JP2000208667A

JP2000208667A - 積層基板製造方法、積層基板製造装置及び半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2000208667A
Application number: JP11007427A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hatakeyama; 誠畠山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体装置や実装基板等に用いられ、リジッ
ド配線基板とフレキシブル配線基板とを高精度で積層す
ることが可能な積層基板製造方法、積層基板製造装置及
び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】複数のリジッド配線基板１０４が形成さ
れたコアシート１０１と複数のフレキシブル配線基板１
０６が形成されたフィルムシート１０３とを用意し、フ
ィルムシートからフレキシブル配線基板を切断分離し、
各フレキシブル配線基板をそれぞれコアシートのリジッ
ド配線基板に積層して、これを加熱・加圧して複合配線
基板を形成する。従来のフィルムシートの状態でコアシ
ートに積層する場合に比較して配線間のコンタクト性や
貼付精度が向上するので歩留りが著しくあがる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フリップチップ型
半導体装置やプリント配線基板などに用いる配線基板に
関し、とくに、配線基板に用いられるリジッド配線基板
とフレキシブル配線基板から構成された複合配線基板を
製造するためのリジッド配線基板とフレキシブル配線基
板とを高精度で積層する積層工程（貼付工程、熱圧着工
程、プレス工程を含む）及びこの積層工程を用いる半導
体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の集積化が進むに連れて、半
導体素子と外部回路とを接続するために配設される半導
体素子表面の接続端子（パッド）の数が増大し、配設密
度が高くなっている。半導体素子として、例えば、１０
ｍｍ角のシリコンチップには、１０００個の最小加工寸
法が約０．２μｍ程度のとき、１０００個のパッドが必
要になる。そして、その配設ピッチは、約４０μｍとい
う非常に微細なものである。このようなパッド数の増大
に対応した半導体装置にフリップチップ型半導体装置が
ある。この半導体装置は、図５に示すように多数の接続
端子を取り付けた配線基板に半導体素子（チップ）を搭
載した構造を有している。フリップチップ型半導体装置
は、コンピュータ、通信機器分野などに使われる高速・
高機能パッケージもしくは携帯機器分野などに使われる
ＣＳＰ(Chip SizePackage) において、リジッドな多層
基板をもち、高機能で高い信頼性であることが知られて
いる。

【０００３】図５は、フリップチップＢＧＡ(Ball Grid
Array) という半導体装置の一例である。半導体チップ
２をＢＴ（ビスマレイミド・トリアジン）樹脂やエポキ
シ樹脂などの有機材料を絶縁板として用いたリジッドな
多層配線基板１にハンダや金など金属バンプ３を介して
フリップチップ接続する。この接合部の隙間、すなわ
ち、バンプ３が存在する配線基板１とチップ２との間に
液状エポキシ樹脂を流し込み、熱硬化させて封止し、樹
脂層５（これをアンダーフィルという）を形成する。ア
ンダーフィル５は、チップ２のバンプ３が形成されてい
る面、すなわち、配線基板１に対向している下面におい
てチップと実質的に接触している。配線基板１は、主面
にチップ２を実装する面（実装面）と、その裏面にチッ
プ２に形成された集積回路と外部回路とを電気的に接続
する外部接続端子が形成される外部接続面とを有し、外
部接続面には接続電極となる配線を有している。この外
部接続面の接続電極には外部接続端子が設けられてい
る。外部接続端子として、例えば、ハンダボール６が取
り付けられる。このハンダボール６とバンプ３とは配線
基板１に形成されている内部配線で電気的に接続されて
いる。チップの裏面（上面）には金属キャップやヒート
シンクが形成されることがある。

【０００４】この半導体装置に使用される配線基板は、
リジッドな基板の第１の面及び第２の面のそれぞれに多
層配線を形成し、第１の面にはチップに形成されたバン
プを接続し、第２の面には外部接続端子であるハンダボ
ールを接続している。しかし、このような基板から構成
される配線基板は、１ｍｍ程度の厚さがあり、小形化、
薄型化が進む半導体装置には問題である。そこで、配線
基板には複合配線基板を用いることが提案されている
（特願平９−３４５６２６号）。複合配線基板は、リジ
ッドな基板からなる配線基板にフレキシブルなフィルム
基板からなる配線基板を積層して形成される。多層化に
適したフレキシブル配線基板を用いることにより配線基
板を０．２〜０．３ｍｍ厚程度に薄くすることができる
とともに接続端子の配設密度の高い半導体素子を搭載す
ることができる。図６は、複合配線基板１０を配線基板
として半導体素子（チップ）２０を搭載したＢＧＡパッ
ケージを有する従来及び本発明のフリップチップ型半導
体装置の断面図である。チップ２０と複合配線基板１０
との間には、図５に示すようにアンダーフィルという樹
脂封止体が充填されているが、この図では表示を略して
いる。チップ２０は、これに作り込まれた集積回路と電
気的に接続してその上に配設された電極パッド２１を備
えている。電極パッド２１は、例えば、０．２５ｍｍピ
ッチでチップ裏面に９００個フルグリッドで配設されて
いる。

