JPH11224919A

JPH11224919A - 半導体装置用基板

Info

Publication number: JPH11224919A
Application number: JP11080098A
Authority: JP
Inventors: Toshio Ofusa; 俊雄大房; Tetsuo Mochizuki; 哲郎望月; Takashi Nakamura; 高士中村; Toshiaki Ishii; 俊明石井; Keisuke Okabe; 啓介岡部
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 1999-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、低コスト化と高密度化を同時に実
現することを図る。【解決手段】支持基板２１に貫通スルーホール２５よ
りも大きい径の貫通孔２３が形成され、貫通孔に絶縁樹
脂２４が充填されてなる充填部２６が形成され、絶縁樹
脂を露光又はレーザ照射する工程により、充填部に小径
の貫通スルーホール２５が形成される構造を設け、小径
ドリルを用いる工程を無くした半導体装置用基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、支持基板の両側の
配線層を高密度で接続可能な半導体装置用基板に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子手帳や携帯電話等に代表され
るように、電子機器は、小型化、携帯化の傾向にある。
これに伴い、ＬＳＩ等を搭載するためのプリント配線板
のような半導体装置用基板も、例えば特開平７−１６２
１５４号公報に示されるように、より一層の高密度化が
図られている。

【０００３】図１２は係る半導体装置用基板の工程断面
図を模式的に示す図である。例えば図１２（ａ）に示
すように、両面に銅箔１ａが貼着されて内部にガラスク
ロス（ガラスエポキシ部）２を含んだ支持基板３にφ
０．３ｍｍのドリルを用いて孔４ａがあけられ、図１２
（ｂ）に示すように、孔４ａ内にめっきが施されて貫通
スルーホール４が形成される。なお、ドリルは、φ０．
３ｍｍ径に限らず、φ０．２５〜φ０．３５ｍｍ程度の
径のものが適宜使用される。

【０００４】続いて、図１２（ｃ）に示すように、支持
基板３の両面がエッチングされ、銅箔１ａが所定の配線
パターンをもつ下側配線層１に形成される。また、下側
配線層１は、その上層に形成される絶縁層との密着力を
向上させるための黒化処理が施される。

【０００５】次に、図１２（ｄ）に示すように、支持基
板３の両面全体に絶縁層５が形成される。この絶縁層５
は、例えば露光・現像により、下側配線層との電気的な
コンタクトをとるためのバイアホール６が形成される。
また、無電解めっき、電解めっきにより銅層が形成さ
れ、銅層がレジスト塗布、露光・現像、エッチングによ
り選択的に除去されて所定の配線パターンをもつ上側配
線層７が形成される。

【０００６】続いて図１２（ｅ）に示すように、支持基
板３の両面全体にソルダレジスト８が形成され、半導体
装置用基板が完成する。しかる後、図１３に示すよう
に、複数の半導体チップ９が搭載され、リードフレーム
１０の接続、絶縁樹脂１１による封止などが行なわれ、
ＭＣＭ（multi chip module ）が完成する。

【０００７】また、係る特開平７−１６２１５４号公報
には、図１４に示すように、片面のみにビルドアップ層
を有する構造も開示されている。なお、図１４中のリー
ドフレーム１０は、半導体装置用基板と親基板となるプ
リント配線板とを接続する手段である。

【０００８】また、通常のプリント配線板であっても、
多層配線板では、図１２（ａ）〜（ｃ）と同様に、貫通
スルーホールが形成される。但し、多層配線板の場合、
前述したＭＣＭとは異なり、例えば、内層に配線パター
ンの形成された材料と外層になる材料とが互いに接着剤
で加熱、加圧されて多層化される工程を経ている。ま
た、貫通スルーホールの形成後、両面にソルダレジスト
層が形成される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような半導体装置用基板は、支持基板３にドリルで貫通
スルーホール４を形成する工程に起因し、次の（１）〜
（４）に示すような問題がある。（１）半導体装置用基板は、製造コストの大部分が小径
ドリルの孔あけ加工に要する小径ドリル代であるため、
ドリルの使用に応じてコストを上昇させる問題がある。（２）また、通常、ドリル加工は、コスト低減の観点か
ら３枚の基板を重ねた状態で行なわれる。このため、φ
０．２ｍｍやそれ以下の径のドリル加工を安定して行な
うのは困難であり、φ０．２５〜φ０．３ｍｍがドリル
径の最小限界である問題がある。さらに、径が小さくな
る程、コストを指数関数的に上昇させる問題がある。（３）また、支持基板３は、ドリル加工によって大きな
ストレスを受けるため、これ以上、貫通スルーホール４
のピッチ（０．８〜１．３ｍｍ程度）を狭めることがで
きない問題がある。また、支持基板３にガラスクロス２
が含まれるため、貫通スルーホール４間でマイグレーシ
ョンが発生し易く、これによっても、現状のスルーホー
ル間隙（０．５〜１ｍｍ程度）を狭めることができな
い。すなわち、ドリル加工のストレスや材料に起因した
マイグレーションによって、貫通スルーホール３のピッ
チの狭小化に限界がある問題がある。（４）小径ドリルの孔位置の精度が低いため、ランド切
れの発生を阻止するには、ドリル径に１００〜２００μ
ｍ以上の余裕分を加えた径をもつ大きなランドを形成す
る必要がある。このため、小径化、狭ピッチ化の限界を
考慮すると、図１５に示すように、φ０．３ｍｍのスル
ーホールＴＨ^* を囲むφ０．６ｍｍのランドＬ^* が０．
８ｍｍピッチＰ^* （及び０．２ｍｍ間隙Ｇ^* ）で格子状
に形成されるというパターンの最小限界が決まってしま
う。すなわち、係る最小限界を越えてはパターン自体の
高密度化を図れない問題がある。本発明は上記実情を考慮してなされたもので、低コスト
化と高密度化を同時に実現し得る半導体装置用基板を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、表裏の
導通を図るための貫通スルーホールを形成するドリル孔
が小径で且つ多数あるため、高いドリル代を要すると共
に、これ以上の小径化が困難であることが考慮されてい
る。すなわち、本発明は、小径のドリル加工を無くし、
支持基板のガラスエポキシ部を貫通する小径の貫通スル
ーホールを無くしてコストの低廉化を図るものである。
具体的には、支持基板が径の大きなドリルやパンチで孔
あけ加工されて貫通孔が形成され、この貫通孔に絶縁樹
脂が埋込まれて充填部が形成され、この充填部にレーザ
等の方法で小径の貫通スルーホールが形成される構成と
なっている。

【００１１】さて以上のような本発明の骨子に基づいて
具体的には以下のような手段が講じられる。請求項１に
対応する発明は、支持基板と、前記支持基板の少なくと
も両面に形成された配線層と、前記支持基板に形成され
た貫通孔に絶縁樹脂が充填・硬化されてなり、且つ導電
性の貫通スルーホールが設けられた充填部とを備えた半
導体装置用基板である。

【００１２】また、請求項２に対応する発明は、請求項
１に対応する半導体装置用基板において、前記両面の配
線層としては、当該配線層を保護するソルダレジスト層
に覆われ、前記充填部の絶縁樹脂としては、前記ソルダ
レジスト層と同じ材料である半導体装置用基板である。

【００１３】さらに、請求項３に対応する発明は、支持
基板と、前記支持基板に形成された貫通孔に絶縁樹脂が
充填・硬化されてなり、且つ導電性の貫通スルーホール
が設けられた充填部と、前記支持基板の両面で夫々前記
貫通スルーホールに電気的に接続された下側配線層と、
前記支持基板の少なくとも一方の面上にて少なくとも前
記下側配線層を覆うように形成され、且つ前記下側配線
層に電気的に接続するためのバイアホールを有する絶縁
層と、前記絶縁層上に形成され、前記バイアホールを経
由して前記下側配線層に電気的に接続される上側配線層
とを備えた半導体装置用基板である。

【００１４】また、請求項４に対応する発明は、請求項
３に対応する半導体装置用基板において、前記充填部の
絶縁樹脂としては、前記絶縁層の絶縁樹脂と同じ材料で
ある半導体装置用基板である。

【００１５】さらに、請求項５に対応する発明は、請求
項１乃至請求項４のいずれか１項に対応する半導体装置
用基板において、前記充填部としては、複数の貫通スル
ーホールを備えた半導体装置用基板である。

【００１６】また、請求項６に対応する発明は、請求項
１乃至請求項５のいずれか１項に対応する半導体装置用
基板において、一方の面の表面に位置する配線層に、格
子状に形成された外部接続用端子を有する半導体装置用
基板である。

【００１７】さらに、請求項７に対応する発明は、請求
項６に対応する半導体装置用基板において、前記充填部
としては、前記外部接続用端子の間に配置されている半
導体装置用基板である。（補足説明）配線層としては、下側配線層及び上側配線
層以外にも、支持基板を多層配線板としてその内層に形
成されてもよい。この支持基板内層に形成された配線層
は、貫通スルーホールを介して支持基板両面の下側配線
層に電気的に接続される。

【００１８】また、充填部を構成する貫通孔の穴あけ方
法は、例えばドリル又は打抜きが使用可能となってい
る。充填部での貫通スルーホールの形成方法は、貫通孔
に充填した液状の感光性絶縁樹脂に露光・現像を用いて
あける方法、レーザであける方法（この場合、感光性で
なくてもよい）、プラズマエッチング等の方法がある。
なお、液状の絶縁樹脂の硬化工程は、貫通スルーホール
用の孔をあける前後を問わない。すなわち、硬化させて
からレーザ等で孔あけ加工してもよく、一方、仮乾燥さ
せ、露光・現像で孔あけ加工後に、加熱等で完全硬化さ
せてもよい。

【００１９】貫通スルーホールの「貫通」は、支持基板
を貫通するという意味であり、半導体装置用基板を貫通
するという意味ではない。貫通スルーホールは、一つ
の充填部内に１つ以上の任意の個数が形成される。

【００２０】支持基板としては、例えば、ガラスクロス
に対してエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はアクリル樹
脂等を含浸させた基板のように、剛性をもつものが製造
の容易性の観点から好ましいが、ポリイミドテープのよ
うに剛性をもたないものでもよい。

【００２１】また、支持基板は、両面だけに配線層を有
する構成、あるいは両面の配線層に加えて内層配線層も
有する構成（多層配線板）のいずれも適宜使用可能とな
っている。絶縁樹脂から形成された絶縁層及び上側配線
層は、ビルドアップ層を構成するが、このビルドアップ
層は、支持基板の少なくとも片面に設けられ、所望によ
り、支持基板の両面に設けられる。また、ビルドアップ
層は、複数層でもよく、支持基板の両面で互いに異なる
層数で設けてもよい。

【００２２】絶縁樹脂は、従来同様に、エポキシ系、ポ
リイミド系又はアクリル系等の材料が適宜使用され、ま
た、感光性を有する材料でも使用可能である。なお、ビ
ルドアップ層の絶縁層の形成に用いる絶縁樹脂と、充填
部の形成に用いる絶縁樹脂とは互いに同一材料のものを
用いることが、熱膨張係数の差に起因するビルドアップ
層−充填部間の剥離を阻止する観点から好ましい。（作用）従って、請求項１に対応する発明は以上のよう
な手段を講じたことにより、支持基板に貫通スルーホー
ルよりも大きい径の貫通孔が形成され、貫通孔に絶縁樹
脂が充填されてなる充填部が形成され、充填部に小径の
貫通スルーホールが形成される構成としたので、ドリル
では形成困難な小径の貫通スルーホールを有し、小径の
ランドであってもランド切れを起こさないため、小型化
されたランドを有する高密度な半導体装置用基板を得る
ことができる。またランド切れがないため、接続信頼性
も高い。また小径ドリルを用いた工程を無くすことがで
きるため、小径の貫通スルーホールを低コストで形成で
きる。よって、半導体装置用基板の高密度化、高信頼性
と低コスト化を同時に実現させることができる。なお、
この半導体装置用基板は、ビルドアップ基板に限定され
ず、一般のプリント配線板にも適用させることができ
る。

【００２３】また、請求項２に対応する発明は、両面の
配線層が該配線層を保護するソルダレジスト層に覆わ
れ、充填部の絶縁樹脂がソルダレジスト層と同じ材料で
あるので、請求項１に対応する作用に加え、充填部とソ
ルダレジスト層との熱膨張係数を等しくできるため、熱
膨脹係数の差による充填部とソルダレジスト層間での剥
離を阻止して信頼性を向上させることができる。

【００２４】さらに、請求項３に対応する発明は、支持
基板に貫通スルーホールよりも大きい径の貫通孔が形成
され、貫通孔に絶縁樹脂が充填されてなる充填部が形成
され、充填部に小径の貫通スルーホールが形成される構
成であり、且つ下側配線層、絶縁層及び上側配線層を有
する構成であるので、請求項１に対応する作用と同様の
作用を奏するビルドアップ基板を実現することができ
る。。

【００２５】また、請求項４に対応する発明は、充填部
の絶縁樹脂が絶縁層の絶縁樹脂と同じ材料であるので、
請求項３に対応する作用に加え、充填部と絶縁層との熱
膨張係数を等しくできるため、熱膨脹係数の差による充
填部とビルドアップ層間での剥離を阻止して信頼性を向
上でき、また、ビルドアップ層の最初の絶縁層と同時に
加工できるので、容易に製造することができる。

【００２６】さらに、請求項５に対応する発明は、充填
部に複数の貫通スルーホールを備えた構成としたので、
請求項１乃至請求項４のいずれかに対応する作用に加
え、狭いピッチで小径の貫通スルーホールを形成できる
ため、より一層、高密度な配線を実現させることができ
る。特に、ＣＳＰ（チップ・サイズ・パッケージ）のよ
うに、小さい面積に多数の貫通スルーホールを形成する
ようなものは一層効果的である。

【００２７】また、請求項６に対応する発明は、一方の
面の表面に位置する配線層に、格子状に形成された外部
接続用端子を有するので、請求項１乃至請求項５のいず
れかに対応する作用に加え、ＢＧＡ（ボール・グリッド
・アレー）又はＬＧＡ（ランド・グリッド・アレー）等
のエリアアレイ用基板を実現することができる。

【００２８】さらに、請求項７に対応する発明は、充填
部が外部接続用端子の間に配置されているので、請求項
６に対応する作用に加え、さらに、配線の高密度化を図
ることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。（第１の実施形態）図１は本発明の第１の実施形態に係
る半導体装置用基板の構成を示す断面図である。この半
導体装置用基板は、ガラスエポキシ部の如き絶縁板２０
の表面に銅層２１を有する支持基板２２と、支持基板２
２に形成された貫通孔２３に絶縁樹脂２４が充填・硬化
されてなり、且つ導電性の複数の貫通スルーホール２５
が設けられた充填部２６と、支持基板の両面で夫々貫通
スルーホール２５に電気的に接続された下側配線層２７
と、下側配線層２７を覆うように形成された絶縁性のソ
ルダレジスト層３１とを備えている。

【００３０】ここで、支持基板２２は、ガラスエポキシ
部の両面に銅層２１が貼着された０．４ｍｍ厚の銅張積
層板（ＣＣＬ−ＥＬ１７０；三菱ガス化学製）が使用さ
れる。絶縁樹脂２４は、液状の樹脂インキ（太陽イン
キ；ＰＳＲ−４０００）が使用される。充填部２６は、
高密度化の観点から複数の貫通スルーホール２５を備え
ているが、回路設計などに応じて適宜、１つの貫通スル
ーホール２５を備えたものとしてもよい。

【００３１】ソルダレジスト層３１は、熱膨脹係数の差
による充填部２６からの剥離を阻止する観点から、充填
部２６の絶縁樹脂２４と同じ材料の使用が好ましい。ま
た、この実施形態では、両面配線基板を例にとって説明
しているが、複数枚の銅張積層板を加熱、加圧して得ら
れる多層配線板を用いれば、さらに高密度な配線が可能
となる。その場合、層間の接続にはブラインドビアホー
ルで接続を行なうことが好ましい。

【００３２】次に、このような半導体装置用基板の製造
方法及び作用を説明する。図２（ａ）に示すように、支
持基板２２は、貫通スルーホール２５が形成される部分
を含む領域がφ０．９ｍｍのドリルで孔あけされ、貫通
孔２３が形成される。

【００３３】次に、図２（ｂ）に示すように、貫通孔２
３内に絶縁樹脂２４がスクリーン印刷で埋込まれ、表面
にべとつきが無くなるまで、加熱乾燥される。また、両
面にフィルムマスクが重ね合され、約８００ｍＪ／ｃｍ
² の露光量で紫外線が照射される。

【００３４】紫外線の照射後、１％炭酸ナトリウム溶液
がスプレーで吹き付けられ、紫外線の非照射部分の絶縁
樹脂２４が除去される。これにより、図２（ｃ）に示す
ように、φ０．９ｍｍでドリルした貫通孔２３部分にφ
０．２ｍｍの貫通スルーホール２５となる孔（φ０．３
ｍｍのランド径）２５ａが０．２ｍｍ間隔で形成され
る。

【００３５】なお、従来とは異なり、ドリルを用いずに
絶縁樹脂の露光によって、小径の貫通スルーホール２５
となる孔２５ａが形成されるので、低コスト化及び高密
度化を図ることができる。

【００３６】次に、図２（ｄ）に示すように、無電解銅
めっきが施されて支持基板２２の表面に約０．５μｍの
薄い銅膜が形成され、さらに、電解銅めっきが施されて
表面の銅層２７ａの厚さが約２０μｍに増加される。こ
こで、導電性の貫通スルーホール２５が形成される。

