在基板中安装器件的方法、安装有器件的基板结构和电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及在基板中安装器件的方法、基板结构和电子装置。安装有器件的基板结构包括：基板；金属布线层，其位于基板上并具有开口；树脂层，其至少位于基板的与金属布线层的开口重叠的一部分上；器件，其位于树脂层上且位于金属布线层的开口上方并通过树脂层固定到基板，其中，器件具有面对金属布线层且不与树脂层重叠的连接端子；及电镀层，其通过电镀从金属布线层的曝露表面的整个区域生长，并填充在金属布线层和连接端子之间面对的间隙中，电镀层使金属布线层和连接端子相互电连接，其中，金属布线层在电镀期间充当晶种金属，电镀层的一部分逐渐生长到器件的侧表面的边缘部分。本发明专利技术能够使用电镀在布线基板和器件电极之间获得稳定的结合。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2011年4月20日、专利技术名称为“在基板中安装器件的方法、安装有器件的基板结构和电子装置”的申请号为201110100274.4专利申请的分案申请。相关申请的交叉参考本申请要求2010年4月28日向日本专利局提交的日本专利申请JP2010-103142的优先权，在这里将该在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。
本专利技术涉及在基板中安装器件的方法和安装有器件的基板结构，其中，在该方法和基板结构中，将基板的布线用作晶种金属(seed metal)，通过使用电镀(electrolytic plating)来连接器件的端子，本专利技术还涉及包括该安装有器件的基板结构的电子装置。
技术介绍
为了将诸如半导体芯片或个别部件之类的器件安装在由半导体或树脂制成的布线基板上，可如同在普通印刷布线基板中一样将器件安装在单个布线基板的一个表面或两个表面中，或者可以安装在多层布线基板中。其中，为了制造多层布线基板，已知的方法(积层，build-up)是：在形成在基座基板(base substrate)的一个表面上的导电层上安装器件，并通过在单侧上重复进行层间绝缘层的形成、布线的形成和器件安装来积层多层基板。另外，还存在如下已知方法：该方法在核心基板(core substrate)的两个表面都形成布线、形成层间绝缘层和进行器件安装。还有一种积层方法：在半导体基板(基座芯片)上堆叠其它裸片并进行端子间的连接。在将器件安装到布线基板上的情况下，尤其是在被安装的器件极小且数量较多的情况下，对于在布线基板上共同布置(转印)多个器件的技术来说，具有高精确度十分重要。例如，日本专利文献JP-A-2004-273596公开了这类器件转印技术。在这个专利文献中，在第一基板上的树脂层中保持器件，通过保持有器件的树脂层侧将第一基板结合到第二布线，并且在树脂层和第一基板之间的界面处进行剥离，从而将器件共同转印到第二分离基板。在基板面积极大时，这类器件转印方法特别有效。另外，当极大量的器件高精度地规则布置时，将器件保持在树脂层中并将器件共同转印到不同基板的方法更加有效。为此，日本专利文献JP-A-2004-273596披露了一种具有发光LED器件的LED显示器的制造方法。然而，不限于将这类器件共同转印的情况，不论是将器件安装在单层基板中还是安装在多层基板中，在将器件布置在布线基板中之后，期望在器件的电极焊盘和布线之间提供既机械稳定又电气稳定的结合。为此，日本专利文献No.3956955和JP-A-2005-311109披露了一种化学镀方法作为连接器件和布线基板的方法。日本专利文献JP-A-2004-273596在其示例中披露了一种使用化学镀方法连接布线基板和被安装器件之间的端子的方法。另外，根据日本专利文献JP-A-2005-311109，使用微量分液器(micro-dispenser)等类似器件将被称作底部填充胶(under-fill)的材料涂覆在布线基板上，并将器件(半导体激光器)结合在底部填充胶材料上。使用诸如倒装芯片接合器之类的能够实现对准的装置来布置器件。在这种情况下，在器件焊盘和布线之间形成几微米至十微米(μm)的间隙，并在这个状态下进行化学镀处理。如日本专利文献No.3956955所披露，当使用化学镀方法连接布线基板和布线基板上所布置的器件的上表面上的电极时，布线上的化学镀沉积和电极焊盘上的化学镀沉积同时生长。在这个过程中，随着镀层从两侧靠近，最终获得难以导入化学镀溶液的结构。因此，随后进行沉积增加厚度。于是，在这些部分中产生所谓的微隙(micro-gap)。如果不将镀层生长成为10～30μm的厚度以填充间隙，则难以适当地连接两个导电层(包括布线和电极焊盘)。另外，即使临时填充间隙，仍会产生机械强度弱的部分。根据日本专利文献JP-A-2005-311109，两个导电层(包括布线和器件的电极焊盘)面对面地相对，它们之间的间隙窄至几微米到十微米(μm)。因此，相对难以产生间隙。即使在这种情况下，由于使用化学镀从两个方向进行沉积，所以仍产生不具有足够机械强度的间断沉积界面。然而，在由上述积层方法形成的连接结构中，需要在安装器件之后形成层间绝缘膜并形成贯通孔等。因此，器件需要具有耐热性。另外，绝缘膜自身的成本也较高。另外，在器件极小且在其上表面和下表面上均形成电极焊盘的情况下，在普通积层连接中需要以下过程。首先，在基板上安装器件，在器件的表面上形成电极焊盘。然后，另一基板与形成有电极焊盘的表面结合，从而将器件置入其中。接着，除去最初安装有器件的基板，以便在与器件的形成有电极焊盘的表面面对的另一表面上形成电极焊盘。在这类积层连接方法中，步骤多，因此降低了产品产率。如果器件是发光器件且是朝基板的前表面侧发光的顶部发光型器件，则积层中所使用的材料需要有耐光性。另外，在朝基板的后表面侧发光的底部发光型器件的情况下，则安装中所使用的材料需要有耐光性。因此，难以实现同时满足两个条件的材料。尤其是，在其光密度高于其它显示器的光密度100倍以上的微LED显示器中，仅较少数量的有限材料满足这些条件。
技术实现思路
本专利技术公开了多个实施例，其中，在实施例中，提供了在基板中安装器件的方法和安装有器件的基板结构，其中，通过使用电镀作为取代上述积层连接方法的新方法在布线基板和器件电极之间获得稳定的结合。在一个实施例中，提供了一种安装有器件的基板结构，所述安装有器件的基板结构包括：基板；金属布线层，其位于所述基板上，所述金属布线层中具有开口；树脂层，其至少位于所述基板的与所述金属布线层的所述开口重叠的一部分上；及器件，其位于所述树脂层上，所述器件布置在所述金属布线层的所述开口的上方并通过所述树脂层结合到所述基板。在另一实施例中，所述树脂层在所述器件的周围还包括光固化区域。在另一实施例中，所述安装有器件的基板结构包括在所述金属布线层上的镀层，所述镀层电连接所述金属布线层和所述器件。在另一实施例中，提供了一种在基板中安装器件的方法，所述方法包括以下步骤：设置其一个表面上具有金属布线层的基板，所述金属布线层中具有开口；至少在所述基板的与所述金属布线层的所述开口重叠的一部分上形成热固树脂层；将器件放置在所述树脂层上，使得所述器件位于所述金属布线层的所述开口上方；及移除未曝光的所述树脂层。在另一实施例中，所述方法还包括以下步骤：加热所述树脂层。在另一实施例中，所述方法还包括以下步骤：通过使所述树脂层的至少一部分曝光于固化能量来固化所述树脂，所述曝光从基板的与具有所述金属布线层的表面相背对的表面开始。在另一实施例中，所述方法包括以下步骤：通过使所述树脂层的至少一部分曝光于固化能量来部分地固化所述热固树脂层的区域，于是在所述器件的周围形成光固化区域。在另一实施例中，所述方法包括以下步骤：通过使用电流电镀所述金属布线层，在所述金属布线层上形成镀层，所述镀层电连接所述金属布线层和所述器件。在另一实施例中，提供了一种电子装置，所述电子装置包括组件。所述组件包括：基板；金属布线层，其位于所述基板上，所述金属布线层中具有开口；树脂层，其至少位于所述基板的与所述金属布线层的所述开口重叠的一部分上；及器件，其位于所述树脂层上，所述器件布置在所述金属布线层的所述开口的上方并通过所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装有器件的基板结构，其包括：基板；金属布线层，其位于所述基板上，所述金属布线层中具有开口；树脂层，其至少位于所述基板的与所述金属布线层的所述开口重叠的一部分上；器件，其位于所述树脂层上，并且所述器件位于所述金属布线层的所述开口的上方并通过所述树脂层固定到所述基板，其中，所述器件具有连接端子，所述连接端子面对所述金属布线层且不与所述树脂层重叠；及电镀层，其通过电镀从所述金属布线层的曝露表面的整个区域生长，并填充在所述金属布线层和所述连接端子之间面对的间隙中，所述电镀层使所述金属布线层和所述连接端子相互电连接，其中，所述金属布线层在电镀期间充当晶种金属，其中，所述电镀层的一部分逐渐生长到所述器件的侧表面的边缘部分。

【技术特征摘要】
2010.04.28 JP 2010-1031421.一种安装有器件的基板结构，其包括：基板；金属布线层，其位于所述基板上，所述金属布线层中具有开口；树脂层，其至少位于所述基板的与所述金属布线层的所述开口重叠的一部分上；器件，其位于所述树脂层上，并且所述器件位于所述金属布线层的所述开口的上方并通过所述树脂层固定到所述基板，其中，所述器件具有连接端子，所述连接端子面对所述金属布线层且不与所述树脂层重叠；及电镀层，其通过电镀从所述金属布线层的曝露表面的整个区域生长，并填充在所述金属布线层和所述连接端子之间面对的间隙中，所述电镀层使所述金属布线层和所述连接端子相互电连接，其中，所述金属布线层在电镀期间充当晶种金属，其中，所述电镀层的一部分逐渐生长到所述器件的侧表面的边缘部分。2.如权利要求1所述的安装有器件的基板结构，其中，所述树脂层是光固化树脂。3.如权利要求2所述的安装有器件的基板结构，其中，所述树脂层被选择性地固化，由此形成不与所述器件重叠的光固化部分。4.如权利要求3所述的安装有器件的基板结构，其中，所述光固化部分在所述器件周围延伸。5.如权利要求1所述的安装有器件的基板结构，其中，所述器件是发光器件。6.如权利要求1所述的安装有器件的基板结构，其中，所述连接端子和所述金属布线层之间的所述间隙为0～0.3μm。7.如权利要求2所述的安装有器件的基板结构，其中，所述树脂层布置在所述器件的四个角上。8.一种在基板中安装器件的方法，其包括以下步骤：(a)设置基板，所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：友田胜宽，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP