專(zhuān)利名稱(chēng)：多層電路板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多層電路板，尤其涉及具有減小厚度的高可靠性地形成層與層的連接的多層電路的模制互連器件(MID)，以及這種多層電路板的制造方法。
例如，公開(kāi)號(hào)為7-170077的早期日本專(zhuān)利公開(kāi)了一種制造注模電路部件的方法。按照這種方法，如

圖19A所示，預(yù)先生產(chǎn)出多個(gè)注模電路構(gòu)件(1P，2P)，每個(gè)電路構(gòu)件在其頂表面和底表面上具有導(dǎo)電電路圖形(5P，6P)。另外，每個(gè)電路構(gòu)件具有定位孔10P、間隔凸塊11P和用于容納間隔凸塊的凹部12P。將電路構(gòu)件1P的間隔凸塊11P插入相鄰電路構(gòu)件2P的相應(yīng)凹部12P中，層疊這些電路構(gòu)件，以獲得多層電路結(jié)構(gòu)。通過(guò)讓定位銷(xiāo)14P穿過(guò)定位孔10P，確定多層電路結(jié)構(gòu)中各電路構(gòu)件的位置。
然后，在多層電路結(jié)構(gòu)的相鄰電路構(gòu)件(1P，2P)之間的空隙中填充絕緣樹(shù)脂20P，在從定位孔10P除去定位銷(xiāo)14P而得到的通孔中形成導(dǎo)電膜30P，以便在多層電路中實(shí)現(xiàn)層與層的連接，如圖19B所示。
按照這種方法，可以防止在電路構(gòu)件(1P，2P)之間的空隙上出現(xiàn)針孔或缺模、導(dǎo)電電路圖形(5P，6P)的破裂和在層間引起的剝落，并且還可提供具有高密度布線的多層電路結(jié)構(gòu)。但是，在這種方法中，由于多個(gè)注模電路構(gòu)件層疊，絕緣樹(shù)脂填充到相鄰電路構(gòu)件(1P，2P)之間的空隙中，所得到的多層電路結(jié)構(gòu)的厚度的增加成了一個(gè)問(wèn)題。
另一方面，公開(kāi)號(hào)為No.7-249873的早期日本專(zhuān)利公開(kāi)了一種多層電路模制品和制造這種制品的方法。在此方法中，如圖20A所示，形成樹(shù)脂模制的內(nèi)部基板1S，在其頂表面和底表面上具有凸部2S。然后，通過(guò)化學(xué)鍍，在內(nèi)部基板1S的頂表面和底表面上的所需區(qū)域形成第一電路圖形(3S，4S)。在將具有第一電路圖形(3S，4S)的內(nèi)部基板1S放置在模制腔中之后，通過(guò)僅將內(nèi)部基板1S的凸部2S的頂表面上的第一電路圖形暴露在外面的注模方式，在內(nèi)部基板1S上形成樹(shù)脂模制的外部基板5S，如圖20B所示。接著，通過(guò)化學(xué)鍍，在外部基板5S上所需區(qū)域形成第二電路圖形8S。第二電路圖形8S能在凸部2S上與第一電路圖形(3S，4S)連接以實(shí)現(xiàn)在內(nèi)部和外部基板(1S，5S)之間的層與層的連接。另外，由通孔鍍層6S可以構(gòu)成在外部基板5S的頂表面和底表面上的第二電路圖形8S之間的電連接。
在這種方法中，由于化學(xué)鍍的鍍液可以與凸部2S的表面充分地接觸，因此具備能夠可靠地進(jìn)行電鍍步驟的優(yōu)點(diǎn)。另外，可以避免鍍液的流動(dòng)能力降低為整體的更高水平的情況。這可以高可靠地形成層與層的連接。但是，由于具有第一電路圖形(3S，4S)內(nèi)部基板1S再一次放入模制腔中，然后通過(guò)注模方法在內(nèi)部基板1S的周?chē)纬赏獠炕?S，形成樹(shù)脂模制基板的多層結(jié)構(gòu)的步驟可能變得復(fù)雜，另外，存在多層結(jié)構(gòu)厚度增加的問(wèn)題。
因此，這些常規(guī)技術(shù)從獲得多層電路板的更高集成化和保持層與層連接的高度可靠性的角度出發(fā)，尤其是對(duì)具有多層電路的MID，仍存在許多改進(jìn)的余地。
本發(fā)明的多層電路板包括具有第一表面和以第一表面為基準(zhǔn)以所需角度從第一表面的端部延伸的第二表面的基板；形成在基板的第一表面上并構(gòu)成多個(gè)電路層的多層電路，每層電路設(shè)置有具有所需電路圖形的導(dǎo)電層和通過(guò)成膜方法形成在導(dǎo)電層上的絕緣層；形成在基板第二表面上的第二導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層構(gòu)成多層電路的層與層的連接。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，基板的第二表面是第一表面上的凸部的側(cè)表面。具體說(shuō)，基板最好具有從第一表面以不同高度延伸的第三表面和從第一表面的另一端部向第三表面的端部延伸的第四表面；多層電路最好形成在基板的第一、第三和第四表面上；第二導(dǎo)電層最好形成在第一表面上的凸部的側(cè)表面上，以構(gòu)成多層電路的層與層的連接。在這種情況下，可以在用于MID的基板上形成層與層的連接，例如用于本發(fā)明的第一實(shí)施例的并具有圖1A所示構(gòu)造的基板，在電路設(shè)計(jì)方面具有高度的可靠性和靈活性。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電層是多個(gè)第二導(dǎo)電層以獲得多層電路的多處層與層連接時(shí)，最好每個(gè)第二導(dǎo)電層用第二絕緣層在厚度方向上與相鄰的第二導(dǎo)電層隔開(kāi)。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一表面是基板的頂表面，第二表面是基板的側(cè)表面。另外，多層電路最好具有孔，通過(guò)孔可以露出部分第一表面，電子器件安裝在形成在暴露的第一表面中的凹部中，由形成在凹部?jī)?nèi)表面的第三導(dǎo)電層構(gòu)成多層電路和電子器件之間的電連接。
本發(fā)明另一方面是提供一種制造上述多層電路板的方法。該方法包括下列步驟提供具有第一表面和以第一表面為基準(zhǔn)以所需角度從第一表面的端部延伸的第二表面的基板；形成給定數(shù)量的電路層，以在基板的第一表面上獲得多層電路，每個(gè)電路層形成步驟包括形成具有所需電路圖形的導(dǎo)電層和通過(guò)成膜方法形成在導(dǎo)電層上的絕緣層；以及在基板第二表面上形成第二導(dǎo)電層，由第二導(dǎo)電層構(gòu)成多層電路的層與層之間的連接。
在上述方法中，第一表面最好是基板的頂表面，第二表面最好是第一表面上的凸部的側(cè)表面，其中第二導(dǎo)電層在電路層形成步驟期間形成在凸部的側(cè)表面上。
另外，第二導(dǎo)電層最好是這樣來(lái)得到，即切割具有多層電路的基板，齊平多層電路的切割面與基板的切割面，在多層電路和基板的切割面上形成用于層與層連接的導(dǎo)電膜。
圖5是根據(jù)第一實(shí)施例的改型的用激光束形成絕緣層的步驟的橫截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的多層電路板的橫截面圖；圖7A至7F是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的多層電路板的制造方法的透視圖；圖8是根據(jù)第二實(shí)施例的第一改型的多層電路板的透視圖；圖9是根據(jù)第二實(shí)施例的第二改型的多層電路板的透視圖；圖10A是根據(jù)第二實(shí)施例的第三改型的多層電路板的透視圖；圖10B表示用于層與層連接的電路圖形的交點(diǎn)；圖11A是根據(jù)第二實(shí)施例的第四改型的多層電路板的透視圖；圖11B是通過(guò)激光構(gòu)圖在傾斜表面上形成電路圖形的示意圖；圖12是第二實(shí)施例的第五改型的多層電路板的透視圖；圖13A是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的多層電路板的導(dǎo)電層的電路圖形；圖13B和13C分別是多層電路板的側(cè)視圖和橫截面圖；圖14是根據(jù)第三實(shí)施例的第一改型的多層電路板的側(cè)視圖；圖15是根據(jù)第三實(shí)施例的第二改型的多層電路板的橫截面圖；圖16A至16C是表示用于基板的切割操作的透視圖；圖17是第三實(shí)施例的第三改型的多層電路板的橫截面圖；圖18是第三實(shí)施例的第四改型的多層電路板的橫截面圖；圖19A和19B是公開(kāi)號(hào)為7-170077的日本早期專(zhuān)利中公開(kāi)的注模電路部件的制造方法的橫截面圖；以及圖20A和20B是表示公開(kāi)號(hào)為7-249873的日本早期專(zhuān)利中公開(kāi)的制造多層電路模制品的方法的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將參考附圖進(jìn)行解釋。但這些實(shí)施例并不作為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
(第一實(shí)施例)本發(fā)明第一實(shí)施例的多層電路板通過(guò)下述方法制造。
首先，制備用于MID(模制互連器件)的樹(shù)脂模制基板10。如圖1A所示，此基板10具有在其頂表面上的第一表面11、在第一表面上的第一凸部13、從第一表面以不同高度延伸的第二表面14、在第二表面上的第二凸部17、以基本垂直方向在第一和第二表面(11，14)之間延伸的第三表面16。
用于MID的基板可以通過(guò)注模的方式三維地制造。作為樹(shù)脂材料，例如可以采用聚亞苯基硫化物(PPS)、液晶聚合物(LCP)、間同(syndiotactic)聚苯乙烯(SPS)或聚鄰苯二酰胺(polyphthal amide)(PPA)。另外，例如無(wú)機(jī)纖維等填充物可以添加到樹(shù)脂材料中以改善基板的機(jī)械強(qiáng)度。選擇性地，陶瓷基板可以用作MID的基板。例如，用于MID的陶瓷基板可以通過(guò)注模陶瓷粉末例如氧化鋁(Al2O3)以獲得具有所需三維形狀的模制品，然后燒結(jié)模制品而獲得。在這種情況下，可以通過(guò)在用于MID的陶瓷基板上形成多層電路來(lái)制造本發(fā)明的多層電路板。
接下來(lái)，把具有所需電路圖形的第一導(dǎo)電層20形成在基板10上。例如，第一導(dǎo)電層20可以通過(guò)由濺射法或CVD(化學(xué)氣相淀積)在基板10的整個(gè)頂表面上形成銅膜20a而獲得，如圖1B所示，通過(guò)采用激光束除去銅膜20a上的所需區(qū)域以在基板10上獲得銅膜圖形20b(圖1C)，在銅膜圖形20b上電鍍銅(圖1D)。例如，銅膜20a最好具有0.1至0.5μm的厚度。其優(yōu)點(diǎn)是可以容易地由激光構(gòu)圖形成銅膜圖形，并有利于進(jìn)行隨后電鍍。在此例中，除去第一凸部13上的銅膜20a和一部分第一表面11上的銅膜20a，以獲得銅膜圖形20b。
接下來(lái)，如圖2A所示，在圖1D的基板的整個(gè)頂表面上形成第一絕緣層30。第一絕緣層30可以通過(guò)成膜方法來(lái)形成，例如，在具有第一導(dǎo)電層20的圖1D的基板10上施加絕緣材料的方法，在基板10上粘接絕緣膜的方法或淀積聚合方法。接下來(lái)，除掉第一絕緣層30的所需區(qū)域。在此實(shí)施例中，如圖2B所示，從第一凸部13和第二凸部17除去第一絕緣層30的絕緣材料。除去絕緣材料的步驟可以通過(guò)采用激光束或聚焦離子束進(jìn)行。
接下來(lái)，形成具有所需要圖形的第二導(dǎo)電層22。通過(guò)濺射法或CVD在圖2B的基板的整個(gè)頂表面上形成銅膜22而獲得第二導(dǎo)電層22a(圖2C)，采用激光束除去銅膜的所需區(qū)域以獲得銅膜圖形22b(圖2D)，在銅膜圖形22b上電鍍銅(圖3A)。在此實(shí)施例中，從第二凸部17除去一部分銅膜22a以形成銅膜圖形22b。
然后，在圖3A基板的整個(gè)頂表面上形成第二絕緣層32，如圖3B所示。上述形成第一絕緣層30的方法可用于形成第二絕緣層32。接下來(lái)，除去第二絕緣層32的所需區(qū)域。在此實(shí)施例中，如圖3C所示，從第一凸部13和第二凸部17除去第二絕緣層32的絕緣材料。
另外，如圖3D所示，形成具有所需要的電路圖形的第三導(dǎo)電層24。形成第一或第二導(dǎo)電層(20，22)的方法也可用于形成第三導(dǎo)電層24。在此實(shí)施例中，在第二凸部17的兩側(cè)(圖3D)，第三導(dǎo)電層24的末端與第二凸部17的側(cè)表面15上的第一導(dǎo)電層20接觸。因此，在第二凸部17的側(cè)表面15上的第一導(dǎo)電層20在多層電路的第二導(dǎo)電層和第三導(dǎo)電層(20，24)之間提供層與層的連接。
接下來(lái)，第三絕緣層34形成在圖3D的基板的整個(gè)頂表面上。隨后，除去第三絕緣層34上的所需區(qū)域。在此實(shí)施例中，如圖4A所示，從第一和第二凸部(13、17)分別除去第三絕緣層34的絕緣材料以露出第二導(dǎo)電層22和第一導(dǎo)電層20。
接下來(lái)，形成具有所需電路圖形的第四導(dǎo)電層26。形成第一或第二導(dǎo)電層(20，22)的上述方法可用于形成第四導(dǎo)電層26。在此實(shí)施例中，在第一凸部13的左側(cè)(圖4B)，第二導(dǎo)電層26的末端與第一凸部13上的第二導(dǎo)電層22接觸。因此，在第一凸部13的側(cè)表面12上的第二導(dǎo)電層22在多層電路的第二和第四導(dǎo)電層(22，26)之間提供層與層連接。另外，在第二凸部17的右側(cè)(圖4B)，第四導(dǎo)電層26的末端可以與在第二凸部17上的第一導(dǎo)電層20接觸。因此，在第二凸部17的側(cè)表面15上的第一導(dǎo)電層20在多層電路的第一、第三和第四導(dǎo)電層(20，24，26)之間提供層與層的連接，如圖4C所示。
因此，這樣生產(chǎn)此實(shí)施例的多層電路板由多層絕緣結(jié)構(gòu)3將每個(gè)導(dǎo)電層(20，24，26)與相鄰導(dǎo)電層隔開(kāi)，如圖4C所示。即在此實(shí)施例中，多層絕緣結(jié)構(gòu)由第一絕緣層30、與第一絕緣層部分連接的第二絕緣層32和與第二絕緣層的部分連接的第三絕緣層34組成。
通過(guò)此方式，在本發(fā)明中，由于通過(guò)成膜方法形成每個(gè)導(dǎo)電層(20，22，24，26)和絕緣層(30，32，34)，可以提供具有減小厚度的多層。例如，多層電路最外層導(dǎo)電層26最好具有10至30m的厚度，這可以通過(guò)在薄銅膜上電鍍銅、金或鎳形成。多層電路的每個(gè)內(nèi)層導(dǎo)電層(20，22，24)最好比最外層導(dǎo)電層26具有更小的厚度。例如，當(dāng)經(jīng)過(guò)內(nèi)部導(dǎo)電層的電流量小的時(shí)侯，內(nèi)部導(dǎo)電層允許具有相對(duì)大的電阻，每個(gè)內(nèi)層導(dǎo)電層最好具有0.5至10m的厚度。因此，如果需要的話，內(nèi)層導(dǎo)電層可以?xún)H由薄銅膜形成而沒(méi)有隨后的電鍍。
另一方面，絕緣層(30，32，34)可以采用環(huán)氧樹(shù)脂或聚酰亞胺樹(shù)脂形成。最好每個(gè)絕緣層(30，32，34)具有50m或更小的厚度，這表示形成在導(dǎo)電層的電路圖形上的絕緣層的厚度，但不表示填充在凹部中的絕緣層的厚度，此凹部是通過(guò)除去導(dǎo)電層的所需區(qū)域而獲得的導(dǎo)電層電路圖形。另外，當(dāng)需要具有減少厚度的多層電路時(shí)，每個(gè)絕緣層最好具有5至20m的厚度，以避免絕緣失敗的發(fā)生，例如針孔。
在本發(fā)明中，由于通過(guò)成膜的方法交替地層疊導(dǎo)電層和絕緣層的多層電路，與層疊具有導(dǎo)電圖形的多個(gè)樹(shù)脂模制電路相比，像在公開(kāi)號(hào)為7-170077的日本早期公開(kāi)專(zhuān)利，可以制造出減小厚度的多層電路板。另外，由于將形成在基板的凸部的側(cè)表面上導(dǎo)電層用于多層電路的層與層的連接，其優(yōu)點(diǎn)是在導(dǎo)電層之間的層與層連接的形成能夠與多層電路的導(dǎo)電層的形成同時(shí)進(jìn)行。另外，不用擔(dān)心通孔或過(guò)孔形成的特殊問(wèn)題。因此，即使需要層與層連接的高密度布線，也可以在電路設(shè)計(jì)方面具有高度的靈活性，而不需破壞層與層連接的可靠性。
在此實(shí)施例中，多層電路由四個(gè)導(dǎo)電層(20，22，24，26)和三個(gè)絕緣層(30，32，34)組成。但是，在多層電路中導(dǎo)電層和絕緣層的數(shù)量、各個(gè)凸部的位置和尺寸可以根據(jù)在多層電路中電路設(shè)計(jì)的需要有選擇的決定。
在本發(fā)明中，尤其重要的是通過(guò)成膜方法形成絕緣層(30，32，34)以獲得減少厚度的多層電路。如上所述，絕緣層可以通過(guò)沉積聚合或等離子聚合形成。選擇性地，絕緣層可以通過(guò)下述方式獲得形成具有光愈合性的絕緣樹(shù)脂膜，在光輻射的條件下(例如紫外線輻射)愈合此膜。在后面的情況下，由于光愈合性樹(shù)脂膜僅所希望的區(qū)域可以曝光于光下，以在樹(shù)脂膜中獲得愈合的區(qū)域，在樹(shù)脂膜中未愈合的區(qū)域可以通過(guò)清洗很容易地除去，可以有效地形成絕緣層。
為了省去除去絕緣層的所需區(qū)域的步驟，最好僅在除去凸部之外的其他區(qū)域上形成絕緣層。例如，通過(guò)將具有孔的絕緣樹(shù)脂片熱壓粘接到對(duì)應(yīng)于基板上的凸部的位置上，可以形成絕緣膜。在基板上的導(dǎo)電層上形成絕緣膜的情況下，絕緣樹(shù)脂膜可以通過(guò)電鍍的方式形成在導(dǎo)電層上。
如上所述，凸部的形狀可以任意確定。例如，如圖5中所示，第一和第二凸部(13，17)的每一個(gè)最好都具有逐漸變細(xì)的頂部。在這種情況下，由于凸部的側(cè)表面是相對(duì)于基板的水平表面為鈍角的面，其優(yōu)點(diǎn)是激光束50或聚焦離子束的輻射角可以容易設(shè)置。另外，當(dāng)通過(guò)利用例如氧氣等離子在凸部上除掉絕緣膜時(shí)，在逐漸變細(xì)的頂端表面電場(chǎng)強(qiáng)度增加，等離子中的氧離子集中在凸部。結(jié)果，絕緣材料在凸部比平面部分獲得更高的刻蝕速率。因此，通過(guò)將凸部上的絕緣膜曝光于等離子體中，可以容易地除去凸部的絕緣膜。
