本申請(qǐng)涉及電子材料與元器件技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種嵌入式基板及其制造方法。
背景技術(shù):
嵌入式元件封裝(embeddedcomponentpackaging,ecp),是一種將電容、電阻和芯片等電子元件埋嵌入基板內(nèi)部的封裝形態(tài)。它可以縮短元件之間的鏈接路徑,降低傳輸損失,提升產(chǎn)品集成度,減少模塊外形尺寸,同時(shí)能提升產(chǎn)品的可靠性和電熱性能,是實(shí)現(xiàn)便攜式電子設(shè)備多功能化和高性能化的一種重要手段。
現(xiàn)有生產(chǎn)工藝中,嵌入式元件封裝一般是通過鉆孔及電鍍工藝實(shí)現(xiàn)的。如圖1所示的現(xiàn)有一種基于嵌入式元件封裝的基板(以下稱嵌入式基板)結(jié)構(gòu)示意圖,該嵌入式基板所需的芯片102嵌入基板101內(nèi)部,芯片102上設(shè)置有各個(gè)引腳1020,并通過鉆孔工藝在基板101上開設(shè)多個(gè)鉆孔104,,再通過電鍍等工藝在鉆孔104中填充導(dǎo)體材料(如銅),使得元件102的各個(gè)引腳通過鉆孔104中的導(dǎo)體材料引出基板101外,以便與其他芯片互連。
可見,依照上述現(xiàn)有嵌入式元件封裝工藝,鉆孔104鉆孔時(shí)的激光會(huì)對(duì)芯片有損傷;而實(shí)際加工過程中,鉆孔設(shè)備的性能限制了其最小鉆孔孔徑,且鉆孔過程中控制偏差可能導(dǎo)致的鉆孔偏移。由于這些限制因素,引腳交密集的芯片,如集成芯片,其上設(shè)置的引腳也會(huì)很密集,為避免芯片損傷,鉆孔不能太大或者鉆偏,對(duì)現(xiàn)有鉆孔工藝來說是一個(gè)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種嵌入式基板及其制造方法,以解決現(xiàn)有嵌入式元件封裝工藝中鉆孔孔徑不能超過芯片焊盤尺寸的問題。
第一方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種嵌入式基板,包括:基板和埋嵌于所述基板內(nèi)的芯片;
所述芯片的引腳處設(shè)置有金屬凸臺(tái),且所述引腳與所述金屬凸臺(tái)的一端形成電連接,其中,所述金屬凸臺(tái)的高度方向垂直于所述芯片所在平面,且所述金屬凸臺(tái)的高度值為100微米以上;
所述基板的第一表面上設(shè)置有配合所述引腳連接需求的導(dǎo)體層,其中,所述第一表面為所述基板上與所述芯片平行且與所述金屬凸臺(tái)距離最近的表面;
所述基板上所述金屬凸臺(tái)的另一端與與所述導(dǎo)體層之間開設(shè)有鉆孔,所述鉆孔內(nèi)填充有導(dǎo)體材料,以將所述芯片上存在連接需求的引腳通過所述金屬凸臺(tái)及所述導(dǎo)體材料,和所述導(dǎo)體層實(shí)現(xiàn)連接,其中,所述鉆孔橫截面超出所述金屬凸臺(tái)所述另一端的橫截面的范圍。
采用本實(shí)現(xiàn)方式,在保證基板內(nèi)嵌入的電子元件引腳正常連接的前提下,由于金屬凸臺(tái)存在一定高度(100微米以上),可以使得鉆孔與芯片保持一定距離,從而即使鉆孔超出金屬凸臺(tái)的頂面范圍,超出區(qū)域也有厚度與金屬凸臺(tái)高度相同的基板材料,可以保護(hù)芯片不受損壞,因此本申請(qǐng)實(shí)施例提供的嵌入式基板在實(shí)際加工過程中,不需要根據(jù)焊盤或金屬凸臺(tái)的尺寸限制鉆孔的孔徑大小。對(duì)于埋嵌基板廠而言,應(yīng)用本申請(qǐng)實(shí)施例可以擴(kuò)大芯片選型范圍,即可以對(duì)任意芯片進(jìn)行嵌入式封裝,不需要考慮自己的鉆孔設(shè)備所達(dá)到的最小孔徑是否小于芯片的焊盤尺寸;對(duì)于芯片提供方而言,應(yīng)用本申請(qǐng)實(shí)施例也可以擴(kuò)大對(duì)埋嵌基板廠的選擇范圍,各個(gè)埋嵌基板廠的鉆孔設(shè)備所達(dá)到的最小孔徑不再是主要選擇限制因素,可以僅根據(jù)報(bào)價(jià)等因素進(jìn)行選擇,有利于降低芯片封裝成本。
