专利名称：双面三维线路芯片正装先蚀后封制造方法及其封装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双面三维线路芯片正装先蚀后封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127，取一玻璃纤维材料制成的基板，
步骤二、参见图128，在玻璃纤维基板上所需的位置上开孔，
步骤三、参见图129，在玻璃纤维基板的背面披覆一层铜箔，
步骤四、参见图130，在玻璃纤维基板打孔的位置填入导电物质，
步骤五、参见图131，在玻璃纤维基板的正面披覆一层铜箔，
步骤六、参见图132，在玻璃纤维基板表面披覆光阻膜，
步骤七、参见图133，将光阻膜在需要的位置进行曝光显影开窗，
步骤八、参见图134，将完成开窗的部分进行蚀刻，
步骤九、参见图135，将基板表面的光阻膜剥除，
步骤十、参见图136，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137，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138，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(蚀刻因子最好制做的能力是蚀刻间隙约等同于被蚀刻物体的厚度，参见图139)，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，提供一种双面三维线路芯片正装先蚀后封制造方法及其封装结构，其工艺简单，不需使用玻璃纤维层，减少了制作成本，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双面线路芯片正装先蚀刻后封装制造方法，所述方法包括以下步骤
步骤一、取金属基板
步骤二、金属基板表面预镀铜
在金属基板表面镀一层铜材薄膜；
步骤三、贴光阻膜作业
在完成预镀铜材薄膜的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤四、金属基板背面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜；
步骤五、电镀惰性金属线路层
在步骤四中金属基板背面去除部分光阻膜的区域内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多层或是单层金属线路层；
步骤七、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜；
步骤八、包封
将步骤七中的金属基板背面采用塑封料进行塑封；
步骤九、贴光阻膜作业
在步骤八的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤十、塑封料表面开孔
在金属基板背面预包封塑封料的表面进行开孔作业；
步骤十一、电镀导电金属
在金属基板背面完成开孔的区域电镀一层导电金属；
步骤十二、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜；
步骤十三、包封
将步骤十二中的金属基板背面采用塑封料进行塑封；。步骤十四、贴光阻膜作业
在步骤十三的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤十五、挖沟槽在金属基板背面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作；
步骤十六、金属化前处理
在金属基板背面进行电镀金属线路层的金属化前处理；
步骤十七、电镀金属线路层
在步骤十六中的金属基板背面镀上多层或是单层金属线路层；
步骤十八、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜；
步骤十九、包封
将步骤十八中的金属基板背面再塑封一层塑封料；。步骤二十、贴光阻膜作业
在金属基板的正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤二十一、金属基板正面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤二十完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜；
步骤二十二、化学蚀刻
将步骤二十一中完成曝光显影的区域进行化学蚀刻；
步骤二十三、电镀金属线路层
在惰性金属线路层表面镀上单层或是多层的金属线路层；
步骤二十四、包封
将步骤二十三中的金属基板正面塑封一层塑封料；
步骤二十五、塑封料表面开孔 在金属基板正面预包封塑封料的表面进行开孔作业；
步骤二十六、电镀导电金属
在金属基板正面完成开孔的区域电镀一层导电金属；
步骤二十七、包封
将步骤二十六中的金属基板正面再塑封一层塑封料；
步骤二十八、挖沟槽
在金属基板正面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作；
步骤二十九、覆上线路网板
在金属基板正面不必金属化的区域覆上线路网；
步骤三十、金属化前处理
在金属基板正面进行电镀金属线路层的金属化前处理；
步骤三十一、移除线路网板 将步骤二十九的线路网板移除；
步骤三十二、电镀金属线路层
在金属基板的正面镀上单层或是多层的金属线路层，金属电镀完成后即在金属基板上形成相应的引脚或基岛和引脚或基岛、引脚和静电释放圈；
