專利名稱：電路裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路裝置及其制造方法，特別是具有厚度不同的導(dǎo)電圖案的電路裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
參照圖10說明現(xiàn)有的混合集成電路裝置的結(jié)構(gòu)(例如參照特開平6-177295號公報(bào)(第4頁、圖1))。圖10(A)是混合集成電路裝置100的立體圖，圖10(B)是圖10(A)的X-X′線剖面圖。
現(xiàn)有的混合集成電路裝置100具有下面的結(jié)構(gòu)，即，由下述的結(jié)構(gòu)構(gòu)成混合集成電路裝置100矩形的基板106、設(shè)于基板106的表面的絕緣層107、形成在該絕緣層107上的導(dǎo)電圖案108、固著在導(dǎo)電圖案108上的電路元件104，電氣連接電路元件104和導(dǎo)電圖案108的金屬細(xì)線105、與導(dǎo)電圖案108電氣連接的引線101?；旌霞呻娐费b置100整體由密封樹脂102密封。密封樹脂102密封的方法有利用熱塑性樹脂的注入模塑和利用熱固性樹脂的傳遞模塑。
但是，在上述這樣的混合集成電路裝置中，在安裝大電流用功率類元件的混合集成電路基板(以下稱為基板)和安裝小信號類的元件的基板中，改變導(dǎo)電圖案的膜厚。例如安裝了功率類的元件的基板中，導(dǎo)電圖案的厚度例如是100μm。而安裝了小信號類的元件的基板中，導(dǎo)電圖案的厚度是35μm。因此，根據(jù)被安裝的元件而準(zhǔn)備圖案的厚度不同的基板會使成本上升。
另外，具有厚度是100μm左右的導(dǎo)電圖案的基板中，厚的導(dǎo)電圖案中不形成微細(xì)圖案，所以存在不能將端子數(shù)多的LSI(Large Scale Integration大規(guī)模集成電路)安裝在安裝基板上的問題。另外，具有厚度是35μm左右的薄的導(dǎo)電圖案的基板上若安裝功率類的元件，則薄的導(dǎo)電圖案由于截面積小，所以存在不能確保充分的電流容量的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而研發(fā)的，其目的在于提供一種能夠確保電路容量并可形成微細(xì)圖案的電路裝置及其制造方法。
本發(fā)明的電路裝置具有形成在電路基板的表面的導(dǎo)電圖案和與該導(dǎo)電圖案電氣連接的電路元件，所述導(dǎo)電圖案由第一導(dǎo)電圖案和比該第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案構(gòu)成，所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案的表面實(shí)質(zhì)上配置在同一水平面上，在所述第二導(dǎo)電圖案的背面設(shè)置比所述第一導(dǎo)電圖案的背面還要向厚度方向突出的凸部。
本發(fā)明的電路裝置具有形成在電路基板的表面的導(dǎo)電圖案和與該導(dǎo)電圖案電氣連接的電路元件，所述導(dǎo)電圖案由第一導(dǎo)電圖案和比該第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案構(gòu)成，所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案的背面實(shí)質(zhì)上配置在同一水平面上，在所述第二導(dǎo)電圖案的表面設(shè)置比所述第一導(dǎo)電圖案的表面還要向厚度方向突出的凸部。
本發(fā)明的電路裝置具有形成在電路基板的表面的導(dǎo)電圖案和與該導(dǎo)電圖案電氣連接的電路元件，所述導(dǎo)電圖案由第一導(dǎo)電圖案和比該第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案構(gòu)成，在所述第二導(dǎo)電圖案的表面和背面設(shè)置向厚度方向突出的凸部。
優(yōu)選地，上述電路裝置中，在所述凸部的周圍形成與第一導(dǎo)電圖案實(shí)質(zhì)上膜厚相等的緣部。
優(yōu)選地，上述電路裝置中，所述緣部的寬度比所述第一導(dǎo)電圖案的厚度寬。
優(yōu)選地，上述電路裝置中，所述凸部埋入形成在所述電路基板的表面的絕緣層中。
優(yōu)選地，上述電路裝置中，所述電路基板是金屬基板、陶瓷基板、印刷基板或軟片。
優(yōu)選地，上述電路裝置中，所述第一導(dǎo)電圖案上連接第一電路元件，所述第二導(dǎo)電圖案上連接電流容量比所述第一電路元件大的第二電路元件。
本發(fā)明的電路裝置的制造方法中，準(zhǔn)備表面設(shè)有向厚度方向突出的凸部的導(dǎo)電箔，以使所述凸部埋入設(shè)于電路基板的表面上的絕緣層的方式將所述導(dǎo)電箔粘接在所述電路基板上，通過局部除去未設(shè)置所述凸部的區(qū)域的所述導(dǎo)電箔，形成第一導(dǎo)電圖案和包含所述凸部并比所述第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案。
本發(fā)明的電路裝置的制造方法中，準(zhǔn)備表面設(shè)有向厚度方向突出的凸部的導(dǎo)電箔，將所述導(dǎo)電箔的背面粘接在設(shè)于所述電路基板上的絕緣層上，通過局部除去未設(shè)置所述凸部的區(qū)域的所述導(dǎo)電箔，形成第一導(dǎo)電圖案和包含所述凸部并比所述第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案。
本發(fā)明的電路裝置的制造方法中，準(zhǔn)備表面和背面設(shè)有向厚度方向突出的凸部的導(dǎo)電箔，以使所述凸部埋入設(shè)于電路基板的表面上的絕緣層的方式將所述導(dǎo)電箔粘接在所述電路基板上，通過局部除去未設(shè)置所述凸部的區(qū)域的所述導(dǎo)電箔，形成第一導(dǎo)電圖案和包含所述凸部并比所述第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案。
優(yōu)選地，上述電路裝置的制造方法中，所述凸部的側(cè)面是曲面。
優(yōu)選地，上述電路裝置的制造方法中，在所述凸部的周圍以殘存與所述第一導(dǎo)電圖案相同厚度的緣部的方式構(gòu)圖所述導(dǎo)電箔。
優(yōu)選地，上述電路裝置的制造方法中，所述緣部的寬度比所述第一導(dǎo)電圖案的厚度寬。
優(yōu)選地，上述電路裝置的制造方法中，通過蝕刻處理形成所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案。


圖1(A)是本發(fā)明的混合集成電路裝置的立體圖，圖1(B)是本發(fā)明的混合集成電路裝置的剖面圖；圖2是本發(fā)明混合集成電路裝置的立體圖；圖3(A)是本發(fā)明的混合集成電路裝置的剖面圖，圖3(B)是本發(fā)明的混合集成電路裝置的剖面圖，圖3(C)是本發(fā)明的混合集成電路裝置的剖面圖；圖4(A)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，圖4(B)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，4(C)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，4(D)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，4(E)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，4(F)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖；圖5(A)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，圖5(B)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，5(C)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，5(D)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，5(E)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖；圖6(A)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，圖6(B)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，6(C)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，6(D)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，6(E)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，6(F)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖；圖7(A)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，圖7(B)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，7(C)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，7(D)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，7(E)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖；圖8(A)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖，圖8(B)是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖；圖9是說明本發(fā)明的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖；圖10(A)是說明現(xiàn)有的混合集成電路裝置的制造方法的立體圖，10(B)是說明現(xiàn)有的混合集成電路裝置的制造方法的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖1說明本發(fā)明的混合集成電路裝置10的結(jié)構(gòu)。圖1(A)是混合集成電路裝置10的立體圖，圖1(B)是圖1(A)的X-X′線的剖面圖。
本發(fā)明的混合集成電路裝置10具有形成在電路基板16的表面上的導(dǎo)電圖案18和與導(dǎo)電圖案18電連接的電路元件14。另外，導(dǎo)電圖案18由第一導(dǎo)電圖案18A和比第一導(dǎo)電圖案18A厚的第二導(dǎo)電圖案18B構(gòu)成。第二導(dǎo)電圖案18B形成電流容量比第一導(dǎo)電圖案18A大的結(jié)構(gòu)。這樣的各結(jié)構(gòu)要素如下說明。
電路基板16從散熱的意義上講優(yōu)選由金屬或陶瓷等構(gòu)成的基板。但是，也可以是軟片或由樹脂構(gòu)成的印刷基板等，但只要基板的表面作過絕緣處理就可以。另外，作為電路基板16的材料，金屬可以采用Al、Cu或Fe等，陶瓷可以采用Al2O3、AlN。此外也可以采用機(jī)械強(qiáng)度和散熱性等優(yōu)良的材料作為電路基板16。例如采用由Al構(gòu)成的基板作為電路基板16的情況下，電路基板16的表面由絕緣層17覆蓋。并且，絕緣層17的表面上形成導(dǎo)電圖案18。即，通過絕緣層17使電路基板16和導(dǎo)電圖案18絕緣。另外，由Al構(gòu)成的電路基板16的表面作氧化鋁處理。
參照圖1(B)，為使從載置在電路基板16表面的電路元件14產(chǎn)生的熱合宜地散出外部，使電路基板16的背面從密封樹脂12露出外部。另外為提高裝置整體的耐濕性，也可由密封樹脂12將包括電路基板16的背面的整體密封。另外，也可以由殼材料密封電路基板16的表面。
電路元件14固著在導(dǎo)電圖案18上，電路元件14和導(dǎo)電圖案18構(gòu)成規(guī)定的電氣回路。作為電路元件14采用晶體管和二極管等有源元件或電容、電阻等無源元件。另外，功率類的半導(dǎo)體元件等的散熱量大的，也可以經(jīng)由由金屬構(gòu)成的散熱片固著在電路基板16上。另外，也可將樹脂密封型的電路裝置安裝在導(dǎo)電圖案18上。在此，以正面朝上安裝的有源元件等經(jīng)由金屬細(xì)線15而與導(dǎo)電圖案18電氣連接。
在本實(shí)施例中，電路元件14含有比較小的電流流動的第一電路元件14A和大電流流動的第二電路元件14B。
作為具體例子，例如LSI芯片、電容、電阻等可作為第一電路元件14A。背面與接地電位等電氣連接的LSI芯片經(jīng)由焊錫、導(dǎo)電性膏與導(dǎo)電圖案18連接。另外，背面不被電氣連接的LSI芯片經(jīng)由絕緣性的粘接劑與導(dǎo)電圖案18連接。電流容量小的第一電路元件14A固著在例如數(shù)十μm程度薄的第一導(dǎo)電圖案18A上。
第二電路元件14B與形成例如數(shù)百μm程度厚的第二導(dǎo)電圖案18B連接。作為第二電路元件14B可采用控制大電流的功率類的晶體管、例如功率MOS(Metal-Oxide Semiconductor金屬氧化物半導(dǎo)體)、IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor絕緣柵雙極晶體管)、晶閘管等。另外功率類IC也適合。該第二電路元件14B由于其芯片尺寸小，薄型化高功能，故熱大量產(chǎn)生。
導(dǎo)電圖案18由銅等金屬構(gòu)成，與基板16絕緣形成。另外，引線11導(dǎo)出的一邊形成由導(dǎo)電圖案18構(gòu)成的焊盤。引線除了如所說明的在一邊側(cè)導(dǎo)出，也可以是至少從一邊側(cè)導(dǎo)出的。另外，導(dǎo)電圖案18以絕緣層17為粘接劑粘接在電路基板16的表面。導(dǎo)電圖案18由第一導(dǎo)電圖案18A和比該第一導(dǎo)電圖案18A厚的第二導(dǎo)電圖案18B構(gòu)成。并且，第一導(dǎo)電圖案18A形成比第二導(dǎo)電圖案18B窄的圖案樣模。
第一導(dǎo)電圖案18A是薄的厚度數(shù)十μm程度的圖案。作為第一導(dǎo)電圖案18A的厚度在例如9μm～80μm左右之間選擇。適于大批量生產(chǎn)水準(zhǔn)的第一導(dǎo)電圖案18A的厚度例如是30μm左右。若是該厚度的話，則可由濕蝕刻將圖案間的間隔縮小至50μm左右。在此，圖案間的間隔是指從鄰接的圖案的內(nèi)側(cè)的端部到端部間的距離。進(jìn)而，若是該厚度，則由于圖案的寬度也可窄至50μm左右，所以能夠形成微細(xì)的圖案。具體地，第一導(dǎo)電圖案18A用作例如數(shù)毫安程度的電氣信號通過的圖案。例如，LSI元件的控制信號通過第一導(dǎo)電圖案18A 。
第二導(dǎo)電圖案18B是比上述第一導(dǎo)電圖案18A厚的圖案。第二導(dǎo)電圖案18B的厚度在35μm～500μm左右間可以根據(jù)要求的電流容量進(jìn)行選擇。第二導(dǎo)電圖案18B的厚度是100μm左右的情況下，可使圖案間的間隔及其寬度形成為300μm左右。這樣的第二導(dǎo)電圖案18B的情況下，可通過50安培左右的電流。
絕緣層17形成在電路基板16的整個(gè)表面上，具有使導(dǎo)電圖案18的背面和電路基板16的表面粘接的功能。另外，絕緣層17是將氧化鋁等無機(jī)填充劑高度填充在樹脂中而得的，熱傳遞性優(yōu)良。導(dǎo)電圖案18的下端和電路基板16的表面間的距離(絕緣層17的最小厚度)可因其耐壓而厚度變化，但是最好是50μm左右以上。
引線11固著在設(shè)于電路基板16的周邊部上的焊盤上，具有例如與外部進(jìn)行輸入輸出的功能。在此，在一邊上設(shè)有多個(gè)引線11。引線11和焊盤間的粘接介由焊錫(焊料)等導(dǎo)電性粘接劑進(jìn)行。
密封樹脂12由采用熱固性樹脂的傳遞模制或采用熱塑性樹脂的注入模制形成。在此形成密封電路基板16及其表面形成的電氣回路的密封樹脂12，電路基板16的背面從密封樹脂12露出。另外，模制的密封以外的密封方法也可適用于本實(shí)施例的混合集成電路裝置，例如樹脂的結(jié)合的密封、利用殼材料的密封等其他密封方法。
參照圖2的立體圖，說明電路基板16的表面上形成的導(dǎo)電圖案18的具體的形狀的一例。該中，省略密封整體的樹脂。
如上所述，本實(shí)施例中，導(dǎo)電圖案18可分為形成得薄的第一導(dǎo)電圖案18A和形成得厚的導(dǎo)電圖案18B。該圖中，第一導(dǎo)電圖案18A由實(shí)線表示，第二導(dǎo)電圖案18B由陰影圖樣表示。即，小信號通過的圖案可作為第一導(dǎo)電圖案18A設(shè)計(jì)，大信號通過的圖案可作為第二導(dǎo)電圖案18B設(shè)計(jì)。在此，作為大信號例如可為進(jìn)行揚(yáng)聲器、電機(jī)的驅(qū)動的信號。另外，作為小信號可以是例如向作為LSI元件的第一電路元件14A輸入輸出的信號、向作為開關(guān)元件的第二電路元件14B的控制端子輸入的電氣信號。
在此，與作為LSI元件的第一電路元件連接的圖案由第一導(dǎo)電圖案18A構(gòu)成。LSI元件的信號處理中使用的電氣信號是數(shù)毫安程度，所以厚度數(shù)十μm程度的第一導(dǎo)電圖案18A中電流容量充分。另外，第一導(dǎo)電圖案18A形成得微細(xì)，所以可采用端子數(shù)目多的LSI元件作為第一電路元件14A。
第二導(dǎo)電圖案18B與作為功率晶體管等的第一電路元件14B的流入流出電極連接。即，基于介由第一導(dǎo)電圖案18A輸入的小信號，進(jìn)行在第二導(dǎo)電圖案18B中流動的大電流的開關(guān)動作。
參照圖3，詳細(xì)說明第二導(dǎo)電圖案18B。圖3(A)～(C)，表示第二導(dǎo)電圖案18B的形狀。
參照圖3(A)，在此，局部設(shè)置凸部22，從而形成厚的第二導(dǎo)電圖案18B。另外，設(shè)于第二導(dǎo)電圖案18B的背面、在厚度方向上一體突出的凸部22埋入絕緣層17。另外，第一導(dǎo)電圖案18A的上面、和第二導(dǎo)電圖案18B的上面實(shí)質(zhì)上位于同一平面上。
在此，第一導(dǎo)電圖案18A的厚度為T1，第二導(dǎo)電圖案18B的凸部22埋入絕緣層17的深度為T2，第二導(dǎo)電圖案18B的最下部和電路基板16的表面的距離為T3。為使第一導(dǎo)電圖案18A形成得微細(xì)，T1優(yōu)選9μm～80μm左右。為確保第二導(dǎo)電圖案18B的電流容量，T2優(yōu)選35μm～500μm左右。即，第二導(dǎo)電圖案18B的厚度比較于第一導(dǎo)電圖案18A，僅增加T2的厚度。T3考慮到耐壓性優(yōu)選50μm～200μm。
現(xiàn)在說明第二導(dǎo)電圖案18B局部埋入絕緣層17的優(yōu)點(diǎn)。首先，第二導(dǎo)電圖案18B的下面接近電路基板16的表面，所以從第二電路元件14B發(fā)出的熱可經(jīng)由第二導(dǎo)電圖案18B和絕緣層17散出外部。本實(shí)施例中，使用高度填充有填充劑的絕緣層17。另外，為了提高散熱性，在能夠確保散熱性的范圍內(nèi)絕緣層17薄的好。因此，第二導(dǎo)電圖案18B局部埋入絕緣層17，可使第二導(dǎo)電圖案18B和電路基板16的距離變短。這有助于提高裝置整體的散熱性。
另外，通過將第二導(dǎo)電圖案18B埋入絕緣層17的結(jié)構(gòu)，可增大第二導(dǎo)電圖案18B的背面和絕緣層17的接觸面積。因此，能夠進(jìn)一步提高散熱性。凸部22例如是立方體，則實(shí)質(zhì)上除了上面以外的各個(gè)面與絕緣層17接觸。這樣，由于實(shí)現(xiàn)了散熱性的提高，所以也可實(shí)現(xiàn)省去散熱片的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，第二導(dǎo)電圖案18B局部埋入絕緣層17，則能夠提高兩者的粘接性。因此，能夠提高第二導(dǎo)電圖案18B的剝離強(qiáng)度。
由于第一導(dǎo)電圖案18A不埋入絕緣層17，所以能夠確保第一導(dǎo)電圖案18A的背面和電路基板16的距離長。因此，能夠降低第一導(dǎo)電圖案18A和電路基板16間產(chǎn)生的寄生電容。因此，即使高頻電氣信號通過第一導(dǎo)電圖案18A，也能夠防止寄生電容引起的信號延遲等。
緣部18D是形成第二導(dǎo)電圖案18B的周緣部的部位，其厚度與第一導(dǎo)電圖案18A等同。緣部18D是通過蝕刻進(jìn)行導(dǎo)電圖案的制造而被設(shè)置的部位。具體地，導(dǎo)電圖案18通過蝕刻構(gòu)圖時(shí)，為防止凸部22被蝕刻，凸部22的周圍設(shè)有空余部。該空余部分作為緣部18D，位于凸部22的周圍。緣部18D的寬度T4合適的是第一導(dǎo)電圖案18A的厚度以上。作為一例，寬度T4合適的是100μm左右以上。這是因?yàn)檫M(jìn)行導(dǎo)電圖案18的構(gòu)圖是以各向同性進(jìn)行的。為防止各向同性進(jìn)行的蝕刻到達(dá)凸部22，緣部18D的寬度T4優(yōu)選比第一導(dǎo)電圖案18A的厚度寬。
參照圖3(B)說明較厚形成第二導(dǎo)電圖案18B的其他結(jié)構(gòu)。在此，形成有具有厚度部分向上突出的凸部22的第二導(dǎo)電圖案18B。因此，第二導(dǎo)電圖案18B的剖面積大，能夠確保大的電流容量。另外，由于厚度增加，能夠減小過渡熱阻。另外，第一和第二導(dǎo)電圖案的底面位于同一平面上。
參照圖3(C)，在此，第二導(dǎo)電圖案18B的厚度部分向上方和下方這兩方突出而較厚形成。即，第二導(dǎo)電圖案18B的表面和背面形成有凸部22。因此，第二導(dǎo)電圖案18B的厚度可形成得更厚，能夠進(jìn)一步擴(kuò)大確保電流容量和減小過渡熱阻的效果。另外，由多次蝕刻形成第二導(dǎo)電圖案18B，能夠減小緣部T4，并增厚圖案。
如圖4(D)、圖5(C)、圖6(D)所示，薄的圖案和厚的圖案一體形成的情況下，厚的圖案也由薄的部分構(gòu)圖，則具有可一次性構(gòu)圖的優(yōu)點(diǎn)。
其次，參照圖4，說明上述混合集成電路裝置的制造方法。
首先，參照圖4說明圖3(A)所示的剖面形狀的導(dǎo)電圖案18的制造方法。
參照圖4(A)，準(zhǔn)備導(dǎo)電箔20在其表面構(gòu)圖抗蝕劑21。作為導(dǎo)電箔20的材料可以采用以銅為主材料的金屬、Fe和Ni的合金、或者以Al為主材料的材料。導(dǎo)電箔20的厚度因形成的導(dǎo)電圖案18的厚度而不同。第二導(dǎo)電圖案18B的厚度是數(shù)百μm程度，則采用此厚度以上的導(dǎo)電箔20?？刮g劑21覆蓋形成第二導(dǎo)電圖案18B的部位。
參照圖4(B)，其次，以抗蝕劑21為蝕刻掩模進(jìn)行濕蝕刻，進(jìn)行不形成抗蝕劑21的主面的蝕刻。由該蝕刻對沒有被抗蝕劑21覆蓋的區(qū)域的導(dǎo)電箔20的表面進(jìn)行蝕刻，形成凹部23。在此，形成第一導(dǎo)電圖案18A的區(qū)域形成得足夠薄以能夠進(jìn)行微細(xì)的構(gòu)圖。具體地，導(dǎo)電箔20的厚度薄為9μm～80μm左右。在本工序中，由抗蝕劑21覆蓋的部分成為以凸?fàn)钔怀龅耐共?2。本工序結(jié)束后剝離抗蝕劑21。
參照圖4(C)和4(D)，將在表面設(shè)有絕緣層17的電路基板16和導(dǎo)電箔20粘接。具體地，將導(dǎo)電箔20粘接在電路基板16上以使凸部22埋入絕緣層17。該粘接以真空沖壓進(jìn)行，則能夠防止因?qū)щ姴?0和絕緣層17間的空氣導(dǎo)致出現(xiàn)的空腔。另外，各向同性蝕刻形成的凸部22的側(cè)面成為平滑的曲面。因此，導(dǎo)電箔20壓入絕緣層17時(shí)，沿該曲面有樹脂侵入，不出現(xiàn)未填充部分。因此，通過這樣的凸部22的側(cè)面形狀也能夠抑制空腔的產(chǎn)生。另外，通過將凸部22埋入絕緣層17能夠提高導(dǎo)電箔20和絕緣層17的粘接強(qiáng)度。
另外，參照圖4(C)的導(dǎo)電箔20的上面(圖4(B)中下面)是平坦的，所以以整個(gè)面與作為壓入夾具的抵接面抵接，能夠以整個(gè)面均勻的力均等地進(jìn)行加壓。
參照圖4(E)，其次進(jìn)行在電路基板16上粘接的導(dǎo)電箔20的構(gòu)圖。具體地，形成與按照預(yù)定形成的第一和第二導(dǎo)電圖案的形狀切合的抗蝕劑21后，通過進(jìn)行濕蝕刻進(jìn)行構(gòu)圖。在此，覆蓋與第二導(dǎo)電圖案18B對應(yīng)的區(qū)域的導(dǎo)電箔20的抗蝕劑21形成得比凸部22寬。這是為了防止下一工序的蝕刻使凸部22浸蝕。另外，考慮到形成抗蝕劑21時(shí)的掩模的錯(cuò)位，由上述結(jié)構(gòu)能夠可靠地利用蝕刻進(jìn)行導(dǎo)電圖案18的分離。
本工序中，通過構(gòu)圖除了凸部22以外的區(qū)域的導(dǎo)電箔20并對其局部除去，從而形成薄的第一導(dǎo)電圖案18A和厚的第二導(dǎo)電圖案18B。因此，將薄的部分的導(dǎo)電箔20構(gòu)圖成厚度例如是30μm左右，從而能夠一并形成厚度不同的導(dǎo)電圖案18。
參照圖4(F)說明經(jīng)由抗蝕劑21進(jìn)行蝕刻后的、第一導(dǎo)電圖案18A和第二導(dǎo)電圖案18B的剖面。形成凹部23(參照圖4(B))的區(qū)域的導(dǎo)電箔20其厚度是數(shù)十μm左右薄。因此，第一導(dǎo)電圖案18A可微細(xì)地形成。在此，能夠由一次蝕刻形成薄的第一導(dǎo)電圖案18A和厚的第二導(dǎo)電圖案18B。
緣部18D平面上包圍凸部22形成。換言之，覆蓋凸部22的上部的抗蝕劑21形成得比凸部22寬，從而形成緣部18D。這樣，蝕刻第二導(dǎo)電圖案18B時(shí)，可較寬地形成抗蝕劑21，從而能夠穩(wěn)定地進(jìn)行蝕刻。即，濕蝕刻由于是各向同性的，導(dǎo)電圖案18進(jìn)行側(cè)蝕刻，構(gòu)圖出的導(dǎo)電圖案18B的側(cè)面形成錐形。因此，這樣較寬地進(jìn)行蝕刻，能夠防止因側(cè)蝕刻使第二導(dǎo)電圖案18被侵蝕。
即，凸部22若被侵蝕，則第二導(dǎo)電圖案18B的剖面積變小，不能確保大的電流容量，進(jìn)而散熱性也降低。另外，由于抗蝕劑21是在某種程度上的誤差的情況下形成的，所以由該結(jié)構(gòu)，能夠防止因該誤差引起的凸部22的侵蝕。
參照圖5說明上述混合集成電路裝置的第二制造方法。
在此，說明形成圖3(B)所示的第二導(dǎo)電圖案18B的制造方法。在此的導(dǎo)電圖案18的形成方法與參照圖4說明的形成方法基本相同，所以僅以不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。
參照圖5(A)～(C)，首先，將導(dǎo)電箔20粘接在涂敷在電路基板16的表面上的絕緣層17上。在此，導(dǎo)電箔20厚的狀態(tài)下進(jìn)行粘壓，所以能夠防止粘壓工序中導(dǎo)電箔20的褶皺的發(fā)生。并且，形成厚的第二導(dǎo)電圖案18的區(qū)域由抗蝕劑21覆蓋后，進(jìn)行導(dǎo)電箔20的表面的蝕刻。通過該蝕刻，能夠足夠薄化形成薄的第一導(dǎo)電圖案18A的區(qū)域的導(dǎo)電箔20。該蝕刻結(jié)束后，剝離抗蝕劑21。
參照圖5(D)，其次在導(dǎo)電箔20的表面涂敷新的抗蝕劑21后，進(jìn)行抗蝕劑21的構(gòu)圖以形成第一和第二導(dǎo)電圖案。在此也是，覆蓋凸部22的抗蝕劑21比凸部22更寬地被覆蓋以形成上述的緣部18D。即，以自凸部22的側(cè)面向薄的部分延伸的方式涂敷抗蝕劑21。
參照圖5(E)，其次介由抗蝕劑21進(jìn)行蝕刻，從而形成第一和第二導(dǎo)電圖案。由于形成緣部18D，所以凸部22不被蝕刻，而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的構(gòu)圖。該蝕刻結(jié)束后，抗蝕劑21被剝離。
參照圖6，說明混合集成電路裝置的第三制造方法。在此，說明形成圖3(C)所示的第二導(dǎo)電圖案18B的制造方法。在此的導(dǎo)電圖案18的形成方法也與參照圖4說明的形成方法基本相同，所以以不同的地方為中心說明。
參照圖6(A)和6(B)，預(yù)定形成第二導(dǎo)電圖案18B的導(dǎo)電箔20的表面上形成抗蝕劑21，進(jìn)行蝕刻。由該蝕刻，形成凸部22。設(shè)有凹部23的區(qū)域的導(dǎo)電箔20的厚度比預(yù)定形成的第一導(dǎo)電圖案18A厚。而且以面抵接壓入夾具的同時(shí)進(jìn)行粘壓，所以能夠抑制粘壓工序中的導(dǎo)電箔的褶皺發(fā)生。
參照圖6(C)和6(D)，其次將形成凸部22的區(qū)域的表面由抗蝕劑21覆蓋。并且，進(jìn)行蝕刻。本工序中的蝕刻的目的是在導(dǎo)電箔20的兩面形成凸部22；以及，薄化設(shè)有凹部23的區(qū)域的導(dǎo)電箔20。本工序結(jié)束后，剝離抗蝕劑21。
參照圖6(E)和6(F)，在導(dǎo)電箔20的表面涂敷新的抗蝕劑21后，進(jìn)行抗蝕劑21的構(gòu)圖來形成第一和第二導(dǎo)電圖案。在此，覆蓋凸部22的抗蝕劑21也是攀過凸部22將其覆蓋。本工序中，導(dǎo)電箔20的兩主面上形成凸部22，從而較厚形成第二導(dǎo)電圖案18B。
參照圖7說明混合集成電路裝置的第四制造方法。在此，說明形成圖3(C)所示的第二導(dǎo)電圖案18B的制造方法。
參照圖7(A)和7(B)，首先，在形成第二導(dǎo)電圖案18B的預(yù)定的區(qū)域所對應(yīng)的導(dǎo)電箔20的表面和背面上形成抗蝕劑21。并且，導(dǎo)電箔20的表面和背面進(jìn)行蝕刻，在兩主面上形成凸部22。因此，通過一次蝕刻可在導(dǎo)電箔20的兩主面上形成凸部22。
參照圖7(C)和7(E)，將導(dǎo)電箔20粘接在電路基板16上以使凸部22埋入絕緣層17后，進(jìn)行導(dǎo)電圖案18的構(gòu)圖。該方法與參照圖6所說明的一樣，所以其說明省略。以上是關(guān)于構(gòu)圖導(dǎo)電圖案18的工序的說明。從第一到第四制造方法中形成的混合集成電路基板如圖8所示在所希望的部位配置電路元件，將電路元件電氣連接在導(dǎo)電圖案18上。
參照圖8(A)，首先，經(jīng)由焊錫和導(dǎo)電膏等將電路元件14固著在導(dǎo)電圖案(島區(qū)域)18。在此，進(jìn)行小電流的處理的第一電路元件14A固著在第一導(dǎo)電圖案18A上。并且，流動大電流、發(fā)熱量大的第二電路元件14B固著在第二導(dǎo)電圖案18B上。第一導(dǎo)電圖案18A能夠形成微細(xì)的圖案，所以作為第一電路元件14A可采用LSI元件等端子數(shù)多的元件。第二導(dǎo)電圖案18B形成得足夠厚，所以作為第二電路元件18B可采用進(jìn)行大電流的處理的功率晶體管、LSI等。在此，構(gòu)成一個(gè)混合集成電路裝置的多個(gè)單元24形成在一張電路基板16上，可一并進(jìn)行小片接和或引線接合。
參照圖8(B)，介由金屬細(xì)線15進(jìn)行電路元件14和導(dǎo)電圖案18的電氣連接。本實(shí)施例中，第二導(dǎo)電圖案18B的厚度部分埋入絕緣樹脂17，從而第一導(dǎo)電圖案18A和第二導(dǎo)電圖案18B的上面形成同一高度。因此，進(jìn)行第二電路元件14B的電氣連接時(shí)，可使用數(shù)十μm左右的細(xì)線。以往，配置在散熱片等的上部的晶體管與導(dǎo)電圖案18的高低差大。該高低差有時(shí)甚至例如是2mm左右。因此，引線因自重而垂下，為不與小片和散熱片短路，使用腰部強(qiáng)的粗線。本實(shí)施例中，相當(dāng)于散熱片的第二導(dǎo)電圖案18B和第一導(dǎo)電圖案18A為同一面，所以沒必要使用腰部強(qiáng)的粗線。在此，細(xì)線一般是指其直徑80μm左右的金屬細(xì)線。
上述工序結(jié)束后，進(jìn)行各單元24的分離。各單元的分離可利用采用沖壓機(jī)的沖切、劃線、彎曲等進(jìn)行。之后，將引線11固著在各單元的電路基板16上。
參照圖9，進(jìn)行各電路基板16的樹脂密封。在此，利用采用熱固性樹脂的傳遞模制進(jìn)行密封。即，上型模30A和下型模30B構(gòu)成的模型30內(nèi)收納電路基板16后，使兩型模抵接，固定引線11。并且，在型腔31內(nèi)密封樹脂，從而進(jìn)行樹脂密封工序。以上的工序中，制造圖1所示的混合集成電路裝置。
現(xiàn)有的混合集成電路基板中，導(dǎo)電圖案全部形成同一膜厚，所以需要大電流的部分形成寬度寬的圖案，另外地采用散熱片。但是，本申請中，厚的第二圖案18B可與薄的第一圖案18A形成在同一電路基板上。因此，厚的第二導(dǎo)電圖案18B確保散熱性和電流容量。而且通過設(shè)置薄的第一導(dǎo)電圖案18A可安裝小信號的部件。
例如由Al構(gòu)成的電路基板16的情況，第二導(dǎo)電圖案18B上形成的凸部22通過埋入覆蓋電路基板16的表面的絕緣層17，可提高散熱性。這時(shí)由于第二導(dǎo)電圖案18B上固著的電路元件產(chǎn)生的熱介由埋入絕緣層17的凸部22而良好地傳給基板16。絕緣層17上混入填充劑，則進(jìn)一步提高散熱性。
根據(jù)本發(fā)明，可在一個(gè)電路基板的表面形成厚度不同的導(dǎo)電圖案。因此，要求電流容量的導(dǎo)電圖案可形成得厚，通過比較小的電流的位置的導(dǎo)電圖案可形成得薄。而且微細(xì)的導(dǎo)電圖案也可提高配線密度。根據(jù)上述內(nèi)容，可根據(jù)要求的電流容量而在一個(gè)電路基板上形成圖案樣模不同的導(dǎo)電圖案。
另外，在形成得厚的第二導(dǎo)電圖案上固著通過大電流的第二電路元件，從而可積極地將從第二電路元件發(fā)出的熱排出外部。特別是如圖4、6和7所示，在絕緣層埋入導(dǎo)電圖案背面的一部分的導(dǎo)電圖案由于其背面的凸部由絕緣樹脂覆蓋，所以可介由絕緣層提高導(dǎo)熱。
權(quán)利要求
1.一種電路裝置，其特征在于，具有形成在電路基板的表面的導(dǎo)電圖案和與該導(dǎo)電圖案電氣連接的電路元件，所述導(dǎo)電圖案由第一導(dǎo)電圖案和比該第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案構(gòu)成，所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案的表面實(shí)質(zhì)上配置在同一水平面上，在所述第二導(dǎo)電圖案的背面設(shè)置比所述第一導(dǎo)電圖案的背面還要向厚度方向突出的凸部。
2.一種電路裝置，其特征在于，具有形成在電路基板的表面的導(dǎo)電圖案和與該導(dǎo)電圖案電氣連接的電路元件，所述導(dǎo)電圖案由第一導(dǎo)電圖案和比該第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案構(gòu)成，所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案的背面實(shí)質(zhì)上配置在同一水平面上，在所述第二導(dǎo)電圖案的表面設(shè)置比所述第一導(dǎo)電圖案的表面還要向厚度方向突出的凸部。
3.一種電路裝置，其特征在于，具有形成在電路基板的表面的導(dǎo)電圖案和與該導(dǎo)電圖案電氣連接的電路元件，所述導(dǎo)電圖案由第一導(dǎo)電圖案和比該第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案構(gòu)成，在所述第二導(dǎo)電圖案的表面和背面設(shè)置向厚度方向突出的凸部。
4.如權(quán)利要求1～3任一權(quán)利要求所述的電路裝置，其特征在于，在所述凸部的周圍形成與第一導(dǎo)電圖案實(shí)質(zhì)上膜厚相等的緣部。
5.如權(quán)利要求4所述的電路裝置，其特征在于，所述緣部的寬度比所述第一導(dǎo)電圖案的厚度寬。
6.如權(quán)利要求1或3所述的電路裝置，其特征在于，所述凸部埋入形成在所述電路基板的表面的絕緣層中。
7.如權(quán)利要求1或3所述的電路裝置，其特征在于，所述電路基板是金屬基板、陶瓷基板、印刷基板或軟片。
8.如權(quán)利要求1或3所述的電路裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)電圖案上連接第一電路元件，所述第二導(dǎo)電圖案上連接電流容量比所述第一電路元件大的第二電路元件。
9.一種電路裝置的制造方法，其特征在于，準(zhǔn)備表面設(shè)有向厚度方向突出的凸部的導(dǎo)電箔，以使所述凸部埋入設(shè)于電路基板的表面上的絕緣層的方式將所述導(dǎo)電箔粘接在所述電路基板上，通過局部除去未設(shè)置所述凸部的區(qū)域的所述導(dǎo)電箔，形成第一導(dǎo)電圖案和包含所述凸部并比所述第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案。
10.一種電路裝置的制造方法，其特征在于，準(zhǔn)備表面設(shè)有向厚度方向突出的凸部的導(dǎo)電箔，將所述導(dǎo)電箔的背面粘接在設(shè)置在所述電路基板的表面上的絕緣層上，通過局部除去未設(shè)置所述凸部的區(qū)域的所述導(dǎo)電箔，形成第一導(dǎo)電圖案和包含所述凸部并比所述第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案。
11.一種電路裝置的制造方法，其特征在于，準(zhǔn)備表面和背面設(shè)有向厚度方向突出的凸部的導(dǎo)電箔，以使所述凸部埋入設(shè)于電路基板的表面上的絕緣層的方式將所述導(dǎo)電箔粘接在所述電路基板上，通過局部除去未設(shè)置所述凸部的區(qū)域的所述導(dǎo)電箔，形成第一導(dǎo)電圖案和包含所述凸部并比所述第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案。
12.如權(quán)利要求9～11任一權(quán)利要求所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述凸部的側(cè)面是曲面。
13.如權(quán)利要求9～11任一權(quán)利要求所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，在所述凸部的周圍以殘存與所述第一導(dǎo)電圖案相同厚度的緣部的方式構(gòu)圖所述導(dǎo)電箔。
14.如權(quán)利要求13所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，所述緣部的寬度比所述第一導(dǎo)電圖案的厚度寬。
15.如權(quán)利要求9～11任一權(quán)利要求所述的電路裝置的制造方法，其特征在于，通過蝕刻處理形成所述第一導(dǎo)電圖案和所述第二導(dǎo)電圖案。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電路裝置及其制造方法，能夠確保電流容量并能夠形成微細(xì)的圖案。該混合集成電路裝置(10)具有形成在電路基板(16)的表面上的導(dǎo)電圖案(18)和與導(dǎo)電圖案(18)電氣連接的電路元件(14)，導(dǎo)電圖案(18)由第一導(dǎo)電圖案(18A)和比第一導(dǎo)電圖案厚的第二導(dǎo)電圖案(18B)構(gòu)成。并且，第二導(dǎo)電圖案(18B)設(shè)有相對于圖案的厚度方向突出的凸部(22)。
文檔編號H01L25/18GK1961422SQ200580005910
公開日2007年5月9日 申請日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月24日
發(fā)明者五十嵐優(yōu)助, 高草木貞道, 根津元一, 草部隆也 申請人:三洋電機(jī)株式會社