本發(fā)明關(guān)于多層基板。

背景技術(shù)：

在ic的高密度安裝領(lǐng)域中，使用將裝入ic等的電子部件的半導(dǎo)體基板層疊的多層基板。

作為多層基板的制造方法，有這些方法，即將具有凸點的貫通電極形成在各個半導(dǎo)體基板，利用凸點的回流來連接對置的半導(dǎo)體基板的貫通電極彼此的方法（專利文獻(xiàn)1）；或在對置的半導(dǎo)體基板之間夾著向絕緣粘接劑層中分散了導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電性膜，并加熱加壓而連接貫通電極彼此的方法（專利文獻(xiàn)2）。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010－272737號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開平8－330736號公報。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

然而，在各個半導(dǎo)體基板的貫通電極形成凸點、并通過焊錫的回流來連接對置的半導(dǎo)體基板的貫通電極、層疊半導(dǎo)體基板的方法，其制造工序復(fù)雜。

在使用各向異性導(dǎo)電性膜來連接對置的貫通電極、層疊半導(dǎo)體基板的方法中，雖然能夠簡化多層基板的制造工序，但由于各向異性導(dǎo)電性膜在絕緣粘接劑層中隨機(jī)地分散了導(dǎo)電粒子，所以存在各向異性導(dǎo)電性膜的導(dǎo)電粒子沒有充分地夾在對置的半導(dǎo)體基板的貫通電極間的情況，從而存在導(dǎo)通特性出現(xiàn)偏差這一問題。另一方面，在對置的半導(dǎo)體基板間存在多數(shù)對貫通電極的連接無貢獻(xiàn)的導(dǎo)電粒子，因而還存在無用的導(dǎo)電粒子花費成本這一問題。

因此，課題為利用各向異性導(dǎo)電性膜來層疊半導(dǎo)體基板，并且以簡便的制造工序且低成本提供導(dǎo)通特性優(yōu)異的多層基板。

用于解決課題的方案

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了在利用各向異性導(dǎo)電性膜層疊半導(dǎo)體基板、制造多層基板時，若對應(yīng)于半導(dǎo)體基板的貫通電極的配置而選擇性地配置各向異性導(dǎo)電性膜的絕緣粘接劑中的導(dǎo)電粒子，則能夠以導(dǎo)電粒子可靠地連接對置的半導(dǎo)體基板的貫通電極，另外，減少對連接無貢獻(xiàn)的導(dǎo)電粒子數(shù)量而降低多層基板的制造成本，想到了本發(fā)明。

即，本發(fā)明提供多層基板，層疊了具有貫通電極的半導(dǎo)體基板，其中，

在多層基板的俯視觀察中，導(dǎo)電粒子選擇性地存在于貫通電極所對置的位置，

具有對置的貫通電極通過導(dǎo)電粒子連接、形成有該貫通電極的半導(dǎo)體基板彼此通過絕緣粘接劑粘接的連接構(gòu)造。

特別是，作為該多層基板，提供如下方式，即層疊了具有貫通電極的第1半導(dǎo)體基板和具有貫通電極的第2半導(dǎo)體基板的多層基板，其中，

具有這樣的連接構(gòu)造：

第1半導(dǎo)體基板的貫通電極與第2半導(dǎo)體基板的貫通電極對置，并通過選擇性地配置在它們之間的導(dǎo)電粒子連接，

第1半導(dǎo)體基板和第2半導(dǎo)體基板通過絕緣粘接劑粘接。

另外，本發(fā)明提供多層基板的制造方法，使形成在半導(dǎo)體基板的貫通電極彼此對置并接合，其中，在具有貫通電極的半導(dǎo)體基板彼此之間夾住對應(yīng)于貫通電極所對置的部分在多層基板的俯視觀察中的位置而在絕緣粘接劑層選擇性地配置導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電性膜，對該各向異性導(dǎo)電性膜進(jìn)行加熱加壓，從而各向異性導(dǎo)電性連接這些半導(dǎo)體基板。

特別是，作為該多層基板的制造方法，提供如下方式，即是對具有貫通電極的第1半導(dǎo)體基板和具有貫通電極的第2半導(dǎo)體基板，使它們的貫通電極彼此對置而接合的多層基板的制造方法，在第1半導(dǎo)體基板與第2半導(dǎo)體基板之間夾住導(dǎo)電粒子對應(yīng)于貫通電極的配置而選擇性地配置在絕緣粘接劑層的各向異性導(dǎo)電性膜，對該各向異性導(dǎo)電性膜進(jìn)行加熱加壓，從而各向異性導(dǎo)電性連接第1半導(dǎo)體基板與第2半導(dǎo)體基板。

進(jìn)而，本發(fā)明作為使用于上述多層基板的制造方法的各向異性導(dǎo)電性膜，提供包含絕緣粘接劑層和配置在該絕緣粘接劑層的導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電性膜，其中，導(dǎo)電粒子對應(yīng)于以各向異性導(dǎo)電性膜連接的貫通電極的配置而選擇性地配置在絕緣粘接劑層。

另外，作為對上述多層基板的制造方法有用的各向異性導(dǎo)電性膜，提供各向異性導(dǎo)電性膜，該各向異性導(dǎo)電性膜包含絕緣粘接劑層和配置在該絕緣粘接劑層的導(dǎo)電粒子，其中，形成2個以上的導(dǎo)電粒子接近的導(dǎo)電粒子單元，

