JP7384205B2 - センサー用パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュール、並びに、センサー用パッケージ基板の製造方法 - Google Patents
センサー用パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュール、並びに、センサー用パッケージ基板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7384205B2 JP7384205B2 JP2021542993A JP2021542993A JP7384205B2 JP 7384205 B2 JP7384205 B2 JP 7384205B2 JP 2021542993 A JP2021542993 A JP 2021542993A JP 2021542993 A JP2021542993 A JP 2021542993A JP 7384205 B2 JP7384205 B2 JP 7384205B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- section
- sensor
- hole
- package substrate
- plan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 24
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 72
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 28
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 25
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 12
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 6
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 4
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 4
- -1 vinyl benzyl Chemical group 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)phenyl]methyl]phenyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1C(C=C1)=CC=C1CC1=CC=C(N2C(C=CC2=O)=O)C=C1 XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 2h-1,2-benzoxazine Chemical compound C1=CC=C2C=CNOC2=C1 CMLFRMDBDNHMRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N aluminum;borate Chemical compound [Al+3].[O-]B([O-])[O-] OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 239000004643 cyanate ester Substances 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920013636 polyphenyl ether polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/02—Containers; Seals
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Description
本発明はセンサー用パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュールに関し、特に、空気の振動、圧力、温度又は組成を検出するセンサーを搭載するためのセンサー用パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュールに関する。また、本発明は、このようなセンサー用パッケージ基板の製造方法に関する。
マイクロフォンなどのセンサーチップを備えるセンサーモジュールとしては、特許文献１に記載されたセンサーモジュールが知られている。特許文献１に記載されたセンサーモジュールは、貫通孔を有する基板と、貫通孔と重なるよう基板に搭載されたセンサーチップを有しており、貫通孔を介して進入する空気の振動（音）がセンサーチップによって検出される。
しかしながら、特許文献１に記載されたセンサーモジュールにおいては、１つのセンサーチップに対して径の大きな単一の貫通孔が割り当てられていることから、貫通孔を介してゴミや埃などの異物が侵入しやすいという問題があった。
したがって、本発明は、貫通孔を有するセンサー用パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュールにおいて、貫通孔を介した異物の侵入を抑制することを目的とする。また、本発明は、このようなセンサー用パッケージ基板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明によるセンサー用パッケージ基板は、一方の表面に設けられ、センサーチップを搭載するためのセンサーチップ搭載領域と、平面視でセンサーチップ搭載領域と重なる位置に設けられ、一方の表面から他方の表面に亘って貫通する貫通孔を有するセンサー用パッケージ基板であって、貫通孔は、一方の表面側に位置する第１の区間と、他方の表面側に位置する第２の区間と、第１の区間と第２の区間を繋ぐ第３の区間とを有し、第１の区間と第２の区間は平面視で少なくとも一部が重なりを有しておらず、第３の区間は平面視で第１及び第２の区間の全体と重なることを特徴とする。
また、本発明によるセンサーモジュールは、上記のセンサー用パッケージ基板と、センサーチップ搭載領域に搭載されたセンサーチップとを備えることを特徴とする。
本発明によれば、センサーチップ搭載領域と重なる位置に設けられた貫通孔が第１～第３の区間に分割されていることから、貫通孔に侵入した異物がセンサーチップ搭載領域に到達しにくくなる。
本発明において、第１の区間と第２の区間は、平面視で全体が重ならなくても構わない。これによれば、第１の区間と第２の区間が直接繋がる部分が存在しないため、第３の区間が異物のストッパーとしてより効果的に機能する。これにより、貫通孔に侵入した異物がセンサーチップ搭載領域により到達しにくくなる。
