电路板和包括该电路板的半导体封装的制作方法

本发明涉及一种电路板及包括该电路板的半导体封装。

背景技术：

1、随着电子产品的性能提高，已经提出并研究了在有限尺寸的半导体封装基板上布置更多半导体器件的技术。然而，由于一般的半导体封装是基于安装单个半导体器件，因此在获得期望的性能方面存在限制。

2、因此，最近，已经提供了使用多个基板的其中布置有多个半导体器件的半导体封装。这种半导体封装具有如下结构：多个半导体器件在水平方向和/或垂直方向上在基板上彼此连接。因此，半导体封装具有如下优点：有效地利用半导体器件的安装区域，并且可以通过半导体器件之间的短信号传输路径来传输高速信号。

3、此外，随着半导体器件的数量和/或每个半导体器件的尺寸根据高集成度的趋势而增加，或者随着半导体器件的功能部分被划分，应用于提供物联网（iot）、自动驾驶车辆、高性能服务器等的产品的半导体封装正在扩展到半导体芯片的概念。

4、同时，半导体封装的电路板包括空腔和设置在空腔中的连接构件。连接构件可以将多个半导体器件彼此电连接，或者可以用于连接多个半导体器件之间的信号通信。可选地，连接构件可以指代半导体器件。

5、在这种情况下，根据相关技术，在连接构件嵌入电路板的状态下，进行额外的绝缘层堆叠工艺和电极部分形成工艺。在这种情况下，可能会施加由热循环引起的应力，例如在执行绝缘层堆叠工艺和电极部分工艺期间发生的收缩和/或膨胀。此外，由应力引起的连续应力可能施加到连接构件上，因此，连接构件的物理可靠性和/或电气可靠性可能降低。例如，由于应力，绝缘层与连接构件之间的粘接性可能劣化，由于粘接性的劣化，绝缘层与连接构件之间的界面处可能发生分层。另外，当发生界面剥离时，可能发生连接构件与电极部分之间不能稳定地电连接的可靠性问题，因此，可能发生连接构件不能稳定地工作的问题。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明提供一种能够改善连接构件的电极与电路层之间的对准的电路板以及包括该电路板的半导体封装。

3、此外，本发明提供一种能够提高电可靠性的电路板以及包括该电路板的半导体封装。

4、此外，本发明提供一种能够有效分散或缓解由热循环引起的应力的电路板，以及包括该电路板的半导体封装。

5、此外，实施方式提供具有改善的翘曲特性的电路板，以及包括该电路板的半导体封装。

6、本发明的实施方式所要解决的技术问题不限于上述技术问题，通过以下描述，本领域技术人员可以清楚地理解本发明的实施方式所要解决的其他技术问题。

7、技术方案

8、根据一个实施方式的电路板包括：第一绝缘层，其包括通孔；第二绝缘层，其设置在第一绝缘层的上表面上并且填充通孔的一部分；以及第三绝缘层，其设置在第一绝缘层的下表面上并且填充通孔的剩余部分，其中第二绝缘层和第三绝缘层彼此接触的界面位于第一绝缘层的上表面和第一绝缘层的下表面之间。

9、此外，电路板还包括设置在通孔中的连接构件，其中连接构件的侧表面包括被第二绝缘层覆盖的第一部分和被第三绝缘层覆盖的第二部分。

10、此外，连接构件包括连接电极，其中界面在水平方向上不与连接电极重叠。

11、此外，界面比连接构件的下表面更靠近连接构件的其上设置有连接电极的上表面。

12、此外，界面是平行于第一绝缘层的上表面或下表面的平面。

13、此外，界面包括相对于第一绝缘层的上表面凸出的凸面，或相对于第一绝缘层的上表面凹入的凹面。

14、此外，界面包括设置在连接构件的一侧上的凹面和设置在连接构件的与所述一侧不同的另一侧上的凸面。

15、此外，沿连接构件的侧面的周向方向的凹面在水平方向上的宽度与沿连接构件的侧面的周向方向的凸面在水平方向上的宽度不同。

16、此外，电路板还包括设置在第一绝缘层的上表面上的电路层，其中电路层的上表面和连接电极的上表面位于同一平面上。

17、另外，第二绝缘层和第三绝缘层包括与第一绝缘层的绝缘材料不同的绝缘材料。

18、同时，根据实施方式的电路板包括：第一绝缘层，其包括通孔；第二绝缘层，其设置在第一绝缘层的上表面上并填充通孔的一部分；以及第三绝缘层，其设置在第一绝缘层的下表面上并填充通孔的剩余部分，其中第二绝缘层和第三绝缘层彼此接触的界面包括朝向第一绝缘层的上表面凸出的凸面和相对于第一绝缘层的上表面凹入的凹面中的至少一个。

