印刷電路板的制造方法與流程

本發(fā)明涉及用于安裝芯片的空腔(cavity)的制造方法，更加詳細(xì)而言，不僅將空腔簡單地用作用于嵌入(embed)芯片的空間，而且在空腔的下端部的基板的表面制作隆起墊(bumppad)，來使安裝在空腔的芯片與空腔下端部的封裝基板的表面，以倒裝芯片(flip-chip)的方式直接進行電連接。

背景技術(shù)：

目前，半導(dǎo)體封裝技術(shù)日益實現(xiàn)尖端化。半導(dǎo)體封裝技術(shù)從現(xiàn)有的二維(2-d)封裝技術(shù)發(fā)展到2.5維(2.5-d)至3維(3-d)封裝技術(shù)。即，從在基板上安裝芯片的技術(shù)，向?qū)⒒宓膬?nèi)部和基板上的三維空間都立體性地利用的技術(shù)發(fā)展。

為了縮小封裝空間并對芯片層疊(diestack)進行集成，通過加工空腔(cavity)來進行的嵌入工序(embeddingprocess)，作為領(lǐng)先技術(shù)(leadingtechnology)而受到關(guān)注。

圖1a至圖1c是示出在通過現(xiàn)有技術(shù)制作的空腔內(nèi)嵌入安裝有芯片的樣子的圖。

參照圖1a及圖1b，為了制造空腔10，利用激光對預(yù)浸材料(prepreg)5進行鉆孔加工，但是在進行激光鉆孔加工時被蝕刻的預(yù)浸材料5的蝕刻端面并不平坦，因此不容易直接安裝芯片30。為了解決這樣的問題，在現(xiàn)有技術(shù)中，利用激光，對在將銅箔隔擋層(copperbarrier；20)形成在底部的狀態(tài)下層疊的預(yù)浸材料，進行鉆孔加工，從而防止預(yù)浸材料的底面受損。

換言之，當(dāng)沒有銅箔隔擋層20的情況下進行激光加工時，下部的樹脂層因激光而受損(damage)，導(dǎo)致底面不平坦，從而安裝芯片30變得不容易。

但是，按照現(xiàn)有技術(shù)，在將芯片30安裝在銅箔隔擋層上時，能夠單純地將芯片30安裝在空腔內(nèi)，但是不容易以倒裝芯片(flip-chip)的方式，直接將芯片端子與封裝基板進行電連接。現(xiàn)有技術(shù)采用了以引線鍵合(wirebonding)(40)的方式，將芯片上部面的墊(pad)和基板的墊(pad)連接的技術(shù)。

最近，要安裝的芯片具有數(shù)量多的端子，為了對數(shù)量多的端子進行引線鍵合，而在封裝基板上需要更大的面積和數(shù)量多的墊(pad)，因此在僅通過引線鍵合來將芯片與基板連接的情況下，不僅使封裝尺寸變大，而且使封裝費用也增加。而且，如圖1c所示，要在空腔內(nèi)實現(xiàn)芯片疊層(diestack；50)的情況下，電連接的技術(shù)會更難。

因此，需要能夠在空腔底面制作隆起墊(bumppad)來進行倒裝芯片鍵合的工藝。雖然應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)，能夠單純地在銅箔隔擋層20覆蓋轉(zhuǎn)印了圖案的蝕刻掩模，并選擇性地進行蝕刻來制造隆起墊，但是，在這種情況下，由于墊之間產(chǎn)生的不均勻的樹脂蝕刻，使隆起墊容易剝離，或者使蝕刻的隆起墊的樹脂深度產(chǎn)生不均勻。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

1.韓國專利公開第10-2013-0096381號；

2.韓國專利授權(quán)第139,273號；

3.韓國專利授權(quán)第101,580,472號。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于，提供一種制作隆起墊的技術(shù)，能夠在空腔內(nèi)安裝倒裝芯片。

本發(fā)明的第二目的在于，提供一種技術(shù)，在所述第一目的的基礎(chǔ)上，能夠在空腔內(nèi)實現(xiàn)芯片層疊。

在本發(fā)明中，在與空腔區(qū)域?qū)?yīng)的基板表面上形成隆起墊，在隆起墊上整面層疊第二絕緣層(如不含有玻璃纖維的樹脂那樣的、可通過噴砂工序蝕刻的絕緣層)，在與空腔區(qū)域?qū)?yīng)的第二絕緣層的表面上，形成用于保護第二絕緣層的銅箔隔擋層，在銅箔隔擋層上整面層疊第三絕緣層(如預(yù)浸材料)，在第三絕緣層上形成銅箔電路。

然后，將僅露出空腔區(qū)域的掩模形成在外層的銅箔電路上，對表面露出的第三絕緣層進行激光鉆孔來形成空腔。此時，下端設(shè)置有銅箔隔擋層，因此能夠防止激光使第二絕緣層或下部的隆起墊損壞。在結(jié)束激光鉆孔后，通過化學(xué)濕式蝕刻除去銅箔隔擋層，利用噴砂除去在下部露出表面的第二絕緣層，從而使預(yù)先制作的隆起墊露出。

本發(fā)明在空腔的下部底面設(shè)置有平坦且均勻的隆起墊，不僅具有單純地將芯片插入空腔內(nèi)來節(jié)省封裝空間的效果，而且能夠進行倒裝芯片鍵合(flipchipbonding)，使封裝基板的集成度倍增，而且也能夠進行芯片層疊。結(jié)果，能夠制作費用低、具有高集成度的封裝基板。

附圖說明

圖1a至圖1c是示出在按照現(xiàn)有技術(shù)制作的空腔內(nèi)安裝有芯片的樣子的圖。

圖2a至圖2f是示出本發(fā)明的空腔制造工藝的圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種印刷電路板的制造方法，包括：步驟a，在與要制造空腔的區(qū)域相對應(yīng)的第一絕緣層上，形成轉(zhuǎn)印了規(guī)定電路圖案來包括隆起墊的第一銅箔；步驟b，在所述步驟a的結(jié)果結(jié)構(gòu)物上，層疊形成第二絕緣層和第二銅箔；步驟c，按照規(guī)定圖案，選擇性地對第二銅箔進行蝕刻，從而在與所述空腔區(qū)域相對應(yīng)的第二絕緣層的表面上，形成銅箔隔擋層；步驟d，在所述步驟c的結(jié)果結(jié)構(gòu)物的表面上層疊形成第三絕緣層；步驟e，在第三絕緣層上，形成轉(zhuǎn)印了規(guī)定電路圖案的第三銅箔；步驟f，通過進行激光鉆孔加工，選擇性地除去露出表面的第三絕緣層，從而對空腔開口；步驟g，將僅露出要形成空腔的區(qū)域的蝕刻掩模，覆蓋于表面；步驟h，除去露出表面的銅箔隔擋層；以及，步驟i，通過噴砂蝕刻，除去露出表面的第二絕緣層，從而使形成在空腔的下部的第一絕緣層上的隆起墊露出。

本發(fā)明的第二絕緣層是將不包含玻璃纖維的樹脂作為主要原料的材料，所述第三絕緣層是將包含玻璃纖維的樹脂或者預(yù)浸材料作為主要原料的材料，是可進行噴砂蝕刻的材料。

下面，參照圖2a至圖2f，詳細(xì)說明本發(fā)明的空腔制造工藝及適用該空腔制造工藝的印刷電路板技術(shù)。

本發(fā)明的印刷電路板的制造工藝可以將如下結(jié)構(gòu)物用作開始材料，即，在中央以樹脂或者環(huán)氧樹脂層等為材質(zhì)的第一絕緣層上覆蓋銅箔而成的結(jié)構(gòu)物作為開始材料。作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施例，可使用銅箔層疊板(ccl；coppercladdedlaminate)或者載體銅箔來進行無芯(coreless)加工。

圖2a是示出本發(fā)明的封裝基板制造的中間結(jié)果物的圖。

參照圖2a，在第一絕緣層100的表面形成有轉(zhuǎn)印了電路圖案的第一銅箔。同時進行以往的掩模的覆蓋、曝光、顯影、蝕刻等一系列圖形處理，從而在第一絕緣層100的表面同時制作標(biāo)注為附圖標(biāo)記110a的一般電路、用于構(gòu)成空腔底面的隆起墊110b的圖案。

在一般的銅箔電路110a和隆起墊110b上層疊第二絕緣層和第二銅箔。作為本發(fā)明的第二絕緣層的優(yōu)選的實施例，優(yōu)選為不含有玻璃纖維(glassfiber)成分而僅含有填料(filler)成分的特殊樹脂(resin)。由于本發(fā)明的第二絕緣層不含有玻璃纖維，因此可通過噴砂(sandblast)工序進行蝕刻。

按照規(guī)定的電路圖案，對第二銅箔進行蝕刻，來形成銅箔隔擋層(copperbarrier；130)。留有銅箔隔擋層130的區(qū)域，大致與空腔區(qū)域相對應(yīng)。層疊樹脂或者一般的環(huán)氧樹脂材質(zhì)的第三絕緣層140。作為第三絕緣層140的優(yōu)選的實施例，可以使用預(yù)浸材料(prepreg)。

在此，由于第二絕緣層130沒有玻璃纖維成分，因此可在以后的工序步驟中利用噴砂工序進行蝕刻，另一方面，由于第三絕緣層140含浸有玻璃纖維成分，因此不容易通過噴砂工序進行蝕刻。必要時，進行孔加工，從而制作用于層間連接的導(dǎo)通孔(viahole)，進行鍍銅，在外層表面形成銅箔電路150。

參照圖2a，用于形成基板外層的銅箔電路150，使與要生成空腔的部位相對應(yīng)的第三絕緣層140的表面露出，而銅箔電路150的其它區(qū)域，被阻焊劑(solderresist)這樣的保護用絕緣膜160覆蓋。

參照圖2b，通過進行激光鉆孔(laserdrill)工序，將露出表面的第三絕緣層燒掉并除去，從而對空腔(cavity)區(qū)域開口。此時，底部的銅箔隔擋層130用于防止下部層被激光損壞。

然后，參照圖2c，覆蓋如同干膜(d/f；dryfilm)那樣的掩模材料，并且進行曝光、顯影、蝕刻等一系列圖形處理，來形成僅使空腔區(qū)域露出的蝕刻掩模170，以便能夠僅除去銅箔隔擋層130。在覆蓋蝕刻掩模170的狀態(tài)下，能夠進行化學(xué)濕式蝕刻工序，來剝離銅箔隔擋層130。圖2d示出了在剝離銅箔隔擋層130之后、露出了與空腔區(qū)域相對應(yīng)的第二絕緣層的表面的基板的截面。

參照圖2e，在覆蓋蝕刻掩模170的狀態(tài)下進行噴砂(sandblast)工序，來除去露出表面的第二絕緣層130。結(jié)果，在第一絕緣層100上的空腔底面露出形成有隆起墊110b。參照圖2f，最終，剝離并除去蝕刻掩模170。

其結(jié)果，參照圖2f，在空腔底面形成有能夠進行倒裝芯片(flipchip)連接的多個隆起墊110b。

為了能夠更好地理解本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍，上述內(nèi)容對本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)點進行了一些改進。對于用于構(gòu)成本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍的附加技術(shù)特征和優(yōu)點，會在下面進行表述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，所公開的本發(fā)明的概念和特定實施例，可以在用于執(zhí)行與本發(fā)明相似的目的的其他結(jié)構(gòu)的設(shè)計或修改中立即使用。

為了執(zhí)行與本發(fā)明相同的目的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將本發(fā)明所公開的發(fā)明的概念和實施例，用在變更或設(shè)計為其他結(jié)構(gòu)的過程中。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的思想或范圍的情況下，進行多種改進、置換及變更。

本發(fā)明在空腔的下部底面設(shè)置有平坦且均勻的隆起墊，不僅具有單純地將芯片插入空腔內(nèi)來節(jié)省封裝空間的效果，而且能夠進行倒裝芯片鍵合(flipchipbonding)，使封裝基板的集成度倍增，而且也能夠進行芯片層疊。