基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微波射頻基板結(jié)構(gòu)及其制備方法，尤其是一種基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)及其制備方法，屬于微電子先進(jìn)封裝的【技術(shù)領(lǐng)域】。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)，包括下芯板以及位于所述下芯板上的微波射頻芯片，所述下芯板上層壓有用于包覆微波射頻芯片的介質(zhì)層，在介質(zhì)層內(nèi)設(shè)有空氣腔，所述空氣腔位于所述微波射頻芯片射頻區(qū)域的正上方；在下芯板的下方設(shè)有焊球，所述焊球與所述微波射頻芯片電連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制備工藝簡單，與基板的制作工藝兼容，提高微波射頻芯片的高頻信號(hào)性能，降低封裝成本，安全可靠。
【專利說明】基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微波射頻基板結(jié)構(gòu)及其制備方法，尤其是一種基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)及其制備方法，屬于微電子先進(jìn)封裝的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前射頻微波的芯片封裝形式比較單一，主要是應(yīng)用其陶瓷基板通過引線鍵合方式然后再陶瓷基板上進(jìn)行蓋帽從而形成可以使用的空氣腔，但是該技術(shù)應(yīng)用比較成熟，但是由于通過引線鍵合線進(jìn)行高頻信號(hào)的傳輸帶來很大的損耗，另外線長的一致性也很難保證，所以會(huì)出現(xiàn)很多功能性的問題，另外陶瓷封裝的成本以及工藝均比較復(fù)雜，所以要求有一種新型的技術(shù)或封裝形式進(jìn)行代替也是行業(yè)內(nèi)研宄的熱點(diǎn)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)及其制備方法，其結(jié)構(gòu)簡單，制備工藝簡單，與基板的制作工藝兼容，提高微波射頻芯片的高頻信號(hào)性能，降低封裝成本，安全可靠。
[0004]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)，包括下芯板以及位于所述下芯板上的微波射頻芯片，所述下芯板上層壓有用于包覆微波射頻芯片的介質(zhì)層，在介質(zhì)層內(nèi)設(shè)有空氣腔，所述空氣腔位于所述微波射頻芯片射頻區(qū)域的正上方；在下芯板的下方設(shè)有焊球，所述焊球與所述微波射頻芯片電連接。
[0005]所述微波射頻芯片上設(shè)有第二導(dǎo)電柱，所述第二導(dǎo)電柱位于所述空氣腔的外側(cè)；在微波射頻芯片的外側(cè)設(shè)有與焊球電連接的第一導(dǎo)電柱，微波射頻芯片通過第一導(dǎo)電柱以及第二導(dǎo)電柱與焊球電連接。
[0006]所述介質(zhì)層上設(shè)有上芯板，所述上芯板上設(shè)有上基板線路；下芯板的下表面上設(shè)有下基板線路；第二導(dǎo)電柱的下端與微波射頻芯片電連接，第二導(dǎo)電柱的上端穿過介質(zhì)層以及上芯板后與上基板線路電連接；第一導(dǎo)電柱的下端穿過下芯板后與下基板線路電連接，第一導(dǎo)電柱的上端穿過介質(zhì)層以及上芯板后與上基板線路電連接。
[0007]所述上基板線路上覆蓋有上阻焊層；下基板線路上覆蓋有下阻焊層，相鄰的焊球間通過下阻焊層相隔離。
[0008]所述空氣腔的上方設(shè)有貫通介質(zhì)層并與所述空氣腔相連通的釋放通孔。
[0009]一種基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)的制備方法，所述微波射頻基板結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟:
a、提供下芯板，并在所述下芯板上設(shè)置所需的微波射頻芯片；
b、在上述的微波射頻芯片上設(shè)置釋放材料層；
C、在上述下芯板上層壓有介質(zhì)層，以通過所述介質(zhì)層將釋放材料層以及微波射頻芯片壓緊在下芯板上，釋放材料層以及微波射頻芯片均位于介質(zhì)層內(nèi)；
d、在上述微波射頻芯片的上方設(shè)置導(dǎo)電柱盲孔，并在所述微波射頻芯片的外側(cè)設(shè)置導(dǎo)電柱通孔；所述導(dǎo)電柱盲孔位于釋放材料層的外側(cè)，且導(dǎo)電柱盲孔貫通介質(zhì)層；導(dǎo)電柱通孔貫通介質(zhì)層以及下芯板；
e、在上述導(dǎo)電柱通孔內(nèi)填充得到第二導(dǎo)電柱，所述第二導(dǎo)電柱的下端與微波射頻芯片電連接，第二導(dǎo)電柱的上端與介質(zhì)層上方的上導(dǎo)電層電連接；在導(dǎo)電柱通孔內(nèi)填充得到第一導(dǎo)電柱，所述第一導(dǎo)電柱的上端與上導(dǎo)電層電連接，第一導(dǎo)電柱的下端與覆蓋下芯板下表面的下導(dǎo)電層電連接；
f、在上述上導(dǎo)電層上制作所需的上基板線路，在下導(dǎo)電層上制作所需的下基板線路，以使得微波射頻芯片通過第二導(dǎo)電柱、上基板線路以及第一導(dǎo)電柱與下芯板下表面上的下基板線路電連接；
g、在上述上基板線路上設(shè)置所需的上阻焊層，在下基板線路上設(shè)置所需的下阻焊層，并在所述下阻焊層上設(shè)置所需的焊球接觸口，以通過焊球接觸口暴露所需的下基板線路；
h、在上述的釋放材料層上設(shè)置釋放盲孔，所述釋放盲孔從上阻焊層向下延伸至釋放材料層內(nèi)；
1、利用上述釋放盲孔將介質(zhì)層內(nèi)的釋放材料層進(jìn)行釋放，以在介質(zhì)層內(nèi)得到空氣腔，并在所述空氣腔上方得到能與外部相連通的釋放通孔；
j、在上述下芯板的下方設(shè)置所需的焊球，所述焊球通過焊球接觸口與下基板線路電連接，且相鄰的焊球間通過下阻焊層相隔離。
[0010]所述微波射頻芯片通過粘結(jié)膠粘結(jié)在下芯板上，微波射頻芯片小于下芯板，釋放材料層小于微波射頻芯片。
[0011]所述步驟c中，在上述介質(zhì)層上設(shè)置有上芯板；上基板線路支撐在上芯板上。
[0012]在所述介質(zhì)層上通過激光鉆孔得到導(dǎo)電柱盲孔；在介質(zhì)層上通過機(jī)械鉆孔或激光鉆孔得到導(dǎo)電柱通孔。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明微波射頻芯片通過下芯板、介質(zhì)層以及上芯板形成有源埋入的封裝基板結(jié)構(gòu)，在微波射頻芯片的射頻區(qū)域設(shè)置空氣腔，微波射頻芯片可以通過第一導(dǎo)電柱、第二導(dǎo)電柱與焊球電連接，能提高微波射頻芯片的高頻性能。
[0014]2、直接將微波視頻芯片集成在上芯板以及下芯板間，然后通過第一導(dǎo)電柱、第二導(dǎo)電柱轉(zhuǎn)接后與焊球進(jìn)行連接，只通過了基板制作將封裝完成，工藝簡單，而且還可以獲得較高的可靠性。通過在介質(zhì)層內(nèi)設(shè)置釋放材料層并在將釋放材料層釋放后形成空氣腔，釋放材料層可以為固態(tài)也可以為粉末狀的，空氣腔的制作工藝流程也與基板的制作工藝完全兼容。