另外,由于本申請(qǐng)實(shí)施例中鉆孔孔徑不受芯片的焊盤尺寸或金屬凸臺(tái)尺寸限制,故在實(shí)際封裝過程中可以盡量擴(kuò)大鉆孔的孔徑,以提高嵌入式基板的通流和散熱能力。
可選的,所述基板包括:用于埋嵌所述芯片及所述金屬凸臺(tái)的中間基板層,及壓合于所述中間基板層的一個(gè)表面的第一表層基板層;
所述第一表層基板層的外表面作為所述第一表面,設(shè)置有所述導(dǎo)體層,所述第一表層基板層上對(duì)應(yīng)于每個(gè)金屬凸臺(tái)的區(qū)域開設(shè)有所述鉆孔。
可選的,所述基板還包括:壓合于所述中間基板層的另一個(gè)表面的第二表層基板層。
可選的,所述中間基板層、第一表層基板層和第二表層基板層均由樹脂加工形成;所述導(dǎo)體層包括金屬鍍層。
可選的,所述嵌入式基板還包括埋嵌于所基板內(nèi)的容阻元件;
所述容阻元件的接線端與所述導(dǎo)體層之間開設(shè)有鉆孔,所述鉆孔內(nèi)填充有導(dǎo)體材料;所述容阻元件的接線端通過相應(yīng)鉆孔內(nèi)的導(dǎo)體材料與所述導(dǎo)體層連接。
本實(shí)現(xiàn)方式提供的嵌入式基板,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所需工藝及材料也較易實(shí)現(xiàn)、獲得,不會(huì)增加制造成本,特別是通過在芯片引腳上設(shè)置金屬凸臺(tái),解決了傳統(tǒng)嵌入式元件封裝工藝中鉆孔孔徑受芯片上焊盤尺寸限制的問題,使得鉆孔操作更易執(zhí)行且不會(huì)損壞芯片,擴(kuò)大了基板廠對(duì)芯片的選型范圍,也擴(kuò)大了芯片提供方對(duì)埋嵌基板廠的選擇范圍,有利于節(jié)約芯片封裝成本。同時(shí),由于本申請(qǐng)實(shí)施例對(duì)鉆孔的孔徑無限制,故可以盡量增大孔徑,利于嵌入式基板的通流和散熱。
第二方面,本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種嵌入式基板的制造方法,包括:
在所述嵌入式基板所需的芯片的每個(gè)引腳處分別設(shè)置金屬凸臺(tái),且將所述引腳與金屬凸臺(tái)的一端形成電連接,其中,所述金屬凸臺(tái)的高度方向垂直于所述芯片所在平面,且所述金屬凸臺(tái)的高度值為100微米以上;
根據(jù)所述嵌入式基板的預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)確定所述嵌入式基板所需的各個(gè)電子元件的相對(duì)位置,其中,所述電子元件包括所述待嵌入芯片;
在相對(duì)位置確定的各個(gè)電子元件之間填充基板材料,形成基板,以使所述電子元件及金屬凸臺(tái)埋嵌于所述基板內(nèi);
根據(jù)所述各個(gè)電子元件的連接需求在所述基板的第一表面設(shè)置導(dǎo)體層;所述第一表面為所述基板上與所述芯片平行且與所述金屬凸臺(tái)距離最近的表面;
在所述基板上所述金屬凸臺(tái)的另一端與所述導(dǎo)體層之間開設(shè)鉆孔,并在所述鉆孔內(nèi)填充導(dǎo)體材料,以將所述芯片上存在連接需求的引腳通過所述金屬凸臺(tái)及所述導(dǎo)體材料,和所述導(dǎo)體層實(shí)現(xiàn)連接,其中,所述鉆孔橫截面超出所述金屬凸臺(tái)所述另一端的橫截面的范圍。
采用本實(shí)現(xiàn)方式,所述鉆孔橫截面超出所述金屬凸臺(tái)所述另一端的橫截面的范圍。由于金屬凸臺(tái)存在一定高度,即使鉆孔橫截面超出金屬凸臺(tái)的所述另一端的橫截面的范圍,也會(huì)有相當(dāng)厚度的基板材料保護(hù)芯片不被損壞,因此,應(yīng)用本申請(qǐng)實(shí)施例,可以消除現(xiàn)有技術(shù)中芯片焊盤尺寸與鉆孔最小孔徑的相互限制;相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)鉆孔密集度和芯片散熱等因素,合理設(shè)置鉆孔的孔徑。
可選的,在相對(duì)位置確定的各個(gè)電子元件之間填充基板材料,形成基板,包括:
在相對(duì)位置確定的各個(gè)電子元件之間填充基板材料,形成中間基板層,使所述芯片及金屬凸臺(tái)埋嵌于所述中間基板層內(nèi);
在所述中間基板層的所述一個(gè)表面上壓合基板材料,形成第一表層基板層;
根據(jù)所述各個(gè)電子元件的連接需求在所述基板的第一表面設(shè)置導(dǎo)體層,包括:
根據(jù)所述各個(gè)電子元件的連接需求在所述第一表層基板層的外表面設(shè)置導(dǎo)體層。
可選的,在所述基板上所述金屬凸臺(tái)的另一端與所述導(dǎo)體層之間開設(shè)鉆孔,包括:
根據(jù)所述芯片在所述基板內(nèi)的實(shí)際嵌入深度及每個(gè)金屬凸臺(tái)的高度值確定每個(gè)金屬凸臺(tái)對(duì)應(yīng)的鉆孔深度;
根據(jù)所述鉆孔深度在所述第一表層基板層上對(duì)應(yīng)于每個(gè)金屬凸臺(tái)的區(qū)域分別開設(shè)鉆孔。
可選的,在相對(duì)位置確定的各個(gè)電子元件之間填充基板材料,形成基板,還包括:
在所述中間基板層的另一表面壓合基板材料,形成第二表層基板層。
可選的,所述電子元件還包括容阻元件;
所述方法還包括:
根據(jù)所述容阻元件在所述基板內(nèi)的實(shí)際嵌入深度,在所述基板上對(duì)應(yīng)于所述容阻元件的接線端的區(qū)域開設(shè)鉆孔,并在所述鉆孔內(nèi)填充有導(dǎo)體材料,以使所述容阻元件的接線端通過相應(yīng)鉆孔內(nèi)的導(dǎo)體材料與所述導(dǎo)體層連接。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的嵌入式基板的制造方法中,不需要根據(jù)焊盤或金屬凸臺(tái)的尺寸限制鉆孔的孔徑大小。對(duì)于埋嵌基板廠而言,應(yīng)用本申請(qǐng)實(shí)施例可以擴(kuò)大芯片選型范圍,即可以對(duì)任意芯片進(jìn)行嵌入式封裝,不需要考慮自己的鉆孔設(shè)備所達(dá)到的最小孔徑是否小于芯片的焊盤尺寸;對(duì)于芯片提供方而言,應(yīng)用本申請(qǐng)實(shí)施例也可以擴(kuò)大對(duì)埋嵌基板廠的選擇范圍,各個(gè)埋嵌基板廠的鉆孔設(shè)備所達(dá)到的最小孔徑不再是主要選擇限制因素,可以僅根據(jù)報(bào)價(jià)等因素進(jìn)行選擇,有利于降低芯片封裝成本。另外,由于本申請(qǐng)實(shí)施例中鉆孔孔徑不受芯片的焊盤尺寸或金屬凸臺(tái)尺寸限制,故在實(shí)際封裝過程中可以盡量擴(kuò)大鉆孔的孔徑,以提高嵌入式基板的通流和散熱能力。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請(qǐng)的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有一種嵌入式基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種嵌入式基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的另一種嵌入式基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種嵌入式基板的制造方法的流程圖;
圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種嵌入式基板的制造方法的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施方式
圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種嵌入式基板的結(jié)構(gòu)示意圖,更具體的是沿該嵌入式基板的厚度方向的截面圖。參照?qǐng)D2,該嵌入式基板包括:基板21和埋嵌于所述基板21內(nèi)的芯片22。
其中,芯片22的各個(gè)引腳220處均設(shè)置有金屬凸臺(tái)23,引腳220與相應(yīng)金屬凸臺(tái)23的一端形成電連接;金屬凸臺(tái)23的高度方向垂直于芯片22所在平面,且金屬凸臺(tái)23的高度方向平行于基板21的厚度(h)方向,金屬凸臺(tái)23的高度值h1可以根據(jù)芯片22在基板21內(nèi)的嵌入深度h0來確定,即芯片嵌入越深(h0越大),所需金屬凸臺(tái)的高度值h1也越大。可選的,本實(shí)施例中,各個(gè)金屬凸臺(tái)23的高度值h1大于100微米。
基板21的第一表面設(shè)置有符合各個(gè)引腳220連接需求的導(dǎo)體層25,其中,所述第一表面為基板21上與芯片22平行且與金屬凸臺(tái)23距離最近的表面?;?1上在每個(gè)金屬凸臺(tái)23的另一端與導(dǎo)體層25之間均開設(shè)有鉆孔24,每個(gè)鉆孔24內(nèi)填充有導(dǎo)體材料。其中,由于金屬凸臺(tái)23的橫截面面積較小,故本實(shí)施例中,所述鉆孔24的橫截面可以超出所述金屬凸臺(tái)23的所述另一端的橫截面的范圍,從而可以保證金屬凸臺(tái)23的另一端與導(dǎo)體材料之間的接觸面積不小于金屬凸臺(tái)23的橫截面面積,從而保證金屬凸臺(tái)和導(dǎo)體材料之間的有效連接。
通過上述結(jié)構(gòu),在基板內(nèi)部,金屬凸臺(tái)23的一端與相應(yīng)的引腳220連接,另一端與相應(yīng)鉆孔24內(nèi)的導(dǎo)體材料連接,同時(shí),在基板表面,鉆孔24內(nèi)的導(dǎo)體材料與導(dǎo)體層連接,使得該嵌入式基板嵌入式基板內(nèi)的單個(gè)芯片內(nèi)或多個(gè)芯片之間上存在連接需求的引腳通過金屬凸臺(tái)及導(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)連接。如圖2中實(shí)現(xiàn)了5個(gè)引腳之間的互連。
上述結(jié)構(gòu)所封裝的芯片可以為已設(shè)置有焊盤的芯片,即可以在各個(gè)焊盤上設(shè)置金屬凸臺(tái),然后再對(duì)該芯片進(jìn)行嵌入式封裝(包括鉆孔、填充導(dǎo)體材料、設(shè)置導(dǎo)體層等);對(duì)于未設(shè)置焊盤的芯片,直接在芯片的各個(gè)引腳上設(shè)置金屬凸臺(tái),然后進(jìn)行嵌入式封裝。
