[发明专利]基于有源埋入的微波射频基板结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波射频基板结构及其制备方法，尤其是一种基于有源埋入的微波射频基板结构及其制备方法，属于微电子先进封装的技术领域。

背景技术

目前射频微波的芯片封装形式比较单一，主要是应用其陶瓷基板通过引线键合方式然后再陶瓷基板上进行盖帽从而形成可以使用的空气腔，但是该技术应用比较成熟，但是由于通过引线键合线进行高频信号的传输带来很大的损耗，另外线长的一致性也很难保证，所以会出现很多功能性的问题，另外陶瓷封装的成本以及工艺均比较复杂，所以要求有一种新型的技术或封装形式进行代替也是行业内研究的热点问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于有源埋入的微波射频基板结构及其制备方法，其结构简单，制备工艺简单，与基板的制作工艺兼容，提高微波射频芯片的高频信号性能，降低封装成本，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述基于有源埋入的微波射频基板结构，包括下芯板以及位于所述下芯板上的微波射频芯片，所述下芯板上层压有用于包覆微波射频芯片的介质层，在介质层内设有空气腔，所述空气腔位于所述微波射频芯片射频区域的正上方；在下芯板的下方设有焊球，所述焊球与所述微波射频芯片电连接。

所述微波射频芯片上设有第二导电柱，所述第二导电柱位于所述空气腔的外侧；在微波射频芯片的外侧设有与焊球电连接的第一导电柱，微波射频芯片通过第一导电柱以及第二导电柱与焊球电连接。

所述介质层上设有上芯板，所述上芯板上设有上基板线路；下芯板的下表面上设有下基板线路；第二导电柱的下端与微波射频芯片电连接，第二导电柱的上端穿过介质层以及上芯板后与上基板线路电连接；第一导电柱的下端穿过下芯板后与下基板线路电连接，第一导电柱的上端穿过介质层以及上芯板后与上基板线路电连接。

所述上基板线路上覆盖有上阻焊层；下基板线路上覆盖有下阻焊层，相邻的焊球间通过下阻焊层相隔离。

所述空气腔的上方设有贯通介质层并与所述空气腔相连通的释放通孔。

一种基于有源埋入的微波射频基板结构的制备方法，所述微波射频基板结构的制备方法包括如下步骤：

a、提供下芯板，并在所述下芯板上设置所需的微波射频芯片；

b、在上述的微波射频芯片上设置释放材料层；

c、在上述下芯板上层压有介质层，以通过所述介质层将释放材料层以及微波射频芯片压紧在下芯板上，释放材料层以及微波射频芯片均位于介质层内；

d、在上述微波射频芯片的上方设置导电柱盲孔，并在所述微波射频芯片的外侧设置导电柱通孔；所述导电柱盲孔位于释放材料层的外侧，且导电柱盲孔贯通介质层；导电柱通孔贯通介质层以及下芯板；

e、在上述导电柱通孔内填充得到第二导电柱，所述第二导电柱的下端与微波射频芯片电连接，第二导电柱的上端与介质层上方的上导电层电连接；在导电柱通孔内填充得到第一导电柱，所述第一导电柱的上端与上导电层电连接，第一导电柱的下端与覆盖下芯板下表面的下导电层电连接；

f、在上述上导电层上制作所需的上基板线路，在下导电层上制作所需的下基板线路，以使得微波射频芯片通过第二导电柱、上基板线路以及第一导电柱与下芯板下表面上的下基板线路电连接；

g、在上述上基板线路上设置所需的上阻焊层，在下基板线路上设置所需的下阻焊层，并在所述下阻焊层上设置所需的焊球接触口，以通过焊球接触口暴露所需的下基板线路；

h、在上述的释放材料层上设置释放盲孔，所述释放盲孔从上阻焊层向下延伸至释放材料层内；

i、利用上述释放盲孔将介质层内的释放材料层进行释放，以在介质层内得到空气腔，并在所述空气腔上方得到能与外部相连通的释放通孔；

j、在上述下芯板的下方设置所需的焊球，所述焊球通过焊球接触口与下基板线路电连接，且相邻的焊球间通过下阻焊层相隔离。

所述微波射频芯片通过粘结胶粘结在下芯板上，微波射频芯片小于下芯板，释放材料层小于微波射频芯片。

所述步骤c中，在上述介质层上设置有上芯板；上基板线路支撑在上芯板上。

在所述介质层上通过激光钻孔得到导电柱盲孔；在介质层上通过机械钻孔或激光钻孔得到导电柱通孔。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明微波射频芯片通过下芯板、介质层以及上芯板形成有源埋入的封装基板结构，在微波射频芯片的射频区域设置空气腔，微波射频芯片可以通过第一导电柱、第二导电柱与焊球电连接，能提高微波射频芯片的高频性能。