先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构及工艺方法

摘要

本发明涉及一种先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构及其工艺方法，所述结构包括金属基板框，在所述金属基板框内设置有基岛和引脚，在所述基岛的正面设置有芯片，所述芯片正面与引脚正面之间用金属线相连接，在所述引脚正面设置有导电柱子，所述基岛外围的区域、基岛和引脚之间的区域、引脚与引脚之间的区域、基岛和引脚上部的区域、基岛和引脚下部的区域以及芯片、金属线和导电柱子外均包封有塑封料，在所述金属基板框、引脚和导电柱子露出塑封料的表面镀有抗氧化层。本发明能够解决传统金属引线框无法埋入物件而限制金属引线框的功能性和应用性能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构及工艺方法。属于半导体封装技术领域。 

背景技术

传统金属引线框架的基本制作工艺方法有以下方式: 

1) 取一金属片利用机械上下刀具冲切的技术使得以纵向方式由上而下或是由下而上进行冲切，促使引线框架能在金属片内形成有承载芯片的基岛以及信号传输用的内引脚与外界PCB连接的外引脚， 之后再进行内引脚及(或)基岛的某些区域进行金属电镀层被覆而形成真正可以使用的引线框架（参见图76~图78）。

2) 取一金属片利用化学蚀刻的技术进行曝光、显影、开窗、化学蚀刻，促使引线框架能在金属片内形成有承载芯片的基岛以及信号传输用的内引脚与外界PCB连接的外引脚，之后再进行内引脚及(或)基岛的某些区域进行金属电镀层被覆而形成真正可以使用的引线框架（参见图79~图80）。 

3) 另一种方式就是以方法一或是方法二为基础，在已经附有芯片承载的基岛、信号传输的内引脚、与外界PCB连接的外引脚以及在内引脚及(或)基岛的某些区域进行金属电镀层被覆形成的引线框背面再贴上一层可抗 260摄氏度的高温胶膜，成为可以使用在四面无引脚封装以及缩小塑封体积的封装用的引线框（参见图81）。 

4.) 另一种方式就是以方法一或是方法二，将附有芯片承载的基岛、信号传输的内引脚、与外界PCB连接的外引脚以及在内引脚及(或)基岛的某些区域进行金属电镀层被覆所形成的引线框进行预包封，在金属片被冲切或是被化学蚀刻的区域填充热固型环氧树脂填充，使其成为可以使用在四面无引脚封装、缩小塑封体积以及铜线键合能力封装用的预填料型引线框（参见图82）。 

传统工艺方法的缺点:

1.) 机械冲切式引线框:

a.) 机械冲切是利用上下刀具由上而下或是由下而上进行冲切形成垂直断面，所以完全无法在引线框内部再进行其它功能或物件埋入的利用如系统对象集成在金属引线框本身

b.) 机械冲压是利用上下刀具将金属片边缘进行相互挤压而沿伸出金属区域，而被挤压所沿伸出的金属区域长度最多只能是引线框厚度的80%。如果超过引线框厚度80%以上时，其被挤压所延伸出的金属区域很容易发生翘曲、隐裂、断裂、不规则形状以及表面孔洞等问题，而超薄引线框更是容易产生以上问题（参见图83~图84）。

c.) 机械冲压所沿伸出的金属区域长度如果比引线框厚度少于80%以下或是刚刚好80% 又会造成因为沿伸的长度不足而无法在所延伸的金属区域内再放入相关对象(尤其是厚度需要超薄的引线框更是无法做到) （参见图85 ~图86）。 

2.) 化学蚀刻技术方式引线框: 

a.) 减法蚀刻可以采用半蚀刻技术将需要埋入物件的空间蚀刻出来，但是最大的缺点就是蚀刻深度尺寸与蚀刻后平面的平整度较难控制。

b.) 金属板完成很多需要埋入物件的半蚀刻区域后，引线框的结构强度会变得相当的软，会直接影响到后续再埋入对象所需要工作条件(如取放、运输、高温、高压以及热应力收缩)的难度。 

c.) 化学蚀刻技术方式的引线框顶多只能呈现出引线框正面与背面的外脚或是内脚型态 , 完全无法承现出多层三维金属线路的系统级金属引线框。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构及工艺方法，它能够解决传统金属引线框无法埋入物件而限制金属引线框的功能性和应用性能。 

本发明的目的是这样实现的：一种先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板的工艺方法，所述方法包括如下步骤： 