本発明において、第２の区間は他方の表面側に露出し、第１の区間よりも第２の区間の方が径が大きくても構わない。これによれば、第２の区間を入り口とする貫通孔の開口部のサイズが十分に確保されるとともに、第２の区間に侵入した異物が第１の区間を通過しにくくなる。
本発明において、貫通孔は、第１及び第２の区間を複数有していても構わない。これによれば、第１及び第２の区間の個々の径を小さくすることができるため、異物の侵入がより効果的に抑制される。この場合、第２の区間は他方の表面側に露出し、第１の区間の数よりも第２の区間の数の方が多くても構わない。これによれば、第２の区間を入り口とする貫通孔の開口部の合計サイズが十分に確保されるとともに、第２の区間に侵入した異物が第１の区間を通過しにくくなる。
本発明において、第１の区間と重なる深さ位置に電子部品が埋め込まれていても構わない。ここで、第１の区間よりも第２の区間の方が径が大きいか、或いは、第１の区間の数よりも第２の区間の数の方が多い場合、第２の区間と重なる深さ位置に電子部品を埋め込むよりも、第１の区間と重なる深さ位置に電子部品を埋め込む方が、電子部品をより貫通孔の近傍に配置することができ、高密度実装が可能となる。
本発明において、第３の区間の深さ方向における空間高さは、第１の区間の径及び第２の区間の径よりも小さくても構わない。これによれば、貫通孔に侵入した異物がセンサーチップ搭載領域によりいっそう到達しにくくなる。
本発明によるセンサー用パッケージ基板は、第３の区間と同じ深さ位置に設けられた配線層を備え、第３の区間の深さ方向における空間高さは、配線層の厚みと等しくても構わない。このような構造は、配線層の一部を除去することにより第３の区間を形成することによって得られ、第３の区間の空間高さを配線層の厚みによって制御することが可能となる。
本発明において、貫通孔は、第１の区間よりも一方の表面側に位置する第４の区間と、第１の区間と第４の区間を繋ぐ第５の区間とをさらに有し、第１の区間と第４の区間は平面視で少なくとも一部が重なりを有しておらず、第５の区間は平面視で第１及び第４の区間の全体と重なっていても構わない。これによれば、センサーチップ搭載領域と重なる位置に設けられた貫通孔が第１～第５の区間に分割されていることから、貫通孔に侵入した異物がセンサーチップ搭載領域に到達しにくくなる。この場合、第４の区間はセンサーチップ搭載領域に露出し、第２の区間は他方の表面側に露出しても構わない。これによれば、第２の区間から侵入した異物がセンサーチップ搭載領域に到達しにくくなる。
本発明において、センサーチップは、空気の振動、圧力、温度又は組成を検出するセンサーであっても構わない。これによれば、複数の貫通孔を介して空気の振動、圧力、温度又は組成を検出することが可能となる。
本発明の一側面によるセンサー用パッケージ基板の製造方法は、第１の絶縁層と第２の絶縁層の間に犠牲パターンを含む配線層を形成する工程と、第１の絶縁層を貫通し、犠牲パターンの所定の平面位置を露出させる貫通孔の第１の区間と、第２の絶縁層を貫通し、犠牲パターンの所定の平面位置とは少なくとも一部が異なる平面位置を露出させる貫通孔の第２の区間を形成する工程と、第１又は第２の区間を介してエッチング液を浸入させることによって犠牲パターンを除去し、これにより、第１の区間と第２の区間を繋ぐ貫通孔の第３の区間を形成する工程とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、配線層の厚みによって第３の区間の空間高さを制御することができることから、レーザー加工やドリル加工では形成困難な狭い区間を貫通孔の一部に持たせることが可能となる。しかも、第３の区間は、通常の貫通孔とは異なり、平面方向に延在することから、貫通孔に侵入した異物が第３の区間を通過しにくくなる。
このように、本発明によれば、センサー用パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュールにおいて、貫通孔を介した異物の侵入を抑制することができる。また、本発明によれば、このようなセンサー用パッケージ基板の製造方法を提供することが可能となる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。なお、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。さらに、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。さらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。
図１は、本発明の第１の実施形態によるセンサー用パッケージ基板１００の構造を説明するための略断面図である。
図１に示すように、本実施形態によるセンサー用パッケージ基板１００は、４層の絶縁層１１１～１１４と、絶縁層１１１～１１４の各表面に位置する配線層Ｌ４～Ｌ１を有している。特に限定されるものではないが、最下層に位置する絶縁層１１１及び最上層に位置する絶縁層１１４は、ガラス繊維などの芯材にガラスエポキシなどの樹脂材料を含浸させたコア層であっても構わない。これに対し、絶縁層１１２，１１３は、ガラスクロスなどの芯材を含まない樹脂材料からなるものであっても構わない。特に、絶縁層１１１，１１４の熱膨張係数は、絶縁層１１２，１１３の熱膨張係数よりも小さいことが好ましい。
最上層に位置する絶縁層１１４及びその表面に形成された配線層Ｌ１の一部は、ソルダーレジスト１２１によって覆われている。一方、最下層に位置する絶縁層１１１及びその表面に形成された配線層Ｌ４の一部は、ソルダーレジスト１２２によって覆われている。ソルダーレジスト１２１はセンサー用パッケージ基板１００の一方の表面１０１を構成し、ソルダーレジスト１２２はセンサー用パッケージ基板１００の他方の表面１０２を構成する。
配線層Ｌ１～Ｌ４には、それぞれ配線パターン１３１～１３４が形成されている。配線パターン１３４のうち、ソルダーレジスト１２２によって覆われていない部分には、外部端子１３０が形成されている。外部端子１３０は、後述するマザーボードへの接続端子である。また、配線パターン１３１のうち、ソルダーレジスト１２１によって覆われていない部分は、ボンディングパッドとして用いられる。配線パターン１３１～１３４は、絶縁層１１１～１１４を貫通するスルーホール導体１４１～１４４を介して相互に接続されている。
