專利名稱：集成電路安裝板、印刷布線板和制造集成電路安裝板方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路安裝板、印刷布線板和集成電路安裝板的制造方法。
背景技術(shù)：
普通的集成電路安裝板中，半導(dǎo)體例如硅制成的集成電路的裸芯片安裝在印刷布 線板上。印刷電路板中，絕緣材料制成的絕緣層以及包括例如銅制成的導(dǎo)電線的布線圖案
設(shè)置在金屬基臺(tái)上。集成電路安裝板的普通制造方法中，可以進(jìn)行引線接合連接或者倒裝芯片 (flip-chip)連接。引線接合連接中，裸芯片(bare chip)的焊盤(pán)和布線圖案的電極通過(guò)導(dǎo) 電線相結(jié)合。在倒裝芯片連接中，集成電路通過(guò)形成在裸芯片的焊盤(pán)上的隆突(bump)而結(jié) 合在印刷布線板上。當(dāng)金用作引線接合連接或者倒裝芯片連接中的導(dǎo)電線或者隆突(下面稱為連接 介質(zhì))時(shí)，可使用超聲波熱壓方法。超聲波熱壓方法中，印刷布線板安裝在加熱臺(tái)(陶瓷或 者金屬)上，該加熱臺(tái)以150°C到200°C的溫度 加熱，并且超聲波振動(dòng)施加到印刷布線板上 的連接介質(zhì)。集成電路安裝板中，玻璃環(huán)氧樹(shù)脂(glass epoxy resin)或者酚醛紙(phenol paper)通常用作絕緣材料。當(dāng)集成電路安裝板用于處理高頻信號(hào)例如毫米波時(shí)，可以使 用氟樹(shù)脂例如聚四氟乙烯(PTFE)，比上述絕緣材料具有較低的介質(zhì)損耗角正切，例如在 JP-A-7-323501中描述的。通過(guò)使用具有低介質(zhì)損耗角正切的絕緣材料，與信號(hào)頻率以及介 質(zhì)損耗角正切成比例的能量損耗(介質(zhì)損耗)可以被限制。適于處理高頻的絕緣材料例如氟樹(shù)脂和液晶聚合物(LCP)的彈性模量會(huì)在150°C 至|J 200°C的高溫下顯著降低。因此當(dāng)引線接合連接和倒裝芯片接合在集成電路安裝板制造過(guò)程中進(jìn)行時(shí)，加熱 臺(tái)上印刷布線板中包括的絕緣材料會(huì)分散施加給連接介質(zhì)的超聲波和負(fù)荷。結(jié)果，引線接 合連接或者倒裝芯片連接會(huì)不適當(dāng)進(jìn)行，集成電路安裝板的可靠性會(huì)降低。

發(fā)明內(nèi)容
考慮上述問(wèn)題，本發(fā)明第一目的是提供一種集成電路安裝板，其中，集成電路裸芯 片可以與印刷布線板可靠地電連接。本發(fā)明第二目的是提供一種印刷布線板，集成電路裸 芯片可以可靠地電連接到其上。本發(fā)明第三目的是提供一種制造集成電路安裝板的方法， 其中，集成電路裸芯片可以與印刷布線板可靠地電連接。根據(jù)本發(fā)明第一方面，集成電路安裝板包括印刷布線板和安裝在印刷布線板上的集成電路裸芯片。印刷布線板包括金屬基臺(tái)；絕緣構(gòu)件，由絕緣材料制成，設(shè)置在金屬 基臺(tái)上；和布線圖案，設(shè)置在絕緣構(gòu)件上。布線圖案包括電極部件，集成電路裸芯片連接到 其上。絕緣構(gòu)件包括下部區(qū)域，與所述電極部件相對(duì)。金屬基臺(tái)包括金屬基底和從金屬基 底突出的金屬部分。金屬部分埋設(shè)到絕緣構(gòu)件的下部區(qū)域中。上述集成電路安裝板中，集成電路裸芯片可與印刷布線板可靠地電連接。根據(jù)本發(fā)明第二方面，印 刷布線板包括金屬基臺(tái)；絕緣構(gòu)件和布線圖案。金屬基 臺(tái)包括金屬基底和從金屬基底突出的金屬部分。絕緣構(gòu)件由絕緣材料制成，設(shè)置在金屬基 臺(tái)上。布線圖案設(shè)置在絕緣構(gòu)件上，包括電極部件，該部件構(gòu)造成與集成電路裸芯片電連 接。絕緣構(gòu)件包括與電極部件相對(duì)的下部區(qū)域。金屬部分埋設(shè)在下部區(qū)域中。上述印刷布線板可以與集成電路裸芯片可靠地電連接。在根據(jù)本發(fā)明第三方面的方法中，制造集成電路安裝板，包括印刷布線板和安裝 在印刷布線板上的集成電路裸芯片。印刷布線板包括金屬基臺(tái)；多個(gè)絕緣層；和布線圖案。 金屬基臺(tái)包括金屬基底和從金屬基底突出的金屬部分。多個(gè)絕緣層由絕緣材料制成，設(shè)置 在金屬基臺(tái)上。布線圖案設(shè)置在多個(gè)絕緣層上，包括電極部分，集成電路裸芯片電連接到該 電極部分。多個(gè)絕緣層包括第一絕緣層，電極部分設(shè)置在其上；和第二絕緣層，設(shè)置在第 一絕緣層的與電極部分相反的一側(cè)上。多個(gè)絕緣層還包括與電極部分相反的下部區(qū)域。根 據(jù)第三方面的方法中，腔形成在下部區(qū)域中，從而腔穿透多個(gè)絕緣層，從多個(gè)絕緣層的在與 電極部分相反一側(cè)上的表面到第二絕緣層的靠近第一絕緣層的表面，多個(gè)絕緣層以下列方 式設(shè)置在金屬基臺(tái)上，即金屬部分配合到腔中。上述制造方法中，金屬部分可以埋在多個(gè)絕緣層中。因此，集成電路裸芯片可以與 印刷布線板可靠的電連接。


結(jié)合附圖，通過(guò)下面典型實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的另外目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易 見(jiàn)。附圖中圖1的圖形示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的集成電路安裝板的剖視圖；圖2A的圖形示出了根據(jù)第一實(shí)施例的集成電路安裝板的俯視圖；圖2B的圖形示出了沿著圖2A中的線IIB-IIB截取的集成電路安裝板的剖視圖；圖2C的圖形示出了沿著圖2A中的線IIC-IIC截取的集成電路安裝板的剖視圖；圖3A-3E的圖形示出了根據(jù)第一實(shí)施例的制造集成電路安裝板1的典型方法；圖4的圖形示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的集成電路安裝板的剖視圖；圖5A-5E的圖形示出了根據(jù)第二實(shí)施例的集成電路安裝板1制造的典型方法；圖6A的圖形示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的集成電路安裝板的俯視圖；圖6B的圖形示出了沿著圖6A中的線VIB-VIB截取的集成電路安裝板的剖視圖；圖6C的圖形示出了沿著圖6A中的線VIC-VIC截取的集成電路安裝板的剖視圖；圖7A的圖形示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的集成電路安裝板的俯視圖；圖7B的圖形示出了沿著圖7A中的線VIIB-VIIB截取的集成電路安裝板的剖視 圖；圖7C圖形示出了沿著圖7A中的線VIIC-VIIC截取的集成電路安裝板的剖視圖8A的圖形示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的集成電路安裝板的俯視圖8B的圖形示出了沿著圖8A中的線VIIIB-VIIIB截取的集成電路安裝板的剖視圖；圖8C圖形示出了沿著圖8A中的線VIIIC-VIIIC截取的集成電路安裝板的剖視 圖；圖9A的圖形示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的集成電路安裝板的俯視圖；圖9B的圖形示出了沿著圖9A中的線IXB-IXB截取的集成電路安裝板的剖視圖；圖9C圖形示出了沿著圖9A中的線IXC-IXC截取的集成電路安裝板的剖視圖；圖IOA的圖形示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的集成電路安裝板的俯視圖；圖IOB的圖形示出了沿著圖IOA中的線XB-XB截取的集成電路安裝板的剖視圖；圖IOC圖形示出了沿著圖IOA中的線XC-XC截取的集成電路安裝板的剖視圖。
具體實(shí)施例方式首先，在描述本發(fā)明典型實(shí)施例之前，描述本發(fā)明的各個(gè)方面。根據(jù)本發(fā)明第一方面，集成電路安裝板包括印刷布線板以及安裝在印刷電路板上 的集成電路(IC)裸芯片。印刷布線板通過(guò)下面方式形成在絕緣材料制成的絕緣構(gòu)件上形 成布線圖案，并且將絕緣構(gòu)件設(shè)置在金屬基臺(tái)上。金屬基臺(tái)包括金屬基底和從金屬基底伸 出的金屬部分。印刷布線板和IC裸芯片彼此電連接。布線圖案包括電極部分，IC裸芯片 電連接到該電極部分。在與布線圖案的電極部分相對(duì)的絕緣構(gòu)件中的區(qū)域處(下面稱為下部區(qū)域)，從 金屬基底突出的金屬部分被埋設(shè)。當(dāng)絕緣構(gòu)件的厚度方向被表示為Z軸方向時(shí)，下部區(qū)域 是沿著Z軸方向位于電極部分下面的絕緣構(gòu)件中的預(yù)定區(qū)域。在集成電路安裝板中，絕緣構(gòu)件中的下部區(qū)域的剛度通過(guò)金屬部分被增強(qiáng)。