一種IC封裝用載板及其封裝工藝的製作方法

2024-01-29 14:47:15

本發明涉及一種ic封裝用載板及其封裝工藝，本發明屬於電子技術領域。

背景技術：

集成電路產業是信息化社會的基礎性和先導性產業，集成電路封裝測試是整個產業鏈中的重要一環，表面貼裝技術(ｓｍｔ)是目前廣泛採用的中高端封裝技術，也是許多先進封裝技術的基礎。

方形扁平無引腳封裝（quadflatno-leadpackage，qfn）技術是一種重要的集成電路封裝工藝，具有表面貼裝式封裝，焊盤尺寸小、體積小、佔有pcb區域小、元件厚度薄、非常低的阻抗、自感，可滿足高速或者微波的應用等優點。由於底部中央的大面積裸露焊盤被焊接到pcb的散熱焊盤上，使得qfn具有極佳的電和熱性能。但缺點在於qfn中部向四周連續布線，線寬受限於銅厚、且難以設計孤島電極，增加i/0數會帶來的生產成本和可靠性問題，限制了晶片和pcb板的設計自由度。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提出了一種ic封裝用載板及其封裝工藝，所製得的ic封裝用載板增加了集成電路封裝i/0數，提高了封裝散熱能力與封裝電路可靠性。

為實現上述目的，本發明採用如下之技術方案：一種ic封裝用載板，包括有一合金鋁基片，所述合金鋁基片上依次設計有種子銅層、底電極、電鍍銅層、頂電極。

作為一種優選方案，所述電鍍銅層可設計有有機金屬轉化膜。

作為一種優選方案，所述合金鋁基片優選2系鋁片、3系鋁片、5系鋁片或其它硬度較好的鋁片。

作為一種優選方案，所述種子銅層是通過真空磁控濺射銅形成或真空磁控濺射銅後再電鍍加厚銅形成。

作為一種優選方案，所述底電極為標準電極電勢高於銅的金屬材料，優選金、銀、鎳、鈀或其合金，或在上述金屬材料上電鍍鎳。

作為一種優選方案，所述頂電極為標準電極電勢高於銅且易於焊接的金屬，優選金、銀、鈀或其合金。

作為一種優選方案，所述有機金屬轉化膜優選棕氧化膜和黑氧化膜。

一種ic封裝用載板的封裝工藝，其特徵在於：工藝過程包括：（a）在合金鋁基片上真空濺鍍銅，得到有種子銅層覆銅基片；（b）在覆銅基片上塗覆感光材料；（c）在感光材料上進行圖形轉移，形成所需圖形；（d）在所需圖形的非覆蓋感光材料區的電鍍底電極；（e）在底電極上繼續電鍍銅，形成電鍍銅層；（f）在電銅層上電鍍頂電極；（g）去除感光材料；（h）在電鍍銅層修飾有機金屬轉化膜；（i）成型得到所需外形的載板；（j）將晶片邦定在載板頂電極上並灌注封裝樹脂材料；（k）樹脂固化成型後去除掉合金鋁基片及種子銅層，露出底電極，完成封裝。

作為一種優選方案，所述感光材料優選聚丙烯酸酯類的幹膜、溼膜。

作為一種優選方案，所述在電鍍銅層修飾有機金屬轉化膜，優選採用棕氧化

或黑氧化工藝在銅的表面反應來獲取。

作為一種優選方案，所述封裝樹脂材料優選環氧樹脂。

作為一種優選方案，所述樹脂固化成型後去除合金鋁基片及種子銅層，優選

氫氧化鈉溶液和硫酸溶液。

本發明相比於目前的qfn封裝工藝，保留了原有qfn的優勢，同時解決線寬設計，布線設計以及孤島電極設計自由性的缺點，可顯著增加集成電路封裝i/0數，另外，通過頂電極和底電極之間的電鍍銅表面黑氧化或棕氧化，大大增強了與封裝樹脂材料的結合，提升封裝散熱能力與封裝電路可靠性。

附圖說明

圖1本發明金屬鍍層結構示意圖。

1-合金鋁基片；2-種子銅層；3-底電極；4-電鍍銅層；5-頂電極。

圖2本發明工藝流程圖。

a-在合金鋁基片上真空濺鍍銅；b-在種子銅層上塗覆感光材料；c-形成所需圖形；d-鍍底電極；e-電鍍銅層；f-鍍頂電極；g-去除感光材料；h-在電鍍銅層修飾有機金屬轉化膜；i-成型；j-貼晶片、邦線、封裝樹脂；k-去除掉合金鋁基片及種子銅層。

具體實施方式

實施例1：在3系合金鋁基片1上真空濺鍍銅，得到其銅厚大於5納米的種子銅層；在種子銅層2上貼覆聚丙烯酸酯幹膜，通過曝光圖形轉移，形成所需線路圖形；在未覆蓋聚丙烯酸酯幹膜的種子銅層2上鍍3μm厚的銀作為底電極3，在銀底電極3上繼續電鍍40μm的電鍍銅層4；在電鍍銅層上4再鍍3μm銀作為頂電極5，金屬層側面結構如圖1所示。去除聚丙烯酸酯幹膜，將全部材料浸入硫酸-過氧化氫棕氧化溶液中使得種子銅層2表面生成有機金屬轉化膜，按設計要求成型得到所需載板的外形。在晶片邦定在載板頂電極5上後灌注環氧封裝樹脂材料，最後，將合金鋁基片1及種子銅層2以氫氧化鈉溶液+硫酸溶液完全腐蝕掉露出銀底電極3完成封裝。工藝流程如圖2所示。

實施例2：在3系合金鋁基片1上真空濺鍍銅，再通過硫酸銅鍍銅得到其銅厚大於5微米的種子銅層2；在種子銅層2上塗覆聚丙烯酸酯溼膜，通過曝光圖形轉移，形成所需線路圖形；在未覆蓋聚丙烯酸酯溼膜的種子銅層2上鍍0.1μm厚的金，金上丙電鍍15um的鎳，形成底電極3，在底電極3上繼續電鍍40μm的電鍍銅層4；在電鍍銅層上4再鍍0.1μm金作為頂電極5，金屬層側面結構如圖1所示。去除聚丙烯酸酯溼膜，將全部材料浸入硫酸-過氧化氫棕氧化溶液中使得種子銅層2表面生成有機金屬轉化膜，按設計要求成型得到所需載板的外形。在晶片邦定在載板頂電極5上後灌注環氧封裝樹脂材料，最後，將合金鋁基片1及種子銅層2以氫氧化鈉溶液+硫酸溶液完全腐蝕掉露出銀底電極3完成封裝。工藝流程如圖2所示。

實施例3：

在6系合金鋁基片1上真空濺鍍銅，得到其銅厚大於5納米的種子銅層；在種子銅層2上貼覆聚丙烯酸酯幹膜，通過曝光圖形轉移，形成所需線路圖形；在未覆蓋聚丙烯酸酯幹膜的種子銅層2上鍍3μm厚的銀作為底電極3，在銀底電極3上繼續電鍍40μm的電鍍銅層4；在電鍍銅層上4再鍍3μm銀作為頂電極5，金屬層側面結構如圖1所示。去除聚丙烯酸酯幹膜，將全部材料浸入硫酸-過氧化氫棕氧化溶液中使得種子銅層2表面生成有機金屬轉化膜，按設計要求成型得到所需載板的外形。在晶片邦定在載板頂電極5上後灌注環氧封裝樹脂材料，最後，將合金鋁基片1及種子銅層2以氫氧化鈉溶液+硫酸溶液完全腐蝕掉露出銀底電極3完成封裝。工藝流程如圖2所示。