印刷线路板及半导体装置

暂无

印刷线路板及半导体装置\n技术领域\n本发明涉及具有阻焊层的印刷线路板及半导体装置，其中阻焊层的涂覆厚度向边缘递减以形成斜面。更具体地说，本发明涉及具有阻焊层的印刷线路板，其中阻焊层的边缘部分呈斜面形状并且阻焊层具有特定形状的虚设图形(dummy pattern)。\n背景技术\n为了安装电子部件，采用在绝缘基体表面上具有布线图形的载体。这一载体的形成过程包括：在由绝缘基体和导电金属构成的层板(laminate)表面上形成感光树脂层(photosensitive resin layer)；曝光并显影感光树脂层以形成期望的图形；利用由此形成的图形作为遮蔽材料有选择地蚀刻导电金属，以形成由导电金属制成的布线图形；然后用阻焊剂涂覆布线图形，其方式是，布线图形的接点(terminalarea)暴露。在由此形成的载体的内引线上安装IC芯片等以制备半导体装置，而外引线的接线端则电连接到基体，比如显示装置基体或者计算机的电路基体，的电极(比如凸起电极(bump electrode))以制作电子设备。\n在这一基体上安装半导体装置的过程中，如果载体的阻焊层的厚度太大，则基体的边缘和阻焊层会相互接触，所以在某些情况下，基体上半导体装置的安装并不能必然有效。因此，为了防止阻焊层边缘与基体边缘的接触，阻焊层形成有斜面，其中在边缘部分的阻焊层的涂覆厚度向边缘递减。\n如上所述的这一阻焊层通过采用丝网印刷技术形成。即，除将要涂覆阻焊剂的绝缘基体区域对应的区域以外的部分已遮蔽的筛网叠加在具有布线图形的绝缘基体的表面上，且阻焊墨水(solder resistink)加到筛网的表面。然后，涂刷器(squeegee)在筛网上移动，使阻焊墨水有选择地通过筛网的非遮蔽区域，从而将阻焊墨水涂覆在绝缘基体上的指定区域。其后，阻焊墨水被固化(cure)以形成阻焊层。具有斜面边缘部分(其中涂覆厚度向边缘减小)的阻焊层可通过比如使筛网的丝网边缘部分的孔的尺寸向边缘递减的方式形成，所述部分与涂覆阻焊墨水的区域的边缘部分对应，从而使通过丝网的阻焊墨水的量递减。通过形成厚度向边缘递减这一形状的阻焊层，可以防止阻焊层与用于安装半导体装置的基体边缘的接触，且半导体装置可以顺利地安装在基体上。\n另外，由于阻焊层在印刷线路板中的形成、半导体装置在基体上的安装等是通过自动系统进行的，所以有必要进行对印刷线路板的定位，而为了定位，有时在不形成布线图形的绝缘基体的表面上形成虚设图形。另外，如果绝缘基体是柔软的膜，比如聚酰亚胺薄膜，以及如果布线图形通过有选择地蚀刻导电金属而形成，那么通过导电金属移除形成的印刷线路板有时将发生翘曲变形，而为了防止翘曲变形的出现，有时形成虚设图形。\n例如，如图4和图5所示，布线图形115和虚设图形111各为由导电金属，比如铜制成的导电图形，并且形成在绝缘板(insulatingplate)120上，且如图4所示，虚设图形111在许多情况下为由导电金属制成的实图形(solid pattern)。进而，如图4所示，虚设图形经常具有定位线路板的校准标记(alignment mark)，比如凹陷(depression)126。\n如图5所示，当阻焊层112的边缘部分重叠实虚设图形(soliddummy pattern)111时，虚设图形111上的阻焊层112的边缘部分的涂覆厚度变得大于布线图形115上阻焊层112的边缘部分处形成的斜面的厚度，且形成厚度大于形成在布线图形115上的原始斜面部分厚度的大厚度部分110。即，在实虚设图形和阻焊墨水涂覆的筛网之间，阻焊墨水无法漏出，因此，如果阻焊层112形成在实虚设图形111上，那么其边缘部分变得厚于形成在布线图形115上的斜面。\n如果虚设图形111上阻焊层112的边缘部分如上所述地变厚，那么虚设图形111上阻焊层的大厚度部分110就要如前所述接触比如液晶板的基体电极(substrate electrode)的边缘，且在某些情况下不能确保与基体的电连接。\n在公开出版号为195908/2000的日本专利中，公开了一种形成在绝缘膜中的切口(slit)以及通过该切口可以控制阻焊层的涂覆厚度。然而，在这一出版物中，没有描述关于阻焊层的涂覆厚度向层的边缘减小以形成斜面的特定形状。\n在公开出版号为233547/1999的日本专利中，其公开的是，当小厚度的阻焊层形成在线连接区域(wire bonding area)而大厚度阻焊层形成在球垫导电金属区域(ball pad conductive material area)，那么感光成分就加到阻焊层，以同时光固化(photo-cure)小厚度阻焊层以及通过再涂覆(recoating)获得的大厚度阻焊层。然而，在这一出版物中没有关于向边缘的斜面形状的阻焊层的形成的描述。\n发明内容\n本发明的一个目的是提供一种具有涂覆厚度向边缘减小以形成斜面的阻焊层，并具有布线图形和形成在阻焊层的斜面部分处的虚设图形的印刷线路板，其中斜面均匀地延伸在阻焊层的边缘部分的整个宽度上。\n本发明的印刷线路板是这样一种印刷线路板，其具有大量以相互近似平行的方式形成的布线、沿布线形成的虚设图形以及通过用阻焊剂涂覆布线和虚设图形形成的阻焊层，所述阻焊剂的涂覆厚度向边缘递减，其中：虚设图形具有阻焊剂涂覆厚度控制区域。\n本发明的半导体装置包括上述印刷线路板和安装在印刷线路板上的电子部件。\n附图说明\n图1为表示本发明的印刷线路板的断面的实施例的剖视图。\n图2为表示本发明的印刷线路板的实施例的平面图。\n图3为表示本发明的印刷线路板的另一个实施例的平面图。\n图4为表示具有虚设图形的传统印刷线路板的平面图。\n图5为沿图4的线A-A的剖视图。\n附图标记说明11：绝缘基体\n12：虚设布线(dummy wiring)13：凹部(convavity)15：布线图形17：涂覆厚度控制区域(虚设图形)19：阻焊层21：边缘2 2：切口(cutout)23：斜面25：校准凹陷边缘(edge of depression for alignment)26：校准凹陷27：外周金属边缘(outer peripheral metal edge)110：大厚度部分111：实虚设图形(solid dummy pattern)112：阻焊层115：布线图形120：绝缘基体126：校准凹陷\n具体实施方式\n下面详细描述本发明的印刷线路板和半导体装置。\n如图1所示，本发明的印刷线路板具有一个绝缘基体11、一个形成在绝缘基体11的至少一个表面上的布线图形15和一个阻焊层19，该阻焊层19的形成方式是，布线图形的接点暴露，且阻焊层19的边缘部分形成一个斜面23，该处的涂覆厚度向边缘21递减。\n在本发明的印刷线路板中，绝缘基体11可以为柔软基体或刚性基体。\n本发明的印刷线路板中的绝缘基体11的实例包括聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚苯硫、聚醚酰亚胺和液晶聚合物。当柔软基体用作绝缘基体11时，优选使用聚酰亚胺膜。当聚酰亚胺膜用作柔软基体时，聚酰亚胺膜的厚度没有特别的限制。但优选采用具有5至150μm厚度的聚酰亚胺膜，并且，鉴于近来对电子部件薄化(thinning)的需要，尤其优选地采用具有15至70μm厚度的聚酰亚胺膜。\n在本发明的印刷线路板的绝缘基体11的表面上形成布线图形15。布线图形15可通过下述过程形成：在绝缘基体11的表面上形成导电金属层，然后用光阻材料(photoresist)涂覆导电金属层表面以形成光阻层(photoresist layer)，使光阻层曝光和显影以产生期望的图形，并利用光阻材料的图形作为遮蔽材料而有选择地蚀刻导电金属。\n比如，此处可采用的导电金属为铜或铝。导电金属层还可以通过将比如铜箔(copper foil)粘合到绝缘基体而形成，或者还可以通过在绝缘基体表面上沉积导电金属而形成。导电金属层可为一种金属的层或可为多种金属的叠层(laminate)。在比如沉积导电金属的情况下，可行方案为，在绝缘基体表面上溅射比如铬或镍的金属，然后将比如铜的导电金属电沉积其上。导电金属层的厚度通常在5至70μm的范围内，优选为8至35μm。\n在本发明中，阻焊层的给定厚度范围通常从1至75μm，优选为10至55μm，与传统阻焊层类似，其在需要确实保护的布线图形15的区域形成，而且阻焊层的斜面23在接点的附近形成。即，在布线图形15的边缘处形成的接线端附近，阻焊剂涂覆厚度沿接线端方向连续或逐步地减小，以形成阻焊层斜面。\n在本发明中，固化的阻焊剂的厚度在具有距阻焊层边缘的宽度通常为100至2000μm，优选地为250至2000μm，更优选地为300至2000μm，特别优选地为400至1000μm的区域连续或逐步地减小。\n虚设图形是一种非电连接(electrica11y non-connected)图形，其沿布线图形的最外布线形成，并通常为一种独立的平实图形(independent flat solid pattern)(此处“实图形”表示具有没有被蚀刻的导电金属的宽区域(比如平面型区域)的图形)，如图4中标记111所指。虚设图形有时作为用于所得到的印刷线路板的校准的标记形成，其用在电子部件安装在印刷线路板上时。当绝缘基体是绝缘膜时，就形成由导电金属制成的布线图形的区域，并且无布线图形形成的区域的应力互不相同，所得到的膜载体易于发生翘曲变形。因此，如果无布线图形形成的区域上形成虚设图形，那么整个印刷线路板就由图形覆盖。所以，印刷线路板中的内应力的不均匀性减小，而印刷线路板的翘曲变形的出现可以被有效防止。\n在图2中，虚设图形由标记17表示。\n上述实虚设图形是一种由导电金属制成的实图形。因此，如果阻焊层的边缘部分处的斜面位于实虚设图形上，那么阻焊墨水就按照导电金属厚度一样的量过量地引流到实虚设图形上以形成实虚设图形。因为筛网具有挠曲性，所以引流到实虚设图形上的过量阻焊墨水停留在用于阻焊剂涂覆的筛网的底面之下，且如图5所示的大厚度部分110由此而形成。\n在本发明的印刷线路板中，虚设图形17的形成方式为，虚设图形由细虚设布线(fine dummy wirings)13以及形成在虚设布线13之间的凹部(concavity)14(换言之，即保持过量阻焊墨水的“空间”或“间隙”)构成，如图2所示。即，虚设图形17由大量细丝和凹部14构成，该大量细丝以近似平行于由近似相互平行的大量导线构成的布线图形15的方式形成，该凹部14使相邻细丝相互隔开。在虚设布线(细丝)13及如此形成的相邻虚设布线(细丝)13之间没有图形。因此，在大量虚设布线13之间，绝缘基体暴露以形成凹部14。即，凹部的底部是绝缘基体的部分，且其侧壁由虚设布线13形成。\n虚设布线13优选地以近似平行于布线图形15的大量布线的方式形成。在阻焊层19的形成中，涂刷器在筛网上沿箭头D的方向移动以涂覆包含有机溶剂的高粘度液体的阻焊墨水，从而优选地沿近似平行于涂刷器移动方向，即，近似平行于布线图形15的大量布线形成虚设布线13。\n通过将虚设图形划分为如上所述的大量虚设布线13，在虚设布线13之间形成的各凹部14都成为用于保持过量阻焊墨水的阻焊剂涂覆厚度控制区域。在如图2所示的具有近似平行于布线图形15的大量布线而形成的大量虚设布线13的这一虚设图形中，由形成在虚设布线13之间的各凹部14形成涂覆厚度控制区域17。\n通过形成涂覆厚度控制区域17，引流到虚设图形上的一部分阻焊墨水流入在虚设布线13之间形成的凹部14中，因此，因引流到虚设图形上的过量阻焊墨水造成的如图5所示的这一大厚度部分110的形成被阻止。所以，即便在虚设图形上，阻焊层19也以布线图形上的近似方式均匀形成，并可形成均匀地延伸在阻焊层19的边缘部分的整个宽度之上的斜面23。\n在由大量布线构成的布线图形15的最外布线的外面，虚设布线13的最外虚设布线以与相邻布线图形15近似相等的间隔形成，所以，布线图形15的最外布线的过蚀刻(over-etching)不会发生。\n在本发明的印刷线路板中，如图3所示，虚设图形还可以通过去除虚设图形外周的至少一部分和里面的导电金属，并以虚设图形的原始形状可以识别的方式保留虚设图形外周的至少一部分而形成。即，在图3中，虚设图形是一种由导电金属制成的图形，由虚线和实线表示，且在阻焊层19中形成厚度向层的边缘21递减的斜面23。在如图3所示的实施例中，导电金属大量地从虚设图形17的右手边去除，即，由大量布线构成的布线图形15没有形成的一例，以形成切口22。即，形成一个外周金属边缘27以进而形成虚设图形原始形状的轮廓，而由外周金属边缘27包围的导电金属被去除以便形成切口22(即保持过量阻焊墨水的“空间”或“间隙”)。切口22的形成方式为，斜面23和阻焊层19的边缘21位于切口22里面。通过以上述方式形成切口22以及形成阻焊层以使阻焊层19的斜面23和边缘21的一部分或整体位于切口22里面，切口22成为涂覆厚度控制区域17，该涂覆厚度控制区域17以导电金属厚度的相同的程度从外周金属边缘27凹陷，并且，作为例子，当阻焊墨水涂覆到布线图形15的一边的外周金属边缘27上时产生的过量阻焊墨水被保持在切口22中。从而，甚至在虚设图形上阻焊层19也以与布线图形15上相似的方式均匀形成，且可以形成均匀地延伸在阻焊层19的边缘部分的整个宽度之上的斜面23。\n在如图2和图3所示的虚设图形中，形成用于与基体，比如显示装置基体，对准的边缘25，并且在对准操作中，通常采用蚀刻的导电金属的边缘的位置和边缘围绕的形状。例如，在图2中，切除虚设布线的部分以便以预定的形状暴露绝缘基体，而在图3中，同样形成切口，由此，对准可以与采用传统实虚设图形的情况类似的方式实现。\n通过上述形成的虚设图形，印刷线路板的翘曲变形程度变得与形成传统实虚设图形的情况相当。\n在本发明的印刷线路板的制作中，涂覆厚度向边缘减小以形成斜面的阻焊层可采用阻焊剂涂覆筛网一次形成。这种筛网包括一个框架和一个沿框架延伸的丝网，且其制作方式是，通过丝网的阻焊剂涂覆溶液的量应该向遮蔽区(masking zone)逐步或连续减少。涂覆厚度向边缘减小以形成斜面的阻焊层还可以通过进行阻焊剂的多次涂覆并从而逐渐减小或逐渐增大涂覆面积而形成。\n如此涂覆的阻焊墨水接着被固化以形成阻焊层，比如，固化方式为热固化(thermal curing)或光固化(photo curing).\n在阻焊层如上所述地形成以后，没有涂覆阻焊层的布线图形(引线部分)通常进行电镀(plating)。\n例如，这里可应用的电镀为镀锡、镀金、镀镍-金、焊接镀或无铅焊接镀(lead-free solder plating)。电镀处理可以下述方式进行。在阻焊剂涂覆之前，在布线图形和虚设图形上形成薄电镀层(thinplated layer)，然后，在这一薄电镀层上形成阻焊层，并且从阻焊层暴露的连接接线端进一步进行电镀。电镀层的厚度可近似地根据电镀类型确定，总电镀层在通常为0.2至0.8μm，优选地为0.3至0.6μm的范围内确定。\n在由此电镀的接点(内引线部分)上，安装比如IC芯片的电子部件，然后进行树脂封装，由此获得半导体装置。\n本发明的印刷线路板适合作为具有外引线宽度15μm至3mm，且优选20至150μm、外引线距宽度30μm至5mm且优选40至300μm、内引线宽度不超过65μm且优选5至35μm以及内引线距宽度不超过100μm且优选20至70μm的布线图形的印刷线路板。这种印刷线路板的例子包括印刷线路板(PWB)、TAB(磁带自动连接：tape automatedbonding)带、COF(膜上芯片：chip on film)、CSP(芯片尺寸封装：chip size package)、BGA(球栅阵列：ball grid array)、μ-BGA(μ-球栅阵列)以及FPC(软性印刷电路：flexible printed circuit)。本发明的印刷线路板可以为一种具有安装其上的电子部件的印刷线路板，即，如前所述的一种半导体装置。\n本发明的印刷线路板和半导体装置是利用两种类型的虚设图形进行如上描述的，但它们可以在不损害本发明的目的的限度内进行各种改变。\n本发明的效果在本发明的印刷线路板中，用于控制阻焊剂涂覆厚度的涂覆厚度控制区域在虚设图形中形成，因此，其中涂覆厚度向层的边缘递减以形成斜面的阻焊层甚至在虚设图形上也可以与在布线图形上类似地均匀形成。\n进而，即便如上所述地阻焊剂涂覆厚度控制区域在虚设图形中形成，虚设图形中固有的各种功能，比如校准功能和防止因蚀刻造成的印刷线路板的变形的功能不受损害。\n实施例本发明的印刷线路板和半导体装置将参考下面的实施例进一步描述，但应该说明，本发明决不限于那些实施例。\n实施例1制备包括具有75μm厚度的聚酰亚胺膜(可从Bbe industries，Ltd.，Upilex S获得)以及具有18μm厚度的电沉积铜箔的层板。\n如图2所示，层板的电沉积铜箔的表面涂覆光阻材料，且光阻材料被曝光和显影以形成引线图形和几乎平行于引线图形的细丝图形。然后，利用由此形成的图形作为遮蔽材料，用蚀刻溶液选择性地蚀刻铜箔以形成预定的布线图形。在由此形成的布线图形中，如图2所示由大量近似平行于外引线的细丝构成的这一虚设图形在外引线侧形成。外引线的线距为80μm(引线宽度：40μm，间隔：40μm)，外引线的最外引线和虚设图形之间的间隔为40μm。形成虚设图形的细丝的宽度为40μm，与外引线的宽度相等，细丝之间的间隔为40μm。在虚设图形中，形成用于膜载体校准的凹陷26。\n单独地制备阻焊剂涂覆用的筛网。\n这种筛网在铝框架上张紧一个由具有60μm的线径和具有150目的目径的不锈钢细丝构成的筛网而获得。\n筛网涂覆感光树脂，且该树脂被曝光和显影以提供一个预定的图形并从而形成涂覆溶液通过区以使阻焊剂涂覆溶液通过。\n在将形成引线侧上的涂覆溶液通过区的边缘部分以170μm的宽度遮蔽，且涂覆溶液通过区域由树脂涂覆。在树脂固化后，遮蔽材料被移除，且筛网浸入无电镀镍溶液以在位于上述170μm宽的区域中的具有60μm线径的各不锈钢细丝周围形成镀镍层。\n在位于170μm宽度区域中的不锈钢细丝如上所述进行第一次镀镍之后，从镀液中取出筛网，并将树脂涂层从涂覆溶液通过区域中去除。\n然后，在将形成导线侧的涂覆溶液通过区域的边缘部分以340μm(170μm×2＝340μm)的宽度遮蔽，且涂覆溶液通过区域由树脂涂覆。在树脂固化后，遮蔽材料被移除，筛网浸入无电镀镍溶液以在位于上述340μm宽的区域中的各不锈钢细丝周围形成镀镍层。结果，离涂覆溶液通过区域的边缘170μm的宽度区域中的筛网细丝被两次镀镍，而位于上面170μm宽度区域内的170μm宽度区域中的筛网细丝被一次镀镍。\n在位于340μm宽度区域中的不锈钢细丝如上所述进行镀镍之后，从镀液中取出筛网，并将树脂涂层从涂覆溶液通过区域中去除。\n然后，在将形成导线侧的涂覆溶液通过区域的边缘部分以约500μm(170μm×3＝510μm)的宽度遮蔽，且涂覆溶液通过区域由树脂涂覆。在树脂固化后，遮蔽材料被移除，筛网浸入无电镀镍溶液以在位于上述约500μm宽的区域中的各不锈钢细丝周围形成镀镍层。结果，离涂覆溶液通过区域的边缘170μm宽度区域中的筛网细丝被三次镀镍，位于上面170μm宽度区域内的170μm宽度区域中的筛网细丝被二次镀镍，而位于上面170μm宽度区域更内部的170μm宽度区域中的筛网细丝被一次镀镍。\n在位于约500μm宽度区域中的不锈钢细丝如上所述进行镀镍之后，从镀液中取出筛网，并将树脂涂层从涂覆溶液通过区域中去除。\n通过如上所述地逐步地实施三次镀镍，位于离形成涂覆溶液通过区域的固化感光树脂的边缘170μm宽度区域中的不锈钢细丝被镀镍三次，这一区域中的开口尺寸为50μm。随着向涂覆溶液通过区域中心的趋近，开口尺寸逐渐变大，且在树脂涂层保护下没有进行电镀的区域中的开口尺寸为109μm。\n在如上制备的筛网的表面上，引入了阻焊墨水，然后，利用涂刷器将阻焊墨水涂覆到布线图形上，且阻焊墨水通过加热固化，以形成阻焊层。\n在离由此形成的阻焊层边缘500μm的区域中，阻焊剂的厚度向边缘递减，以形成斜面。\n当观察阻焊层的边缘部分时，阻焊层具有均匀地从布线图形延伸到虚设图形的斜面，而前述大厚度部分在虚设图形上观察不到。\n在观察上面获得的膜载体的布线图形时，在由大量相互近似平行的布线构成的布线图形15中的最外布线和其它布线间在宽度上没有差别。\n在膜载体上，安装半导体芯片，以制备半导体装置。然后，膜载体与液晶面板的对准利用位于输出侧外引线侧上的虚设图形的凹陷26的边缘25进行，且其结果是，对准可以正常完成。进而，通过ACF的电连接也可以没有问题地完成，且没有连接故障发生。\n实施例2除了虚设图形的形状如图3所示改变以外，膜载体以与实施例1相同的方式制备。即，在离由多个以相互近似平行方式形成的布线构成的布线图形15的边缘40μm的位置，形成虚设图形，使外周金属边缘27平行于布线图形15的多个布线。这种虚设图形具有一个切口22，该切口22的形成方式是，实虚设图形的中心部分从不朝向布线图形15的一侧去除。在虚设图形中，形成对准凹陷26。凹陷26的底部连接到切口22，并且外周金属边缘27在凹陷26的位置不连续。\n在观察具有斜面长度500μm的如上制备的阻焊层的边缘部分时，阻焊层具有从布线图形向虚设图形均匀延伸的斜面，且上述大厚度部分在虚设图形上看不到。\n在膜载体上安装半导体芯片，以制备半导体装置。然后，膜载体与液晶面板的对准利用位于输出侧外引线的边上的虚设图形的凹陷26的边缘25进行，且其结果是，对准可以正常完成。进而，通过ACF的电连接也可以没有问题地完成，且没有连接故障发生。\n进而，因具有上述形状的虚设图形的形成，造成的膜载体的翘曲变形在与传统产品相等的水准上。\n对比实例1除了形成如图4所示的实虚设图形以外，膜载体以与实施例1中相同的方式制备。\n尽管阻焊层以与实施例1中相同的方式在膜载体中形成，该阻焊层不从布线图形向虚设图形均匀地延伸，且在虚设图形上观察到了前述大厚度部分。进而，在液晶面板和膜载体的外引线之间的ACF连接中，观察到了某些电连接故障。