在該導(dǎo)電粒子單元中，任意的導(dǎo)電粒子和與該導(dǎo)電粒子最接近的導(dǎo)電粒子的距離為導(dǎo)電粒子直徑的0.2～0.5倍。

發(fā)明效果

依據(jù)本發(fā)明的多層基板，由于半導(dǎo)體基板的貫通電極彼此利用導(dǎo)電粒子可靠地連接，所以導(dǎo)通特性穩(wěn)定，并且對連接無貢獻(xiàn)的導(dǎo)電粒子在半導(dǎo)體基板間減少，因此能抑制多層基板的制造成本。另外，基于同樣的理由，對儀表操作工時數(shù)的削減也是有效的。

本發(fā)明的多層基板，通過使用導(dǎo)電粒子選擇性地配置在特定位置的各向異性導(dǎo)電性膜，能以簡便的工序進(jìn)行制造。

特別是在利用本發(fā)明的方法來制造層疊3個以上半導(dǎo)體基板的多層基板的情況下，若在層疊的半導(dǎo)體基板間使用共同的各向異性導(dǎo)電性膜，則能夠大幅削減多層基板的總制造成本。因而，能夠以低價格提供本發(fā)明的多層基板。

附圖說明

[圖1]圖1是本發(fā)明的一實施方式的多層基板1a的截面圖。

[圖2]圖2是本發(fā)明的一實施方式的多層基板1b的截面圖。

[圖3a]圖3a是多層基板1b的制造工序的說明圖。

[圖3b]圖3b是多層基板1b的制造工序的說明圖。

[圖3c]圖3c是多層基板1b的制造工序的說明圖。

[圖3d]圖3d是多層基板1b的制造工序的說明圖。

[圖4]圖4是多層基板1c的截面圖。

[圖5a]圖5a是多層基板1d的截面圖。

[圖5b]圖5b是使用于多層基板1d的制造的各向異性導(dǎo)電性膜10d中的導(dǎo)電粒子的配置圖（俯視圖）。

[圖6]圖6是使用于實施例1的多層基板的制造的半導(dǎo)體基板的表面中的電極和導(dǎo)電粒子的配置圖。

[圖7]圖7是使用于實施例3的多層基板的制造的半導(dǎo)體基板的表面中的電極和導(dǎo)電粒子的配置圖。

[圖8a]圖8a是使用于實施例4的多層基板的制造的半導(dǎo)體基板的表面中的電極和導(dǎo)電粒子的配置圖。

[圖8b]圖8b是使用于實施例5的多層基板的制造的半導(dǎo)體基板的表面中的電極和導(dǎo)電粒子的配置圖。

[圖8c]圖8c是使用于實施例6的多層基板的制造的半導(dǎo)體基板的表面中的電極和導(dǎo)電粒子的配置圖。

[圖8d]圖8d是使用于實施例7的多層基板的制造的半導(dǎo)體基板的表面中的電極和導(dǎo)電粒子的配置圖。

[圖8e]圖8e是使用于實施例8的多層基板的制造的半導(dǎo)體基板的表面中的電極和導(dǎo)電粒子的配置圖。

[圖8f]圖8f是使用于實施例9的多層基板的制造的半導(dǎo)體基板的表面中的電極和導(dǎo)電粒子的配置圖。

[圖8g]圖8g是使用于實施例10的多層基板的制造的半導(dǎo)體基板的表面中的電極和導(dǎo)電粒子的配置圖。

[圖8h]圖8h是使用于實施例11的多層基板的制造的半導(dǎo)體基板的表面中的電極和導(dǎo)電粒子的配置圖。

具體實施方式

以下，一邊參照附圖，一邊對本發(fā)明詳細(xì)地進(jìn)行說明。此外，各圖中，同一標(biāo)號表示同一或同等的結(jié)構(gòu)要素。

＜多層基板中的連接構(gòu)造＞

圖1是本發(fā)明的一實施方式的多層基板1a的截面圖。

該多層基板1a在布線基板2層疊了3層的半導(dǎo)體基板3a、3b、3c，各半導(dǎo)體基板3a、3b、3c是形成有ic等的半導(dǎo)體部件的半導(dǎo)體晶圓。在布線基板2形成有貫通電極4x，在各半導(dǎo)體基板3a、3b、3c形成有貫通電極4a、4b、4c。而且，在布線基板2的表面貫通電極4x露出的部分、或貫通電極4a、4b、4c露出于半導(dǎo)體基板的表面的部分，分別形成有電極焊盤。此外，本發(fā)明中作為半導(dǎo)體基板3a、3b、3c，也可以使用半導(dǎo)體芯片。另外，本發(fā)明中，對構(gòu)成多層基板的半導(dǎo)體基板的層疊數(shù)量無特別限制。

在多層基板1a中，具有布線基板2的貫通電極4x和第1半導(dǎo)體基板3a的貫通電極4a對置，這些貫通電極4x、4a通過選擇性地配置在這些貫通電極4x、4a間的導(dǎo)電粒子11而電連接的連接構(gòu)造。另外，具有第1半導(dǎo)體基板3a的貫通電極4a和第2半導(dǎo)體基板3b的貫通電極4b對置，這些貫通電極4a、4b通過選擇性地配置在這些貫通電極4a、4b間的導(dǎo)電粒子11而電連接的連接構(gòu)造。

在該連接構(gòu)造中，在貫通電極4a、4b的對置的部位選擇性地配置有導(dǎo)電粒子11是指導(dǎo)電粒子11主要存在于貫通電極4a、4b的對置面或其附近，在貫通電極4a、4b的對置面能捕獲到1個以上的導(dǎo)電粒子11。在成本方面貫通電極4a、4b的對置面上的捕獲數(shù)優(yōu)選為1～數(shù)個。在利用各向異性導(dǎo)電性膜而在貫通電極4a、4b的對置面配置多個導(dǎo)電粒子的情況下，能夠緩和半導(dǎo)體基板3a、3b與導(dǎo)電粒子11的對位精度。另一方面，從導(dǎo)通穩(wěn)定性方面來看來說優(yōu)選使貫通電極4a、4b的對置面上的捕獲數(shù)為10個以上。在利用各向異性導(dǎo)電性膜而在貫通電極4a、4b的對置面配置導(dǎo)電粒子的情況下，為了更加穩(wěn)定地捕獲導(dǎo)電粒子，也可以在各向異性導(dǎo)電性膜的對應(yīng)的部位，配置要在貫通電極4a、4b的對置面捕獲的所期望的導(dǎo)電粒子數(shù)量的等倍到數(shù)倍的導(dǎo)電粒子。通過這樣處理，能夠緩和對位精度，且還能期待削減半導(dǎo)體基板的制造所需的時間的效果。

第1半導(dǎo)體基板3a和第2半導(dǎo)體基板3b的對置面彼此通過絕緣粘接劑12來粘接。絕緣粘接劑12由后述的各向異性導(dǎo)電性膜10a的絕緣粘接劑層形成。

與第1半導(dǎo)體基板3a的貫通電極4a連接的第2半導(dǎo)體基板3b的貫通電極4b，在第3半導(dǎo)體基板3c側(cè)，還與第3半導(dǎo)體基板3c的貫通電極4c對置，通過在它們之間選擇性地配置的導(dǎo)電粒子11，第2半導(dǎo)體基板3b的貫通電極4b與第3半導(dǎo)體基板3c的貫通電極4c電連接。該第2半導(dǎo)體基板3b與第3半導(dǎo)體基板3c的對置面彼此也通過絕緣粘接劑12來粘接。

這樣，多層基板1a具有布線基板2的貫通電極4x和3層的半導(dǎo)體基板的貫通電極4a、4b、4c沿多層基板的層疊方向以直線狀相連的連接構(gòu)造。依據(jù)該以直線狀相連的連接構(gòu)造，電傳輸?shù)穆窂阶兌?，因此能夠提高傳輸速度?/p>

＜多層基板中的導(dǎo)電粒子＞

多層基板1a如后述那樣通過利用導(dǎo)電粒子具有特定配置的本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電性膜來連接構(gòu)成多層基板的各層而制造。各向異性導(dǎo)電性膜中的導(dǎo)電粒子11的粒徑大小，通常小于貫通電極4a、4b的對置面的直徑，但是在多層基板1a中，導(dǎo)電粒子11從起初的形狀壓垮而粒徑大小成為與貫通電極4a、4b的對置面的直徑相同程度也可。這意味著壓垮的導(dǎo)電粒子11既可以收集到貫通電極4a、4b的對置面內(nèi)，也可為外周部的至少一部分從貫通電極4a、4b的對置面伸出的狀態(tài)。此外，也依賴于導(dǎo)電粒子11的構(gòu)成原料，但是導(dǎo)電粒子11存在在多層基板1a中也維持粒子形狀的情況。

在多層基板1a的第1半導(dǎo)體基板3a與第2半導(dǎo)體基板3b之間，如上述那樣在貫通電極4a、4b的對置的部位選擇性地存在導(dǎo)電粒子11，大部分導(dǎo)電粒子11被對置的貫通電極4a、4b捕獲。因此，即便存在未被對置的貫通電極4a、4b捕獲的導(dǎo)電粒子11，也優(yōu)選使那樣的導(dǎo)電粒子11的數(shù)量為存在于第1半導(dǎo)體基板3a與第2半導(dǎo)體基板3b之間的導(dǎo)電粒子的總數(shù)的5％以下，更優(yōu)選為0.5％以下。特別優(yōu)選使導(dǎo)電粒子11的大致全部被貫通電極4a、4b捕獲。在構(gòu)成多層基板1a的其他的半導(dǎo)體基板間也同樣。這樣通過減少對貫通電極4a、4b、4c的連接無貢獻(xiàn)的導(dǎo)電粒子11，從而變得容易對性能進(jìn)行模擬解析，能削減改善工時數(shù)。

＜布線基板＞

在此，作為構(gòu)成多層基板1a的布線基板2，能夠使用fr4等的環(huán)氧玻璃基板等。作為布線基板2，也可以利用ic芯片或ic形成用的硅晶片。布線基板2可根據(jù)多層基板1a的用途等而適當(dāng)選擇。

在布線基板2的電極部分，根據(jù)需要設(shè)有焊錫球5。

＜半導(dǎo)體基板＞

作為半導(dǎo)體基板3a、3b、3c，只要有貫通電極4a、4b、4c就無特別限制，例如，能夠使用硅等一般的半導(dǎo)體材料。

貫通電極4a、4b、4c的規(guī)格能夠適當(dāng)設(shè)定。例如，貫通電極4a、4b、4c既可以具備電極焊盤，也可以具備凸點。但是，在層疊半導(dǎo)體基板3a、3b、3c的情況下，使用以使各半導(dǎo)體基板3a、3b、3c的貫通電極4a、4b、4c在多層基板1a的厚度方向至少跨過2層的半導(dǎo)體基板而以直線狀相連的方式、優(yōu)選以跨過多層基板1a的表面和背面而以直線狀相連的方式配置的基板。

＜搭載部件＞

在本發(fā)明的多層基板，根據(jù)需要能夠搭載各種部件。

例如圖2所示的多層基板1b具有各層的貫通電極4x、4a、4b、4c以直線狀相連的連接構(gòu)造，在最外層具有與貫通電極4c連接的散熱用的散熱器6。因而，多層基板1b能夠通過散熱器6來有效率地對從形成在布線基板2或半導(dǎo)體基板3a、3b、3c的ic等的電子部件等釋放的熱進(jìn)行散熱。

＜多層基板的制造方法＞

作為本發(fā)明的多層基板的制造方法，例如，在圖2的多層基板1b的情況下，首先，如圖3a所示，在具有貫通電極4x的布線基板2與具有貫通電極4a的半導(dǎo)體基板3a之間，夾住導(dǎo)電粒子11對應(yīng)于應(yīng)該連接的貫通電極4x、4a的配置而選擇性地配置在絕緣粘接劑層12的本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電性膜10a，通過對各向異性導(dǎo)電性膜10a進(jìn)行加熱加壓來各向異性導(dǎo)電性連接布線基板2與第1半導(dǎo)體基板3a，得到圖3b所示的2層的連接構(gòu)造體。更具體而言，將布線基板2和各向異性導(dǎo)電性膜10a，以使應(yīng)該連接的貫通電極4x與導(dǎo)電粒子11的配置相匹配的方式對位重疊，進(jìn)而使第1半導(dǎo)體基板3a也同樣地對位疊合，加熱加壓而將它們各向異性導(dǎo)電性連接。

同樣地，如圖3c所示，將第1半導(dǎo)體基板3a和各向異性導(dǎo)電性膜10b對位重疊，在其上將第2半導(dǎo)體基板3b對位重疊，加熱加壓而各向異性導(dǎo)電性連接，得到圖3d所示的3層的連接構(gòu)造。進(jìn)而同樣地在第2半導(dǎo)體基板3b上將各向異性導(dǎo)電性膜和第3半導(dǎo)體基板3c對位重疊，并加熱加壓。該對位也可以通過利用ccd等觀測各向異性導(dǎo)電膜的與貫通電極對應(yīng)的導(dǎo)電粒子（如后述那樣形成有導(dǎo)電粒子單元的情況下，構(gòu)成該導(dǎo)電粒子單元的導(dǎo)電粒子）和貫通電極，使它們疊合來進(jìn)行。

然后，通過導(dǎo)熱帶等，在第3半導(dǎo)體基板3c上連接散熱器6，在布線基板2的電極焊盤形成焊錫球5，通過常用方法來得到多層基板1b?；蛘?，也可以取代焊錫球5而設(shè)置導(dǎo)電粒子。

此外，作為布線基板2或半導(dǎo)體基板3a、3b、3c與各向異性導(dǎo)電性膜10a、10b的對位方法，也能夠在布線基板2、半導(dǎo)體基板3a、3b、3c及各向異性導(dǎo)電性膜10a、10b，分別先帶有對準(zhǔn)標(biāo)記，通過對齊這些對準(zhǔn)標(biāo)記來進(jìn)行對位。

即，以前，在層疊半導(dǎo)體基板而制造多層基板的情況下，作為一個例子，在半導(dǎo)體基板形成數(shù)十μm～數(shù)百μm大小的對準(zhǔn)標(biāo)記，利用ccd或激光來進(jìn)行半導(dǎo)體基板彼此的對位。另一方面，在各向異性導(dǎo)電性膜單分散或以格子狀配置有導(dǎo)電粒子，因此在各向異性導(dǎo)電性膜未帶有對準(zhǔn)標(biāo)記。相對于此，本發(fā)明所使用的各向異性導(dǎo)電性膜，由于導(dǎo)電粒子11對應(yīng)于應(yīng)該連接的貫通電極的配置而選擇性地配置在絕緣粘接劑層12，所以能夠?qū)?dǎo)電粒子11的配置作為對準(zhǔn)標(biāo)記的代替。優(yōu)選也包括這樣的導(dǎo)電粒子的配置在內(nèi)而在各向異性導(dǎo)電性膜設(shè)置一些對準(zhǔn)標(biāo)記。

＜各向異性導(dǎo)電性膜＞

關(guān)于在本發(fā)明的多層基板的制造方法中使用的本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電性膜，導(dǎo)電粒子11對應(yīng)于應(yīng)該連接的貫通電極的配置而選擇性地配置在絕緣粘接劑層12，優(yōu)選通過導(dǎo)電粒子11形成對準(zhǔn)標(biāo)記。作為對準(zhǔn)標(biāo)記，優(yōu)選通過導(dǎo)電粒子的配置來形成。由此，能夠明確地檢測對準(zhǔn)標(biāo)記，且不需要追加用于使各向異性導(dǎo)電性膜帶有對準(zhǔn)標(biāo)記的新的工序。另一方面，對準(zhǔn)標(biāo)記也可以通過以激光照射等使絕緣粘接劑層12局部固化而形成。由此對附帶對準(zhǔn)標(biāo)記的位置進(jìn)行變更變得容易。

作為這樣的各向異性導(dǎo)電性膜的制造方法，通過對金屬板進(jìn)行機(jī)械加工、激光加工、光刻等的公知加工方法而制作具有與導(dǎo)電粒子11的配置對應(yīng)的凸部的模具，向該模具填充固化性樹脂，使之固化而制造凹凸反轉(zhuǎn)的樹脂模，使導(dǎo)電粒子進(jìn)入該樹脂模的凹部，其上填充絕緣粘接劑層形成用組合物，并使之固化，從模中取出即可。

另外，為了使導(dǎo)電粒子11在絕緣粘接劑層12處于特定配置，也可以為在絕緣粘接劑層形成組合物層上，設(shè)置以既定配置形成貫通孔的構(gòu)件，從其上供給導(dǎo)電粒子11，使之通過貫通孔等的方法。

＜形成各向異性導(dǎo)電性膜的導(dǎo)電粒子＞

作為形成各向異性導(dǎo)電性膜10a、10b的導(dǎo)電粒子，能夠從公知的用于各向異性導(dǎo)電性膜的材料中適當(dāng)選擇?？膳e出例如焊錫、鎳、鈷、銀、銅、金、鈀等的金屬粒子、金屬包覆樹脂粒子等。金屬包覆樹脂粒子的金屬包覆，能夠利用非電解鍍法、濺射法等的公知的金屬膜形成方法來形成。金屬包覆只要在芯（core）樹脂材料的表面形成就無特別限制。芯樹脂材料既可以僅由樹脂形成，也可以為提高導(dǎo)通可靠性而含有導(dǎo)電微粒。

在導(dǎo)通可靠性和成本方面，作為導(dǎo)電粒子，優(yōu)選使用上述粒子中的焊錫粒子。另一方面，在后面工序中不需要回流工序等情況下，優(yōu)選使用金屬包覆樹脂粒子。這是因為在本發(fā)明中通過在絕緣性粘接劑層配置有導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電性膜的加熱加壓，進(jìn)行貫通電極彼此的連接或半導(dǎo)體基板彼此的粘接，因此，若使用金屬包覆樹脂粒子作為導(dǎo)電粒子，則能夠使加熱加壓低溫化，會擴(kuò)大絕緣性粘接劑的材料選擇的范圍。

另外，作為導(dǎo)電粒子，也能夠一并使用2種以上的粒子。

從電極間接合的穩(wěn)定性方面來看，導(dǎo)電粒子11的粒徑優(yōu)選為2～40μm。

＜形成各向異性導(dǎo)電性膜的絕緣粘接劑層＞

作為絕緣粘接劑層12，能夠適當(dāng)采用在公知的各向異性導(dǎo)電性膜使用的絕緣性樹脂層。例如，能夠使用包含丙烯酸酯化合物和光自由基聚合引發(fā)劑的光自由基聚合型樹脂層；包含丙烯酸酯化合物和熱自由基聚合引發(fā)劑的熱自由基聚合型樹脂層；包含環(huán)氧化合物和熱陽離子聚合引發(fā)劑的熱陽離子聚合型樹脂層；包含環(huán)氧化合物和熱陰離子聚合引發(fā)劑的熱陰離子聚合型樹脂層等。另外，這些樹脂層可根據(jù)需要為分別聚合的樹脂。另外，也可以由多個樹脂層形成絕緣粘接劑層12。

但是，根據(jù)從多層基板1a切出芯片等的用途，在制造多層基板1a后切斷多層基板1a的情況下，優(yōu)選絕緣粘接劑層12具有能承受切斷的柔軟性和粘接性。

另外，根據(jù)需要，也可以向絕緣粘接劑層12加入二氧化硅微粒、氧化鋁、氫氧化鋁等的絕緣性填充物。絕緣性填充物的配合量相對于形成絕緣粘接劑層的樹脂100質(zhì)量份優(yōu)選為3～40質(zhì)量份。由此，在各向異性導(dǎo)電性連接時即便絕緣粘接劑層12熔化，也能抑制導(dǎo)電粒子11因熔化的樹脂而無用地移動。

絕緣性填充物的大小優(yōu)選為不阻礙各向異性導(dǎo)電性連接的大小。

在這樣制造的各向異性導(dǎo)電性膜10a、10b中，幾乎不存在存在于既定位置以外的導(dǎo)電粒子。然而，即便存在于既定位置也能存在不被對置的貫通電極4a、4b捕獲的導(dǎo)電粒子。因而，在將該各向異性導(dǎo)電性膜10a、10b使用于半導(dǎo)體基板3a、3b的連接之后，使在對置的半導(dǎo)體基板3a、3b之間，不被貫通電極4a、4b捕獲的導(dǎo)電粒子11的數(shù)量，優(yōu)選成為存在于對置的半導(dǎo)體基板3a、3b之間的導(dǎo)電粒子11的總數(shù)的5％以下。

＜變形方式1＞

本發(fā)明的多層基板能夠采取各種方式。

例如，圖4所示的多層基板1c，通過在圖1所示的多層基板1a中，作為連接布線基板2的貫通電極4x與第1半導(dǎo)體基板3a的貫通電極4a的各向異性導(dǎo)電性膜、連接第1半導(dǎo)體基板3a的貫通電極4a與第2半導(dǎo)體基板3b的貫通電極4b的各向異性導(dǎo)電性膜、和連接第2半導(dǎo)體基板3b的貫通電極4b與第3半導(dǎo)體基板3c的貫通電極4c的各向異性導(dǎo)電性膜，使用共同的各向異性導(dǎo)電性膜而制造。即，作為各向異性導(dǎo)電性膜，使用在想要制造的多層基板1c的俯視觀察中，導(dǎo)電粒子11對應(yīng)于布線基板2或各半導(dǎo)體基板3a、3b、3c的貫通電極彼此對置的位置而選擇性地配置在絕緣粘接劑層12的構(gòu)成。由此，在多層基板1c的俯視觀察中，在貫通電極4x、4a、4b、4c所對置的位置會存在導(dǎo)電粒子11、11x。換言之，在對置的貫通電極之間并不是一定存在僅對該貫通電極選擇性地配置的導(dǎo)電粒子。例如，在半導(dǎo)體基板3a與半導(dǎo)體基板3b之間，除了導(dǎo)電粒子11選擇性地配置在形成在這些半導(dǎo)體基板3a與半導(dǎo)體基板3b的貫通電極4a、4b所對置的位置以外，還存在對半導(dǎo)體基板3a的貫通電極4a與半導(dǎo)體基板的貫通電極4b的連接無貢獻(xiàn)的導(dǎo)電粒子11x。因而，相對于在半導(dǎo)體基板3a與半導(dǎo)體基板3b之間存在的全部導(dǎo)電粒子，在半導(dǎo)體基板3a與半導(dǎo)體基板3b之間不被貫通電極捕獲的導(dǎo)電粒子可以超過5％而存在。然而，在半導(dǎo)體基板3a與半導(dǎo)體基板3b之間對這些連接無貢獻(xiàn)的導(dǎo)電粒子11x，對布線基板2的貫通電極4x與第1半導(dǎo)體基板3a的貫通電極4a的連接有貢獻(xiàn)。另外，在多層基板1c的俯視觀察中，在貫通電極彼此不對置的位置，未配置或者實質(zhì)上不存在導(dǎo)電粒子。即，優(yōu)選的是在圖4所示的多層基板1c中，在多層基板的膜厚方向的任意截面的各半導(dǎo)體基板間，在垂直方向上與全部的貫通電極重疊的位置存在導(dǎo)電粒子的狀態(tài)。

這樣利用共同的各向異性導(dǎo)電性膜來連接各半導(dǎo)體基板時，能夠削減制造多層基板所需的總成本。另外，也能容易對應(yīng)多層基板的陳列（lineup）的增加（規(guī)格變更）。

如以上那樣，本發(fā)明的多層基板中，多層基板的俯視觀察下，在貫通電極所對置的位置選擇性地存在導(dǎo)電粒子。而且，通過這樣配置的導(dǎo)電粒子，對置的貫通電極連接，形成有該貫通電極的半導(dǎo)體基板彼此通過絕緣粘接劑來粘接。在該情況下，對置的貫通電極，既可以如圖1所示，通過僅在該對置的貫通電極之間選擇性地配置的導(dǎo)電粒子11來連接，另外，也可以如圖4所示，在形成有對置的貫通電極的半導(dǎo)體基板間，包含對該對置的貫通電極的連接無貢獻(xiàn)的導(dǎo)電粒子11x。

＜變形方式2＞

圖5a所示的多層基板1d是圖1所示的多層基板1a中對置的貫通電極4x、4a、4b、4c分別通過2個以上的導(dǎo)電粒子11來連接的基板。圖5b是示出使用于該連接的各向異性導(dǎo)電性膜10d中的導(dǎo)電粒子11的配置的俯視圖。

在該各向異性導(dǎo)電性膜10d中，對絕緣粘接劑層12形成有接近地配置2個以上的導(dǎo)電粒子4的導(dǎo)電粒子單元11u。各導(dǎo)電粒子單元11u優(yōu)選對應(yīng)于以該各向異性導(dǎo)電性膜1d連接的貫通電極的配置而配置，以使對置的貫通電極通過構(gòu)成導(dǎo)電粒子單元11u的多個導(dǎo)電粒子11來連接。通過以構(gòu)成導(dǎo)電粒子單元11u的多個導(dǎo)電粒子11連接對置的貫通電極，與以一個一個的導(dǎo)電粒子連接的情況相比，能夠使連接后的導(dǎo)通電阻可靠（robust）。

在各向異性導(dǎo)電性膜中，構(gòu)成導(dǎo)電粒子單元11u的導(dǎo)電粒子數(shù)量為2個以上，從導(dǎo)通穩(wěn)定性的觀點來看，更優(yōu)選為3個以上。另外，各向異性導(dǎo)電性連接時，通過使導(dǎo)電粒子不僅存在于對置的貫通電極的電極面內(nèi)，而且也存在于電極的外周，能夠擴(kuò)大膜的粘合偏移的容許范圍，從這一方面來看，構(gòu)成導(dǎo)電粒子單元11u的導(dǎo)電粒子數(shù)量優(yōu)選為30個以下，更優(yōu)選為20個以下。

另外，從使貫通電極的對置部分容易捕獲多個導(dǎo)電粒子方面來看，在導(dǎo)電粒子單元11u中，優(yōu)選使導(dǎo)電粒子單元11u內(nèi)的任意導(dǎo)電粒子和與該導(dǎo)電粒子最接近的導(dǎo)電粒子的距離l小于導(dǎo)電粒子直徑的0.5倍，也可以使鄰接的導(dǎo)電粒子彼此接觸。另一方面，從防止各向異性導(dǎo)電性連接時更加壓垮的導(dǎo)電粒子11彼此互相干涉而導(dǎo)電粒子的配置從所期望的位置偏離方面來看，導(dǎo)電粒子單元11u中鄰接的導(dǎo)電粒子優(yōu)選相距導(dǎo)電粒子直徑的0.2倍以上。

＜變形方式3＞

在利用共同的各向異性導(dǎo)電性膜連接各半導(dǎo)體基板，從而削減制造多層基板所需的總成本的情況下，也可以使用在一面配置導(dǎo)電粒子單元11u的各向異性導(dǎo)電性膜來制造多層基板。在該情況下，構(gòu)成各導(dǎo)電粒子單元11u的導(dǎo)電粒子數(shù)量為3個以上，優(yōu)選為12個以上，更優(yōu)選為20個以上，在各導(dǎo)電粒子單元內(nèi)導(dǎo)電粒子以面狀配置而不是以一列配置。為了避免發(fā)生短路，導(dǎo)電粒子單元11u彼此的間隔設(shè)為導(dǎo)電粒子直徑的1倍以上，根據(jù)半導(dǎo)體基板的電極間隔而適當(dāng)決定。導(dǎo)電粒子單元的直徑或最長邊的長度的、相對于電極的直徑或最長邊的長度的比例，若過小則電極中的導(dǎo)電粒子的捕獲性差，若過大則擔(dān)心發(fā)生短路，因此下限優(yōu)選為0.3倍以上，更優(yōu)選為0.5倍以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.7倍以上，而上限優(yōu)選為3倍以下，更優(yōu)選為2倍以下。另外，導(dǎo)電粒子單元的直徑或最長邊的長度如果不足電極的直徑或最長邊的長度的等倍，則導(dǎo)電粒子單元會收集到電極內(nèi)，因此導(dǎo)電粒子的挾持狀態(tài)容易變得良好，如果為等倍以上則導(dǎo)電粒子與電極的對位中的余地會擴(kuò)大，因此能夠謀求縮短多層基板的制造時間。

通過共同使用在一面以適當(dāng)?shù)拈g隔配置導(dǎo)電粒子單元11u的各向異性導(dǎo)電性膜，與使用導(dǎo)電粒子的配置按連接的每個半導(dǎo)體基板不同的各向異性導(dǎo)電性膜的情況相比，能夠大幅減少多層基板的制造成本。本發(fā)明也包括這樣的各向異性導(dǎo)電性膜以及使用它的多層基板。

本發(fā)明的多層基板能夠在以高密度半導(dǎo)體封裝等為首的、要求高密度安裝的各種半導(dǎo)體的各種用途使用。另外，也可以將多層基板以既定尺寸切斷而使用。

實施例

以下，利用實施例來具體地對本發(fā)明進(jìn)行說明。

實施例1～3、比較例1

（1）半導(dǎo)體基板

作為構(gòu)成多層基板的半導(dǎo)體基板3，準(zhǔn)備外形為7mm□、厚度200μm的矩形，且如圖6所示，具有鉻制電極焊盤的貫通電極4以外圍（peripheral）配置（φ30μm、85μm間距、280端子（pin））形成的基板。作為對準(zhǔn)標(biāo)記，在半導(dǎo)體基板形成有200μm□的四邊形標(biāo)記。

（2）各向異性導(dǎo)電性膜的制造

如表1所示，制造了將既定粒徑的導(dǎo)電粒子（微粉焊錫粉、三井金屬礦業(yè)（株））在絕緣粘接劑層隨機(jī)配置（比較例1、粒子密度17.1個/mm²）、或?qū)?yīng)于半導(dǎo)體基板的電極配置而配置的（實施例1～3、85μm間距、280處）各向異性導(dǎo)電性膜。

在該情況下，實施例1、2中，如圖6所示，按電極4的每1處配置1個導(dǎo)電粒子11，實施例3中，如圖7所示，按電極4的每1處配置3個導(dǎo)電粒子11。

另外，實施例1～3中，通過導(dǎo)電粒子的排列來形成對準(zhǔn)標(biāo)記。在該情況下，使得導(dǎo)電粒子的排列的輪廓與半導(dǎo)體基板的對準(zhǔn)標(biāo)記的輪廓大體一致。

更具體而言，準(zhǔn)備厚度2mm的鎳板，以使凸部（直徑25μm、高度20μm）成為上述電極的配置的方式構(gòu)圖而制作轉(zhuǎn)印母版，以使干燥厚度成為30μm的方式對轉(zhuǎn)印母版涂敷含有苯氧基樹脂（yp－50、新日鐵住金化學(xué)（株））60質(zhì)量份、丙烯酸酯樹脂（m208、東亞合成（株））29質(zhì)量份、光聚合引發(fā)劑（irgacure184、basfjapan（株））2質(zhì)量份的光聚合性樹脂組合物，在80℃干燥5分鐘后，利用高壓水銀燈進(jìn)行1000mj光照射，從而作成具有凹部的轉(zhuǎn)印模。

另一方面，由苯氧基樹脂（yp－50、新日鐵住金化學(xué)（株））60質(zhì)量份、環(huán)氧樹脂（jer828、三菱化學(xué)（株））40質(zhì)量份、及陽離子類固化劑（si－60l、三新化學(xué)工業(yè)（株））2質(zhì)量份調(diào)制絕緣粘接劑形成用組合物，將它涂敷到膜厚50μm的pet膜上，以80℃的烤箱干燥5分鐘，在pet膜上以5μm形成由絕緣性樹脂構(gòu)成的粘著層。

向具有前述的凹部的轉(zhuǎn)印模填充導(dǎo)電粒子，在其上覆蓋上述絕緣性樹脂的粘著層，照射紫外線而使絕緣性樹脂所包含的固化性樹脂固化。然后，從模剝離絕緣性樹脂，在60℃、0.5mpa下層疊與粘著層同樣地制作的絕緣性樹脂層（厚度15μm），制造了各實施例的各向異性導(dǎo)電性膜。

另一方面，隨機(jī)分散有導(dǎo)電粒子的比較例1的各向異性導(dǎo)電性膜，是通過用自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)式混合裝置（（株）thinky）來攪拌導(dǎo)電粒子和絕緣性樹脂而得到導(dǎo)電粒子的分散物、以20μm形成該分散物的涂膜來制造的。

（3）多層基板的制造

利用（2）中制造的各向異性導(dǎo)電性膜以表1所示的層疊數(shù)量疊合（1）中準(zhǔn)備的半導(dǎo)體基板，加熱加壓（180℃、40mpa、20秒）而制造多層基板。

（4）評價

對于所得到的多層基板，如下評價（a）導(dǎo)通電阻、（b）導(dǎo)通可靠性、（c）短路發(fā)生率。將這些結(jié)果示于表1中。

（a）導(dǎo)通電阻

使用數(shù)字萬用表（34401a、agilenttechnologies（株））并以4端子法，流過電流1ma而測定多層基板的表面和背面的電極間的導(dǎo)通電阻。將測定的電阻值5ω以下設(shè)為“ok”，超過5ω的設(shè)為“ng”。

（b）導(dǎo)通可靠性

將多層基板置于溫度85℃、濕度85％rh的恒溫槽500小時后的導(dǎo)通電阻，與（a）同樣地測定，將該導(dǎo)通電阻10ω以下設(shè)為“ok”，超過10ω的設(shè)為“ng”。

（c）短路發(fā)生率

將層疊的半導(dǎo)體基板一塊一塊地剝離，觀察相鄰的電極是否因?qū)щ娏Ｗ佣搪?，將無短路的情況設(shè)為“ok”，哪怕有1個也設(shè)為“ng”。

[表1]

根據(jù)表1，利用導(dǎo)電粒子隨機(jī)分散的各向異性導(dǎo)電性膜來連接第1半導(dǎo)體基板與第2半導(dǎo)體基板的比較例1導(dǎo)通電阻或?qū)煽啃圆?，但是，將?dǎo)電粒子對應(yīng)于電極配置而選擇性地配置的實施例1～3中導(dǎo)通電阻、導(dǎo)通可靠性、短路發(fā)生率全都良好。

此外，實施例3中，由于使得在貫通電極4內(nèi)配置有3個導(dǎo)電粒子11，所以能夠在各向異性導(dǎo)電性膜與半導(dǎo)體基板的對位上取得余地。

實施例4～11

實施例4～7中，除了在實施例1中，作為導(dǎo)電粒子使用表2所示的平均粒徑的金/鎳包覆樹脂粒子（micropearl、積水化學(xué)工業(yè)（株）），并且如表2所示那樣變更每個電極的導(dǎo)電粒子的個數(shù)、導(dǎo)電粒子對于電極的配置、導(dǎo)電粒子間的最接近距離，不是利用導(dǎo)電粒子的排列形成對準(zhǔn)標(biāo)記而直接將導(dǎo)電粒子和電極進(jìn)行對位并將膜粘合以外，重復(fù)實施例1的操作從而制造各向異性導(dǎo)電性膜，并制造利用了各向異性導(dǎo)電性膜的多層基板，評價多層基板。其結(jié)果，實施例4～7的任一個中導(dǎo)通電阻、導(dǎo)通可靠性、及短路發(fā)生率都良好。此外，在實施例5、7、9中，即便沒有與對準(zhǔn)標(biāo)記對應(yīng)的導(dǎo)電粒子的排列，由于在電極的外周部也存在導(dǎo)電粒子，所以也能擴(kuò)大膜的粘合工序中位置偏移的容許范圍。

另外，實施例8～11中，將構(gòu)成半導(dǎo)體基板的外圍配置的電極（85μm間距、280端子（pin））的各個電極4的外形從φ30μm的圓形變更為30μm×50μm的矩形（電極的排列方向為30μm），并重復(fù)與實施例4～7同樣的操作。其結(jié)果，實施例8～11的任一個中導(dǎo)通電阻、導(dǎo)通可靠性、及短路發(fā)生率都良好。

[表2]

參考例1

除了使實施例1中導(dǎo)電粒子為平均粒徑10μm的鎳包覆樹脂粒子（micropearl、積水化學(xué)工業(yè)（株））、使導(dǎo)電粒子的配置為導(dǎo)電粒子間距離10μm的4方格子（導(dǎo)電粒子的個數(shù)密度：2500個/mm²）以外，重復(fù)與實施例1同樣的操作而制造各向異性導(dǎo)電性膜，并制造利用了各向異性導(dǎo)電性膜的多層基板，評價多層基板。其結(jié)果，任一種實施例的導(dǎo)通電阻、導(dǎo)通可靠性、及短路發(fā)生率都良好。

參考例2

除了使實施例1中導(dǎo)電粒子為平均粒徑4μm的鎳包覆樹脂粒子（micropearlaul704、積水化學(xué)工業(yè)（株））、使導(dǎo)電粒子的配置為導(dǎo)電粒子間距離4μm的4方格子（導(dǎo)電粒子的個數(shù)密度：16000個/mm²）以外，重復(fù)與實施例1同樣的操作從而制造各向異性導(dǎo)電性膜，并制造利用了各向異性導(dǎo)電性膜的多層基板，評價多層基板。其結(jié)果，任一種實施例的導(dǎo)通電阻、導(dǎo)通可靠性、及短路發(fā)生率都良好。

標(biāo)號說明

1a、1b、1c、1d多層基板；2布線基板；3、3a、3b、3c半導(dǎo)體基板；4、4a、4b、4c、4x貫通電極；5焊錫球；6散熱器；10a、10b、10d各向異性導(dǎo)電性膜；11、11x導(dǎo)電粒子；11u導(dǎo)電粒子單元；12絕緣粘接劑或絕緣粘接劑層；l導(dǎo)電粒子間的距離。