專利名稱：印刷線路板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種可優選在SSD等中使用以安裝多個閃速存儲器的超薄印刷線路 板以及這種印刷線路板的制造方法。
背景技術：
例如，日本特開2006-19433號公報說明了一種目的在于提供薄型線路板的制造 方法。在該制造方法中，在硅基板上形成絕緣層，并且在該絕緣層中形成通路導體(via conductor) 0之后，在通路導體上形成布線層，并且在該布線層上安裝半導體元件，并利用 樹脂封裝該半導體元件。然后，通過去除硅基板來獲得線路板。這里通過引用包含該公報 的全部內容。
發明內容
根據本發明的一個方面，一種印刷線路板包括層間樹脂絕緣層，其具有通路導體 用的貫通孔；導電電路，其形成在所述層間樹脂絕緣層的一個表面上；通路導體，其形成于 所述貫通孔中，并且具有相對于所述層間樹脂絕緣層的另一表面而突出的突出部；以及表 面處理涂布物，其形成在所述通路導體的所述突出部的表面上。該通路導體連接至所述導 電電路，并且具有形成在所述貫通孔的側壁上的第一導電層以及填充所述貫通孔的鍍層。根據本發明的另一方面，一種印刷線路板的制造方法包括在支撐基板上形成可 去除層；在所述可去除層上形成層間樹脂絕緣層；在所述層間樹脂絕緣層中形成貫通孔； 在所述層間樹脂絕緣層上和所述貫通孔的側壁上形成第一導電層；在所述層間樹脂絕緣層 上形成導電電路；在所述貫通孔中形成通路導體；通過使用所述可去除層從所述層間樹脂 絕緣層去除所述支撐基板；形成所述通路導體相對于所述層間樹脂絕緣層的表面而突出的 突出部；以及在所述通路導體的所述突出部的表面上形成表面處理涂布物。
通過參考以下結合附圖所進行的詳細說明，隨著理解的深入能夠容易地獲得對本 發明更完整的評價以及本發明許多隨之而來的優點，其中圖1是用于制造根據本發明第一實施例的印刷線路板的步驟的圖；圖2是用于制造根據第一實施例的印刷線路板的步驟的圖；圖3是用于制造根據第一實施例的印刷線路板的步驟的圖；圖4是用于制造根據第一實施例的印刷線路板的步驟的圖；圖5是用于制造根據第一實施例的印刷線路板的步驟的圖；圖6是用于制造根據第一實施例的印刷線路板的步驟的圖；圖7是示出第一實施例的印刷線路板的斷面圖；圖8是示出第一實施例的印刷線路板的斷面圖；圖9是通過放大第一實施例的印刷線路板中的通路導體和凸塊(bump)所示出的制造步驟的圖；圖10是示出第一實施例的印刷線路板中的通路導體的圖；圖11是用于制造根據本發明第二實施例的印刷線路板的步驟的圖；圖12是示出第二實施例的印刷線路板的斷面圖；圖13是示出第二實施例的印刷線路板的斷面圖；圖14是通過放大第二實施例的印刷線路板中的通路導體和凸塊所示出的制造步 驟的圖；以及圖15是通過放大第三實施例的印刷線路板中的通路導體和凸塊所示出的制造步 驟的圖。
具體實施例方式現在將參考
這些實施例，其中，在各附圖中，相同的附圖標記表示相應或 相同的元件。第一實施例參考圖1 圖9來說明根據本發明第一實施例的印刷線路板以及這種印刷線路板 的制造方法。圖7是示出印刷線路板10的一部分的斷面圖。在印刷線路板10中，安裝有通過 層壓多片存儲器(100A、100B、100C)所制成的存儲器層壓體(memory laminate) IOO0存儲 器層壓體100利用粘合層110固定至印刷線路板10。例如，存儲器層壓體100的各存儲器 通過引線106彼此連接。這些存儲器還可以經由通過噴墨所形成的布線彼此連接。印刷線路板10具有第一層間樹脂絕緣層40和第二層間樹脂絕緣層60的雙層結 構。在第一層間樹脂絕緣層40中所形成的開口 42中，形成通路導體50。在第一層間樹脂 絕緣層上，形成導電電路52和通路連接層(via land)51。在第二層間樹脂絕緣層60中形 成開口 62，并且在開口 62中形成表面處理涂布物70。印刷線路板10和存儲器層壓體100 通過橫跨印刷線路板10的表面處理涂布物70和存儲器層壓體100的焊盤102之間的引線 106相連接。在通路導體50的下表面側(第一表面側)，形成外部連接用的表面處理涂布 物80以具有能夠進行引線接合(wire bonding)的結構。利用成型樹脂120來封裝存儲器 層壓體100。圖9的(C)示出圖7的通路導體50周圍的區域的放大圖。通路導體50上的表面 處理涂布物70形成有填充在第二層間樹脂絕緣層60的開口 62中的鍍鎳(Ni)層64、鍍鎳 層64上的鈀(Pd)膜66以及鈀膜66上的金(Au)膜68。為了防止導電電路的腐蝕并使得 由金線制成的引線106容易進行接合的目的而涂布金膜68。在第一層間樹脂絕緣層40中的開口 42的側壁上，按順序依次形成氮化鈦(TiN) 濺射膜44a (第一導電層)、鈦(Ti)濺射膜44b (第一導電層)和銅(Cu)濺射膜44c (第二 導電層)。即，通路導體50形成有氮化鈦濺射膜44a、鈦濺射膜44b、銅濺射膜44c以及形 成在銅濺射膜44c的內側上的電解鍍銅膜48。從通路導體50的下表面側(第一表面側) 去除氮化鈦濺射膜44a和鈦濺射膜44b，并且在銅濺射膜44c的表面上形成表面處理涂布 物80。表面處理涂布物80形成有在通路導體50的第一表面上形成的鎳膜82、鎳膜82上 的鈀膜84以及鈀膜84上的金膜86。
各層的膜厚如圖10的(A)所示。第一層間樹脂絕緣層和第二層間樹脂絕緣層被形 成為約3μπι厚。形成表面處理涂布物70的鍍鎳層被形成為約10 μ m厚。鍍鎳層上的鈀膜 被形成為約0. 05 μ m,并且鈀膜上的金膜被形成為約0. 3 μ m。同時，通路導體開口的側壁上 形成的銅濺射膜被形成為約lOOnm，鈦濺射膜被形成為約35nm，并且氮化鈦濺射膜被形成 為約15nm。形成表面處理涂布物80的鎳濺射層被形成為約6 μ m,鈀層被形成為約0. 05 μ m， 并且金層被形成為約0.3 μ m。如上所述，從通路導體50的下表面側去除鈦濺射膜44b和氮化鈦濺射膜44a，并且 銅濺射膜44c的表面相對于第一層間樹脂絕緣層40的第二表面突出了距離d(50ym)(參 見圖10的(B))。在根據第一實施例的印刷線路板中，由于通路導體50的下表面相對于第一層間 樹脂絕緣層40的下表面突出了 d (50 μ m)，因此利用在通路導體50上形成的表面處理涂布 物80來實現錨固效果，并且提高了通路導體50和表面處理涂布物80之間的粘合性。這里，當用于形成表面處理涂布物80的基體(通路導體50的第一表面側)是 濺射膜時，這種膜由于其細結晶(fine crystallization)而展現出阻擋作用(barrier function)，并且抑制形成通路導體的銅離子擴散到表面處理涂布物80中。因此，確保了表 面處理涂布物80的粘合強度。然而，即使通過電解電鍍所形成的表面處理涂布物80由與 濺射膜(銅濺射膜44c)相同的金屬制成，它們的結晶結構也不相同。另外，由于與鍍膜相 比較，濺射膜(銅濺射膜44c)具有平坦表面，因此，例如在引線接合時或當在模塊中生成熱 時，可以從通路導體50去除表面處理涂布物80。因此，在本實施例中，使通路導體50的第 一表面側相對于第一層間樹脂絕緣層40的第二表面突出。