因此， 當(dāng)IC裸芯片和布線圖案通過(guò)連接介質(zhì)例如導(dǎo)電線和隆突(bump)連接時(shí)，施加到印刷布線 板的超聲波和負(fù)荷被有助于沿著Z軸方向傳遞。與絕緣構(gòu)件的絕緣材料無(wú)關(guān)，由于金屬部分的剛度高于絕緣材料，連接介質(zhì)可以 可靠地?zé)崛劢雍系诫姌O部分。因此，IC裸芯片可以與印刷布線板可靠地電連接。絕緣構(gòu)件的絕緣材料可以是熱塑性樹(shù)脂。例如，絕緣材料可以是氟樹(shù)脂，例如 PTFE，塑料樹(shù)脂，例如聚醚醚酮酮(PEEK)，以及液晶聚合物(LCP)，它們通常的介質(zhì)損失角 正切小于玻璃環(huán)氧樹(shù)脂以及酚醛紙。集成電路安裝板可以限制能量損失(電介質(zhì)損失)，其正比于信號(hào)頻率以及介質(zhì) 損失角正切。因此，集成電路可以適用于處理高頻信號(hào)的裝置，例如毫米波。在電極部分包括多個(gè)電極的情況中，下部區(qū)域可包括一個(gè)與所有電極相反的區(qū) 域，或者下部區(qū)域可包括多個(gè)區(qū)域，每個(gè)與其中一個(gè)電極相對(duì)。當(dāng)下部區(qū)域包括多個(gè)區(qū)域時(shí)，埋設(shè)在絕緣構(gòu)件中的金屬部分的區(qū)域可以減少。因 此，當(dāng)布線圖案包括多個(gè)圖案時(shí)，或者當(dāng)布線圖案具有微帶線結(jié)構(gòu)時(shí)，在絕緣構(gòu)件上形成的 布線圖案的布線密度可以增大。印刷布線板可以是多層印刷電路板，其中，絕緣構(gòu)件包括多個(gè)絕緣層，布線圖案包 括多個(gè)布線層，每個(gè)布線層設(shè)置在其中一個(gè)絕緣層上。這種情況中，印刷布線板的面積可以減少。當(dāng)絕緣層的厚度減小時(shí)，熱熔接合(thermal fusion bonding)過(guò)程中超聲波和負(fù)荷的分散可以被限制。因此在多個(gè)絕緣層中，當(dāng)電極部分形成在其上的絕緣層被稱為第一 絕緣層、并且形成在第一絕緣層的與電極部分相反一側(cè)上的絕緣層被稱為第二絕緣層時(shí)， 金屬部分可以埋在所有多個(gè)絕緣層中，包括第二絕緣層，除了第一絕緣層。也就是，金屬部 分可以穿入多個(gè)絕緣層，從多個(gè)絕緣層的靠近金屬基臺(tái)的表面到第二絕緣層的靠近第一絕 緣層的表面。第一絕緣層的厚度可以小于多個(gè)絕緣層中除了第一絕緣層的絕緣層的厚度。例 如，當(dāng)?shù)谝唤^緣層具有第一厚度且第二絕緣層具有第二厚度時(shí)，第一厚度可小于第二厚度。通過(guò)減小第一絕緣層的厚度，在熱熔接合過(guò)程中超聲波和負(fù)荷的分散可以受限。 因此，IC裸芯片可以與印刷布線板可靠的電連接。在布線圖案具有微帶線結(jié)構(gòu)的情況中，當(dāng)絕緣層厚度減小時(shí)，信號(hào)線的寬度需要 減小從而將印刷布線板的特征阻抗設(shè)定到預(yù)定值(例如50Ω)。如果信號(hào)線的寬度太小，帶 線的傳導(dǎo)損失可增大，并且整個(gè)電路的損失會(huì)增加。在多層印刷布線板中，布線圖案可以具有微帶線結(jié)構(gòu)，且多個(gè)布線層可包括帶線 圖案層和兩個(gè)接地圖案層。在多個(gè)絕緣層中，信號(hào)線層可形成在第一絕緣層的表面上，其上 形成電極部分(第一表面)。在第一絕緣層的靠近第二絕緣層的表面上(第二表面)，其中 一個(gè)接地圖案層可以僅形成在與下部區(qū)域相對(duì)應(yīng)的部分處。在與第一絕緣層相反的一側(cè)上 的第二絕緣層的表面上(第三表面)，可以形成接地圖案層中的另一個(gè)。設(shè)置在第二表面 上的接地圖案層以及設(shè)置在第三表面上的接地圖案層，可以通過(guò)通路孔插塞(via plug)連 接，該插塞穿過(guò)第二絕緣層。上述集成電路安裝板基本類似于下面的情況第一絕緣層的厚度僅在與下部區(qū)域 相對(duì)應(yīng)的部分處減小。因此，IC裸芯片可以與印刷布線板可靠的電連接。另外，通過(guò)確保其 它絕緣層的充分的厚度，帶線的傳導(dǎo)損失可以受限，同時(shí)不會(huì)不必要地降低信號(hào)線的寬度。在補(bǔ)充材料提前包括在絕緣構(gòu)件的絕緣材料中的情況中，從而絕緣構(gòu)件的線性膨 脹系數(shù)基本接近(近似)于布線圖案的線性膨脹系數(shù)，金屬基底和金屬部分可以由這樣的 材料制成其具有的線性膨脹系數(shù)接近于布線圖案。例如，金屬基底和金屬部分可以由與 布線圖案相同的材料制成。補(bǔ)充材料可以是具有低線性膨脹系數(shù)的絕緣材料，例如玻璃布。 包括補(bǔ)充材料的絕緣構(gòu)件、布線圖案、金屬基底和金屬部分，不需要具有嚴(yán)格相同的線性膨 脹系數(shù)。上述集成電路安裝板中，印刷布線板和金屬基臺(tái)的剝離可以被限制。另外，布線圖 案和絕緣構(gòu)件的剝離可以被限制。根據(jù)本發(fā)明第二方面的印刷布線板包括絕緣構(gòu)件；設(shè)置在絕緣構(gòu)件上的布線圖 案；和金屬基臺(tái)，其上布置絕緣構(gòu)件。布線圖案包括電極部分，該電極部分構(gòu)造成與集成電 路裸芯片電連接。金屬基臺(tái)包括金屬基底和從金屬基底突出的金屬部分。絕緣構(gòu)件包括與 電極部分相對(duì)的下部區(qū)域。金屬部分埋設(shè)在絕緣構(gòu)件的下部區(qū)域中。上述印刷電路板可適 用于根據(jù)本發(fā)明第一方面的集成電路安裝板。根據(jù)本發(fā)明第三方面的制造方法是制造集成電路安裝板的方法，其中，集成電路 裸芯片安裝在多層印刷布線板上，IC裸芯片和多層印刷布線板彼此電連接。多層印刷布線板包括多個(gè)絕緣層，由絕緣材料制成；形成在所述多個(gè)絕緣層上的布線圖案；和金屬基 臺(tái)，其上布置所述多個(gè)絕緣層。布線圖案包括電極部分，集成電路裸芯片與所述電極部分電 連接。所述多個(gè)絕緣層包括第一絕緣層，其上布置電極部分；和第二絕緣層，布置在第一 絕緣層的與電極部分相反的一側(cè)上。所述多個(gè)絕緣層還包括與電極部分相對(duì)的下部區(qū)域。制造方法中，腔形成在下部 區(qū)域中從而腔從多個(gè)絕緣層的在與電極部分相反一側(cè)上的表面穿透到第二絕緣層的靠近 第一絕緣層的表面，多個(gè)絕緣層以下列方式設(shè)置在金屬基臺(tái)上，即金屬部分配合到腔中。上述集成電路安裝板制造方法中，金屬基臺(tái)可以埋設(shè)在多個(gè)絕緣層中。因此集成 電路裸芯片可以與多層印刷布線電路可靠地電連接。(第一實(shí)施例)下面參考圖1和2描述本發(fā)明第一實(shí)施例的集成電路安裝 板1。如圖1，集成電路安裝板1包括金屬基臺(tái)30 ；多層印刷布線板2 ；集成電路(IC) 裸芯片(bare chip) 3 ；和芯片部件4。多層印刷布線板2中，形成有銅制的布線圖案10。布 線圖案10包括多個(gè)堆疊的布線層。IC裸芯片3由半導(dǎo)體制成，例如硅。芯片部件4例如包 括電容器和電阻。IC裸芯片3和芯片部件4安裝在多層印刷布線板2的表面上。IC裸芯片3和多層印刷布線板2的表面彼此通過(guò)導(dǎo)電線5電連接，該導(dǎo)電線例如 由金或者銅制成。金屬基臺(tái)30包括銅基底30a和從銅基底30a伸出的銅部分6。金屬基臺(tái) 30可例如用作散熱器。IC裸芯片3是沒(méi)有被封裝的半導(dǎo)體元件。多層印刷布線板2具有凹陷部分2a。IC 裸芯片3通過(guò)粘結(jié)劑設(shè)置在凹陷部分2a上，粘結(jié)劑例如銀環(huán)氧樹(shù)脂和硅樹(shù)脂。IC裸芯片3 包括焊盤(pán)(pad) 3a和3b，導(dǎo)電線5接合到所述焊盤(pán)上。多層印刷布線板2包括絕緣材料制成的絕緣構(gòu)件。絕緣構(gòu)件包括多個(gè)絕緣層20。 每個(gè)絕緣層20可以是預(yù)浸料坯(pr印reg)，通過(guò)利用聚四氟乙烯(PTFE)浸漬玻璃布(glass cloth)制成。玻璃布可用作補(bǔ)充材料(supplementing material) 0每個(gè)布線層形成在其 中一個(gè)絕緣層20上。絕緣層20設(shè)置在金屬基臺(tái)30上。玻璃布以與PTFE的浸漬量相對(duì)應(yīng) 的比率包括在絕緣層20中，從而絕緣層20的線性膨脹系數(shù)基本類似于布線圖案10的線性 膨脹系數(shù)。根據(jù)本實(shí)施例的多層印刷電路板2中，布線圖案10具有微帶線(microstrip line)結(jié)構(gòu)。信號(hào)線的寬度以及信號(hào)線和地線(groimdline)之間的距離以下面的方式確 定多層印刷布線板2的特征阻抗變?yōu)轭A(yù)定值。該預(yù)定值例如50 Ω。布線圖案10包括位 于信號(hào)線上的電極IOa和IOb以及接地焊盤(pán)IOc-IOf。導(dǎo)電線5接合到電極IOa和IOb以 及接地焊盤(pán)IOc-IOf。電極IOa和IOb以及接地焊盤(pán)IOc-IOf可用作電極部分。絕緣層20包括第一到第三絕緣層20。第一絕緣層20、第二絕緣層20和第三絕緣 層20沿著厚度方向以這樣的順序從電極10a、10b和接地焊盤(pán)IOc-IOf設(shè)置在其上的一側(cè) 設(shè)置。