步骤一、取金属基板

步骤二、金属基板表面预镀微铜层

步骤三、贴光阻膜作业

在完成预镀微铜层的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤四、金属基板背面去除部分光阻膜

利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行电镀的区域图形；

步骤五、电镀金属线路层

在步骤四中金属基板背面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属线路层；

步骤六、贴光阻膜作业

在步骤五中金属基板背面贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤七、金属基板背面去除部分光阻膜

利用曝光显影设备将步骤六完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行电镀的区域图形；

步骤八、电镀高导电金属线路层

在步骤七中金属基板背面去除部分光阻膜的区域内电镀上高导电金属线路层；

步骤九、去除光阻膜

去除金属基板表面的光阻膜；

步骤十、环氧树脂塑封

在金属基板背面的金属线路层表面利用环氧树脂材料进行塑封保护；

步骤十一、环氧树脂表面研磨

在完成环氧树脂塑封后进行环氧树脂表面研磨；

步骤十二、贴光阻膜作业

在完成步骤十一的金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤十三、金属基板正面去除部分光阻膜

利用曝光显影设备将步骤十二完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行蚀刻的区域图形；

步骤十四、化学蚀刻

将步骤十三中金属基板正面完成曝光显影的区域进行化学蚀刻；

步骤十五、电镀金属层

在完成步骤十四的金属基板正面电镀上金属层，金属层电镀完成后即在金属基板上形成相应的基岛上部和引脚上部；

步骤十六、贴光阻膜作业

在完成步骤十五的金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤十七、金属基板正面去除部分光阻膜

利用曝光显影设备将步骤十六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的区域图形；

步骤十八、电镀金属柱子

在步骤十七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属柱子；

步骤十九、去除光阻膜

去除金属基板表面的光阻膜；

步骤二十、涂覆粘结物质

在步骤十五形成的基岛上部正面涂覆导电或不导电粘结物质；

步骤二十一、装片

在步骤二十的导电或不导电粘结物质上植入芯片；

步骤二十二、金属线键合

在芯片正面与引脚正面之间进行键合金属线作业；

步骤二十三、包封

将步骤二十二中的金属基板正面采用塑封料进行塑封；

步骤二十四、环氧树脂表面研磨

在完成步骤二十三的环氧树脂塑封后进行环氧树脂表面研磨；

 步骤二十五、电镀抗氧化金属层或批覆抗氧化剂(OSP)

 在完成步骤二十四后的金属基板表面裸露在外的金属进行电镀抗氧化金属层或批覆抗氧化剂(OSP)。

所述步骤十五移动至步骤四和步骤五之间进行。 

一种先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构，它包括金属基板框，在所述金属基板框内设置有基岛和引脚，在所述基岛的正面或背面通过导电或不导电物质设置有芯片，所述芯片正面与引脚正面之间用金属线相连接，在所述引脚正面或背面设置有导电柱子，所述基岛外围的区域、基岛和引脚之间的区域、引脚与引脚之间的区域、基岛和引脚上部的区域、基岛和引脚下部的区域以及芯片、金属线和导电柱子外均包封有塑封料，所述塑封料与导电柱子的顶部齐平，在所述金属基板框、引脚和导电柱子露出塑封料的表面镀有抗氧化层或被覆抗氧化剂。 

一种先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构，它包括金属基板框和芯片，在所述金属基板框内设置内设置有引脚，所述芯片通过导电或不导电粘结物质设置于引脚正面或是引脚与引脚之间的塑封料上，所述芯片正面与引脚正面之间用金属线相连接，在所述引脚正面或背面设置有导电柱子，所述引脚与引脚之间的区域、引脚上部的区域、引脚下部的区域以及芯片、金属线和导电柱子外均包封有塑封料，所述塑封料与导电柱子的顶部齐平，在所述金属基板、引脚和导电柱子露出塑封料的表面镀有抗氧化层或批覆抗氧化剂(OSP)。 

所述引脚与引脚之间通过导电粘结物质跨接无源器件，所述无源器件可以跨接于引脚正面与引脚正面之间，或跨接于引脚正面与静电释放圈的正面之间，或跨接于静电释放圈的正面与基岛的正面之间，在所述基岛与引脚的之间设置有静电释放圈，所述芯片正面与静电释放圈正面之间通过金属线相连。 

所述导电柱子有多圈。 

在所述芯片正面通过导电或不导电粘结物质设置有第二芯片，所述第二芯片正面与引脚之间通过金属线相连。 

在所述引脚正面或背面设置有第二导电柱子，在所述第二导电柱子上通过导电物质倒装有第二芯片，所述第二导电柱子和第二芯片处于塑封料的内部。 

在所述引脚正面或背面设置有第二导电柱子，在所述第二导电柱子上装有无源器件，所述第二导电柱子和无源器件处于塑封料的内部。 

一种先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板的工艺方法，所述方法包括如下步骤： 

步骤一、取金属基板

步骤二、金属基板表面预镀微铜层

步骤三、贴光阻膜作业

在完成预镀微铜层的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜

利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的区域图形；

步骤五、电镀第一金属线路层

在步骤四中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上第一金属线路层；

步骤六、贴光阻膜作业

在步骤五中金属基板正面贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤七、金属基板正面去除部分光阻膜

