印刷电路板、封装基板及其制造方法_2

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1至图23是按加工步骤的顺序来说明制造如图20中所示的封装系统的方法的截面图。
【具体实施方式】
[0052]以下,将参照附图对实施例进行详细的描述,使得本领域技术能够容易地使用实施例。然而,实施例可以具有各种修改。
[0053]在以下描述中,当预定部件“包括”预定组件时,预定部件不排除其他组件,而是可以进一步包括其他组件,除非另有说明。
[0054]为了方便以及清楚,附图中所示的每层的厚度和大小可以被放大、省略或示意性绘制。另外,元件的尺寸并没有完全地反应实际尺寸。纵观附图,相同的附图标记指定为相同的元件。
[0055]在对实施例的描述中,应当理解,当层(或膜)、区域,或板被称作在另一部件“上”时,其可以是“直接”或“间接”在另一部件上,或者可以存在一个或多个中间层。相反地,应当理解,当某部件被称作“直接在”另一部件“上”时,可以不存在一个或多个中间层。
[0056]图2是示出根据实施例的印刷电路板的横截面图。
[0057]参照图2,根据实施例的印刷电路板包括第一绝缘层101、电路图案102、导电通孔103、第二绝缘层104、第三绝缘层105、第一焊盘106、第二焊盘107、保护层108、第一焊料球109、处理器芯片110、电子器件112、接合膏111、第二焊料球116、种子层113,以及凸块115。
[0058]第一绝缘基板101可以为核心基板。
[0059]虽然第一绝缘层101可以为具有单个电路图案的印刷电路板的支撑基板,第一绝缘层101可以指这样一个区域,其中,任何一个电路图案形成在具有多个层叠结构的基板中。
[0060]第二绝缘层104形成在第一绝缘层101上,第三绝缘层105形成在第一绝缘层101下。
[0061]第一绝缘层101、第二绝缘层104、第三绝缘层105可以以绝缘板的形式设置,并且可以包括热固性或热塑性聚合基板、陶瓷基板、有机-无机复合材料基板或玻璃纤维浸渍基板。如果绝缘层包括聚合树脂,绝缘层可以包括环氧绝缘树脂,例如FR-4、双马来酰亚胺三嘆(BT)或味之素构建膜(ajinomoto build up film,ABF)。可替代地,绝缘层可以包括基于聚酰亚胺的树脂,但是实施例不限于此。
[0062]第一绝缘层101、第二绝缘层104以及第三绝缘层105可以由不同的材料形成。例如,第一绝缘层101可以为玻璃纤维浸渍基板,第二绝缘层104和第三绝缘层105可以包括仅由树脂形成的绝缘片。
[0063]第一绝缘层101可以为中心绝缘层,并且第一绝缘层101的厚度可以厚于第二绝缘层104和第三绝缘层105的厚度。
[0064]电路图案102在绝缘层101的顶表面和底表面中的至少一个表面中形成。
[0065]电路图案102可以通过典型的制造印刷电路板的工艺来形成,例如,添加工艺、减少工艺、改进的半添加工艺(MSAP),以及半添加工艺,其细节将被省略。
[0066]另外,第一绝缘层101中形成有导电通孔103以连接电路图案,电路图案形成在彼此不同的层中。
[0067]外部电路图案(未示出)形成在第二绝缘层104与第三绝缘层105两者中,其中,第二绝缘层104形成在第一绝缘层101上,第三绝缘层105形成在第一绝缘层101下。
[0068]外部电路图案(未示出)形成在第二绝缘层104与第三绝缘层105的暴露的表面上,其中,第二绝缘层104形成在第一绝缘层101上,第三绝缘层105形成在第一绝缘层101下。在这种情况下,外部电路图案可以为第一焊盘106和第二焊盘107。具体地,根据使用目的,外部电路图案可以被分为焊盘和电路图案。
[0069]换句话说,外部电路图案可以指附图中所示的第一焊盘106和第二焊盘107。另夕卜,外部电路图案可以通过与形成焊盘106与107相同的工艺来形成,并且根据其功能,可以被分为图案和焊盘。
[0070]换句话说,电路图案形成在第二绝缘层104与第三绝缘层105上。根据电路图案的功能,电路图案的一部分可以是外部电路图案,剩余的电路图案可以为与芯片或另一基板连接的第一焊盘106与第二焊盘107。
[0071]另外,第二绝缘层104与第三绝缘层105中形成有导电通孔103。
[0072]可以通过由激光工艺形成通孔以打开第一绝缘层101、第二绝缘层104、第三绝缘层105的至少一个,并且在通孔中填充金属膏,来形成导电通孔103。
[0073]在这种情况下,导电通孔103可以由选自于由铜、银、锡、金,镍和钯构成的组中的任意一种金属材料来形成。可以通过化学镀方案、电解电镀方案、丝网印刷方案、溅射方案、蒸发方案、注入方案,以及分配方案中的任意一种方案或其组合来进行金属材料的填充。
[0074]同时,通孔可以通过机械工艺、激光工艺,以及化学工艺中的任意一种工艺来形成。
[0075]当通孔通过机械工艺来形成时,可以使用研磨工艺、制孔工艺以及布线工艺;当通孔通过激光工艺形成时,可以使用UV激光方案或Co2激光方案;当通孔通过化学工艺形成时,可以使用包括氨基硅烷或酮类的化学品,通孔用来打开第一绝缘层101、第二绝缘层104,以及第三绝缘层105。
[0076]同时,激光工艺为这样一种切割方案,S卩,将光能集中在表面上以熔融并蒸发材料的一部分,使得材料以预期的形状形成。根据激光工艺,即使形状很复杂,也可以容易通过计算机程序进行加工而成,还可以加工不能通过其他方案切割的复合材料。
[0077]另外,激光工艺允许将直径切割至0.005 mm或0.005 mm以上,并且具有较宽的加工厚度范围。
[0078]优选地,钇铝石榴石(YAG)激光、CO2激光以及紫外激光可以被用于激光加工钻孔。然而,YAG激光即可以加工铜层又可以加工绝缘层,而CO2激光只可以加工绝缘层。
[0079]保护层108形成在第二绝缘层104与第三绝缘层105的表面(暴露到外部的表面,或者具有焊盘的表面)上。
[0080]保护层108具有开口部分以暴露第一焊盘106的顶表面。
[0081]换句话说,保护层108保护第二绝缘层104与第三绝缘层105的表面。保护层108形成为贯穿第二绝缘层104与第三绝缘层105的整个表面。保护层108具有开口以打开第一焊盘106的层叠结构的顶表面。
[0082]保护层108可以包括使用抗蚀剂、氧化物以及金(Au)中的至少一种形成的至少一层。
[0083]通过保护层108的开口暴露的第一焊盘106被分成各种焊盘。
[0084]换句话说,第一焊盘106被分为与处理器芯片10或与电子器件112连接的焊盘,以及与外部基板连接的焊盘。
[0085]因此,第一焊料球109形成在第一焊盘106中的至少一个上,并且处理器芯片110通过第一焊料球109附接到第一焊盘106.
[0086]另外,接合膏111形成在剩余的第一焊盘106中的至少一个上,使得电子器件112通过接合膏111附接到第一焊盘106。
[0087]电子器件112可以是无源器件。例如,电子器件112可以是电阻、电感或电容。优选地,电子器件112可以是多层陶瓷电容(MLCC)。
[0088]接合膏111可以包括选自由低熔点焊料、高熔点的焊料、包括合金颗粒的焊料、包含树脂的焊料及其组合物构成的组中的至少一种焊膏,或者包括具有粘合特性的金属材料。如果有必要,接合膏111可以包括金属粉末以保证导电性。
[0089]由于接合膏111被涂敷在剩余第一焊盘106的至少一个焊盘上,电子器件112可以被牢固地固定在接合膏111上,使得接合膏111在电子器件112的横向侧方向上沉积。
[0090]另外,第二焊料球116形成在第二焊盘107的暴露的表面上,第二焊盘107形成在第三绝缘层105的表面上。
[0091]如上所述,根据本发明的印刷电路板,电子器件112和处理器芯片110不是被埋藏在第一绝缘层101、第二绝缘层104以及第三绝缘层105中的至少一个中,而是形成在第二绝缘层104上,使得电子器件112和处理器芯片110被暴露到外部。
[0092]电子器件112以及处理器芯片110被埋藏在在封装工艺中形成的模塑层(以下将要描述)中,该封装工艺之后与上基板一起进行。
[0093]同时,凸块115形成在第一焊盘106中的至少一个上。
[0094]凸块115形成在通过保护层108暴露的第一焊盘106的顶表面上。
[0095]另外,凸块115从保护层108的表面突出。凸块115的形状可以为上下宽度彼此不同的柱状。
[0096]优选地,凸块115的形状中,上部宽度窄于下部宽度。进一步地,凸块115的侧面为弯曲的。
[0097]在这种情况下,种子层113被插入在第一焊盘106与凸块115之间。
[0098]种子层113为用于形成
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