一种提升多层有机基板C4-PAD铜厚均匀性的方法与流程

本发明涉及多层有机基板电镀领域,尤其涉及一种提升多层有机基板c4-pad铜厚均匀性的方法。

背景技术：

1、多层有机基板（muti-layered organic substrate），简称mlo，是芯片与pcb母板之间电子连接结构，起着“承上启下”的作用。晶圆和测试机之间通过mlo建立电性连接，通过测试机调配资源并完成自动化测试，对半导体晶圆上未封装的芯片（裸芯片）进行电性能测试，从而保证晶圆上裸芯片的品质。mlo其用于搭载垂直探针卡来测试未切割的晶圆，在mlo上植入特定尺寸探针的区域（c4-pad区域）需要匹配被测晶圆上的触点，晶圆测试要求探针具有良好的共面性，这就要求植入探针的mlo基板具有良好的表面平整度。

2、铜厚均匀性影响mlo产品成品平整度和阻抗性能的关键参数，尤其是针对高多层mlo，叠加次数≥7次的样品，铜厚均匀性通过影响每一层的绝缘层厚度均匀性，导致mlo因应力不均，平整度超出客户要求，阻抗也会受到波动。

3、目前现有技术中铜厚均匀性r值≥6um，通过调整mlo加工过程中的排版，将单pcs排在板框panel中间，可达到保证电镀铜厚均匀性较优的效果，然而该种将单pcs排在板框panel中间的方式严重影响生产效率和良率，无法从源头解决铜厚均匀性差异的问题。

4、为解决上述问题,本申请中提出一种提升多层有机基板c4-pad铜厚均匀性的设备及方法。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的缺点与不足,本发明还提供一种改善提升多层有机基板c4-pad铜厚均匀性的方法，其包括以下步骤：

2、s01: 制作芯板层，芯板层由双面板或者多层板一次性压合，通过钻孔的形式形成导通；

3、s02: abf薄膜压合，在芯板层的正反两面分别压合abf薄膜；

4、s03: 镭射钻孔，通过co2激光器或uv激光器在abf薄膜上激光烧蚀出盲孔；

5、s04: 除胶和化学沉铜，通过化学方式去除激光烧蚀出盲孔后的胶渣，以及通过化学沉铜的方式在所述盲孔底部和abf薄膜表面沉积铜层作为导电层，导电层的厚度为1-2um；

6、s05: 图形转移，该步骤包括贴干膜-曝光-显影，曝光的干膜形成抗镀层，未被曝光的干膜通过显影药水去除，显影药水去除的干膜位置作为后续电镀铜的位置开窗露出；

7、s06: 电镀铜，通过incampro软件计算单pcs中c4-pad区域a内的残铜率、pad的尺寸以及pad间距；若单pcs中c4-pad区域a中残铜率≤70%，则在所述区域a根据客户设计图电镀预设pad，同步直接在单pcs中除所述区域a外的焊接位置区域b和板框非线路位置区域c处铺设dummy pad；若单pcs中c4-pad区域a中残铜率＞70%，则在所述区域a根据客户设计图电镀预设pad，同步在单pcs中除所述区域a外的焊接位置区域b和板框非线路位置区域c处铺设dummy铜层；

8、s07: 去膜+闪蚀，利用化学方法去除步骤s05中被曝光的干膜，露出底部余下的导电层，再通过闪蚀的方式，去除所述余下的导电层，形成图案化线路层；

9、s08: 表面处理及防焊；

10、s09: 压机压烤、成型及成品检验；压机压烤，将多层有机基板放入压机进行压平；成型，将单pcs从板框中切割成为成品；成品检验，通过测试机对所述成品进行检验，将不合格的产品剔除。

11、进一步地，若单pcs中c4-pad区域a中残铜率≤70%，所述b区域和所述c区域按照所述区域a内所述预设pad的尺寸铺设dummy pad，所述b区域和所述c区域中铺设的dummy pad的尺寸与所述a区域内所述预设pad的尺寸差异≤20μm，相邻的dummy pad间距≥25μm。

12、进一步地，若单pcs中c4-pad区域a中残铜率＞70%，所述b区域和c区域通过图形转移的方式形成dummy铜层，形成的所述dummy铜层为挖圆孔铜层。

13、进一步地，所述圆孔的直径为150μm，两相邻的圆孔间距为200μm。

14、进一步地，若单pcs中c4-pad区域a中残铜率＞70%，所述b区域和c区域通过图形转移的方式铺设dummy铜层，图形转移的方式包括贴干膜-曝光-显影，曝光的干膜形成抗镀层，未被曝光的干膜通过显影药水去除，显影药水去除的干膜位置作为dummy铜层的位置开窗露出。

15、进一步地，若单pcs中c4-pad区域a中残铜率＞70%，铺设多层所述dummy铜层，相邻层数的dummy铜层内的圆孔上下交替错位排布，且避开阻抗线屏蔽层的对应位置。

16、进一步地，若单pcs中c4-pad区域中残铜率＞70%，所述圆孔远离所述图案化线路层、pad的距离均为100um以上。

17、有益效果:本发明通过计算c4-pad区域a图形位置的残铜率，根据残铜率的大小匹配两种铺铜方式，适用于不同类型的产品。调整在单pcs中除所述区域a外的焊接位置区域b和板框非线路位置区域c处的dummy图形，当单pcs中c4-pad区域a中残铜率≤70%，所述b区域和所述c区域按照所述区域a内预设pad的尺寸铺设dummy pad，当单pcs中c4-pad区域a中残铜率＞70%，所述b区域和c区域通过图形转移的方式铺设dummy铜层，使得非有效图形位置和c4-pad图形位置的残铜率保持一致，在电镀的过程中可分担的电流也趋于一致，降低因为残铜率差异而导致的铜厚不均匀，最终保证铜厚均匀性r值≤2um，远超现有铜厚均匀性水平r值6um。该种加工方法不需要调整客户设计图、无需增加研磨设备，从根源上解决了电镀铜厚均匀性的问题。

技术特征：

1.一种改善提升多层有机基板c4-pad铜厚均匀性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2. 根据权利要求1所述的一种改善提升多层有机基板c4-pad铜厚均匀性的方法，其特征在于，若单pcs中c4-pad区域a中残铜率≤70%，所述b区域和所述c区域按照所述区域a内所述预设pad的尺寸铺设dummy pad，所述b区域和所述c区域中铺设的dummy pad的尺寸与所述a区域内所述预设pad的尺寸差异≤20um，相邻的dummy pad间距≥25um。

3.根据权利要求1所述的一种改善提升多层有机基板c4-pad铜厚均匀性的方法，其特征在于，若单pcs中c4-pad区域a中残铜率＞70%，所述b区域和c区域通过图形转移的方式形成dummy铜层，形成的所述dummy铜层为挖圆孔铜层。

4.根据权利要求3所述的一种改善提升多层有机基板c4-pad铜厚均匀性的方法，其特征在于，所述圆孔的直径为150μm，两相邻的圆孔间距为200μm。

5.根据权利要求4所述的一种改善提升多层有机基板c4-pad铜厚均匀性的方法，其特征在于，若单pcs中c4-pad区域a中残铜率＞70%，铺设多层所述dummy铜层，相邻层数的dummy铜层内的圆孔上下交替错位排布，且避开阻抗线屏蔽层的对应位置。

6.根据权利要求5所述的一种改善提升多层有机基板c4-pad铜厚均匀性的方法，其特征在于，若单pcs中c4-pad区域中残铜率＞70%，所述圆孔远离所述图案化线路层、pad的距离均为100μm以上。

技术总结
本发明公开了一种提升多层有机基板C4‑PAD铜厚均匀性的方法，根据残铜率的大小匹配两种铺铜方式，适用于不同类型的产品。调整在单PCS中除所述区域A外的焊接位置区域B和板框非线路位置区域C处的dummy图形，当单PCS中C4‑PAD区域A中残铜率≤70%，所述B区域和所述C区域按照所述区域A内预设PAD的尺寸铺设dummy PAD，当单PCS中C4‑PAD区域A中残铜率＞70%，所述B区域和C区域通过图形转移的方式铺设dummy铜层，使得非有效图形位置和C4‑PAD图形位置的残铜率保持一致，在电镀的过程中可分担的电流也趋于一致，最终保证铜厚均匀性R值≤2um。

技术研发人员：杨子璐
受保护的技术使用者：圆周率半导体（南通）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15