專(zhuān)利名稱：多層型線路板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉 及一種多層型線路板及其制造方法，在所述多層型線路板中，多個(gè)樹(shù)脂絕緣層和導(dǎo)體層彼此交替地層疊。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體集成電路芯片(以下稱為“IC芯片”)具有諸如計(jì)算機(jī)用微處理器等各種應(yīng)用。近年來(lái)，存在以下趨勢(shì)在IC芯片上以更小的端子間距(pitch)設(shè)置越來(lái)越多的端子，用于IC芯片的更高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和性能。所述多個(gè)端子通常被成列地彼此靠近地配置在 IC芯片的底側(cè)并通過(guò)倒裝芯片接合(flip-chip bonding)被連接到主板的端子。然而，由于IC芯片的端子間距和主板的端子間距之間的差異很大，難以將IC芯片直接安裝到主板。 因此，通常是，通過(guò)將IC芯片安裝到芯片安裝線路板而制成半導(dǎo)體封裝，然后將該半導(dǎo)體封裝安裝到主板。作為半導(dǎo)體封裝的芯片安裝線路板，實(shí)踐中已經(jīng)使用多層型線路板，在該多層型線路板中，多個(gè)堆積層(build-up layer)形成在芯基板的頂側(cè)和底側(cè)。多層型線路板使用諸如樹(shù)脂基板等作為芯基板，其中該樹(shù)脂基板由樹(shù)脂浸漬玻璃纖維材料(例如，玻璃/環(huán)氧樹(shù)脂)形成并且厚度比堆積層的厚度大很多，以獲得高剛性并用作加強(qiáng)件。此外，電氣布線 (例如通孔導(dǎo)體)形成為貫通芯基板，用于芯基板的頂側(cè)的和底側(cè)的堆積層之間的電連接。為了 IC芯片的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，近年來(lái)，高頻信號(hào)已被應(yīng)用到IC芯片。在這種情況中， 將IC芯片安裝于堆積線路板導(dǎo)致高頻信號(hào)的傳遞損失或IC芯片的電路故障，并且由于電氣布線在芯基板中產(chǎn)生高電感，所以將IC芯片安裝于堆積線路板成為與IC芯片的高速運(yùn)轉(zhuǎn)干涉的緣由。作為上述問(wèn)題的解決方案，日本特開(kāi)2009-117703號(hào)公報(bào)(簡(jiǎn)稱為 “JP2009-117703A”)提出了如下的無(wú)芯多層型線路板，該無(wú)芯多層型線路板不具有較厚的芯基板，以縮短多層型線路板的總體布線長(zhǎng)度并減小用于IC芯片的高速運(yùn)轉(zhuǎn)的高頻信號(hào)的傳遞損失。在JP2009-117703A中，堆積層設(shè)置有交替的樹(shù)脂絕緣層和導(dǎo)體層。樹(shù)脂絕緣層由相同的樹(shù)脂材料形成，該樹(shù)脂絕緣層不但包括作為最外層堆積層的外部樹(shù)脂絕緣層而且包括作為內(nèi)部堆積層的內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層，而導(dǎo)體層通過(guò)例如在樹(shù)脂絕緣層上進(jìn)行電鍍而形成。在該類(lèi)型的多層型線路板中，二氧化硅填料通常被添加到樹(shù)脂絕緣層，以改善樹(shù)脂絕緣層粘接到導(dǎo)體層的粘接性以及減小樹(shù)脂絕緣層的熱膨脹系數(shù)。此外，連接端子形成于外部樹(shù)脂絕緣層，并通過(guò)倒裝芯片接合經(jīng)由焊料凸塊(solder bump)而被連接到IC芯片；屬于液體固化樹(shù)脂的底部填充(underfill)材料被填充在外部樹(shù)脂絕緣層和IC芯片之間的間隙中以改善焊料凸塊的熱疲勞壽命。

發(fā)明內(nèi)容
然而，外部樹(shù)脂絕緣層中所包含的二氧化硅填料暴露于外部樹(shù)脂絕緣層的表面， 而使底部填充材料的流動(dòng)性劣化。更具體地，由于以下事實(shí)樹(shù)脂絕緣層和底部填充材料是疏水的，而二氧化硅填料是親水的，所以，隨著暴露于外部樹(shù)脂絕緣層的二氧化硅填料的增加，二氧化硅填料對(duì)底部填充材料的流動(dòng)產(chǎn)生較高阻力。由此，產(chǎn)生以下問(wèn)題底部填充材料填充外部樹(shù)脂絕緣層和IC芯片之間的間隙花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，在外部樹(shù)脂絕緣層和IC芯片之間的間隙中產(chǎn)生空隙?？紤]到上述內(nèi)容，本發(fā)明的目的是提供一種多層型線路板及其制造方法，該多層型線路板具有作為最外層堆積層的外部樹(shù)脂絕緣層，在外部樹(shù)脂絕緣層上限定芯片安裝區(qū)域，電子芯片被安裝于芯片安裝區(qū)域，使得底部填充材料能夠精確地、可靠地密封外部樹(shù)脂絕緣層和電子芯片之間的間隙。