[发明专利]先蚀后封芯片倒装三维系统级金属线路板结构及工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种先蚀后封芯片倒装三维系统级金属线路板结构及工艺方法。属于半导体封装技术领域。

背景技术

传统金属引线框架的基本制作工艺方法有以下方式:

1) 取一金属片利用机械上下刀具冲切的技术使得以纵向方式由上而下或是由下而上进行冲切，促使引线框架能在金属片内形成有承载芯片的基岛以及信号传输用的内引脚与外界PCB连接的外引脚， 之后再进行内引脚及(或)基岛的某些区域进行金属电镀层被覆而形成真正可以使用的引线框架（参见图70~图72）。

2) 取一金属片利用化学蚀刻的技术进行曝光、显影、开窗、化学蚀刻，促使引线框架能在金属片内形成有承载芯片的基岛以及信号传输用的内引脚与外界PCB连接的外引脚，之后再进行内引脚及(或)基岛的某些区域进行金属电镀层被覆而形成真正可以使用的引线框架（参见图73~图74）。

3) 另一种方式就是以方法一或是方法二为基础，在已经附有芯片承载的基岛、信号传输的内引脚、与外界PCB连接的外引脚以及在内引脚及(或)基岛的某些区域进行金属电镀层被覆形成的引线框背面再贴上一层可抗 260摄氏度的高温胶膜，成为可以使用在四面无引脚封装以及缩小塑封体积的封装用的引线框（参见图75）。

4.) 另一种方式就是以方法一或是方法二，将附有芯片承载的基岛、信号传输的内引脚、与外界PCB连接的外引脚以及在内引脚及(或)基岛的某些区域进行金属电镀层被覆所形成的引线框进行预包封，在金属片被冲切或是被化学蚀刻的区域填充热固型环氧树脂填充，使其成为可以使用在四面无引脚封装、缩小塑封体积以及铜线键合能力封装用的预填料型引线框（参见图76）。

二、传统工艺方法的缺点:

1.) 机械冲切式引线框:

a.) 机械冲切是利用上下刀具由上而下或是由下而上进行冲切形成垂直断面，所以完全无法在引线框内部再进行其它功能或物件埋入的利用如系统对象集成在金属引线框本身

b.) 机械冲压是利用上下刀具将金属片边缘进行相互挤压而沿伸出金属区域，而被挤压所沿伸出的金属区域长度最多只能是引线框厚度的80%。如果超过引线框厚度80%以上时，其被挤压所延伸出的金属区域很容易发生翘曲、隐裂、断裂、不规则形状以及表面孔洞等问题，而超薄引线框更是容易产生以上问题（参见图77~图78）。

c.) 机械冲压所沿伸出的金属区域长度如果比引线框厚度少于80%以下或是刚刚好80% 又会造成因为沿伸的长度不足而无法在所延伸的金属区域内再放入相关对象(尤其是厚度需要超薄的引线框更是无法做到) （参见图79 ~图80）。

2.) 化学蚀刻技术方式引线框:

a.) 减法蚀刻可以采用半蚀刻技术将需要埋入物件的空间蚀刻出来，但是最大的缺点就是蚀刻深度尺寸与蚀刻后平面的平整度较难控制。

b.) 金属板完成很多需要埋入物件的半蚀刻区域后，引线框的结构强度会变得相当的软，会直接影响到后续再埋入对象所需要工作条件(如取放、运输、高温、高压以及热应力收缩)的难度。

c.) 化学蚀刻技术方式的引线框顶多只能呈现出引线框正面与背面的外脚或是内脚型态 , 完全无法承现出多层三维金属线路的系统级金属引线框。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种先蚀后封芯片倒装三维系统级金属线路板结构及工艺方法，它能够解决传统金属引线框无法埋入物件而限制金属引线框的功能性和应用性能。

本发明的目的是这样实现的：一种先蚀后封芯片倒装三维系统级金属线路板的工艺方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一、取金属基板

步骤二、金属基板表面预镀微铜层

步骤三、贴光阻膜作业

在完成预镀微铜层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，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金属线路层；

步骤六、贴光阻膜作业

在步骤五中金属基板背面贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤七、金属基板背面去除部分光阻膜

利用曝光显影设备将步骤六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；

步骤八、电镀高导电金属线路层