試論集成電路芯片封裝

關(guān)鍵工藝—底片制作

底片制作是圖形轉(zhuǎn)移基礎(chǔ)，依據(jù)底片輸出方式可分為底片打印輸出和光繪輸出。通常采取計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)（CAD）進(jìn)行設(shè)計后經(jīng)過計算機(jī)輔助制造系統(tǒng)（CAM)轉(zhuǎn)換成光繪底片。PCB源文件Gerber格式輸出Gerber格式文件Cam軟件導(dǎo)入Cam軟件編輯輸出

底片輸出試論集成電路芯片封裝第1頁線路制作是將底片上電路圖案轉(zhuǎn)移到覆銅板上，電鍍錫后保護(hù)所需部分，經(jīng)后續(xù)去膜腐蝕即完成線路制作。濕膜烘干曝光顯影鍍錫去膜腐蝕干膜拋光關(guān)鍵工藝—線路制作試論集成電路芯片封裝第2頁關(guān)鍵工藝—線路制作

線路設(shè)計圖用光刻機(jī)印成膠片，將需保護(hù)電路圖案等用感光干膜或網(wǎng)印濕膜保護(hù)。光經(jīng)過膠片照射到感光干膜上，透光處干膜硬化，緊緊包住基板表面銅箔，經(jīng)顯影后，去除未硬化干膜，露出不需要保護(hù)銅箔。感光干膜和濕膜作用一樣，比濕膜更方便，但成本比濕膜高。

采取腐蝕銅化學(xué)藥品對基板進(jìn)行腐蝕，該過程可稱為蝕刻，將沒有保護(hù)銅腐蝕掉，膜保護(hù)下銅箔作為電路圖案展現(xiàn)在基板上—圖形轉(zhuǎn)移試論集成電路芯片封裝第3頁拋光作用：去除覆銅板金屬表面氧化物保護(hù)膜及油污作用原理：加壓噴水沖洗，使表面處理潔凈；開啟風(fēng)機(jī)，確保線路板經(jīng)過風(fēng)機(jī)裝置時，能烤干覆銅板表面水份；經(jīng)過速度調(diào)整旋鈕調(diào)整傳送輪速度；拋光機(jī)自動完成板材去氧化物層、油污等全過程。試論集成電路芯片封裝第4頁網(wǎng)印濕膜技術(shù)網(wǎng)印又稱為濕膜技術(shù)，是與干膜技術(shù)并存電路圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)。濕膜工藝是制作單面印制板關(guān)鍵工藝，采取專門印料，在覆銅板上印出電子線路、阻焊層和字符標(biāo)識等圖形。網(wǎng)印濕膜與干膜技術(shù)得到效果是一樣：保護(hù)不需蝕刻銅箔，采取材料（感光油墨和感光干膜）和工藝不一樣。

試論集成電路芯片封裝第5頁干膜后樣板干膜前樣板GTM3000自動覆膜機(jī)干膜工藝試論集成電路芯片封裝第6頁MSM3000絲印機(jī)刮感光油墨后樣板刮感光油墨前樣板濕膜工藝試論集成電路芯片封裝第7頁刮好感光油墨線路板需要烘干，依據(jù)感光油墨特征，烘干機(jī)溫度設(shè)置為：75度，時間為：15分鐘左右。操作步驟：放置電路板→設(shè)定溫度時間烘干（濕膜工藝）烘干機(jī)試論集成電路芯片封裝第8頁

線路對位是對完成圖形轉(zhuǎn)移覆銅板進(jìn)行對位，依據(jù)CAM軟件里設(shè)置定位孔進(jìn)行定位。線路對位并曝光試論集成電路芯片封裝第9頁

顯影是將未曝光膜層部分除去得到所需電路圖形過程。要嚴(yán)格控制顯影液濃度和溫度，顯影液濃度太高或太低都易造成顯影不凈。顯影時間過長或顯影溫度過高，會對膜表面造成劣化。顯影機(jī)顯影后顯影前線路顯影試論集成電路芯片封裝第10頁

化學(xué)電鍍錫主要是在線路部分鍍上一層錫，用來保護(hù)線路部分不被蝕刻液腐蝕，同時可增強(qiáng)電路板可焊接性。CPC3000鍍錫機(jī)鍍錫前鍍錫后電鍍錫試論集成電路芯片封裝第11頁

因經(jīng)過鍍錫后留下膜全部去掉才能漏出銅層，而這些銅層都是非線路部分，需要蝕刻掉。所以，蝕刻前需要把電路板上全部膜清洗掉，漏出非線路銅層。去膜前去膜后去膜試論集成電路芯片封裝第12頁

腐蝕是以化學(xué)方法將覆銅板上不需要部分銅箔除去，使之形成所需要電路圖。AEM3030腐蝕機(jī)腐蝕腐蝕前腐蝕后試論集成電路芯片封裝第13頁主要用于阻焊膜工藝（OSP）中，實現(xiàn)銅防氧化工藝。（假如不采取OSP工藝不需要褪錫）褪錫后褪錫前AES6000全自動褪錫機(jī)褪錫試論集成電路芯片封裝第14頁

阻焊制作是將底片上阻焊圖像轉(zhuǎn)移到腐蝕好線路板上，主要作用有：預(yù)防在焊接時線路不被輕易短路、確保焊接后線路不被輕易短路、美觀等。假如線路板需要做字符層必須要做阻焊層。其制作流程與線路顯影前幾個工藝流程一樣，以下工藝流程圖：濕膜烘干曝光顯影拋光固化阻焊制作試論集成電路芯片封裝第15頁MSM3000絲印機(jī)刮阻焊后刮阻焊前阻焊層制作阻焊顯影后試論集成電路芯片封裝第16頁烘干曝光文字印刷顯影涼干

刮感字符油墨固化字符層制作字符制作主要是在做好線路板上印上一層與元器件對應(yīng)標(biāo)號，焊接時便于安裝元器件，同時方便產(chǎn)品檢驗與維修。它與線路制作和阻焊制作工藝流程完全一致。試論集成電路芯片封裝第17頁字符顯影后刮感光字符油墨前刮感光字符油墨后字符層制作試論集成電路芯片封裝第18頁多層板之間電信號導(dǎo)通，需要粘結(jié)多層板之前對PCB鉆孔，過孔能夠?qū)㈦娐钒迳舷挛恢脤?yīng)銅線對起來，然后讓孔壁覆銅，進(jìn)而將層間導(dǎo)線互連在一起?？妆趲с~孔稱之為導(dǎo)通孔（Platinghole，簡稱PT孔），需要鉆孔機(jī)鉆出來，鉆孔機(jī)能鉆出很小和很淺孔，一塊主板上有成百上千個大小迥異深淺不一孔，用高速鉆孔機(jī)進(jìn)行加工。鉆完孔后進(jìn)行化學(xué)鍍銅，之后再電鍍銅,使之成為孔導(dǎo)通。關(guān)鍵工藝—金屬過孔工藝試論集成電路芯片封裝第19頁關(guān)鍵工藝—金屬過孔工藝

金屬過孔被廣泛應(yīng)用在有通孔雙層或多面層線路板中，即進(jìn)行鍍通孔。其目標(biāo)是使孔壁上非導(dǎo)體部份（樹脂及玻璃纖維）進(jìn)行金屬化。金屬過孔需要采取鉆孔機(jī)鉆成，高精度、細(xì)直徑通孔往往采取數(shù)控鉆床和專用工具，電鍍分為兩步：化學(xué)鍍銅（沉銅）和電鍍銅。裁板鉆孔沉銅拋光鍍銅試論集成電路芯片封裝第20頁

板材準(zhǔn)備又稱下料，在PCB板制作前，應(yīng)依據(jù)設(shè)計好PCB圖大小來確定所需PCB板基尺寸規(guī)格，可依據(jù)詳細(xì)需要進(jìn)行裁板。1234裁板試論集成電路芯片封裝第21頁鉆孔鉆孔通常有手工鉆孔和數(shù)控自動鉆孔兩種方法試論集成電路芯片封裝第22頁沉銅化學(xué)沉銅廣泛應(yīng)用于有通孔雙面或多層印制線路板生產(chǎn)加工中，其主要目標(biāo)在于經(jīng)過一系列化學(xué)處理方法在非導(dǎo)電基材上沉積一層導(dǎo)電體，以作為后面電鍍銅基底沉銅前

沉銅后

試論集成電路芯片封裝第23頁

利用電解方法使金屬銅沉積在基板通孔表面，以形成均勻、致密、結(jié)協(xié)力良好金屬銅連接。CPT3000化學(xué)鍍銅機(jī)鍍銅前

鍍銅后

鍍銅試論集成電路芯片封裝第24頁電鍍技術(shù)

除了鍍銅之外，在PCB上還能夠進(jìn)行鍍金、鍍錫鉛和鍍鎳等操作。鍍金目標(biāo)是提升插件耐磨性、導(dǎo)體導(dǎo)電性和金屬耐腐蝕性；可分為全方面鍍金和選擇性鍍金。鍍錫鉛目標(biāo)有兩個：【焊盤抗氧化金屬膜，增強(qiáng)可焊性】【作為抵抗蝕刻保護(hù)層】試論集成電路芯片封裝第25頁電路中功效塊在電子整機(jī)中使用時，為了維修或更換方便，采取了插拔方式，即在線路板上一個邊上制作有一排像手指一樣張開線路插腳，方便與整機(jī)線路完成連接。為了提升連接性能，并經(jīng)受住屢次插拔，這種連接線接口部位要尤其鍍上耐磨金鍍層，方便能夠長久使用而不出現(xiàn)腐蝕。為了節(jié)約寶貴金資源，就只能對這種像手指一樣連接部位進(jìn)行鍍金，而不是對全板進(jìn)行鍍金，這是一個局部鍍技術(shù)，即只對需要部位進(jìn)行電鍍。金手指電鍍技術(shù)試論集成電路芯片封裝第26頁單面剛性印制板制造工藝流程制備單