專利名稱：電路裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路裝置的制造方法，尤其涉及使用兩張導(dǎo)電膜的可實(shí)現(xiàn)薄型化的電路裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，IC組件正在用于移動(dòng)設(shè)備或小型、高密度安裝設(shè)備，固有的IC組件及其安裝概念正在產(chǎn)生大的改變。例如，特開(kāi)2000-133678號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的技術(shù)。它是關(guān)于作為絕緣樹(shù)脂板的一例采用了撓性板聚酰亞胺樹(shù)脂板的半導(dǎo)體裝置的技術(shù)。
圖9～圖11是將撓性板50用作輔助襯底的圖。另外，各圖中上面的圖為平面圖，下面的圖為A-A線剖面圖。
首先，在圖9所示的撓性板50上通過(guò)粘接劑粘貼準(zhǔn)備了銅箔圖案51。該銅箔圖案51因安裝的半導(dǎo)體元件為晶體管、IC其圖形不同，但是通常形成有焊盤(pán)51A、隔離島51B。符號(hào)52是用于自撓性板50的背面取出電極的開(kāi)口部，所述銅箔圖案51露出。
接著，該撓性板50被搬送到裝片機(jī)，如圖10所示，安裝半導(dǎo)體元件53。然后，該撓性板50被搬送到引線接合器，用金屬細(xì)線54電連接焊盤(pán)51A和半導(dǎo)體元件53的接點(diǎn)。
最后，如圖11(A)所示，在撓性板50的表面上設(shè)置封裝樹(shù)脂55進(jìn)行封裝。這里，用傳遞模被覆焊盤(pán)51A、隔離島51B、半導(dǎo)體元件53及金屬細(xì)線54。
然后，如圖11(B)所示，設(shè)置焊料或焊球等連接機(jī)構(gòu)56，通過(guò)焊料反射爐經(jīng)開(kāi)口部52形成與焊盤(pán)51A熔接的球狀焊料56。而且，由于半導(dǎo)體元件53在撓性板50上矩陣狀形成，故如圖11所示被切割而一個(gè)個(gè)分離。
圖11(C)所示的剖面圖表示在撓性板50的兩面作為電極形成51A和51D。該撓性板50通常是在兩面上制作圖案，由廠家提供。

發(fā)明內(nèi)容
在現(xiàn)有的制造方法中，撓性板50在所述制造裝置中，例如在裝片機(jī)、引線接合器、傳遞模裝置、反射爐等中搬送，并安裝在被稱作載物臺(tái)或工作臺(tái)的部分。
但是，當(dāng)作為撓性板50的基礎(chǔ)原料的絕緣樹(shù)脂的厚度薄至50μm左右時(shí)，表面上形成的銅箔圖案51的厚度也很薄，為9～35μm，這種情況下，如圖12所示，存在彎曲、不易搬送且向所述載物臺(tái)或工作臺(tái)的安裝性能差等缺點(diǎn)。這被認(rèn)為是由于絕緣樹(shù)脂自身非常薄而引起的彎曲、銅箔圖案51和絕緣樹(shù)脂的熱膨脹系數(shù)之差引起的彎曲。尤其是，未將玻璃布纖維用于芯件的硬的絕緣材料當(dāng)如圖12所示彎曲時(shí)，會(huì)由于來(lái)自上部的加壓而很容易地開(kāi)裂。
開(kāi)口部52的部分在制模時(shí)要自上部加壓，故會(huì)作用使焊盤(pán)51A的周邊向上彎曲的力，甚至?xí)购副P(pán)51A的粘接性惡化。
當(dāng)構(gòu)成撓性板50的樹(shù)脂材料自身無(wú)柔性或?yàn)榱颂岣邔?dǎo)熱性而混入填充物時(shí)，就會(huì)變硬。若在該狀態(tài)下用引線接合器進(jìn)行接合，則有可能在接合部產(chǎn)生裂紋。在傳遞模模裝時(shí)也有可能在模型接觸的部分產(chǎn)生裂紋。這一點(diǎn)如圖12所示若存在彎曲則更明顯。
如上所述的撓性板50是背面未形成電極的撓性板，如圖11(C)所示，有時(shí)在撓性板50的背面也會(huì)形成電極51D。此時(shí)，由于電極51d會(huì)和所述制造裝置接觸或與該制造裝置間的搬送裝置的搬送面接觸，故電極51D的背面會(huì)產(chǎn)生損傷。由于是存在該損傷的狀態(tài)下作為電極，故在其后加熱等時(shí)電極51D本身會(huì)產(chǎn)生裂紋。
當(dāng)撓性板50的背面設(shè)有電極51D時(shí)，在傳遞模模裝時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不能與載物臺(tái)面接觸的問(wèn)題。這種情況下，當(dāng)如前所述撓性板50由硬的材料構(gòu)成時(shí)，以電極51D為支點(diǎn)，電極51D的周圍被向下加壓，故會(huì)在撓性板50上產(chǎn)生裂紋。
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的，本發(fā)明的電路裝置的制造方法包括下述工序準(zhǔn)備用絕緣樹(shù)脂粘接第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜的絕緣樹(shù)脂板；將所述第一導(dǎo)電膜蝕刻成所需圖案，形成導(dǎo)電配線層；在所述導(dǎo)電配線層上電絕緣地固定安裝半導(dǎo)體元件；用封裝樹(shù)脂層被覆所述導(dǎo)電配線層及所述半導(dǎo)體元件；蝕刻除去所述第二導(dǎo)電膜；在覆蓋所述導(dǎo)電配線層的背面的所述絕緣樹(shù)脂上設(shè)置通孔，在所述導(dǎo)電配線層上形成外部電極。
由于第一導(dǎo)電膜及第二導(dǎo)電膜形成得較厚，故即使絕緣樹(shù)脂薄也可維持板狀的電路襯底的平整度。
由于在用封裝樹(shù)脂層被覆第一導(dǎo)電膜及半導(dǎo)體元件的工序之前，第二導(dǎo)電膜具有機(jī)械強(qiáng)度，之后使封裝樹(shù)脂層具有機(jī)械強(qiáng)度，故可容易地除去第二導(dǎo)電膜。其結(jié)果，絕緣樹(shù)脂不必具有機(jī)械強(qiáng)度，可減薄至可保持電絕緣的程度。
另外，由于傳遞模裝置的下模可以與第二導(dǎo)電膜整體面接觸，故沒(méi)有局部加壓，可抑制絕緣樹(shù)脂產(chǎn)生裂紋。


圖1是說(shuō)明本發(fā)明電路裝置的制造方法的剖面圖；圖2是說(shuō)明本發(fā)明電路裝置的制造方法的剖面圖；圖3是說(shuō)明本發(fā)明電路裝置的制造方法的剖面圖；圖4是說(shuō)明本發(fā)明電路裝置的制造方法的剖面圖；圖5是說(shuō)明本發(fā)明電路裝置的制造方法的剖面圖；圖6是說(shuō)明本發(fā)明電路裝置的制造方法的剖面圖；圖7是說(shuō)明本發(fā)明電路裝置的制造方法的剖面圖；圖8是說(shuō)明本發(fā)明電路裝置的制造方法的剖面圖；圖9是說(shuō)明現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；圖10是說(shuō)明現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；圖11是說(shuō)明現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖；圖12是說(shuō)明現(xiàn)有的撓性板的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照?qǐng)D1～圖8說(shuō)明本發(fā)明的電路裝置的制造方法。
本發(fā)明的電路裝置的制造方法包括下述工序準(zhǔn)備用絕緣樹(shù)脂粘接第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜的絕緣樹(shù)脂板；將所述第一導(dǎo)電膜蝕刻成所需圖案，形成導(dǎo)電配線層；在所述導(dǎo)電配線層上電絕緣地固定安裝半導(dǎo)體元件；用封裝樹(shù)脂層被覆所述導(dǎo)電配線層及所述半導(dǎo)體元件；蝕刻除去所述第二導(dǎo)電膜；在覆蓋所述導(dǎo)電配線層的背面的所述絕緣樹(shù)脂上設(shè)置通孔，在所述導(dǎo)電配線層上形成外部電極。
如圖1所示，本發(fā)明的第一工序是準(zhǔn)備用絕緣樹(shù)脂2粘接第一導(dǎo)電膜3和第二導(dǎo)電膜4的絕緣樹(shù)脂板1。
絕緣樹(shù)脂板1的表面實(shí)際上是在整個(gè)區(qū)域上形成第一導(dǎo)電膜3，在背面上實(shí)際上是在整個(gè)區(qū)域上形成第二導(dǎo)電膜4。絕緣樹(shù)脂2的材料是由聚酰亞胺樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂等高分子構(gòu)成的絕緣材料。第一導(dǎo)電膜3和第二導(dǎo)電膜4最好是以銅為主材料的材料或公知的引線架材料，可以用電鍍法、蒸鍍法或?yàn)R射法被覆在絕緣樹(shù)脂2上，也可以用壓延法或電鍍法形成的金屬箔進(jìn)行粘貼。
絕緣樹(shù)脂板1可以用模鑄法形成。以下簡(jiǎn)單地?cái)⑹鲈撝圃旆椒?。首先在平膜狀的第一?dǎo)電膜3的上面涂敷糊狀的聚酰亞胺樹(shù)脂，在平膜狀的第二導(dǎo)電膜4的上面也涂敷糊狀的聚酰亞胺樹(shù)脂。然后在使兩者的聚酰亞胺樹(shù)脂半硬化后，進(jìn)行粘合，則形成絕緣樹(shù)脂板1。
本發(fā)明的特征在于第二導(dǎo)電膜4形成得比第一導(dǎo)電膜3厚。
第一導(dǎo)電膜3的厚度形成為5～35μm，盡可能減薄以能形成精致的圖案。第二導(dǎo)電膜4厚度為70～200μm左右為好，這重視了使其具有支承強(qiáng)度這一點(diǎn)。
因此，通過(guò)使第二導(dǎo)電膜4形成得較厚，可維持絕緣樹(shù)脂板1的平坦性，可提高其后的工序的操作性，可防止在絕緣樹(shù)脂2誘發(fā)缺陷、裂紋等。
并且，第二導(dǎo)電膜4經(jīng)過(guò)各個(gè)工序會(huì)產(chǎn)生傷痕。但是，由于要除去厚的第二導(dǎo)電膜4，故可除去該傷痕。并且由于可在維持平坦性的同時(shí)使封裝樹(shù)脂硬化，故也可使封裝的背面平坦，形成于絕緣樹(shù)脂板1背面的電極也可平整配置。因此，可以使安裝襯底上的電極和絕緣樹(shù)脂板1背面的電極接觸，可防止焊料不良。
絕緣樹(shù)脂2最好是聚酰亞胺樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等。在涂敷糊狀的材料形成板的模鑄法的情況下，其膜厚為10μm～100μm左右。在作為板形成的情況下，市售件最小膜厚為25μm。另外，考慮到導(dǎo)熱性，也可向其中混入填充物。材料可以考慮玻璃、氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、硅碳化物、氮化硼等。
這樣，絕緣樹(shù)脂2可選擇混入上述填充物的低熱阻抗樹(shù)脂、超低熱阻抗樹(shù)脂或聚酰亞胺樹(shù)脂，可根據(jù)形成的電路裝置的性質(zhì)區(qū)分使用。
如圖2及圖3所示，本發(fā)明的第二工序是將第一導(dǎo)電膜蝕刻為所需的圖案，從而形成導(dǎo)電配線層5的工序。
用所需圖案的光致抗蝕劑被覆在第一導(dǎo)電膜3上，通過(guò)化學(xué)蝕刻形成焊盤(pán)10及自焊盤(pán)10向中央延伸的第一導(dǎo)電配線層5。第一導(dǎo)電膜3是以銅為主材料的膜，故蝕刻液可用氯化鐵或氯化銅。
第一導(dǎo)電膜3的厚度形成為5～35μm，故第一導(dǎo)電配線層5可形成50μm以下的精致圖案。
