專利名稱：電子部件封裝件以及制備電子部件封裝件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子部件封裝件以及制備電子部件封裝件的方法。
背景技術(shù)：
隨著最近對電子設(shè)備更高的功能性以及重量和尺寸的降低的要求，正在開發(fā)電子部件的高密度集成和高密度安裝(mounting)。對于該技術(shù)，下列專利文獻(xiàn)1公開了半導(dǎo)體封裝件的發(fā)明，其中從中介層基板 (interposer substrate)突出的導(dǎo)體柱的表面上具有由金或鎳制成的電鍍層，并且這樣的導(dǎo)體柱與半導(dǎo)體芯片上形成的電極焊盤(electrode pad)結(jié)合。相關(guān)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利申請公布第2008-153482號

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述專利文獻(xiàn)中所述的半導(dǎo)體封裝件中，導(dǎo)體柱與電極焊盤之間的結(jié)合能力不足，從而需要進(jìn)一步的改進(jìn)?？紤]到上述情況，完成了本發(fā)明，其目的在于提供一種電子部件封裝件以實(shí)現(xiàn)電子部件的高密度安裝，同時具有以高結(jié)合強(qiáng)度集成為一體的電子部件中的電極焊盤與電路板，并且還提供一種制備該電子部件封裝件的方法。本發(fā)明的電子部件封裝件包括電路板，其具有基材(base member)、埋在所述基材中的導(dǎo)電性導(dǎo)體柱、以及位于所述導(dǎo)體柱前端并同時從所述基材的表面露出的焊料層 (solder layer)，電子部件，其中在其主表面上設(shè)置有電極焊盤，所述電極焊盤上安裝有金屬層，以及粘結(jié)層，其含有焊劑活化化合物(flux activating compound)，并使所述基材的表面與所述電子部件的主表面結(jié)合，其中，所述金屬層與焊料層是金屬結(jié)合的。此外，在本發(fā)明的電子部件封裝件中，作為更具體的實(shí)施方式，焊料層可以含有錫，并且所述金屬層可以由選自金、鎳、鋁和銅的至少一種金屬、含有所述金屬的合金或者含有錫的焊料制成。此外，在本發(fā)明的電子部件封裝件中，作為更具體的實(shí)施方式，所述電路板可以是柔性印刷電路板。制備本發(fā)明的電子部件封裝件的方法包括制備電路板，其具有基材、埋在所述基材中的導(dǎo)電性導(dǎo)體柱、以及位于所述導(dǎo)體柱前端并同時從所述基材的表面露出的焊料層，制備電子部件，其中在其主表面上設(shè)置有電極焊盤，所述電極焊盤上安裝有金屬層，形成粘結(jié)層，包括將含有焊劑活化化合物的粘結(jié)層附著在所述電路板的表面和所述電子部件的主表面中的至少一個上，從而覆蓋所述焊料層或所述金屬層，對齊位置，通過使所述電路板和所述電子部件在加熱狀態(tài)下彼此壓力接觸同時使所述導(dǎo)體柱和所述電極焊盤彼此相對，并且使所述電路板和所述電子部件與所述粘結(jié)層結(jié)合，同時對齊所述焊料層和所述金屬層的位置，以及通過使所述焊料層熱熔而使所述焊料層和所述金屬層金屬結(jié)合。制備本發(fā)明的電子部件封裝件的方法按順序列舉了多個步驟，但除非特別指明， 這不必然限定實(shí)施多個步驟的順序。因此，當(dāng)實(shí)施制備本發(fā)明的電子部件封裝件的方法時， 多個步驟的順序可以變化，只要該變化不對該方法的質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響。此外，制備本發(fā)明的電子部件封裝件的方法的多個步驟不限于在不同的時間點(diǎn)實(shí)施。因此，某步驟可以在實(shí)施任何其它步驟時開始，或者實(shí)施某步驟的期間可以與實(shí)施任何其它步驟的期間部分或全部重疊。發(fā)明效果在本發(fā)明的電子部件封裝件中，由于具有導(dǎo)體柱的電路板的里表面?zhèn)瓤梢允前惭b表面，能夠在安裝表面上實(shí)現(xiàn)高密度安裝。根據(jù)本發(fā)明，用于使電路板和電子部件結(jié)合的粘結(jié)層含有焊劑活化化合物，從而由于該化合物減小了焊料層和金屬層的表面，且不能形成氧化物膜。因此，焊料層和金屬層很好地金屬結(jié)合，從而導(dǎo)體柱和電極焊盤能夠以高結(jié)合強(qiáng)度集成為一體。


從下文結(jié)合附圖對優(yōu)選實(shí)施方式的描述，本發(fā)明上述的和其它的目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將會更明顯。圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電子部件封裝件的一個實(shí)施例的層壓橫截面視圖。圖2是圖1中由圓圈II表示的區(qū)域的放大視圖。圖3是根據(jù)第一實(shí)施方式的修改實(shí)施例的電子部件封裝件的層壓橫截面視圖。圖4((a)至(f))是示出第一制備步驟的流程橫截面視圖。圖5(a)是示出在電路板上進(jìn)行形成粘結(jié)層的步驟的狀態(tài)的橫截面視圖，(b)是示出對齊位置的步驟的橫截面視圖，(c)是示出結(jié)合步驟的橫截面視圖，且(d)是示出安裝凸起的步驟的橫截面視圖。圖6((a)至(d))是制備根據(jù)第一修改實(shí)施例的電子部件封裝件的方法的流程橫截面視圖。圖7((a)至(d))是制備根據(jù)第二修改實(shí)施例的電子部件封裝件的方法的流程橫截面視圖。圖8是根據(jù)第二實(shí)施方式的電子部件封裝件的導(dǎo)體柱附近的放大的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式下文將結(jié)合附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。在所有附圖中，相同的部件被標(biāo)以相同的附圖標(biāo)記且將省略對其進(jìn)行的適當(dāng)解釋。第一實(shí)施方式電子部件封裝件圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電子部件封裝件100的一個實(shí)施例的層壓橫截面視圖。圖2是圖1中由圓圈II表示的區(qū)域的放大視圖。首先，將描述該實(shí)施方式的電子部件封裝件100的概要。該實(shí)施方式的電子部件封裝件100包括電路板10、電子部件20和粘結(jié)層30。電路板10具有基材12、埋在基材12中的導(dǎo)電性導(dǎo)體柱16、以及位于導(dǎo)體柱16的前端13并同時從基材12的表面121露出的焊料層18。電子部件20在其主表面沈上具有電極焊盤24，電極焊盤M具有安裝于其上的金
屬層22。粘結(jié)層30含有焊劑活化化合物，并使基材12的表面121與電子部件20的主表面
26結(jié)合。該實(shí)施方式的電子部件封裝件100包括金屬結(jié)合的金屬層22和焊料層18。然后，將詳細(xì)描述該實(shí)施方式的電子部件封裝件100。作為電子部件20，除了諸如晶體管等的半導(dǎo)體元件之外，可以使用電阻元件和電容器(condenser)。更具體地，該實(shí)施方式中所用的電子部件20是半導(dǎo)體元件，而電路板 10是中介層基板。用作半導(dǎo)體元件的電子部件20包括形成在芯片基板21內(nèi)部的半導(dǎo)體電路以及分散地形成并同時露出于主表面26的一側(cè)(圖1和2中的下側(cè))的由多種金屬制成的電極
