JP3277997B2 - ボールグリッドアレイパッケージとその製造方法 - Google Patents
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- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＩＣ用のボールグリ
ッドアレイパッケージとその製造方法に関する。
ッドアレイパッケージとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来用いられていたボールグリッドアレ
イ（ＢＧＡ）パッケージには、一般に図５にて示す構成
のものが採用されていた。即ち配線導体５７が形成され
た絶縁層樹脂層５４ａ、５４ｂと補強用金属スティフナ
６２とから構成される既に公知であるボールグリッドア
レイ用インターポーザ基板が用いられ、インターポーザ
基板の基板側実装用パッド６４上に形成されたはんだバ
ンプ６１が溶融されてＩＣチップ５３のＩＣ側実装用パ
ッド５３１と基板側実装用パッド６４とが接合されてい
る。そのはんだバンプ６１の間には応力を緩和させるこ
とを目的としてエポキシ樹脂等のアンダーフィル６３が
充填され、ＩＣチップ５３のベース面に金属ペースト５
２により金属放熱板５１が接着されている。
イ（ＢＧＡ）パッケージには、一般に図５にて示す構成
のものが採用されていた。即ち配線導体５７が形成され
た絶縁層樹脂層５４ａ、５４ｂと補強用金属スティフナ
６２とから構成される既に公知であるボールグリッドア
レイ用インターポーザ基板が用いられ、インターポーザ
基板の基板側実装用パッド６４上に形成されたはんだバ
ンプ６１が溶融されてＩＣチップ５３のＩＣ側実装用パ
ッド５３１と基板側実装用パッド６４とが接合されてい
る。そのはんだバンプ６１の間には応力を緩和させるこ
とを目的としてエポキシ樹脂等のアンダーフィル６３が
充填され、ＩＣチップ５３のベース面に金属ペースト５
２により金属放熱板５１が接着されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ボールグリッ
ドアレイ用インターポーザ基板の基板側実装用パッド６
４上に形成されたはんだバンプ６１を溶融してＩＣチッ
プ５３のＩＣ側実装用パッド５３１とを接合していたた
め、はんだバンプ６１間でブリッジが発生しやすく、Ｉ
Ｃチップ５３の実装用パッド５３１の狭パッドピッチ化
が困難であり、また、はんだバンプ接合部は機械的な応
力が弱くクラックを生じ易いという問題点があった。
ドアレイ用インターポーザ基板の基板側実装用パッド６
４上に形成されたはんだバンプ６１を溶融してＩＣチッ
プ５３のＩＣ側実装用パッド５３１とを接合していたた
め、はんだバンプ６１間でブリッジが発生しやすく、Ｉ
Ｃチップ５３の実装用パッド５３１の狭パッドピッチ化
が困難であり、また、はんだバンプ接合部は機械的な応
力が弱くクラックを生じ易いという問題点があった。
【０００４】アンダーフィル６３の注入には高度な技術
が必要であり。さらには金属製のステイフナ６２でパッ
ケージを補強する必要があるためパッケージが大きく重
くなり、高価なはんだバンプ６１やアンダーフィル６３
や金属スティフナ６２を使用するためパッケージの製造
コストが高くなるという問題点があった。
が必要であり。さらには金属製のステイフナ６２でパッ
ケージを補強する必要があるためパッケージが大きく重
くなり、高価なはんだバンプ６１やアンダーフィル６３
や金属スティフナ６２を使用するためパッケージの製造
コストが高くなるという問題点があった。
【０００５】本発明の主な目的は上記問題を解決すべ
く、アンダーフィル樹脂、および金属ステイフナを使用
せずにＩＣチップを固定でき、ＩＣ側実装用パッドがは
んだバンプを用いないで配線導体と接続されるボールグ
リッドアレイパッケージとその製造方法を提供すること
にある。
く、アンダーフィル樹脂、および金属ステイフナを使用
せずにＩＣチップを固定でき、ＩＣ側実装用パッドがは
んだバンプを用いないで配線導体と接続されるボールグ
リッドアレイパッケージとその製造方法を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のボールグリッド
アレイパッケージは、ＩＣチップのベースと接合してそ
のＩＣチップを固定する金属放熱板と、外部にＢＧＡ実
装パッドが形成され内部にＩＣチップの実装用パットと
そのＢＧＡ実装パッドとを接続する配線導体が形成され
た絶縁層樹脂層と、ＢＧＡ実装パッドに接合されたＢＧ
Ａはんだバンプとを備え、内部にＩＣチップを格納した
ボールグリッドアレイパッケージであって、ＩＣチップ
は絶縁層樹脂層に埋め込まれ、そのＩＣチップの実装用
パッドははんだを介することなく直接配線導体に接合さ
れ、絶縁層樹脂層とＩＣチップとはアンダーフィルを介
することなく直接固定されている。
アレイパッケージは、ＩＣチップのベースと接合してそ
のＩＣチップを固定する金属放熱板と、外部にＢＧＡ実
装パッドが形成され内部にＩＣチップの実装用パットと
そのＢＧＡ実装パッドとを接続する配線導体が形成され
た絶縁層樹脂層と、ＢＧＡ実装パッドに接合されたＢＧ
Ａはんだバンプとを備え、内部にＩＣチップを格納した
ボールグリッドアレイパッケージであって、ＩＣチップ
は絶縁層樹脂層に埋め込まれ、そのＩＣチップの実装用
パッドははんだを介することなく直接配線導体に接合さ
れ、絶縁層樹脂層とＩＣチップとはアンダーフィルを介
することなく直接固定されている。
【０００７】配線導体が、絶縁層樹脂層に形成された穴
の内部とその絶縁層樹脂層の上面の所望の領域に形成さ
れた金属めっきであり、ＩＣチップの実装用パッドはそ
の金属めっきにより配線導体に接合されていてもよく、
配線導体が、絶縁層樹脂層に形成された穴の内部に充填
された導電ペーストとその絶縁層樹脂層の上面の所望の
領域に形成された金属めっきであり、ＩＣチップの実装
用パッドはその導電ペーストにより配線導体に接合され
ていてもよい。
の内部とその絶縁層樹脂層の上面の所望の領域に形成さ
れた金属めっきであり、ＩＣチップの実装用パッドはそ
の金属めっきにより配線導体に接合されていてもよく、
配線導体が、絶縁層樹脂層に形成された穴の内部に充填
された導電ペーストとその絶縁層樹脂層の上面の所望の
領域に形成された金属めっきであり、ＩＣチップの実装
用パッドはその導電ペーストにより配線導体に接合され
ていてもよい。
【０００８】絶縁層樹脂層は単層であてもよく、複数の
絶縁層樹脂層の多層化により形成されていてもよい。
絶縁層樹脂層の多層化により形成されていてもよい。
【０００９】本発明のボールグリッドアレイパッケージ
の製造方法は、金属製放熱板上に金属ペーストを用いて
ＩＣチップのベース面を接着する工程と、ＩＣチップの
実装用パッド側から絶縁層樹脂を塗布し、金属ペースト
およびそのＩＣチップを封止する工程と、実装用パッド
上の絶縁層樹脂に穴を形成する工程と、配線導体形成用
のめっきレジストを形成する工程と、金属めっき処理に
より穴の内部と絶縁層樹脂の所望の領域の表面に配線導
体を金属めっきで形成する工程と、めっきレジストを除
去する工程と、必要に応じ、絶縁層樹脂を塗布する工程
と穴を形成する工程とめっきレジストを形成する工程と
金属めっきを形成する工程とめっきレジストを除去する
工程とを必要回数繰り返して、多層化した絶縁層樹脂層
を形成する工程と、最上層にＢＧＡ実装パッドを形成
し、そのＢＧＡ実装パッド上にＢＧＡはんだバンプを形
成する工程とを有する 他の態様では、金属製放熱板上に金属ペーストを用いて
ＩＣチップのベース面を接着する工程と、ＩＣチップの
実装用パッド側から絶縁層樹脂を塗布し、金属ペースト
およびそのＩＣチップを封止する工程と、実装用パッド
上の絶縁層樹脂に穴を形成する工程と、穴に導電ペース
トを充填する工程と、配線導体形成用のめっきレジスト
を形成する工程と、金属めっき処理により絶縁層樹脂の
所望の領域の表面に配線導体を金属めっきで形成する工
程と、めっきレジストを除去する工程と、必要に応じ、
絶縁層樹脂を塗布する工程と穴を形成する工程と穴に導
電ペーストを充填する工程とめっきレジストを形成する
工程と金属めっきを形成する工程とめっきレジストを除
去する工程とを必要回数繰り返して、多層化した絶縁層
樹脂層を形成する工程と、最上層にＢＧＡ実装パッドを
形成し、そのＢＧＡ実装パッド上にＢＧＡはんだバンプ
を形成する工程とを有する。
の製造方法は、金属製放熱板上に金属ペーストを用いて
ＩＣチップのベース面を接着する工程と、ＩＣチップの
実装用パッド側から絶縁層樹脂を塗布し、金属ペースト
およびそのＩＣチップを封止する工程と、実装用パッド
上の絶縁層樹脂に穴を形成する工程と、配線導体形成用
のめっきレジストを形成する工程と、金属めっき処理に
より穴の内部と絶縁層樹脂の所望の領域の表面に配線導
体を金属めっきで形成する工程と、めっきレジストを除
去する工程と、必要に応じ、絶縁層樹脂を塗布する工程
と穴を形成する工程とめっきレジストを形成する工程と
金属めっきを形成する工程とめっきレジストを除去する
工程とを必要回数繰り返して、多層化した絶縁層樹脂層
を形成する工程と、最上層にＢＧＡ実装パッドを形成
し、そのＢＧＡ実装パッド上にＢＧＡはんだバンプを形
成する工程とを有する 他の態様では、金属製放熱板上に金属ペーストを用いて
ＩＣチップのベース面を接着する工程と、ＩＣチップの
実装用パッド側から絶縁層樹脂を塗布し、金属ペースト
およびそのＩＣチップを封止する工程と、実装用パッド
上の絶縁層樹脂に穴を形成する工程と、穴に導電ペース
トを充填する工程と、配線導体形成用のめっきレジスト
を形成する工程と、金属めっき処理により絶縁層樹脂の
所望の領域の表面に配線導体を金属めっきで形成する工
程と、めっきレジストを除去する工程と、必要に応じ、
絶縁層樹脂を塗布する工程と穴を形成する工程と穴に導
電ペーストを充填する工程とめっきレジストを形成する
工程と金属めっきを形成する工程とめっきレジストを除
去する工程とを必要回数繰り返して、多層化した絶縁層
樹脂層を形成する工程と、最上層にＢＧＡ実装パッドを
形成し、そのＢＧＡ実装パッド上にＢＧＡはんだバンプ
を形成する工程とを有する。
【００１０】本発明のボールグリッドアレイパッケージ
では、ＩＣチップが絶縁層樹脂でビルドアップ基板内に
埋め込まれ、かつＩＣチップの実装用パッドがビルドア
ップ基板内に形成された配線導体と金属めっきや金属ペ
ーストで接続されている。
では、ＩＣチップが絶縁層樹脂でビルドアップ基板内に
埋め込まれ、かつＩＣチップの実装用パッドがビルドア
ップ基板内に形成された配線導体と金属めっきや金属ペ
ーストで接続されている。
【００１１】そのため、アンダーフィル樹脂の注入や金
属スティフナの装着は不要となり、厚みの薄いパッケー
ジの製造が可能となる。また実装用パッドと導体との接
続にははんだバンプは使用せず金属めっきや金属ペース
トで行われるため、電気的な接続信頼性が向上する。
属スティフナの装着は不要となり、厚みの薄いパッケー
ジの製造が可能となる。また実装用パッドと導体との接
続にははんだバンプは使用せず金属めっきや金属ペース
トで行われるため、電気的な接続信頼性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態のボールグリッドアレイパッケージの模式的断面
図である。本発明の実施の形態のボールグリッドアレイ
パッケージはビルトアップ基板型となっている。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態のボールグリッドアレイパッケージの模式的断面
図である。本発明の実施の形態のボールグリッドアレイ
パッケージはビルトアップ基板型となっている。
【００１３】本発明の第１の実施の形態のボールグリッ
ドアレイパッケージは金属放熱板１にＩＣチップ３のベ
ース面が金属ペースト２で接合され、金属放熱板１に接
合されたＩＣチップ３の周囲ならびに上部には複数層の
絶縁層樹脂層４ａ、４ｂ、４ｃが形成され、ＩＣチップ
３の実装用パッド３１は最下層の絶縁層樹脂層４ａの貫
通孔にめっきによって形成された配線導体７と接合さ
れ、絶縁層樹脂層４ａの表面にめっきによって形成され
た配線導体７、上層の絶縁層樹脂層４ｂ、４ｃの貫通孔
にめっきによって形成された配線導体７、上層の絶縁層
樹脂層４ｂ、４ｃの表面にめっきによって形成された配
線導体７を経由して最上層の絶縁層樹脂層４ｃの表面に
形成されたＢＧＡ実装パッド８に接続されている。ＢＧ
Ａ実装パッド８上にはＢＧＡはんだバンプ９が形成され
ている。
ドアレイパッケージは金属放熱板１にＩＣチップ３のベ
ース面が金属ペースト２で接合され、金属放熱板１に接
合されたＩＣチップ３の周囲ならびに上部には複数層の
絶縁層樹脂層４ａ、４ｂ、４ｃが形成され、ＩＣチップ
３の実装用パッド３１は最下層の絶縁層樹脂層４ａの貫
通孔にめっきによって形成された配線導体７と接合さ
れ、絶縁層樹脂層４ａの表面にめっきによって形成され
た配線導体７、上層の絶縁層樹脂層４ｂ、４ｃの貫通孔
にめっきによって形成された配線導体７、上層の絶縁層
樹脂層４ｂ、４ｃの表面にめっきによって形成された配
線導体７を経由して最上層の絶縁層樹脂層４ｃの表面に
形成されたＢＧＡ実装パッド８に接続されている。ＢＧ
Ａ実装パッド８上にはＢＧＡはんだバンプ９が形成され
ている。
【００１４】このように、本発明のボールグリッドアレ
イパッケージでは、ＩＣチップ３がビルドアップ基板内
の絶縁層樹脂層内に埋め込まれ、かつＩＣチップ３のベ
ース面とビルドアップ基板の導体である金属放熱板１と
が金属ペースト２で接合され、ＩＣチップ３の実装用パ
ッド３１と配線導体７とは金属めっきで接合されてい
る。
イパッケージでは、ＩＣチップ３がビルドアップ基板内
の絶縁層樹脂層内に埋め込まれ、かつＩＣチップ３のベ
ース面とビルドアップ基板の導体である金属放熱板１と
が金属ペースト２で接合され、ＩＣチップ３の実装用パ
ッド３１と配線導体７とは金属めっきで接合されてい
る。
【００１５】次に本発明の第１の実施の形態のボールグ
リッドアレイパッケージの製造方法を図面を参照して説
明する。図２は本発明の第１の実施の形態のボールグリ
ッドアレイパッケージの製造方法を説明するための模式
