JP3944157B2 - Leadless chip carrier substrate and stacked package - Google Patents

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Description

本発明は半導体装置に係り、特にリードレスチップキャリア(LCC)基板、および積層パッケージに関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a leadless chip carrier (LCC) substrate and a stacked package.

現在、半導体パッケージとしては、LCC(リードレスチップキャリア)型半導体パッケージが広く用いられている(例えば、特許文献1参照)。LCC型パッケージの回路基板としてはエポキシ系の樹脂基板が用いられ、LCC基板の側面に配置される外部端子は、PTH(Plated Through Hole)を約1/2の位置で分割する方法により形成される。基板側面に露出した外部電極の機械的な強度は、主にドリルなどで形成する貫通孔の表面粗さに依存するため、従来のLCC基板ではその機械的な強度が十分でない。温度サイクルに起因して発生する応力歪によって、最悪の場合には、LCC基板側面に形成した外部電極が破壊されることがあった。   At present, LCC (leadless chip carrier) type semiconductor packages are widely used as semiconductor packages (see, for example, Patent Document 1). An epoxy resin substrate is used as a circuit board of the LCC type package, and external terminals arranged on the side surfaces of the LCC board are formed by a method of dividing a PTH (Plated Through Hole) at about a half position. . Since the mechanical strength of the external electrode exposed on the side surface of the substrate depends mainly on the surface roughness of the through-hole formed by a drill or the like, the mechanical strength of the conventional LCC substrate is not sufficient. In the worst case, the external electrode formed on the side surface of the LCC substrate may be broken due to the stress strain generated due to the temperature cycle.

さらに、単位面積における半導体素子の実装密度を向上させるため、限られた面積に実装する方法として、高密度3次元実装技術が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。これにおいては、無機材料と有機材料とを混成・ハイブリッド化した材料を積層することで、L、C、共振器など受動素子ネットワークを一体モジュール化する。焼成工程がないことから加工精度が高められ、セラミック積層技術と比較して電気特性が向上する。   Furthermore, in order to improve the mounting density of semiconductor elements in a unit area, a high-density three-dimensional mounting technique has been proposed as a method for mounting in a limited area (see, for example, Non-Patent Document 1). In this, a passive element network such as L, C, and a resonator is integrated into a single module by laminating a hybrid / hybridized material of an inorganic material and an organic material. Since there is no firing step, the processing accuracy is improved and the electrical characteristics are improved as compared with the ceramic lamination technique.

しかしながら、ハイブリッド積層技術においても外部接続端子は、LCCの場合と同様に、各々の部品基板に配置された貫通スルホールTH(Through Hole)を1/2位置で分割することによって形成される。したがって、こうして形成されるTHの機械的強度は十分ではない。部品基板の材料と得られた3次元実装半導体装置を搭載する主基板の材料との間の熱膨張係数の差が異なることから、温度サイクルに起因して発生する応力歪によって、3次元実装半導体装置の外部接続端子が破壊されるおそれがあった。   However, also in the hybrid lamination technique, the external connection terminals are formed by dividing through-holes TH (Through Hole) arranged in each component substrate at a ½ position, as in the case of LCC. Therefore, the mechanical strength of TH thus formed is not sufficient. Since the difference in thermal expansion coefficient between the material of the component board and the material of the main board on which the obtained three-dimensional mounting semiconductor device is mounted is different, the stress strain generated due to the temperature cycle causes the three-dimensional mounting semiconductor. The external connection terminal of the device could be destroyed.

なお、最近の半導体素子のI/O数の増加に伴なって、LCC基板側面に配置する外部接続電極、および3次元実装半導体装置の外部接続端子のいずれも、より微細なピッチで端子電極を接続することが要求されている。上述したように従来のPTHやTHは、貫通スルホールを1/2位置で分割することにより形成されることから、その微細化には限界がある。
特開2002−289762号公報 エレクトロニクス実装学会誌Vol.4,No.6,pp452−456,2001
With the recent increase in the number of I / Os of semiconductor elements, both the external connection electrodes arranged on the side surface of the LCC substrate and the external connection terminals of the three-dimensional mounting semiconductor device are arranged with a finer pitch. A connection is required. As described above, conventional PTH and TH are formed by dividing through-holes at 1/2 positions, so there is a limit to miniaturization thereof.
JP 2002-289762 A Electronics Packaging Society Journal Vol. 4, no. 6, pp 452-456, 2001

本発明は、十分に高い機械的強度を有する外部電極が側面に形成されたリードレスチップキャリア基板を提供することを目的とする。また本発明は、微細なピッチで形成され、強度の高い外部接続電極を有する積層パッケージを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a leadless chip carrier substrate in which external electrodes having sufficiently high mechanical strength are formed on side surfaces. Another object of the present invention is to provide a stacked package having external connection electrodes formed at a fine pitch and having high strength.

本発明の一実施形態にかかるリードレスチップキャリア基板は、多孔質絶縁基板と、この多孔質絶縁基板の側面に形成され、導電性物質を含む外部電極とを具備し、前記外部電極における前記導電性物質は、前記多孔質絶縁基板と一体化され、前記外部電極は、前記多孔質絶縁基板の側面の選択された領域の空孔内に前記導電性物質を充填することにより、前記多孔質絶縁基板の前記選択された領域と前記導電性物質とから構成され、前記多孔質絶縁体における残りの領域の空孔内には、絶縁性物質が充填されていることを特徴とする。   A leadless chip carrier substrate according to an embodiment of the present invention includes a porous insulating substrate and an external electrode formed on a side surface of the porous insulating substrate and containing a conductive substance, and the conductive material in the external electrode is The porous material is integrated with the porous insulating substrate, and the external electrode fills the porous insulating substrate with the conductive material by filling the pores in a selected region of the side surface of the porous insulating substrate. It is composed of the selected region of the substrate and the conductive material, and the pores in the remaining region of the porous insulator are filled with an insulating material.

本発明の一実施形態にかかる積層パッケージは、半導体素子が搭載されたリードレスチップキャリア基板が複数個積層されてなる積層パッケージであって、前記半導体素子は、前記リードレスチップキャリア基板上にバンプ電極を介して実装され、前記半導体素子と前記多孔質絶縁基板との隙間部分には封止樹脂が配置され、前記リードレスチップキャリア基板は、多孔質絶縁基板と、この多孔質絶縁基板の側面に形成され、導電性物質を含む外部電極とを具備し、前記外部電極における前記導電性物質は、前記多孔質絶縁基板の選択された領域の空孔内に充填されて前記多孔質絶縁基板と一体化されていることを特徴とする。 A stacked package according to an embodiment of the present invention is a stacked package in which a plurality of leadless chip carrier substrates on which semiconductor elements are mounted are stacked, and the semiconductor elements are bumped on the leadless chip carrier substrate. Mounted via electrodes, sealing resin is disposed in a gap portion between the semiconductor element and the porous insulating substrate. The leadless chip carrier substrate includes a porous insulating substrate and a side surface of the porous insulating substrate. An external electrode including a conductive material, and the conductive material in the external electrode is filled in pores of a selected region of the porous insulating substrate to form the porous insulating substrate. It is characterized by being integrated.

本発明の一態様によれば、十分に高い機械的強度を有する外部電極が側面に形成されたリードレスチップキャリア基板が提供される。本発明の他の態様によれば、微細なピッチで形成され、強度の高い外部接続電極を有する積層パッケージが提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided a leadless chip carrier substrate in which external electrodes having sufficiently high mechanical strength are formed on side surfaces. According to another aspect of the present invention, a stacked package having external connection electrodes formed at a fine pitch and having high strength is provided.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、本発明の一実施形態にかかるリードレスチップキャリア(LCC)基板を示し、図2にはその平面図を示す。図示するようにLCC基板1は、多孔質絶縁基板3と、その側面に形成され、導電性物質を含む複数の外部電極2とから構成されている。外部電極2における導電性物質は、多孔質絶縁基板3の一部と一体化されている。具体的には、多孔質絶縁基板3の側面の選択された領域の空孔には導電性物質が充填されて、外部電極2が形成されている。多孔質絶縁基板の空孔内に充填された導電性物質は、この基板を構成している絶縁体と相互に複雑に絡み合って密接に接合される。本発明の実施形態にかかるLCC基板1の外部電極2においては、こうして導電性物質が絶縁基板と一体化されているので、機械的強度を十分に高めることが可能となった。   FIG. 1 shows a leadless chip carrier (LCC) substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a plan view thereof. As shown in the drawing, the LCC substrate 1 is composed of a porous insulating substrate 3 and a plurality of external electrodes 2 formed on the side surfaces thereof and containing a conductive substance. The conductive material in the external electrode 2 is integrated with a part of the porous insulating substrate 3. Specifically, the pores in a selected region on the side surface of the porous insulating substrate 3 are filled with a conductive substance, and the external electrode 2 is formed. The conductive material filled in the pores of the porous insulating substrate is intricately intertwined with and intimately bonded to the insulator constituting the substrate. In the external electrode 2 of the LCC substrate 1 according to the embodiment of the present invention, since the conductive substance is integrated with the insulating substrate in this way, the mechanical strength can be sufficiently increased.

以下に、図3を参照して、本発明の実施形態にかかるLCC基板の製造方法を詳細に説明する。   Below, with reference to FIG. 3, the manufacturing method of the LCC board | substrate concerning embodiment of this invention is demonstrated in detail.

まず、図3(a)に示すように、多孔質構造を有する絶縁基板3を用意する。   First, as shown in FIG. 3A, an insulating substrate 3 having a porous structure is prepared.

基板を構成する多孔質絶縁体としては、任意の絶縁体材料を用いることができるが、具体的には樹脂やセラミックスなどが挙げられる。   Any insulating material can be used as the porous insulator constituting the substrate, and specific examples include resins and ceramics.

