專利名稱：制造電路板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造電路板的方法，特別涉及可以高度集中地形成布線圖案的薄電路板。
背景技術(shù)：
下面將參照圖8A-9D說明制造一個印刷電路板的常規(guī)方法，其中通過構(gòu)建處理在一個核心基片的兩側(cè)上形成多層布線圖案。
圖8A-8F示出形成一個核心部分的步驟，其中布線圖案被疊加在兩個表面上。在圖8A中，銅膜11被附著在核心基片10上。該核心基片10包括一個核心部件10a，其由包含玻璃纖維的環(huán)氧樹脂和分別覆蓋該核心部件10a的一個上表面和一個下表面的銅膜11所制成。
在圖8B中，通過鉆孔，在該核心基片10中形成一個通孔12。每個通孔12的內(nèi)徑大約為250μm。在圖8C中，通過鍍覆，該通孔12的內(nèi)表面被銅層14所覆蓋，使得在該核心基片10的上表面和下表面上的布線圖案可以被電連接。
在圖8D中，通孔12被填充有樹脂16，以在該核心基片10的上表面和下表面上形成布線圖案。在圖8E中，銅層18形成在核心基片10的兩個表面上，作為蓋層(lid layer)。通過形成該蓋層，包括該樹脂16的端面的該核心基片10的整個表面被該銅蓋層18所覆蓋。
在圖8F中，通過蝕刻該銅層14和18以及銅膜11，在核心基片10的兩個表面上形成布線圖案20，以形成核心部分22。請注意，在本例中，布線圖案20通過消減處理而形成布線圖案20，從而布線圖案20的密度受到限制。
圖9A-9D示出形成一個印刷電路板的步驟，其中布線圖案形成在核心部分22的兩個表面上。
在圖9A中，通過構(gòu)建處理(buildup process)，布線圖案24形成在核心部分22的兩個表面上。符號26表示絕緣層。在不同層中的布線圖案24被通道(via)28電連接。在圖9B中，形成有布線圖案24的基片的表面被光敏阻焊劑30所覆蓋，然后它們被曝光和顯影，從而該基片的表面的規(guī)定部分被阻焊劑30所覆蓋。在圖9C中，通過無電鍍鎳和無電鍍金方法，覆蓋布線圖案24的表面。另外，通過鍍覆，該布線圖案的暴露表面被保護層32所覆蓋。在圖9D中，焊錫塊34形成在布線圖案24的電極處。通過上述步驟，完成該印刷電路板36。
目前，需要薄和緊湊的半導(dǎo)體器件，從而需要將安裝半導(dǎo)體器件的具有高密度布線圖案的薄電路板。但是，通過鉆孔在該基片中鉆出該通孔，從而每個通孔12的內(nèi)徑必須大約為250μm。即，不可能以更窄的間距鉆出該通孔12，從而必須限制布線圖案的密度。在具有核心基片的常規(guī)印刷電路板中，在要被安裝半導(dǎo)體芯片的電極之間的間距例如為200μm，但是用于與外部器件相連接的電極之間的間距例如為200μm，因此在布線圖案之間的間距必須向著用于與外部設(shè)備相連接的而加寬。在該印刷電路板中的布線圖案的密度受到進一步的限制。
該薄電路板的核心基片10必須較薄。但是，需要一個特定的生產(chǎn)線，其可以傳送和處理薄的核心基片。該薄的基片容易受到在形成該絕緣層和鍍層的步驟中產(chǎn)生的應(yīng)力的形變。因此，難以控制該薄電路板的尺寸，使得將形成高密度布線圖案的薄電路板的精度必須被降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決上述問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種制造薄電路板的方法，其能夠避免核心基片的形變，保證其尺寸和高密度的布線圖案，從而實現(xiàn)緊湊和高性能的半導(dǎo)體器件。
為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明具有如下構(gòu)造。
