多层印刷电路板的制作方法

文档序号:7233341阅读:177来源:国知局
专利名称:多层印刷电路板的制作方法
技术领域
本发明是关于增层(buildup)多层印刷电路板,特别是关于内藏IC 芯片等的电子元件的多层印刷电路板及多层印刷电路板的制造方法.
背景技术
IC芯片是通过线接合(wire bonding) 、 TAB、倒装片接合(flip -chip)等的安装方法,而取得与印刷电路板的电连接.
电线连接是通过粘接剂使IC芯片模接于印刷电路板,以金属等的 电线连接该印刷电路板的焊盘与IC芯片的焊盘后,为了保护IC芯片与 电线而施加热硬化性树脂或热可塑性树脂等的封装树脂.
TAB是通过焊锡称为引线(lead)的线等一起连接IC芯片的焊盘 与印刷电路板的焊盘后,以树脂进行封装.
倒装片接合是通过凸块而使IC芯片与印刷电路板的焊盘部分连接, 并以树脂填充与凸块的空隙而进行.
然而,各个安装方法,是在IC芯片与印刷电路板之间通过连接用 的引线部件(电线、引线、凸块)而进行电连接.这些引线部件容易切 断、腐蚀,因此成为与IC芯片的连接中断、错误动作的原因,
另外,各个安装方法,为了保护IC芯片以环氣树脂等的热可塑性 树脂进行封装,但是填充该树脂时因含有气泡,气泡成为起点,导致引 线部件的破坏和IC焊盘的腐蚀、可靠性的降低.以热可塑性树脂封装, 必须结合各个零件而做成树脂填装用柱塞(plunger)、模型,另外,即 使是热硬化性树脂也必须选定考虑引线部件、焊锡阻挡层(solder resist) 的材料等的树脂,因此也成为成本较高的原因.
本发明为了解决上述课趙,其目的为提供一种不通过引线部件,而 得到与IC芯片直接电连接的多层印刷电路板及多层印刷电路板的制造 方法.
本发明人等经过详细研究之后,提出在树脂绝缘性衬底设置开口部、
通孔和铳孔y y )部而预先内藏IC芯片等的电子元件,而积层间 绝缘层,在该IC芯片的管芯焊盘上,以光蚀刻或激光,设置通孔,形
成导电的导体电路后,再重复层间绝缘层与导电层而设置多层印刷电路
板,不使用封装树脂,通过无引线(leadless)而可取得与IC芯片的电 连接构造.
再者,本发明人等,提出在树脂绝缘性村底设置开口部、通孔和铳 孔部而预先内藏IC芯片等的电子元件,积层间绝缘层,在该IC芯片的 管芯焊盘上,以光蚀刻或激光,设置通孔,而形成导电层导体电路后, 再重复层间绝缘层与导电层,并在多层印刷电路板的表层也安装IC芯 片等的电子元件的构造.因此,不使用封装树脂,以无引线而能取得与 IC芯片的电连接.另外,可安装各个功能不同的IC芯片等的电子元件, 可得到更高功能的多层印刷电路板.具体例,为在内藏IC芯片埋入快 速緩冲存储器(cache memory),通过在表层安装具有运算功能的IC 芯片,可分别制造成品率低的快速緩冲存储器与IC芯片,但可相近配 置IC芯片与快速缓冲存储器.
并且,本发明人等详细研究的结果,提出在树脂绝缘性衬底设置开 口部、通孔和铳孔部而预先收容IC芯片等的电子元件,在该IC芯片的 管芯焊盘上形成至少2层以上組成的过渡层,在过渡层的上层积层间树 脂绝缘层,在该IC芯片的过渡层的通孔上,通过光蚀刻或激光设置通 孔,形成导电层导体电路后,再重复层间绝缘层与导电层,而设置多层 印刷电路板,不使用封装树脂,并以无引线而能取得与IC芯片的电连 接.另外,在IC芯片部分形成过渡层,由于IC芯片部分被平坦化,所 以上层的层间绝缘层也被平坦化,膜厚度也 变得平均.并且,通过前迷的过渡层,形成上层的通孔时,也可保持形 状的稳定性.
在IC芯片的焊盘上设置过渡层的理由,如下所述.第1管芯烀盘 微细且尺寸小,形成通孔时的对位变得困难,因此设置过渡层使对位容 易.设置过渡层的话,管芯伴盘节距(pitch )150|iim以下,焊盘尺寸2(Him 以下也可稳定形成增层(build up)层.没有形成过渡层的管芯焊盘, 以光蚀刻形成层间绝缘层的通孔时,通孔直径比管芯焊盘的直径大,在
进行除去通孔底残渣,层间树脂绝缘层表面粗化处理时,管芯焊盘表面
的保护层聚亚跣胺(polyimide)层将溶解、损伤.另一方面,激光的场 合,通孔直径比管芯焊盘的直径大的时候,管芯焊盘及钝态保护 (passivation)膜聚亚酰胺层(IC的保护膜)将被激光破坏.并且IC芯片 的管芯烀盘非常小,通孔直径比管芯焊盘尺寸大,不论是以光蚀刻方法, 或激光方法都非常难对合位置,常发生管芯焊盘与通孔的连接不良.
相对于此,在管芯焊盘上设置过渡层,管芯焊盘节距150jum以下, 焊盘尺寸2(Him以下,也可可靠地在管芯焊盘上连接通孔(via),使焊 盘与通孔的连接性和可靠性提高.并且,IC芯片的焊盘上通过比较大直 径的过渡层,在去残法(desmear)、电镀步碟等的后续步稞时,即使 浸渍于酸和蚀刻液,经过各种回火步骤,也不会有溶解管芯焊盘及IC 的保护膜溶解、损伤的危险.
即使分别仅得到多层印刷电路板功能,视场合做为半导体装置的安 装衬底的功能,为了外部衬底的母板和子板的连接,也可设置BGA、焊 锡凸块、和PGA(导电连接拴).另外,该构成,在已知的安装方法连 接的场合也可缩短配线长,也可减低回路感抗.
下列说明本发明定义的过渡层.
过渡层尚未用于已知技术的IC芯片安装技术,为了取得半导体元件 IC芯片与印刷电路板的直接连接,是指设置的中间的中介层.其特征是 以2层以上的金属层形成.而且,比半导体元件IC芯片的管芯焊盘大. 借此,提高电连接和位置接合性,且不会造成管芯焊盘损伤,可用激光 和光蚀刻加工通孔.因此,可可靠地埋入、收容、收纳和连接IC芯片 于印刷电路板.另外,过渡层上,可直接形成印刷电路板的导体层金属. 该导体层之一例为层间树脂绝缘层的通孔和村底上的通孔等.
本发明使用的内藏IC芯片等的电子元件的树脂制衬底,是用将玻 璃环氧树脂等的加强材料或芯材含浸于环氣树脂、BT树脂、酚树脂等的 树脂,与含浸环氧树脂的预烤(,9,k/)积层形成物,但也可使用 一般印刷电路板使用的材料.除此以外也可使用两面铜张积层板、单面 板、没有金属膜的树脂板、树脂薄膜.但是,施加350"C以上的温度时, 树脂会完全溶解、炭化.另外,陶瓷的话,由于外型加工性差,不可使 用.
在芯衬底等的预先树脂制绝缘村底上收容IC芯片等的电子元件的
凹洞(cavity)形成铳孔、通孔、开口之处以粘接刑等接合该IC芯片.
在内藏IC芯片的芯衬底全面地进行蒸镀、溅射等,而全面性形成 导电特性的金属膜(第1薄膜层).该金属以锡、铬、钛、镍、锌、钴、 金、铜等为佳.厚度以在0.001~2.0|iim之间为佳.未满0.001nm,无法全 面性平均积层,超过2.0pm形成困难,也无法提高效果.特佳为 0.01 1.0jxm,铬的场合以0.1|nm的厚度为佳.
通过第1薄膜层,进行管芯焊盘的披夜,可在过渡层与IC芯片上 提高与管芯焊盘的界面的密着性.用这些金属披覆管芯焊盘,可防止水 分侵入至界面,以及管芯焊盘的溶解、腐蚀,提高可靠性.另外,通过 该第1薄膜层,可以没有引线等的安装方法取得与IC芯片的连接.在 此,使用铬、镍、钛,是因为可防止水分侵入至界面,金属密着性优良. 铬、钛的厚度,为在溅射层不造成裂痕且可获得上层与金属的密着性的 厚度.于是,以IC芯片的定位标记为基准在芯衬底上形成定位标记.
在第1薄膜层上,以溅射、蒸镀或无电解电镀形成笫2薄膜层.该 金属为铼、铜、金、银等.以电特性、经济性、还有在后续形成的厚度 施加层主要为铜来说,使用铜较好.
在此设置笫2薄膜层的理由,是笫1薄膜层无法取得形成后述的厚 度施加层的电解电镀用的引线.第2薄膜层36被用为施加厚度的引线. 该厚度以0.01 5nm的范围进行为佳.未满O.Olnm,无法得到做为引线 的作用,超过5nm,蚀刻时,比下层的第1薄膜层多去除而产生空间, 水分容易侵入,可靠性降低.
第2薄膜层上,以无电解或电解电镀施加厚度.因为电特性、经济 性,做为过渡层的强度和构造上的耐性,还有后续形成的增层的导体层 主要为铜,较好的是使用铜电解电镀形成.该厚度以l~2(Vm的范闺进 行为佳.比lnm薄时,与上层的通孔的连接可靠性降低,比20m厚, 蚀刻时将引起底切(undercut),形成的过渡层与通孔界面发生空隙. 另外,视场合,可在笫1薄膜层上直接电镀施加厚度,也可再积层多层.
之后,以芯村底的定位标记为基准形成蚀刻阻挡层,瀑光、显像而 露出过渡层以外部分的金属而进行蚀刻,在IC芯片的管芯焊盘上形成 笫1薄膜层、笫2薄膜层、厚度施加层组成的过渡层.
再者,以减层工序(subtractive process)形成过渡层的场合,金属 膜上,以无电解或电解电镀,施加厚度.形成的电镀的种类为铜、镍、
金、银、锌、铁等.由于电特性、经济性、还有后续形成的增层导体层
主要为铜,因此使用铜较好。该厚度以l~20|iim的范闺进行为佳,比该 厚度厚时,蚀刻时引起底切,形成的过渡层与通孔的界面发生空隙.之 后,形成蚀刻阻挡层,膝光显像而露出过渡层以外的部分的金属而进行 蚀刻,在IC芯片的焊盘上形成过渡层.
如上所述,本发明人等,提出在形成于芯村底的凹部收容IC芯片, 在该芯衬底上积层间树脂绝缘层与导体电路,而在安装衬底内内藏IC 芯片的方案.
该方法,在收纳IC芯片的芯衬底上全面形成金属膜,而披夜、保 护电子元件IC芯片的烀盘,视场合,通过在该焊盘上形成过渡层,取 得焊盘与层间树脂绝缘层的通孔的电连接.
然而,由于全面性施加金属膜,在IC芯片上形成的定位标记完全 被隐藏,因此描绘有配线等的掩膜和激光装置等无法吻合衬底的位置. 所以,该IC芯片的焊盘与通孔的位置发生偏差,无法取得电连接.

发明内容
本发明即为了解上述问题,其目的为提供与内藏IC芯片可取得适 当连接的多层印刷电路板的制造方法.
本发明的多层印刷电路板的制造方法,是在衬底上重复形成层间绝 缘层与导体层,在该层间绝缘层形成通孔,并通过该通孔而电连接,该 方法至少具备以下(a)~(c)步骤
(a) 在前迷衬底收容电子元件;
(b) 根据前迷电子元件的定位标记,在前述衬底形成定位标记;
以及
(c) 根据前述衬底的定位标记进行加工或形成.
在本发明中,根据电子元件的定位标记,在收容电子元件的衬底形 成定位标记,并根据衬底的定位标记进行加工或形成.因此,电子元件 与位置正确地封合,可在衬底上的层间树脂绝缘层形成通孔.
该场合的加工,是指在电子元件IC芯片或衬底上形成的全部.例 如,IC芯片的焊盘上的过渡层、识别字符(英文字母、数字等)、定位 标记等.
另外,该场合的形成,是指在芯衬底上施加的层间树脂绝缘层(未 含有玻璃布等的加强材料者)上形成的全部.例如,通孔、配线、识别字符(英文字母、数字等)、定位标记等.
本发明的多层印刷电路板的制造方法,是在衬底上重复形成层间绝 缘层与导体层,在该层间绝缘层形成通孔,并通过该通孔而电连接,该
方法至少具备以下(a) (d)步骤
(a) 在前述衬底收容电子元件;
(b) 根据前述电子元件的定位标记,以激光在前述村底形成定位
标记;
(c) 在前述村底的定位标记上形成金属膜;以及
(d) 根据前述衬底的定位标记进行加工或形成.
在本发明中,是根据电子元件的定位标记,以激光在收容电子元件 的衬底上穿设定位标记,在以激光穿设的定位标记形成金属膜后,根据 衬底的定位标记进行加工或形成.因此,电子元件与位置正确地封合, 可在村底上的层间树脂绝缘层形成通孔.另外,以激光穿设的定位标记 上形成金属膜,因此可容易地以反射认出定位标记,可正确地封合位置.
本发明的多层印刷电路板的制造方法,在衬底上重复形成层间绝缘 层与导体层,在该层间绝缘层形成通孔,并通过该通孔而电连接,该方 法至少具备以下(a) -(e)步骤
(a) 在前述衬底收容电子元件;
(b) 根据前述电子元件的定位标记,而以激光在前述衬底形成定 位标记;
(c) 在前述衬底的定位标记上形成金属膜;
(d) 在前述村底形成层间绝缘层;以及
(e) 根据前述衬底的定位标记在前述层间绝缘层进行加工或形成通 孔用开口.
在本发明中,是根据电子元件的定位标记,而在收容电子元件的衬 底上形成定位标记,在定位标记形成金属膜后,根据衬底的定位标记进 行加工或形成.因此,电子元件与位置正确地封合,可在衬底上的层间 树脂绝缘层形成通孔.另外,在以激光穿设的定位标记上也形成金属膜, 即使在该定位标记上形成层间绝缘层,以反射方式进行困像识别,可容 易地识别定位标记,可正确地决定位置.
如上所述,本发明人等,提出通过由在树脂绝缘性衬底上设置开口 部、通孔和铳孔部,而预先内藏IC芯片等的电子元件,积层间绝缘层,
并在该IC芯片的焊盘上,以光蚀刻或激光,设置通孔,而形成导电层
导体电路后,再重复设置层间绝缘层与导体层,而形成多层印刷电路板,
可不使用封装树脂,以无引线、无凸块取得与IC芯片的电连接的构造. 然而,IC芯片的伴盘, 一般是以铝等制造,在制造步骤中氧化,在
表面形成氧化披夜膜.因此,通过在表面形成的氣化披復膜,凸块的连
接电阻增加,无法取得到IC芯片适当的电连接.另外,管芯焊盘上残
存氧化膜,烀盘与过渡层的密着性不充足无法满足可靠性.
本发明为了解决上述课题,其目的为提供在IC芯片上可以无引线
而取得适当地电连接的多层印刷电路板及多层印刷电路板的制造方法. 为了达到上述目的,本发明的多层印刷电路板的制造方法,至少具
有以下(a) ~ (e)步骤
(a) 在前述衬底收容电子元件;
(b) 将前述电子元件的管芯焊盘的表面的披覆膜除去;
(c) 在前述管芯焊盘上,形成用以与最下层的层间绝缘层的通孔连 接的过渡层;(d) 在前述衬底上,形成层间绝缘层;以及
(e) 在前述层间绝缘层上,形成导体电路以及连接过渡层的通孔. 在本发明中,为了在衬底内收容IC芯片,可以无引线而取得与IC
芯片的电连接.并且,因为在IC芯片等的电子元件的管芯烀盘的连接 面施予氧化披覆膜除去处理,因此管芯烀盘的电阻减少,可提高导电特 性.另外,由于在IC芯片部分设置过渡层,IC芯片部分被平坦化,上 层的层间绝缘层也被平坦化,膜厚度变得平均.再者,上层的通孔形成 时,也可保持形状的稳定性.较理想的为完全地除去披覆膜.
在本发明中,是以逆溅射、等离子处理完去地除去氣化披覆膜而提 高IC芯片的管芯焊盘的导电特性.
进行逆溅射的场合,是以氩等的惰性气体做为溅射气体,对管芯焊 盘表面的氧化披覆膜进行逆栽射,而完全地除去氣化披復膜.以等离子 进行处理的场合,将衬底放置于真空状态的装置内,在氧、或氮、碳酸 气体、四氣化碳中放出等离子,而除去管芯焊盘表面的氣化披褒膜.
在本发明中,因为除去披覆膜,与过渡层的最下层的形成,连续地 在非氧氛围中进行,因此不会在焊盘表面再形成氧化披菝膜,可提高IC 芯片的管芯烀盘与过渡层之间的导电特性与密着性. 本发明中的多层印刷电路板,是在衬底上重复形成层间绝缘层与导 体层,在该层间绝缘层形成通孔,并通过该通孔而电连接,
在前述村底中内藏电子元件;
在前述电子元件的管芯烀盘上,形成与最下层的层间绝缘层的通孔 连接的过渡层;以及
除去前述管芯焊盘的表面的披復膜.
在本发明中,因为在衬底内收容IC芯片,可以无引线取得与IC芯 片的电连接.并且,由于对IC芯片等的电子元件的管芯烀盘的连接面 施加氣化披覆膜除去处理,因此可减低管芯焊盘的电阻,提高导电特性. 另外,通过在IC芯片部分设置过渡层,由于IC芯片部分被平坦化,上 层的层间绝缘层也被平坦化,膜厚度也变得平均.再者,形成上层的通 孔时,也可保持形状的稳定性.较理想的是披度膜完全地除去.


第1图是本发明的实施例1的多层印刷电路板的制造工序图.
笫2图是实施例1的多层印刷电路板的制造工序图.
第3图是实施例1的多层印刷电路板的制造工序图.
笫4图是实施例1的多层印刷电路板的制造工序图.
笫5图是实施例1的多层印刷电路板的制造工序困.
第6图是实施例1的多层印刷电路板的剖面图.
第7图,(A)是扩大显示第3困(A)中的过渡层,(B)是笫7图(A) 的B箭头处放大图,(C)、 (D)、 (E)是过渡层的改变例的说明图.
第8图,(A)是实施例1的多层印刷电路板的透视田,(B)是扩大显 示该多层印刷电路板的一部分的说明图.
第9困,(A)是实施例1的笫1改变例的多层印刷电路板的透视图, (B)是扩大显示该多层印刷电路板的一部分的说明固.
第10图是实施例1的第2改变例的多层印刷电路板的剖面图.
笫11困是实施例1的第3改变例的多层印刷电路板的剖面图.
笫12图是实施例1的笫4改变例的多层印刷电路板的剖面困.
第13图是实施例1的多层印刷电路板的制造工序困.
第14图是实施例1的多层印刷电路板的制造工序困.
笫15图是实施例1的多层印刷电路板的制造工序困,
第16图是实施例1的多层印刷电路板的制造工序困.
第17困是实施例1的多层印刷电路板的制造工序图. 第18图是实施例1的多层印刷电路板的制造工序图. 笫19图,(A)是笫13图(D)中的芯衬底的平面图,(B)是第13图(E) 的平面困.
第20图,(A)是光掩膜载置前的芯衬底的平面图,(B)是栽置光掩膜 状态的芯衬底的平面困,
第21图是实施例2的笫1改变例的多层印刷电路板的剖面困.
第22图是实施例3的多层印刷电路板的制造工序图.
第23图是实施例3的多层印刷电路板的制造工序困.
第24图是实施例3的多层印刷电路板的制造工序困.
第25图是实施例3的多层印刷电路板的制造工序图.
第26图是实施例3的多层印刷电路板的剖面困.
第27图,(A)是扩大显示第22困(C)中的模焊盘部分的说明图,(B)是 扩大显示第23困(A)中的模焊盘部分的说明图,(C)是扩大显示笫24图(A) 中的模焊盘部分的说明图.
第28图是实施例32的笫1改变例的多层印刷电路板的剖面图.
笫29困是扩大显示实施例3的笫1改变例的模焊盘部分的图,(A) 是显示氧化披覆膜除去处理前的状态的图,(B)是显示氧化披覆膜除去处 理后的状态的困,(C)是显示在管芯焊盘上形成过渡层后的困.
笫30困是显示进行评价实施例3与比较例的多层印刷电路板的1) 剖面状态、2)电阻测定值、3)可靠性试验后的剖面状态、4)电阻测定 值的共4个项目的结果的图表.
具体实施例方式
以下,参照困而说明本发明的实施例. 实施例1
首先,参照笫6困所示的多层印刷电路板10的剖面而说明本发明的 实施例1的多层印刷电路板的构成.
第6困所示的多层印刷电路板,是由收容IC芯片20的芯衬底30, 与层间树脂绝缘层50、层间树脂绝缘层150所组成.层间树脂绝缘房50 上,形成通孔60以及导体电路58,层间树脂绝缘层150上,形成通孔160 以及导体电路158.
IC芯片20上,披復着钝化膜24,在该钝化膜24的开口内配设构
成输出端子的管芯焊盘24.在铝制的管芯焊盘24之上,形成过渡层38. 该过渡层38是由第1薄膜层33、笫2薄膜层36、施加厚度膜37这3层 所组成.
层间树脂绝缘层150上,配设着焊锡阻挡层70。在焊锡阻挡层70 的开口部71下的导体电路158上,设置与未图示的子板、母板等的外部 衬底连接用的BGA76.
在实施例1的多层印刷电路板10,在芯衬底30预先内藏IC芯片20, 而在该IC芯片20的管芯伴盘24上配设过渡层38.因此,可不使用引 线部件和封装树脂,而取得IC芯片与多层印刷电路板(安装衬底)的 电连接.另外,因为在IC芯片部分形成过渡层38,所以IC芯片部分 被平坦化,因此上层的层间绝缘层50也被平坦化,膜厚度也变得平均. 并且,通过过渡层,也可在形成上层的通孔60时保持形状的稳地性.
再者,在管芯焊盘24上设置铜制的过渡层38,可防止管芯伴盘24 上的树脂残留,另外,在后续步稞时即使经过浸渍于酸和氣化刑或蚀刻 液中、各种回火步骤也不会产生管芯焊盘的变色,溶解.借此,使IC 芯片的管芯焊盘与通孔的连接性和可靠性提高.且,40pm前后的直径 的管芯焊盘24上通过60pm以上的过渡层38,而可可靠地连接60|um直 径的通孔.
接着,参照第1 5图说明参照第6图的上述的多层印刷电路板的制 造方法.
(1) 首先,以将玻璃布等的心材与含浸于环氣等的树脂的预烤层积 的绝缘树脂衬底(芯衬底)30为出发材料(参照第1图(A)).接着, 在芯衬底30的一面上,以激光加工形成IC芯片收容用的凹部32 (参照 笫1图(B)).在此,通过激光加工设置凹部,但也可通过将设有开口的 绝缘树脂衬底与未设开口的树脂绝缘衬底贴合,而形成具备收容部的芯 衬底,
(2) 之后,在凹部32上,使用印刷机而涂布粘接材料34.此时, 除了涂布以外,也可灌注(potting).接着在粘接材料34上栽置IC芯 片20 (参照第1困(C)).
(3) 于是,挤压,或轻敲1C芯片20的上面而完全地收容于凹部32 内(参照第1图(D)).借此,可平滑芯衬底30.
(4) 之后,在收容IC芯片20的芯衬底30的全面进行蒸镀、溅射
等,而全面形成导电特性的第1薄膜层33 (第2图(A)).该金属可 为锡、铬、钛、镍、锌、钴、金、铜等.特別是,使用镍、铬、钛,可 抑制在界面的水分侵入,且在膜形成上与电特性上更适合.厚度较好是 以0.001 2.0(im的范闺形成,特別是,0.01~1.0nm为更佳.在铬的场合, 较好为O.lpm的厚度.
通过笫1薄膜层33,可进行管芯焊盘24的披袭,并提高过渡层与 在IC芯片上与管芯焊盘24的界面的密着性.另外,以这些金属披瘦管 芯焊盘24,可防止水分往界面的侵入,以及管芯焊盘的溶解、腐蚀,并 提高可靠性.另外,通过该笫l薄膜层33,可以没有引线的安装方法取 得与IC芯片的连接.
在此,使用铬、钛、镍,可抑制在界面的水分侵入,提高金属密着性.
(5) 在第1薄膜层33上,通过溅射、蒸镀、或无电解电镀,形成 第2薄膜层36(第2困(B)).该金属为镍、铜、金、银等.由于电特性、 经济性、在后续步骤中形成的增层的导体层主要为铜,因此使用铜较好,
设置笫2薄膜层的理由,是因为在第1薄膜层,无法取得用以形成 后述的厚度施加层的电解电镀用的引线.第2薄膜层36,被用为施加厚 度的引线.其厚度较好是以0.01~5nin的范围进行.特別是,较好为 0.1 3pm之间,最适合笫1薄膜层的披度与引线.未满O.Olpm,无法得 到作为引线的部分, 一超过5nm,蚀刻的时候,下层的笫1薄膜层多去 除而产生空隙,水分容易侵入,可靠性降低.
再者,较好的笫1薄膜层与笫2薄膜层的组合,是铬-铜、铬-镍、 钛-铜、钛-镍等.以于金属的接合性和电特性传达性的观点比其他的 組合为优,
(6) 之后,涂布阻挡层、咏光、显像而在IC芯片的管芯焊盘的上 部设置开口那样设置电镀阻挡层35,以下列条件施予电解电镀,而设置 电解电镀膜(施加厚度膜)37 (第2图(C)).
电解电镀水溶液I 疏酸 2.24mol/l 硫酸铜0.26mol/I
添加剂(r卜^少夕-、/《y制造,力 ,^卜,hl)
19.5ml/l 〖电解电镀条件I
电流密度1A/dm2 时间65分钟 温度22士2t:
除去电镀阻挡层35后,以蚀刻除去电镀阻挡层35下的无电解笫2 薄膜层36、第1薄膜层33,而在IC芯片的管芯焊盘24上形成过渡层38 (笫2图(D)).在此,通过电镀阻挡层而形成过渡层,但是也可在 无电解笫2薄膜层36上平均地形成电解电镀膜后,形成蚀刻阻挡层,膝 光、显像露出过渡层以外的部分的金属而进行蚀刻,而在IC芯片的管 芯焊盘上形成过渡层.电解电镀膜的厚度较好为l 20|iim的范闺.如果 比该厚度厚,则蚀刻时会引起底切,因为在形成的过渡层、通孔与界面 会产生空隙.
(7) 接着,以喷洒方式吹付饪刻液于衬底上,通过蚀刻而将过渡层 38的表面形成粗化面38a (图3A).也可使用无电解电镀和氣化还原处 理形成粗化面.第7图(A)是扩大显示第3图(A)中的过渡层38, 第7图(A)的B箭头所指处示于第7闺(B).过渡层38,是由第1 薄膜层33、笫2薄膜层36、施加厚度膜37的3层构造组成.如笫7图
(A)所示,过渡(transition)是以圃形形成,但是也可如第7图(C) 所示的椭圃形、第7图(D)所示的矩形、第7困(E)所示的形状取而代 之.
(8) 经过上述步骤的村底上, 一边升温至温度50 1501C—边以压 力5kg/cm2真空压着层压(laminate)厚度SOjum的热硬化型树脂片 (sheet),而设置层间树脂绝缘层50(参照笫3困(B)).真空压着的真空 度为lOmmHg,
(9) 之后,以波长10.4vim的CO2气体激光,并以光束直径5pm、 最热模式、脉冲波宽S.O^iin秒、掩膜的孔径0.5mm、 1射程的条件,在 层间树脂绝缘层50上设置直径80nm的通孔用开口 48(参照笫3困(C)). 使用铬酸而除去开口 48内的树脂残留,在管芯焊盘上设置铜制的过渡层 38,可防止管芯焊盘24上的树脂残留,借此,使管芯焊盘24与后述的 通孔60的连接性和可靠性提高.并且,在40nm直径前后的管芯烀盘24 上通过60nm以上的过渡层38,而可可靠地连接60nm直径的通孔用开 口 48.再者,此处,是使用过锰酸而除去树脂残留,但也可使用氧等离
子而进行去残渣处理.
(10) 接着,通过浸渍于铬酸、过锰酸盐等的氧化剂中,而设置层 间树脂绝缘层50的粗化面50a (参照第3图(D)).该粗化面50a 可以在0. 05-5|tim的范围.作为一例,在过锰酸钠溶液50g/l,在温度 60"C中浸渍5-25分钟,设置l-5pm的粗化面50a.除了上述以外, 也可使用日本真空技术有限公司制造的SV-4540进行等离子处理,在 层间树脂绝缘层50的表面形成粗化面50a.此时,使用氩气为惰性气体, 以电力200W、气压0.6Pa、温度70TC的条件,实施2分钟等离子处理.
(11) 在形成粗化面50a的层间树脂绝缘层50上,设置金属层52 (参照第4困(A)).金属层52,是以无电解电镀形成.通过预先在层
间树脂绝缘层50的表面施加钯(pallodoum)等的触媒,并浸渍于无电 解电镀液中5~60分钟,设置以0.1~5|im的范围的电镀膜的金属层52.
其一例为,
无电解电镀水溶液
NiS04 0細mo1/1
酒石酸 0.200mol/l
疏酸铜 0.030mol/l
HCHO 0.050mol/l
NaOH 0.100mol/l a,oc'-畎咬 100mg/l 聚乙烯乙二醇(PEG) 0.10g/l
浸清于34C的液体温度40分钟.
除了上述以外也可使用与上述的等离子处理同样装置,交换内部的 氩气体后,以Ni及Cu为把材而溅射,以气压0.6Pa、温度80X:、电力 200W时间5分钟的条件进行,而在层间树脂绝缘层50的表面形成Ni/Cu 金属层52.此时,形成的Ni/Cu金属层52的厚度为0.2nm.另外,也 可以蒸镀、电着等取代栽射形成金属膜.并且,以溅射、蒸镀、电着等 的物理性方法形成施加薄层后,也可施予无电解电镀.
(12)在完成上述处理的衬底30上,贴合市售的感光性干膜,并栽 置铬气掩膜,而以40mJ/cn^啄光后,以0.8%碳酸钠显像处理,而设置 厚度25 nm的电镀阻挡层54.接着,以下列条件施予电解电镀,而形成 厚度18^im的电镀阻挡层膜56 (参照笫4图(B)).再者,电解电镀
水溶液中的添加剂为7卜歹'7夕夕弋,《^制造,力^,'〉卜* HL.电解电镀水溶液
硫酸 2.24mol/l 疏酸铜0.26mol/l
添加刑(7卜f'7夕- ^C,0制造,力^,^KHL)
19.5ml/l电解电镀条件
电流密度1A/dm2 时间65分钟 温度22土2'C
(13) 以5%NaOH剥离除去电镀阻挡层54后,使用硝酸及^酸与 过氣化氢的混合液蚀刻该电镀阻挡层下的金属层52而溶解除去,形成金 属层52与电解电镀膜56组成的厚度16nm的导体电路58及通孔60, 以含有笫二铜错体与有机酸的蚀刻液,形成粗化面58a、 60a(参照第4 图(C)).也可使用无电解电镀和氣化还原处理形成粗化面.
(14) 接着,通过重复上述(9) ~ (13)的步骤,在形成上层的层 间150及导体电路158 (含有通孔160)(参照第5图(A)),
(15) 接着,混合60重量%的甲纷酶(cresol)酚搭固形物(novolak) 型环氧树脂(日本化学医药公司制造)的环氣基50%烷基化的给予感光 性的低聚合物(oligomer)(分子量4000) 46.67重重份、溶解于甲基乙 基酮的80重量%的双酚A型环氧树脂(油化^工A制造、Epicote1001) 15重量份、咪唑硬化刑(四国化成制造、2E4MZ-CN) 1.6重量份、具 有感光性单体的多价烷基单体(共荣化学制造、R604) 3重量份、相同 多价烷基单体(共荣化学制造、DPE6A) l.S重量份、分散系消泡剂(廿 夂乂:/3公司制造、S-65) 0.71重量份溶解于DMDG中放入容器中, 搅拌、混合而调整成混合组成物,再对该混合组成物加入光起始剂二苯 基稱(benzophenone)(关东化学制造)2.0重量份、光增感刑米其勒 稱(Michler,s ketone)(关东化学制造)0.2重量份,而得到在25t:的 黏度调整至2.0Pa.s的焊锡阻挡层组成物(有机树脂绝缘材料).
再者,黏度测定是以B型黏度刑(东京计器公司制造、DVL-B型 在60rpm的场合是以转子No.4、 6rpm的场合则以转子No.3而得.
(16) 接着,在村底30上,以20p迈的厚度涂布上述焊锡阻挡层
组成物,并以70TC 20分钟、70TC 30分钟的条件进行干燥处理后,使 描绘有焊锡阻挡层开口部的困案的厚度5mm的掩膜密着于烀锡阻挡层70 而以1000mJ/cm2的紫外线膝光,以DMTG溶液显像处理,而形成陆 (land )直径620 nm、开口直径460pm的开口 71(参照笫5困(B)).
(17)接着,将形成焊锡阻挡层(有机树脂绝缘层)70的衬底,浸 渍于含有氯化镍(2.3xi(T111101/1)、次亚磷酸钠(2.8x lo^mol/l)、 柠檬酸钠(1.6xl(Timol/l)的pH-4.5的无电解电镀液中20分钟,而在 开口部71形成厚度5 n m的镍电镀层72.再将该衬底于含有氰化金钾(7.6 xl0 —3mol/l)、氯化铵(1.9x10 —^ol/l)、柠檬酸钠(1.2xl0111101/1)、 次亚磷酸钠(1.7 x 1(T111101/1)的无电解电镀液中,在801C的条件浸渍7.5 分钟,而在镍电镀层72上形成厚度0,03Mm的金电镀层74,而于导体 电路158上形成烀錄焊盘75 (参照笫5困(C)).
(18 )之后,在烀锡阻挡层70的开口部71上印刷焊锡骨材(paste), 在200C通过回流(reflow)形成BGA76.以此而内藏IC芯片20,可 得到具有BGA76的多层印刷电路板10 (参照第6困).也可配设PGA (导电连接拴)取代PGA.
在上述的实施例中,层间树脂绝缘层50、 150是使用热硬化性树脂 片.该热硬化性树脂片是含有难溶性树脂、可溶性粒子、硬化刑、其他 成分者.以下分别加以说明.
实施例1的热硬化性树脂片使用而得的环氧系树脂,是在酸或氧化 剂中分散可溶性的粒子(以下称为可溶性粒子)酸或氧化剂中分散难溶 性的树脂(以下称为难溶性树脂)者.
再者,所谓实施例1使用的"难溶性""可溶性",是在同一时间 浸渍于同一种酸或氧化刑组成的溶液中时,相对溶解速度快的简称为"可 溶性",相对地,溶解速度慢的简称为"难溶性".
上述可溶性粒子,举例为酸或氣化剂中可溶性的树脂粒子(以下称 为可溶性树脂粒子)、酸或氧化剂中可溶性的无机粒子(以下称为可溶 性无机粒子)、酸或氣化刑中可溶性的金属粒子(以下称为可溶性金属 粒子)等.这些可溶性粒子可单独使用,也可两种以上并用.
上述可溶性粒子的形状并无特别限制,例如球状、碎片状等.又上 述可溶性粒子的形状较好为一样的形状,因为可形成具有平均粗度的凹 凸的粗化面.
上述可溶性粒子的平均粒径较好(U 10Mm.该粒径的范围也可含 有两种以上不同粒径者.也就是说,含有平均粒径为(U~0.5pm的可溶 性粒子与平均粒径l~3Mm的可溶性粒子等.借此可形成较复杂的粗化 面,与导体电路的密着性也优良.再者,实施例1中,可溶性粒子的粒 径是可溶性粒子的最长部分的长度.
上述可溶性树脂粒子举例如热硬化树脂、热可塑性树脂所组成者,
浸渍于酸或氧化刑所组成的溶液时,若为比上述难溶性树脂溶解速度快 者没有特别限定.
上述可溶性树脂粒子的具体例为例如环氣树脂、酚树脂、聚亚酰胺 树脂、聚苯基树脂、聚烯炫树脂、氟树脂等所组成者,可为选自上述树 脂一种,或为两种以上的树脂的混合物.
另外,上述可溶性树脂粒子也可使用橡胶组成的树脂粒子.上述橡 胶可举例如聚丁二烯橡胶、环氧改质、胺脂改质、(甲基)丙烯腈改质 等的各种改质聚丁二烯橡胶、含有羧基的(甲基)丙烯腈.丁二烯橡胶等. 通过使用上述的橡胶,可溶性树脂粒子变得容易溶解于酸或氧化剂中. 最后,使用酸而溶解可溶性树脂粒子时,也可以强酸以外的酸溶解,使 用氧化刑溶解可溶性树脂粒子时,也可以氧化力比较弱的过锰酸盐溶解, 另外,使用铬酸时,也可以低浓度溶解.因此,在树脂表面没有酸或氣 化剂残留,如后述那样,粗化面形成后,施加氯化钯等的触媒时,给予 触媒,触媒不会氧化.
上述可溶性无机粒子,可举例如至少一种选自铝化合物、钾化合物、 钾化合物、镁化合物以及矽化合物组成的群组所組成的粒子.
上述铝化合物举例有铝、氬氣化铝等,上述钙化合物可举例如碳酸 钙、氩氣化钾等,上述奸化合物可举例如疾酸钟等,上述镁化合物可举 例如镁、白云石(dolomite)、氯由性碳酸镁等,上迷矽素化合物可举 例如矽、沸石(zeolite)等.这些化合物可单独使用,也可两种以上并 用.
上述可溶性金属粒子可举例如至少一种选自铜、镍、铁、锌、铅、 金、银、铝、镁、钾以及矽素所組成的粒子等.另外,这些可溶性金属 粒子,为了确保绝缘性,也可在表层披瘦树脂.
上迷可溶性粒子混合两种以上使用时,混合两种的可溶性粒子的组 合较好为树脂粒子与无机粒子的組合,两者导电特性皆低,因此可确保
树脂薄膜的绝缘性,同时可容易地调整与难溶性树脂之间的热膨胀,不 会发生树脂薄膜所组成的层间树脂绝缘层的断裂,而层间树脂绝缘层与 导体电路间也不会发生剥离.
上述难溶性树脂,在层间树脂绝缘层上使用酸或氣化刑形成粗化面 时,只要能保持粗化面的形状,并无特別限定,例如热硬化树脂、热可 塑性树脂、上述的复合体等.
另外,也可为施加上述树脂感光性的感光性树脂.通过使用感光性 树脂,可使用咏光、显像处理在层间树脂绝缘层形成通孔用开口,
上述之中,较好为含有热硬化树脂者.据此,即使以电镀液或各种 的加热处理,也可保持粗化面的形状.
上述难溶性树脂的具体例为例如环氣树脂、纷树脂、苯氧(phenoxy) 树脂、聚亚酰胺树脂、聚苯基(polyphenylene)树脂、聚烯烃树脂、氟 素树脂等.这些树脂可单独使用,或两种以上并用也可.热硬化性树脂、 热可塑性树脂、这些复合体也可.
此外,较好为在1分子中,具有2个以上的环氣基的环氣树脂.可 形成前迷的粗化面,耐热性等也优良,因此即使在热循环条件下,也不 会在金属层发生应力的集中,且难以引起金属层的剥离.
上述环氧树脂可举例如甲酚酶(cresol)酚醛固形物(novolak)型 环氣树脂、双盼A型环氣树脂、双盼F型环氣树脂、酚醛固形物型环氧 树脂、烷基纷搭固形物型环氣树脂、双盼F型环氧树脂、奈型环氣树脂、 双环戊二烯型环氣树脂、具有酚类与酚性氢氧基的芳香族醛的缩合物的 环氧化物、三环氣(glycidyl)异三聚氛酸酯(cyaimrate)、脂环式环 氣树脂等。上述可单独使用也可两种以上并用.借此可成为耐热性等优 良者.
关于实施例1使用的树脂薄膜,上述可溶性粒子较好为在上迷难溶 性树脂中几乎平均分散者.因为可形成具有平均的粗糙度的凹凸的粗化 面,也可在树脂薄膜上形成通孔与通孔,而可确保形成于其上的导体电 路的金属层的紧密性.此外,也可仅在形成粗化面的表层部使用含有可 溶性粒子的树脂薄膜.借此,在树脂薄膜的表层部以外可不以酸或氣化 剂膝光,因此可可靠地保持通过层间树脂绝缘层的导体电路间的绝缘性.
上述树脂薄膜中,分散于难溶性树脂中的可溶性粒子的配合量较好 为树脂薄膜的3~40重量%.可溶性粒子的配合量未满3重量%时,无法
形成具有所期望的凹凸的粗化面,而超过40重量%时,使用酸或氧化刑 而溶解可溶性粒子时,不能溶解到树脂薄膜的深部,而不能維持通过树 脂薄膜组成的层间树脂绝缘层的导体电路间的绝缘性,将成为短路的原 因.
上迷树脂薄膜除了上述可溶性粒子、上述难溶性树脂以外,较好为 含有硬化刑、其他成分等.
上述硬化刑举例有咪唑系硬化刑、胺系硬化剂、胍(guanidine)系 硬化剂、上述硬化刑的环氧加成物(adduct )和上述硬化刑微胶嚢化(micro capsule)者,三盼膊(triphenolephosphine)、四纷裤根(phosphonium) .四酚硼酸盐(borate)等的有机膦系化合物等.
上述硬化刑的舍有量较好为树脂薄膜的0.05 10重量%.未满0.05 重量%时,树脂薄膜的硬化不充分,因此酸和氣化刑侵入树脂薄膜的程 度增加,而损坏树脂薄膜的绝缘性.另一方面,超过10重量%时,过剩 的硬化刑成分将使树脂的组成变质,而导致可靠性的降低.
上迷的其他成分,例如有不影响粗化面的形成的无机化合物或树脂等 的填充剂.上述无机化合物例如有矽、铝、白云石等,上述树脂例如有 聚亚酰胺树脂、聚丙烯酸树脂、聚耽胺亚酰胺树脂、聚伸苯基树脂、黑 素(melanin)树脂、烯烃系树脂等.通过含有上述的填充剂,可达到热 膨胀系数的整合以及耐热性、耐药品性的增加等,而提高印刷电路板的 性能.
另外,上迷树脂填充剂也可含有溶剂.上迷溶剂例如有丙稱、甲基 乙基酮、环己稱等的酮类,乙基乙酸、丁基乙酸、赛珞苏乙酸盐(cellosolve acetate)和甲苯、二甲苯等的芳香族碳氪化合物,上述溶刑可单独使用, 也可两种类以上并用.但是,这些的层间树脂绝缘层,加入350TC以上 的温度时将完全溶解、碳化.
贴附上述树脂薄膜后,以激光开口,而在层间树脂绝缘层上开口通 孔.之后,浸渍于酸或氣化剂,而在层间树脂绝缘层形成粗化层.酸可 使用碟酸、磷酸、盐酸、蚁酸等的强酸,氣化刑可使用铬酸、铬疏酸、 过锰盐酸等.借此,可将可溶性粒子溶解或使其脱落而在层间树脂绝缘 层的表面上形成粗化层.形成该粗化层的层间树脂绝缘层上,使施加Pb 等的触媒后,施予无电解电镀.在无电解电镀膜上施加阻挡层,通过瀑 光、显影而形成电镀阻挡层的非形成部.在该非形成部上施予电解电镀 而剥离阻挡层,通过蚀刻而除去层间树脂绝缘层上的无电解电镀膜形成 通孔与导体电路.
笫8困(A)是为实施例1的多层印刷电路板10的側视困,第8图 (B)是扩大显示该多层印刷电路板10的一部分的说明困.在实施例1 的多层印刷电路板10的表面上,以多格子状在衬底全面配设焊锡焊盘 (BGA)76.在实施例l,在IC芯片20上也形成BGA76,可缩短从IC 芯片20的配线长度.
实施例1的笫1改变例
第9图(A)是实施例1的笫1改变例的多层印刷电路板的倒视困, 笫9图(B)是扩大显示该多层印刷电路板10的一部分的说明困.在改 变例的多层印刷电路板10的表面,除了四个角落以外以多格子状于IC 芯片20配设焊锡焊盘(BGA)76.该改变例中,具有避免IC芯片,BGA 76不易受到来自IC芯片的热的、电磁影响的优点.
实施例1的第2改变例
接着,参照笫10图说明实施例1的第2改变例的多层印刷电路板. 上述的实施例1中,是以配设BGA的场合说明.
第2改变例与实施例1相同,但是是通过如第IO图所示的导电连接 拴96而取得连接的PGA方式而构成.uin之间为佳. 特别好为0.01 1.0nm.铬的厚度,是不在溅射层中导入裂痕,且与铜溅 射层的密着充足的厚度.在实施例3,因为除去披褒膜,与过渡层的最 下层(金属膜)433的形成是以同一装置连续在非氧素氛围中进行,不 再于焊盘表面形成氧化披復膜,可提高IC芯片的管芯焊盘424与过渡 层438之间的导电特性.
在金属膜433上,也可通过无电解电镀、电解电镀、或该复合电镀, 形成电镀膜436 (参照笫23图(C)).形成的电镀的种类为铜、镍、 金、银、锌、铁等.从电特性、经济性、还有在后序形成的增层的导体 层主要为铜来说,使用铜为佳.其厚度较好为以0.01 5vim的范围进行. 特佳为0.1 3pm.也可以溅射、蒸镀形成.再者,较好的第1薄膜层与 笫2薄膜层的组合为铬-铜、铬-镍、钛-铜、钛-镍等.以与金属的 接合性和电传导性来说比其他的组合为优.
(6) 之后,涂布阻挡层、或层压感光性薄膜,啄光、显像而在IC 芯片420的焊盘的上部以设置开口的状态设置电镀阻挡层435,并设置 电解电镀膜437 (第23困(D)).电解电镀膜437的厚度l~20pm为 佳,除去电镀阻挡层435后,以蚀刻除去电镀阻挡层435下的无电解电 镀膜436、金属膜433,而在IC芯片的焊盘424上形成过渡层438 (参 照第24困(A)).另外,笫27图(C)是扩大显示IC芯片420的管 芯焊盘424部分的说明图.
在此,是以电镀阻挡层形成过渡层438,但是也可在无电解电镀膜436 之上均一地形成电解电镀膜437后,形成蚀刻阻挡层,瀑光、显像而露 出过渡层以外的部分的金属而进行蚀刻,在IC芯片420的管芯焊盘424 上形成过渡层438.在该场合,电解电镀膜437的厚度较好为l~20nm 的范围.如果比该厚度厚时,在蚀刻的时候会引起底切,因为形成的过渡层与通孔的界面会发生空隙.
(7) 接着,以喷洒方式吹付蚀刻液于衬底上,通过蚀刻而将过渡层 438的表面形成粗化面438a (参照第24图(B)).也可使用无电解电 镀和氧化还原处理形成粗化面.
(8) 经过上述步骤的衬底上,用与实施例1同样的真空压着层压热 硬化树脂片,而设置层间树脂绝缘层450 (参照笫24图(C)).
(9) 接着,以C02气体激光在层间树脂绝缘层450上设置通孔用 开口 448 (参照第24困(D)).之后,也可使用铬酸、过锰酸等的氣化 剂除去开口 448内的树脂残留,管芯伴盘424上设置铜制的过渡层438, 形成通孔时的对位容易,且在管芯焊盘424上可可靠地连接通孔,而提 高焊盘与通孔的连接性和可靠性.借此,可稳定形成增层.通过在IC 芯片的焊盘上以更大直径的过渡层进行通孔底部残渣去除,层间树脂绝 缘层表面粗化处理时,电镀步稞等的后续步猓时,浸渍于酸和蚀刻液中, 即使通过各种回火,也不会有溶解、损伤管芯烀盘424及IC的保护膜 (钝态保护、聚亚酰胺层)422的危险.再者,此处虽使用过锰酸除去
树脂残渣,也可使用氧等离子进行去残渣处理,
(10) 接着,将层间树脂绝缘层450的表面粗化,形成粗化面450a (参照第25困(A)).再者,也可省略该粗化工序,
(11) 接着,在层间树脂绝缘层450的表面施加钯触媒后,浸渍村 底于无电解电镀液中,在层间树脂绝缘层450的表面形成无电解电镀膜 452 (参照笫25困(B))
(12) 在完成上述处理的衬底430上,贴合市售的感光性干膜,并 栽置铬玻璃掩膜,而以40mJ/ci^啄光后,以0.8%碳酸钠显像处理,设 置厚度25pm的电镀阻挡层454.接着,以与实施例1相同的条件施予 电解电镀,而形成厚度18nm的电镀阻挡层膜456 (参照笫25困(C)),
(13) 以5% NaOH剥离除去电镀阻挡层454后,以蚀刻溶解除去 该电镀阻挡层下的无电解电镀膜452而溶解除去,形成无电解电镀膜452 与电解电镀膜456组成的厚度16nm的导体电路458及通孔460,以蚀 刻液,形成粗化面458a、 460a(参照第25困(D)).之后的步稞,与 上述实施例1的(13) (17)相同因此省略说明.
实施例3的第1改变例J
接着,参照第28图及笫29困说明实施例3的笫1改变例的多层印 刷电路板.第28困是显示多层印刷电路板510双剖面,第29困则扩大 管芯焊盘424部分而显示的图,笫29图(A)是显示氣化披復膜被除去 处理前的状态的图,第29图(B)是显示氣化膜除去处理后的状态的图, 笫29图(C)是显示管芯焊盘424上形成过渡层438后的困.
上述的实施例3中,是以配设BGA的场合说明.实施例3的第1 改变例,与实施例3相同,但是是通过如笫28困所示的导电连接拴496 而取得连接的PGA方式而构成.
实施例3的第1改变例的制造方法如笫29图(B)所示将管芯焊盘 424的氣化披復膜426的一部分施予逆栽射、等离子处理、酸处理的任 一种氧化膜除去处理而除去.之后,如第29图(C)所示在管芯焊盘424 上,形成金属膜433及无电解电镀膜436、电解电镀膜437组成的过渡 层438.借此,可与实施例3同样地降低管芯焊盘426的电阻,并提高 导电特性.
比较例1
除了不除去披覆膜以外,与实施例3同样形成过渡层而得到多层印 刷电路板. 试验结果
将实施例3与比较例的多层印刷电路板以1)剖面状态、2)电阻测 定值、3)可靠性试验后的剖面状态、4)电阻测定值的共计4个项目进 行评价的结果示于笫30困中的困表.
(1) 剖面状态
形成过渡层后,切断剖面,以显微镜(xl00)观察焊盘上的氣化膜 的有无.
(2) 电阻测定值
形成过渡层后,测定连接电阻.测定的数值是在20处测定的平均值.
(3) 可靠性试验后的剖面状态
形成多层印刷电路板后,热循环试验以((130*0/3分钟)+ ( - 60 1C/3分钟)为1循环实施1000循环)完成后,切断剖面,以显微镜(x 100)观察焊盘上的氧化披復膜的有无、及过渡层的剥离的有无.
(4) 可靠性试验后的电阻测定值
形成多层印刷电路板后,热循环试验以((1301C/3分钟)+ ( -60 t:/3分钟)为1循环实施1000循环)完成后,切断剖面,测定连接电阻.
测定的数值是在20处测定的平均值.
如笫30困中的困表所示,实施例3的多层印刷电路板,由于没有氣 化膜,连接电阻值小,因此不会发生电连接问題.另外,可靠性试验后 也不会恶化.即,重复热循环试验2000循环后,也未发现这样程度的电 阻值的增加.
比较例中,氣化膜既会残留,连接电阻值也大.视场合也发现完全 没取得电连接.可靠性试验发现该倾向更为明显.
权利要求
1.一种多层印刷电路板,具有在衬底上反复形成的层间绝缘层和导体层、以及形成在该层间绝缘层中的通孔,并且通过该通孔建立连接,其特征在于,在所述衬底中包括电子元件;以及连接到最低层间绝缘层的通孔上的过渡层形成在所述电子元件的焊盘部分上;以及所述过渡层的直径大于所述电子元件的焊盘的直径。
2. 如权利要求l所述的多层印刷电路板,其特征在于,所述过渡 层包括至少两层.
3. 如权利要求l所述的多层印刷电路板,其特征在于,所述过渡 层的直径大于20*im.
4. 如权利要求l所述的多层印刷电路板,其特征在于,所述过渡 层的最低层由锡、铬、钛、镍、锌、钴、金和铜构成.
5. 如权利要求l所述的多层印刷电路板,其特征在于,所述过渡 层的最上层由镍、铜、金、银、锌和铁构成.
6. 如权利要求l所述的多层印刷电路板,其特征在于,所述过渡 层的最上层由铜构成.
7. 如权利要求l所述的多层印刷电路板,其特征在于,所述电子 元件是IC芯片.
8. 如权利要求2所述的多层印刷电路板,其特征在于,所述过渡
9. 如权利要求8所述的多层印刷电路板,其特征在于,所述过渡 层包括在所述电子元件的烀盘部分上形成的笫一薄膜层; 在所述笫一薄膜层上形成的第二薄膜层;以及 在所述第二薄膜层上形成的加厚层.
10. 如权利要求1所述的多层印刷电路板,其特征在于,所述加 厚层由铜构成.
全文摘要
多层印刷电路板,在芯衬底(30)预先内藏IC芯片(20),而在该IC芯片(20)的焊盘(pad)(24)上配设过渡(transition)层(38)。因此,可不使用引线(lead)零件和封装树脂,取得IC芯片与多层印刷电路板的电连接。另外,通过在管芯焊盘(die pad)(24)上设置铜制的过渡层(38),可防止焊盘(24)上的树脂残留,并能使焊盘(24)与通孔(via hole)(60)的连接性与可靠性提高。
文档编号H01L21/60GK101098588SQ200710128778
公开日2008年1月2日 申请日期2001年1月12日 优先权日2000年2月25日
发明者坂本一, 杉山直, 王东冬, 苅谷隆 申请人:揖斐电株式会社
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