專利名稱：芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法及其封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法及其封裝結(jié)構(gòu)，屬于半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的高密度基板封裝結(jié)構(gòu)的制造工藝流程如下所示
步驟一、參見圖71，取一玻璃纖維材料制成的基板，
步驟二、參見圖72，在玻璃纖維基板上所需的位置上開孔，
步驟三、參見圖73，在玻璃纖維基板的背面披覆一層銅箔，
步驟四、參見圖74，在玻璃纖維基板打孔的位置填入導(dǎo)電物質(zhì)，
步驟五、參見圖75，在玻璃纖維基板的正面披覆一層銅箔，
步驟六、參見圖76，在玻璃纖維基板表面披覆光阻膜，
步驟七、參見圖77，將光阻膜在需要的位置進行曝光顯影開窗，
步驟八、參見圖78，將完成開窗的部分進行蝕刻，
步驟九、參見圖79，將基板表面的光阻膜剝除，
步驟十、參見圖80，在銅箔線路層的表面進行防焊漆(俗稱綠漆)的披覆，
步驟十一、參見圖81，在防焊漆需要進行后工序的裝片以及打線鍵合的區(qū)域進行開窗， 步驟十二、參見圖82，在步驟十一進行開窗的區(qū)域進行電鍍，相對形成基島和引腳，
步驟十三、完成后續(xù)的裝片、打線、包封、切割等相關(guān)工序。上述傳統(tǒng)高密度基板封裝結(jié)構(gòu)存在以下不足和缺陷
1、多了一層的玻璃纖維材料，同樣的也多了一層玻璃纖維的成本；
2、因為必須要用到玻璃纖維，所以就多了一層玻璃纖維厚度約10(Tl50Mffl的厚度空
間；
3、玻璃纖維本身就是一種發(fā)泡物質(zhì)，所以容易因為放置的時間與環(huán)境吸入水分以及濕氣，直接影響到可靠性的安全能力或是可靠性的等級；
4、玻璃纖維表面被覆了一層約5(Tl00Mffl的銅箔金屬層厚度，而金屬層線路與線路的蝕刻距離也因為蝕刻因子的特性只能做到5(Tl00Mffl的蝕刻間隙(參見圖83，最好的制作能力是蝕刻間隙約等同于被蝕刻物體的厚度)，所以無法真正的做到高密度線路的設(shè)計與制造；
5、因為必須要使用到銅箔金屬層，而銅箔金屬層是采用高壓粘貼的方式，所以銅箔的厚度很難低于50Mm的厚度，否則就很難操作如不平整或是銅箔破損或是銅箔延展移位等等;
6、也因為整個基板材料是采用玻璃纖維材料，所以明顯的增加了玻璃纖維層的厚度10(Tl50Mm,無法真正的做到超薄的封裝；
7、傳統(tǒng)玻璃纖維加貼銅箔的工藝技術(shù)因為材質(zhì)特性差異很大(膨脹系數(shù))，在惡劣環(huán)境的工序中容易造成應(yīng)力變形，直接的影響到元件裝載的精度以及元件與基板粘著性與可靠性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法及其封裝結(jié)構(gòu)，其工藝簡單，不需使用玻璃纖維層，減少了制造成本，提高了封裝體的安全性和可靠性，減少了玻璃纖維材料帶來的環(huán)境污染，而且金屬基板線路層采用的是電鍍方法，能夠真正做到高密度線路的設(shè)計和制造。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法，它包括以下工藝步驟
步驟一、取金屬基板
步驟二、金屬基板表面預(yù)鍍銅材在金屬基板表面電鍍一層銅材薄膜，
步驟三、綠漆披覆
在步驟二完成預(yù)鍍銅材薄膜的金屬基板正面及背面進行綠漆的被覆，
步驟四、金屬基板正面去除部分綠漆
利用曝光顯影設(shè)備在步驟三完成綠漆披覆的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域，
步驟五、電鍍惰性金屬線路層
將步驟四金屬基板正面已完成開窗的圖形區(qū)域電鍍上惰性金屬線路層，
步驟六、電鍍金屬線路層
在步驟五中的惰性金屬線路層表面鍍上金屬線路層，
步驟七、綠漆披覆
在步驟六完成電鍍金屬線路層的金屬基板正面再次進行綠漆的被覆，
步驟八、金屬基板正面去除部分綠漆
利用曝光顯影設(shè)備在步驟七完成綠漆披覆的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域，
步驟九、電鍍金屬線路層
將步驟八金屬基板正面已完成開窗的圖形區(qū)域電鍍上金屬線路層，
步驟十、綠漆披覆
在步驟九完成電鍍金屬線路層的金屬基板正面再次進行綠漆的被覆，
步驟十一、金屬基板正面去除部分綠漆
利用曝光顯影設(shè)備在步驟十完成綠漆披覆的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域，
步驟十二、覆上線路網(wǎng)板
在金屬基板正面覆上線路網(wǎng)板，線路網(wǎng)板覆蓋后續(xù)不需要進行金屬化的區(qū)域，
步驟十三、金屬化前處理
對步驟十一金屬基板正面已完成開窗的圖形區(qū)域進行電鍍金屬線路層的金屬化前處
理，
步驟十四、移除線路網(wǎng)板將步驟十二中金屬基板正面覆上的線路網(wǎng)板移除，
步驟十五、電鍍金屬線路層
將步驟十三金屬基板正面完成電鍍金屬線路層前處理的區(qū)域電鍍上金屬線路層，所述金屬線路層電鍍完成后即在金屬基板正面相對形成引腳或基島和引腳的上部，
步驟十六、裝片及芯片底部填充
在步驟十五相對形成的引腳或基島和引腳上部正面倒裝上芯片及芯片底部填充環(huán)氧樹脂，
步驟十七、包封
將步驟十六完成芯片倒裝及芯片底部填充后的金屬基板正面進行包封塑封料作業(yè)， 步驟十八、金屬基板背面去除部分綠漆
利用曝光顯影設(shè)備對金屬基板背面披覆的綠漆進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板背面后續(xù)需要進行化學(xué)蝕刻的圖形區(qū)域，
步驟十九、化學(xué)蝕刻
將步驟十八中金屬基板背面完成開窗的圖形區(qū)域進行化學(xué)蝕刻，
步驟二十、電鍍金屬線路層
在步驟十九完成化學(xué)蝕刻后露出的惰性金屬線路層表面進行金屬線路層的電鍍，步驟二 i^一、綠漆披覆
在步驟二十完成電鍍金屬線路層的金屬基板背面進行綠漆的被覆，
步驟二十二、金屬基板背面去除部分綠漆
利用曝光顯影設(shè)備在步驟二十一完成綠漆披覆的金屬基板背面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板背面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域，
步驟二十三、電鍍金屬線路層
將步驟二十二金屬基板背面已完成開窗的圖形區(qū)域電鍍上金屬線路層，
步驟二十四、綠漆披覆
在步驟二十三完成電鍍金屬線路層的金屬基板背面再次進行綠漆的被覆，
步驟二十五、金屬基板背面去除部分綠漆
利用曝光顯影設(shè)備在步驟二十四完成綠漆披覆的金屬基板背面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板背面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域，
步驟二十六、覆上線路網(wǎng)板 在金屬基板背面覆上線路網(wǎng)板，
步驟二十七、金屬化前處理
對步驟二十五金屬基板背面已完成開窗的圖形區(qū)域進行電鍍金屬線路層的金屬化前處理，
步驟二十八、移除線路網(wǎng)板
將步驟二十六中金屬基板背面覆上的線路網(wǎng)板移除，
步驟二十九、電鍍金屬線路層
將步驟二十七金屬基板背面完成電鍍金屬線路層前處理的區(qū)域電鍍上金屬線路層，所述金屬線路層電鍍完成后即在金屬基板正面相對形成引腳或基島和引腳的下部，
步驟三十、綠漆披覆在步驟二十九完成電鍍金屬線路層的金屬基板背面再次進行綠漆的被覆，
步驟三十一、綠漆表面開孔
在步驟三十金屬基板背面披覆的綠漆表面進行后續(xù)要植金屬球區(qū)域的開孔作業(yè)，
步驟三十二、清洗 對步驟三十一金屬基板背面綠漆開孔處進行清洗 步驟三十三、植球
在步驟三十二經(jīng)過清洗的小孔內(nèi)植入金屬球，
步驟三十四、切割成品
將步驟三十三完成植球的半成品進行切割作業(yè)，使原本以陣列式集合體方式集成在一起并含有芯片的塑封體模塊一顆顆切割獨立開來，制得芯片正裝雙面三維線路先封后蝕封裝結(jié)構(gòu)成品。一種芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法的封裝結(jié)構(gòu)，它包括基島、引腳和芯片，所述芯片倒裝于基島和引腳正面，所述芯片底部與基島和引腳正面之間設(shè)置有底部填充膠，所述基島外圍的區(qū)域、基島和引腳之間的區(qū)域、引腳與引腳之間的區(qū)域以及基島和引腳下部的區(qū)域包封有綠漆，所述基島和引腳上部的區(qū)域以及芯片外包封有塑封料，所述引腳下部的綠漆表面上開設(shè)有小孔，所述小孔與引腳背面相連通，所述小孔內(nèi)設(shè)置有金屬球，所述金屬球與引腳背面相接觸。所述步驟三十二對金屬基板背面綠漆開孔處進行清洗同時進行金屬保護層被覆。所述封裝結(jié)構(gòu)包括基島，此時芯片倒裝基島和引腳正面，所述芯片底部與基島正面和引腳正面之間設(shè)置有底部填充膠。所述基島有單個或多個。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
1、本發(fā)明不需要使用玻璃纖維層，所以可以減少玻璃纖維層所帶來的成本；