可見,本申請(qǐng)實(shí)施例在保證引腳正常連接的前提下,由于金屬凸臺(tái)存在一定高度(大于100微米),可以使得鉆孔最深處與芯片保持一定距離,從而即使鉆孔超出金屬凸臺(tái)的頂面范圍(例如,金屬凸臺(tái)為直徑為110um的圓柱型凸臺(tái),鉆孔的孔徑為150umm),超出區(qū)域也有厚度與金屬凸臺(tái)高度相同的基板材料,可以保護(hù)芯片不受損壞,因此本申請(qǐng)實(shí)施例提供的嵌入式基板在實(shí)際加工過程中,不需要根據(jù)焊盤或金屬凸臺(tái)的尺寸限制鉆孔的孔徑大小。對(duì)于埋嵌基板廠而言,應(yīng)用本申請(qǐng)實(shí)施例可以擴(kuò)大芯片選型范圍,即可以對(duì)任意芯片進(jìn)行嵌入式封裝,不需要考慮自己的鉆孔設(shè)備所達(dá)到的最小孔徑是否小于芯片的焊盤尺寸;對(duì)于芯片提供方而言,應(yīng)用本申請(qǐng)實(shí)施例也可以擴(kuò)大對(duì)埋嵌基板廠的選擇范圍,各個(gè)埋嵌基板廠的鉆孔設(shè)備所達(dá)到的最小孔徑不再是主要選擇限制因素,可以僅根據(jù)報(bào)價(jià)等因素進(jìn)行選擇,有利于降低芯片封裝成本。
例如,某芯片提供方提供的芯片a的焊盤尺寸為110um,基板廠c所能達(dá)到的最小鉆孔孔徑為110um,報(bào)價(jià)為0.074美元,基板廠d所能達(dá)到的最小鉆孔孔徑為150um,報(bào)價(jià)為0.068美元,若依照現(xiàn)有技術(shù),只能選擇報(bào)價(jià)更高的基板廠c對(duì)芯片a進(jìn)行嵌入式封裝;而若應(yīng)用本申請(qǐng)實(shí)施例,則不需考慮芯片a的焊盤尺寸或增設(shè)的金屬凸臺(tái)的尺寸與各個(gè)基板廠的最小孔徑,可以選擇報(bào)價(jià)更低的基板廠d對(duì)芯片a進(jìn)行嵌入式封裝,相對(duì)于選擇基板廠c,每個(gè)芯片的封裝成本可節(jié)省0.006美元。
另外,由于本申請(qǐng)實(shí)施例中鉆孔孔徑不受芯片的焊盤尺寸或金屬凸臺(tái)尺寸限制,故在實(shí)際封裝過程中可以盡量擴(kuò)大鉆孔的孔徑,以提高嵌入式基板的通流和散熱能力。
圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的另一種嵌入式基板的結(jié)構(gòu)示意圖。相對(duì)于圖2所示結(jié)構(gòu),圖3示出了基板21的一種具體結(jié)構(gòu),即包括:中間基板層211和壓合于中間基板層211的一個(gè)表面的第一表層基板層212。
其中,中間基板層211用于埋嵌芯片及其金屬凸臺(tái)23,金屬凸臺(tái)23的另一端的端面與所述中間基板層211上壓合有第一表層基板層212的表面在同一平面上,也即金屬凸臺(tái)23的端面恰好裸露于中間基板層211的表面上。中間基板層211可以在芯片之間填充形成。
第一表層基板層212的外表面作為上述嵌入式基板的第一表面(正面),設(shè)置有導(dǎo)體層25,且第一表層基板層212上在每個(gè)金屬凸臺(tái)23的另一端的端面與導(dǎo)體層25之間的區(qū)域開設(shè)有鉆孔24。由于金屬凸臺(tái)23的所述端面裸露于中間基板層211的第一表面上,故只要鉆孔深度不小于第一表層基板層212的厚度,即可保證填充的導(dǎo)體材料在基板內(nèi)部與金屬凸臺(tái)連接。實(shí)際加工過程中,即使金屬凸臺(tái)23的所述端面沒有裸露在中間基板層211的表面上,而是也埋入中間基板層211內(nèi),也可以在鉆孔時(shí)通過增加鉆孔深度,來保證金屬凸臺(tái)與導(dǎo)體材料連接。
在本申請(qǐng)一個(gè)可行的實(shí)施例中,上述嵌入式基板中的基板21還可以包括:壓合于中間基板層211的另一個(gè)表面的第二表層基板層213。
根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求,第二表層基板層213的外表面作為嵌入式基板的第二表面(背面),也可以設(shè)置導(dǎo)體層(一般作為接地端)。另外,鉆孔可以穿過整個(gè)基板21,連通嵌入式基板的第一表面和第二表面,如圖3中的鉆孔241。
