JP3150582B2 - Substrate for air rear grid array package and method of manufacturing the same - Google Patents

Substrate for air rear grid array package and method of manufacturing the same

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Landscapes

  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エアリア・グリッ
ド・アレイ・パッケージ用基板の構造と製造法に関し、
さらに詳しくは、安価で信頼性の高いエアリア・グリッ
ド・アレイを得るための基板の構造と製造法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure and a manufacturing method of a substrate for an air rear grid array package.
More specifically, the present invention relates to a substrate structure and a manufacturing method for obtaining an inexpensive and highly reliable air rear grid array.

【0002】[0002]

【従来の技術】エアリア・グリッド・アレイ・パッケー
ジは、半導体チップとプリント基板とを接続する技術と
して、最近急速に普及してきた。即ち、この技術はいわ
ゆるボール・グリッド・アレイ、チップ・サイズ・パッ
ケージとして、基板の片面に格子点状にパッドを設け、
このパッドに半田ボールまたは半田ペースト等を載せる
ことにより、該基板とマザーボードと呼ばれるプリント
基板との接続を図るものである(これらについては、Jo
hn H. Lau 著Ball Grid Array Technology (McGraw Hil
l 社発行、1995を参照)。
2. Description of the Related Art Recently, an air rear grid array package has rapidly spread as a technique for connecting a semiconductor chip and a printed circuit board. In other words, this technology provides a so-called ball grid array, chip size package, and provides pads on one side of a substrate in the form of lattice points,
By mounting solder balls or solder paste on the pads, the board is connected to a printed board called a motherboard (these are described in Jo.
hn H. Lau, Ball Grid Array Technology (McGraw Hil
See l Company, 1995).

【0003】これらの基板においては、絶縁層を間にし
たパッドを有する第1層と半導体チップを搭載する第2
層との接続は、通常エアリア・グリッド・アレイ(面的
に配列したパッド)の外周に設けられた貫通穴(スルー
ホール)で行われていた。
In these substrates, a first layer having a pad with an insulating layer interposed therebetween and a second layer having a semiconductor chip mounted thereon.
The connection with the layer was usually made by a through-hole (through hole) provided on the outer periphery of the air rear grid array (pads arranged in a plane).

【0004】そのため、格子点状に並んだ各パッドから
外周へ配線を引き回す必要があり、多ピンになると引き
回しがきわめて困難になり、また歩留りが低下する等の
第1の問題点を生じていた。
For this reason, it is necessary to route the wiring from the pads arranged in a grid pattern to the outer periphery, and when the number of pins is increased, the routing becomes extremely difficult, and the first problem such as a reduction in yield is caused. .

【0005】また、この外周への配線の引き回しのた
め、パッドを囲う半田レジスト(液レジ)が必要とな
り、コストがさらに高くなるという第2の問題点を有し
ていた。
[0005] In addition, a second problem is that a solder resist (liquid register) surrounding the pad is required for routing the wiring to the outer periphery, and the cost is further increased.

【0006】更に、パッドは平面構造を有するため、こ
れに付ける半田ボールや半田ペーストの実装後の剪断強
度が小さく、熱・ストレス等のために半田がパッドから
剥がれるという第3の問題点もあった。
Further, since the pad has a planar structure, there is a third problem that the shear strength after mounting the solder ball or the solder paste on the pad is small and the solder is peeled off from the pad due to heat, stress or the like. Was.

【0007】上記第1の問題点を解決するため、スルー
ホールの代わりに第2層から第1層へ至るヴィアホール
を設け、第2層とヴィアホール内部をメッキすることに
より配線する方法が提案されている(例えば特開平7−
74281号公報参照)。この方法は、パッドから直接
に第2層へ配線するため、上記第1・第2の問題点を軽
減することはできる。
In order to solve the first problem, a method is proposed in which a via hole from the second layer to the first layer is provided instead of the through hole, and wiring is performed by plating the second layer and the inside of the via hole. (See, for example,
No. 74281). In this method, wiring is performed directly from the pad to the second layer, so that the first and second problems can be reduced.