步骤三十三、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜；、步骤三十四、涂覆粘结物质
当步骤三十二仅形成引脚时，在引脚表面涂覆导电或是不导电的粘结物质，当步骤三十二仅形成基岛和引脚或基岛、引脚和静电释放圈时，在基岛表面涂覆导电或是不导电的粘结物质；
步骤三十五、装片 在步骤三十四的基岛或引脚上植入芯片；
步骤三十六、金属线键合
在芯片正面与引脚正面之间或芯片正面与静电释放圈正面之间进行键合金属线作
业；
步骤三十七、包封
将完成装片打线后的金属基板正面进行塑封料包封工序；
步骤三十八、塑封料表面开孔
在金属基板背面预包封塑封料的表面进行后续要植金属球的区域进行开孔作业；
步骤三十九、清洗
在金属基板背面塑封料开孔处进行氧化物质、有机物质的清洗；
步骤四十、植球
在金属基板背面塑封体开孔处内植入金属球；
步骤四十一、切割成品
将步骤四十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，制得单芯片正装先蚀刻后封装基岛埋入封装结构，可采用常规的钻石刀片以及常规的切割设备即可。本发明还提供一种双面三维线路芯片正装先蚀后封封装结构，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，所述引脚背面的塑封料上开设有第三小孔，所述第三小孔与引脚背面相连通，所述第三小孔内设置有金属球，所述金属球与引脚背面相接触。所述步骤三十九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，所述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，而电镀层的每一层总厚度约在l(Tl5Mffl，而线路与线路之间的间隙可以轻松的达到25ΜΠ1以下的间隙，所以可以真正地做到高密度内引腳線路平铺的技术能力；
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41为本发明双面三维线路芯片正装先蚀后封制造方法实施例I的各工序示意图。
图42为本发明双面三维线路芯片正装先蚀后封封装结构实施例I的结构示意图。图43 图83为本发明双面三维线路芯片正装先蚀后封制造方法实施例2的各工序不意图。图84为本发明双面三维线路芯片正装先蚀后封封装结构实施例2的结构示意图。图85 图125为本发明双面三维线路芯片正装先蚀后封制造方法实施例3的各工序不意图。图126为本发明双面三维线路芯片正装先蚀后封封装结构实施例3的结构示意图。图127 图138为传统的高密度基板封装结构的制造工艺流程图。图139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 第一小孔7 沟槽8
金属化前处理层9 第二小孔10 线路网板11
导电或不导电粘结物质12 芯片13 金属线14 第三小孔15 金属保护层16金属球17 基岛18 引脚19
静电释放圈20。
具体实施例方式本发明一种双面三维线路芯片正装先蚀后封制造方法及其封装结构如下
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，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、锌铁材等。步骤二、金属基板表面预镀铜
参见图2，在金属基板表面镀一层铜材薄膜，目的是为后续电镀做基础。(电镀的方式可以采用化学电镀或是电解电镀)。步骤三、贴光阻膜作业
参见图3，在完成预镀铜材薄膜的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，以保护后续的电镀金属层工艺作业，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。步骤四、金属基板背面去除部分光阻膜
参见图4，利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行电镀的区域图形。步骤五、电镀惰性金属线路层
参见图5，在步骤四中金属基板背面去除部分光阻膜的区域内电镀上惰性金属线路层，作为后续蚀刻工作的阻挡层，惰性金属可采用镍或钛或铜，电镀方式可以使化学电镀或是电解电镀方式。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多层或是单层金属线路层，所述金属线路层可采用金镍、铜镍金、铜镍钯金、钯金、铜材中的一种或者多种，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、去除光阻膜
参见图7，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。步骤八、包封
参见图8，将步骤七中的金属基板背面采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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。步骤九、贴光阻膜作业
参见图9，在步骤八的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。 步骤十、塑封料表面开孔参见图10，在金属基板背面预包封塑封料的表面进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。步骤^^一、电镀导电金属
参见图11，在金属基板背面完成开孔的区域电镀一层导电金属，电镀方式可以是化学电镀或是电解电镀方式。步骤十二、去除光阻膜
