JP6029873B2 - 配線基板、配線基板の製造方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
以下、第1実施形態を図1〜図5に従って説明する。
(第1実施形態に係る配線基板の構造)
図1(b)に示すように、配線基板1は、シート状の支持基板10と、接着剤層20と、配線層30と、めっき層41,42と、ソルダレジスト層50とを有している。
図2に示すように、半導体装置2は、上記配線基板1と、半導体素子60と、封止樹脂63と、外部接続端子65とを有している。但し、配線基板1の接着剤層20からは図1(b)に示した支持基板10が剥離されている。半導体装置2における接着剤層20は、完全に硬化しており、外部に露出する下面20Bが接着性を有していない。また、接着剤層20は、例えば隣り合うめっき層41(外部接続端子65)を絶縁する絶縁層として機能する。
次に、上記配線基板1の製造方法について説明する。
図3(a)に示すように、まず、上面10Aに接着剤層20が形成された支持基板10を準備する。このとき、支持基板10としては、配線基板1及び半導体装置2が多数個取れる大判の基板が使用される。例えば、支持基板10及び接着剤層20は、帯状に連なるものでリール間に巻回されて搬送される。但し、図3〜図5においては、説明の便宜上、1つの配線基板1及び半導体装置2となる一部分のみを示している。なお、上記接着剤層20は、例えば接着剤層20となる樹脂フィルムの支持基板10への積層や、接着剤層20となる液状樹脂やペースト状樹脂の支持基板10への塗布などによって形成することができる。このような接着剤層20となる樹脂としては、例えば熱硬化性の樹脂を用いることができる。また、本工程における接着剤層20は、B−ステージ(半硬化状態)のものが使用される。
次に、図4(c)に示す工程では、全てのパッド31の表面(上面及び側面)を覆うように接着剤層20の上面20A上にソルダレジスト層50を形成する。例えば印刷法によりペースト状の感光性樹脂を接着剤層20の上面20Aに塗布することにより、接着剤層20の上面20A全面を覆うソルダレジスト層50を形成する。その後、フォトリソグラフィ法によりソルダレジスト層50を露光・現像し、ボンディングパッド32等を露出する開口部50Xを形成する。
(第1実施形態に係る半導体装置の製造方法)
次に、図5(a)に示す工程では、接着剤61により、配線基板1のソルダレジスト層50の上面に半導体素子60を接着する(ダイボンディング)。このとき、半導体素子60は、電極パッド60Pの形成された面を上側にしてソルダレジスト層50上に実装される。続いて、図5(b)に示す工程では、半導体素子60の電極パッド60Pとボンディングパッド32(具体的には、めっき層42)とをボンディングワイヤ62によって電気的に接続する(ワイヤボンディング)。
(1)支持基板10を接着剤層20に剥離可能に接着し、接着剤層20上に封止樹脂63を形成した後に上記支持基板10を接着剤層20(配線基板1)から剥離するようにした。これにより、配線基板1全体の厚さ及び半導体装置2全体の厚さを支持基板10の分だけ薄くすることができ、配線基板1及び半導体装置2の薄型化を図ることができる。また、封止樹脂63によって製造途中の半導体装置2の機械的強度が十分に確保された後に、配線基板1から支持基板10が除去されるため、搬送時のハンドリング性が損なわれることはない。さらに、封止樹脂63の形成の前までは、支持基板10によって機械的強度が確保されているため、従来と同程度のハンドリング性を維持することができる。すなわち、製造工程において従来と同程度のハンドリング性を維持しつつも、従来の半導体装置2よりも薄型化を実現することができる。
以下、第2実施形態を図6〜図11に従って説明する。
(第2実施形態に係る配線基板の構造)
図6に示すように、配線基板1Aは、シート状の支持基板11と、接着剤層21と、ダイパッド36、ボンディングパッド37及びパッド38を有する配線層35と、金属層81,82と、めっき層45,46,47と、ソルダレジスト層51とを有している。
金属層81(第1金属層)は、貫通孔21Yにより支持基板11及び接着剤層21から露出されたパッド38の下面38Bを被覆するように形成されている。また、金属層82(第2金属層)は、貫通部21Xにより支持基板11及び接着剤層21から露出されたダイパッド36の下面36Bを被覆するように形成されている。これら金属層81,82は、接着剤層21の下面21Bから突出するように形成されている。すなわち、金属層81,82の厚さは、接着剤層21よりも厚く形成されている。具体的には、金属層81,82の厚さは、例えば10〜25μm程度とすることができる。また、金属層81,82の材料としては、例えば銅又は銅合金を用いることができる。
