JP2018125471A

JP2018125471A - 電子部品の製造方法及びプリント配線板の製造方法

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Publication number: JP2018125471A
Application number: JP2017017989A
Authority: JP
Inventors: 金子　昌弘; Masahiro Kaneko; 昌弘金子; 正志粟津; Masashi Awazu
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2017-02-02
Filing date: 2017-02-02
Publication date: 2018-08-09

Abstract

【課題】実装した基板との接続信頼性の高い電子部品の製造方法の提供【解決手段】電子部品の製造方法では、研磨により樹脂絶縁層５０及びビア導体６０を薄くし、深さの浅くなったビア導体６０ｂを除去し、貫通口５１ｂを形成しているので、貫通口５１ｂにより露出されるパッド６８を、研磨された樹脂絶縁層５０ｂの表面より低い位置に形成することができる。研磨された樹脂絶縁層５０ｂの貫通口５１ｂより下側にパッド６８が配置されるため、貫通口５１ｂがバリアとなり、パッド６８へ第２基板８０を実装する際に、半田バンプ８４の半田流れによるショートが発生し難い。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子等の部品を内蔵している電子部品の製造方法、及び、電子部品を構成するプリント配線板の製造方法に関する。

特許文献１には、支持板上に絶縁層を形成し、絶縁層上にパッドを形成すると共に、絶縁層を貫通するビア導体を形成し、絶縁層上に半田パッド又は金属ポストを形成し、パッド上にＩＣチップを搭載後、ＩＣチップ及び半田パッド又は金属ポストをモールド樹脂で封止してから、支持板を分離するプリント配線板の製造方法が開示されている。また、モールド樹脂を研磨し、プリント配線板の厚みを薄くすることが示されている。

特開２０１６−１７１２８７号公報

[特許文献１の課題]
特許文献１で、プリント配線板の厚みを更に薄くするために、モールド樹脂側のみで無く、絶縁層側を研磨し、パッドを露出させることが考えられる。この場合、研磨後、パッドと絶縁層との高さが同じになるため、パッドに基板を実装する時に半田流れによるショートが発生すると考えられる。

本発明に係る電子部品の製造方法は、剥離用の支持板上に樹脂絶縁層を形成することと、前記樹脂絶縁層上に導体層と、該導体層に接続し、前記支持板に至るビア導体とを形成することと、前記導体層上に金属ポストを形成することと、前記金属ポスト上に部品を搭載した基板を配置することと、前記基板と前記樹脂絶縁層との間に封止樹脂を充填し、前記部品と前記金属ポストとを封止することと、前記支持板を除去することと、前記樹脂絶縁層と前記ビア導体とを研磨することと、前記ビア導体を除去して、前記樹脂絶縁層を貫通し、前記導体層を露出させパッドを形成する貫通孔を形成することと、を有する。

[実施形態の効果]
本発明の実施形態によれば、樹脂絶縁層とビア導体とを研磨した後、ビア導体を除去して、樹脂絶縁層を貫通し導体層を露出させパッドを形成する貫通孔を形成する。研磨により樹脂絶縁層を薄くしているので、貫通口の深さを半田バンプを接続するのに適切な深さに調整することができる。深さの浅くなった研磨されたビア導体を除去し、貫通口を形成しているので、貫通口により露出されるパッドを、研磨された樹脂絶縁層の表面より低い位置に形成することができる。樹脂絶縁層の貫通口より下側にパッドが配置されるため、貫通口がバリアとなり、パッドへ基板を実装する際に、半田流れによるショートが発生し難い。径が露出部分側に向かって小さくなっているビア導体を除去して貫通口を露出させるので、露出された貫通口は、導体層側から樹脂絶縁層の露出面に向かって径を小さくすることができる。このため、樹脂絶縁層の研磨面での隣接する半田バンプの絶縁距離が広がり、半田バンプ間でショートが発生し難い。更に、導体層上に薄く樹脂絶縁層が残っているので、導体層の露出が無く、導体層の信頼性が高まる。

図１（Ａ）は本発明の実施形態に係る電子部品の応用例の断面図であり、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）は電子部品の製造工程図であり、図１（Ｄ）は電子部品の断面図である。実施形態のプリント配線板の製造工程図実施形態のプリント配線板と電子部品の製造工程図

図１（Ｄ）は実施形態の電子部品１１０を示す。
電子部品１１０は、研磨加工後のプリント配線板１０ｂに第１のＩＣチップ（部品）７２を配置して成る。第１のＩＣチップ７２は第１基板７０に第１半田バンプ７４を介して搭載されている。研磨加工後のプリント配線板１０ｂは、研磨された樹脂絶縁層５０ｂと、該樹脂絶縁層５０ｂ上の導体層５８と、導体層上に形成された金属ポスト６６と、研磨された樹脂絶縁層５０ｂに形成された貫通口５１ｂとを有する。樹脂絶縁層５０ｂの貫通口５１ｂからの導体層５８の露出部分がパッド６８を構成する。貫通口５１ｂの径は、導体層５８から樹脂絶縁層５０ｂの研磨面に向かって小さくなっている。金属ポスト６６の樹脂絶縁層５０ｂ側との反対側の端面６６ｃは第１基板７０に接している。即ち、第１基板７０は金属ポスト６６に支持される。第１基板７０と研磨加工後のプリント配線板１０ｂとの間にはモールド樹脂９０が充填されている。即ち、ＩＣチップ７２と金属ポスト６６はモールド樹脂９０により封止されている。

図１（Ａ）は電子部品１１０の応用例１２０を示す。
電子部品１１０のパッド６８上に第２のＩＣチップ８２を有する第２基板８０が搭載されている。第２基板８０は、パッド６８上に第２半田バンプ８４を介して搭載されている。第２基板８０と第２のＩＣチップ８２とはボンディングワイヤ８６を介して接続されている。

実施形態の電子部品では、研磨された樹脂絶縁層５０ｂの貫通口５１ｂが導体層５８を露出させパッド６８を形成する。研磨された樹脂絶縁層５０ｂの貫通口５１ｂより下側にパッド６８が配置されるため、貫通口５１ｂがバリアとなり、パッド６８へ第２基板８０を実装する際に、半田バンプ８４の半田流れによるショートが発生し難い。特に、貫通口５１ｂの径が、導体層５８から研磨された樹脂絶縁層５０ｂの研磨面に向かって小さくなっているため、研磨された樹脂絶縁層５０ｂの研磨面（表面）での隣接する半田バンプ８４の絶縁距離が広がり、半田バンプ間でショートが発生し難い。更に、導体層５８上に薄く樹脂絶縁層５０ｂが残っているので、導体層５８の露出が無く、導体層の信頼性が高まる。

[実施形態のプリント配線板の製造方法]
図２、図３は実施形態のプリント配線板の製造方法を示す。
樹脂基板３２の両面に銅箔３４を形成した支持板３０が用意される。支持板を構成する樹脂基板３２の厚みＴ３は１００μｍで、銅箔３４の厚みｔ２は１２μｍである。支持板３０上に樹脂絶縁層５０が形成される（図２（Ａ））。樹脂絶縁層５０は、粒子と樹脂で形成される。粒子は、シリカなどの無機粒子を含む。樹脂絶縁層５０はガラスクロスなどの補強材を有していないため、研磨されても補強材が表面に露出することが無い。ＣＯ２ガスレーザにて樹脂絶縁層５０に銅箔３４へ至る開口５１が形成される（図２（Ｂ））。開口５１は銅箔３４に向かって径が小さくなる台形状の円錐形状である。

樹脂絶縁層５０上と開口５１の内壁に無電解銅めっき膜５２が形成される。無電解銅めっき膜５２上にめっきレジストが形成される。めっきレジストから露出する無電解銅めっき膜５２上に、電解銅めっき膜５４が形成される。この時、開口５１は電解銅めっき膜５４で充填される。開口５１に銅箔３４と接続するビア導体６０が形成される。めっきレジストが除去される。電解銅めっき膜５４から露出する無電解銅めっき膜５２が除去される。導体層５８が形成される（図３（Ｃ））。ここで、導体層５８の厚みｔ１は１５μｍで、支持板の銅箔３４の厚みｔ２（１２μｍ）よりも厚い。導体層５８の厚みは基準の設定値よりも５〜１５μｍ厚く形成することが望ましい。導体層５８上に形成する金属ポストの信頼性が高くなる。

樹脂絶縁層５０と導体層５８の上に、金属ポスト形成用の開口６２ａを有するめっきレジスト６２が形成され、電解銅めっきにより開口６２ａ内に金属ポスト６６を構成する銅めっき膜６４が形成される（図２（Ｄ））。

めっきレジスト６２が除去され、支持板３０を有するプリント配線板１０が完成する（図３（Ａ））。ここで、導体層５８及び金属ポスト６６の露出面に黒化（酸化）一還元処理が施され、銅−ニッケルーリンからなる針状結晶６７が形成されることも好適である（図３（Ｂ））。針状結晶によりモールド樹脂との密着性が向上する。

[実施形態の電子部品の製造方法]
プリント配線板１０の金属ポスト６６上に、金属ポストの端面６６ｃが接するよう第１基板７０が固定される。第１基板７０には、第１半田バンプ７４を介して第１のＩＣチップ７２が搭載されている（図３（Ｃ））。

