一种基于可分离铜箔载板的扇出型封装基板结构及其制备方法与流程

1.本发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种基于可分离铜箔载板的扇出型封装基板结构的制备方法及采用该制备方法制得的扇出型封装基板结构。


背景技术：

2.mems(微型机电系统)麦克风是基于mems技术制造的麦克风，以其灵敏度高、功耗低、频率响应平坦等诸多优点而备受人们的关注，并成为当今麦克风市场的主流，传统的mems麦克风一般包括pcb，pcb上粘贴有mems芯片和asic芯片，pcb上安装有罩住mems芯片和asic芯片的外壳，pcb上设有音孔，mems芯片与pcb芯片构成电连接，这样，当声音通过音孔时，mems芯片便对该声音震动产生反应，并将该声音信号转换成代表该声音信号的电信号，该电信号通过导线输送到pcb上的asic芯片，再由asic芯片作信号处理后通过pcb将电信号传输到外部电子设备上。
3.现有技术中的mems麦克风安装在设备中使用时，mems麦克风容易因受到外力的作用而出现晃动，从而使mems麦克风容易受到干扰，最终导致mems麦克风的灵敏度出现变化，缩短了mems麦克风的使用寿命，降低了mems麦克风的实用性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于可分离铜箔载板的扇出型封装基板结构的制备方法，通过扇出型技术将asic芯片和集成电容/电阻模块的核心元器件封装成基板替代传统的pcb，以实现mems芯片的承载以及声音传递，并能提高产品的使用寿命，且能简化工艺，降低生产成本。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.提供一种基于可分离铜箔载板的扇出型封装基板结构的制备方法，提供可分离铜箔载板(玻璃纤维板，简称玻纤板)，所述可分离铜箔载板的一侧具有可剥离型铜箔层；在所述可剥离型铜箔层上制作线路结构及固定与该线路结构电连接的asic芯片及集成电容/电阻模块的核心元器件，制得基板；对所述基板开声孔处理，制得扇出型封装基板结构。
7.本发明利用可分离铜箔载板制作线路结构，并通过扇出型技术将asic芯片及集成电容/电阻模块的核心元器件封装于可分离铜箔载板上形成基板，以替代传统的pcb，以实现mems芯片的承载以及声音传递，并能提高产品的使用寿命，且制备过程中省略了种子层的制作，可简化工艺，降低生产成本。
8.进一步地，基于可分离铜箔载板的扇出型封装基板结构的制备方法包括以下步骤：
9.s10、提供可分离铜箔载板，在所述可剥离型铜箔层上制作第一线路结构；
10.s20、在所述第一线路结构上固定asic芯片及集成电容和电阻模块的核心元器件；
11.s30、制作第二线路结构，并使所述第二线路结构与所述asic芯片和所述核心元器
件电性连接；
12.s40、拆键合，使所述第一线路结构远离所述asic芯片及所述核心元器件的一侧外露，制得基板；
13.s50、对所述基板开声孔处理，制得扇出型封装基板结构。
14.由于可分离铜箔载板的一侧具有可剥离型铜箔层，因此，以可分离铜箔载板作为载板时，无需在制作种子层以提高电连接稳定性，可以直接在可剥离型铜箔层上制作线路结构，简化了生产工艺。
15.进一步地，在本发明的一种技术方案中，第一线路结构为双层结构。
16.具体地，步骤s10包括以下步骤：
17.s10a、提供可分离铜箔载板，所述可分离铜箔载板具有底板、固定于所述底板两侧的底铜层和位于其中一个所述底铜层上的可剥离型铜箔层；
18.s10b、于所述可剥离型铜箔层上制作图形化的第一线路层；具体地，通过电镀在可剥离型铜箔层上制作一金属层，依次通过在金属层上贴感光膜、对感光膜曝光显影、蚀刻掉外露于感光膜的金属层、去除残留的感光膜，从而制得图形化的第一线路层；
19.s10c、在所述第一线路层上制作第一绝缘层(abf材质)；