樹脂としては、例えばガラスエポキシ樹脂や、ビスマレイミド−トリアジン樹脂およびPPE樹脂、また、ベースフィルムに多用されるポリイミド樹脂や、その他ポリフッ化エチレン系、フッ化エチレン−プロピレン共重合体、ポリフッ化ビニル等のフッ素含有ポリマー、ポリオレフィン、アクリル系ポリマー、ポリアリルエーテル系などのポリエーテル、ポリアリレート系などのポリエステル、ポリアミド、ポリエーテルスルホン等の一般にエンジニアリングプラスチックと呼ばれている樹脂が挙げられる。   Examples of the resin include glass epoxy resin, bismaleimide-triazine resin and PPE resin, polyimide resin frequently used for the base film, other polyfluorinated ethylene-based, fluorinated ethylene-propylene copolymer, polyvinyl fluoride, etc. Fluorine-containing polymers, polyolefins, acrylic polymers, polyethers such as polyallyl ethers, polyesters such as polyarylates, polyamides, and polyether sulfones are generally used as resins called engineering plastics.

またセラミックスとしては、例えば、ガラス、アルミナ、窒化アルミ等の不織布が挙げられる。   Moreover, as ceramics, nonwoven fabrics, such as glass, an alumina, and aluminum nitride, are mentioned, for example.

上述したような絶縁体には、極細化繊維が含有されていてもよく、例えば、フッ素繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、フェノール繊維、ガラス繊維、およびカーボン繊維などが挙げられる。また、セルロース繊維などの自然由来成分を混抄することも可能である。   The insulator as described above may contain ultrafine fibers, and examples thereof include fluorine fibers, nylon fibers, acrylic fibers, polyester fibers, aramid fibers, phenol fibers, glass fibers, and carbon fibers. . It is also possible to mix naturally derived components such as cellulose fibers.

絶縁基板の表裏に貫通して外部電極を形成する場合には、外部電極形成領域は紫外・可視光の露光領域によって反映される。そのため、光が多孔質絶縁体の裏面まで到達する必要があり、多孔質体の空孔径は露光波長に対して十分に小さいことが好ましい。しかしながら、空孔径が余り小さすぎると、感光性材料が含浸しにくくなったり、露光光が透過しにくくなるおそれがあるため,多孔質体の空孔径は、10〜3000nmであることが好ましく、50〜1500nmであることがより好ましく、100〜800nmの範囲に設定されることが最も好ましい。   When forming external electrodes through the front and back of the insulating substrate, the external electrode formation region is reflected by the ultraviolet / visible light exposure region. Therefore, light needs to reach the back surface of the porous insulator, and the pore diameter of the porous body is preferably sufficiently small with respect to the exposure wavelength. However, if the pore diameter is too small, the photosensitive material may be difficult to impregnate or exposure light may not be transmitted. Therefore, the pore diameter of the porous body is preferably 10 to 3000 nm. More preferably, it is ˜1500 nm, and most preferably it is set in the range of 100 to 800 nm.

空孔径が上述した範囲を逸脱し、露光波長よりもかなり大きな場合でも、多孔質体と近いか同じ屈折率を有する液体、あるいは低融点のアモルファス固体などを散乱防止用として空孔内に充填すれば、露光時の散乱などを防止して光の透過性を高めることは可能である。しかしながら、空孔径が余り大きくなると、やはりめっきなどによって空孔内に十分に金属を充填することが難しくなるうえ、外部電極の幅を数十μm以下と十分に小さくすることが困難になる。これらを考慮にいれると、露光時に散乱防止用の液体などを用いる場合にも、多孔質体の空孔径は5000nm以下に設定されるのが望まれる。   Even when the pore diameter deviates from the above-mentioned range and is considerably larger than the exposure wavelength, a liquid having a refractive index close to or the same as that of the porous body or an amorphous solid having a low melting point is filled in the pores to prevent scattering. For example, it is possible to improve light transmittance by preventing scattering during exposure. However, if the hole diameter becomes too large, it becomes difficult to sufficiently fill the hole with metal by plating or the like, and it becomes difficult to make the width of the external electrode sufficiently small, such as several tens of μm or less. Taking these into consideration, it is desirable that the pore size of the porous body be set to 5000 nm or less even when a liquid for preventing scattering is used during exposure.

多孔質絶縁体は、膜厚方向にパターン状、特に二次元方向に連続して導通した外部電極を作製するために、三次元的に連続した空孔を有する多孔質体であることが望ましい。   The porous insulator is preferably a porous body having three-dimensionally continuous pores in order to produce an external electrode that is continuous in a pattern in the film thickness direction, particularly in a two-dimensional direction.

絶縁体中に存在する連続した空孔は、露光光の過度の散乱を防ぐために、規則的に均質に形成されていることが好ましい。これは、外部電極の微細化を図るためにも有効である。連続した空孔は、多孔質体外部に開放されていることが必要であり、外部に開放端のない独立気泡はできるだけ少ないことが望まれる。また、外部電極の誘電率などを向上させるために、空孔率は、多孔質体の機械的強度が保たれる範囲において高い方が望まれる。具体的には、空孔率は30%であることが好ましく、50%以上であることがより好ましい。   It is preferable that the continuous vacancies existing in the insulator are regularly and uniformly formed in order to prevent excessive scattering of the exposure light. This is also effective for miniaturization of the external electrode. The continuous pores need to be open to the outside of the porous body, and it is desirable that the number of closed cells having no open end is as small as possible. In order to improve the dielectric constant and the like of the external electrode, it is desirable that the porosity be higher in a range where the mechanical strength of the porous body is maintained. Specifically, the porosity is preferably 30%, and more preferably 50% or more.

上述したような三次元的に連続した空孔を有する多孔質の絶縁体は、種々の手法によって作製することができる。例えば、ビーズを積層したものや、グリーンシート、ビーズの積層構造を鋳型として作製した多孔質体、気泡や液泡の積層体を鋳型として形成した多孔質体、シリカゾルを超臨界乾燥して得られるシリカエアロゲル、ポリマーのミクロ相分離構造から形成した多孔質体、ポリマーやシリカなどの混合物のスピノーダル分解によって生じた共連続構造などの相分離構造から適切な相を除去することによって作製した多孔質体、エマルジョンテンプレーティング法などによって作製した多孔質体、B.H.Cumpstonら(Nature,vol.398,51,1999)やM.Campbellら(Nature,vol.404,53,2000)が報告しているような三次元光造形法を用いて作製した多孔質体などを用いることができる。   The porous insulator having three-dimensionally continuous pores as described above can be produced by various methods. For example, beads laminated, green sheets, porous bodies prepared using a laminated structure of beads as a template, porous bodies formed using a laminate of bubbles or liquid bubbles as a template, silica obtained by supercritical drying of silica sol A porous body made by removing an appropriate phase from a phase-separated structure such as an airgel, a porous body formed from a microphase-separated structure of a polymer, a co-continuous structure generated by spinodal decomposition of a mixture of polymer or silica, A porous material produced by an emulsion templating method or the like; H. Cumpston et al. (Nature, vol. 398, 51, 1999) and M.C. A porous body produced using a three-dimensional stereolithography as reported by Campbell et al. (Nature, vol. 404, 53, 2000) can be used.

こうした多孔質構造を有する絶縁基板3の内部には、光照射によりイオン交換性基を生成する化合物を含有する感光層を形成する。   Inside the insulating substrate 3 having such a porous structure, a photosensitive layer containing a compound that generates an ion exchange group by light irradiation is formed.

イオン交換性基としては、親水性の官能基が挙げられ、−COOX基、−SO3X基、−PO32基(Xは水素原子、アルカリ金属やアルカリ土類金属および周期律表1、2族に属する典型金属、およびアンモニウム基から選択される)および−NH2OH等が挙げられる。 Examples of the ion-exchange group include hydrophilic functional groups such as —COOX group, —SO 3 X group, —PO 3 X 2 group (where X is a hydrogen atom, alkali metal or alkaline earth metal, and periodic table 1). , typical metal belonging to group 2, and are selected from ammonium groups) and -NH 2 OH, and the like.

特に、陽イオン交換性基であるものが、金属イオンとイオン交換を行ないやすいため望ましい。こうした陽イオン交換性基としては、−COOX基、−SO3X基あるいは−PO32基等の酸性基(ただし、Xは水素原子、アルカリ金属やアルカリ土類金属及び周期律表I、II族に属する典型金属、アンモニウム基)が特に好ましい。これらが含まれていると、後工程である金属イオン交換後、還元生成した金属あるいは金属微粒子との安定した吸着が得られる。 In particular, a cation exchange group is desirable because it easily exchanges ions with metal ions. Examples of such a cation exchange group include acidic groups such as —COOX group, —SO 3 X group, and —PO 3 X 2 group (where X is a hydrogen atom, alkali metal or alkaline earth metal, periodic table I, A typical metal belonging to Group II, an ammonium group) is particularly preferred. If these are contained, after the metal ion exchange, which is a subsequent step, stable adsorption with the reduced metal or metal fine particles can be obtained.

また、前述の陽イオン交換性基のうちでも、水中でのイオン解離特性から求めたpKa値が7.2以下を呈するものがより好ましい。pKa値が7.2を越えたイオン交換性基は、引き続いて行なわれる金属イオンまたは金属を結合させる工程において、単位面積当たりの結合が少ない。したがって、その後に形成させる外部電極に、所望される十分な導電性が得られないおそれがある。   Of the above-described cation exchange groups, those having a pKa value of 7.2 or less determined from ion dissociation properties in water are more preferable. An ion-exchange group having a pKa value exceeding 7.2 has few bonds per unit area in the subsequent step of bonding metal ions or metals. Therefore, there is a possibility that desired and sufficient conductivity cannot be obtained for the external electrode formed thereafter.

光照射によりイオン交換性基を生成する感光性基は、280nm以上の波長の光照射に感光する基であることが好ましい。これは、有機高分子材料系を多孔質絶縁体として用いた場合、その構造によっては、280nm以下の波長の光照射で、強度の劣化を招くおそれが生ずるためである。   The photosensitive group that generates an ion exchange group by light irradiation is preferably a group that is sensitive to light irradiation with a wavelength of 280 nm or more. This is because, when an organic polymer material system is used as a porous insulator, depending on the structure, light irradiation with a wavelength of 280 nm or less may cause deterioration in strength.

