嵌有电子组件的基板的制作方法

文档序号:25540000发布日期:2021-06-18 20:35阅读:75来源:国知局
嵌有电子组件的基板的制作方法

本申请要求于2019年12月16日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0167952号韩国专利申请的优先权的权益,所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。

本公开涉及一种嵌有电子组件的基板。



背景技术:

由于电路已被设计为具有高密度以及减小的尺寸和厚度,因此已有必要改善电路的各种特性。因此,已经积极研究了将有源组件和/或无源组件嵌在印刷电路板(pcb)中的技术,并且已经提出了用于确保上述结构中的可靠性的技术。在嵌有组件的基板中,具有相对低的热膨胀系数(cte)的裸片可插入具有相对高的热膨胀系数的有机复合材料中,并且热膨胀系数可能存在差异,使得可能发生与可靠性有关的各种问题。例如,由于基板的翘曲,可能在不同的材料之间发生界面分层,并且也可能在热循环或湿度测试之后发生界面分层。



技术实现要素:

本公开的一方面在于提供一种嵌有电子组件的基板,该基板具有不同材料之间改进的结合可靠性。

本公开的另一方面在于提供一种嵌有电子组件的基板,该基板可以以系统级封装件(sip)的形式被模块化并且可具有减小的尺寸。

本公开的另一方面在于在设置用于形成腔的阻挡层的暴露表面上形成包括金属材料、无机颗粒、填料和绝缘树脂中的至少两种的复合体。

根据本公开的一方面,一种嵌有电子组件的基板包括:芯结构,包括第一绝缘体和设置在所述第一绝缘体上或中的多个芯布线层,并且所述芯结构具有在所述基板的厚度方向上穿透所述第一绝缘体的至少一部分的腔并包括作为所述腔的底表面的阻挡层;以及电子组件,设置在所述腔中并附接到所述阻挡层,并且所述阻挡层的面对所述电子组件的表面具有复合体,所述复合体包括金属材料、无机颗粒、填料和绝缘树脂中的至少两种。

根据本公开的一方面,一种嵌有电子组件的基板包括:芯结构,包括第一绝缘体和设置在所述第一绝缘体上或中的多个芯布线层,并且所述芯结构具有在所述基板的厚度方向上穿透所述第一绝缘体的至少一部分的腔并包括作为所述腔的底表面的阻挡层;以及电子组件,设置在所述腔中并附接到所述阻挡层,所述阻挡层具有第一区域和第二区域,在所述第一区域中,所述阻挡层的表面的一部分从所述第一绝缘体暴露,在所述第二区域中,所述阻挡层的所述表面的其他部分被所述第一绝缘体覆盖,并且所述阻挡层的设置在所述第一区域中的表面的材料不同于所述阻挡层的设置在所述第二区域中的表面的材料。

根据本公开的一方面,一种基板包括:芯结构,包括绝缘体和设置在所述绝缘体上或中的多个芯布线层,并且所述芯结构具有在所述基板的厚度方向上穿透所述绝缘体的至少一部分的腔并包括作为所述腔的底表面的阻挡层;电子组件,设置在所述腔中以及所述阻挡层上;以及堆积绝缘层,覆盖所述芯结构和所述电子组件中的每个的至少一部分并且设置在所述腔的至少一部分中。所述阻挡层的面对所述电子组件的表面具有复合体,所述复合体包括碳化硅(sic)和氧化铝(al2o3)中的一种或更多种,并且所述堆积绝缘层与所述复合体接触。

本公开的另一方面在于通过将表面安装组件设置在嵌有电子组件的基板上来引入模块化结构。

例如,可通过电连接金属将一个或更多个表面安装组件安装在嵌有电子组件的基板的结构上。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述,本公开的以上和其它方面、特征和优点将被更清楚地理解,在附图中:

图1是示出电子装置系统的示例的框图;

图2是示出电子装置的示例的透视图;

图3是示出嵌有电子组件的基板的示例的截面图;

图4是示出沿图3中的线i-i'截取的图3中所示的嵌有电子组件的基板的剖切平面图;

图5是示出图3中所示的嵌有电子组件的基板的区域r的放大截面图;

图6是用电子显微镜获得的图3中所示的嵌有电子组件的基板的区域p的截面表面的放大图像;以及

图7和图8是示出制造图3中示出的嵌有电子组件的基板的工艺的图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图描述本公开的示例实施例。在附图中,为了描述清楚起见,可夸大或简要示出元件的形状、尺寸等。

图1是示出电子装置系统的示例的框图。

参照图1,电子装置1000可将主板1010容纳在其中。主板1010可包括物理连接或者电连接到主板1010的芯片相关组件1020、网络相关组件1030、其它组件1040等。这些组件可通过各种信号线1090连接到以下将描述的其它组件。

芯片相关组件1020可包括:存储器芯片,诸如易失性存储器(例如,动态随机存取存储器(dram))、非易失性存储器(例如,只读存储器(rom))、闪存等;应用处理器芯片,诸如中央处理器(例如,中央处理单元(cpu))、图形处理器(例如,图形处理单元(gpu))、数字信号处理器、密码处理器、微处理器、微控制器等;以及逻辑芯片,诸如模拟数字转换器(adc)、专用集成电路(asic)等。然而,芯片相关组件1020不限于此,而是还可包括其它类型的芯片相关组件。此外,芯片相关组件1020可彼此组合。

网络相关组件1030可包括根据诸如以下协议操作的组件:无线保真(wi-fi)(电气与电子工程师协会(ieee)802.11族等)、全球微波接入互操作性(wimax)(ieee802.16族等)、ieee802.20、长期演进(lte)、演进仅数据(ev-do)、高速分组接入+(hspa+)、高速下行链路分组接入+(hsdpa+)、高速上行链路分组接入+(hsupa+)、增强型数据gsm环境(edge)、全球移动通信系统(gsm)、全球定位系统(gps)、通用分组无线业务(gprs)、码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、数字增强型无绳电信(dect)、蓝牙、3g协议、4g协议和5g协议以及在上述协议之后指定的任意其它无线协议和有线协议。然而,网络相关组件1030不限于此,而是还可包括根据各种其它无线标准或协议或者有线标准或协议操作的组件。此外,网络相关组件1030可与上述芯片相关组件1020一起彼此组合。

其它组件1040可包括高频电感器、铁氧体电感器、功率电感器、铁氧体磁珠、低温共烧陶瓷(ltcc)、电磁干扰(emi)滤波器、多层陶瓷电容器(mlcc)等。然而,其它组件1040不限于此,并且还可包括用于各种其它目的的无源组件等。此外,其它组件1040可与上述芯片相关组件1020或网络相关组件1030一起彼此组合。

根据电子装置1000的类型,电子装置1000可包括可物理连接或电连接到主板1010或者可不物理连接或电连接到主板1010的其它组件。这些其它组件可包括例如相机1050、天线1060、显示器1070、电池1080、音频编解码器(未示出)、视频编解码器(未示出)、功率放大器(未示出)、指南针(未示出)、加速度计(未示出)、陀螺仪(未示出)、扬声器(未示出)、大容量存储单元(例如,硬盘驱动器)(未示出)、光盘(cd)驱动器(未示出)、数字通用光盘(dvd)驱动器(未示出)等。然而,这些其它组件不限于此,而是还可根据电子装置1000的类型等而包括用于各种目的的其它组件。

电子装置1000可以是智能电话、个人数字助理(pda)、数字摄像机、数码相机、网络系统、计算机、监视器、平板pc、膝上型pc、上网本pc、电视机、视频游戏机、智能手表、汽车组件等。然而,电子装置1000不限于此,而可以是处理数据的任意其它电子装置。

图2是示出电子装置的示例的透视图。

参照图2,半导体封装件可在如上所述的各种电子装置1000中用于各种目的。例如,主板1110可被容纳在智能电话1100的主体中,并且各种电子组件1120可物理连接或电连接到主板1110。另外,可物理连接或电连接到主板1110或者可不物理连接或电连接到主板1110的其它组件(诸如相机模块1130和/或扬声器1140)可容纳在智能电话1100的主体中。电子组件1120中的一些可以是芯片相关组件,例如,半导体封装件1121,但不限于此。电子装置不必局限于智能电话1100,而可以是如上所述的其它电子装置。

图3是示出嵌有电子组件的基板的示例的截面图。

图4是示出沿图3中的线i-i'截取的图3中所示的嵌有电子组件的基板的剖切平面图。

图5是示出图3中所示的嵌有电子组件的基板的区域r的放大截面图。

图6是用电子显微镜获得的图3中所示的嵌有电子组件的基板的区域p的截面表面的放大图像。

参照图3至图6,嵌有电子组件的基板100可包括芯结构110和电子组件120,并且还可包括堆积结构160、第一钝化层170和第二钝化层180。芯结构110可具有在基板100的厚度方向上穿透第一绝缘体(包括,例如,下面所描述的第一芯绝缘层111a、第二芯绝缘层111b和第三芯绝缘层111c)的至少一部分(例如,第一芯绝缘层111a和第三芯绝缘层111c)的腔110h。阻挡层115可设置为腔110h的底表面。电子组件120可设置在腔110h中并且可附接到阻挡层115。阻挡层115可具有中央区域和边缘区域,在中央区域中,阻挡层115的上表面的一部分通过腔110h从第一绝缘体暴露,在边缘区域中,阻挡层115的上表面的其他部分被第一绝缘体覆盖。阻挡层115的设置在中央区域中的上表面具有一个或更多个复合体117。例如,多个复合体117可设置在阻挡层115的表面上。

复合体117中的每个可包括金属材料117a、无机颗粒117b、填料117c和绝缘树脂117d中的至少两种材料。例如,复合体117中的每个可包括金属材料117a和无机颗粒117b,可包括无机颗粒117b和绝缘树脂117d,可包括无机颗粒117b、填料117c和绝缘树脂117d,可包括金属材料117a、无机颗粒117b和绝缘树脂117d,或者可包括金属材料117a、无机颗粒117b、填料117c和绝缘树脂117d。

如上所述,近来,已经需要将有源组件和/或无源组件嵌在基板中的技术。至于嵌有电子组件的基板的结构,与非对称结构相比,在对称结构中可更加容易地控制翘曲。然而,为了去除不必要的层并确保电子组件的足够的厚度,可能需要非对称结构。为了将电子组件嵌在并埋在具有非对称结构的基板中,可能有必要形成具有盲腔形式的腔。为了形成这样的腔,可考虑激光工艺或喷砂工艺,并且在这种情况下,可能需要金属材料的阻挡层来调节工艺深度。在形成腔之后,可使用粘合剂等将电子组件附接到阻挡层。在激光工艺或喷砂工艺之后,阻挡层的暴露表面由于表面被处理而可能不具有足够的粗糙度。因此,在包括树脂的粘合剂和包括金属的阻挡层的不同材料之间的粘合力可能降低,使得在阻挡层和粘合剂之间可能发生界面分层。例如,界面分层可能由于基板的翘曲而发生,并且界面分层也可能在热循环或湿度测试之后发生。这种界面分层可能导致可靠性问题。

在嵌有电子组件的基板100中,复合体117可设置在阻挡层115的上表面的通过腔110h暴露的中央区域中,阻挡层115提供用于形成腔110h的底表面。复合体117可包括金属材料117a、无机颗粒117b和/或填料117c。因此,复合体117可具有改善的机械强度和热稳定性,可改善散热特性,并且可具有锚固效果。此外,复合体117可包括绝缘树脂117d,使得可容易地形成包括金属材料117a、无机颗粒117b和/或填料117c的复合体117。因此,可通过复合体117提高阻挡层115与粘合剂125的不同材料之间的粘合力,并且可改善热循环和湿度测试的可靠性。

在阻挡层115的上表面上,中央区域的材料可与边缘区域的材料不同。例如,复合体117可仅形成在设置在阻挡层115的可通过腔110h暴露的中央区域中的上表面上,并且可不形成在可被第一芯绝缘层111a覆盖的边缘区域中。因此,阻挡层115的上表面的通过腔110h暴露的中央区域可具有包括金属材料117a、无机颗粒117b和/或填料117c的复合体117,而被第一芯绝缘层111a覆盖的边缘区域可仅包括金属材料。如上所述,复合体117可被选择性地引入,例如,复合体117可仅被引入在与粘合剂125的粘合力降低的区域中。

阻挡层115的上表面可在中央区域中具有压纹表面(embossedsurface),并且可在边缘区域中具有精细粗糙度表面。中央区域中的压纹表面的锯齿形的高度的平均差h1可大于边缘区域中的精细粗糙度表面的锯齿形的高度的平均差h2。在中央区域中,可通过压纹表面和复合体117容易地提高阻挡层115的上表面与粘合剂125的粘合力,并且在边缘区域中,可通过精细粗糙度容易地提高与第一芯绝缘层111a的粘合力。类似地,阻挡层115的下表面可具有精细粗糙度表面。与阻挡层115的上表面的边缘区域中的精细粗糙度表面类似,阻挡层115的下表面(精细粗糙度表面)的锯齿形的高度的平均差h3可小于压纹表面的锯齿形的高度的平均差h1。因此,可容易地提高与阻挡层115的下侧上的第一绝缘体(例如,第二芯绝缘层111b)的粘合力。

阻挡层115的中央区域的厚度可小于边缘区域的厚度。例如,由于在用于形成腔110h的喷砂工艺等中可部分地去除阻挡层115的中央区域,因此中央区域和边缘区域可具有上述厚度关系。

在下面的描述中,将参照附图更详细地描述在嵌有电子组件的基板100中包括的元件。

芯结构110可包括:第一芯绝缘层111a;第一芯布线层112a和阻挡层115,设置在第一芯绝缘层111a的下表面上;第二芯布线层112b,设置在第一芯绝缘层111a的上表面上;第二芯绝缘层111b,设置在第一芯绝缘层111a的下表面上并覆盖第一芯布线层112a和阻挡层115中的每个的至少一部分;第三芯布线层112c,设置在第二芯绝缘层111b的下表面上;第三芯绝缘层111c,设置在第一芯绝缘层111a的上表面上并覆盖第二芯布线层112b的至少一部分;以及第四芯布线层112d,设置在第三芯绝缘层111c的上表面上。芯结构110还可包括:第一芯过孔层113a,穿透第一芯绝缘层111a并且将第一芯布线层112a和第二芯布线层112b彼此连接;第二芯过孔层113b,穿透第二芯绝缘层111b并且将第一芯布线层112a和第三芯布线层112c彼此连接;以及第三芯过孔层113c,穿透第三芯绝缘层111c并且将第二芯布线层112b和第四芯布线层112d彼此连接。

