[发明专利]安装基板

说明书

本发明涉及安装基板，具体地说，本发明涉及用于大规模集成电路的安装基板。

本发明具有使大型通用计算机、工作站、高速信息处理机等所用的大规模集成电路元件(LSI)的微型组件基板高密度化同时可廉价制造的优点。本发明作为向其它电子设备的应用有用于使局部区域网络(LAN)与个人计算机连接的LSI微型组件等等。例如，按照本发明，在个人计算机上作为能驱动LAN的微型组件基板(LAN卡)，可以装入个人计算机内。而且，随着个人计算机高功能化，必须有大容量的存储器卡。在这种场合，也可以利用本发明的安装基板的概念。

大型通用计算机、工作站、高速信息处理机用的LSI微型组件基板等安装基板，为使LSI之间的信号传输高速化越来越存在着要能将多个LSI高密度安装且在基板内的信号延迟要小等越来越重要的课题。但是，迄今还没有这样的技术既能满足基板的这些要求又使成本降低，又能制作出适应便携化的要求使尺寸减小的基板。

随着大型电子计算机的高速化，要求它所用的印刷电路板的高多层化、高密度化。作为用以达到高密度化的安装方式，有将LSI芯片直接搭载在多层印刷电路板上的方法(下面简称为裸片安装)。作为直接搭载LSI的基板，陶瓷系列基板材料已实用化(作为一实例有：″A New Set of Printed-Circuit Technogies for theIBM3081 processor Unit″IBM·J·RES·DEVELOP：Vol·26，No·1，Jan·1982)。但是，由于陶瓷系列材料自身的介电常数高、基板的成形温度高，需要使用比铜电阻高的钨、钼作为布线导体，所以有对电信号传播速度不利的缺点。作为新的安装方法，特别希望用能使用铜作为布线导体而且用介电常数低的有机高分子材料作为绝缘层的多层电路板。但在现有技术中，形成绝缘层以及使其平坦化，需要很长的工艺时间，且成品率难以提高。

特别是随着计算机高速化，信息处理机的工作频率将变为更高的频率。尤其是在有开放式总体结构的高速信息处理机中，其工作频率性变为从500MHZ到10GHZ的高频。与此相对应，要求使信号布线电路更短，使布线绝缘的绝缘膜材料有低的介电常数且为厚膜。最适合此特性要求的材料有聚酰亚胺。使用聚酰亚胺的安装基板、多层布线板等等在特开昭63-239898等中已经介绍过。然而，与上述高速信息处理机相应的LSI的安装基板，特别是担当LSI间传送的多层布线板的特性阻抗要求在50-250Ω的范围。为实现此要求，作为绝缘层，聚酰亚胺的厚度要求在10-50μm。为使阻抗匹配，绝缘层的膜厚不均匀性要小，各层的平坦性要好。在这种情况下，在LSI的多层布线的工艺中所见到的那种逐次多层化的方法中，要使聚酰亚胺绝缘膜的膜厚保持均一性是困难的。此外，即使在安装基板的制造技术中，在现有技术中要使安装基板高性能化也还存在着许多问题。例如，作为安装基板，现在薄膜、厚膜混合基板受到人们重视而正进行开发。这种薄膜、厚膜混合基板是在用厚膜工艺形成的厚膜上再用薄膜工艺形成多层薄膜。所谓厚膜是用厚膜工艺用W、Mo等形成布线层再叠层烧结的陶瓷基板。所谓薄膜，是用聚酰亚胺作为层间绝缘层、Cu、Al作为导电层，用薄膜工艺形成的。在此薄膜、厚膜混合基板中，薄膜布线部中的聚酰亚胺的介电常数比陶瓷小，由于能使用低阻的Cu、Al，而且使用半导体工艺，所以能使信号传输高速化和高密度化。但是，随着计算机的高性能化，每单位面积安装的门电路数增加，与此相应，薄膜布线层的叠层数也要增加。关于形成薄膜多层布线的技术，已有一些文献报导。在其基本工艺中应用了在陶瓷基板、硅基板上通过对光刻胶膜的曝光、显影形成过渡孔和聚酰亚胺层的图案的薄膜工艺。这种薄膜工艺适用于布线的微细化。但此工艺由于是一层一层地形成导体和过渡孔的所谓逐次叠层方式，故在形成叠层数多的薄膜布线时，有需要很长时间的缺点。而且，在此工艺中，由于在最后工艺阶段产生的次品使整个基板都成为次品，因而有成品率低，制造成本高这样的缺点。在薄膜布线中，为将布线电阻抑制到低水平，倘使布线宽度微细化，就要使布线厚度增加以确保所需要的截面积。绝缘层的厚度大体与布线膜厚度相等，从布线的特性阻抗(Zo)的匹配方面来看正是所要求的。而且有必要使多布线层的绝缘膜完全均匀平坦，多层的绝缘层厚度不均匀性抑制到5％以下。然而，用现有的方法，要使布线层的厚度与线宽度相同或在其以上，即使使用流动性的聚酰亚胺漆，也难以确保其平坦性。因此，在聚酰亚胺漆热硬化形成聚酰亚胺膜后，要用研磨、擦光或抛光等方法使聚酰亚膜平坦化，还要进行使下部导体布线露出等工艺。特别是在这一系列工艺中，工艺时间随着对最终布线层表面平坦性精度要求而增加，成品率难以提高，还存在当叠层数增加时使布线精度变差、断线，短路故障增多等问题。进而，由于有输入输出端子的陶瓷基板和下层的薄膜布线部要反复加热，浸渍到水、药品中，因而存在界面变坏，受到杂质、离子污染使可靠性降低等问题。