基于玻璃衬底的三维集成封装转接板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于玻璃衬底的三维集成封装转接板。所述基于玻璃衬底的三维集成封装转接板包括玻璃衬底，所述玻璃衬底内分布有多个通孔，所述通孔沿厚度方向贯穿所述玻璃衬底，所述通孔内填充导电材料而形成导电通道，所述导电通道的两端分别与分布在所述玻璃衬底第一表面、第二表面的导电线路和/或功能模块、焊球电连接，所述第一表面与第二表面背对设置。本实用新型专利技术提供的基于玻璃衬底的三维集成封装转接板，性能稳定，制作工艺流程简单，所获玻璃基三维封装基板的绝缘性能好，具有良好的介电性能、电绝缘性能，在介电性能要求比较高的情况下仍可以满足需求。

Three dimensional integrated packaging adapter plate based on glass substrate

【技术实现步骤摘要】
基于玻璃衬底的三维集成封装转接板
本技术涉及一种三维集成封装转接板，特别涉及一种基于玻璃衬底的三维集成封装转接板，属于机械

技术介绍
三维通孔技术是一项高密度封装技术，正在逐渐取代目前工艺比较成熟的引线键合技术，被认为是第四代封装技术。主要通过铜、钨、多晶硅等导电物质的填充，实现通孔的垂直电气互连。通孔技术可以通过垂直互连减小互联长度，减小信号延迟，降低电容/电感，实现芯片间的低功耗，高压通讯，增加宽带和实现器件集成的小型化。基于TSV技术的3D封装主要有以下几个方面优势：1)更好的电气互连性能，2)更宽的带宽，3)更高的互连密度，4)更低的功耗，5)更小的尺寸，6)更轻的质量。目前硅基三维封装机板还存在良率低、容易短路、器件容易损坏等方面的缺点；例如硅基底的三维封装基板，其制作工艺主要包括深硅刻蚀形成微孔，绝缘层/阻挡层/种子层的沉积，深孔填充，化学机械抛光，减薄、pad的制备及再分布线制备等工艺技术。其主要通过刻蚀工艺形成通孔，然后利用薄膜沉积工艺制备绝缘层、阻挡层和种子层的淀积，结合电化学/化学工艺进行金属材料的填充，利用刻蚀和光刻的方式进行多余金属材料去除和再分布引线(RDL)电镀，再通过磨抛工艺进行晶圆减薄，最后进行晶圆/芯片对准、键合与切片。然而，现有的三维结构存在两方面的问题：一方面硅基材料本身是半导体，在进行减薄和抛光时很容易造成硅材料和金属填充材料之间的短路；另一方面，对于一些介电常数要求比较高的电子器件三维集成封装，硅材料难以满足。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种基于玻璃衬底的三维集成封装转接板，进而克服现有技术中的不足。为实现前述技术目的，本技术采用的技术方案包括：本技术实施例一方面提供了一种基于玻璃衬底的三维集成封装转接板，其包括玻璃衬底，所述玻璃衬底内分布有多个通孔，所述通孔沿厚度方向贯穿所述玻璃衬底，所述通孔内填充有导电材料而形成导电通道，所述导电通道的两端分别与分布在所述玻璃衬底第一表面、第二表面的导电线路和/或功能模块、焊球电连接，所述第一表面与第二表面背对设置。在一些较为具体的实施方案中，所述导电通道的长度略大于或等于所述玻璃衬底的厚度。在一些较为具体的实施方案中，所述导电材料包括金、银、铜、镍中的任意一种或由两种以上的金属组成的合金，但不限于此。在一些较为具体的实施方案中，所述通孔的深度为50-1000μm。在一些较为具体的实施方案中，所述导电线路为再分布线。优选的，所述再分布线的厚度为100-5000nm。在一些较为具体的实施方案中，所述导电线路的材质包括金、银、铜中的任意一种，但不限于此。在一些较为具体的实施方案中，所述焊球的直径为150-500μm。在一些较为具体的实施方案中，所述焊球的材质包括Au-Sn、Ag-Sn中的任意一种，但不限于此。本技术实施例另一方面还提供了一种基于玻璃衬底的三维集成封装转接板的制作方法，其包括：将玻璃衬底加热软化，采用高压流体冲蚀所述玻璃衬底的第一表面，从而在玻璃衬底内形成多个通孔，所述通孔沿厚度方向贯穿所述玻璃衬底；在所述通孔内填充导电材料而形成导电通道；在所述玻璃衬底的第一表面形成导电线路，并使所述导电线路与导电通道电连接；在所述玻璃衬底的第二表面形成焊球，并使所述焊球与导电通道电连接，所述第一表面与第二表面背对设置。在一些较为具体的实施方案中，所述的制作方法包括：采用所述高压流体冲蚀所述玻璃衬底的第一表面，从而在玻璃衬底内形成多个盲孔，之后对所述玻璃衬底进行减薄处理，以使所述盲孔的两端分别由玻璃衬底的第一表面、第二表面露出而形成所述的通孔。在一些较为具体的实施方案中，所述高压流体的温度低于所述玻璃衬底的软化温度。