本実施形態においては、センサー用パッケージ基板１００の一方の表面１０１にセンサーチップ搭載領域Ａ及びＢが定義されている。さらに、平面視でセンサーチップ搭載領域Ａと重なる位置には、センサー用パッケージ基板１００を一方の表面１０１から他方の表面１０２に亘って貫通する貫通孔Ｖが設けられている。貫通孔Ｖは、絶縁層１１２～１１４を貫通する第１の区間Ｖ１と、絶縁層１１１を貫通する第２の区間Ｖ２と、第１の区間Ｖ１と第２の区間Ｖ２を繋ぐ第３の区間Ｖ３を有している。第３の区間Ｖ３は、配線層Ｌ３と同じ深さ位置に設けられており、その空間高さＨは５～３５μｍ程度であり、配線層Ｌ３の厚みＴと同じである。
図２は、センサーチップ搭載領域Ａの平面図である。尚、図１に示す断面は、図２に示すＣ－Ｃ線に沿った断面に対応している。
図２に示すように、本実施形態においては、貫通孔Ｖの第１の区間Ｖ１及び第２の区間Ｖ２がそれぞれ複数個設けられている。図２に示す例では、第１の区間Ｖ１が９個、第２の区間Ｖ２が１２個設けられ、平面視で両者が重ならないよう、千鳥状に配列されている。また、図２に示す例では、第１の区間Ｖ１の径φ１と第２の区間Ｖ２の径φ２が同じであり、いずれも５０～５００μｍ程度である。第３の区間Ｖ３は、平面視で第１及び第２の区間Ｖ１，Ｖ２の全てと重なっている。これにより、第１の区間Ｖ１と第２の区間Ｖ２は、平面方向に広がる第３の区間Ｖ３を介して接続され、貫通孔Ｖを介した空気の流通が可能となる。特に限定されるものではないが、本実施形態においては、第３の区間Ｖ３の深さ方向における空間高さＨが第１及び第２の区間Ｖ１，Ｖ２の径φ１，φ２よりも小さい。これにより、第２の区間Ｖ２から侵入した異物の多くが第３の区間Ｖ３を通過できないことから、異物がセンサーチップ搭載領域Ａに到達しにくくなる。
本実施形態によるセンサー用パッケージ基板１００は、絶縁層１１２と絶縁層１１３の間にコントローラチップ１５０が埋め込まれている。コントローラチップ１５０は、センサーチップ搭載領域Ａ，Ｂに搭載されるセンサーチップに接続される電子部品である。当然ながら、コントローラチップ１５０は貫通孔Ｖを避けて配置される。しかしながら、コントローラチップ１５０とセンサーチップ搭載領域Ａ，Ｂは、平面視で一部重なりを有していても構わない。本発明において、コントローラチップ１５０などの電子部品の種類は特に制限されず、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）のように動作周波数が非常に高いデジタルＩＣであっても構わないし、Ｆ－ＲｏｍやＳＤＲＡＭ等のメモリ系ＩＣであっても構わないし、増幅器、アンテナスイッチ、高周波発振回路といったアナログＩＣ等の能動素子であっても構わないし、バリスタ、抵抗、コンデンサ等の受動素子であっても構わない。
なお、本明細書において、「センサー用パッケージ基板」とは、電子部品が内蔵又は搭載された単位基板である個別基板（個片、個品）のみを指すのではなく、その個別基板を複数有する集合基板（ワークボード、ワークシート）であっても構わない。
図３は、センサー用パッケージ基板１００を用いたセンサーモジュール１００Ａの構造を説明するための略断面図である。
図３に示すセンサーモジュール１００Ａは、センサー用パッケージ基板１００のセンサーチップ搭載領域Ａにセンサーチップ１６０が搭載され、センサーチップ搭載領域Ｂにセンサーチップ１７０が搭載された構成を有している。
センサーチップ１６０は、例えば空気の振動、圧力、温度又は組成を検出するセンサー、つまりマイクロフォン、圧力センサー、温度センサー、ガスセンサーなどであり、センサー用パッケージ基板１００に形成される貫通孔Ｖと対向する位置に検出部１６１が設けられている。センサーチップ１６０が例えばマイクロフォンである場合、検出部１６１はメンブレン構造を有する振動板を含む。センサーチップ１６０内における検出部１６１の位置は特に限定されないが、検出部１６１の少なくとも一部は、貫通孔Ｖに露出している。これにより、センサーチップ１６０の検出部１６１が貫通孔Ｖを介して雰囲気中に晒されることから、空気の振動、圧力、温度又は組成を検出することが可能となる。
センサーチップ１７０も空気の振動、圧力、温度又は組成を検出するセンサー、つまりマイクロフォン、圧力センサー、温度センサー、ガスセンサーなどであり、センサーチップ１６０とは異なる物理量を測定するセンサーを選択することができる。
センサーチップ１６０，１７０の出力信号は、ボンディングワイヤ１８１を介して配線パターン１３１に接続される。また、センサーチップ１６０とセンサーチップ１７０は、ボンディングワイヤ１８２を介して直接接続されていても構わない。但し、センサー用パッケージ基板１００とセンサーチップ１６０，１７０の接続方法がこれに限定されるものではなく、フリップチップ接続を用いても構わない。図３に示す例では、センサーチップ１６０，１７０がダイアタッチフィルム１８３によってセンサー用パッケージ基板１００の表面１０１に接着されている。また、センサーチップ１６０，１７０は、平面視でコントローラチップ１５０と重なりを有している。
さらに、センサー用パッケージ基板１００の表面１０１は、キャップ１９０で覆われている。キャップ１９０は、センサーチップ１６０，１７０を保護するとともに、センサーチップ１６０，１７０による検出特性を高める役割を果たす。特に、センサーチップ１６０，１７０の少なくとも一方がマイクロフォンである場合、キャップ１９０によって形成される空間１９１の体積は、音響特性に大きな影響を与える。
図３に示すように、本実施形態によるセンサーモジュール１００Ａは、マザーボード２００に搭載することができる。図３に示すように、マザーボード２００には貫通孔Ｖ０が形成されており、平面視で貫通孔Ｖと貫通孔Ｖ０が重なるよう、マザーボード２００にセンサーモジュール１００Ａが搭載される。これにより、センサーチップ１６０の検出部１６１は、貫通孔Ｖの第１～第３の区間Ｖ１～Ｖ３を介して雰囲気中に晒される。その結果、矢印Ｓで示すように、空気の振動、圧力、温度又は組成がセンサーチップ１６０に伝わることから、これらの物理量を検出することが可能となる。また、本実施形態においては、センサーモジュール１００Ａの裏面に電子部品などが搭載されていないことから、センサーモジュール１００Ａとマザーボード２００の隙間を非常に小さくすることができる。これにより、センサーの感度を高めることが可能となる。尚、センサーモジュール１００Ａとマザーボード２００の隙間をアンダーフィルなどで埋めても構わない。
そして、本実施形態においては、貫通孔Ｖが単なる筒状構造ではなく、第１～第３の区間Ｖ１～Ｖ３の組み合わせによって構成されていることから、仮に、第２の区間Ｖ２から異物が侵入した場合であっても、異物がセンサーチップ１６０に到達しにくくなる。特に、本実施形態においては、第１の区間Ｖ１と第２の区間Ｖ２が平面視で重なっておらず、且つ、第３の区間Ｖ３が平面方向に広がる薄い空間であることから、第３の区間Ｖ３が異物のストッパーとして機能する。しかも、本実施形態においては第１及び第２の区間Ｖ１，Ｖ２を複数に分割していることから、個々の区間Ｖ１，Ｖ２の径を小さくすることができ、これにより異物の侵入自体が生じにくくなる。
