芯片封装基板的制作方法

文档序号:423350 发布日期:2021-12-21 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 芯片封装基板的制作方法 (Manufacturing method of chip packaging substrate ) 是由 何刚 李太龙 邵滋人 于 2021-08-12 设计创作,主要内容包括:本发明涉及芯片封装技术领域,公开了一种芯片封装基板的制作方法。本发明的芯片封装基板的制作方法,包括以下步骤:提供基材;基材上钻孔;基材和钻孔的孔壁上沉铜;基材的表面和钻孔电镀铜,形成电镀铜层;蚀刻电镀铜层,形成导电线路、打线手指和焊接球垫;制作阻焊层,包括:第一次粘贴阻焊干膜;第二次粘贴阻焊干膜;曝光显影阻焊干膜,形成阻焊图形。本发明的芯片封装基板的制作方法,通过两次贴膜的方式形成阻焊层。第一次粘贴时使阻焊干膜填满导电线路之间空隙和基材通孔,第二次粘贴使阻焊干膜的总厚度达到阻焊层所需阻焊干膜厚度,阻焊层表面更平整,芯片贴装时粘连的更牢固,提高封装体的良率;且降低了封装体在高温时爆裂的风险。(The invention relates to the technical field of chip packaging, and discloses a manufacturing method of a chip packaging substrate. The manufacturing method of the chip packaging substrate comprises the following steps: providing a substrate; drilling a hole on the base material; depositing copper on the base material and the hole wall of the drilled hole; electroplating copper on the surface of the base material and the drilled hole to form an electroplated copper layer; etching the electroplated copper layer to form a conductive circuit, a routing finger and a welding ball pad; making a solder mask layer, comprising: pasting a solder mask dry film for the first time; pasting the solder resist dry film for the second time; and exposing and developing the solder resist dry film to form a solder resist pattern. According to the manufacturing method of the chip packaging substrate, the solder mask layer is formed in a mode of film pasting twice. The gaps between the conducting circuits and the through holes of the base material are filled with the solder resist dry film during the first pasting, the total thickness of the solder resist dry film reaches the thickness of the solder resist dry film required by the solder resist layer during the second pasting, the surface of the solder resist layer is smoother, the adhesion is firmer during the chip pasting, and the yield of the packaging body is improved; and the risk of the package bursting at high temperatures is reduced.)

芯片封装基板的制作方法

技术领域

本发明实施例涉及芯片封装技术领域,具体涉及一种芯片封装基板的制作方法。

背景技术

半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。封装过程为:来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后被切割为小的芯片,然后将切割好的芯片用导电银胶或粘结胶带贴装到相应的基板的小岛上,再利用超细的金属(金银铜铝)导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘(Bond Pad)连接到基板的相应引脚(Lead),并构成所要求的电路。

芯片封装时,基板上设有阻焊层(阻焊图形),阻焊层将基板上的导电线路等包覆,形成线路板漂亮的外衣。且阻焊层起到长时间的绝缘和抗化学保护作用,并防止焊接造成电路短路。

目前的阻焊层,真空贴膜机将需要厚度的阻焊膜一次粘贴在基板的表面上。但由于阻焊膜较厚,阻焊膜粘贴时不能完全填满导电线路之间的空隙和基板上的通孔,使得基板(阻焊层)的表面不平整,且基板的通孔内会残留气泡,通孔内存在的气泡在高温时会造成封装基板甚至封装体的爆裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芯片封装基板的制作方法,以解决上述背景技术中的问题。

本发明实施例提供一种芯片封装基板的制作方法,包括以下步骤:

S1提供基材;

S2所述基材上钻孔;

S3所述基材的表面和所述钻孔的孔壁上沉铜;

S4所述基材的表面和所述钻孔电镀铜,形成电镀铜层;

S5选择性的蚀刻铜层,形成导电线路、打线手指和焊接球垫;

S6制作阻焊层,包括:

S61第一次粘贴阻焊干膜;

S62第二次粘贴阻焊干膜,使阻焊干膜的总厚度达到阻焊层所需阻焊干膜厚度;