芯结构110可根据芯结构110的特定材料来提高嵌有电子组件的基板100的刚性,并且可确保第一堆积绝缘层130的厚度的均匀性。芯结构110可包括第一芯布线层112a、第二芯布线层112b、第三芯布线层112c和第四芯布线层112d以及第一芯过孔层113a、第二芯过孔层113b和第三芯过孔层113c,从而可设计各种电路,并且可提供上下电连接路径。此外,芯结构110可包括设置在电子组件120的背面下方的第三芯布线层112c,从而可容易提供背面布线层。芯结构110可包括比图中所示的层数多的数量的层。芯结构110的芯布线层112a、112b、112c和112d的数量可大于堆积结构160的堆积布线层132、142和152的数量。

芯结构110可具有腔110h。阻挡层115可设置为腔110h的底表面。腔110h可具有盲腔形式,并且可穿透第一芯绝缘层111a和第三芯绝缘层111c,且可不穿透第二芯绝缘层111b。腔110h可具有其中腔110h的截面表面的宽度从上侧到下侧减小的渐缩轮廓(例如,锥形轮廓),但是其示例实施例不限于此。

作为第一芯绝缘层111a的材料,可使用绝缘材料。作为绝缘材料,可使用覆铜层压板(ccl)的绝缘材料。作为第二芯绝缘层111b和第三芯绝缘层111c的材料,也可使用绝缘材料,并且作为绝缘材料,可使用树脂涂覆铜(rcc)的绝缘材料。然而,其示例实施例不限于此。作为第一芯绝缘层111a、第二芯绝缘层111b和第三芯绝缘层111c中的每个的材料,例如,可使用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺树脂的热塑性树脂、与填料一起浸渍在诸如玻璃纤维等的芯中的树脂(诸如,半固化片等)。当使用具有高的刚性的材料(诸如包括玻璃纤维的半固化片等)时,可有效地控制翘曲。第二芯绝缘层111b和第三芯绝缘层111c可包括相同类型的材料。第一芯绝缘层111a的厚度可大于第二芯绝缘层111b和第三芯绝缘层111c中的每个的厚度。

第一芯布线层112a、第二芯布线层112b、第三芯布线层112c和第四芯布线层112d可包括诸如铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金的金属材料。第一芯布线层112a、第二芯布线层112b、第三芯布线层112c和第四芯布线层112d可根据相应层中的每个的设计执行各种功能。例如,第一芯布线层112a、第二芯布线层112b、第三芯布线层112c和第四芯布线层112d中的每个可包括接地(gnd)图案、电力(pwr)图案、信号(s)图案等。信号(s)图案可包括除了接地(gnd)图案、电力(pwr)图案等以外的各种信号图案,例如,数据信号图案等。图案中的每个可具有线形状、面形状或垫形状。第一芯布线层112a、第二芯布线层112b、第三芯布线层112c和第四芯布线层112d可通过诸如加成工艺(ap)、半加成工艺(sap)、改进的半加成工艺(msap)、封孔(tt)工艺等的工艺形成,并且因此,第一芯布线层112a、第二芯布线层112b、第三芯布线层112c和第四芯布线层112d中的每个可包括种子层(为无电镀层)和基于种子层形成的电镀层。第一芯布线层112a、第二芯布线层112b、第三芯布线层112c和第四芯布线层112d中的每个可包括铜箔层作为最下层。第一芯布线层112a和第二芯布线层112b可基于ccl形成,并且因此可具有铜箔层作为最下层。

