CN112838016B - 一种埋入基板的芯片增厚方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种埋入基板的芯片增厚方法，在芯层上进行电互连的通孔加工，利用激光打孔工艺开取与埋入器件尺寸相匹配的槽体；加工金属载板，金属载板的中心点需与埋入器件的中心点重合；在金属板上涂胶，将埋入芯片的正面对准贴在金属载板中心处，拾取贴有芯片的金属载板进行载板与槽体贴合，然后翻转基板，使没有载板的槽面朝上，向槽内注射银浆胶体，到达与基板面平行停止注射，用另一块金属载板贴在槽体上面，对金属载板施加一定的压力，提高槽体上表面的平整度；将埋入好的芯层放入烘箱进行银浆固化，固化完成后取下金属载板。本发明适合有衬底接地和导热需求的功率芯片，埋入芯层的芯片有较高的平整度，对后续进行叠层工艺提供有力的保证。
Description
技术领域
本发明涉及芯片微组装加工技术和有机基板埋入技术，
背景技术
在电子产品向着小型化、微型化、多功能和高密度的发展趋势下，传统的QFN、BGA、MCM等封装形式已无法满足现阶段封装发展的需求，转接板和芯片堆叠技术的出现很好地解决了以上问题，但是转接板和芯片堆叠的封装器件存在制造成本高、工艺复杂等问题。有机基板埋入结构不仅满足电子产品小型化、多功能、高密度的发展趋势，而且拥有低成本、工艺简单的优点，在众多封装结构中脱颖而出。
发明内容
现有的有机基板埋入封装，分为埋入压合层和埋入芯层两种封装形式，埋入芯层封装技术需要对基板进行激光开槽，埋入器件必须与芯层厚度相同才能达到埋入工艺要求，因此在埋入器件厚度小于芯层或埋入器件厚度不一样的情况下无法进行埋入芯层封装。对于埋入器件厚度小于芯层厚度的情况下(例如同一芯层埋入不同厚度器件时，芯层只能与其中最大厚度的埋入器件相匹配)，本方法通过在埋入槽内填充银浆胶体，将埋入器件嵌入在银浆胶体中，利用银浆胶体提供一定的厚度，来使芯层与埋入器件厚度一致。
本发明采用的技术方案为一种埋入基板的芯片增厚方法，实现该方法的芯层结构包括芯层通孔部分和芯层开槽部分，器件埋入芯层，如图3所示。选择合适厚度的芯层(芯层厚度按照将要埋入器件的最大厚度选取)，首先在芯层上进行电互连的通孔加工(打孔-除胶-化铜-电镀)；其次利用激光打孔工艺开取与埋入器件尺寸相匹配的槽体，槽体单边尺寸应比埋入器件大20～30μm，保证埋入器件能正常放入槽体中；再次加工金属载板，其单边尺寸应比槽体大60μm以上；接着在金属载板表面涂胶，将埋入芯片的正面对准贴在金属载板中心处；随后拾取贴有芯片的金属载板进行载板与槽体粘贴，翻转芯层，使没有金属载板的槽面朝上；然后向槽体内注射银浆胶体，胶体与芯层表面平行时停止注射，用另一块金属载板贴在槽体上面，对金属载板施加一定压力，提高槽体上表面的平整度；最后将埋入器件的芯层放入烘箱进行银浆固化，固化完成后取下槽体两面的金属载板。
所述的金属载板尺寸大于槽体尺寸，以起到载体和盖板作用，金属载板厚度根据所需平整度和注射银浆所施加的压力来进行选取。
埋入芯片增厚部分的加工工艺步骤如下：(1)激光裁切金属载板，应保证金属载板表面较好的平整度，金属载板尺寸相比于芯片尺寸应属于等比例放大，并且金属载板单边尺寸至少大于槽体尺寸60um；
(2)金属载板一面粘贴热减贴胶带，热减贴胶带厚度应选用10微米以下；
(3)使用贴片机拾取芯片背面，使芯片中心点对准贴在金属载板中心点，粘贴后芯片对角线应和金属载板对角线重叠；
(4)使用贴片机拾取贴有芯片的金属载板，将其对准槽体中心点准确放置在槽体表面；
(5)翻转芯层使没有金属载板的一面朝上；
(6)利用贴片机的涂覆焊膏功能，向槽体中注射银浆胶体，当银浆胶体表面与芯层表面平行时停止注射；
(7)拾取另一块金属载板施加一定压力贴在槽体上表面整平银浆表面；
(8)热固化银浆胶体，固化完成后取下粘贴芯片的金属载板和热减贴胶带，清除银浆溢出部分。
在银浆固化到80℃取下整平银浆表面的金属板，银浆整平后表面可能会有少量溢出，固化完成后由于银浆与芯层结合力差，因此很容易清除芯层表面薄薄的一层银浆。
与现有的芯层器件埋入相比，本埋入芯片增厚方案可实现不同厚度芯片同时埋入同一芯层的封装结构，尤其适合有衬底接地和导热需求的功率芯片，埋入芯层的芯片有较高的平整度，对后续进行叠层工艺提供有力的保证。
附图说明
图1芯层结构图。
图2芯层激光开槽图。
图3埋入器件结构图。
图4埋入器件工艺步骤图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进行详细说明。
本发明采用的技术方案为一种埋入基板的芯片增厚方法包括芯层部分(图1)、芯层开槽部分(图2)；基板最后的埋入成品如图3所示，在一定厚度的芯层上进行电互连的通孔加工(打孔-除胶-化铜-电镀)，利用激光打孔工艺开取与埋入器件尺寸相匹配的槽体，槽体尺寸一般比埋入器件尺寸单边大30um左右，保证埋入器件能正常放入槽中；之后加工金属载板，金属载板尺寸应大于槽尺寸，以起到载体和盖板作用，金属载板厚度根据所需平整度和注射银浆所施加的压力来进行选取，金属载板的中心点需与埋入器件的中心点重合；在金属板上涂胶，将埋入芯片的正面对准贴在金属载板中心处，拾取贴有芯片的金属载板进行载板与槽体贴合，然后翻转基板，如图4所示，使没有载板的槽面朝上，向槽内注射银浆胶体，到达与基板面平行停止注射，用另一块金属载板贴在槽体上面，对金属载板施加一定的压力，提高槽体上表面的平整度；将埋入好的芯层放入烘箱进行银浆固化，固化完成后取下金属载板。
埋入芯片增厚部分的加工工艺：
步骤如下：(1)激光裁切金属载板，金属载板的中心点应与槽体中心点、芯片中心点重叠，金属载板单边尺寸至少大于槽体尺寸60um；(2)金属载板粘贴热减贴胶带；(3)使用贴片机拾取芯片背面，使芯片中心点对准贴在金属载板中心点进行粘贴；(4)使用贴片机拾取贴有芯片的金属载板对准槽体中心点对准贴在槽体表面；(5)翻转芯层使没有金属载板的一面朝上；(6)利用贴片机的涂覆焊膏功能，向槽中注射银浆胶体，当银浆胶体表面与芯层表面平行时停止注射；(7)拾取另一块金属载板施加一定压力贴在槽体上表面整平银浆表面；(8)热固化银浆胶体，固化完成后取下粘贴芯片的金属载板和热减贴胶带，清除银浆溢出部分。(在银浆固化到80℃取下整平银浆表面的金属板，银浆整平后表面可能会有少量溢出，固化完成后由于银浆与芯层结合力很差，因此很容易清除芯层表面薄薄的一层银浆。)
与现有的芯层器件埋入相比，本埋入芯片增厚方案可实现不同厚度芯片同时埋入同一芯层的封装结构，尤其适合有衬底接地和导热需求的功率芯片，埋入芯层的芯片有较高的平整度，对后续进行叠层工艺提供有力的保证。
Claims (1)
1.一种埋入基板的芯片增厚方法，其特征在于：实现该方法的芯层结构包括芯层通孔部分和芯层开槽部分，器件埋入芯层的成品，选择芯层厚度，芯层厚度按照将要埋入器件的最大厚度选取，首先在芯层上进行电互连的通孔加工；利用激光打孔工艺开取与埋入器件尺寸相匹配的槽体，保证埋入器件能放入槽体中；再次加工金属载板；接着在金属载板表面涂胶，将埋入芯片的正面对准贴在金属载板中心处；随后拾取贴有芯片的金属载板进行载板与槽体粘贴，翻转芯层，使没有金属载板的槽面朝上；然后向槽体内注射银浆胶体，胶体与芯层表面平行时停止注射，用另一块金属载板贴在槽体上面，对金属载板施加压力，提高槽体上表面平整度；最后将埋入器件的芯层放入烘箱进行银浆固化，固化完成后取下槽体两面的金属载板；
所述的金属载板尺寸大于槽体尺寸，以起到载体和盖板作用，金属载板厚度根据所需平整度和注射银浆所施加的压力来进行选取；
埋入芯片增厚部分的加工工艺步骤如下：(1)激光裁切金属载板，保证金属载板表面平整度，金属载板尺寸相比于芯片尺寸属于等比例放大，并且金属载板单边尺寸至少大于槽体尺寸60um；
(2)金属载板一面粘贴热减贴胶带，热减贴胶带厚度选用10微米以下；
(3)使用贴片机拾取芯片背面，使芯片中心点对准贴在金属载板中心点，粘贴后芯片对角线应和金属载板对角线重叠；
(4)使用贴片机拾取贴有芯片的金属载板，将其对准槽体中心点准确放置在槽体表面；
(5)翻转芯层使没有金属载板的一面朝上；
(6)利用贴片机的涂覆焊膏功能，向槽体中注射银浆胶体，当银浆胶体表面与芯层表面平行时停止注射；
(7)拾取另一块金属载板施加压力贴在槽体上表面整平银浆表面；
(8)热固化银浆胶体，固化完成后取下粘贴芯片的金属载板和热减贴胶带，清除银浆溢出部分。
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