電子模塊的制備方法以及電子模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及具有至少一個(gè)內(nèi)嵌在絕緣層中的部件的電子模塊的制備方法。運(yùn)樣的 解決方案也可W可替代地被稱為電路板或模塊結(jié)構(gòu)，其包含埋入的、內(nèi)嵌的或嵌入的部件。 部件周圍的絕緣材料層典型地是電路板或模塊結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)的一部分，其形成對電路板 或模塊的最內(nèi)的導(dǎo)體層的支撐。
[0002] 本發(fā)明還設(shè)及電子模塊。特別地，本發(fā)明設(shè)及包含至少一個(gè)內(nèi)嵌在絕緣層中的部 件的電子模塊。電子模塊可W是類似于電路板的模塊，其包含通過在模塊上制造的導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)彼此電連接的多個(gè)部件。部件可W是無源部件、微電路、半導(dǎo)體部件、或任意其他類型的 部件。
【背景技術(shù)】
[0003] 可W通過許多已知方法制造包含部件的電子模塊或電路板結(jié)構(gòu)。例如，文件US 5936847公開了用于將電子部件安裝并互相連接至基片的電路模塊構(gòu)造，其適用于安裝各 種電子部件和導(dǎo)體，包括反向或"倒裝忍片"安裝的集成電路。部件被安裝至具有用作粘合 劑和底部填充劑的夾在中間的非導(dǎo)電聚合物層的基片?；偷撞刻畛鋭┚哂信c基片上的 信號跡線和部件的觸點(diǎn)對齊的孔，并且導(dǎo)電聚合物通過孔注入W填充基片觸點(diǎn)和部件觸點(diǎn) 之間的區(qū)域，從而確保好的電連接。在一個(gè)實(shí)施例中，非導(dǎo)電聚合物被印制在基片的接觸 偵U，具有用于觸點(diǎn)的間隙。在另一實(shí)施例中，在形成接觸孔并安裝部件之前，在基片的非接 觸側(cè)涂覆B級(B-Staged)非導(dǎo)電聚合物。然后將導(dǎo)電聚合物注入孔中W實(shí)現(xiàn)電連接，并且組 件被固化。不需要對部件進(jìn)行涂覆或者預(yù)處理。
[0004] 另外，文件US 6038133教導(dǎo)了電路部件內(nèi)嵌模塊，其包括：絕緣基片，由包含 70wt %至95wt %的無機(jī)填充物和熱固性樹脂的混合物構(gòu)成;形成在絕緣基片的至少一個(gè)主 平面上的多個(gè)接線圖案;布置在絕緣基片的內(nèi)部并且電連接至接線圖案的電路部件；W及 形成在絕緣基片上用于電連接多個(gè)接線圖案的內(nèi)部通路。因此，可W獲得具有高密度電路 部件的高可靠性的電路部件內(nèi)嵌模塊。
[000引文件US 6350633還公開了包括附接至支撐電路的半導(dǎo)體忍片的半導(dǎo)體忍片組件。 支撐電路包括在其上表面和下表面之間的絕緣基底，導(dǎo)電跡線和通孔。通孔包括鄰近上表 面的上側(cè)壁部分和鄰近下表面的下側(cè)壁部分。導(dǎo)電跡線包括在上表面處的柱和在下側(cè)壁部 分處的路徑線(routing line)。柱上的電鍛接觸端子在基底上延伸，并且通孔中的電鍛連 接節(jié)點(diǎn)使路徑線和襯墊(pad)接觸。優(yōu)選地，連接節(jié)點(diǎn)是通孔中唯一的金屬。組件的制造方 法包括同時(shí)電鍛接觸端子和連接節(jié)點(diǎn)。
[0006] 文件US 2002/0117743 Al還描述了部件內(nèi)嵌模塊，其包括：由電絕緣材料構(gòu)成的 忍層，和形成在忍層的至少一個(gè)表面上的電絕緣層和多個(gè)接線圖案。該忍層的電絕緣材料 由至少包含無機(jī)填充物和熱固性樹脂的混合物構(gòu)成。將至少一個(gè)或多個(gè)有源部件和/或無 源部件包含在忍層的內(nèi)部。該忍層具有多個(gè)接線圖案和多個(gè)由導(dǎo)電樹脂構(gòu)成的內(nèi)部通路。 該忍層的由至少包含無機(jī)填充物和熱固性樹脂的混合物構(gòu)成的電絕緣材料在室溫下具有 0.6G化至IOG化范圍內(nèi)的彈性模量。因此，可W提供能夠高密度填充無機(jī)填充物的導(dǎo)熱部件 內(nèi)嵌模塊;在基片的內(nèi)部埋入例如半導(dǎo)體等的有源部件和例如忍片電阻器、忍片電容器等 的無源部件;并且簡單地制造多層接線結(jié)構(gòu)。
[0007] 文件US 8240033教導(dǎo)了制造電路板結(jié)構(gòu)的方法。根據(jù)該方法，制作導(dǎo)體圖案，并且 在導(dǎo)體圖案中制作接觸開口用于部件的電接觸。在此之后，W如下方式相對于導(dǎo)體圖案附 接部件:該部件的接觸區(qū)域或接觸塊(bump)緊靠接觸開口。在此之后，導(dǎo)電材料被引入接觸 開口，從而形成導(dǎo)體圖案和部件之間的電接觸。
[0008] 此外，文件US 8581109公開了用于制造電路板結(jié)構(gòu)的方法。在該方法中，制作包括 導(dǎo)體錐和導(dǎo)體錐表面上的導(dǎo)體圖案的導(dǎo)體層。部件被附接至導(dǎo)體層并且導(dǎo)體層的至少一些 導(dǎo)體材料從導(dǎo)體圖案的外部被移除。
[0009] 文件US 5407864描述了制造半導(dǎo)體忍片的過程，半導(dǎo)體忍片具有連接襯墊并且被 連接至具有連接至通孔的導(dǎo)電跡線的電路板的前側(cè)。具有與襯墊對應(yīng)的孔的絕緣粘結(jié)劑層 被插入忍片和板之間，從而使得襯墊、絕緣層中的孔和板中的通孔對齊。從板的后側(cè)將導(dǎo)電 材料施加至通孔W填充通孔并且將襯墊連接至跡線?？蒞使用瓣射法、篩選法、電鍛法或蒸 發(fā)法施加導(dǎo)電材料。板的后側(cè)被拋光W移除可能被施加在通孔外部的板的后側(cè)上的導(dǎo)電材 料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的某些實(shí)施例的目的在于提供用于制備具有至少一個(gè)內(nèi)嵌在絕緣層中的 部件的電子模塊的方法。本發(fā)明的某些實(shí)施例的另一個(gè)目的在于提供電子模塊。特別地，本 發(fā)明的某些實(shí)施例的目的在于提供包含至少一個(gè)內(nèi)嵌在絕緣層中的部件的電子模塊。本發(fā) 明的某些實(shí)施例的另一個(gè)目的在于提供包括內(nèi)嵌在絕緣層中的多個(gè)互連的部件的電子模 塊。
[0011] 如下文描述和要求保護(hù)的，通過本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)運(yùn)些和其他目的。根據(jù)一個(gè) 方面，本發(fā)明設(shè)及制造電子模塊的方法，所述方法包括：
[0012] -提供抗蝕劑層，所述抗蝕劑層具有第一表面和第二表面和所述第一表面與所述 第二表面之間的厚度，
[0013] -提供通過所述抗蝕劑層的至少一個(gè)開口，
[0014] -提供在所述抗蝕劑層的第二表面上的絕緣材料和內(nèi)嵌在所述絕緣材料中的至少 一個(gè)部件，
[0015] -在所述至少一個(gè)開口中提供至少一個(gè)導(dǎo)電圖案W使得所述至少一個(gè)導(dǎo)電圖案具 有第一表面和第二表面，其中，第二表面面對所述絕緣材料而第一表面背對所述絕緣材料， W及使得所述抗蝕劑層的第一表面和至少一個(gè)導(dǎo)電圖案的第二表面之間的距離小于或大 于所述抗蝕劑層的厚度，W及
[0016] -在至少一個(gè)導(dǎo)電圖案和至少一個(gè)部件之間提供連接元件。
[0017] 根據(jù)另一方面，通過用于制備具有至少一個(gè)內(nèi)嵌在絕緣層的部件的電子模塊的方 法也可W實(shí)現(xiàn)實(shí)施例的目的，所述方法包括如下步驟：
[0018] a)在導(dǎo)電錐的第一表面上布置釋放層，
[0019] b)在所述釋放層之上布置具有圖案和/或通路開口的第一抗蝕劑層并且生長導(dǎo)體 材料，第一抗蝕劑層的厚度大于或小于正在生長的導(dǎo)體材料的厚度，
[0020] C)在抗蝕劑層和正在生長的導(dǎo)體材料之上或者在抗蝕劑層和正在生長的導(dǎo)體材 料的一部分之上或者在至少一個(gè)部件的具有接觸區(qū)的接觸表面之上布置粘結(jié)劑，
[0021] d) W如下方式放置所述至少一個(gè)部件:所述接觸表面面對抗蝕劑層的第二表面并 且所述接觸區(qū)的位置與通路開口的位置一致，
[0022] e) W如下方式布置絕緣層:將所述至少一個(gè)部件內(nèi)嵌在絕緣層中，
[0023] f)移除導(dǎo)電錐和釋放層，W及
[0024] g)從通路開口移除材料，因此形成通路孔，并且在通路孔中生長導(dǎo)體材料。
[0025] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在第一抗蝕劑層和粘結(jié)劑之間形成另外的聚合物層。
[0026] 根據(jù)另一實(shí)施例，在步驟b)之后W如下方式布置具有圖案和通路開口的第二抗蝕 劑層:第二抗蝕劑層的第一表面面對第一抗蝕劑層并且生長導(dǎo)體材料，第二抗蝕劑層的厚 度大于或小于正在生長的導(dǎo)體材料的厚度。根據(jù)某些實(shí)施例，在布置第二抗蝕劑層之后，在 第二抗蝕劑層的第二表面和粘結(jié)劑之間形成另外的聚合物層。
[0027] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在通路孔中生長導(dǎo)體材料之后，電子模塊的導(dǎo)電層和/或下導(dǎo)電 表面被移除，從而暴露導(dǎo)電圖案。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了電子模塊，包括：
[0029] -第一絕緣材料，其具有第一表面和第二表面W及所述第一表面與所述第二表面 之間的厚度，
[0030] -通過所述第一絕緣材料的至少一個(gè)開口，
[0031 ]-在所述第一絕緣材料的第二表面上的第二絕緣材料，
[0032] -嵌入所述第二絕緣材料中的至少一個(gè)部件，
[0033] -在至少一個(gè)開口中的至少一個(gè)導(dǎo)電圖案，所述至少一個(gè)導(dǎo)電圖案具有第一表面 和第二表面，其中，第二表面面對第二絕緣材料而第一表面背對第二絕緣材料，W及所述第 一絕緣材料的第一表面和至少一個(gè)導(dǎo)電圖案的第二表面之間的距離小于所述第一絕緣材 料的厚度或大于所述第一絕緣材料的厚度，W及
[0034] -在至少一個(gè)導(dǎo)電圖案和至少一個(gè)部件之間的連接元件。
[0035] 在一個(gè)實(shí)施例中，連接元件包括沉積在絕緣材料的通路孔中的導(dǎo)體材料。在另一 實(shí)施例中，第二表面上的第二絕緣材料在第一絕緣材料和至少一個(gè)部件之間包括絕緣層， 例如粘結(jié)劑層、聚合物層或不同于第二絕緣材料的任意其他材料。聚合物層被布置于第一 絕緣材料的第二表面、粘結(jié)劑和/或所述絕緣層的面對第一絕緣材料的表面之間。
[0036] 在一個(gè)實(shí)施例中，第一絕緣材料的第一表面和所述至少一個(gè)導(dǎo)電圖案的第一表面 之間的距離大于零。
[0037] 在一個(gè)實(shí)施例中，從所述至少一個(gè)導(dǎo)電圖案的第二表面延伸至部件的至少一個(gè)接 觸區(qū)的接觸表面的至少一條通路的縱橫比小于2.0，小于1.0，小于0.75，小于0.5，小于0.4， 或小于0