專利名稱：一種基板的制造方法
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)埋無(wú)源元件的基板的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著通訊電子產(chǎn)品的日益進(jìn)步，輕薄短小和高功能化產(chǎn)品已是市場(chǎng)主流趨勢(shì)，縮小零組件體積與使用數(shù)目遂成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與應(yīng)用的重點(diǎn)。系統(tǒng)封裝(System in Package)具有縮小封裝面積、高速化、開發(fā)周期短及生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)，已成為取代傳統(tǒng)個(gè)別封裝系統(tǒng)的主流技術(shù)。整個(gè)系統(tǒng)封裝分為整合型基板與高密度互連二大主軸，其中整合型基板強(qiáng)調(diào)基板的高功能及整合特性，將無(wú)源元件內(nèi)埋入基板，最終希望能將有源元件及光傳導(dǎo)通路也一起埋入基板。高密度互連技術(shù)則在強(qiáng)調(diào)通過(guò)特殊的材料(例如納米材料)及制造方法，將互連間距由現(xiàn)有的160微米下降到100微米以下。
在有限的基板空間內(nèi)，縮小或埋入無(wú)源元件以創(chuàng)造更多空間來(lái)架構(gòu)有源元件為目前廠商視為模塊化的重要技術(shù)。一般而言，內(nèi)埋元件基板技術(shù)的封裝整合，可以用來(lái)取代傳統(tǒng)離散式無(wú)源元件(例如電容、電阻及電感等)，以新的功能性高分子復(fù)合材料技術(shù)，將無(wú)源元件以涂布、網(wǎng)印、壓合、蝕刻等方式，埋藏在電路板的內(nèi)層中。內(nèi)層的材料與疊層結(jié)構(gòu)可以依照實(shí)際應(yīng)用時(shí)之電路特性與需求來(lái)作選擇。
傳統(tǒng)將無(wú)源元件堆棧在基板外側(cè)(可能是基板的上下兩側(cè))，可想而知有整體組件厚度較大的缺點(diǎn)。而相比于此，將無(wú)源元件內(nèi)埋至基板的優(yōu)點(diǎn)眾多，除了可省下基板表面的空間使基板所需之表面積縮小和整體組件厚度倍減之外，還可因無(wú)源元件埋至基板內(nèi)而大幅減少電路板之焊錫接點(diǎn)，降低因高頻所產(chǎn)生不必要的寄生效應(yīng)，進(jìn)而提升射頻模塊在高頻的電氣響應(yīng)，并增加模塊制作與組裝的良率與可靠度；也由于上述的優(yōu)點(diǎn)，使制造成本大幅降低。
以目前無(wú)源零件的數(shù)量每年增長(zhǎng)30％，同時(shí)基板面積以每年縮小30％的發(fā)展趨勢(shì)下，傳統(tǒng)離散式無(wú)源零件的更新替換勢(shì)在必行。因此如何將元件精準(zhǔn)地埋入基板內(nèi)以形成一種穩(wěn)定的基板結(jié)構(gòu)，已為相關(guān)業(yè)界努力研發(fā)的重要目標(biāo)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基板的制造方法，該方法包括以下步驟提供第一導(dǎo)電薄膜，并形成復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電凸塊于第一導(dǎo)電薄膜上；固定一個(gè)元件于第一導(dǎo)電薄膜上，元件具有復(fù)數(shù)個(gè)電極，且導(dǎo)電凸塊與電極電性連接；提供一個(gè)芯板(Core)，芯板之上下側(cè)具有內(nèi)層線路；形成容置空間(Receiving Cavity)于芯板處；將元件埋入容置空間，再形成一個(gè)絕緣部以包覆元件、芯板及芯板上下側(cè)的內(nèi)層線路，第一導(dǎo)電薄膜位于元件下方，并在元件上方處形成第二導(dǎo)電薄膜于絕緣部上；形成復(fù)數(shù)個(gè)通孔(Through Hole)以貫穿第二導(dǎo)電薄膜、絕緣部、芯板與第一導(dǎo)電薄膜；形成導(dǎo)電層于通孔的側(cè)壁上；圖案化第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜，以形成外層線路；及形成防焊層(Solder Mask)于外層線路上。


圖1A至圖1J表示了依照本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例的內(nèi)埋元件的基板的制造方法。
其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下11第一導(dǎo)電薄膜12導(dǎo)電凸塊13元件132電極14芯板141第一表面142第二表面15內(nèi)層線路16容置空間17第一介電層173孔洞18第二介電層
19第二導(dǎo)電薄膜21通孔211導(dǎo)電層22外層線路23防焊層23a第一焊料層23b第二焊料層具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1A至圖1J，其表示了依照本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例的內(nèi)埋元件的基板的制造方法。首先，提供第一導(dǎo)電薄膜11，并形成復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電凸塊12于第一導(dǎo)電薄膜11上，如圖1A所示。在此較佳實(shí)施例中，以銅箔作為第一導(dǎo)電薄膜11，并利用印刷方式將銅膏印制于銅箔上以作為導(dǎo)電凸塊12。銅膏主要是由玻璃和銅粉所組成。
接著，將元件13固定于第一導(dǎo)電薄膜11上，并使元件13的電極132與導(dǎo)電凸塊12電性連接，如圖1B所示。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以先將元件(例如是電容、電感或電阻等無(wú)源元件)13放置于銅箔上，且讓元件13的電極132與作為導(dǎo)電凸塊12的銅膏接觸，再將銅箔連同元件13以高溫加熱方式燒結(jié)(Sintering)銅膏，使元件13固定于銅箔上。在實(shí)施例中，燒結(jié)銅膏的溫度范圍約為900度。
另外，提供芯板(Core)14，且芯板14的上下側(cè)具有內(nèi)層線路15，如圖1C所示。在此實(shí)施例中，可以在芯板14的第一表面141和第二表面142各鍍上一層導(dǎo)電層，導(dǎo)電層的材料可以是任何金屬，在此則以銅膜作為導(dǎo)電層。之后，利用曝光、顯影和蝕刻等方式使導(dǎo)電層圖案化，以形成內(nèi)層線路15。芯板14的材料可以是玻璃纖維布或非玻璃纖維布(如ABF)。
之后，形成容置空間(Receiving Cavity)16于芯板14上，如圖1D所示。形成容置空間16的方法有很多種，在此實(shí)施例中以機(jī)械鉆孔(Machine Drilling)的方式形成。而容置空間16的實(shí)際大小則根據(jù)將要埋入基板的元件13的尺寸而定。
另外，在此實(shí)施例中還需在一片絕緣材料(即后面所提及的第一介電層17)上形成一孔洞173，如圖1E所示。同樣，可利用機(jī)械鉆孔來(lái)完成破孔，而孔洞173的大小與元件13的尺寸相對(duì)應(yīng)。
接著，將元件13埋入容置空間16，并形成一絕緣部(即后面所提及的第一介電層17和第二介電層18)以包覆元件13、芯板14及芯板14上下側(cè)的內(nèi)層線路15，其中，第一導(dǎo)電薄膜11位于元件13的下方，并在元件13上方的絕緣部處形成第二導(dǎo)電薄膜19以與第一導(dǎo)電薄膜11相對(duì)應(yīng)。
在此實(shí)施例中，是將具有內(nèi)層線路15的芯板(如圖1C所示)14對(duì)應(yīng)地放置于第一導(dǎo)電薄膜11的上方，使容置空間16與元件13的位置相對(duì)應(yīng)，并且在第一導(dǎo)電薄膜11和芯板14之間放入具有孔洞173的第一介電層17，在芯板14上側(cè)提供第二介電層18，并在第二介電層18的上方提供第二導(dǎo)電薄膜19，所形成之堆棧體(Stack-Up Object)如圖1F所示。其中，第二導(dǎo)電薄膜19的材料可以是與第一導(dǎo)電薄膜11的材料相同的銅箔。
