專利名稱：多層布線基板及其制造方法,電子器件及電子機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多層布線基板、多層布線基板的制造方法，電子器件以及電子機(jī)器。
但是，這種方法因?yàn)樵谪炌撞糠植荒苄纬砂惭b器件用的焊盤，又因?yàn)樨炌椎闹睆揭话闶?.3mm左右，所以對(duì)用于高密度安裝是困難的。
近年，為了進(jìn)一步提高表面安裝密度，是使用通過非貫通的層間連接(層間通孔，以下稱為“IVH”)的層間電連接方式。通過使用這種方式，在絕緣層上形成的孔內(nèi)用導(dǎo)電性糊劑填充，或用感光性樹脂對(duì)設(shè)在絕緣層上的非貫通孔實(shí)施金屬電鍍等，而實(shí)現(xiàn)了利用IVH在整層構(gòu)成層間連接的樹脂多層印刷電路布線板的實(shí)用化。
但是，所述以往的方法都是只要在絕緣層上開孔，都是通過在該孔內(nèi)部實(shí)施電鍍或填充導(dǎo)電性糊劑來(lái)使其具有導(dǎo)電性，所以存在著制造工序復(fù)雜等的問題。
相對(duì)于此，在特開平6-57455號(hào)公報(bào)中，公開了一種在絕緣層上不開孔，而是使用光刻先在下層布線上面形成層間連接用導(dǎo)體柱，然后在導(dǎo)體柱的周圍涂敷樹脂，通過熱壓形成使導(dǎo)體柱的頂面露出的絕緣膜，然后形成上層布線的多層布線的形成方法。
還有，在特開平9-46045號(hào)公報(bào)中，公開了一種通過堆積埋頭凸點(diǎn)、導(dǎo)電性球、金屬微顆粒而形成所述層間連接用導(dǎo)體柱的方法。
但是，在上述公報(bào)中公開的方法中，因下層布線和層間連接用導(dǎo)體柱是用不同的方法形成的，所以制造工序變得復(fù)雜。還有，在所述公報(bào)中公開的方法中，由于是在整個(gè)面涂敷絕緣膜以后通過熱壓使導(dǎo)體柱的頂面露出，所以存在著需要使導(dǎo)體柱的高度完全一致的問題。
而且，在特開2000-204479號(hào)公報(bào)中也公開了一種不需要在絕緣層上形成孔，而是用絕緣體溶液描畫出所需要的圖形，經(jīng)加熱干燥選擇性地形成絕緣膜的方法。還有，在特開2000-204479號(hào)公報(bào)公開的方法中，關(guān)于導(dǎo)體圖形是用液滴噴出方式(噴墨方式)選擇性地涂敷硅烷混合劑等的用于無(wú)電解電鍍的活性劑，而后通過進(jìn)行電鍍選擇性地形成布線圖形。
使用這種以絕緣層和導(dǎo)體層按規(guī)定的順序形成的方式涂敷圖形的方法能形成立體的布線結(jié)構(gòu)。
但是，在所述以往的技術(shù)中所存在的問題是，由于使用電鍍工序，所以對(duì)形成線/間隔的寬為20μm/20μm樣的精密圖形很困難以及需要進(jìn)行廢液處理等。
為達(dá)到所述的目的，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法是一種用于制造具有至少2層的布線層、在該布線層間設(shè)置的層間絕緣膜和使該布線層間導(dǎo)通的導(dǎo)體柱的多層布線基板的制造方法，其特征是在所述導(dǎo)體柱的周圍用液滴噴出方式設(shè)置所述層間絕緣膜。
按照這種方法，由于不需要進(jìn)行為了形成層間絕緣膜的光刻、蝕刻以及開孔工序，所以能簡(jiǎn)化多層布線基板的制造工序，并且能使制造裝置小型化、縮短制造工期以及降低制造成本。
按照這種方法，由于不需要為了形成層間絕緣膜的掩模，例如，根據(jù)CAD數(shù)據(jù)能直接形成層間絕緣膜，并且能縮短從設(shè)計(jì)到完成的期限，也能容易地適應(yīng)設(shè)計(jì)變更。
還有，按照這種方法，因用液滴噴出方式設(shè)置層間絕緣膜，所以能在導(dǎo)體柱的頂面確實(shí)露出的狀態(tài)形成層間絕緣膜。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法最好使用低粘度的液體形成所述層間絕緣膜。
按照這種方法，根據(jù)自動(dòng)矯平效果，在下層布線即使存在數(shù)個(gè)表面高低差，可是在下層布線的上面形成的導(dǎo)體柱的頂面以及層間絕緣膜的頂面都能成為一致的平坦表面，并能形成良好結(jié)構(gòu)的多層布線基板。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法最好使用液滴噴出方式形成所述導(dǎo)體柱。
按照這種方法，由于不需要進(jìn)行為了形成導(dǎo)體柱的光刻、蝕刻以及開孔工序，所以能簡(jiǎn)化多層布線基板的制造工序，并且能使制造裝置小型化、縮短制造工期以及降低制造成本。
還有，按照這種方法，由于不需要為了形成導(dǎo)體柱的掩模，例如，根據(jù)CAD資料能直接形成導(dǎo)體柱，并且能縮短從設(shè)計(jì)到完成的期限，也能容易地適應(yīng)設(shè)計(jì)變更。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法最好用液滴噴出方式形成對(duì)于所述布線層中至少1個(gè)布線層的布線。
按照這種方法，由于不需要進(jìn)行為了形成布線的光刻、蝕刻以及開孔工序，所以能簡(jiǎn)化多層布線基板的制造工序，并且能使制造裝置小型化、縮短制造工期以及降低制造成本。