的断面図であり、（ａ）は金属放熱板にＩＣチップを接
着する工程、（ｂ）は絶縁層樹脂を充填し配線接続用の
穴を形成する工程、（ｃ）はめっきレジストを形成する
工程、（ｄ）はめっきにより配線導体７を形成する工
程、（ｅ）は（ｂ）〜（ｄ）の工程を繰り返し最上層に
ＢＧＡ実装パッドとＢＧＡはんだバンプを形成する工程
を示す。
リッドアレイパッケージの製造方法を図面を参照して説
明する。図２は本発明の第１の実施の形態のボールグリ
ッドアレイパッケージの製造方法を説明するための模式
的断面図であり、（ａ）は金属放熱板にＩＣチップを接
着する工程、（ｂ）は絶縁層樹脂を充填し配線接続用の
穴を形成する工程、（ｃ）はめっきレジストを形成する
工程、（ｄ）はめっきにより配線導体７を形成する工
程、（ｅ）は（ｂ）〜（ｄ）の工程を繰り返し最上層に
ＢＧＡ実装パッドとＢＧＡはんだバンプを形成する工程
を示す。
【００１６】まず図２（ａ）に示すように、厚み０．３
〜１．０ｍｍのＣｕ板にＮｉめっき処理でＣｕ板の腐食
防止処理を施した金属製放熱板１上に、金属ペースト２
を用いてＩＣチップ３のベース面を接着する。金属ペー
ストとしては導電成分としてＡｇを用い、そのバインダ
ーとしてエポキシ系樹脂、あるいはシリコンが含有され
たものを使用する。接着条件としては１５０℃の雰囲気
中で３０〜５０分乾燥する。
〜１．０ｍｍのＣｕ板にＮｉめっき処理でＣｕ板の腐食
防止処理を施した金属製放熱板１上に、金属ペースト２
を用いてＩＣチップ３のベース面を接着する。金属ペー
ストとしては導電成分としてＡｇを用い、そのバインダ
ーとしてエポキシ系樹脂、あるいはシリコンが含有され
たものを使用する。接着条件としては１５０℃の雰囲気
中で３０〜５０分乾燥する。
【００１７】次に図２（ｂ）に示すようにＩＣチップ３
の実装用パッド３１側から絶縁層樹脂４を塗布し、金属
ペースト２およびＩＣチップ３を封止後、実装用パッド
３１上の絶縁層樹脂４にレーザ、あるいは薬品現像で穴
５を形成する。穴５はＩＣチップ３の実装用パッド３１
と接続する金属めっき層形成のための穴である。絶縁層
樹脂４は液状のものをスピンコーター、スクリーン印刷
機、あるいはカーテンコーター等の設備を用いて塗布す
る。また、ドライフィルムタイプを使用する場合はドラ
イフィルムラミネーターを用いる。
の実装用パッド３１側から絶縁層樹脂４を塗布し、金属
ペースト２およびＩＣチップ３を封止後、実装用パッド
３１上の絶縁層樹脂４にレーザ、あるいは薬品現像で穴
５を形成する。穴５はＩＣチップ３の実装用パッド３１
と接続する金属めっき層形成のための穴である。絶縁層
樹脂４は液状のものをスピンコーター、スクリーン印刷
機、あるいはカーテンコーター等の設備を用いて塗布す
る。また、ドライフィルムタイプを使用する場合はドラ
イフィルムラミネーターを用いる。
【００１８】次に図２（ｃ）に示す通り、配線導体形成
用のめっきレジスト６を形成する。めっきレジスト６の
塗布方法としては絶縁層樹脂４の塗布方法と同様であ
る。
用のめっきレジスト６を形成する。めっきレジスト６の
塗布方法としては絶縁層樹脂４の塗布方法と同様であ
る。
【００１９】次に図２（ｄ）に示す通り、金属めっき処
理により金属めっきで形成された配線導体７を得る。こ
れによりＩＣチップ３の実装用パッド３１は金属めっき
で形成された配線導体７とめっきで接続されることにな
る。その後めっきレジスト６を薬品現像で除去すること
で配線導体７の形成された絶縁層樹脂４の第１層が形成
されたボールグリッドアレイパッケージが得られる。
理により金属めっきで形成された配線導体７を得る。こ
れによりＩＣチップ３の実装用パッド３１は金属めっき
で形成された配線導体７とめっきで接続されることにな
る。その後めっきレジスト６を薬品現像で除去すること
で配線導体７の形成された絶縁層樹脂４の第１層が形成
されたボールグリッドアレイパッケージが得られる。
【００２０】その後、上述の図２（ｂ）〜（ｄ）の絶縁
層樹脂塗布〜穴形成〜めっきレジスト形成〜金属めっき
処理〜めっきレジスト除去の工程を所定回数繰り返すこ
とで必要に応じて基板の多層化が進められる。図２
（ｅ）は符号４ａ、４ｂ、４ｃで示す絶縁層樹脂層を３
層形成した一例である。この多層化（ビルドアップ）技
術は印刷配線板業界では広く知られているため、その詳
細の説明は省略する。次に最上層にＢＧＡ実装パッド８
を形成し、ＢＧＡ実装パッド８上にＢＧＡはんだバンプ
９を形成してボールグリッドアレイパッケージが完成す
る。
層樹脂塗布〜穴形成〜めっきレジスト形成〜金属めっき
処理〜めっきレジスト除去の工程を所定回数繰り返すこ
とで必要に応じて基板の多層化が進められる。図２
（ｅ）は符号４ａ、４ｂ、４ｃで示す絶縁層樹脂層を３
層形成した一例である。この多層化（ビルドアップ）技
術は印刷配線板業界では広く知られているため、その詳
細の説明は省略する。次に最上層にＢＧＡ実装パッド８
を形成し、ＢＧＡ実装パッド８上にＢＧＡはんだバンプ
９を形成してボールグリッドアレイパッケージが完成す
る。
【００２１】次に本発明の第２の実施の形態のボールグ
リッドアレイパッケージを図面を参照して説明する。図
３は本発明の第２の実施の形態のボールグリッドアレイ
パッケージの模式的断面図である。図１と同じ構成につ
いては同じ符号を用いて説明する。
リッドアレイパッケージを図面を参照して説明する。図
３は本発明の第２の実施の形態のボールグリッドアレイ
パッケージの模式的断面図である。図１と同じ構成につ
いては同じ符号を用いて説明する。
【００２２】本発明の第２の実施の形態のボールグリッ
ドアレイパッケージは金属放熱板１にＩＣチップ３のベ
ース面が金属ペースト２で接合され、金属放熱板１に接
合されたＩＣチップ３の周囲ならびに上部には複数層の
絶縁層樹脂層４ａ、４ｂ、４ｃが形成され、ＩＣチップ
３の実装用パッド３１は最下層の絶縁層樹脂層４ａの貫
通孔に充填された導電ペースト１０と接合され、絶縁層
樹脂層４ａの表面にめっき層で形成された配線導体７、
上層の絶縁層樹脂層４ｂ、４ｃの貫通孔に充填された導
電ペースト１０、上層の絶縁層樹脂層４ｂ、４ｃの表面
にめっき層で形成された配線導体７を経由して最上層の
絶縁層樹脂層４ｃの表面に形成されたＢＧＡ実装パッド
８に接続されている。ＢＧＡ実装パッド８上にはＢＧＡ
はんだバンプ９が形成されている。
ドアレイパッケージは金属放熱板１にＩＣチップ３のベ
ース面が金属ペースト２で接合され、金属放熱板１に接
合されたＩＣチップ３の周囲ならびに上部には複数層の
絶縁層樹脂層４ａ、４ｂ、４ｃが形成され、ＩＣチップ
３の実装用パッド３１は最下層の絶縁層樹脂層４ａの貫
通孔に充填された導電ペースト１０と接合され、絶縁層
樹脂層４ａの表面にめっき層で形成された配線導体７、
上層の絶縁層樹脂層４ｂ、４ｃの貫通孔に充填された導
電ペースト１０、上層の絶縁層樹脂層４ｂ、４ｃの表面
にめっき層で形成された配線導体７を経由して最上層の
絶縁層樹脂層４ｃの表面に形成されたＢＧＡ実装パッド
８に接続されている。ＢＧＡ実装パッド８上にはＢＧＡ
はんだバンプ９が形成されている。
【００２３】このように、本発明のボールグリッドアレ
イパッケージでは、ＩＣチップ３がビルドアップ基板内
に埋め込まれ、かつＩＣチップ３のベース面とビルドア
ップ基板の導体である金属放熱板１とが金属ペースト２
で接合され、ＩＣチップ３の実装用パッド３１と配線導
体７とは導電ペースト１０で接合されている。
イパッケージでは、ＩＣチップ３がビルドアップ基板内
に埋め込まれ、かつＩＣチップ３のベース面とビルドア
ップ基板の導体である金属放熱板１とが金属ペースト２
で接合され、ＩＣチップ３の実装用パッド３１と配線導
体７とは導電ペースト１０で接合されている。
【００２４】第１の実施の形態では、絶縁層樹脂層４
ａ、４ｂ、４ｃに形成された穴５の内部の導体層も絶縁
層樹脂層４ａ、４ｂ、４ｃの上面の配線導体も金属めっ
きで形成されていたが、第２の実施の形態では、絶縁層
樹脂層４ａ、４ｂ、４ｃに形成された穴５の内部の導体
層は導体ペースト１０で形成され、絶縁層樹脂層４ａ、
４ｂ、４ｃの上面の配線導体は金属めっきで形成されて
いる。
ａ、４ｂ、４ｃに形成された穴５の内部の導体層も絶縁
層樹脂層４ａ、４ｂ、４ｃの上面の配線導体も金属めっ
きで形成されていたが、第２の実施の形態では、絶縁層
樹脂層４ａ、４ｂ、４ｃに形成された穴５の内部の導体
層は導体ペースト１０で形成され、絶縁層樹脂層４ａ、
４ｂ、４ｃの上面の配線導体は金属めっきで形成されて
いる。
【００２５】図４は本発明の第２の実施の形態のボール
グリッドアレイパッケージの製造方法を説明するための
模式的断面図であり、（ａ）は金属放熱板にＩＣチップ
を接着する工程、（ｂ）は絶縁層樹脂を充填し接続用の
穴を形成する工程、（ｃ）は導電ペーストを穴に充填す
る工程、（ｄ）はめっきレジストを形成する工程、
（ｅ）はめっきにより配線導体を形成する工程、（ｆ）
は（ｂ）〜（ｅ）の工程を繰り返し最上層にＢＧＡ実装
パッドとＢＧＡはんだバンプを形成する工程を示す。
グリッドアレイパッケージの製造方法を説明するための
模式的断面図であり、（ａ）は金属放熱板にＩＣチップ
を接着する工程、（ｂ）は絶縁層樹脂を充填し接続用の
穴を形成する工程、（ｃ）は導電ペーストを穴に充填す
る工程、（ｄ）はめっきレジストを形成する工程、
（ｅ）はめっきにより配線導体を形成する工程、（ｆ）
は（ｂ）〜（ｅ）の工程を繰り返し最上層にＢＧＡ実装
パッドとＢＧＡはんだバンプを形成する工程を示す。
【００２６】まず図４（ａ）に示すように、厚み０．３
〜１．０ｍｍのＣｕ板にＮｉめっき処理でＣｕ板の腐食
防止処理を施した金属製放熱板１上に金属ペースト２を
用いてＩＣチップ３のベース面を接着する。金属ペース
トとしては導電成分としてＡｇを用い、そのバインダー
としてエポキシ系樹脂、あるいはシリコンが含有された
ものを使用する。接着条件としては１５０℃の雰囲気中
で３０〜５０分乾燥する。
〜１．０ｍｍのＣｕ板にＮｉめっき処理でＣｕ板の腐食
防止処理を施した金属製放熱板１上に金属ペースト２を
用いてＩＣチップ３のベース面を接着する。金属ペース
トとしては導電成分としてＡｇを用い、そのバインダー
としてエポキシ系樹脂、あるいはシリコンが含有された
ものを使用する。接着条件としては１５０℃の雰囲気中
で３０〜５０分乾燥する。
【００２７】次に図４（ｂ）に示すようにＩＣチップ３
の実装用パッド３１側から絶縁層樹脂４を塗布し、金属
ペースト２およびＩＣチップ３を封止後、実装用パッド
３１上の絶縁層樹脂４にレーザ、あるいは薬品現像で穴
５を形成する。穴５はＩＣチップ３の実装用パッド３１
と接続する導電ペースト層形成のための穴である。絶縁
層樹脂４は液状のものをスピンコーター、スクリーン印
刷機、あるいはカーテンコーター等の設備を用いて塗布
する。また、ドライフィルムタイプを使用する場合はド
ライフィルムラミネーターを用いる。
の実装用パッド３１側から絶縁層樹脂４を塗布し、金属
ペースト２およびＩＣチップ３を封止後、実装用パッド
３１上の絶縁層樹脂４にレーザ、あるいは薬品現像で穴
５を形成する。穴５はＩＣチップ３の実装用パッド３１
と接続する導電ペースト層形成のための穴である。絶縁
層樹脂４は液状のものをスピンコーター、スクリーン印
刷機、あるいはカーテンコーター等の設備を用いて塗布
する。また、ドライフィルムタイプを使用する場合はド
ライフィルムラミネーターを用いる。
【００２８】次に図４（ｃ）に示す通り、導電ペースト
１０を絶縁層樹脂４のレーザあるいは薬品現像で形成さ
れた穴５にスクリーン印刷法により充填後、乾燥させる
ことでＩＣチップ３の実装用パッド３１と接続させる。
１０を絶縁層樹脂４のレーザあるいは薬品現像で形成さ
れた穴５にスクリーン印刷法により充填後、乾燥させる
ことでＩＣチップ３の実装用パッド３１と接続させる。
【００２９】次に図４（ｄ）に示す通り、配線導体形成
用のめっきレジスト６を形成する。めっきレジスト６の
塗布方法としては絶縁層樹脂４の塗布方法と同様であ
る。
用のめっきレジスト６を形成する。めっきレジスト６の
塗布方法としては絶縁層樹脂４の塗布方法と同様であ
る。
【００３０】次に図４（ｅ）に示す通り、金属めっき処
理により金属めっきで形成された配線導体７を得る。こ
れにより絶縁層樹脂４に形成された穴５に充填された導
電ペースト１０と配線導体７とがめっきで接続されるこ
とになる。その後めっきレジスト６を薬品現像で除去す
ることで導電ペースト１０と配線導体７の形成された絶
縁層樹脂４の第１層が形成されたボールグリッドアレイ
パッケージが得られる。
理により金属めっきで形成された配線導体７を得る。こ
れにより絶縁層樹脂４に形成された穴５に充填された導
電ペースト１０と配線導体７とがめっきで接続されるこ
とになる。その後めっきレジスト６を薬品現像で除去す
ることで導電ペースト１０と配線導体７の形成された絶
縁層樹脂４の第１層が形成されたボールグリッドアレイ
パッケージが得られる。
【００３１】その後、上述の図４（ｂ）〜（ｅ）の絶縁
層樹脂塗布〜穴形成〜導電ペースト充填〜めっきレジス
ト形成〜金属めっき処理〜めっきレジスト除去の工程を
所定回数繰り返すことで必要に応じて基板の多層化が進
められる。図（ｆ）は符号４ａ、４ｂ、４ｃで示す絶縁
層樹脂層を３層形成した一例である。この多層化（ビル
ドアップ）技術は印刷配線板業界では広く知られている
ため、その詳細の説明は省略する。次に最上層にＢＧＡ
実装パッド８を形成し、ＢＧＡ実装パッド８上にＢＧＡ
はんだバンプ９を形成してボールグリッドアレイパッケ
ージが完成する。
層樹脂塗布〜穴形成〜導電ペースト充填〜めっきレジス
ト形成〜金属めっき処理〜めっきレジスト除去の工程を
所定回数繰り返すことで必要に応じて基板の多層化が進
められる。図（ｆ）は符号４ａ、４ｂ、４ｃで示す絶縁
層樹脂層を３層形成した一例である。この多層化（ビル
ドアップ）技術は印刷配線板業界では広く知られている
ため、その詳細の説明は省略する。次に最上層にＢＧＡ
実装パッド８を形成し、ＢＧＡ実装パッド８上にＢＧＡ
はんだバンプ９を形成してボールグリッドアレイパッケ
ージが完成する。
【００３２】第２の実施の形態は、第１に実施の形態と
その基本的構成は同様であるが、ＩＣチップの実装用パ
ッドと導体との接続方法についてさらに工夫が行われて
いる。本構成においては、レーザあるいは薬品現像で形
成された穴５内に導電ペースト１０を短時間に確実に充
填させることができるため製造のリードタイムの短縮が
可能である
その基本的構成は同様であるが、ＩＣチップの実装用パ
ッドと導体との接続方法についてさらに工夫が行われて
いる。本構成においては、レーザあるいは薬品現像で形
成された穴５内に導電ペースト１０を短時間に確実に充
填させることができるため製造のリードタイムの短縮が
可能である
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるボー
ルグリッドアレイパッケージはＩＣチップが絶縁層樹脂
に埋め込まれるため厚さの薄いパッケージの製造が可能
となる。
ルグリッドアレイパッケージはＩＣチップが絶縁層樹脂
に埋め込まれるため厚さの薄いパッケージの製造が可能
となる。
【００３４】また、ＩＣチップの実装用パッドと配線導
体との接続は直接金属めっきや導電ペーストで行われる
ため、電気的な接続信頼性を向上させることができ、さ
らにレーザ加工あるいは薬品現像処理により加工された
穴を経由して接続が行われるのでＩＣチップの狭ピッチ
な実装用パッドへの接続も可能である。
体との接続は直接金属めっきや導電ペーストで行われる
ため、電気的な接続信頼性を向上させることができ、さ
らにレーザ加工あるいは薬品現像処理により加工された
穴を経由して接続が行われるのでＩＣチップの狭ピッチ
な実装用パッドへの接続も可能である。
【００３５】また、はんだバンプ形成前までの製造工程
について多数のパッケージを大型な製造サイズに編集し
一括製造することができるので作業工数の削減が可能で
ある。
について多数のパッケージを大型な製造サイズに編集し
一括製造することができるので作業工数の削減が可能で
ある。
【００３６】さらには従来のパッケージに必要であった
アンダーフィル用の樹脂、ステイフナー、およびＩＣチ
ップの実装パッドとインターポーザ基板の接続に使用し
ていたはんだバンプが不要となるため大幅な製造コスト
ダウンが可能である。
アンダーフィル用の樹脂、ステイフナー、およびＩＣチ
ップの実装パッドとインターポーザ基板の接続に使用し
ていたはんだバンプが不要となるため大幅な製造コスト
ダウンが可能である。
【図１】本発明の第１の実施の形態のボールグリッドア
レイパッケージの模式的断面図である。
レイパッケージの模式的断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のボールグリッドア
レイパッケージの製造方法を説明するための模式的断面
図である。（ａ）は金属放熱板にＩＣチップを接着する
工程を示す。（ｂ）は絶縁層樹脂を充填し配線接続用の
穴を形成する工程を示す。（ｃ）はめっきレジストを形
成する工程を示す。（ｄ）はめっきにより配線導体７を
形成する工程を示す。（ｅ）は（ｂ）〜（ｄ）の工程を
繰り返し最上層にＢＧＡ実装パッドとＢＧＡはんだバン
プを形成する工程を示す。
レイパッケージの製造方法を説明するための模式的断面
図である。（ａ）は金属放熱板にＩＣチップを接着する
工程を示す。（ｂ）は絶縁層樹脂を充填し配線接続用の
穴を形成する工程を示す。（ｃ）はめっきレジストを形
成する工程を示す。（ｄ）はめっきにより配線導体７を
形成する工程を示す。（ｅ）は（ｂ）〜（ｄ）の工程を
繰り返し最上層にＢＧＡ実装パッドとＢＧＡはんだバン
プを形成する工程を示す。
【図３】本発明の第２の実施の形態のボールグリッドア
レイパッケージの模式的断面図である。
レイパッケージの模式的断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態のボールグリッドア
レイパッケージの製造方法を説明するための模式的断面
図である。（ａ）は金属放熱板にＩＣチップを接着する
工程を示す。（ｂ）は絶縁層樹脂を充填し接続用の穴を
形成する工程を示す。（ｃ）は導電ペーストを穴に充填
する工程を示す。（ｄ）はめっきレジストを形成する工
程を示す。（ｅ）はめっきにより配線導体を形成する工
程を示す。（ｆ）は（ｂ）〜（ｅ）の工程を繰り返し最
上層にＢＧＡ実装パッドとＢＧＡはんだバンプを形成す
る工程を示す。
レイパッケージの製造方法を説明するための模式的断面
図である。（ａ）は金属放熱板にＩＣチップを接着する
工程を示す。（ｂ）は絶縁層樹脂を充填し接続用の穴を
形成する工程を示す。（ｃ）は導電ペーストを穴に充填
する工程を示す。（ｄ）はめっきレジストを形成する工
程を示す。（ｅ）はめっきにより配線導体を形成する工
程を示す。（ｆ）は（ｂ）〜（ｅ）の工程を繰り返し最
上層にＢＧＡ実装パッドとＢＧＡはんだバンプを形成す
る工程を示す。
【図５】従来例のボールグリッドアレイパッケージの模
式的断面図である。
式的断面図である。
１、５１ 金属製放熱板 ２、５２ 金属ペースト ３、５３ ＩＣチップ ４ 絶縁層樹脂 ４ａ、４ｂ、４ｃ、５４ａ、５４ｂ 絶縁層樹脂層 ５ 穴 ６ めっきレジスト ７、５７ 配線導体（めっき） ８、５８ ＢＧＡ実装パッド ９、５９ ＢＧＡはんだバンプ １０ 導電ペースト ３１、５３１ ＩＣ側実装用パッド ６１ はんだバンプ ６２ 金属スティフナ ６３ アンダーフィル ６４ 基板側実装用パッド
Claims (7)
- 【請求項１】 ＩＣチップのベースと接合して該ＩＣチ
ップを固定する金属放熱板と、外部にＢＧＡ実装パッド
が形成され内部に前記ＩＣチップの実装用パットと該Ｂ
ＧＡ実装パッドとを接続する配線導体が形成された絶縁
層樹脂層と、前記ＢＧＡ実装パッドに接合されたＢＧＡ
はんだバンプとを備え、内部にＩＣチップを格納したボ
ールグリッドアレイパッケージであって、 前記ＩＣチップは前記絶縁層樹脂層に埋め込まれ、該Ｉ
Ｃチップの前記実装用パッドははんだを介することなく
直接前記配線導体に接合され、前記絶縁層樹脂層と前記
ＩＣチップとはアンダーフィルを介することなく直接固
定されていることを特徴とするボールグリッドアレイパ
ッケージ。 - 【請求項２】 前記配線導体が前記絶縁層樹脂層に形成
された穴の内部と該絶縁層樹脂層の上面の所望の領域に
形成された金属めっきであり、前記ＩＣチップの前記実
装用パッドは該金属めっきにより前記配線導体に接合さ
れている請求項１に記載のボールグリッドアレイパッケ
ージ。 - 【請求項３】 前記配線導体が前記絶縁層樹脂層に形成
された穴の内部に充填された導電ペーストと該絶縁層樹
脂層の上面の所望の領域に形成された金属めっきであ
り、前記ＩＣチップの前記実装用パッドは該導電ペース
トにより前記配線導体に接合されている請求項１に記載
のボールグリッドアレイパッケージ。 - 【請求項４】 前記絶縁層樹脂層が単層である請求項１
から請求項３のいずれか１項に記載のボールグリッドア
レイパッケージ。 - 【請求項５】 前記絶縁層樹脂層が複数の絶縁層樹脂層
の多層化により形成されている請求項１から請求項３の
いずれか１項に記載のボールグリッドアレイパッケー
ジ。 - 【請求項６】 金属製放熱板上に金属ペーストを用いて
ＩＣチップのベース面を接着する工程と、 前記ＩＣチップの実装用パッド側から絶縁層樹脂を塗布
し、前記金属ペーストおよび該ＩＣチップを封止する工
程と、 前記実装用パッド上の前記絶縁層樹脂に穴を形成する工
程と、 配線導体形成用のめっきレジストを形成する工程と、 金属めっき処理により前記穴の内部と前記絶縁層樹脂の
所望の領域の表面に配線導体を金属めっきで形成する工
程と、 前記めっきレジストを除去する工程と、 必要に応じ、前記絶縁層樹脂を塗布する工程と、前記穴
を形成する工程と、前記めっきレジストを形成する工程
と、前記金属めっきを形成する工程と、前記めっきレジ
ストを除去する工程とを必要回数繰り返して、多層化し
た絶縁層樹脂層を形成する工程と、 最上層にＢＧＡ実装パッドを形成し、該ＢＧＡ実装パッ
ド上にＢＧＡはんだバンプを形成する工程と、を有する
ことを特徴とするボールグリッドアレイパッケージの製
造方法 - 【請求項７】 金属製放熱板上に金属ペーストを用いて
ＩＣチップのベース面を接着する工程と、 前記ＩＣチップの実装用パッド側から絶縁層樹脂を塗布
し、前記金属ペーストおよび該ＩＣチップを封止する工
程と、 前記実装用パッド上の前記絶縁層樹脂に穴を形成する工
程と、 前記穴に導電ペーストを充填する工程と、 配線導体形成用のめっきレジストを形成する工程と、 金属めっき処理により前記絶縁層樹脂の所望の領域の表
面に配線導体を金属めっきで形成する工程と、 前記めっきレジストを除去する工程と、 必要に応じ、前記絶縁層樹脂を塗布する工程と、前記穴
を形成する工程と、前記穴に導電ペーストを充填する工
程と、前記めっきレジストを形成する工程と、前記金属
めっきを形成する工程と、前記めっきレジストを除去す
る工程とを必要回数繰り返して、多層化した絶縁層樹脂
層を形成する工程と、 最上層にＢＧＡ実装パッドを形成し、該ＢＧＡ実装パッ
ド上にＢＧＡはんだバンプを形成する工程と、を有する
ことを特徴とするボールグリッドアレイパッケージの製
造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18397799A JP3277997B2 (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | ボールグリッドアレイパッケージとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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