專(zhuān)利名稱(chēng)：制造具有焊膏連接的電路化襯底的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電路化襯底，且明確地說(shuō)，涉及用于多層電路板、芯片載體等的有 機(jī)電路化襯底。更明確地說(shuō)，本發(fā)明涉及所述多層結(jié)構(gòu)的形成，在所述多層結(jié)構(gòu)中形成 兩個(gè)或兩個(gè)以上電路化子組合件，且接著將其彼此結(jié)合。
背景技術(shù)：
如已知的，多層印刷電路板(PCB)、層壓芯片載體和類(lèi)似有機(jī)產(chǎn)品允許在最小體積 或空間中形成多個(gè)電路。這些產(chǎn)品通常包括通過(guò)一層有機(jī)介電材料彼此分隔的信號(hào)、接 地和/或電源面的導(dǎo)電層的堆疊。所述面可通過(guò)經(jīng)過(guò)介電層的鍍敷孔與彼此電接觸。如果 鍍敷孔在內(nèi)部定位，那么常將其稱(chēng)為"通路孔(via)"，如果鍍敷孔從外表面延伸到板內(nèi) 預(yù)定深度，那么將其稱(chēng)為"盲通路孔"，或者如果鍍敷孔大體上延伸穿過(guò)板的整個(gè)厚度， 那么將其稱(chēng)為"鍍敷通孔(PTH)"。通過(guò)本文所使用的術(shù)語(yǔ)"通孔"，其意思是包含所有 三種類(lèi)型的此類(lèi)板開(kāi)口。
如今的用于制造此類(lèi)PCB、芯片載體等的方法通常包括制造單獨(dú)內(nèi)層電路(電路化 層)，其通過(guò)在結(jié)合(例如，層壓)到介電層的覆銅內(nèi)層基材的銅層上方涂覆感光層或薄 膜形成。依據(jù)所需電路圖案，有機(jī)感光涂層被成像、顯影，且經(jīng)暴露的銅被蝕刻以形成 導(dǎo)線、襯墊等。在蝕刻之后，從銅上剝?nèi)ジ泄獗∧ぃ瑥亩趦?nèi)層基材的表面上留下電路 圖案。此工藝在PCB技術(shù)中也稱(chēng)為光刻工藝，且認(rèn)為進(jìn)一步描述并不是必要的。在形成 個(gè)別內(nèi)層電路之后，其中每一內(nèi)層電路包含至少一個(gè)導(dǎo)電層和支撐介電層，通過(guò)制備通 常通過(guò)介電有機(jī)預(yù)浸布(pre-preg)彼此分隔的若干內(nèi)層、接地面、電源面等的層疊來(lái)形 成多層"堆疊"(組合件)，所述介電有機(jī)預(yù)浸布通常包括由部分固化材料(通常為B階 段環(huán)氧樹(shù)脂)浸漬的一層玻璃(通常為玻璃纖維)布。所述有機(jī)材料在工業(yè)中也稱(chēng)為"FR-4" 介電材料。堆疊的頂部和底部外層常常包括覆銅、填充玻璃的環(huán)氧平坦襯底，其中銅包 覆包括堆疊的外表面。使用熱和壓力完全地固化B階段樹(shù)脂來(lái)層壓堆疊從而形成整體結(jié) 構(gòu)(組合件)。如此形成的經(jīng)堆疊組合件通常在其兩個(gè)外表面上具有金屬(常常為銅)包 覆。使用與用于形成內(nèi)層電路的程序類(lèi)似的程序在銅包覆中形成外部電路層。將感光薄 膜涂施到銅包覆，且接著將涂層暴露到圖案化的活化輻射且顯影。接著使用例如氯化銅 的蝕刻溶液移除通過(guò)感光薄膜的顯影裸露出的銅。最后，移除剩余感光薄膜以提供外部
電路層。所得組合件可包含多達(dá)30個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電層和對(duì)應(yīng)數(shù)目的介電層，其全部使用 常規(guī)層壓工藝以同時(shí)的方式層壓于最終堆疊組合件中。
與上文描述的形成包括若干個(gè)別傳導(dǎo)-介電層部件的較大組合件不同，經(jīng)常需要初始 地形成包含兩個(gè)或兩個(gè)以上導(dǎo)電層和相關(guān)聯(lián)介電層的經(jīng)堆疊電路化襯底"子組合件"，經(jīng) 層壓的子組合件包含在一個(gè)或兩個(gè)外表面上的多個(gè)導(dǎo)體襯墊(例如，銅)。這些襯墊經(jīng)常 使用如上文提到的光刻工藝形成。接著使用例如上文描述的中間有機(jī)預(yù)浸布層對(duì)準(zhǔn)和層 壓兩個(gè)或兩個(gè)以上所述子組合件，從而形成最終多層組合件?？稍趯訅浩陂g包含額外個(gè) 別導(dǎo)體面和介電層以形成甚至更多的層用于最終組合件。
在所述子組合件類(lèi)型工藝中，提供各個(gè)子組合件之間的相互連接為必要的。此以以
下方式實(shí)現(xiàn)通過(guò)使在一個(gè)子組合件上的各別外部導(dǎo)體襯墊與另一個(gè)子組合件上的襯墊 對(duì)準(zhǔn)，且接著使用常規(guī)層壓程序?qū)⒋藘烧邘У揭黄?。所述兩個(gè)子組合件在層壓之前由中 間介電層(優(yōu)選地為常規(guī)預(yù)浸布)分隔。此電介質(zhì)用來(lái)使一個(gè)子組合件的各個(gè)外部導(dǎo)電 元件(例如，信號(hào)線)與另一個(gè)子組合件絕緣，同時(shí)允許指定對(duì)準(zhǔn)對(duì)的導(dǎo)體襯墊配對(duì)和 形成電連接?？稍趦蓚€(gè)配對(duì)襯墊之間使用導(dǎo)電悍膏以增強(qiáng)連接。
對(duì)于上文界定的組合件和子組合件，導(dǎo)電通孔(或相互連接)也可用來(lái)電連接個(gè)別
電路層，且其可具有上文界定的三種連接類(lèi)型(埋入和盲通路孔以及PTH)中的一種或
一種以上類(lèi)型。如果使用所述通孔，那么裸露孔壁常常經(jīng)歷至少一個(gè)預(yù)處理步驟，其后 介電材料壁通過(guò)與鍍敷催化劑接觸而被催化且通常通過(guò)與無(wú)電解或電解銅鍍敷溶液接觸
而金屬化。如果通孔為PTH (其延伸穿過(guò)整個(gè)組合件或子組合件)，那么相互連接因此形 成于電路化層的選定者之間。配對(duì)子組合件的經(jīng)對(duì)準(zhǔn)通孔之間的連接性?xún)?yōu)選地使用導(dǎo)電 膏或類(lèi)似物實(shí)現(xiàn)。己知所述膏包含高導(dǎo)電金屬，例如薄片形式的銀。
