一种无芯封装基板的承载板及制备方法与流程

本申请涉及电子封装技术领域，特别是涉及一种无芯封装基板的承载板及制备方法。

背景技术：

在电子封装领域中，为了满足电子封装的小型化、薄型化、高传输性的需求，封装基板企业纷纷开展着半加成技术、堆叠封装技术、无芯层技术和埋入式线路技术等产品的研发与产业化。其中无芯层技术是尤为引人瞩目的一项新技术路线，该技术具有以下优势：1)可制作超薄产品，该技术产品不含有芯板层，可减少总板厚的40～60％的厚度，且制造过程中有承载板保护，可降低产品在制造过程中的板件机械损伤，显著提升良率。2)可制作任意层(特别是奇数层)产品，该技术产品不受层数设计限制，可制造偶数层、奇数层等任意层结构。3)其制造设备可与传统工艺生产线结合，无需重新采购昂贵的大型生产设备。4)其原材料主要为目前已成熟量产的铜箔、干膜和半固化片等物料，在保证成本控制的前提下亦可快速推广应用。基于上述优势，目前该技术已经广泛应用于存储、射频等电子封装领域。

在无芯层技术中，由于无芯层工艺所制作的基板没有芯层，在加工过程中会使用承载板进行加工，然后在完成主要叠层结构及线路板图形后再去除该承载板。具体请参阅图1，图1是现有技术中无芯层线路板的结构示意图。承载板主要包括芯层201，设置在芯层201两侧表面上的第一铜层101，设置在第一铜层101表面上的分离层301，及设置在分离层301表面上的第二铜层102。在制作线路板时，在该承载板的基础上进行增层压合，得到压合层401和第三铜层103，然后在第三铜层103上制作线路层，并对线路层进行图案化处理，或在第三铜层103上制作叠层结构，制备完成后，通过剥离分离层301去除承载板。本申请的发明人在长期的研发过程中，发现由于该承载体具有可分离的特点，使得线路板在加工过程中，受到搬运、切割、冲钻、蚀刻、氧化、烘烤等各种物理或化学作用，承载板的分离得不到有效控制，导致无芯层产品在没有完成特定的主要叠层结构及线路板图形前，就已经发生异常的分离情况而导致产品报废。

针对上述技术问题，已有一些技术方案能够解决上述技术问题，但是会带来其他新的问题。例如，在一技术方案中，选择使用受热固化后失去粘连性的可剥胶产品，来实现产品的层与层之间的粘连与分离。但是该方案需要引入高成本的新物料，并需要特殊流程来匹配该工艺方案，同时该方案在设计热处理流程时受到限制，与常见线路板工艺兼容性低。在另一技术方案中，使用化学蚀刻方式，去除第一铜层101、第二铜层102、粘连层301的板边部分，使401和201相互连接实现封闭固定板内区域的作用。但是该方案需引入一套完整的线路板贴膜、曝光、蚀刻等工艺及配套材料，具有流程长、成本高的缺点。因此，需要开发新的技术来解决上述技术问题。

技术实现要素：

本申请主要解决的技术问题是提供一种无芯封装基板的承载板及制备方法，能够改善承载板异常分离的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种无芯封装基板的承载板，该承载板包括：芯层；层叠设置在芯层的至少一表面上的可剥离层；其中，承载板分为线路区和非线路区，非线路区开设有贯穿可剥离层且延伸至芯层的容置部，容置部用于容纳填充材料，以通过填充材料将可剥离层固定于芯层上。

其中，容置部为多个，多个容置部在非线路区内围绕线路区阵列排布。

其中，容置部为通孔或盲孔。

其中，可剥离层包括依次层叠设置在芯层的表面上的第一铜层、粘接层和第二铜层，其中粘接层设置成允许第二铜层从第一铜层剥离。

其中，承载板进一步包括填充材料，填充材料至少部分覆盖容置部的侧壁。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种无芯封装基板的制备方法，所述方法包括：提供承载板，承载板包括芯层以及层叠设置在芯层至少一表面上的可剥离层；其中承载板分为线路区和非线路区，非线路区开设有贯穿可剥离层且延伸至芯层的容置部；在容置部内填充填充材料，以通过填充材料将可剥离层固定于芯层上；在线路区内形成电路结构；分离线路区和非线路区；分离线路区内的可剥离层和芯层，得到包含电路结构的无芯封装基板。

其中，在容置部内填充填充材料的步骤包括：在可剥离层上形成压合层，并利用压合层作为填充材料填充至容置部。

其中，容置部为通孔或盲孔，容置部为多个，多个容置部在非线路区内围绕线路区阵列排布，提供承载板步骤包括：提供具有可剥离层的承载板；利用钻机加工方式对承载板的非线路区进行打孔处理，以形成通孔/盲孔。

