本发明涉及封装基板技术领域，具体为一种三层板结构的封装基板及其制作方法。
背景技术：
作为电子信息产业的基础行业，封装基板行业的产业规模越来越大，随着电子电路行业技术高速发展，电子封装基板技术向着高速度、超薄、高可靠性的方向发展，元器件的集成功能日益广泛，电子产品对封装基板的高密度化要求更为突出，从pcb行业到封装基板行业发展至今，通信、航空、医疗、汽车电子、平板电脑、智能手机等广泛应用，目前封装基板行业，大多以偶数多层封装基板，奇数多层板为少数，而三层封装基板是芯片封装过程中会用到的封装基板。
现有的三层封装基板的制作方法是找芯板的双面涂覆临时键合材料再压合半固化片之后，使用增层法形成线路，进行2次层压加工后在芯板的双面形成两个三层封装基板，将该两个三层封装基板从所述芯板上分板，形成三层板，而现有技术中制作的三层封装基板，由于相邻两层树脂压合时的条件不同，导致相邻两层树脂之间内应力差，因此形成三层基板的结构上不对称，造成三层封装基板存在高翘曲问题，此外采用abf树脂制作三层基板的价格昂贵。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种三层板结构的封装基板及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三层板结构的封装基板及其制作方法，包括内层线路层以及外层压合层，所述内层线路层的顶部以及底部均设置有外层线路层，所述内层线路层包括芯板，所述芯板的顶部以及底部均依次设置有内层厚铜箔、内层薄铜箔、内层半固化片以及内层中厚铜箔；
所述外层压合层包括外层半固化片以及外层薄铜箔，两个所述内层中厚铜箔的相背面均依次设置有外层半固化片以及外层薄铜箔。
作为本发明的一种优选技术方案，所述芯板为环氧树脂玻纤基材。
作为本发明的一种优选技术方案，所述内层厚铜箔的厚度为18um，所述内层薄铜箔的厚度为3um。
作为本发明的一种优选技术方案，所述内层半固化片的厚度为25um，所述内层中厚铜箔的厚度为12um。
作为本发明的一种优选技术方案，所述外层半固化片的厚度为25um，所述外层薄铜箔的厚度为3um。
一种三层板结构的封装基板制作方法，包括以下步骤：
s1、承载板制作：采用环氧树脂玻纤基材为芯板，在芯板双面形成内层厚铜箔和内层薄铜箔，用液压真空机在芯板双面热压上不会重结晶的内层厚铜箔，在两层内层厚铜箔上分别叠加一层内层薄铜箔进行压合形成承载板；
s2、封装基板制作：在承载板的双面依次进行内层半固化片以及内层中厚铜箔的高温压合作业，经过高温、高压使内层半固化片溶化与内层薄铜箔紧密结合在一起，与承载板两面的内层薄铜箔上组合形成六层结构的封装基板；
s3、内层线路层制作：在封装基板的内层中厚铜箔上分别制作相同的内层线路层，显影蚀刻成线路图形；
s4、压合前棕化处理：封装基板通过酸洗液以及棕化液药水的处理，提高封装基板的内层薄铜箔与内层半固化片的结合力，在封装基板的线路铜面形成双面棕化层；
s5、外层压合作业：在封装基板的两面依次进行外层半固化片以及外层薄铜箔的高温压合作业，其经过高温、高压使外层半固化片溶化并和外层薄铜箔与封装基板的棕化层紧密结合在一起形成八层结构的封装基板；
s6、分板作业：将八层结构的封装基板采用制作加工分离，将内层厚铜箔与内层薄铜箔处分开，形成两个三层板结构一致的封装基板与承载板结构，承载板结构为芯板及双面内层厚铜箔组成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述s1中承载板制作的具体步骤为：以1张100um厚的玻璃环氧基基材作为芯板，用液压真空机在其两侧热压上不会重结晶的内层厚铜箔，在内层厚铜箔上分别叠加一层内层薄铜箔，热压压力为30kg/cm2，热压温度为180℃，主热压时间为1小时，热压结束后放冷，当温度达到50摄氏度左右时，取出得到双面厚度为18um 3um的承载板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述s2中封装基板压合前无需经过棕化处理，内层半固化片从冷冻仓取出后先回温8-12小时，内层半固化片尺寸比封装基板尺寸单边长2.5mm，内层半固化片型号根据产品要求选择对应含胶量的内层半固化片型号。
作为本发明的一种优选技术方案，所述s2中封装基板压合后，在压合后的封装基板的铜箔面贴上一层感光干膜，贴膜的过程中，将压合后的封装基板先酸洗板面，通过粗化液药水对封装基板板面粗化处理，提高干膜与封装基板的铜箔面之间的结合力，再以水洗板面残留的粗化液药水，然后酸洗板面氧化，强风吹干烘干封装基板板面，再将有厚度的感光干膜抽真空压附在封装基板的铜箔上形成压膜制作，得到双面附干膜的六层结构的封装基板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述s6中对封装基板分板时，先封装基板的位置进行固定，封装基板按照长方向放置于台面，外层压合后的外层薄铜箔面朝上，封装基板两端固定位置，保证封装基板在分板的过程中不会移动以免产生刮花。
