[發(fā)明專利]一種無(wú)芯基板的結(jié)構(gòu)及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710515562.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107146762A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于中堯;張緒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華進(jìn)半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/48
• 分類號(hào): H01L21/48;H01L23/498
• 代理公司: 上海智晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)31313
• 代理人: 張東梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)芯基板的結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

為了滿足電子產(chǎn)品越來(lái)越向小型化、智能化、高性能以及高可靠性方向發(fā)展，芯片的小型化、智能化使得芯片封裝引腳的數(shù)量在提升的同時(shí)，封裝引腳的尺寸也在快速下降；同時(shí)，系統(tǒng)級(jí)封裝SiP(System In a Package)又要求將多個(gè)具有不同功能的有源電子元件與可選無(wú)源器件封裝成一個(gè)功能系統(tǒng)，這就提出了在一個(gè)封裝基板上實(shí)現(xiàn)多個(gè)高性能芯片的封裝要求。

當(dāng)芯片的芯片焊盤(pán)間距小于50μm的情況下，封裝必須采用BOT(Bump onTrace)技術(shù)，將芯片表面的銅柱凸點(diǎn)直接鍵合在基板精細(xì)線路上，要求基板鍵合線路尺寸小于25μm。現(xiàn)有技術(shù)在有芯基板上制造精細(xì)線路是通過(guò)MSAP或SAP工藝實(shí)現(xiàn)的，而這種制造方法制造的線路當(dāng)線寬/線距小于20μm/20μm時(shí)，如圖1所示，線路120僅底部接觸其底部絕緣樹(shù)脂110，因此，線路的結(jié)合力非常小，在采用BOT封裝結(jié)構(gòu)時(shí)，20μm以下的線路和焊球焊接過(guò)程中，有線路剝離的風(fēng)險(xiǎn)，而且線路越細(xì)，風(fēng)險(xiǎn)越大。

目前加工制造的三層高密度封裝基板，主要采用的是在承載板兩側(cè)同時(shí)制作兩個(gè)三層基板，制作完成后，將兩個(gè)三層基板從承載板上揭下，形成兩個(gè)具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的三層基板。形成不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的三層基板的原因，主要是每層樹(shù)脂的高溫固化時(shí)間和條件均不相同，形成不同的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)在力學(xué)方面是不對(duì)稱的，具有高成本和高翹曲度的問(wèn)題。在工藝加工中，形成的基板具有高翹曲，對(duì)于后續(xù)封裝產(chǎn)生較大影響，特別是對(duì)于高端封裝常用的倒裝焊技術(shù)產(chǎn)生很大影響，嚴(yán)重的基板翹曲導(dǎo)致倒裝焊中芯片部分焊球無(wú)法鍵合，形成失效；或即使勉強(qiáng)鍵合上，芯片和基板之間存在較大的應(yīng)力導(dǎo)致封裝的可靠性變差，機(jī)械和熱性能差，導(dǎo)致使用中出現(xiàn)焊球斷裂，形成失效。

目前已經(jīng)有從一層半固化片開(kāi)始做三層基板的技術(shù)，雖然能夠較好地得到相對(duì)于中間層金屬具有對(duì)稱樹(shù)脂結(jié)構(gòu)的三層基板，但是由于其加工從半固化片開(kāi)始，基板厚度只有20um-40um，板子過(guò)薄，操作難度較大，加工中工藝難度較大，基板漲縮控制困難，因此，加工難度較大。

因此，需要一種新穎的線路埋入三層基板制造方法，通過(guò)該方法可形成對(duì)稱結(jié)構(gòu)的三層基板，并由此減少內(nèi)應(yīng)力，從而基板無(wú)翹曲。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種無(wú)芯基板的制造方法，包括：在第一銅箔上形成第一層導(dǎo)電線路；通過(guò)第一壓合工藝在所述第一導(dǎo)電線路上壓合第一半固化片和第二銅箔，其中所述第一壓合工藝保持所述第一半固化片的半固化狀態(tài)不變，并使所述第一半固化片的半固化絕緣樹(shù)脂填充在所述第一導(dǎo)電線路間的間隙中；利用所述第二銅箔形成第二導(dǎo)電線路；通過(guò)第二壓合工藝在所述第二導(dǎo)電線路上壓合所述第二半固化片和第三銅箔，其中所述第二壓合工藝使所述第一半固化片和第二半固化片固化，并使所述第二半固化片的半固化絕緣樹(shù)脂填充在所述第二導(dǎo)電線路間的間隙中；去除所述第一銅箔和第三銅箔并進(jìn)行鉆孔，以形成從所述第二半固化片外表面通向所述第二導(dǎo)電線路的一個(gè)或多個(gè)第一盲孔以及從所述第一導(dǎo)電線路通向所述第二導(dǎo)電線路的一個(gè)或多個(gè)第二盲孔；以及填充盲孔并在所述第二半固化片上形成第三導(dǎo)電線路。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，該方法還包括在第一銅箔上形成第一層導(dǎo)電線路之前，通過(guò)離型膜將所述第一銅箔附連到芯板上。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，該方法還包括在所述第二導(dǎo)電線路上壓合所述第二半固化片和第三銅箔之后，從所述離型膜將所述第一銅箔至所述第三銅箔的結(jié)構(gòu)剝離所述芯板。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，在第一銅箔上形成第一層導(dǎo)電線路包括：通過(guò)光刻工藝在所述第一銅箔上形成電鍍掩膜；通過(guò)電鍍工藝形成第一導(dǎo)電線路；以及去除所述電鍍掩膜。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，利用所述第二銅箔形成第二導(dǎo)電線路包括：通過(guò)光刻工藝在所述第二銅箔上形成刻蝕掩膜；利用刻蝕掩膜進(jìn)行刻蝕工藝以形成第二導(dǎo)電線路。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，去除所述第一銅箔和第三銅箔并進(jìn)行鉆孔包括：將所述第一銅箔和第三銅箔的厚度減薄至6μm以下；在所述第一銅箔和第三銅箔上進(jìn)行激光鉆孔并去除孔內(nèi)膠渣，以形成從所述第二半固化片外表面通向所述第二導(dǎo)電線路的一個(gè)或多個(gè)第一盲孔以及從所述第一導(dǎo)電線路通向所述第二導(dǎo)電線路的一個(gè)或多個(gè)第二盲孔；將減薄的第一銅箔和第三銅箔完全去除。