薄型封装基板及其制作工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种薄型封装基板的制作工艺，其特征是，包括以下步骤：（1）在支撑板正反面固定铜箔层，铜箔层包括支撑铜箔和超薄铜箔，支撑铜箔与支撑板接触；（2）在超薄铜箔表面制作第一外层线路图形；（3）在第一外层线路图形表面压合半固化片，得到介质层；（4）在介质层上制作导通盲孔，导通盲孔金属化并生成金属层；（5）蚀刻金属层得到内层线路图形；（6）重复步骤（3）～（5），得到所需的介质层、内层线路图形和第二外层线路图形；（7）将超薄铜箔从支撑铜箔上剥离下来、除去超薄铜箔；（8）在第一外层线路图形和第二外层线路图形的外表面制作绿油层。本发明利用铜箔层以及采用支撑板的方法提高基板的强度，提高生产效率和良率。
【专利说明】 薄型封装基板及其制作工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种薄型封装基板及其制作工艺，属于封装基板【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着对封装尺寸要求的越来越高，作为封装一个重要组成部分的芯片基板，其厚度的要求也越来越高。超薄封装基板就是减小基板厚度的一种方法。薄型封装基板采用很薄(小于100 μ m，通常20?40 μ m)的芯层来制备基板。一个主要问题就是很薄的芯不方便加工，非常容易损坏和变形，与常规基板加工工艺在很多方面不能兼容，例如:在水平线处理及电镀化铜中，这么薄的芯层非常容易损坏，严重影响产品质量和良率。目前国内封装基板都是采用半固化片(PP)作为芯层，首先在芯(core)层上制作通孔，然后进行内层图形的制作，随后采用增层法工艺来制备。
[0003]上述方法的不足之处就是，由于内层芯板PP很薄(一般为20?40 μ m)时，使用常规的基板工艺制作超薄封装基板的内层图形时很困难，在进行水平线工艺时，基板容易损坏，而且基板翘曲变形严重。由于PP的强度很低，在压合等工艺中其涨缩大且不受控制；品良率低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种薄型封装基板及其制作工艺，解决超薄基板制备过程中容易损坏及工艺不兼容的问题。
[0005]按照本发明提供的技术方案，所述薄型封装基板，其特征是:包括第一外层线路图形和第二外层线路图形，第一外层线路图形和第二外层线路图形之间布置一层或多层内层线路图形，相邻的内层线路图形之间、内层线路图形与第一外层线路图形之间、以及内层线路图形与第二外层线路图形之间压合介质层，相邻的内层线路图形之间、内层线路图形与第一外层线路图形之间、以及内层线路图形与第二外层线路图形之间通过导通盲孔连接。
[0006]所述薄型封装基板的制作工艺，其特征是，包括以下步骤:
(1)将铜箔层与支撑板进行压合，从而在支撑板的正反两面上分别固定铜箔层；所述铜箔层包括支撑铜箔和位于支撑铜箔上的超薄铜箔，支撑铜箔与支撑板接触；
(2)在超薄铜箔表面通过贴干膜、曝光、显影、图形电镀、剥膜，得到第一外层线路图形；
(3)压合介质层:在第一外层线路图形表面压合半固化片，得到厚度为40?80μ m的介质层；
(4)压合完介质层后，在介质层上制作导通盲孔；导通盲孔制备完成后，进行导通盲孔金属化并生成金属层；
(5)内层线路图形的制备:对金属层进行蚀刻，得到内层线路图形；
(6)重复步骤(3)?步骤(5)，从而得到所需层数的介质层、内层线路图形和最外层的第二外层线路图形； (7)将超薄铜箔从支撑铜箔上剥离下来；
(8)通过刻蚀将超薄铜箔除去；
(9)绿油层的制备:在第一外层线路图形和第二外层线路图形的外表面制作绿油层。
[0007]所述步骤(I)中铜箔层与支撑板的压合时:压力为30?50 psi，先在110°C保压30min后，再升温至220 C保温2h，最后冷却至室温。
[0008]所述步骤(3)中压合介质层时:压合压力为30?50 psi，先在110°C保压30min后，再升温至220 C保温2h，最后冷却至室温。
[0009]所述支撑铜箔的厚度为12 μ m或18 μ m,超薄铜箔的厚度为I?3 μ m。
[0010]所述支撑板采用耐燃材料FR-4或BT树脂基板。
[0011]本发明解决了超薄基板制备过程中容易损坏及工艺不兼容的问题，尤其是超薄基板内层的制作；利用超薄铜箔的特殊结构以及采用支撑板的方法来提高超薄基板的强度，使其能够适应常规基板的工艺，提高生产效率和良率；同时，采用单面增层的工艺来实现基板的制备，这样可以将封装基板第一外层线路图形的细线路埋入到介质层中，提高了细线路的结合强度，大大提闻了广品的良率。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1?图5为所述薄型封装基板的制备流程图。其中:
图1为支撑板压合铜箔层的示意图。
[0013]图2为制作第一外层线路图形的示意图。
[0014]图3为在第一外层线路图形上压合介质层的示意图。
[0015]图4为在介质层上制作导通盲孔并孔金属化及得到金属层的示意图。
[0016]图5为制作内层线路图形的示意图。
[0017]图6为所述薄型封装基板的示意图。
[0018]图7为将超薄铜箔与支撑铜箔剥离后的示意图。
[0019]图8为除去第一外层线路图形上超薄铜箔的示意图。
[0020]图9为所述薄型封装基板的示意图。
[0021]图10为铜箔层的剖视图。
[0022]图中序号:铜箔层1、支撑铜箔1-1、超薄铜箔1-2、支撑板2、第一外层线路图形3、介质层4、内层线路图形5、导通盲孔6、金属层7、绿油层8、第二外层线路图形9。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
[0024]如图9所示:所述薄型封装基板包括第一外层线路图形3和第二外层线路图形9，第一外层线路图形3和第二外层线路图形9之间布置一层或多层内层线路图形5，相邻的内层线路图形5之间、内层线路图形5与第一外层线路图形3之间、以及内层线路图形5与第二外层线路图形9之间压合介质层4，相邻的内层线路图形5之间、内层线路图形5与第一外层线路图形3之间、以及内层线路图形5与第二外层线路图形9之间通过导通盲孔6连接。
[0025]上述薄型封装基板的制作工艺，包括以下步骤: (1)压合:如图1所示，将铜箔层I与支撑板2进行压合，从而在支撑板2的正反两面上分别固定铜箔层1，支撑板2采用耐燃材料FR-4或BT树脂基板，压合过程中:压力为30?50 psi，先在110°C保压30min后，再升温至220°C保温2h，最后冷却至室温；如图10所示，所述铜箔层I包括支撑铜箔1-1和位于支撑铜箔1-1上的超薄铜箔1-2，支撑铜箔1-1与支撑板2接触，支撑铜箔的厚度一般为12 μ m或18 μ m，超薄铜箔的厚度为I?3 μ m ;
(2)第一外层线路图形3的制备:压合完成后，就要来制备封装基板的第一外层线路图形。与一般的增层法不同，一般的增层法是先制备内层。而本发明采用的是单面增层的方法，首先制备第一外层线路图形，然后依次制备以下各层的线路图形。如图2所示，第一外层线路图形3的制备过程为:在超薄铜箔1-2表面贴干膜、曝光、显影、图形电镀、剥膜，得到第一外层线路图形，第一外层线路图形的材质为铜；
(3)压合介质层4:如图3所示，制备完第一外层线路图形以后，要进行第一外层线路图形和内层线路图形5之间介质层4的压合。此处要注意，由于第一外层线路图形在压合完成后会嵌入到介质层4中，所以要保证介质层4压合后的厚度足够。介质层4的压合过程为:采用半固化片(PP片)，压合压力为30?50 psi，先在110°C保压30min后，再升温至220°C保温2h，最后冷却至室温，得到的介质层4的厚度为40?80 μ m ;
(4)制备第一外层线路图形和内层线路图形5之间的导通盲孔6，并进行孔金属化；压合完介质层4以后，在介质层4上制作导通盲孔6，通过导通盲孔6来实现第一外层线路图形和内层线路图形5之间的电气互连。导通盲孔6制备完成以后，通过化学镀以及电镀的方法实现盲孔的金属化并生成金属层7，金属层7的材质为铜，如图4所示；
(5)内层线路图形5的制备:封装基板内层线路一般都较宽，本发明中采用减成法对金属层7进行蚀刻，得到内层线路图形5，如图5所示；
(6)重复步骤(3)?步骤(5)，以完成基板所有线路图形(其它内层线路图形5以及第二外层线路图形9)的制备，如图6所示；
(7)由于封装基板与支撑板2之间是通过超薄铜箔1-2和支撑铜箔1-1之间的机械力连在一起的，将超薄铜箔1-2从支撑铜箔1-1上剥离下来，从而封装基板就与支撑板2实现了剥离；剥离完成后如图7所示；
(8)去除超薄铜箔1-2:剥离以后，第一外层线路图形上的超薄铜箔1-2就没有作用了，通过刻蚀将超薄铜箔1-2除去，如图8所示；
(9)绿油层8的制备:在第一外层线路图形3和第二外层线路图形9的外表面上制作绿油层8，绿油层8的作用主要有两点，(I)防止波峰焊时焊锡残留在不需要的地方；(2)对线路进行保护，防止外部粉尘及各种污染；所述绿油层8的制作过程为:采用真空压膜机将干膜形式的绿油层压合在第一外层线路图形表面，然后通过曝光、显影过程，将需要进行互连的位置露出。
[0026]本发明具有以下特征:
(1)本发明所述方法中，采用支撑板来提高超薄封装基板的强度；
(2)支撑板的使用减小了超薄封装基板的翘曲变形，使其可以与常规的基板工艺兼容；
(3)由于采用了支撑板，可以有效的控制基板的涨缩，提高了对位精度，为后续的工艺减小了难度； (4)本方法中使用超薄铜箔，工艺灵活度高，通过使用超薄铜箔，既可以使用减成法也可以使用SAP工艺以及mSAP工艺来制作内层图形，图形尺寸和精度有了很大的提高；
(5)有效地利用超薄铜箔的特殊结构，超薄铜箔都要有一张较厚的支持铜箔与其通过机械力结合在一起，防止超薄铜箔的破坏，支撑铜箔与超薄铜箔之间有一定的结合力，同时也可以很方便的将它们分离。利用超薄铜箔与支撑铜箔之间的结合力和可剥离特性，来实现超薄封装基板与支撑板的分离，分离技术简单，且超薄铜箔的支撑铜箔得到有效的利用；
(6)封装基板的第一外层线路图形要与芯片进行互联，随着互联密度的增加，第一外层线路图形的线路越来越密集，线宽线距越来越小。同时由于薄型封装基板的强度低，采用一般工艺时，第一外层线路图形的细线与介质层的结合强度低，高密度的细线部分非常容易损害脱离。本发明中，将第一外层线路图形的细线埋入到介质层中，可以提高线路与介质层的结合强度，大大提闻广品良率。
【权利要求】
1.一种薄型封装基板，其特征是:包括第一外层线路图形(3)和第二外层线路图形(9)，第一外层线路图形(3)和第二外层线路图形(9)之间布置一层或多层内层线路图形(5)，相邻的内层线路图形(5)之间、内层线路图形(5)与第一外层线路图形(3)之间、以及内层线路图形(5)与第二外层线路图形(9)之间压合介质层(4)，相邻的内层线路图形(5)之间、内层线路图形(5)与第一外层线路图形(3)之间、以及内层线路图形(5)与第二外层线路图形(9)之间通过导通盲孔(6)连接。
2.—种薄型封装基板的制作工艺，其特征是，包括以下步骤: (1)将铜箔层(I)与支撑板(2)进行压合，从而在支撑板(2 )的正反两面上分别固定铜箔层(I);所述铜箔层(I)包括支撑铜箔(1-1)和位于支撑铜箔(1-1)上的超薄铜箔(1-2 )，支撑铜箔(1-1)与支撑板(2)接触； (2)在超薄铜箔(1-2)表面通过贴干膜、曝光、显影、图形电镀、剥膜，得到第一外层线路图形(3)； (3)压合介质层(4):在第一外层线路图形(3)表面压合半固化片，得到厚度为40?80 μ m的介质层(4)； (4)压合完介质层(4)后，在介质层(4)上制作导通盲孔(6);导通盲孔(6)制备完成后，进行导通盲孔(6)金属化并生成金属层(7)； (5)内层线路图形(5)的制备:对金属层(7)进行蚀刻，得到内层线路图形(5)； (6)重复步骤(3)?步骤(5)，从而得到所需层数的介质层(4)、内层线路图形(5)和第二外层线路图形(9); (7)将超薄铜箔(1-2)从支撑铜箔(1-1)上剥离下来； (8)通过刻蚀将超薄铜箔(1-2)除去； (9)绿油层(8)的制备:在第一外层线路图形(3)和第二外层线路图形(9)的外表面制作绿油层(8)。
3.如权利要求2所述的薄型封装基板的制作工艺，其特征是:所述步骤(I)中铜箔层(I)与支撑板(2)的压合时:压力为30?50 psi，先在110°C保压30min后，再升温至220°C保温2h，最后冷却至室温。
4.如权利要求2所述的薄型封装基板的制作工艺，其特征是:所述步骤(3)中压合介质层(4)时:压合压力为30?50 psi，先在110°C保压30min后，再升温至220°C保温2h，最后冷却至室温。
5.如权利要求2所述的薄型封装基板的制作工艺，其特征是:所述支撑铜箔的厚度为12 μ m或18 μ m,超薄铜箔的厚度为I?3 μ m。
6.如权利要求2所述的薄型封装基板的制作工艺，其特征是:所述支撑板(2)采用耐燃材料FR-4或BT树脂基板。
【文档编号】H01L23/498GK104183567SQ201410409998
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19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