一种多层线路结构及其制备方法与流程

本申请涉及半导体器件封装及印刷线路板制造，尤其涉及一种多层线路结构及其制备方法。

背景技术：

1、现有多层线路结构制备方法无法同时满足超薄化、高集成度、低信号串扰及高可靠性的需求。传统侧发光器件依赖支架、导光板及二次光学折弯结构，整体厚度大，无法适配窄边框、隐形安装等超薄应用场景。驱动集成电路多采用分立外挂方式，电气连接路径长，响应速度慢，在高低温循环、振动等复杂环境下易出现连接失效。线路层未进行有效隔离，信号串扰严重，限制了高密度阵列排布的实现。散热路径设计不合理，器件工作温度高，长期服役可靠性不足。现有制备流程复杂，良率低，难以实现大规模量产。目前尚未有能够同时解决上述全部问题的多层线路结构制备方案。

技术实现思路

1、本申请提供了一种多层线路结构及其制备方法，旨在解决的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种多层线路结构的制备方法，所述方法包括：

3、对预设层数的基板进行叠合，在基板内部分层布设电源层、信号层和接地散热层；

4、采用激光钻孔和填孔电镀工艺制备层间盲埋孔互联单元，实现电源层、信号层和接地散热层之间的电气连接；

5、对基板表层进行精密线路蚀刻，形成芯片和驱动集成电路的键合焊盘；

6、将倒装发光二极管芯片和嵌入式驱动集成电路设置在基板顶层的对应电极上；

7、采用模塑压合工艺在基板表面形成适配驱动集成电路厚度的超薄封装胶层；

8、对封装完成的基板进行裁切，得到单个器件单元；

9、对单个器件单元依次进行电性点亮检测和分光分选，完成多层线路结构的制备。

10、在一些实施例中，所述对预设层数的基板进行叠合，在基板内部分层布设电源层、信号层和接地散热层，包括：采用超薄树脂基材料制备每层基板，在相邻两层基板之间设置超薄低介电介质层进行隔离，将电源层、信号层和接地散热层分别独立布设在不同的基板层内，其中接地散热层采用大铜箔结构。

11、在一些实施例中，所述采用激光钻孔和填孔电镀工艺制备层间盲埋孔互联单元，实现电源层、信号层和接地散热层之间的电气连接，包括：在叠合后的基板上通过激光加工形成贯穿对应介质层的盲孔和埋孔，再对盲孔和埋孔进行填孔电镀，使孔壁和孔内形成连续导电层，实现相邻层和跨层的电气连接。

12、在一些实施例中，所述对基板表层进行精密线路蚀刻，形成芯片和驱动集成电路的键合焊盘，包括：在基板表层涂覆光刻胶，通过曝光显影形成线路图案，再对曝光后的基板进行蚀刻和去胶处理，在基板顶层形成分别对应倒装发光二极管芯片和嵌入式驱动集成电路的独立键合焊盘。

13、在一些实施例中，所述将倒装发光二极管芯片和嵌入式驱动集成电路设置在基板顶层的对应电极上，包括：在倒装发光二极管芯片的上表面和全部非出光侧壁涂覆高反射遮光材料，固化后形成高反射遮光层，仅保留芯片的衬底背部出光面；将处理后的倒装发光二极管芯片和嵌入式驱动集成电路放置在基板顶层的对应键合焊盘上，通过倒装焊接工艺完成电气和机械连接。

14、在一些实施例中，所述采用模塑压合工艺在基板表面形成适配驱动集成电路厚度的超薄封装胶层，包括：将封装胶材料覆盖在基板表面及键合完成的芯片和驱动集成电路上方，通过模塑压合工艺使封装胶材料完全包覆芯片和驱动集成电路，形成厚度与嵌入式驱动集成电路厚度相适配的平面化超薄封装胶层。

