封装基板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及封装基板领域，特别是涉及一种具有内埋置电容元件的封装基板。
【背景技术】
[0002]随着电子产品越来越趋向轻薄、高频及多功能，其电路集成度越来越高。相应的，所使用的集成电路的接脚数和线路布局也不断增多，导致噪声随之增大。为消除噪声或作电性补偿，可在半导体封装结构中增加无源器件以消除噪声和稳定电路。
[0003]增加无源器件的方式之一是利用表面贴装技术(SMT，surface mountedtechnology)将无源器件整合到基板上，但缺点在于容易产生阻抗，造成信号串扰，而且不能满足电子产品日益严格的轻薄要求。
[0004]另外一种方式是使用无源器件埋置技术将无源器件埋入封装基板中，例如业界积极开展的采用高介电常数薄膜的埋入式薄膜电容器技术。可参考中国专利CN101170869B所公开的内置电容器的制作流程，其在基板制作过程中利用薄膜沉积法逐层制作。该制程繁琐，大大延长了封装基板制作流程。此外，也可将整片薄膜电容元件直接与封装基板进行压合，但薄膜电容元件极易在压合过程中产生裂纹或刮痕。提高电容元件的整体厚度可降低上述风险，但同样将无法满足电子产品日益严格的轻薄要求。
[0005]因而，现有的无源器件埋置技术需进一步提高。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的之一在于提供封装基板及其制造方法，其可以简便的制程将无源器件特别是电容器埋置于封装基板内，且封装基板整体轻薄。
[0007]根据本实用新型的一实施例，一封装基板具有至少一电容元件及一多层线路结构，该封装基板进一步包含:金属顶层、金属底层，及位于该金属顶层与该金属底层之间的至少一金属内层。该金属顶层上设置有该多层线路结构中的顶层线路结构。金属底层上设置有该多层线路结构中的底层线路结构。该至少一金属内层上设置有该至少一电容元件的第二电容极片及该多个线路层结构中的至少一内层线路结构，且该至少一内层线路结构的厚度小于该顶层线路结构与该底层线路结构的厚度。
[0008]在本实用新型的一实施例中，该至少一电容元件进一步包含设置于该金属顶层的第一电容极片。该至少一电容元件的厚度为10-35um，该第二电容极片的厚度为2-5um，该第一电容极片的厚度为6_15um。优选的，该至少一电容元件的厚度为20um，该第一电容极片的厚度为10um，该第二电容极片的厚度为3um。该封装基板还包括至少一第一介电层与一第二介电层，整个第一介电层上布满用作该至少一电容元件的介电材料的高介电常数材料。
[0009]本实用新型实施例可提供具有超薄内埋薄膜电容元件的多层(3层以上)封装基板及其制作方法，其可制作增强薄膜电容以保护电容元件不受损伤，避免制作过程基板翘曲，同时，还可降低基板整体的厚度，从而提升封装基板集成度。
【附图说明】
[0010]图la-lf所示是根据本实用新型一实施例的制造一三层封装基板的方法的流程示意图
[0011]图2a-2h所示是根据本实用新型一实施例的制造一四层封装基板的方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0012]为更好的理解本实用新型的精神，以下结合本实用新型的部分优选实施例对其作进一步说明。
[0013]在半导体封装结构中增加无源器件可以起到消除噪声和稳定电路的作用。这些无源器件通常可占据半导体封装结构总表面积的50%或更大面积，且其中一半左右是电容元件。如果将这些无源器件埋入封装基板中，将极有利于产品的小型化和增加设计灵活性。此夕卜，这种埋置技术由于减少了焊接连接而可以改善产品的可靠性，并且通过减少噪音和连接通路而可以进一步降低寄生电感。
[0014]根据本实用新型实施例的电容埋置技术提供的封装基板及其制造方法除具有上述优点外，还可进一步降低封装基板厚度，且在制造过程中可有效避免基板翘曲。与常规的制造内埋电容元件的方法类似，根据本实用新型实施例的制造封装基板的方法主要包括形成至少一电容元件及形成多层线路结构；其改进之处在于形成至少一电容元件的制程不同，主要包含:提供包含高介电常数材料的第一介电层;在第一介电层的第一表面，如上表面依次形成第一金属层与第一增强层，及在第一介电层的第二表面，如下表面依次形成第二金属层与第二增强层;移除该第二增强层;处理该第二金属层以形成第二电容极片与第二线路层结构；将第二介电层与第三金属层依次压合于处理后的该第二金属层；以及处理该第一金属层以形成第一电容极片和第一电路层结构。增强层在形成电容元件的电容极片时可充当载板作用，增加对相应金属层的支撑，因而可有效避免制造过程中发生翘曲引起的电容极片弯折或变形等问题。
[0015]图la-lf所示是根据本实用新型一实施例的制造一三层封装基板10的方法的流程示意图。
[0016]如图la所示，首先提供一包含高介电常数材料的第一介电层110，该高介电常数材料用作电容元件14的介电材料，可以是高分子材料如环氧树脂，FR4，BT树脂，聚酰亚胺等的;也可以是陶瓷粉填充的高分子材料或其类似物的混合物，其中陶瓷粉可以是如钛酸钡，钛酸锆铅等无机材料。高介电常数材料的介电常数大于100，以100-400最佳。在本实施例中，第一介电层110的整层均可由该高介电常数材料形成，这样可提高封装基板10的刚性，而且由于电容元件所在层厚度较薄可提高线路密集度，减少工艺制程。
[0017]如图lb所示，在第一介电层110的上表面依次形成第一金属层111与第一增强层112，在第一介电层110的下表面依次形成第二金属层113与第二增强层114。该第一金属层110是一薄膜铜层，在其它实施例中可在其上先形成一金属粘接层(未示出)，再形成较厚的第一增强层112。该金属粘接层材料可以是铜、锡、镍、铬、钛、铜-铬合金等。类似的，该第二金属层113也是一薄膜铜层，在其它实施例中可在其上先形成一金属粘接层，再形成较厚的第二增强层114。第一增强层112与第二增强层114作为载板起到增强作用，形成具有增强作用的电容材料，可以是铜层或采用其它刚性较大的材料，如陶瓷等。
[0018]接着，如图lc所示，去除其中一面的增强层，例如移除第二增强层114，处理该第二金属层113以形成电容元件14的一侧电容极片，如第二电容极片140与第二线路层结构160。如本领域技术人员所熟知，这些处理包括压干膜、曝光显影，及蚀刻等一系列处理，此处不再一一赘述。在其它实施例中，亦可先移除第一增强层112，处理第一金属层111，并无特定顺序。
[0019]如图1d所示，将第二介电层115与第三金属层116依次压合于处理后的该第二金属层113。本实施例中，该第二介电层115采用半固化的介电材料，其介电常数小于第一介电层110所包含的高介电常数材料的介电常数。第三金属层116可采用铜箔。第二介电层115与第三金属层116可替代之前移除的增强层起到载板支撑作用，避免制作过程中的基板翘曲。
[0020]如图le所示，接着移除第一增强层112，通过机械钻孔或激光钻孔、沉积铜及电镀等一系列处理形成相应电容极片与线路结构的导通孔18，如自第三金属层116导通至第二电容极片140，及自第三金属层116导通至第二线路层结构160及第一金属层111。电镀导通孔18会增加第一金属层111与第三金属层116的厚度，相应的会增加其上后续形成的电容电极和线路层结构的厚度。优点是可部分增加基板的刚性，同时避免外力损伤外层电容电极。
[0021]如图1f所示，对第一金属层111及第三金属层116(包括电镀后增加的部分)进行压干膜、曝光显影，及蚀刻等一系列处理，从而在第一金属层111上形成电容元件14的第一电容极片142及第一线路层结构162，在第三金属层116上形成第三线路层结构164。
[0022]对三层板而言，该第一金属层1