接著，露出導(dǎo)電配線層5的焊盤(pán)10，將其他部分用外敷層樹(shù)脂8被覆。外敷層樹(shù)脂8是將用溶劑溶化的環(huán)氧樹(shù)脂等通過(guò)網(wǎng)印法附著并使其熱硬化而得到的。
如圖3所示，在焊盤(pán)10上，考慮到接合性而形成有Au、Ag等的鍍膜22。該鍍膜22以外敷層樹(shù)脂8為掩模選擇性地?zé)o電場(chǎng)電鍍?cè)诤副P(pán)10上，或以第二導(dǎo)電膜4為電極，通過(guò)電場(chǎng)電鍍而使其附著。
如圖4所示，本發(fā)明的第三工序是電絕緣地將半導(dǎo)體元件7固定安裝在導(dǎo)電配線層5上的工序。
半導(dǎo)體元件7以裸片狀態(tài)用絕緣性粘接樹(shù)脂25裝在外敷層樹(shù)脂8上。半導(dǎo)體元件7及其下的導(dǎo)電配線層5利用外敷層樹(shù)脂8而電絕緣，故導(dǎo)電配線層5即使在半導(dǎo)體元件7之下也可自由配線。
半導(dǎo)體元件7的各電極接點(diǎn)9由接合引線11連接在設(shè)于周邊的作為導(dǎo)電配線層5的一部分的焊盤(pán)10上。半導(dǎo)體元件7也可以用倒裝法安裝。這種情況下，在半導(dǎo)體元件7的各電極接點(diǎn)9表面上設(shè)有焊球或凸起(バンプ)，在絕緣樹(shù)脂板1的表面上，在與焊球的位置對(duì)應(yīng)的部分設(shè)有與焊盤(pán)10同樣的電極。
下面敘述引線接合時(shí)使用絕緣樹(shù)脂板1的優(yōu)點(diǎn)。通常，在Au線的引線接合時(shí)，要加熱到200℃～300℃。此時(shí)，若第二導(dǎo)電膜4很薄，則絕緣樹(shù)脂板1會(huì)彎曲，在此狀態(tài)下，若通過(guò)鍵合頭使絕緣樹(shù)脂板1被加壓，則絕緣樹(shù)脂板1具有產(chǎn)生龜裂的可能。這在將填充物混入絕緣樹(shù)脂2而使材料自身變硬，從而喪失柔軟性時(shí)更明顯。由于樹(shù)脂與金屬相比較柔軟，故在Au或Al的接合中，加壓或超聲波的能量會(huì)發(fā)散。但是，通過(guò)減薄絕緣樹(shù)脂2并使第二導(dǎo)電膜4自身形成得較厚，可解決這些問(wèn)題。
如圖5所示，本發(fā)明的第五工序是用封裝樹(shù)脂層13被覆導(dǎo)電配線層5及半導(dǎo)體元件7的工序。
絕緣樹(shù)脂板1裝在制模裝置上進(jìn)行樹(shù)脂模裝。模裝方法可以是傳遞模、注入模、涂敷、浸漬等。但是，考慮到批量生產(chǎn)性，還是傳遞模、注入模為合適。
在本工序中，絕緣樹(shù)脂板1需要平整地接觸模腔的下模，厚的第二導(dǎo)電膜4起該作用。而且，自模腔取出后，在直至封裝樹(shù)脂層13的收縮完全結(jié)束前，由第二導(dǎo)電膜4維持封裝的平坦性。
也就是說(shuō)，在本工序前，機(jī)械支承絕緣樹(shù)脂板1的作用由第二導(dǎo)電膜4承擔(dān)。
如圖6所示，本發(fā)明的第五工序是蝕刻除去第二導(dǎo)電膜4的工序。
如圖6所示，對(duì)第二導(dǎo)電膜4無(wú)掩模地進(jìn)行全面蝕刻除去。蝕刻可用使用氯化鐵或氯化銅的化學(xué)蝕刻，第二導(dǎo)電膜4被全部除去，露出絕緣樹(shù)脂2的背面。此時(shí)，可除去以前的工序中第二導(dǎo)電膜4上所產(chǎn)生的傷痕。
如圖7所示，本發(fā)明的第六工序是在覆蓋導(dǎo)電配線層5的背面的絕緣樹(shù)脂2上設(shè)置通孔21，在導(dǎo)電配線層5上形成外部電極14的工序。
