CN113643991A - 一种新型板级塑封的加工方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型板级塑封的加工方法及结构,步骤1,在载体上表面增加液态树脂;步骤2,将芯片放置在液态树脂表面,通过加热的方式将液态树脂预固化使芯片固定;步骤3,准备好一张钢板在其下表面粘一层金属膜,准备一层或者多层塑封料;步骤4,将塑封料叠于贴有芯片的载体上面;步骤5,再将粘有金属膜的钢板,金属膜面朝下叠置于塑封料上面,形成堆叠件;步骤6,去除掉堆叠件内部的空气;步骤7,使堆叠件热压完成芯片的包裹和金属膜的贴合;步骤8,进行后固化后通过外力去除上表面钢板;步骤9,粗化金属膜表面,通过镭射钻孔方法露出所有芯片的焊盘,通过沉铜、电镀的方式完成孔金属化加工,并进行图形加工,完成器件的外部电极加工。
Description
技术领域
本发明涉及器件板级封装技术领域,尤其涉及一种新型板级塑封的加工方法及结构。
背景技术
随着电路集成技术的不断发展,电子产品越来越向小型化、智能化、高性能以及高可靠性方向发展。封装技术不但影响产品的性能,而且还制约产品的小型化。随着芯片的不断小型化、集成化,芯片的引脚越来越多,尺寸越来越小,集成电路领域对封装技术的要求也越来越高。传统的封装采用的是引线框架、贴片、打线(即Wire Bonding)等,这种传统封装工艺存在效率低、成本高的缺点,因此面板级封装应运而生,面板级封装是通过印制电路板PCB或者封装基板的工艺流程替代传统的引线框架及打线工艺提升整体的功率密度、电流耐受能力以及加工效率等。因此板级塑封应运而生,采用面板级尺寸进行加工,保证产品的高效、低成本加工。现有的板级塑封工艺呈现百花齐放的状态,没有现行统一的标准。
但是,针对面板级别的芯片塑封这一部分,大体的工艺流程比较一致。均是通过塑封机完成芯片的塑封包裹,此步完成后需在塑封料表面通过沉铜或者溅射等方式完成金属化的加工。但是,现有的加工方法存在以下缺陷:不能保证塑封料和表面铜层的结合力,在后续产品的加工或者使用中会存在明显的影响,导致产品质量不良。
为了克服上述存在的问题,我们发明了一种新型板级塑封的加工方法及结构。
发明内容
本发明的发明目的在于解决现有的加工方法,存在不能保证塑封料和表面铜层的结合力,在后续产品的加工或者使用中会存在明显的影响,导致产品质量不良的问题。其具体解决方案如下:
可选方案1:
一种新型板级塑封的加工方法,按照以下步骤执行:
步骤1,在钢性的载体的上表面通过印刷或者蘸取点胶的方式增加液态树脂;
步骤2,通过贴片机将切割完成后的芯片放置在液态树脂表面,并通过加热的方式将液态树脂预固化使芯片固定;
步骤3,准备好一张钢板在其下表面粘一层金属膜,准备一层或者多层塑封料;
步骤4,将一层或者多层塑封料叠于贴有芯片的载体上面;
步骤5,再将粘有金属膜的钢板,金属膜面朝下叠置于塑封料的上面,形成堆叠件;
步骤6,通过机台的抽真空的方式去除掉堆叠件内部的空气;
步骤7,通过热压方式,使堆叠件热压完成芯片的包裹和金属膜的贴合;
步骤8,进行后固化,后固化后通过外力作用去除掉上表面的钢板;
步骤9,通过化学方法粗化金属膜表面,通过镭射钻孔方法露出所有芯片的焊盘,通过沉铜、电镀的方式完成孔金属化加工,并进行图形加工,完成器件的外部电极加工或者重复步骤1、3-9进行多次堆叠封装;
步骤10,通过物理方式去除掉载体,完成板级塑封器件的加工。
进一步地,所述液态树脂预固化后没有完全固化,还具有一定的流动性;液态树脂的面积,比贴装的芯片尺寸单边至少大100μm;液态树脂的厚度控制在10-100μm。
可选方案2:
一种新型板级塑封的加工方法,按照以下步骤执行:
步骤1,准备一张钢性的载体,载体由下到上分为有机材料层、可剥离层、金属层;
步骤2,在金属层的上表面通过印刷或者蘸取点胶的方式增加焊料;
步骤3,通过贴片机将切割完成后的芯片放置在焊料表面,并通过加热或回流或真空焊接的方式将焊料使得芯片完成固定,并形成电性能的引出;
步骤4,准备好一张钢板在其下表面粘一层金属膜,准备一层或者多层塑封料;
步骤5,将一层或者多层塑封料叠于贴有芯片的载体上面;
