一种裸芯片及埋入式电路板的制作方法

本实用新型涉及电路板制造技术领域，具体涉及一种裸芯片及埋入式电路板。

背景技术：

常规的电源电子模块中，电源半导体芯片，例如MOSFET或IGBT芯片通常采用引线键合方式与基板连接。然而，由于其较长的互连尺寸，在开关电源中容易产生较大的应力和较大的电磁干扰(EMI)噪声。另外，随着电力电子半导体器件的快速发展，开关频率越来越高，装置体积进一步减小，寄生参数对电源性能和可靠性的影响也越来越显著，器件的功耗也越来越大。将电源芯片直接埋入印刷线路板内部，可以有效解决以上问题。

但是，电源芯片通常包含铝材质的电极(以后称为铝电极)，而铝的化学性质决定了铝电极不能与电路板的制作工艺兼容，如铝电极表面不能采用激光加工盲孔，铝电极在蚀刻等工艺中会被化学物质腐蚀损坏等。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型实施例提供一种裸芯片及埋入式电路板，可以使带有铝电极的电子元件与电路板的制作工艺兼容。

一种裸芯片，一面为铝电极，另一面为非铝电极，铝电极至少包括三层金属层：铝层、铜层、铝层，铜层位于中间层，铜层的厚度在5um以上。

优选的，铜层与底层铝层和上层铝层的交界面设置有凹凸度为1～2um的凹坑和凸起，铝层的铝和铜层的铜交错填平凹坑和凸起。

优选的，铜层与上层铝层交界处的铜的晶粒直径为5～100nm，其中，晶粒直径为5～10nm的晶粒的体积分数在3％以上。

优选的，铜层与上层铝层交界处的铝的晶粒直径为15～100nm，其中，晶粒直径为10～15nm的晶粒的体积分数在5％以上。

优选的，铜层与上层铝层交界处的厚度为2～2.5um。

本实用新型还提供了一种埋入式电路板。

一种埋入式电路板，电路板内埋入有裸芯片；裸芯片的一面为铝电极，另一面为非铝电极，铝电极至少包括三层金属层：铝层、铜层、铝层，铜层位于中间层，铜层的厚度在5um以上；电路板的至少一部分电路与铝电极，或非铝电极连通。

优选的，铜层与底层铝层和上层铝层的交界面设置有凹凸度为1～2um的凹坑和凸起，铝层的铝和铜层的铜交错填平凹坑和凸起。

优选的，铜层与上层铝层交界处的铜的晶粒直径为5～100nm，其中，晶粒直径为5～10nm的晶粒的体积分数在3％以上。

优选的，铜层与上层铝层交界处的铝的晶粒直径为15～100nm，其中，晶粒直径为10～15nm的晶粒的体积分数在5％以上。

优选的，铜层与上层铝层交界处的厚度为2～2.5um。

优选的，裸芯片嵌入电路板的芯材的通孔内，通孔的侧面与裸芯片的侧面的缝隙中填充有固化后的感光树脂。

优选的，非铝电极为铜电极、金电极或镍钯金电极。

优选的，非铝电极通过电镀的铜与电路板的至少一部分电路连通；铝电极的上层的铝层在电镀前被铜置换的面积为铜层与上层的铝层的交界面的面积的50％～90％；铝电极上的铜层通过电镀的铜与电路板的至少一部分电路连通。

优选的，通孔的侧面与裸芯片的侧面的缝隙中的感光树脂的两侧面有铜层覆盖，覆盖层的铜层厚度在5～15um。

本实用新型的有益效果是：一种裸芯片，一面为铝电极，另一面为非铝电极，铝电极至少包括三层金属层：铝层、铜层、铝层，铜层位于中间层，铜层的厚度在5um以上。在裸芯片进入电路板生产工艺前，在铝电极的生产工艺过程中增加，在铝电极层上添加铜层，同时为了广泛的适应性，在铜层上再添加铝层，铜层表面的铝层在电路板工艺处理中，可以通过前处理去除，漏出铜层，铜层能够适应电路的生产工艺流程，可以使带有铝电极的裸芯片与电路板的制作工艺兼容，适应埋入式电路板的生产要求；本实用新型还提供了包含上述裸芯片的埋入式电路板。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的裸芯片及埋入式电路板作进一步说明。