15、在一些实施例中，所述对封装完成的基板进行裁切，得到单个器件单元，包括：按照预设的器件尺寸，采用激光切割工艺对封装完成的整板基板进行分切，去除基板边缘的多余部分，同时切割形成器件底部的半孔焊接焊盘；所述半孔焊接焊盘可提升器件贴装的焊接牢固度，且使器件支持左向、右向双向侧向贴装，最终得到多个独立的长方体超薄单个器件单元。

16、在一些实施例中，所述对单个器件单元依次进行电性点亮检测和分光分选，完成多层线路结构的制备，包括：对每个单个器件单元施加额定工作电压，检测器件的点亮状态和电气参数，筛选出电气性能合格的器件单元；再对合格的器件单元进行发光参数检测，按照发光颜色和亮度等级进行分光分选。

17、在一些实施例中，所述单个器件单元为五面发光结构，平贴于应用基板后，芯片衬底背部出光面朝向侧向，呈现侧向发光强度最高的光学特性，其余各面发光强度相对较低。

18、在一些实施例中，所述方法还包括：在对预设层数的基板进行叠合之前，将嵌入式驱动集成电路预先埋置在基板的中间层内部，再进行基板的叠合和层间互联制备。

19、第二方面，本申请提供了一种多层线路结构，基于第一方面所提供的方法制备而成，包括多层树脂基线路基板、倒装发光二极管芯片、嵌入式驱动集成电路、高反射遮光层以及超薄封装胶层；

20、多层树脂基线路基板内部分层设置电源层、信号层和接地散热层，多层树脂基线路基板内部设置层间盲埋孔互联单元实现各层电气连接；

21、倒装发光二极管芯片和嵌入式驱动集成电路贴装焊接在多层树脂基线路基板的顶层；高反射遮光层包覆倒装发光二极管芯片的上表面和全部非出光侧壁，仅保留芯片的衬底背部出光面；

22、超薄封装胶层包覆多层树脂基线路基板的顶层、倒装发光二极管芯片和嵌入式驱动集成电路；所述多层线路结构的底部设置半孔焊接焊盘，整体为五面发光结构，平贴于应用基板后，芯片衬底背部出光面朝向侧向，呈现侧向发光强度最高的光学特性。

23、本申请通过分层布设电源层、信号层和接地散热层，实现电源与信号的物理隔离，有效降低信号串扰，同时接地散热层提升器件整体散热性能。采用层间盲埋孔互联单元实现层间电气连接，大幅压缩多层线路结构的整体厚度，提升器件集成度。采用倒装键合工艺实现芯片和驱动集成电路与基板的连接，无需金线互连，缩短电气路径，提升器件响应速度和可靠性。通过模塑压合形成适配驱动集成电路厚度的超薄封装胶层，去除传统支架等结构，实现器件极致超薄化。整体制备流程连贯，工艺步骤简化，提升产品良率，适合大规模量产。

24、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

1.一种多层线路结构的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对预设层数的基板进行叠合，在基板内部分层布设电源层、信号层和接地散热层，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用激光钻孔和填孔电镀工艺制备层间盲埋孔互联单元，实现电源层、信号层和接地散热层之间的电气连接，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对基板表层进行精密线路蚀刻，形成芯片和驱动集成电路的键合焊盘，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将倒装发光二极管芯片和嵌入式驱动集成电路设置在基板顶层的对应电极上，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用模塑压合工艺在基板表面形成适配驱动集成电路厚度的超薄封装胶层，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对封装完成的基板进行裁切，得到单个器件单元，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对单个器件单元依次进行电性点亮检测和分光分选，完成多层线路结构的制备，包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单个器件单元为五面发光结构，平贴于应用基板后，芯片衬底背部出光面朝向侧向，呈现侧向发光强度最高的光学特性，其余各面发光强度相对较低。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

11.一种多层线路结构，基于权利要求1至10中任一项所述的方法制备而成，其特征在于，包括多层树脂基线路基板、倒装发光二极管芯片、嵌入式驱动集成电路、高反射遮光层以及超薄封装胶层；