2、本發(fā)明沒有使用玻璃纖維層的發(fā)泡物質(zhì)，所以可靠性的等級可以再提高，相對對封裝體的安全性就會提高；
3、本發(fā)明不需要使用玻璃纖維層物質(zhì)，所以就可以減少玻璃纖維材料所帶來的環(huán)境污
染；
4、本發(fā)明的三維金屬基板線路層所采用的是電鍍方法，而電鍍層的總厚度約在l(Tl5Mffl，而線路與線路之間的間隙可以輕松的達到25Mm以下的間隙，所以可以真正地做到高密度內(nèi)引腳線路平鋪的技術(shù)能力；
5、本發(fā)明的三維金屬基板因采用的是金屬層電鍍法，所以比玻璃纖維高壓銅箔金屬層的工藝來得簡單，且不會有金屬層因為高壓產(chǎn)生金屬層不平整、金屬層破損以及金屬層延展移位的不良或困惑；
6、本發(fā)明的三維金屬基板線路層是在金屬基材的表面進行金屬電鍍，所以材質(zhì)特性基本相同，所以鍍層線路與金屬基材的內(nèi)應(yīng)力基本相同，可以輕松的進行惡劣環(huán)境的后工程(如高溫共晶裝片、高溫錫材焊料裝片以及高溫被動元件的表面貼裝工作)而不容易產(chǎn)生應(yīng)力變形。
圖廣圖34為本發(fā)明芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法實施例一的各工序示意圖。圖35為本發(fā)明芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕封裝結(jié)構(gòu)實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖36 圖69為本發(fā)明芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法實施例二的各工序不意圖。圖70為本發(fā)明芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕封裝結(jié)構(gòu)實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。圖71 圖82為傳統(tǒng)的高密度基板封裝結(jié)構(gòu)的制造工藝流程的各工序示意圖。圖83為玻璃纖維表面銅箔金屬層的蝕刻狀況示意圖。其中
金屬基板I 銅材薄膜2 綠漆3
惰性金屬線路層4 金屬線路層5 線路網(wǎng)板6 金屬化前處理層7 芯片8
底部填充膠9 塑封料10 小孔11 金屬保護層12 金屬球13 引腳14 基島15 o
具體實施例方式本發(fā)明芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法包括以下工藝步驟
實施例一、無基島
步驟一、取金屬基板
參見圖1，取一片厚度合適的金屬基板，所述金屬基板的材質(zhì)可以依據(jù)芯片的功能與特性進行變換，例如銅材、鐵材、鎳鐵材或鋅鐵材等；
步驟二、金屬基板表面預(yù)鍍銅材
參見圖2，在金屬基板表面電鍍一層銅材薄膜，目的是為后續(xù)電鍍作基礎(chǔ)，所述電鍍的方式可以采用化學(xué)鍍或是電解電鍍；
步驟三、綠漆披覆
參見圖3，在步驟二完成預(yù)鍍銅材薄膜的金屬基板正面及背面進行綠漆的被覆，以保護后續(xù)的電鍍金屬層工藝作業(yè)；步驟四、金屬基板正面去除部分綠漆
參見圖4，利用曝光顯影設(shè)備在步驟三完成綠漆披覆的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域；
步驟五、電鍍惰性金屬線路層
參見圖5，將步驟四金屬基板正面已完成開窗的圖形區(qū)域電鍍上惰性金屬線路層，作為后續(xù)蝕刻作業(yè)的阻擋層，所述惰性金屬線路層材料采用鎳、鈦或銅等，所述電鍍方式采用化學(xué)鍍或電解電鍍方式；
步驟六、電鍍金屬線路層
參見圖6，在步驟五中的惰性金屬線路層表面鍍上金屬線路層，所述金屬線路層可以是單層或多層，所述金屬線路層材料采用銀、鋁、銅、鎳金或鎳鈀金等，所述電鍍方式可以是化學(xué)電鍍也可以是電解電鍍的方式；
步驟七、綠漆披覆
參見圖7，在步驟六完成電鍍金屬線路層的金屬基板正面再次進行綠漆的被覆，以保護后續(xù)的電鍍金屬層工藝作業(yè)；
步驟八、金屬基板正面去除部分綠漆
參見圖8，利用曝光顯影設(shè)備在步驟七完成綠漆披覆的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域；
步驟九、電鍍金屬線路層
參見圖9，將步驟八金屬基板正面已完成開窗的圖形區(qū)域電鍍上金屬線路層，所述金屬線路層可以是單層或多層，所述金屬線路層材料采用銀、鋁、銅、鎳金或鎳鈀金等，所述電鍍方式可以是化學(xué)電鍍也可以是電解電鍍的方式；
步驟十、綠漆披覆
參見圖10，在步驟九完成電鍍金屬線路層的金屬基板正面再次進行綠漆的被覆，以保護后續(xù)的電鍍金屬層工藝作業(yè)；
步驟i^一、金屬基板正面去除部分綠漆
參見圖11，利用曝光顯影設(shè)備在步驟十完成綠漆披覆的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域；
步驟十二、覆上線路網(wǎng)板
參見圖12，在金屬基板正面覆上線路網(wǎng)板，線路網(wǎng)板覆蓋后續(xù)不需要進行金屬化的區(qū)
域；
步驟十三、金屬化前處理
參見圖13，對步驟十一金屬基板正面已完成開窗的圖形區(qū)域進行電鍍金屬線路層的金屬化前處理，所述金屬化前處理方式可采用涂布、噴灑、印刷、淋涂或浸泡等方式；
步驟十四、移除線路網(wǎng)板
參見圖14，將步驟十二中金屬基板正面覆上的線路網(wǎng)板移除；
步驟十五、電鍍金屬線路層
參見圖15，將步驟十三金屬基板正面完成電鍍金屬線路層前處理的區(qū)域電鍍上金屬線路層，所述金屬線路層電鍍完成后即在金屬基板正面相對形成引腳的上部，所述金屬線路層可以是單層或多層，所述金屬線路層材料采用銀、鋁、銅、鎳金或鎳鈀金等，所述電鍍方式可以是化學(xué)電鍍也可以是電解電鍍的方式；
步驟十六、裝片及芯片底部填充
參見圖16，在步驟十五相對形成的引腳上部正 面倒裝上芯片及芯片底部填充環(huán)氧樹
脂；
步驟十七、包封
參見圖17，將步驟十六完成芯片倒裝及芯片底部填充后的金屬基板正面進行包封塑封料作業(yè)，塑封料的包封方式可以采用模具灌膠方式、噴涂方式或刷膠方式，所述塑封料可以采用有填料物質(zhì)或是無填料物質(zhì)的環(huán)氧樹脂；
步驟十八、金屬基板背面去除部分綠漆
參見圖18，利用曝光顯影設(shè)備對金屬基板背面披覆的綠漆進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板背面后續(xù)需要進行化學(xué)蝕刻的圖形區(qū)域；
步驟十九、化學(xué)蝕刻
參見圖19，將步驟十八中金屬基板背面完成開窗的圖形區(qū)域進行化學(xué)蝕刻，化學(xué)蝕刻直至惰性金屬線路層的位置為止，蝕刻藥水可以采用氯化銅或是氯化鐵；
步驟二十、電鍍金屬線路層
參見圖20，在步驟十九完成化學(xué)蝕刻后露出的惰性金屬線路層表面進行金屬線路層的電鍍，所述金屬線路層可以是單層或多層，所述金屬線路層材料采用銅鎳金、銅鎳銀、鈀金、金或銅等，所述電鍍方法可以是化學(xué)電鍍或是電解電鍍；
步驟二 ^^一、綠漆披覆
參見圖21，在步驟二十完成電鍍金屬線路層的金屬基板背面進行綠漆的被覆；
步驟二十二、金屬基板背面去除部分綠漆
參見圖22，利用曝光顯影設(shè)備在步驟二十一完成綠漆披覆的金屬基板背面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板背面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域；
步驟二十三、電鍍金屬線路層
參見圖23，將步驟二十二金屬基板背面已完成開窗的圖形區(qū)域電鍍上金屬線路層，所述金屬線路層可以是單層或多層，所述金屬線路層材料采用銀、鋁、銅、鎳金或鎳鈀金等，所述電鍍方式可以是化學(xué)電鍍也可以是電解電鍍的方式；
步驟二十四、綠漆披覆
參見圖24，在步驟二十三完成電鍍金屬線路層的金屬基板背面再次進行綠漆的被覆，以保護后續(xù)的電鍍金屬層工藝作業(yè)；
步驟二十五、金屬基板背面去除部分綠漆
參見圖25，利用曝光顯影設(shè)備在步驟二十四完成綠漆披覆的金屬基板背面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板背面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域；
步驟二十六、覆上線路網(wǎng)板
參見圖26，在金屬基板背面覆上線路網(wǎng)板，線路網(wǎng)板覆蓋后續(xù)不需要進行金屬化的區(qū)
域；
步驟二十七、金屬化前處理
參見圖27，對步驟二十五金屬基板背面已完成開窗的圖形區(qū)域進行電鍍金屬線路層的金屬化前處理，所述金屬化前處理方式可采用涂布、噴灑、印刷、淋涂或浸泡等方式；步驟二十八、移除線路網(wǎng)板
參見圖28，將步驟二十六中金屬基板背面覆上的線路網(wǎng)板移除；
步驟二十九、電鍍金屬線路層
參見圖29，將步驟二十七金屬基板背面完成電鍍金屬線路層前處理的區(qū)域電鍍上金屬線路層，所述金屬線路層電鍍完成后即在金屬基板正面相對形成引腳的下部，所述金屬線路層可以是單層或多層，所述金屬線路層材料采用銀、鋁、銅、鎳金或鎳鈀金等，所述電鍍方式可以是化學(xué)電鍍也可以是電解電鍍的方式； 步驟三十、綠漆披覆
參見圖30，在步驟二十九完成電鍍金屬線路層的金屬基板背面再次進行綠漆的被覆； 步驟三十一、綠漆表面開孔
參見圖31，在步驟三十金屬基板背面披覆的綠漆表面進行后續(xù)要植金屬球區(qū)域的開孔作業(yè)，所述開孔方式可以采用干式激光燒結(jié)或是濕式化學(xué)腐蝕的方法；
步驟三十二、清洗
參見圖32，對步驟三十一金屬基板背面綠漆開孔處進行清洗以去除氧化物質(zhì)或有機物質(zhì)等，同時可進行金屬保護層的被覆，金屬保護層采用抗氧化劑；
步驟三十三、植球
參見圖33，在步驟三十二經(jīng)過清洗的小孔內(nèi)植入金屬球，金屬球與引腳的背面相接觸，所述植球方式可以采用常規(guī)的植球機或是采用金屬膏印刷再經(jīng)高溫溶解之后即可形成球狀體，金屬球的材料可以是純錫或錫合金；
步驟三十四、切割成品
參見圖34，將步驟三十三完成植球的半成品進行切割作業(yè)，使原本以陣列式集合體方式集成在一起并含有芯片的塑封體模塊一顆顆切割獨立開來，制得芯片正裝雙面三維線路先封后蝕封裝結(jié)構(gòu)成品。實施例一的封裝結(jié)構(gòu)如下
參見圖35，本發(fā)明芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕封裝結(jié)構(gòu)，它包括引腳14和芯片8，所述芯片8倒裝于引腳14正面，所述芯片8底部與引腳14正面之間設(shè)置有底部填充膠9，所述引腳14外圍的區(qū)域、引腳14與引腳14之間的區(qū)域以及引腳14下部的區(qū)域包封有綠漆3，所述引腳14上部的區(qū)域以及芯片8包封有塑封料10，所述引腳14下部的綠漆3表面上開設(shè)有小孔11，所述小孔11與引腳14背面相連通，所述小孔11內(nèi)設(shè)置有金屬球13，所述金屬球13與引腳14背面相接觸，所述金屬球13與引腳14背面之間設(shè)置有金屬保護層12，所述金屬保護層12為抗氧化劑。實施例二、有基島 步驟一、取金屬基板
參見圖36，取一片厚度合適的金屬基板，所述金屬基板的材質(zhì)可以依據(jù)芯片的功能與特性進行變換，例如銅材、鐵材、鎳鐵材或鋅鐵材等；
步驟二、金屬基板表面預(yù)鍍銅材
參見圖37，在金屬基板表面電鍍一層銅材薄膜，目的是為后續(xù)電鍍作基礎(chǔ)，所述電鍍的方式可以采用化學(xué)鍍或是電解電鍍；
步驟三、綠漆披覆參見圖38，在步驟二完成預(yù)鍍銅材薄膜的金屬基板正面及背面進行綠漆的被覆，以保護后續(xù)的電鍍金屬層工藝作業(yè)；
步驟四、金屬基板正面去除部分綠漆
參見圖39，利用曝光顯影設(shè)備在步驟三完成綠漆披覆的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域；
步驟五、電鍍惰性金屬線路層
參見圖40，將步驟四金屬基板正面已完成開窗的圖形區(qū)域電鍍上惰性金屬線路層，作為后續(xù)蝕刻作業(yè)的阻擋層，所述惰性金屬線路層材料采用鎳、鈦或銅等，所述電鍍方式采用化學(xué)鍍或電解電鍍方式；
步驟六、電鍍金屬線路層
參見圖41，在步驟五中的惰性金屬線路層表面鍍上金屬線路層，所述金屬線路層可以是單層或多層，所述金屬線路層材料采用銀、鋁、銅、鎳金或鎳鈀金等，所述電鍍方式可以是化學(xué)電鍍也可以是電解電鍍的方式；
步驟七、綠漆披覆
參見圖42，在步驟六完成電鍍金屬線路層的金屬基板正面再次進行綠漆的被覆，以保護后續(xù)的電鍍金屬層工藝作業(yè)；
步驟八、金屬基板正面去除部分綠漆
參見圖43，利用曝光顯影設(shè)備在步驟七完成綠漆披覆的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域；
步驟九、電鍍金屬線路層
參見圖44，將步驟八金屬基板正面已完成開窗的圖形區(qū)域電鍍上金屬線路層，所述金屬線路層可以是單層或多層，所述金屬線路層材料采用銀、鋁、銅、鎳金或鎳鈀金等，所述電鍍方式可以是化學(xué)電鍍也可以是電解電鍍的方式；
步驟十、綠漆披覆
參見圖45，在步驟九完成電鍍金屬線路層的金屬基板正面再次進行綠漆的被覆，以保護后續(xù)的電鍍金屬層工藝作業(yè)；
步驟十一、金屬基板正面去除部分綠漆
參見圖46，利用曝光顯影設(shè)備在步驟十完成綠漆披覆的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域；
步驟十二、覆上線路網(wǎng)板
參見圖47，在金屬基板正面覆上線路網(wǎng)板，線路網(wǎng)板覆蓋后續(xù)不需要進行金屬化的區(qū)
域；
步驟十三、金屬化前處理
參見圖48，對步驟十一金屬基板正面已完成開窗的圖形區(qū)域進行電鍍金屬線路層的金屬化前處理，所述金屬化前處理方式可采用涂布、噴灑、印刷、淋涂或浸泡等方式； 步驟十四、移除線路網(wǎng)板
參見圖49，將步驟十二中金屬基板正面覆上的線路網(wǎng)板移除；
步驟十五、電鍍金屬線路層
參見圖50，將步驟十三金屬基板正面完成電鍍金屬線路層前處理的區(qū)域電鍍上金屬線路層，所述金屬線路層電鍍完成后即在金屬基板正面相對形成基島和引腳的上部，所述金屬線路層可以是單層或多層，所述金屬線路層材料采用銀、鋁、銅、鎳金或鎳鈀金等，所述電鍍方式可以是化學(xué)電鍍也可以是電解電鍍的方式；
步驟十六、裝片及芯片底部填充
參見圖51，在步驟十五相對形成的基島和引腳上部正面倒裝上芯片及芯片底部填充環(huán)氧樹脂；
步驟十七、包封
參見圖52，將步驟十六完成芯片倒裝及芯片底部填充后的金屬基板正面進行包封塑封料作業(yè)，塑封料的包封方式可以采用模具灌膠方式、噴涂方式或刷膠方式，所述塑封料可以采用有填料物質(zhì)或是無填料物質(zhì)的環(huán)氧樹脂；
步驟十八、金屬基板背面去除部分綠漆
參見圖53，利用曝光顯影設(shè)備對金屬基板背面披覆的綠漆進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板背面后續(xù)需要進行化學(xué)蝕刻的圖形區(qū)域；
步驟十九、化學(xué)蝕刻
參見圖54，將步驟十八中金屬基板背面完成開窗的圖形區(qū)域進行化學(xué)蝕刻，化學(xué)蝕刻直至惰性金屬線路層的位置為止，蝕刻藥水可以采用氯化銅或是氯化鐵；
步驟二十、電鍍金屬線路層
參見圖55，在步驟十九完成化學(xué)蝕刻后露出的惰性金屬線路層表面進行金屬線路層的電鍍，所述金屬線路層可以是單層或多層，所述金屬線路層材料采用銅鎳金、銅鎳銀、鈀金、金或銅等，所述電鍍方法可以是化學(xué)電鍍或是電解電鍍；
步驟二 ^^一、綠漆披覆
參見圖56，在步驟二十完成電鍍金屬線路層的金屬基板背面進行綠漆的被覆；
步驟二十二、金屬基板背面去除部分綠漆
參見圖57，利用曝光顯影設(shè)備在步驟二十一完成綠漆披覆的金屬基板背面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板背面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域；
步驟二十三、電鍍金屬線路層
參見圖58，將步驟二十二金屬基板背面已完成開窗的圖形區(qū)域電鍍上金屬線路層，所述金屬線路層可以是單層或多層，所述金屬線路層材料采用銀、鋁、銅、鎳金或鎳鈀金等，所述電鍍方式可以是化學(xué)電鍍也可以是電解電鍍的方式；
步驟二十四、綠漆披覆
參見圖59，在步驟二十三完成電鍍金屬線路層的金屬基板背面再次進行綠漆的被覆，以保護后續(xù)的電鍍金屬層工藝作業(yè)；
步驟二十五、金屬基板背面去除部分綠漆
參見圖60，利用曝光顯影設(shè)備在步驟二十四完成綠漆披覆的金屬基板背面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板背面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域；
步驟二十六、覆上線路網(wǎng)板
參見圖61，在金屬基板背面覆上線路網(wǎng)板，線路網(wǎng)板覆蓋后續(xù)不需要進行金屬化的區(qū)
域；
步驟二十七、金屬化前處理參見圖62，對步驟二十五金屬基板背面已完成開窗的圖形區(qū)域進行電鍍金屬線路層的金屬化前處理，所述金屬化前處理方式可采用涂布、噴灑、印刷、淋涂或浸泡等方式；
步驟二十八、移除線路網(wǎng)板
參見圖63，將步驟二十六中金屬基板背面覆上的線路網(wǎng)板移除；
步驟二十九、電鍍金屬線路層
參見圖64，將步驟二十七金屬基板背面完成電鍍金屬線路層前處理的區(qū)域電鍍上金屬線路層，所述金屬線路層電鍍完成后即在金屬基板正面相對形成基島和引腳的下部，所述金屬線路層可以是單層或多層，所述金屬線路層材料采用銀、鋁、銅、鎳金或鎳鈀金等，所述電鍍方式可以是化學(xué)電鍍也可以是電解電鍍的方式； 步驟三十、綠漆披覆
參見圖30，在步驟二十九完成電鍍金屬線路層的金屬基板背面再次進行綠漆的被覆； 步驟三十一、綠漆表面開孔
參見圖31，在步驟三十金屬基板背面披覆的綠漆表面進行后續(xù)要植金屬球區(qū)域的開孔作業(yè)，所述開孔方式可以采用干式激光燒結(jié)或是濕式化學(xué)腐蝕的方法；
步驟三十二、清洗
參見圖32，對步驟三十一金屬基板背面綠漆開孔處進行清洗以去除氧化物質(zhì)或有機物質(zhì)等，同時可進行金屬保護層的被覆，金屬保護層采用抗氧化劑；
步驟三十三、植球
參見圖33，在步驟三十二經(jīng)過清洗的小孔內(nèi)植入金屬球，金屬球與引腳的背面相接觸，所述植球方式可以采用常規(guī)的植球機或是采用金屬膏印刷再經(jīng)高溫溶解之后即可形成球狀體，金屬球的材料可以是純錫或錫合金；
步驟三十四、切割成品
參見圖34，將步驟三十三完成植球的半成品進行切割作業(yè)，使原本以陣列式集合體方式集成在一起并含有芯片的塑封體模塊一顆顆切割獨立開來，制得芯片正裝雙面三維線路先封后蝕封裝結(jié)構(gòu)成品。實施例二的封裝結(jié)構(gòu)如下
參見圖70，本發(fā)明芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕封裝結(jié)構(gòu)，它包括基島15、引腳14和芯片8，所述芯片8倒裝于基島15和引腳14正面，所述芯片8底部與基島15和引腳14正面之間設(shè)置有底部填充膠9，所述基島15外圍的區(qū)域、基島15和引腳14之間的區(qū)域、弓丨腳14與引腳14之間的區(qū)域以及基島15和引腳14下部的區(qū)域包封有綠漆3，所述基島15和引腳14上部的區(qū)域以及芯片8外包封有塑封料10，所述引腳14下部的綠漆3表面上開設(shè)有小孔11，所述小孔11與引腳14背面相連通，所述小孔11內(nèi)設(shè)置有金屬球13，所述金屬球13與引腳14背面相接觸，所述金屬球13與引腳14背面之間設(shè)置有金屬保護層12，所述金屬保護層12為抗氧化劑。
權(quán)利要求
1.一種芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法，其特征在于所述方法包括以下工藝步驟 步驟一、取金屬基板 步驟二、金屬基板表面預(yù)鍍銅材 在金屬基板表面電鍍一層銅材薄膜， 步驟三、綠漆披覆 在步驟二完成預(yù)鍍銅材薄膜的金屬基板正面及背面進行綠漆的被覆， 步驟四、金屬基板正面去除部分綠漆 利用曝光顯影設(shè)備在步驟三完成綠漆披覆的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域， 步驟五、電鍍惰性金屬線路層 將步驟四金屬基板正面已完成開窗的圖形區(qū)域電鍍上惰性金屬線路層， 步驟六、電鍍金屬線路層 在步驟五中的惰性金屬線路層表面鍍上金屬線路層， 步驟七、綠漆披覆 在步驟六完成電鍍金屬線路層的金屬基板正面再次進行綠漆的被覆， 步驟八、金屬基板正面去除部分綠漆 利用曝光顯影設(shè)備在步驟七完成綠漆披覆的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域， 步驟九、電鍍金屬線路層 將步驟八金屬基板正面已完成開窗的圖形區(qū)域電鍍上金屬線路層， 步驟十、綠漆披覆 在步驟九完成電鍍金屬線路層的金屬基板正面再次進行綠漆的被覆， 步驟十一、金屬基板正面去除部分綠漆 利用曝光顯影設(shè)備在步驟十完成綠漆披覆的金屬基板正面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板正面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域， 步驟十二、覆上線路網(wǎng)板 在金屬基板正面覆上線路網(wǎng)板，線路網(wǎng)板覆蓋后續(xù)不需要進行金屬化的區(qū)域， 步驟十三、金屬化前處理 對步驟十一金屬基板正面已完成開窗的圖形區(qū)域進行電鍍金屬線路層的金屬化前處理， 步驟十四、移除線路網(wǎng)板 將步驟十二中金屬基板正面覆上的線路網(wǎng)板移除， 步驟十五、電鍍金屬線路層 將步驟十三金屬基板正面完成電鍍金屬線路層前處理的區(qū)域電鍍上金屬線路層，所述金屬線路層電鍍完成后即在金屬基板正面相對形成引腳或基島和引腳的上部， 步驟十六、裝片及芯片底部填充 在步驟十五相對形成的引腳或基島和引腳上部正面倒裝上芯片及芯片底部填充環(huán)氧樹脂，步驟十七、包封 將步驟十六完成芯片倒裝及芯片底部填充后的金屬基板正面進行包封塑封料作業(yè)， 步驟十八、金屬基板背面去除部分綠漆 利用曝光顯影設(shè)備對金屬基板背面披覆的綠漆進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板背面后續(xù)需要進行化學(xué)蝕刻的圖形區(qū)域， 步驟十九、化學(xué)蝕刻 將步驟十八中金屬基板背面完成開窗的圖形區(qū)域進行化學(xué)蝕刻， 步驟二十、電鍍金屬線路層 在步驟十九完成化學(xué)蝕刻后露出的惰性金屬線路層表面進行金屬線路層的電鍍，步驟二 i^一、綠漆披覆 在步驟二十完成電鍍金屬線路層的金屬基板背面進行綠漆的被覆， 步驟二十二、金屬基板背面去除部分綠漆 利用曝光顯影設(shè)備在步驟二十一完成綠漆披覆的金屬基板背面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板背面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域， 步驟二十三、電鍍金屬線路層 將步驟二十二金屬基板背面已完成開窗的圖形區(qū)域電鍍上金屬線路層， 步驟二十四、綠漆披覆 在步驟二十三完成電鍍金屬線路層的金屬基板背面再次進行綠漆的被覆， 步驟二十五、金屬基板背面去除部分綠漆 利用曝光顯影設(shè)備在步驟二十四完成綠漆披覆的金屬基板背面進行圖形曝光、顯影以及開窗，以露出金屬基板背面后續(xù)需要進行電鍍的圖形區(qū)域， 步驟二十六、覆上線路網(wǎng)板 在金屬基板背面覆上線路網(wǎng)板， 步驟二十七、金屬化前處理 對步驟二十五金屬基板背面已完成開窗的圖形區(qū)域進行電鍍金屬線路層的金屬化前處理， 步驟二十八、移除線路網(wǎng)板 將步驟二十六中金屬基板背面覆上的線路網(wǎng)板移除， 步驟二十九、電鍍金屬線路層 將步驟二十七金屬基板背面完成電鍍金屬線路層前處理的區(qū)域電鍍上金屬線路層，所述金屬線路層電鍍完成后即在金屬基板正面相對形成引腳或基島和引腳的下部， 步驟三十、綠漆披覆 在步驟二十九完成電鍍金屬線路層的金屬基板背面再次進行綠漆的被覆， 步驟三十一、綠漆表面開孔 在步驟三十金屬基板背面披覆的綠漆表面進行后續(xù)要植金屬球區(qū)域的開孔作業(yè)， 步驟三十二、清洗 對步驟三十一金屬基板背面綠漆開孔處進行清洗 步驟三十三、植球 在步驟三十二經(jīng)過清洗的小孔內(nèi)植入金屬球，步驟三十四、切割成品 將步驟三十三完成植球的半成品進行切割作業(yè)，使原本以陣列式集合體方式集成在一起并含有芯片的塑封體模塊一顆顆切割獨立開來，制得芯片正裝雙面三維線路先封后蝕封裝結(jié)構(gòu)成品。
2.一種如權(quán)利要求I所述芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括基島(15)、引腳(14)和芯片(8)，所述芯片(8)倒裝于基島(15)和引腳(14)正面，所述芯片(8)底部與基島(15)和引腳(14)正面之間設(shè)置有底部填充膠(9)，所述基島(15)外圍的區(qū)域、基島(15)和引腳(14)之間的區(qū)域、引腳(14)與引腳(14)之間的區(qū)域以及基島(15)和引腳(14)下部的區(qū)域包封有綠漆(3)，所述基島(15)和引腳(14)上部的區(qū)域以及芯片(8)外包封有塑封料(10)，所述引腳(14)下部的綠漆(3)表面上開設(shè)有小孔(11)，所述小孔(11)與引腳(14)背面相連通，所述小孔(11)內(nèi)設(shè)置有金屬球(13)，所述金屬球(13 )與引腳(14)背面相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法，其特征在于所述步驟三十二對金屬基板背面綠漆開孔處進行清洗同時進行金屬保護層被覆。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述封裝結(jié)構(gòu)包括基島(15)，此時芯片(8)倒裝基島(15)和引腳(14)正面，所述芯片(8)底部與基島(15)正面和引腳(14)正面之間設(shè)置有底部填充膠(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基島(15)有單個或多個。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種芯片倒裝雙面三維線路先封后蝕制造方法，它包括以下工藝步驟取金屬基板；金屬基板表面預(yù)鍍銅材；綠漆披覆；金屬基板正面去除部分綠漆；電鍍惰性金屬線路層；電鍍金屬線路層；綠漆披覆；金屬基板正面去除部分綠漆；電鍍金屬線路層；綠漆披覆；金屬基板正面去除部分綠漆；覆上線路網(wǎng)板；金屬化前處理；移除線路網(wǎng)板；電鍍金屬線路層；裝片及芯片底部填充包封；金屬基板背面去除部分綠漆；化學(xué)蝕刻；電鍍金屬線路層；電鍍金屬線路層；綠漆披覆；綠漆表面開孔；清洗；植球；切割成品。本發(fā)明的有益效果是降低了制造成本，提高了封裝體的安全性和可靠性，減少了環(huán)境污染，能夠真正做到高密度線路的設(shè)計和制造。
文檔編號H01L21/56GK102723281SQ20121018860
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月9日
發(fā)明者李維平, 梁志忠, 王新潮 申請人:江蘇長電科技股份有限公司