專(zhuān)利名稱(chēng)：電子裝置用基板及其制造方法以及電子裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子裝置用基板及其制造方法、以及電子裝置及其制造方法，尤其涉及可以以較小的力從電子裝置用基板側(cè)剝下芯基板，來(lái)減輕為了將電極面在下面露出的化學(xué)或電化學(xué)溶解法或機(jī)械研磨作業(yè)的負(fù)荷，并且能夠進(jìn)一步縮小尺寸的電子裝置用基板及其制造方法、以及電子裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
圖15表示以往的電子裝置，在該圖中(a)表示正面截面，(b)表示電子部件搭載面。該電子裝置1具有下列部件帶有貫通孔3的線路板2；設(shè)置在線路板2上的墊板4；在兩端具有與貫通孔3連接的金屬電極5a及內(nèi)部連接端子5b的同時(shí)設(shè)置在線路板2上的多個(gè)布線圖5；由導(dǎo)電糊等粘結(jié)搭載到墊板4上的電子部件6；與貫通孔3的各自下端連接且設(shè)置在線路板2的下面的多個(gè)外部電極用墊7；設(shè)置在各個(gè)外部電極用墊7上的球狀外部連接端子8；連接電子部件6的端子6a和內(nèi)部連接端子5b的、由金線等構(gòu)成的接合線9；以及，以覆蓋電子部件6和接合線9的狀態(tài)設(shè)置在線路板2上面的密封樹(shù)脂10。
線路板2使用玻璃環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺帶等。
貫通孔3是用于使金屬電極5a和外部電極用墊7進(jìn)行導(dǎo)電的導(dǎo)電體。墊板4、布線圖5及外部電極用墊7是采用光化學(xué)蝕刻法形成的銅箔等。
該貫通孔3、墊板4、布線圖5及外部電極用墊7，各自在內(nèi)面或表面上采用電鍍或化學(xué)鍍方式施以鍍銅、鎳底材鍍、鍍金等。
圖15的電子裝置1，首先在線路板2的墊板4上搭載電子部件6，進(jìn)而用接合線9連接電子部件6的端子6a和內(nèi)部連接端子5b，然后使用環(huán)氧樹(shù)脂等密封樹(shù)脂10密封，從而形成電子裝置1。通常，最后將焊球等球形外部連接端子8安裝在外部電極用墊7上。
另外，近年來(lái)提出了不使用模塊基板的無(wú)芯結(jié)構(gòu)的電子裝置(以下稱(chēng)為無(wú)芯組件)。例如，在底膜上小片接合電子部件，將與金屬基底之間引線接合后，蝕刻去除金屬基底的不需要的部位，使端子部和搭載部露出(例如參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)平3-94459號(hào)公報(bào)(第3頁(yè)、第4頁(yè)、圖1))。
圖16表示無(wú)芯組件的結(jié)構(gòu)。該無(wú)芯組件20記載在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，是在圖15中去除了作為電絕緣性芯基板的線路板2的結(jié)構(gòu)，墊板4和布線圖5的背面在組件底面上露出。
另外，作為具備多個(gè)電子部件元件的無(wú)芯組件的例子，已知通過(guò)引線接合連接多個(gè)電子部件和電路圖案，用樹(shù)脂將它們密封為一體，在電子部件組件的底面施加保護(hù)涂層，在從該保護(hù)涂層的開(kāi)口部露出的電路圖案上實(shí)施用于防腐蝕的鍍金(例如參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)平3-99456號(hào)公報(bào)(第2頁(yè)、第3頁(yè)、圖1))。
圖17表示圖16的無(wú)芯封裝體20的制造方法。首先，如圖17的(a)所示，在作為芯基板的電絕緣性轉(zhuǎn)印膜21上，形成墊板4和具有金屬電極5a及內(nèi)部連接端子5b的布線圖5。
然后，如圖17的(b)所示，在墊板4上搭載電子部件6后，如圖17的(c)所示，用接合線9連接電子部件6的端子和內(nèi)部連接端子5b。
接著，如圖17的(d)所示，用密封樹(shù)脂10密封電子部件6后，去除轉(zhuǎn)印膜21，則如圖17的(e)所示，得到無(wú)芯組件20。這種方式由于是將配線導(dǎo)體轉(zhuǎn)印到密封樹(shù)脂10上，所以一般被稱(chēng)為轉(zhuǎn)印方式。
作為采用轉(zhuǎn)印方式制造無(wú)芯組件的的制造方法，已知使用厚基材來(lái)代替轉(zhuǎn)印膜的方法(例如參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)3特開(kāi)平9-252014號(hào)公報(bào)( ～ 、圖2))。該方法是將金屬箔粘貼到基材上，在金屬箔上安裝電子部件并引線接合，進(jìn)一步進(jìn)行樹(shù)脂密封后，從基材上分離密封樹(shù)脂。
進(jìn)而，作為無(wú)芯組件的與轉(zhuǎn)印方式類(lèi)似的公知例，已知溶解位于下面的金屬基底的半導(dǎo)體裝置的制造方法(例如參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)4特開(kāi)2002-9196號(hào)公報(bào)(
～ 、圖2、圖3))。該方法是在作為芯基板的金屬基底上形成抗蝕劑圖案，在抗蝕劑圖案的小片接合部及接合部所對(duì)應(yīng)的地方形成開(kāi)口部，利用鍍鎳填充開(kāi)口部?jī)?nèi)，然后在其表面實(shí)施鍍金，除去抗蝕劑圖案，在小片接合部上搭載電子部件，在作為接合部的鍍金膜上進(jìn)行引線接合，將其用樹(shù)脂密封，通過(guò)蝕刻去除金屬基底而制造電子裝置。
墊板、內(nèi)部連接端子、布線圖、外部連接電極等導(dǎo)體，通常使用電解銅箔、壓延銅箔等銅箔，通過(guò)采用光化學(xué)蝕刻法形成該銅箔，形成墊板、內(nèi)部連接端子、布線圖、外部連接電極等。
圖18表示圖17的轉(zhuǎn)印膜的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)印膜21如圖18所示，具有所述轉(zhuǎn)印膜21、涂布到轉(zhuǎn)印膜21上的粘結(jié)劑22、形成于該粘結(jié)劑22上的所述墊板4和布線圖5、施加到墊板4和布線圖5的表面上的功能性鍍層23。
功能性鍍層23是為了良好地連接電子部件6的端子和金屬電極5a而設(shè)置。該功能性鍍層23，由作為底層鍍層的化學(xué)鍍鎳層或者電鍍鎳層以及設(shè)置在其上面的化學(xué)鍍金層或電鍍金層等構(gòu)成。
通常，電鍍鎳層是根據(jù)電子部件搭載或引線接合的加熱條件等而設(shè)定在例如厚度0.5～2.0μm的范圍。另外，底層鎳鍍層起到防止銅向鍍金膜熱擴(kuò)散的膜(阻擋膜)的作用。鍍金層由于超聲波引線接合的連接可靠性高而被施加到表面層。為了提高引線接合性，認(rèn)為越厚越好，但考慮生產(chǎn)率和成本，最佳厚度定在0.1～2.0μm的范圍。

發(fā)明內(nèi)容
但是，以往的電子裝置，按照?qǐng)D18的構(gòu)成，功能性鍍層23的鍍金層，存在與密封樹(shù)脂10的粘附性極差的問(wèn)題。即，如果在功能性鍍層23的表面實(shí)施鍍金，則由于金不會(huì)生成電陰性度高的氧化膜，所以與密封樹(shù)脂的粘附性差，導(dǎo)致電子裝置的可靠性下降。
另外，如圖17所示，制造無(wú)芯組件20時(shí)，在最終階段剝離轉(zhuǎn)印膜21，施加到轉(zhuǎn)印膜21上的粘結(jié)劑22的成分在剝離后尚附著在金屬電極5a背面上，或者不能被完全剝離而使轉(zhuǎn)印膜21破裂，產(chǎn)生種種不良情況。
為了避免這種不良情況，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載了用粘結(jié)性差的金屬相互連接作為芯基板的金屬基底和電極的方法。但是，即使采用該方法，也不能完全避免下述的不良情況。