与现有技术相比，本发明提供了一种三层板结构的封装基板及其制作方法，具备以下有益效果：
该三层板结构的封装基板及其制作方法，通过设置内层线路层以及外层压合层，封装基板板边六边形铺铜设计增加残铜率，有效的解决了后续压合时因排气不足导致封装基板内有气泡等问题，避免了三层板分板过程板翘曲现象，有效地防止了在压合过程中发生铜箔起皱、起泡、溢胶不良现象，提高了产品的良率，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明提出的一种三层板结构的封装基板及其制作方法的结构示意图；
图2为本发明提出的一种三层板结构的封装基板及其制作方法的承载板结构正视图；
图3为本发明提出的一种三层板结构的封装基板及其制作方法的封装基板结构正视图；
图4为本发明提出的一种三层板结构的封装基板及其制作方法的内层线路层曝光示意图；
图5为本发明提出的一种三层板结构的封装基板及其制作方法的内层线路层显影示意图；
图6为本发明提出的一种三层板结构的封装基板及其制作方法的内层线路层蚀刻示意图；
图7为本发明提出的一种三层板结构的封装基板及其制作方法的干膜退膜示意图；
图8为本发明提出的一种三层板结构的封装基板及其制作方法的分板作业示意图；
图9为本发明提出的一种三层板结构的封装基板及其制作方法的制作流程示意图。
图中：1、内层线路层；11、芯板；12、内层厚铜箔；13、内层薄铜箔；14、内层半固化片；15、内层中厚铜箔；2、外层压合层；21、外层半固化片；22、外层薄铜箔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1-8所示，一种三层板结构的封装基板，包括内层线路层1以及外层压合层2，所述内层线路层1的顶部以及底部均设置有外层线路层，所述内层线路层1包括芯板11，所述芯板11的顶部以及底部均依次设置有内层厚铜箔12、内层薄铜箔13、内层半固化片14以及内层中厚铜箔15。
所述外层压合层2包括外层半固化片21以及外层薄铜箔22，两个所述内层中厚铜箔15的相背面均依次设置有外层半固化片21以及外层薄铜箔22，所述芯板11为环氧树脂玻纤基材，所述内层厚铜箔12的厚度为18um，所述内层薄铜箔13的厚度为3um，所述内层半固化片14的厚度为25um，所述内层中厚铜箔15的厚度为12um，所述外层半固化片21的厚度为25um，所述外层薄铜箔22的厚度为3um。
请参阅图9所示，一种三层板结构的封装基板制作方法，包括以下步骤：
s1、承载板制作：采用环氧树脂玻纤基材为芯板11，在芯板11双面形成内层厚铜箔12和内层薄铜箔13，用液压真空机在芯板11双面热压上不会重结晶的内层厚铜箔12，在两层内层厚铜箔12上分别叠加一层内层薄铜箔13进行压合形成承载板。
s2、封装基板制作：在承载板的双面依次进行内层半固化片14以及内层中厚铜箔15的高温压合作业，经过高温、高压使内层半固化片14溶化与内层薄铜箔13紧密结合在一起，与承载板两面的内层薄铜箔13上组合形成六层结构的封装基板，具体分为以下三个步骤：
第一步、开始对封装基板叠料，将承载板直接水洗烘干进入无尘车间内，真空热压前预叠排版，叠合的过程中，最底部为承载底板，在底板上放入牛皮纸，依次为镜面钢板在牛皮纸的上方，镜面钢板上方放上切割好的12um厚度的内层中厚铜箔15，在内层中厚铜箔15上方放入对应的回温后的内层半固化片14，再放上承载板于中心位置，在承载板上方放入半固化片，再放上内层中厚铜箔15于中心，在内层中厚铜箔15的上方放入镜面钢板，再在镜面钢板上放入牛皮纸，再放入镜面钢板依次重复叠合，按热压机容量大小决定叠压数量，最后在牛皮纸上承接盖板。
第二步、将叠好的一盒板由料车推入真空热压机内，按照每个时间段数，利用机械所提供的热能，将内层半固化片14内的树脂熔融，借以粘合基板并填充空隙，经过高温、高压使内层半固化片14溶化与内层薄铜箔13紧密结合在一起形成六层结构的封装基板，板边被铜箔封死，将压完后的板由料车拉出进行拆开，镜面钢板与层压后的封装基板以及牛皮纸等都分开，封装基板与封装基板之间用胶片隔开。
真空热压机温度时间分别设定1-2段140℃温度压合5分钟，压力控制在7kg/cm2，3-4段160℃预压5分钟，压力控制在16kg/cm2，第5、6、7段温度均为220℃，压力均为35kg/cm2，时间分别以5分钟、40分钟、30分钟，最后第8段温度在140℃，20kg/cm2的压力，低温压10分钟；
第三步、参阅图4，在压合后的封装基板的铜箔面贴上一层感光干膜，贴膜的过程中，将压合后的封装基板先酸洗板面，通过粗化液药水对封装基板板面粗化处理，提高干膜与封装基板的铜箔面之间的结合力，再以水洗板面残留的粗化液药水，然后酸洗板面氧化，强风吹干烘干封装基板板面，再将有厚度的感光干膜抽真空压附在封装基板的铜箔上形成压膜制作，得到双面附干膜的六层结构的封装基板。
