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fcbga基板的半加成工艺方法
技术领域
1.本发明涉及封装基板制造技术领域，尤其涉及一种fcbga基板的半加成工艺方法。


背景技术：

2.由于高密度布线的要求，fcbga(flip chip ball grid array，倒装芯片球栅阵列)基板制造的主要工艺方法是半加成法。半加成法不仅是铜线路制造技术问题，而且这种技术通常只能使用abf(ajinomoto build-up film，味之素堆积膜)材料作为绝缘层。换句话说，只有abf材料才能实现用半加成法制造高密度布线。
3.由于材料本身性质决定，abf材料中包含有一定量的溶剂，该溶剂在基板制造过程中如果不通过去除掉，后面布线层累计多层后，积累在基板中的溶剂极易造成基板起泡爆板。在基板布线金属层中不能设置连续的大面积铜皮，需要铜皮的区域必须加工一定间距的气孔，以便abf层中的气体通过排除，避免爆板。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本发明提供了一种fcbga基板的半加成工艺方法，避免大铜皮导致爆板。
5.为达到上述目的，本发明提供了一种fcbga基板的半加成工艺方法，包括：步骤s1，在封装基板的内层线路2表面，依次压合abf层3和铜箔4；步骤s2，将压合后的abf层3置于烘箱中烘烤，以完成预固化；步骤s3，对预固化的abf层3进行真空加温加压，使abf层3完全固化；步骤s4，去除铜箔4，在完全固化的abf层3上制造外层线路9；步骤s5，重复上述步骤s1～s4，形成多层线路封装基板。
6.进一步地，步骤s1中，依次压合abf层3和铜箔4之前，还包括：对内层线路2表面进行粗化处理。
7.进一步地，步骤s2中，将压合后的abf层3置于烘箱中烘烤，包括：先于130℃下烘烤30min，再于180℃下烘烤60min。
8.进一步地，步骤s3中，对预固化的abf层3进行真空加温加压，包括：将预固化的abf层3置于真空条件，在层压机的镜面隔离钢板夹持下，通过加温和加压，使abf层3完全固化。
9.进一步地，加温后的温度为190℃～210℃，加压后的压力大于1mpa。
10.进一步地，步骤s4中，去除铜箔4，在完全固化的abf层3上制造外层线路9，包括：步骤s41，对完全固化的abf层3和铜箔4进行激光钻孔，使abf层3和铜箔4中形成与内层线路2连通的盲孔5；步骤s42，去除激光钻孔残留胶渣；步骤s43，去除表面铜箔4；步骤s44，在abf层3和盲孔5中化学镀铜，形成电镀种子层6；步骤s45，在电镀种子层6上光刻形成图形电镀掩膜7；步骤s46，在电镀种子层6中未被图形电镀掩膜7覆盖的区域电镀形成电路图形8并填充盲孔5；步骤s47，去除图形电镀掩膜7；步骤s48，去除图形电镀掩膜7覆盖的电镀种子层6，形成外层线路9。
11.进一步地，步骤s44中，电镀种子层6的厚度为0.3μm～1μm。
12.进一步地，步骤s5中，形成多层线路封装基板之后，还包括：在多层线路封装基板的最外层制作阻焊层10。
13.进一步地，制作阻焊层10之后，还包括：在多层线路封装基板的最外层未被阻焊层10覆盖的区域涂覆有机保护膜11。
14.进一步地，有机保护膜11材料包括niau、nipdau、osp、sn中的任意一种。
15.与现有技术相比，本发明提供的fcbga基板的半加成工艺方法，至少具有以下有益效果：
16.(1)大铜皮不爆板，保证基板的可靠性；
17.(2)减小工艺限制，提高设计自由度；
18.(3)降低工艺窗口，提高良率；
19.(4)降低基板翘曲。
附图说明
20.通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
21.图1示意性示出了根据本发明实施例的fcbga基板的半加成工艺方法的操作流程图；
22.图2示意性示出了根据本发明实施例的fcbga基板的半加成工艺方法的工艺流程图；
23.图3示意性示出了根据本发明实施例的外层线路的制造过程的操作流程图；
24.图4示意性示出了根据本发明实施例的外层线路的制造过程的工艺流程图；
25.图5示意性示出了根据本发明实施例的多层线路封装基板的结构图；
26.图6示意性示出了根据本发明实施例的阻焊层的结构图；
27.图7示意性示出了根据本发明实施例的有机保护膜的结构图。
28.【附图标记说明】
29.1-芯板；2-内层线路；3-abf层；4-铜箔；5-盲孔；6-电镀种子层；7-图形电镀掩膜；8-电路图形；9-外层线路；10-阻焊层；11-有机保护膜。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例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。
31.在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
32.在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
33.图1示意性示出了根据本发明实施例的fcbga基板的半加成工艺方法的操作流程图。图2示意性示出了根据本发明实施例的fcbga基板的半加成工艺方法的工艺流程图。
34.请参阅图1和图2，根据该实施例的fcbga基板的半加成工艺方法，可以包括步骤s1～步骤s5。
35.步骤s1，在封装基板的内层线路2表面，依次压合abf层3和铜箔4。
36.封装基板的最内层材料为芯板1，在芯板1上制造铜线路，作为内层线路2。该内层线路2的制造方法和结构都与常规印刷线路板相同，例如图2所示，芯板1上开设有通槽，该通槽贯穿芯板1的上下表面。内层线路2填满于该通槽内并且延伸至该芯板1的上下表面。
37.在依次压合abf层3和铜箔4之前，还需要对内层线路2表面进行粗化处理，以提高内层线路2和abf层3间的结合力。
38.本发明实施例采用abf层制品为线路层间绝缘材料，可以用于在该材料表面采用半加成工艺制作精密的线路。
39.接着，在内层线路2表面，可以采用真空压膜机在低于常规温度条件下，先压合abf层3，再在abf层3表面压合铜箔4。
40.步骤s2，将压合后的abf层3置于烘箱中烘烤，以完成预固化。
41.本步骤采用低温烘烤，其主要目的在于去除封装基板在加工中吸附的水汽。具体地，将压合后的abf层3置于烘箱中烘烤，可以先于130℃下烘烤30min，再于180℃下烘烤60min。烘烤后，abf层3的固化度略有增加。
42.步骤s3，对预固化的abf层3进行真空加温加压，使abf层3完全固化。
43.本发明实施例中，对预固化的abf层3进行真空加温加压，可以包括：将预固化的abf层3置于真空条件，在层压机的镜面隔离钢板夹持下，通过加温和加压，使abf层3完全固化。
44.进一步地，加温后的温度可以为190℃～210℃，加压后的压力可以大于1mpa。
45.需要说明的是，常规abf固化是在abf表面线路制作之后，在烘箱中以130℃烘烤30分钟，再在190℃～210℃温度烘箱中烘烤1小时。而本发明实施例中，将预固化后的封装基板在层压机中镜面隔离钢板夹持下，在真空室中通过温度和压力作用将abf完全固化。
46.步骤s4，去除铜箔4，在完全固化的abf层3上制造外层线路9。
47.步骤s5，重复上述步骤s1～s4，形成多层线路封装基板。
48.由此，在完全固化的abf层3表面制作外层线路9，将制造的外层线路9又作为内层线路2重复进行上述步骤，得到多层线路封装基板。
49.为了具体说明外层线路9的制造过程，图3示意性示出了根据本发明实施例的外层线路的制造过程的操作流程图，图4示意性示出了根据本发明实施例的外层线路的制造过程的工艺流程图。
50.请参阅图3和图4，本发明实施例中，在上述步骤s4中，去除铜箔4，在完全固化的abf层3上制造外层线路9，可以进一步包括步骤s41～步骤s48。
51.步骤s41，对完全固化的abf层3和铜箔4进行激光钻孔，使abf层3和铜箔4中形成与内层线路2连通的盲孔5。
52.激光钻孔，使abf层3和铜箔4中形成与内层线路2连通的盲孔5，由此形成层间互连通道。
53.需要说明的是，常规激光钻孔工艺是在经过预固化的abf表面完成。与常规工艺不同的是，本发明实施例的激光钻孔工艺是在完全固化的abf层3表面完成。
54.步骤s42，去除激光钻孔残留胶渣。
55.去除盲孔5内部由于激光钻孔携带的残留胶渣。与常规工艺不同，常规工艺是在预固化后的abf孔表面进行除胶。
56.步骤s43，去除表面铜箔4。
57.由此，abf层3和盲孔5裸露在外。
58.步骤s44，在abf层3和盲孔5中化学镀铜，形成电镀种子层6。
59.化学镀铜可以为后续的电镀提供导电性。与常规化学镀铜在预固化的abf表面沉积不同，本发明实施例的化学镀铜是在完全固化的abf层3的表面沉积，而在abf层3的非孔区域不做除胶粗化处理。
60.进一步地，电镀种子层6的厚度可以为0.3μm～1μm。
61.步骤s45，在电镀种子层6上光刻形成图形电镀掩膜7。
62.在电镀种子层6上压干膜，光刻显影形成图形电镀掩膜7。
63.步骤s46，在电镀种子层6中未被图形电镀掩膜7覆盖的区域电镀形成电路图形8并填充盲孔5。
64.本步骤为图形电镀，用于将电路图形8镀出。
65.步骤s47，去除图形电镀掩膜7。
66.步骤s48，去除图形电镀掩膜7覆盖的电镀种子层6，形成外层线路9。
67.通过快速蚀刻，去除被图形电镀掩膜7覆盖的电镀种子层，形成外层线路9。
68.接着，图5示意性示出了根据本发明实施例的多层线路封装基板的结构图。
69.如图5所示，本发明实施例中，将制造的外层线路9又作为内层线路2，重复进行上述步骤s1～s4，使内层线路2、abf层3和外层线路9交替叠加，得到多层线路封装基板。
70.图6示意性示出了根据本发明实施例的阻焊层的结构图。
71.如图6所示，本发明实施例中，步骤s5中，形成多层线路封装基板之后，还可以包括：在多层线路封装基板的最外层制作阻焊层10。阻焊层作为一种保护层，可以涂覆在封装基板不需焊接的线路或基材上，也可以长期保护所形成的线路图形。
72.图7示意性示出了根据本发明实施例的有机保护膜的结构图。
73.如图7所示，本发明实施例中，制作阻焊层10之后，还可以包括：在多层线路封装基板的最外层未被阻焊层10覆盖的区域涂覆有机保护膜11。有机保护膜的涂覆，既可以保护铜不被氧化，也提高了铜焊盘的可焊性。
74.进一步地，有机保护膜11材料包括niau、nipdau、osp、sn中的任意一种。
75.从以上的描述中，可以看出，本发明实施例提供的fcbga基板的半加成工艺方法，至少实现了以下技术效果：
76.(1)大铜皮不爆板，保证基板的可靠性；
77.(2)减小工艺限制，提高设计自由度；
78.(3)降低工艺窗口，提高良率；
79.(4)降低基板翘曲。
80.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。此外，位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
81.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。