JP2009252942A - Component built-in wiring board, and method of manufacturing component built-in wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絶縁板中に部品が埋設、実装された部品内蔵配線板に係り、特に、半導体素子が埋設、実装された部品内蔵配線板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a component built-in wiring board in which components are embedded and mounted in an insulating plate, and more particularly to a component built-in wiring board in which semiconductor elements are embedded and mounted and a method for manufacturing the same.
半導体チップがフリップ接続により埋設、実装された部品内蔵配線板の例として、下記特開2003−197849号公報に記載のものがある。半導体チップ(ベアチップ)をフリップ接続すればその実装で生じる厚さは最小限近くに節約され、よってフリップ接続は半導体素子を配線板中に内蔵する場合の有力な方法になる。 An example of a component built-in wiring board in which a semiconductor chip is embedded and mounted by flip connection is disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-197849. If a semiconductor chip (bare chip) is flip-connected, the thickness generated by the mounting is saved to a minimum. Therefore, the flip connection is an effective method for incorporating a semiconductor element in a wiring board.
フリップ接続は、例えば、半導体チップ上に形成された端子パッド上にさらにAuバンプを形成し、これを接着剤(アンダーフィル樹脂)を介して配線板上に形成された配線パターンに圧接することでなすことができる。ここで考慮点は、Auバンプと配線パターンとの低抵抗接続およびその接続信頼性の確保である。このため配線パターン表面には高い洗浄度が求められ、よく行われる方法として、配線パターンの表層にもAuめっき層を形成しておく。 In the flip connection, for example, an Au bump is further formed on a terminal pad formed on a semiconductor chip, and this is press-contacted to a wiring pattern formed on a wiring board via an adhesive (underfill resin). Can be made. The consideration here is the low resistance connection between the Au bump and the wiring pattern and the securing of the connection reliability. Therefore, a high degree of cleaning is required on the surface of the wiring pattern, and as a common method, an Au plating layer is also formed on the surface layer of the wiring pattern.
一般には、配線板の主面上に半導体チップをフリップ接続する場合には、配線パターンのうち接続に供する部位のみを残してはんだレジストのような保護層を形成し、そのあと、接続に供する部位にAuめっき層を形成している。これにより、安価とは言えないAuめっきを最小限の面積に留めて施すことができる。 Generally, when flip-connecting a semiconductor chip on the main surface of a wiring board, a protective layer such as a solder resist is formed, leaving only a portion of the wiring pattern to be connected, and then a portion to be connected An Au plating layer is formed on the substrate. As a result, Au plating, which is not inexpensive, can be applied with a minimum area.
半導体チップを配線板中に埋設する場合であって、これをフリップ接続する場合には、上記のような主面上への半導体チップのフリップ接続とはいくつか事情が異なってくる。まず、はんだレジストが内層の絶縁層の一部になってしまうことの影響である。一般的に、はんだレジストと配線板で使用される絶縁板材料との密着性は、絶縁板材料同士のそれほどには強くない。そこで、内層としてのはんだレジストを省略した構成を採用すると、Auめっきを広い面積で施す必要があり製造コストに影響する。Auめっき層と絶縁板材料との接着性も強いとは言えず、この点でも課題が残る。 In the case of embedding a semiconductor chip in a wiring board and flip-connecting it, there are some differences from the flip-connection of the semiconductor chip on the main surface as described above. First, there is an influence of the solder resist becoming a part of the inner insulating layer. Generally, the adhesion between the solder resist and the insulating plate material used in the wiring board is not so strong between the insulating plate materials. Therefore, when a configuration in which the solder resist as the inner layer is omitted is adopted, it is necessary to perform Au plating over a wide area, which affects the manufacturing cost. It cannot be said that the adhesion between the Au plating layer and the insulating plate material is strong, and a problem remains in this respect.
また、フリップ接続は、配線パターンで作られたランドに対して、半導体チップ上に形成された、微細ピッチの接続パッドを位置合わせする技術を含んでおり、位置精度の確保上、配線パターンを有するワークのサイズをあまり大きくすることはできない。したがって、生産性の点で不利な分コスト高となる。フリップ接続用の装置を準備しなければならない点でも同様である。
本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、絶縁板中に半導体素子が埋設、実装された部品内蔵配線板において、配線板としての健全性を維持した上で、低コストで製造が可能な部品内蔵配線板およびそ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 consideration of the above-described circumstances, and is manufactured at a low cost while maintaining soundness as a wiring board in a component built-in wiring board in which a semiconductor element is embedded and mounted in an insulating board. An object of the present invention is to provide a component built-in wiring board and a method of manufacturing the same.
上記の課題を解決するため、本発明に係る部品内蔵配線板は、第1の絶縁層と、前記第1の絶縁層に対して積層状に位置する第2の絶縁層と、前記第2の絶縁層に埋設され、かつ、端子パッドを有する半導体チップと、該端子パッドに電気的接続された、グリッド状配列の表面実装用端子とを備えた半導体素子と、前記第1の絶縁層と前記第2の絶縁層とに挟まれて設けられた、前記半導体素子用の実装用ランドを含む配線パターンと、前記半導体素子の前記表面実装用端子と前記実装用ランドとを電気的・機械的に接続する接続部材と、前記半導体素子と前記第1の絶縁層との間に設けられた樹脂とを具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a component built-in wiring board according to the present invention includes a first insulating layer, a second insulating layer positioned in a stacked manner with respect to the first insulating layer, and the second insulating layer. A semiconductor element embedded in an insulating layer and having a terminal pad; and a semiconductor element comprising a grid-arranged surface mounting terminal electrically connected to the terminal pad; the first insulating layer; A wiring pattern including the mounting lands for the semiconductor element provided between the second insulating layers, and the surface mounting terminals and the mounting lands of the semiconductor element electrically and mechanically. It comprises a connecting member to be connected and a resin provided between the semiconductor element and the first insulating layer.
すなわち、この部品内蔵配線板が内蔵する半導体素子は、半導体チップとグリッド状配列の表面実装用端子とを有しており、半導体チップは端子パッドを有している。半導体チップの端子パッドと表面実装用端子とは電気的に接続されている。つまり、この半導体素子は、グリッド状配列の表面実装用端子により配線板に内蔵実装されている。さらに、半導体素子と第1の絶縁層との間には樹脂が設けられていて、これらの間の電気的、機械的な接続の信頼性が高められている。 That is, the semiconductor element incorporated in the component built-in wiring board has a semiconductor chip and a grid-mounted surface mounting terminal, and the semiconductor chip has a terminal pad. The terminal pads of the semiconductor chip and the surface mounting terminals are electrically connected. In other words, the semiconductor element is built in and mounted on the wiring board by the surface mounting terminals arranged in a grid pattern. Further, a resin is provided between the semiconductor element and the first insulating layer, and the reliability of electrical and mechanical connection between them is enhanced.
半導体素子が表面実装用端子を有することにより、これを配線板へ内蔵実装するには表面実装技術を用い得る。よって、フリップ接続用の装置を用意する必要がない。また、フリップ接続の場合のように、ランドに対する半導体チップの位置合わせ精度確保のため、配線パターンを有するワークのサイズをあまり大きくできない、ということもない。さらに、表面実装用端子が特にグリッド状配列であること、すなわち面配置であることにより、半導体素子としての平面面積を極力狭くすることが可能になっていて、半導体チップと同様に面積的な内蔵のしやすさが確保されている。内蔵部品のための配線パターンには、特段、Auめっきの形成や、はんだレジストの形成が必要ない。 Since the semiconductor element has a surface mounting terminal, surface mounting technology can be used to mount the semiconductor element in the wiring board. Therefore, it is not necessary to prepare a device for flip connection. Further, unlike the case of flip connection, the size of the work having the wiring pattern cannot be increased so much in order to ensure the alignment accuracy of the semiconductor chip with respect to the land. Furthermore, since the surface mounting terminals are arranged in a grid pattern, that is, in a plane arrangement, it is possible to reduce the plane area as a semiconductor element as much as possible, and the built-in area is the same as that of a semiconductor chip. Easy to manage. The wiring pattern for the built-in component does not require special formation of Au plating or solder resist.
以上により、絶縁材料の密着性劣化の要因を取り除き配線板としての健全性を維持した上で、低コストで製造が可能な部品内蔵配線板となっている。 As described above, the wiring board with a built-in component that can be manufactured at low cost while removing the cause of the deterioration of the adhesion of the insulating material and maintaining the soundness of the wiring board.
また、本発明の一態様である部品内蔵配線板の製造方法は、第1の絶縁板上に積層された金属箔をパターニングし、端子パッドを有する半導体チップと、該端子パッドに電気的接続された、グリッド状配列の表面実装用端子とを備えた半導体素子を実装するためのランドを含むように配線パターンを形成する工程と、前記配線パターンの前記ランドに前記半導体素子の前記表面実装用端子を電気的、機械的に接続する工程と、前記第1の絶縁板とは異なる第2の絶縁板中に、前記半導体素子を埋め込むように、前記第1の絶縁板に積層状に前記第2の絶縁板を一体化する工程とを具備することを特徴とする。 In addition, in the method for manufacturing a component built-in wiring board according to one embodiment of the present invention, the metal foil laminated on the first insulating plate is patterned, and the semiconductor chip having the terminal pads is electrically connected to the terminal pads. A step of forming a wiring pattern so as to include a land for mounting a semiconductor element having a grid-arranged surface mounting terminal; and the surface mounting terminal of the semiconductor element on the land of the wiring pattern. Electrically and mechanically connecting the second insulating layer to the first insulating plate so that the semiconductor element is embedded in a second insulating plate different from the first insulating plate. And a step of integrating the insulating plates.
すなわち、この部品内蔵配線板の製造方法において内蔵する半導体素子は、半導体チップとグリッド状配列の表面実装用端子とを有しており、半導体チップは端子パッドを有している。半導体チップの端子パッドと表面実装用端子とは電気的に接続されている。これにより、半導体素子は、グリッド状配列の表面実装用端子により内蔵実装される。 That is, the semiconductor element incorporated in this method of manufacturing a component built-in wiring board has a semiconductor chip and a grid-arranged surface mounting terminal, and the semiconductor chip has a terminal pad. The terminal pads of the semiconductor chip and the surface mounting terminals are electrically connected. Thereby, the semiconductor element is built-in and mounted by the surface mounting terminals arranged in a grid pattern.
つまり、半導体素子が表面実装用端子を有しているので、これを内蔵実装するのに表面実装技術が使用され得、よって、フリップ接続用の装置を用意する必要がない。また、フリップ接続の場合のように、ランドに対する半導体チップの位置合わせ精度確保のため、配線パターンを有するワークのサイズをあまり大きくできない、ということもない。さらに、表面実装用端子が特にグリッド状配列であること、すなわち面配置であることにより、半導体素子としての平面面積を極力狭くすることが可能になっていて、半導体チップと同様に面積的な内蔵のしやすさが確保されている。部品実装のための配線パターンには、特段、Auめっきの形成や、はんだレジストの形成が必要ない。 That is, since the semiconductor element has the surface mounting terminal, the surface mounting technique can be used to mount the semiconductor element internally, and thus it is not necessary to prepare an apparatus for flip connection. Further, unlike the case of flip connection, the size of the work having the wiring pattern cannot be increased so much in order to ensure the alignment accuracy of the semiconductor chip with respect to the land. Furthermore, since the surface mounting terminals are arranged in a grid pattern, that is, in a plane arrangement, it is possible to reduce the plane area as a semiconductor element as much as possible, and the built-in area is the same as that of a semiconductor chip. Easy to manage. The wiring pattern for component mounting does not require special formation of Au plating or solder resist.
以上により、絶縁材料の密着性劣化の要因を取り除き配線板としての健全性を維持した上で、低コストで製造が可能な部品内蔵配線板の製造方法を提供できる。 As described above, it is possible to provide a method of manufacturing a component built-in wiring board that can be manufactured at low cost while eliminating the cause of deterioration in adhesion of the insulating material and maintaining soundness as a wiring board.
本発明によれば、絶縁板中に半導体素子が埋設、実装された部品内蔵配線板において、配線板としての健全性を維持した上で、低コストで製造が可能な部品内蔵配線板およびその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, in a component built-in wiring board in which a semiconductor element is embedded and mounted in an insulating plate, the component built-in wiring board that can be manufactured at low cost while maintaining soundness as a wiring board, and its manufacture A method can be provided.
本発明の実施態様として、前記配線パターンが、前記実装用ランドを除く前記第2の絶縁層側の表面が粗化された配線パターンである、とすることができる。これによれば、半導体素子と第1の絶縁層との間に設けられた樹脂の、半導体素子下にある配線パターンへの密着性が向上し、半導体素子と配線パターンとの接続の信頼性を一層高められる。 As an embodiment of the present invention, the wiring pattern may be a wiring pattern in which the surface on the second insulating layer side excluding the mounting land is roughened. According to this, the adhesiveness of the resin provided between the semiconductor element and the first insulating layer to the wiring pattern under the semiconductor element is improved, and the connection reliability between the semiconductor element and the wiring pattern is improved. Increased further.
また、実施態様として、前記第2の絶縁層が、少なくとも2つの絶縁層の積層であり、前記少なくとも2つの絶縁層の間に挟まれて設けられた第2の配線パターンと、前記第2の絶縁層の積層方向一部を貫通して前記配線パターンの面と前記第2の配線パターンの面との間に挟設され、かつ導電性組成物からなり、かつ積層方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している形状である層間接続体とをさらに具備する、とすることができる。 As an embodiment, the second insulating layer is a laminate of at least two insulating layers, and a second wiring pattern provided between the at least two insulating layers, and the second wiring layer An insulating layer that penetrates a part in the stacking direction and is sandwiched between the surface of the wiring pattern and the surface of the second wiring pattern, is made of a conductive composition, and has an axis that matches the stacking direction. And an interlayer connection body having a shape whose diameter changes in the direction of the axis.
