TWI258175B - Wiring board, method of manufacturing the same, and semiconductor device - Google Patents
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Description
1258175 九、發明說明: 【發明戶斤屬之技術領域3 發明領域 本發明關於一種佈線板,製造此佈線板之方法,以及 5 半導體元件,以及更特別地,關於增加絕緣可靠性及製造 良率的技術。 L先前才支冬好】 發明背景 第1圖為顯示根據習知技術之覆晶薄膜(晶片_on_filin 10 (COF))半導體元件之配置的前視圖。第2圖為對應第1圖 之側視圖。 COF半導體元件包含佈線板11。在此例子中,佈線板 11係由厚度約1 〇至50 μπι之聚酸亞胺薄膜所形成。由厚 度約5至1〇 μιη之銅層所形成之佈線12係形成在佈線板 15 11之上部表面。在此例子中,為了形成佈線12, CpNiCr, 或NiTi之底塗金屬層,以及銅層係藉由真空沈積或賴以 連續地形成在佈線板11上,分別達數百A及數千A (lA=l(T8cm)。之後,一銅層係藉由無電電鍍或在未穿插 任何黏著劑之下,形成在佈線板U上。例如锡或焊蚪之低 20熔點金屬的電鍍層(未顯示)係形成在佈線12的表面上。 每-佈線之-端係供入為連接端子12a。在此例子中, 在佈線板U之半導體晶片安裝區域中,未形成元件孔。佈 ^反二具有相對半導體晶片13的表面,其遍佈於半導體 晶片安裝區域。由金製成且形成於半導體晶 5 1258175 周圍之突起電極14係藉由AuSn共金合金,接合至佈線板 11上的連接端子12a的上表面,以致於半導體晶片13係安 裝在佈線板11之上表面側的預定部分上。之後,藉由習知 側封膠方法,於形成在半導體晶片13及佈線板11之間的 . 5 空間中,充填例如環氧樹脂之絕緣樹脂15 (亦稱為密封樹 脂)。絕緣樹脂15係經加熱及固化,藉此完成半導體元件。 曰本專利公開案第2001-210676號描述如第1及2圖 所示之製造半導體元件之方法的一例子。 • 為了製造如第1及2圖所示之半導體元件,製備如第3 10 圖所示之接合裝置。在此接合裝置中,在垂直方向可移動 之接合工具22係設置在具有内建加熱器(未顯示)之臺21 上方。半導體晶片13係放置在具有朝上之突起電極14的 臺21上。夾件23夾住佈線板11之安裝半導體晶片13之 區域的周圍。接合工具22係向下移動。 15 佈線板11具有面對半導體晶片13之下表面,其遍佈 半導體晶片安裝區域。佈線板11係設置成以下表面指向半 ® 導體晶片13之上表面,亦即以具有佈線12之表面朝向半 導體晶片13。 接下來,將半導體晶片13之突起電極14與佈線板11 Λ 20 之連接端子12a對齊。 如第4圖所示,舉例而言,臺21係向上移動以使突起 «r 電極14與連接端子12a接觸。接合工具22再次向下移動。 在此狀態中,臺21係加熱至350°C至450°C,以及較佳地, 約400°C,以加熱半導體晶片13。此外,接合工具22係加 6 1258175 熱至250°C至350°C,且較佳為約300°C,以及佈線板11 之上表面接觸,以緊壓該上表面。突起電極14及形成在佈 線板11上之連接端子12a係加熱且緊壓約1至3秒。接合 強度係藉由如此前案所述一般形成此界面來增加。 5 然而,習知半導體元件具有下述問題。 在第1及2圖所示之半導體元件中,半導體晶片13被 接合,同時維持佈線板11是平坦的。在此例子中,在佈線 12及半導體晶片13之下表面側的邊緣Ed之間的距離短。 若佈線板11在接合中變形,半導體晶片13之下表面側的 10 邊緣Ed可能使佈線板11之佈線12發生短路,如第5圖所 示。 此機制將利用詳細的實施例來描述。 舉例而言,假設Au突起物之半導體晶片13係在100N 之載荷及300°C至400°C之接合溫度下,接合至形成在由聚 15 醯亞胺製成之佈線板11上的6 μηι厚銅圖案上,同時晶片 安裝區域的周圍係藉由夾件固定。在此時,佈線板11係在 接合溫度下加熱至聚醯亞胺之軟化點,以致於該佈線板被 軟化及施壓。 連接端子12a係由純銅製成,類似於形成在佈線板11 20 上的銅引線,以及因此具有絕佳的延展性作為材料特性。 硬度係相當低,以及剛性亦低。由純銅製成之連接端子12a 係如6 μηι —般薄。厚度為約20 μιη。接合至最初的聚酷亞 胺係在約1 kg/cm下完成。因為於圖案化後,連接端子12a 之寬度為約20 μηι,連接端子12a之黏著強度約2 g/插 1258175 腳,亦即相當低。 假設具有突起電極14之半導體晶片13係在上述狀態 下,藉由日本專利公開案第2001-210616號所述之方法, 接合至可撓性佈線板11,亦時在比聚醯亞胺之軟化點高3⑻ 5 它至4⑻。C之溫度,以及在100 N或更高的壓力,以及在1 至3秒的接合時間下,接合端子12a由於接合載荷陷入聚 酉&亞胺中’且即將伸展。然而,每一連接端子12a之另一 端係藉由夾件23固定,且因此不能移動。 此外,銅引線及聚醯亞胺之間的黏著強度低。因此, 10由銅引線形成之佈線12係變形且向上彎曲接近連接端子 12a,如第5圖所示。在最壞的情形中,佈線12自聚醯亞 月女所製成之佈線板11剝離,以形成空隙。 田互連(在下文中稱為引線)12變形且彎曲接近連接 端子12a時,發生下述問題(J)至(4)。 ⑴Sn或AuSn在接合過程中炫化,沿著引線12流 ’溫度降低以致於溶化之Sn
(3)引線12 可月b在界面處部分地自佈線板11剝離。 出’且與接合部分分離。因此, 或AuSn焊料的流動性降低,以 化之焊料量大,在接厶 8 1258175 作為接合材料之焊料進入界面,且使接合強度劣化。 (4 )因為引線12埋入佈線板11中,引線12可能被 突起電極14切斷。或者,在例如熱循環測試之可靠性測試 期間,在最初裂痕生長時,引線12可能破裂及斷裂。 5 為了解決問題(1 )至(4 ),在曰本專利公開案第 2001-210676號中,當半導體晶片13安裝在佈線板η之上 表面時’一部分接近接合部分至突起電極14之連接端子 12a,以及一部分對應接合部分鄰近處的佈線板11係變形 且與半導體晶片13之下表面分隔。更明確地,形成一傾斜 10區域,其中連接端子12a及佈線板11自接合部分至突起電 極14,朝向半導體晶片安裝區域的外側地,逐漸與半導體 晶片13分隔,藉此形成引線12。利用此方法,確保與半導 體晶片13之邊緣Ed的距離。 然而,在此方法中,無限多的裂痕已在接合過程中形 15成於引線12中。當在如第4圖所示之狀態中進行引線形成 時,引線12確實破裂。 作為無引線形成的解決方法,曰本專利第3284916號 描述一種接合方法,其中AiiSn焊料的接合溫度係設定至 25(TC或更低。 20 當接合溫度降低時,聚si亞胺的變形量可降低。 然而,在300 C或更低溫度下接合,在接合部分僅有 AiiSii形成,在接合界面無Cu互擴散發生,如日本專利第 3284916號所述。因為AuSn為易碎的金屬間化合物,接合強 度降低。晶片係谷易地剝離,且無法接合。 9 1258175 【發明内容】 發明概要 本發明已考量到上述情況,且以提供一佈線板、製造 該佈線板之方法,以及可增加絕緣可靠性及製造良率之半 5 導體元件為目的。 為了達到上述目的,本發明提供下述策略。 根據本發明之第一方面,在由藉由堆疊之銅、鎳及銅 所製備之彼覆材料所形成之佈線板中,設置在佈線板上的 導電性圖案包括多數引線,每一引線具有四表面,且係包 10 埋在有機層中,同時曝露至少一表面以供電氣連接,以及 厚度大於寬度,該引線係以預定之電路佈局設置,以預定 間隔彼此相鄰。 有機層為有機物質製成的可撓性基板,該有機物質至 少為選自於聚醯亞胺、環氧化物,以及液晶聚合物所組成 15 之組群中之一者。該引線包括呈梯形或正方形之與該引線 之引導方向垂直的截面。 根據本發明之第二方面,由藉由堆疊之銅、鎳及銅所 製備之披覆材料所形成之佈線板中,設置在佈線板上的導 電性圖案具有至少二層,該導電性圖案係形成在基板上, 20 且包埋在一有機層中,同時曝露至少一表面以供電氣連 接。與位在上側之導電性圖案相較,位在下側的導電性圖 案係由較小且較密集的導體所形成。位在下側之導體的結 晶尺寸小於位在上側之導體的結晶尺寸。在每一層中與導 10 1258175 體之引導方向垂直的截面的導體形狀包括正方形、梯形或 倒梯形部分。 根據本發明之第三方面,由藉由堆疊之銅、錄及銅所 製備之彼覆材料所形成之佈線板中,設置在佈線板上的導 . 5 電性圖案具有至少二層,且係形成基板上及包埋在一有機 層中,同時曝露至少一表面以供電氣連接。在下側形成導 電性圖案之導體主要具有結晶位向平面,其構成元素較在 上側形成導電性圖案之導體密集。 • 根據本發明之第四方面,在藉由堆疊之銅、鎳及銅所 10 製備之披覆材料所形成之佈線板中,設置在佈線板上的導 電性圖案具有至少二層,且係形成基板上及包埋在一有機 層中,同時曝露至少一表面以供電氣連接。形成導電性圖 案之導體的寬度較相同層中與引導方向垂直之截面的厚度 大,且在下側的導體的硬度大於在上側的導體。在上側之 15 寬度大於下側。在下側形成導體圖案的導體主要係由含有 鐵之合金或含有鈦之合金所製成。 ^ 根據本發明之第五方面,在藉由堆疊之銅、鎳及銅所 製備之彼覆材料所形成之佈線板中,設置在佈線板上的導 電性圖案具有至少二層,且係形成基板上及包埋在一有機 ^ 20 層中,同時曝露至少一表面以供電氣連接。 形成導電性圖案之導體的寬度較相同層中與引導方向 垂直之截面的厚度大,且在下側之導體的導電度較在上側 的導體大。或者’在與引導方向垂直之截面中之形成導電 性圖案之導體的厚度,係不同於其他部分中的厚度。 11 1258175 根據本發明之第六方面,在藉由堆疊之銅、錄及銅所 製備之彼覆材料所形成之佈線板中,設置在佈線板上的導 電性圖案具有至少二層,且係形成基板上及包埋在一有機 層中,同時曝露至少一表面以供電氣連接。佈線板包含一 5 部分,其中形成導電性圖案之導體,在與引導方向垂直之 截面中之厚度相對於寬度的比例為小於1,以及包含一該比 例不小於1之部分。半導體晶片係設置在一區域中,其中 該比例不小於1之部分大於該比例小於1之部分。與引導 方向垂直之截面中的厚度係不同於其他部分的厚度。在包 10 含在與引導方向垂直之截面中之厚度相對於寬度的比例為 小於1之部分,以及包含該比例不小於之部分的導電性圖 案中,該比例小於1之部分的曝露表面以及該比例不小於1 之部分的曝露表面係彼此等高齊平。 根據本發明第七方面之一佈線板係應用至一半導體元 15 件,其包含一導電性圖案以及一經由多數突起電極連接至 該導電性圖案之半導體晶片。此佈線板亦由措由堆®之 銅、鎳及銅所製備之彼覆材料所形成。此導電性圖案包括 多數引線,每一引線具有四表面且包埋在該佈線板本身 中,同時曝露至少一表面以供電氣連接,該引線係設置成 20 預定之電路佈局,以一預定間隔彼此相鄰。佈線板包含一 部分,其中形成導電性圖案之導體,在與引導方向垂直之 截面中之厚度相對於寬度的比例為小於1,以及包含一該比 例不小於1之部分。在包括與突起電極相距最遠之該比例 12 1258175 不小於1之該部分之一側表面的表面,與該突起電極之一 表面之間的最近距離為25至150 μηι. 根據本發明之第八方面的一佈線板,包含由例如微細 顆粒形成之導電性圖案。在佈線板上,裝設電氣地連接至 5 導電性圖案之電子元件。此佈線板亦由藉由堆疊之銅、鎳 及銅所製備之彼覆材料所形成。此導電性圖案包括多數引 線,每一引線具有四表面,且係包埋在有機層中,同時曝 露至少一表面以供電氣連接,以及厚度大於寬度,該引線 係以預定之電路佈局設置,以預定間隔彼此相鄰。形成導 10 電性圖案之導體的厚度’在基板深度之方向上’在電子元 件裝設部分係大於其他部分。導體在垂直引導方向之截面 上,具有半圓柱形的形狀。 根據本發明第九方面的佈線板,包含一導電性圖案。 導電性圖案包括多數引線,每一引線具有四表面,且係包 15 埋在至少包括具有不同吸光係數之二層的有機層中,同時 曝露至少一表面以供電氣連接,以及具有至少一部分,其 厚度大於寬度,該引線係設置成預定之電路佈局,以預定 之間隔彼此相鄰。有機層包括第一有機層,具有低吸光係 數,以及第二有機層,具有高於第一有機層之吸光係數。 20 導電性圖案係形成在第一有機層上。 每一根據本發明第一至第八方面之佈線板,皆可使用 藉由堆疊之銅及銅合金中之一,鎳及鈦中之一,以及銅及 銅合金之一所製備之披覆材料來製造。在本發明之第一至 第八方面,導體係藉由使用奈米漿料之打印方法來製造。 13 1258175 根據本發明之第十方面,提供一種半導體元件,包含 導電性圖案及經由多數突起電極連接至該導電性圖案之半 導體晶片。該導電性圖案包括多數引線,每一引線具有四 表面,且係包埋在佈線板中,同時曝露至少一表面以供電 5 氣連接,該引線係設置成預定之電路佈局,以預定之間隔 彼此相鄰。 佈線板包含一部分,其中形成導電性圖案之導體,在 與引導方向垂直之截面中之厚度相對於寬度的比例為小於 1,以及包含一該比例不小於1之部分。突起電極係電氣地 10 連接至一區域,其中該比例不小於1之部分係大於該比例 小於1之部分。尤其,突起電極電氣地連接至該比例不小 於1之部分係大於該比例小於1之部分的區域,同時該區 域係分散至該半導體晶片之中心部分的一側。半導體晶片 之尺寸係等於或小於該區域之尺寸。舉例而言,包括與突 15 起電極相距最遠之該比例不小於1之該部分之一側表面的 表面,與該突起電極之一表面之間的最近距離為25至150 μιη. 根據本發明之第十一方面,提供一種半導體元件,其 包含一導電性圖案,及經由多數突起電極連接至該導電性 20 圖案之主動元件及被動元件。導電性圖案包括多數引線, 每一引線具有四表面,且係包埋在佈線板中,同時曝露至 少一表面以供電氣連接,該引線係設置成預定之電路佈 局,以預定之間隔彼此相鄰。此佈線板包含一部分,其中 形成導電性圖案之導體’在與引導方向垂直之截面中之厚 14 1258175 度相對於寬度的比例為小於1,以及包含一該比例不小於1 之部分。該比例小於1之部分的曝露表面以及該比例不小 於1之部分的曝露表面係彼此等高齊平。被動元件係電氣 地連接至該比例小於1之部分,以及該主動元件係電氣地 5 連接至該比例不小於1之部分。 根據本發明之第十二方面,提供一種半導體元件,其 包含一導電性圖案,及經由多數突起電極連接至該導電性 圖案之主動元件及被動元件。導電性圖案包括多數引線, 每一引線具有四表面,且係包埋在佈線板中,同時曝露至 10 少一表面以供電氣連接,該引線係設置成預定之電路佈 局,以預定之間隔彼此相鄰。該佈線板包括在接近該多數 導電性圖案之下部,具有吸光係數高於其他部分之一部 分,以及一部分,其中形成導電性圖案之導體,在與引導 方向垂直之截面中之厚度相對於寬度的比例為小於1,以及 15 包含一該比例不小於1之部分。被動元件係電氣地連接至 該比例小於1之部分,以及該主動元件係電氣地連接至該 比例不小於1之部分。 在第十一及第十二方面,主動元件係例如液晶驅動 LSI,以及被動元件係例如電容器、線圈,或電阻器。 20 根據本發明,可實現佈線板、此佈線板之製造方法, 以及可增加絕緣可靠性及製造良率之半導體元件。 本發明之額外目的及優點將在下文中說明,且部分將 由下文說明而顯而易見,或可藉由本發明之實施而習得。 本發明之目的及優點以及部分可藉由下文中特別指出的裝 15 1258175 置及組合來實現及獲得。 圖式之數面圖的簡要說明 後附圖式,其係併入本案說明書中並構成本案說明書 之一部分,解釋說明本發明之具體實施例,並與上述之概 5 要說明及下文中所例示說明之具體實施例的詳細說明一 起,供解釋本發明之原理。 第1圖為顯示根據一習知技術之COF半導體元件之配 置的前視圖, • 第2圖為第1圖所示之半導體元件的側視圖; 10 第3圖為顯示接合前之狀態,以解釋說明接合裝置之 操作的前視圖; 第4圖為顯示接合期間之狀態,以解釋說明接合裝置 之操作的前視圖; 第5圖為顯示藉由習知技術接合之半導體晶片及佈線 15 板之間的接合部分的鄰近處之放大圖; 第6圖為顯示製造根據第一具體實施例之佈線板的第 _ -步驟的前視圖; 第7圖為顯示製造根據第一具體實施例之佈線板的第 二步驟的前視圖; 、 20 第8圖為顯示製造根據第一具體實施例之佈線板的第 三步驟的前視圖; 第9圖為顯示製造根據第一具體實施例之佈線板的第 四步驟的七視圖, 16 第10圖為_ Γ制、生 第五步驟的前相、不衣造根據第一具體實施例之佈線板的 子思圖; 第11圖為_八制、生 六步妒不衣1^根據第一具體實施例之佈線板的第 、少知的刚現_ · 第12圖為§ 第七牛、,、、不製造根據第一具體實施例之佈線板的 弟七步驟的W挽圖; 弟13圖為gg — 筮 ”、、、不製造根據第一具體實施例之佈線板的 昂八步驟的前視圖; 10 ,, 圖為頌不製造根據第一具體實施例之佈線板的 弟九步驟的前视圖; 第15圖為顯示第14圖中X部分在倒轉狀態下之細節 的圖; 第16圖為顯示自方向R觀察第15圖中的佈線板10 的圖; 15 第17圖為顯示對應第15圖之根據第一具體實施例之 佈線板之一改良的圖; 第18圖為顯示對應第16圖之根據第一具體實施例之 佈線板之一改良的圖; 第19圖為顯示對應第15圖之根據第一具體實施例之 20 佈線板之另一改良(包含低吸光係數層之配置)的圖; 第20圖為顯示對應第16圖之根據第一具體實施例之 佈線板之另一改良(包含低吸光係數層之配置)的圖; 第21圖為顯示根據第二具體實施例之半導體元件之 配置的圖; 17 1258175