第一芯过孔层113a、第二芯过孔层113b和第三芯过孔层113c可分别穿透第一芯绝缘层111a、第二芯绝缘层111b和第三芯绝缘层111c,并且可使第一芯布线层112a、第二芯布线层112b、第三芯布线层112c和第四芯布线层112d彼此上下(即,沿竖直方向)连接。第一芯过孔层113a、第二芯过孔层113b和第三芯过孔层113c可包括诸如铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金的金属材料。第一芯过孔层113a、第二芯过孔层113b和第三芯过孔层113c中的每个可根据相应层中的每个的设计而包括用于信号的过孔、用于接地的过孔、用于电力的过孔等。第一芯过孔层113a、第二芯过孔层113b和第三芯过孔层113c中的每个的连接过孔可以是用金属材料完全填充通路孔的填充型过孔,或者可以是金属材料沿着通路孔的壁形成的共形型过孔。第一芯过孔层113a可以具有沙漏形状或圆柱形状。第二芯过孔层113b和第三芯过孔层113c可具有在相反的方向上渐缩的轮廓(例如,锥形轮廓),并且第一芯过孔层113a介于它们之间。第一芯过孔层113a、第二芯过孔层113b和第三芯过孔层113c可通过ap、sap、msap、tt等形成,并且因此,第一芯过孔层113a、第二芯过孔层113b和第三芯过孔层113c可包括种子层(为无电镀层)和基于种子层形成的电镀层。第一芯过孔层113a可基于ccl形成,并且可具有铜箔层作为最下层。第一芯过孔层113a的连接过孔可与第一芯布线层112a的垫图案和第二芯布线层112b的垫图案无边界地一体化。第二芯过孔层113b的连接过孔和第三芯过孔层113c的连接过孔可分别与第三芯布线层112c的垫图案和第四芯布线层112d的垫图案无边界地一体化。

阻挡层115可设置在第一芯绝缘层111a的下表面上,并且可被第二芯绝缘层111b覆盖。阻挡层115也可通过与用于形成第一芯布线层112a的镀覆工艺相同的镀覆工艺(例如,ap、sap、msap、tt等)形成,并且因此可具有种子层(为无电镀层)和基于种子层形成的电镀层。阻挡层115可包括铜箔层作为最下层。阻挡层115可与第一芯布线层112a通过相同的镀覆工艺同时形成。因此,阻挡层115可设置在与第一芯布线层112a的高度相同的高度上,并且可包括与第一芯布线层112a相同的金属材料,例如,诸如铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金。阻挡层115可具有平面形状。例如,阻挡层115可具有矩形形状或正方形形状,其中,中央区域被暴露在平面上并且边缘区域被埋入,但是其示例实施例不限于此。

多个复合体117可设置在阻挡层115的通过腔110h暴露的表面上。复合体117可包括金属材料117a、无机颗粒117b、填料117c和/或绝缘树脂117d。例如,复合体117中的每个可包括所有上述材料。金属材料117a可与阻挡层115的表面的材料相同,并且可包括例如铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金。无机颗粒117b可包括研磨材料,并且该研磨材料可被构造为在喷砂工艺中使用的研磨材料,例如,诸如包括碳化硅(sic)和/或氧化铝(al2o3)的研磨材料。填料117c和绝缘树脂117d可与包括在第一绝缘体111a、111b和111c的至少一部分中的材料相同,例如,诸如半固化片的材料。作为示例,填料117c可以是无机填料和/或有机填料,并且绝缘树脂117d可以是热塑性树脂和/或热固性树脂,但是不限于此。无机颗粒117b可具有近似角形的形状,而填料117c可具有近似圆形的形状。例如,可使用电子显微镜将无机颗粒117b和填料117c彼此区分开。

无机填料可被构造为选自以下材料中的一种或更多种类型的材料:天然二氧化硅、熔融二氧化硅、无定形二氧化硅、中空二氧化硅、氢氧化铝、勃姆石、氢氧化镁、氧化钼、钼酸锌、硼酸锌、锡酸锌、硼酸铝、钛酸钾、硫酸镁、碳化硅、氧化锌、氮化硅、氧化硅、钛酸铝、钛酸钡、钛酸锶钡、氧化铝、粘土、高岭土、滑石、煅烧粘土、煅烧高岭土、煅烧滑石、云母、短玻璃纤维以及它们的混合物。有机填料可被构造为选自以下材料中的一种或更多种类型的材料:环氧树脂粉末、三聚氰胺树脂粉末、尿素树脂粉末、苯并胍胺树脂粉末、苯乙烯树脂粉末以及它们的混合物。然而,其示例实施例不限于此。

电子组件120可设置在腔110h中。电子组件120的背面可通过通常使用的粘合剂125附接到阻挡层115,该粘合剂125包括诸如环氧树脂的粘合剂成分的树脂,例如,裸片附接膜(daf)。电子组件120可被构造为在单个芯片中集成数百至数百万个或更多个器件的ic。例如,电子组件120可由处理器芯片(例如,应用处理器(ap),诸如中央处理单元(cpu)、图形处理器(gpu)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器、密码处理器、微处理器、微控制器等)实现,但是其示例实施例不限于此。电子组件120还可由诸如易失性存储器(例如,dram)、非易失性存储器(例如,rom)和闪存等的存储器或者诸如专用ic(asic)等的逻辑芯片来实现。电子组件120也可被构造为片式无源组件。

电子组件120可基于有效晶圆形成。作为电子组件120的主体的基体材料,可使用硅(si)、锗(ge)、砷化镓(gaas)等。各种电路可设置在主体中。连接垫120p可设置在主体的有效表面(即,与电子组件120的背面相对的表面)上。连接垫120p可被构造为将电子组件120电连接到其它元件,并且作为电子组件120的连接垫120p的材料,可使用诸如铜(cu)、铝(al)等的导电材料。用于覆盖连接垫120p的至少一部分并且使连接垫120p的至少一部分暴露的钝化膜可设置在主体的有效表面上。钝化膜可被构造为氧化物膜或氮化物膜,或者可被构造为包括氧化物膜和氮化物膜的双层。绝缘膜等可进一步设置在期望位置。电子组件120可被构造为裸片,但是其示例实施例不限于此。电子组件120也可被构造为封装的裸片。

堆积结构160可包括第二绝缘体(包括,例如,下面所描述的第一堆积绝缘层130、第二堆积绝缘层140和第三堆积绝缘层150)以及设置在第二绝缘体上或中的一个或更多个堆积布线层132、142和152,第二绝缘体覆盖芯结构110和电子组件120中的每个的至少一部分并设置在腔110h的至少一部分中。具体地,堆积结构160可包括:第一堆积绝缘层130,覆盖芯结构110和电子组件120中的每个的至少一部分并且填充腔110h的至少一部分;第一堆积布线层132,设置在第一堆积绝缘层130上;第二堆积绝缘层140,设置在第一堆积绝缘层130上并覆盖第一堆积布线层132的至少一部分;第二堆积布线层142,设置在第二堆积绝缘层140上;第三堆积绝缘层150,设置在第二堆积绝缘层140上并覆盖第二堆积布线层142的至少一部分;以及第三堆积布线层152,设置在第三堆积绝缘层150上。堆积结构160可进一步包括:第一堆积过孔层133,穿透第一堆积绝缘层130并将第一堆积布线层132连接到连接垫120p和第四芯布线层112d;第二堆积过孔层143,穿透第二堆积绝缘层140并将第一堆积布线层132和第二堆积布线层142彼此连接;以及第三堆积过孔层153,穿透第三堆积绝缘层150并将第二堆积布线层142和第三堆积布线层152彼此连接。此外,第一堆积绝缘层130可与复合体117接触。

通过包括堆积结构160,可在向上的方向上设计更多数量的布线。由于堆积结构160包括第一堆积布线层132、第二堆积布线层142和第三堆积布线层152以及第一堆积过孔层133、第二堆积过孔层143和第三堆积过孔层153,因此可设计各种电路,并且可提供上下电连接路径。堆积结构160可包括比图中所示的示例多的数量的层。然而,其示例实施例不限于此,并且堆积结构160可包括比图中所示的示例少的数量的层。

第一堆积绝缘层130、第二堆积绝缘层140和第三堆积绝缘层150可依次层叠在芯结构110和电子组件120上。第一堆积绝缘层130可覆盖芯结构110和电子组件120中的每个的至少一部分,并且还可填充腔110h的至少一部分。第一堆积绝缘层130、第二堆积绝缘层140和第三堆积绝缘层150的材料可不限于任何特定的材料。例如,可使用绝缘材料,并且作为绝缘材料,可使用例如诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺树脂的热塑性树脂或通过将热固性树脂或热塑性树脂与填料混合而形成的树脂(诸如abf(ajinomotobuild-upfilm))。第一堆积绝缘层130、第二堆积绝缘层140和第三堆积绝缘层150可包括相同类型的材料。第一堆积绝缘层130、第二堆积绝缘层140和第三堆积绝缘层150可在固化工艺之后彼此一体化,使得它们之间的边界可不明显。

第一堆积布线层132、第二堆积布线层142和第三堆积布线层152可包括金属材料,诸如铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金。在示例实施例中,第一堆积布线层132、第二堆积布线层142和第三堆积布线层152可执行各种功能。例如,第一堆积布线层132、第二堆积布线层142和第三堆积布线层152中的每个可包括接地(gnd)图案、电力(pwr)图案、信号(s)图案等。信号(s)图案可包括除了接地(gnd)图案、电力(pwr)图案等以外的各种信号图案,例如,数据信号图案等。每个图案可具有线形状、面形状或垫形状。第一堆积布线层132、第二堆积布线层142和第三堆积布线层152也可通过诸如ap、sap、msap、tt等的镀覆工艺形成,并且可包括种子层(为无电镀层)和基于种子层形成的电镀层。第一堆积布线层132、第二堆积布线层142和第三堆积布线层152中的每个可包括铜箔层作为最下层。