在最終多層組合的構(gòu)造之后，芯片和/或其他電組件接著安裝在組合件的外部電路層 上的適當(dāng)位置處。在某些實(shí)例中，所述組件使用焊球技術(shù)安裝且電耦合，所述技術(shù)的一 種形式在工業(yè)中稱(chēng)為球柵陣列(BGA)技術(shù)。對(duì)于PCB，這些組件可包含電容器、電阻 器和甚至芯片載體。對(duì)于芯片載體，芯片常常焊接結(jié)合到載體層壓襯底的上表面，且載 體接著焊接結(jié)合到下伏"主"襯底(通常為PCB)。在任一形式(PCB或芯片載體)中， 必要時(shí)，所述組件通過(guò)導(dǎo)電通孔和襯墊耦合對(duì)(如果組合件是使用如提到的子組合件形 成)與結(jié)構(gòu)內(nèi)的電路電接觸。經(jīng)設(shè)計(jì)以容納所述組件的組合件外部焊盤(pán)通常通過(guò)將有機(jī) 焊接掩膜涂層涂施于外部電路層上方而形成?？赏ㄟ^(guò)使用具有界定將形成焊接安裝焊盤(pán) 的區(qū)域的開(kāi)口的篩網(wǎng)將液體焊接掩膜涂覆材料篩式涂覆于外部電路層的表面上方來(lái)涂施
焊接掩膜。或者，可感光成像的焊接掩膜可涂覆于外表面上且經(jīng)曝光和顯影以產(chǎn)生界定 襯墊的開(kāi)口陣列。接著使用此項(xiàng)技術(shù)中己知的工藝(例如波焊)以焊料涂覆開(kāi)口。在下 文列出的專(zhuān)利中展示例如上文所定義的產(chǎn)品的實(shí)例。對(duì)其的列出并非承認(rèn)其中的任何一 者是本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
在美國(guó)專(zhuān)利6，138，350中，描述用于制造電路板的工藝，其包括提供具有介電表面 的電路化襯底，提供包含金屬層和可剝薄膜的剝離結(jié)構(gòu)，將剝離結(jié)構(gòu)層壓到電路化襯底， 其中金屬層相鄰于介電表面定位，在電路化襯底中形成通過(guò)剝離結(jié)構(gòu)的孔，將包含有機(jī) 堿的填充材料涂施到剝離結(jié)構(gòu)，將犧牲薄膜涂施到填充材料上，以及施加足夠熱和壓力 到犧牲薄膜上以促使填充材料進(jìn)入孔中從而大體上填充孔。
在美國(guó)專(zhuān)利6,388,204中，描述層壓電路結(jié)構(gòu)組合件，其包括至少兩個(gè)模塊化電路 化平面子組合件；位于子組合件的每一者之間的接合層，且其中子組合件與接合層使用 來(lái)自可結(jié)合可固化電介質(zhì)的經(jīng)固化電介質(zhì)結(jié)合在一起。子組合件與接合層使用可結(jié)合導(dǎo) 電材料相互電連接。接合層包括安置在內(nèi)部導(dǎo)電層周?chē)慕殡妼?。?dǎo)電層具有通路孔， 且介電層的每一者都具有通路孔，介電層的通路孔的直徑比導(dǎo)電層中的通路孔的直徑小， 且其與導(dǎo)電層中的通路孔對(duì)準(zhǔn)。使用電可結(jié)合導(dǎo)電材料填充通路孔以用于提供子組合件 之間的電接觸。
在美國(guó)專(zhuān)利6,440,542中，描述覆銅層壓件，其包含絕緣襯底，所述絕緣襯底具有層 壓于其一側(cè)或任一側(cè)上的銅箔，其中銅箔的一側(cè)為粗糙的，銅箔具有形成于其粗糙表面 側(cè)上的金屬層，金屬層的熔點(diǎn)低于鋅的熔點(diǎn)。也提供電路板，其包含絕緣襯底和通路孔， 所述絕緣襯底具有形成于其一側(cè)上的傳導(dǎo)電路，通路孔從絕緣襯底的另一側(cè)延伸到傳導(dǎo) 電路，在絕緣襯底的一側(cè)與傳導(dǎo)電路之間形成一金屬層，金屬層的熔點(diǎn)低于鋅的熔點(diǎn)。 在制造電路板中顯而易見(jiàn)不需要去污。
在美國(guó)專(zhuān)利6,504,111中，描述用于提供多層電路板的層之間的相互連接的結(jié)構(gòu)。所 述結(jié)構(gòu)包括包含至少一個(gè)層和一通路孔開(kāi)口的堆疊，所述通路孔開(kāi)口延伸穿過(guò)堆疊的至 少一個(gè)層。每一個(gè)別通路孔開(kāi)口由固體導(dǎo)電插塞填充，且每一固體導(dǎo)電插塞具有第一接 觸襯墊和第二接觸襯墊。
在美國(guó)專(zhuān)利6,593,534中，描述用于制造多層印刷或布線電路板的方法，且更明確地 說(shuō)，描述制造分層布線結(jié)構(gòu)中的所謂z軸或多層電相互連接的方法，以便能夠提供與標(biāo) 準(zhǔn)印刷電路板布置相比，輸入和輸出(I/O)的數(shù)目上的增加。
在美國(guó)專(zhuān)利6,638,607中，描述形成用于接合的部件以形成復(fù)合布線板的方法。所述
部件包含介電襯底。將膠帶涂施到此襯底的至少一個(gè)面。形成穿過(guò)襯底的至少一個(gè)開(kāi)口， 其從襯底的一面延伸到另一面，且穿過(guò)每一膠帶。將導(dǎo)電材料施與在開(kāi)口的每一者中， 且部分地固化。移除膠帶以允許導(dǎo)電材料小塊在襯底面上方延伸，從而形成具有其他元 件的布線結(jié)構(gòu)。
在美國(guó)專(zhuān)利6,809,269中，界定電路化襯底組合件和其制造方法，其中所述組合件包 含結(jié)合在一起的個(gè)別電路化襯底。襯底每一者都包含至少一個(gè)開(kāi)口，其中僅一個(gè)在結(jié)合 之前大體由導(dǎo)電膏填充。 一旦結(jié)合，所述膏就也部分地位于另一開(kāi)口內(nèi)以提供與其的有 效電連接。使用此技術(shù)的產(chǎn)品的一個(gè)實(shí)例為芯片載體。此專(zhuān)利也轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的相同受 讓人。
在美國(guó)專(zhuān)利6,815,837中，界定電子封裝(例如，芯片載體)和利用其的信息處理系 統(tǒng)，其中所述封裝襯底包含耦合到外部襯墊的內(nèi)部導(dǎo)電層，且其具有足夠大的尺寸以當(dāng) 襯墊經(jīng)受預(yù)定張力壓力時(shí)，大體防止襯墊的斷裂、分離等。此專(zhuān)利也轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的相 同受讓人。
在美國(guó)專(zhuān)利6,828,514中，界定包含兩個(gè)多層部分的多層PCB，這些多層部分中的一 者能夠電連接安裝于PCB上的電子組件，以確保其之間的高頻連接。PCB進(jìn)一步包含常 規(guī)PCB部分，從而減少成本，同時(shí)確保結(jié)構(gòu)具有用于PCB領(lǐng)域的令人滿(mǎn)意的總厚度。從 這些組件到內(nèi)部部分的耦合也為可能的。此專(zhuān)利也轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的相同受讓人。
