CN104080280B - 一种封装基板单元及其制作方法和基板组件 - Google Patents

一种封装基板单元及其制作方法和基板组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种封装基板单元的制作方法，包括：制作多层基板，在所述多层基板上规划一个以上封装基板单元；在每个封装基板单元的周边加工屏蔽槽；将所述屏蔽槽的侧壁金属化；将所述封装基板单元的中央区域的外层铜箔去除；在去除外层铜箔的所述中央区域加工用于固定电子元件的容纳槽。本发明实施例还提供相应的封装基板单元和基板组件。本发明技术方案采用在封装基板单元周边加工屏蔽槽，将屏蔽槽的侧壁金属化作为金属屏蔽层的技术方案，简单可靠的实现了对电子元件进行电磁屏蔽，而不必另外增加屏蔽罩，不会增加封装基板厚度，不会降低产品的通用性，且结构可靠，降低了失效风险，同时成本低廉。

Description

一种封装基板单元及其制作方法和基板组件
技术领域
本发明涉及电路板加工技术领域，具体涉及一种封装基板单元及其制作方法和基板组件。
背景技术
现有的埋入式电路板通常采用在电路板上开槽，将电子元件例如芯片等嵌入所开的槽中并固定等方法制成。该种电路板中埋入的电子元件会受到外界电磁干扰，不能工作在最佳状态。现有技术中一般采用在电路板上增加一个屏蔽罩的方式来避免电磁干扰。但是，屏蔽罩会增加电路板的厚度，降低产品的通用性，不利于向小型化发展，且屏蔽罩不够可靠，有移位或脱落等失效风险。
发明内容
本发明实施例提供一种封装基板单元及其制作方法和基板组件，以解决现有技术中采用屏蔽罩对电路板进行电磁屏蔽带来的缺陷。
本发明第一方面提供一种封装基板单元的制作方法，包括：制作多层基板，在所述多层基板上规划一个以上封装基板单元；在每个封装基板单元的周边加工屏蔽槽，所述屏蔽槽包括分别从所述多层基板的两面加工且位置对应的第一屏蔽槽和第二屏蔽槽，所述第一屏蔽槽和第二屏蔽槽的底部分别抵达所述多层基板的内层铜箔的两面；将所述屏蔽槽的侧壁金属化；将所述封装基板单元的中央区域的外层铜箔去除；在去除外层铜箔的所述中央区域加工用于固定电子元件的容纳槽。
本发明第二方面提供一种封装基板单元，包括：所述封装基板单元的中央区域开设有用于固定电子元件，并使所述电子元件与所述封装基板单元上的内层铜箔及外层铜箔绝缘的容纳槽，所述封装基板单元的周边加工有屏蔽槽，所述屏蔽槽包括分别位于所述多层基板的两面且位置对应的第一屏蔽槽和第二屏蔽槽，所述第一屏蔽槽和第二屏蔽槽的底部分别抵达所述多层基板的内层铜箔的两面，所述屏蔽槽的侧壁上加工有用于对所述电子元件进行电磁屏蔽的金属化层。
本发明第二方面提供一种基板组件，包括：如上文所述的封装基板单元，埋入所述封装基板单元开设的容纳槽中的电子元件，以及分别压合在所述封装基板单元两面的上、下基板，所述电子元件与所述上基板或下基板上的电路图形电连接。
本发明实施例采用在封装基板单元的周边加工屏蔽槽，将屏蔽槽的侧壁金属化，在封装基板的中央区域埋入电子元件，利用封装基板单元表面的外层铜箔和屏蔽槽的侧壁作为金属屏蔽层的技术方案，简单可靠的实现了对电子元件进行电磁屏蔽，而不必另外增加屏蔽罩，不会增加封装基板厚度，不会降低产品的通用性，且结构可靠，降低了失效风险，同时制作成本也更低廉。
附图说明
图1是本发明实施例提供的封装基板的制作方法的流程图；
图2是已加工内层图形的内层芯板的示意图；
图3是已加工内层图形的内层芯板的截面图；
图4是制成的多层基板的示意图；
图5是已加工通孔的封装基板单元的示意图；
图6是已加工屏蔽槽的封装基板单元的示意图；
图7是已加工屏蔽槽的封装基板单元的截面图；
图8是屏蔽槽金属化后的封装基板单元的截面图；
图9是设置了干膜的封装基板单元的截面图；
