JP2006294822A - 電子回路装置及び電子回路装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷熱耐久性を低下させることなく、半田接合不良を防止することができる電子回路装置及び電子回路装置の製造方法を提供することを提供すること。
【解決手段】 半導体パッケージ１０は、モールド体１１、ランド１２、絶縁性フィルム１３、半田材１５（充填半田１５ａ、半田ボール１５ｂ）などを備える。モールド体１１は、プリント基板２０と対向する面に中継材１４ａとなる金属粒子１４が分散された絶縁性フィルム１３を備える。この絶縁性フィルム１３は、ランド１２に対応する位置に複数の貫通穴１６を備え、充填半田１５ａが充填される。そして充填半田１５ａの露出面には、複数の半田ボール１５ｂが形成される。プリント基板２０は、複数のスルーホール２２、ランド２３が形成された基材２１を備える。そして、スルーホール２２内において半田ボール１５ｂとランド２３とが接合するように半導体パッケージ１０をプリント基板２０上に搭載する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子回路装置及び電子回路装置の製造方法に関するものである。

従来、複数の半田ボールを備える半導体パッケージをプリント基板上に搭載する電子回路装置として特許文献１及び特許文献２に示すものがあった。

特許文献１に示す電子回路装置のプリント基板は、スルーホール及び、そのスルーホールの上面から内部表面を介して裏面へと接続されるランドを備える。そして、半導体パッケージは、半田ボールがスルーホール内に挿入されてプリント基板に搭載される。

また、特許文献２に示す電子回路装置の半導体パッケージは、半田ボール及びプリント基板のランドに対応する位置に貫通穴を有する絶縁フィルムを介してプリント基板に搭載される。
特開２００２−６４２６５号公報 特開２００１−２２３４６３号公報

しかしながら、特許文献１における電子回路装置は、半田ボールがスルーホール内へ流れ込む量が不確定なため、半導体パッケージとプリント基板との間隔をコントロールすることが難しい。したがって、半導体パッケージの半田ボールが大量にスルーホールに流れ込み、半導体パッケージとプリント基板との間隔が狭くなった場合、冷熱耐久性が低下する可能性がある。

また、特許文献２における電子回路装置は、半田ボールを貫通穴に挿入して半導体パッケージとプリント基板とを接続させるため、半田ボールの量を高精度に調整する必要がある。したがって、半田ボールの量が少ない場合、半田ボールがプリント基板に達せず電気的オープン不良となる可能性がある。また、半田ボールの量が多い場合、貫通穴からはみ出した半田によってプリント基板上のランド間が短絡して電気的ショート不良となる可能性がある。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、冷熱耐久性を低下させることなく、半田接合不良を防止することができる電子回路装置及び電子回路装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の電子回路装置は、第１の面から反対の面へ貫通する複数のスルーホールと、スルーホールの側面及び第１の面における開口部周囲に形成される第１の導電性部材とを備える基板と、スルーホールに対応する位置に貫通穴を備える絶縁性部材を介して基板の第１の面上に搭載されるものであり、絶縁性部材に対向する面の貫通穴に対応する位置に第２の導電性部材を備える半導体装置と、貫通穴内及びスルーホール内に設けられ、第１の導電性部材と第２の導電性部材とを電気的に接続する半田材とを備えることを特徴とするものである。

このように、半導体装置を絶縁性部材を介して基板上に搭載することによって、半導体装置と基板との間は絶縁性部材の間隔に保つことができる。したがって、電子回路装置における半田材が接合する部位での冷熱耐久性の低下を防止することができる。また、半田材を絶縁性部材の貫通穴内に形成することによって、半田材を保護することができる。

また、貫通穴及びスルーホールに設けられ第１の導電性部材及び第２の導電性部材と電気的に接続される半田材を備えるので、半田材の不足による電気的オープン不良を防止することができる。さらに、貫通穴及びスルーホールに設けられ第１の導電性部材及び第２の導電性部材と電気的に接続される半田材を備えるので、半田材の量が多くなった場合でも余分な半田材はスルーホール内に流れ込むので、隣接する第１の導電性部材と接触する電気的ショート不良を防止することができる。

