JP2002270731A - 配線基板及びその製造方法、並びに半導体装置 - Google Patents
配線基板及びその製造方法、並びに半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板内部の脱湿作用を確保しながら、実装信
頼性を確保することができる配線基板及びその製造方
法、並びに半導体装置を提供すること。 【解決手段】 熱硬化性樹脂フィルム31をコア材と、
その両面に積層されコア材31よりも吸湿性が小である
熱可塑性樹脂フィルム32との積層構造を有する配線基
板30の裏面30B側に、コア材31内に底部40aを
有する非貫通孔形態のガス抜き孔40を設ける。これに
より、効率的な脱湿作用を確保しながら、半導体チップ
36が搭載される表面30Aに塗布された接着材料38
が裏面30B側へ流出することが防止され、実装信頼性
の低下を回避することができる。
頼性を確保することができる配線基板及びその製造方
法、並びに半導体装置を提供すること。 【解決手段】 熱硬化性樹脂フィルム31をコア材と、
その両面に積層されコア材31よりも吸湿性が小である
熱可塑性樹脂フィルム32との積層構造を有する配線基
板30の裏面30B側に、コア材31内に底部40aを
有する非貫通孔形態のガス抜き孔40を設ける。これに
より、効率的な脱湿作用を確保しながら、半導体チップ
36が搭載される表面30Aに塗布された接着材料38
が裏面30B側へ流出することが防止され、実装信頼性
の低下を回避することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リフロー実装時に
おける基板剥離、部品破壊を回避するためのガス抜き孔
を備えた配線基板及びその製造方法、並びに半導体装置
に関する。
おける基板剥離、部品破壊を回避するためのガス抜き孔
を備えた配線基板及びその製造方法、並びに半導体装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、配線基板用基材として、ガラ
スエポキシ等の熱硬化性樹脂が用いられている。熱硬化
の際の接着強度と熱硬化強度、電気絶縁性及び耐熱性に
優れるためである。また、配線層は、基板表面又は表裏
面に設けた銅箔をパターニング形成したものが一般的で
ある。
スエポキシ等の熱硬化性樹脂が用いられている。熱硬化
の際の接着強度と熱硬化強度、電気絶縁性及び耐熱性に
優れるためである。また、配線層は、基板表面又は表裏
面に設けた銅箔をパターニング形成したものが一般的で
ある。
【0003】一方、熱硬化性樹脂フィルムをコア材とし
てその表裏面に熱可塑性樹脂フィルムを接着し、当該熱
可塑性樹脂フィルムを型成形して凹状パターンを形成
し、その凹溝内に導電材料を充填して配線層を形成した
配線基板が、先に本出願人により提案されている(特願
2000−257466号)。
てその表裏面に熱可塑性樹脂フィルムを接着し、当該熱
可塑性樹脂フィルムを型成形して凹状パターンを形成
し、その凹溝内に導電材料を充填して配線層を形成した
配線基板が、先に本出願人により提案されている(特願
2000−257466号)。
【0004】この構成により、従前の銅箔をエッチング
加工して配線層を構成した配線基板に比べて、微細な配
線パターンを備えた配線層を高精度に形成できると共
に、基板間の品質のバラツキが低減される。また、積層
プレス時における熱可塑性樹脂の熱収縮が熱硬化性フィ
ルムによって吸収されるため反りのない配線基板が得ら
れ、熱による荷重たわみ、引張特性、曲げ特性等が向上
し、いわゆる熱的強度及び機械的強度の優れた配線基材
に仕上げることができる。
加工して配線層を構成した配線基板に比べて、微細な配
線パターンを備えた配線層を高精度に形成できると共
に、基板間の品質のバラツキが低減される。また、積層
プレス時における熱可塑性樹脂の熱収縮が熱硬化性フィ
ルムによって吸収されるため反りのない配線基板が得ら
れ、熱による荷重たわみ、引張特性、曲げ特性等が向上
し、いわゆる熱的強度及び機械的強度の優れた配線基材
に仕上げることができる。
【0005】以上のような構成の配線基板は、チップサ
イズ型半導体パッケージ(CSP)部品におけるインタ
ーポーザ基板として好適に用いられる。図7にその一構
成例を示す。
イズ型半導体パッケージ(CSP)部品におけるインタ
ーポーザ基板として好適に用いられる。図7にその一構
成例を示す。
【0006】配線基板10は、例えば2枚の熱硬化性樹
脂フィルム11,11からなるコア材と、その両面に積
層される熱可塑性樹脂フィルム12,12とを有する。
そして、表面側の熱可塑性樹脂フィルム12に型成形さ
れた凹溝(凹状パターン)13内に導電材料15が充填
されることによって、半導体チップ16の突起電極(バ
ンプ)17が接合される配線層が形成される。半導体チ
ップ16と配線基板10との間は接着材料18を介して
一体化され、必要に応じて封止樹脂19がモールドされ
て完成とされる。
脂フィルム11,11からなるコア材と、その両面に積
層される熱可塑性樹脂フィルム12,12とを有する。
そして、表面側の熱可塑性樹脂フィルム12に型成形さ
れた凹溝(凹状パターン)13内に導電材料15が充填
されることによって、半導体チップ16の突起電極(バ
ンプ)17が接合される配線層が形成される。半導体チ
ップ16と配線基板10との間は接着材料18を介して
一体化され、必要に応じて封止樹脂19がモールドされ
て完成とされる。
【0007】なお、配線基板10の裏面側に露出するス
ルーホール14内の導電材料15が外部端子とされるL
GAの形態と、あるいは当該導電材料15へ別途設けた
半田ボールが外部端子とされるBGAの形態との何れか
が採られる。
ルーホール14内の導電材料15が外部端子とされるL
GAの形態と、あるいは当該導電材料15へ別途設けた