S63曝光显影阻焊干膜,形成阻焊图形。

基于上述方案可知,本发明的芯片封装基板的制作方法,在制作阻焊层时,通过两次贴膜的方式形成阻焊层。第一次粘贴的阻焊干膜厚度较小,使用真空贴膜机粘贴,在抽真空和热压整平时,可使阻焊干膜填满基材上导电线路与导电线路之间的空隙,以及基材上的通孔,再第二次粘贴阻焊干膜,使阻焊干膜的总厚度达到阻焊层所需阻焊干膜厚度。两次贴膜使阻焊层表面更平整,封装芯片贴装时芯片与基板粘连的更牢固,提高封装体的良率;且基材的通孔内没有残留气泡,降低了封装体在高温时因气泡膨胀发生爆裂的风险。

在一种可行的方案中,在步骤S6之后,还包括以下步骤:

S7所述打线手指和所述焊接球垫进行表面处理。

在一种可行的方案中,在步骤S61和步骤S62中,第一次粘贴的阻焊干膜和第二次粘贴的阻焊干膜的厚度均为阻焊层所需阻焊干膜厚度的1/2。

在一种可行的方案中,在步骤S61中,第一次粘贴的阻焊干膜的厚度等于或大于铜层的厚度。

在一种可行的方案中,步骤S62与步骤S61的间隔时间小于6小时。

在一种可行的方案中,在步骤S3之前,还包括以下步骤:

S301除胶渣。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的芯片封装基板的制作方法的流程图;

图2为本发明实施例中的芯片封装基板的第一状态图;

图3为本发明实施例中的芯片封装基板的第二状态图;

图4为本发明实施例中的芯片封装基板的第三状态图;

图5为本发明实施例中的芯片封装基板的第四状态图。

图中标号:

11、基材;12、导电线路;13、打线手指;14、焊接球垫;15、阻焊干膜。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,也可以是成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,也可以是通讯连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介的间接连接,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

如本申请背景技术中的描述,芯片封装时,基板上设有阻焊层(阻焊图形),阻焊层将基板上的导电线路等包覆,形成线路板漂亮的外衣。且阻焊层起到长时间的绝缘和抗化学保护作用,并防止焊接造成电路短路。

本申请的发明人发现,目前封装基板的阻焊层,采用真空贴膜机将需要厚度的阻焊膜一次粘贴在基板的表面上,通过抽真空和压膜,使阻焊膜填满基板线路之间的空隙和基板的通孔。但由于阻焊膜较厚,粘贴时阻焊膜不能完全填满导电线路之间的空隙和基板上的通孔,使得基板(阻焊层)的表面不平整,且基板通孔内会残留气泡,通孔内存在的气泡在高温时会造成封装基板甚至封装体的爆裂。

为了解决上述问题,本申请发明人提出了本申请的技术方案,具体实施例如下:

图1为本发明实施例中的芯片封装基板的制作方法的流程图,图2为本发明实施例中的芯片封装基板的第一状态图,图3为本发明实施例中的芯片封装基板的第二状态图,图4为本发明实施例中的芯片封装基板的第三状态图,图5为本发明实施例中的芯片封装基板的第四状态图。如图1至图5所示,本实施例的芯片封装基板的制作方法,包括以下步骤:

S1提供基材11。

基材11呈方形板状,基材11的材质为树脂和玻纤布,基材11的上表面和下表面上设有原铜层。

S2所述基材上钻孔。

具体的说,通过机械或激光的方式在基材11的工艺位置处钻孔,在基材11上形成多个通孔。

S3所述基材的表面和所述钻孔的孔壁上沉铜。

具体的说,通过化学沉铜的方法在基材11的表面上和基材11钻孔(通孔)的圆周孔壁上沉铜,在基材11的表面和基材的钻孔的圆周孔壁上形成沉铜层。

S4所述基材的表面和所述钻孔电镀铜,形成电镀铜层。

具体的说,对沉铜后的基材11电镀铜,在基材11的上、下表面,以及基材11的钻孔孔壁上形成电镀铜层。

S5选择性的蚀刻铜层,形成导电线路、打线手指和焊接球垫。

具体的说,通过贴线路干膜,再经过曝光显影蚀刻的方式,将基材11表面上不需要区域的铜层去除,在基材11的上下表面上形成需要的导电线路12,并在基材11的上表面上形成多个打线手指13,在基材11的下表面上形成多个焊接球垫14,多个打线手指13和多个焊接球垫14通过导电线路12电性导通,形成如图2所示状态的基板。

S6制作阻焊层,包括以下步骤:

S61第一次粘贴阻焊干膜。

具体的说,采用真空贴膜机将阻焊干膜15粘贴在基材11的上下表面上,第一次粘贴的阻焊干膜15的厚度小于阻焊层所需的阻焊干膜厚度。较薄的阻焊干膜15具有更好的可塑性,阻焊干膜15粘贴后,通过抽真空和热压整平,使阻焊干膜15填满基材11上的导电线路12与导电线路12之间的空隙,以及使阻焊干膜15填充到基材11的钻孔(通孔)内,阻焊干膜15填满基材11的通孔,形成如图3所示状态的基板。

S62第二次粘贴阻焊干膜,使阻焊干膜的总厚度达到阻焊层所需阻焊干膜厚度。

具体的说,采用真空贴膜机再次粘贴阻焊干膜15,并通过抽真空和热压整平,使第二次的阻焊干膜15粘贴在第一次的阻焊干膜15上,两次粘贴的阻焊干膜15的厚度之和为基板阻焊层所需阻焊干膜的厚度,形成如图4所示状态的基板。

S63曝光显影阻焊干膜,形成阻焊图形。

具体的说,两次阻焊干膜粘贴完成后,通过曝光显影的方式在基板上形成阻焊图形。即通过曝光显影的方式,使基材11上打线手指13位置处和焊接球垫14位置处的阻焊干膜15去除,使打线手指13和焊接球垫14露出阻焊干膜15,形成如图5所示状态的基板。

通过上述内容不难发现,本实施例的芯片封装基板的制作方法,在制作阻焊层时,通过两次贴膜的方式形成阻焊层。第一次粘贴的阻焊干膜厚度较小,使用真空贴膜机粘贴,在抽真空和热压整平时,可使阻焊干膜填满基材上导电线路与导电线路之间的空隙,以及基材上的通孔,再第二次粘贴阻焊干膜,使阻焊干膜的总厚度达到阻焊层所需阻焊干膜厚度。两次贴膜使阻焊层表面更平整,封装芯片贴装时芯片与基板粘连的更牢固,提高封装体的良率;且基材的通孔内没有残留气泡,降低了封装体在高温时因气泡膨胀发生爆裂的风险。

可选的,本实施例中的封装基板的制作方法,在步骤S6之后,还包括以下步骤:

S7所述打线手指和所述焊接球垫进行表面处理。

具体的说,基板上的阻焊图形完成后,对基材上的打线手指13和焊接球垫14的外表面先电镀镍,再电镀金,在打线手指13和焊接球垫14的外表面形成镍金层。镍金层将铜质的打线手指和焊接球垫包覆,防止打线手指和焊接球垫发生氧化。同时,芯片与打线手指通过金线电性连接时,金线连接在打线手指的镍金层上,增强了打线手指的导电性。

进一步的,本实施例中的封装基板的制作方法,在步骤S61和步骤S62中,第一次粘贴的阻焊干膜和第二次粘贴的阻焊干膜的厚度均为阻焊层所需阻焊干膜厚度的1/2。

也就是说,两次粘贴的阻焊干膜的厚度相同,在两次粘贴阻焊干膜后,阻焊干膜的总厚度为基板阻焊层所需阻焊干膜厚度,方便阻焊干膜的制作。

进一步的,本实施例中的封装基板的制作方法,第一次粘贴的阻焊干膜的厚度等于或大于铜层的厚度。

具体的说,若基材11上沉铜层和电镀铜层的总厚度为15μm左右,铜层在蚀刻后在基材11上形成的打线手指13、焊接球垫14和导电线路12的厚度即为15μm左右。在制作阻焊层时,第一次粘贴的阻焊胶膜15的厚度为15μm或略大于15μm,在抽真空和热压整平时,使阻焊干膜15填满导电线路之间的空隙和基材的通孔,形成如图3所示的基板;同样的第二次粘贴的阻焊胶膜15的厚度也为15μm左右,形成如图4所示的基板。

进一步的,本实施例中的封装基板的制作方法,步骤S62与步骤S61的间隔时间小于6小时。

具体的说,在制作阻焊层时,需对两次贴膜的时间间隔进行管控,两次贴膜的时间间隔越短越好,第二次贴膜与第一次贴膜的最大时间间隔小于6小时。

可选的,本实施例中的封装基板的制作方法,在步骤S3之前,还包括以下步骤:

S301除胶渣。

具体的说,通过机械或激光的方式在基材的工艺位置处钻孔,在基材上形成多个通孔后,除去基板上钻孔时残留的胶渣,使基板的钻孔和表面保持光滑,保证后续工序的顺利进行。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触,或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。

而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述,意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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