しかしながら、半田材を貫通穴及びスルーホールに設ける場合、第１の導電性部材と半田材との濡れ性が高いため、半田材がスルーホール内に過剰に吸い取られてしまう可能性がある。

そこで、請求項２に示すように、絶縁性部材の貫通穴の側面の少なくとも一部に絶縁性部材よりも半田材との濡れ性の高い金属からなる中継材を備えることによって、貫通穴内で中継材と半田材とが接合することとなり、半田材がスルーホール内に過剰に吸い取られるのを防止することができる。

この中継材としては、請求項３に示すように、金属皮膜であってもよい。また、請求項４に示すように、金属ランドを備えた複数の絶縁性フィルムを積層したものからなる絶縁性部材に設けられる貫通穴に露出する金属ランドを中継材としてもよい。また、請求項５に示すように、絶縁性部材は、金属粒子が分散された絶縁性材料からなり、中継材は、その貫通穴に露出する金属粒子としてもよい。

ところが、絶縁性部材に金属粒子を分散させると、意図しない第１の導電性部材、第２の導電性部材が短絡する可能性がある。したがって、中継材として金属粒子を用いる場合は、請求項６に示すように、貫通穴に露出する部分以外は絶縁性樹脂にてコーティングされる金属粒子とすることによって意図しない第１の導電性部材、第２の導電性部材の短絡を防止することができる。

また、請求項７に示すように、絶縁性材料と半導体装置との間及び基板との間に、さらに絶縁性フィルムが設けられることによって、少なくとも半導体装置と基板との間における意図しない電気的接合を防止することができる。

また、請求項８に示すように、絶縁性部材の厚さを略一定の厚さとすることによって、半導体装置と基板との間隔を略一定にすることができるため、電子回路装置における半田材が接合する部位での冷熱耐久性の低下をより一層防止することができる。

また、請求項９に記載の電子回路装置の製造方法では、半導体装置を基板上に搭載してなる電子回路装置の製造方法であって、基板の第１の面から反対の面に貫通する複数のスルーホールを設け、スルーホールの側面及び第１の面における開口部周囲に第１の導電性部材を形成する基板製造工程と、半導体装置の基板と対向する面にスルーホールに対応する位置に貫通穴を備える絶縁性部材を設け、半導体装置は絶縁性部材に対向する面の貫通穴に対応する位置に第２の導電性部材を有し、貫通穴内に第２の導電性部材と接合する充填半田を充填し、貫通穴の外部に充填半田と接合する外部半田を形成する半導体装置製造工程と、外部半田と導電性部材とを対応させて半導体装置を基板の第１の面上に載置する載置工程と、載置工程の後に、半導体装置と基板とを加圧した状態で加熱することによって、外部半田と第１の導電性部材とを電気的に接合する半田リフロー工程とを備えることを特徴とするものである。

このように、半導体装置を絶縁性部材を介して基板上に載置し、外部半田と第１の導電性部材とを電気的に接合することによって、半導体装置と基板との間の間隔を絶縁性部材で保つことができる。したがって、半田接合部の冷熱耐久性が良好な電子回路装置を製造することができる。

また、半導体装置に設けた外部半田を設けた半導体装置をスルーホールを設けた基板に搭載することによって、外部半田の量が多い場合でも余分な外部半田はスルーホール内に挿入されるので電気的ショート不良を低減することができ、外部半田の量が少ない場合でも外部半田を設けない場合に比べれば第１の導電性部材との電気的オープン不良を低減することができる。すなわち、高精度に半田量の制御を行うことなく、半田の接続不良を防止することができる。

しかしながら、半導体装置の外部半田が基板のスルーホールに挿入する場合、第１の導電性部材と外部半田とが濡れ性が良いので、外部半田及び充填半田がスルーホール内に過剰に吸い取られてしまう可能性がある。そこで、請求項１０に示すように、絶縁性部材の貫通穴の側面の少なくとも一箇所に絶縁性部材よりも半田材との濡れ性の高い金属からなる中継材を形成する中継材形成工程を備えることによって、貫通穴内で中継材と充填半田とが接合することとなり、外部半田及び充填半田がスルーホール内に過剰に吸い取られるのを防止することができる。

