TW445558B

Manufacturing method for cavity-down plastic ball grid array package substrate

Abstract

The present invention provides a plastic ball grid array with downward opening (Cavity-Down Plastic Ball Grid Array, CD-PBGA) seal The manufacturing method of the package substrate, the package substrate is composed of a plastic substrate and a heat sink Bonded copper sheets. Manufacturing method of the present invention (Manufacturing Process) is to first make the plastic substrate and the heat sink copper sheet separately, and then Then use a partially cured liquid glue layer to bond the plastic substrate and the heat sink copper sheet combine. The plastic substrate is first fabricated in sequence to form a green paint layer and a accommodating IC crystal The opening (cavitv) of the chip, and then the copper on the lower side of the plastic substrate The wire layer undergoes a surface roughening process. The heat sink copper sheet is first carried out on a double-sided The surface roughening process, and then a black ink is printed on the surface of the heat sink copper sheet At the same time, another black ink layer is printed in a predetermined area on the other side surface. The predetermined area is used to place the IC chip, and the black in the predetermined area The ink layer can be provided with a plurality of heat dissipation points. Then proceed to another liquid rubber printing and a Partial curing process to form the part on the outer surface of the predetermined area of the heat sink copper sheet Cured liquid glue layer. Then the plastic substrate and the heat sink copper sheet are exposed to high temperature Pressing, and finally forming simultaneously on the multiple contacts and heat dissipation points of the package substrate Into a nickel/gold layer.

TW445558B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 25

Term

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17 claims: 16 independent, 1 dependent

  1. 1
    一種封裝基板(substrate)的製作方法,該封裝基板包含有一塑膠基板(organic substrate)以及一散熱銅片Cu heat spreader),該塑膠基板表面設有複數個接點,而該塑膠基板反面設有一第一銅導線層,且該塑膠基板內包含有複數個電路導通(via),該第一銅導線層與該複數個電路導通係用來連接該複數個接點,該散熱銅片兩側分別設有一壓合面(lamination side)以及一散熱面,該方法包含有:於該塑膠基板之中央部份形成一開口(cavity);進行一第一表面粗化製程,於該塑膠基板之第一銅導線層表面形成一第一氧化層,以增加該塑膠基板表面之附著力;進行一第二表面粗化製程,於該散熱銅片之壓合面上形成一第二氧化層,以增加該散熱銅片表面之附著力;進行一第一印刷製程,於該散熱銅片之第二氧化層上的一預定區域外形成一液膠(liquid adhesive)層,該預定區域係用來容納一IC晶片(die),且該預定區域與該塑膠基板之開口的大小與位置相對應;進行一第一固化(curing)製程,以降低該散熱銅片上之液膠層的流膠量;以及進行一高溫壓合(lamination)製程,將該塑膠基板之第一氧化層與該散熱銅片之壓合面黏合,以完成該封裝基板的製作。
  2. 2
    如申請專利範圍第1項之方法,其中於該壓合製程之後,另進行一鍍鎳/金製程,於該塑膠基板之接點上形成一鎳(nickel, Ni)金屬層,然後在該鎳金屬層上形成一純金(gold, Au)金屬層。
  3. 3
    如申請專利範圍第1項之方法,其中該方法於該第二表面粗化製程與該第一印刷製程之間,另進行一第二印刷製程,於該散熱銅片之預定區域上形成一緩衝層,以增加該IC晶片在高溫下對該散熱銅片之附著度。
  4. 4
    如申請專利範圍第3項之方法,其中該緩衝層為一黑墨(black ink)層。
  5. 5
    如申請專利範圍第3項之方法,其中該方法於該第二印刷製程與該第一印刷製程之間,另進行一第二固化製程,用來使該緩衝層固化。
  6. 6
    如申請專利範圍第3項之方法,其中該緩衝層內設有複數個散熱點,用來將該IC晶片所產生的熱能傳導至該散熱銅片。
  7. 7
    如申請專利範圍第6項之方法,其中該複數個散熱點於該預定區域內所佔面積比係介於0~90%之間。
  8. 8
    如申請專利範圍第6項之方法,其中該複數個散熱點係先形成一鎳金屬層,然後在該鎳金屬層上形成一純金金屬層。
  9. 9
    如申請專利範圍第8項之方法,其中形成該散熱點之方法係進行該鍍鎳/金製程,於該塑膠基板之接點與該散熱銅片之散熱點上同時形成該鎳金屬層,然後在該鎳金屬層上形成該純金金屬層。
  10. 10
    如申請專利範圍第1項之方法,其中該第二表面粗化製程同時於該散熱銅片之散熱面形成一第三氧化層。
  11. 11
    如申請專利範圍第10項之方法,其中該方法於該第二表面粗化製程與該第一印刷製程之間,另包含有一第三印刷製程,於該散熱銅片之散熱面上形成一保護層。
  12. 12
    如申請專利範圍第11項之方法,其中該保護層為一黑墨層。
  13. 13
    如申請專利範圍第11項之方法,其中該方法於該第三印刷製程之後,另進行一第三固化製程,用來使該保護層固化。
  14. 14
    如申請專利範圍第1項之方法,其中該塑膠基板內另包含有至少一第二銅導線層,該塑膠基板之第一銅導線層、第二銅導線層與電路導通係用來連接該塑膠基板之接點。
  15. 15
    如申請專利範圍第1項之方法,其中該方法於該第一表面粗化製程與該高溫壓合製程之間,另包含有一熱處理(thermal treatment)製程,用來去除該塑膠基板上的水氣(moisture),並使該塑膠基板略微收縮,以於該高溫壓合製程之後,使該封裝基板之板彎翹(warpage)可以獲得良好的控制。
  16. 16
    如申請專利範圍第1項之方法,其中該方法於該高溫壓合製程之後,另包含有一熱處理製程,使得該液膠層更加固化,並調整該封裝基板的板彎翹。
  17. 17
    如申請專利範圍第1項之方法,其中該封裝基板為一開口向下(cavity-down, CD)之塑膠球格陣列(plastic ball grid array, PBGA)封裝基板。
Independent claims17