JP2011035163A

JP2011035163A - 半導体パッケージ内蔵配線板、及び半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法

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Publication number: JP2011035163A
Application number: JP2009179915A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tsunoda; 剛角田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2029-07-31
Also published as: JP5609037B2

Abstract

【課題】絶縁部材中に半導体パッケージが埋設されてなる半導体パッケージ内蔵配線板において、前記半導体パッケージからの発熱を効果的に発散させ、前記半導体パッケージの発熱に起因した諸問題を解消する。
【解決方法】複数の第１の配線パターン間それぞれに位置する複数の第１の絶縁部材の少なくとも一つの中に埋設された半導体パッケージと、前記半導体パッケージを構成する半導体チップの非機能面側に位置する、前記半導体パッケージの主面と接触するようにして設けられた放熱部材と、前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部同士及び前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部と前記半導体チップとを電気的に接続する複数の層間接続体とを具え、前記放熱部材と前記複数の層間接続体の少なくとも一つとを熱的に接続するようにして、半導体パッケージ内蔵配線板を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁部材中に半導体パッケージを埋設してなる半導体パッケージ内蔵配線板において、前記半導体パッケージから発せられる熱を効果的に放熱することができる半導体パッケージ内蔵配線板、及びその製造方法に関する。

近年の電子機器の高性能化・小型化の流れの中、回路部品の高密度、高機能化が一層求められている。かかる観点より、回路部品を搭載したモジュールにおいても、高密度、高機能化への対応が要求されている。このような要求に応えるべく、現在では配線板を多層化することが盛んに行われている。

このような多層化配線板においては、複数の配線パターンを互いに略平行となるようにして配置し、前記配線パターン間に絶縁部材を配し、半導体部品などの電子部品は前記絶縁部材中に前記配線パターンの少なくとも１つに電気的に接続するようにして埋設するとともに、前記絶縁部材間を厚さ方向に貫通した層間接続体（ビア）を形成し、前記複数の配線パターンを互いに電気的に接続するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような電子部品内蔵配線板においては、その絶縁部材中に埋設した電子部品、特に半導体部品などの場合においては、その発熱量が比較的大きくなる。一方、前記電子部品を埋設する前記絶縁部材は、樹脂などの熱伝導性に劣る部材から構成しているため、前記電子部品から発せられた熱を前記配線板の外方に効率良く放熱することができない。このため、前記配線板内部の温度が上昇し、その部品実装部分を破壊したり、前記配線板の接続部分にダメージを与えたりという問題が生じていた。さらには、温度上昇に伴って発煙、発火などの問題を生じる場合もあった。

一方、上記電子部品内蔵配線板を構成する絶縁部材に熱伝導性を付与することが試みられているが、そのような材料の入手が困難であるとともに、材料も高価であるため、前記配線板のコスト増につながるという問題があった。

かかる問題に鑑み、電子部品の主面上あるいはその上方に金属体を配置し、前記電子部品と前記金属体とを熱的に接続することによって、前記電子部品から発せられた熱を配線板の外方に放熱するという試みがなされている（例えば、特許文献２参照）。この方法によれば、電子部品から発せられた熱を効率良く外部に放熱することができるので、上述のような諸問題を回避することができる。

しかしながら、現状においては、多層配線板中にベアの電子部品を内蔵させた場合における、前記電子部品の発熱の問題を回避したにすぎず、パッケージ化された電子部品を内蔵させた場合における、電子部品パッケージからの発熱の問題については何ら検討されていない。

特開２００３−１９７８４９号特開２００８−１７７５５２号

本発明は、絶縁部材中に半導体パッケージが埋設されてなる半導体パッケージ内蔵配線板において、前記半導体パッケージからの発熱を効果的に発散させ、前記半導体パッケージの発熱に起因した諸問題を解消することを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、
複数の第１の配線パターンと、
前記複数の第１の配線パターン間それぞれに位置する複数の第１の絶縁部材と、
前記複数の第１の絶縁部材の少なくとも一つの中に埋設された半導体パッケージと、
前記半導体パッケージを構成する半導体チップの非機能面側に位置する、前記半導体パッケージの主面と接触するようにして設けられた放熱部材と、
前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部同士及び前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部と前記半導体チップとを電気的に接続する複数の層間接続体とを具え、
前記放熱部材と前記複数の層間接続体の少なくとも一つとを熱的に接続したことを特徴とする、半導体パッケージ内蔵配線板に関する。

また、本発明は、
前記半導体パッケージを構成する半導体チップの非機能面側に位置する、前記半導体パッケージの主面と接触するようにして放熱部材を設ける工程と、
複数の第１の配線パターン間それぞれに複数の第１の絶縁部材を位置させる工程と、
前記複数の第１の絶縁部材の少なくとも一つの中に前記半導体パッケージを前記放熱部材とともに埋設する工程と、
前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部同士及び前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部と前記半導体チップとを、それぞれ複数の層間接続体で電気的に接続する工程と、
前記放熱部材と前記複数の層間接続体の少なくとも一つとを熱的に接続する工程と、
を具えることを特徴とする、半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法に関する。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を実施した。その結果、複数の配線パターン、これら配線パターン間それぞれに位置する複数の絶縁部材、及び前記複数の配線パターンを電気的に接続する複数の層間接続体からなる多層配線板の、前記複数の絶縁部材の少なくとも一つの中に埋設された半導体パッケージの、この半導体パッケージを構成する半導体チップの非機能面側に位置する主面に対して放熱部材を設けるとともに、前記複数の層間接続体の少なくとも一つを熱的に接続することによって、前記半導体パッケージからの発熱を、前記放熱部材、前記配線パターン及び前記層間接続体を介して外部に放熱できることを見出した。

したがって、前記半導体パッケージ内蔵後の半導体が発する熱を効果的に基板外部に放散させることができ、半導体の動作安定性を高めることが可能となる。

なお、“熱的接続”とは、上記半導体パッケージから発せられる熱が、前記複数の層間接続体の少なくとも一つに伝導するような状態の接続を意味するものであり、両者が必ずしも直接接触していることを要求するものではない。しかしながら、上記層間接続体は一般には金属から構成され、良好な熱伝導性を呈するものであるため、実際には、前記放熱部材と前記層間接続体とは互いに直接的に接続することが好ましい。

本発明の製造方法は、上述した工程を含む任意の方法で実施することができる。一例として、以下に示すよう製造方法を挙げることができる。

すなわち、
半導体パッケージを構成する半導体チップの非機能面側に位置する、前記半導体パッケージの主面と接触するようにして放熱部材を形成する工程と、
第１の絶縁部材の両面に一対の第１の配線パターンが形成されてなる第１の両面基板上に、前記半導体パッケージを接合して、半導体パッケージ搭載配線層を形成する工程と、
少なくとも一対の第２の配線パターン及びこの第２の配線パターン間に位置する第２の絶縁部材からなり、前記少なくとも一対の第２の配線パターン間が第１の層間接続体で電気的に接続されてなる中間配線層を形成する工程と、
少なくとも一対の第３の配線パターン及びこの第３の配線パターン間に位置する第３の絶縁部材からなり、前記少なくとも一対の第３の配線パターン間が第２の層間接続体で電気的に接続されてなる外部配線層を形成する工程と、
前記半導体パッケージ搭載配線層の両側に前記中間配線層を配置し、前記半導体パッケージ搭載配線層の上側に、前記第２の層間接続体を介して前記半導体チップと電気的に接続するとともに、前記放熱部材が前記第２の層間接続体と熱的に接続するようにして前記外部配線層を配置するとともに、前記半導体パッケージ搭載配線層、前記中間配線層及び前記外部配線層を押圧する工程と、
を具えることを特徴とする、半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法である。

なお、本発明のように、多層配線板に半導体チップを直接内蔵させる代わりに半導体パッケージを内蔵させることによる利点は、例えば、半導体チップが不良である場合、前記半導体チップを多層配線板に直接内蔵させる場合は、内蔵させた後にしか前記半導体チップが不良であることを認識できないが、前記半導体チップを予めパッケージ化した場合は、このパッケージの段階で前記半導体チップが不良であることを認識できる。

この結果、パッケージの段階で半導体チップが不良であることが認識できれば、あえて多層配線板に内蔵する必要がないので、半導体パッケージは不良品として扱われることになるが、半導体パッケージ内蔵配線板の不良品の度合いが減少する。したがって、半導体パッケージ内蔵配線板の歩留まりが向上し、製造コストの低減を図ることができる。

以上、本発明によれば、絶縁部材中に半導体パッケージが埋設されてなる半導体パッケージ内蔵配線板において、前記半導体パッケージからの発熱を効果的に発散させ、前記半導体パッケージの発熱に起因した諸問題を解消することができる。

第１の実施形態における半導体パッケージ内蔵配線板を示す断面構成図である。第２の実施形態における半導体パッケージ内蔵配線板を示す断面構成図である。第３の実施形態における半導体パッケージ内蔵配線板を示す断面構成図である。図２に示す半導体パッケージ内蔵配線板の製造工程を示す図である。同じく、図２に示す半導体パッケージ内蔵配線板の製造工程を示す図である。同じく、図２に示す半導体パッケージ内蔵配線板の製造工程を示す図である。同じく、図２に示す半導体パッケージ内蔵配線板の製造工程を示す図である。

以下、本発明の具体的特徴について、発明を実施するための形態に基づいて説明する。

（半導体パッケージ内蔵配線板）
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における半導体パッケージ内蔵配線板を示す断面構成図である。図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板１０は、下側から順に第１の配線パターン１１１、第２の配線パターン１１２、第３の配線パターン１１３、第４の配線パターン１１４、第５の配線パターン１１５、第６の配線パターン１１６、第７の配線パターン１１７及び第８の配線パターン１１８を有している。第１の配線パターン１１１は、配線板１０の下方に露出しているとともに、第８の配線パターン１１８は、配線板１０の上方に露出している。また、これらの配線パターン１１１から１１８は互いに略平行に配置されている。

また、第１の配線パターン１１１から第８の配線パターン１１８における隣接する配線パターン間には、第１の絶縁部材１２１から第７の絶縁部材１２７がそれぞれ存在している。

具体的には、第１の配線パターン１１１及び第２の配線パターン１１２間には第１の絶縁部材１２１が存在し、第２の配線パターン１１２及び第３の配線パターン１１３間には第２の絶縁部材１２２が存在し、第３の配線パターン１１３及び第４の配線パターン１１４間には第３の絶縁部材１２３が存在している。さらに、第４の配線パターン１１４及び第５の配線パターン１１５間には第４の絶縁部材１２４が存在し、第５の配線パターン１１５及び第６の配線パターン１１６間には第５の絶縁部材１２５が存在し、第６の配線パターン１１６及び第７の配線パターン１１７間には第６の絶縁部材１２６が存在し、第７の配線パターン１１７及び第８の配線パターン１１８間には第７の絶縁部材１２７が存在している。

さらに、第１の配線パターン１１１から第８の配線パターン１１８における隣接する配線パターン間は、第１の層間接続体１３１から第７の層間接続体１３７によって互いに電気的に接続されている。

