專利名稱：電子部件內(nèi)置式基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子部件內(nèi)置式基板。具體地，本發(fā)明涉及這樣一種電子部件內(nèi)置式基板，其具有多層配線結(jié)構(gòu)以及與設(shè)置在多層配線結(jié)構(gòu)中的配線圖案電連接的電子部件。
背景技術(shù)：
近年來，在諸如半導(dǎo)體芯片等電子部件的高密度化方面已經(jīng)取得顯著進(jìn)步，從而便于實(shí)現(xiàn)電子部件的小型化。伴隨著該進(jìn)步已經(jīng)提出了電子部件內(nèi)置于多層配線結(jié)構(gòu)中的電子部件內(nèi)置式基板，多層配線結(jié)構(gòu)構(gòu)造成在多個(gè)層疊(層壓)的絕緣層中形成配線圖案。
圖34為現(xiàn)有技術(shù)的電子部件內(nèi)置式基板的剖視圖。
如圖34所示，電子部件內(nèi)置式基板200具有第一多層配線結(jié)構(gòu)201、第二多層配線結(jié)構(gòu)202、裸芯片203、散熱板204、密封樹脂205、通孔塞(through-via)208、209和210，以及散熱端子211。
第一多層配線結(jié)構(gòu)201具有層疊的樹脂層213和設(shè)置于層疊樹脂層213中的第一配線圖案214。容納部分216形成為容納裸芯片203。
第二多層配線結(jié)構(gòu)202設(shè)置于第一多層配線結(jié)構(gòu)201上。第二多層配線結(jié)構(gòu)202具有層疊的樹脂層217和設(shè)置于層疊樹脂層217中的第二配線圖案218。第二配線圖案218通過通孔塞208與第一配線圖案214電連接。
裸芯片203布置在容納部分216中，并由密封樹脂205密封。裸芯片203具有與通孔塞209相連的電極(圖中未示出)。該電極通過通孔塞209與第二配線圖案218電連接。
這樣，便可以通過在第一多層配線結(jié)構(gòu)201中所形成的容納部分216中設(shè)置裸芯片203來實(shí)現(xiàn)電子部件內(nèi)置式基板200的小型化。
散熱板204設(shè)置于裸芯片203的表面203B上，該表面與表面203A相反，而與通孔塞209相連的電極形成于表面203A上。散熱板204與通孔塞210相連。散熱端子211從密封樹脂205中露出，并通過通孔塞210與散熱板204熱連接。
在電子部件內(nèi)置式基板200與安裝板諸如母板等(圖中未示出)相連的狀態(tài)中，散熱端子211通過與設(shè)置于安裝板上的散熱部件諸如散熱器等相連而散去裸芯片203中產(chǎn)生的熱量(例如，參見專利文獻(xiàn)1日本未審定專利申請(qǐng)公開No.2004-79736)。
然而，在現(xiàn)有技術(shù)的電子部件內(nèi)置式基板200中，在將裸芯片203容納于第一多層配線結(jié)構(gòu)201的容納部分216中后，在第一多層配線結(jié)構(gòu)201上形成第二多層配線結(jié)構(gòu)202。因此，現(xiàn)有技術(shù)存在一個(gè)問題，即甚至在將KGD(已知良品)的裸芯片203安裝于第一多層配線結(jié)構(gòu)201上時(shí)，如果第二配線圖案218中發(fā)生故障(如短路)，現(xiàn)有技術(shù)的電子部件內(nèi)置式基板200仍為有缺陷的產(chǎn)品，這降低了電子部件內(nèi)置式基板200的產(chǎn)量。
此外，為了散去裸芯片203的熱量，必須通過通孔塞210和散熱端子211將設(shè)置于裸芯片203中的散熱板204連接至散熱部件諸如設(shè)置在安裝板上的散熱器等。因此，現(xiàn)有技術(shù)還存在另一個(gè)問題，即不能充分散去裸芯片203產(chǎn)生的熱量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種電子部件內(nèi)置式基板，所述電子部件內(nèi)置式基板能夠提高其產(chǎn)量并有效散去內(nèi)置電子部件所產(chǎn)生的熱量。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種電子部件內(nèi)置式基板，包括多層配線結(jié)構(gòu)，在其中配線圖案形成于層疊絕緣層中；電子部件，其與所述配線圖案電連接；樹脂層，其覆蓋所述多層配線結(jié)構(gòu)的第一主面，并且具有容納所述電子部件的容納部分；以及密封樹脂，其密封容納于所述容納部分中的所述電子部件。
根據(jù)本發(fā)明，可以在形成所述多層配線結(jié)構(gòu)之后將所述電子部件與所述多層配線結(jié)構(gòu)的配線圖案電連接。因此，通過將所述電子部件安裝于初步確定為合格產(chǎn)品的所述多層配線結(jié)構(gòu)上，從而可以提高所述電子部件內(nèi)置式基板的產(chǎn)量。
而且，從所述密封樹脂中露出的散熱元件可以設(shè)置于所述電子部件的一個(gè)表面上，該表面與電連接所述配線圖案的表面相反。這樣便可以采用比現(xiàn)有技術(shù)的基板更為簡(jiǎn)單的構(gòu)造，以通過所述散熱元件有效散去所述電子部件所產(chǎn)生的熱量。
