專利名稱：電容器內(nèi)置基板及其制造方法和電子元件裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容器內(nèi)置基板及其制造方法和電子元件裝置，更 具體地，涉及一種適用于布線基板的電容器內(nèi)置基板及其制造方法和使 用該電容器內(nèi)置基板的電子元件裝置，在所述布線基板上安裝有半導體 芯片，并且用作去耦電容器的電容器內(nèi)置于該布線基板中。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，已有通過將半導體芯片安裝在布線基板上而構(gòu)成的電 子元件裝置，在所述布線基板中內(nèi)置有去耦電容器。如圖1中所示，在這樣的電子元件裝置的例子中，第一布線層ioo在其下表面露出的狀態(tài)下嵌入第一層間絕緣層200中，并且在第一層間絕緣層200上，形成通 過設(shè)置在第一層間絕緣層200中的第一過孔VH1連接到第一布線層100 的第二布線層120。而且，電容器元件300的接線端子340連接在第二布線層120上， 所述電容器元件300通過在支撐體350下方形成第一電極310、介電質(zhì) 320和第二電極330而構(gòu)成。在電容器元件300下方布置黏晶膠帶(die attaching tape)400。而且，在電容器元件300上形成第二層間絕緣層220， 以使電容器元件300嵌入該第二層間絕緣層220中。而且，在第二層間絕緣層220上，形成通過形成在第二層間絕緣層 220中的第二過孔VH2連接到第二布線層120的第三布線層140。在第 三布線層140上形成阻焊劑500，其開口部500x設(shè)置于阻焊劑500的連 接部。而且，半導體芯片600的突起600a倒裝連接到第三布線層140的 連接部。在專利文獻l (特開2001-291637號公報)中，提出將球形電容器設(shè) 置并連接到布線基板的電線電路，所述球形電容器這樣構(gòu)造將第一電
極、介電質(zhì)和第二電極疊置在球形芯的表面上，并且使第一電極的電極 部露出。在專利文獻2 (特開2006-120696號公報)中，提出將由內(nèi)電極、介 電層和外電極構(gòu)成的電容器插入電路基板中，然后將半導體芯片安裝在 這樣的電路基板上，所述內(nèi)電極由其中從內(nèi)表面到外表面設(shè)有多個氣泡 的多孔金屬層形成，所述介電層設(shè)置在氣泡的內(nèi)表面和內(nèi)電極的外表面 上，所述外電極形成為與介電層接觸。在圖1所示的上述現(xiàn)有技術(shù)的電子元件裝置中，將下側(cè)上設(shè)有接線 端子340的電容器元件300平面安裝到布線基板上。為了將半導體芯片 600連接到電容器元件300，在電容器元件300的接線端子340連接到第 二布線層120后，電容器元件300必須經(jīng)過第二過孔VH2升高到上覆的 第三布線層140，并且電容器元件300由第二層間絕緣層220埋設(shè)。因此， 從電容器元件300到半導體芯片600的布線路徑相對較長。結(jié)果，在半導體芯片600到電容器元件300的引線之間存在相對較 大的電感。在一些情況下，不能充分實現(xiàn)去耦電容器的效果。而且，在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)出現(xiàn)這樣的問題由于電容器元件的接 線端子位置受到限制，很難改變布線路徑，而且由于必須使用黏晶膠帶， 電路設(shè)計受到限制，設(shè)計余量變小等等。另外，在其中側(cè)表面上具有接線端子的雙端子型疊置陶瓷電容器內(nèi) 置于布線基板的情況下，同樣需要引導布線。因此會出現(xiàn)類似的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種電容器內(nèi)置基板和使用該電容器內(nèi)置基板 的電子元件裝置，在所述電容器內(nèi)置基板中，.電容器可布置在更接近半 導體芯片的位置并且連接到所述半導體芯片，所述基板的設(shè)計余量較大。本發(fā)明涉及一種電容器內(nèi)置基板，該電容器內(nèi)置基板包括基礎(chǔ)樹 脂層；多個電容器，所述電容器在它們穿過所述基礎(chǔ)樹脂層的狀態(tài)下沿 橫向并排布置，每個所述電容器均由第一電極、介電層和第二電極構(gòu)成， 所述第-一電極設(shè)置成穿過所述基礎(chǔ)樹脂層，并且具有分別從所述基礎(chǔ)樹 脂層的兩個表面?zhèn)韧怀龅耐怀霾?，以使在所述基礎(chǔ)樹脂層的一個表面?zhèn)?上的所述突出部用作連接部，所述介電層用于覆蓋所述第一電極的在所 述基礎(chǔ)樹脂層的另一表面?zhèn)壬系耐怀霾?，并且所述第二電極用于覆蓋所 述介電層；貫通電極，該貫通電極設(shè)置成穿過所述基礎(chǔ)樹脂層，并且具 有分別從所述基礎(chǔ)樹脂層的兩個表面?zhèn)韧怀龅耐怀霾?；以及組合布線 (built-up wiring),該組合布線形成在所述基礎(chǔ)樹脂層的所述另一表面?zhèn)?上，并且連接到所述電容器的所述第二電極和所述貫通電極的一端側(cè)。在本發(fā)明的電容器內(nèi)置基板中，多個電容器和貫通電極在所述電容 器和所述貫通電極穿過所述基礎(chǔ)樹脂層的狀態(tài)下沿橫向并排布置。所述 電容器的所述第--電極形成為穿過所述基礎(chǔ)樹脂層，并且具有分別從所 述基礎(chǔ)樹脂層的兩個表面?zhèn)韧怀龅耐怀霾俊Ｋ龅谝浑姌O的在所述基礎(chǔ) 樹脂層的上表面?zhèn)壬贤怀龅乃鐾怀霾坑米鬟B接部。然后，所述電容器通過順序形成所述介電層和所述第二電極而構(gòu)成， 所述介電層覆蓋所述第一電極的在所述基礎(chǔ)樹脂層的下表面?zhèn)壬系乃?突出部。而且，所述貫通電極具有從所述基礎(chǔ)樹脂層的兩個表面突出的 突出部。另外，與所述電容器的所述第二電極和所述貫通電極的一端側(cè) 連接的組合布線形成在所述基礎(chǔ)樹脂層的下表面?zhèn)壬?。以這種方式，在本發(fā)明的電容器內(nèi)置基板中，所述電容器的所述第 一和第二電極以及所述貫通電極的所述連接部布置成分別從所述基礎(chǔ)樹 脂層的上下表面?zhèn)韧怀觯纱似渚哂羞@樣的結(jié)構(gòu)所述電容器和所述貫 通電極單獨地在上方和下方電連接。然后，通過將所述半導體芯片連接到所述電容器的所述第一電極的 連接部和所述貫通電極的連接部而構(gòu)成電子元件裝置，所述連接部在所 述電容器內(nèi)置基板的上表面?zhèn)壬贤怀?。多個電容器并聯(lián)電連接，并且起 去耦電容器的作用。而且，所述貫通電極用作例如所述半導體芯片與所 述布線基板之間的信號線等的導電路徑。在本發(fā)明的電容器內(nèi)置基板中，所述電容器的所述第一電極的設(shè)置 成穿過所述基礎(chǔ)樹脂層的連接部可直接連接到所述半導體芯片。因此， 與現(xiàn)有技術(shù)不同，在將所述布線連接到所述半導體芯片時，不必使布線
基板中的連接到所述電容器的布線環(huán)繞布設(shè)。因此，可減小所述半導體 芯片與所述電容器之間的電感，由此所述電容器內(nèi)置基板作為用于高速 運轉(zhuǎn)的半導體芯片的去耦電容器可表現(xiàn)出充分性能。而且，用作信號線 等的所述貫通電極可布置在任何位置。因此，不需要在所述半導體芯片 與所述布線基板之間特別布置突起，而且可擴寬所述電子元件裝置的設(shè)另外，高度較高的金屬柱設(shè)置于由高度柔韌的彈性體(聚酰胺等) 形成的基礎(chǔ)樹脂層，并用作連接突起。因此，所述基礎(chǔ)樹脂層和所述金 屬柱在倒裝連接所述半導體芯片時起應(yīng)力釋放層的作用。因此可提高所 述電子元件裝置的可靠性。而且，所述電容器通過在所述第一電極的突出部(凸曲面等)上涂 覆所述介電層和所述第二電極來構(gòu)成。因此，可在相同的安裝面積中形 成具有比以平面形狀構(gòu)成電容器的情況下更大的電容的電容器。而且，本發(fā)明關(guān)于一種制造電容器內(nèi)置基板的方法，該方法包括以 下步驟制備基礎(chǔ)樹脂層和金屬支撐體，在該基礎(chǔ)樹脂層的一個表面上 直立地設(shè)置多個金屬柱，在該金屬支撐體的一個表面上形成柔性金屬層； 通過將所述基礎(chǔ)樹脂層上的所述金屬柱推入所述金屬支撐體上的所述柔 性金屬層中以將所述金屬柱嵌入所述柔性金屬層中，從而將所述金屬支撐體和所述基礎(chǔ)樹脂層膠合(paste)在一起；在所述基礎(chǔ)樹脂層的在所 述金屬柱的預(yù)定部分上的部分中形成第一電鍍開口部；將所述金屬支撐 體、所述柔性金屬層和所述金屬柱用作電鍍供電路徑，在所述第一電鍍 開口部中，通過使用電鍍形成從所述基礎(chǔ)樹脂層的上表面突出的金屬突 起，從而獲得由所述金屬柱和所述金屬突起構(gòu)成的第一電極；形成用于 覆蓋所述第一電極的介電層；通過形成用于覆蓋所述介電層的第二電極 獲得電容器；在所述電容器的上方形成組合布線，該組合布線電連接到所述電容器的所述第二電極；并且通過去除所述金屬支撐體和所述柔性 金屬層，使所述金屬柱露出。在本發(fā)明中，首先，通過將所述基礎(chǔ)樹脂層上的金屬柱推入在所述 金屬支撐體(銅等)上的柔性金屬層(錫等)中，將所述金屬柱嵌入所
述柔性金屬層中。然后，在基礎(chǔ)樹脂層的在所述金屬柱的預(yù)定部分上的部分中形成所述第一電鍍開口部，然后通過電鍍形成從所述第一電鍍開口部的底部突出到所述基礎(chǔ)樹脂層的上側(cè)、并且連接到所述金屬柱的所述金屬突起，從而可獲得所述電容器的所述第一電極。此時，所述金屬突起的頂端部形成為凸曲面。然后，通過形成所述第二電極和覆蓋所述第一電極的介電層而獲得所述電容器。然后，形成連接到所述電容器的所述第二電極的所述組合布線。然后，通過去除所述金屬支撐體和所述柔性金屬層，使得用作所述第一電極的連接部的所述金屬柱露出。本發(fā)明的電容器內(nèi)置基板可通過使用上述制造方法容易地制造。而且，在內(nèi)置所述貫通電極時，在所述電容器形成之后，可在基礎(chǔ)樹脂層的在其他金屬柱上的部分中形成電鍍開口部，然后可形成金屬突起。另外，可通過相同的方法內(nèi)置電阻器部。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可構(gòu)造這樣的電子元件裝置，其中，所述 電容器可布置在更接近所述半導體芯片的位置并且可連接到所述半導體芯片，而且所述電子元件裝置的設(shè)計余量較大。


圖1是表示在現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)置有電容器的電子元件裝置的實施例的剖視圖；圖2A到圖2S是表示制造根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的電容器內(nèi)置基 板的方法的剖視圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的電容器內(nèi)置基板的剖視圖；圖4是表示通過在根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的電容器內(nèi)置基板上安 裝半導體芯片而構(gòu)造的電子元件裝置的剖視圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的電容器內(nèi)置基板的剖視圖；圖6是表示通過在根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的電容器內(nèi)置基板上安 裝半導體芯片而構(gòu)造的電子元件裝置的剖視圖；圖7A到圖7H是表示制造根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的電容器內(nèi)置基 板的方法的剖視圖；并且圖8是表示根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的電容器內(nèi)置基板的剖視圖。
具體實施方式
下文將參考

本發(fā)明的實施方式。 (第一實施方式)圖2A到圖2S是表示制造根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的電容器內(nèi)置基 板的方法的剖視圖，圖3是表示相同的電容器內(nèi)置基板的剖視圖。在制造根據(jù)第一實施方式的電容器內(nèi)置基板的方法中，如圖2A中所 示，首先，制備基礎(chǔ)樹脂層50，其由諸如聚酰胺膜、芳族聚酰胺膜等高 度柔韌的彈性體制成，膜厚度約50pm。該基礎(chǔ)樹脂層50最終用作彈性 基板來支撐多個電容器等。然后，如圖2B中所示，在基礎(chǔ)樹脂層50上 (在圖2B中的基礎(chǔ)樹脂層50下方)通過濺射形成由銅等制成的種子層 52。接下來，形成抗蝕膜(未示出)，在該抗蝕膜中，在形成銅柱的位置 開口形成開口部，并且將種子層52用作電鍍供電路徑，通過電鍍在抗蝕 膜的開口部中形成銅層。然后，去除抗蝕膜。因而，銅柱54 (金屬柱) 形成在基礎(chǔ)樹脂層50上的種子層52上(圖2B中的種子層52下方)。然后，如圖2C中所示，在將銅柱54用作掩模的同時，通過蝕刻種 子層52使相應(yīng)的銅柱54電隔離。例如，銅柱54的高度約為30 pm，并 且銅柱54的排列間距約為40 pm。在該情況下，可在銅柱54的表面上通過非電解鍍等形成金層。然后，如圖2D中所示，制備作為金屬支撐體的銅板10，然后通過 在銅板10上進行鍍錫來形成用作柔性金屬層的錫層12。銅板10的厚度 為0.3到0.4 mm，并且錫層12的膜厚度約為60 jim。然后，通過將圖2C中的結(jié)構(gòu)體的銅柱54推入銅板10上的錫層12 以彼此相對，將基礎(chǔ)樹脂層50和錫層12膠合在一起。因此，如圖2E中 所示，基礎(chǔ)樹脂層50上的銅柱54嵌入銅板10上的錫層12中。在本實施方式中，電容器、用于信號線的貫通電極等以及電阻器部 內(nèi)置在基板中。因此，分別在多個銅柱54上限定電容器、貫通電極和電阻器部的形成區(qū)域。然后，如圖2F中所示，通過激光或光刻法和等離子體蝕刻，對多個 銅柱54上的基礎(chǔ)樹脂層50的其中將形成電容器的部分進行處理。由此 形成第一電鍍開口部50x。然后，如圖2G中所示，將銅板10、錫層12和銅柱54用作電鍍供 電路徑，通過電鍍從第一電鍍開口部50x的底部向上進行鍍銅。由此形 成填充在第一電鍍開口部50x中以從基礎(chǔ)樹脂層50的上表面突出的第一 銅突起56 (金屬突起(突出部))。第一銅突起56的頂端部以類似凸曲面 (半球面等)的形狀形成，并且第一銅突起56距離基礎(chǔ)樹脂層50的上 表面的高度設(shè)置為例如約30(im。在該情況下，第一銅突起56的突出部 可以以類似圓柱的形狀形成。將通過該步驟形成的多個第一銅突起56連接到銅柱54來構(gòu)成電容 器的第一電極。多個第一銅突起56相對于以區(qū)域陣列式布置的銅柱54 以鋸齒形布置形成在預(yù)定的銅柱54上。然后，如圖2H中所示，在基礎(chǔ)樹脂層50和第一銅突起56上形成介 電層22，以使第一銅突起56的凸曲面被介電層22覆蓋。作為介電層22， 可采用由BST ((Ba,Sr) Ti03)、 STO (SrTi03)、 PZT (Pb (Zr， Ti) 03)、 BTO (BaTi03)、 A10x (鋁氧化物)、SiOx (硅氧化物)、SiN (氮化硅)、 NbOx (鈮氧化物)、TiOx (鈦氧化物)等制成的金屬氧化物層或含有這 些金屬氧化物的填充物的樹脂。這些介電層通過濺射法、MOCVD (金屬 有機CVD)法等形成。然后，還是如圖2H中所示，通過光刻法在多個第一銅突起56之間 的區(qū)域中對抗蝕劑進行構(gòu)圖，然后使其固化。由此形成中間樹脂層14。然后，如圖2I中所示，通過電鍍在第一銅突起56上的介電層22上 順序形成金層24a和焊料層24b來形成第二電極24。此時，由于介電層 22介于電鍍的電鍍供電路徑之間，所以可采用不受介電層22的存在影響 的脈沖電鍍。因此，在銅板10上形成電容器C，電容器C均基本由第一 電極20、介電層22和第二電極24構(gòu)成，第一電極20由銅柱54和第一 銅突起56構(gòu)成，第二電極24由金層24a和焊料層24b制成。
然后，如圖2J中所示，通過處理基礎(chǔ)樹脂層50、介電層22和中間 樹脂層14的相應(yīng)部分而形成第二電鍍開口部50y，其中在多個銅柱54之 間形成用作信號線等的貫通電極。然后，如圖2K中所示，形成干膜抗蝕 劑59，其中在對應(yīng)于第二電鍍開口部50y的區(qū)域及其周邊區(qū)域中形成開 口部59x。然后，如圖2L中所示，將銅板10、錫層12和銅柱54用作電鍍供 電路徑，通過電鍍從第二電鍍開口部50y的底部向上進行鍍銅。由此， 獲得填充在第二電鍍開口部50y中以從基礎(chǔ)樹脂層50的上表面突出的第 二銅突起56a。第二銅突起56a的頂端部形成為凸曲面。此時，由于電容 器C被干膜抗蝕劑59覆蓋，所以可選擇性地只對第二電鍍開口部50y進 行鍍銅。然后，還是如圖2L中所示，通過電鍍分別在第二銅突起56a上順序 形成金層和焊料層來形成接觸層60，并且它們的頂端部分別用作第一連 接部61a。因此，在銅板IO上形成貫通電極T，每個貫通電極T基本由 銅柱54以及連接到銅柱54的第二銅突起56a和接觸層60構(gòu)成。然后， 如圖2M中所示，去除干膜抗蝕劑59。
以這種方式，在多個銅柱54當中的預(yù)定銅柱54上形成電鍍幵口部 和銅突起的基礎(chǔ)上，可容易地形成電容器C和貫通電極T。由于電容器C 和貫通電極T通過單獨的處理形成，因此電容器C可以以良好的合格率 穩(wěn)定地形成。而且，如在后面的第二實施方式中所述，在其它銅柱54上 形成電鍍開口部的基礎(chǔ)上，可形成電阻器部。
然后，如圖2N中所示，通過在圖2M中的結(jié)構(gòu)體的上表面上膠合樹 脂膜等形成第一絕緣層70，其用于覆蓋電容器C和貫通電極T。此時， 形成第一絕緣層70來消除電容器C和貫通電極T的高度差，并得到平坦 的上表面。然后，如圖20中所示，通過激光或光刻法和等離子蝕刻形成 均深達電容器C的第二電極24和貫通電極T的接觸層60的第一過孔 VH1。
然后，如圖2P中所示，在第一絕緣層70上通過半加成制程等形成 與電容器C的第二電極24和貫通電極T的接觸層60連接的第一布線層 72。在更詳細的說明中，在第一過孔VH1和第一絕緣層70的內(nèi)表面上 通過非電解鍍、濺射法等形成由銅等制成的第一種子層(未示出)。然后， 在種子層上形成具有與第一布線層72對應(yīng)的開口部的抗蝕劑(未示出)。 然后，使用種子層代替電鍍供電層，通過電鍍在抗蝕劑中的開口部中形 成由銅等制成的金屬圖案層(未示出)。然后，去除抗蝕劑，而后將金屬圖案層用作掩模，通過蝕刻種子層 形成第一布線層72。在該情況下，可使用減成制程或全加成制程作為半 加成制程。然后，如圖2Q中所示，形成用于覆蓋第一布線層72的第二絕緣層 70a。然后，通過處理第二絕緣層70a，形成均深達第一布線層72的第二 過孔VH2。然后，在第二絕緣層70a上形成均通過第二過孔VH2連接到 第--布線層72的第二布線層72a。由此，在電容器C的第二電極24和貫通電極T的接觸層60上形成 選擇性地連接到電容器C的第二電極24和貫通電極T的接觸層60的雙 層組合布線。在圖2Q中，示出了雙層組合布線的形成模式。但是可適當 地形成n (n為大于等于l的整數(shù))層組合布線。然后，如圖2R中所示，通過使用氨類堿性蝕刻劑對圖2Q中的結(jié)構(gòu) 體的銅板10進行蝕刻，選擇性地將銅板IO從錫層12去除。然后，如圖 2S中所示，通過使用硝酸基蝕刻劑對錫層12進行蝕刻，選擇性地將錫層 12從銅柱54和基礎(chǔ)樹脂層50去除。因此，基礎(chǔ)樹脂層50和銅柱54從 下表面?zhèn)嚷冻觥Ｈ缓?，如圖3中所示，將圖2S中的結(jié)構(gòu)體上下倒置，將助焊劑涂覆 在電容器C和貫通電極T的相應(yīng)的銅柱54上，焊料通過粉末涂覆而選擇 性地附著于銅柱54，并且每一個覆蓋銅柱54的焊料層62通過回流加熱 形成。如果在銅柱54的表面上形成金層，則焊料層62可通過粉末涂覆 穩(wěn)定地附著在銅柱54上。因此，在電容器C中，銅柱54分別被焊料層62覆蓋，并且它們的 頂端部用作第一電極20的連接部21。而且，在貫通電極T中，銅柱54 分別被焊料層62覆蓋，并且它們的頂端部用作第二連接部61b。然后，
通過安裝焊球等在分別于最下側(cè)露出的第二布線層72a上設(shè)置外部接線 端子74。在該情況下，當從一個基板獲得多個電容器內(nèi)置基板時，在設(shè) 置外部接線端子74之前或之后對該基板進行切割。按照上述描述，可獲得第一實施方式的電容器內(nèi)置基板l。如圖3中所示，在第一實施方式的電容器內(nèi)置基板1中，多個電容 器C和貫通電極T在它們穿過布置為最上層的基礎(chǔ)樹脂層50的狀態(tài)下沿 橫向并排布置。電容器C基本由銅柱54和第一銅突起56構(gòu)成的第一電 極20、介電層22以及由金層24a和焊料層24b構(gòu)成的第二電極構(gòu)成。構(gòu) 成第--電極20的銅柱54 (突出部)形成為從基礎(chǔ)樹脂層50的上表面突 出，并且通過在所述突出部上涂覆焊料層62，使銅柱54的頂端部用作第 一電極20的連接部21。.而且，連接到銅柱54的第一銅突起56 (突出部)形成為穿過基礎(chǔ) 樹脂層50并從基礎(chǔ)樹脂層50的下表面突出，其頂端部構(gòu)成凸曲面(半 球面等)。以這種方式，電容器C的第一電極20由從基礎(chǔ)樹脂層50的上 表面突出的連接部21、以及連接到連接部21并且從基礎(chǔ)樹脂層50的下 表面突出以使其頂端部構(gòu)成凸曲面的第一銅突起56構(gòu)成。而且，形成分 別用于覆蓋第一電極20的凸曲面的介電層22，并且形成用于覆蓋介電層 22的均由金層24a和焊料層24b構(gòu)成的第二電極24。而且，將貫通電極T和電容器C設(shè)置于基礎(chǔ)樹脂層50。貫通電極T 基本由從基礎(chǔ)樹脂層50的上表面突出的銅柱54、以及連接到銅柱54并 且穿過基礎(chǔ)樹脂層50以從基礎(chǔ)樹脂層50的下表面突出從而使其頂端部 構(gòu)成凸曲面的第二銅突起56a構(gòu)成。第二銅突起56a被接觸層60覆蓋， 并且其頂端部構(gòu)成第一連接部61a，接觸層60由金層和焊料層構(gòu)成。而 且，銅柱54被焊料層62覆蓋，并且其頂端部構(gòu)成第二連接部61b。而且，電容器C和貫通電極T被第一絕緣層70覆蓋，并且在第一 絕緣層70中形成均深達電容器C的第二電極24和貫通電極T的下接觸 層60的第一連接部6la的第一過孔VH1 。然后，在第一絕緣層70上(圖 3中為下方)形成第一布線層72，第一布線層72均通過第一過孔VH1 連接到電容器C的第二電極24和貫通電極T的第一連接部61a。
而且，在第一布線層72上(在圖3中為下方)形成第二絕緣層70a， 并且在第二絕緣層70a中設(shè)置分別到達第一布線層72的第二過孔VH2。 而且，在第二絕緣層70a上(在圖3中為下方)形成第二布線層72a，其 分別通過第二過孔VH2連接到第一布線層72。在第二布線層72a處分別 設(shè)置外部接線端子74。以這種方式，本實施方式的電容器內(nèi)置基板1基本以這樣的方式構(gòu) 成在電容器C和貫通電極T上(在圖3中為下方)形成電連接到電容 器C和貫通電極T的雙層組合布線，電容器C和貫通電極T沿橫向并排 布置以穿過基礎(chǔ)樹脂層50。圖4中所示為通過將半導體芯片安裝在根據(jù)本實施方式的電容器內(nèi) 置基板上而構(gòu)成的電子元件裝置。如圖4中所示，本實施方式的電子元 件裝置5這樣構(gòu)成將半導體芯片45的電極(或突起)連接到電容器C 的第--電極24的連接部21和貫通電極T的第二連接部61b，所述連接部 21和第二連接部61b從電容器內(nèi)置基板l的基礎(chǔ)樹脂層50的上表面突出。在本實施方式的電容器內(nèi)置基板1中，電容器C的第一電極24的連 接部21和貫通電極T的第二連接部61b設(shè)置成用作用于連接半導體芯片 45的突起。電容器C的第一電極20的連接部21和第二電極24以及貫 通電極T的第一連接部61a和第二連接部61b沿垂直方向布置，并且直 接連接到半導體芯片45和組合布線。內(nèi)置在電容器內(nèi)置基板1中的多個 電容器C沿橫向平行布置在半導體芯片45與組合布線之間，并且與它們 電連接。由此，電容器C用作去耦電容器。與現(xiàn)有技術(shù)不同，通過以這種方式構(gòu)造電子元件裝置5，不需要通 過對連接到相應(yīng)的電容器C的布線層環(huán)繞布設(shè)而將這樣的布線層連接到 半導體芯片45。因此，可將電容器C與半導體芯片45之間的電路徑縮 到最短，并且可減小電感。結(jié)果，電容器C作為用于高速運轉(zhuǎn)的半導體 芯片的去耦電容器可表現(xiàn)出充分性能。另外，在本實施方式的電容器內(nèi)置基板1中，除了電容器C之外， 還內(nèi)置有用作例如信號線等的導電路徑的貫通電極T。因此不需要特別設(shè) 置將信號線等連接到布線基板的突起。
