先封后蚀三维系统级芯片正装凸点封装结构及工艺方法技术方案

本发明专利技术涉及一种先封后蚀三维系统级芯片正装凸点封装结构及工艺方法，所述封装结构基岛（1）和引脚（2），所述引脚（2）正面设置有导电柱子（3），所述基岛（1）正面正装有第一芯片（4），所述导电柱子（3）、第一芯片（4）和第一金属线（5）外围的区域均包封有第一塑封料或环氧树脂（9），所述基岛（1）背面正装有第二芯片（7），所述基岛（1）和引脚（2）背面区域以及第二芯片（7）和第二金属线（8）外围的区域均包封有第二塑封料或环氧树脂（10），所述导电柱子（3）上设置有第一金属球（17）。本发明专利技术的有益效果是：它能够解决传统金属引线框或有机基板无法埋入物件而限制整个封装功能集成度以及传统有机基板需要更细线宽与更窄的线与线间距的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于半导体封装
。
技术介绍
传统四面无引脚金属引线框封装结构如图104所示，其主要制作工艺是在取金属片进行化学蚀刻、金属电镀从而制成有承载芯片的基岛、内外引脚的金属引线框，再在此基础上进行单侧的装片、打线、包封等封装工艺。而传统的有机多层线路基板封装结构如图105所示，其主要工艺是在玻璃纤维板核心材料的基础上通过积成材料积成的方式叠加形成多层线路板,线路层之间通过激光钻孔的方式开孔，再镀孔完成电性连接。然后再在多层线路板的基础上进行单侧的装片、打线、包封等封装工艺。上述金属引线框封装结构与多层线路基板封装结构都存在以下不足: 1、此类金属引线框及多层线路基板都只能进行单侧的芯片封装，金属引线框或多层线路基板的利用率较低，从而限制整个封装的功能集成度。2、此类金属引线框及多层线路基板本身不埋入任何物件，所以金属引线框及多层线路板不具备功能集成效果，从而也相应地限制了整个封装体的功能集成度。3、有机多层基板的材料成本以及工艺制作成本较高。4、传统金属引线框的线宽线距相当地大，至少都要200 μ m以上，所以无法做到高密度的需求。5、传统的有机多层线路的线宽线距依据目前的蚀刻制作能力，只能达到25 μ m线宽以及25 μ m线距，稍微宽了点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种先封后蚀芯片正装三维系统级封装结构及工艺方法，它能够解决传统金属引线框或多层线路基板本身无法埋入芯片以及被动组件而限制整个封装功能集成度的问题以及传统有机基板需要更细线宽与更窄的线与线间距的问题。本专利技术的目的是这样实现的:一种先封后蚀三维系统级芯片正装凸点封装结构的工艺方法，所述方法包括以下步骤: 步骤一、取金属基板 步骤二、金属基板表面预镀铜材 在金属基板表面预镀一层铜材； 步骤三、贴光阻膜作业 在步骤二完成预镀铜材的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行金属线路层电镀的区域； 步骤五、电镀金属线路层 在步骤四中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属线路层，金属线路层电镀完成后即在金属基板正面形成相应的基岛和引脚； 步骤六、贴光阻膜作业 在步骤五完成电镀金属线路层的金属基板正面贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤七、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行导电柱子电镀的区域； 步骤八、电镀导电柱子 在步骤七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上导电柱子； 步骤九、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜； 步骤十、装片 在步骤五形成的基岛正面涂覆导电或不导电粘结物质进行第一芯片的植入； 步骤十一、金属线键合 在第一芯片正面与步骤五形成的引脚之间进行键合金属线作业； 步骤十二、环氧树脂塑封 在完成装片打线后的金属基板正面进行环氧树脂塑封保护； 步骤十三、环氧树脂表面研磨 在步骤十二完成环氧树脂塑封后进行表面研磨； 步骤十四、贴光阻膜作业 在步骤十三完成环氧树脂表面研磨后的金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤十五、金属基板背面去除部分光阻膜 参利用曝光显影设备将步骤十四完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行蚀刻的区域； 步骤十六、蚀刻 在步骤十五中金属基板背面去除部分光阻膜的区域进行化学蚀刻； 步骤十七、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜，去除光阻膜的方法采用化学药水软化并采用高压水冲洗即可； 步骤十八、电镀抗氧化金属层或披覆抗氧化剂(OSP) 在步骤十七中去除光阻膜后金属基板表面裸露在外的金属表面进行抗氧化金属层电镀或是抗氧化剂披覆(OSP)； 步骤十九、装片 在基岛背面涂覆导电或不导电粘结物质进行第二芯片的植入； 步骤二十、金属线键合 在第二芯片正面与引脚背面之间进行键合金属线作业； 步骤二十一、环氧树脂塑封 在完成装片打线后的金属基板背面进行环氧树脂塑封保护； 步骤二十二、植球 在步骤十八完成电镀抗氧化金属层或披覆抗氧化剂的导电柱子顶部植入第一金属球； 步骤二十三、切割成品 将步骤二十二完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得先封后蚀三维系统级芯片正装凸点封装结构成品。一种先封后蚀三维系统级芯片正装凸点封装结构的工艺方法，所述方法包括以下步骤: 步骤一、取金属基板 步骤二、金属基板表面预镀铜材 在金属基板表面预镀一层铜材， 步骤三、贴光阻膜作业 在步骤二完成预镀铜材的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行金属线路层电镀的区域； 步骤五、电镀金属线路层 在步骤四中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属线路层，金属线路层电镀完成后即在金属基板正面形成相应的基岛和引脚； 步骤六、贴光阻膜作业 在步骤五完成电镀金属线路层的金属基板正面贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤七、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行导电柱子电镀的区域； 步骤八、电镀导电柱子 在步骤七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上导电柱子； 步骤九、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜； 步骤十、装片 在步骤五形成的基岛正面涂覆导电或不导电粘结物质进行第一芯片的植入； 步骤十一、金属线键合 在第一芯片正面与步骤五形成的引脚之间进行键合金属线作业； 步骤十二、环氧树脂塑封 在完成装片打线后的金属基板正面进行环氧树脂塑封保护； 步骤十三、环氧树脂表面研磨 在步骤十二完成环氧树脂塑封后进行表面研磨； 步骤十四、贴光阻膜作业 在步骤十三完成环氧树脂表面研磨后的金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤十五、金属基板背面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤十四完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行蚀刻的区域； 步骤十六、蚀刻 在步骤十五中金属基板背面去除部分光阻膜的区域进行化学蚀刻； 步骤十七、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜； 步骤十八、金属基板背面披覆绿漆 在步骤十七去除光阻膜后的金属基板背面进行绿漆或可感光的不导电胶材的披覆； 步骤十九、曝光开窗显影 利用曝光显影设备对金属基板背面披覆的绿漆或可感光的不导电胶材进行曝光显影开窗，以露出金属基板背面后续需要进行高导电金属层电镀的区域； 步骤二十、电镀高导电金属层 在步骤十九中金属基板背面绿漆或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种先封后蚀三维系统级芯片正装凸点封装结构的工艺方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤一、取金属基板步骤二、金属基板表面预镀铜材在金属基板表面预镀一层铜材；步骤三、贴光阻膜作业在步骤二完成预镀铜材的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行金属线路层电镀的区域；步骤五、电镀金属线路层在步骤四中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属线路层，金属线路层电镀完成后即在金属基板正面形成相应的基岛和引脚；步骤六、贴光阻膜作业在步骤五完成电镀金属线路层的金属基板正面贴上可进行曝光显影的光阻膜；步骤七、金属基板正面去除部分光阻膜利用曝光显影设备将步骤六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行导电柱子电镀的区域；步骤八、电镀导电柱子在步骤七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上导电柱子；?