优选的，所述高压流体的温度为室温。在一些较为具体的实施方案中，所述的高压流体包括高压气流和高压液流中的任意一种，但不限于此。在一些较为具体的实施方案中，所述通孔或盲孔的深度为50-1000μm。在一些较为具体的实施方案中，所述的制作方法包括：采用金属沉积的方式形成所述的导电通道。优选的，所述导电材料的材质包括金、银、铜、镍中的任意一种或由两种以上的金属组成的合金，但不限于此。在一些较为具体的实施方案中，所述导电通道的长度略大于或等于所述玻璃衬底的厚度。在一些较为具体的实施方案中，所述的制作方法包括：采用光刻、溅射中的任意一种方式形成所述的导电线路。在一些较为具体的实施方案中，所述导电线路为再分布线。优选的，所述再分布线的厚度为100-5000nm。在一些较为具体的实施方案中，所述导电线路的材质包括金、银、铜中的任意一种，但不限于此。在一些较为具体的实施方案中，所述的制作方法包括：采用光刻、电镀、回流中的任意一种方式形成所述的焊球。在一些较为具体的实施方案中，所述焊球的直径为150-500μm。在一些较为具体的实施方案中，所述焊球的材质包括Au-Sn、Ag-Sn中的任意一种，但不限于此。在一些较为具体的实施方案中，所述玻璃衬底的材质包括玻璃和石英中的任意一种，但不限于此。本技术实施例还提供了所述的基于玻璃衬底的三维集成封装转接板于微波、射频器件领域的应用。与现有技术相比，本技术至少具有如下优点：1)本技术实施例提供的基于玻璃衬底的三维集成封装转接板制作工艺流程简单、绝缘性能好，具有良好的介电性能；2)本技术通过玻璃热压工艺和微纳米加工工艺相结合的方式在玻璃衬底上加工形成性能稳定的玻璃基三维封装基板；3)本技术实施例提供的基于玻璃衬底的三维集成封装转接板具有良好的电绝缘性能，在介电性能要求比较高的情况下仍可以满足需求；4)本技术实施例提供的基于玻璃衬底的三维集成封装转接板还可以在根据实际需求进行玻璃材质的选择，进而满足不同电子器件的需求。附图说明图1是本技术一典型实施案例中一种基于玻璃衬底的三维集成封装转接板的结构示意图；图2是本技术一典型实施案例中一种基于玻璃衬底的三维集成封装转接板的制作工艺流程示意图；图3是本技术实施例1中一种基于玻璃衬底的三维集成封装转接板的制作工艺流程示意图；图4是本技术实施例2中一种基于玻璃衬底的三维集成封装转接板的制作工艺流程示意图。具体实施方式鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本技术的技术方案。如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。请参阅图1，本技术一典型实施例提供的一种基于玻璃衬底的三维集成封装转接板(亦可称之为玻璃基三维封装基板、三维封装基板等)包括玻璃衬底1，玻璃衬底1具有相背对设置的第一表面和第二表面，在玻璃衬底1的内间隔设置有复数个导电通道2，所述导电通道的两端分别由玻璃衬底1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于玻璃衬底的三维集成封装转接板，其特征在于包括玻璃衬底，所述玻璃衬底内分布有多个通孔，所述通孔沿厚度方向贯穿所述玻璃衬底，所述通孔内填充有导电材料而形成导电通道，所述导电通道的两端分别与分布在所述玻璃衬底第一表面、第二表面的导电线路和/或功能模块、焊球电连接，其中，所述导电线路为再分布线，所述再分布线的厚度为100-5000 nm；所述第一表面与第二表面背对设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于玻璃衬底的三维集成封装转接板，其特征在于包括玻璃衬底，所述玻璃衬底内分布有多个通孔，所述通孔沿厚度方向贯穿所述玻璃衬底，所述通孔内填充有导电材料而形成导电通道，所述导电通道的两端分别与分布在所述玻璃衬底第一表面、第二表面的导电线路和/或功能模块、焊球电连接，其中，所述导电线路为再分布线，所述再分布线的厚度为100-5000nm；所述第一表面与第二表面背对设置。


2.根据权利要求1所述的基于玻璃衬底的三维集成封装转接板，其特征在于：所述导电通道的长度略大于或等于所述玻璃衬底的厚度。


3.根据权利要求1所述的基于玻璃衬底的三维集成封装转接板，其特征在于：所述通孔呈阵列分布在所述玻璃衬底内。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞，
申请(专利权)人：苏州甫一电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32