CN102789996A - 适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺 - Google Patents

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利国权
季何榴
崔严杰
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ISA MICROELECTRONICS (KUNSHAN) CO Ltd
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Abstract

本发明公开了一种适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，其特征在于，包括如下步骤：a、倒装芯片焊接；b、压合；c、通孔；d、清洁/孔电镀；e、电路制作；f、印刷阻焊剂；g、镀锡或镍/金；h、附着锡球；i、裁切。有益之处在于：本发明的适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，采用可靠的压合方式，保证了压合后的连接力并且避免压合过程中损坏芯片；采用高熔点的不含铅合金进行焊接避免SMT过程中出现二次熔化；同时保证最终产品的线路板的平整度达到行业标准。此外，为了更好地保证产品的性能和质量，采用等离子气体对柔性线路板进行清洗，使其表面的有机物被彻底清除，从而具有较好的表面胶水的流平性能和油墨附着力。

Description

适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺
技术领域
本发明涉及一种封装工艺，具体涉及一种将倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，即对已有的的倒装软板（FPC）再压接上线路板（PCB）的工艺。
背景技术
随着科技水平的迅速发展，电子产品朝小型化、多功能化方向发展，这就对电子产品生产过程中非常重要的封装工艺提出了越来越高的要求。但是现有的封装工艺存在多个问题，主要表现在以下几个方面：封装过程中的焊接方式是以锡球回流焊为主，为了避免在后期的SMT（表面组装技术）过程中出现二次熔化，需使用耐高温锡球，即高铅锡，但是含铅材料的污染较高，随着节能环保的要求逐步提高，其最终必然会被市场所淘汰；FPC和PCB的平整度达不到行业要求，亟待解决；随着半导体以多芯片三维封装的发展趋势以及线路板的高密度发展趋势，市场上对倒装芯片嵌入线路板的封装工艺有所需求，而目前这方面的技术仍是空白。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，避免在压合过程中损坏芯片，同时保证线路板的平整度达到行业标准。 
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a、倒装芯片焊接：将芯片通过定位、合金焊接的方式邦定在FPC上；
b、压合：将邦定好芯片的FPC和PCB之间放置预先裁切好的半固化片，真空加热至150-180℃、加压至5-20kg/cm2进行压合；
c、通孔：用镭射钻孔或机械钻孔，为导通FPC与PCB上的电路做准备；
d、清洁/孔电镀：将步骤c加工出的通孔进行清洁并电镀铜；
e、电路制作：将PCB板外层进行线路制作；
f、印刷阻焊剂：在PCB板外层印刷阻焊剂并预留若干处用于后期附着锡球的预留区；
g、镀锡或镍/金：在步骤f形成的预留区进行镀锡或镍/金；
h、附着锡球：在上述镀锡或镍/金的预留区焊接若干个锡球，形成封装好的中间品；
i、裁切：将封装好的中间品裁切为最终尺寸的产品。
前述的适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，其特征在于，上述步骤a之后还包括步骤a1：等离子清洁；采用等离子气体将FPC表面的有机物清除。
前述的适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，其特征在于，上述步骤a中的合金焊接采用熔点高于260℃的不含铅合金进行焊接。
前述的适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，其特征在于，上述不含铅合金为金-金合金、金-铜合金或金-锡合金。
本发明的有益之处在于：本发明的适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，采用可靠的压合方式，保证了压合后的连接力并且避免压合过程中损坏芯片；采用高熔点的不含铅合金进行焊接避免SMT过程中出现二次熔化；同时保证最终产品的线路板的平整度达到行业标准。此外，为了更好地保证产品的性能和质量，采用等离子气体对柔性线路板进行清洗，使其表面的有机物被彻底清除，从而具有较好的表面胶水的流平性能和油墨附着力。 
附图说明
图1是本发明的适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺的一个优选实施例的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
参见图1，本发明的适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，包括如下步骤：
a、倒装芯片焊接：将芯片先定位，然后通过合金焊接的方式邦定在FPC上；为了避免SMT过程中出现二次熔化且不产生污染，采用熔点高于260℃的不含铅合金进行焊接。
优选的不含铅合金为金-金合金、金-铜合金或金-锡合金，完全能够满足后期多次进行260℃回流焊。
a1、等离子清洁；采用等离子气体将FPC表面的有机物清除。该步骤是为了对FPC表面进行清洁以增加其表面活性，等离子气体的来源多样，优选采用等离子清洗机对压缩空气进行等离子化，并且压缩空气应当是经过过滤和纯化处理的，以防止二次污染。等离子气体直接喷在FPC表面即可实现清洗功能，这样一来，柔性线路板表面的有机物可以被很好地清洗干净，使其具有较好的表面胶水的流平性能和油墨附着力，同时能够增加压合后的连接力，保证采用FPC来制作的最终产品的性能和质量。
b、压合：将邦定好芯片的FPC和PCB之间放置预先裁切好的半固化片，真空加热至150-180℃、加压至5-20kg/cm2进行压合；
经过测试，我们得到压合后的连接力大于1.5㎏/25mm，并且PCB板的表面平整度小于25微米，能够较好地满足行业要求。此外，我们还发现，采用该工艺压合后的产品内胶体含的气泡较小，内径小于0.5mm，避免了传统工艺中气泡对产品性能的影响。
c、通孔：用镭射机进行镭射钻孔或者机械钻孔，为导通FPC与PCB上的电路做准备。
d、清洁/孔电镀：将步骤c加工出的通孔进行清洁并电镀铜，以导通FPC与PCB上的电路；
作为一种优选，电镀材料为硫酸铜；
e、电路制作：将PCB板外层进行线路制作；
f、印刷阻焊剂：在PCB板外层印刷阻焊剂并预留若干处用于后期附着锡球的预留区；这里所说的阻焊剂优选PCB板上的绿油；
g、镀锡或镍/金：在步骤f形成的预留区进行镀锡或镍/金；
h、附着锡球：在上述镀锡或镍/金的预留区焊接若干个锡球，形成封装好的中间品；
i、裁切：将封装好的中间品裁切为最终尺寸的产品。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a、倒装芯片焊接：将芯片通过定位、合金焊接的方式邦定在FPC上；
b、压合：将邦定好芯片的FPC和PCB之间放置预先裁切好的半固化片，真空加热至150-180℃、加压至5-20kg/cm2进行压合；
c、通孔：用镭射钻孔或机械钻孔，为导通FPC与PCB上的电路做准备；
d、清洁/孔电镀：将步骤c加工出的通孔进行清洁并电镀铜；
e、电路制作：将PCB板外层进行线路制作；
f、印刷阻焊剂：在PCB板外层印刷阻焊剂并预留若干处用于后期附着锡球的预留区；
g、镀锡或镍/金：在步骤f形成的预留区进行镀锡或镍/金；
h、附着锡球：在上述镀锡或镍/金的预留区焊接若干个锡球，形成封装好的中间品；
i、裁切：将封装好的中间品裁切为最终尺寸的产品。
2.根据权利要求1所述的适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，其特征在于，上述步骤a之后还包括步骤a1：等离子清洁；采用等离子气体将FPC表面的有机物清除。
3.根据权利要求1或2所述的适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，其特征在于，上述步骤a中的合金焊接采用熔点高于260℃的不含铅合金进行焊接。
4.根据权利要求3所述的适用于倒装芯片嵌入线路板的封装工艺，其特征在于，上述不含铅合金为金-金合金、金-铜合金或金-锡合金。
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