專利名稱：電路板結(jié)構(gòu)的制造方法和電路板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路板結(jié)構(gòu)的制造方法。
制造的電路板結(jié)構(gòu)可形成例如電路板、多層電路板、元件封裝件或 電子模塊的一部分。
電路板結(jié)構(gòu)可以為包含至少一層導(dǎo)體圖案(conductor pattern) 的和與導(dǎo)體圖案電連接的至少一個(gè)元件的類型。
電路板結(jié)構(gòu)也可以為至少包含至少兩層的導(dǎo)體圖案和使一個(gè)層中 的導(dǎo)體與第二層中的導(dǎo)體電連接的至少一個(gè)通路的類型。
本發(fā)明因此涉及多層電路板的制造方法。本發(fā)明還涉及用絕緣材料 層包圍與導(dǎo)體圖案連接的至少一個(gè)元件的電路板制造方法。這類方案也 可被稱為包含埋入、嵌入或內(nèi)置的元件的電路板或模塊結(jié)構(gòu)。包圍元件 的絕緣材料層一般是電路板或模塊的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一部分，其形成電路板 或模塊的最內(nèi)層導(dǎo)體層的支撐體。
申請(qǐng)公開US 2005/0001331公開了一種電路板結(jié)構(gòu)制造方法，在該 電路板結(jié)構(gòu)制造方法中，首先制造包含絕緣體層及其表面上的導(dǎo)體圖案 的電路板。然后，通過適當(dāng)?shù)牡寡b晶片貼裝方法將半導(dǎo)體元件附著到電 路板的表面的導(dǎo)體圖案上。通過半導(dǎo)體元件的表面上的接觸凸起進(jìn)行附 著。在該US公開的方法中，在元件附著后，在電路板的頂部層合圖案 化和未圖案化的絕緣材料層，并在它們的頂部層合另一導(dǎo)體圖案層。
專利公開US 6038133和US 6489685以及申請(qǐng)公開US 2002/0117743 公開了在可分離膜的表面上制成導(dǎo)體圖案并通過使用倒裝晶片貼裝方 法將半導(dǎo)體元件附著到導(dǎo)體圖案上的方法。然后，用絕緣材料層包圍元
件并去除可分離膜。
上述公開US 6038133和US 2002/0117743還公開了一種方法，在 該方法中，通過倒裝晶片貼裝方法將元件附著到 一體化導(dǎo)體箔而不是導(dǎo) 體圖案上，在該過程的后續(xù)階段中由該導(dǎo)體箔形成導(dǎo)體圖案。例如在公
開US 5042145、 WO 2004/077902、 WO 2004/077903和WO 2005/020651 中也公開了相應(yīng)的方法。
除了上述類型的方法以外，還已知有許多其它的可制造包含元件的 電路板結(jié)構(gòu)的方法。例如，如申請(qǐng)公開WO 2004/089048所公開，元件 可首先被放在絕緣材料層內(nèi)并僅在此后與導(dǎo)體層電連接。在申請(qǐng)公開WO 204/089048的方法中，元件被粘到導(dǎo)體層的表面上，在粘合元件后，包 圍附著到導(dǎo)體層的元件的絕緣材料層形成在或附著到導(dǎo)體層的表面上。 在粘合元件之后，還制造通路，通過這些通路可在導(dǎo)體層和元件之間形 成電接觸。然后，由其表面粘合有元件的導(dǎo)體層形成導(dǎo)體圖案。
將元件附著到導(dǎo)體圖案而不是一體化導(dǎo)體箔上實(shí)現(xiàn)可在將元件附 著到電路板坯體之前首先通過光學(xué)方法檢查導(dǎo)體圖案的優(yōu)點(diǎn)。如果制造 的電路板或模塊包含昂貴的元件，那么，由于可在早期階段中使得有缺 陷的導(dǎo)體圖案變好或從工藝中將其去除，因此可通過使用這種導(dǎo)體圖案 預(yù)先檢查獲得成本優(yōu)勢(shì)。在相反的程序中，如果導(dǎo)體箔的圖案化失敗， 那么被附著到導(dǎo)體箔上并且已被嵌入電路板坯體中的元件將被浪費(fèi)掉。
本發(fā)明旨在創(chuàng)造用于制造電路板結(jié)構(gòu)的新方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在電路板坯體中制造導(dǎo)體圖案以及用于制 造通路的接觸開口。然后，在導(dǎo)體層的表面上形成絕緣材料層。在由絕 緣材料層中的接觸開口所指示的點(diǎn)上，制成延伸到絕緣材料層內(nèi)或其相 對(duì)表面上的第二導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的孔。然后，將導(dǎo)電材料引入孔中，以在導(dǎo)體 圖案和第二導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間形成電接觸。第二導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可例如為導(dǎo)體圖案
或元件的接觸區(qū)域或接觸凸起。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在電路板坯體中制造導(dǎo)體圖案以及用于制 造通路的接觸開口。然后，在導(dǎo)體層的表面上形成絕緣材料層并在其表 面上形成導(dǎo)體層或?qū)w圖案層。在由接觸開口指示的點(diǎn)處在絕緣材料層 中制成貫穿絕緣體層直到導(dǎo)體層或?qū)w圖案層的孔。然后，將導(dǎo)體材料 引入孔中，以在絕緣材料層的相對(duì)表面上的各導(dǎo)體之間形成電接觸。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在電路板坯體中制成導(dǎo)體圖案，在該導(dǎo)體 圖案中，在將附著元件的接觸區(qū)域的位置處制成接觸開口。將元件附著
到導(dǎo)體圖案并通過在導(dǎo)體圖案上制成的接觸開口在元件的接觸區(qū)域和 導(dǎo)體圖案之間形成電接觸。
在一個(gè)實(shí)施方案中，首先制成導(dǎo)體圖案，然后在導(dǎo)體圖案中制成接 觸開口。在制造接觸開口之后，以使得元件的接觸區(qū)域或接觸凸起
(contact bupm)與接觸開口對(duì)置的方式相對(duì)于導(dǎo)體圖案來對(duì)準(zhǔn)元件。
在第二實(shí)施方案中，同時(shí)形成導(dǎo)體圖案和在所述導(dǎo)體圖案中制成的 接觸開口。在制造導(dǎo)體圖案之后，以使得元件的接觸區(qū)域或接觸凸起與 接觸開口對(duì)置的方式相對(duì)于導(dǎo)體圖案來對(duì)準(zhǔn)元件。
在第三實(shí)施方案中，首先制成導(dǎo)體圖案，在制造導(dǎo)體圖案之后，相 對(duì)于導(dǎo)體圖案對(duì)準(zhǔn)元件并將其附著在適當(dāng)位置。在元件附著之后，以使
得元件的接觸區(qū)域或接觸凸起與接觸開口對(duì)置的方式在導(dǎo)體圖案中制 成接觸開口 。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提出一種電路板結(jié)構(gòu)，該電路板結(jié)構(gòu)通過 利用根據(jù)本發(fā)明的第一、第二或第三方面的方法而制造。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提出一種電路板結(jié)構(gòu)，該電路板結(jié)構(gòu)包含 在導(dǎo)體圖案層中的導(dǎo)體和與導(dǎo)體連接的通路，該通路以使得通路的直徑 基本上與導(dǎo)體的寬度一樣大或大于它的方式連接導(dǎo)體與第二導(dǎo)體圖案 層或元件。
本發(fā)明的上述方面中的每一個(gè)另外具有幾種不同的實(shí)施方案，這些 將在實(shí)施方案的以下說明中更詳細(xì)地說明。
借助于本發(fā)明的一些方面和實(shí)施方案，例如產(chǎn)生將容許在將元件附 著到電路板坯體之前檢查導(dǎo)體圖案的制造方法。
另外，借助于本發(fā)明的一些方面和實(shí)施方案，產(chǎn)生將容許通過使用 通路方法(via method)制造電接觸的制造方法。在通路與元件連接的 實(shí)施方案中，這將實(shí)現(xiàn)例如可以在形成電接觸之前清洗元件的接觸區(qū)域 (諸如接觸凸起)的表面的優(yōu)點(diǎn)。通路方法還容許借助于化學(xué)或電化學(xué) 生長(zhǎng)方法形成接觸，在這種情況下，將可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體圖案和元件之間的 接觸的優(yōu)異電性能。與通路方法相關(guān)，還可以使用其它的表面處理方法
(surfacing method )。
例如，作為表面處理方法，可以使用濺射、蒸發(fā)、化學(xué)或電化學(xué)表 面處理或一些其它的適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚矸椒ɑ虮砻嫣幚矸椒ǖ慕M合。
根據(jù)一些實(shí)施方案，還可以在附著元件或繼續(xù)電路板結(jié)構(gòu)制造過程 之前檢查通路的對(duì)準(zhǔn)。
在通過使用自對(duì)準(zhǔn)方法制造接觸開口的實(shí)施方案中，通路將自動(dòng)地 至少相對(duì)于其中形成有接觸開口的導(dǎo)體圖案層而達(dá)到正確的位置。
以下借助實(shí)例并參照附圖來解釋本發(fā)明。


圖1~14表示根據(jù)第一實(shí)施方案的制造過程中電路板結(jié)構(gòu)的中間階 段的系列橫截面圖。
圖15~23表示根據(jù)第二實(shí)施方案的制造過程中電路板結(jié)構(gòu)的中間 階段的系列橫截面圖。
圖24~32表示根據(jù)第三實(shí)施方案的制造過程中電路板結(jié)構(gòu)的中間 階段的系列橫截面圖。
圖33~42表示根據(jù)第四實(shí)施方案的制造過程中電路板結(jié)構(gòu)的中間 階段的系列橫截面圖。
圖43~49更詳細(xì)地表示一些實(shí)施方案中的通孔的尺寸和對(duì)準(zhǔn)。
在第一實(shí)例中,才艮據(jù)圖1從在至少一個(gè)表面上導(dǎo)電的支撐體層1開始 制造。當(dāng)根據(jù)附圖系列定位時(shí)，至少支撐體層l的上表面是導(dǎo)電的。例如 在根據(jù)本實(shí)例的方法的后續(xù)階段中需要導(dǎo)電性能，以向生長(zhǎng)導(dǎo)體材料的區(qū) 域傳導(dǎo)電解生長(zhǎng)所需要的電流。在由一些其它制造方法代替導(dǎo)體材料的電 解生長(zhǎng)的方法中，不必要求支撐體層1的導(dǎo)電性能，在這種情況下，支撐 體層l也可以是非導(dǎo)電性的。但是，在附圖的實(shí)例中，支撐體層l完全由 導(dǎo)電材料制成，通常由金屬并且最常見的是銅制成。支撐體層l的任務(wù)是 為電路板坯體提供機(jī)械支撐，這樣支撐體層1必須具有加工所需要的機(jī)械 耐久性和剛度。在銅板的情況下，通過選擇支撐層l的厚度為例如大于50 微米實(shí)現(xiàn)這些性能。
然后，在支撐體層1的兩個(gè)表面上涂敷抗蝕劑層2，通常為光刻膠 層。在圖2中示出該階段。通過圖案化的掩模從支撐體層1的一個(gè)表面 曝光光刻膠層2，然后，顯影坯體。在顯影后，根據(jù)需要使啄光的光刻 膠層2圖案化，以形成如圖3所示的導(dǎo)體圖案掩模。
通過在去除了光刻膠的區(qū)域中電解生長(zhǎng)導(dǎo)體材料(通常為銅)繼續(xù) 進(jìn)行制造。由此在支撐體層1的表面上形成圖4所示的所需導(dǎo)體圖案3。 導(dǎo)體圖案的厚度可以為例如20微米，而制成的導(dǎo)體圖案的線的厚度也 可以小于20微米。因此，該方法也可用于制造小并且精確的導(dǎo)體圖案。 也可以使得導(dǎo)體圖案3相對(duì)于導(dǎo)體圖案的寬度較厚，在這種情況下將利用 電路板結(jié)構(gòu)的較小的表面積實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)電性能。導(dǎo)體圖案3的厚度可由 此例如等于該寬度，或者厚度(高度)可比寬度大，例如為1.2-3倍。
也以使用所述的方法以外的一些其它的方法制造導(dǎo)體圖案3。適當(dāng)?shù)?方法例如是導(dǎo)體層的組合制造和圖案化，例如通過蝕刻或激光燒蝕。
在制成導(dǎo)體圖案3之后，去除抗蝕劑2。圖5表示去除抗蝕劑層2之 后的電路板坯體。在此之后并在將元件6附著到電路板磁體之前，在元件 6的接觸區(qū)域的位置處在導(dǎo)體圖案3中制造接觸開口 4。圖6表示該中間 階段之后的電路板坯體?？梢岳缤ㄟ^激光鉆孔制成接觸開口 4。根據(jù)元 件接觸區(qū)域的相互定位來選擇接觸開口4的相互定位，并且，選擇各組接 觸開口的位置和定位，以使得相對(duì)于整個(gè)電路板結(jié)構(gòu)正確l故置元件。因 此，對(duì)于參與形成電接觸的每個(gè)接觸區(qū)域，制造一個(gè)接觸開口 4。制造的 接觸開口4的表面積可大致與相應(yīng)的接觸區(qū)域的表面積一樣大。當(dāng)然，與 相應(yīng)的接觸區(qū)域的表面積相比，也可選擇表面積較小的接觸開口 4,或者 在一些實(shí)施例中選擇表面積稍大的接觸開口 4。
可以從導(dǎo)體圖案3或支撐體層1的方向鉆取接觸開口 4。如果從導(dǎo)體 圖案3的方向鉆取接觸開口 4，那么鉆取的開口不必延伸通過整個(gè)支撐體 層l。在這種實(shí)施例中，接觸開口 4在支撐層1被去除時(shí)I51^被打開。也 可從支撐體層1的方向以使得通過蝕刻使通過導(dǎo)體圖案3和支撐體層1形 成的材料層變薄的方式打開接觸開口 4。也可由單一材料層形成導(dǎo)體層3 和支撐體層l。在這種情況下，與支撐體層l對(duì)應(yīng)的材料層的部分被去除， 并且打開接觸開口 4。因此接觸開口 4旨在延伸通過整個(gè)導(dǎo)體圖案3?？衫?如以機(jī)械的方式或借助于激光來實(shí)施鉆孔。還可以例如借助于等離子蝕刻 來制造接觸開口 4。 也可以在抗蝕劑掩模中設(shè)計(jì)接觸開口 4，在這種情況下，開口 4將在 導(dǎo)體圖案3中并且與其制勤目關(guān)地產(chǎn)生，并將在支撐層1 ,皮去除時(shí)打開。
還可以以使得僅在粘合元件6之后制造接觸開口 4的方式來進(jìn)行。在 這種情況下，元件可借助于導(dǎo)體圖案3在適當(dāng)?shù)奈恢蒙蠈?duì)準(zhǔn)，并且也可以 使得接觸開口4相對(duì)于導(dǎo)體圖案對(duì)準(zhǔn)。這樣，元件的接觸區(qū)域或接觸凸起 也將相對(duì)于接觸開口4對(duì)準(zhǔn)。在這種實(shí)施方案中，從將粘合元件6的方向 在與導(dǎo)體圖案3表面相對(duì)的導(dǎo)體圖案3表面上制造接觸開口 4。參照?qǐng)D6， 可以注意到，可從導(dǎo)體圖案3的方向或從支撐體層1的方向制造接觸開口 4。接觸開口 4可同時(shí)延伸通過層1和3，或者作為替代方案作為延伸通過 導(dǎo)體圖案3的凹陷。還可以在各階段中制造接觸開口 4,以使得首先從支 撐體層1的方向制造還沒有完全延伸通過導(dǎo)體圖案3的凹陷并在過程的后 續(xù)階段中打開接觸開口 4以貫穿導(dǎo)體圖案3。也可以以如下方式修改所述 示例方法將元件6粘合到支撐體層1的表面上并通過支撐體層1形成導(dǎo) 體圖案3和元件之間的電接觸。在這種情況下，支撐體層l是絕緣的。也 可以以如下方式改變所述示例方法將元件6粘合到支撐體層1的表面上 并從導(dǎo)體圖案3之間的區(qū)域去除支撐體層1的導(dǎo)體材料。
元件6借助于粘合劑附著到導(dǎo)體圖案3的表面。為了粘合，在導(dǎo)體圖 案3的附著表面或元件6的附著表面上或在所述兩種附著表面上涂敷粘合 劑層5。粘合劑5也可以在多個(gè)階段中以及在多個(gè)層中涂敷。然后，元件6 可借助于對(duì)準(zhǔn)掩模在為元件6設(shè)計(jì)的位置中對(duì)準(zhǔn)。圖8表示粘合元件6之 后的電路板坯體。
術(shù)語(yǔ)元件6的附著表面是指將面對(duì)導(dǎo)體圖案3的元件6的表面。元件 6的附著表面包含接觸區(qū)域，利用該接觸區(qū)域可形成與元件的電接觸。接 觸區(qū)域可例如是元件6的表面上的平整區(qū)域，或者更通常地為從元件6的 表面上突出的諸如接觸凸起的接觸突起物。通常在元件6中存在至少兩個(gè) 接觸區(qū)域或突起物。在復(fù)雜的微電路中，也可存在非常多的接觸區(qū)域。
在許多實(shí)施方案中，優(yōu)選在附著表面或多個(gè)附著表面上大量涂敷粘合 劑使得粘合劑填充在元件6和導(dǎo)體圖案3以及支撐體層1之間保留的整個(gè) 空間。從而不再需要單獨(dú)的填充劑。對(duì)元件6和導(dǎo)體圖案3以及支撐體層 1之間保留的空間的填充增強(qiáng)元件6和導(dǎo)體圖案3之間的W^連接，由此 使得實(shí)現(xiàn)機(jī)械上更耐久的結(jié)構(gòu)。整體的未破裂的粘合劑層還支撐導(dǎo)體圖案 3并在后續(xù)工藝階段中保護(hù)所述結(jié)構(gòu)。在粘合過程中，粘合劑一般也ii^
這些接觸開口 4中。
術(shù)語(yǔ)粘合劑是指可將元件附著到導(dǎo)體圖案3和支撐體層1上的物質(zhì)。 粘合劑的 一種性能是它可以以液體形式或者以其他符合表面形狀的形式 例如以膜的形式涂敷在導(dǎo)體圖案3、支撐體層1和/或元件的表面上。粘合 劑的第二種性能是在涂敷后粘合劑硬化或者可至少部分硬化，使得粘合劑
能夠至少在元件以一些其它方式被附著到結(jié)構(gòu)之前將元件保持在適當(dāng)?shù)?位置上(相對(duì)于導(dǎo)體圖案3)。粘合劑的第三種性能是粘接能力，即其在待 粘合的表面上保持的能力。
術(shù)語(yǔ)粘合是指借助于粘合劑將元件與導(dǎo)體層3或支撐體層相互附著。 因此，在粘合中，粘合劑被引入元件和導(dǎo)體層3和/或支撐體層1之間，并 且元件相對(duì)于導(dǎo)體圖案3被設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢弥?，在該位置中粘合劑與元 件和導(dǎo)體層3和/或支撐體層1接觸并至少部分填充元件和電路板坯體之間 的空間。然后，粘合劑(至少部分地)被動(dòng)硬化，或者粘合劑(至少部分 地)主動(dòng)硬化，使得元件借助于粘合劑附著到電路板坯體。在一些實(shí)施方 案中，元件的接觸區(qū)域可在粘合過程中穿過粘合劑層突出以接觸導(dǎo)體層3。
在實(shí)施方案中使用的粘合劑是例如熱固化環(huán)氧樹脂。選擇粘合劑，使 得使用的粘合劑對(duì)電路板坯體和元件具有足夠的附著力。粘合劑的 一種優(yōu) 選的性能是適當(dāng)?shù)臒崤蛎浵禂?shù)，使得在處理過程中粘合劑的熱膨脹與周圍 的材料的熱膨脹差異不太大。選擇的粘合劑還應(yīng)優(yōu)選具有短的硬化時(shí)間、 優(yōu)選最多幾秒。在該時(shí)間內(nèi)，粘合劑應(yīng)至少部分硬化，使得粘合劑將能夠 將元件保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。最終的石更化可花費(fèi)明顯更多的時(shí)間，并且， 最終硬化甚至可被設(shè)計(jì)為與后續(xù)工藝階斜目關(guān)聯(lián)地發(fā)生。粘合劑的導(dǎo)電率 優(yōu)選為與絕緣材料的導(dǎo)電率相同的量級(jí)。
附著的元件6可以例如是存儲(chǔ)器芯片、處理器或ASIC。附著的元件 也可以例如是MEMS、 LED或無源元件。附著的元件可以是封裝的或無封
裝的，并可在其接觸區(qū)域中包含接觸凸起，或者沒有凸起。在元件的接 觸區(qū)域的表面上，還可存在比接觸凸起薄的導(dǎo)體面層(surfacing )。因 此，元件的接觸區(qū)域的外表面可以處于元件的外表面的水平上、在元件 的表面中的凹陷的底部上、或在從元件的表面延伸的突起的表面上。
在粘合元件6之后，形成包圍元件6并支撐導(dǎo)體圖案3的絕緣層10。 在圖9的實(shí)例中，通過將絕緣材料板8放置在電路板坯體的頂部形成絕
緣層10，其中在所述絕緣材料板8中在元件6的位置處制成開口。另外， 在絕緣材料板8的頂部放置連續(xù)的絕緣材料板9。兩個(gè)板可以是類似的， 或者，也可以使用相互不同的板，其中的至少一個(gè)為預(yù)硬化或未硬化的。 適用于絕緣層IO的材料的例子是PI(聚酰胺)、FR1、 FR5、芳族聚酰胺、 聚四氟乙烯、特氟綸⑧、LCP (液晶聚合物)和預(yù)硬化粘合劑層即預(yù)浸 料坯(prepreg)。因此可以以流體或液體的形式涂敷絕緣層。
利用熱和壓力來擠壓放在電路板坯體頂部的絕緣材料板8和9，以 變?yōu)橐惑w化的絕緣層IO。圖IO表示該中間階段之后的電路板坯體的橫 截面。在絕緣材料板中，例如，在板9的上表面上，還可以存在現(xiàn)成的 導(dǎo)體圖案層，在這種情況下，在擠壓后電路板坯體將包含至少兩個(gè)導(dǎo)體 圖案層。在制造絕緣層10之后，支撐體層l可被去除，將獲得圖ll中所 示的結(jié)構(gòu)?？衫缤ㄟ^蝕刻或以才幾械的方法實(shí)施支撐體層l的去除。
在支撐體層1和導(dǎo)體圖案3是諸如銅的相同的材料并且支撐體層1 通過蝕刻被去除的實(shí)施方案中，如果在導(dǎo)體圖案3和支撐體層l之間使 用不溶于使用的蝕刻劑中或僅極慢地溶于其中的適當(dāng)?shù)闹虚g層，那么在 支撐體層1側(cè)上的導(dǎo)體圖案3的邊界表面可被更精確地制造。在這種情 況下，蝕刻將在中間層處停止，并且，導(dǎo)體圖案3的表面可被精確地限 定。該中間層可以由例如某種第二金屬制成。例如可在制造導(dǎo)體圖案3 之前在支撐體層1的整個(gè)表面上制成中間層，并在去除支撐體層1后例 如通過使用某種第二蝕刻劑化學(xué)性地將其去除。也可以與導(dǎo)體圖案3的 生長(zhǎng)相關(guān)性地制成中間層，使得首先在支撐體層1的頂部上生長(zhǎng)中間層 的材料并在中間層的材料的頂部上生長(zhǎng)實(shí)際的導(dǎo)體圖案3。在該實(shí)施方 案中，由此僅在導(dǎo)體圖案的位置處制造中間層，由此節(jié)省中間層的材料。
然后，在電路板坯體中制造通路，借助于該通路可在元件6的接觸區(qū) 域7和導(dǎo)體圖案3之間形成電接觸。為了制造通路，將粘合劑和可能被推 入接觸開口 4中的其它材料清洗掉。與接觸開口 4的清洗相關(guān)，還可以清 洗元件6的接觸區(qū)域7，在這種情況下，產(chǎn)生高質(zhì)量電接觸的條件將進(jìn)一 步改善?？梢岳美绲入x子體技術(shù)、化學(xué)性地或借助于激光來實(shí)施清洗。 圖12表示清洗之后的電路板坯體的接觸開口 4和接觸區(qū)域7。如果接觸開 口4和接觸區(qū)域已足夠清潔，那么清洗自然可被省略。
在清洗后，由于當(dāng)從導(dǎo)體圖案的方向觀看時(shí)正確對(duì)準(zhǔn)的元件的接觸區(qū) 域7會(huì)通過接觸開口 4出現(xiàn)，因此還能夠核實(shí)元件6的對(duì)準(zhǔn)的成功。當(dāng)然，
在許多其它的階段中也可以進(jìn)行檢查。
然后，導(dǎo)體材料以使得在元件6和導(dǎo)體圖案3之間產(chǎn)生電接觸的方式 被:l入接觸開口 4中。例如通過用導(dǎo)電糊劑填充，觸開口制造導(dǎo)體材料。
材料。例如可通過化學(xué)生長(zhǎng)導(dǎo)體材料或通過電化學(xué)方法形成冶金連接來制 造高質(zhì)量電接觸。 一種良好的替代方案是使用化學(xué)方法生長(zhǎng)薄層并使用更 經(jīng)濟(jì)的電化學(xué)方法繼續(xù)生長(zhǎng)。除了這些方法以外，當(dāng)然也可以^^用在最終 結(jié)果方面有利的一些其它方法。
在系列附圖的實(shí)例中，首先用薄的導(dǎo)體層對(duì)接觸開口 4、接觸區(qū)域7、 導(dǎo)體圖案3和在導(dǎo)體圖案3和絕緣層10之間保持的棵露表面進(jìn)行表面處 理，然后，導(dǎo)體層的厚度以電解的方式增加，直到接觸開口4被導(dǎo)體材料 填充。圖13表示生長(zhǎng)之后的結(jié)構(gòu)。然后，蝕刻電路板坯體以去除多余的導(dǎo) 體材料。圖14表示蝕刻之后的電路板結(jié)構(gòu)。
圖15-23表示電路板結(jié)構(gòu)的制造的第二實(shí)例。圖15表示包含支撐體層 11和導(dǎo)體層12的電路板。在該實(shí)施方案中，支撐體層11是電絕緣材料。 支撐體層il可以例如是FR4板，或包含上文關(guān)于絕緣層10所提到的一些 其它的材料。當(dāng)然也可以在支撐體層ll中使用其它的適當(dāng)?shù)牟牧稀?dǎo)體層 12通常為銅。
例如通過蝕刻來圖案化導(dǎo)體層12以形成導(dǎo)體圖案13。在圖16中示出 該中間階段。然后，在將附著元件16的接觸區(qū)域的位置處制造通過導(dǎo)體圖 案13和支撐體層11的接觸開口 14。以與上述的接觸開口 4相同的方式制 造接觸開口14。圖17表示制造接觸開口 14之后的電路板坯體。
在制造接觸開口 14之后，以與上文關(guān)于粘合劑5所勤目同的方式在電 路板坯體上涂敷粘合劑15。圖18表示具有粘合劑15的電路板坯體。然后， 以與元件6相同的方式將元件16粘合到適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，結(jié)果產(chǎn)生圖19所 示的結(jié)構(gòu)。然后，以與絕緣材料板8和9相同的方式將絕緣材料板18和 19附著到電路板坯體。在本實(shí)例中，導(dǎo)體層17也被附著到絕緣材料板19 的表面。圖20表示該中間階段。然后，清洗接觸開口 14和元件16的接觸 區(qū)域。圖21表示該中間階段之后的電路板坯體。
然后，產(chǎn)生與元件16的電接觸。這也可以按照上述方式例如通過用導(dǎo) 電糊劑填充接觸開口來實(shí)現(xiàn)。這將實(shí)現(xiàn)制造過程簡(jiǎn)短的優(yōu)點(diǎn)。但是，在本
實(shí)例中，以填充接觸開口 14的方式通過電解生長(zhǎng)制造薄的面層(surfacing) 并增加導(dǎo)電材料的厚度來生長(zhǎng)導(dǎo)電材料。同時(shí)，在電路板坯體上生長(zhǎng)第三 導(dǎo)體層20，并且該第三導(dǎo)體層20也與元件16電接觸。圖22表示該中間 階段之后的電路板坯體。
然后，可例如通過蝕刻來圖案化導(dǎo)體層17和20，由此在導(dǎo)體層17和 20中制成導(dǎo)體圖案。圖23表示圖案化之后的電路板。從圖23可以看出， 借助于該制造方法，元件16的接觸區(qū)域可任選地與導(dǎo)體圖案層13或?qū)w 圖案層20中的任一個(gè)連接。也可同時(shí)產(chǎn)生與導(dǎo)體圖案層13和20的接觸。 這種性能為靈活設(shè)計(jì)元件16的接觸以及為有效使用電路板結(jié)構(gòu)中的空間 提供機(jī)會(huì)。
圖24 32表示電路板結(jié)構(gòu)的制造的第三實(shí)例。在本實(shí)例中，制造從圖 24所示的包含絕緣材料層21的基敗開始，在該絕緣材料層21的第一表面 上是導(dǎo)體層22，在其第二表面上是導(dǎo)體層23。導(dǎo)體層22和23—般是銅。 如上述例子的層10那樣，絕緣材料層21的材料例如是FR4或一些其它適 當(dāng)?shù)慕^緣材料。
圖案化導(dǎo)體層22和23以產(chǎn)生導(dǎo)體圖案24和25。同時(shí)，還可以在導(dǎo) 體圖案24或25中制造用于將放置在結(jié)構(gòu)中的各元件26的安裝開口 ，并在 導(dǎo)體圖案24或25中相應(yīng)地設(shè)計(jì)用于與元件26的接觸區(qū)域連接的導(dǎo)體。可 才艮據(jù)結(jié)構(gòu)的其它布線需要i殳計(jì)導(dǎo)體圖案24和25的其它區(qū)域。
然后，電路板坯體的兩個(gè)表面變?yōu)榫哂薪^緣材料層27的表面?？衫?br> 層27。圖26表示該階段之后的電路板坯體。
然后，在電路板坯體中制造用于待嵌入結(jié)構(gòu)中的元件26的具有適當(dāng)尺 寸和形狀的凹陷28。例如可通過使用在電路板制造中使用的一些已知的方 法適當(dāng)?shù)刂圃彀枷?8。例如可使用C02激光燒蝕方法、通過化學(xué)蝕刻或通 過;W^銑削(milling)來制造凹陷28。因此，在希望放置一些面對(duì)導(dǎo)體圖 案24的元件26和一些面對(duì)導(dǎo)體圖案25的元件26的一些的實(shí)施方案中， 還可以從兩個(gè)表面的方向制造凹陷28。在實(shí)例中，以使得凹陷28穿過第 二絕緣材料層27和大部分絕緣材料層21的但不延伸到導(dǎo)體圖案25的方式 來制造凹陷28。這可以例如通過在凹陷28的制造中使用容許精確深度控 制的方法來實(shí)現(xiàn)。第二種替代方案是在各層中制造絕緣材料層21,以使得
待去除的部分和待保留的部分的性能適當(dāng)?shù)夭煌Ｒ虼?，由于這種差異，
例如可以通過以下方式制造凹陷28以具有適當(dāng)深度凹陷28的制造方法 在這種差異方面是選擇性的，并且凹陷28本身在包含于絕緣材料層21中 的邊界層處停止。
另一種可能是制造凹陷直到導(dǎo)體圖案25，并在導(dǎo)體圖案25的棵露表 面上繼續(xù)制造。另一種可能制造凹陷直到導(dǎo)體圖案25，并在凹陷的底部形 成覆蓋導(dǎo)體圖案25的薄的絕緣層。
然后，在元件26的接觸區(qū)域的位置上在電路板坯體中制造接觸開口 29。以與上述接觸開口 4相同的方式實(shí)施接觸開口 29的制造。圖28表示 該中間階段之后的電路板坯體。
在制造接觸開口 29之后，以與關(guān)于粘合劑5所勤目同的方式在電5^板 坯體上涂敷粘合劑30。圖29給出具有粘合劑30的電路板坯體。然后，以 與元件6相同的方式將元件26粘合到適當(dāng)?shù)奈恢茫a(chǎn)生圖30所示的結(jié)構(gòu)。 然后，如果希望增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，那么可用填充劑材料31填充凹陷28。圖31表 示填充凹陷28之后的電路板坯體。然后，清洗接觸開口 29和元件26的接 觸區(qū)域并形成與元件26的電接觸。這也可以按照前面實(shí)例的方式通過用導(dǎo) 電糊劑填充接觸開口或通過以電解或化學(xué)性生長(zhǎng)導(dǎo)電材料來實(shí)施。圖32 表示產(chǎn)生接觸之后的電路板。
圖33 42表示電路板結(jié)構(gòu)的制造的第四實(shí)例。在本實(shí)例中，說明導(dǎo)體 圖案層之間的電接觸的制造，在該實(shí)例的方法中半導(dǎo)體芯片不放在電路板 結(jié)構(gòu)內(nèi)。使用這種方法，由此可能制造例如一種電路板，諸如半導(dǎo)體芯片 的單獨(dú)的元件附著到該電路板的表面。當(dāng)然也可以使用相應(yīng)的方法來制造 包含半導(dǎo)體芯片的電路板結(jié)構(gòu)，或者，半導(dǎo)體芯片可被放置在與在實(shí)例中 所述的電路板結(jié)構(gòu)連接的一些第二絕緣層中。
在本實(shí)例中，根據(jù)圖33從支撐體層101開始制造，根據(jù)圖34，在該 支撐體層101的兩個(gè)表面上涂敷抗蝕劑層102，通常為光刻膠層。該方法 的這些階段與第一實(shí)例關(guān)于圖1和圖2所述的方法的階段對(duì)應(yīng)。以關(guān)于圖 3所述的方式曝光并顯影光刻膠層102。產(chǎn)生圖35所示的結(jié)構(gòu)。
然后，在光刻膠102中打開的開口中電解生長(zhǎng)導(dǎo)電材料103，通常為 銅。該階段與關(guān)于圖4所述的階段對(duì)應(yīng)。圖36表示生長(zhǎng)導(dǎo)電材料之后的電 路板坯體。如已關(guān)于圖4所述的那樣，這樣能夠制造非常精確的導(dǎo)體圖案，
在這些導(dǎo)體圖案中，導(dǎo)體的高度和寬度之間具有希望的比值。
在制造導(dǎo)體圖案103之后，去除抗蝕劑層102。圖37表示去除抗蝕劑 層102之后的電路板坯體。在本實(shí)例中說明的實(shí)施方案中，在導(dǎo)體圖案103 的曝光掩模中設(shè)計(jì)接觸開口 104，使得完成的導(dǎo)體圖案103將包含完成的 接觸開口 104。換句話說，同時(shí)制造接觸開口 104和導(dǎo)體圖案103。因此， 接觸開口 104將總是相對(duì)于導(dǎo)體圖案103而正確地對(duì)準(zhǔn)。由此以自對(duì)準(zhǔn)的 方式限定接觸開口 104相對(duì)于導(dǎo)體圖案的位置。也可以在上述實(shí)例中描述 的制造方法中使用相應(yīng)的自對(duì)準(zhǔn)方式。另一方面，在圖33 42的實(shí)例中， 也可以使用上述制造接觸開口的方法，在這些方法中在單獨(dú)的方法階段中 制造接觸開口?？捎纱烁鶕?jù)應(yīng)用自由選擇待使用的接觸開口對(duì)準(zhǔn)和制造方 法。實(shí)例33~42表示制造接觸開口 104用于導(dǎo)體圖案層之間的電接觸和在 前面的實(shí)例中用于導(dǎo)體圖案層和元件之間的接觸。但是，前面的實(shí)例也可 以完全被修改，使得在它們的幫助下在導(dǎo)體圖案層之間形成接觸，同時(shí)相 應(yīng)地，圖33-42的實(shí)例可以被修改，使得在導(dǎo)體圖案層和元件之間形成接
然后，可以在導(dǎo)體圖案103的頂部形成絕緣層110及其頂部的導(dǎo)體層 107。這可以例如通過如圖38所示將各層層合到電路板坯體的表面上來完 成。在上文關(guān)于圖9和圖10更詳細(xì)地說明了該制it^L其替代方式。在制造 絕緣層110之后，可以以關(guān)于圖11所述的方式去除支撐體層101。圖39 表示該中間階段之后的電路板坯體的橫截面。
然后，在電路板坯體中制造通路，借助于該通路可在導(dǎo)體圖案103和 導(dǎo)體層107之間產(chǎn)生電接觸。為了制造通路，從接觸開口 104的位置去除 絕緣材料110?？衫缤ㄟ^使用等離子體技術(shù)、化學(xué)性地或借助于激光來 實(shí)施清洗。圖40表示在接觸開口 104的位置處打開通孔之后的電路板坯體。
然后，以使得在導(dǎo)體圖案103與導(dǎo)體層107之間形成電接觸的方式將 導(dǎo)體材料引入接觸開口 104和通路。例如可通過用導(dǎo)電糊劑填充接觸開口 來形成導(dǎo)電材料。也可通過4吏用在電路板工業(yè)中已知的許多生長(zhǎng)方法中的 一種來形成導(dǎo)電材料?？衫缤ㄟ^用化學(xué)或電化學(xué)方法生長(zhǎng)導(dǎo)電材料形成 冶金連接(metallurgical connection)來制造高質(zhì)量的電接觸。 一種好的替 代方案是使用化學(xué)方法生長(zhǎng)薄層并使用更經(jīng)濟(jì)的電化學(xué)方法繼續(xù)生長(zhǎng)。除 了這些方法以外，當(dāng)然可以使用對(duì)于最終結(jié)果有利的一些其它的方法。 在系列附圖的實(shí)例中，首先用薄的導(dǎo)體層對(duì)在接觸開口 104、通孔、 導(dǎo)體圖案103和絕緣層110的導(dǎo)體圖案103之間保留的棵露表面進(jìn)行表面 處理，然后以電解的方法增加導(dǎo)體層的厚度直到接觸開口 104和通孔被導(dǎo) 電材料填充。圖41表示生長(zhǎng)之后的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然也可以制造通路，使得用導(dǎo) 電材料僅部分填充接觸開口 104。 一種可能是在接觸開口 104的側(cè)壁上生 長(zhǎng)導(dǎo)電材料并使接觸開口 104的中心部分保持至少大部分沒有導(dǎo)電材料。
然后，蝕刻電路板坯體以去除多余的導(dǎo)電材料。另外，利用一些適當(dāng) 的圖案化方法使導(dǎo)體層107圖案化以形成導(dǎo)體圖案117?？稍跍p薄蝕刻之 前、與其同時(shí)或在減薄蝕刻之后實(shí)施導(dǎo)體層107的圖案化。圖42表示這些 過程階段之后的電路板結(jié)構(gòu)。完成的電路板結(jié)構(gòu)由此在絕緣層110的兩個(gè) 表面上包含借助于通路相互電連接的導(dǎo)體圖案103和117。
在根據(jù)圖33~42所示的第四實(shí)例的方法的一種變體中，將導(dǎo)體層107 附著到電路板坯體的表面上(參見圖38)，其中所述電路板坯體的表面上 已形成導(dǎo)體圖案。如果在壓向絕緣層110的表面上制造導(dǎo)體圖案，那么該 導(dǎo)體圖案將貼近導(dǎo)體圖案103，在這種情況下可形成更短的通路。在這種 實(shí)施方案中，還可以用絕緣層代替導(dǎo)體層107。在一個(gè)實(shí)施方案中，利用 與由支撐層101和導(dǎo)體圖案103形成的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)代替導(dǎo)體層107 (比較圖37)。然后可以例如以4吏得導(dǎo)體圖案103緊靠絕緣層110的方式 使這些結(jié)構(gòu)相互堆疊。如果待附著到電路板坯體的導(dǎo)體圖案本身U夠堅(jiān) 固的，那么導(dǎo)體層107或代替它的絕緣層甚至可完全省略。
上述根據(jù)圖33~42所示的第四實(shí)例的方法也可以被修改，使得接觸開 口 104制成為延伸通過整個(gè)電路板坯體的通孔。在圖40的實(shí)例中，這意味 著接觸開口 104還貫穿導(dǎo)體層107。這種實(shí)施方案非常適于和表面處理方 法(surfacing method) —起使用。
根據(jù)圖33 42所示的實(shí)例的方法也可以被修改，使得將諸如薄的微電 路的元件放置在絕緣層110內(nèi)。可例如通過倒裝晶片方法將元件附著到導(dǎo) 體圖案103的表面。還可以如上述實(shí)例那樣繼續(xù)進(jìn)行并在元件的接觸區(qū)域 的位置處在導(dǎo)體圖案103中制造接觸開口，并以圖41所示的方式在開口中 形成導(dǎo)電材料。從而能夠4吏用相同的工藝過程、甚至在相同的時(shí)間制造導(dǎo) 體圖案103與117之間的接觸以及導(dǎo)體圖案103與位于絕緣層110內(nèi)的元 件之間的接觸。
元件位于絕緣層內(nèi)的前述實(shí)例也可^:類似地/修改。在這些實(shí)例中，利 用與制造元件接觸的方法相對(duì)應(yīng)的方法，可以使得通路穿過包圍絕緣層的 絕緣層。
才艮據(jù)上述實(shí)例的方法具有大量的變化方案，而由實(shí)例示出的方法也可 以相互組合。這些變化方案可涉及各單個(gè)工藝階段，或涉及工藝階段的相 互次序。
也可以在電路板結(jié)構(gòu)中制造在上述實(shí)例不顯而易見的許多特征。除了 參與產(chǎn)生電接觸的通路以外，也可以制造旨在更有效地將熱傳導(dǎo)遠(yuǎn)離元
件6、 16或26的熱通路。熱傳導(dǎo)率的增大基于如下事實(shí)熱通路材料 的熱導(dǎo)率比周圍絕緣材料的熱導(dǎo)率大。由于電導(dǎo)體一般也是良好的熱導(dǎo) 體，因此通常可通過使用與元件6、 16或26的電接觸相同的技術(shù)并且 甚至在與元件6、 16或26的電接觸相同的工藝階段中制造熱通路。
電接觸和熱接觸(熱通路)通常存在差異，即熱接觸不與元件6、 16 或26形成電接觸。例如，熱接觸可在元件的表面被絕緣保護(hù)層保護(hù)的點(diǎn)處 與元件接觸。也可在熱接觸的表面和元件的表面之間留下可以為例如1~15 微米的間隙?？梢酝ㄟ^在元件的表面上制成旨在將熱傳導(dǎo)遠(yuǎn)離元件的熱 凸起來進(jìn)一步提高熱導(dǎo)率。在這種情況下，元件的熱凸起和電路板結(jié)構(gòu) 的熱通路可在成品結(jié)構(gòu)中相互機(jī)械接觸，使得熱接觸和電接觸在機(jī)械和 制造技術(shù)性能方面非常緊密i^目互對(duì)應(yīng)。
一般地，根據(jù)傳熱要求并考慮熱導(dǎo)體將不會(huì)導(dǎo)致不合理地妨礙元件 的電學(xué)操作的事實(shí)，選擇熱通路或熱接點(diǎn)的數(shù)量、橫截面積和位置。但 是，優(yōu)選使熱通路位于元件的位置處或緊挨著它。
在一些實(shí)施例中，熱接觸也可用于與元件形成電接觸。特別地，元件 的接地接觸(ground contact)自然可用于此目的。在這種情況下，制 造元件的接地接觸以具有明顯比正常大的橫截面積，或者，接地接觸由 幾個(gè)分開的接地接觸構(gòu)成，該接地接觸的組合橫截面積明顯比常規(guī)的接 地接觸的橫截面積大。
基于上述內(nèi)容，很顯然，借助于上述方法可以制造與元件的兩個(gè)主表 面即主接觸表面和與其相對(duì)的后表面的電接觸。
還優(yōu)選在電路板結(jié)構(gòu)中制造對(duì)應(yīng)于電導(dǎo)體圖案的用于傳熱的導(dǎo)體 圖案。在這種熱導(dǎo)體的表面上制造熱接觸，使得熱接觸從元件向熱導(dǎo)體
傳導(dǎo)熱能，這些熱導(dǎo)體沿電路板結(jié)構(gòu)的橫向?qū)崮軅鲗?dǎo)遠(yuǎn)離元件附近。 這些橫向熱導(dǎo)體可進(jìn)一步與垂直熱導(dǎo)體組合，借此，可從電子模塊或其 它的電路板結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層向外表面?zhèn)鲗?dǎo)熱效應(yīng)。延伸到表面的熱導(dǎo)體可 進(jìn)一步與適當(dāng)?shù)臒岢吝B接，在這種情況下，將使得元件的冷卻更加有效。
當(dāng)使用在制造導(dǎo)體圖案之后對(duì)準(zhǔn)并制造接觸開口 4、 14、 29、 104的制 造方法時(shí)，可以通過使接觸開口 4、 14、 29、 104的直徑的尺寸大于導(dǎo)體圖 案的導(dǎo)體的寬度來減小方法對(duì)于對(duì)準(zhǔn)誤差的敏感度。以下借助于圖43~49 更詳細(xì)地說明該令人關(guān)注的實(shí)施方案。
圖43表示從上面(或下面)，即與電路板的表面呈直角觀看時(shí)屬于導(dǎo) 體圖案的導(dǎo)體41的端部和通路42。在圖43所示的情況下，在導(dǎo)體41的 端部很成功地對(duì)準(zhǔn)了通孔42。在上述第一、第二和第三實(shí)例的情況下，這 意味著已相對(duì)于導(dǎo)體圖案3、 13、 25、 103正確地對(duì)準(zhǔn)了相應(yīng)的接觸開口 4、
14、 29、 104。在這種情況下，接觸開口 (以;M目應(yīng)通路)的直徑在成功對(duì)
準(zhǔn)和接觸方面不重要。
而圖44 46表示接觸開口的位置相對(duì)于圖43所示的目標(biāo)狀態(tài)而移動(dòng)的 各種對(duì)準(zhǔn)誤差。但是，基于這些圖，可以注意到，在各情況下都在通路42 和導(dǎo)體41之間產(chǎn)生良好的電接觸。特別是在通過借助于化學(xué)和/或電化學(xué) 方法生長(zhǎng)金屬來填充通路的實(shí)施方案中產(chǎn)生良好的接觸。然后將在通路42 和導(dǎo)體41之間將存在冶金連接?；趫D44~46,很顯然這種通路制造方法 不對(duì)對(duì)準(zhǔn)誤差敏感。借助于這種方法，甚至結(jié)合常規(guī)的電路板工藝，可以 在多層電路板中制造一個(gè)或更多個(gè)包含窄而且致密布置的導(dǎo)體41的導(dǎo)體 圖案層。
在圖47~49中更詳細(xì)地示出接觸開口 4、 14、 29、 104的直徑對(duì)對(duì)準(zhǔn)容 限的影響。圖47表示緊挨著其端部制造通路的導(dǎo)體43。通路表示為處于 三個(gè)不同的位置(A、 B和C)并具有兩種不同的直徑(44、 45)。通路44 具有比通路45小的直徑。在各位置A、 B和C中，通路44和45的中心 點(diǎn)均相對(duì)于導(dǎo)體43處于相同的點(diǎn)上。從圖的示例可以看到，具有較大的直 徑的通路45A、 45B和45C中的每一個(gè)與導(dǎo)體43形成電接觸。另一方面， 在具有較小的直徑的通路中，僅有44C能夠與導(dǎo)體43形成電接觸。因此， 接觸開口 4、 14、 29、 104中的較大的直徑將大大降低接觸開口 4、 14、 29、 104對(duì)于對(duì)準(zhǔn)誤差的敏感度。圖48表示導(dǎo)體43周圍的對(duì)準(zhǔn)容限區(qū)域47， 在該對(duì)準(zhǔn)容限區(qū)域47內(nèi)，通路45的中心點(diǎn)將保證良好的電接觸。而在圖
49中示出通路44的對(duì)準(zhǔn)容限區(qū)域48。基于圖47~49，可以看到，擴(kuò)大通 路的直徑將大大降低制造過程中對(duì)于通路的對(duì)準(zhǔn)誤差的敏感度。同時(shí)，導(dǎo) 體43的寬度可保持較小。接觸開口4、 14、 29、 104的直徑可例如為導(dǎo)體 圖案3、 13、 25、 103的相應(yīng)導(dǎo)體的寬度的至少0.8倍、優(yōu)選至少1倍、優(yōu) 選至少1.2或至少1.5倍。
基于以上實(shí)例，顯然，該方法也可用于許多不同類型的三維電路結(jié) 構(gòu)的制造中。例如可以使用該方法，使得幾個(gè)半導(dǎo)體芯片相互疊置，由 此產(chǎn)生包含幾個(gè)半導(dǎo)體芯片的封裝件，在該封裝件中半導(dǎo)體芯片相互連 接以形成功能整體。這種封裝件可被稱為三維微芯片模塊。在這種模塊 中，半導(dǎo)體芯片可被自由選擇，并且可根據(jù)所選擇的半導(dǎo)體芯片很容易 地制成在不同的半導(dǎo)體芯片之間的接觸。
附圖的實(shí)例示出一些可能工藝過程，利用這些工藝過程可使用本發(fā) 明。但是，我們的發(fā)明不僅僅限于上述的工藝過程，相反，在權(quán)利要求 的全部范圍內(nèi)并考慮等效解釋，本發(fā)明還覆蓋各種其它的過程和它們的 最終產(chǎn)品。本發(fā)明也不僅僅限于通過實(shí)例說明的結(jié)構(gòu)和方法，相反，本 領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解，本發(fā)明的各種應(yīng)用可用于制造非常多的不同 種類的電子模塊和電路板，這些電子模塊和電路板甚至可與給出的實(shí)例 大大不同。因此，圖中給出的元件和電路意圖僅在于解釋制造過程。在 不背離根據(jù)本發(fā)明的基本思想的條件下，可對(duì)于上述實(shí)例的過程做出許 多的改變。改變可例如與在各階段中描述的制造技術(shù)有關(guān)，或與工藝階 段的相互次序有關(guān)。
借助于該方法，還可以制造用于附著到電路板上的元件封裝件。這 些封裝件還可包含相互電連接的幾個(gè)元件。
該方法還可用于制造整個(gè)電子模塊。模塊也可以是其外表面可以以 與常規(guī)電路板相同的方式附著元件的電路板。模塊可包含幾個(gè)層，而這 些層中的一個(gè)或更多個(gè)可包含位于層內(nèi)的半導(dǎo)體元件。
權(quán)利要求
1.一種用于制造電路板結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括-制造導(dǎo)體圖案(103)；-在所述導(dǎo)體圖案(103)中制造用于制造通路的接觸開口(104)；-在所述導(dǎo)體圖案(103)的表面上形成絕緣材料層(110)，和在所述絕緣材料層(110)的表面上形成導(dǎo)體層(107)或?qū)w圖案層(117)；-在所述接觸開口(104)的位置處在所述絕緣材料層(110)中制造通孔；和-將導(dǎo)電材料引入所述通孔，以在所述導(dǎo)體圖案(103)與所述導(dǎo)體層(109)或所述導(dǎo)體圖案層(19)之間形成電接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，元件位于所述電路板結(jié)構(gòu)中， 并且在所述方法中，-在所述導(dǎo)體圖案(103)中制造用于所述元件的電接觸的接觸開cJ;-相對(duì)于導(dǎo)體圖案(103)附著所述元件；-利用在所述導(dǎo)體圖案(103)的表面上形成的絕緣材料層(110) 包圍所述元件；和-將導(dǎo)電材料引入所述接觸開口，以在所述導(dǎo)體圖案(103)與所 述元件之間形成電接觸。
3. —種用于制造包含至少一個(gè)元件(6; 16; 26)的電路板結(jié)構(gòu)的 方法，所述方法包括-制造導(dǎo)體圖案(3; 13; 25);-在所述導(dǎo)體圖案(3; 13; 25 )中制造用于所述元件(6: 16; 26) 的電接觸的接觸開口 (4: 14; 29);-相對(duì)于所述導(dǎo)體圖案(3; 13; 25 )來附著所述元件(6: 16; 26);和-將導(dǎo)電材料引入所述接觸開口 (4; 14; 29)，以在所述導(dǎo)體圖案 (3; 13; 25)與所述元件(6; 16; 26)之間產(chǎn)生電接觸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中， -在所述導(dǎo)體圖案(3; 13; 25 )中制造用于制造通路的接觸開口 ；-在所述導(dǎo)體圖案(3; 13; 25 )的表面上形成包圍所述元件(6; 16; 26)的絕緣材料層(8、 9; 18、 19);-在所述絕緣材料層(8; 9; 18: 19)的表面上形成導(dǎo)體層或?qū)w 圖案層；-在已制造的所述接觸開口的位置處在所述絕緣材料層(8、 9; 18、 19)中制造用于通路的通孔；和-將導(dǎo)電材料引入所述通孔，以在所述導(dǎo)體圖案(3; 13; 25)與 所述絕緣材料層(8、 9; 18、 19)的相對(duì)表面上的導(dǎo)體層或?qū)w圖案層 之間產(chǎn)生電接觸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，所述元件(6; 16)在被附著之 后被絕緣材料(8、 9; 18、 19)包圍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3~5中的任一項(xiàng)的方法，其中，在絕緣材料板(21) 的表面上形成導(dǎo)體圖案(25)，在所述絕緣材料板(21)上制造用于所 述元件(26)的凹陷(28),并將所述元件附著到所述制造的凹陷(28)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2~6中的任一項(xiàng)的方法，其中，通過粘合，相對(duì) 于所述導(dǎo)體圖案(3; 13; 25; 103)來附著所述元件(6; 16; 26)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2~7中的任一項(xiàng)的方法，其中，所述元件(6; 16; 26)是未封裝的微電路。