，亦可含適量的玻璃質。再者，該金屬氧化物可由金屬有機鹽或金屬無機鹽替代。
該膠材可例如為壓克力酸聚合物、聚酯聚合物，環氧樹酯聚合物、光阻或其它可作為保護層之有機聚合物，以及含有其它不溶性粉體及適量添加物之組成。
於步驟S12，可形成含磷酸鹽之第一保護層於至少該電子元件本體的曝露外表面上。由於該些電極受該膠材覆蓋，故於形成第一保護層時，該些電極不被含磷酸鹽之物質侵蝕或該些電極上不形成高阻抗之含磷酸鹽之物質。
特定而言，該磷酸鹽可為磷酸、磷酸鋅、磷酸鐵及磷酸錳之至少一者，且該第一保護層之預形成層可以含磷酸鹽之溶液浸泡、噴塗、塗布或其組合形成。舉例而言，可調配磷酸鹽濃度比例=純水：磷酸鹽=100：1~20%不等之含磷酸鹽溶液，之後使該電子元件本體浸泡於含磷酸鹽溶液中，而含磷酸鹽溶液可例如與電子元件本體反應產生磷酸鋅，從而形成高阻抗層，而該膠材不會與磷酸鹽反應。以磷酸鹽鋅保護層為例，可先藉由過渡元素離子之添加(例如鐵離子)，以取代部分磷酸鋅中的鋅離子而形成保護層。更特定而言，含磷酸鹽之第一保護層形成於電子元件本體上之方式，可先將磷酸鹽系溶液保持於高溫度下以形成一過飽和溶液，使得磷酸鹽系沈澱物可以被析出，之後再將磷酸鹽系沈澱物沈積於電子元件本體上。
另外，在步驟S12之後可移除該膠材，例如以機械方式、化學方式、物理方式移除該膠材。特定而言，可以700℃至800℃處理該第一保護層之預形成層並移除該膠材。詳細並特定而言，可以含磷酸鹽之溶液浸泡、噴塗、塗布、旋塗或其組合形成該第一保護層之預形成層之後，以700℃至800℃處理該第一保護層之預形成層，以形成該第一保護層且移除該膠材。從而使例如磷酸鋅經過高溫表面而更加穩固、堅硬，然而磷酸鹽會產生孔洞，故後續處理仍有可能對該電子元件本體及/或該些電極造成損害(例如電鍍液等)。
於步驟S14，可形成含玻璃之第二保護層於至少該第一保護層的曝露外表面上。特定而言，該玻璃可為矽酸鹽玻璃、矽鋁酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、鉛酸鹽玻璃、其它無機酸鹽玻璃之至少一者或。而在步驟S30之前可在外露之該些電極上形成遮蓋材。特定而言，該第二保護層之預形成層可以含玻璃之溶液浸泡、噴塗、塗布、旋塗或其組合形成。詳細並特定而言，可將電子元件本體晶片浸泡於無機物玻璃溶液中，烘乾後再浸泡反覆多次，使無機物玻璃層有足夠的厚度，可以承受電鍍物的侵蝕，或者可先 將無機物玻璃調成水溶液狀態，內含物可含有無機物玻璃粉、黏著劑、有機溶劑等，惟本發明不限於此，再利用噴塗方式將無機物玻璃水溶液噴塗於該電子元件本體上，且可例如將該電子元件本體慢慢滾動而一層一層噴塗上去。之後再以600℃至800℃處理該第二保護層之預形成層，以形成該第二保護層且移除該遮蓋材。藉此，可以該第二保護層填補磷酸鹽層之孔洞，從而更佳保護該電子元件本體及/或該些電極。
又或者在形成該第一保護層之後直接再形成該第二保護層，而後可以600℃至800℃處理該第一保護層之預形成層及第二保護層之預形成層，以形成該第一保護層及第二保護層且移除該膠材。
再者，可在步驟S14之後於該些電極之曝露外表面進行電鍍，從而形成於至少一該電極上的表電極結構。而表電極結構可由內至外依序為至少一底鍍層及至少一銲錫層。或者該表電極結構可例如由內而外為銀(Ag)層之第一導電層、鎳(Ni)層之第二導電層及錫(Sn)層之第三導電層，然本發明不以此為限。具體而言，可先在該些電極上藉由電鍍方式形成一銀層，而為了增加銀層及錫層之間的結合力，可於形成一包覆銀層的鎳層之後，形成一包覆鎳層的錫層。另外，第一導電層可為經過酸洗處理之表面粗化之銀層。而表電極結構的底鍍層及銲錫層可由無電鍍、刷鍍或滾鍍法製成。
本發明可提供另一種電子元件封裝結構之製作方法，其包括如圖2之步驟S20至步驟S22。於步驟S20，可提供具有至少二電極之電子元件本體，該些電極覆蓋部分之該電子元件本體的外表面，且膠材覆蓋該些電極之外表面。而在步驟S22，可形成含玻璃之保護層於至少該電子元件本體的曝露外表面上。而在步驟S22之後可移除該膠材，特定而言，可在以含玻璃之溶液浸泡、噴塗、塗布、旋塗或其組合形成該保護層之預形成層之後，以600℃至800℃處理該保護層之預形成層，以形成該保護層且移除該膠材。因此， 本發明可經過高溫600~800℃燒附，而使無機物玻璃緊密附著於該電子元件本體之表面，另外高溫燒附的同時也將該膠材燒除，使該些電極脫開而令內電極外露。
同樣，在步驟S22之後可於該些電極之曝露外表面進行電鍍，從而形成於至少一該電極上的表電極結構。此另一種電子元件封裝結構之製作方法的其它細節已於上文敘述，不再贅述。
