专利名称：印刷电路板,倒装芯片球栅阵列板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及印刷电路板，更特定的，为倒装芯片球栅阵列板(FC-BGAB)及其制造方法，并且更具体地涉及FC-BGAB，其中将薄的非包覆类型的芯和半加成制程用于电路图案的形成，从而提供高度密集的电路图案和超薄芯，并涉及一种制造印刷电路板，具体是FC-BGAB的方法。
背景技术：
近来，随着半导体器件性能的巨大改善，需要一种封装基板以具有与其对应的性能。典型地，需要封装基板被设计为具有高密度、高速度和减小的尺寸，并且被设计为进一步在封装中实现系统。
此种封装基板由FC-BGAB示范，依赖于半导体器件的要求，FC-BGAB应具有精细的电路图案、高电性能、高可靠性和高速信号传递结构并且超薄。
例如，根据2007年FC-BGAB的技术趋势，FC-BGAB预计将具有0.2mm的厚度，以及具有10μm/10μm的L/S的电路图案，其中L指线，限定线的宽度，S指线之间的间距。
图1A至图1H是依次示出制造传统FC-BGAB的制程的截面视图，图2是示出传统FC-BGAB的问题的截面视图。
如图1A所示，将由增强材料和树脂构成的绝缘层11的两个表面均以铜箔12，12’涂覆以制备覆铜层压板(CCL)10。
如图1B所示，加工通孔穿过CCL 10以连接CCL 10的上和下铜箔12，12’的电路。
如图1C所示，为了电连接已形成的通孔a，在CCL 10的上和下铜箔12，12’和CCL 10中的通孔a的内壁上形成无电铜镀层13，13’。
如图1D所示，在CCL 10的上和下铜箔12，12’和CCL 10中的通孔a的内壁上的无电铜镀层13，13’上形成铜电镀层14，14’。
如图1E所示，将具有被镀的内壁的通孔填充以导电浆料15以使其中无空隙。
如图1F所示，将干膜20，20’施用于上和下铜电镀层14，14’上，曝光并显影，以形成抗蚀剂图案(etching resist pattern)。
如图1G所示，将具有用作抗蚀阻剂的干膜20，20’的CCL 10浸入蚀刻剂，从而去除上和下铜箔12，12’、无电铜镀层13，13’和铜电镀层14，14’的部分，对应于干膜20，20’的预定的图案的部分除外。
如图1H所示，将干膜20，20’从CCL 10的上和下表面去除，由此准备了传统的FC-BGAB的芯。
制造FC-BGAB的此种方法在由本申请人于1995年11月14日提交的韩国专利No.190622中公开。
然而，由于传统的FC-BGAB使用厚的CCL 10作为芯，其总的厚度增加，并因而难以制造成具有0.2mm或更小的厚度的超薄基板。
此外，传统的FC-BGAB有弱点，因为在图1G示出的蚀刻制程中，电路图案的侧表面沿着铜箔12，12’、无电铜镀层13，13’和铜电镀层14，14’的总厚度被蚀刻。因此，该传统的FC-BGAB具有图2示出的实际电路图案。
因而，在传统的FC-BGAB中，芯的电路图案的L/S实际未形成为50μm/50μm或更小。
结果，传统的FC-BGAB的芯的上和下电路图案难以精细，从而传统的FC-BGAB不能满足高密度、高速度或缩小的尺寸，且因而不适宜用于封装中的系统。
此外，当然应注意到以上困难涉及所有种类的印刷电路板以及FC-BGAB。
发明内容
因此，本发明牢记在相关技术中发生的以上问题，本发明的一个目的是提供一种印刷电路板，具体是FC-BGAB，其具有高度密集的电路图案和超薄芯。
本发明的另一目的是提供一种制造此种FC-BGAB的方法。
为达到以上目的，本发明提供一种FC-BGAB，包括芯，所述芯包括基底板(base substrate)，其具有表面粗糙度并包括增强材料和树脂；无电镀层，其在基底板上以预定的图案形成；电镀层，其形成在该无电镀层上。
在本发明的FC-BGAB中，优选地，基底板是非包覆类型绝缘体，其包括增强材料和树脂。
在本发明的FC-BGAB中，优选地，基底板包括非包覆类型绝缘体，其包括增强材料和树脂，以及能够具有粗糙度并被施用于非包覆类型绝缘体的两个表面的每一个上的树脂层。
此外，本发明提供一种制造FC-BGAB的方法，包括以下步骤(A)提供包括增强材料和树脂的基底板；(B)在基底板上形成粗糙度；(C)在具有表面粗糙度的基底板上形成无电镀层；(D)在无电镀层上形成预定的抗镀剂图案(plating resist pattern)；(E)对应于未形成抗镀剂图案处的部分在无电镀层上形成电镀层；(F)去除抗镀剂图案；和(G)对应于未形成电镀层处的部分去除无电镀层，从而制造芯。
在本发明的制造FC-BGAB的方法中，优选地，步骤(A)通过提供非包覆类型绝缘体而实现，该非包覆类型绝缘体包括作为基底板的增强材料和树脂，以及，优选地，步骤(B)通过在非包覆类型绝缘体上形成粗糙度而实现。
在本发明的制造FC-BGAB的方法中，优选地，步骤(A)通过提供非包覆类型绝缘体，其包括作为基底板的增强材料和树脂，以及能够具有粗糙度并被施用于非包覆类型绝缘体的全部两个表面上的树脂层来实现，优选地，步骤(B)通过在能够具有粗糙度的树脂层上形成粗糙度而实现。
图1A至图1H是依次示出制造传统FC-BGAB的制程的截面视图；图2是示出传统FC-BGAB的问题的截面视图；图3A至图3H是依次示出根据本发明第一实施例制造FC-BGAB的制程的截面视图；以及图4A至图4H是依次示出根据本发明第二实施例制造FC-BGAB的制程的截面视图。
具体实施例方式
以下，将根据本发明参照附图详述FC-BCAG及其制造方法。
图3A至图3H是依次示出根据本发明第一实施例制造FC-BGAB的制程的截面视图。
如图3A所示，准备超薄非包覆类型绝缘体111。
优选地，非包覆类型绝缘体111由其中包括增强材料的树脂构成，该树脂的示范例包括环氧树脂，聚酰亚胺(polyimide)和BT(Bismaleinide Triazine，双马来酰亚胺三嗪)树脂，所述增强材料的示范例包括玻璃纤维，芳族聚酰胺(aramid)和纸。
如果将不具有增强材料的树脂用作非包覆类型绝缘体111，可能导致不满足芯所必要的物理性能的问题，诸如强度，硬度和热膨胀率。
如图3B所示，形成通孔A，其穿过非包覆类型绝缘体111以连接非包覆类型绝缘体111的上和下电路。
优选地，使用CNC(计算机数控)钻或激光钻，以使通孔A在预设位置形成的方式形成通孔A。
如图3C所示，非包覆类型绝缘体111的上和下表面以及通孔A的内壁经受表面处理用于粗糙度的形成，以在随后镀铜制程中增加与铜的附着。
表面处理使用化学制程(如，去污制程)、等离子体制程或CMP(化学机械抛光)制程进行。
如图3D所示，为了电连接非包覆类型绝缘体111的上和下表面并在非包覆类型绝缘体111上形成电路图案，在非包覆类型绝缘体111的上和下表面和非包覆类型绝缘体111中的通孔A的内壁上形成用作种子层的无电铜镀层112，112’。
无电铜镀层112，112’使用催化剂沉积制程或溅射制程而形成。
特别地，通过包括清洁，软蚀刻，预催化，催化，加速，无电铜镀和氧化阻止的步骤的催化剂沉积，使无电铜镀层112，112’形成在非包覆类型绝缘体111的两个表面上和非包覆类型绝缘体111中的通孔A的内壁上。
替选的，通过溅射，其中由等离子体与铜靶碰撞产生气体的离子粒子(如Ar+)，可在非包覆类型绝缘体111的两个表面上和非包覆类型绝缘体111中的通孔A的内壁上形成无电铜镀层112，112’。
如图3E所示，对应于电路图案的抗镀剂图案120，120’形成在上和下无电铜镀层112，112’上。
使用干膜或光敏液体形成抗镀剂图案120，120’。
将干膜或光敏液体施用到无电铜镀层112，112’上。随后，通过使用具有预定图案的光掩模，将干膜或光敏液体曝光和显影，从而使该干膜或光敏液体形成为抗镀剂图案120，120’。
如此，更优选使用光敏液体，因为所施用的光敏液体比干膜更薄，因而形成更精细的电路图案。此外，在上和下无电铜镀层112，112’的表面为不规则的情况下，可以用光敏液体均匀地填充。
如图3F所示，对应于抗镀剂图案120，120’未形成处的部分，在上和下无电铜镀层112，112’上和通孔A中形成铜电镀层113，113’。
铜电镀层113，113’以此种方式形成使得将基板浸入铜电镀浴以使用直流(DC)整流器进行铜电镀。如此，优选地，通过计算镀的面积，然后使用DC整流器施用预定的电流来进行该铜电镀制程以沉积铜，所述电流是要镀制所计算的镀制面积所需的电流。
该铜电镀制程具有优势，因为铜电镀层具有优于无电铜镀层112，112’的物理性能，并易于形成为厚的。
至于用于铜电镀层113，113’的形成的镀铜线(copperplating wire)，可使用分离形成的镀铜线。然而，在本发明的优选实施例中，优选地，将无电铜镀层112，112’用作形成铜电镀层113，113’的镀铜线。
如图3G所示，去除抗镀剂图案120，120’。
如图3H所示，进行用于将蚀刻剂喷洒到基板上的快闪蚀刻(flashetching)制程，从而对应于未形成铜电镀层处的部分而去除无电铜镀层112，112’。
此后，重复进行用于层叠绝缘层、形成通孔A、形成无电铜镀层112，112’和形成铜电镀层113，113’的过程，直到获得所需的层数。随后，附加地进行用于形成阻焊剂、镀镍/金和形成轮廓的过程，由此根据本发明的第一实施例制成所需的FC-BGAB。
在根据所述第一实施例制造的FC-BGAB中，由于抗镀剂图案120，120’是使用直线传播的光形成的，如图3E所示，抗镀剂图案120，120’的侧表面与无电铜镀层112，112’垂直。相应的，铜电镀层113，113’的侧表面也与无电铜镀层112，112’垂直，如图3G所示。
在根据所述第一实施例的FC-BGAB中，由于蚀刻了很薄的无电铜镀层112，112’，如图3H所示，芯的上和下电路图案的侧蚀刻仅很轻微地发生。
因而，根据所述第一实施例的FC-BGAB所具有的芯的电路图可具有10μm/10μm或更小的L/S，其中L指线，限定线的宽度，且S指线之间的间距。
此外，根据所述第一实施例的FC-BGAB可被制造成具有0.2mm或更小的厚度，这得益于使用超薄非包覆类型绝缘体111以形成芯，如图3A所明显示出。
现参照图4A至图4H，其示出根据本发明第二实施例的依次示出制造FC-BGAB的制程的截面视图。在制造FC-BGAB的制程中，使用不能具有表面粗糙度的非包覆类型绝缘体以形成芯。
如图4A所示，制备基底板210，其包括超薄非包覆类型绝缘体211和树脂层212，212’，所述树脂层212，212’能具有表面粗糙度并被施用到所述非包覆类型绝缘体211的两个表面上。
优选地，非包覆类型绝缘体211包含树脂，其中包括增强材料，该树脂的例子包括环氧树脂，聚酰亚胺，和BT树脂，所述增强材料的例子包括玻璃纤维，芳族聚酰胺，和纸。
能具有粗糙度的树脂层212，212’由ABF(Ajinomoto Built-up Film，氨基酸堆积膜)或聚酰亚胺形成。
如图4B所示，形成通孔B，其穿过基底板210以连接基底板210的上和下电路。
使用CNC钻或激光钻，以使通孔B在预设位置形成的方式形成通孔B。
如图4C所示，能具有粗糙度的树脂层212，212’的表面以及通孔B的内壁经受表面处理用于粗糙度的形成，以在随后镀铜制程中增加与铜的粘附。
表面处理使用化学制程(如，去污制程)、等离子体制程或CMP制程来进行。
如图4D所示，为了电连接基底板210的上和下表面并在基底板210上形成电路图案，在能具有粗糙度的树脂层212，212’的表面上以及通孔B的内壁上形成用作种子层的无电铜镀层213，213’。
无电铜镀层213，213’使用催化剂沉积制程或溅射制程而形成。
如图4E所示，对应于电路图案的抗镀剂图案220，220’形成在能具有粗糙度的树脂层212，212’的表面上。
使用干膜或光敏液体形成抗镀剂图案120，120’。
如图4F所示，对应于未形成抗镀剂图案220，220’处的部分，在能具有上和下粗糙度的树脂层212，212’的表面上和通孔B中提供铜电镀层214，214’。
所述铜电镀层214，214’以此种方式形成使得将基板浸入铜电镀浴以使用DC整流器进行铜电镀。优选地，通过计算镀的面积，然后使用DC整流器施用预定的电流来进行该铜电镀制程以沉积铜，所述电流是要镀制所计算的镀制面积所需的电流。
如图4G所示，将抗镀剂图案220，220’去除。
如图4H所示，进行用于将蚀刻剂喷洒到基板上的快闪蚀刻制程，从而对应于未形成铜电镀层处的部分去除无电铜镀层213，213’。
然后，重复进行用于层叠绝缘层、形成通孔B、形成无电铜镀层213，213’和形成铜电镀层214，214’的过程，直到获得所需的层数。此后，额外地进行用于形成阻焊剂、镀镍/金和形成轮廓的过程，由此根据本发明的第二实施例制成所需的FC-BGAB。
在根据所述第二实施例制造的FC-BGAB中，由于使用由ABF或聚酰亚胺制成的树脂层212，212’以形成粗糙度，甚至可在不能具有粗糙度的薄的非包覆类型绝缘体211上形成具有10μm/10μm或更小的L/S的芯的电路图案，其中L指线，限定线的宽度，且S指线之间的间距。
在优选实施例中，本发明的FC-BGAB的铜镀层不限于完全由纯铜构成的镀层，而是指主要由铜构成的镀层。这可通过使用典型地被提供到扫描电子显微镜的分析装置分析铜镀层的化学成份来检查，如EDAX(X射线能散分析)。
此外，在优选实施例中，除了铜(Cu)之外，依赖于最终用途，本发明的FC-BGAB的镀层可由导电材料，诸如金(Au)、镍(Ni)、锡(Sn)等形成。
同时，以上实施例出于方便主要以FC-BGAB来说明。然而，很明显，本发明的特征适用于包括FC-BGAB的大多数印刷电路板。换言之，针对将薄的非包覆类型的芯和半加成制程用于电路图案的形成由此提供高密集的电路图案和超薄芯的所有印刷电路板，可作出多种修改的实施例。
如上所述，本发明提供一种FC-BGAB及其制造方法。根据此FC-BGAB及其制造方法，由于将薄的非包覆类型的芯和半加成制程用于电路图案的形成，因此可提供高密集的电路图案和超薄芯。
此外，根据此FC-BGAB及其制造方法，可将能具有粗糙度的树脂施用到非包覆类型绝缘体上。因此，即使使用不能具有粗糙度的薄的非包覆类型绝缘体，仍可提供具有高密集电路图案的芯。
从而，本发明的FC-BGAB可对应于高密度、高速度和缩小的尺寸，并可进一步应用于封装中的系统。
虽然已经以说明为目的公开了本发明的优选实施例，本领域技术人员应理解可能实施多种修改，添加和替换，而不离开由所附权利要求所指出的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种倒装芯片球栅阵列板，包括芯，所述芯包括基底板，其具有表面粗糙度并包括增强材料和树脂；无电镀层，其在所述基底板上以预定的图案形成；以及电镀层，其形成在所述无电镀层上。
2.如权利要求1所述的板，其中所述基底板是非包覆类型绝缘体，其包括所述增强材料和所述树脂。
3.如权利要求1所述的板，其中所述基底板包括所述非包覆类型绝缘体，其包括所述增强材料和所述树脂，以及能够具有粗糙度并被施用于所述非包覆类型绝缘体的两个表面上的树脂层。
4.一种制造倒装芯片球栅阵列板的方法，包括以下步骤(A)提供包括增强材料和树脂的基底板；(B)在所述基底板上形成粗糙度；(C)在具有表面粗糙度的基底板上形成无电镀层；(D)在所述无电镀层上形成预定的抗镀剂图案；(E)在所述无电镀层上形成电镀层，对应于未形成所述抗镀剂图案处的部分；(F)去除所述抗镀剂图案；以及(G)去除所述无电镀层，对应于未形成所述电镀层处的部分，从而制造芯。
5.如权利要求4所述的方法，其中步骤(A)通过提供非包覆类型绝缘体而实现，其包括作为所述基底板的所述增强材料和所述树脂，以及步骤(B)通过在所述非包覆类型绝缘体上形成粗糙度而实现。
6.如权利要求4所述的方法，其中步骤(A)通过提供非包覆类型绝缘体以及能够具有粗糙度并被施用于所述非包覆类型绝缘体的两个表面上的树脂层作为所述基底板来实现，其中，所述非包覆类型绝缘体包括所述增强材料和所述树脂，且步骤(B)通过在能够具有粗糙度的树脂层上形成粗糙度来实现。
7.一种印刷电路板，包括芯，所述芯包括基底板，其具有表面粗糙度并包括增强材料和树脂；无电镀层，其在所述基底板上以预定的图案形成；电镀层，其形成在所述无电镀层上。
8.如权利要求7所述的印刷电路板，其中所述基底板是非包覆类型绝缘体，其包括所述增强材料和所述树脂。
9.如权利要求7所述的印刷电路板，其中所述基底板包括非包覆类型绝缘体，其包括所述增强材料和所述树脂，以及能够具有粗糙度并被施用于所述非包覆类型绝缘体的两个表面上的树脂层。
全文摘要
本发明涉及倒装芯片球栅阵列板，其中使用薄的非包覆类型的芯和半加成制程以形成电路图案，从而提供高度密集的电路图案和超薄芯，并涉及一种制造此种倒装芯片球栅阵列板的方法。
文档编号H05K3/02GK1825581SQ200610002998
公开日2006年8月30日 申请日期2006年1月26日 优先权日2005年2月25日
发明者金弘源, 金升彻, 南昌显 申请人:三星电机株式会社