在形成絕緣膜之前，為了使凸部具有抗水性或抗油性，最好進(jìn)行表面改性處理，例如利用CF4離子的氟化處理。在這種情況下，可以進(jìn)一步改善從凸部除掉絕緣層的步驟。
對(duì)于導(dǎo)電層(20，22，24，26)的形成，例如導(dǎo)電層不僅可以通過(guò)在基板上所希望的區(qū)域噴灑氣霧狀銅細(xì)顆粒形成導(dǎo)電層，而且還可以利用激光CVD。在這種情況下，可以忽略刻蝕導(dǎo)電膜以獲得所需電路圖形的步驟。
(第二實(shí)施例)以下詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的多層電路板。
圖6表示第二實(shí)施例的多層電路板的橫截面圖。多層電路板包括具有第一表面14和第二表面15的基板10，第一表面是水平表面，第二表面15從第一表面的一側(cè)以基本垂直的方向凸出；形成在基板10上的多層電路，多層電路通過(guò)根據(jù)所需次數(shù)交替地層疊導(dǎo)電層(20，22，24，26)和絕緣層(30，32，34)來(lái)形成。導(dǎo)電層20也在第二表面15上延伸，用于在導(dǎo)電層(20，24)之間的層與層連接。
上述多層電路板可以通過(guò)下述方法制造。首先，如圖7A所示，通過(guò)濺射法或CVD，把銅膜20a形成在基板10的整個(gè)第一表面和第二表面(14，15)。由激光刻蝕除去所需區(qū)域的銅膜20a以獲得在第一表面和第二表面延伸的銅膜圖形。接著，在銅膜圖形上進(jìn)行電鍍以獲得導(dǎo)電層20，如圖7B。在采用銅濺射法的情況下，通過(guò)采用對(duì)應(yīng)于銅膜圖形的掩膜圖形，可以省去銅膜20a所需區(qū)域的除去步驟。
在將絕緣層30形成在整個(gè)第一表面14上之后，如圖7C所示，銅膜22a形成在基板10的絕緣層30和整個(gè)第二表面，如圖7D所示。然后，除去銅膜22a的所需區(qū)域以獲得銅膜圖形，在銅膜圖形上進(jìn)行電鍍。結(jié)果，第二導(dǎo)電層22在第二表面15上延伸，并獲得絕緣層30，如圖7E所示。每個(gè)導(dǎo)電層20，22由用于層與層連接的垂直部分和用于制造多層電路的電路圖形層的平行部分構(gòu)成。
通過(guò)重復(fù)上述步驟，例如，在基板10上可以獲得圖7F中所示的多層電路。在圖7F的多層電路中，第二表面15上的導(dǎo)電層20垂直部分提供導(dǎo)電層(20，26)之間的第一層與層連接，第二表面15上的導(dǎo)電層22的垂直部分提供導(dǎo)電層(22，24)之間的第二層與層連接。
作為第二實(shí)施例的第一種改型，優(yōu)選第二表面15是與第一表面14呈鈍角θ的傾斜表面，如圖8所示。在這種情況下，優(yōu)點(diǎn)在于可以在第二表面15上精確地進(jìn)行采用激光束的電路圖形形成步驟。例如，當(dāng)鈍角是120度或更大，電路圖形形成步驟可以通過(guò)從上面例如垂直于第一表面14的方向照射到第二表面15。換句話說(shuō)，在沒(méi)有改變用于在第一表面14上形成多層電路的激光束的照射角度的情況下通過(guò)激光構(gòu)圖有效地把電路圖形形成在第二表面15上。
作為第二實(shí)施例的第二種改型，可以形成每個(gè)絕緣層(30，32，34)，使其在第一表面14和第二表面15的一部分上延伸，如圖9所示。也就是說(shuō)，每個(gè)絕緣層由平行于第二表面15延伸的垂直部分和平行于第一表面14延伸的平行部分構(gòu)成。在這種情況下，通過(guò)在第二表面15上用于層與層連接的電路圖形(21，25)構(gòu)成在所希望的導(dǎo)電層之間的層與層連接。就是說(shuō)，在導(dǎo)電層(20，26)之間的層與層連接通過(guò)在第二表面15上的電路圖形25構(gòu)成，在導(dǎo)電層(22，24)之間的另一層與層連接通過(guò)第二表面15上的電路圖形21構(gòu)成。
在第二實(shí)施例的第三種改型中，如圖10A和10B所示，當(dāng)用于層與層連接的兩個(gè)電路(21，23)彼此交叉時(shí)，最好一個(gè)電路通過(guò)形成在交叉點(diǎn)上的附加絕緣膜31與另一個(gè)隔開(kāi)。這提高了在部分交疊的層與層連接之間在絕緣方面的可靠性。
作為第二實(shí)施例的第四種改型，當(dāng)在由第一表面14、從第一表面以不同高度延伸的第三表面11和在第一表面和第三表面之間延伸的斜面的第二表面15構(gòu)成的基板10上形成多個(gè)用于層與層連接的電路圖形(20，22)時(shí)，如圖11A所示，最好形成用于層與層連接的電路圖形(20，22)，以使其通過(guò)第二表面15在第三表面11上延伸。在這種情況下，為了在第二表面15上形成電路圖形(20，22)，激光束僅僅在斜面15的縱向掃瞄。換句話說(shuō)，不需要在斜面15的橫向上掃瞄激光束。因此，在斜面上激光構(gòu)圖操作是容易的。
另外，如圖11B所示，當(dāng)用于層與層連接的電路圖形(20，22)的交叉點(diǎn)28通過(guò)激光構(gòu)圖的方式形成在斜面15上時(shí)，由于在斜面15上的激光點(diǎn)51是橢圓形的，以高密度形成電路圖形可能會(huì)變得困難。在這種情況下，通過(guò)在圖11A的基板10的第三表面11上形成交叉點(diǎn)28，可以通過(guò)采用激光束50以高密度精確地形成用于層與層連接的電路圖形。
作為本實(shí)施例的第五種改型，當(dāng)在基板10的單個(gè)凸部17的每個(gè)側(cè)表面15上形成用于層與層連接的電路圖形時(shí)，如圖12所示，可以減少將形成在基板10上的凸部的總數(shù)，節(jié)省用于層與層連接所需要空間。此外，凸部17的頂表面可以用于在不同側(cè)表面上的電路圖形之間進(jìn)行電連接。因此，通過(guò)將許多個(gè)用于層與層連接的電路圖形集中在一個(gè)凸部17上，可以進(jìn)一步有利于高密度布線而且節(jié)省空間。
為了獲得多層電路板的高密度布線、高生產(chǎn)效率和精確激光構(gòu)圖的簡(jiǎn)便性，可以采用圖8至12中所示的修改的最佳組合。
(第三實(shí)施例)以下詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的多層電路板。
如圖13A至13C所示，此多層電路板包括具有第一表面11、第二表面14和在第一表面11與第二表面14之間以基本垂直方向延伸的第三表面16的基板10，其中第一表面11是水平表面，第二表面14是以不同于第一表面的高度延伸的平行表面；和形成在基板10上的多層電路，多層電路是根據(jù)所需次數(shù)交替疊加導(dǎo)電層(20，22，24，26)和絕緣層(30，32，34)制成的。絕緣層(30，32，34)和導(dǎo)電層(20，22，24，26)的每一層用與第一實(shí)施例所述的相同方法形成。本實(shí)施例的特征在于多層電路層與層的連接可以通過(guò)形成在基板10的切割表面(側(cè)表面)19上形成的用于層與層連接的電路圖形(21，25)構(gòu)成。
用于層與層連接的電路圖形(21，25)可以通過(guò)下述步驟形成。即，在完成了在基板上多層電路的形成之后，以基本豎直的方向切割具有多層電路的基板10，這樣，多層電路的切割面與基板10的切割面19齊平。結(jié)果，導(dǎo)電層(20，22，24，26)的連接末端(20a，22a，24a，26a)暴露在切割面19上。將用于層與層連接的電路圖形(21，25)連接到那些連接末端。作為例子，在第二絕緣層32上具有電路圖形和連接末端24a的第三導(dǎo)電層24在圖13A中示出。圖13C是沿圖13A的線I-I和沿圖13B的線II-II取向的橫截面圖。在此實(shí)施例中，一個(gè)電路圖形25通過(guò)基板10的切割面(側(cè)表面)19從連接末端20a向連接末端26a延伸，另一個(gè)電路圖形21通過(guò)基板10的切割面(側(cè)表面)19從連接末端22a向連接末端24a延伸。為了在切割面19上取得這些電路圖形，可采用上述形成多層電路導(dǎo)電層的方法。
作為第三實(shí)施例的第一種改型，當(dāng)與連接末端(20a，22a，24a，26a)不同的導(dǎo)電層部分暴露在外面時(shí)，最好形成具有用于在多層電路的切割面上的預(yù)定位置形成層與層連接的窗口38的絕緣膜36，如圖14所示，并且通過(guò)這些窗口38將連接末端與電路圖形(21，23，25)連接。在這種情況下，可以避免在導(dǎo)電層的電路圖形(21，23，25)和曝光部分之間不希望的連接。在此圖中，數(shù)字31表示形成在電路圖形(21，23)的交叉點(diǎn)的附加絕緣膜以使它們電絕緣。
作為第三實(shí)施例的第二種改型，可以將在上面安裝電子器件70例如IC芯片的器件安裝部分60形成在基板10的切割面19上，如圖15所示。在這種情況下，用于層與層連接的電路圖形(21，25)通過(guò)安裝在器件安裝部分60上的電子器件70延伸。
通過(guò)這種方式，對(duì)多層電路板的切割操作不限于上述實(shí)施例。例如，切割操作可以在第二表面14的一側(cè)進(jìn)行，如圖16A所示，或僅在第二表面14的一角進(jìn)行，如圖16B所示，或是具有所需形狀的通孔80形成在第二表面14中，如圖16C所示。
在第三實(shí)施例的第三種改型中，還優(yōu)選將具有達(dá)到基板10的第二表面14的深度的孔40形成在多層電路中，通過(guò)孔40除去一部分基板10以形成在第二表面14中的凹部，如圖17所示。在此實(shí)施例中，電子器件70例如IC芯片可以安裝在凹部18中，用于層與層連接的電路圖形27通過(guò)安裝在凹部18中的電子器件70在導(dǎo)電層(20，24)之間延伸。具有電子器件的凹部18和孔40可以用密封樹(shù)脂填充。
在第三實(shí)施例的第四種改型中，在多層電路中形成具有達(dá)到基板10的第二表面14的深度的孔40，通過(guò)孔40除去一部分基板10以便在第二表面14中獲得凹部18。如圖18所示，這種修改的特征在于在孔40中的多層電路的暴露切割面是斜面以提高激光構(gòu)圖的簡(jiǎn)易性。在這種修改中，沒(méi)有電子器件安裝在凹部18中，但如果需要，所希望的器件可以安裝在其中。在圖18中，在導(dǎo)電層(24，26)之間層與層的連接可以通過(guò)在多層電路的暴露切割面上形成的電路圖形27構(gòu)成。在另一方面，在導(dǎo)電層(24，20)之間的另一個(gè)層與層的連接通過(guò)形成在凹部18底部的電路圖形29構(gòu)成。由于多層電路的暴露切割面是斜面，這些電路圖形可以通過(guò)激光構(gòu)圖很容易地精確形成。
在如圖17或18中所示的孔40中，如果需要的話，可以采用通過(guò)多層電路板的暴露切割面形成層與層互連、通過(guò)凹部18的底部形成層與層互連、在凹部中安裝所希望的電子器件、在孔中填充密封樹(shù)脂的結(jié)合。
在本實(shí)施例中，在多層電路的形成完成之后，切割多層電路。但如果需要的話，切割操作可以在多層電路形成期間適時(shí)地進(jìn)行。在這種情況下，可以同時(shí)進(jìn)行多層電路導(dǎo)電層的形成和用于層與層互連的電路圖形的形成。
在本發(fā)明的多層電路板中，多層電路中的每個(gè)導(dǎo)電層和絕緣層通過(guò)成膜方法形成以獲得多層電路板的高集成化。當(dāng)多個(gè)層與層連接僅形成在具有減小厚度的多層電路的暴露切割表面上時(shí)，擔(dān)心會(huì)破壞層與層連接的可靠性。但是，在本實(shí)施例中，由于形成用于層與層連接的電路圖形以便通過(guò)基板的暴露切割面在多層電路的所希望的導(dǎo)電層之間延伸，可以避免這種層與層連接可靠性的破壞。另外，當(dāng)在基板的暴露切割面上形成用于層與層連接的電路圖形時(shí)，優(yōu)點(diǎn)在于形成多層電路導(dǎo)電層的方法也可以用到形成用于層與層連接的電路圖形，可以避免對(duì)于通孔或過(guò)孔形成的問(wèn)題。因此，即使當(dāng)需要層與層互聯(lián)的高密度布線時(shí)，也可以在電路設(shè)計(jì)方面提供高度的靈活性，而不會(huì)破壞層與層互連的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種多層電路板，包括具有第一表面(11，14)和以第一表面為基準(zhǔn)以所需角度從第一表面的端部延伸的第二表面(12，15，19)的基板(10)；形成在所述基板的第一表面上并構(gòu)成多個(gè)電路層的多層電路，每層電路提供有具有所需電路圖形的導(dǎo)電層(20，22，24，26)和通過(guò)成膜方法在導(dǎo)電層上形成的絕緣層(30，32，34)；形成在所述基板第二表面(12，15，19)上的第二導(dǎo)電層，通過(guò)第二導(dǎo)電層構(gòu)成所述多層電路的層與層的連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路板，其特征在于所述基板(10)的第二表面是在第一表面(11，14)上的凸部(13，17)的側(cè)表面(12，15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路板，其特征在于第一表面是所述基板(10)的頂表面(11，14)，第二表面是所述基板的側(cè)表面(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路板，其特征在于在第一和第二表面(14，15)之間的所需角度(θ)是鈍角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路板，其特征在于所述多層電路具有孔(40)，通過(guò)孔可以露出部分的第一表面(14)，電子器件(70)安裝在形成在暴露的第一表面中的凹部(18)中，通過(guò)形成在所述凹部?jī)?nèi)表面的第三導(dǎo)電層(27)構(gòu)成在所述多層電路和所述電子器件之間的電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路板，其特征在于所述第二導(dǎo)電層是多個(gè)第二導(dǎo)電層(21，23)以獲得所述多層電路的多個(gè)層與層連接，每個(gè)第二導(dǎo)電層(21)由第二絕緣層(31)在厚度方向上與相鄰的第二導(dǎo)電層(23)隔開(kāi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層電路板，其特征在于基板(10)具有從第一表面(14)以不同高度延伸的第三表面(11)和從第一表面的另一端部向第三表面端部延伸的第四表面(16)，所述多層電路形成在基板的第一、第三和第四表面上，所述第二導(dǎo)電層形成在第一表面(14)上的凸部(17)的側(cè)表面(15)上，以構(gòu)成多層電路的層與層的連接。
8.一種制造多層電路板的方法，包括步驟提供具有第一表面(11，14)和以第一表面為基準(zhǔn)以所需角度從第一表面的端部延伸的第二表面(12，15，19)的基板；形成給定數(shù)量的電路層，以在所述基板的第一表面上獲得多層電路，每個(gè)所述電路層形成步驟包括形成具有所需圖形的導(dǎo)電層(20，22，24，26)和通過(guò)成膜方法在所述導(dǎo)電層上形成絕緣層(30，32，34)；在所述基板第二表面(12，15，19)上形成第二導(dǎo)電層，通過(guò)第二導(dǎo)電層構(gòu)成多層電路層與層之間的連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于第一表面是基板(10)的頂表面(11，14)，第二表面是第一表面上的凸部(13，17)的側(cè)表面(12，15)，其中所述第二導(dǎo)電層在所述電路層形成步驟期間形成在所述凸部的側(cè)表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于所述第二導(dǎo)電層是通過(guò)這樣切割所述具有多層電路的基板(10)獲得所述多層電路的切割面與所述基板的切割面(19)齊平，在所述多層電路和所述基板的切割面上形成用于層與層連接的導(dǎo)電膜(21，23，25)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于所述第二導(dǎo)電層通過(guò)在所述第二表面上形成銅膜并通過(guò)采用激光束(50)除去所述銅膜的所需區(qū)域而獲得。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于第一表面是所述基板(10)的頂表面(11，14)，第二表面是所述基板的側(cè)表面(19)，其中所述第二導(dǎo)電層形成在側(cè)表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于所述絕緣層(30，32，34)是通過(guò)淀積聚合和等離子體聚合之一的方法形成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述方法，其特征在于所述絕緣層(30，32，34)是通過(guò)在所述導(dǎo)電層(20，22，24)上形成具有光愈合性的絕緣樹(shù)脂膜和在光照射下愈合所述膜而獲得的。
15.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于所述絕緣層(30，32，34)通過(guò)在所述導(dǎo)電層(20，22，24)上熱壓結(jié)合絕緣樹(shù)脂片而獲得的。
全文摘要
提供一種具有減小厚度的多層電路的模制互連器件(MID)作為多層電路板,在多層電路中高可靠性地形成層與層的互連。多層電路板包括具有第一表面和以第一表面為基準(zhǔn)以所需角度從第一表面的端部延伸的第二表面的基板,形成在第一表面上并構(gòu)成多個(gè)電路層的多層電路。每個(gè)電路層提供有具有所需電路圖形的導(dǎo)電層和通過(guò)成膜方法形成在導(dǎo)電層上的絕緣層。通過(guò)形成在所述基板第二表面上的第二導(dǎo)電層構(gòu)成多層電路的層與層的連接。
文檔編號(hào)H05K1/11GK1356863SQ0114013
公開(kāi)日2002年7月3日 申請(qǐng)日期2001年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月27日
發(fā)明者內(nèi)野野良幸, 澤田和男, 正木康史, 武藤正英 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社