CN117174653A - 用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板及其制备方法。该用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，包括以下步骤：提供多层有机基板，在所述多层有机基板上制作第一走线层；在所述第一走线层上涂覆SU8胶，在所述SU8胶上制作过孔；在所述SU8胶上制作第二走线层，所述第二走线层通过所述过孔与所述第一走线层导通。本发明的多层有机基板，其最外走线层的走线间距小于原始基板的走线间距，可使得基板上能制作更小间距的C4Pad，且由于采用SU8胶作为新走线层的载体，因此，多层有机基板本身不受损伤。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体的是一种用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板及其制备方法。
背景技术
在半导体行业中，在对芯片进行封装之前，通常需要采用探针卡对芯片进行检测。基板(转接板)是探针卡的主要组成部件之一，其上分布有多个用于检测的元件。伴随着半导体行业的高速发展，芯片逐渐小型化，芯片上各特征(元件)尺寸也随之缩小，这对探针卡的基板上Pad(焊盘)的小型化提出了要求。
目前，探针卡的基板多采用多层有机基板(Multi layered Organic substrate,简称MLO)制备。采用传统工艺制备的多层有机基板，其引脚间距(pitch)最小只能达到54μm，该pitch的多层有机基板已经无法满足探针卡上小间距焊盘的制作需求。为此，业内通常会采用Thin film(薄膜)技术在多层有机基板上进行再加工，但是，该再加工工艺中，由于PI膜固化温度较高，会使得多层有机基板本身产生材料的损失，对基板造成损伤。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板及其制备方法，其用于解决上述问题。
本申请实施例公开了：一种用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，包括以下步骤：
提供多层有机基板，在所述多层有机基板上制作第一走线层；
在所述第一走线层上涂覆SU8胶，在所述SU8胶上制作过孔；
在所述SU8胶上制作第二走线层，所述第二走线层通过所述过孔与所述第一走线层导通。
具体地，在所述多层有机基板上制作第一走线层，具体包括以下步骤：
提供多层有机基板，在所述多层有机基板上制作第一金属层；
在所述第一金属层上涂覆光刻胶，采用第一光刻版进行曝光显影，然后第一次电镀形成第一走线层；
将所述第一金属层及其上的光刻胶去除。
具体地，在所述SU8胶上制作过孔，具体包括以下步骤：
在所述多层有机基板和第一走线层上涂覆SU8胶，采用第二光刻版进行曝光显影，在所述SU8胶上制作第一过孔，对所述SU8胶进行定影和后烘；
在所述SU8胶上制作第二金属层，在所述第二金属层上涂覆光刻胶，采用所述第二光刻版进行曝光显影，在所述光刻胶上制作第二过孔，所述第二过孔与所述第一过孔连通，然后第二次电镀以将SU8胶上的第一过孔填满；
将所述SU8胶表面的光刻胶和第二金属层去除，并将所述第一过孔内的金属抛光至与所述SU8胶同一高度。
具体地，在所述SU8胶上制作第二走线层，具体包括以下步骤：
在所述SU8胶上制作第三金属层，在所述第三金属层上涂覆光刻胶，采用第三光刻版进行曝光显影，然后第三次电镀形成第二走线层；
将所述第三金属层及其上的光刻胶去除。
具体地，在所述多层有机基板上制作第一金属层之前，还包括步骤：对所述多层有机基板进行研磨抛光，使所述多层有机基板的总厚度偏差降低至不超过2μm。
具体地，所述SU8胶的厚度介于28～32μm之间。
具体地，所述第一金属层和所述第三金属层通过湿法腐蚀的方法去除。
具体地，所述第二金属层通过抛光的方法去除。
具体地，所述SU8胶后烘干的温度为150℃。
本申请实施例还公开了：一种用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板，其采用本实施例所述的方法制备。