此外，根據(jù)本發(fā)明的電子部件內(nèi)置式基板可以設(shè)置有與所述配線圖案電連接并且穿透所述樹脂層的通孔塞。這樣，所述通孔塞適于用作外部連接端子。這樣便可以將另一個(gè)基板或者半導(dǎo)體器件連接至所述通孔塞，從而可以提高封裝密度。
在一些實(shí)施例中體現(xiàn)了下列優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)。例如，可以提高電子部件內(nèi)置式基板的產(chǎn)量，并且有效散去內(nèi)置電子部件所產(chǎn)生的熱量。其他特征和優(yōu)點(diǎn)則不限于這些具體實(shí)施例。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的剖視圖。
圖2是具有根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的電子裝置的一個(gè)實(shí)例圖。
圖3是具有根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的電子裝置的另一個(gè)實(shí)例圖。
圖4是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第一工序的視圖。
圖5是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第二工序的視圖。
圖6是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第三工序的視圖。
圖7是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第四工序的視圖。
圖8是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第五工序的視圖。
圖9是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第六工序的視圖。
圖10是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第七工序的視圖。
圖11是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第八工序的視圖。
圖12是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第九工序的視圖。
圖13是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第十工序的視圖。
圖14是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第十一工序的視圖。
圖15是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第十二工序的視圖。
圖16是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第十三工序的視圖。
圖17是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第十四工序的視圖。
圖18是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第十五工序的視圖。
圖19是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第十六工序的視圖。
圖20是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第十七工序的視圖。
圖21是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第十八工序的視圖。
圖22是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第十九工序的視圖。
圖23是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第二十工序的視圖。
圖24是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第二十一工序的視圖。
圖25是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第二十二工序的視圖。
圖26是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第二十三工序的視圖。
圖27是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第二十四工序的視圖。
圖28是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第二十五工序的視圖。
圖29是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第二十六工序的視圖。
圖30是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第二十七工序的視圖。
圖31是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第二十八工序的視圖。
圖32是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第二十九工序的視圖。
圖33是制造根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的第三十工序的視圖。
圖34為現(xiàn)有技術(shù)的電子部件內(nèi)置式基板的剖視圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳述以下將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的剖視圖。在圖1中，參考標(biāo)號(hào)A表示無芯基板(coreless substrate)11表面上的一個(gè)區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)連接有半導(dǎo)體芯片14(下文稱之為“半導(dǎo)體芯片連接區(qū)A”)。參考標(biāo)號(hào)B表示形成有通孔塞21的位置(下文稱之為“通孔塞形成位置B”)。參考標(biāo)號(hào)M1表示樹脂層13自預(yù)浸漬樹脂層28的頂面28A處起的厚度(下文稱之為“厚度M1”)。順便提到，可將半導(dǎo)體芯片14作為電子部件內(nèi)置于電子部件內(nèi)置式基板中，在下文中將該情況作為本發(fā)明所述實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說明。
以下參考圖1說明根據(jù)本發(fā)明所述實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板10。電子部件內(nèi)置式基板10包括用作多層配線結(jié)構(gòu)的無芯基板11、樹脂層13、半導(dǎo)體芯片14(為一電子部件)、散熱元件16、金凸點(diǎn)17、密封樹脂19、通孔塞21、阻焊層22和防擴(kuò)散膜23。
無芯基板11包括層疊的絕緣層26與27、預(yù)浸漬樹脂層28、配線圖案31、防擴(kuò)散膜32與33、阻焊層34和外部連接端子35。
絕緣層27設(shè)置于絕緣層26上。例如，環(huán)氧樹脂可以用作絕緣層26和27的材料。預(yù)浸漬樹脂層28設(shè)置于樹脂層13與絕緣層27之間，并與樹脂層13和絕緣層27相接觸。預(yù)浸漬樹脂層28是通過將樹脂注入碳纖維織物或玻璃纖維織物，或者注入方向平行的碳纖維或玻璃纖維中而獲得的。預(yù)浸漬樹脂層28為用作支承板的輕質(zhì)、高硬度和高強(qiáng)度的樹脂層。
這樣，預(yù)浸漬樹脂層28設(shè)置于樹脂層13與絕緣層27之間。因此，電子部件內(nèi)置式基板10的強(qiáng)度和硬度便可得到充分保證，從而防止電子部件內(nèi)置式基板10發(fā)生諸如翹曲等變形。
配線圖案31設(shè)置于層疊絕緣層26和27以及預(yù)浸漬樹脂層28中。配線圖案31包括通孔塞36、38、43和44，配線37和41，第一連接片46以及第二連接片48。
通孔塞36設(shè)置為穿透絕緣層26。通孔塞36的頂部(位于無芯基板11的第一主面?zhèn)鹊亩瞬?與配線37相連。防擴(kuò)散膜33設(shè)置于通孔塞36的底部(位于無芯基板11的第二主面?zhèn)鹊亩瞬?。配線37設(shè)置在絕緣層26的頂面26A上，而且被絕緣層27覆蓋。配線37與其底面上的通孔塞36電連接。
通孔塞38設(shè)置在位于配線37上的絕緣層27中。通孔塞38與配線37和41電連接。配線41設(shè)置在絕緣層27的頂面27A上，并且被預(yù)浸漬樹脂層28覆蓋。配線41與其底面上的通孔塞38電連接。
通孔塞43設(shè)置在位于配線41上的預(yù)浸漬樹脂層28中。通孔塞43將配線41與第一連接片46電連接。通孔塞44設(shè)置在位于配線41上的預(yù)浸漬樹脂層28中。通孔塞44將配線41與第二連接片48電連接。
第一連接片46設(shè)置在預(yù)浸漬樹脂層28的頂面28A上，并且被密封樹脂19覆蓋。第一連接片46與其底面上的通孔塞43電連接。第一連接片46通過防擴(kuò)散膜32和金凸點(diǎn)17與半導(dǎo)體芯片14電連接。
第二連接片48設(shè)置在預(yù)浸漬樹脂層28的頂面28A上，并且被樹脂層13覆蓋。第二連接片48設(shè)置在第一連接片46所處位置之外。第二連接片48與通孔塞44和通孔塞21電連接。
順便提到，導(dǎo)電金屬可以用作配線圖案31的材料。例如，在該實(shí)例中銅可以用作導(dǎo)電金屬。
防擴(kuò)散膜32設(shè)置于第一連接片46上，與設(shè)置金凸點(diǎn)17的位置相對(duì)應(yīng)。防擴(kuò)散膜32為第一連接片46上的多層膜，其中依次層疊鎳層51和金層52。此外，金層52與金凸點(diǎn)17相連。
防擴(kuò)散膜33設(shè)置于通孔塞36的底部。防擴(kuò)散膜33為通孔塞36底部處的多層膜，其中依次層疊鎳層54和金層55。金層55與外部連接端子35相連。阻焊層34設(shè)置為覆蓋絕緣層26的底面26B，防擴(kuò)散膜33從阻焊層34中露出。
外部連接端子35設(shè)置在位于無芯基板11第二主面?zhèn)鹊姆罃U(kuò)散膜33的金層55中。外部連接端子35用于將電子部件內(nèi)置式基板10連接至安裝板諸如母板等。例如，焊球可以用作外部連接端子35。
樹脂層13設(shè)置為覆蓋預(yù)浸漬樹脂層28的頂面28A，預(yù)浸漬樹脂層28設(shè)置于無芯基板11的第一主面?zhèn)?。在樹脂?3中形成適于容納半導(dǎo)體芯片14的容納部分57和內(nèi)有通孔塞21的通孔59。容納部分57形成為穿透樹脂層13，與半導(dǎo)體芯片連接區(qū)A相對(duì)應(yīng)。而且，容納部分57構(gòu)造成其尺寸大于半導(dǎo)體芯片14的外形尺寸，從而在容納部分57的側(cè)壁和半導(dǎo)體芯片14之間形成間隙，該間隙中填充有密封樹脂19。
通孔59形成為穿透樹脂層13并且露出第二連接片48的頂面，與通孔塞形成位置B相對(duì)應(yīng)。
半導(dǎo)體芯片14具有電極片61，并且在容納入容納部分57中時(shí)由密封樹脂19密封。電極片61通過金凸點(diǎn)17和防擴(kuò)散膜32與第一連接片46電連接。因此，半導(dǎo)體芯片14與設(shè)置于無芯基板11中的配線圖案31電連接。例如，存儲(chǔ)半導(dǎo)體芯片和邏輯半導(dǎo)體芯片(比存儲(chǔ)半導(dǎo)體芯片更易產(chǎn)生熱量)可以用作半導(dǎo)體芯片14。
這樣，具有容納部分57的樹脂層13設(shè)置于無芯基板11上。半導(dǎo)體芯片14容納于容納部分57中，以便與配線圖案31電連接。這使得能夠?qū)雽?dǎo)體芯片14安裝于初步確定為合格產(chǎn)品的無芯基板11上。因此，可以提高電子部件內(nèi)置式基板10的產(chǎn)量。
散熱元件16設(shè)置于半導(dǎo)體芯片14的表面14B上，該表面14B與電連接配線圖案31的表面14A相反。此外，散熱元件16的頂面16A從密封樹脂19中露出。散熱元件16用于將半導(dǎo)體芯片14所產(chǎn)生的熱量散出至電子部件內(nèi)置式基板10的外部。例如，主要成份為硅膠的散熱片可以用作散熱元件16。
這樣，散熱元件16設(shè)置于半導(dǎo)體芯片14的表面14B上，該表面14B與電連接配線圖案31的表面14A相反。而且，散熱元件16從密封樹脂19中露出。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的電子部件內(nèi)置式基板200相比，散熱路徑得以縮短。因此，可以有效散去半導(dǎo)體芯片14所產(chǎn)生的熱量。順便提到，調(diào)整散熱元件16使得至少散熱元件16的頂面16A從密封樹脂19中露出就足夠了?；蛘?，可以使散熱元件16的頂面16A和側(cè)面的一部分從密封樹脂19中露出。與僅僅使散熱元件16的頂面16A從密封樹脂19中露出相比，在這種情況下可以增強(qiáng)散熱元件16的散熱效率。
金凸點(diǎn)17用于通過芯片倒裝技術(shù)將半導(dǎo)體芯片14連接至其上設(shè)置有防擴(kuò)散膜32的第一連接片46。金凸點(diǎn)17將電極片61與第一連接片46電連接。
密封樹脂19填充容納部分57，從而密封半導(dǎo)體芯片14。密封樹脂19設(shè)置為至少露出散熱元件16的頂面16A。例如，底部填充樹脂可以用作密封樹脂19。例如，含有分散玻璃填料的環(huán)氧基樹脂可以用作底部填充樹脂。
這樣，采用密封樹脂19密封容納于樹脂層13的容納部分57中的半導(dǎo)體芯片14。因此，可以調(diào)整無芯基板11上方的半導(dǎo)體芯片14的位置。而且，還可以減小無芯基板11和半導(dǎo)體芯片14之間的熱膨脹系數(shù)之差。
通孔塞21設(shè)置于樹脂層13中所形成的通孔59中。通孔塞21的一個(gè)端部(底部)與第二連接片48電連接。通孔塞21的另一端部(頂部)與樹脂層13的頂面13A大致齊平。例如，導(dǎo)電金屬可以用作通孔塞21的材料。例如，在該實(shí)例中銅可以用作導(dǎo)電金屬。
這樣，與第二連接片48電連接的通孔塞21設(shè)置于通孔59中。因此，另一基板(例如，安裝板)和半導(dǎo)體器件等可以與通孔塞21的頂部相連，該頂部與樹脂層13的頂面13A大致齊平。從而可以提高電子部件內(nèi)置式基板10的封裝密度。
阻焊層22設(shè)置為覆蓋樹脂層13的頂面13A，并露出通孔塞21的頂部。
防擴(kuò)散膜23設(shè)置于通孔塞32從阻焊層22中露出的頂部。防擴(kuò)散膜23為通孔塞21頂部上的多層膜，其中依次層疊鎳層63和金層64。
根據(jù)本實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板，樹脂層13設(shè)置在具有多層配線結(jié)構(gòu)的無芯基板11上，樹脂層13具有適于容納半導(dǎo)體芯片14的容納部分57。這樣，在無芯基板11形成后，半導(dǎo)體芯片14可以與無芯基板11中的配線圖案31電連接。因此，通過將半導(dǎo)體芯片14連接至初步確定為合格產(chǎn)品的無芯基板11，可以提高電子部件內(nèi)置式基板10的產(chǎn)量。
此外，散熱元件16設(shè)置于半導(dǎo)體芯片14的表面14B之上。而且，散熱元件16從密封樹脂19中露出。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的電子部件內(nèi)置式基板200相比，散熱路徑得以縮短。從而可以有效散去半導(dǎo)體芯片14所產(chǎn)生的熱量。