(1)第一種不良情況剝離轉(zhuǎn)印膜(芯基板)21后露出的外部電極部通常為銅或鎳，因此將剝離后露出的端子部用酸洗處理等清洗后，還必須用化學(xué)鍍金、化學(xué)鍍錫等鍍層覆蓋。
(2)第二種不良情況當(dāng)轉(zhuǎn)印膜21與布線圖5的粘結(jié)力比密封樹(shù)脂10與布線圖5的粘結(jié)力還要強(qiáng)時(shí)，剝下轉(zhuǎn)印膜(芯基板)31時(shí)，有時(shí)會(huì)使布線圖5與轉(zhuǎn)印膜21粘結(jié)、從密封樹(shù)脂10上脫落。
為了避免這種不良情況，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載了加大布線圖的金屬厚度，并在周邊加工出稍微突出到密封樹(shù)脂側(cè)的伸出部的方法，但該方法中，為了增加布線圖的厚度，鍍覆作業(yè)的時(shí)間加長(zhǎng)，或者不得不在保持檐形狀的狀態(tài)下去除抗蝕劑膜，由于這些工序而無(wú)法縮小相鄰的電極間的距離，導(dǎo)致電子裝置的尺寸增大等不良情況。
另一方面，當(dāng)芯基板的基底金屬為單層的場(chǎng)合，由于在輸送或加工中需要機(jī)械耐久性，因此其厚度一般需要大于等于20μm。所以，將其用化學(xué)溶解法或機(jī)械研磨法去除時(shí)，由于厚度較大而需要長(zhǎng)時(shí)間處理，因此為了從組件背面露出端子面的化學(xué)溶解或機(jī)械研磨作業(yè)的負(fù)荷就會(huì)增大。
另外，在施加機(jī)械應(yīng)力剝下金屬基底時(shí)，該應(yīng)力會(huì)使組件發(fā)生翹曲，或者產(chǎn)生裂紋，因此尤其對(duì)形成薄型電子裝置存在障礙。
從而，本發(fā)明的目的在于，提供可以以較小的力從電子裝置用基板側(cè)剝下芯基板，來(lái)減輕為了使電極面在下面露出的化學(xué)或電化學(xué)溶解法或機(jī)械研磨作業(yè)的負(fù)荷，并且能夠進(jìn)一步縮小尺寸的電子裝置用基板及其制造方法、以及電子裝置及其制造方法。
本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，提供了一種電子裝置用基板，其特征在于，該電子裝置用基板具備下列部分薄板狀芯基板；設(shè)置在所述芯基板上并且與被安裝的電子部件的電極電連接的金屬電極；搭載所述電子部件的同時(shí)被設(shè)置成覆蓋所述金屬電極周?chē)碾娊^緣層。
另外，本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，提供了一種電子裝置用基板的制造方法，其特征在于，該方法包括下列工序在由金屬構(gòu)成的芯基板的單面形成電絕緣層的第一工序；在所述電絕緣層上形成開(kāi)口部的第二工序；在所述開(kāi)口部形成金屬電極的第三工序。
再者，本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，提供了一種電子裝置，其特征在于，該電子裝置具備下列部分具有一個(gè)或一個(gè)以上外部連接用電極的電子部件；搭載所述電子部件并且與所述電極電連接、同時(shí)貫通所述電子部件周?chē)碾娊^緣層內(nèi)的厚度方向而形成的一個(gè)或一個(gè)以上金屬電極；覆蓋所述電子部件和所述金屬電極的表面的絕緣性覆蓋材料。換言之，本發(fā)明提供了一種電子裝置，該電子裝置具備下列部分電子部件；設(shè)置在與所述電子部件的電極電連接的區(qū)域的金屬電極；以及覆蓋所述電子部件、在表面上的一部分區(qū)域具有所述金屬電極的絕緣性覆蓋材料；其特征在于，在所述絕緣性覆蓋材料的表面的所述金屬電極的周?chē)邆潆娊^緣層。
此外，本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，提供了一種電子裝置的制造方法，其特征在于，該電子裝置的制造方法包括在芯基板上具備電絕緣層和將所述電絕緣層在厚度方向貫通而在所述電絕緣層上形成的一個(gè)或一個(gè)以上金屬電極的電子裝置用基板上，搭載電子部件的第一工序；電連接所述電子部件的規(guī)定電極和所述金屬電極的第二工序；用絕緣性覆蓋材料至少覆蓋所述電子部件和所述金屬電極的電連接部的第三工序；以及，從所述電子裝置用基板上除去所述芯基板的第四工序。
本發(fā)明中所述的電子部件，除了IC以外，還包括電容器、晶體管、二極管、濾波器等各芯片部件。
根據(jù)本發(fā)明的電子裝置用基板及其制造方法以及電子裝置及其制造方法，對(duì)于電子裝置用基板及電子裝置來(lái)說(shuō)，由于可以以較小的力從電子裝置用基板側(cè)剝下芯基板，因此不會(huì)使組件產(chǎn)生應(yīng)力，可以縮小裝置尺寸。進(jìn)而，對(duì)于電子裝置用基板和電子裝置的制造方法來(lái)說(shuō)，可以減輕為了使端子面在下面露出的化學(xué)或電化學(xué)溶解法或機(jī)械研磨作業(yè)的負(fù)荷。


圖1是表示本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置用基板的截面圖。
圖2是表示圖1的電子裝置用基板的制造方法的工藝流程圖。
圖3是表示本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置的截面圖。
圖4是表示圖3的電子裝置的制造方法的工藝流程圖。
圖5是表示本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置用基板的截面圖。
圖6是表示圖5的電子裝置用基板的制造方法的工藝流程圖。
圖7是表示使用圖5所示第三個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置用基板的電子裝置的制造方法的工藝流程圖。
圖8是表示本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置用基板的制造方法的工藝流程圖。
圖9是表示本發(fā)明的第六個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置的制造方法的工藝流程圖。
圖10是表示第六個(gè)實(shí)施方式的電子裝置的平面結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖11是表示本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置用基板的截面圖。
圖12是表示本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置用基板的制造方法的工藝流程圖。
圖13是表示使用本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置用基板的電子裝置的制造方法的工藝流程圖。
圖14是表示本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置用基板的概要的截面圖。
圖15表示以往的電子裝置，(a)為正面截面，(b)為表示電子部件搭載面的平面圖。
圖16是表示無(wú)芯電子裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖17是表示圖16的無(wú)芯電子裝置的制造方法的工藝流程圖。
圖18是表示圖17的轉(zhuǎn)印膜的構(gòu)成的截面圖。
圖中1是電子裝置，2是線路板，3是貫通孔，4是墊板，5是布線圖，5a是金屬電極，5b是內(nèi)部連接端子，6是電子部件，7是外部電極用墊，8是外部連接端子，9是接合線，10是密封樹(shù)脂，20是無(wú)芯組件，21是轉(zhuǎn)印膜，22是粘結(jié)劑，100是電子裝置用基板，101是芯基板，102是PSR膜，103是開(kāi)口，104是第一鍍膜，105是第二鍍膜，106是第三鍍膜，106’是第四鍍膜，107是紫外線，108是光掩模，109是掩模帶，110是金屬電極，120是帶有載體的芯基板，121是載體層，122是金屬層，130是帶部件，131是聚酰亞胺帶，132是粘結(jié)劑，140是基材，150A、150B是輥，160是復(fù)合金屬層，161是金屬層，162是金屬膜，200是電子裝置，201是電子部件，201a是鋁電極端子，202是接合線，203是密封樹(shù)脂，204是IC組件。
具體實(shí)施例方式
第一個(gè)實(shí)施方式<電子裝置用基板的構(gòu)成>
圖1表示本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置用基板。電子裝置用基板100具有由銅箔構(gòu)成的作為基材的芯基板101、在芯基板101上以規(guī)定圖案形成的作為第一電絕緣層的光抗焊劑(以下稱(chēng)為PSR)膜102、設(shè)置在形成于PSR膜102的規(guī)定位置的開(kāi)口103內(nèi)的第一鍍膜104、設(shè)置在第一鍍膜104上的第二鍍膜105、設(shè)置在第二鍍膜105上的第三鍍膜106。
從容易得到、成本、電傳導(dǎo)性高、在最終工序的去除性等角度考慮，芯基板101以銅箔最為適合，不過(guò)也可以是不銹鋼箔、鋁或其合金箔、鎳或其合金箔、錫或其合金箔。
由于在輸送或加工時(shí)需要機(jī)械耐久性，因此芯基板101的厚度需要大于等于20μm。另一方面，當(dāng)用于電子裝置時(shí)，最后需要去除芯基板101，因此如果芯基板101太厚，則不管是化學(xué)溶解法還是機(jī)械研磨法，都需要長(zhǎng)時(shí)間的處理。為了解決該問(wèn)題，用PSR膜102增強(qiáng)，芯基板101則為了減少溶解或研磨所需的時(shí)間，例如使用厚度為12μm的銅箔，以達(dá)到機(jī)械耐久性和縮短去除作業(yè)時(shí)間。
PSR膜102使用有機(jī)抗蝕劑膜，例如非溶解性的抗焊劑或光抗焊劑。
第一鍍膜104，對(duì)于采用軟釬焊的安裝來(lái)說(shuō)，適合用金、銀、鈀、鎳、錫、焊接鍍層等。另外，用各向異性導(dǎo)電膜(ACF)、各向異性導(dǎo)電糊(ACP)、非導(dǎo)電膜(NCF)、非導(dǎo)電糊(NCP)等壓接進(jìn)行安裝時(shí)，第一鍍膜104適合用金、銀、鈀、鎳等。
第二鍍膜105，被設(shè)置成為防止焊料中的錫向金等中擴(kuò)散的阻擋層，其材料使用鎳。
第三鍍膜106，是為了使電子部件與電極實(shí)現(xiàn)電連接而設(shè)置。其材料可以使用金、銀、鈀等。形成金凸塊或焊料凸塊后的電子部件進(jìn)行倒裝片裝接時(shí)，需要金、錫、鈀、及焊接鍍等。
由第一至第三鍍膜104～106構(gòu)成的組合體，構(gòu)成金屬電極110，該金屬電極110成為電子裝置的布線圖。并且，金屬電極110和PSR膜102的厚度被規(guī)定為小于等于30μm，以實(shí)現(xiàn)電子裝置的薄型化。
<電子裝置用基板的制造方法>
接著，說(shuō)明第一個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置用基板的制造方法。圖2表示圖1的電子裝置用基板的制造方法。
首先，如圖2(a)所示，準(zhǔn)備例如厚度12μm、寬度61mm的電解銅箔作為芯基板101。接著，如圖2(b)所示，采用絲網(wǎng)印刷法、分配法、噴墨法等在芯基板101上形成例如厚度15μm的PSR膜102作為第一個(gè)電絕緣層。在該P(yáng)SR膜102上形成用于形成開(kāi)口103的光掩模108。
金屬電極110的厚度與PSR膜102大致相同，但也可以比PSR膜102薄，這樣，采用鍍覆方法制作金屬電極110的場(chǎng)合，可以縮短鍍覆時(shí)間。另外，PSR膜102可以提高整個(gè)基板的機(jī)械耐久性，即使是小于等于20μm的芯基板101，也可以得到足以承受電子裝置的制造工序的機(jī)械耐久性。
接著，如圖2(c)所示，隔著光掩模108向PSR膜102照射紫外線107，然后，經(jīng)過(guò)顯影工序，如圖2(d)所示，在PSR膜102上設(shè)置期望形狀的開(kāi)口103。
當(dāng)PSR膜102為干膜型時(shí)，邊剝離設(shè)置在PSR膜102單面上的保護(hù)帶，邊采用輥層壓法粘結(jié)到芯基板101上，然后與液狀PSR同樣地經(jīng)過(guò)曝光和顯影工序設(shè)置開(kāi)口部103。
接著，將設(shè)置PSR膜102的面和芯基板101的下面(露出面)，用耐鍍藥劑性電絕緣膠帶(遮蔽膠帶)109保護(hù)后，為了形成第一鍍膜104，將整個(gè)基板浸漬到電鍍金液中，以芯基板101作為陰極，如圖2(e)所示，在開(kāi)口部形成例如0.5μm厚度的鍍金膜，作為第一鍍膜104。
接著，浸漬到電鍍鎳液中，在第一鍍膜104上形成例如厚度1μm的鍍鎳膜，作為第二鍍膜105，然后立即浸漬到電鍍金液中，如圖2(f)所示，在第二鍍膜105上形成例如厚度0.5μm的鍍金膜，作為第三鍍膜106，制成金屬電極110。最后，從芯基板101剝下遮蔽膠帶109，然后充分水洗。進(jìn)而，經(jīng)過(guò)干燥工序，制成如圖2(g)所示的電子裝置用基板100。
<第一個(gè)實(shí)施方式的效果>
根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方式，可以獲得以下效果。
1)由于在基板制造工序中形成第一鍍膜，因此無(wú)需在電子裝置制造工序中進(jìn)行鍍覆作業(yè)。
2)由于PSR102及金屬電極110較薄，小于等于30μm，因此容易進(jìn)行微細(xì)加工，厚度、投影面積都比被搭載的電子部件的尺寸稍大，因此可以提供小型且很薄的電子裝置。
3)沒(méi)有必要蝕刻銅箔形成微細(xì)圖案，因此不需要為了進(jìn)行光蝕刻的抗蝕劑涂布、曝光、顯影及腐蝕工序。
4)用于設(shè)置開(kāi)口103的PSR膜102，由于在鍍覆后不會(huì)被溶解去除，因此不用擔(dān)心由于剝離液而引起的污染，而且可以大幅度縮短基板制造工序的時(shí)間，相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)低成本化。
5)在制造方法中，通過(guò)使用非溶解性的阻焊劑或光阻焊劑作為PSR膜102，因此不僅不用擔(dān)心由于剝離液而引起的污染，而且不需要進(jìn)行鍍層用抗蝕劑膜的溶解去除工序，能夠縮短基板制造時(shí)間，相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)低成本化。
第二個(gè)實(shí)施方式圖3表示本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式中的電子裝置。該電子裝置200具有在第一實(shí)施方式中所述的電子裝置用基板100、搭載到電子裝置用基板100上的規(guī)定位置的電子部件201、連接電子部件201上的未圖示的外部連接用端子與電子裝置用基板100的所述第三鍍膜106的接合線202、以覆蓋電子部件201、接合線202及第三鍍膜106的狀態(tài)覆蓋在電子裝置用基板100上的作為絕緣性覆蓋材料的密封樹(shù)脂203。
<電子裝置的制造方法>
下面，說(shuō)明第二實(shí)施方式中的圖3的電子裝置的制造方法。圖4表示圖3的電子裝置的制造方法。
首先，準(zhǔn)備圖4(a)所示的電子裝置用基板100。接著，如圖4(b)所示，在使用小片接合膏把在上面具有未圖示的鋁電極端子的電子部件(IC芯片)201粘結(jié)到電子裝置用基板100的PSR膜102的涂布面上，然后如圖4(c)所示，采用由金線構(gòu)成的接合線202將電子部件201的鋁電極端子和第三鍍膜106電連接。
接著，用密封樹(shù)脂203進(jìn)行樹(shù)脂密封，覆蓋住電子部件201、接合線202及第三鍍膜106，如圖4(d)所示，將電子部件201和接合部保護(hù)起來(lái)免受外部環(huán)境影響。
接著，對(duì)IC組件204下面的芯基板(銅箔)101噴射氯化鐵水溶液，如圖4(e)所示，化學(xué)溶解去除芯基板101。該芯基板101的腐蝕進(jìn)行至第一鍍膜104從樹(shù)脂密封面的相反一側(cè)表面露出。該第一鍍膜104還起到芯基板101的腐蝕阻止作用。經(jīng)過(guò)上述的工序，完成了從組件中除去芯基板的結(jié)構(gòu)，即所謂的無(wú)芯組件構(gòu)成的電子裝置200。
芯基板101的厚度很薄，小于等于20μm。芯基板101起到PSR膜102的增強(qiáng)材料的作用，但是，由于從一開(kāi)始就將需要采用化學(xué)溶解或機(jī)械研磨去除的金屬的厚度控制在小于等于20μm，因此大幅度減輕了該去除作業(yè)的負(fù)荷。
對(duì)于這樣完成的電子裝置，用粘附強(qiáng)度試驗(yàn)用膠帶(3M公司制56號(hào)對(duì)鋼的附著力5.5N/10mm)對(duì)露出的金屬電極110進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果，確認(rèn)金屬電極110沒(méi)有剝離，為厚度約2μm的非常薄的金屬電極110，并且受到作為第一電絕緣層的PSR膜102的增強(qiáng)效果，與作為第二電絕緣層的密封樹(shù)脂203牢固地粘結(jié)。
<第二個(gè)實(shí)施方式的效果>
根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方式，可以得到如下效果。
1)由于需要最后去除的芯基板101為很薄的金屬箔，并且是通過(guò)化學(xué)溶解或機(jī)械研磨去除，因此完全沒(méi)有粘結(jié)劑等殘留在電子裝置側(cè)的金屬電極上的問(wèn)題，消除了如芯基板101為膜狀等情況時(shí)容易發(fā)生的膜破裂現(xiàn)象。
2)配置在金屬電極110側(cè)面的PSR膜102，會(huì)提高覆蓋金屬電極110與電子部件201的周?chē)拿芊鈽?shù)脂203的粘結(jié)強(qiáng)度，并且PSR膜102起到提高電子裝置制造工序中的機(jī)械耐久性的增強(qiáng)材料的作用，因此可以制造薄且機(jī)械強(qiáng)度高的電子裝置。
3)如果溶解或機(jī)械去除背面的薄的金屬箔，則由于施加于抗蝕劑膜上的第一鍍膜104的下面露出，因此在后續(xù)工序中無(wú)需施加電子部件用端子鍍層。
4)由于可以省略光刻工序和端子鍍層工序這二道工序，因此可以大幅度縮短制造時(shí)間，從而可以降低制造成本。
第三實(shí)施方式圖5表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的電子裝置用基板。該電子裝置用基板100是，在第一實(shí)施方式中，使用帶有載體的金屬箔(銅箔)作為基材芯基板，其他構(gòu)成則與第一實(shí)施方式相同。在本實(shí)施方式中，作為基材，使用在具有剝離層的載體層(載體銅箔)121上形成由極薄銅箔構(gòu)成的金屬層122的帶有載體的芯基板120。這里，金屬層122的厚度要薄于載體層121的厚度。
所謂帶有載體的芯基板是，為了提供薄的金屬箔(多數(shù)情況為銅箔)，在大于等于18μm的厚金屬箔(多數(shù)情況為銅箔)載體層上，形成能夠在后續(xù)工序中被剝離的具有較弱粘結(jié)性的剝離層，然后用電解法形成薄金屬箔的基材，可以舉出例如OLIN公司生產(chǎn)的商品名“Copper Bond Extra Thin Foil(XTF)”等。
另外，作為帶有載體的金屬箔，除了上述OLIN公司的“Copper BondExtra Thin Foil”以外，還有三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社的商品名“Micro Thin”等。后者是剝離層使用有機(jī)系剝離層的基材，其他構(gòu)成與前者相同。兩者都是能夠以20N/m左右的較小的力，剝離表層的金屬層122(極薄銅箔)和基底部的厚載體層121，尤其前者基材由于具有無(wú)機(jī)系剝離層，因此即使加熱超過(guò)400℃，也具有容易剝離的特征。具有有機(jī)系剝離層的帶有載體的極薄銅箔的缺點(diǎn)是，與無(wú)機(jī)系剝離層的材料相比，其耐熱溫度低達(dá)230℃左右。
電子裝置用基板100的層構(gòu)成為，在由厚度18～35μm的壓延銅箔構(gòu)成的載體層121上電解生成極薄的耐熱性優(yōu)異的無(wú)機(jī)系剝離層后，在其上面以厚度小于等于5μm，具體講在1～5μm的范圍形成由電解銅箔構(gòu)成的金屬層122這樣的三層結(jié)構(gòu)的銅箔材料。該構(gòu)成具有以極小的剝離力簡(jiǎn)單地在剝離層部分使載體層121和金屬層122剝離的特性。例如在“電子材料”，10月，p.76(工業(yè)調(diào)查會(huì)，2004)中記載了詳細(xì)情況。
進(jìn)而，在電化學(xué)溶解去除金屬層122的場(chǎng)合，殘留在電子裝置側(cè)的第一鍍膜104和第一絕緣體PSR膜102，必須是非溶解性物質(zhì)，考慮到該電子裝置200的釬焊，第一鍍膜104為金、銀、銅、鎳、鈀、錫、銠、鈷的單體或它們的合金的單層或疊層體；第一絕緣體為阻焊劑或光阻焊劑。
<電子裝置用基板的制造方法>
下面，說(shuō)明第三實(shí)施方式中的電子裝置用基板的制造方法。圖6表示圖5的電子裝置用基板100的制造方法。
首先，在帶有載體的芯基板120(圖6(a))上，如圖6(b)所示，用絲網(wǎng)印刷法涂布形成厚度15μm的PSR膜102。接著，如圖6(c)所示，設(shè)置光掩模108，隔著光掩模108對(duì)PSR膜102照射紫外線107。然后，經(jīng)過(guò)顯影工序，如圖6(d)所示，在PSR膜102上以所期望的形狀設(shè)置開(kāi)口103。
接著，如圖6(e)所示，用由耐鍍藥劑性電絕緣膠帶構(gòu)成的遮蔽膠帶109保護(hù)載體層121的表面后，為了形成第一鍍膜104，浸漬到電鍍金鍍液中，以芯基板120作為陰極，在開(kāi)口部103通過(guò)鍍金形成0.5μm厚度的第一鍍膜104。
接著，浸漬到電鍍鎳的鍍液中，在第一鍍膜104上通過(guò)鍍鎳形成厚度1μm的第二鍍膜105，然后立即浸漬到電鍍金的鍍液中，如圖6(f)所示，在第二鍍膜105上通過(guò)鍍金形成厚度0.5μm的第三鍍膜106。最后，從帶有載體的芯基板120上剝下遮蔽膠帶109，然后充分水洗，再經(jīng)過(guò)干燥工序，如圖6(g)所示制成電子裝置用基板100。
遮蔽膠帶109的使用會(huì)導(dǎo)致成本升高，因此為了改善該問(wèn)題，作為載體層121露出的場(chǎng)合的鍍覆方法，在鍍液中浸漬材料時(shí)，在聚氯乙烯板、酚醛樹(shù)脂板、聚碳酸酯板等上粘貼材料，或者在膠帶的連續(xù)鍍時(shí)，沿著聚氯乙烯板等絕緣板的上面?zhèn)魉?，盡量避免鍍液繞進(jìn)背面。
<第三實(shí)施方式的效果>
根據(jù)第三實(shí)施方式，從金屬層122上剝離由厚銅箔構(gòu)成的載體層121，使最后的去除物僅僅是由薄銅箔構(gòu)成的金屬層122，從而減輕用來(lái)從組件背面露出金屬電極面的化學(xué)研磨或機(jī)械研磨作業(yè)的負(fù)擔(dān)，使作業(yè)變得極其容易。
第四實(shí)施方式下面，說(shuō)明第四實(shí)施方式中的電子裝置的制造方法。圖7表示使用圖5所示第三實(shí)施方式中的電子裝置用基板100的電子裝置200的制造方法。
首先，準(zhǔn)備圖7(a)所示的電子裝置用基板100。使用小片接合膏將電子部件(IC芯片)201粘結(jié)在該電子裝置用基板100的PSR膜102上面，如圖7(b)所示搭載后，利用由金線構(gòu)成的接合線202將電子部件201的未圖示鋁電極端子和第三鍍膜106引線接合，如圖7(c)所示電連接。
接著，如圖7(d)所示，用密封樹(shù)脂203進(jìn)行樹(shù)脂密封，將電子部件201和接合線202覆蓋住，保護(hù)電子部件201和接合部免受外部環(huán)境影響。
接著，如圖7(e)所示，從IC組件上剝下載體層121，如圖7(f)所示露出金屬層122。由于厚金屬箔的載體層121能夠用非常小的力機(jī)械剝下，因此電子裝置背面上將留下與金屬電極110成為一體的1～5μm的極薄的金屬層122。
接著，對(duì)金屬層122噴射硫酸-過(guò)氧化氫混合水溶液，化學(xué)溶解去除金屬層122。該金屬層122的腐蝕，如圖7(g)所示，進(jìn)行至第一鍍膜104露出。該第一鍍膜104起到金屬層122的腐蝕阻止作用。如上所述，制成芯基板從組件上被除去而不存在的結(jié)構(gòu)，即所謂的無(wú)芯組件結(jié)構(gòu)的電子裝置200。
作為用密封樹(shù)脂203進(jìn)行樹(shù)脂密封后的金屬層122的去除方法，如果金屬箔122為銅箔，則可以使用氯化鐵水溶液、氯化銅水溶液、硫酸-過(guò)氧化氫水溶液、硫酸-過(guò)一硫酸鉀水溶液、硫酸-過(guò)二硫酸鉀水溶液、硝酸水溶液等。
<第四實(shí)施方式的效果>
根據(jù)第四實(shí)施方式，從金屬層12上剝離由厚銅箔構(gòu)成的載體層121，使最后的去除物僅為由薄銅箔構(gòu)成的金屬層122，從而減輕用來(lái)從組件背面露出金屬電極面的化學(xué)研磨或機(jī)械研磨作業(yè)的負(fù)擔(dān)，使作業(yè)變得極其容易。
作為廢水處理容易且成本低的銅的溶解液，大多使用硫酸與過(guò)氧化氫水溶液的混合水溶液。該水溶液的銅溶解速度大致為5～20μm/分鐘，從而，當(dāng)殘留在組件背面的銅箔為1～5μm厚度時(shí)，能夠以10～60秒左右的較短處理時(shí)間，容易地被將其溶解去除掉。
另外，金屬層122的去除方法，可以是本實(shí)施方式以外的化學(xué)或電化學(xué)溶解法，也可以是機(jī)械研磨法，或者也可以是將它們組合的方法。
第五實(shí)施方式圖8表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式中的電子裝置用基板的制造方法。本實(shí)施方式是，芯基板使用在第三實(shí)施方式中說(shuō)明的帶有載體的芯基板120的電子裝置用基板的另一制造方法。
首先，準(zhǔn)備帶有載體的芯基板120。該帶有載體的芯基板120，如圖8(a)所示，是在由具有剝離性的銅箔構(gòu)成的載體層121上形成極薄的金屬層122，使用了上述OLIN公司的XTF。
另外，如圖8(b)所示，準(zhǔn)備在作為絕緣膜的聚酰亞胺帶131上，例如以12μm的厚度涂布粘結(jié)劑132的膠帶部件130作為支承基板，如圖8(c)所示，將其與帶有載體的芯基板120疊合，使之通過(guò)一對(duì)輥150A、150B之間，采用輥層壓法使膠帶部件130和帶有載體的芯基板120貼合，制成基材140。這里，作為聚酰亞胺帶131，使用了厚度25μm的宇部興產(chǎn)株式會(huì)社制造的商品名“ユ一ピレツクスS”，作為粘結(jié)劑132使用了由環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成的巴川制紙所制造的“X系列”。
在本實(shí)施方式中使用帶有粘結(jié)劑的聚酰亞胺帶131，是因?yàn)槠淠蜔嵝院湍突瘜W(xué)藥品性等優(yōu)異。從而，如果有能夠代替其的膠帶，也可以用來(lái)代替聚酰亞胺帶131。
基材140具有從表層起依次為極薄銅箔(金屬層1221μm)/剝離層(約100)/載體銅箔(載體層12135μm)/粘結(jié)劑132(12μm)/支承基板(聚酰亞胺帶13125μm)這樣的五層結(jié)構(gòu)。
通過(guò)使剝離層與載體層121的粘結(jié)力小于剝離層與金屬層122的粘結(jié)力，能夠?qū)⒄荚摶搴穸鹊拇蟛糠值膭冸x層與載體層121、或者載體層121與支承基板聚酰亞胺帶131機(jī)械剝離去除。該剝離層只要具有上述粘結(jié)力差即可，可以是有機(jī)系剝離層或者是無(wú)機(jī)系剝離層中的任一種。
進(jìn)而，考慮到容易腐蝕性，使金屬層122的厚度為1～5μm，并且該金屬層122的組成為銅及其合金箔、不銹鋼箔、鋁及其合金箔、鎳及其合金箔、錫及其合金箔。
如上所述，金屬箔122的厚度優(yōu)選為小于等于5μm，但如果支承組件側(cè)的強(qiáng)度不足時(shí)，也可以加厚。
接著，如圖8(d)所示，采用絲網(wǎng)印刷法等，在基材140的金屬層122上例如以15μm的厚度涂布第一電絕緣層PSR膜102。接著，如圖8(e)所示，隔著光掩模108向PSR膜102照射紫外線107后，經(jīng)過(guò)顯影工序，如圖8(f)所示，在PSR膜102上形成所期望形狀的開(kāi)口103。
接著，如圖8(g)所示，為了形成第一鍍膜104，將設(shè)置有PSR膜102的基材140浸漬到電鍍金鍍液中，以極薄銅箔作為陰極，在開(kāi)口103處通過(guò)鍍金形成例如0.5μm厚度的第一鍍膜104。
接著，浸漬到電鍍鎳鍍液中，在第一鍍膜104上通過(guò)鍍鎳形成厚度1μm的第二鍍膜105后，然后立即浸漬到電鍍金鍍液中，在第二鍍膜105上通過(guò)鍍金形成厚度0.5μm的第三鍍膜106。充分水洗，再經(jīng)過(guò)干燥工序，制成電子裝置用基板100。
<第五實(shí)施方式的效果>
根據(jù)第五個(gè)實(shí)施方式，可以得到如下效果。
1)基材140，由于在帶有載體的芯基板120上層壓了具有絕緣性和耐熱性的聚酰亞胺帶131，所以不需要鍍覆處理時(shí)的遮蔽膠帶粘貼。因此，不存在剝下遮蔽膠帶時(shí)載體層121一起被剝掉的現(xiàn)象。
2)載體層121，由于連接了聚酰亞胺帶131(支承基板)，因此在加工工序的傳送過(guò)程中成為支承體，可以提高電子裝置用基板100的機(jī)械耐久性。并且，聚酰亞胺帶131可以起到加工工序的輸送過(guò)程中的支承體的功能。
第六實(shí)施方式圖9涉及本發(fā)明的第六個(gè)實(shí)施方式，表示使用圖8所示第五實(shí)施方式的電子裝置用基板100的電子裝置200的制造方法的工序。
首先，如圖9(a)所示，準(zhǔn)備按照?qǐng)D8所示方法制作的電子裝置用基板100。接著，如圖9(b)所示，使用小片接合膏將電子部件(IC芯片)201粘結(jié)在PSR膜102上面的規(guī)定位置，然后，如圖9(c)所示，利用由金線構(gòu)成的接合線202將電子部件201的鋁電極端子(電極)和第三鍍膜106引線接合，使之電連接。
接著，如圖9(d)所示，用密封樹(shù)脂203進(jìn)行樹(shù)脂密封，將電子部件201、接合線202及第三鍍膜106覆蓋住，保護(hù)電子部件201和接合線202免受外部環(huán)境影響。接著，如圖9(e)所示，將膠帶部件130和載體層121一起從金屬層122上剝下，如圖9(f)所示露出金屬層122。
這里，剝下帶部件130和載體層121之前的圖9(d)中的電子裝置用基板100的層結(jié)構(gòu)為下面所述的七層結(jié)構(gòu)，即，從表層起依次為密封樹(shù)脂203或電子部件201與小片接合膏或接合線202/PSR膜102、或金屬電極層(第一鍍膜106)/極薄銅箔(金屬層122)/剝離層/載體銅箔(載體層121)/粘結(jié)劑132/支承基板(聚酰亞胺帶131)。其中，極薄銅箔(金屬層122)/剝離層界面的粘結(jié)力為20N/m，與其他界面的大于等于1000N/m的粘結(jié)力相比極小。因此，能夠正確地剝掉聚酰亞胺帶131和載體層121和剝離層，容易露出作為金屬層122的極薄銅箔的面。