利用曝光显影设备将步骤六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的区域图形；

步骤八、电镀第二金属线路层

在步骤七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上第二金属线路层作为用以连接第一金属线路层与第三金属线路层的导电柱子；

步骤九、去除光阻膜

去除金属基板表面的光阻膜；

步骤十、贴压不导电胶膜作业

在金属基板正面贴压一层不导电胶膜；

步骤十一、研磨不导电胶膜表面

在完成不导电胶膜贴压后进行表面研磨；

步骤十二、不导电胶膜表面金属化预处理

对不导电胶膜表面进行金属化预处理；

步骤十三、贴光阻膜作业

在步骤十二中金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤十四、金属基板正面去除部分光阻膜

利用曝光显影设备将步骤十三完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行蚀刻的区域图形；步骤十五、蚀刻作业

在步骤十四完成光阻膜开窗后的区域进行蚀刻作业；

步骤十六、金属基板正面去除光阻膜

去除金属基板正面的光阻膜，以露出后续需要进行被电镀的金属区域图形；

步骤十七、电镀第三金属线路层

在步骤十六的金属基板正面进行第三金属线路层的电镀工作；

步骤十八、贴光阻膜作业

在步骤十七的金属基板正面贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤十九、金属基板正面去除部分光阻膜

利用曝光显影设备将步骤十八完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的区域图形；

步骤二十、电镀第四金属线路层

在步骤十九中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上第四金属线路层作为用以连接第三金属线路层与第五金属线路层的导电柱子；

步骤二十一、去除光阻膜

去除金属基板表面的光阻膜；

步骤二十二、贴压不导电胶膜作业

在金属基板正面贴压一层不导电胶膜；

步骤二十三、研磨不导电胶膜表面

在完成不导电胶膜贴压后进行表面研磨；

步骤二十四、不导电胶膜表面金属化预处理

对不导电胶膜表面进行金属化预处理；

步骤二十五、贴光阻膜作业

在步骤二十四中金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤二十六、金属基板正面去除部分光阻膜

利用曝光显影设备将步骤二十五完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行蚀刻的区域图形；步骤二十七、蚀刻作业

在步骤二十六完成光阻膜开窗后的区域进行蚀刻作业；

步骤二十八、金属基板正面去除光阻膜

去除金属基板正面的光阻膜；

步骤二十九、电镀第五金属线路层

在步骤二十八的金属基板正面进行第五金属线路层的电镀工作，第五金属线路层电镀完成后即在金属基板上形成相应的基岛和引脚；

步骤三十、贴光阻膜作业

在步骤二十九中金属基板正面贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤三十一、金属基板背面去除部分光阻膜

利用曝光显影设备将步骤三十完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行蚀刻的区域图形；

步骤三十二、化学蚀刻

将步骤三十一中金属基板背面完成曝光显影的区域进行化学蚀刻，化学蚀刻直至金属线路层为止；

步骤三十三、贴光阻膜作业

在步骤三十二中完成化学蚀刻的金属基板背面贴上可进行曝光显影的光阻膜；

步骤三十四、金属基板背面去除部分光阻膜

利用曝光显影设备将步骤三十三完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行电镀的区域图形；

步骤三十五、电镀金属柱子

在步骤三十四中金属基板背面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属柱子；

步骤三十六、去除光阻膜

去除金属基板表面的光阻膜；

步骤三十七、涂覆粘结物质

在完成步骤三十六的基岛背面涂覆导电或不导电粘结物质；

步骤三十八、装片

在步骤三十七的导电或不导电粘结物质上植入芯片；

步骤三十九、金属线键合

在芯片正面与引脚背面之间进行键合金属线作业；

步骤四十、包封

将步骤三十九中的金属基板背面采用环氧树脂(俗称塑封料)进行塑封；

步骤四十一、环氧树脂表面研磨

在完成步骤四十的环氧树脂塑封后进行环氧树脂表面研磨；

步骤四十二、电镀抗氧化金属层或批覆抗氧化剂(OSP)

在完成步骤四十一后的金属基板表面裸露在外的金属进行电镀抗氧化金属层或批覆抗氧化剂(OSP)。

所述步骤六到步骤十七可重复操作，形成更多层的金属线路层。 

    与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 

1）目前金属引线框均采用机械冲切或是化学蚀刻方式，无法制做出多层金属线路层，而冲切式金属引线框中间的夹层中无法埋入任何的对象，而本发明的三维金属线路复合式基板可以在基板中间的夹层中埋入对象。

2） 三维金属线路复合式基板中的夹层可以因为导热或是散热需要而在需要的位置或是区域内埋入导热或是散热对象，成为一个热性能系统级的金属引线框。（参见图87） 

3）三维金属线路复合式基板中的夹层可以因为系统与功能的需要而在需要的位置或是区域内埋入主动元件或是组件或是被动的组件，成为一个系统级的金属引线框。

4）从三维金属线路复合式基板成品的外观完全看不出来内部夹层已埋入了因系统或是功能需要的对象，尤其是硅材的芯片埋入连 X光都无法检视，充分达到系统与功能的隐密性及保护性。 

5）三维金属线路复合式基板成品本身就富含了各种的组件，如果不再进行后续第二次封装的其况下，只要将三维金属线路复合式基板依照每一格单元切开，本身就可成为一个超薄的封装体。 

6） 三维金属线路复合式基板除了本身内含对象的埋入功能之外还可以进行二次封装，充分的达到系统功能的整合。 

7）三维金属线路复合式基板除了本身内含对象的埋入功能之外还可以在封装体外围再叠加不同的单元封装或是系统级封装，充分达到双系统或是多系统级的封装技术能力。 

8) 三维金属线路基板可以应用于多芯片模组（MCM）封装（参见图88和图89），且三维金属线路基板比常规的MCM基板底材成本低、韧性大。 

附图说明

图1~图25为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板工艺方法的各工序示意图。 

图26为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例1的示意图。 

图27为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例2的示意图。 

图28为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例3的示意图。 

图29为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例4的示意图。 

图30为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例5的示意图。 

图31、图32为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例6的示意图。 

图33 ~图74为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例7的工艺流程图。 

图75为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例7的示意图。 

图76为传统金属引线框架的基本制作工艺方法中的冲切示意图。 

图77为传统金属引线框架的基本制作工艺方法中条型金属片的示意图。 

图78为传统金属引线框架的基本制作工艺方法中正面引线框的示意图。 

图79为传统金属引线框架经过曝光、显影、开窗、蚀刻等的基本制作工艺方法中剖面的示意图。 

图80为传统金属引线框架的基本制作工艺方法中正面引线框的示意图。 

图81为传统金属引线框架的基本制作工艺方法中QFN的剖面结构示意图。 

图82为传统金属引线框架的基本制作工艺方法中预填料型引线框的示意图。 

图83为传统金属引线框架的基本制作工艺方法中上下刀具挤压形成延伸金属区域的示意图。 

图84为传统金属引线框架的基本制作工艺方法中上下刀具挤压形成延伸金属区域所产生的隐裂、断裂、翘曲的示意图。 

图85为传统金属引线框架的基本制作工艺方法中上下刀具挤压形成沿伸金属区域长度不足引线框厚度80%的示意图。 

图86为传统金属引线框架的基本制作工艺方法中上下刀具挤压形成沿伸金属区域长度不足引线框厚度的80%所产生埋入对象困难的示意图。 

图87为三维金属线路复合式基板中的夹层可以因为导热或是散热需要而在需要的位置或是区域内埋入导热或是散热对象的示意图。 

图88为三维金属线路基板应用于多芯片模组（MCM）封装的示意图。 

图89为图88的俯视图。 

其中： 

金属基板框1

基岛2

引脚3

导电或不导电粘结物质4

芯片5

金属线6

导电柱子7

塑封料8

抗氧化层或批覆抗氧化剂9

无源器件10

静电释放圈11

第二芯片12

第二导电柱子13

导电物质14。

具体实施方式

本发明一种先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构及工艺方法如下： 

实施例1、单层线路单芯片正装单圈引脚

参见图26，为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例1的结构示意图，它包括金属基板框1，在所述金属基板框1内设置有基岛2和引脚3，所述基岛2正面通过导电或不导电粘结物质4设置有芯片5，所述芯片5正面与引脚3正面之间用金属线6相连接，在所述引脚3正面设置有导电柱子7，所述基岛2外围的区域、基岛2和引脚3之间的区域、引脚3与引脚3之间的区域、基岛2和引脚3上部的区域、基岛2和引脚3下部的区域以及芯片5、金属线6和导电柱子7外均包封有塑封料8，所述塑封料8与导电柱子7的顶部齐平，在所述金属基板1、基岛2、引脚3和导电柱子7露出塑封料8的表面镀有抗氧化层或批覆抗氧化剂(OSP)9。

  其工艺方法如下： 

步骤一、取金属基板

参见图1，取一片厚度合适的金属基板，此板材使用的目的只是为线路制作与后续封装支撑线路层结构所使用的过渡性材料，此板材的材质主要是以金属材料为主,而金属材料的材质可以是铜材﹑铁材﹑镀锌材﹑不锈钢材﹑铝材或可以达到导电功能的金属物质或非全金属物质等。

步骤二、金属基板表面预镀微铜层 

参见图2，在金属基板表面预镀微铜层，微铜层厚度在2~10微米, 依据功能需要也可以减薄或是增厚,主要是为了后续线路制作时使线路层与金属基板能够紧密接合,电镀的方式可以采用化学沉积或是电解电镀。

步骤三、贴光阻膜作业 

参见图3，在完成预镀微铜层的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，以保护后续的电镀金属层工艺作业，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。

步骤四、金属基板背面去除部分光阻膜 

参见图4，利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行电镀的区域图形。

步骤五、电镀金属线路层 

参见图5，在步骤四中金属基板背面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属线路层，金属线路层材料可以是铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金(通常5~20微米，可以根据不同特性变换电镀的厚度)等材料，当然其它可以导电的金属物质都可以使用，并不局限铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金等金属材料，电镀方式可以是化学沉积或是电解电镀方式。

步骤六、贴光阻膜作业 

参见图6，在步骤五中金属基板背面贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。

步骤七、金属基板背面去除部分光阻膜 

参见图7，利用曝光显影设备将步骤六完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行电镀的区域图形。

步骤八、电镀高导电金属线路层 

参见图8，在步骤七中金属基板背面去除部分光阻膜的区域内电镀高导电金属线路层，高导电金属线路层的材料可以是铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金等材料，当然其它可以导电的金属物质都可以使用，并不局限铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金等金属材料，电镀方式可以使化学沉积或是电解电镀方式。

步骤九、去除光阻膜 

参见图9，去除金属基板表面的光阻膜，去除光阻膜的方法可采用化学药水软化并采用高压水冲洗的方式去除光阻膜。

步骤十、环氧树脂塑封 

参见图10，在金属基板背面的金属线路层和高导电金属线路层表面利用环氧树脂材料进行塑封保护，环氧树脂材料可以依据产品特性选择有填料或是没有填料的种类，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂设备喷涂方式、贴膜方式或是刷胶的方式。

步骤十一、环氧树脂表面研磨 

参见图11，在完成环氧树脂塑封后进行环氧树脂表面研磨 , 目的是使外脚功能用的高导电金属线路层露出塑封体表面以及控制环氧树脂的厚度。

步骤十二、贴光阻膜作业 

参见图12，在完成步骤十一的金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。

步骤十三、金属基板正面去除部分光阻膜 

参见图13，利用曝光显影设备将步骤十二完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行蚀刻的区域图形。

步骤十四、化学蚀刻 

参见图14，将步骤十三中金属基板正面完成曝光显影的区域进行化学蚀刻，化学蚀刻直至金属线路层为止，蚀刻药水可以采用氯化铜或是氯化铁或是可以进行化学蚀刻的药水。

步骤十五、电镀金属层 

参见图15，在完成步骤十四的金属基板正面电镀上金属层，金属层电镀完成后即在金属基板上形成相应的基岛上部和引脚上部，金属线路层材料可以是铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金等材料，当然其它可以导电的金属物质都可以使用，并不局限铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金等金属材料，电镀方式可以使化学沉积或是电解电镀方式。

步骤十六、贴光阻膜作业 

参见图16，在完成步骤十五的金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。

步骤十七、金属基板正面去除部分光阻膜 

参见图17，利用曝光显影设备将步骤十六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的区域图形。

步骤十八、电镀金属柱子 

参见图18，在步骤十七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属柱子，金属柱子的材料可以是铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金等材料，当然其它可以导电的金属物质都可以使用，并不局限铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金等金属材料，电镀方式可以使化学沉积或是电解电镀方式。

步骤十九、去除光阻膜 

参见图19，去除金属基板表面的光阻膜，去除光阻膜的方法可采用化学药水软化并采用高压水冲洗的方式去除光阻膜。

步骤二十、涂覆粘结物质 

参见图20，在步骤十五形成的基岛上部正面涂覆导电或不导电粘结物质，目的是为后续芯片植入后与基岛的接合。

步骤二十一、装片 

参见图21，在步骤二十的导电或不导电粘结物质上植入芯片。

步骤二十二、金属线键合 

参见图22，在芯片正面与引脚正面之间进行键合金属线作业，所述金属线的材料采用金、银、铜、铝或是合金的材料，金属丝的形状可以是丝状也可以是带状。

步骤二十三、包封 

参见图23，将步骤二十二中的金属基板正面采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂设备喷涂方式或是用贴膜方式，所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。

步骤二十四、环氧树脂表面研磨 

参见图24，在完成步骤二十三的环氧树脂塑封后进行环氧树脂表面研磨 , 目的是使金属柱子露出塑封体表面以及控制环氧树脂的厚度。

步骤二十五、电镀抗氧化金属层或是被覆抗氧化剂(OSP) 

参见图25，在完成步骤二十四后的金属基板表面裸露在外的金属进行电镀抗氧化金属层，防止金属氧化，如金、镍金、镍钯金、锡或是被覆抗氧化剂(OSP)。

实施例2、多圈单芯片正装+无源器件+静电释放圈 

参见图27，为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例2的结构示意图，实施例2与实施例1的不同之处在于：所述导电柱子7有多圈，所述引脚3与引脚3之间通过导电粘结物质跨接无源器件10，在所述基岛2与引脚3之间设置有静电释放圈11，所述静电释放圈11正面与芯片5正面之间通过金属线6相连接，所述无源器件10可以跨接于引脚3正面与引脚3正面之间，或跨接于引脚3正面与静电释放圈11正面之间，或跨接于基岛2正面与静电释放圈11正面之间。

实施例3、单圈多基岛平铺多芯片正装 

参见图28，为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例3的结构示意图，实施例3与实施例1的不同之处在于：所述基岛2有多个，在所述基岛2上均通过导电或不导电粘结物质4设置有芯片5，所述芯片5正面与芯片5正面之间通过金属线6相连接。

实施例4、单圈堆叠多芯片正正装 

参见图29，为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例4的结构示意图，实施例4与实施例1的不同之处在于：在所述芯片5正面通过导电或不导电粘结物质4设置有第二芯片12，所述第二芯片12正面与引脚3之间通过金属线6相连。

实施例5、单圈堆叠多芯片正倒装 

参见图30，为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例5的结构示意图，实施例5与实施例1的不同之处在于：在所述引脚3正面设置有第二导电柱子13，在所述第二导电柱子13上通过导电物质14倒装有第二芯片12，所述第二导电柱子13和第二芯片12处于塑封料8的内部。

实施例6、无基岛单芯片正装 

参见图31、32，为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例6的结构示意图，实施例6与实施例1的不同之处在于：所述金属线路板结构不包括基岛2，所述芯片5通过导电或不导电粘结物质4设置于金属基板1正面或引脚3正面与引脚3正面之间。

实施例7、多层线路单芯片正装单圈引脚 

参见图75，为本发明先蚀后封芯片正装三维系统级金属线路板结构实施例7的结构示意图，实施例7与实施例1的不同之处在于：所述基岛2或引脚3包括多层金属线路层，相邻两层金属线路层之间通过导电柱子相连接，所述基岛2背面通过导电或不导电粘结物质4设置有芯片5，在所述引脚3背面设置有导电柱子7。

其工艺方法如下： 

步骤一、取金属基板

参见图33，取一片厚度合适的金属基板，此板材使用的目的只是为线路制作与后续封装支撑线路层结构所使用的过渡性材料，此板材的材质主要是以金属材料为主,而金属材料的材质可以是铜材﹑铁材﹑镀锌材﹑不锈钢材﹑铝材或可以达到导电功能的金属物质或非金属物质等。

步骤二、金属基板表面预镀微铜层 

参见图34，在金属基板表面预镀微铜层，微铜层厚度在2~10微米, 依据功能需要也可以减薄或是增厚,主要是为了后续线路制作时使线路层与金属基板能够紧密接合,电镀的方式可以采用化学沉积或是电解电镀。

步骤三、贴光阻膜作业 

参见图35，在完成预镀微铜层的金属基板正面及背面分别贴上可进行曝光显影的光阻膜，以保护后续的电镀金属层工艺作业，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。

步骤四、金属基板正面去除部分光阻膜 

参见图36，利用曝光显影设备将步骤三完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的区域图形。

步骤五、电镀第一金属线路层 

参见图37，在步骤四中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上第一金属线路层，第一金属线路层材料可以是铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金(通常5~20微米，可以根据不同特性变换电镀的厚度)等材料，当然其它可以导电的金属物质都可以使用，并不局限铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金等金属材料，电镀方式可以是化学沉积或是电解电镀方式。

步骤六、贴光阻膜作业 

参见图38，在步骤五中金属基板正面贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。

步骤七、金属基板正面去除部分光阻膜 

参见图39，利用曝光显影设备将步骤六完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的区域图形。

步骤八、电镀第二金属线路层 

参见图40，在步骤七中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上第二金属线路层作为用以连接第一金属线路层与第三金属线路层的导电柱子，金属线路层的材质可采用铜、镍金、镍钯金、银、金或是锡金属，电镀方式可以使化学沉积或是电解电镀方式。

步骤九、去除光阻膜 

参见图41，去除金属基板表面的光阻膜，目的是为后续进行不导电胶膜作业，去除光阻膜的方法可采用化学药水软化并采用高压水冲洗的方式去除光阻膜。

步骤十、贴压不导电胶膜作业 

参见图42，在金属基板正面（有线路层的区域）贴压一层不导电胶膜，目的是要为第一金属线路层与第三金属线路层进行绝缘，贴压不导电胶膜的方式可以采用常规的滚压设备, 或在真空的环境下进行贴压，以防止贴压过程产生空气的残留，不导电胶膜主要是热固型环氧树脂，而环氧树脂可以依据产品特性采用没有填料或是有填料的不导电胶膜，环氧树脂的颜色可以依据产品特性进行染色处理。

步骤十一、研磨不导电胶膜表面 

参见图43，在完成不导电胶膜贴压后进行表面研磨, 目的是要露出第二金属线路层，维持不导电胶膜与第二金属线路层的平整度以及控制不导电胶膜的厚度。

步骤十二、不导电胶膜表面金属化预处理 

参见图44，对不导电胶膜表面进行金属化预处理，使其表面附着上一层金属化高分子材料，目的是作为后续金属材料能够镀上去的触媒转换，附着金属化高分子材料可以采用喷涂、等离子震荡、表面粗化等再行烘干即可；

步骤十三、贴光阻膜作业

参见图45，在步骤十二中金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜，以保护后续的第三金属线路层的电镀工艺作业，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。

步骤十四、金属基板正面去除部分光阻膜 

参见图46，利用曝光显影设备将步骤十三完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行蚀刻的区域图形。

步骤十五、蚀刻作业 

参见图47，在步骤十四完成光阻膜开窗后的区域进行蚀刻作业，其目的是将要保留的金属线路以外的金属区域腐蚀干净，进行蚀刻的方法可以是氯化铜或是氯化铁或是可以进行化学蚀刻的药水的工艺方式。

步骤十六、金属基板正面去除光阻膜 

参见图48，去除金属基板正面的光阻膜，以露出后续需要进行被电镀的金属区域图形。

步骤十七、电镀第三金属线路层 

参见图49， 在步骤十六的金属基板正面进行第三金属线路层的电镀工作，第三金属线路层的材质可以是铜、镍金、镍钯金、银、金或是锡金属，电镀方式可以是化学沉积加电解电镀或是全部使用化学沉积方式镀出需要的厚度。

步骤十八、贴光阻膜作业 

参见图50，在步骤十七的金属基板正面贴上可进行曝光显影的光阻膜，目的是为后续金属线路层的制作，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。

步骤十九、金属基板正面去除部分光阻膜 

参见图51，利用曝光显影设备将步骤十八完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行电镀的区域图形。

步骤二十、电镀第四金属线路层 

参见图52，在步骤十九中金属基板正面去除部分光阻膜的区域内电镀上第四金属线路层作为用以连接第三金属线路层与第五金属线路层的导电柱子，金属线路层的材质可采用铜、镍金、镍钯金、银、金或是锡金属，电镀方式可以使化学沉积或是电解电镀方式。

步骤二十一、去除光阻膜 

参见图53，去除金属基板表面的光阻膜，目的是为后续进行不导电胶膜作业，去除光阻膜的方法可采用化学药水软化并采用高压水冲洗的方式去除光阻膜。

步骤二十二、贴压不导电胶膜作业 

参见图54，在金属基板正面（有线路层的区域）贴压一层不导电胶膜，目的是要为第三金属线路层与第五金属线路层进行绝缘，贴压不导电胶膜的方式可以采用常规的滚压设备, 或在真空的环境下进行贴压，以防止贴压过程产生空气的残留，不导电胶膜主要是热固型环氧树脂，而环氧树脂可以依据产品特性采用没有填料或是有填料的不导电胶膜，环氧树脂的颜色可以依据产品特性进行染色处理。