而且，與第二連接片48電連接的通孔塞21設(shè)置于樹脂層13中所形成的通孔59中。于是，另一基板和半導(dǎo)體器件等可以與通孔塞21的頂部相連，該頂部與樹脂層13的頂面13A大致齊平。從而可以提高電子部件內(nèi)置式基板10的封裝密度。
順便提到，在本實(shí)施例的前述說明中是將半導(dǎo)體芯片14作為電子部件的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行描述。然而，也可以使用焊接部件諸如電容器等代替半導(dǎo)體芯片14。
圖2為電子裝置的一個(gè)實(shí)例圖，其具有根據(jù)本實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板。在圖2中，相同的參考標(biāo)號(hào)表示與根據(jù)本實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板10相同的部件。
參照?qǐng)D2，電子裝置70構(gòu)造成包括電子部件內(nèi)置式基板10和半導(dǎo)體器件71。半導(dǎo)體器件71包括基板72、通孔塞73、連接片74、第一半導(dǎo)體芯片76、第二半導(dǎo)體芯片77、密封樹脂79、阻焊層81、防擴(kuò)散膜82和外部連接端子84。
通孔塞73設(shè)置為穿透基板72。通孔塞73的一個(gè)端部(位于基板72的頂面72A側(cè))與連接片74電連接。而且，防擴(kuò)散膜82設(shè)置于通孔塞73的另一端部(位于基板72的底面72B側(cè))。通孔塞73將連接片74與防擴(kuò)散膜82電連接。
連接片74設(shè)置于基板72的頂面72A上，與通孔塞73所形成的位置相對(duì)應(yīng)。連接片74通過導(dǎo)線89和91與第一半導(dǎo)體芯片76和第二半導(dǎo)體芯片77電連接。例如，導(dǎo)電金屬可以用作通孔塞73和連接片74的材料。例如，在該實(shí)例中銅可以用作導(dǎo)電金屬。
第一半導(dǎo)體芯片76具有電極片86。第一半導(dǎo)體芯片76的表面(位于未形成電極片86的一側(cè))與基板72的頂面72A接合。第一半導(dǎo)體芯片76的電極片86通過導(dǎo)線89(采用引線接合法)與連接片74電連接。
第二半導(dǎo)體芯片77在外形尺寸方面小于第一半導(dǎo)體芯片76，并且具有電極片87。第二半導(dǎo)體芯片77的表面(位于未形成電極片87的一側(cè))與第一半導(dǎo)體芯片76接合。第二半導(dǎo)體芯片77的電極片87通過導(dǎo)線91(采用引線接合法)與連接片74電連接。
密封樹脂79設(shè)置于基板72的頂面72A上，密封彼此引線接合的第一半導(dǎo)體芯片76和第二半導(dǎo)體芯片77以及導(dǎo)線89和91。
阻焊層81設(shè)置為覆蓋基板72的底面72B，同時(shí)露出通孔塞73的底部。
防擴(kuò)散膜82設(shè)置于通孔塞73從阻焊層81中露出的底部。防擴(kuò)散膜82為通孔塞73底部上的多層膜，其中依次層疊鎳層93和金層94。
外部連接端子84設(shè)置于防擴(kuò)散膜82的金層94上。外部連接端子84通過防擴(kuò)散膜82、通孔塞73、連接片74以及導(dǎo)線89和91與第一半導(dǎo)體芯片76和第二半導(dǎo)體芯片77電連接。外部連接端子84與設(shè)置于電子部件內(nèi)置式基板10上的防擴(kuò)散膜23相連。因此，半導(dǎo)體器件71與電子部件內(nèi)置式基板10電連接。
例如，如果存儲(chǔ)半導(dǎo)體芯片和邏輯半導(dǎo)體芯片(比存儲(chǔ)半導(dǎo)體芯片更易產(chǎn)生熱量)與具有上述構(gòu)造的電子裝置70中的無芯基板11的配線圖案31電連接，則將邏輯半導(dǎo)體芯片置于半導(dǎo)體芯片14所處的位置。而將存儲(chǔ)半導(dǎo)體芯片置于第一半導(dǎo)體芯片76和第二半導(dǎo)體芯片77各自所處的位置。這樣，存儲(chǔ)半導(dǎo)體芯片和各邏輯半導(dǎo)體芯片相互隔開。因此，可以防止邏輯半導(dǎo)體芯片所產(chǎn)生的熱量對(duì)存儲(chǔ)半導(dǎo)體芯片造成不良影響。而且，邏輯半導(dǎo)體芯片位于半導(dǎo)體芯片14所處的位置。這樣便可以通過散熱元件16有效散去邏輯半導(dǎo)體芯片產(chǎn)生的熱量。
圖3是具有根據(jù)本實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的電子裝置的另一個(gè)實(shí)例圖。在圖3中，相同的參考標(biāo)號(hào)表示與圖2中所示電子部件內(nèi)置式基板70相同的部件。
參照?qǐng)D3，電子裝置100構(gòu)造成包括電子部件內(nèi)置式基板101和半導(dǎo)體器件105。除了將外部連接端子102設(shè)置于電子部件內(nèi)置式基板101的防擴(kuò)散膜23上以外，電子部件內(nèi)置式基板101的構(gòu)造與電子部件內(nèi)置式基板10相似。外部連接端子102用于將電子部件內(nèi)置式基板101連接至安裝板諸如母板等。例如，焊球可以用作外部連接端子102。
除了將配線106設(shè)置于基板72的底面72B上并且將防擴(kuò)散膜82設(shè)置于配線106上之外，半導(dǎo)體器件105的構(gòu)造與半導(dǎo)體器件71(參見圖2)相似。防擴(kuò)散膜82與設(shè)置在電子部件內(nèi)置式基板101中的外部連接端子35相連。因此，半導(dǎo)體器件105與電子部件內(nèi)置式基板101電連接。
即便是采用這種構(gòu)造的電子裝置100也能夠獲得與電子裝置70相似的優(yōu)點(diǎn)。
圖4至圖33是說明制造根據(jù)本實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的方法的視圖。在圖4至圖33中，相同的參考標(biāo)號(hào)表示與根據(jù)本實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板10相同的部件。
首先，如圖4所示，制備一個(gè)由導(dǎo)電金屬制成的支承板111。此后，在支承板111上形成絕緣層26。例如，可用厚度為400μm或以上的銅板作為支承板111。此外，在支承板111上形成絕緣層26之前，對(duì)支承板111進(jìn)行表面清洗。絕緣層26通過將例如片狀環(huán)氧基樹脂層(厚度范圍為30μm至40μm)附著在支承板111上而形成。
隨后，如圖5所示，與通孔塞36所形成的位置相對(duì)應(yīng)，在絕緣層26中形成各通孔112，支承板111從各通孔中露出。通孔112通過例如激光束加工的方法形成。
此后，如圖6所示，將金屬層113形成為覆蓋絕緣層26的頂面26A和通孔112。在絕緣層26上進(jìn)行去除污處理后，通過進(jìn)行電解電鍍形成金屬層113?？梢詫?dǎo)電金屬用作金屬層113的材料。例如，在該實(shí)例中可以采用銅層(厚度為1μm)作為導(dǎo)電金屬。
此后，如圖7所示，將具有開口部分115A的干膜抗蝕劑115形成于圖6中所示的結(jié)構(gòu)上。開口部分115A與配線37的形狀和形成位置相對(duì)應(yīng)。例如，可以采用PFR-800AUS410(由Taiyo Ink MFG.CO.，LTD.制造)作為干膜抗蝕劑115。
此后，如圖8所示，通過將金屬層113作為供電層進(jìn)行電解電鍍，進(jìn)行導(dǎo)電金屬116的沉淀和生長(zhǎng)，從而填充通孔112和開口部分115A。這樣，分別在通孔112中形成通孔塞36(每一通孔塞均包括金屬層113和導(dǎo)電金屬116)。例如，可以采用銅作為導(dǎo)電金屬116。
此后，如圖9所示，去除干膜抗蝕劑115。此后，如圖10所示，去除未被導(dǎo)電金屬116覆蓋的多余金屬層113。隨后，在絕緣層26的頂面26A上形成配線37(每一配線均包括金屬層113和導(dǎo)電金屬116)。
此后，如圖11所示，通過與圖4至圖10中所示相似的技術(shù)，將絕緣層27、通孔塞38(每一通孔塞均包括金屬層118和導(dǎo)電金屬119)和配線41(每一配線均包括金屬層118和導(dǎo)電金屬119)形成于圖10所示的結(jié)構(gòu)上。例如，可以采用片狀環(huán)氧基樹脂層(厚度范圍為30μm至40μm)作為絕緣層27?？梢圆捎脤?dǎo)電金屬作為金屬層118的材料。例如，在實(shí)際應(yīng)用中，可以采用銅層(厚度為1μm)作為金屬層118。而且，例如，可以采用銅層作為導(dǎo)電金屬119。
此后，如圖12所示，將預(yù)浸漬樹脂層28形成為覆蓋絕緣層27的頂面27A和配線41。例如，在實(shí)際應(yīng)用中，將片狀預(yù)浸漬樹脂層28附著在圖11所示的結(jié)構(gòu)上。例如，預(yù)浸漬樹脂層28的厚度可以為100μm。
此后，如圖13所示，將通孔塞43和44(都包括金屬層121和導(dǎo)電金屬122)形成于位于配線41上的預(yù)浸漬樹脂層28中。而且，將第一連接片46和第二連接片48(都包括金屬層121和導(dǎo)電金屬122)形成于預(yù)浸漬樹脂層28的頂面28A上。這樣便形成配線圖案31；該配線圖案包括通孔塞36、38、43和44，配線37和41，第一連接片46以及第二連接片48。
此后，如圖14所示，將具有開口部分123A的干膜抗蝕劑123形成于圖13所示的結(jié)構(gòu)上。采用能夠耐電鍍液(更具體地，形成鎳層51和金層52時(shí)所用的電鍍液)的干膜抗蝕劑(電鍍液無法浸入的干膜抗蝕劑)作為干膜抗蝕劑123。例如，可以采用411Y50(由Nichigo-MortonCo.，Ltd.制造)作為干膜抗蝕劑123。與防擴(kuò)散膜32的形狀和形成位置相對(duì)應(yīng)，開口部分123A形成為露出第一連接片46的頂面。
隨后，如圖15所示，通過將金屬層113作為供電層進(jìn)行電解電鍍，將鎳層51和金層52依次層疊在從開口部分123A中露出的第一連接片46上而形成防擴(kuò)散膜32。