如圖1F所示的堆棧體，元件13較佳地放置在容置空間16下方的位置，接著壓合堆棧體，使元件13由下而上埋入容置空間16內(nèi)，如圖1G所示。其中，可利用高溫高壓的操作條件壓合堆棧體。壓合步驟后，第一介電層17與第二介電層18構(gòu)成絕緣部，以包覆元件13、芯板14及內(nèi)層線路15。其中，第一介電層17和第二介電層18的材質(zhì)可以是聚丙烯(Polypropylene，PP)。由于堆棧體是在高溫高壓下進(jìn)行壓合，聚丙烯在熱壓過(guò)程中會(huì)軟化而具流動(dòng)性，若第一導(dǎo)電薄膜11的導(dǎo)電凸塊12在聚丙烯的下方，其填補(bǔ)縫隙的能力較佳。因此，在使用聚丙烯作為第一介電層17和第二介電層18時(shí)(如此實(shí)施例的圖式所示)，可讓元件13由下而上埋入容置空間16內(nèi)。
在堆棧體完成壓合后，接著形成復(fù)數(shù)個(gè)通孔(Through Hole)21以貫穿第二導(dǎo)電薄膜19、第二介電層18、芯板14、第一介電層17與第一導(dǎo)電薄膜11，如圖1H所示。在實(shí)際應(yīng)用中可采用機(jī)械鉆孔(Machine Drilling)方式形成通孔21。
然后，在通孔21的側(cè)壁上形成導(dǎo)電層211，再圖案化第一導(dǎo)電薄膜11和第二導(dǎo)電薄膜19以形成外層線路22，如圖1I所示。其中，可利用電鍍方式(Plating)在通孔21側(cè)壁上披覆一層薄薄的銅膜，以作為導(dǎo)電層211，并對(duì)第一導(dǎo)電薄膜11和第二導(dǎo)電薄膜19進(jìn)行曝光、顯影、蝕刻等步驟，以形成基板的外層線路22。
最后，形成防焊層(Solder Mask)23于外層線路22上，如圖1J中所示的第一焊料層23a和第二焊料層23b分別形成于圖案化的第一導(dǎo)電薄膜11與圖案化之第二導(dǎo)電薄膜19上。
根據(jù)上述實(shí)施例所述的制造方法，可將元件，特別是無(wú)源元件(如電容、電感或電阻)，穩(wěn)定的埋入基板內(nèi)。內(nèi)埋無(wú)源元件的基板具有諸多優(yōu)點(diǎn)，例如在有限的基板空間內(nèi)埋入無(wú)源元件，不但可降低整體模件的厚度，還可增加更多空間來(lái)架構(gòu)有源元件，以提升模塊的多功能性。另外，因無(wú)源元件埋至基板內(nèi)而大幅減少電路板的焊錫接點(diǎn)，降低因高頻所產(chǎn)生不必要的寄生效應(yīng)，進(jìn)而提升射頻模塊在高頻的電氣響應(yīng)，并增加模塊制作與組裝的良率與可靠度；也由于上述這些優(yōu)點(diǎn)，使制造成本大幅降低。
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
1.一種基板的制造方法，其特征在于包括以下步驟提供第一導(dǎo)電薄膜，并形成復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電凸塊于所述第一導(dǎo)電薄膜上；固定元件于所述第一導(dǎo)電薄膜上，所述元件具有復(fù)數(shù)個(gè)電極，且所述各導(dǎo)電凸塊與所述各電極電性連接；提供芯板(Core)，所述芯板的上下側(cè)具有一內(nèi)層線路；形成容置空間(Receiving Cavity)于所述芯板；將所述元件埋入所述容置空間，再形成絕緣部以包覆所述元件、所述芯板及其上下側(cè)的所述各內(nèi)層線路，所述第一導(dǎo)電薄膜位于所述元件的下方，并在所述元件的上方處形成第二導(dǎo)電薄膜于所述絕緣部上；形成復(fù)數(shù)個(gè)通孔(Through Hole)以貫穿所述第二導(dǎo)電薄膜、所述絕緣部、所述芯板與所述第一導(dǎo)電薄膜；形成導(dǎo)電層于所述各通孔的側(cè)壁上；圖案化所述第一導(dǎo)電薄膜和所述第二導(dǎo)電薄膜，以形成外層線路；及形成防焊層(Solder Mask)于所述外層線路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板的制造方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電薄膜為銅箔，所述各導(dǎo)電凸塊的材料為銅膏。