JP2009277916A - 配線基板及びその製造方法並びに半導体パッケージ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の配線層11,13,15及び絶縁層12,l4が交互に積層され、配線層が絶縁層に形成されたビアホールを介して電気的に接続されている配線基板であって、最外配線層15より内側の配線層上に設けた接続用パッド3と、接続用パッド3上に設けられ配線基板表面から突出した外部接続端子5とを有し、外部接続端子5が最外配線層15を貫通して設けられていることを特徴とする。
【選択図】図1D
Description
本発明の第1の実施の形態は、最外配線層を貫通する外部接続端子の1形態である。
本発明の第1の実施の形態による、最外配線層における配線の高密度化と信頼性の向上の効果について説明する。比較のため、従来の配線基板における配線の構造を図2A〜図2Cに示す。
図4は、上記図1Dに対応する基板の最外配線層付近の断面図であって、外部接続端子が設けられる前の状態を表している。搭載されるべき半導体チップ又は半導体装置の接続端子側に、はんだバンプ等の外部接続端子が接続された状態により搭載される場合には、配線基板における表面から突出した外部接続端子の形成は不要であるので、図4に示す、外部接続端子が挿入されるべき空間30が形成された形態の配線基板50を使用することができる。
図5は、本発明の配線基板に、半導体チップがはんだバンプにより搭載された、半導体パッケージ構造の実施の形態を示している。半導体チップ200、半導体チップ上の接続端子201、はんだバンプ等の外部接続端子202、充填樹脂203及び配線基板51の構成である。なお、基板への搭載前に、半導体チップの配線基板への接続面側にはんだバンプ等の外部接続端子を接続することができる場合には、上記第1の実施の形態の変形例に記した図4の形態の配線基板を使用することができる。
図6は、本発明の配線基板に、半導体装置310がはんだバンプにより搭載された、半導体パッケージ構造の実施の形態を示している。半導体装置310は、半導体チップ300、中間基板301、半導体チップ300と中間基板301との接続バンプ302及び接続端子303により構成される。この半導体装置310がはんだバンプ等の外部接続端子304により配線基板320に搭載される。なお、配線基板320への搭載前に、半導体装置310の配線基板への接続面側に、はんだバンプ等の外部接続端子を接続することができる場合には、前記第1の実施の形態の変形例に記したように、図4の形態の配線基板50を使用することができる。
前記第1の実施の形態においては、隣接する外部接続端子の片側のみが、最外配線層より内側にある配線層上の接続用パッド上に設けられていたが、第2の実施の形態においては、隣接する外部接続端子が、ともに最外配線層より内側にある配線層上の接続用パッド上に設けられている構造である。
次に、図3を参照して、上記第2の実施の形態による、最外配線層の配線の高密度化と信頼性の向上の実現を説明する。最外層102においては、ソルダーレジスト開口部縁辺とパッドとの合わせ部を生じないので、当該合わせ部による配線設計への寸法制約を回避することができる。隣接する外部接続端子の中間に配線を配置する際に、配線幅が設計の許容最小値の近傍となるような狭隘部において、第1の実施の形態におけると同様に、バンプピッチをx[μm]、ソルダーレジスト開口径をy[μm]とおき、2本の配線を配置する場合を例にとると、配線幅P2[μm]は、2本の配線と3本の絶縁部の間隔の構成より、P2=(x−y)/5で与えられる。製造の実例において、x=185μm、開口径y=90μmの場合、P2=19μmとなる。図2Bを用いて示したように、接続用パッドが最外配線層上に設定されている従来の場合には、15μmとなるので、4μmの余裕代のある配線を行うことができ、配線幅が不足することによる導通不良や、絶縁部の絶縁不良を抑制することができる。また半導体装置の高密度実装の要請により、配線の導通抵抗、絶縁層の絶縁抵抗の設計の許容値の近傍となるような幅を有する配線の配置の場合であっても、信頼性を低下させることなく、最外層における配線の高密度な配置を実現することができる。
図7は、上記図3に対応する基板の最外配線層付近の断面図であって、外部接続端子が設けられる前の状態を表している。搭載されるべき半導体チップ又は半導体装置の接続端子側に、はんだバンプ等の外部接続端子が接続された状態により搭載される場合には、配線基板における表面から突出した外部接続端子の形成は不要であるので、図7に示す、外部接続端子が挿入されるべき空間31が形成された形態の配線基板60を使用することができる。
図8は、本発明の配線基板に、半導体チップがはんだバンプにより搭載された、半導体パッケージ構造の実施の形態を示している。半導体チップ200、半導体チップ上の接続端子201、はんだバンプ等の外部接続端子202、充填樹脂203及び配線基板61の構成である。なお、基板への搭載前に、半導体チップの配線基板への接続面側にはんだバンプ等の外部接続端子を接続することができる場合には、上記第2の実施の形態の変形例に記した図7の形態の配線基板を使用することができる。
図9は、本発明の配線基板に、半導体装置410がはんだバンプにより搭載された、半導体パッケージ構造の実施の形態を示している。半導体装置410は、半導体チップ300、中間基板301、半導体チップ300と中間基板301との接続バンプ302及び接続端子303により構成される。この半導体装置410がはんだバンプ等の外部接続端子304により配線基板420に搭載される。なお、配線基板420への搭載前に、半導体装置410の配線基板への接続面側に、はんだバンプ等の外部接続端子を接続することができる場合には、前記第2の実施の形態の変形例に記したように、図7の形態の配線基板60を使用することができる。
本発明の第3の実施の形態は、第1及び第2の実施の形態である配線基板についての製造方法である。図1Cに示すコア層の片側に各々3層ずつ積層された6層の配線基板に、最外配線層15を貫通する外部接続端子を設ける製造方法である。
以上、第3の実施の形態において示した配線基板の形成工程は、高密度配線による表面実装設計により得られた最小の外形寸法を有する電子部品を製造する方法として、また製造工程における歩留向上の点において、その機能及び信頼性の向上に効果を生ずる。
前記の図4に対応する製造方法についての実施の形態である。搭載されるべき半導体チップ又は半導体装置の接続端子側に、はんだバンプ等の外部接続端子が接続された状態である場合には、配線基板について、外部接続端子の接続工程を経ることなく、外部接続端子によって装入されるべき当該空間30を有したまま製造すればよいので、工程の簡素化、信頼性の向上を実現することができる。また、後工程として、更に半導体チップまたは半導体装置を当該配線基板に搭載することができる。リフロー工程により、はんだバンプ等の外部接続端子を介して、半導体チップまたは半導体装置と配線基板が電気的及び機械的に接続された後、半導体チップまたは半導体装置と配線基板の間の空間が樹脂により充填されて、搭載が終了する。
(第3の実施の形態の変形例2)
前記の図7に対応する製造方法についての実施の形態である。搭載されるべき半導体チップ又は半導体装置の接続端子側に、はんだバンプ等の外部接続端子が接続された状態である場合には、配線基板について、外部接続端子の接続工程を経ることなく、外部接続端子によって装入されるべき当該空間31を有したまま製造すればよいので、工程の簡素化、信頼性の向上を実現することができる。また、後工程として、更に半導体チップまたは半導体装置を当該配線基板に搭載することができる。リフロー工程により、はんだバンプ等の外部接続端子を介して、半導体チップまたは半導体装置と配線基板が電気的及び機械的に接続された後、半導体チップまたは半導体装置と配線基板の間の空間が樹脂により充填されて、搭載が終了する。
(第3の実施の形態の変形例3)
本発明の第3の実施の形態の変形例3は、配線基板の表面のソルダーレジスト層とその下層の絶縁層を同時に穿孔する製造方法についての実施形態である。
1b 従来の配線基板
2,3 接続用パッド
4,5 外部接続端子
6 配線
7 ソルダーレジスト層
8 基板表面
11 コア層上の配線層
12 第1の絶縁層
13 コア層上の第2の配線層
14 第2の絶縁層
15 コア層上の第3の配線層
22 パターン用レジスト
23 ビアホール
24 無電解銅めっき
28 ニッケルめっき
29 金めっき
100 コア層
101 コア層上の第2の層
102 コア層上の第3の層
150 半導体チップ又は半導体装置
200,300 半導体チップ
201 半導体チップ上の接続端子
202,304 はんだバンプ等の外部接続端子
203 充填樹脂
303 半導体装置上の接続端子
310,410 半導体装置
301 中間基板
302 接続バンプ
Claims (8)
- 複数の配線層及び絶縁層が交互に積層され、前記配線層が前記絶縁層に形成されたビアホールを介して電気的に接続されている配線基板であって、最外配線層より内側の配線層上に設けた接続用パッドと、
該接続用パッド上に設けられ当該配線基板表面から突出した外部接続端子とを有し、該外部接続端子が前記最外配線層を貫通して設けられていることを特徴とする配線基板。 - 複数の配線層及び絶縁層が交互に積層され、前記配線層が前記絶縁層に形成されたビアホールを介して電気的に接続されている配線基板であって、
当該配線基板に搭載される半導体チップもしくは半導体装置を接続するための外部接続端子が挿入されるべき空間が、最外配線層より内側にある配線層上に設けた接続用パッドから、当該配線基板の表面に向かって最外配線層を貫いて形成されていることを特徴とする配線基板。 - 半導体チップ又は半導体装置が、前記外部接続端子により請求項1記載の配線基板に搭載された半導体パッケージ。
- 半導体チップ又は半導体装置が前記外部接続端子を有し、当該外部接続端子が前記接続用パッドに接続された、請求項2記載の配線基板に搭載された半導体パッケージ。
- 複数の配線層及び絶縁層が交互に積層され、前記配線層が前記絶縁層に形成されたビアホールを介して電気的に接続されている配線基板の製造方法であって、
前記配線基板に搭載される半導体チップもしくは半導体装置を接続するための外部接続端子が、最外配線層より内側にある配線層上の接続用パッドに接続され、最外配線層を貫くように形成される、はんだ外部接続端子形成工程を有することを特徴とする製造方法。 - 複数の配線層及び絶縁層が交互に積層され、前記配線層が前記絶縁層に形成されたビアホールを介して電気的に接続されている配線基板の製造方法であって、
前記配線基板に搭載される半導体チップ又は半導体装置を接続するための外部接続端子が挿入されるべき空間を、最外配線層より内側にある配線層上に設けた接続用パッドから、当該配線基板の表面に向かって、表面のソルダーレジスト層と該ソルダーレジスト層の下層の絶縁層とで構成される最外配線層を貫いて形成する工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記ソルダーレジスト層と、前記ソルダーレジスト層の下層の絶縁層とを同時に穿孔して、前記空間を形成することを特徴とする、請求項6記載の配線基板の製造方法。
- 前記ソルダーレジスト層と、前記ソルダーレジスト層の下層の絶縁層とをレーザを用いて同時に穿孔して、前記空間を形成することを特徴とする、請求項6記載の配線基板の製造方法。
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