CN104916547B - 一种溢出式成膜基板通柱填充方法 - Google Patents
一种溢出式成膜基板通柱填充方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104916547B CN104916547B CN201510220396.5A CN201510220396A CN104916547B CN 104916547 B CN104916547 B CN 104916547B CN 201510220396 A CN201510220396 A CN 201510220396A CN 104916547 B CN104916547 B CN 104916547B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- post
- film deposition
- stainless steel
- slurry
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 15
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 7
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
- H01L21/486—Via connections through the substrate with or without pins
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
本发明公开了一种溢出式成膜基板通柱填充方法，通过在正面使用开口的不锈钢板网板，背面铺设不锈钢丝网做衬底的方式，实现了两面溢出式的通柱填充，由于溢出的浆料填补了通柱在烧结过程中的收缩损耗，因此该方法制作的通柱表面平齐、结构致密，可靠性优于其他通柱；利用基板下方的不锈钢丝网作衬底来收集通柱溢出的浆料，既保证了通柱填充的完整性和致密性，又避免了溢出浆料在基板表面产生大面积的沾污；本发明方法与注射法和真空抽取法相比，工艺窗口宽、操作简便，成本低廉、可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及高密度多层基板制造以及3D-MCM封装技术领域，尤其涉及一种溢出式成膜基板通柱填充方法。
背景技术
所谓通柱，是指成膜基板上贯穿上下表面的圆形柱体，如图1所示，它连接着基板上下两面的接触区，起着实现基板上下表面电气连接的作用。随着混合集成电路向立体组装方向的不断发展，对基板通柱互联的需求越来越强烈。目前，实心通柱制作方法主要有两种：一种是注射填充法，即依靠针头在基板通柱内注射导体浆料来实现通柱的填充，但该方法要求通柱的尺寸不能很小，否则针头进不去，浆料填充无法进行；另一种是真空抽取法，即在通柱背面施加一个阶段性逐渐减小的真空吸力，使导体浆料从通柱正面逐渐填充满整个通柱，直到浆料与通柱背面平齐为止(填充浆料不溢出，否则会堵塞真空吸口)。该方法对通柱的尺寸没有要求，填充效果良好，但步骤繁琐，对设备真空开启的时机、时间和压力要求都非常高，技术难度大，因此合格率较低。
无论是注射填充法，还是真空抽取法，都采用的是非溢出的填充方式，其不足主要有两个：一是浆料不能溢出通柱，否则不仅会堵塞真空吸口，还会在基板表面形成大面积的沾污。二是填充的浆料在高温烧结过程中会不断收缩，最终在表面形成一个凹陷(如图2所示)，当上层导体印刷到通柱表面后，凹陷部位的边缘形成膜厚薄弱点，在机械冲击、温度循环等各种环境试验后，该膜厚薄弱点容易出现脱落、断裂等缺陷，影响产品的可靠性。
发明内容
针对传统通柱填充方法限定条件多、步骤繁琐，并且容易出现表面凹陷、脱落和断裂等缺陷的问题，本发明提出了一种溢出式成膜基板的通柱填充方法，可以实现表面平齐的通柱制作，消除了由于通柱表面凹陷而出现的脱落、断裂等缺陷，提高了产品的可靠性。
一种溢出式成膜基板通柱填充方法，包括如下步骤：
步骤1、在载物台上先铺设一层无尘布，再铺设一层不锈钢丝网，使无尘布和不锈钢丝网均位于载物台的中央部位；将不锈钢丝网压紧并固定在所述载物台上；所述不锈钢丝网厚度为58um±3um，丝径为28um，目数为325目；
步骤2、将预填充的成膜基板置于不锈钢丝网上，将具有圆形开口的不锈钢网板置于成膜基板上，并将基板通柱与不锈钢网板的开口对齐；所述不锈钢网板厚度为30um，圆形开口直径为0.7mm±0.05mm；
步骤3、在不锈钢网板的圆形开口前方添加足量的浆料，然后用刮板将浆料连续两次匀速刮过所述圆形开口；所述刮板与所述不锈钢网板所成角度为30°至45°；
步骤4、将成膜基板从不锈钢丝网上取下后，检查通柱正面填充是否完整无空洞，同时背面是否有浆料溢出：如果是，执行步骤5；如果否，将成膜基板清洗后，返回步骤2，对成膜基板再次进行填充，并且在执行步骤3时，加大刮浆的力度；
步骤5、操作完成后，将成膜基板进行烘干、烧结处理。
较佳的，在所述步骤1中，在不锈钢丝网上固定定位销，将成膜基板放置在定位销的相应区域内；所述定位销的厚度为成膜基板厚度的1/2至2/3。
较佳的，所述载物台采用印刷机载物台；在所述步骤2中，先将不锈钢网板固定在所述印刷机载物台上方；调整印刷机载物台的水平方向的两个螺旋尺，控制印刷机载物台在水平面内移动，使得不锈钢网板开口对准成膜基板的通柱后，沿垂直方向移动所述印刷机载物台，使成膜基板与不锈钢网板紧贴。
较佳的，所述步骤3中，当成膜基板厚度为0.635mm±0.1mm，通柱直径为0.5mm±0.05mm，浆料重量为10g。
较佳的，所述浆料添加在距所述圆形开口前方5mm处。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明通过在正面使用开口的不锈钢板网板，背面铺设不锈钢丝网做衬底的方式，实现了两面溢出式的通柱填充，由于溢出的浆料填补了通柱在烧结过程中的收缩损耗，因此该方法制作的通柱表面平齐、结构致密，可靠性优于其他通柱；利用基板下方的不锈钢丝网作衬底来收集通柱溢出的浆料，既保证了通柱填充的完整性和致密性，又避免了溢出浆料在基板表面产生大面积的沾污。
(2)本发明方法与注射法和真空抽取法相比，工艺窗口宽、操作简便，成本低廉、可靠性高。
附图说明
图1为现有技术中成膜基板的通柱结构示意图。
图2为现有技术中成膜基板的通柱表面凹陷的结构示意图。
图3为本发明的填充装置结构示意图。
图4为本发明的方法流程图。
图5(a)为采用本发明的填充方法的通柱正面形貌。
图5(b)为采用本发明的填充方法的通柱背面形貌。
图5(c)为采用本发明的方法填充后的通柱印烧上层导带后的通柱形貌。
图5(d)为采用本发明的方法填充后的通柱经X光检查的俯视图。
图5(e)为采用本发明的方法填充后的通柱经X光检查的斜视图。
其中，1-载物台，2-无尘布，3-不锈钢丝网，4-定位销。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
1、载物台1准备
在印刷机载物台1上先铺设一层无尘布2，再铺设一层不锈钢丝网3，无尘布2和丝网均位于载物台1的中央部位。将不锈钢丝网3压紧后，用胶带对丝网四周进行固定。
2、在不锈钢丝网3上固定定位销4，定位销4的厚度为基板厚度的1/2-2/3。将成膜基板放置在定位销4相应区域内。每次固定成膜基板时，将其放在定位销4的相应区域内，可省去定位的程序。
3、将不锈钢网板装到印刷机网框架上，并通过调整印刷机X、Y方向螺旋尺，使基板通柱与网板开口对齐，然后沿垂直方向调整印刷机载物台，使成膜基板与不锈钢网板紧贴。
4、添加足量的浆料在通柱图形前方约5mm处，然后用刮板将浆料匀速刮过网板开口，连续刮浆两次。添加浆料的多少可根据通柱大小，满足刮板在刮浆后通柱被填满并从背面溢出，本实施例中浆料大约取10g。
刮板与所述不锈钢网板所成角度为30°至45°；刮浆时，由于刮板有一定倾斜角度，刮板对浆料有向下的作用力，在刮浆同时，也能将浆料按压到网板开口中。
5、将印刷后的基板从载物台1上取下后，检查通柱正面填充是否完整无空洞，背面是否有浆料溢出。如是，则完成填充，执行步骤6；如否，可将基板清洗后，重新填充。由于刮浆力度过小，通柱中产生空洞或者浆料未从背面溢出，因此需加大刮浆压力，保证一定的按压力，使得浆料充满通柱并从背面溢出。
6、操作完成后，将基板烘干、烧结。
本发明中采用开口网板置于成膜基板之上，刮料后，浆料被挂至开口中，并流入通柱内，由于网板具有一定的厚度，网板取下后，浆料在通柱正面成溢出状，为保证浆料溢出量刚好使得烧结后的通柱平整，本发明经理论计算并结合试验数据，得到网板厚度为30um左右时，通柱烧结后正面不出现凹陷，且平整度较好。成膜基板厚度为0.635mm±0.1mm，通柱直径为0.5mm±0.05mm，因此，网板开口需略大于通柱，其直径为0.7mm±0.05mm为宜。刮料后，浆料充满通柱，并渗入进通柱底部的不锈钢丝网3的网眼中，当取下基板并与丝网3脱开后，网眼中的浆料被通柱的浆料粘附出来，并在通柱背面形成凸起，烧结后，刚好可使得背面也平整。结合理论计算并经多次试验发现，不锈钢丝网3厚度为58um±3um，丝径为28um，目数为325目时，网眼中浆料能从网眼中脱出，并形成溢出式的凸起，刚好满足烧结后通柱表面平整的要求。本发明采用溢出式填充方法，实现了两面鼓起型通柱制作，消除了通柱边缘容易出现的脱落、断裂等缺陷，提高了通柱互联的可靠性，同时又降低了通柱填充的技术难度。
采用上述填充方法，对成膜基板的通柱进行填充后，并对通柱进行了检测，具体检测过程及检测结果如下：
a.如图5(a)和图5(b)所示，烧结后的通柱两面填充饱满、平齐，无贯穿通柱通路的完整空洞，满足GJB548要求；
b.无剥落、起皮等缺陷，满足GJB548要求；
c.未出现小于填充总表面积的75％和小于基板厚度的75％的缺陷，满足GJB548要求；
d.如图5(c)所示，上层导体印烧后，通过径向切割，实测通柱边缘部位的膜厚在C/WD(WJY).22《丝网印刷检验规范》规定的范围内，满足要求。
检测过程还包括X光检测：
试制50块含有通柱的成膜基板，按GJB548B《微电子器件试验方法和程序》的要求进行X光检查，如图5(d)和(e)所示，发现通柱部位浆料填充致密，无气泡、空洞等缺陷，满足要求。
b.筛选和QML试验
使用绝缘胶将含有通柱的成膜基板粘接到外壳中，固化后进行互连导通电阻测试并封盖，然后按表1所示试验项目进行100％筛选试验。
表1筛选试验统计表
筛选试验完成后进行QML试验，抽取筛选试验后的合格样品5只进行C1分组试验，5只进行C2分组试验，具体试验项目和要求如表2所示。
表2 QML试验统计表
因此，X光检查、筛选和QML试验顺利通过。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种溢出式成膜基板通柱填充方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、在载物台(1)上先铺设一层无尘布(2)，再铺设一层不锈钢丝网(3)，使无尘布(2)和不锈钢丝网(3)均位于载物台(1)的中央部位；将不锈钢丝网(3)压紧并固定在所述载物台(1)上；所述不锈钢丝网(3)厚度为58um±3um，丝径为28um，目数为325目；
步骤2、将预填充的成膜基板置于不锈钢丝网(3)上，将具有圆形开口的不锈钢网板置于成膜基板上，并将基板通柱与不锈钢网板的开口对齐；所述不锈钢网板厚度为30um，圆形开口直径为0.7mm±0.05mm；
步骤3、在不锈钢网板的圆形开口前方添加足量的浆料，然后用刮板将浆料连续两次匀速刮过所述圆形开口；所述刮板与所述不锈钢网板所成角度为30°至45°；
步骤4、将成膜基板从不锈钢丝网(3)上取下后，检查通柱正面填充是否完整无空洞，同时背面是否有浆料溢出：如果是，执行步骤5；如果否，将成膜基板清洗后，返回步骤2，对成膜基板再次进行填充，并且在执行步骤3时，加大刮浆的力度；
步骤5、操作完成后，将成膜基板进行烘干、烧结处理。
2.如权利要求1所述的一种溢出式成膜基板通柱填充方法，其特征在于，在所述步骤1中，在不锈钢丝网(3)上固定定位销(4)，将成膜基板放置在定位销(4)的相应区域内；所述定位销(4)的厚度为成膜基板厚度的1/2至2/3。
3.如权利要求1所述的一种溢出式成膜基板通柱填充方法，其特征在于，所述载物台(1)采用印刷机载物台；在所述步骤2中，先将不锈钢网板固定在所述印刷机载物台上方；调整印刷机载物台的水平方向的两个螺旋尺，控制印刷机载物台在水平面内移动，使得不锈钢网板开口对准成膜基板的通柱后，沿垂直方向移动所述印刷机载物台，使成膜基板与不锈钢网板紧贴。
4.如权利要求1所述的一种溢出式成膜基板通柱填充方法，其特征在于，所述步骤3中，当成膜基板厚度为0.635mm±0.1mm，通柱直径为0.5mm±0.05mm，浆料重量为10g。
5.如权利要求1所述的一种溢出式成膜基板通柱填充方法，其特征在于，所述浆料添加在距所述圆形开口前方5mm处。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510220396.5A CN104916547B (zh) | 2015-05-04 | 2015-05-04 | 一种溢出式成膜基板通柱填充方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510220396.5A CN104916547B (zh) | 2015-05-04 | 2015-05-04 | 一种溢出式成膜基板通柱填充方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104916547A CN104916547A (zh) | 2015-09-16 |
| CN104916547B true CN104916547B (zh) | 2018-06-19 |
Family
ID=54085527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510220396.5A Active CN104916547B (zh) | 2015-05-04 | 2015-05-04 | 一种溢出式成膜基板通柱填充方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104916547B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4954313A (en) * | 1989-02-03 | 1990-09-04 | Amdahl Corporation | Method and apparatus for filling high density vias |
| US5443786A (en) * | 1989-09-19 | 1995-08-22 | Fujitsu Limited | Composition for the formation of ceramic vias |
| US6645607B2 (en) * | 2001-04-12 | 2003-11-11 | International Business Machines Corporation | Method and structure for producing Z-axis interconnection assembly of printed wiring board elements |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10150265A (ja) * | 1996-11-15 | 1998-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基材貫通穴へのペースト充填方法 |
| US6838372B2 (en) * | 2002-09-25 | 2005-01-04 | Cookson Electronics, Inc. | Via interconnect forming process and electronic component product thereof |
| SG119230A1 (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-28 | Micron Technology Inc | Interposer including at least one passive element at least partially defined by a recess formed therein method of manufacture system including same and wafer-scale interposer |
-
2015
- 2015-05-04 CN CN201510220396.5A patent/CN104916547B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4954313A (en) * | 1989-02-03 | 1990-09-04 | Amdahl Corporation | Method and apparatus for filling high density vias |
| US5443786A (en) * | 1989-09-19 | 1995-08-22 | Fujitsu Limited | Composition for the formation of ceramic vias |
| US6645607B2 (en) * | 2001-04-12 | 2003-11-11 | International Business Machines Corporation | Method and structure for producing Z-axis interconnection assembly of printed wiring board elements |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104916547A (zh) | 2015-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6114922B2 (ja) | スクリーン印刷機 | |
| CN102802363A (zh) | 一种印刷电路板及其制作方法 | |
| US20170019990A1 (en) | Multilayer circuit board and probe card including the same | |
| JP4939630B2 (ja) | 電子部品検査用配線基板およびその製造方法 | |
| JP2010210600A (ja) | プローブカード | |
| TWI417549B (zh) | The method of making the probe head of the vertical probe card and its composite board | |
| US20090015281A1 (en) | Method of positioning an anisotropic conductive connector, method of positioning the anisotropic conductive connector and a circuit board for inspection, anisotropic conductive connector, and probe card | |
| CN104916547B (zh) | 一种溢出式成膜基板通柱填充方法 | |
| WO2018206506A1 (en) | Method for producing a multi-layer of a probe card for a testing apparatus of electronic devices | |
| CN106531656A (zh) | 一种基于边界扫描测试的纳米银焊膏封装质量的检测方法 | |
| KR20120015949A (ko) | 프로브 기판의 리페어 방법 및 이를 이용한 프로브 기판 | |
| CN107180807B (zh) | 半导体装置及其制造方法 | |
| TW200409579A (en) | Solder paste printing method, solder paste printing apparatus, and method for manufacturing a wiring substrate having solder-printed layers | |
| JP2012023373A (ja) | 半導体パッケージ基板の製造方法 | |
| Yen et al. | ACF particle distribution in COG process | |
| CN100431123C (zh) | 一种修复集成电路芯片的方法及专用于该方法的印刷钢板 | |
| CN104297037A (zh) | 一种tem样品的制备方法 | |
| US20130162280A1 (en) | Probe card and method of manufacturing the same | |
| JP2010243303A (ja) | 低熱膨張インターポーザ | |
| KR101133407B1 (ko) | 프로브 및 프로브장치 제조방법 | |
| KR101153492B1 (ko) | 프로브 카드용 세라믹 기판 제조 방법 및 프로브 카드용 세라믹 기판 | |
| CN105517346B (zh) | 一种电路板的制作方法及电路板 | |
| CN103412694B (zh) | 实现电容屏阻抗降低的方法及电容屏 | |
| JPH03181142A (ja) | 半導体集積素子の樹脂封止用孔版および樹脂封止方法 | |
| TWI538588B (zh) | 氣密金屬導孔之製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |