一种两面嵌埋玻璃基板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种两面嵌埋玻璃基板，包括玻璃框架、在所述玻璃框架上下表面内的第一凹槽和第二凹槽、贯穿所述玻璃框架的至少一个通孔柱以及分别嵌埋在所述第一凹槽和第二凹槽内的第一器件和第二器件，其中在所述第一凹槽内设置有覆盖所述第一凹槽的侧面和底部的第一铜层，在所述第二凹槽内设置有覆盖所述第二凹槽的侧面和底部的第二铜层，所述第一器件的背面贴附至所述第一凹槽底部的第一铜层，所述第二器件的背面贴附至所述第二凹槽底部的第二铜层。还公开了一种两面嵌埋玻璃基板的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
一种两面嵌埋玻璃基板及其制造方法
本专利技术涉及电子器件封装结构，具体涉及两面嵌埋玻璃基板及其制造方法。
技术介绍
随着电子技术的发展，电子产品的性能要求越来越高，这就使得电子元件及线路板基板线路越来越复杂；同时电子产品要求越来越小和越来越薄的尺寸，从而使得电子元件及线路板基板线路集成化、小型化、多功能化是必然趋势。而集成电路和IC的更有效封装在增强这些产品的功能和进一步小型化方面发挥了关键作用，因此将芯片等器件嵌埋到基板，形成嵌入式封装基板成为一个趋势。嵌入式封装基板是指采用多步骤制造工艺将器件嵌埋到基板中，单芯片、多芯片或者无源器件均可并排式嵌入到有机层压基板之中。现有的嵌入式封装基板主要有两种模式：有框架(Frame)封装和无框架封装(Frameless)。框架大致分为两种，一种为使用金属铜板作为框架：金属通过蚀刻或者钻(铣)的方式加工出来空腔(Cavity)，然后在预置的空腔中贴装主被动器件，再用有机基质材料进行封装；另一种为使用有机基质作为框架，这种框架在目前应用最多，有机基质框架内部设有导通铜柱，实现两面线路导通；根据嵌埋器件大小、厚度，以及数量的需求，在框架上预置好空腔，如中国专利公报CN105679682B公开的有机基质框架；在预置的空腔中贴上主被动元件后，通过压合介质材料来实现封装，如中国专利公报CN104332414B公开的封装方式。无框架封装是指无需预置的框架，在载板表面直接贴装主被动器件，然后进行封装，封装材料为有机介质材料，并制作重新布线层(RDL)及其他导通铜柱(孔)及线路。但是，现有技术中，有机基质框架的主要材料为聚酰亚胺、环氧树脂、双马来酰亚胺-三嗪树脂或它们与玻璃纤维的共混物，此类材料存在介电常数Dk、介电损耗Df偏大的缺陷，导致产品电信号传递过程中，延时时间长，电信号损耗大，很大程度上限制了高频产品的应用。有机基质与其所嵌埋的主动元件(芯片)硅基的热膨胀系数CTE差异较大，在极限条件下容易发生由于涨缩不匹配引起的可靠性问题。有机基质作为框架嵌埋大功率电源芯片时，缺乏能够有效解决散热问题的方案。随着封装半导体技术的发展，封装基板所嵌埋的主被动元件越来越薄，而封装基板在封装过程中使用传统的压合方式，芯片在压合的过程中存在压裂、压碎的风险；而且嵌埋方式大多为单面嵌埋，应用场景受限。不管是金属框架、有机基质框架，还是无框架的封装基板制作方式，还都存在流程复杂且材料成本高的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的实施方案涉及提供一种两面嵌埋玻璃基板及其制造方法，以解决上述技术问题。本专利技术通过使用玻璃框架作为嵌埋封装基板，在玻璃框架上下两面均制作凹槽，且凹槽的底部和侧面均电镀铜，器件通过高导热材料贴在凹槽的底部，再涂覆液态封装材料进行封装，从而提升了电信号传输性能，降低制作过程中器件破碎的风险，降低制作成本，实现双面封装扩展应用场景，并且凹槽内五面镀铜有助于器件的散热。本专利技术第一方面涉及一种两面嵌埋高散热玻璃基板，包括玻璃框架、在所述玻璃框架上下表面内的第一凹槽和第二凹槽、贯穿所述玻璃框架的至少一个通孔柱以及分别嵌埋在所述第一凹槽和第二凹槽内的第一器件和第二器件，其中在所述第一凹槽内设置有覆盖所述第一凹槽的侧面和底部的第一铜层，在所述第二凹槽内设置有覆盖所述第二凹槽的侧面和底部的第二铜层，所述第一器件的背面贴附至所述第一凹槽底部的第一铜层，所述第二器件的背面贴附至所述第二凹槽底部的第二铜层。在一些实施方案中，在所述玻璃框架上下表面上分别设置有第一布线层和第二布线层，并且在所述第一布线层上设置有第一绝缘层，在所述第二布线层上设置有第二绝缘层。在一些实施方案中，所述第一绝缘层和第二绝缘层分别填充所述第一凹槽和第二凹槽，以固定所述第一器件和第二器件。在一些实施方案中，在所述第一绝缘层上设置有第三布线层，在所述第二绝缘层上设置有第四布线层。在一些实施方案中，所述第一器件的端子和第二器件的端子通过所述通孔柱、第三布线层和第四布线层导电连通。在一些实施方案中，所述第一布线层通过所述通孔柱与所述第四布线层导电连通，所述第二布线层通过所述通孔柱与所述第三布线层导电连通。在一些实施方案中，所述通孔柱为铜通孔柱。在一些实施方案中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层包括感光型树脂材料或热固型树脂材料。在一些实施方案中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层在固化前的粘度为10Pa.s～10000Pa.s。在一些实施方案中，在所述第三布线层上设置有第一阻焊层，在所述第四布线层上设置有第二阻焊层，并且在所述第一阻焊层和所述第二阻焊层上设置有阻焊开窗。本专利技术的第二方面提供一种两面嵌埋玻璃基板的制造方法，包括如下步骤：(a)准备玻璃框架，在所述玻璃框架上形成贯穿所述玻璃框架的玻璃通孔；(b)在所述玻璃框架的上下表面上分别蚀刻形成第一凹槽和第二凹槽；(c)在所述玻璃框架的上下表面上镀铜，同时形成玻璃通孔内的铜通孔柱，在所述第一凹槽的侧面和底部上的第一铜层，在所述第二凹槽的侧面和底部上的第二铜层，以及在所述玻璃框架的上下表面上的第一布线层和第二布线层；(d)在所述第一凹槽和所述第二凹槽的底部的第一铜层和第二铜层上分别贴附第一器件及第二器件；(e)在所述玻璃框架的上下表面上分别层压封装材料，形成第一绝缘层和第二绝缘层。在一些实施方案中，步骤(a)包括通过激光诱导深度蚀刻形成所述玻璃通孔。在一些实施方案中，步骤(b)包括：(b1)在所述玻璃框架的上下表面上施加保护层，以暴露出凹槽区域；(b2)通过蚀刻剂蚀刻所述凹槽区域，在所述玻璃框架的上下表面内分别形成第一凹槽和第二凹槽；(b3)移除所述保护层。在一些实施方案中，步骤(c)包括：(c1)在所述玻璃框架的上下表面上形成金属种子层，以覆盖所述玻璃通孔表面以及所述第一凹槽和所述第二凹槽的内表面；(c2)在所述玻璃框架的上下表面上分别施加第一光刻胶层并图案化暴露出所述金属种子层；(c3)在暴露的金属种子层上电镀铜，同时形成玻璃通孔内的铜通孔柱，在所述第一凹槽的侧面和底部上的第一铜层，在所述第二凹槽的侧面和底部上的第二铜层，以及在所述玻璃框架的上下表面上的第一布线层和第二布线层；(c4)移除所述第一光刻胶层，并蚀刻暴露的金属种子层。在一些实施方案中，步骤(c1)包括通过金属喷溅或化学沉铜形成所述金属种子层。在一些实施方案中，所述金属种子层包括铜、钛或它们的组合。在一些实施方案中，步骤(d)包括通过高导热胶将第一器件及第二器件的背面分别粘附在第一凹槽和第二凹槽的底部的第一铜层和第二铜层上。在一些实施方案中，所述高导热胶包括银浆或导热硅胶。在一些实施方案中，还包括以下步骤：(f)在第一绝缘层和第二绝缘层上形成第一绝缘层开窗及第二绝缘层开窗；(g)在第一绝缘层和第二绝缘层的表面上以及第一绝缘层开窗和第二绝缘层开窗上施加第二光刻胶层并图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两面嵌埋玻璃基板，包括玻璃框架、在所述玻璃框架上下表面内的第一凹槽和第二凹槽、贯穿所述玻璃框架的至少一个通孔柱以及分别嵌埋在所述第一凹槽和第二凹槽内的第一器件和第二器件，其中在所述第一凹槽内设置有覆盖所述第一凹槽的侧面和底部的第一铜层，在所述第二凹槽内设置有覆盖所述第二凹槽的侧面和底部的第二铜层，所述第一器件的背面贴附至所述第一凹槽底部的第一铜层，所述第二器件的背面贴附至所述第二凹槽底部的第二铜层。/n

【技术特征摘要】
1.一种两面嵌埋玻璃基板，包括玻璃框架、在所述玻璃框架上下表面内的第一凹槽和第二凹槽、贯穿所述玻璃框架的至少一个通孔柱以及分别嵌埋在所述第一凹槽和第二凹槽内的第一器件和第二器件，其中在所述第一凹槽内设置有覆盖所述第一凹槽的侧面和底部的第一铜层，在所述第二凹槽内设置有覆盖所述第二凹槽的侧面和底部的第二铜层，所述第一器件的背面贴附至所述第一凹槽底部的第一铜层，所述第二器件的背面贴附至所述第二凹槽底部的第二铜层。


2.根据权利要求1所述的两面嵌埋玻璃基板，其中在所述玻璃框架上下表面上分别设置有第一布线层和第二布线层，并且在所述第一布线层上设置有第一绝缘层，在所述第二布线层上设置有第二绝缘层。


3.根据权利要求2所述的两面嵌埋玻璃基板，其中所述第一绝缘层和第二绝缘层分别填充所述第一凹槽和第二凹槽，以固定所述第一器件和第二器件。


4.根据权利要求3所述的两面嵌埋玻璃基板，其中在所述第一绝缘层上设置有第三布线层，在所述第二绝缘层上设置有第四布线层。


5.根据权利要求4所述的两面嵌埋玻璃基板，其中所述第一器件的端子和第二器件的端子通过所述通孔柱、第三布线层和第四布线层导电连通。


6.根据权利要求4所述的两面嵌埋玻璃基板，其中所述第一布线层通过所述通孔柱与所述第四布线层导电连通，所述第二布线层通过所述通孔柱与所述第三布线层导电连通。


7.根据权利要求1所述的两面嵌埋玻璃基板，其中所述通孔柱为铜通孔柱。


8.根据权利要求2所述的两面嵌埋玻璃基板，其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层包括感光型树脂材料或热固型树脂材料。


9.根据权利要求2所述的两面嵌埋玻璃基板，其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层在固化前的粘度为10Pa.s～10000Pa.s。


10.根据权利要求6所述的两面嵌埋玻璃基板，其中在所述第三布线层上设置有第一阻焊层，在所述第四布线层上设置有第二阻焊层，并且在所述第一阻焊层和所述第二阻焊层上设置有阻焊开窗。


11.一种两面嵌埋玻璃基板的制造方法，包括如下步骤：
(a)准备玻璃框架，在所述玻璃框架上形成贯穿所述玻璃框架的玻璃通孔；
(b)在所述玻璃框架的上下表面上分别蚀刻形成第一凹槽和第二凹槽；
(c)在所述玻璃框架的上下表面上镀铜，同时形成玻璃通孔内的铜通孔柱，在所述第一凹槽的侧面和底部上的第一铜层，在所述第二凹槽的侧面和底部上的第二铜层，以及在所述玻璃框架的上下表面上的第一布线层和第二布线层；
(d)在所述第一凹槽和所述第二凹槽的底部的第一铜层和第二铜层上分别贴附第一器件及第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈先明，洪业杰，黄本霞，冯磊，
申请(专利权)人：珠海越亚半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44