具体的には、第１の配線パターン１１１及び第２の配線パターン１１２間は第１の層間接続体１３１によって電気的に接続され、第２の配線パターン１１２及び第３の配線パターン１１３間は第２の層間接続体１３２によって電気的に接続され、第３の配線パターン１１３及び第４の配線パターン１１４間は第３の層間接続体１３３によって電気的に接続されている。さらに、第４の配線パターン１１４及び第５の配線パターン１１５間は第４の層間接続体１３４によって電気的に接続され、第５の配線パターン１１５及び第６の配線パターン１１６間は第５の層間接続体１３５によって電気的に接続され、第６の配線パターン１１６及び第７の配線パターン１１７間は第６の層間接続体１３６で電気的に接続され、第７の配線パターン１１７及び第８の配線パターン１１８間は第７の層間接続体１３７によって電気的に接続されている。

これによって、図１に示す配線板１０は、いわゆる８層構造の多層配線板を構成している。但し、層数は必要に応じて任意に決定することができる。

なお、図１においては、第１の絶縁部材１２１から第７の絶縁部材１２７を識別可能に記載しているが、実際には互いに融着しているので、これら絶縁部材の識別は困難である。本実施形態では、本発明の特徴を明確にすべく、便宜上、これら絶縁部材を識別可能に記載している。

また、図１に示す配線板１０の、第３の絶縁部材１２３から第６の絶縁部材１２６に亘って半導体パッケージ２０が埋設されている。

半導体パッケージ２０は、半導体チップ２１がはんだ材２２を介して、パッケージを構成する支持基板である両面基板２３に対してフリップチップ接合されており、半導体チップ２１と両面基板２３との間にアンダーフィル樹脂２４が注入されるとともに、封止樹脂２５によって封止されている。

また、半導体パッケージ２０は、はんだ材３０によって、第１の絶縁部材１２１とその両面に第１の配線パターン１１１及び第２の配線パターン１１２が形成されてなる両面基板１１を支持基板として、この支持基板１１に対してはんだ材３０によって機械的に固定されているとともに、電気的に接続されている。具体的には、はんだ材３０を介して第２の配線パターン１１２に対して機械的に固定され、電気的に接続されている。

両面基板２３は、絶縁部材２２１の両面に一対の配線パターン２１１及び２１２が形成されてなる。図から明らかなように、本実施形態では、両面基板２３の配線パターン２１１に対して半導体チップ２１がフリップチップ接合されている。配線パターン２１１及び２１２間は層間接続体２３５で電気的に接続され、配線パターン２１２及び第２の配線パターン１１２間ははんだ材３０で電気的に接続されている。これによって、半導体チップ２１は、配線板１０における総ての配線パターンと電気的に接合され、所定の外部回路によって電気的に制御可能となるとともに、半導体チップ２１で生成された電気信号を外部に取り出せるようになっている。

また、図１から明らかなように、半導体パッケージ２０の、半導体チップ２１の非機能面側に位置する主面２０Ａには、放熱部材としての金属箔４０が全体に亘って設けられている。さらに、金属箔４０には第６の層間接続体１３６が接触している。したがって、半導体パッケージ２０からの発熱を、第６の層間接続体１３６、第７の配線パターン１１７及び第８の配線パターン１１８、並びに第６の層間接続体１３６及び第７の層間接続体１３７を介して外部に放熱することができる。このため、半導体パッケージ２０の発熱による自身の反り、結果として、半導体パッケージ内蔵配線板の使用時における発熱のみならず、前記半導体パッケージ内蔵配線板の製造時における熱負荷をも抑制することができ、接合部にかかる応力が減って、信頼性が向上する。

金属箔４０は、熱伝導性に優れた材料、例えば銅、アルミニウム、金、銀などの金属材料の他、金属粉末が樹脂中に分散し、金属的性質を有する導電性組成物などから構成することができる。また、その厚さは、例えば１μｍ〜４０μｍとすることができる。

また、金属箔４０は、半導体パッケージ２０の主面２０Ａに対して、図示しない導電性接着剤や導電性ペースト等を介して接着するようにして設けることができる。また、スパッタリング法やＣＶＤ法、プラズマ蒸着法などの汎用の膜形成手段を用い、金属箔４０を半導体パッケージ２０の主面２０Ａ上に直接形成するようにすることもできる。さらには、封止樹脂２５によって封止する際の圧着によって、樹脂封止と金属箔４０の形成とを同時に行うこともできる。

なお、本実施形態では、半導体パッケージ２０の主面２０Ａの全体に亘って金属箔４０を設けるようにしているが、半導体パッケージ２０の実装時の反りに応じてその面積や厚さを変えることができる。

なお、図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板１０においては、総ての層間接続体が、該当する絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記絶縁部材の厚さ方向で変化するようになっている。これは、以下に説明するように、図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板１０をＢ^２ｉｔ（ビー・スクエア・イット：登録商標）を利用して製造したことに起因する。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態における半導体パッケージ内蔵配線板を示す断面構成図である。なお、図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板と類似及び同一の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いて表している。

本実施形態の半導体パッケージ内蔵配線板５０においては、放熱部材として、第１の実施形態に示す金属箔４０に代えて、ダミーの配線を形成した２層基板６０を用いている点で相違している。この２層基板６０は、絶縁部材６２１の両面に一対のダミー配線６１１及び６１２が形成されてなり、これらダミー配線６１１及び６１２が層間接続体６３１によって電気的に接続されてなることによって、半導体パッケージ２０を構成する支持基板２３と類似の構成を採っている。

なお、ダミー配線２層基板６０は、半導体パッケージ２０の主面２０Ａに対して、例えば導電性接着剤や導電性ペーストを用いて付着させる。また、封止樹脂２５で封止する際において、同時に圧着させて形成することもできる。

したがって、半導体パッケージ２０の、半導体チップ２１を中心として見た場合、その下方において支持基板２３が形成されるとともに、その上方に支持基板２３と類似構成の２層基板６０が形成されていることになる。このため、２層基板６０を含めて半導体パッケージを捉えた場合、この半導体パッケージは、半導体チップ２１を中心として上下方向において略対称となる。

結果として、半導体パッケージ２０の動作時に発生した熱や、半導体パッケージ２０を支持基板１１に対してはんだ材３０で固定する際に負荷される熱（約２５０℃）に起因した、支持基板１１及び２層基板６０に生じる熱応力が略同一となるので、上述のような２層基板６０を含めた半導体パッケージに上下方向から負荷される熱応力が同一となり、前記半導体パッケージの反り、すなわち本来の半導体パッケージ２０の反りを低減することができる。結果として、半導体パッケージ内蔵配線板５０自体の反りを低減し、抑制することができる。

なお、支持基板１１及び２層基板６０に生じる熱応力が略同一となるように、２層基板６０を構成する配線６１１及び６１２の大きさ、すなわち絶縁部材６２１の表面被覆率を適宜に制御し、さらには、絶縁部材６２１の厚さ等をも適宜に制御する。

また、２層基板６０は、上述のような構成を呈しているので、半導体パッケージ２０で生じた熱は、この基板を構成する配線６１１及び６１２、層間接続体６３１、並びに第７の配線パターン１１７及び第８の配線パターン１１８、第６の層間接続体１３６及び第７の層間接続体１３７を介して外部に放熱することができる。したがって、第１の実施形態同様に、２層基板６０による本来的な放熱作用によっても、半導体パッケージ２０の発熱による自身の反り、さらには半導体パッケージの反りに起因した半導体パッケージ内蔵配線板５０自体の反りを低減し、抑制することができる。

なお、放熱部材を除くその他の構成に関しては、第１の実施形態における半導体パッケージ内蔵配線板１０と同様であるので、説明を省略する。

（第３の実施形態）
図３は、第３の実施形態における半導体パッケージ内蔵配線板を示す断面構成図である。なお、図１及び図２に示す半導体パッケージ内蔵配線板と類似及び同一の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いて表している。