金屬基臺(tái)30的銅部分6分別設(shè)置在位于電極10a、IOb和接地焊盤(pán)IOc-IOf下面的第 二絕緣層20和第三絕緣層20的區(qū)域處(下面稱為下部區(qū)域(直下區(qū)域，imderregions))， 如圖2B。絕緣層20的每個(gè)下部區(qū)域與電極10a、IOb和接地焊盤(pán)IOc-IOf中的一個(gè)相對(duì)。在 位于接地焊盤(pán)IOc-IOf下面的第一絕緣層20的區(qū)域處，分別設(shè)置通路孔插塞(via plug)7。在絕緣層20的層間(interlayer)處，通路孔插塞7同樣被設(shè)置，從而將形成在不同絕緣層20上的信號(hào)線或者地線電連接。下面參考圖3A-3E描述集成電路安裝板1的典型制造方法。圖3A-3E的制造方法 中使用了組合(built-up)方法。圖3A所示的過(guò)程中，通孔設(shè)置在預(yù)浸料坯中，例如通過(guò)使用激光裝置。每個(gè)通孔 填充有導(dǎo)電糊膏(conductive paste)，從而形成具有通路孔插塞7的預(yù)浸料坯。然后，銅薄 膜連接到其中一個(gè)具有通路孔插塞7的預(yù)浸料坯的兩側(cè)上，例如通過(guò)利用滾子層壓機(jī)來(lái)層 壓或者熱壓。銅薄膜被蝕刻，從而在絕緣層20上形成布線層。其上形成布線層的絕緣層20 設(shè)置在具有通路孔插塞7的兩個(gè)預(yù)浸料坯之間，并且兩個(gè)預(yù)浸料坯和絕緣層20設(shè)置在兩個(gè) 銅薄膜之間。兩個(gè)銅薄膜，兩個(gè)預(yù)浸料坯，以及絕緣層20，通過(guò)熱壓彼此接合。然后，位于兩 側(cè)上的兩個(gè)銅薄膜被蝕刻，從而形成布線層。結(jié)果，包括三個(gè)絕緣層20和四個(gè)布線層的基 臺(tái)基底8形成?；_(tái)基底8的制造方法不限于上述實(shí)例。例如，一個(gè)銅薄膜可以連接到每個(gè)預(yù)浸 料坯的一側(cè)，銅薄膜可以被蝕刻從而形成布線層，通孔可以填充有傳導(dǎo)構(gòu)件，從而形成通路 孔插塞7，預(yù)浸料坯可以堆疊和擠壓。其它組合方法也可使用。絕緣層20的數(shù)目和布線層 的數(shù)目可以改變。例如，可以形成三個(gè)以上的絕緣層20和四個(gè)以上的布線層。圖3B和3C的過(guò)程中，與凹部2a相對(duì)應(yīng)的通孔設(shè)置穿過(guò)基臺(tái)基底8的第一到第三 絕緣層20，例如通過(guò)激光裝置。然后，具有預(yù)定寬度的多個(gè)腔設(shè)置在第二絕緣層20和第三 絕緣層20中，從而靠近通孔。然后，基臺(tái)基底8和金屬基臺(tái)30以下列方式彼此接合，即每 個(gè)銅部分6配合到其中一個(gè)腔中，并且從而形成多層印刷布線板2。金屬基臺(tái)30中，銅基底 30a和銅部分6整體形成，例如通過(guò)模鑄或者擠壓。模鑄中，熔化的銅以一定壓力被澆灌到 模具中并固化?；_(tái)基底8和金屬基臺(tái)30通過(guò)導(dǎo)電粘結(jié)劑彼此接合。在圖3D的過(guò)程中，芯片部件4，例如電容器和電阻，焊接在多層印刷布線板2表面 上的信號(hào)線和地線的預(yù)定部分上。在圖3E的過(guò)程中，IC裸芯片3利用粘結(jié)劑接合到多層 印刷布線板2的凹部2a，例如銀環(huán)氧樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂。包括IC裸芯片3的多層印刷布線板 2設(shè)置在加熱臺(tái)上，該加熱臺(tái)以150°C到200°C的溫度加熱。然后，IC裸芯片3的焊盤(pán)3a以 及多層印刷布線板2的表面上的電極10a、IOb通過(guò)導(dǎo)電線5利用接合工具接合，線5例如 由金或者銅制成。另外，IC裸芯片3的焊盤(pán)3b和多層印刷布線板2的表面上的接地焊盤(pán) IOc-IOf通過(guò)導(dǎo)電線5接合。根據(jù)本實(shí)施例的集成電路安裝板1中，銅部分6設(shè)置在電極10a、10b和接地焊盤(pán) IOc-IOf的下部區(qū)域處。因此，即使如果當(dāng)IC裸芯片3的焊盤(pán)3a和3b以及電極IOa和IOb 以及接地焊盤(pán)IOc-IOf被接合時(shí)施加給多層印刷布線板2的超聲波和負(fù)荷，銅部分6可以 限制超聲波和負(fù)荷的分散。因此，導(dǎo)電線5可以可靠地?zé)崛劢雍系诫姌O10a、10b和接地焊 盤(pán) IOc-IOf。