[发明专利]一种金属框架封装基板及其制造方法

说明书

本发明公开了一种金属框架封装基板，包括金属框架、位于所述金属框架的贯穿空腔内的器件、位于所述金属框架的贯穿通孔内的通孔柱，以及包覆所述金属框架、所述器件及所述通孔柱的核心介质层；其中，所述器件和所述通孔柱通过所述核心介质层与所述金属框架间隔开，并且在所述器件的散热面上设置有散热层，所述散热层与所述金属框架导通连接。还公开了一种金属框架封装基板的制造方法。

技术领域

本发明涉及电子器件封装结构，具体涉及金属框架封装基板及其制造方法。

背景技术

随着电子技术的发展与进步，电子产品的性能要求越来越高，这就要求电子元件及线路板基板线路越来越复杂；同时随着电子产品尺寸要求越来越小、越来越薄，使得电子元件及线路办基板线路集成化、小型化、系统化、多功能化是必然趋势。集成电路和器件的更有效、更精密封装再提升电子产品的功能和进一步小型化方面发挥了关键作用，从而芯片等器件嵌埋到基板，形成嵌入式封装基板成为一个趋势。嵌入式封装基板是指采用多步骤制造工艺将器件嵌入到基板中。单芯片、多芯片或者无源器件均可并排式嵌入到有机基质框架之中，芯片等器件嵌入式封装已经兴起多年，目前仍是主流的嵌埋封装方式。但是随着高频高速产品的兴起，嵌入式封装产品有极高的低损耗和散热需求，有机基质作为框架的嵌埋封装方法的发展应用遇到了瓶颈，即使散热性再好的有机基质材料，散热特性都存在局限性，很难从根本上解决高频高速嵌埋产品的散热问题。本申请发明人认为寻求散热性更佳的材料制作框架，以替代有机基质框架，是突破散热瓶颈的关键所在。

现有的嵌入式封装基板主要有两种模式：有机框架（Frame）封装和无框架封装（Frameless）。

有机框架在目前应用最多、最广，有机基质框架内部设有导通铜柱，实现两面线路导通；根据嵌埋器件大小、厚度以及数量的需求，在框架上预置好空腔（Cavity），如珠海越亚的中国专利CN105679682B公开的有机基质框架。在预置的空腔内贴上有源和/或无源器件后，通过压合介电材料来实现封装，如珠海越亚的中国专利CN104332414B公开的封装方式。

无框架封装是指无需预置的框架所进行的嵌埋封装，在载板（Carrier）表面直接贴装有源和/或无源器件，然后进行封装，封装材料为有机介电材料，并制作重新布线层（RDL）及其他导通铜柱（孔）及线路。

但是，现有技术中，一方面，有机基质框架除了导通孔或柱外，主要材料为有机介质材料，如聚酰亚胺、环氧树脂或双马来酰亚胺-三嗪树脂或它们与玻璃纤维的共混物等，此类有机树脂材料导热系数相对较差，芯片等器件运行过程中，产生的热量很难得到快速散发，一定程度影响产品的性能，而且长时间的高温下运作，产品的可靠性会大幅度降低。另一方面，有机基质框架刚性相对较差，尺寸稳定性不够高，导致在制作过程中，封装基板翘曲度无法有效得到控制，产品的翘曲会影响封装效率、良率，甚至封装后产品性能。

发明内容

本发明的实施方案涉及提供一种金属框架封装基板及其制造方法，以解决上述技术问题。本发明通过使用铜箔板作为嵌埋封装基板的金属框架，在金属框架内制作贯穿空腔和贯穿通孔，贯穿空腔用于嵌埋器件，贯穿通孔用于后续制作通孔柱，实现层与层之间的导通。铜箔板作为嵌埋封装基板的金属框架，相对于有机基质框架而言，一方面嵌埋封装基板的刚性得到提升，可以有效降低产品的翘曲度，另一方面能够迅速将器件运行过程中产生的热量快速散发，有效降低产品运行时的环境温度。并且器件封装后，通过线路制作，将器件背面和金属框架的主体连为一体，有助于辅助散热。

本发明第一方面涉及一种金属框架封装基板，包括金属框架、位于所述金属框架的贯穿空腔内的器件、位于所述金属框架的贯穿通孔内的通孔柱，以及包覆所述金属框架、所述器件及所述通孔柱的核心介质层；其中，所述器件和所述通孔柱通过所述核心介质层与所述金属框架间隔开，并且在所述器件的散热面上设置有散热层，所述散热层与所述金属框架导通连接。