因此，即使用于形成表面處理涂 布物80的基體(通路導體50的第一表面側)是濺射膜，也確保了通路導體50和表面處理 涂布物80之間的粘合性。以下說明用于制造根據第一實施例的印刷線路板的方法。首先，在圖1的(A)所示的支撐基板30上，層壓3μπι厚的熱塑性樹脂(ΗΤ250，由 Nissan Chemical Industries, Ltd.制造)32 (圖1的(B))。然后，在熱塑性樹脂32上層 壓4 μ m厚的層間樹脂絕緣層(商品名WPR，由JSR Corp.制造)40 (圖1的(C))。使用光刻技術，在預定部位形成直徑約為200 μ m的通路開口 42 (圖2的(A))。在 層間樹脂絕緣層40的包括通路開口 42的內部的表面上，通過濺射形成三層遮擋層44 (圖2 的(B))。通過參考圖8的(A)中的開口 42的放大圖，進一步詳細說明這種遮擋層的結構。 遮擋層44由氮化鈦濺射膜44a、鈦濺射膜44b和銅濺射膜44c構成。由于通過濺射形成氮 化鈦濺射膜44a、鈦濺射膜44b和銅濺射膜44c，因此這些膜均平而薄，并且彼此高度粘合。通過在涂布有遮擋層44的層間樹脂絕緣層40上施加市場上可獲得的抗蝕劑，然 后通過進行曝光和顯影，形成具有預定圖案的抗鍍層(plating resist) 46 (圖2的(C))。 然后，通過進行電解電鍍，在沒有形成抗鍍層的區域上形成電解鍍銅膜48(圖3的(A))。這 里，由于同樣使用銅在銅濺射膜44c上形成電解鍍銅膜48，因此遮擋層44和電解鍍銅膜48 之間的粘合性高。通過去除抗鍍層(圖3的(B))，并且通過使用快速蝕刻去除位于抗鍍層 下方的遮擋層44，在開口 42中形成通路導體50，并且在層間樹脂絕緣層40上形成導電電 路52和通路連接層51(圖3的(C))。當形成兩個以上的布線層時，通路導體50優選為填 充的通路。通過將通路導體50形成為填充的通路，通路導體50的表面變得大致平坦。在印刷線路板具有多層布線結構的情況下，可以將通路導體直接布置在通路導體50上。因而， 可以實現高度集成的布線。在具有導電電路52的第一層間樹脂絕緣層40上，層壓4 μ m厚的層間樹脂絕緣 層(商品名WPR，由JSR Corp.制造)60(圖3的(D))。使用光刻技術，在預定的通路導體 上形成直徑為200 μ m的開口 62(圖4的(A))。然后，在經由開口 62而暴露的通路導體50 上，通過無電電鍍(electroless plating)，按順序依次形成鍍鎳層64、鍍鈀層66和鍍金層 68(圖 4 的(B))。在層間樹脂絕緣層60上，利用粘合層110來安裝通過層壓存儲器(100AU00B和 100C)所構成的存儲器層壓體100，并且使用引線106來連接存儲器層壓體100的焊盤102 和表面處理涂布物70 (通路導體50)(圖4的(C))。由成型樹脂120封裝層間樹脂絕緣層60和存儲器層壓體100(圖5的(A))。之 后，進行加熱，并且通過使用熱塑性樹脂32滑動支撐基板30來去除該支撐基板30 (圖5的 (B))。圖8的(B)示出支撐基板30被去除之后通路導體50的放大圖。通過拋光(ashing) 去除熱塑性樹脂32(圖6的(A)以及作為圖6的(A)的放大圖的圖8的(C))。使用包含 氫氧化鉀(KOH)的蝕刻劑進行蝕刻，以去除經由層間樹脂絕緣層40中的開口 42而暴露的 鈦濺射膜44b和氮化鈦濺射膜44a。這里，鈦容易被氫氧化鉀溶解，但銅難以溶解。圖9的 (A)示出在去除了經由開口 42而暴露的鈦濺射膜44b和氮化鈦濺射膜44a之后通路導體 50的放大圖。然后，通過噴砂(sandblasting)對第一層間樹脂絕緣層40的表面進行研磨，以使 厚度減小了 d(50ym)(圖6的(B)以及作為圖6的(B)的放大圖的圖9的(B))。如以上參 考圖10的(B)所述，銅濺射膜44c的表面相對于第一層間樹脂絕緣層40的第二表面突出 了距離 d(50ym)。然后，在位于通路導體50的底部的銅濺射膜44c上通過無電電鍍形成鎳膜82之 后，通過無電電鍍按順序依次形成鈀膜84和金膜86，并且形成表面處理涂布物80 (圖7)。 圖9的(C)示出圖7中的表面處理涂布物80的放大圖。利用引線或焊料凸塊將如上制造出的半導體設備安裝在母板上。這里，可以層壓 多個這種半導體設備，然后將這些半導體設備安裝在母板上。這樣，例如，當將16層存儲器 安裝在母板上時，僅使用通過將4層存儲器安裝在如上的印刷線路板上所獲得的好半導體 設備是可行的，并且將提高生產率。第二實施例參考圖11 14來說明根據本發明第二實施例的印刷線路板以及這種印刷線路板 的制造方法。圖12是示出印刷線路板10的一部分的斷面圖。第二實施例的印刷線路板10被 構造成與以上通過參考圖7所述的第一實施例中的印刷線路板相同。然而，在第一實施例 中，將銅濺射膜44c、鈦濺射膜44b和氮化鈦濺射膜44a這三層形成在層間樹脂絕緣層40中 的開口 42的側壁上。相比之下，在第二實施例中，如作為圖12中的通路導體50的放大圖 的圖14的(C)所示，采用如下的雙層結構在該雙層結構中，將由氮化鈦濺射膜44a(第一 導電層)和銅濺射膜44c(第二導電層)構成的兩層形成在開口 42的側壁上。在第二實施例的印刷線路板中，由于通路導體50的下表面相對于第一層間樹脂絕緣層40的第二表面突出了 50 μ m(d2)，因此利用形成在通路導體50上的表面處理涂布物 80來實現錨固效果，并且提高了通路導體50和表面處理涂布物80之間的粘合性。以下說明用于制造第二實施例的印刷線路板的方法。如以上通過參考圖1至圖2的(A)所述，在硅基板30上形成熱塑性樹脂32，并且 在熱塑性樹脂32上層壓層間樹脂絕緣層40 (圖11的(A))。在預定部位形成直徑為200 μ m 的通路開口 42(圖11的(B))。在層間樹脂絕緣層40的包括通路開口 42的內部的表面上， 通過濺射形成雙層遮擋層44(圖11的(C))。通過參考圖13的㈧所示的開口 42的放大 圖，進一步詳細說明這種遮擋層的結構。遮擋層44由氮化鈦濺射膜44a和銅濺射膜44c構 成。下面，形成與以上通過參考圖2的(C) 圖5的⑶所述的第一實施例中的印刷線 路板相同的印刷線路板，并且由成型樹脂120封裝層間樹脂絕緣層60和存儲器層壓體100。 之后，進行加熱，并且使用熱塑性樹脂32去除硅基板30 (圖13的(B))，然后通過拋光去除 熱塑性樹脂32 (圖13的(C))。使用氫氧化鉀進行蝕刻，以去除經由層間樹脂絕緣層40中 的開口 42而暴露的氮化鈦濺射膜44a (圖14的(A))。通過噴砂對第一層間樹脂絕緣層40的表面進行研磨，以使厚度減小了 d2 (50 μ m) (圖14的(B))。如以上參考圖14的(C)所述，銅濺射膜44c的表面相對于第一層間樹脂 絕緣層40的第二表面突出了距離d2 (50 μ m)。然后，在位于通路導體50的底部的銅濺射膜44c上，通過濺射形成鎳膜82。之后， 通過利用無電電鍍涂布鈀膜84和金膜86，來形成由鎳膜82、鈀膜84和金膜86構成的表面 處理涂布物80(圖12)。圖14的(C)示出圖12中的表面處理涂布物80的放大圖。第三實施例參考圖15來說明用于制造根據第三實施例的印刷線路板的方法。