随着5G时代的到来,微电子行业对高集成度、高可靠性和小尺寸的要求越来越高,这对电子封装行业提出了高密度、高可靠性和低成本的综合性能要求,推动相关研究向着更密集的引线间距和更高的I/O数量的目标迈进。目前最常用的封装技术是引线键合,引线线宽和间距的不断减小对键合机的设计带来一定困难,同时还导致键合强度降低、引线短路等问题,给传统的引线键合带来很大的挑战。因此,开展超精细引线技术新方法的研究具有重要的应用价值。本论文提出了基于光刻和电镀工艺代替传统引线键合工艺,制备超精细引线结构,实现芯片与衬底之间的连接的新方法。通过这种方法,引线的线宽尺寸可以进一步缩小到光刻的精度,同时引线间距可以远小于传统引线键合尺寸,从而为实现高密度封装提供了新的技术路线。首先,针对高密度封装的可靠性要求,尤其是热应力对引线特征尺寸的限制,分析了不同线宽、间距、引线长度在温度变化下的结构内部应力,据此确定了内部应力水平能够满足可靠性要求的引线尺寸参数范围,从而为后续引线结构设计和开展对应工艺研究提供了依据。在此基础上,针对高密度封装的要求,开展了超精细悬空引线结构的制备工艺研究。悬空引线中,芯片与衬底上的焊盘不在同一平面,高度差20μm以上,针对上述三维微结构特征对光刻、显影工艺的挑战,本论文提出了用干膜代替传统的液体光刻胶的方案解决仿形涂敷,成膜质量控制以及与溅射工艺兼容性问题;在工序优化的基础上,通过曝光、显影参数以及掩模图形的优化克服了非平面上制作焊盘和悬空引线的图形转移难题;通过逐层刻蚀和调整温度、刻蚀液配方、搅拌条件等方法实现了悬空引线的选择性释放;最终研究出超精细悬空引线的成套工艺,并成功制备出超精细引线样品。测试结果表明,所制备出的引线结构可比传统引线键合更为精细,线宽可缩至10μm。同时,引线间距可以做到更小,线宽20μm的引线的间距可以精细到25μm,间距仅为线宽的1.25倍,打破了传统引线键合技术间距至少为线宽的1.5倍的限制。此外,引线长度也可以更灵活的控制,可做到50μm甚至更短。最后,对引线结构的结合力进行测试,最终测得不同尺寸引线结构的结合力基本在0.1 N以上,与传统引线键合技术中的结合力水平相接近。