本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路制造，特別是涉及一種基板結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，芯片i/o(輸入/輸出)引腳數(shù)量不斷增加，多芯片封裝以及異構(gòu)集成應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)于封裝基板的翹曲變形要求更高，傳統(tǒng)的有機(jī)ic(集成電路)封裝基板由于芯板是聚合物和玻璃纖維復(fù)合成的，漲縮變形大，翹曲嚴(yán)重，目前通過(guò)增加板厚的方式進(jìn)行解決，但是板厚度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致ic封裝基板整體板厚增加，重量大幅增加，給生產(chǎn)操作帶來(lái)不便。

2、陶瓷作為一種結(jié)構(gòu)材料，因具有高的彎曲強(qiáng)度、良好的蠕變性能、高硬度和耐高溫等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用在航空航天、工業(yè)制造和生物醫(yī)療等方面。若能夠采用陶瓷材料制作封裝基板，其良好的性能可以解決目前封裝基板存在的問(wèn)題。然而，采用傳統(tǒng)方法制備的陶瓷，普遍存在加工困難，難以制備復(fù)雜形狀制品的問(wèn)題，傳統(tǒng)陶瓷制備技術(shù)無(wú)法滿足封裝基板制備的需求。

3、因此，亟待一種可以減少基板翹曲度、制備方便的基板制備方法和基板結(jié)構(gòu)。

4、應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說(shuō)明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的，不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請(qǐng)的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基板結(jié)構(gòu)及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中基板翹曲度大、制備難度大的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基板結(jié)構(gòu)的制備方法，所述制備方法包括：

3、提供一陶瓷芯板，所述陶瓷芯板包括相對(duì)設(shè)置的第一面和第二面，于所述陶瓷芯板的第一面或第二面設(shè)置貫通所述陶瓷芯板的第一通孔；

4、于所述陶瓷芯板的第一面和第二面設(shè)置芯板介質(zhì)層，所述芯板介質(zhì)層覆蓋所述第一面和第二面并填充所述第一通孔；

5、于所述芯板介質(zhì)層與所述第一通孔內(nèi)的位置處設(shè)置第二通孔，所述第二通孔貫通所述芯板介質(zhì)層，所述第二通孔的孔徑小于所述第一通孔的孔徑，所述第二通孔的孔壁不與所述第一通孔的孔壁接觸；

6、于所述芯板介質(zhì)層的表面設(shè)置圖形化的芯板線路層，所述芯板線路層填充所述第二通孔；

7、于圖形化的所述芯板線路層上設(shè)置圖形化的增層介質(zhì)層，所述增層介質(zhì)層包括貫通所述增層介質(zhì)層的增層通孔，所述增層通孔顯露出部分所述芯板線路層；

8、于圖形化的所述增層介質(zhì)層上設(shè)置圖形化的增層線路層，所述增層線路層通過(guò)所述第三通孔與部分所述芯板線路層形成有效電連接。

9、可選地，通過(guò)3d打印的方法制備包括所述第一通孔的所述陶瓷芯板。

10、可選地，采用的3d打印方法包括熔融沉積成型技術(shù)或光固化3d打印技術(shù)。

11、可選地，制備所述芯板線路層的方法包括：

12、于所述芯板介質(zhì)層的表面覆蓋第一種子層，所述第一種子層覆蓋所述芯板介質(zhì)層顯露出的所有表面；

13、于所述第一種子層的表面設(shè)置圖形化的第一光敏層；

14、于圖形化的所述第一光敏層之間的空隙填充第一導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層還填充所述第二通孔；

15、去除所述第一光敏層和所述第一光敏層下方的所述第一種子層，圖形化的所述第一種子層和所述第一導(dǎo)電層構(gòu)成所述芯板線路層。

16、可選地，制備所述增層線路層的方法包括：

17、于圖形化的所述增層介質(zhì)層上設(shè)置第二種子層，所述第二種子層覆蓋所述增層介質(zhì)層顯露出的表面和所述芯板線路層顯露出的表面；

18、于所述第二種子層上設(shè)置圖形化的第二光敏層；

19、于圖形化的所述第二光敏層之間的空隙填充第二導(dǎo)電層，所述第二導(dǎo)電層還填充所述第三通孔；

20、去除所述第二光敏層和所述第二光敏層下方的所述第二種子層，圖形化的所述第二種子層和所述第二導(dǎo)電層構(gòu)成所述增層線路層。

21、可選地，所述增層線路層和所述增層介質(zhì)層構(gòu)成一層基板增層，設(shè)置多層所述基板增層。

22、可選地，于所述基板結(jié)構(gòu)顯露出的表面的增層線路層之間的空隙填充阻焊層。

23、可選地，于所述基板結(jié)構(gòu)顯露出的增層線路層的表面設(shè)置表面處理層。

24、本發(fā)明還提供一種基板結(jié)構(gòu)，所述基板結(jié)構(gòu)采用上述任意一種制備方法得到，所述基板結(jié)構(gòu)包括：陶瓷芯板、芯板介質(zhì)層、芯板線路層、多層基板增層、阻焊層、表面處理層；

25、所述陶瓷芯板包括相對(duì)設(shè)置的第一面和第二面，所述陶瓷芯板內(nèi)設(shè)置有第一通孔從所述第一面貫通到所述第二面；

26、所述芯板介質(zhì)層包裹所述陶瓷芯板顯露出的所有表面，所述芯板介質(zhì)層在所述第一通孔內(nèi)的位置設(shè)置有貫通所述芯板介質(zhì)層的第二通孔，所述第二通孔的孔徑小于所述第一通孔的孔徑，所述第二通孔的孔壁不與所述第一通孔的孔壁接觸；

27、圖形化的所述芯板線路層位于所述芯板介質(zhì)層表面并填充于所述第二通孔；

28、每層所述基板增層包括圖形化的增層介質(zhì)層和增層線路層，所述增層介質(zhì)層設(shè)置有貫通所述增層介質(zhì)層的增層通孔，所述增層通孔顯露出下方的部分所述芯板線路層或所述增層線路層；所述增層線路層位于所述增層介質(zhì)層上并填充于所述增層通孔內(nèi)，以與顯露出的所述芯板線路層或所述增層線路層之間進(jìn)行有效電連接；

29、所述阻焊層位于所述基板結(jié)構(gòu)表面的所述增層線路層之間的空隙內(nèi)，所述表面處理層位于所述基板結(jié)構(gòu)表面的所述增層線路層的表面。

30、可選地，所述陶瓷芯板的材料為碳氧化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷或氮化鋁陶瓷中的一種或一種以上的任意組合。

31、如上，本發(fā)明的基板結(jié)構(gòu)及其制備方法，具有以下有益效果：

32、本發(fā)明通過(guò)使用陶瓷芯板，降低基板的翹曲度和損耗，適用于更大尺寸的基板；

33、本發(fā)明通過(guò)芯板介質(zhì)層包裹陶瓷芯板表面，避免陶瓷由于韌性不足容易破碎，提高產(chǎn)品壽命；

34、本發(fā)明通過(guò)芯板介質(zhì)層包裹陶瓷芯板后設(shè)置線路層，提高陶瓷芯板與芯板線路層之間的結(jié)合力，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；

35、本發(fā)明配合3d打印技術(shù)制備陶瓷芯板，提高基板的制備效率。

技術(shù)特征：

1.一種基板結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，通過(guò)3d打印的方法制備包括所述第一通孔的所述陶瓷芯板。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基板結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，采用的3d打印方法包括熔融沉積成型技術(shù)或光固化3d打印技術(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，制備所述芯板線路層的方法包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，制備所述增層線路層的方法包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基板結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述增層線路層和所述增層介質(zhì)層構(gòu)成一層基板增層，設(shè)置多層所述基板增層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，于所述基板結(jié)構(gòu)顯露出的表面的增層線路層之間的空隙填充阻焊層。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，于所述基板結(jié)構(gòu)顯露出的增層線路層的表面設(shè)置表面處理層。

9.一種基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基板結(jié)構(gòu)采用權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的基板結(jié)構(gòu)的制備方法得到，所述基板結(jié)構(gòu)包括：陶瓷芯板、芯板介質(zhì)層、芯板線路層、多層基板增層、阻焊層、表面處理層；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述陶瓷芯板的材料為碳氧化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷或氮化鋁陶瓷中的一種或一種以上的任意組合。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基板結(jié)構(gòu)及其制備方法，方法包括：第一通孔貫通陶瓷芯板；芯板介質(zhì)層覆蓋陶瓷芯板表面并填充第一通孔；芯板介質(zhì)層與第一通孔對(duì)應(yīng)位置設(shè)置第二通孔貫通芯板介質(zhì)層，芯板介質(zhì)層的表面設(shè)置圖形化的芯板線路層、有增層通孔的增層介質(zhì)層、增層線路層，增層線路層通過(guò)增層通孔與芯板線路層電連接。本發(fā)明通過(guò)使用陶瓷芯板，降低基板的翹曲度和損耗，適用于更大尺寸的基板；同時(shí)通過(guò)芯板介質(zhì)層包裹陶瓷芯板表面，避免陶瓷由于韌性不足容易破碎，提高產(chǎn)品壽命；另外，通過(guò)芯板介質(zhì)層包裹陶瓷芯板后設(shè)置線路層，提高陶瓷芯板與芯板線路層之間的結(jié)合力，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；最后，配合3D打印技術(shù)制備陶瓷芯板，提高基板的制備效率。

技術(shù)研發(fā)人員：顏國(guó)秋,湯加苗,劉青林,曹子鯤,黃劍,上官昌平,敖偉平,張偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海美維科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19