专利名称：单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法及其封装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法及其封装结构，属于半导体封装技术领域。
背景技术：
传统的高密度基板封 装结构的制造工艺流程如下所示
步骤一、参见图94，取一玻璃纤维材料制成的基板，
步骤二、参见图95，在玻璃纤维基板上所需的位置上开孔，
步骤三、参见图96，在玻璃纤维基板的背面披覆一层铜箔，
步骤四、参见图97，在玻璃纤维基板打孔的位置填入导电物质，
步骤五、参见图98，在玻璃纤维基板的正面披覆一层铜箔，
步骤六、参见图99，在玻璃纤维基板表面披覆光阻膜，
步骤七、参见图100，将光阻膜在需要的位置进行曝光显影开窗，
步骤八、参见图101，将完成开窗的部分进行蚀刻，
步骤九、参见图102，将基板表面的光阻膜剥除，
步骤十、参见图103，在铜箔线路层的表面进行防焊漆(俗称绿漆)的披覆，
步骤十一、参见图104，在防焊漆需要进行后工序的装片以及打线键合的区域进行开
窗，
步骤十二、参见图105，在步骤十一进行开窗的区域进行电镀，相对形成基岛和引脚，
步骤十三、完成后续的装片、打线、包封、切割等相关工序。上述传统高密度基板封装结构存在以下不足和缺陷
1、多了一层的玻璃纤维材料，同样的也多了一层玻璃纤维的成本；
2、因为必须要用到玻璃纤维，所以就多了一层玻璃纤维厚度约10(Tl50Mffl的厚度空
间；
3、玻璃纤维本身就是一种发泡物质，所以容易因为放置的时间与环境吸入水分以及湿气，直接影响到可靠性的安全能力或是可靠性的等级；
4、玻璃纤维表面被覆了一层约5(Tl00Mffl的铜箔金属层厚度，而金属层线路与线路的蚀刻距离也因为蚀刻因子的特性只能做到5(Tl00Mffl的蚀刻间隙(参见图106，最好的制作能力是蚀刻间隙约等同于被蚀刻物体的厚度)，所以无法真正的做到高密度线路的设计与制造；
5、因为必须要使用到铜箔金属层，而铜箔金属层是采用高压粘贴的方式，所以铜箔的厚度很难低于50Mm的厚度，否则就很难操作如不平整或是铜箔破损或是铜箔延展移位等等;
6、也因为整个基板材料是采用玻璃纤维材料，所以明显的增加了玻璃纤维层的厚度10(Tl50Mm,无法真正的做到超薄的封装；
7、传统玻璃纤维加贴铜箔的工艺技术因为材质特性差异很大(膨胀系数)，在恶劣环境的工序中容易造成应力变形，直接的影响到元件装载的精度以及元件与基板粘着性与可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法及其封装结构，其工艺简单，不需使用玻璃纤维层，减少了制造成本，提高了封装体的安全性和可靠性，减少了玻璃纤维材料带来的环境污染，而且金属基板线路层采用的是电镀方法，能够真正做到高密度线路的设计和制造。本发明的目的是这样实现的一种单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法，所述方法包括以下工艺步骤
步骤一、取金属基板
步骤二、金属基板表面预镀铜材
在金属基板表面电镀一层铜材薄膜，
步骤三、贴光阻膜作业
利用贴光阻膜设备在步骤二完成预镀铜材薄膜的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，
步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备在步骤三完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域，
步骤五、电镀惰性金属线路层
将步骤四金属基板正面已完成开窗的图形区域电镀上惰性金属线路层，
步骤六、电镀金属线路层
在步骤五中的惰性金属线路层表面镀上金属线路层，
步骤七、贴光阻膜作业
利用贴光阻膜设备在步骤六完成电镀金属线路层的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，
步骤八、金属基板正面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备在步骤七完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域，
步骤九、电镀金属线路层
将步骤八金属基板正面已完成开窗的图形区域电镀上金属线路层，
步骤十、去除金属基板表面光阻膜 将金属基板表面的光阻膜去除，
步骤十一、包封
将步骤九完成电镀金属线路层的金属基板正面进行包封塑封料作业，
步骤十二、贴光阻膜作业
利用贴膜设备在步骤十一完成包封塑封料的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆， 步骤十三、金属基板正面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备在步骤十二完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域，
步骤十四、金属化前处理
将步骤十三金属基板正面已完成开窗的图形区域进行电镀金属线路层的金属化前处
理，
步骤十五、电镀金属线路层
将步骤十四金属基板正面完成电镀金属线路层前处理的区域电镀上金属线路层，所述金属线路层电镀完成后即在金属基板正面相对形成引脚或基岛和引脚或基岛、引脚和静电释放圈的上部，
步骤十六、去除金属基板表面光阻膜 将金属基板表面的光阻膜去除，
步骤十七、涂覆粘结物质
