多层布线板及其制造方法
专利名称：多层布线板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及多层布线板及其制造方法，该多层布线板具有通过交替地堆叠包括相同的树脂绝缘材料作为主要成分的多个树脂绝缘层和多个导体层而形成多层的堆叠结构， 而通过随后在结构的两侧上形成堆积层而没有所谓的芯板。
背景技术：
用作计算机的微处理器等的半导体集成电路设备(IC芯片)最近已经变得越来越快速且多功能化。因此，端子的数量趋向于增加，且端子之间的间距趋向于是窄的。一般来说，在IC芯片的底面上，以阵列形状密集地设置了多个端子，且该组端子连接到倒装芯片形状的主板上的一组端子。然而，因为端子之间的间距在IC芯片上的一组端子和主板上的一组端子之间明显不同，所以难以将IC芯片直接连接到主板上。为此，通常，采用这样一种方法，在该方法中通过将IC芯片安装到IC芯片安装布线板上来制造半导体封装件，且将半导体封装件安装到主板上。作为用于构造这种类型的封装件的IC芯片安装布线板，实际上采用通过在芯板的前表面和后表面上形成堆积层而获得的多层布线板。在多层布线板中，例如，采用通过用增强纤维浸渍树脂而获得的树脂板(如环氧玻璃板)作为芯板。此外，通过利用芯板的刚性在芯板的前表面和后表面上交替地堆叠树脂绝缘层和导体层而形成堆积层。也就是说， 在多层布线板中，芯板具有增强功能且形成为具有与堆积层相比明显较大的厚度。另外，穿过芯板形成了方便于在前表面和后表面上形成的堆积层之间的相互连接的布线(具体地， 通孔导体等)。另一方面，随着半导体集成电路设备近来变得越来越快，所用的信号频率可能变成高频带。在此情形下，穿过芯板的布线有助于大的感应，这与高频信号传输损失或电路故障的发生有关，因而妨碍高速操作。为了解决该问题，已提出设计没有芯板的多层布线板 (如，参考专利文献1和幻。在专利文献1和2中描述的这种多层布线板中，整个布线长度由于省略了具有较大厚度的芯板而变短。因此，可能减小高频信号传输损失并且使半导体集成电路设备在高速下运行。图17和图18示出专利文献1中公开的布线板100A和100B的具体示例。在布线板100A和100B中，在具有布线线路101、通路导体102等的绝缘层103的两侧上形成了阻焊膜104和105，且在阻焊膜104中设置了用于露出IC芯片连接布线线路101的开口 106。 此外，在下侧阻焊膜105中也形成了开口 107，且在开口 107内侧形成了到主板等的连接端子 108。在图17的布线板100A中，连接端子108嵌入(埋入)阻焊膜105侧，且连接端子
4108和阻焊膜105具有几乎相同的厚度。同时，在图18的布线板100B中，连接端子108嵌入(埋入)绝缘层103，且端子外表面108a的外周部分由阻焊膜105覆盖。此外，在专利文献2的布线板中，IC芯片的连接端子嵌入(埋入)绝缘层侧，且端子外表面的外周部分由阻焊膜覆盖。相关技术文献专利文献专利文献1 日本专利公布No. 4146864-B(图1或图4等)。专利文献2 JP-A-2009-141121 (图 7 等)。
发明内容
然而，在相关技术的布线板100B中，由连接端子108中的内层侧形成了包括镍镀层109a、金镀层109b的两层镀层(参考图18)。当在连接端子108上形成焊料110时，连接端子108的表面层侧中存在的金扩散到熔化的焊料110内，从而在阻焊膜105和端子外表面108a的外周部分之间形成间隙(参见图19)。在此情形下，阻焊膜105和连接端子108 不彼此邻接，因而降低了连接端子108的附着强度。此外，在图17的布线板100A中，仅连接端子108的侧表面邻接阻焊膜105，且端子外表面108a不与阻焊膜105接触，使得难以在连接端子108中获得足够的附着强度。因此，在此情形下，难以获得具有高可靠性的布线板 100A 和 100B。而且，在图17和18所示的布线板100A和100B中，布线线路101在绝缘层103上形成且从绝缘层103的上表面突出。换句话说，在布线板100A和100B中，每个布线线路 101被形成为埋入在上侧阻焊膜104中。例如，当阻焊膜104被形成为包含具有作为主(主要)特性的光固化性的树脂绝缘材料的固化材料时，阻焊膜104与内绝缘层103相比通常具有较低的绝缘性能。因而，当布线线路101被设置成如在布线板100A和100B中伸入阻焊膜104侧中时，由于布线线路101的高密度趋势，可能难以在布线线路101之间实现绝缘性能。另外，这也使可靠性降低。本发明用来解决上述问题且提供了能够充分地增加连接端子的附着强度的高可靠性的多层布线板。此外，本发明还提供了能够在连接端子之间实现绝缘性能的多层布线板，以及制造所述多层布线板的方法。根据解决上述问题的第一示例性方面，提供了一种多层布线板，其具有通过交替地堆叠多个导体层和包括相同的树脂绝缘材料作为主要(主)成分的多个树脂绝缘层而形成多层的堆叠结构，在堆叠结构的第一主表面侧中设置了多个第一主表面侧连接端子，在堆叠结构的第二主表面侧中设置了多个第二主表面侧连接端子，所述多个导体层形成在多个树脂绝缘层中并且通过通路导体可操作地连接到彼此，所述通路导体成锥形使得其直径朝第一主表面侧或第二主表面侧变宽，其中，在堆叠结构的第一主表面侧和第二主表面侧中的至少一个上设置(定位或放置)了阻焊膜，在接触阻焊膜的最外层树脂绝缘层中形成了多个开口，多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子由作为主要成分的铜层制成且定位于多个开口中，端子外表面从最外层树脂绝缘层的外表面向内定位，且阻焊膜延伸到多个开口内且与每个端子外表面的外周部分接触。根据第一方面所描述的本发明，通过交替地堆叠包括相同的树脂绝缘材料作为主要或主要成分的多个树脂绝缘层和多个导体层形成了不具有芯板的无芯布线板形式的多层布线板。在该多层布线板中，多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子定位于在最外层树脂绝缘层中形成的开口中，且连接端子的端子外表面从最外层树脂绝缘层的表面向内定位。此外，阻焊膜延伸到在最外层树脂绝缘层中形成的开口内且与每个端子外表面的外周部分接触使得端子外表面的外周部分压向所谓的板厚度方向。因此，连接端子可靠地固定到最外层树脂绝缘层，在阻焊膜和端子外表面的外周部分之间没有产生间隙，且可能充分地增加链接端子的附着强度。另外，因为阻焊膜与端子外侧或树脂绝缘层的附着区域增加，所以可能增加多层布线板的强度。另外，因为连接端子的端子外表面不伸出到阻焊膜侧而是埋入具有高绝缘性能的树脂绝缘层中，所以可能在连接端子之间充分地实现绝缘。在一种实施中，端子外表面形成有凹圆形部分使得中心部分从外周部分向内定位。如果以此方式形成连接端子，则阻焊膜的附着区域增加。因而，可能充分地增加与阻焊膜的附着。此外，因为与阻焊膜接触的端子外侧的外周部分变厚，所以可能提高端子的强度。在另一种实施中，位于或存在于阻焊膜和最外层树脂绝缘层之间的界面处的导体层包括界面导体部分，其嵌入最外层树脂绝缘层中。这样，具有高绝缘性能的树脂绝缘层插入诸如布线图案的导体层之间且每个布线线路能以相对窄的间距来制备。因此，能高度集成多层布线板。这里，因为导体层存在于阻焊膜和最外层树脂绝缘层之间的界面处，所以第一方面的多层布线板可包括靠近多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子的布线图案导体部分。在此情形下，在多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子和布线图案导体部分之间的最外层树脂绝缘层可比多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子和布线图案导体部分更深地伸入阻焊膜侧。如果最外层树脂导体层以这种方式伸出，因为连接端子和布线图案导体部分之间的绝缘长度增加，所以可能抑制在其间产生迁移。在又一实施中，设置在阻焊膜中的开口的直径小于设置在最外层树脂绝缘层中的开口的直径，且设置在阻焊膜的开口中的端子外表面的中心部分形成有由除了铜之外的一种或多种金属制成的涂金属层(例如，镀层)。在此情形下，涂金属层不存在于阻焊膜和暴露到阻焊膜的开口外的端子外表面上的外周部分之间的界面处。这里，如果，例如，使用镍-金镀层作为涂金属层，则金在焊接连接过程中扩散到熔化的焊料。然而，根据本发明， 在端子外表面和阻焊膜之间的界面处没有镀金。因此，可能解决由于金扩散到焊料而在端子外表面和阻焊膜之间的界面处形成间隙的问题。结果，可能允许端子外表面和阻焊膜可靠地彼此邻接，且甚至在连接端子上形成焊料之后可充分地实现连接端子的附着强度。在再一个实施中，在堆叠结构的第二主表面侧上设置了阻焊膜，且待连接到主板的多个主板连接端子为多个第二主表面侧连接端子。在此情形下，主板连接端子需要相对大的区域和高的附着强度。然而，因为阻焊膜插入上述的开口内，所以端子外表面的外周部分被压向所谓的板厚度方向。因而，可能在主板连接端子中实现足够的附着强度且提高多层布线板的可靠性。此外，阻焊膜可设置在连接了主板的主表面侧上或者设置在与主表面相对的侧上，例如在安装IC芯片的主表面侧中。在另一实施中，通路导体为锥形使得其直径从第二主表面侧到第一主表面侧变宽。相反地，在多个树脂绝缘层中形成的所有通路导体可为锥形使得其直径从第一主表面侧到第二主表面侧变宽。这样，可能可靠地制造没有芯板的无芯布线板。根据解决上述问题的第二示例性方面，提供了一种制造多层布线板的方法，该多层布线板具有通过交替地堆叠多个导体层和包括相同的树脂绝缘材料作为主要成分的多个树脂绝缘层而形成多层的堆叠结构，在堆叠结构的第一主表面侧中设置了多个第一主表面侧连接端子，在堆叠结构的第二主表面侧中设置了多个第二主表面侧连接端子，多个导体层在多个树脂绝缘层中形成并且通过通路导体可操作地连接到彼此，所述通路导体成锥形使得其直径朝第一主表面侧或第二主表面侧变宽，该方法包括在基材上形成与第一主表面侧连接端子或第二主表面侧连接端子相对应的金属导体部分的过程；在形成金属导体部分的过程之后，通过交替地堆叠多个导体层和多个树脂绝缘层形成多层堆叠结构的堆积过程；在堆积过程之后，通过除去除了金属导体部分的部分以外的基材，在最外层树脂绝缘层中的多个开口内形成包括多个第一主表面侧连接端子和多个第二主表面侧连接端子的连接端子的过程；以及在形成连接端子的过程之后，在最外层树脂绝缘层上形成阻焊膜的过程，阻焊膜的一部分延伸到多个开口内且与连接端子的外表面的外周部分接触。因此，根据第二方面描述的本发明，多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子定位或埋入在最外层树脂绝缘层中形成的多个开口中，且每个连接端子被形成为使得端子外表面从最外层树脂绝缘层的外表面向内定位。此外，通过执行形成阻焊膜的过程，阻焊膜延伸到在最外层树脂绝缘层中形成的开口内且与端子外表面的外周部分接触使得端子外表面的外周部分从所谓的板厚度方向被挤压。因而，连接端子可靠地固定到最外层树脂绝缘层，在阻焊膜和端子外表面的外周部分之间没有产生间隙，而且可能充分地增加连接端子的附着强度。在以该方式获得的多层布线板中，因为阻焊膜与连接端子的外表面或树脂绝缘层的附着表面增加，所以可能提高其强度。此外，连接端子的端子外表面不伸出到阻焊膜侧而是埋入或嵌入具有高绝缘性能的树脂绝缘层中。因而可能在连接端子之间充分地实现绝缘性能。根据一种实施，在形成金属导体部分的过程中，在基材上以可移除状态堆叠金属箔，且在金属箔上形成金属导体部分。在此情形下，在堆积过程之后进行去除基材以露出金属箔的过程，且通过在堆叠结构中蚀刻并移除金属箔来形成多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子。这样，可能可靠地形成多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子使得它们定位或埋入在最外层树脂绝缘层中形成的多个开口，且端子外表面从最外层树脂绝缘层的外表面向内定位。用于形成多个树脂绝缘层的聚合物材料的优选示例包括热固性树脂，诸如环氧树脂、苯酚树脂、氨基甲酸酯树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂，或者热塑性树脂，诸如聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚乙酰树脂、聚丙烯树脂等。此外，可以使用带有树脂与诸如玻璃纤维(玻璃纺织织物或玻璃非纺织物)或聚酰胺纤维的有机纤维的复合材料，或者可以使用通过在诸如连续多孔PTFE的三维网状的基于氟的树脂材料中浸渍诸如环氧树脂的热固性树脂而获得的树脂复合材料。此外，根据本发明，“由相同的树脂绝缘材料作为主要成分制成的多个树脂绝缘层”意思是甚至当诸如浸渍到热固性树脂中的玻璃纤维的添加剂不同时，如果作为主要成分的热固性树脂相同，则对应于具体示例的材料也是相同的。另外，“阻焊膜”指的是在焊接过程中作为抵抗焊料流动的屏障的耐热涂层材料。
将参考附图详细描述本发明的示例性方面，其中图1为示出根据实施例的多层布线板的示意性构造的放大截面图；图2为示出多层布线板的示意性构造的平面图；图3为示出多层布线板的示意性构造的平面图；图4为示出制造多层布线板的方法的说明图；图5为示出制造多层布线板的方法的说明图；图6为示出制造多层布线板的方法的说明图；图7为示出制造多层布线板的方法的说明图；图8为示出制造多层布线板的方法的说明图；图9为示出制造多层布线板的方法的说明图；图10为示出制造多层布线板的方法的说明图；图11为示出制造多层布线板的方法的说明图；图12为示出制造多层布线板的方法的说明图；图13为示出制造多层布线板的方法的说明图；图14为示出制造多层布线板的方法的说明图；图15为示出制造多层布线板的方法的说明图；图16为示出根据另一个实施例的多层布线板的示意性构造的放大截面图；图17为示出相关技术的布线板的截面图；图18为示出相关技术的布线板的截面图；以及图19为示出相关技术的布线板的放大截面图。
具体实施例方式在下文中，将参考附图详细说明根据本发明的实施例的多层布线板。图1为示出根据本实施例的多层布线板的示意性构造的放大截面图。另外，图2为示出从上表面侧观察的多层布线板的平面图，而且图3为示出从底表面侧观察的多层布线板的平面图。参考图1，多层布线板10为无芯布线板，其不具有芯板而是具有通过交替地堆叠包括相同的树脂绝缘材料作为主要成分的四个树脂绝缘层21、22、23和M以及由铜制成的导体层26而形成多层的布线堆叠部分30 (堆叠结构)。每个树脂绝缘层21至M利用包括不产生光固化性的树脂绝缘材料，具体地为热固性环氧树脂的固化材料作为主要成分的堆积材料形成。在多层布线板10中，在布线堆叠部分30的上表面31 (第一主表面)侧上设置了多个连接端子41和42 (第一主表面侧连接端子)。如图1和图2所示，在本实施例的多层布线板10中，作为设置在布线堆叠部分30 的上表面31侧中的多个连接端子41和42，IC芯片连接端子41连接到IC芯片而电容器连接端子42连接到芯片电容器。在布线堆叠部分30的上表面31侧中，在板中心部分中设置的芯片安装区域43中以阵列形状布置了多个IC芯片连接端子41。此外，电容器连接端子 42比IC芯片连接端子41的面积大且设置在芯片安装区域43的外周侧中。另一方面，如图1和图3所示，在布线堆叠部分30的下表面32 (第二主表面)侧中，以阵列形状布置了使网格栅区域(LGA)连接到主板所用的多个连接端子45(作为第二表面侧连接端子的主板连接端子)。主板连接端子45比设置在上表面31侧中的电容器连接端子42和IC芯片连接端子41的面积大。每个树脂绝缘层21、22、23和M设置有通路孔33和填充式通路导体34。所有的通路导体34具有在相同方向上的锥形形状(在图1中，直径从下表面侧至上表面侧变宽) 并且将每个导体层沈、扣芯片连接端子41、电容器连接端子42和主板连接端子45相互电连接。在布线堆叠部分30的上表面31侧中，露出的最外层树脂绝缘层M设置有多个开口 35和36，且IC芯片连接端子41和电容器连接端子42设置成与开口 35和36匹配。具体地，在IC芯片连接端子41的端子外表面41a的高度低于树脂绝缘层M的表面的高度的状态下，IC芯片连接端子41在开口 35内形成。端子外表面41a的外周部分由最外层树脂绝缘层M覆盖。也就是说，IC芯片连接端子41比开口 35大，且端子外表面41a的外周部分嵌入或埋入树脂绝缘层M中。此外，电容器连接端子42以端子外表面42a的高度低于树脂绝缘层M的表面的高度的状态设置在开口 36内，且端子外表面4 的外周部分由最外层树脂绝缘层M覆盖。 也就是说，电容器连接端子42比开口 36大，且端子外表面4 的外周部分嵌入或埋入树脂绝缘层M中。IC芯片连接端子41和电容器连接端子42由作为主要成分的铜层形成。另外，IC芯片连接端子41和电容器连接端子42具有这样的结构，在该结构中，仅暴露在开口 35和36中的铜层的上表面通过由除了铜之外的材料制成的镀层46和47覆盖(具体地，镍镀层46a和47a以及金镀层46b和47b)。在布线堆叠部分30的下表面32侧中，在最外层树脂绝缘层21中形成了多个开口 37，且主板连接端子45设置成与多个开口 37匹配。具体地，主板连接端子45以端子外表面4 从树脂绝缘层21的表面21a向内定位的状态布置在开口 37内。主板连接端子45 由作为主要或重要成分的铜层制成且具有与开口 37的直径相同的直径。此外，在布线堆叠部分30的下表面32侧中，最外层树脂绝缘层21的几乎整个表面由阻焊膜38覆盖，且阻焊膜38形成有用于露出主板连接端子45的开口 39。阻焊膜38 由具有作为主要或主特性的光固化性的树脂材料的固化材料制成且延伸到在树脂绝缘层 21中形成的多个开口 37内以与主板连接端子45的端子外表面4 的外周部分接触。也就是说，阻焊膜38邻接树脂绝缘层21的表面21a和端子外表面45a的外周部分。此外，根据本实施例，阻焊膜38延伸到最外层树脂绝缘层21内深达3 μ m至10 μ m。阻焊膜38中设置的开口 39的直径略小于树脂绝缘层21中设置的开口 37的直径。 在布置于开口 39中的端子外表面4 上的中心部分(主板连接端子45的露出部分)中形成了由除了铜之外的金属制成的镀层48(具体地，包括镍镀层48a和金镀层48b的涂金属层)。此外，主板利用焊料(未显示)连接到主板连接端子45。另外，在多层布线板10中，除了主板连接端子45在树脂绝缘层21和阻焊膜38之间的界面中形成之外，多个导体层26包括用于形成布线图案的界面导体层(布线图案导体部分^c)。类似于主板连接端子45，该导体层沈嵌入或埋入树脂绝缘层21中且不伸入到阻焊膜38内。突起21c插入主板连接端子45和靠近主板连接端子45的布线图案导体部分26c之间。作为最外层树脂绝缘层21的一部分的突起21c比主板连接端子45和布线图案导体部分26c更深地伸入到阻焊膜38内。具有上述结构的多层布线板10例如通过以下顺序制造。首先，在堆积过程中，制备具有足够强度的支撑板(诸如环氧玻璃板)，并且通过在支撑板上堆积树脂绝缘层21至M和导体层沈来形成布线堆叠部分30。具体地，如图4所示，通过在支撑板50上粘附具有片形状且由环氧树脂制成的绝缘树脂基材形成下层树脂绝缘层51来获得包括支撑板50和下层树脂绝缘层51的基材52。 如图5所示，在基材52的下层树脂绝缘层51的上表面上设置堆叠金属片体M。这里，通过将堆叠金属片体M设置在下层树脂绝缘层51上可靠地实现了附着，使得在随后的制造过程中堆叠金属片体M不与下层树脂绝缘层51分离。堆叠金属片体M包括以可移除状态附着的两个铜箔阳和56 ( —对金属箔)。具体地，通过利用金属电镀(诸如镀铬、镀镍、镀钛或其组合)设置铜箔阳和56来形成堆叠金属片体M。然后，在堆叠金属片体M上形成用作主板连接端子45的金属导体部分或用作导体层26的金属导体部分(形成金属导体部分的过程)。具体地，在堆叠金属片体M的上表面上层叠用于形成电镀阻的干膜，且露出并形成干膜。结果，形成了具有预定图案的电镀阻57，其在对应于主板连接端子45或导体层沈的部分中具有开口(参考图6)。此外，在形成电镀阻57时的状态中选择性地执行电版铜电镀，在堆叠金属片体M上形成了金属导体部分58和59，且之后，剥落电镀阻57 (参考图7)。在形成金属导体部分58和59的过程之后，使金属导体部分58和59的表面粗糙化(CZ处理)以便增加与树脂绝缘层的附着。然后，设置具有片形状的树脂绝缘层21以包封堆叠金属片体M，在所述堆叠金属片体M处形成了金属导体部分58和59，且结合树脂绝缘层21 (参考图8)。这里，树脂绝缘层21邻接堆叠金属片体M以及金属导体部分58和 59，且同时，绕着堆叠金属片体M邻接下层树脂绝缘层51，使得堆叠金属片体M被密封。此外，如图9所示，例如利用准分子激光器、UV激光器、CO2激光器等，通过执行激光处理来在树脂绝缘层21的预定位置(在金属导体部分58上的位置中)中形成通路孔 33。此后，利用诸如高锰酸钾溶液的蚀刻溶液执行用于除去每个通路孔33内的污迹的去污迹过程。另外，作为去污迹处理，除了利用蚀刻溶液的处理以夕卜，例如，还可以执行利用A的等离子体灰化处理。在去污迹过程之后，通过根据相关技术已知的技术执行无电版铜电镀和电版铜电镀来在每个通路孔33内形成通路导体34。此外，通过利用相关技术已知的技术，诸如半添加剂方法，执行蚀刻来在树脂绝缘层21上形成导体层沈的图案(参考图10)。此外，可利用类似于上述的第一树脂绝缘层21和导体层沈的方法形成第二树脂绝缘层22至第四树脂绝缘层M和导体层沈并且将其堆叠在树脂绝缘层21上。通过上述堆积过程，通过在基材52上叠加堆叠金属片体M、树脂绝缘层21至M和导体层26(参考图11)形成了布线堆叠体60。此外，位于布线堆叠体60中的堆叠金属片体M上的区域对应于多层布线板10的布线堆叠部分30。另外，通过对最外层树脂绝缘层M进行激光孔加工形成了多个开口 35和36(参考图12)。然后，利用高锰酸钾溶液或O2离子体进行用于除去每个开口 35和36内的污迹的去污迹过程。这里，在布线堆叠体60中，由多个开口 35露出的导体层沈的部分对应于IC 芯片连接端子41，而且由多个开口 36露出的导体层沈的部分对应于电容器连接端子42。
在去污迹过程之后，通过去除除了金属导体部分58和59的部分之外的基材52， 在最外层树脂绝缘层21的多个开口 37中形成主板连接端子45和导体层26 (形成连接端子的过程)。在形成连接端子的过程中，首先，利用切割设备(未显示)切割布线堆叠主体 60，且去除围绕布线堆叠主体30的区域。在此情形下，如图12所示，在布线堆叠主体30和与其周边部分64的边界(如图12中箭头所示的边界)中，对布线堆叠主体30下面的每个基材52 (支撑板50和下层树脂绝缘层51)执行切割。切割的结果是，露出了由树脂绝缘层 21密封的堆叠金属片体M的外边缘部分。也就是说，通过去除周边部分64，去除了下层树脂绝缘层51和树脂绝缘层21之间的附着部分。因此，布线堆叠主体30和基材52仅通过堆叠金属片体M连接。这里，如图13所示，通过剥离堆叠金属片体M的一对铜箔55和56的边界以露出设置在布线堆叠部分30的下表面32 (树脂绝缘层21)中的铜箔55来从布线堆叠部分30 去除基材52 (去除基材的过程)。之后，通过蚀刻并去除暴露在布线堆叠部分30的下表面32侧中的金属导体部分 58和59以及铜箔55的一部分来形成主板连接端子45或导体层26。具体地，将用于形成防蚀涂层的干膜层压到布线堆叠部分30的上表面31上，并且通过露出并形成干膜来形成覆盖整个上表面31的防蚀涂层。在此状态下，通过蚀刻布线堆叠部分30整个地去除铜箔 55，且同时去除金属导体部分58和59的一部分。结果，如图14所示，在树脂绝缘层21中形成了开口 37，且保留在开口 37中的金属导体部分58变为主板连接端子45。此外，在树脂绝缘层21中形成了开口 40，且保留在开口 40中的金属导体部分59的一部分变为布线图案的导体层26。在形成连接端子的过程之后，通过在树脂绝缘层21上涂覆并固化光敏环氧树脂而形成阻焊膜38 (形成阻焊膜的过程)。在此情形下，阻焊膜38的一部分延伸到多个开口 37和40内并且与主板连接端子45的端子外表面4 和导体层沈的表面接触。随后，在设置预定的掩膜的状态下执行露出和形成，且在阻焊膜38中图案化开口 39 (参考图15)。结果，通过阻焊膜38的开口 39露出了主板连接端子45的端子外表面45a中的中心部分。此外，阻焊膜38覆盖了导体层沈的表面。然后，对由开口 35露出的IC芯片连接端子41的表面、由开口 36露出的电容器连接端子42的表面和由开口 39露出的主板连接端子45的表面顺序地执行无电版镍电镀和无电版金电镀。结果，形成了包括镍镀层46a、47a和48a以及金镀层46b、47b和48b的镀层46、47和48。通过上述过程，制造了图1的多层布线板10。因此，根据本实施例，能实现以下效果。(1)在根据本实施例的多层布线板10中，主板连接端子45嵌入或埋入最外层树脂绝缘层21中形成的开口 37中，且主板连接端子45的端子外表面4 从树脂绝缘层21的表面21a向内定位。另外，阻焊膜38延伸到最外层树脂绝缘层21中形成的开口 37内且与端子外表面45a的外周部分接触，使得端子外表面45a的外周部分在所谓的板厚度方向上受压。因而，主板连接端子45可靠地固定到最外层树脂绝缘层21，且在阻焊膜38和端子外表面45a的外周部分之间没有产生间隙。此外，可能充分地增加主板连接端子45的附着强度。另外，因为阻焊膜38与端子外表面4 或树脂绝缘层21的附着区域增加，所以可能增加多层布线板10的强度。
(2)在根据本实施例的多层布线板10中，主板连接端子45的端子外表面4 不延伸到阻焊膜38，而是嵌入或埋入具有高绝缘性能的树脂绝缘层21中。此外，存在于阻焊膜38和树脂绝缘层21之间的界面处的导体层沈也嵌入或埋入树脂绝缘层21中。这样， 具有高绝缘性能的树脂绝缘层21插入导体层沈和主板连接端子45之间，且可靠地防止了迁移的产生。结果，能以相对窄的间距制备导体层沈或主板连接端子45，且能高度集成多层布线板10。此外，突起21c插入主板连接端子45和布线图案导体部分26c之间。作为最外层树脂绝缘层21的一部分的突起21c比主板连接端子45和布线图案导体部分26c更深地伸入阻焊膜38内。因此，因为主板连接端子45和布线图案导体部分26c之间的绝缘长度增加，所以可能防止在其间产生迁移。因而，这有助于多层布线板10的高度集成。(3)在根据本实施例的多层布线板10中，在端子外表面4 上的中心部分中形成了镀层48，且在与阻焊膜38的界面中在与阻焊膜38接触的端子外表面45a的外周部分中不存在镀层48。在此情形下，可能解决镀层48中的金扩散到熔化的焊料从而在端子外表面 4 和阻焊膜38之间的界面处形成间隙的问题。结果，甚至在主板连接端子45中形成焊料之后，可能允许端子外表面4 和阻焊膜38彼此可靠地邻接并实现主板连接端子45的足够的附着强度。(4)在根据本实施例的多层布线板10中，阻焊膜38或由树脂材料制成的树脂绝缘层21和由金属材料制成的主板连接端子45之间的边界部分具有非直线图形而不是直线图形。因此，可能分散施加到边界部分的应力并防止树脂绝缘层21中的裂纹。此外，本实施例可被如下修改。尽管在根据前述实施例的多层布线板10的下表面32侧中设置了阻焊膜38，但是可以在上表面31侧上设置阻焊膜38。在此情形下，多层布线板形成为使得阻焊膜38延伸到开口 35内以与IC芯片连接端子41的端子外表面41a的外周部分接触，且阻焊膜38被插入开口 36内以与电容器连接端子42的端子外表面42a的外周部分接触。如果以此方式形成了多层布线板，则可能充分地增加IC芯片连接端子41和电容器连接端子42的附着强度。在根据前述实施例的多层布线板10中，尽管阻焊膜38由具有作为主要特性的光固化性的树脂绝缘材料的固化材料形成，但是本发明不限于此。可以使用任意其它的材料， 如果其为耐热涂层材料的话。在根据前述实施例的多层布线板10中，尽管主板连接端子45的端子外表面4 为平的，但是本发明不限于此。如在图16中所示的多层布线板IOA中，可以形成凹圆形部分4 使得主板连接端子45的端子外表面45a的中心部分从外周部分向内定位。当在形成连接端子的过程中对金属导体部分58的一部分进行蚀刻时，通过相比金属导体部分58 的端侧来说更有效地蚀刻并除去中心部分来形成端子外表面4 中的圆形部分45b。此外， 端子外表面45a中的圆形部分45b的圆度可以通过改变诸如蚀刻剂、湿度或蚀刻时间的蚀刻条件来进行控制。如果以此方式形成了主板连接端子45，则阻焊膜38的附着区域增加。 因而，可能增加阻焊膜38的附着性能。另外，因为与阻焊膜38接触的端子外表面45a的外周部分变得比中心部分厚，所以可能充分地提高端子的强度。根据前述实施例，尽管在多个树脂绝缘层21至M中形成的多个导体层沈通过通路导体34彼此连接，所述通路导体34成锥形使得直径从下表面32侧到上表面31侧变宽，但是本发明不限于此。在多个树脂绝缘层21至M中形成的通路导体34可以具有在相同的方向上成锥形的形状，且多个导体层26可通过成锥形使得直径从上表面31侧到下表面 32侧变宽的通路导体彼此连接。 尽管根据前述实施例涂在每个连接端子41、42和45上的镀层46、47和48为镍-金镀层，但是可以采用由除了铜之外的材料制成的镀层。例如，镀层46、47和48可以被改变为诸如镍-钯-金镀层的其它镀层。
权利要求
1.一种多层布线板，该多层布线板具有通过交替地堆叠多个导体层和包括相同的树脂绝缘材料作为主要成分的多个树脂绝缘层而形成多层的堆叠结构，在所述堆叠结构的第一主表面侧中布置了多个第一主表面侧连接端子，在所述堆叠结构的第二主表面侧中布置了多个第二主表面侧连接端子，所述多个导体层在所述多个树脂绝缘层中形成并且通过通路导体可操作地彼此相连，所述通路导体成锥形使得所述通路导体的直径朝所述第一主表面侧或所述第二主表面侧变宽，其中在所述堆叠结构的所述第一主表面侧和所述第二主表面侧中的至少一个上设置了阻焊膜，在与所述阻焊膜接触的最外层树脂绝缘层中形成了多个开口，多个所述第一主表面侧连接端子或多个所述第二主表面侧连接端子由作为主要成分的铜层制成且位于多个所述开口中，端子外表面从所述最外层树脂绝缘层的外表面向内定位，并且所述阻焊膜延伸到所述多个开口中，并且与所述端子外表面的每一个的外周部分形成接触。
2.根据权利要求1所述的多层布线板， 其中在所述端子外表面中形成了凹圆形部分，使得中心部分从外周部分向内定位。
3.根据权利要求1所述的多层布线板， 其中位于所述阻焊膜和所述最外层树脂绝缘层之间的界面中的所述导体层包括界面导体部分，该界面导体部分嵌入所述最外层树脂绝缘层中。
4.根据权利要求1所述的多层布线板， 其中位于所述阻焊膜和所述最外层树脂绝缘层之间的界面中的所述导体层包括靠近所述多个第一主表面侧连接端子或所述多个第二主表面侧连接端子的布线图案导体部分，并且在多个第一或第二主表面侧连接端子和所述布线图案导体部分之间的所述最外层树脂绝缘层比多个第一或第二主表面侧连接端子和所述布线图案导体部分更深地伸入所述阻焊膜中。
5.根据权利要求1所述的多层布线板， 其中设置在所述阻焊膜中的开口每一个都具有比所述最外层树脂绝缘层中设置的所述多个开口的直径小的直径，并且，在布置于在所述阻焊膜中设置的所述开口中的所述端子外表面的中心部分中形成了由除了铜之外的一种或多种金属制成的镀层。
6.根据权利要求1所述的多层布线板， 其中所述阻焊膜布置在所述堆叠结构的所述第二主表面侧上，并且要连接到主板的多个主板连接端子是所述多个第二主表面侧连接端子。
7.根据权利要求1所述的多层布线板， 其中所述通路导体成锥形使得所述通路导体的直径从所述第二主表面侧到所述第一主表面侧变宽。
8.—种制造多层布线板的方法，所述多层布线板具有通过交替地堆叠多个导体层和包括相同的树脂绝缘材料作为主要成分的多个树脂绝缘层而形成多层的堆叠结构，在所述堆叠结构的第一主表面侧中布置了多个第一主表面侧连接端子，在所述堆叠结构的第二主表面侧中布置了多个第二主表面侧连接端子，所述多个导体层在所述多个树脂绝缘层中形成并且通过通路导体彼此相连，所述通路导体成锥形使得所述通路导体的直径朝所述第一主表面侧或所述第二主表面侧变宽，所述方法包括在基材上形成与所述第一主表面侧连接端子或所述第二主表面侧连接端子相对应的金属导体部分的过程；在形成所述金属导体部分的过程之后，形成堆叠结构的堆积过程，其中通过交替地堆叠所述多个导体层和所述多个树脂绝缘层使该堆叠结构形成多层；在所述堆积过程之后，通过除去所述基材同时保留所述金属导体部分的一部分，来在最外层树脂绝缘层中的多个开口内形成连接端子的过程，其中所述连接端子包括多个所述第一主表面侧连接端子和多个所述第二主表面侧连接端子；以及在形成连接端子的过程之后，在所述最外层树脂绝缘层上形成阻焊膜的过程，所述阻焊膜的一部分延伸到所述多个开口中并且与所述连接端子的外表面的外周部分形成接触。
9.根据权利要求8所述的制造多层布线板的方法， 其中在形成所述金属导体部分的过程中，在所述基材上以可移除状态堆叠金属箔，并且在所述金属箔上形成金属导体部分， 其中，在所述堆积过程之后，通过除去所述基材来进行除去所述基材的过程以露出所述金属箔，并且其中，在形成连接端子的过程中，通过在所述堆叠结构中蚀刻和除去所述金属箔，来形成多个所述第一主表面侧连接端子或多个所述第二主表面侧连接端子。
全文摘要
本发明涉及多层布线板及其制造方法。具体地，多层布线板具有通过交替地堆叠多个导体层和多个树脂绝缘层而形成多层的堆叠结构，其中在堆叠结构的第一主表面侧和第二主表面侧中的至少一个上设置了阻焊膜，在接触阻焊膜的最外层树脂绝缘层中形成了多个开口，多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子由作为主要成分的铜层制成且位于多个开口中，端子外表面从最外层树脂绝缘层的外表面向内定位，且阻焊膜延伸到多个开口内且与每个端子外表面的外周部分接触。
文档编号H05K3/46GK102170745SQ201110049839
公开日2011年8月31日 申请日期2011年2月25日 优先权日2010年2月26日
发明者前田真之介, 平野训 申请人:日本特殊陶业株式会社
技术领域：
本发明涉及多层布线板及其制造方法，该多层布线板具有通过交替地堆叠包括相同的树脂绝缘材料作为主要成分的多个树脂绝缘层和多个导体层而形成多层的堆叠结构， 而通过随后在结构的两侧上形成堆积层而没有所谓的芯板。
背景技术：
用作计算机的微处理器等的半导体集成电路设备(IC芯片)最近已经变得越来越快速且多功能化。因此，端子的数量趋向于增加，且端子之间的间距趋向于是窄的。一般来说，在IC芯片的底面上，以阵列形状密集地设置了多个端子，且该组端子连接到倒装芯片形状的主板上的一组端子。然而，因为端子之间的间距在IC芯片上的一组端子和主板上的一组端子之间明显不同，所以难以将IC芯片直接连接到主板上。为此，通常，采用这样一种方法，在该方法中通过将IC芯片安装到IC芯片安装布线板上来制造半导体封装件，且将半导体封装件安装到主板上。作为用于构造这种类型的封装件的IC芯片安装布线板，实际上采用通过在芯板的前表面和后表面上形成堆积层而获得的多层布线板。在多层布线板中，例如，采用通过用增强纤维浸渍树脂而获得的树脂板(如环氧玻璃板)作为芯板。此外，通过利用芯板的刚性在芯板的前表面和后表面上交替地堆叠树脂绝缘层和导体层而形成堆积层。也就是说， 在多层布线板中，芯板具有增强功能且形成为具有与堆积层相比明显较大的厚度。另外，穿过芯板形成了方便于在前表面和后表面上形成的堆积层之间的相互连接的布线(具体地， 通孔导体等)。另一方面，随着半导体集成电路设备近来变得越来越快，所用的信号频率可能变成高频带。在此情形下，穿过芯板的布线有助于大的感应，这与高频信号传输损失或电路故障的发生有关，因而妨碍高速操作。为了解决该问题，已提出设计没有芯板的多层布线板 (如，参考专利文献1和幻。在专利文献1和2中描述的这种多层布线板中，整个布线长度由于省略了具有较大厚度的芯板而变短。因此，可能减小高频信号传输损失并且使半导体集成电路设备在高速下运行。图17和图18示出专利文献1中公开的布线板100A和100B的具体示例。在布线板100A和100B中，在具有布线线路101、通路导体102等的绝缘层103的两侧上形成了阻焊膜104和105，且在阻焊膜104中设置了用于露出IC芯片连接布线线路101的开口 106。 此外，在下侧阻焊膜105中也形成了开口 107，且在开口 107内侧形成了到主板等的连接端子 108。在图17的布线板100A中，连接端子108嵌入(埋入)阻焊膜105侧，且连接端子
4108和阻焊膜105具有几乎相同的厚度。同时，在图18的布线板100B中，连接端子108嵌入(埋入)绝缘层103，且端子外表面108a的外周部分由阻焊膜105覆盖。此外，在专利文献2的布线板中，IC芯片的连接端子嵌入(埋入)绝缘层侧，且端子外表面的外周部分由阻焊膜覆盖。相关技术文献专利文献专利文献1 日本专利公布No. 4146864-B(图1或图4等)。专利文献2 JP-A-2009-141121 (图 7 等)。
发明内容
然而，在相关技术的布线板100B中，由连接端子108中的内层侧形成了包括镍镀层109a、金镀层109b的两层镀层(参考图18)。当在连接端子108上形成焊料110时，连接端子108的表面层侧中存在的金扩散到熔化的焊料110内，从而在阻焊膜105和端子外表面108a的外周部分之间形成间隙(参见图19)。在此情形下，阻焊膜105和连接端子108 不彼此邻接，因而降低了连接端子108的附着强度。此外，在图17的布线板100A中，仅连接端子108的侧表面邻接阻焊膜105，且端子外表面108a不与阻焊膜105接触，使得难以在连接端子108中获得足够的附着强度。因此，在此情形下，难以获得具有高可靠性的布线板 100A 和 100B。而且，在图17和18所示的布线板100A和100B中，布线线路101在绝缘层103上形成且从绝缘层103的上表面突出。换句话说，在布线板100A和100B中，每个布线线路 101被形成为埋入在上侧阻焊膜104中。例如，当阻焊膜104被形成为包含具有作为主(主要)特性的光固化性的树脂绝缘材料的固化材料时，阻焊膜104与内绝缘层103相比通常具有较低的绝缘性能。因而，当布线线路101被设置成如在布线板100A和100B中伸入阻焊膜104侧中时，由于布线线路101的高密度趋势，可能难以在布线线路101之间实现绝缘性能。另外，这也使可靠性降低。本发明用来解决上述问题且提供了能够充分地增加连接端子的附着强度的高可靠性的多层布线板。此外，本发明还提供了能够在连接端子之间实现绝缘性能的多层布线板，以及制造所述多层布线板的方法。根据解决上述问题的第一示例性方面，提供了一种多层布线板，其具有通过交替地堆叠多个导体层和包括相同的树脂绝缘材料作为主要(主)成分的多个树脂绝缘层而形成多层的堆叠结构，在堆叠结构的第一主表面侧中设置了多个第一主表面侧连接端子，在堆叠结构的第二主表面侧中设置了多个第二主表面侧连接端子，所述多个导体层形成在多个树脂绝缘层中并且通过通路导体可操作地连接到彼此，所述通路导体成锥形使得其直径朝第一主表面侧或第二主表面侧变宽，其中，在堆叠结构的第一主表面侧和第二主表面侧中的至少一个上设置(定位或放置)了阻焊膜，在接触阻焊膜的最外层树脂绝缘层中形成了多个开口，多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子由作为主要成分的铜层制成且定位于多个开口中，端子外表面从最外层树脂绝缘层的外表面向内定位，且阻焊膜延伸到多个开口内且与每个端子外表面的外周部分接触。根据第一方面所描述的本发明，通过交替地堆叠包括相同的树脂绝缘材料作为主要或主要成分的多个树脂绝缘层和多个导体层形成了不具有芯板的无芯布线板形式的多层布线板。在该多层布线板中，多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子定位于在最外层树脂绝缘层中形成的开口中，且连接端子的端子外表面从最外层树脂绝缘层的表面向内定位。此外，阻焊膜延伸到在最外层树脂绝缘层中形成的开口内且与每个端子外表面的外周部分接触使得端子外表面的外周部分压向所谓的板厚度方向。因此，连接端子可靠地固定到最外层树脂绝缘层，在阻焊膜和端子外表面的外周部分之间没有产生间隙，且可能充分地增加链接端子的附着强度。另外，因为阻焊膜与端子外侧或树脂绝缘层的附着区域增加，所以可能增加多层布线板的强度。另外，因为连接端子的端子外表面不伸出到阻焊膜侧而是埋入具有高绝缘性能的树脂绝缘层中，所以可能在连接端子之间充分地实现绝缘。在一种实施中，端子外表面形成有凹圆形部分使得中心部分从外周部分向内定位。如果以此方式形成连接端子，则阻焊膜的附着区域增加。因而，可能充分地增加与阻焊膜的附着。此外，因为与阻焊膜接触的端子外侧的外周部分变厚，所以可能提高端子的强度。在另一种实施中，位于或存在于阻焊膜和最外层树脂绝缘层之间的界面处的导体层包括界面导体部分，其嵌入最外层树脂绝缘层中。这样，具有高绝缘性能的树脂绝缘层插入诸如布线图案的导体层之间且每个布线线路能以相对窄的间距来制备。因此，能高度集成多层布线板。这里，因为导体层存在于阻焊膜和最外层树脂绝缘层之间的界面处，所以第一方面的多层布线板可包括靠近多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子的布线图案导体部分。在此情形下，在多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子和布线图案导体部分之间的最外层树脂绝缘层可比多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子和布线图案导体部分更深地伸入阻焊膜侧。如果最外层树脂导体层以这种方式伸出，因为连接端子和布线图案导体部分之间的绝缘长度增加，所以可能抑制在其间产生迁移。在又一实施中，设置在阻焊膜中的开口的直径小于设置在最外层树脂绝缘层中的开口的直径，且设置在阻焊膜的开口中的端子外表面的中心部分形成有由除了铜之外的一种或多种金属制成的涂金属层(例如，镀层)。在此情形下，涂金属层不存在于阻焊膜和暴露到阻焊膜的开口外的端子外表面上的外周部分之间的界面处。这里，如果，例如，使用镍-金镀层作为涂金属层，则金在焊接连接过程中扩散到熔化的焊料。然而，根据本发明， 在端子外表面和阻焊膜之间的界面处没有镀金。因此，可能解决由于金扩散到焊料而在端子外表面和阻焊膜之间的界面处形成间隙的问题。结果，可能允许端子外表面和阻焊膜可靠地彼此邻接，且甚至在连接端子上形成焊料之后可充分地实现连接端子的附着强度。在再一个实施中，在堆叠结构的第二主表面侧上设置了阻焊膜，且待连接到主板的多个主板连接端子为多个第二主表面侧连接端子。在此情形下，主板连接端子需要相对大的区域和高的附着强度。然而，因为阻焊膜插入上述的开口内，所以端子外表面的外周部分被压向所谓的板厚度方向。因而，可能在主板连接端子中实现足够的附着强度且提高多层布线板的可靠性。此外，阻焊膜可设置在连接了主板的主表面侧上或者设置在与主表面相对的侧上，例如在安装IC芯片的主表面侧中。在另一实施中，通路导体为锥形使得其直径从第二主表面侧到第一主表面侧变宽。相反地，在多个树脂绝缘层中形成的所有通路导体可为锥形使得其直径从第一主表面侧到第二主表面侧变宽。这样，可能可靠地制造没有芯板的无芯布线板。根据解决上述问题的第二示例性方面，提供了一种制造多层布线板的方法，该多层布线板具有通过交替地堆叠多个导体层和包括相同的树脂绝缘材料作为主要成分的多个树脂绝缘层而形成多层的堆叠结构，在堆叠结构的第一主表面侧中设置了多个第一主表面侧连接端子，在堆叠结构的第二主表面侧中设置了多个第二主表面侧连接端子，多个导体层在多个树脂绝缘层中形成并且通过通路导体可操作地连接到彼此，所述通路导体成锥形使得其直径朝第一主表面侧或第二主表面侧变宽，该方法包括在基材上形成与第一主表面侧连接端子或第二主表面侧连接端子相对应的金属导体部分的过程；在形成金属导体部分的过程之后，通过交替地堆叠多个导体层和多个树脂绝缘层形成多层堆叠结构的堆积过程；在堆积过程之后，通过除去除了金属导体部分的部分以外的基材，在最外层树脂绝缘层中的多个开口内形成包括多个第一主表面侧连接端子和多个第二主表面侧连接端子的连接端子的过程；以及在形成连接端子的过程之后，在最外层树脂绝缘层上形成阻焊膜的过程，阻焊膜的一部分延伸到多个开口内且与连接端子的外表面的外周部分接触。因此，根据第二方面描述的本发明，多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子定位或埋入在最外层树脂绝缘层中形成的多个开口中，且每个连接端子被形成为使得端子外表面从最外层树脂绝缘层的外表面向内定位。此外，通过执行形成阻焊膜的过程，阻焊膜延伸到在最外层树脂绝缘层中形成的开口内且与端子外表面的外周部分接触使得端子外表面的外周部分从所谓的板厚度方向被挤压。因而，连接端子可靠地固定到最外层树脂绝缘层，在阻焊膜和端子外表面的外周部分之间没有产生间隙，而且可能充分地增加连接端子的附着强度。在以该方式获得的多层布线板中，因为阻焊膜与连接端子的外表面或树脂绝缘层的附着表面增加，所以可能提高其强度。此外，连接端子的端子外表面不伸出到阻焊膜侧而是埋入或嵌入具有高绝缘性能的树脂绝缘层中。因而可能在连接端子之间充分地实现绝缘性能。根据一种实施，在形成金属导体部分的过程中，在基材上以可移除状态堆叠金属箔，且在金属箔上形成金属导体部分。在此情形下，在堆积过程之后进行去除基材以露出金属箔的过程，且通过在堆叠结构中蚀刻并移除金属箔来形成多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子。这样，可能可靠地形成多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子使得它们定位或埋入在最外层树脂绝缘层中形成的多个开口，且端子外表面从最外层树脂绝缘层的外表面向内定位。用于形成多个树脂绝缘层的聚合物材料的优选示例包括热固性树脂，诸如环氧树脂、苯酚树脂、氨基甲酸酯树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂，或者热塑性树脂，诸如聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚乙酰树脂、聚丙烯树脂等。此外，可以使用带有树脂与诸如玻璃纤维(玻璃纺织织物或玻璃非纺织物)或聚酰胺纤维的有机纤维的复合材料，或者可以使用通过在诸如连续多孔PTFE的三维网状的基于氟的树脂材料中浸渍诸如环氧树脂的热固性树脂而获得的树脂复合材料。此外，根据本发明，“由相同的树脂绝缘材料作为主要成分制成的多个树脂绝缘层”意思是甚至当诸如浸渍到热固性树脂中的玻璃纤维的添加剂不同时，如果作为主要成分的热固性树脂相同，则对应于具体示例的材料也是相同的。另外，“阻焊膜”指的是在焊接过程中作为抵抗焊料流动的屏障的耐热涂层材料。
将参考附图详细描述本发明的示例性方面，其中图1为示出根据实施例的多层布线板的示意性构造的放大截面图；图2为示出多层布线板的示意性构造的平面图；图3为示出多层布线板的示意性构造的平面图；图4为示出制造多层布线板的方法的说明图；图5为示出制造多层布线板的方法的说明图；图6为示出制造多层布线板的方法的说明图；图7为示出制造多层布线板的方法的说明图；图8为示出制造多层布线板的方法的说明图；图9为示出制造多层布线板的方法的说明图；图10为示出制造多层布线板的方法的说明图；图11为示出制造多层布线板的方法的说明图；图12为示出制造多层布线板的方法的说明图；图13为示出制造多层布线板的方法的说明图；图14为示出制造多层布线板的方法的说明图；图15为示出制造多层布线板的方法的说明图；图16为示出根据另一个实施例的多层布线板的示意性构造的放大截面图；图17为示出相关技术的布线板的截面图；图18为示出相关技术的布线板的截面图；以及图19为示出相关技术的布线板的放大截面图。
具体实施例方式在下文中，将参考附图详细说明根据本发明的实施例的多层布线板。图1为示出根据本实施例的多层布线板的示意性构造的放大截面图。另外，图2为示出从上表面侧观察的多层布线板的平面图，而且图3为示出从底表面侧观察的多层布线板的平面图。参考图1，多层布线板10为无芯布线板，其不具有芯板而是具有通过交替地堆叠包括相同的树脂绝缘材料作为主要成分的四个树脂绝缘层21、22、23和M以及由铜制成的导体层26而形成多层的布线堆叠部分30 (堆叠结构)。每个树脂绝缘层21至M利用包括不产生光固化性的树脂绝缘材料，具体地为热固性环氧树脂的固化材料作为主要成分的堆积材料形成。在多层布线板10中，在布线堆叠部分30的上表面31 (第一主表面)侧上设置了多个连接端子41和42 (第一主表面侧连接端子)。如图1和图2所示，在本实施例的多层布线板10中，作为设置在布线堆叠部分30 的上表面31侧中的多个连接端子41和42，IC芯片连接端子41连接到IC芯片而电容器连接端子42连接到芯片电容器。在布线堆叠部分30的上表面31侧中，在板中心部分中设置的芯片安装区域43中以阵列形状布置了多个IC芯片连接端子41。此外，电容器连接端子 42比IC芯片连接端子41的面积大且设置在芯片安装区域43的外周侧中。另一方面，如图1和图3所示，在布线堆叠部分30的下表面32 (第二主表面)侧中，以阵列形状布置了使网格栅区域(LGA)连接到主板所用的多个连接端子45(作为第二表面侧连接端子的主板连接端子)。主板连接端子45比设置在上表面31侧中的电容器连接端子42和IC芯片连接端子41的面积大。每个树脂绝缘层21、22、23和M设置有通路孔33和填充式通路导体34。所有的通路导体34具有在相同方向上的锥形形状(在图1中，直径从下表面侧至上表面侧变宽) 并且将每个导体层沈、扣芯片连接端子41、电容器连接端子42和主板连接端子45相互电连接。在布线堆叠部分30的上表面31侧中，露出的最外层树脂绝缘层M设置有多个开口 35和36，且IC芯片连接端子41和电容器连接端子42设置成与开口 35和36匹配。具体地，在IC芯片连接端子41的端子外表面41a的高度低于树脂绝缘层M的表面的高度的状态下，IC芯片连接端子41在开口 35内形成。端子外表面41a的外周部分由最外层树脂绝缘层M覆盖。也就是说，IC芯片连接端子41比开口 35大，且端子外表面41a的外周部分嵌入或埋入树脂绝缘层M中。此外，电容器连接端子42以端子外表面42a的高度低于树脂绝缘层M的表面的高度的状态设置在开口 36内，且端子外表面4 的外周部分由最外层树脂绝缘层M覆盖。 也就是说，电容器连接端子42比开口 36大，且端子外表面4 的外周部分嵌入或埋入树脂绝缘层M中。IC芯片连接端子41和电容器连接端子42由作为主要成分的铜层形成。另外，IC芯片连接端子41和电容器连接端子42具有这样的结构，在该结构中，仅暴露在开口 35和36中的铜层的上表面通过由除了铜之外的材料制成的镀层46和47覆盖(具体地，镍镀层46a和47a以及金镀层46b和47b)。在布线堆叠部分30的下表面32侧中，在最外层树脂绝缘层21中形成了多个开口 37，且主板连接端子45设置成与多个开口 37匹配。具体地，主板连接端子45以端子外表面4 从树脂绝缘层21的表面21a向内定位的状态布置在开口 37内。主板连接端子45 由作为主要或重要成分的铜层制成且具有与开口 37的直径相同的直径。此外，在布线堆叠部分30的下表面32侧中，最外层树脂绝缘层21的几乎整个表面由阻焊膜38覆盖，且阻焊膜38形成有用于露出主板连接端子45的开口 39。阻焊膜38 由具有作为主要或主特性的光固化性的树脂材料的固化材料制成且延伸到在树脂绝缘层 21中形成的多个开口 37内以与主板连接端子45的端子外表面4 的外周部分接触。也就是说，阻焊膜38邻接树脂绝缘层21的表面21a和端子外表面45a的外周部分。此外，根据本实施例，阻焊膜38延伸到最外层树脂绝缘层21内深达3 μ m至10 μ m。阻焊膜38中设置的开口 39的直径略小于树脂绝缘层21中设置的开口 37的直径。 在布置于开口 39中的端子外表面4 上的中心部分(主板连接端子45的露出部分)中形成了由除了铜之外的金属制成的镀层48(具体地，包括镍镀层48a和金镀层48b的涂金属层)。此外，主板利用焊料(未显示)连接到主板连接端子45。另外，在多层布线板10中，除了主板连接端子45在树脂绝缘层21和阻焊膜38之间的界面中形成之外，多个导体层26包括用于形成布线图案的界面导体层(布线图案导体部分^c)。类似于主板连接端子45，该导体层沈嵌入或埋入树脂绝缘层21中且不伸入到阻焊膜38内。突起21c插入主板连接端子45和靠近主板连接端子45的布线图案导体部分26c之间。作为最外层树脂绝缘层21的一部分的突起21c比主板连接端子45和布线图案导体部分26c更深地伸入到阻焊膜38内。具有上述结构的多层布线板10例如通过以下顺序制造。首先，在堆积过程中，制备具有足够强度的支撑板(诸如环氧玻璃板)，并且通过在支撑板上堆积树脂绝缘层21至M和导体层沈来形成布线堆叠部分30。具体地，如图4所示，通过在支撑板50上粘附具有片形状且由环氧树脂制成的绝缘树脂基材形成下层树脂绝缘层51来获得包括支撑板50和下层树脂绝缘层51的基材52。 如图5所示，在基材52的下层树脂绝缘层51的上表面上设置堆叠金属片体M。这里，通过将堆叠金属片体M设置在下层树脂绝缘层51上可靠地实现了附着，使得在随后的制造过程中堆叠金属片体M不与下层树脂绝缘层51分离。堆叠金属片体M包括以可移除状态附着的两个铜箔阳和56 ( —对金属箔)。具体地，通过利用金属电镀(诸如镀铬、镀镍、镀钛或其组合)设置铜箔阳和56来形成堆叠金属片体M。然后，在堆叠金属片体M上形成用作主板连接端子45的金属导体部分或用作导体层26的金属导体部分(形成金属导体部分的过程)。具体地，在堆叠金属片体M的上表面上层叠用于形成电镀阻的干膜，且露出并形成干膜。结果，形成了具有预定图案的电镀阻57，其在对应于主板连接端子45或导体层沈的部分中具有开口(参考图6)。此外，在形成电镀阻57时的状态中选择性地执行电版铜电镀，在堆叠金属片体M上形成了金属导体部分58和59，且之后，剥落电镀阻57 (参考图7)。在形成金属导体部分58和59的过程之后，使金属导体部分58和59的表面粗糙化(CZ处理)以便增加与树脂绝缘层的附着。然后，设置具有片形状的树脂绝缘层21以包封堆叠金属片体M，在所述堆叠金属片体M处形成了金属导体部分58和59，且结合树脂绝缘层21 (参考图8)。这里，树脂绝缘层21邻接堆叠金属片体M以及金属导体部分58和 59，且同时，绕着堆叠金属片体M邻接下层树脂绝缘层51，使得堆叠金属片体M被密封。此外，如图9所示，例如利用准分子激光器、UV激光器、CO2激光器等，通过执行激光处理来在树脂绝缘层21的预定位置(在金属导体部分58上的位置中)中形成通路孔 33。此后，利用诸如高锰酸钾溶液的蚀刻溶液执行用于除去每个通路孔33内的污迹的去污迹过程。另外，作为去污迹处理，除了利用蚀刻溶液的处理以夕卜，例如，还可以执行利用A的等离子体灰化处理。在去污迹过程之后，通过根据相关技术已知的技术执行无电版铜电镀和电版铜电镀来在每个通路孔33内形成通路导体34。此外，通过利用相关技术已知的技术，诸如半添加剂方法，执行蚀刻来在树脂绝缘层21上形成导体层沈的图案(参考图10)。此外，可利用类似于上述的第一树脂绝缘层21和导体层沈的方法形成第二树脂绝缘层22至第四树脂绝缘层M和导体层沈并且将其堆叠在树脂绝缘层21上。通过上述堆积过程，通过在基材52上叠加堆叠金属片体M、树脂绝缘层21至M和导体层26(参考图11)形成了布线堆叠体60。此外，位于布线堆叠体60中的堆叠金属片体M上的区域对应于多层布线板10的布线堆叠部分30。另外，通过对最外层树脂绝缘层M进行激光孔加工形成了多个开口 35和36(参考图12)。然后，利用高锰酸钾溶液或O2离子体进行用于除去每个开口 35和36内的污迹的去污迹过程。这里，在布线堆叠体60中，由多个开口 35露出的导体层沈的部分对应于IC 芯片连接端子41，而且由多个开口 36露出的导体层沈的部分对应于电容器连接端子42。
在去污迹过程之后，通过去除除了金属导体部分58和59的部分之外的基材52， 在最外层树脂绝缘层21的多个开口 37中形成主板连接端子45和导体层26 (形成连接端子的过程)。在形成连接端子的过程中，首先，利用切割设备(未显示)切割布线堆叠主体 60，且去除围绕布线堆叠主体30的区域。在此情形下，如图12所示，在布线堆叠主体30和与其周边部分64的边界(如图12中箭头所示的边界)中，对布线堆叠主体30下面的每个基材52 (支撑板50和下层树脂绝缘层51)执行切割。切割的结果是，露出了由树脂绝缘层 21密封的堆叠金属片体M的外边缘部分。也就是说，通过去除周边部分64，去除了下层树脂绝缘层51和树脂绝缘层21之间的附着部分。因此，布线堆叠主体30和基材52仅通过堆叠金属片体M连接。这里，如图13所示，通过剥离堆叠金属片体M的一对铜箔55和56的边界以露出设置在布线堆叠部分30的下表面32 (树脂绝缘层21)中的铜箔55来从布线堆叠部分30 去除基材52 (去除基材的过程)。之后，通过蚀刻并去除暴露在布线堆叠部分30的下表面32侧中的金属导体部分 58和59以及铜箔55的一部分来形成主板连接端子45或导体层26。具体地，将用于形成防蚀涂层的干膜层压到布线堆叠部分30的上表面31上，并且通过露出并形成干膜来形成覆盖整个上表面31的防蚀涂层。在此状态下，通过蚀刻布线堆叠部分30整个地去除铜箔 55，且同时去除金属导体部分58和59的一部分。结果，如图14所示，在树脂绝缘层21中形成了开口 37，且保留在开口 37中的金属导体部分58变为主板连接端子45。此外，在树脂绝缘层21中形成了开口 40，且保留在开口 40中的金属导体部分59的一部分变为布线图案的导体层26。在形成连接端子的过程之后，通过在树脂绝缘层21上涂覆并固化光敏环氧树脂而形成阻焊膜38 (形成阻焊膜的过程)。在此情形下，阻焊膜38的一部分延伸到多个开口 37和40内并且与主板连接端子45的端子外表面4 和导体层沈的表面接触。随后，在设置预定的掩膜的状态下执行露出和形成，且在阻焊膜38中图案化开口 39 (参考图15)。结果，通过阻焊膜38的开口 39露出了主板连接端子45的端子外表面45a中的中心部分。此外，阻焊膜38覆盖了导体层沈的表面。然后，对由开口 35露出的IC芯片连接端子41的表面、由开口 36露出的电容器连接端子42的表面和由开口 39露出的主板连接端子45的表面顺序地执行无电版镍电镀和无电版金电镀。结果，形成了包括镍镀层46a、47a和48a以及金镀层46b、47b和48b的镀层46、47和48。通过上述过程，制造了图1的多层布线板10。因此，根据本实施例，能实现以下效果。(1)在根据本实施例的多层布线板10中，主板连接端子45嵌入或埋入最外层树脂绝缘层21中形成的开口 37中，且主板连接端子45的端子外表面4 从树脂绝缘层21的表面21a向内定位。另外，阻焊膜38延伸到最外层树脂绝缘层21中形成的开口 37内且与端子外表面45a的外周部分接触，使得端子外表面45a的外周部分在所谓的板厚度方向上受压。因而，主板连接端子45可靠地固定到最外层树脂绝缘层21，且在阻焊膜38和端子外表面45a的外周部分之间没有产生间隙。此外，可能充分地增加主板连接端子45的附着强度。另外，因为阻焊膜38与端子外表面4 或树脂绝缘层21的附着区域增加，所以可能增加多层布线板10的强度。
(2)在根据本实施例的多层布线板10中，主板连接端子45的端子外表面4 不延伸到阻焊膜38，而是嵌入或埋入具有高绝缘性能的树脂绝缘层21中。此外，存在于阻焊膜38和树脂绝缘层21之间的界面处的导体层沈也嵌入或埋入树脂绝缘层21中。这样， 具有高绝缘性能的树脂绝缘层21插入导体层沈和主板连接端子45之间，且可靠地防止了迁移的产生。结果，能以相对窄的间距制备导体层沈或主板连接端子45，且能高度集成多层布线板10。此外，突起21c插入主板连接端子45和布线图案导体部分26c之间。作为最外层树脂绝缘层21的一部分的突起21c比主板连接端子45和布线图案导体部分26c更深地伸入阻焊膜38内。因此，因为主板连接端子45和布线图案导体部分26c之间的绝缘长度增加，所以可能防止在其间产生迁移。因而，这有助于多层布线板10的高度集成。(3)在根据本实施例的多层布线板10中，在端子外表面4 上的中心部分中形成了镀层48，且在与阻焊膜38的界面中在与阻焊膜38接触的端子外表面45a的外周部分中不存在镀层48。在此情形下，可能解决镀层48中的金扩散到熔化的焊料从而在端子外表面 4 和阻焊膜38之间的界面处形成间隙的问题。结果，甚至在主板连接端子45中形成焊料之后，可能允许端子外表面4 和阻焊膜38彼此可靠地邻接并实现主板连接端子45的足够的附着强度。(4)在根据本实施例的多层布线板10中，阻焊膜38或由树脂材料制成的树脂绝缘层21和由金属材料制成的主板连接端子45之间的边界部分具有非直线图形而不是直线图形。因此，可能分散施加到边界部分的应力并防止树脂绝缘层21中的裂纹。此外，本实施例可被如下修改。尽管在根据前述实施例的多层布线板10的下表面32侧中设置了阻焊膜38，但是可以在上表面31侧上设置阻焊膜38。在此情形下，多层布线板形成为使得阻焊膜38延伸到开口 35内以与IC芯片连接端子41的端子外表面41a的外周部分接触，且阻焊膜38被插入开口 36内以与电容器连接端子42的端子外表面42a的外周部分接触。如果以此方式形成了多层布线板，则可能充分地增加IC芯片连接端子41和电容器连接端子42的附着强度。在根据前述实施例的多层布线板10中，尽管阻焊膜38由具有作为主要特性的光固化性的树脂绝缘材料的固化材料形成，但是本发明不限于此。可以使用任意其它的材料， 如果其为耐热涂层材料的话。在根据前述实施例的多层布线板10中，尽管主板连接端子45的端子外表面4 为平的，但是本发明不限于此。如在图16中所示的多层布线板IOA中，可以形成凹圆形部分4 使得主板连接端子45的端子外表面45a的中心部分从外周部分向内定位。当在形成连接端子的过程中对金属导体部分58的一部分进行蚀刻时，通过相比金属导体部分58 的端侧来说更有效地蚀刻并除去中心部分来形成端子外表面4 中的圆形部分45b。此外， 端子外表面45a中的圆形部分45b的圆度可以通过改变诸如蚀刻剂、湿度或蚀刻时间的蚀刻条件来进行控制。如果以此方式形成了主板连接端子45，则阻焊膜38的附着区域增加。 因而，可能增加阻焊膜38的附着性能。另外，因为与阻焊膜38接触的端子外表面45a的外周部分变得比中心部分厚，所以可能充分地提高端子的强度。根据前述实施例，尽管在多个树脂绝缘层21至M中形成的多个导体层沈通过通路导体34彼此连接，所述通路导体34成锥形使得直径从下表面32侧到上表面31侧变宽，但是本发明不限于此。在多个树脂绝缘层21至M中形成的通路导体34可以具有在相同的方向上成锥形的形状，且多个导体层26可通过成锥形使得直径从上表面31侧到下表面 32侧变宽的通路导体彼此连接。 尽管根据前述实施例涂在每个连接端子41、42和45上的镀层46、47和48为镍-金镀层，但是可以采用由除了铜之外的材料制成的镀层。例如，镀层46、47和48可以被改变为诸如镍-钯-金镀层的其它镀层。
权利要求
1.一种多层布线板，该多层布线板具有通过交替地堆叠多个导体层和包括相同的树脂绝缘材料作为主要成分的多个树脂绝缘层而形成多层的堆叠结构，在所述堆叠结构的第一主表面侧中布置了多个第一主表面侧连接端子，在所述堆叠结构的第二主表面侧中布置了多个第二主表面侧连接端子，所述多个导体层在所述多个树脂绝缘层中形成并且通过通路导体可操作地彼此相连，所述通路导体成锥形使得所述通路导体的直径朝所述第一主表面侧或所述第二主表面侧变宽，其中在所述堆叠结构的所述第一主表面侧和所述第二主表面侧中的至少一个上设置了阻焊膜，在与所述阻焊膜接触的最外层树脂绝缘层中形成了多个开口，多个所述第一主表面侧连接端子或多个所述第二主表面侧连接端子由作为主要成分的铜层制成且位于多个所述开口中，端子外表面从所述最外层树脂绝缘层的外表面向内定位，并且所述阻焊膜延伸到所述多个开口中，并且与所述端子外表面的每一个的外周部分形成接触。
2.根据权利要求1所述的多层布线板， 其中在所述端子外表面中形成了凹圆形部分，使得中心部分从外周部分向内定位。
3.根据权利要求1所述的多层布线板， 其中位于所述阻焊膜和所述最外层树脂绝缘层之间的界面中的所述导体层包括界面导体部分，该界面导体部分嵌入所述最外层树脂绝缘层中。
4.根据权利要求1所述的多层布线板， 其中位于所述阻焊膜和所述最外层树脂绝缘层之间的界面中的所述导体层包括靠近所述多个第一主表面侧连接端子或所述多个第二主表面侧连接端子的布线图案导体部分，并且在多个第一或第二主表面侧连接端子和所述布线图案导体部分之间的所述最外层树脂绝缘层比多个第一或第二主表面侧连接端子和所述布线图案导体部分更深地伸入所述阻焊膜中。
5.根据权利要求1所述的多层布线板， 其中设置在所述阻焊膜中的开口每一个都具有比所述最外层树脂绝缘层中设置的所述多个开口的直径小的直径，并且，在布置于在所述阻焊膜中设置的所述开口中的所述端子外表面的中心部分中形成了由除了铜之外的一种或多种金属制成的镀层。
6.根据权利要求1所述的多层布线板， 其中所述阻焊膜布置在所述堆叠结构的所述第二主表面侧上，并且要连接到主板的多个主板连接端子是所述多个第二主表面侧连接端子。
7.根据权利要求1所述的多层布线板， 其中所述通路导体成锥形使得所述通路导体的直径从所述第二主表面侧到所述第一主表面侧变宽。
8.—种制造多层布线板的方法，所述多层布线板具有通过交替地堆叠多个导体层和包括相同的树脂绝缘材料作为主要成分的多个树脂绝缘层而形成多层的堆叠结构，在所述堆叠结构的第一主表面侧中布置了多个第一主表面侧连接端子，在所述堆叠结构的第二主表面侧中布置了多个第二主表面侧连接端子，所述多个导体层在所述多个树脂绝缘层中形成并且通过通路导体彼此相连，所述通路导体成锥形使得所述通路导体的直径朝所述第一主表面侧或所述第二主表面侧变宽，所述方法包括在基材上形成与所述第一主表面侧连接端子或所述第二主表面侧连接端子相对应的金属导体部分的过程；在形成所述金属导体部分的过程之后，形成堆叠结构的堆积过程，其中通过交替地堆叠所述多个导体层和所述多个树脂绝缘层使该堆叠结构形成多层；在所述堆积过程之后，通过除去所述基材同时保留所述金属导体部分的一部分，来在最外层树脂绝缘层中的多个开口内形成连接端子的过程，其中所述连接端子包括多个所述第一主表面侧连接端子和多个所述第二主表面侧连接端子；以及在形成连接端子的过程之后，在所述最外层树脂绝缘层上形成阻焊膜的过程，所述阻焊膜的一部分延伸到所述多个开口中并且与所述连接端子的外表面的外周部分形成接触。
9.根据权利要求8所述的制造多层布线板的方法， 其中在形成所述金属导体部分的过程中，在所述基材上以可移除状态堆叠金属箔，并且在所述金属箔上形成金属导体部分， 其中，在所述堆积过程之后，通过除去所述基材来进行除去所述基材的过程以露出所述金属箔，并且其中，在形成连接端子的过程中，通过在所述堆叠结构中蚀刻和除去所述金属箔，来形成多个所述第一主表面侧连接端子或多个所述第二主表面侧连接端子。
全文摘要
本发明涉及多层布线板及其制造方法。具体地，多层布线板具有通过交替地堆叠多个导体层和多个树脂绝缘层而形成多层的堆叠结构，其中在堆叠结构的第一主表面侧和第二主表面侧中的至少一个上设置了阻焊膜，在接触阻焊膜的最外层树脂绝缘层中形成了多个开口，多个第一主表面侧连接端子或多个第二主表面侧连接端子由作为主要成分的铜层制成且位于多个开口中，端子外表面从最外层树脂绝缘层的外表面向内定位，且阻焊膜延伸到多个开口内且与每个端子外表面的外周部分接触。
文档编号H05K3/46GK102170745SQ201110049839
公开日2011年8月31日 申请日期2011年2月25日 优先权日2010年2月26日
发明者前田真之介, 平野训 申请人:日本特殊陶业株式会社
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