弟22圖為顯示自方向尺(右側)觀 體元件的圖; 口心干V 目為”、、員不根據第二具體實施例之半導體元件之 一改良的圖; -弟24圖為顯不自方向R (右側)觀測第23圖之半導 體元件的圖; 口心千¥ 弟25圖為顯示製造用於第23圖及第24圖中所 導體科之佈線板的第-步驟的前視圖; 之+ 10 15 20 第26圖為顯示製造用於㈣圖及第 導體元件之佈線板的第二步驟的前視圖;巾所不之+ 第27圖為顯示製造用於第23圖及第24圖中所 導體兀件之佈線板的第三步驟的前視圖; 第28圖為顯示製造用於第23圖及第2 導體元件之佈線板的第四步驟的前視圖; 斤不之+ ,第29圖為顯示製造用於第23圖及第24圖中 導體兀件之佈線板的第五步驟的前視圖; 第3〇圖為顯示製造用於第23圖及第24圖中 導體元件之佈線板的第六步驟的前視圖; 不之+ 第31圖為顯示製造用於第23圖及第24圖中 導體元件之佈線板的第七步驟的前視圖; 不之+ 第32圖為顯示製造用於第23圖及第24圖中 導體元件之佈線板的第八步驟的前視圖; 不之+ 第33圖為顯示製造用於第23圖及第Μ 導體元件之佈線板的第九步驟的前視圖; 斤-之半 18 1258175 第34圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第一步驟的前視圖; 第35圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第二步驟的前視圖; 5 第36圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第三步驟的前視圖; 第37圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 弟四步驟的七視圖, • 第38圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 10 第五步驟的前視圖; 第39圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第六步驟的前視圖; 第40圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第七步驟的前視圖; 15 第41圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 弟八步驟的如視圖, ® 第42圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第九步驟的前視圖, 第43圖為顯示第42圖中Y部分在倒轉狀態下之細節 ^ 20 的圖; 第44圖為顯示自方向R觀察第43圖中的佈線板10 的圖; 第45圖為顯示對應第43圖之根據第三具體實施例之 佈線板之一改良(包含低吸光係數層之配置)的圖; 19 1258175 第46圖為顯示對應第44圖之根據第三具體實施例之 怖線板之一改良(包含低吸光係數層之配置)的圖· 第47圖為顯示根據第四具體實施例之半導體元件之 配置的圖; 5 第48圖為顯示自方向R (右側)觀測第47圖之半導 體元件的圖; 第49圖為顯示根據第四具體實施例之佈線板之配置 的圖;
第5 0圖為顯示自方向R (右側)觀測第4 9圖之佈線 10 板的圖; 第51圖為顯示根據第四具體實施例之半導體元件之 另一配置的圖; 圖之半導 第52圖為顯示自方向R(右側)觀測第51 體元件的圖; 配置的圖; 第54圖為顯示自 板的圖; 規測弟53圖之佈線 第55圖為顯示製造用於第51 20之佈線板的證^ 77 丁之牛V體7L件 版的弟-步驟的前視圖; 弟56圖為顯示製造用於第51圖 之佈線板的第—半 /、之半V肢元件 乐一步驟的前視圖; 弟57圖為顯示製造用於第51圖 之佈線板的第二 7、之半V肢元件 乐—步驟的前視圖; 20 1258175 第58圖為顯示製造用於第51圖中所示之半導體元件 之佈線板的第四步驟的前視圖; 第59圖為顯示製造用於第51圖中所示之半導體元件 之佈線板的弟五步驟的如視圖, 5 第60圖為顯示製造用於第51圖中所示之半導體元件 之佈線板的第六步驟的前視圖; 第61圖為顯示製造用於第51圖中所示之半導體元件 之佈線板的第七步驟的前視圖; Φ 第62圖為顯示製造用於第51圖中所示之半導體元件 10 之佈線板的弟八步驟的如視圖, 第63圖為顯示製造用於第51圖中所示之半導體元件 之佈線板的弟九步驟的如視圖, 第64圖為顯示製造根據第五具體實施例之佈線板的 第一步驟的前視圖; 15 第65圖為顯示製造根據第五具體實施例之佈線板的 弟二步驟的前視圖, ® 第66圖為顯示製造根據第五具體實施例之佈線板的 第三步驟的前視圖; 第67圖為顯示製造根據第五具體實施例之佈線板的 ^ 20 第四步驟的前視圖; 第68圖為顯示製造根據第五具體實施例之佈線板的 第五步驟的前視圖; 第69圖為顯示製造根據第五具體實施例之佈線板的 弟六步驟的如視圖, 21 1258175 第70圖為顯示萝生撼 咏 乂根據弟五具體實施例之佈線板的 弟七步驟的前視圖; 第71圖為顯示萝洪舻栌笙 咏 以根據弟五具體實施例之佈線板的 弟八步驟的前視圖; 體實施例之佈線板的 ^弟72圖為顯示製造根據第五具 第九步驟的前視圖; μ μ圖為^ v製造根據第五具體實施例之佈線板的 弟十步驟的前視圖; 10 15
20 繁…圖為為製造根據第五具體實施例之佈線板的 昂十一步驟的前視圖; 的圖; 〜圖為”、貞7F根據第五具體實_之佈線板之配置 I圖為/α著第75圖中的直線Α-Α所得的截面圖; 二圖為〜著第75圖中的直線Β-Β所得的截面圖; $ % _為顯示根據第六具體實施例之體元件之 配置的圖; I圖為化著第78圖中的直線Α-Α所得的截面圖; 1圖為〜著第78圖中的直線Β-Β所得的截面圖; ,二圖為頒不製造根據第七具體實施例之佈線板的 弟一步驟的前視圖; 皆 4顯示製造根據第七具體實施例之佈線板的 步驟的前视圖; 楚-弟83圖為顯示製造根據第七具體實施例之佈線板的 乐二步驟的前视圖; 22 1258175 七具體實施例之佈線板的 第84圖為顯示製造根據第 第四步驟的前視圖; 弟8 5圖為顯示 第五步驟的前視圖; 製造根據第 七具體實施例之佈線板的 七具體實施例之佈線板的 …第86®為顯示製造根據第 第六步驟的前視圖; 七具體實施例之佈線板的 七具體實施例之佈線板的
10 ”第87圖為顯示製造根據第 第七步驟的前視圖; 一第88圖為顯示製造根據第 第八步驟的前視圖; 第九步驟的前視圖; 第89圖為顯示製造根據第 七具體貫施例之佈線板的 第90圖為顯示萝生舻 ^ ^ 根據弟七具體實施例之佈線板的 弟十步驟的前視圖; μ μ ^為-不製造根據第七具體實闕之佈線板的 昂十一步驟的前視圖; 弟92圖為顯示根據第七具體實施例之佈線板之配置 ㈣圖為沿著第92圖中的直線Α_Α戶斤得的截面圖; :94圖為沿著第92 ®中的直線Β_Β所得的截面圖; 第95圖為顯示根據第八具體實施例之半導體元件之 配置的圖; f 96圖為沿著第95圖中的直線α_α所得的截面圖; 第97圖為沿著第95圖中的直線Β_Β所得的截面圖; 23 1258175 第98圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第一步驟的前視圖; 第99圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第二步驟的前視圖; 5 第100圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第三步驟的前視圖; 第101圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 弟四步驟的glj視圖, # 第102圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 10 第五步驟的前視圖; 第103圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第六步驟的前視圖; 第104圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第七步驟的前視圖; 15 第105圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第八步驟的前視圖; ® 第106圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第九步驟的前視圖; 第107圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 • 20 第十步驟的前視圖; 第108圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第十一步驟的前視圖; 第109圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第十二步驟的前視圖; 24 1258175 第110圖為顯示具有多數柱狀物之佈線板的一實施例 的正視圖; 第111圖為顯示根據第十具體實施例之半導體元件之 配置的圖; 第112圖為沿著第lu圖中的直線A_A所得的截面圖; 弟113圖為沿著第ln圖中的直線B_B所得的截面圖; 第114圖為頦示根據第十具體實施例之半導體元件之 另一配置的圖; 10 15 20 f 115圖為沿著帛114圖中的直線B-B所得的截面圖; 2 116圖為沿著第114目中的直線B-B所得的截面圖; >第7圖為頌不製造根據第十一具體實施例之佈線板 的第一步驟的前視圖; 二 回為”、、員不製造根據第十一具體實施例之佈線板 勺弟一步驟的前視圖; ,> ^ ^ 回為”、員不製造根據第十一具體實施例之佈線板 的弟三步驟的前視圖; 第120圖為顯干制 的第四步驟的前視具體實施例之佈線板 的第五牛2為⑹製造根據第十—具體實施例之佈線板 ]罘五步驟的前视圖; 弟12 2圖兔淑一 的第六步驟的前^衣造根據第十—具體實施例之佈線板 的第===製帥據第十-具體實施例之佈線板 25 1258175 第124圖為顯示製造根據第十一具體實施例之佈線板 的弟八步驟的4ι!視圖, 第125圖為顯示製造根據第十一具體實施例之佈線板 的第九步驟的前視圖; 5 第126圖為顯示製造根據第十一具體實施例之佈線板 的第十步驟的前視圖; 第127圖為顯示製造根據第十二具體實施例之佈線板 的第一步驟的前視圖; # 第128圖為顯示製造根據第十二具體實施例之佈線板 10 的第二步驟的前視圖; 第129圖為顯示製造根據第十二具體實施例之佈線板 的第三步驟的前視圖; 第130圖為顯示製造根據第十二具體實施例之佈線板 的弟四步驟的如視圖, 15 第131圖為顯示製造根據第十二具體實施例之佈線板 的第五步驟的前視圖; ® 第132圖為顯示製造根據第十二具體實施例之佈線板 的第六步驟的前視圖; 第133圖為顯示根據第十三具體實施例之半導體元件 中 20 之配置的圖; 第134圖為沿著第133圖中的直線B-B所得的截面 圖;以及 第135圖為沿著第134圖中的直線B-B所得的截面圖。 L實施方式3 26 1258175
發明之詳細tH 實施本發明之最佳態樣將參考後附圖式在下文中說 明。 在此等具體實施例的說明中,圖式中與第1圖及第2 5 至5圖中相同的元件,將以與第1圖及第2至5圖相同的 元件符號來代表。 (第一具體實施例) 將說明根據本發明之第一具體實施例。 首先,根據此具體實施例之製造佈線板的方法將參考 10第6至14圖來說明。 如第6圖所示,製備厚度50至125 μπι之Ni膜(在下 文中亦被稱為“Ni支撐膜,,)1作為支撐元件。 如第7圖所示,以例如聚醯亞胺為主之光敏性樹脂層2 係形成在抓膜丄的表面上。光敏性樹脂層2之厚度為佈線 15圖案寬度之1至3倍,且更特別地,為約5至30 μπι。為 了形成光敏性樹脂層2,可使用例如親塗覆、噴覆,或澆鑄 專已知方法。於施覆光敏性樹脂後,可在80°C至120°C下, 在惰性氣體環境中進行預烘烤,以固化該光敏性樹脂並形 成一膜。 20 如第8圖所示,製備適用於形成佈線圖案之厚部分的 預定玻璃光罩3。利用具有預定波長之u v射線生照射此結 構,以曝露光敏性樹脂層2中佈線圖案形成部分。光敏性 樹脂層2係浸潰於或喷覆用於該光敏性樹脂之顯影劑,以 顯影該圖案。進行清除及乾燥,藉此完成光敏性樹脂層2 27 1258175 之圖案化,如第9圖所示。所形成之開口部分4係製成事 先設計的尺寸(例如寬度20至30 μηι)。 如第10圖所示,Ni膜1係設定為陽極電位。此結構係 浸潰在已知的硫酸銅溶液中,並進行電鍍。電鍍溫度為20 5 °C 至 30°C。 電流密度為約1至5 A/dm2。當進行硫酸鈉電鍍直至銅 沈積在光敏性樹脂層2之開口部分4中並填滿開口部分4 時,形成佈線圖案5。進行硫酸銅電鍍直至發生自開口部分 4之表面約5至10 μιη之過分電鍍,並曝露頂部。 10 如第11圖所示,使光敏性樹脂固化。此過程係在約300 它之溫度下,在惰性氣體環境中,1至2小時之固化時間下 進行。聚合作用係持續進行直至例如聚酸亞胺之光敏性樹 脂進一步脫水並聚合,且醯亞胺化比例達到90%或更高。 利用此過程,形成具有高耐熱性之光敏性樹脂層2。於光敏 15 性樹脂層2形成後,藉由已知拋光方法,將表面拋光直至 一抛光表面6 ’藉此平坦化光敏性樹脂層2及厚佈線圖案 5。當厚佈線圖案5拋光至均一厚度時,可改良高頻率透射 特性。於電鍍後,電鍍厚度的差異立即出現,以及約1至3 μιη之小三度空間圖案形成在表面上。若未進行拋光,此三 20 度空間圖案作為天線或在傳輸數GHz之訊號時洩漏一高頻 率訊號。因此,由於電磁波發射,發生例如EMI或EMC 之傳輸錯誤。 如第12圖所示,進行一過程以增加已形成之光敏性樹 脂層2及在第13圖中待形成之聚醯亞胺層7之間的黏著強 28 1258175 度。右進仃物理地形成一小三度空間圖案的過程,則再次 形成供作一天線的部分,如上文中所述。為了此理由,無 法應用任何物理地形成錨接部的方法。 相反地,第12圖所示,拋光後之基板係放置在真空裝 5置(具有類似薄膜賤鍍器之裝置)中。藉由使用例如氮、 氧或氬之反應氣體進行電漿處理,以及更佳地,在氮氣氣 to裒兄中進行。藉由電漿處理,使在聚酿亞胺分子環中具 有最低鍵結能之C-N鍵結解離,並由氮或〇h所取代,以 t成例如axm之官能基。因此’由聚驢亞胺所製成之光 10敏f生树月曰層2之表面的活化能增加。此外,於電浆處理後, 由水酉皿亞月女所製成之光敏性樹脂層2係在相同的裝置中持 續地形成。為了形成光敏性樹脂層2,可使用真空堆叠或冷 低壓堆疊。 在此方式中,如第13圖所示,形成-基板,其中厚佈 15 20 線圖案5係'形成在Ni支撐元件1上,以及聚醯亞胺層7亦 形成在佈線圖案5上。 如第14圖所示,在絲刻鋼之下,僅有Ni被姓刻。 更特別地,藉由使用具有高選擇性恤刻劑(例如驗為主 之I虫刻劑,例如可自Meltex取得的Np,可自 Μ—取得之Metex SCB,以及可自〇k刪W麗d ustnes取得之Top Rip AZ ’或可自咖取得之 〇Xy-StnP〇S)’僅有心皮_,以致能去除整個见膜上 為了曝露之佈線圖案5’使用Αι1、ΐη進行表面處理 (未顯示)。之後,藉由習知方法,除了待電氣地連接至例 29 1258175 士主動元件或被動元件之電子組件的區域之外,在光敏性 Μ月曰層2之下表面上’形《聚酿亞胺樹脂或環氧樹脂形成 之絕緣表面保護膜(未顯示)。目而形成佈線板1〇。 第15圖為為顯示第14圖中又部分在倒轉狀態下之細 5節的圖。第16圖為顯示自方向R觀察第15圖中的佈線板 10的圖。此對應佈線圖案5之引導方向。 由第15圖所示之截面,亦即與引導方向垂直的截面(在 下文中稱為寬度方向截面),明顯可知佈線圖案5之厚度t 及寬度w,在佈線板10之寬度方向截面上具有t^w之關 10係。另一方面,在引導方向(在下文中稱為“縱向,,)上, 整個佈線圖案5之厚度為t。 如上所述,在根據本具體實施例之佈線板中,形成在 軟化點低於接合溫度之樹脂上之互連(在下文中稱為“引 線)具有一正方形截面,以及厚度t係等於或大於寬度 15 W。基於此等理由,引線之剛性增加。此引線即使在丁(:接 合方法中亦不會變形,該接合方法在AuSn接合中造成 相互擴政之條件下進行接合。因此,可防止任何半導體晶 片13之邊緣短路電路。 在接合中,引線未被突起電極14切斷。在引線中亦無 20破痕开y成因為引線未自有機層剝離,故可靠性增加。因 為引線可#性增加,接合後之接合強度增加,以致於無晶 片剝離發生。 在習知電路板中,官能基及碳化層係出現在半導體晶 片13安裝側之有機樹脂層的表面上。在此具體實施例中, 30 1258175 官能基及碳化層不存在。基於此理由,由於官能基及金屬 氯化物之間的接合,樹脂表面上的絕緣強度不會劣化。此 外,由於存在碳化層,絕緣強度不會劣化。 因為佈線圖案5之三表面,除了用於表面安裝的表面 5之外,皆覆蓋有光敏性樹脂,對光敏性樹脂之黏合強度非 常高。此外,因為佈線圖案5之間的部分係覆蓋有光敏性 樹脂,佈線圖案5之間的絕緣強度非常高。 在半導體晶片13之安裝表面i ’光敏性樹脂層2之表 面是平坦且平滑的,沒有任何因製造方法所形成之三度空 1〇間圖案。基於此理由,無例如金廣之導電性物質以三= 間圖案形成存在而成為雜質,且無因為導電性物質所= 的離子遷移。換言之,在佈線圖案5之間的絕緣強度料 15
20 在見度方向之佈線圖案5之截面形狀未限制於如第η 圖所示般之正方形。也可應用如第17圖所示之倒梯形。換 言之,曝露至安裝半導體晶片13側之表面的佈線圖案以 寬度W可較大。第18圖為顯示自方向& (右側)觀察之 結構(第17圖)的圖。 τ' 如第19圖及第2G圖所示,由具有低於聚酸亞胺之吸 光係數之例如液晶聚合物之有機㈣製成之低吸光係數層 30’可插置於具有佈線圖案5之層及聚酿亞胺層7之間: 因為阻障層係、形成在佈線圖案5之下表面上,可防止佈線 圖案5之下表面的氧化及由於水之侵人所造成之剝離強度 隨時間之劣化。 31 1258175 5 10 15 20 作為有機材料’聚酿亞胺已被描述成-例子 在形成佈線圖案5中,環氧樹脂可特別使用於作二而, ::環氧樹脂比聚酿亞胺便宜且吸光係數較聚酿=材 口此,環氧樹脂可抑制佈線圖案5之氧化。 -。 非光敏性樹脂可用於取代光敏性樹脂。非 比聚醯亞毅歧料餘較㈣亞舰。在 ^ 必^員增加Ifc亞胺餘刻製程。 佈線圖案5可不藉由電鑛,而是藉由無電電鍍來 在厚度之均㈣成上,無電電_電鍍佳。 /。 在形成佈線圖案5時,沈積後之銅晶粒界面 寸)並未改變。沈積之銅的硬度及導電度亦保持不== 電鑛過程中,電鑛條件可改變,若不固定此等條件的1 更特別地,在電鑛的早期階段,可設定在沈積後 ^结晶尺寸的條件。換言之,魏係在高電魏心度(30 C至50C)及高電流密度(5至1〇A/dm2)下進行。
下來’在電鍵的最終階段’設定使沈積之銅的結晶二微, 的條件’亦即獲得小晶粒尺寸的條件。換言之,電錢係2 lot之電鑛溶液溫度及2 A/dm、更低之電流密度又下進 行。在佈線圖案5之截面中,在接近安裝表面之結晶尺 大’以致於硬度低,且導電性高。換言之,沈積具有適於 安裝之特性的銅。在相對表面,硬度高且導電度低。換二 之,因為硬度及彎曲強度高,可增加機械強度。 、S 為了持續地改變所沈積之銅的結晶尺寸^用環向電 鍍裝置(hoop plating apparatus)而不使用批式電鍍裝置^ 32 1258175 在環向電鍍裝置中,因為多數電鍍槽可縱列地連接,可持 續進行電鍍同時改變電鍍條件(溫度、電流密度及電鍍溶 液)。 對佈線板1 〇而言,較佳係使用可撓性基板。然而,也 5 可使用比可撓性基板便宜之硬質基板。 (第二具體實施例) 將說明根據本發明之第二具體實施例。 首先,根據此具體實施例之半導體元件將參考第21圖 及第22圖來說明。第21圖為顯示此半導體元件之寬度方 10 向截面。第22圖為顯示自第21圖中之方向R (右側)觀 測半導體元件的圖。半導體元件係以下述方式製造。 為了製造第21圖及第22圖中所顯示之半導體元件, 製備如第3圖及第4圖所示之接合裝置。在此接合裝置中, 可在垂直方向移動之接合工具22係設置在具有内建加熱器 15 (未顯示)之臺21上。半導體晶片13係放置在臺21上, 具有朝上的突起電極14。夾件23夾住佈線板10之待安裝 半導體晶片13之區域的周圍。聚醯亞胺樹脂或環氧樹脂之 絕緣表面保護膜(未顯示)係藉由習知方法,形成在佈線 板10之下表面,除了例如待電氣地連接例如主動元件或被 20 動元件之電子組件的區域之外。接合工具22係向下移動。 佈線板10在整個半導體晶片安裝區域上’具有與半導 體晶片13相對的下表面。佈線板10係設置成以其下表面 朝向半導體晶片13之上表面,亦即以具有佈線12之表面 朝向半導體晶片13。 33 1258175 接下來’對齊半導體晶片 10之連接端子l2a。 13之突起電極14及佈線板 約4〇0°C ’以力口熱半導體晶片13。 熱至250C至350°C,且較佳為約 如第4圖所示’舉例而言’臺21係向上移動以使突起 電極14與連接端子12a接觸。接合I具22再次向下移動。 在此狀態中,臺21係加熱至35叱至45叱,以及較佳地, 此外,接合工具22係加 3〇〇°C,在此時發生Cu
相互擴散至突起電極14,且與佈線板10之上表面接觸,並 緊壓該上表面。突起電極14及形成在佈線板K)上之連接 10端子12a係加熱且緊壓約1至3秒。接合載荷為約10至17 mg/pm2。
Au大起電極14係事先形成在半導體晶片^上。另一 方面,Sn層係事先形成在佈線12上。Sn層係藉由以有機 酉文為主之魏電電鑛溶液來形成。Sn層之厚度為約〇·5至1.0 15 μΓη。之後’藉由習知側埋嵌(side potting)方法,在半導 體晶片13及光敏性樹脂層2之間的空間充填絕緣樹脂15 (亦稱為密封樹脂)。加熱並固定絕緣樹脂15。 對根據此具體實施例所形成之半導體元件而言,藉由 使用第3圖及第4圖所示之接合裝置(亦稱為“TAB接合 20機”),藉由如第一具體實施例所述般使用佈線板10,進行 AuSn接合。因為在連接至突起電極14之鄰近處的佈線圖 案5之剛性高,佈線圖案5在接合中不會變形。 因此,可形成半導體元件,其中在3〇〇°C或更高的溫度 下進行AuSn共晶接合,其中發生C11相互擴散至突起電極 34 1258175 14,但未彎曲佈線圖案5或使其自聚醯亞胺層7剝離及形 成任何空隙Vd。此外,因為佈線圖案5未彎曲,以及在彎 曲前可維持平坦度,絕緣樹脂15可平滑地注入形成於光敏 性樹脂層2及半導體晶片13之間的空間,該半導體晶片13 5 係形成具有10至30 μπι之高度。基於此理由,無空隙(氣 泡)形成於絕緣樹脂15中。因為在例如熱循環試驗或熱衝 擊試驗等可靠性試驗中無空隙膨脹/收縮發生,可形成具 有高度可靠性的半導體元件。 • 在上述實施例中,半導體元件係藉由TAB接合機來形 10 成。除了 TAB接合機之外,亦可使用倒裝晶片接合機,主 要自晶片之下表面來施與接合溫度。 在此半導體元件中,包括佈線圖案5及光敏性樹脂層2 的表面是平坦的,如第21圖所示。然而,此具體實施例中 的半導體元件並不限於此配置。如第24圖所示,佈線圖案 15 5可自光敏性樹脂層2的表面突出。因為佈線圖案5之曝露 表面及面積增加,以及與絕緣樹脂15之接觸面積可增加, ® 可增加絕緣樹脂15之接合強度。 第24圖為顯示自方向R (右側)觀測第23圖中之寬 度方向截面的圖。第25至33圖顯示製造用於第23圖及第 , 20 24圖中所示之半導體元件之佈線板之步驟的圖。聚醯亞胺 樹脂或環氧樹脂之絕緣表面保護膜(未顯示)係藉由習知 方法,形成在光敏性樹脂層2之上表面,除了例如待電氣 地連接例如主動元件或被動元件之電子組件的區域之外。 (第三具體實施例) 35 1258175 將說明根據本發明之第三具體實施例。 首先,根據此具體實施例之製造佈線板的方法將參考 第34至42圖來說明。 如第34圖所示,製備厚度50至125 μπι之Ni膜1作 5 為支撐元件。
如第35圖所示,以例如聚醯亞胺為主之光敏性樹脂層 2係形成在Νι膜1的表面上。光敏性樹脂層2之厚度為佈 線圖案寬度之1至3倍,且更特別地,為約5至3〇μιη。 ,為了形成光敏性樹脂層2,可使用例如輥塗覆、噴覆,或澆 1°鑄等已知方法。於施覆光敏性樹脂後,可在80°C至120°C 下,在惰性氣體環境中進行預烘烤,以固化該光敏性樹脂 並形成一膜。 如第36圖所示,製備適用於形成佈線圖案之厚部分的 預定玻璃光罩3。利用具有預定波長之uv射線丄照射此結 15構,以曝露光敏性樹脂層2中佈線圖案形成部分。光敏性 樹脂層2係浸潰於或噴覆用於該光敏性樹脂之顯影劑,以 # ㈣該圖案。進行清除及乾燥,藉此完成光敏性樹脂層2 之圖案化,如第37圖所示。所形成之開口部分4係製成事 先設計的尺寸(例如寬度2〇至30 μιη)。 2〇 如第38圖所示,Ni膜1係設定為陽極電位。在第一具 體實施例中,在形成佈線圖案5時,於沈積後用於銅晶粒 界面(晶粒尺寸)的條件未改變。沈積之銅的硬度及導電 性亦保持未改變。在此具體實施例中,在電鍍的早期階段, 可設定在沈積後獲得大的鋼結晶尺寸的條件。換言之,電 36 1258175 鍍係在高電鍍溶液溫度及高電流密度下進行。接下來,在 私鍍的表終階段,設定使沈積之銅的結晶較微細的條件, 亦即獲得小晶粒尺寸的條件。換言之,電鍍係在低電鍍溶 液溫度及低電流密度下進行,藉此形成佈線圖案。 5 纟此佈線圖案之截面中’在接近安裝表面之結晶尺寸 大,以致於硬度低,且導電性高。換言之,沈積具有適於 安裝之特性的銅以形成一鋼層。在. 你々丁表面,因兔么士曰只 寸小,硬度高且導電度低。沈積具有^ 二二 成-銅層,以致於即使在接合過程中接 又之銅以开/ 1〇圖案本身很難刮傷或變形。 何或熱,佈線 下進行。在此佈線圖案之截面中,在二AAA之電流密度 尺寸大,以沈積具有適於安裝之特性的^女農表聲之結晶 為了沈積具有南機械強度的鋼,電 X 1 糸^^ 1八0 溶液溫度及約1 A/dm2或更低之带4 A 之電鍍 曰…、,…“一-“雄、度下進行。 更特別地,為了沈積具有絕佳安裳特 在20°C至30°C之電鍍溶液溫度及i至5 am 7 ’電鍍係 15 尺寸小,以及沈積具有高硬度、高剛 1 丁。因此,結 銅。 而機蜮強度的 圖所示’銅電鑛係持續進行直 ,止仁/τ 鉍丄η匕兑、 ^ ^ 如第38 20 醯亞胺製成之光敏性樹脂層2之η门加、 a生自例如聚 心開口部分4之 佈線圖 10 μηι之過分電鍍,並曝露頂部。田 、雨約5至 層結構。 為了持續地改變所沈積之銅的結晶尺寸 麵裝置 鍍裝置(hoop plating apparatus)而不使用^使用環向電 式電x、 37 1258175 在環向電鍍裝置中,因為多數 續進行電鍍同時改變電鍍條件 液)。 笔鑛槽可縱列地連接,可持 (溫度、電流密度及電鍍溶 如第38圖所示,使聚酸亞胺製成之光敏性樹脂固化。 5此過程係在赃之溫度下,在惰性氣體環境中,i至2小 時之固化時間下進行。聚合作用係持續進行直至例如聚酿 亞胺之光敏性樹脂進-步脫水並聚合,且酿亞胺化比例達 到90%或更高。利用此過程,形成具有高耐熱性之光敏性 樹脂層2。 10 以此方式形成光敏性樹脂層2後,藉由已知拋光方法, 如第39圖所示將表面拋光直至一拋光表面6,藉此平坦化 光敏性樹脂層2及包括各自具有下部cu層31及上部cu 層32之厚佈線圖案。當厚佈線圖案拋光至均一厚度時,可 改良南頻率透射特性。於電鑛後,電鑛厚度的差異立即出 15現,以及約1至3Pm之小三度空間圖案形成在表面上。若 未進行拋光,此二度空間圖案作為天線或在傳輸數GHZ之 °孔號時、Λ漏一南頻率訊號。因此,由於電磁波發射,發生 例如ΕΜΙ或EMC之傳輸錯誤。 如第40圖所示,進行一過程以增加已形成之光敏性樹 20腊層2及稍後形成之聚醯亞胺層7之間的黏著強度。若進 行物理地形成一小三度空間圖案的過程,則再次形成供作 —天線的部分,如上文中所述。為了此理由,無法應用任 何物理地形成錨接部的方法。相反地,第4〇圖所示,拋光 後之基板係放置在真空裝置(具有類似薄膜濺鍍器之裝置) 38 1258175 中。藉由使用例如氮、氧或氬之反應氣體進朴私 U嘵漿處理, 以及更佳地,在氮氣氣體環境中進行。藉由電爿等+ 水處理,使 在聚隨亞胺分子環中具有最低鍵結能之Μ α 罐結解離,並 由氮或0H所取代,以形成例如c〇〇H之官能義 口匕 5 光敏性樹脂層2之表面的活化能增加。此外,认^ 於電漿處理 後,聚醯亞胺膜7係在相同的裝置中持續地形成。為了#
