CN116598210A - 一种用于dpc产品制作围坝的方法 - Google Patents

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孔进进
李炎
王松
余龙
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Abstract

本发明公开了一种用于DPC产品制作围坝的方法,涉及封装基板领域,旨在解决DPC产品制作围坝时工艺复杂时间长的问题,其技术方案要点是:一种用于DPC产品制作围坝的方法,包括以下步骤,S1、根据围坝高度,选择高于围坝高度且最接近围坝高度的规格铜片并进行减薄至围坝高度;S2、将铜片进行图形转移、蚀刻出围坝的形状;S3、将蚀刻好的围坝采用烧结工艺烧结到DPC基板上,从而实现围坝的固定;S4、将图形间距中多余的铜进行选择性蚀刻至瓷片。本发明的一种用于DPC产品制作围坝的方法不但大大的节约了时间,而且产品的侧壁只有一处位置偏移,较传统工艺外观上有明显的改善。

Description

一种用于DPC产品制作围坝的方法
技术领域
本发明涉及封装基板领域,更具体地说,它涉及一种用于DPC产品制作围坝的方法。
背景技术
封装基板是连接内外散热通路的关键环节,可为芯片提供电连接、保护、支撑、散热、组装等功效。随着近年来科技不断升级,芯片输入功率越来越高,对高功率产品来讲,其封装基板要求具有高电绝缘性、高导热性、与芯片匹配的热膨胀系数等特性,而DPC陶瓷基板很符合这一要求。
首先说基体材料—陶瓷:相对于其他金属材料或者树脂材料而言,陶瓷具有耐腐蚀性能好、机械强度高、绝缘性能强、加工工艺简单等特性;此外,DPC采用磁控溅射+图形电镀的特殊制作工艺:能实现50μm以下的微细线路,真正做到了精密度和性能两者兼顾。
目前的DPC工艺已基本成熟,但是仍存在一些业内难题有待解决,其中围坝电镀时间较长尤为明显,针对该问题,目前的方法是通过多次贴膜、曝光、显影后进行电镀加厚进行制作围坝,但是由于围坝高度较高,需要进度多次贴膜、曝光、显影,电镀时间较长,不太适合大规模量产的需求,这一工序难免成为了整个工艺的瓶颈。
因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种用于DPC产品制作围坝的方法,工艺简单,加工周期短,并且质量高。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种用于DPC产品制作围坝的方法,包括以下步骤,
S1、根据围坝高度,选择高于围坝高度且最接近围坝高度的规格铜片并进行减薄至围坝高度;
S2、将铜片进行图形转移、蚀刻出围坝的形状;
S3、将蚀刻好的围坝采用烧结工艺烧结到DPC基板上,从而实现围坝的固定;
S4、将图形间距中多余的铜进行选择性蚀刻至瓷片。
本发明进一步设置为:在S1步骤中,所述减薄工艺可以采用研磨减薄或者腐蚀减薄。
本发明进一步设置为:在S2步骤中,蚀刻图形时需要带着干膜蚀刻。
本发明进一步设置为:所述DPC工艺中采用碱性蚀刻时,在S2步骤中的蚀刻工艺采用酸性蚀刻。
本发明进一步设置为:在S2步骤中采用酸性蚀刻时,采用双面喷淋过蚀设备进行喷淋。
本发明进一步设置为:在S3步骤中,烧结工艺在真空环境下进行。
本发明进一步设置为:在S3步骤中,烧结温度为800±50℃,时间10min以上。
本发明进一步设置为:在S4步骤中,蚀刻工艺采用酸性蚀刻。
本发明进一步设置为:蚀刻液温度:50±5 ℃;上下喷淋压力:1.7±0.2 kg/cm2;蚀刻线速:1.2±0.1m/min。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
① 选取合适厚度的铜片进行减薄至围坝高度;不需要传统工艺的对围坝一遍一遍的电镀;
② 对铜片进行图形转移、蚀刻出围坝的形状,蚀刻好的围坝采用烧结工艺烧结到基板上,通过直接在基板上烧结蚀刻好的围坝,工艺简单,并且结合程度高,精密程度高;
③ 将将图形间距多余铜选择性蚀刻到瓷片,直接获得成品;工艺简单,加工周期短。
附图说明
图1为实施例显影后的产品状态图;
图2为实施例电镀去膜后的产品状态图;
图3为实施例的围坝的产品状态图;
图4为实施例最终获得的产品状态图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明进行详细描述。
针对现有技术存在的问题,电镀铜浪费时间且侧壁有明显的层与层之间的位置偏移,外观较差,本发明提供一种适用于DPC产品围坝制作工艺方法,采用与围坝同样厚度的铜片对其进行蚀刻,蚀刻的图形就是后续产品图形上的围坝,围坝蚀刻完成后通过烧结工艺将其烧结在未进行镀围坝的产品上从而达到围坝制作的工艺,此工艺不但大大的节约了时间,而且产品的侧壁只有一处位置偏移,较传统工艺外观上有明显的改善。
本发明的技术方案要点有:
① 找到合适厚度的铜片(例:围坝厚度0.28mm;可以选用用0.3mm的标准规格的铜片酸性蚀刻进行减薄至0.28mm);
② 酸性蚀刻制作围坝时采用多次快速(双面喷淋)过蚀刻设备的方式进行,减少垂直度偏大的状况;
③ 烧结时采用治具进行定位,将蚀刻后的围坝精准的固定在基板上。
其包括以下步骤,
S1、根据围坝高度,选择高于围坝高度且最接近围坝高度的规格铜片并进行减薄至围坝高度;
S2、将铜片进行图形转移、蚀刻出围坝的形状;
S3、将蚀刻好的围坝采用烧结工艺烧结到DPC基板上,从而实现围坝的固定;
S4、将图形间距中多余的铜进行选择性蚀刻至瓷片。
其中在S1步骤中,所述减薄工艺可以采用研磨减薄或者腐蚀减薄。
其中在S2步骤中,蚀刻图形时需要带着干膜蚀刻;当DPC工艺中采用碱性蚀刻时,在S2步骤中的蚀刻工艺采用酸性蚀刻;酸性蚀刻时,采用双面喷淋过蚀设备进行喷淋。
其中在S3步骤中,烧结工艺在真空环境下进行,并且烧结温度为800±50℃,时间10min以上。
其中在S4步骤中,蚀刻工艺采用酸性蚀刻,蚀刻液温度:50±5℃;上下喷淋压力:1.7±0.2 kg/cm2;蚀刻线速:1.2±0.1m/min。
以下以实施例作具体说明:
1、根据客户图纸要求对基板进行前处理,去除基板表面的油脂,粗化铜面方便后期贴膜;
2、贴膜:采用杜邦干膜(GPM215,干膜厚度38微米)进行贴膜;
贴膜参数:
前压辊温度:75±5 ℃
后压辊温度:105±10 ℃
线速:1.1±0.1 m/min
3、曝光:对贴好干膜的产品进行选择性曝光;
曝光参数:
曝光能量:80±20 mj
上灯曝光时间:3.3 s
下灯曝光时间:3.0 s
4、曝光完成后静置15min进行显影,显影后如图1所示,在图1的基础上进行图形电镀后进行去膜处理得到如图2所示状态;
显影参数:
显影液浓度:0.9±0.1 g/L
显影液温度:35±5 ℃
显影上喷淋压力:1.4±0.2 kg/cm2
显影下喷淋压力:1.2±0.2 kg/cm2
显影线速:0.95±0.1m/min
5、在图形电镀后进行去膜蚀刻
去膜参数:
去膜液温度:50±5 ℃
去膜液浓度:3-5%
去膜喷淋压力:1.5±0.2 kg/cm2
去膜线速:1.0±0.1m/min
蚀刻参数:
蚀刻液温度:45±5 ℃
蚀刻液:碱性
喷淋压力:1.0±0.2 kg/cm2
蚀刻线速:6.0±1 m/min
6、选取0.65mm的铜片采用平面研磨机减薄至0.63mm(围坝高度),图形转移(前处理、贴膜、曝光、显影、去膜、蚀刻)制作出围坝形状;围坝如图3所示;
前处理参数:
除油溶液:PDH-439
除油温度:35±5 ℃
除油浓度:15±5 %
微蚀溶液:PDH-757
微蚀温度:30±5 ℃
微蚀浓度:10±5 %
酸洗溶液:硫酸
酸洗浓度:5±2 %
线速:1.2±0.1 m/min
而贴膜、曝光、显影、去膜、蚀刻参数和上面相同;
7、将图3所示的围坝采用烧结工艺与图2的基板烧结到一起;
烧结参数:
条件:真空
温度:800 ℃
时间:10 min以上
8、将烧结后的产品进行选择性蚀刻,蚀刻后就是客户需要的产品,如图4所示;
蚀刻参数:
蚀刻液:酸性蚀刻
蚀刻液温度:50±5 ℃
上下喷淋压力:1.7±0.2 kg/cm2
蚀刻线速:1.2±0.1m/min
以上就可以加工获得具有围坝的封装基板产品,采用与围坝同样厚度的铜片对其进行蚀刻,蚀刻的图形就是后续产品图形上的围坝,围坝蚀刻完成后通过烧结工艺将其烧结在未进行镀围坝的产品上从而达到围坝制作的工艺,此工艺不但大大的节约了时间,而且产品的侧壁只有一处位置偏移,较传统工艺外观上有明显的改善。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于DPC产品制作围坝的方法,其特征在于:包括以下步骤,
S1、根据围坝高度,选择高于围坝高度且最接近围坝高度的规格铜片并进行减薄至围坝高度;
S2、将铜片进行图形转移、蚀刻出围坝的形状;
S3、将蚀刻好的围坝采用烧结工艺烧结到DPC基板上,从而实现围坝的固定;
S4、将图形间距中多余的铜进行选择性蚀刻至瓷片。
2.根据权利要求1所述的一种用于DPC产品制作围坝的方法,其特征在于:在S1步骤中,所述减薄工艺可以采用研磨减薄或者腐蚀减薄。
3.根据权利要求1所述的一种用于DPC产品制作围坝的方法,其特征在于:在S2步骤中,蚀刻图形时需要带着干膜蚀刻。
4.根据权利要求3所述的一种用于DPC产品制作围坝的方法,其特征在于:所述DPC工艺中采用碱性蚀刻时,在S2步骤中的蚀刻工艺采用酸性蚀刻。
5.根据权利要求4所述的一种用于DPC产品制作围坝的方法,其特征在于:在S2步骤中采用酸性蚀刻时,采用双面喷淋过蚀设备进行喷淋。
6.根据权利要求1所述的一种用于DPC产品制作围坝的方法,其特征在于:在S3步骤中,烧结工艺在真空环境下进行。
7.根据权利要求6所述的一种用于DPC产品制作围坝的方法,其特征在于:在S3 步骤中,烧结温度为800±50℃,时间10min以上。
8.根据权利要求1所述的一种用于DPC产品制作围坝的方法,其特征在于:在S4步骤中,蚀刻工艺采用酸性蚀刻。
9.根据权利要求8所述的一种用于DPC产品制作围坝的方法,其特征在于:蚀刻液温度:50±5 ℃;上下喷淋压力:1.7±0.2 kg/cm2;蚀刻线速:1.2±0.1m/min。
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