半田ボールが外部端子とされるBGAの形態との何れか
が採られる。
【0008】ところで、上記のような構成の配線基板1
0においては、熱硬化性樹脂フィルム11と熱可塑性樹
脂フィルム12の吸湿性の違いから、リフロー実装時に
おいてポップコーン現象と呼ばれる配線基板10の剥離
や部品破壊が問題となる。
0においては、熱硬化性樹脂フィルム11と熱可塑性樹
脂フィルム12の吸湿性の違いから、リフロー実装時に
おいてポップコーン現象と呼ばれる配線基板10の剥離
や部品破壊が問題となる。
【0009】一般的に、熱硬化性樹脂は熱可塑性樹脂よ
りも吸湿性が大きい。ところがコア材31の外部への露
出面が少ないため、コア材11に吸収された湿気の脱湿
効率が悪く、リフロー実装時の急激な熱印加によりコア
材11を膨張せしめ、両樹脂フィルム間、配線基板と半
導体チップとの間、及びスルーホール14内壁と導電材
料15との間を剥離させてしまう(図7において符号P
で示す)。
りも吸湿性が大きい。ところがコア材31の外部への露
出面が少ないため、コア材11に吸収された湿気の脱湿
効率が悪く、リフロー実装時の急激な熱印加によりコア
材11を膨張せしめ、両樹脂フィルム間、配線基板と半
導体チップとの間、及びスルーホール14内壁と導電材
料15との間を剥離させてしまう(図7において符号P
で示す)。
【0010】この問題を解消するために、特開平11−
163022号公報には、配線基板を貫通するガス抜き
孔を形成することによって、リフロー実装時に配線基板
の内部からの脱湿を可能とし、基板の剥離を防止するよ
うにした構成が記載されている。
163022号公報には、配線基板を貫通するガス抜き
孔を形成することによって、リフロー実装時に配線基板
の内部からの脱湿を可能とし、基板の剥離を防止するよ
うにした構成が記載されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の構成では、半導体チップ実装面に塗布される
接着材料によってガス抜き孔が塞がれたり、上記接着材
料がガス抜き孔を介して基板裏面(CSP電極面)へ流
出することが考えられる。こうなると、実装オープン不
良の原因となり、却って実装信頼性を損なわせてしま
う。
報に記載の構成では、半導体チップ実装面に塗布される
接着材料によってガス抜き孔が塞がれたり、上記接着材
料がガス抜き孔を介して基板裏面(CSP電極面)へ流
出することが考えられる。こうなると、実装オープン不
良の原因となり、却って実装信頼性を損なわせてしま
う。
【0012】また、これを回避するために半導体チップ
の搭載領域から離れた位置に上記ガス抜き孔を形成する
ことも考えられるが、この場合、効率的な脱湿作用が得
られなくなる。
の搭載領域から離れた位置に上記ガス抜き孔を形成する
ことも考えられるが、この場合、効率的な脱湿作用が得
られなくなる。
【0013】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、配線
基板の脱湿作用を確保しながら、実装信頼性を確保する
ことができる配線基板及びその製造方法、並びに半導体
装置を提供することを課題とする。
基板の脱湿作用を確保しながら、実装信頼性を確保する
ことができる配線基板及びその製造方法、並びに半導体
装置を提供することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するに
当たり、本発明に係る配線基板は、表層に配線層を備
え、少なくとも第1のコア層と、第1のコア層の両面に
積層され第1のコア層よりも吸湿性が小である第2のコ
ア層とを有する配線基板において、第2のコア層を貫通
し第1のコア層内に底部を有する有底のガス抜き孔を備
えたことを特徴としている。
当たり、本発明に係る配線基板は、表層に配線層を備
え、少なくとも第1のコア層と、第1のコア層の両面に
積層され第1のコア層よりも吸湿性が小である第2のコ
ア層とを有する配線基板において、第2のコア層を貫通
し第1のコア層内に底部を有する有底のガス抜き孔を備
えたことを特徴としている。
【0015】すなわち本発明では、配線基板の脱湿を行
わせるガス抜き孔を、第2のコア層に比べて吸湿性が大
である第1のコア層の内部に底部を有する非貫通孔とし
て構成することによって、効率の高い配線基板の脱湿作
用を確保しながら、半導体チップの搭載面側に塗布され
る接着材料の対面側への流出を防止するようにしてい
る。
わせるガス抜き孔を、第2のコア層に比べて吸湿性が大
である第1のコア層の内部に底部を有する非貫通孔とし
て構成することによって、効率の高い配線基板の脱湿作
用を確保しながら、半導体チップの搭載面側に塗布され
る接着材料の対面側への流出を防止するようにしてい
る。
【0016】また、本発明に係る配線基板の製造方法
は、熱硬化性樹脂フィルムからなるコア材の両面に対
し、熱可塑性樹脂フィルムを積層する工程と、一方側の
熱可塑性樹脂フィルムに型成形を施して凹状パターンを
形成し、凹状パターンの凹溝内に導電材料を充填して配
線層を形成する工程と、配線層が形成される面とは反対
側の面に、上記コア材の内部に底部を有する有底のガス
抜き孔を形成する工程とを有することを特徴としてい
る。
は、熱硬化性樹脂フィルムからなるコア材の両面に対
し、熱可塑性樹脂フィルムを積層する工程と、一方側の
熱可塑性樹脂フィルムに型成形を施して凹状パターンを
形成し、凹状パターンの凹溝内に導電材料を充填して配
線層を形成する工程と、配線層が形成される面とは反対
側の面に、上記コア材の内部に底部を有する有底のガス
抜き孔を形成する工程とを有することを特徴としてい
る。
【0017】上記ガス抜き孔を形成する工程では、例え
ばドリル加工やドライエッチング法によって所望の深さ
のガス抜き孔を形成することができる。
ばドリル加工やドライエッチング法によって所望の深さ
のガス抜き孔を形成することができる。
【0018】以上により、配線基板の効率的な脱湿作用
を確保しながら、半導体チップの搭載面側に塗布される
接着材料の対面側への流出を防止することができる配線
基板を得ることができる。
を確保しながら、半導体チップの搭載面側に塗布される
接着材料の対面側への流出を防止することができる配線
基板を得ることができる。
【0019】更に、以上の課題を解決するに当たり、本
発明に係る半導体装置は、半導体チップが搭載される配
線基板が、熱硬化性樹脂材料からなるコア材と、コア材
の両面に積層され、その一方側に前記配線層が形成され
る熱可塑性樹脂フィルムと、裏面側に穿設され、上記コ
ア材の内部に底部を有する有底のガス抜き孔とを備えた
ことを特徴としている。
発明に係る半導体装置は、半導体チップが搭載される配
線基板が、熱硬化性樹脂材料からなるコア材と、コア材
の両面に積層され、その一方側に前記配線層が形成され
る熱可塑性樹脂フィルムと、裏面側に穿設され、上記コ
ア材の内部に底部を有する有底のガス抜き孔とを備えた
ことを特徴としている。
【0020】これにより、配線基板の効率的な脱湿作用
を確保しながら、半導体チップの搭載面側に塗布される
接着材料の対面側(マザー基板へ実装される電極面側)
への流出を防止することができる。
を確保しながら、半導体チップの搭載面側に塗布される
接着材料の対面側(マザー基板へ実装される電極面側)
への流出を防止することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【0022】図1は本発明の実施の形態による半導体装
置の構成を示している。半導体装置21は、本実施の形
態ではチップサイズ型の半導体パッケージ部品(CS
P)の構成を呈し、主として配線基板30と、この配線
基板30に搭載される半導体チップ36とからなる。本
例では、配線基板30は、半導体チップ36とマザー基
板(図示略)との間に介在されるインターポーザ基板と
して構成される。
置の構成を示している。半導体装置21は、本実施の形
態ではチップサイズ型の半導体パッケージ部品(CS
P)の構成を呈し、主として配線基板30と、この配線
基板30に搭載される半導体チップ36とからなる。本
例では、配線基板30は、半導体チップ36とマザー基
板(図示略)との間に介在されるインターポーザ基板と
して構成される。
【0023】配線基板30は、本実施の形態では2枚の
熱硬化性樹脂フィルム31を積層してなるコア材(本発
明に係る第1のコア層に対応。)の両面に、表層材料と
して熱可塑性樹脂フィルム(本発明に係る第2のコア層
に対応。)32を積層した構造の基材から構成される。
熱硬化性樹脂フィルム31を積層してなるコア材(本発
明に係る第1のコア層に対応。)の両面に、表層材料と
して熱可塑性樹脂フィルム(本発明に係る第2のコア層
に対応。)32を積層した構造の基材から構成される。
【0024】本実施の形態では、熱硬化性樹脂フィルム
31として、例えばBステージ状態のエポキシ含浸ガラ
スクロスプリプレグが用いられ、熱可塑性樹脂フィルム
32として、例えばシンジオタクティックポリスチレン
(以下、SPSと略記する。)が用いられる。
31として、例えばBステージ状態のエポキシ含浸ガラ
スクロスプリプレグが用いられ、熱可塑性樹脂フィルム
32として、例えばシンジオタクティックポリスチレン
(以下、SPSと略記する。)が用いられる。
【0025】配線基板30の表面30Aには凹状パター
ン33が形成されると共に、凹状パターン33の凹溝内
に導電材料35が充填されて配線層が構成される。凹状
パターン33は例えば熱可塑性樹脂フィルム32に対す
る型成形により形成される。導電材料35としては、例
えば導電性ペースト、特に熱可塑性樹脂をバインダとす
る溶媒系の銀ペーストが好適に適用される。また、配線
基板30にはスルーホール34が設けられ、スルーホー
ル34内に上記構成の導電材料35が充填されている。
ン33が形成されると共に、凹状パターン33の凹溝内
に導電材料35が充填されて配線層が構成される。凹状
パターン33は例えば熱可塑性樹脂フィルム32に対す
る型成形により形成される。導電材料35としては、例
えば導電性ペースト、特に熱可塑性樹脂をバインダとす
る溶媒系の銀ペーストが好適に適用される。また、配線
基板30にはスルーホール34が設けられ、スルーホー
ル34内に上記構成の導電材料35が充填されている。
【0026】一方、配線基板30の裏面側30Bには、
本発明に係るガス抜き孔40が形成されている。ガス抜
き孔40は、半導体チップ36の搭載領域中心部の反対
側の面に穿設され、熱可塑性樹脂フィルム32を貫通し
コア材31の内部に底部40aを有する非貫通孔として
構成される。
本発明に係るガス抜き孔40が形成されている。ガス抜
き孔40は、半導体チップ36の搭載領域中心部の反対
側の面に穿設され、熱可塑性樹脂フィルム32を貫通し
コア材31の内部に底部40aを有する非貫通孔として
構成される。
【0027】半導体チップ36は、その主面となる回路
面に単列又は複数列で整列配置される複数の突起電極
(バンプ)37を有し、これらの突起電極37が上記配
線層を構成する上記凹状パターン33内の導電材料35
中に埋め込まれて、電気的接続がなされている。これら
配線基板30と半導体チップ36との間は、接着材料3
8によって固定され一体化されている。
面に単列又は複数列で整列配置される複数の突起電極
(バンプ)37を有し、これらの突起電極37が上記配
線層を構成する上記凹状パターン33内の導電材料35
中に埋め込まれて、電気的接続がなされている。これら
配線基板30と半導体チップ36との間は、接着材料3
8によって固定され一体化されている。
【0028】さて、上記のように構成される半導体装置
21は、スルーホール34内の導電材料35が基板裏面
30B側へ露出して電極面を形成し、当該導電材料35
が直接外部端子となってマザー基板へ実装されるか、あ
るいは、後工程で形成される半田ボールを外部端子とし
てマザー基板へ実装される。
21は、スルーホール34内の導電材料35が基板裏面
30B側へ露出して電極面を形成し、当該導電材料35
が直接外部端子となってマザー基板へ実装されるか、あ
るいは、後工程で形成される半田ボールを外部端子とし
てマザー基板へ実装される。
【0029】半導体装置21の製造から実装までの間、
図3Aに模式的に示すように、ガス抜き孔40及び配線
基板30の側面部におけるコア材31の露出部分と、ス
ルーホール34内の導電材料35を介して、コア材31
による吸湿作用が(不可避的に)行われるが、半導体装
置21の実装(リフロー実装)の際においては、コア材
31に吸収された湿気は、図3Bに模式的に示すように
上記の吸湿経路と同一の経路を経て外部へと脱湿され、
基板膨張による部品破壊が回避される。これにより、実
装までの部品管理の自由度が高められる。
図3Aに模式的に示すように、ガス抜き孔40及び配線
基板30の側面部におけるコア材31の露出部分と、ス
ルーホール34内の導電材料35を介して、コア材31
による吸湿作用が(不可避的に)行われるが、半導体装
置21の実装(リフロー実装)の際においては、コア材
31に吸収された湿気は、図3Bに模式的に示すように
上記の吸湿経路と同一の経路を経て外部へと脱湿され、
基板膨張による部品破壊が回避される。これにより、実
装までの部品管理の自由度が高められる。
【0030】特に本実施の形態では、ガス抜き孔40が
コア材31内に底部40aを有する非貫通孔で構成され
ているため、配線基板30内部の脱湿効率を高めること
ができると共に、基板表面に塗布された接着材料38に
よる孔の閉塞や、ガス抜き孔40を介しての接着材料3
8の基板裏面30B側への流出が起こることはないの
で、当該接着材料38を原因とする実装不良が解消さ
れ、実装信頼性の低下を回避することができる。
コア材31内に底部40aを有する非貫通孔で構成され
ているため、配線基板30内部の脱湿効率を高めること
ができると共に、基板表面に塗布された接着材料38に
よる孔の閉塞や、ガス抜き孔40を介しての接着材料3
8の基板裏面30B側への流出が起こることはないの
で、当該接着材料38を原因とする実装不良が解消さ
れ、実装信頼性の低下を回避することができる。
【0031】なお、図2は、半導体チップ36全体を封
止する封止樹脂39を備えた半導体装置22に本発明を
適用した例を示すもので、ガス抜き孔40が非貫通孔で
形成されることによって、封止樹脂モールド工程の際に
ポッティング樹脂(封止樹脂39)がガス抜き孔40を
塞いだり、あるいはガス抜き孔40を介して基板裏面3
0B側へ流出することがなくなる。
止する封止樹脂39を備えた半導体装置22に本発明を
適用した例を示すもので、ガス抜き孔40が非貫通孔で
形成されることによって、封止樹脂モールド工程の際に
ポッティング樹脂(封止樹脂39)がガス抜き孔40を
塞いだり、あるいはガス抜き孔40を介して基板裏面3
0B側へ流出することがなくなる。
【0032】同様に、接着材料38に代えて、配線基板
30と半導体チップ36との間に公知のアンダーフィル
樹脂を注入、充填することによって両者の一体化を図っ
た半導体装置(図示略)にも本発明は適用可能であり、
この場合、アンダーフィル樹脂によるガス抜き孔の閉塞
や、ガス抜き孔を介してのアンダーフィル樹脂の流出が
防止される。
30と半導体チップ36との間に公知のアンダーフィル
樹脂を注入、充填することによって両者の一体化を図っ
た半導体装置(図示略)にも本発明は適用可能であり、
この場合、アンダーフィル樹脂によるガス抜き孔の閉塞
や、ガス抜き孔を介してのアンダーフィル樹脂の流出が
防止される。
【0033】次に、上述した半導体装置21に適用され
る配線基板30の製造方法について図4及び図5を参照
して説明する。
る配線基板30の製造方法について図4及び図5を参照
して説明する。
【0034】まず、2枚の熱硬化性樹脂フィルム(本実
施の形態では、Bステージ状態のエポキシ含浸ガラスク
ロスプリプレグ)からなるコア材(第1のコア層)31
の両面に、表層材料としてSPSからなる熱可塑性樹脂
フィルム(第2のコア層)32を熱圧着した積層構造の
複合基材を作製する。
施の形態では、Bステージ状態のエポキシ含浸ガラスク
ロスプリプレグ)からなるコア材(第1のコア層)31
の両面に、表層材料としてSPSからなる熱可塑性樹脂
フィルム(第2のコア層)32を熱圧着した積層構造の
複合基材を作製する。
【0035】本実施の形態では、熱硬化性樹脂フィルム
31及び熱可塑性樹脂フィルム32は共に一枚当たり1
00μmの厚さのものが用いられる。熱圧着の条件とし
ては、例えば160℃〜180℃の温度下で1時間行わ
れる。
31及び熱可塑性樹脂フィルム32は共に一枚当たり1
00μmの厚さのものが用いられる。熱圧着の条件とし
ては、例えば160℃〜180℃の温度下で1時間行わ
れる。
【0036】コア材31は、エポキシ樹脂含浸のガラス
クロスが熱変形や寸法収縮の抑制に効果的であるが、こ
れに限定されるものではない。熱可塑性樹脂フィルム3
2においても、ガラスエポキシのコア材31に対して吸
湿量が少なく、熱成形性、機械加工が良好である材料で
あれば、SPSに限定されない。
クロスが熱変形や寸法収縮の抑制に効果的であるが、こ
れに限定されるものではない。熱可塑性樹脂フィルム3
2においても、ガラスエポキシのコア材31に対して吸
湿量が少なく、熱成形性、機械加工が良好である材料で
あれば、SPSに限定されない。
【0037】一般に、SPSは結晶性の熱可塑性樹脂で
あり、高融点を示すが、単独では熱処理工程による熱変
形や寸法変化が大きく、基板材料としては適さない。本
実施の形態では、熱圧着時の熱可塑性樹脂フィルム32
の熱収縮がコア材31で吸収され、配線基材の反りが抑
えられる。また、熱による荷重たわみや引張特性、曲げ
特性が向上し機械的強度の優れた配線基材となる。
あり、高融点を示すが、単独では熱処理工程による熱変
形や寸法変化が大きく、基板材料としては適さない。本
実施の形態では、熱圧着時の熱可塑性樹脂フィルム32
の熱収縮がコア材31で吸収され、配線基材の反りが抑
えられる。また、熱による荷重たわみや引張特性、曲げ
特性が向上し機械的強度の優れた配線基材となる。
【0038】熱可塑性樹脂フィルム32は、コア材31
と積層される前に、コア材31との接着面が紫外線照射
処理あるいはプラズマ表面処理を施されることにより、
化学的あるいは物理的に改質される。これにより、コア
材31と熱可塑性樹脂フィルム32との良好な接着性が
確保される。
と積層される前に、コア材31との接着面が紫外線照射
処理あるいはプラズマ表面処理を施されることにより、
化学的あるいは物理的に改質される。これにより、コア
材31と熱可塑性樹脂フィルム32との良好な接着性が
確保される。
【0039】次に、上下一対の金型25a及び25bを
用いて、コア材31と熱可塑性樹脂フィルム32との積
層体を熱プレスし(図4A)、配線基板30の表面30
Aを構成する熱可塑性樹脂フィルム32に対して凹状パ
ターン33を転写成形する(図4B)。
用いて、コア材31と熱可塑性樹脂フィルム32との積
層体を熱プレスし(図4A)、配線基板30の表面30
Aを構成する熱可塑性樹脂フィルム32に対して凹状パ
ターン33を転写成形する(図4B)。
【0040】上金型25aには予め、回路パターンに対
応する凹凸パターン26が例えばサンドブラスト加工に
よって形成されており、これを加熱して熱可塑性樹脂フ
ィルム32へ押し付けることによって深さ約50μmの
凹状パターン33が転写成形される。本実施の形態で
は、転写条件は例えば230℃、5.88MPa(60
kg/cm2)、5分とされる。
応する凹凸パターン26が例えばサンドブラスト加工に
よって形成されており、これを加熱して熱可塑性樹脂フ
ィルム32へ押し付けることによって深さ約50μmの
凹状パターン33が転写成形される。本実施の形態で
は、転写条件は例えば230℃、5.88MPa(60
kg/cm2)、5分とされる。
【0041】熱成形自体は、一般的に基材の分解温度以
下であれば高温であるほど転写性が向上するが、本実施
の形態ではコア材31としてSPSよりも耐熱性の劣る
エポキシ樹脂を採用しているため、温度条件は、耐熱性
の劣るコア材31に合わせる必要がある。
下であれば高温であるほど転写性が向上するが、本実施
の形態ではコア材31としてSPSよりも耐熱性の劣る
エポキシ樹脂を採用しているため、温度条件は、耐熱性
の劣るコア材31に合わせる必要がある。
【0042】続いて、図4Cに示すように、凹状パター
ン33が転写成形された配線基材に対してスルーホール
34を形成する。スルーホールの形成方法としては、レ
ーザー加工やドリル加工等の公知の方法が採用される。
ン33が転写成形された配線基材に対してスルーホール
34を形成する。スルーホールの形成方法としては、レ
ーザー加工やドリル加工等の公知の方法が採用される。
【0043】次に、図5Aに示すように、凹状パターン
33の凹溝内及びスルーホール34の内部に、導電材料
35を充填して配線層を形成する工程が行われ、微細な
配線パターンを高精度に形成される。
33の凹溝内及びスルーホール34の内部に、導電材料
35を充填して配線層を形成する工程が行われ、微細な
配線パターンを高精度に形成される。
【0044】導電材料35は、本実施の形態では熱可塑
性樹脂をバインダとする溶媒系の銀ペーストが、半導体
チップの搭載性、マザー基板への半田付け性、導電特性
の面から好適に用いられる。導電材料35の充填方法と
しては、凹状パターン33及びスルーホール34へ導電
材料35をスキージ等により充填した後、所定温度で乾
燥、硬化処理させることによって行われる。
性樹脂をバインダとする溶媒系の銀ペーストが、半導体
チップの搭載性、マザー基板への半田付け性、導電特性
の面から好適に用いられる。導電材料35の充填方法と
しては、凹状パターン33及びスルーホール34へ導電
材料35をスキージ等により充填した後、所定温度で乾
燥、硬化処理させることによって行われる。
【0045】なお、導電材料35の充填前に、凹状パタ
ーン33の凹溝内及びスルーホール34の内壁面を紫外
線照射又はプラズマ照射により改質を行って導電材料3
5との接着性を確保することが好ましい。
ーン33の凹溝内及びスルーホール34の内壁面を紫外
線照射又はプラズマ照射により改質を行って導電材料3
5との接着性を確保することが好ましい。
【0046】導電材料35の硬化処理後、不要部分を表
面研磨により基材上面から除去することによって、配線
層が形成される。その後、熱プレスを行うことによって
導体層の導電率、抵抗のバラツキを抑制できる。熱プレ
ス条件は、例えば150℃、4.9MPa(50kg/
cm2)、5分とされる。基板設計上、基板寸法精度内
に収まる条件であり、導電率向上と抵抗バラツキの低減
硬化が確認できた。
面研磨により基材上面から除去することによって、配線
層が形成される。その後、熱プレスを行うことによって
導体層の導電率、抵抗のバラツキを抑制できる。熱プレ
ス条件は、例えば150℃、4.9MPa(50kg/
cm2)、5分とされる。基板設計上、基板寸法精度内
に収まる条件であり、導電率向上と抵抗バラツキの低減
硬化が確認できた。
【0047】続いて、図5Bに示すように、配線基板3
0の裏面30Bを構成する熱可塑性樹脂フィルム32側
から、半導体チップ搭載部分の中心付近に有底のガス抜
き孔40を穿設する。
0の裏面30Bを構成する熱可塑性樹脂フィルム32側
から、半導体チップ搭載部分の中心付近に有底のガス抜
き孔40を穿設する。
【0048】ガス抜き孔40は、本実施の形態では、ド
リル加工あるいはプラズマエッチング加工、レーザー加
工によって形成される。このとき、コア材31に到達し
た時点で穿孔作用を停止させる必要があるが、例えばド
リル加工であればドリルの加工量、エッチング加工であ
ればエッチング時間によって制御可能である。
リル加工あるいはプラズマエッチング加工、レーザー加
工によって形成される。このとき、コア材31に到達し
た時点で穿孔作用を停止させる必要があるが、例えばド
リル加工であればドリルの加工量、エッチング加工であ
ればエッチング時間によって制御可能である。
【0049】なお、ガス抜き孔40は、回路パターンの
制約がない限り、開口サイズ、場所、個数は制限されな
いので、設計自由度は高いものとなる。
制約がない限り、開口サイズ、場所、個数は制限されな
いので、設計自由度は高いものとなる。
【0050】以上のような工程を経て、配線基板30が
製造される。この配線基板30上への半導体チップ36
の実装は、図1を参照して、予め配線基板30の表面3
0Aに塗布した接着材料38の上から半導体チップ36
をフェイスダウン方式でマウントする。半導体チップ3
6には、突起電極(本実施の形態では金バンプ)37を
設けておく。
製造される。この配線基板30上への半導体チップ36
の実装は、図1を参照して、予め配線基板30の表面3
0Aに塗布した接着材料38の上から半導体チップ36
をフェイスダウン方式でマウントする。半導体チップ3
6には、突起電極(本実施の形態では金バンプ)37を
設けておく。
【0051】接着材料38としては、例えばスクリーン
印刷またはディスペンス印刷により基板上へ塗布される
熱硬化性樹脂接着剤が用いられる。また、接着材料38
は、液状、フィルム状等に限定されないが、気泡混入阻
止、生産性等を考慮した場合、液状の接着剤が望まし
い。
印刷またはディスペンス印刷により基板上へ塗布される
熱硬化性樹脂接着剤が用いられる。また、接着材料38
は、液状、フィルム状等に限定されないが、気泡混入阻
止、生産性等を考慮した場合、液状の接着剤が望まし
い。
【0052】この場合、ガス抜き孔40が非貫通孔で形
成されているため、接着材料38がガス抜き孔40内に
侵入することはない。
成されているため、接着材料38がガス抜き孔40内に
侵入することはない。
【0053】配線基板30に対する半導体チップ36の
マウントは、予め半導体チップ36を所定温度に加熱
し、突起電極37を配線層上の導電材料35へ熱圧着す
ることにより行われる。これにより、突起電極37は導
電材料35内に埋め込まれ、冷却後は配線層内の機械的
な応力で強固に接続される。
マウントは、予め半導体チップ36を所定温度に加熱
し、突起電極37を配線層上の導電材料35へ熱圧着す
ることにより行われる。これにより、突起電極37は導
電材料35内に埋め込まれ、冷却後は配線層内の機械的
な応力で強固に接続される。
【0054】その他、必要に応じて、図2に示したよう
に半導体チップ36を封止樹脂39で封止するモールド
工程が行われる。
に半導体チップ36を封止樹脂39で封止するモールド
工程が行われる。
【0055】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【0056】例えば以上の実施の形態では、配線基板3
0として、いわゆる片面スルーホール基板を例に挙げて
説明したが、これに限られず、例えば基板裏面30B側
にも配線層を備えた、いわゆる両面スルーホール基板に
も本発明は適用可能である。
0として、いわゆる片面スルーホール基板を例に挙げて
説明したが、これに限られず、例えば基板裏面30B側
にも配線層を備えた、いわゆる両面スルーホール基板に
も本発明は適用可能である。
【0057】これに関連して例えば図6に示すように、
上記構成の配線基板30を複数積層して多層配線基板4
5を構成することによって、配線設計自由度を大幅に向
上させた半導体装置23を得ることができる。この場
合、ガス抜き孔46は、各配線基板30のコア材31に
各々連絡する有底のガス抜き孔46A,46Bを複数本
穿設することによって、上記の実施の形態と同様な効果
を得ることができる。
上記構成の配線基板30を複数積層して多層配線基板4
5を構成することによって、配線設計自由度を大幅に向
上させた半導体装置23を得ることができる。この場
合、ガス抜き孔46は、各配線基板30のコア材31に
各々連絡する有底のガス抜き孔46A,46Bを複数本
穿設することによって、上記の実施の形態と同様な効果
を得ることができる。
【0058】また、以上の実施の形態では、配線基板3
0としてチップサイズ型半導体パッケージ部品に適用さ
れるインターポーザ基板として構成したが、これに限ら
ず、少なくとも第1のコア層と、第1のコア層の両面に
積層され第1のコア層よりも吸湿性が小である第2のコ
ア層を有する配線基板一般(例えばマザー基板等)に本
発明は適用可能である。
0としてチップサイズ型半導体パッケージ部品に適用さ
れるインターポーザ基板として構成したが、これに限ら
ず、少なくとも第1のコア層と、第1のコア層の両面に
積層され第1のコア層よりも吸湿性が小である第2のコ
ア層を有する配線基板一般(例えばマザー基板等)に本
発明は適用可能である。
【0059】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、以
下の効果を得ることができる。
下の効果を得ることができる。
【0060】すなわち本発明の請求項1に記載の配線基
板によれば、効率の高い配線基板の脱湿作用を確保しな
がら、半導体チップの搭載面側に塗布される接着材料の
対面側への流出を防止することができる。
板によれば、効率の高い配線基板の脱湿作用を確保しな
がら、半導体チップの搭載面側に塗布される接着材料の
対面側への流出を防止することができる。
【0061】請求項2の発明によれば、ガス抜き孔への
上記接着材料の侵入を回避することができる。
上記接着材料の侵入を回避することができる。
【0062】請求項3の発明によれば、形状保持・寸法
変化抑制機能に富み、熱による荷重たわみや引張特性、
曲げ特性が向上し機械的強度の優れた配線基材を得るこ
とができる。
変化抑制機能に富み、熱による荷重たわみや引張特性、
曲げ特性が向上し機械的強度の優れた配線基材を得るこ
とができる。
【0063】請求項4の発明によれば、配線設計自由度
を大幅に向上させた配線基板を得ることができる。
を大幅に向上させた配線基板を得ることができる。
【0064】請求項5の発明によれば、微細な配線パタ
ーンを備えた配線層を高精度に形成できると共に、基板
間の品質のバラツキを低減することができる。
ーンを備えた配線層を高精度に形成できると共に、基板
間の品質のバラツキを低減することができる。
【0065】請求項6の発明によれば、いわゆるポップ
コーン現象と呼ばれるリフロー実装時の基板剥離、部品
破壊を効果的に抑制することができる。
コーン現象と呼ばれるリフロー実装時の基板剥離、部品
破壊を効果的に抑制することができる。
【0066】また、本発明の請求項7に記載の配線基板
の製造方法によれば、配線基板の効率的な脱湿作用を確
保しながら、半導体チップの搭載面側に塗布される接着
材料の対面側への流出を防止することができる配線基板
を得ることができる。
の製造方法によれば、配線基板の効率的な脱湿作用を確
保しながら、半導体チップの搭載面側に塗布される接着
材料の対面側への流出を防止することができる配線基板
を得ることができる。
【0067】請求項8の発明によれば、配線層を構成す
る導電材料の導電率を向上させることができると共に、
抵抗のバラツキを抑制することができる。
る導電材料の導電率を向上させることができると共に、
抵抗のバラツキを抑制することができる。
【0068】更に、本発明の請求項9に記載の半導体装
置によれば、いわゆるポップコーン現象と呼ばれるリフ
ロー実装時の基板剥離、部品破壊を効果的に抑制するこ
とができると共に、実装信頼性の低下を図ることができ
る。
置によれば、いわゆるポップコーン現象と呼ばれるリフ
ロー実装時の基板剥離、部品破壊を効果的に抑制するこ
とができると共に、実装信頼性の低下を図ることができ
る。
【図1】本発明の実施の形態による半導体装置の構成を
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図2】本発明の実施の形態による半導体装置の他の構
成例を示す側断面図である。
成例を示す側断面図である。
【図3】本発明の実施の形態による半導体装置における
吸湿経路(A)及び脱湿経路(B)を説明する側断面図
である。
吸湿経路(A)及び脱湿経路(B)を説明する側断面図
である。
【図4】本発明の実施の形態による半導体装置に適用さ
れる配線基板の製造工程を示す側断面図であり、A及び
Bは配線層を構成する凹状パターンの転写成形工程を示
し、Cはスルーホール形成工程を示している。
れる配線基板の製造工程を示す側断面図であり、A及び
Bは配線層を構成する凹状パターンの転写成形工程を示
し、Cはスルーホール形成工程を示している。
【図5】本発明の実施の形態による半導体装置に適用さ
れる配線基板の製造工程を示す側断面図であり、Aは導
電材料の充填工程を示し、Bは本発明に係るガス抜き孔
の形成工程を示している。
れる配線基板の製造工程を示す側断面図であり、Aは導
電材料の充填工程を示し、Bは本発明に係るガス抜き孔
の形成工程を示している。
【図6】本発明の実施の形態による半導体装置の構成の
変形例を示す側断面図である。
変形例を示す側断面図である。
【図7】従来の半導体装置の構成を示す側断面図であ
る。
る。
21,22,23…半導体装置、30,45…配線基
板、30A…基板表面、30B…基板裏面、31…コア
材、熱硬化性樹脂フィルム(第1のコア層)、32…熱
可塑性樹脂フィルム(第2のコア層)、33…凹状パタ
ーン、34…スルーホール、35…導電材料、36…半
導体チップ、37…突起電極(バンプ)、38…接着材
料、39…封止樹脂、40,46A,46B…ガス抜き
孔。
板、30A…基板表面、30B…基板裏面、31…コア
材、熱硬化性樹脂フィルム(第1のコア層)、32…熱
可塑性樹脂フィルム(第2のコア層)、33…凹状パタ
ーン、34…スルーホール、35…導電材料、36…半
導体チップ、37…突起電極(バンプ)、38…接着材
料、39…封止樹脂、40,46A,46B…ガス抜き
孔。
Claims (9)
- 【請求項1】 表層に配線層を備え、少なくとも第1の
コア層と、前記第1のコア層の両面に積層され前記第1
のコア層よりも吸湿性が小である第2のコア層とを有す
る配線基板において、 前記第2のコア層を貫通し前記第1のコア層内に底部を
有する有底のガス抜き孔を備えたことを特徴とする配線
基板。 - 【請求項2】 前記ガス抜き孔が、前記配線層が形成さ
れる面とは反対側の面に形成されることを特徴とする請
求項1に記載の配線基板。 - 【請求項3】 前記第1のコア層がエポキシ系熱硬化性
樹脂材料からなり、前記第2のコア層が熱可塑性樹脂材
料からなることを特徴とする請求項1に記載の配線基
板。 - 【請求項4】 前記第1のコア層と前記第2のコア層と
の積層体が複数積層されてなると共に、 前記ガス抜き孔が、前記積層体の各々の第1のコア層へ
向けて複数本穿設されてなることを特徴とする請求項1
に記載の配線基板。 - 【請求項5】 前記配線層が、前記第2のコア層上に形
成された凹状パターンの凹溝内に導電材料を充填してな
ることを特徴とする請求項1に記載の配線基板。 - 【請求項6】 前記配線基板が、チップサイズパッケー
ジ部品用のインターポーザ基板であることを特徴とする
請求項1に記載の配線基板。 - 【請求項7】 少なくとも一方の表面に配線層が形成さ
れる配線基板の製造方法であって、 熱硬化性樹脂フィルムからなるコア材の両面に対し、熱
可塑性樹脂フィルムを積層する工程と、 一方側の前記熱可塑性樹脂フィルムに型成形を施して凹
状パターンを形成し、前記凹状パターンの凹溝内に導電
材料を充填して前記配線層を形成する工程と、 前記配線層が形成される面とは反対側の面に、前記コア
材の内部に底部を有する有底のガス抜き孔を形成する工
程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。 - 【請求項8】 前記配線層の形成工程の直後に、前記配
線層の熱プレス工程を行うことを特徴とする請求項7に
記載の配線基板の製造方法。 - 【請求項9】 表面に配線層が形成され、裏面に前記配
線層に連絡する外部端子が形成される配線基板と、前記
配線層に接合される複数の突起電極を有する半導体チッ
プとを備えた半導体装置において、 前記配線基板が、 熱硬化性樹脂材料からなるコア材と、 前記コア材の両面に積層され、その一方側に前記配線層
が形成される熱可塑性樹脂フィルムと、 前記裏面側に穿設され、前記コア材の内部に底部を有す
る有底のガス抜き孔とを備えたことを特徴とする半導体
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001072799A JP2002270731A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 配線基板及びその製造方法、並びに半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001072799A JP2002270731A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 配線基板及びその製造方法、並びに半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002270731A true JP2002270731A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18930333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001072799A Pending JP2002270731A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 配線基板及びその製造方法、並びに半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002270731A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6797367B2 (en) | 2002-02-05 | 2004-09-28 | Sony Corporation | Multilayer wiring board, semiconductor device mounting board using same, and method of manufacturing multilayer wiring board |
| US7022399B2 (en) | 2002-02-05 | 2006-04-04 | Sony Corporation | Semiconductor device integrated multilayer wiring board |
| JP2015508235A (ja) * | 2012-02-08 | 2015-03-16 | クレーン エレクトロニクス、インコーポレーテッド | 多層電子機器アセンブリおよび3次元モジュールに電気回路素子を埋設する方法 |
| US12433077B2 (en) | 2020-12-21 | 2025-09-30 | Nichia Corporation | Light-emitting device including support member with hole portion |
-
2001
- 2001-03-14 JP JP2001072799A patent/JP2002270731A/ja active Pending
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| US9888568B2 (en) | 2012-02-08 | 2018-02-06 | Crane Electronics, Inc. | Multilayer electronics assembly and method for embedding electrical circuit components within a three dimensional module |
| US11172572B2 (en) | 2012-02-08 | 2021-11-09 | Crane Electronics, Inc. | Multilayer electronics assembly and method for embedding electrical circuit components within a three dimensional module |
| US12433077B2 (en) | 2020-12-21 | 2025-09-30 | Nichia Corporation | Light-emitting device including support member with hole portion |
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