[发明专利]导线柱体集成体、功能性柱体及其集成体、以及功能性基板

说明书

本发明公开一种经由功能性柱体集成体制造功能性基板的方法和功能性基板。所述的功能性柱体集成体由多个功能性柱体集成，所述的功能性基板由所述的功能性柱体集成体分割成片制成；其中的功能性柱体包括柱状半导体材料、柱状磁性材料、导线集成体、导线柱体集成体、被动电子元件电柱体、或者变压器柱体。本发明的实施例包括：经由硅柱导线集成体制成的硅柱导线柱体集成体，经由被动电子元件柱体和导线柱体制成的被动电子元件柱体导线柱体集成体。本发明的功能性基板可使集成电路半导体封装的结构和性能设计更加灵活和高效。

本申请是申请日为2014年10月15日、题为“制造功能性基板的方法和功能性基板”的中国发明专利申请201410544633.9的分案申请。

技术领域

本发明一般地涉及集成电路半导体封装技术。通过在所述的功能性基板的上下表面制作电路和焊盘，其可以进一步制作成用于集成电路半导体封装的功能性电路基板。所述的功能性电路基板使集成电路半导体封装的结构设计更加灵活，并可有效地加强集成电路半导体封装的性能。

背景技术

在集成电路半导体封装技术中，电路基板是用于整合电子产品功能的元件，其构成了集成电路半导体芯片与其它芯片或电子元件的桥梁。有通孔的(TSV:Through SiliconVia,TSV:Through Substrate Via and TGV:Through Glass Via)硅，玻璃，陶瓷或有机材料基板在集成电路半导体封装技术中已有广泛的应用，是3D和2.5D集成电路半导体封装中的关键元件。基于含有通孔的基板制成的电路基板通常用于3D和2.5D集成电路半导体封装技术中，其可有效地整合电子产品的功能。含有通孔的基板包括含有通孔的硅基板，玻璃基板，陶瓷基板和有机材料基板。目前，使用的含有通孔的基板的制造方法可以分为两类：一类是基于基板的方法，另一类是基于通孔的方法。基于基板的方法基本上包括：1)在基板上先开一些所需的孔，2)然后用导电材料填充这些孔，从而形成一个含有导电通孔的基板。基于通孔的方法基本上包括：1)先在一个载体上制作一些点状的小金属柱，2)然后用一个基板材料覆盖这些点状的小金属柱，再去掉所述的载体并打磨上下表面以露出点状的小金属柱，从而形成一个含有导电通孔的基板。目前，含有通孔的基板的使用是通过制作于基板表面的电路和焊盘把含有通孔的基板进一步制作成含有通孔的电路基板，从而在集成电路半导体封装中把位于基板上表面的电子元件与基板下方的其它电子元件或印刷电路板相连接，位于基板上表面的电路也可以使位于其上的电子元件先直接地进行通讯，然后再与基板下方的其它电子元件或电路板相连接。

在现有技术中的含有通孔的基板的基本特征包括：1)基板的上下表面是平整的以便在其上进一步制作电路和焊盘；2)通孔是一种导电的金属小柱，嵌入在基板中并按照所需的间距形成规则的排列，3)基板的基体材料是用作保持通孔和在其上进一步制作电路和焊盘的一种载体。需要注意的是，这些现有技术中的含有导电通孔的基板在制造和使用上具有许多局限性。由于其制造工艺，一些局限性包括：1)其制造是非常费时和昂贵的，2)其中所述的金属小柱或通孔不包含绝缘外层，3)由于是通过刻蚀、机械钻头或激光开孔，通孔的侧边不是很平整，4)通孔的直径不能非常小，现有技术制造通孔小于10微米，并且超过一定厚度(如100微米以上)的基板是非常昂贵的，5)通孔的间距不能非常小,(如现有技术在100微米以上厚度的基板上制造小于50微米间距的通孔是困难和昂贵的，6)含有通孔的基板的厚度受到通孔尺寸和间距的限制，通孔间距越小，基板就得越薄。

在现有技术中制作含有被动电子元件(如电阻器，电感器，电容器等)的电路基板的方法包括：1)被动电子元件通过另外的工艺被安装在电路基板的表面，2)被动电子元件通过另外的工艺被埋入电路基板中，3)通过在电路基板的表面制作导电图案来形成被动电子元件，如由螺旋形的导线形成的电容器。在现有技术及其产品中的含有通孔的基板是一种含有贯通形式的导电通道的电路基板，而对于被动电子元件，由于困难和昂贵的制造工艺，还没有见到含有贯通形式的被动电子元件的电路基板。

发明内容