[发明专利]用于电路嵌入的复合堆叠材料

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造印刷电路板、IC基底、芯片封装等，适合于嵌入电路以形成用于信号传播的电路径的复合堆叠材料。

背景技术

电路例如铜轨(例如铜填充的微过孔、沟槽和垫)安装在基底材料的一个或两个外表面上，然后将它们堆叠并且层叠以形成器件例如印刷电路板、IC基底、芯片封装等。由于对于这种器件的尺寸减小的持续要求，因此必须进一步减小电路特征例如铜轨宽度和两个铜轨之间的间距。为了实现该目标，必须通过能够更加精细(fine-line)的制造方法代替用于制造铜轨的传统方法例如使非导电基底的表面粗糙化，随后使铜沉积在基底表面以及印刷和蚀刻步骤。这种新制造方法之一包括铜轨嵌入非导电基底，即沉积到非导电基底材料中产生的特征中。这种制造方法利用激光烧蚀技术以在基底材料中形成特征。这种制造方法的优点是多样的：它们克服了镀覆在仅些微粗糙化的基底材料上的铜沉积的不充分粘结的缺陷，并且进一步提供了铜轨的分离和屏蔽，在相邻的铜轨之间有例如10μm或者甚至更小的非常小的间距。所述铜轨包括微过孔、沟槽和垫。

对于适合于嵌入电路的基底复合堆叠材料的要求是多样的。复合堆叠材料的热膨胀系数(CTE)需要尽可能接近于在典型的堆叠中的其他材料，例如金属如铜和聚合物的那些。

此外，堆叠材料，更确切地说是随后将寄宿（host）嵌入的电路的堆叠材料层需要结构化，即在铜沉积前用激光束部分烧蚀。因此，所述堆叠材料必须能够通过激光束烧蚀。

用于嵌入电路的复合堆叠材料是例如树脂涂覆的箔片(RCF)。对于生产具有嵌入的电路的高密度互连(HDI)印刷电路板，使用树脂涂覆的箔片(RCF)是标准技术(Printed circuits handbook,Ed.Clyde F.Coombs Jr,第6版,22章)。首先，制造印刷电路板的内层并且然后将RCF层叠在它们上。该工艺在真空压制机中进行。RCF的b-段树脂在升高的温度下熔融并且填充内层铜轨的间隙。然后将树脂在仍然较高的温度下固化并且当压制循环完成时，使用激光烧蚀工艺在固化的树脂层中产生特征例如微过孔、沟槽和垫。

RCF的一个优点是它们具有相当低的模量并且因此可以从环境中吸收比半固化片好得多的机械应力。这例如当经受所谓的下落试验(JESD22-B111)时是重要的，所述试验评价电子器件处理严重的机械应力的能力。另一方面，RCF材料的CTE相当高，这例如在热循环试验和浸焊试验中是严重的缺点(相关试验方法:JESD22-A104-B,J-STD-003A)。

用于电路嵌入的另一类复合堆叠材料是增强树脂涂覆的箔片(RRCF)，其具有嵌入b-段树脂的玻璃织物。与RCF堆叠材料相比，这类复合堆叠材料具有显著较低的热膨胀系数(CTE)和较高的尺寸稳定性的优点。增加的尺寸稳定性有助于在贮存期间处理，并且提高了最终HDI板或IC基底的可靠性。另一方面，更难以穿过玻璃织物产生特征例如微过孔、沟槽和垫，这显著增加生产时间和因此的成本。

适合于嵌入电路的第三类堆叠材料是半固化片，其与半固化片顶上的铜箔一起压在内层顶上。敏感的半固化片的处理是有问题的，因为例如在运输期间脆性半固化片材料可能在边缘逐渐去除。此外，由于嵌入的增强物，因此激光钻刻微过孔和通孔受到限制。由于包括一个或多个溶剂-基湿化学涂覆步骤的基底材料的生产工艺，因此半固化片材料的另一个常见缺点是它们的VOC(挥发性有机化合物)含量。此外，由于嵌入半固化片材料的增强物，因此激光钻刻微过孔和通孔以及通过激光烧蚀形成沟槽更困难。

一般而言，用激光将增强材料结构化是困难的。当不仅要激光钻刻微过孔时而且当将通过激光烧蚀沟槽时，尤其如此。产量则并不十分高。此外，来自激光的光被增强物以不受控的方式反射，尤其是在普遍使用的由玻璃制成的增强物情形中。这导致堆叠材料不完整的除去。在微观规模上，树脂层中增强物的密度不均匀。这也导致通过激光的不均匀烧蚀。

发明目的

因此，本发明的目的是提供避免目前用于电路嵌入的RCF、RRCF和半固化片材料的缺点，用于电路嵌入的复合堆叠材料。本发明的目的是提供具有低VOC含量和高尺寸稳定性的复合堆叠材料。此外，该复合堆叠材料将通过具有减少的工艺步骤的制造工艺获得。另外，所述堆叠材料应不脆性并且在制造期间和在连续的制造步骤中容易处理。通路等应容易地通过激光钻刻获得，并且沟槽将通过激光烧蚀获得。

发明内容

这些目的用具有以下顺序的层序列的复合堆叠材料解决：

(i)具有1－200μm厚度的载体层，