JP2001223287A - インターポーザーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＳＰに使用されるインターポーザーの構造
を単純化し、これにより製造コストを低減する。 【解決手段】 金属箔１２の一面をハーフエッチング
し、半導体チップの電極に対応する突起７ａを形成する
工程と、金属箔１２の突起７ａ形成面の裏面全面に絶縁
層１３を形成する工程と、金属箔１２の突起７ａ形成面
側をエッチングし、所定の配線パターン７を形成する工
程と、絶縁層１３の所定の個所に配線パターン７の一部
が露出する開口部９を形成する工程により、インターポ
ーザー４ａを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップをマ
ザーボードに実装する際に使用されるインターポーザー
の製造方法に係り、特にＣＳＰ(Chip Size Package)
に使用されるインターポーザーの製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話などの携帯用電子機器の
普及に伴い、それらに使用される半導体装置もより一層
の小型化が要求されている。この要求を満たすものとし
て、ＣＳＰと指称される超小型の半導体装置が注目され
ている。

【０００３】図４に、この種の半導体装置の一例を示
す。ここで示す半導体装置１は、半導体チップ２の電極
３形成面側にインターポーザー４が装着されているもの
で、このインターポーザー４においては、半導体チップ
２当接面の裏面側の所定個所に半田ボールなどの接続端
子５が装着されている。半導体チップ２は、この接続端
子５を介して図示しないマザーボードのマウントパッド
と電気的に接続される。このような構造の半導体装置１
によれば、半導体チップ２の外形とほぼ同一の外形とす
ることができるため小型化が図れる。

【０００４】ところで、前述した半導体装置１に用いら
れるインターポーザー４は、図３に示すような構造とな
っている。すなわちインターポーザー４は、ポリイミド
等からなる絶縁性基材６の一面に配線パターン７を有す
るテープ基材からなり、更に絶縁性基材６の配線パター
ン７形成面側は、その全面を絶縁性基材６と同じくポリ
イミドなどの絶縁性材料からなる保護膜８で覆われてお
り、この保護膜８の所定の個所には、、半田ボールなど
の接続端子５の装着用ランドとして機能する開口部９
が、配線パターン７の一部が露出するように設けられて
いる。また、絶縁性基材６の前述した半導体チップ２の
電極３に対応した位置には、絶縁性基材６を貫通して配
線パターン７が露出するように形成されるスルーホール
１０が形成されており、このスルーホール１０内には、
めっき法によりＣｕなどからなる導電性部材１１が充填
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし前述したインタ
ーポーザー４は、高価なテープ基材を使用しているため
コストが高く、また配線パターン７上に保護膜８を形成
しなければならないなど構造が複雑で、これが製品価格
を低減する際に大きな妨げになっている。

【０００６】更にインターポーザー４の絶縁性基材６に
は、前述したようにスルーホール１０を形成した後、ス
ルーホール１０内へ導電性部材１１をめっき法により充
填しているが、このめっき作業にも非常に時間がかかっ
てしまい、その結果製品のリードタイムを短縮すること
ができず、これも製品価格を低減することができない一
因となっていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、インターポーザーの構造を単純にす
ると共に、配線パターンの半導体チップ電極との接合部
分に突起を形成し、この突起を介してインターポーザー
の配線パターンと半導体チップ電極とを直接電気的に接
続するようにしている。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、金属箔の一面をハーフ
エッチングし、半導体チップの電極に対応する突起を形
成する工程と、金属箔の突起形成面の裏面全面に絶縁層
を形成する工程と、金属箔の突起形成面側をエッチング
し、所定の配線パターンを形成する工程と、絶縁層の所
定の個所に配線パターンの一部が露出する開口部を形成
する工程とにより、インターポーザーを製造するように
している。

【０００９】本発明のインターポーザーによれば、半導
体チップの電極とインターポーザーの配線パターンとの
電気的接続は、配線パターンの所定の個所に形成された
突起を介して行われるので、絶縁層へのスルーホールの
形成やスルーホール内への導電性材料の充填を行う必要
がなく、このため従来と比較して大幅に製造時間を削減
でき、その結果製品コストを低減することができる。

【００１０】また本発明によれば、従来のように配線パ
ターン上に保護膜を形成する必要がないため、従来と比
較してインターポーザーの構造が単純化でき、この結果
材料コストを低減することもできる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のインターポーザーの製造方法
について、図面を参照して説明する。なお、従来と同一
の箇所については同一の符号を使用して説明する。図１
は本発明のインターポーザーの製造工程を示す断面図で
ある。まず図１（ａ）に示すように、Ｃｕからなる金属
箔１２の一面に図示しないレジストを塗布し、ハーフエ
ッチングを行い点線で示す部分を除去することによっ
て、突起７ａを形成する。なお、金属箔１２としては、
Ｃｕ以外にもＡｌなどの導電性が良好で且つエッチング
可能な金属材料を使用することができる。

【００１２】次に、図１（ｂ）に示すように、金属箔１
２の突起７ａ形成面の裏面側全面に、絶縁層１３を形成
する。絶縁層１３の形成方法としては、ポリイミドやそ
の他の類似の特性を有する耐熱性・耐薬品性の高い絶縁
性材料をレジストコーティングするようにしても良い
し、同じくポリイミドなどからなるテープ状の絶縁性材
料をラミネートすることにより形成しても良い。

【００１３】それから図１(ｃ)に示すように、金属箔１
２を突起７ａ形成面側からエッチングすることにより、
所定の配線パターン７を形成する。そして絶縁層１３の
所定の位置に、接続端子の装着用ランドとして機能する
開口部９を、エッチングやレーザーなどの周知の方法に
より、配線パターン７が露出するように形成して、イン
ターポーザー４ａが完成する。

【００１４】このようにして製造されたインターポーザ
ー４ａを半導体チップに装着した状態を図２に示す。イ
ンターポーザー４ａは、半導体チップ２の電極３形成面
側に、突起７ａが半導体チップ２の電極３に当接するよ
うに位置合わせされ、接着剤１４を介して装着されてい
る。なお、この接着剤１４は、あらかじめインターポー
ザー４ａの配線パターン７形成面側に形成しておいても
良いし、半導体チップ２ａの電極３形成面側に形成して
おいても良い。また、半導体チップ２の電極３とインタ
ーポーザー４ａの突起７ａを位置合わせして接合した
後、半導体チップ２とインターポーザー４ａの隙間にア
ンダーフィルを充填するようにしても良い。なお接着剤
１４としては、ペースト状のものはもちろんのこと接着
フィルムなどの固体状の熱可塑性あるいは熱硬化性の絶
縁性接着剤も使用でき、更にはＡＣＰやＡＣＦなども使
用可能である。なお接着剤１４は、半導体チップ２の電
極３の材質であるＡｌの腐食を防ぐため、できるだけ不
純物を含まない材料を選択するのが望ましい。

【００１５】なお両者を接合するに際しては、事前にイ
ンターポーザー４ａの突起７ａの先端面にＡｕ、半田な
どの金属をめっきしてバンプを形成しておくと良い。こ
れは、前述したように一般的に電極３の材質としてＡｌ
が使用されるが、突起７ａを例えばＣｕにて形成してい
る場合、ＣｕはＡｌと比較して硬度が高いので、両者を
当接させて押圧した際に、Ａｌパッドが破損してしまう
のを防ぐためである。また突起７ａと電極３との接合に
際しては、両者を位置合わせ後、インターポーザー４ａ
の配線パターン７形成面の裏面側全面にわたってボンデ
ィングツールを当接させるようにしても良いし、インタ
ーポーザー４ａの絶縁層１３に、半導体チップ２の電極
３及び配線パターン７の突起７ａに対応する個所に配線
パターン７が露出するように開口部を形成しておき、こ
の開口部にボンディングツールを当接させて半導体チッ
プ２の各電極３ごとに接合するようにしても良い。更に
また、配線パターン７及び突起７ａの材質としてＡｌを
使用した場合には、突起７ａを電極３に当接させた状態
で超音波接合するようにしても良い。この場合は、前述
したＡｕ、半田などのめっきは必ずしも必要ではない。
その後、配線パターン７の開口部９から露出している個
所にＡｕなどの金属めっきを行い、当該個所に半田ボー
ルなどの接続端子５を装着して、半導体装置１ａが完成
する。

【００１６】ところで、通常この種のインターポーザー
を製造する際には、図１（ａ）、（ｂ）のような方法で
はなく、絶縁性基材の一面にあらかじめ金属箔が装着さ
れた、ＴＡＢテープなどのテープ基材が使用されるが、
このようなテープ基材の場合、絶縁性材料と金属箔とが
初めから一体化されていることから、本発明のように複
数回金属箔をエッチングするような場合には、その都度
絶縁性材料がエッチング液に浸されることになる。ＴＡ
Ｂテープに使用される絶縁性材料は、一般にポリイミド
などの耐薬品性の高い材料ではあるのだが、それでも複
数回薬液に浸されることは、やはり好ましいことではな
い。その点本実施例においては、金属箔１２をハーフエ
ッチングして突起７ａを形成する段階ではまだ絶縁層１
３は形成されておらず、その後配線パターン７を形成す
る際にのみ絶縁層１３が薬液に浸されるので、絶縁性材
料の性質に影響を及ぼすことなくインターポーザーを製
造することができるという利点がある。

【００１７】なお、上述した各工程の順序は本実施例の
記載に限定されず、適宜変更可能である。例えば図１
（ａ）に示した突起７ａ形成工程と図１（ｃ）に示した
配線パターン７形成工程の順序は逆でも良いし、また図
１（ｃ）について説明した配線パターン７の形成工程と
開口部９の形成工程の順序も逆でも良い。更にまた開口
部９を形成する際も、例えば絶縁層１３としてテープ状
材料を使用した場合には、開口部９は、絶縁層１３を金
属箔１２に装着する前に事前に形成しておいても良い。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような優れた効果を奏する。

【００１９】本発明のインターポーザーの製造方法によ
れば、スルーホールの形成やスルーホールへの導電性材
料の充填等の工程が不要となるので、スルーホール形成
のための設備が不要となるとともに、従来と比較して大
幅に製造時間を削減でき、その結果製品コストを大幅に
低減することができる。

【００２０】また本発明によれば、インターポーザーの
構造が単純化でき、この結果材料コストを低減すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインターポーザーの製造方法を示す断
面図。

【図２】本発明のインターポーザーを使用した半導体装
置を示す断面図。

【図３】従来のインターポーザーを示す断面図。

【図４】従来のインターポーザーを使用した半導体装置
を示す断面図。

【符号の説明】

１、１ａ 半導体装置 ２ 半導体チップ ３ 電極 ４、４ａ インターポーザー ５ 接続端子 ６ 絶縁性基材 ７ 配線パターン ７ａ 突起 ８ 保護膜 ９ 開口部 １０ スルーホール １１ 導電性部材 １２ 金属箔 １３ 絶縁層 １４ 接着剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属箔の一面をハーフエッチングし、半
   導体チップの電極に対応する突起を形成する工程と、金
   属箔の突起形成面の裏面全面に絶縁層を形成する工程
   と、金属箔の突起形成面側をエッチングし、所定の配線
   パターンを形成する工程と、絶縁層の所定の個所に配線
   パターンの一部が露出する開口部を形成する工程とを含
   むことを特徴とするインターポーザーの製造方法。