また、中継材は、請求項１１に示すように、貫通穴の側面に金属皮膜を形成する皮膜形成工程によって製造することができる。また、中継材は、請求項１２に示すように、貫通穴に露出するように中継材としての金属ランドを絶縁性フィルムに形成し、その絶縁性フィルムを積層することによっても製造することができる。

また、中継材は、請求項１３に示すように、中継材形成工程として、前記絶縁性部材に中継材としての金属粒子を分散させて絶縁性材料を形成する絶縁性材料形成工程と、絶縁性材料に前記貫通穴を形成する貫通穴形成工程とを備え、絶縁性材料形成工程においては、貫通穴形成工程後に貫通穴の側面に少なくとも一つの金属粒子が露出する程度の量の金属粒子を分散させることによっても製造することができる。

ところが、絶縁性部材に金属粒子を分散させると、意図しない第１の導電性部材、第２の導電性部材が短絡する可能性がある。したがって、中継材として金属粒子を用いる場合は、請求項１４に示すように、金属粒子をレーザーによって昇華される絶縁性樹脂でコーティングし、レーザーによって絶縁性部材に貫通穴を形成することによって意図しない第１の導電性部材、第２の導電性部材が短絡することを防止することができる。

また、請求項１５に示すように、金属粒子をフォトリソグラフィにおける現像液及び露光によって溶解される絶縁性樹脂でコーティングし、フォトリソグラフィによって絶縁性部材に貫通穴を形成することによっても意図しない第１の導電性部材、第２の導電性部材が短絡することを防止することができる。

また、請求項１６に示すように、金属粒子を貫通穴形成治具にて消去される絶縁性樹脂でコーティングし、その貫通穴形成治具にて機械的に絶縁性部材に貫通穴を形成することによっても意図しない第１の導電性部材、第２の導電性部材が短絡することを防止することができる。

また、請求項１７に示すように、絶縁性材料と半導体装置との間及び絶縁性材料と基板との間に絶縁性フィルムを形成することによって、少なくとも半導体装置と基板との間における意図しない電気的接合を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態における電子回路装置の概略構成を示す断面図である。図２は、本発明の実施の形態における電子回路装置の概略構成を示す断面図であり、（ａ）は半導体パッケージの断面図であり、（ｂ）はプリント基板の断面図である。

図１に示すように、本実施の形態における電子回路装置１００は、本発明における基板に相当するプリント基板２０上に本発明における半導体装置に相当する半導体パッケージ１０が実装されてなるものである。

半導体パッケージ１０は、図２（ａ）に示すようにＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Scale Package）などのような半導体回路素子である。半導体パッケージ１０は、モールド体１１、ランド１２、絶縁性フィルム１３、半田材１５（充填半田１５ａ、半田ボール１５ｂ）などを備える。なお、半導体回路素子としては、フリップチップのようなベアチップを直接プリント基板２０上に実装するものであってもよい。

モールド体１１は、インターポーザ、ベアチップ、ワイヤーなどを覆うように、モールド材にてモールド成形されている。インターポーザは、配線パターンが形成されると共に、ベアチップが搭載される。そして、配線パターンとベアチップとがワイヤーによって電気的に接続される。また、インターポーザは、スルーホールなどが形成され、このスルーホールを介して配線パターンと電気的に接続される本発明における第２の導電性部材に相当する複数のランド１２を備える。このランド１２は、プリント基板２０のランド２３に対応する位置に設けられるものである。

このモールド体１１は、プリント基板２０と対向する面に後ほど説明する中継材１４ａとなる金属粒子１４が分散された絶縁性フィルム１３を備える。また、この絶縁性フィルム１３は、本発明における絶縁性材料に相当するものであり、ランド１２に対応する位置に複数の貫通穴１６を備える。この貫通穴１６には、充填半田１５ａが充填される。そして充填半田１５ａの露出面には、複数の半田ボール１５ｂが形成される。

なお、充填半田１５ａの露出面に形成する半田材は半田ボール１５ｂに限定されるものではなく、印刷によって形成する半田など貫通穴１６の外部に過剰に形成する半田であればよい。また、絶縁性フィルム１３の厚さを略一定とすると、半田接合部での冷熱耐久性の低下をより一層防止することができるので好適である。

なお、半導体パッケージ１０としては、インターポーザ、ベアチップ、ワイヤーなどを覆うように、モールド材にてモールド成形されたものに限定されるものではなく、モールド成形されないもの、ワイヤー接続されないもの、インターポーザを用いないものなど半導体回路素子であれば、本発明の目的は達成できるものである。

プリント基板２０は、図２（ｂ）に示すようにセラミックや樹脂などからなる絶縁性の基材２１を備える。基材２１は、パターニングされた導体層である配線パターン（図示せず）、半導体パッケージ１０が実装される実装面から裏面に貫通する複数のスルーホール２２が形成される。このスルーホール２２は、半導体パッケージ１０の半田ボール１５ｂに対応する位置に形成される。また、このスルーホール２２の側面及び開口部周囲には、本発明における第１の導電性部材に相当するものであり、配線パターン及び半導体パッケージ１０の半田ボール１５ｂ（半田材１５）と電気的に接続するランド２３が形成される。

ここで、本実施の形態の回路基板１００の製造方法について図３に基づいて説明する。図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態における電子回路装置の製造方法を示す工程別断面図である。

まず、図３（ａ）に示すように、モールド体１１に金属粒子１４が分散された絶縁性フィルム１３を貼り付ける。モールド体１１に絶縁性フィルム１３を貼り付ける場合、モールド体１１と絶縁性フィルム１３とを圧着することによって行う。この絶縁性フィルム１３は、後ほど説明する工程にて、モールド体１１とプリント基板２０によって挟み込まれるため、モールド体１１に完全に接合される必要はない。

なお、モールド体１１は、ランド１２、パッド、配線パターンなどが形成されているインターポーザに、ダイボンド材を介してＩＣチップなどのベアチップが実装され、ベアチップのパッドとインターポーザのパッドとの間がワイヤーボンディングされる。インターポーザのパッドは、スルーホールを介してランド１２と電気的に接続されている。したがって、インターポーザのパッドとベアチップのパッドとの間をワイヤーワイヤーボンディングすることによって、ベアチップとランド１２とを電気的に接続することができる。そして、モールド体１１は、ワイヤーボンディング工程が終了すると、インターポーザ、ベアチップ、ワイヤー、パッド、配線パターンなどを覆うようにモールド材にてモールド成形することによって形成される。

また、絶縁性フィルム１３は、エポキシ樹脂などの絶縁性樹脂に銅、ニッケルなどの樹脂に比べて半田濡れ性が良い金属粒子１４が分散されたものである。絶縁性フィルム１３は、半硬化状態の絶縁性樹脂に金属粒子１４を分散させて硬化させて形成する。なお、絶縁性フィルム１３に分散させる金属粒子１４の量は、後ほど説明する貫通穴１６を設けた後に、その貫通穴１６の側面に金属粒子１４が露出する程度の量である。また、絶縁性フィルム１３は、充填半田１５ａを保護するために比較的低弾性の材料を用いると好ましい。

そして、モールド体１１に絶縁性フィルム１３を貼り付けると、図３（ｂ）に示すように、絶縁性フィルム１３に貫通穴１６を設ける。絶縁性フィルム１３に貫通穴１６を設ける場合、絶縁性フィルム１３のランド１２に対応する位置にレーザーを照射することによって貫通穴１６を設ける。

このように絶縁性フィルム１３に貫通穴１６を設けることによって、絶縁性フィルム１３に分散した金属粒子１４が貫通穴１６の側面に露出することとなる。この貫通穴１６の側面に露出する金属粒子１４は、充填半田１５ａの形状を維持するための中継材１４ａである。

なお、貫通穴１６を設ける場合、レーザーを用いる以外にもフォトリソグラフィ、ドリルやパンチなどの機械的な貫通穴形成治具を用いて貫通穴１６を設けるようにしてもよい。また、絶縁性フィルム１３が透明もしくは半透明でない場合、すなわちモールド体１１に絶縁性フィルム１３を貼り付けた状態でランド１２の位置が確認できないような場合は、モールド体１３に貼り付ける前に絶縁性フィルム１３のランド１２に対応する位置に貫通穴１６を設けるようにしてもよい。さらに、絶縁性フィルム１３が透明もしくは半透明でない場合、すなわちモールド体１１に絶縁性フィルム１３を貼り付けた状態でランド１２の位置が確認できないような場合は、透過型Ｘ線装置によってランド１２の位置を確認して、貫通穴１６を設けるようにしてもよい。

また、絶縁性フィルム１３に金属粒子１４を分散させることによって、絶縁性フィルム１３内において金属粒子１４どうしが接触して、隣接する半田材１５間、半田材１５と意図しないランド２３などが電気的ショート不良となる可能性がある。そこで、絶縁性フィルム１３に分散させる金属粒子１４としては、金属粒子１４を絶縁性樹脂にてコーティングされたものを用いるとよい。

このように、絶縁性樹脂にてコーティングされた金属粒子１４を絶縁性フィルム１３に分散させておくと、貫通穴１６の側面に位置する金属粒子１４をコーティングしている絶縁性樹脂は、絶縁性フィルム１３に貫通穴１６を設ける際に、昇華、溶解、消去される。したがって、金属粒子１４は、貫通穴１６の側面に露出する部位だけが露出されて中継材１４ａとなり、互いに電気的に接触することはないので、電気的ショート不良を防止することができる。

このようにして絶縁性フィルム１３に貫通穴１６を設けると、次は、図３（ｂ）に示すように、貫通穴１６に充填半田１５ａを充填する。貫通穴１６に充填半田１５ａを充填する場合、溶融した充填半田１５ａを貫通穴１６に流し込むことによって行う。貫通穴１６に充填半田１５ａを充填すると、充填半田１５ａと中継材１４ａとが接合することとなる。

なお、充填半田１５ａは、モールド体１３に貼り付ける前に絶縁性フィルム１３のランド１２に対応する位置に貫通穴１６を設けるようにした場合、絶縁性フィルム１３をモールド体１３に貼り付ける前に貫通穴１６に充填してもよい。

そして、貫通穴１６に充填半田１５ａが充填されると、図３（ｄ）に示すように充填半田１５ａの露出面に半田ボール１５ｂを接合させる。なお、図３（ｄ）における半田ボール１５ｂは、複数の半田ボール１５ｂの量（大きさ）がそれぞれ異なっている場合でも、確実にランド２３と接合できることを示すために、大きさの違いを顕著に示している。

このように図３（ａ）から図３（ｄ）に示すような工程を経て半導体パッケージ１０は形成される。そして、このようにして形成された半導体パッケージ１０は、図３（ｅ）に示すように、半導体パッケージ１の半田ボール１５ｂとプリント基板２０のスルーホール２２とが対応するにプリント基板２０上に載置される。

そして、半田ボール１５ｂとランド２３とを接合するために、図３（ｆ）に示すように、半導体パッケージ１０をプリント基板２０上に載置した状態において半田リフロー工程を行う。

半田リフロー工程では、半導体パッケージ１０とプリント基板２０とを圧接した状態で半導体パッケージ１０とプリント基板２０とを加熱（例えば、１５０℃程度）する。その後、半導体パッケージ１０の半田ボール１５ｂを溶融させてプリント基板２０のランド２３と接合させるために、半田の溶融温度（例えば、１８３℃）程度まで加熱温度を上昇させて半導体パッケージ１０とプリント基板２０とを加熱する。

さらに、半導体パッケージ１０の半田ボール１５ｂとプリント基板２０のランド２３とを確実に接合させるために加熱温度を所定温度（例えば２３０℃）まで上昇させて半導体パッケージ１０とプリント基板２０とを加熱する。

なお、半導体パッケージ１０の半田ボール１５ｂとプリント基板２０のランド２３とを接合させるために半導体パッケージ１０とプリント基板２０とを加熱すると、絶縁性フィルム１３の貫通穴１６の側面に露出する中継材１４ａ（金属粒子１４）と充填半田１５ａも溶融することとなる。したがって、半田ボール１５ｂ及び充填半田１５ａがスルーホール２２内に過剰に吸い取られるのを防止することができる。

そして、半導体パッケージ１０の半田ボール１５ｂとプリント基板２０のランド２３とを確実に接合させるために加熱温度を所定温度（例えば２３０℃）まで上昇させて半導体パッケージ１０とプリント基板２０とを加熱した後は、半導体パッケージ１０とプリント基板２０の加熱温度を序所に低下させていく。このようにして半導体パッケージ１０とプリント基板２０とからなる電子回路装置を製造することができる。

なお、半田の融点温度は、使用する半田の種類によって異なるものであるので、半田リフロー工程における温度プロファイルも、使用する半田の融点温度によって適宜変更されるものである。

このように、半導体パッケージ１０を絶縁性フィルム１３を介してプリント基板２０上に搭載することによって、半導体パッケージ１０とプリント基板２０との間は絶縁性フィルム１３で一定の間隔に保つことができる。したがって電子回路装置１００における半田が接合する部位での冷熱耐久性の低下を防止することができる。

また、半導体パッケージ１０にプリント基板２０のスルーホール２２に挿入してランド２３と電気的に接続される半田ボール１５ｂを備えるので、半田ボール量の不足による電気的オープン不良を防止することができる。さらに、半導体パッケージ１０にプリント基板２０のスルーホール２２に挿入してランド２３と電気的に接続される半田ボール１５ｂを備えるので、半田ボール量が多くなった場合でも余分な半田はスルーホール２２内に流れ込むので、隣接するランド２３と接触する電気的ショート不良を防止することができる。

なお、本実施の形態においては、半導体パッケージ１０とプリント基板２０との間に金属粒子１４が分散された絶縁性フィルム１３を備える例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。スルーホール２２に対応する位置に貫通穴１６を備える絶縁性部材を半導体パッケージ１０とプリント基板２０との間に設けるものであれば本発明の目的を達成できるものである。

また、本実施の形態においては、半導体パッケージ１０をプリント基板２０に実装する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。回路基板に直接フリップチップするベアチップ実装及びインターポーザにフリップチップ実装してパッケージを作成する場合のフリップチップＩＣへ適用することも可能である。

（第１の変形例）
次に、本発明の第１の変形例について説明する。図４は、本発明の第１の変形例における電子回路装置の特徴部分を示す断面図である。

第１の変形例における電子回路装置１００は、上述の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第１の変形例における電子回路装置１００と上述の実施の形態における電子回路装置１００との異なる点は絶縁性フィルム１３の表面に絶縁性フィルム１７を設ける点である。

図４に示すように、第１の変形例における電子回路装置１００は、プリント基板２０上に半導体パッケージ１０が実装されてなるものである。

半導体パッケージ１０は、図４に示すようにＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Scale Package）などのような半導体回路素子である。半導体パッケージ１０は、モールド体１１、ランド１２、絶縁性フィルム１３、半田材１５（充填半田１５ａ、半田ボール１５ｂ）、絶縁性フィルム１７などを備える。

プリント基板２０は、図４に示すようにセラミックや樹脂などからなる絶縁性の基材２１を備える。基材２１は、パターニングされた導体層である配線パターン（図示せず）、半導体パッケージ１０が実装される実装面から裏面に貫通する複数のスルーホール２２が形成される。このスルーホール２２は、半導体パッケージ１０の半田ボール１５ｂに対応する位置に形成される。また、このスルーホール２２の側面及び開口部周囲には、配線パターン及び半導体パッケージ１０の半田ボール１５ｂ（半田材１５）と電気的に接続するランド２３が形成される。

このように、絶縁性フィルム１３の表面、すなわち絶縁性フィルム１３とモールド体１１との間、及び絶縁性フィルム１３とプリント基板２０との間に絶縁性フィルム１７を設けることによって、絶縁性フィルム１３に分散した金属粒子１４どうしが電気的に接触することによる半導体パッケージ１０とプリント基板２０との間における意図しない電気的接合を防止することができる。
（第２の変形例）
次に、本発明の第２の変形例について説明する。図５は、本発明の第２の変形例における電子回路装置の特徴部分を示す断面図である。

第２の変形例における電子回路装置１００は、上述の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第２の変形例における電子回路装置１００と上述の実施の形態における電子回路装置１００との異なる点は中継材として貫通穴１６の側面に金属皮膜を設ける点である。

図５に示すように、半導体パッケージ１０の中継材１８は、絶縁性フィルム１３に比べて半田濡れ性が良い金属皮膜を用いてもよい。この金属皮膜からなる中継材１８を設ける場合、まず絶縁性フィルム１３に貫通穴１６を設ける。そして、絶縁性フィルム１３の貫通穴１６以外の部分にマスクをした状態で、金属を蒸着もしくは、スパッタリングする。

このように、絶縁性フィルム１３における貫通穴１６の側面に金属皮膜からなる中継材１８を設けることによって、半導体パッケージ１０の半田ボール１５ｂとプリント基板２０のランド２３とを接合させるために半導体パッケージ１０とプリント基板２０とを加熱する際に、中継材１８と充填半田１５ａも溶融することとなる。したがって、半田ボール１５ｂ及び充填半田１５ａがスルーホール２２内に過剰に吸い取られるのを防止することができる。

（第３の変形例）
次に、本発明の第３の変形例について説明する。図６は、本発明の第３の変形例における電子回路装置の特徴部分を示す断面図である。

第３の変形例における電子回路装置１００は、上述の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第３の変形例における電子回路装置１００と上述の実施の形態における電子回路装置１００との異なる点は中継材として貫通穴１６の側面に金属ランドを設ける点である。

図６に示すように、半導体パッケージ１０の中継材１９は、絶縁性フィルム１３（絶縁性フィルム１３ａ、絶縁性フィルム１３ｂ）に比べて半田濡れ性が良い金属ランドを用いてもよい。この金属ランドからなる中継材１９を設ける場合、まず絶縁性フィルム１３ｂにおける貫通穴１６の形成位置を含む周囲に金属ランドを設ける。次に、金属ランドを設けた絶縁性フィルム１３ｂと金属ランドを設けていない絶縁性フィルム１３ａとを貼り合わせる。そして、絶縁性フィルム１３ａ及び絶縁性フィルム１３ｂにおける金属ランドを設けた位置に貫通穴１６を設ける。このように金属ランドを設けた位置に貫通穴１６を設けることによって、貫通穴１６の側面に中継材１９を設けることができる。

このように、絶縁性フィルム１３における貫通穴１６の側面に金属ランドからなる中継材１９を設けることによって、半導体パッケージ１０の半田ボール１５ｂとプリント基板２０のランド２３とを接合させるために半導体パッケージ１０とプリント基板２０とを加熱する際に、中継材１９と充填半田１５ａも溶融することとなる。したがって、半田ボール１５ｂ及び充填半田１５ａがスルーホール２２内に過剰に吸い取られるのを防止することができる。

本発明の実施の形態における電子回路装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態における電子回路装置の概略構成を示す断面図であり、（ａ）は半導体パッケージの断面図であり、（ｂ）はプリント基板の断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態における電子回路装置の製造方法を示す工程別断面図である。 本発明の第１の変形例における電子回路装置の特徴部分を示す断面図である。 本発明の第２の変形例における電子回路装置の特徴部分を示す断面図である。 本発明の第３の変形例における電子回路装置の特徴部分を示す断面図である。

符号の説明

１０ 半導体パッケージ、１１ モールド体、１２ ランド、１３ 絶縁性フィルム、１４ 金属粒子、１４ａ 中継材、１５ 半田材、１５ａ 充填半田、１５ｂ 半田ボール、１６ 貫通穴、１７ 絶縁性フィルム、１８ 中継材、１９ 中継材、２０ プリント基板、２１ 基材、２２ スルーホール、２３ ランド、１００ 電子回路装置

Claims (17)

1. 第１の面から反対の面へ貫通する複数のスルーホールと、当該スルーホールの側面及び前記第１の面における開口部周囲に形成される第１の導電性部材とを備える基板と、
   前記スルーホールに対応する位置に貫通穴を備える絶縁性部材を介して前記基板の前記第１の面上に搭載されるものであり、前記絶縁性部材に対向する面の前記貫通穴に対応する位置に第２の導電性部材を備える半導体装置と、
   前記貫通穴内及び前記スルーホール内に設けられ、前記第１の導電性部材と前記第２の導電性部材とを電気的に接続する半田材と、
   を備えることを特徴とする電子回路装置。
2. 前記絶縁性部材は、前記貫通穴の側面の少なくとも一部に当該絶縁性部材よりも半田材との濡れ性の高い金属からなる中継材を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子回路装置。
3. 前記中継材は、金属皮膜であることを特徴とする請求項２に記載の電子回路装置。
4. 前記絶縁性部材は、貫通穴を有する複数の絶縁性フィルムを積層してなるものであり、前記中継材として当該貫通穴に露出する金属ランドを備えることを特徴とする請求項２に記載の電子回路装置。
5. 前記絶縁性部材は、金属粒子が分散された絶縁性材料からなり、前記中継材は、前記貫通穴に露出する金属粒子からなることを特徴とする請求項２に記載の電子回路装置。
6. 前記金属粒子は、前記貫通穴に露出する部分以外は絶縁性樹脂にてコーティングされていることを特徴とする請求項５に記載の電子回路装置。
7. 前記絶縁性材料と前記半導体装置との間及び前記基板との間に、さらに絶縁性フィルムが設けられることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電子回路装置。
8. 前記絶縁性部材は、略一定の厚さであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電子回路装置。
9. 半導体装置を基板上に搭載してなる電子回路装置の製造方法であって、
   前記基板の第１の面から反対の面に貫通する複数のスルーホールを設け、当該スルーホールの側面及び前記第１の面における開口部周囲に第１の導電性部材を形成する基板製造工程と、
   前記半導体装置の前記基板と対向する面に前記スルーホールに対応する位置に貫通穴を備える絶縁性部材を設け、前記半導体装置は前記絶縁性部材に対向する面の前記貫通穴に対応する位置に第２の導電性部材を有し、前記貫通穴内に前記第２の導電性部材と接合する充填半田を充填し、前記貫通穴の外部に前記充填半田と接合する外部半田を形成する半導体装置製造工程と、
   前記外部半田と前記導電性部材とを対応させて前記半導体装置を前記基板の前記第１の面上に載置する載置工程と、
   前記載置工程の後に、前記半導体装置と前記基板とを加圧した状態で加熱することによって、前記外部半田と前記第１の導電性部材とを電気的に接合する半田リフロー工程と、
   を備えることを特徴とする電子回路装置の製造方法。
10. 前記絶縁性部材の貫通穴の側面の少なくとも一箇所に当該絶縁性部材よりも半田材との濡れ性の高い金属からなる中継材を形成する中継材形成工程を備えることを特徴とする請求項９に記載の電子回路装置の製造方法。
11. 前記中継材形成工程は、前記貫通穴の側面に金属皮膜を形成する皮膜形成工程であることを特徴とする請求項１０に記載の電子回路装置の製造方法。
12. 前記絶縁性部材は、貫通穴を有する複数の絶縁性フィルムを積層してなるものであり、前記中継材形成工程は、前記貫通穴に露出するように前記中継材としての金属ランドを前記絶縁性フィルムに形成するランド形成工程と、当該絶縁性フィルムを積層する積層工程とからなることを特徴とする請求項１０に記載の電子回路装置の製造方法。
13. 前記中継材形成工程は、前記前記絶縁性部材に中継材としての金属粒子を分散させて絶縁性材料を形成する絶縁性材料形成工程と、前記絶縁性材料に前記貫通穴を形成する貫通穴形成工程とからなるものであり、前記絶縁性材料形成工程においては、前記貫通穴形成工程後に前記貫通穴の側面に少なくとも一つの金属粒子が露出する程度の量の前記金属粒子を分散させることを特徴とする請求項１０に記載の電子回路装置の製造方法。
14. 前記貫通穴形成工程は、レーザーによって行うものであり、前記金属粒子は、前記レーザーによって昇華される絶縁性樹脂でコーティングされていることを特徴とする請求項１３に記載の電子回路の製造方法。
15. 前記貫通穴形成工程は、フォトリソグラフィによって行うものであり、前記金属粒子は、前記フォトリソグラフィにおける現像液及び露光によって溶解される絶縁性樹脂でコーティングされていることを特徴とする請求項１３に記載の電子回路の製造方法。
16. 前記貫通穴形成工程は、貫通穴形成治具にて機械的に行うものであり、前記金属粒子は、前記貫通穴形成治具によって消去される絶縁性樹脂でコーティングされていることを特徴とする請求項１３に記載の電子回路の製造方法。
17. 前記絶縁性材料と前記半導体装置との間及び前記絶縁性材料と前記基板との間に絶縁性フィルムを形成する絶縁性フィルム形成工程を含むことを特徴とする請求項１３乃至請求項１６のいずれかに記載の電子回路装置の製造方法。

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