基于LCP工艺的凸点互连结构制造技术

本发明专利技术涉及电路板领域，具体涉及一种基于LCP工艺的凸点互连结构，包括：上LCP基板、下LCP基板、粘合层、焊盘、凸点；上LCP基板与下LCP基板之间由粘合层连接，上LCP基板、粘合层上开设有相贯通的通孔，通孔上位于上LCP基板、粘合层之间处的周部设置有焊盘，凸点设置在粘合层、下LCP基板之间，凸点与通孔电性连接；本发明专利技术在LCP基板上采用凸点互连结构实现从顶层对内埋器件及传输结构的DC供电，在降低多层LCP基板系统集成中射频布线的难度的同时，克服了现有LCP工艺中难以制作的盲孔技术难题，实现LCP多层电路中异面信号之间的互连，极大的增加了集成设计的灵活性，也极大地减小了对制作工艺的要求，同时验证了凸点互连结构在LCP基板上良好的电连接性。

LCP based bump interconnection structure

【技术实现步骤摘要】
基于LCP工艺的凸点互连结构
本专利技术涉及电路板领域，具体而言，涉及一种基于LCP工艺的凸点互连结构。
技术介绍
目前，在体积很小的电子产品中，使用柔性电路连接不同电子单元或模块的制造技术已经具有很高的成熟度，柔性电子技术提供了印制板之间在弯曲状态下的可靠连接，对体积、厚度和重量要求苛刻的电子产品已经成为推动柔性电子技术发展的重要因素。由于柔性电子更容易与生物的皮肤、器官和组织的弯曲表面相匹配，因此在医疗、个人穿戴电子设备等领域有着广泛的应用。LCP(液晶聚合物)基板属于柔性基板，具有介电常数选择范围宽(2～10)、可选用低成本的PCB工艺、可形成复杂的多层结构等优势，使得LCP基板成为适合SIP(SystemInaPackaging)的高密度互联并且在小型化中有着很大优势。近年来，基于LCP基板的微波/毫米波电路应用研究发展迅速，最重要的研究方向是系统级封装SIP技术的应用。SIP的重要技术特征之一是采用功能化的基板，在基板中埋入无源和有源器件，实现系统化的集成。国内有涉及LCP基板的研究仍较少，但LCP在微波毫米波领域的优异性能已经引起了一些注意。上海大学中瑞联合微系统集成技术中心(SMIT)是国内较早涉及LCP研究的机构，SMIT与瑞典查尔姆斯理工大学对在LCP基板上集成SOP(SmallOut-LinePackage小外形封装)进行了研究并取得了一些成果。南京电子技术研究所研究了单层和多层LCP基板制作工艺及其在微波无源电路中的应用，制备得到3层LCP、2层粘接膜的多层结构，在LCP多层基板上设计制作微波无源器件。南京航空航天大学对LCP基板进行了集成波导漏波缝隙天线阵列和微波滤波器的集中研究，设计了基于LCP工作在Ka波段的双层半模基片集成波导8×8缝天线阵列和多Ka波段基片集成波导双层四腔滤波器。电子信息控制重点实验室研究了基于LCP柔性基板的柱面共形阵列天线设计，设计了一个工作于35GHz的2×2的四单元矩形贴片阵列，并将四单元阵列共形于半径为100mm的圆柱上，得到了共形贴片阵列。以上所提到的工艺要求无法满足，主要原因是LCP工艺印制板制作工艺中，其中的最小线宽只能达到100μm，线间距150μm，且布线困难，通孔孔径200μm，盲埋孔孔径300μm，且盲孔工艺难以实现，加工精度也无法与溅射工艺或者光刻工艺相比拟。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种基于LCP工艺的凸点互连结构，以至少解决现有LCP工艺印制板布线困难的技术问题。根据本专利技术的实施例，提供了一种基于LCP工艺的凸点互连结构，包括：上LCP基板、下LCP基板、粘合层、焊盘、凸点；上LCP基板与下LCP基板之间由粘合层连接，上LCP基板、粘合层上开设有相贯通的通孔，通孔上位于上LCP基板、粘合层之间处的周部设置有焊盘，凸点设置在粘合层、下LCP基板之间，凸点与通孔电性连接。进一步地，凸点为铜凸点。进一步地，通孔与凸点竖直位置相对应设置。进一步地，上LCP基板中通孔的孔径为40-60μm，焊盘的直径大于上LCP基板中通孔的孔径。进一步地，上LCP基板中通孔的孔径为50μm。进一步地，粘合层中通孔的孔径为90-110μm，凸点的直径大于粘合层中通孔的孔径。进一步地，粘合层中通孔的孔径为100μm。进一步地，凸点的截面呈梯形，凸点的底部直径为190-210μm。进一步地，在上LCP基板底部的铜层上设置焊盘，在下LCP基板上部的金属层上设置凸点。进一步地，通孔与凸点竖直位置间隙设置。本专利技术实施例中的基于LCP工艺的凸点互连结构，在LCP基板上采用凸点互连结构实现从顶层对内埋器件及传输结构的DC供电，在降低多层LCP基板系统集成中射频布线的难度的同时，克服了现有LCP工艺中难以制作的盲孔技术难题，实现LCP多层电路中异面信号之间的互连，极大的增加了集成设计的灵活性，也极大地减小了对制作工艺的要求，同时验证了凸点互连结构在LCP基板上良好的电连接性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术基于LCP工艺的凸点互连结构的结构示意图；图2为图1的结构放大图；图3为本专利技术基于LCP工艺的凸点互连结构示意图；图4为本专利技术基于LCP工艺的凸点互连结构与凸点间隙设置的结构示意图；其中附图标记为：1、上LCP基板；2、下LCP基板；3、凸点；4、通孔；5、焊盘；6、粘合层。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在射频前段集成系统的小型化设计中，射频微波信号必须在多层基板之间进行垂直传输。随着频率的升高，微波传输线的性质和传播特性将变得越发复杂，特别是在高频段的传输结构中，多层介质板上传输线的结构和布线变得异常精细和密集，影响传输线及其互连过渡传输性能的因素变得复杂，电磁场信号在这种复杂的多层介质结构中的特性和传播模式也随之变得异常复杂。为克服现有加工工艺技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于实现LCP基板上凸点互连结构的电连接，从而降低多层LCP基板上SIP技术中射频布线的难度，极大的增加了集成设计的灵活性，其拓扑结构也简单，易实现。微波信号的三维传输是微波系统三维集成的重要手段之一。传统的微波封装和电路，其微波信号是在X-Y平面内传输，而所谓微波信号三维传输除了微波信号在X-Y平面内传输外，更重要的是实现微波信号沿Z轴方向传输。当前的芯片主要是在二维方向上实现不同功能模块的集成，极大地占用了晶圆面积，且增加了微系统设计的难度。在三维集成中，各功能模块能够实现垂直方向的堆叠，功能模块可分为几层甚至每个功能模块单独一层，各层之间通过不同的键合工艺完成物理或电气互连。本专利技术的凸点互连结构中，其中的上下层之间采用类似BGA焊接的形式，利用类BGA技术与类同轴垂直转换手段设计一种可以应用在多层LCP基板上的垂直互连结构。该结构具有性能稳定、易于安装，可靠性高等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于LCP工艺的凸点互连结构，其特征在于，包括：上LCP基板、下LCP基板、粘合层、焊盘、凸点；所述上LCP基板与所述下LCP基板之间由所述粘合层连接，所述上LCP基板、所述粘合层上开设有相贯通的通孔，所述通孔上位于所述上LCP基板、所述粘合层之间处的周部设置有焊盘，所述凸点设置在所述粘合层、所述下LCP基板之间，所述凸点与所述通孔电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.基于LCP工艺的凸点互连结构，其特征在于，包括：上LCP基板、下LCP基板、粘合层、焊盘、凸点；所述上LCP基板与所述下LCP基板之间由所述粘合层连接，所述上LCP基板、所述粘合层上开设有相贯通的通孔，所述通孔上位于所述上LCP基板、所述粘合层之间处的周部设置有焊盘，所述凸点设置在所述粘合层、所述下LCP基板之间，所述凸点与所述通孔电性连接。


2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述凸点为铜凸点。


3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述通孔与所述凸点竖直位置相对应设置。


4.根据权利要求3所述的结构，其特征在于，所述上LCP基板中所述通孔的孔径为40-60μm，所述焊盘的直径大于所述上LCP基板中所述通孔的孔径。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维红，康昕，张博，刘鹏程，杨春艳，吴昊谦，谢玉洁，王永健，马绍壮，欧阳旭阳，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61