JP5879030B2 - 電子部品パッケージ及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品と、電子部品を覆う樹脂部とを有する電子部品パッケージ及びその製造方法に関する。
従来より、半導体チップと、半導体チップを覆う樹脂部とを有する電子部品パッケージが知られている。このような電子部品パッケージの一例について以下に述べる。
図1は、従来の電子部品パッケージを例示する断面図である。図1を参照するに、電子部品パッケージ100は、電子部品200の一例としての半導体チップ200と、樹脂部300と、配線構造400とを有する。
半導体チップ200は、半導体チップ本体210と、電極パッド220とを有する。半導体チップ本体210は、シリコン等からなる薄板化された半導体基板(図示せず)上に半導体集積回路(図示せず)等が形成されたものである。
樹脂部300は、半導体チップ200の面200aと側面である面200bを覆うように設けられている。半導体チップ200の面200aの反対面である面200cには粘着層510が設けられている。なお、半導体チップ200において、面200aを回路形成面、面200bを側面、面200cを背面と称する場合がある。
配線構造400は、第1配線層410と、第2配線層420と、第3配線層430と、第1絶縁層440と、第2絶縁層450とが積層されてなる。
各配線層410、420、430は、樹脂部300や各絶縁層440、450を貫通するビアホール300x、440x、450xを介して、半導体チップ200の電極パッド220と電気的に接続されている。
ソルダーレジスト層460は、第3配線層430を覆うように第2絶縁層450上に形成されている。ソルダーレジスト層460は開口部460xを有し、開口部460x内には第3配線層430の一部が露出している。ソルダーレジスト層460の開口部460x内に露出する第3配線層430は、マザーボード等と接続される電極パッドとして機能する。
図2〜図5は、従来の電子部品パッケージの製造工程を例示する図である。図2〜図5において、図1と同一部分については、同一符号を付し、その説明は省略する場合がある。なお、図2及び図3において、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線に沿う断面図である。以下、図2〜図5を参照しながら、従来の電子部品パッケージの製造工程について説明する。なお、図2及び図3において、電極パッド220及び粘着層510は省略されている。
始めに、図2に示す工程では、複数の半導体チップ200を、面200c(背面)が支持体500の面500aと対向するように、支持体500の面500a上に配置する。半導体チップ200の面200cには、予め粘着層510を形成しておく。
次いで、図3に示す工程では、支持体500の面500a上に、圧縮成形等により、複数の半導体チップ200を覆うように樹脂部300を形成する。
次いで、図4に示す工程では、樹脂部300の面300a上に、第1配線層410、第1絶縁層440、第2配線層420、第2絶縁層450、第3配線層430及び開口部460xを有するソルダーレジスト層460を順次形成する。
次いで、図5に示す工程では、支持体500を除去する。これにより、半導体チップ200の粘着層510が設けられた面200cは、樹脂部300の面300bから露出する。
そして、図5に示す工程の後、ソルダーレジスト層460の開口部460x内に露出する第3配線層43上にはんだボール470を搭載し、図5に示す切断位置Cで切断することにより、図1に示す電子部品パッケージ100が完成する。
特開2008−306071号公報
しかしながら、従来の電子部品パッケージの製造工程では、樹脂部300、配線構造400を形成した後、図5に示したように、支持体500を除去する。図4に示したように、支持体500上に半導体チップ200を配置し、樹脂部300、配線構造400を形成した状態では、電子部品パッケージ100には反りが発生しておらず、剛性も不足していない。しかし、図5に示したように、支持体500を除去した後、電子部品パッケージ100が反るか、あるいは、剛性が不足する虞があった。
本発明は、上記の点に鑑みて、反りを防止できるとともに、剛性の確保が可能な電子部品パッケージ及びその製造方法を提供することを課題とする。
本電子部品パッケージは、支持体と、前記支持体の上面に粘着層を介して背面が接着された半導体チップと、前記支持体上に、前記半導体チップを覆うように形成された樹脂部と、前記樹脂部上に形成されており、前記樹脂部とは反対側に露出する第1電極端子を備え、前記半導体チップと電気的に接続された配線構造と、前記樹脂部の前記支持体側に埋め込まれており、前記配線構造と電気的に接続された第2電極端子と、前記支持体の前記半導体チップが接着された領域の周辺領域に形成されており、前記第2電極端子が露出する第1の開口部と、前記半導体チップ前記背面とは反対側の面である前記配線構造側の面に形成された電極パッドと、前記樹脂部に形成されており、前記電極パッドが露出する第1の貫通孔と、前記樹脂部に形成されており、前記第2電極端子が露出する第2の貫通孔と、前記配線構造の一部をなし、前記第1の貫通孔及び前記第2の貫通孔を介して、前記電極パッドと前記第2電極端子とを電気的に接続する、一体に形成された配線層と、前記樹脂部上に、前記配線層を覆うように形成された絶縁層と、を有し、前記第2の貫通孔内において、前記配線層は前記第2の貫通孔の内壁に沿って設けられ、前記配線層が形成された前記第2の貫通孔内に、前記絶縁層が充填されていることを要件とする。
開示の技術によれば、反りを防止できるとともに、剛性の確保が可能な電子部品パッケージ及びその製造方法を提供することができる。
従来の電子部品パッケージを例示する断面図である。 従来の電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その1)である。 従来の電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その2)である。 従来の電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その3)である。 従来の電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その4)である。 第1の実施の形態に係る電子部品パッケージを例示する図(その1)である。 第1の実施の形態に係る電子部品パッケージを例示する図(その2)である。 第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その1)である。 第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その2)である。 第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その3)である。 第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その4)である。 第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その5)である。 第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その6)である。 第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その7)である。 第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その8)である。 第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その9)である。 第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その10)である。 第1の実施の形態の第1の変形例に係る電子部品パッケージを例示する図である。 第1の実施の形態の第1の変形例に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その1)である。 第1の実施の形態の第1の変形例に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その2)である。 第1の実施の形態の第2の変形例に係る電子部品パッケージを例示する図である。 第1の実施の形態の第2の変形例に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その1)である。 第1の実施の形態の第2の変形例に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その2)である。 第1の実施の形態の第2の変形例に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その3)である。 第2の実施の形態に係る電子部品パッケージを例示する図である。 第2の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その1)である。 第2の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その2)である。 第2の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その3)である。 第2の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その4)である。 第2の実施の形態の変形例に係る電子部品パッケージを例示する図である。 第3の実施の形態に係る電子部品パッケージを例示する図(その1)である。 第3の実施の形態に係る電子部品パッケージを例示する図(その2)である。 第3の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その1)である。 第3の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その2)である。 第3の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その3)である。 第3の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その4)である。 第3の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その5)である。 第4の実施の形態に係る電子部品パッケージを例示する図である。 第4の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その1)である。 第4の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その2)である。 第4の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図(その3)である。 第5の実施の形態に係る電子部品パッケージを例示する図である。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、以下に説明する平面図又は底面図において、断面図との対応関係を明確化する目的で、断面図と同一のハッチングを施す場合がある。
〈第1の実施の形態〉
[第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの構造]
図6は、第1の実施の形態に係る電子部品パッケージを例示する図である。図6(a)は断面図、図6(b)は底面図である。図6を参照するに、電子部品パッケージ10は、電子部品20と、樹脂部30と、配線構造40と支持体50とを有する。
なお、以下では、電子部品20の一例として、半導体チップ20を例示して説明する。
半導体チップ20は、半導体基板21と、半導体集積回路22と、複数の電極パッド23と、保護膜24とを有する。半導体チップ20の大きさ(平面視)は、例えば5mm×10mm程度とすることができる。半導体チップ20の厚さTは、例えば800μm程度(適用可能な範囲:50〜800μm)とすることができる。なお、以降、半導体チップ20において、電極パッド23が形成されている側の面20aを回路形成面と称する場合がある。
半導体基板21は、例えばSi基板とすることができる。半導体集積回路22は、拡散層、絶縁層、ビア、及び配線等(図示せず)を有する。電極パッド23は、半導体集積回路22上に設けられており、半導体集積回路22と電気的に接続されている。電極パッド23の材料としては、例えば、Al等を用いることができる。電極パッド23の材料として、Cu層の上にAl層を形成したもの、Cu層の上にSi層を形成し、その上に更にAl層を形成したもの等を用いても構わない。
保護膜24は、半導体集積回路22上に設けられている。保護膜24は、半導体集積回路22を保護するための膜であり、パッシベーション膜と称する場合もある。保護膜24としては、例えば、SiN膜、PSG膜等を用いることができる。又、SiN膜やPSG膜等からなる層に、更にポリイミド等からなる層を積層しても構わない。
樹脂部30は、半導体チップ20の回路形成面20aと面20c(側面)とを覆うように形成されている。樹脂部30は、樹脂部30の配線構造40側の面30aが平坦になるように形成されている。樹脂部30の面30aと反対面である面30bは、半導体チップ20の面20bと略面一とされている。樹脂部30の厚さTは、例えば900μm以上とすることができる。
樹脂部30の面30bには、電極端子31が形成されている。電極端子31として、例えば支持体50側から配線構造40側に向かって、第1の金属層32と第2の金属層33とが積層されてなるものを用いることができる。第1の金属層32の例としては、Au層や、第2の金属層33上にNi層とAu層をこの順番で積層したNi/Au層、Ni層とPd層とAu層をこの順番で積層したNi/Pd/Au層等を挙げることができる。また、第2の金属層33の例としては、Cu層等を上げることができる。また、電極端子31の直径φを例えば200μm程度とし、電極端子31の間隔Dを例えば400μm程度とすることができる。
配線構造40は、第1配線層41と、第2配線層42と、第3配線層43と、第1絶縁層44と、第2絶縁層45とを有する。
配線構造40は、樹脂部30の面30a上に形成されている。配線構造40の厚さTは、例えば50μm程度(適用可能な範囲:3〜200μm)とすることができる。すなわち、半導体チップ20の厚さT(適用可能な範囲:50〜800μm)に比べると配線構造40の厚さT(適用可能な範囲:50〜100μm)は非常に薄く形成されている。
第1配線層41は、樹脂部30の面30a上に形成されており、樹脂部30を貫通するビアホール30xを介して半導体チップ20の電極パッド23と電気的に接続されている。ビアホール30xは、樹脂部30を貫通する貫通孔である。また、第1配線層41は、樹脂部30を貫通するビアホール30yを介して樹脂部30の面30bに形成された電極端子31と電気的に接続されている。ビアホール30yは、樹脂部30を貫通する貫通孔である。
第1絶縁層44は、第1配線層41を覆うように樹脂部30の面30a上に形成されている。第2配線層42は、第1絶縁層44上に形成されており、第1絶縁層44を貫通する第1ビアホール44xを介して第1配線層41と電気的に接続されている。第2絶縁層45は、第2配線層42を覆うように第1絶縁層44上に形成されている。第3配線層43は、第2絶縁層45上に形成されており、第2絶縁層45を貫通する第2ビアホール45xを介して第2配線層42と電気的に接続されている。
ソルダーレジスト層46は、第3配線層43を覆うように第2絶縁層45上に形成されている。ソルダーレジスト層46は開口部46xを有し、開口部46x内には第3配線層43の一部が露出している。ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43は、マザーボード等と接続される電極パッドとして機能する。
なお、ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43上に金属層を形成してもよい。金属層の例としては、Au層や、Ni層とAu層をこの順番で積層したNi/Au層、Ni層とPd層とAu層をこの順番で積層したNi/Pd/Au層等を挙げることができる。又、金属層に代えて、ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43上にOSP(Organic Solderability Preservative)処理を施しても構わない。
ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43上には、はんだボール47が搭載されている。
支持体50は、半導体チップ20の面20b(背面)及び樹脂部30の面30bを覆うように形成されている。支持体50の厚さTは、例えば50μm程度(適用可能な範囲:10〜200μm)とすることができる。
支持体50は、例えば平板状とすることができ、例えば、平面視において矩形状の平板とすることができる。
このとき、半導体チップ20は、支持体50の面50a上に配置されている。また、半導体チップ20は、粘着層51を介して支持体50上に配置されている。
支持体50の材料としては、例えば銅(Cu)、ニッケル(Ni)、42アロイ(ニッケルと鉄(Fe)を含む合金であって、ニッケルの重量%が42%程度であるもの)、アルミニウム(Al)等のNi−Fe合金等の金属、セラミックその他各種の材料を用いることができる。
支持体50には、電極端子31が露出するように開口部50xが形成されている。すなわち、開口部50xは、支持体50の、樹脂部30の面30bに形成された電極端子31と底面視において重複する部分に形成されている。
また、開口部50xは、底面視において例えば円形形状を有するものとすることができる。前述したように、電極端子31の直径φを例えば200μmとし、電極端子31の間隔Dを例えば400μmとするとき、開口部50xの内径φは、例えば300μm程度とすることができる。
なお、図6(b)に示すように、各々の開口部50xが各々電極端子31を含むように形成されていてもよく、図7に示すように、1つの開口部50xが複数の電極端子31を含むように形成されていてもよい。
[第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法]
続いて、第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法について説明する。図8〜図17は、第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図である。図8〜図17において、図6と同一部分については、同一符号を付し、その説明は省略する場合がある。なお、図8〜図10において、(a)は平面図、(b)は(a)のD−D線に沿う断面図である。また、図12〜図16において、Eは、後述する図17に示す工程において、図17に示す構造体を切断する位置を示している。
始めに、図8に示す工程では、複数の半導体チップ20を有する半導体ウェハ21(半導体基板21)を準備する。半導体ウェハ21において、Bは複数の半導体チップ20を分離するスクライブ領域(以下、「スクライブ領域B」とする)、Cはダイシングブレード等が半導体ウェハ21を切断する位置(以下、「切断位置C」とする)を示している。半導体ウェハ21の直径φは、例えば200mm程度とすることができる。又、半導体ウェハ21の厚さ(半導体チップ20の厚さ)Tは、例えば800μm程度(適用可能な範囲:50〜800μm)とすることができる。半導体チップ20の詳細については、前述のとおりである。
次いで、図9に示す工程では、支持体50を準備し、準備した支持体50の面50a上に複数の半導体チップ20を配置する。
前述したように、支持体50は、例えば、平面視において矩形状の平板としてもよい。
支持体50として、前述したように、例えばCu、Ni、Al等の金属(金属板又は金属箔)からなる支持体を準備する。以下では、Cuの金属板又は金属箔からなる支持体を準備する例について説明する。
支持体50上に、電極端子31を形成するための開口を有するレジストパターンを形成する。そして、支持体50を給電層とする電解めっきにより、電極端子31を形成する。具体的には、レジストパターンの開口に露出する支持体50上に、Au層、Pd層、Ni層をこの順に積層して、第1の金属層32を形成する。次いで、電解めっきにより、第1の金属層32上にCu層を積層し、第2の金属層33を形成する。その後、レジストパターンを除去し、電極端子31を形成する。
図8に示す半導体ウェハ21をダイシングブレード等により切断位置Cで切断して半導体チップ20を個片化する。そして、各半導体チップ20を、面20bが支持体50の面50aと対向するように、支持体50の面50a上に配置する。
なお、半導体チップ20の面20bには、予め粘着層51を形成しておく。具体的には、図8に示す半導体ウェハ21を切断して半導体チップ20に個片化する前に、予め、半導体チップ20の面20bと同一側の面に粘着層51のフィルム材料を例えばロールラミネータにより貼り付けることにより、粘着層51を形成しておくことができる。粘着層51の材料としては、例えばエポキシ系樹脂等を用いることができる。粘着層51の厚さは、例えば10〜20μm程度とすることができる。
このようにして支持体50の面50a上に配置した各半導体チップ20を加圧する。これにより、各半導体チップ20は、フェイスアップの状態で粘着層51を介して支持体50の面50a上に固定される。隣接する半導体チップ20の間隔は任意で構わない。
次いで、図10に示す工程では、支持体50の面50a上に、圧縮成形等により、半導体チップ20と電極端子31を覆うように樹脂部30を形成する。具体的には、図11に示すように、図9に示す構造体を下金型18上に載置し、支持体50の面50a上に、半導体チップ20を覆うように樹脂部30の材料であるエポキシ系樹脂等のペレットや粉末を載置する。そして、樹脂部30の材料であるエポキシ系樹脂等のペレットや粉末を加熱し、上金型19で下金型18の反対側から加圧することにより流動化し硬化させる。これにより、支持体50上に配置された半導体チップ20の電極パッド23の面23a、保護膜24の面24aよりなる回路形成面20a、及び電極端子31を覆うように、樹脂部30を形成することができる。加熱は、例えば150℃5分程度とすることができる。樹脂部30の厚さTは、例えば900μm以上とすることができる。
また、ペレットや粉末に代え、エポキシ系又はポリイミド系の樹脂フィルムを積層することによって、樹脂部30を形成してもよい。具体的には、半硬化状態の熱硬化性エポキシ系の樹脂フィルムを、半導体チップ20、電極端子31を被覆するように支持体50上に積層し、真空雰囲気で加熱・加圧することにより硬化させ、樹脂部30としてもよい。
次いで、図12に示す工程では、樹脂部30に、レーザ加工法等を用いて、電極パッド23が露出するように、樹脂部30を貫通するビアホール30xを形成する。また、樹脂部30に、レーザ加工法、ブラスト法等を用いて、支持体50の面50a上に形成された電極端子31が露出するように、樹脂部30を貫通するビアホール30yを形成する。
次いで、図13〜図14に示す工程では、樹脂部30の面30a上に、半導体チップ20と電気的に接続される配線構造40を形成することができる。
まず、図13に示す工程では、樹脂部30の面30a上に、ビアホール30x内に露出した電極パッド23及びビアホール30y内に露出した電極端子31と電気的に接続する第1配線層41を形成する。第1配線層41の材料としては、例えば銅(Cu)等を用いることができる。第1配線層41は、例えばセミアディティブ法により形成される。なお、第1配線層41は、ビアホール30x内のビア導体と、ビアホール30y内のビア導体と、樹脂部30上の配線パターンとを含んでいる。
第1配線層41を、セミアディティブ法により形成する例を、より詳しく説明する。先ず、無電解めっき法又はスパッタ法により、ビアホール30x、30yの内壁及びビアホール30x、30y底面に露出する電極パッド23、電極端子31表面と、樹脂部30上にCuシード層(図示せず)を形成した後に、このCuシード層(図示せず)上に第1配線層41に対応する開口部を備えたレジスト層(図示せず)を形成する。次いで、Cuシード層を給電層に利用した電解めっき法により、レジスト層の開口部にCu層パターン(図示せず)を形成する。続いて、レジスト層を除去した後に、Cu層パターンをマスクにしてCuシード層をエッチングすることにより、第1配線層41を得る。
また、ビアホール30yの内壁に金属層(Cu層)を設け、ビア導体を形成すると同時に、ビアホール30xに金属層(Cu層)を充填させ、ビア導体としてもよい。