本发明至少具有如下有益效果：本实施例的用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，通过在具有较大线间距的原始的多层有机基板上布置多个线间距逐渐缩小的走线层，使得基板最外走线层上的线间距满足更小间距的C4 Pad的制作，满足探针卡上小间距焊盘的制作需求，节约了探针卡用MLO的制作周期，降低成本；同时，由于采用SU8胶作为走线层和过孔层的载体，可对原始的基板进行保护、防止原始的多层有机基板本身受到损伤。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法的流程图。
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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
本实施例提供了一种用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板及其制备方法。如图1所示，本实施例的用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法主要包括以下步骤：
步骤1：提供多层有机基板，在该多层有机基板上制作第一走线层，第一走线层用于与多层有机基板内部的线路导通。
步骤2：在第一走线层上涂覆SU8胶(一种由环氧树脂组成的聚合物材料)，并在SU8胶上制作过孔。
步骤3：在SU8胶上制作第二走线层，该第二走线层通过上述过孔与第一走线层导通。第二走线层位于基板的外表面，用于焊接新的焊盘，以使得多层有机基板的表面可制作更小间距的C4 Pad。
采用上述方案对多层有机基板进行再加工时，最外层的第二走线层采用SU8胶作为载体，SU8胶可对多层有机基板进行保护，避免基板本身受到损伤。
具体地，在本实施例的步骤1中，采用MEMS的加工工艺在多层有机基板上制作第一走线层，可减小第一走线层的走线间距。具体方法包括如下步骤：
步骤11：提供多层有机基板，在该多层有机基板上制作第一金属层。其中，在对所提供的多层有机基板进行加工之前，先对其进行检查，包括外观检查、电性能检查、平整度检查、金属厚度检查、Pad位置度和大小检查等等，使多层有机基板的质量能够满足后续工艺处理的要求。所提供的多层有机基板可以是采用现有技术(例如，采用制备一般PCB的技术)制备的内部具有线路、表面具有Pad的基板(以下称之为原始基板)，第一金属层可通过磁控溅射的方式制备。
步骤12：在第一金属层上涂覆光刻胶，采用第一光刻版进行曝光显影，然后通过第一次电镀形成第一走线层。第一走线层上的线路与原始基板上的Pad连接、导通。具体而言，在第一金属层上旋涂光刻胶，使光刻胶均匀涂覆在第一金属层上，光刻胶的厚度在10μm左右。
第一走线层上走线的金属厚度介于6～8μm之间。
步骤13：将第一金属层及其上的光刻胶去除。在形成了第一走线层后，将光刻胶清洗去除干净，再采用湿法腐蚀的方法将第一金属层去除干净。
较佳地，在多层有机基板上制作第一金属层之前，还包括以下步骤：对多层有机基板进行研磨抛光，将多层有机基板表面抛光平整，同时将多层有机基板的总厚度偏差(total thickness variation，TTV)降低至不超过2μm。
具体地，在本实施例的步骤2中，在SU8胶上制作过孔的具体方法包括如下步骤：
步骤21：在多层有机基板和第一走线层上涂覆SU8胶，采用第二光刻版进行曝光显影，在SU8胶上制作第一过孔，随后，对SU8胶进行定影和后烘。具体来说，在多层有机基板上旋涂SU8胶，该SU8胶同时将第一走线层覆盖，SU8胶的厚度介于28～32μm之间，优选为30μm；在该步骤中，在150℃的温度下对SU8胶进行后烘。
步骤22：在SU8胶上制作第二金属层，在该第二金属层上涂覆厚度在10μm左右的光刻胶，采用第二光刻版进行曝光显影，在第二金属层表面的光刻胶上制作第二过孔，第二过孔与上述第一过孔连通，然后通过第二次电镀将SU8胶上的第一过孔填满。该步骤中，在采用第二光刻版进行曝光显影时，须使第二光刻版与上一个步骤21所制作的图形进行对准，以使得第二过孔与第一过孔对齐。
步骤23：将SU8胶表面的光刻胶和第二金属层去除，并将第一过孔内的金属抛光至其端面与SU8胶的端面位于同一高度，第一过孔内的金属用于对第一走线层和第二走线层进行导通。在该抛光的过程中，可顺带将SU8胶表面的第二金属层抛光去除，也即是说，第二金属层可不采用与第一金属层相同的湿法腐蚀法进行清除。
具体地，在本实施例的步骤3中，采用MEMS的加工工艺在SU8胶上制作第二走线层，可缩小第二走线层的走线间距。具体方法包括如下步骤：
步骤31：在SU8胶表面上制作第三金属层，在第三金属层表面涂覆光刻胶，采用第三光刻版进行曝光显影，然后通过第三次电镀形成第二走线层。第二走线层上线路的线间距小于原始基板上线路的线间距。
步骤32：将SU8上的第三金属层及光刻胶去除，第三金属层去除的方式可与第一金属层的去除方式相同。
本实施例的第一光刻版、第二光刻版和第三光刻版是根据设计图纸制作。
在其他实施例中，多层有机基板的走线层可设置更多层(或者说，走线层的数量可以为多个，第一走线层和第二走线层之间还可以设置其他走线层)，相应地，也需要设置更多的过孔层。其中，更多过孔层的制备方法可参照上述过孔层的具体步骤，更多走线层的制备方法可参照上述第一走线层和第二走线层的具体步骤。更多的走线层和过孔层也同样采用SU8胶作为载体。
综上所述，本实施例的用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，通过在具有较大线间距的原始的多层有机基板上布置多个线间距逐渐缩小的走线层，使得基板最外走线层上的线间距满足更小间距的C4 Pad的制作，满足探针卡上小间距焊盘的制作需求，节约了探针卡用MLO的制作周期，降低成本；同时，由于采用SU8胶作为走线层和过孔层的载体，可对原始的基板进行保护、防止原始的多层有机基板本身受到损伤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供多层有机基板，在所述多层有机基板上制作第一走线层；
在所述第一走线层上涂覆SU8胶，在所述SU8胶上制作过孔；
在所述SU8胶上制作第二走线层，所述第二走线层通过所述过孔与所述第一走线层导通。
2.根据权利要求1所述的用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，其特征在于，在所述多层有机基板上制作第一走线层，具体包括以下步骤：
提供多层有机基板，在所述多层有机基板上制作第一金属层；
在所述第一金属层上涂覆光刻胶，采用第一光刻版进行曝光显影，然后第一次电镀形成第一走线层；
将所述第一金属层及其上的光刻胶去除。
3.根据权利要求2所述的用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，其特征在于，在所述SU8胶上制作过孔，具体包括以下步骤：
在所述多层有机基板和第一走线层上涂覆SU8胶，采用第二光刻版进行曝光显影，在所述SU8胶上制作第一过孔，对所述SU8胶进行定影和后烘；
在所述SU8胶上制作第二金属层，在所述第二金属层上涂覆光刻胶，采用所述第二光刻版进行曝光显影，在所述光刻胶上制作第二过孔，所述第二过孔与所述第一过孔连通，然后第二次电镀以将SU8胶上的第一过孔填满；
将所述SU8胶表面的光刻胶和第二金属层去除，并将所述第一过孔内的金属抛光至与所述SU8胶同一高度。
4.根据权利要求3所述的用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，其特征在于，在所述SU8胶上制作第二走线层，具体包括以下步骤：
在所述SU8胶上制作第三金属层，在所述第三金属层上涂覆光刻胶，采用第三光刻版进行曝光显影，然后第三次电镀形成第二走线层；
将所述第三金属层及其上的光刻胶去除。
5.根据权利要求2所述的用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，其特征在于，在所述多层有机基板上制作第一金属层之前，还包括步骤：对所述多层有机基板进行研磨抛光，使所述多层有机基板的总厚度偏差降低至不超过2μm。
6.根据权利要求1所述的用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，其特征在于，所述SU8胶的厚度介于28～32μm之间。
7.根据权利要求4所述的用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，其特征在于，所述第一金属层和所述第三金属层通过湿法腐蚀的方法去除。
8.根据权利要求3所述的用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，其特征在于，所述第二金属层通过抛光的方法去除。
9.根据权利要求3所述的用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板的制备方法，其特征在于，所述SU8胶后烘干的温度为150℃。
10.一种用于表面制作小间距焊盘的多层有机基板，其特征在于，采用如权利要求1至9中任一项所述的方法制备。
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