この層間接続体は、半導体素子を埋め込んでいる第2の絶縁層の積層方向一部を貫通する層間接続体の一例であり、例えば導電性組成物のスクリーン印刷により形成された導電性バンプを由来とする層間接続体である。この層間接続体は、第2の配線パターンと配線パターンとの間に挟設されるが、配線パターンの表面は粗化され得るので、この配線パターンと層間接続体との接続信頼性の向上ももたらされ得、好ましい。 This interlayer connection body is an example of an interlayer connection body that penetrates a part in the stacking direction of the second insulating layer in which the semiconductor element is embedded. For example, the interlayer connection body is derived from conductive bumps formed by screen printing of a conductive composition. It is an interlayer connection body. The interlayer connection body is sandwiched between the second wiring pattern and the wiring pattern. However, since the surface of the wiring pattern can be roughened, the connection reliability between the wiring pattern and the interlayer connection body can be improved. Can be provided and is preferred.
また、実施態様として、前記樹脂が、絶縁性フィラーを含有する、とすることができる。当該樹脂として絶縁性フィラーを含有するものを使用することで、半導体素子と配線パターンとの間を埋める樹脂の物理的特性を向上し半導体素子と配線パターンと接続の信頼性をさらに向上することができる。 As an embodiment, the resin may contain an insulating filler. By using a resin containing an insulating filler as the resin, the physical characteristics of the resin filling the space between the semiconductor element and the wiring pattern can be improved, and the reliability of the connection between the semiconductor element and the wiring pattern can be further improved. it can.
また、実施態様として、前記樹脂が、前記第2の絶縁層の、前記半導体素子と前記第1の絶縁層との間への延設部分である、とすることができる。これによれば、製造途上で、半導体素子と第1の絶縁層との間に樹脂を充填する工程を独立して設けるには及ばないので、生産効率上好ましい。 As an embodiment, the resin may be a portion of the second insulating layer extending between the semiconductor element and the first insulating layer. According to this, since it is not necessary to provide a step of filling the resin between the semiconductor element and the first insulating layer independently during the manufacturing process, it is preferable in terms of production efficiency.
また、製造方法としての実施態様として、前記配線パターンの前記ランドに前記半導体素子の前記表面実装用端子を接続した後であって前記第1の絶縁板に積層状に前記第2の絶縁板を一体化する前に、前記半導体素子と前記第1の絶縁板および前記配線パターンとの間に樹脂を充填する工程をさらに具備する、とすることができる。半導体素子と第1の絶縁板および配線パターンとの間に樹脂を充填する工程を設けることで、これらの間を埋める樹脂として適切な物性の樹脂を選択できる。また、例えば半導体素子の面積が大きい場合にも樹脂を空隙なく充填し得る。これにより信頼性向上にさらに資することができる。 Further, as an embodiment as a manufacturing method, the second insulating plate is laminated on the first insulating plate after the surface mounting terminals of the semiconductor element are connected to the lands of the wiring pattern. Before the integration, the method may further include a step of filling a resin between the semiconductor element, the first insulating plate, and the wiring pattern. By providing a step of filling a resin between the semiconductor element, the first insulating plate, and the wiring pattern, a resin having appropriate physical properties can be selected as a resin filling the gap. For example, even when the area of the semiconductor element is large, the resin can be filled without a gap. This can further contribute to the improvement of reliability.
また、実施態様として、前記配線パターンの前記ランドに前記半導体素子の前記表面実装用端子を接続した後であって前記半導体素子と前記第1の絶縁板および前記配線パターンとの間に樹脂を充填する前に、前記配線パターンの、前記半導体素子の前記表面実装用端子が接続された前記ランドを除き該配線パターンの表面上を粗化する工程をさらに具備する、とすることができる。これによれば、半導体素子と第1の絶縁層との間に設けられた樹脂の、半導体素子下にある配線パターンへの密着性が向上し、半導体素子と配線パターンとの接続の信頼性を一層高められる。 As an embodiment, a resin is filled between the semiconductor element and the first insulating plate and the wiring pattern after the surface mounting terminals of the semiconductor element are connected to the lands of the wiring pattern. Before performing, the method may further comprise a step of roughening the surface of the wiring pattern except for the land to which the surface mounting terminal of the semiconductor element is connected. According to this, the adhesiveness of the resin provided between the semiconductor element and the first insulating layer to the wiring pattern under the semiconductor element is improved, and the connection reliability between the semiconductor element and the wiring pattern is improved. Increased further.
また、実施態様として、前記第2の絶縁板が、少なくとも2つの絶縁層の積層であり、かつ、該少なくとも2つの絶縁層の間に挟まれて設けられた第2の配線パターンと、該第2の配線パターンの面に接し、かつ該第2の絶縁板の積層方向一部を貫通して頭部が露出し、かつ導電性組成物からなり、かつ積層方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している形状である層間接続体とを有し、前記第1の絶縁板に積層状に前記第2の絶縁板を一体化する前記工程が、前記第2の絶縁板の前記層間接続体の前記頭部が、前記配線パターンに接触するようになされる、とすることができる。
As an embodiment, the second insulating plate is a laminate of at least two insulating layers, and a second wiring pattern provided between the at least two insulating layers, 2 is in contact with the surface of the
ここでの層間接続体は、半導体チップを埋め込んでいる第2の絶縁板の積層方向一部を貫通する層間接続体の一例であり、例えば導電性組成物のスクリーン印刷により形成された導電性バンプを由来とする層間接続体である。この層間接続体は、第2の配線パターンと配線パターンとの間に挟設されるが、配線パターンの表面が粗化され得るので、この配線パターンと層間接続体との接続信頼性の向上ももたらされ得、好ましい。 The interlayer connection here is an example of an interlayer connection that penetrates a part in the stacking direction of the second insulating plate in which the semiconductor chip is embedded. For example, conductive bumps formed by screen printing of a conductive composition Is an interlayer connection body derived from The interlayer connection body is sandwiched between the second wiring pattern and the wiring pattern. However, since the surface of the wiring pattern can be roughened, the connection reliability between the wiring pattern and the interlayer connection body can be improved. Can be provided and is preferred.
また、実施態様として、前記金属箔が、その材料としてCuを有し、前記粗化が、Cuを黒化還元処理することによりなされる、とすることができる。また、前記金属箔が、その材料としてCuを有し、前記粗化が、Cuをマイクロエッチングすることによりなされる、とすることができる。これらの粗化方法は、金属箔がCuである場合に一般的に採用され得る粗化の方法例である。 As an embodiment, the metal foil may have Cu as a material thereof, and the roughening may be performed by blackening and reducing Cu. The metal foil may have Cu as a material thereof, and the roughening may be performed by micro-etching Cu. These roughening methods are examples of roughening methods that can be generally employed when the metal foil is Cu.
また、実施態様として、前記樹脂が、絶縁性フィラーを含む樹脂である、とすることができる。当該樹脂として絶縁性フィラーを含むものを使用することで、半導体素子と配線パターンとの間を埋める樹脂の物理的特性を向上し半導体素子と配線パターンと接続の信頼性をさらに向上することができる。 As an embodiment, the resin may be a resin containing an insulating filler. By using a resin containing an insulating filler as the resin, the physical characteristics of the resin filling the space between the semiconductor element and the wiring pattern can be improved, and the reliability of the connection between the semiconductor element and the wiring pattern can be further improved. .
