FCBGA制造技术

本发明专利技术提供一种

【技术实现步骤摘要】
FCBGA封装基板的制备方法


[0001]本专利技术属于半导体集成电路
，涉及一种
FCBGA
封装基板的制备方法
。

技术介绍

[0002]FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array)
这种被称为倒装芯片球栅格阵列封装是目前高端芯片封装的主要方式
。
随着电子产品的集成度越来越高，
FCBGA
封装基板上的图形密度不断增加，需要制作更多
、
更小的盲孔，或者根据产品的要求，需要制作各种不同尺寸
、
不同形状的沟槽
。
[0003]现在批量制作盲孔和沟槽的主要方法是采用
UV
激光钻机或者
CO2激光钻机在
FCBGA
封装基板上钻盲孔或铣沟槽，但采用激光钻孔有其局限性，主要包括：
[0004]一方面，激光钻机的价格非常高，随着基板上盲孔数量的大量增加，导致激光钻孔的成本也迅速增加，例如，为保证产品的高密度布线设计，
FCBGA
封装基板上有大量的盲孔设计，且盲孔的数量也在持续增加，使得激光钻孔成本大幅增加
。
[0005]另一方面，
UV
激光是一种高能激光束，钻孔时大部分激光能量被用于光化学作用，属于光化学裂蚀刻原理，且其能量大，可以直接切割金属和玻璃纤维，适用于小孔径加工，但是其需要精确控制激光钻孔参数，否则极易造成盲孔底部烧穿的问题；
CO2激光钻孔由于其工作波长在/>9300
～
10600nm
，基于覆铜板铜层和介电层对
CO2激光吸收率的不同，从而
CO2激光可仅在介电层中形成激光孔，而位于底部的铜层则不易被损坏，因此
CO2激光钻孔成为盲孔制作的重要方法，但
CO2激光钻孔的基本原理是被加工的材料吸收低能量的激光，在极短的时间将有机板材以强热熔化或汽化，使之被持续移除而形成盲孔，这是一个激光与物质相互作用的过程，包括反射
、
吸收
、
汽化
、
再辐射
、
热扩散等不同的能量转换过程，属于光热烧蚀原理，这种方法在实际工作中被发现容易在产品表面产生过度碳化，甚至将板面烧焦，易残留胶渣，影响产品的电气性能
。
[0006]再者，激光光源是一束非常强大和高度定向性的电磁波，其波长大多在紫外
、
可见光和红外的范围内，而激光束照射或激光脉冲的时间是有限定的，当强大的激光束照射到物质的表面时，物质中的电子会吸收电磁波而加速运动，并与其他电子或离子发生激烈的碰撞，这些激光碰撞会迅速加热，直到被光束照射区域产生熔化
、
气化和离子化，从而除去物质而形成孔洞
。
在这个碰撞和熔化的过程中，如果激光光束照射或激光脉冲时间长，即当这些激光脉冲碰撞时间长或者激光冲击次数每秒少于
100
万次时，就有很多能量被传导和扩散到周围区域形成“热影响区”(HAZ)
，其厚度可以从几十微米到几百微米，而在这个“热影响区”厚度及其周围区域的界面处会形成热损伤或破坏，如熔化
、
变形
、
起皱
、
粗糙
、
裂缝或分层等等
。
[0007]因此，提供一种
FCBGA
封装基板的制备方法，以有效解决
FCBGA
封装基板盲孔或沟槽制备所遇到的质量及成本问题，实属必要
。

技术实现思路

[0008]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种
FCBGA
封装基板的制备方法，用于解决现有技术中
FCBGA
封装基板在制备中所面临的上述一系列的制备问题
。
[0009]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种
FCBGA
封装基板的制备方法，包括以下步骤：
[0010]提供芯板，所述芯板包括介电层及位于所述介电层相对两面的芯板铜箔层；
[0011]形成贯穿所述芯板的互联孔；
[0012]形成覆盖所述互联孔及芯板铜箔层的互联导电层；
[0013]图形化所述互联导电层及所述芯板铜箔层，显露所述介电层，制备芯层结构；
[0014]采用压合法，于所述芯层结构的相对两面形成自内而外叠置的增层及铜箔层；
[0015]图形化所述铜箔层，形成刻蚀窗口；
[0016]基于所述刻蚀窗口，进行感应耦合等离子刻蚀，形成贯穿所述增层的连接孔；
[0017]去除所述铜箔层；
[0018]基于所述连接孔形成与所述芯层结构电连接的图形化的金属连接层，所述金属连接层包括种子层及金属层
。
[0019]可选地，形成的所述连接孔的形貌包括圆形
、
椭圆形及多边形中的一种或组合
。
[0020]可选地，形成的所述连接孔的宽度尺寸的下限为
40
μ
m
以下
。
[0021]可选地，所述增层的材质包括
ABF
材质或
PP
材质
。
[0022]可选地，采用四氟化碳和氧气的混合气体进行所述感应耦合等离子刻蚀；所述感应耦合等离子刻蚀的射频偏压为
10V
～
30V
，刻蚀时间为
80min
～
120min。
[0023]可选地，形成的所述种子层包括采用化学镀形成的铜种子层或采用溅射法形成的钛
/
铜种子叠层
。
[0024]可选地，形成所述金属层的步骤包括贴膜
、
曝光
、
显影
、
电镀
、
去膜及刻蚀
。
[0025]可选地，形成所述互联孔的方法包括机械钻孔或激光钻孔
。
[0026]可选地，形成的所述互联导电层填充所述互联孔；或形成的所述互联导电层仅覆盖所述互联孔的侧壁，并通过形成绝缘层填充所述互联孔
。
[0027]可选地，重复进行所述芯层结构制备后的步骤，直至完成所需的叠板层数以制备多层
FCBGA
封装基板
。
[0028]如上所述本专利技术的
FCBGA
封装基板的制备方法，通过采用感应耦合等离子刻蚀，可有效降低连接孔的尺寸，制作宽度尺寸下限为
40
μ
m
以下的连接孔，并且可以一次成型多个具有不同尺寸和
/
或不同形貌的连接孔，从而可有效降低成本，提升
FCBGA
封装基板的布线密度；感应耦合等离子刻蚀与增层为化学反应，可避免热烧蚀导致边缘发黑以及产生热影响区的问题，且无需进行除渣操作即可形成具有良好结合力的金属连接层；从而本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.FCBGA
封装基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供芯板，所述芯板包括介电层及位于所述介电层相对两面的芯板铜箔层；形成贯穿所述芯板的互联孔；形成覆盖所述互联孔及芯板铜箔层的互联导电层；图形化所述互联导电层及所述芯板铜箔层，显露所述介电层，制备芯层结构；采用压合法，于所述芯层结构的相对两面形成自内而外叠置的增层及铜箔层；图形化所述铜箔层，形成刻蚀窗口；基于所述刻蚀窗口，进行感应耦合等离子刻蚀，形成贯穿所述增层的连接孔；去除所述铜箔层；基于所述连接孔形成与所述芯层结构电连接的图形化的金属连接层，所述金属连接层包括种子层及金属层
。2.
根据权利要求1所述的
FCBGA
封装基板的制备方法，其特征在于：形成的所述连接孔的形貌包括圆形
、
椭圆形及多边形中的一种或组合
。3.
根据权利要求1所述的
FCBGA
封装基板的制备方法，其特征在于：形成的所述连接孔的宽度尺寸的下限为
40
μ
m
以下
。4.
根据权利要求1所述的
FCBGA
封装基板的制备方法，其特征在于：所述增层的材质包括
ABF
材质或
PP
材质
。5.
根据权利要求4所述的
FCBGA
封装基板的制备方法，其特征在于：采用四氟化碳和氧气的混合气体进行所述感应...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨威，徐文龙，杜玲玲，庄爱东，宋景勇，付海涛，查晓刚，
申请(专利权)人：上海美维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：