こうした感光性基を有する化合物の具体例としては、ナフトキノンジアジド誘導体およびo−ニトロベンジルエステル誘導体、p−ニトロベンジルエステルスルフォネート誘導体およびナフチルもしくはフタルイミドトリフルオロスルフォネート誘導体等が挙げられる。   Specific examples of the compound having such a photosensitive group include naphthoquinone diazide derivatives and o-nitrobenzyl ester derivatives, p-nitrobenzyl ester sulfonate derivatives and naphthyl or phthalimide trifluorosulfonate derivatives.

特にナフトキノンジアジド誘導体を用いた場合、エネルギーの低い280nm以上の波長の光で、しかも短時間に十分に微細なパターニングが可能である。また、ナフトキノンジアジド誘導体は露光時に光ブリーチングを起こし、およそ300nm以上の波長域で透明化する。そのため、膜厚方向に深くまで露光することが可能であり、外部電極を形成するために多孔質絶縁体の膜厚方向に貫通して露光する際に非常に適している。   In particular, when a naphthoquinone diazide derivative is used, sufficiently fine patterning is possible in a short time with light having a wavelength of 280 nm or more with low energy. Further, the naphthoquinonediazide derivative causes light bleaching during exposure and becomes transparent in a wavelength region of about 300 nm or more. Therefore, it is possible to expose deeply in the film thickness direction, which is very suitable when exposing through the film thickness direction of the porous insulator in order to form an external electrode.

なお、感光層は、後工程において金属イオン含有水溶液やアルカリまたは酸性水溶液中に曝される。イオン交換反応によりイオン化した感光性材料は水溶液に溶解しやすいため、基板としての絶縁体から剥離しやすくなる。そこで、基材からの剥離を防ぐために、イオン交換性基生成反応を生じる基がポリマーや高分子化合物等に担持、あるいは結合されているものが好ましい。そのような観点から、280nm以上の波長の光照射によりイオン交換性基を生成する化合物としては、1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル置換フェノール樹脂誘導体、1,2−ナフトキノンジアジドスルホニル置換ポリスチレン誘導体等が好適である。   The photosensitive layer is exposed to a metal ion-containing aqueous solution, alkali or acidic aqueous solution in a subsequent step. Since the photosensitive material ionized by the ion exchange reaction is easily dissolved in the aqueous solution, it is easily peeled off from the insulator as the substrate. Therefore, in order to prevent peeling from the substrate, it is preferable that a group causing an ion-exchange group generating reaction is supported or bonded to a polymer or a polymer compound. From such a viewpoint, 1,2-naphthoquinonediazidosulfonyl-substituted phenol resin derivatives, 1,2-naphthoquinonediazidesulfonyl-substituted polystyrene derivatives, and the like are preferable as compounds that generate ion-exchangeable groups upon irradiation with light having a wavelength of 280 nm or longer. It is.

また、280nm以上の波長の光照射によりイオン交換性基を生成する化合物の他の例としては、ポリマーの構造中に含有されるカルボキシル基などのイオン交換性基に保護基を導入した化合物が挙げられる。この化合物を用いる場合には、280nm以上の波長の光を照射することによって酸を発生する光酸発生剤を感光性材料に添加する。後工程の露光によって光酸発生剤から酸が発生し、その発生した酸で保護基が分解することによりイオン交換性基が生成する。なお、前述のポリマーとしては、フェノールノボラック樹脂、キシレノールノボラック樹脂、ビニルフェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のフェノール系樹脂やポリアミド酸やポリアクリル酸、ポリメタクリル酸等のカルボキシル基含有ポリマー等が挙げられる。   Another example of a compound that generates an ion-exchange group by irradiation with light having a wavelength of 280 nm or longer is a compound in which a protective group is introduced into an ion-exchange group such as a carboxyl group contained in the polymer structure. It is done. When this compound is used, a photoacid generator that generates an acid by irradiating light with a wavelength of 280 nm or more is added to the photosensitive material. An acid is generated from the photoacid generator by subsequent exposure, and the protecting group is decomposed by the generated acid to generate an ion-exchange group. Examples of the polymer include phenolic resins such as phenol novolac resin, xylenol novolac resin, vinylphenol resin, and cresol novolac resin, and carboxyl group-containing polymers such as polyamic acid, polyacrylic acid, and polymethacrylic acid.

フェノール系樹脂の保護基としては、tert−ブトキシカルボニルメチル基やtert−ブトキシカルボニルエチル基などのtert−ブチルエステル誘導体置換基が挙げられる。   Examples of the protecting group for the phenolic resin include tert-butyl ester derivative substituents such as a tert-butoxycarbonylmethyl group and a tert-butoxycarbonylethyl group.

一方、ポリアミド酸やポリアクリル酸等においては、構造中のカルボキシル基の保護基としてメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ベンジルアルコキシ基、2−アセトキシエチル基、2−メトキシエチル基、メトキシメチル基、2−エトキシエチル基、3−メトキシ−1−プロピル基等のアルコキシ基やトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、およびトリフェニルシリル基等のアルキルシリル基が挙げられる。   On the other hand, in polyamic acid, polyacrylic acid, etc., as a protective group for the carboxyl group in the structure, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl Group, benzylalkoxy group, 2-acetoxyethyl group, 2-methoxyethyl group, methoxymethyl group, 2-ethoxyethyl group, 3-methoxy-1-propyl group, etc., trimethylsilyl group, triethylsilyl group, and tri Examples thereof include alkylsilyl groups such as a phenylsilyl group.

こうした保護基の脱保護のために好適な光酸発生剤としては、CF3SO3 -、p−CH3PhSO3 -、p−NO2PhSO3 -等を対アニオンとするオニウム塩、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩等の塩、有機ハロゲン化合物、およびオルトキノン−ジアジドスルホン酸エステルなどを用いることができる。 Suitable photoacid generators for the deprotection of such protecting groups include onium salts and diazonium salts having CF 3 SO 3 , p-CH 3 PhSO 3 , p-NO 2 PhSO 3 or the like as a counter anion. , Salts such as phosphonium salts and iodonium salts, organic halogen compounds, and orthoquinone-diazide sulfonic acid esters can be used.

また、光酸発生剤を用いずとも光照射だけでカルボン酸などのイオン交換性基を生成する保護基としては、o−ニトロベンジルエステル基が挙げられる。   Moreover, o-nitrobenzyl ester group is mentioned as a protective group which produces | generates ion exchange groups, such as carboxylic acid, only by light irradiation, without using a photo-acid generator.

絶縁基板3に形成された感光層の所定の領域には、図3(b)に示すように所定の外部電極パターンが形成されたガラスマスク21を介して光20を照射してパターン露光を行なう。感光層の露光部22は、後の工程で導電性物質を充填して切断することによって外部電極となる。あるいは、レーザービームなどを用いて外部電極パターンどおりに描画して露光してもよい。また、光の干渉によって生じる干渉縞などの周期的な光強度パターンを用いて周期的なパターンを露光してもよい。   Pattern exposure is performed by irradiating a predetermined region of the photosensitive layer formed on the insulating substrate 3 with light 20 through a glass mask 21 on which a predetermined external electrode pattern is formed as shown in FIG. . The exposed portion 22 of the photosensitive layer becomes an external electrode by filling and cutting a conductive material in a later step. Alternatively, exposure may be performed by drawing according to the external electrode pattern using a laser beam or the like. Further, the periodic pattern may be exposed using a periodic light intensity pattern such as an interference fringe generated by light interference.

パターン露光を行なうことによって、図3(c)に示すように露光部22には、イオン交換性基が選択的に生成されて、イオン交換領域23となる。   By performing pattern exposure, ion exchange groups are selectively generated in the exposure unit 22 as shown in FIG.

イオン交換性基を生成させるために照射される露光光としては、波長が280nm以上のものが用いられる。なお、露光による絶縁基板3の劣化を低く抑えるためには、露光光の波長は300nm以上であることが好ましく、350nm以上であることがより好ましい。   As exposure light irradiated in order to produce | generate an ion exchange group, a wavelength is 280 nm or more. In order to suppress deterioration of the insulating substrate 3 due to exposure to a low level, the wavelength of exposure light is preferably 300 nm or more, and more preferably 350 nm or more.

特に、芳香族化合物から構成される多孔質体に対して、その厚み方向に内部に露光する場合には、長波長の露光光を用いることが肝要である。多孔質体が芳香族ポリイミドなどで構成される場合には、ポリイミドの吸収の吸収端が450nm以上になるものも少なくない。こうした場合には、さらに長波長の500nm以上の波長でパターン露光を行なうことが好ましい。   In particular, when a porous body composed of an aromatic compound is exposed internally in the thickness direction, it is important to use exposure light having a long wavelength. When the porous body is composed of aromatic polyimide or the like, there are many cases where the absorption edge of polyimide absorption is 450 nm or more. In such a case, it is preferable to perform pattern exposure at a longer wavelength of 500 nm or more.

露光光源としては、紫外光源、可視光源のほか、β線(電子線)、X線など光源のなかから所定の波長の露光光を生じるものを選択して使用することができる。紫外光源、あるいは可視光源は、具体的には水素放電管、希ガス放電管、タングステンランプ、ハロゲンランプのような連続スペクトル光源、各種レーザー、水銀灯のような不連続スペクトル光源などのなかから選択して用いる。   As an exposure light source, in addition to an ultraviolet light source and a visible light source, a light source that generates exposure light of a predetermined wavelength can be selected from among light sources such as β rays (electron beams) and X rays. The ultraviolet light source or visible light source is specifically selected from hydrogen discharge tubes, rare gas discharge tubes, continuous spectrum light sources such as tungsten lamps and halogen lamps, various lasers, and discontinuous spectrum light sources such as mercury lamps. Use.

露光工程においては、感光層のイオン交換性基に対して、後工程での金属イオンの結合量を増量するために、イオン交換性基の中和、あるいはそのイオン交換性基を形成した部分の膨潤を行なってもよい。そのためには、多孔質絶縁基板を、酸またはアルカリ溶液に吹き付けや浸漬などの手法によって接触させる。特に、アルカリ溶液として水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の水酸化物、炭酸リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属塩、ナトリウムメトキサイドやカリウムエトキサイド等の金属アルコキサイドや水素化ホウ素ナトリウム等の水溶液の少なくとも1種を用い、これらの溶液に浸漬するのがよい。こうした溶液は、単独であるいは混合して用いることができる。   In the exposure step, in order to increase the binding amount of metal ions in the subsequent step with respect to the ion-exchange group of the photosensitive layer, neutralization of the ion-exchange group or the portion where the ion-exchange group is formed Swelling may be performed. For this purpose, the porous insulating substrate is brought into contact with the acid or alkali solution by a technique such as spraying or dipping. In particular, hydroxides such as lithium hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydroxide as alkali solutions, alkali metal salts such as lithium carbonate, potassium carbonate and sodium carbonate, metal alkoxides such as sodium methoxide and potassium ethoxide and hydrogenation It is preferable to use at least one kind of aqueous solution such as sodium boron and soak in these solutions. These solutions can be used alone or in combination.

次に、イオン交換領域23に形成されたイオン交換性基に、選択的に金属イオンを結合させる。これによって、図3(d)に示されるように、イオン交換領域23は核形成部24となる。   Next, a metal ion is selectively bonded to the ion exchange group formed in the ion exchange region 23. As a result, the ion exchange region 23 becomes a nucleation portion 24 as shown in FIG.

イオン交換性基と金属イオンとの交換反応を生じさせるには、例えば金属塩を含有する水溶液などに、パターン露光後の絶縁体を浸漬すればよい。金属イオンとして用いられる金属元素としては、銅、銀、パラジウム、ニッケル、コバルト、錫、チタン、鉛、白金、金、クロミウム、モリブデン、鉄、イリジウム、タングステン、およびロジウム等が挙げられる。   In order to cause an exchange reaction between the ion-exchange group and the metal ion, for example, the insulator after pattern exposure may be immersed in an aqueous solution containing a metal salt. Examples of the metal element used as the metal ion include copper, silver, palladium, nickel, cobalt, tin, titanium, lead, platinum, gold, chromium, molybdenum, iron, iridium, tungsten, and rhodium.

これらの金属元素は、硫酸塩、酢酸塩、硝酸塩、塩化物、および炭酸塩等のような金属塩として溶液中に含有させる。特に、硫酸銅が好ましい。こうした金属塩は、溶液における金属イオンの濃度が0.001〜10M、好ましくは0.01〜1Mとなるよう配合するのが適切である。なお、金属塩を溶解させる溶媒は、水あるいは有機溶媒系、例えばメタノールやイソプロパノール等であってもよい。   These metal elements are contained in the solution as metal salts such as sulfates, acetates, nitrates, chlorides, carbonates and the like. In particular, copper sulfate is preferable. It is appropriate to mix such metal salts so that the concentration of metal ions in the solution is 0.001 to 10M, preferably 0.01 to 1M. The solvent for dissolving the metal salt may be water or an organic solvent system such as methanol or isopropanol.

場合によっては、金属微粒子が分散した溶液を用いることもできる。イオン交換性基とコロイド状態の金属微粒子とは、静電的な相互作用などによって選択的に結合を生じる。したがって、イオン交換性基と金属微粒子との結合は、金属微粒子が分散した溶液に絶縁体を浸漬させるだけで容易に生じさせることができる。   In some cases, a solution in which metal fine particles are dispersed can also be used. The ion-exchange group and the colloidal metal fine particles are selectively bonded by electrostatic interaction or the like. Therefore, the bond between the ion exchange group and the metal fine particles can be easily generated only by immersing the insulator in the solution in which the metal fine particles are dispersed.

例えば、塩酸酸性水溶液中に塩化パラジウムと塩化スズを混合して作製する無電解めっきの触媒として使用されるパラジウム−スズコロイド、またパラジウムのハロゲン化物、酸化物、アセチル化錯体の分散溶液中に絶縁体を浸漬させる。それによって、イオン交換性基上に位置選択的に金属微粒子が容易に結合を生じる。   For example, a palladium-tin colloid used as a catalyst for electroless plating prepared by mixing palladium chloride and tin chloride in an acidic aqueous solution of hydrochloric acid, or an insulator in a dispersion of palladium halide, oxide or acetylated complex Soak. As a result, the fine metal particles are easily bonded to the ion-exchange group in a position-selective manner.

使用する金属イオンが後の無電解めっき工程による金属析出の核となることから、無電解めっきを析出させる金属であればどのような金属核であってもよい。ただし、導電性の観点から無電解めっき液と同種の金属核を選択することが望まれる。   Any metal nucleus may be used as long as it is a metal on which the electroless plating is deposited because the metal ion to be used becomes a nucleus for metal deposition in the subsequent electroless plating process. However, it is desirable to select the same metal nucleus as the electroless plating solution from the viewpoint of conductivity.

その後、金属イオンを還元処理して核形成部24に金属部を形成する。用いられる還元剤は特に限定されないが、ジメチルアミノボラン、トリメチルアミノボラン、ヒドラジン、ホルマリン、水素化ホウ素ナトリウムや、次亜リン酸ナトリウム等の次亜リン酸塩、過マンガン酸カリウムなどの過酸化物、チオ硫酸ナトリウム、ヒドロキノン等が挙げられる。こうした還元剤を含有する溶液に、前述の絶縁体を浸漬することによって、金属イオンを金属化させることができる。   Thereafter, the metal ions are reduced to form metal parts in the nucleation part 24. The reducing agent used is not particularly limited, but dimethylaminoborane, trimethylaminoborane, hydrazine, formalin, sodium borohydride, hypophosphites such as sodium hypophosphite, peroxides such as potassium permanganate , Sodium thiosulfate, hydroquinone and the like. Metal ions can be metallized by immersing the aforementioned insulator in a solution containing such a reducing agent.

さらに、感光層の露光部に形成された金属に対し無電解めっきを施して、金属部の導電性を向上させてもよい。金属としては、電気抵抗が少なく、比較的腐食しにくい銅が最も好ましい。具体的には、前工程で得られた金属部を触媒核として、無電解めっき液と接触させる。無電解めっき液としては、例えば、銅、銀、パラジウム、ニッケル、コバルト、白金、金、ロジウム等の金属イオンを含有するものが挙げられる。   Furthermore, electroless plating may be applied to the metal formed on the exposed portion of the photosensitive layer to improve the conductivity of the metal portion. The metal is most preferably copper with low electrical resistance and relatively low corrosion. Specifically, the metal part obtained in the previous step is brought into contact with the electroless plating solution using the catalyst core. Examples of the electroless plating solution include those containing metal ions such as copper, silver, palladium, nickel, cobalt, platinum, gold, and rhodium.

この無電解めっき液には、前述の金属塩水溶液の他にホルムアルデヒド、ヒドラジン、次亜リン酸ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、アスコルビン酸、グリオキシル酸等の還元剤、酢酸ナトリウム、EDTA、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、グリシン等の錯化剤や析出制御剤等が含まれており、これらの多くは市販されており簡単に入手することができる。そこで、多孔質内部への金属の充填が完了するまで、これらの無電解メッキ液に絶縁体を浸漬しておけばよい。   In addition to the metal salt aqueous solution described above, this electroless plating solution includes reducing agents such as formaldehyde, hydrazine, sodium hypophosphite, sodium borohydride, ascorbic acid, glyoxylic acid, sodium acetate, EDTA, tartaric acid, malic acid. In addition, complexing agents such as citric acid and glycine, precipitation control agents, and the like are included, and many of these are commercially available and can be easily obtained. Therefore, the insulator may be immersed in these electroless plating solutions until the filling of the metal into the porous body is completed.

金属部が形成されていない絶縁基板の領域には、必要に応じて絶縁樹脂としての硬化性樹脂を含浸することができる。硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂やポリイミド、BT樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、架橋ポリブタジエン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリカルボジイミド樹脂など熱硬化性、光硬化性、電子線硬化性樹脂を用いることができる。樹脂含浸を行なうことによって、LCC基板の電磁波特性、高周波特性などを良好に制御することができる。   A region of the insulating substrate where the metal portion is not formed can be impregnated with a curable resin as an insulating resin as necessary. Examples of the curable resin include epoxy resin, polyimide, BT resin, benzocyclobutene resin, cross-linked polybutadiene resin, urethane resin, phenol resin, silicone resin, polycarbodiimide resin, and other thermosetting, photocurable, and electron beam curable resins. Can be used. By performing the resin impregnation, it is possible to satisfactorily control the electromagnetic wave characteristics, the high frequency characteristics and the like of the LCC substrate.

必要に応じて、半導体素子が搭載される領域を除いて、LCC基板の表面にソルダーレジストを形成することも可能である。また、無電解めっきで析出された銅表面に、はんだ接続で発生するCu−Sn金属拡散を防止するため、ニッケル金属を銅の表面に無電解めっきで析出させてもよい。さらに、ニッケル表面上に金を無電解めっきで析出させることもできる。   If necessary, a solder resist can be formed on the surface of the LCC substrate except for the region where the semiconductor element is mounted. Further, nickel metal may be deposited on the copper surface by electroless plating in order to prevent Cu—Sn metal diffusion generated by solder connection on the copper surface deposited by electroless plating. Furthermore, gold can be deposited on the nickel surface by electroless plating.

金属部が形成された後、図3(e)に示すようにダイシングライン25に沿って切断することによって、本発明の実施形態にかかるLCC基板が得られる。具体的には、ダイシング装置を用い、多孔構造を有する絶縁基板3上のPTHが配列されるダイシングライン25に沿って、所定のサイズにLCC基板を分割する。基板を分割することによりLCC基板側面の電極となるPTHが露出して、所定の個数のI/Oを有するLCC基板が得られる。   After the metal portion is formed, the LCC substrate according to the embodiment of the present invention is obtained by cutting along the dicing line 25 as shown in FIG. Specifically, using a dicing apparatus, the LCC substrate is divided into a predetermined size along a dicing line 25 in which PTH on the insulating substrate 3 having a porous structure is arranged. By dividing the substrate, PTH serving as an electrode on the side surface of the LCC substrate is exposed, and an LCC substrate having a predetermined number of I / Os is obtained.

こうして作製されたLCC基板1を用いて、LCC型パッケージを製造することができる。図4は、LCC型パッケージの製造方法を表わす工程断面図である。LCC基板1上には、図4(a)に示すようにバンプ電極32を介して半導体素子31を実装する。半導体素子31の実装には、フリップチップ実装法等の常法を採用すればよい。   An LCC type package can be manufactured using the LCC substrate 1 thus manufactured. FIG. 4 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an LCC type package. On the LCC substrate 1, a semiconductor element 31 is mounted via a bump electrode 32 as shown in FIG. The semiconductor element 31 may be mounted using a conventional method such as a flip chip mounting method.

半導体素子31とLCC基板1との間の隙間部分には、図4(b)に示すように封止樹脂(underfill)33を配置することもできる。この場合には、半導体装置の信頼性を向上させることが可能となる。封止に用いる樹脂としては特に限定されるものではないが、例えば、ビスフェノール系エポキシとイミダゾール効果触媒、酸無水物硬化剤と球状の石英フィラを重量比で45wt%含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。半導体素子31が搭載されたLCC基板表面も同様に封止樹脂34で封止することによって、信頼性はよりいっそう向上する。   A sealing resin (underfill) 33 can also be disposed in the gap between the semiconductor element 31 and the LCC substrate 1 as shown in FIG. In this case, the reliability of the semiconductor device can be improved. The resin used for sealing is not particularly limited. For example, an epoxy resin containing a bisphenol-based epoxy and an imidazole effect catalyst, an acid anhydride curing agent and a spherical quartz filler at a weight ratio of 45 wt%, or the like is used. Can do. By similarly sealing the surface of the LCC substrate on which the semiconductor element 31 is mounted with the sealing resin 34, the reliability is further improved.

図5には、本発明の実施形態にかかるLCC基板1における外部電極2と基板との境界領域の拡大図を示す。図示するように、多孔質絶縁基板3の所定の領域における空孔内には、導電性物質4が充填されて外部電極2(導電領域41)が形成されている。この導電領域41以外の領域は、硬化性樹脂(絶縁樹脂)5が充填された絶縁領域40である。導電領域41および絶縁領域41のいずれの領域も、マトリックスとなる基本構造は多孔質絶縁体であり、これは連続して存在している。その空孔の所定の領域に所望の材料を充填することによって、導電領域40と絶縁領域41とが作り分けられている。   FIG. 5 shows an enlarged view of a boundary region between the external electrode 2 and the substrate in the LCC substrate 1 according to the embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the pores in the predetermined region of the porous insulating substrate 3 are filled with the conductive material 4 to form the external electrode 2 (conductive region 41). The region other than the conductive region 41 is an insulating region 40 filled with a curable resin (insulating resin) 5. In both the conductive region 41 and the insulating region 41, the basic structure serving as a matrix is a porous insulator, which is continuously present. The conductive region 40 and the insulating region 41 are formed separately by filling a predetermined region of the hole with a desired material.

充填された材料は、いずれも領域においても、空孔の表面構造と複雑に絡み合って多孔質絶縁体基板と一体化する。導電領域40(外部電極)では、導電性材料4と多孔質絶縁基板3とが一体化された構造となり、一方の絶縁領域41においては、硬化性樹脂5と多孔質絶縁基板3とが一体化された構造となる。これによって、外部電極2の機械的強度が著しく高められることから、多孔質絶縁基板材料と導電性物質との間の熱膨張係数が異なる場合でも、温度サイクルに起因する応力歪による外部電極の破壊を防止することができる。   In any region, the filled material is intricately intertwined with the surface structure of the pores and integrated with the porous insulator substrate. In the conductive region 40 (external electrode), the conductive material 4 and the porous insulating substrate 3 are integrated. In one insulating region 41, the curable resin 5 and the porous insulating substrate 3 are integrated. It becomes the structure made. As a result, the mechanical strength of the external electrode 2 is remarkably increased, so that even when the thermal expansion coefficient between the porous insulating substrate material and the conductive material is different, the external electrode is destroyed due to the stress strain caused by the temperature cycle. Can be prevented.

しかも、導電領域41を構成する外部電極2は,多孔質絶縁体基板3に導電性材料4が一体化されていることから、端子電極として要求される電気抵抗を十分に低くすることができる。   In addition, since the conductive material 4 is integrated with the porous insulator substrate 3 in the external electrode 2 constituting the conductive region 41, the electrical resistance required as a terminal electrode can be sufficiently reduced.

特に、本発明の実施形態にかかるLCC基板の外部電極は、リソグラフィー技術により形成されたものであるため、機械的なドリルを利用して貫通孔を形成するこれまでの技術とは異なって、微細な貫通孔を容易に形成することができる。したがって、基板側面に配置される電極構造も容易に微細化が可能になる。   In particular, since the external electrode of the LCC substrate according to the embodiment of the present invention is formed by a lithography technique, unlike conventional techniques for forming a through-hole using a mechanical drill, A through hole can be easily formed. Therefore, the electrode structure disposed on the side surface of the substrate can be easily miniaturized.

図6には、本発明の実施形態にかかる積層パッケージの断面図を示す。図示する積層パッケージは、例えば、図4(b)に示したLCC型パッケージを複数個積層することによって、製造することができる。具体的には、例えばマウンターを用いて第1のLCC型パッケージと第2のLCC型パッケージとを位置合わせした後、第1のLCC型パッケージ表面に積層用絶縁樹脂を配置する。さらに、積層用絶縁樹脂を介して第2のLCC型パッケージを、第1のLCC型パッケージ上に配置した後、絶縁樹脂を熱硬化させる。積層用絶縁樹脂としては、特に限定されず、例えば、クレゾールノボラックタイプのエポキシ樹脂(ECON195−XL;住友化学社製)100重量部、硬化剤としてのフェノール樹脂54重量部、充填剤としての熔融シリカ100重量部、触媒としてのベンジルジメチルアミン0.5重量部、その他添加剤としてカーボンブラック3重量部、シランカップリング剤3重量部を粉砕し、混合、溶融したエポキシ樹脂溶融体、または、ビスフェノール系エポキシとイミダゾール硬化触媒、酸無水物硬化剤と球状の石英フィラを重量比で45wt%含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。   FIG. 6 shows a cross-sectional view of a stacked package according to an embodiment of the present invention. The illustrated stacked package can be manufactured, for example, by stacking a plurality of LCC type packages shown in FIG. Specifically, for example, after the first LCC type package and the second LCC type package are aligned using a mounter, an insulating resin for lamination is disposed on the surface of the first LCC type package. Further, after the second LCC type package is disposed on the first LCC type package via the insulating resin for lamination, the insulating resin is thermally cured. The insulating resin for lamination is not particularly limited. For example, cresol novolac type epoxy resin (ECON195-XL; manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 100 parts by weight, phenol resin 54 parts by weight as a curing agent, fused silica as a filler 100 parts by weight, 0.5 part by weight of benzyldimethylamine as a catalyst, 3 parts by weight of carbon black as an additive and 3 parts by weight of a silane coupling agent are pulverized, mixed and melted, or a bisphenol-based melt An epoxy resin containing 45 wt% of an epoxy and imidazole curing catalyst, an acid anhydride curing agent, and a spherical quartz filler in a weight ratio can be used.

第1のLCC型パッケージと第2のLCC型パッケージとの間には、高さ制御用のスペーサーなどを配置することが好ましく、これにより、均一な膜厚で絶縁樹脂を積層することができる。こうしたスペーサーとともに積層用絶縁樹脂を介して2つのLCC型パッケージを配置した後、常法により積層パッケージを製造することができる。   It is preferable to arrange a spacer for controlling the height between the first LCC type package and the second LCC type package, so that the insulating resin can be laminated with a uniform film thickness. After arranging two LCC type packages through the insulating resin for lamination together with such a spacer, the laminated package can be manufactured by a conventional method.

さらに、必要に応じて、積層されたLCC基板における外部電極を高精度化することも可能である。例えば、ガラスエポキシ基板とエポキシ封止樹脂とを機械的に研磨することによって、これを達成することができる。積層基板外形寸法の高精度化を図るために、マクロ研磨により±5μmまで均一化した後、ミクロ研磨により凹凸を±3μm程度以下の精度とすることにより機械的研磨を行なうことが好ましい。   Furthermore, it is possible to increase the accuracy of the external electrodes on the laminated LCC substrate as required. For example, this can be achieved by mechanically polishing a glass epoxy substrate and an epoxy sealing resin. In order to increase the accuracy of the outer dimensions of the multilayer substrate, it is preferable to perform mechanical polishing by making the irregularities accurate to about ± 3 μm or less by micro polishing after uniforming to ± 5 μm by macro polishing.

マクロ研磨には、例えば5μm乃至10μm程度の粒径を有する酸化セリウム、または#1000程度の耐水研磨紙を用い、ミクロ研磨には、0.3μm程度の粒径を有する酸化セリウムまたは酸化アルミナまたはダイヤモンドを用いることが好ましい。このとき、液体状の研磨ペーストを研磨剤とする湿式研磨法を用いると、ガラス繊維とエポキシ樹脂に研磨速度差が発生して凹凸が発生するため、仕上げのミクロ研磨にはダイヤモンドなどが埋め込まれたディスク盤を用いた乾式研磨法を用いることが望まれる。   For example, cerium oxide having a particle size of about 5 μm to 10 μm is used for macro polishing, or water resistant abrasive paper of about # 1000, and cerium oxide, alumina oxide, or diamond having a particle size of about 0.3 μm is used for micro polishing. Is preferably used. At this time, if a wet polishing method using a liquid polishing paste as the polishing agent is used, a difference in polishing rate occurs between the glass fiber and the epoxy resin, resulting in unevenness, so diamond is embedded in the finished micro polishing. It is desirable to use a dry polishing method using a disc disk.

積層された各LCC基板の外部電極は、常法により接続することができる。例えば、特開2001−237362号公報に記載されている方法を用いて、外部電極間を容易に接続することができる。米国特許4811082号公報に記載されている配線基板を用いてもよい。また、ポリイミド樹脂を基板主材として表面に銅配線がビルドアップ形成された方式の多層フレキシブル基板、あるいはビルドアップ方式のセラミック多層基板などを用いることも可能である。   The external electrodes of the laminated LCC substrates can be connected by a conventional method. For example, the external electrodes can be easily connected using the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-237362. A wiring board described in US Pat. No. 4,811,082 may be used. It is also possible to use a multilayer flexible substrate having a polyimide resin as a substrate main material and a copper wiring being built up on the surface, or a build-up ceramic multilayer substrate.

図6に示した積層パッケージにおいては、各LCC基板1の外部電極2は、配線基板35により接続されている。配線基板35としては、はんだボールと相互接続するための回路配線が内部に形成されたものを用いることができる。配線材料としては、Al、Au、W、Cu、Ni、Cr、Pt、Pdから選択される金属またはこれら金属から選択される積層金属、またはこれら金属を主成分とする合金が好ましく、多層回路配線基板の主面に形成される回路配線の半導体チップと接続される領域以外はソルダーレジストが被覆されていることが好ましい。   In the stacked package shown in FIG. 6, the external electrode 2 of each LCC substrate 1 is connected by a wiring substrate 35. As the wiring board 35, a circuit board in which circuit wiring for interconnecting with solder balls is formed can be used. The wiring material is preferably a metal selected from Al, Au, W, Cu, Ni, Cr, Pt, Pd, a laminated metal selected from these metals, or an alloy containing these metals as a main component. It is preferable that a solder resist is coated except for the region connected to the semiconductor chip of the circuit wiring formed on the main surface of the substrate.

配線基板に対する積層パッケージの接続には、ハーフミラーを有して位置合わせを行なうボンダーを用いることができる。このとき、配線基板を搭載するヒーターおよび積層パッケージを保持するコレットは、ボール電極を溶融させないよう、ボール電極を構成しているはんだの共晶温度よりも低い温度まで加熱しておく。さらに、積層パッケージと配線基板上のボール電極とを位置合わせする。その状態で、コレットを下方に移動させ、所定の圧力を加えて、ボール電極と外部電極とを機械的圧力が加わった状態で接触させる。   For the connection of the stacked package to the wiring board, a bonder that has a half mirror and performs alignment can be used. At this time, the heater mounting the wiring board and the collet holding the stacked package are heated to a temperature lower than the eutectic temperature of the solder constituting the ball electrode so as not to melt the ball electrode. Further, the stacked package and the ball electrode on the wiring substrate are aligned. In this state, the collet is moved downward, a predetermined pressure is applied, and the ball electrode and the external electrode are brought into contact with each other with mechanical pressure applied.

その後、温度をさらに上昇させてはんだを溶融させることによって、外部電極とボール電極とを接続する。   Thereafter, the temperature is further increased to melt the solder, thereby connecting the external electrode and the ball electrode.

なお、配線基板上にはんだボールを配置するものではなく、積層パッケージの外部電極にはんだボールを直接配置することも可能である。この場合は、外部電極に公知の技術である、例えばCu/ポリイミド多層配線を形成して垂直方向の接続配線を形成することによって、ブロック側面電極配置を最適化することが好ましい。   The solder balls are not arranged on the wiring board, but can be arranged directly on the external electrodes of the stacked package. In this case, it is preferable to optimize the arrangement of the block side electrode by forming a vertical connection wiring by forming a Cu / polyimide multilayer wiring, which is a known technique, for the external electrode.

本発明の実施形態にかかるLCC基板を用いて製造されるので、本発明の実施形態にかかる積層パッケージは、すでに説明したような理由から外部電極の機械的強度が高く、端子電極として要求される電気抵抗を十分に低くすることができる。しかも、縦方向における外部電極の微細化を図ることが可能となった。   Since it is manufactured using the LCC substrate according to the embodiment of the present invention, the stacked package according to the embodiment of the present invention has high mechanical strength of the external electrode and is required as a terminal electrode for the reasons already described. The electrical resistance can be made sufficiently low. In addition, the external electrodes in the vertical direction can be miniaturized.

以下、具体例を示して本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.

多孔質絶縁基板3として、テトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂シート(面積50mm四方、厚み30μm)を用いて、以下のような手法によりLCC基板を形成した。水性溶媒への濡れ性を高めるために、多孔構造の表面をポリビニルアルコール(PVA)でコートしておいた。用いた絶縁体における空孔径は0.01μmであり、空孔率57.3%であった。   An LCC substrate was formed by the following method using a tetrafluoroethylene (PTFE) resin sheet (area 50 mm square, thickness 30 μm) as the porous insulating substrate 3. In order to improve wettability to an aqueous solvent, the surface of the porous structure was coated with polyvinyl alcohol (PVA). The hole diameter in the insulator used was 0.01 μm, and the porosity was 57.3%.

感光性材料としては、ナフトキノンジアジド含有フェノール樹脂を使用した。フェノール樹脂の重量平均分子量は4500であり、ナフトキノンジアジドの含有率は46当量mol%である。溶媒としては、アセトンとテトラヒドロフランとの(1:1)混合溶媒を用いて、濃度が66.7mmol/Lとなるように前述の感光性材料を溶解した。さらに、架橋剤としてのジアジドカルコンを感光性材料の20wt%の割合で加えて、感光剤溶液を調製した。   As the photosensitive material, a naphthoquinonediazide-containing phenol resin was used. The weight average molecular weight of a phenol resin is 4500, and the content rate of a naphthoquinone diazide is 46 equivalent mol%. As the solvent, the above photosensitive material was dissolved using a (1: 1) mixed solvent of acetone and tetrahydrofuran so that the concentration was 66.7 mmol / L. Further, diazide chalcone as a crosslinking agent was added at a ratio of 20 wt% of the photosensitive material to prepare a photosensitive agent solution.

この溶液に多孔質絶縁体を30秒間浸漬して引き上げ、1時間室温で放置して乾燥させることにより感光層を形成した。   The photosensitive layer was formed by immersing the porous insulator in this solution for 30 seconds, pulling it up and letting it stand at room temperature for 1 hour to dry.

次いで、所定の露光マスクを介して、露光装置(Canon−PLA501)により感光層にパターン露光を行なった。用いたマスクの設計は、PTH径50μmφ、PTH間隔=400μm、搭載する半導体素子のI/O数が64個で、LCC基板の側面に配置される電極数も64個である。露光はコンタクト露光とし、感光層の両方の側から、露光量1000mJ/cm2、波長436nm(水銀ランプi線)で行なって、配線予定領域を形成した。こうした露光によって、感光層にはイオン交換性基からなるパターン潜像が形成された。 Subsequently, pattern exposure was performed to the photosensitive layer with the exposure apparatus (Canon-PLA501) through the predetermined | prescribed exposure mask. The design of the mask used is such that the PTH diameter is 50 μmφ, the PTH interval is 400 μm, the number of semiconductor elements to be mounted is 64, and the number of electrodes arranged on the side surface of the LCC substrate is 64. The exposure was performed as contact exposure, and was performed from both sides of the photosensitive layer at an exposure amount of 1000 mJ / cm 2 and a wavelength of 436 nm (mercury lamp i-line) to form a planned wiring region. By such exposure, a pattern latent image composed of ion exchange groups was formed on the photosensitive layer.

露光後の感光層を有する絶縁基板は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)2.38%溶液に10分間浸漬した。これを純水で30秒洗浄した後、さらに50mmol/Lの酢酸銅水溶液に30分間浸漬した。その結果、感光層の露光部に生成したイオン交換性基には銅イオンが付着して、図3(d)に示すような核形成部24が形成された。   The insulating substrate having the exposed photosensitive layer was immersed in a 2.38% solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) for 10 minutes. This was washed with pure water for 30 seconds, and further immersed in a 50 mmol / L aqueous solution of copper acetate for 30 minutes. As a result, copper ions adhered to the ion-exchangeable group generated in the exposed portion of the photosensitive layer, and a nucleation portion 24 as shown in FIG. 3D was formed.

金属イオンを還元するための還元液は、50mmol/Lの水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)溶液に、1wt%のAD−10(界面活性剤を含有するTMAH、多摩化学)を配合して調製した。この還元液に、金属イオン部が形成された絶縁基板を10分間浸漬させることによって、銅イオンを還元して金属銅を析出させた。これによって、感光層の露光部には、金属部が形成された。 A reducing solution for reducing metal ions was prepared by blending 1 wt% AD-10 (TMAH containing a surfactant, Tama Chemical) in a 50 mmol / L sodium borohydride (NaBH 4 ) solution. . By immersing the insulating substrate in which the metal ion portion was formed in this reducing solution for 10 minutes, the copper ions were reduced to deposit metal copper. As a result, a metal part was formed in the exposed part of the photosensitive layer.

無電解銅めっき溶液は、PB−503AおよびPB−503B(いずれ荏原ユージライト製)を5倍に薄めた溶液を、1:1で混合して調製した。この無電解めっき溶液に、前述の絶縁体を浸漬し、30℃で3時間の無電解めっきを行なった結果、金属部が形成された。   The electroless copper plating solution was prepared by mixing a solution obtained by diluting PB-503A and PB-503B (made by Ebara Eugelite) five times in a ratio of 1: 1. As a result of immersing the above-mentioned insulator in this electroless plating solution and performing electroless plating at 30 ° C. for 3 hours, a metal part was formed.

絶縁基板における金属部以外の領域の空孔内には、絶縁性物質としてエポキシ樹脂を充填した。最後に、ダイシング装置を用いて10mm×10mmに切断することによって、LCC基板側面の電極となるPTHが露出して、64個のI/Oを有する本実施例のLCC基板が作製された。   An epoxy resin as an insulating material was filled in the voids in the region other than the metal portion in the insulating substrate. Finally, by cutting into 10 mm × 10 mm using a dicing apparatus, PTH serving as an electrode on the side surface of the LCC substrate was exposed, and the LCC substrate of this example having 64 I / Os was manufactured.

得られたLCC基板上には、フリップチップ実装法により半導体素子を搭載して、LCC型パッケージを製造した。具体的には、フリップチップボンダーを用いて、はんだバンプ電極の形成された半導体素子とLCC基板上のソルダーレジストの開口された回路配線で構成される電極端子との位置合わせを行なった。半導体素子は、加熱機構を有するコレットで保持し、350℃の窒素雰囲気中で予備加熱してLCC基板上に実装した。   On the obtained LCC substrate, a semiconductor element was mounted by a flip chip mounting method to manufacture an LCC type package. Specifically, using a flip chip bonder, alignment between the semiconductor element on which the solder bump electrode was formed and the electrode terminal constituted by the circuit wiring in which the solder resist on the LCC substrate was opened was performed. The semiconductor element was held by a collet having a heating mechanism, pre-heated in a nitrogen atmosphere at 350 ° C., and mounted on the LCC substrate.

さらに、半導体素子のバンプ電極とLCC基板の電極端子とを接触させた状態で、コレットを下方に移動させて、圧力30kg/mm2を加え、LCC基板の電極端子とバンプ電極とを機械的圧力が加わった状態で接触させた。この状態で温度を370℃まで上昇させてはんだを溶融させ、図4(a)に示すようにLCC基板1の電極端子と半導体素子31のバンプ電極32とを接続した。 Further, with the bump electrode of the semiconductor element and the electrode terminal of the LCC substrate in contact with each other, the collet is moved downward, pressure 30 kg / mm 2 is applied, and the mechanical pressure is applied to the electrode terminal of the LCC substrate and the bump electrode. The contact was made with the added. In this state, the temperature was raised to 370 ° C. to melt the solder, and the electrode terminal of the LCC substrate 1 and the bump electrode 32 of the semiconductor element 31 were connected as shown in FIG.

半導体素子とLCC基板との間の間隙、およびLCC基板の表面に封止樹脂を配置して、図4(b)に示すようなLCC型パッケージが完成した。封止樹脂としては、クレゾールノボラックタイプのエポキシ樹脂(ECON−195XL;住友化学社製)100重量部、硬化剤としてのフェノール樹脂54重量部、充填剤としての熔融シリカ100重量部、触媒としてのベンジルジメチルアミン0.5重量部、その他添加剤としてカーボンブラック3重量部、シランカップリング剤3重量部を粉砕、混合、溶融したエポキシ樹脂溶融体を用いた。   A sealing resin is disposed on the gap between the semiconductor element and the LCC substrate and on the surface of the LCC substrate, thereby completing an LCC type package as shown in FIG. The sealing resin includes 100 parts by weight of a cresol novolac type epoxy resin (ECON-195XL; manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 54 parts by weight of a phenol resin as a curing agent, 100 parts by weight of fused silica as a filler, and benzyl as a catalyst. An epoxy resin melt obtained by pulverizing, mixing, and melting 0.5 part by weight of dimethylamine, 3 parts by weight of carbon black as an additive, and 3 parts by weight of a silane coupling agent was used.

得られたLCC型パッケージを3個用いて、次のような手法により積層パッケージを製造した。   A stacked package was manufactured by using the three obtained LCC type packages by the following method.

積層用絶縁樹脂として、クレゾールノボラックタイプのエポキシ樹脂(ECON195−XL;住友化学社製)100重量部、硬化剤としてのフェノール樹脂54重量部、充填剤としての熔融シリカ100重量部、触媒としてのベンジルジメチルアミン0.5重量部、その他添加剤としてカーボンブラック3重量部、シランカップリング剤3重量部を粉砕し、混合、溶融したエポキシ樹脂溶融体を準備した。   As insulating resin for lamination, cresol novolac type epoxy resin (ECON195-XL; manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 100 parts by weight, phenol resin as a curing agent 54 parts by weight, fused silica 100 parts by weight as a filler, benzyl as a catalyst 0.5 parts by weight of dimethylamine, 3 parts by weight of carbon black as other additives, and 3 parts by weight of a silane coupling agent were pulverized, mixed and melted to prepare an epoxy resin melt.

第1のLCC型パッケージの上には、1.5mmのシリコン(Si)製スペーサーとともに積層用絶縁樹脂を配置し、第2のLCC型パッケージを積層した。さらに、第2のLCC型パッケージ上には、同様に積層用絶縁樹脂を配置して第3のLCC型パッケージを配置した。得られた積層体の上部に積層用絶縁樹脂と同様の組成の樹脂を封止樹脂として配置した後、120℃30minの硬化条件でクリーンオーブン中に設置して積層用絶縁樹脂を硬化させた。   On the first LCC type package, an insulating resin for lamination was disposed together with a 1.5 mm silicon (Si) spacer, and the second LCC type package was laminated. Further, the third LCC type package is arranged on the second LCC type package by similarly disposing the insulating resin for lamination. A resin having the same composition as the insulating resin for laminating was placed on top of the obtained laminate, and then placed in a clean oven under curing conditions of 120 ° C. for 30 min to cure the laminating insulating resin.

その後、#1000の耐水研磨紙を用いてマクロ研磨を行ない、さらに、0.3μmの粒径を有するダイヤモンドを用いてミクロ研磨を行なった。こうした研磨によって、積層パッケージの外形寸法は、10mm±0.1mm×10mm±0.1mm×5mm±0.1mmまで高精度化することができた。また、外部電極の凹凸も±1μmまで高精度化することができた。   Thereafter, macro polishing was performed using # 1000 water-resistant abrasive paper, and further, micro polishing was performed using diamond having a particle diameter of 0.3 μm. By such polishing, the outer dimensions of the stacked package could be improved to 10 mm ± 0.1 mm × 10 mm ± 0.1 mm × 5 mm ± 0.1 mm. Also, the unevenness of the external electrode could be improved to ± 1 μm.

積層された各LCC基板の外部電極は、以下のような手法で接続した。まず、外部電極間を接続する配線基板を用意した。配線基板としては、ガラスエポキシ基板上に絶縁層と導体層を相互にビルドアップさせた方式のプリント基板SLC(Surface Laminar Circuit)基板を用いた。この配線基板表面には、3次元実装型半導体装置の側面電極に対応した50μmφ寸法を有する64個のI/Oはんだボールが配置され、配線基板内部には、はんだボールと相互接続するための回路配線が形成されている。ここでは、ビルドアップ層としてCu配線厚10μmを有する回路配線パターンが形成されている配線基板を用いた。   The external electrodes of the laminated LCC substrates were connected by the following method. First, a wiring board for connecting external electrodes was prepared. As the wiring board, a printed circuit board SLC (Surface Laminar Circuit) board in which an insulating layer and a conductor layer were built up on a glass epoxy board was used. On this wiring board surface, 64 I / O solder balls having a size of 50 μmφ corresponding to the side electrodes of the three-dimensional mounting type semiconductor device are arranged, and a circuit for interconnecting with the solder balls is arranged inside the wiring board. Wiring is formed. Here, a wiring board on which a circuit wiring pattern having a Cu wiring thickness of 10 μm was formed as a build-up layer was used.

配線基板と積層パッケージとの接続は、ボンダーを用いて行なった。配線基板を搭載するヒーターおよび積層パッケージを保持するコレットは、180℃に加熱して、積層パッケージと配線基板上のボール電極とを位置合わせした。その状態で、コレットを下方に移動させて圧力30kg/mm2を加え、ボール電極と外部電極とを機械的圧力が加わった状態で接触させた。 The connection between the wiring board and the laminated package was performed using a bonder. The heater for mounting the wiring board and the collet holding the stacked package were heated to 180 ° C. to align the stacked package and the ball electrode on the wiring board. In this state, the collet was moved downward to apply a pressure of 30 kg / mm 2 , and the ball electrode and the external electrode were brought into contact with each other with mechanical pressure applied.

さらに温度を250℃まで上昇させてはんだを溶融させ、外部電極とボール電極とを接続する。はんだボール組成、および半導体素子をフリップチップ実装しているはんだバンプ組成は、いずれもPb/Sn=37/63である。半導体素子は封止樹脂により強固に固定されているため、半導体素子のはんだバンプ電極が再溶融して接続不良を発生することはなかった。
以上の工程により、図6に示すような積層パッケージが製造された。
Further, the temperature is raised to 250 ° C. to melt the solder, and the external electrode and the ball electrode are connected. The solder ball composition and the solder bump composition on which the semiconductor element is flip-chip mounted are both Pb / Sn = 37/63. Since the semiconductor element is firmly fixed by the sealing resin, the solder bump electrode of the semiconductor element did not remelt and no connection failure occurred.
Through the above process, a stacked package as shown in FIG. 6 was manufactured.

得られたLCC型パッケージおよび積層パッケージについて温度サイクル試験を行なって、信頼性を評価した。温度サイクル条件は(−55℃(30min)〜25℃(5min)〜125℃(30min)〜25℃(5min))で行ない、LCC型パッケージにおける64個の外部電極、および積層パッケージに搭載される64個×3層の外部電極の合計256個において、外部電極の1箇所でも接続がオープンになった場合を不良として評価した。   The obtained LCC type package and laminated package were subjected to a temperature cycle test to evaluate reliability. The temperature cycle conditions are (-55 ° C. (30 min) to 25 ° C. (5 min) to 125 ° C. (30 min) to 25 ° C. (5 min)), and are mounted on 64 external electrodes in the LCC type package and the stacked package. In the case of a total of 256 external electrodes of 64 × 3 layers, the case where the connection was opened even at one location of the external electrode was evaluated as defective.

いずれの場合も、1000個のサンプルについて温度サイクル試験を行なって、得られた結果を図7のグラフに示す。図7のグラフ中、曲線aおよびbは、それぞれ本発明の実施形態にかかるLCC基板を用いたLCC型パッケージ、および本発明の実施形態にかかる積層パッケージについての結果を表わしている。また、曲線cおよびdは、それぞれ、PTH分割電極を用いた従来のLCC型パッケージおよび従来の積層パッケージについての結果を表わしている。   In either case, a temperature cycle test was performed on 1000 samples, and the results obtained are shown in the graph of FIG. In the graph of FIG. 7, curves a and b represent the results for the LCC type package using the LCC substrate according to the embodiment of the present invention and the stacked package according to the embodiment of the present invention, respectively. Curves c and d represent the results for the conventional LCC type package and the conventional stacked package using the PTH split electrodes, respectively.

曲線dに示されるように、従来のPTH分割電極を用いた積層パッケージでは、1000サイクルで接続不良が発生して2000サイクルで接続不良が100%になった。これらの接続不良は、PTH側面電極における剥離破壊不良であった。さらに、従来のPTH分割電極を用いたLCC型パッケージでは、曲線cに示されるように1500サイクルで接続不良が発生して、4000サイクルで接続不良が約90%になった。   As shown by the curve d, in the conventional stacked package using the PTH divided electrodes, the connection failure occurred in 1000 cycles and the connection failure became 100% in 2000 cycles. These connection failures were peeling failure failures in the PTH side electrodes. Furthermore, in the LCC type package using the conventional PTH split electrode, as shown by the curve c, the connection failure occurred at 1500 cycles, and the connection failure became about 90% at 4000 cycles.

これに対して、本発明の実施形態にかかる積層パッケージでは、曲線bに示されるように3000サイクルまで不良は発生せず、接続信頼性が極めて向上されていることが確認された。さらに、曲線aの結果から、本発明の実施形態にかかるLCC基板を用いたLCC型パッケージにおいても、3500サイクルまで不良は発生せず、この場合も接続信頼性が極めて向上されていることが確認された。   On the other hand, in the stacked package according to the embodiment of the present invention, it was confirmed that no defect occurred up to 3000 cycles as shown by the curve b, and the connection reliability was extremely improved. Furthermore, from the result of curve a, it is confirmed that even in the LCC type package using the LCC substrate according to the embodiment of the present invention, no defect occurs up to 3500 cycles, and in this case, connection reliability is extremely improved. It was done.

これらの結果は、図5を参照してすでに説明したように、LCC基板の外部電極では、導電性材料と多孔質絶縁基板とが一体化された構造となり、基板に対する外部電極の機械的強度が向上したことに起因する。   As described above with reference to FIG. 5, these results show that the external electrode of the LCC substrate has a structure in which the conductive material and the porous insulating substrate are integrated, and the mechanical strength of the external electrode with respect to the substrate is reduced. This is due to the improvement.

しかも、本発明の実施形態にかかるLCC基板の外部電極は、リソグラフィー技術により形成されたものであるため、機械的なドリルを利用して貫通孔を形成するこれまでの技術とは異なり、微細な貫通孔を容易に形成することができる。したがって、基板側面に配置される電極構造も容易に微細化が可能になった。例えば、従来の方法によりドリル加工でスルホール貫通孔を形成する場合には、スルホール径250μm、ランド径500μmといった設計領域が必要であった。これに対して、リソグラフィー技術を用いることによって、ランド領域を必要としないスルホール径50μmにすることができ、電極を約5倍程度まで微細化できることが確認された。   In addition, since the external electrode of the LCC substrate according to the embodiment of the present invention is formed by a lithography technique, unlike conventional techniques for forming a through-hole using a mechanical drill, the fine electrode is fine. The through hole can be easily formed. Therefore, the electrode structure arranged on the side surface of the substrate can be easily miniaturized. For example, when a through-hole through hole is formed by drilling by a conventional method, a design area having a through-hole diameter of 250 μm and a land diameter of 500 μm is required. On the other hand, by using a lithography technique, it was confirmed that the through hole diameter which does not require a land region can be reduced to 50 μm, and the electrode can be miniaturized to about 5 times.

なお、本発明は上述した具体例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することが可能である。例えば、多孔質絶縁基板としては、表面にポリビニルアルコール(PVA)のコーティングされたテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)に限定されるものではない。また。積層パッケージの製造に当たっては、積層基板に分割した後、積層するといった方法に限らず、積層した後に所定の寸法の積層パッケージとして分割することも可能であり、その製造方法は特に限定されるものではない。   The present invention is not limited to the specific examples described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the porous insulating substrate is not limited to tetrafluoroethylene resin (PTFE) whose surface is coated with polyvinyl alcohol (PVA). Also. In manufacturing a stacked package, the method is not limited to the method of stacking after being divided into stacked substrates, and can be divided into stacked packages of a predetermined size after stacking, and the manufacturing method is not particularly limited. Absent.

さらに、積層されたLCC基板の外部電極間を接続する配線についてもその材料、積層数などが限定されるものではない。また、LCC基板上に搭載される半導体素子とその材料構成についても特に限定されるものではなく、半導体素子とLCC基板との間に形成される隙間部分に封止する樹脂などについても限定されるものではない。   Furthermore, the material, the number of layers, and the like of the wiring connecting the external electrodes of the stacked LCC substrates are not limited. Further, the semiconductor element mounted on the LCC substrate and the material configuration thereof are not particularly limited, and the resin that is sealed in the gap portion formed between the semiconductor element and the LCC substrate is also limited. It is not a thing.

本発明の一実施形態にかかるLCC用基板の斜視図。The perspective view of the board | substrate for LCC concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるLCC用基板の断面図。Sectional drawing of the board | substrate for LCC concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるLCC用基板の製造工程を表わす断面図。Sectional drawing showing the manufacturing process of the board | substrate for LCC concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるLCC半導体装置の製造工程を表わす断面図。Sectional drawing showing the manufacturing process of the LCC semiconductor device concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるLCC用基板の外部端子を表わす拡大図。The enlarged view showing the external terminal of the board | substrate for LCC concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるLCC半導体装置を表わす断面図。Sectional drawing showing the LCC semiconductor device concerning one Embodiment of this invention. サイクル数と累積不良率との関係を表わすグラフ図。The graph showing the relationship between the number of cycles and the cumulative failure rate.

符号の説明Explanation of symbols

1…LCC用基板; 2…外部端子; 3…多孔構造を有する絶縁体
4…導電性物質; 5…硬化性樹脂; 11…積層パッケージ; 12…外部電極
13…多孔構造を有する絶縁体; 14…導電性物質; 15…外部電極接続配線
16…積層樹脂; 20…露光; 21…ガラスマスク; 22…露光部
23…露光反応領域; 24…めっき核配置部; 25…ダイシングライン
31…半導体素子; 32…バンプ電極; 33…封止樹脂(Underfill)
34…封止樹脂; 35…配線基板; 40…導電領域; 41…絶縁領域。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate for LCC; 2 ... External terminal; 3 ... Insulator having porous structure 4 ... Conductive substance; 5 ... Curable resin; 11 ... Stacked package; 12 ... External electrode 13 ... Insulator having porous structure; DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Conductive material; 15 ... External electrode connection wiring 16 ... Laminated resin; 20 ... Exposure; 21 ... Glass mask; 22 ... Exposure part 23 ... Exposure reaction area | region; 24 ... Plating nucleus arrangement part; 25 ... Dicing line 31 ... Semiconductor element 32 ... Bump electrode; 33 ... Sealing resin (Underfill)
34 ... sealing resin; 35 ... wiring board; 40 ... conductive region; 41 ... insulating region.

Claims (2)

多孔質絶縁基板と、この多孔質絶縁基板の側面に形成され、導電性物質を含む外部電極とを具備し、前記外部電極における前記導電性物質は、前記多孔質絶縁基板と一体化され、前記外部電極は、前記多孔質絶縁基板の側面の選択された領域の空孔内に前記導電性物質を充填することにより、前記多孔質絶縁基板の前記選択された領域と前記導電性物質とから構成され、前記多孔質絶縁体における残りの領域の空孔内には、絶縁性物質が充填されていることを特徴とするリードレスチップキャリア基板。   A porous insulating substrate; and an external electrode formed on a side surface of the porous insulating substrate and including a conductive material, wherein the conductive material in the external electrode is integrated with the porous insulating substrate, The external electrode is composed of the selected region of the porous insulating substrate and the conductive material by filling the conductive material into the pores of the selected region on the side surface of the porous insulating substrate. A leadless chip carrier substrate, wherein the remaining region of the porous insulator is filled with an insulating material. 半導体素子が搭載されたリードレスチップキャリア基板が複数個積層されてなる積層パッケージであって、
前記半導体素子は、前記リードレスチップキャリア基板上にバンプ電極を介して実装され、前記半導体素子と前記多孔質絶縁基板との隙間部分には封止樹脂が配置され、
前記リードレスチップキャリア基板は、多孔質絶縁基板と、この多孔質絶縁基板の側面に形成され、導電性物質を含む外部電極とを具備し、前記外部電極における前記導電性物質は、前記多孔質絶縁基板の選択された領域の空孔内に充填されて前記多孔質絶縁基板と一体化されていることを特徴とする積層パッケージ。
A stacked package in which a plurality of leadless chip carrier substrates on which semiconductor elements are mounted are stacked,
The semiconductor element is mounted on the leadless chip carrier substrate via a bump electrode, and a sealing resin is disposed in a gap portion between the semiconductor element and the porous insulating substrate,
The leadless chip carrier substrate includes a porous insulating substrate and an external electrode formed on a side surface of the porous insulating substrate and including a conductive material, and the conductive material in the external electrode is the porous material. A stacked package, wherein the package is filled in a hole in a selected region of the insulating substrate and integrated with the porous insulating substrate.
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