一种三维堆叠封装用飞线印制基板及其制作方法与流程

本发明属于印制电路，具体属于一种三维堆叠封装用飞线印制基板及其制作方法。

背景技术：

1、三维堆叠封装技术是通过采用已封装的器件或已焊接的印制件进行三维集成组装，能够成倍提高存储量或提升组装密度，缩短器件或组件之间的互联距离，提高信号传输速度、功能密度、性能和可靠性，有效满足航空航天和武器装备领域对电子产品高密度组装、小型化及高可靠需求。印制基板是三维组装必须的关键部件，将印制基板表面布线最终引出至板边缘，后期进行三维有序堆叠灌封，经过激光刻线完成侧墙互联。为了避免对灌封体激光刻线时，表面金属粉末残留在印制基板材料的环氧玻纤布中，造成短路或者漏电风险，因此在印制基板引出端方向设计通槽结构，用于将引出线“跨桥接连”，称之为“飞线”工艺，同时取名为飞线印制基板。印制基板制作的难点在于“飞线”的加工：制作“飞线”时，需要将“飞线”部位铜线的厚度加镀至90～130um，增加支撑强度，然后通过激光刻蚀工艺去除“飞线”部位全部有机材料，使铜线的下方基板材料去除而不能损伤铜线本身，最终“飞线”成镂空状态。此制作方法具有很高的工艺难度，导致目前加工周期长(8周左右)，加工成品率较低(不到50％)。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种三维堆叠封装用飞线印制基板及其制作方法，在飞线下方垫衬阻胶膜与开槽的粘接片进行层压，后期铣型控深去除阻胶膜，使飞线下部保留余量基材用于支撑加固，飞线两侧加工通槽，得到飞线印制基板，用于三维堆叠灌封侧墙互联。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三维堆叠封装用飞线印制基板的制作方法，具体步骤如下：

3、s1去除薄片l2的内层飞线区处的金属层，在薄片l2的内层飞线区粘贴阻胶膜；

4、s2将粘贴有阻胶膜的薄片l2、薄片l1通过粘接片粘接，层压得到母板；其中，粘接片上在对应薄片l2上飞线区设置开槽用于放置阻胶膜；

5、s3在母板的薄片l2的外层制备飞线，得到电气互联的印制板；

6、s4在电气互联的印制板底部向上加工控深槽，使薄片l2的内层飞线区处的阻胶膜露出，去除阻胶膜，得到飞线印制基板。

7、进一步的，s1中，所述薄片l2的基材厚度为0.1±0.013mm。

8、进一步的，s1中，薄片l1、薄片l2选择0.1mm厚的基材，所述基材上下覆压有18μm金属铜层，所述基材成分为环氧玻纤布。

9、进一步的，s1中，粘贴阻胶膜前先对进行薄片l2内层进行作图、蚀刻形成金属线路，再黑化后将阻胶膜贴在薄片l2的内层飞线区。

10、进一步的，s1中，阻胶膜粘贴在薄片l2的内层飞线区后进行40℃-60℃加热预固定。

11、进一步的，s2中，粘接片上开槽的长宽尺寸均比飞线区长宽尺寸的单边大0.05mm。

12、进一步的，s2中，层压温度为165-175℃，时间60-70min，真空度600-700mmhg，压力280-350psi。

13、进一步的，s3中，对母板进行钻孔、孔化、图形转移、蚀刻、沉积保护层得到飞线图形，所述蚀刻为碱性蚀刻，保护层为化学镍金层。

14、进一步的，s4中，电气互联的印制板进行铣型、板内安装孔定位加工控深槽使阻胶膜完整露出。

15、本发明提供一种三维堆叠封装用飞线印制基板，飞线区下部保留厚度为0.1±0.013mm的基材。

16、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

17、本发明提供一种三维堆叠封装用飞线印制基板的制作方法，先去除薄片l2内层飞线区的金属使薄片l2的基材露出，再在该区域垫衬阻胶膜，并将薄片l2与开槽的粘接片、薄片l1进行层压得到母板，在母板上加工得到图形后，从下向上加工控深槽使薄片l2内层飞线区粘贴的阻胶膜露出后，去除阻胶膜后，可以使飞线区下部保留余量基材，对飞线进行支撑加固，省去了原有工艺中露出局部加厚镀区域、以及蚀刻掉为加厚镀添加的引线等图形转移次数，和电镀工步的加厚镀覆，以及飞线区激光刻蚀全部基材，降低了工艺难度，提高了成品率、缩短了整体加工流程，降低了生产周期，降低了生产成本、提高了利润。

18、进一步的，本发明飞线下方保留基材0.1±0.013mm(材料厚度公差)，公差小，为三维堆叠时侧墙互联的凸点面积提升了一致性。

19、进一步的，飞线下方保留基材成分为环氧玻纤布，其中的环氧材料与三维堆叠灌封胶结合更牢固，增加了基板与灌封胶结合强度，增加了产品互联可靠性。

20、综上，本发明解决了飞线部位加厚镀覆和激光去除基材的制作工艺难度大、整体流程长的问题，采用本发明方法，降低了基板的工艺难度，缩短了加工流程，提高了成品率，提高了基板与灌封材料结合强度，增加了产品的可靠性，因此本发明在三维堆叠封装领域具有广泛的应用性及较高的经济效益。

技术特征：

1.一种三维堆叠封装用飞线印制基板的制作方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种三维堆叠封装用飞线印制基板的制作方法，其特征在于，s1中，所述薄片l2的基材厚度为0.1±0.013mm。

3.根据权利要求1所述的一种三维堆叠封装用飞线印制基板的制作方法，其特征在于，s1中，薄片l1、薄片l2选择0.1mm厚的基材，所述基材上下覆压有18μm金属铜层，所述基材成分为环氧玻纤布。

4.根据权利要求1所述的一种三维堆叠封装用飞线印制基板的制作方法，其特征在于，s1中，粘贴阻胶膜前先对薄片l2内层进行作图、蚀刻形成金属线路，再黑化后将阻胶膜贴在薄片l2的内层飞线区。

5.根据权利要求1所述的一种三维堆叠封装用飞线印制基板的制作方法，其特征在于，s1中，阻胶膜粘贴在薄片l2的内层飞线区后进行40℃-60℃加热预固定。

6.根据权利要求1所述的一种三维堆叠封装用飞线印制基板的制作方法，其特征在于，s2中，粘接片上开槽的长宽尺寸均比飞线区长宽尺寸的单边大0.05mm。

7.根据权利要求1所述的一种三维堆叠封装用飞线印制基板的制作方法，其特征在于，s2中，层压温度为165-175℃，时间60-70min，真空度600-700mmhg，压力280-350psi。

8.根据权利要求1所述的一种三维堆叠封装用飞线印制基板的制作方法，其特征在于，s3中，对母板进行钻孔、孔化、图形转移、蚀刻、沉积保护层得到飞线图形，所述蚀刻为碱性蚀刻，保护层为化学镍金层。

9.根据权利要求1所述的一种三维堆叠封装用飞线印制基板的制作方法，其特征在于，s4中，电气互联的印制板进行铣型、板内安装孔定位加工控深槽使阻胶膜完整露出。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的一种三维堆叠封装用飞线印制基板，其特征在于，飞线区下部保留厚度为0.1±0.013mm的基材。

技术总结
本发明提供一种三维堆叠封装用飞线印制基板及其制作方法，具体步骤如下：S1去除薄片L2的内层飞线区处的金属层，在薄片L2的内层飞线区粘贴阻胶膜；S2将粘贴有阻胶膜的薄片L2、薄片L1通过粘接片粘接，层压得到母板；其中，粘接片上在对应薄片L2上飞线区的位置设置开槽用于放置阻胶膜；S3在母板的薄片L2的外层制备飞线，得到电气互联的印制板；S4在电气互联的印制板底部向上加工控深槽，使薄片L2的内层飞线区处的阻胶膜露出，去除阻胶膜，得到飞线印制基板；本发明方法降低了基板的工艺难度，缩短了加工流程，提高了成品率，提高了基板与灌封材料结合强度，增加了产品的可靠性。

技术研发人员：王一卉
受保护的技术使用者：西安微电子技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15