图1是本实用新型一种裸芯片的结构示意图。

图2是本实用新型一种埋入式电路板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1～2对本实用新型一种裸芯片及埋入式电路板作进一步说明。

一种裸芯片，一面为铝电极1，另一面为非铝电极2，铝电极1至少包括三层金属层：底层铝层11、中间铜层12、上层铝层13，中间铜层12位于中间层，中间铜层的厚度在5um以上。

本实施例中，中间铜层与底层铝层11和上层铝层13的交界面设置有凹凸度为1～2um的凹坑和凸起，铝层的铝和铜层的铜交错填平凹坑和凸起。

本实施例中，中间铜层12与上层铝层13交界处的铜的晶粒直径为5～100nm，其中，晶粒直径为5～10nm的晶粒的体积分数在3％以上。

本实施例中，中间铜层12与底层铝层11交界处的铝的晶粒直径为15～100nm，其中，晶粒直径为10～15nm的晶粒的体积分数在5％以上。

本实施例中，中间铜层12与上层铝层13交界处的厚度为2～2.5um。

本实用新型还提供了一种埋入式电路板。

一种埋入式电路板，电路板内埋入有裸芯片；裸芯片的一面为铝电极1，另一面为非铝电极2，铝电极1至少包括三层金属层：底层铝层11、中间铜层12、上层铝层13，中间铜层12位于中间层，中间铜层的厚度在5um以上；电路板的至少一部分电路与铝电极1及非铝电极2连通。

本实施例中，中间铜层12与底层铝层11和上层铝层13的交界面设置有凹凸度为1～2um的凹坑和凸起，铝层的铝和铜层的铜交错填平凹坑和凸起。

本实施例中，中间铜层12与上层铝层13交界处的铜的晶粒直径为5～100nm，其中，晶粒直径为5～10nm的晶粒的体积分数在3％以上。

本实施例中，中间铜层12与底层铝层11交界处的铝的晶粒直径为15～100nm，其中，晶粒直径为10～15nm的晶粒的体积分数在5％以上。

本实施例中，中间铜层与上层铝层13交界处的厚度为2～2.5um。

本实施例中，裸芯片嵌入电路板的芯材的通孔内，通孔的侧面与裸芯片的侧面的缝隙中填充有固化后的感光树脂。

本实施例中，非铝电极2为铜电极、金电极或镍钯金电极。

本实施例中，非铝电极2通过电镀的铜与电路板的至少一部分电路连通；铝电极1的上层的铝层在电镀前被铜置换的面积为铜层与上层的铝层的交界面的面积的50％～90％；铝电极1上的铜层通过电镀的铜与电路板的至少一部分电路连通。

本实施例中，通孔的侧面与裸芯片的侧面的缝隙中的感光树脂的两侧面有铜层覆盖，覆盖层的铜层厚度在5～15um。

本实用新型的有益效果是：一种裸芯片，一面为铝电极1，另一面为非铝电极2，铝电极1至少包括三层金属层：铝层、铜层、铝层，铜层位于中间层，铜层的厚度在5um以上。在裸芯片进入电路板生产工艺前，在铝电极1的生产工艺过程中增加，在铝电极1层上添加铜层，同时为了广泛的适应性，在铜层上再添加铝层，铜层表面的铝层在电路板工艺处理中，可以通过前处理去除，漏出铜层，铜层能够适应电路的生产工艺流程，可以使带有铝电极1的裸芯片与电路板的制作工艺兼容，适应埋入式电路板的生产要求；本实用新型还提供了包含上述裸芯片的埋入式电路板。

本实用新型的不局限于上述实施例，本实用新型的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案，另外凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。