第１基板７０とプリント配線板１０との間にモールド樹脂９０が充填される。第１のＩＣチップ７２と金属ポスト６６とがモールド樹脂９０で封止される（図１（Ｂ））。

支持板が研磨され除去された後、引き続き、樹脂絶縁層５０及びビア導体６０が研磨され、研磨された樹脂絶縁層５０ｂと研磨されたビア導体６０ｂとを有する中間体２１０が完成する（図１（Ｃ））。なお、支持板は研磨では無く、機械的に分離することも可能である。ビア導体６０ｂの径が、露出部分側に向かって小さくなっている。同様に、ビア導体６０ｂの外周を形成する貫通口５１ｂは、樹脂絶縁層の露出面に向かって径が小さくなっている。エッチングによりビア導体６０ｂが除去され、貫通口５１ｂにより露出される導体層５８がパッド６８を構成する電子部品１１０が完成する（図１（Ｄ））。研磨により樹脂絶縁層を薄くしているので、貫通口５１ｂの深さを半田バンプを接続するのに適切な深さに調整することができる。深さの浅くなった研磨されたビア導体６０ｂを除去し、貫通口５１ｂを形成しているので、貫通口５１ｂにより露出されるパッド６８を、研磨された樹脂絶縁層５０ｂの表面より低い位置に形成することができる。径が露出部分側に向かって小さくなっているビア導体６０ｂを除去して貫通口５１ｂを露出させるので、露出された貫通口５１ｂは、導体層５８側から樹脂絶縁層の露出面に向かって径を小さくすることができる。電子部品１１０では、導体層５８上に薄く樹脂絶縁層５０ｂが残っているので、導体層５８の露出が無く、導体層の信頼性が高まる。

電子部品１１０に、パッド６８を介して第２のＩＣチップ８２を有する第２基板８０が搭載され、応用例１２０が完成する（図１（Ａ））。電子部品１１０のパッド６８上に第２半田バンプ８４を介して第２基板８０が搭載される。研磨された樹脂絶縁層５０ｂの貫通口５１ｂが導体層５８を露出させパッド６８を形成する。研磨された樹脂絶縁層５０ｂの貫通口５１ｂより下側にパッド６８が配置されるため、貫通口５１ｂがバリアとなり、パッド６８へ第２基板８０を実装する際に、半田バンプ８４の半田流れによるショートが発生し難い。特に、貫通口５１ｂの径が、導体層５８から研磨された樹脂絶縁層５０ｂの研磨面に向かって小さくなっているため、研磨された樹脂絶縁層５０ｂの研磨面（表面）での隣接する半田バンプ８４の絶縁距離が広がり、半田バンプ間でショートが発生し難い。

１０プリント配線板
３０支持板
３４銅箔
５０樹脂絶縁層
５０ｂ研磨された樹脂絶縁層
５１ｂ貫通口
５８導体層
６０ビア導体
６６金属ポスト
６８パッド
７０第１基板
７２第１のＩＣチップ
８０第２基板
８２第２のＩＣチップ
９０モールド樹脂
１１０電子部品

Claims

電子部品の製造方法であって、
剥離用の支持板上に樹脂絶縁層を形成することと、
前記樹脂絶縁層上に導体層と、該導体層に接続し、前記支持板に至るビア導体とを形成することと、
前記導体層上に金属ポストを形成することと、
前記金属ポスト上に部品を搭載した基板を配置することと、
前記基板と前記樹脂絶縁層との間に封止樹脂を充填し、前記部品と前記金属ポストとを封止することと、
前記支持板を除去することと、
前記樹脂絶縁層と前記ビア導体とを研磨することと、
前記ビア導体を除去して、前記樹脂絶縁層を貫通し、前記導体層を露出させパッドを形成する貫通孔を形成することと、を有する。
請求項１の電子部品の製造方法であって、
前記貫通孔の径が、前記導体層から前記樹脂絶縁層の研磨面に向かって小さくなっている。
請求項１の電子部品の製造方法であって、
前記支持板の除去を研磨により行う。
請求項１の電子部品の製造方法であって、
前記パッド上に第２の部品を搭載することと、を有する。
請求項１の電子部品の製造方法であって、
前記金属ポストの形成後に、前記導体層と前記金属ポストとの露出面に針状結晶を形成すること、を有する。
部品収容用のプリント配線板の製造方法であって、
剥離用の支持板上に樹脂絶縁層を形成することと、
前記樹脂絶縁層上に導体層と、該導体層に接続し、前記支持板に至るビア導体とを形成することと、
前記導体層上に金属ポストを形成することと、を有する。
請求項６の部品収容用のプリント配線板の製造方法であって、
前記支持板が銅箔を有し、
前記導体層の厚みが、前記銅箔の厚みよりも厚い。