参见图12，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。步骤十三、包封
参见图13，将步骤十二中的金属基板背面采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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。步骤十四、贴光阻膜作业
参见图14，在步骤十三的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。步骤十五、挖沟槽
参见图15，在金属基板背面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行挖沟槽动作。步骤十六、金属化前处理
参见图16，在金属基板背面进行电镀金属线路层的金属化前处理，金属化前处理可用涂布方法(喷洒方式、印刷方式、淋涂方式、浸泡的方式等)。步骤十七、电镀金属线路层
参见图17，在步骤十六中的金属基板背面镀上多层或是单层金属线路层，所述金属线路层可采用金镍、铜镍金、铜镍钯金、钯金、铜材中的一种或者多种，电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式。步骤十八、去除光阻膜
参见图18，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。步骤十九、包封
参见图19，将步骤十八中的金属基板背面再塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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、贴光阻膜作业
参见图20，在金属基板的正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。步骤二十一、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图21，利用曝光显影设备将步骤二十完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行化学蚀刻的区域图形。
步骤二十二、化学蚀刻
参见图22，将步骤二十一中完成曝光显影的区域进行化学蚀刻，化学蚀刻直至惰性金属线路层为止，蚀刻药水可以采用氯化铜或是氯化铁。步骤二十三、电镀金属线路层
参见图23，在惰性金属线路层表面镀上单层或是多层的金属线路层，镀层种类可以是铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀。步骤二十四、包封· 见图24，将步骤二十三中的金属基板正面塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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。步骤二十五、塑封料表面开孔
参见图25，在金属基板正面预包封塑封料的表面进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。步骤二十六、电镀导电金属
参见图26，在金属基板正面完成开孔的区域电镀一层导电金属，电镀方式可以是化学电镀或是电解电镀方式。步骤二十七、包封
见图27，将步骤二十六中的金属基板正面再塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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。步骤二十八、挖沟槽
参见图28，在金属基板正面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行挖沟槽动作。步骤二十九、覆上线路网板
参见图29，在金属基板正面不必金属化的区域覆上线路网板。步骤三十、金属化前处理
参见图30，在金属基板正面进行电镀金属线路层的金属化前处理，金属化前处理可用涂布方法(喷洒方式、印刷方式、淋涂方式、浸泡的方式等)。步骤三十一、移除线路网板
参见图31，将步骤二十九的线路网板移除。步骤三十二、电镀金属线路层
参见图32，在金属基板的正面镀上单层或是多层的金属线路层，金属电镀完成后即在金属基板上形成相应的引脚，镀层种类可以是铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀。步骤三十三、去除光阻膜
参见图33，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。步骤三十四、涂覆粘结物质
参见图34，在步骤三十二形成的引脚表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。步骤三十五、装片
参见图35，在步骤三十四的引脚上植入芯片。步骤三十六、金属线键合
参见图36，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、铝或是合金的材料，金属线的形状可以是丝状也可以是带状；
步骤三十七、包封
参见图37，将完成装片打线后的金属基板正面进行塑封料包封工序，目的是利用环氧树脂将芯片以及金属线进行固定与保护，包封方法采用模具灌胶、喷涂方式或刷膠方式进行，塑封料可以采用有填料或是无填料的环氧树脂。
步骤三十八、塑封料表面开孔
参见图38，在金属基板背面预包封塑封料的表面进行后续要植金属球的区域进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。步骤三十九、清洗
参见图39，在金属基板背面塑封料开孔处进行氧化物质、有机物质的清洗，同时可进行金属保护层的被覆，金属保护层采用抗氧化材料。步骤四十、植球
参见图40，在金属基板背面塑封体开孔处内植入金属球，使金属球与引脚背面相接触，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。步骤四^^一、切割成品
参见图41，将步骤四十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，制得单芯片正装先蚀刻后封装基岛埋入封装结构，可采用常规的钻石刀片以及常规的切割设备即可。如图42所示，本发明还提供一种双面三维线路芯片正装先蚀后封的封装结构，所述封装结构包括引脚19，所述引脚19正面通过导电或不导电粘结物质12设置有芯片13，所述芯片13正面与引脚19正面之间用金属线14相连接，所述引脚19与引脚19之间的区域、引脚19上部的区域、引脚19下部的区域以及芯片13和金属线14外均包封有塑封料6，所述引脚19背面的塑封料6上开设有第三小孔15，所述第三小孔15与引脚19背面相连通，所述第三小孔15内设置有金属球17，所述金属球17与引脚19背面之间设置有金属保护层16，所述金属球17采用锡或锡合金材料。实施例二、有基岛 步骤一、取金属基板
参见图43，取一片厚度合适的金属基板，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、锌铁材等。步骤二、金属基板表面预镀铜
参见图44，在金属基板表面镀一层铜材薄膜，目的是为后续电镀做基础。(电镀的方式可以采用化学电镀或是电解电镀)。步骤三、贴光阻膜作业参见图45，在完成预镀铜材薄膜的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，以保护后续的电镀金属层工艺作业，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。步骤四、金属基板背面去除部分光阻膜
参见图46，利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行电镀的区域图形。步骤五、电镀惰性金属线路层
参见图47，在步骤四中金属基板背面去除部分光阻膜的区域内电镀上惰性金属线路层，作为后续蚀刻工作的阻挡层，惰性金属可采用镍或钛或铜，电镀方式可以使化学电镀或是电解电镀方式。步骤六、电镀金属线路层
参见图48，在步骤五中的惰性金属线路层表面镀上多层或是单层金属线路层，所述金属线路层可采用金镍、铜镍金、铜镍钯金、钯金、铜材中的一种或者多种，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、去除光阻膜
参见图49，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。步骤八、包封
参见图50，将步骤七中的金属基板背面采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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。步骤九、贴光阻膜作业
参见图51，在步骤八的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。步骤十、塑封料表面开孔
参见图52，在金属基板背面预包封塑封料的表面进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。步骤^^一、电镀导电金属
参见图53，在金属基板背面完成开孔的区域电镀一层导电金属，电镀方式可以是化学电镀或是电解电镀方式。步骤十二、去除光阻膜
参见图54，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。步骤十三、包封
参见图55，将步骤十二中的金属基板背面采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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。步骤十四、贴光阻膜作业
参见图56，在步骤十三的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。
步骤十五、挖沟槽
参见图57，在金属基板背面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行挖沟槽动作。步骤十六、金属化前处理
参见图58，在金属基板背面进行电镀金属线路层的金属化前处理，金属化前处理可用涂布方法(喷洒方式、印刷方式、淋涂方式、浸泡的方式等)。步骤十七、电镀金属线路层
参见图59，在步骤十六中的金属基板背面镀上多层或是单层金属线路层，所述金属线路层可采用金镍、铜镍金、铜镍钯金、钯金、铜材中的一种或者多种，电镀方式可以是化学电 镀也可以是电解电镀的方式。步骤十八、去除光阻膜
参见图60，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。步骤十九、包封
参见图61，将步骤十八中的金属基板背面再塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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、贴光阻膜作业
参见图62，在金属基板的正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。步骤二十一、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图63，利用曝光显影设备将步骤二十完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行化学蚀刻的区域图形。步骤二十二、化学蚀刻
参见图64，将步骤二十一中完成曝光显影的区域进行化学蚀刻，化学蚀刻直至惰性金属线路层为止，蚀刻药水可以采用氯化铜或是氯化铁。步骤二十三、电镀金属线路层
参见图65，在惰性金属线路层表面镀上单层或是多层的金属线路层，镀层种类可以是铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀。步骤二十四、包封
见图66，将步骤二十三中的金属基板正面塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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。步骤二十五、塑封料表面开孔
参见图67，在金属基板正面预包封塑封料的表面进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。步骤二十六、电镀导电金属
参见图68，在金属基板正面完成开孔的区域电镀一层导电金属，电镀方式可以是化学电镀或是电解电镀方式。步骤二十七、包封
见图69，将步骤二十六中的金属基板正面再塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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。步骤二十八、挖沟槽
参见图70，在金属基板正面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行挖沟槽动作。 步骤二十九、覆上线路网板
参见图71，在金属基板正面不必金属化的区域覆上线路网板。步骤三十、金属化前处理
参见图72，在金属基板正面进行电镀金属线路层的金属化前处理，金属化前处理可用涂布方法(喷洒方式、印刷方式、淋涂方式、浸泡的方式等)。步骤三十一、移除线路网板
参见图73，将步骤二十九的线路网板移除。步骤三十二、电镀金属线路层
参见图74，在金属基板的正面镀上单层或是多层的金属线路层，金属电镀完成后即在金属基板上形成相应的基岛和引脚，镀层种类可以是铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀。步骤三十三、去除光阻膜
参见图75，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。步骤三十四、涂覆粘结物质
参见图76，在步骤三十二形成的基岛表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。步骤三十五、装片
参见图77，在步骤三十四的基岛上植入芯片。步骤三十六、金属线键合
参见图78，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、铝或是合金的材料，金属线的形状可以是丝状也可以是带状；
步骤三十七、包封
参见图79，将完成装片打线后的金属基板正面进行塑封料包封工序，目的是利用环氧树脂将芯片以及金属线进行固定与保护，包封方法采用模具灌胶、喷涂方式或刷膠方式进行，塑封料可以采用有填料或是无填料的环氧树脂。步骤三十八、塑封料表面开孔
参见图80，在金属基板背面预包封塑封料的表面进行后续要植金属球的区域进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。步骤三十九、清洗
参见图81，在金属基板背面塑封料开孔处进行氧化物质、有机物质的清洗，同时可进行金属保护层的被覆，金属保护层采用抗氧化材料。步骤四十、植球
参见图82，在金属基板背面塑封体开孔处内植入金属球，使金属球与引脚背面相接触，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。步骤四i^一、切割成品
参见图83，将步骤四十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，制得单芯片正装先蚀刻后封装基岛埋入封装结构，可采用常规的钻石刀片以及常规的切割设备即可。如图84所示，本发明还提供一种双面三维线路芯片正装先蚀后封的封装结构，所述封装结构包括基岛18和引脚19，所述基岛18正面通过导电或不导电粘结物质12设置有芯片13，所述芯片13正面与引脚19正面之间用金属线14相连接，所述基岛18外围的区域、基岛18和引脚19之间的区域、引脚19与引脚19之间的区域、基岛18和引脚19上部的区域、基岛18和引脚19下部的区域以及芯片13和金属线14外均包封有塑封料6，所述引脚19背面的塑封料6上开设有第三小孔15，所述第三小孔15与引脚19背面相连通，所述第三小孔15内设置有金属球17，所述金属球17与引脚19背面之间设置有金属保护层16，所述金属球17采用锡或锡合金材料。实施例三、有基岛静电释放圈 步骤一、取金属基板
