專利名稱：電路板及其制造方法
背景技術(shù)：
1、發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用來裝配例如半導(dǎo)體器件等電子元件的電路板，以及制造這種電路板的方法。
2、現(xiàn)有技術(shù)的說明近年來，隨著電子設(shè)備的小型化和功能的日益提高，在增加構(gòu)成這種電子設(shè)備的半導(dǎo)體器件的引腳數(shù)方面以及在這種元件的小型化方面都有所進(jìn)步，而且在其上裝配這些半導(dǎo)體器件的印刷板的布線數(shù)量和密度也顯著地增加。更具體地，由于從這些半導(dǎo)體器件抽出的引線數(shù)和端子數(shù)的快速增加，所以促進(jìn)了印刷板(電路板)的微型化。
在把半導(dǎo)體器件裝配到FC(倒裝片)的情況下，如今最前沿的細(xì)距水平是在40到50μm的范圍內(nèi)，并且用作層間連接技術(shù)的通孔和平臺(lands)的大小分別為50μm和100μm。此外，預(yù)期到2010年，在FC裝配中間距將達(dá)到20μm，并且在BGA(球柵陣列)裝配中間距將達(dá)到36μm。
在取得布線小型化的工藝中，在使用蝕刻的情況下通常想采用更薄的銅箔，而在使用電鍍的情況下通常使用半添加劑法或全添加劑法。盡管在布線小型化工藝中存在諸如高成本的問題，但是技術(shù)問題已經(jīng)被相對地克服了。應(yīng)當(dāng)注意，可引用下面列舉的專利文件1到7作為相關(guān)文獻(xiàn)。
盡管專利文件1至4中公開的技術(shù)沒有使用能夠在絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間交替變化的相變材料(phase change material)，但是通過使用激光照射改變電阻值來形成布線圖形的導(dǎo)電部分。然而，這些技術(shù)具有下列問題。
專利文獻(xiàn)1公開了一種技術(shù)，其中以激光照射AIN(氮化鋁)襯底表面的預(yù)定區(qū)域，由此減小AIN的激光照射部分的電阻率，并且借此形成布線圖形的導(dǎo)電部分。采用該技術(shù)，盡管確實可以以激光形成布線圖形，除了必需的高能輸出激光(最高輸出100W的Nd:YAG激光)以外，材料成本也高于通常用于印刷板的材料的成本，并且因此包括安裝成本和材料成本的制造成本變得更高，并且制造可以替代現(xiàn)今使用的印刷板的產(chǎn)品是極其困難的。此外，該技術(shù)是其中在襯底表面上形成布線圖形的技術(shù)，并且在專利文件1中沒有提到以激光形成通孔。此外，還存在其布線具有相對大的電阻值的問題。這是因為，在寬度為100μm以及長度為10mm的布線中，整個布線的電阻值近似為1ohm。
下述專利文獻(xiàn)2至4公開了其中通過把能量束照射到用金剛石薄膜覆蓋的金剛石涂層印刷電路板上來形成布線的技術(shù)。在專利文件4中，還展示了一種技術(shù)，其中通過在金剛石中引發(fā)相變來形成由石墨制成的通孔。然而，與如今廣泛使用的印刷板相比，金剛石涂層印刷電路板需要特殊的制造工藝以形成金剛石薄膜，這在制造成本方面存在相當(dāng)多的問題。此外，由于在進(jìn)行激光照射時，采用氬激光器進(jìn)行照射，所以與使用輸出遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氬激光器的的半導(dǎo)體激光器的激光照射相比，該激光照射工藝是一種相對大范圍的工藝。除此之外，由于激光照射而變?yōu)閹Ш谏男纬傻牟季€圖形的(石墨)部分的電阻值近似為3ohm/cm，并且因此還存在相對大的電阻值的問題。應(yīng)當(dāng)注意，如公知的，從金剛石到石墨的相變是不可逆轉(zhuǎn)的，不會發(fā)生從石墨到金剛石的相變。
此外，專利文獻(xiàn)4和5公開了一種技術(shù)，其中通過在電絕緣表面上進(jìn)行離子照射來形成導(dǎo)體圖形。但是，采用該技術(shù)，得到可以用于布線的電導(dǎo)率是困難的或復(fù)雜的。該技術(shù)是一種其中在襯底表面上形成導(dǎo)體圖形的技術(shù)，并且在專利文獻(xiàn)5中沒有提到以該技術(shù)形成通孔。此外，專利文獻(xiàn)6和7公開了一種模制或膜形成的復(fù)合材料，其中通過光照射發(fā)生聚合，并且僅僅被照射的部分變?yōu)閷?dǎo)電的。然而，采用這種導(dǎo)電聚合物制成的材料來得到可用作印刷板的布線的電導(dǎo)率是困難的。
專利文獻(xiàn)1JP H1-173505A專利文獻(xiàn)2JP H3-268477A專利文獻(xiàn)3JP H5-175359A專利文獻(xiàn)4JP H5-36847A專利文獻(xiàn)5JP H2-184095A專利文獻(xiàn)6JP H3-297191A專利文獻(xiàn)7JP H7-188399A另一方面，在使用通孔的層間連接技術(shù)中，不僅僅僅是存在在形成高于現(xiàn)有水平的微型化通孔時所遇到的有關(guān)成本問題，而且還存在工藝難度。這是因為由于不論是使用其中在鉆孔工藝之后通過電鍍來形成通孔的技術(shù)還是使用其中在激光處理之后通過電鍍來形成通孔的技術(shù)，都存在著對于與物理孔處理相關(guān)的通孔形成的微型化的限制。
換句話說，采用基于鉆孔的孔處理，最多可形成僅僅大約為100μm大小的通孔，并且采用使用CO2激光的孔處理，可以設(shè)法形成大小的范圍為30到50μm的通孔。盡管還存在其中使用受激準(zhǔn)分子激光器等的技術(shù)，但是由于考慮到高成本，不太可能實際使用這些技術(shù)。此外，當(dāng)使用光刻工藝形成通孔時，存在由于縱橫比所引起的限制，并且當(dāng)必須使縱橫比是例如2或更低時，在絕緣層的厚度為30μm時對于通孔直徑的限制為15μm。
此外，如果要把孔(通孔)做小，則存在這樣一個問題，即，通孔越小用導(dǎo)電材料填充孔就越難。當(dāng)采用電鍍、使用導(dǎo)電材料來填充孔時，考慮到電鍍液的滲入情況，除非縱橫比為2或更低，否則難以很好地填充孔。即使當(dāng)采用導(dǎo)電漿、使用導(dǎo)電材料來填充孔時，可以填充直徑最多為50μm的孔，并且采用導(dǎo)電材料來填充30μm或更小的孔在工藝上是極其困難的。
如果希望把減小電路板的表面積作為使電子器件微型化的一部分，那么當(dāng)通孔的直徑不能變得比現(xiàn)有水平更小時，通孔直徑的限制尺寸就變?yōu)樵O(shè)計的瓶頸。換句話說，不能容易地形成極小的通孔已成為電路板微型化的障礙。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述常規(guī)問題，本發(fā)明提供一種電路板及其制造方法，在該電路板中，可形成非常小的通孔和導(dǎo)體。
根據(jù)本發(fā)明的電路板是這樣的電路板，包括一個襯底，和在該襯底上的一個相變層，所述相變層包含相變材料，該相變材料包括硫族化物(chalcogenide)半導(dǎo)體，并且通過激光的照射在處于非晶相的電絕緣態(tài)和處于結(jié)晶相的導(dǎo)電態(tài)之間變換，其中在所述相變層中，由處于導(dǎo)電狀態(tài)的相變材料限定導(dǎo)電路徑。
注意到這里，其中所使用的短語“在該襯底上”應(yīng)該廣義地來解釋，并且包括直接在襯底上形成或者是存在著插入的材料。
根據(jù)本發(fā)明的制造電路板的方法是一種用來制造電路板的方法，其中，在襯底上，在包括相變材料的相變層的至少一部分中，該相變材料能夠在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間交替地變化，形成一條導(dǎo)電路徑，該導(dǎo)電路徑通過相變層中的相變已經(jīng)進(jìn)入導(dǎo)電態(tài)，其中包括硫族化物半導(dǎo)體的相變材料，通過激光照射在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間變化，在結(jié)晶相中進(jìn)入導(dǎo)電態(tài)，而在非晶相中進(jìn)入電絕緣態(tài)，該方法包括以下步驟(a)通過沉積能夠在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間交替地變化的相變材料，形成一個相變層；以及(b)通過在所述相變層上照射激光，在所述相變層中形成包括相變材料的導(dǎo)電路徑。
附圖簡述

圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電路板構(gòu)造的截面圖；圖2A和2B是用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明的相同實施例的硫族化物半導(dǎo)體中的相變條件的圖，圖2A示出非晶態(tài)，而圖2B示出了結(jié)晶態(tài)；圖3A和3B是用于說明根據(jù)相同的實施例形成通孔和從該通孔連續(xù)延伸的導(dǎo)體的步驟的截面圖；圖4是示意性地示出根據(jù)相同實施例的電路板構(gòu)造的截面圖，在該電路板上形成第一相變層和第二相變層；圖5A到5D是用于說明制造根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的電路板的方法的步驟的截面圖；圖6A到6C是用于說明制造根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的電路板的方法的步驟的截面圖；圖7A到7D是用于說明制造根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的電路板的方法的步驟的截面圖；圖8A到8C是用于說明制造根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的電路板的方法的步驟的截面圖；圖9A到9E是用于說明制造根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的電路板的方法的步驟的截面圖；
圖10A到10D是用于說明制造根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的電路板的方法的步驟的截面圖；圖11A到11D是用于說明制造根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的電路板的方法的步驟的截面圖；圖12是用于說明制造根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的電路板的方法的頂視圖；圖13是用于說明制造根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的電路板的方法的透視圖；圖14A和14B是用于說明制造根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的電路板的方法的步驟的截面圖；圖15是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的電路板構(gòu)造的截面圖；圖16A和16B是用于說明根據(jù)本發(fā)明的不同實施例進(jìn)行微調(diào)整的工藝步驟的透視圖；圖17A是使用根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的相變通孔的電路板的截面圖，而圖17B是其頂視圖；圖18A是使用根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的相變通孔的電路板的截面圖，而圖18B是其頂視圖；圖19A是使用根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的相變通孔的電路板的截面圖，而圖19B是其頂視圖；圖20A到20E是使用根據(jù)本發(fā)明的另一個不同實施例的相變通孔的電路板的頂視圖；圖21A是根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的導(dǎo)體缺陷的頂視圖，而圖21B是示出了缺陷修復(fù)的頂視圖；圖22A到22D是本發(fā)明的不同實施例的步驟的截面圖；圖23A是示出使用常規(guī)電鍍法的連接結(jié)構(gòu)的截面圖，而圖23B是其頂視圖；
圖24A是示出使用常規(guī)工藝的連接結(jié)構(gòu)的截面圖，該常規(guī)工藝使用導(dǎo)電漿，而圖24B是其頂視圖。
優(yōu)選實施例利用本發(fā)明，通過把激光照射到相變層上，利用相變層中的相變來形成導(dǎo)電路徑，該相變層由能夠在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間交替地變化的相變材料形成，因此可以形成非常小尺寸的微型通孔和導(dǎo)體。此外，根據(jù)本發(fā)明的硫族化物半導(dǎo)體的相變是可逆的，并且因此后序的修復(fù)、再制或微調(diào)也很容易。作為結(jié)果，可以提高產(chǎn)品的成品率。
可以單個使用根據(jù)本發(fā)明的電路板本身，也可以在襯底上形成而使用。當(dāng)被單獨使用時，將其首先構(gòu)造在臨時性襯底上，然后轉(zhuǎn)移到最終襯底上。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，導(dǎo)電路徑是通孔和導(dǎo)體中的至少一種，而所述相變材料是由于激光照射而在電絕緣態(tài)和導(dǎo)電態(tài)之間變化的材料，并且所述導(dǎo)電路徑由處于導(dǎo)電狀態(tài)中的相變材料制成。
所述相變材料是經(jīng)歷了結(jié)晶相與非晶相之間的相變的材料。所述相變材料是硫族化物半導(dǎo)體。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在相變層中形成通孔來作為所述導(dǎo)電路徑，并且在相變層的表面形成連接到該通孔的由金屬制成的導(dǎo)體。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在相變層中形成通孔來作為所述導(dǎo)電路徑，并且在該相變層上也形成由相變材料制成的導(dǎo)體。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，形成連接到該通孔的導(dǎo)體。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，形成多個通孔來作為所述導(dǎo)電路徑，沿偏離電路板的法線(normal line)方向形成多個通孔中的至少一個。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，還提供一個基底作為所述相變層的基底，在該基底上至少在其表面上形成導(dǎo)體層。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在所述相變層上形成另外一個相變層，并且同樣在這個另外的相變層中形成導(dǎo)電路徑且該導(dǎo)電路徑由所述相變材料制成。
在制造本發(fā)明的電路板的方法中，優(yōu)選地以半導(dǎo)體激光器來發(fā)射步驟(b)中的激光。
優(yōu)選地在其中所述相變層是可旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)中來發(fā)射步驟(b)中的激光。
在一個優(yōu)選實施例中，在步驟(b)中，在相變層的表面中形成作為導(dǎo)電路徑的導(dǎo)體，并且形成通孔作為從該導(dǎo)體的一部分延伸的導(dǎo)電路徑。
本發(fā)明的電路板的制造方法還包括在第二相變層上形成由相變材料制成的第三相變層的步驟，在第三相變層中通過從半導(dǎo)體激光器把激光照射到第三相變層來形成由相變材料制成的通孔的步驟，在第三相變層上形成由相變材料制成的第四相變層的步驟，以及在第四相變材料中通過從半導(dǎo)體激光器把激光照射到第四相變層來形成由相變材料制成的導(dǎo)體的步驟。
在本發(fā)明的電路板的制造方法中，形成第二相變層的步驟可以包括把相變材料沉積到第一相變層上以便覆蓋由金屬制成的導(dǎo)體的步驟，以及使沉積的相變材料變平的步驟。
本發(fā)明提供了一種電路板，在該電路板上可以形成尺寸非常小的通孔。如上所述，盡管可以以常規(guī)技術(shù)使用鉆孔形成直徑約為100μm的通孔，或使用CO2激光形成最多在30到50μm近似范圍內(nèi)的通孔，但是形成尺寸比那更小的通孔在工藝上非常困難。
在這種情況下，發(fā)明人通過與常規(guī)技術(shù)不同的方法來檢測通孔的形成，由此引出本發(fā)明。這不是一種在板上形成孔，然后用導(dǎo)電材料填充該孔的技術(shù)，而是一種其中不用形成孔，通過用半導(dǎo)體激光照射由相變材料制成的相變層來形成通孔的技術(shù)，該相變材料能夠在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間交替地變化。通過使用這種方法，明顯能夠形成直徑例如約為1μm的微型孔。
其中形成通孔的相變材料由其中通過相變(結(jié)晶相與非晶相之間的相變)來改變電阻值的材料制成，并且能夠通過激光的照射來引起從電絕緣態(tài)(非晶相)到導(dǎo)電態(tài)(結(jié)晶相)的改變，通孔由處在導(dǎo)電態(tài)中的相變材料構(gòu)成。對于相變材料，可以使用能夠在結(jié)晶相與非晶相之間進(jìn)行相變的硫族化物半導(dǎo)體。
可以使硫族化物半導(dǎo)體的電導(dǎo)率在室溫下在結(jié)晶相與非晶相之間具有約為四或五個數(shù)量級的差異，此外，由于在室溫下可以使硫族化物半導(dǎo)體穩(wěn)定地保持為結(jié)晶相和非晶相，可以通過在電絕緣態(tài)和導(dǎo)電態(tài)之間的相變來形成電絕緣部分和導(dǎo)電部分(通孔等)。
由于可以通過用半導(dǎo)體激光在能夠在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間交替變化的相變材料上進(jìn)行照射來形成導(dǎo)電路徑，因此根據(jù)本發(fā)明用于形成導(dǎo)電路徑(通孔、導(dǎo)體等)的方法是有效的。還可以以良好的效率精確地形成微型孔，這是因為不必通過鉆孔處理或激光處理來形成孔，然后，用導(dǎo)電材料填充這些孔。
優(yōu)選，所述相變材料層的厚度在0.5到20μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1到10μm的范圍內(nèi)。可以通過諸如旋涂、真空淀積和濺射法等方法來形成該相變材料層。此外，可以在該相變材料上提供一個保護(hù)層。可以使用厚度范圍為10到100nm的介電材料來作為所述保護(hù)層。例如，可以使用ZnS-SiO2作為該介電材料。
本發(fā)明可應(yīng)用于各種用途，例如柔性印刷板、雙面襯底和多層板。
下面是參考附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行的說明。本發(fā)明不限于下述實施例。為了簡化說明，附圖中，用相同的參考數(shù)字來表示具有基本相同功能的結(jié)構(gòu)元件。
下面是參考圖1和圖2對根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電路板進(jìn)行的說明。圖1是示意性地示出根據(jù)本實施例的電路板100的構(gòu)造的截面圖。
如圖1所示的電路板100由相變層10和在相變層10上形成的導(dǎo)電路徑20構(gòu)成。相變層10由能夠在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間交替變化的相變材料制成。如圖1所示的實例中的導(dǎo)電路徑20是通孔21，并且該通孔21由相變材料構(gòu)成。這種相變材料是通過其在結(jié)晶相與非晶相之間進(jìn)行相變的材料，并且相變是由，例如，光(激光)、熱、電脈沖等所造成的。
構(gòu)成相變層10和導(dǎo)電路徑20(通孔21)的相變材料是至少通過激光的照射在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間變化的材料。在圖1所示的實例中，導(dǎo)電路徑20(通孔21)處在高電導(dǎo)率的晶態(tài)，而除了該導(dǎo)電路徑20之外的、相變層10的其它區(qū)域處于電導(dǎo)率低于導(dǎo)電路徑20的電導(dǎo)率的非晶態(tài)。導(dǎo)電路徑20與除了該導(dǎo)電路徑20之外的相變層10之間的電導(dǎo)率之差優(yōu)選例如為至少104的數(shù)量級，或者更優(yōu)選為至少105的數(shù)量級。
導(dǎo)電路徑的電阻值優(yōu)選在101至104S/cm的范圍內(nèi)。
在本實施例中，如圖1所示，通過用半導(dǎo)體激光器50的激光52的照射造成相變材料的相變，來形成導(dǎo)電路徑20(通孔21)。與用于開孔工藝應(yīng)用的固態(tài)激光器(例如，YAG激光器)或氣態(tài)激光器(例如，CO2激光器)相比，半導(dǎo)體激光器50的輸出相當(dāng)?shù)牡?，并且因此可以把半?dǎo)體激光器50稱為低輸出激光器。對照YAG激光器的輸出，其例如為500W，或CO2激光器的輸出，其例如為200W，半導(dǎo)體激光器50的輸出可能最多例如為100mW(某些實例中在50到80mW的范圍內(nèi))?？梢允褂没贕aAs的、基于InGaAsP的或基于GaN的半導(dǎo)體激光器來用于半導(dǎo)體激光器50。