20.s10d、通过镭射对所述第一绝缘层开孔处理，形成使所述第一线路层部分外露于所述第一绝缘层的第一孔结构；
21.s10e、通过电镀在所述第一孔结构处制作与所述第一线路层电连接的第一连接柱以及在所述第一绝缘层上制作与第一连接柱电连接的、图形化的第二线路层，制得所述第一线路结构；具体地，通过电镀在第一绝缘层上制作一金属层，依次通过在金属层上贴感光膜、对感光膜曝光显影、蚀刻掉外露于感光膜的金属层、去除残留的感光膜，从而制得图形化的第二线路层，且该第二线路层通过第一连接柱与第一线路层电连接。
22.进一步地，在本发明的另一种技术方案中，该技术方案与上述技术方案的区别在于，第一线路结构为单层结构。
23.具体地，步骤s10包括以下步骤：
24.s10a、提供可分离铜箔载板，所述可分离铜箔载板具有底板、固定于所述底板两侧的底铜层和位于其中一个所述底铜层上的可剥离型铜箔层；
25.s10b、于所述可剥离型铜箔层上制作图形化的第一线路层(与上述技术方案中的第一线路层的制备方法相同，具体不再赘述)，即制得所述第一线路结构。
26.其中，可分离铜箔载板的底板可以为bt、fr4、pp、玻璃等材料。
27.进一步地，步骤s20具体包括以下步骤：
28.s20a、提供asic芯片及集成电容/电阻模块的核心元器件，将所述asic芯片和所述核心元器件的背面贴于所述第一线路结构上；对于只有单层即第一线路层的第一线路结构，asic芯片和核心元器件是贴于第一线路层上；对于具有第一线路层和第二线路层的第一线路结构，asic芯片和核心元器件是贴于第二线路层上；
29.s20b、对所述asic芯片和所述核心元器件进行塑封，形成包覆所述asic芯片和所述核心元器件的塑封层。
30.进一步地，步骤s30具体包括以下步骤：
31.s30a、通过镭射对所述塑封层进行开孔处理，形成使所述asic芯片及所述核心元
器件的i/o口和所述第一线路结构部分外露的第二孔结构；当然，部分第二孔结构也可以深入至第一线路结构内，以提高后续制作的第三线路层与第二电路层之间的电连接稳定性；
32.s30b、在所述第二孔结构处制作分别与所述i/o口和所述第一线路结构电连接的第二连接柱以及在所述塑封层表面制作与所述第二连接柱电连接的、图形化的第三线路层；具体地，通过电镀在第二孔结构处制作第二连接柱以及在塑封层表面制作一金属层，依次通过在金属层上贴感光膜、对感光膜曝光显影、蚀刻掉外露于感光膜的金属层、去除残留的感光膜，从而制得图形化的第三线路层，且该第三线路层通过第二连接柱与第一线路结构以及i/o口电连接；其中，第二连接柱可与第一线路结构的表面电连接，也可嵌入至第一线路结构内与第一线路结构电连接，其连接稳定性更强。
33.s30c、在所述第三线路层上制作第二绝缘层(abf材质)；
34.s30d、通过镭射对所述第二绝缘层开孔处理，形成使所述第三线路层部分外露于所述第二绝缘层的第三孔结构；
35.s30e、在所述第三孔结构处制作与所述第三线路层电连接的第三连接柱以及在所述第二绝缘层上制作与第三连接柱电连接的、图形化的第四线路层，制得所述第二线路结构，其中，第四线路层的制备方法与第二线路层、第三线路层的制备方法完全相同，具体不再赘述。
36.进一步地，步骤s40具体包括以下步骤：
37.在所述第二线路结构上制作第一阻焊层以及在所述第一线路结构上制作第二阻焊层，具体地，在第四线路层上刷绿色感光油墨，固化后形成第一阻焊层，分别通过曝光显影对所述第一阻焊层进行开孔处理，使所述第四线路层的焊盘区外露；
38.拆键合，使第一线路层外露，在第一线路层上刷绿色感光油墨，固化后形成第二阻焊层，分别通过曝光显影对所述第二阻焊层进行开孔处理，使第一线路层的焊盘区焊盘区外露。
39.本发明中，电镀所用的材料可以为铜或者铜合金等具有导电性的金属材料，对应地，术语“金属层”可以为铜层、铜合金层等。
40.本发明还提供一种采用上述的制备方法制得的扇出型封装基板结构，包括基板和沿所述基板的厚度方向贯穿所述基板的声孔，所述基板包括：
