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JP2009060144A - Electronic component built-in multilayer board - Google Patents

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JP2009060144A
JP2009060144A JP2008310115A JP2008310115A JP2009060144A JP 2009060144 A JP2009060144 A JP 2009060144A JP 2008310115 A JP2008310115 A JP 2008310115A JP 2008310115 A JP2008310115 A JP 2008310115A JP 2009060144 A JP2009060144 A JP 2009060144A
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Tatsuro Saruwatari
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

【課題】 トランジション層のエッジとパッシベーション層との接点を起点にした亀裂を生じず、しかも、処理液がバンプの壁面を通じてダイパットと樹脂層の界面に侵入しない信頼性の高い接続構造を有する電子部品内蔵型多層基板を提供する。
【解決手段】 コア基板23に形成された凹部24、凹部に充填された樹脂層26、樹脂層に埋設された電子部品25、電子部品のパッド27上に形成されたトランジション層29、パッドを被覆するパッシベーション膜28、トランジション層上に形成されたバイアホール31、バイアホールを介してトランジション層に接続された配線層32を具備する。トランジション層の径(Dd)を、パッドの径(De)より小さく、且つパッドを被覆するパッシベーション膜の開口径(Df)より大きく設定し、樹脂層との接触面のみに粗化部を形成し、トランジション層とバイアホールとの境界面の高さを凹部の開口面よりも低くする。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic component having a highly reliable connection structure that does not cause a crack starting from a contact point between an edge of a transition layer and a passivation layer and that does not allow a processing solution to enter the interface between a die pad and a resin layer through a wall surface of a bump. A built-in multilayer substrate is provided.
A recess 24 formed in a core substrate 23, a resin layer 26 filled in the recess, an electronic component 25 embedded in the resin layer, a transition layer 29 formed on a pad 27 of the electronic component, and a pad are covered. A passivation film 28, a via hole 31 formed on the transition layer, and a wiring layer 32 connected to the transition layer via the via hole. The diameter (Dd) of the transition layer is set to be smaller than the diameter (De) of the pad and larger than the opening diameter (Df) of the passivation film covering the pad, and the roughened portion is formed only on the contact surface with the resin layer. The height of the boundary surface between the transition layer and the via hole is made lower than the opening surface of the recess.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、電子部品内蔵型多層基板に関し、特に、ダイパッドの上に任意高さ寸法のトランジション層を形成した電子部品を内蔵する電子部品内蔵型多層基板に関する。   The present invention relates to a multilayer substrate with a built-in electronic component, and more particularly, to a multilayer substrate with a built-in electronic component that incorporates an electronic component in which a transition layer having an arbitrary height dimension is formed on a die pad.

電子部品内蔵型多層基板とは、多層プリント配線板の内部に、半導体集積回路(以下「IC」と略す。)チップなどの電子部品を“埋設”(本明細書では便宜的に「内蔵」と表現する。)して構成されたもののことをいう。電子部品とプリント配線板との間はバイアホールなどによって直接的に接続されるので、例えば、ワイヤーボンディングやTAB(Tape Automated Bonding)又はフリップチップなどの実装方法における接続用部材(ワイヤー、リード又はバンプなど)を必要としない。したがって、それらの接続用部材にまつわる様々な不具合(断線、接触不良又は腐食等)を生じることがなく、高い信頼性が得られる。   An electronic component built-in type multi-layer substrate is an “embedded” electronic component such as a semiconductor integrated circuit (hereinafter abbreviated as “IC”) chip in a multilayer printed wiring board (in this specification, “built-in” for convenience). Expresses)) and is composed. Since the electronic component and the printed wiring board are directly connected by a via hole or the like, for example, a connecting member (wire, lead or bump) in a mounting method such as wire bonding, TAB (Tape Automated Bonding) or flip chip Etc.) is not required. Therefore, various problems (disconnection, contact failure, corrosion, etc.) related to those connecting members do not occur, and high reliability is obtained.

<第1の従来例:たとえば、特許文献1参照>
図7は、第1の従来例の断面図(a)及びその要部拡大断面図(b)である。これらの図において、電子部品内蔵型多層基板1は、1層以上の多層構造、例えば、3層構造を有しており、その任意層(図では1層目)は、アルミ等を用いたヒートシンク板2の上に、所定の厚さ寸法Haを有するコア基板3を積層し、そのコア基板3に形成された凹部(単に窪み又はキャビティともいう。)4に電子部品5を入れて、その電子部品5の底面とヒートシンク板2の間を接着剤で固定した後、凹部4の隙間に絶縁樹脂6を充填して封止している。
<First Conventional Example: For example, see Patent Document 1>
FIG. 7 is a cross-sectional view (a) of the first conventional example and an enlarged cross-sectional view (b) thereof. In these figures, the electronic component built-in multilayer substrate 1 has a multilayer structure of one or more layers, for example, a three-layer structure, and an arbitrary layer (first layer in the figure) is a heat sink using aluminum or the like. A core substrate 3 having a predetermined thickness dimension Ha is laminated on the plate 2, and an electronic component 5 is placed in a recess (also simply referred to as a depression or a cavity) 4 formed in the core substrate 3. After fixing the bottom surface of the component 5 and the heat sink plate 2 with an adhesive, the gap between the recesses 4 is filled with an insulating resin 6 and sealed.

ここで、電子部品5は、その上面5aに形成された任意数(図では便宜的に3個)の電極(以下「ダイパッド」という。)7を有すると共に、該上面5aを覆って形成されたパッシベーション膜8を有し、且つ、ダイパッド7の各々の表面の一部を露出させるようにパッシベーション膜8に穴8aを開け、その穴8aを介してダイパッド7に電気的に接続する所定の高さ寸法Hbのトランジション層9を有している。より詳細には、トランジション層9は、パッシベーション膜8に開けられた穴8aの開口寸法Daと略等値の幅寸法を有する小幅部9aと、その小幅部9aの上部に連続する、ダイパッド7の幅寸法Dbよりも大きい幅寸法Dcを有する大幅部9bとからなり、これらの小幅部9aと大幅部9bを合わせた全体の高さ寸法をHbとするものである。なお、トランジション層9の表面は、絶縁樹脂6との接合強度を高めるために粗化処理されており、図示の例では、粗化処理が施された加工面を鋸歯状の波線で示してある。   Here, the electronic component 5 has an arbitrary number (for convenience, three in the figure) of electrodes (hereinafter referred to as “die pads”) 7 formed on the upper surface 5a and covers the upper surface 5a. A hole 8a is formed in the passivation film 8 so as to expose a part of each surface of the die pad 7 and has a predetermined height that is electrically connected to the die pad 7 through the hole 8a. A transition layer 9 having a dimension Hb is provided. More specifically, the transition layer 9 includes a small width portion 9a having a width dimension substantially equal to the opening dimension Da of the hole 8a formed in the passivation film 8, and the die pad 7 continuous to the upper portion of the small width portion 9a. It consists of a large part 9b having a width dimension Dc larger than the width dimension Db, and the total height dimension of the small width part 9a and the large part 9b is Hb. The surface of the transition layer 9 is roughened to increase the bonding strength with the insulating resin 6. In the example shown in the drawing, the processed surface subjected to the roughening treatment is indicated by sawtooth wavy lines. .

トランジション層9は、銅等の良導電性素材で形成されており、トランジション層9の径寸法(ただし図面に正対したときの横幅寸法:Dc)は、ダイパッド7の上に形成された穴8aの開口径(Da)よりも大きく(Dc>Da)設定されている。このことは、同引用文献1の図面(特に第6図)の記載、及び、同引用文献1の段落〔0037〕の記載(特に“ICチップのパッド上により大きな径のトランジション層を介在させる”)からも明らかである。   The transition layer 9 is made of a highly conductive material such as copper, and the diameter dimension of the transition layer 9 (however, the width dimension when facing the drawing: Dc) is a hole 8a formed on the die pad 7. Larger than the opening diameter (Da) of (Dc> Da). This is because the description of the drawing (especially FIG. 6) of the cited reference 1 and the paragraph [0037] of the cited cited reference 1 (especially “a larger diameter transition layer is interposed on the pad of the IC chip”). ).

そして、図示の電子部品内蔵型多層基板1は、このような構造を有する1層目の上に、所定厚さ寸法の絶縁層10を積層してその絶縁層10に所要数のバイアホール11と所要形状の導体回路12とを形成して2層目となし、さらに、その2層目の上に、所定厚さ寸法の絶縁層13をさらに積層してその絶縁層13に所要数のバイアホール14と所要形状の導体回路15とを形成して3層目となし、且つ、最上層の導体回路15に、例えば、ドータボード等の外部基板と接続するための半田バンプ16を形成し、それらの半田バンプ16の形成箇所を除く最上層表面全体を絶縁膜17で被膜して構成されている。   In the illustrated electronic component built-in multilayer substrate 1, an insulating layer 10 having a predetermined thickness is stacked on the first layer having such a structure, and a required number of via holes 11 and a predetermined number of via holes 11 are formed in the insulating layer 10. A conductor circuit 12 having a required shape is formed to form a second layer, and an insulating layer 13 having a predetermined thickness is further laminated on the second layer, and a required number of via holes are formed in the insulating layer 13. 14 and a conductor circuit 15 of a required shape are formed to form a third layer, and solder bumps 16 for connecting to an external substrate such as a daughter board are formed on the uppermost conductor circuit 15, The entire surface of the uppermost layer except the solder bump 16 formation portion is coated with an insulating film 17.

<第2の従来例:たとえば、特許文献2参照>
第2の従来例として、トランジション層9の径寸法(Dc)を、ダイパッド7の上に形成された穴8aの開口径(Da)“以上”とするものが知られている。具体的には、同引用文献2の「請求項2」に記載されているとおり、“トランジション層の幅は、パッドの幅の1.0〜30倍である”と規定するものである。かかる規定の数値限定の“1.0”に着目すれば、「トランジション層の幅=パッドの幅の1.0倍」となるから、このことは、上記の第1の従来例におけるトランジション層9の径寸法(Dc)と、ダイパッド7の上に形成された穴8aの開口径(Da)とを等値(Dc=Da)とすることを意味する。
<Second Conventional Example: For example, see Patent Document 2>
As a second conventional example, one in which the diameter dimension (Dc) of the transition layer 9 is “more than” the opening diameter (Da) of the hole 8 a formed on the die pad 7 is known. Specifically, as described in “Claim 2” of Patent Document 2, it is defined that “the width of the transition layer is 1.0 to 30 times the width of the pad”. If attention is paid to “1.0”, which is the numerical value limitation as defined above, “the width of the transition layer = 1.0 times the width of the pad”, this means that the transition layer 9 in the first conventional example described above. This means that the diameter dimension (Dc) is equal to the opening diameter (Da) of the hole 8a formed on the die pad 7 (Dc = Da).

<第3の従来例:たとえば、特許文献3参照>
第3の従来例には、半導体チップに形成されたボンディングパッドにスタッドバンプを形成し、その半導体チップをプリント基板の凹部に実装した後、凹部に絶縁樹脂を充填して半導体チップを埋め込み、レーザ等により穴開け加工してスタッドバンプの頭を樹脂層から露出させるようにした技術が記載されている。
特開2001−339165号公報(〔0017〕−〔0019〕、〔0037〕、第6図) 特開2001−352174号公報(〔請求項2〕) 特許第2842378号公報(〔0016〕−〔0020〕、第1、3図)
<Third Conventional Example: For example, see Patent Document 3>
In the third conventional example, a stud bump is formed on a bonding pad formed on a semiconductor chip, the semiconductor chip is mounted in a concave portion of a printed circuit board, and then the semiconductor chip is embedded by filling the concave portion with an insulating resin. For example, a technique is disclosed in which the head of the stud bump is exposed from the resin layer by drilling with the method described above.
JP 2001-339165 A ([0017]-[0019], [0037], FIG. 6) JP 2001-352174 A ([Claim 2]) Japanese Patent No. 2842378 ([0016]-[0020], FIGS. 1 and 3)

しかしながら、上記の第1〜第3の従来例にあっては、以下の問題点を抱えている。
(1)第1の従来例では、トランジション層(の径Dc)>パット(の径Da)であるため、トランジション層のエッジとパッシベーション層との接点を起点に亀裂が生じやすく、この亀裂がパッシベーションを通過して半導体基板に達した場合に、ダイに対するダメージが発生するという問題点がある。
(2)第2の従来例では、トランジション層(の径Dc)≧パット(の径Da)であり、特に、Dc=Daの条件では、ダイに対するダメージは発生しないが、トランジション層とパットを同じ幅で形成することは非常に困難であり、実用的でないという問題点がある。
(3)第3の従来例では、バンプ搭載領域以外のダイパット部分(平坦度の高いダイパット部分)が樹脂層と接することになるため、めっきやデスミア処理時に処理液がバンプの壁面を通じてダイパットと樹脂層の界面に侵入しやすく、剥離が生じるという問題がある。
However, the above first to third conventional examples have the following problems.
(1) In the first conventional example, since the transition layer (diameter Dc)> pat (diameter Da), a crack is likely to occur at the contact point between the edge of the transition layer and the passivation layer. There is a problem that damage to the die occurs when the semiconductor substrate is passed through.
(2) In the second conventional example, the transition layer (diameter Dc) ≧ pat (diameter Da), and particularly when Dc = Da, no damage to the die occurs, but the transition layer and the pad are the same. It is very difficult to form with a width, and there is a problem that it is not practical.
(3) In the third conventional example, since the die pad portion (die pad portion having a high flatness) other than the bump mounting area is in contact with the resin layer, the treatment liquid passes through the bump wall surface during plating or desmear treatment. There is a problem that it easily penetrates into the interface of the layer and peeling occurs.

したがって、本発明の目的は、上記の問題点のうち、特に、トランジション層のエッジとパッシベーション層との接点を起点に亀裂が生じてダイダメージが発生すること、及び、処理液がバンプの壁面を通じてダイパットと樹脂層の界面に侵入し剥離が生じることは、どちらも新規の知見であり、いずれの先行技術でも述べられていないに着目し、これらの課題を同時に解決し、以て信頼性の高い接続構造を有する電子部品内蔵型多層基板を提供することにある。   Accordingly, the object of the present invention is to cause die damage from cracks starting from the contact points between the edge of the transition layer and the passivation layer among the above-mentioned problems, and the treatment liquid passes through the wall surface of the bump. Both of the fact that penetration and separation at the interface between the die pad and the resin layer are new findings and are not described in any prior art, so that these problems can be solved simultaneously and are highly reliable. An object of the present invention is to provide an electronic component built-in multilayer substrate having a connection structure.

本発明は、上記目的を達成するために、コア基板に形成された凹部と、該凹部に充填された樹脂層と、該樹脂層に埋設された電子部品と、該電子部品のパッド上に形成されたトランジション層と、前記パッドを被覆するパッシベーション膜と、前記トランジション層上に形成されたバイアホールと、該バイアホールを介して前記トランジション層に接続された配線層とを具備する電子部品内蔵型基板において、前記トランジション層の径(Dd)を、前記パッドの径(De)より小さく、且つ前記パッドを被覆するパッシベーション膜の開口径(Df)より大きく設定すること、前記トランジション層は、前記樹脂層との接触面のみに粗化部を有すること、前記トランジション層と前記バイアホールとの境界面の高さが前記コア基板の凹部の開口面よりも低いことを特徴とするものである。
本発明では、トランジション層の径がパッドの径より小さく且つパッドの周縁を被覆するパッシベーション膜の開口径より大きく設定されているので、トランジション層の角はパッド上に位置しない。このため、たとえ、トランジション層の下にパッシベーション膜があったとしても、上からのストレス(樹脂プレス時等で発生する力)に関わらず、パッシベーション膜及びその下の構造部材(Si等)のクラック発生が回避される。
In order to achieve the above object, the present invention provides a recess formed in a core substrate, a resin layer filled in the recess, an electronic component embedded in the resin layer, and a pad of the electronic component. A built-in electronic component comprising: a transition layer formed; a passivation film covering the pad; a via hole formed on the transition layer; and a wiring layer connected to the transition layer via the via hole. In the substrate, a diameter (Dd) of the transition layer is set smaller than a diameter (De) of the pad and larger than an opening diameter (Df) of a passivation film covering the pad, and the transition layer is formed of the resin A roughened portion only on the contact surface with the layer, and the height of the boundary surface between the transition layer and the via hole is It is characterized in that less than the mouth surface.
In the present invention, since the diameter of the transition layer is set smaller than the diameter of the pad and larger than the opening diameter of the passivation film covering the periphery of the pad, the corner of the transition layer is not located on the pad. For this reason, even if there is a passivation film below the transition layer, cracks in the passivation film and the structural member (Si, etc.) below the passivation film, regardless of the stress from the top (force generated during resin pressing, etc.) Occurrence is avoided.

本発明によれば、トランジション層の径がパッドの径より小さく且つパッドの周縁を被覆するパッシベーション膜の開口径より大きく設定されているので、トランジション層の角はパッド上に位置しない。このため、たとえ、トランジション層の下にパッシベーション膜があったとしても、上からのストレス(樹脂プレス時等で発生する力)に関わらず、パッシベーション膜及びその下の構造部材(Si等)のクラック発生を回避できる。また、トランジション層の表面を粗化処理することにより、絶縁樹脂との結合を強固にして剥がれ等を回避することができる。   According to the present invention, since the diameter of the transition layer is set smaller than the diameter of the pad and larger than the opening diameter of the passivation film covering the periphery of the pad, the corner of the transition layer is not located on the pad. For this reason, even if there is a passivation film under the transition layer, cracks in the passivation film and the structural member (Si, etc.) below the passivation film, regardless of the stress from the top (force generated during resin pressing, etc.) Occurrence can be avoided. Further, by roughening the surface of the transition layer, the bond with the insulating resin can be strengthened to avoid peeling and the like.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、実施の形態における電子部品内蔵型多層基板の断面図(a)及びその要部拡大断面図(b)である。
これらの図において、電子部品内蔵型多層基板21は、1層以上の多層構造を有している。以下、特に限定しないが、説明の便宜上、3層構造とする。1層目(発明の要旨に記載の任意層に相当)は、アルミ等を用いたヒートシンク板22の上に、所定の高さ寸法Haを有する銅等からなるコア基板23を積層し、そのコア基板23に形成された凹部(又は窪みもしくはキャビティ)24に任意の電子部品25を入れて、その電子部品25の底面とヒートシンク板22の間を接着剤で固定した後、凹部24の隙間に絶縁樹脂26を充填して封止している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view (a) and an enlarged cross-sectional view (b) of a main part of a multilayer substrate with a built-in electronic component according to an embodiment.
In these drawings, the electronic component built-in multilayer substrate 21 has a multilayer structure of one or more layers. Hereinafter, although not particularly limited, a three-layer structure is used for convenience of explanation. The first layer (corresponding to an arbitrary layer described in the gist of the invention) is obtained by laminating a core substrate 23 made of copper or the like having a predetermined height dimension Ha on a heat sink plate 22 using aluminum or the like, and the core. Arbitrary electronic components 25 are put into the recesses (or depressions or cavities) 24 formed on the substrate 23, and the space between the bottom surface of the electronic components 25 and the heat sink plate 22 is fixed with an adhesive, and then the gaps in the recesses 24 are insulated. The resin 26 is filled and sealed.

本実施の形態における電子部品25は、その上面25aに形成された任意数(図では便宜的に3個)のダイパッド(又は電極もしくは端子)27を有すると共に、該上面25aを覆って形成されたパッシベーション膜28を有し、且つ、ダイパッド27の各々の表面の一部を露出させるようにパッシベーション膜28に穴28aを開け、その穴28aを介してダイパッド27に電気的に接続する所定の高さ寸法Hbの、銅等の良導電性素材で形成されたトランジション層29を有する。   The electronic component 25 in the present embodiment has an arbitrary number (for convenience, three in the drawing) of die pads (or electrodes or terminals) 27 formed on the upper surface 25a and is formed so as to cover the upper surface 25a. A hole 28a is formed in the passivation film 28 so as to expose a part of the surface of each die pad 27, and a predetermined height is electrically connected to the die pad 27 through the hole 28a. It has a transition layer 29 made of a highly conductive material such as copper having a dimension Hb.

トランジション層29は、その高さ全体にわたって幅寸法が略同等の形状、たとえて言えば、アルファベットの“I”の文字に似た形状を有しており、具体的には、例えば、トランジション層29の高さ寸法をHbとしたとき、その幅寸法Ddは、高さ寸法Hbの全体にわたって、ダイパッド27の径Deよりも小さく(De>Dd)、且つ、パッシベーション膜28に開けられた穴28aの開口寸法Dfよりも大きく(Df<Dd)なるように揃えられており、要するに、De>Dd、且つ、Df<Ddの関係を有する寸胴型の断面形状を有している。また、本実施の形態におけるトランジション層29の表面は、絶縁樹脂26との接合強度を高めるために粗化処理されており、図示の例では、粗化処理が施された加工面を鋸歯状の波線で示してある。   The transition layer 29 has a shape with substantially the same width dimension over its entire height, for example, a shape similar to the letter “I” of the alphabet. Specifically, for example, the transition layer 29 The width dimension Dd is smaller than the diameter De of the die pad 27 over the entire height dimension Hb (De> Dd), and the hole 28a formed in the passivation film 28 has a height dimension Hd. They are arranged so as to be larger than the opening dimension Df (Df <Dd). In short, they have a cross-sectional shape of a cylindrical body having a relationship of De> Dd and Df <Dd. Further, the surface of the transition layer 29 in the present embodiment is roughened in order to increase the bonding strength with the insulating resin 26. In the example shown in the drawing, the processed surface subjected to the roughening treatment has a sawtooth shape. It is shown with a wavy line.

図示の電子部品内蔵型多層基板21は、このような構造を有する1層目の上に、所定厚さ寸法の絶縁層30を積層してその絶縁層30に所要数のバイアホール31と所要形状の導体回路32とを形成して2層目となし、さらに、その2層目の上に、所定厚さ寸法の絶縁層33をさらに積層してその絶縁層33に所要数のバイアホール34と所要形状の導体回路35とを形成して3層目となし、且つ、最上層の導体回路35に、例えば、ドータボード等の外部基板と接続するための半田バンプ36を形成し、それらの半田バンプ36の形成箇所を除く最上層表面全体を絶縁膜37で被膜して構成されている。   In the illustrated electronic component built-in multilayer substrate 21, an insulating layer 30 having a predetermined thickness is laminated on the first layer having such a structure, and a required number of via holes 31 and a required shape are formed in the insulating layer 30. The conductive circuit 32 is formed as a second layer, and an insulating layer 33 having a predetermined thickness is further laminated on the second layer, and a predetermined number of via holes 34 are formed in the insulating layer 33. A conductor circuit 35 having a required shape is formed to form a third layer, and a solder bump 36 for connecting to an external substrate such as a daughter board is formed on the uppermost conductor circuit 35, and these solder bumps are formed. The entire surface of the uppermost layer except the portion where 36 is formed is coated with an insulating film 37.

上記の電子部品25は、以下の工程により製造される。なお、ここでは、ICチップの製造工程を例にするが、これに限定されない。たとえば、抵抗、コンデンサ、コイルなどの受動部品又はそれらを含むものであってもよい。
<図2(a)>
まず、シリコンウェハ41の上に公知の方法によりダイパッド27を形成する。ダイパッド27の大きさはDeである。
<図2(b)>
次に、ダイパッド27を覆って所定厚さのパッシベーション膜28を形成し、そのパッシベーション膜28に穴28aを開けて全てのダイパッド27を露出させる。穴28aの開口寸法は、ダイパッド27の大きさ(De)より小さいDfである。
Said electronic component 25 is manufactured by the following processes. Here, an IC chip manufacturing process is taken as an example, but the present invention is not limited to this. For example, a passive component such as a resistor, a capacitor, or a coil, or a component including them may be used.
<Fig. 2 (a)>
First, the die pad 27 is formed on the silicon wafer 41 by a known method. The size of the die pad 27 is De.
<Fig. 2 (b)>
Next, a passivation film 28 having a predetermined thickness is formed so as to cover the die pad 27, and a hole 28 a is formed in the passivation film 28 to expose all the die pads 27. The opening size of the hole 28a is Df smaller than the size (De) of the die pad 27.

<図3(a)〜(C)>
次に、パッシベーション膜28の全体を覆ってレジスト層42を形成する。そして、そのレジスト層42の上に所定の大きさ(Dd)の開口43aを有する露光マスク43を載置して、露光、現像を行い、レジスト層42に開口部42aを形成する。
<図3(d)>
次に、レジスト層42の開口部42aとパッシベーション膜28の穴28aの中に、ボンダー又はメッキ等によってトランジション層29を形成する。トランジション層29の素材は、銅、ニッケル、金、銀、亜鉛、鉄などの中から任意に選択できるが、後工程において上位層に形成される導体層(バイアホール31)の素材が銅であるとすると、親和性の点でトランジション層29の素材も同じもの(銅)とすることが好ましい。また、下記の粗化処理において、粗化処理の粗さのピークRzを0.5〜2μm程度とすることを考慮した場合にも、トランジション層29の素材を銅とすることは好ましい。
<FIGS. 3A to 3C>
Next, a resist layer 42 is formed so as to cover the entire passivation film 28. Then, an exposure mask 43 having a predetermined size (Dd) opening 43 a is placed on the resist layer 42, and exposure and development are performed to form an opening 42 a in the resist layer 42.
<Fig. 3 (d)>
Next, the transition layer 29 is formed in the opening 42a of the resist layer 42 and the hole 28a of the passivation film 28 by bonder or plating. The material of the transition layer 29 can be arbitrarily selected from copper, nickel, gold, silver, zinc, iron, etc., but the material of the conductor layer (via hole 31) formed in the upper layer in the subsequent process is copper. Then, it is preferable that the material of the transition layer 29 is the same (copper) in terms of affinity. Also, in the following roughening treatment, it is preferable that the material of the transition layer 29 is copper even when considering that the roughness peak Rz of the roughening treatment is about 0.5 to 2 μm.

ここで、露光マスク43の開口43aの大きさ(Dd)は、パッシベーション膜28に形成された穴28aの開口寸法Dfよりも大きく(Df<Dd)且つダイパッド27の径Deよりも小さく(De>Dd)しなければならない。   Here, the size (Dd) of the opening 43a of the exposure mask 43 is larger than the opening size Df of the hole 28a formed in the passivation film 28 (Df <Dd) and smaller than the diameter De of the die pad 27 (De>). Dd).

<図4(a)〜(c)>
次に、残りのレジスト層42を除去してトランジション層29を露出させ、その露出面29aに、たとえば、メルテックス製CZ8100等の粗化液を吹き付けるなどして当該露出面29aを粗化処理する。なお、露出面29aの粗化処理の粗さ(凹凸)のピークtoピークをRzとするとき、Rzは0.1〜4μm程度(好ましくは、Rz=0.5〜2μm程度)とすることが望ましい。
<図5(a)、(b)>
最後に、シリコンウェハ41を所望の大きさに切断して、各断片を電子部品25とし、それを任意層(本実施の形態では便宜的に1層目)に埋め込んで、図1の電子部品内蔵型多層基板21を製作する。
<FIGS. 4A to 4C>
Next, the remaining resist layer 42 is removed to expose the transition layer 29, and the exposed surface 29a is roughened by, for example, spraying a roughening liquid such as Meltex CZ8100. . In addition, when the peak to peak of the roughness (unevenness) of the roughening treatment of the exposed surface 29a is Rz, Rz is about 0.1 to 4 μm (preferably, Rz = 0.5 to 2 μm). desirable.
<FIGS. 5A and 5B>
Finally, the silicon wafer 41 is cut into a desired size, and each piece is made into an electronic component 25, which is embedded in an arbitrary layer (first layer for convenience in this embodiment), and the electronic component shown in FIG. The built-in multilayer substrate 21 is manufactured.

以上のとおり、本実施の形態の電子部品内蔵型多層基板21においては、トランジション層29の径(Dd)を、パッド27の径(De)より小さく、且つ、パッシベーション膜28の開口径(Df)より大きくし、つまり「De>Dd>Df」の関係としたから、上位層を積層する際の加圧力(図1(b)の白抜き矢印参照)がトランジション層29に加えられた場合でも、トランジション層29の幅方向に均一の力が加えられるため、応力集中を生じることがない。したがって、パッシベーション膜28のクラックを回避でき、電子部品25の信頼性を高めることができるという特有の効果が得られる。   As described above, in the electronic component built-in multilayer substrate 21 of the present embodiment, the diameter (Dd) of the transition layer 29 is smaller than the diameter (De) of the pad 27 and the opening diameter (Df) of the passivation film 28. Even when the pressure (see the white arrow in FIG. 1B) when the upper layer is stacked is applied to the transition layer 29 because it is larger, that is, the relationship of “De> Dd> Df”. Since a uniform force is applied in the width direction of the transition layer 29, no stress concentration occurs. Therefore, it is possible to avoid a crack in the passivation film 28 and to obtain a specific effect that the reliability of the electronic component 25 can be improved.

なお、上記の実施の形態では、トランジション層29の高さ寸法をHbとしたが、これに限定されない。たとえば、Hbよりも遙かに小さい高さ寸法Hb′を有する薄膜状のトランジション層29bとしてもよい(図6(a)参照)。このようにした場合は、たとえば、そのトランジション層29bの上に積層した絶縁樹脂層44にバイアホール45を形成し、このバイアホール45と薄膜状のトランジション層29bとを介して、上位層のバイアホール31(図1(a)参照)と電子部品25のダイパッド27との間を接続すればよい。   In the above embodiment, the height dimension of the transition layer 29 is Hb, but the present invention is not limited to this. For example, it may be a thin film-like transition layer 29b having a height dimension Hb ′ much smaller than Hb (see FIG. 6A). In this case, for example, a via hole 45 is formed in the insulating resin layer 44 laminated on the transition layer 29b, and the via in the upper layer is formed via the via hole 45 and the thin film transition layer 29b. What is necessary is just to connect between the hole 31 (refer Fig.1 (a)) and the die pad 27 of the electronic component 25. FIG.

また、以上の例では、電子部品25のダイパッド27の上に直接的にトランジション層29(又は29b)を形成しているが、間に導電膜を挟んで間接的に形成してもよい。すなわち、ダイパッド27/導電膜/トランジション層29(又は29b)という構造にしてもよい。この場合、導電膜としては、銅、金、銀、錫、クロム、チタン、ニッケル、亜鉛、コバルトなどの中から選択することができる。また、その導電膜の形成はスパッタ法又はメッキによって行うことができ、導電膜の厚さは0.01〜1.0μmとすることができる。   In the above example, the transition layer 29 (or 29b) is formed directly on the die pad 27 of the electronic component 25, but it may be formed indirectly with a conductive film interposed therebetween. That is, a structure of die pad 27 / conductive film / transition layer 29 (or 29b) may be used. In this case, the conductive film can be selected from copper, gold, silver, tin, chromium, titanium, nickel, zinc, cobalt, and the like. The conductive film can be formed by sputtering or plating, and the thickness of the conductive film can be 0.01 to 1.0 μm.

実施の形態における電子部品内蔵型多層基板の断面図(a)及びその要部拡大断面図(b)である。It is sectional drawing (a) of the electronic component built-in type multilayer substrate in embodiment, and its principal part expanded sectional view (b). 実施の形態における電子部品の製造工程図(その1)である。It is a manufacturing process figure (the 1) of the electronic component in an embodiment. 実施の形態における電子部品の製造工程図(その2)である。It is a manufacturing process figure (the 2) of the electronic component in embodiment. 実施の形態における電子部品の製造工程図(その3)である。It is a manufacturing process figure (the 3) of the electronic component in embodiment. 実施の形態における電子部品の製造工程図(その4)である。FIG. 6 is a fourth manufacturing process diagram of an electronic component in the embodiment. 実施の形態における電子部品内蔵型多層基板の変形例を示すその要部拡大断面図である。It is the principal part expanded sectional view which shows the modification of the electronic component built-in type multilayer substrate in embodiment. 従来の電子部品内蔵型多層基板の一例を示すその断面図(a)及びその要部拡大断面図(b)である。It is the sectional view (a) which shows an example of the conventional multilayer board | substrate with a built-in electronic component, and the principal part expanded sectional view (b).

符号の説明Explanation of symbols

21 電子部品内蔵型多層基板
24 キャビティ
25 電子部品
27 ダイパッド(パッド)
28 パッシベーション膜
29 トランジション層
31 バイアホール
32 導体回路(配線層)
21 Multi-layer substrate with built-in electronic components 24 Cavity 25 Electronic components 27 Die pad (pad)
28 Passivation film 29 Transition layer 31 Via hole 32 Conductor circuit (wiring layer)

Claims (4)

コア基板に形成された凹部と、該凹部に充填された樹脂層と、該樹脂層に埋設された電子部品と、該電子部品のパッド上に形成されたトランジション層と、前記パッドを被覆するパッシベーション膜と、前記トランジション層上に形成されたバイアホールと、該バイアホールを介して前記トランジション層に接続された配線層とを具備する電子部品内蔵型基板において、
前記トランジション層の径(Dd)を、前記パッドの径(De)より小さく、且つ前記パッドを被覆するパッシベーション膜の開口径(Df)より大きく設定すること、
前記トランジション層は、前記樹脂層との接触面のみに粗化部を有すること、 前記トランジション層と前記バイアホールとの境界面の高さが前記コア基板の凹部の開口面よりも低いこと
を特徴とする電子部品内蔵型多層基板。
A recess formed in the core substrate, a resin layer filled in the recess, an electronic component embedded in the resin layer, a transition layer formed on the pad of the electronic component, and a passivation covering the pad In an electronic component-embedded substrate comprising a film, a via hole formed on the transition layer, and a wiring layer connected to the transition layer through the via hole,
Setting the diameter (Dd) of the transition layer to be smaller than the diameter (De) of the pad and larger than the opening diameter (Df) of the passivation film covering the pad;
The transition layer has a roughened portion only on a contact surface with the resin layer, and a height of a boundary surface between the transition layer and the via hole is lower than an opening surface of a recess of the core substrate. Electronic component built-in multilayer board.
コア基板に形成された凹部と、該凹部に充填された樹脂層と、該樹脂層に埋設された電子部品と、該電子部品のパッド上に形成されたトランジション層と、前記パッドを被覆するパッシベーション膜と、前記トランジション層上に形成されたバイアホールと、該バイアホールを介して前記トランジション層に接続された配線層とを具備する電子部品内蔵型基板において、
前記トランジション層の径(Dd)を、前記パッドの径(De)より小さく、且つ前記パッドを被覆するパッシベーション膜の開口径(Df)より大きく設定すること、
前記トランジション層は、前記樹脂層との接触面のみに粗化部を有し、さらに前記トランジション層の材質が銅であって、且つ、前記粗化部の粗化処理の粗さのピークRzが0.5μm〜2μmであることを特徴とする電子部品内蔵型多層基板。
A recess formed in the core substrate, a resin layer filled in the recess, an electronic component embedded in the resin layer, a transition layer formed on the pad of the electronic component, and a passivation covering the pad In an electronic component-embedded substrate comprising a film, a via hole formed on the transition layer, and a wiring layer connected to the transition layer through the via hole,
Setting the diameter (Dd) of the transition layer to be smaller than the diameter (De) of the pad and larger than the opening diameter (Df) of the passivation film covering the pad;
The transition layer has a roughened portion only on the contact surface with the resin layer, the material of the transition layer is copper, and the roughness peak Rz of the roughening treatment of the roughened portion is A multilayer board with a built-in electronic component, characterized by having a thickness of 0.5 μm to 2 μm.
前記トランジション層の材質が銅であって、且つ、前記粗化部の粗化処理の粗さのピークRzが0.5μm〜2μmであることを特徴とする請求項1に記載の電子部品内蔵型多層基板。   2. The electronic component built-in type according to claim 1, wherein the material of the transition layer is copper, and the roughness peak Rz of the roughening portion is 0.5 μm to 2 μm. Multilayer board. 前記トランジション層の材料と、前記トランジション層上に形成されるバイアホールの材料とが共に銅であることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の電子部品内蔵型多層基板。   4. The electronic component built-in multilayer substrate according to claim 1, wherein a material of the transition layer and a material of a via hole formed on the transition layer are both copper.
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