JPWO2004086493A1 - 電子部品搭載基板の製造方法 - Google Patents
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- 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
- H01L2224/16235—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 the bump connector connecting to a via metallisation of the item
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- 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
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- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/81007—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector involving a permanent auxiliary member being left in the finished device, e.g. aids for holding or protecting the bump connector during or after the bonding process
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- H01L2224/81138—Aligning involving guiding structures, e.g. spacers or supporting members the guiding structures being at least partially left in the finished device
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- H01L2224/831—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
- H01L2224/83102—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus using surface energy, e.g. capillary forces
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- H01L2224/92122—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector
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- H01L2924/01079—Gold [Au]
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- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
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- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1515—Shape
- H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
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- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
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Abstract
Description
配線基板に半導体チップをフリップチップ実装するための従来の方法では、まず、チップの所定面上に複数のハンダバンプ電極を形成する。一方、配線基板の有する外部接続用の電極パッドの上には、ハンダペーストを印刷する。次に、配線基板における電極パッド上のハンダペーストとチップのハンダバンプ電極とが当接するように、配線基板上にチップを載置する。次に、リフロー炉にて、半導体チップおよび配線基板を、ハンダ材料の融点以上の温度まで昇温し、その後、冷却する。この冷却過程にてハンダ材料が凝固し、チップと電極パッドがハンダ付けされることとなる。
一般的な半導体母材料よりなる半導体チップにおける面広がり方向の熱膨張率は3〜5ppm/℃程度であり、コア基板としてガラスエポキシ基板を採用する一般的な配線基板における面広がり方向の熱膨張率は10〜20ppm/℃程度であり、両者の熱膨張率の差は比較的大きい。加えて、配線基板がビルドアップ多層配線構造を有する場合、当該ビルドアップ多層配線構造の面広がり方向における熱膨張率は15〜25ppm/℃であり、当該多層配線構造とチップとの熱膨張率の差は相当程度に大きい。
そのため、チップおよび配線基板が、フリップチップ実装過程において同一ピーク温度を経て常温に至る後には、チップおよび配線基板の熱膨張率の差に起因して、特に配線基板において不当な反りやうねりが生じ、両者の間における電気的接続部には応力が発生しやすい。電気的接続部にて所定以上の応力が発生すると、当該接続部におけるチップのバンプ電極と配線基板の電極パッドとの界面などにて、クラックや剥がれが生じやすくなる。このような不具合は、コア基板を有していないビルドアップ多層配線構造に対して半導体チップをフリップチップ実装する場合、或は、コア基板およびビルドアップ多層配線構造を含む配線基板において、ビルドアップ多層配線構造におけるコア基板に接していない部位に対して半導体チップをフリップチップ実装する場合に、特に顕著に現れる傾向にある。
本発明の第1の側面によると電子部品搭載基板の製造方法が提供される。この方法は、ハンダ材料を含むハンダバンプ電極を有する電子部品を、ハンダ材料の融点より高い第1温度に加熱し、且つ、ハンダバンプ電極に対応する電極部を有する配線基板を、第1温度より低い第2温度に加熱するための、昇温工程と、ハンダバンプ電極および電極部を当接させつつ配線基板に対して電子部品を押圧することにより、ハンダバンプ電極および電極部を接合するための接合工程と、を含む。昇温工程を終えた後に接合工程を行ってもよいし、両工程を並行して行ってもよい。両工程を並行して行う場合、電子部品および配線基板を個別に加熱しながら、バンプ電極および電極部が当接している状態で配線基板に対して電子部品を押圧する。
電子部品の熱膨張率および配線基板の熱膨張率は一般に相違し、その差は、例えば電子部品が半導体チップであり且つ配線基板がビルドアップ多層配線基板である場合のように、配線基板の方が相当程度に大きい場合が多い。電子部品および配線基板の熱膨張率がこのように比較的大きく相違する場合であっても、本発明の第1の側面に係る方法によると、配線基板に対して電子部品を適切に搭載することができる。
本発明の第1の側面における昇温工程では、例えば半導体チップである電子部品、および、例えばビルドアップ多層配線基板である配線基板は、個別に所定の温度に加熱される。電子部品したがってそのハンダバンプ電極は、当該ハンダバンプ電極に含まれるハンダ材料を一旦溶融すべく、当該ハンダ材料の融点以上の第1温度に加熱される。このとき、電子部品の全体は、第1温度に対応する膨張状態にある。一方、配線基板したがってその電極部は、第1温度より低い第2温度に加熱される。このとき、配線基板の全体は、第2温度に対応する膨張状態にある。第2温度における配線基板の膨張の程度は、仮に配線基板が第1温度にある場合における膨張の程度よりも、小さい。したがって、配線基板が電子部品よりも大きな熱膨張率を有する場合であっても、昇温工程においては、電子部品に対して配線基板が過剰に膨張してしまうことが抑制される傾向にある。また、第2温度における配線基板は、配線基板が加熱されずに常温にある状態から、膨張している。第1温度および第2温度を適切に決定することにより、電子部品に対する配線基板の熱膨張の程度は適切に調整することができる。
このような昇温工程を終えた後に行われる接合工程では、或はこのような昇温工程と共に行われる接合工程では、配線基板が適度に膨張している状態で、配線基板の電極部と電子部品のバンプ電極とをハンダ付けすることができる。したがって、ハンダ付けの後に常温に冷却された状態にあっては、配線基板における不当な反りやうねりは抑制され、電子部品および配線基板の間における電気的接続部における応力は抑制される。その結果、当該接続部におけるクラックや剥れの発生を回避することが可能となる。
このように、本発明の第1の側面によると、電子部品および配線基板の熱膨張率が比較的大きく相違する場合であっても、配線基板に対して電子部品を適切に搭載することができ、従って、電子部品搭載基板を適切に製造することが可能である。
本発明の第1の側面において、好ましくは、第2温度は、ハンダ材料の融点より低い。配線基板を不当に膨張させないためには、このような構成は好適である。
好ましくは、昇温工程の前に、ハンダバンプ電極に対してエチレングリコール、トリエチレングリコール、またはテトラエチレングリコールを付着させる工程を更に含む。このような構成は、昇温工程におけるバンプ電極の酸化を防止するうえで好適である。
好ましくは、配線基板は、コア基板およびビルドアップ部よりなる積層構造を有する。当該コア基板は、電子部品収容用の貫通孔を有し、当該ビルドアップ部は、配線パターンおよび絶縁層よりなる積層構造を有し且つ貫通孔にて露出している電極部を有する。本構成の配線基板は、配線パターンおよび絶縁層よりなる例えばビルドアップ多層配線構造を有する。接合工程では、コア基板の貫通孔に電子部品を進入させ、当該貫通孔内に電子部品が存在する状態で、バンプ電極と電極部とのハンダ付けを行う。当該ビルドアップ多層配線構造における当該電子部品が搭載される面は、コア基板により直接には支持されておらず、熱膨張しやすい。本発明の第1の側面によると、このように熱膨張しやすい部位に対しても、適切に電子部品を搭載することが可能である。