中粗化及压膜作业时参数控制：粗化液药水cu2 浓度为35g/l，h2so4浓度为65g/l，h2o2浓度为20g/l，cb-5564浓度为1%，槽内药水温度控制在24℃，喷淋压力控制在1.2/cm2，而粗化咬蚀量控制在0.9±0.3um范围，酸洗h2so4浓度为3.5-4.5%范围内，压膜时温度控制在105-125℃范围内，压膜时间控制在1.5秒，而封装基板与封装基板的进板速度控制在2.5m/min，压膜时压力控制在0.45kg/cm2。
s3、内层线路层1制作：在封装基板的内层中厚铜箔15上分别制作相同的内层线路层1，显影蚀刻成线路图形，具体分为以下两个步骤：
第一步、参阅图4，利用镭射直接成像将内层线路资料以影像资料通过光的方式扫描到封装基板板面上，实现线路曝光作业，将线路图形附在封装基板干膜上。
曝光图形文件，曝光机对封装基板吸真空，曝光能量控制在60mj，调整曝光尺5-6格，自动进行对位，对于内层线路前封装基板还未钻孔，所以采取两面居中曝光，内层线路曝光菲林需调比例长边加长0.65mm短边加长0.45mm曝光，曝光资料工艺边设计采用六边形设计，直径为1.12mm，六边形与六边形间距为0.2mm，在strip板边切割道掏六边形0.5mm间距工艺边排气道，panel工艺边铺铜为相同的六边形，且间隔8.5mm距离增加0.5mm间距，小于三分之一的六边形取消六边形，大于三分之二保留六边形，板边六边形铺铜设计增加残铜率，有效的解决了后续压合时因排气不足导致板内有气泡等问题。
第二步、内层显影蚀刻作业，封装基板正面朝上，当喷嘴中显影药水喷在封装基板板面时会发生反应，将未曝光出来的部分干膜去除在封装基板上形成显影后线路图形，调整蚀刻速度2-4m/min，确认线宽和间距要求，蚀刻时咬蚀掉线宽间距中多余的铜，铜箔面上保留蚀刻后线路图形，参数设置达到要求后方可批量蚀刻，再通过盐酸酸洗清洁封装基板板面，水洗吹干烘干封装基板板面水分，采用退膜液退去封装基板板面曝光部分的固化干膜，方可显露出完整的线路图形并完全退膜干净，在经过水洗酸洗水洗等清洗烘干，得到内层线路层1。
通过0.9±0.1%浓度的na2co3显影药水31℃的温度，按照4.5米/分钟的速度，显影喷淋压力上压力按照0.5kg/cm2、下压力0.8kg/cm2，内层板正面朝上蚀刻，调整蚀刻速度，根据不同的线路要求，调整蚀刻量，蚀刻要求为36.5%盐酸溶液，蚀刻液与盐酸的比例为1:3，蚀刻药水温度控制在50℃±2℃，喷淋上下压力在2.4kg/cm2，线路单边侧蚀量控制在16um，退膜液温度控制在45℃温度，退膜液浓度为10.5%，退膜速度按2.6±0.8m/min控制，退膜时喷淋上下压力在1.9kg/cm2内。
s4、压合前棕化处理：封装基板通过酸洗液以及棕化液药水的处理，提高封装基板的内层薄铜箔13与内层半固化片14的结合力，在封装基板的线路铜面形成双面棕化层，具体分为以下十个步骤：
第一步、将六层结构的封装基板浸于酸洗液中1分钟，酸洗浓度为98%，温度控制在30℃±2℃。
第二步、将酸洗后的封装基板在常温下去离子水清洗。
第三步、将水洗后的封装基板浸于碱性除油剂药水中2分钟，药水浓度为80-120ml/l，碱液温度为50±2℃。
第四步、将碱洗后的封装基板在常温下去离子水清洗。
第五步、将水洗后的封装基板浸入棕化预浸液中1-2分钟，棕化预浸液浓度为15-25ml/l，温度为35±3℃。
第六步、将预浸后的封装基板浸于棕化液中1-2分钟，棕化液浓度为45-55ml/l，温度为35±3℃，棕化时速度按1.2-1.5m/min，咬蚀量可以控制在1.2±0.3um。
第七步、将棕化后的封装基板在常温下用去离子水清洗。
第八步、将棕化后的封装基板在常温下用纯水清洗。
第九步、吸水海绵将封装基板板面的多余水分吸掉。
第十步、对六层结构的封装基板强风热风吹干烘干。
酸洗的主要作用是去除铜表面氧化物，中和残余退膜液，粗化铜面，保证稳定的微蚀、成膜及着色，而棕化的作用是在铜面形成一层均匀的棕色有机金属膜，可增强铜面与半固化片的结合力，同时在高温压合过程中，阻止铜与内层半固化片14的氨基发生反应。
s5、外层压合作业：在封装基板的两面依次进行外层半固化片21以及外层薄铜箔22的高温压合作业，其经过高温、高压使外层半固化片21溶化并和外层薄铜箔22与封装基板的棕化层紧密结合在一起形成八层结构的封装基板，具体分为以下十一个步骤：
第一步、开启加热盘升温，温度预升至80℃左右。
第二步、开始叠合封装基板，最底部为承载底板，在承载底板上放入牛皮纸，将镜面钢板放在牛皮纸的上方，镜面钢板上方放上切割的3um厚度的外层薄铜箔22，在外层薄铜箔22上方放入对应的回温后的外层半固化片21，在外层半固化片21上放上棕化后的六层结构的封装基板于中心位置，然后在封装基板板面上方放入外层半固化片21，再放上3um厚度的外层薄铜箔22于中心，在外层薄铜箔22面的上方放入镜面钢板，再在镜面钢板上放入牛皮纸，再放入镜面钢板依次叠合，而此六层结构的封装基板压一炉为60张数量，最外层（上下）钢板上需使用20张牛皮纸进行缓冲，最后在牛皮纸上承载盖板。