【0008】なお、レーザーを用いてプリント回路板を
形成する技術は、主としてヴィアホール等の孔あけに用
いられている。レーザーには炭酸ガスレーザー、YAG
レーザー、エキシマ・レーザー等があるが、プリント回
路板の加工に用いられるのはエキシマ・レーザーか、Y
AGレーザー、または炭酸ガスレーザーを改良したイン
パクト・レーザーである(例えばエキシマ・レーザーと
そのプリント回路板への応用については、例えば特開平
5−136650号公報、特開平5−152744号公
報、特開平5−152748号公報等参照)。
[0008] The technique of forming a printed circuit board using a laser is mainly used for drilling a via hole or the like. Laser is carbon dioxide laser, YAG
There are lasers, excimer lasers, etc., but it is excimer lasers or Y
It is an impact laser obtained by improving an AG laser or a carbon dioxide laser (for example, for an excimer laser and its application to a printed circuit board, see, for example, JP-A-5-136650, JP-A-5-152744, No. 5-152748).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
スルーホールの代わりに第2層から第1層へ至るヴィア
ホールを設け、第2層とヴィアホール内部をメッキする
ことにより配線する方法(上記特開平7−74281号
公報参照)には、次の問題点が残っている。
However, a via hole extending from the second layer to the first layer is provided in place of the above-mentioned through hole, and wiring is performed by plating the second layer and the inside of the via hole (see the above-described method). Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-74281) has the following problems.

【0010】即ち、ここでの第2層は一般に、半導体チ
ップから各パッドへの引き回しを必要とするため、パッ
ドのみを有する第1層より高密度になるのが通常であ
る。高密度配線を得るための要件は種々あるが、中でも
回路層の厚みが大きな要因であり、厚みが大きいと高密
度の配線を得るのが困難である。
That is, since the second layer here generally requires routing from the semiconductor chip to each pad, the second layer usually has a higher density than the first layer having only the pads. Although there are various requirements for obtaining high-density wiring, the thickness of the circuit layer is a major factor among them. If the thickness is large, it is difficult to obtain high-density wiring.

【0011】ところが上記従来の方法は、ヴィアホール
を第2層から第1層へ形成し、少なくとも第2層側から
メッキを施すことを前提としている(同特開平7−74
281号公報参照)。そのためこの技術では、第2層の
厚みが厚くなってしまい、高密度・微細配線を得ること
がきわめて困難である、という第4の問題点が残ってい
た。
However, the above conventional method is based on the premise that a via hole is formed from the second layer to the first layer, and plating is performed from at least the second layer side (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-74).
281). Therefore, this technique has a fourth problem that the thickness of the second layer is increased, and it is extremely difficult to obtain high-density and fine wiring.

【0012】なお、パッドが平面構造を有しており、こ
れに付ける半田ボールや半田ペーストの実装後の剪断強
度が小さく、熱・ストレス等のために半田がパッドから
剥がれるという第3の問題点も解決されていない。
A third problem is that the pad has a planar structure, the shear strength after mounting the solder ball or the solder paste on the pad is small, and the solder peels off the pad due to heat, stress, or the like. Has also not been resolved.

【0013】本発明は、上記従来の技術が有する第1,
第2,第3,第4の各問題点を、シンプルな手段にて解
決することを課題とするものであり、本発明の目的は簡
単な手段で多ピンの半導体を実装できる高密度のエアリ
ア・グリッド・アレイ・パッケージ用基板、およびその
製造方法を提供することにある。
[0013] The present invention provides the first and second techniques of the prior art.
An object of the present invention is to solve the second, third, and fourth problems by simple means, and an object of the present invention is to provide a high-density air rear device capable of mounting a multi-pin semiconductor by simple means. -To provide a substrate for a grid array package and a method for manufacturing the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】A 本発明に係るエアリ
ア・グリッド・アレイ・パッケージ用基板は、絶縁層3
を間にして、パッド7を有する第1層1と半導体チップ
10を搭載する第2層2とを有し、上記第1層1と第2
層2とを接続してなるエアリア・グリッド・アレイ・パ
ッケージ用基板において、上記第1層1側のパッド7の
一部から、絶縁層3を経て第2層2の裏面にまで至る
共に、第2層2側ほど先細状となる断面テーパー状のヴ
ィア6が形成されて、第2層2の配線8の一部9と一
体化されたものである(請求項1参照)。
Means for Solving the Problems A substrate for an air rear grid array package according to the present invention comprises an insulating layer 3
Between the first layer 1 having the pad 7 and the second layer 2 on which the semiconductor chip 10 is mounted.
In the substrate for the air rear grid array package connected to the layer 2, the pad 7 on the first layer 1 side
Some, and reaches up to the rear surface of the second layer 2 via the insulation layer 3
Both cross-section tapered via 6 as a second layer 2 side as tapered are formed, in which is integrated with a portion 9 of the second layer 2 side of the wiring 8 (see claim 1) .

【0015】上記ヴィア6は、内部を埋めこまないでパ
ッド7に凹部を形成したものでもよいが、内部を埋めこ
んで平面状のパッド7に形成したものでもよい(請求項
2・請求項3参照)。上記で配線8の一部9とはランド
を示す。
The via 6 may have a recess formed in the pad 7 without burying the interior, or may have a recess formed in the pad 7 with the interior buried (claims 2 and 3). reference). In the above, the part 9 of the wiring 8 indicates a land.

【0016】B 本発明に係るエアリア・グリッド・ア
レイ・パッケージ用基板の製造方法は、第1層1側から
絶縁層3をレーザー加工で穿孔して、第2層2の裏面に
まで至ると共に第2層2側ほど先細状になる断面テーパ
ー状のヴィアホール4を形成した後、該ヴィアホール4
が開口した面からヴィアホール用メッキ5を施してヴィ
ア6を形成し、次いで両面をエッチングして、第1層1
には格子点状に配列されたパッド7を、第2層2には半
導体チップ10への配線8・ランド9を各々形成するよ
うにしたものである(請求項4参照)。
[0016] B production method of Earia grid array package substrate according to the present invention, the first layer 1 side
The insulating layer 3 is perforated by laser processing, and is formed on the back surface of the second layer 2.
After forming the via hole 4 having a tapered cross section, the via hole 4 is tapered toward the second layer 2 side.
A via 6 is formed by plating a via hole 5 from the side where the opening is formed, and then etching is performed on both sides to form the first layer 1.
In which the pads 7 are arranged in lattice points, the second layer 2 so as to form each wiring 8 land 9 to the semiconductor chip 10 (see claim 4).

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の実施で用いる基板は、絶
縁層3を間にして片面には銅箔または銅メッキの第1層
1を、また他面にも銅箔または銅メッキの第2層2を形
成した三層構造のものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A substrate used in the practice of the present invention has a first layer 1 of copper foil or copper plating on one side with an insulating layer 3 in between, and a first layer 1 of copper foil or copper plating on the other side. It has a three-layer structure in which two layers 2 are formed.

【0018】上記絶縁層3の樹脂成分は、熱硬化性樹
脂、熱可塑性樹脂のいずれも用いることができる。熱硬
化性樹脂の中では、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポ
リシアヌレート樹脂、ポリシラン樹脂、ポリベンツイミ
ダゾール樹脂、またはビスマレイミドトリアジン樹脂等
がよい。該絶縁層3の厚みは数μmないし数100μm
であるが、典型的な厚みは20〜100μmである。
As the resin component of the insulating layer 3, either a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used. Among the thermosetting resins, an epoxy resin, a polyimide resin, a polycyanurate resin, a polysilane resin, a polybenzimidazole resin, a bismaleimide triazine resin, or the like is preferable. The thickness of the insulating layer 3 is several μm to several hundred μm.
Where the typical thickness is 20-100 μm.

【0019】絶縁層3には、ガラス繊維等の無機繊維や
有機繊維等の補強材を含むことができるが、含まなくと
もよい。補強材を含まぬ場合の絶縁層3は、フィルム、
シート状のものであることができる。材料としてはポリ
エステル、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、
ポリアミド、とりわけアラミド中のポリパラフェニレン
テレフタラミドが好適である。
The insulating layer 3 can contain a reinforcing material such as an inorganic fiber such as a glass fiber or an organic fiber, but does not need to include it. When the insulating layer 3 does not include a reinforcing material, a film,
It can be in sheet form. Materials include polyester, polyimide, polyetheretherketone,
Polyamides, especially polyparaphenylene terephthalamide in aramid, are preferred.

【0020】絶縁層3が補強材を含む場合は、補強材と
してはガラス繊維などの無機繊維、あるいはアラミド繊
維、テフロン繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、
ポリベンツイミダゾール繊維等の有機繊維であればよ
い。中でもアラミド繊維、テフロン繊維はレーザー加工
の容易性や優れた加工性・電気特性を有しており、特に
アラミド繊維の中でもコポリパラフェニレン3、4’オ
キシジフェニルテレフタラミド繊維は低いイオン不純物
と低い吸湿率のため好適である。
When the insulating layer 3 contains a reinforcing material, the reinforcing material may be an inorganic fiber such as glass fiber, aramid fiber, Teflon fiber, polyetheretherketone fiber, or the like.
Any organic fiber such as polybenzimidazole fiber may be used. Above all, aramid fiber and Teflon fiber have laser processing easiness and excellent workability and electrical properties, and among the aramid fibers, copolyparaphenylene 3,4 ′ oxydiphenylterephthalamide fiber is particularly low in ionic impurities and low. Suitable for moisture absorption.