[0015]3、相比陶瓷基板的成本高以及較多的條件限制，本發(fā)明極大程度的降低了封裝的成本，推動(dòng)了微波射頻封裝的發(fā)展。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2~圖11為本發(fā)明的具體實(shí)施工藝步驟剖視圖，其中圖2為本發(fā)明在下芯板上設(shè)置微波射頻芯片后的剖視圖。
[0018]圖3為本發(fā)明在微波射頻芯片上設(shè)置釋放材料層后的剖視圖。
[0019]圖4為本發(fā)明在下芯板上層壓得到介質(zhì)層以及上芯板后的剖視圖。
[0020]圖5為本發(fā)明得到導(dǎo)電柱盲孔以及導(dǎo)電柱通孔后的剖視圖。
[0021]圖6為本發(fā)明得到上導(dǎo)電層以及下導(dǎo)電層后的剖視圖。
[0022]圖7為本發(fā)明得到上基板線路以及下基板線路后的剖視圖。
[0023]圖8為本發(fā)明得到上阻焊層以及下阻焊層后的剖視圖。
[0024]圖9為本發(fā)明得到釋放盲孔后的剖視圖。
[0025]圖10為本發(fā)明得到空氣腔后的剖視圖。
[0026]圖11為本發(fā)明設(shè)置焊球后的剖視圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明:1_下芯板、2-微波射頻芯片、3-粘結(jié)膠、4-空氣腔、5-釋放通孔、6-上芯板、7-下基板線路、8-第一導(dǎo)電柱、9-第二導(dǎo)電柱、10-上基板線路、11-上阻焊層、12-焊球、13-下阻焊層、14-介質(zhì)層、15-釋放材料層、16-導(dǎo)電柱通孔、17-導(dǎo)電柱盲孔、18-下導(dǎo)電層、19-上導(dǎo)電層以及20-釋放盲孔。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0029]如圖1和圖11所示:微波射頻芯片2 —般要求有一個(gè)空氣腔體能夠使其芯片的性能達(dá)到要求，但是在基板埋入中，目前還沒有很好制作空氣腔體的方法的解決辦法，為了提高微波射頻芯片的高頻信號(hào)性能，降低封裝成本，本發(fā)明包括下芯板I以及位于所述下芯板I上的微波射頻芯片2，所述下芯板I上層壓有用于包覆微波射頻芯片2的介質(zhì)層14，在介質(zhì)層14內(nèi)設(shè)有空氣腔4，所述空氣腔4位于所述微波射頻芯片2射頻區(qū)域的正上方；在下芯板I的下方設(shè)有焊球12，所述焊球12與所述微波射頻芯片2電連接。
[0030]具體地，微波射頻芯片2位于介質(zhì)層14與下芯板I之間，在介質(zhì)層14內(nèi)形成微波射頻芯片2所需的空氣腔4，從而在封裝后得到微波射頻芯片2的有源埋入封裝結(jié)構(gòu)。微波射頻芯片2通過與下芯板I下方的焊球12連接，從而能夠?qū)崿F(xiàn)微波射頻芯片2與外部信號(hào)以及電源的連接。
[0031]為了實(shí)現(xiàn)微波射頻芯片2與焊球12之間的電連接，所述微波射頻芯片2上設(shè)有第二導(dǎo)電柱9，所述第二導(dǎo)電柱9位于所述空氣腔4的外側(cè)；在微波射頻芯片2的外側(cè)設(shè)有與焊球12電連接的第一導(dǎo)電柱8，微波射頻芯片2通過第一導(dǎo)電柱8以及第二導(dǎo)電柱9與焊球12電連接。
[0032]本發(fā)明實(shí)施中，空氣腔4的長度小于微波射頻芯片2的長度，空氣腔4主要與微波射頻芯片2的射頻區(qū)域域相對(duì)應(yīng)，在微波射頻芯片2的外圈由介質(zhì)層14覆蓋。第二導(dǎo)電柱9垂直于微波射頻芯片2的表面，第二導(dǎo)電柱9位于空氣腔4的外側(cè)，從而不會(huì)影響空氣腔4的設(shè)置。第一導(dǎo)電柱8位于第二導(dǎo)電柱9的外側(cè)，通過第一導(dǎo)電柱8以及第二導(dǎo)電柱9的轉(zhuǎn)接，能夠使得微波射頻芯片2與焊球12之間的電連接。