仍參照?qǐng)D3,在本申請(qǐng)一個(gè)可行的實(shí)施例中,上述嵌入式基板內(nèi)埋嵌的電子元件除了具有各種功能的芯片221外,還可以包括容阻元件222(即電容、電阻等電子元件)。容阻元件222在基板21內(nèi)部直接與鉆孔內(nèi)的導(dǎo)體材料連接。
本申請(qǐng)實(shí)施例中,為保持各個(gè)鉆孔深度一致,便于鉆孔操作時(shí)統(tǒng)一控制,需保證金屬凸臺(tái)的頂面在基板內(nèi)的嵌入深度,與容阻元件的接線端所在表面在基板內(nèi)的嵌入深度相同,即保證容阻元件222的接線端所在表面與中間基板層中壓合有第一表層基板層的表面共面,也即與金屬凸臺(tái)的端面共面,如圖3所示。有鑒于此,可以根據(jù)嵌入式基板內(nèi)要嵌入的容阻元件的最大厚度h2確定金屬凸臺(tái)的高度h1:容阻元件厚度h2越大,埋嵌封裝所需的基板厚度也越大,金屬凸臺(tái)的高度h1可以設(shè)置為越大的值,以更大程度上保護(hù)芯片不受損壞。
在本申請(qǐng)一個(gè)可行的實(shí)施例中,上述中間基板層、第一表層基板層和第二表層基板層所采用的基本材料具體可以為樹脂;基板表面的導(dǎo)體層可以為金屬鍍層,如銅鍍層,即通過電鍍工藝加工得到的符合嵌入式基板的各個(gè)引腳連接需求的金屬導(dǎo)線層,鉆孔內(nèi)的導(dǎo)體材料也可以為銅,具體可以通過電鍍工藝填充,使得嵌入式基板內(nèi)各個(gè)電子元件(包括芯片和容阻元件)連接形成具有特定功能的電路。
從以上實(shí)施例可以看出,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的嵌入式基板,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所需工藝及材料也較易實(shí)現(xiàn)、獲得,不會(huì)增加制造成本,特別是通過在芯片引腳上設(shè)置金屬凸臺(tái),解決了傳統(tǒng)嵌入式元件封裝工藝中鉆孔孔徑受芯片上焊盤尺寸限制的問題,使得鉆孔操作更易執(zhí)行且不會(huì)損壞芯片,擴(kuò)大了基板廠對(duì)芯片的選型范圍,也擴(kuò)大了芯片提供方對(duì)埋嵌基板廠的選擇范圍,有利于節(jié)約芯片封裝成本。同時(shí),由于本申請(qǐng)實(shí)施例對(duì)鉆孔的孔徑無限制,故可以盡量增大孔徑,利于嵌入式基板的通流和散熱。
基于上述結(jié)構(gòu),本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種嵌入式基板的制造方法,圖4為該嵌入式基板制造方法的流程圖,圖5為該方法對(duì)應(yīng)的工藝流程示意圖。
參照?qǐng)D4和圖5,該嵌入式基板的制造方法包括以下步驟:
步驟s1,在所述嵌入式基板所需的芯片的每個(gè)引腳處分別設(shè)置金屬凸臺(tái),且將所述引腳與金屬凸臺(tái)的一端形成電連接;
如圖5所示的所述嵌入式基板所需的芯片221和金屬凸臺(tái)23,金屬凸臺(tái)23的高度方向垂直于芯片221所在平面。本實(shí)施例中,所述金屬凸臺(tái)23的高度值大于100微米。
步驟s2,根據(jù)所述嵌入式基板的預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)確定所述嵌入式基板所需的各個(gè)電子元件的相對(duì)位置;
其中,如圖5所示,所述電子元件至少包括所述芯片221。在本申請(qǐng)一些可行的實(shí)施例中,所述電子元件還可以包括容阻元件222。