在美國(guó)專(zhuān)利6,955,849中，描述用于在介電材料層中制造小間距z軸電相互連接的方 法，所述介電材料層涂施到印刷電路板和不同電子封裝。所述方法包含中間結(jié)構(gòu)的并行 制造，所述中間結(jié)構(gòu)隨后結(jié)合以形成最終結(jié)構(gòu)。此外，提供z相互連接電結(jié)構(gòu)，其利用 在不同類(lèi)型電子封裝(包含印刷電路板，多芯片模塊等)的制造中可利用的例如涂樹(shù)脂 銅的介電材料。
在過(guò)去的數(shù)年間上述有機(jī)產(chǎn)品(包含有機(jī)介電層、包含前述PCB和層壓芯片載體的 產(chǎn)品)的復(fù)雜性已顯著地增加。例如，用于主計(jì)算機(jī)的PCB可具有多達(dá)三十六個(gè)或更多 個(gè)電路層，其中整個(gè)組合件具有差不多約0.250英寸(250密耳)的厚度。而層壓芯片載 體可具有多達(dá)十五個(gè)或更多個(gè)電路層作為其部分。已知所述有機(jī)產(chǎn)品具有3到5密耳(一 密耳為千分之一英寸)寬的信號(hào)線和12密耳直徑的通孔。隨著在如今的許多產(chǎn)品中增加 的電路稠密性，工業(yè)上正嘗試將信號(hào)線的寬度減少到2密耳或更小，且將通孔的直徑減 少到2密耳或更小。可以理解如此高的稠密性將要求當(dāng)使用各別子組合件來(lái)形成最終多 層電路化襯底組合件時(shí)，相互連接所述子組合件的導(dǎo)體襯墊的最有效方法。如本文界定，
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)此要求。
相信，制造具有有機(jī)介電材料作為其部分的電路化襯底組合件的方法將構(gòu)成此項(xiàng)技 術(shù)中的顯著進(jìn)步，所述方法能夠確保其各個(gè)部分(子組合件)之間可靠的、有效的相互 連接。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的在于提高電路化襯底技術(shù)。
本發(fā)明的另一目的在于提供制造電路化襯底組合件的方法，其中至少兩個(gè)電路化襯 底子組合件的導(dǎo)體襯墊以新穎且獨(dú)特的方式接合在一起，從而確保經(jīng)接合的襯墊且因此 兩個(gè)子組合件之間可靠的電連接。
本發(fā)明的另一目的在于提供如上文界定的方法，其中利用層壓作為子組合件結(jié)合工 藝的部分。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供制造電路化襯底組合件的方法，其包括提供第一和第 二電路化襯底子組合件，每一子組合件包含至少一個(gè)介電層和至少一個(gè)導(dǎo)電層，其包含 多個(gè)金屬化導(dǎo)體襯墊作為其部分；使所述第一和第二電路化襯底子組合件相對(duì)于彼此對(duì) 準(zhǔn)，使得所述第一電路化襯底子組合件的金屬化導(dǎo)體襯墊的每一者以面向方式與所述第 二電路化襯底子組合件的對(duì)應(yīng)金屬化導(dǎo)體襯墊對(duì)準(zhǔn)；將可流動(dòng)介電層安置在所述第一電 路化襯底子組合件與所述第二電路化襯底子組合件之間，此可流動(dòng)介電層在其中包含多 個(gè)開(kāi)口，每一開(kāi)口與各別對(duì)經(jīng)對(duì)準(zhǔn)且面向的金屬化導(dǎo)體襯墊對(duì)準(zhǔn)；將一定量金屬化焊膏 沉積于每一所述對(duì)經(jīng)對(duì)準(zhǔn)且面向的金屬化導(dǎo)體襯墊中的所述金屬化導(dǎo)體襯墊的至少一者 上；使用熱和壓力以以下方式將所述第一電路化襯底子組合件與所述第二電路化襯底子 組合件結(jié)合在一起使焊膏與金屬化導(dǎo)體襯墊的冶金組合以在其之間形成電連接，且所 述可流動(dòng)介電層的材料將流入所述開(kāi)口中以大體上填充所述開(kāi)口并實(shí)體上接觸和包圍所 述電連接，而不會(huì)不利地影響所述電連接。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的金屬導(dǎo)體襯墊的高度放大的截面?zhèn)日晥D，其中所 述金屬導(dǎo)體襯墊安裝在襯底上且在其上包含一定量金屬焊膏；
圖2到圖4為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明步驟的部分截面且還具有高度放 大比例的側(cè)正視圖；以及
圖5為說(shuō)明兩個(gè)電組合件的具有比圖1到圖4小的比例的側(cè)正視圖，所述電組合件 中的每一者都能夠利用本發(fā)明的電路化襯底組合件中的一者或一者以上。
具體實(shí)施例方式
為更好地理解本發(fā)明以及其其他和另外目的、優(yōu)點(diǎn)和能力，結(jié)合上文描述的圖式對(duì) 以下揭示內(nèi)容和所附權(quán)利要求書(shū)做出參考。在圖1到圖5中將使用類(lèi)似圖式元件符號(hào)指 代這些圖式中的類(lèi)似元件。
本文使用的術(shù)語(yǔ)"電路化襯底子組合件"意思是包含具有至少一個(gè)(且優(yōu)選地一個(gè) 以上)介電層和至少一個(gè)外部導(dǎo)電層的襯底結(jié)構(gòu)，其中所述外部導(dǎo)電層安置于介電層上 且包含多個(gè)導(dǎo)體襯墊作為其部分。介電層可由以下介電材料中的一者或一者以上制成-玻璃纖維加強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂("FR-4")、聚四氟乙烯(特氟隆)、聚酰亞胺、聚酰胺、氰酸酯 樹(shù)脂、感光成像材料和其他類(lèi)似材料。如今已知的所述材料的一個(gè)實(shí)例由Rogers Corporation, Rogers, CT.以產(chǎn)品名稱(chēng)"RO2800"銷(xiāo)售。("RO2800"為Rogers Corporation. 的商標(biāo)。)導(dǎo)電層優(yōu)選地充當(dāng)信號(hào)層以傳導(dǎo)電信號(hào)(包含具有高頻率類(lèi)型的電信號(hào))，且 優(yōu)選地由例如銅的適當(dāng)金屬組成，但可包含或包括額外金屬(例如，鎳、鋁等)或其合 金。將在本文的下文中更詳細(xì)地描述進(jìn)一步實(shí)例。 一類(lèi)可感光成像電介質(zhì)的實(shí)例為 ASMDF (高級(jí)焊接掩膜干燥膜)。