参见图85，取一片厚度合适的金属基板，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、锌铁材等。步骤二、金属基板表面预镀铜
参见图86，在金属基板表面镀一层铜材薄膜，目的是为后续电镀做基础。(电镀的方式可以采用化学电镀或是电解电镀)。步骤三、贴光阻膜作业
参见图87，在完成预镀铜材薄膜的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，以保护后续的电镀金属层工艺作业，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。步骤四、金属基板背面去除部分光阻膜
参见图88，利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行电镀的区域图形。步骤五、电镀惰性金属线路层
参见图89，在步骤四中金属基板背面去除部分光阻膜的区域内电镀上惰性金属线路层，作为后续蚀刻工作的阻挡层，惰性金属可采用镍或钛或铜，电镀方式可以使化学电镀或是电解电镀方式。步骤六、电镀金属线路层
参见图90，在步骤五中的惰性金属线路层表面镀上多层或是单层金属线路层，所述金属线路层可采用金镍、铜镍金、铜镍钯金、钯金、铜材中的一种或者多种，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、去除光阻膜参见图91，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。步骤八、包封
参见图92，将步骤七中的金属基板背面采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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。步骤九、贴光阻膜作业
参见图93，在步骤八的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。步骤十、塑封料表面开孔 参见图94，在金属基板背面预包封塑封料的表面进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。步骤^^一、电镀导电金属
参见图95，在金属基板背面完成开孔的区域电镀一层导电金属，电镀方式可以是化学电镀或是电解电镀方式。步骤十二、去除光阻膜
参见图96，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。步骤十三、包封
参见图97，将步骤十二中的金属基板背面采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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。步骤十四、贴光阻膜作业
参见图98，在步骤十三的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。步骤十五、挖沟槽
参见图99，在金属基板背面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行挖沟槽动作。步骤十六、金属化前处理
参见图100，在金属基板背面进行电镀金属线路层的金属化前处理，金属化前处理可用涂布方法(喷洒方式、印刷方式、淋涂方式、浸泡的方式等)。步骤十七、电镀金属线路层
参见图101，在步骤十六中的金属基板背面镀上多层或是单层金属线路层，所述金属线路层可采用金镍、铜镍金、铜镍钯金、钯金、铜材中的一种或者多种，电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式。步骤十八、去除光阻膜
参见图102，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。步骤十九、包封参见图103，将步骤十八中的金属基板背面再塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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、贴光阻膜作业
参见图104，在金属基板的正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。步骤二十一、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图105，利用曝光显影设备将步骤二十完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行化学蚀刻的区域图形。步骤二十二、化学蚀刻 参见图106，将步骤二十一中完成曝光显影的区域进行化学蚀刻，化学蚀刻直至惰性金属线路层为止，蚀刻药水可以采用氯化铜或是氯化铁。步骤二十三、电镀金属线路层
参见图107，在惰性金属线路层表面镀上单层或是多层的金属线路层，镀层种类可以是铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀。步骤二十四、包封
见图108，将步骤二十三中的金属基板正面塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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。步骤二十五、塑封料表面开孔
参见图109，在金属基板正面预包封塑封料的表面进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。步骤二十六、电镀导电金属
参见图110，在金属基板正面完成开孔的区域电镀一层导电金属，电镀方式可以是化学电镀或是电解电镀方式。步骤二十七、包封
参见图111，将步骤二十六中的金属基板正面再塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。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。步骤二十八、挖沟槽
参见图112，在金属基板正面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行挖沟槽动作。步骤二十九、覆上线路网板
参见图113，在金属基板正面不必金属化的区域覆上线路网板。步骤三十、金属化前处理
参见图114，在金属基板正面进行电镀金属线路层的金属化前处理，金属化前处理可用涂布方法(喷洒方式、印刷方式、淋涂方式、浸泡的方式等)。步骤三十一、移除线路网板参见图115，将步骤二十九的线路网板移除。步骤三十二、电镀金属线路层
参见图116，在金属基板的正面镀上单层或是多层的金属线路层，金属电镀完成后即在金属基板上形成相应的基岛、引脚和静电释放圈，镀层种类可以是铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀。步骤三十三、 去除光阻膜
参见图117，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。步骤三十四、涂覆粘结物质
参见图118，在步骤三十二形成的基岛表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。步骤三十五、装片
参见图119，在步骤三十四的基岛上植入芯片。步骤三十六、金属线键合
参见图120，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、铝或是合金的材料，金属线的形状可以是丝状也可以是带状；
步骤三十七、包封
参见图121，将完成装片打线后的金属基板正面进行塑封料包封工序，目的是利用环氧树脂将芯片以及金属线进行固定与保护，包封方法采用模具灌胶、喷涂方式或刷膠方式进行，塑封料可以采用有填料或是无填料的环氧树脂。步骤三十八、塑封料表面开孔
参见图122，在金属基板背面预包封塑封料的表面进行后续要植金属球的区域进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。步骤三十九、清洗
参见图123，在金属基板背面塑封料开孔处进行氧化物质、有机物质的清洗，同时可进行金属保护层的被覆，金属保护层采用抗氧化材料。步骤四十、植球
参见图124，在金属基板背面塑封体开孔处内植入金属球，使金属球与引脚背面相接触，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。步骤四^^一、切割成品
参见图125，将步骤四十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，制得单芯片正装先蚀刻后封装基岛埋入封装结构，可采用常规的钻石刀片以及常规的切割设备即可。如图126所示，本发明还提供一种双面三维线路芯片正装先蚀后封的封装结构，所述封装结构包括基岛18和引脚19，所述基岛18正面通过导电或不导电粘结物质12设置有芯片13，所述芯片13正面与引脚19正面之间用金属线14相连接，所述基岛8外围的区域、基岛18和引脚19之间的区域、引脚19与引脚19之间的区域、基岛18和引脚19上部的区域、基岛18和引脚19下部的区域以及芯片13和金属线14外均包封有塑封料6，所述引脚19背面的塑封料6上开设有第三小孔15，所述第三小孔15与引脚19背面相连通，所述第三小孔15内设置有金属球17，所述金属球17与引脚19背面之间设置有金属保护 层16，所述金属球17采用锡或锡合金材料，所述基岛18与引脚19之间设置有静电释放圈20，所述静电释放圈20正面与芯片13正面之间通过金属线14相连接。
权利要求
1.一种双面三维线路芯片正装先蚀后封制造方法，所述方法包括以下步骤 步骤一、取金属基板 步骤二、金属基板表面预镀铜 在金属基板表面镀一层铜材薄膜； 步骤三、贴光阻膜作业 在完成预镀铜材薄膜的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤四、金属基板背面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜； 步骤五、电镀惰性金属线路层 在步骤四中金属基板背面去除部分光阻膜的区域内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多层或是单层金属线路层； 步骤七、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜； 步骤八、包封 将步骤七中的金属基板背面采用塑封料进行塑封； 步骤九、贴光阻膜作业 在步骤八的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤十、塑封料表面开孔 在金属基板背面预包封塑封料的表面进行开孔作业； 步骤十一、电镀导电金属 在金属基板背面完成开孔的区域电镀一层导电金属； 步骤十二、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜； 步骤十三、包封 将步骤十二中的金属基板背面采用塑封料进行塑封； 步骤十四、贴光阻膜作业 在步骤十三的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤十五、挖沟槽 在金属基板背面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作； 步骤十六、金属化前处理 在金属基板背面进行电镀金属线路层的金属化前处理； 步骤十七、电镀金属线路层 在步骤十六中的金属基板背面镀上多层或是单层金属线路层； 步骤十八、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜； 步骤十九、包封 将步骤十八中的金属基板背面再塑封一层塑封料；步骤二十、贴光阻膜作业 在金属基板的正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤二十一、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤二十完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜； 步骤二十二、化学蚀刻 将步骤二十一中完成曝光显影的区域进行化学蚀刻； 步骤二十三、电镀金属线路层 在惰性金属线路层表面镀上单层或是多层的金属线路层； 步骤二十四、包封 将步骤二十三中的金属基板正面塑封一层塑封料； 步骤二十五、塑封料表面开孔 在金属基板正面预包封塑封料的表面进行开孔作业； 步骤二十六、电镀导电金属 在金属基板正面完成开孔的区域电镀一层导电金属； 步骤二十七、包封 将步骤二十六中的金属基板正面再塑封一层塑封料； 步骤二十八、挖沟槽 在金属基板正面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作； 步骤二十九、覆上线路网板 在金属基板正面不必金属化的区域覆上线路网； 步骤三十、金属化前处理 在金属基板正面进行电镀金属线路层的金属化前处理； 步骤三十一、移除线路网板 将步骤二十九的线路网板移除； 步骤三十二、电镀金属线路层 在金属基板的正面镀上单层或是多层的金属线路层，金属电镀完成后即在金属基板上形成相应的引脚或基岛和引脚或基岛、引脚和静电释放圈； 步骤三十三、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜； 步骤三十四、涂覆粘结物质 当步骤三十二仅形成引脚时，在引脚表面涂覆导电或是不导电的粘结物质，当步骤二十一仅形成基岛和引脚或基岛、引脚和静电释放圈时，在基岛表面涂覆导电或是不导电的粘结物质； 步骤三十五、装片 在步骤三十四的基岛或引脚上植入芯片； 步骤三十六、金属线键合 在芯片正面与引脚正面之间或芯片正面与静电释放圈正面之间进行键合金属线作业；步骤三十七、包封 将完成装片打线后的金属基板正面进行塑封料包封工序； 步骤三十八、塑封料表面开孔 在金属基板背面预包封塑封料的表面进行后续要植金属球的区域进行开孔作业； 步骤三十九、清洗 在金属基板背面塑封料开孔处进行氧化物质、有机物质的清洗； 步骤四十、植球 在金属基板背面塑封体开孔处内植入金属球； 步骤四十一、切割成品 将步骤四十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，制得单芯片正装先蚀刻后封装基岛埋入封装结构，可采用常规的钻石刀片以及常规的切割设备即可。
2.一种如权利要求I所述的双面三维线路芯片正装先蚀后封封装结构，其特征在于它包括引脚(19)，所述引脚(19)正面通过导电或不导电粘结物质(12)设置有芯片(13)，所述芯片(13)正面与引脚(19)正面之间用金属线(14)相连接，所述引脚(19)与引脚(19)之间的区域、引脚(19)上部的区域、引脚(19)下部的区域以及芯片(13)和金属线(14)外均包封有塑封料(6)，所述引脚(19)背面的塑封料(6)上开设有第三小孔(15)，所述第三小孔(15)与引脚(19)背面相连通，所述第三小孔(15)内设置有金属球(17)，所述金属球(17)与引脚(19)背面相接触。
3.根据权利要求I所述的一种双面三维线路芯片正装先蚀后封的制作方法，其特征在于所述步骤三十九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所述的一种双面三维线路芯片正装先蚀后封的封装结构，其特征在于所述封装结构包括基岛(18)，所述芯片(13)通过导电或不导电粘结物质(12)设置于基岛(18)正面。
5.根据权利要求4所述的一种双面三维线路芯片正装先蚀后封的封装结构，其特征在于所述基岛(18)与引脚(19)之间设置有静电释放圈(20)，所述静电释放圈(20)正面与芯片(13)正面之间通过金属线(14)相连接。
全文摘要
本发明涉及一种双面三维线路芯片正装先蚀后封制造方法及其封装结构，所述方法包括以下步骤取金属基板；金属基板表面预镀铜；贴光阻膜作业；金属基板背面去除部分光阻膜；电镀惰性金属线路层；电镀金属线路层；去除光阻膜；包封；塑封料表面开孔；挖沟槽；电镀导电金属；金属化前处理；电镀金属线路层；化学蚀刻；电镀金属线路层；涂覆粘结物质；装片；金属线键合；清洗；植球和切割成品。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H01L21/48GK102723283SQ20121018989
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