CN114477073B - 改善mems载板边缘掉屑的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法，包括如下步骤：开料、内层线路、单面压合和制作线路、双面压合和制作线路、第一次铣成型、沉铜电镀、电镀锡、外层线路、阻焊、电镀镍金以及第二次铣成型，其中制作线路过程，在载板与基板之间设计了隔离区与连接桥，通过第一次铣成型工艺将隔离区铣断，在载板的边缘形成通槽，并通过沉铜电镀将通槽金属化，通过第二次铣成型工艺将连接桥铣断，而形成非金属化边缘向内凹陷的MEMS载板。本发明制作的载板在后续封装过程中其非金属化边缘与外界零接触，因此不会发生掉屑现象，对提高MEMS产品封装良率卓有成效，也提升了产品的性能水平及信赖性。
Description
技术领域
本发明涉及MEMS载板，具体涉及一种改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法。
背景技术
MEMS电容式传感器是利用声音变化产生的压力梯度使声学振膜受声压扰而产生形变，从而改变声学振膜与硅背极板之间的电容值，电容值变化量的大小直接决定其输出电压变化量的大小，即灵敏度的高低。因此当振膜与背板间存在异物或微小颗粒导致振膜工作不畅时，会直影响MEMS传感器振膜的机械性能，导致MEMS传感器频响参数及灵敏度下降或失效，这种失效模式对其整体的声学性能有决定性的影响。
而目前加工工艺中，封装前的MEMS载板在成型时通常使用冲床或铣床加工出板件外形，受限于模具冲切及铣刀切削的拉扯，载板成型后板边会有毛边、碎屑产生，且因板各边缘截面绝大部分为易受损的树脂基材。故依此方式加工后载板边缘会携带基材碎屑，清洗时无法完全除去,此类微小的异物会随板带至MEMS封装过程中，加上封装过程中的板边接触掉屑，异物已然成为影响MEMS封装良率及性能的头号杀手。因此，急需能够解决载板边缘掉屑的方法。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法，通过该制作方法制成的MEMS载板边缘大部分为金属化，而非金属化边缘朝向载板内凹陷，载板在后续封装过程中其非金属化边缘与外界零接触，因此不会发生掉屑现象，对提高MEMS产品封装良率卓有成效，也提升了产品的性能水平及信赖性。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法，包括如下步骤：
步骤1：开料：将埋容基材裁切成一定的尺寸而形成埋容基板，所述埋容基板具有电容层以及分别设置于该电容层正、反两面的内铜箔层，所述埋容基板中包含若干个内层载板；
步骤2：内层线路：在内层载板的边缘预设多个相互间隔分布的隔离区图形和连接桥图形，并分两次对两个内铜箔层进行压干膜、曝光、显影、蚀刻和退膜处理，而制作出内层线路，在制作线路过程中，隔离区图形对应的内铜箔层区域被蚀刻掉，而在电容层上形成隔离区；连接桥图形对应的内铜箔层区域被蚀刻成网状结构的连接桥，所述连接桥与内层载板的连接处朝向内层载板内侧凹陷；
步骤3：单面压合和制作线路：对步骤2处理后的埋容基板进行前处理和棕化，并分两次对两个内铜箔层进行单面增层得到第一多层板，所述第一多层板依次布置次外铜箔层、绝缘层、内铜箔层、电容层、内铜箔层、绝缘层和次外铜箔层，并分别对两个次外铜箔层进行次外层线路处理，在次外铜箔层和绝缘层上形成与内层载板上对应的连接桥和隔离区；
