CN113130407B - 一种封装盖板及其制备方法 - Google Patents
一种封装盖板及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113130407B CN113130407B CN202010040356.3A CN202010040356A CN113130407B CN 113130407 B CN113130407 B CN 113130407B CN 202010040356 A CN202010040356 A CN 202010040356A CN 113130407 B CN113130407 B CN 113130407B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- metal layer
- layer
- metal
- packaging
- 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
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 97
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 200
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 198
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 198
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 82
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000007788 roughening Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 22
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 13
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 claims description 4
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 209
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 description 32
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 5
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 229910002545 FeCoNi Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004100 electronic packaging Methods 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012536 packaging technology Methods 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/02—Containers; Seals
- H01L23/06—Containers; Seals characterised by the material of the container or its electrical properties
-
- 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L21/4817—Conductive parts for containers, e.g. caps
Abstract
本发明公开了一种封装盖板及其制备方法，所述封装盖板包括基片和基片表面金属层结构，所述基片表面金属层结构包括至少两层金属层；所述基片表面第一层金属层为粘附金属层，第二层金属层为铜金属层或铜合金层，所述粘附金属层在基片与第二层金属层之间，所述粘附金属层用于粘结基片与金属层或金属层与金属层，以及提供一种制备封装盖板方法。本发明提供的一种封装盖板及其制备方法，采用了图形电镀技术，同时采用了基片表面粗化工艺，能够提高基片与表面金属层间结合力，在后续封装过程中密封性能更好；基片材质可以选择玻璃、陶瓷或金属。
Description
技术领域
本发明属于电子封装技术领域，具体涉及一种封装盖板及其制备方法。
背景技术
现有电子封装技术中，随着封装技术发展和系统集成度提高，电子器件不断小型化，封装密度不断提高，散热成为电子器件封装的关键技术，直接影响到器件使用性能与可靠性。同时随着电子器件小型化，以及一些电子器件对封装组件的要求提高，包括对产品性能等要求也越来越高。常见的封装技术一般采用在散热基板与封装盖板之间采用黏胶方式进行封装，这种封装组件下存在因组成各部分热导率差异，当随着封装的电子元件在使用过程中发热而产生热量，导致黏胶与封装盖板及散热基板之间因热失配而导致内部出现缝隙，气密性难以保证，从而影响电子器件性能与可靠性。
发明内容
本发明提供的封装盖板及其制备方法，能够解决上述问题，能够基于该封装盖板，提高封装组件的气密性与一致性，也能够增加封装组件的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种封装盖板，其特征在于：所述封装盖板包括基片和基片表面金属层结构，所述基片表面金属层结构包括至少两层金属；所述基片表面第一金属层为粘附金属层，第二金属层为金属铜或铜合金，所述粘附金属层在基片与第二金属层之间，所述粘附金属层用于粘结基片与金属层。
进一步地，所述基片表面金属层为环状金属层，所述基片表面环状金属层，例如为四边形、圆形、三角形或多边形。
进一步地，所述基片表面金属层结构为两层金属。
进一步地，所述粘附金属层厚度为300～400nm。
进一步地，所述粘附金属层材质为金属Ti、Ni、Cr或NiCr合金。
进一步地，所述基片材质为玻璃，例如为石英玻璃、荧光玻璃、普通光学玻璃或透红外玻璃。
进一步地，所述基片材质为金属，例如为可伐金属(FeCoNi)或铜(Cu)金属。
进一步地，所述基片材质为陶瓷，例如为氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷或氮化硅陶瓷。
进一步地，所述基片表面金属层的环状结构层上还设有其他金属层。
还提供一直封装盖板制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a：对基片表面贴覆干膜、曝光、显影；对基片进行表面粗化处理；然后进行退膜处理；
步骤b：采用真空溅射镀膜工艺，对步骤a中退膜后的基片表面依次溅射粘附金属层、铜或者铜合金；
步骤c：对步骤b中的在表面依次溅射粘附金属层、铜或者铜合金的基片表面再次贴覆干膜、曝光、显影；
步骤d：对步骤c中的基片表面电镀铜层或者铜合金层；
步骤e：对步骤d中的基片进行退膜、蚀刻铜层或铜合金层/粘附金属层，得到表面含粘附金属层和铜层环状结构的盖板。
进一步地，对步骤e中的基片表面进行化学镀其他金属层。
进一步地，步骤a中对基片表面粗化采用3％～10％HF溶液，或10％HCl/HNO3溶液(1:1)，或3％～10％NaOH溶液。
由于采用了上述技术方案，具有如下优点：
(1)通过对基片进行处理，在基片上形成环状多层金属层，其中与基片相接触的第一金属层为粘附金属层，尤其可为金属Ti、Ni、Cr或NiCr合金，其次挨着粘附金属层的第二金属层为铜或铜合金层，形成一种表面具有多种环状金属层结构的封装盖板，该封装盖板能够与现有各种具有围坝结构的封装基板进行焊接，实现气密封装；
(2)在基片上形成环状多层金属层，制备一种封装盖板，能够满足用于封装组件的盖板需求，对基片表面的金属层实现增厚，采用该结构的封装组件，能够实现封装组件的密封性；
(3)本封装盖板的制作方法采用了图形电镀工艺，能够实现在基片表面电镀沉积多种所需的金属层；
(4)采用了表面粗化工艺。对基片表面涂覆干膜，对基片底面进行保护，然后对基片表面进行湿法腐蚀处理。针对玻璃基片、陶瓷基片或金属基片，可分别采用低浓度氢氟酸溶液、氢氧化钠溶液和盐酸/硝酸混合溶液进行粗化处理，增强基片与表面金属层之间的结合力，提高封装气密性；
(5)基片材质选取上，玻璃材质选取上可以为石英玻璃、荧光玻璃、普通光学玻璃或透红外玻璃，满足不同光学元件封装需求；
(6)基片材质选取上，还可以选取陶瓷或金属，用于满足其他电子元件封装需求，提高封装组件气密性。
附图说明
图1为封装盖板制作工艺流程图；
图2为一种实施例下的封装盖板截面示意图；
图3为一种封装盖板俯视图；
图4为一种实施例下的封装盖板制作工艺流程图。
附图标记：1-基片；2-干膜；3-粘附金属层；4-铜或铜合金层；5-其他金属层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作出进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合图1、图2和图3，结合具体实施例进行如下详细说明：
实施例1：
针对基片材质为石英玻璃，同时粘附金属层为Ti的情况，采用如下制作工艺进行处理：
步骤a：首先对该石英玻璃基片进行表面粗化处理。对基片表面进行贴覆干膜、曝光、显影步骤，如图1，使得玻璃基片一侧表面中间具有干膜，周围暴露出环状的裸露玻璃基片，同样的，该裸露的玻璃基片不止为封闭环状，根据封装器件的封装形状和封装性能要求，也可为非封闭环状或其他形状，例如为正方形封闭环状或为正方形非封闭环状，该非封闭环状具有一处或多处开口；
然后对上述处理后的基片进行表面粗化处理，该步粗化处理过程能够使得该裸露的玻璃基片后续在进行电镀金属后，能够起到提高电镀金属与玻璃基片间的结合力，即对玻璃基片表面的环状、非封闭环状或其他形状的裸露玻璃基片进行粗化处理。具体粗化过程为将经过贴覆干膜、曝光、显影后的石英玻璃基片放入质量分数为3％-10％、温度为25℃-45℃的氢氟酸溶液中浸泡30-60分钟，然后退去玻璃基片表面干膜；
步骤b：采用真空溅射镀膜工艺，对步骤a中进行粗化、退膜处理后的玻璃基片表面依次溅射第一金属层(Ti)和第二金属层(Cu)；
为保证金属层与玻璃基片以及金属层与金属层间结合力，其中所溅射的第一金属层(Ti)厚度为300～400nm，第二金属层(Cu)厚度为300～400nm；
步骤c：对步骤b中的玻璃基片表面再次进行贴覆干膜、曝光、显影处理工艺，使得玻璃基片表面形成中间涂覆有干膜的外环裸露Ti/Cu层的玻璃基片；
步骤d：对步骤c中的基片进行电镀沉积金属Cu，得到3～10um厚度金属Cu层；
步骤e：对步骤d中的基片进行退膜和蚀刻Cu/Ti，得到表面含有Ti和Cu环状金属层的玻璃基片；
步骤f：对步骤e中的玻璃基片进行化学镀其他所需要的金属层，可以根据封装需要，如化学镀Ag、Ni/Ag、Ni/Au、Ni/Pd/Au等；
步骤f中化学镀Ag层厚度不小于0.4um；化学镀Ni/Ag层中Ni层厚度不小于3um，Ag层厚度不小于0.4um；化学镀Ni/Au层中Ni层厚度不小于3um，Au层厚度不小于0.05um；化学镀Ni/Pd/Au层中Ni层厚度不小于3um，Pd层厚度不小于0.05um，Au层厚度不小于0.05um；
该玻璃盖板表面的金属环状层形状可根据封装组件所需的形状采用其他形状，根据封装结构形状变化而变化，例如可以为圆形、正方形、三角形以及其他不规则多边形均包含在本封装盖板结构中。
进一步的，为后续针对该玻璃盖板与其他封装基板之间进行焊接，实现气密性需求前提下，为便于后续焊接，还可在玻璃盖板金属层表面，通过采用化学镀法等镀上焊料锡层，减少后续封装过程中需要单独采用丝网印刷工艺对金属表面涂覆焊膏的处理过程，简化后续封装处理过程，也便于后续封装组件之间的焊接。
进一步的，为更好地提高封装组件所需的气密性要求，在对上述玻璃盖板采用焊料层如金属锡进行封装，还可在该封装盖板表面的环状金属层的环内侧和/或环外侧增加黏胶，更好地实现封装组件的密封。
本封装盖板对该玻璃基片一侧的表面除了采用上述工艺设置金属层结构外，还可在玻璃基片两表面设置金属线路层，直接作为封装基板或盖板使用。
针对该玻璃基片对玻璃的选择上，可根据所需封装的电子元件不同以及不同透光需求进行选取，如选取石英玻璃、荧光玻璃、普通光学玻璃或透红外玻璃；如石英玻璃作为封装盖板使用，适用于紫外或深紫外LED器件封装需求。
在实施例1基础上，对步骤b中的溅射金属工艺进行改变，即步骤b：采用真空溅射镀膜工艺，对步骤a中进行粗化、退膜处理后的玻璃基片表面依次溅射第一层金属Ti层和第二层铜合金层；
为保证金属层与玻璃基片以及金属层与金属层间的结合力，其中所溅射的第一层金属Ti层厚度为300～400nm，第二层铜合金层的厚度为300～400nm；
步骤c：对步骤b中的玻璃基片表面再次进行贴覆干膜、曝光、显影处理工艺，使得玻璃基片表面形成中间涂覆有干膜的外环裸露Ti/铜合金层的玻璃基片；
步骤d：对步骤c中的基片进行电镀铜合金层，得到厚度为3～10um的铜合金层；
步骤e：对步骤d中的基片进行退膜，进行蚀刻铜合金/Ti，得到表面含有Ti和铜合金环状金属层的玻璃基片；
其他制作工艺步骤不变，最终制得玻璃基片表面具有环状Ti层和铜合金层的封装盖板。对步骤e中的玻璃基片还可根据不同产品的需求，再次采用化学镀法镀上其他所需要的金属层；最后，为了便于后续整个封装组件的封装，还可在玻璃盖板表面的金属层表面，通过采用化学镀法等镀上焊料锡层。类似上述步骤，为更好地提高封装组件所需的气密性要求，在对上述玻璃盖板采用焊料层如金属锡进行封装，还可在该封装盖板表面的环状金属层环内侧和/或环外侧增加黏胶，更好地实现封装组件密封。
上述的具体实施方式中的封装盖板的表面金属环状层是基于连续环状层下的，也可为非封闭的环状金属层，该带有非封闭环状金属层的封装盖板，对非封闭环状金属实现封装，可采用在非封闭环状金属层上施加焊料锡层，在非封闭环状处的非封闭处通过黏胶实现密封，即采用焊料加黏胶的方式实现封装盖板与陶瓷基板的封装。
实施例2：
本封装盖板表面的粘附金属层材质可以为金属镍，起到粘附基片与金属或者金属与金属的作用。
步骤a：首先对该玻璃基片进行表面粗化处理，对基片表面进行贴覆干膜、曝光、显影步骤，如图1，使得玻璃基片表面中间具有干膜，周围暴露出环状的裸露玻璃基片，同样的，该裸露的玻璃基片不止为封闭环状，根据封装器件的封装形状和封装性能要求，也可为非封闭环状或其他形状，其中非封闭环状具有一处或多处开口；
然后对上述处理后的基片进行表面粗化处理，该部粗化处理过程能够使得后续在该裸露的玻璃基片后续进行电镀金属后，能够起到增大玻璃与玻璃基片之间的结合力，即对玻璃基片表面的环状、非封闭的环状或其他形状的裸露的玻璃基片进行粗化处理，具体粗化过程为将经过贴覆干膜、曝光、显影后的基片放入质量分数为3％-10％、温度为25℃-45℃的氢氟酸溶液中浸泡30-60分钟；然后退去玻璃基片表面的干膜；
步骤b：采用真空溅射镀膜工艺，对步骤a中进行粗化、退膜处理后的玻璃基片表面依次溅射第一层金属Ni层和第二层金属Cu层，可以使该玻璃基片处于导电状态；
为保证金属层与玻璃基片以及金属层与金属层间的结合力，其中所溅射的金属层Ni层厚度为300～400nm，Cu层的厚度为300～400nm；
步骤c：对步骤b中的玻璃基片表面再次进行贴覆干膜、曝光、显影处理工艺，使得玻璃基片表面形成中间涂覆有干膜的外环裸露Ni/Cu层的玻璃基片；
步骤d：对步骤c中的基片进行电镀金属Cu，得到厚度为3～10um的Cu金属层；
步骤e：对步骤d中的基片进行退膜，进行蚀刻Cu/Ni，得到表面得到表面含有Ni和Cu环状金属层的玻璃基片；
步骤f：对步骤e中的玻璃基片进行化学镀其他所需要的金属层，可以根据对封装盖板的封装需要，如化学镀Ag层，Ni/Au层或其他所需金属层；
对步骤f中化学镀Ag层厚度不小于0.4um；化学镀Ni/Au层中Ni层厚度不小于3um，Au层厚度不小于0.05um；化学镀Ni/Pd/Au层中Ni层厚度不小于3um，Pd层厚度不小于0.05um，Au层厚度不小于0.05um。
该玻璃盖板表面的金属环状层形状根据封装组件所需的形状可以采用其他形状，根据封装结构形状的变化而变化，例如可以圆形、正方形、三角形以及其他不规则多边形均包含在本封装盖板的结构中。
实施例3：
本封装盖板表面的粘附金属层材质可以为金属铬，起到粘附基片与金属或者金属与金属的作用。
步骤a：首先对该玻璃基片进行表面粗化处理，对基片表面进行贴覆干膜、曝光、显影步骤，如图1，使得玻璃基片表面中间具有干膜，周围暴露出环状的裸露玻璃基片，同样的，该裸露的玻璃基片不止为环状，根据封装器件的封装形状和封装性能要求，也可为非封闭的环状或其他形状，同样的，非封闭环状具有一处或多处开口；
然后对上述处理后的基片进行表面粗化处理，该部粗化处理过程能够使得后续在该裸露的玻璃基片后续进行电镀金属后，能够起到增大玻璃与玻璃基片之间的结合力，即对玻璃基片表面的环状、非封闭的环状或其他形状的裸露的玻璃基片进行粗化处理，具体粗化过程为将经过贴覆干膜、曝光、显影后的基片放入质量分数为3％-10％、温度为25℃-45℃的氢氟酸溶液中浸泡30-60分钟；然后退去玻璃基片表面的干膜；
步骤b：采用真空溅射镀膜工艺，对步骤a中进行粗化、退膜处理后的玻璃基片表面依次溅射第一层金属Cr层和第二层金属Cu层，可以使该玻璃基片处于导电状态；
为保证金属层与玻璃基片以及金属层与金属层间的结合力，其中所溅射的第一层金属Cr层厚度为300～400nm，第二层金属Cu层厚度为300～400nm；
步骤c：对步骤b中的玻璃基片表面再次进行贴覆干膜、曝光、显影处理工艺，使得玻璃基片表面形成中间涂覆有干膜的外环裸露Cr/Cu层的玻璃基片；
步骤d：对步骤c中的基片进行电镀金属Cu，得到厚度为3～10um的Cu金属层；
步骤e：对步骤d中的基片进行退膜，进行蚀刻Cu/Cr，得到表面依次沉积有Cr和Cu环状金属层的玻璃基片；
步骤f：对步骤e中的玻璃基片进行化学镀其他所需要的金属层，可以根据封装需要，如化学镀Ag层，Ni/Au层或其他所需金属层；
对步骤f中化学所镀Ag层厚度不小于0.4um；化学镀Ni/Au层中Ni层厚度不小于3um，Au层厚度不小于0.05um；化学镀Ni/Pd/Au层中Ni层厚度不小于3um，Pd层厚度不小于0.05um，Au层厚度不小于0.05um。
该玻璃盖板表面金属环状层的形状根据封装组件所需的形状可以采用其他形状，根据封装结构形状的变化而变化，例如可以圆形、正方形、三角形以及其他不规则多边形均包含在本封装盖板的结构中。
进一步的，为后续针对该玻璃盖板与其他封装基板之间进行焊接，实现气密性需求的前提下，为便于后续的焊接，还可在玻璃盖板表面的金属层表面，通过采用化学镀法等镀上焊料锡层，减少后续封装过程中需要单独采用丝网印刷工艺对金属表面涂覆焊料锡的处理过程，简化后封装处理过程，也便于后续用于封装组件之间的封装。
实施例4：
针对基片材质为金属，在本实施例中选择基片材质为可伐金属(FeCoNi合金)，选择金属材质作为基片，在该金属基片表面制备环状金属层，采用该金属盖板作为封装组件的封装盖板，满足电子器件气密封装需求。
针对基片材质为可伐合金，同时粘附金属层为Ti的情况下，采用如下制作工艺进行处理：
步骤a：首先对该可伐合金基片进行表面粗化处理。对基片表面进行贴覆干膜、曝光、显影步骤，如图1，使得可伐合金基片一侧表面中间具有干膜，周围暴露出环状的裸露可伐合金基片，同样的，该裸露的可伐合金基片不止为封闭环状，根据封装器件的封装形状和封装性能要求，也可为非封闭环状或其他形状。该非封闭环状具有一处或多处开口；
然后对上述处理后的基片进行表面粗化处理，该步粗化处理过程能够使得该裸露的可伐合金基片后续在进行电镀金属后，能够起到提高电镀金属与可伐合金基片间的结合力，即对可伐合金基片表面的环状、非封闭环状或其他形状的裸露可伐合金基片进行粗化处理。具体粗化过程为将经过贴覆干膜、曝光、显影后的可伐合金基片放入质量分数为10％、温度为25℃-45℃的盐酸/硝酸(1:1)溶液中浸泡30-60分钟，然后退去可伐合金基片表面干膜；
步骤b：采用真空溅射镀膜工艺，对步骤a中进行粗化、退膜处理后的可伐合金基片表面依次溅射第一层金属(Ti)和第二金属层(Cu)；
为保证金属层与可伐合金基片以及金属层与金属层间结合力，其中所溅射的第一金属层(Ti)厚度为300～400nm，第二金属层(Cu)厚度为300～400nm；
步骤c：对步骤b中的可伐合金基片表面再次进行贴覆干膜、曝光、显影处理工艺，使得可伐合金基片表面形成中间涂覆有干膜的外环裸露Ti/Cu层的可伐合金基片；
步骤d：对步骤c中的基片进行电镀沉积金属Cu，得到3～10um厚度的Cu金属层；
步骤e：对步骤d中的基片进行退膜和蚀刻Cu/Ti，得到表面含有Ti和Cu环状金属层的可伐合金基片；
步骤f：对步骤e中的可伐合金基片进行化学镀其他所需要的金属层，可以根据封装需要，如化学镀Ag、Ni/Ag、Ni/Au、Ni/Pd/Au等；
步骤f中化学镀Ag层厚度不小于0.4um；化学镀Ni/Ag层中Ni层厚度不小于3um，Ag层厚度不小于0.4um；化学镀Ni/Au层中Ni层厚度不小于3um，Au层厚度不小于0.05um；化学镀Ni/Pd/Au层中Ni层厚度不小于3um，Pd层厚度不小于0.05um，Au层厚度不小于0.05um；
该封装盖板表面的金属环状层形状根据封装组件所需的形状可以采用其他形状，根据封装结构形状变化而变化，例如可以为圆形、正方形、三角形以及其他不规则多边形均包含在本封装盖板结构中。
进一步的，为后续针对该封装盖板与其他封装基板之间进行焊接，实现气密性需求前提下，为便于后续焊接，还可在封装盖板表面金属层表面，通过采用化学镀法等镀上焊料锡层，减少后续封装过程中需要单独采用丝网印刷工艺对金属表面涂覆焊膏的处理过程，简化后封装处理过程，也便于后续用于封装组件之间的封装。
进一步的，为更好地提高封装组件所需的气密性要求，在对上述封装盖板采用焊料层如焊料金属锡进行封装，还可在该封装盖板表面的环状金属层的环内侧和/或环外侧增加黏胶，更好地实现封装组件的密封。
实施例5：
同样在实施例1的基础上，针对基片材质为陶瓷，如选用氧化铝陶瓷，进行相同的工艺处理，在该陶瓷基片表面制备环状金属层。
步骤a：首先对该陶瓷基片进行表面粗化处理，对基片表面进行贴覆干膜、曝光、显影步骤，如图1，使得陶瓷基片表面中间具有干膜，周围暴露出环状的裸露陶瓷基片，同样的，该裸露的陶瓷基片不止为环状，根据封装器件的封装形状和封装性能要求，也可为非封闭环状或其他形状；
对上述处理后的基片进行表面粗化处理，该部粗化处理过程能够使得后续在该裸露的陶瓷基片后续进行电镀金属后，能够起到增大陶瓷与金属层之间的结合力，即对陶瓷基片表面的环状、非封闭环状或其他形状裸露的陶瓷基片进行粗化处理，具体粗化过程为将经过贴覆干膜、曝光、显影后的陶瓷基片放入质量分数为3％-10％、温度为25℃-45℃的氢氧化钠溶液中浸泡30-60分钟；然后退去陶瓷基片表面干膜；
步骤b：采用真空溅射镀膜工艺，对步骤a中进行粗化、退膜处理后的陶瓷基片表面依次溅射第一层金属Ti层和第二层金属Cu层，可以使该陶瓷基片处于导电状态；
为保证金属层与陶瓷基片以及金属层与金属层间的结合力，其中所溅射的第一金属层(Ti)厚度为300～400nm，第二金属层(Cu)厚度为300～400nm；
步骤c：对步骤b中的陶瓷基片表面再次进行贴覆干膜、曝光、显影处理工艺，使得陶瓷基片表面形成中间涂覆有干膜的外环裸露Ti/Cu层的陶瓷基片；
步骤d：对步骤c中的陶瓷基片进行电镀金属Cu，得到厚度为3～10um的Cu层；
步骤e：对步骤d中的陶瓷基片进行退膜，进行蚀刻Cu/Ti，得到表面依次含有Ti和Cu环状金属层的陶瓷基片；
步骤f：对步骤e中的陶瓷基片进行化学镀其他所需要金属层，可以根据封装需要，如化学镀Ag层，Ni/Au层或其他所需金属层；
对步骤f中化学镀Ag层厚度不小于0.4um；化学镀Ni/Au层中Ni层厚度不小于3um，Au层厚度不小于0.05um；化学镀Ni/Pd/Au层中Ni层厚度不小于3um，Pd层厚度不小于0.05um，Au层厚度不小于0.05um。
该陶瓷盖板表面金属环状层的形状根据封装组件所需的形状可以采用其他形状，根据封装结构形状变化而变化，例如可以为圆形、正方形、三角形以及其他不规则多边形均包含在本封装盖板结构中。
本领域技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种封装盖板的制作方法，所述封装盖板包括基片和基片表面金属层结构，所述基片表面金属层结构包括至少两层金属；所述基片表面第一金属层为粘附金属层，第二金属层为铜层或铜合金层；所述粘附金属层在基片与第二金属层之间，所述粘附金属层用于粘结基片与金属层；其特征在于，所述制作方法包括如下步骤：
步骤a：对基片表面贴覆干膜、曝光、显影；对基片进行表面粗化处理；然后进行退膜处理；
步骤b：采用真空溅射镀膜工艺，对步骤a中退膜后的基片表面依次溅射粘附金属层、铜层或铜合金层；
步骤c：对步骤b中的在表面溅射粘附金属层、铜层或铜合金层后的基片表面再次贴覆干膜、曝光和显影；
步骤d：对步骤c中的基片表面电镀铜金属层或者铜合金层；
步骤e：对步骤d中的基片进行退膜、蚀刻铜或铜合金/粘附金属，得到表面含粘附金属层和铜层环状结构或表面含粘附金属层和铜合金层环状结构的盖板。
2.根据权利要求1所述的封装盖板的制作方法，其特征在于，还包括步骤f：对步骤e中的基片表面进行化学镀其他金属层。
3.根据权利要求1或2所述的封装盖板的制作方法，其特征在于，步骤a中的粗化处理采用3％～10％HF溶液，或10％HCl/HNO3溶液(1:1)，或3％～10％NaOH溶液。
4.根据权利要求1或2所述的封装盖板的制作方法，其特征在于，所述基片材质为为氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷或氮化硅陶瓷。
5.根据权利要求1或2所述的封装盖板的制作方法，其特征在于，所述基片表面的金属层为圆形或多边形。
6.根据权利要求1或2所述的封装盖板的制作方法，其特征在于，所述基片表面的金属层结构为两层金属。
7.根据权利要求1或2所述的封装盖板的制作方法，其特征在于，所述粘附金属层厚度为300～400nm。
8.根据权利要求1或2所述的封装盖板的制作方法，其特征在于，所述粘附金属层材质为金属Ti、Ni、Cr或NiCr合金。
9.根据权利要求1或2所述的封装盖板的制作方法，其特征在于，所述基片材质为石英玻璃、荧光玻璃、普通光学玻璃或透红外玻璃。
10.根据权利要求1或2所述的封装盖板的制作方法，其特征在于，所述基片材质为可伐合金或铜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010040356.3A CN113130407B (zh) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | 一种封装盖板及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010040356.3A CN113130407B (zh) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | 一种封装盖板及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113130407A CN113130407A (zh) | 2021-07-16 |
| CN113130407B true CN113130407B (zh) | 2023-12-12 |
Family
ID=76771921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010040356.3A Active CN113130407B (zh) | 2020-01-15 | 2020-01-15 | 一种封装盖板及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113130407B (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101746706A (zh) * | 2009-10-16 | 2010-06-23 | 华中科技大学 | Mems圆片级真空封装横向互连结构及其制造方法 |
| CN102351141A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-02-15 | 北京大学 | 一种mems器件的圆片级真空封装方法 |
| KR20130100441A (ko) * | 2012-03-02 | 2013-09-11 | 홍익대학교 산학협력단 | 복합구조의 범프를 사용하여 이루어지는 플립칩 패키지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 플립칩 패키지 |
| CN103632979A (zh) * | 2012-08-27 | 2014-03-12 | 宏启胜精密电子(秦皇岛)有限公司 | 芯片封装基板和结构及其制作方法 |
| JP2014130989A (ja) * | 2012-11-28 | 2014-07-10 | Dowa Metaltech Kk | 電子部品搭載基板およびその製造方法 |
| CN104821371A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-08-05 | 曹先贵 | 一种led集成封装基板的制作方法 |
| CN105845814A (zh) * | 2016-05-04 | 2016-08-10 | 华中科技大学 | 一种紫外led封装结构及其制作方法 |
| CN106783755A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 东莞市凯昶德电子科技股份有限公司 | 一种带镀铜围坝的陶瓷封装基板制备方法 |
| US9679832B1 (en) * | 2016-07-20 | 2017-06-13 | Stmicroelectronics Sdn Bhd | Rough leadframe with a nanolayer of silver |
| CN108033810A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-15 | 北京科技大学 | 一种氮化铝陶瓷覆铜板的制备方法 |
| CN108732708A (zh) * | 2017-04-15 | 2018-11-02 | 西南技术物理研究所 | 光电子器件透明光学窗口的气密封接方法 |
| CN109728154A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-07 | 华中科技大学 | 一种全无机白光led封装结构及其制备方法 |
-
2020
- 2020-01-15 CN CN202010040356.3A patent/CN113130407B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101746706A (zh) * | 2009-10-16 | 2010-06-23 | 华中科技大学 | Mems圆片级真空封装横向互连结构及其制造方法 |
| CN102351141A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-02-15 | 北京大学 | 一种mems器件的圆片级真空封装方法 |
| KR20130100441A (ko) * | 2012-03-02 | 2013-09-11 | 홍익대학교 산학협력단 | 복합구조의 범프를 사용하여 이루어지는 플립칩 패키지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 플립칩 패키지 |
| CN103632979A (zh) * | 2012-08-27 | 2014-03-12 | 宏启胜精密电子(秦皇岛)有限公司 | 芯片封装基板和结构及其制作方法 |
| JP2014130989A (ja) * | 2012-11-28 | 2014-07-10 | Dowa Metaltech Kk | 電子部品搭載基板およびその製造方法 |
| CN104821371A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-08-05 | 曹先贵 | 一种led集成封装基板的制作方法 |
| CN105845814A (zh) * | 2016-05-04 | 2016-08-10 | 华中科技大学 | 一种紫外led封装结构及其制作方法 |
| US9679832B1 (en) * | 2016-07-20 | 2017-06-13 | Stmicroelectronics Sdn Bhd | Rough leadframe with a nanolayer of silver |
| CN106783755A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 东莞市凯昶德电子科技股份有限公司 | 一种带镀铜围坝的陶瓷封装基板制备方法 |
| CN108732708A (zh) * | 2017-04-15 | 2018-11-02 | 西南技术物理研究所 | 光电子器件透明光学窗口的气密封接方法 |
| CN108033810A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-15 | 北京科技大学 | 一种氮化铝陶瓷覆铜板的制备方法 |
| CN109728154A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-07 | 华中科技大学 | 一种全无机白光led封装结构及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113130407A (zh) | 2021-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5744752A (en) | Hermetic thin film metallized sealband for SCM and MCM-D modules | |
| KR102387227B1 (ko) | 금속/세라믹 회로 기판 제조 방법 | |
| CN107369668B (zh) | 用于制造半导体封装元件的半导体结构 | |
| JP2012182604A (ja) | 弾性波フィルタ部品 | |
| TWI480985B (zh) | 一種半導體氣密封裝結構及其製造方法 | |
| TW202203331A (zh) | 封裝基板及其製作方法 | |
| US20110123931A1 (en) | High-precision ceramic substrate preparation process | |
| JP2010283318A (ja) | セラミック基板の電極パターン形成方法 | |
| JP2013038407A (ja) | 薄膜電極セラミック基板及びその製造方法 | |
| WO1996003275A1 (en) | Substrate having an optically transparent emi/rfi shield | |
| CN113130407B (zh) | 一种封装盖板及其制备方法 | |
| KR100764386B1 (ko) | 고온공정에 적합한 절연구조체 및 그 제조방법 | |
| CN103258747B (zh) | 一种在金导体薄膜电路上进行铝丝键合的方法 | |
| US3679472A (en) | Method for bonding a metal pattern to a substrate | |
| JPH03101234A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2000171294A (ja) | シリコン赤外線透過窓、その製造方法および赤外線検知素子用気密パッケージ | |
| JP3940589B2 (ja) | セラミック配線基板の製造方法 | |
| JP2018190933A (ja) | 配線基板及びその製造方法 | |
| CN102731170A (zh) | 陶瓷基片表面镀膜工艺 | |
| TWI291239B (en) | Manufacturing method for chip package structure | |
| JP5374714B2 (ja) | 薄膜電極セラミック基板及びその製造方法 | |
| JPS61225839A (ja) | バンプ電極の形成方法 | |
| JPS61260648A (ja) | 半導体装置の実装方法 | |
| KR20230123902A (ko) | 투명 안테나 기판 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 안테나 | |
| JPS61137697A (ja) | 成形半田およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240124 Address after: 432999 Huayang Avenue (within Huishang Park), Xiaochang County, Xiaogan City, Hubei Province Patentee after: Hubei lizhida Electronic Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 430000 unit 703, building C1, phase I, Longshan Innovation Park, future city, No. 999, Gaoxin Avenue, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province Patentee before: WUHAN LIZHIDA TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |