JP2006245070A - Circuit apparatus - Google Patents
Circuit apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006245070A JP2006245070A JP2005055077A JP2005055077A JP2006245070A JP 2006245070 A JP2006245070 A JP 2006245070A JP 2005055077 A JP2005055077 A JP 2005055077A JP 2005055077 A JP2005055077 A JP 2005055077A JP 2006245070 A JP2006245070 A JP 2006245070A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- solder
- wiring
- layer
- circuit element
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition 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
- H01L2224/32221—Disposition 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
- H01L2224/32225—Disposition 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—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
- H01L2224/48221—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
- H01L2224/48225—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
- H01L2224/48227—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 connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means 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
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/191—Disposition
- H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
- H01L2924/19105—Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate
Abstract
Description
本発明は、回路基板にICチップ(回路素子)などを搭載した回路装置に関するものである。 The present invention relates to a circuit device in which an IC chip (circuit element) or the like is mounted on a circuit board.
携帯電話、PDA、DVC、DSCといったポータブルエレクトロニクス機器の高機能化が加速するなか、こうした製品が市場で受け入れられるためには小型・軽量化が必須となっており、その実現のために高集積のシステムLSIが求められている。一方、これらのエレクトロニクス機器に対しては、より使い易く便利なものが求められており、機器に使用されるLSIに対し、高機能化、高性能化が要求されている。このため、LSIチップの高集積化にともないそのI/O数が増大する一方でパッケージ自体の小型化要求も強く、これらを両立させるために、半導体部品の高密度な基板実装に適合した半導体パッケージの開発が強く求められている。こうした要求に対応するため、CSP(Chip Size Package)と呼ばれるパッケージ技術が種々開発されている。 As portable electronic devices such as mobile phones, PDAs, DVCs, and DSCs are accelerating their functions, miniaturization and weight reduction are essential for their acceptance in the market. There is a need for a system LSI. On the other hand, these electronic devices are required to be easier to use and convenient, and higher functionality and higher performance are required for LSIs used in the devices. For this reason, as the number of I / Os increases with higher integration of LSI chips, there is a strong demand for miniaturization of the package itself. In order to achieve both of these, a semiconductor package suitable for high-density board mounting of semiconductor components Development is strongly demanded. In order to meet such demands, various package technologies called CSP (Chip Size Package) have been developed.
こうしたパッケージの例として、BGA(Ball Grid Array)が知られている。BGAは、パッケージ用基板の上に半導体チップを実装し、それを樹脂モールディングした後、反対側の面に外部端子としてハンダボールをエリア状に形成したものである。BGAでは、実装エリアが面で達成されるので、パッケージを比較的容易に小型化することができる。また、回路基板側でも狭ピッチ対応とする必要がなく、高精度な実装技術も不要となるので、BGAを用いると、パッケージコストが多少高い場合でもトータルな実装コストとしては低減することが可能となる。 As an example of such a package, BGA (Ball Grid Array) is known. In the BGA, a semiconductor chip is mounted on a package substrate, resin-molded, and then solder balls are formed in an area as external terminals on the opposite surface. In BGA, since the mounting area is achieved in terms of surface, the package can be reduced in size relatively easily. In addition, it is not necessary to support narrow pitches on the circuit board side, and high-precision mounting technology is not required. Therefore, if BGA is used, the total mounting cost can be reduced even if the package cost is somewhat high. Become.
BGA(回路装置)の概略構成として、図1にISB(Integrated System in Board;登録商標)の一例を示す。ISBとは、半導体ベアチップを中心とする電子回路のパッケージングにおいて、銅による配線パターンを持ちながら回路部品を支持するためのコア(基材)を使用しない独自のコアレスシステム・イン・パッケージである。特許文献1には、こうしたシステム・イン・パッケージが記載されている。 As a schematic configuration of a BGA (circuit device), FIG. 1 shows an example of an ISB (Integrated System in Board; registered trademark). ISB is an original coreless system-in-package that does not use a core (base material) for supporting circuit components while having a wiring pattern made of copper in packaging of electronic circuits centering on semiconductor bare chips. Patent Document 1 describes such a system-in-package.
図1ではISBの全体構造をわかりやすくするため、単一の配線層のみ示しているが、実際には、複数の配線層が積層した構造となっている。このISBでは、LSIベアチップ201、Trベアチップ202、及びチップCR203が銅パターン205からなる配線により結線された構造となっている。LSIベアチップ201は、引き出し電極や配線に対し、金線ボンディング204により導通されている。また、チップCR203は、はんだ等のロウ材からなる接着部材209により銅パターン205上に固定され、接着部材209を介して銅パターン205と導通する構造となっている。LSIベアチップ201の直下には、導電性ペースト206が設けられ、これを介してISBがプリント配線基板に実装される。ISB全体はエポキシ樹脂などからなる樹脂パッケージ207により封止された構造となっている。
しかしながら、BGA200をプリント配線基板に実装する際(具体的には、はんだボール208をプリント配線基板上の電極と接続固定する際)に加わる熱処理によって、BGA200内のはんだ接着部材209が体積膨張し、BGA200内で剥離の起点となることがあるため、BGA200を実装したプリント配線基板の信頼性が劣化する問題がある。
However, when the BGA 200 is mounted on the printed wiring board (specifically, when the
さらに、BGA200の製造工程において、はんだ等のロウ材からなる接着部材209を設けた後にはんだボール208を設ける場合には、はんだボール208を形成する際に加わる熱処理によって、BGA200内のはんだ接着部材209が体積膨張し、BGA200内で剥離の起点となったりすることがあるため、BGA200の信頼性が著しく劣化する問題がある。
Further, in the manufacturing process of the BGA 200, when the
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、回路基板に回路素子を搭載した回路装置の耐熱信頼性を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve the heat resistance reliability of a circuit device in which a circuit element is mounted on a circuit board.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の回路装置は、回路基板と、回路基板の一方の面に搭載された回路素子と、回路基板に、回路素子を固定する第1接続部材と、回路基板の他方の面に設けられた第2接続部材と、を備え、第1接続部材は、熱収縮性を有するNi合金を核とした接続部材であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a circuit device according to an aspect of the present invention includes a circuit board, a circuit element mounted on one surface of the circuit board, and a first connection member that fixes the circuit element to the circuit board. And a second connecting member provided on the other surface of the circuit board, wherein the first connecting member is a connecting member having a heat shrinkable Ni alloy as a core.
この態様によると、回路装置をプリント実装基板上に実装する際に加わる熱処理によって発生する回路基板と回路素子との剥離による断線や回路素子の位置ずれを抑制することができる。このため、回路装置の耐熱信頼性が向上する。これは、第1接着部材が加わる熱処理によって熱収縮する機能を有しているので、従来の接続部材を用いた場合に発生する体積膨張に起因した応力負荷が抑制されるためである。 According to this aspect, it is possible to suppress disconnection and displacement of the circuit element due to separation between the circuit board and the circuit element, which are generated by heat treatment applied when the circuit device is mounted on the printed mounting board. For this reason, the heat resistance reliability of the circuit device is improved. This is because, since the first adhesive member has a function of being thermally contracted by the heat treatment applied, the stress load due to the volume expansion generated when the conventional connecting member is used is suppressed.
また別の態様によると、第1接続部材は、Ni合金核、Niめっき層、及びSnを主体とするはんだ層の3層構造を有するはんだ材であることが好ましい。このようにすることにより、Niめっき層がNi合金核とSnを主体とするはんだ層とが熱混合することがなくなり、Ni合金核の熱収縮性を効果的に機能させるはんだ材とすることができる。この結果、熱処理によって発生する回路基板と回路素子との剥離による断線や回路素子の位置ずれをより効果的に抑制することができる。 According to another aspect, the first connection member is preferably a solder material having a three-layer structure of a Ni alloy nucleus, a Ni plating layer, and a solder layer mainly composed of Sn. By doing so, the Ni plating layer does not thermally mix the Ni alloy core and the solder layer mainly composed of Sn, and a solder material that effectively functions the heat shrinkability of the Ni alloy core can be obtained. it can. As a result, it is possible to more effectively suppress disconnection due to peeling between the circuit board and the circuit element generated by the heat treatment and displacement of the circuit element.
本発明の別の態様の回路装置は、回路素子と第1接続部材は、樹脂で覆われていることを特徴とする。このようにすることにより、回路装置を実装する際に加わる熱処理によって発生する樹脂の剥離欠陥やクラック発生も抑制することができる。 The circuit device according to another aspect of the present invention is characterized in that the circuit element and the first connecting member are covered with a resin. By doing in this way, the resin peeling defect and the crack which generate | occur | produce by the heat processing added when mounting a circuit apparatus can also be suppressed.
さらに別の態様によると、第2接続部材は、熱膨張性を有するはんだ材であって、第1接続部材を設けた後に第2接続部材を設けることを特徴とする。このようにすることにより、第2接続部材を形成する際に加わる熱処理によって発生する回路基板と回路素子との剥離による断線や回路素子の位置ずれを抑制することができる。 According to still another aspect, the second connecting member is a solder material having a thermal expansion property, and the second connecting member is provided after the first connecting member is provided. By doing in this way, the disconnection by the peeling of the circuit board and circuit element which generate | occur | produced by the heat processing added when forming a 2nd connection member, and the position shift of a circuit element can be suppressed.
本発明によれば、回路基板に回路素子を搭載した回路装置の耐熱信頼性を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat resistance reliability of the circuit apparatus which mounted the circuit element on the circuit board can be improved.
以下、本発明を具現化した実施形態について図面に基づいて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、本明細書において、「上」方向とは、多層配線構造体に対して、回路素子が存在する方向が上であると規定している。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate. Further, in this specification, the “upward” direction defines that the direction in which the circuit elements exist is upward with respect to the multilayer wiring structure.
図2は、本発明の実施形態に係る回路装置の断面構造の一例を示す図である。この回路装置は、層間絶縁膜405および配線407からなる配線層が複数層積層した多層配線構造体500と、その表面に形成された回路素子410aおよび410bにより構成されている。回路素子410aは、導電性ペーストなどの接着層430aによって固定され、金線ボンディング412により配線407と導通されている。回路素子410bは、Ni合金核、Niめっき層、及びSn−Sb−Biはんだ層の3層構造を有するはんだ材430bによって固着され、さらにはんだ材430bを介して配線407と電気的に接続している。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional structure of the circuit device according to the embodiment of the present invention. This circuit device includes a
はんだ材430bとしては、例えば、Ni:32%、Co:5%、Fe:63%(重量%)の合金に冷間加工を施したものを核とし、Ni−Pの無電解めっき(めっき厚3μm)でバリア膜を形成し、Sn:85%、Sb:10%、Bi:5%(重量%)はんだを用いる。上記Niを核とした合金は、30%の冷間加工により熱収縮性を発現する。
As the
多層配線構造体500の裏面には、はんだボール420が設けられている。回路素子410aおよび410bは、封止樹脂415により封止された構造となっている。尚、はんだ材430bは、本発明の「第1接続部材」、はんだボール420は、本発明の「第2接続部材」の一例である。
こうした回路装置においては、回路装置をプリント実装基板に実装する際に加わる熱処理によって発生する回路基板と回路素子との剥離による断線や回路素子の位置ずれを抑制することができる。また、封止樹脂の剥離欠陥やクラック発生も抑制することができる。これは、従来のはんだ接続部材を用いた場合では、回路装置をプリント実装基板などに実装接続する際に加わる熱処理によって、回路基板と回路素子を接続固定している部分の接続部材が体積膨張し、回路素子や封止樹脂に応力負荷がかかることに起因している。本実施形態では、熱収縮性を有するNi合金核としたはんだ材を接続部剤として用いているので、回路装置をプリント実装基板などに実装接続する際の熱処理が加わっても応力負荷はかからないため、回路基板と回路素子との剥離や封止樹脂のクラックといった欠陥は生じない。 In such a circuit device, it is possible to suppress disconnection due to peeling between the circuit board and the circuit element and displacement of the circuit element caused by heat treatment applied when the circuit device is mounted on the printed mounting board. Moreover, peeling defects and cracks in the sealing resin can be suppressed. This is because when a conventional solder connection member is used, the connection member in the portion where the circuit board and the circuit element are connected and fixed is volume-expanded by heat treatment applied when the circuit device is mounted and connected to a printed circuit board or the like. This is because the stress load is applied to the circuit element and the sealing resin. In this embodiment, since a solder material having a Ni alloy core having heat shrinkability is used as a connecting agent, no stress load is applied even if heat treatment is applied when the circuit device is mounted and connected to a printed circuit board or the like. Defects such as peeling between the circuit board and the circuit element and cracks in the sealing resin do not occur.
次に本発明の実施形態として、支持基板のない回路装置の製造方法を例に挙げ、図3〜図5を参照して説明する。 Next, as an embodiment of the present invention, a method for manufacturing a circuit device without a support substrate will be described as an example and described with reference to FIGS.
まず、図3(A)のように、金属箔400上に所定の表面に選択的に導電被膜402を形成する。具体的には、フォトレジスト401で金属箔400を被覆した後、電界めっき法により、金属箔400の露出面に導電被膜402を形成する。導電被膜402の膜厚は、例えば1〜10μm程度とする。この導電被膜402は、最終的に回路装置の裏面電極となるので、はんだ等のロウ材との接着性の良い金、または銀を用いて形成することが好ましい。 金属箔400の主材料は、Cu、Al、Fe−Ni等の合金等とすることが好ましい。ロウ材の付着性やめっき性が良好だからである。金属箔400の厚さは、ここでは70μmとするが、特に制限はない。通常は10μm〜300μm程度とする。
First, as shown in FIG. 3A, a
つづいて図3(B)に示すように、金属箔400上に、第一層目の配線パターンを形成する。まず金属箔400を化学研磨して表面のクリーニングと表面粗化を行う。次に、金属箔400上に熱硬化性樹脂で導電被膜402全面を覆い、加熱硬化させて平坦な表面を有する膜とする。つづいてこの膜中に、導電被膜402に到達する直径100μm程度のビアホール404を形成する。ビアホール404を設ける方法としては、本実施形態では炭酸ガスレーザーを用いた加工によったが、その他、機械加工、薬液による化学エッチング加工、プラズマを用いたドライエッチング法などを用いることもできる。
Subsequently, as shown in FIG. 3B, a first-layer wiring pattern is formed on the
その後、エキシマレーザーを照射してエッチング滓を除去し、つづいて、ビアホール404を埋め込むように全面に銅めっき層を形成する。この銅めっき層はビアホール404の段差で断線しないように、まず無電界銅めっきして全面に約0.5μmと薄く形成した後、電界めっきにより合計約20μmの厚みに形成する。無電解めっき用触媒は、通常パラジウムを用いることが多く、可とう性の絶縁基材に無電解用めっき用触媒を付着させるには、パラジウムを錯体の状態で水溶液に含ませ、可とう性の絶縁基材を浸漬して表面にパラジウム錯体を付着させ、そのまま、還元剤を用いて、金属パラジウムに還元することによって可とう性の絶縁基材表面にめっきを開始するための核を形成することができる。通常は、このような操作をするために、被めっき物を、アルコールや酸で洗浄し、表面に付着した油分を除去しておく。
Thereafter, excimer laser irradiation is performed to remove the etching soot, and then a copper plating layer is formed on the entire surface so as to fill the via
銅めっき層の形成時に、形成条件を調整することにより、所望の表面粗さや表面形態を実現し、その後に形成される層間絶縁膜との密着性を向上させることもできる。たとえば、無電界めっきを行う際、めっき液に添加剤を含有させ、その後、所定の条件でパルス電流による電界めっきを施し、さらに薬液により表面処理することにより、平滑表面に微細銅粒子の凹凸面が形成される。これにより、層間絶縁膜との密着性が向上する。微細銅粒子の凹凸面を好適に形成するためには、無電界めっきの段階で、銅のグレインサイズを小さくするとともに結晶軸が様々な方向を向くようにすることが好ましい。本実施形態と同様の工程により形成した銅めっきの表面凹凸を測定したところ、約0.8μm程度であった。 By adjusting the formation conditions during the formation of the copper plating layer, it is possible to achieve a desired surface roughness and surface form, and to improve the adhesion with an interlayer insulating film formed thereafter. For example, when electroless plating is performed, an additive is added to the plating solution, followed by electroplating with a pulsed current under predetermined conditions, and further surface treatment with a chemical solution, thereby providing an uneven surface with fine copper particles on a smooth surface. Is formed. This improves the adhesion with the interlayer insulating film. In order to suitably form the uneven surface of the fine copper particles, it is preferable that the grain size of the copper is reduced and the crystal axes are directed in various directions at the stage of electroless plating. When the surface unevenness of the copper plating formed by the same process as in the present embodiment was measured, it was about 0.8 μm.
その後、フォトレジストをマスクとして銅めっき層をエッチングし、銅からなる配線407を形成する。たとえば、レジストから露出した箇所に、化学エッチング液をスプレー噴霧して不要な銅箔をエッチング除去し、配線パターンを形成することができる。エッチングレジストは、通常のプリント配線板に用いることのできるエッチングレジスト材料を用いることができ、レジストインクをシルクスクリーン印刷して形成したり、エッチングレジスト用感光性ドライフィルムを銅箔の上にラミネートして、その上に配線導体の形状に光を透過するフォトマスクを重ね、紫外線を露光し、露光しなかった箇所を現像液で除去して形成することができる。化学エッチング液には、塩化第二銅と塩酸の溶液、塩化第二鉄溶液、硫酸と過酸化水素の溶液、過硫酸アンモニウム溶液など、通常のプリント配線板に用いる化学エッチング液を用いることができる。
Thereafter, the copper plating layer is etched using the photoresist as a mask to form a
同様の手順により、層間絶縁膜405の形成、ビアホール形成、銅めっき層の形成および銅めっき層のパターニングの手順を繰り返し行うことにより、図3(C)に示すような多層配線構造を形成する。すなわち、配線407および層間絶縁膜405からなる配線層が積層した多層配線構造を形成する。
A multilayer wiring structure as shown in FIG. 3C is formed by repeating the procedure of forming the
つづいて図4(A)に示すように、回路素子410a、410bを搭載する。まず多層配線パターンの表面にソルダーレジスト層408を形成する。ソルダーレジスト層408を構成する材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂、および、これらの混合物、さらに、これらの樹脂にカーボンブラック、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化スズ、酸化鉄、酸化銅、タルク、雲母、カオリナイト、炭酸カルシウム、シリカ、酸化チタン等の無機フィラーを混合したもの等が例示される。ここでは、フィラー含有エポキシ樹脂を用いる。
Subsequently, as shown in FIG. 4A,
次に、ソルダーレジスト層408の表面に回路素子410a、410bを搭載する。回路素子410aとしては、トランジスタ、ダイオード、ICチップ等の半導体素子であり、回路素子410bとしては、チップコンデンサ、チップ抵抗等の受動素子である。なお、CSP、BGA等のフェイスダウンの半導体素子も実装できる。図4(A)の構造では、回路素子410aがベアーのトランジスタチップであり、回路素子410bがチップコンデンサである。回路素子410aは、樹脂からなる接着層430aによりソルダーレジスト層408に固着する。接着層430aとして、熱硬化性樹脂で構成される絶縁ペーストを用いる場合は、100℃以上に加熱することにより、ソルダーレジスト層408と固着する。その後、配線407と金線412により結線する。回路素子410bは、Ni合金核、Niめっき層、及びSn−Sb−Biはんだ層の3層構造を有するはんだ材430bにより配線層407に固着される。上記はんだ材を微粒子にし、クリームはんだとして用いる場合は、リフロー工程をさらに経ることで、固着される。これらを絶縁性樹脂415でモールドする。回路素子のモールドは、金属箔400に設けた複数個のモジュールに対して、金型を用いて同時に行う。この工程は、トランスファーモールド、インジェクションモールド、ポッティングまたはディッピングにより実現できる。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂がトランスファーモールドまたはポッティングで実現でき、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂はインジェクションモールドで実現できる。
Next,
はんだ材430bとしては、例えば、Ni:32%、Co:5%、Fe:63%(重量%)の合金に冷間加工を施したものを核とし、Ni−Pの無電解めっき(めっき厚3μm)でバリア膜を形成し、Sn:85%、Sb:10%、Bi:5%(重量%)はんだを用いる。上記Niを核とした合金は30%の冷間加工により、熱収縮性を発現する。
As the
その後、図4(B)に示すように、多層配線構造から金属箔400を除去し、裏面にはんだボール420を形成する。金属箔400の除去は、研磨、研削、エッチング、レーザの金属蒸発等により行うことができる。本実施形態では以下の方法を採用する。すなわち、研磨装置または研削装置により金属箔400全面を50μm程度削り、残りの金属箔400を化学的にウェットエッチングにより除去する。なお、金属箔400全部をウェットエッチングにより除去してもよい。こうした工程を経ることにより、回路素子の搭載された側と反対側の面に、第1層目の配線407の裏面が露出する構造となる。これにより、本実施形態で得られるモジュールでは裏面が平坦となり、回路装置のマウント時にはんだ等の表面張力でそのまま水平に移動し、容易にセルフアラインできるというプロセス上の利点が得られる。つづいて露出した導電被膜402にはんだ等の導電材を被着してはんだボール420を形成し、回路装置を完成する。
Thereafter, as shown in FIG. 4B, the
はんだボール420としては、例えば、Sn:85%、Sb:10%、Bi:5%(重量%)はんだを用いる。
As the
なお、はんだ材430bとはんだボール420の溶融温度は、それぞれ240℃と220℃である。このため、はんだボール420を形成する際においても、はんだ材430bは溶融することはなく、安定して回路装置を形成することができる。
The melting temperatures of the
上記した金属箔400の除去工程を行うまでは、金属箔400が支持基板となる。金属箔400は、配線407形成時の電解めっき工程において電極としても利用される。また、封止樹脂415をモールドする際にも、金型への搬送、金型への実装の作業性を良好にすることができる。
Until the above-described removal process of the
次に、封止樹脂415を回路装置毎にダイシングにより分離する。図5は、ダイシングの方法を説明するための図である。絶縁樹脂層455上に、複数の回路装置形成領域がマトリクス状に配置されている。配線パターン465が形成されていない部分は絶縁樹脂460が露出している。ダイシングは、ダイシングライン490に沿って行われるため、絶縁樹脂のみの切断となり、金属箔の切断やモールド樹脂の切断によって引き起こされる切断面の荒れやブレードの消耗等が抑制される。なお、本例では位置合わせマーク470を設けているため、ダイシングラインの位置を迅速かつ正確に把握することができる。なお、BGA等の従来のCSPにおいては、基板上に形成されたモジュールを金型で打ち抜く方法が採用されている。本実施形態ではダイシングにより絶縁樹脂を切断することによりモジュールを得ることができ、製造プロセス上、大きなメリットがある。
Next, the sealing
以上の工程により、支持基板を有しない回路装置を作製することができる。なお、本発明の回路装置は上記実施の形態以外の方法で作製することもできる。 Through the above steps, a circuit device having no supporting substrate can be manufactured. Note that the circuit device of the present invention can be manufactured by a method other than the above embodiment mode.
200 回路装置
201 LSIベアチップ
202 Trベアチップ
203 チップCR
204 金線ボンディング
205 銅パターン
206 導電性ペースト
207 樹脂パッケージ
208 はんだボール
209 接続部材
400 金属箔
401 フォトレジスト
402 導電被膜
405 層間絶縁膜
407 配線
408 ソルダーレジスト層
410a 回路素子
410b 回路素子
412 金線
415 絶縁性樹脂
420 はんだボール
430a 接着層
430b Ni合金核、Niめっき層、及びSnを主体とするはんだ層の3層構造を有するはんだ材
455 絶縁樹脂層
460 絶縁樹脂
465 配線パターン
470 マーク
490 ダイシングライン
500 回路装置
200
204
Claims (4)
前記回路基板の一方の面に搭載された回路素子と、
前記回路基板に、前記回路素子を固定する第1接続部材と、
前記回路基板の他方の面に設けられた第2接続部材と、を備え、
前記第1接続部材は、熱収縮性を有するNi合金を核とした接続部材であることを特徴とした回路装置。 A circuit board;
A circuit element mounted on one surface of the circuit board;
A first connecting member for fixing the circuit element to the circuit board;
A second connecting member provided on the other surface of the circuit board,
The circuit device according to claim 1, wherein the first connecting member is a connecting member having a heat-shrinkable Ni alloy as a core.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005055077A JP2006245070A (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Circuit apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005055077A JP2006245070A (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Circuit apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006245070A true JP2006245070A (en) | 2006-09-14 |
Family
ID=37051218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005055077A Pending JP2006245070A (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Circuit apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006245070A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013207006A (en) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Toppan Printing Co Ltd | Wiring board with through electrode and manufacturing method of the same |
-
2005
- 2005-02-28 JP JP2005055077A patent/JP2006245070A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013207006A (en) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Toppan Printing Co Ltd | Wiring board with through electrode and manufacturing method of the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3877717B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP4020874B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US7506437B2 (en) | Printed circuit board having chip package mounted thereon and method of fabricating same | |
JP4219951B2 (en) | Solder ball mounting method and solder ball mounting substrate manufacturing method | |
US20100044845A1 (en) | Circuit substrate, an electronic device arrangement and a manufacturing process for the circuit substrate | |
US8288865B2 (en) | Semiconductor module having semiconductor device mounted on device mounting substrate | |
US20080128903A1 (en) | Semiconductor module, method for manufacturing semiconductor modules and mobile device | |
JP2010087229A (en) | Semiconductor module, method of manufacturing semiconductor module, and portable device | |
JP2009182272A (en) | Device mounting board and method of manufacturing same, semiconductor module and method of manufacturing the same, and portable device | |
JP2007165373A (en) | Printed wiring board having component mounting pin and electronic apparatus using the same | |
JP2009016377A (en) | Multilayer wiring board and multilayer wiring board manufacturing method | |
JP2007005357A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
US6896173B2 (en) | Method of fabricating circuit substrate | |
US20120266463A1 (en) | Method for manufacturing printed circuit board | |
US20100140797A1 (en) | Device mounting board and method of manufacturing the board, semiconductor module and method of manufacturing the module | |
JP2004200668A (en) | Semiconductor device, method of manufacturing the same, and sheet-like wiring member | |
JP2006245070A (en) | Circuit apparatus | |
JP2005294285A (en) | Semiconductor module and its manufacturing method | |
JP4605176B2 (en) | Semiconductor mounting substrate, semiconductor package manufacturing method, and semiconductor package | |
JP2011054670A (en) | Semiconductor module, method of manufacturing the same, and portable device | |
TWI305124B (en) | Glass circuit board and manufacturing method thereof | |
JP4413206B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP4605177B2 (en) | Semiconductor mounting substrate | |
JP4103482B2 (en) | Semiconductor mounting substrate, semiconductor package using the same, and manufacturing method thereof | |
JP5306443B2 (en) | Device mounting substrate, device mounting substrate manufacturing method, semiconductor module, and semiconductor module manufacturing method |