步骤九、去除光阻膜去除金属基板表面的光阻膜；步骤十、装片在步骤五形成的基岛正面涂覆导电或不导电粘结物质进行第一芯片的植入；步骤十一、金属线键合在第一芯片正面与步骤五形成的引脚之间进行键合金属线作业；步骤十二、环氧树脂塑封在完成装片打线后的金属基板正面进行环氧树脂塑封保护；步骤十三、环氧树脂表面研磨在步骤十二完成环氧树脂塑封后进行表面研磨；?步骤十四、贴光阻膜作业在步骤十三完成环氧树脂表面研磨后的金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜；步骤十五、金属基板背面去除部分光阻膜参利用曝光显影设备将步骤十四完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行蚀刻的区域；步骤十六、蚀刻在步骤十五中金属基板背面去除部分光阻膜的区域进行化学蚀刻；步骤十七、去除光阻膜去除金属基板表面的光阻膜，去除光阻膜的方法采用化学药水软化并采用高压水冲洗即可；步骤十八、电镀抗氧化金属层或披覆抗氧化剂在步骤十七中去除光阻膜后金属基板表面裸露在外的金属表面进行抗氧化金属层电镀或是抗氧化剂披覆；步骤十九、装片在基岛背面涂覆导电或不导电粘结物质进行第二芯片的植入；步骤二十、金属线键合在第二芯片正面与引脚背面之间进行键合金属线作业；步骤二十一、环氧树脂塑封在完成装片打线后的金属基板背面进行环氧树脂塑封保护；步骤二十二、植球在步骤十八完成电镀抗氧化金属层或披覆抗氧化剂的导电柱子顶部植入第一金属球；步骤二十三、切割成品将步骤二十二完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得先封后蚀三维系统级芯片正装凸点封装结构成品。...

【技术特征摘要】
1.一种先封后蚀三维系统级芯片正装凸点封装结构的工艺方法，其特征在于所述方法包括以下步骤: 步骤一、取金属基板 步骤二、金属基板表面预镀铜材 在金属基板表面预镀一层铜材； 步骤三、贴光阻膜作业 在步骤二完成预镀铜材的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行金属线路层电镀的区域； 步骤五、电镀金属线路层 在步骤四中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属线路层，金属线路层电镀完成后即在金属基板正面形成相应的基岛和引脚； 步骤六、贴光阻膜作业 在步骤五完成电镀金属线路层的金属基板正面贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤七、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步`骤六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行导电柱子电镀的区域； 步骤八、电镀导电柱子 在步骤七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上导电柱子； 步骤九、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜； 步骤十、装片 在步骤五形成的基岛正面涂覆导电或不导电粘结物质进行第一芯片的植入； 步骤十一、金属线键合 在第一芯片正面与步骤五形成的引脚之间进行键合金属线作业； 步骤十二、环氧树脂塑封 在完成装片打线后的金属基板正面进行环氧树脂塑封保护； 步骤十三、环氧树脂表面研磨 在步骤十二完成环氧树脂塑封后进行表面研磨； 步骤十四、贴光阻膜作业 在步骤十三完成环氧树脂表面研磨后的金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤十五、金属基板背面去除部分光阻膜 参利用曝光显影设备将步骤十四完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行蚀刻的区域； 步骤十六、蚀刻 在步骤十五中金属基板背面去除部分光阻膜的区域进行化学蚀刻； 步骤十七、去除光阻膜去除金属基板表面的光阻膜，去除光阻膜的方法采用化学药水软化并采用高压水冲洗即可； 步骤十八、电镀抗氧化金属层或披覆抗氧化剂 在步骤十七中去除光阻膜后金属基板表面裸露在外的金属表面进行抗氧化金属层电镀或是抗氧化剂披覆； 步骤十九、装片 在基岛背面涂覆导电或不导电粘结物质进行第二芯片的植入； 步骤二十、金属线键合 在第二芯片正面与引脚背面之间进行键合金属线作业； 步骤二十一、环氧树脂塑封 在完成装片打线后的金属基板背面进行环氧树脂塑封保护； 步骤二十二、植球 在步骤十八完成电镀抗氧化金属层或披覆抗氧化剂的导电柱子顶部植入第一金属球； 步骤二十三、切割成品 将步骤二十二完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得先封后蚀三维系统级芯片正装凸点封装结构成品。2.一种先封后蚀三维系统级芯片正装凸点封装结构的工艺方法，其特征在于所述方法包括以下步骤: 步骤一、取金属基板 步骤二、金属基板表面预镀铜材 在金属基板表面预镀一层铜材， 步骤三、贴光阻膜作业 在步骤二完成预镀铜材的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行金属线路层电镀的区域； 步骤五、电镀金属线路层 在步骤四中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属线路层，金属线路层电镀完成后即在金属基板正面形成相应的基岛和引脚； 步骤六、贴光阻膜作业 在步骤五完成电镀金属线路层的金属基板正面贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤七、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行导电柱子电镀的区域； 步骤八、电镀导电柱子 在步骤七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上导电柱子； 步骤九、去除光阻膜去除金属基板表面的光阻膜； 步骤十、装片 在步骤五形成的基岛正面涂覆导电或不导电粘结物质进行第一芯片的植入； 步骤十一、金属线键合 在第一芯片正面与步骤五形成的引脚之间进行键合金属线作业； 步骤十二、环氧树脂塑封 在完成装片打线后的金属基板正面进行环氧树脂塑封保护； 步骤十三、环氧树脂表面研磨 在步骤十二完成环氧树脂塑封后进行表面研磨； 步骤十四、贴光阻膜作业 在步骤十三完成环氧树脂表面研磨后的金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤十五、金属基板背面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤十四完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行蚀刻的区域； 步骤十六、蚀刻 在步骤十五中金属基板背面去除部分光阻膜的区域进行化学蚀刻； 步骤十七、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜； 步骤十八、金属基板背面披覆绿漆 在步骤十七去除光阻膜后的金属基板背面进行绿漆的披覆； 步骤十九、曝光开窗显影 利用曝光显影设备对金属基板背面披覆的绿漆进行曝光显影开窗，以露出金属基板背面后续需要进行高导电金属层电镀的区域； 步骤二十、电镀高导电金属层 在步骤十九中金属基板背面绿漆的开窗区域内电镀上高导电金属层； 步骤二十一、电镀抗氧化金属层或披覆抗氧化剂 在金属基板表面裸露在外的金属表面进行抗氧化金属层电镀或抗氧化剂披覆； 步骤二十二、装片 在步骤十三经过研磨的环氧树脂表面通过导电或不导电粘结物质正装上第二芯片； 步骤二十三、金属线键合 在第二芯片正面与导电柱子顶部之间进行键合金属线作业； 步骤二十四、环氧树脂塑封 在完成装片打线后的环氧树脂表面再进行环氧树脂塑封保护； 步骤二十五、植球 在步骤二十一完成电镀抗氧化金属层或披覆抗氧化剂的高导电金属层上植入第一金属球； 步骤二十六、切割成品 将步骤二十五完成植球的半成品进行切割作业，使原本以阵列式集合体方式集成在一起并含有芯片的塑封体模块一颗颗切割独立开来，制得先封后蚀三维系统级芯片正装凸点封装结构成品。3.一种先封后蚀三维系统级芯片正装凸点封装结构的工艺方法，其特征在于所述方法包括以下步骤: 步骤一、取金属基板 步骤二、金属基板表面预镀铜材 在金属基板表面预镀一层铜材； 步骤三、贴光阻膜作业 在步骤二完成预镀铜材的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行第一金属线路层电镀的区域；步骤五、电镀第一金属线路层 在步骤四中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上第一金属线路层； 步骤六、贴光阻膜作业 在步骤五完成电镀第一金属线路层的金属基板正面贴上可进行曝光显影的光阻膜； 步骤七、金属基板正面去除部分光阻膜 利用曝光显影设备将步骤六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻`膜，以露出金属基板正面后续需要进行第二金属线路层电镀的区域；步骤八、电镀第二金属线路层 在步骤七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上第二金属线路层作为用以连接第一金属线路层与第三金属线路层的导电柱子； 步骤九、去除光阻膜 去除金属基板表面的光阻膜； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志忠，梁新夫，林煜斌，张凯，章春燕，
申请(专利权)人：江苏长电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：