一種多晶cob封裝鏡面鋁基板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法，制作工藝流程為（1）線路基板的制備→（2）鏡面鋁的準(zhǔn)備→（3）假貼→（4）排板→（5）壓合→（6）二次鉆基準(zhǔn)孔→（7）數(shù)控鉆銑外形。本發(fā)明的鏡面鋁基板經(jīng)測試鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為222?w/m·k，散熱效果好，能有效降低封裝產(chǎn)品的光衰，鏡面鋁的反光率高，全反射率可達(dá)98%以上，封裝光源的光效高，可達(dá)170?lm/W以上，用該方法制作的封裝基板，可使LED照明燈具產(chǎn)品的成本降低30%以上，本發(fā)明的方法工藝合理，實(shí)用性強(qiáng)，具有很強(qiáng)市場應(yīng)用前景。
【專利說明】—種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]COB板上芯片封裝，是裸芯片貼裝技術(shù)之一，在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域通常是把半導(dǎo)體芯片交接貼裝在線路基板上，芯片與基板的電氣連接用引線鍵合方法，并用樹脂覆蓋以確?？煽啃?，但是對LED光源芯片的封裝具有其特殊性，主要是在建立芯片之間、芯片基板之間的物理連接基礎(chǔ)上，還需要保持LED芯片的發(fā)光和散熱特性，現(xiàn)有的封裝技術(shù)，不能很好的保證LED芯片的發(fā)光和散熱的特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法，包括以下步驟:
[0005]( 1)線路基板的制備；
[0006](2)鏡面鋁的準(zhǔn)備；
[0007](3)假貼;
[0008](4)排板；
[0009](5)壓合；
[0010](6) 二次鉆基準(zhǔn)孔；
[0011](7)數(shù)控鉆銑外形。
[0012]作為優(yōu)化，所述各步驟為:
[0013](I)線路基板的制備:
[0014](a)開料:用電動剪床將單面覆銅板剪切成生產(chǎn)需要的尺寸規(guī)格；
[0015](b) 一次刷板:用單面刷板機(jī)，將覆銅板表面的氧化層拋刷掉，刷輥目數(shù)為500目；
[0016](c)印濕膜:用絲網(wǎng)印刷的方法，在一次刷板后的覆銅板表面銅箔上均勻涂覆一層感光濕膜；
[0017](d) 一次預(yù)烘:將印好濕膜的覆銅板放置在烘箱中烘烤，烘烤溫度7(T80°C，時間為20~30分鐘；
[0018](e) 一次曝光:將預(yù)先光繪好的線路底片覆蓋在預(yù)烘后的覆銅板上，用8KW紫外曝光機(jī)曝光，使得底片上的線路圖形轉(zhuǎn)移到覆銅板上，能量設(shè)定值為350毫焦；
[0019](f) 一次顯影:將一次曝光后的覆銅板經(jīng)過顯影機(jī)顯影，顯影液1%~3%無水碳酸鈉，溫度為28~32°C，時間為廣2分鐘，噴淋壓力為I飛Kg/cm2 ；
[0020](g)檢驗(yàn):檢測線路圖形的完整性；[0021](h)蝕刻:用酸性氯化銅蝕刻液將沒有被濕膜覆蓋的銅層腐蝕掉，保留需要的線路銅箔，蝕刻液的條件:銅含量為140~180 g/Ι，酸量為2~3 N，氧化還原電位為450~550 mv，溫度為 49 ~54°C ；
[0022](i)去膜:用3%~5%的氫氧化鈉溶液將蝕刻后的線路表面濕膜清除干凈；
[0023](j) 二次刷板:用單面刷板機(jī)，將線路基板表面的氧化層拋刷掉，刷輥目數(shù)為500目；
[0024](k)印阻焊白油:用絲網(wǎng)印刷的方法，在二次刷板后的線路基板表面均勻涂覆一層型號為太陽PSR2000 CE800W的感光阻焊白油；
[0025](I) 二次預(yù)烘:將印好阻焊白油的的線路基板放置在烘箱中烘烤，烘烤溫度7(T80°C，時間為20~30分鐘；
[0026](m) 二次曝光:將預(yù)先光繪好的阻焊底片，覆蓋在二次預(yù)烘后的線路基板上，用8KW紫外曝光機(jī)曝光，使得底片上的阻焊圖形轉(zhuǎn)移到覆銅板上，能量設(shè)定值為950毫焦；
[0027](η) 二次顯影:將二次曝光后的線路基板經(jīng)過顯影機(jī)顯影，顯影液1%~3%無水碳酸鈉，溫度為28~32°C，時間為廣2分鐘，噴淋壓力為I飛Kg/cm2 ；
[0028](ο)后固化:將二次顯影后的線路基板放置于烘箱中烘烤，將阻焊白油徹底固化，烘烤溫度150°C，時間為60分鐘；
[0029](P)化學(xué)鎳IE金:采用了安美特Universal ASF II化學(xué)鎳IE金體系,在打金線焊
盤的表面鍍覆一層合金鍍層；
[0030](q)壓合膠膜假貼:采用膠輥熱壓工藝，將膠膜與線路層假貼合，假貼工藝條件:壓力f4Kg/cm2，溫度8(T12(TC，假貼的方式避免了`壓合時膠膜錯位；
`[0031](r) 一次鉆基準(zhǔn)孔:利用全自動影像打孔機(jī)先識別線路定位孔的圖形，然后鉆定位孔，孔徑為2.0mm ；
[0032](S)固晶區(qū)銑內(nèi)模:利用鉆好的定位孔定位，線路基板在數(shù)控銑床上加工出所需的鏡面裸露圖形；
[0033](t)膠膜預(yù)固化:將銑好內(nèi)模槽的線路基板放置在烘箱中烘烤，烘烤溫度6(T80°C度，時間為20-40分鐘，降低膠膜在壓合時流膠；
[0034](2)鏡面鋁的準(zhǔn)備:采用了 Mirro 2 silve系列，其技術(shù)參數(shù)為全反射率>98%、漫反射率〈5% ；
[0035](3)假貼:采用膠輥熱壓工藝，將步驟(2)準(zhǔn)備的鏡面鋁板整平后與步驟(1)中制備的線路基板假貼合，假貼工藝條件:壓力f4Kg/cm2，溫度8(Tl20°C ；
[0036](4)排板:將基板、離型膜、膠墊、鋼板等按一定順序排列疊合；
[0037](5)壓合:在熱壓合機(jī)上，加熱加壓；
[0038](6)二次鉆基準(zhǔn)孔:利用全自動影像打孔機(jī)先識別線路定位孔的圖形，然后鉆定位孔，孔徑為2.0mm ；
[0039](7)數(shù)控鉆銑外形。
[0040]作為優(yōu)化，所述步驟(1)中的步驟(a)~(O)的導(dǎo)電線路圖形制作時，使用了放大的菲林底片，放大比例為萬分之六到萬分之十二，線路層為BT材質(zhì)，其厚度為0.1mm，銅箔的厚度為35um。
[0041]作為優(yōu)化，所述步驟(1)中的步驟(h)蝕刻用的蝕刻液為銅含量為160 g/Ι，酸量為2.5 N，氧化還原電位為475mv，溫度為51.6°C。
[0042]作為優(yōu)化，所述步驟(1)中的步驟(P)采用的化學(xué)鍍鎳鈀金工藝，鍍層厚度Ni為5~8um、pb 為 2~8u 〃、Au 為 2~6u "。
[0043]作為優(yōu)化，所述步驟(1)中的步驟(q)壓合膠膜假貼，膠膜使用半固化PI膠膜。
[0044]作為優(yōu)化，所述步驟(4)排板時，在線路基板的線路面與鋼板面之間加入厚度為
1.5_硅橡膠墊，排板的順序?yàn)殇摪?、硅膠墊、離型膜、基板，這樣消除了因?yàn)榫€路圖形的厚度差造成的受壓不均現(xiàn)象，也解決了非銅導(dǎo)線在壓合過程中，受到的壓力小，粘結(jié)不牢，結(jié)合力差的問題。
[0045]作為優(yōu)化，所述步驟(5)的壓合分四個階段，分別為預(yù)壓:壓力6~12Kg/cm2，溫度0~175°C持續(xù)升溫，預(yù)壓保溫:壓力6~12Kg/cm2，溫度17(Tl80°C，時間10-40分鐘，全壓:壓力3(T50Kg/cm2，溫度17(Tl80°C，時間90-120分鐘，保壓降溫:壓力3(T50Kg/cm2，溫度175~50°C持續(xù)降溫，當(dāng)溫度低于50°C后，卸除壓力將板取出，該壓合流程能控制膠膜的流膠量小于等于0.1mm,并確保了鏡面鋁與線路基板的結(jié)合力在熱應(yīng)力條件下結(jié)構(gòu)的完整性。
[0046]本發(fā)明的鏡面鋁基板經(jīng)測試:鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為222 w/m *k，散熱效果好，能有效降低封裝產(chǎn)品的光衰，鏡面鋁的反光率高，全反射率可達(dá)98%以上，封裝光源的光效高，可達(dá)170 lm/ff以上，用該方法制作的封裝基板，可使LED照明燈具產(chǎn)品的成本降低30%以上，本發(fā)明的方法工藝合理，實(shí)用性強(qiáng)，具有很強(qiáng)市場應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0047]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明一種多晶COB封裝鏡面招基板的制作方法,COB (chip on board板上芯片封裝)是裸芯片貼裝技術(shù)之一，制作工藝如下:·[0048]( I)線路基板的制備:
[0049](a)開料:用電動剪床將單面覆銅板剪切成生產(chǎn)需要的尺寸規(guī)格；
[0050](b) 一次刷板:用單面刷板機(jī)，將覆銅板表面的氧化層拋刷掉，刷輥目數(shù)為500目；
[0051](c)印濕膜:用絲網(wǎng)印刷的方法，在一次刷板后的覆銅板表面銅箔上均勻涂覆一層感光濕膜；
[0052](d) 一次預(yù)烘:將印好濕膜的覆銅板放置在烘箱中烘烤，烘烤溫度7(T80°C，時間為20~30分鐘；
[0053](e) 一次曝光:將預(yù)先光繪好的線路底片覆蓋在預(yù)烘后的覆銅板上，用8KW紫外曝光機(jī)曝光，使得底片上的線路圖形轉(zhuǎn)移到覆銅板上，能量設(shè)定值為350毫焦；
[0054](f) 一次顯影:將一次曝光后的覆銅板經(jīng)過顯影機(jī)顯影，顯影液1%~3%無水碳酸鈉，溫度為28~32°C，時間為f 2分鐘，噴淋壓力為f 5Kg/cm2 ；
[0055](g)檢驗(yàn):檢測線路圖形的完整性；
[0056](h)蝕刻:用酸性氯化銅蝕刻液將沒有被濕膜覆蓋的銅層腐蝕掉，保留需要的線路銅箔，蝕刻液的條件:銅含量為160 g/Ι，酸量為2.5 N，氧化還原電位為475mv，溫度為51.6 0C ；
[0057](i)去膜:用3%~5%的氫氧化鈉溶液將蝕刻后的線路表面濕膜清除干凈；
[0058](j) 二次刷板:用單面刷板機(jī)，將線路基板表面的氧化層拋刷掉，刷輥目數(shù)為500目；
[0059](k)印阻焊白油:用絲網(wǎng)印刷的方法，在二次刷板后的線路基板表面均勻涂覆一層型號為太陽PSR2000 CE800W的感光阻焊白油；
[0060](I) 二次預(yù)烘:將印好阻焊白油的的線路基板放置在烘箱中烘烤，烘烤溫度7(T80°C，時間為20~30分鐘；
[0061](m) 二次曝光:將預(yù)先光繪好的阻焊底片，覆蓋在二次預(yù)烘后的線路基板上，用8KW紫外曝光機(jī)曝光，使得底片上的阻焊圖形轉(zhuǎn)移到覆銅板上，能量設(shè)定值為950毫焦；
[0062](η) 二次顯影:將二次曝光后的線路基板經(jīng)過顯影機(jī)顯影，顯影液1%~3%無水碳酸鈉，溫度為28~32°C，時間為廣2分鐘，噴淋壓力為I飛Kg/cm2 ；
[0063](ο)后固化:將二次顯影后的線路基板放置于烘箱中烘烤，將阻焊白油徹底固化，烘烤溫度150°C，時間為60分鐘；
[0064](P)化學(xué)鎳IE金:采用安美特Universal ASF II化學(xué)鎳IE金體系,在打金線焊盤表面鍍覆一層合金鍍層，鍍層厚度Ni為5~8um、pb為2~8u 〃、Au為2~6u 〃。
[0065](q)壓合膠膜假貼:采用膠輥熱壓工藝，膠膜使用半固化PI膠膜，將膠膜與線路層假貼合，假貼工藝條件:壓力1~4Kg/cm2，溫度8(T12(TC，假貼的方式避免了壓合時膠膜錯位；
[0066](r) 一次鉆基準(zhǔn)孔:利用全自動影像打孔機(jī)先識別線路定位孔的圖形，然后鉆定位孔，孔徑為2.0mm ；
[0067](S)固晶區(qū)銑內(nèi)模:利用鉆好的定位孔定位，線路基板在數(shù)控銑床上加工出所需的鏡面裸露圖形；
[0068](t)膠膜預(yù)固化:將銑好內(nèi)模槽的線路基板放置在烘箱中烘烤，烘烤溫度6(T80°C度，時間為20-40分鐘，降低膠膜在壓合時流膠；
[0069]步驟(1)中的步驟(a)~(o)的導(dǎo)電線路圖形制作時，使用了放大的菲林底片，放大比例為萬分之六到萬分之十二，線路層為BT材質(zhì)，其厚度為0.1mm，銅箔的厚度為35um。
[0070](2)鏡面鋁的準(zhǔn)備:采用了 Mirro 2 silve系列，其技術(shù)參數(shù)為全反射率>98%、漫反射率〈5% ；
[0071](3)假貼:采用膠輥熱壓工藝，將步驟(2)準(zhǔn)備的鏡面鋁板整平后與步驟(1)中制備的線路基板假貼合，假貼工藝條件:壓力f4Kg/cm2，溫度8(Tl20°C ；
[0072](4)排板:在線路基板的線路面與鋼板面之間加入厚度為1.5mm硅橡膠墊，排板的順序?yàn)殇摪?、硅膠墊、離型膜、基板，這樣消除了因?yàn)榫€路圖形的厚度差造成的受壓不均現(xiàn)象，也解決了非銅導(dǎo)線在壓合過程中，受到的壓力小，粘結(jié)不牢，結(jié)合力差的問題。
[0073](5)壓合:在熱壓合機(jī)上，加熱加壓，壓合分四個階段，分別為預(yù)壓:壓力6~12Kg/cm2，溫度0~175°C持續(xù)升溫，預(yù)壓保溫:壓力6~12Kg/cm2，溫度170~180°C，時間10~40分鐘，全壓:壓力3(T50Kg/cm2，溫度17(Tl80°C，時間90-120分鐘，保壓降溫:壓力30~50Kg/cm2，溫度175~50°C持續(xù)降溫，當(dāng)溫度低于50°C后，卸除壓力將板取出，該壓合流程能控制膠膜的流膠量小于等于0.1mm,并確保了鏡面鋁與線路基板的結(jié)合力在熱應(yīng)力條件下結(jié)構(gòu)的完整性。
[0074](6)二次鉆基準(zhǔn)孔:利用全自動影像打孔機(jī)先識別線路定位孔的圖形，然后鉆定位孔，孔徑為2.0mm ；[0075](7)數(shù)控鉆銑外形:使用FST-650D數(shù)控鉆銑機(jī)床進(jìn)行外形的鉆銑。
[0076]鏡面鋁基板經(jīng)測試得到鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為222w/m.k，散熱效果好，能有效降低封裝產(chǎn)品的光衰，鏡面鋁的反光率高，全反射率可達(dá)98%以上，封裝光源的光效高，可達(dá)170 Im/W以上，用該方法制作的封裝基板，可使LED照明燈具產(chǎn)品的成本降低30%以上，本發(fā)明的方法工藝合理，實(shí)用性強(qiáng)，具有很強(qiáng)市場應(yīng)用前景。
[0077]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)線路基板的制備； (2)鏡面鋁的準(zhǔn)備； (3)假貼; (4)排板； (5)壓合； (6)二次鉆基準(zhǔn)孔； (7)數(shù)控鉆銑外形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法，其特征在于:所述各步驟分別如下: (I)線路基板的制備: (a)開料:用電動剪床將單面覆銅板剪切成生產(chǎn)需要的尺寸規(guī)格； (b)一次刷板:用單面刷板機(jī)，將覆銅板表面的氧化層拋刷掉，刷輥目數(shù)為500目； (C)印濕膜:用絲網(wǎng)印刷的方法，在一次刷板后的覆銅板表面銅箔上均勻涂覆一層感光濕膜； (d)一次預(yù)烘:將印好濕膜的覆銅 板放置在烘箱中烘烤，烘烤溫度7(T80°C，時間為20~30分鐘； (e)一次曝光:將預(yù)先光繪好的線路底片覆蓋在預(yù)烘后的覆銅板上，用8KW紫外曝光機(jī)曝光，能量設(shè)定值為350毫焦； (f)一次顯影:將一次曝光后的覆銅板經(jīng)過顯影機(jī)顯影，顯影液1%_3%無水碳酸鈉，溫度為28~32°C，時間為廣2分鐘，噴淋壓力為f5Kg/cm2 ； (g)檢驗(yàn):檢測線路圖形的完整性； (h)蝕刻:用酸性氯化銅蝕刻液將沒有被濕膜覆蓋的銅層腐蝕掉，保留需要的線路銅箔，蝕刻液的條件:銅含量為140~180 g/Ι，酸量為2~3 N，氧化還原電位為450~550mv，溫度為49~540C ； (i)去膜:用3%~5%的氫氧化鈉溶液將蝕刻后的線路表面濕膜清除干凈； U) 二次刷板:用單面刷板機(jī)，將線路基板表面的氧化層拋刷掉，刷輥目數(shù)為500目；(k)印阻焊白油:用絲網(wǎng)印刷的方法，在二次刷板后的線路基板表面均勻涂覆一層型號為太陽PSR2000 CE800W的感光阻焊白油； (I)二次預(yù)烘:將印好阻焊白油的的線路基板放置在烘箱中烘烤，烘烤溫度7(T80°C，時間為20-30分鐘； (m) 二次曝光:將預(yù)先光繪好的阻焊底片，覆蓋在二次預(yù)烘后的線路基板上，用8KW紫外曝光機(jī)曝光，能量設(shè)定值為950毫焦； (η) 二次顯影:將二次曝光后的線路基板經(jīng)過顯影機(jī)顯影，顯影液1%~3%無水碳酸鈉，溫度為28~32°C，時間為f 2分鐘，噴淋壓力為I飛Kg/cm2 ； (ο)后固化:將二次顯影后的線路基板放置于烘箱中烘烤，烘烤溫度150°C，時間為60分鐘； (P)化學(xué)鎳IE金:采用了安美特Universal ASF II化學(xué)鎳IE金體系,在打金線焊盤的表面鍍覆一層合金鍍層；(q)壓合膠膜假貼:采用膠輥熱壓工藝，將膠膜與線路層假貼合，假貼工藝條件:壓力I~4Kg/cm2，溫度 80~120。。； (r) 一次鉆基準(zhǔn)孔:利用全自動影像打孔機(jī)先識別線路定位孔的圖形，然后鉆定位孔，孔徑為2.0mm ； (S)固晶區(qū)銑內(nèi)模:利用鉆好的定位孔定位，線路基板在數(shù)控銑床上加工出所需的鏡面裸露圖形； (t)膠膜預(yù)固化:將銑好內(nèi)模槽的線路基板放置在烘箱中烘烤，烘烤溫度6(T80°C度，時間為20-40分鐘； (2)鏡面鋁的準(zhǔn)備:采用了Mirro 2 silve系列，其技術(shù)參數(shù)為全反射率>98%、漫反射率〈5% ； (3)假貼:采用膠輥熱壓工藝，將步驟(2)準(zhǔn)備的鏡面鋁板整平后與步驟(1)中制備的線路基板假貼合，假貼工藝條件:壓力f4Kg/cm2，溫度8(Tl20°C ； (4)排板:將基板、離型膜、膠墊、鋼板等按一定順序排列疊合； (5)壓合:在熱壓合機(jī)上，加熱加壓； (6)二次鉆基準(zhǔn)孔:利用全自動影像打孔機(jī)先識別線路定位孔的圖形，然后鉆定位孔，孔徑為2.0mm ； (7)數(shù)控鉆銑外形。·
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法，其特征在于:所述步驟(1)中的步驟(a)~(o)的導(dǎo)電線路圖形制作時，使用了放大的菲林底片，放大比例為萬分之六到萬分之十二，線路層為BT材質(zhì),其厚度為0.1mm,銅箔的厚度為35um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法，其特征在于:所述步驟(1)中的步驟(h)蝕刻用的蝕刻液為銅含量為160 g/Ι，酸量為2.5 N，氧化還原電位為475mv，溫度為51.6°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法，其特征在于:所述步驟(1)中的步驟(P)采用的化學(xué)鍍鎳鈀金工藝，鍍層厚度Ni為5~8um、pb為2~Su 〃、Au 為 2~6u 〃 ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法，其特征在于:所述步驟(1)中的步驟(q)壓合膠膜假貼，膠膜使用半固化PI膠膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法，其特征在于:所述步驟(4)排板時，在線路基板的線路面與鋼板面之間加入厚度為1.5mm硅橡膠墊，排板的順序?yàn)殇摪?、硅膠墊、離型膜、基板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多晶COB封裝鏡面鋁基板的制作方法，其特征在于:所述步驟(5)的壓合分四個階段，分別為預(yù)壓:壓力6~12Kg/cm2，溫度(Tl75°C持續(xù)升溫，預(yù)壓保溫:壓力6~12Kg/cm2，溫度170~180°C，時間10~40分鐘，全壓:壓力3(T50Kg/cm2，溫度17(Tl80°C，時間90~120分鐘，保壓降溫:壓力3(T50Kg/cm2，溫度175~50°C持續(xù)降溫，當(dāng)溫度低于50度后，卸除壓力將板取出。
【文檔編號】H01L21/48GK103855036SQ201210505682
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】李桂華, 金鴻 申請人:南京尚孚電子電路有限公司