[0033]所述介質(zhì)層14上設(shè)有上芯板6，所述上芯板6上設(shè)有上基板線路10 ;下芯板I的下表面上設(shè)有下基板線路7 ;第二導(dǎo)電柱9的下端與微波射頻芯片2電連接，第二導(dǎo)電柱9的上端穿過介質(zhì)層14以及上芯板6后與上基板線路10電連接；第一導(dǎo)電柱8的下端穿過下芯板I后與下基板線路7電連接，第一導(dǎo)電柱8的上端穿過介質(zhì)層14以及上芯板6后與上基板線路10電連接。
[0034]在具體實(shí)施時(shí)，還可以在介質(zhì)層14上設(shè)置上芯板6，上芯板6與下芯板I采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，通過上芯板6與下芯板I之間的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，能夠避免得到微波射頻基板結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的翹曲。上基板線路10以及下基板線路7的具體結(jié)構(gòu)可以根據(jù)微波射頻芯片2與焊球12之間的連接需要進(jìn)行選擇，具體為本【技術(shù)領(lǐng)域】人員所熟知，此處不再贅述。當(dāng)介質(zhì)層14上不設(shè)置上芯板6時(shí)，上基板線路10直接支撐在介質(zhì)層14的上表面。
[0035]所述上基板線路10上覆蓋有上阻焊層11 ;下基板線路7上覆蓋有下阻焊層13，相鄰的焊球12間通過下阻焊層13相隔離。為了能夠?qū)€路的氧化進(jìn)行保護(hù)等作用，上阻焊層11覆蓋在上基板線路10上切上阻焊層11還能填充上基板線路11，即部分的上阻焊層11覆蓋在上基板線路10上，部分的上阻焊層11支撐在上芯板6或介質(zhì)層14上。與上阻焊層11類似，下阻焊層13覆蓋下基板線路7或填充在下基板線路7內(nèi)，下阻焊層13還可以將相鄰的焊球12進(jìn)行絕緣隔離。
[0036]所述空氣腔4的上方設(shè)有貫通介質(zhì)層14并與所述空氣腔4相連通的釋放通孔5。通過釋放通孔5在介質(zhì)層14內(nèi)形成空氣腔4，形成的空氣腔4通過釋放通孔5能與外部相連通。當(dāng)下芯板I上設(shè)置上芯板6時(shí)，釋放通孔5要貫通介質(zhì)層14、上芯板6、上基板線路10以及上阻焊層11。
[0037]如圖2~圖11所示，上述的微波射頻基板結(jié)構(gòu)的可以通過下述的制備方法得到，所述微波射頻基板結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟:
a、提供下芯板1，并在所述下芯板I上設(shè)置所需的微波射頻芯片2 ;
如圖2所示，所述微波射頻芯片2通過粘結(jié)膠3粘結(jié)在下芯板I上，微波射頻芯片2小于下芯板1，釋放材料層15小于微波射頻芯片2。此外，微波射頻芯片2還可以通過下芯板I中的塞孔樹脂膠進(jìn)行黏貼；具體實(shí)施時(shí)，下芯板I可以選用有機(jī)封裝基板或PCB的雙面覆銅板，下芯板I材料主要是BT樹脂、FR-4、高頻的板材等，即為雙面的覆銅板；另外一種是通過半固化片PP或半固化的樹脂ABF、RCC等通過高溫或真空壓合的方法在其兩面結(jié)合上銅箔形成的芯板。微波射頻芯片2可以選用現(xiàn)有常用的結(jié)構(gòu)，下芯板I以及粘結(jié)膠3的材料選擇為本【技術(shù)領(lǐng)域】人員所熟知，此處不再贅述。
[0038]b、在上述的微波射頻芯片2上設(shè)置釋放材料層15 ;