此組合物在1991年6月25日頒布的美國(guó)專(zhuān)利第 5,026,624號(hào)和1994年4月25日頒布的美國(guó)專(zhuān)利第5,300,402號(hào)中進(jìn)一步描述，其包含 約86.5%到約89%的固體含量，所述固體包括約27.44%的PKHC,苯氧基樹(shù)脂；41.16% 的Epirez 5183，四溴雙酚A; 22.88%的Epirez SU-8，八官能環(huán)氧固體丙二酚醛樹(shù)脂 (octafunctional epoxy bisphenol A formaldehyde novolac resin); 4.85%的UVE 1014光起始 劑；0.07%的乙基紫染料；0.039fc的FC430， 一種可從3M公司購(gòu)得的氟化聚醚非離子表 面活性劑(營(yíng)業(yè)地點(diǎn)在305 Sawyer Ave.， Tonawanda， New York); 3.85%的Aerosil 380， 一種可從Degussa公司購(gòu)得的無(wú)定形二氧化硅(營(yíng)業(yè)地點(diǎn)在Interspace Parkway, Parsippany, New Jersey),以提供固體含量?？偟目筛泄獬上窠殡娊M合物中存在約11%到約13.5%的 溶劑。
本文使用的術(shù)語(yǔ)"電路化襯底組合件"意思是包含包括兩個(gè)或兩個(gè)以上所述電路化 襯底子組合件的多層結(jié)構(gòu)，所述電路化襯底子組合件單獨(dú)形成且結(jié)合在一起。也可將額 外電介質(zhì)和導(dǎo)電層添加到此最終結(jié)構(gòu)中。
術(shù)語(yǔ)"電組合件"意思是如本文界定的至少一個(gè)電路化襯底組合件，其結(jié)合至少一 個(gè)電耦合到其且形成組合件的部分的電組件(下文界定)。已知所述組合件的實(shí)例包含芯 片載體，其包含半導(dǎo)體芯片作為電組件，所述芯片通常置于襯底上且耦合到襯底的外表 面上的布線(例如，襯墊)或使用一個(gè)或一個(gè)以上通孔耦合到內(nèi)部導(dǎo)體。另一實(shí)例為印
刷電路板。
本文使用的術(shù)語(yǔ)"電組件"意思是例如半導(dǎo)體芯片和其類(lèi)似物的組件，其適合于安 置在電路化襯底的外部導(dǎo)電表面上(因此界定電路化襯底組合件)，且電耦合到襯底以用 于將信號(hào)從所述組件傳遞到襯底中，在襯底上所述信號(hào)可繼續(xù)傳遞到其他組件(包含也 安裝在襯底上的組件)，以及例如較大電系統(tǒng)的組件的其他組件，其中所述組合件形成所 述較大電系統(tǒng)的部分。
本文使用的術(shù)語(yǔ)"信息處理系統(tǒng)"應(yīng)意謂主要經(jīng)設(shè)計(jì)以計(jì)算、分類(lèi)、加工、傳輸、 接收、檢索、創(chuàng)立、切換、存儲(chǔ)、顯示、指明、測(cè)量、檢測(cè)、記錄、復(fù)制、處理或利用 任何形式信息、智能或數(shù)據(jù)以用于商業(yè)、科學(xué)、控制或其他目的的任何工具或工具集合。 實(shí)例包含個(gè)人計(jì)算機(jī)和例如計(jì)算機(jī)服務(wù)器、計(jì)算機(jī)主機(jī)等的較大處理器。
圖1說(shuō)明本發(fā)明的金屬電導(dǎo)體11的一個(gè)實(shí)施例，所述導(dǎo)體安置在電路化襯底13的 頂上以形成電路化襯底子組合件15。襯底13優(yōu)選地由常規(guī)介電材料16 (如上文界定) 制成，且可在其中包含一個(gè)或一個(gè)以上導(dǎo)電層17 (在圖1中展示三個(gè)所述層)。依據(jù)子 組合件15和子組合件15將形成其部分的最終電路化襯底組合件(未圖示)的操作要求， 每一導(dǎo)電層可為信號(hào)、電源或接地層。多達(dá)30個(gè)內(nèi)部導(dǎo)電層可形成為子組合件的部分， 且可利用對(duì)應(yīng)數(shù)目的介電層來(lái)使在例如所展示的堆疊方位上的一個(gè)導(dǎo)電層與另一導(dǎo)電層 電絕緣。所述子組合件可具有約12密耳(一密耳為千分之一英寸)到約150密耳的厚度。 依據(jù)關(guān)于子組合件的功能，每一導(dǎo)電層可具有僅約2密耳到差不多25密耳的厚度。導(dǎo)體 11可電耦合到內(nèi)部導(dǎo)電層中的一者或一者以上(即，使用如上文界定的導(dǎo)電通孔19 (在 情況下，"盲通路孔"))，且特別展示于圖1中為從襯底的上表面21耦合到第二層。應(yīng)理 解子組合件15包含一個(gè)以上導(dǎo)體11以容納利用其的產(chǎn)品所需要的許多信號(hào)路徑。在一 個(gè)實(shí)施例中，子組合件在其上表面上可包含多達(dá)1500個(gè)導(dǎo)體11。為說(shuō)明的簡(jiǎn)便起見(jiàn)，在 圖1中僅展示一個(gè)，且應(yīng)理解剩余導(dǎo)體以相對(duì)于彼此的間隔關(guān)系定位，且定位在上表面 21上的預(yù)定圖案(例如，矩形)中。
在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體11可具有僅約0.1密耳到約6.5密耳的高度，且具有具平坦 上表面23的大體圓柱形配置。導(dǎo)體優(yōu)選地由單片銅形成，其結(jié)合(例如，層壓)到下伏 電介質(zhì)16的上表面，且接著經(jīng)受在PCB技術(shù)中使用的常規(guī)光刻工藝以用于界定電路圖 案和元件。所述工藝在上文描述，且認(rèn)為進(jìn)一步描述并不是必要的。以其最簡(jiǎn)單形式， 導(dǎo)體11可包括單個(gè)金屬部件31，優(yōu)選地為銅或銅合金，其具有如提到的圓柱形配置。在 另一實(shí)施例中，導(dǎo)體可包含在其上形成(例如，鍍敷)的一個(gè)或一個(gè)以上額外金屬層。
在一個(gè)所述實(shí)例中，部件31可包含第一鎳層33和第二金層35。在又一實(shí)施例中，部件 31可簡(jiǎn)單地包含較薄外部焊料層37。在基底部件31上包含按圖1中展示的順序的鎳、 金和焊料層也是可能的(本發(fā)明并不因此限于圖1中描繪的特定布置)。優(yōu)選地利用已知 (也稱(chēng)為"共晶")焊料用于層37,此焊料包含約63重量％的錫和37重量％的鉛。優(yōu)選 地，鉛含量將占組合物的約50重量％或更少。然而，可使用其他焊料，包含最近開(kāi)發(fā)的 無(wú)鉛焊料。在此實(shí)例中，其中部件31可具有約0.1密耳到約3密耳的厚度，鎳層33優(yōu) 選地為約0.1密耳到約1.5密耳厚，金層優(yōu)選地為約0.1密耳到約0.5密耳厚，且外部焊 料層37為約0.1密耳到約3密耳厚。當(dāng)形成本發(fā)明的組合件時(shí)，這些厚度和所界定的特 定冶金用來(lái)促進(jìn)所述冶金與配對(duì)導(dǎo)體(如下文定義)的類(lèi)似冶金以及所使用的耦合金屬 化焊膏中的那些冶金之間的可靠混合。如所理解，如果選擇所述金屬和厚度用于此特定 實(shí)施例，那么子組合件的所有導(dǎo)體ll將包含所述金屬和厚度。其他冶金(例如，替代金 的銀，或其之間的組合)和厚度也是可能的。上述組合中的鎳充當(dāng)用于隨后涂施的金的 粘結(jié)促進(jìn)層，金為眾所周知的具有格外導(dǎo)電性的珍貴金屬。錫鉛焊料層用來(lái)在與另一導(dǎo) 體的結(jié)合開(kāi)始時(shí)，加強(qiáng)焊膏的流動(dòng)(如下文界定)。鎳和金層優(yōu)選地使用鍍敷工藝進(jìn)行涂 施，無(wú)電解鍍敷或電解鍍敷用于此目的都為可接受的。優(yōu)選地通過(guò)將一定量焊膏沉積于 襯墊的每一者上(使用常規(guī)篩網(wǎng)印刷操作)且接著使其回流來(lái)涂施焊料層37。必要時(shí)， 也可通過(guò)鍍敷涂施或通過(guò)使用模版印刷工藝涂施層37。對(duì)回流程序的進(jìn)一步描述在下文 提供。鍍敷工藝為已知的，且認(rèn)為進(jìn)一步定義并不是必要的。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，襯墊部件31包括銅或銅合金，且包含上文確定的焊料層 37，沒(méi)有中間鎳和金層。在此實(shí)施例中，襯墊具有約2到約2.5密耳的高度。經(jīng)篩網(wǎng)沉 積的焊料37接著經(jīng)受上文提到的回流工藝，使得其將呈現(xiàn)約0.1密耳到約2密耳的厚度。 此回流在約185攝氏度(下文也簡(jiǎn)稱(chēng)為C)到約217攝氏度的溫度下發(fā)生，且可在僅約2 到6分鐘的時(shí)間長(zhǎng)內(nèi)完成。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)流加熱爐可用于此目的。焊料包含某些焊劑，因此使 用回流程序來(lái)"焊接"下伏導(dǎo)體襯墊。接著，將金屬化焊膏層39 (優(yōu)選地為有機(jī)金屬膏) 沉積于鍍敷焊料的上表面上。如沉積焊料37所使用，也優(yōu)選地使用常規(guī)篩網(wǎng)印刷操作完 成焊膏39的沉積。現(xiàn)在允許經(jīng)沉積膏39在約35到約45 (例如，40)攝氏度的溫度下 "粘性干燥"(tack dry)歷時(shí)約8到12 (例如，10)分鐘時(shí)間長(zhǎng)。膏層39呈現(xiàn)大體穹形 (如圖l所示上表面凸起)。如所標(biāo)記的，層39并未完全地覆蓋導(dǎo)體的上表面，且在所展 示的特定實(shí)施例中，其占據(jù)上表面的約10%到約85%。然而，這并不意謂限制本發(fā)明， 因?yàn)樗龈嗫筛采w整個(gè)上表面。
如上文陳述，用于層39的優(yōu)選焊膏為有機(jī)金屬焊膏，其中優(yōu)選實(shí)例由Ormet Circuits, Inc.以產(chǎn)品名稱(chēng)"Conductive Paste 7001 "銷(xiāo)售，其營(yíng)業(yè)地點(diǎn)在10070 Willow Creek Road, San Diego, California。 ( "Ormet"為Ormet Circuits, Inc.的注冊(cè)商標(biāo)。)本文用來(lái)界定所述組 合物的術(shù)語(yǔ)"有機(jī)金屬"意謂含有與有機(jī)基組合的某些金屬元素的焊膏。其他膏也是可 能的，包含由Ablebond, Inc.以產(chǎn)品名稱(chēng)"Abkbond 8175"(原為"Ablestik 8175")銷(xiāo)售 的一種膏，其營(yíng)業(yè)地點(diǎn)在20021 Susana Road, Rancho Dominguez， California ("Ablebond" 為Ablebond, Inc.的注冊(cè)商標(biāo))，和由Electron Microscopy Sciences以產(chǎn)品名稱(chēng)"EMS Silver Adhesive"銷(xiāo)售的一種膏，其營(yíng)業(yè)地點(diǎn)在1560 Industry Road, Hatfield, Pennsylvania。在 上述實(shí)施例中，可將總共約1克到約5克的膏39涂施給每個(gè)導(dǎo)體，其中最大厚度在約 0.1密耳到約3密耳的范圍內(nèi)。在現(xiàn)在膏在適當(dāng)位置中(且"經(jīng)粘性干燥")的情況下， 子組合件15現(xiàn)在己經(jīng)準(zhǔn)備好用于結(jié)合到另一子組合件來(lái)以下文界定的方式形成電路化 襯底組合件。
圖2到圖4說(shuō)明利用例如在上文定義的子組合件15的子組合件來(lái)制造電路化襯底組 合件的步驟。此程序包含將一個(gè)子組合件15與第二子組合件15'(類(lèi)似于子組合件15) 對(duì)準(zhǔn)，所述第二子組合件15'優(yōu)選地具有用于其上的導(dǎo)體的每一者的類(lèi)似冶金。又，為解 釋的簡(jiǎn)便起見(jiàn)，每個(gè)子組合件僅展示一個(gè)導(dǎo)體，但當(dāng)然若干所述導(dǎo)體是以本文為所展示 的兩者界定的方式對(duì)準(zhǔn)和接合。圖2表示初始對(duì)準(zhǔn)方位。如圖所示，將可流動(dòng)介電材料 層41定位在兩個(gè)子組合件之間，其中此材料在其中包含開(kāi)口 43 (優(yōu)選地為激光鉆孔) 以用于正接合的經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的導(dǎo)體對(duì)中的每一者。如圖所示，開(kāi)口43具有比每一導(dǎo)體的對(duì)應(yīng) 直徑大的直徑。在一個(gè)實(shí)例中，在導(dǎo)體襯墊直徑(對(duì)于圓柱形襯墊)為27密耳的情況下， 對(duì)應(yīng)開(kāi)口可為約29密耳到約34密耳。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也提供具有大體與對(duì)應(yīng)導(dǎo)體相 同的直徑的開(kāi)口。對(duì)于具有具上文界定的冶金和厚度的導(dǎo)體的子組合件，中間可流動(dòng)電 介質(zhì)擁有約3到約5密耳的初始厚度(圖2中的"T")?？梢岳斫猓鳛榕c用于接合導(dǎo)體 的層壓程序相關(guān)聯(lián)的相對(duì)較高壓力的結(jié)果，此材料將被壓縮到較小厚度(圖4中的"T2")。 認(rèn)為層41的初始厚度"T"和所選擇開(kāi)口 43的直徑對(duì)本文的教示來(lái)說(shuō)為關(guān)鍵的，因?yàn)檎?是這些厚度和開(kāi)口直徑確保所界定的冶金混合在隨后電介質(zhì)流動(dòng)和在經(jīng)結(jié)合的導(dǎo)體周?chē)?填充開(kāi)口之前將有效地發(fā)生。當(dāng)然，另外應(yīng)理解，包含所界定金屬和對(duì)應(yīng)厚度以及所利 用的金屬化焊膏的精確量的其他參數(shù)也是本發(fā)明的重要特征。
在一個(gè)實(shí)施例中，層41為"經(jīng)B階段"預(yù)浸布材料， 一個(gè)實(shí)例為Driclad介電材料， 其可從Endicott Interconnect Technologies, Inc.(本發(fā)明的受讓人)購(gòu)得。("Driclad"為
Endicott Interconnect Technologies, Inc.的注冊(cè)商標(biāo)。)為此目的也可使用此項(xiàng)技術(shù)中己知 的其他介電材料。本文用來(lái)界定這些介電材料的術(shù)語(yǔ)"可流動(dòng)"意謂材料在被暴露在本 文界定的溫度下加熱且歷時(shí)同樣經(jīng)界定的周期時(shí)，其將從其最初相對(duì)固態(tài)和剛態(tài)變軟且 流動(dòng)的條件。術(shù)語(yǔ)"經(jīng)B階段"(或更常規(guī)地，"B階段")意謂材料已達(dá)到僅部分固化的 條件，且更多熱和壓力對(duì)于達(dá)到完全固化(且因此硬化)條件為必要的。
如所陳述，導(dǎo)體11的經(jīng)對(duì)準(zhǔn)對(duì)的結(jié)合通過(guò)施加熱和壓力實(shí)現(xiàn)，其中優(yōu)選方法是利用 常規(guī)層壓設(shè)備。在此程序中，將兩個(gè)子組合件15和15'帶到一起，直到如圖3所示，金 屬化焊膏的兩個(gè)外部穹形表面嚙合。此外，必須強(qiáng)調(diào)膏39僅需要涂施到其中的一個(gè)導(dǎo)體， 在所述情況下，僅有的一定量膏的外部穹形表面將直接嚙合未經(jīng)涂覆導(dǎo)體的對(duì)應(yīng)平坦外 表面。在約300磅/平方英寸(PSI)到約900PSI的范圍內(nèi)的壓力下歷時(shí)約120分鐘到約 250分鐘的總時(shí)間長(zhǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)層壓，認(rèn)為所述時(shí)間長(zhǎng)表示可界定為"較慢"勻變過(guò)程的時(shí) 間長(zhǎng)。在此時(shí)間長(zhǎng)期間，層壓溫度在約45分鐘內(nèi)從約25攝氏度的初始環(huán)境溫度升高到 約190攝氏度，且保持在該升高溫度下歷時(shí)約90分鐘的時(shí)間長(zhǎng)。接著在約IOO分鐘的時(shí) 間長(zhǎng)中將溫度減少到約3攝氏度，且接著在上文界定的總時(shí)間長(zhǎng)中的剩余分鐘的時(shí)間長(zhǎng) 中到達(dá)約100攝氏度的溫度，其后溫度降低到初始環(huán)境溫度。當(dāng)層壓具有上文界定的介 電材料和導(dǎo)電膏的襯底時(shí)，認(rèn)為此"較慢"層壓程序?yàn)槌晒Φ?。?duì)于替代材料來(lái)說(shuō)將很 可能需要其他溫度、時(shí)間和壓力。
重要地，相對(duì)冶金在總時(shí)間的約25%的時(shí)間長(zhǎng)時(shí)或從啟動(dòng)經(jīng)歷約20分鐘時(shí)開(kāi)始混合。 持續(xù)地施加壓力以進(jìn)一步壓縮中間、B階段電介質(zhì)(且繼續(xù)進(jìn)行，直到其達(dá)到如圖4展 示的最終壓縮厚度"T2"為止)。在膏、中間電介質(zhì)和焊料元素中擁有最低熔點(diǎn)的焊膏 39在大約70攝氏度(約60與80攝氏度之間)時(shí)開(kāi)始回流，其后中間電介質(zhì)開(kāi)始流動(dòng) (在約115攝氏度時(shí)，或在約IOO攝氏度到約130攝氏度的范圍內(nèi)，高于膏39的回流溫 度)。最后，具有約185攝氏度的熔點(diǎn)的焊料層37回流。對(duì)于例如上文為焊料層37界定 的焊料來(lái)說(shuō)，此回流可在約170攝氏度到約220攝氏度的范圍內(nèi)發(fā)生。在結(jié)合程序中的 此點(diǎn)上，冶金(焊膏、焊料和基底導(dǎo)體31的銅)充分混合使得確保在正結(jié)合的每一對(duì)中 的配對(duì)導(dǎo)體兩者之間的有效結(jié)合。更加重要的，冶金之間的最終大約75%的混合與中間 電介質(zhì)的流動(dòng)同時(shí)發(fā)生，使得電介質(zhì)大體完全地填充開(kāi)口且實(shí)體上嚙合導(dǎo)體結(jié)合，從而 如圖4中展示大體上完全地包圍所述結(jié)合，而不會(huì)不利地影響所述結(jié)合的形成。S卩，所 流動(dòng)電介質(zhì)的部分并不流入其自身的冶金中或其部分之間。
在現(xiàn)在形成所需電連接之后，允許兩個(gè)子組合件15和15'現(xiàn)冷卻到環(huán)境溫度，且已
有效地制造出經(jīng)結(jié)合、多層電路化襯底組合件49。提供下表，其為在使用上述冶金的層
壓過(guò)程的對(duì)應(yīng)階段下的適當(dāng)?shù)南鄬?duì)時(shí)間長(zhǎng)、壓力和溫度的一個(gè)實(shí)例。時(shí)間為累計(jì)的。
階段TEMP ('C): 壓力(PSI): 時(shí)間(分鐘):
A. 導(dǎo)體分開(kāi) 25 500 10
B. 初始導(dǎo)體嚙合 70 500 20
C. 初始導(dǎo)體混合 190 500 45
D. 25呢的導(dǎo)體混合和
初始電介質(zhì)流動(dòng) 190 500 50
E. 50呢的導(dǎo)體混合 190 500 65
F. 100呢的導(dǎo)體混合和完全
電介質(zhì)流動(dòng)以填充開(kāi)口 190 500 70
G組合件冷卻到環(huán)境溫度 240
此表并不意謂限制本發(fā)明的范圍。如所提到的，在利用不同冶金及其對(duì)應(yīng)厚度時(shí)可 施加不同時(shí)間和壓力。例如，對(duì)于兩個(gè)導(dǎo)體的冶金而言，在開(kāi)口的完全填充和與結(jié)合的 實(shí)體嚙合之前達(dá)成完全混合也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。當(dāng)然，關(guān)鍵在于防止介電材料在完成 所述結(jié)合之前進(jìn)入混合冶金內(nèi)的可能侵入，其將不利地影響所得結(jié)合。本發(fā)明能夠使用 本文界定的步驟、厚度和材料以不明顯方式達(dá)成此目的。
圖5代表多層電路化襯底組合件51和53的兩個(gè)實(shí)例，其可使用本發(fā)明的教示制造。 組合件51代表芯片載體，而組合件53代表印刷電路板。如此項(xiàng)技術(shù)己知，所述板適合 于在其上安置一個(gè)或一個(gè)以上芯片載體，且所述芯片載體電耦合到所述板。所述載體適 合于在其上安裝例如半導(dǎo)體芯片的一個(gè)或一個(gè)以上電組件55 (僅展示一個(gè))，且電組件 55電耦合到所述載體。必要時(shí)，載體能夠固持一個(gè)以上芯片。如圖5中展示的所得結(jié)構(gòu) 因此提供一種方法，通過(guò)所述方法，安裝于載體上的芯片(或多個(gè)芯片)能夠經(jīng)由主機(jī) 板(組合件53)電耦合到其他組件和電路結(jié)構(gòu)。用于所述組件和結(jié)構(gòu)(且用于圖5中展 示的組合件)的主機(jī)的一個(gè)實(shí)例為信息處理系統(tǒng)，例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)主機(jī)或計(jì) 算機(jī)服務(wù)器。可適應(yīng)本文教示的獨(dú)特電路化襯底組合件的其他信息處理系統(tǒng)也是已知的， 但認(rèn)為進(jìn)一步描述并不是必要的。理解圖5中展示的包含組合件51和53以及芯片55的 結(jié)構(gòu)構(gòu)成如上文界定的電組合件。以其最簡(jiǎn)單形式，組合件51和芯片55也表示根據(jù)上 文定義的電組合件。如圖5中可見(jiàn)，每一組合件51和53可包含多個(gè)子組合件作為其部 分。舉例而言，展示每一者包含三個(gè)組合件49。每一組合件也可進(jìn)一步包含通孔(未圖
示)作為其部分。所述通孔在具有本文界定的復(fù)雜性質(zhì)的組合件中是優(yōu)選的。在一個(gè)實(shí) 例中，每個(gè)組合件可利用多達(dá)10000個(gè)(必要時(shí)可能更多)所述通孔。
圖5中展示的兩個(gè)襯底組合件僅為代表性的，且并不意謂限制本發(fā)明。以下做法也
在本發(fā)明的范圍內(nèi)如由允許添加其他組合件且與所描繪的三個(gè)組合件相結(jié)合的圖式所 表示，組合若干額外襯底子組合件來(lái)形成一個(gè)或一個(gè)以上所述組合件。
因此已經(jīng)展示和描述了電路化襯底組合件，在其中通過(guò)使用形成最終組合件的電路 化襯底子組合件的經(jīng)結(jié)合導(dǎo)體部件和金屬化導(dǎo)電膏，高度有效的電連接是可能的。所述 子組合件的各個(gè)實(shí)施例可結(jié)合在一起來(lái)形成較大、多層襯底組合件，其可在例如信息處 理系統(tǒng)的電子結(jié)構(gòu)中利用。所述系統(tǒng)因此能夠得益于本發(fā)明的獨(dú)特有利特征。
雖然已展示和描述如今認(rèn)為是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的實(shí)施例，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人 員將顯而易見(jiàn)，可在不脫離由所附權(quán)利要求書(shū)界定的本發(fā)明的范圍的情況下，對(duì)本發(fā)明 作各種變化和修改。本文制造的組合件能夠傳輸常規(guī)和高速度(頻率)信號(hào)兩者，后者
的速率為約1千兆位/秒(GB/s)到約10千兆位/秒(或甚至更高)，同時(shí)大體防止阻抗干 擾。本文界定的方法也能夠使用許多常規(guī)PCB工藝來(lái)實(shí)施，以便確保成本減少且使制造 簡(jiǎn)便。即，用于組合本發(fā)明的電路化襯底組合件的優(yōu)選方法優(yōu)選地包括使用常規(guī)層壓工 藝作為方法的部分，其中在其上(且可能在其內(nèi))具有指定電路和/或?qū)щ娫?面)的 子組合件以與彼此對(duì)準(zhǔn)的方式"堆積"，且經(jīng)受相對(duì)較高壓力和溫度歷時(shí)界定的時(shí)間長(zhǎng)。
權(quán)利要求
1.一種制造電路化襯底組合件的方法，其包括提供第一和第二電路化襯底子組合件，所述電路化襯底子組合件的每一者包含至少一個(gè)介電層和至少一個(gè)導(dǎo)電層，其包含多個(gè)金屬化導(dǎo)體襯墊作為其部分；使所述第一和第二電路化襯底子組合件相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)，使得所述第一電路化襯底子組合件的所述多個(gè)金屬化導(dǎo)體襯墊的每一者以面向方式與所述第二電路化襯底子組合件的所述多個(gè)金屬化導(dǎo)體襯墊的對(duì)應(yīng)金屬化導(dǎo)體襯墊對(duì)準(zhǔn)；將可流動(dòng)介電層安置在所述第一電路化襯底子組合件與所述第二電路化襯底子組合件之間，所述介電層在其中包含多個(gè)開(kāi)口，所述開(kāi)口的每一者與所述第一和第二電路化襯底子組合件的各別對(duì)經(jīng)對(duì)準(zhǔn)且面向的金屬化導(dǎo)體襯墊對(duì)準(zhǔn)；將一定量金屬化焊膏沉積于所述第一和第二電路化襯底子組合件的每一所述對(duì)所述經(jīng)對(duì)準(zhǔn)且面向的金屬化導(dǎo)體襯墊中的所述金屬化導(dǎo)體襯墊中的至少一者上；使用熱和壓力以以下方式將所述第一電路化襯底子組合件與所述第二電路化襯底子組合件結(jié)合在一起使所述第一和第二電路化襯底子組合件的所述對(duì)所述經(jīng)對(duì)準(zhǔn)且面向的金屬化導(dǎo)體襯墊中的所述焊膏與所述金屬化導(dǎo)體襯墊的冶金組合，以在其之間形成電連接，且所述可流動(dòng)介電層的材料將流入所述開(kāi)口中以大體上填充所述開(kāi)口并實(shí)體上接觸和包圍所述電連接，而不會(huì)不利地影響所述電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其進(jìn)一步包含在所述將所述定量金屬化焊膏沉積于 所述第一和第二電路化襯底子組合件的每一所述對(duì)所述經(jīng)對(duì)準(zhǔn)且面向的金屬化導(dǎo) 體襯墊中的所述金屬化導(dǎo)體襯墊中的所述至少一者上之后，使所述定量金屬化焊膏 流動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述量所述金屬化焊膏的所述流動(dòng)在所述使用所 述熱和壓力將所述第一和第二電路化襯底子組合件結(jié)合在一起的期間發(fā)生。