本發明可提供一種電子元件封裝結構1，如圖3所示，其包括電子元件本體10、含磷酸鹽之第一保護層20及含玻璃之第二保護層30。如上所述之電子元件本體10可具有覆蓋部分之電子元件本體10的外表面10a的至少二電極11，含磷酸鹽之第一保護層20可形成於該些電極11未覆蓋之電子元件本體10的至少部分表面上，含玻璃之第二保護層30可形成於第一保護層20上。另外，至少一電極11上可形成表電極結構12。該含玻璃之第二保護層30於垂直該外表面10a之厚度方向與該電極11不重疊。
本發明可提供另一種電子元件封裝結構1，如圖4所示，包括具有覆蓋其部分之外表面的至少二電極11之電子元件本體10及形成於該些電極11未覆蓋之電子元件本體10的至少部分表面上之含玻璃之保護層40。另外，至少一電極11上可形成表電極結構12。該含玻璃之保護層40於垂直該外表面10a之厚度方向與該電極11不重疊。
上述二電子元件封裝結構1的材料及處理細節已於上文敘述，不再贅述。
綜上所述，本發明藉由形成在含磷酸鹽之保護層上之含玻璃之保護層而能填補磷酸鹽層之孔洞，從而更佳保護該電子元件本體及/或該些電極，而附著於電子元件本體上的含玻璃之保護層亦能提供電子元件本體及/ 或該些電極較佳之保護。另外，膠材亦可於形成各保護層時提供對該些電極之保護及避免其上形成高阻抗材，且能於熱處理時輕易移除。
本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。
S10、S12、S14:步驟

Claims (12)

  1. 一種電子元件封裝結構之製作方法，係包括：提供具有至少二電極之電子元件本體，該些電極覆蓋部分之該電子元件本體的外表面，且膠材覆蓋該些電極之外表面；形成含磷酸鹽之第一保護層於至少該電子元件本體的曝露外表面上；以及形成含玻璃之第二保護層於至少該第一保護層的曝露外表面上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子元件封裝結構之製作方法，更包括在形成含磷酸鹽之第一保護層於至少該電子元件本體的曝露外表面上之後移除該膠材。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電子元件封裝結構之製作方法，更包括在形成含玻璃之第二保護層於至少該第一保護層的曝露外表面上之後於該些電極之曝露外表面進行電鍍。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電子元件封裝結構之製作方法，其中，該第一保護層之預形成層係以含磷酸鹽之溶液浸泡、噴塗、塗布或其組合形成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電子元件封裝結構之製作方法，其中，在以含磷酸鹽之溶液浸泡、噴塗、塗布、旋塗或其組合形成該第一保護層之預形成層之後，以700℃至800℃處理該第一保護層之預形成層，以形成該第一保護層且移除該膠材。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電子元件封裝結構之製作方法，其中，該第二保護層之預形成層係以含玻璃之溶液浸泡、噴塗、塗布、旋塗或其組合形成。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電子元件封裝結構之製作方法，其中，該磷酸鹽係磷酸、磷酸鋅、磷酸鐵及磷酸錳之至少一者。
  8. 一種電子元件封裝結構之製作方法，係包括：提供具有至少二電極之電子元件本體，該些電極覆蓋部分之該電子元件本體的外表面，且膠材覆蓋該些電極之外表面；以及形成含玻璃之保護層於至少該電子元件本體的曝露外表面上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電子元件封裝結構之製作方法，更包括在形成含玻璃之保護層於至少該電子元件本體的曝露外表面上之後移除該膠材。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電子元件封裝結構之製作方法，其中，在以含玻璃之溶液浸泡、噴塗、塗布、旋塗或其組合形成該保護層之預形成層之後，以600℃至800℃處理該保護層之預形成層，以形成該保護層且移除該膠材。
  11. 如申請專利範圍第1或8項所述之電子元件封裝結構之製作方法，其中，該玻璃係矽酸鹽玻璃、矽鋁酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、鉛酸鹽玻璃之至少一者。
  12. 一種電子元件封裝結構，係包括：電子元件本體，具有覆蓋部分之該電子元件本體的外表面至少二電極； 含磷酸鹽之第一保護層，形成於該些電極未覆蓋之該電子元件本體的至少部分表面上；以及含玻璃之第二保護層，形成於該第一保護層上。
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