如圖3所示，放放材料層15貼裝到微波射頻芯片2的射頻區(qū)域的上方，釋放材料層15可以選用能通過高溫或激光等氣化釋放的材料，如氫化鈦材料等，釋放材料層15可以為片狀的固態(tài)材料，也可以為片狀的通過壓合的粉末材料。本發(fā)明實(shí)施例中，主要通過釋放材料層15來形成所需的空氣腔4，釋放材料層15的具體材料選擇為本【技術(shù)領(lǐng)域】人員所熟知，此處不再贅述。
[0039]C、在上述下芯板I上層壓有介質(zhì)層14，以通過所述介質(zhì)層14將釋放材料層15以及微波射頻芯片2壓緊在下芯板I上，釋放材料層15以及微波射頻芯片2均位于介質(zhì)層14內(nèi)；
如圖4所示，通過高溫或真空層壓方式將介質(zhì)層14壓蓋在下芯板I上，以將釋放材料層15以及微波射頻芯片2包圍在介質(zhì)層14內(nèi)。在通過高溫層壓時(shí)，所述溫度要低于釋放材料層15的釋放臨界溫度值。進(jìn)一步，還可以在介質(zhì)層14上設(shè)置上芯板6，上芯板6與下芯板I間形成對(duì)稱結(jié)構(gòu)，從而能避免整個(gè)微波射頻基板結(jié)構(gòu)在加工制備過程中產(chǎn)生翹曲。在具體實(shí)施時(shí)，介質(zhì)層14可以選用的材料主要有兩種一種是純膠體的ABF材料或帶有玻纖的半固化片(PP)材料；上芯板6和下芯板I 一般都是相同的材料和厚度。
[0040]d、在上述微波射頻芯片2的上方設(shè)置導(dǎo)電柱盲孔17，并在所述微波射頻芯片2的外側(cè)設(shè)置導(dǎo)電柱通孔16 ;所述導(dǎo)電柱盲孔17位于釋放材料層15的外側(cè)，且導(dǎo)電柱盲孔17貫通介質(zhì)層14 ;導(dǎo)電柱通孔16貫通介質(zhì)層14以及下芯板I ;
如圖5所示，在所述介質(zhì)層14上通過激光鉆孔得到導(dǎo)電柱盲孔17 ;在介質(zhì)層14上通過機(jī)械鉆孔或激光鉆孔得到導(dǎo)電柱通孔16。在得到導(dǎo)電柱盲孔17以及導(dǎo)電柱通孔16后，并對(duì)所述導(dǎo)電柱盲孔17以及導(dǎo)電柱通孔16的內(nèi)壁進(jìn)行處理，從而獲得比較光滑的孔內(nèi)壁。導(dǎo)電柱盲孔17位于微波射頻芯片2的焊盤區(qū)域正上方，可以根據(jù)微波射頻芯片2的焊盤區(qū)域來獲得導(dǎo)電柱盲孔17的位置。
[0041]當(dāng)介質(zhì)層14上設(shè)置上芯板6時(shí)，導(dǎo)電柱盲孔17從上芯板6向下延伸并貫通介質(zhì)層14 ;此外，導(dǎo)電柱通孔16從上芯板6向下延伸，貫通介質(zhì)層14以及下芯板I。導(dǎo)電柱盲孔17以及導(dǎo)電柱通孔16相對(duì)應(yīng)的孔徑根據(jù)需要進(jìn)行選擇，具體為本【技術(shù)領(lǐng)域】人員所熟知，此處不再贅述。
[0042]e、在上述導(dǎo)電柱通孔16內(nèi)填充得到第二導(dǎo)電柱9，所述第二導(dǎo)電柱9的下端與微波射頻芯片2電連接，第二導(dǎo)電柱9的上端與介質(zhì)層14上方的上導(dǎo)電層19電連接；在導(dǎo)電柱通孔16內(nèi)填充得到第一導(dǎo)電柱8，所述第一導(dǎo)電柱8的上端與上導(dǎo)電層10電連接，第一導(dǎo)電柱8的下端與覆蓋下芯板I下表面的下導(dǎo)電層18電連接；
如圖6所示，第一導(dǎo)電柱8以及第二導(dǎo)電柱9通過電鍍銅得到。在電鍍前，在導(dǎo)電柱盲孔17以及導(dǎo)電柱盲孔16內(nèi)制作種子層，所述種子層主要通過化銅的方式得到，也可以通過濺射蒸發(fā)的方式進(jìn)行種子層的制作。在制作種子層后，通過電鍍的方式，在導(dǎo)電柱盲孔16內(nèi)填充得到第二導(dǎo)電柱9，在導(dǎo)電柱通孔17內(nèi)得到第一導(dǎo)電柱8，從而能夠獲得傳輸性能良好的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0043]在電鍍得到第一導(dǎo)電柱8以及第二導(dǎo)電柱9的同時(shí)，在下芯板I的上方得到上導(dǎo)電層19，并在下芯板I的小表面得到下導(dǎo)電層18，下導(dǎo)電層18直接覆蓋在下芯板I的下表面。當(dāng)介質(zhì)層14上設(shè)置有上芯板6時(shí)，上導(dǎo)電層19直接支撐在上芯板6上，否則，上導(dǎo)電層19位于介質(zhì)層14上。
[0044]f、在上述上導(dǎo)電層19上制作所需的上基板線路10，在下導(dǎo)電層18上制作所需的下基板線路7，以使得微波射頻芯片2通過第二導(dǎo)電柱9、上基板線路10以及第一導(dǎo)電柱8與下芯板I下表面上的下基板線路7電連接；
如圖7所示，根據(jù)微波射頻芯片2的連接需要，對(duì)上導(dǎo)電層19上制作導(dǎo)電圖形，以得到上基板線路10，同理，在下導(dǎo)電層18上制作導(dǎo)電圖形，以得到下基板線路7 ;上導(dǎo)電層19以及下導(dǎo)電層18上上導(dǎo)電圖形的制作可以采用本【技術(shù)領(lǐng)域】常用的技術(shù)手段，具體為本【技術(shù)領(lǐng)域】人員所熟知，此處不再贅述。
[0045]g、在上述上基板線路10上設(shè)置所需的上阻焊層11，在下基板線路7上設(shè)置所需的下阻焊層13，并在所述下阻焊層13上設(shè)置所需的焊球接觸口，以通過焊球接觸口暴露所需的下基板線路7 ;
如圖8所示，為了能夠?qū)€路進(jìn)行保護(hù)以及工藝的阻擋，在上基板線路10上設(shè)置上阻焊層11，在下基板線路7上設(shè)置下阻焊層13。上阻焊層11覆蓋在上基板線路10并能填充導(dǎo)電圖形，下阻焊層13覆蓋在下基板線路7并能填充相應(yīng)的導(dǎo)電圖形。為了便于后續(xù)的焊球12連接，在下阻焊層13上設(shè)置焊球接觸口，以暴露相應(yīng)的下基板線路7的區(qū)域。上阻焊層11以及下阻焊層13可以采用本【技術(shù)領(lǐng)域】常用的材料，只要能實(shí)現(xiàn)線路的保護(hù)即可。
[0046]h、在上述的釋放材料層15上設(shè)置釋放盲孔20，所述釋放盲孔20從上阻焊層11向下延伸至釋放材料層15內(nèi)；
如圖9所示，為了要將釋放材料層15釋放掉，得到空氣腔4，因此，需要在釋放材料層15的正上方設(shè)置釋放盲孔20，釋放盲孔20可以根據(jù)釋放材料層15的材料特性以及微波射頻芯片2的射頻區(qū)域大小、位置進(jìn)行選擇，釋放盲孔20的孔徑可以根據(jù)選擇，只要通過釋放盲孔20能將釋放材料層15能與外部環(huán)境接觸即可。
[0047]1、利用上述釋放盲孔20將介質(zhì)層14內(nèi)的釋放材料層15進(jìn)行釋放，以在介質(zhì)層14內(nèi)得到空氣腔4，并在所述空氣腔4上方得到能與外部相連通的釋放通孔5 ;
如圖10所示，根據(jù)釋放材料層15的特性，選擇合適的條件將所述釋放材料層15進(jìn)行氣化釋放，并通過釋放盲孔20進(jìn)行排出。在釋放材料層5釋放排出后，在介質(zhì)層14內(nèi)形成空氣腔4，釋放盲孔20形成于空氣腔4相連通的釋放通孔5。
[0048]j、在上述下芯板I的下方設(shè)置所需的焊球12，所述焊球12通過焊球接觸口與下基板線路7電連接，且相鄰的焊球12間通過下阻焊層13相隔離。
[0049]如圖11所示，為了形成完整的封裝結(jié)構(gòu)，在下芯板I的下方設(shè)置焊球12，焊球12的數(shù)量以及位置可以根據(jù)實(shí)施需要進(jìn)行選擇，此處不再贅述。
[0050]本發(fā)明微波射頻芯片2通過下芯板1、介質(zhì)層14以及上芯板6形成有源埋入的封裝基板結(jié)構(gòu)，在微波射頻芯片2的射頻區(qū)域設(shè)置空氣腔4，微波射頻芯片2可以通過第一導(dǎo)電柱8、第二導(dǎo)電柱9與焊球12電連接，能提高微波射頻芯片2的高頻性能。
[0051]直接將微波視頻芯片2集成在上芯板I以及下芯板6間，然后通過第一導(dǎo)電柱8、第二導(dǎo)電柱9轉(zhuǎn)接后與焊球12進(jìn)行連接，只通過了基板制作將封裝完成，工藝簡單，而且還可以獲得較高的可靠性。通過在介質(zhì)層14內(nèi)設(shè)置釋放材料層15并在將釋放材料層15釋放后形成空氣腔4，釋放材料層15可以為固態(tài)也可以為粉末狀的，空氣腔4的制作工藝流程也與基板的制作工藝完全兼容。
[0052]相比陶瓷基板的成本高以及較多的條件限制，本發(fā)明極大程度的降低了封裝的成本，推動(dòng)了微波射頻封裝的發(fā)展。
【權(quán)利要求】
1.一種基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)，其特征是:包括下芯板(I)以及位于所述下芯板(I)上的微波射頻芯片(2)，所述下芯板(I)上層壓有用于包覆微波射頻芯片(2)的介質(zhì)層(14)，在介質(zhì)層(14)內(nèi)設(shè)有空氣腔(4)，所述空氣腔(4)位于所述微波射頻芯片(2)射頻區(qū)域的正上方；在下芯板(I)的下方設(shè)有焊球(12)，所述焊球(12)與所述微波射頻芯片(2)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)，其特征是:所述微波射頻芯片(2)上設(shè)有第二導(dǎo)電柱(9)，所述第二導(dǎo)電柱(9)位于所述空氣腔(4)的外側(cè)；在微波射頻芯片(2)的外側(cè)設(shè)有與焊球(12)電連接的第一導(dǎo)電柱(8)，微波射頻芯片(2)通過第一導(dǎo)電柱(8)以及第二導(dǎo)電柱(9)與焊球(12)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)，其特征是:所述介質(zhì)層(14)上設(shè)有上芯板(6)，所述上芯板(6)上設(shè)有上基板線路(10);下芯板(I)的下表面上設(shè)有下基板線路(7);第二導(dǎo)電柱(9)的下端與微波射頻芯片(2)電連接，第二導(dǎo)電柱(9)的上端穿過介質(zhì)層(14)以及上芯板(6)后與上基板線路(10)電連接；第一導(dǎo)電柱(8)的下端穿過下芯板(I)后與下基板線路(7)電連接，第一導(dǎo)電柱(8)的上端穿過介質(zhì)層(14)以及上芯板(6)后與上基板線路(10)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)，其特征是:所述上基板線路(10)上覆蓋有上阻焊層(11);下基板線路(7)上覆蓋有下阻焊層(13)，相鄰的焊球(12)間通過下阻焊層(13)相隔離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)，其特征是:所述空氣腔(4)的上方設(shè)有貫通介質(zhì)層(14)并與所述空氣腔(4)相連通的釋放通孔(5)。
6.—種基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征是，所述微波射頻基板結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟: (a)、提供下芯板(1)，并在所述下芯板(I)上設(shè)置所需的微波射頻芯片(2); (b)、在上述的微波射頻芯片(2)上設(shè)置釋放材料層(15); (C)、在上述下芯板(I)上層壓有介質(zhì)層(14)，以通過所述介質(zhì)層(14)將釋放材料層(15)以及微波射頻芯片(2)壓緊在下芯板(I)上，釋放材料層(15)以及微波射頻芯片(2)均位于介質(zhì)層(14)內(nèi)； (d)、在上述微波射頻芯片(2)的上方設(shè)置導(dǎo)電柱盲孔(17)，并在所述微波射頻芯片(2)的外側(cè)設(shè)置導(dǎo)電柱通孔(16);所述導(dǎo)電柱盲孔(17)位于釋放材料層(15)的外側(cè)，且導(dǎo)電柱盲孔(17)貫通介質(zhì)層(14);導(dǎo)電柱通孔(16)貫通介質(zhì)層(14)以及下芯板(I)； (e)、在上述導(dǎo)電柱通孔(16)內(nèi)填充得到第二導(dǎo)電柱(9)，所述第二導(dǎo)電柱(9)的下端與微波射頻芯片(2)電連接，第二導(dǎo)電柱(9)的上端與介質(zhì)層(14)上方的上導(dǎo)電層(19)電連接；在導(dǎo)電柱通孔(16)內(nèi)填充得到第一導(dǎo)電柱(8)，所述第一導(dǎo)電柱(8)的上端與上導(dǎo)電層(10)電連接，第一導(dǎo)電柱(8)的下端與覆蓋下芯板(I)下表面的下導(dǎo)電層(18)電連接； (f)、在上述上導(dǎo)電層(19)上制作所需的上基板線路(10)，在下導(dǎo)電層(18)上制作所需的下基板線路(7)，以使得微波射頻芯片(2)通過第二導(dǎo)電柱(9)、上基板線路(10)以及第一導(dǎo)電柱(8)與下芯板(I)下表面上的下基板線路(7)電連接； (g)、在上述上基板線路(10)上設(shè)置所需的上阻焊層(11)，在下基板線路(7)上設(shè)置所需的下阻焊層(13)，并在所述下阻焊層(13)上設(shè)置所需的焊球接觸口，以通過焊球接觸口暴露所需的下基板線路(7)；(h)、在上述的釋放材料層(15)上設(shè)置釋放盲孔(20)，所述釋放盲孔(20)從上阻焊層(11)向下延伸至釋放材料層(15)內(nèi)；(i )、利用上述釋放盲孔(20)將介質(zhì)層(14)內(nèi)的釋放材料層(15)進(jìn)行釋放，以在介質(zhì)層(14)內(nèi)得到空氣腔(4)，并在所述空氣腔(4)上方得到能與外部相連通的釋放通孔(5); (j)、在上述下芯板(I)的下方設(shè)置所需的焊球(12)，所述焊球(12)通過焊球接觸口與下基板線路(7)電連接，且相鄰的焊球(12)間通過下阻焊層(13)相隔離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征是:所述微波射頻芯片(2)通過粘結(jié)膠(3)粘結(jié)在下芯板(I)上，微波射頻芯片(2)小于下芯板(I)，釋放材料層(15 )小于微波射頻芯片(2 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征是:所述步驟(c)中，在上述介質(zhì)層(14)上設(shè)置有上芯板(6);上基板線路(10)支撐在上芯板(6)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于有源埋入的微波射頻基板結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征是:在所述介質(zhì)層(14)上通過激光鉆孔得到導(dǎo)電柱盲孔(17);在介質(zhì)層(14)上通過機(jī)械鉆孔或激光鉆孔得到導(dǎo)電柱通孔(16 )。
【文檔編號(hào)】H01L21/48GK104465584SQ201410755470
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】郭學(xué)平, 劉豐滿 申請(qǐng)人:華進(jìn)半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司