焊盤對。通過面向下的方法(face-down method)將電子部件20安裝在電路板10上。該實(shí)施方式的電路板10是柔性印刷電路板。用作中介層基板的電路板10包括絕緣基材12作為主要部件。構(gòu)成基材12的材料的實(shí)例包括纖維基材、樹脂膜或類似物。纖維基材的實(shí)例包括無機(jī)纖維基材，例如玻璃纖維基材(如玻璃紡織布、玻璃無紡布)、或者由不同于玻璃的其它無機(jī)化合物制成的紡織布或無紡布；以及由芳香族聚酰胺樹脂、聚酰胺樹脂、芳香族聚酯樹脂、聚酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、氟樹脂或類似物制成的有機(jī)纖維形成的有機(jī)纖維基材。樹脂膜基材的實(shí)例包括聚酰亞胺樹脂型膜，例如聚酰亞胺樹脂膜、聚醚酰亞胺樹脂膜、聚酰胺-酰亞胺樹脂膜等；聚酰胺樹脂型膜，例如聚酰胺樹脂膜等；以及聚酯樹脂型膜，例如聚酯樹脂膜等。其中，通常優(yōu)選聚酰亞胺樹脂型膜。因此，可以顯著改善彈性模量和耐熱性，并可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的微激光加工性能。此外，基材12可以含有具有微細(xì)粒徑的無機(jī)填料(納米填料)。對基材12的厚度沒有特別限制，并且其可以為例如5至125 μ m。特別是當(dāng)為12. 5 至100 μ m時，能夠獲得垂直于基材12平面的方向的優(yōu)異屈曲性和平面方向的伸縮性。對基材12的平面方向的尺寸沒有特別限制，并且其可以小于電子部件20的主表面沈，可以與主表面沈的尺寸相同，或者可以大于主表面26。在示出一個實(shí)施例的圖1中，基材12的表面121的面積小于面向基材12的電子部件20的主表面沈，從而基材12的形成區(qū)域包括在主表面沈的形成區(qū)域中。在基材12中，在面向電子部件20的電極焊盤M的位置形成貫穿基材12的通孔 125(參見圖4)。在通孔125內(nèi)部形成導(dǎo)體柱16。因此，導(dǎo)體柱16埋在基材12中。金屬材料可以用于導(dǎo)體柱16。金屬材料的實(shí)例包括諸如銅、鋁、銦、錫等的金屬以及其合金。導(dǎo)體柱16能夠通過粘貼或電鍍法制造。導(dǎo)體柱16的前端13可以形成在基材12的內(nèi)部，可以形成為與基材12的表面121 平齊或者可以形成為從表面121突出。在該實(shí)施方式中，導(dǎo)體柱16的前端13從基材12的表面121向上突出，即，朝向電子部件20突出。在導(dǎo)體柱16的前端13上形成焊料層18，以便部分或全部覆蓋導(dǎo)體柱16。焊料層 18從基材12的表面121露出。此外，焊料層18可以形成為與基材12的表面121平齊或者可以形成為從表面121 突出。在該實(shí)施方式中，焊料層18與導(dǎo)體柱16的前端13 —起從基材12的表面121突出。使用導(dǎo)體柱16的焊料層18，通過用于電連接的倒裝式結(jié)合以一對一的關(guān)系安裝電子部件20的電極焊盤M。此外，可以通過層壓在導(dǎo)體柱16的前端13的表面上形成不同于導(dǎo)體柱16的金屬材料層作為焊料層18的下層。具體地，當(dāng)導(dǎo)體柱16由銅制成時，可以在前端13上形成例如鍍鎳層或鍍鋁層。因此，由于在形成焊料層18時在下層和焊料層18之間的界面處形成合金，焊料層18與導(dǎo)體柱16的粘著性增強(qiáng)，從而防止焊料層18的擴(kuò)散。用作中介層基板的電路板10可以是在其表面或內(nèi)部形成有單層布線層的單層基板，或者可以是具有多層布線層的多層布線基板。在該實(shí)施方式的電路板10中，如圖2所示，基材12是單層基板，其是表面基材1 與里表面基材12b的組合，表面基材1 具有形成為貫穿其中的導(dǎo)體柱16，里表面基材12b 結(jié)合至表面基材12a的里表面(圖1和2中的下側(cè))。與導(dǎo)體柱16電連接的電極部分161形成在電路板10的內(nèi)部。在該實(shí)施方式中， 一個或多個導(dǎo)體柱16通過電極部分161連接。更具體地，圖1的左側(cè)示出兩個導(dǎo)體柱16 連接在電極部分161(電極部分161a)上，而圖1的右側(cè)示出一個導(dǎo)體柱16連接在電極部分161(電極部分161b)上。在電路板10的里表面122上，形成與電極部分161結(jié)合的球墊(ball pad) 162。 然后，將焊料凸起40安裝在球墊162上。因此，導(dǎo)體柱16和焊料層18與焊料凸起40電連接。也就是說，在該實(shí)施方式的電路板10中，導(dǎo)體柱16不使用連接線而連接至球墊 162。對焊料凸起40和導(dǎo)體柱16在電子部件封裝件100的平面方向中的位置關(guān)系沒有特別限制。在圖1所示的該實(shí)施方式的情況下，在電極部分161a中，一個導(dǎo)體柱16(導(dǎo)體柱 16a)與焊料凸起40在平面方向(圖中的橫向)互相重疊，而另一導(dǎo)體柱16(導(dǎo)體柱16b) 與焊料凸起40相偏移。此外，作為該實(shí)施方式的修改實(shí)施例，圖3示出了當(dāng)多層布線板被用作電路板10的基材12時的電子部件封裝件100的層壓橫截面視圖。在該修改的實(shí)施例的電子部件封裝件100中，電路板10是通過將與導(dǎo)體柱16電連接的多層布線層163和164彼此層壓而獲得的多層基板。更具體地，在由樹脂材料構(gòu)成的基材12內(nèi)部，以多層形式形成導(dǎo)電布線層163和164?？梢孕纬扇龑踊蚋鄬硬季€層。以預(yù)定的間隔分別形成布線層，并且通過導(dǎo)電通孔(conductive via) 165電連接。與電極部分161類似，布線層164和通孔165由諸如銅、鋁或類似物的金屬材料構(gòu)成。通孔165可以通過例如電鍍生長法(plate growing method)形成。在修改的實(shí)施例中，布線層163用與電極部分161相同的材料形成在同一層上。如圖3所示，電極部分161和布線層164可以通過通孔166互相電連接。用于在其上安裝焊料凸起40的球墊162(球墊162a)可以形成在墊168的表面上， 墊168形成在與布線層164相同的層上。墊168和電極部分161通過通孔167互相電連接。 此外，球墊162(球墊162b)可以不使用墊168而直接形成在通孔167的末端表面上。也就是說，球墊162可以與球墊16 和墊168類似地以多層形式形成，或者可以與球墊162b類似地以單層形式形成。通孔166和167可以通過與形成通孔165相同的方法形成。焊料凸起40具有幾乎球形的形狀。焊料凸起40是用于將電子部件封裝件100安裝至安裝基板(未示出)的部件。在該實(shí)施方式的電子部件封裝件100的情況下，導(dǎo)體柱16和電極部分161由諸如鐵、鋁、不銹鋼、銅等的金屬材料制成。其中，考慮到電性質(zhì)，優(yōu)選銅。此外，在該實(shí)施方式的情況下，球墊162由金制成。在該實(shí)施方式的情況下，要安裝在電子部件20的電極焊盤M上的金屬層22是朝向電路板10突出的金屬凸釘(metal stud) 22a(參見圖5)。更具體地，金屬凸釘2 具有類似鉚釘?shù)男螤?，且具有向垂直于電極焊盤M的平面的方向突出的突出部分23。金屬凸釘2 可以通過使熔融金線與電極焊盤M結(jié)合而形成。該實(shí)施方式的金屬層22 (金屬凸釘22a)的至少一部分貫穿至焊料層18的內(nèi)部。對金屬層22貫穿入焊料層18的深度沒有特別限制。在圖2中，金屬層22貫穿至焊料層18的中部，且導(dǎo)體柱16的前端13與金屬層22的突出部分23互相不接觸。然而， 在本發(fā)明中，金屬層22可以完全貫穿入焊料層18直至突出部分23到達(dá)導(dǎo)體柱16的前端 13的深度。如下文所述，通過焊料層18使金屬層22和導(dǎo)體柱16固定，同時使其互相接觸， 從而增強(qiáng)電路板10和電子部件20的厚度方向的距離的重現(xiàn)性。然后，將焊料層18金屬結(jié)合在具有突出部分23的金屬凸釘22a的基本整個表面上。焊料層18和金屬層22由金屬或合金材料構(gòu)成，且不限定其具體的成分。在該實(shí)施方式的情況下，焊料層18含有錫。更具體地，從環(huán)境耐受性的角度考慮，除了錫-鉛焊料之外，可以使用無鉛焊料，例如錫-銀焊料、錫-鋅焊料、錫-鉍焊料、錫-銻焊料、錫-銀-鉍焊料、錫-銅焊料等，作為焊料層18。此外，作為焊料層18，可以使用金-錫焊料。另一方面，金屬層22由選自金、鎳、鋁和銅的至少一種金屬、含有該金屬的合金、 或者含有錫的焊料制成。其中，在該實(shí)施方式中，從低比電阻的角度考慮，將金用于金屬層22。在本文中，在約100至200°C的溫度下加熱的過程中，將錫和金彼此壓緊，從而在錫和金的界面處以層的形式形成金和錫的化合物(金錫化合物AuSn、AuSn2、AuSn4)。在該實(shí)施方式的電子部件封裝件100的情況下，從貫穿至焊料層18內(nèi)部的金屬層 22的表面到焊料層18的內(nèi)部順序?qū)訅篈u-AuSn-AuSn2-AuSn4-Sn的層，從而使焊料層18和金屬層22牢固地彼此金屬結(jié)合。含有焊劑活化化合物的粘結(jié)層30被填充在焊料層18和金屬層22的周圍。粘結(jié)層30包圍焊料層18和金屬層22，且使電路板10的表面121與電子部件20 的主表面沈結(jié)合。該實(shí)施方式的粘結(jié)層30含有熱固性樹脂作為主要成分。粘結(jié)層30中所含的焊劑活化化合物的實(shí)例包括在其分子中具有至少一個或多個羧基和/或酚羥基的化合物。這樣的化合物可以是液體或固體的形式。具有羧基的焊劑活化化合物的實(shí)例包括脂肪族酸酐、脂環(huán)族酸酐、芳香族酸酐、脂肪族羧酸、芳香族羧酸等。具有酚羥基的焊劑活化化合物的實(shí)例包括酚類。脂肪族酸酐的實(shí)例包括琥珀酸酐、聚己二酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐等。脂環(huán)族酸酐的實(shí)例包括甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基腐植酸酐(methyl himic acid anhydride)、六氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基環(huán)己烯二甲酸酐等。芳香族酸酐的實(shí)例包括鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、二苯甲酮四甲酸酐、乙二醇雙偏苯三酸酯、甘油三偏苯三酸酯等。脂肪族羧酸的實(shí)例包括由下式(1)表示的化合物，HOOC- (CH2)n-COOH (1)其中，在上式(1)中，η為0至20的整數(shù)。此外，從平衡其焊劑活性、結(jié)合過程中的排氣(outgases)量以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的角度考慮，上式(1)中的η優(yōu)選為3至10。通過將η設(shè)定為不小于3，可以抑制固化后彈性模量的增加，從而改善電路板10和電子部件20之間的粘附。此外，通過將η設(shè)定為不超過10，可以抑制彈性模量的降低，從而進(jìn)一步增加連接可靠性。由上式(1)表示的化合物的實(shí)例包括戊二酸(n = 3 (HOOC-(CH2)3-C00H)、己二酸(n = 4 (H00C- (CH2) 4_C00H)、庚二酸(n = 5 HOOC- (CH2)「C00H)、癸二酸(n = 8 HOOC- (CH2) g-COOH)和 HOOC-(CH2)10-COOH (n = 10)。其它脂肪族羧酸的實(shí)例包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、特戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、油酸、富馬酸、馬來酸、草酸、丙二酸、琥珀酸等。芳香族羧酸的實(shí)例包括苯甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、苯連三酸、 偏苯三酸、苯均三酸、苯偏四甲酸、連苯四酸、均苯四酸、苯六甲酸、三氟甲磺酸、二甲苯酸、 2，3-二甲基苯甲酸、3，5-二甲基苯甲酸、2，3，4_三甲基苯甲酸、甲苯酸、肉桂酸、水楊酸、2， 3-二羥基苯甲酸、2，4_ 二羥基苯甲酸、龍膽酸(2，5-二羥基苯甲酸)、2，6_ 二羥基苯甲酸、 3，5- 二羥基苯甲酸、五倍子酸(3，4，5-三羥基苯甲酸)、諸如1，4- 二羥基-2-萘甲酸和3， 5- 二羥基-2-萘甲酸的萘甲酸衍生物、酚酞、雙酚酸等。
具有酚羥基的焊劑活化化合物的實(shí)例包括各自具有酚羥基的單體，例如苯酚、鄰甲酚、2，6_ 二甲苯酚、對甲酚、間甲酚、鄰乙基苯酚、2，4_ 二甲苯酚、2，5-二甲苯酚、間乙基苯酚、2，3- 二甲苯酚、2，4，6-三甲苯酚、3，5- 二甲苯酚、對叔丁基苯酚、鄰苯二酚、對叔戊基苯酚、間苯二酚、對辛基苯酚、對苯基苯酚、雙酚A、雙酚F、雙酚AF、雙苯酚、二烯丙基雙酚F、 二烯丙基雙酚A、三苯酚、四苯酚等、苯酚酚醛清漆樹脂(phenol novolak resin)、鄰甲酚酚醛清漆樹脂(o-cresol novolak resin)、雙酚F酚醛清漆樹脂(bisphenol F novolak resin)、雙酚A酚醛清漆樹脂等。作為焊劑活化化合物，優(yōu)選使用如下化合物在其一個分子中含有至少兩個能夠被加入到環(huán)氧樹脂中的酚羥基以及至少一個與芳香環(huán)直接結(jié)合的羧基，該化合物能夠?qū)饘傺趸锬わ@示焊劑活性，因?yàn)槠渫ㄟ^與諸如環(huán)氧樹脂的熱固性樹脂反應(yīng)而引入到三維化學(xué)結(jié)構(gòu)中。該化合物的實(shí)例包括苯甲酸衍生物，例如2，3_ 二羥基苯甲酸、2，4_ 二羥基苯甲酸、龍膽酸(2，5_ 二羥基苯甲酸)、2，6_ 二羥基苯甲酸、3，4_ 二羥基苯甲酸、五倍子酸(3，4， 5-三羥基苯甲酸)等；萘甲酸衍生物，例如1，4- 二羥基-2-萘甲酸、3，5- 二羥基-2-萘甲酸、3，7- 二羥基-2-萘甲酸等；酚酞；雙酚酸；等等。這些焊劑活化化合物可以單獨(dú)使用，或者兩種或更多種組合使用。優(yōu)選地，上述含有焊劑活化化合物的粘結(jié)層30進(jìn)一步優(yōu)選地含有環(huán)氧當(dāng)量為100 至300的具有三個或更多個縮水甘油醚基團(tuán)的多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂(a)，熔點(diǎn)為50至230°C 的含羧基化合物(b)，以及固化劑(C)。這樣可以獲得耐熱可靠性優(yōu)異的粘結(jié)層30。對多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂(a)沒有特別限制，且其實(shí)例包括苯酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、 甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、縮水甘油基胺型環(huán)氧樹脂、氨基三嗪苯酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、氨基三嗪甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、萘骨架型環(huán)氧樹脂和環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂，其能夠單獨(dú)或組合使用。其中，優(yōu)選使用萘骨架型四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂、縮水甘油基胺型三官能團(tuán)環(huán)氧樹脂和三官能團(tuán)固體環(huán)氧樹脂。對多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂(a)的含量沒有特別限制，且其基于100重量份多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂(a)和固化劑(c)的總重量優(yōu)選為60重量份至80重量份。當(dāng)含量在該范圍內(nèi)時， 粘結(jié)層30的粘著性優(yōu)異。含羧基化合物(b)在某些情況下具有除去焊料層18、金屬層22(金屬凸釘22a)和電極焊盤M的表面上形成的氧化物膜以改善潤濕性的作用?；衔?b)在超過熔點(diǎn)時顯示最大活化，因此化合物(b)的熔點(diǎn)優(yōu)選不超過 230°C。此外，通過將熔點(diǎn)設(shè)定為不低于50°C，能夠防止化合物(b)從粘結(jié)層30流出?；?00重量份的多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂(a)、化合物(b)和固化劑(c)的總重量，化合物(b)的含量優(yōu)選為3重量份至15重量份。當(dāng)含量在該范圍內(nèi)時，金屬表面能夠被該化合物充分還原，導(dǎo)致令人滿意的金屬結(jié)合。此外，當(dāng)粘結(jié)層30被用作板載體材料時，其能夠被順利地處理。對化合物(b)沒有特別限制，并且其實(shí)例包括2，3_比嗪二甲酸、環(huán)己烷二甲酸、環(huán)丁烷二甲酸、苯甲酸、間甲基苯甲酸、對甲基苯甲酸、香豆素-3-甲酸、苯甲酮-2-甲酸、癸二酸、1，2，3，4-環(huán)戊烷四羧酸、2-聯(lián)苯羧酸、4-聯(lián)苯羧酸等，其能夠單獨(dú)使用或者兩種或更多種組合使用。粘結(jié)層30還可以含有合成橡膠彈性體。因此，當(dāng)其用作板載體材料時，粘結(jié)層30
9具有優(yōu)異的膜加工性能。優(yōu)選使用被羧酸改性的合成橡膠彈性體，因?yàn)槠鋵埘啺纺さ恼持缘玫礁纳啤＠?，其可以是通用橡膠，例如可商購的羧酸改性的NBR、羧酸改性的丙烯酸橡膠和羧酸改性的丁二烯橡膠。對合成橡膠彈性體的含量沒有特別限制，且基于100重量份的多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂 (a)、合成橡膠彈性體和固化劑(c)的總重量，其優(yōu)選為5重量份至30重量份。當(dāng)含量在該范圍內(nèi)時，能夠提供其中粘著性和耐熱性得到很好平衡的粘結(jié)層30。此外，合成橡膠彈性體的重均分子量優(yōu)選為不低于500，000。因此，能夠提供在熱壓時顯示優(yōu)異成型性的粘結(jié)層 30。粘結(jié)層30可以含有酚醛清漆酚醛樹脂作為固化劑(c)。對酚醛清漆酚醛樹脂沒有特別限制，且其優(yōu)選的實(shí)例包括氨基三嗪酚醛清漆型酚醛樹脂和氨基三嗪甲酚酚醛清漆型酚醛樹脂。在應(yīng)用過程中，氨基的存在引起某些環(huán)氧基團(tuán)因?yàn)闊岫磻?yīng)，導(dǎo)致B階段。因此，能夠防止層壓期間的流出。此外，三嗪部分中的氮有助于阻燃性。對酚醛清漆酚醛樹脂的含量沒有特別限制，但基于多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂(a)優(yōu)選為 0. 8至1. 2當(dāng)量。當(dāng)當(dāng)量在該范圍內(nèi)時，粘結(jié)層30具有優(yōu)異的固化性能和翹曲度。粘結(jié)層30還能夠含有用于改善粘著性的偶聯(lián)劑，用于使應(yīng)用過程中的發(fā)泡和排斥最小化的消泡劑或流平劑，少量用于調(diào)節(jié)凝膠化時間的固化促進(jìn)劑，無機(jī)填料等。第二優(yōu)選的粘結(jié)層30含有具有酚羥基的樹脂(A)，例如苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、烷基苯酚酚醛清漆樹脂、甲階酚醛樹脂、聚乙烯苯酚樹脂等；以及用于樹脂 (A)的固化劑(B)。固化劑的實(shí)例包括通過例如雙酚、苯酚酚醛清漆、烷基苯酚酚醛清漆、 雙苯酚、萘酚和間苯二酚化合物的酚類堿，或者具有脂肪族、脂環(huán)族或不飽和脂肪族骨架的堿，或者異氰酸酯化合物的環(huán)氧化反應(yīng)制備的環(huán)氧樹脂?；谡辰Y(jié)層30的總重量，要混合的樹脂(A)的量優(yōu)選為20重量份至80重量份。 當(dāng)其不低于20重量份時，清潔金屬表面的功能優(yōu)異。當(dāng)其不高于80重量份時，能夠獲得充分固化的產(chǎn)物。另一方面，基于粘結(jié)層30的總重量，用作固化劑(B)的樹脂或化合物的量優(yōu)選為 20重量份至80重量份。如果需要，粘結(jié)層30可以含有著色劑、無機(jī)填料、各種偶聯(lián)劑、溶劑或類似物。第三優(yōu)選的粘結(jié)層30含有環(huán)氧樹脂(C)，其通過例如雙酚、苯酚酚醛清漆、烷基苯酚酚醛清漆、雙苯酚、萘酚和間苯二酚化合物的酚類堿，或者具有脂肪族、脂環(huán)族或不飽和脂肪族骨架的堿的環(huán)氧化反應(yīng)而制備；用于上述環(huán)氧樹脂(C)的固化劑(D)，其具有咪唑環(huán)；以及可固化抗氧化劑(E)。對于環(huán)氧樹脂(C)，可以使用對于上述多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂(a)通用的物質(zhì)。固化劑⑶的實(shí)例包括咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、 1-芐基-2-甲基咪唑、2- i^一烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、雙O-乙基-4-甲基-咪唑)等?？晒袒寡趸瘎?E)是起抗氧化劑作用且能夠與要固化的固化劑反應(yīng)的化合物， 并且其實(shí)例包括具有苯亞甲基結(jié)構(gòu)的化合物、3-羥基-2-萘甲酸、雙羥萘酸、2，4-二羥基苯甲酸、2，5_ 二羥基苯甲酸等。基于粘結(jié)層30的總重量，要混合的環(huán)氧樹脂(C)的量優(yōu)選為30重量份至99重量份。當(dāng)其不低于30重量份時，能夠得到充分固化的產(chǎn)物。除了上述兩種成分之外，粘結(jié)層可以含有諸如氰酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂和馬來酰亞胺樹脂的熱固性樹脂或熱塑性樹脂。此外，如果需要，其可以含有著色劑、無機(jī)填料、各種偶聯(lián)劑、溶劑或類似物?；谡辰Y(jié)層30的總重量，要結(jié)合混合的固化劑⑶和可固化抗氧化劑(E)的量優(yōu)選為1重量份至20重量份。通過將該量設(shè)定為不低于1重量份，獲得清潔焊料層18、金屬層22和電極焊盤M的表面的功能，且環(huán)氧樹脂(C)的固化性能優(yōu)異。此外，通過將該量設(shè)定為不超過10重量份，固化反應(yīng)溫和地進(jìn)行，從而能夠獲得具有高流動性的粘結(jié)層30。此外，固化劑(D)和可固化抗氧化劑(E)可以共同使用，或者可以在使用前僅混合一種成分。能夠通過例如以下方法制備粘結(jié)層30 將固體樹脂(A)和樹脂(B)溶解在溶劑中；將固體樹脂(A)溶解在液體樹脂(B)中；將固體樹脂(B)溶解在液體樹脂(A)中；或者將固化劑(D)和可固化抗氧化劑(E)溶解或分散在固體環(huán)氧樹脂(C)溶解在溶劑中的溶液中。可用的溶劑的實(shí)例包括丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環(huán)己烷、甲苯、丁基溶纖劑、 乙基溶纖劑、N-甲基比咯烷酮、Y-丁內(nèi)酯等。溶劑的沸點(diǎn)優(yōu)選不超過200°C。制造電子部件封裝件的方法下文將描述制造實(shí)施方式的電子部件封裝件100的方法(在下文中，在某些情況下稱為該方法)。首先，將描述該方法的概述。該方法包括第一制備步驟、第二制備步驟、形成粘結(jié)層的步驟、對齊位置的步驟、 以及結(jié)合步驟。第一制備步驟是指制備電路板10的步驟，電路板10包括基材12，埋在基材12中的導(dǎo)電性導(dǎo)體柱16、以及位于導(dǎo)體柱16的前端13并同時從基材12的表面121露出的焊料層18。第二制備步驟包括制備電子部件20的步驟，其中在主表面沈上形成其上安裝有金屬層22的電極焊盤M。形成粘結(jié)層的步驟是指將含有焊劑活化化合物的粘結(jié)層30附著在電路板10的表面121和電子部件20的主表面沈中的至少一個，從而覆蓋焊料層18或金屬層22的步驟。對齊位置的步驟是指使電路板10和電子部件20在加熱狀態(tài)下彼此壓力接觸同時使導(dǎo)體柱16和電極焊盤M彼此相對，從而使電路板10和電子部件20通過粘結(jié)層30結(jié)合， 并且同時對齊焊料層18和金屬層22的位置的步驟。結(jié)合步驟是指使焊料層18熱熔以使焊料層18和金屬層22金屬結(jié)合的步驟。此外，該方法還可以包括將通過在結(jié)合步驟中使電子部件20與電路板10結(jié)合而獲得的電子部件封裝件100切割成塊的步驟(參見圖6和7)，以及在電路板10上安裝焊料凸起40的步驟(安裝凸起的步驟)。接下來，將詳細(xì)描述該方法。圖4((a)至(f))是示出第一制備步驟的過程橫截面視圖。圖5(a)是示出其中進(jìn)行在電路板10上形成粘結(jié)層的步驟的狀態(tài)的橫截面視圖。 圖5(b)是示出對齊位置的步驟的橫截面視圖。圖5(c)是示出結(jié)合步驟的橫截面視圖。圖5(d)是示出安裝凸起的步驟的橫截面視圖?；趫D4(a)所示的單面板11制備該實(shí)施方式的電路板10。單面板11是覆銅板， 其中銅箔160附著在絕緣表面基材12a的里表面。銅箔160的厚度優(yōu)選為5至35 μ m。作為單面板11，可以使用例如住友電木株式會社(Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.) 生產(chǎn)的La Ζ。通過在表面基材1 上使用激光處理以預(yù)定的間隔和預(yù)定的數(shù)目形成通孔125。 所形成的通孔125的深度使得銅箔160從表面基材12a的表面露出。然后，如圖4(b)所示，通過施用金屬糊或使用電解質(zhì)電鍍法形成部分或全部填充入通孔125的導(dǎo)體柱16。形成導(dǎo)體柱16的狀態(tài)為前端13從通孔125的表面凹進(jìn)，形成為與表面平齊或者形成為從表面突出。在示出一實(shí)例的圖4(b)中，導(dǎo)體柱16被形成為高于表面基材12a的厚度，以便前端13從通孔125自表面突出。導(dǎo)體柱16的前端13從表面基材1 突出，使得金屬層22和導(dǎo)體柱16在下文所述的結(jié)合步驟中彼此接觸，而不取決于金屬層22的厚度或形狀，并且能夠增強(qiáng)電路板10和電子部件20的厚度方向的距離的再現(xiàn)性。對導(dǎo)體柱16的前端13的形狀沒有特別限制。在圖4(b)中示意性地示出半球狀前端13，但其可以是圓柱形或棱柱形。此外，前端13可以是增加朝向表面基材1 的直徑的鳩尾形狀的正錐形，或者是降低朝向表面基材12a的直徑的飲水杯形狀的倒錐形。如圖4(b)所示，焊料層18附著在從表面基材12a突出的導(dǎo)體柱16的前端13的表面。對焊料層18的厚度沒有特別限制，但其為0.5至30μπι，并優(yōu)選為1至20μπι。通過將焊料層18的厚度設(shè)定為不小于0. 5 μ m，即使暫時造成附著在導(dǎo)體柱16的前端13的焊料層18的厚度的不規(guī)則，也不易發(fā)生焊料層18與金屬層22的不佳連接。另一方面，通過將焊料層18的厚度設(shè)定為不小于1 μ m,當(dāng)金屬層22是類似鉚釘?shù)慕饘偻贯? 時，確保焊料層18完全連接至另一區(qū)域以及突出部分23附近的區(qū)域。接下來，如圖4 (c)所示，在表面基材1 的表面上施用保護(hù)層32，或者通過層壓等形成保護(hù)層32，從而涂覆并保護(hù)在導(dǎo)體柱16上形成的焊料層18。在從表面基材12a露出的同時形成焊料層18。即，焊料層18可以如圖4(c)所示形成為從表面基材1 突出，可以形成為與表面基材1 平齊，或者可以形成為在表面基材 12a的內(nèi)部(通孔125)。接下來，如圖4(d)所示，對銅箔160進(jìn)行刻蝕以形成預(yù)定的圖案，從而形成電極部分161。因此，多個導(dǎo)體柱16 (圖4(d)中為兩個)通過電極部分161(電極部分161a)彼此連接。此外，電極部分161可以通過刻蝕而形成，并且除此之外，可以通過用于在表面基材 1 的表面上選擇性地堆積電極部分161的加成工藝而形成，可以通過在導(dǎo)電性板層(圖中未示出)上電解沉積而堆積電極部分161的半加成工藝而形成，所述導(dǎo)電性板層通過在表面基材12a的表面上形成圖案而形成，或者可以通過印刷法形成。隨后，如圖4(e)所示，在刻蝕的電極部分161的表面(圖中的下表面)上形成里表面基材12b。里表面基材12b與表面基材1 一起構(gòu)成基材12。里表面基材12b和表面基材1 可以由相同材料或不同材料構(gòu)成。在里表面基材12b上形成開口 126。所形成的開口 1 的深度使露出電極部分161?？梢愿鶕?jù)各種方法在里表面基材12b上形成開口 126。方法的實(shí)例包括(i)刻蝕法，其中將用于里表面基材12b的樹脂組合物涂覆在表面基材12a的整個表面(圖中的下表面)上，然后對其進(jìn)行刻蝕以形成開口 1 的圖案；以及(ii)印刷法，其中涂覆里表面基材12b，以預(yù)先形成開口 126。在此，在(i)刻蝕法中，可以使用光敏材料作為用于里表面基材12b的樹脂組合物，以通過光刻法形成開口 1 的圖案。或者，可以通過印刷法在涂覆并固化的里表面基材 12b的表面上形成抗蝕劑層的圖案，并且通過刻蝕除去朝向抗蝕劑層的開口部分，從而形成開口 126。可以使用各種刻蝕方法，其實(shí)例包括干刻蝕、濕刻蝕、激光刻蝕等。此外，作為(ii)印刷法，可以使用例如絲網(wǎng)印刷法。如圖4(f)所示，對電極部分161的表面進(jìn)行鍍金，從而在開口 1 內(nèi)部形成球墊 162。根據(jù)上述步驟制備電路板10。根據(jù)第二制備步驟制備如圖5(a)所示的電子部件20。該方法中所用的電子部件 20是面朝下型半導(dǎo)體元件，例如倒裝芯片等，且將省略對詳細(xì)制備方法的解釋。第一制備步驟和第二制備步驟中的任一個可以首先進(jìn)行，或者這兩個步驟可以同時進(jìn)行。此外，在該方法中，同時進(jìn)行多個步驟意味著兩個步驟的一部分或者全部兩個步驟在重疊的時間內(nèi)進(jìn)行。在電極焊盤M上形成類似鉚釘?shù)慕饘偻贯?2a，電極焊盤M被形成使其自芯片基板21的主表面沈露出。在圖中，金屬凸釘22a的突出部分23向下突出，S卩，以垂直于芯片基板21的平面的方向突出。此外，可以將含有焊劑活化化合物的粘結(jié)層30設(shè)置在芯片基板21的主表面沈上。在電路板10中，通過剝離保護(hù)層32而將粘結(jié)層30附著在基材12的表面121上 (參見圖4((c)至(f)))。將粘結(jié)層30附著在基材12的基本整個表面121，從而完全覆蓋焊料層18。更具體地，在形成粘結(jié)層的步驟中，將含有熱固性環(huán)氧樹脂的未固化的粘結(jié)層組合物涂覆在基材12的整個表面121上，或者使形成為膜的粘結(jié)層30附著在基材12的表面 121 上。此外，形成粘結(jié)層的步驟可以與第一制備步驟作為一單元步驟而一起進(jìn)行。電路板10和電子部件20被配置為彼此相對，使粘結(jié)層30和金屬凸釘2 指向內(nèi)部，使得焊料層18的突出方向指向電極焊盤M。在如圖5(b)所示的對齊位置的步驟中，通過在平面方向和垂直于平面的方向相對驅(qū)動被配置為彼此相對的電路板10和電子部件20而將金屬凸釘2 和焊料層18彼此對齊。對齊位置的步驟在約60至150°C的溫度下的加熱狀態(tài)下進(jìn)行。在這樣的溫度(對齊溫度)下，焊料層18是固態(tài)，且粘結(jié)層30是用于粘附的活化態(tài)。此外，這樣的溫度低于粘結(jié)層30的固化溫度。此外，在對齊位置的步驟中，通過按壓電路板10和電子部件20，金屬凸釘2 貫穿至粘結(jié)層30內(nèi)部，并到達(dá)焊料層18的表面附近。
在對齊位置的步驟中，可以使電路板10和電子部件20彼此壓力接觸，直至使金屬層22和焊料層18接觸，或者使金屬層22貫穿入粘結(jié)層30直至金屬層22和焊料層18彼此不接觸的深度。此外，在對齊位置的步驟中，當(dāng)使金屬層22和焊料層18彼此接觸時，金屬層22可以貫穿入焊料層18。該實(shí)施方式的對齊位置的步驟在低于焊料層18的熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行， 使得在對齊位置的步驟中，尤其是當(dāng)金屬層22是金屬凸釘2 時，由于構(gòu)成焊料層18的焊料合金的低剛性，突出部分23的一部分能夠通過壓力貫穿入焊料層18。當(dāng)電路板10和電子部件20在約150至250°C的回流溫度下加熱并彼此壓力接觸時，進(jìn)行如圖5(c)所示的結(jié)合步驟。回流溫度高于對齊溫度，且是指焊料層18的熔化或軟化溫度。能夠通過熱傳遞或超聲波加熱至回流溫度?；亓鳒囟葍?yōu)選為焊料層18的熔點(diǎn)的-10至+30°C。當(dāng)溫度為焊料層18的熔點(diǎn)的-10°C至熔點(diǎn)時，金屬凸釘22a能夠隨著焊料層18的軟化而貫穿入焊料層18。此外，當(dāng)回流溫度選自焊料層18的熔點(diǎn)至熔點(diǎn)的+30°C時，焊料層18熔化。在此，如圖2所示，焊料層18的周圍被粘結(jié)層30和金屬層22 (或電極焊盤24)包圍，同時熔化的焊料層18對由金屬材料制成的金屬層22比對周圍的粘結(jié)層30有更高的潤濕性。因此，熔化的焊料層18覆蓋金屬層22的表面。在結(jié)合步驟中，對粘結(jié)層30進(jìn)行熱固化。焊料層18的回流和粘結(jié)層30的熱固化可以同時進(jìn)行，或者可以在回流的焊料層18再固化后對粘結(jié)層30進(jìn)行熱固化。即，在結(jié)合步驟中，盡管電路板10和電子部件20保持在預(yù)定的回流溫度下，焊料層18的熔化和粘結(jié)層30的熱固化可以同時進(jìn)行，或者焊料層18的回流和粘結(jié)層30的熱固化可以通過在結(jié)合步驟中在多個階段改變溫度而順序進(jìn)行。在后一情況下，粘結(jié)層30的熱固化溫度可以選自120至190°C，且熱固化溫度可以低于焊料層18的熔點(diǎn)。然后，通過將粘結(jié)層30的熱固化溫度設(shè)定為低于焊料層18的回流溫度，可以降低熱固化過程中對粘結(jié)層30的熱負(fù)載。在結(jié)合步驟中，金屬層22的至少一部分(金屬凸釘22a)貫穿至焊料層18的內(nèi)部， 同時粘結(jié)層30附著在電子部件20的主表面26上。對金屬凸釘2 貫穿入焊料層18的深度沒有特別限定。突出部分23的前端可以貫穿至焊料層18的中部，或者可以貫穿至導(dǎo)體柱16的表面。另外，金屬凸釘2 可以貫穿入焊料層18直至金屬凸釘2 被壓入導(dǎo)體柱16且其形狀被改變的深度。在此，如圖5(c)所示，突出部分23的前端貫穿至導(dǎo)體柱16的表面，從而根據(jù)結(jié)合的突出部分23和導(dǎo)體柱16的突出高度確定電路板10和電子部件20的厚度方向的距離。 因此，增強(qiáng)了每個電子部件封裝件100的電路板10和電子部件20的厚度方向的距離的重現(xiàn)性，并且使電子部件封裝件100的厚度均一。在結(jié)合溫度下受壓的焊料層18和金屬層22之間的界面產(chǎn)生并生長嵌入化合物。該方法的焊料層18含有錫，且使用金作為金屬層22。因此，在焊料層18和金屬層22之間的界面形成層狀的金-錫化合物，且焊料層18和金屬層22金屬結(jié)合。這樣，電路板10和電子部件20被牢固地集成為一體。通過根據(jù)已知方法在開口 126(參見圖5(c))上安裝焊料凸起40而進(jìn)行如圖5(d) 所示的安裝凸起的步驟。將省略詳細(xì)的解釋。
如上文所述，制備了如圖1所示的該實(shí)施方式的電子部件封裝件100。在該方法中，可以通過所謂的多重連接來制備多個電子部件封裝件100。圖6和7均包括將多個電子部件封裝件100切割成片的步驟，并且是示意性示出該方法的修改實(shí)施例的過程橫截面視圖。圖6((a)至(d))是根據(jù)該方法的第一修改實(shí)施例的過程橫截面視圖，其中將預(yù)先分割成片的多個電路板10結(jié)合到芯片基板21的單一板。如圖6(a)所示，通過在芯片基板21上形成圖案而一維或二維地形成多個元件區(qū)域27。在各自的元件區(qū)域27上配置一個或兩個或多個電極焊盤M。每一金屬凸釘2 安裝在電極焊盤M上。粘結(jié)層30附著在芯片基板21的主表面沈上。電極焊盤M和金屬凸釘2 覆蓋有粘結(jié)層30，從而防止表面的氧化?？缮炜s的切割板50附著在芯片基板21的下表面28 (與主表面沈相對)上。另一方面，在分割的電路板10中，導(dǎo)體柱16(此圖中未示出)從基材12的表面 121突出，且焊料層18配置在其表面上。如圖6(b)所示，多個電路板10與芯片基板21對齊并與其結(jié)合。焊料層18貫穿入粘結(jié)層30并與金屬凸釘2 接觸，并且金屬凸釘22a的一部分進(jìn)一步貫穿入焊料層18?？梢栽诓怀^焊料層18的熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行結(jié)合。然后，在高于焊料層18的熔點(diǎn)的預(yù)定回流溫度下加熱焊料層18和粘結(jié)層30，從而將焊料層18和金屬凸釘2 焊接(solder-bonded)，同時將粘結(jié)層30熱固化，從而將芯片基板21與基材12結(jié)合。在該狀態(tài)下，在元件區(qū)域27之間通過切割刀片52分別分割切割區(qū)域四。在切割步驟中，切割芯片基板21至到達(dá)切割板50的中部。在此，芯片基板21被切割成具有切割區(qū)域四的一部分寬度尺寸，從而如圖6 (c) 和(d)所示，可以使芯片基板21的面積大于電子部件封裝件100中基材12的面積。如圖6 (c)所示，如果需要，通過如箭頭所示在平面方向展開切割板50而將切割的芯片基板21分割成片。將如此分割的芯片基板21從切割板50分離，然后如圖6(d)所示將焊料凸起40 安裝在基材12的里表面122上，以制備電子部件封裝件100。此外，在該方法的第一修改實(shí)施例中，在結(jié)合步驟之后和切割步驟之前，可以預(yù)先將焊料凸起40安裝在電路板10中的基材12的里表面122上。圖7((a)至(d))是根據(jù)該方法的第二修改實(shí)施例的過程橫截面視圖，其中將預(yù)先分割成片的多個電子部件20結(jié)合到基材12的單一板上，其中通過形成圖案而形成多個電路區(qū)域17。如圖7(a)所示，通過在基材12上形成圖案而一維或二維地形成多個電路區(qū)域17。 一個或兩個或多個導(dǎo)體柱16 (圖中未示出)配置在各電路區(qū)域17上。每一焊料層18被配置在導(dǎo)體柱16的前端上。然后，將粘結(jié)層30附著在基材12的表面121上。焊料層18覆蓋有粘結(jié)層30，從而防止表面的氧化。切割板50結(jié)合在基材12的里表面122上。
另一方面，電極焊盤M和金屬層22(金屬凸釘22a)分別配置在分割的電子部件 20上。電子部件20和基材12被配置為彼此相對，使金屬凸釘2 和焊料層18指向內(nèi)部。如圖7(b)所示，將在預(yù)定的結(jié)合溫度下加熱的多個電子部件20與基材12對齊并與其結(jié)合。金屬凸釘2 貫穿入粘結(jié)層30和焊料層18。然后，在高回流溫度下將焊料層18和粘結(jié)層30進(jìn)一步加熱，從而將焊料層18和金屬凸釘2 焊接，并且通過粘結(jié)層30將基材12與芯片基板21結(jié)合。在該狀態(tài)下，通過切割刀片52在電路區(qū)域17之間的切割區(qū)域19中切割粘結(jié)層30 和基材12。在此，通過調(diào)節(jié)切割寬度使用切割刀片52來切割基材12，以便與芯片基板21接觸，從而如圖7(c)和(d)所示，電子部件封裝件100中芯片基板21和基材12的面積能夠彼此相等。然后，如圖7(c)所示，如果需要，通過如箭頭所示在平面方向展開切割板50而將基材12分割成片。將如此分割的基材12從切割板50分離，然后如圖7(d)所示，將焊料凸起40安裝在基材12的里表面122，以制備電子部件封裝件100。此外，在該方法中，除了上述修改實(shí)施例之外，可以使基材12和芯片基板21 (其中通過形成圖案而分別形成多個電路區(qū)域17和多個元件區(qū)域27)彼此結(jié)合，且可以切割基材 12和芯片基板21。將解釋如上文所述的該實(shí)施方式的電子部件封裝件100的操作效果。對于該實(shí)施方式的電子部件封裝件100，由于粘結(jié)層30中所含的焊劑活化化合物，焊料層18和金屬層 22的表面被還原，從而不形成氧化物膜。因此，焊料層18和金屬層22很好地金屬結(jié)合，使得導(dǎo)體柱16和電極焊盤M以很高的結(jié)合強(qiáng)度集成為一體。在該實(shí)施方式中，焊料層18含有錫，且金屬層22由選自金、鎳、鋁和銅的至少一種金屬、含有金屬的合金、或者含有錫的焊料制成。因此，當(dāng)通過在半熔化狀態(tài)加熱焊料層18 而加熱焊料層18和金屬層22時，在其界面產(chǎn)生嵌入化合物，從而達(dá)到強(qiáng)的金屬結(jié)合。該實(shí)施方式的金屬層22是朝向電路板10突出的金屬凸釘22a。因此，當(dāng)按壓電路板10和電子部件20時，類似鉚釘?shù)耐怀霾糠?3很容易地貫穿入焊料層18，且焊料層18 和金屬層22必然彼此接觸。接下來，如該實(shí)施方式所述，金屬凸釘2 的至少一部分貫穿至焊料層18的內(nèi)部， 從而焊料層18與金屬層22的接觸長度比簡單地使焊料層18與金屬層22接觸的情況更長。 因此增強(qiáng)了金屬結(jié)合力。該實(shí)施方式的電路板10是柔性印刷電路板。在導(dǎo)體柱16和電極焊盤M牢固結(jié)合的本發(fā)明中，通過使用柔性印刷電路板作為電路板10，能夠降低結(jié)合部分處產(chǎn)生的熱應(yīng)力。即，當(dāng)導(dǎo)體柱16和電極焊盤M的結(jié)合被簡單地增強(qiáng)，由于基材12和芯片基板21的線性膨脹系數(shù)不同，焊料層18和金屬層22受到高的熱應(yīng)力。因此，由于電子部件封裝件100 從回流溫度冷卻至常溫時的熱沖擊以及電子部件封裝件100的操作或暫停期間的熱循環(huán)， 其收率和耐久性下降。另一方面，通過在電路板10的基材12的平面方向提供伸縮性而解決了由于基材12的彎曲而導(dǎo)致的上述熱應(yīng)力下降的問題。
換句話說，在使用含有焊劑活化化合物的粘結(jié)層30使焊料層18和金屬層22彼此牢固結(jié)合的本發(fā)明中，導(dǎo)體柱16與電極焊盤M的接觸粘附、以及電子部件封裝件100的熱強(qiáng)度得到平衡，并因此通過在該實(shí)施方式中使用柔性印刷電路板作為電路板10而引起的協(xié)同效應(yīng)而增加。此外，在最近的電子部件20中，隨著封裝件的更高密度和更高功能性的趨勢，由于所謂的更多引腳(Pin)的使用，電極焊盤M的數(shù)目從數(shù)百增加至數(shù)千或更高。因此，為了在電路板10上安裝電子部件20，電路板10的布線很復(fù)雜，同時使極大降低與導(dǎo)體柱16 和金屬層22結(jié)合的單獨(dú)焊料層18的尺寸。因此，如圖3所示，通過使用用于電路板10的多層基板，同時以良好的及某種方式使用如該實(shí)施方式中的含有焊劑活化化合物的粘結(jié)層30，使金屬層22與焊料層18金屬結(jié)合，而實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的布線，從而有可能代替近年來更多引腳的使用。此外，在該方法中，在對齊位置的步驟中，使電路板10與電子部件20在加熱狀態(tài)下壓力接觸，同時使導(dǎo)體柱16與電極焊盤M彼此相對，從而通過粘結(jié)層30使電路板10與電子部件20結(jié)合。然后，在結(jié)合步驟中，使焊料層18熱熔，從而使焊料層18與金屬層22 金屬結(jié)合。此外，該實(shí)施方式的粘結(jié)層30是熱固性的。因此，在對齊位置的步驟和結(jié)合步驟中的一系列加熱步驟中，實(shí)現(xiàn)了焊料層18和金屬層22之間的界面處引起的嵌入化合物區(qū)域的生長作用以及粘結(jié)層30的熱固化作用。第二實(shí)施方式此外，本發(fā)明不限于前述實(shí)施方式，并且在能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，意圖將各種修改、改進(jìn)等包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖8是根據(jù)該實(shí)施方式的電子部件封裝件100的導(dǎo)體柱16附近的放大橫截面視圖。圖8對應(yīng)于第一實(shí)施方式的圖2。該實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同之處在于安裝在電極焊盤M上的金屬層22以膜的形式形成。更具體地，作為該實(shí)施方式的金屬層22，可以使用含有鍍鎳-金層、鍍鋁層、鍍金層、鍍鎳層和鍍銅層中的至少一種的鍍焊料層、或錫。在此提及的鍍鎳-金層是如下的層 在位于鄰近電極焊盤M的鎳或鎳合金的底層上形成金或金合金的頂層。當(dāng)使用鍍銅層作為金屬層22時，其表面可以涂覆有預(yù)焊劑(preflux)。該實(shí)施方式的金屬層22以層的形式形成在電極焊盤M的表面上。在加熱狀態(tài)下向金屬層22按壓位于導(dǎo)體柱16的前端13的焊料層18，從而使焊料層18成為位于鄰近金屬層22表面的半熔化狀態(tài)以引起金屬結(jié)合。然后，再固化的焊料層18與金屬層22和表面基材1 結(jié)合。即，除了如第一實(shí)施方式中的類似鉚釘?shù)慕饘偻贯? 之外，可以如該實(shí)施方式中將金屬層22形成為平的層形式，且對其形狀沒有特別限制。本申請要求于2008年11月25日提交的日本專利申請第2008-300113號的優(yōu)先權(quán)。該申請的內(nèi)容以參考的方式全部并入本文。
權(quán)利要求
1.一種電子部件封裝件，其包括電路板，其具有基材、埋在所述基材中的導(dǎo)電性導(dǎo)體柱、以及位于所述導(dǎo)體柱的前端并同時從所述基材的表面露出的焊料層，電子部件，其中在其主表面上設(shè)置有電極焊盤，所述電極焊盤上安裝有金屬層，以及粘結(jié)層，其含有焊劑活化化合物，并使所述基材的所述表面與所述電子部件的所述主表面結(jié)合，其中所述金屬層和所述焊料層是金屬結(jié)合的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子部件封裝件，其中所述焊料層含有錫，且所述金屬層由選自金、鎳、鋁和銅的至少一種金屬、含有所述金屬的合金、或者含有錫的焊料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子部件封裝件，其中所述金屬層是朝向所述電路板突出的金屬凸釘。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子部件封裝件，其中所述金屬凸釘?shù)闹辽僖徊糠重灤┲了龊噶蠈拥膬?nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子部件封裝件，其中所述金屬層形成為膜的形式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電子部件封裝件，其中所述電路板是柔性印刷電路板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電子部件封裝件，其中所述電路板是通過將與所述導(dǎo)體柱電連接的多個布線層彼此層壓而獲得的多層基板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電子部件封裝件，其中所述電子部件是半導(dǎo)體元件，且所述電路板是中介層基板。
9.一種制備電子部件封裝件的方法，其包括制備電路板，所述電路板具有基材、埋在所述基材中的導(dǎo)電性導(dǎo)體柱、以及位于所述導(dǎo)體柱的前端并同時從所述基材的表面露出的焊料層，制備電子部件，其中在其主表面上設(shè)置有電極焊盤，所述電極焊盤上安裝有金屬層，形成粘結(jié)層，該粘結(jié)層是通過將含有焊劑活化化合物的粘結(jié)層附著在所述電路板的所述表面和所述電子部件的所述主表面中的至少一個之上，從而覆蓋所述焊料層或所述金屬層而形成，對齊位置，使所述電路板和所述電子部件在加熱狀態(tài)下彼此壓力接觸，同時使所述導(dǎo)體柱和所述電極焊盤彼此相對，從而通過所述粘結(jié)層使所述電路板與所述電子部件結(jié)合， 并對齊所述焊料層和所述金屬層的位置，以及通過使所述焊料層熱熔而使所述焊料層和所述金屬層金屬結(jié)合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備電子部件封裝件的方法，其中在所述金屬結(jié)合的步驟中，所述金屬層的至少一部分貫穿至所述焊料層的內(nèi)部。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的制備電子部件封裝件的方法，其還包括將通過在所述金屬結(jié)合的步驟中使所述電子部件與所述電路板結(jié)合而獲得的電子部件封裝件切割成塊，以及在所述電路板上安裝焊料凸起。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子部件封裝件100，其包括電路板10、電子部件20和粘結(jié)層30。電路板10具有埋在基材12中的導(dǎo)電性導(dǎo)體柱16、以及位于導(dǎo)體柱16的前端13并同時從基材12的表面121露出的焊料層18。在電子部件20的主表面26上具有其上安裝有金屬層22的電極焊盤24。粘結(jié)層30含有焊劑活化化合物，并使基材12的表面121與電子部件20的主表面26結(jié)合。然后，使金屬層22和焊料層18金屬結(jié)合。
文檔編號H01L23/12GK102224584SQ20098014660
公開日2011年10月19日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者中馬敏秋, 兼政賢一, 田中哲, 近藤正芳 申請人:住友電木株式會社