JP2002118203A - 半導体搭載用基板とその製造方法とそれを用いた半導体パッケージ並びにその製造方法 - Google Patents
半導体搭載用基板とその製造方法とそれを用いた半導体パッケージ並びにその製造方法Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】小型化、高密度化に優れ、かつ、パッケージク
ラックを防止し信頼性に優れる小型の半導体パッケ−ジ
と、それに用いる半導体搭載用基板と、効率に優れたそ
の半導体搭載用基板の製造方法及び半導体パッケージの
製造方法を提供すること。 【解決手段】可とう性の絶縁基材と、配線導体からなる
半導体搭載用基板であって、絶縁基材が低透湿性である
半導体搭載用基板と、効率に優れたその半導体搭載用基
板の製造方法及び半導体パッケージの製造方法。
ラックを防止し信頼性に優れる小型の半導体パッケ−ジ
と、それに用いる半導体搭載用基板と、効率に優れたそ
の半導体搭載用基板の製造方法及び半導体パッケージの
製造方法を提供すること。 【解決手段】可とう性の絶縁基材と、配線導体からなる
半導体搭載用基板であって、絶縁基材が低透湿性である
半導体搭載用基板と、効率に優れたその半導体搭載用基
板の製造方法及び半導体パッケージの製造方法。
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、半導体搭載用基板
並びにその製造方法と、それを用いた半導体パッケージ
とその製造方法に関する。
並びにその製造方法と、それを用いた半導体パッケージ
とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体の集積度が向上するに従い、入出
力端子数が増加している。従って、多くの入出力端子数
を有する半導体パッケージが必要になった。一般に、入
出力端子はパッケージの周辺に一列配置するタイプと、
周辺だけでなく内部まで多列に配置するタイプがある。
前者には、QFP(Quad flat Package )が代表的
である。これを多端子化する場合は、端子ピッチを縮小
することが必要であるが、0.5mmピッチ以下の領域
では、配線板との接続に高度な技術が必要になる。後者
のアレイタイプは比較的大きなピッチで端子配列が可能
なため、多ピン化に適している。従来、アレイタイプは
接続ピンを有するPGA(Pin Grid Array)が一般的
であるが、配線板との接続は挿入型となり、表面実装に
は適していない。このため、表面実装可能なBGA(Ba
ll Grid Array )と称するパッケージが開発されて
いる。
力端子数が増加している。従って、多くの入出力端子数
を有する半導体パッケージが必要になった。一般に、入
出力端子はパッケージの周辺に一列配置するタイプと、
周辺だけでなく内部まで多列に配置するタイプがある。
前者には、QFP(Quad flat Package )が代表的
である。これを多端子化する場合は、端子ピッチを縮小
することが必要であるが、0.5mmピッチ以下の領域
では、配線板との接続に高度な技術が必要になる。後者
のアレイタイプは比較的大きなピッチで端子配列が可能
なため、多ピン化に適している。従来、アレイタイプは
接続ピンを有するPGA(Pin Grid Array)が一般的
であるが、配線板との接続は挿入型となり、表面実装に
は適していない。このため、表面実装可能なBGA(Ba
ll Grid Array )と称するパッケージが開発されて
いる。
【0003】一方、電子機器の小型化に伴って、パッケ
ージサイズの更なる小型化の要求が強くなってきた。こ
の小型化に対応するものとして、半導体チップとほぼ同
等サイズの、いわゆるチップサイズパッケージ(CS
P;Chip Size Package )が提案されている。これ
は、半導体チップの周辺部でなく、実装領域内に外部配
線基板との接続部を有するパッケージである。具体例と
しては、バンプ付きポリイミドフィルムを半導体チップ
の表面に接着し、チップと金リード線により電気的接続
を図った後、エポキシ樹脂などをポッティングして封止
したもの(NIKKEIMATERIALS & TECHNOLOGY 94.4,No.
140,p18-19 )や、仮基板上に半導体チップ及び外部配
線基板との接続部に相当する位置に金属バンプを形成
し、半導体チップをフェースダウンボンディング後、仮
基板上でトランスファーモールドしたもの(Smallest
Flip-Chip-Like Package CSP;The Second VLSI
Packaging Workshop of Japan,p46-50,1994 )な
どがある。
ージサイズの更なる小型化の要求が強くなってきた。こ
の小型化に対応するものとして、半導体チップとほぼ同
等サイズの、いわゆるチップサイズパッケージ(CS
P;Chip Size Package )が提案されている。これ
は、半導体チップの周辺部でなく、実装領域内に外部配
線基板との接続部を有するパッケージである。具体例と
しては、バンプ付きポリイミドフィルムを半導体チップ
の表面に接着し、チップと金リード線により電気的接続
を図った後、エポキシ樹脂などをポッティングして封止
したもの(NIKKEIMATERIALS & TECHNOLOGY 94.4,No.
140,p18-19 )や、仮基板上に半導体チップ及び外部配
線基板との接続部に相当する位置に金属バンプを形成
し、半導体チップをフェースダウンボンディング後、仮
基板上でトランスファーモールドしたもの(Smallest
Flip-Chip-Like Package CSP;The Second VLSI
Packaging Workshop of Japan,p46-50,1994 )な
どがある。
【0004】また、本発明者らは、特開平10−189
820号に開示するように、絶縁性支持基板の一表面に
は複数の配線が形成されており、前記配線は少なくとも
半導体チップ電極と接続するインナー接続部及び半導体
チップ搭載領域部を有し、前記絶縁性支持基板には、前
記絶縁性支持基板の前記配線が形成されている箇所であ
って、前記インナー接続部と導通するアウター接続部が
設けらる箇所に、開口が設けられており、前記絶縁性支
持基板の前記半導体チップ搭載領域内における前記配線
相互間に、少なくとも1個の貫通穴(以下、ベントホー
ルという。)が設けられており、前記配線の半導体チッ
プ搭載領域部を含めて前記半導体チップが搭載される箇
所に、絶縁性フィルムが載置形成されており、前記絶縁
性フィルムは、前記ベントホール周辺部で前記絶縁性支
持基板との間に中空箇所を形成するように構成されてい
る半導体パッケージ用チップ支持基板とその製造方法を
提案している(図4参照)。この提案によって、パッケ
ージクラックを防止し、信頼性に優れる小型の半導体パ
ッケージの製造を可能とするものである。
820号に開示するように、絶縁性支持基板の一表面に
は複数の配線が形成されており、前記配線は少なくとも
半導体チップ電極と接続するインナー接続部及び半導体
チップ搭載領域部を有し、前記絶縁性支持基板には、前
記絶縁性支持基板の前記配線が形成されている箇所であ
って、前記インナー接続部と導通するアウター接続部が
設けらる箇所に、開口が設けられており、前記絶縁性支
持基板の前記半導体チップ搭載領域内における前記配線
相互間に、少なくとも1個の貫通穴(以下、ベントホー
ルという。)が設けられており、前記配線の半導体チッ
プ搭載領域部を含めて前記半導体チップが搭載される箇
所に、絶縁性フィルムが載置形成されており、前記絶縁
性フィルムは、前記ベントホール周辺部で前記絶縁性支
持基板との間に中空箇所を形成するように構成されてい
る半導体パッケージ用チップ支持基板とその製造方法を
提案している(図4参照)。この提案によって、パッケ
ージクラックを防止し、信頼性に優れる小型の半導体パ
ッケージの製造を可能とするものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この半導体
パッケージについても、小型化、高密度化が進められ、
ベントホールを形成する箇所を確保するのが困難である
という課題があると共に、この従来のベントホールを有
する半導体パッケージは、ベントホールと、その周辺部
で前記絶縁性支持基板との間に中空箇所を形成するよう
に構成しなければならず、そのために工程が複雑とな
り、効率が低いという課題があった。
パッケージについても、小型化、高密度化が進められ、
ベントホールを形成する箇所を確保するのが困難である
という課題があると共に、この従来のベントホールを有
する半導体パッケージは、ベントホールと、その周辺部
で前記絶縁性支持基板との間に中空箇所を形成するよう
に構成しなければならず、そのために工程が複雑とな
り、効率が低いという課題があった。
【0006】本発明は、小型化、高密度化に優れ、か
つ、パッケージクラックを防止し信頼性に優れる小型の
半導体パッケージと、それに用いる半導体搭載用基板
と、効率に優れたその半導体搭載用基板の製造方法及び
半導体パッケージの製造方法を提供することを目的とす
る。
つ、パッケージクラックを防止し信頼性に優れる小型の
半導体パッケージと、それに用いる半導体搭載用基板
と、効率に優れたその半導体搭載用基板の製造方法及び
半導体パッケージの製造方法を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下のことを
特徴とする。 (1)可とう性の絶縁基材と、配線導体からなる半導体
搭載用基板であって、絶縁基材が低透湿性である半導体
搭載用基板。 (2)可とう性の絶縁基材が、イミド基、アミド基、フ
ェノール基、フェニレン基、エステル基、エーテル基、
サルホン基、カーボネート基、カルボニル基、シリコー
ン結合を少なくとも1つ以上含む樹脂、または液晶ポリ
マ、含フッ素樹脂、エポキシ樹脂のいずれかを含むもの
である(1)に記載の半導体搭載用基板。 (3)可とう性の絶縁基材が、複数の層から成る(1)
または(2)に記載の半導体搭載用基板。 (4)可とう性の絶縁基材に、配線導体の裏面に達する
貫通穴を有する(1)〜(3)のいずれかに記載の半導
体搭載用基板。 (5)貫通穴内に導電性物質を充填した(4)に記載の
半導体搭載用基板。 (6)貫通穴内に充填した導電性物質が、貫通穴の外に
まで延長され接続用導体を形成している(5)に記載の
半導体搭載用基板。 (7)配線導体の必要な部分に金めっきが施された
(1)〜(6)のいずれかに記載の半導体搭載用基板。 (8)低透湿性である可とう性の絶縁基材と配線導体と
なる金属箔を貼り合わせる半導体搭載用基板の製造方
法。 (9)配線導体となる金属箔に、低透湿性である可とう
性の絶縁基材となる樹脂ワニスをキャスティングする半
導体搭載用基板の製造方法。 (10)高透湿性である可とう性の絶縁基材に、金属を
蒸着またはめっきする半導体搭載用基板の製造方法。 (11)不要な金属層をエッチング除去して配線導体を
形成する工程を有する基板の製造方法であって、(8)
〜(10)のいずれかに記載の半導体搭載用基板の製造
方法。 (12)可とう性の絶縁基材の必要な箇所にのみ無電解
めっきを行い、配線導体を形成する工程を有する基板の
製造方法であって、(8)〜(10)のいずれかに記載
の半導体搭載用基板。 (13)可とう性の絶縁基材に形成した配線導体の必要
な部分に金めっきを施す工程を有する基板の製造方法で
あって、(11)または(12)に記載の半導体搭載用
基板。 (14)可とう性の絶縁基材に、配線導体の裏面に達す
る貫通穴を設ける工程を有する(13)に記載の半導体
搭載用基板の製造方法。 (15)貫通穴に導電性物質を充填する工程を有する
(14)に記載の半導体搭載用基板の製造方法。 (16)貫通穴内に充填した導電性物質が、貫通穴の外
にまで延長され接続用導体を形成させる工程を有する
(15)に記載の半導体搭載用基板の製造方法。 (17)半導体チップが搭載された(1)〜(7)のい
ずれかに記載の半導体搭載用基板を用いた、または
(8)〜(16)のいずれかに記載した製造方法による
半導体搭載用基板を用いた半導体パッケージ。 (18)半導体チップと配線導体とが電気的に接続され
た(17)に記載の半導体パッケージ。 (19)半導体チップと配線導体との電気的な接続が、
ボンディングワイヤである(18)に記載の半導体パッ
ケージ。 (20)半導体チップの搭載が、接着剤によるものであ
る(17)〜(19)のいずれかに記載の半導体パッケ
ージ。 (21)接着剤が、ダイボンドフィルムによるものであ
る(20)に記載の半導体パッケージ。 (22)接着剤が、低透湿性である(20)または(2
1)に記載の半導体パッケージ。 (23)半導体チップが、封止樹脂によって封止された
(17)〜(22)のいずれかに記載の半導体パッケー
ジ。 (24)貫通穴内または貫通穴内に充填された導電性物
質に、はんだボールを搭載した(17)〜(23)のい
ずれかに記載の半導体パッケージ。 (25)配線導体の上に、半導体チップを搭載する工程
を有する(1)〜(7)のいずれかに記載の半導体搭載
用基板を用いた、または(8)〜(16)のいずれかに
記載した製造方法による半導体搭載用基板を用いた半導
体パッケージの製造方法。 (26)配線導体の上に、接着剤を塗布または接着し、
半導体チップを搭載する工程を有する(25)に記載の
半導体パッケージの製造方法。 (27)配線導体の上に、裏面に接着剤を塗布または接
着した半導体チップを搭載する工程を有する(25)に
記載の半導体パッケージの製造方法。 (28)接着剤に、ダイボンドフィルムを使用する工程
を有する(26)または(27)に記載の半導体パッケ
ージの製造方法。 (29)接着剤に、低透湿性のものを使用する工程を有
する(26)〜(28)のいずれかに記載の半導体パッ
ケージの製造方法。 (30)半導体チップと配線導体とを電気的に接続する
工程を有する(25)〜(29)のいずれかに記載の半
導体パッケージの製造方法。 (31)半導体チップと配線導体とをワイヤボンドで接
続する工程を有する(30)に記載の半導体パッケージ
の製造方法。 (32)半導体チップを樹脂で封止する工程を有する
(25)〜(31)のうちいずれかに記載の半導体パッ
ケージの製造方法。 (33)貫通穴内または貫通穴内に充填された導電性物
質に、はんだボールを搭載する工程を有する(25)〜
(32)のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方
法。
特徴とする。 (1)可とう性の絶縁基材と、配線導体からなる半導体
搭載用基板であって、絶縁基材が低透湿性である半導体
搭載用基板。 (2)可とう性の絶縁基材が、イミド基、アミド基、フ
ェノール基、フェニレン基、エステル基、エーテル基、
サルホン基、カーボネート基、カルボニル基、シリコー
ン結合を少なくとも1つ以上含む樹脂、または液晶ポリ
マ、含フッ素樹脂、エポキシ樹脂のいずれかを含むもの
である(1)に記載の半導体搭載用基板。 (3)可とう性の絶縁基材が、複数の層から成る(1)
または(2)に記載の半導体搭載用基板。 (4)可とう性の絶縁基材に、配線導体の裏面に達する
貫通穴を有する(1)〜(3)のいずれかに記載の半導
体搭載用基板。 (5)貫通穴内に導電性物質を充填した(4)に記載の
半導体搭載用基板。 (6)貫通穴内に充填した導電性物質が、貫通穴の外に
まで延長され接続用導体を形成している(5)に記載の
半導体搭載用基板。 (7)配線導体の必要な部分に金めっきが施された
(1)〜(6)のいずれかに記載の半導体搭載用基板。 (8)低透湿性である可とう性の絶縁基材と配線導体と
なる金属箔を貼り合わせる半導体搭載用基板の製造方
法。 (9)配線導体となる金属箔に、低透湿性である可とう
性の絶縁基材となる樹脂ワニスをキャスティングする半
導体搭載用基板の製造方法。 (10)高透湿性である可とう性の絶縁基材に、金属を
蒸着またはめっきする半導体搭載用基板の製造方法。 (11)不要な金属層をエッチング除去して配線導体を
形成する工程を有する基板の製造方法であって、(8)
〜(10)のいずれかに記載の半導体搭載用基板の製造
方法。 (12)可とう性の絶縁基材の必要な箇所にのみ無電解
めっきを行い、配線導体を形成する工程を有する基板の
製造方法であって、(8)〜(10)のいずれかに記載
の半導体搭載用基板。 (13)可とう性の絶縁基材に形成した配線導体の必要
な部分に金めっきを施す工程を有する基板の製造方法で
あって、(11)または(12)に記載の半導体搭載用
基板。 (14)可とう性の絶縁基材に、配線導体の裏面に達す
る貫通穴を設ける工程を有する(13)に記載の半導体
搭載用基板の製造方法。 (15)貫通穴に導電性物質を充填する工程を有する
(14)に記載の半導体搭載用基板の製造方法。 (16)貫通穴内に充填した導電性物質が、貫通穴の外
にまで延長され接続用導体を形成させる工程を有する
(15)に記載の半導体搭載用基板の製造方法。 (17)半導体チップが搭載された(1)〜(7)のい
ずれかに記載の半導体搭載用基板を用いた、または
(8)〜(16)のいずれかに記載した製造方法による
半導体搭載用基板を用いた半導体パッケージ。 (18)半導体チップと配線導体とが電気的に接続され
た(17)に記載の半導体パッケージ。 (19)半導体チップと配線導体との電気的な接続が、
ボンディングワイヤである(18)に記載の半導体パッ
ケージ。 (20)半導体チップの搭載が、接着剤によるものであ
る(17)〜(19)のいずれかに記載の半導体パッケ
ージ。 (21)接着剤が、ダイボンドフィルムによるものであ
る(20)に記載の半導体パッケージ。 (22)接着剤が、低透湿性である(20)または(2
1)に記載の半導体パッケージ。 (23)半導体チップが、封止樹脂によって封止された
(17)〜(22)のいずれかに記載の半導体パッケー
ジ。 (24)貫通穴内または貫通穴内に充填された導電性物
質に、はんだボールを搭載した(17)〜(23)のい
ずれかに記載の半導体パッケージ。 (25)配線導体の上に、半導体チップを搭載する工程
を有する(1)〜(7)のいずれかに記載の半導体搭載
用基板を用いた、または(8)〜(16)のいずれかに
記載した製造方法による半導体搭載用基板を用いた半導
体パッケージの製造方法。 (26)配線導体の上に、接着剤を塗布または接着し、
半導体チップを搭載する工程を有する(25)に記載の
半導体パッケージの製造方法。 (27)配線導体の上に、裏面に接着剤を塗布または接
着した半導体チップを搭載する工程を有する(25)に
記載の半導体パッケージの製造方法。 (28)接着剤に、ダイボンドフィルムを使用する工程
を有する(26)または(27)に記載の半導体パッケ
ージの製造方法。 (29)接着剤に、低透湿性のものを使用する工程を有
する(26)〜(28)のいずれかに記載の半導体パッ
ケージの製造方法。 (30)半導体チップと配線導体とを電気的に接続する
工程を有する(25)〜(29)のいずれかに記載の半
導体パッケージの製造方法。 (31)半導体チップと配線導体とをワイヤボンドで接
続する工程を有する(30)に記載の半導体パッケージ
の製造方法。 (32)半導体チップを樹脂で封止する工程を有する
(25)〜(31)のうちいずれかに記載の半導体パッ
ケージの製造方法。 (33)貫通穴内または貫通穴内に充填された導電性物
質に、はんだボールを搭載する工程を有する(25)〜
(32)のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方
法。
【0008】本発明者らは、鋭意検討の結果、封止され
た半導体チップを支持する半導体搭載用基板が、低透湿
性である可とう性の絶縁基材であれば、ベントホールを
用いなくても、パッケージクラックを起こさないという
知見を得た結果、本発明を成すに至った。
た半導体チップを支持する半導体搭載用基板が、低透湿
性である可とう性の絶縁基材であれば、ベントホールを
用いなくても、パッケージクラックを起こさないという
知見を得た結果、本発明を成すに至った。
【0009】本発明では、透湿性は、水分の透過性を示
し、透湿度(測定方法:JISZ0208)によって示
すことができ、可とう性の絶縁基材に、低透湿度のもの
を用いる。ここでいう透湿度とは、可とう性の絶縁基材
の材質や構造に依存する透湿率と、その厚みを考慮した
ものである。同一材質・同質構造の基材は、厚みを薄く
することによって透湿度は大きくなり、逆に厚みを大き
くすることによって、透湿度が小さくなる。例えば、透
湿率が1×10-3(g・m/m2・24h)であり、厚
みが100μmの基材と、透湿率が1×10-4(g・m
/m2・24h)であり、厚みが10μmの基材は、同
等の透湿度を有すると考えられる。本発明者らは、鋭意
検討の結果、可とう性の絶縁基材の透湿度が10(g/
m2 ・24h)以上であると、半導体チップを搭載
し、パッケージを組み立てた時に、水分を透過させ、パ
ッケージ内部に侵入した水分が、リフロー時の熱によっ
て一瞬に蒸発して、その圧力でパッケージにクラックを
発生することがあるという知見を得て、本発明を成すこ
とができた。
し、透湿度(測定方法:JISZ0208)によって示
すことができ、可とう性の絶縁基材に、低透湿度のもの
を用いる。ここでいう透湿度とは、可とう性の絶縁基材
の材質や構造に依存する透湿率と、その厚みを考慮した
ものである。同一材質・同質構造の基材は、厚みを薄く
することによって透湿度は大きくなり、逆に厚みを大き
くすることによって、透湿度が小さくなる。例えば、透
湿率が1×10-3(g・m/m2・24h)であり、厚
みが100μmの基材と、透湿率が1×10-4(g・m
/m2・24h)であり、厚みが10μmの基材は、同
等の透湿度を有すると考えられる。本発明者らは、鋭意
検討の結果、可とう性の絶縁基材の透湿度が10(g/
m2 ・24h)以上であると、半導体チップを搭載
し、パッケージを組み立てた時に、水分を透過させ、パ
ッケージ内部に侵入した水分が、リフロー時の熱によっ
て一瞬に蒸発して、その圧力でパッケージにクラックを
発生することがあるという知見を得て、本発明を成すこ
とができた。
【0010】
【発明の実施の形態】可とう性の絶縁基材には、上記し
たように透湿度が低いものを用いる必要があり、この透
湿度が10(g/m2・24h)未満の絶縁基材を用い
るのが好ましく、さらに、1(g/m2・24h)未満
のものがより好ましい。透湿度は、可とう性の絶縁基材
の材質、厚みによって変化するため、これらの中から適
した透湿度のものを選択することができる。例えば、可
とう性の絶縁基材の材質については、イミド基、アミド
基、フェノール基、フェニレン基、エステル基、エーテ
ル基、サルホン基、カーボネート基、カルボニル基、シ
リコーン結合を少なくとも1つ以上含む樹脂、または液
晶ポリマ、含フッ素樹脂、エポキシ樹脂のいずれかを用
いることができる。また、可とう性の絶縁基材の厚みに
ついては、厚みを厚くすることによって透湿性は下げる
ことができる。例えば透湿率が5.0×10-5(g・m
/m2・24h)のポリイミドを用いた場合は、厚みが
5μmを超えるものであれば、透湿度が10(g/m2
・24h)未満となり好ましい。しかし、基材の熱膨張
率やその厚みにおける強度を考慮しなければならなく、
また、半導体パッケージの小型・薄型化に対応する基材
の厚みを選択しなければならない。また、可とう性の絶
縁基材は、材質、厚みの異なる複数の層から構成されて
いてもよく、基材トータルの透湿度が10(g/m2・
24h)未満の絶縁基材を用いるのが好ましく、さら
に、1(g/m2・24h)未満のものがより好まし
い。この可とう性の絶縁基材には、吸水性の低いもので
あることが好ましく、JIS K7209による吸水率
が、0.5wt%未満であることが好ましく、この吸水
率が0.5wt%を超えると、透過した水分が基材中に
残り、リフロー時の熱によって一瞬に蒸発して、その圧
力でパッケージにクラックを発生する恐れがある。この
ような樹脂のうち、イミド基が少なくとも1つ以上含む
樹脂としては、ポリイミドやポリアミドイミドがあり、
アミド基を少なくとも1つ以上含む樹脂としては、ポリ
アミドやアラミドがあり、フェニレン基を少なくとも1
つ以上含む樹脂としては、ポリフェニレンサルファイド
があり、エステル基を少なくとも1つ以上含む樹脂とし
ては、ポリエチレンナフタレートやポリアリレートがあ
り、エーテル基を少なくとも1つ以上含む樹脂として
は、ポリエーテルエーテルケトンやポリエーテルイミド
があり、サルホン基を少なくとも1つ以上含む樹脂とし
ては、ポリサルホンやポリエーテルサルホンがあり、カ
ーボネート基を少なくとも1つ以上含む樹脂としては、
ポリカーボネートがあり、シリコーン結合を少なくとも
1つ以上含む樹脂としては、シロキサン変性ポリアミド
イミドがある。これらの樹脂を可とう性を有する絶縁基
材とするには、絶縁樹脂ワニスを支持フィルムや支持金
属にキスコータ、ロールコータ、コンマコータなどを用
いて塗布し、120〜350℃で20〜180分間程度
加熱し、完全に硬化させて形成する方法がある。加熱
は、使用する樹脂によって、それぞれ適切な条件で行う
ことが好ましい。
たように透湿度が低いものを用いる必要があり、この透
湿度が10(g/m2・24h)未満の絶縁基材を用い
るのが好ましく、さらに、1(g/m2・24h)未満
のものがより好ましい。透湿度は、可とう性の絶縁基材
の材質、厚みによって変化するため、これらの中から適
した透湿度のものを選択することができる。例えば、可
とう性の絶縁基材の材質については、イミド基、アミド
基、フェノール基、フェニレン基、エステル基、エーテ
ル基、サルホン基、カーボネート基、カルボニル基、シ
リコーン結合を少なくとも1つ以上含む樹脂、または液
晶ポリマ、含フッ素樹脂、エポキシ樹脂のいずれかを用
いることができる。また、可とう性の絶縁基材の厚みに
ついては、厚みを厚くすることによって透湿性は下げる
ことができる。例えば透湿率が5.0×10-5(g・m
/m2・24h)のポリイミドを用いた場合は、厚みが
5μmを超えるものであれば、透湿度が10(g/m2
・24h)未満となり好ましい。しかし、基材の熱膨張
率やその厚みにおける強度を考慮しなければならなく、
また、半導体パッケージの小型・薄型化に対応する基材
の厚みを選択しなければならない。また、可とう性の絶
縁基材は、材質、厚みの異なる複数の層から構成されて
いてもよく、基材トータルの透湿度が10(g/m2・
24h)未満の絶縁基材を用いるのが好ましく、さら
に、1(g/m2・24h)未満のものがより好まし
い。この可とう性の絶縁基材には、吸水性の低いもので
あることが好ましく、JIS K7209による吸水率
が、0.5wt%未満であることが好ましく、この吸水
率が0.5wt%を超えると、透過した水分が基材中に
残り、リフロー時の熱によって一瞬に蒸発して、その圧
力でパッケージにクラックを発生する恐れがある。この
ような樹脂のうち、イミド基が少なくとも1つ以上含む
樹脂としては、ポリイミドやポリアミドイミドがあり、
アミド基を少なくとも1つ以上含む樹脂としては、ポリ
アミドやアラミドがあり、フェニレン基を少なくとも1
つ以上含む樹脂としては、ポリフェニレンサルファイド
があり、エステル基を少なくとも1つ以上含む樹脂とし
ては、ポリエチレンナフタレートやポリアリレートがあ
り、エーテル基を少なくとも1つ以上含む樹脂として
は、ポリエーテルエーテルケトンやポリエーテルイミド
があり、サルホン基を少なくとも1つ以上含む樹脂とし
ては、ポリサルホンやポリエーテルサルホンがあり、カ
ーボネート基を少なくとも1つ以上含む樹脂としては、
ポリカーボネートがあり、シリコーン結合を少なくとも
1つ以上含む樹脂としては、シロキサン変性ポリアミド
イミドがある。これらの樹脂を可とう性を有する絶縁基
材とするには、絶縁樹脂ワニスを支持フィルムや支持金
属にキスコータ、ロールコータ、コンマコータなどを用
いて塗布し、120〜350℃で20〜180分間程度
加熱し、完全に硬化させて形成する方法がある。加熱
は、使用する樹脂によって、それぞれ適切な条件で行う
ことが好ましい。
【0011】(半導体搭載用基板の製造)半導体搭載用
基板を製造するには、このような低透湿性である可とう
性の絶縁基材層と金属層を有する積層材の不要な箇所の
金属層をエッチング除去して配線導体を形成する方法
と、低透湿性である可とう性の絶縁基材の必要な箇所に
のみ、無電解めっきにより配線導体を形成する方法によ
って行うことができる。
基板を製造するには、このような低透湿性である可とう
性の絶縁基材層と金属層を有する積層材の不要な箇所の
金属層をエッチング除去して配線導体を形成する方法
と、低透湿性である可とう性の絶縁基材の必要な箇所に
のみ、無電解めっきにより配線導体を形成する方法によ
って行うことができる。
【0012】(接着剤による貼り合わせ)低透湿性であ
る可とう性の絶縁基材層と金属層を有する積層材は、低
透湿性である可とう性の絶縁基材に金属箔を貼り合わせ
ることによって製造することができる。この場合には、
基材と金属箔を接着剤で貼り合わせる方法や、半硬化し
た絶縁基材を直接金属箔と貼り合わせる方法がある。接
着剤を使用する場合は、上記したように透湿性の低いも
のを用いるのが好ましいが、絶縁基材とのトータルでの
透湿度が10(g/m2・24h)未満であることが好
ましく、さらに1(g/m2・24h)未満であること
が好ましい。また、接着剤は、接着力、特に熱衝撃下で
の接着力が重要であり、この値が300(N/m)以下
であると、配線導体を接着する力が弱く、実用的でな
い。また、配線導体と可とう性の絶縁基材とを接着する
場合に用いる接着剤にも、上記したように透湿性の低
い、イミド基、アミド基、フェノール基、フェニレン
基、エステル基、エーテル基、サルホン基、カーボネー
ト基、カルボニル基、シリコーン結合を少なくとも1つ
以上含む樹脂、または液晶ポリマ、含フッ素樹脂、エポ
キシ樹脂のいずれかを含む接着剤を用いることができ
る。中でも、ポリイミド系接着剤は、耐熱性が高く、好
ましい。さらにまた、この接着剤にも、吸水性の低いも
のであることが好ましく、JIS K7209による吸
水率が、0.5wt%未満であることが好ましく、この
吸水率が0.5wt%を超えると、透過した水分が基材
中に残り、リフロー時の熱によって一瞬に蒸発して、そ
の圧力でパッケージにクラックを発生する恐れがある。
このような樹脂は、上記可とう性を有する絶縁基材と同
様の樹脂を用いることができ、接着剤とするには、樹脂
ワニスを支持フィルムや支持金属、若しくは被接着体に
キスコータ、ロールコータ、コンマコータなどを用いて
塗布し、50〜200℃で10〜100分間加熱・乾燥
し、半硬化状態の接着フィルムを形成する方法がある。
加熱は使用する樹脂によって、それぞれ適切な条件で行
うことが好ましい。
る可とう性の絶縁基材層と金属層を有する積層材は、低
透湿性である可とう性の絶縁基材に金属箔を貼り合わせ
ることによって製造することができる。この場合には、
基材と金属箔を接着剤で貼り合わせる方法や、半硬化し
た絶縁基材を直接金属箔と貼り合わせる方法がある。接
着剤を使用する場合は、上記したように透湿性の低いも
のを用いるのが好ましいが、絶縁基材とのトータルでの
透湿度が10(g/m2・24h)未満であることが好
ましく、さらに1(g/m2・24h)未満であること
が好ましい。また、接着剤は、接着力、特に熱衝撃下で
の接着力が重要であり、この値が300(N/m)以下
であると、配線導体を接着する力が弱く、実用的でな
い。また、配線導体と可とう性の絶縁基材とを接着する
場合に用いる接着剤にも、上記したように透湿性の低
い、イミド基、アミド基、フェノール基、フェニレン
基、エステル基、エーテル基、サルホン基、カーボネー
ト基、カルボニル基、シリコーン結合を少なくとも1つ
以上含む樹脂、または液晶ポリマ、含フッ素樹脂、エポ
キシ樹脂のいずれかを含む接着剤を用いることができ
る。中でも、ポリイミド系接着剤は、耐熱性が高く、好
ましい。さらにまた、この接着剤にも、吸水性の低いも
のであることが好ましく、JIS K7209による吸
水率が、0.5wt%未満であることが好ましく、この
吸水率が0.5wt%を超えると、透過した水分が基材
中に残り、リフロー時の熱によって一瞬に蒸発して、そ
の圧力でパッケージにクラックを発生する恐れがある。
このような樹脂は、上記可とう性を有する絶縁基材と同
様の樹脂を用いることができ、接着剤とするには、樹脂
ワニスを支持フィルムや支持金属、若しくは被接着体に
キスコータ、ロールコータ、コンマコータなどを用いて
塗布し、50〜200℃で10〜100分間加熱・乾燥
し、半硬化状態の接着フィルムを形成する方法がある。
加熱は使用する樹脂によって、それぞれ適切な条件で行
うことが好ましい。
【0013】上記の接着剤の上に金属箔を貼り合わせ
る。これは銅箔の不要な箇所をエッチング除去して、パ
ッケージ内部の配線導体を形成するためである。この金
属箔の厚みは、5〜50μmの範囲であることが好まし
く、5μm未満の金属箔は貼り合わせることが困難で、
50μmを超えると回路をエッチング形成する時に微細
な形状に形成することが困難になる恐れがある。
る。これは銅箔の不要な箇所をエッチング除去して、パ
ッケージ内部の配線導体を形成するためである。この金
属箔の厚みは、5〜50μmの範囲であることが好まし
く、5μm未満の金属箔は貼り合わせることが困難で、
50μmを超えると回路をエッチング形成する時に微細
な形状に形成することが困難になる恐れがある。
【0014】可とう性の絶縁基材には、その少なくとも
一方の面に、接着剤を塗布した後、加熱・乾燥して半硬
化状にする工程、または、可とう性である絶縁基材の少
なくとも一方の面に、予め半硬化フィルム状に形成され
た接着剤を、加熱・加圧接着する工程を有することが好
ましく、このようにすれば、前述の銅箔を貼り合わせる
のに、半硬化状の接着剤の上に銅箔を重ね、加熱・加圧
して積層一体化することができ、効率的に行うことがで
きる。
一方の面に、接着剤を塗布した後、加熱・乾燥して半硬
化状にする工程、または、可とう性である絶縁基材の少
なくとも一方の面に、予め半硬化フィルム状に形成され
た接着剤を、加熱・加圧接着する工程を有することが好
ましく、このようにすれば、前述の銅箔を貼り合わせる
のに、半硬化状の接着剤の上に銅箔を重ね、加熱・加圧
して積層一体化することができ、効率的に行うことがで
きる。
【0015】可とう性の絶縁基材の他方の面には、外層
側の接着剤を形成することができ、可とう性の絶縁基材
の両面に接着剤を用いることによって、熱膨張や加工に
よる寸法変化を表裏で調整でき、基板のそりを少なくで
きる。この外層側の接着剤も透湿性の低い接着剤を用い
ることが好ましく、可とう性絶縁基材とトータルでの透
湿度が10(g/m2・24h)未満であることが好ま
しく、さらに1(g/m2・24h)未満であることが
より好ましい。
側の接着剤を形成することができ、可とう性の絶縁基材
の両面に接着剤を用いることによって、熱膨張や加工に
よる寸法変化を表裏で調整でき、基板のそりを少なくで
きる。この外層側の接着剤も透湿性の低い接着剤を用い
ることが好ましく、可とう性絶縁基材とトータルでの透
湿度が10(g/m2・24h)未満であることが好ま
しく、さらに1(g/m2・24h)未満であることが
より好ましい。
【0016】また、可とう性の絶縁基材の両方の面に、
接着剤を塗布する場合には、同時に両方の面に接着剤を
塗布するのではなく、一方の面に接着剤を塗布し、加熱
・乾燥した後に、他方の面にも接着剤を塗布し、加熱・
乾燥して、少なくとも、後に配線導体を接着する側の接
着剤を半硬化状にする工程を有することが好ましく、こ
のようにすることで、外側の接着剤は、2度の加熱・乾
燥で完全に硬化することができ、その後の工程で、穴を
あけてから銅箔を貼り合わせても、穴の縁の接着剤が穴
の内部に崩れ込むことがなく、はんだボールなどの外部
接続端子のじゃまにならない。しかも、基材の両面に同
じ性質の接着剤を使用した場合は、基材がそりにくく、
加工が容易になる。
接着剤を塗布する場合には、同時に両方の面に接着剤を
塗布するのではなく、一方の面に接着剤を塗布し、加熱
・乾燥した後に、他方の面にも接着剤を塗布し、加熱・
乾燥して、少なくとも、後に配線導体を接着する側の接
着剤を半硬化状にする工程を有することが好ましく、こ
のようにすることで、外側の接着剤は、2度の加熱・乾
燥で完全に硬化することができ、その後の工程で、穴を
あけてから銅箔を貼り合わせても、穴の縁の接着剤が穴
の内部に崩れ込むことがなく、はんだボールなどの外部
接続端子のじゃまにならない。しかも、基材の両面に同
じ性質の接着剤を使用した場合は、基材がそりにくく、
加工が容易になる。
【0017】(キャスティングによる金属層の形成)ま
た、金属箔に、低透湿度である可とう性の絶縁基材とな
る絶縁ワニスをキャスティングして製造することもでき
る。この場合、金属箔の表面が適切な粗さを持つように
調整されていれば、接着剤を用いる必要がなく、経済的
である。例えば、銅箔に、絶縁ワニスとして、ポリイミ
ドをキャスティングする場合、銅箔の表面粗さは、2〜
15μmであることが好ましく、そのような粗さに調整
するには、一般に知られている酸化剤による表面処理が
あり、亜塩素酸ナトリウム、過硫酸アルカリ、塩素酸カ
リウム、過塩素酸カリウム、又はペルオキソ硫酸アルカ
リのアルカリ性水溶液等の酸化剤を含む処理液に浸漬又
はその処理液を吹き付けて行う。この銅の酸化処理液の
組成は、例えば以下のような物を用いることができる。 (表面処理液の組成) NaClO2;30〜150g/l Na3PO4・12H2O;10〜60g/l NaOH;5〜30g/l また、その処理条件は、液温が55〜95℃である。さ
らに、酸化銅を形成するための銅表面の前処理として、
脱脂を行い、過硫酸アンモニウム水溶液又は塩化第二銅
と塩酸とを含む水溶液等に接触させて銅表面を粗化する
ことが好ましい。この酸化処理によって、銅箔の表面に
2〜15μmの粗化表面を形成することができる。ま
た、この後に、酸化銅を還元して凹凸を残したまま粗化
された表面を有する金属銅を得ることもできる。例え
ば、還元剤である水素化ホウ素アルカリを用いる方法が
あり、水酸化ホウ素ナトリウムや水素化ホウ素カリウム
等である。この水素化ホウ素アルカリの濃度は、酸化処
理した銅表面の電位の変化する速度と、還元後の外観の
均一性とに影響する。その濃度は、0.1g/l以上、
好ましくは0.2〜5g/lで用いる。また、水素化ホ
ウ素アルカリは自然分解し易いので、抑制するために、
酢酸鉛、塩化鉛、硫酸鉛又はチオグリコール酸を添加す
ることが好ましく、また、pHを10〜13.5に維持
することによっても可能である。酸化処理した銅表面と
水素化ホウ素アルカリの接触時間は極めて重要である。
酸化処理した銅表面を水素化ホウ素アルカリに接触させ
ると、酸化銅が還元され始め、酸化処理した銅表面の電
位が卑の方へ変化していく。このとき、電位が−100
0mVより卑になるまで接触脂環を長くすると、外観的
に不均一を発生し、接着強度が大きくならないこともあ
る。このような問題の発生しない範囲が、−1000m
V以上で−400mV以下である。実際には、常に電位
の監視をする必要はなく、水素化ホウ素アルカリを含む
水溶液の組成と温度によって、望ましい接触時間が決定
できる。一例として、水素化ホウ素ナトリウムの場合、
濃度;1g/l、pH;12.5、温度;40℃のとき
の望ましい接触時間は3〜180秒である。さらに続い
て、ホルムアルデヒドと接触させて金属銅に還元する処
理を完成することができ、ここで用いるホルムアルデヒ
ドの水溶液の濃度は、36%ホルマリンを使用した場
合、0.5ml/l以上で、2〜15ml/lが好まし
い範囲である。また、このホルムアルデヒドの水溶液の
pHは9以上、好ましくは10.5以上である。このp
Hを調整するには、水酸化アルカリ等を用いる。このホ
ルムアルデヒドの水溶液には、さらに塩類を添加するこ
とができ、Na2SO4、K2SO4、HCOONa、Na
Cl等の溶解度の高いものが使用でき、これらを組み合
わせて用いることもできる。また、その添加量は、上記
メタホウ酸又はその塩と合わせて0.01モル/l以
上、好ましくは0.1モル/l以上である。このホルム
アルデヒドとメタホウ酸またはその塩を含む水溶液に、
酸化処理をし工程bの処理をした銅表面を接触させる
と、初期の銅の電位は−1000mV〜−400mVの
範囲にあり、接触を継続すると金属銅の電位である−1
000mVより卑に変化する。この接触を継続する時間
は、少なくとも金属銅の電位に変化するまでの時間が必
要である。このようにして表面を粗化した銅箔に、樹脂
ワニスをキャスティングする。例えば、銅箔の上にポリ
イミド層を形成する場合、ポリイミド前駆体を有機溶媒
に溶解してワニスを調整し、このワニスを銅箔にキャス
ティングした後、加熱処理を行いイミド化し、ポリイミ
ド層を形成する方法がある。この際の銅箔上で加熱イミ
ド化させる温度は、100〜400℃の材料に合った温
度を採用できる。また、ポリイミドが溶媒に溶解する場
合には、ポリイミド前駆体をイミド化し、得られたポリ
イミドを有機溶媒に溶解してワニスを調整し、このワニ
スを銅箔にキャスティングする方法がある。この時のイ
ミド化の温度は、100〜350℃が好ましい。その
後、キャスティング後に加熱処理して溶媒を発揮させ、
銅箔の上にポリイミド層を形成する。この時の加熱処理
温度は80〜150℃の、溶媒に適当な温度を選択する
ことが好ましい。ポリイミド前駆体を得るためには、ピ
ロメリット酸などのテトラカルボン酸誘導体やこれらの
二無水物と、ヘキサメチレンジアミンなどのジアミンと
を反応、重合させる。テトラカルボン酸誘導体として
は、テトラカルボン酸二無水物を用いるのが一般的であ
り、これらテトラカルボン酸二無水物とジアミンのモル
数比は、0.8〜1.2であることが好ましい。通常の
重縮合反応同様、このモル比が1に近いほど生成する重
合体の重合度は大きくなる。ポリイミドワニスを構成す
る溶媒は、ポリイミドやポリイミド前駆体を溶解するも
のであれば、特に限定されない。例えば、乳酸エチルエ
ステルなどの乳酸誘導体の他、N−メチルピロリドン、
N,N−ジメチルアセトアミドなどがある。また、最終
的に形成されたポリイミド塗膜と銅箔の密着性を向上さ
せる目的で、ポリイミドワニスの成分の1つとして、カ
ップリング剤などの添加剤を加えることも可能である。
ポリイミドワニスのキャスティング方法は、特に限定さ
せるものではないが、スピンコート、ロールコート、オ
フセット印刷、グラビア印刷などが一般的である。ポリ
イミド層を形成させるための加熱処理温度は、ポリイミ
ドワニスがポリイミド前駆体溶液である場合は、ポリイ
ミド前駆体をポリイミドに転化させるための温度が必要
であり、100〜350℃の任意の温度を選択できる。
また、ポリイミドワニスがポリイミド溶液である場合の
加熱処理温度は、溶媒が蒸発すればよいため、通常は8
0〜150℃で充分である。これらのキャスティングの
条件は、使用する樹脂ワニスによって異なるが、反り等
が発生しないような条件を選択する必要がある。
た、金属箔に、低透湿度である可とう性の絶縁基材とな
る絶縁ワニスをキャスティングして製造することもでき
る。この場合、金属箔の表面が適切な粗さを持つように
調整されていれば、接着剤を用いる必要がなく、経済的
である。例えば、銅箔に、絶縁ワニスとして、ポリイミ
ドをキャスティングする場合、銅箔の表面粗さは、2〜
15μmであることが好ましく、そのような粗さに調整
するには、一般に知られている酸化剤による表面処理が
あり、亜塩素酸ナトリウム、過硫酸アルカリ、塩素酸カ
リウム、過塩素酸カリウム、又はペルオキソ硫酸アルカ
リのアルカリ性水溶液等の酸化剤を含む処理液に浸漬又
はその処理液を吹き付けて行う。この銅の酸化処理液の
組成は、例えば以下のような物を用いることができる。 (表面処理液の組成) NaClO2;30〜150g/l Na3PO4・12H2O;10〜60g/l NaOH;5〜30g/l また、その処理条件は、液温が55〜95℃である。さ
らに、酸化銅を形成するための銅表面の前処理として、
脱脂を行い、過硫酸アンモニウム水溶液又は塩化第二銅
と塩酸とを含む水溶液等に接触させて銅表面を粗化する
ことが好ましい。この酸化処理によって、銅箔の表面に
2〜15μmの粗化表面を形成することができる。ま
た、この後に、酸化銅を還元して凹凸を残したまま粗化
された表面を有する金属銅を得ることもできる。例え
ば、還元剤である水素化ホウ素アルカリを用いる方法が
あり、水酸化ホウ素ナトリウムや水素化ホウ素カリウム
等である。この水素化ホウ素アルカリの濃度は、酸化処
理した銅表面の電位の変化する速度と、還元後の外観の
均一性とに影響する。その濃度は、0.1g/l以上、
好ましくは0.2〜5g/lで用いる。また、水素化ホ
ウ素アルカリは自然分解し易いので、抑制するために、
酢酸鉛、塩化鉛、硫酸鉛又はチオグリコール酸を添加す
ることが好ましく、また、pHを10〜13.5に維持
することによっても可能である。酸化処理した銅表面と
水素化ホウ素アルカリの接触時間は極めて重要である。
酸化処理した銅表面を水素化ホウ素アルカリに接触させ
ると、酸化銅が還元され始め、酸化処理した銅表面の電
位が卑の方へ変化していく。このとき、電位が−100
0mVより卑になるまで接触脂環を長くすると、外観的
に不均一を発生し、接着強度が大きくならないこともあ
る。このような問題の発生しない範囲が、−1000m
V以上で−400mV以下である。実際には、常に電位
の監視をする必要はなく、水素化ホウ素アルカリを含む
水溶液の組成と温度によって、望ましい接触時間が決定
できる。一例として、水素化ホウ素ナトリウムの場合、
濃度;1g/l、pH;12.5、温度;40℃のとき
の望ましい接触時間は3〜180秒である。さらに続い
て、ホルムアルデヒドと接触させて金属銅に還元する処
理を完成することができ、ここで用いるホルムアルデヒ
ドの水溶液の濃度は、36%ホルマリンを使用した場
合、0.5ml/l以上で、2〜15ml/lが好まし
い範囲である。また、このホルムアルデヒドの水溶液の
pHは9以上、好ましくは10.5以上である。このp
Hを調整するには、水酸化アルカリ等を用いる。このホ
ルムアルデヒドの水溶液には、さらに塩類を添加するこ
とができ、Na2SO4、K2SO4、HCOONa、Na
Cl等の溶解度の高いものが使用でき、これらを組み合
わせて用いることもできる。また、その添加量は、上記
メタホウ酸又はその塩と合わせて0.01モル/l以
上、好ましくは0.1モル/l以上である。このホルム
アルデヒドとメタホウ酸またはその塩を含む水溶液に、
酸化処理をし工程bの処理をした銅表面を接触させる
と、初期の銅の電位は−1000mV〜−400mVの
範囲にあり、接触を継続すると金属銅の電位である−1
000mVより卑に変化する。この接触を継続する時間
は、少なくとも金属銅の電位に変化するまでの時間が必
要である。このようにして表面を粗化した銅箔に、樹脂
ワニスをキャスティングする。例えば、銅箔の上にポリ
イミド層を形成する場合、ポリイミド前駆体を有機溶媒
に溶解してワニスを調整し、このワニスを銅箔にキャス
ティングした後、加熱処理を行いイミド化し、ポリイミ
ド層を形成する方法がある。この際の銅箔上で加熱イミ
ド化させる温度は、100〜400℃の材料に合った温
度を採用できる。また、ポリイミドが溶媒に溶解する場
合には、ポリイミド前駆体をイミド化し、得られたポリ
イミドを有機溶媒に溶解してワニスを調整し、このワニ
スを銅箔にキャスティングする方法がある。この時のイ
ミド化の温度は、100〜350℃が好ましい。その
後、キャスティング後に加熱処理して溶媒を発揮させ、
銅箔の上にポリイミド層を形成する。この時の加熱処理
温度は80〜150℃の、溶媒に適当な温度を選択する
ことが好ましい。ポリイミド前駆体を得るためには、ピ
ロメリット酸などのテトラカルボン酸誘導体やこれらの
二無水物と、ヘキサメチレンジアミンなどのジアミンと
を反応、重合させる。テトラカルボン酸誘導体として
は、テトラカルボン酸二無水物を用いるのが一般的であ
り、これらテトラカルボン酸二無水物とジアミンのモル
数比は、0.8〜1.2であることが好ましい。通常の
重縮合反応同様、このモル比が1に近いほど生成する重
合体の重合度は大きくなる。ポリイミドワニスを構成す
る溶媒は、ポリイミドやポリイミド前駆体を溶解するも
のであれば、特に限定されない。例えば、乳酸エチルエ
ステルなどの乳酸誘導体の他、N−メチルピロリドン、
N,N−ジメチルアセトアミドなどがある。また、最終
的に形成されたポリイミド塗膜と銅箔の密着性を向上さ
せる目的で、ポリイミドワニスの成分の1つとして、カ
ップリング剤などの添加剤を加えることも可能である。
ポリイミドワニスのキャスティング方法は、特に限定さ
せるものではないが、スピンコート、ロールコート、オ
フセット印刷、グラビア印刷などが一般的である。ポリ
イミド層を形成させるための加熱処理温度は、ポリイミ
ドワニスがポリイミド前駆体溶液である場合は、ポリイ
ミド前駆体をポリイミドに転化させるための温度が必要
であり、100〜350℃の任意の温度を選択できる。
また、ポリイミドワニスがポリイミド溶液である場合の
加熱処理温度は、溶媒が蒸発すればよいため、通常は8
0〜150℃で充分である。これらのキャスティングの
条件は、使用する樹脂ワニスによって異なるが、反り等
が発生しないような条件を選択する必要がある。
【0018】(蒸着またはめっきによる金属層の形成)
また、低透湿性である可とう性の絶縁基材に、蒸着また
はめっきによって金属層を形成してもよく、例えば、ポ
リイミド樹脂フィルムの場合、銅を蒸着するには、ま
ず、接着金属となるニッケルやクロムを50〜1000
蒸着し、その上に銅を100〜6000 蒸着する。
さらに、銅を電気めっきすることによって、総厚み5〜
50μmの銅層を形成することができる。また、低透湿
性である可とう性の絶縁基材に銅を0.5〜2μm無電
解めっきし、さらに銅を電気めっきすることによって、
総厚み5〜50μmの銅層を形成することもできる。
また、低透湿性である可とう性の絶縁基材に、蒸着また
はめっきによって金属層を形成してもよく、例えば、ポ
リイミド樹脂フィルムの場合、銅を蒸着するには、ま
ず、接着金属となるニッケルやクロムを50〜1000
蒸着し、その上に銅を100〜6000 蒸着する。
さらに、銅を電気めっきすることによって、総厚み5〜
50μmの銅層を形成することができる。また、低透湿
性である可とう性の絶縁基材に銅を0.5〜2μm無電
解めっきし、さらに銅を電気めっきすることによって、
総厚み5〜50μmの銅層を形成することもできる。
【0019】(エッチングによる配線導体の形成)この
ようにして作製した積層材の、金属層の配線導体となる
箇所にエッチングレジストを形成し、エッチングレジス
トから露出した箇所に、化学エッチング液をスプレー噴
霧して、不要な銅箔をエッチング除去し、配線導体を形
成することができる。エッチングレジストは、通常のプ
リント配線板に用いることのできるエッチングレジスト
材料を用いることができ、レジストインクをシルクスク
リーン印刷して形成したり、エッチングレジスト用感光
性ドライフィルムを銅箔の上にラミネートして、その上
に配線導体の形状に光を透過するフォトマスクを重ね、
紫外線を露光し、露光しなかった箇所を現像液で除去し
て形成する。化学エッチング液には、塩化第二銅と塩酸
の溶液、塩化第二鉄溶液、硫酸と過酸化水素の溶液、過
硫酸アンモニウム溶液など、通常のプリント配線板に用
いる化学エッチング液を用いることができる。
ようにして作製した積層材の、金属層の配線導体となる
箇所にエッチングレジストを形成し、エッチングレジス
トから露出した箇所に、化学エッチング液をスプレー噴
霧して、不要な銅箔をエッチング除去し、配線導体を形
成することができる。エッチングレジストは、通常のプ
リント配線板に用いることのできるエッチングレジスト
材料を用いることができ、レジストインクをシルクスク
リーン印刷して形成したり、エッチングレジスト用感光
性ドライフィルムを銅箔の上にラミネートして、その上
に配線導体の形状に光を透過するフォトマスクを重ね、
紫外線を露光し、露光しなかった箇所を現像液で除去し
て形成する。化学エッチング液には、塩化第二銅と塩酸
の溶液、塩化第二鉄溶液、硫酸と過酸化水素の溶液、過
硫酸アンモニウム溶液など、通常のプリント配線板に用
いる化学エッチング液を用いることができる。
【0020】(めっきによる配線導体の形成)また、配
線導体は、前記したように、前記の低透湿性である可と
う性の絶縁基材の必要な箇所にのみ無電解めっきを行う
ことで形成することもでき、通常の無電解めっきによる
配線導体の形成の技術を用いることができる。例えば、
可とう性の絶縁基材に無電解用めっき用触媒を付着させ
た後、めっきが行われない表面部分にめっきレジストを
形成して、無電解めっき液に浸漬し、めっきレジストに
覆われていない箇所にのみ無電解めっきを行う。その
後、必要があれば、めっきレジストを除去して半導体搭
載用基板とする。このときの無電解めっき用触媒は、通
常パラジウムを用いることが多く、可とう性の絶縁基材
に無電解用めっき用触媒を付着させるには、パラジウム
を錯体の状態で水溶液に含ませ、可とう性の絶縁基材を
浸漬して表面にパラジウム錯体を付着させ、そのまま、
還元剤を用いて、金属パラジウムに還元することによっ
て可とう性の絶縁基材表面にめっきを開始するための核
を形成することができる。通常は、このような操作をす
るために、被めっき物を、アルコールや酸で洗浄し、表
面に付着した人体の指からの脂肪分や加工機械からの油
分を除去し、可とう性の絶縁基材表面にめっき用触媒を
付着させ易くするクリーナーコンディショナー工程、可
とう性の絶縁基材表面に金属パラジウムを付着させる増
感工程、めっき金属の密着力を高めあるいはめっきを促
進する密着促進工程、めっき金属を析出させる無電解め
っき工程、そして、必要な場合に、中和などの後処理工
程を行う。
線導体は、前記したように、前記の低透湿性である可と
う性の絶縁基材の必要な箇所にのみ無電解めっきを行う
ことで形成することもでき、通常の無電解めっきによる
配線導体の形成の技術を用いることができる。例えば、
可とう性の絶縁基材に無電解用めっき用触媒を付着させ
た後、めっきが行われない表面部分にめっきレジストを
形成して、無電解めっき液に浸漬し、めっきレジストに
覆われていない箇所にのみ無電解めっきを行う。その
後、必要があれば、めっきレジストを除去して半導体搭
載用基板とする。このときの無電解めっき用触媒は、通
常パラジウムを用いることが多く、可とう性の絶縁基材
に無電解用めっき用触媒を付着させるには、パラジウム
を錯体の状態で水溶液に含ませ、可とう性の絶縁基材を
浸漬して表面にパラジウム錯体を付着させ、そのまま、
還元剤を用いて、金属パラジウムに還元することによっ
て可とう性の絶縁基材表面にめっきを開始するための核
を形成することができる。通常は、このような操作をす
るために、被めっき物を、アルコールや酸で洗浄し、表
面に付着した人体の指からの脂肪分や加工機械からの油
分を除去し、可とう性の絶縁基材表面にめっき用触媒を
付着させ易くするクリーナーコンディショナー工程、可
とう性の絶縁基材表面に金属パラジウムを付着させる増
感工程、めっき金属の密着力を高めあるいはめっきを促
進する密着促進工程、めっき金属を析出させる無電解め
っき工程、そして、必要な場合に、中和などの後処理工
程を行う。
【0021】前記した方法で形成した配線導体表面の必
要な部分にニッケル、金めっきを順次施すことができ
る。これらのめっきは、半導体チップと電気的に接続さ
れる1次接続端子(ワイヤボンド端子等)と、マザーボ
ードと電気的に接続される2次接続端子(はんだボール
等が搭載される外部接続端子)に施されるのが一般的で
ある。このめっきは、無電解めっき、または電解めっき
のどちらを用いてもよい。
要な部分にニッケル、金めっきを順次施すことができ
る。これらのめっきは、半導体チップと電気的に接続さ
れる1次接続端子(ワイヤボンド端子等)と、マザーボ
ードと電気的に接続される2次接続端子(はんだボール
等が搭載される外部接続端子)に施されるのが一般的で
ある。このめっきは、無電解めっき、または電解めっき
のどちらを用いてもよい。
【0022】(貫通穴)可とう性の絶縁基材には、その
銅箔の裏面に達する貫通穴を設けることができる。この
貫通穴は、パッケージ内部の配線導体から、はんだボー
ルのような接続導体で他のプリント配線板の接続ランド
との電気的な接続を行うために、接続端子を設けるため
のものである。貫通穴を設ける方法としては、パンチや
ドリルなどの機械加工、レーザ加工、薬液による化学エ
ッチング加工、プラズマを用いたドライエッチング法な
どがある。接続端子を設けるための貫通穴をあける工程
と銅箔を重ね積層一体化する工程は、必要に応じてどち
らを先に行ってもよい。また、貫通穴の銅箔が露出した
部分には、金属めっきや導電性ペーストなどの導電性物
質を充填させることもできる。これは、パッケージを組
み立てる際に、はんだボールを搭載させ易いことや、外
部接続端子の接続信頼性を向上させるなどの効果があ
る。さらに、必要に応じて導電性物質を貫通穴の外にま
で形成し、導電性物質を直接外部接続端子として用いる
こともできる。銅箔を重ね積層一体化するときの加熱・
加圧の条件は、用いる接着剤の種類によっても異なる
が、例えば、好ましいポリイミド系の接着剤を用いると
きには、加熱温度を120〜280℃、圧力を0.5〜
5MPa、加熱・加圧時間を20〜180分位とするの
が好ましく、加熱温度が120℃未満では硬化速度が極
端に遅くなり加熱時間を180分以上にしても完全に硬
化せず、圧力が0.5MPa未満では、接着剤と銅箔の
密着が不足し、気泡が残ったり接着しない箇所が発生す
る恐れがある。加熱・加圧時間が20分未満では、硬化
が不足し、未硬化の部分が残っていると、後の工程での
加熱によって配線導体との位置精度が低下したり、ある
いはリフローなどの加熱で変形する恐れがある。加熱温
度が280℃を超えると、銅箔の酸化が激しく後の工程
で酸化銅を除去するなどの手間がかかることがある。圧
力が5MPaを超えたり、加熱・加圧時間が180分を
超えても特性に大きく影響することはないが、生産にか
かるコストが大きくなり、生産効率が低下する恐れがあ
る。また、接着剤によってはラミネートによって積層す
ることもでき、効率的で好ましい。
銅箔の裏面に達する貫通穴を設けることができる。この
貫通穴は、パッケージ内部の配線導体から、はんだボー
ルのような接続導体で他のプリント配線板の接続ランド
との電気的な接続を行うために、接続端子を設けるため
のものである。貫通穴を設ける方法としては、パンチや
ドリルなどの機械加工、レーザ加工、薬液による化学エ
ッチング加工、プラズマを用いたドライエッチング法な
どがある。接続端子を設けるための貫通穴をあける工程
と銅箔を重ね積層一体化する工程は、必要に応じてどち
らを先に行ってもよい。また、貫通穴の銅箔が露出した
部分には、金属めっきや導電性ペーストなどの導電性物
質を充填させることもできる。これは、パッケージを組
み立てる際に、はんだボールを搭載させ易いことや、外
部接続端子の接続信頼性を向上させるなどの効果があ
る。さらに、必要に応じて導電性物質を貫通穴の外にま
で形成し、導電性物質を直接外部接続端子として用いる
こともできる。銅箔を重ね積層一体化するときの加熱・
加圧の条件は、用いる接着剤の種類によっても異なる
が、例えば、好ましいポリイミド系の接着剤を用いると
きには、加熱温度を120〜280℃、圧力を0.5〜
5MPa、加熱・加圧時間を20〜180分位とするの
が好ましく、加熱温度が120℃未満では硬化速度が極
端に遅くなり加熱時間を180分以上にしても完全に硬
化せず、圧力が0.5MPa未満では、接着剤と銅箔の
密着が不足し、気泡が残ったり接着しない箇所が発生す
る恐れがある。加熱・加圧時間が20分未満では、硬化
が不足し、未硬化の部分が残っていると、後の工程での
加熱によって配線導体との位置精度が低下したり、ある
いはリフローなどの加熱で変形する恐れがある。加熱温
度が280℃を超えると、銅箔の酸化が激しく後の工程
で酸化銅を除去するなどの手間がかかることがある。圧
力が5MPaを超えたり、加熱・加圧時間が180分を
超えても特性に大きく影響することはないが、生産にか
かるコストが大きくなり、生産効率が低下する恐れがあ
る。また、接着剤によってはラミネートによって積層す
ることもでき、効率的で好ましい。
【0023】このようにして、可とう性の絶縁基材と配
線導体とからなる基板であって、絶縁基材が低透湿性で
ある半導体搭載用基板、その絶縁基材に、配線導体の裏
面に達する貫通穴を有する半導体搭載用基板、その貫通
穴内に導電性物質を充填した半導体搭載用基板、その貫
通穴内に充填した導電性物質が、貫通穴の外にまで延長
され接続用導体を形成している半導体搭載用基板、配線
導体の必要な部分に金めっきを施した半導体搭載用基板
を作製することができる。
線導体とからなる基板であって、絶縁基材が低透湿性で
ある半導体搭載用基板、その絶縁基材に、配線導体の裏
面に達する貫通穴を有する半導体搭載用基板、その貫通
穴内に導電性物質を充填した半導体搭載用基板、その貫
通穴内に充填した導電性物質が、貫通穴の外にまで延長
され接続用導体を形成している半導体搭載用基板、配線
導体の必要な部分に金めっきを施した半導体搭載用基板
を作製することができる。
【0024】(半導体チップ搭載)このように作製され
た半導体搭載用基板の配線導体の上に、半導体チップを
搭載することができ、この半導体チップと配線導体との
接着剤には、ダイボンド用接着剤を用いる。ダイボンド
用接着剤は、特にどんなものを用いてもよいが、絶縁性
で接着力の強いものであることが好ましく、例えば、D
F−100(日立化成工業株式会社製、商品名)のよう
な、ダイボンドフィルムを用いるのがより好ましい。ま
た、ダイボンド用接着剤も低透湿性で、透湿度が10
(g/m2 ・24h)未満のものを用いるのが好まし
く、さらに、1(g/m2 ・24h)未満のものがよ
り好ましい。
た半導体搭載用基板の配線導体の上に、半導体チップを
搭載することができ、この半導体チップと配線導体との
接着剤には、ダイボンド用接着剤を用いる。ダイボンド
用接着剤は、特にどんなものを用いてもよいが、絶縁性
で接着力の強いものであることが好ましく、例えば、D
F−100(日立化成工業株式会社製、商品名)のよう
な、ダイボンドフィルムを用いるのがより好ましい。ま
た、ダイボンド用接着剤も低透湿性で、透湿度が10
(g/m2 ・24h)未満のものを用いるのが好まし
く、さらに、1(g/m2 ・24h)未満のものがよ
り好ましい。
【0025】この半導体チップと金めっきを施した配線
導体との電気的な接続は、ボンディングワイヤで行うこ
とができ、その場合に、半導体チップの固定には、前述
のダイボンド用接着剤を用いることができる。ボンディ
ングワイヤとしては、金線を用いるのが一般的である。
また、異方導電性フィルムやチップまたは配線導体上に
設けたバンプを用いて、配線導体に対向するように半導
体チップを重ねて、加熱・加圧して、搭載することもで
きる。
導体との電気的な接続は、ボンディングワイヤで行うこ
とができ、その場合に、半導体チップの固定には、前述
のダイボンド用接着剤を用いることができる。ボンディ
ングワイヤとしては、金線を用いるのが一般的である。
また、異方導電性フィルムやチップまたは配線導体上に
設けたバンプを用いて、配線導体に対向するように半導
体チップを重ねて、加熱・加圧して、搭載することもで
きる。
【0026】(半導体パッケージ)半導体チップは、封
止樹脂によって封止されていることが耐湿性の点で好ま
しく、このような封止樹脂としては、フェノール樹脂、
メラミン樹脂、エポキシ樹脂、あるいはポリエステル樹
脂などの熱硬化性樹脂を用いることができ、封止方法と
しては、半導体チップを包み込むように樹脂ワニスで固
めるポッティングやコンパウンドによるトランスファ成
型などを用いることができる。また、半導体チップを配
線導体と対向するように搭載したフリップチップ実装の
場合は、チップと半導体搭載用基板の間にアンダーフィ
ル材などを用いて封止することもできる。
止樹脂によって封止されていることが耐湿性の点で好ま
しく、このような封止樹脂としては、フェノール樹脂、
メラミン樹脂、エポキシ樹脂、あるいはポリエステル樹
脂などの熱硬化性樹脂を用いることができ、封止方法と
しては、半導体チップを包み込むように樹脂ワニスで固
めるポッティングやコンパウンドによるトランスファ成
型などを用いることができる。また、半導体チップを配
線導体と対向するように搭載したフリップチップ実装の
場合は、チップと半導体搭載用基板の間にアンダーフィ
ル材などを用いて封止することもできる。
【0027】半導体搭載用基板の配線導体裏面に設けら
れた貫通穴には、外部接続端子として使用でき、はんだ
ボール等を搭載できる。使用するはんだボールは、鉛・
錫の共晶はんだが一般的であるが、接続信頼性を向上さ
せるために、銀、アンチモン等を添加した高強度はんだ
や、環境対応として、錫・銀系、錫・ビスマス系などの
脱鉛はんだを使用することもできる。特に、脱鉛はんだ
を使用した場合は、リフロー温度を従来より20℃程度
高温にする必要があり、リフロー時のパッケージクラッ
クは、より一層発生し易くなる。
れた貫通穴には、外部接続端子として使用でき、はんだ
ボール等を搭載できる。使用するはんだボールは、鉛・
錫の共晶はんだが一般的であるが、接続信頼性を向上さ
せるために、銀、アンチモン等を添加した高強度はんだ
や、環境対応として、錫・銀系、錫・ビスマス系などの
脱鉛はんだを使用することもできる。特に、脱鉛はんだ
を使用した場合は、リフロー温度を従来より20℃程度
高温にする必要があり、リフロー時のパッケージクラッ
クは、より一層発生し易くなる。
【0028】このようして、前述の製造方法で作製され
た半導体搭載用基板に、半導体チップを搭載した半導体
パッケージ、配線導体と半導体チップとを電気的に接続
した半導体パッケージ、半導体チップの搭載にダイボン
ド用接着剤を用いた半導体パッケージ、半導体チップを
封止樹脂で封止した半導体パッケージ、さらに貫通穴
に、はんだボールを搭載した半導体パッケージを製造す
ることができる。
た半導体搭載用基板に、半導体チップを搭載した半導体
パッケージ、配線導体と半導体チップとを電気的に接続
した半導体パッケージ、半導体チップの搭載にダイボン
ド用接着剤を用いた半導体パッケージ、半導体チップを
封止樹脂で封止した半導体パッケージ、さらに貫通穴
に、はんだボールを搭載した半導体パッケージを製造す
ることができる。
【0029】
【実施例】実施例1 可とう性の絶縁基材1として、厚さ50μmの液晶ポリ
マフィルムを用い、図1(a)に示すように、その一方
の面に、接着剤2であるポリイミド系接着剤を10μm
の厚さに塗布し、200℃で10分間、加熱・乾燥し
て、半硬化状にした。次に、図1(b)に示すように、
接続端子3となる箇所に、ドリルを用いて直径0.4m
mの貫通穴4をあけ、図1(c)に示すように、厚さ1
8μmの銅箔5を重ね、250℃で、2MPaの条件で
加熱・加圧して、60分間保持することで積層一体化し
た。さらに、図1(d)に示すように、銅箔の不要な箇
所をエッチング除去して配線導体6を形成し、配線導体
表面に無電解のニッケル、金めっきを施した。この可と
う性の絶縁基材1と接着剤2のトータルの透湿度は、
0.05(g/m2・24h)であった。このようにし
て製造した半導体搭載用基板の、配線導体6の上に、図
1(e)に示すような、半導体チップ7の裏面にダイボ
ンドフィルム8を貼ったものを、図1(f)に示すよう
に、接着固定した。使用したダイボンドフィルムの透湿
度は、1.0(g/m2・24h)であった。次に、図
1(g)に示すように、ワイヤボンダーUTC230
(株式会社新川製、商品名)で、半導体チップ上の端子
と半導体搭載用基板の配線導体6とを、直径25μmの
金線9でワイヤボンドして接続し、さらに、図1(h)
に示すように、半導体チップ7を封止用樹脂10である
CEL9200(日立化成工業株式会社製、商品名)を
用いて、圧力10MPaでトランスファモールドして封
止し、最後に、接続端子3に鉛・錫の共晶はんだボール
の一部を溶融して配線導体6に融着した。このようにし
て作製した半導体パッケージを、吸湿処理を行った後、
到達温度240℃、長さ2mのリフロー炉に0.5m/
分の条件で流し、サンプル数22をリフローし、クラッ
クの発生を調べた。結果を表1に示す。
マフィルムを用い、図1(a)に示すように、その一方
の面に、接着剤2であるポリイミド系接着剤を10μm
の厚さに塗布し、200℃で10分間、加熱・乾燥し
て、半硬化状にした。次に、図1(b)に示すように、
接続端子3となる箇所に、ドリルを用いて直径0.4m
mの貫通穴4をあけ、図1(c)に示すように、厚さ1
8μmの銅箔5を重ね、250℃で、2MPaの条件で
加熱・加圧して、60分間保持することで積層一体化し
た。さらに、図1(d)に示すように、銅箔の不要な箇
所をエッチング除去して配線導体6を形成し、配線導体
表面に無電解のニッケル、金めっきを施した。この可と
う性の絶縁基材1と接着剤2のトータルの透湿度は、
0.05(g/m2・24h)であった。このようにし
て製造した半導体搭載用基板の、配線導体6の上に、図
1(e)に示すような、半導体チップ7の裏面にダイボ
ンドフィルム8を貼ったものを、図1(f)に示すよう
に、接着固定した。使用したダイボンドフィルムの透湿
度は、1.0(g/m2・24h)であった。次に、図
1(g)に示すように、ワイヤボンダーUTC230
(株式会社新川製、商品名)で、半導体チップ上の端子
と半導体搭載用基板の配線導体6とを、直径25μmの
金線9でワイヤボンドして接続し、さらに、図1(h)
に示すように、半導体チップ7を封止用樹脂10である
CEL9200(日立化成工業株式会社製、商品名)を
用いて、圧力10MPaでトランスファモールドして封
止し、最後に、接続端子3に鉛・錫の共晶はんだボール
の一部を溶融して配線導体6に融着した。このようにし
て作製した半導体パッケージを、吸湿処理を行った後、
到達温度240℃、長さ2mのリフロー炉に0.5m/
分の条件で流し、サンプル数22をリフローし、クラッ
クの発生を調べた。結果を表1に示す。
【0030】実施例2 可とう性の絶縁基材1に厚み50μmのポリイミドフィ
ルムを用いた以外は、実施例1と同様にして、半導体パ
ッケージを作製し、試験を行った。結果を表1に示す。
この可とう性の絶縁基材1と接着剤2のトータルの透湿
度は、0.2(g/m2・24h)であった。
ルムを用いた以外は、実施例1と同様にして、半導体パ
ッケージを作製し、試験を行った。結果を表1に示す。
この可とう性の絶縁基材1と接着剤2のトータルの透湿
度は、0.2(g/m2・24h)であった。
【0031】実施例3 接着剤2にエポキシ系接着剤を用いた以外は、実施例1
と同様にして、半導体パッケージを作製し、試験を行っ
た。結果を表1に示す。この接着剤2と可とう性絶縁基
材1のトータルの透湿度は、0.03(g/m2・24
h)であった。
と同様にして、半導体パッケージを作製し、試験を行っ
た。結果を表1に示す。この接着剤2と可とう性絶縁基
材1のトータルの透湿度は、0.03(g/m2・24
h)であった。
【0032】実施例4 図2(a)に示すように、厚さ18μmの銅箔5に可と
う性の絶縁基材1となるポリイミドの絶縁ワニスを厚さ
50μmになるようにキャスティングし、200℃、1
20分の条件で加熱・乾燥して銅箔とポリイミドの積層
材を作製した。接続端子3となる箇所の絶縁基材1をレ
ーザによって図2(b)に示すように穴あけし、直径
0.4mmの銅箔の裏面に達する貫通穴4を形成し、図
2(c)に示すように、銅箔の不要な箇所をエッチング
除去して配線導体6を形成した。さらに配線導体6表面
に無電解のニッケル、金めっきを施した。この可とう性
の絶縁基材1の透湿度は、0.1(g/m2・24h)
であった。このようにして製造した半導体搭載用基板の
配線導体6の上に、実施例1と同様に、図2(d)に示
すような裏面にダイボンドフィルム8を貼り付けた半導
体チップ7を図2(e)に示すように接着固定し、半導
体チップ7と配線導体6を金ワイヤ9によって図2
(f)に示すようにワイヤボンドし接続した後、図2
(g)に示すように半導体チップを封止樹脂10によっ
てトランスファモールドして封止し、さらに接続端子3
に鉛・錫共晶はんだボールの一部を溶融して配線導体6
に融着した。このようにして作製した半導体パッケージ
を、実施例1と同様にして試験を行った。結果を表1に
示す。
う性の絶縁基材1となるポリイミドの絶縁ワニスを厚さ
50μmになるようにキャスティングし、200℃、1
20分の条件で加熱・乾燥して銅箔とポリイミドの積層
材を作製した。接続端子3となる箇所の絶縁基材1をレ
ーザによって図2(b)に示すように穴あけし、直径
0.4mmの銅箔の裏面に達する貫通穴4を形成し、図
2(c)に示すように、銅箔の不要な箇所をエッチング
除去して配線導体6を形成した。さらに配線導体6表面
に無電解のニッケル、金めっきを施した。この可とう性
の絶縁基材1の透湿度は、0.1(g/m2・24h)
であった。このようにして製造した半導体搭載用基板の
配線導体6の上に、実施例1と同様に、図2(d)に示
すような裏面にダイボンドフィルム8を貼り付けた半導
体チップ7を図2(e)に示すように接着固定し、半導
体チップ7と配線導体6を金ワイヤ9によって図2
(f)に示すようにワイヤボンドし接続した後、図2
(g)に示すように半導体チップを封止樹脂10によっ
てトランスファモールドして封止し、さらに接続端子3
に鉛・錫共晶はんだボールの一部を溶融して配線導体6
に融着した。このようにして作製した半導体パッケージ
を、実施例1と同様にして試験を行った。結果を表1に
示す。
【0033】実施例5 可とう性の絶縁基材1として、アラミドを用い、図3
(a)に示すように、その一方の面に接着金属12とし
てニッケルを0.01μm蒸着し、その上に銅を0.2
μm蒸着した。この銅の上にさらに銅を電気めっきし、
図3(b)に示すような総厚み18μmの銅箔5を形成
した。接続端子3となる箇所の絶縁基材1をレーザによ
って穴あけし、直径0.4mmの銅箔5の裏面に図3
(c)に示すように達する貫通穴4を形成した。さら
に、図3(d)に示すように銅箔5の不要な箇所をエッ
チング除去して配線導体6を形成し、配線導体6表面に
無電解のニッケル、金めっきを施した。この絶縁基材1
の透湿度は、0.4(g/m2・24h)であった。こ
のようにして製造した半導体搭載用基板の配線導体6の
上に、実施例1と同様に図3(e)に示すような裏面に
ダイボンドフィルム8を貼り付けた半導体チップ7を図
3(f)に示すように搭載し、半導体チップ7と配線導
体6を図3(g)に示すように金ワイヤ9によってワイ
ヤボンドし接続した後、半導体チップ7を図3(h)に
示すように封止樹脂9を用いてトランスファモールドし
て封止し、接続端子3に鉛・錫共晶はんだボールの一部
を溶融して配線導体6に融着した。このようにして作製
した半導体パッケージを、実施例1と同様にして試験を
行った。結果を表1に示す。
(a)に示すように、その一方の面に接着金属12とし
てニッケルを0.01μm蒸着し、その上に銅を0.2
μm蒸着した。この銅の上にさらに銅を電気めっきし、
図3(b)に示すような総厚み18μmの銅箔5を形成
した。接続端子3となる箇所の絶縁基材1をレーザによ
って穴あけし、直径0.4mmの銅箔5の裏面に図3
(c)に示すように達する貫通穴4を形成した。さら
に、図3(d)に示すように銅箔5の不要な箇所をエッ
チング除去して配線導体6を形成し、配線導体6表面に
無電解のニッケル、金めっきを施した。この絶縁基材1
の透湿度は、0.4(g/m2・24h)であった。こ
のようにして製造した半導体搭載用基板の配線導体6の
上に、実施例1と同様に図3(e)に示すような裏面に
ダイボンドフィルム8を貼り付けた半導体チップ7を図
3(f)に示すように搭載し、半導体チップ7と配線導
体6を図3(g)に示すように金ワイヤ9によってワイ
ヤボンドし接続した後、半導体チップ7を図3(h)に
示すように封止樹脂9を用いてトランスファモールドし
て封止し、接続端子3に鉛・錫共晶はんだボールの一部
を溶融して配線導体6に融着した。このようにして作製
した半導体パッケージを、実施例1と同様にして試験を
行った。結果を表1に示す。
【0034】比較例1 比較として、図4に示すように、ベントホール11を形
成した半導体パッケージで、実施例1と同じ試験を行っ
た。このときの可とう性の絶縁基材1と接着剤2のトー
タルでの透湿度は、50(g/m2・24h)であっ
た。
成した半導体パッケージで、実施例1と同じ試験を行っ
た。このときの可とう性の絶縁基材1と接着剤2のトー
タルでの透湿度は、50(g/m2・24h)であっ
た。
【0035】比較例2 可とう性の絶縁基材1にポリエーテルエーテルケトンを
用いた以外は、実施例1と同様にして、半導体基板を作
製し、試験を行った。結果を表1に示す。このときの可
とう性の絶縁基材1と接着剤2のトータルでの透湿度
は、15(g/m 2・24h)であった。
用いた以外は、実施例1と同様にして、半導体基板を作
製し、試験を行った。結果を表1に示す。このときの可
とう性の絶縁基材1と接着剤2のトータルでの透湿度
は、15(g/m 2・24h)であった。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明によっ
て、小型化、高密度化に優れ、かつ、パッケージクラッ
クを防止し、信頼性に優れる小型の半導体パッケージに
用いることのできる半導体搭載用基板とその製造方法と
それを用いた半導体パッケージ並びにその製造方法を提
供することができる。
て、小型化、高密度化に優れ、かつ、パッケージクラッ
クを防止し、信頼性に優れる小型の半導体パッケージに
用いることのできる半導体搭載用基板とその製造方法と
それを用いた半導体パッケージ並びにその製造方法を提
供することができる。
【図1】本発明の第1〜3の実施例を説明するための各
工程における断面図である。
工程における断面図である。
【図2】本発明の第4の実施例を説明するための各工程
における断面図である。
における断面図である。
【図3】本発明の第5の実施例を説明するための各工程
における断面図である。
における断面図である。
【図4】従来例を示す断面図である。
1.可とう性の絶縁基材 2.接着剤 3.接続端子 4.貫通穴 5.銅箔 6.配線導体 7.半導体チップ 8.ダイボンデ
ィングフィルム 9.金ワイヤ 10.封止樹脂 11.ベントホール 12.接着金属
ィングフィルム 9.金ワイヤ 10.封止樹脂 11.ベントホール 12.接着金属
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪松 良明 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館事業所内 (72)発明者 岩崎 順雄 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館事業所内 (72)発明者 大畑 洋人 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社総合研究所内
Claims (33)
- 【請求項1】可とう性の絶縁基材と配線導体からなる基
板であって、絶縁基材が低透湿性である半導体搭載用基
板。 - 【請求項2】可とう性の絶縁基材が、イミド基、アミド
基、フェノール基、フェニレン基、エステル基、エーテ
ル基、サルホン基、カーボネート基、カルボニル基、シ
リコーン結合を少なくとも1つ以上含む樹脂、または液
晶ポリマ、含フッ素樹脂、エポキシ樹脂のいずれかを含
むものである請求項1に記載の半導体搭載用基板。 - 【請求項3】可とう性の絶縁基材が、複数の層から成る
請求項1または2に記載の半導体搭載用基板。 - 【請求項4】可とう性の絶縁基材に、配線導体の裏面に
達する貫通穴を有する請求項1〜3のいずれかに記載の
半導体搭載用基板。 - 【請求項5】貫通穴内に導電性物質を充填した請求項4
に記載の半導体搭載用基板。 - 【請求項6】貫通穴内に充填した導電性物質が、貫通穴
の外にまで延長され接続用導体を形成している請求項5
に記載の半導体搭載用基板。 - 【請求項7】配線導体の必要な部分に金めっきが施され
た請求項1〜6のいずれかに記載の半導体搭載用基板。 - 【請求項8】低透湿性である可とう性の絶縁基材と配線
導体となる金属箔を貼り合わせる半導体搭載用基板の製
造方法。 - 【請求項9】配線導体となる金属箔に、低透湿性である
可とう性の絶縁基材となる樹脂ワニスをキャスティング
する半導体搭載用基板の製造方法。 - 【請求項10】低透湿性である可とう性の絶縁基材に、
配線導体となる金属を蒸着またはめっきする半導体搭載
用基板の製造方法。 - 【請求項11】不要な金属層をエッチング除去して配線
導体を形成する工程を有する基板の製造方法であって、
請求項8〜10のいずれかに記載の半導体搭載用基板の
製造方法。 - 【請求項12】可とう性の絶縁基材の必要な箇所にのみ
無電解めっきを行い、配線導体を形成する工程を有する
基板の製造方法であって、請求項8〜10のいずれかに
記載の半導体搭載用基板の製造方法。 - 【請求項13】可とう性の絶縁基材に形成した配線導体
の必要な部分に金めっきを施す工程を有する基板の製造
方法であって、請求項11または12に記載の半導体搭
載用基板の製造方法。 - 【請求項14】可とう性の絶縁基材に、配線導体の裏面
に達する貫通穴を設ける工程を有する請求項13に記載
の半導体搭載用基板の製造方法。 - 【請求項15】貫通穴に導電性物質を充填する工程を有
する請求項14に記載の半導体搭載用基板の製造方法。 - 【請求項16】貫通穴内に充填した導電性物質が、貫通
穴の外にまで延長され接続用導体を形成させる工程を有
する請求項15に記載の半導体搭載用基板の製造方法。 - 【請求項17】半導体チップが搭載された請求項1〜7
のいずれかに記載の半導体搭載用基板を用いた、または
請求項8〜16のいずれかに記載した製造方法による半
導体搭載用基板を用いた半導体パッケージ。 - 【請求項18】半導体チップと配線導体とが電気的に接
続された請求項17に記載の半導体パッケージ。 - 【請求項19】半導体チップと配線導体との電気的な接
続が、ボンディングワイヤである請求項18に記載の半
導体パッケージ。 - 【請求項20】半導体チップの搭載が、接着剤によるも
のである請求項17〜19のいずれかに記載の半導体パ
ッケージ。 - 【請求項21】接着剤が、ダイボンドフィルムによるも
のである請求項20に記載の半導体パッケージ。 - 【請求項22】接着剤が、低透湿性である請求項20ま
たは21に記載の半導体パッケージ。 - 【請求項23】半導体チップが、封止樹脂によって封止
された請求項17〜22のいずれかに記載の半導体パッ
ケージ。 - 【請求項24】貫通穴内または貫通穴内に充填された導
電性物質に、はんだボールを搭載した請求項17〜23
のいずれかに記載の半導体パッケージ。 - 【請求項25】配線導体の上に、半導体チップを搭載す
る工程を有する請求項1〜7のいずれかに記載の半導体
搭載用基板を用いた、または請求項8〜16のいずれか
に記載した製造方法による半導体搭載用基板を用いた半
導体パッケージの製造方法。 - 【請求項26】配線導体の上に、接着剤を塗布または接
着し、半導体チップを搭載する工程を有する請求項25
に記載の半導体パッケージの製造方法。 - 【請求項27】配線導体の上に、裏面に接着剤を塗布ま
たは接着した半導体チップを搭載する工程を有する請求
項25に記載の半導体パッケージの製造方法。 - 【請求項28】接着剤に、ダイボンドフィルムを使用す
る工程を有する請求項26または27に記載の半導体パ
ッケージの製造方法。 - 【請求項29】接着剤に、低透湿性のものを使用する工
程を有する請求項26〜28のいずれかに記載の半導体
パッケージの製造方法。 - 【請求項30】半導体チップと配線導体とを電気的に接
続する工程を有する請求項25〜29のいずれかに記載
の半導体パッケージの製造方法。 - 【請求項31】半導体チップと配線導体とをワイヤボン
ドで接続する工程を有する請求項30に記載の半導体パ
ッケージの製造方法。 - 【請求項32】半導体チップを樹脂で封止する工程を有
する請求項25〜31のうちいずれかに記載の半導体パ
ッケージの製造方法。 - 【請求項33】貫通穴内または貫通穴内に充填された導
電性物質に、はんだボールを搭載する工程を有する請求
項25〜32のいずれかに記載の半導体パッケージの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000311062A JP2002118203A (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 半導体搭載用基板とその製造方法とそれを用いた半導体パッケージ並びにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000311062A JP2002118203A (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 半導体搭載用基板とその製造方法とそれを用いた半導体パッケージ並びにその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002118203A true JP2002118203A (ja) | 2002-04-19 |
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ID=18790892
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JP (1) | JP2002118203A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010232524A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Nitto Denko Corp | 半導体装置の製造方法 |
US8960024B2 (en) | 2009-04-14 | 2015-02-24 | Tyco Electronics Amp Korea Ltd. | Diaphragm type displacement sensor detecting moment |
-
2000
- 2000-10-11 JP JP2000311062A patent/JP2002118203A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010232524A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Nitto Denko Corp | 半導体装置の製造方法 |
US8960024B2 (en) | 2009-04-14 | 2015-02-24 | Tyco Electronics Amp Korea Ltd. | Diaphragm type displacement sensor detecting moment |
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