制作电路化衬底的方法技术

本发明专利技术揭示一种制作一电路化衬底的方法及一种利用所述电路化衬底的电性组合件，其中所述衬底由至少两个子复合物构成，其中这些子复合物中的至少一个的介电材料在结合（例如层压）至另一子复合物期间受到充分加热，以使所述介电材料流入并基本上填满所述结合结构的一导电层中的开孔。在所述结合结构内形成导电通孔，以耦接所述结构的各导电层中选定的导电层。可通过将一个或多个电性组件（例如半导体芯片或芯片载体）定位于最终结构上并将这些电性组件电耦接至所述结构的外部电路来形成一电性组合件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用以，且更具体而言涉及用于多层式印刷电路板、芯片载体等等中的。
技术介绍
现今的许多多层式印刷电路板(下文亦称作PCB)、层压芯片载体等等需要在一最小体积或空间中形成多个电路。这些结构通常包括由一介电材料层彼此分开的多个信号层、接地及/或电源平面的堆叠。所述导电平面中的选定平面可(通常)利用穿透中间介电层的电镀(例如用铜)孔(开孔)彼此电接触。如果电镀孔位于内部，则通常被称为“通路”；如果从一外表面伸进电路板内部一预定深度，则被称为“盲通路”；或者如果基本上穿透电路板的整个厚度，则被称为“电镀通孔(PTH)”。本文中使用的术语“通孔”意在包括所有三种类型的此等电路板开孔。 目前已知的制作PCB、芯片载体等等的方法通常包括制作单独的内层电路(电路化层)，这些内层电路通过在一包铜内层基础材料的铜层上涂覆一感光层或膜而形成。对感光涂层进行成像、显影，并蚀刻已曝光的铜以形成导体线路。蚀刻后，从所述铜上剥除感光膜便留下内层基础材料表面上的电路图案。该过程在电路板
内被也称为光刻过程，因此，相信没有必要再做进一步的阐述。 在形成单独的内层电路后，通过制备一由多个内层、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以制作一电路化衬底的方法，所述方法包括：形成一第一子复合物，其包括一由一经过部分固化的介电材料构成的第一介电层并具有位于其对置侧上的第一及第二导电层，所述第二导电层中包括复数个开孔，所述形成包括在一不足以使所述部分固化的介电材 料完全固化的温度下将由所述部分固化的介电材料构成的所述第一介电层与所述第一及第二导电层结合在一起；形成一第二子复合物，其包括一上面定位有一第三导电层的第二介电层；将所述第一与第二子复合物对齐，以使其中包括所述复数个开孔的所述 第一子复合物的所述第二导电层面对所述第二子复合物的所述第二介电层；利用足以使所述第一介电层的所述...

【技术特征摘要】
US 2006-1-4 11/324,432。图1至图6中相同的编号将用来标识相同的元件。 本文使用的术语“电路化衬底”意在包括具有以交错方式布置的复数个介电层及复数个导电层的多层式结构。可用于所述介电层的介电材料的实例包括玻璃纤维加强的环氧树脂(在所属领域中有时称作“FR4”介电材料)、聚四氟乙烯(例如特氟隆)、聚酰亚胺、聚酰胺、氰酸树脂、可光成像材料及其它类似材料。此种衬底的导电层为金属并可在最终产品中起各种导电作用(例如用作电源、信号及/或接地平面)。用于此种层的金属的实例包括铜及铜合金，但也可包括其它金属(例如镍、铝等)或其合金。下文将更详细地阐述其他实例。电路化衬底的实例包括上述印刷电路板(或卡)及芯片载体。据信，本发明的教示内容也适用于所谓的“挠性”电路(其使用例如聚酰亚胺等介电材料)。 本文使用的术语“子复合物”意在包括一由至少一个介电层及在一实例中至少两个外部导电层构成的结构。在最简单的形式中，此种子复合物可只包括一个导电层。 本文使用的术语“信息处理系统”应指主要设计用于计算、分类、处理、发射、接收、检索、起始、切换、储存、显示、显现、测量、检测、记录、复制、处置或利用任何形式的用于商业、科学、控制或其他用途的信息、消息或数据的任何工具或工具集合。其实例包括个人计算机及诸如服务器、主机等大型处理器。此种产品通常包括其中定位有一个或多个电路化衬底的已知的适当机箱。在一已知实例中，利用一“母板”(例如一大型PCB)，所述母板包括与其耦接的一个或多个较小的电路板或卡，所述较小的卡或板中的每一者上面又具有根据此种系统的操作要求而定的电子组件，例如电阻器、电容器、模块等等。 在图1中，显示一根据本发明一实施例生产一电路化衬底的步骤。在此步骤中，提供一“子复合物”部件21，其由一具有基本上平坦及呈矩形形状(如图所示)的第一导电层23(较佳为铜或铜合金)、一由例如上述介电材料构成的介电层25及一第二导电层27(也较佳为铜或铜合金)构成。能够用于本发明中的介电材料的另一实例阐述于2004年3月31日提出申请且名称为“用于形成用于电路化衬底中的介电层的介电复合物”(Dielectric Composition For FormingDielectric Layer For Use In Circuitized Substrates)(发明者R.Japp等人)的第10/812,889号待决申请案中。另一种可用于层25的材料为一种在业内称为Driclad介电材料的聚合物材料，其是一种由本发明的受让人生产和销售的材料。(Driclad为Endicott Interconnect Technologies公司的一注册商标)。在一实例中，层23可为0.5密耳厚(1密耳等于千分之一英寸)，层25可为3.0密耳厚，且层27可为0.5密耳厚。值得注意的是，层25的介电材料并非完全固化，且在一实例中，处于一在所属领域中称作“B级”的状态下。已知许多介电材料的实例，尤其是也称作“FR4”材料的上述玻璃纤维加强的环氧树脂，当这些材料用于PCB制造时都具有此部分固化级。更重要的是，使用一低温层压工艺或一真空层压工艺将这两个导电层23及27结合至中间介电层25。在这两种情况下，工艺温度均足够低从而不影响(进一步固化)所述B级材料的流动性质。也就是说，不显著促进这些性质，以使所述介电材料保持在部分固化状态。在一实例中，此层压可在一从约75摄氏度到约130摄氏度的低范围的温度下并在一从仅约5p.s.i到约50p.s.i的压力下进行。因此，在不使用传统层压压制及与此相关的高温及高压的情况下将此结构结合在一起。 在图2中，显示层27中设置有复数个开孔31。在一实施例中，开孔规定为“光”孔以便能够穿过所述开孔形成导电通孔(参见下文)但不与所述导电层电接触。如果层27要作为最终电路化衬底中的一电源层(平面)-对于此处所示实施例而言就是如此，就会期望如此。在一实例中，在层27中可设置总共20,000个分别包括一为10密耳的直径的开孔31，且这些开孔31以从约5密耳到约20密耳不等的距离隔开。用以形成开孔31的较佳方法是使用已知的光刻处理，其中在所述层的裸露表面上沉积一光阻剂，根据所期望的开孔图案曝光所述光阻剂，并随后对所述光阻剂进行显影(移除以露出将被蚀刻掉而形成所述开孔的铜)。可使用任何适合的蚀刻剂-其一实例是氯化铜，并可使用在PCB制造中所用的传统蚀刻设备来涂覆这些蚀刻剂。 如上所述，小型化成为当今许多电路化衬底的一高度追求的特征，同时对更高密度电路线、焊垫、PTH等的需求不断增长。作为其一部分，还期望提供具有比在当前PCB及其它电路化衬底产品中通常所用的配置更薄的电源及其它内层(平面)，例如层27。然而，因所述层要经过后续处理(也许最严重的是与其中将子复合物对齐并结合至其它子复合物、层等以形成最终多层式结构(例如PCB)的层压相关的高温及高压)，故很难达到此种层的厚度的此种减小。迄今为止，一指定用作一电源或类似内部平面的典型的层往往需要由所谓的“一盎司”铜制成，这意味着其必须具有至少约1.4密耳的厚度。如通过上文所了解，本发明的导电层27具有更小的厚度，且因本发明独特的教示内容，能够容易地加以进一步处理，包括使用所属领域中当前所使用的高温及高压层压处理。由于所述“B级”介电层及所结合的第二导电层23以下文将更详细界定的方式为层27提供支撑，因而使此成为可能。 在图3中，子复合物21与一由一导电层43及相结合的介电层45构成第二子复合物41对齐，其中子复合物21的层27面对并接触介电层45。子复合物41的导电层43也较佳为铜，并可具有一约0.5密耳的厚度。介电层45可由与层25相同的材料构成，并也可处于“B级”状态，虽然此并非为获得本文中所教示的优点所必需的。在图3中，此时较佳使用传统的PCB层压设备及处理将这两个子复合物结合在一起。在一实例中，可使用从约180摄氏度到约220摄氏度范围内的温度及从约100p.s.i.到约1200p.s.i.范围内的压力。可见这些温度及压力明显高于与上述子复合物21的结合工艺相关的温度及压力。重要的是，这些相对高的温度足以达到至少两个目的(1)使层25的介电材料(及层45的介电材料-如果层45此时也处于“B级”)流入层27的开孔31中并基本上填满这些开孔；及(2)使所述介电材料完全固化。如果层45在处于此种相对高的温度的此层压期间完全固化，则其将不流动且将反而在一定程度上保持在其原始位置中，此图解说明于图3中，因为其中只将材料25显示成填充开孔31。然而，如果层45的材料处于“B级”，则开孔31将自其对置端得到基本填充。图4中所示的例示性分界线旨在更好地显示此种对置填充。(对于随后在图5-6中所述的各实施例也显示此种填充)。通过对置填充，因这两种介电材料(尤其是如果这两种介电材料为相似的成分)相“混合”，将不可能出现此种线。因此，在通常的实施例中显示此分界线仅是出于说明目的。在一实例中，图3中所示的最终相结合的复合物结构将具有一仅约四密耳至约十密耳的总厚度。如人们所了解，此复合物中的所有介电材料此时均完全固化。 在进行子复合物21及41的上述层压前，可能需要对层27的外表面进行处理以促进与所述介电材料的结合。此工艺的一实例为化学处理工艺，其中将裸露的外表面曝露至一含酸、过氧化物及一金属(较佳为铜)的溶液，一种已知的此类溶液称作“BondFilm”溶液，此种溶液当前可从Atotech Deutschland GmbH公司以此名称获得，Atotech Deutschland GmbH公司为一家国际性的公司，其在美国的营业地址位于1750 Overview Drive，Rock Hill，South Carolina。(BondFilm为Atotech Deutschland GmbH公司的一商标)。此BondFilm溶液主要由三种成分组成(1)硫酸；(2)过氧化氢；及(3)铜，以及其它Atotech Deu...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特M雅普，约翰M劳弗尔，沃亚R马尔科维奇，威廉E威尔逊，
申请(专利权)人：安迪克连接科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]