而且，電容器C通過在第一銅突起56上覆蓋介電層22和第二電極 24而構(gòu)成，每一個電容器C均具有凸曲面。因此，可在相同的安裝面積 中形成具有比以平面形狀形成電容器的情況更大的電容的電容器。另外，在本實施方式的電容器內(nèi)置基板1中，內(nèi)置在電容器內(nèi)置基 板1中的銅柱54用作突起，半導體芯片45倒裝連接到所述突起。由于 銅柱54通過電鍍形成在抗蝕劑中的開口部中，因此銅柱可以比在使用正 常焊料突起的情況下以更狹窄的間距(100 u m或更小)形成更高的高度。 結(jié)果，該電容器內(nèi)置基板1可用作處理電極以窄間距布置的半導體芯片 的布線基板。而且，高度較高的銅柱54設(shè)置于用作高度柔韌的彈性體的基礎(chǔ)樹脂 層50。因此，基礎(chǔ)樹脂層50和銅柱54在倒裝連接半導體芯片45時用作 應(yīng)力釋放層。結(jié)果，可提高電子元件裝置的可靠性。 (第二實施方式)圖5為表示根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的電容器內(nèi)置基板的剖視圖， 圖6為表示通過將半導體芯片安裝在所述電容器內(nèi)置基板上而構(gòu)造的電 子元件裝置的剖視圖。如圖5中所示，在第二實施方式的電容器內(nèi)置基 板2中，除了電容器C和貫通電極T,還內(nèi)置有電阻器部R。在圖5的 實施例中，在第一實施方式的圖3中最右側(cè)上的貫通電極T構(gòu)成電阻器 部R。電阻器部R由第一電極20、絕緣層64和第二電極66構(gòu)成，所述第 - -電極20與電容器C的第一電極20類似，由銅柱54和第一銅突起56 構(gòu)成，所述絕緣層64形成在第一電極20的凸曲面上，并且由氧化鋁、 硅氮化物和鈦氮化物等制成，所述第二電極66形成在絕緣層64上，并 且由金等制成。而且，與電容器C類似，銅柱54由焊料層62覆蓋，并且銅柱54 的頂端部用作第一電極20的連接部21。然后，電阻器部R的第二電極 66通過第一過孔VH1連接到布線基板的第一布線層72。其他結(jié)構(gòu)與第 一實施方式的圖3中的相類似，因此這里將通過向它們附加相同的附圖 標記而省略對它們的說明。
為了形成第二實施方式中的電容器內(nèi)置基板2的電阻器R，在第一實施方式的圖2L中的上述步驟中，在待形成電阻器部的部分上形成第二 銅突起56a，隨后通過濺射順序形成由氧化鋁等制成的絕緣層以及金層， 然后通過去除干膜抗蝕劑59在銅突起56上部分形成絕緣層和金層。由 此，可形成電阻器部R。圖6中示出了通過將半導體芯片安裝在第二實施方式的電容器內(nèi)置 基板2上而構(gòu)成的電子元件裝置6。如圖6中所示，在第二實施方式的電 子元件裝置6中，與電容器C類似，電阻器部R的第一電極20的連接部 21和第二電極66垂直布置，并且除了電容器C和貫通電極T，半導體芯 片45的電極還直接連接到電阻器部R的第一電極20的連接部21 。與電容器C類似，電阻器部R布置在半導體芯片45的正下方，并 且半導體芯片45和電阻器部R直接相互連接，而沒有在布線基板中對布 線層環(huán)繞布設(shè)。以這種方式，電阻器部R連接在半導體芯片45與布線基 板的第二布線層72a之間。其他結(jié)構(gòu)與圖4中的類似，因此這里將通過 向它們附加相同的附圖標記而省略對它們的說明。第二實施方式的電容器內(nèi)置基板2具有與第一實施方式類似的效果。(第三實施方式)圖7A到圖7H為表示制造根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的電容器內(nèi)置基 板的方法的剖視圖。圖8是表示相同的電容器內(nèi)置基板的剖視圖。第三 實施方式的特征在于，在將焊料層填充在設(shè)置于銅板中的凹部內(nèi)，然后 將銅柱嵌入焊料層中的基礎(chǔ)上，焊料層最終用作銅柱的涂覆層。在第三 實施方式中，這里將省略對與第一實施方式相同的步驟的詳細說明。如圖7A和7B中所示，在第三實施方式的制造方法中，制備作為金 屬支撐體的銅板10，并且在銅板10上形成具有幵口部llx的抗蝕劑11。 然后，通過抗蝕劑11中的開口部llx，濕蝕刻銅板10而在銅板10上形 成凹部10x。然后，如圖7C中所示，將銅板10用作電鍍供電路徑，通 過電鍍在銅板10的凹部10x中形成焊料層62。然后將抗蝕劑11去除。然后，如圖7D中所示，類似于第一實施方式，制備其上諒置有直立 的銅柱54的基礎(chǔ)樹脂層50，然后將銅柱54推入形成在銅板10的凹部 10x中的焊料層62內(nèi)。填充在銅板10的凹部10x中的焊料層62布置在 與銅柱54對應(yīng)的部分中。因此，如圖7E中所示，基礎(chǔ)樹脂層50以這樣 的狀態(tài)膠合在銅板10上，即，銅柱54埋入銅板10的凹部10x中的焊料 層62內(nèi)。然后，如圖7F中所示，通過執(zhí)行第一實施方式中從圖2F的步驟到 圖2M的步驟的相應(yīng)步驟，在銅板10上形成電容器C和貫通電極T。然 后，如圖7G中所示，通過執(zhí)行第一實施方式中圖2M到圖2Q中的步驟， 形成連接到電容器C和貫通電極T的雙層組合布線(第一布線層72和第 二布線層72a以及第一層間絕緣層70和第二層間絕緣層70a)。然后，如圖7H中所示，通過使用氨類堿性蝕刻劑進行蝕刻，將銅板 10從圖7G中的結(jié)構(gòu)體去除。因此，可選擇性地從焊料層62和基礎(chǔ)樹脂 層50去除銅板10，并且使得用于覆蓋銅柱54的焊料層62露出，由此， 獲得電容器C的第一電極20的連接部21和貫通電極T的第二連接部 61b。然后，如圖8中所示，將圖7H中的結(jié)構(gòu)體上下倒置，并將外部接 線端子74設(shè)置在從最下側(cè)露出的第二布線層72a上。通過上述方式，可獲得具有與第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)的根據(jù)第三 實施方式的電容器內(nèi)置基板3。在第三實施方式的制造方法中，填充在銅 板10的凹部10x中的焊料層62用作用于覆蓋銅柱54的焊料層62。因此， 在銅柱54露出之后，不需要用焊料層62覆蓋銅柱54。而且，與第一實 施方式不同，由于不需要形成錫層12的步驟和去除錫層12的步驟，因 此第三實施方式的該制造方法在成本上具有優(yōu)勢。類似于第一實施方式，將半導體芯片安裝在第三實施方式的電容器 內(nèi)置基板3上，并且該電容器內(nèi)置基板3可實現(xiàn)與第一實施方式類似的 優(yōu)點。
權(quán)利要求
1. 一種電容器內(nèi)置基板，該電容器內(nèi)置基板包括 基礎(chǔ)樹脂層；多個電容器，所述電容器在它們穿過所述基礎(chǔ)樹脂層的狀態(tài)下沿橫 向并排布置，每個所述電容器均由第一電極、介電層和第二電極構(gòu)成，所述 第一電極設(shè)置成穿過所述基礎(chǔ)樹脂層，并且具有分別從所述基礎(chǔ)樹脂層 的兩個表面?zhèn)韧怀龅耐怀霾浚允乖谒龌A(chǔ)樹脂層的一個表面?zhèn)壬系?所述突出部用作連接部，所述介電層用于覆蓋所述第一電極的在所述基 礎(chǔ)樹脂層的另一表面?zhèn)壬系耐怀霾?，并且所述第二電極用于覆蓋所述介 電層；貫通電極，該貫通電極設(shè)置成穿過所述基礎(chǔ)樹脂層，并且具有分別 從所述基礎(chǔ)樹脂層的兩個表面?zhèn)韧怀龅耐怀霾?；和組合布線，該組合布線形成在所述基礎(chǔ)樹脂層的所述另一表面?zhèn)壬希?并且連接到所述貫通電極的一端側(cè)和所述電容器的所述第二電極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電容器內(nèi)置基板，該電容器內(nèi)置基板還包括電阻器部，該電阻器部由以下構(gòu)成第一電極，該第一電極設(shè)置成穿過所述基礎(chǔ)樹脂層，并且具有分別 從所述基礎(chǔ)樹脂層的兩個表面?zhèn)韧怀龅耐怀霾?，從而在所述基礎(chǔ)樹脂層 的一個表面?zhèn)壬系乃鐾怀霾坑米鬟B接部；絕緣層，該絕緣層用于覆蓋在所述基礎(chǔ)樹脂層的另一表面?zhèn)壬系乃?述第一電極；和第二電極，該第二電極用于覆蓋所述絕緣層，其中，所述電阻器部的所述第二電極連接到所述組合布線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電容器內(nèi)置基板，其中，布置在所述基礎(chǔ) 樹脂層的所述另一表面?zhèn)壬系乃鐾怀霾烤哂许敹瞬?，該頂端部成形?凸曲面。
4. 一種電子元件裝置，該電子元件裝置包括 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的電容器內(nèi)置基板；和 半導體芯片，該半導體芯片安裝成連接到所述第一電極的所述連接部和所述貫通電極的另一端側(cè)。
5. —種制造電容器內(nèi)置基板的方法，該方法包括以下步驟 制備基礎(chǔ)樹脂層和金屬支撐體，在該基礎(chǔ)樹脂層的一個表面上直立地設(shè)置多個金屬柱，在該金屬支撐體的一個表面上形成柔性金屬層；通過將所述基礎(chǔ)樹脂層上的所述金屬柱推入所述金屬支撐體上的所述柔性金屬層中以將所述金屬柱嵌入所述柔性金屬層中，從而將所述金屬支撐體和所述基礎(chǔ)樹脂層膠合在一起；在所述基礎(chǔ)樹脂層的在所述金屬柱的預(yù)定部分上的部分中形成第一電鍍開口部；將所述金屬支撐體、所述柔性金屬層和所述金屬柱用作電鍍供電路 徑，在所述第--電鍍開口部中，通過使用電鍍形成從所述基礎(chǔ)樹脂層的 上表面突出的金屬突起，從而獲得由所述金屬柱和所述金屬突起構(gòu)成的 第一電極；形成用于覆蓋所述第一電極的介電層；通過形成用于覆蓋所述介電層的第二電極而獲得電容器；在所述電容器的上方形成組合布線，該組合布線電連接到所述電容 器的所述第二電極；并且通過去除所述金屬支撐體和所述柔性金屬層，使所述金屬柱露出。
6. —種制造電容器內(nèi)置基板的方法，該方法包括以下步驟 制備基礎(chǔ)樹脂層和金屬支撐體，在該基礎(chǔ)樹脂層的一個表面?zhèn)壬现绷⒌卦O(shè)置多個金屬柱，在該金屬支撐體中，在對應(yīng)于所述金屬柱的部分 中形成凹部，并將柔性金屬層嵌入所述凹部中；通過將所述基礎(chǔ)樹脂層上的所述金屬柱推入形成在所述金屬支撐體 上的所述柔性金屬層中以將所述金屬柱嵌入所述柔性金屬層中，從而將 所述金屬支撐體和所述基礎(chǔ)樹脂層膠合在一起；在所述基礎(chǔ)樹脂層的在所述金屬柱的預(yù)定部分上的部分中，形成用 于形成電容器的第一電鍍開口部；將所述金屬支撐體、所述柔性金屬層和所述金屬柱用作電鍍供電路 徑，在所述第一電鍍開口部中，通過使用電鍍形成從所述基礎(chǔ)樹脂層的 上表面突出的金屬突起，從而獲得由所述金屬柱和所述金屬突起構(gòu)成的第一電極；形成用于覆蓋所述第一電極的介電層；通過形成用于覆蓋所述介電層的第二電極而獲得電容器； 在所述電容器上方形成組合布線，該組合布線連接到所述電容器的所述第二電極；并且通過去除所述金屬支撐體，使被所述柔性金屬層覆蓋的所述金屬柱露出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制造電容器內(nèi)置基板的方法，其中， 除了在所述基礎(chǔ)樹脂層的在所述多個金屬柱上的相應(yīng)部分中的所述電容 器的形成區(qū)域之外，還限定了貫通電極的形成區(qū)域，并且在獲得所述電容器的所述步驟之后，但是在形成所述組合布線的所 述步驟之前，還包括以下步驟在所述基礎(chǔ)樹脂層的在所述金屬柱的預(yù)定部分上的部分中形成用于形成所述貫通電極的第二電鍍開口部；通過形成抗蝕劑，用該抗蝕劑覆蓋所述電容器，在所述抗蝕劑中， 在包括所述第二電鍍開口部的區(qū)域中設(shè)置開口部；將所述金屬支撐體、所述柔性金屬層和所述金屬柱用作電鍍供電路 徑，在所述第二電鍍開口部中，通過電鍍形成從所述基礎(chǔ)樹脂層的上表 面突出的金屬突起，從而獲得由所述金屬柱和所述金屬突起構(gòu)成的所述 貫通電極；并且去除所述抗蝕劑；其中，所述組合布線連接到所述貫通電極的一端側(cè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制造電容器內(nèi)置基板的方法，其中， 除了在所述基礎(chǔ)樹脂層的在所述多個金屬柱上的相應(yīng)部分中的所述電容 器的形成區(qū)域之外，還限定了電阻器部的形成區(qū)域，并且 在獲得所述電容器的所述步驟之后，但是在形成所述組合布線的所 述步驟之前，還包括以下步驟在所述基礎(chǔ)樹脂層的在所述金屬柱的預(yù)定部分上的部分中，形成用 于形成所述電阻器部的第二電鍍開口部；通過形成抗蝕劑，用該抗蝕劑覆蓋所述電容器，在所述抗蝕劑中， 在包括所述第二電鍍開口部的區(qū)域中設(shè)置開口部；將所述金屬支撐體、所述柔性金屬層和所述金屬柱用作電鍍供電路 徑，在所述第二電鍍開口部中，通過電鍍形成從所述基礎(chǔ)樹脂層的上表 面突出的金屬突起，從而獲得由所述金屬柱和所述金屬突起構(gòu)成的所述 第一電極；并且形成用于覆蓋所述第一電極的絕緣層；通過形成用于覆蓋所述絕緣層的第二電極，獲得所述電阻器部；以及去除所述抗蝕劑；其中，所述組合布線連接到所述電阻器部的所述第二電極。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造電容器內(nèi)置基板的方法，其中，所述 金屬支撐體由銅制成，所述柔性金屬層由錫制成，并且在去除所述金屬支撐體和所述柔性金屬層的所述步驟之后，還包括 以下步驟形成用于覆蓋所述金屬柱的焊料層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造電容器內(nèi)置基板的方法，其中，所 述金屬支撐體由銅制成，所述柔性金屬層由焊料制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電容器內(nèi)置基板及其制造方法和電子元件裝置。該電容器內(nèi)置基板包括基礎(chǔ)樹脂層；多個電容器，它們在穿過基礎(chǔ)樹脂層的狀態(tài)下沿橫向并排布置，每個電容器均由第一電極、介電層和第二電極構(gòu)成，第一電極設(shè)置成穿過基礎(chǔ)樹脂層，并且具有分別從基礎(chǔ)樹脂層的兩個表面?zhèn)韧怀龅耐怀霾?，以使在基礎(chǔ)樹脂層的一個表面?zhèn)壬系耐怀霾坑米鬟B接部，介電層用于覆蓋第一電極的在基礎(chǔ)樹脂層的另一表面?zhèn)壬系耐怀霾?，并且第二電極用于覆蓋介電層；貫通電極，其設(shè)置成穿過基礎(chǔ)樹脂層，并且具有分別從基礎(chǔ)樹脂層的兩個表面?zhèn)韧怀龅耐怀霾?；以及組合布線，其形成在基礎(chǔ)樹脂層的所述另一表面?zhèn)壬?，并且連接到電容器的第二電極和貫通電極的一端側(cè)。
文檔編號H01G4/40GK101123854SQ200710140290
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月10日
發(fā)明者真篠直寬 申請人:新光電氣工業(yè)株式會社