また、本実施形態においては、第１の区間Ｖ１の数よりも第２の区間Ｖ２の数の方が多いことから、第２の区間Ｖ２を入り口とする貫通孔Ｖの開口部の合計サイズが十分に確保されるとともに、第２の区間Ｖ２に侵入した異物が第１の区間Ｖ１を通過しにくくなる。また、本実施形態においては、コントローラチップ１５０が第１の区間Ｖ１と重なる深さ位置に埋め込まれている。上述の通り、第１の区間Ｖ１の数は第２の区間Ｖ２の数よりも少ないため、コントローラチップ１５０を第１の区間Ｖ１と重なる深さ位置に埋め込むことにより、コントローラチップ１５０をより貫通孔Ｖの近傍に配置することが可能となる。これにより、いっそうの高密度実装が可能となる。
次に、本実施形態によるセンサー用パッケージ基板１００の製造方法について説明する。
図４～図１４は、本実施形態によるセンサー用パッケージ基板１００の製造方法を説明するための工程図である。
まず、図４に示すように、ガラス繊維などの芯材を含む絶縁層１１１の両面にＣｕ箔等の金属膜１３３ａ，１３４ａが貼合されてなる基材（ワークボード）、すなわち両面ＣＣＬ（Copper Clad Laminate）を準備する。その後の工程における貫通孔Ｖの第２の区間Ｖ２の形成を容易にするとともに、ハンドリングを容易にするための適度な剛性を確保するため、絶縁層１１１に含まれる芯材の厚みは４０μｍ以下であることが望ましい。なお、金属膜１３３ａ，１３４ａの材質については特に制限されず、上述したＣｕの他、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｗ、Ｆｅ、Ｔｉ、ＳＵＳ材等の金属導電材料が挙げられ、これらの中でも、導電率やコストの観点からＣｕを用いることが好ましい。後述する他の金属膜についても同様である。
また、絶縁層１１１に用いる樹脂材料は、シート状又はフィルム状に成形可能なものであれば特に制限されず使用可能であり、ガラスエポキシの他、例えば、ビニルベンジル樹脂、ポリビニルベンジルエーテル化合物樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴレジン）、ポリフェニレエーテル（ポリフェニレンエーテルオキサイド）樹脂（ＰＰＥ，ＰＰＯ）、シアネートエステル樹脂、エポキシ＋活性エステル硬化樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂（ポリフェニレンオキサオド樹脂）、硬化性ポリオレフィン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、芳香族液晶ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、若しくはベンゾオキサジン樹脂の単体、又は、これらの樹脂に、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸アルミウイスカ、チタン酸カリウム繊維、アルミナ、ガラスフレーク、ガラス繊維、窒化タンタル、窒化アルミニウム等を添加した材料、さらに、これらの樹脂に、マグネシウム、ケイ素、チタン、亜鉛、カルシウム、ストロンチウム、ジルコニウム、錫、ネオジウム、サマリウム、アルミニウム、ビスマス、鉛、ランタン、リチウム及びタンタルのうち少なくとも１種の金属を含む金属酸化物粉末を添加した材料を用いることができ、電気特性、機械特性、吸水性、リフロー耐性等の観点から、適宜選択して用いることができる。さらに、絶縁層１１１に含まれる芯材としては、ガラス繊維、アラミド繊維等の樹脂繊維等を配合した材料を挙げることができる。
次に、図５に示すように、例えばフォトリソグラフィー法など公知の手法を用いて金属膜１３３ａをパターニングすることにより、配線パターン１３３を形成する。このとき、最終的に貫通孔Ｖの第３の区間Ｖ３となる位置には、犠牲パターン１３３Ｖを形成しておく。さらに、配線パターン１３３を埋め込むよう、絶縁層１１１の表面に例えば未硬化（Ｂステージ状態）の樹脂シート等を真空圧着等によって積層することにより、絶縁層１１２を形成する。
次に、図６に示すように、絶縁層１１２上にコントローラチップ１５０を載置する。コントローラチップ１５０は、例えば、ベアチップ状態の半導体ＩＣであり、略矩形板状をなす主面１５１が上側を向くよう、フェースアップ方式で搭載される。コントローラチップ１５０の主面１５１には、図示しない多数の外部端子が設けられている。コントローラチップ１５０は、裏面を研磨する事により通常の半導体ＩＣに比して薄くされている。具体的には、コントローラチップ１５０の厚さは、例えば２００μｍ以下、より好ましくは５０～１００μｍ程度とされる。この場合、コスト的にはウエハーの状態で多数のコントローラチップ１５０に対して一括して加工する事が望ましく、加工順序は裏面を研削し、その後ダイシングにより個別のコントローラチップ１５０に分離することができる。その他の方法として、研磨処理によって薄くする前にダイシングによって個別のコントローラチップ１５０に裁断分離又はハーフカット等する場合には、熱硬化性樹脂等によってコントローラチップ１５０の主面１５１を覆った状態で裏面を研磨することもできる。従って、絶縁膜研削、電子部品裏面研削、ダイシングの順序は多岐に亘る。さらに、コントローラチップ１５０の裏面の研削方法としては、エッチング、プラズマ処理、レーザー処理、ブラスト加工、グラインダーによる研磨、バフ研磨、薬品処理等による粗面化方法が挙げられる。これらの方法によれば、コントローラチップ１５０を薄型化することができるだけでなく、絶縁層１１２に対する密着性を向上させることも可能となる。
ある。
ある。
次に、図７に示すように、コントローラチップ１５０を覆うように絶縁層１１３及び金属膜１３２ａを形成する。絶縁層１１３の形成は、例えば、未硬化又は半硬化状態の熱硬化性樹脂を塗布した後、未硬化樹脂の場合それを加熱して半硬化させ、さらに、プレス手段を用いて金属膜１３２ａとともに硬化成形することが好ましい。絶縁層１１３は、コントローラチップ１５０の埋め込みを妨げる繊維が含まれない樹脂シートが望ましい。これにより、絶縁層１１３と、金属膜１３２ａ、絶縁層１１２及びコントローラチップ１５０との密着性が向上する。
