多层布线板制造技术

一种多层布线板，包括：　　　　包括芯体绝缘层的芯体部分，所述芯体绝缘层包含碳纤维材料；　　　　第一叠层布线部分，粘结于芯体部分并且具有层叠结构，该层叠结构至少包括第一绝缘层和第一布线图形，第一绝缘层包含玻璃布；和　　　　第二叠层布线部分，粘结于第一叠层布线部分并且具有层叠结构，该层叠结构至少包含第二绝缘层和第二布线图形；　　　　其中，芯体部分、第一叠层布线部分和第二叠层布线部分层叠设置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于提供半导体芯片安装板、母板、用于探针卡(probecards)的基板等的多层布线板。
技术介绍
近年来，不断要求电子产品具有更高的性能和更小的尺寸。因此，不断推动在这些电子产品中装配的电子部件向着高密度安装的趋势加速发展。为了满足这种高密度安装，半导体芯片经常作为裸芯片表面贴装到布线板上(芯片倒装贴装)。关于安装这些半导体芯片的布线板，也已经发生了变化。具体地说，当半导体芯片具有较大数量的接线腿时，由于具有高密度布线的优点，因此优选使用多层布线板。可以包含这些半导体芯片和布线板的半导体封装在电子电路中是必不可少的部件，并且，该半导体封装再安装在母板上。为了实现想要的高密度布线，该母板也可以是多层布线板。与器件和芯片中的引线腿数量大的趋势相应，在用于检测目的的探针卡中也使用多层基板。在芯片倒装贴装中，通常使用下填料来填充布线板和安装在其上的半导体芯片之间的间隙。如果不使用下填料，由于布线板和半导体芯片之间的热膨胀系数不同，因此布线板和半导体芯片之间的电连接经常不可靠。通常，由普通的原材料制成的半导体芯片沿着表平面具有大约3.5ppm/K的热膨胀系数。另一方面，包括由玻璃环氧树脂基板提供的基板芯体的典型布线板沿着表平面具有大约12-20ppm/K的热膨胀系数。这样，两者之间热膨胀系数的差相当大。为此，环境温度的变化或者重复变化很容易在布线板和半导体芯片之间的电连接中产生应力。当电连接处的应力超过某个极限时，半导体芯片上的突起和布线板上的电极焊盘之间的电连接或者界面很容易断裂或者彼此分离。在芯片倒装贴装过程中，施加在半导体芯片和布线板之间的下填料缓解了在电连接处形成的应力。由于该应力减小的可能性，导致降低了断裂和分离的发生率，增加了芯片倒装贴装的连接可靠性。然而，当在布线板上安装大的半导体芯片时，单纯通过下填料减小应力经常不足以确保理想的可靠性。这是因为由半导体芯片和布线板的热膨胀系数差引起的两个部件之间热膨胀差的绝对值随着芯片尺寸的增加而增加。较大的热膨胀差在电连接处产生较大的应力。当半导体晶片或者相当大的半导体芯片安装在用于性能检测的探针卡上时，这个问题尤为突出。由布线板和半导体芯片之间热膨胀系数的差而引起的上述问题可以通过使用具有小的热膨胀系数的布线板来消除或者减小。具有小的热膨胀系数的布线板是惯常使用的。已知的有使用由金属提供基板芯体的布线板，金属具有小的热膨胀系数。该金属基板芯体通常由铝、铜、硅刚、镍-铁合金、CIC(具有铜/转化剂/铜结构的包覆材料)等制成。例如在日本专利特开2000-138453中公开了包括铜基板芯体的布线板。然而，所有这些金属都相当重，具有大的比重值，并且使得到的布线板重，这是不利的。此外，在微加工工艺中，金属基板芯体机械加工性差，经常难以形成微孔、难以制成薄的叠层体等。已知的另一种用于减小布线板中热膨胀的方法。该方法使用碳材料。例如在日本专利特开60-140898、日本专利特开11-40902和日本专利公开2001-332828中公开了这种技术。日本专利特开60-140898公开了一种多层结构的布线板，其中包括碳纤维片的绝缘石墨层和铜的布线层交替层叠。由于有石墨层，因此该布线板的热膨胀系数小。然而，问题是这种布线板中的多层结构通过所谓的单步骤加压方法形成，并且已知通过该方法难以形成多层微布线结构，因此难以形成用于外部连接的具有精细节距的电极。为此，日本专利特开60-140898中公开的布线板不适合安装或者装配具有以精细节距形成的外连接电极的半导体芯片。日本专利特开11-40902公开了一种多层结构的布线板，其中包括碳纤维片的基板芯体具有两个表面，每个表面都层叠有包含玻璃纤维的半固化片绝缘层和铜布线层。由于基板芯体包括碳纤维片，因此，该布线板的热膨胀系数小。然而，根据日本专利特开11-40902，这种多层布线板中的多层结构通过单步骤加压方法形成。为此，日本专利特开11-40902中公开的布线板不适合安装或者装配具有以精细节距形成的外连接电极的半导体芯片。日本专利公开2001-332828公开了一种多层结构的布线板，其中包括含碳纤维的基板芯体具有两个表面，每个表面都层叠有不包括玻璃纤维的半固化片绝缘层和铜布线层。然而，在包括含碳纤维的基板芯体和不包括玻璃纤维的半固化片之间存在相当大的热膨胀系数差。当存在大的热膨胀系数差时，芯体基片和绝缘层很容易分离，如果在基板芯体和绝缘层之间出现分离，那么布线会经受相当大的应力，并且最终折断。因此，根据日本专利特开2001-332828所公开的技术，有时难以恰当地得到具有小的综合热膨胀系数的布线板。
技术实现思路
为克服上述缺点提出本专利技术，因此，本专利技术的目的在于提供一种多层布线板，该多层布线板能够形成微布线结构，并且具有适当小的热膨胀系数。由本专利技术第一方案提供的多层布线板具有层叠结构。具体地说，该布线板包括包括芯体绝缘层的芯体部分，该芯体绝缘层包含碳纤维材料；第一叠层布线部分，粘接于芯体部分并且具有层叠结构，该层叠结构至少包括第一绝缘层和第一布线图形；第二叠层布线部分，粘接于第一叠层布线部分并且具有层叠结构，该层叠结构至少包括第二绝缘层和第二布线图形。分层叠设置芯体部分、第一叠层布线部分和第二叠层布线部。具有上述结构的多层布线板可以包括微布线图形。根据本专利技术第一方案的多层布线板中的第二叠层布线部分具有包括第二绝缘层和第二布线层的层叠结构。该第二绝缘层不包含纤维材料，例如，碳纤维材料和玻璃布。这样，该第二叠层布线部分可以通过所谓的叠加法形成。已知叠加法能够制造层叠的布线结构，例如包括以高密度形成的微布线图形的多层布线结构。因此，就根据本专利技术的第二叠层布线部分来说，能够通过叠加法以高密度形成微布线图形。由于第二叠层布线部分能够具有微布线图形，因此能够提供最外的第二布线图形，该布线图形具有用于外部连接并且具有精细节距的电极。结果，能够安装或者装配一种半导体芯片，该半导体芯片具有用于外部连接且具有精细节距的电极。应理解，根据本专利技术第一方案的多层布线板可以包括微布线图形，因此能够适当地满足引线腿数量大的趋势或者半导体芯片的高密度安装。根据本专利技术第一方案的多层布线板具有适当低的热膨胀系数。具体地说，在芯体部分、第一叠层布线部分和第二叠层布线部分中实现了好的粘接，而整个多层布线板的净热膨胀系数小。根据本专利技术的第一技术方案，芯体部分的芯体绝缘层包括碳纤维材料。该碳纤维材料由例如由碳纤维线制成的碳纤维网、由碳纤维线编织的碳纤维布和由碳纤维线制成的碳纤维无纺布提供，该碳纤维线是碳纤维束。根据本专利技术的第一技术方案，这种碳纤维材料在沿着芯体绝缘层表平面的方向延伸到芯体绝缘层的内部。这样，芯体绝缘层中的热膨胀系数小，因此在沿着芯体部分表平面的方向热膨胀系数小。该热膨胀系数接近于半导体芯片的热膨胀系数。整个多层布线板的净热膨胀系数主要依赖于芯体部分的热膨胀系数。另一方面，第一叠层布线部分的绝缘层即第一绝缘层包括玻璃布。玻璃布具有比碳纤维材料更大的热膨胀系数和比树脂材料更小的热膨胀系数。根据本专利技术的第一方案，玻璃布在沿着第一绝缘层表平面的方向上延伸到第一绝缘层的内部。此外，第二叠层布线部分的绝缘层即第二绝缘层不包括基材例如玻璃布和碳纤维材料。包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谷元昭，林伸之，阿部知行，高桥康仁，首藤贵志，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：