JP2005268810A - Wiring board, semiconductor package, base insulating film, and manufacturing method of wiring board - Google Patents

Wiring board, semiconductor package, base insulating film, and manufacturing method of wiring board Download PDF

Info

Publication number
JP2005268810A
JP2005268810A JP2005106039A JP2005106039A JP2005268810A JP 2005268810 A JP2005268810 A JP 2005268810A JP 2005106039 A JP2005106039 A JP 2005106039A JP 2005106039 A JP2005106039 A JP 2005106039A JP 2005268810 A JP2005268810 A JP 2005268810A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
insulating film
temperature
wiring board
base insulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005106039A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4457943B2 (en
Inventor
Naonori Orito
直典 下戸
Koichi Honda
広一 本多
Keiichiro Ho
慶一郎 方
Hideya Murai
秀哉 村井
Katsu Kikuchi
克 菊池
Kazuhiro Baba
和宏 馬場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2005106039A priority Critical patent/JP4457943B2/en
Publication of JP2005268810A publication Critical patent/JP2005268810A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4457943B2 publication Critical patent/JP4457943B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wiring board, which allows various devices, such as semiconductor devices, to be mounted with high density, the promotion of high-speed wiring and high-density fine wiring to be easy, and reliability to be excellent, a semiconductor package using the same, and a manufacturing method of the same. <P>SOLUTION: A base insulating layer 7 is provided in the wiring substrate 13. The thickness of the base insulating layer 7 is in the range from 3 to 100 μm. Breaking strength when temperature is 23 °C is 80 MPa or more. Elastic modulus when temperature is 150 °C is 2.3 GPa or more. Moreover, a ratio (a/b) is made to be ≤2.5, where a in MPa is the breaking strength when temperature is -65 °C, and b in MPa is the breaking strength when temperature is 150 °C, and the breaking strength a and b, and the elastics modulus c and d are set so as to fill an inequality represented by the absolute value of (c/d-a/b)≤0.8, where c in GPa is the elastic modulus when temperature is -65 °C, and d in GPa is the elastic modulus when temperature is 150 °C. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体パッケージ及びモジュールに好適に使用される配線基板、この配線基板を使用した半導体パッケージ、この配線基板に使用する基体絶縁膜、及びこの配線基板の製造方法に関し、特に、半導体デバイス等の各種デバイスを高密度に搭載でき、これらのデバイスを高速で駆動でき、更に信頼性の向上を図った配線基板、半導体パッケージ、基体絶縁膜及び配線基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a wiring board suitably used for a semiconductor package and a module, a semiconductor package using the wiring board, a base insulating film used for the wiring board, and a method for manufacturing the wiring board. The present invention relates to a wiring board, a semiconductor package, a base insulating film, and a method for manufacturing the wiring board, which can mount these various devices at high density, drive these devices at high speed, and further improve reliability.

近時、半導体デバイスの高性能化及び多機能化による端子の増加及び狭ピッチ化並びに処理速度の向上に伴い、半導体デバイスを搭載する実装用配線基板には、これまで以上に高密度微細配線化及び高速化が要求されている。従来、広く使用されている実装用配線基板の例として、多層配線基板の1種であるビルトアッププリント基板が挙げられる。   Recently, with the increase in the number of terminals, narrow pitch, and improvement in processing speed due to higher performance and multi-functionality of semiconductor devices, the mounting wiring boards for mounting semiconductor devices have higher density and finer wiring than ever before. And speeding up is required. Conventionally, an example of a mounting wiring board that has been widely used is a built-up printed circuit board that is a kind of multilayer wiring board.

図22は従来のビルトアッププリント基板を示す断面図である。図22に示すように、この従来のビルトアップ基板においては、ガラスエポキシからなるベースコア基板73が設けられており、このベースコア基板73にはドリルにより直径が約300μmの貫通スルーホール71が形成されている。そして、ベースコア基板73の両面には導体配線72が形成されており、この導体配線72を覆うように層間絶縁膜75が設けられている。層間絶縁膜75には、導体配線72に接続するようにヴィアホール74が形成されており、層間絶縁膜75の表面には、ヴィアホール74を介して導体配線72に接続するように導体配線76が設けられている。なお、必要に応じて、導体配線76上に更にヴィアホールが形成された層間絶縁膜及び導体配線を繰返し設けることにより、基板を多層配線化することもある。   FIG. 22 is a sectional view showing a conventional built-up printed circuit board. As shown in FIG. 22, in this conventional built-up substrate, a base core substrate 73 made of glass epoxy is provided, and through holes 71 having a diameter of about 300 μm are formed in the base core substrate 73 by a drill. Has been. Conductive wiring 72 is formed on both surfaces of the base core substrate 73, and an interlayer insulating film 75 is provided so as to cover the conductive wiring 72. A via hole 74 is formed in the interlayer insulating film 75 so as to be connected to the conductor wiring 72, and the conductor wiring 76 is connected to the surface of the interlayer insulating film 75 via the via hole 74 so as to be connected to the conductor wiring 72. Is provided. If necessary, the substrate may be formed into a multilayer wiring by repeatedly providing an interlayer insulating film having via holes formed on the conductor wiring 76 and the conductor wiring.

しかしながら、このビルトアッププリント基板は、ベースコア基板73にガラスエポキシプリント基板を使用しているため耐熱性が不十分であり、層間絶縁膜75を形成するための熱処理により、ベースコア基板73に収縮、反り及びうねり等の変形が発生するという問題点がある。この結果、導体層(図示せず)をパターニングして導体配線76を形成する際のレジストの露光工程において、露光の位置精度が著しく低下し、層間絶縁膜75上に、高密度且つ微細な配線パターンを形成することが困難になる。また、貫通スルーホール71と導体配線72とを確実に接続するために、導体配線72における貫通スルーホール71との接続部分にはランド部を設ける必要がある。層間絶縁膜75及び導体配線76からなるビルトアップ層において高速化に対応した配線設計を行っても、このランド部が存在することにより、インピーダンスの制御が困難になると共に、ループインダクタンスが大きくなる。このため、ビルトアッププリント基板全体の動作速度が低下し、高速化への対応が困難であるという問題点がある。   However, since this built-up printed circuit board uses a glass epoxy printed circuit board for the base core substrate 73, the heat resistance is insufficient, and the heat build-up for forming the interlayer insulating film 75 causes the base core substrate 73 to shrink. There is a problem that deformation such as warpage and undulation occurs. As a result, in the resist exposure process when the conductor layer (not shown) is patterned to form the conductor wiring 76, the exposure positional accuracy is remarkably lowered, and the high-density and fine wiring is formed on the interlayer insulating film 75. It becomes difficult to form a pattern. Further, in order to securely connect the through through hole 71 and the conductor wiring 72, it is necessary to provide a land portion at a connection portion of the conductor wiring 72 with the through through hole 71. Even if the wiring design corresponding to the high speed is performed in the built-up layer composed of the interlayer insulating film 75 and the conductor wiring 76, the presence of the land portion makes it difficult to control the impedance and increases the loop inductance. For this reason, there is a problem that the operation speed of the entire built-up printed circuit board is lowered and it is difficult to cope with the high speed.

このようなビルトアッププリント基板の貫通スルーホールに起因する問題点を解決することを目的として、ガラスエポキシ基板にドリルにより貫通スルーホールを形成する方法に代わるプリント基板形成方法が考案されている(例えば特許文献1及び非特許文献1参照。)。   In order to solve the problems caused by the through-through hole of such a built-up printed circuit board, a printed board forming method has been devised in place of a method of forming a through-through hole in a glass epoxy board by a drill (for example, (See Patent Literature 1 and Non-Patent Literature 1.)

図23(a)乃至(c)は、この従来のプリント基板の形成方法をその工程順に示す断面図である。先ず、図23(a)に示すように、表面に所定の導体配線81が形成されたプリプレグ82を用意する。次に、プリプレグ82にレーザ加工により直径が150乃至200μmのスルーホール83を形成する。次に、図23(b)に示すように、スルーホール83内に導体ペースト84を埋め込む。そして、図23(c)に示すように、このようなプリプレグ82、即ち、スルーホール83が形成され、スルーホール83内に導体ペースト84が埋め込まれたプリプレグ82を複数個作製し、相互に積層する。このとき、導体配線81におけるランドパターン86が、隣接するプリプレグのスルーホール83に接続されるようにする。これにより、貫通スルーホールがないプリント基板85を作製することができる。   23A to 23C are cross-sectional views showing the conventional method of forming a printed circuit board in the order of steps. First, as shown in FIG. 23A, a prepreg 82 having a predetermined conductor wiring 81 formed on the surface is prepared. Next, a through hole 83 having a diameter of 150 to 200 μm is formed in the prepreg 82 by laser processing. Next, as shown in FIG. 23B, a conductive paste 84 is embedded in the through hole 83. Then, as shown in FIG. 23 (c), a plurality of such prepregs 82, that is, the prepregs 82 in which the through holes 83 are formed and the conductor paste 84 is embedded in the through holes 83, are laminated to each other. To do. At this time, the land pattern 86 in the conductor wiring 81 is connected to the through hole 83 of the adjacent prepreg. Thereby, the printed circuit board 85 without a through-hole can be produced.

しかしながら、この従来の技術においては、プリプレグ82を積層する際の位置精度が低く、ランドパターン86の小径化が困難であるという問題点がある。このため、配線の高密度化が困難であり、また、インピーダンスの制御性を向上させる効果及びループインダクタンスを低減させる効果が不十分である。更に、積層後のスルーホールの接続信頼性が劣るという問題点もある。   However, this conventional technique has a problem that the position accuracy when the prepregs 82 are stacked is low, and it is difficult to reduce the diameter of the land pattern 86. For this reason, it is difficult to increase the density of the wiring, and the effect of improving the controllability of the impedance and the effect of reducing the loop inductance are insufficient. Furthermore, there is a problem that the connection reliability of the through holes after lamination is inferior.

上述した多くの問題点を解決するために、本発明者等は、金属板等の支持体上に配線層を形成し、その後支持体を除去して配線基板を作製する方法を開発した(特許文献2参照。)。図24(a)及び(b)は、この従来の配線基板の製造方法をその工程順に示す断面図である。先ず、図24(a)に示すように、金属板等からなる支持板91を用意する。そして、この支持板91上に導体配線92を形成し、この導体配線92を覆うように、層間絶縁膜93を形成し、この層間絶縁膜93に導体配線92に接続されるようにヴィアホール94を形成する。その後、層間絶縁膜93上に導体配線95を形成する。導体配線95は、ヴィアホール94を介して導体配線92に接続されるように形成する。なお、必要に応じて、層間絶縁膜93、ヴィアホール94、導体配線95の形成工程を繰り返すことにより、多層配線化することもある。次に、図24(b)に示すように、エッチングにより支持板91の一部を除去して、導体配線92を露出させると共に、支持体96を形成する。これにより、配線基板97を製造する。   In order to solve the above-mentioned many problems, the present inventors have developed a method for forming a wiring board by forming a wiring layer on a support such as a metal plate and then removing the support (patent). Reference 2). 24A and 24B are cross-sectional views showing this conventional method of manufacturing a wiring board in the order of steps. First, as shown in FIG. 24A, a support plate 91 made of a metal plate or the like is prepared. Then, a conductor wiring 92 is formed on the support plate 91, an interlayer insulating film 93 is formed so as to cover the conductor wiring 92, and a via hole 94 is connected to the interlayer insulating film 93 so as to be connected to the conductor wiring 92. Form. Thereafter, conductor wiring 95 is formed on the interlayer insulating film 93. The conductor wiring 95 is formed so as to be connected to the conductor wiring 92 through the via hole 94. If necessary, a multilayer wiring may be formed by repeating the process of forming the interlayer insulating film 93, the via hole 94, and the conductor wiring 95. Next, as shown in FIG. 24B, a part of the support plate 91 is removed by etching to expose the conductor wiring 92 and to form a support 96. Thereby, the wiring board 97 is manufactured.

このとき、層間絶縁膜93には、膜強度が70MPa以上、破断伸率が5%以上、ガラス転移温度が150℃以上、熱膨張率が60ppm以下の絶縁材料からなる単層膜、又は、弾性率が10GPa以上、熱膨張率が30ppm以下、ガラス転移温度が150℃以上の絶縁材料からなる単層膜を使用する。   At this time, the interlayer insulating film 93 has a single layer film made of an insulating material having a film strength of 70 MPa or more, a breaking elongation of 5% or more, a glass transition temperature of 150 ° C. or more, and a thermal expansion coefficient of 60 ppm or less, or an elastic material. A single layer film made of an insulating material having a rate of 10 GPa or more, a thermal expansion coefficient of 30 ppm or less, and a glass transition temperature of 150 ° C. or more is used.

この技術によれば、配線基板97には貫通スルーホールが全く存在していないため、前述の貫通スルーホールに起因する問題点を解消することができ、高速配線設計を行うことができる。また、支持板91として耐熱性が優れた金属板等を使用しているため、ガラスエポキシ基板を使用する場合のような収縮、反り、うねり等の変形が発生することがなく、高密度微細配線化が可能となる。更に、層間絶縁膜93の機械的特性を上述のように規定することにより、強度が高い配線基板を得ることができる。   According to this technique, since there are no through-through holes in the wiring board 97, the above-described problems caused by the through-through holes can be solved, and high-speed wiring design can be performed. In addition, since a metal plate having excellent heat resistance is used as the support plate 91, there is no deformation such as shrinkage, warping, and undulation as in the case of using a glass epoxy substrate, and high-density fine wiring. Can be realized. Furthermore, by defining the mechanical characteristics of the interlayer insulating film 93 as described above, a wiring board having high strength can be obtained.

特開2000−269647号公報JP 2000-269647 A 第11回マイクロエレクトロニクスシンポジウム予稿集、p.131−134Proceedings of the 11th Microelectronics Symposium, p. 131-134 特開2002−198462号公報(第8、11頁、図17)Japanese Patent Laid-Open No. 2002-198462 (pages 8, 11 and 17)

しかしながら、上述の従来の技術には以下に示すような問題点がある。図24(b)に示す配線基板97は、ベースコア基板が存在しないため、厚さが極めて薄いものとなるが、層間絶縁膜93の機械的特性を上述のように規定することにより、作製当初の配線基板97においては十分な強度を得ることができる。しかしながら、通常この配線基板97は、大面積の半導体デバイスを搭載して半導体パッケージを形成し、更にこの半導体パッケージをプリント基板等の実装用ボードに搭載して使用される。半導体デバイスは動作時には発熱して温度が上昇し、休止時には発熱が停止するため温度が低下する。このため、半導体デバイスの動作時には半導体デバイスと実装用ボードとの間の熱膨張率の違いにより、配線基板97に熱応力が印加される。従って、前述のように配線基板97に半導体デバイスが実装された状態で、この半導体デバイスを繰返し動作させると、配線基板97に熱応力が繰返し印加され、配線基板97の層間絶縁膜93等にクラックが発生してしまうことがある。このため、配線基板及び半導体パッケージにおいて必要な信頼性を確保できないという問題点がある。   However, the conventional techniques described above have the following problems. The wiring substrate 97 shown in FIG. 24B is extremely thin because there is no base core substrate. However, by defining the mechanical characteristics of the interlayer insulating film 93 as described above, In the wiring board 97, sufficient strength can be obtained. However, the wiring board 97 is usually used by mounting a semiconductor device having a large area to form a semiconductor package, and further mounting the semiconductor package on a mounting board such as a printed board. The semiconductor device generates heat during operation and rises in temperature, and the heat generation stops during rest and the temperature falls. For this reason, thermal stress is applied to the wiring board 97 due to the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor device and the mounting board during operation of the semiconductor device. Therefore, when the semiconductor device is repeatedly operated in a state where the semiconductor device is mounted on the wiring board 97 as described above, thermal stress is repeatedly applied to the wiring board 97, and the interlayer insulating film 93 and the like of the wiring board 97 are cracked. May occur. For this reason, there is a problem that necessary reliability cannot be secured in the wiring board and the semiconductor package.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、半導体デバイス等の各種デバイスを高密度に搭載することができ、高速配線化及び高密度微細配線化が容易で、信頼性が優れた配線基板、この配線基板を使用する半導体パッケージ、基体絶縁膜及びこの配線基板の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and various devices such as semiconductor devices can be mounted at high density, and high-speed wiring and high-density fine wiring are easy, and excellent in reliability. An object is to provide a wiring board, a semiconductor package using the wiring board, a base insulating film, and a method for manufacturing the wiring board.

本発明に係る配線基板は、ヴィアホールが形成された基体絶縁膜と、この基体絶縁膜の下面に形成され前記ヴィアホールに接続された下層配線と、前記基体絶縁膜上に形成され前記ヴィアホールを介して前記下層配線に接続された上層配線と、を有し、前記基体絶縁膜は、膜厚が3乃至100μmであり、温度が23℃のときの破断強度が80MPa以上であり、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値が4.5以下であることを特徴とする。   The wiring board according to the present invention includes a base insulating film in which a via hole is formed, a lower layer wiring formed on a lower surface of the base insulating film and connected to the via hole, and the via hole formed on the base insulating film. The base insulating film has a film thickness of 3 to 100 μm, a breaking strength at a temperature of 23 ° C. of 80 MPa or more, and a temperature of When the breaking strength at −65 ° C. is a and the breaking strength when the temperature is 150 ° C. is b, the ratio (a / b) is 4.5 or less.

本発明においては、基体絶縁膜の膜厚を3乃至100μmとし、温度が23℃のときの破断強度を80MPa以上とすることにより、強度が高い配線基板を得ることができる。更に、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値を4.5以下とすることにより、高温での強度の低下が少ない基体絶縁膜を得ることができる。これにより、半導体デバイスの作動により熱負荷が繰返し印加されても、基体絶縁膜にクラックが生じることを防止でき、信頼性が優れた配線基板を得ることができる。   In the present invention, by setting the thickness of the base insulating film to 3 to 100 μm and the breaking strength when the temperature is 23 ° C. to 80 MPa or more, a wiring board having high strength can be obtained. Furthermore, when the breaking strength when the temperature is −65 ° C. is b and the breaking strength when the temperature is 150 ° C. is b, the ratio (a / b) is 4.5 or less, so that It is possible to obtain a base insulating film with a small decrease in strength. Thereby, even if a thermal load is repeatedly applied by the operation of the semiconductor device, it is possible to prevent the base insulating film from being cracked and to obtain a wiring board with excellent reliability.

また、前記基体絶縁膜において、温度が−65℃のときの弾性率をcとし、温度が150℃のときの弾性率をdとするとき、比(c/d)の値が4.7以下であることが好ましい。これにより、高温における基体絶縁膜の剛性が確保され、基体絶縁膜が、基体絶縁膜に加わる応力に対して過剰に変形することを防止できるため、配線基板に取り付けた半田ボールが破損することを防止できる。   In the base insulating film, when the elastic modulus is c when the temperature is −65 ° C. and d is the elastic modulus when the temperature is 150 ° C., the value of the ratio (c / d) is 4.7 or less. It is preferable that This ensures the rigidity of the base insulating film at a high temperature and prevents the base insulating film from being excessively deformed with respect to the stress applied to the base insulating film, so that the solder balls attached to the wiring board can be damaged. Can be prevented.

更に、前記比(a/b)の値が2.5以下であることが好ましい。これにより、基体絶縁膜にクラックが発生することをより確実に防止できる。又は、前記比(a/b)の値が2.5より大きく4.5以下である場合には、前記a乃至dが下記数式1を満たすことが好ましい。これにより、高温における基体絶縁膜の破断強度が確保され、基体絶縁膜にクラックが発生することをより確実に防止できる。   Furthermore, the value of the ratio (a / b) is preferably 2.5 or less. Thereby, it can prevent more reliably that a crack generate | occur | produces in a base | substrate insulating film. Alternatively, when the value of the ratio (a / b) is greater than 2.5 and less than or equal to 4.5, the a to d preferably satisfy the following mathematical formula 1. Thereby, the breaking strength of the base insulating film at a high temperature is secured, and the occurrence of cracks in the base insulating film can be more reliably prevented.

Figure 2005268810
Figure 2005268810

更にまた、前記基体絶縁膜において、温度が150℃のときの弾性率が2.3GPa以上であることが好ましい。これにより、高温における基体絶縁膜の剛性を高くし、配線基板に取り付けた半田ボールが破損することをより確実に防止できる。   Furthermore, the elastic modulus of the base insulating film when the temperature is 150 ° C. is preferably 2.3 GPa or more. Thereby, the rigidity of the base insulating film at a high temperature can be increased, and the solder ball attached to the wiring board can be more reliably prevented from being damaged.

また、前記配線基板は、前記基体絶縁膜と前記上層配線との間に配置された1又は複数層の配線構造層を有し、前記配線構造層は、前記ヴィアホールを介して前記下層配線に接続された中間配線と、この中間配線を覆うように形成されこの中間配線と前記上層配線とを相互に接続する他のヴィアホールが形成された中間絶縁膜と、を有することができる。これにより、配線基板を多層配線化することができる。なお、中間絶縁膜は、基体絶縁膜と同様な機械的性質を有することが好ましい。   The wiring board has one or a plurality of wiring structure layers disposed between the base insulating film and the upper layer wiring, and the wiring structure layer is connected to the lower layer wiring via the via hole. The intermediate wiring may be connected to the intermediate wiring, and the intermediate insulating film may be formed so as to cover the intermediate wiring and may be formed with another via hole that connects the intermediate wiring and the upper wiring. Thereby, a wiring board can be made into multilayer wiring. The intermediate insulating film preferably has the same mechanical properties as the base insulating film.

また、前記基体絶縁膜の下面には凹部が形成されており、前記下層配線は前記凹部に埋め込まれていることが好ましく、前記下層配線の下面は、前記基体絶縁膜の下面よりも0.5乃至10μm上方に位置していることがより好ましい。これにより、下層配線にバンプを介して半導体デバイスを接続する際に、バンプの位置ずれ及び流動を防止することができる。   In addition, a recess is formed on the lower surface of the base insulating film, and the lower layer wiring is preferably embedded in the concave portion, and the lower surface of the lower layer wiring is 0.5 times lower than the lower surface of the base insulating film. It is more preferable that it is located up to 10 μm. Thereby, when connecting a semiconductor device to a lower layer wiring via a bump, it is possible to prevent the displacement and flow of the bump.

更に、前記配線基板は、前記基体絶縁膜の下方に形成され、前記下層配線の一部を覆うと共に残部を露出させる保護膜を有していてもよい。これにより、下層配線に半導体デバイスを接続した後、この半導体デバイスをモールディング樹脂により覆って半導体パッケージを形成する場合に、配線基板とモールディング樹脂との間の密着性を向上させることができる。また、半導体デバイスの作動に伴い、半導体デバイスと配線基板との間に発生する熱応力を緩和することができる。この結果、半導体パッケージの信頼性を向上させることができる。   Further, the wiring board may have a protective film that is formed below the base insulating film and covers a part of the lower layer wiring and exposes the remaining part. Thereby, after connecting a semiconductor device to lower layer wiring, when this semiconductor device is covered with molding resin and a semiconductor package is formed, the adhesiveness between a wiring board and molding resin can be improved. Further, the thermal stress generated between the semiconductor device and the wiring board can be relaxed with the operation of the semiconductor device. As a result, the reliability of the semiconductor package can be improved.

本発明に係る半導体パッケージは、前記配線基板と、この配線基板に搭載された半導体デバイスと、を有することを特徴とする。   A semiconductor package according to the present invention includes the wiring board and a semiconductor device mounted on the wiring board.

本発明に係る配線基板の製造方法は、支持基板上に下層配線を形成する工程と、この下層配線を覆うように膜厚が3乃至100μmである基体絶縁膜を形成する工程と、この基体絶縁膜における前記下層配線の直上域の一部にヴィアホールを形成する工程と、前記基体絶縁膜上に前記ヴィアホールを介して前記下層配線と接続されるように上層配線を形成する工程と、前記支持基板の少なくとも一部を除去する工程と、を有し、前記基体絶縁膜を形成する工程は、温度が23℃のときの破断強度が80MPa以上であり、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値が4.5以下である絶縁材料を前記支持基板に被着させる工程を有することを特徴とする。   The method for manufacturing a wiring board according to the present invention includes a step of forming a lower layer wiring on a support substrate, a step of forming a base insulating film having a film thickness of 3 to 100 μm so as to cover the lower layer wiring, and the base insulating layer. Forming a via hole in a part of the film directly above the lower layer wiring, forming an upper layer wiring on the base insulating film so as to be connected to the lower layer wiring via the via hole, Removing the at least part of the supporting substrate, and the step of forming the base insulating film has a breaking strength of 80 MPa or more when the temperature is 23 ° C. and a breaking when the temperature is −65 ° C. A step of attaching an insulating material having a ratio (a / b) of 4.5 or less to the support substrate, where a is strength and b is strength at 150 ° C. And

本発明においては、基体絶縁膜の膜厚を3乃至100μmとし、温度が23℃のときの破断強度を80MPa以上とすることにより、強度が高い配線基板を得ることができる。更に、比(a/b)を4.5以下とすることにより、高温時の基体絶縁膜の破断強度を確保し、半導体デバイスの駆動により熱負荷が繰返し印加されても、基体絶縁膜にクラックが生じることがなく、信頼性が優れた配線基板を得ることができる。更にまた、支持基板上に下層配線、基体絶縁膜、上層配線を順次形成し、その後支持基板を除去することにより、薄い配線基板を平坦性よく形成することができる。更にまた、本発明においては、貫通スルーホールがない配線基板を形成することができ、貫通スルーホールに起因する問題を解消することができ、高速配線を設計することができる。   In the present invention, by setting the thickness of the base insulating film to 3 to 100 μm and the breaking strength when the temperature is 23 ° C. to 80 MPa or more, a wiring board having high strength can be obtained. Furthermore, by setting the ratio (a / b) to 4.5 or less, it is possible to ensure the breaking strength of the base insulating film at high temperatures, and even if a thermal load is repeatedly applied by driving the semiconductor device, the base insulating film is cracked. Thus, a wiring board with excellent reliability can be obtained. Furthermore, a thin wiring substrate can be formed with good flatness by sequentially forming a lower layer wiring, a base insulating film, and an upper layer wiring on the supporting substrate and then removing the supporting substrate. Furthermore, in the present invention, it is possible to form a wiring board having no through-through hole, to solve the problem caused by the through-through hole, and to design a high-speed wiring.

また、前記支持基板上に下層配線を形成する工程の前に、前記支持基板上に膜厚が0.5乃至10μmのエッチング容易層を形成する工程を有し、前記支持基板の少なくとも一部を除去する工程の後に、前記エッチング容易層を除去する工程を有することが好ましい。これにより、基体絶縁膜の下面に凹部を形成し、この凹部に下層配線を埋め込むことができる。この結果、下層配線にバンプを介して半導体デバイスを接続する際に、バンプの位置ずれ及び流動を防止することができる。   In addition, before the step of forming the lower layer wiring on the support substrate, there is a step of forming an easy etching layer having a film thickness of 0.5 to 10 μm on the support substrate, and at least a part of the support substrate is formed. It is preferable to have the process of removing the said easy-to-etch layer after the process of removing. Thereby, a recess can be formed in the lower surface of the base insulating film, and the lower layer wiring can be embedded in the recess. As a result, when the semiconductor device is connected to the lower layer wiring via the bump, it is possible to prevent the bump from being displaced and flowing.

又は、前記支持基板上に下層配線を形成する工程の前に、保護層を形成する工程を有し、前記支持基板の少なくとも一部を除去する工程の後に、前記保護層を選択的に除去して前記下層配線の少なくとも一部を露出させる工程を有していてもよい。これにより、基体絶縁膜の下方に下層配線の一部を覆うと共に残部を露出させる保護膜を形成することができる。この結果、下層配線に半導体デバイスを接続した後、この半導体デバイスをモールディング樹脂により覆って半導体パッケージを形成する場合に、配線基板とモールディング樹脂との間の密着性を向上させることができる。また、半導体デバイスの作動に伴い、半導体デバイスと配線基板との間に発生する熱応力を緩和することができる。これにより、半導体パッケージの信頼性を向上させることができる。   Alternatively, the method includes a step of forming a protective layer before the step of forming a lower layer wiring on the support substrate, and the protective layer is selectively removed after the step of removing at least a part of the support substrate. And a step of exposing at least a part of the lower layer wiring. As a result, a protective film that covers a part of the lower layer wiring and exposes the remaining part under the base insulating film can be formed. As a result, after a semiconductor device is connected to the lower layer wiring, when this semiconductor device is covered with a molding resin to form a semiconductor package, the adhesion between the wiring board and the molding resin can be improved. Further, the thermal stress generated between the semiconductor device and the wiring board can be relaxed with the operation of the semiconductor device. Thereby, the reliability of the semiconductor package can be improved.

本発明によれば、基体絶縁膜として機械的特性の温度依存性が小さい絶縁膜を使用することにより、高速配線化及び高密度微細配線化が可能で、搭載した半導体デバイスの駆動により熱負荷が繰返し印加されても、基体絶縁膜又は半田ボール等にクラックが生じることがなく、信頼性が優れた配線基板を得ることができる。   According to the present invention, high-speed wiring and high-density fine wiring can be achieved by using an insulating film having low temperature dependence of mechanical characteristics as a base insulating film, and a thermal load is reduced by driving a mounted semiconductor device. Even if it is repeatedly applied, the substrate insulating film or the solder balls do not crack, and a highly reliable wiring board can be obtained.

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は本実施形態に係る配線基板を示す断面図であり、図2は本実施形態に係る半導体パッケージを示す断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a wiring board according to this embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to this embodiment.

図1に示すように、本実施形態に係る配線基板13においては、基体絶縁膜7が設けられている。基体絶縁膜7の膜厚は3乃至100μmであり、温度が23℃のときの破壊強度が80MPa以上であり、温度が150℃のときの弾性率が2.3GPa以上である。また、基体絶縁膜7における温度が−65℃のときの破断強度をa(MPa)、温度が150℃のときの破断強度をb(MPa)とするとき、比(a/b)の値が4.5以下であり、更に好ましくは2.5以下であり、例えば0.22以上であり、温度が−65℃のときの弾性率をc(GPa)とし、温度が150℃のときの弾性率をd(GPa)とするとき、破壊強度a及びb並びに弾性率c及びdは、比(c/d)が4.7以下であり、例えば0.21以上であり、且つ、上記数式1を満たしている。基体絶縁膜7は、例えば、ポリイミド及び液晶ポリマーのような高耐熱性、高膜強度を有する樹脂であり、例えば日東電工製AP−6832C(商品名)、宇部興産製ユーピレックス−S(商品名)、ユーピレックス−RN(商品名)、東レ・デュポン製カプトン−H(商品名)、カプトン−V(商品名)、カプトン−EN(商品名)、クラレ製ベクスター(商品名)又は、ガラスクロス、アラミド繊維等の高強度、高弾性率且つ低誘電率な繊維材に樹脂を含侵したものであり、例えば、味の素ファインテクノ製ABF−GX−1031(商品名)等のガラスクロス含浸エポキシ樹脂、又は新神戸電機製EA−541(商品名)等のアラミド不織布材である。   As shown in FIG. 1, the substrate insulating film 7 is provided in the wiring substrate 13 according to the present embodiment. The base insulating film 7 has a film thickness of 3 to 100 μm, a fracture strength of 80 MPa or more when the temperature is 23 ° C., and an elastic modulus of 2.3 GPa or more when the temperature is 150 ° C. Further, when the breaking strength when the temperature of the base insulating film 7 is −65 ° C. is a (MPa) and the breaking strength when the temperature is 150 ° C. is b (MPa), the value of the ratio (a / b) is 4.5 or less, more preferably 2.5 or less, for example 0.22 or more, the elastic modulus when the temperature is −65 ° C. is c (GPa), and the elasticity when the temperature is 150 ° C. When the rate is d (GPa), the fracture strengths a and b and the elastic moduli c and d have a ratio (c / d) of 4.7 or less, for example 0.21 or more, and the above formula 1 Meet. The base insulating film 7 is a resin having high heat resistance and high film strength such as polyimide and liquid crystal polymer, for example, AP-6832C (trade name) manufactured by Nitto Denko, Upilex-S (trade name) manufactured by Ube Industries, Ltd. , Upilex-RN (trade name), Kapton-H (trade name) manufactured by Toray DuPont, Kapton-V (trade name), Kapton-EN (trade name), Bexter (trade name) made by Kuraray, glass cloth, aramid A high-strength, high-modulus and low-dielectric-constant fiber material such as fiber impregnated with resin, for example, glass cloth impregnated epoxy resin such as ABF-GX-1031 (trade name) manufactured by Ajinomoto Fine Techno, or An aramid nonwoven material such as EA-541 (trade name) manufactured by Shin-Kobe Electric Machinery.

基体絶縁膜7の下面には凹部7aが形成されており、凹部7a内には、配線本体6が形成されており、配線本体6の下方にはエッチングバリア層5が形成されている。このエッチングバリア層5及び配線本体6により下層配線が形成されており、この下層配線は凹部7a内に埋め込まれている。エッチングバリア層5の下面は露出しており、配線基板13の下面の一部を構成している。配線本体6は例えばCu、Ni、Au、Al又はPdにより形成されており、その膜厚は例えば2乃至20μmである。エッチングバリア層5は例えばNi,Au又はPdからなり、その膜厚は例えば0.1乃至7.0μmである。エッチングバリア層5の下面は、基体絶縁膜7の下面よりも例えば0.5乃至10μm上方の位置、即ち、凹部7aにおける奥まった位置にある。   A recess 7 a is formed on the lower surface of the base insulating film 7, a wiring body 6 is formed in the recess 7 a, and an etching barrier layer 5 is formed below the wiring body 6. The etching barrier layer 5 and the wiring body 6 form a lower layer wiring, and this lower layer wiring is embedded in the recess 7a. The lower surface of the etching barrier layer 5 is exposed and constitutes a part of the lower surface of the wiring substrate 13. The wiring body 6 is made of, for example, Cu, Ni, Au, Al, or Pd, and the film thickness thereof is, for example, 2 to 20 μm. The etching barrier layer 5 is made of, for example, Ni, Au, or Pd, and the film thickness thereof is, for example, 0.1 to 7.0 μm. The lower surface of the etching barrier layer 5 is at a position, for example, 0.5 to 10 μm above the lower surface of the base insulating film 7, that is, at a deep position in the recess 7a.

また、基体絶縁膜7における凹部7aの直上域の一部には、ヴィアホール10が形成されている。配線基板13がCSP(チップサイズパッケージ)の半導体パッケージに使用される場合は、ヴィアホール10の直径は例えば40μmであり、配線基板13がFCBGA(フリップチップボールグリッドアレイ)の半導体パッケージに使用される場合は、ヴィアホール10の直径は例えば75μmである。更に、ヴィアホール10内には導電材料が埋め込まれており、基体絶縁膜7上には上層配線11が形成されている。ヴィアホール10内の導電材料及び上層配線11は一体的に形成されている。上層配線11は膜厚が例えば2乃至20μmであり、ヴィアホール10を介して下層配線に接続されている。更にまた、基体絶縁膜7上には、上層配線11の一部を露出させ残部を覆うように、ソルダーレジスト12が形成されている。ソルダーレジスト12の膜厚は例えば5乃至40μmである。上層配線11の露出部はパッド電極となる。   Further, a via hole 10 is formed in a part of the base insulating film 7 immediately above the recess 7a. When the wiring board 13 is used in a CSP (chip size package) semiconductor package, the diameter of the via hole 10 is, for example, 40 μm, and the wiring board 13 is used in an FCBGA (flip chip ball grid array) semiconductor package. In this case, the diameter of the via hole 10 is, for example, 75 μm. Further, a conductive material is embedded in the via hole 10, and an upper layer wiring 11 is formed on the base insulating film 7. The conductive material in the via hole 10 and the upper layer wiring 11 are integrally formed. The upper layer wiring 11 has a film thickness of 2 to 20 μm, for example, and is connected to the lower layer wiring via the via hole 10. Furthermore, a solder resist 12 is formed on the base insulating film 7 so as to expose a part of the upper wiring 11 and cover the remaining part. The film thickness of the solder resist 12 is, for example, 5 to 40 μm. The exposed portion of the upper layer wiring 11 becomes a pad electrode.

次に、本実施形態に係る半導体パッケージの構成について説明する。図2に示すように、本実施形態に係る半導体パッケージ19においては、前述の配線基板13におけるエッチングバリア層5に複数のバンプ14が接続されている。そして、配線基板13の下方には半導体デバイス15が設けられており、半導体デバイス15の電極(図示せず)はバンプ14に接続されている。半導体デバイス15は例えばLSI(Large Scale Integrated circuit:大規模集積回路)である。また、配線基板13と半導体デバイス15との間におけるバンプ14の周囲には、アンダーフィル16が充填されている。一方、配線基板13の上層配線11の露出部、即ちパッド電極の一部には、半田ボール18が搭載されている。半田ボール18は上層配線11、ヴィアホール10(図1参照)、配線本体6及びエッチングバリア層5からなる下層配線、バンプ14を介して、半導体デバイス15の電極に接続されている。そして、この半導体パッケージ19は、半田ボール18を介して実装用ボード(図示せず)に実装される。   Next, the configuration of the semiconductor package according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 2, in the semiconductor package 19 according to the present embodiment, a plurality of bumps 14 are connected to the etching barrier layer 5 in the wiring substrate 13 described above. A semiconductor device 15 is provided below the wiring substrate 13, and electrodes (not shown) of the semiconductor device 15 are connected to the bumps 14. The semiconductor device 15 is, for example, an LSI (Large Scale Integrated circuit). An underfill 16 is filled around the bump 14 between the wiring substrate 13 and the semiconductor device 15. On the other hand, a solder ball 18 is mounted on the exposed portion of the upper layer wiring 11 of the wiring board 13, that is, a part of the pad electrode. The solder ball 18 is connected to the electrode of the semiconductor device 15 through the upper layer wiring 11, the via hole 10 (see FIG. 1), the lower layer wiring composed of the wiring body 6 and the etching barrier layer 5, and the bump 14. The semiconductor package 19 is mounted on a mounting board (not shown) via the solder balls 18.

以下、本発明の各構成要件における数値限定理由について説明する。   Hereinafter, the reason for the numerical limitation in each constituent requirement of the present invention will be described.

基体絶縁膜の膜厚:3乃至100μm
基体絶縁膜の膜厚が3μm未満であると、配線基板に必要とされる機械的特性が確保できない。一方、基体絶縁膜の膜厚が100μmを超えると、レーザ加工によるヴィアホールの加工性が著しく低下し、微細なヴィアホールを形成できなくなる。従って、基体絶縁膜の膜厚は3乃至100μmとする。
Base insulating film thickness: 3 to 100 μm
If the film thickness of the base insulating film is less than 3 μm, the mechanical characteristics required for the wiring board cannot be ensured. On the other hand, when the film thickness of the substrate insulating film exceeds 100 μm, the via hole processability by laser processing is remarkably lowered, and a fine via hole cannot be formed. Therefore, the thickness of the base insulating film is 3 to 100 μm.

温度が23℃のときの基体絶縁膜の破断強度:80MPa以上
基体絶縁膜の破断強度が80MPa未満であると、配線基板に必要とされる機械的特性が確保できない。従って、温度が23℃のときの基体絶縁膜の破断強度は80MPa以上とする。
The breaking strength of the base insulating film when the temperature is 23 ° C .: 80 MPa or more If the breaking strength of the base insulating film is less than 80 MPa, the mechanical characteristics required for the wiring board cannot be secured. Therefore, the breaking strength of the base insulating film when the temperature is 23 ° C. is 80 MPa or more.

基体絶縁膜において、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値:4.5以下
前記比(a/b)の値が4.5を超えると、基体絶縁膜の温度が上昇して高温(150℃)になったときの破断強度の低下が著しくなる。このため、低温(−65℃)及び常温(23℃)において、基体絶縁膜が十分な強度を有していたとしても、低温時と高温時での強度の変動が大きくなり、搭載した半導体デバイスから繰返し印加される熱応力に耐えられず、基体絶縁膜にクラックが発生する可能性が高くなる。従って、比(a/b)の値は4.5以下とする。より好ましくは2.5以下である。一方、比(a/b)の値の下限値については特に限定されないが、上限値(4.5)の逆数である0.22以上であれば、クラックの発生を抑えることができると考えられる。但し、現時点では比(a/b)の値が1.0未満になる樹脂材料は存在しておらず、実験での確認はできていない。
In the substrate insulating film, when the breaking strength when the temperature is −65 ° C. is a and the breaking strength when the temperature is 150 ° C. is b, the ratio (a / b) is 4.5 or less. When the value of / b) exceeds 4.5, the temperature of the base insulating film rises and the breaking strength is significantly reduced when the temperature becomes high (150 ° C.). For this reason, even if the base insulating film has sufficient strength at low temperature (−65 ° C.) and normal temperature (23 ° C.), the fluctuation in strength between the low temperature and the high temperature becomes large, and the mounted semiconductor device Therefore, it is difficult to withstand the thermal stress repeatedly applied, and the possibility of cracks occurring in the base insulating film is increased. Therefore, the value of the ratio (a / b) is 4.5 or less. More preferably, it is 2.5 or less. On the other hand, the lower limit value of the ratio (a / b) value is not particularly limited, but it is considered that the occurrence of cracks can be suppressed if the reciprocal of the upper limit value (4.5) is 0.22 or more. . However, at present, there is no resin material having a ratio (a / b) value of less than 1.0, and it has not been confirmed experimentally.

基体絶縁膜において、温度が−65℃のときの弾性率をcとし、温度が150℃のときの弾性率をdとするとき、比(c/d)の値:4.7以下、且つ、比(a/b)の値との差の絶対値が0.8以下
図3は、横軸に基体絶縁膜の伸率をとり、縦軸に基体絶縁膜に印加する応力をとって、基体絶縁膜の応力−歪曲線を示すグラフ図である。図3に示す線51は温度が−65℃のときの基体絶縁膜の応力−歪曲線を示しており、破断強度はaである。また、線51における伸率及び応力が0である部分の傾きは弾性率を示しており、その値はcである。図3に示す線52乃至54は、温度が150℃のときの基体絶縁膜の応力−歪曲線を示しており、いずれも破断強度はbである。そして、線52は温度が150℃のときの弾性率dがcに等しい場合を示し、線53は温度が150℃のときの弾性率dが(c/2)に等しい場合を示し、線54は温度が150℃のときの弾性率dが(c/3)に等しい場合を示す。
In the base insulating film, when the elastic modulus is c when the temperature is −65 ° C. and d is the elastic modulus when the temperature is 150 ° C., the value of the ratio (c / d) is 4.7 or less, and The absolute value of the difference from the ratio (a / b) is 0.8 or less . FIG. 3 shows the substrate with the horizontal axis representing the elongation of the base insulating film and the vertical axis representing the stress applied to the base insulating film. It is a graph which shows the stress-strain curve of an insulating film. A line 51 shown in FIG. 3 shows a stress-strain curve of the base insulating film when the temperature is −65 ° C., and the breaking strength is a. Further, the slope of the portion of the line 51 where the elongation and stress are 0 indicates the elastic modulus, and the value thereof is c. Lines 52 to 54 shown in FIG. 3 indicate stress-strain curves of the base insulating film when the temperature is 150 ° C., and all have a breaking strength of b. A line 52 shows a case where the elastic modulus d when the temperature is 150 ° C. is equal to c, a line 53 shows a case where the elastic modulus d when the temperature is 150 ° C. is equal to (c / 2), and a line 54 Indicates a case where the elastic modulus d is equal to (c / 3) when the temperature is 150 ° C.

比(a/b)の値が2.5以下であり、温度が150℃のときの基体絶縁膜の破断強度が十分に高ければ、基体絶縁膜に熱応力が繰返し印加されてもクラックが発生し難く、配線基板の信頼性が高い。しかし、比(a/b)の値が2.5より大きい場合は、基体絶縁膜におけるクラックの発生は、応力−歪曲線の積分値に依存する。この積分値は、基体絶縁膜にクラックが発生するまでにこの基体絶縁膜に印加される単位断面積当たりの仕事量を示しており、基体絶縁膜の耐力に相当する。従って、この積分値が大きいほど、基体絶縁膜にクラックが発生し難く、クラックに対する耐性が高い。線52乃至54の積分値を夫々S52、S53、S54とすると、図3に示すように、弾性率dが小さいほど、即ち、比(c/d)の値が大きいほど、応力−歪曲線の積分値は大きく、S52<S53<S54である。このため、クラックの発生の観点からは、(c/d)の値が大きいほど好ましく、(c/d)≧(a/b)−0.8であることが好ましい。 If the ratio (a / b) is 2.5 or less and the breaking strength of the substrate insulating film is sufficiently high when the temperature is 150 ° C., cracks are generated even if thermal stress is repeatedly applied to the substrate insulating film. It is difficult to do so and the reliability of the wiring board is high. However, when the ratio (a / b) is larger than 2.5, the occurrence of cracks in the base insulating film depends on the integrated value of the stress-strain curve. This integral value indicates the work per unit cross-sectional area applied to the base insulating film until a crack occurs in the base insulating film, and corresponds to the strength of the base insulating film. Therefore, the larger the integral value, the harder the cracks are generated in the base insulating film and the higher the resistance to cracks. Assuming that the integral values of the lines 52 to 54 are S 52 , S 53 , and S 54 , as shown in FIG. 3, the smaller the elastic modulus d, that is, the larger the ratio (c / d), the greater the stress − The integrated value of the distortion curve is large, and S 52 <S 53 <S 54 . For this reason, from the viewpoint of occurrence of cracks, the larger the value of (c / d), the better, and (c / d) ≧ (a / b) −0.8 is preferable.

しかしながら、比(c/d)の値が大き過ぎると、高温時の基体絶縁膜の剛性が低くなり、熱応力が印加されると過剰に変形するようになる。この結果、基体絶縁膜自体にはクラックは発生しないものの、配線基板に取り付けられた半田ボールがこの基体絶縁膜の変形に追従できずに、破損する可能性がある。従って、比(c/d)の値は4.7以下であることが好ましく、(c/d)≦(a/b)+0.8であることがより好ましい。即ち、比(c/d)の値と比(a/b)の値の差の絶対値が0.8より大きいと、基体絶縁膜にクラックが生じやすくなるか、半田ボールが破損しやすくなる。従って、比(c/d)の値と比(a/b)の値との差の絶対値は0.8以下であることが好ましい。   However, if the value of the ratio (c / d) is too large, the rigidity of the base insulating film at a high temperature decreases, and excessive deformation occurs when a thermal stress is applied. As a result, although the base insulating film itself does not crack, the solder ball attached to the wiring board cannot follow the deformation of the base insulating film and may be damaged. Therefore, the value of the ratio (c / d) is preferably 4.7 or less, and more preferably (c / d) ≦ (a / b) +0.8. That is, if the absolute value of the difference between the ratio (c / d) value and the ratio (a / b) value is greater than 0.8, the base insulating film is likely to crack or the solder balls are likely to be damaged. . Therefore, the absolute value of the difference between the ratio (c / d) value and the ratio (a / b) value is preferably 0.8 or less.

なお、温度が−65℃のときの弾性率cが温度が150℃のときの弾性率をdよりも小さい場合、即ち、比(c/d)の値が1.0未満になる場合は、比(c/d)の値は上限値(4.7)の逆数である0.21以上であれば、半田ボールの破損を抑えることができると考えられる。但し、現時点では比(c/d)の値が1.0未満になる樹脂材料は存在しておらず、実験での確認はできていない。理想的には、温度が−65℃の場合と150℃の場合とで物性が全く変化しない材料、即ち、比(a/b)の値及び比(c/d)の値が共に1.0となる材料により基体絶縁膜を形成すれば、温度変化による物性の変化がなく、ヒートサイクルの影響を全く受けないことになるので、最高の信頼性を得ることができる。   When the elastic modulus c when the temperature is −65 ° C. is smaller than d when the elastic modulus c is 150 ° C., that is, when the ratio (c / d) is less than 1.0, If the value of the ratio (c / d) is 0.21 or more which is the reciprocal of the upper limit value (4.7), it is considered that the solder ball can be prevented from being damaged. However, at present, there is no resin material having a ratio (c / d) value of less than 1.0, and it has not been confirmed experimentally. Ideally, a material whose physical properties do not change at all when the temperature is −65 ° C. and 150 ° C., that is, the ratio (a / b) value and the ratio (c / d) value are both 1.0. If the base insulating film is formed of the material to be obtained, there is no change in physical properties due to temperature change, and no influence of the heat cycle, so that the highest reliability can be obtained.

温度が150℃のときの基体絶縁膜の弾性率:2.3GPa以上
前記弾性率を2.3GPa以上とすることにより、高温における基体絶縁膜の剛性が確保され、基体絶縁膜が、基体絶縁膜に加わる応力に対して過剰に変形することを防止できるため、配線基板に取り付けた半田ボールが破損することを防止できる。従って、温度が150℃のときの基体絶縁膜の弾性率は2.3GPa以上であることが好ましい。
Elastic modulus of the base insulating film when the temperature is 150 ° C .: 2.3 GPa or more By setting the elastic modulus to 2.3 GPa or higher, the rigidity of the base insulating film at a high temperature is secured, and the base insulating film becomes the base insulating film. Therefore, it is possible to prevent the solder balls attached to the wiring board from being damaged. Accordingly, the elastic modulus of the base insulating film when the temperature is 150 ° C. is preferably 2.3 GPa or more.

下層配線の下面と基体絶縁膜の下面との間の距離:0.5乃至10μm
下層配線の下面と基体絶縁膜の下面との間の距離が0.5μm未満であると、バンプの位置ずれを防止する効果が十分に得られない。一方、前記距離が10μmを超えると、配線基板に半導体デバイスを搭載する際に、基体絶縁膜と半導体デバイスとの間のギャップが小さくなる。このため、半導体デバイスを搭載した後にこのギャップにアンダーフィル樹脂を充填してアンダーフィルを設ける場合には、このギャップにアンダーフィル樹脂を流し込むことが困難になる。従って、前記距離は0.5乃至10μmであることが好ましい。
Distance between lower surface of lower layer wiring and lower surface of base insulating film: 0.5 to 10 μm
If the distance between the lower surface of the lower layer wiring and the lower surface of the base insulating film is less than 0.5 μm, the effect of preventing the displacement of the bumps cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the distance exceeds 10 μm, the gap between the base insulating film and the semiconductor device becomes small when the semiconductor device is mounted on the wiring board. For this reason, when an underfill is provided by filling the gap with an underfill resin after mounting a semiconductor device, it is difficult to pour the underfill resin into the gap. Therefore, the distance is preferably 0.5 to 10 μm.

本実施形態の半導体パッケージ19においては、半田ボール18、上層配線11、ヴィアホール10、配線本体6及びエッチングバリア層5からなる下層配線、バンプ14を介して、実装用ボード(図示せず)から半導体デバイス15に電力が供給されると共に信号が入出力され、半導体デバイス15が駆動する。このとき、半導体デバイス15が発熱し、この熱が配線基板13を介して実装用ボードに伝達する。このとき、半導体デバイス15と実装用ボードとの間の熱膨張係数の違いにより、バンプ14、配線基板13及び半田ボール18に熱応力が印加される。そして、半導体デバイス15が動作と休止とを繰り返すことにより、バンプ14、配線基板13及び半田ボール18には熱応力が繰返し印加される。   In the semiconductor package 19 of the present embodiment, the solder ball 18, the upper layer wiring 11, the via hole 10, the lower layer wiring composed of the wiring main body 6 and the etching barrier layer 5, and the bump 14 are used from a mounting board (not shown). Electric power is supplied to the semiconductor device 15 and signals are input / output to drive the semiconductor device 15. At this time, the semiconductor device 15 generates heat, and this heat is transmitted to the mounting board via the wiring board 13. At this time, thermal stress is applied to the bumps 14, the wiring substrate 13, and the solder balls 18 due to the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor device 15 and the mounting board. Then, when the semiconductor device 15 repeats operation and pause, thermal stress is repeatedly applied to the bumps 14, the wiring substrate 13, and the solder balls 18.

本実施形態においては、基体絶縁膜7の膜厚が3乃至100μmであり、23℃のときの破断強度が80MPa以上であるため、配線基板13の強度を確保できる。また、比(a/b)の値が4.5以下であるため、高温時の破断強度を確保できる。更に、破断強度a及びb並びに弾性率c及びdの値が上記数式1を満たすため、基体絶縁膜7及び半田ボール18の双方にクラックが発生し難い。このため、半導体デバイス15が動作及び休止を繰り返すことにより、配線基板13に熱応力が繰返し印加されても、基体絶縁膜7及び半田ボール18にクラックが発生することがなく、配線基板13及び半導体パッケージ19の信頼性が高い。   In this embodiment, since the base insulating film 7 has a thickness of 3 to 100 μm and a breaking strength at 23 ° C. of 80 MPa or more, the strength of the wiring board 13 can be ensured. Moreover, since the value of ratio (a / b) is 4.5 or less, the breaking strength at the time of high temperature is securable. Furthermore, since the values of the breaking strengths a and b and the elastic moduli c and d satisfy the above mathematical formula 1, the base insulating film 7 and the solder balls 18 are hardly cracked. For this reason, the semiconductor device 15 is repeatedly operated and paused, so that even if thermal stress is repeatedly applied to the wiring substrate 13, cracks do not occur in the base insulating film 7 and the solder balls 18, and the wiring substrate 13 and the semiconductor The reliability of the package 19 is high.

また、エッチングバリア層5及び配線本体6からなる下層配線が凹部7a内にあり、下層配線の下面が基体絶縁膜7の下面よりも0.5乃至10μm上方にあるため、バンプ14を接合する際に、バンプ14の位置ずれ及び流動を防止することができる。このため、バンプ14の接続信頼性が優れると共に、バンプ14を微細なピッチで配設することができるため、集積度が高い半導体デバイス15を搭載することができる。   Further, since the lower layer wiring composed of the etching barrier layer 5 and the wiring body 6 is in the recess 7a, and the lower surface of the lower layer wiring is 0.5 to 10 μm above the lower surface of the base insulating film 7, when bonding the bumps 14 In addition, the displacement and flow of the bumps 14 can be prevented. For this reason, since the connection reliability of the bumps 14 is excellent and the bumps 14 can be arranged at a fine pitch, the semiconductor device 15 having a high degree of integration can be mounted.

更に、配線基板13には貫通スルーホールを設けないため、貫通スルーホールに起因する問題、即ち、インピーダンスの制御が困難になったり、ループインダクタンスが増大したりする問題が発生せず、高速配線設計及び高集積微細配線設計を行うことができる。   Furthermore, since the through-hole is not provided in the wiring board 13, the problem caused by the through-hole, that is, the problem that the control of the impedance becomes difficult or the loop inductance is increased does not occur, and the high-speed wiring design In addition, highly integrated fine wiring design can be performed.

なお、本実施形態においては、アンダーフィル16を省略してもよい。また、通常、フリップチップタイプの半導体パッケージにおいてはモールディングは不要であり、本実施形態においてもモールディングを設けていないが、半導体パッケージにより高度な耐湿信頼性が要求され、半導体デバイスの封止性(気密性)を高めたい場合、及び配線基板の薄さを補って半導体パッケージの機械的強度をより高めたい場合には、配線基板13の下面に、アンダーフィル16及び半導体デバイス15を覆うように、モールディングを設けてもよい。   In the present embodiment, the underfill 16 may be omitted. In general, flip chip type semiconductor packages do not require molding, and in this embodiment, no molding is provided. However, the semiconductor package requires a high degree of moisture resistance reliability, and the sealing performance of the semiconductor device (airtightness). In the case where it is desired to increase the mechanical strength of the semiconductor package by compensating for the thinness of the wiring board, molding is performed so that the underfill 16 and the semiconductor device 15 are covered on the lower surface of the wiring board 13. May be provided.

次に、本実施形態の変形例について説明する。図4は本変形例に係る半導体パッケージを示す断面図である。図4に示すように、本変形例に係る半導体パッケージにおいては、配線基板13の両面に半導体デバイスが搭載されている。即ち、バンプ14を介して下層配線に接続された半導体デバイス15の他に、バンプ14aを介して上層配線11に接続された半導体デバイス15aが設けられている。そして、半導体デバイス15の電極の一部は、バンプ14、エッチングバリア層5及び配線本体6からなる下層配線、ヴィアホール10、上層配線11、バンプ14aを介して、半導体デバイス15aの電極(図示せず)に接続されている。本変形例における上記以外の構成は、前述の第1の実施形態と同様である。本変形例においては、これにより、1枚の配線基板13に2個の半導体デバイスを搭載することができる。   Next, a modification of this embodiment will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to this modification. As shown in FIG. 4, in the semiconductor package according to this modification, semiconductor devices are mounted on both surfaces of the wiring board 13. That is, in addition to the semiconductor device 15 connected to the lower layer wiring via the bump 14, a semiconductor device 15a connected to the upper layer wiring 11 via the bump 14a is provided. A part of the electrode of the semiconductor device 15 is an electrode of the semiconductor device 15a (not shown) through the lower layer wiring composed of the bump 14, the etching barrier layer 5 and the wiring body 6, the via hole 10, the upper layer wiring 11, and the bump 14a. Connected). The configuration other than the above in the present modification is the same as that in the first embodiment. In this modification, two semiconductor devices can be mounted on one wiring board 13.

次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図5は本実施形態に係る配線基板を示す断面図である。図5に示すように、本実施形態に係る配線基板13aにおいては、前述の第1の実施形態に係る配線基板13(図1参照)と比較して、基体絶縁膜として、接着樹脂層9及び絶縁層8からなる2層膜が設けられている。接着樹脂層9は基体絶縁膜の下層をなしており、絶縁層8は基体絶縁膜の上層をなしている。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the wiring board according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, in the wiring substrate 13a according to the present embodiment, the adhesive resin layer 9 and the base insulating film are compared with the wiring substrate 13 (see FIG. 1) according to the first embodiment described above. A two-layer film made of the insulating layer 8 is provided. The adhesive resin layer 9 forms the lower layer of the base insulating film, and the insulating layer 8 forms the upper layer of the base insulating film.

接着樹脂層9は、例えば温度が23℃のときの破断強度が70MPa以上であり、温度が23℃のときの破断伸率が5%以上である材料からなる。接着樹脂層9を形成する材料には、耐熱性が高く、誘電率が低く、強度が高い樹脂が好ましい。このような樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、BTレジン、シアネート樹脂、熱可塑性ポリイミド等が好適である。エポキシ樹脂には、例えば、味の素ファインテクノ製ABF−GX(商品名)、住友ベークライト製APL−4501(商品名)があり、シアネート樹脂には、例えば、住友ベークライト製LαZ(商品名)があり、熱可塑性ポリイミドには、例えば、三井化学製TPI(商品名)がある。また、特に誘電率が低く、誘電損失が低い樹脂として、ポリオレフィン、ビニル系樹脂等を挙げることができ、これらの樹脂は、高周波伝送用の基板の材料としてより好ましい。   For example, the adhesive resin layer 9 is made of a material having a breaking strength of 70 MPa or more when the temperature is 23 ° C. and a breaking elongation of 5% or more when the temperature is 23 ° C. The material forming the adhesive resin layer 9 is preferably a resin having high heat resistance, low dielectric constant, and high strength. As such a resin, for example, epoxy resin, BT resin, cyanate resin, thermoplastic polyimide and the like are suitable. Examples of the epoxy resin include ABF-GX (trade name) manufactured by Ajinomoto Fine Techno, APL-4501 (trade name) manufactured by Sumitomo Bakelite, and examples of the cyanate resin include LαZ (trade name) manufactured by Sumitomo Bakelite, Examples of the thermoplastic polyimide include TPI (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals. Moreover, polyolefin, vinyl resin, etc. can be mentioned as resin with especially low dielectric constant and dielectric loss, These resin is more preferable as a material of the board | substrate for high frequency transmission.

絶縁層8は、膜厚が1μm以上、例えば3乃至50μmであり、温度が23℃のときの破断強度が80MPa以上、例えば100MPa以上であり、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値が2.5以下である。また、温度が−65℃のときの弾性率をcとし、温度が150℃のときの弾性率をdとするとき、破断強度a及びb並びに弾性率c及びdは上記数式1を満たしている。更に、温度が150℃のときの弾性率が2.3GPa以上である。絶縁層8は、接着樹脂層9よりも強度が高い高強度材料からなり、接着樹脂層9を形成する材料が熱硬化性材料の場合はその硬化温度において、又、接着樹脂層9を形成する材料が熱可塑性材料の場合はその軟化温度において、軟化変形しない耐熱性材料であることが好ましい。絶縁層8には、例えばポリイミドフィルム、アラミドフィルム又は液晶フィルム等が好適である。ポリイミドフィルムには、全芳香族ポリイミド又は熱可塑性ポリイミドからなるフィルムがあり、例えば東レ・デュポン製カプトン(商品名)、宇部興産製ユーピレックス(商品名)がある。また、アラミドフィルムには例えば旭化成製アラミカ(商品名)があり、液晶フィルムには例えばクラレ製ベクスター(商品名)、ゴアテックス製BIAC(商品名)がある。   The insulating layer 8 has a thickness of 1 μm or more, for example, 3 to 50 μm, a breaking strength when the temperature is 23 ° C. is 80 MPa or more, for example, 100 MPa or more, and a breaking strength when the temperature is −65 ° C. is a, When the breaking strength when the temperature is 150 ° C. is b, the value of the ratio (a / b) is 2.5 or less. Further, when the elastic modulus is c when the temperature is −65 ° C. and d is the elastic modulus when the temperature is 150 ° C., the breaking strengths a and b and the elastic modulus c and d satisfy the above formula 1. . Furthermore, the elastic modulus at a temperature of 150 ° C. is 2.3 GPa or more. The insulating layer 8 is made of a high-strength material whose strength is higher than that of the adhesive resin layer 9. When the material forming the adhesive resin layer 9 is a thermosetting material, the insulating resin layer 9 is formed at the curing temperature. When the material is a thermoplastic material, it is preferably a heat resistant material that does not soften and deform at the softening temperature. For the insulating layer 8, for example, a polyimide film, an aramid film, a liquid crystal film, or the like is suitable. Examples of the polyimide film include a film made of wholly aromatic polyimide or thermoplastic polyimide, such as Kapton (trade name) manufactured by Toray DuPont and Upilex (trade name) manufactured by Ube Industries. Examples of the aramid film include Aramika (trade name) manufactured by Asahi Kasei, and examples of the liquid crystal film include Kuraray Bexter (trade name) and BIAC (BIAC) (trade name).

絶縁層8及び接着樹脂層9からなる基体絶縁膜の合計の膜厚は3乃至100μmであり、望ましくは5乃至80μmであり、更に望ましくは10乃至50μmである。本実施形態の配線基板及び半導体パッケージにおける上記以外の構成及び動作は、前述の第1の実施形態と同様である。以下、本発明の各構成要件における数値限定理由について説明する。なお、絶縁層の機械的特性の数値限定理由は、前述の第1の実施形態における基体絶縁膜の機械的特性の数値限定理由と同様である。   The total film thickness of the base insulating film composed of the insulating layer 8 and the adhesive resin layer 9 is 3 to 100 μm, preferably 5 to 80 μm, and more preferably 10 to 50 μm. Other configurations and operations of the wiring board and semiconductor package of the present embodiment are the same as those of the first embodiment. Hereinafter, the reason for the numerical limitation in each constituent requirement of the present invention will be described. The reason for limiting the numerical value of the mechanical characteristics of the insulating layer is the same as the reason for limiting the numerical value of the mechanical characteristics of the base insulating film in the first embodiment.

絶縁層の膜厚:1μm以上
絶縁層の膜厚が1μm以上であれば、仮に接着樹脂層においてクラックが発生しても、絶縁層においてこのクラックの進行を停止させることができる。一方、絶縁層の膜厚が1μm未満であると、このクラックの進行を停止させる効果が不十分となり、配線基板に必要とされる機械的特性が確保できない。従って、絶縁層の膜厚は1μm以上とする。
If the film thickness of the insulating layer is 1 μm or more and the film thickness of the insulating layer is 1 μm or more, even if a crack occurs in the adhesive resin layer, the progress of the crack in the insulating layer can be stopped. On the other hand, if the thickness of the insulating layer is less than 1 μm, the effect of stopping the progress of the cracks becomes insufficient, and the mechanical characteristics required for the wiring board cannot be ensured. Therefore, the thickness of the insulating layer is set to 1 μm or more.

基体絶縁膜の膜厚:100μm以下
基体絶縁膜の合計の膜厚が100μmを超えると、レーザ加工によるヴィアホールの加工性が著しく低下し、微細なヴィアホールを形成できなくなる。従って、基体絶縁膜の膜厚は100μm以下とする。
Film thickness of base insulating film: 100 μm or less When the total film thickness of the base insulating film exceeds 100 μm, the via hole processability by laser processing is remarkably lowered, and fine via holes cannot be formed. Therefore, the film thickness of the base insulating film is 100 μm or less.

本実施形態においては、絶縁層8の膜厚を1μm以上とし、温度が23℃のときの破断強度を80MPa以上とすることにより、配線基板13aに熱負荷が繰返し印加され、仮に接着樹脂層9にクラックが発生しても、このクラックの進行を絶縁層8において止めることができ、基体絶縁膜を貫通するクラックが発生することを防止できる。この結果、基体絶縁膜を貫通するクラックにより、基体絶縁膜内の配線が切断されたり、基体絶縁膜に接続されたバンプが破壊されたりすることを防止できる。また、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値が2.5以下であり、温度が−65℃のときの弾性率をcとし、温度が150℃のときの弾性率をdとするとき、破断強度a及びb並びに弾性率c及びdが上記数式1を満たし、温度が150℃のときの弾性率を2.3GPa以上とすることにより、基体絶縁膜内に発生する歪み応力を低減することができ、配線基板及び半導体パッケージの信頼性を向上させることができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第1の実施形態と同様である。   In the present embodiment, by setting the thickness of the insulating layer 8 to 1 μm or more and the breaking strength when the temperature is 23 ° C. to 80 MPa or more, a thermal load is repeatedly applied to the wiring board 13a, and the adhesive resin layer 9 is temporarily provided. Even if cracks occur, the progress of the cracks can be stopped in the insulating layer 8, and the occurrence of cracks penetrating the base insulating film can be prevented. As a result, it is possible to prevent the wiring in the base insulating film from being cut or the bumps connected to the base insulating film from being broken due to cracks penetrating the base insulating film. When the breaking strength when the temperature is −65 ° C. is a and the breaking strength when the temperature is 150 ° C. is b, the ratio (a / b) is 2.5 or less, and the temperature is −65. When the elastic modulus at c is c and the elastic modulus at d is 150 ° C., the breaking strengths a and b and the elastic modulus c and d satisfy Equation 1 above, and the temperature is 150 ° C. By setting the elastic modulus to 2.3 GPa or more, strain stress generated in the base insulating film can be reduced, and the reliability of the wiring board and the semiconductor package can be improved. The effects of the present embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment described above.

特に、絶縁層8をポリイミドにより形成する場合、ポリイミドは一般的な樹脂材料よりも強度が高いため、接着樹脂層9において発生したクラックの進行を止める効果が大きい。また、ポリイミドはエポキシ樹脂と比較して誘電率が低く、誘電損失が小さい絶縁材料であるため、高周波領域における使用に適した配線基板を得ることができる。また、絶縁層8を液晶ポリマーにより形成することにより、液晶ポリマーは分子オーダーの配向性を持つため、この配向性を制御することにより熱膨張係数を制御することができる。この結果、絶縁層8の熱膨張係数をシリコンの熱膨張係数に近づけたり、銅等からなる金属配線の熱膨張係数に近づけたりすることができる。絶縁層8の熱膨張係数をシリコンの熱膨張係数に近づけることにより、半導体デバイスのシリコン基板との間の熱膨張差が小さくなり、熱応力を抑制することができる。また、液晶ポリマーは誘電率が低く、誘電損失が小さく、吸水率が小さいため、これらの点からも配線基板を形成する絶縁材料として好適である。   In particular, when the insulating layer 8 is formed of polyimide, the strength of the polyimide is higher than that of a general resin material, so that the effect of stopping the progress of cracks generated in the adhesive resin layer 9 is great. In addition, since polyimide is an insulating material having a lower dielectric constant and lower dielectric loss than epoxy resin, a wiring board suitable for use in a high frequency region can be obtained. Moreover, since the insulating layer 8 is formed of a liquid crystal polymer, the liquid crystal polymer has a molecular order orientation, and thus the thermal expansion coefficient can be controlled by controlling the orientation. As a result, the thermal expansion coefficient of the insulating layer 8 can be made closer to the thermal expansion coefficient of silicon, or the thermal expansion coefficient of a metal wiring made of copper or the like. By making the thermal expansion coefficient of the insulating layer 8 close to the thermal expansion coefficient of silicon, the difference in thermal expansion between the semiconductor device and the silicon substrate can be reduced, and thermal stress can be suppressed. Further, since the liquid crystal polymer has a low dielectric constant, a low dielectric loss, and a low water absorption, it is also suitable as an insulating material for forming a wiring board from these points.

なお、絶縁層8と接着樹脂層9との界面は、必ずしも明確に存在する必要はない。即ち、基体絶縁膜は、絶縁層8と接着樹脂層9との間で組成が連続的に変化している傾斜材料等であってもよい。   Note that the interface between the insulating layer 8 and the adhesive resin layer 9 is not necessarily clearly present. That is, the base insulating film may be a gradient material whose composition is continuously changed between the insulating layer 8 and the adhesive resin layer 9.

次に、本実施形態の変形例について説明する。図6は本変形例に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。図6に示すように、本変形例においては、基体絶縁膜として、(接着樹脂層9/絶縁層8/接着樹脂層9)からなる3層膜が設けられている。即ち、1層の絶縁層8が設けられており、この絶縁層8を挟むように2層の接着樹脂層9が設けられている。そしてこの配線基板は、支持基板1上の形成され、その後支持基板1が除去されることにより作製される。この配線基板の詳細な製造方法は後述する。本変形例における上記以外の構成及び動作は、前述の第2の実施形態と同様である。   Next, a modification of this embodiment will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a wiring board according to this modification. As shown in FIG. 6, in this modification, a three-layer film composed of (adhesive resin layer 9 / insulating layer 8 / adhesive resin layer 9) is provided as the base insulating film. That is, one insulating layer 8 is provided, and two adhesive resin layers 9 are provided so as to sandwich the insulating layer 8. This wiring board is formed by being formed on the support substrate 1 and then removing the support substrate 1. A detailed manufacturing method of this wiring board will be described later. Other configurations and operations in the present modification are the same as those in the second embodiment described above.

本変形例においては、前述の第2の実施形態と比較して、基体絶縁膜と上層配線11との間の密着性を向上させることができる。本変形例における上記以外の効果は、前述の第1の実施形態と同様である。   In this modification, the adhesion between the base insulating film and the upper layer wiring 11 can be improved as compared with the second embodiment described above. The effects of the present modification other than those described above are the same as those of the first embodiment.

次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図7は本実施形態に係る配線基板を示す断面図であり、図8は本実施形態に係る半導体パッケージを示す断面図である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the wiring board according to the present embodiment, and FIG. 8 is a cross-sectional view showing the semiconductor package according to the present embodiment.

図7に示すように、本実施形態に係る配線基板21においては、基体絶縁膜7が設けられている。基体絶縁膜7の膜厚及び機械的特性は前述の第1の実施形態における基体絶縁膜7と同じである。基体絶縁膜7の下面には凹部7aが形成されており、凹部7a内には、配線本体6が形成されており、配線本体6の下方にはエッチングバリア層5が形成されている。このエッチングバリア層5及び配線本体6により下層配線が形成されており、この下層配線は凹部7a内に埋め込まれている。エッチングバリア層5及び配線本体6の構成は、前述の第1の実施形態と同様である。   As shown in FIG. 7, the substrate insulating film 7 is provided in the wiring substrate 21 according to the present embodiment. The film thickness and mechanical characteristics of the base insulating film 7 are the same as those of the base insulating film 7 in the first embodiment. A recess 7 a is formed on the lower surface of the base insulating film 7, a wiring body 6 is formed in the recess 7 a, and an etching barrier layer 5 is formed below the wiring body 6. The etching barrier layer 5 and the wiring body 6 form a lower layer wiring, and this lower layer wiring is embedded in the recess 7a. The configurations of the etching barrier layer 5 and the wiring body 6 are the same as those in the first embodiment.

また、基体絶縁膜7における凹部7aの直上域の一部には、ヴィアホール10が形成されている。更に、ヴィアホール10内には導電材料が埋め込まれており、基体絶縁膜7上には中間配線22が形成されている。ヴィアホール10内の導電材料及び中間配線22は一体的に形成されており、中間配線22はヴィアホール10を介して下層配線に接続されている。更にまた、基体絶縁膜7上には、中間配線22を覆うように、最終絶縁膜23が形成されており、最終絶縁膜23における中間配線22の直上域の一部には、ヴィアホール24が形成されている。そして、ヴィアホール24内には導電材料が埋め込まれており、最終絶縁膜23上には、上層配線11が形成されている。ヴィアホール24内の導電材料及び上層配線11は一体的に形成されており、上層配線11はヴィアホール24を介して中間配線22に接続されている。更にまた、最終絶縁膜23上には、上層配線11の一部を露出させ残部を覆うように、ソルダーレジスト12が形成されている。上層配線11の露出部はパッド電極となる。なお、最終絶縁膜23の膜厚及び機械的特性は、基体絶縁膜7の膜厚及び機械的特性と同様である。   Further, a via hole 10 is formed in a part of the base insulating film 7 immediately above the recess 7a. Further, a conductive material is embedded in the via hole 10, and an intermediate wiring 22 is formed on the base insulating film 7. The conductive material and the intermediate wiring 22 in the via hole 10 are integrally formed, and the intermediate wiring 22 is connected to the lower layer wiring through the via hole 10. Furthermore, a final insulating film 23 is formed on the base insulating film 7 so as to cover the intermediate wiring 22, and a via hole 24 is formed in a part of the region immediately above the intermediate wiring 22 in the final insulating film 23. Is formed. A conductive material is embedded in the via hole 24, and the upper layer wiring 11 is formed on the final insulating film 23. The conductive material in the via hole 24 and the upper layer wiring 11 are integrally formed, and the upper layer wiring 11 is connected to the intermediate wiring 22 through the via hole 24. Furthermore, a solder resist 12 is formed on the final insulating film 23 so as to expose a part of the upper wiring 11 and cover the remaining part. The exposed portion of the upper layer wiring 11 becomes a pad electrode. The film thickness and mechanical characteristics of the final insulating film 23 are the same as the film thickness and mechanical characteristics of the base insulating film 7.

次に、本実施形態に係る半導体パッケージの構成について説明する。図8に示すように、本実施形態に係る半導体パッケージ25においては、前述の配線基板21におけるエッチングバリア層5に複数のバンプ14が接続されている。そして、配線基板21の下方には半導体デバイス15が設けられており、半導体デバイス15の電極(図示せず)はバンプ14に接続されている。また、配線基板21と半導体デバイス15との間におけるバンプ14の周囲には、アンダーフィル16が充填されている。一方、配線基板21の上層配線11の露出部、即ちパッド電極の一部には、半田ボール18が搭載されている。半田ボール18は上層配線11、ヴィアホール24、中間配線22、ヴィアホール10、配線本体6及びエッチングバリア層5からなる下層配線、バンプ14を介して、半導体デバイス15の電極に接続されている。本実施形態に係る配線基板及び半導体パッケージにおける上記以外の構成及び動作は、前述の第1の実施形態と同様である。   Next, the configuration of the semiconductor package according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 8, in the semiconductor package 25 according to the present embodiment, a plurality of bumps 14 are connected to the etching barrier layer 5 in the wiring substrate 21 described above. A semiconductor device 15 is provided below the wiring substrate 21, and electrodes (not shown) of the semiconductor device 15 are connected to the bumps 14. An underfill 16 is filled around the bumps 14 between the wiring board 21 and the semiconductor device 15. On the other hand, a solder ball 18 is mounted on an exposed portion of the upper layer wiring 11 of the wiring substrate 21, that is, a part of the pad electrode. The solder ball 18 is connected to the electrode of the semiconductor device 15 through the upper layer wiring 11, the via hole 24, the intermediate wiring 22, the via hole 10, the lower layer wiring composed of the wiring body 6 and the etching barrier layer 5, and the bump 14. Other configurations and operations of the wiring board and the semiconductor package according to the present embodiment are the same as those in the first embodiment.

本実施形態においては、配線基板21が、基体絶縁膜7及び最終絶縁膜23からなる2層構造となっているため、前述の第1の実施形態と比較して、半導体デバイス15と半田ボール18との間の応力緩和効果が大きい。また、配線基板21を2層構造とすることにより、半導体デバイス15に入出力する信号数を増加させることができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第1の実施形態と同様である。   In the present embodiment, since the wiring substrate 21 has a two-layer structure including the base insulating film 7 and the final insulating film 23, the semiconductor device 15 and the solder balls 18 are compared with the first embodiment described above. The stress relaxation effect between the two is great. Further, the number of signals input to and output from the semiconductor device 15 can be increased by making the wiring board 21 have a two-layer structure. The effects of the present embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment described above.

なお、本実施形態において、前述の第2の実施形態又はその変形例のように、基体絶縁膜7を接着樹脂層9及び絶縁層8により構成してもよい。この場合、接着樹脂層9及び絶縁層8の機械的特性は、第2の実施形態と同様である。   In the present embodiment, the base insulating film 7 may be composed of the adhesive resin layer 9 and the insulating layer 8 as in the above-described second embodiment or its modification. In this case, the mechanical properties of the adhesive resin layer 9 and the insulating layer 8 are the same as in the second embodiment.

また、基体絶縁膜7の構成を、前述の第1の実施形態における基体絶縁膜と同様な構成、即ち、膜厚が3乃至100μmであり、温度が23℃のときの破断強度が80MPa以上であり、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値が2.5以下である単層の絶縁膜とし、最終絶縁膜23の構成を、前述の第2の実施形態における基体絶縁膜と同様な構成、即ち、接着樹脂層及び絶縁層により構成し、接着樹脂層の機械的特性を、温度が23℃のときの破断強度が70MPa以上であり、温度が23℃のときの破断伸率を5%以上とし、絶縁層の膜厚を3乃至50μmとし、温度が23℃のときの破断強度を80MPa以上とし、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値を2.5以下としてもよい。   Further, the structure of the base insulating film 7 is the same as that of the base insulating film in the first embodiment described above, that is, the film thickness is 3 to 100 μm and the breaking strength when the temperature is 23 ° C. is 80 MPa or more. A single layer insulating film having a ratio (a / b) of 2.5 or less, where a is the breaking strength when the temperature is −65 ° C. and b is the breaking strength when the temperature is 150 ° C. The configuration of the final insulating film 23 is the same as that of the base insulating film in the second embodiment described above, that is, an adhesive resin layer and an insulating layer. The breaking strength at 70 ° C. is 70 MPa or more, the breaking elongation when the temperature is 23 ° C. is 5% or more, the thickness of the insulating layer is 3 to 50 μm, and the breaking strength when the temperature is 23 ° C. is 80 MPa. When the temperature is −65 ° C., the breaking strength is a and the temperature is 1 When the breaking strength at 50 ° C. is b, the ratio (a / b) value may be 2.5 or less.

更に、本実施形態においては、基体絶縁膜7及び最終絶縁膜23の材質が、前述の第1又は第2の実施形態における基体絶縁膜と同様な材質である例を示したが、本発明においては、基体絶縁膜7及び最終絶縁膜23のうち、いずれか一方の材質が、前述の第1又は第2の実施形態における基体絶縁膜と同様な材質であれば、一定の効果が得られる。   Further, in the present embodiment, an example is shown in which the material of the base insulating film 7 and the final insulating film 23 is the same material as the base insulating film in the first or second embodiment described above. If one of the base insulating film 7 and the final insulating film 23 is the same material as the base insulating film in the first or second embodiment, a certain effect can be obtained.

次に、本発明の第4の実施形態について説明する。図9は本実施形態に係る配線基板を示す断面図であり、図10は本実施形態に係る半導体パッケージを示す断面図である。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a wiring board according to this embodiment, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to this embodiment.

図9に示すように、本実施形態に係る配線基板31においては、基体絶縁膜7が設けられている。基体絶縁膜7の膜厚及び機械的特性は前述の第1の実施形態における基体絶縁膜7と同じである。基体絶縁膜7の下面には凹部7aが形成されており、凹部7a内には、配線本体6が形成されており、配線本体6の下方にはエッチングバリア層5が形成されている。エッチングバリア層5及び配線本体6の構成は、前述の第1の実施形態と同様である。   As shown in FIG. 9, the substrate insulating film 7 is provided in the wiring substrate 31 according to the present embodiment. The film thickness and mechanical characteristics of the base insulating film 7 are the same as those of the base insulating film 7 in the first embodiment. A recess 7 a is formed on the lower surface of the base insulating film 7, a wiring body 6 is formed in the recess 7 a, and an etching barrier layer 5 is formed below the wiring body 6. The configurations of the etching barrier layer 5 and the wiring body 6 are the same as those in the first embodiment.

また、基体絶縁膜7における凹部7aの直上域の一部には、ヴィアホール10が形成されている。更に、ヴィアホール10内には導電材料が埋め込まれており、基体絶縁膜7上には中間配線32が形成されている。ヴィアホール10内の導電材料及び中間配線32は一体的に形成されており、中間配線32はヴィアホール10を介して下層配線に接続されている。更にまた、基体絶縁膜7上には、中間配線32を覆うように、中間絶縁膜33が形成されており、中間絶縁膜33における中間配線32の直上域の一部には、ヴィアホール34が形成されている。そして、ヴィアホール34内には導電材料が埋め込まれており、中間絶縁膜33上には中間配線22が形成されている。ヴィアホール34内の導電材料及び中間配線22は一体的に形成されており、中間配線22はヴィアホール34を介して中間配線32に接続されている。   Further, a via hole 10 is formed in a part of the base insulating film 7 immediately above the recess 7a. Further, a conductive material is embedded in the via hole 10, and an intermediate wiring 32 is formed on the base insulating film 7. The conductive material and the intermediate wiring 32 in the via hole 10 are integrally formed, and the intermediate wiring 32 is connected to the lower layer wiring through the via hole 10. Furthermore, an intermediate insulating film 33 is formed on the base insulating film 7 so as to cover the intermediate wiring 32, and a via hole 34 is formed in a part of the intermediate insulating film 33 directly above the intermediate wiring 32. Is formed. A conductive material is embedded in the via hole 34, and the intermediate wiring 22 is formed on the intermediate insulating film 33. The conductive material and the intermediate wiring 22 in the via hole 34 are integrally formed, and the intermediate wiring 22 is connected to the intermediate wiring 32 through the via hole 34.

更に、中間絶縁膜33上には、中間配線22を覆うように、最終絶縁膜23が形成されており、最終絶縁膜23における中間配線22の直上域の一部には、ヴィアホール24が形成されている。そして、ヴィアホール24内には導電材料が埋め込まれており、最終絶縁膜23上には、上層配線11が形成されている。ヴィアホール24内の導電材料及び上層配線11は一体的に形成されており、上層配線11はヴィアホール24を介して中間配線22に接続されている。更にまた、最終絶縁膜23上には、上層配線11の一部を露出させ残部を覆うように、ソルダーレジスト12が形成されている。上層配線11の露出部はパッド電極となる。なお、最終絶縁膜23の膜厚及び機械的特性は、基体絶縁膜7の膜厚及び機械的特性と同様である。   Further, a final insulating film 23 is formed on the intermediate insulating film 33 so as to cover the intermediate wiring 22, and a via hole 24 is formed in a portion of the final insulating film 23 immediately above the intermediate wiring 22. Has been. A conductive material is embedded in the via hole 24, and the upper layer wiring 11 is formed on the final insulating film 23. The conductive material in the via hole 24 and the upper layer wiring 11 are integrally formed, and the upper layer wiring 11 is connected to the intermediate wiring 22 through the via hole 24. Furthermore, a solder resist 12 is formed on the final insulating film 23 so as to expose a part of the upper wiring 11 and cover the remaining part. The exposed portion of the upper layer wiring 11 becomes a pad electrode. The film thickness and mechanical characteristics of the final insulating film 23 are the same as the film thickness and mechanical characteristics of the base insulating film 7.

次に、本実施形態に係る半導体パッケージの構成について説明する。図10に示すように、本実施形態に係る半導体パッケージ35においては、前述の配線基板31におけるエッチングバリア層5に複数のバンプ14が接続されている。そして、配線基板31の下方には半導体デバイス15が設けられており、半導体デバイス15の電極(図示せず)はバンプ14に接続されている。また、配線基板31と半導体デバイス15との間におけるバンプ14の周囲には、アンダーフィル16が充填されている。一方、配線基板31の上層配線11の露出部、即ちパッド電極の一部には、半田ボール18が搭載されている。半田ボール18は上層配線11、ヴィアホール24、中間配線22、ヴィアホール34、中間配線32、ヴィアホール10、配線本体6及びエッチングバリア層5からなる下層配線、バンプ14を介して、半導体デバイス15の電極に接続されている。本実施形態に係る配線基板及び半導体パッケージにおける上記以外の構成及び動作は、前述の第1の実施形態と同様である。   Next, the configuration of the semiconductor package according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 10, in the semiconductor package 35 according to the present embodiment, a plurality of bumps 14 are connected to the etching barrier layer 5 in the wiring substrate 31 described above. A semiconductor device 15 is provided below the wiring substrate 31, and electrodes (not shown) of the semiconductor device 15 are connected to the bumps 14. The underfill 16 is filled around the bumps 14 between the wiring board 31 and the semiconductor device 15. On the other hand, a solder ball 18 is mounted on an exposed portion of the upper layer wiring 11 of the wiring substrate 31, that is, a part of the pad electrode. The solder ball 18 is connected to the semiconductor device 15 via the upper layer wiring 11, the via hole 24, the intermediate wiring 22, the via hole 34, the intermediate wiring 32, the via hole 10, the lower layer wiring composed of the wiring body 6 and the etching barrier layer 5, and the bump 14. Is connected to the electrode. Other configurations and operations of the wiring board and the semiconductor package according to the present embodiment are the same as those in the first embodiment.

本実施形態においては、配線基板31が、基体絶縁膜7、中間絶縁膜33、最終絶縁膜23からなる3層構造となっているため、前述の第1及び第2の実施形態と比較して、半導体デバイス15と半田ボール18との間の応力緩和効果が大きい。また、配線基板31を3層構造とすることにより、半導体デバイス15に入出力する信号数を増加させることができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第1の実施形態と同様である。   In the present embodiment, since the wiring board 31 has a three-layer structure including the base insulating film 7, the intermediate insulating film 33, and the final insulating film 23, compared with the first and second embodiments described above. The stress relaxation effect between the semiconductor device 15 and the solder ball 18 is great. Further, the number of signals input to and output from the semiconductor device 15 can be increased by making the wiring board 31 have a three-layer structure. The effects of the present embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment described above.

なお、本実施形態において、前述の第2の実施形態又はその変形例のように、基体絶縁膜7を接着樹脂層9及び絶縁層8により構成してもよい。この場合、接着樹脂層9及び絶縁層8の機械的特性は、第2の実施形態と同様である。   In the present embodiment, the base insulating film 7 may be composed of the adhesive resin layer 9 and the insulating layer 8 as in the above-described second embodiment or its modification. In this case, the mechanical properties of the adhesive resin layer 9 and the insulating layer 8 are the same as in the second embodiment.

また、基体絶縁膜7の構成を、前述の第1の実施形態における基体絶縁膜と同様な構成、即ち、膜厚が3乃至100μmであり、温度が23℃のときの破断強度が80MPa以上であり、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値が2.5以下である単層の絶縁膜とし、最終絶縁膜23の構成を、前述の第2の実施形態における基体絶縁膜と同様な構成としてもよい。   Further, the structure of the base insulating film 7 is the same as that of the base insulating film in the first embodiment described above, that is, the film thickness is 3 to 100 μm and the breaking strength when the temperature is 23 ° C. is 80 MPa or more. A single layer insulating film having a ratio (a / b) of 2.5 or less, where a is the breaking strength when the temperature is −65 ° C. and b is the breaking strength when the temperature is 150 ° C. The configuration of the final insulating film 23 may be the same as that of the base insulating film in the second embodiment described above.

更に、本実施形態においては、基体絶縁膜7及び最終絶縁膜23の材質を、前述の第1又は第2の実施形態における基体絶縁膜と同様な材質とする例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、基体絶縁膜7及び最終絶縁膜23に加えて、中間絶縁膜33の材質を、前述の第1又は第2の実施形態における基体絶縁膜と同様な材質としてもよい。これにより、より信頼性が高い配線基板及び半導体パッケージを得ることができる。又は、基体絶縁膜7及び最終絶縁膜23のうち一方の材質を、前述の第1又は第2の実施形態における基体絶縁膜と同様な材質とすれば、コストを抑えつつ、一定の効果を得ることができる。   Furthermore, in this embodiment, an example in which the base insulating film 7 and the final insulating film 23 are made of the same material as the base insulating film in the first or second embodiment described above is shown. It is not limited to this. For example, in addition to the base insulating film 7 and the final insulating film 23, the material of the intermediate insulating film 33 may be the same as the base insulating film in the first or second embodiment. Thereby, a more reliable wiring board and semiconductor package can be obtained. Alternatively, if one of the base insulating film 7 and the final insulating film 23 is made of the same material as that of the base insulating film in the first or second embodiment, a certain effect can be obtained while suppressing costs. be able to.

更にまた、前述の第3の実施形態においては、絶縁膜が2層設けられている配線基板を示し、本第4の実施形態においては、絶縁膜が3層設けられている配線基板を示したが、本発明はこれに限定されず、4層以上の絶縁膜が設けられている配線基板であってもよい。   Furthermore, in the above-described third embodiment, a wiring board provided with two insulating films is shown, and in the fourth embodiment, a wiring board provided with three insulating films is shown. However, the present invention is not limited to this, and may be a wiring board provided with four or more insulating films.

次に、本発明の第5の実施形態について説明する。図11(a)乃至(c)は、本実施形態に係る配線基板の製造方法及び構成をその工程順に示す断面図である。本実施形態に係る配線基板においては、基体絶縁膜7の下面と、エッチングバリア層5及び配線本体6からなる下層配線の下面とが、同一平面を構成している。そして、基体絶縁膜7の下には保護膜41が形成されている。保護膜41は例えばエポキシ樹脂又はポリイミドからなり、その膜厚は例えば1乃至50μmである。保護膜41には開口部であるエッチング部42が形成されており、このエッチング部42において下層配線の一部が露出している。即ち、保護膜41は、エッチング部42において下層配線の一部を露出させ、エッチング部42以外の部分により下層配線の残部を覆うものである。なお、エッチング部42はこの配線基板に半導体デバイスを搭載する際に、バンプ14(図1参照)が接続される部分である。本実施形態に係る配線基板及び半導体パッケージの上記以外の構成及び動作は、前述の第1の実施形態と同様である。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIGS. 11A to 11C are cross-sectional views showing the method and structure for manufacturing a wiring board according to this embodiment in the order of the steps. In the wiring board according to the present embodiment, the lower surface of the base insulating film 7 and the lower surface of the lower layer wiring composed of the etching barrier layer 5 and the wiring body 6 constitute the same plane. A protective film 41 is formed under the base insulating film 7. The protective film 41 is made of, for example, epoxy resin or polyimide, and the film thickness thereof is, for example, 1 to 50 μm. The protective film 41 is formed with an etching portion 42 that is an opening, and a part of the lower layer wiring is exposed in the etching portion 42. That is, the protective film 41 exposes a part of the lower layer wiring in the etching part 42 and covers the remaining part of the lower layer wiring by a part other than the etching part 42. The etching part 42 is a part to which the bumps 14 (see FIG. 1) are connected when a semiconductor device is mounted on the wiring board. Other configurations and operations of the wiring board and the semiconductor package according to the present embodiment are the same as those of the first embodiment.

本実施形態においては、保護膜41を設けることにより、配線基板とアンダーフィル等の樹脂層との密着性を向上させることができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第1の実施形態と同様である。   In the present embodiment, by providing the protective film 41, the adhesion between the wiring board and a resin layer such as an underfill can be improved. The effects of the present embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment described above.

次に、本発明の第6の実施形態について説明する。図12は本実施形態に係る配線基板を示す断面図である。図12に示すように、本実施形態に係る配線基板は、前述の第5の実施形態に係る配線基板と比較して、保護膜41(図11参照)が省略されている。これにより、下層配線の下面は配線基板43の下面から凹んでおらず、同一平面を構成している。本実施形態の配線基板における上記以外の構成は、前述の第5の実施形態と同様である。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a cross-sectional view showing the wiring board according to the present embodiment. As shown in FIG. 12, in the wiring board according to the present embodiment, the protective film 41 (see FIG. 11) is omitted as compared with the wiring board according to the fifth embodiment described above. Thereby, the lower surface of the lower layer wiring is not recessed from the lower surface of the wiring substrate 43 and constitutes the same plane. Other configurations of the wiring board of the present embodiment are the same as those of the fifth embodiment described above.

本実施形態においては、前述の第5の実施形態と比較して、保護膜を省略しているため、コストを低減することができる。また、前述の第1の実施形態と比較しても、エッチング容易層4(図13(a)参照)の形成を省略できるため、コストを低減することができる。半導体デバイス15の電極の配設ピッチがそれほど微細ではなく、バンプ14(図1参照)の配設密度が低く、バンプの位置決め精度がそれほど要求されない場合であって、モールディングを設けない場合、又はモールディングを設けても、モールディングと配線基板との密着性がそれほど要求されない場合には、コストの観点から、本実施形態に係る配線基板が適している。本実施形態に係る上記以外の効果は、前述の第1の実施形態と同様である。   In this embodiment, since the protective film is omitted as compared with the fifth embodiment described above, the cost can be reduced. Also, compared with the first embodiment described above, the formation of the easy etching layer 4 (see FIG. 13A) can be omitted, so that the cost can be reduced. The arrangement pitch of the electrodes of the semiconductor device 15 is not so fine, the arrangement density of the bumps 14 (see FIG. 1) is low, and the positioning accuracy of the bumps is not so required, and the molding is not provided, or the molding If the adhesiveness between the molding and the wiring board is not so required even if the wiring board is provided, the wiring board according to the present embodiment is suitable from the viewpoint of cost. The effects of the present embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment described above.

次に、前述の各実施形態に係る配線基板及び半導体パッケージの製造方法について説明する。先ず、第1の実施形態に係る配線基板及び半導体パッケージの製造方法について説明する。図13(a)乃至(e)は本実施形態に係る配線基板の製造方法をその工程順に示す断面図であり、図14(a)及び(b)は本実施形態に係る半導体パッケージの製造方法をその工程順に示す断面図であり、(c)はモールディングを設けた場合の半導体パッケージを示す断面図である。先ず、図13(a)に示すように、金属又は合金、例えばCuからなる支持基板1を用意し、この支持基板1上にレジスト2を形成し、パターニングする。次に、例えばめっき法により、エッチング容易層4、エッチングバリア層5、配線本体6をこの順に形成する。このとき、支持基板1上におけるレジスト2が除去された領域には、エッチング容易層4、エッチングバリア層5、配線本体6からなる導体配線層3が形成されるが、レジスト2が残存している領域には、導体配線層3は形成されない。エッチング容易層4は例えばCu単層のめっき層、Cu層及びNi層からなる2層めっき層又はNi単層のめっき層により形成し、厚さは例えば0.5乃至10μmとする。なお、前記2層めっき層におけるNi層は、高温下においてエッチング容易層4のCu層とエッチングバリア層5との拡散を防止するために設けるものであり、このNi層の厚さは例えば0.1μm以上である。エッチングバリア層5は例えばNi、Au又はPdめっき層であり、厚さは例えば0.1乃至7.0μmとする。配線本体6は例えばCu、Ni、Au、Al又はPd等の導体めっき層により形成し、厚さは例えば2乃至20μmとする。なお、エッチングバリア層5をAuにより形成する場合においても、配線本体6を形成するCuとの間の拡散を防止するために、エッチングバリア層5と配線本体6との間にNi層を設けてもよい。   Next, a method for manufacturing a wiring board and a semiconductor package according to each of the above embodiments will be described. First, a method for manufacturing a wiring board and a semiconductor package according to the first embodiment will be described. FIGS. 13A to 13E are cross-sectional views showing the manufacturing method of the wiring board according to the present embodiment in the order of steps, and FIGS. 14A and 14B are the manufacturing method of the semiconductor package according to the present embodiment. Is a cross-sectional view showing the semiconductor package when the molding is provided. First, as shown in FIG. 13A, a support substrate 1 made of a metal or an alloy, for example, Cu, is prepared, a resist 2 is formed on the support substrate 1 and patterned. Next, the easy etching layer 4, the etching barrier layer 5, and the wiring body 6 are formed in this order by, for example, plating. At this time, in the region where the resist 2 is removed on the support substrate 1, the conductor wiring layer 3 including the easy etching layer 4, the etching barrier layer 5, and the wiring body 6 is formed, but the resist 2 remains. The conductor wiring layer 3 is not formed in the region. The easy etching layer 4 is formed of, for example, a Cu single-layer plating layer, a two-layer plating layer composed of a Cu layer and a Ni layer, or a Ni single-layer plating layer, and has a thickness of, for example, 0.5 to 10 μm. The Ni layer in the two-layer plating layer is provided in order to prevent diffusion between the Cu layer of the easy etching layer 4 and the etching barrier layer 5 at a high temperature. 1 μm or more. The etching barrier layer 5 is, for example, a Ni, Au, or Pd plating layer, and has a thickness of, for example, 0.1 to 7.0 μm. The wiring body 6 is formed of a conductor plating layer such as Cu, Ni, Au, Al or Pd, and has a thickness of 2 to 20 μm, for example. Even when the etching barrier layer 5 is formed of Au, a Ni layer is provided between the etching barrier layer 5 and the wiring body 6 in order to prevent diffusion with Cu forming the wiring body 6. Also good.

次に、図13(b)に示すように、レジスト2を除去する。次に、図13(c)に示すように、導体配線層3を覆うように基体絶縁膜7を形成する。基体絶縁膜7は、例えば、シート状の絶縁フィルムを支持基板1にラミネートするか、プレス法により支持基板1に貼付し、例えば100乃至400℃の温度に10分乃至2時間保持する加熱処理を行い、絶縁フィルムを硬化させて形成する。加熱処理の温度及び時間は絶縁フィルムの種類に応じて適宜調整する。これにより、例えばアラミドからなる基体絶縁膜7を形成することができる。又は、基体絶縁膜7は、ワニス状の絶縁材料をスピンコート法、カーテンコート法又はダイコート法等の方法により支持基板1上に塗布し、オーブン又はホットプレート等により乾燥させた後、例えば100乃至400℃の温度に10分乃至2時間保持する加熱処理を行って絶縁材料を硬化させて形成する。これにより、例えばポリイミドからなる基体絶縁膜7を形成することができる。そして、この基体絶縁膜7における導体配線層3の直上域の一部に、レーザ加工法によりヴィアホール10を形成する。   Next, as shown in FIG. 13B, the resist 2 is removed. Next, as shown in FIG. 13C, the base insulating film 7 is formed so as to cover the conductor wiring layer 3. The base insulating film 7 is formed by, for example, laminating a sheet-like insulating film on the supporting substrate 1 or attaching the insulating film 7 to the supporting substrate 1 by a pressing method, and performing a heat treatment for holding at a temperature of 100 to 400 ° C. for 10 minutes to 2 hours, for example. And the insulating film is cured to form. The temperature and time of the heat treatment are appropriately adjusted according to the type of insulating film. Thereby, the base insulating film 7 made of, for example, aramid can be formed. Alternatively, the base insulating film 7 may be formed by applying a varnish-like insulating material on the support substrate 1 by a method such as spin coating, curtain coating, or die coating, and drying it by an oven or a hot plate. The insulating material is cured by heat treatment that is held at a temperature of 400 ° C. for 10 minutes to 2 hours. Thereby, the base insulating film 7 made of, for example, polyimide can be formed. Then, a via hole 10 is formed in a part of the base insulating film 7 immediately above the conductor wiring layer 3 by a laser processing method.

次に、図13(d)に示すように、ヴィアホール10内に導電材料を埋め込むと共に、基体絶縁膜7上に上層配線11を形成する。このとき、上層配線11はヴィアホール10を介して配線本体6に接続される。配線基板13がCSP(チップサイズパッケージ)の半導体パッケージに使用される場合は、ヴィアホール10の直径は例えば40μmとし、配線基板13がFCBGA(フリップチップボールグリッドアレイ)の半導体パッケージに使用される場合は、ヴィアホール10の直径は例えば75μmとする。ヴィアホール10内に埋め込む導電材料及び上層配線11は、例えばCu、Ni、Au、Al又はPd等の導体めっき層からなり、上層配線11の厚さは例えば2乃至20μmとする。次に、上層配線11の一部を覆い、残部を露出させるように、ソルダーレジスト12を形成する。ソルダーレジスト12の厚さは例えば5乃至40μmとする。なお、このソルダーレジスト12の形成は省略することができる。   Next, as shown in FIG. 13 (d), a conductive material is embedded in the via hole 10, and an upper layer wiring 11 is formed on the base insulating film 7. At this time, the upper layer wiring 11 is connected to the wiring body 6 through the via hole 10. When the wiring board 13 is used for a semiconductor package of CSP (chip size package), the diameter of the via hole 10 is 40 μm, for example, and the wiring board 13 is used for a semiconductor package of FCBGA (flip chip ball grid array). The diameter of the via hole 10 is, for example, 75 μm. The conductive material and the upper layer wiring 11 embedded in the via hole 10 are made of, for example, a conductor plating layer such as Cu, Ni, Au, Al, or Pd, and the thickness of the upper layer wiring 11 is, for example, 2 to 20 μm. Next, a solder resist 12 is formed so as to cover a part of the upper layer wiring 11 and expose the remaining part. The thickness of the solder resist 12 is, for example, 5 to 40 μm. The formation of the solder resist 12 can be omitted.

次に、図13(e)に示すように、化学的エッチング又は研磨により、支持基板1を除去する。次に、図1に示すように、エッチング容易層4をエッチングして除去する。これにより、図1に示す本実施形態に係る配線基板13が形成される。このとき、支持基板1を形成する材料がエッチング容易層4を形成する材料と異なる場合、上述の如くエッチング工程が2回必要になるが、支持基板1とエッチング容易層4とが同じ材料により形成されている場合は、エッチング工程は1回でもよい。   Next, as shown in FIG. 13E, the support substrate 1 is removed by chemical etching or polishing. Next, as shown in FIG. 1, the easy etching layer 4 is removed by etching. Thereby, the wiring board 13 according to the present embodiment shown in FIG. 1 is formed. At this time, when the material for forming the support substrate 1 is different from the material for forming the easy-to-etch layer 4, the etching process is required twice as described above, but the support substrate 1 and the easy-to-etch layer 4 are formed of the same material. If it is, the etching process may be performed once.

次に、図14(a)に示すように、エッチングバリア層5の露出部に複数のバンプ14を接合する。そして、このバンプ14を介して、配線基板13にフリップチップ法により半導体デバイス15を搭載する。このとき、半導体デバイス15の電極(図示せず)が、バンプ14に接続されるようにする。   Next, as shown in FIG. 14A, a plurality of bumps 14 are bonded to the exposed portion of the etching barrier layer 5. Then, the semiconductor device 15 is mounted on the wiring board 13 by the flip chip method via the bumps 14. At this time, an electrode (not shown) of the semiconductor device 15 is connected to the bump 14.

次に、図14(b)に示すように、配線基板13と半導体デバイス15との間にアンダーフィル16を流し込み、固体化させる。これにより、バンプ14がアンダーフィル16に埋め込まれる。なお、アンダーフィル16の形成は省略してもよい。また、図14(c)に示すように、配線基板13の下面において、アンダーフィル16及び半導体デバイス15を覆うように、適宜モールディング17を形成してもよい。   Next, as shown in FIG. 14B, an underfill 16 is poured between the wiring substrate 13 and the semiconductor device 15 to solidify it. As a result, the bumps 14 are embedded in the underfill 16. The formation of the underfill 16 may be omitted. Further, as shown in FIG. 14C, a molding 17 may be appropriately formed on the lower surface of the wiring board 13 so as to cover the underfill 16 and the semiconductor device 15.

次に、図2に示すように、配線基板13の上層配線11の露出部に、半田ボール18を搭載する。これにより、図2に示す本実施形態に係る半導体パッケージ19が形成される。   Next, as shown in FIG. 2, solder balls 18 are mounted on the exposed portions of the upper wiring 11 of the wiring board 13. Thereby, the semiconductor package 19 according to the present embodiment shown in FIG. 2 is formed.

本実施形態においては、例えばCuからなる硬質な支持基板1上に、導体配線層3、基体絶縁膜7、上層配線11等を形成するため、配線基板13の平坦度を高めることができる。   In the present embodiment, since the conductor wiring layer 3, the base insulating film 7, the upper layer wiring 11 and the like are formed on the hard support substrate 1 made of Cu, for example, the flatness of the wiring substrate 13 can be increased.

なお、本実施形態においては、支持基板1として金属又は合金からなる基板を使用する例を示したが、支持基板1としてシリコンウエハ、ガラス、セラミック、樹脂等の絶縁体からなる基板を使用してもよい。絶縁体からなる基板を使用する場合には、レジスト2を形成した後に無電解めっき法により導体配線層3を形成するか、又は、レジスト2を形成した後に、無電解めっき法、スパッタリング法、蒸着法等の方法により給電導体層を形成し、その後、電解めっき法により導体配線層3を形成すればよい。   In this embodiment, an example in which a substrate made of a metal or an alloy is used as the support substrate 1 is shown. However, a substrate made of an insulator such as a silicon wafer, glass, ceramic, or resin is used as the support substrate 1. Also good. When a substrate made of an insulator is used, the conductor wiring layer 3 is formed by electroless plating after the resist 2 is formed, or after the resist 2 is formed, electroless plating, sputtering, vapor deposition The power supply conductor layer may be formed by a method such as the method, and then the conductor wiring layer 3 may be formed by an electrolytic plating method.

また、本実施形態においては、半導体デバイス15を配線基板13にプリップチップ法により搭載する例を示したが、半導体デバイス15はワイヤボンディング法、テープオートメッドボンディング法等の他の方法により配線基板13に搭載してもよい。   Further, in the present embodiment, an example in which the semiconductor device 15 is mounted on the wiring board 13 by the flip chip method has been shown. However, the semiconductor device 15 may be mounted on the wiring board 13 by another method such as a wire bonding method or a tape auto-med bonding method. May be installed.

次に、第2の実施形態に係る配線基板の製造方法について説明する。図15は本実施形態に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。図13(a)及び(b)に示す方法により、支持基板1上にエッチング容易層4、エッチングバリア層5及び配線本体6からなる導体配線層3を形成する。   Next, a method for manufacturing a wiring board according to the second embodiment will be described. FIG. 15 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a wiring board according to the present embodiment. 13A and 13B, the conductor wiring layer 3 including the easy etching layer 4, the etching barrier layer 5, and the wiring body 6 is formed on the support substrate 1.

その後、図15に示すように、支持基板1上の導体配線層3を覆うように、接着樹脂層9及び絶縁層8からなる基体絶縁膜を形成する。このとき、支持基板1上に接着樹脂層9と絶縁層8とを一括で積層し基体絶縁膜を形成することもできるが、それ以外にも、接着樹脂層9と絶縁層8とをあらかじめ相互に貼り合わせることにより基体絶縁膜を形成し、その後、この基体絶縁膜を支持基板1上に積層してもよく、又は、あらかじめ支持基板1上に接着樹脂層9を積層した後、この接着樹脂層9上に絶縁層8を積層して基体絶縁膜を形成してもよい。これらの場合において、接着樹脂層9が熱硬化性樹脂からなる場合は、この熱硬化性樹脂からなる接着樹脂層9をラミネート又は塗布により絶縁層8又は支持基板1上に積層し、半硬化状態とし、その後、支持基板1又は絶縁層8と積層した後、100乃至400℃の温度に10分乃至数時間保持することで熱硬化性樹脂からなる接着樹脂層9を硬化させる。また、接着樹脂層9が熱可塑性樹脂からなる場合は、この熱可塑性樹脂からなる接着樹脂層9を加熱して軟化させた状態で絶縁層8又は支持基板1と積層する。このような方法により、支持基板1上に基体絶縁膜が形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 15, a base insulating film composed of the adhesive resin layer 9 and the insulating layer 8 is formed so as to cover the conductor wiring layer 3 on the support substrate 1. At this time, the adhesive resin layer 9 and the insulating layer 8 can be collectively laminated on the support substrate 1 to form a base insulating film, but in addition, the adhesive resin layer 9 and the insulating layer 8 are mutually connected in advance. Then, the base insulating film may be formed on the support substrate 1, or the adhesive resin layer 9 may be previously stacked on the support substrate 1, and then the adhesive resin may be laminated. The insulating layer 8 may be laminated on the layer 9 to form a base insulating film. In these cases, when the adhesive resin layer 9 is made of a thermosetting resin, the adhesive resin layer 9 made of the thermosetting resin is laminated on the insulating layer 8 or the support substrate 1 by lamination or application, and is in a semi-cured state. Then, after laminating with the support substrate 1 or the insulating layer 8, the adhesive resin layer 9 made of a thermosetting resin is cured by holding at a temperature of 100 to 400 ° C. for 10 minutes to several hours. Further, when the adhesive resin layer 9 is made of a thermoplastic resin, the adhesive resin layer 9 made of the thermoplastic resin is laminated with the insulating layer 8 or the support substrate 1 while being softened by heating. By such a method, a base insulating film is formed on the support substrate 1.

このとき、絶縁層8の材料には、温度が23℃のときの破断強度が80MPa以上であり、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値が2.5以下であり、温度が−65℃のときの弾性率をc、温度が150℃のときの弾性率をdとするとき、比(c/d)の値が4.7以下であり、a乃至dの値が上記数式1を満たす絶縁材料を使用する。   At this time, the material of the insulating layer 8 has a breaking strength of 80 MPa or more when the temperature is 23 ° C., a is the breaking strength when the temperature is −65 ° C., and b is the breaking strength when the temperature is 150 ° C. When the value of the ratio (a / b) is 2.5 or less, the elastic modulus when the temperature is −65 ° C. is c, and the elastic modulus when the temperature is 150 ° C. is d, the ratio ( An insulating material in which the value of c / d) is 4.7 or less and the values of a to d satisfy Equation 1 above is used.

次に、接着樹脂層9及び絶縁層8からなる基体絶縁膜にレーザ加工によりヴィアホール10を形成する。配線基板13a(図5参照)の製造方法における以後の工程は、図13(d)及び(e)に示す工程と同様である。これにより、図5に示す第2の実施形態の配線基板13aが作製される。また、本実施形態の半導体パッケージの製造方法は、図14(a)及び(b)に示す工程と同様である。   Next, a via hole 10 is formed in the base insulating film composed of the adhesive resin layer 9 and the insulating layer 8 by laser processing. The subsequent steps in the method for manufacturing the wiring board 13a (see FIG. 5) are the same as the steps shown in FIGS. 13 (d) and 13 (e). Thereby, the wiring board 13a of the second embodiment shown in FIG. 5 is manufactured. In addition, the semiconductor package manufacturing method of the present embodiment is the same as the steps shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b).

本実施形態においては、基体絶縁膜中に接着樹脂層9を設けることにより、支持基板1と基体絶縁膜との間の密着性を良好にすることができる。これにより、絶縁層8の材料として支持基板1との密着性が低い材料を使用することができる。即ち、前述の第1の実施形態においては、基体絶縁膜7の材料には、所定の機械的特性を有すると共に、支持基板1との密着性が良好な材料を選択する必要がある。これに対して、本実施形態においては、絶縁層8が必要な機械的特性を担い、接着樹脂層9が支持基板1との間の密着性を担うことができるため、基体絶縁膜を形成する材料の選択肢を広げることができる。この結果、基体絶縁膜をより高性能化するか、より低コスト化することができる。なお、このような絶縁層8としては、例えば、液晶ポリマー及びポリイミドが挙げられる。   In this embodiment, by providing the adhesive resin layer 9 in the base insulating film, the adhesion between the support substrate 1 and the base insulating film can be improved. Thereby, the material with low adhesiveness with the support substrate 1 can be used as the material of the insulating layer 8. That is, in the first embodiment described above, it is necessary to select a material having a predetermined mechanical characteristic and good adhesion to the support substrate 1 as the material of the base insulating film 7. On the other hand, in the present embodiment, the insulating layer 8 bears the necessary mechanical properties, and the adhesive resin layer 9 can bear the adhesion between the supporting substrate 1, so that the base insulating film is formed. The choice of materials can be expanded. As a result, the performance of the base insulating film can be improved or the cost can be reduced. Examples of the insulating layer 8 include a liquid crystal polymer and polyimide.

また、従来、エポキシ樹脂のみからなる基体絶縁膜が使用されてきたが、エポキシ樹脂は伸びが小さく脆いため、取り扱いが難しい。このため、一般に、PET(ポリエチレンテレフタレート)を支持基体としてこの上にエポキシ樹脂からなるフィルムを形成し、基体絶縁膜として使用する際にこの支持基体をエポキシ樹脂フィルムから剥がしている。このため、配線基板を形成する際に、このエポキシ樹脂フィルムから支持基体を剥がす工程が必要になる。また、エポキシ樹脂のみからなる基体絶縁膜は、クラックが発生しやすく、熱応力に対する耐性が低い。これに対して、本実施形態の方法によれば、高強度材料からなる絶縁層8が、接着樹脂層9としてのエポキシフィルムの支持基体を兼ねるため、支持基体を剥がす工程が不要になる。また、絶縁層8がクラックの進行を防ぐ役割を果たすため、熱応力に対する耐性が高い基体絶縁膜を得ることができる。   Conventionally, a base insulating film made only of an epoxy resin has been used, but the epoxy resin is difficult to handle because it is small in elongation and brittle. For this reason, generally, a film made of an epoxy resin is formed on a PET (polyethylene terephthalate) as a supporting substrate, and the supporting substrate is peeled off from the epoxy resin film when used as a substrate insulating film. For this reason, when forming a wiring board, the process of peeling a support base | substrate from this epoxy resin film is needed. In addition, a base insulating film made only of an epoxy resin is likely to crack and has low resistance to thermal stress. On the other hand, according to the method of the present embodiment, the insulating layer 8 made of a high-strength material also serves as a support substrate for the epoxy film as the adhesive resin layer 9, so that the step of peeling the support substrate becomes unnecessary. In addition, since the insulating layer 8 plays a role of preventing the progress of cracks, a base insulating film having high resistance to thermal stress can be obtained.

次に、第2の実施形態の変形例に係る配線基板の製造方法について説明する。本変形例においては、図13(a)及び(b)に示す方法により、支持基板1上に導体配線層3を形成する。その後、図6に示すように、導体配線層3を覆うように、(接着樹脂層9/絶縁層8/接着樹脂層9)の3層膜からなる基体絶縁膜を形成する。本変形例における上記以外の製造方法は、前述の第2の実施形態と同様である。   Next, a method for manufacturing a wiring board according to a modification of the second embodiment will be described. In this modification, the conductor wiring layer 3 is formed on the support substrate 1 by the method shown in FIGS. Thereafter, as shown in FIG. 6, a base insulating film composed of a three-layer film of (adhesive resin layer 9 / insulating layer 8 / adhesive resin layer 9) is formed so as to cover the conductor wiring layer 3. The manufacturing method other than the above in this modification is the same as that of the second embodiment described above.

次に、第3の実施形態に係る配線基板及び半導体パッケージの製造方法について説明する。図16(a)乃至(d)は本実施形態に係る配線基板の製造方法をその工程順に示す断面図である。先ず、図13(a)乃至(c)に示す方法により、支持基板1上にエッチング容易層4、エッチングバリア層5及び配線本体6からなる導体配線層3を形成し、この導体配線層3を覆うように基体絶縁膜7を形成し、この基体絶縁膜7にヴィアホール10を形成する。   Next, a method for manufacturing a wiring board and a semiconductor package according to the third embodiment will be described. 16A to 16D are cross-sectional views showing a method of manufacturing a wiring board according to this embodiment in the order of steps. First, by the method shown in FIGS. 13A to 13C, a conductor wiring layer 3 including an easy etching layer 4, an etching barrier layer 5 and a wiring body 6 is formed on the support substrate 1. A base insulating film 7 is formed so as to cover it, and a via hole 10 is formed in the base insulating film 7.

次に、図16(a)に示すように、ヴィアホール10内に導電材料を埋め込むと共に、基体絶縁膜7上に中間配線22を形成する。このとき、中間配線22はヴィアホール10を介して配線本体6に接続される。次に、図16(b)に示すように、中間配線22を覆うように、最終絶縁膜23を形成する。最終絶縁膜23の形成方法は、例えば、基体絶縁膜7の形成方法と同様である。そして、最終絶縁膜23における中間配線22の直上域の一部に、ヴィアホール24を形成する。   Next, as shown in FIG. 16A, a conductive material is embedded in the via hole 10 and an intermediate wiring 22 is formed on the base insulating film 7. At this time, the intermediate wiring 22 is connected to the wiring body 6 through the via hole 10. Next, as illustrated in FIG. 16B, a final insulating film 23 is formed so as to cover the intermediate wiring 22. The method for forming the final insulating film 23 is the same as the method for forming the base insulating film 7, for example. Then, a via hole 24 is formed in a part of the final insulating film 23 immediately above the intermediate wiring 22.

次に、図16(c)に示すように、ヴィアホール24内に導電材料を埋め込むと共に、最終絶縁膜23上に、上層配線11を形成する。このとき、上層配線11はヴィアホール24を介して中間配線22に接続されるようにする。次に、上層配線11の一部を覆い、残部を露出させるように、ソルダーレジスト12を形成する。次に、図16(d)に示すように、化学的エッチング又は研磨により、支持基板1を除去する。   Next, as shown in FIG. 16C, a conductive material is embedded in the via hole 24, and the upper layer wiring 11 is formed on the final insulating film 23. At this time, the upper layer wiring 11 is connected to the intermediate wiring 22 through the via hole 24. Next, a solder resist 12 is formed so as to cover a part of the upper layer wiring 11 and expose the remaining part. Next, as shown in FIG. 16D, the support substrate 1 is removed by chemical etching or polishing.

次に、図7に示すように、エッチング容易層4をエッチングして除去する。これにより、図7に示す本実施形態に係る配線基板21が形成される。   Next, as shown in FIG. 7, the easy etching layer 4 is removed by etching. Thereby, the wiring board 21 according to the present embodiment shown in FIG. 7 is formed.

次に、図8に示すように、エッチングバリア層5の露出部に複数のバンプ14を接合する。そして、このバンプ14を介して、配線基板21にフリップチップ法により半導体デバイス15を搭載する。このとき、半導体デバイス15の電極(図示せず)が、バンプ14に接続されるようにする。次に、配線基板21と半導体デバイス15との間にアンダーフィル16を流し込み、固体化させる。これにより、バンプ14がアンダーフィル16に埋め込まれる。次に、配線基板21の上層配線11の露出部に、半田ボール18を搭載する。これにより、図8に示す本実施形態に係る半導体パッケージ25が形成される。なお、前述の第1及び第2の実施形態と同様に、アンダーフィル16の形成は省略してもよい。又は、配線基板21の下面において、アンダーフィル16及び半導体デバイス15を覆うように、モールディングを形成してもよい。   Next, as shown in FIG. 8, a plurality of bumps 14 are bonded to the exposed portion of the etching barrier layer 5. Then, the semiconductor device 15 is mounted on the wiring board 21 via the bumps 14 by a flip chip method. At this time, an electrode (not shown) of the semiconductor device 15 is connected to the bump 14. Next, the underfill 16 is poured between the wiring substrate 21 and the semiconductor device 15 to be solidified. As a result, the bumps 14 are embedded in the underfill 16. Next, the solder ball 18 is mounted on the exposed portion of the upper layer wiring 11 of the wiring board 21. Thereby, the semiconductor package 25 according to this embodiment shown in FIG. 8 is formed. Note that the formation of the underfill 16 may be omitted as in the first and second embodiments described above. Alternatively, a molding may be formed on the lower surface of the wiring board 21 so as to cover the underfill 16 and the semiconductor device 15.

次に、第4の実施形態に係る配線基板及び半導体パッケージの製造方法について説明する。図17(a)乃至(d)は本実施形態に係る配線基板の製造方法をその工程順に示す断面図である。先ず、図13(a)乃至(c)に示す方法により、支持基板1上に導体配線層3を形成し、この導体配線層3を覆うように基体絶縁膜7を形成し、この基体絶縁膜7にヴィアホール10を形成する。   Next, a method for manufacturing a wiring board and a semiconductor package according to the fourth embodiment will be described. 17A to 17D are cross-sectional views showing the method of manufacturing the wiring board according to this embodiment in the order of steps. First, the conductor wiring layer 3 is formed on the support substrate 1 by the method shown in FIGS. 13A to 13C, the base insulating film 7 is formed so as to cover the conductive wiring layer 3, and this base insulating film is formed. 7, a via hole 10 is formed.

次に、図17(a)に示すように、ヴィアホール10内に導電材料を埋め込むと共に、基体絶縁膜7上に中間配線32を形成する。このとき、中間配線32はヴィアホール10を介して配線本体6に接続される。次に、図17(b)に示すように、中間配線32を覆うように、中間絶縁膜33を形成する。そして、中間絶縁膜33における中間配線32の直上域の一部に、ヴィアホール34を形成する。次に、ヴィアホール34内に導電材料を埋め込むと共に、中間絶縁膜33上に中間配線22を形成する。中間配線22は、ヴィアホール34を介して中間配線32に接続されるようにする。   Next, as shown in FIG. 17A, a conductive material is embedded in the via hole 10, and an intermediate wiring 32 is formed on the base insulating film 7. At this time, the intermediate wiring 32 is connected to the wiring body 6 via the via hole 10. Next, as illustrated in FIG. 17B, an intermediate insulating film 33 is formed so as to cover the intermediate wiring 32. Then, a via hole 34 is formed in a part of the intermediate insulating film 33 immediately above the intermediate wiring 32. Next, a conductive material is embedded in the via hole 34, and the intermediate wiring 22 is formed on the intermediate insulating film 33. The intermediate wiring 22 is connected to the intermediate wiring 32 through the via hole 34.

次に、図17(c)に示すように、中間配線22を覆うように最終絶縁膜23を形成する。そして、最終絶縁膜23における中間配線22の直上域の一部に、ヴィアホール24を形成する。   Next, as shown in FIG. 17C, a final insulating film 23 is formed so as to cover the intermediate wiring 22. Then, a via hole 24 is formed in a part of the final insulating film 23 immediately above the intermediate wiring 22.

次に、図17(d)に示すように、ヴィアホール24内に導電材料を埋め込むと共に、最終絶縁膜23上に上層配線11を形成する。このとき、上層配線11はヴィアホール24を介して中間配線22に接続されるようにする。次に、上層配線11の一部を覆い、残部を露出させるように、ソルダーレジスト12を形成する。   Next, as shown in FIG. 17D, a conductive material is embedded in the via hole 24 and the upper wiring 11 is formed on the final insulating film 23. At this time, the upper layer wiring 11 is connected to the intermediate wiring 22 through the via hole 24. Next, a solder resist 12 is formed so as to cover a part of the upper layer wiring 11 and expose the remaining part.

次に、図9に示すように、化学的エッチング又は研磨により、支持基板1を除去する。そして、エッチング容易層4をエッチングして除去する。これにより、図9に示す本実施形態に係る配線基板31が形成される。   Next, as shown in FIG. 9, the support substrate 1 is removed by chemical etching or polishing. Then, the easy etching layer 4 is removed by etching. Thereby, the wiring board 31 according to the present embodiment shown in FIG. 9 is formed.

次に、図10に示すように、エッチングバリア層5の露出部に複数のバンプ14を接合する。そして、このバンプ14を介して、配線基板31にフリップチップ法により半導体デバイス15を搭載する。このとき、半導体デバイス15の電極(図示せず)が、バンプ14に接続されるようにする。次に、配線基板31と半導体デバイス15との間にアンダーフィル16を流し込み、固体化させる。これにより、バンプ14がアンダーフィル16に埋め込まれる。次に、配線基板31の上層配線11の露出部に、半田ボール18を搭載する。これにより、図10に示す本実施形態に係る半導体パッケージ35が形成される。   Next, as shown in FIG. 10, a plurality of bumps 14 are bonded to the exposed portion of the etching barrier layer 5. Then, the semiconductor device 15 is mounted on the wiring board 31 by the flip chip method via the bumps 14. At this time, an electrode (not shown) of the semiconductor device 15 is connected to the bump 14. Next, the underfill 16 is poured between the wiring substrate 31 and the semiconductor device 15 to be solidified. As a result, the bumps 14 are embedded in the underfill 16. Next, the solder ball 18 is mounted on the exposed portion of the upper layer wiring 11 of the wiring board 31. Thereby, the semiconductor package 35 according to the present embodiment shown in FIG. 10 is formed.

次に、第5の実施形態に係る配線基板の製造方法について説明する。先ず、図11(a)に示すように、保護膜41を支持基板1上の全面に、例えば、ラミネート又はプレス法により貼り付ける。次に、例えば100乃至400℃の温度に10分乃至2時間保持する加熱処理を行い、保護膜41を硬化させる。この加熱処理の温度及び時間は、保護膜41を形成する材料により適宜調節する。保護膜41の膜厚は例えば1乃至50μmである。   Next, a method for manufacturing a wiring board according to the fifth embodiment will be described. First, as shown in FIG. 11A, a protective film 41 is attached to the entire surface of the support substrate 1 by, for example, laminating or pressing. Next, the protective film 41 is cured by performing a heat treatment that is held at a temperature of 100 to 400 ° C. for 10 minutes to 2 hours, for example. The temperature and time of this heat treatment are appropriately adjusted depending on the material for forming the protective film 41. The film thickness of the protective film 41 is, for example, 1 to 50 μm.

次に、保護膜41上にレジスト(図示せず)を形成してパターニングし、このレジストが除去された領域に、エッチングバリア層5及び配線本体6からなる下層配線を形成する。そして、この下層配線を覆うように基体絶縁膜7を形成し、この基体絶縁膜7にヴィアホール10を形成し、ヴィアホール10内に導電材料を埋め込むと共に基体絶縁膜7上に上層配線11を形成する。次に、上層配線11の一部を覆うようにソルダーレジスト12を形成する。   Next, a resist (not shown) is formed on the protective film 41 and patterned, and a lower layer wiring composed of the etching barrier layer 5 and the wiring body 6 is formed in the region where the resist is removed. Then, a base insulating film 7 is formed so as to cover the lower layer wiring, a via hole 10 is formed in the base insulating film 7, a conductive material is embedded in the via hole 10, and an upper layer wiring 11 is formed on the base insulating film 7. Form. Next, a solder resist 12 is formed so as to cover a part of the upper layer wiring 11.

次に、図11(b)に示すように、支持基板1を除去する。次に、図11(c)に示すように、保護膜41をエッチングして選択的に除去し、保護膜41を除去したエッチング部42において、下層配線を露出させる。これにより、本実施形態に係る配線基板が形成される。そして、エッチング部42にバンプ14(図1参照)を取り付けて半導体デバイス15(図1参照)を搭載し、配線基板と半導体デバイス15との間にアンダーフィル16(図1参照)を充填する。また、半田ボール18(図1参照)を上層配線11に接続する。これにより、本実施形態に係る半導体パッケージが形成される。本実施形態の配線基板及び半導体パッケージにおける上記以外の製造方法は、前述の第1の実施形態と同様である。   Next, as shown in FIG. 11B, the support substrate 1 is removed. Next, as shown in FIG. 11C, the protective film 41 is selectively removed by etching, and the lower layer wiring is exposed in the etching portion 42 from which the protective film 41 has been removed. Thereby, the wiring board according to the present embodiment is formed. Then, bumps 14 (see FIG. 1) are attached to the etching portion 42 to mount the semiconductor device 15 (see FIG. 1), and the underfill 16 (see FIG. 1) is filled between the wiring board and the semiconductor device 15. In addition, the solder ball 18 (see FIG. 1) is connected to the upper layer wiring 11. Thereby, the semiconductor package according to the present embodiment is formed. Manufacturing methods other than those described above for the wiring board and semiconductor package of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

なお、前述の各実施形態においては、最終的に支持基板1を除去する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、支持基板1の一部のみを除去して残部を残してもよく、この支持基板1の残部を例えばスティフナとして使用してもよい。また、支持基板1を一旦全て除去した後、改めてスティフナを配線基板に取り付けてもよい。   In each of the above-described embodiments, the example in which the support substrate 1 is finally removed has been shown, but the present invention is not limited to this. For example, only a part of the support substrate 1 may be removed to leave the remaining part, and the remaining part of the support substrate 1 may be used as a stiffener, for example. Alternatively, the stiffener may be attached to the wiring board again after all the support substrate 1 is removed.

以上、本発明の配線基板、その製造方法、基体絶縁膜及び半導体パッケージの各実施形態について、図面を参照して説明したが、本発明の具体的な構成は前述の第1乃至第6の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計の変更が可能である。   The embodiments of the wiring board, the manufacturing method thereof, the base insulating film, and the semiconductor package of the present invention have been described above with reference to the drawings. The specific configuration of the present invention is the first to sixth embodiments described above. It is not limited to the form, and the design can be changed without departing from the gist of the present invention.

以下、本発明の効果について、その特許請求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。図18(a)及び(b)は、評価試験用サンプルの形状を示す顕微鏡写真であり、(a)はCSP(チップサイズパッケージ)サンプルを示し、(b)はFCBGA(フリップチップボールグリッドアレイ)サンプルを示す。また、図19及び図20(a)乃至(c)は本発明の実施例No.5のFCBGAサンプルにおいて、クラックの進行が絶縁層で停止している様子を示す顕微鏡写真である。更に、図21(a)及び(b)はオープンとなったサンプルの不良部分を示す顕微鏡写真であり、(a)は樹脂クラックを示し、(b)は半田ボールクラックを示す。   Hereinafter, the effect of the present invention will be specifically described in comparison with a comparative example that is out of the scope of the claims. 18 (a) and 18 (b) are micrographs showing the shape of a sample for evaluation test, (a) shows a CSP (chip size package) sample, and (b) shows an FCBGA (flip chip ball grid array). Samples are shown. 19 and 20 (a) to 20 (c) show the embodiment No. of the present invention. 5 is a photomicrograph showing that the progress of cracks is stopped at the insulating layer in the FCBGA sample of No. 5. Further, FIGS. 21A and 21B are micrographs showing defective portions of the opened sample, where FIG. 21A shows resin cracks and FIG. 21B shows solder ball cracks.

図18(a)及び(b)に示すように、前述の第1、第2及び第4の実施形態に示す方法により、絶縁膜が1層又は3層である配線基板を作製した。次に、この配線基板に半導体デバイスとしてのLSI及び半田ボールを搭載し、CSP及びFCBGAの2種類の半導体パッケージを作製した。そして、この半導体パッケージの一部を実装用ボードに搭載し、ボード実装したサンプルを作製した。以下、CSPの半導体パッケージ単体又はこれをボード実装したサンプルをCSPサンプルといい、FCBGAの半導体パッケージ単体又はこれをボード実装したサンプルをFCBGAサンプルという。このCSPサンプル及びFCBGAサンプルの構成を表1に示す。なお、CSPサンプルに搭載する絶縁層が1層の配線基板については、基体絶縁膜を構成する樹脂の種類をサンプル間で相互に異ならせ、FCBGAサンプルに搭載する絶縁層が3層(基体絶縁膜、中間絶縁膜、最終絶縁膜)の配線基板については、前記3層の絶縁膜を形成する樹脂の種類をサンプル間で相互に異ならせた。   As shown in FIGS. 18A and 18B, a wiring substrate having one or three insulating films was manufactured by the method described in the first, second, and fourth embodiments. Next, LSIs and solder balls as semiconductor devices were mounted on this wiring board, and two types of semiconductor packages of CSP and FCBGA were produced. A part of the semiconductor package was mounted on a mounting board, and a sample mounted on the board was produced. Hereinafter, a single CSP semiconductor package or a sample on which this is mounted on a board is referred to as a CSP sample, and a single FCBGA semiconductor package or a sample on which this is mounted on a board is referred to as an FCBGA sample. Table 1 shows the configurations of the CSP sample and the FCBGA sample. For a wiring board with one insulating layer mounted on a CSP sample, the types of resins constituting the base insulating film are different among the samples, and three insulating layers mounted on the FCBGA sample (base insulating film) , Intermediate insulating film, and final insulating film), the types of resins forming the three-layer insulating film were different among the samples.

図18(a)に示すように、CSPサンプルにおいては、配線基板55にLSI56が搭載されており、モールディング57により封止されている。配線基板55とLSI56とはワイヤボンディングにより相互に接続されており、マウント材(ダイアタッチ材)により相互に固定されている。このため、アンダーフィルは設けられていない。また、配線基板55には半田ボール58が接続されている。配線基板55は、図2に示す半導体パッケージ19と同様に、絶縁膜が単層である配線基板であり、絶縁膜として基体絶縁膜が設けられている。   As shown in FIG. 18A, in the CSP sample, an LSI 56 is mounted on a wiring board 55 and sealed with a molding 57. The wiring board 55 and the LSI 56 are connected to each other by wire bonding, and are fixed to each other by a mount material (die attach material). For this reason, no underfill is provided. A solder ball 58 is connected to the wiring board 55. Similar to the semiconductor package 19 shown in FIG. 2, the wiring board 55 is a wiring board having a single insulating film, and a base insulating film is provided as the insulating film.

また、図18(b)に示すように、FCBGAサンプルにおいては、配線基板59にLSI60が搭載されている。配線基板59とLSI60との間及びLSI60の側部にはアンダーフィル66が設けられており、配線基板59上におけるLSI60の両側にはスティフナ67が搭載されている。また、LSI60上には熱伝導ペースト等からなる放熱シート68が設けられており、この放熱シート68及びスティフナ67上には銅からなるヒートシンク69が設けられている。更に、配線基板59には半田ボール58が接続されている。配線基板59は、図10に示す半導体パッケージ35と同様に、絶縁膜が3層、即ち、基体絶縁膜、中間絶縁膜及び最終絶縁膜が設けられた配線基板である。   Further, as shown in FIG. 18B, in the FCBGA sample, the LSI 60 is mounted on the wiring board 59. Underfill 66 is provided between the wiring board 59 and the LSI 60 and on the side of the LSI 60, and stiffeners 67 are mounted on both sides of the LSI 60 on the wiring board 59. A heat dissipation sheet 68 made of a heat conductive paste or the like is provided on the LSI 60, and a heat sink 69 made of copper is provided on the heat dissipation sheet 68 and the stiffener 67. Further, solder balls 58 are connected to the wiring board 59. Similar to the semiconductor package 35 shown in FIG. 10, the wiring substrate 59 is a wiring substrate provided with three insulating films, that is, a base insulating film, an intermediate insulating film, and a final insulating film.

Figure 2005268810
Figure 2005268810

次に、表1に示すサンプルにおける絶縁膜の機械的特性、即ち、破断強度、弾性率及び破断伸率を測定した。測定は、絶縁膜のフィルムを幅が1cmの短冊状に切り出し、「JPCA規格 ビルトアップ配線板 JPCA−BU01 4.2節」に準拠して引張試験を行い、測定した。測定温度は−65℃、23℃、150℃の3水準とした。この測定結果を表2に示す。なお、表2に示す絶縁膜の樹脂の種類において、「P」はポリイミドを示し、「A」はアラミドを示し、「L」は液晶ポリマーを示し、「E」はエポキシを示し、「F」は多孔質フッ素樹脂を示す。また、「+j」とは絶縁膜の他に1層又は2層の接着樹脂層が設けられていることを示す。   Next, the mechanical properties of the insulating film in the samples shown in Table 1, that is, the breaking strength, the elastic modulus, and the breaking elongation were measured. The measurement was performed by cutting a film of an insulating film into a strip shape having a width of 1 cm and performing a tensile test in accordance with “JPCA standard built-up wiring board JPCA-BU01 section 4.2”. The measurement temperature was set at three levels of -65 ° C, 23 ° C, and 150 ° C. The measurement results are shown in Table 2. In the types of resin of the insulating film shown in Table 2, “P” represents polyimide, “A” represents aramid, “L” represents a liquid crystal polymer, “E” represents epoxy, and “F”. Indicates a porous fluororesin. Further, “+ j” indicates that one or two adhesive resin layers are provided in addition to the insulating film.

また、表2に示す機械的特性値に基づいて、その温度依存性を算出した。即ち、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値を算出し、また、温度が−65℃のときの弾性率をcとし、温度が150℃のときの弾性率をdとするとき、比(c/d)の値を算出し、更に、|c/d−a/b|の値を算出した。この算出結果を表3に示す。   Further, based on the mechanical characteristic values shown in Table 2, the temperature dependence was calculated. That is, when the breaking strength when the temperature is −65 ° C. is a and the breaking strength when the temperature is 150 ° C. is b, the ratio (a / b) value is calculated, and the temperature is −65 ° C. When the elastic modulus at the time is c and the elastic modulus at the temperature of 150 ° C. is d, the ratio (c / d) value is calculated, and the value of | c / d−a / b | is calculated. did. Table 3 shows the calculation results.

更に、表2に示すサンプルの熱応力耐久性を評価した。熱応力耐久性の評価は、半導体パッケージ単体及びボード実装サンプルについて行った。CSPサンプルの単体サンプルについては、−65℃の温度に30分間保持した後、+150℃の温度に30分間保持する基本サイクルを所定の回数繰り返すヒートサイクルを印加した。また、他のサンプル、即ち、CSPサンプルのボード実装サンプル並びにFCBGAサンプルの単体サンプル及びボード実装サンプルについては、−40℃の温度に30分間保持した後、+125℃の温度に30分間保持する基本サイクルを所定の回数繰り返すヒートサイクルを印加した。そして、各サンプルにおいて電気的接続オープン、即ち断線が発生するサイクル数を評価した。低温(−65℃又は−40℃)から高温(+150℃又は+125℃)へ移行する移行時間及び高温から低温へ移行する移行時間は、ヒートサイクル試験機の能力及びサンプルの熱容量により異なるため、適宜調整した。   Furthermore, the thermal stress durability of the samples shown in Table 2 was evaluated. The thermal stress durability was evaluated for a single semiconductor package and a board mounting sample. For the single sample of the CSP sample, a heat cycle in which a basic cycle of holding at a temperature of −150 ° C. for 30 minutes was repeated for a predetermined number of times after being held at a temperature of −65 ° C. for 30 minutes was applied. In addition, for other samples, that is, a CSP sample board mounting sample and a single FCBGA sample sample and a board mounting sample, a basic cycle of holding at a temperature of −40 ° C. for 30 minutes and then holding at a temperature of + 125 ° C. for 30 minutes. A heat cycle was repeated for a predetermined number of times. Then, in each sample, the number of cycles in which electrical connection open, that is, disconnection occurred, was evaluated. The transition time for transition from low temperature (−65 ° C. or −40 ° C.) to high temperature (+ 150 ° C. or + 125 ° C.) and transition time for transition from high temperature to low temperature vary depending on the ability of the heat cycle tester and the heat capacity of the sample. It was adjusted.

なお、半導体デバイスの熱応力耐久性を評価する際に、実使用条件(25〜70℃)でヒートサイクル試験を行うと、試験に長時間を要してしまう。このため、サンプルに(−65〜150℃)、又は(−40〜125℃)のヒートサイクルを印加し、加速試験を行う。温度サイクル試験加速性に関するEIAJ−ET−7404(1999年4月制定)に示されているCoffin−Mansonの式により求められた値を参照すると、例えば(−40〜125℃)のヒートサイクルは、実使用条件(25〜70℃、1サイクル/日)に対して5.7倍の加速性がある。このため、(−40〜125℃)における600サイクルは、実使用条件で約10年間に相当する。   In addition, when evaluating the heat stress durability of a semiconductor device, if a heat cycle test is performed on actual use conditions (25-70 degreeC), a long time will be required for a test. For this reason, the heat test of (-65-150 degreeC) or (-40-125 degreeC) is applied to a sample, and an acceleration test is done. Referring to the value obtained by the Coffin-Manson equation shown in EIAJ-ET-7404 (established in April 1999) regarding the acceleration performance of the temperature cycle test, for example, the heat cycle of (−40 to 125 ° C.) is Acceleration is 5.7 times higher than actual use conditions (25 to 70 ° C., 1 cycle / day). For this reason, 600 cycles at (−40 to 125 ° C.) correspond to about 10 years under actual use conditions.

熱応力耐久性試験の評価結果を表3に示す。なお、表3において、「樹脂クラック」とは絶縁膜の樹脂部分にクラックが発生したことを示し、「半田クラック」とは半田ボールにクラックが発生したことを示す。また、「1000超」及び「500超」とは、夫々1000サイクル及び500サイクルのヒートサイクル後においても、オープン状態とならなかったことを示す。   Table 3 shows the evaluation results of the thermal stress durability test. In Table 3, “resin crack” indicates that a crack has occurred in the resin portion of the insulating film, and “solder crack” indicates that a crack has occurred in the solder ball. Further, “over 1000” and “over 500” indicate that the open state was not achieved even after 1000 cycles and 500 cycles of heat cycle, respectively.

Figure 2005268810
Figure 2005268810

Figure 2005268810
Figure 2005268810

表2及び表3に示すNo.1乃至13は本発明の実施例である。実施例No.1乃至13は、絶縁膜が単層である場合(実施例No.1、3、7乃至13)においては、この絶縁膜の膜厚が3乃至100μmであり、23℃における破断強度が80MPa以上であり、比(a/b)の値が4.5以下であり、|c/d−a/b|の値が0.8以下であるため、絶縁膜又は半田ボールにクラックが発生してオープンとなるまでのサイクル数が、CSPサンプルについては1000サイクル以上であり、FCBGAサンプルについても500サイクルのヒートサイクルを印加してもオープンにならず、熱応力耐久性が優れていた。また、絶縁膜が絶縁層及び接着樹脂層からなる場合(実施例No.2、4、5、6)においては、絶縁膜の膜厚が3乃至100μmであり、絶縁層について、23℃における破断強度が80MPa以上であり、比(a/b)の値が2.5以下であり、|c/d−a/b|の値が0.8以下であるため、絶縁膜又は半田ボールにクラックが発生してオープンとなるまでのサイクル数が、CSPサンプルについては1000サイクル以上であり、FCBGAサンプルについても500サイクルのヒートサイクルを印加してもオープンにならず、熱応力耐久性が優れていた。   No. shown in Table 2 and Table 3. Reference numerals 1 to 13 are embodiments of the present invention. Example No. In Nos. 1 to 13, when the insulating film is a single layer (Example Nos. 1, 3, 7 to 13), the thickness of the insulating film is 3 to 100 μm, and the breaking strength at 23 ° C. is 80 MPa or more. And the ratio (a / b) is 4.5 or less, and the value of | c / d−a / b | is 0.8 or less, so that a crack occurs in the insulating film or the solder ball. The number of cycles until it was opened was 1000 cycles or more for the CSP sample, and the FCBGA sample was not opened even when a 500 heat cycle was applied, and the thermal stress durability was excellent. When the insulating film is composed of an insulating layer and an adhesive resin layer (Example Nos. 2, 4, 5, and 6), the thickness of the insulating film is 3 to 100 μm, and the insulating layer is broken at 23 ° C. Since the strength is 80 MPa or more, the value of ratio (a / b) is 2.5 or less, and the value of | c / d−a / b | is 0.8 or less, the insulating film or solder ball is cracked. The number of cycles until the CSP sample is opened is 1000 cycles or more for the CSP sample, and the FCBGA sample is not opened even when a 500 cycle heat cycle is applied, and the thermal stress durability is excellent. .

特に、実施例No.1乃至11においては、比(a/b)の値が2.5以下であるため、CSP単体サンプルに1000サイクルのヒートサイクルを印加してもオープンにならず、熱応力耐久性が極めて優れていた。   In particular, Example No. In 1 to 11, since the ratio (a / b) is 2.5 or less, even if 1000 cycles of heat cycle is applied to the CSP single sample, it does not open and the thermal stress durability is extremely excellent. It was.

図19及び図20(a)乃至(c)に示すように、実施例No.5のFCBGAサンプルにおいては、絶縁膜が、絶縁層としてのアラミドフィルム61を、接着樹脂層としての2層のエポキシフィルム62が挟んだ構成になっている。そして、ヒートサイクルを1000サイクル印加した後のFCBGAサンプルにおいては、熱応力によりエポキシフィルム62にはクラック63が発生している。しかし、このクラック63はアラミドフィルム61により進行が妨げられており、絶縁膜全体の破断には到らなかった。このため、配線基板内で断線が発生してオープン状態になることはなかった。   As shown in FIG. 19 and FIGS. In the FCBGA sample No. 5, the insulating film has a structure in which an aramid film 61 as an insulating layer is sandwiched between two epoxy films 62 as an adhesive resin layer. In the FCBGA sample after 1000 heat cycles are applied, cracks 63 are generated in the epoxy film 62 due to thermal stress. However, the progress of the crack 63 is hindered by the aramid film 61, and the entire insulating film was not broken. For this reason, the disconnection does not occur in the wiring board and the open state is not caused.

これに対して、表2及び表3に示すNo.14乃至17は比較例である。比較例No.14乃至17は比(a/b)の値が4.5より大きく、|c/d−a/b|の値が0.8より大きかったため、機械的特性の温度依存性が大きかった。このため、熱応力耐久性が劣っていた。   On the other hand, No. shown in Table 2 and Table 3. 14 to 17 are comparative examples. Comparative Example No. 14 to 17 had a ratio (a / b) value greater than 4.5 and a | c / d−a / b | value greater than 0.8, and thus the temperature dependence of the mechanical characteristics was large. For this reason, thermal stress durability was inferior.

図21(a)に示すように、比較例No.14乃至17の樹脂クラックが発生したサンプルにおいては、基体絶縁膜7においてクラック64が発生し、このクラック64が上層配線11を断線させている。これにより、配線基板13がオープン状態となった。また、図21(b)に示すように、比較例No.14乃至17の半田クラックが発生したサンプルにおいては、半田ボール18にクラック65が発生した。これにより、配線基板31がオープン状態となった。   As shown in FIG. In the samples having 14 to 17 resin cracks, cracks 64 are generated in the base insulating film 7, and the cracks 64 break the upper wiring 11. As a result, the wiring board 13 is in an open state. Further, as shown in FIG. In the samples having 14 to 17 solder cracks, the solder balls 18 had cracks 65. As a result, the wiring board 31 is in an open state.

本発明の第1の実施形態に係る配線基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the wiring board which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本実施形態に係る半導体パッケージを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor package which concerns on this embodiment. 横軸に基体絶縁膜の伸率をとり、縦軸に基体絶縁膜に印加する応力をとって、基体絶縁膜の応力−歪曲線を示すグラフ図である。FIG. 5 is a graph showing a stress-strain curve of a base insulating film, with the horizontal axis representing the elongation of the base insulating film and the vertical axis representing the stress applied to the base insulating film. 本実施形態の変形例に係る半導体パッケージを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor package which concerns on the modification of this embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る配線基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the wiring board which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本実施形態の変形例に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the wiring board which concerns on the modification of this embodiment. 本発明の第3の実施形態に係る配線基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the wiring board which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本実施形態に係る半導体パッケージを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor package which concerns on this embodiment. 本発明の第4の実施形態に係る配線基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the wiring board which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本実施形態に係る半導体パッケージを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor package which concerns on this embodiment. (a)乃至(c)は、本発明の第5の実施形態に係る配線基板の製造方法をその工程順に示す断面図である。(A) thru | or (c) are sectional drawings which show the manufacturing method of the wiring board based on the 5th Embodiment of this invention in the order of the process. 本発明の第6の実施形態に係る配線基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the wiring board which concerns on the 6th Embodiment of this invention. (a)乃至(e)は第1の実施形態に係る配線基板の製造方法をその工程順に示す断面図である。(A) thru | or (e) are sectional drawings which show the manufacturing method of the wiring board based on 1st Embodiment in the order of the process. (a)及び(b)は第1の実施形態に係る半導体パッケージの製造方法をその工程順に示す断面図であり、(c)はモールディングを設けた場合の半導体パッケージを示す断面図である。(A) And (b) is sectional drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor package which concerns on 1st Embodiment in the order of the process, (c) is sectional drawing which shows a semiconductor package when a molding is provided. 第2の実施形態に係る配線基板の製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the wiring board which concerns on 2nd Embodiment. (a)乃至(d)は第3の実施形態に係る配線基板の製造方法をその工程順に示す断面図である。(A) thru | or (d) are sectional drawings which show the manufacturing method of the wiring board based on 3rd Embodiment in the order of the process. (a)乃至(d)は第4の実施形態に係る配線基板の製造方法をその工程順に示す断面図である。(A) thru | or (d) are sectional drawings which show the manufacturing method of the wiring board based on 4th Embodiment in the order of the process. 図(a)及び(b)は、評価試験用サンプルの形状を示す図面代用写真であり、(a)はCSP(チップサイズパッケージ)サンプルを示し、(b)はFCBGA(フリップチップボールグリッドアレイ)サンプルを示す(光学顕微鏡写真)。FIGS. (A) and (b) are drawings substitute photographs showing the shape of a sample for evaluation test, (a) shows a CSP (chip size package) sample, and (b) shows an FCBGA (flip chip ball grid array). A sample is shown (photomicrograph). 本発明の実施例No.5のFCBGAサンプルにおいて、クラックの進行が絶縁層で停止している様子を示す図面代用写真である(光学顕微鏡写真)。Example No. 5 of the present invention. 5 is a drawing-substituting photograph showing a state in which the progress of cracks stops at the insulating layer in the FCBGA sample of No. 5 (optical micrograph). (a)乃至(c)は本発明の実施例No.5のFCBGAサンプルにおいて、クラックの進行が絶縁層で停止している様子を示す図面代用写真である(光学顕微鏡写真)。(A) to (c) are examples No. 1 of the present invention. 5 is a drawing-substituting photograph showing a state in which the progress of cracks stops at the insulating layer in the FCBGA sample of No. 5 (optical micrograph). (a)及び(b)はオープンとなったサンプルの不良部分を示す図面代用写真であり、(a)は樹脂クラックを示し、(b)は半田ボールクラックを示す。(光学顕微鏡写真)(A) And (b) is drawing substitute photograph which shows the defective part of the sample which became open, (a) shows a resin crack, (b) shows a solder ball crack. (Optical micrograph) 従来のビルトアッププリント基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional built-up printed circuit board. (a)乃至(c)は、この従来のプリント基板の形成方法をその工程順に示す断面図である。(A) thru | or (c) is sectional drawing which shows this formation method of the conventional printed circuit board in the order of the process. (a)及び(b)は、他の従来の配線基板の製造方法をその工程順に示す断面図である。(A) And (b) is sectional drawing which shows the manufacturing method of the other conventional wiring board in the order of the process.

符号の説明Explanation of symbols

1;支持基板
2;レジスト
3;導体配線層
4;エッチング容易層
5;エッチングバリア層
6;配線本体
7;基体絶縁膜
7a;凹部
8;絶縁層
9;接着樹脂層
10;ヴィアホール
11;上層配線
12;ソルダーレジスト
13、13a;配線基板
14、14a;バンプ
15、15a;半導体デバイス
16;アンダーフィル
17;モールディング
18;半田ボール
19;半導体パッケージ
21;配線基板
22;中間配線
23;最終絶縁膜
24;ヴィアホール
25;半導体パッケージ
31;配線基板
32;中間配線
33;中間絶縁膜
34;ヴィアホール
35;半導体パッケージ
41;保護膜
42;エッチング部
43;配線基板
51乃至53;応力−歪曲線
55、59;配線基板
56、60;LSI
57;モールディング
58;半田ボール
61;アラミドフィルム
62;エポキシフィルム
63、64、65;クラック
66;アンダーフィル
67;スティフナ
68;放熱シート
69;ヒートシンク
71;貫通スルーホール
72;導体配線
73;ベースコア基板
74;ヴィアホール
75;層間絶縁膜
76;導体配線
81;導体配線
82;プリプレグ
83;スルーホール
84;導体ペースト
85;プリント基板
86;ランドパターン
91;支持板
92;導体配線
93;層間絶縁膜
94;ヴィアホール
95;導体配線
96;支持体
97;配線基板
51乃至S53;応力−歪曲線の積分値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Support substrate 2; Resist 3; Conductor wiring layer 4; Etching easy layer 5; Etching barrier layer 6; Wiring main body 7; Substrate insulating film 7a; Concave 8; Insulating layer 9; Adhesive resin layer 10; Wiring 12; Solder resist 13, 13a; Wiring board 14, 14a; Bump 15, 15a; Semiconductor device 16; Underfill 17; Molding 18; Solder ball 19; Semiconductor package 21; Wiring board 22; Intermediate wiring 23; 24; Via hole 25; Semiconductor package 31; Wiring substrate 32; Intermediate wiring 33; Intermediate insulating film 34; Via hole 35; Semiconductor package 41; Protective film 42; Etched portion 43; Wiring substrate 51 to 53; 59; Wiring board 56, 60; LSI
57; molding 58; solder ball 61; aramid film 62; epoxy film 63, 64, 65; crack 66; underfill 67; stiffener 68; heat dissipation sheet 69; heat sink 71; 74; Via hole 75; Interlayer insulating film 76; Conductor wiring 81; Conductor wiring 82; Prepreg 83; Through hole 84; Conductor paste 85; Printed circuit board 86; Land pattern 91; Support plate 92; Conductor wiring 93; Interlayer insulating film 94 ; Via hole 95; conductor wiring 96; support 97; wiring board S 51 to S 53 ; integrated value of stress-strain curve

Claims (33)

ヴィアホールが形成された基体絶縁膜と、この基体絶縁膜の下面に形成され前記ヴィアホールに接続された下層配線と、前記基体絶縁膜上に形成され前記ヴィアホールを介して前記下層配線に接続された上層配線と、を有し、前記基体絶縁膜は、膜厚が3乃至100μmであり、温度が23℃のときの破断強度が80MPa以上であり、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値が4.5以下であることを特徴とする配線基板。 A base insulating film having a via hole formed thereon, a lower layer wiring formed on the lower surface of the base insulating film and connected to the via hole, and a lower layer wiring formed on the base insulating film and connected to the lower layer wiring through the via hole The base insulating film has a film thickness of 3 to 100 μm, a breaking strength when the temperature is 23 ° C. is 80 MPa or more, and a breaking strength when the temperature is −65 ° C. A wiring board, wherein the ratio (a / b) is 4.5 or less, where a is the breaking strength when the temperature is 150 ° C. and b is the breaking strength. 前記基体絶縁膜において、温度が−65℃のときの弾性率をcとし、温度が150℃のときの弾性率をdとするとき、比(c/d)の値が4.7以下であることを特徴とする請求項1に記載の配線基板。 In the base insulating film, when the elastic modulus is c when the temperature is −65 ° C. and d is the elastic modulus when the temperature is 150 ° C., the ratio (c / d) is 4.7 or less. The wiring board according to claim 1. 前記比(a/b)の値が2.5以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1, wherein a value of the ratio (a / b) is 2.5 or less. 前記比(a/b)の値が2.5より大きく4.5以下であり、前記基体絶縁膜における温度が−65℃のときの弾性率をcとし、温度が150℃のときの弾性率をdとするとき、前記a乃至dが下記数式を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の配線基板。
Figure 2005268810
The elastic modulus when the value of the ratio (a / b) is larger than 2.5 and not larger than 4.5, the elastic modulus when the temperature of the base insulating film is −65 ° C. is c, and the elastic modulus when the temperature is 150 ° C. The wiring board according to claim 1, wherein a to d satisfy the following formula, where d is d.
Figure 2005268810
前記基体絶縁膜において、温度が150℃のときの弾性率が2.3GPa以上であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の配線基板。 5. The wiring board according to claim 1, wherein the base insulating film has an elastic modulus of 2.3 GPa or more when the temperature is 150 ° C. 5. 前記基体絶縁膜と前記上層配線との間に配置された1又は複数層の配線構造層を有し、前記配線構造層は、前記ヴィアホールを介して前記下層配線に接続された中間配線と、この中間配線を覆うように形成されこの中間配線と前記上層配線とを相互に接続する他のヴィアホールが形成された中間絶縁膜と、を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の配線基板。 One or more wiring structure layers disposed between the base insulating film and the upper layer wiring, the wiring structure layer including an intermediate wiring connected to the lower layer wiring via the via hole; 6. An intermediate insulating film formed so as to cover the intermediate wiring and formed with another via hole for connecting the intermediate wiring and the upper layer wiring to each other. The wiring board according to item 1. 前記中間絶縁膜のうち、少なくとも最上層に配置された中間絶縁膜は、温度が23℃のときの破断強度が80MPa以上であり、温度が−65℃のときの破断強度をa1、温度が150℃のときの破断強度をb1とするとき、比(a1/b1)の値が4.5以下であることを特徴とする請求項6に記載の配線基板。 Among the intermediate insulating films, the intermediate insulating film disposed at least in the uppermost layer has a breaking strength of 80 MPa or more when the temperature is 23 ° C., a1 when the temperature is −65 ° C., and 150 ° C. The wiring board according to claim 6, wherein the value of the ratio (a1 / b1) is 4.5 or less when the breaking strength at ° C. is b1. 前記中間絶縁膜のうち全ての中間絶縁膜が、温度が23℃のときの破断強度が80MPa以上であり、温度が−65℃のときの破断強度をa1、温度が150℃のときの破断強度をb1とするとき、比(a1/b1)の値が4.5以下であることを特徴とする請求項6又は7に記載の配線基板。 Of the intermediate insulating films, all of the intermediate insulating films have a breaking strength of 80 MPa or more when the temperature is 23 ° C., a1 when the temperature is −65 ° C., and a breaking strength when the temperature is 150 ° C. The wiring board according to claim 6 or 7, wherein the value of ratio (a1 / b1) is 4.5 or less, where b1 is b1. 前記比(a1/b1)の値が4.5以下である中間絶縁膜において、温度が−65℃のときの弾性率をc1とし、温度が150℃のときの弾性率をd1とするとき、比(c1/d1)の値が4.7以下であることを特徴とする請求項7又は8に記載の配線基板。 In the intermediate insulating film having a ratio (a1 / b1) value of 4.5 or less, when the elastic modulus is c1 when the temperature is −65 ° C. and d1 is the elastic modulus when the temperature is 150 ° C., The wiring board according to claim 7 or 8, wherein a value of the ratio (c1 / d1) is 4.7 or less. 前記比(a1/b1)の値が2.5以下であることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の配線基板。 The wiring board according to claim 7, wherein the ratio (a1 / b1) is 2.5 or less. 前記比(a1/b1)の値が2.5より大きく4.5以下であり、前記比(a1/b1)の値が4.5以下である中間絶縁膜において、温度が−65℃のときの弾性率をc1とし、温度が150℃のときの弾性率をd1とするとき、前記a1乃至d1が下記数式を満たすことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の配線基板。
Figure 2005268810
In the intermediate insulating film in which the value of the ratio (a1 / b1) is greater than 2.5 and is 4.5 or less, and the value of the ratio (a1 / b1) is 4.5 or less, the temperature is −65 ° C. 10. The wiring according to claim 7, wherein a1 to d1 satisfy the following formula, where c1 is an elastic modulus and d1 is an elastic modulus when the temperature is 150 ° C. substrate.
Figure 2005268810
前記比(a1/b1)の値が4.5以下である中間絶縁膜において、温度が150℃のときの弾性率が2.3GPa以上であることを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載の配線基板。 The intermediate insulating film having a ratio (a1 / b1) value of 4.5 or less has an elastic modulus of 2.3 GPa or more at a temperature of 150 ° C. The wiring board according to item 1. 前記基体絶縁膜の下面には凹部が形成されており、前記下層配線は前記凹部に埋め込まれていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1, wherein a concave portion is formed on a lower surface of the base insulating film, and the lower layer wiring is embedded in the concave portion. 前記下層配線の下面は、前記基体絶縁膜の下面よりも0.5乃至10μm上方に位置していることを特徴とする請求項13に記載の配線基板。 14. The wiring board according to claim 13, wherein the lower surface of the lower layer wiring is located 0.5 to 10 [mu] m above the lower surface of the base insulating film. 前記基体絶縁膜の下面と前記下層配線の下面とが、同一平面をなしていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の配線基板。 13. The wiring board according to claim 1, wherein a lower surface of the base insulating film and a lower surface of the lower layer wiring are flush with each other. 前記基体絶縁膜の下方に形成され、前記下層配線の一部を覆うと共に残部を露出させる保護膜を有することを特徴とする請求項15に記載の配線基板。 16. The wiring board according to claim 15, further comprising a protective film formed below the base insulating film and covering a part of the lower layer wiring and exposing the remaining part. 前記上層配線の一部を覆い、残部を露出させるソルダーレジスト層を有することを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の配線基板。 17. The wiring board according to claim 1, further comprising a solder resist layer that covers a part of the upper layer wiring and exposes the remaining part. 17. 請求項1乃至17のいずれか1項に記載の配線基板と、この配線基板に搭載された半導体デバイスと、を有することを特徴とする半導体パッケージ。 A semiconductor package comprising: the wiring board according to claim 1; and a semiconductor device mounted on the wiring board. 支持基板上に下層配線を形成する工程と、この下層配線を覆うように膜厚が3乃至100μmである基体絶縁膜を形成する工程と、この基体絶縁膜における前記下層配線の直上域の一部にヴィアホールを形成する工程と、前記基体絶縁膜上に前記ヴィアホールを介して前記下層配線と接続されるように上層配線を形成する工程と、前記支持基板の少なくとも一部を除去する工程と、を有し、前記基体絶縁膜を形成する工程は、温度が23℃のときの破断強度が80MPa以上であり、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値が4.5以下である絶縁材料を前記支持基板に被着させる工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。 A step of forming a lower layer wiring on the support substrate, a step of forming a base insulating film having a film thickness of 3 to 100 μm so as to cover the lower layer wiring, and a part of the region directly above the lower layer wiring in the base insulating film Forming a via hole on the substrate, forming an upper layer wiring on the base insulating film so as to be connected to the lower layer wiring via the via hole, and removing at least a part of the support substrate; And the step of forming the base insulating film has a breaking strength of 80 MPa or more when the temperature is 23 ° C., a is the breaking strength when the temperature is −65 ° C., and 150 ° C. A method of manufacturing a wiring board, comprising a step of attaching an insulating material having a ratio (a / b) value of 4.5 or less to the supporting board when the breaking strength is b. 前記基体絶縁膜において、温度が−65℃のときの弾性率をcとし、温度が150℃のときの弾性率をdとするとき、比(c/d)の値を4.7以下とすることを特徴とする請求項19に記載の配線基板の製造方法。 In the substrate insulating film, when the elastic modulus is c at a temperature of −65 ° C. and d is the elastic modulus at a temperature of 150 ° C., the ratio (c / d) is 4.7 or less. The method of manufacturing a wiring board according to claim 19. 前記(a/b)の値を2.5以下とすることを特徴とする請求項19又は20に記載の配線基板の製造方法。 21. The method of manufacturing a wiring board according to claim 19, wherein the value of (a / b) is 2.5 or less. 前記(a/b)の値を2.5より大きく4.5以下とし、前記基体絶縁膜において、温度が−65℃のときの弾性率をcとし、温度が150℃のときの弾性率をdとするとき、前記a乃至dが下記数式を満たすことを特徴とする請求項19又は20に記載の配線基板の製造方法。
Figure 2005268810
The value of (a / b) is set to be larger than 2.5 and 4.5 or less. In the base insulating film, the elastic modulus when the temperature is −65 ° C. is c, and the elastic modulus when the temperature is 150 ° C. 21. The method for manufacturing a wiring board according to claim 19, wherein a to d satisfy the following mathematical formula:
Figure 2005268810
前記基体絶縁膜において、温度が150℃のときの弾性率を2.3GPa以上とすることを特徴とする請求項19乃至22のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法。 The method of manufacturing a wiring board according to any one of claims 19 to 22, wherein the base insulating film has an elastic modulus of 2.3 GPa or more when the temperature is 150 ° C. 前記ヴィアホールを形成する工程と前記上層配線を形成する工程との間に、1又は複数層の配線構造層を形成する工程を有し、各前記配線構造層を形成する工程において、前記ヴィアホールを介して前記下層配線に接続されるように中間配線を形成する工程と、この中間配線を覆うように中間絶縁膜を形成する工程と、この中間絶縁膜における前記中間配線の直上域の一部にヴィアホールを形成する工程と、を有することを特徴とする請求項19乃至23のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法。 A step of forming one or a plurality of wiring structure layers between the step of forming the via hole and the step of forming the upper layer wiring, and in the step of forming each of the wiring structure layers, the via hole A step of forming an intermediate wiring so as to be connected to the lower layer wiring through a step, a step of forming an intermediate insulating film so as to cover the intermediate wiring, and a part of the intermediate insulating film directly above the intermediate wiring 24. The method of manufacturing a wiring board according to claim 19, further comprising: forming a via hole in the wiring. 前記中間絶縁膜のうち、少なくとも最後に形成される中間絶縁膜は、温度が23℃のときの破断強度を80MPa以上とし、温度が−65℃のときの破断強度をa1、温度が150℃のときの破断強度をb1とするとき、比(a1/b1)の値を4.5以下とすることを特徴とする請求項24に記載の配線基板の製造方法。 Among the intermediate insulating films, at least the last formed intermediate insulating film has a breaking strength of 80 MPa or higher when the temperature is 23 ° C., a1 when the temperature is −65 ° C., and 150 ° C. 25. The method of manufacturing a wiring board according to claim 24, wherein the value of the ratio (a1 / b1) is set to 4.5 or less when the breaking strength at that time is b1. 前記中間絶縁膜のうち全ての中間絶縁膜を形成する工程は、温度が23℃のときの破断強度が80MPa以上であり、温度が−65℃のときの破断強度をa、温度が150℃のときの破断強度をbとするとき、比(a/b)の値が4.5以下である絶縁膜を前記基体絶縁膜又はより下層の中間絶縁膜に被着させる工程を有することを特徴とする請求項24又は25に記載の配線基板の製造方法。 In the step of forming all the intermediate insulating films among the intermediate insulating films, the breaking strength when the temperature is 23 ° C. is 80 MPa or more, the breaking strength when the temperature is −65 ° C. is a, and the temperature is 150 ° C. Characterized in that, when the breaking strength is b, the insulating film having a ratio (a / b) value of 4.5 or less is applied to the base insulating film or a lower intermediate insulating film. The method for manufacturing a wiring board according to claim 24 or 25. 前記比(a1/b1)の値が4.5以下である中間絶縁膜において、温度が−65℃のときの弾性率をc1とし、温度が150℃のときの弾性率をd1とするとき、比(c1/d1)の値を4.7以下とすることを特徴とする請求項25又は26に記載の配線基板の製造方法。 In the intermediate insulating film having a ratio (a1 / b1) value of 4.5 or less, when the elastic modulus is c1 when the temperature is −65 ° C. and d1 is the elastic modulus when the temperature is 150 ° C., 27. A method of manufacturing a wiring board according to claim 25 or 26, wherein the value of the ratio (c1 / d1) is 4.7 or less. 前記比(a1/b1)の値を2.5以下とすることを特徴とする請求項25乃至27のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法。 The method of manufacturing a wiring board according to any one of claims 25 to 27, wherein a value of the ratio (a1 / b1) is 2.5 or less. 前記比(a1/b1)の値を2.5より大きく4.5以下とし、この比(a1/b1)の値を2.5より大きく4.5以下とした中間絶縁膜において、温度が−65℃のときの弾性率をc1とし、温度が150℃のときの弾性率をd1とするとき、前記a1乃至d1が下記数式を満たすことを特徴とする請求項25乃至27のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法。
Figure 2005268810
In the intermediate insulating film in which the value of the ratio (a1 / b1) is greater than 2.5 and 4.5 or less, and the value of the ratio (a1 / b1) is greater than 2.5 and 4.5 or less, the temperature is − 28. Any one of claims 25 to 27, wherein a1 to d1 satisfy the following equation, where c1 is an elastic modulus at 65 ° C. and d1 is an elastic modulus at a temperature of 150 ° C. The manufacturing method of the wiring board as described in 2 ..
Figure 2005268810
前記比(a1/b1)の値を4.5以下とした中間絶縁膜において、温度が150℃のときの弾性率を2.3GPa以上とすることを特徴とする請求項25乃至29のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法。 30. The intermediate insulating film having the ratio (a1 / b1) value of 4.5 or less has an elastic modulus of 2.3 GPa or more at a temperature of 150 ° C. The manufacturing method of the wiring board of 1 item | term. 前記支持基板上に下層配線を形成する工程の前に、前記支持基板上に膜厚が0.5乃至10μmのエッチング容易層を形成する工程を有し、前記支持基板の少なくとも一部を除去する工程の後に、前記エッチング容易層を除去する工程を有することを特徴とする請求項19乃至30のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法。 Before the step of forming the lower layer wiring on the support substrate, the method has a step of forming an easy etching layer having a film thickness of 0.5 to 10 μm on the support substrate, and at least a part of the support substrate is removed. 31. The method of manufacturing a wiring board according to claim 19, further comprising a step of removing the easy-to-etch layer after the step. 前記支持基板上に下層配線を形成する工程の前に、保護層を形成する工程を有し、前記支持基板の少なくとも一部を除去する工程の後に、前記保護層を選択的に除去して前記下層配線の少なくとも一部を露出させる工程を有することを特徴とする請求項19乃至30のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法。 A step of forming a protective layer before the step of forming a lower layer wiring on the support substrate; and a step of selectively removing the protective layer after the step of removing at least a part of the support substrate; The method for manufacturing a wiring board according to any one of claims 19 to 30, further comprising a step of exposing at least a part of the lower layer wiring. 前記上層配線を形成する工程の後に、前記上層配線の一部を覆い、残部を露出させるソルダーレジスト層を形成する工程を有することを特徴とする請求項19乃至32のいずれか1項に記載の配線基板の製造方法。 33. The method according to claim 19, further comprising a step of forming a solder resist layer that covers a part of the upper layer wiring and exposes the remainder after the step of forming the upper layer wiring. A method for manufacturing a wiring board.
JP2005106039A 2002-11-12 2005-04-01 Wiring board and method for manufacturing wiring board Expired - Lifetime JP4457943B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005106039A JP4457943B2 (en) 2002-11-12 2005-04-01 Wiring board and method for manufacturing wiring board

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002328704 2002-11-12
JP2005106039A JP4457943B2 (en) 2002-11-12 2005-04-01 Wiring board and method for manufacturing wiring board

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003382418A Division JP3841079B2 (en) 2002-11-12 2003-11-12 Wiring substrate, semiconductor package, substrate insulating film, and method of manufacturing wiring substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005268810A true JP2005268810A (en) 2005-09-29
JP4457943B2 JP4457943B2 (en) 2010-04-28

Family

ID=35092946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005106039A Expired - Lifetime JP4457943B2 (en) 2002-11-12 2005-04-01 Wiring board and method for manufacturing wiring board

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4457943B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009302476A (en) * 2008-06-17 2009-12-24 Shinko Electric Ind Co Ltd Semiconductor device, and method of manufacturing the same
WO2018037434A1 (en) * 2016-08-24 2018-03-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 Circuit substrate manufacturing method
TWI655891B (en) * 2018-03-08 2019-04-01 綠點高新科技股份有限公司 Electronic module, manufacturing method thereof, housing of electronic device and manufacturing method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001064359A (en) * 1999-08-30 2001-03-13 Fujitsu Ltd Epoxy resin composition and wiring substrate using the same
JP2002198462A (en) * 2000-10-18 2002-07-12 Nec Corp Wiring board for mounting semiconductor device and its manufacturing method, and semiconductor package
JP2002201364A (en) * 2001-01-05 2002-07-19 Fujitsu Ltd Flame-retardant resin composition and build-up substrate using the same
JP2002280682A (en) * 2001-01-12 2002-09-27 Fujitsu Ltd Insulating resin composition and multilayer circuit board containing insulation layer formed therefrom
JP2004179647A (en) * 2002-11-12 2004-06-24 Nec Corp Wiring board, semiconductor package, and method for producing base insulating film and wiring board

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001064359A (en) * 1999-08-30 2001-03-13 Fujitsu Ltd Epoxy resin composition and wiring substrate using the same
JP2002198462A (en) * 2000-10-18 2002-07-12 Nec Corp Wiring board for mounting semiconductor device and its manufacturing method, and semiconductor package
JP2002201364A (en) * 2001-01-05 2002-07-19 Fujitsu Ltd Flame-retardant resin composition and build-up substrate using the same
JP2002280682A (en) * 2001-01-12 2002-09-27 Fujitsu Ltd Insulating resin composition and multilayer circuit board containing insulation layer formed therefrom
JP2004179647A (en) * 2002-11-12 2004-06-24 Nec Corp Wiring board, semiconductor package, and method for producing base insulating film and wiring board

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009302476A (en) * 2008-06-17 2009-12-24 Shinko Electric Ind Co Ltd Semiconductor device, and method of manufacturing the same
WO2018037434A1 (en) * 2016-08-24 2018-03-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 Circuit substrate manufacturing method
TWI655891B (en) * 2018-03-08 2019-04-01 綠點高新科技股份有限公司 Electronic module, manufacturing method thereof, housing of electronic device and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP4457943B2 (en) 2010-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4108643B2 (en) Wiring board and semiconductor package using the same
KR102295990B1 (en) Embedded semiconductor device package and method of manufacturing thereof
JP4055717B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5331958B2 (en) Wiring board and semiconductor package
JP4538373B2 (en) Manufacturing method of coreless wiring substrate and manufacturing method of electronic device having the coreless wiring substrate
JP5367523B2 (en) Wiring board and method of manufacturing wiring board
US7602062B1 (en) Package substrate with dual material build-up layers
JPWO2007126090A1 (en) CIRCUIT BOARD, ELECTRONIC DEVICE DEVICE, AND CIRCUIT BOARD MANUFACTURING METHOD
US11152293B2 (en) Wiring board having two insulating films and hole penetrating therethrough
JP4890959B2 (en) WIRING BOARD, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND SEMICONDUCTOR PACKAGE
US20210195761A1 (en) Manufacturing method of package structure
US20040089470A1 (en) Printed circuit board, semiconductor package, base insulating film, and manufacturing method for interconnect substrate
KR100690480B1 (en) Connection Substrate, Multilayer Wiring Board Using the Connection Substrate, Substrate for Semiconductor Package, Semiconductor Package, and Methods for Manufacturing Them
JP3841079B2 (en) Wiring substrate, semiconductor package, substrate insulating film, and method of manufacturing wiring substrate
JP4449975B2 (en) Connection board, multilayer wiring board using the connection board, and methods of manufacturing the same
KR101167429B1 (en) Method for manufacturing the semiconductor package
JP4457943B2 (en) Wiring board and method for manufacturing wiring board
JP4597561B2 (en) Wiring board and manufacturing method thereof
JP2004221618A (en) Semiconductor device mounting substrate and its manufacturing method, as well as semiconductor package
WO2003100850A1 (en) Substrate, wiring board, semiconductor package-use substrate, semiconductor package and production methods for them
JP4605176B2 (en) Semiconductor mounting substrate, semiconductor package manufacturing method, and semiconductor package
US20200068721A1 (en) Package structure and manufacturing method thereof
JP2004207266A (en) Method for manufacturing connection substrate and multilayer wiring board
JP2004055606A (en) Semiconductor-mounting board, semiconductor package using the same, and method of manufacturing them

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061013

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20070112

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20080620

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080707

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090924

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100119

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100201

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4457943

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130219

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130219

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140219

Year of fee payment: 4

EXPY Cancellation because of completion of term