41.asic芯片及集成电容/电阻模块的核心元器件；
42.塑封层，沿其厚度方向具有第一侧面和第二侧面，所述塑封层包裹所述asic芯片和所述核心元器件，所述asic芯片和所述核心元器件的i/o口朝向所述第二侧面；
43.第一线路结构，位于所述塑封层的第一侧面，且所述第一线路结构部分嵌入至所述塑封层内并与所述asic芯片和所述核心元器件的背面固定连接；
44.第二线路结构，位于所述塑封层的第二侧面，且所述第二线路结构部分嵌入至所述塑封层内并与所述asic芯片和所述核心元器件的i/o口以及所述第一线路结构电连接。
45.本发明中的扇出型封装基板结构可替代传统的pcb用于承载mems芯片以及声音传递，可提高产品的使用寿命。
46.进一步地，所述第一线路结构即图形化的第一线路层；
47.或者，
48.所述第一线路结构包括图形化的第一线路层和第二线路层，所述第一线路层和所
述第二线路层之间具有第一绝缘层，所述第一绝缘层内嵌入有第一连接柱，所述第一线路层通过所述第一连接柱与所述第二线路层电连接。
49.进一步地，所述第二线路结构包括嵌入至所述塑封层内并分别与所述asic芯片和所述核心元器件的i/o口以及所述第一线路结构电连接的第二连接柱、位于所述塑封层的第二侧面的并与所述第二连接柱电连接的第三线路层和通过第三连接柱与所述第三线路层电连接的第四线路层，所述塑封层的第二侧面且位于所述第四线路层的下方设有第二绝缘层，所述第三连接柱贯穿所述第二绝缘层。
50.进一步地，扇出型封装基板结构还包括第一阻焊层和第二阻焊层，所述第一阻焊层覆盖所述第二线路结构，且所述第二线路结构的焊盘区外露于所述第一阻焊层，所述第二阻焊层覆盖所述第一线路结构，且所述第一线路结构的焊盘区外露于所述第二阻焊层。
51.本发明的有益效果：本发明通过扇出型技术将asic芯片和集成电容/电阻模块的核心元器件封装成基板并开声孔，可以实现mems芯片的承载以及声音传递，能提高产品的使用寿命，并且简化了工艺，降低了生产成本。
附图说明
52.图1是本发明实施例所述的可分离铜箔载板的示意图。
53.图2是本发明实施例所述的于可分离铜箔载板的可分离铜箔层上制作第一线路层后的示意图。
54.图3是本发明实施例所述的于第一线路层上制作第一绝缘层后的示意图。
55.图4是本发明实施例所述的于第一绝缘层上制作第二线路层后的示意图。
56.图5是本发明实施例所述的于第二线路层上贴装asic芯片和核心元器件后的示意图。
57.图6是本发明实施例所述的对asic芯片和核心元器件塑封后的示意图。
58.图7是本发明实施例所述的于塑封层上制作第三线路层后的示意图。
59.图8是本发明实施例所述的于第三线路层上制作第二绝缘层后的示意图。
60.图9是本发明实施例所述的于第二绝缘层上制作第四线路层后的示意图。
61.图10是本发明实施例所述的于第四线路层上制作第一阻焊层后的示意图。
62.图11是本发明实施例所述的于第一线路层上制作第二阻焊层后的示意图。
63.图12是本发明实施例所述的基板开声孔后的示意图。
64.图中：
65.1、底板；2、底铜层；3、可剥离型铜箔层；4、第一线路层；5、第一绝缘层；6、第二线路层；7、asic芯片；8、核心元器件；9、塑封层；10、第三线路层；11、第二绝缘层；12、第四线路层；13、第一阻焊层；14、第二阻焊层；
66.100、基板；200、声孔。
具体实施方式
67.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
68.如无具体说明，本发明的各种材料均可市售购得，或根据本技术领域的常规方法制备得到。
69.实施例1
70.本实施例中基于可分离铜箔载板的扇出型封装基板结构的制备方法如下：
71.s1、提供如图1所示的可分离铜箔载板，可分离铜箔载板具有底板1(fr4)、固定于底板1两侧的底铜层2和位于其中一个底铜层2上的可剥离型铜箔层3；
72.s2、通过电镀在可剥离型铜箔层3上制作一铜层，依次通过在铜层上贴感光膜、对感光膜曝光显影、蚀刻掉外露于感光膜的铜层、去除残留的感光膜，从而制得图形化的第一线路层4，如图2所示；
73.s3、如图3所示，采用abf材质在第一线路层4上制作第一绝缘层5；
74.s4、通过镭射对第一绝缘层5开孔处理，形成使第一线路层4部分外露于第一绝缘层5的第一孔结构；
75.s5、如图4所示，通过电镀在第一孔结构处制作与第一线路层4电连接的第一连接柱以及在第一绝缘层5上制作一铜层，依次通过在铜层上贴感光膜、对感光膜曝光显影、蚀刻掉外露于感光膜的铜层、去除残留的感光膜，从而制得图形化的第二线路层6，且该第二线路层6通过第一连接柱与第一线路层4电连接；
76.s6、如图5所示，提供asic芯片7及集成电容/电阻模块的核心元器件8，将asic芯片7和核心元器件8的背面贴于第二线路层6上；
77.s7、如图6所示，对asic芯片7和核心元器件8进行塑封，形成包覆asic芯片7和核心元器件8的塑封层9；
78.s8、通过镭射对塑封层9进行开孔处理，形成使asic芯片7及核心元器件8的i/o口和第二线路层6部分外露的第二孔结构；
79.s9、如图7所示，通过电镀在第二孔结构处制作第二连接柱以及在塑封层9表面制作一铜层，依次通过在铜层上贴感光膜、对感光膜曝光显影、蚀刻掉外露于感光膜的铜层、去除残留的感光膜，从而制得图形化的第三线路层10；其中，第二连接柱与第三线路层10表面电连接；
80.s10、采用abf材质在第三线路层10上制作第二绝缘层11；
81.s11、通过镭射对第二绝缘层11开孔处理，形成使第三线路层10部分外露于第二绝缘层11的第三孔结构，如图8；
82.s12、通过电镀在第三孔结构处制作与第三线路层6电连接的第三连接柱(铜材质)以及在第二绝缘层11上制作铜层，依次通过在铜层上贴感光膜、对感光膜曝光显影、蚀刻掉外露于感光膜的铜层、去除残留的感光膜，从而制得图形化的第四线路层12，且该第四线路层12通过第三连接柱与第三线路层10电连接，如图9；
83.s13、如图10所示，在第四线路层12上刷绿色感光油墨，固化后形成第一阻焊层13，通过曝光显影对第一阻焊层13进行开孔处理，使第四线路层12的焊盘区外露；拆键合，使第一线路层4外露，在第一线路层4上刷绿色感光油墨，固化后形成第二阻焊层14，分别通过曝光显影对第二阻焊层14进行开孔处理，使第一线路层4的焊盘区焊盘区外露；从而制得如图11所示的基板100；
84.s14、对基板100开声孔处理，制得如图12所示的扇出型封装基板结构。
85.如图12所示，本实施例中的扇出型封装基板结构包括基板100和沿基板100的厚度方向贯穿基板100的声孔200，基板100包括：
86.asic芯片7及集成电容/电阻模块的核心元器件8；
87.塑封层9，沿其厚度方向具有第一侧面和第二侧面，塑封层9包裹asic芯片7和核心元器件8，asic芯片7和核心元器件8的i/o口朝向第二侧面；
88.第一线路结构，位于塑封层9的第一侧面，且第一线路结构部分嵌入至塑封层9内并与asic芯片7和核心元器件8的背面固定连接；
89.第二线路结构，位于塑封层9的第二侧面，且第二线路结构部分嵌入至塑封层9内并与asic芯片7和核心元器件8的i/o口以及第一线路结构电连接。
90.其中，第一线路结构包括图形化的第一线路层4和第二线路层6，第一线路层4和第二线路层6之间具有第一绝缘层5，第一绝缘层5内嵌入有第一连接柱，第一线路层4通过第一连接柱与第二线路层6电连接。
91.其中，第二线路结构包括嵌入至塑封层9内并分别与asic芯片7和核心元器件8的i/o口以及第一线路结构电连接的第二连接柱、位于塑封层9的第二侧面并与第二连接柱电连接的第三线路层10和通过第三连接柱与第三线路层10电连接的第四线路层12，塑封层9的第二侧面且位于第四线路层12的下方设有第二绝缘层11，第三连接柱贯穿第二绝缘层11。
92.进一步地，扇出型封装基板结构还包括第一阻焊层13和第二阻焊层14，第一阻焊层13覆盖第四线路层12，且第四线路层12的焊盘区外露于第一阻焊层13，第二阻焊层14覆盖第一线路层4，且第一线路层4的焊盘区外露于第二阻焊层14。
93.实施例2
94.本实施例中基于可分离铜箔载板的扇出型封装基板结构的制备方法如下(可参考上述实施例1的附图，且相同的部件名称沿用相同的附图标记)：
95.s1、提供可分离铜箔载板，可分离铜箔载板具有底板1(pp)、固定于底板1两侧的底铜层2和位于其中一个底铜层2上的可剥离型铜箔层3；
96.s2、通过电镀在可剥离型铜箔层3上制作一铜层，依次通过在铜层上贴感光膜、对感光膜曝光显影、蚀刻掉外露于感光膜的铜层、去除残留的感光膜，从而制得图形化的第一线路层4，即第一线路结构；
97.s3、提供asic芯片7及集成电容/电阻模块的核心元器件8，将asic芯片7和核心元器件8的背面贴于第一线路层上；
98.s4、对asic芯片7和核心元器件8进行塑封，形成包覆asic芯片7和核心元器件8的塑封层9；
99.s5、通过镭射对塑封层9进行开孔处理，形成使asic芯片7及核心元器件8的i/o口和第一线路层4部分外露的第二孔结构；
100.s6、通过电镀在第二孔结构处制作第二连接柱以及在塑封层9表面制作一铜层，依次通过在铜层上贴感光膜、对感光膜曝光显影、蚀刻掉外露于感光膜的铜层、去除残留的感光膜，从而制得图形化的第三线路层10；其中，第二连接柱部分嵌入第三线路层10内与第三线路层10电连接；
101.s7、采用abf材质在第三线路层10上制作第二绝缘层11；
102.s8、通过镭射对第二绝缘层11开孔处理，形成使第三线路层10部分外露于第二绝缘层11的第三孔结构；
103.s9、通过电镀在第三孔结构处制作与第三线路层10电连接的第三连接柱(铜材质)以及在第二绝缘层11上制作铜层，依次通过在铜层上贴感光膜、对感光膜曝光显影、蚀刻掉外露于感光膜的铜层、去除残留的感光膜，从而制得图形化的第四线路层12，且该第四线路层12通过第三连接柱与第三线路层10电连接；
104.s10、在第四线路层12上刷绿色感光油墨，固化后形成第一阻焊层13，通过曝光显影对第一阻焊层13进行开孔处理，使第四线路层12的焊盘区外露；拆键合，使第一线路层4外露，在第一线路层4上刷绿色感光油墨，固化后形成第二阻焊层14，分别通过曝光显影对第二阻焊层14进行开孔处理，使第一线路层4的焊盘区焊盘区外露；从而制得基板100；
105.s11、对基板100开声孔处理，制得扇出型封装基板结构。
106.本实施例中的扇出型封装基板结构包括基板100和沿基板100的厚度方向贯穿基板100的声孔200，基板100包括：
107.asic芯片7及集成电容/电阻模块的核心元器件8；
108.塑封层9，沿其厚度方向具有第一侧面和第二侧面，塑封层9包裹asic芯片7和核心元器件8，asic芯片7和核心元器件8的i/o口朝向第二侧面；
109.第一线路结构，位于塑封层9的第一侧面，且第一线路结构部分嵌入至塑封层9内并与asic芯片7和核心元器件8的背面固定连接；
110.第二线路结构，位于塑封层9的第二侧面，且第二线路结构部分嵌入至塑封层9内并与asic芯片7和核心元器件8的i/o口以及第一线路结构电连接。
111.其中，第一线路结构包括图形化的第一线路层4和第二线路层6，第一线路层4和第二线路层6之间具有第一绝缘层5，第一绝缘层5内嵌入有第一连接柱，第一线路层4通过第一连接柱与第二线路层6电连接。
112.本实施例中的扇出型封装基板结构与上述实施例1基本相同，区别在于第一线路结构。本实施例中的第一线路结构即图形化的第一线路层4，具体不再赘述。
113.以上实施例仅用来说明本发明的详细方法，本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明白，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。