[发明专利]SMT加法高密度封装多层线路板结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种SMT加法高密度封装多层线路板结构及其制作方法，属于半导体封装技术领域。

背景技术

当前高密度基板的表面贴装工艺主要是在基板表面的布线层Pad处通过局部使用钢网印刷或注射涂布锡膏的，再在锡膏区域进行表面精确贴装元件，最后再进行回流焊接。

常规刷锡膏工艺的多层线路板结构如图32所示，上述当前高密度基板表面贴装工艺存在以下不足和缺陷：

1、锡膏中的锡粉或锡粒有一定尺寸，从一定程度上限制了印刷间距，印刷的精度取决于锡膏中金属成分的大小，常规能力可以做到50um，难以做到高密度的设计与制造；

2、涂布后的锡膏层为液态（较软）且较厚（一般70-80um），不利于控制表面贴装元件的空间稳定性；

3、锡膏是多种物质混合成的膏状物质，流动性相对较差，回流焊接后易形成焊区气泡，降低了电性稳定性；

4、贴装元件进行回流焊后，锡膏软化而元件塌陷于锡膏层，容易造成元件与线路层之间的空隙过小而引起后续封装未填充的问题；

5、高密度基板线路区域与边框有一定厚度落差，刷锡膏的过程中印刷钢网的放置与移除操作比较困难，且容易造成印刷钢网位置的偏移与锡膏局部不均匀，从而会降低连接的电性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种SMT加法高密度封装多层线路板结构及其制作方法，它在基板表面线路上局部电镀铜柱，再在铜柱上电镀纯锡，代替锡膏涂布形成固态的表面贴装焊区，从而在高密度线路设计与制作的基础上实现高性能的电性连接与良好的可靠性保证。

本发明的目的是这样实现的：一种SMT加法高密度封装多层线路板结构，它包括内层线路层和外层线路层，所述内层线路层和外层线路层之间设置有连接铜柱，所述内层线路层和连接铜柱外围包覆有绝缘材料，所述内层线路层背面设置有SMT铜柱，所述SMT铜柱表面设置有锡层，所述锡层上贴装有元件，所述SMT铜柱、锡层和元件外围填充有环氧树脂，所述外层线路层表面及外围涂覆有感光绝缘材料，所述感光绝缘材料在外层线路层正面的位置开设有植球区域，所述植球区域内设置有抗氧化层。

所述内层线路层和锡层表面设置有抗氧化层。

一种SMT加法高密度封装多层线路板结构的制作方法，所述方法包括以下工艺步骤：

步骤一、取金属载板

步骤二、金属载板表面预镀铜材

在金属载板表面电镀一层铜材薄膜；

步骤三、贴光阻膜

在完成预镀铜材薄膜的金属载板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，所述光阻膜可以采用湿式光阻膜或干式光阻膜；

步骤四、显影开窗

利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜的金属载板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属载板正面后续需要进行内层线路层电镀的图形区域；

步骤五、电镀内层线路层

在步骤四中金属载板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属线路层作为内层线路层；

步骤六、去除光阻膜

去除金属载板表面的光阻膜；

步骤七、贴光阻膜

在步骤五完成内层线路层电镀的金属载板的正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤八、显影开窗

利用曝光显影设备将步骤七完成贴光阻膜的金属载板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属载板正面后续需要进行连接铜柱电镀的图形区域；

步骤九、电镀连接铜柱

在步骤八中金属载板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属层作为连接内层线路层和外层线路层的铜柱；

步骤十、去除光阻膜

去除金属载板表面的光阻膜；

步骤十一、覆盖绝缘材料层

在金属载板正面覆盖一层绝缘材料，目的是为了做内层线路层与外层线路层之间的绝缘层，同时为后续电镀外层线路层做基础；

步骤十二、绝缘材料表面减薄

将绝缘材料表面进行机械减薄，直到露出连接铜柱为止；

步骤十三、绝缘材料表面金属化

对绝缘材料表面进行金属化处理，使其表面后续能进行电镀；

步骤十四、贴光阻膜

在完成金属化的金属载板正面及背面贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤十五、显影开窗

利用曝光显影设备将金属载板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属载板正面后续需要进行外层线路层电镀的图形区域；

步骤十六、电镀外层线路层