[发明专利]一种异质基板集成结构和制备方法

说明书

本发明公开了一种异质基板集成结构和制备方法，包括有机金属布线层以及若干异质基板，且有机金属布线层与各个异质基板需要互连的焊盘相连，各个异质基板间的电连接通过有机金属布线层实现，所述有机金属布线层完全覆盖在各个异质基板需要直接互连的面上，并成为各个异质基板的金属布线层的一部分，或有机金属布线层搭接在相邻的两个异质基板需要直接互连的面上。本发明解决了各异质基板间的空间互连问题，充分发挥各基板优势，以达到最优系统性能，具有良好的经济前景。

技术领域

本发明属于先进电子封装领域，涉及用于半导体电子微系统、组件混合集成封装中的封装基板，具体涉及一种异质基板集成结构和制备方法。

背景技术

在便携智能系统对电子产品的功能和性能要求不断提高的前提下，同时要求电子产品的尺寸和重量不断减小，通常需要在微小的空间内实现整个电子系统功能，即实现微型电子系统，在此我们简称为微系统。鉴于微系统的复杂性和涉及器件的多样性，微系统中可能包含不同形式的芯片、器件和子组件，可能是裸芯片、塑封的、陶封的或金属壳封的；微系统中可能包含不同功能、不同材质的芯片、器件和子组件，可能是MEMS、数字的、模拟的、射频微波的、生物的或其他传感的；同时还需要容纳大量电阻、电容、电感等无源元件和无源网络。单一材质，或单一工艺的基板由于其材料和相对应基板制备工艺的局限性，很难满足上述复杂微系统集成对基板的需求。通常需要根据各种基板的特性、选择多种基板来共同完成复杂微系统集成封装，达到微系统的最佳性能，此时基板间的互连就成为迫切需要解决的问题。通过基板间凸点或焊球焊接互连形成基板垂直堆叠，在基板间互连数量大、互连速度高、时延要求苛刻的情况非常有效，但对基板间尺寸和CTE的匹配性有较严格的要求，灵活性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异质基板集成结构和制备方法，以克服现有技术存在的问题，本发明解决了各异质基板间的空间互连问题，充分发挥各基板优势，以达到最优系统性能，具有良好的经济前景。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种异质基板集成结构，包括有机金属布线层以及若干异质基板，且有机金属布线层与各个异质基板需要互连的焊盘相连，各个异质基板间的电连接通过有机金属布线层实现，所述有机金属布线层完全覆盖在各个异质基板需要直接互连的面上，并成为各个异质基板的金属布线层的一部分，或有机金属布线层搭接在相邻的两个异质基板需要直接互连的面上；

当有机金属布线层完全覆盖在各个异质基板需要直接互连的面上时，所述有机金属布线层在各个异质基板互连处能够弯折，各个异质基板上的芯片或器件微组装在有机金属布线层上；

当有机金属布线层搭接在相邻的两个异质基板需要直接互连的面上时，各个异质基板上的芯片或器件微组装在各个异质基板表面的金属布线层上。

进一步地，所述若干异质基板均为有机基板，或若干异质基板均为无机基板，或若干异质基板既有有机基板也有无机基板；

所述若干异质基板的基板材料不同，或若干异质基板的基板材料部分一致，或若干异质基板的基板材料完全一致。

进一步地，所述若干异质基板厚度相同或不同；

所述若干异质基板为规则形状或不规则形状。

进一步地，所述异质基板包括硅基板、陶瓷基板和玻璃基板，所述硅基板为不带TSV的硅基板或带TSV的硅基板，所述玻璃基板为不带TGV的玻璃基板或带TGV的玻璃基板。

进一步地，所述硅基板和玻璃基板的表面设置有微凸点，所述硅基板和玻璃基板的表面或内部设置有光波导。

进一步地，所述带TSV的硅基板中硅通孔TSV导通材料和所述带TGV的玻璃基板中玻璃通孔TGV导通材料为金属材料、半导体材料或改性有机材料。

一种异质基板集成结构的制备方法，包括以下步骤：