DE102010011747A1

DE102010011747A1 - Träger für die Herstellung eines Substrats und Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung dieses Trägers

Info

Publication number: DE102010011747A1
Application number: DE102010011747A
Authority: DE
Inventors: Seong Min Gwangmyeong Cho; Keung Jin Suwon Sohn; Tae Kyun Suwon Bae; Hyun Jung Yongin Hong; Kyung Ah Lee; Chang Gun Hwaseong Oh
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2010-03-17
Publication date: 2011-06-16
Also published as: KR20110067921A; JP2011129859A; TW201121381A; CN102098882A; US20110180205A1; US8156635B2; KR101077340B1; US20110138621A1

Abstract

Es wird ein Träger zur Herstellung eines Substrats offenbart, der Folgendes aufweist: eine Isolationsschicht mit einer ersten Metallschicht, die auf einer Seite oder beiden Seiten davon ausgebildet ist; eine zweite Metallschicht, die auf einer Seite der ersten Metallschicht ausgebildet ist; und eine dritte Metallschicht, die auf einer Seite der zweiten Metallschicht ausgebildet ist, wobei die zweite Metallschicht einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als die erste Metallschicht oder die dritte Metallschicht. Der Träger ist insofern vorteilhaft, als eine Aufbauschicht von einem Träger durch Erhitzen getrennt werden kann, so dass ein Trassierungsprozess nicht erforderlich ist, mit dem Ergebnis, dass sich die Größe eines Substrats nicht ändert, wenn die Aufbauschicht vom Träger getrennt wird, wodurch der Träger wieder verwendet wird und die Kompatibilität zwischen dem Substrat und Herstellungseinrichtungen aufrechterhalten wird.

Description

RÜCKVERWEISUNG AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2009-0124708 , eingereicht am 15. Dezember 2009, mit dem Titel ”A carrier member for manufacturing a substrate and a method of manufacturing a substrate using the same”, die hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung vollständig mit aufgenommen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Träger zur Herstellung eines Substrats und ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung dieses Trägers.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen werden gedruckte Leiterplatten (PCBs) durch Strukturieren von einer oder beiden Seiten eines Substrats, das aus verschiedenen wärmehärtenden Harzen besteht, unter Verwendung einer Kupferfolie und Anordnen und Befestigen von ICs oder elektronischen Teilen am Substrat, um eine elektrische Schaltung auszubilden, und dann durch Beschichten des Substrats mit einem Isolator hergestellt.
In letzter Zeit müssen mit dem Fortschritt der Elektronikindustrie elektronische Teile zunehmend hochgradig funktionalisiert, leicht, dünn, kurz und klein sein. Folglich müssen mit solchen elektronischen Teilen bestückte gedruckte Leiterplatten ebenfalls stark verdichtet und dünn sein.
Um mit der Verdünnung von gedruckten Leiterplatten Schritt zu halten, zieht insbesondere ein kernloses Substrat, das die Dicke durch Entfernen eines Kerns verringern kann und die Signalverarbeitungszeit verkürzen kann, eine beträchtliche Aufmerksamkeit auf sich. Ein kernloses Substrat benötigt jedoch einen Träger, der während eines Prozesses als Abstützung dient, da es keinen Kern aufweist. Nachstehend wird ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung eines kernlosen Substrats mit Bezug auf 1A bis 1E beschrieben.
1A bis 1E sind Schnittansichten, die nacheinander ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers zeigen. Probleme von herkömmlichen Technologien werden mit Bezug auf 1A bis 1E beschrieben.
Wie in 1A gezeigt, wird zuerst ein Träger 10 bereitgestellt. Der Träger 10 wird durch sequentielles Ausbilden von Klebefilmen 12, ersten Metallschichten 13 und zweiten Metallschichten 14 auf beiden Seiten eines mit Kupfer plattierten Laminats (CCL) 11 hergestellt. In diesem Fall wird der Träger erhitzt und durch eine Presse gepresst, und folglich befestigen sich das mit Kupfer plattierte Laminat 11 und die zweite Metallschicht 14 aneinander an einem Umfang davon mittels des Klebefilms 12. Um das mit Kupfer plattierte Laminat 11 und die zweite Metallschicht 14 stabil aneinander zu befestigen, muss unterdessen die Kontaktfläche dazwischen eine Breite von 10 mm aufweisen, und die erste Metallschicht 13 und die zweite Metallschicht werden unter Vakuum adsorbiert.
Wie in 1B gezeigt, werden anschließend Aufbauschichten 15 auf beiden Seiten des Trägers 10 ausgebildet. Hier wird jede der Aufbauschichten 15 in einer allgemeinen Weise ausgebildet und wird zusätzlich mit einer dritten Metallschicht 16 versehen, um das Verziehen der Aufbauschicht 15 an deren äußerster Lage zu verhindern.
Wie in 1C gezeigt, werden anschließend die Aufbauschichten 15 vom Träger 10 getrennt. Hier werden die Aufbauschichten 15 durch Entfernen der Kante des Klebefilms, durch den das mit Kupfer plattierte Laminat 11 und die zweite Metallschicht 14 aneinander befestigt sind, durch einen Trassierungsprozess vom Träger 10 getrennt.
Wie in 1D gezeigt, werden anschließend die zweite Metallschicht 14 und die dritte Metallschicht 15, die an den äußersten Lagen der Aufbauschicht 15 ausgebildet sind, durch Ätzen entfernt.
Wie in 1E gezeigt, werden anschließend Öffnungen 17 zum Freilegen von Kontaktstellen 19 in den äußersten Isolationsschichten der Aufbauschicht 15 ausgebildet, und dann werden Lötkugeln 18 auf den Kontaktstellen 19 ausgebildet.
In diesem herkömmlichen Substratherstellungsverfahren muss die Aufbauschicht 15 schließlich vom Träger 10 getrennt werden. Da jedoch beide Kanten des Trägers 10 durch einen Trassierungsprozess während dieser Trennprozedur entfernt werden, wird die Größe des Trägers 10 verringert, und folglich ist es schwierig, den Träger 10 wieder zu verwenden. Daher ist das herkömmliche Substratherstellungsverfahren insofern problematisch, als der Träger 10 zusätzlich bereitgestellt werden muss, sobald eine gedruckte Leiterplatte hergestellt wird, was folglich die Produktionskosten der gedruckten Leiterplatte erhöht. Ferner ist das herkömmliche Substratherstellungsverfahren insofern problematisch, als es schwierig ist, die Kompatibilität zwischen einem Substrat und einer Herstellungseinrichtung aufrechtzuerhalten, da die Größe des Substrats durch einen Trassierungsprozess geändert wird.
Ferner ist das herkömmliche Substratherstellungsverfahren insofern problematisch, als die Aufbauschicht 15 willkürlich vom Träger 10 getrennt werden kann, da die Aufbauschicht 15 tatsächlich nur durch die Haftkraft der Kante des Klebefilms 12 am Träger 10 befestigt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Folglich wurde die vorliegende Erfindung durchgeführt, um die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen, und die vorliegende Erfindung stellt einen Träger zur Herstellung eines Substrats bereit, von dem eine Aufbauschicht durch Erhitzen einer Metallschicht mit einem relativ niedrigen Schmelzpunkt leicht getrennt werden kann, ohne einen Trassierungsprozess durchzuführen, und ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung desselben.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen Träger zur Herstellung eines Substrats bereit, der Folgendes aufweist: eine Isolationsschicht mit einer ersten Metallschicht, die auf einer Seite oder beiden Seiten davon ausgebildet ist; eine zweite Metallschicht, die auf einer Seite der ersten Metallschicht ausgebildet ist; und eine dritte Metallschicht, die auf einer Seite der zweiten Metallschicht ausgebildet ist, wobei die zweite Metallschicht einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als die erste Metallschicht oder die dritte Metallschicht.
Hier kann die zweite Metallschicht aus Zinn oder einer Zinnlegierung bestehen.
Ferner kann die zweite Metallschicht aus irgendeinem Stoff bestehen, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zinn, Cadmium, Blei, Wismut, Zink und Legierungen oder Kombinationen davon besteht.
Ferner können die erste Metallschicht oder die dritte Metallschicht aus Kupfer, Nickel oder Aluminium bestehen.
Ferner kann die Isolationsschicht mit der ersten Metallschicht ein mit Kupfer plattiertes Laminat (CCL) sein.
Ferner kann eine Schicht einer intermetallischen Verbindung zwischen der ersten Metallschicht und der zweiten Metallschicht oder zwischen der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht gebildet werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers bereit, das Folgendes aufweist: Vorsehen einer Isolationsschicht mit einer ersten Metallschicht, die auf einer Seite oder beiden Seiten davon ausgebildet ist; Ausbilden einer zweiten Metallschicht mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als die erste Metallschicht auf einer Seite der ersten Metallschicht und dann Ausbilden einer dritten Metallschicht mit einem höheren Schmelzpunkt als die zweite Metallschicht auf einer Seite der zweiten Metallschicht, um einen Träger bereitzustellen; Ausbilden einer Aufbauschicht auf einer Seite der dritten Metallschicht; und Erhitzen der zweiten Metallschicht auf ihren Schmelzpunkt oder höher, um die Aufbauschicht vom Träger zu trennen.
Beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht kann hier die zweite Metallschicht aus Zinn oder einer Zinnlegierung bestehen.
Beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht kann die zweite Metallschicht ferner aus irgendeinem Stoff bestehen, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zinn, Cadmium, Blei, Wismut, Zink und Legierungen oder Kombinationen davon besteht.
Weiterhin kann das Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers ferner Folgendes aufweisen: Entfernen der zweiten Metallschicht, die auf der dritten Metallschicht verbleibt, nach dem Trennen der Aufbauschicht vom Träger.
Weiterhin kann das Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers ferner Folgendes aufweisen: Entfernen der dritten Metallschicht nach dem Trennen der Aufbauschicht vom Träger.
Beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht kann die zweite Metallschicht ferner auf einer Seite der ersten Metallschicht durch einen Plattierungsprozess ausgebildet werden.
Beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht kann die zweite Metallschicht ferner auf einer Seite der ersten Metallschicht durch Befestigen einer Metallfolie auf der ersten Metallschicht durch Erwärmungs- und Pressprozesse ausgebildet werden.
Beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht kann die dritte Metallschicht ferner auf einer Seite der zweiten Metallschicht durch einen Plattierungsprozess ausgebildet werden.
Beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht wird ferner die dritte Metallschicht auf einer Seite der zweiten Metallschicht durch Befestigen einer Metallfolie auf der zweiten Metallschicht durch Erwärmungs- und Pressprozesse ausgebildet.
Beim Vorsehen der Isolationsschicht mit der ersten Metallschicht kann ferner die erste Metallschicht aus Kupfer, Nickel oder Aluminium bestehen.
Beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht kann ferner die dritte Metallschicht aus Kupfer, Nickel oder Aluminium bestehen.
Beim Vorsehen der Isolationsschicht mit der ersten Metallschicht kann ferner die Isolationsschicht mit der ersten Metallschicht ein mit Kupfer plattiertes Laminat (CCL) sein.
Beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht kann ferner eine Schicht einer intermetallischen Verbindung zwischen der ersten Metallschicht und der zweiten Metallschicht oder zwischen der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht gebildet werden.
Verschiedene Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
Die Begriffe und Worte, die in der vorliegenden Patentbeschreibung und in den Ansprüchen verwendet werden, sollten nicht als auf typische Bedeutungen oder Wörterbuchdefinitionen begrenzt interpretiert werden, sondern sollten als Bedeutungen und Konzepte aufweisend interpretiert werden, die für den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung auf der Basis der Regel relevant sind, gemäß der ein Erfinder das Konzept des Begriffs geeignet definieren kann, um das beste Verfahren, das er zur Ausführung der Erfindung kennt, zu beschreiben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher verständlich, in denen:
1A bis 1E Schnittansichten sind, die nacheinander ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers zeigen;
2 eine Schnittansicht ist, die einen Träger zur Herstellung eines Substrats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
3 bis 12 Schnittansichten sind, die nacheinander ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung des Trägers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher verständlich. In den begleitenden Zeichnungen werden durchweg dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen, und auf überflüssige Beschreibungen davon wird verzichtet. Ferner werden in der folgenden Beschreibung die Begriffe ”eine Seite”, ”die andere Seite”, ”erste”, ”zweite”, ”dritte” und dergleichen verwendet, um eine bestimmte Komponente von anderen Komponenten zu unterscheiden, aber die Konfiguration solcher Komponenten sollte nicht als durch die Begriffe begrenzt aufgefasst werden. In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird ferner, wenn festgestellt wird, dass die ausführliche Beschreibung des Standes der Technik das Wesentliche der vorliegenden Erfindung unklar machen würde, auf die Beschreibung davon verzichtet.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
2 ist eine Schnittansicht, die einen Träger zur Herstellung eines Substrats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 2 gezeigt, besitzt ein Träger 1000 zur Herstellung eines Substrats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Isolationsschicht 100, die mit ersten Metallschichten 110 auf einer Seite oder beiden Seiten davon versehen ist, eine zweite Metallschicht 120, die auf einer Seite jeder der ersten Metallschichten 110 ausgebildet ist, und eine dritte Metallschicht 130, die auf einer Seite der zweiten Metallschicht 120 ausgebildet ist, wobei die zweite Metallschicht 120 einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als die erste Metallschicht 110 oder die dritte Metallschicht 130.
Die Isolationsschicht 100 ist ein Basiselement, das den Träger 1000 bildet, und ist mit den ersten Metallschichten 110 auf einer Seite oder auf beiden Seiten davon versehen. Die Isolationsschicht 100 ist nicht besonders begrenzt, aber die Isolationsschicht 100, die mit den ersten Metallschichten 110 auf einer oder beiden Seiten davon versehen ist, kann ein einseitiges mit Kupfer plattiertes Laminat (CCL) oder ein doppelseitiges mit Kupfer plattiertes Laminat (CCL) sein. Zusätzlich dazu kann ein Prepreg- oder Ajinomoto-Aufbaufilm (ABF), der ein üblicherweise verwendetes Isolationsmaterial ist, als Isolationsschicht 100 verwendet werden.
Weiterhin kann die Isolationsschicht 100 ferner Papier, Glasfaser, Glasfaservlies oder dergleichen als Verstärkungsmaterial aufweisen, um die mechanische Festigkeit des Trägers 1000 zu verbessern.
Da die erste Metallschicht 110 als Abstützung des Trägers 1000 dient, muss die erste Metallschicht 110 einen Tragewiderstand mit vorbestimmter Festigkeit oder mehr aufweisen, um das Verziehen des Trägers 1000 zu verhindern, und muss einen höheren Schmelzpunkt als die zweite Metallschicht 120 aufweisen, die geschmolzen wird, wenn eine Aufbauschicht 140 vom Träger 1000 getrennt wird. In Anbetracht des obigen Tragewiderstandes und Schmelzpunkts kann die erste Metallschicht 110 aus Kupfer, Nickel oder Aluminium bestehen. Wenn jedoch ein mit Kupfer plattiertes Laminat (CCL) als Isolationsschicht verwendet wird, besteht die erste Metallschicht 110 selbstverständlich aus Kupfer.
In 2 sind die ersten Metallschichten 110 unterdessen auf beiden Seiten der Isolationsschicht 100 ausgebildet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Die erste Metallschicht 110 kann selektiv auf nur einer Seite der Isolationsschicht 100 ausgebildet werden. Das heißt, wenn die Aufbauschichten 140 auf beiden Seiten des Trägers 1000 ausgebildet werden (siehe 8), können die ersten Metallschichten 110 auf beiden Seiten der Isolationsschicht 100 ausgebildet werden, und wenn die Aufbauschicht 140 auf nur einer Seite des Trägers 1000 ausgebildet wird, kann die erste Metallschicht 110 auf nur einer Seite der Isolationsschicht 100 ausgebildet werden.
Die zweite Metallschicht 120 dient zum vollständigen Aufrechterhalten der Verbindung zwischen dem Träger 1000 und der Aufbauschicht 140 durch Befestigen der ersten Metallschicht 110 und der dritten Metallschicht 130 aneinander. Hier kann die zweite Metallschicht 120 aus Zinn oder einer Zinnlegierung bestehen oder kann aus irgendeinem Stoff bestehen, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zinn, Cadmium, Blei, Wismut, Zink und Legierungen oder Kombinationen davon besteht. Ferner kann die zweite Metallschicht 120 auf der ersten Metallschicht 110 durch einen Plattierungsprozess ausgebildet werden oder kann auf der ersten Metallschicht 110 durch Befestigen einer Metallfolie auf der ersten Metallschicht 110 durch Erwärmungs- und Pressprozesse ausgebildet werden. In diesem Fall reagiert die zweite Metallschicht 120 mit der ersten Metallschicht 110 unter Bildung einer Schicht 125 einer intermetallischen Verbindung. Wenn beispielsweise die erste Metallschicht 110 aus Kupfer besteht und die zweite Metallschicht 120 aus Zinn besteht, wird eine Schicht 125 einer intermetallischen Verbindung, wie z. B. Cu₆Sn₅, Cu₃Sn oder dergleichen, zwischen der ersten Metallschicht 110 und der zweiten Metallschicht 120 gebildet. Um die Aufbauschicht 140 vom Träger 1000 zu trennen, darf jedoch die zweite Metallschicht 120 nicht vollständig in die Schicht 125 der intermetallischen Verbindung umgewandelt werden und eine reine zweite Metallschicht mit einem konstanten Schmelzpunkt muss verbleiben. Schließlich wird die zweite Metallschicht 120 auf den Schmelzpunkt oder höher erhitzt und somit geschmolzen, um die Aufbauschicht 140 vom Träger 1000 zu trennen (siehe 9). Als Referenz weist Zinn, Cadmium, Blei, Wismut, Zink oder dergleichen, das die zweite Metallschicht 120 bildet, einen Schmelzpunkt im Bereich von etwa 232°C bis etwa 419°C auf (Zinn: etwa 232°C, Cadmium: etwa 320,9°C, Blei: etwa 327°C, Wismut: etwa 271,3°C, Zink: etwa 419°C), wohingegen Kupfer, Nickel oder Aluminium, das die erste Metallschicht 110 bildet, einen Schmelzpunkt im Bereich von etwa 660°C bis etwa 1455°C aufweist (Kupfer: etwa 1083°C, Nickel: etwa 1455°C, Aluminium: etwa 660°C). Daher werden die erste Metallschicht 110, die zweite Metallschicht 120 und die dritte Metallschicht 130 auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt (beispielsweise eine Temperatur im Bereich von 232°C oder mehr bis weniger als 1083°C, wenn die zweite Metallschicht 120 aus Zinn besteht und jede der ersten Metallschicht 110 und der dritten Metallschicht 130 aus Kupfer besteht), so dass nur die zweite Metallschicht 120 ohne Phasenänderung der ersten Metallschicht 110 und der dritten Metallschicht 130 selektiv geschmolzen wird, wodurch die Aufbauschicht 140 vom Träger 1000 getrennt wird.
Da die dritte Metallschicht 130 ebenso wie die vorstehend erwähnte erste Metallschicht 110 als Abstützung des Trägers 1000 dient, muss die dritte Metallschicht 130 einen Tragewiderstand mit vorbestimmter Festigkeit oder mehr aufweisen, um das Verziehen des Trägers 1000 zu verhindern, und muss einen höheren Schmelzpunkt als die zweite Metallschicht 120 aufweisen, die geschmolzen wird, wenn die Aufbauschicht 140 vom Träger 1000 getrennt wird. Ferner kann die dritte Metallschicht 130 aus einem Material bestehen, das leicht geätzt werden kann, da sie schließlich entfernt werden muss. In Anbetracht des obigen Tragewiderstandes, des Schmelzpunkts und der Ätzbarkeit kann die dritte Metallschicht 130 aus Kupfer, Nickel oder Aluminium bestehen. Ferner kann die dritte Metallschicht 130 auf der zweiten Metallschicht 120 durch einen Plattierungsprozess ausgebildet werden oder kann auf der zweiten Metallschicht 120 durch Befestigen einer Metallfolie auf der zweiten Metallschicht 120 durch Erwärmungs- und Pressprozesse ausgebildet werden. In diesem Fall, wie vorstehend beschrieben, reagiert die dritte Metallschicht 130 mit der zweiten Metallschicht 120, um eine Schicht 135 einer intermetallischen Verbindung zu bilden.
Der Träger 1000 gemäß dieser Ausführungsform wird auf eine vorbestimmte Temperatur (einen Schmelzpunkt der zweiten Metallschicht 120) oder höher erhitzt, um die Aufbauschicht 140 davon zu trennen (siehe 9). Daher ist die vorliegende Erfindung im Unterschied zu herkömmlichen Technologien insofern vorteilhaft, als auf einen Trassierungsprozess verzichtet werden kann und als die Verbindung des Trägers 1000 und der Aufbauschicht 140 bei etwa 200°C, die im Allgemeinen während eines Prozesses zur Herstellung eines Substrats erreicht wird, stabil aufrechterhalten werden kann.
3 bis 12 sind Schnittansichten, die nacheinander ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung des Trägers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
Wie in 3 bis 12 gezeigt, weist ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung des Trägers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: Vorsehen einer Isolationsschicht 100 mit ersten Metallschichten 110, die auf einer Seite oder beiden Seiten davon ausgebildet sind; Ausbilden einer zweiten Metallschicht 120 mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als die erste Metallschicht 110 auf einer Seite von jeder der ersten Metallschichten 110 und dann Ausbilden einer dritten Metallschicht 130 mit einem höheren Schmelzpunkt als die zweite Metallschicht 120 auf einer Seite der zweiten Metallschicht 120, um einen Träger 1000 bereitzustellen; Ausbilden einer Aufbauschicht 140 auf einer Seite der dritten Metallschicht 130; und Erhitzen der zweiten Metallschicht 120 auf ihren Schmelzpunkt oder höher, um die Aufbauschicht 140 vom Träger 1000 zu trennen.
Wie in 3 gezeigt, wird zuerst eine Isolationsschicht 100 mit ersten Metallschichten 110, die auf beiden Seiten davon ausgebildet sind, bereitgestellt. Hier kann ein mit Kupfer plattiertes Laminat (CCL) als Isolationsschicht 100 verwendet werden und in diesem Fall können die auf beiden Seiten der Isolationsschicht 100 ausgebildeten ersten Metallschichten 110 eine Kupferfolie sein. Die Isolationsschicht 100 ist jedoch nicht auf das mit Kupfer plattierte Laminat (CCL) begrenzt und ein Prepreg- oder Ajinomoto-Aufbaufilm (ABF), der ein üblicherweise verwendetes Isolationsmaterial ist, kann als Isolationsschicht 100 verwendet werden. In diesem Fall können die ersten Metallschichten aus Kupfer, Nickel oder Aluminium bestehen. In 3 kann unterdessen, obwohl die ersten Metallschichten 110 auf beiden Seiten der Isolationsschicht 100 ausgebildet sind, die erste Metallschicht 110 selektiv auf nur einer Seite der Isolationsschicht 100 ausgebildet sein, wobei somit die Aufbauschicht 140 selektiv nur auf einer Seite des Trägers 1000 während eines anschließenden Prozesses ausgebildet wird.
Wie in 4 gezeigt, wird anschließend eine zweite Metallschicht 120 auf einer Seite von jeder der ersten Metallschichten 110 ausgebildet. Hier kann die zweite Metallschicht 120 auf der ersten Metallschicht 110 durch einen Plattierungsprozess ausgebildet werden oder kann auf der ersten Metallschicht 110 durch Befestigen einer Metallfolie auf der ersten Metallschicht 110 durch Erwärmungs- und Pressprozesse ausgebildet werden.
Unterdessen reagiert die zweite Metallschicht 120 mit der ersten Metallschicht 110 unter Bildung einer Schicht 125 einer intermetallischen Verbindung zwischen der ersten Metallschicht 110 und der zweiten Metallschicht 120. Da die zweite Metallschicht 120 zum Trennen der Aufbauschicht 140 vom Träger 1000 durch Schmelzen derselben in einem anschließenden Prozess dienen muss, muss die zweite Metallschicht 120 ferner einen niedrigeren Schmelzpunkt als die erste Metallschicht 110 oder die dritte Metallschicht 130 aufweisen, die aus Kupfer, Nickel oder Aluminium oder dergleichen besteht. Wegen dieses Punkts kann die zweite Metallschicht 120 aus Zinn oder einer Zinnlegierung bestehen oder kann aus irgendeinem Stoff bestehen, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zinn, Cadmium, Blei, Wismut, Zink und Legierungen oder Kombinationen davon besteht.
Wie in 5 gezeigt, wird anschließend eine dritte Metallschicht 130 auf der zweiten Metallschicht 120 ausgebildet, um einen Träger 1000 bereitzustellen. Hier kann die dritte Metallschicht 130 ähnlich zum Verfahren zum Ausbilden der zweiten Metallschicht 120 auf der zweiten Metallschicht 120 durch einen Plattierungsprozess ausgebildet werden oder kann auf der zweiten Metallschicht 120 durch Befestigen einer Metallfolie auf der zweiten Metallschicht 120 durch Erwärmungs- und Pressprozesse ausgebildet werden. In diesem Fall reagiert die dritte Metallschicht 130 mit der zweiten Metallschicht 120 unter Bildung einer Schicht 135 einer intermetallischen Verbindung zwischen der zweiten Metallschicht 120 und der dritten Metallschicht 130.
Da die dritte Metallschicht 130 einen höheren Schmelzpunkt aufweisen muss als die zweite Metallschicht 120, die aus Zinn, Cadmium, Blei, Wismut, Zink oder dergleichen besteht, und in einem anschließenden Prozess entfernt werden muss, kann die dritte Metallschicht 130 unterdessen aus einem Material hergestellt werden, das leicht geätzt werden kann. In Anbetracht dieses Punkts kann die dritte Metallschicht 130 aus Kupfer, Nickel oder Aluminium bestehen.
Wie in 6 bis 8 gezeigt, wird anschließend eine Aufbauschicht 140 auf einer Seite der dritten Metallschicht 130 ausgebildet. Hier kann die Aufbauschicht 140 durch Aufbringen eines Isolationsmaterials 141 auf die dritte Metallschicht 130, Ausbilden von Kontaktlöchern im Isolationsmaterial 141 unter Verwendung eines YAG- oder CO₂-Lasers und dann Ausbilden einer Schaltungsschicht 143 mit Kontaktlöchern 145 auf dem Isolationsmaterial 141 durch einen Semiadditiv-Prozess (SAP) oder einen modifizierten Semiadditiv-Prozess (MSAP) vollendet werden.
Mit Bezug auf 6 bis 11 ist unterdessen in 11 gezeigt, dass eine Schaltungsschicht 153 mit Kontaktlöchern 155 auf dem äußersten Isolationsmaterial 141 ausgebildet wird, nachdem die Aufbauschicht 140 vom Träger 100 getrennt ist, obwohl die Schaltungsschicht 153 mit Kontaktlöchern 155 nicht auf dem äußersten Isolationsmaterial 141 in diesem Prozess ausgebildet wird, aber der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf begrenzt. In diesem Prozess können beispielsweise Schaltungsschichten 143 und 153 mit Kontaktlöchern 145 und 155 nacheinander auf ihren jeweiligen Isolationsmaterialien 141 ausgebildet werden, während die Isolationsmaterialien 141 nacheinander ausgebildet werden.
Wie in 9 gezeigt, wird anschließend die zweite Metallschicht 120 auf ihren Schmelzpunkt oder höher erhitzt, um die Aufbauschicht 140 vom Träger 1000 zu trennen. Wie beschrieben, weist die zweite Metallschicht 120 einen Schmelzpunkt im Bereich von etwa 232°C bis etwa 419°C auf, wohingegen die erste Metallschicht 110 oder die dritte Metallschicht 130 einen Schmelzpunkt im Bereich von etwa 660°C bis etwa 1455°C aufweist. Daher werden die erste Metallschicht 110, die zweite Metallschicht 120 und die dritte Metallschicht 130 auf eine vorbestimmte Temperatur (beispielsweise eine Temperatur im Bereich von 232°C oder mehr bis weniger als 1083°C, wenn die zweite Metallschicht 120 aus Zinn besteht und jede der ersten Metallschicht 110 und der dritten Metallschicht 130 aus Kupfer besteht) erhitzt, wobei somit die Aufbauschicht 140 vom Träger 1000 getrennt wird. In diesem Fall kann eine physikalische Kraft zusätzlich darauf aufgebracht werden, um die Aufbauschicht 140 effizienter vom Träger 1000 zu trennen.
Nachdem die Aufbauschicht 140 vom Träger 1000 getrennt ist, kann unterdessen eine geschmolzene zweite Metallschicht 120 auf der dritten Metallschicht 130 verbleiben. Die geschmolzene zweite Metallschicht 120, die auf der dritten Metallschicht 130 verbleibt, kann durch einen Ätzprozess entfernt werden.
Wie in 10 gezeigt, wird anschließend die dritte Metallschicht 130 von der Aufbauschicht 140 entfernt. Obwohl Verfahren zum Entfernen der dritten Metallschicht 130 nicht besonders begrenzt sind, kann die dritte Metallschicht 130 ähnlich der geschmolzenen zweiten Metallschicht 120, die auf der dritten Metallschicht 130 verbleibt, auch durch einen Ätzprozess entfernt werden. Ferner kann ein Herstellungsprozess durch gleichzeitiges Entfernen der dritten Metallschicht 130, wenn die geschmolzene zweite Metallschicht 120, die auf der dritten Metallschicht 130 verbleibt, durch einen Ätzprozess entfernt wird, vereinfacht werden.
Wie in 11 gezeigt, wird anschließend eine Schaltungsschicht 153 mit Kontaktlöchern 155 auf dem äußersten Isolationsmaterial 141 der Aufbauschicht 141 ausgebildet. Da die dritte Metallschicht 130 von der Aufbauschicht 140 im vorherigen Prozess entfernt wird, wird das äußerste Isolationsmaterial 141 der Aufbauschicht 140 freigelegt. Daher kann die Schaltungsschicht 153 mit Kontaktlöchern 155 durch Ausbilden von Kontaktlöchern im freigelegten äußersten Isolationsmaterial 141 unter Verwendung eines YAG- oder CO₂-Lasers und dann Durchführen eines Semiadditiv-Prozesses (SAP) oder eines modifizierten Semiadditiv-Prozesses (MSAP) ausgebildet werden. Wie vorstehend beschrieben, kann jedoch, wenn die Schaltungsschichten 143 und 153 mit Kontaktlöchern 145 und 155 nacheinander auf ihren jeweiligen Isolationsmaterialien 141 ausgebildet werden, während die Isolationsmaterialien 141 im Prozess des Ausbildens der Aufbauschicht 140 nacheinander ausgebildet werden, auf diesen Prozess verzichtet werden.
Wie in 12 gezeigt, wird anschließend eine Lötresistschicht 160 auf dem äußersten Isolationsmaterial der Aufbauschicht 140 ausgebildet. Hier besteht die Lötresistschicht 160 aus einem wärmebeständigen Beschichtungsmaterial und dient zum Schützen der Schaltungsschicht 153, so dass kein Lötmittel auf die Schaltungsschicht 153 während des Lötens aufgebracht wird. Um die Schaltungsschicht 153 mit externen Schaltungen elektrisch zu verbinden, können ferner Öffnungen 165 in der Lötresistschicht 160 ausgebildet werden, um Kontaktstellen freizulegen.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Aufbauschicht von einem Träger durch Erhitzen getrennt werden, so dass ein Trassierungsprozess nicht erforderlich ist, mit dem Ergebnis, dass sich die Größe eines Substrats nicht ändert, wenn die Aufbauschicht vom Träger getrennt wird, wodurch der Träger wieder verwendet wird und die Kompatibilität zwischen dem Substrat und Herstellungseinrichtungen aufrechterhalten wird.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für Erläuterungszwecke offenbart wurden, wird der Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass verschiedene Modifikationen, Zusätze und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Schutzbereich und Gedanken der Erfindung, wie in den begleitenden Ansprüchen offenbart, abzuweichen.
Einfache Modifikationen, Zusätze und Ersetzungen der vorliegenden Erfindung gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung und der spezifische Schutzbereich der vorliegenden Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche klar definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2009-0124708 [0001]

Claims

Träger zur Herstellung eines Substrats, der Folgendes enthält: eine Isolationsschicht mit einer ersten Metallschicht, die auf einer Seite oder beiden Seiten davon ausgebildet ist; eine zweite Metallschicht, die auf einer Seite der ersten Metallschicht ausgebildet ist; und eine dritte Metallschicht, die auf einer Seite der zweiten Metallschicht ausgebildet ist, wobei die zweite Metallschicht einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als die erste Metallschicht oder die dritte Metallschicht.
Träger zur Herstellung eines Substrats nach Anspruch 1, wobei die zweite Metallschicht aus Zinn oder einer Zinnlegierung besteht.
Träger zur Herstellung eines Substrats nach Anspruch 1, wobei die zweite Metallschicht aus irgendeinem Stoff besteht, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zinn, Cadmium, Blei, Wismut, Zink und Legierungen oder Kombinationen davon besteht.
Träger zur Herstellung eines Substrats nach Anspruch 1, wobei die erste Metallschicht oder die dritte Metallschicht aus Kupfer, Nickel oder Aluminium besteht.
Träger zur Herstellung eines Substrats nach Anspruch 1, wobei die Isolationsschicht mit der ersten Metallschicht ein mit Kupfer plattiertes Laminat (CCL) ist.
Träger zur Herstellung eines Substrats nach Anspruch 1, wobei eine Schicht einer intermetallischen Verbindung zwischen der, ersten Metallschicht und der zweiten Metallschicht oder zwischen der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers, das Folgendes enthält: Vorsehen einer Isolationsschicht mit einer ersten Metallschicht, die auf einer Seite oder beiden Seiten davon ausgebildet ist; Ausbilden einer zweiten Metallschicht mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als die erste Metallschicht auf einer Seite der ersten Metallschicht und dann Ausbilden einer dritten Metallschicht mit einem höheren Schmelzpunkt als die zweite Metallschicht auf einer Seite der zweiten Metallschicht, um einen Träger bereitzustellen; Ausbilden einer Aufbauschicht auf einer Seite der dritten Metallschicht; und Erhitzen der zweiten Metallschicht auf ihren Schmelzpunkt oder höher, um die Aufbauschicht vom Träger zu trennen.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers nach Anspruch 7, wobei beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht die zweite Metallschicht aus Zinn oder einer Zinnlegierung besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers nach Anspruch 7, wobei beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht die zweite Metallschicht aus irgendeinem Stoff besteht, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zinn, Cadmium, Blei, Wismut, Zink und Legierungen oder Kombinationen davon besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers nach Anspruch 7, das ferner Folgendes enthält: Entfernen der zweiten Metallschicht, die auf der dritten Metallschicht verbleibt, nach dem Trennen der Aufbauschicht vom Träger.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers nach Anspruch 7, das ferner Folgendes enthält: Entfernen der dritten Metallschicht nach dem Trennen der Aufbauschicht vom Träger.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers nach Anspruch 7, wobei beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht die zweite Metallschicht auf einer Seite der ersten Metallschicht durch einen Plattierungsprozess ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers nach Anspruch 7, wobei beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht die zweite Metallschicht auf einer Seite der ersten Metallschicht durch Befestigen einer Metallfolie auf der ersten Metallschicht durch Erwärmungs- und Pressprozesse ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers nach Anspruch 7, wobei beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht die dritte Metallschicht auf einer Seite der zweiten Metallschicht durch einen Plattierungsprozess ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers nach Anspruch 7, wobei beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht die dritte Metallschicht auf einer Seite der zweiten Metallschicht durch Befestigen einer Metallfolie auf der zweiten Metallschicht durch Erwärmungs- und Pressprozesse ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers nach Anspruch 7, wobei beim Vorsehen der Isolationsschicht mit der ersten Metallschicht die erste Metallschicht aus Kupfer, Nickel oder Aluminium besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers nach Anspruch 7, wobei beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht die dritte Metallschicht aus Kupfer, Nickel oder Aluminium besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers nach Anspruch 7, wobei beim Vorsehen der Isolationsschicht mit der ersten Metallschicht die Isolationsschicht mit der ersten Metallschicht ein mit Kupfer plattiertes Laminat (CCL) ist.
Verfahren zur Herstellung eines Substrats unter Verwendung eines Trägers nach Anspruch 7, wobei beim Ausbilden der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht eine Schicht einer intermetallischen Verbindung zwischen der ersten Metallschicht und der zweiten Metallschicht oder zwischen der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht gebildet wird.