本発明の第2の側面によると他の電子部品搭載基板の製造方法が提供される。この方法は、コア層およびスペーサ層を含む積層構造を有するコア基板におけるスペーサ層上に、配線パターンおよび絶縁層よりなる積層構造を有し且つスペーサ層に接する電極部を有するビルドアップ部を形成することにより、配線基板を作製するための工程と、コア層に対してビルドアップ部とは反対の側からエッチング処理を施すことにより、当該コア層における電極部に対応する箇所を除去するための工程と、スペーサ層に対してビルドアップ部とは反対の側からエッチング処理を施すことにより、電極部を露出させ、且つ、ビルドアップ部における電子部品搭載面上にスペーサを残存形成するための工程と、バンプ電極を有する電子部品を、当該電子部品およびビルドアップ部の間にスペーサを介在させつつバンプ電極および電極部を接合することにより、配線基板に搭載するための工程と、を含む。
このような方法によると、所定の電子部品がコア基板内に収容されている電子部品搭載基板を適切に製造することができる。本発明の第2の側面において得られる配線基板は、コア層およびスペーサ層を含むコア基板と、スペーサ層に接合しているビルドアップ部とを有する。コア基板には、ビルドアップ部とは反対の側からの複数のエッチング処理により、ビルドアップ部の電極部が臨む貫通孔が形成される。コア基板におけるコア層、スペーサ層、および、存在する場合には他の層は、各々に応じたエッチング技術によりエッチング処理される。スペーサ層に対するエッチング処理では、ビルドアップ部の電極部が露出され、且つ、スペーサが残存形成される。電子部品の接合工程では、コア基板の貫通孔内に電子部品が存在する状態で、電子部品および配線基板は加熱され且つビルドアップ部に対して電子部品が押圧され、バンプ電極と電極部とがハンダ付けされる。このとき、電子部品およびビルドアップ部の間には先に形成されたスペーサが介在しているので、電子部品およびビルドアップ部が過度に接近することは防止される。ビルドアップ部からのスペーサの高さ即ちスペーサ層の厚さは、電子部品のバンプ電極のサイズに応じて決定されている。そのため、ハンダ付けの過程において、溶融状態を経るバンプ電極に不当な負荷が作用するのを防止して、配線基板に対して電子部品を適切に搭載することが可能となる。
このようにして得られた電子部品搭載基板のビルドアップ部すなわちビルドアップ多層配線構造における、コア基板とは反対側の露出面に対して更に電子部品を搭載すると、当該追加電子部品と貫通孔内の電子部品とを電気的に接続する場合に両電子部品間の配線抵抗を低減することができる。両電子部品間の配線長は、ビルドアップ多層配線構造を介して短く設計することが可能だからである。例えば、貫通孔内の電子部品がICチップであり、且つ、追加電子部品がキャパシタチップである場合には、両チップ間の配線抵抗の低減により、両チップ間の信号ノイズは充分に抑制され得る。
本発明の第2の側面において、好ましくは、コア基板は、コア層およびスペーサ層の間に中間層が介在する積層構造を有する。この場合、好ましくは、コア層およびスペーサ層は金属材料よりなり、中間層は樹脂材料よりなる。このような構成では、コア基板において隣接する2つの層は充分に異なるエッチング特性を有する。したがって、このような構成は、コア基板に対する複数のエッチング処理を適切に行ううえで好適である。具体的には、スペーサ層においてスペーサを残存形成しつつ、コア基板において電子部品収容用の貫通孔を開設するうえで、好適である。
好ましくは、バンプ電極はハンダ材料を含み、搭載工程では、ハンダ材料の融点より高い第1温度に電子部品を加熱し、且つ、第1温度より低い第2温度に配線基板を加熱し、バンプ電極および電極部を当接させつつ配線基板に対して電子部品を押圧する。このような構成によると、本発明の第1の側面に関して上述したのと同様の理由に基づき、配線基板のビルドアップ部に対して電子部品を適切に搭載することができ、従って、電子部品搭載基板を適切に製造することが可能である。
図2Aから図2Cは、図1Dの後に続く工程を表す。
図3Aから図3Cは、図2Cの後に続く工程を表す。
図4Aおよび図4Bは、図3Cの後に続く工程を表す。
図5Aおよび図5Bは、図4Bの後に続く工程を表す。
図6Aから図6Cは、図5Bの後に続く工程を表す。
図7Aから図7Cは、図6Cの後に続く工程を表す。
図8Aおよび図8Bは、図7Cの後に続く工程を表す。
図9Aおよび図9Bは、配線基板に対してチップが搭載される過程を表す。
図10は、本発明に係るチップ搭載基板に電子部品を更に搭載した状態を表す。
図11は、本発明に係るチップ搭載基板がヒートシンクを具備する状態を表す。
次に、図1Bに示すように、コア材11に対して接着剤を介してスペーサ材12を貼り付ける。接着剤は、コア材11およびスペーサ材12の間で硬化して中間層13を構成する。このようにして、コア材11、中間層13、およびスペーサ材12よりなり、第1面10aおよび第2面10bを有するコア基板10が作製される。スペーサ材12は、金属製の板材または箔材であり、例えば、銅、ニッケル、またはアルミニウムよりなる。スペーサ材12の厚さは例えば30〜100μmである。中間層13は、主用成分として例えばエポキシ樹脂などを含む熱硬化性樹脂材料よりなる。中間層13の厚さは例えば10〜30μmである。コア基板10の面広がり方向の熱膨張率においては、コア材11における面広がり方向の熱膨張率が支配的である。
本発明のチップ搭載基板Xの製造においては、次に、図1Cに示すように、スペーサ材12上にレジストパターン41を形成する。レジストパターン41は、次の工程で形成される電極パッドの形状に対応する開口部41aを有する。レジストパターン41の形成においては、まず、感光性を有するフィルム状のフォトレジストをスペーサ材12に対してラミネートする。次に、当該フォトレジスト膜に対する露光処理および現像処理を経て、当該フォトレジスト膜において開口部41aを形成する。このようにして、レジストパターン41を形成することができる。
チップ搭載基板Xの製造においては、次に、図1Dに示すように、電極パッド21を形成する。電極パッド21は、スペーサ材12を通電層として利用して行う電気めっき法により、開口部41aの内部に所定の導電材料を堆積させることにより形成する。例えば、開口部41aの内部にNi,Au,Ni,Cuを順次堆積させることにより、電極パッド21を形成することができる。これに代えて、Au,Ni,Cuを順次堆積させることにより、電極パッド21を形成してもよい。この場合、図1Cを参照して上述したレジストパターン41の形成工程の前に、電気めっき法によりスペーサ材11の露出面にNiめっき膜を予め形成しておく。電極パッド21を形成する際の最下層のNiめっき膜は、或は、レジストパターン41を形成する前に形成されるNiめっき膜は、スペーサ材12と電極パッド21のAuめっき膜と間において金属材料が拡散してしまうのを抑制するバリア層として機能する。電極パッド21におけるAuめっき膜とCuめっき膜の間のNiめっき膜は、当該Auめっき膜とCuめっき膜との間において金属材料(Au,Cu)が拡散してしまうのを抑制するバリア層として機能する。
次に、図2Aに示すように、レジストパターン41をコア基板10から除去する。除去に際しては、レジストパターン41の組成に応じた剥離液を使用する。
次に、図2Bに示すように、コア基板10の第1面10a上に絶縁層22を積層形成するとともに、第2面10b上に絶縁層22’を積層形成する。絶縁層22の形成においては、フィルム状樹脂組成物を、加熱しつつ、コア基板10に圧着する。或は、液状樹脂組成物を、スピンコート法によりコア基板10に塗布し、その後、乾燥する。絶縁層22’の形成手法は、絶縁層22の形成手法と同様である。絶縁層22,22’の構成材料としては、例えば、エポキシ、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニルサルホン、ポリフタルアミド、ポリアミドイミド、ポリケトン、ポリアセタール、ポリイミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、テトラフルオロエチレン、シアネートエステル、ビスマレイミドなどが挙げられる。
次に、図2Cに示すように、絶縁層22における電極パッド21に対応する箇所にビアホール22aを形成する。ビアホール22aは、例えば、UV−YAGレーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、または、プラズマを利用するドライエッチングにより、形成することができる。或は、ビアホール22aは、絶縁層22が感光性を有する場合にはフォトリソグラフィにより形成することができる。
次に、無電解めっき法により絶縁層22,22’の露出面に所定の金属材料を成膜してシード層(図示略)を形成した後、図3Aに示すように、絶縁層22に対してレジストパターン42を積層形成するとともに、絶縁層22’に対してレジストパターン43を積層形成する。シード層は、後に行う電気めっき法において通電層として利用されるものであり、ビアホール22aの内壁上にも形成される。シード層は、例えば銅めっき膜である。レジストパターン42,43は、各々、絶縁層22,22’上に形成される配線パターンに対応する所定のパターン形状を有する。レジストパターン42,43の形成手法は、レジストパターン41の形成手法と同様である。
次に、図3Bに示すように、レジストパターン42,43をマスクとして、電気めっき法により、先に形成したシード層(図示略)の上に銅を堆積させる。これにより、ビアホール22aには、銅よりなるビア23が形成され、絶縁層22,22’においてレジストパターン42,43にマスクされていない部位には、電気銅めっき膜が形成される。
次に、図3Cに示すように、レジストパターン42,43を剥離する。この後、電気銅めっき膜により覆われていないシード層(図示略)をエッチング除去する。これにより、絶縁層22上に配線パターン24が形成されるとともに、絶縁層22’の上に配線パターン24’が形成される。