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基板的制造方法，其特征在于更包括以下步驟將銅膏印刷(Printing)在所述銅箔上，以形成所述各導(dǎo)電凸塊；放置所述元件于所述銅箔上，且所述各導(dǎo)電凸塊的位置與所述元件的所述各電極相對(duì)應(yīng)；高溫?zé)Y(jié)(Sintering)所述各導(dǎo)電凸塊，使所述元件固定于所述銅箔上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板的制造方法，其特征在于，將所述元件埋入所述容置空間的步驟更包括將所述元件設(shè)置于所述芯板下方且對(duì)應(yīng)所述容置空間；提供第一介電層于所述芯板的下側(cè)與所述第一導(dǎo)電薄膜之間；提供第二介電層于所述芯板的上側(cè)；提供所述第二導(dǎo)電薄膜于所述第二介電層的上方，以形成一堆棧體(Stack-Up Object)；及壓合所述堆棧體，使所述元件埋入所述容置空間內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基板的制造方法，其特征在于，所述第一介電層與所述第二介電層構(gòu)成所述絕緣部，在壓合步驟后包覆所述元件、所述芯板及所述各內(nèi)層線路。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基板的制造方法，其特征在于更包括以下步驟形成孔洞于所述第一介電層，所述孔洞之大小與所述元件的大小相對(duì)應(yīng)，在設(shè)置所述第一介電層時(shí)使所述元件穿過(guò)所述孔洞，以提供所述第一介電層于所述芯板的下側(cè)與所述第一導(dǎo)電薄膜之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基板的制造方法，其特征在于，在高溫高壓下壓合所述堆棧體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板的制造方法，其特征在于，以機(jī)械鉆孔(Machine Drilling)方式形成所述各通孔(Through Hole)以貫穿所述第一導(dǎo)電薄膜、所述絕緣層、所述芯板與所述第二導(dǎo)電薄膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板的制造方法，其特征在于，所述元件為無(wú)源元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基板的制造方法，其特征在于，所述無(wú)源元件為電容、電感或電阻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基板的制造方法，其包括提供具有復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電凸塊的第一導(dǎo)電薄膜，并固定一個(gè)元件于第一導(dǎo)電薄膜上，元件具有復(fù)數(shù)個(gè)電極，且導(dǎo)電凸塊與電極電性連接；另外，提供具有容置空間的芯板，且芯板上下側(cè)具有內(nèi)層線路；接著，將元件埋入容置空間，再形成一個(gè)絕緣部以包覆元件、芯板及芯板上下側(cè)的內(nèi)層線路，第一導(dǎo)電薄膜位于元件下方，并在元件上方處形成第二導(dǎo)電薄膜于絕緣部上；然后形成復(fù)數(shù)個(gè)通孔以貫穿第二導(dǎo)電薄膜、絕緣部、芯板與第一導(dǎo)電薄膜；接著，形成導(dǎo)電層于通孔的側(cè)壁上，再圖案化第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜，以形成外層線路；最后形成防焊層于外層線路上。
文檔編號(hào)H01L21/60GK101038881SQ20061005744
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)明者王永輝, 洪清富 申請(qǐng)人:日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司