[發明專利]一種雙面多層布線的鋁基轉接板及其制備方法

有效

• 申請號: 202110056695.5
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112802821B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 丁蕾;劉凱;羅燕;閔康磊;張瑞玨;王立春;曹向榮;陳凱
• 申請（專利權）人: 上海航天電子通訊設備研究所
• 主分類號: H01L23/538
• 分類號: H01L23/538;H01L23/373;H01L23/552;H01L21/768
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 賀姿;胡晶

本發明公開了一種雙面多層布線的鋁基轉接板，包括鋁硅基板、薄膜布線絕緣層、BCB薄膜布線層、第三薄膜金屬布線層及LCP基板，BCB薄膜布線層及LCP基板分別設置于鋁硅基板的兩側，采用高導熱鋁硅材料作為轉接板襯底，將BCB薄膜布線層與LCP基板進行集成，可同時實現正面高密度布線與反面的射頻微波傳輸功能，并利用垂直互連通柱實現信號的上下傳輸，并于金屬基鋁硅高導熱襯底上設置基板埋置腔，用于貼裝LCP基板，可實現射頻微波的散熱與自屏蔽功能，適用于各種復雜系統的多功能的多層布線轉接板制作。

技術領域

本發明屬于微電子封裝領域，尤其涉及一種雙面多層布線的鋁基轉接板及其制備方法。

背景技術

隨著電子產品向小型化，高性能、高可靠等方向發展，系統集成度也日益提高。特別是航空航天領域以及民用電子產品對系統集成的需求更加迫切。由于半導體特征尺寸變得越來越小，達到了其物理極限，因此人們將研究的焦點轉向了封裝設計小型化、功能多樣化以及材料的創新的微系統上，即超出摩爾定律之外的后摩爾時代(More than Moore)。以TSV為核心的2.5D/3D集成技術已經被廣泛認為是未來高密度封裝領域的主導技術，是突破摩爾定律的有效途徑。

與傳統的2D封裝相比，基于TSV轉接板的2.5D封裝使多個芯片在轉接

板上直接實現互連，大大縮短了走線長度，降低了信號延遲與損耗，其相對帶寬可達傳統封裝的8～50倍。此外，轉接板還需具備較低熱膨脹系數，高電互連密度，高剛度以及低介電常數等。目前，常見的轉接板主要有共燒陶瓷轉接板、有機材料轉接板、帶硅通孔(TSV)轉接板與玻璃基轉接板。

共燒陶瓷轉接板在金屬布線中受工藝限制，其線寬線距較大，無法滿足高密度封裝結構的設計要求。而有機材料轉接板的熱膨脹系數(CTE)與芯片CTE差別大，容易產生熱失配并形成翹曲，嚴重影響封裝體的可靠性和電性能。

TSV轉接板可以實現微米級線寬和線間距的金屬布線，可應用于高密度封裝結構中，其制造過程為：首先在硅晶圓正面采用干法刻蝕(DRIE)或者激光加工等方法制作深寬比為5:1至10:1的硅通孔，然后再采用電鍍或填充等方法將硅通孔金屬化，接著從硅晶圓背面減薄至幾十微米，最后根據三維封裝設計需求在TSV表面進行薄膜布線和植球。由于TSV轉接板制造技術面臨著很多技術挑戰，而且其工藝復雜，包括硅通孔刻蝕、硅通孔填充、化學機械研磨、晶圓臨時鍵合與減薄等，導致其成本過高，效率低下，還不能大規模生產。

對于玻璃基轉接板的制造流程與TSV轉接板的類似，包括通孔制作、填充、減薄及金屬布線，其主要區別是在玻璃上制作通孔難度很大。目前，主要采用DRIE和激光加工兩種方法進行通孔的加工，前者不僅刻蝕速率很低，而且無法實現大高寬比，玻璃脆性大，而且還需要通孔填充，實現難度大。因此，玻璃基轉接板同樣面臨著成本過高、效率低等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙面多層布線的鋁基轉接板及其制備方法，可同時實現正面高密度布線與反面的射頻微波傳輸功能，并利用垂直互連通柱實現信號的上下傳輸，并且采用金屬基AlSi高導熱襯底進行基板埋置腔，可實現射頻微波的散熱與自屏蔽功能，滿足微系統等小型化、多功能、高可靠集成需求。

為解決上述問題，本發明的技術方案為：

一種雙面多層布線的鋁基轉接板，包括鋁硅基板、薄膜布線絕緣層、BCB薄膜布線層、第三薄膜金屬布線層及LCP基板；

所述鋁硅基板包括相對的第一表面和第二表面，所述鋁硅基板電氣互連的位置處加工有若干通柱，所述通柱與所述鋁硅基板之間具有將所述通柱與所述鋁硅基板隔離的環形通槽，所述環形通槽的兩側壁及所述通柱的上表面沉積有金屬附著層，所述環形通槽內填充有絕緣介質，所述鋁硅基板的第二表面上開設有基板埋置腔；

所述薄膜布線絕緣層覆于所述鋁硅基板的第一表面上；