JP2003152133A

JP2003152133A - 半導体パッケージ用基板及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003152133A
Application number: JP2001346192A
Authority: JP
Inventors: Soichiro Motoyoshi; 聡一郎本吉; Noriyuki Ide; 憲之井出; Hiroyuki Mochida; 裕行持田; Akira Ogawa; 顕小川
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2003-05-23

Abstract

(57)【要約】【課題】高密度化及び低コスト化対応の半導体パッケー
ジ用基板及びその製造方法を提供することを目的とす
る。【解決手段】本発明の半導体パッケージ用基板は、ラン
ド２１と半田バンプ用端子２２とがビアホール３１にて
電気的に接続された両面配線板１０上に形成された絶縁
樹脂層４１内のランド２１から絶縁樹脂層４１表面に向
かって導通リード５１ａ及び導通リード５１ａの終端に
接続端子５１ｂが形成されたもので、作製法としては、
例えば、絶縁基板１１の両面にランド２１及び半田バン
プ用端子２２が形成された両面配線板１０のランドか２
１からワイヤ５１を所定角度で張り巡らし、絶縁樹脂層
４１を形成した後絶縁樹脂層４１表面上のワイヤ５１を
切断し、表面研磨を行って、絶縁樹脂層４１内に導通リ
ード５１ａ及び絶縁樹脂層４１表面に接続端子５１ｂを
形成した半導体パッケージ用基板１００を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】微細ピッチ及び高密度実装に
対応した半導体パッケージ用基板とその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体チップの微細化、高密度化
に伴い、実装密度の向上のために実装基板と半導体チッ
プの間にインターポーザ基板を用いたＣＳＰ（チップ・
サイズ・パッケージ）等の種々の提案がされている。し
かし、微細化、高密度化に伴い、インターポーザ基板自
体の高コスト化も無視できないものとなっている。特開
２０００−３４０６９４号公報では、外部接続端子を半
導体パッケージユニットの側壁にすることにより、半導
体チップの縦方向積層を可能にし、実装密度を向上さ
せ、必要とするインターポーザ基板を低減することも提
案されているが、半導体チップを複数個パッケージする
ことが難しい場合も多く、今だに、インターポーザ基板
は強く望まれている。

【０００３】高密度実装を進める上で、インターポーザ
基板の配線回路パターン、層間ビアは小径化が進んでお
り、プロセスの複雑化、ビルドアップ層数の増加からイ
ンターポーザ基板のコストアップは避けられない。ま
た、配線回路パターンの微細化についても要求と現実に
は大きな隔たりがあり、半導体チップ及びインターポー
ザ基板の微細化ペースの差は拡大していく傾向にあり、
微細ピッチに対応した半導体パッケージ用基板（インタ
ーポーザ基板）の高密度化及び低コスト化対応が強く望
まれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題に鑑
み考案されたもので、高密度化及び低コスト化対応の半
導体パッケージ用基板及びその製造方法をを提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記問題
を解決するため、まず請求項１においては、一方の面に
半導体チップを実装するための接続端子を、他方の面に
基板実装するための半田バンプ用端子を備える多層構造
のインターポーザ基板であって、絶縁基板の一方の面に
ランドが、他方の面に半田バンプ用端子が形成された両
面板の一方の面の前記ランド上には所定厚の絶縁樹脂層
が形成され、前記ランドから前記絶縁樹脂層表面に向か
って導通リードが形成されており、前記絶縁樹脂層表面
の前記導通リードの終端が接続端子になっていることを
特徴とする半導体パッケージ用基板としたものである。

【０００６】また、請求項２においては、少なくとも以
下の工程を備えていることを特徴とする請求項１に記載
の半導体パッケージ用基板の製造方法としたものであ
る。（ａ）絶縁基材の一方の面にランドを、他方の面に半田
バンプ用端子を形成し、前記ランドと前記半田バンプ用
端子を電気的に接続するビアホールを形成する工程。（ｂ）前記ランドにワイヤの一方の端を接合し、前記ワ
イヤの他方の端を所定角度で引張する工程。（ｃ）前記絶縁基材の周囲に所定高さの枠を設け、前記
絶縁基材及び前記ランド上に樹脂を流し込み、硬化させ
て絶縁樹脂層を形成する工程。（ｄ）前記絶縁樹脂層表面の突出した前記ワイヤを切断
し、前記絶縁樹脂層表面を研磨して、前記絶縁樹脂層表
面の導通リード終端に接続端子を形成し、前記接続端子
及び半田バンプ用端子上にＡｕ皮膜を形成し、半導体パ
ッケージ用基板を作製する工程。

【０００７】また、請求項３においては、少なくとも以
下の工程を備えていることを特徴とする請求項１に記載
の半導体パッケージ用基板の製造方法としたものであ
る。（ａ）絶縁基材の両面に銅箔を積層した両面銅貼り積層
板の所定位置にビアホールを形成し、一方の面にランド
を、他方の面に半田バンプ用端子を形成する工程。（ｂ）前記絶縁基材及び前記ランド上に所定厚の絶縁樹
脂層を形成する工程。（ｃ）前記絶縁樹脂層の所定位置から所定角度でレーザ
ービーム等を前記ランドに向けて照射し、前記絶縁樹脂
層表面から前記ランドに達する導通リード用孔を形成す
る工程。（ｄ）前記導通リード用孔をデスミア処理して、前記導
通リード用孔内に電解めっきを行い、前記導通リード用
孔内に導体層を形成し、前記ランドから前記絶縁樹脂層
表面に達する導通リードを形成する工程。（ｅ）前記絶縁樹脂層表面を研磨して、前記絶縁樹脂層
表面の前記導通リード終端に接続端子を形成し、前記接
続端子及び半田バンプ用端子上にＡｕ皮膜を形成し、半
導体パッケージ用基板を作製する工程。

【０００８】

【発明の実施の形態】請求項１に係わる本発明の半導体
パッケージ用基板は図１（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、絶縁基板１１の一方の面にランド２１が、他方の面
に半田バンプ用端子２２が形成された両面板１０のラン
ド２１側に所定厚の絶縁樹脂層４１が、ランド２１から
絶縁樹脂層４１表面に向かって導通リード５１ａが形成
されており、絶縁樹脂層４１表面の導通リード５１ａの
終端が接続端子５１ｂになっている。このような導通リ
ード５１ａ及び接続端子５１ｂ構成にすることにより、
ランド２１から接続端子５１ｂまでの導通リード５１ａ
の長さを３次元的に最短距離で設定でき、高周波特性に
優れた半導体パッケージ用基板とすることができる。ま
た、半導体チップの実装ピン状況が分かれば、配線回路
パターン及び接続端子の設計が省略でき、接続端子５１
ｂの位置を設定するだけで半導体パッケージ用基板を作
製できる。さらに、従来のビルドアップ工法と比較し
て、平面内での引き出しがないため、狭ピッチでもライ
ン、スペースの確保が容易である。

【０００９】以下、半導体パッケージ用基板の製造方法
について説明する。図２（ａ）〜（ｄ）に請求項２に係
わる本発明の半導体パッケージ用基板の製造方法の一実
施例を工程順に示す模式構成断面図を示す。請求項２に
係わる本発明の半導体パッケージ用基板の製造方法は、
まず、絶縁基板１１の両面に銅箔が積層された両面板に
ドリル（もしくはレーザー）加工を行い、貫通孔を形成
し、スルーホールめっきをしてビアホールを形成し、両
面の銅箔をパターニング処理して、絶縁基板１１の一方
の面にランド２１を、他方の面に半田バンプ用端子２２
を形成し、ランド２１と半田バンプ用端子２２とがビア
ホール３１にて電気的に接続された両面配線板１０を作
製する（図２（ａ）参照）。

【００１０】次に、導電線のワイヤ５１一方の端ををラ
ンド２１にボンディング等により接合し、図４（ａ）及
び（ｂ）に示すような、中間固定治具６０を経由してワ
イヤ５１の他方の端を引っ張り、引っ張った状態でワイ
ヤ５１の他方の端を束ねて固定・保持する（図２（ｂ）
参照）。ここで、ワイヤ５１としては銅、アルミニウ
ム、金線等が使用できる。ワイヤ５１の他方の端を斜め
方向に引っ張って固定する方法としては各ワイヤ５１の
他方の端を束ねて引っ張って固定しても良いが、ワイヤ
５１の中間位置でのピッチ、位置を正確に割り出すのが
難しいため、ここで示した中間固定治具６０を用いれ
ば、ワイヤ５１の絶縁樹脂層表面でのピッチ、位置を容
易に、かつ正確に設定できる。さらに、中間固定治具６
０は載置台よりアームを出して固定するようにしておけ
ば（図示せず）、中間固定治具６０とランド２１との垂
直方向の距離を変えることにより、ワイヤ５１の角度を
自由に調整できる。中間固定治具６０は、図４（ａ）及
び（ｂ）に示すように、所定厚の金属基材等６１の中心
部に開口部６３を設け、開口部６３の周辺にワイヤ５１
とほぼ同径の切り込み６２を所定ピッチで設けたもの
で、ワイヤ５１を切り込み６２に入れて引っ張ってやれ
ば、ワイヤ５１のピッチを正確に割り出すことができ
る。ワイヤ５１のランド２１よりの角度は前記したよう
に中間固定治具６０のランド２１よりの垂直（ｙ）方向
の距離を変えることにより設定できる。

【００１１】次に、両面配線板１０の周囲に所定の高さ
を有する枠７１を設け、樹脂溶液を流し込み、樹脂の高
さが目的の高さになるまで流して、樹脂を硬化させ、絶
縁樹脂層４１を形成する（図２（ｃ）参照）。樹脂溶液
としては、エポキシ、アクリル、ポリエステル、ポリイ
ミド等の紫外線硬化樹脂溶液が望ましい。枠７１は、図
２（ｂ）のワイヤ５１の配設工程で取り付けておけば、
作業性は向上する。

【００１２】次に、枠７１を取り外し、絶縁樹脂層４１
表面より飛び出たワイヤ５１を切断し、表面を研磨し
て、導通リード５１ａの絶縁樹脂層４１表面の終端に接
続端子５１ｂを形成し、半導体パッケージ用基板１００
を得る（図２（ｄ）参照）。

【００１３】以下、請求項３に係わる本発明の半導体装
置用基板の製造方法について説明する。図３（ａ）〜
（ｄ）に請求項３に係わる本発明の半導体パッケージ用
基板の製造方法の一実施例を工程順に示す模式構成断面
図を示す。請求項３に係わる本発明の半導体パッケージ
用基板の製造方法は、まず、絶縁基板１１の両面に銅箔
が積層された両面板にドリル（もしくはレーザー）加工
を行い、貫通孔を形成し、スルーホールめっきをしてビ
アホールを形成し、両面の銅箔をパターニング処理し
て、絶縁基板１１の一方の面にランド２１を、他方の面
に半田バンプ用端子２２を形成し、ランド２１と半田バ
ンプ用端子２２とがビアホール３１にて電気的に接続さ
れた両面配線板１０を作製する（図３（ａ）参照）。

【００１４】次に、両面配線板１０の周囲に所定の高さ
を有する枠を設け、樹脂溶液を流し込み、樹脂を硬化さ
せるか、もしくは所定厚の絶縁フィルムを貼着するかし
て、所定厚の絶縁樹脂層４１を形成する（図３（ｂ）参
照）。樹脂溶液としては、エポキシ、アクリル、ポリエ
ステル、ポリイミド等の紫外線硬化樹脂溶液が、絶縁フ
ィルムとしてはエポキシ、アクリル、ポリエステル、ポ
リイミド等に接着層を設けたものが望ましい。

【００１５】次に、絶縁樹脂層４１表面の所定位置から
ランド２１に向けてレーザービームもしくはイオンビー
ムを所定の角度で照射して、絶縁樹脂層４１に導通リー
ド用孔８１を形成する（図３（ｃ）参照）。ここで、絶
縁樹脂層４１表面からレーザービームもしくはイオンビ
ームを照射する際絶縁樹脂層４１表面に所定位置に穴明
け加工された照射マスクを用いるとレーザービームもし
くはイオンビームの照射角度を制御するだけで、一括加
工が可能で、効率よく導通リード用孔８１を形成でき
る。

【００１６】次に、ランド２１をカソードにして電解銅
めっきを行い、導通リード用孔８１に銅からなる導通用
リード９１及び導通リード９１の絶縁樹脂層４１表面の
終端に接続端子９１ａを形成し、半導体パッケージ用基
板２００を得る（図３（ｄ）参照）。

【００１７】

【発明の効果】本発明の半導体パッケージ用基板は、ラ
ンドから絶縁樹脂層表面に向かって３次元的に導通リー
ド及び絶縁樹脂層表面の導通リードの終端が接続端子に
なっているため、ランドから接続端子までの導通リード
の長さを最短距離に設定でき、高周波特性に優れた半導
体パッケージ用基板とすることができる。また、半導体
チップの実装ピン状況が分かれば、配線回路パターン及
び接続端子の設計が省略でき、接続端子の位置を設定す
るだけで半導体パッケージ用基板を作製できる。さら
に、従来のビルドアップ工法と比較して、平面内での引
き出しがないため、狭ピッチでもライン、スペースの確
保が容易である。半導体パッケージ用基板は、絶縁樹脂
層表面の所定位置に接続端子の配置を設定するだけで、
精度良く、効率的に導通リード及び接続端子を形成でき
るため、微細ピッチに対応した高密度半導体パッケージ
基板を低コストで提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の半導体パッケージ用基板の
一実施例を示す模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）の
模式平面図をＡ−Ａ’線で切断した本発明の半導体パッ
ケージ用基板の一実施例を示す模式構成断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は、請求項２に係わる半導体パ
ッケージ用基板の製造方法の一実施例を工程順に示す模
式構成断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は、請求項３に係わる半導体パ
ッケージ用基板の製造方法の一実施例を示す模式構成断
面図である。

【図４】（ａ）は、ワイヤを所定角度及びピッチで配設
するための中間固定治具の一実施例を示す模式平面図で
ある。（ｂ）は、（ａ）の模式平面図をＡ−Ａ’線で切
断した中間固定治具の断面を示す模式構成断面図であ
る。

【符号の説明】

１０……両面配線板１１……絶縁基板２１……ランド２２……半田バンプ用端子３１……ビアホール４１……絶縁樹脂層５１……ワイヤ５１ａ、９１……導通リード５１ｂ、９１ａ……接続端子６０……中間固定治具６１……金属基材等６２……切り込み６３……開口部７１……枠８１……導通リード用孔１００、２００……半導体パッケージ用基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小川顕東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の面に半導体チップを実装するための
接続端子を、他方の面に基板実装するための半田バンプ
用端子を備える多層構造のインターポーザ基板であっ
て、絶縁基板の一方の面にランドが、他方の面に半田バ
ンプ用端子が形成された両面板の一方の面の前記ランド
上には所定厚の絶縁樹脂層が形成され、前記ランドから
前記絶縁樹脂層表面に向かって導通リードが形成されて
おり、前記絶縁樹脂層表面の前記導通リードの終端が接
続端子になっていることを特徴とする半導体パッケージ
用基板。
【請求項２】少なくとも以下の工程を備えていることを
特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ用基板の
製造方法。（ａ）絶縁基材の一方の面にランドを、他方の面に半田
バンプ用端子を形成し、前記ランドと前記半田バンプ用
端子を電気的に接続するビアホールを形成する工程。（ｂ）前記ランドにワイヤの一方の端を接合し、前記ワ
イヤの他方の端を所定角度で引張する工程。（ｃ）前記絶縁基材の周囲に所定高さの枠を設け、前記
絶縁基材及び前記ランド上に樹脂を流し込み、硬化させ
て絶縁樹脂層を形成する工程。（ｄ）前記絶縁樹脂層表面の突出した前記ワイヤを切断
し、前記絶縁樹脂層表面を研磨して、前記絶縁樹脂層表
面の導通リード終端に接続端子を形成し、前記接続端子
及び半田バンプ用端子上にＡｕ皮膜を形成し、半導体パ
ッケージ用基板を作製する工程。
【請求項３】少なくとも以下の工程を備えていることを
特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ用基板の
製造方法。（ａ）絶縁基材の一方の面にランドを、他方の面に半田
バンプ用端子を形成し、前記ランドと前記半田バンプ用
端子を電気的に接続するビアホールを形成する工程。（ｂ）前記絶縁基材及び前記ランド上に所定厚の絶縁樹
脂層を形成する工程。（ｃ）前記絶縁樹脂層の所定位置から所定角度でレーザ
ービーム等を前記ランドに向けて照射し、前記絶縁樹脂
層表面から前記ランドに達する導通リード用孔を形成す
る工程。（ｄ）前記導通リード用孔をデスミア処理して、前記導
通リード用孔内に電解めっきを行い、前記導通リード用
孔内に導体層を形成し、前記ランドから前記絶縁樹脂層
表面に達する導通リードを形成する工程。（ｅ）前記絶縁樹脂層表面を研磨して、前記絶縁樹脂層
表面の前記導通リード終端に接続端子を形成し、前記接
続端子及び半田バンプ用端子上にＡｕ皮膜を形成し、半
導体パッケージ用基板を作製する工程。