图10是已经过蚀刻的封装基板单元的截面图；
图11是已加工容纳槽的封装基板单元的截面图；
图12是独立的封装基板单元的示意图；
图13是包括封装基板单元的基板组件的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供本发明实施例提供一种封装基板的制作方法，可以解决现有的对电路板电磁屏蔽技术的缺陷。本发明实施例还提供相应的封装基板。以下分别进行详细说明。
实施例一、
请参考图1，本发明实施例提供一种封装基板单元的制作方法，包括：
101、制作多层基板，在所述多层基板上规划一个以上封装基板单元。
本实施例中，所述封装基板单元设计为多层结构，因此，对所述封装基板单元的加工从制作一张较大的多层基板开始。该较大的多层基板上规划出若干个规则排列的封装基板单元，其排列方式呈阵列式，横成行，竖成列。
制作多层基板的过程包括：如图2和图3所示，在内层芯板200的内层铜箔201上加工内层图形，所述内层图形可以包括一方框形线路，对应于后续待加工的屏蔽槽；如图4所示，在所述内层芯板的表面压合外层300，包括在两面都压合半固化层301和外层铜箔302。
图2中，内层芯板200以单面覆铜板为例，实际应用中，也可以采用双面覆铜板。上述对应于屏蔽槽的方框形线路的线路宽度以比后续将加工的屏蔽槽的宽度大150μm为宜。
在本步骤之后，后续加工屏蔽槽步骤之前，还可以包括如下步骤：如图5所示，在由虚线框表示的每个封装基板单元400的顶角部位加工通孔401。加工的通孔401可以在后续作为层间的导通孔、对位孔或工具孔使用。加工通孔401的方法可以是机械钻工艺。
102、在每个封装基板单元的周边加工屏蔽槽，所述屏蔽槽包括分别从所述多层基板的两面加工且位置对应的第一屏蔽槽和第二屏蔽槽，所述第一屏蔽槽和第二屏蔽槽的底部分别抵达所述多层基板的内层铜箔的两面。
本步骤中，如图6所示，在封装基板单元400的周边，沿着所述虚线方框表示的边界，加工屏蔽槽402。如图7所示，所述的屏蔽槽402在加工时从封装基板单元的两面分别进行，从第一面加工的称为第一屏蔽槽4021，其加工深度为抵达所述内层铜箔201的第一面；从第二面加工的称为第二屏蔽槽4022，其加工深度为抵达所述内层铜箔201的第二面。
具体应用中，可以在封装基板单元400的四周，分别加工四个屏蔽槽402。从而，每个封装基板单元400均拥有四个屏蔽槽402，需要注意，所述的四个屏蔽槽中的任一个，都由分别位于封装基板单元两面的第一屏蔽槽和第二屏蔽槽构成。
本实施例中，在每个封装基板单元的周边加工屏蔽槽的步骤具体可以包括：首先，在每个封装基板单元400周边待加工屏蔽槽区域的外层铜箔302上开窗；然后将所述开窗区域下方的绝缘介质去除，暴露出内层铜箔201，形成屏蔽槽402。其中，可以采用蚀刻工艺开窗，可以采用CO2激光钻孔机进行激光烧蚀将绝缘介质层去除。
开槽完毕后，各个封装基板单元202在顶角等部位连接，仍然可以作为一个整体进行后续加工，以提高加工效率。该种在基板上规划多个封装基板单元，各个单元紧邻的布局方法，可以提高基板的板材利用率，降低生产成本。
103、将所述屏蔽槽的侧壁金属化。
本步骤中采用金属化工艺将所述屏蔽槽的侧壁金属化。如果之前加工了通孔，则同时将通孔也金属化。金属化后的一个封装基板单元的截面图如8所示，可以看出，屏蔽槽402的侧壁上附着了一金属化层403。该金属化层的厚度优选为15μm以上。该被金属化的侧壁后续将作为屏蔽层，为封装基板单元内埋入的电子元件提供金属屏蔽作用。侧壁形成的金属层与基板表面的外层铜箔以及内部的内层铜箔电镀相连，可靠性非常好，使用过程中完全不会发生脱离或者移位现象。
一种实施方式中，将所述屏蔽槽的侧壁金属化之后还可以包括：电镀填充所述屏蔽槽402，或者，采用树脂或油墨填充所述屏蔽槽402。