還有，按照這種方法，由于不需要為了形成布線的掩模，例如，根據(jù)CAD資料能直接形成導(dǎo)體柱，并且能縮短從設(shè)計(jì)到完成的期限，也能容易地適應(yīng)設(shè)計(jì)變更。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法最好使用液滴噴出方式形成所有的所述層間絕緣膜，所述布線層以及所述導(dǎo)體柱。
按照這種方法，由于在形成多層布線基板的整個(gè)工序中不需要光刻、蝕刻以及開孔工序，所以能大幅度地簡(jiǎn)化多層布線基板的制造工序，當(dāng)然能使制造裝置小型化、縮短工期以及降低制造成本。
還有，按照這種方法，由于在形成多層布線基板的整個(gè)工序中不需要掩模，例如，根據(jù)CAD資料能直接形成多層布線基板，并且能縮短從設(shè)計(jì)到完成的期限，也能容易地適應(yīng)設(shè)計(jì)變更。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法，最好使用同一液滴噴出裝置形成所有的所述層間絕緣膜、所述布線層以及所述導(dǎo)體柱。
按照這種方法，液滴噴出裝置具有多數(shù)個(gè)噴出頭，如果是像普通的印刷畫像用彩墨噴射打印機(jī)，把多數(shù)種的液體(墨水)分別供給一個(gè)噴出頭的多數(shù)個(gè)噴咀組型結(jié)構(gòu)的噴出頭，只要改換控制涂敷圖形的電子存儲(chǔ)器(位像)，就能用一個(gè)液滴噴出裝置形成層間絕緣膜、布線層以及導(dǎo)體柱，所以當(dāng)然能縮短制造期限以及降低制造成本，也能更容易地適應(yīng)設(shè)計(jì)變更。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法最好使所述布線以及導(dǎo)體柱的形成具有交替反復(fù)導(dǎo)電性墨水向基板的噴出和該被噴出的導(dǎo)電性墨水干燥的工序。
按照這種方法，使用交替反復(fù)導(dǎo)電性墨水向基板的噴出和干燥，能使構(gòu)成布線或?qū)w柱的導(dǎo)電膜的厚度慢慢增加而達(dá)到所需的厚度以及高度。
還有，利用這種方法，在使含有金屬微顆粒的導(dǎo)電性墨水(溶劑)干燥后，因在該涂敷膜對(duì)于含有相同金屬微顆粒的導(dǎo)電性墨水具有斥液性，所以在該涂敷膜即使反復(fù)涂敷導(dǎo)電性墨水也不擴(kuò)大，只能起到增加高度方向膜厚的效果。因此，利用該效果能在只需要的部分形成導(dǎo)體柱。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法，在用所述液滴噴出方式向基板噴出液滴之前，最好對(duì)該基板的被噴出面實(shí)施斥水處理。
按照這種方法，布線的寬度能夠變窄，從而能形成更精密的布線結(jié)構(gòu)。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法，在用液滴噴出方式在基板噴出之前，最好在該基板的被噴出面形成吸墨層。
按照這種方法，在規(guī)定位置容易形成布線以及導(dǎo)體柱。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法，所述布線以及導(dǎo)體柱最好具有使被噴出在基板而已干燥的導(dǎo)電性墨水燒結(jié)形成的工序。
按照這種方法，能使被噴出在基板的導(dǎo)電性墨水顯出導(dǎo)電性，即因?yàn)橹皇箤?dǎo)電性墨水干燥不能顯出導(dǎo)電性，所以利用燒結(jié)才能顯出電傳導(dǎo)性。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法，所述層間絕緣膜的形成最好在把含有聚酰亞胺或聚酰亞胺前體的液體噴出在基板的工序。
按照這種方法，例如在把聚酰亞胺前體用溶劑稀釋到能夠液滴噴出的粘度而進(jìn)行液滴噴出后，用攝氏300度燒結(jié)就能形成層間絕緣膜。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法最好使所述層間絕緣膜的形成具有在把含有所述聚酰亞胺或聚酰亞胺前體的液體噴出在基板的工序以后，燒結(jié)該基板的工序。
還有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法，為使所述層間絕緣膜的高度和所述導(dǎo)體柱的高度大致相同，最好調(diào)整使用所述液滴噴出方式噴出液滴的量，即調(diào)整配置該液滴的密度以及往復(fù)噴出的次數(shù)。
按照這種方法，能形成層間絕緣膜的高度(膜厚)和導(dǎo)體柱的高度(膜厚)大致相同的良好結(jié)構(gòu)的多層布線基板。
按照這種方法，在用液滴噴出方式涂敷圖形時(shí)，在能預(yù)料自動(dòng)矯平效果的情況下，可原樣使用用于形成導(dǎo)體柱的位像的底片圖形(避開導(dǎo)體接體柱的部分)能進(jìn)行為形成層間絕緣膜的涂敷。另一方面，在不能完全預(yù)料自動(dòng)矯平效果的情況下，一旦避開下層布線，在進(jìn)行為達(dá)到和下層布線相同高度地形成層間絕緣膜的涂敷以后，按避開導(dǎo)體柱的方式進(jìn)行同樣的涂敷。然后，進(jìn)行最后燒結(jié)而能使由聚酰亞胺等構(gòu)成的層間絕緣膜完全形成。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法的特征是以所述層間絕緣膜的高度和所述導(dǎo)體柱的高度大致相同的方式形成該層間絕緣膜以及導(dǎo)體柱，并在該層間絕緣膜或?qū)w柱的上面用權(quán)利要求1至13中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板的制造方法，形成所述布線層、所述層間絕緣層以及所述導(dǎo)體柱中的至少1個(gè)。
按照這種方法，能用精簡(jiǎn)的制造工序制造多層布線基板。即，例如在導(dǎo)體柱的頂面露出，頂面以外的部分用和導(dǎo)體柱頂面相同高度的層間絕緣膜形成覆蓋狀態(tài)以后，再通過規(guī)定次數(shù)地反復(fù)進(jìn)行基板的斥水處理、用液滴噴出方式形成布線以及形成導(dǎo)體柱、燒結(jié)、形成層間絕緣膜、燒結(jié)等，從道理上能形成對(duì)于層數(shù)沒有限度的多層布線。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法的特征是在具有集成電路的芯片上使用權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板的制造方法形成多層布線。
按照這種方法，在IC(集成電路)芯片上用液滴噴出能直接形成多層布線。
再有，本發(fā)明的多層布線基板的制造方法的特征是對(duì)于用權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的制造方法以外的方法形成了布線層、層間絕緣膜以及導(dǎo)體柱中至少1個(gè)的基板，使用權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的制造方法。
按照這種方法，對(duì)于使用與本發(fā)明的多層布線基板的制造方法有別的制造方法的中途所形成的基板，能使用本發(fā)明的多層布線基板的制造方法形成多層布線。
該方法，例如適合對(duì)應(yīng)兩面安裝的情況。例如在最內(nèi)層基板形成圖形以后，或在此之前開有通孔并用金屬糊劑等填充，以后從形成導(dǎo)體柱工序使用本發(fā)明的方法，而只用液滴噴出方就能形成在兩面安裝的多層布線基板。
再有，本發(fā)明的多層布線基板是一種具有至少2層的布線層、在該布線層間設(shè)置的層間絕緣膜及使該布線層之間構(gòu)成導(dǎo)通的導(dǎo)體柱的多層布線基板，其特征是對(duì)于所述布線層、層間絕緣膜以及導(dǎo)體柱中至少一個(gè)，使用權(quán)利要求1至16中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板的制造方法制造。
根據(jù)這種基板，在形成所述布線層、層間絕緣膜或?qū)w柱方面，因?yàn)槭褂靡旱螄姵龇绞剑阅芨呔鹊匦纬筛呙芏鹊亩鄬硬季€。
再有，本發(fā)明的多層布線基板是一種具有至少2層的布線層、在該布線層間設(shè)置的層間絕緣膜及使該布線層之間構(gòu)成導(dǎo)通的導(dǎo)體柱的多層布線基板，其特征是所述導(dǎo)體柱是具有厚度為從1微米到20微米，直徑為從10微米到200微米的倒扣的碗形形狀。
按照這種基板，因?qū)w柱是微小的，所以能高精度地形成高密度的布線。
還有，本發(fā)明的多層布線基板最好是所述層間絕緣膜的高度和所述導(dǎo)體柱的高度大致相同。
按照這種基板能夠容易形成層數(shù)多的多層布線基板。
還有，本發(fā)明的多層布線基板最好使所述層間絕緣膜的頂面形成近似平面。
按照這種基板能夠高精度地形成層數(shù)多的多層布線基板。
再有，本發(fā)明的電子器件具有布線層和在該布線層上設(shè)置的層間絕緣膜，以及和所述布線層的布線連接的同時(shí)以貫穿所述層間絕緣膜方式設(shè)置的導(dǎo)體柱，其特征在于所述布線層、層間絕緣膜以及導(dǎo)體柱中的至少一個(gè)是按權(quán)利要求1至16中任意一項(xiàng)所述的制造方法制造的。
按照這種電子器件，能高精度地形成高密度的多層布線。
再有，本發(fā)明的電子器件具有布線層和在該布線層的上面設(shè)置的層間絕緣膜，以及和所述布線層的布線連接的同時(shí)以貫穿所述層間絕緣膜方式設(shè)置的導(dǎo)體柱，其特征在于所述導(dǎo)體柱是具有厚度為1微米到20微米，直徑為從10微米到200微米的倒扣的碗形形狀。
按照這種電子器件，因?qū)w柱是微小的，所以能構(gòu)成微型的電子器件，并且能使電子裝置小型化。
還有，本發(fā)明的電子器件最好是所述層間絕緣膜的高度和所述導(dǎo)體柱的高度大致相同。
按照這種電子器件，能高精度地形成層數(shù)多的電子器件，并且能使電子裝置小型化。
還有，本發(fā)明的電子器件最好使所述層間絕緣膜的頂面形成近似平面。
按照這種電子器件，能高精度地形成層數(shù)多的電子器件，并能實(shí)現(xiàn)電子裝置的小型化以及精密化。
再有，本發(fā)明的電子機(jī)器的特征是具有所述多層布線基板。
按照本發(fā)明，既能縮短電子機(jī)器的制造時(shí)間，又能降低制造成本以及使機(jī)器小型化。
還有，本發(fā)明的電子機(jī)器的特征是具有所述電子器件。
按照本發(fā)明，既能縮短電子機(jī)器的制造時(shí)間，又能降低制造成本以及使機(jī)器小型化。
圖2是表示本發(fā)明第1實(shí)施例的多層布線基板的制造方法的工序圖。
圖3是表示本發(fā)明第1實(shí)施例的多層布線基板的制造方法的工序圖。
圖4是表示本發(fā)明第2實(shí)施例的多層布線基板的制造方法的工序圖。
圖5是表示本發(fā)明第3實(shí)施例的多層布線基板的制造方法的工序圖。
圖6是表示本發(fā)明第4實(shí)施例的多層布線基板的制造方法的工序圖。
圖7是表示具有本實(shí)施例的電光學(xué)裝置的電子機(jī)器一例的圖。
圖8是表示具有本實(shí)施例的電光學(xué)裝置的電子機(jī)器一例的圖。
圖9是表示具有本實(shí)施例的電光學(xué)裝置的電子機(jī)器一例的圖。
圖中10-基板，11-噴墨頭，12、13、15 -液滴，16-圖形，17-布線圖形，18-層間導(dǎo)通柱(導(dǎo)體柱)，21-墨水，22-聚酰亞胺(層間絕緣膜)，31-布線圖形(第二層)，32-層間導(dǎo)通柱，33-層間絕緣膜，40-中心基板，41-金屬糊劑，42-層間導(dǎo)通柱，43-層間絕緣膜，44-布線圖形，50-IC芯片，51-鋁焊盤，52-層間導(dǎo)通柱，53-層間絕緣膜，54-再布線，55-焊盤，56-凸點(diǎn)，60-無(wú)線IC卡，61-聚酰亞胺膠片，62-天線，63-IC芯片，63a-IC芯片的連接部，64-焊盤部，65-層間導(dǎo)通柱，66-層間絕緣膜，67-布線。
(第1實(shí)施例)

圖1至圖3是表示本發(fā)明第1實(shí)施例的多層布線基板的制造方法的工序圖。圖1是表示從斥墨處理工序到形成層間接線柱。圖2是表示形成層間絕緣膜工序。圖3表示第二層布線圖形形成以后的工序。本實(shí)施例是在基板10的單面?zhèn)刃纬啥鄬佑∷㈦娐凡季€。
<導(dǎo)電性墨水>
首先，說明從液體噴出裝置噴出的液體，即關(guān)于形成多層印刷電路布線時(shí)所用的導(dǎo)電性墨水。在本實(shí)施例，把直徑大約10nm的金微顆粒分散在甲苯中的金微顆粒分散液(真空冶金社制、商品名為“PerfectGold”用甲苯稀釋，把其粘度調(diào)整為3“mP a·s”，把該液體用作導(dǎo)電性墨。
<斥墨處理工序>
然后，說明關(guān)于在基板表面實(shí)施斥墨處理(斥水處理)。通過實(shí)施該不沾墨處理，能更高精度地控制在基板上噴出導(dǎo)電性墨水等的位置。首先，用IPA對(duì)由聚酰亞胺構(gòu)成的基板10清洗后，用波長(zhǎng)為254nm、強(qiáng)度為10mW/cm2的紫外線進(jìn)行10分鐘照射，并再次清洗(紫外線照射清洗)。為了在該基板上實(shí)施不沾墨處理，將0.1g的十六氟1.1.2.2.四氫癸基三乙氧硅烷和基板10放入容積為10升的密閉容器中，在攝氏120℃下保持2小時(shí)。通過這樣處理，在基板10上形成斥墨性的單分子膜。形成該單分子膜的基板10的表面與滴在該表面上的所述導(dǎo)電性墨水的接觸角，例如約為70度。
所述的斥墨處理后的基板表面與導(dǎo)電性墨的接觸角對(duì)于用液滴噴出方式形成多層印刷電路布線來(lái)說過于大。因此，用與所述清洗時(shí)相同波長(zhǎng)(254nm)的紫外線對(duì)該基板10照射2分鐘。其結(jié)果，導(dǎo)電性墨水與基板表面的接觸角變成為約35度。
再有，也可以代替斥墨處理，而形成吸墨層。
<第一層布線形成工序>
在進(jìn)行了所述斥墨處理的基板10上噴出所述導(dǎo)電性墨水。這是從液滴噴出裝置的噴墨頭11噴出液滴12，形成具有規(guī)定液滴間隔的位形。然后，進(jìn)行熱處理，形成導(dǎo)電膜圖形。
在此，作為噴墨頭11，例如使用市銷的打印機(jī)(商品名“PM950C”)的噴頭。還有，因噴墨頭是塑料制品，所以對(duì)吸入部應(yīng)換成對(duì)有機(jī)溶劑不溶解的金屬制配件。噴墨頭11的驅(qū)動(dòng)電壓取作20V，使在所述導(dǎo)電性墨水被噴出時(shí)，能夠噴出5微微升體積的液滴12。該液滴12的直徑約是27μm。液滴12滴落在基板10(接觸角35度)以后，該液滴12在基板10上直徑擴(kuò)大為45μm。
作為在基板10上描繪的布線圖形，例如由1邊為50μm的正方形組成的網(wǎng)格上設(shè)計(jì)黑白2值的位像，按照該位像用噴出液滴12而形成的。即，如圖1(a)所示從噴墨頭11把含有金微顆粒的導(dǎo)電性墨水按每50μm的配置方式噴出在基板10上。
按所述條件，因滴落在基板10的1個(gè)液滴13的直徑約擴(kuò)大到45μm，所以相鄰的液滴13彼此不接觸，所有的圓點(diǎn)(液滴13)在基板上是孤立的。一旦，在進(jìn)行了圖形噴出之后，為使導(dǎo)電性墨水的溶劑干燥，用攝氏100度的熱風(fēng)對(duì)著基板10吹15秒鐘，之后，使基板10進(jìn)行數(shù)分鐘的自然冷卻，使其還原至室溫的溫度。其結(jié)果，成為如圖1(b)所示的狀態(tài)。
在該處理之后，基板10的斥墨性和處理前沒有變化。并且，通過干燥等，從液滴13中溶劑揮發(fā)而形成的墨水滴14的厚度約為2μm。還有，該墨水滴14上的斥墨性和沒有液滴14部分具有幾乎相同程度的斥墨性。
然后，如圖1(c)所示，以所述的孤立圓點(diǎn)(墨水滴14)為目標(biāo)，再次用和所述相同的條件噴出由與液滴13相同液體組成的液滴15。在圖1中，雖然表示的只是剖面圖，但在與本圖(紙面)垂直方向也有和液滴14同樣孤立的圓點(diǎn)存在時(shí)。在該圓點(diǎn)的中間也同樣噴出液滴15。
在該噴出時(shí)，因?yàn)榛?0和墨水滴14上的斥液性是幾乎相同的，所以用在所述條件的噴出，和在向沒有墨水滴14的基板10噴出時(shí)幾乎能得到同樣的結(jié)果。
其后，對(duì)于液滴15和所述相同進(jìn)行熱風(fēng)干燥使導(dǎo)電性墨水的溶劑揮發(fā)，由此，如圖1(d)所示，所有的墨水滴形成連結(jié)的圖形16。
再有，為取得膜厚，所以為在布線圖形成為不再剩有圓點(diǎn)的形狀，包括已述部分合計(jì)6次反復(fù)和所述相同地進(jìn)行以圓點(diǎn)的中間為目標(biāo)的噴出與熱風(fēng)干燥的工序，而形成如圖1(e)所示的線寬50μm膜厚10μm的布線圖形17。還有，在該階段只是使導(dǎo)電性墨水的溶劑揮發(fā)，因燒結(jié)尚不充分，所以在布線圖形沒有導(dǎo)電性。
<層間導(dǎo)通柱形成工序>
然后，形成層間導(dǎo)通柱(導(dǎo)體柱)18，其目的是為貫穿層間絕緣膜而和第二層導(dǎo)通。在此，能用和所述的第1層布線形成工序完全相同的工序形成層間導(dǎo)通柱。即，只在需要層間導(dǎo)通的的位置噴出含有銀微顆粒的導(dǎo)電性墨水，使熱風(fēng)干燥插在中間而重復(fù)噴出。又合計(jì)用6次噴出形成如圖1(f)所示地距第一層的高度為10μm的層間導(dǎo)通柱18。
其后，把形成了圖形的基板10在大氣中用攝氏300度處理30分鐘，使銀微顆粒彼此電接觸。通過這樣，使第一層的布線圖形17和層間導(dǎo)通柱18以整體形狀形成。再有，通過該熱處理，布線17以及層間導(dǎo)通柱18的整體膜厚，如圖1(g)所示，約為熱處理前的一半。在此，銀布線圖形的導(dǎo)電率約成為2[μΩcm]。在用玻璃膠紙帶(注冊(cè)商標(biāo))對(duì)布線圖形17和基板10的粘合力進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，可清楚看到因沒有剝落而具有足夠的粘合力。
<層間絕緣膜形成工序>
然后，是層間絕緣膜形成工序，在第1層布線圖形17形成的基板10，作為預(yù)處理使用波長(zhǎng)為256nm，強(qiáng)度為10[mW/cm2]的紫外線照射5分鐘。由于這樣，基板10的表面以及第一層的布線圖形17的上面成為沾墨水性。
作為為形成層間絕緣膜的墨水21，例如把市銷的聚酰亞胺清漆(Diupon社制，制品名“PileML”)用溶劑(N-甲基-2-吡咯烷酮)稀釋，粘度調(diào)整為20[mPa·s]使用。把該墨水21用和所述第一層布線形成工序中形成導(dǎo)電性圖形所用的液滴噴出裝置相同的裝置，以避開層間導(dǎo)通柱18部分的方式涂敷。墨水滴的量，例如若取作5微微升，當(dāng)?shù)温湓谡茨缘幕?0表面以及布線17后濕潤(rùn)而擴(kuò)大，使除層間導(dǎo)通柱部以外的部分都被所有的墨水21所覆蓋。并且，墨水21的表面因自動(dòng)矯平效果而變平。然后，用液滴噴出裝置n次重復(fù)涂敷墨水21，形成如圖2(a)所示層間導(dǎo)通柱18僅達(dá)到從墨水21的液面露出的高度(約0.1μm)。
然后，把基板10在攝氏400度30分鐘熱處理，進(jìn)行去除溶劑和使聚酰亞胺固化。該結(jié)果如圖2(b)所示聚酰亞胺22的膜厚成為熱處理前的墨水21的約一半。
在此，再一次和所述相同，在聚酰亞胺22上面圖形涂敷墨水21，如圖2(c)所示，使層間導(dǎo)通柱18僅從墨水21的液面露出。然后，和所述相同，在攝氏400度30分鐘熱處理使其固化時(shí)，如圖2(d)所示，聚酰亞胺22的膜厚在最薄部分，例如合計(jì)成為8μm。
在這種狀態(tài)，在聚酰亞胺22的表面可以見到反映第一層布線圖形的凹凸。但是若再進(jìn)行一次和所述相同的工序(用僅達(dá)到接線柱頂面露出的高度涂敷燒結(jié))能更接近平面。再有，如果不對(duì)聚酰亞胺前體進(jìn)行全面涂敷，而只在凹部涂敷燒結(jié)也是相同的。
經(jīng)過幾次反復(fù)這種工序，聚酰亞胺22的表面在以后的工序中能達(dá)到凹凸幾乎可以忽視程度的平面化。對(duì)不十分重視表面凹凸的實(shí)際應(yīng)用就不需要進(jìn)行所述平面化工序。
還有，在以下的實(shí)施例中，為簡(jiǎn)化說明，在圖面上所有的表面都當(dāng)作為平面說明。
根據(jù)以上所述，層間導(dǎo)通柱18的頂面確實(shí)能以露出的形狀形成層間絕緣膜(聚酰亞胺22)。
<第二層布線圖形形成工序>
在層間絕緣膜(聚酰亞胺22)上面，為形成第二層的布線圖形31，要進(jìn)行和第一層完全相同的工序。即，進(jìn)行IPA清洗，紫外線照射清洗，使用氟化烷基硅烷的不沾墨水化，利用紫外線照射調(diào)整接觸角，含有銀微顆粒墨水的圖形噴出，熱風(fēng)干燥的各工序，而且只需要數(shù)次的反復(fù)噴出—熱風(fēng)干燥—噴出—熱風(fēng)干燥的工序。
在更多層化時(shí)，如圖3(a)所示，做法和第一層相同，在形成層間導(dǎo)通柱32后，和第二層布線同時(shí)燒結(jié)而達(dá)到導(dǎo)通。從它的上面，和形成1·2層間的層間絕緣膜(聚酰亞胺22)時(shí)完全一樣，形成如圖3(b)所示的2·3層間的層間絕緣膜33。使用只需要數(shù)次反復(fù)的這種工序，無(wú)論多少層都能多層化。圖3(c)是形成到第三層的實(shí)例。
(第2實(shí)施例)圖4是表示與本發(fā)明的第2實(shí)施例的多層布線基板的制造方法的工序圖。在本實(shí)施例中心基板40的兩面形成多層印刷電路布線。
在用和第1實(shí)施例相同，用液滴噴出方式層合形成布線圖形與絕緣膜圖形時(shí)，只能用和第1實(shí)施例相同的單面基板。為在基板兩面形成多層印刷電路布線，因是普通使用的兩面布線基板，所以根據(jù)這一點(diǎn)，對(duì)成為中心的中心基板40的兩面如果進(jìn)行和第1實(shí)施例相同的工序是適宜的。
但是，作為中心基板40最好使用沒有連通孔類型的基板，這樣有用金屬糊劑41填充貫通孔的方法和在單面銅箔基板通至銅箔的非貫通孔用金屬糊劑填充的方法等。開孔使用一般的光刻法或激光照射法進(jìn)行。使用液滴噴出方式把和第1實(shí)施例所用相同的含有銀微顆粒的導(dǎo)電性墨水填充貫通孔或非貫通孔的方法也是可以的。
這樣，根據(jù)在中心基板40兩面布線圖形形成的狀態(tài)，通過對(duì)兩面按順序反復(fù)進(jìn)行形成層間導(dǎo)通柱42的工序，形成絕緣膜43的工序，形成然后一層布線圖形44的工序，就能在中心基板40的兩面形成多層印刷電路布線。
(第3實(shí)施例)圖5是表示與本發(fā)明的第3實(shí)施例的多層布線基板的制造方法的工序圖。
本實(shí)施例是利用芯片比例部件(CSPChip Scale Package)的方法形成再布線，即在芯片上直接描畫布線圖形而形成多層印刷電路布線。
首先，如圖5(a)所示，在形成到鋁焊盤51的IC芯片50使用單分子膜進(jìn)行斥墨處理。該處理和在第1實(shí)施例中進(jìn)行的處理幾乎相同，除作為單分子膜的材料使用癸基三乙氧硅烷以外，和第1實(shí)施例的斥墨處理是相同的。
然后，如圖5(b)所示，利用和第1實(shí)施例相同的工序，在所有的鋁焊盤51的中心形成高度是5μm、直徑為50μm的層間導(dǎo)通柱52。再利用和第1實(shí)施例相同的工序，形成達(dá)到與層間導(dǎo)通柱52的頂面有相同高度的層間絕緣膜53。由于這樣就能確實(shí)使層間導(dǎo)通柱52的頂面一邊露出，一邊形成表面平坦的層間絕緣膜53。
其后，和所述相同，通過進(jìn)行斥墨處理形成第二層布線層形成層間導(dǎo)通柱形成層間絕緣膜的工序，如圖5(c)所示，形成從IC芯片50的鋁焊盤開始的再布線54。然后，在基板表面顯現(xiàn)的層間導(dǎo)通柱52的上面，用普通光刻法或用和在第1實(shí)施例中的形成布線相同的方法，形成焊盤55和在該焊盤55上面設(shè)置的凸點(diǎn)56。
(第4實(shí)施例)圖6是表示與本發(fā)明第4實(shí)施例的多層布線基板的制造方法的工序圖。本實(shí)施例是用所述實(shí)施例的制造方法形成位于無(wú)線IC卡60的天線終端部的線圈。再有，圖6(a′)、圖6(b ′)、圖6(c′)是分別表示在圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)2個(gè)焊盤部65之間的剖面圖。
該無(wú)線IC卡60是由安裝在聚酰亞胺膠片61的IC芯片63和線圈形天線62組成。IC芯片63由不易失性存儲(chǔ)器、邏輯電路以及高頻電路等組成，并用天線62收到從外部的發(fā)信號(hào)機(jī)發(fā)出的電波，利用接受供給的電力而動(dòng)作。再有，IC芯片63通過解析天線62接收的信號(hào)，從天線62發(fā)出對(duì)應(yīng)其解析結(jié)果的所需要的規(guī)定信號(hào)。
為制成這種無(wú)線IC卡，首先，按和第1實(shí)施例的第一層布線形成工序相同，如圖6(a)所示，在聚酰亞胺膠片61的上面形成線圈形天線62。安裝焊盤部64和IC芯片63的端子部63a也和天線62同時(shí)形成。形成天線62以后，按和第1實(shí)施例相同，再在焊盤部64的上面形成層間導(dǎo)通柱65。然后，按和第1實(shí)施例相同，如圖6(b)所示，以露出層間導(dǎo)通柱65的頂面方式，把聚酰亞胺涂敷在圖形上而形成層間絕緣膜66。
在層間絕緣膜66形成以后，再按和第1實(shí)施例相同，用液滴噴出方式把含有銀微顆粒的導(dǎo)電性墨水涂敷在圖6(c)所示的圖形上，之后燒結(jié)形成連接線圈形天線62的兩端的布線67。最后，使用導(dǎo)電各向異性的膠片把IC芯片63安裝在圖6(c)的位置，再用沒有圖示的保護(hù)膠片使整體分層而制成IC卡60。
該無(wú)線IC卡60，例如能和相距5cm的外部引線/記錄器通信。
再有，在焊盤部64比數(shù)mm的角大的情況，即使沒有形成層間導(dǎo)通柱65，但因?qū)λＰ枰獙娱g導(dǎo)通的范圍形成有層間絕緣膜66，所以能設(shè)置多層印刷電路布線。這時(shí)，因?qū)娱g絕緣膜66的端部成為具有斜度的形狀，所以在該層間絕緣膜66的上面沒有斷路，利用液滴噴出方式能形成布線67。
(電子機(jī)器)關(guān)于具有使用所述實(shí)施例的多層布線基板的制造方法制造的基板的電子機(jī)器示例的說明。
圖7是表示手持電話一例的立體圖。在圖7符號(hào)1000表示手持電話的本體，符號(hào)1001表示使用利用所述實(shí)施例的制造方法制造的多層布線基板的顯示部。
圖8是表示電子手表一例的立體圖。在圖8符號(hào)1100表示手表的本體，符號(hào)1101表示使用利用所述實(shí)施例的制造方法制造的多層布線基板的顯示部。
圖9是表示文字處理機(jī)、個(gè)人電子計(jì)算機(jī)等便攜式情報(bào)處理裝置一例的立體圖。在圖9符號(hào)1200是情報(bào)處理裝置、符號(hào)1202是鍵盤等的輸入部、符號(hào)1204是情報(bào)處理裝置本體、符號(hào)1206是表示使用利用所述實(shí)施例的制造方法制造的多層布線基板的顯示部。
示于圖7到圖9的電子機(jī)器因具有用所述實(shí)施例的制造方法制造的多層布線基板，比以前的產(chǎn)品，在用精簡(jiǎn)的制造工序就能精密制造的同時(shí)，還能縮短制造工時(shí)。
再有，本發(fā)明的技術(shù)范圍不是只限于所述實(shí)施例，在不離開本發(fā)明宗旨的范圍能施加各種變更，在實(shí)施例所舉的具體的材料和層結(jié)構(gòu)以及制造方法等不過只是不成套的一例，適宜的變更是可能的。
例如，與本發(fā)明有關(guān)的制造方法不是只限于多層印刷電路布線的制造，也能適用于大型顯示裝置等的多層布線。
如上所述說明，可清楚地看出，根據(jù)本發(fā)明，因用液滴噴出方式在導(dǎo)體柱的周圍形成層間絕緣膜，所以能用比較精簡(jiǎn)的制造工序形成精密的多層布線。
權(quán)利要求
1.一種多層布線基板的制造方法，是一種用于制造具有至少2層的布線層、在該布線層間設(shè)置的層間絕緣膜和使該布線層間導(dǎo)通的導(dǎo)體柱的多層布線基板的制造方法，其特征是在所述導(dǎo)體柱的周圍用液滴噴出方式設(shè)置所述層間絕緣膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層布線基板的制造方法，其特征是用低粘度的液體形成所述層間絕緣膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層布線基板的制造方法，其特征是用液滴噴出方式形成所述導(dǎo)體柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板的制造方法，其特征是對(duì)于所述布線層中至少1個(gè)布線層的布線是用液滴噴出方式形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層布線基板的制造方法，其特征是用液滴噴出方式形成所有的所述層間絕緣膜、所述布線層以及所述導(dǎo)體柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層布線基板的制造方法，其特征是用同一個(gè)液滴噴出裝置形成所有的所述層間絕緣膜、所述布線層以及所述導(dǎo)體柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板的制造方法，其特征是所述布線以及導(dǎo)體柱的形成工序包括交替反復(fù)地進(jìn)行把導(dǎo)電性墨水向基板噴出和對(duì)該被噴出的導(dǎo)電性墨水進(jìn)行干燥的工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板的制造方法，其特征是在以所述液滴噴出方式向基板噴出液滴之前，對(duì)該基板的被噴出面實(shí)施斥水處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板的制造方法，其特征是在以所述液滴噴出方式向基板噴出之前，在該基板的被噴出面上形成吸墨層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板的制造方法，其特征是所述布線以及導(dǎo)體柱的形成包括對(duì)噴出在基板上的被干燥的導(dǎo)電性墨水進(jìn)行燒結(jié)的工序。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板的制造方法，其特征是所述層間絕緣膜的形成包括把含有聚酰亞胺或聚酰亞胺前體的液體在基板噴出的工序。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多層布線基板的制造方法，其特征是所述層間絕緣膜的形成包括在基板上噴出含有所述聚酰亞胺或聚酰亞胺前體的液體的工序之后，對(duì)該基板進(jìn)行燒結(jié)的工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多層布線基板的制造方法，其特征是調(diào)整以所述液滴噴出方式噴出液滴的量、配置該液滴的密度以及往復(fù)噴出的次數(shù)，使所述層間絕緣膜的高度和所述導(dǎo)體柱的高度大致相同。
14.一種多層布線基板的制造方法，其特征是使所述層間絕緣膜的高度與所述導(dǎo)體柱的高度大致相同地形成該層間絕緣膜以及該導(dǎo)體柱，在該層間絕緣膜或該導(dǎo)體柱的上面，使用權(quán)利要求1至13中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板的制造方法形成所述布線層、所述層間絕緣層以及所述導(dǎo)體柱中的至少一個(gè)。
15.一種多層布線基板的制造方法，其特征是在具有集成電路的芯片上，使用權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板的制造方法形成多層布線。
16.一種多層布線基板的制造方法，其特征是對(duì)于使用權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的制造方法以外的方法形成了布線層、層間絕緣膜以及導(dǎo)體柱中至少1個(gè)的基板，使用權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的制造方法。
17.一種多層布線基板，是一種具有至少2層的布線層、在該布線層間設(shè)置的層間絕緣膜及使該布線層之間構(gòu)成導(dǎo)通的導(dǎo)體柱的多層布線基板，其特征是對(duì)于所述布線層、層間絕緣膜以及導(dǎo)體柱中至少一個(gè)，使用權(quán)利要求1至16中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板的制造方法制造。
18.一種多層布線基板，是一種具有至少2層的布線層、在該布線層間設(shè)置的層間絕緣膜及使該布線層之間構(gòu)成導(dǎo)通的導(dǎo)體柱的多層布線基板，其特征是所述導(dǎo)體柱是具有厚度為從1微米到20微米，直徑為從10微米到200微米的倒扣的碗形形狀。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的多層布線基板，其特征是所述層間絕緣膜的高度與所述導(dǎo)體柱的高度大致相同。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的多層布線基板，其特征是所述層間絕緣膜的頂面形成近似平面。
21.一種電子器件，是一種具有布線層、在該布線層的上面設(shè)置的層間絕緣膜及設(shè)置成與所述布線層的布線連接并且貫穿所述層間絕緣膜的導(dǎo)體柱的電子器件，其特征是對(duì)于所述布線層、層間絕緣膜以及導(dǎo)體柱中的至少一個(gè)，使用權(quán)利要求1至16中任意一項(xiàng)所述的制造方法制造。
22.一種電子器件，是一種具有布線層、在該布線層的上面設(shè)置的層間絕緣膜及設(shè)置成與所述布線層的布線連接并且貫穿所述層間絕緣膜的導(dǎo)體柱的電子器件，其特征是所述導(dǎo)體柱是具有厚度為從1微米到20微米，直徑為從10微米到200微米的倒扣的碗形形狀。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電子器件，其特征是所述層間絕緣膜的高度與所述導(dǎo)體柱的高度大致相同。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的電子器件，其特征是所述層間絕緣膜的頂面形成近似平面。
25.一種電子機(jī)器，其特征是具有權(quán)利要求17至20中任意一項(xiàng)所述的多層布線基板。
26.一種電子機(jī)器，其特征是具有權(quán)利要求21至24中任意一項(xiàng)的所述電子器件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多層布線基板的制造方法，用于制造具有至少2層的布線層(布線圖形)(17、31)、在該布線層間設(shè)置的聚酰亞胺(層間絕緣膜)(22)及使布線圖形(17)與布線圖形(31)之間構(gòu)成導(dǎo)通的層間導(dǎo)通柱(導(dǎo)體柱)(18)的多層布線基板。在層間導(dǎo)通柱(18)的周圍以液滴噴出方式設(shè)置聚酰亞胺(22)。從而能夠通過比較精簡(jiǎn)的制造工序，制造出能夠形成精密的多層布線的多層布線基板、電子器件以及電子機(jī)器。
文檔編號(hào)H05K3/10GK1452451SQ0311043
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2003年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月16日
發(fā)明者古沢昌宏, 黑沢弘文, 橋本貴志, 石田方哉 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社