成聚醯亞胺膜7,可使用真空堆疊或冷低壓堆A $ t °在上述例 子中’對光敏性樹脂層2之表面進行增加黏著強度之制程。 然而,亦可對光敏性樹脂及聚醯亞胺之二相對表面皆進行 10增加黏著強度之製程。在此例子中,可進一步增加接人強 度。 口 在此方式中,如第41圖所示,形成一基板,其中各自 具有下部0^層31及上部〇^層32之厚佈線圖案係形^在 Νι支樓兀件1上,以及聚驢亞胺層7亦形成在佈線圖案上。 15 如第42圖所示,在未蝕刻鋼之下,僅有Ni被蝕刻。 更特別地,藉由使用具有高選擇性祕刻劑(例如鹼為主 之蝕刻劑,例如可自Meltex取得的Enstrip NP,可自 MaCDermid取得之Μ從X SCB,以及可自0kun〇 以如批奶取得之Top Rip AZ,或可自Ebara_Udyllte取得之 20 Oxy_Stdp 0S ) ’僅有Ni被蝕刻,以致能去除整個见膜丄。 為了曝露下部Cl^ 3卜使用Au、Sn或In進行表面處理 (未頦不)。之後,藉由習知方法,除了待電氣地連接至例 如主動兀件或被動元件之電子組件的區域之外,在光敏性 39 1258175 樹脂層2之下表面上,形成聚醯亞胺樹脂或環氧樹脂形成 之絕緣表面保護膜(未顯示)。因而形成佈線板33。 第43圖為為顯示第42圖中Y部分在倒轉狀態下之細 節的圖。第44圖為顯示自方向R觀察第43圖中的佈線板 5 33的圖。此對應佈線圖案5之引導方向。 由第43圖所示之截面,在佈線板33之寬度方向截面 中,明顯可知包括下部Cu層31及上部Cu層32之佈線圖 案之厚度L及佈線圖案寬度W,在佈線板33之寬度方向截 面上具有t<W之關係。另一方面,如第44圖所示,在引 10 導方向(縱向)上,整個具有多層結構之佈線圖案5之厚 度為t。 如上所述,在根據本具體實施例之佈線板中,佈線圖 案具有包括下部Cu層31及上部Cu層32之多層結構,該 下部Cu層在表面側具有良好的安裝特性以及該上部Cu層 15 具有絕佳機械特性的内部。利用此結構,佈線圖案可以是 薄的。因此,可在未損害例如可撓性之特性結構之下,可 使用可撓性基板。 在上述實施例子,包括下部Cu層31及上部Cu層32 之佈線圖案僅由銅製成。然而,本發明並不限於此。佈線 20 圖案可具有由不同種類之金屬製成的多層結構。舉例而 言,安裝表面可由具有絕佳焊料安裝特性之銅製成,以及 下層可由有高機械強度之材料製成,以及舉例而言,Ni或 其合金,Cr或其合金,或以Fe或Ti為主之銅合金。 40 1258175 如第45圖及第46圖所示,描述於第19圖及第20圖 之低吸光係數層30可插置於具有佈線圖案之層及聚醯亞胺 層7之間。第46圖為顯示由方向R (右側)觀測第45圖 中的寬度方向截面的圖。 5 (第四具體實施例) 將說明根據本發明之第四具體實施例。 首先,根據此具體實施例之半導體元件將參考第47圖 及第48圖來說明◦第47圖為顯示此半導體元件之寬度方 向截面。第48圖為顯示自第47圖中之方向R (右側)觀 10 測半導體元件的圖。半導體元件係以下述方式製造。 為了製造第47圖及第48圖中所顯示之半導體元件, 製備如第3圖及第4圖所示之接合裝置。在此接合裝置中, 可在垂直方向移動之接合工具22係設置在具有内建加熱器 (未顯示)之臺21上。半導體晶片13係放置在臺21上, 15 具有朝上的突起電極14。聚醯亞胺樹脂或環氧樹脂之絕緣 表面保護膜(未顯示)係藉由習知方法形成在下表面,除 了待電氣地連接例如主動元件或被動元件之電子組件的區 域之外。夾件23夾住佈線板33之待安裝半導體晶片13之 區域的周圍。接合工具22係向下移動。 20 佈線板33在整個半導體晶片安裝區域上,具有與半導 體晶片13相對的下表面。佈線板33係設置成以其下表面 朝向半導體晶片13之上表面,亦即以具有佈線12之表面 朝向半導體晶片13。 接下來,對齊半導體晶片13之突起電極14及佈線板 41 1258175 33之連接端子12a。 如第4圖所示,舉例而言,臺21係向上移動以使突起 電極14與連接端子12a接觸。接合工具22再次向下移動。 在此狀態中,臺21係加熱至350°C至450°C,以及較佳地, 5 約4卯°(:,以加熱半導體晶片13。此外,接合工具22係加 熱至250°C至350°C,且較佳為約3⑻°C,在此時發生Cu 相互擴散至突起電極14,且與佈線板33之上表面接觸,並 緊壓該上表面。突起電極14及形成在佈線板33上之連接 端子12a係被加熱且緊壓約1至3秒。接合載荷為約10至 10 17 mg/μιη2 〇
Au突起電極14係事先形成在半導體晶片13上。另一 方面,Sn層係事先形成在佈線圖案5上。Sn層係藉由以有 機酸為主之無電電鍍溶液來形成。Sn層之厚度為約0.5至 1.0 μιη 〇 15 對於根據此具體實施例所製造之半導體元件而言,藉 由使用第3圖及第4圖所示之接合裝置(亦稱為“TAB接 合機”),藉由如第三具體實施例所述般使用佈線板33,進 行AuSn接合。因為在連接至突起電極14之鄰近處的佈線 圖案5之剛性高,佈線圖案5在接合中不會變形。 20 因此,可形成半導體元件,其中在300°C或更高的溫度 下進行AuSn共晶接合,但未彎曲佈線圖案5或使其自光敏 性樹脂層2剝離及形成任何空隙Vd。此外,佈線圖案5具 有包括下部Cu層31及上部Cu層32之多層結構。使用具 有高機械強度的材料。因此,佈線圖案5可以是薄的,以 42 1258175 及可形成具有高度可撓性之半導體元件。 在上述實施例中,半導體元件係藉由TAB接合機來形 成。除了 TAB接合機之外,亦可使用倒襞晶片接合機,主 要自晶片之下表面來施與接合溫度。 5 在此半導體元件中,包括佈線圖案5及光敏性樹脂層2 的表面是平坦的,如第47圖及第48圖所示。然而,此具 體實施例中的半導體元件並不限於此配置。如第49圖至第 52圖所示,各自包括下部Cu層31及上部Cu層32之佈線 圖案5可自光敏性樹脂層2的表面突出。此外,低吸光係 10 數層30可插置於佈線圖案及聚醯亞胺層7之間,如第53 圖及第54圖所示。第50圖、第52圖及第54圖係分別顯 示自方向R (右側)觀測第49圖、第51圖及第53圖中之 寬度方向截面的圖。第55至63圖顯示製造用於第51圖及 第52圖中所示之半導體元件之佈線板之步驟的圖。聚醯亞 15 胺樹脂或環氧樹脂之絕緣表面保護膜(未顯示)係藉由習 知方法,形成在光敏性樹脂層2之上表面,除了例如待電 氣地連接例如主動元件或被動元件之電子組件的區域之 外。 (第五具體實施例) 20 將說明根據本發明之第五具體實施例。 首先,根據此具體實施例之製造佈線板的方法將參考 第64至74圖來說明。 如第64圖所示,製備厚度50至125 μιη之Ni膜1作 為支撐元件。 43 1258175 如第65圖所示,具有光敏性之光阻層34係形成在Ni 膜1的表面上。光敏性光阻層34之厚度為約10 μπι或更 小。為了形成光阻層34,可使用例如輥塗覆、噴覆,或喷 墨等已知方法。於施覆光阻層後,在惰性氣體環境中,在 5 80°C至120°C下,預烘烤所得之結構,以固化該光阻並形成 一膜。 如第66圖所示,製備適用於形成佈線圖案層的預定玻 璃光罩(未顯示)。利用具有預定波長之UV射線照射此結 構,以曝露佈線圖案形成部分。將此結構浸潰於或喷覆用 10 於該光阻之顯影劑,以顯影該圖案。進行清除及乾燥。使 光阻圖案化以形成開口部分4。 如第67圖所示,藉由使用該Ni膜1作為陽極進行電 鍍。電鍍係藉由使用習知之硫酸銅電鍍溶液,在約20°C至 30°C之電鍍溶液溫度及約1至5 A/dm2之電流密度下進 15 行,以致於銅係沈積在光阻層34之開口部分4中。利用此 方法,形成佈線圖案5。亦可形成Ni或Cr之阻障層。 如第68圖所示,去除光阻層34,且僅留下佈線圖案5。 如第69圖所示,形成以例如聚醯亞胺之樹脂為主的絕 緣層39。絕緣層39之厚度約5至30 μπι。 20 為了形成絕緣層39,可使用例如輥塗覆、喷覆,或澆 鑄等已知方法。於施覆絕緣層39後,在惰性氣體環境中, 在80°C至120°C下,預烘烤所得之結構,以固化該絕緣層 並形成一膜。製備適用於形成具有高機械強度之佈線圖案 35之厚部分的預定玻璃光罩(未顯示)。利用具有預定波長 44 1258175
之1^射線照: 案形成部分。 之顯影劑,以顯影該圖案。 案化。
10 μιη或更小。例如具有低於聚醯亞胺之吸光係數的液晶聚合 物之材料,可被應用及固化以形成阻障層。利用此結構, 巧·避免佈線圖案5之下表面的氧化,及避免由於水自佈線 圖案之相對表面(亦即基板之下表面)侵入所造成的剝離 強度劣化。 15 如第71圖所示,可進行表面活化作用以增加對佈線圖 案35及熱塑性黏著劑37之黏著強度。若進行物理地形成 /小三度空間圖案的過程,則再次形成供作一天線的部 分,如上文中所述。為了此理由,無法應用任何物理地形 成錨接部的方法。相反地,第71圖所示,拋光後之基板係 20放置在真空裝置(例如薄膜濺鍍器)中。藉由使用例如氮、 氧或氬之反應氣體進行電漿處理,以及更佳地,在氮氣氣 體環境中進行。在聚醯亞胺分子環中具有最低鍵結能之 〇Ν鍵結解離’並由氮或〇Η所取代,以形成例如COOH 之官旎基。因此,絕緣層39之表面的活化能增加。此外, 45 1258175 於電漿處理後,聚醯亞胺層係在相同的裝置中持續地形 成。為了形成聚醯亞胺層,可使用真空層合或冷低壓層合。 如第72圖所示,Ni支撐元件1係設定為陽極電位。將 此結構浸潰於習知硫酸銅電鍍溶液中,並進行電鍍。電鍍 5 溫度為20°C至30°C。電流密度為約1至5 A/dm2。進行硫 酸銅電鍍直至銅係沈積在絕緣層39之開口部分41中並填 滿開口部分41。硫酸銅電鍍係持續進行直至發生開口部分 41之表面約5至10 μπι之過分電鍍,並曝露頂部。利用此 方法,形成佈線圖案35。 10 接下來,使聚醯亞胺層7固化。此過程係在惰性氣體 環境中,300°C之溫度下,1至2小時之固化時間下進行。 聚合作用係持續進行直至聚醯亞胺進一步脫水並聚合,且 醯亞胺化比例達到90%或更高。利用此過程,形成具有高 耐熱性之聚St亞胺層7。於聚驢亞胺層7形成後,藉由習知 15 拋光方法拋光表面直至一拋光表面,藉此平坦化聚醯亞胺 層7及厚佈線圖案35。當厚佈線圖案35被拋光至均一之厚 度時,可改良高頻透射特性。於電鍍後,電鍍厚度的差異 立即出現,以及約1至3 μπι之小三度空間圖案形成在表面 上。若未進行拋光,此三度空間圖案作為天線或在傳輸數 20 GHz之訊號時洩漏一高頻率訊號。因此,由於電磁波發射, 發生例如EMI或EMC之傳輸錯誤。 如第73圖所示,進行表面活化(未顯示)以增進對熱 塑性黏著劑37之黏著強度。此製程可藉由與第71圖所示 者相同的方法來進行。之後,製備聚醯亞胺層7,其厚度為 46 1258175 10 μηι或更小,以及在一表面上具有厚度約3 μηΊ之以聚醯 亞胺為主之熱塑性黏著劑37。藉由例如真空層合之已知方 法接合聚醯亞胺層7。表面活化及聚醯亞胺層層合可在相同 裝置中持續地進行。 5 如第74圖所示,在未蝕刻鋼之下,僅有Ni被蝕刻。 更特別地,藉由使用具有高選擇性的蝕刻劑(例如鹼為主 之#刻劑,例如可自Meltex取得的Enstrip NP,可自 MacDermid 取得之 Metex SCB,以及可自 〇kun〇 Chemical Industries 取得之 Top Rip AZ,或可自 EbaraUdylite 取得之 10 〇xy_stripOS),僅有Ni被蝕刻,以致能去除整個见膜!。 為了曝露之佈線圖案5,使用Au、Sn或In進行表面處理 (未顯示)。之後,藉由習知方法,除了待電氣地連接至例 如主動元件或被動元件之電子組件的區域之外,在絕緣層 39之下表面上,形成由聚醯亞胺樹脂或環氧樹脂所形成^ 15絕緣表面保護膜(未顯示)。因而形成佈線板38。 第75圖為顯示以上述方式形成之佈線板邛的—實施 例的平面圖。第76圖為沿著第75圖中的直線a_a所H勺 截面圖。第77圖為沿著第75圖中的直線所得的^面 圖。 20 每一形成在佈線板38上的佈線圖案皆包括佈線圖案 5,其寬度W】與厚度t]的關係為w] > ti,以及包括佈_ 案35,其寬度%與厚度的關係為w<t2,如第凡圖所 示。佈線圖案35係佈局在接近半導體晶片安裝區域。佈線 47 1258175 圖案35係接合至形成在半導體晶片13上的突起電極14。 換言之,半導體晶片13係安裝在佈線圖案35上。 如上所述,在根據此具體實施例之佈線板中,佈線圖 案5及35係藉由相同的導電性材料來形成。此外,僅在裝 5 設有形成於半導體晶片13上之突起電極14的佈線圖案35 之區域,才滿足t2^W2的關係。佈線圖案35之AuSn接合 係藉由在3卯°〇或更高的溫度下之TC接合來進行。因為接 合至突起電極14之佈線圖案35具有t>W之關係,即使當 聚醯亞胺因接合溫度及載荷而軟化時,佈線圖案35不會變 10 形。因此,接近晶片安裝區域之佈線圖案不會彎曲。因為 晶片邊緣及佈線圖案不會接觸,無電路短路發生。 佈線圖案35突伸入佈線板38中。因此,即使當承受 接合載荷及300°C或更高的接合溫度時,亦不會向下彎曲。 佈線圖案35突伸入佈線板38中。換言之,錨接部係形成 15 於佈線板38中。因此,在佈線圖案(在第77圖中由右向 左)之引導方向中的銅的拉伸受到限制。換言之,用於作 為佈線圖案之材料的Cu無法自由地拉伸。因為拉伸及彎曲 受到限制,由相同材料製成之佈線圖案無法自佈線板38剝 離。因此,在佈線板38及佈線圖案之間無空隙形成。 20 佈線圖案具有在佈線板38中的錨接部以及與聚醯亞胺 的大接觸面積。因為可維持對佈線板38之高接合強度,佈 線圖案難以剝離。 在上述實施例中,佈線圖案5及35係在相同電鍍條件 下由銅所形成。不使用相同電鑛條件,也可改變其等之結 48 1258175 晶尺寸及密度。更特別地,佈線圖案35可有小銅結晶尺寸 及高硬度。另一方面,用於佈線圖案5之銅可具有大結晶 尺寸及低硬度。 佈線圖案5及35可藉由使用具有不同的結晶位向之銅 5 來形成。佈線圖案35係由單銅層所製成。然而,其可具有 由不同種類之金屬製成之多層結構。佈線圖案5可藉由使 用具有絕佳焊料安裝特性之銅來形成,而佈線圖案35可藉 由使用機械強度比銅高之Ni或Cr,或以Fe或Ti為主之銅 合金來製成。在此例子中,剛性增加,且可進一步降低佈 10 線圖案之變形、拉伸及彎曲。 當將銅以外的材料,以及例如Ni或Cr等高硬度材料 用於佈線圖案35時,可使用於作為錨接部分的佈線圖案35 更薄。 因此,可增進生產效率。 15 (第六具體實施例) 將說明根據本發明之第六具體實施例。 首先,根據此具體實施例之半導體元件將參考第78圖 至第80圖來說明。第78圖為顯示根據此具體實施例之半 導體元件之一實施例的平面圖。第79圖為沿著第78圖中 20 的直線A-A所得的截面圖。第80圖為沿著第78圖中的直 線B-B所得的截面圖。半導體元件40係以下述方式製造。 為了製造第78圖至第80圖中所顯示之半導體元件 40,製備如第3圖及第4圖所示之接合裝置。在此接合裝 置中,可在垂直方向移動之接合工具22係設置在具有内建 49 1258175 加熱器(未顯示)之臺21上。半導體晶片13係放置在臺 21上,具有朝上的突起電極14。夾件23夾住第五具體實 施例所述之佈線板38之待安裝半導體晶片13之區域的周 圍。接合工具22係向下移動。 5 佈線板%在整個半導體晶片安裝區域上,具有與半導 體晶片13相對的下表面。佈線板38係設置成以其下表面 朝向半導體晶片13之上表面,亦即以具有佈線12之表面 朝向半導體晶片13。 接下來,對背半導體晶片13之突起電極14及佈線板 10 33之連接端子i2a。 % % η團所不 - ^一‘㈧、丨〜丄秒助Μ 1文犬7¾ 電極14與連接端子12a接觸。接合工具”再次向下移動。 在此狀態中,臺21係加熱至^(^它至45〇t,以及較佳地, 約400°C,以加熱半導體晶片13。此外,接合工具22係加 15 20 熱至2聊至35代,且較佳為約着c,在此時發生cu 相互擴散#起電極14,且與佈線板38之上表面接觸,並 緊壓該上表面。突起電極14及職形成在佈線板38上之 連接端子的佈線12係被加熱且緊壓約秒。接合載荷 為約 至 17 mg/μηι2。 突起電接14係事絲成在半導體晶片^上。另一方 :主m事峨綱Μ。%層輸以有機酸 ,免电1谷液來形成。Sn層之厚度為約〇5至Μ Γ光敏^藉“知側封膠方法,於形成在半導體晶片13 及先敏一層2之間的空間中,充填例如絕緣樹脂15(亦 50 1258175 稱為密封樹脂)。絕緣樹脂15係經加熱及固化。接下來, 根據所要求的規格,表面安裝(亦稱為SMT安裝)多種被 動組件,例如電容器、電阻器及線圈。 對於根據此具體實施例所製造之半導體元件40而言, 5 佈線板38係藉由使用第3圖及第4圖所示之接合裝置(亦 稱為“TAB接合機”),藉由接合工具22來進行AuSn接 合◦即使在此例子中,因為佈線圖案的連接端子,係藉由 與接近連接至Au突起物之佈線12之導電性材料相同材 料,錨接在佈線板38中,可使佈線12具有高剛性,且佈 10 線12難以彎曲及拉伸。因此,佈線圖案在接合中不會變形。 因此,可形成半導體元件40,其中在3⑻艺或更高的 溫度下進行AuSn共晶接合,於該處發生Cu相互擴散至突 起電極14,但未彎曲佈線12或使其自佈線板38剝離及形 成任何空隙Vd。此外,在每一佈線圖案之連接端子處,僅 15 有佈線圖案35是厚的且突伸入佈線板38。對佈線圖案5 而言,保持。因此,可形成具有高度可撓性之半導 體元件40。 再者,因為佈線圖案5未彎曲,以及在彎曲前幾乎可 維持相同的平坦度,絕緣樹脂15可平滑地注入形成於光敏 20 性樹脂層2及半導體晶片13之間的空間,該半導體晶片13 係形成具有10至30 μπι之高度。基於此理由,無空隙(氣 泡)形成於絕緣樹脂15中。因為在例如熱循環試驗或熱衝 擊試驗等可靠性試驗中無空隙膨脹/收縮發生,可形成具 有高度可靠性的半導體元件。在上述實施例中,半導體元 51 1258175 件40係藉由TAB接合機來形成。亦可使用倒裝晶片接合 機,主要自晶片之下表面來施與接合溫度。在半導體元件 40中,包括佈線圖案5及光敏性樹脂層2的表面是平坦的。 然而,表面也可突起,如第49圖至第54圖所示。如第19 5 圖、第20圖、第45圖及第46圖所示,低吸光係數層30 可插置於佈線圖案及聚醯亞胺層7之間。利用此結構,可 形成具有較高可靠性之半導體元件40。 保護膜可形成在佈線板38之上表面,除了電氣地連接 被動元件100及其類似物所需的區域之外。利用此結構, 10 可進一步增進可靠性。 (第七具體實施例) 將說明根據本發明之第七具體實施例。 首先,根據此具體實施例之製造佈線板的方法將參考 第81圖至第91圖來說明。 15 如第81圖所示,製備厚度50至125 μηι之Ni膜1作 為支撐元件。 如第82圖所示,具有光敏性之光阻層34係形成在Ni 膜1的表面上。光敏性光阻層34之厚度為約10 μιη或更 小。為了形成光阻層34,可使用例如輥塗覆、喷覆,或喷 20 墨等已知方法。於施覆光阻層34後,在惰性氣體環境中, 在80°C至12(TC下,預烘烤所得之結構,以固化該光阻並 形成一膜。 如第83圖所示,製備適用於形成安裝佈線圖案層的預 定玻璃光罩(未顯示)。利用具有預定波長之UV射線照射 52 1258175 此結構,以曝露佈線圖案形成部分。將此結構浸潰於或喷 覆用於該光敏性光阻之顯影劑,以顯影該圖案。進行清除 及乾燥。使光阻圖案化以形成開口部分4。 如第84圖所示,藉由使用該Ni膜1作為陽極進行電 5 鍍。電鍍係藉由使用習知之硫酸銅電鍍溶液,在約20°C至 30°C之溶液溫度及約3 A/dm2之電流密度下進行,以致於銅 係沈積在光阻層34之開口部分4中。電鍍光阻圖案可藉由 打印技術,使用習知的喷墨技術直接晝出。在上述實施例 中,光阻圖案係藉由以UV射線曝光,經由玻璃光罩及顯 10 影圖案來形成。或者,光阻圖案可藉由利用一雷射光束照 射,直接晝一對300 nm或更短之波長敏感的光阻來形成。 如第85圖所示,去除光阻層34,且形成待安裝之佈線 圖案5。不藉由電鍍形成佈線圖案5,該等佈線圖案可藉由 喷墨技術,利用打印銅奈米糊來形成。 15 如第86圖所示,形成以例如聚醯亞胺之樹脂為主的絕 緣層39。絕緣層39之厚度約5至30 μιη。為了形成絕緣層 39,可使用例如輥塗覆、喷覆,或澆鑄等已知方法。於施 覆絕緣層39後,在惰性氣體環境中,在80°C至120°C下, 預烘烤所得之結構,以固化該絕緣層並形成一膜。製備適 20 用於形成具有高機械強度之佈線圖案35之厚部分的預定玻 璃光罩(未顯示)。利用具有預定波長之UV射線照射此結 構,以曝露該絕緣層39中之厚佈線圖案形成部分。將此結 構浸潰於或喷覆用於該絕緣層之樹脂之顯影劑,以顯影該 53 1258175 以及因此形成用於圖案化厚佈線 圖案。進行清除及乾燥 圖案之開口部分41。 10 在此實施例中,於第85圖之去除光P且層34後,施覆 例如聚醯亞胺之樹脂作為絕緣層39。然而,本發明並不拘 限於此。舉例而言’如第87圖中所示,於光阻層34去除 %成中間層介電m 36。該中間層介電膜%养常薄且 厚度為3 μιη或更小。例如具有低於聚酸亞胺之吸光係數的 /夜晶聚合物之材料’可被應用及固化以形成阻障層。利用 此結構,可避免佈線圖案5之下表面的氧化,及避免由於 水自佈線圖案5之相對表面(亦即基板之下表面)侵入所 ^成的剝離強度劣化。 如第88圖所示,可進行表面活化作用以增加對佈線圖 案5之點著強度。若進行物理地形成一小三度空間圖案的 過程,則再次形成供作一天線的部分,如上文中所述。為 15 了此理由,無法應用任何物理地形成錨接部的方法。相反 地,第88圖所示,拋光後之基板係放置在真空裝置(例如 薄膜濺鍍器)中。藉由使用例如氮、氧或氬之反應氣體進 行電漿處理,以及更佳地’在氮氣氣體環境中進行。在聚 酸亞胺分子環中具有最低鍵結能之C_N鍵結解離,並由氮 20或〇H所取代,以形成例如€0011之官能基。因此,絕緣 層3 9之表面的活化能增加。 如第89圖所示,Ni支撐元件1係設定為陽極電位。將 此結構浸潰於習知硫酸銅電鍍溶液中,並進行電鍍。電聲 溫度為2〇°C至3〇它。電流密度為約5A/dm2。進行硫酸鋼 54 1258175 電鍍直至銅係沈積在絕緣層39之開口部分4i中並填滿開 口部分41。硫酸銅電鍍係持續進行直至發生開口部分41 之表面約5至之過分電鑛’並曝露頂部。利用此方 法,形成佈線圖案35。 5 祕圖案35係形成—長度以致於佈、《案之至少-端 係位在與稱後安裝之半導體晶片13上之突起電極14之末 端相隔500 μιη之位置處。換言之,佈線圖案%係形成在 最容易變形區域中。 接下來,使絕緣層39固化。此過裎係在惰性氣體環境 1〇中,30(TC之溫度下,1至2小時之固化時間下進行。聚合 作用係持續進行直至聚酿亞胺進一步脫水並聚合,且酿亞 胺化比例朗90%或更高。湘此過程,形成具有高财熱 性之絕緣層39。於絕緣層39形成後,藉由習知抛光方法抛 光表面直至-拋光表面,藉此平坦化絕緣層%及厚佈線圖 15 案 35 。
20 當厚佈線圖案35被拖光至均一之厚度時,可改良高頻 透射特性。於電碰1錢厚度的差異立即出現’以及約! 至3 μηι之小三度空間_案形成在表面上。若未進行抛光,
此三度㈣«作為天^在傳輸數GHz之訊號時泡漏一 高頻率訊號。因此,由於電磁波發射,發生例如EMI或EMC 之傳輸錯块。在上述說日月中,佈線圖案35係、藉由電鑛形成。 若不如此,其可藉錢_墨技術,打印鋼奈米糊來 直接形成。 55 1258175 如第90圖所示,進行表面活化(未顯示)以增進對熱 塑性黏著劑37之黏著強度。此製程可藉由與第71圖所示 者相同的方法來進行。之後,製備聚醯亞胺層7,其厚度為 0 μπι或更小,以及在一表面上具有厚度約3之以聚醯 5亞胺為主之熱塑性黏著劑37。藉由例如真空層合之已知方 法接合聚醯亞胺層7。表面活化及聚醯亞胺層層合可在相同 叙置中持績地進行。 如第91圖所示,在未蝕刻銅之下,僅有沌被蝕刻。 更特別地,藉由使用具有高選擇性的蝕刻劑(例如鹼為主 10之蝕刻劑,例如可自Meltex取得的Enstrip NP,可自
MacDermid 取得之 Metex SCB,以及可自 0kun〇 Chemical Industries 取得之 Top Rip AZ,或可自 EbaraUdylite 取得之 Oxy-StripOS),僅有Ni被蝕刻,以致能去除整個见膜i。 為了曝露之佈線圖案5,使用Au、Sn或In進行表面處理 15 (未嘁不)。之後,藉由習知方法,除了待電氣地連接至例 如主動元件或被動元件之電子組件的區域之外,在絕緣層 39之下表面上,形成由聚醯亞胺樹脂或環氧樹脂所形成之 絕緣表面保護膜(未顯示)。因而形成佈線板42。 第92圖為顯示以上述方式形成之佈線板%的一實施 20例的平面圖。第93圖為沿著第92圖中的直線A—A所得的 截面圖。第94圖為沿著第92圖中的直線B_B所得的截面 圖。 每一形成在佈線板42上的佈線圖案皆包括佈線圖案 P](未面向佈線圖案35之佈線圖案5),其寬度w]與厚度 56 1258175 tl的關係為WAt!,以及包括佈線圖案p2 (同時包括佈線 圖案35及面向佈線圖案35之佈線圖案5的區域),其寬度 與厚度t2的關係為W2$t2,如第93圖及第94圖所示。 形成由銅製成之佈線圖案P】以致於滿足Wi/h〉1。另一 5 方面’形成包括由銅製成之第一層(佈線圖案5)及由銅、 Ni或Cr,或至少含有鐵或鈦之銅合金製成之第二層(佈線 圖案35)的佈線圖案p2以致於滿足。如第93 圖所示’佈線圖案P〗之寬度W〗及佈線圖案P2之寬度w2 是相等的(亦即W1 = W2)。如第92圖所示,形成佈線圖案 10 P2之形成區域以致於當半導體晶片13接合至佈線板42 時’自突起電極14之長度Lbp (其預期位置係顯示於第92 圖中)變成朝外至少25至150 μιη。 在具有上述配置之根據此具體實施例的佈線板中,半 導體晶片13之AuSn接合係藉由在30(TC或更高的溫度下 15之TC 4妾合來進行,在該處發生Cu相互擴散至突起電極 14。因為接合至突起電極14之佈線圖案P2具有之 關係’即使當聚酿亞胺因接合溫度及載荷而軟化時,佈線 圖^不會變形。因此,接近晶片安裝區域之佈線圖案不 會弯曲。因為晶片邊緣及佈線圖案不會接觸,無電路短路 2〇 發生。 線圖案P2突伸入佈線板42中。當半導體晶片13接 口至,線板42時,自突起電極14之長度Lbp (其預期位 置係,、貞丁於第92圖中)變成朝外至少25至i5Q_。因此, 即使田承又接合載荷及3⑻。c或更高的接合溫度時 ,佈線圖 57 1258175 案亦不會向下彎曲。佈線圖案P2突伸入佈線板42中。換 言之,錦接部係形成於佈線板42巾。因此,佈線圖案(在 第94圖中由右向左)之引導方向的拉伸受到限制。換言之 用於作為佈線圖案之材料的(:11無法自由地拉伸。因為杈伸 5及彎曲受到限制,由相同材料製成之佈線圖案無法自佈^ 板42剝離。因此,在佈線板42及佈線圖案之間無空隙
佈線圖案具有在佈線板42中的錨接部以及與聚醉 的大接觸面積。因為可維持對佈線板42之高接合強度 1〇 線圖案難以剝離。 亞月安 ,佈 佈線圖案P2具有不同於佈線圖案Pl之機械特性 圖案P2突伸入佈線板42中且其尺寸比半導體晶片13大5 μπι。因此,即使當接合位置由於接合裝置載荷準確度的因 素而遷移時,佈線圖案Ρ2總是設置在佈線圖案彎曲區域中 15 在上述實施例中,佈線圖案5及35係在相同電鍍條件 下由銅所形成。不使用相同電錢條件,也可改變其等之会士 晶尺寸及密度。更特別地,佈線圖案35可有小銅結晶尺寸 及高硬度。另一方面,用於佈線圖案5之銅可具有大纟士晶 尺寸及低硬度。 20 佈線圖案5及35可藉由使用具有不同的結晶位向之銅 來形成。佈線圖案35係由單銅層所製成。然而,其可具有 由不同種類之金屬製成之多層結構。 佈線圖案可僅由銅所形成。佈線圖案5可藉由使用且 有絕佳焊料安裝特性之銅來形成。佈線圖案35之第一層及 58 1258175 第二層係由銅所形成。若不如此,佈線圖案35可藉由使用 機械強度比銅高之Ni或Cr,或以Fe或Ti為主之銅合金來 製成。利用此結構,剛性增加,且可進一步降低佈線圖案 之變形、拉伸及彎曲。 5 當將銅以外的材料,以及例如Ni或Cr等高硬度材料 用於佈線圖案35時,可使用於作為錨接部分的佈線圖案35 更薄。 因此,可增進生產效率。 • (第八具體實施例) 10 將說明根據本發明之第八具體實施例。 首先,根據此具體實施例之半導體元件將參考第95圖 至第97圖來說明。第95圖為顯示根據此具體實施例之半 導體元件之一實施例的平面圖。第96圖為沿著第95圖中 的直線A-A所得的截面圖。第97圖為沿著第95圖中的直 15 線B-B所得的截面圖。半導體元件44係以下述方式製造。 為了製造第95圖至第97圖中所顯示之半導體元件 ® 44,製備如第3圖及第4圖所示之接合裝置。在此接合裝 置中,可在垂直方向移動之接合工具22係設置在具有内建 加熱器(未顯示)之臺21上。半導體晶片13係放置在臺 ^ 20 21上,具有朝上的突起電極14。夾件23夾住第七具體實 施例所述之佈線板42之待安裝半導體晶片13之區域的周 圍。接合工具22係向下移動。 佈線板42在整個半導體晶片安裝區域上’具有與半導 體晶片13相對的下表面。佈線板42係設置成以其下表面 59 1258175 朝向半導體晶片13之上表面,亦即以具有佈線ι2之表面 朝向半導體晶片13。 接下來’對齊半導體晶片13之突起電極14及佈線板 42之連接端子12a。 5 如$ 4圖解,舉例而言,臺21係向上移動以使突起 電極Η與連接端子l2a接觸。接合工具22再次向下移動。 在此狀態中,臺21係加熱至350X:至45〇t,以及較佳地, 、、勺4〇〇c,以加熱半導體晶片13。此外,接合工具係加 熱至乃吖至35〇°C,且較佳為約300°C,在此時發生Cu U)相=擴散至突起電極14,且與佈線板42之上表面接觸,並 緊壓该上表面。突起電極14及對應形成在佈線板42上之 連接端子的佈線圖案p2係被加熱且緊壓約i至3秒。接合 載荷為約10至17 mg/|Llm2。 突起電極14係事先形成在半導體晶片13上。另一方 15面:Sn層係事先形成在佈線圖案p2上。%層係藉由以有 機酸為主之無電電鍍溶液來形成。Sn層之厚度為約〇·5至 1·〇 μηι。之後,藉由習知側封膠方法,於形成在半導體晶 片13及光敏性樹脂^ 2之間的空間中,充填例如絕緣樹脂 (亦稱為选封樹脂)。絕緣樹脂15係經加熱及固化。 2〇 冑於根據此具體實施例所製造之半導體元件44而言, 佈線板42係藉由使用第3圖及第4圖所示之接合裝置(亦 =為“ΤΑβ接合機,,),藉由接合工具22來進行AuSn接 二由與佈線圖案之導電性材料相同之材料製成之佈線圖 案P2係形成於佈線板42接近連接至Au突起物之處,以致 60 1258175 於當半導體晶片13接合至佈線板42時,自突起電極14之 長度Lbp (其預期位置係顯示於第92圖中)變成朝外至少 25至150 μηι。因此,可使佈線圖案P2具有高剛性,以及 佈線圖案P2很難彎曲及拉伸。因此,佈線圖案在接合中不 5 會變形。 因此,可形成半導體元件44,其中在300°C或更高的 溫度下進行AuSn共晶接合,但未彎曲佈線12或使其自佈 線板42剝離及形成任何空隙Vd。此外,在每一佈線圖案 P2之連接端子處,僅有佈線圖案P2是厚的且突伸入佈線板 10 42。對佈線圖案Pi而言,保持W! >1^。因此,可形成具有 高度可撓性之半導體元件44。 再者,因為佈線圖案5未彎曲,以及在彎曲前幾乎可 維持相同的平坦度,絕緣樹脂15可平滑地注入形成於光敏 性樹脂層2及半導體晶片13之間的空間,該半導體晶片13 15 係形成具有10至30 μηι之高度。基於此理由,無空隙(氣 泡)形成於絕緣樹脂15中。因為在例如熱循環試驗或熱衝 擊試驗等可靠性試驗中無空隙膨脹/收縮發生,可形成具 有高度可靠性的半導體元件。 在上述實施例中,半導體元件44係藉由TAB接合機 20 來形成。亦可使用倒裝晶片接合機,主要自晶片之下表面 來施與接合溫度。當熱可主要由半導體晶片13側施與時, 接合工具22之設定溫度可降低,因為導熱性高。因此,接 合工具22上的載荷變低。因為至佈線板42的熱降低,熱 變形量可相對降低,以及佈線圖案變形量亦可降低。 61 1258175 在半導體元件44中,包括佈線圖案5及絕緣層39的 表面是平坦的。然而,表面也可突起,如第49圖至第54 圖所示。AsSn焊料係用於作為接合材料。也可使用任何其 他無錯焊料材料,例如SnCu、SnAgCu或SnAg。 5 在此具體實施例之接合結構中,半導體晶片13之突起 電極14係幾乎設置在佈線圖案P2的中心部分。然而,突 起電極14可設置在佈線圖案P2之中心線内側(朝向半導 體晶片的中心)。在此例子中,佈線圖案P2位在突起電極 14之佈局位置外側的區域變得大或寬。因此,佈線圖案更 10 難以變形。 (第九具體實施例) 將說明根據本發明之第九具體實施例。 首先,根據此具體實施例之製造佈線板的方法將參考 第98圖至第109圖來說明。 15 如第98圖所示,製備具有厚度約3至12 4111銅箔46 作為形成第一佈線圖案的材料。若銅箔46是薄的,在製造 過程中輸送在技術上有困難。舉例而言,可使用形成在具 有厚度約30 μηι之載體銅箔上的銅箔,另一方面將剝離層 插置於其等之間。銅箔46較佳為事先藉由熱處理再結晶, 20 以獲得大結晶尺寸及低硬度。 如第99圖所示,由例如聚醯亞胺製成之樹脂層48係 形成在銅箔46的表面(下表面)上。樹脂層48的厚度為 約5至35 μηι。為了形成樹脂層48,可使用例如親塗覆、 喷覆,或澆鑄等已知方法。於施覆樹脂層48後,在惰性氣 62 1258175 體環境中,在80°C至120°C下,預烘烤所得之結構,以固 化該樹脂層並形成一膜。此外,為了增加醯亞胺化比例, 在惰性氣體環境中,在約300°C之溫度下,進行後固化(固 化),藉此形成聚醯亞胺樹脂層。 5 如第100圖所示,由例如PET之有機材料製成之具有 丙烯酸系黏著劑之強化膜50,係藉由習知層合方法,接合 至所形成之聚醯亞胺樹脂層48的整個表面,使該膜在後續 製程中可以輸送。 • 如第101圖所示,光阻52係藉由應用例如輥塗覆、喷 10 覆,或澆鑄等已知方法,施覆至銅箔46之表面達10 μπι或 更小的厚度,並在約80°C下預烘烤以形成一膜。 如第102圖所示,為了形成第一佈線圖案,以第一佈 線圖案的設計數據為基礎,製備玻璃光罩54。銅箔46係藉 由具有預定波長之UV射線u,經由玻璃光罩54曝光。接 15 下來,進行顯影以使光阻52圖案化。 如第103圖所示,藉由利用以例如氣化銅、氯化鐵或 ® 過氧化氫/硫酸為主的銅蝕刻劑,以及以經圖案化之光阻 52作為光罩來蝕刻銅箔46。因此,將銅箔46製成第一佈 線圖案h的形狀。 . 20 如第104圖所示,去除光阻52。第一佈線圖案P!係由 銅箔46形成。 如第105圖所示,具有丙烯酸系黏著劑之PET膜55 係藉由習知堆疊方法接合至製成第一佈線圖案P!的銅箔 46。因為丙烯酸系黏著劑係形成較銅箔46厚,PET膜55 63 1258175 之表面係平坦地接合。之後,剝離形成在樹脂層48之表面 上的強化膜50。強化膜50係機械地剝除(剝離)。 如第106圖所示,貫通孔Th係形成在第一佈線圖案 P!上及樹脂層48中之第二佈線圖案之形狀,在待形成第二 5 佈線圖案的位置。貫通孔Th可藉由例如雷射加工來形成。 所使用之雷射的波長較佳為3⑻nm或更短。這是因為樹脂 層48難以熱裂解。 如第107圖所示,為了形成第二佈線圖案,所形成之 貫通孔Th係由銅無電電鍍來充填。藉由無電電鍍精細地沈 10 積銅。利用此方法,可增加形成於第二佈線圖案P2中的銅 硬度。因此,可增加剛性。當結晶尺寸小時,硬度變高且 導電性變低。藉由沈積具有高機械強度之銅來形成銅層, 以致於佈線圖案本身即使在接合時承受載荷及熱時,難以 拉伸或變形。 15 如第108圖所示,進行一製程(未顯示)以增加對已 形成之樹脂層48及聚醯亞胺層56之間的黏著強度。聚醯 亞胺層56係形成於樹脂層48下方。若進行物理地形成一 小三度空間圖案的過程來增加黏著強度,則再次形成供作 一天線的部分,如上文中所述。為了此理由,無法應用任 20 何物理地形成錨接部的方法。相反地,第88圖所示,拋光 後之基板係放置在真空裝置(例如薄膜濺鍍器)中。藉由 使用例如氮、氧或氬之反應氣體進行電漿處理,以及更佳 地,在氮氣氣體環境中進行。在聚醯亞胺分子環中具有最 低鍵結能之C-N鍵結解離,並由氮或OH所取代,以形成 64 1258175 例如C〇〇H之官能基。因此,聚酸亞胺層56之表面的活化 能增加。為了形成聚醯亞胺層56,可使用真空層合或冷低 壓層合。表面活化及聚醯亞胺層層合可在相同裝置中連續 地進行。 5 如第109圖所示,剝離形成在具有佈線圖案之表面上 的表面強化PET膜55。對曝露之第一佈線圖案Pi,使用 Au、Sn或In進行表面處理(未顯示)。之後,藉由習知方 法,除了待電氣地連接至例如主動元件或被動元件之電子 組件的區域之外,在樹脂膜48之上部,形成由聚醯亞胺樹 10 脂或環氧樹脂所形成之絕緣表面保護膜(未顯示)。因而形 成佈線板58。 在具有上述配置之根據此具體實施例的佈線板58中, 因為使用銅箔46,可容易地在佈線圖案及聚醯亞胺製成之 樹脂層48之間,形成阻障層。再者,佈線圖案P2可由多 15 數柱狀物形成。 在上述實施例中,形成一貫通孔Th以形成佈線圖案 P2。然而,如第110圖所示,可形成多數小柱狀物。關於 銅箔46,可使用其中例如Ni、Cr、NiCr、NiV或NiTi之 阻障層係藉由濺鍍或沈積事先形成在與聚醯亞胺之樹脂層 20 48接觸的表面上的銅箔。 參考第108圖,聚醯亞胺膜56係經層合。也可層合非 由聚酸亞胺而是由液晶聚合物製成之膜。可使用具有數μπι 厚之液晶聚合物層的聚醯亞胺膜。在此例子中,材料較佳 65 1258175 具有低於聚醯亞胺的吸光係數。利用此結構,可防止自最 終結構之下表面吸收之水的滲入。 (第十具體實施例) 將說明根據本發明之第十具體實施例。 5 首先,根據此具體實施例之半導體元件將參考第111 圖至第113圖來說明。第111圖為顯示根據此具體實施例 之半導體元件60之一實施例的平面圖。第112圖為沿著第 111圖中的直線A-A所得的截面圖。第113圖為沿著第111 圖中的直線B-B所得的截面圖。半導體元件60係以下述方 10 式製造。 為了製造第111圖至第113圖中所顯示之半導體元件 60,製備如第3圖及第4圖所示之接合裝置。在此接合裝 置中,可在垂直方向移動之接合工具22係設置在具有内建 加熱器(未顯示)之臺21上。半導體晶片13係放置在臺 15 21上,具有朝上的突起電極14。夾件23夾住第九具體實 施例所述之佈線板58之待安裝半導體晶片13之區域的周 圍。接合工具22係向下移動。 佈線板58在整個半導體晶片安裝區域上’具有與半導 體晶片13相對的下表面。佈線板58係設置成以其下表面 20 朝向半導體晶片13之上表面,亦即以具有佈線12之表面 朝向半導體晶片13。 接下來,對齊半導體晶片13之突起電極14及佈線板 58之連接端子12a。 如第4圖所示,舉例而言,臺21係向上移動以使突起 66 1258175 電極14與連接端子12a接觸。接合工具22再次向下移動。 在此狀態中,臺21係加熱至:^刈它至45〇t ,以及較佳地, 約4卯°〇,以加熱半導體晶片13。此外,接合工具22係加 熱至25CTC至35CTC,且較佳為約3〇(TC,在此時發生Cu 5相互擴散至突起電極14,且與佈線板58之上表面接觸,並 緊壓該上表面。突起電極14及對應形成在佈線板58上之 連接端子的佈線圖案A係被加熱且緊壓約i至3秒。接合 載街為約1 〇至17 mg/μιη2。 突起電極14係事先形成在半導體晶片13上。另一方 10面,Sn層係事先形成在佈線板58之佈線圖案上。%層係 藉由以有機酸為主之無電電鍵溶液來形成。Sn層之厚度為 約L〇 _。之後,藉由習知側封膠方法,於形成在 半導體晶>1 13及光敏性樹脂層2之_空間中,充填例如 fe緣树月日15 (亦稱為料樹脂)。絕緣樹脂Η係經加敎及 15 固化。 ^ 對於根據此具體實施例所製造之半導體元件6〇而言, 佈線板58係藉由使用第3圖及第4圖所示之接合裝置(亦 私為tab接合機’,),藉由接合工具22來進行她接 合。由與佈線圖案之導電性材料相同之材料製成之佈線圖 2〇案的她$子,係形成於佈線板58接近連接至Au突起物 此’可使佈線圖案p2具有高剛性,以及佈線圖案 P2很難^及拉伸。因此,佈線圖案在接合中不會變形Γ 西因此,可形成半導體元件6〇,其中在如代或更高的 溫度下進行AUSn共晶接合,在該處發生Cu相互擴散至突 67 1258175 起電極14,但未彎曲配線圖案或該等配線圖案未自佈線板 58剝離,以及未形成任何空隙Vd。此外,在每一連接端子 處,僅有第二佈線圖案P2是厚的且突伸入佈線板58。對作 為另一佈線圖案之佈線圖案P!而言,保持W>t。因此, 5 可形成具有高度可撓性之半導體元件60。 b 第二佈線圖案P2至少是柱狀的,且具有至少一柱狀結 構。因為接合中的壓力可被分散,佈線圖案不會彎曲及變 形。 # 因為形成多數第二佈線圖案P2,以及在聚醯亞胺及第 10 二佈線圖案p2之間的接觸面積增加,增進剝離強度。再者, 佈線板58完成接合,其中多數柱狀物在聚醯亞胺中驅動, 錨接效應增加。因此,在半導體元件60中,可進一步降低 佈線圖案的變形。 第二佈線圖案P2具有多數柱狀物結構,以及絕緣樹脂 15 係插置在柱狀物之間。因為接合中的熱係均一地分散,且 由作為散熱器之該等多數柱狀物散熱,對聚醯亞胺的損害 ^ 小。因此,佈線圖案不會變形。此外,在佈線圖案及聚酸 亞胺之間無空隙Vd形成。 在上述實施例中,半導體元件60係藉由TAB接合機 ^ 20 來形成。亦可使用倒裝晶片接合機,主要自晶片之下表面 來施與接合溫度。當熱可主要由半導體晶片13側施與時, 接合工具22之設定溫度可降低,因為導熱性高。因此,接 合工具22上的載荷變低。因為至佈線板58的熱降低,熱 變形量可相對降低,以及佈線圖案變形量亦可降低。 68 1258175
AsSn焊料係用於作為接合材料。也可使用任何其他無 船焊料材料,例如SnCu、SnAgCu或SnAg。 在此具體實施例之接合結構中,半導體晶片13之突起 電極14係幾乎設置在第二佈線圖案P2的中心部分。然而, 5 突起電極14可設置在第二佈線圖案P2之中心線内側(朝 向半導體晶片的中心)。在此例子中,佈線圖案P2位在突 起電極14之佈局位置外側的區域變得大或寬。因此,佈線 圖案更難以變形。 # 如第114圖至第116圖所示,第二佈線圖案P2可由多 10 數柱狀物61 (#1至#3)所形成。第115圖為沿著第114圖 中的直線A-A所得的截面圖。第116圖為沿著第114圖中 的直線B - B所付的截面圖。 (第十一具體實施例) 將說明根據本發明之第十一具體實施例。 15 首先,根據此具體實施例之製造佈線板的方法將參考 第117圖至第126圖來說明。 ® 如第117圖所示,製備披覆材料,其中事先堆疊用於 作為形成第二佈線圖案P2之銅箔46 (#2)、具有數μιη之厚 度的Ni箔47,以及具有第一佈線圖案Ρ!之厚度的銅箔46 • 20 ( #1 )。此材料可藉由習知的彼覆方法來形成。 如第118圖所示,光阻52 (#1)係藉由例如輥塗覆、 旋轉塗覆或澆鑄等施覆方法,施覆至銅箔46 (#2)的表面 達厚度10 μηι或更小,並在約80°C下預烘烤以形成一膜。 69 1258175 如第119圖及第120圖所示,為了由銅箔46 (#2)形 成第二佈線圖案P2,以圖案設計數據為基礎製備玻璃光罩 54。銅箔46 (#2)係經由玻璃光罩54,曝露於具有預定波 長之UV射線u。接下來,進行顯影以使光阻52 (#1)圖 5 案化。 如第121圖所示,銅箔46 (#2)藉由利用以例如氯化 銅、氯化鐵或過氧化氫/硫酸為主的銅蝕刻劑,以及以經 圖案化之光阻52 (#1)作為光罩來蝕刻銅箔46 (#2),籍 此將銅箔46 (#2)製成第二佈線圖案P2的形狀。之後,去 10 除光阻52 (#1 )。 如第122圖所示,由例如聚酸亞胺製成之樹脂層48係 形成在銅箔46 (#2)的表面上。樹脂層48的厚度為約20 至35 μπι。為了形成樹脂層48,可使用例如輥塗覆、喷覆, 或澆鑄等已知方法。於施覆樹脂層48後,在惰性氣體環境 15 中,在8(TC至120°C下,預烘烤所得之結構,以固化該樹 脂層並形成一膜。此外,為了增加醯亞胺化比例,在惰性 氣體環境中,在約300°C之溫度下,進行後固化(固化), 藉此形成聚醯亞胺樹脂層。 如第123圖所示,光阻52 (#2)係藉由例如輥塗覆、 20 旋轉塗覆或澆鑄等施覆方法,施覆至銅箔46 (#1)的表面 達厚度10 μηι或更小,並在約80°C下預烘烤以形成一膜。 為了形成第一佈線圖案P!,銅箔46 (#2)係經由以圖案設 計數據為基礎玻璃光罩57,曝露於具有預定波長之UV射 70 1258175 線。接下來,進行顯影以使光阻52 (#2)圖案化(第124 圖)。 如第125圖所示,銅箔46 (#1)藉由利用以例如氯化 銅、氯化鐵或過氧化氫/硫酸為主的銅#刻劑,以及以經 5 圖案化之光阻52 (#2)作為光罩來蝕刻銅箔46 (#1),籍 此將銅箔製成第一佈線圖案Pi的形狀。之後,去除光阻52 (#2)。Ni箔47係藉由使用經圖案化之第一佈線圖案Pi 作為光罩來蝕刻。依需要對經曝露之第一佈線圖案P!,使 用Au、Sn或In進行表面處理(未顯示)。之後,藉由習知 10 方法,除了待電氣地連接至例如主動元件或被動元件之電 子組件的區域之外,在樹脂層48之上部,形成由聚醯亞胺 樹脂或環氧樹脂所形成之絕緣表面保護膜(未顯示)。可依 此方法形成如第126圖所示之佈線板62。 具有上述配置之根據此具體實施例之佈線板62使用藉 15 由Cu夾置Ni所製備之彼覆材料。因此,可縮短製程。此 外,無法藉由電鍍沈積之例如鈦或鎢等高熔點金屬,可用 於作為第二佈線圖案P2的材料。因此,可在無材料限制之 下提供廣泛的選擇。 (第十二具體實施例) 20 將說明根據本發明之第十二具體實施例。 首先,根據此具體實施例之製造佈線板的方法將參考 第127圖至第132圖來說明。 如第127圖所示,製備厚度50至125 μπι之Ni膜1作 為支撐元件。 71 1258175 5 10 15 20 如弟128圖所示’第—佈線圖案p】係藉由使用含有平 均顆粒尺寸為1〇至100nm之銀奈米顆粒、銅奈米顆粒及 Au奈米顆粒之導電性墨水,使用具有至少一喷嘴之嗔墨頭 64’直接打印在Nl^的表面上。第_佈線圖案&的厚 度為數_。第-佈線圖案?1係藉由將以圖案設計事先產生 之CAD數據直接轉移至喷墨印表機而直接晝出。 若預定的膜厚度無法藉由列印奈米糊二欠來獲得,可 猎由重覆列印數次以獲得預定的膜厚度。整個結構係與列 P至N i艇。1上的墨水一起預供烤。烘烤係在惰性氣體環境 下,在150 C至25(TC之溫度下進行。藉由此烘烤,使形成 在奈米顆粒表面上阻凝劑熱解,且曝露無機或金屬夺米顆 粒的表面。金屬奈米顆粒的曝露表面相接觸。因為1等為 具有奈米直徑的讎,表面上的活化能增加。在接觸部分, 由於預火、烤概度所產生之南表面能及熱能,顆粒係部分熔 化且接合。藉由重覆此製程,奈米顆粒彼此接合在一起以 形成作為導體之第一佈線圖案P]。 如第129圖所示,第二佈線圖案&係藉由使用含有平 均顆粒尺寸為10至100nm之銀奈米顆粒、銅奈米顆粒及 Au奈米顆粒之導電性墨水,使用具有至少一喷嘴之喷墨頭 64,直接打印在第一佈線圖案5上。第二佈線圖案P2可藉 由使用=同於第—佈線圖案Ρι之材料的奈米顆粒來形成。 ▲如第130圖所示,例如液晶聚合物或聚酸亞胺之絕緣 樹脂66可藉由例如洗鑄之習知方法施覆至州膜工,該见 膜上事先形成有第-佈線圖#及第二佈線圖案匕。施覆 72 1258175 絕緣樹脂66以使最終膜厚度為10至40 μιη。固化絕緣樹 脂66。當絕緣樹脂66為聚醯亞胺時,在惰性氣體環境下, 在300°C下,以1至2小時之固化時間來進行固化。聚合作 用係持續進行直至聚醯亞胺進一步脫水並聚合,且醯亞胺 5 化比例達到90%或更高。 利用此方法,形成具有高耐熱性的絕緣樹脂層66。於 絕緣樹脂層66形成後,絕緣樹脂層66可藉由利用習知的 拋光方法,藉由拋光所形成之絕緣樹脂的表面來平坦化。 4^ 如第131圖所示,藉由適用的I虫刻劑,僅#刻Ni膜1 10 之Ni。此外,依所需,如第132圖所示,藉由使用無電Cu、 Ni或Au,或其組合,進行表面處理。之後,藉由習知方法, 除了待電氣地連接至例如主動元件或被動元件之電子組件 的區域之外,在絕緣樹脂層66之上表面,形成由聚醯亞胺 樹脂或環氧樹脂所形成之絕緣表面保護膜(未顯示)。因此 15 形成根據此具體實施例之佈線板68。 在具有上述配置之根據此具體實施例之佈線板中,使 ^ 用奈米顆粒。此外,第一佈線圖案卩!及第二佈線圖案P2係 藉由使用喷墨列印技術來打印所形成。因此,製程可大幅 地縮短。佈線圖案係藉由晝製而直接形成。