此后，如圖16所示，去除干膜抗蝕劑123。此后，如圖17所示，在圖16所示的結(jié)構(gòu)上將干膜抗蝕劑125形成于與半導(dǎo)體芯片連接區(qū)A和通孔塞形成位置B相對(duì)應(yīng)的區(qū)域上。采用能夠耐電鍍液(更具體地，形成鎳層51和金層52時(shí)所用的電鍍液)的干膜抗蝕劑(電鍍液無法浸入的干膜抗蝕劑)作為干膜抗蝕劑125。例如，可以采用411Y50(由Nichigo-Morton Co.，Ltd.制造)作為干膜抗蝕劑125。干膜抗蝕劑125的厚度M2(自預(yù)浸漬樹脂層28的頂面28A起)可設(shè)定為例如100μm。
此后，如圖18所示，在圖17所示的結(jié)構(gòu)上將樹脂層13形成于未被干膜抗蝕劑125覆蓋的區(qū)域上。然后進(jìn)行短時(shí)烘焙，以便使樹脂層13硬化。樹脂層13形成為使樹脂層13的頂面13A與干膜抗蝕劑125的頂面125A大致齊平。例如，可以采用環(huán)氧基樹脂作為樹脂層13的材料。例如，可以通過旋涂法形成樹脂層13?？梢栽陬A(yù)定處理?xiàng)l件下進(jìn)行短時(shí)硬化，例如在100℃的溫度硬化30分鐘。
此后，如圖19所示，抗蝕膜127形成為覆蓋設(shè)置于半導(dǎo)體芯片連接區(qū)A上的干膜抗蝕劑125的頂面125A?？刮g膜127是采用液態(tài)抗蝕劑而形成。例如，可以采用PSR-4000 AUS703(由Taiyo Ink MFG.CO.，LTD.制造)作為液態(tài)抗蝕劑。
此后，如圖20所示，去除形成于第二連接片48上的干膜抗蝕劑125，從而形成露出第二連接片48的通孔59。例如，采用氫氧化鈉通過濕蝕刻法去除干膜抗蝕劑125。
此后，如圖21所示，通過將第二連接片48作為供電層進(jìn)行電解電鍍，在通孔59中進(jìn)行導(dǎo)電金屬的沉積和生長(zhǎng)。這樣，形成通孔塞21。例如，在該實(shí)例中可以將銅作為導(dǎo)電金屬。
此后，如圖22所示，去除抗蝕膜127。去除抗蝕膜127可以采用例如灰化的方法。然后，如圖23所示，將保護(hù)片129附著在圖22所示的結(jié)構(gòu)上，以便覆蓋該結(jié)構(gòu)的頂面。當(dāng)采用濕蝕刻法去除支承板111時(shí)，保護(hù)片129用于防止通孔塞21被蝕刻。
此后，如圖24所示，采用濕蝕刻法去除支承板111。然后，去除保護(hù)片129，這如圖25所示。
此后，如圖26所示，形成阻焊層22和阻焊層34。阻焊層22適于覆蓋圖25所示結(jié)構(gòu)的頂面，阻焊層34適于覆蓋圖25所示結(jié)構(gòu)的底面?？梢圆捎媚钭韬笇幼鳛樽韬笇?2和34。例如，可以采用PFR-800AUS 410(由Taiyo Ink MFG.CO.，LTD.制造)作為膜狀阻焊層。
此后，如圖27所示，進(jìn)行阻焊層22和34的暴露和生長(zhǎng)，從而形成穿透阻焊層22的開口部分22A和22B以及穿透阻焊層34的開口部分34A。開口部分22A露出形成于半導(dǎo)體芯片連接區(qū)A上的干膜抗蝕劑125的頂面125A。開口部分22B露出通孔塞21的頂面。此外，開口部分34A露出通孔塞36的底面。
此后，如圖28所示，通過將通孔塞21和通孔塞36作為供電層進(jìn)行電解電鍍，形成防擴(kuò)散膜23和防擴(kuò)散膜33。通過將鎳層63和金層64依次層疊在通孔塞21(在開口部分22B中露出)的頂面上，從而獲得防擴(kuò)散膜23；通過將鎳層54和金層55依次層疊在通孔塞36(從開口部分34A中露出)的底面上，從而獲得防擴(kuò)散膜33。
這樣便制造出具有多層配線結(jié)構(gòu)的無芯基板11。隨后對(duì)無芯基板11進(jìn)行電氣檢查以確定合格產(chǎn)品。確定為合格產(chǎn)品的無芯基板11用于圖29至33所示的下列步驟。
此后，如圖29所示，去除設(shè)置于半導(dǎo)體芯片連接區(qū)A上的干膜抗蝕劑125，從而在半導(dǎo)體芯片連接區(qū)A上形成容納半導(dǎo)體芯片14的容納部分57。與半導(dǎo)體芯片連接區(qū)A相對(duì)應(yīng)，容納部分57穿透樹脂層13并露出預(yù)浸漬樹脂層28、第一連接片46和防擴(kuò)散膜32。
此后，如圖30所示，將散熱元件16設(shè)置為覆蓋半導(dǎo)體芯片14的表面14B，該表面與連接第一連接片46的表面14A相反。然后，將金凸點(diǎn)132形成于半導(dǎo)體芯片14的電極片61的底面上。隨后，將金凸點(diǎn)133形成于防擴(kuò)散膜32上。稍后，熔融金凸點(diǎn)132和133，使二者相互連接，從而形成電連接半導(dǎo)體芯片14與防擴(kuò)散膜32的金凸點(diǎn)17(參見圖31)。
此后，如圖31所示，熔融金凸點(diǎn)132和133，使二者相互連接。通過將熔融的金凸點(diǎn)132和133相結(jié)合，獲得作為一體的圖31所示的金凸點(diǎn)17。這樣，通過金凸點(diǎn)17將半導(dǎo)體芯片14電連接至設(shè)置于無芯基板11中的配線圖案31。
這樣便將半導(dǎo)體芯片14連接至確定為合格產(chǎn)品的無芯基板11，從而提高電子部件內(nèi)置式基板10的產(chǎn)量。
此后，如圖32所示，采用密封樹脂19將容納于容納部分57中的半導(dǎo)體芯片14密封。密封樹脂19形成為至少露出散熱元件16的頂面16A。例如，可以采用底部填充樹脂作為密封樹脂19。例如，可以采用含有分散玻璃填料的環(huán)氧基樹脂作為底部填充樹脂。
這樣，密封樹脂19形成為至少露出設(shè)置于半導(dǎo)體芯片14表面14B上的散熱元件16的頂面16A。這樣便可以采用比現(xiàn)有技術(shù)的基板更為簡(jiǎn)單的構(gòu)造有效散去電子部件產(chǎn)生的熱量。
此后，如圖33所示，將外部連接端子35成形于位于無芯基板11的第二主面?zhèn)鹊姆罃U(kuò)散膜33的金層55上。這樣便可制成電子部件內(nèi)置式基板10。例如，可以采用焊球作為外部連接端子35。
按照制造根據(jù)本實(shí)施例的電子部件內(nèi)置式基板的方法，樹脂層13設(shè)置于確定為合格產(chǎn)品的無芯基板11上，樹脂層13具有適于容納半導(dǎo)體芯片14的容納部分57。設(shè)置于無芯基板11中的配線圖案31與半導(dǎo)體芯片14電連接，從而可以提高電子部件內(nèi)置式基板10的產(chǎn)量。
盡管已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本發(fā)明不限于這些具體實(shí)施例。在不違背本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的條件下，可以進(jìn)行各種修改或變化。
順便提到，雖然是將半導(dǎo)體芯片14作為電子部件的一個(gè)實(shí)例來詳細(xì)描述本實(shí)施例，但是可以將半導(dǎo)體芯片14以外的電子部件例如焊接部件諸如電容器等(在該情況下，其通過焊接與配線圖案31電連接)容納于容納部分57中。
而且，雖然是將無芯基板11(因其沒有有芯部件(core member)，因而能夠比芯基板更薄)作為多層配線結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例詳細(xì)描述本實(shí)施例，但是也可采用具有有芯部件諸如金屬板等的有芯基板代替無芯基板11。
本發(fā)明可以應(yīng)用于這樣的電子部件內(nèi)置式基板其能夠提高自身產(chǎn)量并且有效散去內(nèi)置電子部件所產(chǎn)生的熱量。
本申請(qǐng)以2005年10月27日提交的日本專利申請(qǐng)No.2005-313243為基礎(chǔ)并要求該申請(qǐng)的外國(guó)優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。
權(quán)利要求
1.一種電子部件內(nèi)置式基板，包括多層配線結(jié)構(gòu)，在其中配線圖案形成于層疊絕緣層中；電子部件，其與所述配線圖案電連接；樹脂層，其覆蓋所述多層配線結(jié)構(gòu)的第一主面并且具有容納所述電子部件的容納部分；以及密封樹脂，其密封容納于所述容納部分中的所述電子部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子部件內(nèi)置式基板，其中，所述層疊絕緣層中與所述樹脂層相接觸的層為預(yù)浸漬樹脂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子部件內(nèi)置式基板，還包括散熱元件，其設(shè)置于所述電子部件的一個(gè)表面上并且從所述密封樹脂中露出，所述表面與電連接所述配線圖案的表面相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子部件內(nèi)置式基板，還包括通孔塞，其與所述配線圖案電連接并且穿透所述樹脂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子部件內(nèi)置式基板，還包括外部連接端子，其設(shè)置于與所述多層配線結(jié)構(gòu)的第一主面相反的第二主面上，并且與所述配線圖案電連接。
6.一種制造電子部件內(nèi)置式基板的方法，包括以下步驟形成多層配線結(jié)構(gòu)，在所述多層配線結(jié)構(gòu)中配線圖案形成于層疊絕緣層中；形成樹脂層，所述樹脂層覆蓋所述多層配線結(jié)構(gòu)的第一表面并且具有容納部分；在所述樹脂層的容納部分中設(shè)置電子部件，并將所述電子部件電連接至所述配線圖案；以及形成密封樹脂，所述密封樹脂密封容納于所述容納部分中的所述電子部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造電子部件內(nèi)置式基板的方法，還包括以下步驟形成通孔塞，所述通孔塞穿透所述樹脂層并且與所述配線圖案電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電子部件內(nèi)置式基板，包括無芯基板(11)，在其中配線圖案(31)形成于層疊絕緣層(26)和(27)中；半導(dǎo)體芯片(14)，其與配線圖案(31)電連接；樹脂層(13)，其構(gòu)造成覆蓋無芯基板(11)的第一主面并且具有容納半導(dǎo)體芯片(14)的容納部分(57)；以及密封樹脂(19)，其密封容納于容納部分(57)中的半導(dǎo)體芯片(14)。
文檔編號(hào)H01L21/48GK1956183SQ20061015012
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月27日
發(fā)明者町田洋弘 申請(qǐng)人:新光電氣工業(yè)株式會(huì)社