專利名稱：內(nèi)埋元件的基板制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基板的制造方法，特別是一種內(nèi)埋元件(embeddedcomponent)的基板制造方法。
背景技術(shù)：
一般而言，線路基板主要是由多層圖案化的線路層(patterned circuit layer)以及絕緣層(dielectric layer)交替疊合所構(gòu)成。其中，圖案化線路層是由銅箔層(copper foil)經(jīng)過光刻與蝕刻定義形成，而絕緣層配置在圖案化線路層之間，用以隔離圖案化線路層。此外，相疊的圖案化線路層之間通過貫穿絕緣層的鍍通孔(Plating Through Hole，PTH)或?qū)щ娍椎?conductive via)而彼此電連接。最后，在線路基板的表面配置有各種電子元件(有源元件、無(wú)源元件)，并通過內(nèi)部線路的電路設(shè)計(jì)而達(dá)到電子信號(hào)傳遞(electrical signal propagation)的目的。
然而，隨著市場(chǎng)對(duì)于電子產(chǎn)品輕薄短小且攜帶方便的需求，因此在目前的電子產(chǎn)品中，將原先焊接于在線路基板的電子元件設(shè)計(jì)為可埋設(shè)于線路基板內(nèi)部的內(nèi)埋元件，這樣可以增加基板表面的布局面積，以達(dá)到電子產(chǎn)品薄型化的目的。但是在現(xiàn)有使用內(nèi)埋電子元件的技術(shù)中，在壓合線路層和絕緣層形成基板時(shí)，由于絕緣層經(jīng)過高溫固化處理之后，多為不易產(chǎn)生形變的固化態(tài)，因此容易造成內(nèi)埋元件與絕緣層之間仍有許多未填滿的空隙，這些空隙不但容易影響壓合時(shí)基板與內(nèi)埋元件的結(jié)合性，也會(huì)影響壓合時(shí)內(nèi)埋元件與接點(diǎn)的對(duì)位。此外，在單一絕緣層的線路基板中，絕緣層的厚度通常比內(nèi)埋元件的厚度小，容易產(chǎn)生無(wú)法將元件內(nèi)埋入基板之中等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)埋元件的基板制造方法，以改善核心層與內(nèi)埋元件之間的結(jié)合性。
本發(fā)明提出的一種內(nèi)埋元件的基板制造方法。首先，提供一第一金屬層以及一內(nèi)埋元件，第一金屬層至少具有二個(gè)凸點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)連接該內(nèi)埋元件；接著，放置該內(nèi)埋元件于一核心層的一埋孔中，并壓合第一金屬層和核心層；然后，圖案化第一金屬層，以形成一第一線路層，且內(nèi)埋元件與該第一線路層電連接。
本發(fā)明提出的另一種內(nèi)埋元件的基板制造方法。首先，放置一內(nèi)埋元件于一核心層的一埋孔中；接著，提供一第一金屬層，該第一金屬層至少具有二個(gè)凸點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)于該內(nèi)埋元件；然后，壓合第一金屬層和核心層，以使該二個(gè)凸點(diǎn)與該內(nèi)埋元件電連接；以及圖案化第一金屬層，以形成一第一線路層，且該內(nèi)埋元件與該第一線路層電連接。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選方案中，上述之核心層至少包括一第一絕緣層、一第二絕緣層以及一第三絕緣層，第一與第三絕緣層呈固化態(tài)，而第二絕緣層呈半固化態(tài)。此外，在壓合第一金屬層和核心層的步驟中，第二絕緣層可進(jìn)一步填入到埋孔中，并包覆在內(nèi)埋元件之周圍表面。其中，核心層的埋孔可以為一通孔，其貫穿第一、第二與第三絕緣層。另外，核心層的埋孔亦可為一凹孔。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案中，上述的核心層可以由多層絕緣層依序堆棧而成，而這些絕緣層中至少一層呈半固化態(tài)。其中，在壓合第一金屬層和核心層的步驟中，這些絕緣層至少一層可填入到埋孔中，并包覆在內(nèi)埋元件的周圍表面。此外，核心層的埋孔可以為一通孔，并貫穿這些絕緣層。另外，核心層的埋孔亦可為一凹孔，其凹陷于部分絕緣層。
另外，在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，上述的內(nèi)埋元件可以包括有源元件以及無(wú)源元件。