【０００５】複合配線基板１０は、リジッドな基板から
なる第１の配線基板１１とフレキシブルな基板からなる
第２の配線基板１２とを備え、両者の間には第３の基板
からなる中間絶縁膜１３が挿入されている。第１の配線
基板１１は、第１の面に第１の配線層１４が形成され、
第２の面には第２の配線層１５が形成されている。そし
て、第１の配線層１４と第２の配線層１５との間は、第
１の配線基板１１のリジッドな基板に形成された貫通孔
に埋め込まれた導電ピラー１６により適宜電気的に接続
されている。複合配線基板１０の第２の面に相当する第
１の配線基板１１の第２の面に形成された第２の配線層
１５の所定の位置に外部接続端子としてハンダボール１
７が、例えば、グリッドアレイ状に取り付けられてい
る。また、この第２の面にはハンダボール１７が形成さ
れた領域以外の部分にソルダーレジスト１８が被覆され
ている。一方、第２の配線基板１２は、第１の面に第１
の配線層１９が形成され、第２の面には第２の配線層２
２が形成されている。そして、第１の配線層１９と第２
の配線層２２との間は、第２の配線基板１２のフレキシ
ブルな基板に形成された貫通孔に埋め込まれた導電ピラ
ー２３により適宜電気的に接続されている。複合配線基
板１０の第１の面に相当する第２の配線基板１２の第１
の面に形成された第１の配線層１９の所定の位置にチッ
プ２０の電極パッド２１に取り付けられた、例えば、Ｐ
ｂ−Ｓｎハンダからなる導電性バンプ２４がフリップチ
ップ接続されている。

【０００６】第１の配線基板１１と第２の配線基板１２
とは第３の基板である中間絶縁膜１３を挟んで接合され
ている。そして、第１の配線基板１１の第１の面に形成
された第１の配線１４と第２の配線基板１２の第２の面
に形成された第２の配線層２２とは、中間絶縁膜１３を
貫通する導電ピラー２５により適宜電気的に接続されて
いる。中間絶縁膜１３は、ポリイミド系フィルムから構
成されている。この他に、ポリエステル系フィルム、ポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系フィルムなど
の誘電率の低い材料を用いる事により、配線容量を低減
させ、配線を伝搬する信号の伝搬速度や波形に与える影
響を小さくすることができる。従って、このような材料
を用いると高速動作の半導体装置に適用することができ
る。以上のように、複合配線基板１０のチップ搭載面
（第１の面）は、フレキシブルな第１の基板とその上に
形成された配線層１９とにより構成されているので、平
坦性が良く、且つ配線パターンを微細なルールで形成す
ることができる。

【０００７】次に、図７及び図８を参照して図６の半導
体装置に用いた複合配線基板の製造方法を説明する。第
１の配線基板１１は、例えば、両面に導体箔を貼り合わ
せた両面銅張積層板を用いる。厚さ１．２ｍｍのガラス
クロスにビスマレイミド型ポリイミド樹脂を含浸させた
両面銅張積層板の導体箔は、例えば、厚さ３５μｍの電
解銅箔からなり、これらをパターニングして両面に第１
及び第２の配線層１４、１５を形成する。第１の配線層
１４及び第２の配線層１５は、導電ピラー１６により電
気的に接続されている（図７（ａ））。第１の配線層１
４の所定の領域（ビアランド）には、ほぼ円錐状の底面
の径が０．４ｍｍ程度の導電ピラー２５を形成する（図
７（ｂ））。次に、導電ピラー２５を形成してから第３
の基板である中間絶縁膜１３を第１の配線基板１１の第
１の面に積層させ、導電ピラー２５を貫通させて頭部を
露出させる。中間絶縁膜１３は、例えば、エポキシ変性
ポリイミド樹脂フィルムを用いる。第１の配線基板１１
及び中間絶縁膜１３は、プレスにより一体化される。こ
のプレス時に導電ピラーを損傷させないように離型性の
あるクッション材を介在させて積層体をプレスすること
ができる。次に、第１の配線基板１１と中間絶縁膜１３
との積層体をプレス板で挟持して中間絶縁膜１３から露
出する導電ピラー２５の頭部を圧潰するように塑性変形
させる。このとき中間絶縁膜１３は、硬化させず、セミ
キュア状態を維持する温度、圧力条件でプレスを行うの
が好ましい（図７（ｃ））。

【０００８】一方、フレキシブルな第２の配線基板１２
の基材として、厚さ２５〜５０μｍ程度のポリイミドフ
ィルムを用意し、その両面に厚さが５〜３０μｍ程度の
電解銅箔を貼り合わせる。この電解銅箔をパターニング
して第１及び第２の配線層１９、２２を形成する。この
ポリイミドフィルムは、レーザ加工、フォトエッチング
プロセスなどにより２０〜３０μｍ程度の貫通孔が形成
され、孔内に導電ピラー２３が埋め込まれる。導電ピラ
ー２３は、第１の配線層１９と第２の配線層２２とを電
気的に接続している。電解銅箔のパターニングは、通常
のフォトエッチングプロセスを用いて行う。第２の配線
基板１２の基材には、ポリイミドフィルムに限らず、ポ
リエステル系フィルム、ＰＴＦＥ系フィルムなどの絶縁
性樹脂フィルムを用いることができる（図８（ａ））。

【０００９】次に、第２の配線基板１２の中間絶縁膜１
３と積層される面をアルカリ処理して表面相を改質して
その濡れを良くしてから、第１の配線基板１１と中間絶
縁膜１３との積層体に第２の配線基板１２を積層する。
このとき第２の配線基板１２の第２の面に形成された第
２の配線層２３は、第１の配線基板１１の第１の面に形
成された第１の配線層１４上の導電ピラー２５と対向す
るようにこれらを積層する必要がある。これら積層体
は、上下両側からクッション材２６を介してプレス板２
７に挟み込まれ、この状態で加熱しつつ加圧する。加熱
及び加圧により中間絶縁膜１３は硬化してキュアされ
る。このとき第１の配線基板１１の第１の配線層１４上
に配設された導電ピラー２５は、塑性変形しながら、対
向する第２の配線基板１２の第２の配線層２２と接続さ
れる（図８（ｂ））。プレスに用いるプレス板２７は、
ステンレス板、真鍮板などの寸法変化や変形の少ない金
属板、ポリテトラフロロエチレン樹脂板やポリイミド樹
脂板などの寸法変化や変形の少ない耐熱性樹脂板などを
用いる。

【００１０】以上の工程により各配線層が導電ピラーに
よる多数のビアコンタクトを有する４層の複合配線基板
が形成される。その後、ソルダーレジスト加工、コンポ
ーネントマスキング加工、金メッキ加工、ハンダコーテ
ィングなどの表面仕上げ加工を適宜行う。このように形
成された複合配線基板の配線回路の接続抵抗は小さく、
接合状態は良好である。また、従来のリジッドな配線基
板に比較して薄くすることも可能になる。また、貫通孔
による層間接続を必要最小限にすることができるので高
密度実装に対応することができる。したがって、この複
合配線基板は、今後の半導体装置の部材として最適であ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の製造装置が製
造する複合配線基板は、リジッドな基板からなる配線基
板にフレキシブルなフィルム基板からなる配線基板を積
層して形成され、且つこれらの基板をシート状の部材に
作り込むことによって量産性を高めている。上記複合配
線基板を製造する従来の量産方法は、図９もしくは図１
０に示す製造方法を採用していた。リジッド配線基板と
フレキシブル配線基板とを積層する場合、図９もしくは
図１０に示すような製造方法が採用されていた。図９
は、複合配線基板を積層形成する従来の工程斜視図であ
る。コア材であるＢ²ｉｔといわれるリジッドな基板か
らなる配線基板１１がマトリックス状に配列されてい
る、例えば、３００〜５００ｍｍ角程度のコアシート２
０１と、フレキシブルなフィルム基板からなる配線基板
１２がマトリックス状に配列されているフィルムシート
２０２とが対向して配置されている。図７（ｃ）に示す
ように配線基板１１の第１の面には、第３の基板である
中間絶縁膜１３が被覆されており、また、第１の配線層
１４上に導電ピラー２５が植設されている。また、図８
（ａ）に示すように、第２の配線基板１には両面に配線
層が形成されている。これらコアシート２０１及びフィ
ルムシート２０２は、それぞれリジッドな基板の配線基
板１１とフィルム基板の配線基板１２とをシート状に形
成し、これらを図７（ａ）乃至図８（ａ）に示す工程に
より積層し、且つ接合してシート状の積層体を形成し、
最終的にこのシートを所定の形状に切断することにより
複数の複合配線基板を形成している。

【００１２】Ｂ²ｉｔは、ＢｕｒｉｅｄＢｕｍｐＩ
ｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
の略であり、バンプによる層間接続技術を意味してい
る。コアシート２０１の中には、３０〜１００個程度の
配線基板１１が配置されており、同じく３００〜５００
ｍｍ角程度のフィルムシート２０２の中には同じく３０
〜１００個程度の配線基板１２が配置されている。図１
０は、複合配線基板を積層形成する工程斜視図である。
３００〜５００ｍｍ角程度のコアシート３０１の中に３
０〜１００個程度のリジッドな基板を用いた配線基板が
マトリックス状に配置されており、フィルムシート３０
２には幅３０〜７０ｍｍ、長さ３００〜５００ｍｍ程度
の短冊状のテープの中に５〜１５個程度のフレキシブル
な基板からなる配線基板１２が配置されている。

【００１３】図９及び図１０に示すように、ともにフィ
ルムシート２０２、３０２をそれぞれコアシート２０
１、３０１に、このコアシートに形成したガイドホール
２０３、３０３やフィルムシートに形成したガイドホー
ル２０４、３０４などを用いてガイドピンもしくはガイ
ドホストにより（図１１参照）位置合わせを行ってから
積層し、その後、加圧・圧着を行っていた。ガイドピン
もしくはガイドポストは、円柱状であり、通常３〜５本
で位置固定する。コアシートとフィルムシートを積層す
る際の双方の位置決めは、ガイドホールとガイドポスト
を用いる方法が一般的である。また、３０〜６０Ｋｇｆ
／ｃｍ²程度の圧力で、１５０〜２００℃程度の温度を
維持し、１００〜１５０分程度の時間、積層（つまり、
貼付工程、熱圧着工程、プレス工程を含んでいる）する
製造方法であり、基本的には１工程で行っていた。さら
に、前記積層工程では、リジッド配線基板とフレキシブ
ル配線基板との界面の気泡を完全に除去するために、高
圧で長時間、積層を行うことが必要となっており、積層
と脱泡を兼ねた製造方法であった。

【００１４】従来技術の問題点は、リジッド配線基板を
構成するコアシートとフレキシブル配線基板を構成する
フィルムシートとを積層する際の双方の位置決めをガイ
ドホール及びガイドポストを用いて行っているのでコン
タクト性若しくは貼付精度の保証をすることが難しいこ
とである。即ち歩留りを著しく悪化させる可能性を有す
る製造方法であることは大きな問題である。また、ポリ
イミドフィルムなどのフレキシブル配線基板は、吸湿に
よる伸縮が大きく、シート状或いは短冊状の大きい面積
を一度に積層する場合、導電ピラーと配線層との間のコ
ンタクト性や貼付精度の保証が従来より一層困難になる
という問題もあった。本発明は、このような事情により
なされたものであり、半導体装置や実装基板等に用いら
れ、リジッド配線基板とフレキシブル配線基板とを高精
度で積層することが可能な積層基板製造方法、積層基板
製造装置及び半導体装置の製造方法を提供する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のリジッ
ド配線基板が形成されたコアシートと複数のフレキシブ
ル配線基板が形成されたフィルムシートとを用意し、フ
ィルムシートからフレキシブル配線基板を切断分離し、
各フレキシブル配線基板をそれぞれコアシートのリジッ
ド配線基板に積層して、これを加熱・加圧することを特
徴としている。このように本発明では、従来のフィルム
シートの状態でコアシートに積層する場合に比較して配
線間のコンタクト性や貼付精度が上るので歩留りが著し
く向上することが可能になる。本発明の積層基板製造方
法は、複数のリジッド配線基板が形成されたコアシート
を形成する工程と、複数のフレキシブル配線基板が形成
されたフィルムシートを形成する工程と、前記フィルム
シートから１つのフレキシブル配線基板を切断分離しこ
れを前記コアシートに形成されたリジッド配線基板の１
つに載置し、前記コアシートの残りのフレキシブル配線
基板を所定の１つのリジッド配線基板に載置し、以下、
前記フィルムシートの残りのフレキシブル配線基板を１
つずつ切断分離し、これら各個のフレキシブル配線基板
を前記コアシート上の残りのリジッド配線基板にそれぞ
れ搭載する工程と、前記コアシートに形成された前記リ
ジッド配線基板上に前記フレキシブル配線基板を各個搭
載してから前記コアシートを加熱・加圧することにより
前記リジッド配線基板とフレキシブル配線基板とを積層
して複合配線基板を形成する工程とを備えていることを
特徴とする。

【００１６】前記コアシートを加熱・加圧することによ
り前記リジッド配線基板とフレキシブル配線基板とを積
層して複合配線基板を形成する工程は仮積層工程であ
り、この工程の後にさらに前記コアシートを加熱・加圧
する本積層工程をさらに備えるようにしても良い。前記
複合配線基板をコアシートに形成する工程の後に前記コ
アシートを切断して前記複合配線基板を各個に分離する
工程を更に備えているようにしても良い。前記フレキシ
ブル配線基板を前記リジッド配線基板に搭載する工程に
おいて、それぞれの位置決めを識別カメラにより行って
も良い。本発明の積層基板製造装置は、複数のリジッド
配線基板が形成されたコアシートを供給するローダ部
と、前記コアシートを搬送する搬送部と、フレキシブル
配線基板が形成されたフィルムシートを供給するローダ
部と、前記フィルムシートを前記ローダ部より１個ずつ
搬送し、任意のサイズに個片カットするカッティング金
型と前記リジッド配線基板側の位置認識と前記フレキシ
ブル配線基板側の位置認識を行うカメラと、前記リジッ
ド配線基板と前記フレキシブル配線基板とを積層する積
層ステージと、前記リジッド配線基板と前記フレキシブ
ル配線基板とを加熱・加圧する積層ヘッドと、完成した
複合配線基板が形成された前記コアシートを収納するア
ンローダ部とを備えていることを特徴としている。本発
明の半導体装置の製造方法は、上記の方法及び製造装置
により形成された複合配線基板と半導体素子とを接合す
ることを特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して発明の実施
の形態を説明する。まず、図１乃至図３を参照して第１
の実施例を説明する。図１は、積層基板製造装置を用い
てリジッド配線基板とフレキシブル配線基板とを積層す
る本発明の製造工程を示す斜視図、図２は、複数の配線
基板が形成されたシートの平面図、図３は、リジッド配
線基板とフレキシブル配線基板とを積層する本発明の製
造工程を説明するフロー図である。積層すべき配線基板
を複数形成したシートは、１つは図７（ｃ）に示される
構造を有し、表面にポリイミドフィルムなど絶縁膜で被
覆され、且つ導電ピラーがこのポリイミドから頭部が露
出するように配置されたリジッド配線基板を形成したコ
アシートであり、１つは、フレキシブルな基板を基材と
する配線基板を複数形制したフィルムシートである。コ
アシート１０１は、Ｂ²ｉｔ技術を使用しており、ガイ
ドホールは無く、３００〜５００ｍｍ角程度のシートの
中に３０〜１００個程度のリジッド配線基板１０４が形
成配置されている。フィルムシート１０３は、幅３０〜
７０ｍｍ程度の長尺状シートの中にフレキシブル配線基
板１０６が形成配置されている。フィルムシートはマト
リックス状にフレキシブル配線基板１０５が形成された
シート１０２を用いても良い（図２（ｃ））。

【００１８】図１に示すように、コアシート１０１及び
フィルムシート１０３は、積層基板製造装置の所定の位
置に固定される。そして、フィルムシート１０３のフレ
キシブル配線基板１０６は、その１つが切断され、コア
シート１０１に形成されたリジッド配線基板１０４の１
つに積層される。すべてのリジッド配線基板１０４にフ
レキシブル配線基板１０６を積層してから加圧・加熱し
て複合配線基板が複数形成された積層体を形成する。こ
の積層体を個片にカットして複数の複合配線基板を分離
する。この複合配線基板にチップを搭載して図６と同じ
構成を得、さらにアンダーフィルをチップと積層体との
間に充填してフリップチップ型半導体装置を形成する。

【００１９】次に、図３を参照して上記フリップチップ
型半導体装置の製造プロセスを説明する。（１）複数
のリジッド配線基板が形成されたコアシートをローダか
ら供給する。（２）コアシートは、積層基板製造装置
の積層ステージに搬送される。（３）コアシートを積
層ステージに固定する。（４）コアシートの所定の１
個のリジッド配線基板の位置をカメラで認識する。
（５）複数のフレキシブル配線基板が形成されたテー
プ状のフィルムシートをリール状にセットされているロ
ーダから１個ずつピッチ送りする。（６）フィルムシ
ートから１個のフレキシブル配線基板を切り出す。
（７）切り出されたフレキシブル配線基板を吸着し、
積層基板製造装置に搬送する。（８）１個のフレキシ
ブル配線基板の位置をカメラで認識してコアシートの所
定のリジッド配線基板の上に載置する。その後フィルム
シートの他のすべてのフレキシブル配線基板をそれぞれ
リジッド配線基板上に搭載する。（９）コアシートの
すべてのリジッド配線基板上にフレキシブル配線基板を
載せてからこれを加熱し、加圧して両者を積層し、コア
シートに複数の複合配線基板を形成する。（１０）複
合配線基板が形成されているコアシートを搬送する。
（１１）コアシートを積層基板製造装置から収納容器
に収納する。

【００２０】この方法によれば、リジッド配線基板とフ
レキシブル配線基板とを高精度に積層することができる
ので、シート状のリジッド配線基板１個１個の位置をカ
メラで認識し、且つテープ状のフレキシブルシートの中
から個別にカットしたフレキシブル配線基板も１個ずつ
位置をカメラで認識し、積層するので、リジッド配線基
板とフレキシブル配線基板とを高精度に積層することが
できる。また、リジッド配線基板１個１個とフレキシブ
ル配線基板１個１個をその都度カメラで位置認識した後
で積層するのでコンタクト性若しくは貼付精度の保証が
容易になると共に歩留り向上を達成することが可能とな
る。また、フレキシブル配線基板をフィルムシートから
１個の個片にカットした後でリジッド配線基板に積層す
るので吸湿による伸縮の影響も小さい。なお、積層ヘッ
ドと、個片カットされたフレキシブル配線基板を吸着搬
送及びカメラで位置認識し、その後さらに積層ステージ
まで吸着搬送するヘッドは、同じものを兼用することも
できる。また、リジッド配線基板とフレキシブル配線基
板との界面の気泡を完全に除去する上記製造方法で積層
した複合配線基板が形成されたコアシートを３０〜６０
Ｋｇｆ／ｃｍ²程度の圧力で、１５０〜２００℃程度の
温度を、１００〜１５０分程度の時間維持して、本積層
処理を施す２工程で積層処理を行う。この場合、図３の
製造方法を仮積層という。

【００２１】勿論、図３の製造方法をもって仮積層と本
積層を兼ねることができる。この場合は、この製造方法
で収納された複合配線基板が形成されているコアシート
をそのままカットして個別の複合配線基板を形成する。
フレキシブル配線基板が形成されたフィルムシートをカ
ットするカッティング金型は、最終外形寸法に個片カッ
トする場合と、最終外形寸法より大きく個片カットする
場合の２通りがある。最終外形寸法より大きく個片カッ
トする場合、シートを仮積層し、本積層した後に最終外
形寸法に個片カットする製造方法である。積層ヘッドの
構造としては、（１）積層された配線基板の全面を加
圧するタイプ、（２）配線基板の４コーナーを加圧す
るタイプ、（３）最終外形寸法に対し配線基板の外側
を加圧するタイプなどがある。形成される複合配線基
板、とくにバンプ電極やパッド電極へのダメージを考慮
すると（３）の方式が好ましい。リジッド配線基板に対
する位置認識は、コアシート上の任意の認識マーク、も
しくはリジッド配線基板内の任意の認識マークをカメラ
で認識する一般的な手法で行う。フレキシブル配線基板
に対する位置認識もテープ状フィルムシート中の任意の
認識マーク又はフレキシブル配線基板内の任意の認識マ
ークをカメラで認識する一般的な手法で行う。この場
合、リジッド配線基板側の位置認識とフレキシブル配線
基板側の位置認識は、１個の共通のカメラで行う場合と
別個の２個のカメラを使用する場合がある。生産能力を
上げる場合は後者が採用される。

【００２２】次に、図４を参照して第２の実施例を説明
する。図４は、本発明の積層基板製造装置の概略斜視図
である。この製造装置は、複数のリジッド配線基板が形
成されたコアシートを供給するローダ部４０１、コアシ
ートを搬送する搬送部４０２、フレキシブル配線基板が
形成されたフィルムシートがリール状でセットされてい
るローダ部４０３、フィルムシートをリール状でローダ
部より１個ずつピッチ送りし任意のサイズに個片カット
するカッティング金型４０４、リジッド配線基板側の位
置認識とフレキシブル配線基板側の位置認識を行うカメ
ラ４０５、リジッド配線基板とフレキシブル配線基板と
を積層する積層ステージ４０６、リジッド配線基板とフ
レキシブル配線基板とを高精度で加熱・加圧する（すな
わち、積層する）積層ヘッド４０７、完成した複合配線
基板が形成されたコアシートを収納するアンローダ部４
０８とを備えている。そして、図３に示す工程にしたが
って、複合配線基板が形成される。

【００２３】次に、この複合配線基板を用いて半導体装
置を形成する工程を図６を参照して説明する。図６は、
本発明の方法により製造された半導体装置の断面図であ
る。半導体装置は、複合配線基板１０と、この配線基板
に搭載されたチップ２０とを備えている。チップ２０と
複合配線基板１０との間には、図５に示すようにアンダ
ーフィル（図示しない）が充填されている。このよう
に、図４の積層基板製造装置を用いることによりリジッ
ド配線基板フレキシブル配線基板とが高精度で積層され
ることが可能になる。本発明の積層基板製造装置を用い
てリジッド配線基板とフレキシブル配線基板とを積層す
ることにより、配線間のコンタクト性や両者を貼り付け
る精度の保証が容易になり、且つ複合配線基板の製造歩
留り向上も可能となる。従来の製造方法で複合配線基板
を製造した場合と、本発明によりリジッド配線基板とフ
レキシブル配線基板とを高精度で積層する機能を具備し
た積層基板製造装置を用いて配線基板を積層した後、こ
れを本積層して形成した複合配線基板のコンタクト性に
基づく歩留りを比較した。その結果、従来の製造方法で
は、４ＬＯＴ（ｎ＝４００ｐ）の歩留りは１６．７％、
５６．７％、５０．６％、７２．１％で、平均すると４
９．０％であったのに対し、本発明の製造方法では４Ｌ
ＯＴ（ｎ＝４００ｐ）の歩留りは９４．４％、７２．２
％、９６．３％、９５．８％で、平均すると８９．７％
と飛躍的に歩留まりが改善された。１ＬＯＴは、基板１
００個を表わす。

【００２４】また、従来の製造方法ではリジッド配線基
板及びフレキシブル配線基板の位置決めをガイドホール
とガイドポストで行っていたが、その場合の配線基板の
位置ズレは±０．１ｍｍ程度である。それに対し、本発
明の積層基板製造装置が具備している位置認識機能、即
ちカメラを用いてリジッド配線基板とフレキシブル配線
基板の各位置認識をした後に積層することにより配線基
板の位置ズレは±０．０５ｍｍ程度まで抑制可能とな
る。さらに、フィルムシートからフレキシブル配線基板
をカッティング金型で個片カットすることにより吸湿に
よる伸縮の影響も小さくて済むという利点がある。従来
の製造方法の場合では３００〜５００ｍｍ角程度のシー
ト状態で積層するので最大０．０４３ｍｍ程度の配線基
板の位置ズレが予想されたが、本発明のように個片カッ
ト後に積層すれば配線基板の位置ズレは０．００５ｍｍ
以下に抑制可能となる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、以上のような構成により、配
線間のコンタクト性や配線基板間の貼り付け精度の保証
が容易になり、且つ製造歩留り向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層基板製造方法を説明する工程斜視
図。

【図２】本発明に用いるコアシート及びフィルムシート
の平面図。

【図３】本発明の積層基板製造方法を説明する工程フロ
ー図。

【図４】本発明の積層基板製造装置の斜視図。

【図５】フリップチップ型半導体装置の断面図。

【図６】従来及び本発明の方法により形成された半導体
装置の断面図。

【図７】本発明のリジッド配線基板とフレキシブル配線
基板とを積層する方法を説明する工程断面図。

【図８】本発明のリジッド配線基板とフレキシブル配線
基板とを積層する方法を説明する工程断面図。

【図９】従来の積層基板製造方法を説明する工程斜視
図。

【図１０】従来の積層基板製造方法を説明する工程斜視
図。

【図１１】従来の積層基板製造方法を説明する基板斜視
図。

【符号の説明】

１・・・配線基板、２、２０・・・半導体素子（チ
ップ）、３、２４・・・バンプ、５・・・アンダー
フィル（樹脂封止体）、６、１７・・・ハンダボール、
１０・・・複合配線基板、１１・・・第１の配線基
板（リジッド配線基板）、１２・・・第２の配線基板
（フレキシブル配線基板）、１３・・・中間絶縁膜（第
３の基板）、１４、１９・・・第１の配線層、１５、
２２・・・第２の配線層、１６、２３、２５・・・
導電ピラー、１８・・・ソルダーレジスト、２１・
・・電極パッド、２６・・・クッション材、２７・
・・プレス板、１０１、２０１、３０１・・・コアシー
ト、１０２、１０３、２０２、３０２・・・フィルムシ
ート、１０４・・・リジッド配線基板、１０５、１０６
・・・フレキシブル配線基板、２０３、３０３・・・ガ
イドホール、４０１、４０３・・・ローダ部、４０
２・・・搬送部、４０４・・・カッテイング金型、
４０５・・・位置認識カメラ、４０６・・・積層ス
テージ、４０７・・・積層ヘッド、４０８・・・ア
ンローダ部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のリジッド配線基板が形成されたコ
アシートを形成する工程と、複数のフレキシブル配線基
板が形成されたフィルムシートを形成する工程と、前記
フィルムシートから１つのフレキシブル配線基板を切断
分離し、これを前記コアシートに形成されたリジッド配
線基板の１つに載置し、前記コアシートの残りのフレキ
シブル配線基板を所定の１つのリジッド配線基板に載置
し、以下前記フィルムシートの残りのフレキシブル配線
基板を１つずつ切断分離し、これら各個のフレキシブル
配線基板を前記コアシート上の残りのリジッド配線基板
にそれぞれ搭載する工程と、前記コアシートに形成され
た前記リジッド配線基板上に前記フレキシブル配線基板
を各個搭載してから前記コアシートを加熱・加圧するこ
とにより前記リジッド配線基板とフレキシブル配線基板
とを積層して複合配線基板を形成する工程とを備えてい
ることを特徴とする積層基板製造方法。
【請求項２】前記コアシートを加熱・加圧することに
より前記リジッド配線基板とフレキシブル配線基板とを
積層して複合配線基板を形成する工程は、仮積層工程で
あり、この工程の後にさらに前記コアシートを加熱・加
圧する本積層工程をさらに備えたことを特徴とする請求
項１に記載の積層基板製造装置。
【請求項３】前記複合配線基板をコアシートに形成す
る工程の後に、前記コアシートを切断して前記複合配線
基板を各個に分離する工程をさらに備えていることを特
徴とする請求項１又は請求項２に記載の積層基板製造方
法。
【請求項４】前記フレキシブル配線基板を前記リジッ
ド配線基板に搭載する工程において、それぞれの位置決
めを識別カメラにより行うことを特徴とする請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の積層基板製造方法。
【請求項５】複数のリジッド配線基板が形成されたコ
アシートを供給するローダ部と、前記コアシートを搬送
する搬送部と、フレキシブル配線基板が形成されたフィ
ルムシートを供給するローダ部と、前記フィルムシート
を前記ローダ部より１個ずつ搬送し、任意のサイズに個
片カットするカッティング金型と、前記リジッド配線基
板側の位置認識と前記フレキシブル配線基板側の位置認
識を行うカメラと、前記リジッド配線基板と前記フレキ
シブル配線基板とを積層する積層ステージと、前記リジ
ッド配線基板と前記フレキシブル配線基板とを加熱・加
圧する積層ヘッドと、完成した複合配線基板が形成され
た前記コアシートを収納するアンローダ部とを備えてい
ることを特徴とする積層基板製造装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
された複合配線基板には、この複合配線基板と電気的に
接続された半導体素子が搭載され、この半導体素子と前
記複合配線基板とで半導体装置を形成することを特徴と
する半導体装置の製造方法。