104、将所述封装基板单元的中央区域的外层铜箔去除。
本步骤中采用图形转移工艺在所述封装基板单元的中央区域开窗，即，将中央区域的外层铜箔去除。以便于后续在中央区域加工用于埋入电子元件的容纳槽。在外层铜箔上开窗的步骤包括：
如图9所示，在所述封装基板单元400上除所述中央区域以外的其它部分设置一层干膜405，使所述干膜405覆盖所述屏蔽槽402；然后，采用化学腐蚀工艺将所述中央区域的外层铜箔302去除。蚀刻完毕后，去除干膜，如图10所示，中央区域的绝缘芯板层208已暴露出来。
一种实施方式中，本步骤之后，还可以包括：对所述封装基板单元400镀金，使所述中央区域四周未被去除的外层铜箔302上镀一层镍金或镍钯金，以便保护裸露的铜并提供良好的可焊性。
105、在去除外层铜箔的中央区域加工用于固定电子元件的容纳槽。
如图11所示，中央区域的外层铜箔302被去除后，可以采用机械铣或者激光切割等工艺在中央区域加工容纳槽406。该容纳槽406上下贯穿多层基板，其侧壁为绝缘材料，可用于后续嵌入电子元件。实际应用中，为了避免后续嵌入的电子元件接触中央区域周围的外层铜箔302造成短路，可以按照略小于所述中央区域的尺寸，也就是略小于外层铜箔302上开窗区域的尺寸，加工容纳槽406，使所述容纳槽406边缘一定尺寸范围，例如0.5mm范围内没有铜箔，从而实现芯片与封装基板单元之间的良好绝缘性能。
本步骤之后，还可以包括以下步骤：沿所述屏蔽槽402外边缘一定距离进行切割，将多层基板切割成为多个独立的封装基板单元400。切割后独立的封装基板单元400，如图12所示。
后续，可以将电子元件固定在所述容纳槽中，由于电子元件与金属化侧壁之间是由绝缘基材隔离，绝缘性能非常可靠，可以保证所述电子元件与所述封装基板单元上的各个铜箔层完全绝缘。
如图13所示，实际应用中，埋入了电子元件501的封装基板单元400的上下两面可以分别压合上、下基板502，上、下基板502上分别加工有电路图形，所述电子元件501可以和所述上基板或下基板上的电路图形电连接，从而构成可实际应用的基板组件。
以上，本发明实施例提供了一种封装基板的制作方法，采用才封装基板单元的周边加工屏蔽槽，将屏蔽槽的侧壁金属化，在封装基板的中央区域埋入电子元件，利用封装基板单元表面的外层铜箔和屏蔽槽的侧壁作为金属屏蔽层的技术方案，简单可靠的实现了对电子元件进行电磁屏蔽，而不必另外增加屏蔽罩，不会增加封装基板厚度，不会降低产品的通用性，且结构可靠，降低了失效风险。另外，本发明实施例方法只需要采用图像转移设备、电镀设备等常用设备即可，无需新增特殊的设备，通用性好。
实施例二、
请参考图12，本发明实施例提供一种封装基板单元400，所述封装基板单元400的中央区域开设有用于固定电子元件，并使所述电子元件与所述封装基板单元400上的内层铜箔及外层铜箔绝缘的容纳槽406，所述封装基板单元400的周边加工有屏蔽槽，所述屏蔽槽包括分别位于所述多层基板的两面且位置对应的第一屏蔽槽和第二屏蔽槽，所述第一屏蔽槽和第二屏蔽槽的底部分别抵达所述多层基板的内层铜箔的两面，所述屏蔽槽的侧壁上加工有用于对所述电子元件进行电磁屏蔽的金属化层403。
其它实施方式中，所述封装基板单元400的顶角部分可以加工有金属化通孔401。所述封转基板单元400的外层铜箔上可以镀有一层镍金或镍钯金。
请参考图13，本发明实施例还提供一种基板组件，包括：如上文所述的封装基板单元400，埋入所述封装基板单元400开设的容纳槽406中的电子元件501，以及分别压合在所述封装基板单元400两面的上、下基板502，所述电子元件501与所述上基板或下基板上的电路图形电连接。
