多层印刷电路板以及多层印刷电路板的制造方法技术

多层印刷电路板，在芯基板３０预先内藏ＩＣ芯片２０，而在该ＩＣ芯片２０的垫（ｐａｄ）２４上配设过渡（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）层３８。因此，可不使用引线（ｌｅａｄ）零件和封装树脂，取得ＩＣ芯片与多层印刷电路板的电连接。另外，通过在模垫（ｄｉｅ ｐａｄ）２４上设置铜制的过渡层３８，可防止垫２４上的树脂残留，并能使垫２４与过孔（ｖｉａ ｈｏｌｅ）６０的连接性与可靠性提高。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于增层(build up)多层印刷电路板，特别是关于内藏IC芯片等的电子元件的多层印刷电路板及多层印刷电路板的制造方法。
技术介绍
IC芯片是通过线接合(wire bonding)、TAB、倒装片接合(flip-chip)等的安装方法，而取得与印刷电路板的电连接。电线连接是通过粘接剂使IC芯片模接于印刷电路板，以金属等的电线连接该印刷电路板的垫与IC芯片的垫后，为了保护IC芯片与电线而施加热硬化性树脂或热可塑性树脂等的封装树脂。TAB是通过焊锡称为引线(lead)的线等一起连接IC芯片的垫与印刷电路板的垫后，以树脂进行封装。倒装片接合是通过凸块而使IC芯片与印刷电路板的垫部连接，并以树脂填充与凸块的空隙而进行。然而，各个安装方法，是在IC芯片与印刷电路板之间通过连接用的引线部件(电线、引线、凸块)而进行电连接。这些引线部件容易切断、腐蚀，因此成为与IC芯片的连接中断、错误动作的原因。另外，各个安装方法，为了保护IC芯片以环氧树脂等的热可塑性树脂进行封装，但是填充该树脂时因含有气泡，气泡成为起点，导致引线部件的破坏和IC垫的腐蚀、可靠性的降低。以热可塑性树脂封装，必须结合各个零件而做成树脂填装用柱塞(plunger)、模型，另外，即使是热硬化性树脂也必须选定考虑引线部件、焊锡阻挡层(solder resist)的材料等的树脂，因此也成为成本较高的原因。本专利技术为了解决上述课题，其目的为提供一种不通过引线部件，而得到与IC芯片直接电连接的多层印刷电路板及多层印刷电路板的制造方法。本专利技术人等经过详细研究之后，提出在树脂绝缘性基板设置开口部、通孔和铳孔(ザグリ)部而预先内藏IC芯片等的电子元件，而积层间绝缘层，在该IC芯片的模垫上，以光蚀刻或激光，设置过孔，形成导电的导体电路后，再重复层间绝缘层与导电层而设置多层印刷电路板，不使用封装树脂，通过无引线(leadless)而可取得与IC芯片的电连接构造。再者，本专利技术人等，提出在树脂绝缘性基板设置开口部、通孔和铳孔部而预先内藏IC芯片等的电子元件，积层间绝缘层，在该IC芯片的模垫上，以光蚀刻或激光，设置过孔，而形成导电层导体电路后，再重复层间绝缘层与导电层，并在多层印刷电路板的表层也安装IC芯片等的电子元件的构造。因此，不使用封装树脂，以无引线而能取得与IC芯片的电连接。另外，可安装各个功能不同的IC芯片等的电子元件，可得到更高功能的多层印刷电路板。具体例，为在内藏IC芯片埋入快速缓冲存储器(cache memory)，通过在表层安装具有运算功能的IC芯片，可分别制造成品率低的快速缓冲存储器与IC芯片，但可相近配置IC芯片与快速缓冲存储器。并且，本专利技术人等详细研究的结果，提出在树脂绝缘性基板设置开口部、通孔和铳孔部而预先收容IC芯片等的电子元件，在该IC芯片的模垫上形成至少2层以上组成的过渡层。在过渡层的上层积层间树脂绝缘层，在该IC芯片的过渡层的过孔上，通过光蚀刻或激光设置过孔，形成导电层导体电路后，再重复层间绝缘层与导电层，而设置多层印刷电路板，不使用封装树脂，并以无引线而能取得与IC芯片的电连接。另外，在IC芯片部分形成过渡层，由于IC芯片部分被平坦化，所以上层的层间绝缘层也被平坦化，膜厚度也变得平均。并且，通过前述的过渡层，形成上层的过孔时，也可保持形状的稳定性。在IC芯片的垫上设置过渡层的理由，如下所述。第1模垫微细且尺寸小，形成过孔时的对位变得困难，因此设置过渡层使对位容易。设置过渡层的话，模垫节距(pitch)150μm以下，垫尺寸20μm以下也可稳定形成增层(build up)层。没有形成过渡层的模垫，以光蚀刻形成层间绝缘层的过孔时，过孔直径比模垫的直径大，在进行除去过孔底残渣，层间树脂绝缘层表面粗化处理时，模垫表面的保护层聚亚酰胺(polyimide)层将溶解、损伤。另一方面，激光的场合，过孔直径比模垫的直径大的时候，模垫及钝态保护(passivation)膜聚亚酰胺层(IC的保护膜)将被激光破坏。并且IC芯片的模垫非常小，过孔直径比模垫尺寸大，不论是以光蚀刻方法，或激光方法都非常难对合位置，常发生模垫与过孔的连接不良。相对于此，在模垫上设置过渡层，模垫节距150μm以下，垫尺寸20μm以下，也可可靠地在模垫上连接过孔(via)，使垫与过孔的连接性和可靠性提高。并且，IC芯片的垫上通过比较大直径的过渡层，在去残渣(desmear)、电镀步骤等的后续步骤时，即使浸渍于酸和蚀刻液，经过各种回火步骤，也不会有溶解模垫及IC的保护膜溶解、损伤的危险。即使分别仅得到多层印刷电路板功能，视场合做为半导体装置的安装基板的功能，为了外部基板的母板和子板的连接，也可设置BGA、焊锡凸块、和PGA(导电连接拴)。另外，该构成，在已知的安装方法连接的场合也可缩短配线长，也可减低回路感抗。下列说明本专利技术定义的过渡层。过渡层尚未用于已知技术的IC芯片安装技术，为了取得半导体元件IC芯片与印刷电路板的直接连接，是指设置的中间的中介层。其特征是以2层以上的金属层形成。而且，比半导体元件IC芯片的模垫大。借此，提高电连接和位置接合性，且不会造成模垫损伤，可用激光和光蚀刻加工过孔。因此，可可靠地埋入、收容、收纳和连接IC芯片于印刷电路板。另外，过渡层上，可直接形成印刷电路板的导体层金属。该导体层之一例为层间树脂绝缘层的过孔和基板上的通孔等。本专利技术使用的内藏IC芯片等的电子元件的树脂制基板，是用将玻璃环氧树脂等的加强材料或芯材含浸于环氧树脂、BT树脂、酚树脂等的树脂，与含浸环氧树脂的预烤(プリプレグ)积层形成物，但也可使用一般印刷电路板使用的材料。除此以外也可使用两面铜张积层板、单面板、没有金属膜的树脂板、树脂薄膜。但是，施加350℃以上的温度时，树脂会完全溶解、炭化。另外，陶瓷的话，由于外型加工性差，不可使用。在芯基板等的预先树脂制绝缘基板上收容IC芯片等的电子元件的凹洞(cavity)形成铳孔、通孔、开口之处以粘接剂等接合该IC芯片。在内藏IC芯片的芯基板全面地进行蒸镀、溅射等，而全面性形成导电特性的金属膜(第1薄膜层)。该金属以锡、铬、钛、镍、锌、钴、金、铜等为佳。厚度以在0.001～2.0μm之间为佳。未满0.001μm，无法全面性平均积层，超过2.0μm形成困难，也无法提高效果。特佳为0.01～1.0μm。铬的场合以0.1μm的厚度为佳。通过第1薄膜层，进行模垫的披覆，可在过渡层与IC芯片上提高与模垫的界面的密着性。用这些金属披覆模垫，可防止水分侵入至界面，以及模垫的溶解、腐蚀，提高可靠性。另外，通过该第1薄膜层，可以没有引线等的安装方法取得与IC芯片的连接。在此，使用铬、镍、钛，是因为可防止水分侵入至界面，金属密着性优良。铬、钛的厚度，为在溅射层不造成裂痕且可获得上层与金属的密着性的厚度。于是，以IC芯片的定位标记为基准在芯基板上形成定位标记。在第1薄膜层上，以溅射、蒸镀或无电解电镀形成第2薄膜层。该金属为镍、铜、金、银等。以电特性、经济性、还有在后续形成的厚度施加层主要为铜来说，使用铜较好。在此设置第2薄膜层的理由，是第1薄膜层无法取得形成后述的厚度施加层的电解电镀用的引线。第2薄膜层36被用为施加厚度的引线。该厚度以0.01～5μm的范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层印刷电路板，在基板上重复形成层间绝缘层与导体层，在该层间绝缘层上形成过孔，通过该过孔电连接，其中前述基板上内藏有电子元件。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本一，杉山直，王东冬，苅谷隆，
申请(专利权)人：揖斐电株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]