接著，對(duì)金屬層122噴射硫酸-過(guò)氧化氫混合水溶液，化學(xué)溶解去除金屬層122。該金屬層122的腐蝕，如圖9(g)所示，進(jìn)行至組件背面的第一鍍膜104露出。與第二實(shí)施方式相同，該第一鍍膜104起到金屬層122的腐蝕阻止的作用。經(jīng)過(guò)如上所述的工序，制成外部連接用端子沒(méi)有從組件上突出的結(jié)構(gòu)的、具有所謂無(wú)芯組件結(jié)構(gòu)的電子裝置200。
圖10表示第五實(shí)施方式的電子裝置的平面結(jié)構(gòu)。該電子裝置200，在電子裝置用基板100的中央部搭載了電子部件201，該電子部件201的周?chē)O(shè)置有多個(gè)金屬電極110。另外，在電子部件201的周?chē)O(shè)置有作為電極的多個(gè)鋁電極端子201a，該鋁電極端子201a和金屬電極110由接合線202連接。
<第六實(shí)施方式的效果>
根據(jù)第六個(gè)實(shí)施方式，可以實(shí)現(xiàn)如下的效果。
1)由于在較厚的帶有載體的芯基板120上進(jìn)一步貼合了聚酰亞胺帶131，因此可以提高加工基板和組裝組件時(shí)對(duì)機(jī)械應(yīng)力的耐受性。
2)由于不使用遮蔽膠帶，因此不僅操作簡(jiǎn)單，而且可以消除剝掉遮蔽膠帶時(shí)作為載體的較厚的銅箔也同時(shí)被剝離的不良情況。
第七實(shí)施方式<電子裝置用基板的構(gòu)成>
圖11表示本發(fā)明第七實(shí)施方式涉及的電子裝置用基板。電子裝置用基板100具備在由銅箔構(gòu)成的基材金屬層161上形成可剝離層，進(jìn)而在該可剝離層上形成薄的金屬膜162的復(fù)合金屬層(復(fù)合銅箔)160；在該復(fù)合金屬層160上通過(guò)粘結(jié)劑132(參照?qǐng)D12)貼合的帶部件130；在金屬層161上以規(guī)定圖案形成的第一電絕緣層光阻焊劑(PSR)膜102；設(shè)置在形成于PSR膜102的規(guī)定位置的開(kāi)口103內(nèi)的第一鍍膜104；設(shè)置在第一鍍膜104上的第二鍍膜105；以及，設(shè)置在第二鍍膜105上的第三鍍膜106。
從容易得到、成本低、導(dǎo)電性高、在最終工序的去除性等角度考慮，金屬層161以銅箔最為適合，不過(guò)也可以是不銹鋼箔、鋁或其合金箔、鎳或其合金箔、錫或其合金箔。
復(fù)合金屬層160由于在輸送或加工時(shí)需要機(jī)械耐久性，因此其厚度必須大于等于20μm。另一方面，當(dāng)用于電子裝置時(shí)，最后需要去除金屬層161，此時(shí)如果金屬層161較厚，則不管是化學(xué)溶解法還是機(jī)械研磨法都需要很長(zhǎng)時(shí)間。為了解決該問(wèn)題，用PSR膜102增強(qiáng)，金屬層161例如使用厚度為12μm的銅箔，以減少溶解或研磨所需的時(shí)間，從而提高機(jī)械耐久性和縮短去除作業(yè)時(shí)間。
PSR膜102使用有機(jī)抗蝕劑膜，例如非溶解性的阻焊劑或光阻焊劑。
第一鍍膜104，對(duì)于采用釬焊的組裝來(lái)說(shuō)，適合金、銀、鈀、鎳、錫、焊接鍍等。另外，用各向異性導(dǎo)電膜(ACF)、各向異性導(dǎo)電糊(ACP)、非導(dǎo)電膜(NCF)、非導(dǎo)電糊(NCP)等壓接進(jìn)行組裝時(shí)，第一鍍膜104適合金、銀、鈀、鎳等。
第二鍍膜105，被設(shè)置成為防止焊料中的錫向金等中擴(kuò)散的阻擋層，其材料使用鎳或銅。其厚度優(yōu)選為，在鎳的場(chǎng)合為大于等于3μm，在銅的場(chǎng)合為大于等于5μm。
下面說(shuō)明其理由。制成組件后在組件背面上露出的第一鍍膜104從容易組裝的角度考慮優(yōu)選為鍍金層。但是，金與錫的熱擴(kuò)散速度極快，在釬焊時(shí)很快就會(huì)擴(kuò)散而消失。因此，如果第二鍍膜105不能起到與錫的擴(kuò)散阻擋層的作用，錫就會(huì)熱擴(kuò)散到第二鍍膜，到達(dá)第三鍍膜106，其結(jié)果使得引線接合部嚴(yán)重污損。即，第二鍍膜105必須具有防止組裝時(shí)的錫的熱擴(kuò)散的厚度。
第二鍍膜105所需的厚度根據(jù)各種金屬對(duì)熔融焊料的溶解速度(擴(kuò)散速度)決定。作為組件的釬焊組裝性能，要求在260℃的焊料浴中浸漬10秒并如此反復(fù)三次以上的再流平試驗(yàn)?zāi)途眯?。即，?duì)焊料浴的累積浸漬時(shí)間為大于等于30秒。這里，錫在260℃鎳中的擴(kuò)散速度為小于等于0.01μm/s(參考文獻(xiàn)大澤直著，《はんだ付けの基礎(chǔ)と応用》，2000年，工業(yè)調(diào)查會(huì))，因此計(jì)算出來(lái)的在浸漬30秒時(shí)擴(kuò)散的厚度為0.3μm左右，但薄的鍍膜由于針孔多，不能充分地起到擴(kuò)散阻擋膜的作用，因此，為了形成針孔較少的膜，3μm是必須的。
選擇銅作為第二鍍膜時(shí)，錫對(duì)于260℃的銅的擴(kuò)散速度為0.1μm/s左右(參考上述文獻(xiàn))。從而，計(jì)算出來(lái)的在浸漬30秒時(shí)擴(kuò)散的厚度為3μm左右。因此，考慮安全性，確定優(yōu)選大于等于5μm。
起到擴(kuò)散阻擋層作用的第二鍍層的厚度，可以根據(jù)要求的再流平試驗(yàn)次數(shù)而改變。例如，如果要耐受6次260℃、10秒的再流平試驗(yàn)，在鎳的場(chǎng)合適宜為3μm，但在銅的場(chǎng)合就需要在10μm左右。
第三鍍膜106是為了電子部件與電極的電連接而設(shè)置，其材料可以使用金、銀、鈀等。另外，將已形成金凸塊或焊料凸塊的電子部件進(jìn)行倒裝芯片接合時(shí)，需要金、錫、鈀及焊接鍍等。
另外，第二鍍膜105使用鍍銅層時(shí)，為了防止銅向最表面熱擴(kuò)散，優(yōu)選在銅上鍍鎳1μm左右，然后施加金、錫、鈀等。
將第一至第三鍍膜104～106組合，構(gòu)成金屬電極110，該金屬電極110成為電子裝置中的布線圖。
圖12表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的電子裝置用基板的制造方法。
首先，如圖12(a)所示，準(zhǔn)備在例如厚度18μm的由壓延銅箔構(gòu)成的金屬層161上形成可剝離層，進(jìn)而在該可剝離層上形成由極薄的銅箔構(gòu)成的金屬膜162的復(fù)合金屬層(復(fù)合銅箔)160。作為該復(fù)合金屬層160，可以使用OLIN公司的“Copper Bond Extra Thin Foil(XTF)”等。
這種復(fù)合銅箔被稱(chēng)為帶有載體的銅箔。所述的帶有載體的芯基板是，為了提供薄的金屬箔(多數(shù)情況為銅箔)，在大于等于18μm的厚金屬箔(多數(shù)情況為銅箔)載體層上，形成能夠在后續(xù)工序剝離的、具有較小粘結(jié)性的剝離層后，用電解法形成薄的金屬箔的基材。
進(jìn)而，作為帶有載體的金屬箔，除了上述OLIN公司的“Copper BondExtra Thin Foil”外，還有三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社的商品名“Micro Thin”等。后者是剝離層使用有機(jī)系剝離層的基材，其他構(gòu)成與前者相同。兩者都能夠以20N/m左右的微小力剝離表層的金屬層122(極薄銅箔)和基底部的厚載體層121，尤其是前者基材由于具有無(wú)機(jī)系剝離層，因此即使加熱超過(guò)400℃，也具有容易剝離的特征。具有有機(jī)系剝離層的帶有載體的極薄銅箔的缺點(diǎn)為，與無(wú)機(jī)系剝離層的材料相比，其耐熱溫度低達(dá)230℃左右。
另外，如圖12(b)所示，制備在聚酰亞胺帶131上涂布有粘結(jié)劑132的帶部件130。這里，作為聚酰亞胺帶131，使用厚度25μm的宇部興產(chǎn)制造的“ユ一ピレツクスS”，作為粘結(jié)劑132使用巴川制紙所制造的“X系列”。