以上，本发明实施例提供了一种封装基板单元及一种包含该封装基板单元的基板组件，所述封装基板单元周边屏蔽槽的侧壁被金属化，可以对封装基板中央区域埋入的电子元件进行电磁屏蔽，该产品结构简单可靠，不会增加封装基板厚度，不会降低产品的通用性，失效风险低。另外，本发明实施例的封装基板单元在加工时只需要采用图像转移设备、电镀设备等常用设备即可，无需新增特殊的设备，通用性好。
以上对本发明实施例所提供的封装基板及其制作方法进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种封装基板单元的制作方法，其特征在于，包括：
制作多层基板，在所述多层基板上规划一个以上封装基板单元；
在每个封装基板单元的顶角部位加工通孔；在每个封装基板单元的周边加工屏蔽槽，所述屏蔽槽包括分别从所述多层基板的两面加工且位置对应的第一屏蔽槽和第二屏蔽槽，所述第一屏蔽槽和第二屏蔽槽的底部分别抵达所述多层基板的内层铜箔的两面；
将所述屏蔽槽的侧壁金属化；
将所述封装基板单元的中央区域的外层铜箔去除；
在去除外层铜箔的所述中央区域加工用于固定电子元件的容纳槽。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的制作多层基板包括：
在内层芯板的内层铜箔上加工内层图形；
在所述内层芯板的表面压合半固化层和外层铜箔。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的在每个封装基板单元的周边加工屏蔽槽包括：
在每个封装基板单元周边待加工屏蔽槽区域的外层铜箔上开窗；
将所述开窗区域下方的绝缘介质去除，暴露出内层铜箔，形成屏蔽槽。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的将所述屏蔽槽的侧壁金属化之后还包括：
电镀填充所述屏蔽槽，或者，采用树脂或油墨填充所述屏蔽槽。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的将所述封装基板单元的中央区域的外层铜箔去除包括：
在所述封装基板单元上除所述中央区域以外的其它部分设置一层干膜，使所述干膜覆盖所述屏蔽槽；
采用化学腐蚀工艺将所述中央区域的外层铜箔去除。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的将所述封装基板单元的中央区域的外层铜箔去除之后，还包括：
对所述封装基板单元镀金，使所述中央区域以外未被去除的外层铜箔上镀一层镍金或镍钯金。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的在去除外层铜箔的所述中央区域加工用于固定电子元件的容纳槽包括：
按照略小于所述中央区域的尺寸加工容纳槽，使所述容纳槽边缘一定尺寸范围内没有外层铜箔。
8.一种多层结构的封装基板单元，其特征在于：所述封装基板单元的中央区域开设有用于固定电子元件，并使所述电子元件与所述封装基板单元上的内层铜箔及外层铜箔绝缘的容纳槽，所述封装基板单元的顶角部分加工有金属化通孔，所述封装基板单元的周边加工有屏蔽槽，所述屏蔽槽包括分别位于所述多层基板的两面且位置对应的第一屏蔽槽和第二屏蔽槽，所述第一屏蔽槽和第二屏蔽槽的底部分别抵达所述多层基板的内层铜箔的两面，所述屏蔽槽的侧壁上加工有用于对所述电子元件进行电磁屏蔽的金属化层。
9.一种基板组件，其特征在于，包括：如权利要求8所述的封装基板单元，埋入所述封装基板单元开设的容纳槽中的电子元件，以及分别压合在所述封装基板单元两面的上、下基板，所述电子元件与所述上基板或下基板上的电路图形电连接。
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