其中，分割线路区和非线路区步骤包括：在容置部靠近线路区的一侧进行铣边加工，以分割线路区和非线路区，切除包含容置部的非线路区。

其中，分离线路区内的可剥离层和芯层步骤包括：利用机械外力或化学侵蚀的方式分离可剥离层和所述芯层。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供一种承载板，承载板设置有容置部，利用该容置部及其内部的填充材料可以使产品在加工过程中，可剥离层被有效固定在封闭区域内，不受到搬运、切割、冲钻、蚀刻、氧化、烘烤等各种物理或化学作用，实现产品粘连和分离的控制。同时还可以保护板内产品区域，不受到因粘连层失效而带来的物理或化学破坏，提升产品良率及可靠性。使用本申请所提供的承载板来保护和支撑无芯层线路板相关产品的工艺加工时，使得产品的成品或半成品的结构强度显著增加，进而实现超薄封装基板或线路板的制造。

附图说明

图1是现有技术中无芯层线路板的结构示意图；

图2是本申请无芯封装基板的承载板的第一实施方式的剖面结构示意图；

图3是本申请无芯封装基板的承载板的第二实施方式的剖面结构示意图；

图4是本申请无芯封装基板的承载板的第二实施方式的平面结构示意图

图5是本申请无芯封装基板的制备方法第一实施方式的流程示意图；

图6是本申请无芯封装基板制备方法中形成承载板的示意图；

图7是本申请无芯封装基板制备方法中形成压合层的示意图；

图8是本申请无芯封装基板制备方法中分离线路区和非线路区的平面示意图；

图9是本申请无芯封装基板制备方法中分离线路区和非线路区的剖面示意图；

图10是本申请无芯封装基板制备方法中分离线路区和非线路区后线路区的剖面示意图；

图11是本申请无芯封装基板制备方法中分离可剥离层和芯层的剖面示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。

本申请提供一种无芯封装基板的承载板，用于无芯技术封装工艺中，以承载制作基板的主要叠层结构或制作线路板图形，且在制作完成后，去除该承载板。

请参阅图2，图2是本申请无芯封装基板的承载板的第一实施方式的结构示意图。在该实施方式中，承载板包括：芯层20，层叠设置在芯层20的至少一表面上的可剥离层10；其中，承载板分为线路区和非线路区，非线路区开设有贯穿可剥离层10且延伸至芯层20的容置部50，容置部50用于容纳填充材料，以通过填充材料将可剥离层10固定于芯层20上。

具体地，在无芯层技术中，由于无芯层工艺所制作的基板没有芯层，在加工过程中会使用承载板进行加工，然后在完成主要叠层结构或线路板图形后再去除该承载板。因此，承载板上需要设置可剥离层，以便于后期去除承载板，但是由于可剥离层的存在，使得线路板在加工过程中，受到搬运、切割、冲钻、蚀刻、氧化、烘烤等各种物理或化学作用，承载板的分离得不到有效控制，导致无芯层产品在没有完成特定的主要叠层结构或线路板图形前，就已经发生异常的分离情况而导致产品报废。本申请通过在承载板上设置容置部50，容置部50用于容纳填充材料，通过容置部50内的填充材料将可剥离层10固定于芯层20上，以增强可剥离层10与芯层20的稳固，防止异常分离。

其中，承载板包括线路区和非线路区，线路区用于在该区域内制作线路板图形，即产品区域，非线路区为线路区以外的边缘区域，在制作线路结构或封装过程中不会被用到，在产品切割时可以被去除。本申请将容置部50设置在非线路区，在后续加工过程中，利用容置部50内的填充材料来增强可剥离层与芯层的稳定性，防止制作过程中的异常分离。在制作完成后，需要去除承载板时，先将带有容置部50的区域切除，剩余产品区域恢复至易分离的承载板的结构，通过外力将可剥离层剥离，即可去除承载板得到相关产品。

在该实施方式中，通过设置容置部，利用容置部内填充材料对可剥离层和芯层的固定作用，能够增强产品或半成品结构的强度；特别是在产品的加工过程中，可剥离层被有效固定在封闭区域内，不受到搬运、切割、冲钻、蚀刻、氧化、烘烤等各种物理或化学作用，实现产品粘连和分离的控制；同时也可以保护板内产品区域，不受到因可剥离层失效而带来的物理或化学破坏，提升产品良率及可靠性。