因?yàn)楸景l(fā)明采用凸點(diǎn)(bump)作為第一線路層連接內(nèi)埋元件的導(dǎo)通結(jié)構(gòu)，接著再用半固化態(tài)的浸漬介電材包覆內(nèi)埋元件，以加強(qiáng)核心層與內(nèi)埋元件之間的接合性。由于內(nèi)埋元件被埋入于基板的核心層中，故能夠減少基板表面的焊點(diǎn)數(shù)，并增加基板的空間利用性。
為了令本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更明顯易懂，下文將提供較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1至圖5所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的一種內(nèi)埋元件的基板制造方法的示意圖。
圖6至圖10所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種內(nèi)埋元件的基板制造方法的示意圖。
圖11至圖14所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的一種內(nèi)埋元件的基板制造方法的示意圖。
圖15至圖18所示為本發(fā)明第四實(shí)施例的一種內(nèi)埋元件的基板制造方法的示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下100內(nèi)埋元件的基板結(jié)構(gòu)110第一金屬層112、114凸點(diǎn)120內(nèi)埋元件122、124電極130第四絕緣層140核心層142第一絕緣層144第二絕緣層146第三絕緣層148埋孔150第五絕緣層160第二金屬層110a第一線路層160a第二線路層240核心層242、244、246絕緣層248埋孔
具體實(shí)施例方式
圖1至圖5所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的一種內(nèi)埋元件的基板制造方法的示意圖。首先，請(qǐng)參考圖1，提供一第一金屬層110以及一內(nèi)埋元件120，而內(nèi)埋元件120可通過熱壓合(Hot pressing)技術(shù)熔接于預(yù)先形成在第一金屬層110上的二凸點(diǎn)112、114。其中，第一金屬層110可以是一銅箔，此二凸點(diǎn)112、114可以是電鍍所產(chǎn)生的銅凸點(diǎn)。當(dāng)內(nèi)埋元件120的二個(gè)電極122、124對(duì)應(yīng)放置在第一金屬層110的二個(gè)凸點(diǎn)112、114上時(shí)，可經(jīng)由高溫?zé)釅汉想姌O端的焊料(圖中未表示)，使得第一金屬層110的二個(gè)凸點(diǎn)112、114與內(nèi)埋元件120的二個(gè)電極122、124牢固接合。此外，第一金屬層110配置在此二凸點(diǎn)112、114的表面可進(jìn)一步選擇性地形成一第四絕緣層130。當(dāng)凸點(diǎn)112、114刺穿第四絕緣層130之后，凸點(diǎn)112、114的頂端可突出于第四絕緣層130之上。其中，第四絕緣層130可以是玻璃氧基樹脂(FR-4、FR-5)、雙順丁烯二酸酰亞胺(Bismaleimide-Triazine，BT)或者環(huán)氧樹脂(epoxy resin)等浸漬(preprag)介電材料。
接著，請(qǐng)參考圖2，提供一核心層140，此核心層140由多層絕緣層堆棧而成。其中，這些絕緣層可以是由預(yù)先制作的第一絕緣層142、第二絕緣層144以及第三絕緣層146組合而成，第一、第三絕緣層142、146為固化態(tài)的絕緣層，而第二絕緣層144為半固化態(tài)的絕緣層，與第四絕緣層130的材質(zhì)相同。也就是說，第二絕緣層144在常溫下同時(shí)具有流體的形變特性以及固體的粒子凝聚特性，當(dāng)?shù)诙^緣層144受熱時(shí)，則不再有流體的形變特性，而是熱固成型。雖然本實(shí)施例中，是以三層之絕緣層為例，半固化態(tài)的第二絕緣層144位于固化態(tài)的第一與第三絕緣層142、146之中，但本發(fā)明并非限制于此。
如上所述，當(dāng)?shù)谝弧⒌诙约暗谌^緣層142、144、146堆棧之后，可以機(jī)械鉆孔或激光成孔等方式形成一適當(dāng)深度的埋孔148，此深度可依照?qǐng)D1的內(nèi)埋元件120的厚度來(lái)決定，埋孔148可以是一通孔或一凹孔。舉例來(lái)說，可用鉆頭貫穿核心層140以形成一通孔，或是用激光來(lái)燒灼第一與第二絕緣層142、144形成一凹孔。
接著，請(qǐng)參考圖3，將內(nèi)埋元件120放置在核心層140的一埋孔148中。在本實(shí)施例中，內(nèi)埋元件120可以是晶體管等有源元件，或是電阻、電容等無(wú)源元件，而內(nèi)埋元件120的電極122、124與其上方的第一金屬層110電連接。此外，核心層140的下方也可以選擇性地配置一第五絕緣層150以及一第二金屬層160，第五絕緣層150與第二絕緣層144同樣是半固化絕緣層，而第二金屬層160可以是一銅箔。在后續(xù)的壓合制造方法中，以第一金屬層110、第四絕緣層120、核心層140、第五絕緣層150以及第二金屬層160的基板結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明，但本發(fā)明并非限制于此。
請(qǐng)參考圖4，壓合第一金屬層110、第四絕緣層130、內(nèi)埋元件120、核心層140、第五絕緣層150以及第二金屬層160。由于第四絕緣層130、核心層140的第二絕緣層144以及第五絕緣層150均為半固化態(tài)絕緣層，因此在壓合的過程中，核心層140的埋孔148被流動(dòng)形變的半固化態(tài)絕緣層130、144、150所填滿，且包覆于內(nèi)埋元件120的周圍表面，以加強(qiáng)核心層140與內(nèi)埋元件120的接合性。上述的壓合過程可以是以熱壓合的方式具體實(shí)施，之后，半固化態(tài)的絕緣層130、144、150再以紫外光照射或加熱的方式固化成型。
接著，請(qǐng)參考圖5，第一金屬層110以及第二金屬層160經(jīng)過蝕刻之后，形成圖案化的第一線路層110a以及第二線路層160a，以作為信號(hào)傳輸之介質(zhì)。由于內(nèi)埋元件120透過二凸點(diǎn)112、114電連接于第一線路層110a，因此不需再進(jìn)行現(xiàn)有的鉆孔、電鍍等鍍孔的制造方法，以節(jié)省基板制造方法的時(shí)間和成本。此外，利用凸點(diǎn)112、114作為第一線路層110a連接內(nèi)埋元件120的導(dǎo)通結(jié)構(gòu)，亦可提高信號(hào)傳遞間的電性和可靠性，以避免信號(hào)失真。
請(qǐng)參考圖6至圖10，所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種內(nèi)埋元件的基板制造方法的示意圖。有關(guān)圖6的第一金屬層110與內(nèi)埋元件120的熱壓合步驟，請(qǐng)參考圖1，相同的標(biāo)號(hào)代表相同的元件，在此不再贅述。在圖7的步驟中，本實(shí)施例提供由多數(shù)個(gè)絕緣層242、244、246所堆棧的一核心層240，且這些絕緣層242、244、246中，至少一層或全部絕緣層呈半固化態(tài)。也就是說，只要至少一層絕緣層同時(shí)具有流體的形變特性以及固體的粒子凝聚特性即可。在本實(shí)施例中，以三層半固化態(tài)的絕緣層242、244、246為例說明，但并非用以限制本發(fā)明。此外，核心層240可以機(jī)械鉆孔或激光成孔等方式形成一適當(dāng)深度的埋孔248，例如是一通孔或一凹孔，如第一實(shí)施例所述。
以第一金屬層110、第四絕緣層130、核心層240、第五絕緣層150以及第二金屬層160的基板結(jié)構(gòu)為例，來(lái)說明圖8的堆棧步驟、圖9的壓合步驟以及圖10的圖案化步驟，但本發(fā)明并非限制于此。圖8的堆棧步驟包括將內(nèi)埋元件120放置于核心層240的一埋孔248中，且內(nèi)埋元件120與其上方的第一金屬層110電連接。此外，核心層240的下方還可配置一第五絕緣層150以及一第二金屬層160。接著，如圖9所示，以熱壓合的方式壓合第一金屬層110、第四絕緣層130、內(nèi)埋元件120、核心層240、第五絕緣層150和第二金屬層160。由于第四絕緣層130、核心層240和第五絕緣層150均為半固化態(tài)的絕緣層，因此在壓合的過程中，核心層240的埋孔248被流動(dòng)形變的半固化態(tài)絕緣層130、242、244、246、150所填滿，且包覆于內(nèi)埋元件120之周圍表面，以加強(qiáng)核心層240與內(nèi)埋元件120的接合性。之后，再將第四絕緣層130、核心層240和第五絕緣層150固化成型。
最后，請(qǐng)參考圖10，圖案化第一金屬層110和第二金屬層160形成第一與第二線路層110a、160a，且內(nèi)埋元件120與第一線路層110a電導(dǎo)通，構(gòu)成一基板。其中，內(nèi)埋元件120可以是有源元件或無(wú)源元件。
請(qǐng)參考圖11至圖14，所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的一種內(nèi)埋元件的基板制造方法的示意圖，相同的標(biāo)號(hào)代表相同的構(gòu)件。圖11的步驟包括提供一核心層140，并將一內(nèi)埋元件120放置于核心層140的一埋孔148中，而非如第一實(shí)施例所述先將內(nèi)埋元件120固定于第一金屬層110上。其中，核心層140可以是由預(yù)先制作的第一絕緣層142、第二絕緣層144和第三絕緣層146組合而成，第一、第三絕緣層142、146為固化態(tài)的絕緣層，而第二絕緣層144為半固化態(tài)的絕緣層，但本發(fā)明并非限制于此。此外，埋孔148可以是以機(jī)械鉆孔或激光成孔等方式所形成的通孔或凹孔，如第一實(shí)施例所述。
接著，請(qǐng)參考圖12，提供一第一金屬層110，且第一金屬層110具有二凸點(diǎn)112、114，其對(duì)應(yīng)于內(nèi)埋元件120的二電極122、124。此外，核心層140的下方還可選擇性配置一第五絕緣層150以及一第二金屬層160。當(dāng)?shù)谝唤饘賹?10完成凸點(diǎn)112、114之對(duì)位之后，即可進(jìn)行第一金屬層110、第四絕緣層130、核心層140、第五絕緣層150和第二金屬層160的堆棧步驟。之后，如圖13所示，壓合第一金屬層110、第四絕緣層130、內(nèi)埋元件120、核心層140、第五絕緣層150和第二金屬層160，此時(shí)，內(nèi)埋元件120與第一金屬層110的凸點(diǎn)112、114電連接，而核心層140的埋孔148被半固化態(tài)的第二絕緣層144、第四絕緣層130以及第五絕緣層150所填滿，且包覆于內(nèi)埋元件120的周圍表面，以加強(qiáng)核心層140與內(nèi)埋元件120的接合性。
最后，請(qǐng)參考圖14，圖案化第一金屬層110和第二金屬層160形成第一與第二線路層110a、160a，且內(nèi)埋元件120與圖案化后之第一線路層110a電導(dǎo)通，構(gòu)成一基板。其中，內(nèi)埋元件120可以是有源元件或無(wú)源元件。
請(qǐng)參考圖15至圖18，所示為本發(fā)明第四實(shí)施例的一種內(nèi)埋元件的基板制造方法的示意圖，相同標(biāo)號(hào)代表相同元件。在圖15的步驟中，提供由多數(shù)個(gè)絕緣層242、244、246所堆棧之一核心層240，并將一內(nèi)埋元件120放置于核心層240的一埋孔248中。其中，這些絕緣層242、244、246至少一層或全部絕緣層呈半固化態(tài)。也就是說，至少一絕緣層同時(shí)具有流體的形變特性以及固體的粒子凝聚特性即可。在本實(shí)施例中，以三層絕緣層242、244、246為例說明，但并非用以限制本發(fā)明。此外，核心層240可以機(jī)械鉆孔或激光成孔等方式形成一適當(dāng)深度的埋孔，例如是一通孔或一凹孔。
圖16的堆棧以及凸點(diǎn)定位的步驟、圖17的壓合步驟以及圖18的圖案化步驟均與第三實(shí)施例的圖12至圖14的步驟相同，內(nèi)埋元件120最后被第四絕緣層130、核心層140和第五絕緣層150包覆，以加強(qiáng)核心層140與內(nèi)埋元件120的接合性。此外，內(nèi)埋元件120與其上方的第一線路層110a電導(dǎo)通，構(gòu)成一基板。
由以上第一、第二、第三和第四實(shí)施例可知，本發(fā)明因采用凸點(diǎn)(bump)作為一線路層連接內(nèi)埋元件的導(dǎo)通結(jié)構(gòu)，提高信號(hào)傳遞間的電性以及可靠性，故能避免信號(hào)失真。接著，本發(fā)明再以至少一層半固化態(tài)絕緣層將內(nèi)埋元件加以包覆，由于半固化態(tài)絕緣層同時(shí)具有流體的形變特性和固體的粒子凝聚特性，能充分地將核心層與內(nèi)埋元件間的空隙填滿，故能加強(qiáng)核心層與內(nèi)埋元件之間的接合性。也由于內(nèi)埋元件被埋入于基板之核心層中，不會(huì)占用基板表面的空間，故能減少基板表面的焊點(diǎn)數(shù)，并增加基板的空間利用性。
以上所述僅為本發(fā)明其中的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；即凡依本發(fā)明權(quán)利要求所作的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)埋元件的基板制造方法，其特征在于，該方法包括提供一第一金屬層以及一內(nèi)埋元件，該第一金屬層至少具有二凸點(diǎn)，與該內(nèi)埋元件對(duì)應(yīng)連接；將該內(nèi)埋元件放置于一核心層的一埋孔中；壓合第一金屬層和核心層；以及圖案化該第一金屬層，形成一第一線路層，且該內(nèi)埋元件與該第一線路層電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)埋元件的基板制造方法，其特征在于，所述核心層至少包括一第一絕緣層、一第二絕緣層以及一第三絕緣層，該第一與第三絕緣層呈固化態(tài)，而該第二絕緣層呈半固化態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)埋元件的基板制造方法，其特征在于，在壓合該第一金屬層和該核心層的步驟中，該第二絕緣層可進(jìn)一步填入該埋孔中，并包覆在該內(nèi)埋元件的周圍表面。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)埋元件的基板制造方法，其特征在于，所述核心層由多層絕緣層依序堆棧而成，所述這些絕緣層至少一層呈半固化態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)埋元件的基板制造方法，其特征在于，在壓合該第一金屬層和該核心層的步驟中，所述這些絕緣層至少一層可填入該埋孔中，并包覆在該內(nèi)埋元件的周圍表面。
6.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)埋元件的基板制造方法，其特征在于，所述核心層的埋孔為一通孔，貫穿所述這些絕緣層或?yàn)橐话伎?，凹陷于部分所述的這些絕緣層。
7.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)埋元件的基板制造方法，其特征在于，壓合該核心層與該第一金屬層的步驟中，還包括提供一第二金屬層，并同時(shí)壓合該第一金屬層、該核心層和該第二金屬層，之后圖案化該第二金屬層，以形成一第二線路層。
8.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)埋元件的基板制造方法，其特征在于，壓合該第一金屬層、該核心層和該第二金屬層的步驟中，還包括提供一第四絕緣層，其壓合于該核心層與該第二金屬層之間，而該第四絕緣層呈固化態(tài)或半固化態(tài)。
9.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)埋元件的基板制造方法，其特征在于，壓合該核心層和該第一金屬層的步驟中，還包括于該第一金屬層配置該二凸點(diǎn)的表面形成一第五絕緣層，且該第五絕緣層壓合于該核心層和該第一金屬層之間，而該述第五絕緣層呈固化態(tài)或半固化態(tài)。
10.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)埋元件的基板制造方法，其特征在于，所述的內(nèi)埋元件包括有源元件或無(wú)源元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)埋元件的基板制造方法。首先，提供一第一金屬層以及一內(nèi)埋元件，第一金屬層至少具有二凸點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)連接該內(nèi)埋元件；接著，將該內(nèi)埋元件放置于一核心層之一埋孔中，并壓合第一金屬層以及核心層；之后，圖案化第一金屬層，以形成一第一線路層，且內(nèi)埋元件與該第一線路層電連接。其中，核心層具有至少一層半固化態(tài)絕緣層，在壓合步驟中可將其填入于埋孔內(nèi)，使核心層與內(nèi)埋元件緊密接合。
文檔編號(hào)H01L23/488GK101038887SQ20061005744
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者洪清富, 許武州 申請(qǐng)人:日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司