第一堆积过孔层133、第二堆积过孔层143和第三堆积过孔层153可分别穿透第一堆积绝缘层130、第二堆积绝缘层140和第三堆积绝缘层150。第一堆积过孔层133可将第一堆积布线层132连接到电子组件120的连接垫120p以及第四芯布线层112d。第二堆积过孔层143和第三堆积过孔层153可将第一堆积布线层132、第二堆积布线层142和第三堆积布线层152彼此上下(即,沿竖直方向)连接。第一堆积过孔层133、第二堆积过孔层143和第三堆积过孔层153也可包括诸如铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或它们的合金的金属材料。第一堆积过孔层133、第二堆积过孔层143和第三堆积过孔层153还可根据相应层中的每个的设计包括用于信号的过孔、用于接地的过孔、用于电力的过孔等。第一堆积过孔层133、第二堆积过孔层143和第三堆积过孔层153中的每个可以是用金属材料完全填充通路孔的填充型过孔,或者可以是金属材料沿着通路孔的壁形成的共形型过孔。第一堆积过孔层133、第二堆积过孔层143和第三堆积过孔层153可具有沿相同方向渐缩的轮廓(例如,锥形轮廓)。例如,在第一堆积过孔层133、第二堆积过孔层143和第三堆积过孔层153中的每个的截面表面上,上侧的宽度可大于下侧的宽度。第一堆积过孔层133、第二堆积过孔层143和第三堆积过孔层153可通过诸如ap、sap、msap、tt等的镀覆工艺形成,并且可包括种子层(为无电镀层)和基于种子层形成的电镀层。第一堆积过孔层133的连接过孔、第二堆积过孔层143的连接过孔和第三堆积过孔层153的连接过孔可分别与第一堆积布线层132的垫图案、第二堆积布线层142的垫图案和第三堆积布线层152的垫图案一体化,而在它们之间没有边界。

第一钝化层170可保护第三芯布线层112c免受外部物理损坏和化学损坏。第一钝化层170可设置在第二芯绝缘层111b的下表面上,并且可覆盖第三芯布线层112c的至少一部分,并且第一钝化层170可具有用于使第三芯布线层112c的至少一部分暴露的多个第一开口。第一钝化层170的材料不限于任何特定的材料。例如,可使用绝缘材料,并且作为绝缘材料,可使用例如诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺树脂的热塑性树脂或者通过将热固性树脂或热塑性树脂与填料混合而形成的树脂(诸如abf)。然而,其示例实施例不限于此,并且可使用诸如阻焊剂(sr)的感光绝缘材料。

第二钝化层180可保护第三堆积布线层152免受外部物理损坏和化学损坏。第二钝化层180可设置在第三堆积绝缘层150的上表面上,并且可覆盖第三堆积布线层152的至少一部分,并且第二钝化层180可具有用于使第三堆积布线层152的至少一部分暴露的多个第二开口。第二钝化层180的材料不限于任何特定的材料。例如,可使用绝缘材料,并且作为绝缘材料,可使用上述的abf或sr。如果需要,第二钝化层180可包括与第一钝化层170的材料不同的材料,并且例如可具有比第一钝化层170的热膨胀系数(cte)低的热膨胀系数。因此,可解决基板的上部和下部之间的热膨胀系数的偏差。

第一电连接金属190可设置在第一钝化层170的第一开口中的每个中。第一电连接金属190可连接到暴露的第三芯布线层112c。第一电连接金属190可将嵌有电子组件的基板100物理连接和/或电连接至外部实体。例如,可通过第一电连接金属190将嵌有电子组件的基板100安装在电子装置的主板或另一球栅阵列(bga)基板上。第一电连接金属190可利用例如锡(sn)或包括锡(sn)的合金(诸如焊料)形成,但是其示例实施例不限于此。第一电连接金属190可被构造为焊盘(land)、焊球、引脚等。第一电连接金属190可包括多层或单层。当第一电连接金属190包括多层时,第一电连接金属190可包括铜柱或焊料,并且当第一电连接金属190包括单层时,第一电连接金属190可包括锡-银焊料或铜。然而,其示例实施例不限于此。第一电连接金属190的数量、第一电连接金属190之间的间隙以及第一电连接金属190的布置形式可不限于任何特定的示例,并且可在示例实施例中改变。如果需要,凸块下金属(ubm)可设置在多个第一开口中的每个中,并且第一电连接金属190可分别连接到凸块下金属。

表面安装组件210可设置在第二钝化层180上。表面安装组件210可通过第二电连接金属220表面安装在第二钝化层180上。表面安装组件210可构造为有源组件和/或无源组件。作为有源组件,例如,可使用在电子组件120的描述中描述的ic。作为无源组件,例如,可使用诸如多层陶瓷电容器(mlcc)的片式电容器、诸如功率电感器(pi)的片式电感器等。第二电连接金属220可包括例如锡(sn)或包括锡(sn)的合金(诸如焊料)。如果需要,可在第二钝化层180上设置覆盖表面安装组件210的模制材料。该模制材料可以是环氧模塑料(emc),但是其示例实施例不限于此。当设置有表面安装组件210时,嵌有电子组件的基板100可用作sip。