19、此外，界面位于第一绝缘层的上表面和第一绝缘层的下表面之间。

20、另外，电路板还包括设置在通孔中的连接构件，连接构件的侧表面包括被第二绝缘层覆盖的第一部分和被第三绝缘层覆盖的第二部分。

21、此外，所述界面包括设置在连接构件的一侧上的凹面和设置在连接构件的与所述一侧不同的另一侧上的凸面。

22、此外，沿连接构件的侧面的周向方向的凹面在水平方向上的宽度与沿连接构件的侧面的周向方向的凸面在水平方向上的宽度不同。

23、另外，第二绝缘层和第三绝缘层包括与第一绝缘层的绝缘材料不同的绝缘材料。

24、有益效果

25、根据实施方式的电路板包括：第一绝缘层，其包括通孔；第二绝缘层，其设置在第一绝缘层的上表面上；以及第三绝缘层，其设置在第一绝缘层的下表面上。第一绝缘层的通孔的一部分可以填充有第二绝缘层，第一绝缘层的通孔的剩余部分可以填充有第三绝缘层。在该情况下，第二绝缘层和第三绝缘层可以包括它们彼此直接接触的界面。界面可位于第一绝缘层的通孔中。例如，界面位于第一绝缘层的上表面和第一绝缘层的下表面之间。优选地，界面可以位于第一绝缘层的上表面之下且位于第一绝缘层的下表面之上。

26、因此，在该实施方式中，通过调节第二绝缘层和第三绝缘层直接接触的界面的位置，可以在固化第二绝缘层和第三绝缘层的处理中防止设置在通孔中的连接构件的错位。

27、具体地，在实施方式中，第二绝缘层和第三绝缘层彼此接触的界面可以位于第一绝缘层的上表面和第一绝缘层的下表面之间，并且由此，第二绝缘层和第三绝缘层彼此接触的界面在水平方向上不与连接构件的连接电极重叠。因此，在实施方式中，可以防止在固化第二绝缘层和第三绝缘层的处理中产生的应力传递到连接构件和连接构件的连接电极，从而防止连接构件的错位。

28、具体地，在实施方式中，上述界面的位置可以位于通孔内，并且由此，连接构件可以被布置在通孔内的准确位置。因此，在本实施方式中，连接构件能够稳定地设置在通孔中。因此，在实施方式中，连接构件可以更稳定地工作。

29、此外，在实施方式中，可以改善设置在连接构件上的过孔电极与连接构件的连接电极之间的对准，从而可以实现连接构件的连接电极与过孔电极之间的稳定电连接。因此，在实施方式中，可进一步提高电路板的电可靠性，从而进一步提高电路板及包含该电路板的半导体封装件的产品特性。因此，在实施方式中，应用了半导体封装的诸如服务器的产品可以更稳定地操作。

30、此外，第二绝缘层和第三绝缘层彼此接触的界面可以定位成更靠近连接构件的上表面和下表面中的一个。例如，界面可以设置为更靠近连接构件的上表面和下表面中的其上设置有连接电极的表面。即，连接电极设置在连接构件的上表面上，并且由此，界面可以比连接构件的下表面更靠近连接构件的上表面。

31、即，在该实施方式中，为了填充第一绝缘层的通孔，第三绝缘层可以比第二绝缘层更早地被层叠，并且由此，设置在第一绝缘层的上表面上的第二电路层的上表面和连接构件的连接电极的上表面可以位于同一平面上。因此，界面可以被定位为比连接构件的下表面更靠近连接构件的其上设置有连接电极的上表面。

32、因此，在实施方式中，可以改善过孔电极的平坦度。例如，过孔电极包括与电路层接触的第一部分和与连接构件的连接电极接触的第二部分。在实施方式中，在电路板的制造处理中，第三绝缘层可以比第二绝缘层更早地设置，因此，界面可以比连接构件的下表面更接近于连接构件的其上设置有连接电极的上表面，此外，可以改善连接构件的上表面和电路层的上表面之间的平坦度。因此，在实施方式中，过孔电极的第一部分和第二部分可以具有相同的厚度，从而可以改善第二过孔电极的第一部分和第二部分之间的平坦度。因此，在本实施方式中，可以进一步提高与连接构件的电可靠性。

33、此外，第二绝缘层和第三绝缘层可以包括与第一绝缘层的绝缘材料不同的绝缘材料。例如，填充第一绝缘层的通孔的第二绝缘层和第三绝缘层的物理性质可以与第一绝缘层的物理性质不同。例如，第二绝缘层和第三绝缘层的热膨胀系数可以不同于第一绝缘层的热膨胀系数。例如，第二绝缘层和第三绝缘层可以包括比第一绝缘层更能够有效地吸收上述应力的绝缘材料。因此，在实施方式中，可以使用第二绝缘层和第三绝缘层来更有效地吸收和/或消除施加到连接构件的应力。另外，当连接构件作为有机桥接器提供时，第二绝缘层和第三绝缘层可以减轻由连接构件和第一绝缘层之间的热膨胀系数的差异所引起的电路板中的裂缝等的损伤。

34、具体地，当连接构件是有机桥接器时，第二绝缘层和第三绝缘层可以更稳定地保护连接构件免受热循环引起的应力，例如第一绝缘层的收缩和/或膨胀。

35、此外，第二绝缘层和第三绝缘层可以吸收施加到电路板的应力，因此，可以提高电路板和半导体封装的物理可靠性和/或电可靠性。例如，在本实施方式中，第二绝缘层和第三绝缘层可以设置在第一绝缘层的通孔中，以包围连接构件的侧部。在该情况下，第二绝缘层和第三绝缘层可以起到热膨胀系数匹配的作用，以缓和第一绝缘层和连接构件之间的热膨胀系数的差异。因此，在实施方式中，电路板和半导体封装的电气可靠性和/或机械可靠性可以进一步提高。因此，在实施方式中，半导体器件可以稳定地操作，并且诸如半导体封装和服务器的电子产品的操作特性可以被改善。

36、此外，在实施方式中，第二绝缘层和第三绝缘层彼此接触的界面可以相对于下部积层的上表面凹入或凸出，从而增加第二绝缘层和第三绝缘层之间的接触面积。因此，在实施方式中，可以进一步提高第二绝缘层和第三绝缘层之间的粘附性，从而可以更稳定地保护设置在通孔中的连接构件。因此，在实施方式中，电路板的物理可靠性和/或电气可靠性可以进一步提高。

37、此外，在本实施方式中，第二绝缘层和第三绝缘层彼此接触的界面可以是凹面或凸面，从而起到缓冲施加到电路板上的热变形（例如膨胀和/或收缩）的作用。例如，设置在界面处的凹面或凸面用于增加界面的表面积。例如，设置在界面处的凹面或凸面起到增加填充部件的表面积的作用，该填充部件设置作为在通孔的内壁和连接构件的侧表面之间的第二绝缘层和第三绝缘层。因此，在实施方式中，可以解决由于施加到电路板上的热应力而可能发生的连接构件的电断开和/或裂纹等问题。因此，在实施方式中，电路板的机械可靠性和/或电气可靠性可以得到改善。

38、例如，半导体器件的电操作期间会产生热量。由于半导体器件产生的热量，电路板可能经受涉及膨胀和/或收缩的热循环环境，并且由此产生的应力可能施加到连接构件。在这种情况下，当应力被连续地传递到连接构件时，连接构件的连接电极和电路层之间的电耦合部分处可能产生裂纹。

39、与此相对，根据实施方式，在第二绝缘层和第三绝缘层之间的界面处设置的凹面或凸面可以起到缓和由热循环引起的电路板的膨胀和/或收缩的作用，并且可以吸收由热变形引起的应力。因此，在本实施方式中，可以利用在界面处设置的凹面或凸面，来最小化施加到电路板的应力向连接构件的传递。

40、此外，在实施方式中，第二绝缘层和第三绝缘层彼此接触的界面可以包括凹面和凸面。例如，第二绝缘层和第三绝缘层彼此接触的界面可以具有在连接构件的一侧凹陷的凹面和在连接构件的与该侧不同的另一侧凸出的凸面。

41、因此，在实施方式中，可以利用界面的凹面和凸面来更有效地缓解和/或吸收施加到电路板上的应力。因此，在实施方式中，可防止电路板及包含该电路板的半导体封装件在特定方向上显著翘曲。因此，在实施方式中，半导体器件可以更稳定地操作，并且诸如半导体封装和服务器的电子产品的操作特性可以得到改善。

42、具体而言，在本实施方式中，可以考虑电路板翘曲的方向来调整连接构件的周向上的界面的凹面和凸面的位置。因此，在实施方式中，可利用界面的凹面与凸面进一步防止电路板的翘曲。

43、另外，在实施方式中，凹面和凸面可以沿连接构件的侧面的周向方向具有不同的宽度。例如，在实施方式中，可以考虑电路板翘曲的方向来调整凹面在水平方向上的宽度和凸面在水平方向上的宽度。例如，在实施方式中，凸面在水平方向上的宽度可以大于凹面在水平方向上的宽度。或者，在实施方式中，凹面在水平方向上的宽度可以大于凸面在水平方向上的宽度。

44、因此，在实施方式中，可以利用在水平方向上具有不同宽度的界面的凹面和凸面，来更有效地缓解和/或吸收施加到电路板上的应力。因此，在实施方式中，可防止电路板及包含该电路板的半导体封装件在特定方向上显著翘曲。因此，在实施方式中，半导体器件可以更稳定地操作，并且诸如半导体封装和服务器的电子产品的操作特性可以得到改善。

45、具体而言，在实施方式中，可以考虑电路板翘曲的方向来调整连接构件的界面的凹面在水平方向上的宽度和凸面在水平方向上的宽度。因此，在实施方式中，可以使用在水平方向上具有不同宽度的界面的凹面和凸面来进一步防止电路板的翘曲。