一种用于BOT封装的双面有芯板结构及其制造方法技术

本发明专利技术的一个实施例提供一种双面有芯板结构，包括：在所述双面有芯板结构两面上的至少两层半固化基板；半埋入到所述半固化基板中的半埋入线路；其中，所述半埋入线路的第一面位于与所述线路同侧的所述半固化基板的表面之上，所述半埋入线路的与所述第一面相对的第二面位于与所述线路同侧的所述半固化基板的表面之下，所述半埋入线路的侧面的一部分位于所述线路同侧的所述半固化基板的表面之上，所述半埋入线路的侧面的另一部分被所述半固化基板包裹；以及阻焊层，所述阻焊层至少部分地覆盖所述半埋入线路的表面，并且暴露焊盘窗口。

【技术实现步骤摘要】
一种用于BOT封装的双面有芯板结构及其制造方法
本专利技术涉及半导体封装领域，尤其涉及一种用于BOT封装的双面有芯板结构及其制造方法。
技术介绍
为了满足电子产品越来越向小型化、智能化、高性能以及高可靠性方向发展，芯片的小型化、智能化使得芯片封装引脚的数量在提升的同时，封装引脚的尺寸也在快速下降；同时，系统级封装SiP(SystemInaPackage)又要求将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件封装成一个功能系统，这就提出了在一个封装基板上实现多个高性能芯片的封装要求。当芯片的芯片焊盘间距小于50μm的情况下，封装必须采用BOT(BumponTrace)技术，将芯片表面的铜柱凸点直接键合在基板精细线路上，要求基板键合线路尺寸小于25μm。现有技术在有芯基板上制造精细线路是通过MSAP或SAP工艺实现的，而这种制造方法制造的线路当线宽/线距小于20μm/20μm时，如图1所示，线路120仅底部接触其底部绝缘树脂110，因此，线路的结合力非常小，在采用BOT封装结构时，20μm以下的线路和焊球焊接过程中，有线路剥离的风险，而且线路越细，风险越大。埋入线路技术ETS(embeddedTraceSubstrate)，是无芯(Coreless)基板的一种特殊线路结构，因其可以做到最小线宽线距15μm/15μm以下，而且线路控制精度高，线路嵌入树脂中。所谓嵌入树脂中是指线路的上面被树脂包覆，线路结合力大。但常规的埋入线路技术(ETS)采用承载板双面压合埋入方式，在承载板表面首先制作两层超薄铜箔，在超薄铜箔小面制造高精度的细线路，通过绝缘树脂压合形成线路埋入绝缘树脂的结构，再在绝缘树脂上制造后面的线路，后面线路加工完成后将承载板两侧加工好的两张无芯基板揭下来，形成两张带有超薄铜箔埋入线路的无芯基板结构，再将超薄铜箔蚀刻掉，由于腐蚀剂的作用，埋入线路表面也会被腐蚀掉部分高度，所以形成了图2所示的埋入线路结构，埋入线路结构220的特点在于线路表面处于埋入绝缘树脂210上表面下方。这种埋入线路结构只能在无芯基板加工中形成。只能应用于无芯基板加工制造中，而且只能用于第一层线路，第一层以后的线路中无法使用因此，BOT技术只能在基板的一侧加工。埋入线路技术因此在应用中受到很大限制。由于常规的埋入线路技术(ETS)无法应用于现有的有芯板，且只能在基板的一侧加工，因此BOT技术只能在基板的一侧使用，同时常规的半加成(SAP)工艺制造的高密度精细线路与芯片焊接时又存在较大的结合力缺陷。因此需要一种新型的封装基板结构和制造方法来解决以上问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的一个实施例提供一种双面有芯板结构，包括：在所述双面有芯板结构两面上的至少两层半固化基板；半埋入到所述半固化基板中的半埋入线路；其中，所述半埋入线路的第一面位于与所述线路同侧的所述半固化基板的表面之上，所述半埋入线路的与所述第一面相对的第二面位于与所述线路同侧的所述半固化基板的表面之下，所述半埋入线路的侧面的一部分位于所述线路同侧的所述半固化基板的表面之上，所述半埋入线路的侧面的另一部分被所述半固化基板包裹；以及阻焊层，所述阻焊层至少部分地覆盖所述半埋入线路的表面，并且暴露焊盘窗口。在本专利技术的实施例中，半固化基板为半固化绝缘树脂片。在本专利技术的实施例中，半固化基板为BT或FR4半固化片。在本专利技术的实施例中，该双面有芯板结构还包括夹在所述至少两层半固化基板之间的一层或多层内层基板。内层基板材料与所述半固化基板材料相同或不同。所述内层基板是芯板，所述芯板通过去除双面覆铜板的表面铜箔来获取。在本专利技术的实施例中，半埋入线路埋入半固化基板的深度由半固化基板内部结构决定。在本专利技术的实施例中，双面有芯板结构还包括一个或多个导电通孔和/或内部线路，所述导电通孔用于连接基板内部线路和/或半埋入线路。在本专利技术的实施例中，双面有芯板结构还包括在所述半埋入线路上通过BOT倒装焊的芯片。本专利技术的另一个实施例提供一种双面有芯板结构的制造方法，包括：通过第一压合工艺在内层基板的两面上压合半固化基板和表面铜箔，其中所述第一压合保持所述半固化基板的半固化状态不变；去除所述半固化基板的表面铜箔；在已去除铜箔的半固化基板的表面沉积形成第一电镀种子层；在所述第一电镀种子层上光刻形成第一电镀掩膜和第一电镀窗口；在所述第一电镀窗口上电镀形成导电线路；去除所述第一电镀掩膜；去除所述第一电镀掩膜下方的所述第一电镀种子层；通过第二压合工艺压合所述导电线路，其中所述第二压合工艺使所述导电线路半埋入所述半固化基板中，并使所述半固化基板的半固化材料固化。在本专利技术的另一个实施例中，该方法还包括：在已固化的基板上形成保护膜；在已固化的基板上钻孔；沉积第二电镀种子层；光刻形成第二电镀掩膜和第二电镀窗口；通过电镀填孔，用于所述基板内部互连或元件安装定位；去除所述第二电镀掩膜；去除所述第二电镀掩膜下的第二电镀种子层；在所述半固化封装基板上下两面的非焊接区域制作阻焊层，并且暴露焊盘窗口。在本专利技术的另一个实施例中，在已固化的基板上形成保护膜包括通过化学镀铜形成铜层作为保护膜。在本专利技术的另一个实施例中，沉积形成第一电镀种子层为化学镀铜或溅射电镀种子层。在本专利技术的另一个实施例中，化学镀铜工艺进一步包括中和、酸浸、清洁、微蚀、预浸、活化、还原、化铜、水洗。在本专利技术的另一个实施例中，去除第一、第二电镀种子层为闪蚀法，以减少刻蚀液对导电线路的腐蚀。在本专利技术的另一个实施例中，在制作阻焊层后，在半埋入导电线路和或焊盘上制作表面涂敷有机保护皮膜OSP、NiAu或NiPdAu。。通过本专利技术的实施例提供的双面半埋入线路高密度基板结构具有如下优点：1.本专利技术所述结构的基板表面的两层线路均是半埋入基板的线路，基板表面线路部分嵌入到底层树脂绝缘层中，其与基板结合力显著增大，满足BOT倒装封装要求。2.本专利技术所述结构的基板可以由芯板、芯板两侧的固化的半固化片已经部分嵌入固化的半固化片树脂中的表面两层线路以及覆盖在线路表面的阻焊保护层构成，其中半固化片的材料可以和芯板材料相同，也可以不同。4.本专利技术所述结构的基板的两层半埋入线路上表面高出线路底部绝缘树脂裸露表面，而不是常规埋入线路技术形成的埋入线路裸露表面低于绝缘树脂表面。可以直接满足芯片的BOT倒装封装。5.本专利技术所述结构的基板中制作半埋入线路所用的绝缘层树脂可以是常规基板材料：ABF，BT半固化片，FR半固化片以及其他电路板用树脂半固化片。6.本专利技术所述结构的基板的半埋入线路的埋入深度，即本专利技术基板结构中的R值的大小，由半固化绝缘树脂的材料决定。7.本专利技术所述结构的基板，在基板的通孔加工前，对整个表面进行化学镀铜，进行保护，这是常规技术中没有的工艺。其作用包括：a)在机械钻孔中起到对基板表面树脂层表面和线路的保护，以免外力损伤；b)机械钻孔后，通孔内需要做除胶渣处理，在除胶渣过程中，化学镀铜层保护基板表面的树脂层不被除胶渣溶液腐蚀。8.本专利技术所述的基板结构双面均采用半埋入线路结构，因此双面均能进行窄节BOT倒装封装，封装密度更大，集成度更高，3D封装尺寸更小。附图说明为了进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双面有芯板结构，包括：在所述双面有芯板结构两面上的至少两层半固化基板；半埋入到所述半固化基板中的半埋入线路；其中，所述半埋入线路的第一面位于与所述线路同侧的所述半固化基板的表面之上，所述半埋入线路的与所述第一面相对的第二面位于与所述线路同侧的所述半固化基板的表面之下，所述半埋入线路的侧面的一部分位于所述线路同侧的所述半固化基板的表面之上，所述半埋入线路的侧面的另一部分被所述半固化基板包裹；以及阻焊层，所述阻焊层至少部分地覆盖所述半埋入线路的表面，并且暴露焊盘窗口。

【技术特征摘要】
1.一种双面有芯板结构，包括：在所述双面有芯板结构两面上的至少两层半固化基板；半埋入到所述半固化基板中的半埋入线路；其中，所述半埋入线路的第一面位于与所述线路同侧的所述半固化基板的表面之上，所述半埋入线路的与所述第一面相对的第二面位于与所述线路同侧的所述半固化基板的表面之下，所述半埋入线路的侧面的一部分位于所述线路同侧的所述半固化基板的表面之上，所述半埋入线路的侧面的另一部分被所述半固化基板包裹；以及阻焊层，所述阻焊层至少部分地覆盖所述半埋入线路的表面，并且暴露焊盘窗口。2.如权利要求1所述的双面有芯板结构，其特征在于，还包括夹在所述至少两层半固化基板之间的一层或多层内层基板。3.如权利要求1所述的双面有芯板结构，其特征在于，还包括一个或多个导电通孔和/或内部线路，所述导电通孔用于连接基板内部线路和/或半埋入线路。4.一种双面有芯板结构的制造方法，包括：通过第一压合工艺在内层基板的两面上压合半固化基板和表面铜箔，其中所述第一压合保持所述半固化基板的半固化状态不变；去除所述半固化基板的表面铜箔；在已去除铜箔的半固化基板的表面沉积形成第一电镀种子层；在所述第一电镀种子层上光刻形成第一电镀掩膜和第一电镀窗口；在所述第一电镀窗口上电镀形成导电线路；去除所述第一电镀掩膜；...

【专利技术属性】
技术研发人员：于中尧，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32