电容器内嵌基板及其制造方法
【专利说明】电容器内嵌基板及其制造方法
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]这个申请要求2013年12月17日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请N0.10-2013-0157437的利益，其披露内容通过引用的方式整体包含于此。
技术领域
[0003]本发明涉及电容器内嵌基板(capacitor embedded substrate,内嵌有电容器的基板)及其制造方法。
【背景技术】
[0004]陶瓷基板可通过LTCC (低温共烧陶瓷)或者HTCC (高温共烧陶瓷)制造。用LTCC，陶瓷粘合剂材料在1000°c或者更低的温度下被烘烤，而用HTCC，陶瓷粘合剂材料在1200°C或者更高的温度下被烘烤。
[0005]陶瓷基板可以用作探针卡(所述探针卡被用于半导体晶片的检查)的STF(空间变压器)基板。该检查是针对任何晶片缺陷的检查并且去除晶片的有缺陷的部分。探针卡用作检查设备与处于检查中的晶片之间的接口。
[0006]本发明的相关技术在韩国专利公开N0.10-2012-0095657 (SPACE TRANSFORMERSUBSTRATE FOR PROBE CARD (用于探针卡的空间变压器基板):2012年8月29日公开)中被披露。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种电容器内嵌基板，其中电容器通过陶瓷层的接收凹槽和聚合物层嵌入。
[0008]本发明的一个方面提供了电容器内嵌基板，其包括:陶瓷层，所述陶瓷层中包括第一电路；接收凹槽，形成在陶瓷层的一个表面上；电容器，被插入在接收凹槽中；聚合物层，以使得电容器被嵌入在接收凹槽中的方式层压在陶瓷层上并且所述聚合物层包括与第一电路电连接的第二电路；以及过孔电极，所述过孔电极通过穿透聚合物层而与电容器连接。
[0009]电容器内嵌基板可以进一步包括树脂材料，该树脂材料被填充在接收凹槽中以便固定电容器。
[0010]树脂材料可覆盖电容器的上表面，并且过孔电极可以穿透该树脂材料。
[0011]接收凹槽可形成为使得接收凹槽的深度小于电容器的厚度。
[0012]聚合物层可包括多个层，并且过孔电极可垂直于聚合物层穿透所述多个层。
[0013]电容器内嵌基板可以进一步包括焊盘电极，该焊盘电极形成在聚合物层的上表面上以便与过孔电极连接。
[0014]聚合物层可形成为使得聚合物层的厚度小于陶瓷层的厚度。
[0015]接收凹槽可以被设置在陶瓷层的内部上。
[0016]聚合物层可包括聚酰亚胺。
[0017]本发明的另一个方面提供了制造电容器内嵌基板的方法，该方法包括:在陶瓷层的一个表面上形成接收凹槽，该陶瓷层中包括第一电路；将电容器插入接收凹槽中；将聚合物层层压在陶瓷层上以将电容器嵌入接收凹槽中，该聚合物层包括与第一电路电连接的第二电路；以及通过穿透聚合物层而形成过孔电极，该过孔电极被与电容器电连接。
[0018]在将接收凹槽形成在陶瓷层上之前，该方法可进一步包括:通过层压陶瓷板而形成陶瓷层；并且烘烤该陶瓷层。
[0019]在将电容器插入接收凹槽之前或者之后，该方法可进一步包括:用树脂材料填充接收凹槽。
[0020]在形成接收凹槽的步骤中，接收凹槽可形成为使得接收凹槽的深度大于电容器的厚度，并且在形成过孔电极的步骤中，过孔电极可以穿透覆盖电容器的上表面的树脂材料。
[0021]在将聚合物层层压在陶瓷层上的步骤中，聚合物层可形成为使得聚合物层的厚度小于陶瓷层的厚度。
[0022]聚合物层可包括多个层，并且在形成过孔电极的步骤中，过孔电极可垂直于聚合物层穿透所述多个层。
[0023]过孔电极的形成可包括:以使得电容器的外电极露出的方式在聚合物层中形成过孔；和在过孔中形成导体。
[0024]导体的形成可包括:在聚合物层上形成种子层以便覆盖过孔的内部部分；在种子层上形成抗蚀剂；以使得种子层露出的方式在抗蚀剂中形成开口 ；在开口中形成镀层；以及去除种子层和抗蚀剂。
[0025]在形成过孔电极之后，该方法可进一步包括在聚合物层的上表面上形成焊盘电极以便与过孔电极连接。
[0026]根据本发明的一些实施例，电容器可容易地嵌入基板中，并且可减小当嵌入的电容器提供电功率时的噪声。
【附图说明】
[0027]图1示出了根据本发明的一个实施例的电容器内嵌基板。
[0028]图2和3示出了根据本发明的不同实施例的电容器内嵌基板。
[0029]图4是示出了根据本发明的一个实施例的制造电容器内嵌基板的方法的流程图。
[0030]图5至15示出了用于根据本发明的一个实施例制造电容器内嵌基板的方法的过程。
【具体实施方式】
[0031]在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明一些实施例的电容器内嵌基板及其制造方法。在参考附图描述本发明中，任何相同的或者相应的元件将被分配相同的标号，并且将不会提供其冗余的描述。
[0032]比如“第一”和“第二”的词语可以被用在描述不同的元件中，但是上述元件不应该被限制于上述词语。上述词语仅仅被用于将一个元件与其他元件区分开。
[0033]当一个元件被描述为被“联接”到另一个元件时，它不仅仅指这些元件之间的物理的、直接的接触，而是也应该包括以下可能性:又一个元件介于在这些元件之间并且这些元件中的每一个与所述又一个元件接触。
[0034]图1示出了根据本发明的一个实施例的电容器内嵌基板，并且图2和3示出了根据本发明的不同实施例的电容器内嵌基板。
[0035]参考图1，根据本发明一个实施例的电容器内嵌基板100可包括陶瓷层110、接收凹槽120 (见图6)、电容器130、聚合物层140和过孔电极150，并且可以进一步包括焊盘电极 160。
[0036]陶瓷层110可以用陶瓷板111构成并且可以是多个陶瓷板111的层压板。陶瓷层110可包括第一电路112。陶瓷层110可以具有5mm至6mm的厚度。而且，第一电路112可以由银(Ag)或者钨(W)制成。
[0037]接收凹槽120可以被形成在陶瓷层110的一个表面上。接收凹槽120可以通过激光器或者钻头形成。接收凹槽120可以被形成在陶瓷层110内部并且能够以复数设置。
[0038]电容器130可以被插入接收凹槽120中。电容器130可包括介电层131、内电极和外电极132。电容器130能够以与接收凹槽120的内壁间隔开的方式被插入接收凹槽120中。
[0039]在这种情况下，树脂材料121可以被填充在接收凹槽120中以使得电容器130可以被固定。树脂材料121可包括聚酰亚胺。聚酰亚胺是化学稳定的和耐久的，并且因此可以是用于固定电容器130的优选的材料。
[0040]接收凹槽120可形成为使得其深度大于电容器130的厚度。在这种情况下，如图1中图示的一样，树脂材料121可覆盖电容器130的上表面。
[0041]聚合物层140可以是由聚合物制成的绝缘层并且可包括多个绝缘层。聚合物层140可包括第二电路141。第二电路141可与陶瓷层110的第一电路112电连接。由于可在聚合物层140上形成精细图案，因此可用给定数量的陶瓷层110实现更大数量的电路。
[0042]第一过孔113可形成在陶瓷层110上，所述第一过孔与第一电路112电连接，并且第二过孔142可形成在聚合物层140上，所述第二过孔与第二电路141电连接。第一过孔113和第二过孔142可彼此电连接。
[0043]聚合物层140的厚度可以小于陶瓷层110的厚度，并且可以是大约12 μ m。聚合物层140可包括聚酰亚胺，其是化学稳定的和坚固的并且因此可以改善基板的耐久性。
[0044]可通过穿透聚合物层140而形成过孔电极150并且所述过孔电极可与电容器130连接。过孔电极150的一个表面可以露出，并且过孔电极150的另一个表面可以与电容器150的外电极132接触。电容器130可以被充电以具有电荷以及被放电以释放电荷。过孔电极150可以是用于释放电荷的路径。过孔电极150可以由铜(Cu)制成。
[0045]在聚合物层140包括多个层的情况下，过孔电极150可以穿透所有多个层并且可以垂直于聚合物层140形成。因此，电容器130可通过相对短的过孔电极150供给电荷，从而减小噪声的产生。
[0046]在接收凹槽120的深度大于电容器130的厚度的情况下，填充在接收凹槽120中的树脂材料121可以覆盖电容器130的上表面。这里，过孔电极150可形成得穿透所有聚合物层140和树脂材料121。
[0047]焊盘电极160可形成在聚合物层140的上表面上以便与过孔电极150连接。焊盘电极160可用作用于与外部电路电连接的端子。
[0048]焊盘电极160可以根据电容器130的数量而变化，并且如图1中显示的一样，对于每个电容器130可形成两个焊盘电极160。焊盘电极160可以由铜(Cu)制成。
[0049]第一焊盘114形成在与陶瓷层110的形成有接收凹槽120的表面相反的表面上，所述第一焊盘可与第一电路112和第一过孔113电连接。
[0050]根据本发明一个实施例的电容器内嵌基板100可以被用在探针卡中。在这种情况下，第一焊盘114可与探针卡的PCB电连接，并且第二焊盘143可与半导体晶片电连接。由于半导体晶片的接触焊盘是微小的，因此可将第二焊盘143形成得使其节距小于第一焊盘114的节距。
[0051]参考图2，在根据本发明另一个实施例的电容器内嵌基板100中，接收凹槽120可形成得使其深度与电容器130的厚度相同。在这个情况下，树脂材料121可以被插入电容器130的侧表面与接收凹槽120的内壁之间。
[0052]参考图3，在根据本发明的又一个实施例的电容器内嵌基板100中，接收凹槽120可形成得使其深度小于电容器130的厚度。在这个情况下，电容器130的下部可被容纳在接收凹槽120中，并且上部被容纳在聚合物层140中，并且过孔电极150由于被容纳在聚合物层140中的电容器130的上部的厚度而变得更短，从而产生噪声降低效果。
[0053]如上文中描述的一样，根据本发明一些实施例的电容器内嵌基板，电容器可以被容易地内嵌在基板中。被内嵌的电容器可以减小当电荷从电容器中被供给时的噪声。而且，由于电容器被内嵌在陶瓷层和聚合物层的边缘部分处，因此电容器可以被容易地更换。
[0054]至此，已经描述了根据本发明一些实施例的电容器内嵌基板。在下文中，将描述制造电容器内嵌基板的方法。
[0055]图4是示出了根据本发明一个实施例的制造