CN113380633B - 围坝层的抛光方法及围坝和陶瓷基板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了围坝层的抛光方法及围坝和陶瓷基板，包括以下步骤：对围坝层进行补充电镀，将补充电镀后的围坝层基板正面朝上，基板背面嵌入无蜡垫内，使用游星轮进行两次抛光，每次抛光的高速阶段转速为28rpm，得到整平效果合格的围坝层。本发明的有益效果是通过对抛光工艺的改进，采用游星轮+无蜡垫的方式以及对抛光转速的调整可以实现对围坝正面的合格抛光。
Description
技术领域
本发明涉及微电子封装领域技术，尤其涉及围坝层的抛光方法以及由此制得的围坝和陶瓷基板。
背景技术
目前对封装气密性及可靠性要求较高的传感器、晶体振荡器、谐振器、功率型半导体、激光器等光电器件来说，一般采用陶瓷基板封装，其常用结构是在带有线路层的陶瓷底座上设置金属围坝，金属围坝与陶瓷底座围构形成密封腔室，用于放置器件芯片，填充封装胶水、惰性气体或者直接抽真空，从而实现高可靠性的气密封装。
在金属围坝的制作工艺中，包括压膜-曝光-显影-电镀-抛光-中测-成型-成品，其中抛光一般会采用无蜡垫/游星轮，抛光中一般存在以下几点异常：电镀铜厚不足，铜渣/铜颗粒，背面铜凸起。这些异常会影响抛光效果，严重时甚至会导致滑片炸盘。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的围坝抛光存在电镀铜厚不足，铜渣/铜颗粒，背面铜凸起，为此提供一种至少能够解决电镀铜厚不足，铜渣/铜颗粒的围坝层的抛光方法以及由此制得的金属围坝和陶瓷基板。
围坝层抛光效果确认，理论板厚1.265mm，围坝层理论电镀铜厚460±50um，使用1.0mm厚度无蜡垫和游星轮分别进行抛光实验。
抛光铜厚：采用五点测量法。
表1
对无蜡垫，异常原因分析如下：参见表1中的无蜡垫抛光效果图，抛光后铜厚已OK，基板表面平整度合格。外观检验NG，线路不完整/变形。原因为电镀铜厚不足，电镀厚铜的情况下，铜表面呈明显弧形凸起状，抛光后铜厚OK，但减铜不足，导致弧形部分未被完全去除。需增加电镀铜厚，确保弧形部分完全去除的情况下铜厚合格。
对游星轮，异常原因分析如下：参见表1中的游星轮抛光效果图，抛光后铜厚，基板四周区域铜厚合格，中间区域铜厚过高。外观检验，中间区域线路未磨开，减铜量不足。原因为电镀铜很厚的情况下，基板四周侧边用于导电裸露在外，导致电镀厚铜上下延伸至正背面边缘。抛光放板会将基板四周踮起，导致中间部分形变无法受力，抛光效果NG。
说明：基板背面四周边缘铜凸起会导致基板在抛光过程中受力不均，滑动，存在炸盘风险。并且正面电镀铜渣/铜颗粒较大，会划伤抛光垫，导致炸盘。
根据1.0mm厚度无蜡垫/游星轮，抛光实验结果，得出导致抛光异常主要原因有：电镀铜厚不足，铜渣/铜颗粒，背面铜凸起。
如图1所示，基板背面铜凸起异常图片：图中方框圈出的部分为凸起部，厚度实测约0.3mm。
采用策略如下：1.电镀铜厚不足：手动线补镀。补镀参数见表2
表2
补镀后电镀铜厚实测见表3：
表3
从表3可以看出，补镀效果OK，铜厚合格，目前为止围坝层总计电镀时间为16H，抛光效果重新确认。
2.铜渣/铜颗粒和背面铜凸起，均存在导致炸盘风险。抛光方式优化，抛光参数调试，抛光去除，改善抛光效果，见表4
表4
因基板背面四周铜凸起，导致基板受力不均，加上存在铜渣/铜颗粒，使用游星轮抛光存在较大炸盘风险。
背面铜凸起抛光去除实验，如表5所示：
表5
到目前为止，根据所有抛光实验结果可知：背面铜凸起通过抛光的方式，无法有效去除，导致基板异常。且铜凸起会使抛光过程中基板受力不均，造成滑片，炸盘风险较高。
基板背面铜凸起抛光无法有效去除的情况下，只能对正面围坝层抛光整平，根据之前实验结果，只能通过无蜡垫基板正面朝上的方式进行磨抛。因为无蜡垫软材质可以将背面铜凸起嵌入无蜡垫内，可确保抛光无滑片炸盘风险。使用基板为电镀补镀板。
抛光加工后无蜡垫外观图片，如图2所示，图中标出的框为基板背面铜凸起嵌入无蜡垫的位置。
抛光参数调整：根据前期使用无蜡垫进行抛光实验炸盘结果，可能与铝盘体积和质量过大有关，在高速状态下，离心力过大，铝盘重心不稳，导致机台异响，存在炸盘隐患。调整抛光参数，降低高速阶段转速，进行围坝层抛光实验。实验结果见表6：
表6
从表6可见，当阶段四和阶段五的转速是35rpm时，高速阶段机台异响，由35rpm下降至30rpm时，机台只有轻微异响，阶段四和阶段五的转速由28rpm下降至28rpm时，机台全程无异响。
根据以上实验，得到本发明的技术方案是：围坝层的抛光方法，包括以下步骤：对围坝层进行补充电镀，将补充电镀后的围坝层基板正面朝上，基板背面嵌入无蜡垫内，使用游星轮进行两次抛光，每次抛光的高速阶段转速为28rpm，得到整平效果合格的围坝层。
上述方案中述补充电镀是手动电镀线，经过除油-微蚀-酸洗-电镀得到补充电镀后的围坝层。
上述方案中所述除油时间为4min，微蚀时间为90s，酸洗时间为90s，电镀时间为1h。
上述方案中所述电流密度2.5ASD。
上述方案中所述补充电镀的补镀铜厚为66um。
上述方案中所述每次抛光包括第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段、第五阶段、第六阶段、第七阶段和第八阶段，所述第一阶段和第八阶段压力为100kg，速度为8rpm，时间为10s；所述第二阶段和第七阶段压力为250kg，速度为15rpm，时间为10s；所述第三阶段和第六阶段压力为380kg，速度为25rpm，时间为10s；所述第四阶段和第五阶段压力为500kg，速度为28rpm，时间为70s。
上述方案中所述两次抛光中，第一次料号朝里，第二次料号朝外。
上述方案中所述无蜡垫厚度为1mm。
围坝，所述围坝由上述围坝层的抛光方法制备而成。
陶瓷基板，所述陶瓷基板包括上述的围坝。
本发明的有益效果是通过对抛光工艺的改进，采用游星轮+无蜡垫的方式以及对抛光转速的调整可以实现对围坝正面的合格抛光。
附图说明
图1是现有工艺基板背面铜凸起异常图片；
图2是本发明抛光加工后无蜡垫外观图片。
具体实施方式
下面结合附图，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有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明所指的高速阶段是抛光中转速最高的阶段，比如阶段四和阶段五，也就是第四阶段和第五阶段，
根据高速阶段抛光转速调试结果，使用并进行抛光参数调试实验，确认抛光效果见表7：
表7
从表7可以看出，条件一、条件二和条件三的差别在于高速阶段抛光时间的不同，当高速阶段抛光时间由50s-70s后，抛光效果合格，因此，要做出合格的抛光围坝层，需要对抛光治具、抛光压力、抛光时间做出调整，这些调整是在实验中得出的，而且具有内在的逻辑联系，在做试验之前不能确定那些因素会对抛光效果产生影响，也不知道这些因素如何调整才能得以改善抛光效果。
本发明的抛光是在抛光机内进行的，抛光阶段可以是有八个阶段，当然也可以有更少的阶段或更多的阶段，申请人限于成本未对其它阶段做出实验，但并不代表本发明的保护范围被限制在抛光八个阶段之内。
Claims (9)
1.一种围坝层的抛光方法，其特征是：包括以下步骤：对围坝层进行补充电镀，将补充电镀后的围坝层基板正面朝上，基板背面嵌入无蜡垫内，使用游星轮进行两次抛光，每次抛光的高速阶段转速为28rpm，得到整平效果合格的围坝层；所述每次抛光包括第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段、第五阶段、第六阶段、第七阶段和第八阶段，所述第一阶段和第八阶段压力为100kg，速度为8rpm，时间为10s；所述第二阶段和第七阶段压力为250kg，速度为15rpm，时间为10s；所述第三阶段和第六阶段压力为380kg，速度为25rpm，时间为10s；所述第四阶段和第五阶段压力为500kg，速度为28rpm，时间为70s。
2.如权利要求1所述的一种围坝层的抛光方法，其特征是：所述补充电镀是手动电镀线，经过除油-微蚀-酸洗-电镀得到补充电镀后的围坝层。
3.如权利要求2所述的一种围坝层的抛光方法，其特征是：所述除油时间为4min，微蚀时间为90s，酸洗时间为90s，电镀时间为1h。
4.如权利要求2所述的一种围坝层的抛光方法，其特征是：所述补充电镀的电流密度2.5ASD。
5.如权利要求1所述的一种围坝层的抛光方法，其特征是：所述补充电镀的补镀铜厚为66um。
6.如权利要求1所述的一种围坝层的抛光方法，其特征是：所述两次抛光中，第一次料号朝里，第二次料号朝外。
7.如权利要求1所述的一种围坝层的抛光方法，其特征是：所述无蜡垫厚度为1mm。
8.一种围坝，其特征是：由权利要求1-7任一所述的围坝层的抛光方法制备而成。
9.一种陶瓷基板，其特征是：所述陶瓷基板包括如权利要求8所述的围坝。
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|---|---|---|---|---|
| JP2001163904A (ja) * | 1999-12-13 | 2001-06-19 | Nippon Shokubai Co Ltd | 水平連続重合による多孔質架橋重合体の製造方法 |
| CN102557396A (zh) * | 2010-10-29 | 2012-07-11 | 康宁股份有限公司 | 具有改进的玻璃熔融速度和厚度分布的溢流下拉工艺 |
| CN206970521U (zh) * | 2017-07-26 | 2018-02-06 | 东莞市智霖精密电子制品有限公司 | 一种新型带胶导电布 |
| CN108174524A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-15 | 赛创电气（铜陵）有限公司 | 一种dpc陶瓷线路板及其制备方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001163904A (ja) * | 1999-12-13 | 2001-06-19 | Nippon Shokubai Co Ltd | 水平連続重合による多孔質架橋重合体の製造方法 |
| CN102557396A (zh) * | 2010-10-29 | 2012-07-11 | 康宁股份有限公司 | 具有改进的玻璃熔融速度和厚度分布的溢流下拉工艺 |
| CN206970521U (zh) * | 2017-07-26 | 2018-02-06 | 东莞市智霖精密电子制品有限公司 | 一种新型带胶导电布 |
| CN108174524A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-15 | 赛创电气（铜陵）有限公司 | 一种dpc陶瓷线路板及其制备方法 |
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