CN102723291B - 双面三维线路芯片倒装先蚀后封制造方法及其封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双面三维线路芯片倒装先蚀后封制造方法及其封装结构，所述方法包括以下步骤：取金属基板；金属基板表面预镀铜；贴光阻膜作业；金属基板背面去除部分光阻膜；电镀惰性金属线路层；电镀金属线路层；去除光阻膜；包封；塑封料表面开孔；挖沟槽；电镀导电金属；金属化前处理；电镀金属线路层；化学蚀刻；电镀金属线路层；涂覆粘结物质；装片；金属线键合；清洗；植球和切割成品。本发明的有益效果是：降低了制造成本，提高了封装体的安全性和可靠性，减少了环境污染，能够真正做到高密度线路的设计和制造。
Description
技术领域
本发明涉及一种双面三维线路芯片倒装先蚀后封制造方法及其封装结构。属于半导体封装技术领域。
背景技术
传统的高密度基板封装结构的制造工艺流程如下所示：
步骤一、参见图81，取一玻璃纤维材料制成的基板，
步骤二、参见图82，在玻璃纤维基板上所需的位置上开孔，
步骤三、参见图83，在玻璃纤维基板的背面披覆一层铜箔，
步骤四、参见图84，在玻璃纤维基板打孔的位置填入导电物质，
步骤五、参见图85，在玻璃纤维基板的正面披覆一层铜箔，
步骤六、参见图86，在玻璃纤维基板表面披覆光阻膜，
步骤七、参见图87，将光阻膜在需要的位置进行曝光显影开窗，
步骤八、参见图88，将完成开窗的部分进行蚀刻，
步骤九、参见图89，将基板表面的光阻膜剥除，
步骤十、参见图90，在铜箔线路层的表面进行防焊漆（俗称绿漆）的披覆，
步骤十一、参见图91，在防焊漆需要进行后工序的装片以及打线键合的区域进行开窗，
步骤十二、参见图92，在步骤十一进行开窗的区域进行电镀，相对形成基岛和引脚，
步骤十三、完成后续的装片、打线、包封、切割等相关工序。
上述传统高密度基板封装结构存在以下不足和缺陷：
1、多了一层的玻璃纤维材料，同样的也多了一层玻璃纤维的成本；
2、因为必须要用到玻璃纤维，所以就多了一层玻璃纤维厚度约100~150μm的厚度空间；
3、玻璃纤维本身就是一种发泡物质，所以容易因为放置的时间与环境吸入水分以及湿气，直接影响到可靠性的安全能力或是可靠性等级；
4、玻璃纤维表面被覆了一层约50~100μm的铜箔金属层厚度，而金属层线路与线路的蚀刻距离也因为蚀刻因子的特性只能做到50~100μm的蚀刻间隙（蚀刻因子: 最好制做的能力是蚀刻间隙约等同于被蚀刻物体的厚度，参见图93），所以无法真正的做到高密度线路的设计与制造；
5、因为必须要使用到铜箔金属层，而铜箔金属层是采用高压粘贴的方式，所以铜箔的厚度很难低于50μm的厚度，否则就很难操作如不平整或是铜箔破损或是铜箔延展移位等等；
6、也因为整个基板材料是采用玻璃纤维材料，所以明显的增加了玻璃纤维层的厚度100~150μm，无法真正的做到超薄的封装；
7、传统玻璃纤维加贴铜箔的工艺技术因为材质特性差异很大（膨胀系数），在恶劣环境的工序中容易造成应力变形，直接的影响到元件装载的精度以及元件与基板粘着性与可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种双面三维线路芯片倒装先蚀后封制造方法及其封装结构，其工艺简单，不需使用玻璃纤维层，减少了制作成本，提高了封装体的安全性和可靠性，减少了玻璃纤维材料带来的环境污染，而且金属基板线路层采用的是电镀方法，能够真正做到高密度线路的设计和制造。
本发明的目的是这样实现的：一种双面线路芯片倒装先蚀刻后封装制造方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一、取金属基板
步骤二、金属基板表面预镀铜
在金属基板表面镀一层铜材薄膜；
步骤三、贴光阻膜作业
在完成预镀铜材薄膜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；
步骤五、电镀惰性金属线路层
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惰性金属线路层；
步骤六、电镀金属线路层
在步骤五中的惰性金属线路层表面镀上多层或是单层金属线路层；
步骤七、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤八、包封
将步骤七中的金属基板背面采用塑封料进行塑封；
步骤九、贴光阻膜作业
在步骤八的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤十、塑封料表面开孔
在金属基板背面预包封塑封料的表面进行开孔作业；
步骤十一、电镀导电金属
在金属基板背面完成开孔的区域电镀一层导电金属；
步骤十二、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤十三、包封
将步骤十二中的金属基板背面采用塑封料进行塑封；。
步骤十四、贴光阻膜作业
在步骤十三的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤十五、挖沟槽
在金属基板背面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作；
步骤十六、金属化前处理
在金属基板背面进行电镀金属线路层的金属化前处理；
步骤十七、电镀金属线路层
在步骤十六中的金属基板背面镀上多层或是单层金属线路层；
步骤十八、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤十九、包封
将步骤十八中的金属基板背面再塑封一层塑封料；。
步骤二十、贴光阻膜作业
在金属基板的正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤二十一、金属基板正面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤二十完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜；
步骤二十二、化学蚀刻
将步骤二十一中完成曝光显影的区域进行化学蚀刻；
步骤二十三、电镀金属线路层
在惰性金属线路层表面镀上单层或是多层的金属线路层；
步骤二十四、包封
将步骤二十三中的金属基板正面塑封一层塑封料；
步骤二十五、塑封料表面开孔
在金属基板正面预包封塑封料的表面进行开孔作业；
步骤二十六、电镀导电金属
在金属基板正面完成开孔的区域电镀一层导电金属；
步骤二十七、包封
将步骤二十六中的金属基板正面再塑封一层塑封料；
步骤二十八、挖沟槽
在金属基板正面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作；
步骤二十九、覆上线路网板
在金属基板正面不必金属化的区域覆上线路网；
步骤三十、金属化前处理
在金属基板正面进行电镀金属线路层的金属化前处理；
步骤三十一、移除线路网板
将步骤二十九的线路网板移除；
步骤三十二、电镀金属线路层
在金属基板的正面镀上单层或是多层的金属线路层，金属电镀完成后即在金属基板上形成相应的引脚或基岛和引脚或基岛、引脚和静电释放圈；
步骤三十三、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤三十四、装片及芯片底部填充
在步骤三十二的引脚正面或基岛正面和引脚正面倒装芯片及芯片底部填充环氧树脂；
步骤三十五、包封
将完成装片后的金属基板正面进行塑封料包封工序；
步骤三十六、塑封料表面开孔
在金属基板背面预包封塑封料的表面进行后续要植金属球的区域进行开孔作业；
步骤三十七、清洗
在金属基板背面塑封料开孔处进行氧化物质、有机物质的清洗；
步骤三十八、植球
在金属基板背面塑封体开孔处内植入金属球；
步骤三十九、切割成品
将步骤三十八完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得单芯片倒装先蚀刻后封装基岛埋入封装结构，可采用常规的钻石刀片以及常规的切割设备即可。
本发明还提供一种双面三维线路芯片倒装先蚀后封封装结构，它包括芯片和引脚，所述芯片的正面倒装于引脚正面，所述芯片底部与引脚正面之间设置有底部填充胶，所述引脚与引脚之间的区域、引脚上部的区域、引脚下部的区域以及芯片和金属线外均包封有塑封料，所述引脚背面的塑封料上开设有第三小孔，所述第三小孔与引脚背面相连通，所述第三小孔内设置有金属球，所述金属球与引脚背面相接触。
所述步骤三十七对金属基板背面塑封料开孔处进行清洗同时进行金属保护层被覆。
所述封装结构包括基岛，所述芯片的正面倒装于基岛正面和引脚正面，所述芯片底部与基岛正面和引脚正面之间设置有底部填充胶。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明不需要使用玻璃纤维层，所以可以减少玻璃纤维层所带来的成本；
2、本发明没有使用玻璃纤维层的发泡物质，所以可靠性的等级可以再提高，相对对封装体的安全性就会提高；
3、本发明不需要使用玻璃纤维层物质，所以就可以减少玻璃纤维材料所带来的环境污染；
4、本发明的三维金属基板线路层所采用的是电镀方法，而电镀层的每一层总厚度约在10~15μm，而线路与线路之间的间隙可以轻松的达到25μm以下的间隙，所以可以真正地做到高密度內引腳線路平铺的技术能力；
5、本发明的三维金属基板因采用的是金属层电镀法，所以比玻璃纤维高压铜箔金属层的工艺来得简单，且不会有金属层因为高压产生金属层不平整、金属层破损以及金属层延展移位的不良或困惑；
6、本发明的三维金属基板线路层是在金属基材的表面进行金属电镀，所以材质特性基本相同，所以镀层线路与金属基材的内应力基本相同，可以轻松的进行恶劣环境的后工程（如高温共晶装片、高温锡材焊料装片以及高温被动元件的表面贴装工作）而不容易产生应力变形。
附图说明
图1~图39为本发明双面三维线路芯片倒装先蚀后封制造方法实施例1的各工序示意图。
图40为本发明双面三维线路芯片倒装先蚀后封封装结构实施例1的结构示意图。
图41~图79为本发明双面三维线路芯片倒装先蚀后封制造方法实施例2的各工序示意图。
图80为本发明双面三维线路芯片倒装先蚀后封封装结构实施例2的结构示意图。
图81~图92为传统的高密度基板封装结构的制造工艺流程图。
图93为玻璃纤维表面铜箔金属层的蚀刻状况示意图。
其中：
金属基板1
铜材薄膜2
光阻膜3
惰性金属线路层4
金属线路层5
塑封料6
第一小孔7
沟槽8
金属化前处理层9
第二小孔10
线路网板11
底部填充胶12
芯片13
第三小孔14
金属保护层15
金属球16
基岛17
引脚18。
具体实施方式
本发明一种双面三维线路芯片倒装先蚀后封制造方法及其封装结构如下：
实施例一、无基岛
步骤一、取金属基板
参见图1，取一片厚度合适的金属基板，金属基板的材质可以依据芯片的功能与特性进行变换，例如：铜材、铁材、镍铁材、锌铁材等。
步骤二、金属基板表面预镀铜
参见图2，在金属基板表面镀一层铜材薄膜, 目的是为后续电镀做基础。(电镀的方式可以采用化学电镀或是电解电镀)。
步骤三、贴光阻膜作业
参见图3，在完成预镀铜材薄膜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，以保护后续的电镀金属层工艺作业，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。
步骤四、金属基板背面去除部分光阻膜
参见图4，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、电镀惰性金属线路层
参见图5，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惰性金属线路层, 作为后续蚀刻工作的阻挡层，惰性金属可采用镍或钛或铜，电镀方式可以使化学电镀或是电解电镀方式。
步骤六、电镀金属线路层
参见图6，在步骤五中的惰性金属线路层表面镀上多层或是单层金属线路层，所述金属线路层可采用金镍、铜镍金、铜镍钯金、钯金、铜材中的一种或者多种，电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式。
步骤七、去除光阻膜
参见图7，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。
步骤八、包封
参见图8，将步骤七中的金属基板背面采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。
步骤九、贴光阻膜作业
参见图9，在步骤八的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。
步骤十、塑封料表面开孔
参见图10，在金属基板背面预包封塑封料的表面进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。
步骤十一、电镀导电金属
参见图11，在金属基板背面完成开孔的区域电镀一层导电金属，电镀方式可以是化学电镀或是电解电镀方式。
步骤十二、去除光阻膜
参见图12，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。
步骤十三、包封
参见图13，将步骤十二中的金属基板背面采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。
步骤十四、贴光阻膜作业
参见图14，在步骤十三的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。
步骤十五、挖沟槽
参见图15，在金属基板背面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行挖沟槽动作。
步骤十六、金属化前处理
参见图16，在金属基板背面进行电镀金属线路层的金属化前处理，金属化前处理可用涂布方法（喷洒方式、印刷方式、淋涂方式、浸泡的方式等）。
步骤十七、电镀金属线路层
参见图17，在步骤十六中的金属基板背面镀上多层或是单层金属线路层，所述金属线路层可采用金镍、铜镍金、铜镍钯金、钯金、铜材中的一种或者多种，电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式。
步骤十八、去除光阻膜
参见图18，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。
步骤十九、包封
参见图19，将步骤十八中的金属基板背面再塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。
步骤二十、贴光阻膜作业
参见图20，在金属基板的正 面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。
步骤二十一、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图21，利用曝光显影设备将步骤二十完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行化学蚀刻的区域图形。
步骤二十二、化学蚀刻
参见图22，将步骤二十一中完成曝光显影的区域进行化学蚀刻，化学蚀刻直至惰性金属线路层为止，蚀刻药水可以采用氯化铜或是氯化铁。
步骤二十三、电镀金属线路层
参见图23，在惰性金属线路层表面镀上单层或是多层的金属线路层，镀层种类可以是铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀。
步骤二十四、包封
见图24，将步骤二十三中的金属基板正面塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。
步骤二十五、塑封料表面开孔
参见图25，在金属基板正面预包封塑封料的表面进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。
步骤二十六、电镀导电金属
参见图26，在金属基板正面完成开孔的区域电镀一层导电金属，电镀方式可以是化学电镀或是电解电镀方式。
步骤二十七、包封
见图27，将步骤二十六中的金属基板正面再塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。
步骤二十八、挖沟槽
参见图28，在金属基板正面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行挖沟槽动作。
步骤二十九、覆上线路网板
参见图29，在金属基板正面不必金属化的区域覆上线路网板。
步骤三十、金属化前处理
参见图30，在金属基板正面进行电镀金属线路层的金属化前处理，金属化前处理可用涂布方法（喷洒方式、印刷方式、淋涂方式、浸泡的方式等）。
步骤三十一、移除线路网板
参见图31，将步骤二十九的线路网板移除。
步骤三十二、电镀金属线路层
参见图32，在金属基板的正面镀上单层或是多层的金属线路层，金属电镀完成后即在金属基板上形成相应的引脚，镀层种类可以是铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀。
步骤三十三、去除光阻膜
参见图33，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。
步骤三十四、装片及芯片底部填充
参见图34，在步骤三十二的引脚正面倒装芯片及芯片底部填充环氧树脂。
步骤三十五、包封
参见图35，将完成装片后的金属基板正面进行塑封料包封工序 , 目的是利用环氧树脂将芯片以及金属线进行固定与保护，包封方法采用模具灌胶、喷涂方式或刷膠方式进行，塑封料可以采用有填料或是无填料的环氧树脂。
步骤三十六、塑封料表面开孔
参见图36，在金属基板背面预包封塑封料的表面进行后续要植金属球的区域进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。
步骤三十七、清洗
参见图37，在金属基板背面塑封料开孔处进行氧化物质、有机物质的清洗，同时可进行金属保护层的被覆，金属保护层采用抗氧化材料。
步骤三十八、植球
参见图38，在金属基板背面塑封体开孔处内植入金属球，使金属球与引脚背面相接触，可以采用常规的植球机或是采用金属膏印刷再经高温溶解之后即可形成球状体，金属球的材料可以是纯锡或锡合金。
步骤三十九、切割成品
参见图39，将步骤三十八完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得单芯片倒装先蚀刻后封装基岛埋入封装结构，可采用常规的钻石刀片以及常规的切割设备即可。
如图40所示，本发明还提供一种双面三维线路芯片倒装先蚀后封的封装结构，所述封装结构包括芯片13和引脚18，所述芯片13的正面倒装于引脚18正面，所述芯片13底部与引脚18正面之间设置有底部填充胶12，所述引脚18与引脚18之间的区域、引脚18上部的区域、引脚18下部的区域以及芯片13外包封有塑封料6，所述引脚18背面的塑封料6上开设有第三小孔14，所述第三小孔14与引脚18背面相连通，所述第三小孔14内设置有金属球16，所述金属球16与引脚18背面之间设置有金属保护层15，所述金属球16采用锡或锡合金材料。
实施例二、有基岛
步骤一、取金属基板
参见图41，取一片厚度合适的金属基板，金属基板的材质可以依据芯片的功能与特性进行变换，例如：铜材、铁材、镍铁材、锌铁材等。
步骤二、金属基板表面预镀铜
参见图42，在金属基板表面镀一层铜材薄膜, 目的是为后续电镀做基础。(电镀的方式可以采用化学电镀或是电解电镀)。
步骤三、贴光阻膜作业
参见图43，在完成预镀铜材薄膜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，以保护后续的电镀金属层工艺作业，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。
步骤四、金属基板背面去除部分光阻膜
参见图44，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、电镀惰性金属线路层
参见图45，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惰性金属线路层, 作为后续蚀刻工作的阻挡层，惰性金属可采用镍或钛或铜，电镀方式可以使化学电镀或是电解电镀方式。
步骤六、电镀金属线路层
参见图46，在步骤五中的惰性金属线路层表面镀上多层或是单层金属线路层，所述金属线路层可采用金镍、铜镍金、铜镍钯金、钯金、铜材中的一种或者多种，电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式。
步骤七、去除光阻膜
参见图47，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。
步骤八、包封
参见图48，将步骤七中的金属基板背面采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。
步骤九、贴光阻膜作业
参见图49，在步骤八的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。
步骤十、塑封料表面开孔
参见图50，在金属基板背面预包封塑封料的表面进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。
步骤十一、电镀导电金属
参见图51，在金属基板背面完成开孔的区域电镀一层导电金属，电镀方式可以是化学电镀或是电解电镀方式。
步骤十二、去除光阻膜
参见图52，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。
步骤十三、包封
参见图53，将步骤十二中的金属基板背面采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。
步骤十四、贴光阻膜作业
参见图54，在步骤十三的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。
步骤十五、挖沟槽
参见图55，在金属基板背面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行挖沟槽动作。
步骤十六、金属化前处理
参见图56，在金属基板背面进行电镀金属线路层的金属化前处理，金属化前处理可用涂布方法（喷洒方式、印刷方式、淋涂方式、浸泡的方式等）。
步骤十七、电镀金属线路层
参见图57，在步骤十六中的金属基板背面镀上多层或是单层金属线路层，所述金属线路层可采用金镍、铜镍金、铜镍钯金、钯金、铜材中的一种或者多种，电镀方式可以是化学电镀也可以是电解电镀的方式。
步骤十八、去除光阻膜
参见图58，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。
步骤十九、包封
参见图59，将步骤十八中的金属基板背面再塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。
步骤二十、贴光阻膜作业
参见图60，在金属基板的正 面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。
步骤二十一、金属基板正面去除部分光阻膜
参见图61，利用曝光显影设备将步骤二十完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行化学蚀刻的区域图形。
步骤二十二、化学蚀刻
参见图62，将步骤二十一中完成曝光显影的区域进行化学蚀刻，化学蚀刻直至惰性金属线路层为止，蚀刻药水可以采用氯化铜或是氯化铁。
步骤二十三、电镀金属线路层
参见图63，在惰性金属线路层表面镀上单层或是多层的金属线路层，镀层种类可以是铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀。
步骤二十四、包封
见图64，将步骤二十三中的金属基板正面塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。
步骤二十五、塑封料表面开孔
参见图65，在金属基板正面预包封塑封料的表面进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。
步骤二十六、电镀导电金属
参见图66，在金属基板正面完成开孔的区域电镀一层导电金属，电镀方式可以是化学电镀或是电解电镀方式。
步骤二十七、包封
参见图67，将步骤二十六中的金属基板正面再塑封一层塑封料，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂方式或是用贴膜方式。所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。
步骤二十八、挖沟槽
参见图68，在金属基板正面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行挖沟槽动作。
步骤二十九、覆上线路网板
参见图69，在金属基板正面不必金属化的区域覆上线路网板。
步骤三十、金属化前处理
参见图70，在金属基板正面进行电镀金属线路层的金属化前处理，金属化前处理可用涂布方法（喷洒方式、印刷方式、淋涂方式、浸泡的方式等）。
步骤三十一、移除线路网板
参见图71，将步骤二十九的线路网板移除。
步骤三十二、电镀金属线路层
参见图72，在金属基板的正面镀上单层或是多层的金属线路层，金属电镀完成后即在金属基板上形成相应的基岛和引脚，镀层种类可以是铜镍金、铜镍银、钯金、金或铜等，电镀方法可以是化学电镀或是电解电镀。
步骤三十三、去除光阻膜
参见图73，去除金属基板表面的光阻膜，采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。
步骤三十四、装片及芯片底部填充
参见图74，在步骤三十二的基岛正面与引脚正面倒装芯片及芯片底部填充环氧树脂。
步骤三十五、包封
参见图75，将完成装片后的金属基板正面进行塑封料包封工序 , 目的是利用环氧树脂将芯片以及金属线进行固定与保护，包封方法采用模具灌胶、喷涂方式或刷膠方式进行，塑封料可以采用有填料或是无填料的环氧树脂。
步骤三十六、塑封料表面开孔
参见图76，在金属基板背面预包封塑封料的表面进行后续要植金属球的区域进行开孔作业，可以采用干式激光烧结或是湿式化学腐蚀的方法进行开孔。
步骤三十七、清洗
参见图77，在金属基板背面塑封料开孔处进行氧化物质、有机物质的清洗，同时可进行金属保护层的被覆，金属保护层采用抗氧化材料。
步骤三十八、植球
参见图78，在金属基板背面塑封体开孔处内植入金属球，使金属球与引脚背面相接触，可以采用常规的植球机或是采用金属膏印刷再经高温溶解之后即可形成球状体，金属球的材料可以是纯锡或锡合金。
步骤三十九、切割成品
参见图79，将步骤四十完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得单芯片倒装先蚀刻后封装基岛埋入封装结构，可采用常规的钻石刀片以及常规的切割设备即可。
如图80所示，本发明还提供一种双面三维线路芯片倒装先蚀后封的封装结构，所述封装结构包括芯片13、基岛17和引脚18，所述芯片13的正面倒装于基岛17和引脚18正面，所述芯片13底部与基岛17正面之间以及芯片13底部与引脚18正面之间设置有底部填充胶12，所述基岛17外围的区域、基岛17和引脚18之间的区域、引脚18与引脚18之间的区域、基岛17和引脚18上部的区域、基岛17和引脚18下部的区域以及芯片13外包封有塑封料6，所述引脚18背面的塑封料6上开设有第三小孔14，所述第三小孔14与引脚18背面相连通，所述第三小孔14内设置有金属球16，所述金属球16与引脚18背面之间设置有金属保护层15，所述金属球16采用锡或锡合金材料。
Claims (2)
1.一种双面三维线路芯片倒装先蚀后封制造方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一、取金属基板
步骤二、金属基板表面预镀铜
在金属基板表面镀一层铜材薄膜；
步骤三、贴光阻膜作业
在完成预镀铜材薄膜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；
步骤五、电镀惰性金属线路层
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惰性金属线路层；
步骤六、电镀金属线路层
在步骤五中的惰性金属线路层表面镀上多层或是单层金属线路层；
步骤七、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤八、包封
将步骤七中的金属基板背面采用塑封料进行塑封；
步骤九、贴光阻膜作业
在步骤八的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤十、塑封料表面开孔
在金属基板背面预包封塑封料的表面进行开孔作业；
步骤十一、电镀导电金属
在金属基板背面完成开孔的区域电镀一层导电金属；
步骤十二、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤十三、包封
将步骤十二中的金属基板背面采用塑封料进行塑封；
步骤十四、贴光阻膜作业
在步骤十三的金属基板正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤十五、挖沟槽
在金属基板背面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作；
步骤十六、金属化前处理
在金属基板背面进行电镀金属线路层的金属化前处理；
步骤十七、电镀金属线路层
在步骤十六中的金属基板背面镀上多层或是单层金属线路层；
步骤十八、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤十九、包封
将步骤十八中的金属基板背面再塑封一层塑封料；
步骤二十、贴光阻膜作业
在金属基板的正面以及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；
步骤二十一、金属基板正面去除部分光阻膜
利用曝光显影设备将步骤二十完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜；
步骤二十二、化学蚀刻
将步骤二十一中完成曝光显影的区域进行化学蚀刻；
步骤二十三、电镀金属线路层
在惰性金属线路层表面镀上单层或是多层的金属线路层；
步骤二十四、包封
将步骤二十三中的金属基板正面塑封一层塑封料；
步骤二十五、塑封料表面开孔
在金属基板正面预包封塑封料的表面进行开孔作业；
步骤二十六、电镀导电金属
在金属基板正面完成开孔的区域电镀一层导电金属；
步骤二十七、包封
将步骤二十六中的金属基板正面再塑封一层塑封料；
步骤二十八、挖沟槽
在金属基板正面的塑封料表面进行后续电路线的挖沟槽动作；
步骤二十九、覆上线路网板
在金属基板正面不必金属化的区域覆上线路网；
步骤三十、金属化前处理
在金属基板正面进行电镀金属线路层的金属化前处理；
步骤三十一、移除线路网板
将步骤二十九的线路网板移除；
步骤三十二、电镀金属线路层
在金属基板的正面镀上单层或是多层的金属线路层，金属电镀完成后即在金属基板上形成相应的引脚或基岛和引脚；
步骤三十三、去除光阻膜
去除金属基板表面的光阻膜；
步骤三十四、装片及芯片底部填充
在步骤三十二的引脚正面或基岛正面和引脚正面倒装芯片及芯片底部填充环氧树脂；
步骤三十五、包封
将完成装片后的金属基板正面进行塑封料包封工序；
步骤三十六、塑封料表面开孔
在金属基板背面预包封塑封料的表面进行后续要植金属球的区域进行开孔作业；
步骤三十七、清洗
在金属基板背面塑封料开孔处进行氧化物质、有机物质的清洗；
步骤三十八、植球
在金属基板背面塑封体开孔处内植入金属球；
步骤三十九、切割成品
将步骤三十八完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得单芯片倒装先蚀刻后封装基岛埋入封装结构。
2.根据权利要求1所述的一种双面三维线路芯片倒装先蚀后封制造方法，其特征在于：所述步骤三十七对金属基板背面塑封料开孔处进行清洗同时进行金属保护层被覆。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |