一种用于三维垂直互联的印制板悬空导线的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于三维垂直互联的印制板悬空导线的加工方法，包括以下步骤：将印制板固定在激光雕刻机平台上；在每两根导线之间的位置进行激光开孔；将若干个印制板的开孔相对应后依次堆叠，进行灌封，形成立体堆叠的灌封体；对灌封体进行等离子粗化后，在灌封体表面镀金属层，完成表面金属化。通过激光开孔，将导线两侧的基材全部去除，避免了堆叠灌封后对引线截面进行侧壁互联时由于暴露在灌封体边缘的基材导致漏电的可能，同时解决了为提高悬空铜线的结构强度对其进行加宽加厚处理，导致加工周期长的问题，减少加工流程，使得加工周期明显缩短，能够显著的提高成品率。能够显著的提高成品率。能够显著的提高成品率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于三维垂直互联的印制板悬空导线的加工方法


[0001]本专利技术属于集成电路制造加工
，涉及一种用于三维垂直互联的印制板悬空导线的加工方法。

技术介绍

[0002]电子系统持续小型化的需求与落后的系统集成化制造技术之间的矛盾，使得对高密度组装制造技术，尤其是三维集成技术的开发需求十分迫切，通过在垂直方向上堆叠和互联各种元器件，可以进一步缩小系统尺寸和减轻系统重量，能够很好地解决武器装备或宇航型号产品中由于对空间和载荷的严格要求而导致体积和重量有限制的瓶颈问题。
[0003]三维PoP微系统模块通过PoP技术使用多个印制板进行立体叠层，每个印制板有延伸至边缘的导线，完成灌封及外形加工后，利用暴露在模块侧壁的导线进行层间垂直互联。对于导线下方的印制板介质层，若不进行任何处理，存在激光加工后潜在漏电的可能性，采用传统的“加厚悬空桥接引线”工艺，可以将印制板介质层全部去除，但是工艺流程较复杂，且由于需要将悬空的引线进行电镀加厚处理，将引线宽度及厚度增大一倍以上，导致最终引线形貌、尺寸一致性较差，且存在应力大，边缘容易翘起、剥落等问题，印制板加工成品率长期低于60％，单批加工周期一个月以上，且受限于引线加宽加厚导致不能进一步缩小布线密度，无法满足三维PoP微系统封装高密度互联、快速供货的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术中需要将悬空的引线进行电镀加厚处理，导致最终引线形貌、尺寸一致性较差，存在应力大，边缘容易翘起、剥落的问题，提供一种用于三维垂直互联的印制板悬空导线的加工方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种用于三维垂直互联的印制板悬空导线的加工方法，包括以下步骤：
[0007]将印制板固定在激光雕刻机平台上；
[0008]在每两根导线之间的位置进行激光开孔；
[0009]将若干个印制板的开孔相对应后依次堆叠，进行灌封，形成立体堆叠的灌封体；
[0010]对灌封体进行外形切割，使灌封体包裹印制板导线的截面外露；
[0011]对灌封体进行等离子粗化后，在灌封体表面镀金属层，完成表面金属化。
[0012]本专利技术的进一步改进在于：
[0013]所述印制板的厚度大于0.3mm时，对印制板进行激光开孔之前，先对印制板进行阶梯槽加工，具体步骤包括：
[0014]对印制板进行整板测量，完成阶梯槽位置的整平；
[0015]在整平后的印制板区域中进行阶梯槽的加工；
[0016]对印制板进行吹扫清洗。
[0017]所述阶梯槽位置的整平具体步骤为：
[0018]将印制板固定在数控机床上，进行整板测量；
[0019]以找平的测点为加工标准点，在加工标准点的基础上下降0.1～0.3mm为Z轴找平深度；
[0020]以X、Y轴方向往返铣，将印制板的指定位置铣成同一水平面，完成阶梯槽位置的整平工作。
[0021]所述激光雕刻机配置CO2激光器，激光器的工作功率≤20W，波长为10.6μm。
[0022]所述激光雕刻机也可配置UV激光器，激光器的工作波长为355nm。
[0023]所述等离子粗化时的工作功率为5000W，工作温度为50℃。
[0024]所述等离子粗化时所采用的混合气体包括CF4、O2和N2，体积流量比为1.5∶8∶0.5。
[0025]所述激光开孔与导线之间的距离为50～100μm。
[0026]所述灌封采用液态环氧树脂。
[0027]所述对灌封体表面镀金属层通过化学镀和电镀进行。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]本专利技术提出了一种用于三维垂直互联的印制板悬空导线的加工方法，通过激光开孔，将导线两侧的基材全部去除，避免了堆叠灌封后对引线截面进行侧壁互联时由于暴露在灌封体边缘的基材导致漏电的可能，同时解决了为提高悬空铜线的结构强度对其进行加宽加厚处理，导致加工周期长的问题，减少加工流程，使得加工周期明显缩短，能够显著的提高成品率。
[0030]进一步的，通过对灌封体进行表面等离子粗化，能够提高环氧树脂灌封体的粗糙度，有效去除前期加工残留在表面的油污、氧化皮等，为后续复合镀提供良好的亲水性表面；并且等离子体能够对灌封体表面产生差异化的蚀刻，其对环氧树脂与金属引线端子的反应速率不一致，可以使外露的悬空导线截面形成微凸起于灌封体表面的金属端子，提高镀层在金属端子表面的连接面积及附着力。
附图说明
[0031]为了更清楚的说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0032]图1为本专利技术的悬空导线的加工方法流程图；
[0033]图2为本专利技术中待加工印制板结构示意图；
[0034]图3为本专利技术中印制板整平区域示意图；
[0035]图4为本专利技术中阶梯槽结构示意图；
[0036]图5为本专利技术中激光开孔区域结构示意图；
[0037]图6为本专利技术中互联悬空导线正面放大示意图；
[0038]图7为本专利技术的互联悬空导线背面放大示意图；
[0039]图8为本专利技术中多层印制板完成堆叠、灌封及表面复合镀后实现三维垂直电互连示意图；
[0040]图9为本专利技术中导线间矩形孔与边缘导线距离示意图。
[0041]其中：1
‑
叠层基板，2
‑
边缘互联悬空导线，3
‑
复合金属镀层，4
‑
环氧灌封树脂，5
‑
边缘导线，6
‑
导线间矩形孔。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0043]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0044]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0045]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于三维垂直互联的印制板悬空导线的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：将印制板固定在激光雕刻机平台上；在每两根导线之间的位置进行激光开孔；将若干个印制板的开孔相对应后依次堆叠，进行灌封，形成立体堆叠的灌封体；对灌封体进行外形切割，使灌封体包裹印制板导线的截面外露；对灌封体进行等离子粗化后，在灌封体表面镀金属层，完成表面金属化。2.如权利要求1所述的一种用于三维垂直互联的印制板悬空导线的加工方法，其特征在于，所述印制板的厚度大于0.3mm时，对印制板进行激光开孔之前，先对印制板进行阶梯槽加工，具体步骤包括：对印制板进行整板测量，完成阶梯槽位置的整平；在整平后的印制板区域中进行阶梯槽的加工；对印制板进行吹扫清洗。3.如权利要求2所述的一种用于三维垂直互联的印制板悬空导线的加工方法，其特征在于，所述阶梯槽位置的整平具体步骤为：将印制板固定在数控机床上，进行整板测量；以找平的测点为加工标准点，在加工标准点的基础上下降0.1～0.3mm为Z轴找平深度；以X、Y轴方向往返铣，将印制板的指定位置铣成同一水平面，完成阶梯槽位置的整平工作。4.如权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾毅欣，余欢，陈慧贤，雷雨辰，李宗源，王超，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：