專利名稱：一種使帶窗口的基板形成迭層和電路的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般說來涉及使基板迭層化和電路化。說得詳細(xì)一點(diǎn)，本發(fā)明涉及用于形成單芯片組件迭層板(SCML)或多芯片組件迭層板(MCML)的芯片托架的一種改進(jìn)技術(shù)。上述多芯片組件迭層板托架上開有窗口用于接受集成電路芯片。尤其是在用以FR4而知名的類型的有機(jī)電路板工藝和其它環(huán)氧樹酯一玻璃纖維板工藝來形成SCML和MCML的時(shí)候，本發(fā)明特別有用。
在形成電路板，特別是形成計(jì)算機(jī)中所用的電路板的時(shí)候，必須把各種部件裝到一個(gè)基板上去。這些部件中有集成電路(I/C)芯片。為了把集成電路芯片裝到電路板上去人們已經(jīng)開發(fā)出了許多工藝。一種工藝是所謂的“直接芯片連接”(direct chip attach，DCA)。在這種工藝中，芯片和其他部件一起被直接地組裝到計(jì)算機(jī)的電路板或者母板上。盡管這種裝配形式有某些吸引人的方面，但對(duì)直接芯片連接來說存在著某些嚴(yán)重的限制。這些限制包括硅芯片與電路板的熱不匹配。因?yàn)殡娐钒宓湫偷卣f是用環(huán)氧樹酯玻璃纖維RF4工藝制成的而且它的熱脹系數(shù)(CTE)和典型地說由硅制造的集成電路芯片的熱脹系數(shù)有極大的不同。而且，還存在著在有芯片失效的情況下電路板要重新返工的問題，在極端的情況下，由于某一單個(gè)集成電路芯片的功能失?；蚱渌麊栴}，在生產(chǎn)工藝的最后不得不整個(gè)地拆毀一塊電路板。
由于上述的和其他的理由，用于把集成電路芯片連接到電路上去的一個(gè)最通用的工藝是利用芯片托架。先把集成電路芯片裝配到這些芯片托架上，然后依次把這些托架裝配到電路板上。盡管這將導(dǎo)入另一封裝級(jí)別。但對(duì)這種芯片裝配形式來說有某些優(yōu)點(diǎn)，例如，它是芯片連接的一種更希望的模式。在這種工藝中，可用焊球連接法，絲焊法把集成電路芯片安裝到托架上，接著把已安裝上一個(gè)或多個(gè)芯片的托架用各種不同的工藝，諸如插針入孔片(pin-in-hole)，焊球法或者絲焊法安裝到電路板上。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是允許對(duì)單個(gè)托架上的芯片單個(gè)地或一小組進(jìn)行測試，而且，如果發(fā)現(xiàn)有失效或功能失常的芯片，就可從很容易地?fù)Q掉該芯片，或者如果不更換，該芯片和該托架可以報(bào)廢而不必在工藝處理的最終形態(tài)下廢掉或者拆掉整個(gè)電路板。此外，這種工藝還允許(由于若干理由)在芯片和芯片托架之間對(duì)熱不匹配有較大的容限。
在一種工藝中，托架材料可選擇為使其熱脹系數(shù)在集成電路的硅和電路基板的有機(jī)環(huán)氧樹酯玻璃纖維材料的熱脹系數(shù)之間。這種類型的托架之一是陶瓷托架，這種托架在專業(yè)人員中是人所共知的。
在造成或者使芯片和電路板材料之間的熱不匹配的后果減至最小的其他的因素是芯片托架本身和電路板比較相對(duì)地小，因而，當(dāng)和把相對(duì)小的集成電路芯片直接安裝到相對(duì)大的電路板上那種情況相比，芯片的熱不匹配效果就大大地減小了。因此，一種用于把芯片裝在托架上而托架裝在電路板上的技術(shù)已被開發(fā)了出來，在這種技術(shù)中，芯片托架和電路板兩者用的是同一種材料，在許多例子中，這種材料是FR4環(huán)氧樹脂玻璃纖維材料。借助于把同一材料用于芯片托架和電路板雙方，從實(shí)質(zhì)上說，可把同一工藝用于形成芯片托架和電路板材料雙方，并以此來減少提供最終產(chǎn)品所必須的工藝數(shù)目。