僅露出絕緣樹(shù)脂2的形成通孔21的部分，用光致抗蝕劑被覆整個(gè)面。然后，以光致抗蝕劑為掩模，用激光除去絕緣樹(shù)脂2，使導(dǎo)電配線層5的背面在通孔21的底露出。激光最好是二氧化碳激光。在用激光使絕緣樹(shù)脂蒸發(fā)后，在開(kāi)口部的底部有殘?jiān)那闆r下，用過(guò)錳酸鈉或過(guò)硫酸銨等進(jìn)行濕腐蝕，除去該殘?jiān)?br> 然后，利用焊料的反流或焊糊的網(wǎng)印，在該露出部分同時(shí)形成外部電極14。
最后，由于在絕緣樹(shù)脂板1上矩陣狀形成有多個(gè)電路裝置，故通過(guò)切割封裝樹(shù)脂層13及絕緣樹(shù)脂板1，將它們分離為單個(gè)的電路裝置。
本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)。
第一、在用封裝樹(shù)脂層模裝之前，可由第二導(dǎo)電膜消除絕緣樹(shù)脂板的彎曲，可提高搬送性能等。
第二、在形成封裝樹(shù)脂層之前，由第二導(dǎo)電膜機(jī)械支承絕緣樹(shù)脂板，在形成第二導(dǎo)電配線層之后，由封裝樹(shù)脂層機(jī)械支承絕緣樹(shù)脂板，故無(wú)論絕緣樹(shù)脂的機(jī)械強(qiáng)度如何，均可實(shí)現(xiàn)極薄型的安裝方法。
第三、無(wú)論絕緣樹(shù)脂自身很硬，還是混入填充物而變硬，由于由第一及第二導(dǎo)電膜覆蓋兩面，故制造工序中絕緣樹(shù)脂板自身的平整性均高，均可防止裂紋的產(chǎn)生。
第四、絕緣樹(shù)脂板由于背面上很厚地形成有第二導(dǎo)電膜，故可作為用于裝片、引線接合器、半導(dǎo)體元件的封裝的支承襯底利用。而且，即使在絕緣樹(shù)脂材料自身柔軟的情況下，也可提高引線接合時(shí)能量的傳遞，可提高引線接合操作性。
第五、導(dǎo)電配線層可形成精致圖案，在半導(dǎo)體元件之下自由布線，故雖不能進(jìn)行多層配線，但可由單層實(shí)現(xiàn)接近多層配線的配線密度?？扇コ纬赏獠侩姌O的面的外敷層，也可不要電鍍工序，可極廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的制造方法。
權(quán)利要求
1.一種電路裝置的制造方法，其特征在于，包括下述工序準(zhǔn)備用絕緣樹(shù)脂粘接第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜的絕緣樹(shù)脂板；將所述第一導(dǎo)電膜蝕刻成所需圖案，形成導(dǎo)電配線層；在所述導(dǎo)電配線層上電絕緣地固定安裝半導(dǎo)體元件；用封裝樹(shù)脂層被覆所述導(dǎo)電配線層及所述半導(dǎo)體元件；蝕刻除去所述第二導(dǎo)電膜；在覆蓋所述導(dǎo)電配線層的背面的所述絕緣樹(shù)脂上設(shè)置通孔，在所述導(dǎo)電配線層上形成外部電極。
2.如權(quán)利要求1所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電膜及所述第二導(dǎo)電膜由銅箔形成。
3.如權(quán)利要求1所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電膜形成得比所述第二導(dǎo)電膜薄，在所述導(dǎo)電配線層上形成微細(xì)圖案。
4.如權(quán)利要求1所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述第二導(dǎo)電膜比所述第一導(dǎo)電膜厚，在由所述封裝樹(shù)脂層被覆的工序之前，由所述第二導(dǎo)電膜進(jìn)行機(jī)械性支承。
5.如權(quán)利要求1所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，在由所述封裝樹(shù)脂層被覆的工序之后，由所述封裝樹(shù)脂層進(jìn)行機(jī)械性支承。