步骤二十三、研磨不导电胶膜表面 

参见图55，在完成不导电胶膜贴压后进行表面研磨, 目的是要露出第四金属线路层，维持不导电胶膜与第四金属线路层的平整度以及控制不导电胶膜的厚度。

步骤二十四、不导电胶膜表面金属化预处理 

参见图56，对不导电胶膜表面进行金属化预处理，使其表面附着上一层金属化高分子材料，目的是作为后续金属材料能够镀上去的触媒转换，附着金属化高分子材料可以采用喷涂、等离子震荡、表面粗化等再行烘干即可；

步骤二十五、贴光阻膜作业

参见图57，在步骤二十四中金属基板正面和背面贴上可进行曝光显影的光阻膜，以保护后续的第五金属线路层的电镀工艺作业，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。

步骤二十六、金属基板正面去除部分光阻膜 

参见图58，利用曝光显影设备将步骤二十五完成贴光阻膜作业的金属基板正面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板正面后续需要进行蚀刻的区域图形。

步骤二十七、蚀刻作业 

参见图59，在步骤二十六完成光阻膜开窗后的区域进行蚀刻作业，其目的是将要保留的金属线路以外的金属区域腐蚀干净，进行蚀刻的方法可以是氯化铜或是氯化铁或是可以进行化学蚀刻的药水的工艺方式。

步骤二十八、金属基板正面去除光阻膜 

参见图60，去除金属基板正面的光阻膜，以露出后续需要进行被电镀的金属区域图形。

步骤二十九、电镀第五金属线路层 

参见图61， 在步骤二十八的金属基板正面进行第五金属线路层的电镀工作，第五金属线路层电镀完成后即在金属基板上形成相应的基岛和引脚，第五金属线路层的材质可以是铜、镍金、镍钯金、银、金或是锡金属，电镀方式可以是化学沉积加电解电镀或是全部使用化学沉积方式镀出需要的厚度。

步骤三十、贴光阻膜作业 

参见图62，在步骤二十九中金属基板正面贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。

步骤三十一、金属基板背面去除部分光阻膜 

参见图63，利用曝光显影设备将步骤三十完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行蚀刻的区域图形。

步骤三十二、化学蚀刻 

参见图64，将步骤三十一中金属基板背面完成曝光显影的区域进行化学蚀刻，化学蚀刻直至金属线路层为止，蚀刻药水可以采用氯化铜或是氯化铁或是可以进行化学蚀刻的药水。

步骤三十三、贴光阻膜作业 

参见图65，在步骤三十二中完成化学蚀刻的金属基板背面贴上可进行曝光显影的光阻膜，光阻膜可以是干式光阻膜也可以是湿式光阻膜。

步骤三十四、金属基板背面去除部分光阻膜 

参见图66，利用曝光显影设备将步骤三十三完成贴光阻膜作业的金属基板背面进行图形曝光、显影与去除部分图形光阻膜，以露出金属基板背面后续需要进行电镀的区域图形。

步骤三十五、电镀金属柱子 

参见图67，在步骤三十四中金属基板背面去除部分光阻膜的区域内电镀上金属柱子，金属柱子的材料可以是铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金等材料，当然其它可以导电的金属物质都可以使用，并不局限铜、铝、镍、银、金、铜银、镍金、镍钯金等金属材料，电镀方式可以使化学沉积或是电解电镀方式。

步骤三十六、去除光阻膜 

参见图68，去除金属基板表面的光阻膜，可采用化学药水软化并采用高压水喷除的方式去除光阻膜。

步骤三十七、涂覆粘结物质 

参见图69，在步骤二十九形成的基岛背面涂覆导电或是不导电的粘结物质，目的是为后续芯片植入后与基岛的接合。

步骤三十八、装片 

参见图70，在步骤三十七的基岛背面植入芯片。

步骤三十九、金属线键合 

参见图71，在芯片正面与引脚正面之间进行键合金属线作业，所述金属线的材料采用金、银、铜、铝或是合金的材料，金属丝的形状可以是丝状也可以是带状。

步骤四十、包封 

参见图72，将步骤三十九中的金属基板背面采用塑封料进行塑封，塑封方式可以采用模具灌胶方式、喷涂设备喷涂方式、用贴膜方式或是刷胶的方式，所述塑封料可以采用有填料物质或是无填料物质的环氧树脂。

步骤四十一、环氧树脂表面研磨 

参见图73，在完成步骤四十的环氧树脂塑封后进行环氧树脂表面研磨，目的是使金属柱子露出塑封体表面以及控制环氧树脂的厚度。

步骤四十二、电镀抗氧化金属层或是被覆抗氧化剂(OSP) 

参见图74，在完成步骤四十一后的金属基板表面裸露在外的金属进行电镀抗氧化金属层，防止金属氧化，如金、镍金、镍钯金、锡或是被覆抗氧化剂(OSP)。