次に、図８に示すように、例えばフォトリソグラフィー法など公知の手法を用いて金属膜１３２ａの一部をエッチングにより除去した後に、金属膜１３２ａが除去された所定の箇所に対して公知のレーザー加工やブラスト加工を行うことにより、絶縁層１１２，１１３にスルーホールを形成する。その後、無電解メッキ及び電解メッキを施し、さらに、金属膜１３２ａを公知の手法によってパターニングすることにより、配線パターン１３２、スルーホール導体１４２，１４３を形成する。スルーホール導体１４２は、絶縁層１１３を貫通することによって配線パターン１３２とコントローラチップ１５０を接続するものであり、スルーホール導体１４３は、絶縁層１１３，１１２を貫通することによって配線パターン１３２と配線パターン１３３を接続するものである。
次に、図９に示すように、配線パターン１３２を埋め込むよう、絶縁層１１４と金属膜１３１ａが積層されたシートを真空熱プレスする。絶縁層１１４に用いる材料及び厚みは、絶縁層１１１と同じであっても構わない。
次に、図１０に示すように、例えばフォトリソグラフィー法など公知の手法を用いて金属膜１３１ａ，１３４ａの一部をエッチングにより除去した後に、金属膜１３１ａ，１３４ａが除去された所定の箇所に対して公知のレーザー加工やブラスト加工を行うことにより、絶縁層１１１，１１４にスルーホールを形成する。その後、無電解メッキ及び電解メッキを施すことにより、スルーホール導体１４１，１４４を形成する。スルーホール導体１４１は、絶縁層１１４を貫通することによって金属膜１３１ａと配線パターン１３２を接続するものであり、スルーホール導体１４４は、絶縁層１１１を貫通することによって金属膜１３４ａと配線パターン１３３を接続するものである。その後、金属膜１３１ａ，１３４ａの表面に感光性のドライフィルム１７１，１７２を形成する。
次に、図１１に示すように、フォトリソグラフィー法により、貫通孔Ｖの第１の区間Ｖ１を形成すべき平面位置のドライフィルム１７１と、貫通孔Ｖの第２の区間Ｖ２を形成すべき平面位置のドライフィルム１７２を除去した後、ドライフィルム１７１，１７２から露出する金属膜１３１ａ，１３４ａを除去することによって開口部Ａ１，Ａ２を形成する。開口部Ａ１の平面位置は、図２に示す第１の区間Ｖ１を形成すべき平面位置であり、開口部Ａ２の平面位置は、図２に示す第２の区間Ｖ２を形成すべき平面位置である。開口部Ａ１，Ａ２が形成されたドライフィルム１７１，１７２及び金属膜１３１ａ，１３４ａは、メタルマスクを構成する。
この状態で、図１２に示すように、表裏からレーザー加工、ブラスト加工又はその両方を施すことにより、絶縁層１１２～１１４を貫通する第１の区間Ｖ１と、絶縁層１１１を貫通する第２の区間Ｖ２を形成する。上述の通り、第１の区間Ｖ１の径φ１と第２の区間Ｖ２の径φ２は５０～５００μｍ程度であり、加工条件の設定によってこれらの径φ１、φ２を範囲に調整することができる。レーザー加工又はブラスト加においては、犠牲パターン１３３Ｖがストッパーとして機能する。これにより、第１及び第２の区間Ｖ１，Ｖ２は、犠牲パターン１３３Ｖの互いに異なる平面位置を露出させる。
次に、図１３に示すように、ドライフィルム１７１，１７２を除去した後、配線パターン１３１，１３４を形成すべき箇所を選択的に覆うレジスト膜１７３，１７４を形成する。この時、貫通孔Ｖの第１の区間Ｖ１がレジスト膜１７３で覆われず、且つ、貫通孔Ｖの第２の区間Ｖ２がレジスト膜１７４で覆われないよう、レジスト膜１７３，１７４をパターニングする。
この状態で、図１４に示すように、酸などのエッチング液を用いて金属膜１３１ａ，１３４ａをパターニングすることによって配線パターン１３１，１３４を形成する。この時、エッチング液が第１及び第２の区間Ｖ１，Ｖ２に浸入し、犠牲パターン１３３Ｖを浸食する。これにより、配線パターン１３１，１３４のパターニングと同時に犠牲パターン１３３Ｖが除去され、犠牲パターン１３３Ｖが除去されることによって形成された空間が貫通孔Ｖの第３の区間Ｖ３となる。上述の通り、第３の区間Ｖ３の深さ方向における空間高さＨは、配線層Ｌ３の厚みＴと同じであり、５～３５μｍ程度である。
そして、図１に示すように、絶縁層１１４，１１１の表面にそれぞれソルダーレジスト１２１，１２２を形成し、ソルダーレジスト１２１，１２２から露出する配線パターン１３４，１３１に対して部品実装用の表面処理を行う。表面処理は、例えばＣｕ－ＯＳＰ処理、Ｎｉ／Ａｕめっき処理、ＥＮＥＰＩＧ処理、はんだレベラー処理等が挙げられ、配線パターンの酸化膜防止及び後工程の部品実装への品質を目的としたものであれば、これに限らない表面処理方法でも可能である。
以上により、本実施形態によるセンサー用パッケージ基板１００が完成する。
このように、本実施形態においては、配線層Ｌ３に犠牲パターン１３３Ｖを設け、エッチング液によって犠牲パターン１３３Ｖを除去することによって貫通孔Ｖの第３の区間Ｖ３を形成していることから、配線層Ｌ３の材料である金属膜１３３ａの厚みによって第３の区間Ｖ３の空間高さＨを制御することができる。金属膜１３３ａの厚みは、レーザー加工やドリル加工における最小加工径よりも大幅に小さくできることから、このようにして形成される第３の区間Ｖ３によって第１の区間Ｖ１と第２の区間Ｖ２を繋ぐことにより、異物の通過を効果的に防止することが可能となる。
図１５は、本発明の第２の実施形態によるセンサー用パッケージ基板３００の構造を説明するための略断面図である。
図１５に示すように、第２の実施形態によるセンサー用パッケージ基板３００は、貫通孔Ｖが第１～第５の区間Ｖ１～Ｖ５によって構成されている点において、第１の実施形態によるセンサー用パッケージ基板１００と相違している。その他の基本的な構成は、第１の実施形態によるセンサー用パッケージ基板１００と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態においては、第１の区間Ｖ１が絶縁層１１２，１１３を貫通し、第４の区間Ｖ４が絶縁層１１４を貫通し、第５の区間Ｖ５によって第１の区間Ｖ１と第４の区間Ｖ４が接続されている。第５の区間Ｖ５は、配線層Ｌ２と同じ深さ位置に設けられており、その空間高さＨは５～３５μｍ程度であり、配線層Ｌ２の厚みＴと同じである。第５の区間Ｖ５は、平面視で第１及び第４の区間Ｖ１，Ｖ４の全てと重なっている。これにより、第１の区間Ｖ１と第４の区間Ｖ４は、平面方向に広がる第５の区間Ｖ５を介して接続され、貫通孔Ｖを介した空気の流通が可能となる。特に限定されるものではないが、本実施形態においては、第５の区間Ｖ５の深さ方向における空間高さＨが第１及び第４の区間Ｖ１，Ｖ４の径よりも小さい。これにより、第２の区間Ｖ２から侵入した異物の多くが第５の区間Ｖ５を通過できないことから、異物がセンサーチップ搭載領域Ａに到達しにくくなる。
このように、本実施形態によるセンサー用パッケージ基板２００は、貫通孔Ｖが第１～第５の区間Ｖ１～Ｖ５からなり、第１の区間Ｖ１と第２の区間Ｖ２が重なることなく、平面方向に広がる第３の区間Ｖ３を介して接続されるとともに、第１の区間Ｖ１と第４の区間Ｖ４が重なることなく、平面方向に広がる第５の区間Ｖ５を介して接続される。これにより、第１の実施形態によるセンサー用パッケージ基板１００と比べ、貫通孔Ｖに侵入した異物がセンサーチップ搭載領域Ａにより到達しにくくなる。
次に、本実施形態によるセンサー用パッケージ基板３００の製造方法について説明する。
図１６～図１９は、本実施形態によるセンサー用パッケージ基板３００の製造方法を説明するための工程図である。
まず、図４～図１０を用いて説明した工程を経た後、図１６に示すように、フォトリソグラフィー法により、貫通孔Ｖの第４の区間Ｖ４を形成すべき平面位置のドライフィルム１７１と、貫通孔Ｖの第２の区間Ｖ２を形成すべき平面位置のドライフィルム１７２を除去した後、ドライフィルム１７１，１７２から露出する金属膜１３１ａ，１３４ａを除去することによって開口部Ａ４，Ａ２を形成する。開口部Ａ４の平面位置は、貫通孔Ｖの第４の区間Ｖ４を形成すべき平面位置であり、開口部Ａ２の平面位置は、貫通孔Ｖの第２の区間Ｖ２を形成すべき平面位置である。図１６に示すように、最終的に貫通孔Ｖの第５の区間Ｖ５となる位置には、犠牲パターン１３２Ｖを形成しておく。さらに、最終的に貫通孔Ｖの第１の区間Ｖ１となる位置には、犠牲パターン１３２Ｖ，１３３Ｖを繋ぐ複数のスルーホール導体１４５を形成しておく。
この状態で、図１７に示すように、表裏からレーザー加工、ブラスト加工又はその両方を施すことにより、絶縁層１１１，１１４にスルーホールを形成する。レーザー加工又はブラスト加工においては、犠牲パターン１３２Ｖ，１３３Ｖがストッパーとして機能する。
次に、図１８に示すように、ドライフィルム１７１，１７２を除去した後、配線パターン１３１，１３４を形成すべき箇所を選択的に覆うレジスト膜１７３，１７４を形成する。この時、貫通孔Ｖの第４の区間Ｖ４がレジスト膜１７３で覆われず、且つ、貫通孔Ｖの第２の区間Ｖ２がレジスト膜１７４で覆われないよう、レジスト膜１７３，１７４をパターニングする。
この状態で、図１９に示すように、酸などのエッチング液を用いて金属膜１３１ａ，１３４ａをパターニングすることによって配線パターン１３１，１３４を形成する。この時、エッチング液の浸入により、犠牲パターン１３２Ｖ，１３３Ｖ及びスルーホール導体１４５が浸食される。これにより、配線パターン１３１，１３４のパターニングと同時に犠牲パターン１３２Ｖ，１３３Ｖ及びスルーホール導体１４５が除去され、犠牲パターン１３２Ｖ，１３３Ｖが除去されることによって形成された空間がそれぞれ貫通孔Ｖの第５及び第３の区間Ｖ５，Ｖ３となり、スルーホール導体１４５除去されることによって形成された空間が貫通孔Ｖの第１の区間Ｖ１となる。上述の通り、第５の区間Ｖ５の深さ方向における空間高さＨは、配線層Ｌ２の厚みＴと同じであり、５～３５μｍ程度である。
そして、図１５に示すように、絶縁層１１４，１１１の表面にそれぞれソルダーレジスト１２１，１２２を形成し、ソルダーレジスト１２１，１２２から露出する配線パターン１３４，１３１に対して部品実装用の表面処理を行えば、本実施形態によるセンサー用パッケージ基板３００が完成する。
このように、本実施形態においては、配線層Ｌ２，Ｌ３にそれぞれ犠牲パターン１３２Ｖ，１３３Ｖを設け、エッチング液によって犠牲パターン１３２Ｖ，１３３Ｖを除去することによって貫通孔Ｖの第５及び第３の区間Ｖ５，Ｖ３を形成していることから、配線層Ｌ２，Ｌ３の材料である金属膜１３２ａ，１３３ａの厚みによって第５及び第３の区間Ｖ５，Ｖ３の空間高さＨを制御することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態においては、第１及び第２の区間Ｖ１，Ｖ２をそれぞれ複数設けているが、本発明においてこの点は必須でなく、図２０に示す第１の変形例による貫通孔Ｖのように、第１の区間Ｖ１と第２の区間Ｖ２の数がそれぞれ１個であっても構わない。尚、図２０～図２２において、（ａ）は略断面図、（ｂ）は略平面図である。
また、上記実施形態においては、第１の区間Ｖ１と第２の区間Ｖ２が平面視で重なりを有していないが、本発明においてこの点は必須でなく、図２１に示す第２の変形例による貫通孔Ｖのように、第１の区間Ｖ１と第２の区間Ｖ２が平面視で部分的な重なりを有していても構わない。つまり、第１の区間Ｖ１と第２の区間Ｖ２は、平面視で少なくとも一部が重なりを有していなければ足りる。
さらに、上記実施形態においては、第１の区間Ｖ１の径φ１と第２の区間Ｖ２の径φ２同じであるが、本発明においてこの点は必須でなく、図２２に示す第３の変形例による貫通孔Ｖのように、第１の区間Ｖ１の径φ１と第２の区間Ｖ２の径φ２が互いに異なっていても構わない。この場合、図２２に示すように、第１の区間Ｖ１の径φ１よりも第２の区間Ｖ２の径φ２の方が大きいことが好ましい。これによれば、第２の区間Ｖ２を入り口とする貫通孔の開口部のサイズが十分に確保されることから、貫通孔Ｖを介した空気の流通が促進されるとともに、第２の区間Ｖ２に侵入した異物が第１の区間Ｖ１を通過しにくくなる。
１００，３００ センサー用パッケージ基板
１００Ａ センサーモジュール
１０１ 一方の表面
１０２ 他方の表面
１１１～１１４ 絶縁層
１２１，１２２ ソルダーレジスト
１３０ 外部端子
１３１～１３４ 配線パターン
１３１ａ～１３４ａ 金属膜
１３２Ｖ，１３３Ｖ 犠牲パターン
１４１～１４５ スルーホール導体
１５０ コントローラチップ
１５１ コントローラチップの主面
１６０，１７０ センサーチップ
１６１ 検出部
１７１，１７２ ドライフィルム
１７３，１７４ レジスト膜
１８１，１８２ ボンディングワイヤ
１８３ ダイアタッチフィルム
１９０ キャップ
１９１ 空間
２００ マザーボード
Ａ，Ｂ センサーチップ搭載領域
Ａ１，Ａ２，Ａ４ 開口部
Ｌ１～Ｌ４ 配線層
Ｖ，Ｖ０ 貫通孔
Ｖ１ 第１の区間
Ｖ２ 第２の区間
Ｖ３ 第３の区間
Ｖ４ 第４の区間
Ｖ５ 第５の区間
１００Ａ センサーモジュール
１０１ 一方の表面
１０２ 他方の表面
１１１～１１４ 絶縁層
１２１，１２２ ソルダーレジスト
１３０ 外部端子
１３１～１３４ 配線パターン
１３１ａ～１３４ａ 金属膜
１３２Ｖ，１３３Ｖ 犠牲パターン
１４１～１４５ スルーホール導体
１５０ コントローラチップ
１５１ コントローラチップの主面
１６０，１７０ センサーチップ
１６１ 検出部
１７１，１７２ ドライフィルム
１７３，１７４ レジスト膜
１８１，１８２ ボンディングワイヤ
１８３ ダイアタッチフィルム
１９０ キャップ
１９１ 空間
２００ マザーボード
Ａ，Ｂ センサーチップ搭載領域
Ａ１，Ａ２，Ａ４ 開口部
Ｌ１～Ｌ４ 配線層
Ｖ，Ｖ０ 貫通孔
Ｖ１ 第１の区間
Ｖ２ 第２の区間
Ｖ３ 第３の区間
Ｖ４ 第４の区間
Ｖ５ 第５の区間
Claims (10)
- 一方の表面に設けられ、センサーチップを搭載するためのセンサーチップ搭載領域と、平面視で前記センサーチップ搭載領域と重なる位置に設けられ、前記一方の表面から他方の表面に亘って貫通する貫通孔を有するセンサー用パッケージ基板であって、
前記貫通孔は、前記一方の表面側に位置する第１の区間と、前記他方の表面側に位置する第２の区間と、前記第１の区間と前記第２の区間を繋ぐ第３の区間とを有し、
前記第１の区間と前記第２の区間は、平面視で少なくとも一部が重なりを有しておらず、
前記第３の区間は、平面視で前記第１及び第２の区間の全体と重なり、
前記第２の区間は、前記他方の表面側に露出し、
前記第１の区間よりも前記第２の区間の方が径が大きく、
前記第１の区間と重なる深さ位置に電子部品が埋め込まれていることを特徴とするセンサー用パッケージ基板。 - 一方の表面に設けられ、センサーチップを搭載するためのセンサーチップ搭載領域と、平面視で前記センサーチップ搭載領域と重なる位置に設けられ、前記一方の表面から他方の表面に亘って貫通する貫通孔を有するセンサー用パッケージ基板であって、
前記貫通孔は、前記一方の表面側に位置する第１の区間と、前記他方の表面側に位置する第２の区間と、前記第１の区間と前記第２の区間を繋ぐ第３の区間とを有し、
前記第１の区間と前記第２の区間は、平面視で少なくとも一部が重なりを有しておらず、
前記第３の区間は、平面視で前記第１及び第２の区間の全体と重なり、
前記貫通孔は、前記第１及び第２の区間を複数有し、
前記第２の区間は、前記他方の表面側に露出し、
前記第１の区間の数よりも前記第２の区間の数の方が多く、
前記第１の区間と重なる深さ位置に電子部品が埋め込まれていることを特徴とするセンサー用パッケージ基板。 - 一方の表面に設けられ、センサーチップを搭載するためのセンサーチップ搭載領域と、平面視で前記センサーチップ搭載領域と重なる位置に設けられ、前記一方の表面から他方の表面に亘って貫通する貫通孔を有するセンサー用パッケージ基板であって、
前記貫通孔は、前記一方の表面側に位置する第１の区間と、前記他方の表面側に位置する第２の区間と、前記第１の区間と前記第２の区間を繋ぐ第３の区間とを有し、
前記第１の区間と前記第２の区間は、平面視で少なくとも一部が重なりを有しておらず、
前記第３の区間は、平面視で前記第１及び第２の区間の全体と重なり、
前記第３の区間と同じ深さ位置に設けられた配線層を備え、
前記第３の区間の深さ方向における空間高さは、前記配線層の厚みと等しいことを特徴とするセンサー用パッケージ基板。 - 一方の表面に設けられ、センサーチップを搭載するためのセンサーチップ搭載領域と、平面視で前記センサーチップ搭載領域と重なる位置に設けられ、前記一方の表面から他方の表面に亘って貫通する貫通孔を有するセンサー用パッケージ基板であって、
前記貫通孔は、前記一方の表面側に位置する第１の区間と、前記他方の表面側に位置する第２の区間と、前記第１の区間と前記第２の区間を繋ぐ第３の区間と、前記第１の区間よりも前記一方の表面側に位置する第４の区間と、前記第１の区間と前記第４の区間を繋ぐ第５の区間とを有し、
前記第１の区間と前記第２の区間は、平面視で少なくとも一部が重なりを有しておらず、
前記第１の区間と前記第４の区間は、平面視で少なくとも一部が重なりを有しておらず、
前記第３の区間は、平面視で前記第１及び第２の区間の全体と重なり、
前記第５の区間は、平面視で前記第１及び第４の区間の全体と重なることを特徴とするセンサー用パッケージ基板。 - 前記第４の区間は、前記センサーチップ搭載領域に露出し、
前記第２の区間は、前記他方の表面側に露出することを特徴とする請求項４に記載のセンサー用パッケージ基板。 - 前記第１の区間と前記第２の区間は、平面視で全体が重ならないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のセンサー用パッケージ基板。
- 前記第３の区間の深さ方向における空間高さは、前記第１の区間の径及び前記第２の区間の径よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のセンサー用パッケージ基板。
- 請求項１乃至７のいずれか一項に記載のセンサー用パッケージ基板と、前記センサーチップ搭載領域に搭載されたセンサーチップとを備えることを特徴とするセンサーモジュール。
- 前記センサーチップは、空気の振動、圧力、温度又は組成を検出するセンサーであることを特徴とする請求項８に記載のセンサーモジュール。
- 第１の絶縁層と第２の絶縁層の間に犠牲パターンを含む配線層を形成する工程と、
前記第１の絶縁層を貫通し、前記犠牲パターンの所定の平面位置を露出させる貫通孔の第１の区間と、前記第２の絶縁層を貫通し、前記犠牲パターンの前記所定の平面位置とは少なくとも一部が異なる平面位置を露出させる貫通孔の第２の区間を形成する工程と、
前記第１又は第２の区間を介してエッチング液を浸入させることによって前記犠牲パターンを除去し、これにより、前記第１の区間と前記第２の区間を繋ぎ、深さ方向における空間高さが前記配線層の厚みと等しい、貫通孔の第３の区間を形成する工程と、を備えることを特徴とするセンサー用パッケージ基板の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019158046 | 2019-08-30 | ||
| JP2019158046 | 2019-08-30 | ||
| PCT/JP2020/032313 WO2021039888A1 (ja) | 2019-08-30 | 2020-08-27 | センサー用パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュール、並びに、センサー用パッケージ基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2021039888A1 JPWO2021039888A1 (ja) | 2021-03-04 |
| JP7384205B2 true JP7384205B2 (ja) | 2023-11-21 |
Family
ID=74685039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021542993A Active JP7384205B2 (ja) | 2019-08-30 | 2020-08-27 | センサー用パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュール、並びに、センサー用パッケージ基板の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7384205B2 (ja) |