用于把環(huán)氧樹脂玻璃纖維FR4材料形成為芯片托架的技術(shù)，除了其他技術(shù)之外，包括把若干層FR4或者有機(jī)電路板迭層在一起以形成芯片托架的技術(shù)，還包括光刻技術(shù)。在光刻技術(shù)中，光刻膠(無論是正膠還是負(fù)膠)或者被用于使材料圖形化或者去掉或增添電路。在用于制造SCML和MCML芯片托架的工藝中。這兩種工藝，由于它們的構(gòu)造上的原因，都可對(duì)生產(chǎn)工藝具有某些不利的影響。這種影響是當(dāng)把最終制得的芯片托架用于對(duì)于它的預(yù)計(jì)用途所不能符合要求的程度時(shí)將會(huì)導(dǎo)致形成重大問題。因此，希望消除FR4電路板工藝中的這些問題。
此外，某些這類問題不僅在FR4板工藝中會(huì)碰到。在其他類型的工藝中，諸如在用于形成芯片托架的陶瓷中也會(huì)碰到。因?yàn)樵谀抢锕饪棠z工藝被利用來形成芯片托架。因此，人們希望消除在這些其他形式的托架工藝中光刻膠工藝所帶來的問題。
我們對(duì)本發(fā)明作一概括。
本發(fā)明提供一種方法，它把至少兩層基板疊在一起并在迭疊基板的至少一個(gè)表面上形成電路。這一方法包括把壓力加在上述兩個(gè)基板的彼此相反的面上的處理。從上述基板的至少一塊基板的電路接受面上延伸出一個(gè)窗口。提供一個(gè)插件，它被構(gòu)成為可移動(dòng)地插入上述窗口并在其上邊有一個(gè)支撐面。當(dāng)上述插件被定位于上述窗口之內(nèi)的時(shí)候，該支撐面與電路接受平面基本上是同一平面。把插件插入上述窗口中，使支撐面與電路接受面基本上處于同一平面。用在基板的相對(duì)的表面上加壓的辦法使各基板疊在一起。至少上述電路接受面和支撐面的一部分用干膜光刻膠薄層覆蓋起來，用上述插件的一部分在一個(gè)窗口的區(qū)域內(nèi)支撐光刻膠層。把干膜光刻膠薄層圖形化并進(jìn)行顯影以在電路接受面上形成事先規(guī)定的圖形，接著該表面就被電路化。之后，剝除任何殘留的光刻膠并把插入部件移走。
下邊對(duì)附圖進(jìn)行說明

圖1是一個(gè)透視畫法的分解圖，多少帶點(diǎn)圖示的味道兒。它示出了單芯片組件迭層構(gòu)造各個(gè)層以及準(zhǔn)備插入和已準(zhǔn)備好了的進(jìn)行疊層的部件。
圖2是圖1的部件的長軸方向剖視圖，在該圖中部件已被裝配到供疊層的位置上。
圖3是已迭層產(chǎn)品的長軸方向剖視圖。
圖4是與具有迭層構(gòu)造的圖3相同的長軸方向的剖視圖，但圖4所示構(gòu)造已裝上了準(zhǔn)備進(jìn)行光刻的光刻膠。
圖5是一個(gè)與圖4相同的視圖。該圖中光刻膠已被曝光和顯影。
圖6是一個(gè)與圖5相同的視圖。它示出了已電路化了的產(chǎn)品。
圖7是一個(gè)與圖6相同的視圖。它示出了已拿掉了插頭的已電路化了的產(chǎn)品。
圖8是一個(gè)與圖7相同的視圖，該圖上已連接上了一個(gè)集成電路芯片。
在詳細(xì)說明工藝之前，大家已經(jīng)看到本發(fā)明所推薦的形態(tài)構(gòu)成了一種用于用以FR4有機(jī)電路板工藝而知名的環(huán)氧樹酯玻璃纖維工藝形成單芯片組件迭層板(SCML)的工藝。本發(fā)明的某些方面特別可用于這樣一些類型的工藝在這些工藝中，疊層化的進(jìn)行歸因于材料的粘滯性漬流。這些材料是諸如用環(huán)氧樹酯浸泡過的玻璃纖維薄片(半固化片)。這種半固化片用于把各種層壓板粘合在一起，而層壓板用在SCML和多芯片組件疊層板(MCML)中。但是，本發(fā)明的另外一些方面，諸如在光刻操作期間用一個(gè)插入部件支撐光刻膠的技術(shù)，一般說來可以應(yīng)用于許多不同種類的技術(shù)和若干種用于形成芯片托架的材料，諸如陶瓷。
我們來看附圖。對(duì)于畫出了用于形成一個(gè)SCML芯片托架的各個(gè)組成部分的圖1來說，該圖多少帶有圖示性的味道，而且是一種分解式的構(gòu)造。這些組成部分皆已準(zhǔn)備就緒進(jìn)行裝配以形成本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中的SCML是由3個(gè)電路板切片10、12和14組成的。這三個(gè)切片用本發(fā)明的工藝疊層在一起以形成一個(gè)下邊將要說明的多疊層芯片托架。每一切片10、12和14本身在功效上都是一個(gè)小型的或小的電路板。就是說，切片10、12和14中的每一個(gè)都是多層的有機(jī)電路板，該電路板由其中夾有電路的多層浸過環(huán)氧樹酯的玻璃纖維布形成并被疊層以形成小型的“電路板”。因此，每一切片都是一個(gè)固化了的環(huán)氧樹酯玻璃纖維FR4“電路板”構(gòu)造。但具有芯片托架的尺寸并用現(xiàn)有的FR4工藝形成。典型地說來，每一切片10、12和14就如在下邊將要說明的那樣由在其內(nèi)部有合適的電路的多達(dá)七層或七層以上的有機(jī)FR4材料組成。上述適當(dāng)?shù)碾娐酚糜谠诒话惭b到托架上的芯片和用于連接電路板的焊盤之間形成必需的電連。典型地說，每一個(gè)這種切片大約0.025英寸厚，盡管底層切片14在某些情況下厚一點(diǎn)，比如說0.030英寸厚。在切片10上有一個(gè)芯片接受窗口20，切片12上有一個(gè)芯片接受窗口22，在切片14上有芯片接受窗口24，其目的將在下邊敘述。一般地說，窗口20約為1英寸平方，窗口22小了0.05英寸，而窗口24又比窗口22小0.05英寸。但是，這些窗口的大小取決于將要連接的芯片的大小，而且將取決于究竟要把物理尺寸多大的芯片連接上去而變化。
就如以上所指出的那樣，切片10、12和14具有內(nèi)部電路(沒有畫出來)。這些電路可以用下邊將要說明的通孔(Via)或鍍金過渡孔(plated-through hole)進(jìn)行互連。大家知道，切片10、12和14是簡單的示意圖。典型地說，這些切片上具有比下邊將要說明的情況要多得多的過渡孔和更密的電路，圖1所畫的，只不過是構(gòu)成情況的解說圖。
切片14的表面上有電路圖36，圖中包括芯片安裝焊盤38，它在圖形上被安排為在窗口的周圍以便用絲焊法把芯片連接好。這一獨(dú)特的配置被設(shè)計(jì)為安裝一個(gè)I/C芯片，就如下邊將要說明的那樣。
由于切片10、12和14是完全固化了的玻璃浸透環(huán)氧樹酯有機(jī)電路板，所以把這些板疊層在一起的熱吹用的工藝是利用浸過環(huán)氧樹酯的玻璃纖維片40，42。把這些玻璃纖維片浸泡于選定的環(huán)氧樹酯中并使之部分地固化以形成一種固態(tài)材料薄板，這種材料的固化方法，人們稱之為“B”固化，歸因于使沉浸于玻璃纖維布中的環(huán)氧酯部分地聚合。在這種形式下，片40，42常常被稱作“半固化片”。B固化了的半固化片厚約2—3個(gè)密耳。在加熱加壓下，這種狀態(tài)的環(huán)氧樹酯將會(huì)漲溢，而這種加熱加壓最終將形成一種完全固化了的環(huán)氧樹酯。這些半固化的片40，42通常被用于在已完全固化了的充滿環(huán)氧樹酯的玻璃纖維基板之間進(jìn)行疊層的工序。這些半固化片將把基板的各種各樣的層結(jié)合起來以形成一個(gè)完全固化的電路板，這些技術(shù)在技術(shù)上是人們所熟知的。這種技術(shù)在技術(shù)上是眾所周知的。
片中之一的40被插入到電路板10和12之間而片中的另一片的42則被插入到切片12和14之間。片40有一個(gè)中央窗口44，該窗口比切片10上的窗口20稍大(例如，約大10—15密耳)。片42有一個(gè)中央窗口46，該窗口比窗口22稍大(例如，約大10—15密耳)。這樣做的目的將在下邊說明。人們將會(huì)看到，當(dāng)切片10，12和14以及片40和42彼此相互疊加起來的時(shí)候窗口20，22和24以及窗口44和46在一條直線上。
為了形成迭層構(gòu)造，切片10，12和14以及片40和42，就像圖2所示的構(gòu)造那樣，被排成一條直線而且彼此疊加起來。就如在圖2A中看得非常清楚的那樣。在窗口44周圍的玻璃片40的邊沿稍大于切片10上的窗口20。這將允許在切片10的窗口20的周圍溢出少量的環(huán)氧樹酯，這樣作的目的將在下邊解釋。而環(huán)繞玻璃片42中的窗口46的邊沿則被放在放在遠(yuǎn)離切片12的窗口22的地方。就如即將說明的那樣，這是為了防止材料從玻璃片42溢出并完全蓋住切片14上面的絲焊焊盤38。在典型的形態(tài)下，窗口22比窗口24要足夠的寬以允許絲焊焊盤38從窗口22的邊沿伸出約50—60密耳，片42的窗口46的邊沿被放置為離切片12的窗口22的每一邊約10—15密耳。
典型地說，多片切片10，12和14的迭層化是把切片10，12和14以及片40和42如圖2所示那樣在擠壓機(jī)中堆積成一條直線來完成的。還給出了一個(gè)插頭或插入部件56，它有一個(gè)帽58和一個(gè)芯柱60。插入部件56理想的情況是用與切片10，12和14同樣的材料即用FR4在完全固化的條件下形成。
插入部件56的成形如下所述。帽58的大小被構(gòu)成為比切片10中的窗口20的尺寸稍小一點(diǎn)以便于將帽58嵌入窗口20，而帽58的底面62如圖2和2A所示，靠停在環(huán)繞窗口22的切片12的暴露面上。帽58的厚度基本上與切片10的厚度加上B固化半固化片40的厚度之和相同，以使得當(dāng)帽58停在切片12的上表面上時(shí)，如圖2所示，切片10的上表面與帽58的上表面基本上是平齊的或者稍微低一點(diǎn)(例如低一英寸的萬分之幾)。芯柱60從帽伸出來的長度基本上等于切片12的厚度加上切片14的厚度再加上一半固化片42的厚度，以使得底面64基本上與切片14的底面平齊或者稍許高出一點(diǎn)(例如高出萬分之幾英寸)。而且，芯片60的大小比切片14中的窗口24的尺稍小一點(diǎn)。
在這種構(gòu)成中，切片10，12和14以及玻璃片40與42在疊層擠壓機(jī)中堆積起來，同時(shí)，插件56如圖2所示那樣插了進(jìn)來。應(yīng)用常用的熱壓迭層技術(shù)把切片10，12和14疊加到一起。疊層壓板示于圖2并標(biāo)上了參考字符“p”。在迭層化期間所用的特定溫度和壓力在技術(shù)上是人所共知的。
在迭層工藝期間，有某些量的環(huán)氧樹酯溢出，這些環(huán)氧樹酯浸沉到玻璃片40和42中去。溢出的量取決于各種因素，諸如所用的壓力和溫度以及用于浸泡半固化片板40和42的環(huán)氧樹酯的量和環(huán)氧樹酯的其他的性質(zhì)，此外還有玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。一種典型的環(huán)氧樹酯的Tg約為134℃，另一種為約170℃。不論怎樣，都將存在著某些溢出，其量取決于疊層中所用的溫度和壓力等各種因素。
在疊層工藝期間，玻璃片42上的環(huán)氧樹酯將會(huì)溢出，但是，就如以前說過的那樣，窗口46的邊沿被放置為距切片12上的窗口22的邊沿約10—15密耳。由于下述理由，這種配置是重要的。把窗口46環(huán)繞在其內(nèi)的片42的邊沿必須距窗口22足夠近以致在樹酯流動(dòng)時(shí)，不留下任何值得注意的無故的區(qū)域或者未形成邊界的區(qū)域，因?yàn)闊o效區(qū)或無邊界區(qū)域在今后的加工工序中是不利的，在那些工序中，化學(xué)藥品將會(huì)進(jìn)去引起短路和其他不利影響。另一方面，片42的窗口46的邊沿又不能離把窗口22圍起來的切片12的邊沿太近以致樹酯會(huì)流出來并基本上蓋住切片14上表面上的絲焊焊盤38。這些絲焊焊盤伸出了切片12的邊沿22之外約50—60密耳并曝露出來。借助于把窗口46圍在其中的片42的邊沿放置在距窗口22的邊沿的距離為10—15密耳的作法，借助于選擇所希望的環(huán)氧樹酯和環(huán)氧樹酯浸于玻璃纖維布中的量并借助于形成迭層的溫度和壓力，將有這樣的一種樹酯溢出片42上的環(huán)氧樹酯將伸出到絲焊焊盤38以外1—2密耳的距離。為了確保在切片12和14之間沒有失效或失效空間，必須有某些環(huán)氧樹酯至少向外溢流到絲焊焊盤38上，但是，這個(gè)溢流不能那么多以致把絲焊焊盤蓋起來，有礙于把芯片絲焊到它上邊去。
