專利名稱：層疊電路基板以及基板制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中所討論的實施方式涉及層疊電路基板以及基板制造方法。
背景技術(shù)：
用于制造多層印制電路基板的公知的組成處理包括附加工序和半附加工序，其中，導體圖案形成在絕緣板上。隨著層數(shù)增加，為了減少處理步驟并且防止成品率明顯降低，上述基板制造方法使用在一個工序中將分別制造的基板層與導電材料等一起進行結(jié)合的層疊技術(shù)。更具體地，將熔融金屬的導電材料提供給到在接合層上形成的通孔中，然后將熱和壓力施加到多個基板，由此層疊多個層。在這個處理期間，由于溫度上升使接合片 (bonding sheet)軟化，并且粘度降低。通過層疊壓力，可以使接合片的材料移動，并且移動材料可以推開導電材料。解決上述問題的公知技術(shù)涉及根據(jù)形成在基板表面上的布線圖案和焊盤的殘銅率，將接合樹脂的體積調(diào)節(jié)到需要的最小量，由此抑制由于層疊壓力而移動的接合片的材料量，并且最終防止移動材料將導電材料推開。更具體地，根據(jù)具有不同殘銅率的基板來設(shè)計具有不同厚度的各種接合片，由此調(diào)節(jié)接合樹脂的厚度。專利文獻1 日本特開專利公報No. 2002-290032但是，由于根據(jù)形成在基板表面上的布線圖案和焊盤來調(diào)節(jié)接合樹脂量的上述技術(shù)根據(jù)具有不同殘銅率的基板而需要各種接合片，因此該技術(shù)需要復雜的基板制造步驟。因此，本發(fā)明的實施方式的一個方面的目的是通過防止導電材料被用層疊壓力而移動的接合片推開，來容易地制造層疊電路基板。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的一個方面，層疊電路基板包括第一布線基板，該第一布線基板具有在表面上形成的第一焊盤；第二布線基板，該第二布線基板具有在表面上形成的第二焊盤；接合層，該接合層由接合樹脂制成并且置于所述第一布線基板和所述第二布線基板之間，其中，所述接合層通過導電材料將所述第一焊盤和所述第二焊盤電連接； 以及具有通孔的板，在該通孔中提供有所述導電材料，其中，所述板具有樹脂容納空間，在該樹脂容納空間中容納在層疊過程中出現(xiàn)的過剩接合樹脂。


圖1是根據(jù)第一實施方式的層疊電路基板1的構(gòu)造的框圖；圖2是示出了根據(jù)第一實施方式的層疊電路基板的多層疊方法的示意圖；圖3是層部件的示意圖；圖4是填充有導電材料的層部件的示意圖；圖5是示出了根據(jù)第二實施方式的層疊電路基板的制造方法的示意圖；以及
3
圖6是層部件的示意圖。
具體實施例方式將參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。為了實現(xiàn)這個目的，文中所公開的技術(shù)可以用于多種器件中，如大規(guī)模集成電路(LSI)、插入器、母板、各種半導體器件、各種封裝基板、各種中繼器件和各種電路基板。[a]第一實施方式下面，描述根據(jù)第一實施方式的層疊電路基板的構(gòu)造，然后描述用于制造層疊電路基板的層疊方法，最后描述第一實施方式的效果。層疊電路基板的構(gòu)造下面參照圖1描述層疊電路基板1的構(gòu)造。圖1是根據(jù)第一實施方式的層疊電路基板1的構(gòu)造的框圖。如圖1所示，層疊電路基板1包括基板10A、基板10B、布線圖案11、 接合焊盤12、導電材料13、接合層20、板30和調(diào)節(jié)通孔31。層疊電路基板1是多層印制電路基板，其中，基板IOA和基板IOB 二者的接合焊盤 12通過導電材料13彼此連接，并且兩個或更多個布線圖案11彼此電連接。層疊電路基板 1還包括基板IOA和基板IOB之間的板30，該板30具有通孔32和容納接合樹脂的調(diào)節(jié)通孔31，在該通孔32中提供有導電材料13。基板IOA具有印制在其上的布線圖案11和形成在該基板IOA的表面上的接合焊盤12。而且，基板IOA的接合焊盤12通過導電材料13連接到基板IOB的相應接合焊盤12， 并且布線圖案11彼此電連接。布線圖案11是銅線。接合焊盤12可以覆蓋有貴金屬(如， 金)、勢壘金屬(如，鎳)或這些金屬中的任意金屬的組合?；錓OB也具有印制在其上的布線圖案11和形成在該基板IOB表面上的接合焊盤12?；錓OB的接合焊盤12通過導電材料13連接到基板IOA的相應接合焊盤12，并且布線圖案11彼此電連接。接合層20放置在基板IOA和基板IOB之間，并且通過導電材料13電連接基板IOA 的接合焊盤12和基板IOB的接合焊盤12。更具體地，接合層20放置在兩個基板IOA和IOB 的接合面上，在該接合面上，接合樹脂以接合層20覆蓋接合焊盤12和布線圖案11的方式層疊。接合層20的樹脂是例如，熱固性樹脂(如，普通環(huán)氧材料)和熱塑性樹脂(如，聚醚醚酮基樹脂)。板30具有作為容納在層疊過程中出現(xiàn)的過剩樹脂的空間的調(diào)節(jié)通孔31和在形成導電材料13的位置的通孔32。而且，板30的材料是例如，普通印制板的基材。例如，通過蝕刻覆銅板的銅箔制成的基材。通過鉆孔機和刨槽機在基材上形成調(diào)節(jié)通孔31，使得調(diào)節(jié)通孔31的體積等于使用布線圖案11和接合焊盤12的體積而算得的接合樹脂的過剩部分的體積，由此制造板30。調(diào)節(jié)通孔31是容納樹脂的孔，并且調(diào)節(jié)通孔31的總體積等于使用要連接的基板的布線表面的殘銅率而算得的體積。更具體地，調(diào)節(jié)通孔31是多個孔，以容納當熱和壓力施加到兩個基板IOA和IOB用于層疊時由層疊壓力而移動的接合片的接合樹脂。注意的是， 因為容納樹脂的空間是通孔，因此根據(jù)兩個基板IOA和IOB的層疊面上的布線，可以在一個工序中形成這些空間，這與分別處理這些面的步驟相比，簡化了處理步驟。
具有兩個或更多個調(diào)節(jié)通孔31的板30插入到層疊電路基板1的一層中，通過該層電連接接合焊盤12。兩個或更多個調(diào)節(jié)通孔31的總體積等于使用填充有導電材料13的通孔32和要連接的基板的布線表面的殘銅率而算得的體積。因為如上所述，在層疊電路基板1中過剩的接合樹脂容納在調(diào)節(jié)通孔31中，因此接合樹脂可以不移出去，這防止了移動的接合樹脂推開連接基板IOA和IOB的接合焊盤12 的導電材料13。而且，將容納過剩接合樹脂的調(diào)節(jié)通孔31的體積按區(qū)域調(diào)節(jié)為取決于層疊基板 IOA和IOB表面的殘銅率的值，這防止了出現(xiàn)接合材料的移動速度增加的現(xiàn)象，并且將移動接合樹脂的按區(qū)域的量和按區(qū)域的樹脂的移動速度降低到最小。層疊電路基板的制造方法下面參照圖2描述根據(jù)第一實施方式的層疊電路基板1的制造方法。圖2是示出了根據(jù)第一實施方式的層疊電路基板1的多層層疊方法的示意圖。在制造層疊電路基板的過程中，首先用接合片或接合層20來層疊基板IOA和10B。在該工序，將聚酯膜21放置在與覆蓋基板IOA或IOB的表面相反的表面上。在以基板IOA和IOB的接合焊盤12和布線圖案11被覆蓋的方式通過例如加熱， 將接合面與接合樹脂層疊之后，在覆蓋基板IOA和IOB的各接合片的聚酯膜21上形成通孔 32，通孔32在接合焊盤12上方的位置穿透接合層。如果使用一般的環(huán)氧材料，則層疊工序需要從大約50°C至大約100°C的溫度。而且，為了形成通孔32，通過使用二氧化碳激光器來加熱和升華絕緣樹脂。在處理之后，通過使用等離子體處理，從導電焊盤的界面去除融化的樹脂(污點)。接著，用導電材料13來填充處理后的通孔32。通過使用絲網(wǎng)處理(stencil treatment)的印制或電磁防泄漏(tempest)技術(shù)的來用導電材料13填充通孔32。更具體地，如圖2所示，通過移動刮板40，將導電材料涂敷(印制)到基板IOA上， 由此，用導電材料13來填充通孔32，以連接接合焊盤12(圖2的(1))。其后，相對于接合焊盤12來適當?shù)卦O(shè)置板30，接著從接合層20去除聚酯膜21，然后決定板30和各個基板IOA和IOB的接合面之間的位置(參見圖2(幻)。其后，將板插入到層疊的基板IOA和IOB之間，然后在真空中施加熱和壓力，壓力的方向與基板IOA和IOB 垂直。由此，制造層疊電路基板1。因為在真空中執(zhí)行層疊，因此基板IOA和IOB接合到一起，而在接合層20上沒有任何空隙，并且接合焊盤12彼此連接。利用該層疊，如圖2所示，在層疊的電路基板1中，通過層疊壓力，使接合層20的接合樹脂移動到調(diào)節(jié)通孔31中。因此，抑制了接合層20的接合樹脂的層疊壓力引起的移動速度，并且防止移動的接合樹脂推開導電材料13。第一實施方式的效果如上所述，層疊電路基板1包括表面上各具有接合焊盤12的基板IOA和IOB ；接合層，該接合層由接合樹脂制成并且放置在基板IOA和基板IOB之間并且通過導電材料使接合焊盤12彼此電接觸；以及板30，該板30具有其中提供有導電材料13的通孔32。因為板30具有起到容納在層疊過程中出現(xiàn)的過剩接合樹脂的空間的作用的調(diào)節(jié)通孔31，所以可以通過防止導電材料被利用層疊壓力而移動的接合片推開，來容易地制造層疊電路基板。
而且，因為在第一實施方式中，樹脂容納空間是通孔，因此可以在一個工序中根據(jù)層疊面上的配線來在層疊的基板IOA和IOB上形成樹脂容納空間，這與分別處理兩個面的情況相比簡化了處理。[b]第二實施方式盡管在第一實施方式中，基板與接合層層疊，然后將板插入到基板之間，但是其他一些實施方式也是允許的。允許首先在板上形成接合層，由此獲得層部件，然后將層部件層疊在基板上。在下面的第二實施方式中，基板與通過在板上形成接合層而制造的層部件層疊。 參照圖3至圖5描述根據(jù)第二實施方式的層疊電路基板的層部件和層部件的制造方法。圖 3是層部件的示意圖。圖4是用導電材料填充的層部件的示意圖。圖5是示出了根據(jù)第二實施方式的層疊電路基板的制造方法的示意圖。如圖3所示，通過層疊聚酯膜21、然后是接合層20、然后是板30、然后是接合層 20、最后是聚酯膜21，來制造層部件。在圖3中所示的示例中，通過使用絲網(wǎng)處理來印制層部件的聚酯膜21，因此在與板30的調(diào)節(jié)通孔31相對應的位置，一個接合層20 (在圖3的示例中，上接合層)不具有孔，但是另一個接合層20具有孔。在另一個接合層20上與調(diào)節(jié)通孔31相對應的位置形成孔的原因是利于在層疊過程中從通孔去除空氣。如圖4所示，在層部件中，用導電材料13填充通孔32。下面參照圖5來描述根據(jù)第二實施方式的層疊電路基板的制造方法。首先，制備層疊的基板IOA和10B，并且通過在板30上形成接合層20來制造層部件。接著，將作為層疊電路基板的一層的基板IOA與層部件進行層疊(參見圖5中(1))。接著，通過移動刮板40，將導電材料涂敷(印制)到基板IOA上，由此，用導電材料 13來填充通孔32，以連接接合焊盤12(圖5的O))。在圖5的示例中，將導電材料13提供給基板10A，而不向基板IOB提供導電材料。因為適當體積的導電材料被涂敷到基板IOA 上，因此不需要向兩個基板都提供導電材料。在兩個或更多個板30以各板的通孔32與相應的接合焊盤12對準的方式設(shè)置之后，從接合層20去除聚酯膜21，然后決定基板IOA和IOB的各個接合面的位置(參見圖5 的(3))。其后，在真空中施加熱和壓力，壓力的方向與兩個或更多個板30和兩個位置已決定的基板IOA和IOB垂直(參見圖5的G))。如上所述，在根據(jù)第二實施方式的層疊電路基板1中，在板30的前表面和后表面上分別預先形成接合層。這簡化了層疊電路基板1的制造。而且，形成在板30的前表面和后表面上的接合層20的接合面分別覆蓋有聚酯膜 21，即，由聚酯膜21來保護接合層20的接合面。而且，形成在板的前表面或后表面上的一個接合層具有容納過剩接合樹脂的通孔，而另一個接合層沒有通孔，這簡化了層疊電路基板1的制造。而且，預先用導電材料13來填充板的通孔，以使接合焊盤12彼此連接，這簡化了層疊電路基板1的制造。[c]第三實施方式本發(fā)明不限于第一實施方式和第二實施方式，并且可以以多種方式具體實施。其他實施方式下面描述為第三實施方式。
(1)層部件盡管在第二實施方式中，層部件的一個接合層20在與調(diào)節(jié)通孔31相對應的位置具有孔，而另一個接合層20沒有孔，但是構(gòu)造并不限于此。允許在兩個接合層上都形成調(diào)節(jié)通孔31。更具體地，通過以與第二實施方式中的層部件相同的方式，層疊聚酯膜21、接著層疊接合層20、然后板30、接著接合層20、最后是聚酯膜21，來制造圖6中所示的層部件。上接合層20和下接合層各個在與板30的調(diào)節(jié)通孔31相對應的位置具有孔。(2)通孔而且，可以使用任意處理來形成調(diào)節(jié)通孔31和通孔32。允許分別處理接合層和板，然后將它們接合到一起。另選地，允許將接合層和板接合，然后處理接合后的這些層的相同部分。而且，可以使用任意處理方式，并且可以通過使用普通鉆孔機或普通激光器來處理接合層和板。(3)可用裝置為了實現(xiàn)該目的，文中所公開的技術(shù)可以應用于多種器件，如大規(guī)模集成電路 (LSI)、插入器、母板、各種半導體器件、各種封裝基板、各種中繼器件和各種電路基板。根據(jù)該申請中公開的層疊電路基板的實施方式，可以通過防止導電材料被利用層疊壓力而移動的接合片推開，來容易地制造層疊電路基板。
權(quán)利要求
1.一種層疊電路基板，該層疊電路基板包括第一布線基板，該第一布線基板具有在表面上形成的第一焊盤； 第二布線基板，該第二布線基板具有在表面上形成的第二焊盤； 接合層，該接合層由接合樹脂制成并且置于所述第一布線基板和所述第二布線基板之間，其中，所述接合層通過導電材料將所述第一焊盤和所述第二焊盤電連接；以及具有通孔的板，在該通孔中提供有所述導電材料，其中，所述板具有樹脂容納空間，在該樹脂容納空間中容納在層疊過程中出現(xiàn)的過剩接合樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊電路基板，其中，所述樹脂容納空間是通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的層疊電路基板，其中，在所述板的前表面和后表面各個上預先形成有所述接合層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的層疊電路基板，其中，在所述板的前表面和后表面各個上形成的所述接合層的接合面覆蓋有聚酯膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的層疊電路基板，其中，在所述板的前表面或后表面上形成的接合層具有容納所述過剩接合樹脂的通孔，但是另一個接合層沒有通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的層疊電路基板，其中，用所述導電材料預先填充所述板的所述通孔，以連接所述第一焊盤和所述第二焊盤。
7.一種層疊電路基板的制造方法，所述制造方法包括以下步驟接合層形成步驟，在第一布線基板和第二布線基板的接合面上形成接合層，其中，所述第一布線基板具有在表面上形成的第一焊盤，所述第二布線基板具有在表面上形成的第二焊盤，并且所述接合層通過導電材料將所述第一焊盤和所述第二焊盤電連接； 通孔形成步驟，在所述接合層上形成通孔，以容納所述導電材料； 填充步驟，用所述導電材料填充在所述通孔形成步驟中形成的所述通孔； 決定步驟，將所述第一布線基板和所述第二布線基板接合到一起的接合面與板對準， 來決定板位置，其中，該板具有樹脂容納空間，在該樹脂容納空間中容納在層疊過程中出現(xiàn)的過剩接合樹脂；以及層疊步驟，在壓力下加熱，以執(zhí)行層疊，其中，所述壓力的方向垂直于在所述決定步驟中決定的板位置以及所述第一布線基板和所述第二布線基板的層。
全文摘要
本發(fā)明涉及層疊電路基板以及基板制造方法。該層疊電路基板包括第一布線基板，該第一布線基板具有在表面上形成的第一焊盤；第二布線基板，該第二布線基板具有在表面上形成的第二焊盤；接合層，該接合層由接合樹脂制成并且置于所述第一布線基板和所述第二布線基板之間，其中，所述接合層通過導電材料將所述第一焊盤和所述第二焊盤電連接；以及板，該板具有通孔，在該通孔中提供有所述導電材料，其中，所述板具有樹脂容納空間，在該樹脂容納空間中容納在層疊過程中出現(xiàn)的過剩接合樹脂。
文檔編號H05K1/02GK102281703SQ201110078929
公開日2011年12月14日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者吉村英明 申請人:富士通株式會社