半导体封装基板结构及其封装方法
专利汇可以提供半导体封装基板结构及其封装方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 半导体 封装 基板 结构及其封装方法，该结构在一镂空部的金属或耐高温材料边框上设置多个独立的模 块 基板，并以多个连接段固设于边框，经封装材料灌模过后，封装材料分别 覆盖 模块基板及部分连接段，之后再通过 冲压 及磨抛将多个因冲压而产生的连接段凸出部磨平细化，以形成多个独立的模块封装体，其中每一模块封装的灌模面积大于模块基板的面积。利用金属或耐高温材料边框取代传统的基板边框轨道(side rail)，本 发明 可增加封装基板的使用面积，以大幅降低封装基板的成本。，下面是半导体封装基板结构及其封装方法专利的具体信息内容。
1.一种半导体封装基板结构，包含： 一边框，该边框具有至少一镂空部，该边框的材质包含金属材质或一耐高温材料，且该耐高温材料的受热性范围在120℃至260℃之间；以及 一基板，悬置于该边框，其中 该基板包含多个模块基板与多个连接段，且每一所述的模块基板以至少一所述的连接段相互连接；以及 部分所述的连接段叠置于该边框，且该边框的该镂空部上具有至少一所述的模块基板悬置于上。
2. 如权利要求l所述的半导体封装基板结构，更包含至少一穿孔 或凹痕设置于所述的连接段的至少任一个上。
3. 如权利要求l所述的半导体封装基板结构，更包含一粘着层设 置于叠置在该边框的部分所述的连接段与该边框之间，以使所述的基 板以胶合方式固设于该边框。
4. 如权利要求l所述的半导体封装基板结构，更包含一金属层设 置于叠置在该边框的部分所述的连接段与该边框之间，以使所述的基 板以焊接方式固设于该边框。
5. 如权利要求l所述的半导体封装基板结构，其中该基板设置于 该边框上或该边框下。
6. —种半导体封装基板的封装方法，包含下列步骤： 提供一边框，该边框具有至少一镂空部，其中该边框的材质包含金属材质或一耐高温材料，且该耐高温材料的受热性范围在12(TC至 26(TC之间；提供一基板，其中该基板包含多个模块基板与多个连接段，且每 一所述的模块基板以至少一所述的连接段相互连接；放置该基板使其悬置于该边框，其中部分所述的连接段叠置于该边框，且所述的模块基板悬置于该镂空部；以及形成一封装材料分别覆盖每一所述的模块基板与部分所述的连接 段，其中该封装材料覆盖于每一所述的模块基板上的面积大于每一所 述的模块基板本身的面积。
7. 如权利要求6所述的半导体封装基板的封装方法，其中该封装材料采用一灌模方式直接塑成一去倒角标准外型。
8. 如权利要求6所述的半导体封装基板的封装方法，更包含形成 至少一穿孔或凹痕于所述的连接段的至少任一个上。
9. 如权利要求6所述的半导体封装基板的封装方法，其中该基板 采用胶合方式叠置于该边框上或该边框下。
10. 如权利要求6所述的半导体封装基板的封装方法，其中该基 采用焊接方式叠置于该边框上或该边框下。
11. 如权利要求6所述的半导体封装基板的封装方法，更包含于 每一所述的模块基板分别固定一芯片，且该芯片与该芯片所设置的该 模块基板电性连接。
12. 如权利要求ll所述的半导体封装基板的封装方法，其中该芯 片采用打线或植球方式与该芯片所设置的该模块基板电性连接。
13. —种半导体封装结构应用如权利要求1所述的半导体封装基 板结构，包含：一边框，该边框具有至少一镂空部，该边框的材质包含金属材质或一耐高温材料，且该耐高温材料的受热性范围在12(TC至26(TC之间; 一基板，该基板包含多个模块基板与多个连接段，其中每一所述的模块基板以至少一所述的连接段相互连接； 部分所述的连接段叠置于该边框；以及 所述的模块基板悬置于该镂空部；以及一封装材料，分别覆盖每一所述的模块基板与部分所述的连接段， 其中该封装材料覆盖于每一所述的模块基板上的面积大于每一所述的 模块基板本身的面积。
14. 如权利要求13所述的半导体封装结构，其中该封装材料使用一上模基板与一下模基板采用一灌模方式直接塑成一去倒角标准外 型。
15. 如权利要求13所述的半导体封装结构，其中所述的连接段呈 多边形、条状、圆形或具多弧度的形状。
16. 如权利要求13所述的半导体封装结构，更包含至少一穿孔或 凹痕设置于所述的连接段的至少任一个上。
17. 如权利要求13所述的半导体封装结构，更包含于每一所述的 模块基板上分别设置一芯片，其中该芯片与该芯片所设置的该模块基 板电性连接。
18. 如权利要求17所述的半导体封装结构，其中该芯片釆用打线 或植球方式与该芯片所设置的该模块基板电性连接。
19. 如权利要求13所述的半导体封装结构，其中叠置于该边框的 部分所述的连接段使该基板悬置于该边框上或该边框下。
半导体封装基板结构及其封装方法
技术领域
背景技术
已知的一种半导体封装结构请参照图1 ，为已知的半导体封装制程 步骤之一的结构俯视图，图1的一基板110上排列多个模块基板120， 将芯片（图上未示）放置于适当位置之后，利用封装胶体130覆盖包 含模块基板120的基板110表面，待封装胶体130硬化后，利用水刀 (water jet)或是激光切割（laser cutting)(图上未示）将基板110切 割成多个单一封装体。然而，切割后剩余的基板，如图式中的两虚线 之间双箭头指针的部分，会被视为废料，即切割后丢弃无法再重复使 用，以致于基板的成本一直无法有效降低。
因此，如何克服上述问题降低基板成本并且简化制造程序，进而 提高良率是目前业界所急迫需要的。
发明内容
本发明的目的之一，在于提供一种半导体封装基板结构及其封装 方法，利用成本较低的金属边框或耐高温材质制造的边框，取代现有 基板设计中的边框轨道(siderail)，以大幅降低基板成本。
本发明的目的之一，在于提供一种半导体封装基板结构及其封装 方法，通过基板无边框设计及较低成本的金属边框或耐高温材质制造 的边框的使用，以减少基板边框轨道成为废料，致使提高基板的使用 效率。
本发明的目的之一，在于提供一种半导体封装基板结构及其封装 方法，通过设计多个独立的模块基板及多个连接段，使进行灌模步骤 时，只须在独立的模块基板上及部分连接段注入封装材料，可避免封 装材料的浪费及减少封装材料的成本。
根据上述目的，本发明的一实施例提供半导体封装基板结构，包 括： 一边框，其边框具有至少一镂空部，该边框的材质包含金属材质 或一耐高温材料，且该耐高温材料的受热性范围在12(TC至26(TC之间； 以及一基板，悬置于边框，其中基板包括多个模块基板与多个连接段， 且每一所述的模块基板以至少一所述的连接段相互连接；以及部分所 述的连接段叠置于边框且边框的镂空部上具有至少一所述的模块基板 悬置于上。
根据上述目的，本发明的一实施例提供半导体封装基板的封装方
法，包括下列步骤：提供一边框，其边框具有至少一镂空部，该边框
的材质包含金属材质或一耐高温材料，且该耐高温材料的受热性范围
在12(TC至26(TC之间；提供一基板，其中基板包括多个模块基板与多 个连接段，且每一所述的模块基板以至少一所述的连接段相互连接；
放置该基板使其悬置于该边框，其中部分所述的连接段叠置于边框，且所述的模块基板悬置于镂空部；以及形成一封装材料分别覆盖每一 所述的模块基板与部分所述的连接段，其中该封装材料覆盖于每一所 述的模块基板上的面积大于每一所述的模块基板本身的面积。
本发明的另一实施例提供一种半导体封装结构，应用如上述的半 导体封装基板结构，包括： 一边框，边框具有至少一镂空部，该边框 的材质包含金属材质或一耐高温材料，且该耐高温材料的受热性范围 在12(TC至26(TC之间； 一基板，基板包含多个模块基板与多个连接段， 其中每一所述的模块基板以至少一所述的连接段相互连接；部分所述 的连接段叠置于边框；以及所述的模块基板悬置于镂空部；以及一封 装材料，分别覆盖每一所述的模块基板与部分所述的连接段，其中封 装材料覆盖于每一所述的模块基板上的面积大于每一所述的模块基板 本身的面积。
以下通过具体实施例配合所示的附图详加说明，以便更容易了解 本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图4为依据本发明的不同实施例说明设置在基板上连接各模块基 板的多个连接段的分布示意图。
图5为依据本发明的不同实施例说明基板叠置于边框上的分布示 意图。
图6A及图6B为本发明不同实施例说明边框结构的示意图。 图中符号说明
7110 基板
120 模块基板
130 封装胶体
10 边框
12 缕空部
20 基板
22 模块基板
24， 24， 连接段
26 穿孔
30 封装材料
40 模块封装体
具体实施方式
首先，请先参考图2A，图2A为本发明之一实施例的半导体封装 基板结构的俯视图。如图所示，半导体封装基板结构，包括： 一边框 10，其边框10具有至少一镂空部12;以及一基板20，悬置于边框IO， 其中基板20包括多个模块基板22与多个连接段24，且每一模块基板 22以至少一连接段24相互连接；以及部分连接段24叠置于边框10， 且边框10的镂空部12具有至少一模块基板22悬置于上。于此实施例 中，为更有效使用基板，边框10的材质可使用成本较基板低的金属或 耐高温材料，于一实施例中，耐高温材料的受热性范围约在12(TC至 26(TC间；而金属可为铜、铁、铝...等。以金属或耐高温材料所构成的 边框IO取代习用基板边框轨道，可以大幅降低基板成本。此外，如图 所示，每一模块基板22悬置于每一镂空部12上可方便其后封装制程 时，只须在独立的模块基板22及部分连接段24上注入封装材料，以 避免封装材料的浪费及减少封装材料的成本。接续上述说明，于又一实施例中，基板20可利用胶合或是焊接方 式固设于边框10上或边框10下(图式中所示为基板20设置于边框10 之上)，故此半导体封装基板结构更包括一粘着层(图中未示)设置于部 分连接段24与边框10之间；亦或者，更包括一金属层(图中未示)设置 于部分连接段24与边框IO之间。另外，可以理解的是，边框10的镂 空部12、模块基板22与连接段24的数量、大小与形状并不限于图中 所绘示，此仅为一实施例并不限定本发明的范畴。
接续，请参考图2B，图2B为本发明又一实施例半导体封装基板 结构的俯视图。如图所示，边框10亦可只具有一镂空部12，且基板 20利用部分连接段24固设于边框IO上或边框IO下，另外，模块基板 22利用部分连接段24的支撑悬置于镂空部12上。于又一实施例中， 为方便封装后分离各模块基板22，更包括至少一穿孔26或凹痕设置于 至少任一个连接段24上。
接着，请参阅图3A、图3B、图3C、图3D及图3E，图3A、图 3B、图3C、图3D及图3E为本发明之一实施例的半导体封装基板的封 装方法各步骤的俯视图。首先，请先参考图3A，提供一边框IO，其中 边框IO具有至少一镂空部12，于一实施例中，边框10可以是利用化 学蚀刻(etching)或机械冲压(punching)所形成，其中边框10的材质包含 金属或耐高温材料。接着，如图3B所示，提供一基板20，其中基板 20包括多个模块基板22与多个连接段24，且每一各模块基板22以至 少一连接段24相互连接，于一实施例中，更包括以适当方式形成至少 一穿孔26或凹痕于至少任一个连接段24上，以方便其后进行切割 (singulation)步骤。再来，参考图3C，放置此基板20于边框10上， 其中部分连接段24叠置于边框10上，且模块基板22悬置于镂空部12 上，于一实施例中，基板20利用如环氧树脂(epoxy)或胶状物以胶合方 式叠置于边框10上或边框10下；另外，基板20亦可利用焊接方式固 着于边框10上或边框10下。于一实施例中，更包括固定一芯片(图中 未示)于每一模块基板22上，且芯片与每一模块基板22电性连接，其中芯片利用打线(wirebonding)或植球方式与模块基板22电性连接。最 后，如图3D所示，形成一封装材料30分别覆盖每一个模块基板22与 部分连接段24，其中封装材料30覆盖于每一模块基板22上的面积大 于每一模块基板22本身的面积。于一实施例中，可使用灌模方式利用 一上模基板与一下模基板形成此封装材料30，其中利用上模基板与下 模基板所定义出的模穴以便将封装材料30直接塑成一去倒角标准外 型。于又一实施例中，若下模基板仅提供支撑功能亦可由一承接平台 或基座取代。
接续上述说明，待封装材料30硬化后，更包括一切割步骤以分离 各连接段24以形成多个独立的模块封装体40，于一实施例中，其利用 一冲压装置（punch device)分离各连接段24，以形成如图3E所示的 结构。如图所示，为了避免冲压过程中因冲压太过接近模块封装体40 而造成封装材料30剥落或模块封装体40断裂，冲压的距离会与模块 封装体40有些间隔，因此，经过冲压切割后的模块封装体40旁边会 具有凸出部，此凸出部乃基板20上原先连接段24的部分。故分割各 模块封装体40后更包括移除模块封装体40旁凸出的连接段24。经过 磨边、细化等步骤后，以达到国际标准尺寸。
接下来，利用上述步骤以及依据上述半导体封装基板结构所形成 本发明一实施例的半导体封装结构的俯视图及其剖视图，请参考图3D 及图3F，图3F为图3D的AA'线段剖视图。如图所示，此时半导体封 装结构包括， 一边框IO，边框IO具有至少一镂空部12，其中边框IO 的材质可包括金属或是耐高温材料。 一基板20，其包括多个模块基板 22与多个连接段24，其中每一模块基板22与至少一连接段24相互连 接以形成一个一体成型的结构。如图所示，部分连接段24叠置于边框 10上，其中基板20并不限制只能设置于边框IO上方，依据不同固着 方式，基板20亦可设置于边框IO的下方，意即，基板20不论如何设 置，只要是有部分连接段24与边框10交叠即可。除此之外，模块基 板22悬置于镂空部12上，于此实施例中，更包括一芯片(图中未示）设置于每一模块基板22中的适当位置，且芯片与每一模块基板22利 用打线或是植球方式电性连接。 一封装材料30,分别覆盖每一芯片、 每一模块基板22与部分连接段24,其中封装材料30覆盖于每一模块 基板22上的面积大于每一模块基22板本身的面积。其中，封装材料 30的材质包括环氧树脂。
接续上述说明，于此实施例中，封装材料30利用一上模基板与一 下模基板使用灌模方式直接塑形成一去倒角标准外型。另外，为方便 冲压基板20形成数个独立的模块封装体，基板20上更包括至少一穿 孔26或凹痕设置于至少任一个连接段24上。本发明利用边框10取代 习用基板边框轨道以大幅减少基板成本，致使基板可更有效利用。
图4为依据本发明的不同实施例说明设置在基板20上连接各模块 基板22的多个连接段24'的分布示意图。连接段24'用来连接各个模块 基板22，故连接段24'在基板20上的数量、位置、形状、大小并不限 定于上述实施例中所显示。连接段24，可依照模块基板22在基板20上 的不同排列方式，而有不同的数量、位置、形状、大小的变化，可呈 多边形、条状、圆形或具多弧度的形状。
另，请参考图5，图5为依据本发明的不同实施例说明基板20叠 置于边框IO上或边框IO下的分布示意图。如图所示，基板20叠置于 边框IO上的数量并不限定于上述实施例中所显示，亦可置设多个基板 20于边框10上或边框10下，使得各模块基板22悬置于边框10的镂 空部12并以各连接段24相连，且部分连接段24叠置于边框10上或 边框10下。此外，基板20上的模块基板22可依据不同封装体种类设 计成不同形状以符合标准。
图6A及图6B为本发明不同实施例说明边框10结构的示意图。 如图所示，边框10的形状并不限制于上述实施例中所绘示，依据不同 设计，边框10亦可具有多个镂空部12以提供基板20更多支撑力。其中，如图6B所示，各基板20之间可以是相互连接或相互分离，且其 连接方式不限于图中所示。
根据上述，本发明的特征通过在具有镂空部的边框上设置一基板 并以多个连接段来连接基模块基板，并利用部分连接段设置于边框上 或边框下，其中模块基板、连接段与边框的形状、大小及数量皆不受 限制，取决于机台设计。另外，利用冲压方式分割连接段分离以形成 多个模块封装体，由于连接段与模块封装体间具有一缓冲空间，可避 免因冲压太过靠近模块封装体而造成封装材料剥落或模块封装体断 裂，使此模块封装体的制程良率大幅提高。且因为灌模步骤时不须将 整个基板完全包覆，只须在模块基板及部分连接段上进行灌模步骤即 可，可以节省封装材料的成本花费。
综合上述，本发明通过利用较低成本的金属边框或耐高温材料制 作的边框取代现有基板设计中的边框轨道以大幅降低基板成本。再者， 通过基板无边框设计及较低成本的金属边框或耐高温材料制作的边框 的使用以减少基板边框轨道变成废料，致使提高基板的使用效率。另 外，通过设计多个独立的模块基板及多个连接段，使进行灌模步骤时， 只须在独立的模块基板及部分连接段上注入封装材料，可避免封装材 料的浪费及减少封装材料的成本。其中，封装材料的覆盖面积大于模 块基板的面积，故可设计尺寸精良的特殊形状且制程稳定无须大范围 切割后修边。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在 使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以 此限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等 变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。
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