步驟s3,在相對(duì)位置確定的各個(gè)電子元件之間填充基板材料,形成基板;
將各個(gè)電子元件按照該嵌入式基板的預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)放置于加工臺(tái)上,并保持其相對(duì)位置固定,然后在這些電子元件之間填充基本材料,即可形成基板,同時(shí)實(shí)現(xiàn)各個(gè)電子元件及金屬凸臺(tái)埋嵌于該基板內(nèi)。
步驟s4,根據(jù)所述各個(gè)電子元件的連接需求在所述基板的第一表面設(shè)置導(dǎo)體層;
其中,所述第一表面為所述基板上與所述芯片平行且與所述金屬凸臺(tái)距離最近的表面,具體可參照?qǐng)D2~4。
步驟s5,在所述基板上所述金屬凸臺(tái)的另一端與所述導(dǎo)體層之間開設(shè)鉆孔,并在所述鉆孔內(nèi)填充導(dǎo)體材料。
本實(shí)施例中,鉆孔內(nèi)的導(dǎo)體材料,在基板內(nèi)部,與金屬凸臺(tái)的端面連接,在基板的第一表面上,與導(dǎo)體層連接,從而使各個(gè)引腳通過所述金屬凸臺(tái)及導(dǎo)體材料,實(shí)現(xiàn)與導(dǎo)體層的連接,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)存在連接需求的不同引腳之間的連接。如圖5所示,芯片的四個(gè)引腳均通過金屬凸臺(tái)和鉆孔內(nèi)的導(dǎo)體材料引至嵌入式基板的第一表面,兩個(gè)容阻元件的接線端也通過鉆孔內(nèi)的導(dǎo)體材料引至嵌入式基板的第一表面,并在嵌入式基板的第一表面上通過導(dǎo)體層25實(shí)現(xiàn)其與其他引腳的連接。
本申請(qǐng)一個(gè)可行的實(shí)施例中,為保持各個(gè)鉆孔深度一致,便于鉆孔操作時(shí)統(tǒng)一控制,需保證金屬凸臺(tái)的所述另一端的端面在基板內(nèi)的嵌入深度,與容阻元件的接線端所在表面在基板內(nèi)的嵌入深度相同,即保證容阻元件222的接線端所在表面與中間基板層的與金屬凸臺(tái)的頂面共面??蛇x的,本申請(qǐng)實(shí)施例可以以嵌入式基板中要嵌入的容阻元件的最大厚度為基準(zhǔn),確定金屬凸臺(tái)的高度:容阻元件厚度越大,埋嵌封裝所需的基板厚度也越大,金屬凸臺(tái)的高度可以設(shè)置為越大的值,以更大程度上保護(hù)芯片不受損壞。
本實(shí)施例中,所述鉆孔橫截面超出所述金屬凸臺(tái)所述另一端的橫截面的范圍。由于金屬凸臺(tái)存在一定高度,即使鉆孔橫截面超出金屬凸臺(tái)的所述另一端的橫截面的范圍,也會(huì)有相當(dāng)厚度的基板材料保護(hù)芯片不被損壞,因此,應(yīng)用本申請(qǐng)實(shí)施例,可以消除現(xiàn)有技術(shù)中芯片焊盤尺寸與鉆孔最小孔徑的相互限制;相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)鉆孔密集度和芯片散熱等因素,合理設(shè)置鉆孔的孔徑。如圖5所示的多個(gè)鉆孔24,其孔徑均大于金屬凸臺(tái)的頂面直徑。另外,由于金屬凸臺(tái)所述另一端的橫截面面積較小,故本實(shí)施例中所述鉆孔的橫截面超出所述金屬凸臺(tái)所述另一端的橫截面的范圍,可以保證金屬凸臺(tái)所述另一端與導(dǎo)體材料之間的接觸面積不小于該金屬凸臺(tái)所述另一端的橫截面面積,進(jìn)而保證金屬凸臺(tái)和導(dǎo)體材料之間的有效連接。