因為完全未使 ^ 20 用例如光阻黏附強化劑(例如矽烷耦合劑)、光阻、去光阻 劑以及蝕刻劑等化學品,對環境影響小。因為使用打印方 法,佈線板可藉由例如輥對輥(亦稱為R to R)之連續生 產技術來製造。 73 1258175 當佈線電阻高時,焊料之焊接可濕性不佳時,可進行 表面處理予以改良。 (第十三具體實施例) 將說明根據本發明之第十三具體實施例。 5 首先,根據此具體實施例之半導體元件將參考第133 圖至第135圖來說明。第133圖為顯示根據此具體實施例 之半導體元件70之一實施例的平面圖。第134圖為沿著第 133圖中的直線A-A所得的截面圖。第135圖為沿著第133 圖中的直線B-B所得的截面圖。半導體元件70係以下述方 10 式製造。 為了製造第133圖至第135圖中所顯示之半導體元件 70,製備如第3圖及第4圖所示之接合裝置。在此接合裝 置中,可在垂直方向移動之接合工具22係設置在具有内建 加熱器(未顯示)之臺21上。半導體晶片13係放置在臺 15 21上,具有朝上的突起電極14。夾件23炎住佈線板68之 待安裝半導體晶片13之區域的周圍。接合工具22係向下 移動。 佈線板68在整個半導體晶片安裝區域上,具有與半導 體晶片13相對的下表面。佈線板68係設置成以其下表面 20 朝向半導體晶片13之上表面,亦即以具有佈線12之表面 朝向半導體晶片13。 接下來,對齊半導體晶片13之突起電極14及佈線板 68之連接端子12a。在第二具體實施例、第四具體實施例、 第六具體實施例、第八具體實施例及第十具體實施例之接 74 1258175 合結構中,半導體晶片13之突起電極14係幾乎設置在待 接合之佈線圖案的中心部分。然而,在此具體實施例中, 突起電極14可設置在佈線圖案之中心線内側(朝向半導體 晶片的中心)。換言之,突起電極14係在X或Y方向上, 5 以長度L,自引導方向上之第二佈線圖案P2之中心線CL2, 向引導方向上之突起電極 14的中心線CL!遷移,換言 之,突起電極14係以偏移量L接合。 如第4圖所示,舉例而言,臺21係向上移動以使突起 電極14與連接端子12a接觸。接合工具22再次向下移動。 10 在此狀態中,臺21係加熱至350°c至450°c,以及較佳地, 約40CTC,以加熱半導體晶片13。此外,接合工具22係加 熱至250°C至350°C,且較佳為約300°C,在此時發生Cu 相互擴散至突起電極14,且與佈線板68之上表面接觸,並 緊壓該上表面。突起電極14及對應形成在佈線板68上之 15 連接端子的佈線圖案P2係被加熱且緊壓約1至3秒。接合 載荷為約10至17 mg/μιη2。 由金製成之突起電極14係事先形成在半導體晶片13 上。另一方面,Sn層係事先形成在佈線板68之佈線圖案 上。Sn層係藉由以有機酸為主之無電電鍍溶液來形成。Sn 20 層之厚度為約0.5至1.0 μιη。之後,藉由習知側封膠方法, 於形成在半導體晶片13及光敏性樹脂層2之間的空間中, 充填例如絕緣樹脂15 (亦稱為密封樹脂)。絕緣樹脂15係 經加熱及固化。 在根據此具體實施例所製造之半導體元件70中,佈線 75 1258175 板68係藉由使用第3圖及第4圖所示之接合裝置(亦稱為 TAB接合機”),藉由接合工具22來進行AuSn接合。 由與佈線ϋ案之導電性材料相同之材料製成之佈線圖案& 的連接端子係錨接於佈線板68接近連接至Au突起物之 5處。再者,在每一佈線圖案之連接端子處,僅有第二佈線 圖案P2是厚的以及突伸入佈線板68中。對於作為另一佈 線圖案之第-佈線圖案&而言,保持w]>ti。第二佈線圖 案P2至少是柱狀的,且具有至少一柱狀結構。突起電極14 係與第一佈線圖案Pa之中心線内側(朝向半導體晶片的中 ίο心)對齊並接合。利用此半導體接合結構,可使第二佈線 圖案P2之剛性高,以及第二佈線圖案h難以彎曲及拉伸。 此外’佈線圖案不會彎曲及變形。 因為形成多數第二佈線圖案P2,以及在聚醯亞胺及第 二佈線圖案P2之間的接觸面積增加,增進剝離強度。再者, 15佈線板68完成接合,其中多數柱狀物在聚醯亞胺中驅動, 錨接效應增加。因此,在半導體元件70中,可進一步降低 佈線圖案的變形。、 因此,可形成半導體元件70,其中在300°c或更高的 度下進行AuSn共晶接合’其中發生Cii相互擴散至突起 20電極14,但未彎曲佈線圖案或使其自佈線板68剝離及形成 任何空隙Vd。此外,可形成具有高可撓性之半導體元件7〇。
AsSn焊料係用於作為接合材料。也可使用任何其他無 錯焊料材料,例如SnCu、SnAgCu或SnAg。 額外的優點及改良將可由熟習該項技術者容易地推 76 1258175 知。因此,本發明之較廣層面並不限於在本文中所顯示及 描述的特定細節及代表性具體實施例。因此,在未偏離後 附申請專利範圍及其等效物中所定義之上位發明概念的精 神及範疇之下,可進行各種不同的改良。 5 【圖式簡單說明】 第1圖為顯示根據一習知技術之COF半導體元件之配 置的前視圖; 第2圖為第1圖所示之半導體元件的側視圖; # 第3圖為顯示接合前之狀態,以解釋說明接合裝置之 10 操作的前視圖; 第4圖為顯示接合期間之狀態,以解釋說明接合裝置 之操作的前視圖; 第5圖為顯示藉由習知技術接合之半導體晶片及佈線 板之間的接合部分的鄰近處之放大圖; 15 第6圖為顯示製造根據第一具體實施例之佈線板的第 一步驟的前視圖; ® 第7圖為顯示製造根據第一具體實施例之佈線板的第 -一步驟的如視圖, 第8圖為顯示製造根據第一具體實施例之佈線板的第 20 三步驟的前視圖; 第9圖為顯示製造根據第一具體實施例之佈線板的第 四步驟的前視圖; 第10圖為顯示製造根據第一具體實施例之佈線板的 第五步驟的前視圖; 77 第11圖為辱; 〇”、、貝π製造根 六步驟的前視圖; 椒昂—具體實施例之佈線板的弟 第12圖為顯示萝乎柄4“— 第七步驟的前视圖·、Q ^據第—具體實施例之佈線板的 第圖為顯示制生 第八步驟的前視圖Ά根據第―具體實施例之佈線板的
弟14圖為辱+制 ^ 負不製造根據第 第九步驟的前視圖; 一具體實施例之佈線板的 第15圖為顯 10 的圖 示第14圖中χ 部分在倒轉狀態下之細節 第16圖為顯 不 的圖; 方向R觀察第 15圖中的佈線板10 第17圖為顯示對雍 了應弟15圖之根據第一具體實施例之 佈線板之一改良的圖; 第18圖為顯tf對應第16圖之根據第—具體實施例之 佈線板之一改良的圖; 第19圖為顯示對應第15圖之根據第—具體實施例之 佈線板之另-改良(包含低吸光係數層之配置)的圖; 第20圖為顯示對應第16圖之根據第一具體實施例之 20佈、、泉板之另一改良(包含低吸光係數層之配置)的圖; 第21圖為顯不根據第二具體實施例之半導體元件之 配置的圖; 第22圖為顯示自方向R (右側)觀測第21圖之半導 體元件的圖; 78 1258175 弟23圖為頒示根據苐二具體實施例之半導體元件之 一改良的圖; 第24圖為顯示自方向R (右側)觀測第23圖之半導 體元件的圖; 5 第25圖為顯示製造用於第23圖及第24圖中所示之半 $月豆元件之佈線板的第一步驟的前視圖;
第26圖為顯示製造用於第23圖及第24圖中所示之半 導體元件之佈線板的第二步驟的前視圖; 第27圖為顯示製造用於第23圖及第24圖中所示之半 1〇導體元件之佈線板的第三步驟的前視圖; 第28圖為顯示製造用於第23圖及第24圖中所示之半 導體元件之佈線板的第四步驟的前視圖; 第29圖為顯示製造用於第23圖及第24圖中所示之半 導體元件之佈線板的第五步驟的前視圖; 15 f 3G目為顯示製造用於第23圖及帛24圖中所示之半 ‘體元件之佈線板的第六步驟的前視圖; 第31圖為顯示製造用於第23 ϋ及第24目中所示之半 導體元件之佈線板的第七步驟的前視圖; 第32圖為顯示製造用於第23圖及帛24®中所示之半 20導體元件之佈線板的第八步驟的前視圖; 第33圖為顯示製造用於第23圖及第24圖中所示之半 導體元件之佈線板的第九步驟的前視圖; 第34圖為择員不製造根據第三具體實施例之佈線板的 第一步驟的前視圖; 79 1258175 第35圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第二步驟的前視圖; 第36圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第二步驟的前視圖, 5 第37圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第四步驟的前視圖; 第38圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第五步驟的前視圖; # 第39圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 10 第六步驟的前視圖; 第40圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第七步驟的前視圖; 第41圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第八步驟的前視圖; 15 第42圖為顯示製造根據第三具體實施例之佈線板的 第九步驟的前視圖; ® 第43圖為顯示第42圖中Y部分在倒轉狀態下之細節 的圖; 第44圖為顯示自方向R觀察第43圖中的佈線板10 20 的圖; 第45圖為顯示對應第43圖之根據第三具體實施例之 佈線板之一改良(包含低吸光係數層之配置)的圖; 第46圖為顯示對應第44圖之根據第三具體實施例之 佈線板之一改良(包含低吸光係數層之配置)的圖; 80 1258175 第47圖為顯示根 配置的圖; 據第四具體實施例之半導體元件之 第48圖為顯示白
、 方向R (右側)觀測第47圖之丰導 體元件的圖; 口心干V 第49圖為顯示根 的圖; 據第四具體實施例之佈線板之配 置 線 第50圖為顯示自方向 板的圖; R (右側)觀測第49圖之佈 第51圖為顯示根 10 另一配置的圖; 據弟四具體實施例之半導體元件之 觀測第51圖之半導 弟52圖為盈p干自 ,貝不自方向R (右側) 體元件的圖; 線板之另 第53圖為顯示根據第四具體實施例之佈 配置的圖; 15 弟54圖為顯—* & + . 1不自方向R (右側)觀測第53圖之佈線 板的圖; ^ 第55圖為顯示製造用於第51圖中所示之半導體元件 之佈線板的第-步驟的前視圖; 第56圖為顯示製造用於第51圖中所示之半導體元 20之佈線板的第二步驟的前視圖; 第57圖為顯示製造用於第51圖中所示之半導體元件 之佈線板的第三步驟的前視圖; 第58圖為顯示製造用於第51圖中所示之半導體元件 之佈線板的第四步驟的前視圖; 81 1258175 第59圖為顯示製造用於第$ — 之罐的第五步驟的前視圖,·斤-之半導體元件 第造用於第51圖中所 之佈線板的第六步驟的前視圖; 夺¥一 5 10 15 2〇 第61圖為顯示製造用方《第^丨闰+ 之佑、弟51圖中所示之半導體元件 之佈線板㈣烤驟的前_ ; 之佈H圖為顯示製造用於第51 ^所示之半導體元件 之佈線板的弟八步驟的前視圖; 之佈顯示製造用於第Μ圖中所示之半導體元件 之佈線板的弟九步驟的前視圖; ^4圖為顯示製造根據第五具體實施例之佈線板的 弟一步驟的前視圖; 第-1Γ圖為顯示製造根據第五具體實施例之佈線板的 弟一步驟的前視圖; 第一二’為·、、具不製造根據第五具體實施例之佈線板的 乐二步驟的前視圖; 望:67圖為顯示製造根據第五具體實施例之佈線板的 弟四步驟的前視圖; m_為·、、、貝不製造根據第五具體實施例之佈線板的 弗五步驟的前視圖; 松丄Μ θ為”、、貝不製造根據第五具體實施例之佈線板的 昂六步驟的前視圖; m Μ θ、為”、、員不製造根據第五具體實施例之佈線板的 弟七步驟的前視圖; 82 1258175 第71圖為顯示製造根 第八步驟的前視圖. 弟72圖為盈g ;告 卜 頊不製造根據第五 弟九步驟的前視圖· 第73圖為顯示製造根 第十步驟的前視圖· 據第五具體實施例之佈線板的 具體實施例之佈線板的 據第五具體實施例之佈線板的 弟7 4圖為释干制、皮 弟十一步驟的 μ 〜衣""根據第五具體實施例之佈線板的 珂視圖; 10 第75圖為顯示根據第 的圖; 五具體貫施例之佈線板之配置 弟76圖為沿英楚7 — 弟75圖中的直線A-A所得的截面圖; f 77圖為沿著第75圖中的直線b_b所得的截面圖; 弟78圖為顯示根據第六具體實施例之半導體元件之 配置的圖; 15 Z 79圖為沿著第78圖中的直線A-A所得的截面圖; • =⑽圖為沿著第78圖中的直線B.B所得的截面圖; μ弟81圖為顯示製造根據第七具體實施例之佈線板的 第一步驟的前視圖; 々$ 82圖為顯示製造根據第七具體實施例之佈線板的 〇弟一步驟的前視圖; 〜第83圖為顯示製造根據第七具體實施例之佈線板的 弟二步驟的前視圖; &第84圖為顯示製造根據第七具體實施例之佈線板的 弟四步驟的前視圖; 83 1258175 七具體實施例之佈線板的 七具體實施例之佈線板的 七具體實施例之佈線板的 _第85目為顯示製造根據第 第五步驟的前視圖; #第86®為顯示製造根據第 第六步驟的前視圖; 5
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20 一第87目為顯示製造根據第 第七步驟的前視圖; μ I圖為"、、貞7F製造根據第"t具體實施例之佈線板的 乐八步驟的前視圖; 第89圖為顯示製造根㈣七具體實施例之佈線板的 乐九步驟的前視圖; Μ μ圖為_ T製造根據第七具體實施例之佈線板的 弟十步驟的前視圖; 咏^圖為頒不製造根據第七具體實施例之佈線板的 弟十一步驟的前視圖; 第92圖為頒不根據第七具體實施例之佈線板之配置 的圖; 第93圖為沿著第92圖中的直線所得的截面圖; 第94圖為沿著第92圖中的直線Β_Β所得的截面圖; 第95圖為顯示根據第八具體實施例之半導體元件之 配置的圖; 第96圖為沿著第95圖中的直線A-Α所得的截面圖; 第97圖為沿著第95圖中的直線B-B所得的截面圖; 弟98圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第一步驟的前視圖; 84 1258175 第99圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第二步驟的前視圖; 第100圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第三步驟的前視圖; 5 第101圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 弟四步驟的如視圖, 第102圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第五步驟的前視圖; # 第103圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 10 第六步驟的前視圖; 第104圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第七步驟的前視圖; 第105圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第八步驟的前視圖; 15 第106圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第九步驟的前視圖; ® 第107圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第十步驟的前視圖; 第108圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 . 20 第十一步驟的前視圖; 第109圖為顯示製造根據第九具體實施例之佈線板的 第十二步驟的前視圖; 第110圖為顯示具有多數柱狀物之佈線板的一實施例 的正視圖; 85 1258175 第111圖為顯示根據第十具體實施例之半導體元件之 配置的圖; 2 112圖為沿著第111 ®中的直線A-A戶斤得的截面圖; $ $ 113圖為沿著帛⑴目中的直線B-B所得的截面圖; 5 第114圖為顯示根據第十具體實施例之半導體元件之 另一配置的圖; f 115圖為沿㈣114目中的直線B-B所得的截面圖; 第116圖為沿著帛114g)中的直線b b所得的截面圖; 第1Π圖為顯示製造根據第十一具體實施例之佈線板 10的第一步驟的前視圖; 第118圖為顯示製造根據第十—具體實施例之佈線板 的第二步驟的前視圖; 第119圖為顯示製造根據第十一具體實施例之佈線板 的第三步驟的前視圖; 15 帛12G圖為顯示製造根據第十-具體實施例之佈線板 的第四步驟的前視圖; 第121圖為顯示製造根據第十一具體實施例之佈線板 的第五步驟的前視圖; ) 第m圖為顯示製造根據第十一具體實施例之佈線板 20的第六步驟的前視圖; 〜第123圖為顯示製造根據第十一具體實施例之佈線板 的第七步驟的前視圖; 一第124圖為顯示製造根據第十—具體實施例之佈線板 的第八步驟的前視圖; 86 1258175 第125圖為顯示製造根據第十一具體實施例之佈線板 的第九步驟的前視圖; 第126圖為顯示製造根據第十一具體實施例之佈線板 的第十步驟的前視圖; 5 第127圖為顯示製造根據第十二具體實施例之佈線板 的第一步驟的前視圖; 第128圖為顯示製造根據第十二具體實施例之佈線板 的第二步驟的前視圖; | 第129圖為顯示製造根據第十二具體實施例之佈線板 10 的第三步驟的前視圖; 第130圖為顯示製造根據第十二具體實施例之佈線板 的弟四步驟的iiil視圖, 第131圖為顯示製造根據第十二具體實施例之佈線板 的第五步驟的前視圖; 15 第132圖為顯示製造根據第十二具體實施例之佈線板 的第六步驟的前視圖; # 第133圖為顯示根據第十三具體實施例之半導體元件 之配置的圖; 第134圖為沿著第133圖中的直線B-B所得的截面 20 圖;以及 第135圖為沿著第134圖中的直線B-B所得的截面圖。 【主要元件符號說明】 1 Ni膜 3 光罩 2 光敏性樹脂層 4 開口部分 87 1258175
5 佈線圖案 6 抛光表面 7 聚醯亞胺層 10 佈線板 11 佈線板 12 佈線 12a連接端子 13 半導體晶片 14 突起電極 15 絕緣樹脂 21 臺 22 接合工具 23 夾件 30 低吸光係數層 31 下部Cu層 32 上部Cia層 33 佈線板 34 光阻層 35 佈線圖案 36 中間層介電膜 37 熱塑性黏著劑 38 佈線板 39 絕緣層 40 半導體元件 41 開口部分 42 佈線板 44 半導體元件 46 銅箔 46(#1)銅箔 46(#2)銅箔 47 Ni 箔 48 樹脂層 50 強化膜 52 光阻 52(#1)光阻 52(#2)光阻 54 光罩 55 PET 膜 56 聚醯亞胺層 57光罩 58 佈線板 60 半導體元件 61(#1)柱狀物 61(#2)柱狀物 61(#3)柱狀物 62 佈線板 64喷墨頭 66 絕緣樹脂 88 1258175 68 佈線板 Sd 焊料團塊 70 半導體元件 t 厚度 100被動元件 ti 厚度 A-A直線 Ϊ2 厚度 B-B直線 Th 貫通孔 Ed 邊緣 u UV射線 OU中心線 Vd 空隙 CL2中心線 X 部分 L 長度 w 寬度 Lbp長度 W! 寬度 Pi 佈線圖案 w2 寬度 P2 佈線圖案 R 方向 89
Claims (1)
1258175 十、申請專利範圍: 1. 一種佈線板,包含導電性圖案, 其中該導電性圖案包括多數引線,每一引線具有四表 面,且係包埋在有機層中,同時曝露至少一表面以供 5 電氣連接,以及厚度大於寬度,該引線係以預定之電 路佈局設置,以預定間隔彼此相鄰。 2. 如申請專利範圍第1項之佈線板,其中該有機層包含由 有機物質製成的可撓性基板。 3. 如申請專利範圍第1項之佈線板,其中該有機層係由至 10 少一選自於聚醯亞胺、環氧化物,以及液晶聚合物所 組成之組群中之物質所製成。 4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之佈線板,其中該 引線具有呈梯形之與該引線之引導方向垂直的截面。 5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之佈線板,其中該 15 引線具有呈正方形之與該引線之引導方向垂直的截 面。 6. —種佈線板,包含導電性圖案, 其中該導電性圖案具有至少二層,該導電性圖案 係形成在基板上,且包埋在一有機層中,同時曝露至 20 少一表面以供電氣連接;以及 與位在上側之導電性圖案相較,位在下側的導電 性圖案係由較小且較密集的導體所形成。 7. 如申請專利範圍第6項之佈線板,其中形成位在下側之 該導電性圖案之導體的結晶尺寸小於形成位在上側之 90 1258175 該導電性圖案之導體的結晶尺寸。 8.如申請專利範圍第6或7項之佈線板,其中在每一層中 與該導體之引導方向垂直的截面的導體形狀包括正方 形部分。 5 9.如申請專利範圍第8項之佈線板,其中在每一層中與該 導體之引導方向垂直的截面的導體形狀包括梯形部分 及倒梯形部分中之一者。 10. 如申請專利範圍第6或7項之佈線板,其中在每一層中 與該導體之引導方向垂直的截面的導體形狀包括梯形 10 部分及倒梯形部分中之一者。 11. 一種佈線板,包含導電性圖案, 其中該導電性圖案具有至少二層,且係形成基板 上及包埋在一有機層中,同時曝露至少一表面以供電 氣連接;以及 15 在下側形成導電性圖案之導體主要具有結晶位向 平面,其構成元素較在上側形成導電性圖案之導體密 集。 12. —種佈線板,包含導電性圖案, 其中該導電性圖案具有至少二層,且係形成基板 20 上及包埋在一有機層中,同時曝露至少一表面以供電 氣連接;以及 形成導電性圖案之導體的寬度較相同層中與引導 方向垂直之截面的厚度大,且在下側的導體的硬度大 於在上側的導體。 91 1258175 13. 如申請專利範圍第12項之佈線板,其中在該下側形成 導體圖案的導體主要係由含有鐵之合金所製成。 14. 如申請專利範圍第12項之佈線板,其中在該下側形成 導體圖案的導體主要係由含有鈦之合金所製成。 5 15.如申請專利範圍第12項之佈線板,其中在該上側的寬 度大於在該下側的寬度。 16. —種佈線板,包含導電性圖案, 其中該導電性圖案具有至少二層,且係形成基板上及 包埋在一有機層中,同時曝露至少一表面以供電氣連接; 10 以及 形成導電性圖案之導體的寬度較相同層中與引導方向 垂直之截面的厚度大,且在下侧之導體的導電度較在上側 的導體大。 17. —種佈線板,包含導電性圖案, 15 其中該導電性圖案具有至少二層,且係形成基板上及 包埋在一有機層中,同時曝露至少一表面以供電氣連接; 以及 在與引導方向垂直之截面中之形成導電性圖案之導體 的厚度,係不同於其他部分中的厚度。 20 18. —種佈線板,包含導電性圖案, 其中該導電性圖案包括多數引線,每一引線具有四表 面,且係包埋在有機層中,同時曝露至少一表面以供 電氣連接,以及厚度大於寬度,該引線係以預定之電 路佈局設置,以預定間隔彼此相鄰;以及 92 1258175 該佈線板包含一部分,其中形成導電性圖案之導體, 在與引導方向垂直之截面中之厚度相對於寬度的比例為 小於1,以及包含一該比例不小於1之部分。 Ϊ9·如申請專利範圍第18項之佈線板,其中半導體晶片係 δ又置在一區域中,其中該比例不小於1之部分大於該比 例小於1之部分。 2〇.如申請專利範圍第18項之佈線板,其中包埋至少一部 分,其中導體在與引導方向垂直之截面中之厚度相對 於寬度的比例不小於1。 1〇 21·如申請專利範圍第丨8至20項中任一項之佈線板,其中 與引導方向垂直之截面中的厚度係不同於其他部分的 厚度;以及 在包含在與引導方向垂直之截面中之厚度相對於 寬度的比例為小於1之部分,以及包含該比例不小於之 15 部分的導電性圖案中,該_小於1之部分的曝露表面 以及該比例不小於1之部分的曝露表面係彼此等高齊 平。 22· 一種佈線板,其係應用至一半導體元件,其包含一導 電性圖案以及-經由多數突起電極連接至該導電性圖 20 案之半導體晶片, 其中該導電性圖案包括多數引線,每—引線呈有 四表面且包埋在該佈線板本身中,同日轉露至少二表 面以供電氣連接’該引線係設置成預定之電路佈局, 以一預定間隔彼此相鄰·, 93 1258175 該佈線板包含一部分,其中形成導電性圖案之導 體,在與引導方向垂直之截面中之厚度相對於寬度的 比例為小於1,以及包含一該比例不小於1之部分;以 及 5 該突起電極係電氣地連接至一區域,其中該比例 不小於1之部分大於該比例小於1之部分,以及在包括 與突起電極相距最遠之該比例不小於1之該部分之一 側表面的表面,與該突起電極之一表面之間的最近距 離為25至150 μηι. 10 23. —種佈線板,其包導電性圖案,以及在該佈線板上, 裝設電氣地連接至該導電性圖案之電子元件, 其中該導電性圖案包括多數引線,每一引線具有 四表面,且係包埋在有機層中,同時曝露至少一表面 以供電氣連接,以及厚度大於寬度,該引線係以預定 15 之電路佈局設置,以預定間隔彼此相鄰,以及 形成該導電性圖案之導體的厚度,在基板深度之 方向上,在電子元件裝設部分係大於其他部分。 24.如申請專利範圍第23項之佈線板,其中該導體係由微 細顆粒所形成。 20 25.如申請專利範圍第23項或第24項之佈線板,其中該導 體在垂直引導方向之截面上,具有半圓柱形的形狀。 26. —種佈線板,包含一導電性圖案, 其中導電性圖案包括多數引線,每一引線具有四 表面,且係包埋在至少包括具有不同吸光係數之二層 94 1258175
10 15
2〇 的有機層中,同時曝露至少一表面以供電氣連接,以 及具^至少一部分,其厚度大於寬度,該引線係設置 成預疋之電路佈局,以預定之間隔彼此相鄰。 申月專利範圍第26項之佈線板,其中該有機層包括 第有機層,具有低吸光係數,以及第二有機層,具 有高於第一有機層之吸光係數。 28·如申請專利範圍第27項之佈、線板,其中該導電性圖案 係形成在第一有機層上。 29· 一種製造根據申請專利範圍第項中任一項所述 之佈線板之方法’其係使用藉由堆疊之銅及銅合金中 之一,鎳及鈦中之一,以及銅及銅合金之一所製備之 披覆材料來製造。 〇· 種製造根據申請專利範圍第4項所述之佈線板之方 去’其係使用藉由堆疊之銅及銅合金中之一,鎳及鈦 中之一,以及銅及銅合金之一所製備之彼覆材料來製 0 31 _ • ~種製造根據申請專利範圍第5項所述之佈線板之方 去’其係使用藉由堆疊之銅及銅合金中之一,鎳及鈦 中之一,以及銅及銅合金之一所製備之披覆材料來製 造。 32· ~種製造根據申請專利範圍第6、7、U、12、13、14、 15、16、17、18、19、20、22、23 及 24 項中任一項所 迷之佈線板之方法,其係使用藉由堆疊之銅及銅合金 95 1258175 中之一,鎳及鈦中之一,以及銅及銅合金之一所製備 之彼覆材料來製造。 33· —種製造根據申請專利範圍第!至3項中任一項所述 之佈線板中的導體之方法,其係藉由使用奈米漿料之 打印方法來製造。 34. -種製造根據申請專利範圍第4項所述之佈線板中的 導體之方法,其係藉由使用奈米漿料之打印方法來製 造。 35. -種製造根據申請專利範圍第5項所述之佈線板中的 導體之方法,其係藉由使用奈米裝料之打印方法來製 造。 、 36. -種製造根射請專利範圍第21項所述之佈線板中的 導體之方法,其係藉由使用奈米聚料之打印方法來製 造。 ^ 15 37. 一種製造根據申請專利範圍第25項所述之佈、 • ㈣之方法’錢藉由❹奈«狀”方法來製 20 38· 種製造根據申請專利範圍第 15、16、17、18、19、2〇、22、23 6、7、1卜 12、13、14、 述之佈線板中的導體之方法, 之打印方法來製造。 及24項中任_項所 其係藉由使用奈米漿料 39· —種半導體元件,1 /、 根據申請專利範圍第 項中任一項所述之佈線板。 96 1258175 5
10 40· 一種半導體元件 述之佈線板。 41. 一種半導體元件 述之佈線板。 42· —種半導體元件 述之佈線板。 43· —種半導體元件 述之佈線板。 44· 一種半導體元件 述之佈線板。 45· —種半導體元件 !1、12、13、14 板0 其使用根據申請專利範圍第4 項所 其使用根據申請專利範圍第 5 項所 其使用根據申請專利範圍第8項所 其使用根據申請專利範圍第9項所 其使用根據申請專利範圍第1〇 項所 其使用根據申請專利範圍第6、7、 15、16及17項中任一 項所述之佈線 15
20 46· 一種半導體元件,包含導電性圖案及經由多數突起電 極連接至該導電性圖案之半導體晶片, 其中該導電性圖案包括多數引線,每一引線具有 四表面,且係包埋在佈線板中,同時曝露至少一表面 以供電氣連接,該引線係設置成預定之電路佈局,以 預定之間隔彼此相鄰; 該佈線板包含一部分,其中形成導電性圖案之導 體,在與引導方向垂直之截面中之厚度相對於寬度的 比例為小於1,以及包含一該比例不小於1之部分;以 及 97 1258175 該等突起電極係電氣地連接至一區域,其中該比 例不小於1之部分係大於該比例小於1之部分。 47. 如申請專利範圍第46項之半導體元件,其中該等突起 電極電氣地連接至該比例不小於1之部分係大於該比 5 例小於1之部分的區域,同時該區域係分散至該半導 體晶片之中心部分的一側。 48. 如申請專利範圍第47項之半導體元件,其中該半導體 晶片之尺寸係等於或小於該區域之尺寸。 49. 如申請專利範圍第46項之半導體元件,其中包括與突 ίο 起電極相距最遠之該比例不小於1之該部分之一側表 面的表面,與該突起電極之一表面之間的最近距離為 25 至 150 μιη· 50. —種半導體元件,其包含一導電性圖案,及經由多數 突起電極連接至該導電性圖案之主動元件及被動元 15 件, 其中該導電性圖案包括多數引線,每一引線具有 四表面,且係包埋在佈線板中,同時曝露至少一表面 以供電氣連接,該引線係設置成預定之電路佈局,以 預定之間隔彼此相鄰; 20 該佈線板包含一部分,其中形成導電性圖案之導 體,在與引導方向垂直之截面中之厚度相對於寬度的 比例為小於1,以及包含一該比例不小於1之部分。該 比例小於1之部分的曝露表面以及該比例不小於1之 部分的曝露表面係彼此等高齊平;以及 98 1258175 該被動元件係電氣地連接至該比例小於1之部 分,以及該主動元件係電氣地連接至該比例不小於1 之部分。 51. —種半導體元件,其包含一導電性圖案,及經由多數 5 突起電極連接至該導電性圖案之主動元件及被動元 件, 其中該導電性圖案包括多數引線,每一引線具有 四表面,且係包埋在佈線板中,同時曝露至少一表面 以供電氣連接,該引線係設置成預定之電路佈局,以 10 預定之間隔彼此相鄰; 該佈線板包括在接近該多數導電性圖案之下部, 具有吸光係數高於其他部分之一部分,以及一部分, 其中形成導電性圖案之導體,在與引導方向垂直之截 面中之厚度相對於寬度的比例為小於1,以及包含一該 15 比例不小於1之部分;以及 該被動元件係電氣地連接至該比例小於1之部 分,以及該主動元件係電氣地連接至該比例不小於1 之部分。 52. 如申請專利範圍第50項或第51項之半導體元件,其 20 中該主動元件包含液晶驅動LSI。 53. 如申請專利範圍第50項或第51項之半導體元件,其 中該被動元件包含電容器、線圈,及電阻器中之一者。 99 1258175 54. —種半導體元件,其中形成於具有一電極之主動元件 之主動表面以及具有一導電性圖案之電路板之一主要 表面之間的空間,係利用一樹脂材料密封。
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