异种材质的多层电路基板以及其制造方法与流程
1.本公开的各种实施例涉及多层电路基板以及制造多层电路基板的方法。
背景技术：
2.随着半导体工艺的细微化和元件的高集成化，要求增加探针(probe pin)数量、减小焊盘大小以及小间距(fine pitch)，因此需要开发多层(multi layer)基板。由于半导体元件电路的复杂性和密度的增加，而受到技术上、设计上的限制，因此为了扩大测试信道，增加电路层是不可避免的。
3.电路层的增加不仅成为制造消耗时间(tat：turnaround time)以及产品制造难易度增加的原因，而且随着电路层的增加，引起平坦度问题。
4.现有的多层电路基板制造方法是在陶瓷基板上依次形成液相聚酰亚胺或者聚酰亚胺膜，从而制造多层电路基板的方式。根据现有的制造方法，多层电路基板的各层可以是通过反复相同的过程来制造。制造多层电路基板的第一层之后，可以反复与第一层制造过程相同的过程，在第一层的上部形成第二层。可以反复所述方式，进一步制造第三、第四以及其以上的电路基板层。具体为，在制造各层的过程中，可以执行在陶瓷基板的一面涂敷液相聚酰亚胺、热接合工艺、钻孔工艺、溅射(sputtering)工艺、利用干膜光刻的电路图案电镀工艺、蚀刻工艺。
技术实现要素：
5.要解决的技术问题
6.通过现有制造方法制造的多层电路基板难以平坦实现各层。根据现有的制造方法，在多层电路基板的各层的制造过程中，各自执行热接合工艺。然而，在各个材料之间热膨胀系数(cte；coefficient of thermal expansion)存在差异，因此，各个材料被加热时，在膨胀程度上存在差异而通过热应力(thermal stress)各个材料发生弯曲(bending)。由于所述弯曲(bending)而部件发生变形，由此难以平坦实现各层。
7.另外，通过现有制造方法制造多层电路基板时，制作时间相对较长。如现有制造方法，通过在陶瓷基板上一层一层堆积液相聚酰亚胺的方式来制造电路基板时，总层数越高，则会按照层的数量反复制造工艺，因此电路基板的制作时间变长。
8.根据本公开的一实施例的多层电路基板以及其制造方法，其目的在于，提供使热接合工艺最少化，从而平坦实现各层的多层电路基板，缩短多层电路基板的制作时间。
9.技术方案
10.根据本公开的一实施例的异种材质的多层电路基板，可以包括：粘合部；陶瓷基板部，结合在所述粘合部的一面；以及印刷电路基板部，结合在所述粘合部的另一面，包括与所述陶瓷基板部不同的材质，所述粘合部包括：粘合层，包括粘合物质；粘合部开口，贯穿所述粘合层；以及传导性糊剂，填充在所述粘合部开口内部。
11.根据本公开的一实施例的异种材质的多层电路基板制造方法，可以包括：提供所
述陶瓷基板部的步骤；提供所述印刷电路基板部的步骤；制作能够连接所述陶瓷基板部和所述印刷电路基板部的所述粘合部的步骤；以及一并接合所述印刷电路基板部、所述粘合部以及所述陶瓷基板部的步骤，制作所述粘合部的步骤包括：在所述粘合层的一面和另一面接合保护层的步骤；形成贯穿所述粘合层和所述保护层的所述粘合部开口的步骤；向所述粘合部开口填充所述传导性糊剂的步骤；以及去除所述保护层的步骤。
12.发明效果
13.根据本公开的一实施例的异种材质的多层电路基板制造方法，通过另外制作粘合部来连接异种材质的基板的方式，可以缩短多层电路基板的制作时间。另外，根据本公开的一实施例的异种材质的多层电路基板制造方法为同时制作陶瓷基板部、接合部、印刷电路基板部之后，在最终步骤一并接合的方式，因此可以将以往按照各层执行的热工艺仅在最终步骤中执行一次。可以通过使热工艺最少化，缓和弯曲(bending)导致的问题，实现平坦的多层电路基板。
附图说明
14.图1是示出根据本公开的一实施例的粘合部的剖面图。
15.图2是示出根据本公开的一实施例的陶瓷基板部的剖面图。
16.图3是示出根据本公开的一实施例的印刷电路基板部的剖面图。
17.图4是示出根据本公开的一实施例的多层电路基板的剖面图。
18.图5是示出根据本公开的一实施例的多层电路基板的制造方法的流程图。
19.图6a以及图6b是示出根据本公开的一实施例的粘合部的制作过程以及功能的说明图。
20.图7是示出根据本公开的一实施例的粘合部、陶瓷基板部以及印刷电路基板部的剖面图。
21.图8是示出根据本公开的一实施例的粘合部、陶瓷基板部以及印刷电路基板部被热压接合的状态的说明图。
22.附图标记说明：
23.20：多层电路基板
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200：粘合部
24.205：粘合层
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210：保护层
25.215：粘合部开口
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220：传导性糊剂
26.230：电路基板
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300：陶瓷基板部
27.305：陶瓷基板
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310：陶瓷穿孔
28.315：上部导电层
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320：下部导电层
29.400：印刷电路基板部
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405：导电层
30.410：核心层
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415：中间层
31.420：穿孔
32.200a：粘合部第一面
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200b：粘合部第二面
33.300a：陶瓷基板部第一面
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300b：陶瓷基板部第二面
34.305a：陶瓷基板第一面
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305b：陶瓷基板第二面
35.310a：陶瓷穿孔第一开口
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310b：陶瓷穿孔第二开口
36.400a：印刷电路基板部第一面
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400b：印刷电路基板部第二面
具体实施方式
37.图1是示出根据本公开的一实施例的粘合部200的剖面图。
38.粘合部200可以包括粘合层205、粘合部开口215以及/或者传导性糊剂220(conductive paste)。
39.粘合层205可以包括粘合物质。例如，粘合层205的构成成分可以包括预浸材料(prepreg；pre impregnated material)。预浸材料是指在增强纤维含浸特殊混合的环氧树脂(resin)来制成的材料。预浸材料可以是耐热性以及刚性优秀，且具有高的化学稳定性。另外，可以使用树脂(resin)的流动性低的预浸材料，具有尺寸稳定性。
40.粘合层205可以在粘合层205的一面粘合陶瓷基板部300(参考图2)。粘合层205可以在粘合层205的另一面粘合印刷电路基板部400(参考图3)。
41.为了方便，图1中仅示出1个粘合部开口215，然而粘合部开口215的数量不限于此。粘合层205可以包括多个粘合部开口215。
42.粘合部开口215可以包括可以填充传导性糊剂220的空间。传导性糊剂220可以填充在粘合部开口215内部。传导性糊剂220可以包括传导性物质。例如，传导性糊剂220可以包括铜和锡合金物质。
43.图2是示出根据本公开的一实施例的陶瓷基板部300的剖面图。
44.根据本公开的一实施例的陶瓷基板部300可以包括陶瓷基板305、陶瓷穿孔310、上部导电层315以及/或者下部导电层320。
45.陶瓷基板305可以起到成为陶瓷基板部300结构的基础的基板的作用。陶瓷基板305可以包括陶瓷物质。陶瓷物质可以是电绝缘性以及机械强度优秀，且具有高的热阻性以及对化学的稳定性。
46.陶瓷基板305的热膨胀系数(cte：coefficient of thermal expansion)与用于半导体的硅晶圆(silicon wafer)类似，因此可以作为检查半导体的用途来使用。
47.陶瓷基板305可以包括陶瓷穿孔310。陶瓷穿孔310可以在陶瓷基板305内形成多个。陶瓷穿孔310可以起到将上部导电层315和下部导电层320电连接的通道作用。陶瓷穿孔310可以通过机械钻孔加工来形成。
48.在各种实施例中，上部导电层315以及下部导电层320可以位于陶瓷基板305中陶瓷基板305的至少一部分上。可以是，陶瓷基板305的第一面305a为陶瓷基板305的下部面，陶瓷基板305的第二面305b为陶瓷基板305的上部面。下部导电层320可以位于陶瓷基板305中陶瓷基板305的第一面305a(例如，陶瓷基板305的下部面)。上部导电层315可以位于陶瓷基板305中陶瓷基板305的第二面305b(例如，陶瓷基板305的上部面)。
49.上部导电层315和下部导电层320可以包括传导性物质。上部导电层315和下部导电层320可以由铜、金、镍中的任一种金属或者其合金构成，综合考虑导电性、耐久性、经济性等，可以优选由铜构成。
50.上部导电层315和下部导电层320可以包括电路图案325。电路图案325可以经过光刻工艺、电镀工艺以及蚀刻工艺等来形成。
51.可以是，陶瓷穿孔310的第一开口310a为陶瓷穿孔310的下部开口，第二开口310b
为陶瓷穿孔310的上部开口。下部导电层320可以形成在陶瓷穿孔310的第一开口310a(例如，陶瓷穿孔310的下部开口)。上部导电层315可以形成在陶瓷穿孔310的第二开口310b(例如，陶瓷穿孔310的上部开口)。
52.图3是示出根据本公开的一实施例的印刷电路基板部400的剖面图。
53.印刷电路基板部400可以包括导电层405、核心层410、中间层415以及/或者穿孔420。
54.导电层405可以形成在核心层410的一面和另一面。导电层405可以包括传导性物质。导电层405可以由铜、金、镍中的任一种金属或者其合金构成，综合考虑导电性、耐久性、经济性等，可以优选由铜构成。
55.核心层410可以起到成为印刷电路基板部400结构的基础的基板的作用。核心层410可以包括与陶瓷基板部300(参考图2)不同的材质。核心层410可以包括绝缘性物质。例如，核心层410的构成成分可以包括聚酰亚胺。可以在核心层410的一面和另一面形成导电层405。
56.中间层415可以形成在核心层410和核心层410之间。中间层415可以包括绝缘以及粘合物质，可以起到连接各个核心层410的粘合剂的作用。
57.穿孔420可以形成在在核心层410的一面和另一面形成的各个导电层405之间。穿孔420可以起到将各个导电层405电连接的通道作用。
58.图4是示出根据本公开的一实施例的多层电路基板20的剖面图。
59.根据本公开的一实施例的多层电路基板20可以包括粘合部200、陶瓷基板部300以及/或者印刷电路基板部400。
60.在各种实施例中，粘合部200可以在粘合部200的至少一部分结合有陶瓷基板部300或者印刷电路基板部400。可以是，粘合部200的第一面200a为粘合部200的下部面，粘合部200的第二面200b为粘合部200的上部面。粘合部200可以在粘合部200的第一面200a(例如，粘合部200的下部面)粘合陶瓷基板部300进行结合。粘合部200可以在粘合部200的第二面200b(例如，粘合部200的上部面)粘合印刷电路基板部400进行结合。
61.传导性糊剂220可以起到将位于粘合部200的第一面200a的陶瓷基板部300的上部导电层315和位于粘合部200的第二面200b的印刷电路基板部400的导电层405之间电连接的作用。
62.图5是示出根据本公开的一实施例的多层电路基板20(参考图4)的制造方法的流程图。
63.参考图5，根据本公开的一实施例的多层电路基板20(参考图4)的制造方法可以包括：制作粘合部200(参考图1)，提供陶瓷基板部300(参考图2)以及印刷电路基板400(参考图3)的步骤(s21)；一并接合粘合部200(参考图1)、陶瓷基板部300(参考图2)以及印刷电路基板部400(参考图3)的步骤(s22)。
64.在步骤s21中，可以制作包括粘合层205(参考图1)的粘合部200(参考图1)。(参考图6a、图6b)粘合部200(参考图1)可以粘合陶瓷基板部300(参考图2)和印刷电路基板部400(参考图3)进行结合。
65.在步骤s21中，可以提供陶瓷基板部300(参考图2)。陶瓷基板部300(参考图2)可以包括陶瓷基板305(参考图2)、陶瓷穿孔310(参考图2)、上部导电层315(参考图2)以及/或者
下部导电层320(参考图2)。
66.在步骤s21中，可以提供印刷电路基板部400(参考图3)。印刷电路基板部400(参考图3)可以包括导电层405(参考图3)、核心层410(参考图3)、中间层415(参考图3)以及/或者穿孔420(参考图3)。
67.在步骤s22中，可以一并接合粘合部200(参考图1)、陶瓷基板部300(参考图2)以及印刷电路基板部400(参考图3)。为了接合，可以配置粘合部200(参考图7)、陶瓷基板部300(参考图7)以及印刷电路基板部400(参考图7)。(参考图7)经配置的粘合部200(参考图8)、陶瓷基板部300(参考图8)以及印刷电路基板部400(参考图8)可以是利用冲压装置(未图示)热压接合，从而一并接合(参考图8)。
68.图6a以及图6b是示出根据本公开的一实施例的粘合部200的制作过程以及功能的说明图。图6a是示出根据本公开的一实施例的粘合部200的制作过程以及功能的流程图。图6b是示出按照图6a中图示的流程制作粘合部200的过程以及粘合部200的功能的说明图。
69.参考图6a以及图6b，根据本公开的一实施例的粘合部200的制作过程可以包括：接合粘合层205和保护层210的步骤(s201)；形成贯穿粘合层205和保护层210的粘合部开口215的步骤(s202)；向粘合部开口215填充传导性糊剂220的步骤(s203)；去除保护层210的步骤(s204)。经完成的粘合部200可以执行在粘合部200的一面和另一面接合电路基板230的功能(s205)。
70.在步骤s201中，保护层210可以接合在粘合层205的一面和另一面。保护层210可以防止在粘合部开口215以及传导性糊剂220形成步骤(s202、s203)中，粘合层205受损，或者阻止异物流入到粘合层205。
71.保护层210的构成成分可以包括pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯；polyethylene terephthalate)。pet作为热塑性膜，容易成型，且阻止异物的流入，从而可能对保护粘合层205有效。
72.在步骤s202中，可以形成贯穿粘合层205和保护层210的粘合部开口215。
73.粘合部开口215可以包括能够填充传导性糊剂220的空间。
74.粘合层205和保护层210可以在至少一部分包括粘合部开口215。粘合部开口215可以由机械钻孔方式形成。
75.为了方便，图6b中仅示出1个粘合部开口215，然而粘合部开口215的数量不限于此，粘合层205以及保护层210可以包括多个粘合部开口215。
76.制作根据本公开的一实施例的粘合部200的过程可以包括在形成粘合部开口215之后，清洗粘合部开口215内部的工艺。为了清洗粘合部开口215内部，可以使用利用等离子体(plasma)的清洗工艺。清洗工艺是通过去除形成粘合部开口215的过程中生成的灰尘等，从而在步骤s203中，可以向粘合部开口215内部容易填充传导性糊剂220。
77.在步骤s203中，可以在粘合部开口215内部填充有传导性糊剂220。为了向粘合部开口215内部填充传导性糊剂220，可以使用利用另外的部件，将物质推进孔中的方式。为了将传导性糊剂220推进粘合部开口215内部，可以使用挤压机(squeezer，未图示)之类可以向物质施加压力的部件。
78.在步骤s204中，可以去除形成在粘合层205的一面和另一面的保护层210。保护层210在步骤s202以及步骤s203中起到用于防止粘合层205受损的作用，然而在粘合层205接
合电路基板230时，可能不会起到其他功能，因此在步骤s204中可以被去除。
79.当步骤s201、s202、s203以及s204的制作工艺全部执行之后，可以制作粘合部200(参考图1)。
80.图6b的步骤s205示出经过步骤s201、s202、s203以及s204完成的粘合部200的作用。在步骤s205中，可以在粘合部200的一面和另一面粘合电路基板230进行结合。图6b中图示的电路基板230可以是指形成有陶瓷基板部300(参考图2)或者印刷电路基板部400(参考图3)之类的电路基板的基板。
81.图7是示出根据本公开的一实施例的粘合部200、陶瓷基板部300以及印刷电路基板部400的剖面图。
82.在各种实施例中，粘合部200、陶瓷基板部300以及印刷电路基板部400可以隔开间隔配置。陶瓷基板部300可以隔开间隔位于粘合部200中粘合部200的第一面200a(例如，粘合部200的下部面)。印刷电路基板部400可以隔开间隔位于粘合部200中粘合部200的第二面200b(例如，粘合部200的上部面)。
83.图7中示出粘合部200包括一个粘合部开口215以及传导性糊剂220的情况，然而粘合部200中包含的粘合部开口215以及传导性糊剂220的数量不限于此。
84.传导性糊剂220可以形成在可以与陶瓷基板部300中包含的上部导电层315以及印刷电路基板部400中包含的导电层405的全部或者一部分相遇的位置。例如，传导性糊剂220可以形成在可以与隔开间隔位于粘合部200的第一面200a(下部面)的陶瓷基板部300的上部导电层315相遇的位置。另外，传导性糊剂220可以形成在可以与隔开间隔位于粘合部200的第二面200b(上部面)的印刷电路基板部400的导电层405相遇的位置。
85.粘合部200、陶瓷基板部300以及印刷电路基板部400的位置可以利用支撑部件(未图示)被临时固定。可以在粘合部200、陶瓷基板部300以及印刷电路基板部400的一侧和另一侧形成有用于临时结合支撑部件(未图示)的孔(未图示)。所述支撑部件(未图示)可以临时结合在所述孔(未图示)中，从而将粘合部200、陶瓷基板部300以及印刷电路基板部400隔开间隔对齐。
86.图8是示出根据本公开的一实施例的粘合部200、陶瓷基板部300以及印刷电路基板部400被热压接合的状态的说明图。
87.可以是，陶瓷基板部300的第一面300a为陶瓷基板部300的下部面，第二面300b为陶瓷基板部300的上部面。可以是，印刷电路基板400的第一面400a为印刷电路基板部400的下部面，第二面400b为印刷电路基板部400的上部面。
88.冲压装置(未图示)可以位于印刷电路基板部400的第二面400b(例如，印刷电路基板部400的上部面)以及陶瓷基板部300的第一面300a(例如，陶瓷基板部300的下部面)。
89.所述冲压装置(未图示)可以为热压(hot press)装置，可以起到向印刷电路基板部400的第二面400b(上部面)和陶瓷基板部300的第一面300a(下部面)施加热和压力的作用。在所述冲压装置(未图示)产生的热和压力可以被传递至粘合部200。可以通过被传递的热和压力，粘合部200、陶瓷基板部300以及印刷电路基板部400之间的间距消除并被压缩接合。
90.粘合部200可以受到热和压力而被固化，从而完全粘合陶瓷基板部300以及印刷电路基板部400。
91.传导性糊剂220可以传递得到热和压力，起到烧结(sintering)作用。即，通过冲压装置(未图示)中产生的热和压力，传导性糊剂220可以从粉末状态转化为合金状态，由此，可以具有多层电路基板20的构成中所需的机械强度。
92.通过冲压装置完成热压接合之后，可以去除在粘合部200、陶瓷基板部300以及印刷电路基板部400的一侧和另一侧临时结合的支撑部件(未图示)。
93.以上，针对本公开，举出实施例进行了说明，然而并不一定限定于此，可以在本公开的技术思想的范畴内实施任何修改以及变形。
技术特征：
1.一种异种材质的多层电路基板，包括：粘合部；陶瓷基板部，结合在所述粘合部的一面；以及印刷电路基板部，结合在所述粘合部的另一面，包括与所述陶瓷基板部不同的材质，所述粘合部包括：粘合层，包括粘合物质；粘合部开口，贯穿所述粘合层；以及传导性糊剂，填充在所述粘合部开口内部。2.根据权利要求1所述的异种材质的多层电路基板，其特征在于，所述粘合层的构成成分包括预浸材料。3.根据权利要求1所述的异种材质的多层电路基板，其特征在于，所述粘合层包括多个所述粘合部开口。4.一种异种材质的多层电路基板制造方法，包括：提供陶瓷基板部的步骤；提供印刷电路基板部的步骤；制作能够连接陶瓷基板部和印刷电路基板部的粘合部的步骤；以及一并接合印刷电路基板部、粘合部以及陶瓷基板部的步骤，制作粘合部的步骤包括：在粘合层的一面和另一面接合保护层的步骤；形成贯穿粘合层和保护层的粘合部开口的步骤；向粘合部开口填充传导性糊剂的步骤；以及去除保护层的步骤。5.根据权利要求4所述的异种材质的多层电路基板制造方法，其特征在于，所述粘合层的构成成分包括预浸材料。6.根据权利要求4所述的异种材质的多层电路基板制造方法，其特征在于，所述保护层的构成成分包括pet。7.根据权利要求4所述的异种材质的多层电路基板制造方法，其特征在于，所述粘合层包括多个所述粘合部开口。8.根据权利要求4所述的异种材质的多层电路基板制造方法，其特征在于，所述粘合部开口是利用机械钻孔而形成。9.根据权利要求4所述的异种材质的多层电路基板制造方法，还包括：在形成所述粘合部开口的步骤之后，清洗所述粘合部开口的步骤。10.根据权利要求4所述的异种材质的多层电路基板制造方法，所述一并接合步骤包括：利用支撑部件固定所述印刷电路基板部、所述粘合部以及所述陶瓷基板部的一侧和另一侧的步骤；将所述印刷电路基板部的一面和所述陶瓷基板部的一面进行加热以及加压，从而接合所述印刷电路基板部、所述粘合部以及所述陶瓷基板部的步骤；以及去除所述支撑部件的步骤。
技术总结
一种异种材质的多层电路基板，可包括：粘合部；陶瓷基板部，结合在粘合部的一面；以及印刷电路基板部，结合在粘合部的另一面，包括与陶瓷基板部不同的材质，粘合部包括：粘合层，包括粘合物质；粘合部开口，贯穿粘合层；传导性糊剂，填充在粘合部开口内部。一种异种材质的多层电路基板制造方法，可包括：提供陶瓷基板部的步骤；提供印刷电路基板部的步骤；制作能够连接陶瓷基板部和印刷电路基板部的粘合部的步骤；以及一并接合印刷电路基板部、粘合部及陶瓷基板部的步骤，制作粘合部的步骤包括：在粘合层的一面和另一面接合保护层的步骤；形成贯穿粘合层和保护层的粘合部开口的步骤；向粘合部开口填充传导性糊剂的步骤；以及去除保护层的步骤。层的步骤。层的步骤。