步骤6,再将粘有金属膜的钢板,金属膜面朝下叠置于塑封料的上面,形成堆叠件;
步骤7,通过机台的抽真空的方式去除掉堆叠件内部的空气;
步骤8,通过热压方式,使堆叠件热压完成芯片的包裹和金属膜的贴合;
步骤9,进行后固化,后固化后通过外力作用去除掉上表面的钢板;
步骤10,通过化学方法粗化金属膜表面,通过镭射钻孔方法露出所有芯片的焊盘,及载体上的金属层,通过沉铜、电镀的方式完成孔金属化加工,并进行图形加工,完成器件的内部线路层及外部电极加工;
步骤11,在内部线路层及塑封料的上表面,增加一层补强材料,提高整体的结构强度;
步骤12,通过物理方式去除掉载体及可剥离层,露出器件的金属层;
步骤13,在金属层再通过图形的方式加工出外部电极,完成板级塑封器件产品的加工。
进一步地,所述金属层的厚度控制在10-250μm之间;所述焊料的面积与芯片的面积相同或小于或大于芯片的面积,焊料的厚度控制在10-50μm。
可选方案1或可选方案2中,进一步地,所述钢板在其下表面粘一层金属膜的方法是:金属膜的一面为光滑面,另一面为粗糙面,在钢板靠近四边的四周或者钢板的四角涂一层胶,胶的宽度控制在0.1-10mm,将钢板与金属膜的光滑面对平贴合;金属膜的厚度为3-35μm。所述电镀的方式,包括孔金属化的电镀和金属膜表面的电镀。所述塑封料的厚度要比所述芯片的厚度厚10-100μm。
可选方案3:
一种新型板级塑封结构,用于实现可选方案1的一种新型板级塑封的加工方法,包括设于底部的钢性的载体,通过树脂粘接于载体上表面的多个芯片,设于载体上表面以及所述芯片之上的塑封层,通过热压贴合于塑封层上表面的金属膜层,设于金属膜层上表面的金属镀层,连接于芯片上表面与金属膜层下表面之间的多个金属微孔,金属镀层及金属膜层为芯片的电极。
可选方案4:
在可选方案3的基础上延伸的可选方案4:所述塑封层及金属镀层的上表面,还设有树脂层,通过热压贴合于树脂层上表面的第二金属膜层,设于第二金属膜层上表面的第二金属镀层,连接于金属镀层上表面与第二金属膜层下表面之间的多个第二金属微孔,第二金属镀层及第二金属膜层为芯片的电极。其余内容与可选方案3的内容相同。
可选方案5:
一种新型板级塑封结构,用于实现可选方案2中的一种新型板级塑封的加工方法,包括设于底部的钢性的载体,该载体由下至上分为有机材料层、可剥离层、金属层,通过焊料焊接于金属层上表面的多个芯片,设于金属层、芯片的上表面之上的塑封层,通过热压贴合于塑封层上表面的金属膜层,设于金属膜层上表面的金属镀层,连接于芯片上表面与金属膜层下表面之间的多个金属微孔,以及连接于金属层上表面与金属膜层下表面之间的多个金属微孔,设于塑封层及金属镀层的上表面的补强层。
综上所述,采用本发明的技术方案具有以下有益效果:
本发明解决了现有的加工方法,存在不能保证塑封料和表面铜层的结合力,在后续产品的加工或者使用中会存在明显的影响,导致产品质量不良的问题。
本方案具有以下的优点:
1.本方案替代传统的塑封工艺(即通过塑封模具+塑封料注塑、压塑的工艺),通过贴合的方式完成板级塑封的加工。这种加工方法,针对不同类型的产品不需要单独新开模具,只需要匹配不同厚度的塑封材料即可满足要求。降低了封装成本。
2.现有的板级塑封方案在塑封料表面上加工均需要通过沉铜或者溅射的方式进行加工,这种金属层的厚度均匀性较差,且只在塑封料表面进行堆积加工,金属层与塑封料的结合无法保证。本方案主要在贴合塑封料的同时增加一张金属薄膜,此金属薄膜朝塑封料的一面会嵌入到塑封料表面,同步固化以保证金属薄膜和塑封料的结合力。金属层与塑封料的结合力强。
3.在贴合的过程中为保证金属薄膜的平整性,本发明专利将其通过胶粘的方式固定在一个钢板上,此钢板即可作为热压过程中的平整度和传热保护,同时可保证金属薄膜的平整性。待热压完成后,此钢板可通过外力作用的方式从金属薄膜表面剥离掉。封装的平整性好。
4.本发明的封装结构可保证芯片顺利完成6面包封。本发明专利在进行芯片贴片时主要通过芯片背面用树脂类材料固定芯片,此树脂类材料特性与塑封料保持一致,当完成最后加工去除载体时即可完成器件的6个面塑封包裹。6个面塑封的材料特性一致性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的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部分实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还能够根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的载体印刷或者蘸取点树脂胶的方式的剖面示意图;
图2为本发明的贴有芯片的载体、塑封料、粘有金属膜的钢板的分解图;
图3为本发明的贴有芯片的载体、塑封料、粘有金属膜的钢板的堆叠压合后的剖面图;
图4为本发明的后固化后通过外力作用去除掉上表面的钢板的剖面示意图;
图5为本发明的设置金属微孔及金属镀层的剖面示意图;
图6为本发明的实施例1、3板级塑封器件产品的剖面示意图;
图7为本发明的按切割线将板级塑封器件切割成单颗的器件的剖面示意图;
图8为本发明的实施例2、5的板级塑封器件产品的剖面示意图,图中仅示意了单颗器件;
图9为本发明的钢板靠近四边的四周涂胶的俯视图;
图10为本发明的钢板的四角涂胶的俯视图;
图11为本发明的实施例4的板级塑封器件产品的剖面示意图;
图12本发明的实施例2完成板级塑封器件产品的加工的剖面示意图,图中仅示意了单颗器件。
附图标记说明:
10-载体,11-有机材料层,12-可剥离层,13-金属层,20-树脂,30-芯片,40-钢板,41-胶,50-金属膜,51-第二金属膜,60-塑封料,70-金属微孔,71-第二金属微孔,80-金属镀层,81-第二金属镀层,90-焊料,91-补强层,100-切割线。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本方案中的全部附图,均为剖面示意图或者俯视示意图,附图所示仅为帮助理解本方案的发明构思及结构原理,不等于实物产品。
实施例1:
一种新型板级塑封的加工方法,按照以下步骤执行:
步骤1,在钢性的载体10的上表面通过印刷或者蘸取点胶的方式增加液态树脂20;
步骤2,通过贴片机将切割完成后的芯片30放置在液态树脂20表面,并通过加热的方式将液态树脂20预固化(液态树脂20预固化后没有完全固化,还具有一定的流动性)使芯片30固定;(如图1所示)
步骤3,准备好一张钢板40在其下表面粘一层金属膜50,准备一层或者多层塑封料60;
步骤4,将一层或者多层塑封料60叠于贴有芯片30的载体10上面;
步骤5,再将粘有金属膜50的钢板40,金属膜面朝下叠置于塑封料60的上面,形成堆叠件;(如图2所示)
步骤6,通过机台的抽真空的方式去除掉堆叠件内部的空气;
步骤7,通过热压方式,使堆叠件热压完成芯片30的包裹和金属膜50的贴合;(如图3所示)
步骤8,进行后固化,后固化后通过外力作用去除掉上表面的钢板40;(如图4所示)
步骤9,通过化学方法粗化金属膜50表面,通过镭射钻孔方法露出所有芯片30的焊盘,通过沉铜、电镀的方式完成孔金属化加工,并进行图形加工,完成器件的外部电极加工或者重复步骤1、3-9进行多次堆叠封装(见实施例4,为二次堆叠,在实际使用中根据需要,还可以三次或多次堆叠);(该步骤完成了芯片30与金属膜50之间连接的金属微孔70加工,及金属膜50上表面的金属镀层80加工,如图5、6所示)
步骤10,通过物理方式去除掉载体,完成板级塑封器件的加工。(如图7所示)
下一步将是按切割线100将板级塑封器件切割成单颗的器件,如图7所示。
进一步地,液态树脂20的面积,比贴装的芯片30尺寸单边至少大100μm,液态树脂20的厚度控制在10-100μm。
实施例2:
一种新型板级塑封的加工方法,按照以下步骤执行:
步骤1,准备一张钢性的载体10,载体10由下到上分为有机材料层11、可剥离层12、金属层13;
步骤2,在金属层13的上表面通过印刷或者蘸取点胶的方式增加焊料90(为液态的);
步骤3,通过贴片机将切割完成后的芯片30放置在焊料90表面,并通过加热或回流或真空焊接的方式将焊料90使得芯片30完成固定,并形成电性能的引出;
步骤4,准备好一张钢板40在其下表面粘一层金属膜50,准备一层或者多层塑封料60;
步骤5,将一层或者多层塑封料60叠于贴有芯片30的载体10上面(也就是金属层13上面);
步骤6,再将粘有金属膜50的钢板40,金属膜50面朝下叠置于塑封料60的上面,形成堆叠件;
步骤7,通过机台的抽真空的方式去除掉堆叠件内部的空气;
步骤8,通过热压方式,使堆叠件热压完成芯片30的包裹和金属膜50的贴合;
步骤9,进行后固化,后固化后通过外力作用去除掉上表面的钢板40;
步骤10,通过化学方法粗化金属膜50表面,通过镭射钻孔方法露出所有芯片30的焊盘,及载体上的金属层13,通过沉铜、电镀的方式完成孔金属化加工,并进行图形加工,完成器件的内部线路层及外部电极加工;(该步骤完成了芯片30与金属膜50之间连接的金属微孔70加工,金属层13与金属膜50之间连接的金属微孔70加工,及金属膜50上表面的金属镀层80加工,如图8所示)
步骤11,在内部线路层及塑封料的上表面,增加一层补强材料(也就是补强层91),提高整体的结构强度;
步骤12,通过物理方式去除掉载体10(包括有机材料层11)及可剥离层12,露出器件的金属层13;
步骤13,在金属层13再通过图形的方式加工出外部电极,完成板级塑封器件产品的加工。(如图12所示)
进一步地,金属层13的厚度控制在10-250μm之间。焊料90的面积与芯片30的面积相同或小于或大于芯片30的面积,焊料90的厚度控制在10-50μm。
实施例1或实施例2中,钢板40在其下表面粘一层金属膜50的方法是:金属膜50的一面为光滑面,另一面为粗糙面,在钢板40靠近四边的四周(如图9所示)或者钢板40的四角(如图10所示)涂一层胶41(胶为一种有机材料,可以是一种热解发泡胶,一种遇水或者化学药水溶解的胶,或者常温下有粘性、固化后不带粘性的材料等,属于现有技术),胶41的宽度控制在0.1-10mm,既能保证金属膜50与钢板40的结合力,又不影响钢板40的剥离。将钢板40与金属膜50的光滑面对平贴合。金属膜50的厚度为3-35μm。电镀的方式,包括孔金属化的电镀和金属膜50表面的电镀。塑封料60的厚度要比芯片30的厚度厚10-100μm。
实施例3:
如图6所示,一种新型板级塑封结构,用于实现实施例1的一种新型板级塑封的加工方法,包括设于底部的钢性的载体10,通过树脂20粘接于载体10上表面的多个芯片30,设于载体10上表面以及芯片30之上的塑封层(也就是塑封料60),通过热压贴合于塑封层上表面的金属膜50层,设于金属膜50层上表面的金属镀层80,连接于芯片30上表面与金属膜50层下表面之间的多个金属微孔70,金属镀层80及金属膜50层为芯片30的电极。
实施例4:
如图11所示,在实施例3的基础上延伸的实施例4:塑封层(也就是塑封料60)及金属镀层80的上表面,还设有树脂20层,通过热压贴合于树脂20层上表面的第二金属膜51层,设于第二金属膜51层上表面的第二金属镀层81,连接于金属镀层80上表面与第二金属膜51层下表面之间的多个第二金属微孔71,第二金属镀层81及第二金属膜51层为芯片30的电极。其余内容与实施例3的内容相同,在此不再赘述。金属膜50与第二金属膜51的材料相同,金属镀层80与第二金属镀层81的材料相同。
实施例5:
如图8所示,一种新型板级塑封结构,用于实现实施例2中的一种新型板级塑封的加工方法,包括设于底部的钢性的载体10,该载体10由下至上分为有机材料层11、可剥离层12、金属层13,通过焊料90焊接于金属层13上表面的多个芯片30,设于金属层13、芯片30的上表面之上的塑封层(也就是塑封料60),通过热压贴合于塑封层上表面的金属膜50层,设于金属膜50层上表面的金属镀层80,连接于芯片30上表面与金属膜50层下表面之间的多个金属微孔70,以及连接于金属层13上表面与金属膜50层下表面之间的多个金属微孔70(金属微孔70的长度可各不相同),设于塑封层及金属镀层80的上表面的补强层91。(本实施例5适合于进行双向器件加工使用,主要针对三级管。)
说明:本发明中的树脂20,可以是纯树脂,也可以是含玻璃纤维布的树脂材料,属于现有技术。
综上所述,采用本发明的技术方案具有以下有益效果:
本发明解决了现有的加工方法,存在不能保证塑封料和表面铜层的结合力,在后续产品的加工或者使用中会存在明显的影响,导致产品质量不良的问题。
本方案具有以下的优点:
1.本方案替代传统的塑封工艺(即通过塑封模具+塑封料注塑、压塑的工艺),通过贴合的方式完成板级塑封的加工。这种加工方法,针对不同类型的产品不需要单独新开模具,只需要匹配不同厚度的塑封材料即可满足要求。降低了封装成本。
2.现有的板级塑封方案在塑封料表面上加工均需要通过沉铜或者溅射的方式进行加工,这种金属层的厚度均匀性较差,且只在塑封料表面进行堆积加工,金属层与塑封料的结合无法保证。本方案主要在贴合塑封料60的同时增加一张金属薄膜(也就是金属膜50),此金属薄膜朝塑封料的一面(即粗糙面)会嵌入到塑封料60表面,同步固化以保证金属薄膜和塑封料的结合力。金属层(指金属膜50)与塑封料的结合力强。
3.在贴合的过程中为保证金属薄膜的平整性,本发明专利将其通过胶粘的方式固定在一个钢板40上,此钢板40即可作为热压过程中的平整度和传热保护,同时可保证金属薄膜的平整性。待热压完成后,此钢板40可通过外力作用的方式从金属薄膜表面剥离掉。封装的平整性好。
4.本发明的封装结构可保证芯片顺利完成6面包封。本发明专利在进行芯片30贴片时主要通过芯片30背面用树脂20类材料固定芯片,此树脂20类材料特性与塑封料69保持一致,当完成最后加工去除载体10时即可完成器件的6个面塑封包裹。6个面塑封的材料特性一致性好。
以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型板级塑封的加工方法,其特征在于,按照以下步骤执行:
步骤1,在钢性的载体的上表面通过印刷或者蘸取点胶的方式增加液态树脂;
步骤2,通过贴片机将切割完成后的芯片放置在液态树脂表面,并通过加热的方式将液态树脂预固化使芯片固定;
步骤3,准备好一张钢板在其下表面粘一层金属膜,准备一层或者多层塑封料;
步骤4,将一层或者多层塑封料叠于贴有芯片的载体上面;
步骤5,再将粘有金属膜的钢板,金属膜面朝下叠置于塑封料的上面,形成堆叠件;
步骤6,通过机台的抽真空的方式去除掉堆叠件内部的空气;
步骤7,通过热压方式,使堆叠件热压完成芯片的包裹和金属膜的贴合;
步骤8,进行后固化,后固化后通过外力作用去除掉上表面的钢板;
步骤9,通过化学方法粗化金属膜表面,通过镭射钻孔方法露出所有芯片的焊盘,通过沉铜、电镀的方式完成孔金属化加工,并进行图形加工,完成器件的外部电极加工或者重复步骤1、3-9进行多次堆叠封装;步骤10,通过物理方式去除掉载体,完成板级塑封器件的加工。
2.一种新型板级塑封的加工方法,其特征在于,按照以下步骤执行:
步骤1,准备一张钢性的载体,载体由下到上分为有机材料层、可剥离层、金属层;
步骤2,在金属层的上表面通过印刷或者蘸取点胶的方式增加焊料;
步骤3,通过贴片机将切割完成后的芯片放置在焊料表面,并通过加热或回流或真空焊接的方式将焊料使得芯片完成固定,并形成电性能的引出;
步骤4,准备好一张钢板在其下表面粘一层金属膜,准备一层或者多层塑封料;
步骤5,将一层或者多层塑封料叠于贴有芯片的载体上面;
步骤6,再将粘有金属膜的钢板,金属膜面朝下叠置于塑封料的上面,形成堆叠件;
步骤7,通过机台的抽真空的方式去除掉堆叠件内部的空气;
步骤8,通过热压方式,使堆叠件热压完成芯片的包裹和金属膜的贴合;
步骤9,进行后固化,后固化后通过外力作用去除掉上表面的钢板;步骤10,通过化学方法粗化金属膜表面,通过镭射钻孔方法露出所有芯片的焊盘,及载体上的金属层,通过沉铜、电镀的方式完成孔金属化加工,并进行图形加工,完成器件的内部线路层及外部电极加工;
步骤11,在内部线路层及塑封料的上表面,增加一层补强材料,提高整体的结构强度;
步骤12,通过物理方式去除掉载体及可剥离层,露出器件的金属层;
步骤13,在金属层再通过图形的方式加工出外部电极,完成板级塑封器件产品的加工。
3.根据权利要求1所述一种新型板级塑封的加工方法,其特征在于:所述液态树脂预固化后没有完全固化,还具有一定的流动性;液态树脂的面积,比贴装的芯片尺寸单边至少大100μm;液态树脂的厚度控制在10-100μm。
4.根据权利要求2所述一种新型板级塑封的加工方法,其特征在于:所述金属层的厚度控制在10-250μm之间;所述焊料的面积与芯片的面积相同或小于或大于芯片的面积,焊料的厚度控制在10-50μm。
5.根据权利要求1或2中任一项所述一种新型板级塑封的加工方法,其特征在于,所述钢板在其下表面粘一层金属膜的方法是:金属膜的一面为光滑面,另一面为粗糙面,在钢板靠近四边的四周或者钢板的四角涂一层胶,胶的宽度控制在0.1-10mm,将钢板与金属膜的光滑面对平贴合;金属膜的厚度为3-35μm。
6.根据权利要求1或2中任一项所述一种新型板级塑封的加工方法,其特征在于:所述电镀的方式,包括孔金属化的电镀和金属膜表面的电镀。
7.根据权利要求1或2中任一项所述一种新型板级塑封的加工方法,其特征在于:所述塑封料的厚度要比所述芯片的厚度厚10-100μm。
8.一种新型板级塑封结构,用于实现权利要求1所述一种新型板级塑封的加工方法,其特征在于:包括设于底部的钢性的载体,通过树脂粘接于载体上表面的多个芯片,设于载体上表面以及所述芯片之上的塑封层,通过热压贴合于塑封层上表面的金属膜层,设于金属膜层上表面的金属镀层,连接于芯片上表面与金属膜层下表面之间的多个金属微孔,金属镀层及金属膜层为芯片的电极。
9.根据权利要求8所述一种新型板级塑封结构,其特征在于:所述塑封层及金属镀层的上表面,还设有树脂层,通过热压贴合于树脂层上表面的第二金属膜层,设于第二金属膜层上表面的第二金属镀层,连接于金属镀层上表面与第二金属膜层下表面之间的多个第二金属微孔,第二金属镀层及第二金属膜层为芯片的电极。
10.一种新型板级塑封结构,用于实现权利要求2所述一种新型板级塑封的加工方法,其特征在于:包括设于底部的钢性的载体,该载体由下至上分为有机材料层、可剥离层、金属层,通过焊料焊接于金属层上表面的多个芯片,设于金属层、芯片的上表面之上的塑封层,通过热压贴合于塑封层上表面的金属膜层,设于金属膜层上表面的金属镀层,连接于芯片上表面与金属膜层下表面之间的多个金属微孔,以及连接于金属层上表面与金属膜层下表面之间的多个金属微孔,设于塑封层及金属镀层的上表面的补强层。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003037212A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路装置およびその製造方法 |
US20050087356A1 (en) * | 2002-11-08 | 2005-04-28 | Robert Forcier | Build-up structures with multi-angle vias for chip to chip interconnects and optical bussing |
JP2005294643A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Sumitomo Metal Mining Package Materials Co Ltd | 両面配線テープキャリアの製造方法及びその方法で製造されたテープキャリア |
US20100127386A1 (en) * | 2008-11-26 | 2010-05-27 | Infineon Technologies Ag | Device including a semiconductor chip |
US20150206819A1 (en) * | 2012-12-21 | 2015-07-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electronic component package and method for manufacturing the same |
CN106409688A (zh) * | 2016-07-22 | 2017-02-15 | 深南电路股份有限公司 | 一种超薄无芯封装基板的加工方法和结构 |
CN108962843A (zh) * | 2017-05-19 | 2018-12-07 | Tdk株式会社 | 半导体ic内置基板及其制造方法 |
US20190181000A1 (en) * | 2016-08-05 | 2019-06-13 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Supporting substrate, supporting substrate-attached laminate and method for manufacturing a package substrate for mounting a semiconductor device |
CN111863689A (zh) * | 2019-04-25 | 2020-10-30 | 深圳市环基实业有限公司 | 一种封装载板、封装体及其工艺 |
-
2021
- 2021-06-29 CN CN202110728991.5A patent/CN113643991A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003037212A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路装置およびその製造方法 |
US20050087356A1 (en) * | 2002-11-08 | 2005-04-28 | Robert Forcier | Build-up structures with multi-angle vias for chip to chip interconnects and optical bussing |
JP2005294643A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Sumitomo Metal Mining Package Materials Co Ltd | 両面配線テープキャリアの製造方法及びその方法で製造されたテープキャリア |
US20100127386A1 (en) * | 2008-11-26 | 2010-05-27 | Infineon Technologies Ag | Device including a semiconductor chip |
US20150206819A1 (en) * | 2012-12-21 | 2015-07-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electronic component package and method for manufacturing the same |
CN106409688A (zh) * | 2016-07-22 | 2017-02-15 | 深南电路股份有限公司 | 一种超薄无芯封装基板的加工方法和结构 |
US20190181000A1 (en) * | 2016-08-05 | 2019-06-13 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Supporting substrate, supporting substrate-attached laminate and method for manufacturing a package substrate for mounting a semiconductor device |
CN108962843A (zh) * | 2017-05-19 | 2018-12-07 | Tdk株式会社 | 半导体ic内置基板及其制造方法 |
CN111863689A (zh) * | 2019-04-25 | 2020-10-30 | 深圳市环基实业有限公司 | 一种封装载板、封装体及其工艺 |
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