在本實施例中，使用硫族化物半導(dǎo)體來作為所述相變材料。硫族化物半導(dǎo)體是一種包括至少一種硫族元素(即第六族元素)作為基本元素的合金?；谄浠旌媳壤驑?gòu)成元素，可以使用不同特性的硫族化物半導(dǎo)體。本實施例的硫族化物半導(dǎo)體包括作為主要組成成分的硫族元素(S、Se、Te)、和作為次要組成成分的磷族元素(例如As和Sb)。主要成分與次要成分的優(yōu)選豐度(abundance ratio)是其中硫族元素與磷族元素的元素之比是在1∶0.1到1∶1的范圍內(nèi)的豐度。
硫族元素的主要組成成分是二配位的(two-coordinated)，而磷族元素的次要組成成分是三配位的(three-coordinated)，形成二維共價網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。以這種方式可以容易地引發(fā)相變。即，采用硫族化物半導(dǎo)體，鍵合(bonding)具有鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，并且因此該結(jié)構(gòu)變?yōu)槿嵝缘?、且易于發(fā)生結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整。作為結(jié)果，可以保持結(jié)晶態(tài)和非晶態(tài)。應(yīng)當(dāng)注意，所述網(wǎng)絡(luò)是以Van der Waals力鍵合，因此與完全由共價鍵構(gòu)成的非晶半導(dǎo)體相比，所述網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上是柔性的。非晶硫族化物也被稱之為硫族化物玻璃(硫族元素化合物玻璃)。
采用基于Te-Ge-Sn-Au的和基于Sn-Te-Se的硫族化物半導(dǎo)體，可以使用光照射來引發(fā)非晶-結(jié)晶相變。此外，采用基于Te-As-Ge-Si的半導(dǎo)體，可以使用由例如電流所產(chǎn)生的熱來引發(fā)非晶-結(jié)晶相變。其它實例包括基于Ge-Sb-Te的半導(dǎo)體和添加了As和Sb的基于Te的半導(dǎo)體。其中可以引發(fā)相變的合金的其它附加實例包括作為基于兩種成分的合金的GaSb，InSb，InSe，Sb2Te3和GeTe，和作為基于三種成分的合金的Ge2Sb2Te5，InSbTe，GaSeTe，SnSb2Te4和InSbGe，以及作為基于四種成分的合金的AgInSbTe，(GeSn)SbTe，GeSb(SeTe)，和Te81Ge15Sb2S2。
圖2A和2B是用于說明硫族化物半導(dǎo)體中的相變條件的示意圖。通過施加例如焦耳熱以結(jié)晶溫度引發(fā)(參見箭頭53)原子重新排列，以至于低導(dǎo)電率的非晶態(tài)51(圖2A)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔?dǎo)電率的結(jié)晶態(tài)55(圖2B)。另一方面，當(dāng)溫度升高到熔點以上以熔化晶體，然后，立刻在溫度快速降低之后，由于快速溫度梯度，高導(dǎo)電率結(jié)晶態(tài)55(圖2B)經(jīng)由過冷液態(tài)(參見箭頭54)變?yōu)榈蛯?dǎo)電率非晶態(tài)51(圖2A)。
在基底30上形成由相變材料制成的相變層10?；?0是其上至少在表面上形成導(dǎo)體層的襯底。在本實施例中，基底30的部分導(dǎo)體層(例如，平臺)位于通孔21的底面的區(qū)域。基底30可以是例如剛性板(典型的印刷板)，并且在本實施例中可以使用單面或雙面剛性板。應(yīng)當(dāng)注意，圖1中僅示出了單個通孔21，但是可以形成多個通孔21。
采用本實施例的電路板100，通過在相變層10上照射激光52來形成通孔21，因此可以把通孔21的尺寸(例如其直徑)做得小。即，可以得到具有當(dāng)通過以鉆孔加工或激光加工來形成孔、并且然后以導(dǎo)電材料填充這些孔形成通孔時難以達(dá)到的通孔尺寸的電路板。
在制造例如尺寸(直徑)范圍為100μm到30μm或尺寸比這更大的通孔21時沒有特別的問題，但是相對更小的尺寸具有巨大的技術(shù)意義。當(dāng)通孔21的形狀基本上為圓形時，通孔21的直徑可能最多例如為10μm，并且當(dāng)需要小的通孔直徑時，直徑可能最多例如為1μm(作為一個實例在0.1到0.5μm的范圍內(nèi))。
能夠制造小的通孔尺寸允許在連接到通孔的平臺的均勻性的精度上存在誤差(leeway)，其結(jié)果是可以放松對電路板設(shè)計的限制，并且還可以取得在制造階段能更容易地估計誤差(容差)的效果。也就是說，當(dāng)通孔與平臺之間的均勻性的精度為±25μm時，如果試圖采用一般制造方法來形成通孔直徑為50μm的通孔，那么需要平臺尺寸(例如直徑)至少為100μm。另一方面，當(dāng)使用本實施例的結(jié)構(gòu)形成通孔直徑為10μm的通孔時，平臺尺寸(例如直徑)為60μm就足夠了，并且因此平臺以一定的比例變小，而設(shè)計自由度的水平按此比例相應(yīng)提高。此外，當(dāng)保持平臺尺寸為100μm時，該比例提供均勻性精確度方面的誤差，以至于執(zhí)行制造工藝變得容易且可以提高成品率。
此外，可以使用半導(dǎo)體激光器50作為激光52的照射源，并且因此還可以取得能夠使設(shè)備成本下降的效果。與使用高輸出激光器(例如CO2激光器)作為激光52的照射源相比，當(dāng)使用半導(dǎo)體激光器50時，可以把相關(guān)設(shè)備成本減小到百分之一或更少。此外，半導(dǎo)體激光器50還易于操作，且在這方面還具有制造工藝方面的巨大價值。
此外，由于導(dǎo)電路徑20由能夠在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間交替變化的相變材料制成，即使一旦在已經(jīng)形成之后，其具有能夠通過特定的工藝再次被擦除的特殊性能。即，即使在從非晶態(tài)(圖2中的參考數(shù)字“51”)相變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)(圖2中的參考數(shù)字“55”)之后，可以使形成導(dǎo)電路徑20的硫族化物半導(dǎo)體再次變相，從結(jié)晶態(tài)(圖2中的參考數(shù)字“55”)變?yōu)榉蔷B(tài)(圖2中的參考數(shù)字“51”)，并且因此可以擦除已經(jīng)形成的導(dǎo)電路徑20。以這種方法，即使當(dāng)在錯誤的位置上形成導(dǎo)電路徑20時，仍然可以擦除它，然后在正確的位置上再次形成導(dǎo)電路徑20。
當(dāng)制造本發(fā)明的電路板100時，首先可以通過在基底30上沉積相變材料來形成由處于非晶態(tài)的相變材料制成的相變層10，之后可以通過在相變層10上照射激光52形成由處于結(jié)晶態(tài)的相變材料制成的通孔21(導(dǎo)電路徑20)。通過激光的光束直徑可以調(diào)整通孔21的尺寸(直徑)。對于相變層10的厚度沒有特別的限制，但是在本實施例中它被設(shè)置在5到30μm的范圍內(nèi)。當(dāng)在相變層10的上表面和下表面分別暴露出通孔21的上表面和下表面時，相變層10的厚度為通孔21的高度。
在如圖1所示的結(jié)構(gòu)中，可以在相變層10的表面形成一個金屬導(dǎo)體，該金屬導(dǎo)體連接到通孔21。此外，在相變層10中，遠(yuǎn)離通孔21，還可以形成由相變材料制成的導(dǎo)體(導(dǎo)電路徑)。
此外，在相變層10中，還可以形成通孔21和與通孔21相連續(xù)地延伸的導(dǎo)體。這將參考圖3A和3B來說明。
首先，如圖3A所示，通過在基底30上的相變層10上移動激光52，在相變層10的表面上形成導(dǎo)體22(導(dǎo)電路徑20)。導(dǎo)體22由相變材料制成。通過激光52的光束直徑可以調(diào)整導(dǎo)體22的寬度，并且通過控制激光52的移動可以調(diào)整導(dǎo)體22的路徑。
接下來，如圖3B所示，當(dāng)激光52到達(dá)想要形成通孔21的區(qū)域時，在此停止半導(dǎo)體激光器50的移動，并且通過激光52的固定照射，在相變層10中形成通孔21。以這種方式，可以獲得一條導(dǎo)電路徑20，其中導(dǎo)體22與通孔21為單個實體。應(yīng)當(dāng)注意，通孔21的位置不限于導(dǎo)體22的末端，可以是中心部分，并且可以在形成通孔21之后，形成與通孔21相連續(xù)地延伸的導(dǎo)體22。
采用該結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)體22與通孔21之間沒有接縫，因此存在導(dǎo)體22與通孔21之間具有更優(yōu)良的連接可靠性的優(yōu)點。即，在常規(guī)通孔連接的情況下，通過使通孔部分(導(dǎo)電漿或電鍍)與在該通孔部分上形成的平臺部分接觸來把它們連接在一起，并且因此當(dāng)襯底在厚度方向上熱膨脹時，可靠性下降。另一方面，采用圖3B所示的結(jié)構(gòu)，通孔21和導(dǎo)體22形成為作為單個實體連接在一起，因此不存在連接區(qū)域，且具有較好的連接可靠性。
此外，由于從開始就從相變材料形成導(dǎo)體22和通孔21，與相變層10類似，所以導(dǎo)體22與通孔21的熱膨脹系數(shù)與相變層10的熱膨脹系數(shù)相同或極為接近。因此，從那種意義上來說也具有優(yōu)良的可靠性。此外，由于以相同材料連續(xù)性無接縫地形成導(dǎo)體22和通孔21，還可以避免通孔與導(dǎo)線之間的阻抗不匹配的問題。
本實施例的電路板100還可以是多層結(jié)構(gòu)。圖4示出在一個電路板100，其中在基底30上形成第一相變層10a和第二相變層10b。
在第一相變層10a中形成導(dǎo)電路徑20(21和22)，并且在第二相變層10b中同樣形成導(dǎo)電路徑20(21和22)。在圖4所示的實例中，在第二相變層10b中形成的通孔21的底面與在第一相變層10a中形成的導(dǎo)電路徑20(21和22)相接觸。此外，在圖4中所示的基底30中形成由金屬制成的通孔32和位于通孔32的上表面和下表面的平臺34。平臺34可以是金屬導(dǎo)體的一部分。在第一相變層10a中形成的通孔21電連接到基底30的平臺34。
接著，參考圖5A到6C來說明具有多層結(jié)構(gòu)的本實施例的電路板100的制造方法。
首先，如圖5A所示，當(dāng)制備基底30之后，如圖5B所示在基底30的表面上形成第一相變層10a。可以利用真空沉積或濺射、通過沉積相變材料來形成第一相變層10a。第一相變層10a可以由處于非晶態(tài)的硫族化物半導(dǎo)體制成，并且初始時是處于電絕緣態(tài)。
接著，如圖5C所示，通過從半導(dǎo)體激光器50照射激光52，在第一相變層10中形成導(dǎo)體22。隨后，如圖5D所示，在第一相變層10a的預(yù)定位置上與導(dǎo)體22連續(xù)地形成通孔21。
接著，如圖6A所示，在其中形成有導(dǎo)體22和通孔21的第一相變層10a上層疊第二相變層10b。隨后，如圖6B所示，通過來自半導(dǎo)體激光器50的激光52，在第二相變層10b中形成導(dǎo)體22。此后，如圖6C所示，通過在第二相變層10b中形成通孔21，將第一相變層10a的導(dǎo)體22與第二相變層10b的導(dǎo)體22電連接，由此制造具有多層結(jié)構(gòu)的本實施例的電路板100。
應(yīng)當(dāng)注意，通過進(jìn)一步執(zhí)行相同的工藝，可以制造具有三層結(jié)構(gòu)或比三層更多的多層結(jié)構(gòu)的電路板100。
此外，如圖7A到8C所示，也可制造本實施例的電路板100。
首先，在如圖7A所示制備基底30之后，如圖7B所示，在基底30上形成第一相變層10a。接著，如圖7C所示，通過在第一相變層10a上照射激光52來形成通孔21。此后，如圖7D所示，在其中形成有通孔21的第一相變層10a上形成第一相變層的另一層10a’，并且此后，通過在第一相變層10a’中形成導(dǎo)體22來將導(dǎo)體22的一部分和通孔21相連接。
接著，如圖8A所示，在其中形成有導(dǎo)體22的第一相變層10a’上形成第二相變層10b。隨后，如圖8B所示，在第二相變層10b中形成通孔21。此后，如圖8C所示，在其中形成有通孔21的第二相變層10b上形成第二相變層的另一層10b’，并且此后，通過在第二相變層10b’中形成導(dǎo)體22來將第二相變層10b’的導(dǎo)體22的一部分和第二相變層10b的通孔21相連接。
以這種方式，可以制造本實施例的電路板100。通過重復(fù)相同工藝可以制造具有三層或更多層的多層結(jié)構(gòu)的電路板100。采用圖7A到8C所示的制造方法，可以獨立地制造通孔21和導(dǎo)線22，并且因此具有可以容易地控制通孔和導(dǎo)線的厚度的優(yōu)點。另一方面，采用圖5A到6C所示的制造方法，可以同時形成通孔和導(dǎo)體，因此具有較高的生產(chǎn)率的優(yōu)點。應(yīng)當(dāng)注意，還可以結(jié)合使用圖5A到6C所示的制造方法和圖7A到8C所示的制造方法。
此外，還可以僅由相變材料形成通孔21以及由金屬材料形成導(dǎo)體。將參考圖9A到10D來說明該制造方法。
首先，如圖9A所示，在制備基底30之后，如圖9B所示，在基底30上形成第一相變層10a，然后如圖9C所示，在第一相變層10a中用激光52來形成通孔21。
接著，如圖9D所示，在其中形成有通孔21的第一相變層10a上形成金屬層24。隨后，如圖9E所示，在金屬層24上進(jìn)行構(gòu)圖來形成金屬導(dǎo)體26。金屬層24的形成可以通過例如電鍍法來實現(xiàn)。此外，金屬導(dǎo)體26的形成可以通過例如光刻法來實現(xiàn)。
接著，如圖10A所示，在第一相變層10a上沉積相變材料11，以便覆蓋金屬導(dǎo)體26，此后，如圖10B所示，將所沉積的相變材料11的表面平整化，以形成第二相變層10b?？梢酝ㄟ^例如拋光來進(jìn)行所述平整化工藝。
接著，如圖10C所示，在第二相變層10b中用激光52來形成通孔21。此后，如圖10D所示，當(dāng)在其中形成有通孔21的第二相變層10b上形成金屬導(dǎo)體26時，可以得到具有兩層或多層的多層結(jié)構(gòu)的本實施例的電路板100。如圖9D和9E所示，通過在沉積金屬層24之后進(jìn)行構(gòu)圖，可以實現(xiàn)金屬導(dǎo)體26的形成。
對于通過該制造方法得到的電路板100，金屬導(dǎo)體(例如銅導(dǎo)體)26用于布線，并且因此可以使其具有比由相變材料制成的導(dǎo)體22更低的電阻。此外，具有用焊料連接導(dǎo)體26上的元件的優(yōu)良的可焊性的優(yōu)點。
應(yīng)當(dāng)注意，如圖9E到10D所示，所有的導(dǎo)體可以由金屬制成，但是由相變材料制成的導(dǎo)體的一部分(例如上部)可由金屬制成，以便減小電阻值和增加電導(dǎo)率。
此外，不僅當(dāng)制造多層結(jié)構(gòu)的電路板100時，而且當(dāng)制造單層結(jié)構(gòu)的電路板100時，也可以進(jìn)行如圖10A和10B所示的平整化工藝。例如，如圖11A所示，當(dāng)基底30的平臺(或?qū)w的一部分)34從基底30的表面突出時，通常當(dāng)在基底30上沉積相變材料11時，如圖11B所示相變材料11的表面不平整。
此時，通過進(jìn)行平整化工藝，如圖11C所示可以使相變材料11的表面變平，以便得到相變層10。此后，如圖11D所示，在相變層10中形成導(dǎo)電路徑20(通孔21)。在如圖11D所示的結(jié)構(gòu)中，在相變層10上可以形成另一個金屬導(dǎo)體，并且還可以形成一個新的相變層(第二相變層)。
在制造本實施例的電路板100的過程中，可以在其中相變層10是可以旋轉(zhuǎn)的條件下、利用激光52的照射來完成導(dǎo)電路徑20(21和22)的形成。例如，如圖12所示，通過利用布置具有相變層并且稍后將形成電路板100的襯底(或基底30)來提供晶圓200，以及如圖13所示，設(shè)置晶圓200處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中，這是可能的。通過從半導(dǎo)體激光器50發(fā)射的激光52的寫入，在晶圓200上的相變層10上形成導(dǎo)電路徑20(21和22)。不限于單個半導(dǎo)體激光器50，并且可以提供多個半導(dǎo)體激光器。
當(dāng)使用如圖12和13所示的構(gòu)造時，除了可以通過晶圓200的旋轉(zhuǎn)(看箭頭210)來移動激光52的相對位置以外，還可以通過晶圓200的旋轉(zhuǎn)速度來調(diào)節(jié)相變層10的溫度。如上所述，由于溫度影響相變層10中的相變，因此能夠利用晶圓200的旋轉(zhuǎn)速度來進(jìn)行溫度控制具有巨大的優(yōu)點。
本實施例的導(dǎo)電路徑20是利用激光52來形成的，并且因此，與通過通孔和導(dǎo)體的常規(guī)形成方法得到路徑不同，在選擇路徑(例如，三維傾斜)方面具有相當(dāng)?shù)淖杂啥取?br> 例如，如圖14A所示，可以把激光52的焦點54調(diào)節(jié)在相變層10的中心上，并且使其成為導(dǎo)電路徑20的起始點。并且如圖14B所示，可以通過對角地移動(本例中，向上對角移動)激光52的焦點54，形成具有自基底30的法線方向傾斜的路徑的導(dǎo)電路徑20。激光52的焦點54可以與相變層10的底面的一個位置對準(zhǔn)?；蛘?，可以把激光52的焦點54首先對準(zhǔn)在相變層10的表面上，然后可向下對角地移動焦點54。圖15示出一個電路板100，其中在相變層10中形成有多個對角地傾斜的導(dǎo)電路徑20。
通過使用圖14B和15所示的導(dǎo)電路徑20，可以以最短的距離把端子與端子相連，其結(jié)果是還具有能夠縮短導(dǎo)體長度的單獨效果。盡管可以把導(dǎo)電路徑20分類為近似于通孔，但是就其功能來說，其既具有通孔的作用又具有導(dǎo)體的作用。
此外，本實施例的導(dǎo)電路徑20還適用于微調(diào)技術(shù)?！拔⒄{(diào)技術(shù)”通常指這樣的技術(shù)，通過該技術(shù)來構(gòu)造電路或它們的元件，以使得可以通過少數(shù)電阻的細(xì)微調(diào)整來校正整個電路的制造偏差，并且在制造后調(diào)整它們的電阻值來獲得高精度的電路。通常使用激光微調(diào)法來進(jìn)行微調(diào)并且例如通過使用昂貴的高輸出激光器裝置部分地去除印刷的電子元件來完成所述激光微調(diào)。另一方面，通過使用本實施例的構(gòu)造，可以容易地并且精確地進(jìn)行微調(diào)，而不需要使用大規(guī)模激光微調(diào)法。將參照圖16A和16B對此進(jìn)行說明。
首先，如圖16A所示，在其上形成有預(yù)定電路(圖中未示出)的電路板40的一部分上形成相變層10。在端子42之間形成相變層10。然后，如圖16B所示，當(dāng)測量端子42之間的電特性時，通過使用半導(dǎo)體激光器50照射激光52來在相變層10上形成導(dǎo)電路徑(導(dǎo)體)20。為了得到所希望的電特性，調(diào)整端子42之間的電阻值，并完成微調(diào)。由于不需要昂貴的大功率激光器裝置并且可以容易地進(jìn)行微調(diào)，因此采用該方法進(jìn)行微調(diào)是非常有用的。
此外，隨著近年來由移動電信裝置和筆記本電腦為代表的電子器件的小尺寸和高密度裝配工藝的發(fā)展，適用于SMT(表面裝配技術(shù))的電路板變得越來越普遍，并且存在著使用更多數(shù)量的諸如裝配在這些電路板中的VCO(電壓控制振蕩器)和TCXO(溫度補償晶體振蕩器)等復(fù)雜電路元件的趨勢，在這些復(fù)雜電路中微調(diào)是非常重要的，并且因此用于本實施例的構(gòu)造的微調(diào)具有巨大的技術(shù)意義。
圖17A是使用本發(fā)明的不同實施中的相變通孔的電路板的截面圖，而圖17B是其頂視圖。在相變材料層61的厚度方向上形成處于導(dǎo)電狀態(tài)的通孔62a和62b，該相變材料層61處于電絕緣狀態(tài)，并且在相變材料層61的兩側(cè)形成導(dǎo)體層63和64。平臺部分不是特別需要的，并且可以僅用導(dǎo)體來實現(xiàn)通孔的電連接。
作為比較，在圖23A(截面圖)和圖23B(頂視圖)中示出了使用常規(guī)電鍍法的連接結(jié)構(gòu)。在襯底81的兩側(cè)上通過蝕刻來形成導(dǎo)體82和83，在厚度方向上開一個穿孔85，通過電鍍在厚度方向上形成一個通孔，并且形成平臺84。由于這個原因，必須使用額外的空間用于平臺的表面區(qū)域部分，并且難以使得整個結(jié)構(gòu)緊湊。
作為不同的對比，圖24A(截面圖)和圖24B(頂視圖)示出了使用常規(guī)導(dǎo)電漿的連接結(jié)構(gòu)。在襯底81的厚度方向上開一個穿孔，用導(dǎo)電漿86填充該穿孔，兩側(cè)都被銅板夾持，并且通過施加壓力和熱量來壓縮它們，此后在蝕刻后保留平臺87。參考數(shù)字82和83是導(dǎo)體。與電鍍法相比，該結(jié)構(gòu)具有能夠簡單地制造多層板并且實現(xiàn)緊湊性的巨大優(yōu)點，但是在上下平臺87的均勻性的精度上存在著問題，并且平臺87必須形成得比由導(dǎo)電漿填充的部分制成的通孔大，以至于通孔不會從平臺87伸出來。因此，必須為平臺占用的面積提供額外的空間。
圖18A是使用本發(fā)明的另一個不同實施例中的相變通孔的電路板的截面圖，且圖18B是其頂視圖。為了在導(dǎo)體層63和64之間建立連接，在相變材料層61的厚度方向上形成多個導(dǎo)電態(tài)通孔62，該相變材料層61處于電絕緣態(tài)。所述多個導(dǎo)電態(tài)通孔62連接在導(dǎo)體層63和64之間。
對于圖18A和18B的結(jié)構(gòu)，其順序可以是這樣的形成導(dǎo)體層63，形成相變層，形成通孔，然后形成導(dǎo)體層64，但是還可以通過形成導(dǎo)體層63、形成相變層、形成導(dǎo)體層64然后形成通孔來得到這樣的結(jié)構(gòu)。這是因為，在形成相變通孔的工藝中，盡管通過激光照射的熱量來在相變層的相變材料中引起相變，但是可以通過擴散熱量，并且同樣在導(dǎo)體層63和64的下部中引起相變來形成導(dǎo)電區(qū)域。以這種方式，可以在形成上下導(dǎo)體層之后，形成通孔。由于這使得在確定上下導(dǎo)體層的布線圖形之后形成通孔成為可能，因此可以改善均勻性的精度。
圖19A是使用本發(fā)明的另一個實施例中的相變通孔的電路板的截面圖，而圖19B是其頂視圖。即使上下導(dǎo)體層63和64的位置發(fā)生偏移，還是可以在形成所述導(dǎo)體層之后進(jìn)行通孔形成工藝，因此在校正導(dǎo)體層63和64的位移后，可以通過在處于電絕緣態(tài)的相變材料層61的厚度方向上形成多個導(dǎo)電態(tài)通孔62，來形成導(dǎo)體層63和64之間的連接。以這種方式，可以減小由導(dǎo)體位移所造成的缺陷，并且可以提高成品率。
圖20A到20E是使用本發(fā)明的另一個實施例中的相變通孔的電路板的頂視圖。圖20A示出了其中在上下導(dǎo)體層63和64之間開有一個空間，并且在這一空間的相變材料層的厚度方向上形成多個導(dǎo)電態(tài)通孔62的實例。圖20B示出了其中在導(dǎo)體層63中形成一個窗口部分，并且在該窗口部分中形成通孔62的實例。圖20C示出了其中當(dāng)上下導(dǎo)體層63和64的位置發(fā)生偏移時，在導(dǎo)體層63和64之間形成通孔62的實例。圖20D示出了其中當(dāng)導(dǎo)體層63和64部分重疊時，在導(dǎo)體層63中形成一個窗口部分，并且在其中形成通孔62的實例。圖20E示出了其中當(dāng)導(dǎo)體層63和64以同心圓的形狀重疊時，在所述重疊部分中形成通孔62的實例。因為通過其中形成通孔的工藝，可以在導(dǎo)體層之下加寬相變通孔，因此上述結(jié)構(gòu)也是可能的。
圖21A到21B是示出本發(fā)明的另一個不同實施例的導(dǎo)體的修復(fù)的頂視圖。如圖21A所示，當(dāng)在相變材料層上形成導(dǎo)體71時，即使發(fā)生例如參考數(shù)字72a到72d所示的缺陷，還是可以如圖21B的修補部分73a到73d所示，修復(fù)和連接導(dǎo)體。因為通過其中形成通孔的工藝，可以在導(dǎo)體層之下加寬相變通孔，因此上述結(jié)構(gòu)也是可能的。
圖22A到22D是示出本發(fā)明的一個不同實施例的步驟的截面圖，其中在相變材料層10的表面上形成導(dǎo)體層22(圖22A)，并且在背面上也形成導(dǎo)體層22(圖22B)，此后，通過照射激光52來形成通孔21。通過利用激光的熱擴散，在導(dǎo)體層之下使由相變材料形成的通孔加寬，來電連接上下導(dǎo)體。
上面說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是該說明不是限制性的，并且自然可以進(jìn)行各種其它修改。
在不脫離本發(fā)明的精神或其本質(zhì)特征的情況下可以以其它形式來實施本發(fā)明。本申請中公開的實施例在所有方面都應(yīng)該被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求而不是前述說明來指出的，并且所有在權(quán)利要求的等效意義和范圍內(nèi)的變化都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電路板，包括一個襯底，和在該襯底上的一個相變層，所述相變層包含相變材料，該相變材料包括硫族化物半導(dǎo)體，并且通過激光的照射在處于非晶相的電絕緣態(tài)和處于結(jié)晶相的導(dǎo)電狀態(tài)之間變換，其中在所述相變層中，由處于導(dǎo)電狀態(tài)的所述相變材料來限定導(dǎo)電路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中所述導(dǎo)電路徑是在相變層的厚度方向上導(dǎo)電的通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中所述導(dǎo)電路徑是在相變層的表面方向上導(dǎo)電的導(dǎo)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中所述導(dǎo)電路徑既作為在相變層的厚度方向上導(dǎo)電的通孔，又作為在相變層的表面方向上導(dǎo)電的導(dǎo)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中硫族化物半導(dǎo)體經(jīng)歷結(jié)晶相和非晶相之間的可逆相變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中該導(dǎo)電路徑和電絕緣層之間的電導(dǎo)率差至少為104S/cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中該導(dǎo)電路徑具有在101到104S/cm范圍內(nèi)的電導(dǎo)率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中所述硫族化物半導(dǎo)體包含至少一種選自S、Se和Te中的硫族元素作為主要組成成分，以及包括As或Sb的磷族元素作為次要組成成分，并且主要組成成分與次要組成成分的成份比例是使得硫族元素與磷族元素的元素比在1∶0.1到1∶1的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中所述硫族化物半導(dǎo)體是選自Te-As，TeSb，GaSb，InSb，InSe，Sb2Te3，GeTe，Ge2Sb2Te5，InSbTe，GaSeTe，SnSb2Te4，InSbGe，TeGeSnAu，SnTeSe，TeAsGeSi，GeSbTe，AgInSbTe，(GeSn)SbTe，GeSb(SeTe)，和Te81Ge15Sb2S2中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中在所述相變層中形成一個通孔來作為該導(dǎo)電路徑，以及其中一個金屬導(dǎo)體在所述相變層的表面連接到該通孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路板，其中所述導(dǎo)體與所述通孔相連續(xù)地形成在一起。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中形成多個通孔來作為所述導(dǎo)電路徑，以及其中偏離電路板的法線方向傾斜地形成多個通孔中的至少一個。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中該襯底是一塊電路板，在該電路板上、至少在其表面上形成導(dǎo)體層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中該襯底是以后要移除的臨時性襯底。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其中在所述相變層上形成另外一個相變層，并且在這個另外的相變層中也形成該導(dǎo)電路徑。
16.一種電路板的制造方法，其中在襯底上，在包含相變材料的相變層的至少一部分中，形成一條導(dǎo)電路徑，所述相變材料能夠在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間交替變化，該導(dǎo)電路徑通過所述相變層中的相變已經(jīng)轉(zhuǎn)入導(dǎo)電態(tài)，其中所述相變材料包括硫族化物半導(dǎo)體，并通過激光照射在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間變化，在結(jié)晶相中進(jìn)入導(dǎo)電態(tài)，在非晶相中進(jìn)入電絕緣態(tài)，該方法包括以下步驟(a)通過沉積能夠在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間交替變化的相變材料，來形成相變層；以及(b)通過在所述相變層上照射激光，在所述相變層中形成包括所述相變材料的導(dǎo)電路徑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板的制造方法，其中從半導(dǎo)體激光器照射步驟(b)中的激光。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板的制造方法，其中在所述相變層是可旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下照射步驟(b)中的激光。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板的制造方法，其中，在步驟(b)中，在所述相變層的表面中形成一個導(dǎo)體來作為該導(dǎo)電路徑。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板的制造方法，其中，在步驟(b)中，在所述相變層內(nèi)部形成一個通孔。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板的制造方法，其中，在步驟(b)中，在所述相變層的表面形成一個導(dǎo)體來作為該導(dǎo)電路徑，并且形成一個通孔來作為從所述導(dǎo)體的一部分延伸的導(dǎo)電路徑。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板的制造方法，其中該襯底是一塊電路板，在該電路板上、至少在其表面上形成導(dǎo)體層，或者該襯底是以后要移除的臨時性襯底。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板的制造方法，其中，當(dāng)在該襯底的表面上形成金屬導(dǎo)體，而且表面不平時，在形成所述相變材料層之后將所述相變材料平整化。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板的制造方法，其中在所述相變層上形成另外一個相變層，并且在這個另外的相變層中同樣形成所述導(dǎo)電路徑。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板的制造方法，其中在所述相變層中形成一個通孔來作為所述導(dǎo)電路徑，并且一個金屬導(dǎo)體在所述相變層的表面連接到該通孔。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電路板的制造方法，其中在所述金屬導(dǎo)體上形成第二相變層，并且在所述第二相變層中形成作為導(dǎo)電路徑的通孔。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電路板的制造方法，其中，當(dāng)形成所述第二相變層時，形成所述第二相變材料層以便覆蓋包含金屬的導(dǎo)體，并且此后將所述相變材料平整化。
28.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板的制造方法，其中通過將照射的激光聚焦在所述相變層內(nèi)部，在所述相變層內(nèi)部形成包含所述相變材料的導(dǎo)電路徑。
29.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板的制造方法，其中，當(dāng)形成所述導(dǎo)電路徑時，預(yù)先形成多個電極，通過從半導(dǎo)體激光器把激光照射到所述相變層，在所述相變層中形成包含所述相變材料的導(dǎo)電路徑，同時測量所述電極之間的電特性，以這種方式來得到預(yù)定的電特性。
30.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板的制造方法，其中，在所述相變材料層兩側(cè)形成導(dǎo)體層之后，通過照射激光形成通孔，并且通過利用激光的熱擴散使通孔一直擴寬直到到達(dá)導(dǎo)體下方，來將上面的導(dǎo)體和下面的導(dǎo)體電連接。
全文摘要
在根據(jù)本發(fā)明的電路板(100)中，在襯底上，在包括能夠在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間交替變化的相變材料的相變層(10)的至少一部分中，形成導(dǎo)電路徑(20、21)，所述導(dǎo)電路徑通過相變層(10)中的相變已經(jīng)轉(zhuǎn)入導(dǎo)電態(tài)，其中所述相變材料包括硫族化物半導(dǎo)體，通過激光照射在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間變化，在結(jié)晶相中進(jìn)入導(dǎo)電態(tài)，在非晶相中進(jìn)入電絕緣態(tài)。以這種方式，通過把激光照射到相變層上、利用由能夠在電絕緣態(tài)與導(dǎo)電態(tài)之間交替變化的相變材料形成的相變層中的相變，來形成導(dǎo)電路徑，并且因此可以形成尺寸非常小的微型孔和導(dǎo)體。此外，隨后的修復(fù)、再加工或微調(diào)也很容易。
文檔編號H05K3/10GK1667819SQ200510054349
公開日2005年9月14日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月10日
發(fā)明者石丸幸宏, 中谷誠一, 齊藤義行 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社