请参阅图3和图4，图3是本申请无芯封装基板的承载板的第二实施方式的结构示意图；图4是本申请无芯封装基板的承载板的第二实施方式的平面结构示意图。在该实施方式中，承载板包括芯层201，设置在芯层201两侧表面上的可剥离层，可剥离层包括依次层叠设置在芯层201的表面上的第一铜层101、粘接层301和第二铜层102，其中粘接层301设置成允许第二铜层102从第一铜层101剥离。承载板分为线路区和非线路区，非线路区开设有贯穿可剥离层且延伸至芯层201的容置部500，容置部500用于容纳填充材料，以通过填充材料将可剥离层固定于芯层201上。容置部500为通孔、盲孔或其他可实现层与层互通的结构，容置部500为多个，多个容置部500在非线路区内围绕线路区阵列排布。

其中，粘结层301为有机粘结剂或合金材料，以使其既能够粘结第一铜层101和第二铜层102，且还允许第二铜层102在外力作用下与第一铜层101分离。

其中，容置部500为贯穿两侧可剥离层和芯层201的通孔，且设置有多个容置部500，多个容置部500围绕线路区在承载板的边缘阵列排布，既能够增强整体结构性能，且易于后续去除工艺的操作。

其中，承载板进一步包括填充材料，填充材料至少部分覆盖容置部500的侧壁。即容置部500内的填充材料可以是预先填充的，也可以在后续增层工艺中，利用增层材料对容置部500进行填充。填充材料可以是具有高粘性的胶黏剂，且填充材料应至少部分覆盖容置部500的侧壁，即能够有效粘连可剥离层和芯层，起到固定连接这两层的作用。

基于上述结构的承载板，本申请还提供一种无芯封装基板的制备方法，该方法中，使用具有容置部的承载板，能够提升产品良率及可靠性。

请参阅图5，图5是本申请无芯封装基板的制备方法第一实施方式的流程示意图。在该实施方式中，无芯封装基板的制备方法包括如下步骤：

s501：提供承载板；承载板包括芯层以及层叠设置在芯层至少一表面上的可剥离层；其中承载板分为线路区和非线路区，非线路区开设有贯穿可剥离层且延伸至芯层的容置部。

其中，承载板的具体结构请参阅上述实施方式的描述，在此不再赘述。该承载板可以直接购买使用；也可以购买常规的带有可剥离层的承载板，然后在此承载板上后续加工形成容置部；还可以从最初始材料开始，逐步制备形成承载板。

s502：在容置部内填充填充材料，以通过填充材料将可剥离层固定于芯层上。

其中，可以在后续增层工艺中，利用增层材料对容置部进行填充。当然，也可以在形成容置部后，直接对容置部进行填充，填充材料可以是高粘性的胶黏剂等且填充时，应使填充材料至少部分覆盖容置部的侧壁，即至少能够同时接触可剥离层和芯层，以起到固定这两层的作用。

s503：在线路区内形成电路结构。

其中，可以进行线路板、封装基板等电子产品的加工。

s504：分离线路区和非线路区。

其中，利用铣边作业方式，或其他可实现材料分割的加工方式，分离线路区和非线路区。以将具有加强固定作用的容置部去除，使线路区恢复可分离的结构，便于在后续工艺中去除承载板。

s505：分离线路区内的可剥离层和芯层，得到包含电路结构的无芯封装基板。

其中，利用外力等物理作用方式，或其他可实现层与层之间分离的加工方式分离线路区内的可剥离层和芯层。即分离去除承载板，得到无芯层的产品。

在该实施方式中，通过使用具有容置部的承载板，利用容置部内填充材料对可剥离层和芯层的固定作用，能够增强产品或半成品结构的强度；特别是在产品的加工过程中，可剥离层被有效固定在封闭区域内，不受到搬运、切割、冲钻、蚀刻、氧化、烘烤等各种物理或化学作用，实现产品粘连和分离的控制；同时也可以保护板内产品区域，不受到因可剥离层失效而带来的物理或化学破坏，提升产品良率及可靠性。且该方法相对现有工艺，只需要多增加一道分离线路区和非线路区的工艺即可，方法简单且流程短，成本还低。

请结合参阅图6-11，对上述无芯封装基板的制备方法进行详细描述。

制备承载板700。

请参阅图6，图6是本申请无芯封装基板制备方法中形成承载板的示意图。承载板700包括芯层201，设置在芯层201两侧表面上的可剥离层，可剥离层包括依次层叠设置在芯层201的表面上的第一铜层101、粘接层301和第二铜层102。

其中，在一实施方式中，芯层201是含玻纤的树脂材料，第一铜层101和第二铜层102为铝箔层，粘接层301有机粘结剂，例如环氧树脂、聚酰亚胺为基础的胶黏剂；可以利用压合法制备承载板700，具体为：准备芯层材料、第一铝箔、有机粘结剂、第二铝箔，将各材料层依次放置后进行压合，形成承载板700。压合法可以选用热压合法，第一铜层101和第二铜层102的厚度为1～15微米，粘结层301的厚度为5-15微米。

在另一实施方式中，芯层201是含玻纤的树脂材料，第一铜层101、第二铜层102为镀铜层，粘接层301为金属或合金材料；可以利用电镀的方式制备承载板700，具体为：在芯层材料的表面电镀铜形成第一铜层101，在第一铜层101上电镀合金形成粘结层301，在合金层301上电镀铜形成第二铜层102；利用合金层301与镀铜层之间的键合力将第一铜层101和第二铜层102粘结固定，同时又可以在外力作用下使第一铜层101与第二铜层102分离。在其他实施方式中，承载板也可以为覆铜板、钢板或铜板等其他强度、刚性和膨胀系数与电路板(pcb)匹配的片状材料，或者说，只要膨胀系数和强度足够支撑线路板加工的片状材料都可以用来做支撑板。

在承载板700上制作容置部。

利用钻机加工方式或其他可实现加工层与层互通的加工方式，在承载板700的非线路区(如板边缘)加工形成容置部500。其中容置部500为贯穿芯层201两侧可剥离层的通孔，或者是仅贯穿一侧可剥离层并延伸至芯层的盲孔。

具体地，在承载板700的非线路区设计标记出容置部500的加工位置，容置部500为多个，多个容置部500围绕线路区在承载板的边缘阵列排布，形成围绕线路区的一套孔链结构(如图4所示)。利用激光钻孔技术从第一铜层开始，在加工位置加工出贯穿承载板的通孔(如图3所示)，或仅贯穿可剥离层抵达芯层的盲孔(如图2所示)。其中，也可以先在加工位置对第一铜层进行蚀刻开窗，显露出粘结层后再进行激光钻孔。

在可剥离层上形成压合层，并利用压合层作为填充材料填充容置部。

请参阅图7，图7是本申请无芯封装基板制备方法中形成压合层的示意图。利用压机层压加工方式对承载板700进行增层压合，得到压合层401，其中，压合层为半固化片，所用材料为含玻纤的树脂材料。在压合时，利用压合材料填充或覆盖容置部500，从而封闭固定板内区域，压合层401的厚度为25-30微米。

在另一实施方式中，也可以在增层压合前，先对容置部进行填充，填充材料可以是高粘性的胶黏剂等，且填充时应使填充材料至少部分覆盖容置部的侧壁，即至少能够同时接触可剥离层和芯层，以起到固定这两层的作用。通过填充粘结性更强的填充材料，能够进一步增强承载板的稳固性。

其中，在增层压合时，同时形成有第三铜层103，以用于在第三铜层103上设置线路层或叠层结构。第三铜层为一单层铜箔，厚度为5-15微米，能够透视可见容置部，便于后续对容置部的跟踪切除。

在线路区内形成电路结构。

其中，在第三铜层103上设置线路层，对线路层进行图案化，或在第三铜层上制作叠层结构。如可用于制作线路板、封装基板等电子产品，在此不作限定。

分离线路区和非线路区。

在完成主要线路结构的设置，需要去除承载板时，分离线路区和非线路区。请参阅图8-10，图8是本申请无芯封装基板制备方法中分离线路区和非线路区的平面示意图，图9是本申请无芯封装基板制备方法中分离线路区和非线路区的截面示意图，图10是本申请无芯封装基板制备方法中分离线路区和非线路区后线路区的截面示意图。利用铣边加工方式或其他可实现材料分割的加工方式，分离线路区600和非线路区，使线路区的粘结层暴露出来。

具体地，在线路区600与容置部500之间设计标记切割线501(如图8所示)，利用激光切割法或机械切割法沿切割线501对承载板进行切割，以去除带有容置部的非线路区，使线路区600的粘结层暴露出来(如图9-10所示)。

分离线路区内的可剥离层和芯层，得到包含电路结构的无芯封装基板。

请参阅图11，图11是本申请无芯封装基板制备方法中分离可剥离层和芯层的截面示意图。利用机械外力、化学侵蚀或其他可实现层与层之间分离的加工方式分离第二铜层102和粘接层301。

具体地，分离去除非线路区后，解除了容置部内填充材料对承载板的加强固定作用，使粘结层暴露出来，通过外部作用力能够使粘连层301失效，将产品从承载板上下分离出来，得到产品成品或半成品。

以上方案，本申请所提供的承载板设置有容置部，利用该容置部及其内部的填充材料可以使产品在加工过程中，粘连层被有效固定在封闭区域内，不受到搬运、切割、冲钻、蚀刻、氧化、烘烤等各种物理或化学作用，实现产品粘连和分离的控制。同时还可以保护板内产品区域，不受到因粘连层失效而带来的物理或化学破坏，提升产品良率及可靠性。使用本申请所提供的承载板来保护和支撑无芯层线路板相关产品的工艺加工时，使得产品的成品或半成品的结构强度显著增加，进而实现超薄封装基板或线路板的制造。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。