一种多晶cob封装镜面铝基板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法，制作工艺流程为（1）线路基板的制备→（2）镜面铝的准备→（3）假贴→（4）排板→（5）压合→（6）二次钻基准孔→（7）数控钻铣外形。本发明的镜面铝基板经测试铝的导热系数为222?w/m·k，散热效果好，能有效降低封装产品的光衰，镜面铝的反光率高，全反射率可达98%以上，封装光源的光效高，可达170?lm/W以上，用该方法制作的封装基板，可使LED照明灯具产品的成本降低30%以上，本发明的方法工艺合理，实用性强，具有很强市场应用前景。
【专利说明】—种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法。
【背景技术】
[0002]COB板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，在半导体封装领域通常是把半导体芯片交接贴装在线路基板上，芯片与基板的电气连接用引线键合方法，并用树脂覆盖以确保可靠性，但是对LED光源芯片的封装具有其特殊性，主要是在建立芯片之间、芯片基板之间的物理连接基础上，还需要保持LED芯片的发光和散热特性，现有的封装技术，不能很好的保证LED芯片的发光和散热的特性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法。
[0004]实现本发明目的的技术方案是:一种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法，包括以下步骤:
[0005]( 1)线路基板的制备；
[0006](2)镜面铝的准备；
[0007](3)假贴;
[0008](4)排板；
[0009](5)压合；
[0010](6) 二次钻基准孔；
[0011](7)数控钻铣外形。
[0012]作为优化，所述各步骤为:
[0013](I)线路基板的制备:
[0014](a)开料:用电动剪床将单面覆铜板剪切成生产需要的尺寸规格；
[0015](b) 一次刷板:用单面刷板机，将覆铜板表面的氧化层抛刷掉，刷辊目数为500目；
[0016](c)印湿膜:用丝网印刷的方法，在一次刷板后的覆铜板表面铜箔上均匀涂覆一层感光湿膜；
[0017](d) 一次预烘:将印好湿膜的覆铜板放置在烘箱中烘烤，烘烤温度7(T80°C，时间为20~30分钟；
[0018](e) 一次曝光:将预先光绘好的线路底片覆盖在预烘后的覆铜板上，用8KW紫外曝光机曝光，使得底片上的线路图形转移到覆铜板上，能量设定值为350毫焦；
[0019](f) 一次显影:将一次曝光后的覆铜板经过显影机显影，显影液1%~3%无水碳酸钠，温度为28~32°C，时间为广2分钟，喷淋压力为I飞Kg/cm2 ；
[0020](g)检验:检测线路图形的完整性；[0021](h)蚀刻:用酸性氯化铜蚀刻液将没有被湿膜覆盖的铜层腐蚀掉，保留需要的线路铜箔，蚀刻液的条件:铜含量为140~180 g/Ι，酸量为2~3 N，氧化还原电位为450~550 mv，温度为 49 ~54°C ；
[0022](i)去膜:用3%~5%的氢氧化钠溶液将蚀刻后的线路表面湿膜清除干净；
[0023](j) 二次刷板:用单面刷板机，将线路基板表面的氧化层抛刷掉，刷辊目数为500目；
[0024](k)印阻焊白油:用丝网印刷的方法，在二次刷板后的线路基板表面均匀涂覆一层型号为太阳PSR2000 CE800W的感光阻焊白油；
[0025](I) 二次预烘:将印好阻焊白油的的线路基板放置在烘箱中烘烤，烘烤温度7(T80°C，时间为20~30分钟；
[0026](m) 二次曝光:将预先光绘好的阻焊底片，覆盖在二次预烘后的线路基板上，用8KW紫外曝光机曝光，使得底片上的阻焊图形转移到覆铜板上，能量设定值为950毫焦；
[0027](η) 二次显影:将二次曝光后的线路基板经过显影机显影，显影液1%~3%无水碳酸钠，温度为28~32°C，时间为广2分钟，喷淋压力为I飞Kg/cm2 ；
[0028](ο)后固化:将二次显影后的线路基板放置于烘箱中烘烤，将阻焊白油彻底固化，烘烤温度150°C，时间为60分钟；
[0029](P)化学镍IE金:采用了安美特Universal ASF II化学镍IE金体系,在打金线焊
盘的表面镀覆一层合金镀层；
[0030](q)压合胶膜假贴:采用胶辊热压工艺，将胶膜与线路层假贴合，假贴工艺条件:压力f4Kg/cm2，温度8(T12(TC，假贴的方式避免了`压合时胶膜错位；
`[0031](r) 一次钻基准孔:利用全自动影像打孔机先识别线路定位孔的图形，然后钻定位孔，孔径为2.0mm ；
[0032](S)固晶区铣内模:利用钻好的定位孔定位，线路基板在数控铣床上加工出所需的镜面裸露图形；
[0033](t)胶膜预固化:将铣好内模槽的线路基板放置在烘箱中烘烤，烘烤温度6(T80°C度，时间为20-40分钟，降低胶膜在压合时流胶；
[0034](2)镜面铝的准备:采用了 Mirro 2 silve系列，其技术参数为全反射率>98%、漫反射率〈5% ；
[0035](3)假贴:采用胶辊热压工艺，将步骤(2)准备的镜面铝板整平后与步骤(1)中制备的线路基板假贴合，假贴工艺条件:压力f4Kg/cm2，温度8(Tl20°C ；
[0036](4)排板:将基板、离型膜、胶垫、钢板等按一定顺序排列叠合；
[0037](5)压合:在热压合机上，加热加压；
[0038](6)二次钻基准孔:利用全自动影像打孔机先识别线路定位孔的图形，然后钻定位孔，孔径为2.0mm ；
[0039](7)数控钻铣外形。
[0040]作为优化，所述步骤(1)中的步骤(a)~(O)的导电线路图形制作时，使用了放大的菲林底片，放大比例为万分之六到万分之十二，线路层为BT材质，其厚度为0.1mm，铜箔的厚度为35um。
[0041]作为优化，所述步骤(1)中的步骤(h)蚀刻用的蚀刻液为铜含量为160 g/Ι，酸量为2.5 N，氧化还原电位为475mv，温度为51.6°C。
[0042]作为优化，所述步骤(1)中的步骤(P)采用的化学镀镍钯金工艺，镀层厚度Ni为5~8um、pb 为 2~8u 〃、Au 为 2~6u "。
[0043]作为优化，所述步骤(1)中的步骤(q)压合胶膜假贴，胶膜使用半固化PI胶膜。
[0044]作为优化，所述步骤(4)排板时，在线路基板的线路面与钢板面之间加入厚度为
1.5_硅橡胶垫，排板的顺序为钢板、硅胶垫、离型膜、基板，这样消除了因为线路图形的厚度差造成的受压不均现象，也解决了非铜导线在压合过程中，受到的压力小，粘结不牢，结合力差的问题。
[0045]作为优化，所述步骤(5)的压合分四个阶段，分别为预压:压力6~12Kg/cm2，温度0~175°C持续升温，预压保温:压力6~12Kg/cm2，温度17(Tl80°C，时间10-40分钟，全压:压力3(T50Kg/cm2，温度17(Tl80°C，时间90-120分钟，保压降温:压力3(T50Kg/cm2，温度175~50°C持续降温，当温度低于50°C后，卸除压力将板取出，该压合流程能控制胶膜的流胶量小于等于0.1mm,并确保了镜面铝与线路基板的结合力在热应力条件下结构的完整性。
[0046]本发明的镜面铝基板经测试:铝的导热系数为222 w/m *k，散热效果好，能有效降低封装产品的光衰，镜面铝的反光率高，全反射率可达98%以上，封装光源的光效高，可达170 lm/ff以上，用该方法制作的封装基板，可使LED照明灯具产品的成本降低30%以上，本发明的方法工艺合理，实用性强，具有很强市场应用前景。
【具体实施方式】
[0047]实现本发明一种多晶COB封装镜面招基板的制作方法,COB (chip on board板上芯片封装)是裸芯片贴装技术之一，制作工艺如下:·[0048]( I)线路基板的制备:
[0049](a)开料:用电动剪床将单面覆铜板剪切成生产需要的尺寸规格；
[0050](b) 一次刷板:用单面刷板机，将覆铜板表面的氧化层抛刷掉，刷辊目数为500目；
[0051](c)印湿膜:用丝网印刷的方法，在一次刷板后的覆铜板表面铜箔上均匀涂覆一层感光湿膜；
[0052](d) 一次预烘:将印好湿膜的覆铜板放置在烘箱中烘烤，烘烤温度7(T80°C，时间为20~30分钟；
[0053](e) 一次曝光:将预先光绘好的线路底片覆盖在预烘后的覆铜板上，用8KW紫外曝光机曝光，使得底片上的线路图形转移到覆铜板上，能量设定值为350毫焦；
[0054](f) 一次显影:将一次曝光后的覆铜板经过显影机显影，显影液1%~3%无水碳酸钠，温度为28~32°C，时间为f 2分钟，喷淋压力为f 5Kg/cm2 ；
[0055](g)检验:检测线路图形的完整性；
[0056](h)蚀刻:用酸性氯化铜蚀刻液将没有被湿膜覆盖的铜层腐蚀掉，保留需要的线路铜箔，蚀刻液的条件:铜含量为160 g/Ι，酸量为2.5 N，氧化还原电位为475mv，温度为51.6 0C ；
[0057](i)去膜:用3%~5%的氢氧化钠溶液将蚀刻后的线路表面湿膜清除干净；
[0058](j) 二次刷板:用单面刷板机，将线路基板表面的氧化层抛刷掉，刷辊目数为500目；
[0059](k)印阻焊白油:用丝网印刷的方法，在二次刷板后的线路基板表面均匀涂覆一层型号为太阳PSR2000 CE800W的感光阻焊白油；
[0060](I) 二次预烘:将印好阻焊白油的的线路基板放置在烘箱中烘烤，烘烤温度7(T80°C，时间为20~30分钟；
[0061](m) 二次曝光:将预先光绘好的阻焊底片，覆盖在二次预烘后的线路基板上，用8KW紫外曝光机曝光，使得底片上的阻焊图形转移到覆铜板上，能量设定值为950毫焦；
[0062](η) 二次显影:将二次曝光后的线路基板经过显影机显影，显影液1%~3%无水碳酸钠，温度为28~32°C，时间为广2分钟，喷淋压力为I飞Kg/cm2 ；
[0063](ο)后固化:将二次显影后的线路基板放置于烘箱中烘烤，将阻焊白油彻底固化，烘烤温度150°C，时间为60分钟；
[0064](P)化学镍IE金:采用安美特Universal ASF II化学镍IE金体系,在打金线焊盘表面镀覆一层合金镀层，镀层厚度Ni为5~8um、pb为2~8u 〃、Au为2~6u 〃。
[0065](q)压合胶膜假贴:采用胶辊热压工艺，胶膜使用半固化PI胶膜，将胶膜与线路层假贴合，假贴工艺条件:压力1~4Kg/cm2，温度8(T12(TC，假贴的方式避免了压合时胶膜错位；
[0066](r) 一次钻基准孔:利用全自动影像打孔机先识别线路定位孔的图形，然后钻定位孔，孔径为2.0mm ；
[0067](S)固晶区铣内模:利用钻好的定位孔定位，线路基板在数控铣床上加工出所需的镜面裸露图形；
[0068](t)胶膜预固化:将铣好内模槽的线路基板放置在烘箱中烘烤，烘烤温度6(T80°C度，时间为20-40分钟，降低胶膜在压合时流胶；
[0069]步骤(1)中的步骤(a)~(o)的导电线路图形制作时，使用了放大的菲林底片，放大比例为万分之六到万分之十二，线路层为BT材质，其厚度为0.1mm，铜箔的厚度为35um。
[0070](2)镜面铝的准备:采用了 Mirro 2 silve系列，其技术参数为全反射率>98%、漫反射率〈5% ；
[0071](3)假贴:采用胶辊热压工艺，将步骤(2)准备的镜面铝板整平后与步骤(1)中制备的线路基板假贴合，假贴工艺条件:压力f4Kg/cm2，温度8(Tl20°C ；
[0072](4)排板:在线路基板的线路面与钢板面之间加入厚度为1.5mm硅橡胶垫，排板的顺序为钢板、硅胶垫、离型膜、基板，这样消除了因为线路图形的厚度差造成的受压不均现象，也解决了非铜导线在压合过程中，受到的压力小，粘结不牢，结合力差的问题。
[0073](5)压合:在热压合机上，加热加压，压合分四个阶段，分别为预压:压力6~12Kg/cm2，温度0~175°C持续升温，预压保温:压力6~12Kg/cm2，温度170~180°C，时间10~40分钟，全压:压力3(T50Kg/cm2，温度17(Tl80°C，时间90-120分钟，保压降温:压力30~50Kg/cm2，温度175~50°C持续降温，当温度低于50°C后，卸除压力将板取出，该压合流程能控制胶膜的流胶量小于等于0.1mm,并确保了镜面铝与线路基板的结合力在热应力条件下结构的完整性。
[0074](6)二次钻基准孔:利用全自动影像打孔机先识别线路定位孔的图形，然后钻定位孔，孔径为2.0mm ；[0075](7)数控钻铣外形:使用FST-650D数控钻铣机床进行外形的钻铣。
[0076]镜面铝基板经测试得到铝的导热系数为222w/m.k，散热效果好，能有效降低封装产品的光衰，镜面铝的反光率高，全反射率可达98%以上，封装光源的光效高，可达170 Im/W以上，用该方法制作的封装基板，可使LED照明灯具产品的成本降低30%以上，本发明的方法工艺合理，实用性强，具有很强市场应用前景。
[0077]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)线路基板的制备； (2)镜面铝的准备； (3)假贴; (4)排板； (5)压合； (6)二次钻基准孔； (7)数控钻铣外形。
2.根据权利要求1所述的一种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法，其特征在于:所述各步骤分别如下: (I)线路基板的制备: (a)开料:用电动剪床将单面覆铜板剪切成生产需要的尺寸规格； (b)一次刷板:用单面刷板机，将覆铜板表面的氧化层抛刷掉，刷辊目数为500目； (C)印湿膜:用丝网印刷的方法，在一次刷板后的覆铜板表面铜箔上均匀涂覆一层感光湿膜； (d)一次预烘:将印好湿膜的覆铜 板放置在烘箱中烘烤，烘烤温度7(T80°C，时间为20~30分钟； (e)一次曝光:将预先光绘好的线路底片覆盖在预烘后的覆铜板上，用8KW紫外曝光机曝光，能量设定值为350毫焦； (f)一次显影:将一次曝光后的覆铜板经过显影机显影，显影液1%_3%无水碳酸钠，温度为28~32°C，时间为广2分钟，喷淋压力为f5Kg/cm2 ； (g)检验:检测线路图形的完整性； (h)蚀刻:用酸性氯化铜蚀刻液将没有被湿膜覆盖的铜层腐蚀掉，保留需要的线路铜箔，蚀刻液的条件:铜含量为140~180 g/Ι，酸量为2~3 N，氧化还原电位为450~550mv，温度为49~540C ； (i)去膜:用3%~5%的氢氧化钠溶液将蚀刻后的线路表面湿膜清除干净； U) 二次刷板:用单面刷板机，将线路基板表面的氧化层抛刷掉，刷辊目数为500目；(k)印阻焊白油:用丝网印刷的方法，在二次刷板后的线路基板表面均匀涂覆一层型号为太阳PSR2000 CE800W的感光阻焊白油； (I)二次预烘:将印好阻焊白油的的线路基板放置在烘箱中烘烤，烘烤温度7(T80°C，时间为20-30分钟； (m) 二次曝光:将预先光绘好的阻焊底片，覆盖在二次预烘后的线路基板上，用8KW紫外曝光机曝光，能量设定值为950毫焦； (η) 二次显影:将二次曝光后的线路基板经过显影机显影，显影液1%~3%无水碳酸钠，温度为28~32°C，时间为f 2分钟，喷淋压力为I飞Kg/cm2 ； (ο)后固化:将二次显影后的线路基板放置于烘箱中烘烤，烘烤温度150°C，时间为60分钟； (P)化学镍IE金:采用了安美特Universal ASF II化学镍IE金体系,在打金线焊盘的表面镀覆一层合金镀层；(q)压合胶膜假贴:采用胶辊热压工艺，将胶膜与线路层假贴合，假贴工艺条件:压力I~4Kg/cm2，温度 80~120。。； (r) 一次钻基准孔:利用全自动影像打孔机先识别线路定位孔的图形，然后钻定位孔，孔径为2.0mm ； (S)固晶区铣内模:利用钻好的定位孔定位，线路基板在数控铣床上加工出所需的镜面裸露图形； (t)胶膜预固化:将铣好内模槽的线路基板放置在烘箱中烘烤，烘烤温度6(T80°C度，时间为20-40分钟； (2)镜面铝的准备:采用了Mirro 2 silve系列，其技术参数为全反射率>98%、漫反射率〈5% ； (3)假贴:采用胶辊热压工艺，将步骤(2)准备的镜面铝板整平后与步骤(1)中制备的线路基板假贴合，假贴工艺条件:压力f4Kg/cm2，温度8(Tl20°C ； (4)排板:将基板、离型膜、胶垫、钢板等按一定顺序排列叠合； (5)压合:在热压合机上，加热加压； (6)二次钻基准孔:利用全自动影像打孔机先识别线路定位孔的图形，然后钻定位孔，孔径为2.0mm ； (7)数控钻铣外形。·
3.根据权利要求1或2所述的一种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法，其特征在于:所述步骤(1)中的步骤(a)~(o)的导电线路图形制作时，使用了放大的菲林底片，放大比例为万分之六到万分之十二，线路层为BT材质,其厚度为0.1mm,铜箔的厚度为35um。
4.根据权利要求1或2所述的一种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法，其特征在于:所述步骤(1)中的步骤(h)蚀刻用的蚀刻液为铜含量为160 g/Ι，酸量为2.5 N，氧化还原电位为475mv，温度为51.6°C。
5.根据权利要求1或2所述的一种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法，其特征在于:所述步骤(1)中的步骤(P)采用的化学镀镍钯金工艺，镀层厚度Ni为5~8um、pb为2~Su 〃、Au 为 2~6u 〃 ο
6.根据权利要求1或2所述的一种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法，其特征在于:所述步骤(1)中的步骤(q)压合胶膜假贴，胶膜使用半固化PI胶膜。
7.根据权利要求1或2所述的一种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法，其特征在于:所述步骤(4)排板时，在线路基板的线路面与钢板面之间加入厚度为1.5mm硅橡胶垫，排板的顺序为钢板、硅胶垫、离型膜、基板。
8.根据权利要求1或2所述的一种多晶COB封装镜面铝基板的制作方法，其特征在于:所述步骤(5)的压合分四个阶段，分别为预压:压力6~12Kg/cm2，温度(Tl75°C持续升温，预压保温:压力6~12Kg/cm2，温度170~180°C，时间10~40分钟，全压:压力3(T50Kg/cm2，温度17(Tl80°C，时间90~120分钟，保压降温:压力3(T50Kg/cm2，温度175~50°C持续降温，当温度低于50度后，卸除压力将板取出。
【文档编号】H01L21/48GK103855036SQ201210505682
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月30日 优先权日:2012年11月30日
【发明者】李桂华, 金鸿 申请人:南京尚孚电子电路有限公司