JP7521258B2 - 基板ユニット、基板ユニットの製造方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
基板ユニット、基板ユニットの製造方法及び半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7521258B2 JP7521258B2 JP2020091584A JP2020091584A JP7521258B2 JP 7521258 B2 JP7521258 B2 JP 7521258B2 JP 2020091584 A JP2020091584 A JP 2020091584A JP 2020091584 A JP2020091584 A JP 2020091584A JP 7521258 B2 JP7521258 B2 JP 7521258B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- support
- wiring
- substrate
- release layer
- 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 110
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 63
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 25
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 102
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 102
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 61
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 37
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 33
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 22
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 237
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 29
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 15
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 14
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910007637 SnAg Inorganic materials 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 6
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 239000002335 surface treatment layer Substances 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- AHHWIHXENZJRFG-UHFFFAOYSA-N oxetane Chemical compound C1COC1 AHHWIHXENZJRFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 2
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910016570 AlCu Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 AlSiCu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000789 Aluminium-silicon alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N Maleimide Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1 PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- 238000009503 electrostatic coating Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007645 offset printing Methods 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
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1517—Multilayer substrate
- H01L2924/15172—Fan-out arrangement of the internal vias
- H01L2924/15174—Fan-out arrangement of the internal vias in different layers of the multilayer substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1517—Multilayer substrate
- H01L2924/15192—Resurf arrangement of the internal vias
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
- H01L2924/1815—Shape
- H01L2924/1816—Exposing the passive side of the semiconductor or solid-state body
- H01L2924/18161—Exposing the passive side of the semiconductor or solid-state body of a flip chip
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
このような半導体素子との接合端子の狭ピッチ化、FC-BGA基板内の配線の微細化に対応するため、いくつかの対応策が検討されている。
その一つは、シリコン基板上に微細な配線を形成した半導体素子接合用の基板(シリコンインターポーザ)を作成し、これをFC-BGA基板に接合する方式である。
また、シリコンインターポーザを用いずに、FC-BGA基板の表面をCMP(Chemical Mechanical Polishing、化学機械研磨)等で平坦化し、FC-BGA基板上に微細配線を形成する方式が特許文献1に開示されている。
さらに、支持体の上に微細な配線層を形成し、これをFC-BGA基板に搭載した後、支持基板を剥離することで狭ピッチな配線基板を形成する方式が特許文献2に開示されている。
この方式によれば、支持基板に保持された微細配線層に半導体素子を搭載するため、反り等の変形が少ない状態で半導体素子を実装することが可能である。
しかしながら、支持基板と微細配線層の間には剥離層が形成されており、支持体及び剥離層には上方の配線層を形成する際の熱履歴や、蓄積される応力に対する耐性が必要となる。このため、支持体には剛直性が求められるが、その結果、支持体と剥離層の界面において応力が集中しやすく、支持体と剥離層の界面において剥がれが生じやすいという問題があった。特に、剥離層上に微細配線層を形成する工程において、剥離層上に導体層を形成したときの応力に起因して剥離層への薬液の侵入が発生し、剥離工程前の段階で剥離層に剥がれが発生するという問題があった。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の発明の実施形態において説明される。
支持体と前記支持体の上方に剥離層を介して複数の第1配線基板が載置された基板ユニットであって、
前記第1配線基板の第1の表面には、少なくとも一つの半導体素子を接合するための電極が設けられており、
前記第1配線基板の第2の表面には、第2配線基板と接合するための電極が設けられており、
前記基板ユニットの周辺部における前記剥離層の上面または側面には樹脂層が形成されている。
支持体の上面に剥離層を形成する工程と、
前記支持体の周辺部の前記剥離層上面または側面に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層および前記剥離層の上方にシード層を形成する工程と、
前記シード層の上方に電解めっき層を形成する工程と、
前記電解めっき層と前記シード層を、前記樹脂層が露出するまで研磨し、第2配線基板と接合するための電極を形成する工程と、
露出した樹脂層及び電極の上面に、樹脂層と導体層の形成を繰り返して多層配線を得る工程と、
前記多層配線の最表面に半導体素子を接合するための電極を形成する工程と、
を含む。
前記第1配線基板に半導体素子を接合するする工程と、
前記第1配線基板と前記半導体素子の間隙を第1封止樹脂で封止する工程と、
前記第1配線基板と前記半導体素子の側面を第2封止樹脂で封止する工程と、
前記支持体から前記第1配線基板を剥離する工程と、
前記第1配線基板に前記半導体素子が接合された集合体を得る工程と、
前記集合体を第1配線基板単位で個片化する工程と
前記第1配線基板を前記第2配線基板に接合する工程と、
前記第1配線基板と前記第2配線基板の間隙を第3封止樹脂で封止する工程と、
を含む。
上記した以外の課題及び効果は以下の実施形態において説明される。
以下、図面を用いて、本発明の一実施形態に係る支持体を用いた配線基板の製造工程の一例を説明する。
なお、本開示において「支持体」とは、面を有する物体を意味し、「支持体の周辺部」とは、支持体の面における周辺部を意味する。
また、「上面」とは面や層の法線方向の表面を意味し、「側面」とは、上面ではない領域、つまり面や層の厚みの部分を意味する。さらに、上面の一部及び側面を合わせて「端部」ということがある。
また、「上方」とは、面又は層を水平に載置した場合の垂直上方の方向を意味する。
また、「平面形状」とは、上方から面又は層を視認した場合の形状を意味する。
さらに、「中心部」とは、面又は層の周辺部ではない中心部を意味する。そして、「中心方向」とは、面又は層の周辺部から面又は層の平面形状における中心に向かう方向を意味する。
図1(a)は、支持体1の上面に剥離層2が形成された状態を示す断面図であり、図1(b)は支持体1の上方から支持体1及び剥離層2を見た平面図である。
剥離層2は、支持体1の平面形状と同一の形状に形成されてもよいが、図1(b)に示すように、支持体1の端部には剥離層2を形成しなくともよい。
なお、図1に示すような、支持体1の周辺部において剥離層2が形成されない領域を作成するためには、支持体1の上面全体に剥離層2を形成した後に、支持体1の周辺部の剥離層を除去する工程によって得ることとしてもよい。
剥離層を除去する工程としては、支持体1の上面に剥離層2を形成する前に、支持体1の周辺部に保護膜を形成しておき、支持体1及び保護膜の上面に剥離層2を形成した後、保護膜を除去することによって、保護膜の上面に形成された剥離層を除去することによって、支持体1の周辺部の剥離層を除去することとしてもよい。
また、本実施形態では、図2に示すように、支持体1の上方には、複数の第1配線基板11が載置され、基板ユニットが形成されることとなる。
支持体1は、本実施形態では矩形の板状部材であるパネルを用いて説明するが、支持体1は、例えば、円形のウェハであってもよい。
具体的には、剥離層2は、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、オキセタン樹脂、マレイミド樹脂、及び、アクリル樹脂などの有機樹脂や、アモルファスシリコン、ガリウムナイトライド、金属酸化物層などの無機層から選ぶことが出来る。さらに剥離層2は光分解促進剤や光吸収剤、増感剤、フィラー等の添加剤を含有してもよい。
なお、剥離層2としてUV光などの光、例えばレーザー光によって剥離可能となる樹脂を用いる場合、支持体1が透光性であれば、剥離層2に光を照射する方向は、剥離層2を設けた側とは反対側の面から支持体1に光を照射してもよい。
また、支持体1に剥離層2形成する場合、支持体の端部に剥離層2が形成されず、支持体1が露出した領域を設けてもよい。
また、ガラスはCTE(coefficient of thermal expansion、熱膨張率)が小さく歪みにくいことから、パターン配置精度及び平坦性の確保に優れている。支持体1としてガラスを用いる場合、ガラスの厚さは、製造プロセスにおける反りの発生を抑制する観点から厚い方が望ましく、例えば0.7mm以上、好ましくは1.1mm以上の厚みである。
ガラスの種類としては、例えば石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、ソーダガラス、又は、サファイヤガラス等が用いることができる。
一方、剥離層2に熱によって発泡する樹脂を用いる等、支持体1を剥離する際に支持体1に光の透過性が必要でない場合は、支持体1には、歪みの少ない例えばメタルやセラミックスなどを用いることができる。
以下、本発明の一実施形態では、剥離層2としてUV光を吸収して剥離可能となる樹脂を用い、支持体1にはガラスを用いる例で説明する。
さらに、図3(b)に示すように、支持体1の側面の一部にも樹脂層3が形成されると剥離層2の剥離防止効果はさらに高まる。
なお、支持体1と樹脂層3が接している領域の中心方向の距離は2mm以上であることが望ましく、2mm以上の領域があれば、剥離層の剥離を効果的に防止することができる。
図4(a)は、図3(b)で説明したとおり、支持体1の面の上方に剥離層2および絶縁樹脂層3が形成されている。
電解銅めっきの厚みは、導体層5がFC-BGA基板12と接合用電極となり、はんだ接合されることを踏まえ、1μm以上、且つ、生産性の観点から30μm以下であることが望ましい。本発明の一実施形態では絶縁樹脂層3の開口部にはCu:9μmの厚みで電解銅めっきを施し、絶縁樹脂層3の上部にはCu:2μmの厚みで電解銅めっきを施している。
導体層の厚みが増すと、導体層の応力によって剥離層2が剥離しやすくなるが、本実施例では、支持体の周辺部に樹脂層を設けることにより、導体層5の厚さを5μm以上としても、剥離層の剥離を防止することができる。
また絶縁樹脂層3における開口部は、導体層5との接合がとなるように形成され、本発明の一実施形態では例えばφ10μmの開口として形成する。この開口部は多層配線の上下層をつなぐビア部の形状となる。
次いで、図5A(c)に示すように、シード層4の上面にレジストパターン6を形成する。その後、図5A(d)のように電解めっきにより導体層5を形成する。導体層5はビア部、及び、配線部となる。
電解めっきの種類としては、電解ニッケルめっき、電解銅めっき、電解クロムめっき、電解Pdめっき、電解金めっき、電解ロジウムめっき、電解イリジウムめっき等が挙げられるが、電解銅めっきであることが簡便で安価で、電気伝導性が良好であることから望ましい。
そして、図5A及び図5Bの工程を繰り返すと、剥離層2の上方に多層構造の配線を形成することができる。図6の例では、配線層を2層形成したものを例として示している。
この基板ユニットにおいて、剥離層2の上面部またはおよび側面に形成されている樹脂層の厚さは、20μm以上であることが好ましく、これによって、支持体の周辺部における剥離層2の剥離をより強固に防止することができる。
第1配線基板11への半導体素子10の搭載は、マウント&リフロー、TCB(Thermal Compression Bonding)などを使用して搭載する。TCBについては、はんだ接合後に第1封止樹脂15を毛細管現象で注入するTC-CUF(Thermal Compression Capillary Underfill)方式、フィルム状接合材料(NCF)や、接合前に液状の樹脂を予め配置し接合時に空間を充填する非導電ペースト(NCP)などを用いてもよい。
なお、図11では、図10に示した個片化後の半導体素子が接合された支持体1と第1配線基板11について天地を逆にした様式で表記している。
剥離層2がレーザー光18を照射して剥離可能な場合、支持体1が透光性であるので、その背面、すなわち、支持体1の第1配線基板とは逆側の側からレーザー光18を剥離層2に照射することにより、図11(b)に示すように、支持体1を取り外すことが可能となる。
本実施形態では、FC-BGA基板12に半導体素子10を搭載した第1配線基板11を搭載しマウント&リフロー方式でFC-BGA基板12と半導体素子10を搭載した第1配線基板11とのはんだ接合を行い、第3封止樹脂17を毛細管現象でFC-BGA基板12と第1配線基板11の隙間に注入する。この結果、図14に示すように、本発明の半導体装置19を得ることができる。
次に、上述したような基板ユニットの構成とその製造方法を用いた場合の作用効果について説明する。
しかも、絶縁樹脂層3の内部に膜厚の大きな導体層5を形成した場合であっても、絶縁樹脂層によって導体層による応力を緩和することが可能なことから、剥離層の剥離を抑制することが可能となる。
剥離層上に絶縁樹脂層を形成せずに導体層を形成した構成とその製造方法について、比較例として図15を参照して説明する。図15の(a)は剥離層上にシード層を形成した状態を示す断面図、(b)はレジストパターンを形成した状態を示す断面図、(c)は導体層を形成した状態を示す断面図、(d)はレジストパターンを除去した状態を示す断面図、(e)は不要なシード層をエッチング除去した状態を示す断面図である。
また、剥離層2上に絶縁樹脂層がなく導体層5が形成されると、絶縁樹脂層の応力緩和効果が得られないため、導体層5の応力によっての剥離層2および導体層5の一部が剥離するおそれがある。さらに、配線層の形状によっては端部に導体層5が形成されることがあり、端部にCu等の金属のような弾性率の高い材料が配置されると、端部に強い応力がかかり剥離層2の剥がれが一層発生しやすくなる。
本実施形態の効果の確認として、実施例の第1配線基板11の作製と比較例での第1配線基板の作製を実施した。比較例で作製した第1配線基板では、支持体1と剥離層2が意に反して剥離することがあり、剥離層2自体が破損することが観察された。また、導体層5も剥離することがあった。
一方、本発明の実施形態で作製した第1配線基板11では剥離は観察されず、第1配線基板は支持体1及び剥離層2に密着していた。
2 剥離層
3 樹脂層(絶縁樹脂層)
4 シード層
5 導体層
6 レジストパターン
7 表面処理層
8 半導体素子搭載用電極
9 FC-BGA基板との接合用電極
10 半導体素子
11 第1配線基板
11A 基板ユニット
12 FC-BGA基板(第2配線基板)
13 半導体素子と第1配線基板とのはんだ接合部
14 第1配線基板とFC-BGA基板とのはんだ接合部
15 第1封止樹脂
16 第2封止樹脂
17 第3封止樹脂
18 レーザー光
19 半導体装置
Claims (14)
- 支持体と
前記支持体の上方に剥離層を介して複数の第1配線基板が載置された基板ユニットであって、
前記第1配線基板の第1の表面には、少なくとも一つの半導体素子を接合するための電極が設けられており、
前記第1配線基板の第2の表面には、第2配線基板と接合するための電極が設けられており、
前記支持体の周辺部における前記剥離層の上面および側面には樹脂層が形成されており、
前記樹脂層は絶縁樹脂層であって、前記第1配線基板の絶縁樹脂層として用いることを特徴とする基板ユニット。 - 前記支持体の周辺部において、前記剥離層が形成されず、前記支持体と前記樹脂層が接している領域を有することを特徴とする請求項1に記載の基板ユニット。
- 前記支持体の側面の一部に樹脂層が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の基板ユニット。
- 前記支持体の周辺部において、前記支持体と前記樹脂層が接している領域の中心方向の長さは2mm以上であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の基板ユニット。
- 前記絶縁樹脂層の内部に、導体層が形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の基板ユニット。
- 前記導体層の厚さは5μm以上であることを特徴とする請求項5に記載の基板ユニット。
- 前記絶縁樹脂層は感光性樹脂からなることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の基板ユニット。
- 前記絶縁樹脂層の厚さは20μm以上であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の基板ユニット。
- 前記剥離層は、平面形状における角部に面取りした領域を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の基板ユニット。
- 支持体の上方に複数の第1配線基板が載置された基板ユニットの製造方法において、
支持体の上面に剥離層を形成する工程と、
前記支持体の周辺部における前記剥離層の上面および側面に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層および前記剥離層の上方にシード層を形成する工程と、
前記シード層の上方に電解めっき層を形成する工程と、
前記電解めっき層と前記シード層を、前記樹脂層が露出するまで研磨し、第2配線基板と接合するための電極を形成する工程と、
露出した前記樹脂層及び電極の上面に、樹脂層と導体層の形成を繰り返して多層配線を得る工程と、
前記多層配線の最表面に半導体素子を接合するための電極を形成する工程と、
を含み、各工程をこの順番で実行することを特徴とする基板ユニットの製造方法。 - 前記剥離層は、前記支持体の周辺部において形成されない領域を有する
ことを特徴とする請求項10に記載の基板ユニットの製造方法。 - 前記支持体の周辺部において前記剥離層を除去する工程を含む
ことを特徴とする請求項11に記載の基板ユニットの製造方法。 - 前記支持体の上面に前記剥離層を形成する工程の前に、前記支持体の上面に保護膜を形成する工程と、
剥離層を形成する工程の後に、前記保護膜を除去し、前記保護膜上の剥離層を除去する工程を有する
ことを特徴とする請求項12に記載の基板ユニットの製造方法。 - 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の基板ユニットを用いた半導体装置の製造方法において、
前記第1配線基板に前記半導体素子を接合する工程と、
前記第1配線基板と前記半導体素子の間隙を第1封止樹脂で封止する工程と、
前記第1配線基板と前記半導体素子の側面を第2封止樹脂で封止する工程と、
前記支持体から前記第1配線基板を剥離する工程と、
前記第1配線基板に前記半導体素子が接合された集合体を得る工程と、
前記集合体を第1配線基板単位で個片化する工程と
前記第1配線基板を前記第2配線基板に接合する工程と、
前記第1配線基板と前記第2配線基板の間隙を第3封止樹脂で封止する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020091584A JP7521258B2 (ja) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 基板ユニット、基板ユニットの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020091584A JP7521258B2 (ja) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 基板ユニット、基板ユニットの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021190473A JP2021190473A (ja) | 2021-12-13 |
JP7521258B2 true JP7521258B2 (ja) | 2024-07-24 |
Family
ID=78847455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020091584A Active JP7521258B2 (ja) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 基板ユニット、基板ユニットの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7521258B2 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002170883A (ja) | 2000-12-01 | 2002-06-14 | Nec Corp | 半導体装置における配線構造の製造方法 |
JP2014022665A (ja) | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 支持体及びその製造方法、配線基板の製造方法、電子部品装置の製造方法、配線構造体 |
JP2016042543A (ja) | 2014-08-19 | 2016-03-31 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation | 回路基板の形成方法 |
JP2017034225A (ja) | 2015-04-28 | 2017-02-09 | 大日本印刷株式会社 | デバイス層製造方法、分離装置、積層体が巻き取られた巻回体、積層体、及び分離方法 |
JP2019140150A (ja) | 2018-02-06 | 2019-08-22 | アオイ電子株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2020077696A (ja) | 2018-11-06 | 2020-05-21 | 凸版印刷株式会社 | 配線基板、及びそれを用いた半導体装置 |
-
2020
- 2020-05-26 JP JP2020091584A patent/JP7521258B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002170883A (ja) | 2000-12-01 | 2002-06-14 | Nec Corp | 半導体装置における配線構造の製造方法 |
JP2014022665A (ja) | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 支持体及びその製造方法、配線基板の製造方法、電子部品装置の製造方法、配線構造体 |
JP2016042543A (ja) | 2014-08-19 | 2016-03-31 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation | 回路基板の形成方法 |
JP2017034225A (ja) | 2015-04-28 | 2017-02-09 | 大日本印刷株式会社 | デバイス層製造方法、分離装置、積層体が巻き取られた巻回体、積層体、及び分離方法 |
JP2019140150A (ja) | 2018-02-06 | 2019-08-22 | アオイ電子株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2020077696A (ja) | 2018-11-06 | 2020-05-21 | 凸版印刷株式会社 | 配線基板、及びそれを用いた半導体装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021190473A (ja) | 2021-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11974404B2 (en) | Method of producing circuit boards | |
US20230395395A1 (en) | Board unit with support, board unit, and method of producing board unit with support | |
JP2022092505A (ja) | 基板ユニット、基板ユニットの製造方法及び半導体装置の製造方法 | |
US20230254983A1 (en) | Wiring board and method of producing wiring board | |
JP2021114534A (ja) | 配線基板および配線基板の製造方法 | |
JP7351107B2 (ja) | 配線基板及び配線基板の製造方法 | |
JP7521258B2 (ja) | 基板ユニット、基板ユニットの製造方法及び半導体装置の製造方法 | |
JP7528455B2 (ja) | 配線基板及び配線基板の製造方法 | |
JP7552102B2 (ja) | 配線基板及び配線基板の製造方法 | |
JP7512644B2 (ja) | 配線基板及び配線基板の製造方法 | |
JP7516803B2 (ja) | 半導体装置、及び半導体装置の製造方法 | |
JP7528578B2 (ja) | 支持体付き基板ユニット、基板ユニット、半導体装置、および、支持体付き基板ユニットの製造方法 | |
US20240224421A1 (en) | Wiring board unit and method for designing the same | |
US20240234280A1 (en) | Substrate with support and semiconductor device | |
JP7491000B2 (ja) | 配線基板および配線基板の製造方法 | |
JP7508879B2 (ja) | 支持体付き配線基板、配線基板、及び半導体装置 | |
JP2023046275A (ja) | 配線基板ユニットおよび配線基板ユニットの製造方法 | |
JP2021197403A (ja) | 多層配線基板及び多層配線基板の製造方法 | |
JP2022015429A (ja) | 多層配線基板及び多層配線基板の製造方法 | |
CN117981072A (zh) | 布线基板单元及其设计方法 | |
JP2020191380A (ja) | 配線基板の製造方法 | |
JP2020191397A (ja) | 複合配線基板及びその製造方法 | |
CN116711067A (zh) | 带支撑体的基板单元、基板单元以及带支撑体的基板单元的制造方法 | |
JP2022034306A (ja) | 多層配線基板および多層配線基板の製造方法 | |
JP2021150306A (ja) | 配線基板及び配線基板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230417 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240229 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240402 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240521 |
|
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: 20240611 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240624 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7521258 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |