Ic內(nèi)置基板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種裝有IC芯片的IC內(nèi)置基板以及該IC內(nèi)置基板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，便攜式電子設(shè)備諸如智能手機(jī)和平板電腦已經(jīng)變得越來越流行。在每個(gè)便攜式電子設(shè)備中，為了減小設(shè)備的尺寸并且提高功能性而安裝集合多種功能于一身的IC內(nèi)置基板。該IC內(nèi)置基板是模塊組件，其中磨削至非常薄的半導(dǎo)體IC的裸片被內(nèi)置于基板內(nèi)，無源元件，例如電容器、電感器、熱敏電阻和電阻器，被表面安裝于基板的表面。通過這種IC內(nèi)置基板，可以將多種電源電路和多個(gè)無線通信功能模塊化，其結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)小型、薄型且高性能的便攜式電子設(shè)備。
[0003]在日本專利號(hào)5，001，395中公開的現(xiàn)有的IC內(nèi)置基板包含:芯基板，其中形成空腔；IC芯片，容納在空腔中；第一導(dǎo)體圖案，形成于芯基板的上表面；第二導(dǎo)體圖案，形成于第一導(dǎo)體圖案的周圍；以及絕緣層，其以覆蓋第一導(dǎo)體圖案和第二導(dǎo)體圖案以及空腔的開口的方式形成于芯基板的上表面。芯基板是在例如玻璃纖維織物的增強(qiáng)構(gòu)件中浸漬樹脂形成的，這樣確保了所期望的基板強(qiáng)度。第一導(dǎo)體圖案以包圍空腔的開口的方式設(shè)置，從而防止絕緣層彎曲。在第一導(dǎo)體圖案中形成裂縫。第一導(dǎo)體圖案外側(cè)的樹脂的一部分通過裂縫移動(dòng)到第一導(dǎo)體圖案的內(nèi)側(cè)，從而在第一導(dǎo)體圖案的內(nèi)側(cè)和外側(cè)絕緣層的厚度相等。因此，絕緣層可以平坦化。
[0004]然而，在上述現(xiàn)有的IC內(nèi)置基板的情況下，由于芯基板的厚度與IC芯片的厚度幾乎相等因此存在以下問題。即，盡管芯基板和IC芯片被覆蓋有絕緣層，但當(dāng)從IC芯片的上表面到絕緣層的上表面的距離(高度)長時(shí)，為了貫通IC芯片上方的絕緣層從而IC連接通孔導(dǎo)體的直徑必須制得更大，從而存在難以減小通孔導(dǎo)體的尺寸并縮小其間距的問題。
[0005]另外還考慮為了減小通孔導(dǎo)體的尺寸和縮小其間距而減小絕緣層的初始厚度。然而，在這種情況下，問題在于絕緣層的粘合強(qiáng)度和絕緣層的上表面的平坦性可能會(huì)惡化，而且形成于絕緣層的上表面的布線層的可靠性會(huì)降低。特別是當(dāng)包含在絕緣層中的填料的尺寸比固化后的樹脂的厚度大時(shí)該問題更加明顯。
[0006]此外，為了擴(kuò)大芯基板的有效面積，空腔的面積應(yīng)盡可能地小。然而，在這種情況下，IC芯片的側(cè)面和空腔的內(nèi)周面之間的間隙很窄，使得難以用樹脂填充間隙。如果該間隙不能充分填充樹脂，則固定的IC芯片會(huì)不穩(wěn)定，可能導(dǎo)致IC芯片的位置偏離以及接續(xù)不良。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]因此，本發(fā)明的目的是提供一種包含小直徑且窄間距的IC連接通孔導(dǎo)體的小型、薄型IC內(nèi)置基板以及該IC內(nèi)置基板的制造方法。
[0008]為了解決上述問題，本發(fā)明的IC內(nèi)置基板包含:下部絕緣層；下部布線層，其形成于上述下部絕緣層的下表面；芯基板，其形成于上述下部絕緣層的上表面；IC芯片，其朝上搭載于上述下部絕緣層的上述上表面；上部絕緣層，其覆蓋上述芯基板的上表面和上述IC芯片的上表面；上部布線層，其形成于上述上部絕緣層的上表面；以及通孔導(dǎo)體，其貫通上述上部絕緣層而連接上述上部布線層和上述IC芯片，其中上述芯基板具有開口部，上述IC芯片設(shè)置于上述開口部內(nèi)，上述上部絕緣層以填充上述IC芯片的側(cè)面和上述芯基板的上述開口部的內(nèi)周面之間的間隙的方式而形成，并且，從上述IC芯片的上述上表面到上述上部絕緣層的上表面的第一距離比從上述芯基板的上述上表面到上述上部絕緣層的上述上表面的第二距離短。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，由于IC內(nèi)置基板包含高剛性的芯基板，因此其處理能力可以提高，并且可以實(shí)現(xiàn)兼具高的基板強(qiáng)度和薄度的IC內(nèi)置基板。此外，可縮短通過貫通上部絕緣層連接到IC芯片的墊電極的通孔導(dǎo)體的長度，從而可減小通孔導(dǎo)體的直徑并使其間距變窄。進(jìn)一步，芯基板的上表面低于IC芯片的上表面。因此，即使如玻璃纖維織物的碎片這樣的灰塵附著在IC芯片的上表面，該灰塵也將會(huì)在將IC芯片嵌入上部絕緣層中時(shí)與樹脂一起流動(dòng)并移向芯基板側(cè)(向下)。因此，可防止IC芯片的接續(xù)不良或絕緣失效。由芯基板保持的玻璃纖維織物的碎片等難以留在IC芯片上，并且可以預(yù)期類似的有益效果。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選上述芯基板是包含纖維增強(qiáng)材料的樹脂基板，并且上述下部絕緣層和上述上部絕緣層是不包含纖維增強(qiáng)材料的樹脂層。通過這種結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)兼具高的基板強(qiáng)度和薄度的IC內(nèi)置基板。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選上述芯基板的上表面的整體與上述上部絕緣層接觸，并且上述芯基板的下表面的整體與上述下部絕緣層接觸。通過這種結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)所謂的雙層IC內(nèi)置基板，其兼具高的基板強(qiáng)度和薄度。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選上述下部絕緣層的厚度均勻，并且上述芯基板比IC芯片薄。通過這種結(jié)構(gòu)，位于IC芯片上方的上部絕緣層可以做得更薄。因此，通孔導(dǎo)體通過貫通上部絕緣層連接到IC芯片的墊電極的長度可以被確實(shí)地縮短。
[0013]通過本發(fā)明，優(yōu)選在上述IC芯片的四個(gè)角中的至少一角處，上述IC芯片的上述側(cè)面和上述芯基板的上述開口部的上述內(nèi)周面之間的上述間隙的寬度被局部加寬。這種結(jié)構(gòu)使得樹脂更容易流入間隙，從而改善了樹脂的填充性能。其結(jié)果，IC芯片的位置偏差減小，并且IC芯片對(duì)下部絕緣層的結(jié)合強(qiáng)度增大。
[0014]一種本發(fā)明的IC內(nèi)置基板的制造方法，包括:在形成于載體的上表面的下部導(dǎo)體層的上表面形成下部絕緣層的工序；以使得IC芯片被容納在具有開口部的芯基板的上述開口部內(nèi)的方式將上述芯基板和比上述芯基板厚的上述IC芯片搭載在上述下部絕緣層的上表面的工序；形成覆蓋上述IC芯片的上表面和上述芯基板的上表面的上部絕緣層的工序；在上述上部絕緣層的上表面形成的上部導(dǎo)體層的工序；以及形成貫通上述上部絕緣層而連接上述IC芯片和上述上部導(dǎo)體層的通孔導(dǎo)體的工序，其中形成上述上部絕緣層的工序包括填充上述IC芯片的側(cè)面和上述芯基板的上述開口部的內(nèi)周面之間的間隙的工序。
[0015]通過本發(fā)明，可產(chǎn)生一種IC內(nèi)置基板，其包含高剛性的芯基板，處理能力高，并兼具高的基板強(qiáng)度和薄度。此外，由于通過貫通上部絕緣層連接到上述IC芯片的墊電極的通孔導(dǎo)體的長度短，因此可以生產(chǎn)出具有小直徑和窄間距的通孔導(dǎo)體的IC內(nèi)置基板。此外，芯基板的上表面低于IC芯片的上表面。因此，即使灰塵附著在IC芯片的上表面，該灰塵也將會(huì)在將IC芯片嵌入上部絕緣層中時(shí)與樹脂一起流動(dòng)并移向芯基板側(cè)(向下)。因此，可防止IC芯片的接續(xù)不良或絕緣失效。由芯基板保持的玻璃纖維織物的碎片等難以留在IC芯片上，并且可以預(yù)期類似的有益效果。該作用對(duì)于包含在樹脂中的填料也是有效的。通過以防止相對(duì)較大的填料殘留在IC芯片的頂部的方式進(jìn)行熱壓，還有望防止由于樹脂更薄導(dǎo)致的質(zhì)量異常。
[0016]通過本發(fā)明，優(yōu)選上述下部導(dǎo)體層包含對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，并且，在搭載上述IC芯片的工序中，以穿過上述下部絕緣層而可見的上述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置為基準(zhǔn)將上述IC芯片搭載在預(yù)定位置。通過這種結(jié)構(gòu)，在載體上的下部導(dǎo)體層形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置在對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記形成時(shí)和搭載IC芯片時(shí)之間不會(huì)顯著變化。因此，IC芯片與芯基板可被準(zhǔn)確地定位。
[0017]通過本