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種多層型線路板的制造方法，所述多層型線路板包括層疊布線部分，所述層疊布線部分具有多個(gè)彼此交替地層疊的樹(shù)脂絕緣層和導(dǎo)體層， 所述樹(shù)脂絕緣層包括作為所述層疊布線部分的最外層的外部樹(shù)脂絕緣層和作為所述層疊布線部分的內(nèi)層的內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層，所述外部樹(shù)脂絕緣層由與所述內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層相同的絕緣樹(shù)脂材料制成，所述外部樹(shù)脂絕緣層包含無(wú)機(jī)氧化物填料，并且在所述外部樹(shù)脂絕緣層的外表面限定芯片安裝區(qū)域和孔，利用填充在所述外部樹(shù)脂絕緣層和電子芯片之間的間隙中的底部填充材料而將電子芯片安裝于所述芯片安裝區(qū)域，導(dǎo)體部經(jīng)由所述孔暴露，所述制造方法包括通過(guò)激光加工在所述外部樹(shù)脂絕緣層中形成所述孔的孔形成步驟；在所述孔形成步驟之后從所述外部樹(shù)脂絕緣層的孔的內(nèi)部除去污跡的去污處理步驟；以及在所述去污處理步驟之后減少暴露于所述外部樹(shù)脂絕緣層的所述外表面的所述填料的量的填料減少步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種多層型線路板，其包括層疊布線部分，所述層疊布線部分具有多個(gè)彼此交替地層疊的樹(shù)脂絕緣層和導(dǎo)體層，所述樹(shù)脂絕緣層包括作為所述層疊布線部分的最外層的外部樹(shù)脂絕緣層和作為所述層疊布線部分的內(nèi)層的內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層，所述外部樹(shù)脂絕緣層由與所述內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層相同的絕緣樹(shù)脂材料制成，所述外部樹(shù)脂絕緣層包含無(wú)機(jī)氧化物填料，并且在所述外部樹(shù)脂絕緣層的外表面限定芯片安裝區(qū)域，利用填充在所述外部樹(shù)脂絕緣層和電子芯片之間的間隙中的底部填充材料而將所述電子芯片安裝于所述芯片安裝區(qū)域，其中，存在于所述外部樹(shù)脂絕緣層的所述外表面的填料的量低于存在于所述外部樹(shù)脂絕緣層的內(nèi)部的填料的量。從以下說(shuō)明，也可理解本發(fā)明的其他目的和特征。


圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的多層型線路板的半導(dǎo)體封裝的示意性截面圖。圖2至圖9是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的多層型線路板的工藝步驟的示意圖。圖10是示出多層型線路板的樹(shù)脂絕緣層的表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖像的示意圖。圖11至圖14是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的多層型線路板的工藝步驟的示意圖。圖15至圖16是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的多層型線路板的工藝步驟的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將借助于以下實(shí)施方式詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，其中，同樣的部件和部分用相同的附圖標(biāo)記表示，以避免對(duì)這些部件和部分重復(fù)說(shuō)明。這里需要注意的是，在以下說(shuō)明中，諸如“頂部”和“底部”等方向性術(shù)語(yǔ)僅用于圖示目的，并不會(huì)將本發(fā)明限制于任何的特定取向。參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體封裝10具有球柵陣列(BGA)構(gòu)造， 該球柵陣列構(gòu)造包括多層型線路板11和IC芯片12。然而，半導(dǎo)體封裝10的構(gòu)造并不限于 BGA構(gòu)造。可選擇地，半導(dǎo)體封裝10可以具有針柵陣列(PGA)構(gòu)造、焊盤(pán)柵格陣列(LGA)構(gòu)造或任何其它構(gòu)造。IC芯片12的形式并不受特別地限制。IC芯片12可以是用作計(jì)算機(jī)中的微處理器的DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)或SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)。盡管在本實(shí)施方式中 IC芯片12被安裝于多層型線路板11，但是，諸如芯片電容器、MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))等另一類(lèi)型的電子芯片或者諸如芯片晶體管、芯片二極管、芯片電阻器、芯片線圈、芯片感應(yīng)器等任何其他的芯片部件可以用來(lái)代替IC芯片。在本實(shí)施方式中，多層型線路板11被設(shè)計(jì)為不具有芯基板的無(wú)芯線路板。如圖1 所示，多層型線路板11具有層疊布線部分30 (作為層疊結(jié)構(gòu))，層疊布線部分30具有頂部主面31和底部主面32。芯片安裝區(qū)域29設(shè)置在層疊布線部分30的頂面31，其中，IC芯片 12安裝于芯片安裝區(qū)域29。層疊布線部分30包括彼此交替地層疊為堆積層的樹(shù)脂絕緣層 21、22、23、24和25以及導(dǎo)體層26。這里，在層疊布線部分30的頂面暴露的作為最外層堆積層的樹(shù)脂絕緣層25有時(shí)候被稱為“外部樹(shù)脂絕緣層”，設(shè)置在層疊布線部分30內(nèi)部的作為內(nèi)部堆積層的樹(shù)脂絕緣層22、23和24有時(shí)候被稱為“內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層”。外部樹(shù)脂絕緣層25具有頂面(外表面)和面向相鄰的內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層24的底面(內(nèi)表面)，在頂面上限定有芯片安裝區(qū)域29。在本實(shí)施方式中，外部樹(shù)脂絕緣層25用作阻焊劑(solder resist) 并且具有通過(guò)激光加工而形成在其中的多個(gè)孔，使得導(dǎo)體部經(jīng)由孔43暴露于芯片安裝區(qū)域29。樹(shù)脂絕緣層21-25由相同的絕緣樹(shù)脂材料形成。由于外部樹(shù)脂絕緣層25由與內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層22-24相同的絕緣樹(shù)脂材料形成，所以，與外部樹(shù)脂絕緣層25由與內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層22-24的材料不同的材料制成的情況相比，能夠減小由外部樹(shù)脂絕緣層25與內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層22-24之間的熱膨脹系數(shù)的差別而產(chǎn)生的影響，由此能夠有效地防止多層型線路板11的翹曲。樹(shù)脂絕緣層21-25的樹(shù)脂材料可根據(jù)樹(shù)脂絕緣層21 -25所需的電阻性、耐熱性、防潮性等適當(dāng)?shù)剡x擇。樹(shù)脂絕緣層21-25的樹(shù)脂材料的合適的示例為諸如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂；以及諸如聚碳酸酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)月旨、聚縮醛樹(shù)脂、聚丙烯樹(shù)脂等熱塑性樹(shù)脂。此外，填料被添加到樹(shù)脂絕緣層21-25的各樹(shù)脂絕緣層。填料的示例為諸如二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁等無(wú)機(jī)氧化物。其中，二氧化硅填料由于其低介電常數(shù)和低線性膨脹系數(shù)而是優(yōu)選的。通過(guò)將這種二氧化硅填料添加到樹(shù)脂絕緣層21-25而能夠提高多層型線路板11的品質(zhì)。在本實(shí)施方式中，樹(shù)脂絕緣層21-25由如下的絕緣樹(shù)脂材料形成該絕緣樹(shù)脂材料被稱為堆積材料，并且含有作為主成分的熱固性環(huán)氧樹(shù)脂(利用光照射不可固化)和作為添加劑的二氧化硅填料。另一方面，在本實(shí)施方式中，導(dǎo)體層沈通過(guò)諸如減除法、半加成法或全加成法等任何已知的電路形成方法由諸如銅等形成。多層型線路板11具有多個(gè)連接端子41和45以及分別地形成于連接端子41和45 的焊料凸塊44和47。連接端子41被成列地配置，經(jīng)由外部樹(shù)脂絕緣層25的各孔43暴露于層疊布線部分30的頂面31的芯片安裝區(qū)域四，并且經(jīng)由焊料凸塊44被電連接到IC芯片12的面接觸端子觀。連接端子45被成列地配置于層疊布線部分30的底面32并且經(jīng)由焊料凸塊47被電連接到主板。多層型線路板11還具有多個(gè)導(dǎo)通孔33和導(dǎo)通導(dǎo)體34，導(dǎo)通孔33形成在樹(shù)脂絕緣層21-M中，導(dǎo)通導(dǎo)體34形成在導(dǎo)通孔33中，用于將導(dǎo)體層沈電連接到連接端子41和 45。各導(dǎo)通孔33被形成為錐臺(tái)狀并且朝向?qū)盈B布線部分30的底面32向下逐漸變細(xì)窄。能夠通過(guò)對(duì)樹(shù)脂絕緣層21-M激光加工而形成這些導(dǎo)通孔33。各導(dǎo)通導(dǎo)體34的形狀與導(dǎo)通孔33的形狀對(duì)應(yīng)，從而直徑朝向?qū)盈B布線部分30的頂面31逐漸增大。再次參照?qǐng)D1，半導(dǎo)體封裝10包括填充在外部樹(shù)脂絕緣層25和IC芯片12之間 (特別地，連接端子41、焊料凸塊44和面接觸端子觀之間)的間隙中的底部填充材料49， 以利用底部填充材料49密封多層型線路板11和IC芯片12之間的連接部位。如后面將要論述的那樣，在制造期間(參見(jiàn)例如圖7)，填料的某些粒子57暴露于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面(外表面)。在本實(shí)施方式中，使存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的填料的量小于存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的內(nèi)部的填料的量，更進(jìn)一步地，使存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的填料的量小于存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的內(nèi)部的填料的量并且小于存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的底面的填料的量。由此能夠確保底部填充材料49在外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面上的流動(dòng)性，使得底部填充材料49能夠在短時(shí)間內(nèi)適當(dāng)?shù)?、可靠地密封外部?shù)脂絕緣層25和IC芯片12之間的間隙，而不產(chǎn)生空隙?？赏ㄟ^(guò)以下步驟制造多層型線路板11和半導(dǎo)體封裝10。首先，制備諸如玻璃基板/環(huán)氧基板等具有足夠強(qiáng)度的支撐基板50。在支撐基板 50上堆積(build up)樹(shù)脂絕緣層21-25和導(dǎo)體層26，由此形成層疊布線部分30。更具體地，如圖2所示，通過(guò)將一片作為樹(shù)脂絕緣基部覆層51的諸如環(huán)氧樹(shù)脂等絕緣樹(shù)脂基材接合到支撐基板50而形成基板介質(zhì)52。然后，將層疊金屬片材M放置到基板介質(zhì)52的基部覆層51上。在本實(shí)施方式中，層疊金屬片材M具有通過(guò)例如金屬電鍍可拆裝地層疊在一起的兩片銅箔膜陽(yáng)和56，該金屬電鍍?yōu)橹T如鍍鉻、鍍鎳、鍍鈦或其復(fù)合電鍍等。當(dāng)將這種層疊金屬片材M放置到基部覆層51上時(shí)，在基部覆層51和層疊金屬片材 54之間施加粘接劑，使得在后續(xù)工藝步驟中層疊金屬片材M不會(huì)與基部覆層51分離。如圖3所示，樹(shù)脂絕緣層21被制成片材狀，被放置在基板介質(zhì)52上以覆蓋層疊金屬片材M，然后接合到基板介質(zhì)52。由于樹(shù)脂絕緣層21不僅被粘接到層疊金屬片材M而且還圍繞層疊金屬片材M被粘接到基部覆層51的一部分，所以，利用樹(shù)脂絕緣層21密封層疊金屬片材M。
如圖4所示，通過(guò)使用諸如準(zhǔn)分子激光器、UV激光器或CO2激光器等的激光加工在樹(shù)脂絕緣層21的指定位置形成導(dǎo)通孔33。隨后，通過(guò)利用諸如高錳酸鉀溶液等蝕刻溶液的去污處理(desmear treatment)從導(dǎo)通孔33除去污跡(smear)?？蛇x擇地，可以通過(guò)利用諸如O2等離子體的等離子體除灰來(lái)進(jìn)行去污處理。在去污處理之后，通過(guò)對(duì)導(dǎo)通孔33施加化學(xué)鍍銅和電解鍍銅而在導(dǎo)通孔33中形成導(dǎo)通導(dǎo)體34?？梢酝ㄟ^(guò)任何的傳統(tǒng)的已知技術(shù)來(lái)施加化學(xué)鍍銅和電解鍍銅。通過(guò)諸如半加成法等任何已知的方法來(lái)蝕刻所獲得的銅鍍膜，由此如圖5所示，使樹(shù)脂絕緣層21上的導(dǎo)體層26圖案化?？蛇x擇地，可通過(guò)濺射或化學(xué)氣相沉積(CVD)涂布薄銅膜、隨后對(duì)薄銅膜或銅箔進(jìn)行蝕刻或者通過(guò)壓印導(dǎo)電的銅膏而形成導(dǎo)體層26。如圖6所示，以與上述方式相同的方式相繼形成樹(shù)脂絕緣層22-25、其他導(dǎo)體層26 和連接端子41。此后，在本實(shí)施方式中相繼地進(jìn)行孔形成步驟、去污處理步驟、填料減少步驟和熱固化步驟。在孔形成步驟中，通過(guò)激光加工在外部樹(shù)脂絕緣層25中形成孔43，使得連接端子 41經(jīng)由孔43暴露。接著，如圖7所示，在去污處理步驟中，通過(guò)利用諸如高錳酸鉀溶液或O2等離子體等的去污處理而從孔43去除污跡。通過(guò)去污處理步驟，外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面和孔43 的壁面被細(xì)微地粗糙化，填料粒子57中的一些填料粒子暴露于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面和孔43的壁面。在去污處理步驟之后的填料減少步驟中，進(jìn)行清洗處理以減少暴露于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面和孔43的壁面的填料的量，用于提高底部填充材料49的流動(dòng)性。清洗處理的一個(gè)有效的方法是高壓水清洗，如圖8所示，通過(guò)高壓水清洗，高壓水 Wl被噴射到外部樹(shù)脂絕緣層25，以從外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面清洗填料。為了確保填料的清洗和減少，高壓水Wl的壓力優(yōu)選為lOOkgf/cm2以上，更優(yōu)選為300kgf/cm2以上。此外， 優(yōu)選地，在室溫下持續(xù)進(jìn)行高壓水清洗1分鐘以上，以確保填料的清洗和減少。在本實(shí)施方式中，通過(guò)在室溫下以500kgf/cm2持續(xù)地噴射高壓水Wl大約2分鐘來(lái)進(jìn)行高壓水清洗。通過(guò)高壓水清洗處理，大表面(例如，粒子表面面積的一半以上)暴露于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的填料粒子57被洗去。由于去除了填料粒子57，如圖9所示，在外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面形成凹部58。另一方面，深深地嵌入外部樹(shù)脂絕緣層25的填料粒子57 仍然暴露于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面。由此，能夠?qū)⒋嬖?殘留)并暴露于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的填料粒子57的量有效地減少到比存在(殘留)于外部樹(shù)脂絕緣層25的內(nèi)部的填料粒子57的量小并且比存在(殘留)于外部樹(shù)脂絕緣層25的底面的填料粒子57 的量小的水平，以提高底部填充材料49在外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的流動(dòng)性。如圖10所示，通過(guò)對(duì)樹(shù)脂絕緣層25的頂面拍攝SEM圖片59，在SEM圖片59上繪制對(duì)角線Ll并測(cè)量對(duì)角線Ll上的填料粒子57的總長(zhǎng)度(g卩，與對(duì)角線Ll重疊的填料粒子57的寬度的總和)能夠估計(jì)外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的填料粒子57的量。通過(guò)比較填料減少步驟之前和之后的測(cè)量結(jié)果可以確認(rèn)，在填料減少步驟之前，存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的填料粒子57的量與存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的內(nèi)部的填料粒子57的量和存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的底面的填料粒子57的量相等，而在填料減少步驟之后，存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的填料粒子57的量比存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的內(nèi)部的填料粒子57的量少并且比存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的底面的填料粒子57的量少。此外，底部填充材料49相對(duì)于樹(shù)脂絕緣層25的頂面的接觸角被用于底部填充材料49在外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的流動(dòng)性的測(cè)量。接觸角越小，底部填充材料49越易于與外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面一致以及散開(kāi)并在外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面上流動(dòng)。執(zhí)行實(shí)際測(cè)量以證實(shí)在本實(shí)施方式的填料減少步驟中高壓水清洗處理的填料減少效果。在填料減少步驟之前，存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面和內(nèi)部的填料粒子57的量大約是83%，底部填充材料49相對(duì)于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的接觸角大約是對(duì)°。 另一方面，在填料減少步驟之后，存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的填料粒子57的量大約是37%，底部填充材料49相對(duì)于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的接觸角大約是11°。通過(guò)改變高壓水清洗處理的各種條件(例如高壓水Wl的壓力、溫度、噴射時(shí)間等) 來(lái)執(zhí)行進(jìn)一步測(cè)量，由此調(diào)整在填料減少步驟之后存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的填料的量。結(jié)果，已發(fā)現(xiàn)，為了將底部填充材料49的流動(dòng)性提高到不會(huì)在外部樹(shù)脂絕緣層25 和IC芯片12之間的間隙中導(dǎo)致空隙的有利水平，優(yōu)選地，在填料減少步驟之后存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的外表面的填料的量在大約30%至大約70%的范圍中。當(dāng)存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的外表面的填料的量處于該優(yōu)選的范圍中時(shí)，底部填充材料49相對(duì)于外部樹(shù)脂絕緣層25的外表面的接觸角為大約10°至20°。清洗處理的可選擇的有效方法為使用超聲波的超聲清洗。將超聲清洗和高壓水清洗組合是可行的，即，在使超聲波遍及(propagate through)高壓水的同時(shí)利用高壓水清洗外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面。清洗處理的另一可選擇的有效方法為堿性清洗。將堿性清洗與高壓水清洗和超聲清洗中的任一種或兩種組合是可行的。堿性清洗與高壓水清洗和/或超聲清洗的組合使得能夠同時(shí)進(jìn)行物理處理和化學(xué)處理以增大清洗處理的填料減少效果。由此，通過(guò)超聲清洗處理或堿性清洗處理，存在(殘留)并暴露于外部樹(shù)脂絕緣層 25的頂面的填料粒子57的量能夠以與上述高壓水清洗處理相同的方式被有效地減少到比存在(殘留)于外部樹(shù)脂絕緣層25的內(nèi)部的填料粒子57的量小并且比存在(殘留)于外部樹(shù)脂絕緣層25的底面的填料粒子57的量小的水平。在填料減少步驟中，通過(guò)清洗處理還可以減少暴露于孔43的壁面的填料粒子57。 如上所述，在孔形成步驟期間，在外部樹(shù)脂絕緣層25中通過(guò)激光加工而形成孔43，使得從孔43的壁面突出的填料粒子57的量低于從外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面突出的填料粒子57 的量。由此，在填料減少步驟中從外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面洗去的填料粒子57的量高于在填料減少步驟中從孔43的壁面洗去的填料粒子57的量。即，在填料減少步驟之后存在 (殘留)并暴露于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的填料粒子57的量低于在填料減少步驟之后存在(殘留)于孔43的壁面的填料粒子57的量；在填料減少步驟之后存在(殘留)于孔 43的壁面的填料粒子57的量低于存在(殘留)于外部樹(shù)脂絕緣層25的內(nèi)部的填料粒子 57的量，更進(jìn)一步地，低于存在(殘留)于外部樹(shù)脂絕緣層25的內(nèi)部的填料粒子57的量并且低于存在(殘留)于外部樹(shù)脂絕緣層25的底面的填料粒子57的量。優(yōu)選地，通過(guò)去除填料粒子57而在外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面形成的凹部58的數(shù)量與殘留并暴露于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的填料粒子57的數(shù)量的比例為50%以上。當(dāng)
9通過(guò)從外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面除去填料粒子57而以這種比例形成凹部58時(shí)，能夠確保底部填充材料49在外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的足夠的流動(dòng)性。此外，通過(guò)填料減少步驟中的清洗處理，不僅能夠除去填料，而且還能夠除去粘接到外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面和孔43的壁面的任何異物(例如樹(shù)脂碎片等)。在填料減少步驟之后，在熱固化步驟中通過(guò)熱壓處理來(lái)固化樹(shù)脂絕緣層21-25。在形成各層時(shí)使樹(shù)脂絕緣層21-25固化到一定程度并且在熱固化步驟中使樹(shù)脂絕緣層21-25 完全固化是可行的。如果在填料減少步驟之前進(jìn)行熱固化步驟，則通過(guò)外部樹(shù)脂絕緣層25的固化而固定填料粒子57，由此通過(guò)清洗處理難以從外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面清洗填料粒子57。然而，在本實(shí)施方式中，在熱固化步驟之前進(jìn)行填料減少步驟。由于外部樹(shù)脂絕緣層25還未完全固化并且在進(jìn)行填料減少步驟時(shí)較軟，所以，在填料減少步驟中能夠確實(shí)可靠地減少存在于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的填料粒子57的量。通過(guò)以上堆積工藝，可以獲得布線層疊體60，在該布線層疊體60中，層疊金屬片材54、樹(shù)脂絕緣層21-25和導(dǎo)體層26層疊于基板介質(zhì)52。這里，布線層疊體60的位于層疊金屬片材54上的部分與多層型線路板11的層疊布線部分30對(duì)應(yīng)。此后，利用切割機(jī)從布線層疊體60切出層疊布線部分30。此時(shí)，沿著層疊布線部分30與其周邊部61之間的邊界同時(shí)切割層疊體60和基板介質(zhì)52 (支撐基板50和基部覆層51)，使得被樹(shù)脂絕緣層21密封的層疊金屬片材54的外邊緣暴露。一旦從層疊體60除去周邊部61，樹(shù)脂絕緣層21和基部覆層51之間的接觸便消失。由此，僅經(jīng)由層疊金屬片材 54將層疊布線部分30接合到基板介質(zhì)52。如圖12所示，層疊金屬片材54的銅箔膜55和56彼此拆分，以使層疊布線部分30 與基板介質(zhì)52分離并且使層疊布線部分30 (樹(shù)脂絕緣層21)的底面32處的銅箔膜55暴露。如圖13所示，銅箔膜55通過(guò)蝕刻被圖案化，并被形成為樹(shù)脂絕緣層21上的連接端子 45。隨后，如圖14所示，通過(guò)利用焊料球安裝機(jī)將焊料球安裝于連接端子41并在指定溫度下通過(guò)加熱對(duì)焊料球回流焊而在樹(shù)脂絕緣層24的連接端子41上形成焊料凸塊44。此夕卜，以與上述方式相同的方式將焊料凸塊47形成于樹(shù)脂絕緣層21上的連接端子45。由此， 完成多層型線路板11。然后，通過(guò)使IC芯片12的面接觸端子28與多層型線路板11的焊料凸塊44對(duì)準(zhǔn)， 通過(guò)加熱對(duì)焊料凸塊44回流焊由此使面接觸端子28和焊料凸塊44彼此接合，來(lái)將IC芯片12安裝于多層型線路板11的芯片安裝區(qū)域29。 最后，將屬于液體固化樹(shù)脂的底部填充材料49填充到外部樹(shù)脂絕緣層25和IC芯片12之間的間隙中。如上所述，在填料減少步驟中，暴露于外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面的會(huì)對(duì)底部填充材料49的流動(dòng)產(chǎn)生阻力的填料(填料粒子57)的量已被減少，以提高底部填充材料49在外部樹(shù)脂絕緣層25上的流動(dòng)性。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)將底部填充材料49有效地填充遍及外部樹(shù)脂絕緣層25和IC芯片12之間的間隙，而不會(huì)在外部樹(shù)脂絕緣層25和 IC芯片12之間的間隙中引起空隙，使得底部填充材料49能夠適當(dāng)?shù)亍⒖煽康孛芊舛鄬有途€路板11和IC芯片12之間的間隙中的連接部位。如圖1所示，在由底部填充材料49密封多層型線路板11和IC芯片12之間的連接部位后完成半導(dǎo)體封裝10。
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含于此。盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的以上具體實(shí)施方式
說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于該示例性實(shí)施方式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述示教能夠想到上述實(shí)施方式的各種變形和改變。例如，雖然在上述實(shí)施方式中多層型線路板11并未設(shè)置有芯基板，但是可在如下的多層型線路板中實(shí)施本發(fā)明，在該多層型線路板中，層疊布線部分在芯基板的兩側(cè)形成有堆積層。經(jīng)由外部樹(shù)脂絕緣層25的孔43暴露的導(dǎo)體部并不限于用于電連接到IC芯片12 的連接端子43，而可以是不受特別限制的任何形式，例如為用于電連接到另一電子芯片的連接端子。例如，可選擇地，可以在圖15和圖16所示的多層型線路板IlA中實(shí)施本發(fā)明。除了經(jīng)由外部樹(shù)脂絕緣層25的孔43暴露的導(dǎo)體部的形狀是以從外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面部分地突出的柱狀之外，多層型線路板IlA的結(jié)構(gòu)與多層型線路板11的結(jié)構(gòu)相同。更具體地，如圖15所示，多層型線路板IlA具有多個(gè)連接端子41和多個(gè)柱狀端子 61，連接端子41被配置在外部樹(shù)脂絕緣層25 (作為阻焊劑)的下方，柱狀端子61是例如通過(guò)在各連接端子41上鍍銅而形成的銅柱，并且各柱狀端子61均具有利用鎳/金鍍膜62涂覆的頂面(外表面)。在該情況中，柱狀端子61與導(dǎo)體部對(duì)應(yīng)。可通過(guò)以下步驟制造多層型線路板IlA0以與上述方式相同的方式進(jìn)行堆積工藝直到填料減少步驟和熱固化步驟。此后，通過(guò)化學(xué)鍍銅將鍍膜涂布到外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面和孔43的全部。用于平版印刷(lithographic)應(yīng)用的干膜層疊于該鍍膜并進(jìn)行曝光和顯影，由此在外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面形成抗鍍劑。在施加抗鍍劑的狀態(tài)中，在外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面可選擇地進(jìn)行電解鍍銅。于是，如圖15所示形成柱狀端子61。在去除抗鍍劑和鍍膜之后，在外部樹(shù)脂絕緣層25的頂面形成抗蝕劑。利用切割機(jī)切割所得到的布線層疊體60。隨后，層疊金屬片材M的銅箔膜55和56彼此拆分，以使層疊布線部分30與基板介質(zhì)52分離。層疊布線部分30的底面32的銅箔膜55通過(guò)蝕刻而圖案化，并且形成為連接端子45。除去抗蝕劑?；瘜W(xué)鍍鎳和化學(xué)鍍金相繼地施加于柱狀端子61和連接端子 45，使得鎳/金鍍膜62形成于柱狀端子61和連接端子45中的每一方。由此，完成多層型線路板IlA。此外，經(jīng)由外部樹(shù)脂絕緣層25的孔43暴露的導(dǎo)體部不限于用于電連接到電子芯片的導(dǎo)體部，而可以是用于諸如定位多層型線路板11和電子芯片等其它目的的導(dǎo)體部。參考所附的權(quán)利要求書(shū)限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種多層型線路板的制造方法，所述多層型線路板包括層疊布線部分，所述層疊布線部分具有多個(gè)彼此交替地層疊的樹(shù)脂絕緣層和導(dǎo)體層，所述樹(shù)脂絕緣層包括作為所述層疊布線部分的最外層的外部樹(shù)脂絕緣層和作為所述層疊布線部分的內(nèi)層的內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層，所述外部樹(shù)脂絕緣層由與所述內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層相同的絕緣樹(shù)脂材料制成，所述外部樹(shù)脂絕緣層包含無(wú)機(jī)氧化物填料，并且在所述外部樹(shù)脂絕緣層的外表面限定芯片安裝區(qū)域和孔，利用填充在所述外部樹(shù)脂絕緣層和電子芯片之間的間隙中的底部填充材料而將所述電子芯片安裝于所述芯片安裝區(qū)域，導(dǎo)體部經(jīng)由所述孔暴露，所述制造方法包括通過(guò)激光加工在所述外部樹(shù)脂絕緣層中形成所述孔的孔形成步驟；在所述孔形成步驟之后從所述外部樹(shù)脂絕緣層的孔的內(nèi)部除去污跡的去污處理步驟；以及在所述去污處理步驟之后減少暴露于所述外部樹(shù)脂絕緣層的所述外表面的所述填料的量的填料減少步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層型線路板的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)體部是用于連接到所述電子芯片的連接端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層型線路板的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)體部是以從所述外部樹(shù)脂絕緣層的所述外表面部分地突出的方式形成于連接端子的柱狀端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層型線路板的制造方法，其特征在于，所述填料減少步驟包括在lOOkgf/cm2以上的高壓水壓力下對(duì)所述外部樹(shù)脂絕緣層的所述外表面進(jìn)行高壓水清洗處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層型線路板的制造方法，其特征在于，在室溫下持續(xù)進(jìn)行所述高壓水清洗處理1分鐘以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層型線路板的制造方法，其特征在于，通過(guò)使超聲波遍及高壓水來(lái)進(jìn)行所述高壓水清洗處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層型線路板的制造方法，其特征在于，所述填料減少步驟包括對(duì)所述外部樹(shù)脂絕緣層的所述外表面進(jìn)行超聲清洗處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層型線路板的制造方法，其特征在于，所述填料減少步驟包括對(duì)所述外部樹(shù)脂絕緣層的所述外表面進(jìn)行堿性清洗處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層型線路板的制造方法，其特征在于，所述樹(shù)脂絕緣層的所述絕緣樹(shù)脂材料含有作為主成分的熱固性樹(shù)脂，所述制造方法還包括在所述填料減少步驟之后，通過(guò)熱處理固化所述外部樹(shù)脂絕緣層的熱固化步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層型線路板的制造方法，其特征在于，所述填料是二氧化硅填料。
11.一種多層型線路板，其包括層疊布線部分，所述層疊布線部分具有多個(gè)彼此交替地層疊的樹(shù)脂絕緣層和導(dǎo)體層， 所述樹(shù)脂絕緣層包括作為所述層疊布線部分的最外層的外部樹(shù)脂絕緣層和作為所述層疊布線部分的內(nèi)層的內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層，所述外部樹(shù)脂絕緣層由與所述內(nèi)部樹(shù)脂絕緣層相同的絕緣樹(shù)脂材料制成，所述外部樹(shù)脂絕緣層包含無(wú)機(jī)氧化物填料，并且在所述外部樹(shù)脂絕緣層的外表面限定芯片安裝區(qū)域，利用填充在所述外部樹(shù)脂絕緣層和電子芯片之間的間隙中的底部填充材料而將所述電子芯片安裝于所述芯片安裝區(qū)域，其中，存在于所述外部樹(shù)脂絕緣層的所述外表面的填料的量低于存在于所述外部樹(shù)脂絕緣層的內(nèi)部的填料的量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多層型線路板，其特征在于，所述外部樹(shù)脂絕緣層中形成有孔，導(dǎo)體部經(jīng)由所述孔暴露；存在于所述外部樹(shù)脂絕緣層的所述外表面的填料的量低于存在于所述孔的壁面的填料的量；存在于所述孔的壁面的填料的量低于存在于所述外部樹(shù)脂絕緣層的內(nèi)部的填料的量。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多層型線路板，其特征在于，通過(guò)去除所述填料而在所述外部樹(shù)脂絕緣層的所述外表面形成的凹部的數(shù)量與暴露于所述外部樹(shù)脂絕緣層的所述外表面的填料的數(shù)量的比例為50%以上。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多層型線路板，其特征在于，所述填料是二氧化硅填料。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多層型線路板，其特征在于，所述導(dǎo)體部是用于連接到所述電子芯片的連接端子。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多層型線路板，其特征在于，所述導(dǎo)體部是以從所述外部樹(shù)脂絕緣層的所述外表面部分地突出的方式形成于連接端子的柱狀端子。
全文摘要
公開(kāi)了一種多層型線路板及其制造方法。多層型線路板包括由絕緣樹(shù)脂材料制成的外部樹(shù)脂絕緣層，外部樹(shù)脂絕緣層包含屬于無(wú)機(jī)填料的填料，外部樹(shù)脂絕緣層的外表面限定芯片安裝區(qū)域和孔，利用填充在外部樹(shù)脂絕緣層與電子芯片之間的底部填充材料而將電子芯片安裝于芯片安裝區(qū)域，導(dǎo)體部經(jīng)由孔暴露。制造方法包括通過(guò)激光加工在外部樹(shù)脂絕緣層中形成孔的孔形成步驟；在孔形成步驟之后從外部樹(shù)脂絕緣層的孔的內(nèi)部除去污跡的去污處理步驟；以及在去污處理步驟之后減少暴露于外部樹(shù)脂絕緣層的外表面的填料的量的填料減少步驟。
文檔編號(hào)H05K3/46GK102413641SQ201110202660
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者前田真之介, 平野訓(xùn), 椎葉優(yōu)樹(shù) 申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社