図7に示すように、半導体装置2Aは、上記配線基板1Aと、半導体素子60と、封止樹脂63とを有している。但し、配線基板1Aの接着剤層21からは図6に示した支持基板11が剥離されている。半導体装置2Aにおける接着剤層21は、完全に硬化しており、外部に露出する下面21Bが接着性を有していない。また、接着剤層21は、例えば隣り合う金属層81間、及び隣り合う金属層81,82間を絶縁する絶縁層として機能する。なお、図7は、半導体装置2Aがマザーボード等の実装基板85に実装された状態を示している。
次に、上記配線基板1Aの製造方法について説明する。
図8(a)に示すように、まず、上面11Aに接着剤層21が塗布された支持基板11を準備する。このとき、支持基板11としては、配線基板1A及び半導体装置2Aが多数個取れる大判の基板が使用される。例えば、支持基板11及び接着剤層21は、帯状に連なるものでリール間に巻回されて搬送される。但し、図8〜図11においては、説明の便宜上、1つの配線基板1A及び半導体装置2Aとなる一部分のみを示している。なお、上記接着剤層21は、例えば接着剤層21となる樹脂フィルムの支持基板10への積層や、接着剤層21となる液状樹脂やペースト状樹脂の支持基板10への塗布などによって形成することができる。このような接着剤層21となる樹脂としては、例えば熱硬化性の樹脂を用いることができる。また、本工程における接着剤層21は、B−ステージ(半硬化状態)のものが使用される。
次に、図10(b)に示す工程では、図4(c)に示した工程と同様の製造工程により、全てのパッド38の表面(上面及び側面)を覆うように接着剤層21の上面21A上にソルダレジスト層51を形成する。
(第2実施形態に係る半導体装置の製造方法)
次に、図11(a)に示す工程では、接着剤61により、ダイパッド36を被覆するめっき層47上に半導体素子60を接着する。続いて、図11(b)に示す工程では、半導体素子60の電極パッド60Pとボンディングパッド37を被覆するめっき層47とをボンディングワイヤ62によって電気的に接続する。
(3)貫通孔21Y及び貫通部21Xに形成した金属層81,82を接着剤層21よりも厚く形成するようにした。これにより、金属層81,82の下面81B,82Bが接着剤層21の下面21Bよりも下方に突出され、それら金属層81,82の下面81B,82Bをパッド(外部接続端子)として利用することができる。このため、金属層81,82の下面81B,82B(又はめっき層45,46の下面)にはんだボール等の外部接続端子を形成する場合に比べて半導体装置2A全体を薄型化することができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記各実施形態では、多数個取りの製造方法に具体化したが、単数個取り(一個取り)の製造方法に具体化してもよい。すなわち、支持基板10,11及び接着剤層20,21上に1つの配線基板1,1A(及び半導体装置2,2A)を作製するようにしてもよい。
2,2A 半導体装置
2B 発光装置(半導体装置)
10,11 支持基板
20,21,22 接着剤層
30,35 配線層
31,38 パッド(配線パターン)
32,37 ボンディングパッド
36 ダイパッド
39 配線パターン(配線層、パッド)
40,41,42,45,46,47,48,49 めっき層
50,51,52 ソルダレジスト層
60 半導体素子
60A 発光素子(半導体素子)
61 接着剤
63,63A 封止樹脂
70,75 金属箔
76 マスク材
81,83 金属層(第1金属層)
82 金属層(第2金属層)
Claims (8)
- 接着剤層と、
半導体素子が搭載されるダイパッドと、前記ダイパッドよりも外側に形成されたボンディングパッドと、前記ボンディングパッドよりも外側に形成されたパッドとを含み、前記接着剤層の上面に形成された配線層と、
前記接着剤層の下面に形成された支持基板と、
前記接着剤層及び前記支持基板の厚さ方向を貫通し、前記パッドの下面の一部を露出する貫通孔と、
前記接着剤層及び前記支持基板の厚さ方向を貫通し、前記ダイパッドの下面の一部を露出する貫通部と、
前記貫通孔から露出された前記パッドの下面を被覆するとともに、前記貫通孔内を前記支持基板の中途部まで埋め込んで前記接着剤層よりも厚く形成された第1金属層と、
前記貫通部から露出された前記ダイパッドの下面を被覆するとともに、前記貫通部内を前記支持基板の中途部まで埋め込んで前記接着剤層よりも厚く形成された第2金属層と、
を有し、
前記支持基板は、前記接着剤層に剥離可能に接着されていることを特徴とする配線基板。 - 前記接着剤層の上面に、前記接着剤層の上面及び前記パッドの上面及び側面を被覆するように形成されたソルダレジスト層を有することを特徴とする請求項1に記載の配線基板。
- 前記接着剤層の前記配線層に対する接着力は、前記接着剤層の前記支持基板に対する接着力よりも強いことを特徴とする請求項1又は2に記載の配線基板。
- 前記接着剤層は、加熱処理によって前記支持基板に対する接着力が低下する性質を有する接着剤であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の配線基板。
- 上面に接着剤層が形成された支持基板を準備する工程と、
前記支持基板及び前記接着剤層の厚さ方向を貫通する貫通孔及び貫通部を形成する工程と、
前記接着剤層の上面に金属箔を接着する工程と、
前記金属箔上にマスク材を形成する工程と、
電解めっき法により、前記貫通孔から露出された前記金属箔を被覆する第1金属層を形成するとともに、前記貫通部から露出された前記金属箔を被覆する第2金属層を形成する工程と、
前記マスク材を除去する工程と、
前記金属箔をパターニングし、前記貫通部によって前記支持基板及び前記接着剤層から下面の一部が露出されるダイパッドと、前記ダイパッドよりも外側に形成されたボンディングパッドと、前記ボンディングパッドよりも外側に形成され、前記貫通孔によって前記支持基板及び前記接着剤層から下面の一部が露出されるパッドと、を有する配線層を形成する工程と、を有し、
前記第1金属層は、前記貫通孔から露出された前記パッドの下面を被覆するとともに、前記貫通孔内を前記支持基板の中途部まで埋め込んで前記接着剤層よりも厚く形成され、
前記第2金属層は、前記貫通部から露出された前記ダイパッドの下面を被覆するとともに、前記貫通部内を前記支持基板の中途部まで埋め込んで前記接着剤層よりも厚く形成され、
前記支持基板が前記接着剤層に剥離可能に接着されていることを特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記配線層を形成する工程の後に、
前記接着剤層の上面に、前記接着剤層の上面及び前記パッドの上面及び側面を被覆するソルダレジスト層を形成する工程と、
前記ソルダレジスト層及び前記支持基板をマスクとし、前記配線層を給電層とする電解めっき法により、前記配線層及び前記第1金属層及び前記第2金属層を被覆するようにめっき層を形成する工程と、を有することを特徴とする請求項5に記載の配線基板の製造方法。 - 前記金属箔を接着する工程は、加熱処理により前記接着剤層と前記金属箔とを接着する工程を有し、
前記接着剤層として、前記加熱処理により、前記支持基板に対する接着力が低下する接着剤が用いられることを特徴とする請求項5又は6に記載の配線基板の製造方法。 - 上面に接着剤層が形成された支持基板を準備する工程と、
前記支持基板及び前記接着剤層の厚さ方向を貫通する貫通孔及び貫通部を形成する工程と、
前記接着剤層の上面に金属箔を接着する工程と、
前記金属箔上にマスク材を形成する工程と、
電解めっき法により、前記貫通孔から露出された前記金属箔を被覆する第1金属層を形成するとともに、前記貫通部から露出された前記金属箔を被覆する第2金属層を形成する工程と、
前記マスク材を除去する工程と、
前記金属箔をパターニングし、前記貫通部によって前記支持基板及び前記接着剤層から下面の一部が露出されるダイパッドと、前記ダイパッドよりも外側に形成されたボンディングパッドと、前記ボンディングパッドよりも外側に形成され、前記貫通孔によって前記支持基板及び前記接着剤層から下面の一部が露出されるパッドと、を有する配線層を形成する工程と、
前記ダイパッド上に半導体素子を実装する工程と、
前記半導体素子及び前記配線層を封止するように前記接着剤層の上面に封止樹脂を形成する工程と、
前記支持基板を前記接着剤層から剥離する工程と、
を有し、
前記第1金属層は、前記貫通孔から露出された前記パッドの下面を被覆するとともに、前記貫通孔内を前記支持基板の中途部まで埋め込んで前記接着剤層よりも厚く形成され、
前記第2金属層は、前記貫通部から露出された前記ダイパッドの下面を被覆するとともに、前記貫通部内を前記支持基板の中途部まで埋め込んで前記接着剤層よりも厚く形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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