| WO (1) | WO2021039888A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206348098U (zh) | 2016-12-21 | 2017-07-21 | 李玉贤 | 一种传感器 |
| CN110049419A (zh) | 2019-04-12 | 2019-07-23 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 硅麦克风 |
| CN110113687A (zh) | 2019-04-12 | 2019-08-09 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 硅麦克风 |
-
2020
- 2020-08-27 JP JP2021542993A patent/JP7384205B2/ja active Active
- 2020-08-27 WO PCT/JP2020/032313 patent/WO2021039888A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206348098U (zh) | 2016-12-21 | 2017-07-21 | 李玉贤 | 一种传感器 |
| CN110049419A (zh) | 2019-04-12 | 2019-07-23 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 硅麦克风 |
| CN110113687A (zh) | 2019-04-12 | 2019-08-09 | 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 | 硅麦克风 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021039888A1 (ja) | 2021-03-04 |
| JPWO2021039888A1 (ja) | 2021-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101319808B1 (ko) | 경연성 인쇄회로기판 제조 방법 | |
| US11053118B2 (en) | Sensor package substrate and sensor module having the same | |
| US20110018123A1 (en) | Semiconductor package and method of manufacturing the same | |
| KR20160032985A (ko) | 패키지 기판, 패키지 기판의 제조 방법 및 이를 포함하는 적층형 패키지 | |
| US11462447B2 (en) | Sensor package substrate, sensor module including the same, and electronic component embedded substrate | |
| US20170057808A1 (en) | Mems chip package and method for manufacturing the same | |
| US20040009629A1 (en) | Electrode forming method in circuit device and chip package and multilayer board using the same | |
| KR20140103787A (ko) | 칩 내장형 임베디드 인쇄회로기판 및 그 제조방법 | |
| JP7384205B2 (ja) | センサー用パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュール、並びに、センサー用パッケージ基板の製造方法 | |
| JP7207192B2 (ja) | センサー用パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュール、並びに、センサー用パッケージ基板の製造方法 | |
| JP7342445B2 (ja) | 電子部品内蔵基板及びその製造方法 | |
| US11393761B2 (en) | Circuit board and its manufacturing method | |
| JP7486934B2 (ja) | 回路基板 | |
| JP7546351B2 (ja) | 電子部品内蔵パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュール、並びに、電子部品内蔵パッケージ基板の製造方法 | |
| US12125754B2 (en) | Sensor package substrate, sensor module including the same, and electronic component embedded substrate | |
| TWI789781B (zh) | 具有腔部之電路基板及其製造方法 | |
| TWI741354B (zh) | 感測器用封裝基板及具備其之感測器模組暨內藏電子零件之基板 | |
| CN112447653B (zh) | 传感器用封装基板及具备其的传感器模块以及电子部件内置基板 | |
| KR101130608B1 (ko) | 반도체 패키지 및 그 제조방법 | |
| TWI767597B (zh) | 電子零件內藏式電路基板及其製造方法 | |
| KR20150134699A (ko) | 회로기판의 제조방법 | |
| KR20120048842A (ko) | 임베디드 패키지 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220826 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230627 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230720 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231010 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231023 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7384205 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |