[发明专利]一种陶瓷基双面RDL 3D封装方法及结构

权利要求书

1.一种陶瓷基双面RDL 3D封装结构，包括具有多层布线结构的陶瓷基板(9)，其特征在于，所述陶瓷基板(9)内部通过厚膜TCV通孔(11)实现电气垂直互连；所述陶瓷基板(9)的正面制备有正面多层薄膜RDL层(14)，正面多层薄膜RDL层(14)上安装电子器件，且陶瓷基板(9)的正面采用气密性结构封装；所述陶瓷基板(9)的背面开设至少一个腔体，腔体的内部还设有电子器件；所述腔体内部以及陶瓷基板(9)的背面形成有固化的介质层(702)，所述介质层(702)上制备有背面多层薄膜RDL层(20)。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷基双面RDL 3D封装结构，其特征在于，所述腔体内设置有厚膜TCV通孔(11)、复合金属层(15)的其中一个或两者组合；所述复合金属层(15)印制在腔体内底面；当两者同时存在时，厚膜TCV通孔(11)至少设有四个并分布在腔体内部四周，复合金属层(15)通过厚膜TCV通孔(11)与地连接。

3.一种根据权利要求1或2所述的陶瓷基双面RDL 3D封装结构的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：制备背面具有腔体结构的陶瓷基板(9)；

步骤2：对陶瓷基板(9)的正面研磨抛光，使平整度≤5μm/mm，表面粗糙度≤0.08μm，在陶瓷基板(9)的正面制备正面多层薄膜RDL层(14)；

步骤3：在陶瓷基板(9)背面的腔体中设置电子器件，电子器件包括有源芯片，在各腔体内部填充以及在陶瓷基板(9)的背面涂覆绝缘介质(701)，热处理后固化形成介质层(702)，对介质层(702)研磨抛光使有源芯片的电极露出，在介质层(702)的表面制备背面多层薄膜RDL层(20)；

步骤4：在正面多层薄膜RDL层(14)上安装电子器件，然后在陶瓷基板(9)的正面进行气密性封装，在背面多层薄膜RDL层(20)上设置电气引出端；

步骤5：实现单个带电磁屏蔽腔的陶瓷基双面RDL 3D封装结构的制备。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷基双面RDL 3D封装方法，其特征在于，多层薄膜RDL层的制备步骤如下：

步骤2.1：在陶瓷基板(9)的正面或介质层(702)的表面沉积金属种子层，光刻出符合设计要求的复合金属化图形二(17)；

步骤2.2：在复合金属化图形二(17)上旋涂绝缘介质(701)，进行热处理；

步骤2.3：根据设计要求，在热处理后的绝缘介质(701)上制作新的复合金属化图形二(17)、薄膜TPV通孔(18)图形和无源器件的一种或多种组合，并通过电镀加厚复合金属化图形二(17)与薄膜TPV通孔(18)图形，实现一层薄膜RDL层的制备；

步骤2.4；重复步骤2.2-2.3，完成多层薄膜RDL层的制备。

5.根据权利要求4所述的一种陶瓷基双面RDL 3D封装方法，其特征在于，所述绝缘介质(701)采用BCB或PI材料。

6.根据权利要求5所述的一种陶瓷基双面RDL 3D封装方法，其特征在于，复合金属化图形二(17)为Cu、Ti、Ni、Au、Sn中的一种金属或两种以上金属构成的合金。

7.根据权利要求3所述的一种陶瓷基双面RDL 3D封装方法，其特征在于，步骤1具体包括以下步骤：

步骤1.1：将浆料流延成生瓷带，按设计要求对生瓷带进行裁片及冲孔；

步骤1.2：根据设计要求，在每层生瓷带上印制复合金属化图形一(10)，同时向冲孔中填充金属以形成厚膜TCV通孔(11)，在生瓷带上印制、内埋电子元件，实现板级IPD；

步骤1.3：根据设计要求，依次将每层生瓷带对准叠片，使用模具将叠片进行等静压、切割，进入烧结炉烧结成形，完成陶瓷基板(9)的制备。

8.根据权利要求7所述的一种陶瓷基双面RDL 3D封装方法，其特征在于，步骤1.2还包括，在生瓷带背面的腔体中印制复合金属层(15)或制作厚膜TCV通孔(11)或两者共同进行，所述复合金属层(15)为栅格状金属层，栅格空隙率在0～50％。