接著，在使聚酰亞胺帶131與復(fù)合金屬層160、粘結(jié)劑132與金屬層162對(duì)置的狀態(tài)下，如圖12(c)所示，采用輥層壓法貼合而制作基材140。這樣，基材140形成了從表層起依次為壓延銅箔(金屬層16118μm)/剝離層(約100)/極薄銅箔(3μm)/粘結(jié)劑132(12μm)/支承基板(聚酰亞胺帶13125μm)的五層結(jié)構(gòu)。
接著，如圖12(d)所示，采用絲網(wǎng)印刷法在基材140的金屬層161上以15μm厚度涂布第一電絕緣層PSR膜102。接著，如圖12(e)所示，隔著光掩模108向PSR膜102照射紫外線107，再經(jīng)過(guò)顯影工序，如圖12(f)所示，在PSR膜102上設(shè)置所期望形狀的開(kāi)口103。
接著，為了形成第一鍍膜104，將圖12(f)狀態(tài)的基板浸漬到電鍍金鍍液中，以極薄銅箔作為陰極，如圖12(g)所示，在開(kāi)口103處通過(guò)鍍金形成例如0.5μm厚度的第一鍍膜104。
接著，如圖12(h)所示，浸漬到電鍍鎳鍍液中，在第一鍍膜104上通過(guò)鍍鎳形成厚度5μm的第二鍍膜105，然后，立即浸漬到電鍍金鍍液中，在第二鍍膜105上通過(guò)鍍金形成厚度0.5μm的第三鍍膜106。進(jìn)而，充分水洗，經(jīng)過(guò)干燥工序，制成電子裝置用基板100。
<第七實(shí)施方式的效果>
根據(jù)第七個(gè)實(shí)施方式，可以得到如下效果。
1)基材140，由于在復(fù)合金屬層160上層壓了具有絕緣性和耐熱性的聚酰亞胺帶131，所以不需要鍍層處理時(shí)的粘貼遮蔽膠帶。因此，可以防止在剝掉遮蔽膠帶時(shí)金屬膜162也一起被剝掉的現(xiàn)象。
2)如果在復(fù)合金屬層160的金屬膜162上粘貼作為支承基板的帶部件130，則能夠保持厚金屬層161和聚酰亞胺帶131之間的厚度平衡，極其平滑地進(jìn)行聚酰亞胺帶的剝掉去除工序。
第八實(shí)施方式圖13表示使用本發(fā)明第七實(shí)施方式涉及的電子裝置用基板的電子裝置的制造方法。
首先，在圖12說(shuō)明的如圖13(a)所示的電子裝置用基板100的PSR膜102上的規(guī)定位置，如圖13(b)所示，使用小片接合膏粘結(jié)電子部件(IC芯片)201。接著，利用由金線構(gòu)成的接合線202將電子部件201的鋁電極端子和電子裝置用基板100的第三鍍膜106引線接合，如圖13(c)所示電連接。
接著，用密封樹(shù)脂203進(jìn)行樹(shù)脂密封，將電子部件201、接合線202及第三鍍膜106覆蓋住，如圖13(d)所示，保護(hù)電子部件201和接合部免受外部環(huán)境的影響。接著，如圖13(e)所示，將帶部件130和金屬層162一起從金屬層161上剝下，露出金屬層161。
圖13(d)狀態(tài)下的層結(jié)構(gòu)形成了下面所述的七層結(jié)構(gòu)，即，從表層起依次為密封樹(shù)脂203或電子部件201與小片接合膏或接合線202(金線)/PSR膜102或第三鍍膜106/壓延銅箔(金屬層161)/剝離層/極薄銅箔(金屬膜162)/粘結(jié)劑132/支承基板(聚酰亞胺帶131)。其中，壓延銅箔(金屬層161)/剝離層界面的粘附力為20N/m，與其他界面的大于等于1000N/m的粘附力相比極其小。從而，能夠正確地剝下聚酰亞胺帶131和金屬膜162和剝離層，露出金屬層161(壓延銅箔)的面。
接著，對(duì)金屬層161噴射硫酸-過(guò)氧化氫混合水溶液，化學(xué)溶解去除金屬層161。該金屬層161的腐蝕，如圖13(g)所示，進(jìn)行至第一鍍膜104露出。與第二實(shí)施方式相同，第一鍍膜104起到金屬層161的腐蝕阻止的作用。經(jīng)過(guò)如上所述的工序，制成芯基板從組件上除去而不復(fù)存在的結(jié)構(gòu)，即所謂的無(wú)芯組件結(jié)構(gòu)的電子裝置200。該實(shí)施方式的電子裝置200的平面結(jié)構(gòu)如圖10所示。
<第八實(shí)施方式的效果>
根據(jù)第八實(shí)施方式，可以得到如下的效果。
1)與第五實(shí)施方式同樣，由于在復(fù)合金屬層160上進(jìn)一步貼合了具有耐熱性的帶部件130，因此可以提高加工基板和組裝組件時(shí)對(duì)熱、機(jī)械應(yīng)力的耐受性。
2)由在較厚壓延銅箔面上施加的絕緣性物質(zhì)構(gòu)成的開(kāi)口內(nèi)進(jìn)行鍍層處理時(shí)，由于金屬膜162上事先貼合了聚酰亞胺帶131，因此不需要貼合遮蔽膠帶，從而不僅操作簡(jiǎn)單，而且可以防止剝掉遮蔽膠帶時(shí)極薄銅箔也同時(shí)被剝離的現(xiàn)象。
3)保持了復(fù)合金屬層160和帶部件130之間的厚度平衡，能夠極其平滑地進(jìn)行聚酰亞胺帶131的剝掉去除工序。
4)組件下面的鍍金電極在焊接金時(shí)，錫會(huì)瞬間熱擴(kuò)散，但由于鍍層結(jié)構(gòu)中在中間形成了大于等于3μm的鍍鎳膜，因此中間層的鎳起到多次焊接時(shí)的錫擴(kuò)散阻擋層的作用。大于等于3μm的鎳鍍層，至少進(jìn)行7次260℃、30秒的再流平試驗(yàn)，錫也不會(huì)擴(kuò)散到鎳中并達(dá)到最表面，因此引線接合部不會(huì)受損。
在第八實(shí)施方式中，作為金屬層161使用了18μm厚度的壓延銅箔，但也可以是電解銅箔，還可以是其他種類(lèi)的銅箔。另外，如果使用更薄厚度的金屬箔，則能夠減輕化學(xué)溶解或機(jī)械研磨中的去除作業(yè)的負(fù)荷。
第九實(shí)施方式上述方式的電鍍電極構(gòu)，是從與組件背面的組裝用電極接觸的最下層開(kāi)始為金/鎳/金的三層結(jié)構(gòu)，但代替鎳而鍍銅的方式也是可行的。此時(shí)，銅與錫的擴(kuò)散速度為鎳的10倍或以上，因此作為與錫的擴(kuò)散的阻擋層所需的厚度將加厚。
表示使用銅作為第二鍍膜時(shí)的實(shí)施例。制造方法與第七實(shí)施方式基本相同。即經(jīng)過(guò)圖12(a)～(f)的工序，在以可剝離銅箔為基底的帶基板上用PSR設(shè)置開(kāi)口。
接著，為了形成第一鍍膜104，將圖12(f)狀態(tài)的基板浸漬到電鍍金鍍液中，以極薄銅箔作為陰極，如圖12(g)所示，在開(kāi)口103處通過(guò)鍍金形成例如0.5μm厚度的第一鍍膜104。
接著，浸漬到電鍍銅鍍液中，在第一鍍膜104上通過(guò)鍍銅形成厚度10μm的第二鍍膜105后，浸漬到電鍍鎳鍍液中，在第二鍍膜105上通過(guò)鍍鎳形成厚度1μm的第三鍍膜106，立即浸漬到電鍍金鍍液中，通過(guò)鍍金形成厚度0.5μm的第四鍍膜106’。進(jìn)而充分水洗，經(jīng)過(guò)干燥工序，制成電子裝置用基板100。
在圖14中表示本構(gòu)成的鍍膜的示意圖。即，本實(shí)施例的鍍層構(gòu)成是從與組件背面的組裝用電極接觸的最下層開(kāi)始依次為金(0.5μm)/銅(10μm)/鎳(1μm)/金(0.5μm)的四層結(jié)構(gòu)。
<第九實(shí)施方式的效果>
作為本實(shí)施方式的效果，除了第七實(shí)施方式的效果1)、2)以外，由于配線的大部分由銅鍍層形成，因此導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性高，作為配線的傳導(dǎo)特性優(yōu)異。
使用第九實(shí)施方式的帶基板的電子部件的組裝工序及其效果與第八實(shí)施方式相同。
其他實(shí)施方式本發(fā)明并不限于上述的各實(shí)施方式，在不脫離或改變本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變形。
在上述各實(shí)施方式中，金屬電極110上也可以連接有焊球。進(jìn)而，第三個(gè)焊接膜106和電子部件201的電連接，也可以采用焊料凸塊連接代替引線接合。
在上述各實(shí)施方式中，金屬電極110為，以引線接合型組件的釬焊組裝為前提，表示了金/鎳/金的三層結(jié)構(gòu)，但也可以根據(jù)電子部件201的組裝法、尤其是部件與基板的電連接方法及組裝后的部件向印刷電路板上的組裝方法，自由地組合適當(dāng)種類(lèi)和厚度。
另外，在上述各實(shí)施方式中，也可以在第一個(gè)焊接膜104上安裝焊料凸塊，制成所謂BGA(Ball Grid Array)結(jié)構(gòu)的電子裝置用基板100或電子裝置200。另外，電子裝置200的電子部件201的電極和金屬電極110的電連接，可以是下述的任何一種，即，將電子部件201的背面連接到電子裝置用基板100后，采用金屬細(xì)線連接的引線接合法；或者，對(duì)電子部件連接凸塊后，在電子裝置用基板100上通過(guò)凸塊連接的倒裝芯片法。
另外，在上述實(shí)施方式中，敘述了在一個(gè)電子裝置200上搭載的電子部件201為一個(gè)的例子，但也可以是搭載多個(gè)部件的所謂多芯片組件。進(jìn)而，在單位區(qū)域?qū)⒍鄠€(gè)電子部件載置到陣列上，一起用樹(shù)脂密封后，通過(guò)切割等分割成相當(dāng)于單位部件的小片的電子裝置也可以適用于本發(fā)明。
另外，在上述實(shí)施方式中，電子部件除了IC芯片以外，如果是電容器、電感器、晶體管、二極管、MEMS、濾波器等功能部件，也可以與IC芯片的例子同樣地適用于本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.電子裝置用基板，其特征在于，該電子裝置用基板具備薄板狀的芯基板；設(shè)置在所述芯基板上、與被組裝的電子部件的電極電連接的金屬電極；以及，搭載所述電子部件的同時(shí)，被設(shè)置成填滿所述金屬電極周?chē)碾娊^緣層。
2.權(quán)利要求1所述的電子裝置用基板，其特征在于，所述芯基板為銅箔、不銹鋼箔、鋁或其合金箔、鎳或其合金箔、錫或其合金箔中的任一種。
3.權(quán)利要求1所述的電子裝置用基板，其特征在于，所述芯基板具備以金屬為材料的載體層、形成于所述載體層上的剝離層、以及形成于所述剝離層上的金屬層，所述金屬層被配置在所述電絕緣層側(cè)。
4.權(quán)利要求3所述的電子裝置用基板，其特征在于，所述金屬層通過(guò)所述剝離層的與所述載體層的粘結(jié)力要小于所述金屬層與所述電絕緣層的粘結(jié)力。
5.權(quán)利要求3所述的電子裝置用基板，其特征在于，所述剝離層為有機(jī)系剝離層或無(wú)機(jī)系剝離層。
6.權(quán)利要求3所述的電子裝置用基板，其特征在于，所述金屬層是銅及其合金箔、不銹鋼箔、鋁及其合金箔、鎳及其合金箔、錫及其合金箔。
7.權(quán)利要求1所述的電子裝置用基板，其特征在于，所述芯基板上粘附有支承基板。
8.權(quán)利要求7所述的電子裝置用基板，其特征在于，所述支承基板是帶有粘結(jié)劑的絕緣膜。
9.權(quán)利要求1所述的電子裝置用基板，其特征在于，所述電絕緣層是阻焊劑、光阻焊劑。
10.權(quán)利要求1所述的電子裝置用基板，其特征在于，所述金屬電極是金、銀、銅、鎳、鈀、錫、銠、鈷的單體或它們的合金的單層或疊層體。
11.權(quán)利要求1所述的電子裝置用基板，其特征在于，所述金屬電極在其構(gòu)成中至少具有大于等于5μm的銅或其合金鍍層，或者大于等于3μm的鎳或其合金鍍層。
12.電子裝置用基板的制造方法，其特征在于，該方法包括在由金屬構(gòu)成的芯基板的單面上形成電絕緣層的第一工序；在所述電絕緣層上形成開(kāi)口部的第二工序；以及，在所述開(kāi)口部形成金屬電極的第三工序。
13.權(quán)利要求12所述的電子裝置用基板的制造方法，其特征在于，作為所述芯基板，使用將載體層、剝離層和金屬層疊層形成的復(fù)合基材。
14.權(quán)利要求12所述的電子裝置用基板的制造方法，其特征在于，作為所述芯基板，使用將載體層、剝離層和金屬層疊層形成的復(fù)合基材，使所述復(fù)合基材與支承基板成為一體。
15.權(quán)利要求14所述的電子裝置用基板的制造方法，其特征在于，所述支承基板是帶有粘結(jié)劑的絕緣膜。
16.權(quán)利要求12所述的電子裝置用基板的制造方法，其特征在于，所述電絕緣層通過(guò)涂布或壓接粘結(jié)在所述芯基板上。
17.權(quán)利要求12所述的電子裝置用基板的制造方法，其特征在于，所述電絕緣層為阻焊劑、光阻焊劑。
18.權(quán)利要求12所述的電子裝置用基板的制造方法，其特征在于，所述芯基板為銅箔、不銹鋼箔、鋁或其合金箔、鎳或其合金箔、錫或其合金箔中的任一種。
19.電子裝置，其特征在于，該電子裝置具備具有一個(gè)或一個(gè)以上外部連接用電極的電子部件；搭載了所述電子部件，與所述電極電連接的同時(shí)，在所述電子部件周?chē)碾娊^緣層內(nèi)在厚度方向貫通而形成的一個(gè)或一個(gè)以上的金屬電極；以及，覆蓋所述電子部件和所述金屬電極的表面的絕緣性覆蓋材料。
20.電子裝置，其特征在于，該電子裝置具備電子部件、設(shè)置在與所述電子部件的電極電連接的區(qū)域的金屬電極、覆蓋所述電子部件并在表面上的一部分區(qū)域具有所述金屬電極的絕緣性覆蓋材料，其中，所述絕緣性覆蓋材料的表面的所述金屬電極的周?chē)邆潆娊^緣層。
21.權(quán)利要求19或20所述的電子裝置，其特征在于，所述金屬電極上連接著焊球。
22.權(quán)利要求19或20所述的電子裝置，其特征在于，所述金屬電極通過(guò)金屬細(xì)線與所述電子部件的所述電極電連接。
23.權(quán)利要求19或20所述的電子裝置，其特征在于，所述金屬電極通過(guò)凸塊與所述電子部件的所述電極電連接。
24.電子裝置的制造方法，其特征在于，該制造方法具有下列工序在電子裝置用基板上搭載電子部件的第一工序，所述電子裝置用基板上是在芯基板上具有電絕緣層以及將所述電絕緣層在厚度方向貫通而形成于所述電絕緣層上的一個(gè)或一個(gè)以上的金屬電極；將所述電子部件的規(guī)定電極和所述金屬電極電連接的第二工序；用絕緣性覆蓋材料至少覆蓋所述電子部件和所述金屬電極的電連接部的第三工序；以及，從所述電子裝置用基板上除去所述芯基板的第四工序。
25.權(quán)利要求24所述的電子裝置的制造方法，其特征在于，所述第四工序通過(guò)化學(xué)溶解、電化學(xué)溶解、或機(jī)械研磨、或者它們的組合來(lái)去除所述芯基板。
26.權(quán)利要求24所述的電子裝置的制造方法，其特征在于，所述第四工序是，當(dāng)所述芯基板由中間插入剝離層的多個(gè)層構(gòu)成時(shí)，將表面?zhèn)葟乃鰟冸x層的面上剝下后，通過(guò)化學(xué)溶解、電化學(xué)溶解、機(jī)械研磨或者它們的組合，去除殘留在所述電絕緣層上的所述芯基板的背面?zhèn)鹊慕饘賹印?br> 全文摘要
本發(fā)明提供了可以以較小的力從電子裝置用基板一側(cè)剝下芯基板，來(lái)減輕為了使電極面在下面露出的化學(xué)或電化學(xué)溶解法或機(jī)械研磨作業(yè)的負(fù)荷，并且能夠進(jìn)一步縮小尺寸的電子裝置用基板及其制造方法、以及電子裝置及其制造方法。在由金屬構(gòu)成的芯基板(101)上形成搭載有電子部件的光阻焊劑(PSR)膜(102)，在該P(yáng)SR膜(102)上，由金構(gòu)成的鍍膜(104)、由鎳構(gòu)成的鍍膜(105)和由金構(gòu)成的鍍膜(106)的三層結(jié)構(gòu)的多個(gè)金屬電極(110)，形成于PSR膜(102)的規(guī)定位置的內(nèi)部，在厚度方向貫通PSR膜(102)。在制造電子裝置的最終階段，通過(guò)噴射氯化鐵水溶液來(lái)化學(xué)溶解去除該芯基板(101)。
文檔編號(hào)H01L21/48GK1835212SQ20061006480
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月17日
發(fā)明者珍田聰, 宮本宣明, 平澤宏希, 內(nèi)田建治, 御田護(hù) 申請(qǐng)人:日立電線株式會(huì)社, 恩益禧電子股份有限公司