即，本發(fā)明的制造電路板的方法包括如下步驟通過構(gòu)建處理在一個核心基片上形成一個多層體，其中被一個絕緣層所絕緣的不同層上的布線圖案被電連接；以及把該多層體與該核心基片相分離，其中一個金屬層被真空附著在該半導(dǎo)體基片上，通過構(gòu)建處理把該多層體形成在該金屬層上，并且通過破壞在該核心基片與該金屬層之間的真空狀態(tài)，把該多層體與該金屬層一同從該核心基片上分離。請注意，具有足夠的韌性的各種板，例如塑料板、其兩個表面被銅層所覆蓋的板、金屬板，可以被用作為該核心基片。例如可以通過用負壓吸住該核心基片的表面上的金屬層并且用粘合劑氣密密封該核心基片的外邊緣而執(zhí)行該真空附著。可以通過切割該基片和氣密密封部分而破壞該真空狀態(tài)。
并且，制造本發(fā)明的一個電路板的方法包括如下步驟通過構(gòu)建處理在一個核心基片上形成一個多層體，其中由一個絕緣層所絕緣的不同層上的布線圖案被電連接；以及把該多層體與該核心基片相分離，其中一個第一金屬層被附著在該核心基片上、一個第二金屬層被真空附著在第一金屬層上，通過該構(gòu)建處理，該多層體被形成在第二金屬層上，并且通過破壞該第一金屬層和第二金屬層之間的真空狀態(tài)而使得該多層體和第二金屬層一同與該核心基片相分離。
在該方法中，該第二金屬層可以比第一金屬層更寬，被真空附著在該第一金屬層上的第二金屬層的外邊緣可以被附著在該核心基片上，并且該多層體和核心基片可以在稍微從該第一金屬層的外邊緣向內(nèi)偏移的位置處被切割，從而破壞該第一金屬層和第二金屬層之間的真空狀態(tài)，從而該多層體和第二金屬層一同與該核心基片相分離。
請注意，通過例如用一種粘合劑氣密密封該真空附著部分的外邊緣，當(dāng)?shù)谝唤饘賹雍偷诙饘賹颖徽婵崭街鴷r，可以保持該氣密密封部分的真空狀態(tài)。通過真空附著該第一金屬層和第二金屬層并且例如通過一種粘合劑把第二金屬層的外邊緣附著到該核心基片的表面上，可以保持在第一金屬層和第二金屬層之間的真空狀態(tài)。
另外，本發(fā)明的制造電路板的方法包括如下步驟通過構(gòu)建處理在一個核心基片上形成一個多層體，其中由一個絕緣層所絕緣的不同層上的布線圖案被電連接；把該多層體與該核心基片相分離；以及對已經(jīng)被分離的多層體應(yīng)用一個規(guī)定處理。
在本發(fā)明的該方法中，通過構(gòu)建處理，該多層體形成在作為基底的核心基片上，從而可以避免例如收縮、翹曲這樣的多層體的缺陷。因此，可以正確地控制該電路板的尺寸。另外，通過構(gòu)建處理在該多層體中形成該布線圖案，使得包括該多層體的電路板較薄和緊湊，并且該布線圖案是高密度的。


下面將通過例子并且參照附圖描述本發(fā)明的實施例，其中圖1A-1C為示出在一個核心基片的兩個表面上形成布線圖案的步驟的示意圖；圖2為一個被粘合部分的放大視圖，其中一個粘合層、一個第一金屬層和一個第二金屬層被粘合；圖3A-3C為示出把多層體與該核心基片相分離的步驟的示意圖；圖4A-4D為示出形成其表面被阻焊劑所覆蓋的一個電路板的步驟的示意圖；圖5A-5C為示出形成其表面被沒有阻焊劑所覆蓋的電路板的步驟的示意圖；圖6A-6D為示出形成另一個例子的布線圖案的步驟的示意圖；圖7A-7F為示出另一個例子的形成其表面被阻焊劑所覆蓋的電路板的步驟的示意圖；圖8A-8F和9A-9D為示出制造該印刷電路板的常規(guī)方法的示意圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1A-1C為示出本發(fā)明的制造電路板的方法的示意圖。圖1A示出本發(fā)明的特征步驟，其中第一金屬層41和第二金屬層42被附著在核心基片10的兩個表面上，其包括核心部件10a和通過膠膜40附著在核心部件10a的兩個表面上的銅膜11。
為了確保處理和傳送該核心基片10，該核心基片10具有足夠的堅固性。另外，該核心基片10具有足夠的韌性，以避免由于在該核心基片10上形成絕緣層和鍍層時產(chǎn)生的應(yīng)力所造成的變形。在本實施例中，該核心部件10a是一個環(huán)氧樹脂片，其厚度為0.3-0.4mm，并且其包括玻璃纖維。另外，具有9μm的厚度的銅膜被附著在核心基片10的核心部件10a的兩個表面上。請注意，該核心基片10可以由除了包含玻璃纖維的環(huán)氧樹脂之外的具有足夠的韌性其他材料所制成。堅韌的塑料、金屬片等等可以被用作為該核心基片。
在本實施例中，多個核心基片10被形成在一個大的基片上。因此，絕緣層和鍍層被形成在該大基片上，以在該大基片上制造多個電路板。
在本實施例中，膠膜40由例如環(huán)氧樹脂這樣的熱固樹脂所制成；第一金屬層41由具有18μm的厚度的銅膜所制成；以及該第二金屬層42由具有35μm的厚度的銅膜所制成。
該膠膜40把第一金屬層41粘合和固定在核心基片10的表面上，并且把第二金屬層42的外邊緣粘合在核心基片10上。因此，膠膜40分別覆蓋核心基片10的整個表面，并且第一金屬層41的外邊緣被設(shè)置為相對該第二金屬層42的外邊緣稍微靠內(nèi)側(cè)。即，第二金屬層42被設(shè)計為比第一金屬層41更寬。
在圖1B中，通過真空熱壓機，第一金屬層41和第二金屬層42與膠膜40一同被壓在核心基片10的兩個表面上。在該真空熱壓機的處理中，圖1A中所示的整個核心基片10被真空或負壓所吸引，然后疊加的第一金屬層41和第二金屬層42與膠膜40一同被加熱和加壓。通過該真空熱壓機，用膠膜40a把第一金屬層41固定在核心基片10的兩個表面的銅膜11上；用膠膜40a把第二金屬層42的外邊緣固定在核心基片10的兩個表面的銅膜11上。
圖2為一個被粘合部分的放大視圖，其中用膠膜40a把第一金屬層41和第二金屬層42粘合在核心基片10上。該第一金屬層41和第二金屬層42沿著粗實線“A”被粘合在膠膜40a上。該第一金屬層41被沿著點線“B”粘合在第二金屬層42上，兩個金屬層41和42被真空或負壓相互吸附。即，如果破壞兩個金屬層41和42的真空附著部分的真空狀態(tài)，則第一金屬層41可以從第二金屬層42上分離。
在圖1C中，通過構(gòu)建處理，布線圖案44形成在已經(jīng)附著于核心基片10的兩個表面上的第二金屬層42的表面上。符號46表示絕緣層。在不同層中的布線圖案44被通道48電連接。
在本實施例中，通道48是填充的通道，其類似于如圖1C中所示的柱子被垂直連接。請注意，該布線圖案44被隨意地設(shè)計在任何層中。
圖3A-3C為示出從核心基片10分離多層體50a和50b的步驟的示意圖，該多層體是包含通過構(gòu)建處理形成在核心基片10的兩側(cè)上的布線圖案44、絕緣層46和通道48。
在圖3A中，第三金屬層43形成在多層體50a和50b的外表面上，并且其厚度等于第二金屬層42的厚度。當(dāng)多層體50a和50b被從核心基片10上分離時，該第三金屬層43被形成以避免包含布線圖案44、絕緣層46和通道48的多層體50a和50b的翹曲。
該多層體50a和50b的厚度為300-400μm，并且多層體50a和50b可以被在下列過程中安全地處理和傳送。但是，有時該多層體被其兩個表面中的不平衡應(yīng)力而導(dǎo)致翹曲。該第三金屬層43平衡在每個多層體的兩個表面中的應(yīng)力，使得當(dāng)多層體50a和50b與核心基片10相分離時，可以避免多層體50a和50b的翹曲。在本實施例中，第二金屬層42是銅膜；第三金屬層43是鍍金屬層，其厚度等于第二金屬層42的厚度。
請注意，在本實施例中，每個多層體的布線圖案44和五個絕緣層46被在垂直方向上對稱地形成。利用該結(jié)構(gòu)，在多層體的上表面和下表面中的應(yīng)力可以被平衡，以避免翹曲。
在圖3B中，核心基片10和構(gòu)建層被沿著核心基片10等等的外邊緣而切割，使得包含布線圖案44的多層體50a與核心基片10相分離。該核心基片10等等被沿著圖2中所示的線“C”而切割，即切割它們的位置被從第一金屬層41的剖面線稍微向內(nèi)偏移。通過沿著切割線“C”切割該構(gòu)建層和核心基片10，該第二金屬層42被分別從如圖3B中所示的第一金屬層41上分離，從而可以容易地使得多層體50a和50b與核心基片10相分離。
在本實施例中，通過旋轉(zhuǎn)切割器，核心基片10被沿著該切割線而切割。因此，其表面被第二金屬層42和第三金屬層43所覆蓋的大多層體50a和50b與核心基片10相分離。由于第二金屬層的厚度和第三金屬層的厚度相等，因此多層體50a和50b不翹曲，即可以制造平整的多層體50a和50b。該第一金屬層41僅僅被真空附著到第三金屬層43上，從而通過沿著第一金屬層41的外邊緣切割兩個層41和42，可以容易地破壞兩個層41和42之間的真空狀態(tài)。因此，第一金屬層41可以容易地與第二金屬層42相分離。
當(dāng)布線圖案44被形成在不同層中時，執(zhí)行真空處理，以形成該絕緣層46。該核心基片10的表面在該真空處理中與絕緣膜真空疊加。在真空處理步驟中的第一金屬層41和第二金屬層42之間的真空度高于其他步驟中的真空度，從而確保第一金屬層41真空附著到第二金屬層42上。
在本實施例的方法中，通過構(gòu)建處理在核心基片10的兩側(cè)上形成布線圖案44、絕緣層46和通道48，直到圖3A中所示的狀態(tài)。由于該構(gòu)建層被形成在具有足夠的韌性的核心基片10上，因此，核心基片10的尺寸等等可以被安全地控制，并且布線圖案44等等可以具有高密度。這些優(yōu)點是非常有效的。
請注意，用于在核心基片10的兩側(cè)上形成構(gòu)建層的構(gòu)建處理是已知的處理方法，從而可以使用常規(guī)的設(shè)備。
在圖3C中，多層體50a的第二金屬層42和第三金屬層43被通過腐蝕從其兩側(cè)上除去。該金屬層42和43可以被同時在相同的腐蝕溶液中除去，因此沒有金屬層42和43的多層體50a不會發(fā)生翹曲。圖3C中所示的多層體50a具有適當(dāng)厚度的多個絕緣層46，從而其可以在一個普通生產(chǎn)線上傳送和處理。該多層體50b以及多層體50a也可以被處理。
圖4A-4D為示出形成一個電路板的步驟的示意圖，其中圖3C中所示的多層體50a的外表面被阻焊劑所覆蓋。
在圖4A中，布線圖案44a和44b被分別形成在多層體50a和50b的最外絕緣層46上并且通過通道48電連接到在相鄰層中的布線圖案44。通過如下步驟形成布線圖案44a和44b通過激光裝置在絕緣層46中形成通孔；執(zhí)行去污處理；執(zhí)行無電鍍銅處理；與干膜相疊加；形成光刻膠圖案以及使對應(yīng)于布線圖案44a和44b的部分曝光；通過電解電鍍形成將作為布線圖案44a和44b的銅層，其中通過無電鍍形成的銅層被用作為用于提供電能的電極；除去該光刻膠圖案；以及除去通過無電鍍和在該多層體50a的外表面上曝光的銅部分。
在圖4B中，光敏阻焊劑52被施加到多層體50a的兩個外表面上，并且它們被曝光和顯影用于構(gòu)圖。在圖4C中，通過無電鍍，該布線圖案44a和44b的表面被鎳和金所覆蓋，從而在布線圖案44a和44b上形成保護層54。
在圖4D中，焊錫被印刷在布線圖案44a上，以形成焊錫塊56。一個半導(dǎo)體芯片將被安裝在多層體50a的形成該焊錫塊56的上表面上，從而焊錫塊56被設(shè)置為對應(yīng)該半導(dǎo)體芯片的電極。
下面將參照圖5A-5C描述制造其表面不被阻焊劑所覆蓋的電路板的另一個方法。
在圖5A中，通過激光束使得通孔46形成在圖3C中所示的多層體50a的最外絕緣層46上。請注意，在本實施例中，在下表面中的布線圖案44b已經(jīng)被預(yù)先形成為規(guī)定的圖案，以連接另一個電路板。
在圖5B中，通過無電鍍，該布線圖案44a和44b的表面被鎳和金所覆蓋，以在該布線圖案44a和44b上形成保護層54。
在圖5C中，焊錫被印刷在布線圖案44上，以形成焊錫塊56。完成該電路板。
在圖4D和5C中所示的每個電路板中，該半導(dǎo)體芯片安裝在包含焊錫塊56的表面上，使得焊錫塊56被設(shè)置為對應(yīng)于該半導(dǎo)體芯片的電極。可以通過構(gòu)建處理容易地形成精細布線圖案，并且可以在正確的位置容易地形成用于與該半導(dǎo)體芯片的電極相連接的電極。如圖4D和5C中所示，通過本發(fā)明的方法所制造的電路板僅僅具有構(gòu)建層，從而不通過鉆孔在該核心基片10中形成通孔。因此，布線圖案的設(shè)計和布置不受到限制，從而隨意地在任何層中設(shè)計和構(gòu)圖該布線圖案、如圖4D中所示的電路板具有五個絕緣層46，并且圖5C中所示的電路板具有四個絕緣層46。在上述實施例的方法中，構(gòu)建層(多層體50a和50b)被按次序形成在核心基片10的兩側(cè)上，然后多層體50a和50b與核心基片10相分離。在多層體中的層數(shù)目可以隨意選擇。在通過常規(guī)方法所制造的電路板中，在核心基片的一側(cè)上的構(gòu)建層的層數(shù)與在另一側(cè)上的層數(shù)相等，從而該電路板的構(gòu)建層的總數(shù)為偶數(shù)。
另一方面，在上述實施例中，該多層體的層數(shù)可以被隨意選擇?？梢灾圃炀哂信紨?shù)和奇數(shù)層的多層體。即，與上述實施例不同，該多層體50a的層數(shù)與多層體50b的層數(shù)不同。另外，在該多層體50a中的布線圖案的設(shè)計不同于，在多層體50b的設(shè)計。因此，可以用一個核心基片10制造用于不同產(chǎn)品的電路板(多層體50a和50b)。
圖6A-6D和7A-7F為示出另一個實施例的步驟的示意圖。在本實施例中，多個外金屬層42a被分別形成在分別形成于核心基片10的兩側(cè)上的第二金屬層42的表面上。這是本實施例的唯一點。該外金屬層42a由不被用于除去第二金屬層42的腐蝕溶液所腐蝕的金屬所制成。例如，如果第二金屬層42由銅所制成，則外金屬層42a可以由Cr、Ti、Ni等等所制成。、在圖6A中，被外金屬層42a所覆蓋的膠膜40、第一金屬層41和第二金屬層42被提供在核心基片10的兩側(cè)上。在圖6B中，通過真空熱壓機，用膠膜40把第一金屬層41和第二金屬層42壓在核心基片10上。
在圖6C中，通過構(gòu)建處理，布線圖案41形成在核心基片10的兩側(cè)上。在本實施例中，外金屬層42a被形成在第二金屬層42上，從而銅膜可以被直接形成在外金屬層42a的表面上，從而形成布線圖案44。最好，在最外層中的外金屬層42a和布線圖案44覆蓋多層體50a和50b的整個表面，以避免多層體50a和50b的翹曲。
在圖6D中，在形成多層體50a和50b之后，核心基片10等等的外邊緣被切割，從而多層體50a和50b與核心基片10相分離。與上述實施例相同，通過破壞真空狀態(tài)，該第一金屬層41被與第二金屬層42相分離。
下面將參照圖7A-7F描述從多層體50a形成電路板的步驟。在圖7A中，僅僅通過腐蝕有選擇地從多層體50a上除去第二金屬層42。在不腐蝕外金屬層42a的腐蝕溶液中執(zhí)行用于除去第二金屬層42的腐蝕。接著，在圖7B中，僅僅外金屬層42a被有選擇地腐蝕。在不腐蝕布線圖案44和通道48的腐蝕溶液中執(zhí)行該腐蝕。
在圖7C中，多層體50a被倒置。圖7B中所示的多層體50a的下表面的表面狀況不受到布線圖案44的厚度的影響，從而焊錫塊56將形成在該平整的下表面上。另外，可以提高將覆蓋多層體50a的表面的阻焊劑52的表面的平整性。
在圖7D中，該多層體50a和50b的表面被阻焊劑52所覆蓋。在圖7E中，布線圖案44的表面被保護層54所覆蓋。在圖7F中，焊錫塊56形成在多層體50a上。通過形成焊錫塊56，完成該電路板。
在本實施例中，多層體50a和50b也通過構(gòu)建處理形成在核心基片10上，因此可以制造具有高度精確密集的布線圖案電路板。
該發(fā)明可以體現(xiàn)在其他具體形式中而不脫離其精神實質(zhì)。因此，本實施例在所有方面中是說明性而非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求所表示，而不是由上文描述表示，并且包括在權(quán)利要求的等價含義和范圍內(nèi)的所有改變。
權(quán)利要求
1.一種制造電路板的方法，其中包括如下步驟通過構(gòu)建處理在一個核心基片上形成一個多層體，其中被一個絕緣層所絕緣的不同層上的布線圖案被電連接；以及把所述多層體與所述核心基片相分離，其中一個金屬層被真空附著在所述半導(dǎo)體基片上，通過構(gòu)建處理把所述多層體形成在所述金屬層上，以及通過破壞在所述核心基片與所述金屬層之間的真空狀態(tài)，把所述多層體與所述金屬層一同從所述核心基片上分離。
2.一種制造電路板的方法，其中包括如下步驟通過構(gòu)建處理在一個核心基片上形成一個多層體，其中由一個絕緣層所絕緣的不同層上的布線圖案被電連接；以及把該多層體與所述核心基片相分離，其中一個第一金屬層被附著在所述核心基片上，一個第二金屬層被真空附著在所述第一金屬層上，通過該構(gòu)建處理，所述多層體被形成在所述第二金屬層上，以及通過破壞所述第一金屬層和所述第二金屬層之間的真空狀態(tài)而使得所述多層體和所述第二金屬層一同與所述核心基片相分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第二金屬層可以比所述第一金屬層更寬，被真空附著在所述第一金屬層上的所述第二金屬層的外邊緣被附著在所述核心基片上，以及所述多層體和所述核心基片在稍微從所述第一金屬層的外邊緣向內(nèi)偏移的位置處被切割，從而破壞所述第一金屬層和所述第二金屬層之間的真空狀態(tài)，從而所述多層體和所述第二金屬層一同與所述核心基片相分離。
4.一種制造電路板的方法，其中包括如下步驟通過構(gòu)建處理在一個核心基片上形成一個多層體，其中由一個絕緣層所絕緣的不同層面上的布線圖案被電連接；把所述多層體與所述核心基片相分離；以及對已經(jīng)被分離的多層體應(yīng)用一個規(guī)定的處理。
全文摘要
一種制造電路板的方法，其能夠避免核心基片的形變，保證其尺寸和高密度的布線圖案，從而實現(xiàn)緊湊和高性能的半導(dǎo)體器件。本發(fā)明的制造電路板的方法包括如下步驟通過構(gòu)建處理在一個核心基片上形成一個多層體，其中被一個絕緣層所絕緣的不同層上的布線圖案被電連接；以及把該多層體與該核心基片相分離。一個金屬層被真空附著在該半導(dǎo)體基片上。通過構(gòu)建處理把該多層體形成在該金屬層上，并且通過破壞在該核心基片與該金屬層之間的真空狀態(tài)，把該多層體與該金屬層一同從該核心基片上分離。
文檔編號H05K3/46GK1525806SQ200410001999
公開日2004年9月1日 申請日期2004年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月29日
發(fā)明者首藤貴志, 柏武文, 高野憲治, 飯?zhí)飸椝? 阿部健一郎, 一郎, 司, 治 申請人:富士通株式會社