在引线上制备凸点的方法
【专利摘要】本发明涉及一种在引线上制备凸点的方法，其特征是，包括以下工艺步骤：（1）在制作好内层图形的基板的表面制作外层种子层；（2）在外层种子层上制作外层图形；制作好外层图形的基板表面有一根电镀引线，基板中心区域为凸点制作区域；（3）去除基板中心凸点制作区域以外、暴露于基板表面的外层种子层；（4）在基板的上表面制作绿油层，再将基板中心区域凸点制作区域的绿油层去除；（5）在基板的表面贴多层感光性干膜，贴膜后进行光刻，在局部种子层的区域形成多个通孔；（6）在通孔中进行电镀铜金属，形成凸点；（7）去除感光性干膜和暴露于外部的局部种子层。本发明采用局部种子层，大大减少了电镀引线的数量，降低了工艺复杂程度。
【专利说明】在引线上制备凸点的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种凸点的制备方法，尤其是一种在引线上制备凸点的方法，属于半导体封装【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有的技术大部分都是在芯片上制备出凸点，然后将带有凸点的芯片键合到载板或者PCB板上，此种工艺中由于凸点是在芯片上形成的，其直径和高度受到很大的限制，同时由于是在晶圆上电镀凸点，其效率和成本相对较高，不适合制备大直径、高深宽比的柱状凸点。
[0003]另外，现有的基板凸点技术一般是采用电镀引线的方式，每个待电镀的凸点下面的焊盘都要引出一根电镀引线，以保证其导电，这样就增加了制备难度和图形的复杂程度。同时电镀完成后，电镀引线也不能完全去除，增加了工艺步骤。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种在引线上制备凸点的方法，采用局部种子层，大大减少了电镀引线的数量，降低了工艺复杂程度。
[0005]按照本发明提供的技术方案，所述在引线上制备凸点的方法，其特征是，包括以下工艺步骤:
(1)在制作好内层图形的基板的表面制作外层种子层；
(2)在外层种子层上制作外层图形；制作好外层图形的基板表面有一根电镀引线，基板中心区域为凸点制作区域，在凸点制作区域分布连接凸点的引线；所述电镀引线的一端与凸点制作区域相连，另一端延伸至基板的边缘；
(3)外层种子层的去除:去除基板中心凸点制作区域以外、暴露于基板表面的外层种子层，在基板中心区域的凸点制作区域保留局部种子层，局部种子层与电镀引线相连接；
(4)绿油层的制备:在基板的上表面制作绿油层，再将基板中心区域凸点制作区域的绿油层去除；
(5)凸点的光刻:在步骤(4)得到的基板的表面贴多层感光性干膜，感光性干膜的总厚度大于所需制备的凸点的高度；贴膜后进行光刻，在局部种子层的区域形成多个通孔，通孔分别位于连接凸点的引线的两端；
(6 )在步骤(5 )形成的通孔中进行电镀铜金属，形成凸点；
(7)电镀完成后去除感光性干膜和暴露于外部的局部种子层，完成在引线上制备凸点。
[0006]进一步的，所述基板采用PCB板、铝基板、陶瓷基板或玻璃基板。
[0007]进一步的，所述局部种子层的材质为铜。
[0008]进一步的，所述步骤(5)中，感光性干膜的感光性从上至下依次递增。
[0009]进一步的，所述外层种子层的材质为铜。
[0010]进一步的，所述步骤(4)中，绿油层在凸点制作区域的开窗大于局部种子层的尺寸。
[0011]本发明具有以下优点:(1)在基板上直接电镀形成柱状凸点，可实现大直径、高深宽比柱状凸点的制备；非常适合低I/o数的封装；(2)凸点工艺与基板工艺相兼容，不需要新的设备和工艺就可以实现凸点的制备；凸点的制备工艺灵活；(3)采用局部电镀种子层的方法，实现凸点的电镀，不需要复杂的电镀引线，大大减小了线路图形的复杂程度和工艺步骤，提高了产品的良率；(4)采用多层干膜组合的方式，可以实现不同孔径，不同高度柱状凸点的制备；多层干膜组合可以保证柱状凸点的形貌；(5)采用在引线上直接电镀凸点，省去了焊盘，提高了对位精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为在基板表面制作外层种子层的示意图。
[0013]图2为制作好外层图形的基板的俯视图。
[0014]图3为图2的横截面示意图。
[0015]图4为去除部分外层种子层后基板的俯视图。
[0016]图5为图4的横截面示意图。
[0017]图6为制作绿油层后基板的俯视图。
[0018]图7为图6的横截面示意图。
[0019]图8为贴感光性干膜并在感光性干膜上光刻通孔后的示意图。
[0020]图9为电镀得到凸点的示意图。
[0021]图10为去除感光性干膜的示意图。
[0022]图11为图10的横截面示意图。
[0023]图12为去除局部种子层的示意图。
[0024]图13为图12的横截面示意图。
[0025]图中序号为:基板1、外层种子层2、连接凸点的引线3、电镀引线4、绿油层5、局部种子层6、第一干膜7-1、第二干膜7-2、通孔8、凸点9。
【具体实施方式】
[0026]下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
[0027]—种在引线上制备凸点的方法，包括以下工艺步骤:
(1)采用现有一般的基板工艺制备作好基板的内层图形，内层图形是位于基板内部的线路图形，根据实际需要制作，基板可以采用PCB板、铝基板、陶瓷基板、玻璃基板或者各种复合基板；采用半加成工艺制备基板的外层图形，如图1所示，在基板I的表面制作外层种子层2，外层种子层2可以通过化学镀或者压合的方式来形成，外层种子层2的材质为铜；本发明采用半加成工艺，外层种子层2可以作为后续凸点电镀的局部种子层，同时能提高线路的精度，制备出高密度的线路，提高集成密度；
(2)外层图形制备:制备好外层种子层2后，采用常规工艺(贴感光干膜、曝光、显影、蚀亥IJ、图形电镀等)来形成基板的外层图形，外层图形是位于基板表面的线路图形，如图2、图3所示，基板I的中心为凸点制作区域，在凸点制作区域设置连接凸点的引线3 ;此外，在制备外层图形时，在基板I上制作一条独立的电镀引线4，电镀引线4的材质为铜，用来对凸点电镀时导电用；该电镀引线4的一端与后续要制备的局部电镀种子层相连，另一端延伸至基板I的边缘，从而使局部电镀种子层与基板I边缘导通，达到通电的目的，实现凸点的电镀；
(3)外层种子层的去除:如图4、图5所示，去除基板I中心凸点制作区域以外、暴露于基板I表面的外层种子层，在基板I的中心凸点制作区域保留局部种子层6，这个局部种子层6与电镀引线4相连接，从而使得凸点焊盘能够导电；外层种子层通过贴感光膜、曝光、显影、闪蚀的工艺来去除；
(4)绿油层的制备:由于凸点要比线路高，制备完凸点以后再制备绿油层的话会很不方便；由于在此类封装中，芯片安装完成以后，都要进行底部填充，所以基板中心的凸点制作区域没有绿油也可以；如图6、图7所示，在基板I的上表面制作绿油层5，绿油层5的制备工艺采用常规工艺，通过贴感光绿油干膜、曝光、显影、固化工艺来完成；再将基板I中心区域凸点制作区域的绿油层5去除，绿油层在凸点制作区域的开窗大于局部种子层6的尺寸；
(5)凸点的光刻:如图8所示，在步骤(4)得到的基板I的表面贴2层感光性干膜(分别为第一干膜7-1和第二干膜7-2)，2层感光性干膜的总厚度大于凸点的高度，以防止夹膜的产生，第一干膜7-1和第二干膜7-2的感光性从上至下依次递增，这样就可以提高光刻后感光性干膜的形貌，使得孔壁尽量陡直；贴膜后进行光刻，在局部种子层6的区域形成多个通孔8，通孔8分别位于连接凸点的引线3的两端；
(6)如图9所示，在步骤(5)形成的通孔8中进行电镀铜金属，形成凸点9；
(7)如图10、图11所示，电镀完成后去除感光性干膜；
(8)如图12、图13所示，然后将暴露于外部的局部种子层6去除，完成在引线上制备凸点。
[0028]本发明主要用于COB封装以及FC封装中，在这些封装中，由于基板与芯片之间热膨胀系数的差异，当温度发生变化时，芯片和基板之间的连接凸点会产生较大的应力，为了减小热应力提高封装的可靠性，常采用柱状凸点来连接芯片和基板，相比于焊料凸点，柱状铜凸点的高度大，同时铜具有较好的韧性，大大缓解了凸点上的应力，一般的铜柱凸点都是在芯片上制备的，然后再键合到基板上。本发明将柱状凸点的制备融合到基板的制备工艺中，通过基板工艺直接在基板上制备出柱状铜凸点；在基板上采用多层干膜叠加的方法，可以制备出高深宽比的柱状铜凸点，同时不需要对常规的基板工艺做很多的改进，工艺相容性好；非常适合低I/o数的COB封装以及FC封装。
【权利要求】
1.一种在引线上制备凸点的方法，其特征是，包括以下工艺步骤: (1)在制作好内层图形的基板(I)的表面制作外层种子层(2)； (2)在外层种子层(2)上制作外层图形；制作好外层图形的基板(I)表面有一根电镀引线(4)，基板(I)中心区域为凸点制作区域，在凸点制作区域分布连接凸点的引线(3);所述电镀引线(4)的一端与凸点制作区域相连，另一端延伸至基板(I)的边缘； (3)外层种子层的去除:去除基板(I)中心凸点制作区域以外、暴露于基板(I)表面的外层种子层，在基板(I)中心区域的凸点制作区域保留局部种子层(6)，局部种子层(6)与电镀引线(4)相连接； (4)绿油层的制备:在基板(I)的上表面制作绿油层(5)，再将基板(I)中心区域凸点制作区域的绿油层(5)去除； (5)凸点的光刻:在步骤(4)得到的基板(I)的表面贴多层感光性干膜，感光性干膜的总厚度大于所需制备的凸点的高度；贴膜后进行光刻，在局部种子层(6)的区域形成多个通孔(8)，通孔(8)分别位于连接凸点的引线(3)的两端； (6)在步骤(5)形成的通孔(8)中进行电镀铜金属，形成凸点(9); (7)电镀完成后去除感光性干膜和暴露于外部的局部种子层(6)，完成在引线上制备凸点。
2.如权利要求1所述的在引线上制备凸点的方法，其特征是:所述基板(I)采用PCB板、铝基板、陶瓷基板或玻璃基板。
3.如权利要求1所述的在引线上制备凸点的方法，其特征是:所述局部种子层(6)的材质为铜。
4.如权利要求1所述的在引线上制备凸点的方法，其特征是:所述步骤(5)中，感光性干膜的感光性从上至下依次递增。
5.如权利要求1所述的在引线上制备凸点的方法，其特征是:所述外层种子层(2)的材质为铜。
6.如权利要求1所述的在引线上制备凸点的方法，其特征是:所述步骤(4)中，绿油层在凸点制作区域的开窗大于局部种子层(6)的尺寸。
【文档编号】H01L21/48GK104037095SQ201410290447
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】刘文龙 申请人:华进半导体封装先导技术研发中心有限公司