通過(guò)上述方法制造的集成電路安裝板1，IC裸芯片3與多層印刷布線板2正確地 連接。因此，集成電路安裝板1的可靠性可以改善。在集成電路安裝板1中，多層印刷布線 板2的絕緣層20包括PTFE，其介質(zhì)損失角正切小于玻璃環(huán)氧樹(shù)脂(glass epoxy resin)。 因此，集成電路安裝板1可以限制介質(zhì)損失，可適用于處理高頻信號(hào)的裝置，例如毫米波。集成電路安裝板1中，金屬基臺(tái)30的銅部分6分別設(shè)置在絕緣層20的下部區(qū)域處。因此，絕緣層20中銅部分6的區(qū)域可以減小，并且絕緣層20中布線圖案10的密度可 以增大。另外，集成電路安裝板1中，玻璃布被預(yù)先包括在PTFE中從而絕緣層20的線性膨 脹系數(shù)基本類似于布線圖案10的線性膨脹系數(shù)，金屬基臺(tái)30中的銅部分6和布線圖案10 由相同材料制成。因此，可限制布線圖案10從金屬基臺(tái)30剝離。另外，布線圖案10從絕 緣層20的玻璃可以被限制。(第二實(shí)施例)參考圖4描述本發(fā)明第二實(shí)施例的集成電路安裝板1。集成電路安裝板1包括多層印刷布線板2、IC裸芯片3、芯片部件4，例如電容器和 電阻。電極IOa和IOb形成在多層印刷布線板2的表面上。IC裸芯片3具有焊盤(pán)3a和3b。 多層印刷布線板2的電極IOa和IOb通過(guò)形成在焊盤(pán)3a和3b上的隆突分別與IC裸芯片 3的焊盤(pán)3a和3b電連接。隆突可以由例如金或者銅制成。IC裸芯片3設(shè)置在多層印刷布 線板2的表面上，也就是第一絕緣層20上。根據(jù)本實(shí)施例的多層印刷布線板2中，布線圖案10具有接地共面帶線結(jié)構(gòu)。信號(hào) 線的寬度以及信號(hào)線和地線之間的距離以下面的方式確定多層印刷布線板2的特征阻抗 變?yōu)轭A(yù)定值。預(yù)定值例如50 Ω。參考圖5Α到5Ε描述本實(shí)施例的制造集成電路安裝板1的典型方法。圖5Α的過(guò) 程中，基臺(tái)基底8以類似于圖3Α過(guò)程的方式形成。圖5Β和5C的過(guò)程中，腔設(shè)置在基臺(tái)基底8中的第二絕緣層20和第三絕緣層的預(yù) 定區(qū)域處，例如利用激光裝置。腔穿入基臺(tái)基底8，從基臺(tái)基底8的在與電極IOa和IOb相 反一側(cè)上的表面，到第二絕緣層20的靠近第一絕緣層20的表面。然后，基臺(tái)基底8和金屬 基臺(tái)30以下列方式彼此接合，即銅部分6配合到腔中。本實(shí)施例中，銅部分6與所有電極 IOa和IOb相對(duì)。也就是，與所有電極IOa和IOb相對(duì)的一個(gè)下部區(qū)域設(shè)置在絕緣層20中。圖5D所示過(guò)程中，芯片部分4，例如電容器和電阻，被焊接在多層印刷布線板2的 表面上的信號(hào)線的預(yù)定部分上。多層印刷布線板2設(shè)置在加熱臺(tái)上，其以從150°C到200°C 的溫度加熱。IC裸芯片3面向下設(shè)置，形成在焊盤(pán)3a和3b上的隆突直接熔接到多層印刷 布線板2的表面上的電極IOa和10b，也就是在第一絕緣層20上。上述制造方法中，IC裸芯片3可以與多層印刷布線板2電連接，不用導(dǎo)電線5。因 此，IC裸芯片3的安裝區(qū)域可以減小，IC裸芯片3和多層印刷布線板2之間的連接部分的 長(zhǎng)度可以減小。因此，集成電路安裝板1的電特性可以改善。(其它實(shí)施例)雖然已經(jīng)參考附圖結(jié)合典型實(shí)施例充分描述了本發(fā)明，需要注意的是各種變化和 修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。例如，如圖6A-6C以及7A-7C，第一絕緣層20的厚度可以小于第一絕緣層20以外 的絕緣層20的厚度。通過(guò)減小第一絕緣層20的厚度，當(dāng)集成電路安裝板1制造時(shí)，在熱熔接合過(guò)程中 的超聲波和負(fù)荷的分散可以被限制。因此，IC裸芯片3可以與多層印刷布線板2可靠地電 連接。在根據(jù)上述實(shí)施例的每個(gè)集成電路安裝板1中，布線圖案10例如具有微帶線結(jié)構(gòu)或者接地共面帶線結(jié)構(gòu)。布線圖案10還可具有共面帶線結(jié)構(gòu)。在布線圖案10具有微帶線結(jié)構(gòu)的情況中，如圖8A到8C以及9A到9C，在其上形成 有電極IOa和IOb以及接地焊盤(pán)IOc-IOf的第一絕緣層20的表面上，其對(duì)應(yīng)于第一表面，帶 線圖案層可以形成，在靠近第二絕緣層20的第一絕緣層20的表面上，其對(duì)應(yīng)于第二表面， 接地圖案層可以僅形成在與下部區(qū)域相對(duì)應(yīng)的部分處，其需要用于銅部分6和通過(guò)孔插塞 7，在第二絕緣層的與第一絕緣層20相反的表面上，其對(duì)應(yīng)于第三表面，接地圖案層可形成 在下部區(qū)域和凹陷部分2a以外的區(qū)域處。設(shè)置在第二表面上的接地圖案層以及設(shè)置在第 三表面上的接地圖案層可以通過(guò)所述通過(guò)孔插塞7連接，該插塞7穿過(guò)第二絕緣層20。當(dāng)微帶線結(jié)構(gòu)具有帶線寬度W、絕緣層20具有相對(duì)電容率ε r、多層印刷布線板2 具有特征阻抗Z時(shí)，兩個(gè)絕緣層20的厚度“h”可以基于下列公式(1)設(shè)定<formula>formula see original document page 11</formula>例如，當(dāng)Z = 50 Ω，ε r = 3· 5，W = 300 μ m 時(shí)，h 135 μ m 因此，每個(gè)絕緣層 20 的厚度可以大約67. 5 μ m。集成電路安裝板1，具有上述結(jié)構(gòu)，基本類似于下列情況，其中第一絕緣層20的 厚度僅在與下部區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域處減小。因此，IC裸芯片3可以與多層印刷布線板2可 靠地電連接，對(duì)于特征阻抗的影響可以降低。根據(jù)上述實(shí)施例的每個(gè)集成電路安裝板1中，金屬基臺(tái)30構(gòu)造成用作散熱器。金 屬基臺(tái)30還可構(gòu)造成用作槽縫天線。金屬基臺(tái)30可以由包括銅的金屬制成，金屬基臺(tái)30 可以由銅之外的金屬制成。每個(gè)根據(jù)上述實(shí)施例的集成電路安裝板1中，安裝一個(gè)IC裸芯片3。每個(gè)集成電 路安裝板1可以是多芯片模塊，其中安裝多個(gè)IC裸芯片3。每個(gè)集成電路安裝板1可包括 單層印刷布線板，代替多層印刷布線板2。根據(jù)第一實(shí)施例的集成電路安裝板1中，IC裸芯片3安裝在多層印刷布線板2的 凹陷部分2a上，多個(gè)銅部分6接合在絕緣層20中。如圖IOA到10C，IC裸芯片3還可以設(shè) 置在多層印刷布線板2的表面上，一個(gè)銅部分6可以配合在絕緣層20中，從而與IC裸芯片 3、電極IOa和IOb以及接地焊盤(pán)IOc-IOf相對(duì)。
權(quán)利要求
一種集成電路安裝板(1)，包括印刷布線板(2)和安裝在印刷布線板(2)上的集成電路裸芯片(3)，其中印刷布線板(2)包括金屬基臺(tái)(30)、絕緣材料制成并設(shè)置在金屬基臺(tái)(30)上的絕緣構(gòu)件、以及設(shè)置在絕緣構(gòu)件上的布線圖案(10)；布線圖案(10)包括電極部分(10a-10f)，集成電路裸芯片(3)電連接到所述電極部分；絕緣構(gòu)件包括與電極部分(10a-10f)相對(duì)的下部區(qū)域；金屬基臺(tái)(30)包括金屬基底(30a)和從金屬基底(30a)伸出的金屬部分(6)；和金屬部分(6)埋設(shè)在絕緣構(gòu)件的下部區(qū)域中。
2.如權(quán)利要求1所述的集成電路安裝板(1)，其特征在于，絕緣材料包括熱塑性樹(shù)脂。
3.如權(quán)利要求1所述的集成電路安裝板(1)，其特征在于， 電極部分(IOa-IOf)包括多個(gè)電極；下部區(qū)域包括多個(gè)區(qū)域；和 多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)與多個(gè)電極的其中一個(gè)相對(duì)。
4.如權(quán)利要求1所述的集成電路安裝板(1)，其特征在于， 絕緣構(gòu)件包括多個(gè)絕緣層(20)；布線圖案(10)包括多個(gè)布線層；和多個(gè)布線層中的每一個(gè)設(shè)置在多個(gè)絕緣層(20)的其中一個(gè)上。
5.如權(quán)利要求4所述的集成電路安裝板(1)，其特征在于，多個(gè)絕緣層(20)包括第一絕緣層(20)，電極部分(IOa-IOf)設(shè)置在其上；和第二絕 緣層(20)，設(shè)置在第一絕緣層(20)的與電極部分(IOa-IOf)相反一側(cè)上；和金屬部分(6)從多個(gè)絕緣層(20)的靠近金屬基臺(tái)(30)的表面到第二絕緣層(20)的 靠近第一絕緣層(20)的表面穿入所述多個(gè)絕緣層(20)。
6.如權(quán)利要求5所述的集成電路安裝板(1)，其特征在于，第一絕緣層(20)的厚度小于多個(gè)絕緣層中第一絕緣層(20)之外的其它絕緣層(20) 的厚度。
7.如權(quán)利要求5所述的集成電路安裝板(1)，其特征在于，印刷布線板(2)還包括穿透第二絕緣層(20)的通過(guò)孔插塞(7)； 布線圖案(10)具有微帶線結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)布線層包括帶線圖案層和兩個(gè)接地圖案層； 第一絕緣層(20)具有第一表面，電極部分(IOa-IOf)設(shè)置在其上；和第二表面，靠近 第二絕緣層(20)；第二絕緣層(20)具有位于與第一絕緣層(20)相反側(cè)上的第三表面； 帶線圖案層設(shè)置在第一表面上；其中一個(gè)接地圖案層僅設(shè)置在與下部區(qū)域相對(duì)應(yīng)的第二表面的一部分處； 接地圖案層中的另一個(gè)設(shè)置在第三表面上；和設(shè)置在第二表面上的接地圖案層與設(shè)置在第三表面上的接地圖案層通過(guò)通過(guò)孔插塞 (7)電連接。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的集成電路安裝板(1)，其特征在于，絕緣材料包括補(bǔ)充材料，從而絕緣構(gòu)件具有的線性膨脹系數(shù)接近布線圖案(10)的線性膨脹系數(shù)，和金屬基底(30a)和金屬部分(6)由這樣的材料制成，該材料的線性膨脹系數(shù)接近布線 圖案(10)的線性膨脹系數(shù)。
9.一種印刷布線板(2)，包括金屬基臺(tái)(30)，包括金屬基底(30a)和從金屬基底(30a)伸出的金屬部分(6)； 絕緣構(gòu)件，由絕緣材料制成，設(shè)置在金屬基臺(tái)(30)上；和布線圖案(10)，設(shè)置在絕緣構(gòu)件上，包括電極部分(IOa-IOf)，該電極部分構(gòu)造成與集 成電路裸芯片(3)電連接，其中絕緣構(gòu)件包括與電極部分(IOa-IOf)相對(duì)的下部區(qū)域，和 金屬部分(6)埋設(shè)在下部區(qū)域中。
10.一種制造集成電路安裝板的方法，該集成電路安裝板包括印刷布線板(2)和安裝 在印刷布線板(2)上的集成電路裸芯片(3)，其中印刷布線板(2)包括金屬基臺(tái)(30)、多個(gè)絕緣層(20)和布線圖案(10)； 金屬基臺(tái)(30)包括金屬基底(30a)和從金屬基底(30a)伸出的金屬部分(6)； 多個(gè)絕緣層(20)由絕緣材料制成，設(shè)置在金屬基臺(tái)(30)上；布線圖案(10)設(shè)置在多個(gè)絕緣層(20)上，包括電極部分(IOa-IOf)，集成電路裸芯片 (3)電連接到該電極部分；多個(gè)絕緣層(20)包括第一絕緣層(20)，電極部分(IOa-IOf)設(shè)置在其上；和第二絕 緣層(20)，設(shè)置在第一絕緣層(20)的與電極部分(IOa-IOf)相反的一側(cè)上；和 多個(gè)絕緣層(20)還包括與電極部分(IOa-IOf)相對(duì)的下部區(qū)域，該方法包括 在下部區(qū)域中形成腔，從而腔從多個(gè)絕緣層的位于與電極部分(IOa-IOf)相反一側(cè)上 的表面到第二絕緣層(20)的靠近第一絕緣層(20)的表面穿入所述多個(gè)絕緣層(20)，；和 以下列方式將多個(gè)絕緣層(20)設(shè)置在金屬基臺(tái)(30)上，金屬部分(6)配合到腔中。
全文摘要
一種集成電路安裝板(1)，包括印刷布線板(2)和安裝在印刷布線板(2)上的集成電路裸芯片(3)。印刷布線板(2)包括金屬基臺(tái)(30)、絕緣材料制成并設(shè)置在金屬基臺(tái)(30)上的絕緣構(gòu)件、以及設(shè)置在絕緣構(gòu)件上的布線圖案(10)。布線圖案(10)包括電極部分(10a-10f)，集成電路裸芯片(3)電連接到所述電極部分。絕緣構(gòu)件包括與電極部分(10a-10f)相對(duì)的下部區(qū)域。金屬基臺(tái)(30)包括金屬基底(30a)和從金屬基底(30a)伸出的金屬部分(6)。金屬部分(6)埋設(shè)在絕緣構(gòu)件的下部區(qū)域中。
文檔編號(hào)H01L21/48GK101819964SQ201010124478
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者孝谷卓哉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