步骤4：双面压合和制作线路：对步骤3得到的第一多层板进行前处理和棕化，同时对第一多层板的两个次外铜箔层至少进行一次增层得到第二多层板，位于第二多层板的最外层铜箔称之为外铜箔层，位于外铜箔层与内铜箔层之间的铜箔层皆称之为次外铜箔层，在外铜箔层与所有的次外铜箔层上皆形成与内层载板上对应的连接桥和隔离区，所述第二多层板包含若干个多层载板；
步骤5：第一次铣成型：通过铣成型工艺在第二多层板的隔离区形成通槽，此时所述多层载板与第二多层板之间仅通过连接桥连接；
步骤6：沉铜电镀：在通槽侧壁通过化学作用沉积上一层均匀、具有导电性的化学铜层，然后在化学铜层上通过电镀方式镀上一层电镀铜层，而是通槽侧壁全部金属化；
步骤7：电镀锡：在通槽侧壁的铜层上电镀一层锡层，防止铜层被蚀刻破坏；
步骤8：外层线路：对步骤7得到的第二多层板进行压干膜、曝光、显影、蚀刻和退膜处理，完成外层线路的制作；
步骤9：阻焊：在外铜箔层表面形成一层阻焊油墨层，并在通槽位置设置阻焊开窗，且开窗边缘距离通槽金属侧壁一定的距离；
步骤10：电镀镍金：在阻焊油墨层表面以及通槽金属侧壁的表面电镀镍层，并在镍层上电镀一层金层，所述通槽侧壁形成金属化侧壁51；
步骤11：第二次铣成型：使用铣成型工艺，铣断连接桥，得到成品载板，所述成品载板与连接桥切断处的非金属化侧壁向内侧凹陷，该成品载板为分段式金属化包边的成品载板。
优选地，所述隔离区图形分为L形隔离区和条形隔离区，所述连接桥设于L形隔离区和条形隔离区之间，该连接桥的宽度远小于所述隔离区的宽度。
优选地，上述步骤2、3、4与8中的制作线路具体包括以下工序：
(1)前处理：利用含有双氧水的清洗液对板面进行清洗，再利用硫酸溶液对铜箔层表面进行粗化；
(2)压干膜：利用热压的方式将感光干膜贴附于铜箔层表面上；
(3)曝光：使用LDI曝光机将感光干膜中的光敏物质进行聚合反应，从而使设计的图形转移到感光干膜上；
(4)显影：利用显影液与未曝光干膜的皂化反应，将其去除；
(5)蚀刻：通过蚀刻机将氯化铜药水喷洒在铜面上，利用药水与铜的化学反应，对未被干膜保护的铜面进行蚀刻，形成线路；
(6)腿模：通过褪膜机将NaOH或KOH药水喷淋在板面上，利用药水与干膜的化学反应将干膜去除，完成线路的制作；
(7)AOI：AOI系统对照蚀刻后线路与原始的设计线路之间的差异，对铜面上的线路进行检验。
优选地，上述步骤3和4中的压合具体包括以下工序：
(1)前处理：酸洗：利用硫酸对铜箔层表面氧化物进行清除；清洁：利用清洁剂将油脂水解成易溶于水的小分子物质；预浸：利用棕化液对内层板进行预浸润；
(2)棕化：利用棕化液对铜箔层表面进行棕化处理，使得铜表面形成凹凸不平的表面形状，增大了铜面与树脂的接触面积；
(3)叠合：将铜箔层、绝缘层和待增层板依次叠在一起，待增层板为埋容基板或第一多层板；
(4)压合：在压机的高温、高压下将铜箔层、绝缘层和待增层板融合粘接呈多层板，该多层板为第一多层板或第二多层板；
(5)后处理：钻靶：利用X光将板靶标成像，用钻头在靶标上钻出后续工序所需的定位孔和防呆孔；铣边：利用铣床机将多余的边料切割去除。
优选地，上述步骤5第一次铣成型具体包括如下工序：
(1)电镀哑锡；
(2)镀锡后烤板；
(3)X-Ray钻靶及定位；
(4)选用φ0.6～φ0.8mm槽刀在预设的隔离区域绕铣；
(5)采用跳刀工艺将除连接桥以外的隔离区镂空；
(6)碱性蚀刻后，退锡处理。
优选地，上述步骤11第二次铣成型具体包括如下工序：
(1)选φ2.0PIN针进行内定位；
(2)使用φ0.8～φ1.0mm槽刀沿板边绕铣两次，粗铣加精铣，其中转速为38Krpm/min，粗铣下刀速为0.4m/min，精铣下刀速为1m/min；
(3)采用跳刀工艺将连接桥打断。
优选地，上述步骤7电镀锡依次包括如下工序：上板、除油、第一次溢流水洗、微蚀、第二次溢流水洗、第三次溢流水洗、预浸、镀铜、第四次溢流水洗、第五次溢流水洗、预浸、镀锡、第六次溢流水洗以及下板；其中本电镀锡工艺采用整板镀锡，镀锡厚度为5～10μm。
优选地，上述步骤9阻焊具体包括以下工序：
(1)前处理：将蚀刻后第二多层板的铜面氧化物去除，经微蚀作用后酸洗再烘干；
(2)网印和预烘烤：通过丝网印刷将绿油均匀的涂覆于第二多层板表面，并通过预烘烤使其局部固化；
(3)曝光：通过LDI曝光机来定义绿漆开窗部位，利用紫外线照射，使感光部分聚合键结、结构加强；
(4)显影：以显影液将未曝光的感光油墨溶解去除达到显影目的；
(5)后烘烤和UV固化：利用热烤结合UV固化设备加速热聚反应使绿漆完全反应，进一步键结及强化，形成稳定的网状结构，使阻焊油墨彻底固化，达到一定的抗物性和耐化性。
本发明的有益效果是：
1)本发明中通过单双面混合增层以及网格状的连接桥设计，多层连接桥相互叠加制作加强型的连接桥结构，实现了载板边缘大范围铣通槽后仍有强力的连接桥支撑，保证了后工序加工时的牢固性，避免板损问题；
2)本发明中载板边缘通过电镀前错位铣通槽设计，露出成品载板外形截面，经电镀工艺制成了金属化侧壁，实现了阶梯状的金属化包边结构，通过分段式内缩连接桥节点的设计，在最终成型时只需要铣断连接桥即可，最终只有连接桥部分的载板侧壁为非金属化侧壁，且断开后的非金属化侧壁位置较金属化侧壁要朝向载板内部凹陷，因此在封装过程中该非金属化侧壁与外界零接触；
3)本发明制成的金属化板边即金属化侧壁光滑平整、无毛刺，在封装过程中即使与设备接触也不会产生碎屑掉落，从而解决了MEMS载板封装过程中容易产生掉屑的一大难题，大大降低了封装过程中因异物造成的不良比例，本发明通过简单而可靠的流程决绝了载板板边掉屑的难题，该方法无需改变载板的尺寸，也无需调整封装过程中的工具，因此改善投入低但效果佳，具有非常强的实用性。
附图说明
图1为本发明中埋容基板的设计图；
图2为本发明中成品载板的侧壁图；
图3为本发明中埋容基板的结构示意图；
图4为本发明中第一多层板的结构示意图；
图5为本发明中第二多层板的结构示意图；
图6为现有技术中埋容基板的设计图；
图中：10-埋容基板，11-电容层，12-内铜箔层，13-L形隔离区，14-条形隔离区，15-连接桥，20-第一多层板，21-绝缘层，22-次外铜箔层，30-第二多层板，31-外铜箔层，40-内层载板，50-成品载板，51-金属化侧壁，52-非金属化侧壁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以使这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
实施例：如图1-5所示，一种改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法，包括如下步骤：
步骤1：开料：将埋容基材裁切成一定的尺寸而形成埋容基板10，所述埋容基板10具有电容层11以及分别设置于该电容层正、反两面的内铜箔层12，所述埋容基板10中包含若干个内层载板40；如图1和3所示；
步骤2：内层线路：在内层载板40的边缘预设多个相互间隔分布的隔离区图形和连接桥图形，并分两次对两个内铜箔层12进行压干膜、曝光、显影、蚀刻和退膜处理，而制作出内层线路，在制作线路过程中，隔离区图形对应的内铜箔层区域被蚀刻掉，而在电容层上形成隔离区；连接桥图形对应的内铜箔层区域被蚀刻成网状结构的连接桥15，所述连接桥15与内层载板40的连接处朝向内层载板内侧凹陷；如图1所示，本发明中埋容基板的设计图，在内层载板与埋容基板之间设有隔离区和连接桥，而在现有技术中，如图6所示，内层载板与埋容基板之间没有任何设计，本发明通过制作线路，将隔离区对应的区域铜箔蚀刻掉，而保留电容层，连接桥图形对应的区域中的铜箔被蚀刻成网状结构，而有利于后续的压合填胶；此时内层载板40与埋容基板10之间通过隔离区的电容层以及网状结构的连接桥相互连接，而隔离区对应的内铜箔层区域已形成镂空；内铜箔层镂空处的侧壁突出于连接桥与内层载板的连接处，这样，当最后将连接桥切断后，连接桥所对应的载板侧壁缩进于隔离区所对应的载板侧壁，因此当成品载板后续封装等操作过程中，只会接触到隔离区对应的载板侧壁，而与连接桥对应的载板侧壁零接触；
步骤3：单面压合和制作线路：对步骤2处理后的埋容基板10进行前处理和棕化，并分两次对两个内铜箔层进行单面增层得到第一多层板20，如图4所示，所述第一多层板依次布置次外铜箔层22、绝缘层21、内铜箔层12、电容层11、内铜箔层12、绝缘层21和次外铜箔层22，并分别对两个次外铜箔层进行次外层线路处理，在次外铜箔层和绝缘层上形成与内层载板上对应的连接桥和隔离区；绝缘层和铜箔层对埋容基板10进行增层，本发明中分两次分别对两个内铜箔层进行单面增层，每次增层后都对铜箔层和绝缘层进行线路处理，而在铜箔层和绝缘层上形成连接桥和隔离区；
步骤4：双面压合和制作线路：对步骤3得到的第一多层板进行前处理和棕化，同时对第一多层板20的两个次外铜箔层22至少进行一次增层得到第二多层板30，位于第二多层板的最外层铜箔称之为外铜箔层31，位于外铜箔层与内铜箔层之间的铜箔层皆称之为次外铜箔层22，在外铜箔层31与所有的次外铜箔层22上皆形成与内层载板40上对应的连接桥和隔离区，所述第二多层板包含若干个多层载板；通过绝缘层与铜箔层对第一多层板进行增层，第一多层板通过一次双面压合形成六层板、通过两次双面压合形成八层板，以此类推，如图5所示，本实施例以六层板为例来说明，通过一次双面压合形成六层铜箔的第二多层板30，压合后同样对新增的铜箔层进行处理，而在绝缘层上形成隔离区，铜箔层上形成网状结构的连接桥，第二多层板30上隔离区和连接桥都是从上而下对应设置的，此时多层载板与第二多层板30之间通过电容层和绝缘层上的隔离区以及铜箔层上的连接桥相互连接；通过单双面混合增层以及网格状的连接桥设计，多层连接桥相互叠加制作加强型的连接桥结构，实现了载板边缘大范围铣通槽后仍有强力的连接桥支撑，保证了后工序加工时的牢固性，避免板损问题；
步骤5：第一次铣成型：通过铣成型工艺在第二多层板30的隔离区形成通槽，此时所述多层载板与第二多层板30之间仅通过连接桥15连接；
步骤6：沉铜电镀：在通槽侧壁通过化学作用沉积上一层均匀、具有导电性的化学铜层，然后在化学铜层上通过电镀方式镀上一层电镀铜层，而是通槽侧壁全部金属化；通过化学作用将原来非金属化侧壁金属化，有利于后续化学铜顺利镀上；在电镀槽内，对于溶液中的铜离子成分，利用施加交流电的方式(阴极得电子镀铜，阳极失电子溶铜)，将其均匀还原在铜表面及通槽内，达到规格要求铜层厚度；
步骤7：电镀锡：在通槽侧壁的铜层上电镀一层锡层，防止铜层被蚀刻破坏；
步骤8：外层线路：对步骤7得到的第二多层板进行压干膜、曝光、显影、蚀刻和退膜处理，完成外层线路的制作；退膜的同时将通槽侧壁的锡层退去；
步骤9：阻焊：在外铜箔层表面形成一层阻焊油墨层，并在通槽位置设置阻焊开窗，且开窗边缘距离通槽金属侧壁一定的距离；在阻焊层与通槽金属侧壁之间留有一定的距离，防止阻焊油墨渗透到通槽内壁，影响通槽内壁金属化效果；
步骤10：电镀镍金：在阻焊油墨层表面以及通槽金属侧壁的表面电镀镍层，并在镍层上电镀一层金层，所述通槽侧壁形成金属化侧壁51；利用金层进一步保护金属侧壁以及外铜箔层，使多层板具有较强的抗氧化性，并满足后续封装需求；电镀镍金有优秀的打线性和焊接性能，可以满足后续的封装工艺。由于铜和金互溶，为了阻挡铜和金的相互扩散，需要在镀金之前先镀上一层镍作为阻挡层，再给暴露在外的镍镀上金，利用金的稳定性防止镍被氧化；主要化学反应：①Ni2++2e-→Ni；②Au(CN)2-+e-→Au+2CN-；
步骤11：第二次铣成型：使用铣成型工艺，铣断连接桥，得到成品载板50，所述成品载板与连接桥切断处的非金属化侧壁52向内侧凹陷，该成品载板50为分段式金属化包边的成品载板。如图2所示，因为非金属化侧壁52是朝向产品载板内缩进去的，因此在后续的封装过程中外界与非金属化侧壁零接触，进而也不会发生掉屑的情况。
如图1所示，所述隔离区图形分为L形隔离区13和条形隔离区14，所述连接桥15设于L形隔离区13和条形隔离区14之间，该连接桥15的宽度远小于所述隔离区的宽度。所述L型隔离区13位于载板的四个角端，所述条形隔离区与连接桥位于载板的四个侧壁，第一铣成型后L形隔离区和条形隔离区分别形成L形通槽和条形通槽，即载板与多层板在隔离区断开。
上述步骤2、3、4与8中的制作线路具体包括以下工序：
(1)前处理：利用含有双氧水的清洗液对板面进行清洗，再利用硫酸溶液对铜箔层表面进行粗化；对板面进行清洗以去除其上的附着物，如污渍、氧化物等；利用硫酸溶液微蚀可以使铜面粗化，增加与干膜的附着力，主要的化学反应为：Cu+H2O2→CuO+H2O；CuO+H2SO4→CuSO4+H2O；所述铜箔层可为内铜箔层、次外铜箔层和外铜箔层，下同；
(2)压干膜：利用热压的方式将感光干膜贴附于铜箔层表面上；在铜面层上压覆一层感光干膜，作为后续影像转移使用，当干膜受热后，具有流动性和一定的填充性，利用此特性将其以热压的方式贴附于板面上；
(3)曝光：使用LDI曝光机将感光干膜中的光敏物质进行聚合反应，从而使设计的图形转移到感光干膜上；LDI曝光机(Laser Direcl Imaging激光直接成像)利用紫外线(UV)的能量完成图形转移；
(4)显影：利用显影液与未曝光干膜的皂化反应，将其去除；经过曝光的干膜不与显影液反应，显影主要化学反应：R-COOH+Na2CO3→R-COO-Na++2NaHCO3；
(5)蚀刻：通过蚀刻机将氯化铜药水喷洒在铜面上，利用药水与铜的化学反应，对未被干膜保护的铜面进行蚀刻，形成线路；主要化学反应：3Cu+NaClO3+6HCl→3CuCl2+3H2O+NaCl；
(6)腿模：通过褪膜机将NaOH或KOH药水喷淋在板面上，利用药水与干膜的化学反应将干膜去除，完成线路的制作；
(7)AOI：AOI系统对照蚀刻后线路与原始的设计线路之间的差异，对铜面上的线路进行检验。AOI为Automatic Optical Inspection自动光学检验)，Genesis系统将原始的设计线路的CAM资料处理成检测用的参考资料，输出给AOI系统。AOI系统利用光学原理，对照蚀刻后线路与设计线路之间的差异，对短路、断路、缺口等不良进行判别。
上述步骤3和4中的压合具体包括以下工序：
(1)前处理：酸洗：利用硫酸对铜箔层表面氧化物进行清除；清洁：利用清洁剂将油脂水解成易溶于水的小分子物质；预浸：利用棕化液对内层板进行预浸润；前处理是为了棕化工艺做准备；酸洗：利用硫酸与CuO的化学反应，去除铜面的氧化物，主要化学反应：CuO+H2SO4→CuSO4+H2O；清洁:利用清洁剂与油脂反应，主要化学反应KOH+R1COOH→RNHCOR1+H2O；预浸使板面具有与棕化液相似的成分，防止水破坏棕化液；
(2)棕化：利用棕化液对铜箔层表面进行棕化处理，使得铜表面形成凹凸不平的表面形状，增大了铜面与树脂的接触面积；所述的棕化液为硫酸与双氧水，利用硫酸与双氧水对铜面进行微蚀，在微蚀的同时生成一层极薄且均匀一致的有机金属转化膜，棕化的主要目的为：粗化铜面，增加与PP片(prepreg半固化片是树脂浸渍并固化到中间程度的薄片材料)接触的表面积，改善与PP片的附着性，防止分层；增加铜面与流动树脂的浸润性；使铜面钝化，阻挡压板过程中环氧树脂聚合硬化产生的氨类物质对铜面的作用，氨类物质对铜面攻击会产生水汽，导致爆板；其中绝缘层为PP片；
(3)叠合：将铜箔层、绝缘层和待增层板依次叠在一起，待增层板为埋容基板或第一多层板；
(4)压合：在压机的高温、高压下将铜箔层、绝缘层和待增层板融合粘接呈多层板，该多层板为第一多层板或第二多层板；
(5)后处理：钻靶：利用X光将板靶标成像，用钻头在靶标上钻出后续工序所需的定位孔和防呆孔；铣边：利用铣床机将多余的边料切割去除。
上述步骤5第一次铣成型具体包括如下工序：
(1)电镀哑锡；
(2)镀锡后烤板；
(3)X-Ray钻靶及定位；
(4)选用φ0.6～φ0.8mm槽刀在预设的隔离区域绕铣；
(5)采用跳刀工艺将除连接桥以外的隔离区镂空；
(6)碱性蚀刻后，退锡处理。
上述步骤11第二次铣成型具体包括如下工序：
(1)选φ2.0PIN针进行内定位；
(2)使用φ0.8～φ1.0mm槽刀沿板边绕铣两次，粗铣加精铣，其中转速为38Krpm/min，粗铣下刀速为0.4m/min，精铣下刀速为1m/min；
(3)采用跳刀工艺将连接桥打断。
上述步骤7电镀锡依次包括如下工序：上板、除油、第一次溢流水洗、微蚀、第二次溢流水洗、第三次溢流水洗、预浸、镀铜、第四次溢流水洗、第五次溢流水洗、预浸、镀锡、第六次溢流水洗以及下板；其中本电镀锡工艺采用整板镀锡，镀锡厚度为5～10μm。
上述步骤9阻焊具体包括以下工序：
(1)前处理：将蚀刻后第二多层板的铜面氧化物去除，经微蚀作用后酸洗再烘干；这样增加了铜面粗糙度使绿漆涂布后可以得到更紧密的结合，防止涂布的绿漆脱落；
(2)网印和预烘烤：通过丝网印刷将绿油均匀的涂覆于第二多层板表面，并通过预烘烤使其局部固化；
(3)曝光：通过LDI曝光机来定义绿漆开窗部位，利用紫外线照射，使感光部分聚合键结、结构加强；未感光部分则随显影液清洗而去除；
(4)显影：以显影液将未曝光的感光油墨溶解去除达到显影目的；本工艺还具有去除残胶的功能；
(5)后烘烤和UV固化：利用热烤结合UV固化设备加速热聚反应使绿漆完全反应，进一步键结及强化，形成稳定的网状结构，使阻焊油墨彻底固化，达到一定的抗物性和耐化性。
应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：开料：将埋容基材裁切成一定的尺寸而形成埋容基板(10)，所述埋容基板(10)具有电容层(11)以及分别设置于该电容层正、反两面的内铜箔层(12)，所述埋容基板(10)中包含若干个内层载板(40)；
步骤2：内层线路：在内层载板(40)的边缘预设多个相互间隔分布的隔离区图形和连接桥图形，并分两次对两个内铜箔层(12)进行压干膜、曝光、显影、蚀刻和退膜处理，而制作出内层线路，在制作线路过程中，隔离区图形对应的内铜箔层区域被蚀刻掉，而在电容层上形成隔离区；连接桥图形对应的内铜箔层区域被蚀刻成网状结构的连接桥(15)，所述连接桥(15)与内层载板(40)的连接处朝向内层载板内侧凹陷；
步骤3：单面压合和制作线路：对步骤2处理后的埋容基板(10)进行前处理和棕化，并分两次对两个内铜箔层进行单面增层得到第一多层板(20)，所述第一多层板依次布置次外铜箔层(22)、绝缘层(21)、内铜箔层(12)、电容层(11)、内铜箔层(12)、绝缘层(21)和次外铜箔层(22，)并分别对两个次外铜箔层进行次外层线路处理，在次外铜箔层和绝缘层上形成与内层载板上对应的连接桥和隔离区；
步骤4：双面压合和制作线路：对步骤3得到的第一多层板进行前处理和棕化，同时对第一多层板(20)的两个次外铜箔层(22)至少进行一次增层得到第二多层板(30)，位于第二多层板的最外层铜箔称之为外铜箔层(31)，位于外铜箔层与内铜箔层之间的铜箔层皆称之为次外铜箔层(22)，在外铜箔层(31)与所有的次外铜箔层(22)上皆形成与内层载板(40)上对应的连接桥和隔离区，所述第二多层板包含若干个多层载板；
步骤5：第一次铣成型：通过铣成型工艺在第二多层板(30)的隔离区形成通槽，此时所述多层载板与第二多层板(30)之间仅通过连接桥(15)连接；
步骤6：沉铜电镀：在通槽侧壁通过化学作用沉积上一层均匀、具有导电性的化学铜层，然后在化学铜层上通过电镀方式镀上一层电镀铜层，而是通槽侧壁全部金属化；
步骤7：电镀锡：在通槽侧壁的铜层上电镀一层锡层，防止铜层被蚀刻破坏；
步骤8：外层线路：对步骤7得到的第二多层板进行压干膜、曝光、显影、蚀刻和退膜处理，完成外层线路的制作；
步骤9：阻焊：在外铜箔层表面形成一层阻焊油墨层，并在通槽位置设置阻焊开窗，且开窗边缘距离通槽金属侧壁一定的距离；
步骤10：电镀镍金：在阻焊油墨层表面以及通槽金属侧壁的表面电镀镍层，并在镍层上电镀一层金层，所述通槽侧壁形成金属化侧壁(51)；
步骤11：第二次铣成型：使用铣成型工艺，铣断连接桥，得到成品载板(50)，所述成品载板与连接桥切断处的非金属化侧壁(52)向内侧凹陷，该成品载板(50)为分段式金属化包边的成品载板。
2.根据权利要求1所述的改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法，其特征在于：所述隔离区图形分为L形隔离区(13)和条形隔离区(14)，所述连接桥(15)设于L形隔离区(13)和条形隔离区(14)之间，该连接桥(15)的宽度远小于所述隔离区的宽度。
3.根据权利要求1所述的改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法，其特征在于：上述步骤2、3、4与8中的制作线路具体包括以下工序：
(1)前处理：利用含有双氧水的清洗液对板面进行清洗，再利用硫酸溶液对铜箔层表面进行粗化；
(2)压干膜：利用热压的方式将感光干膜贴附于铜箔层表面上；
(3)曝光：使用LDI曝光机将感光干膜中的光敏物质进行聚合反应，从而使设计的图形转移到感光干膜上；
(4)显影：利用显影液与未曝光干膜的皂化反应，将其去除；
(5)蚀刻：通过蚀刻机将氯化铜药水喷洒在铜面上，利用药水与铜的化学反应，对未被干膜保护的铜面进行蚀刻，形成线路；
(6)腿模：通过褪膜机将NaOH或KOH药水喷淋在板面上，利用药水与干膜的化学反应将干膜去除，完成线路的制作；
(7)AOI：AOI系统对照蚀刻后线路与原始的设计线路之间的差异，对铜面上的线路进行检验。
4.根据权利要求1所述的改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法，其特征在于：上述步骤3和4中的压合具体包括以下工序：
(1)前处理：酸洗：利用硫酸对铜箔层表面氧化物进行清除；清洁：利用清洁剂将油脂水解成易溶于水的小分子物质；预浸：利用棕化液对内层板进行预浸润；
(2)棕化：利用棕化液对铜箔层表面进行棕化处理，使得铜表面形成凹凸不平的表面形状，增大了铜面与树脂的接触面积；
(3)叠合：将铜箔层、绝缘层和待增层板依次叠在一起，待增层板为埋容基板或第一多层板；
(4)压合：在压机的高温、高压下将铜箔层、绝缘层和待增层板融合粘接呈多层板，该多层板为第一多层板或第二多层板；
(5)后处理：钻靶：利用X光将板靶标成像，用钻头在靶标上钻出后续工序所需的定位孔和防呆孔；铣边：利用铣床机将多余的边料切割去除。
5.根据权利要求1所述的改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法，其特征在于：上述步骤5第一次铣成型具体包括如下工序：
(1)电镀哑锡；
(2)镀锡后烤板；
(3)X-Ray钻靶及定位；
(4)选用φ0.6～φ0.8mm槽刀在预设的隔离区域绕铣；
(5)采用跳刀工艺将除连接桥以外的隔离区镂空；
(6)碱性蚀刻后，退锡处理。
6.根据权利要求1所述的改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法，其特征在于：上述步骤11第二次铣成型具体包括如下工序：
(1)选φ2.0PIN针进行内定位；
(2)使用φ0.8～φ1.0mm槽刀沿板边绕铣两次，粗铣加精铣，其中转速为38Krpm/min，粗铣下刀速为0.4m/min，精铣下刀速为1m/min；
(3)采用跳刀工艺将连接桥打断。
7.根据权利要求1所述的改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法，其特征在于：上述步骤7电镀锡依次包括如下工序：上板、除油、第一次溢流水洗、微蚀、第二次溢流水洗、第三次溢流水洗、预浸、镀铜、第四次溢流水洗、第五次溢流水洗、预浸、镀锡、第六次溢流水洗以及下板；其中本电镀锡工艺采用整板镀锡，镀锡厚度为5～10μm。
8.根据权利要求1所述的改善MEMS载板边缘掉屑的制作方法，其特征在于：上述步骤9阻焊具体包括以下工序：
(1)前处理：将蚀刻后第二多层板的铜面氧化物去除，经微蚀作用后酸洗再烘干；
(2)网印和预烘烤：通过丝网印刷将绿油均匀的涂覆于第二多层板表面，并通过预烘烤使其局部固化；
(3)曝光：通过LDI曝光机来定义绿漆开窗部位，利用紫外线照射，使感光部分聚合键结、结构加强；
(4)显影：以显影液将未曝光的感光油墨溶解去除达到显影目的；
(5)后烘烤和UV固化：利用热烤结合UV固化设备加速热聚反应使绿漆完全反应，进一步键结及强化，形成稳定的网状结构，使阻焊油墨彻底固化，达到一定的抗物性和耐化性。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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