嵌有电子组件的基板100可包括多个腔110h,并且阻挡层115可设置在腔110h中的每个上。在腔110h中的每个中,可设置相同或不同的电子组件。

图7和图8是示出制造图3中示出的嵌有电子组件的基板的工艺的图。

参照图7,可制备用作第一芯绝缘层111a的ccl。可通过将铜箔堆叠在绝缘材料的上表面和下表面上来形成ccl。可使用机械钻等在ccl中形成用于第一芯过孔层113a的通路孔。可通过镀覆工艺形成第一芯布线层112a和第二芯布线层112b以及第一芯过孔层113a。可形成阻挡层115。可使用rcc等将半固化片层压在第一芯绝缘层111a的上侧和下侧上,从而形成第二芯绝缘层111b和第三芯绝缘层111c。可通过将铜箔堆叠在绝缘材料上来形成rcc。可使用激光工艺形成用于第二芯过孔层113b和第三芯过孔层113c的通路孔。可通过镀覆工艺形成第三芯布线层112c和第四芯布线层112d以及第二芯过孔层113b和第三芯过孔层113c。如果需要,可将脱离载体膜附接到芯结构110的下侧,并且诸如abf的第一钝化层170介于脱离载体膜和芯结构110之间。可将图案化的干膜附接到芯结构110的上侧,并且可通过使用喷砂工艺去除芯绝缘层111a和111c来形成具有形成到阻挡层115的深度的腔110h。为了在阻挡层115的表面上形成上述示例实施例中描述的复合体117,可控制工艺条件等。

参照图8,可将电子组件120附接到腔110h中的阻挡层115,并且电子组件120可被设置为面朝上。可通过层压abf等来形成第一堆积绝缘层130。可通过激光工艺形成通路孔,并且可通过镀覆工艺形成第一堆积布线层132和第一堆积过孔层133。可通过与上述方法类似的方法来形成第二堆积绝缘层140、第二堆积布线层142和第二堆积过孔层143。也可通过与上述方法类似的方法来形成第三堆积绝缘层150、第三堆积布线层152和第三堆积过孔层153。可通过上述工艺来形成堆积结构160。如果需要,可通过在堆积结构160的上侧上层压abf或者涂覆并固化sr来形成第二钝化层180。第一钝化层170可在用于形成第二钝化层180的工艺中同时形成,或者可在上述先前工艺中预先形成。可使脱离载体膜分离,并且如果需要,可在第一钝化层170和第二钝化层180中分别形成第一开口和第二开口。此外,如果需要,可形成第一电连接金属190和第二电连接金属220,并且可安装表面安装组件210。

可通过上述工艺来制造嵌有电子组件的基板100。其它元件的描述与前述示例实施例中的相同,并且因此将不提供对其的详细描述。

根据前述示例实施例,可提供一种嵌有电子组件的基板,该基板具有不同材料之间改进的粘合可靠性。

此外,可提供一种嵌有电子组件的基板,该基板可以以sip的形式被模块化并且可具有减小的尺寸。

在示例实施例中,为了便于描述,术语“侧部”、“侧表面”等可用于指示关于图中的截面沿右/左方向截取而形成的表面,为了便于描述,术语“上侧”、“上部”、“上表面”等可用于指示关于图中的截面沿向上的方向截取而形成的表面,并且术语“下侧”、“下部”、“下表面”等可用于指示沿向下的方向截取而形成的表面。元件设置在侧部区域、上侧、上部区域或下部区域上的概念可包括元件在相应的方向上与被构造为基准的元件直接接触的构造,以及元件不与基准元件直接接触的构造。然而,为了便于描述,术语可如上定义,并且示例实施例的权利范围不特别限于上述术语。

在示例实施例中,术语“连接”不仅可指“直接连接”,而且可包括借助于粘合剂层等的“间接连接”。此外,术语“电连接”可包括元件“物理连接”的情况和元件“物理断开”的情况两者。此外,术语“第一”、“第二”等可用于将一个元件与另一个元件区分开,并且可不限制与元件相关的顺序和/或重要性或其它。在一些情况下,在不脱离示例实施例的权利范围的情况下,第一元件可被称为第二元件,并且类似地,第二元件可被称为第一元件。

在示例实施例中,术语“示例实施例”可不指示一个相同的示例实施例,而是可被提供用来描述和强调每个示例实施例的不同的独特特征。可实现以上提出的示例实施例但不排除与其它示例实施例的特征组合的可能性。例如,除非另有说明,否则即使在一个示例实施例中描述的特征未在另一示例实施例中描述,该描述也可被理解为与另一示例实施例相关。

在示例实施例中使用的术语仅用于描述示例实施例,并且不旨在限制本公开。除非另有说明,否则单数术语包括复数形式。

尽管以上已经示出和描述了示例实施例,但是对于本领域技术人员来说将显而易见的是,在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下,可进行修改和变型。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1