[发明专利]具有内置半导体芯片的电路板以及制造该电路板的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路板，该电路板包括具有布线构件的绝缘构件以及内置于绝缘构件中的半导体芯片，并且还涉及一种制造电路板的方法。

背景技术

JP-A-2009-272435公开了一种具有内置半导体芯片的电路板以及制造电路板的方法。

内置于电路板中的半导体芯片具有从其前侧延伸到其背侧的通孔电极。在半导体芯片的前侧上形成有凸块，背侧端子在半导体芯片的背侧上形成并且连接到通孔电极。凸块以及背侧端子连接到半导体芯片的集成电路并且充当电极。

半导体芯片以倒装芯片方式通过凸块被安装到由玻璃增强树脂制成的芯体基板上。芯体基板中形成有具有接线端子的电路。芯体基板的接线端子通过超声波接合连接到半导体芯片的凸块。底部填充材料位于芯体基板与半导体芯片之间。

芯体基板上形成有由玻璃增强纤维制成的预浸材料层。预浸材料层具有开口，半导体芯片位于该开口中。

在预浸材料层、半导体芯片以及芯体基板的背侧上形成有布线层。预浸材料层以及半导体芯片上的布线层连接到半导体芯片的背侧端子，并且芯体基板背侧上的布线层连接到芯体基板的电路。

电路板由以下方法制造而成。首先，制备硅基半导体芯片，该芯片的前侧上设有金柱形凸块(金球凸点)以及背侧上设有铝端子。铝端子连接到基板中的通孔电极。此外，制备具有接线端子的芯体基板。

随后，半导体芯片的柱形凸块通过超声波接合连接到芯体基板的接线端子。随后，在芯体基板与半导体芯片之间注入底部填充材料并且该材料在热量下进行硬化。此外，半导体芯片的背侧端子上形成铜柱形凸块。

接下来，具有开口的预浸材料层在芯体基板的表面上层叠并且在压力和热量下进行硬化。随后，在芯体基板的各个侧面上形成布线层。

JP 2007-A-324550公开了一种制造电路板的方法，该电路板具有内置电子元件。

在该方法中，树脂层进行层叠以形成层叠主体，在层叠主体中设有电子元件，所述树脂层包括表面上具有导体图案的层以及具有填充导电膏的通孔的层。

随后，从两个侧面向层叠主体施加热量及压力，从而使得树脂层的热塑性树脂能够软化。由此，层叠主体的树脂层一次性地结合在一起，从而使得电子元件能够被密封及封装到层叠主体中。同时，通孔中的导电膏被烧结到层间连接构件中，该层间连接构件充当用于连接导体图案的电极。

根据JP 2007-A-324550中公开的方法，通过向层叠主体施加热量和压力，内部具有电子元件的层叠主体一次性地形成于电路板中。由此，制造过程得以简化，从而使得制造时间能够被缩短。

近年来，在半导体芯片设计领域，趋势是电极被设置成微小间距(即窄间距)，从而提高芯片集成度、提高芯片速度以及减小芯片尺寸。假定裸半导体芯片通过JP 2007-A-324550中公开的方法以倒装芯片方式进行安装，那么需要形成具有极小直径(例如，几微米到几十微米)的通孔，以获得微小间距配置以及确保相邻层间连接构件之间的电绝缘。形成这种小通孔以及利用导电膏填充小通孔是困难的。

此外，通孔越小，通孔中导电膏的量变得越小。结果是，层间连接构件与导体图案之间的电连接的可靠性将会降低。

例如，在半导体芯片的电极上形成柱形凸块，并且通过将柱形凸块连接到基板的焊盘从而将半导体芯片安装到基板上。在这种情况下，为了防止相邻电极发生短路，需要通过如JP-A-2009-272437中公开的固相扩散接合将柱形凸块连接到焊盘。

假定上面的传统方法被组合以简化制造工艺，那么在向层叠主体施加热量和压力期间应力会集中到固相柱形凸块上，该层叠主体内部设有半导体芯片。由此，半导体芯片可能由于集中应力而损坏。

发明内容

鉴于以上内容，本发明的目的是提供一种电路板，该电路板包括具有布线构件的绝缘构件以及内置到绝缘构件中的半导体芯片。本发明的另一个目的是提供一种制造电路板的方法。