なお、第1配線層41の形成方法としては、上述したセミアディティブ法の他にサブトラクティブ法などの各種の配線形成方法を用いることができる。
次いで、図14に示す工程では、第1配線層41を覆うように、樹脂部30の面30a上に第1絶縁層44を形成する。第1絶縁層44の材料としては、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂などの樹脂材を用いることができる。第1絶縁層44は、例えば、第1配線層41及び樹脂部30の面30a上に樹脂フィルムをラミネートした後に、樹脂フィルムをプレス(押圧)しつつ190℃程度の温度で熱処理して硬化させることにより形成することができる。
そして、第1絶縁層44に、レーザ加工法等を用いて、第1配線層41が露出するように、第1絶縁層44を貫通する第1ビアホール44xを形成する。なお、第1絶縁層44として感光性樹脂膜を用い、フォトリソグラフィによりパターニングして第1ビアホール44xを形成する方法を用いてもよいし、スクリーン印刷により開口部が設けられた樹脂膜をパターニングして第1ビアホール44xを形成する方法を用いてもよい。
更に、上記と同様な工程を繰り返すことにより、第2配線層42〜第3配線層43及び第2絶縁層45を積層する。すなわち、第1絶縁層44上に、第1ビアホール44xを介して第1配線層41に接続される第2配線層42を形成する。第2配線層42としては、例えば銅(Cu)等を用いることができる。第2配線層42は、例えばセミアディティブ法により形成される。更に、第2配線層42を被覆する第2絶縁層45を形成した後に、第2配線層42上の第2絶縁層45の部分に第2ビアホール45xを形成する。更に、第2絶縁層45上に、第2ビアホール45xを介して第2配線層42に接続される第3配線層43を形成する。第3配線層43としては、例えば、銅(Cu)等を用いることができる。第3配線層43は、例えばセミアディティブ法により形成される。
このようにして、樹脂部30の面30a上に所定のビルドアップ配線層が形成される。第1の実施の形態では、3層のビルドアップ配線層(第1配線層41〜第3配線層43)を形成したが、n層(nは1以上の整数)のビルドアップ配線層を形成してもよい。
また、第1絶縁層44及び第2絶縁層45のいずれかは、補強材を含む熱硬化性樹脂よりなるものであってもよい。これにより、電子部品パッケージの剛性を高めることができ、後述するように、支持体50を除去せず残すことによって電子部品パッケージの反りを防止する効果を増大させることができる。なお、補強材を含む熱硬化性樹脂として、例えばエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等の熱硬化性樹脂を、例えばガラス繊維等の繊維に含浸させたプリプレグ材料(Pre−impregnation Material)を用いることができる。
また、最外層の絶縁層である第2絶縁層45を、補強材を含む絶縁層、例えばガラス繊維にエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた絶縁層とすると、電子部品パッケージの両面に補強材(第2絶縁層45と支持体50)が設けられることになり、パッケージの反りを好適に防止できる。
次いで、図15に示す工程では、第3配線層43を被覆するように、第2絶縁層45上にソルダーレジストを塗布し、ソルダーレジスト層46を形成する。次いで、ソルダーレジスト層46を露光、現像することで開口部46xを形成する。これにより、第3配線層43の一部は、ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する。ソルダーレジスト層46の材料としては、例えばエポキシ系樹脂やイミド系樹脂等を含む感光性樹脂組成物を用いることができる。また、ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43は、マザーボード等と接続される電極パッドとして機能する。
なお、ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43上に金属層を形成してもよい。金属層は、例えば無電解めっきにより形成することができる。金属層の例としては、Au層や、Ni層とAu層をこの順番で積層したNi/Au層、Ni層とPd層とAu層をこの順番で積層したNi/Pd/Au層等を挙げることができる。又、金属層に代えて、ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43上にOSP(Organic Solderability Preservative)処理を施しても構わない。
また、第2絶縁層45に代え、ソルダーレジスト層46が、補強材を含む熱硬化性樹脂よりなるものであってもよい。この場合、例えばガラス繊維にエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂フィルムを積層し、真空雰囲気で加熱・加圧することによりソルダーレジスト層46を形成し、レーザ加工により開口部46xを形成してもよい。
次いで、図16に示す工程では、電極端子31が樹脂部30の支持体50側に露出するように、支持体50の一部を除去し、支持体50に開口部50xを形成する。支持体50の面50b上にレジスト液を塗布し、塗布したレジスト液を露光及び現像することにより、開口部を有するレジスト層(図示せず)を形成する。あるいは、シート状のレジスト(ドライフィルムレジスト)のラミネートによりレジスト層を形成し、形成したレジストを露光及び現像することにより、開口部を有するレジスト層(図示せず)を形成しても良い。その後、レジスト層の開口部において支持体50をエッチングにより除去し、支持体50に開口部50xを形成する。支持体50が例えば銅(Cu)よりなるときは、支持体50の開口部50xの部分は、例えば塩化第二鉄水溶液等を用いたエッチングにより除去することができる。
支持体50は、開口部50x以外の部分で除去されず、残っている。また、支持体50が金属、セラミックその他各種の材料であるときは、支持体50に相対的に大きな例えばヤング率等の剛性を持たせることができる。従って、例えば、配線構造40を構成する絶縁層44、45の熱膨張率が半導体チップ20の熱膨張率と異なる場合でも、例えば熱処理後の冷却の際に発生する収縮量の差に起因して電子部品パッケージ10が反ることを防止できる。
また、支持体50が金属、セラミックその他各種の材料であるときは、支持体50に、半導体チップ20の熱膨張率よりも配線構造40を構成する絶縁層44、45の熱膨張率に近い熱膨張率を持たせることができる。従って、例えば、配線構造40を構成する絶縁層44、45の熱膨張率が半導体チップ20の熱膨張率よりも大きい場合でも、例えば熱処理後の冷却の際に発生する収縮量の差に起因して電子部品パッケージ10が反ることを防止できる。
具体的には、図5における反り量Lが100〜200μmであるところ、第1の実施の形態では、反り量Lを20μm以下に減少させることができる。
次いで、図17に示す工程では、ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43上にはんだボール47を搭載する。
その後、図17に示す構造体を例えばEの位置で切断して個片化する。これにより、図6に示す電子部品パッケージ10が完成する。
このように、第1の実施の形態によれば、支持体を除去せず、電子部品が支持体上に配置された構造を有する。これにより、支持体を除去することによって電子部品パッケージが反ることを防止できる。
また、電子部品及び樹脂部が支持体により支持されるため、電子部品パッケージの剛性を向上させることができる。支持体として例えば銅(Cu)、ニッケル(Ni)、Ni−Fe合金等の金属、セラミックその他各種の材料を用いるとき、支持体の剛性等の機械的特性は、300℃程度の温度までは変化しない。従って、その後、例えば300℃程度でリフロー工程を行った後も、電子部品パッケージの剛性を向上させることができる。
また、支持体に樹脂部よりも熱伝導率の高い材料を用いることにより、放熱性を向上させることができる。更に、支持体を例えばエッチングにより除去する場合には、エッチングにより除去される量を低減でき、製造に必要な材料の量を低減することができる。
更に、配線構造の絶縁層のいずれかが、補強材を含む熱硬化性樹脂よりなるときは、電子部品パッケージの剛性を高めることができ、支持体を除去せず残すことによって電子部品パッケージが反ることを更に防止することができる。
〈第1の実施の形態の第1の変形例〉
第1の実施の形態では、電子部品パッケージにおいて、開口部50xが形成された支持体50が露出している例を示した。しかしながら、支持体50は絶縁層により覆われていても構わない。そこで、第1の実施の形態の第1の変形例では、支持体50及び開口部50xを絶縁層52により被覆する例を示す。第1の実施の形態の第1の変形例において、第1の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第1の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
[第1の実施の形態の第1の変形例に係る電子部品パッケージの構造]
図18は、第1の実施の形態の第1の変形例に係る電子部品パッケージを例示する図である。図18は断面図である。図18を参照するに、電子部品パッケージ10Aは、支持体50が絶縁材料よりなる絶縁層52により覆われている点が、図6に示す電子部品パッケージ10と異なる。以下、電子部品パッケージ10Aについて、電子部品パッケージ10と同一構造部分については説明を省略し、電子部品パッケージ10と異なる部分を中心に説明をする。
また、以下では、絶縁層52の一例として、ソルダーレジスト層52を例示して説明する。
支持体50は、面50bがソルダーレジスト層52に覆われている点を除いて、電子部品パッケージ10の支持体50と同一構造である。
ソルダーレジスト層52は、支持体50の面50bを覆うように形成されている。ソルダーレジスト層52には、電極端子31が露出するように、開口部52xが形成されている。すなわち、開口部52xは、ソルダーレジスト層52の、電極端子31と底面視において重複する部分に形成されている。また、開口部52xは、支持体50の開口部50x内で開口するように形成されている。ソルダーレジスト層52は、例えば支持体50が金属等の導電性の材料よりなるときに、電極端子31と支持体50との間で絶縁を確保する絶縁層として機能する。
[第1の実施の形態の第1の変形例に係る電子部品パッケージの製造方法]
第1の実施の形態の第1の変形例に係る電子部品パッケージの製造方法は、図17を除き、図8〜図17を用いて説明した第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法と同様であり、同様の工程についての説明を省略する。
第1の実施の形態の第1の変形例では、図16に示す工程の後、図17に示す工程に代え、図19及び図20に示す工程を行う。
図19及び図20は、第1の実施の形態の第1の変形例に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図である。図19及び図20において、図18と同一部分については、同一符号を付し、その説明は省略する場合がある。また、図18及び図19において、Eは、図20に示す工程の後、図20に示す構造体を切断する位置を示している。
図19に示す工程では、支持体50を被覆するようにソルダーレジストを塗布し、ソルダーレジスト層52を形成し、ソルダーレジスト層52を露光、現像することで開口部52xを形成する。このとき、開口部52xを、支持体50の開口部50x内で開口するように形成する。これにより、樹脂部30の面30bに形成された電極端子31は、ソルダーレジスト層52の開口部52x内に露出する。これにより、電極端子31と支持体50とが短絡することを防止できる。
次いで、図20に示す工程では、ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43上にはんだボール47を搭載する。
その後、図20に示す構造体を例えばEの位置で切断して個片化する。これにより、図18に示す電子部品パッケージ10Aが完成する。
〈第1の実施の形態の第2の変形例〉
第1の実施の形態の第1の変形例では、電子部品パッケージにおいて、支持体50の外周側面50cが露出している例を示した。しかしながら、支持体50の外周側面50cは絶縁層52により覆われていても構わない。そこで、第1の実施の形態の第2の変形例では、支持体50Aの外周側面50cを絶縁層52により被覆する例を示す。第1の実施の形態の第2の変形例において、第1の実施の形態又は第1の実施の形態の第1の変形例と共通する部分についてはその説明を省略し、第1の実施の形態及び第1の実施の形態の第1の変形例と異なる部分を中心に説明する。
[第1の実施の形態の第2の変形例に係る電子部品パッケージの構造]
図21は、第1の実施の形態の第2の変形例に係る電子部品パッケージを例示する図である。図21は断面図である。図21を参照するに、電子部品パッケージ10Bは、支持体50Aの外周側面50cが絶縁層52により覆われている点が、図18に示す電子部品パッケージ10Aと異なる。以下、電子部品パッケージ10Bについて、電子部品パッケージ10Aと同一構造部分については説明を省略し、電子部品パッケージ10Aと異なる部分を中心に説明をする。
また、第1の実施の形態の第1の変形例と同様に、以下では、絶縁層52の一例として、ソルダーレジスト層52を例示して説明する。
支持体50Aは、外周側面50cが除去されている点を除いて、電子部品パッケージ10Aの支持体50と同一構造である。また、ソルダーレジスト層52は、支持体50Aの外周側面50cを覆うように形成されている点を除いて、電子部品パッケージ10Aのソルダーレジスト層52と同一構造である。ソルダーレジスト層52は、例えば支持体50Aが金属等の導電性の材料よりなるときに、支持体50Aの外周側面50cの絶縁を確保する絶縁層として機能する。
[第1の実施の形態の第2の変形例に係る電子部品パッケージの製造方法]
第1の実施の形態の第2の変形例に係る電子部品パッケージの製造方法は、図16、17を除き、図8〜図17を用いて説明した第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法と同様であり、同様の工程についての説明を省略する。
第1の実施の形態の第2の変形例では、図15に示す工程の後、図16及び図17に示す工程に代え、図22〜図24に示す工程を行う。
図22〜図24は、第1の実施の形態の第2の変形例に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図である。図22〜図24において、図21と同一部分については、同一符号を付し、その説明は省略する場合がある。また、図22〜図24において、Eは、図24に示す工程の後、図24に示す構造体を切断する位置を示している。
図22に示す工程では、電極端子31が樹脂部30の支持体50A側に露出するように、支持体50Aの一部を除去し、支持体50Aに開口部50xを形成するとともに、構造体を切断する位置Eの付近にも開口部50yを形成する。具体的な形成方法は、第1の実施の形態に係る図16に示した工程と同様にすることができる。
次いで、図23に示す工程では、支持体50Aを被覆するようにソルダーレジストを塗布し、ソルダーレジスト層52を形成し、ソルダーレジスト層52を露光、現像することで開口部52xを形成する。このとき、開口部52xを、支持体50Aの開口部50x内で開口するように形成する。これにより、樹脂部30の面30bに形成された電極端子31は、ソルダーレジスト層52の開口部52x内に露出する。また、構造体を切断する位置Eの付近に形成された開口部50y内には、ソルダーレジスト層52が充填された状態とする。これにより、電極端子31と支持体50Aとが短絡することを防止できるとともに、支持体50Aの外周側面50cが電極端子31等と短絡することを防止できる。
次いで、図24に示す工程では、ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43上にはんだボール47を搭載する。
その後、図24に示す構造体を例えばEの位置で切断して個片化する。これにより、図21に示す電子部品パッケージ10Bが完成する。
〈第2の実施の形態〉
第1の実施の形態では、電子部品パッケージにおいて、支持体50が配線層と電気的に接続されていない例を示した。しかしながら、支持体50はグランド配線と電気的に接続されていても構わない。そこで、第2の実施の形態では、支持体50が導電材料よりなるとともに、グランド配線と電気的に接続されている例を示す。第2の実施の形態において、第1の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第1の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
[第2の実施の形態に係る電子部品パッケージの構造]
図25は、第2の実施の形態に係る電子部品パッケージを例示する図である。図25は断面図である。図25を参照するに、電子部品パッケージ10Cは、導電性の支持体50が樹脂部30Aを貫通するビアホール30zを介して第1の配線層41Aと電気的に接続されている点が、図6に示す電子部品パッケージ10と異なる。以下、電子部品パッケージ10Cについて、電子部品パッケージ10と同一構造部分については説明を省略し、電子部品パッケージ10と異なる部分を中心に説明をする。
樹脂部30Aは、樹脂部30Aを貫通するビアホール30zが形成されている点を除いて、電子部品パッケージ10の樹脂部30と同一構造である。ビアホール30zは、樹脂部30Aを貫通する貫通孔である。
第1配線層41Aは、樹脂部30Aを貫通するビアホール30zを介して支持体50と電気的に接続されている点を除いて、電子部品パッケージ10の第1配線層41と同一構造である。
[第2の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法]
第2の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法は、図12〜図17を除き、図8〜図17を用いて説明した第1の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法と同様であり、同様の工程についての説明を省略する。
第2の実施の形態では、図11に示す工程の後、図12に示す工程に代え、図26〜図29に示す工程を行う。
図26〜図29は、第2の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図である。図26〜図29において、図25と同一部分については、同一符号を付し、その説明は省略する場合がある。また、図26〜図29において、Eは、図29に示す工程の後、図29に示す構造体を切断する位置を示している。
図26に示す工程では、樹脂部30Aに、レーザ加工法等を用いて、樹脂部30Aを貫通するビアホール30x、30yに加え、ビアホール30zを形成する。ビアホール30zは、樹脂部30Aに形成された電極端子31と底面視において重複しない部分に形成される。
次いで、図27に示す工程では、樹脂部30A上に、ビアホール30x内に露出した電極パッド23、ビアホール30y内に露出した電極端子31及び支持体50と電気的に接続する第1配線層41Aを形成する。具体的な形成方法は、第1の実施の形態の図13に示した工程と同様にすることができる。
支持体50と電気的に接続する第1配線層41Aを、接地し、グランド配線とすることができる。これにより、支持体50が導電性材料よりなるときに、例えば支持体50に電荷が蓄積され、半導体チップ20等の電子部品に電磁気的な影響を及ぼすことを防止できる。
次いで、図28に示す工程では、第1の実施の形態の図14〜図15に示す工程と同様にして、第1絶縁層44、第2配線層42、第2絶縁層45、第3配線層43を積層し、所定のビルドアップ配線層を形成した後、ソルダーレジスト層46を形成する。
次いで、図29に示す工程では、第1の実施の形態の図16に示す工程と同様にして、電極端子31が樹脂部30Aの支持体50側に露出するように、支持体50の一部を除去し、支持体50に開口部50xを形成する。そして、第1の実施の形態の図17に示す工程と同様にして、ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43上にはんだボール47を搭載する。
その後、図29に示す構造体を例えばEの位置で切断して個片化する。これにより、図25に示す電子部品パッケージ10Cが完成する。
〈第2の実施の形態の変形例〉
第2の実施の形態では、電子部品パッケージにおいて、開口部50xが形成された支持体50が露出している例を示した。しかしながら、支持体50は絶縁層により覆われていても構わない。そこで、第2の実施の形態の変形例では、支持体50、開口部50x、及び外周側面50cを絶縁層52により被覆する例を示す。第2の実施の形態の変形例において、第2の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第2の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
[第2の実施の形態の変形例に係る電子部品パッケージの構造]
図30は、第2の実施の形態の変形例に係る電子部品パッケージを例示する図である。図30は断面図である。図30を参照するに、電子部品パッケージ10Dは、支持体50Aが絶縁層52により覆われているとともに、支持体50Aの外周側面50cが絶縁層52により覆われている点が、図25に示す電子部品パッケージ10Cと異なる。また、支持体50Aの外周側面50cが絶縁層52により覆われている点は、図21に示す電子部品パッケージ10Bと同一構造である。以下、電子部品パッケージ10Dについて、電子部品パッケージ10C又は電子部品パッケージ10Bと同一構造部分については説明を省略し、電子部品パッケージ10C及び電子部品パッケージ10Bのいずれとも異なる部分を中心に説明をする。
また、以下では、絶縁層52の一例として、ソルダーレジスト層52を例示して説明する。
支持体50Aは、電子部品パッケージ10Bの支持体50Aと同一構造である。また、ソルダーレジスト層52は、支持体50A、開口部50x、及び外周側面50cを覆うように形成されており、電子部品パッケージ10Bのソルダーレジスト層52と同一構造である。ソルダーレジスト層52は、例えば支持体50Aが金属等の導電性の材料よりなるときに、電極端子31と支持体50Aとの間で絶縁を確保するとともに、支持体50Aの外周側面50cの絶縁を確保する絶縁層として機能する。
[第2の実施の形態の変形例に係る電子部品パッケージの製造方法]
第2の実施の形態の変形例に係る電子部品パッケージの製造方法は、図29を除き、第2の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法と同様であり、同様の工程についての説明を省略する。
第2の実施の形態の変形例では、図28に示す工程の後、図29に示す工程に代え、第1の実施の形態の第2の変形例の図22〜図24に示す工程を行うものであり、説明を省略する。
なお、第1の実施の形態の第1の変形例のように、支持体50の外周側面50cは絶縁層により被覆されていなくても構わない。このときは、図28に示す工程の後、図29に示す工程に代え、第1の実施の形態の図16及び第1の実施の形態の第1の変形例の図19〜図20に示す工程を行うことができる。
〈第3の実施の形態〉
第1の実施の形態では、電子部品パッケージにおいて、例えば半導体チップ20よりなる電子部品20の面20aに電極が形成されている例を示した。しかしながら半導体チップ20よりなる電子部品20の面20bにも電極が形成され、形成された電極が電子部品パッケージの配線構造40側と反対側に露出していても構わない。そこで、第3の実施の形態では、半導体チップ20Aよりなる電子部品20Aに貫通電極25が形成され、貫通電極25が電子部品パッケージの配線構造40側と反対側に露出されている例を示す。第3の実施の形態において、第1の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第1の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
[第3の実施の形態に係る電子部品パッケージの構造]
図31は、第3の実施の形態に係る電子部品パッケージを例示する図である。図31(a)は断面図、図31(b)は底面図である。図31を参照するに、電子部品パッケージ10Eは、半導体チップ20Aに貫通電極25が形成されており、貫通電極25の一端が半導体チップ20Aの支持体50B側に露出するように、支持体50Bに開口部50zが形成されている点が、図6に示す電子部品パッケージ10と異なる。以下、電子部品パッケージ10Eについて、電子部品パッケージ10と同一構造部分については説明を省略し、電子部品パッケージ10と異なる部分を中心に説明をする。
半導体チップ20Aは、半導体チップ20Aを貫通する貫通電極25が形成されている点を除いて、電子部品パッケージ10の半導体チップ20と同一構造である。貫通電極25は、半導体チップ20Aの面20b側から面20a側へ貫通するように形成されている。例えば、貫通電極25の一端は、面20bと略面一に形成された電極パッド26と電気的に接続されており、貫通電極25の他端は、面20aと略面一に形成された電極パッド23と電気的に接続されている。
支持体50Bは、電極パッド26(貫通電極25)が半導体チップ20Aの支持体50B側で露出するように、支持体50Bに開口部50zが形成されている点を除いて、電子部品パッケージ10の支持体50と同一構造である。開口部50zは、支持体50Bの、電極パッド26と底面視において重複する部分に形成されている。
また、半導体チップ20Aは、粘着層51Aを介して支持体50B上に配置されているため、貫通電極25が半導体チップ20Aの支持体50B側で露出するように、粘着層51Aにも開口部51xが形成されている。すなわち、開口部51xは、粘着層51Aの、電極パッド26と底面視において重複する部分に形成されている。
開口部50z、51xは、底面視において例えば円形形状を有するものとすることができ、電極パッド26の直径φを例えば200μmとし、電極パッド26の間隔Dを例えば400μmとするとき、開口部50z、51xの内径φは、例えば300μm程度とすることができる。
なお、図31に示すように、各々の開口部50z、51xが各々電極パッド26を含むように形成されていてもよく、図32に示すように、1つの開口部50z、51xが複数の電極パッド26を含むように形成されていてもよい。
[第3の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法]
続いて、第3の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法について説明する。図33〜図37は、第3の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図である。図33〜図37において、図31と同一部分については、同一符号を付し、その説明は省略する場合がある。なお、図33〜図37において、Eは、後述する図37に示す工程において、図37に示す構造体を切断する位置を示している。
始めに、図33に示す工程の前に、複数の半導体チップ20Aを有する半導体ウェハ21(半導体基板21)を準備する。半導体ウェハ21を準備する方法は、第1の実施の形態の図8に示す工程と同様にすることができる。ただし、半導体チップ20Aは、第1の実施の形態の半導体チップ20と相違し、貫通電極25が形成されている。
次いで、図33に示す工程では、支持体50Bを準備し、準備した支持体50Bの面50a上に半導体チップ20Aを配置する。支持体50Bとしては、第1の実施の形態の支持体50と同一の構造を有するものを用いることができる。半導体チップ20Aを配置する方法は、第1の実施の形態において図9に示した工程と同様にすることができる。
次いで、図34に示す工程では、樹脂部30、配線構造40及びソルダーレジスト層46を形成する。樹脂部30、配線構造40及びソルダーレジスト層46を形成する方法は、第1の実施の形態の図10〜図15に示す工程と同様にすることができる。
次いで、図35に示す工程では、電極端子31が樹脂部30の支持体50B側に露出するとともに、粘着層51Aの、電極パッド26と底面視において重複する部分が露出するように、支持体50Bの一部を除去し、支持体50Bに開口部50x、50zを形成する。開口部50x、50zを形成する工程は、第1の実施の形態の図16に示す工程と同様にすることができる。
次いで、図36に示す工程では、電極パッド26が半導体チップ20Aの支持体50B側で露出するように、粘着層51Aの一部を除去し、粘着層51Aに開口部51xを形成する。開口部51xを、支持体50Bの開口部50zと底面視において重複する部分に形成する。具体的には、粘着層51Aを溶剤等により溶解除去するか、又は、レーザ加工法、ブラスト処理若しくはプラズマ処理により除去することができる。
次いで、図37に示す工程では、ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43上にはんだボール47を搭載する。はんだボール47を搭載する方法は、第1の実施の形態の図17に示す工程と同様にすることができる。
その後、図37に示す構造体を例えばEの位置で切断して個片化する。これにより、図31に示す電子部品パッケージ10Eが完成する。
〈第4の実施の形態〉
第2の実施の形態では、電子部品パッケージにおいて、支持体50の一部が除去されるものの、開口部50x以外の部分で除去されずに残っている例を示した。しかしながら、支持体50が全面に亘り除去されずに残っていても構わない。そこで、第4の実施の形態では、支持体50Cが全面に亘り除去されずに残っている例を示す。第4の実施の形態において、第2の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第2の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
[第4の実施の形態に係る電子部品パッケージの構造]
図38は、第4の実施の形態に係る電子部品パッケージを例示する図である。図38(a)は断面図、図38(b)は底面図である。図38を参照するに、電子部品パッケージ10Fは、樹脂部30Cの面30bに電極端子が形成されておらず、支持体50Cが全面に亘り除去されずに残っている点が、図25に示す電子部品パッケージ10Cと異なる。以下、電子部品パッケージ10Fについて、電子部品パッケージ10Cと同一構造部分については説明を省略し、電子部品パッケージ10Cと異なる部分を中心に説明をする。
樹脂部30Cは、樹脂部30Cの面30bに電極端子が形成されていない点、及び、電極端子に接続されるビアが形成されていない点を除いて、電子部品パッケージ10Cの樹脂部30と同一構造である。
支持体50Cは、全面に亘り除去されていない点を除いて、電子部品パッケージ10Cの支持体50と同一構造である。
電子部品パッケージ10Fでは、支持体は、全面に亘り除去されず、残っている。このため、パッケージの実装工程における例えば熱処理後の冷却の際に発生する収縮量の差に起因して電子部品パッケージが反ることを更に防止できる。また、電子部品及び樹脂部が支持体により支持されるため、電子部品パッケージの剛性を向上させることができる。また、支持体に樹脂部よりも熱伝導率の高い材料を用いることにより、放熱性を向上させることができる。
[第4の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法]
続いて、第4の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造方法について説明する。図39〜図41は、第4の実施の形態に係る電子部品パッケージの製造工程を例示する図である。図39〜図41において、図38と同一部分については、同一符号を付し、その説明は省略する場合がある。なお、図39〜図41において、Eは、後述する図41に示す工程において、図41に示す構造体を切断する位置を示している。
始めに、図39に示す工程の前に、複数の半導体チップ20を有する半導体ウェハ21(半導体基板21)を準備する。半導体ウェハ21を準備する方法は、第1の実施の形態の図8に示す工程と同様にすることができる。
次いで、図39に示す工程では、支持体50Cを準備し、準備した支持体50Cの面50a上に半導体チップ20を配置する。支持体50Cとしては、第1の実施の形態の支持体50と同一の構造を有するものを用いることができる。半導体チップ20を配置する方法は、第1の実施の形態において図9に示した工程と同様にすることができる。
次いで、図40に示す工程では、樹脂部30C、配線構造40及びソルダーレジスト層46を形成する。樹脂部30C、配線構造40及びソルダーレジスト層46を形成する方法は、第1の実施の形態の図10〜図15に示す工程と同様にすることができる。
次いで、図41に示す工程では、ソルダーレジスト層46の開口部46x内に露出する第3配線層43上にはんだボール47を搭載する。はんだボール47を搭載する方法は、第1の実施の形態の図17に示す工程と同様にすることができる。
その後、図41に示す構造体を例えばEの位置で切断して個片化する。これにより、図38に示す電子部品パッケージ10Fが完成する。
〈第5の実施の形態〉
第1の実施の形態では、電子部品パッケージが1つの電子部品パッケージを含む例を示した。しかしながら、電子部品パッケージが複数の電子部品パッケージを含むものであってもよい。そこで、第5の実施の形態では、複数の電子部品パッケージを含む例を示す。第5の実施の形態において、第1の実施の形態と共通する部分についてはその説明を省略し、第1の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
[第5の実施の形態に係る電子部品パッケージの構造]
図42は、第5の実施の形態に係る電子部品パッケージを例示する図である。図42は断面図である。図42を参照するに、電子部品パッケージ60は、電子部品パッケージ10G、10Hを有する。また、図42では、実装基板(マザーボード)70に、電子部品パッケージ60が搭載された状態を示している。
実装基板70は、電子部品パッケージ60が実装される実装面70aに、配線層71と、ソルダーレジスト層72とを有する。
配線層71は、実装基板70の実装面70a上に形成されている。配線層71の材料としては、例えば、Cu等を用いることができる。
ソルダーレジスト層72は、配線層71を覆うように実装基板70の実装面70a上に形成されている。ソルダーレジスト層72は開口部72xを有し、開口部72x内には配線層71の一部が露出している。ソルダーレジスト層72の開口部72x内に露出する配線層71は、電子部品パッケージ10Gと接続される電極パッドとして機能する。
電子部品パッケージ10Gは、図6に示す電子部品パッケージ10と同一構造である。電子部品パッケージ10Gは、配線構造40側が実装基板70と対向するとともに、はんだボール47が、ソルダーレジスト層72の開口部72x内に露出する配線層71と電気的に接続されるように、実装基板70の実装面70a上に実装される。
電子部品パッケージ10Hは、図6に示す電子部品パッケージ10と同一構造である。電子部品パッケージ10Hは、配線構造40側が電子部品パッケージ10Gと対向するとともに、はんだボール47が、電子部品パッケージ10Gの電極端子31と電気的に接続されるように、電子部品パッケージ10Gの支持体50側に実装される。
前述したように、電子部品パッケージでは、支持体が除去せず、残っている。そのため、実装基板への実装工程における例えば熱処理後の冷却の際に発生する収縮量の差に起因して電子部品パッケージが反ることを防止できる。また、電子部品及び樹脂部が支持体により支持されるため、電子部品パッケージの剛性を向上させることができる。また、支持体に樹脂部よりも熱伝導率の高い材料を用いることにより、放熱性を向上させることができる。更に、支持体を例えばエッチングにより除去する場合には、エッチングにより除去される量を低減でき、製造に必要な材料の量を低減することができる。
なお、電子部品パッケージ10G、10Hの一方に代えて、各種の半導体パッケージ、電子部品、又は半導体チップを有しても構わない。
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
例えば、電子部品20は、半導体チップ20に限られるものではない。電子部品20として、半導体チップ20に代えて、例えば、チップコンデンサ、インダクタ素子、抵抗素子、等の各種の電子部品を用いてもよい。
10、10A〜10H、60 電子部品パッケージ
20、20A 半導体チップ(電子部品)
20a〜20c、30a、30b、50a、50b 面
21 半導体基板(半導体ウェハ)
22 半導体集積回路
23、26 電極パッド
24 保護膜
25 貫通電極
30、30A〜30C 樹脂部
30x〜30z ビアホール
31 電極端子
40 配線構造
41〜43 配線層
44、45 絶縁層
46、52 ソルダーレジスト層
46x 開口部
50、50A、50B 支持体
50c 外周側面
50x〜50z、51x、52x 開口部
51 粘着層

Claims (8)

  1. 支持体と、
    前記支持体の上面に粘着層を介して背面が接着された半導体チップと、
    前記支持体上に、前記半導体チップを覆うように形成された樹脂部と、
    前記樹脂部上に形成されており、前記樹脂部とは反対側に露出する第1電極端子を備え、前記半導体チップと電気的に接続された配線構造と、
    前記樹脂部の前記支持体側に埋め込まれており、前記配線構造と電気的に接続された第2電極端子と、
    前記支持体の前記半導体チップが接着された領域の周辺領域に形成されており、前記第2電極端子が露出する第1の開口部と、
    前記半導体チップ前記背面とは反対側の面である前記配線構造側の面に形成された電極パッドと、
    前記樹脂部に形成されており、前記電極パッドが露出する第1の貫通孔と、
    前記樹脂部に形成されており、前記第2電極端子が露出する第2の貫通孔と、
    前記配線構造の一部をなし、前記第1の貫通孔及び前記第2の貫通孔を介して、前記電極パッドと前記第2電極端子とを電気的に接続する、一体に形成された配線層と、
    前記樹脂部上に、前記配線層を覆うように形成された絶縁層と、を有し、
    前記第2の貫通孔内において、前記配線層は前記第2の貫通孔の内壁に沿って設けられ、前記配線層が形成された前記第2の貫通孔内に、前記絶縁層が充填されている電子部品パッケージ。
  2. 前記半導体チップの前記支持体側の面に第2の電極パッドが形成され、
    前記支持体に、前記第2の電極パッドが露出する第2の開口部が形成されている、請求項1記載の電子部品パッケージ。
  3. 前記配線構造は、配線層と補強材を含む熱硬化性樹脂よりなる絶縁層を有する、請求項1又は2記載の電子部品パッケージ。
  4. 前記支持体は、絶縁材料により覆われている、請求項1乃至3の何れか一項記載の電子部品パッケージ。
  5. 前記支持体は、導電材料よりなるとともに、グランド配線に接続されている、請求項1乃至4の何れか一項記載の電子部品パッケージ。
  6. 第2電極端子が形成された支持体の前記第2電極端子が形成されている面上に、電極パッドが形成された半導体チップ粘着層を介してフェイスアップで接着する第1工程と、
    前記半導体チップが搭載された前記支持体上に、前記半導体チップ及び前記第2電極端子を覆うように樹脂部を形成し、前記樹脂部に前記電極パッドを露出させる第1の貫通孔及び前記第2電極端子を露出させる第2の貫通孔を形成する第2工程と、
    前記樹脂部上に、前記樹脂部とは反対側に露出する第1電極端子を備え、前記半導体チップと電気的に接続すると共に前記第2の貫通孔を介して前記第2電極端子と電気的に接続するように配線構造を形成する第3工程と、
    前記支持体の一部を除去して、前記支持体の前記半導体チップが接着された領域の周辺領域に前記第2電極端子が露出するように、前記支持体に第1の開口部を形成する第4工程と、を有し、
    前記第3工程は、
    前記配線構造の一部をなし、前記第1の貫通孔及び前記第2の貫通孔を介して、前記電極パッドと前記第2電極端子とを電気的に接続する、一体に形成された配線層を形成する工程と、
    前記樹脂部上に、前記配線層を覆うように絶縁層を形成する工程と、を含み、
    前記第2の貫通孔内において、前記配線層は前記第2の貫通孔の内壁に沿って設けられ、前記配線層が形成された前記第2の貫通孔内に、前記絶縁層が充填される電子部品パッケージの製造方法。
  7. 前記半導体チップの前記支持体側の面に第2の電極パッドが形成されており、
    前記第4工程において、前記第2の電極パッドが露出するように、前記支持体に第2の開口部を形成する、請求項6記載の電子部品パッケージの製造方法。
  8. 絶縁材料により前記支持体を覆う第5工程を有する、請求項6又は7記載の電子部品パッケージの製造方法。
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