以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図である。図1に示すように、この部品内蔵配線板は、絶縁層11(第1の絶縁層)、同12、同13、同14、同15(12、13、14、15で第2の絶縁層)、配線層21、同22(配線パターン)、同23(第2の配線パターン)、同24、同25、同26(=合計6層配線)、層間接続体31、同32、同34、同35、スルーホール導電体33、半導体素子(ウエハレベル・チップスケールパッケージによる)41、はんだ(接続部材)51、はんだレジスト61、62を有する。
Based on the above, embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a component built-in wiring board according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this component built-in wiring board includes an insulating layer 11 (first insulating layer), 12, 12, 13, 14, and 15 (12, 13, 14, 15 second insulating layer). ),
この配線板は内蔵部品として半導体素子41を有する。半導体素子41は、ウエハレベル・チップスケールパッケージによる素子であり、半導体チップと、該半導体チップ上に形成されたグリッド状配列の表面実装用端子41aとを少なくとも備えている。その構造例および製造工程例については詳細を後述する(図2、図3)。表面実装用端子41aは、半導体チップがもともと有する端子パッドから再配線層を介して電気的に導通しつつその位置を再配置して設けられた端子であり、このような再配置により端子としての配置密度が半導体チップ上の端子パッドのそれより粗くなっている。これにより、半導体素子41は、表面実装技術により配線層22による実装用ランドにはんだ51を介して実装され得る。
This wiring board has a
部品内蔵配線板としてのほかの構造について述べると、配線層21、26は、配線板としての両主面上の配線層であり、その上に各種の部品(不図示)が実装され得る。実装ではんだ(不図示)が載るべき配線層21、26のランド部分を除いて両主面上には、はんだ接続時に溶融したはんだをランド部分に留めかつその後は保護層として機能するはんだレジスト61、62が形成されている(厚さはそれぞれ例えば20μm程度)。ランド部分の表層には、耐腐食性の高いNi/Auのめっき層(不図示)を形成するようにしてもよい。 Describing another structure as a component built-in wiring board, the wiring layers 21 and 26 are wiring layers on both main surfaces as a wiring board, and various components (not shown) can be mounted thereon. Solder resist 61 is provided on both main surfaces except for the land portions of the wiring layers 21 and 26 on which solder (not shown) is to be mounted in mounting, so that the solder melted at the time of solder connection is held on the land portions and thereafter functions as a protective layer. , 62 (thickness is about 20 μm, for example). An Ni / Au plating layer (not shown) with high corrosion resistance may be formed on the surface layer of the land portion.
また、配線層22、23、24、25は、それぞれ、内層の配線層であり、順に、配線層21と配線層22の間に絶縁層11が、配線層22と配線層23の間に絶縁層12が、配線層23と配線層24との間に絶縁層13が、配線層24と配線層25との間に絶縁層14が、配線層25と配線層26との間に絶縁層15が、それぞれ位置しこれらの配線層21〜26を隔てている。各配線層21〜26は、例えばそれぞれ厚さ18μmの金属(銅)箔からなっている。
The wiring layers 22, 23, 24, and 25 are inner wiring layers, and the insulating
各絶縁層11〜15は、絶縁層13を除き例えばそれぞれ厚さ100μm、絶縁層13のみ例えば厚さ300μmで、それぞれ例えばガラスエポキシ樹脂からなるリジッドな素材である。特に絶縁層13は、内蔵された半導体素子41に相当する位置部分が開口部となっており、半導体素子41を埋設するための空間を提供する。絶縁層12、14は、内蔵された半導体素子41のための絶縁層13の上記開口部および絶縁層13のスルーホール導電体33内部の空間を埋めるように変形進入している。さらに、絶縁層12は、半導体素子41と絶縁層11との間にも変形進入しこの間の空間を埋めている。以上により内部に空隙となる空間は存在しない。
Each of the insulating
配線層21と配線層22とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層11を貫通する層間接続体31により導通し得る。同様に、配線層22と配線層23とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層12を貫通する層間接続体32により導通し得る。配線層23と配線層24とは、絶縁層13を貫通して設けられたスルーホール導電体33により導通し得る。配線層24と配線層25とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層14を貫通する層間絶縁体34により導通し得る。配線層25と配線層26とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層15を貫通する層間接続体35により導通し得る。
The
層間接続体31、32、34、35は、それぞれ、導電性組成物のスクリーン印刷により形成される導電性バンプを由来とするものであり、その製造工程に依拠して軸方向(図1の図示で上下の積層方向)に径が変化している。その直径は、太い側で例えば200μmである。
The
以上、本実施形態に係る部品内蔵配線板の構造をひと通り述べた。次に、この部品内蔵配線板に使用の半導体素子41についてその構成を、図2を参照してやや詳細に説明する。図2は、図1に示した部品内蔵配線板に使用の半導体素子41を模式的に、やや詳細に示す下面図(図2(a))および断面図(図2(b))である。図2(a)におけるA−Aa位置における矢視方向断面が、図2(b)である。図2において、図1中に示した構成要素と同一のものには同一符号を付している。
The structure of the component built-in wiring board according to this embodiment has been described above. Next, the configuration of the
図2(a)に示すように、この半導体素子41は、表面実装用端子41aがグリッド状に配置されている。端子41aの配置ピッチは、例えば0.2mmないし1.0mmである。端子41aが配置された面の中央付近は、半導体素子41として必要な端子数が少ない場合は、端子41aが配置されない態様とすることもできる。
As shown in FIG. 2A, the
この半導体素子41は、配線板中に内蔵のため実装される前の形態として、端子41a上にはんだボールのない、いわゆるLGA(land grid array)の形態である。このようなはんだボールのない構成とすることで高さ方向の実装サイズを抑制し、より内蔵への適性を向上させている。内蔵される配線板の厚さが許せば、端子41a上にはんだボールが搭載されたいわゆるBGA(ball grid array)の形態も利用できる。
This
半導体素子41の断面方向には、図2(b)に示すように、表面実装用端子41aが、絶縁層41e上に、かつ、絶縁層41eを貫通する部分を介して再配線層41bに接触するように形成されている。さらに、再配線層41bは、絶縁層41eと半導体チップとの間に設けられた絶縁層41d上に、かつ、絶縁層41dを貫通する部分を介して半導体チップ上の端子パッド41cに接触するように形成されている。
In the cross-sectional direction of the
端子パッド41cは、通常、半導体チップの各辺に沿って一列に列設されているので、その配置ピッチは比較上狭い。すなわち、その配置ピッチと、グリッド状に配置され、配置ピッチが比較上広くなっている表面実装用端子41aの配置ピッチとの導通を仲介するために、再配線層41bが設けられる。このような構成により、この半導体素子41は表面実装可能な形態であるにもかかわらず、平面的には半導体チップと同じ面積であり、厚さ方向にも半導体チップそのものよりわずかに厚い程度の大きさとなっている。なお、半導体素子41としてより薄くするために、半導体チップの裏面を、研削工程を設けて研削しておくようにしてもよい。例えば、総厚を0.3mm程度以下としておくことができる。
Since the terminal pads 41c are usually arranged in a line along each side of the semiconductor chip, the arrangement pitch is relatively narrow. That is, the
次に、このような半導体素子41の製造工程例について図3を参照して説明する。図3は、図1に示した部品内蔵配線板に使用の半導体素子41についてその製造過程例を模式的断面で示す工程図である。図3において、すでに説明の図中に示した構成要素と同一のものには同一符号を付している。
Next, an example of a manufacturing process of such a
まず、図3(a)に示すように、半導体ウエハ41wであってその面上に複数の半導体デバイスがすでに形成されたものを用意する。半導体ウエハ41wの面上には、それぞれの半導体デバイスの外部接続部として端子パッド41cが形成されている。端子パッド41cは、通常、ワイヤボンディングを行なうのに必要な面積を有しており、かつワイヤボンディングを行うのに支障のない程度の配置ピッチを有して各半導体デバイスの四辺に沿って設けられている。この配置ピッチは、一般的な表面実装を行う端子の配置ピッチより狭い。 First, as shown in FIG. 3A, a semiconductor wafer 41w having a plurality of semiconductor devices already formed on its surface is prepared. On the surface of the semiconductor wafer 41w, terminal pads 41c are formed as external connection portions of the respective semiconductor devices. The terminal pads 41c are usually provided along the four sides of each semiconductor device having an area necessary for wire bonding and having an arrangement pitch that does not hinder wire bonding. ing. This arrangement pitch is narrower than the arrangement pitch of terminals for general surface mounting.
次に、図3(b)に示すように、パッド41cを覆うように半導体ウエハ41w上全面に絶縁層41dを形成する。形成方法は、周知の方法を用いてよいが、例えば、半導体ウエハ41w上に絶縁材料であるポリイミドを滴下してスピンコートし厚さ例えば1μm程度に形成することができる。
Next, as shown in FIG. 3B, an insulating
次に、図3(c)に示すように、パッド41c上の絶縁層41dを選択的にエッチング除去し絶縁層41dに、パッド41cに通じる開口部71を形成する。選択的にエッチングするには、フォトリソグラフィなどの周知の方法を適用することができる。なお、図3(b)および図3(c)に示す方法に代えて、パッド41c上を除き選択的に絶縁層41dを形成する方法を用いてもよい。選択的に絶縁層41dを形成するのも同様に周知の方法により行なうことができる。
Next, as shown in FIG. 3C, the insulating
開口部71を形成したら、次に、図3(d)に示すように、開口部71内を充填しかつ必要なパターンを有するように導電材料で再配線層41bを絶縁層41d上に形成する。再配線層41bは、材料として例えばAlやAu、Cuなどを用いることができる。形成方法としては、スパッタ、蒸着、めっきなどの中から使用する材料を考慮して適当なものを選択することができる。パターン化のためには、使用する材料を考慮の上、絶縁層41d上に全面的に形成したあと不要部分をエッチング除去するか、または絶縁層41d上に所定パターンのレジストマスクを形成しさらに再配線層41bとなる層を形成することによりこれを行うことができる。再配線層41bの厚さは例えば1μm程度とすることができる。
After the
再配線層41bを形成したら、次に、図3(e)に示すように、再配線層41b上を覆って絶縁層41eを形成し、さらに絶縁層41eを選択的にエッチング除去して絶縁層41eに再配線層41bに通じる開口部72を形成する。この図3(e)に示す工程は、絶縁層41dの形成およびその加工の工程である図3(b)、図3(c)と同様の要領により行うことができる。絶縁層41eを選択的に形成する方法を選択した場合も同様である。
After the
開口部72を形成したら、次に、図3(f)に示すように、開口部72内を充填しかつ絶縁層41e上の所定の配置位置を占めるように表面実装用端子41aを導電材料で形成する。この導電材料には、例えばAlやAu、Cuなどを用いることができる。形成方法としては、スパッタ、蒸着、めっきなどの中から使用する材料を考慮して適当なものを選択することができる。選択的に形成するには、使用する材料を考慮の上、絶縁層41e上に全面的に形成したあと不要部分をエッチング除去するか、または絶縁層41d上に所定パターンのレジストマスクを形成しさらに表面実装用端子41aとなる層を形成するかによりこれを行なうことができる。表面実装用端子41aの層は、その厚さを例えば1μm程度とすることができる。
After the
表面実装用端子41aは、さらに、その導電材料がCuやAlであればその表層をNi/Auのめっき層、またはSn(すず)のめっき層で覆うように処理を加えてもよい。このようなめっきを施すには例えば無電解めっき工程を用いることができる。所定材料のめっき層を有することにより、配線板内への内蔵のための表面実装において良好なはんだ付けとその接続信頼性を得ることができる。 If the conductive material is Cu or Al, the surface mounting terminal 41a may be further processed so that its surface layer is covered with a Ni / Au plating layer or a Sn (tin) plating layer. For example, an electroless plating process can be used to perform such plating. By having a plating layer of a predetermined material, it is possible to obtain good soldering and connection reliability in surface mounting for incorporation in a wiring board.
表面実装用端子41aが形成されたら、最後に、図3(g)に示すように、半導体ウエハ41wをダイシングし個々の半導体素子41を得る。このようにして得られた半導体素子41は、表面実装用端子41aにより、チップ部品と同様の表面実装工程に供することができる。
When the surface mounting terminals 41a are formed, finally, as shown in FIG. 3G, the semiconductor wafer 41w is diced to obtain
なお、図3においては、ダイシングする前のウエハ41wを用いて表面実装用端子41aを形成する方法を説明したが、これは、より生産性を上げて形成する例を示したものであり、当然ながらダイシングしたあとの個々の半導体チップに対して同様の方法で表面実装用端子41aを形成することもできる。 In FIG. 3, the method of forming the surface mounting terminals 41a using the wafer 41w before dicing has been described. However, this is an example of forming with higher productivity. However, the surface mounting terminals 41a can be formed by the same method on the individual semiconductor chips after dicing.
図3に示した半導体素子41の変形例としては、再配線層41bと表面実装用端子41aとを同一層として形成する例を挙げることができる。この場合には、再配線として必要なパターンを有するように、かつこのパターンに連絡して表面実装用端子41aのパターンを有するように導電材料の層を絶縁層41d上に形成する。この導電材料の層は、絶縁層41dに形成された開口部71内を充填している。そして、この導電材料の層のうちの表面実装用端子41aの部分を除いて全面を絶縁層41eで覆うように形成する。これによっても、半導体デバイスの端子パッド41cを再配置した表面実装用端子41aを有する半導体素子を得ることができる。
As a modification of the
以上説明のように、この実施形態に係る部品内蔵配線板は、内蔵・埋設された半導体素子41が、半導体チップとグリッド状配列の表面実装用端子41aとを有している。したがって、半導体素子41を配線板に内蔵のため実装のとき、チップ部品と同様の表面実装技術を適用し得る。よって、複数種の部品を同時に実装する表面実装技術を利用でき、このとき生産性を考慮して比較的大きなワークを使用できる。また、表面実装用端子41aが特にグリッド状配列であること、すなわち面配置であることにより、半導体素子41としての平面面積を極力狭くすることが可能になっていて、半導体チップと同様に面積的な内蔵のしやすさが確保されている。
As described above, in the component built-in wiring board according to this embodiment, the built-in / embedded
さらに、半導体素子41と絶縁層11との間の空間には絶縁層12が変形進入してこれを埋めており、半導体素子41と配線層22との接続部分の信頼性確保に寄与している。すなわちこれらの間の電気的、機械的な接続の信頼性が高められている。加えて、部品内蔵のための配線層22には、特段、Auめっきの形成や、はんだレジストの形成が必要ない。以上により、絶縁材料の密着性劣化の要因を取り除き、配線板としての健全性を維持した上で、低コストで製造が可能な部品内蔵配線板となる。
Further, the insulating
なお、内蔵、埋設する半導体素子41として、上記説明のようなウエハレベル・チップスケールパッケージのものでなく、ほかのパッケージ品(例えば半導体チップと表面実装用素子41aとの間にインターポーズ基板を有する形態)とすることも可能である。この場合は、素子としての面積および厚みが、ウエハレベル・チップスケールパッケージのものより必然的に大きくなるが、部品内蔵に供する基板側の仕様次第では対応できる。この場合も、チップ部品に適用するのと同様の表面実装技術を、半導体素子41に適用し得る利点は維持される。
The
次に、図1に示した部品内蔵配線板の製造工程を図4ないし図6を参照して説明する。図4ないし図6は、それぞれ、図1に示した部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図である。これらの図において図1中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。 Next, the manufacturing process of the component built-in wiring board shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 4 to 6 are process diagrams schematically showing a part of the manufacturing process of the component built-in wiring board shown in FIG. In these figures, the same or equivalent components as those shown in FIG.
図4から説明する。図4は、図1中に示した各構成のうち絶縁層11を中心とした部分の製造工程を示している。まず、図4(a)に示すように、厚さ例えば18μmの金属箔(電解銅箔)22A上に例えばスクリーン印刷により、層間接続体31となるペースト状の導電性組成物をほぼ円錐形のバンプ状(底面径例えば200μm、高さ例えば160μm)に形成する。この導電性組成物は、ペースト状の樹脂中に銀、金、銅などの金属微細粒または炭素微細粒を分散させたものである。説明の都合で金属箔22Aの下面に印刷しているが上面でもよい(以下の各図も同じである)。層間接続体31の印刷後これを乾燥させて硬化させる。
It demonstrates from FIG. FIG. 4 shows a manufacturing process of a portion centering on the insulating
次に、図4(b)に示すように、金属箔22A上に厚さ例えば公称100μmのFR−4のプリプレグ11Aを積層して層間接続体31を貫通させ、その頭部が露出するようにする。露出に際してあるいはその後その先端を塑性変形でつぶしてもよい(いずれにしても層間接続体31の形状は、積層方向に一致する軸を有しその軸方向に径が変化している。)。続いて、図4(c)に示すように、プリプレグ11A上に金属箔(電解銅箔)21Aを積層配置して加圧・加熱し全体を一体化する。このとき、金属箔21Aは層間接続体31と電気的導通状態となり、プリプレグ11Aは完全に硬化して絶縁層11になる。
Next, as shown in FIG. 4B, an FR-4 prepreg 11A having a thickness of, for example, 100 μm is laminated on the
次に、図4(d)に示すように、片側の金属箔22Aに例えば周知のフォトリソグラフィによるパターニングを施し、これを、実装用ランドを含む配線層22に加工する。そして、加工により得られた実装用ランド上に、図4(e)に示すように、例えばスクリーン印刷によりクリームはんだ51Aを印刷・適用する。クリームはんだ51Aは、スクリーン印刷を用いれば容易に所定パターンに印刷できる。スクリーン印刷に代えてディスペンサを使用することもできる。
Next, as shown in FIG. 4D, patterning by, for example, well-known photolithography is performed on the
クリームはんだ51Aは、これらに代えて硬化前の導電性組成物を使用するようにしてもよい。導電性組成物とすると硬化後の耐熱性が高く、完成された後の配線板としての部品実装時に加わる熱で接続不良が発生するのを効果的に防止できる。 For the cream solder 51A, a conductive composition before curing may be used instead. When the conductive composition is used, heat resistance after curing is high, and it is possible to effectively prevent poor connection due to heat applied during component mounting as a wiring board after completion.
次に、半導体素子41をクリームはんだ51Aを介して実装用ランド上に例えばマウンタで載置し、さらにその後クリームはんだ51Aをリフローさせるべく加熱を行う。以上により、図4(f)に示すように、はんだ51を介して半導体素子41が配線層22の実装用ランド上に接続された状態の配線板素材1が得られる。この配線板素材1を用いる後の工程については図6で述べる。
Next, the
次に、図5を参照して説明する。図5は、図1中に示した各構成のうち絶縁層13および同12を中心とした部分の製造工程を示している。まず、図5(a)に示すように、両面に例えば厚さ18μmの金属箔(電解銅箔)23A、24Aが積層された例えば厚さ300μmのFR−4の絶縁層13を用意し、その所定位置にスルーホール導電体を形成するための貫通孔82をあけ、かつ内蔵する半導体素子41に相当する部分に部品用開口部81を形成する。
Next, a description will be given with reference to FIG. FIG. 5 shows a manufacturing process of a part centering on the insulating
次に、無電解めっきおよび電解めっきを行い、図5(b)に示すように、貫通孔82の内壁にスルーホール導電体33を形成する。このとき開口部81の内壁にも導電体が形成される。さらに、図5(c)に示すように、金属箔23A、24Aを周知のフォトリソグラフィを利用して所定にパターニングして配線層23、24を形成する。配線層23、24のパターニング形成により、開口部81の内壁に形成された導電体も除去される。
Next, electroless plating and electrolytic plating are performed to form the through-
次に、図5(d)に示すように、配線層23上の所定の位置に層間接続体32となる導電性バンプ(底面径例えば200μm、高さ例えば160μm)をペースト状導電性組成物のスクリーン印刷により形成する。続いて、図5(e)に示すように、絶縁層12とすべきFR−4のプリプレグ12A(公称厚さ例えば100μm)を配線層23側にプレス機を用い積層する。プリプレグ12Aには、絶縁層13と同様の、内蔵する半導体素子41に相当する部分の開口部をあらかじめ設けておく。
Next, as shown in FIG. 5 (d), conductive bumps (bottom diameter: 200 μm, height: 160 μm, for example) that become
図5(e)の積層工程では、層間接続体32の頭部をプリプレグ12Aに貫通させる。なお、図5(e)における層間接続体32の頭部の破線は、この段階でその頭部を塑性変形させてつぶしておく場合と塑性変形させない場合の両者あり得ることを示す。以上により得られた配線板素材を配線板素材2とする。
In the stacking step of FIG. 5 (e), the head of the
以上の図5に示した工程は、以下のような手順とすることも可能である。図5(a)の段階では、貫通孔82のみ形成し内蔵部品用の開口部81を形成せずに続く図5(b)から図5(d)までの工程を行う。次に、図5(e)に相当する工程として、プリプレグ12A(開口のないもの)の積層を行う。そして、絶縁層13およびプリプレグ12Aに部品内蔵用の開口部を同時に形成する、という工程である。
The process shown in FIG. 5 can be performed as follows. In the stage of FIG. 5A, only the through
次に、図6を参照して説明する。図6は、上記で得られた配線板素材1、2などを積層する配置関係を示す図である。ここで、図示上側の配線板素材3は、下側の配線板素材1と同様な工程を適用し、かつそのあと層間接続体34およびプリプレグ14Aを、図示中間の配線板素材2における層間接続体32およびプリプレグ12Aと同様にして形成し得られたものである。
Next, a description will be given with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing an arrangement relationship in which the
ただし、配線板素材3は、部品(半導体素子41)およびこれを接続するための部位(実装用ランド)のない構成であり、さらにプリプレグ14Aには開口部を設けない。そのほかは、金属箔(電解銅箔)26A、絶縁層15、層間接続体35、配線層25、プリプレグ14A、層間接続体34とも、それぞれ配線板素材1の金属箔21A、絶縁層11、層間接続体31、配線層22、配線板素材2のプリプレグ12A、層間接続体32と同じである。
However, the
図6に示すような配置で各配線板素材1、2、3を積層配置してプレス機で加圧・加熱する。ここで、配線板素材1は第1の絶縁板を含んでおり、配線板素材2、3は第2の絶縁板に相当する。プレス機での加圧・加熱により、プリプレグ12A、14Aが完全に硬化し全体が積層・一体化する。このとき、加熱により得られるプリプレグ12A、14Aの流動性により、半導体素子41の周りの空間およびスルーホール導電体33内部の空間にはプリプレグ12A、14Aが変形進入し空隙は発生しない。また、配線層22、24は、層間接続体32、34にそれぞれ電気的に接続される。
The respective
図6に示す積層工程の後、上下両面の金属箔26A、21Aを周知のフォトリソグラフィを利用して所定にパターニングし、さらにはんだレジスト61、62の層を形成することにより、図1に示したような部品内蔵配線板を得ることができる。 After the laminating process shown in FIG. 6, the metal foils 26A and 21A on the upper and lower surfaces are patterned in a predetermined manner using well-known photolithography, and further, layers of solder resists 61 and 62 are formed, as shown in FIG. Such a component built-in wiring board can be obtained.
変形例として、中間の絶縁層13に設けられたスルーホール導電体33については、層間接続体31や同32と同様なものとする構成も当然ながらあり得る。また、層間接続体31、32、34、35について、説明した導電性組成物印刷による導電性バンプを由来とするもの以外に、例えば、金属板エッチングにより形成された金属バンプ、導電性組成物充填による接続体、めっきにより形成された導体バンプなどを由来とするものなどのうちから適宜選択、採用することもできる。また、外側の配線層21、26は、最後の積層工程のあとにパターニングして得る以外に、各配線板素材1、3の段階で(例えば図4(d)の段階で)形成するようにしてもよい。
As a modification, the through-
また、図6に示した積層工程において、配線板素材1、2については、プリプレグ12Aおよび層間接続体32の部分を配線板素材2の側ではなく配線板素材1の側に設けておくようにしてもよい。すなわち、層間接続体32の形成およびプリプレグ12Aの積層を、配線板素材1の配線層22上(絶縁層11上)であらかじめ行うようにする。この場合、実装された半導体素子41が、一見、層間接続体32をスクリーン印刷で形成するときに干渉要因となるように見えるが、半導体素子41として十分薄い部品の場合は実際上干渉要因とはならない。プリプレグ12Aの積層工程のときには、半導体素子41の厚さを吸収できるクッション材を介在させて加圧・加熱すれば面内方向均一にプリプレグ12Aを積層できる。
In the laminating process shown in FIG. 6, for the
次に、本発明の別の実施形態について図7を参照して説明する。図7は、本発明の別の実施形態に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図である。図7において、すでに説明した構成部分と同一または同一相当の部分には同一符号を付し、その説明は省略する。この実施形態は、図1に示したものに比較して、配線層22が、半導体素子41の実装用ランドを除く絶縁層12側の面が粗化表面22aを有する配線層22になっている点、および半導体素子41と絶縁層11との間に、絶縁層12とは別の樹脂52(アンダーフィル樹脂)が設けられている点が異なる。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a component built-in wiring board according to another embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same or equivalent parts as those already described are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In this embodiment, as compared with that shown in FIG. 1, the
粗化表面22aの意図は、主に、半導体素子41下にある配線層22(半導体素子41の実装用ランドを除く「半導体素子41下にある配線層22」は図には表れていないがランドからの延設として存在する)への樹脂52の密着性を向上し、半導体素子41と配線層22との接続の信頼性を一層高めることである。また、樹脂52の意図は、半導体素子41と配線層22との間を埋める樹脂として適切な物性のものを選択した点にある。これにより、半導体素子41と配線層22と接続の信頼性をさらに向上する。
The intention of the roughened surface 22a is mainly the
図8を参照し、この実施形態の部品内蔵配線板の製造方法について説明する。図8は、図7に示した部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図である。図8において、すでに説明した構成部分と同一または同一相当の部分には同一符号を付す。図8は、より具体的には、図4(f)に示した配線板素材1についてさらに処理を進めてこれを配線板素材1に代わる新たな配線板素材1Aに改変する工程を示している。
With reference to FIG. 8, the manufacturing method of the component built-in wiring board of this embodiment is demonstrated. FIG. 8 is a process diagram schematically showing a part of the manufacturing process of the component built-in wiring board shown in FIG. In FIG. 8, parts that are the same as or equivalent to those already described are given the same reference numerals. More specifically, FIG. 8 shows a process of further processing the
まず、図8(a)は、図4(f)とまったく同じ図示である。次に、図8(b)に示すように、半導体素子41がはんだ51で接続された配線層22の残りの表面を粗化処理して粗化表面22aに改質する。これには、具体的に、例えば、黒化還元処理やマイクロエッチング処理を採用することができる。マイクロエッチング処理としては、例えば、CZ処理(メック社商品名)やボンドフィルム処理(アトテック社商品名)がある。
First, FIG. 8A is exactly the same as FIG. 4F. Next, as shown in FIG. 8B, the remaining surface of the
なお、銅箔の表面を粗化する処理は、一般的に、銅箔上に積層される絶縁樹脂との密着性を向上するため行われているので、この処理と同時の処理として上記粗化処理を行うようにしてもよい。これによれば、新たな処理として上記粗化処理を行う必要がなく効率よく製造が可能である。ただし粗化の程度については樹脂52との密着性をも考慮し適当な程度を指向するのが好ましい。
In addition, since the process which roughens the surface of copper foil is generally performed in order to improve adhesiveness with the insulating resin laminated | stacked on copper foil, the said roughening is carried out as a process simultaneously with this process. Processing may be performed. According to this, it is not necessary to perform the roughening process as a new process, and it is possible to manufacture efficiently. However, the degree of roughening is preferably directed to an appropriate degree in consideration of the adhesion with the
粗化処理に続き、図8(c)に示すように、半導体素子41と絶縁層11との間にアンダーフィル樹脂52を充填する。具体的には、例えば、液状の熱硬化性樹脂をディスペンサで注入する。液状であるため、半導体素子41の面積が相当に大きい場合であっても、毛管現象により液状の樹脂52が隙間に広がり充填が完了する。充填後加熱してアンダーフィル樹脂52を硬化させる。
Following the roughening treatment, as shown in FIG. 8C, an
図8(c)に示す形態の配線板素材1Aは、図6に示した積層工程における配線板素材1の代わりに用いられる。この積層工程では、配線層22の表面が粗化表面22aになっているので、配線層22と層間接続体32との接続信頼性の向上ももたらされる。その後はすでに説明したような工程を行う。これにより図7に示した構成の部品内蔵配線板が得られる。
The wiring board material 1A having the form shown in FIG. 8C is used instead of the
なお、アンダーフィル樹脂52としては、半導体素子41と配線層22と接続信頼性をより向上するため、絶縁性フィラーを含むものの採用が考えられる。半導体素子41と配線層22と接続信頼性の確保は、部品内蔵配線板として主要な事項である。そこで、アンダーフィル樹脂52として、無機材料の絶縁性フィラーを含有する樹脂を採用すれば、その熱膨張率は有機材料より小さく半導体素子41との境で発生する応力を抑えられる。これにより信頼性向上が得られる。
In addition, as the
また、この実施形態において、粗化表面22aの形成と、絶縁層12とは異なるアンダーフィル樹脂52の採用とは、必要な信頼性の仕様によっては一方のみとする場合も考えられる。
Further, in this embodiment, the formation of the roughened surface 22a and the use of the
1,1A…配線板素材、2…配線板素材、3…配線板素材、11…絶縁層、11A…プリプレグ、12…絶縁層、12A…プリプレグ、13…絶縁層、13A…プリプレグ、14…絶縁層、14A…プリプレグ、15…絶縁層、21…配線層(配線パターン)、21A…金属箔(銅箔)、22…配線層(配線パターン)、22a…粗化表面、22A…金属箔(銅箔)、23…配線層(配線パターン)、23A…金属箔(銅箔)、24…配線層(配線パターン)、24A…金属箔(銅箔)、25…配層(配線パターン)、26…配線層(配線パターン)、26A…金属箔(銅箔)、31,32,34,35…層間接続体(導電性組成物印刷による導電性バンプ)、33…スルーホール導電体、41…半導体素子(ウエハレベル・チップスケールパッケージによる)、41a…表面実装用端子、41b…再配線層、41c…端子パッド、41d,41e…絶縁層、41w…半導体ウエハ、51…接続部材(はんだまたは導電性組成物)、51A…クリームはんだまたは硬化前導電性組成物、52…アンダーフィル樹脂、61,62…はんだレジスト、71,72…開口部、81…部品用開口部、82…貫通孔。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記第1の絶縁層に対して積層状に位置する第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層に埋設され、かつ、端子パッドを有する半導体チップと、該端子パッドに電気的接続された、グリッド状配列の表面実装用端子とを備えた半導体素子と、
前記第1の絶縁層と前記第2の絶縁層とに挟まれて設けられた、前記半導体素子用の実装用ランドを含む配線パターンと、
前記半導体素子の前記表面実装用端子と前記実装用ランドとを電気的・機械的に接続する接続部材と、
前記半導体素子と前記第1の絶縁層との間に設けられた樹脂と
を具備することを特徴とする部品内蔵配線板。 A first insulating layer;
A second insulating layer positioned in a stack with respect to the first insulating layer;
A semiconductor element comprising a semiconductor chip embedded in the second insulating layer and having a terminal pad; and a grid-arranged surface mounting terminal electrically connected to the terminal pad;
A wiring pattern including a mounting land for the semiconductor element, which is provided between the first insulating layer and the second insulating layer;
A connection member for electrically and mechanically connecting the surface mounting terminal of the semiconductor element and the mounting land;
A component built-in wiring board, comprising: a resin provided between the semiconductor element and the first insulating layer.
前記少なくとも2つの絶縁層の間に挟まれて設けられた第2の配線パターンと、
前記第2の絶縁層の積層方向一部を貫通して前記配線パターンの面と前記第2の配線パターンの面との間に挟設され、かつ導電性組成物からなり、かつ積層方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している形状である層間接続体と
をさらに具備することを特徴とする請求項1または2記載の部品内蔵配線板。 The second insulating layer is a stack of at least two insulating layers;
A second wiring pattern provided between the at least two insulating layers;
The second insulating layer penetrates a part in the stacking direction and is sandwiched between the surface of the wiring pattern and the surface of the second wiring pattern, and is made of a conductive composition and coincides with the stacking direction. 3. The component built-in wiring board according to claim 1, further comprising: an interlayer connection body having an axis that has a shape that has a diameter that changes in a direction of the axis.
前記配線パターンの前記ランドに前記半導体素子の前記表面実装用端子を電気的、機械的に接続する工程と、
前記第1の絶縁板とは異なる第2の絶縁板中に、前記半導体素子を埋め込むように、前記第1の絶縁板に積層状に前記第2の絶縁板を一体化する工程と
を具備することを特徴とする部品内蔵配線板の製造方法。 A metal element laminated on a first insulating plate is patterned, and a semiconductor element having a semiconductor chip having terminal pads and grid-mounting surface mounting terminals electrically connected to the terminal pads is mounted. Forming a wiring pattern so as to include a land for performing,
Electrically and mechanically connecting the surface mounting terminals of the semiconductor element to the lands of the wiring pattern;
Integrating the second insulating plate in a stacked manner on the first insulating plate so as to embed the semiconductor element in a second insulating plate different from the first insulating plate. A method of manufacturing a component built-in wiring board.
前記第1の絶縁板に積層状に前記第2の絶縁板を一体化する前記工程が、前記第2の絶縁板の前記層間接続体の前記頭部が、前記配線パターンに接触するようになされること
を特徴とする請求項6ないし8のいずれか1項記載の部品内蔵配線板の製造方法。 The second insulating plate is a laminate of at least two insulating layers, and a second wiring pattern sandwiched between the at least two insulating layers, and a surface of the second wiring pattern The head is exposed through a part of the second insulating plate in the laminating direction and is made of a conductive composition and has an axis that coincides with the laminating direction and has a diameter in the direction of the axis. An interlayer connection body having a changing shape,
The step of integrating the second insulating plate in a stacked manner on the first insulating plate is performed such that the head of the interlayer connection body of the second insulating plate is in contact with the wiring pattern. The method for manufacturing a component built-in wiring board according to any one of claims 6 to 8, wherein:
前記粗化が、Cuを黒化還元処理することによりなされること
を特徴とする請求項8記載の部品内蔵配線板の製造方法。 The metal foil has Cu as its material,
The method of manufacturing a component built-in wiring board according to claim 8, wherein the roughening is performed by blackening and reducing Cu.
前記粗化が、Cuをマイクロエッチングすることによりなされること
を特徴とする請求項8記載の部品内蔵配線板の製造方法。 The metal foil has Cu as its material,
The method of manufacturing a component built-in wiring board according to claim 8, wherein the roughening is performed by microetching Cu.
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