3um外层薄铜箔22在切割时，铜箔裁切尺寸必须大于待压合的封装基板，每边至少预留3cm，作用就是防止流胶，外层半固化片21厚度为25um，其含胶量为72%，外层半固化片21从冷冻仓取出后先回温12小时，外层半固化片21尺寸比封装基板尺寸每边长2.5mm，镜面钢板尺寸为660*560mm及厚度为1.3±0.3mm。
第三步、将上一步骤叠合好的一盒板由装入料车并推入热压机内，真空热压机关闭仓门。
第四步、仓门关闭后开始抽真空，抽真空的时间控制在5min内，真空度在≤-0.095mpa，大于680mmhg。
第五步、油缸上升，油量不低于油标高度的2/3，油液温度范围必须控制在15-60℃之内。
第六步、开始热压，设定温度及压力时间，高温压合的温度按照每个段数，分别设定1-2段140℃温度压合10分钟，压力控制在7kg/cm2，3-4段160℃预压10分钟，压力控制在16kg/cm2，第5、6、7段温度均为220℃，压力均为35kg/cm2，时间分别以10分钟、80分钟、60分钟，最后第8段温度在140℃，20kg/cm2的压力，外层半固化片21经过高温加压使外层半固化片21熔融，并使其流动胶，外层半固化片21的胶填充不平间隙，温度和压力的现在值均会自动加温加压到设定值，时间开始计算。
第七步、开始泄真空，泄真空压力为6kg/cm2—7kg/cm2，需开前门，此时油缸下降，油量不低于油标高度的2/3，油液温度范围必须控制在15-60℃之内。
第八步、开始冷压，冷压温度为140℃±1.5℃，60kg/cm2压力冷压60分钟，通过冷压将外层半固化片21转化为固化状态，冷压的作用可将六层结构的封装基板的铜箔面与外层薄铜箔22紧密结合在一起形成八层结构的封装基板。
第九步、冷压完成后，降温冷却，压完后的八层结构的封装基板由料车拉出进行拆开下料。
第十步、打靶作业，将八层结构的封装基板放于自动打靶机上，通过x-ray穿射产生ccd可视影像，将所需要执行打靶的靶标显示出来，视觉系统再对靶标进行计算，计算出坐标后再讲抽控上的钻轴精确移动到靶标中心位置，将靶孔钻穿，三层板靶位孔处铜箔铣掉，露出靶环，便于后续钻孔定位识别。
第十一步、铣边作业，八层结构的封装基板铣掉尺寸外的铜箔及流胶，使其板边结构光滑平整。
s6、分板作业：将八层结构的封装基板采用制作加工分离，将内层厚铜箔12与内层薄铜箔13处分开，形成两个三层板结构一致的封装基板与承载板结构，承载板结构为芯板11及双面内层厚铜箔12组成，具体分为以下四个步骤：
第一步、先清洁工作台，工作台台面用酒精无尘布清洁干净。
第二步、事先准备丝线，丝线必须有柔软强拉力特点的鱼线。
第三步、对封装基板的位置进行固定，封装基板按照长方向放置于台面，外层压合后的外层薄铜箔22面朝上，封装基板两端固定位置，保证封装基板在分板的过程中不会移动以免产生刮花。
第四步、开始分板，分成两个三层板结构的封装基板，首先确定撕开一角的分层位置，将丝线识别在封装基板中间的内层薄铜箔13与内层厚铜箔12之间，从封装基板左边开始分板，左右两边的拉力为110n，按三十秒一张板的速度，匀速的从左边顶端至末端分板作业，戴上一次性手套将分板出来的内层薄铜箔13以上的三层板放于托盘内，每分完一张三层板放一张洁净的白纸，将分开后的内层厚铜箔12面翻转朝下，自动吸附翻转上来，以内层薄铜箔13面朝上，封装基板两端固定位置，将丝线识别在基板中间的内层薄铜箔13与内层厚铜箔12之间，从基板左边开始分板，左右两边的拉力为110n，按三十秒一张板的速度，匀速的从左边顶端至末端分板作业，即为完成三层板分板过程，分板后三层板板厚在56um±1um，得到超薄三层结构的封装基板。
将承载板结构与超薄三层板的结构的分离开来，提高了分板时的可操作性，使得后续工艺易于控制，改善了三层结构的封装基板的制作良率，避免了因分板造成超薄三层板板曲现象。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述s1中承载板制作的具体步骤为：以1张100um厚的玻璃环氧基基材作为芯板11，用液压真空机在其两侧热压上不会重结晶的内层厚铜箔12，在内层厚铜箔12上分别叠加一层内层薄铜箔13，热压压力为30kg/cm2，热压温度为180℃，主热压时间为1小时，热压结束后放冷，当温度达到50摄氏度左右时，取出得到双面厚度为18um 3um的承载板。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述s2中封装基板压合前无需经过棕化处理，内层半固化片14从冷冻仓取出后先回温8-12小时，内层半固化片14尺寸比封装基板尺寸单边长2.5mm，内层半固化片14型号根据产品要求选择对应含胶量的内层半固化片14型号（其中包含内层半固化片14厚度、含胶量、尺寸要求等）。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述s2中封装基板压合后，在压合后的封装基板的铜箔面贴上一层感光干膜，贴膜的过程中，将压合后的封装基板先酸洗板面，通过粗化液药水对封装基板板面粗化处理，提高干膜与封装基板的铜箔面之间的结合力，再以水洗板面残留的粗化液药水，然后酸洗板面氧化，强风吹干烘干封装基板板面，再将有厚度的感光干膜抽真空压附在封装基板的铜箔上形成压膜制作，得到双面附干膜的六层结构的封装基板。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述s6中对封装基板分板时，先封装基板的位置进行固定，封装基板按照长方向放置于台面，外层压合后的外层薄铜箔22面朝上，封装基板两端固定位置，保证封装基板在分板的过程中不会移动以免产生刮花。
实施例二：
请参阅图1-8所示，一种三层板结构的封装基板，包括内层线路层1以及外层压合层2，所述内层线路层1的顶部以及底部均设置有外层线路层，所述内层线路层1包括芯板11，所述芯板11的顶部以及底部均依次设置有内层厚铜箔12、内层薄铜箔13、内层半固化片14以及内层中厚铜箔15。
所述外层压合层2包括外层半固化片21以及外层薄铜箔22，两个所述内层中厚铜箔15的相背面均依次设置有外层半固化片21以及外层薄铜箔22，所述芯板11为环氧树脂玻纤基材，所述内层厚铜箔12的厚度为18um，所述内层薄铜箔13的厚度为3um，所述内层半固化片14的厚度为25um，所述内层中厚铜箔15的厚度为12um，所述外层半固化片21的厚度为25um，所述外层薄铜箔22的厚度为3um。
请参阅图9所示，一种三层板结构的封装基板制作方法，包括以下步骤：
s1、承载板制作：采用环氧树脂玻纤基材为芯板11，在芯板11双面形成内层厚铜箔12和内层薄铜箔13，用液压真空机在芯板11双面热压上不会重结晶的内层厚铜箔12，在两层内层厚铜箔12上分别叠加一层内层薄铜箔13进行压合形成承载板。
s2、封装基板制作：在承载板的双面依次进行内层半固化片14以及内层中厚铜箔15的高温压合作业，经过高温、高压使内层半固化片14溶化与内层薄铜箔13紧密结合在一起，与承载板两面的内层薄铜箔13上组合形成六层结构的封装基板，具体分为以下三个步骤：
第一步、开始对封装基板叠料，将承载板直接水洗烘干进入无尘车间内，真空热压前预叠排版，叠合的过程中，最底部为承载底板，在底板上放入牛皮纸，依次为镜面钢板在牛皮纸的上方，镜面钢板上方放上切割好的12um厚度的内层中厚铜箔15，在内层中厚铜箔15上方放入对应的回温后的内层半固化片14，再放上承载板于中心位置，在承载板上方放入半固化片，再放上内层中厚铜箔15于中心，在内层中厚铜箔15的上方放入镜面钢板，再在镜面钢板上放入牛皮纸，再放入镜面钢板依次重复叠合，按热压机容量大小决定叠压数量，最后在牛皮纸上承接盖板。
第二步、将叠好的一盒板由料车推入真空热压机内，按照每个时间段数，利用机械所提供的热能，将内层半固化片14内的树脂熔融，借以粘合基板并填充空隙，经过高温、高压使内层半固化片14溶化与内层薄铜箔13紧密结合在一起形成六层结构的封装基板，板边被铜箔封死，将压完后的板由料车拉出进行拆开，镜面钢板与层压后的封装基板以及牛皮纸等都分开，封装基板与封装基板之间用胶片隔开。
真空热压机温度时间分别设定1-2段140℃温度压合5分钟，压力控制在7kg/cm2，3-4段160℃预压5分钟，压力控制在16kg/cm2，第5、6、7段温度均为220℃，压力均为35kg/cm2，时间分别以5分钟、40分钟、30分钟，最后第8段温度在140℃，20kg/cm2的压力，低温压10分钟。
第三步、参阅图4，在压合后的封装基板的铜箔面贴上一层感光干膜，贴膜的过程中，将压合后的封装基板先酸洗板面，通过粗化液药水对封装基板板面粗化处理，提高干膜与封装基板的铜箔面之间的结合力，再以水洗板面残留的粗化液药水，然后酸洗板面氧化，强风吹干烘干封装基板板面，再将有厚度的感光干膜抽真空压附在封装基板的铜箔上形成压膜制作，得到双面附干膜的六层结构的封装基板。
中粗化及压膜作业时参数控制：粗化液药水cu2 浓度为45g/l，h2so4浓度为75g/l，h2o2浓度为30g/l，cb-5564浓度为1%，槽内药水温度控制在26℃，喷淋压力控制在1.4/cm2，而粗化咬蚀量控制在0.9±0.3um范围，酸洗h2so4浓度为3.5-4.5%范围内，压膜时温度控制在105-125℃范围内，压膜时间控制在1.5秒，而封装基板与封装基板的进板速度控制在2.5m/min，压膜时压力控制在0.45kg/cm2。
s3、内层线路层1制作：在封装基板的内层中厚铜箔15上分别制作相同的内层线路层1，显影蚀刻成线路图形，具体分为以下两个步骤：
第一步、参阅图4，利用镭射直接成像将内层线路资料以影像资料通过光的方式扫描到封装基板板面上，实现线路曝光作业，将线路图形附在封装基板干膜上。
曝光图形文件，曝光机对封装基板吸真空，曝光能量控制在60mj，调整曝光尺5-6格，自动进行对位，对于内层线路前封装基板还未钻孔，所以采取两面居中曝光，内层线路曝光菲林需调比例长边加长0.65mm短边加长0.45mm曝光，曝光资料工艺边设计采用六边形设计，直径为1.12mm，六边形与六边形间距为0.2mm，在strip板边切割道掏六边形0.5mm间距工艺边排气道，panel工艺边铺铜为相同的六边形，且间隔8.5mm距离增加0.5mm间距，小于三分之一的六边形取消六边形，大于三分之二保留六边形，板边六边形铺铜设计增加残铜率，有效的解决了后续压合时因排气不足导致板内有气泡等问题。
第二步、内层显影蚀刻作业，封装基板正面朝上，当喷嘴中显影药水喷在封装基板板面时会发生反应，将未曝光出来的部分干膜去除在封装基板上形成显影后线路图形，调整蚀刻速度2-4m/min，确认线宽和间距要求，蚀刻时咬蚀掉线宽间距中多余的铜，铜箔面上保留蚀刻后线路图形，参数设置达到要求后方可批量蚀刻，再通过盐酸酸洗清洁封装基板板面，水洗吹干烘干封装基板板面水分，采用退膜液退去封装基板板面曝光部分的固化干膜，方可显露出完整的线路图形并完全退膜干净，在经过水洗酸洗水洗等清洗烘干，得到内层线路层1。
通过0.9±0.1%浓度的na2co3显影药水32℃的温度，按照4.5米/分钟的速度，显影喷淋压力上压力按照0.5kg/cm2、下压力0.8kg/cm2，内层板正面朝上蚀刻，调整蚀刻速度，根据不同的线路要求，调整蚀刻量，蚀刻要求为36.5%盐酸溶液，蚀刻液与盐酸的比例为1:3，蚀刻药水温度控制在50℃±2℃，喷淋上下压力在2.6kg/cm2，线路单边侧蚀量控制在16um，退膜液温度控制在45℃温度，退膜液浓度为10.5%，退膜速度按2.6±0.8m/min控制，退膜时喷淋上下压力在1.5kg/cm2内。
s4、压合前棕化处理：封装基板通过酸洗液以及棕化液药水的处理，提高封装基板的内层薄铜箔13与内层半固化片14的结合力，在封装基板的线路铜面形成双面棕化层，具体分为以下十个步骤：
第一步、将六层结构的封装基板浸于酸洗液中1分钟，酸洗浓度为98%，温度控制在30℃±2℃。
第二步、将酸洗后的封装基板在常温下去离子水清洗。
第三步、将水洗后的封装基板浸于碱性除油剂药水中2分钟，药水浓度为80-120ml/l，碱液温度为50±2℃。
第四步、将碱洗后的封装基板在常温下去离子水清洗。
第五步、将水洗后的封装基板浸入棕化预浸液中1-2分钟，棕化预浸液浓度为15-25ml/l，温度为35±3℃。
第六步、将预浸后的封装基板浸于棕化液中1-2分钟，棕化液浓度为45-55ml/l，温度为35±3℃，棕化时速度按1.2-1.5m/min，咬蚀量可以控制在1.2±0.3um。
第七步、将棕化后的封装基板在常温下用去离子水清洗。
第八步、将棕化后的封装基板在常温下用纯水清洗。
第九步、吸水海绵将封装基板板面的多余水分吸掉。
第十步、对六层结构的封装基板强风热风吹干烘干。
酸洗的主要作用是去除铜表面氧化物，中和残余退膜液，粗化铜面，保证稳定的微蚀、成膜及着色，而棕化的作用是在铜面形成一层均匀的棕色有机金属膜，可增强铜面与半固化片的结合力，同时在高温压合过程中，阻止铜与内层半固化片14的氨基发生反应。
s5、外层压合作业：在封装基板的两面依次进行外层半固化片21以及外层薄铜箔22的高温压合作业，其经过高温、高压使外层半固化片21溶化并和外层薄铜箔22与封装基板的棕化层紧密结合在一起形成八层结构的封装基板，具体分为以下十一个步骤：
第一步、开启加热盘升温，温度预升至80℃左右。
第二步、开始叠合封装基板，最底部为承载底板，在承载底板上放入牛皮纸，将镜面钢板放在牛皮纸的上方，镜面钢板上方放上切割的3um厚度的外层薄铜箔22，在外层薄铜箔22上方放入对应的回温后的外层半固化片21，在外层半固化片21上放上棕化后的六层结构的封装基板于中心位置，然后在封装基板板面上方放入外层半固化片21，再放上3um厚度的外层薄铜箔22于中心，在外层薄铜箔22面的上方放入镜面钢板，再在镜面钢板上放入牛皮纸，再放入镜面钢板依次叠合，而此六层结构的封装基板压一炉为60张数量，最外层（上下）钢板上需使用20张牛皮纸进行缓冲，最后在牛皮纸上承载盖板。
3um外层薄铜箔22在切割时，铜箔裁切尺寸必须大于待压合的封装基板，每边至少预留3cm，作用就是防止流胶，外层半固化片21厚度为25um，其含胶量为72%，外层半固化片21从冷冻仓取出后先回温12小时，外层半固化片21尺寸比封装基板尺寸每边长2.5mm，镜面钢板尺寸为660*560mm及厚度为1.3±0.3mm。
第三步、将上一步骤叠合好的一盒板由装入料车并推入热压机内，真空热压机关闭仓门。
第四步、仓门关闭后开始抽真空，抽真空的时间控制在5min内，真空度在≤-0.095mpa，大于680mmhg。
第五步、油缸上升，油量不低于油标高度的2/3，油液温度范围必须控制在15-60℃之内。
第六步、开始热压，设定温度及压力时间，高温压合的温度按照每个段数，分别设定1-2段140℃温度压合10分钟，压力控制在7kg/cm2，3-4段160℃预压10分钟，压力控制在16kg/cm2，第5、6、7段温度均为220℃，压力均为35kg/cm2，时间分别以10分钟、80分钟、60分钟，最后第8段温度在140℃，20kg/cm2的压力，外层半固化片21经过高温加压使外层半固化片21熔融，并使其流动胶，外层半固化片21的胶填充不平间隙，温度和压力的现在值均会自动加温加压到设定值，时间开始计算。
第七步、开始泄真空，泄真空压力为6kg/cm2—7kg/cm2，需开前门，此时油缸下降，油量不低于油标高度的2/3，油液温度范围必须控制在15-60℃之内。
第八步、开始冷压，冷压温度为140℃±1.5℃，60kg/cm2压力冷压60分钟，通过冷压将外层半固化片21转化为固化状态，冷压的作用可将六层结构的封装基板的铜箔面与外层薄铜箔22紧密结合在一起形成八层结构的封装基板。
第九步、冷压完成后，降温冷却，压完后的八层结构的封装基板由料车拉出进行拆开下料。
第十步、打靶作业，将八层结构的封装基板放于自动打靶机上，通过x-ray穿射产生ccd可视影像，将所需要执行打靶的靶标显示出来，视觉系统再对靶标进行计算，计算出坐标后再讲抽控上的钻轴精确移动到靶标中心位置，将靶孔钻穿，三层板靶位孔处铜箔铣掉，露出靶环，便于后续钻孔定位识别。
第十一步、铣边作业，八层结构的封装基板铣掉尺寸外的铜箔及流胶，使其板边结构光滑平整。
s6、分板作业：将八层结构的封装基板采用制作加工分离，将内层厚铜箔12与内层薄铜箔13处分开，形成两个三层板结构一致的封装基板与承载板结构，承载板结构为芯板11及双面内层厚铜箔12组成，具体分为以下四个步骤：
第一步、先清洁工作台，工作台台面用酒精无尘布清洁干净。
第二步、事先准备丝线，丝线必须有柔软强拉力特点的鱼线。
第三步、对封装基板的位置进行固定，封装基板按照长方向放置于台面，外层压合后的外层薄铜箔22面朝上，封装基板两端固定位置，保证封装基板在分板的过程中不会移动以免产生刮花。
第四步、开始分板，分成两个三层板结构的封装基板，首先确定撕开一角的分层位置，将丝线识别在封装基板中间的内层薄铜箔13与内层厚铜箔12之间，从封装基板左边开始分板，左右两边的拉力为110n，按三十秒一张板的速度，匀速的从左边顶端至末端分板作业，戴上一次性手套将分板出来的内层薄铜箔13以上的三层板放于托盘内，每分完一张三层板放一张洁净的白纸，将分开后的内层厚铜箔12面翻转朝下，自动吸附翻转上来，以内层薄铜箔13面朝上，封装基板两端固定位置，将丝线识别在基板中间的内层薄铜箔13与内层厚铜箔12之间，从基板左边开始分板，左右两边的拉力为110n，按三十秒一张板的速度，匀速的从左边顶端至末端分板作业，即为完成三层板分板过程，分板后三层板板厚在56um±1um，得到超薄三层结构的封装基板。
将承载板结构与超薄三层板的结构的分离开来，提高了分板时的可操作性，使得后续工艺易于控制，改善了三层结构的封装基板的制作良率，避免了因分板造成超薄三层板板曲现象。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述s1中承载板制作的具体步骤为：以1张100um厚的玻璃环氧基基材作为芯板11，用液压真空机在其两侧热压上不会重结晶的内层厚铜箔12，在内层厚铜箔12上分别叠加一层内层薄铜箔13，热压压力为30kg/cm2，热压温度为180℃，主热压时间为1小时，热压结束后放冷，当温度达到50摄氏度左右时，取出得到双面厚度为18um 3um的承载板。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述s2中封装基板压合前无需经过棕化处理，内层半固化片14从冷冻仓取出后先回温8-12小时，内层半固化片14尺寸比封装基板尺寸单边长2.5mm，内层半固化片14型号根据产品要求选择对应含胶量的内层半固化片14型号（其中包含内层半固化片14厚度、含胶量、尺寸要求等）。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述s2中封装基板压合后，在压合后的封装基板的铜箔面贴上一层感光干膜，贴膜的过程中，将压合后的封装基板先酸洗板面，通过粗化液药水对封装基板板面粗化处理，提高干膜与封装基板的铜箔面之间的结合力，再以水洗板面残留的粗化液药水，然后酸洗板面氧化，强风吹干烘干封装基板板面，再将有厚度的感光干膜抽真空压附在封装基板的铜箔上形成压膜制作，得到双面附干膜的六层结构的封装基板。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述s6中对封装基板分板时，先封装基板的位置进行固定，封装基板按照长方向放置于台面，外层压合后的外层薄铜箔22面朝上，封装基板两端固定位置，保证封装基板在分板的过程中不会移动以免产生刮花。
综上所述，该三层板结构的封装基板及其制作方法，通过设置内层线路层1以及外层压合层2，封装基板板边六边形铺铜设计增加残铜率，有效的解决了后续压合时因排气不足导致封装基板内有气泡等问题，避免了三层板分板过程板翘曲现象，有效地防止了在压合过程中发生铜箔起皱、起泡、溢胶不良现象，提高了产品的良率，具有广阔的应用前景。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种三层板结构的封装基板，包括内层线路层（1）以及外层压合层（2），其特征在于：所述内层线路层（1）的顶部以及底部均设置有外层线路层，所述内层线路层（1）包括芯板（11），所述芯板（11）的顶部以及底部均依次设置有内层厚铜箔（12）、内层薄铜箔（13）、内层半固化片（14）以及内层中厚铜箔（15）；
所述外层压合层（2）包括外层半固化片（21）以及外层薄铜箔（22），两个所述内层中厚铜箔（15）的相背面均依次设置有外层半固化片（21）以及外层薄铜箔（22）。
2.根据权利要求1所述的一种三层板结构的封装基板，其特征在于：所述芯板（11）为环氧树脂玻纤基材。
3.根据权利要求1所述的一种三层板结构的封装基板，其特征在于：所述内层厚铜箔（12）的厚度为18um，所述内层薄铜箔（13）的厚度为3um。
4.根据权利要求1所述的一种三层板结构的封装基板，其特征在于：所述内层半固化片（14）的厚度为25um，所述内层中厚铜箔（15）的厚度为12um。
5.根据权利要求1所述的一种三层板结构的封装基板，其特征在于：所述外层半固化片（21）的厚度为25um，所述外层薄铜箔（22）的厚度为3um。
6.一种基于权利要求1-5任意一项所述的三层板结构的封装基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1、承载板制作：采用环氧树脂玻纤基材为芯板（11），在芯板（11）双面形成内层厚铜箔（12）和内层薄铜箔（13），用液压真空机在芯板（11）双面热压上不会重结晶的内层厚铜箔（12），在两层内层厚铜箔（12）上分别叠加一层内层薄铜箔（13）进行压合形成承载板；
s2、封装基板制作：在承载板的双面依次进行内层半固化片（14）以及内层中厚铜箔（15）的高温压合作业，经过高温、高压使内层半固化片（14）溶化与内层薄铜箔（13）紧密结合在一起，与承载板两面的内层薄铜箔（13）上组合形成六层结构的封装基板；
s3、内层线路层（1）制作：在封装基板的内层中厚铜箔（15）上分别制作相同的内层线路层（1），显影蚀刻成线路图形；
s4、压合前棕化处理：封装基板通过酸洗液以及棕化液药水的处理，提高封装基板的内层薄铜箔（13）与内层半固化片（14）的结合力，在封装基板的线路铜面形成双面棕化层；
s5、外层压合作业：在封装基板的两面依次进行外层半固化片（21）以及外层薄铜箔（22）的高温压合作业，其经过高温、高压使外层半固化片（21）溶化并和外层薄铜箔（22）与封装基板的棕化层紧密结合在一起形成八层结构的封装基板；
s6、分板作业：将八层结构的封装基板采用制作加工分离，将内层厚铜箔（12）与内层薄铜箔（13）处分开，形成两个三层板结构一致的封装基板与承载板结构，承载板结构为芯板（11）及双面内层厚铜箔（12）组成。
7.根据权利要求6所述的一种三层板结构的封装基板制作方法，其特征在于，所述s1中承载板制作的具体步骤为：以1张100um厚的玻璃环氧基基材作为芯板（11），用液压真空机在其两侧热压上不会重结晶的内层厚铜箔（12），在内层厚铜箔（12）上分别叠加一层内层薄铜箔（13），热压压力为30kg/cm2，热压温度为180℃，主热压时间为1小时，热压结束后放冷，当温度达到50摄氏度左右时，取出得到双面厚度为18um 3um的承载板。
8.根据权利要求6所述的一种三层板结构的封装基板制作方法，其特征在于，所述s2中封装基板压合前无需经过棕化处理，内层半固化片（14）从冷冻仓取出后先回温8-12小时，内层半固化片（14）尺寸比封装基板尺寸单边长2.5mm，内层半固化片（14）型号根据产品要求选择对应含胶量的内层半固化片（14）型号。
9.根据权利要求6所述的一种三层板结构的封装基板制作方法，其特征在于，所述s2中封装基板压合后，在压合后的封装基板的铜箔面贴上一层感光干膜，贴膜的过程中，将压合后的封装基板先酸洗板面，通过粗化液药水对封装基板板面粗化处理，提高干膜与封装基板的铜箔面之间的结合力，再以水洗板面残留的粗化液药水，然后酸洗板面氧化，强风吹干烘干封装基板板面，再将有厚度的感光干膜抽真空压附在封装基板的铜箔上形成压膜制作，得到双面附干膜的六层结构的封装基板。
10.根据权利要求6所述的一种三层板结构的封装基板制作方法，其特征在于，所述s6中对封装基板分板时，先封装基板的位置进行固定，封装基板按照长方向放置于台面，外层压合后的外层薄铜箔（22）面朝上，封装基板两端固定位置，保证封装基板在分板的过程中不会移动以免产生刮花。
技术总结