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2~8中的任一項(xiàng)的方法，其中，除了電接觸以外， 還在所述電路板結(jié)構(gòu)中制造至少一個(gè)熱接觸，所述熱接觸旨在更有效地 傳導(dǎo)熱能遠(yuǎn)離所述元件(6; 16; 26)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，通過使用與電接觸相同的工藝 來制造所述熱接觸。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2~10中的任一項(xiàng)的方法，其中，在將所述元件 (6; 16; 26)附著到所述電路板結(jié)構(gòu)之前完成所述導(dǎo)體圖案(3; 13;25; 103)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2 11中的任一項(xiàng)的方法，其中，利用表面處理 方法將導(dǎo)電材料引入所述接觸開口 (4; 14; 29)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2~12中的任一項(xiàng)的方法，其中，所述元件的接 觸區(qū)域或接觸凸起與所述接觸開口 (4; 14; 29)對(duì)置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求2~13中的任一項(xiàng)的方法，其中，在附著所述元 件(6)之前制造所述接觸開口 (4; 14; 29)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2~13中的任一項(xiàng)的方法，其中，在制造所述接 觸開口 (4; 14; 29 )之前附著所述元件(6 )。
16. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中，在形成所述絕緣材料層(10) 之前完成所述導(dǎo)體圖案(3)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1或16的方法，其中，通利用表面處理方法將 導(dǎo)電材料引入所述通孔。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1~17中的任一項(xiàng)的方法，其中，在所述電路板 結(jié)構(gòu)中形成幾個(gè)導(dǎo)體層。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1~18中的任一項(xiàng)的方法，其中，所述接觸開口 (4; 14; 29; 104)是在制造所述導(dǎo)體圖案(3; 13; 25; 103)之后。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1~18中的任一項(xiàng)的方法，其中，在形成所述導(dǎo) 體圖案(3; 13; 25; 103)的同時(shí)在導(dǎo)體圖案(3; 13; 25; 103)中制 造所述接觸開口 (4; 14; 29; 104)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1~20中的任一項(xiàng)的方法，其中，至少一個(gè)接觸 開口 (4; 14; 25; 104)與所述導(dǎo)體圖案(3; 13; 25; 103)的導(dǎo)體對(duì) 準(zhǔn)，并且制造所述至少一個(gè)接觸開口，以使得所述接觸開口的直徑基本 上與所述導(dǎo)體的寬度一樣大、或所述接觸開口的直徑為所述導(dǎo)體寬度的 至少1. 2倍、優(yōu)選至少L5倍。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1~21中的任一項(xiàng)的方法，其中，至少一個(gè)接觸 開口 (4; 14; 29; 104)部分位于由所述導(dǎo)體圖案(3; 13; 25; 103) 所限定的導(dǎo)體之外。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1~22中的任一項(xiàng)的方法，其中，所述制造的電 路板結(jié)構(gòu)是包含至少兩個(gè)元件以及用于連接它們以形成功能性整體的 導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的電子模塊。
24. —種電路板結(jié)構(gòu)，所述電路板結(jié)構(gòu)利用由權(quán)利要求1~23中的 任一項(xiàng)所限定的方法來制造。
25. —種電路板結(jié)構(gòu)，所述電路板結(jié)構(gòu)包含在導(dǎo)體圖案層(3; 13; 25; 103)中的導(dǎo)體和與所述導(dǎo)體連接的通路，該通路連接所述導(dǎo)體與 第二導(dǎo)體圖案層(117)或元件(6)，其中，所述通路的直徑基本上與 所述導(dǎo)體的寬度一樣大或比所述導(dǎo)體的寬度大。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中，所述通路的材料是利用表面 處理方法形成的金屬。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制造電路板結(jié)構(gòu)的方法。根據(jù)該方法，制造導(dǎo)體圖案(13)并在其中制造用于元件(16)的電接觸的接觸開口。然后，相對(duì)于導(dǎo)體圖案(13)附著元件(16)，以使得元件的接觸區(qū)域或接觸凸起緊鄰接觸開口。然后，將導(dǎo)電材料引入接觸開口，以在導(dǎo)體圖案(13)和元件(16)之間形成電接觸。
文檔編號(hào)H05K1/18GK101199242SQ200680021067
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月16日
發(fā)明者安蒂·伊霍拉, 彼得里·帕爾姆, 里斯托·圖奧米寧 申請(qǐng)人:伊姆貝拉電子有限公司