電子基板是半導體芯片封裝的載體，搭載電子元器件的支撐，構成電子電路的基盤，按其結構可分為普通基板、印制電路板（PCB）、模塊基板等幾大類。其中PCB在原有雙面板、多層板的基礎上，近年來又出現(xiàn)積層（build-up）多層板。模塊基板是指新興發(fā)展起來的可以搭載在PCB之上，以BGA、CSP、TAB、MCM為代表的封裝基板（Package Substrate，簡稱PKG基板）。小到芯片、電子元器件，大到電路系統(tǒng)、電子設備整機，都離不開電子基板。近年來在電子基板中，高密度多層基板所占比例越來越大。
基板有很多分類方式，按照材料可分為樹脂基板、陶瓷基板、金屬基板等；按照層數(shù)分為單面板、雙面板、多層板等。基板的組成結構一般包括Core材、Conductor、PP和Solder Mask。其中，
Core材：內(nèi)層板材。隨著電子產(chǎn)品輕薄化需求，也發(fā)展出來coreless基板。
Conductor層即金屬層。中間層一般為Cu，top和bottom層一般會做電鍍鎳金表面處理，電鍍鎳金有優(yōu)良的打線性能，滿足wire bonding需求。
PP（prepreg）：在被層壓前未半固化片，又稱為預浸材料，主要用于多層印制板的內(nèi)層導電圖形的粘合材料及絕緣材料。
Solder Mask：綠油，又稱阻焊層。相當于在基板表面覆蓋的保護層，防止金屬層氧化，濕氣、機械應力層的影響。
基板的加工工藝流程如下圖所示：
整個流程可以簡化為：內(nèi)層線路-壓合-外層線路-綠油-電鍍-終檢。具體關鍵步驟如下，
內(nèi)層線路工藝：
1） 對來料進行預處理，去除板面上的附著物，并進行微蝕增加附著力。
2） 將干膜壓合在銅板上。
3） 利用光刻機將掩膜版圖案轉移到干膜上。
4） 利用顯影液與未曝光干膜的反應，將其去除。
5） 利用藥水與銅的化學反應，對未被干膜保護的銅面進行蝕刻，形成線路。
6） 將干膜去除，完成內(nèi)層線路圖形的制作。
壓合工藝：
1） 棕化，即通過化學處理，使內(nèi)層銅面上生產(chǎn)成氧化層，粗化銅面，以增加結合力。
2） 疊板鉚合，將PP片、內(nèi)層板對位疊好，用鉚釘機（或者熱熔機），固定在一起。
3） 壓合，將輔材、（銅箔）、（PP 片）、預疊好的組件（芯板），通過自動回流線，送入壓機，將各層粘結為一個整體。
4） 壓合后處理，對壓合后的板子進行處理，以便繼續(xù)生產(chǎn)，其中，X-ray檢層偏與銑靶孔，為最重要的一環(huán)。
外層線路工藝：外層線路的加工流程與內(nèi)層線路相似。
接下來再談談現(xiàn)代PCB生產(chǎn)工藝之加成法、減成法、和半加成法的區(qū)別。
加成法（AP）：如下圖，在含光敏催化劑的絕緣基板進行線路曝光，經(jīng)鉆孔、沉銅、轉移層壓等工藝加工，直接將導電圖形制作在絕緣基材上。
減成法（Subtractive）：敷銅板上先整板電鍍一層銅，將線路及導通孔保護起來，將不需要的銅皮選擇性蝕刻掉，只留下線路及導通孔中的銅。
半加成法（MSAP/SAP）：（將加成法與減成法相結合），預先處理的基材（覆銅）上，在外層線路工序中，將不需要電鍍的區(qū)域保護起來，然后再次進行電鍍。此工藝需要鍍二次銅，稱之為半加成法。根據(jù)有無基銅，可將半加成法分成改良型半加成法和半加成法。
依據(jù)工藝需求（線寬、精度），在同一款基板的制作中也可以使用減成法、半加成法、加成法等的混合工藝，比如不同層用不同的工藝。
