CN106409688A - 一种超薄无芯封装基板的加工方法和结构 - Google Patents

Abstract

一种超薄无芯封装基板的加工方法，包括：提供包括复合铜箔层的承载板，复合铜箔层包括可分离的支撑基底层与超薄铜箔层；在超薄铜箔层上制作第一线路层，压合绝缘层和外层铜箔层；制作导通孔，在外层铜箔层上制作第二线路层，与第一线路层通过导通孔电连接；对第二线路层进行阻焊和表面涂覆处理；将超薄铜箔层与支撑基底层分离，在得到的超薄无芯封装基板上粘结支撑板；微蚀去除超薄铜箔层，显露出第一线路层；对第一线路层进行阻焊和表面涂覆处理。本发明实施例还提供相应的超薄无芯封装基板结构。本发明技术方案利用支撑板的保护和加强作用，有助于解决现有技术中因超薄无芯封装基板强度不足，容易变形翘曲导致的产品折损等问题。

Description

一种超薄无芯封装基板的加工方法和结构

本申请要求于2016年7月22日提交中国专利局、申请号为201610589560.4、发明名称为“一种超薄无芯封装基板的加工方法和结构”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及封装基板技术领域，具体涉及一种超薄无芯封装基板的加工方法和结构。

背景技术

电子产品的薄型化催生了无芯封装基板，它不仅比有芯封装基板更薄，而且电气性能更加优越。与有芯封装基板不同，无芯封装基板不包括中间的可起支撑作用的芯板，仅使用绝缘层和铜箔层通过增层工艺实现高密度布线。

目前无芯封装基板薄板主要通过无芯基板工艺进行加工，过程一般包括：

S1、制作承载板，承载板的表层为复合铜箔层，复合铜箔层包括两层可分离的结构，分别是支撑基底层和超薄铜箔层；

S2、在承载板的超薄铜箔层的表面通过增层工艺制作两层或多层线路层，然后将复合铜箔层包含的两层可分离的结构分离，得到包括超薄铜箔层、两层或多层线路层在内的超薄基板结构；

S3、对该超薄基板结构进行后续的蚀刻、阻焊及表面涂覆等加工处理，最终得到无芯封装基板成品。

实践发现，现有的无芯基板工艺主要存在以下缺陷：

分离后得到的超薄基板结构是超薄板且没有芯板支撑，导致强度不足，容易变形翘曲，因此，容易在后续的阻焊制作、表面涂覆工艺中产生批量折损，影响产品良率；以及在封装基板制造过程和后续的封装制程中发生折损。

发明内容

本发明实施例提供一种超薄无芯封装基板的加工方法和超薄无芯封装基板结构，以有助于解决现有技术中因超薄无芯封装基板强度不足，容易变形翘曲导致的产品折损等问题。

本发明第一方面提供一种超薄无芯封装基板的加工方法，包括：提供承载板，所述承载板包括中央介质层和设置在所述中央介质层至少一侧表面的复合铜箔层，所述复合铜箔层包括设置在所述中央介质层表面的支撑基底层以及设置在所述支撑基底层表面的、可分离的超薄铜箔层；在所述超薄铜箔层上制作第一线路层，在所述第一线路层上压合绝缘层和外层铜箔层；制作导通孔，以及在所述外层铜箔层上制作第二线路层，所述第二线路层与所述第一线路层通过所述导通孔电连接；对所述第二线路层进行阻焊和表面涂覆处理；将所述超薄铜箔层与所述支撑基底层分离，得到超薄无芯封装基板，所述超薄无芯封装基板包括所述超薄铜箔层、所述第一线路层、所述绝缘层和所述第二线路层；在所述超薄无芯封装基板上粘结支撑板，所述支撑板位于所述第二线路层所在的一面；微蚀去除所述超薄铜箔层，显露出所述第一线路层，所述第一线路层是埋设在所述绝缘层内的嵌入式线路；对所述第一线路层进行阻焊和表面涂覆处理。

本发明第二方面提供一种超薄无芯封装基板结构，包括：超薄无芯封装基板，和粘结在所述超薄无芯封装基板上的支撑板；所述无芯封装基板包括绝缘层和设置在所述绝缘层两面的第一线路层与第二线路层，所述第二线路层与所述第一线路层通过导通孔电连接；所述第一线路层是埋设在所述绝缘层内的嵌入式线路；所述支撑板位于所述第二线路层所在的一面。

由上可见，本发明一些可行的实施方式中，将复合铜箔层分离后，在得到的超薄无芯封装基板上粘结支撑板，利用支撑板的支撑作用，提高了超薄无芯封装基板的强度，可以避免基板变形翘曲。这样，在后续的微蚀，阻焊和表面涂覆，以及封装基板制造和后续的封装制程中，可以避免或者减少因基板过薄，强度过低，容易变形翘曲等原因导致的板件折损，良率降低等问题。

综上，本发明实施例提供的方法，利用支撑板的保护和加强作用，有助于解决现有技术中因超薄无芯封装基板强度不足，容易变形翘曲导致的产品折损等问题。本发明实施例提供的超薄无芯封装基板结构，由于具有支撑板保护和加强，具有便于加工的优点，还具有便于运输、存放等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的超薄无芯封装基板的加工方法的流程示意图；

图2a-2k是本发明实施例方法加工超薄无芯封装基板各个阶段的示意图；

图2l是本发明实施例提供的超薄无芯封装基板结构的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种超薄无芯封装基板的加工方法，有助于解决现有技术中因超薄无芯封装基板强度不足，容易变形翘曲导致的产品折损等问题。本发明实施例还提供相应的超薄无芯封装基板结构。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

实施例一、

请参考图1，本发明实施例提供一种超薄无芯封装基板的加工方法，应用在封装基板领域，包括但不限于存储模块，微机电系统等集成电路封装领域。本发明实施例方法有助于提高无芯封装基板产品的加工能力，可用于解决100μm厚度以上的无芯封装基板产品的加工，尤其可以用于100μm以下的无芯封装基板产品的加工，有助于减少产品折损，提高产品良率，满足大量生产的需求。

请参考图1，本发明实施例方法可包括：

101、提供承载板，承载板包括中央介质层和设置在中央介质层至少一侧表面的复合铜箔层，复合铜箔层包括设置在中央介质层表面的支撑基底层以及设置在支撑基底层表面的、可分离的超薄铜箔层。

请参考图2a，所述承载板20包括中央介质层210和设置在所述中央介质层210一侧表面或两侧表面的复合铜箔层220。本实施例中，所述承载板20与普通覆铜板的不同之处在于，其铜箔层为复合铜箔层220，该复合铜箔层220包括两层可分离的结构，即支撑基底层2201和超薄铜箔层2202。一些实施例中，可以通过在中央介质层210的一侧或两侧压合复合铜箔层220，制成所述承载板20。

可选的，所述中央介质层210可以是玻纤板。可选的，所述超薄铜箔层2202可以是厚度不超过10μm乃至不超过5μm的铜箔层。

102、在超薄铜箔层上制作第一线路层。

本步骤中，在承载板20的至少一侧的超薄铜箔层2202的表面制作形成第一线路层。请参考图2b，本实施例中以在承载板20的两侧都制作第一线路层301为例。一些实施例中，可以采用图形电镀工艺来形成第一线路层301，具体过程可以包括：贴膜-曝光-显影-图形电镀-去膜；其中，

贴膜，是在超薄铜箔层2202的表面贴上抗镀膜，例如抗镀干膜；

曝光，是利用曝光机发射的紫外线将胶片或其它透明材质上的线路图形转移到抗镀膜上；

显影，是将经过上述步骤处理承载板20置于显影液中处理，将未发生光聚合反应的抗镀膜去除，剩余的抗镀膜在超薄铜箔层2202表面定义出线路图形；

图形电镀，是对承载板20进行加厚电镀，在超薄铜箔层2202表面定义的线路图形位置形成电镀层；

去膜，是用化学溶液去除抗镀膜。

经上述步骤，在承载板20的超薄铜箔层2202上制作形成第一线路层301。

可选的，第一线路图形301的高度介于10μm-15μm之间；可选的，第一线路图形301可以是线宽不超过15μm且线间距不超过15μm的精细线路。

103、在第一线路层上压合绝缘层和外层铜箔层。

本步骤中进行增层处理，如图2c所示，可以在第一线路层301上压合绝缘层302和外层铜箔层303。可选的，绝缘层302可以选择使用25-30μm厚度的半固化片(PP片)；可选的，外层铜箔层303可以选择采用超薄铜箔，例如厚度不超过15μm的铜箔。从图2c可以看出，压合后，第一线路层301线路嵌入到PP片302中，称为嵌入式线路。

104、制作导通孔。

本步骤中制作层间导通用的导通孔，如图2d所示，可以在外层铜箔层303所在的一侧，向内层制作导通孔304，使得第一线路层301和外层铜箔层303可以通过导通孔304电连接。

一些实施方式中，可以采用激光钻孔和孔金属化工艺制作导通孔304，具体可以包括：首先采用激光钻孔工艺从外层铜箔层303一面的设计位置加工出抵达所述第一线路层301的盲孔，其中，可以先在所述设计位置进行蚀刻开窗，显露出绝缘层302后再进行激光钻孔，也可以直接在设计位置进行激光钻孔。然后，采用沉铜工艺在盲孔的孔壁形成薄薄的沉铜层作为电镀的基础；最后，对盲孔进行填孔电镀，制得导通孔304；其中，填孔电镀时可以采用全板电镀工艺，也可以采用图形电镀工艺。可选的，本步骤中制作的导通孔304可以是一个，也可以是多个。

105、在外层铜箔层上制作第二线路层，第二线路层与第一线路层通过导通孔电连接。

本步骤中采用蚀刻工艺加工线路层，如图2e所示，可以采用蚀刻工艺在外层铜箔层303上进行蚀刻加工，形成第二线路层305，具体加工过程可以包括：贴膜-曝光-显影-蚀刻-去膜；其中，

贴膜，是在外层铜箔层303的表面贴上抗蚀膜，例如抗蚀干膜；

曝光，是利用曝光机发射的紫外线将胶片或其它透明材质上的线路图形转移到抗蚀膜上；

显影，是利用显影液处理，将未发生光聚合反应的抗蚀膜去除，剩余的抗蚀膜在外层铜箔层303表面定义出线路图形；

蚀刻，是对未被抗蚀模保护的外层铜箔层303进行蚀刻去除；

去膜，是用化学溶液去除抗蚀膜。

经上述步骤，外层铜箔层303未被蚀刻去除的部分形成第二线路层305。

可选的，第二线路层305的高度可以不高于15μm；可选的，第二线路图形305可以是线宽不超过15μm且线间距不超过15μm的精细线路。

106、对第二线路层进行阻焊和表面涂覆处理。

如图2f所示，本步骤中可对第二线路层305进行阻焊处理和表面涂覆处理；其中，阻焊处理是在第二线路层305上方设置一阻焊层306例如绿油，以对第二线路层305和绝缘层302进行保护；表面涂覆处理是在例如第二线路层305的需要显露在外的部分等位置，形成一种膜层，以改善表面性能，例如在焊盘表面电镀硬金或软金形成镀金层，或电镀镀形成镀钯层。

107、将超薄铜箔层与支撑基底层分离，得到超薄无芯封装基板。

本步骤中，进行复合铜箔层层间分离，即，将所述超薄铜箔层与所述支撑基底层分离，得到如图2g所示的超薄无芯封装基板30，这里的超薄无芯封装基板30还是半成品。如图2g所示，半成品的所述超薄无芯封装基板30包括所述超薄铜箔层2202、所述第一线路层301、所述绝缘层302和所述第二线路层305；还可以包括：连接所述第一线路层301和所述第二线路层305的导通孔304。

接下来，需要微蚀去除所述超薄铜箔层2202，显露出第一线路层301，并对第一线路层301进行阻焊和表面涂覆处理后，才能得到成品超薄无芯封装基板30。但是，由于超薄无芯封装基板30的厚度过薄例如不超过100μm，且没有芯板支撑，导致容易翘曲变形，在后续的微蚀、阻焊和表面涂覆等处理步骤中以及后续的封装乃至运输等过程非常容易折损甚至导致后续工艺无法进行。

108、在超薄无芯封装基板上粘结支撑板，支撑板位于第二线路层所在的一面。

为解决上述问题，本发明实施例中采用支撑板40对超薄无芯封装基板30进行加强和保护。于是，本步骤中，如图2h和2i所示，可以在超薄无芯封装基板30上粘结支撑板40，所述支撑板40位于所述第二线路层305所在的一面，为便于描述本文中将这一面称为超薄无芯封装基板30的背部；也就是说，支撑板40粘结在超薄无芯封装基板30的背部，以实现背部加强和保护。

具体实现过程中，首先将承载板20一面或两面附着的超薄无芯封装基板30分离，翻转后用可以超薄无芯封装基板30产品的边缘辅助图形区域31设置粘结剂50，或者说，使用粘结剂50将边缘辅助图形区域31封住，然后利用支撑板40进行承接，使用所述粘结剂在所述超薄无芯封装基板30上粘结支撑板40，将两者粘合为一体，两者的粘结位置在四周的边缘辅助图形区域31。

可选的，所用粘结剂50的厚度在5-15μm；可选的，粘结剂完全封住基板背面的边缘辅助图形区域31；可选的，粘结支撑板40的操作过程在高温高压抽真空的条件下进行，其中可以使用温度为200度以下例如100到200度的高温条件，以保证底部支撑板40和超薄无芯封装基板30贴合紧密，无气泡。

其中，粘结剂粘结区域在封装过程中不会被用到，在产品切割成单颗时可以被去除。可选的，所述支撑板为覆铜板、钢板或铜板，或其他强度、刚性和膨胀系数与印刷电路板(PCB)匹配的片状材料；也就是说，不管是导体还是绝缘体，只要膨胀系数和强度足够，线路板支撑可以加工的片状材料，都可以考虑用来作为支撑板。可选的，所述粘结剂为环氧树脂或聚酰亚胺为基础的胶黏剂。

109、微蚀去除超薄铜箔层，显露出所述第一线路层，第一线路层是埋设在绝缘层内的嵌入式线路。

本步骤中，进行外层图形加工，如图2j所示，使用微蚀工艺，将表面的超薄铜箔层2202微蚀去除，显露出埋设在所述绝缘层302内的嵌入式线路，即第一线路层301。本步骤，由于带有支撑板进行加工，整个板件具有足够的强度和厚度，不会轻易变形或翘曲，可以避免或减少板件折损，提高良率。

110、对第一线路层进行阻焊和表面涂覆处理。

本步骤中，如图2k所示，可对第一线路层301进行阻焊处理和表面涂覆处理；其中，阻焊处理是在第一线路层301上方设置一阻焊层306例如绿油，以对第一线路层301和绝缘层302进行保护；表面涂覆处理是在例如第一线路层301的需要显露在外的部分等位置，形成一种膜层，以改善表面性能，例如在焊盘表面电镀硬金或软金形成镀金层，或电镀镀形成镀钯层。本步骤，由于带有支撑板进行加工，整个板件具有足够的强度和厚度，不会轻易变形或翘曲，可以避免或减少板件折损，提高良率。

经上述步骤，超薄无芯封装基板的加工已基本完成。与有芯封装基板不同的是，有芯封装基板的中央有芯板例如玻纤板支撑，而超薄无芯封装基板的中央只有薄薄的绝缘层例如半固化片。

实际加工过程中，通常采用拼版工艺，即，在一张大的基板上排列组合多张小的封装基板，为此，可选的，本发明实施例方法还可以包括以下步骤：

在超薄无芯封装基板的边缘辅助图形区域，加工出贯穿超薄无芯封装基板和支撑板的一个或多个定位孔。

如图2l所示，本步骤中，可以在粘接区域即边缘辅助图形区域，进行钻孔并用铣床加工成指定的形状，形成定位孔60，以便用于封装厂加工，该定位孔60通常是贯穿所述超薄无芯封装基板和所述支撑板的定位孔，一般为多个。

后续可以基于定位孔60对拼版结构进行切割，得到单颗成品的超薄无芯封装基板30，其中，支撑板40可以在产品切割成单颗成品时可以自行脱落去除。

以上，结合附图以加工双面板为例，对本发明实施例方法进行了说明。该方法既可用于加工双面板，即包括两层线路层的超薄无芯封装基板；也可用于加工多层板，即包括多层线路层的超薄无芯封装基板；该方法既可以保证产品在加工过程中的强度，提高加工良率，减少产品折损，又可实现产品的功能。

以加工双面板为例，本发明实施例方法可用于加工厚度在100μm以下的超薄无芯封装基板产品，例如60～80μm的超薄无芯封装基板产品。可选的，本文中所述的超薄无芯封装基板可以是厚度不超过100μm、或者不超过80μm的无芯封装基板。而采用传统的加工方法，厚度在100μm左右或以下的无芯封装基板由于太薄，强度太低，变形翘曲严重，因而无法加工，传统方法只能加工几百微米厚度的无芯封装基板，且不能保证折损水平，良率很低。

由上可见，本发明一些可行的实施方式中，将复合铜箔层分离后，在得到的超薄无芯封装基板上粘结支撑板，提供了一种带支撑板的新的超薄无芯封装基板结构。利用支撑板的支撑作用，提高了超薄无芯封装基板的强度，可以避免基板变形翘曲。这样，在后续的微蚀，阻焊和表面涂覆等处理过程中，以及在封装基板制造过程中和后续的封装制程中，由于支撑板的保护和加强，可以避免或者减少因基板过薄，强度过低，容易变形翘曲等原因导致的板件折损，良率降低等问题。

综上，本发明实施例提供的方法，利用支撑板的保护和加强作用，有助于解决现有技术中因超薄无芯封装基板强度不足，容易变形翘曲导致的产品折损等问题。本发明实施例提供的超薄无芯封装基板结构，由于具有支撑板保护和加强，具有便于加工的优点，还具有便于运输、存放等优点。

实施例二、

请参考图2l，本发明实施例二还提供一种超薄无芯封装基板结构，可采用本发明实施例一的方法加工而成。

如图2l，超薄无芯封装基板结构可包括：

超薄无芯封装基板30，和粘结在所述超薄无芯封装基板上的支撑板40；

所述无芯封装基板30包括绝缘层302和设置在所述绝缘层两面的第一线路层301与第二线路层305，所述第二线路层305与所述第一线路层301通过导通孔304电连接；

所述第一线路层301是埋设在所述绝缘层302内的嵌入式线路；

所述支撑板40位于所述第二线路层305所在的一面。

可选的，所述支撑板为覆铜板、钢板或铜板，或其他强度和膨胀系数与超薄无芯封装基板30匹配的材料。

可选的，超薄无芯封装基板30和所述支撑板40通过粘结剂粘结，所述粘结剂为环氧树脂或聚酰亚胺为基础的胶黏剂。

可选的，所述超薄无芯封装基板的厚度不大于100微米或不大于80微米或不大于60微米。

可选的，所述第一线路层301的厚度不大于15微米，所述第二线路层305的厚度不大于15微米，所述绝缘层302的厚度不大于25或30微米。

以上，对本发明实施例提供的超薄无芯封装基板结构进行了介绍，关于超薄无芯封装基板结构的更详细的说明可以参考实施例一中的描述。

由上可见，本发明一些可行的实施方式中，提供了一种带支撑板的新的超薄无芯封装基板结构。利用支撑板的支撑作用，提高了超薄无芯封装基板的强度，可以避免基板变形翘曲。这样，在进行微蚀，阻焊和表面涂覆等处理过程中，以及在封装基板制造过程中和后续的封装制程中，由于支撑板的保护和加强，可以避免或者减少因基板过薄，强度过低，容易变形翘曲等原因导致的板件折损，良率降低等问题。综上，本发明实施例提供的超薄无芯封装基板结构，由于具有支撑板保护和加强，具有强度高，不易变形翘曲，便于加工的优点，还具有便于运输、存放等优点。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

以上对本发明实施例所提供的一种超薄无芯封装基板的加工方法和结构进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员，依据本发明的思想，在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超薄无芯封装基板的加工方法，其特征在于，包括：

提供承载板，所述承载板包括中央介质层和设置在所述中央介质层至少一侧表面的复合铜箔层，所述复合铜箔层包括设置在所述中央介质层表面的支撑基底层以及设置在所述支撑基底层表面的、可分离的超薄铜箔层；

在所述超薄铜箔层上制作第一线路层，在所述第一线路层上压合绝缘层和外层铜箔层；

制作导通孔，以及在所述外层铜箔层上制作第二线路层，所述第二线路层与所述第一线路层通过所述导通孔电连接；

对所述第二线路层进行阻焊和表面涂覆处理；

将所述超薄铜箔层与所述支撑基底层分离，得到超薄无芯封装基板，所述超薄无芯封装基板包括所述超薄铜箔层、所述第一线路层、所述绝缘层和所述第二线路层；

在所述超薄无芯封装基板上粘结支撑板，所述支撑板位于所述第二线路层所在的一面；

微蚀去除所述超薄铜箔层，显露出所述第一线路层，所述第一线路层是埋设在所述绝缘层内的嵌入式线路；

对所述第一线路层进行阻焊和表面涂覆处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述超薄无芯封装基板上粘结支撑板包括：

在所述超薄无芯封装基板的边缘辅助图形区域设置粘结剂，使用所述粘结剂在所述超薄无芯封装基板上粘结支撑板。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述粘结支撑板的操作在高温高压抽真空的条件下进行。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述超薄无芯封装基板的边缘辅助图形区域，加工出贯穿所述超薄无芯封装基板和所述支撑板的定位孔。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述支撑板为覆铜板、钢板或铜板。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述粘结剂为环氧树脂或聚酰亚胺为基础的胶黏剂。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述超薄无芯封装基板的厚度不大于80微米。

8.一种超薄无芯封装基板结构，其特征在于，包括：

超薄无芯封装基板，和粘结在所述超薄无芯封装基板上的支撑板；

所述无芯封装基板包括绝缘层和设置在所述绝缘层两面的第一线路层与第二线路层，所述第二线路层与所述第一线路层通过导通孔电连接；

所述第一线路层是埋设在所述绝缘层内的嵌入式线路；

所述支撑板位于所述第二线路层所在的一面。

9.根据权利要求8所述的超薄无芯封装基板结构，其特征在于：

所述支撑板为覆铜板、钢板或铜板。

10.根据权利要求8所述的超薄无芯封装基板结构，其特征在于：

所述超薄无芯封装基板的厚度不大于80微米。