図３に示す半導体パッケージ内蔵配線板７０は、配線パターンの数が６（第１の配線パターン１１１から第６の配線パターン１１６）であって６層構造の多層配線板を構成し、第３の配線パターン１１３と第４の配線パターン１１４とが、第３の絶縁部材１２３を貫通するようにして形成された金属導体１４３で電気的に接続されている点を除き、基本的な構造は図２に示す半導体パッケージ内蔵配線板５０と同様である。

図３に示す場合においても、半導体パッケージ２０の動作時に発生した熱や、半導体パッケージ２０を支持基板１１に対してはんだ材３０で固定する際に負荷される熱（約２５０℃）に起因した、支持基板１１及び２層基板６０に生じる熱応力が略同一となるので、２層基板６０を含めた半導体パッケージに上下方向から負荷される熱応力が同一となり、前記半導体パッケージの反り、すなわち本来の半導体パッケージ２０の反りを低減することができる。結果として、半導体パッケージ内蔵配線板５０自体の反りを低減し、抑制することができる。

また、半導体パッケージ２０で生じた熱は、２層基板６０を構成する配線６１１及び６１２、層間接続体６３１、並びに第５の配線パターン１１５及び第６の配線パターン１１６、第４の層間接続体１３４及び第５の層間接続体１３５を介して外部に放熱することができる。したがって、第１の実施形態同様に、２層基板６０による本来的な放熱作用によっても、半導体パッケージ２０の発熱による自身の反り、さらには半導体パッケージの反りに起因した半導体パッケージ内蔵配線板７０自体の反りを低減し、抑制することができる。

なお、本実施形態においても、支持基板１１及び２層基板６０に生じる熱応力が略同一となるように、２層基板６０を構成する配線６１１及び６１２の大きさ、すなわち絶縁部材６２１の表面被覆率を適宜に制御し、さらには、絶縁部材６２１の厚さ等をも適宜に制御する。

なお、図３に示す半導体パッケージ内蔵配線板７０においては、層間接続体（金属導体）１４３が、第３の絶縁部材１２３の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が第３の絶縁部材１２３の厚さ方向で一定となっている。

（半導体パッケージ基板の製造方法）
次に図２に示す半導体パッケージ内蔵配線板５０の製造方法について簡単に説明する。図４〜７は、前記製造方法における工程図である。

最初に、図４に示すように、半導体パッケージ２０の主面２０Ａ上に、放熱部材としての２層基板６０を形成する。２層基板６０は、例えば導電性接着剤及び導電性ペーストを用いて半導体パッケージ２０に対して固定する。

次いで、図５に示すように、２層基板６０が設けられた半導体パッケージ２０を、支持基板１１上にはんだ材３０で接続し、半導体パッケージ搭載配線層１２を形成する。なお、支持基板１１は、上述したように、第１の絶縁部材１２１の両面に第２の配線パターン１１２及び第１の配線パターン１１１が形成されてなる両面基板であって、本実施形態では、支持基板１１の、第２の配線パターン１１２に対して半導体パッケージ２０が接続される。

なお、支持基板（両面基板）１１は、上述したようにＢ^２ｉｔによって形成する。具体的には、金属（例えば銅）箔上に例えばスクリーン印刷により、導電性材料からなる円錐状のバンプを形成し、次いで、前記バンプが貫通するようにして絶縁層を形成する。次いで、前記絶縁層上に金属（例えば銅）箔を配置し、その後、加熱加圧プレスを実施して前記絶縁層を硬化して得る。この場合、硬化後の絶縁層が第１の絶縁部材１２１を構成し、両面に形成された金属箔が第１の配線パターン１１１及び第２の配線パターン１１２を構成する。

次いで、図６に示すように、同じくＢ^２ｉｔによって形成した、第３の配線パターン１１３から第６の配線パターン１１６、これら配線パターン間等に存在する第２の絶縁部材１２２から第４の絶縁部材１２４、及び第３の配線パターン１１３から第６の配線パターン１１６等を電気的に接続する第２の層間接続体１３２から第５の層間接続体１３５を含む一対の中間配線層１３を形成する。

同様に、Ｂ^２ｉｔによって形成した、第７の配線パターン１１７から第８の配線パターン１１８、第６の絶縁部材１２６から第７の絶縁部材１２７、及び第７の配線パターン１１７及び第８の配線パターン１１８等を電気的に接続する第６の層間接続体１３６から第７の層間接続体１３７を含む外部配線層１４を形成する。

次いで、半導体パッケージ搭載配線層１２の両側に中間配線層１３を配置し、半導体パッケージ搭載配線層１２の上側に、半導体チップ２１と第６の層間接続体１３６とが電気的に接続するようにして外部配線層１４を配置するとともに、これら配線層を加熱した状態で押圧し、図７に示すような、半導体パッケージ内蔵配線板１０の中間体を得る。この際、外部配線層１４を構成する第６の層間接続体１３６は、２層基板６０に接触させて、この基板６０と熱的に接続するとともに、半導体パッケージ２０の半導体チップ２１と電気的に接続するようにする。

その後、外形加工等を施すことによって、図２に示す半導体パッケージ内蔵配線板５０を得る。

なお、図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板１０を製造する際には、図４に示す工程において、半導体パッケージ２０の主面２０Ａ上に、放熱部材としての２層基板６０の代わりに金属箔４０を形成する点で異なり、その他の工程、すなわち図５〜図７に示す工程は同様である。

また、図３に示す半導体パッケージ内蔵配線板７０を製造するに際しても、中間配線層１３を形成する際に、第３の絶縁部材１２３においてＢ^２ｉｔによって層間接続体を形成する代わりに、レーザ光照射によってスルーホールを形成した後、ビアフィルメッキを実施して金属導体１４３を形成する点で相違し、その他の工程について上記同様である。

以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。

１０、５０、７０半導体パッケージ内蔵配線板
１１（半導体パッケージに対する）支持基板
１２半導体パッケージ搭載配線層
１３中間配線層
１４外部配線層
２０半導体パッケージ
２１半導体チップ
２２はんだ材
２３（半導体パッケージを構成する）支持基板
２４アンダーフィル樹脂
２５封止樹脂
３０はんだ材
４０金属箔
６０２層基板

Claims

複数の第１の配線パターンと、
前記複数の第１の配線パターン間それぞれに位置する複数の第１の絶縁部材と、
前記複数の第１の絶縁部材の少なくとも一つの中に埋設された半導体パッケージと、
前記半導体パッケージを構成する半導体チップの非機能面側に位置する、前記半導体パッケージの主面と接触するようにして設けられた放熱部材と、
前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部同士及び前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部と前記半導体チップとを電気的に接続する複数の層間接続体とを具え、
前記放熱部材と前記複数の層間接続体の少なくとも一つとを熱的に接続したことを特徴とする、半導体パッケージ内蔵配線板。
前記放熱部材は金属箔であって、前記複数の層間接続体の少なくとも一つが、前記金属箔と熱的に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ内蔵配線板。
前記半導体パッケージは、第２の絶縁部材と、この第２の絶縁部材の両面に形成されてなる一対の第２の配線パターンとから構成される第１の両面基板に対して、前記半導体チップがフリップチップ接合されてなり、
前記放熱部材は、ダミーの配線を形成した２層基板であって、前記複数の層間接続体の少なくとも一つが、前記２層基板と熱的に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ内蔵配線板。
前記複数の層間接続体の少なくとも１つは、前記第１の絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記第１の絶縁部材の厚さ方向で変化することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の半導体パッケージ内蔵配線板。
前記複数の層間接続体の少なくとも１つは、前記第１の絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記第１の絶縁部材の厚さ方向で一定であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の半導体パッケージ内蔵配線板。
前記半導体パッケージを構成する半導体チップの非機能面側に位置する、前記半導体パッケージの主面と接触するようにして放熱部材を設ける工程と、
複数の第１の配線パターン間それぞれに複数の第１の絶縁部材を位置させる工程と、
前記複数の第１の絶縁部材の少なくとも一つの中に前記半導体パッケージを前記放熱部材とともに埋設する工程と、
前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部同士及び前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部と前記半導体チップとを、それぞれ複数の層間接続体で電気的に接続する工程と、
前記放熱部材と前記複数の層間接続体の少なくとも一つとを熱的に接続する工程と、
を具えることを特徴とする、半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
前記放熱部材は金属箔であって、前記複数の層間接続体の少なくとも一つを、前記金属箔と熱的に接続することを特徴とする、請求項６に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
前記半導体パッケージは、第２の絶縁部材と、この第２の絶縁部材の両面に形成されてなる一対の第２の配線パターンとから構成される第１の両面基板に対して、前記半導体チップがフリップチップ接合されてなり、
前記放熱部材は、ダミーの配線を形成した２層基板であって、前記複数の層間接続体の少なくとも一つを、前記２層基板と熱的に接続することを特徴とする、請求項６に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
前記複数の層間接続体の少なくとも１つは、前記第１の絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記第１の絶縁部材の厚さ方向で変化することを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
前記複数の層間接続体の少なくとも１つは、前記第１の絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記第１の絶縁部材の厚さ方向で一定であることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
半導体パッケージを構成する半導体チップの非機能面側に位置する、前記半導体パッケージの主面と接触するようにして放熱部材を形成する工程と、
第１の絶縁部材の両面に一対の第１の配線パターンが形成されてなる第１の両面基板上に、前記半導体パッケージを接合して、半導体パッケージ搭載配線層を形成する工程と、
少なくとも一対の第２の配線パターン及びこの第２の配線パターン間に位置する第２の絶縁部材からなり、前記少なくとも一対の第２の配線パターン間が第１の層間接続体で電気的に接続されてなる中間配線層を形成する工程と、
少なくとも一対の第３の配線パターン及びこの第３の配線パターン間に位置する第３の絶縁部材からなり、前記少なくとも一対の第３の配線パターン間が第２の層間接続体で電気的に接続されてなる外部配線層を形成する工程と、
前記半導体パッケージ搭載配線層の両側に前記中間配線層を配置し、前記半導体パッケージ搭載配線層の上側に、前記第２の層間接続体を介して前記半導体チップと電気的に接続するとともに、前記放熱部材が前記第２の層間接続体と熱的に接続するようにして前記外部配線層を配置するとともに、前記半導体パッケージ搭載配線層、前記中間配線層及び前記外部配線層を押圧する工程と、
を具えることを特徴とする、半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
前記放熱部材は金属箔であって、この金属箔を前記第２の層間接続体と熱的に接続することを特徴とする、請求項１１に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
前記半導体パッケージは、第４の絶縁部材と、この第４の絶縁部材の両面に形成されてなる一対の第４の配線パターンとから構成される第１の両面基板に対して、前記半導体チップがフリップチップ接合されてなり、
前記放熱部材は、ダミーの配線が形成された２層基板であって、この２層基板を前記第２の層間接続体と熱的に接続することを特徴とする、請求項１１に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
前記第１の層間接続体及び第２の層間接続体の少なくとも１つは、前記第２の絶縁部材及び／又は前記第３の絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記第２の絶縁部材及び／又は前記第３の絶縁部材の厚さ方向で変化することを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか一に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
前記第１の層間接続体及び第２の層間接続体の少なくとも１つは、前記第２の絶縁部材及び／又は前記第３の絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記第２の絶縁部材及び／又は前記第３の絶縁部材の厚さ方向で一定であることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか一に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。