基板制作完成后，為了確保出貨需求，需要進行電測試（排除開短路異常）、外觀檢測（100%外觀人工目檢。檢驗范圍包括焊線區(qū)、防焊區(qū)及錫球墊區(qū)）、出貨檢測（檢測基板的各項尺寸是否符合規(guī)格，如基板的長寬，孔的大小、位置，基板的翹曲度，線寬線距，銅厚等）。
近些年，為滿足高性能計算機、新一代移動通信、人工智能、汽車電子以及國防裝備等領域的需求，電子產(chǎn)品朝著高性能、高集成度的方向發(fā)展。IC封裝基板是半導體封裝體的重要組成材料，用于搭載芯片，為芯片提供電連接、保護、支撐和散熱等。為實現(xiàn)3D-SiP的系統(tǒng)級集成需求，滿足未來5G、高性能計算機等高端應用的需求，業(yè)界對先進基板提出了提高布線密度、減小線寬線距、減小尺寸與重量，改善熱性能的要求。目前，先進封裝基板的研究方向主要有工藝改進、精細線路、倒裝芯片球柵格陣列封裝基板（flip chip ball grid array，F(xiàn)CBGA）、無芯封裝基板、有源、無源器件的埋入基板等。
FCBGA有機基板，是指應用于倒裝芯片球柵格陣列封裝的高密度IC封裝基板。其通常以日本味之素生產(chǎn)的味之素積層介質(zhì)薄膜（Ajinomoto build-up film，ABF）作為積層絕緣介質(zhì)材料，采用半加成法（semi-additiveprocess，SAP）制造。ABF材料是一種低熱膨脹系數(shù)、低介電損耗的熱固性薄膜，其易于加工精細線路、機械性能良好、耐用性好的特性，使它成為FCBGA封裝基板的標準積層介質(zhì)材料。高密度大尺寸FCBGA封裝基板的研究方向主要有ABF材料工藝、薄型FCBGA封裝基板和細線路加工工藝等。而壓合工藝，則是積層法制造工藝的靈魂所在。壓合工藝通常是指，將銅箔、半固化片和己做好線路的芯板（core），按一定順序疊合，然后經(jīng)由壓機，先熱壓，在高溫高壓條件下，半固化片PP中的樹脂會熔融，并流動填充芯板圖形，之后樹脂凝膠化，將各層粘結在一起；再冷壓，釋放應力，確保產(chǎn)品平整。
根據(jù)是否有芯板，IC封裝基板可被分為有芯基板（core）和無芯基板（coreless）。有芯基板是帶有芯板（核心支撐層）的封裝基板。如下圖所示是有芯基板和無芯基板的結構示意圖。有芯基板由中間的芯板和上下部分的積層板構成。無芯基板，則是除去了芯板的封裝基板，僅由積層板構成。
有芯基板的剛性芯板層相比于其他層更厚，其通孔直徑與其他層之間的差別，導致高頻信號在傳輸過程中存在反射和延遲問題。
無芯封裝基板厚度僅為傳統(tǒng)基板厚度的1/3，厚度降低，不僅使無芯基板更能適應消費類電子產(chǎn)品輕、薄、短、小的趨勢，還使它具有更高的信號傳輸速度、更好的信號完整性、更低的阻抗、更自由的布線設計、以及能夠實現(xiàn)更精細的圖形和間距等特點。但由于無芯基板缺乏鋼性芯板的機械支撐，使得無芯封裝基板強度不足，易于翹曲。如何減少制造和裝配過程中的翹曲，成為無芯封裝基板研究和生產(chǎn)領域的重要課題。常見的降低無芯封裝基板翹曲的方法有：在半固化片中添加玻璃纖維以增加剛度，將基板表層電介質(zhì)材料更換為剛度更強的半固化片，使用低熱膨脹系數(shù)電介質(zhì)材料以降低Cu線路-電介質(zhì)材料之間熱膨脹系數(shù)失配導致的翹曲，針對制程開發(fā)能夠減少翹曲的合適夾具，平衡基板各層覆銅率以減少上下層熱膨脹系數(shù)失配等。
埋入式基板技術誕生于消費類電子產(chǎn)品輕薄短小的發(fā)展趨勢下。埋入式基板技術根據(jù)埋入的元器件種類，可大致分為無源元件埋入、有源器件埋入以及無源、有源混埋技術和Intel的嵌入式多核心互聯(lián)橋接（embedded multi-die interconnect bridge，EMIB）技術。相比于傳統(tǒng)的、將元器件全部焊接至PCB板表面的技術，元器件埋入基板技術能夠縮小元件間互連距離，提高信號傳輸速度，減少信號串擾、噪聲和電磁干擾，提升電性能，降低模塊大小，提高模塊集成度，節(jié)省基板外層空間，提升器件連接的機械強度。對于實現(xiàn)高性能、高要求、小型化、薄型化的便攜式電子設備具有非常重要的意義。
無源元件埋入基板可大致分為平面埋入和分立式埋入兩種。平面埋入是使用電阻、電容材料通過壓合、圖形轉移、化學蝕刻等方法，在絕緣基材上制作相應的電阻、電容圖形。分立式埋入則是直接將超小尺寸無源器件埋入封裝基板。無源器件埋入式基板誕生于20世紀70年代，最初無源器件埋入基板的實現(xiàn)基于低溫共燒陶瓷基板技術，之后，得益于較低的成本和較簡單的工藝，有機基板的無源元件埋入得到了快速發(fā)展。目前，有機基板埋入無源器件在國內(nèi)外多家公司已實現(xiàn)量產(chǎn)，如IBM、Nortel、深南電路等。
有源元件埋入技術的概念最早在1960年被提出，Intel的無凸點積層多層法（bumpless build-up layer，BBUL）技術的誕生標志著有源器件埋入基板技術的首次實現(xiàn)。按照芯片埋入的制程先后順序，有源器件埋入基板技術可分為芯片先置型（chip-first）埋入技術和芯片后置型（chip-last）埋入技術。芯片先置型埋入技術先將芯片埋入有機絕緣介質(zhì)中，之后再制作電路圖形以實現(xiàn)信號傳輸和電源供應。芯片后置型埋入技術（chip-last）技術由佐治亞理工大學提出。它先制作build-up基板，在制作好的基板上開槽并制作好電路圖形，將芯片放置在槽中，實現(xiàn)電氣連接后再使用樹脂填充芯片與槽體之間的間隙。與芯片先置技術相比，chip-last技術埋入的芯片位于基板的最上層，可返工且散熱更好，埋入芯片后沒有其他基板增層工藝步驟，加工良率更高。但是芯片先置技術也有其優(yōu)勢，芯片后置技術埋入芯片只能埋入一層芯片，且埋入芯片的基板表面無法再貼裝器件，因此芯片先置技術對基板空間縱向利用率較芯片后置技術更好。
EMIB技術于2000年代中期由Mahajan和Sane等首次提出，Intel于2015在工業(yè)量產(chǎn)中實現(xiàn)應用。如下圖所示，EMIB是將帶有多層導電金屬（back end of line，BEOL）互連的超薄硅片埋入有機封裝基板的最上層，通過焊球與倒裝芯片的連接，以實現(xiàn)兩個或多個芯片之間的局部高密度互連。這種埋入式結構可被放置在有機基板的任意位置以實現(xiàn)超高密度局部互連，在遠大于典型掩膜版尺寸范圍內(nèi)集成大芯片，使用非常靈活。EMIB技術的制程簡單、帶寬高、功耗低、尺寸小、電性能優(yōu)良、信號完整性好、靈活等特點，使其成為先進封裝異構集成領域的重要技術之一。
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