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述定量金屬化焊膏的所述流動(dòng)在小于為了引起 所述可流動(dòng)介電層流入所述開(kāi)口中以大體上填充所述開(kāi)口并實(shí)體上接觸和包圍所 述電連接而不會(huì)不利地影響所述電連接而達(dá)到的溫度的溫度下發(fā)生。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中在所述金屬化焊膏的所述流動(dòng)時(shí)的所述溫度在約 60攝氏度到約80攝氏度的范圍內(nèi)，且所述為了引起所述可流動(dòng)介電層流入所述開(kāi) 口中以大體上填充所述開(kāi)口并實(shí)體上接觸和包圍所述電連接而不會(huì)不利地影響所述電連接而達(dá)到的溫度在約100攝氏度到約130攝氏度的范圍內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述第二電路化襯底子組合件的所述多個(gè)金屬化 導(dǎo)體襯墊中的每一所述金屬化導(dǎo)體襯墊由第一金屬和至少一種與所述第一金屬不 同的第二金屬組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第二金屬鍍敷到所述第一和第二電路化襯底 子組合件的所述多個(gè)金屬化導(dǎo)體襯墊中的每一所述金屬化導(dǎo)體襯墊的所述第一金 屬上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一金屬為銅或銅合金，且所述第二金屬為 鎳和/或金。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一金屬為銅或銅合金，且所述第二金屬為 焊料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第二金屬的所述焊料被篩網(wǎng)或用模版印刷到 所述第一金屬上，且具有與所述金屬化焊膏的成分不同的成分。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述金屬化焊膏為有機(jī)金屬焊膏。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述金屬化焊膏被允許在所述第一和第二電路化 襯底子組合件的所述結(jié)合到一起之前粘性干燥。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述金屬化焊膏的所述粘性干燥通過(guò)將所述金 屬化焊膏加熱到預(yù)定溫度歷時(shí)既定的時(shí)間長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述預(yù)定溫度為約35到約45攝氏度，且所述 既定時(shí)間長(zhǎng)為約8到12分鐘。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述使用所述熱和壓力將所述第一和第二電路化 襯底子組合件結(jié)合到一起在歷時(shí)約120分鐘到約250分鐘的時(shí)間長(zhǎng)內(nèi)發(fā)生。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述結(jié)合期間的所述熱是在約170攝氏度到約 220攝氏度的范圍內(nèi)的溫度下，且所述壓力是在約300PSI到約900PSI的范圍內(nèi)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述定量金屬化焊膏沉積于所述第一和第二電路 化襯底子組合件的每一所述對(duì)所述經(jīng)對(duì)準(zhǔn)且面向的金屬化導(dǎo)體襯墊中的所述金屬 化導(dǎo)體襯墊的兩者上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述金屬化導(dǎo)體襯墊的每一者具備大體平坦的上 表面，且所述金屬化焊膏沉積于所述大體平坦的上表面上且具有大體穹形配置。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中以所述大體穹形配置沉積的所述定量金屬化焊 膏的每一者并不完全地覆蓋所述金屬化導(dǎo)體襯墊的所述大體平坦的上表面的每一 者。
20.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述第一和第二電路化襯底子組合件的每一所述 對(duì)所述經(jīng)對(duì)準(zhǔn)且面詢(xún)的金屬化導(dǎo)體襯墊中的所述金屬化導(dǎo)體襯墊在其上包含焊料 層，所述金屬化焊膏在第一溫度下流動(dòng)，在所述第一電路化襯底子組合件與所述第 二電路化襯底子組合件之間的所述可流動(dòng)介電層在大于所述第一溫度的第二溫度 下流動(dòng)，且所述焊料層的所述焊料在大于所述第二溫度的第三溫度下流動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種制造電路化襯底組合件的方法，其中兩個(gè)或兩個(gè)以上子組合件對(duì)準(zhǔn)且結(jié)合在一起。優(yōu)選地使用層壓的所述結(jié)合以一種方式產(chǎn)生形成于所述子組合件的各別對(duì)導(dǎo)體之間的有效電連接，所述方式為使所述導(dǎo)體的冶金和中間金屬化焊膏的冶金有效地混合，且促使在經(jīng)配對(duì)子組合件之間使用的可流動(dòng)中間電介質(zhì)流動(dòng)以嚙合并包圍所述導(dǎo)體耦合，而不會(huì)不利地影響所形成的電連接。
文檔編號(hào)H05K1/11GK101184362SQ20071016517
公開(kāi)日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者威廉·J·魯季克, 托馬斯·R·米勒, 諾曼·A·卡德 申請(qǐng)人:安迪克連接科技公司