在第一實施例中，在去除熱塑性樹脂之后，進行蝕刻，以去除經由層間樹脂絕緣層 40中的開口 42而暴露的鈦濺射膜44b和氮化鈦濺射膜44a。然后，通過噴砂對第一層間樹 脂絕緣層40的表面進行研磨。相比之下，在第三實施例中，在如第一實施例中的圖8的(C) 所示去除熱塑性樹脂之后，通過噴砂對第一層間樹脂絕緣層40的表面進行研磨(圖15的 (A))。之后，去除經由層間樹脂絕緣層40中的開口 42而暴露的鈦濺射膜44b和氮化鈦濺 射膜44a(圖15的(B))。然后，在位于通路導體50的底部的銅濺射膜44c上通過無電電鍍形成鎳膜82之 后，通過無電電鍍按順序依次形成鈀膜84和金膜86，并且形成表面處理涂布物80 (圖15的 (C))。在第三實施例中，如圖15的⑶所示，在開口 42和銅濺射膜44c之間，去除鈦濺 射膜44b和氮化鈦濺射膜44a直到深入其內部為止，并且如圖15的(C)所示，表面處理涂 布物80的鎳膜82進入通過這種去除所形成的空間。因此，可以增強通路導體50和表面處 理涂布物80之間的粘合性。第四實施例在第四實施例中，使用無電電鍍銅膜作為第一導電層。即，通路導體50包括形成 在層間樹脂絕緣層40中的開口 42的側壁上的無電電鍍銅膜以及填充在開口 42中的電解 電鍍膜。這里，例如，在去除通路導體的下側(第一表面側)的無電電鍍銅膜時，作為選擇可考慮噴射蝕刻劑。然而，沒有特別限制為該去除方法。在本實施例中，可以實現與第一實 施例的功能和效果相同的功能和效果。第五實施例在第五實施例中，使用非感光性層間樹脂絕緣層。在這種情況下，利用激光形成通 路導體開口。在此期間，優選形成開口，直至位于層間樹脂絕緣層下方的去除層的中間為 止。這樣，當通過在開口內部形成通路導體來形成布線層之后去除支撐基板時，與第一實施 例相同，通路導體的第一表面將相對于層間樹脂絕緣層的第二表面而突出。在第五實施例 中，也可以實現與上述第一實施例的效果相同的效果。在經由貫通孔而暴露的通路導體的表面上形成有表面處理涂布物的印刷線路板 中，通路導體形成有相對于層間樹脂絕緣層的一個表面而突出的表面，利用形成在通路導 體的該表面上的表面處理涂布物來實現錨固效果，并且提高了通路導體和表面處理涂布物 之間的粘合性。通路導體可以包括形成在貫通孔的側壁上的第一導電層以及填充貫通孔的鍍層。顯然，根據以上教導，可以得出本發明的許多變形和變化。因此，應該理解，除了如 這里具體說明的以外，可以在所附權利要求書的范圍內實施本發明。相關申請的交叉引用本申請要求2009年8月28目提交的美國申請61/237，808的優先權。在此通過 引用包含該美國申請的全部內容。
權利要求
1.一種印刷線路板，包括層間樹脂絕緣層，其具有第一表面、位于所述第一表面的相對側的第二表面以及通路 導體用的貫通孔；導電電路，其形成在所述層間樹脂絕緣層的所述第一表面上； 通路導體，其形成于所述貫通孔中，并且具有相對于所述層間樹脂絕緣層的所述第二 表面而突出的突出部；以及表面處理涂布物，其形成在所述通路導體的所述突出部的表面上， 其中，所述通路導體連接至所述導電電路，并且包括形成在所述貫通孔的側壁上的第 一導電層以及填充所述貫通孔的鍍層。
2.根據權利要求1所述的印刷線路板，其特征在于，所述通路導體具有位于所述第一 導電層和所述鍍層之間的第二導電層。
3.根據權利要求2所述的印刷線路板，其特征在于，所述第二導電層形成于所述鍍層 和所述表面處理涂布物之間。
4.根據權利要求2所述的印刷線路板，其特征在于，所述第二導電層和所述鍍層由相 同的金屬制成。
5.根據權利要求2所述的印刷線路板，其特征在于，所述第二導電層和所述鍍層由銅 制成。
6.根據權利要求1所述的印刷線路板，其特征在于，所述貫通孔的側壁上的所述第一 導電層相對于所述通路導體的所述突出部而凹進。
7.根據權利要求2所述的印刷線路板，其特征在于，所述第一導電層的厚度比所述第二導電層的厚度大。
8.根據權利要求2所述的印刷線路板，其特征在于，通過濺射形成所述第一導電層和 所述第二導電層。
9.根據權利要求1所述的印刷線路板，其特征在于，所述表面處理涂布物用于涂布所 述貫通孔的外周部分。
10.根據權利要求1所述的印刷線路板，其特征在于，所述第一導電層包括形成在所述 層間樹脂絕緣層上的氮化鈦膜和位于所述氮化鈦膜上的鈦膜。
11.一種印刷線路板的制造方法，包括 在支撐基板上形成可去除層；在所述可去除層上形成層間樹脂絕緣層； 在所述層間樹脂絕緣層中形成貫通孔；在所述層間樹脂絕緣層上和所述貫通孔的側壁上形成第一導電層； 在所述層間樹脂絕緣層上形成導電電路； 在所述貫通孔中形成通路導體；通過使用所述可去除層從所述層間樹脂絕緣層去除所述支撐基板； 形成所述通路導體相對于所述層間樹脂絕緣層的表面而突出的突出部；以及 在所述通路導體的所述突出部的表面上形成表面處理涂布物。
12.根據權利要求11所述的印刷線路板的制造方法，其特征在于，所述通路導體的所 述突出部的形成包括減小所述層間樹脂絕緣層的厚度。
13.根據權利要求11所述的印刷線路板的制造方法，其特征在于，所述通路導體的形 成包括在位于所述貫通孔中的所述第一導電層上形成第二導電層。
14.根據權利要求11所述的印刷線路板的制造方法，其特征在于，所述通路導體的形 成包括在位于所述貫通孔中的所述第一導電層上形成第二導電層并在所述第二導電層上 形成鍍層，并且所述第二導電層和所述鍍層由相同的金屬制成。
15.根據權利要求11所述的印刷線路板的制造方法，其特征在于，所述通路導體的形 成包括在位于所述貫通孔中的所述第一導電層上形成第二導電層并在所述第二導電層上 形成鍍層，并且所述第二導電層和所述鍍層由銅制成。
16.根據權利要求11所述的印刷線路板的制造方法，其特征在于，所述通路導體的所 述突出部的形成包括在形成所述表面處理涂布物之前，去除所述第一導電層相對于所述 層間樹脂絕緣層的表面而突出的部分。
17.根據權利要求11所述的印刷線路板的制造方法，其特征在于，所述可去除層由熱 塑性樹脂制成。
18.根據權利要求11所述的印刷線路板的制造方法，其特征在于，所述第一導電層的 形成包括在所述層間樹脂絕緣層上濺射氮化鈦膜，并在濺射所述氮化鈦膜之后濺射鈦膜。
19.根據權利要求11所述的印刷線路板的制造方法，其特征在于，同時形成所述導電 電路和所述通路導體。
20.根據權利要求19所述的印刷線路板的制造方法，其特征在于，利用半添加法來執 行所述導電電路的形成和所述通路導體的形成。
全文摘要
本發明涉及印刷線路板及其制造方法。該印刷線路板包括層間樹脂絕緣層，其具有通路導體用的貫通孔；導電電路，其形成在所述層間樹脂絕緣層的一個表面上；通路導體，其形成于所述貫通孔中，并且具有相對于所述層間樹脂絕緣層的另一表面而突出的突出部；以及表面處理涂布物，其形成在所述通路導體的所述突出部的表面上。該通路導體連接至導電電路，并且具有形成在貫通孔的側壁上的第一導電層以及填充該貫通孔的鍍層。
文檔編號H05K1/11GK102005434SQ201010269038
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月30日 優先權日2009年8月28日
發明者東廣和, 小瀨覺, 金子昌弘 申請人:揖斐電株式會社