6.如權(quán)利要求1所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述通孔是激光蝕刻所述絕緣樹(shù)脂而形成的。
7.如權(quán)利要求6所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述激光蝕刻使用二氧化碳激光。
8.如權(quán)利要求1所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，在形成所述導(dǎo)電配線層之后，除留下所需部位外，用外敷層樹(shù)脂進(jìn)行被覆。
9.如權(quán)利要求8所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，在所述導(dǎo)電配線層自所述外敷層樹(shù)脂露出的部位形成金或銀的鍍層。
10.如權(quán)利要求8所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，將所述半導(dǎo)體元件固定安裝在所述外敷層樹(shù)脂上。
11.如權(quán)利要求10所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，用接合引線連接所述半導(dǎo)體元件的電極和所述金或銀的鍍層。
12.如權(quán)利要求1所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述封裝樹(shù)脂層由傳遞模形成。
13.如權(quán)利要求1所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述第二導(dǎo)電膜無(wú)掩模整面蝕刻而除去。
14.如權(quán)利要求1所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述通孔設(shè)于所需的所述導(dǎo)電配線層的背面。
15.如權(quán)利要求1所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述外部電極利用焊料的網(wǎng)印附著焊料并加熱熔融而形成。
16.如權(quán)利要求1所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述外部電極利用焊料的反流形成。
全文摘要
以往，將具有導(dǎo)電圖案的撓性板作為支承襯底采用，將半導(dǎo)體元件安裝于其上，開(kāi)發(fā)整體模裝的半導(dǎo)體裝置。這種情況下，存在制造工序中絕緣樹(shù)脂板的彎曲明顯的問(wèn)題。本發(fā)明提供一種電路裝置的制造方法，使用由絕緣樹(shù)脂(2)粘合第一導(dǎo)電膜(3)和第二導(dǎo)電膜(4)形成的絕緣樹(shù)脂板，由第一導(dǎo)電膜(3)形成第一導(dǎo)電配線層(5)，半導(dǎo)體元件(7)固定安裝在覆蓋第一導(dǎo)電配線層(5)的外敷層樹(shù)脂(8)上，從而，可使第一導(dǎo)電配線層(5)以精致的圖案在半導(dǎo)體元件(7)之下自由布線。形成得較厚的第二導(dǎo)電膜(4)在由封裝樹(shù)脂層(13)進(jìn)行封裝后除去，在絕緣樹(shù)脂(2)的通孔形成外部電極(14)。
文檔編號(hào)H01L23/31GK1392598SQ0212315
公開(kāi)日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2002年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月19日
發(fā)明者五十嵐優(yōu)助, 坂本則明, 小林義幸, 中村岳史 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社