玻璃片40中的窗口44的邊沿被放置為距切片10中的窗口20的邊沿約10—15密耳。但是，那兒將會(huì)有某些少量的浸入到片40中的環(huán)氧樹酯溢流從切片10的下邊流出來。這種環(huán)氧樹酯的溢流將繞著插件56的帽58流動(dòng)。就像上邊說過的那樣，對(duì)其量的要求是很苛的要有足夠的溢流以防止失效，但又不能太多以把插件56完全地和緊緊地粘結(jié)起來，但又要足以形成一個(gè)寬松的粘結(jié)。因此，在固化和冷卻期間，這一溢流樹酯將和帽58形成一個(gè)粘結(jié)以把插件56保持在下邊將要說明的位置上。這一溢流并不需要大量材料，因而在插件56和切片10以及12之間不會(huì)形成非常強(qiáng)的粘結(jié)，但是，這種粘結(jié)又是足夠地強(qiáng)使得在后續(xù)工藝處理中能保持插入位置，在接下來的工序中，它還可以相對(duì)容易地取出而又不會(huì)危及切片10，12和14。
通過了解插件的某些功能，人們就會(huì)很好地了解到其高度的苛刻性了。插件56的功能之一是在切片12和切片14之間的下述區(qū)域提供壓力；在該區(qū)域里切片12與切片14相接觸而且切片12從切片10中的窗口20伸展出來。通過對(duì)帽58的厚度進(jìn)行控制，使得帽58的上表面與切片10的上表面平齊或者很接近于平齊，而使芯柱60的底面與切片14的底面平劑或者接近于平齊。如圖2所示，在迭層期間，當(dāng)加上壓力的時(shí)候，帽58將對(duì)切片12從切片10的窗口20伸出來的部分施加壓力，因而將形成一個(gè)在迭層工藝期間加到切片12整個(gè)表面上的均勻的壓力。此外，和切片14的底面平齊的芯柱60保證在整個(gè)插件56的帽58上壓力保持均勻。如果芯柱60不到位，在帽58上面的加壓平臺(tái)的作用將增加環(huán)繞窗口22的邊沿的壓力，因此有可能擠碎絲焊焊盤38或者放在下邊的電路36。通過給出一個(gè)芯柱60，將產(chǎn)生一個(gè)遍及整個(gè)切片10，12和14以及片40和42的迭層的均勻的壓力。
在完成了加熱加壓的疊層循環(huán)之后，把已疊好了的切片10，12和14從迭層擠壓機(jī)中取出來。進(jìn)行過疊層之后，切片10，12和14與片40，42一起形成了一個(gè)整體構(gòu)造。但是，在圖3—5中，各個(gè)組成部分卻是分開畫的。如圖3所示，就如上邊說過的那樣，由于在插件56的帽58的周圍的從半固化片40溢出的環(huán)氧樹酯的粘附性質(zhì)，插件56將留在里邊。因此，插件56在疊層工藝中將一直被用作它的一個(gè)用途，即在疊層工藝期間等化加在正在進(jìn)行疊層處理的各個(gè)切片10，12和14上的壓力的用途。
在工藝中的這一時(shí)刻，如圖3所示，鉆好了通孔或者過渡孔65，并在已經(jīng)疊層完畢的切片10，12和14上形成了電路。(大家知道，通常上邊有許多通孔或過渡孔，但為了使畫面簡潔僅僅畫出了兩個(gè))。采用本發(fā)明的電路化工藝是一種利用干膜光刻膠工藝的附加鍍膜工藝。即用光刻膠材料薄片。和把液態(tài)光刻膠噴上去或均勻地涂上去相反，這種薄片是干的固態(tài)的形式。鍍膜可以用電解或非電解鍍膜法。
現(xiàn)在來看圖4。圖4示出了一種用于使已疊層化的切片10，12和14電路化的工藝，在該工藝中利用附加鍍膜工藝和負(fù)光刻膠。就如圖4所示那樣，已被粘結(jié)成一個(gè)整體的電路板基板的疊層切片10，12和14首先被安排在眾所周知的方式下進(jìn)行非電解鍍膜，之后把兩個(gè)干光刻膠薄片66和68加到其相對(duì)的兩側(cè)。在一個(gè)實(shí)施形態(tài)中用的是杜邦光刻膠3120，在另一實(shí)施形態(tài)中用的是杜邦光刻膠T168。這兩種光刻膠都是負(fù)膠，就是說這樣的膠將被顯影并在顯影之后把未被光化輻射曝光的部分洗掉。
當(dāng)應(yīng)用干膠工藝時(shí)所碰到的困難之一是光刻膠必須用拱狀或帳篷狀來覆蓋基板構(gòu)造上的所有的窗口并在后續(xù)的光刻膠曝光和顯影工藝和使基板電路化期間保持這樣的條件。雖然光刻膠可以橫跨相對(duì)說小的窗口，諸如過渡孔65并在整個(gè)工藝過程中保持完整，但對(duì)于分別在切片10和14中的窗口20和24那么大小的窗口情況卻并不如此。如果一種光刻膠要橫跨這些窗口，這些窗口如上面所指出的那樣，其寬度可以達(dá)到一英寸以上，則在后續(xù)的加工工序(曝光工序，顯影工序和電路化工序)中在大部分情況下將失掉它的完整性，并允許在這些工藝或者后續(xù)工藝中所用的化學(xué)藥品進(jìn)入窗口20，22和24，這樣會(huì)損壞絲焊焊盤38或者使其變性。
在后續(xù)工藝中，插件56對(duì)光刻膠膜66和68起著支撐物的作用，使得在后續(xù)的曝光，顯影和電路化期間光刻膠帳篷式的蓋住窗口20和24，因而把由窗口20，22和24限定的迭層切片10，12和14的內(nèi)部密封了起來。這將保護(hù)絲焊焊盤38使之在后續(xù)工藝期間避免曝露于不同的化學(xué)藥品之中。于是，盡管插件56原先用于分配疊層力的目的，但如今卻用于在后續(xù)操作中支撐光刻膠的目的。
如圖5所示，應(yīng)用常用的光刻技術(shù)對(duì)光刻膠薄片66和68進(jìn)行曝光和顯影以露出將在那兒施行金屬化的下邊的區(qū)域。采用通常的金屬化方法，對(duì)已曝光的區(qū)域金屬化以在切片10的上表面上制作電路69。金屬化也淀積到過渡孔65中，接著這些過濾孔由于其里邊的金屬70而變成鍍金(屬膜)過渡孔。其次，把光刻膠除掉以提供一個(gè)示于圖6的產(chǎn)品。在此時(shí)，如圖7所示，可以拿走插入物或插件56。這一單托架組件迭層構(gòu)造于是就如圖8所示已準(zhǔn)備好去接受銅制薄片71形成的接地面和一個(gè)集成電路芯片72。芯片72由膠粘劑73在其一面上粘結(jié)到接地面71上。接地面有專用窗口(沒有畫出來)以防與鍍金過渡孔65和切片14上的任何部件接觸。膠粘劑73也起著把接地面71粘到切片14的表面上的作用，而該接地面71也起著熱沉的作用。芯片72用細(xì)金屬絲74壓焊到焊盤38上，因而完成了芯片托架結(jié)構(gòu)。
可以應(yīng)用別的鍍膜和/或光刻技術(shù)。例如，可以用正光刻膠代替負(fù)光刻膠。
大家還可看到，在剛才說明過的推薦形態(tài)中，本發(fā)明是和應(yīng)用注滿環(huán)氧樹酯的玻璃纖維布構(gòu)成的疊層構(gòu)造接合起來講述的。但是，本發(fā)明可以采用其他的疊層工藝。凡是在疊層構(gòu)造中采用壓力的地方，都可以把插入物插件56用于在疊層工藝期間分配壓力。但是，如果應(yīng)用的是別的疊層工藝，諸如使用不依賴壓力的陶瓷托架，然而如果在電路化中用了光刻膠技術(shù)，則仍可以有效地應(yīng)用插入物或者插件56。在這種情況下，就像前邊說過的那樣，插件支撐干膜光刻膠。插件56既可用在這一方面，在把聚酰亞胺技術(shù)用于形成這些疊層時(shí)，如果需要，也可以在某些疊層工序中應(yīng)用。
如上所述，本發(fā)明在形成芯片托架中，無論是SCML或MCML，都特別有用。然而，在一個(gè)廣泛的意義上講，同一技術(shù)一般地說可用于把芯片附著到已電路化的板上。
至此，本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)就講述完了。但是依據(jù)留在腦子中的以前的敘述，我們知道這種敘述僅僅是為了當(dāng)作一個(gè)例子，知道本發(fā)明不受限于這兒所講的特定形態(tài)，還知道，就如下述權(quán)利要求中所闡明的那樣，可以進(jìn)行各種的重新排列、修改和替換而不脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種使其上邊至少有一個(gè)從其電路接受表面延伸出來的窗口的基板電路化的方法，這種方法具有下述工序提供一個(gè)其形狀被作成為可放入上述窗口之內(nèi)而且在其上邊有一支撐表面的插入部件，把上述插入部件牢靠地安放到上述窗口之內(nèi)，使其上述支撐面基本上與上述基板的上述電路接受表面為同一平面，至少把上述電路接受表面和上述支撐表面的一部分用干膜光刻膠薄片覆蓋起來，以在上述一個(gè)窗口的范圍內(nèi)將上述一個(gè)窗口及支撐上述光刻膠薄片的插入部件密封起來，用光刻技術(shù)對(duì)上述干膜光刻膠材料進(jìn)行曝光和顯影以形成規(guī)定的圖形，應(yīng)用帶有電路圖的表面形成上述電路，最后，剝?nèi)ト魏螝埩舻墓饪棠z。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征是上述窗口包括一種階梯式形狀的結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)的上述臺(tái)階上有電路。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其特征是上述一個(gè)窗口穿過上述基板延伸到相對(duì)的表面，上述相對(duì)的表面用第2個(gè)干光刻膠薄片覆蓋起來。
4.權(quán)利要求2所述的方法，其特征是在上述臺(tái)階上的上述電路包括絲焊焊盤，在剝除了殘留的光刻膠之后，把一個(gè)集成電路芯片絲焊到那里的上述絲焊焊盤上。
5.一種把至少兩塊基板疊層到一起的方法。在這種方法中，壓力被加到上述兩塊基板的各自的相對(duì)的表面上，而且在這種方法中，有從上述基板的至少一塊基板的上述表面上延伸出來的窗口。這種方法具有下述工序，提供一個(gè)插入件，其構(gòu)造為可移動(dòng)地插入上述窗中去，并在其上邊有支撐表面，當(dāng)上述插件被定位于上述窗中的時(shí)候，該支撐面基本上與上述一個(gè)表面在同一平面上，把上述插件插入到上述窗口中，使上述支撐面基本上與上述一塊基板的表面是同一平面，用在上述基板的上述相對(duì)的表面上加壓的辦法使上述基板疊層化，在上述基板粘結(jié)好之后，拿掉上述插入部件。
6.如權(quán)利要求5中所定義的方法，其特征是窗口包括臺(tái)階式構(gòu)造。且上述插件被支撐在上述臺(tái)階上。
7.如權(quán)利要求5所定義的發(fā)明，其特征是上述窗口穿過上述每一塊基板，上述插件包括一個(gè)第2支撐面，該面基本上與另一上述基板的表面為同一平面。
8.如權(quán)利要求7所定義的方法，其特征是上述窗口有臺(tái)階式構(gòu)造，而上述插件具有支撐于上述臺(tái)階上的頭部部分。
9.如權(quán)利要求5所定義的方法，其特征是這些基板是部分地固化了的浸過環(huán)氧樹酯的玻璃纖維。
10.如權(quán)利要求9所定義的方法，其特征是已填充環(huán)氧樹酯的玻璃纖維薄片被插入到各個(gè)上述相鄰基板之間，而上述疊層工藝包括加熱。
11.一種把至少兩塊基板疊層在一起并至少在疊層板的一個(gè)表面上形成電路的方法，在該方法中，在上述兩塊基板的各自的相對(duì)的表面上加有壓力，而且從至少上述基板之一的電路接受面上伸展出一個(gè)窗口，這種方法包括下述工序提供一個(gè)插件，該插件被構(gòu)成為可移動(dòng)地插入上述窗口而且在插件上有一個(gè)支撐面，該支撐面在上述插件被定位于上述窗口中的時(shí)候，基本上與上述電路接受面為同一平面，把上述插件插入到窗口中去，使上述支撐面與上述一個(gè)基板的上述電路接受表面基本上為同一平面，在上述基板的上述相對(duì)的表面上加壓使上述基板形成疊層，并用一片干膜光刻膠薄片把上述電路接受表面和上述支撐表面的至少一部分覆蓋起來以在上述一個(gè)窗口的范圍內(nèi)將上述窗口及支撐上述光刻膠薄片的插入部件，用光刻技術(shù)對(duì)上述干膜光刻膠材料進(jìn)行曝光和顯影以形成規(guī)定的圖形，在上述有電路圖的電路接受面上形成電路，然后，剝?nèi)ト魏螝埩舻墓饪棠z并拿走上述插入部件。
12.一種把至少兩塊基板疊層在一起的方法，在這種方法中，在上述兩塊基板的各自的相對(duì)的表面上加壓，而且上述基板的每一塊都有一個(gè)窗口，上述窗口之一大于另一個(gè)上述窗口，這樣，當(dāng)使上述窗口排成一條直線的時(shí)候，就形成了在上述基板之一的上邊有一臺(tái)階的臺(tái)階式構(gòu)造，這種方法包括下述工序提供一個(gè)在其上邊有一個(gè)窗口的疊層材料的薄片，該窗口至少要與上述各基板中上述窗口的較小的窗口大小相等，把上述疊層薄片放在上述基板之間并使上述基板上的窗口與上述疊層薄片的窗口兩者排成一條直線，把上述基板疊好，在上述基板的上述相對(duì)的表面上加熱加壓使上述基板進(jìn)行疊層，上述壓力與上述溫度應(yīng)足以使上述疊層薄片材料至少部分地流溢到，但不是完全地流溢到上述臺(tái)階上。
13.權(quán)利要求12所述的方法，其特征是上述基板是固化了的環(huán)氧樹酯，而上述疊層薄片是環(huán)氧樹酯浸泡過的玻璃。
14.權(quán)利要求12所述的方法，其特征是在上述臺(tái)階上有電路圖。
15.一種疊層構(gòu)造，它由有機(jī)材料形成的第1和第2塊基板組成，上述基板上各自有第1和第2穿通窗口，兩塊基板形成為使窗口排成一條線的構(gòu)造，上述第2窗口小于上述第1窗口，因此在上述第2塊基板上將形成被第1塊基板上的窗口包圍起來的臺(tái)階，把在上述臺(tái)階上的絲焊焊盤連接到上述第1塊基板上的電路上并布局為對(duì)一個(gè)集成電路芯片提供互連。
16.權(quán)利要求15所述的裝置，其特征是上述基板是用浸過環(huán)氧樹酯的玻璃纖維形成。
17.權(quán)利要求16所述的裝置，其特征是上述兩塊基板是用浸過環(huán)氧樹酯的玻璃纖維的薄片粘結(jié)在一起的。
18.權(quán)利要求15所述的裝置的進(jìn)一步的特征是被限定于上述接受窗口中的一個(gè)集成電路芯片并把上述集成電路芯片與上述絲焊焊盤用絲焊連接。
19.權(quán)利要求15所述的裝置，其再進(jìn)一步的特征是一個(gè)被粘結(jié)到上述第1塊基板上的第3基板，該基板上有一窗口，該窗口比上述第1基板上的窗口大并和第1基板上的窗口排列成一條直線以在上述第1塊基板上形成第2個(gè)臺(tái)階。
全文摘要
本發(fā)明提供一種把至少兩塊基板疊層在一起并在疊層板的至少一個(gè)表面上形成電路的方法。從至少一個(gè)基板電路接受面延伸出一個(gè)窗口。還提供一個(gè)插件，其上邊有支撐面。當(dāng)插件在窗口中，支撐面與電路接受面是同一平面。把壓力加到兩塊基板相對(duì)面上使基板疊層。用干膜光刻膠薄片把電路接受面和支撐面覆蓋起來以密封窗口，插入部件支撐光刻膠薄片。干膜光刻膠依規(guī)定圖形圖形化并顯影，其表面形成電路。剝除殘留光刻膠，并拿掉插入部件。
文檔編號(hào)H05K3/46GK1132463SQ9512055
公開日1996年10月2日 申請(qǐng)日期1995年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月20日
發(fā)明者阿什溫庫馬爾·齊努布拉薩德·巴特, 托馬斯·P·杜非, 杰里·安德魯·哈基特, 杰弗里·邁克維尼 申請(qǐng)人:國際商業(yè)機(jī)器公司