【0021】上記の如く三層構造の積層基板に、片面の
第1層1と絶縁層3とを貫通するが他面の第2層2を貫
通せず、かつ断面形状がテーパー状のヴィアホール4を
形成する。該ヴィアホール4の径は10〜200μm、
好ましくは25〜100μm程度とする。テーパーは第
1の導電層1から第2の導電層2へ向かって狭くなって
おり、テーパー角度は1°〜30°、好ましくは5°〜
20°程度とする。
As described above, a via hole which penetrates the first layer 1 and the insulating layer 3 on one side but does not penetrate the second layer 2 on the other side, and has a tapered cross-sectional shape is formed in the three-layer laminated substrate. 4 is formed. The diameter of the via hole 4 is 10 to 200 μm,
Preferably, it is about 25 to 100 μm. The taper becomes narrower from the first conductive layer 1 to the second conductive layer 2, and the taper angle is 1 ° to 30 °, preferably 5 ° to
It is about 20 °.

【0022】上記ヴィアホール4の形成手段は、機械
的、化学的、または光学的など各種の手段が使用可能で
あるが、簡便で高精度が得られることから、レーザーを
用いることが望ましい。レーザーとしては、炭酸ガスレ
ーザー、YAGレーザー、エキシマ・レーザーのいずれ
も用いることができるが、ヴィアホール4の内壁を荒ら
さず滑らかに加工するため、炭酸ガスレーザーの一種で
あるインパクト・レーザーか、YAGレーザー、エキシ
マレーザー等を用いるのがよい。
Various means such as mechanical, chemical or optical can be used as the means for forming the via hole 4. However, it is preferable to use a laser because it is simple and high precision can be obtained. As a laser, any of a carbon dioxide laser, a YAG laser, and an excimer laser can be used. However, in order to process the inner wall of the via hole 4 smoothly without roughening, an impact laser, which is a kind of carbon dioxide laser, or YAG laser It is preferable to use a laser, an excimer laser, or the like.

【0023】レーザー光はある面積に絞られ片面の第1
層1の上から照射するが、照射部分を限定するため、マ
スク・イメージ法、コンタクト・マスク法、コンフォー
マル・マスク法などのマスキングを使うことができる。
広い面積を一度に照射してマスクでパターンを形成して
もよいし、小さく絞り込んだレーザー光を予定されたパ
ターンに沿って移動させてもよく、更に小さく絞りこん
だレーザー光をスキャニングさせてもよい。
The laser beam is focused to a certain area and the first side
Irradiation is performed from above the layer 1. In order to limit an irradiated portion, masking such as a mask image method, a contact mask method, and a conformal mask method can be used.
A large area may be irradiated at once to form a pattern with a mask, a laser beam narrowed down may be moved along a predetermined pattern, and a laser beam narrowed down may be scanned. Good.

【0024】ヴィアホール4が形成された積層基板はそ
の後、開口された第1層1側からヴィアホール用メッキ
5が施されるが、それには反対側の面にマスキングして
メッキするか、二枚の基板を背中合せに貼って両面へメ
ッキした後に分離するようにしてもよい。メッキ材料に
は銅が主成分のものが望ましい。
The laminated substrate in which the via hole 4 is formed is then subjected to via hole plating 5 from the opened first layer 1 side, and the opposite side is masked and plated. The substrates may be separated from each other after pasting them back to back and plating on both sides. It is desirable that the plating material be mainly composed of copper.

【0025】このメッキは、ヴィアホール4に導通をと
るのが目的であるから、その厚みは通常のスルーホール
メッキより薄くてよく、厚みは数μmないし数10μm
が好ましい。典型的な厚みは8ないし15μmである。
また、同メッキは無電解メッキでも電解メッキでもよ
く、これらを組み合わせたものでもよい。これで第1層
1に、開口し内部にメッキ5が施されたヴィア6が形成
される。
Since the purpose of this plating is to provide conduction to the via hole 4, the thickness may be smaller than that of a normal through-hole plating, and the thickness may be several μm to several tens μm.
Is preferred. Typical thickness is between 8 and 15 μm.
The plating may be electroless plating or electrolytic plating, or a combination thereof. As a result, a via 6 having an opening and a plating 5 formed therein is formed in the first layer 1.

【0026】上記のメッキ処理の後、該積層基板の第1
層1および第2層2に、通常のサブラクティブ法でエッ
チングがなされ、回路加工が行われる。この際に、片面
では第1層1とその上面のメッキ5がエッチングされ
て、格子点状に配列されたパッド7が形成される。この
パッド7はその一部、好ましくは中央に、開口したヴィ
ア6がるようにしておくが、ヴィア6の位置は必ずし
もパッド7の中央でなくてもよい。
After the above-mentioned plating, the first substrate
The layer 1 and the second layer 2, the etching is performed in the usual sub subtractive method, Ru is performed circuit processing. At this time, on one side, the first layer 1 and the plating 5 on the upper surface thereof are etched to form the pads 7 arranged in a grid. The pad 7 is partially, preferably in the center, although vias 6 which is opened is kept in the Ku so that the position of the via 6 always
May not be at the center of the pad 7.

【0027】他面の第2層2では、後に搭載する半導体
チップ10への接続に供すべく、第2層2がエッチング
されて、上記ヴィア6の内底と接続するランド9・配線
8が形成される。
In the second layer 2 on the other surface, the second layer 2 is etched to provide a connection to a semiconductor chip 10 to be mounted later, thereby forming a land 9 and a wiring 8 connected to the inner bottom of the via 6. Is done.

【0028】この際、上記の如くヴィアホール用メッキ
5を第1層1側へのみ施すことで、該第2層2の厚みは
そのまま薄く維持されており、この面に形成する配線8
を微細にすることができる。また、ヴィア6が上記の如
、第1層1から絶縁層3を経て第2層2の裏面へ向
けて、第2層側ほど先細状となる断面テーパー状になっ
ているため、ヴィア6の内底と接続する第2層2のラン
ド9を小さくすることができ、微細な配線8の形成が一
層容易である。
At this time, the thickness of the second layer 2 is kept thin by applying the via-hole plating 5 only to the first layer 1 side as described above, and the wiring 8 formed on this surface is formed.
Can be reduced. In addition, via 6 of the above
In addition , since the first layer 1 has a tapered cross section from the first layer 1 side to the back surface of the second layer 2 via the insulating layer 3 , the second layer side has a tapered cross section . The land 9 of the two layers 2 can be made smaller, and the formation of the fine wiring 8 is easier.

【0029】上記の第1層1に形成したパッド7には、
開口したヴィア6を有するが、このヴィア6を埋め込ま
ず凹部をもつパッド7のままで、ボール・グリッド・ア
レイ用の基板とした場合には、半田ボール11が凹部に
溶け入り楔状に食い込んで、半田ボール11のパッド7
への密着を上げることになり、ボールのシェア強度を高
くすることになる(図8参照)。
The pads 7 formed on the first layer 1 include:
In the case where a substrate for a ball grid array is provided without the via 6 but with the pad 7 having a concave portion without being embedded, the solder ball 11 melts into the concave portion and bites into a wedge shape. Pad 7 of solder ball 11
This increases the close contact with the ball, thereby increasing the shear strength of the ball (see FIG. 8).

【0030】また、上記ヴィア6内に樹脂・金属等を埋
め込んで平面状としてもよく(図7参照)、この場合に
は半田ペーストなどの加工が容易となり、埋め込まぬ場
合とは別の利点が得られる。凹部を埋め込むか、埋め込
まぬかは、実装のやり方、材料、などにより適宜選択す
ればよい。
The via 6 may be buried with resin, metal, or the like to form a planar shape (see FIG. 7). In this case, the processing of the solder paste or the like is facilitated, and another advantage is obtained when the via is not buried. can get. Whether the recess is to be embedded or not to be embedded may be appropriately selected depending on the mounting method, material, and the like.

【0031】本発明のエアリア・グリッド・アレイ・パ
ッケージ用基板を用いて半導体チップ10を実装する場
合に、チップ10はワイヤーボンディングまたはバンプ
12等により、第2層2に形成されたランド9・配線8
に接続され、その後に封止材13によって封止される。
また上記の如くヴィア6の凹部に半田ボール11が載せ
られ、溶融させた場合には、半田ボール11がヴィア6
内へ食い込み、半田ボール11のシェア強度を高める作
用を発揮する。図8において、14はマザーボード、1
5はパッドを示す。
When the semiconductor chip 10 is mounted using the substrate for an air rear grid array package of the present invention, the chip 10 is formed by lands 9 and wirings formed on the second layer 2 by wire bonding or bumps 12 or the like. 8
And then sealed with a sealing material 13.
When the solder ball 11 is placed in the recess of the via 6 as described above and is melted, the solder ball 11 is
The solder balls 11 serve to increase the shear strength of the solder balls 11. In FIG. 8, 14 is a motherboard, 1
5 indicates a pad.

【0032】なお、本発明のエアリア・グリッド・アレ
イ用基板は、パネル状で加工することもできるし、フレ
キシブルテープを用いて連続的に加工することもでき
る。
The substrate for an air rear grid array of the present invention can be processed in a panel shape or can be continuously processed using a flexible tape.

【0033】[0033]

【実施例1】本発明に係るエアリア・アレイ・パッケー
ジ用基板の製造例は、次のようになる。ここで用いる積
層基板は、絶縁層3を間にして第1の面(図で下側面)
と第2の面(図で上側面)に、銅箔(約12μm)をラ
ミネートした第1層1,第2層2を形成し3三層構造で
ある(図1参照)。ここでの絶縁層3は、エポキシ樹脂
が樹脂成分で、補強材にアラミド繊維(コポリパラフェ
ニレン・3,4’オキシジフェニレンテレフタラミド)
を加えたものである(厚み約0.1mm)。
Embodiment 1 An example of manufacturing a substrate for an air rear array package according to the present invention is as follows. The laminated substrate used here has a first surface (a lower surface in the figure) with the insulating layer 3 interposed therebetween.
A first layer 1 and a second layer 2 formed by laminating a copper foil (about 12 μm) are formed on the second surface (upper surface in the figure) and have a three-layer structure (see FIG. 1). The insulating layer 3 is made of an epoxy resin as a resin component and an aramid fiber (copolyparaphenylene / 3,4'oxydiphenylene terephthalamide) as a reinforcing material.
(Thickness: about 0.1 mm).

【0034】上記積層基盤の第1層としての銅箔1に、
まずエッチングにより格子点(ピッチ1mm)状に開
口16(径約0.2mm)を形成しておき(図2参
照)、その後その上からKrFエキシマレーザーを照射
して、絶縁層3を経て第2層としての銅箔2の裏面へ達
するまで穿孔し、ヴィアホール4を形成する。このホー
ルの形状は、上記の如く第2層2側ほど先細状となる
面テーパー状(テーパー角約6°)のものである(図3
参照)。
The copper foil 1 as the first layer of the laminated base is
First, an opening 16 (diameter: about 0.2 mm) is formed at lattice points (pitch: about 1 mm) by etching (see FIG. 2), and then a KrF excimer laser is irradiated from above to pass through the insulating layer 3 to form Perforations are made until the back surface of the copper foil 2 as two layers is reached, and a via hole 4 is formed. The shape of the hole is a tapered cross section (taper angle of about 6 °) tapering toward the second layer 2 as described above (FIG. 3).
reference).

【0035】続いて、上記ヴィアホール4が開口した第
1層の銅箔1上から、通常の硫酸銅によるヴィアホール
用メッキを施す(メッキ膜の厚みは約10μm)。この
際、第2層の銅箔2上はドライフィルムでマスキングし
て、メッキが施されないようにしておいた。これで、各
ヴィアホール4にヴィアホール用メッキ5がなされてヴ
ィア6が形成されるとともに、第1層の銅箔1上にも同
メッキ5が付着することになる(図4参照)。
Subsequently, via-hole plating with ordinary copper sulfate is performed on the first layer copper foil 1 in which the via-holes 4 are opened (the thickness of the plating film is about 10 μm). At this time, the copper foil 2 of the second layer was masked with a dry film so as not to be plated. As a result, the via holes 4 are plated with the via holes 5 to form the vias 6, and the plating 5 adheres to the first layer copper foil 1 (see FIG. 4).

【0036】その後、第1および第2層である各銅箔
1,2上に、電着法によりレジストをコーティングして
(厚み約8μm)、塩化第2鉄によるパターンエッチン
グを行う。この際に片面の第1層側では、銅箔1とメッ
キ5がエッチングされて、各ヴィア6を中心にパッド7
が形成される(径約0.5mm)。また他面の第2層側
では銅箔2がエッチングされて、半導体チップ10の各
リードに接続するためのランド9・配線8が形成され
る。
Thereafter, a resist is coated on each of the copper foils 1 and 2 as the first and second layers by an electrodeposition method (thickness: about 8 μm), and pattern etching with ferric chloride is performed. At this time, on one side of the first layer, the copper foil 1 and the plating 5 are etched, and the pad 7 is centered on each via 6.
Is formed (diameter about 0.5 mm). On the other side of the second layer, the copper foil 2 is etched to form lands 9 and wirings 8 for connection to the respective leads of the semiconductor chip 10.

【0037】上記第2層側では、ヴィアホール用メッキ
がこの面に付着しなかったために、銅箔2の厚み(
2μm)は薄いまま維持されており、微細な配線8が形
成された(ライン/スペースの最小値が約50μm/5
0μm)。しかも各ヴィア6を、第2層側ほど先細状と
なる断面テーパー状としてあるため、ヴィア6の内底に
接続する第2層でのランド9も、その大きさをきわめて
小さくすることができ(径約250μm)、その結果と
して上記の微細配線(ライン/スペースの最小値が約5
0μm/50μm)を容易に形成できることが確認でき
た。
On the second layer side, the plating for the via hole did not adhere to this surface, so that the thickness ( about 1
2 μm) is kept thin, and fine wiring 8 is formed (the minimum value of line / space is about 50 μm / 5).
0 μm). Moreover, each via 6 is tapered toward the second layer.
Since the cross section is tapered, the size of the land 9 in the second layer connected to the inner bottom of the via 6 can be extremely reduced (diameter of about 250 μm). As a result, the fine wiring (line) / Minimum value of space is about 5
(0 μm / 50 μm) could be easily formed.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明により、簡単な手段で多ピンの半
導体チップを実装できる高密度のエアリア・グリッド・
アレイ・パッケージ用基板を得ることができる。
According to the present invention, a high-density air rear grid which can mount a multi-pin semiconductor chip by simple means is provided.
An array package substrate can be obtained.

【0039】即ち、従来のこの種の技術では、配線のと
り回しが難しく多ピンの半導体チップには対応し難く、
コスト高になったりし、また第2導電層が厚く半導体チ
ップへ接続する微細配線を得難かったり、更にパッドが
平面構造のためにこれに付ける半田ボールや半田ペース
トの実装後の剪断強度が小さく、熱・ストレス等で剥が
れ易かったりした。
That is, in this kind of conventional technology, it is difficult to route wiring and it is difficult to cope with a multi-pin semiconductor chip.
The cost is high, the second conductive layer is thick, and it is difficult to obtain fine wiring connecting to the semiconductor chip, and the pad has a planar structure, so that the shear strength after mounting solder balls or solder paste attached thereto is low. Or easily peeled off due to heat or stress.

【0040】これに対して本発明では、第1層から第2
層に向けてテーパー状のヴィアを形成し、これで第2層
と一体化することにより、該第2層にエッチッグ形成し
た配線で半導体チップと接続することができる。そのた
め、配線のとり回しの問題がなく、多ピンの半導体チッ
プにも充分に対応できる。
On the other hand, in the present invention, the first layer
By forming a tapered via toward the layer and integrating it with the second layer, the semiconductor chip can be connected to a wiring formed by etching the second layer. Therefore, there is no problem of wiring management, and it is possible to sufficiently cope with a multi-pin semiconductor chip.

【0041】またヴィアホール用メッキを、ホールが開
口した第1層へのみ施すようにしたことにより、第2層
の厚みをそのまま薄く維持できることになり、微細配線
を形成することができて、多ピンの半導体チップにも充
分に対応することができる。
Also, by plating via holes only on the first layer where the holes are opened, the thickness of the second layer can be kept thin as it is, and fine wiring can be formed. It can sufficiently cope with a semiconductor chip having pins.

【0042】更にヴィアの形状を、第1層から第2層2
へ向けて細くなった断面テーパー状としてあるため、ヴ
ィアの内底と接続する第2層側のランド部を小さく形成
することもでき、この面からも微細な配線の形成が容易
となり、多ピンの半導体チップに対応することができ
る。
Further, the shape of the via is changed from the first layer to the second layer 2.
Since the cross-section is tapered toward the bottom, the land portion of the second layer connected to the inner bottom of the via can be formed small, and fine wiring can be easily formed from this surface, and the number of pins can be increased. Of semiconductor chips.

【0043】しかも、第1層のパッドをヴィアを埋め込
まず凹部のままとして、ボール・グリッド・アレイ・パ
ッケージ用基板とすると、半田ボールが凹部に溶け入り
楔状に食い込み、半田ボールのパッドへの密着度を上げ
ることになり、ボールのシェア強度を高くすることがで
きるし、かつ半田ボールの流出を防止するためのレジス
トも無くすことができ。
Furthermore, if the substrate of the ball grid array package is formed by leaving the pad of the first layer as a recess without embedding a via, the solder ball melts into the recess and bites into a wedge shape, so that the solder ball adheres to the pad. As a result, the shear strength of the ball can be increased, and the resist for preventing the outflow of the solder ball can be eliminated.

【0044】その上、ヴィア内に樹脂・金属等を埋め込
んで平面状とした場合には、半田ペーストによる接続を
容易にすることもできる。
In addition, when resin and metal are buried in the via to form a planar shape, connection with solder paste can be facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るボール・グリッド・アレイ・パッ
ケージ用基板の製造に用いる積層基板の一部の拡大縦断
面図である。
FIG. 1 is an enlarged longitudinal sectional view of a part of a laminated substrate used for manufacturing a substrate for a ball grid array package according to the present invention.

【図2】図1で示した積層基板の第1層の一部に開口を
形成した状態の拡大縦断面図である。
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a state where an opening is formed in a part of a first layer of the laminated substrate shown in FIG. 1;

【図3】図2で示した積層基板にヴィアホールを穿孔し
た状態の拡大縦断面図である。
FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view showing a state in which a via hole is formed in the laminated substrate shown in FIG. 2;

【図4】図3で示した積層基板にヴィアホール用メッキ
を施した状態の拡大縦断面図である。
FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view showing a state where plating for via holes is applied to the laminated substrate shown in FIG. 3;

【図5】図4で示した積層基板をエッチングしてパッド
とランド・配線を形成した状態の拡大縦断面図である。
FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view showing a state where pads, lands and wirings are formed by etching the laminated substrate shown in FIG. 4;

【図6】図5で示した積層基板に半導体チップをバンプ
で実装した状態の拡大縦断面図である。
6 is an enlarged vertical sectional view showing a state in which a semiconductor chip is mounted on the laminated substrate shown in FIG. 5 with bumps.

【図7】ヴィアを埋め込んで平面状パッドとした場合の
一部拡大縦断面図である。
FIG. 7 is a partially enlarged longitudinal sectional view when a via is buried to form a planar pad.

【図8】ヴィアを埋め込まずパッドが凹部の場合に、半
田ボールが溶け込んだ状態の一部の拡大縦断面図であ
る。
FIG. 8 is an enlarged vertical cross-sectional view of a part of a state in which a solder ball is melted when a via is not embedded and a pad is a concave portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−第1層 6−ヴィア 11
−半田ボール 2−第2層 7−パッド 12
−バンプ 3−絶縁層 8−配線 13
−封止材 4−ヴィアホール 9−ランド 14
−マザーボード 5−ヴィアホール用メッキ 10−半導体チップ 15
−パッド 16−開口
1-first layer 6-via 11
-Solder ball 2-second layer 7-pad 12
-Bump 3-Insulating layer 8-Wiring 13
-Sealing material 4-via hole 9-land 14
-Motherboard 5-Plating for via hole 10-Semiconductor chip 15
-Pad 16-Opening

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】絶縁層を間にして、パッドを有する第1層
と半導体チップを搭載する第2層とを有し、上記第1層
と第2層とを接続してなるエアリア・グリッド・アレイ
・パッケージ用基板において、 上記第1層側のパッドの一部から、絶縁層を経て第2層
の裏面にまで至ると共に、第2層側ほど先細状となる断
面テーパー状のヴィアが形成されて、第2層の配線の一
部と一体化されていることを特徴とする、エアリア・グ
リッド・アレイ・パッケージ用基板。
An air rear grid comprising a first layer having pads and a second layer on which a semiconductor chip is mounted, with an insulating layer interposed therebetween, wherein the first layer and the second layer are connected to each other. in the substrate for the array package, from a portion of the first layer side pad, the second layer through the insulation layer
And a tapered via tapered toward the second layer side is formed to be integrated with a part of the wiring of the second layer. , Substrate for air rear grid array package.
【請求項2】ヴィア内を埋め込まずパッドに凹部を形成
したままの請求項1に記載のエアリア・グリッド・アレ
イ・パッケージ用基板。
2. The substrate for an air rear grid array package according to claim 1, wherein the recess is formed in the pad without filling the via.
【請求項3】ヴィアを埋め込んで平面パッドを形成した
請求項1に記載のエアリア・グリッド・アレイ・パッケ
ージ用基板。
3. A substrate for an air rear grid array package according to claim 1, wherein the via is buried to form a planar pad.
【請求項4】第1層側から絶縁層をレーザー加工で穿孔
して、第2層の裏面にまで至ると共に第2層側ほど先細
状になる断面テーパー状のヴィアホールを形成した後、
該ヴィアホールが開口した面からヴィアホール用メッキ
を施し、次いで両面をエッチングして、第1層には格子
点状に配列されたパッドを形成し、第2層には半導体チ
ップへの配線を形成するようにしたことを特徴とする、
エアリア・グリッド・アレイ・パッケージ用基板の製造
方法。
4. An insulating layer is perforated by laser processing from the first layer side.
To reach the back surface of the second layer and taper toward the second layer.
After the formation of the cross-section tapered via hole becomes Jo,
Plating for via holes is performed from the side where the via holes are opened, and then both sides are etched to form pads arranged in a grid on the first layer, and wiring to the semiconductor chip is formed on the second layer. Characterized in that it is formed
A method for manufacturing a substrate for an air rear grid array package.
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