【００３７】以下、レジスト塗布、露光・現像、エッチ
ングという通常のプロセスで銅層がパターニングされ、
図２（ｅ）に示すように、下側配線層２７が形成され
る。図１に示したように、絶縁樹脂２４と同じ材料（太
陽インキ；ＰＳＲ−４０００）を用いて、両面にスクリ
ーン印刷を行ない、露光、現像によってパターニングす
ることにより、ソルダレジスト層３１を形成した。

【００３８】上述したように本実施形態によれば、支持
基板２２に貫通スルーホール２３よりも大きい径の貫通
孔２３が形成され、貫通孔２３に絶縁樹脂２４が充填さ
れてなる充填部２６が形成され、絶縁樹脂２４の露光に
より、充填部２６に小径の貫通スルーホール２５が形成
される構成としたので、小径ドリルを用いた工程を無く
すことができる。

【００３９】これにより、小径の貫通スルーホール２５
を低コストで形成でき、ドリルでは形成困難な小径（φ
０．２ｍｍ以下）の貫通スルーホール２５をも形成で
き、小径のランドであってもランド切れを起こさずに形
成することができる。よって、半導体装置用基板のコス
ト低減と高密度化を同時に実現させることができる。

【００４０】具体的には、φ０．２ｍｍやφ０．１５ｍ
ｍの貫通スルーホールを安定して容易に形成することが
できる。また、ビットのあばれに起因する穴ずれが、従
来では±３０μｍ程度以上となるのに対し、本実施形態
では±５μｍ以内に収まるので、ランド切れを無くすこ
とができる。

【００４１】さらに、貫通スルーホール２５のピッチを
従来の０．７ｍｍ程度から本発明では０．３５〜０．４
ｍｍ程度に縮小させることができる。このピッチの値
は、従来の１／２〜１／３に縮小されている。また、隣
の貫通スルーホール２５との間隙を０．２ｍｍ程度に縮
小することができる。

【００４２】さらに、充填部２６に複数の貫通スルーホ
ール２５を備えた構成としたので、狭いピッチで小径の
貫通スルーホール２５を形成できるため、より一層、高
密度な配線を実現させることができる。

【００４３】また、従来のφ０．２５〜φ０．３５ｍｍ
程度の細い径で高い価格のビットに代えて、例えばφ
０．９ｍｍのようにドリル穴φ０．３５ｍｍ以上で価格
１／３以下の安いビットが使用可能となる。

【００４４】さらに、充填部２６の絶縁樹脂２４がソル
ダレジスト層３１の絶縁樹脂と同じ材料であるので、充
填部２６とソルダレジスト層３１との熱膨張係数を等し
くできるため、熱膨脹係数の差による充填部２６とソル
ダレジスト層３１との間での剥離を阻止して信頼性を向
上できる。

【００４５】なお、この半導体装置用基板は、一般のプ
リント配線板に限定されず、ビルドアップ基板にも適用
させることができる。（第２の実施形態）図３は本発明の第２の実施形態に係
る半導体装置用基板の構成を示す断面図であり、図１と
同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。なお、以
下の各実施形態も同様にして重複した説明を省略する。

【００４６】本実施形態は、第１の実施形態の変形形態
であり、ビルドアップ法を用いた構造であって、具体的
には図３に示すように、ソルダレジスト層３１に代え
て、支持基板２２の少なくとも一方の面上にて少なくと
も下側配線層２７を覆うように形成され、且つ下側配線
層２７に電気的に接続するためのバイアホール２８を有
する絶縁層２９を備えており、さらに、絶縁層２９上に
形成され、バイアホール２８を経由して下側配線層２７
に電気的に接続される上側配線層３０を有している。

【００４７】なお、図３中、支持基板２２、絶縁樹脂２
４及び充填部２６の構成は、夫々前述した通りである。
ここで、絶縁樹脂２４は充填部２６及び絶縁層２９の両
者の形成に夫々用いられる。

【００４８】次に、このような半導体装置用基板の製造
方法及び作用を説明する。始めに、図２（ａ）〜図２
（ｅ）を用いて前述した通り、支持基板２２における貫
通孔２３の形成から下側配線層２７の形成までの工程が
行われる。

【００４９】続いて、下側配線層２７の形成の後、貫通
スルーホール２５の穴内に、絶縁樹脂２４と同じ樹脂イ
ンキがスクリーン印刷で埋め込まれる。次いで、絶縁樹
脂がスピンコートにより全面に塗布され、加熱乾燥、レ
ジスト塗布、露光・現像、エッチングという前述同様の
プロセスによりパターニングされ、図４（ａ）に示すよ
うに、下側配線層２７を覆い且つバイアホール２８を有
して絶縁層２９が形成される。さらに、無電解銅めっき
及び電解銅めっきによる全面への銅層形成後、前述同様
の通常プロセスにより銅層がパターニングされ、図４
（ｂ）に示すように、絶縁層２９上に上側配線層３０が
形成される。さらに、図４（ｃ）に示すように、ランド
を残して上側配線層３０及び絶縁層２９上にソルダレジ
スト層３１が形成され、半導体装置用基板が完成する。
しかる後、前述同様に、半導体チップ３２の搭載、リー
ドフレーム３３の接続、絶縁樹脂３４による封止などの
工程により、図５に示すように、半導体装置が完成す
る。

【００５０】上述したように本実施形態によれば、支持
基板２２に貫通スルーホール２３よりも大きい径の貫通
孔２３が形成され、貫通孔２３に絶縁樹脂２４が充填さ
れてなる充填部２６が形成され、絶縁樹脂２４の露光に
より、充填部２６に小径の貫通スルーホール２５が形成
される構成としたので、小径ドリルを用いた工程を無く
すことができる。

【００５１】これにより、小径の貫通スルーホール２５
を低コストで形成でき、ドリルでは形成困難な小径の貫
通スルーホール２５をも形成でき、小径のランドであっ
てもランド切れを起こさずに形成することができる。よ
って、半導体装置用基板のコスト低減と高密度化を同時
に実現させることができる。

【００５２】具体的には、φ０．２ｍｍやφ０．１５ｍ
ｍの貫通スルーホールを安定して容易に形成することが
できる。貫通スルーホール２５のピッチを従来の０．７
ｍｍ程度から本発明では０．３５〜０．４ｍｍ程度に縮
小させることができる。このピッチの値は、従来の１／
２〜１／３に縮小されている。また、隣の貫通スルーホ
ール２５との間隙を０．２ｍｍ程度に縮小することがで
きる。

【００５３】さらに、充填部２６に複数の貫通スルーホ
ール２５を備えた構成としたので、狭いピッチで小径の
貫通スルーホール２５を形成できるため、より一層、高
密度な配線を実現させることができる。

【００５４】さらに、充填部２６の絶縁樹脂２４が絶縁
層２９の絶縁樹脂と同じ材料であるので、充填部２６と
絶縁層２９との熱膨張係数を等しくできるため、熱膨脹
係数の差による充填部２６とビルドアップ層間での剥離
を阻止して信頼性を向上でき、また、ビルドアップ層の
最初の絶縁層２９と同時に加工できるので、容易に製造
することができる。（第３の実施形態）次に、本発明の第３の実施形態に係
る半導体装置用基板について図３〜図５を参照しながら
説明する。

【００５５】なお、本実施形態は、図３に示す構造を若
干異なる製造方法により実現するものであり、第２の実
施形態との重複した説明は省略する。すなわち本実施形
態は、絶縁樹脂２４として、ＰＳＲ−４０００に代え
て、アサヒ化研製のDPR-105 が使用されている。

【００５６】また、図２（ａ）〜（ｂ）に示す貫通孔２
３の形成並びに絶縁樹脂２４の埋込み後、露光を用いた
孔あけ工程に代えて、レーザ照射工程により、図２
（ｃ）に示すように、貫通スルーホール２５となる孔２
５ａが形成されている。

【００５７】ここで、レーザ照射工程は、ＥＳＩ社のレ
ーザ加工装置（Ｍｏｄｅｌ５１００ＬａｓｅｒＰ
ｒｏｃｅｓｓｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）が使用され、φ１
５０ｍｍ（ランド径２００μｍ）、ピッチ３５０μｍの
孔あけが行なわれる。なお、このレーザ光のビーム径は
約２５μｍのため、スパイラル状にビームを振りながら
孔あけ加工が行なわれる。この孔あけ条件では、１秒間
に７〜８孔を形成できた。

【００５８】また、レーザ照射工程の後、絶縁樹脂２４
の表面が粗化され、図２（ｄ）に示すように、前述同様
の無電解銅めっき及び電解銅めっきが施され、銅層２７
ａが形成される。以下、前述同様に図２（ｅ）及び図４
（ａ）〜（ｃ）に示す工程が行なわれ、図３に示す半導
体装置用基板や、図５に示す半導体装置が製造される。

【００５９】上述したように本実施形態によれば、レー
ザ照射工程を用いて、貫通スルーホール２５となる孔２
５ａを形成しても、第２の実施形態と同様の効果を得る
ことができる。（第４の実施形態）次に、本発明の第４の実施形態に係
る半導体装置用基板について説明する。すなわち、本実
施形態は、図３に示す構造と略同一の構造を若干異なる
製造方法により実現するものであり、以下、図６の製造
工程図に沿って説明する。

【００６０】図６（ａ）に示すように、前述同様に、φ
０．９ｍｍのドリルで貫通孔２３が形成された後、図６
（ｂ）に示すように、支持基板２２の表面の銅層２１が
エッチングにより選択的に除去される。

【００６１】次に、図６（ｃ）に示すように、絶縁樹脂
２４が貫通孔２３に埋込まれ、１１０℃、７０分の条件
で加熱硬化された後、図６（ｄ）に示すように、表裏に
約５０μｍの厚さで絶縁層２９となる絶縁樹脂が塗布さ
れる。

【００６２】しかる後、ＣＯ₂ レーザ装置を用いたレー
ザ照射工程により、図６（ｅ）に示すように、貫通スル
ーホール２５となる孔２５ａとバイアホール２８とが同
時に孔あけ形成される。また、レーザ照射工程の後、絶
縁樹脂２４の表面が粗化され、前述同様の無電解銅めっ
き及び電解銅めっきにより銅層が形成され、この銅層の
パターニングにより、図６（ｆ）に示すように、下側配
線層２７が形成される。

【００６３】以下、前述同様に、図４（ａ）〜（ｃ）に
示す絶縁層２９、上側配線層３０及びソルダレジスト層
３１が形成されることにより、図３に示す半導体装置用
基板や、図５に示す半導体装置が製造される。

【００６４】このような構成としても、本発明を同様に
実施して同様の効果を得ることができる。また、本実施
形態によれば、貫通スルーホール２５となる孔２５ａと
バイアホール２８とが同時に孔あけ形成されるので、製
造工程の簡易化を図ることができる。（第５の実施形態）図７は本発明の第５の実施形態に係
る半導体装置用基板の構成を示す平面図であり、図８は
図７の一部を拡大して示す図であり、図９は図８の一部
を拡大して示す図である。

【００６５】本実施形態は、第１乃至第４の実施形態の
夫々の平面構成の一例であるが、ここでは第３の実施形
態に述べた製造方法で形成したパターンの寸法の例を挙
げる。すなわち、本実施形態は、図７乃至図９に示すよ
うに、φ０．６ｍｍのランド（外部接続用端子）Ｌが
０．８ｍｍピッチＰ（及び０．２ｍｍ間隙Ｇ）で格子状
に形成されており、且つ四方を各ランドＬに囲まれた破
線で示す領域にはφ０．６ｍｍの充填部２６がドリルに
よる孔あけを経て形成されている。

【００６６】充填部２６は、φ０．１ｍｍで導電性を有
する４つの貫通スルーホール２５が形成され、各貫通ス
ルーホール２５が夫々最も近接するランドＬに電気的に
接続されている。

【００６７】以上のように格子状のランドＬを有する構
成により、夫々適用された実施形態の効果に加え、ＢＧ
Ａ（ボール・グリッド・アレー）又はＬＧＡ（ランド・
グリッド・アレー）等のエリアアレイ用基板に好適な半
導体装置用基板を実現することができる。

【００６８】また特に、充填部２６が４つのランドＬ間
に配置されているので、さらに、配線の高密度化を図る
ことができる。なお、図８，図９に示すように、ランド
Ｌが近接している場合であって、ランドＬと充填部２６
が重なりあっても問題はない。そのため、ランドＬの配
置に影響されず、充填部２６を形成することができ、配
線の高密度化を図ることができるというものである。

【００６９】さらに、本実施形態においては、小径の貫
通スルーホール２５の配置は、ランドＬから延びる配線
層のパターンと、ランドＬの間隔とに応じて、適宜変更
することができる。

【００７０】例えば、本実施形態は、図１０及び図１１
にパターンの一部を拡大して示すように変形してもよ
い。すなわち、この変形例は、充填部２６内の貫通スル
ーホール２５の個数を３つに減らすことにより、パター
ンの高密度化を図ったものである。

【００７１】具体的には、φ０．３ｍｍのランドＬが
０．４ｍｍピッチＰ（及び０．１ｍｍ間隙Ｇ）で格子状
に形成されており、且つ四方を各ランドＬに囲まれた破
線で示す領域にはφ０．４ｍｍの充填部２６がドリルに
よる孔あけを経て形成されている。

【００７２】また、充填部２６は、φ０．１ｍｍで導電
性を有する３つの貫通スルーホール２５が形成され、各
貫通スルーホール２５が夫々最も近接するランドＬに電
気的に接続されている。

【００７３】この場合、図８及び図９に示した構成に比
べ、より小径のランドＬをより狭いピッチＰ及び間隔Ｇ
で形成でき、さらに、配線の高密度化を図ることができ
る。なお、このような変形は、これに限らず、前述した
ように配線層のパターンなどに応じて、適宜実施するこ
とができる。（他の実施形態）なお、上記第２乃至第５の実施形態で
は、下側配線層の上に１層ずつの絶縁層及び上側配線層
からなる１層のビルドアップ層を形成した場合について
説明したが、これに限らず、複数層のビルドアップ層を
形成しても、本発明を同様に実施して同様の効果を得る
ことができる。

【００７４】また、上記各実施形態では、内部に配線を
もたない銅張積層板を用いた場合について説明したが、
これに限らず、内部に配線が形成された多層配線板を用
いた構成としても本発明を同様に実施して同様の効果を
得ることができる。その他、本発明はその要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施できる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
密度化、高信頼性と低コスト化を同時に実現し得る半導
体装置用基板を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置用基
板の構成を示す断面図

【図２】同実施形態における製造方法を説明するための
工程断面図

【図３】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置用基
板の構成を示す断面図

【図４】同実施形態における製造方法を説明するための
工程断面図

【図５】同実施形態における半導体装置の構成を示す断
面図

【図６】本発明の第３の実施形態に係る半導体装置用基
板の製造方法を説明するための工程断面図

【図７】本発明の第５の実施形態に係る半導体装置用基
板の構成を示す平面図

【図８】図７の一部を拡大して示す図

【図９】図８の一部を拡大して示す図

【図１０】同実施形態における図８の変形例を示す平面
図

【図１１】図１０の一部を拡大して示す図

【図１２】従来の公報記載の半導体装置用基板の工程断
面図を模式的に示す図

【図１３】従来の公報記載の半導体装置の構成を模式的
に示す断面図

【図１４】従来の公報記載の半導体装置用基板の変形構
成を示す断面図

【図１５】従来のパターンの最小限界を説明するための
平面図

【符号の説明】

２０…絶縁板２１…銅層２２…支持基板２３…貫通孔２４…絶縁樹脂２５…貫通スルーホール２５ａ…孔２６…充填部２７…下側配線層２７ａ…銅層２８…バイアホール２９…絶縁層３０…上側配線層３１…ソルダレジスト層３２…半導体チップ３３…リードフレーム３４…絶縁樹脂Ｌ…ランドＰ…ピッチＧ…間隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井俊明東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内 (72)発明者岡部啓介東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持基板と、前記支持基板の少なくとも両面に形成された配線層と、前記支持基板に形成された貫通孔に絶縁樹脂が充填・硬
化されてなり、且つ導電性の貫通スルーホールが設けら
れた充填部とを備えたことを特徴とする半導体装置用基
板。
【請求項２】請求項１に記載の半導体装置用基板にお
いて、前記両面の配線層は、当該配線層を保護するソルダレジ
スト層に覆われ、前記充填部の絶縁樹脂は、前記ソルダレジスト層と同じ
材料であることを特徴とする半導体装置用基板。
【請求項３】支持基板と、前記支持基板に形成された貫
通孔に絶縁樹脂が充填・硬化されてなり、且つ導電性の
貫通スルーホールが設けられた充填部と、前記支持基板の両面で夫々前記貫通スルーホールに電気
的に接続された下側配線層と、前記支持基板の少なくとも一方の面上にて少なくとも前
記下側配線層を覆うように形成され、且つ前記下側配線
層に電気的に接続するためのバイアホールを有する絶縁
層と、前記絶縁層上に形成され、前記バイアホールを経由して
前記下側配線層に電気的に接続される上側配線層とを備
えたことを特徴とする半導体装置用基板。
【請求項４】請求項３に記載の半導体装置用基板にお
いて、前記充填部の絶縁樹脂は、前記絶縁層の絶縁樹脂と同じ
材料であることを特徴とする半導体装置用基板。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
記載の半導体装置用基板において、前記充填部は、複数の貫通スルーホールを備えたことを
特徴とする半導体装置用基板。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれか１項に
記載の半導体装置用基板において、一方の面の表面に位置する配線層に、格子状に形成され
た外部接続用端子を有することを特徴とする半導体装置
用基板。
【請求項７】請求項６に記載の半導体装置用基板にお
いて、前記充填部は、前記外部接続用端子の間に配置されてい
ることを特徴とする半導体装置用基板。