当步骤十五仅相对形成的引脚上部时，在引脚上部正面涂覆导电或是不导电的粘结物质，当步骤十五相对形成基岛和引脚或基岛、引脚和静电释放圈的上部时，在基岛上部正面涂覆导电或是不导电的粘结物质，
步骤十八、装片
在步骤十七引脚或基岛上部正面涂覆的导电或不导电粘结物质上进行芯片的植入；
步骤十九、金属线键合
在芯片正面与引脚正面之间进行键合金属线作业，
步骤二十、包封
将步骤十九完成装片打线后的金属基板正面进行包封塑封料作业，
步骤二十一、贴光阻膜作业
利用贴膜设备在步骤二十完成包封塑封料的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆， 步骤二十二、金属基板背面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备在步骤二十一完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板背面后续需要进行化学蚀刻的图形区域，
步骤二十三、化学蚀刻
将步骤二十二中金属基板背面完成开窗的图形区域进行化学蚀刻，
步骤二十四、去除金属基板表面光阻膜
将金属基板表面的光阻膜去除，去除方法采用化学药水软化并采用高压水喷除，
步骤二十五、电镀金属线路层
在步骤二十三完成化学蚀刻后露出的惰性金属线路层表面进行金属线路层的电镀，金属线路层电镀完成后即在金属基板背面相对形成引脚或基岛和引脚或基岛、引脚和静电释放圈的下部，
步骤二十六、包封
将步骤二十五完成电镀金属线路层的金属基板背面进行塑封料的包封作业，
步骤二十七、塑封料表面开孔
在步骤二十六金属基板背面包封塑封料的表面进行后续要植金属球区域的开孔作业， 步骤二十八、清洗
对步骤二十七金属基板背面塑封料开孔处进行清洗，步骤二十九、植球
在步骤二十八经过清洗的小孔内植入金属球，
步骤三十、切割成品
将步骤二十九完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得单面三维线路芯片正装先封后蚀封装结构成品。一种单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法的封装结构，它包括引脚，所述引脚正面通过导电或不导电粘结物质设置有芯片，所述芯片正面与引脚正面之间用金属线相连接，所述引脚外围的区域、引脚与引脚之间的区域、引脚上部的区域、引脚下部的区域以及芯片和金属线外均包封有塑封料，所述引脚下部的塑封料表面上开设有小孔，所述小孔与引脚背面相连通，所述小孔内设置有金属球，所述金属球与引脚背面相接触。
所述步骤二十八对金属基板背面塑封料开孔处进行清洗同时进行金属保护层被覆。所述封装结构包括基岛，此时芯片通过导电或不导电粘结物质设置于基岛正面。所述基岛有单个或多个。所述基岛与引脚之间设置有静电释放圈，所述静电释放圈正面与芯片正面之间通过金属线相连接。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果
1、本发明不需要使用玻璃纤维层，所以可以减少玻璃纤维层所带来的成本；
2、本发明没有使用玻璃纤维层的发泡物质，所以可靠性的等级可以再提高，相对对封装体的安全性就会提高；
3、本发明不需要使用玻璃纤维层物质，所以就可以减少玻璃纤维材料所带来的环境污
染；
4、本发明的三维金属基板线路层所采用的是电镀方法，而电镀层的总厚度约在l(Tl5Mffl，而线路与线路之间的间隙可以轻松的达到25Mm以下的间隙，所以可以真正地做到高密度内引脚线路平铺的技术能力；
5、本发明的三维金属基板因采用的是金属层电镀法，所以比玻璃纤维高压铜箔金属层的工艺来得简单，且不会有金属层因为高压产生金属层不平整、金属层破损以及金属层延展移位的不良或困惑；
6、本发明的三维金属基板线路层是在金属基材的表面进行金属电镀，所以材质特性基本相同，所以镀层线路与金属基材的内应力基本相同，可以轻松的进行恶劣环境的后工程(如高温共晶装片、高温锡材焊料装片以及高温被动元件的表面贴装工作)而不容易产生应力变形。
图广图30为本发明单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法实施例一的各工序示意图。图31为本发明单面三维线路芯片正装先封后蚀封装结构实施例一的结构示意图。
图32 图61为本发明单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法实施例二的各工序不意图。图62为本发明单面三维线路芯片正装先封后蚀封装结构实施例二的结构示意图。图63 图92为本发明单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法实施例三的各工序不意图。图93为本发明单面三维线路芯片正装先封后蚀封装结构实施例三的结构示意图。图94 图105为传统的高密度基板封装结构的制造工艺流程的各工序示意图。
图106为玻璃纤维表面铜箔金属层的蚀刻状况示意图。其中
金属基板I 铜材薄膜2 光阻膜3
惰性金属线路层4 金属线路层5 塑封料6
金属化前处理层7
导电或不导电粘结物质8
芯片9
金属线10
小孔11
金属保护层12
金属球13
引脚14
基岛15
静电释放圈16。
具体实施例方式本发明单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法包括以下工艺步骤
实施例一、无基岛
步骤一、取金属基板
参见图1，取一片厚度合适的金属基板，所述金属基板的材质可以依据芯片的功能与特性进行变换，例如铜材、铁材、镍铁材或锌铁材等；
步骤二、金属基板表面预镀铜材
参见图2，在金属基板表面电镀一层铜材薄膜，目的是为后续电镀作基础，所述电镀的方式可以采用化学镀或是电解电镀；
步骤三、贴光阻膜作业
参见图3，利用贴光阻膜设备在步骤二完成预镀铜材薄膜的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜；
步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图4，利用曝光显影设备在步骤三完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域；
步骤五、电镀惰性金属线路层
参见图5，将步骤四金属基板正面已完成开窗的图形区域电镀上惰性金属线路层，作为后续蚀刻作业的阻挡层，所述惰性金属线路层材料采用镍、钛或铜等，所述电镀方式采用化学镀或电解电镀方式；
步骤六、电镀金属线路层参见图6，在步骤五中的惰性金属线路层表面镀上金属线路层，所述金属线路层可以是单层或多层，所述金属线路层材料采用银、铝、铜、镍金或镍钯金等，所述电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式；
步骤七、贴光阻膜作业
参见图7，利用贴光阻膜设备在步骤六完成电镀金属线路层的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜；
步骤八、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图8，利用曝光显影设备在步骤七完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域；
步骤九、电镀金属线路层
参见图9，将步骤八金属基板正面已完成开窗的图形区域电镀上金属线路层，所述金属线路层可以是单层或多层，所述金属线路层材料采用银、铝、铜、镍金或镍钯金等，所述电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式；
步骤十、去除金属基板表面光阻膜
参见图10，将金属基板表面的光阻膜去除，去除方法采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式；
步骤十一、包封
参见图11，将步骤九完成电镀金属线路层的金属基板正面进行包封塑封料作业，塑封料的包封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或刷胶方式，所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂；
步骤十二、贴光阻膜作业
参见图12，利用贴膜设备在步骤十一完成包封塑封料的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜；
步骤十三、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图13，利用曝光显影设备在步骤十二完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域；
步骤十四、金属化前处理
参见图14，将步骤十三金属基板正面已完成开窗的图形区域进行电镀金属线路层的金属化前处理，所述金属化前处理方式可采用涂布、喷洒、印刷、淋涂或浸泡等方式；
步骤十五、电镀金属线路层参见图15，将步骤十四金属基板正面完成电镀金属线路层前处理的区域电镀上金属线路层，所述金属线路层电镀完成后即在金属基板正面相对形成引脚的上部，所述金属线路层可以是单层或多层，所述金属线路层材料采用银、铝、铜、镍金或镍钯金等，所述电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式；
步骤十六、去除金属基板表面光阻膜
参见图16，将金属基板表面的光阻膜去除，去除方法采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式；
步骤十七、涂覆粘结物质
参见图17，在步骤十五相对形成的引脚的上部正面涂覆导电或是不导电的粘结物质，目的是为后续芯片植入后与引脚的接合； 步骤十八、装片
参见图18，在步骤十七引脚上部正面涂覆的导电或不导电粘结物质上进行芯片的植
A ；
芯片植入可以有单个或多个，若植入的芯片为多个时，后续还要进行芯片正面与芯片正面之间的金属线键合作业；
步骤十九、金属线键合
参见图19，在芯片正面与引脚正面之间进行键合金属线作业，所述金属线的材料采用金、银、铜、铝或合金材料，金属线的形状可以是丝状也可以是带状；
步骤二十、包封
参见图20，将步骤十九完成装片打线后的金属基板正面进行包封塑封料作业，塑封料的包封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或刷胶方式，所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂；
步骤二十一、贴光阻膜作业
参见图21，利用贴膜设备在步骤二十完成包封塑封料的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜；
步骤二十二、金属基板背面去除部分光阻膜
参见图22，利用曝光显影设备在步骤二十一完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板背面后续需要进行化学蚀刻的图形区域；
步骤二十三、化学蚀刻
参见图23，将步骤二十二中金属基板背面完成开窗的图形区域进行化学蚀刻，化学蚀刻直至惰性金属线路层及包封塑封料的位置为止，蚀刻药水可以采用氯化铜或是氯化铁；步骤二十四、去除金属基板表面光阻膜
参见图24，将金属基板表面的光阻膜去除，去除方法采用化学药水软化并采用高压水嗔除；
步骤二十五、电镀金属线路层
参见图25，在步骤二十三完成化学蚀刻后露出的惰性金属线路层表面进行金属线路层的电镀，金属线路层电镀完成后即在金属基板背面相对形成引脚的下部，所述金属线路层可以是单层或多层，所述金属线路层材料采用铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，所述电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀；步骤二十六、包封
参见图26，将步骤二十五完成电镀金属线路层的金属基板背面进行塑封料的包封作业，包封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是贴膜方式，所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂； 步骤二十七、塑封料表面开孔
参见图27，在步骤二十六金属基板背面包封塑封料的表面进行后续要植金属球区域的开孔作业，所述开孔方式可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法；
步骤二十八、清洗
参见图28，对步骤二十七金属基板背面塑封料开孔处进行清洗以去除氧化物质或有机物质等，同时可进行金属保护层的被覆，金属保护层采用抗氧化剂；
步骤二十九、植球
参见图29，在步骤二十八经过清洗的小孔内植入金属球，金属球与引脚的背面相接触，所述植球方式可以采用常规的植球机或是采用金属膏印刷再经高温溶解之后即可形成球状体，金属球的材料可以是纯锡或锡合金；
步骤三十、切割成品
参见图30，将步骤二十九完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得单面三维线路芯片正装先封后蚀封装结构成品。实施例一的封装结构如下
参见图31，本发明单面三维线路芯片正装先封后蚀封装结构，它包括引脚14，所述引脚14正面通过导电或不导电粘结物质8设置有芯片9，所述芯片9正面与引脚14正面之间用金属线10相连接，所述引脚14外围的区域、引脚14与引脚14之间的区域、引脚14上部的区域、引脚14下部的区域以及芯片9和金属线10外均包封有塑封料6，所述引脚14下部的塑封料6表面上开设有小孔11，所述小孔11与引脚14背面相连通，所述小孔11内设置有金属球13，所述金属球13与引脚14背面相接触，所述金属球13与引脚14背面之间设置有金属保护层12，所述金属保护层12为抗氧化剂。实施例二、有基岛 步骤一、取金属基板
参见图32，取一片厚度合适的金属基板，所述金属基板的材质可以依据芯片的功能与特性进行变换，例如铜材、铁材、镍铁材或锌铁材等；
步骤二、金属基板表面预镀铜材
参见图33，在金属基板表面电镀一层铜材薄膜，目的是为后续电镀作基础，所述电镀的方式可以采用化学镀或是电解电镀；
步骤三、贴光阻膜作业
参见图34，利用贴光阻膜设备在步骤二完成预镀铜材薄膜的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜；
步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图35，利用曝光显影设备在步骤三完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域；步骤五、电镀惰性金属线路层
参见图36，将步骤四金属基板正面已完成开窗的图形区域电镀上惰性金属线路层，作为后续蚀刻作业的阻挡层，所述惰性金属线路层材料采用镍、钛或铜等，所述电镀方式采用化学镀或电解电镀方式；
步骤六、电镀金属线路层
参见图37，在步骤五中的惰性金属线路层表面镀上金属线路层，所述金属线路层可以是单层或多层，所述金属线路层材料采用银、铝、铜、镍金或镍钯金等，所述电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式；
步骤七、贴光阻膜作业
参见图38，利用贴光阻膜设备在步骤六完成电镀金属线路层的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜； 步骤八、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图39，利用曝光显影设备在步骤七完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域；
步骤九、电镀金属线路层
参见图40，将步骤八金属基板正面已完成开窗的图形区域电镀上金属线路层，所述金属线路层可以是单层或多层，所述金属线路层材料采用银、铝、铜、镍金或镍钯金等，所述电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式；
步骤十、去除金属基板表面光阻膜
参见图41，将金属基板表面的光阻膜去除，去除方法采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式；
步骤十一、包封
参见图42，将步骤九完成电镀金属线路层的金属基板正面进行包封塑封料作业，塑封料的包封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或刷胶方式，所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂；
步骤十二、贴光阻膜作业
参见图43，利用贴膜设备在步骤十一完成包封塑封料的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜；
步骤十三、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图44，利用曝光显影设备在步骤十二完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域；
步骤十四、金属化前处理
参见图45，将步骤十三金属基板正面已完成开窗的图形区域进行电镀金属线路层的金属化前处理，所述金属化前处理方式可采用涂布、喷洒、印刷、淋涂或浸泡等方式；
步骤十五、电镀金属线路层
参见图46，将步骤十四金属基板正面完成电镀金属线路层前处理的区域电镀上金属线路层，所述金属线路层电镀完成后即在金属基板正面相对形成基岛和引脚的上部，所述基岛有单个或多个，所述金属线路层可以是单层或多层，所述金属线路层材料采用银、铝、铜、镍金或镍钯金等，所述电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式；步骤十六、去除金属基板表面光阻膜
参见图47，将金属基板表面的光阻膜去除，去除方法采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式；
步骤十七、涂覆粘结物质
参见图48，在步骤十五相对形成的基岛上部正面涂覆导电或是不导电的粘结物质，目的是为后续芯片植入后与引脚的接合；
步骤十八、装片
参见图49，在步骤十七基岛上部正面涂覆的导电或不导电粘结物质上进行芯片的植
A ； 芯片植入可以有单个或多个，若植入的芯片为多个时，后续还要进行芯片正面与芯片正面之间的金属线键合作业；
步骤十九、金属线键合
参见图50，在芯片正面与引脚正面之间进行键合金属线作业，所述金属线的材料采用金、银、铜、铝或合金材料，金属线的形状可以是丝状也可以是带状；
步骤二十、包封
参见图51，将步骤十九完成装片打线后的金属基板正面进行包封塑封料作业，塑封料的包封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或刷胶方式，所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂；
步骤二十一、贴光阻膜作业
参见图52，利用贴膜设备在步骤二十完成包封塑封料的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜；
步骤二十二、金属基板背面去除部分光阻膜
参见图53，利用曝光显影设备在步骤二十一完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板背面后续需要进行化学蚀刻的图形区域；
步骤二十三、化学蚀刻
参见图54，将步骤二十二中金属基板背面完成开窗的图形区域进行化学蚀刻，化学蚀刻直至惰性金属线路层及包封塑封料的位置为止，蚀刻药水可以采用氯化铜或是氯化铁；步骤二十四、去除金属基板表面光阻膜
参见图55，将金属基板表面的光阻膜去除，去除方法采用化学药水软化并采用高压水嗔除；
步骤二十五、电镀金属线路层
参见图56，在步骤二十三完成化学蚀刻后露出的惰性金属线路层表面进行金属线路层的电镀，金属线路层电镀完成后即在金属基板背面相对形成基岛和引脚的下部，所述金属线路层可以是单层或多层，所述金属线路层材料采用铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，所述电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀；
步骤二十六、包封
参见图57，将步骤二十五完成电镀金属线路层的金属基板背面进行塑封料的包封作业，包封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是贴膜方式，所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂；步骤二十七、塑封料表面开孔
参见图58，在步骤二十六金属基板背面包封塑封料的表面进行后续要植金属球区域的开孔作业，所述开孔方式可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法；
步骤二十八、清洗
参见图59，对步骤二十七金属基板背面塑封料开孔处进行清洗以去除氧化物质或有机物质等，同时可进行金属保护层的被覆，金属保护层采用抗氧化剂；
步骤二十九、植球
参见图60，在步骤二十八经过清洗的小孔内植入金属球，金属球与引脚的背面相接触，所述植球方式可以采用常规的植球机或是采用金属膏印刷再经高温溶解之后即可形成球状体，金属球的材料可以是纯锡或锡合金；
步骤三十、切割成品
参见图61，将步骤二十九完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得单面三维线路芯片正装先封后蚀封装结构成品。实施例二的封装结构如下
参见图62，本发明单面三维线路芯片正装先封后蚀封装结构，它包括基岛15和引脚14，所述基岛15正面通过导电或不导电粘结物质8设置有芯片9，所述芯片9正面与引脚14正面之间用金属线10相连接，所述基岛15外围的区域、基岛15和引脚14之间的区域、引脚14与引脚14之间的区域、基岛15和引脚14上部的区域、基岛15和引脚14下部的区域以及芯片9和金属线10外均包封有塑封料6，所述引脚14下部的塑封料6表面上开设有小孔11，所述小孔11与引脚14背面相连通，所述小孔11内设置有金属球13，所述金属球13与引脚14背面相接触，所述金属球13与引脚14背面之间设置有金属保护层12，所述金属保护层12为抗氧化剂。实施例三、有基岛静电释放圈 步骤一、取金属基板
参见图63，取一片厚度合适的金属基板，所述金属基板的材质可以依据芯片的功能与特性进行变换，例如铜材、铁材、镍铁材或锌铁材等；
步骤二、金属基板表面预镀铜材
参见图64，在金属基板表面电镀一层铜材薄膜，目的是为后续电镀作基础，所述电镀的方式可以采用化学镀或是电解电镀；
步骤三、贴光阻膜作业
参见图65，利用贴光阻膜设备在步骤二完成预镀铜材薄膜的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜；
步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图66，利用曝光显影设备在步骤三完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域；
步骤五、电镀惰性金属线路层
参见图67，将步骤四金属基板正面已完成开窗的图形区域电镀上惰性金属线路层，作为后续蚀刻作业的阻挡层，所述惰性金属线路层材料采用镍、钛或铜等，所述电镀方式采用化学镀或电解电镀方式；
步骤六、电镀金属线路层
参见图68，在步骤五中的惰性金属线路层表面镀上金属线路层，所述金属线路层可以是单层或多层，所述金属线路层材料采用银、铝、铜、镍金或镍钯金等，所述电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式；
步骤七、贴光阻膜作业
参见图69，利用贴光阻膜设备在步骤六完成电镀金属线路层的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜；
步骤八、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图70，利用曝光显影设备在步骤七完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域；
步骤九、电镀金属线路层
参见图71，将步骤八金属基板正面已完成开窗的图形区域电镀上金属线路层，所述金属线路层可以是单层或多层，所述金属线路层材料采用银、铝、铜、镍金或镍钯金等，所述电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式；
步骤十、去除金属基板表面光阻膜
参见图72，将金属基板表面的光阻膜去除，去除方法采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式；
步骤十一、包封
参见图73，将步骤九完成电镀金属线路层的金属基板正面进行包封塑封料作业，塑封料的包封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或刷胶方式，所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂；
步骤十二、贴光阻膜作业
参见图74，利用贴膜设备在步骤十一完成包封塑封料的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜；
步骤十三、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图75，利用曝光显影设备在步骤十二完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域；
步骤十四、金属化前处理
参见图76，将步骤十三金属基板正面已完成开窗的图形区域进行电镀金属线路层的金属化前处理，所述金属化前处理方式可采用涂布、喷洒、印刷、淋涂或浸泡等方式；
步骤十五、电镀金属线路层
参见图77，将步骤十四金属基板正面完成电镀金属线路层前处理的区域电镀上金属线路层，所述金属线路层电镀完成后即在金属基板正面相对形成基岛、引脚和静电释放圈的上部，所述基岛有单个或多个，所述金属线路层可以是单层或多层，所述金属线路层材料采用银、铝、铜、镍金或镍钯金等，所述电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式；
步骤十六、去除金属基板表面光阻膜
参见图78，将金属基板表面的光阻膜去除，去除方法采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式；步骤十七、涂覆粘结物质
参见图79，在步骤十五相对形成的基岛上部正面涂覆导电或是不导电的粘结物质，目的是为后续芯片植入后与引脚的接合；
步骤十八、装片
参见图80，在步骤十七基岛上部正面涂覆的导电或不导电粘结物质上进行芯片的植
A ；
芯片植入可以有单个或多个，若植入的芯片为多个时，后续还要进行芯片正面与芯片正面之间的金属线键合作业；
步骤十九、金属线键合 参见图81，在芯片正面与引脚正面之间以及芯片正面与静电释放圈正面之间进行键合金属线作业，所述金属线的材料采用金、银、铜、铝或合金材料，金属线的形状可以是丝状也可以是带状；
步骤二十、包封
参见图82，将步骤十九完成装片打线后的金属基板正面进行包封塑封料作业，塑封料的包封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或刷胶方式，所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂；
步骤二十一、贴光阻膜作业
参见图83，利用贴膜设备在步骤二十完成包封塑封料的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜；
步骤二十二、金属基板背面去除部分光阻膜
参见图84，利用曝光显影设备在步骤二十一完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板背面后续需要进行化学蚀刻的图形区域；
步骤二十三、化学蚀刻
参见图85，将步骤二十二中金属基板背面完成开窗的图形区域进行化学蚀刻，化学蚀刻直至惰性金属线路层及包封塑封料的位置为止，蚀刻药水可以采用氯化铜或是氯化铁；步骤二十四、去除金属基板表面光阻膜
参见图86，将金属基板表面的光阻膜去除，去除方法采用化学药水软化并采用高压水嗔除；
步骤二十五、电镀金属线路层
参见图87，在步骤二十三完成化学蚀刻后露出的惰性金属线路层表面进行金属线路层的电镀，金属线路层电镀完成后即在金属基板背面相对形成基岛、引脚和静电释放圈的下部，所述金属线路层可以是单层或多层，所述金属线路层材料采用铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，所述电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀；
步骤二十六、包封
参见图88，将步骤二十五完成电镀金属线路层的金属基板背面进行塑封料的包封作业，包封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是贴膜方式，所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂；
步骤二十七、塑封料表面开孔
参见图89，在步骤二十六金属基板背面包封塑封料的表面进行后续要植金属球区域的开孔作业，所述开孔方式可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法；
步骤二十八、清洗
参见图90，对步骤二十七金属基板背面塑封料开孔处进行清洗以去除氧化物质或有机物质等，同时可进行金属保护层的被覆，金属保护层采用抗氧化剂；
步骤二十九、植球
参见图91，在步骤二十八经过清洗的小孔内植入金属球，金属球与引脚的背面相接触，所述植球方式可以采用常规的植球机或是采用金属膏印刷再经高温溶解之后即可形成球状体，金属球的材料可以是纯锡或锡合金；
步骤三十、切割成品 参见图92，将步骤二十九完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得单面三维线路芯片正装先封后蚀封装结构成品。实施例三的封装结构如下
参见图93，本发明单面三维线路芯片正装先封后蚀封装结构，它包括基岛15和引脚14，所述基岛15与引脚14之间设置有静电释放圈16，所述基岛15正面通过导电或不导电粘结物质8设置有芯片9，所述芯片9正面与引脚14正面之间以及芯片9正面与静电释放圈16之间用金属线10相连接，所述基岛15外围的区域、基岛15和引脚14之间的区域、弓丨脚14与引脚14之间的区域、基岛15和引脚14上部的区域、基岛15和引脚14下部的区域以及芯片9和金属线10外均包封有塑封料6，所述引脚14下部的塑封料6表面上开设有小孔11，所述小孔11与引脚14背面相连通，所述小孔11内设置有金属球13，所述金属球13 与引脚14背面相接触，所述金属球13与引脚14背面之间设置有金属保护层12，所述金属保护层12为抗氧化剂。
权利要求
1.一种单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤 步骤一、取金属基板 步骤二、金属基板表面预镀铜材 在金属基板表面电镀一层铜材薄膜， 步骤三、贴光阻膜作业 利用贴光阻膜设备在步骤二完成预镀铜材薄膜的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆， 步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备在步骤三完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开 窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域， 步骤五、电镀惰性金属线路层 将步骤四金属基板正面已完成开窗的图形区域电镀上惰性金属线路层， 步骤六、电镀金属线路层 在步骤五中的惰性金属线路层表面镀上金属线路层， 步骤七、贴光阻膜作业 利用贴光阻膜设备在步骤六完成电镀金属线路层的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆， 步骤八、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备在步骤七完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域， 步骤九、电镀金属线路层 将步骤八金属基板正面已完成开窗的图形区域电镀上金属线路层， 步骤十、去除金属基板表面光阻膜 将金属基板表面的光阻膜去除， 步骤十一、包封 将步骤九完成电镀金属线路层的金属基板正面进行包封塑封料作业， 步骤十二、贴光阻膜作业 利用贴膜设备在步骤十一完成包封塑封料的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆， 步骤十三、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备在步骤十二完成贴膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的图形区域， 步骤十四、金属化前处理 将步骤十三金属基板正面已完成开窗的图形区域进行电镀金属线路层的金属化前处理， 步骤十五、电镀金属线路层 将步骤十四金属基板正面完成电镀金属线路层前处理的区域电镀上金属线路层，所述金属线路层电镀完成后即在金属基板正面相对形成引脚或基岛和引脚或基岛、引脚和静电释放圈的上部，步骤十六、去除金属基板表面光阻膜 将金属基板表面的光阻膜去除， 步骤十七、涂覆粘结物质 当步骤十五仅相对形成的引脚上部时，在引脚上部正面涂覆导电或是不导电的粘结物质，当步骤十五相对形成基岛和引脚或基岛、引脚和静电释放圈的上部时，在基岛上部正面涂覆导电或是不导电的粘结物质， 步骤十八、装片 在步骤十七引脚或基岛上部正面涂覆的导电或不导电粘结物质上进行芯片的植入； 步骤十九、金属线键合 在芯片正面与引脚正面之间进行键合金属线作业， 步骤二十、包封 将步骤十九完成装片打线后的金属基板正面进行包封塑封料作业， 步骤二十一、贴光阻膜作业 利用贴膜设备在步骤二十完成包封塑封料的金属基板正面及背面进行光阻膜的被覆， 步骤二十二、金属基板背面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备在步骤二十一完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影以及开窗，以露出金属基板背面后续需要进行化学蚀刻的图形区域， 步骤二十三、化学蚀刻 将步骤二十二中金属基板背面完成开窗的图形区域进行化学蚀刻， 步骤二十四、去除金属基板表面光阻膜 将金属基板表面的光阻膜去除，去除方法采用化学药水软化并采用高压水喷除， 步骤二十五、电镀金属线路层 在步骤二十三完成化学蚀刻后露出的惰性金属线路层表面进行金属线路层的电镀，金属线路层电镀完成后即在金属基板背面相对形成引脚或基岛和引脚或基岛、引脚和静电释放圈的下部， 步骤二十六、包封 将步骤二十五完成电镀金属线路层的金属基板背面进行塑封料的包封作业， 步骤二十七、塑封料表面开孔 在步骤二十六金属基板背面包封塑封料的表面进行后续要植金属球区域的开孔作业， 步骤二十八、清洗 对步骤二十七金属基板背面塑封料开孔处进行清洗， 步骤二十九、植球 在步骤二十八经过清洗的小孔内植入金属球， 步骤三十、切割成品 将步骤二十九完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得单面三维线路芯片正装先封后蚀封装结构成品。
2.一种如权利要求I所述单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法的封装结构，其特征在于它包括引脚(14)，所述引脚(14)正面通过导电或不导电粘结物质(8)设置有芯片(9)，所述芯片(9)正面与引脚(14)正面之间用金属线(10)相连接，所述引脚(14)外围的区域、引脚(14)与引脚(14)之间的区域、引脚(14)上部的区域、引脚(14)下部的区域以及芯片(9)和金属线(10)外均包封有塑封料(6)，所述引脚(14)下部的塑封料(6)表面上开设有小孔(11)，所述小孔(11)与引脚(14)背面相连通，所述小孔(11)内设置有金属球(13)，所述金属球(13)与引脚(14)背面相接触。
3.根据权利要求I所述的一种单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法，其特征在于所述步骤二十八对金属基板背面塑封料开孔处进行清洗同时进行金属保护层被覆。
4.根据权利要求2所述的一种单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法的封装结构，其特征在于所述封装结构包括基岛(15)，此时芯片(9)通过导电或不导电粘结物质(8)设置于基岛(15)正面。
5.根据权利要求4所述的一种单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法的封装结构，其特征在于所述基岛(15)有单个或多个。
6.根据权利要求4所述的一种单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法的封装结构，其特征在于所述基岛(15)与引脚(14)之间设置有静电释放圈(16)，所述静电释放圈(16)正面与芯片(9)正面之间通过金属线(10)相连接。
全文摘要
本发明涉及一种单面三维线路芯片正装先封后蚀制造方法，它包括以下工艺步骤取金属基板；金属基板表面预镀铜材；贴光阻膜作业；金属基板正面去除部分光阻膜；电镀惰性金属线路层；电镀金属线路层；电镀金属线路层；去除金属基板表面光阻膜；包封；金属化前处理；电镀金属线路层；去除金属基板表面光阻膜；涂覆粘结物质；装片；金属线键合；包封；贴光阻膜作业；金属基板背面去除部分光阻膜；化学蚀刻；去除金属基板表面光阻膜；电镀金属线路层；包封；塑封料表面开孔；清洗；植球；切割成品。本发明的有益效果是降低了制造成本，提高了封装体的安全性和可靠性，减少了环境污染，能够真正做到高密度线路的设计和制造。
文档编号H01L21/48GK102723290SQ20121019001
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月9日 优先权日2012年6月9日
发明者李维平, 梁志忠, 王新潮 申请人:江苏长电科技股份有限公司