可見,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的嵌入式基板在實(shí)際加工過程中,不需要根據(jù)焊盤或金屬凸臺(tái)的尺寸限制鉆孔的孔徑大小。對(duì)于埋嵌基板廠而言,應(yīng)用本申請(qǐng)實(shí)施例可以擴(kuò)大芯片選型范圍,即可以對(duì)任意芯片進(jìn)行嵌入式封裝,不需要考慮自己的鉆孔設(shè)備所達(dá)到的最小孔徑是否小于芯片的焊盤尺寸;對(duì)于芯片提供方而言,應(yīng)用本申請(qǐng)實(shí)施例也可以擴(kuò)大對(duì)埋嵌基板廠的選擇范圍,各個(gè)埋嵌基板廠的鉆孔設(shè)備所達(dá)到的最小孔徑不再是主要選擇限制因素,可以僅根據(jù)報(bào)價(jià)等因素進(jìn)行選擇,有利于降低芯片封裝成本。
另外,由于本申請(qǐng)實(shí)施例中鉆孔孔徑不受芯片的焊盤尺寸或金屬凸臺(tái)尺寸限制,故在實(shí)際封裝過程中可以盡量擴(kuò)大鉆孔的孔徑,以提高嵌入式基板的通流和散熱能力。
參照?qǐng)D5,在本申請(qǐng)一個(gè)可行的實(shí)施例中,上述步驟s3所述的在相對(duì)位置確定的各個(gè)電子元件之間填充基板材料,形成基板,具體可以包括以下步驟:
步驟s31、在相對(duì)位置確定的各個(gè)電子元件之間填充基板材料,形成中間基板層211;
通過填充基板材料,使所述容阻元件、芯片及金屬凸臺(tái)均被埋嵌于所述中間基板層211內(nèi)。
步驟s32、在所述中間基板層211的第一表面壓合基板材料,形成第一表層基板層212。
在一個(gè)可行的實(shí)施例中,步驟s32還可以包括:在所述中間基板層211的第二表面壓合基板材料,形成第二表層基板層213。
基于步驟s32,步驟s4所述的鉆孔工藝,具體可以在第一表層基板層212上執(zhí)行,同時(shí),步驟s5所述的導(dǎo)體層也可以設(shè)置在第一表層基板層212的外表面;如圖5所示,在一些可行的實(shí)施例中,第二表層基板層213的表面也可以設(shè)置導(dǎo)體層,并通過穿過整個(gè)基板的鉆孔實(shí)現(xiàn)與第一表層基板層外表面的導(dǎo)體層連接。
在一個(gè)可行的實(shí)施例中,上述步驟s31中填充基板材料形成中間基板層211時(shí),可以控制所述金屬凸臺(tái)的頂面和容阻元件的接線端所在表面,均與所述中間基板層211的第一表面共面,從而在步驟s4中,各個(gè)鉆孔的鉆孔深度可以保持一致,均為第一表層基板層212的厚度,便于鉆孔操作時(shí)統(tǒng)一控制。
在其他可行的實(shí)施例中,各個(gè)鉆孔深度也可以不完全相同,在執(zhí)行步驟s4時(shí),先根據(jù)所述芯片在所述基板內(nèi)的實(shí)際嵌入深度及每個(gè)金屬凸臺(tái)的高度值確定每個(gè)金屬凸臺(tái)對(duì)應(yīng)的鉆孔深度,再根據(jù)所確定的鉆孔深度在所述第一表層基板層上對(duì)應(yīng)于每個(gè)金屬凸臺(tái)和/或容阻元件的接線端的區(qū)域分別開設(shè)鉆孔。
本申請(qǐng)實(shí)施例所采用的基板材料可以為樹脂,金屬凸臺(tái)具體可以采用銅加工而成,導(dǎo)體材料及導(dǎo)體層也可以采用金屬銅,并通過電鍍工藝加工。
可見,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的嵌入式基板制造過程所采用的材料易獲得,所使用的工藝技術(shù)簡(jiǎn)單易執(zhí)行,尤其消除現(xiàn)有技術(shù)中芯片焊盤尺寸與鉆孔最小孔徑的相互限制,可以在鉆孔密集度允許范圍內(nèi),盡量擴(kuò)大鉆孔的孔徑,一方面降低對(duì)鉆孔設(shè)備的性能要求,另一方面可以提高成型后的嵌入式基板通流和散熱能力。
本說明書中各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。