一種埋入晶片式封裝基板的製作方法與流程

2023-10-04 22:15:59 3

本發明涉及半導體封裝基板的技術領域，具體涉及一種埋入晶片式封裝基板的製作方法。

背景技術：

電子產品高性能及高集成度的方向發展是電子產品的必然方向。如何實現微電子封裝器件往輕、薄、小及高密度的方向發展是微電子封裝技術必須解決的問題。為實現更多的I/O數，更好的散熱環境及更小的封裝尺寸，晶片級封裝，簡稱CSP、系統級封裝，簡稱SIP、倒裝片簡稱FC等高階封裝形態是現有封裝技術集中的解決方案。封裝基板中埋入晶片或電子元器件是解決封裝器件輕、薄、小及高密度的其中一種方案。然而，現有的埋入晶片式封裝基板的技術主要集中兩個方面，一方面是給晶片或電子元器件提供了支撐作用的承載板結構，在承載結構上進行晶片或電子元器件埋入，如專利CN105047630A、CN1956193A公開的技術；另一方面是直接在封裝基板上開一個盲孔或開口槽，然後將晶片或電子元器件置入，如專利CN103474361A、CN102348328A公開的技術。現有的這些技術方案雖然實現了晶片或電子元器件的埋入，但是工藝複雜，成本高；此外，因為無法避免部分封裝基板的存在，現有的技術方案在實現封裝器件高集成度、高密度上依然存在局限。為了更進一步提高封裝器件的高集成度、高密度水平，很有必要進一步開發一種成本更低、工藝簡單且高集成、高密度的埋入晶片式封裝基板的製作方法。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術的不足，而提供一種埋入晶片式封裝基板的製作方法。這種方法，既沒有使用支撐板結構也沒有直接在基板上開槽，能簡化工藝、降低成本，同時能對基板進行減薄，可以提高基板的集成度。

實現本發明目的的技術方案是：

一種埋入晶片式封裝基板的製作方法，包括如下步驟：

1）提供輔助板和選取臨時黏膜：提供第一輔助板和第二輔助板，同時選取兩種不同粘性失效溫度的臨時黏膜，兩者的粘性失效溫度間隔大於5℃且第一臨時黏膜的粘性失效溫度低於第二臨時黏膜的粘性失效溫度；

2）形成臨時黏膜：將第一臨時黏膜粘貼或塗覆在輔助板上，第二臨時黏膜粘貼或塗覆在第二輔助板上；

3）製作金屬線路層：在第一臨時黏膜和第二臨時黏膜上分別製作第一金屬線路層和第二金屬線路層，第一金屬線路層的厚度大於第二金屬線路層的厚度；

4）扣壓輔助板：將帶有第一金屬線路層的輔助板扣壓在第二輔助板的正上方，使厚度大的第一金屬線路層緊貼正下方的第二臨時黏膜；

5）製作凹型空腔結構：在第一臨時黏膜的粘性失效溫度下去除第一臨時黏膜和與之對應的第一輔助板，形成由兩種不同厚度金屬線路層及第二臨時黏膜組成的凹型空腔結構；

6）電氣互聯：在凹型空腔結構中進行晶片貼片及互聯工藝，實現晶片電氣互聯；所述晶片為晶圓晶片或電子元器件；

7）進行模塑封料的預封裝工藝，形成埋入晶片式封裝基板；

8）得到目標封裝基板：在第二臨時黏膜的粘性失效溫度下去除第二臨時黏膜和與之對應的第二輔助板，對埋入晶片的封裝基板進行烘乾和冷卻，得到目標封裝基板。

所述臨時黏膜為碳酸丙二醇酯、聚碳酸酯或聚合物基材料。

所述臨時黏膜的粘性失效溫度為80℃-250℃，其中第二臨時黏膜的粘性失效溫度比第一臨時黏膜的粘性失效溫度高5℃以上。

所述第一臨時黏膜的粘性失效溫度為80℃。

所述第二臨時黏膜的粘性失效溫度為120℃。

所述金屬層是通過鋪貼、沉積、電鍍、化學鍍、濺射、燒結、印刷或列印方式形成在臨時黏膜上。

所述預封裝工藝是上下壓模利用了輔助膜的注塑封裝工藝，輔助膜可以是用聚醯胺、聚四氟乙烯和聚全氟烷氧基中的一種或幾種的組合，輔助薄膜在高溫條件下可變軟，且具有延展性。

所述互聯工藝為引線鍵合、倒裝焊、載帶自動焊、物理氣相沉積或列印等方式。

與現有技術不同是，這種方法在兩種不同黏膜粘性失效溫度的臨時黏膜上形成了不同厚度的金屬線路層，然後通過金屬線路層反扣的方式形成凹形空腔結構，隨後在凹形空腔結構中進行晶片的貼片、互連等工藝完成電氣互連，最後結合模塑封預封裝工藝完成埋入晶片式封裝基板的製作。這種方法既沒有使用支撐板結構也沒有直接在基板上開槽，簡化了工藝，降低了成本，另外臨時黏膜的使用也進一步對基板進行了減薄，提高了基板的集成度。

附圖說明

圖1為實施例的製作方法流程示意圖；

圖2a-圖10為截面圖，其示意性地示出了本發明實施例埋入晶片式封裝基板的製作方法，其中，

圖2a圖2b為輔助板結構示意圖；

圖3a圖3b為輔助板上粘貼臨時黏膜的工序示意圖；

圖4a圖4b為臨時黏膜上粘上金屬層的工序示意圖；

圖5a圖5b為圖形化金屬層的工序示意圖；

圖6為不同厚度金屬線路層反扣壓緊的工序示意圖；

圖7為去除臨時黏膜和對應的輔助板的工序示意圖；

圖8為在凹型空腔結構中進行晶片貼片及互聯工藝的工序示意圖；

圖9為模塑封材料的預封裝工藝的工序流程圖；

圖10為去除臨時黏膜及對應的輔助板，得到目標封裝基板的示意圖。

圖中，1.第一輔助板 2.第二輔助板 3.第一臨時黏膜 4.第二臨時黏膜 5.第一金屬層6.第二金屬層 7.第一金屬線路層 8.第二金屬線路層 9.晶圓晶片 10.引線 11.模塑封料 12.目標封裝基板。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明內容作進一步的闡述，但不是對本發明的限定。

實施例：

參照圖1，一種埋入晶片式封裝基板的製作方法，包括如下步驟：

1）提供輔助板和選取臨時黏膜：提供第一輔助板1和第二輔助板2，同時選取兩種不同黏膜粘性失效溫度的臨時黏膜，兩者的粘性失效溫度間隔大於5℃且第一臨時黏膜3的粘性失效溫度低於第二臨時黏膜4的粘性失效溫度，第一輔助板1、第二輔助板2均為剛性材料，如圖2a、圖2b所示；

2） 形成臨時黏膜：將第一臨時黏膜粘貼或塗覆在輔助板上，第二臨時黏膜粘貼或塗覆在第二輔助板上，如圖3a、圖3b所示；

3）製作金屬線路層：在第一臨時黏膜3和第二臨時黏膜4上分別製作第一金屬線路層7和第二金屬線路層8，第一金屬線路層7的厚度大於第二金屬線路層8的厚度，金屬線路層的金屬為銅、金、銀、鎳、錫、鋁、鈀、鐵等材料製成；如圖4a、圖4b、圖5a、圖5b所示，臨時黏膜3上鋪貼放置100um厚第一金屬層5，臨時黏膜4上鋪貼放置50um厚第二金屬層6，對100um厚第一金屬層5和50um厚第二金屬層6分別進行刻蝕，得到100um厚第一金屬線路層7，50um厚第二金屬線路層8；

4）扣壓輔助板：將帶有第一金屬線路層7的輔助板1扣壓在第二輔助板2的正上方，使厚度大的第一金屬線路層7緊貼正下方的第二臨時黏膜4，如圖6所示；

5）製作凹型空腔結構：在第一臨時黏膜3的粘性失效溫度下去除第一臨時黏膜3和與之對應的第一輔助板1，形成由兩種不同厚度金屬線路層及第二臨時黏膜4組成的凹型空腔結構，如圖7所示；

6）電氣互聯：在凹型空腔結構中進行晶片9貼片及互聯工藝，實現晶片9電氣互聯，所述晶片9為晶圓晶片或電子元器件、所述互聯工藝可以是引線鍵合、倒裝焊、載帶自動焊、物理氣相沉積、列印等方式，如圖8所示，本例利用引線10鍵合的方法實現晶片9與線路層的電氣互聯；

7）進行模塑封料11的預封裝工藝，形成埋入晶片式封裝基板，所述預封裝工藝是上下壓模利用了輔助膜的注塑封裝工藝，輔助膜為用聚醯胺、聚四氟乙烯和聚全氟烷氧基中的一種或幾種的組合，輔助薄膜在高溫條件下可變軟，且具有延展性；所述模塑封料11為環氧樹脂基模塑封材料、矽膠和鹽酸苯丙醇胺中的一種或幾種的組合，如圖9所示；

8）得到目標封裝基板12：在第二臨時黏膜4的粘性失效溫度下去除第二臨時黏膜4和與之對應的第二輔助板2，對埋入晶片9的封裝基板進行烘乾和冷卻，得到目標封裝基板12，如圖10 所示。

所述臨時黏膜為碳酸丙二醇酯、聚碳酸酯或聚合物基材料等。

所述臨時黏膜的粘性失效溫度為80℃-250℃，其中第二臨時黏膜4的粘性失效溫度比第一臨時黏膜3的粘性失效溫度高5℃以上。

本例第一臨時黏膜3的粘性失效溫度為80℃。

所本例第二臨時黏膜4的粘性失效溫度為120℃。

所述金屬層是通過鋪貼、沉積、電鍍、化學鍍、濺射、燒結、印刷或列印方式形成在臨時黏膜上。