チップ搭載基板Xの製造においては、このようなビルドアップ法による絶縁層22の形成、ビアホール22aの形成、並びに、ビア23および配線パターン24の形成を含む一連の過程を、コア基板10の第1面10aの側にて所定の回数繰り返すとともに、ビルドアップ法による絶縁層22’の形成、ビアホール22a’の形成、並びに、ビア23’および配線パターン24’の形成を含む一連の過程を、第2面10bの側にて同回数繰り返すことにより、図4Aに示すようなビルドアップ部20,20’を形成する。ビアホール22a’およびビア23’の形成手法は、ビアホール22aおよびビア23の形成手法と同様である。本実施形態では、配線パターン24の積層数は5であり、最外の配線パターン24には、外部接続用の電極パッド24aが設けられている。
次に、図4Bに示すように、ビルドアップ部20の表面にオーバーコート層25を形成する。オーバーコート層25は、電極パッド24aに対応して開口している。オーバーコート層25の形成においては、まず、印刷技術により、オーバーコート層用の感光性樹脂をビルドアップ部20の上に成膜する。次に、フォトリソグラフィにより、所定の開口部を形成する。オーバコート層25を形成した後、電極パッド24aの露出面上に、無電解めっき法により、例えばNiめっき膜とその上にAuめっき膜とを形成してもよい。
チップ搭載基板Xの製造においては、次に、図5Aに示すように、オーバーコート層25を設けたビルドアップ部20を保護膜44で被覆する。保護膜44は、例えば、ドライフィルムレジストよりなる。
次に、図5Bに示すように、ビルドアップ部20’を、例えば研磨などの機械加工により除去する。これにより、コア基板10のコア材11を露出させる。本発明では、これに代えて、ビルドアップ部20’に対して、後出のチップ実装エリアに相当する箇所のみを、NC切削やレーザ加工により除去してもよい。
次に、図6Aに示すように、コア基板10のコア材11上にレジストパターン45を形成する。レジストパターン45は、電極パッド21に対応する箇所に開口部を有する。レジストパターン45の形成手法は、レジストパターン41の形成手法と同様である。
次に、図6Bに示すように、レジストパターン45をマスクとして、中間層13が露出するまでコア材11に対してエッチング処理を行う。本工程では、エッチング液としては、コア材11の構成材料に応じて、例えば、塩化第二鉄水溶液、フッ酸、または玉水などを使用することができる。エッチング処理の後、レジストパターン45は剥離する。
次に、図6Cに示すように、コア材11をマスクとして、スペーサ材12が露出するまで中間層13に対してエッチング処理を行う。本工程は、ドライエッチングで行う。ドライエッチングとしては、例えば、リアックティブイオンエッチング(RIE)やイオンミリングが挙げられる。
次に、図7Aに示すように、スペーサ材12上にレジストパターン46を形成する。レジストパターン46は、スペーサ材12において後出のスペーサが形成される箇所をマスクするためのものである。レジストパターン46の形成においては、まず、感光性を有するインクタイプ(液体)のフォトレジストをスペーサ材12の露出面に対して塗布し、例えば80℃で30分間乾燥する。次に、当該フォトレジスト膜に対する露光処理および現像処理を経て、当該フォトレジスト膜において所定のパターンを形成する。このようにして、レジストパターン46を形成することができる。
次に、図7Bに示すように、レジストパターン46をマスクとして、電極パッド21が充分に露出するまでスペーサ材12に対してエッチング処理を行う。これにより、コア基板10において、チップ収容用の貫通孔10cが形成されて、ビルドアップ部20におけるチップ搭載エリア20aが露出することとなる。これとともに、チップ搭載エリア20a上にスペーサ12aが形成されることとなる。本工程では、エッチング液としては、スペーサ材12の構成材料に応じて、例えば塩化銅水溶液などを使用することができる。この後、図7Cに示すように、レジストパターン46を剥離する。この後、当該基板を個片すなわちパッケージサイズに分割する。以上のようにして、配線基板X’が形成される。
次に、図8Aに示すように、外部接続用のバンプ電極31を有する半導体チップ30Aを、配線基板X’に搭載する。すなわち、半導体チップ30Aを、配線基板X’にフリップチップ実装する。バンプ電極31は、その全体がハンダ材料よりなる。或は、バンプ電極31は、例えば銅などのコアボールと、当該コアボールを覆うハンダ材料よりなる。
チップ搭載工程では、まず、図9Aに示すように、半導体チップ30Aをヒートプレート51に固定し且つ配線基板X’をヒートプレート52に固定した後、吸着コレット53によりヒートプレート51を吸着し且つ当該吸着コレット53を操作することにより、配線基板X’に対して半導体チップ30Aを位置合せする。ヒートプレート51は温度調節可能な発熱機能を有し、当該ヒートプレート51により半導体チップ30Aを第1温度に加熱する。第1温度は、バンプ電極31に含まれるハンダ材料の融点より高い。ヒートプレート52は、温度調節可能な発熱機能を有し、当該ヒートプレート52により配線基板X’を第2温度に加熱する。第2温度は、第1温度より低く、且つ、バンプ電極31に含まれるハンダ材料の融点より低い。また、半導体チップ30Aのバンプ電極31には、ヒートプレート51により半導体チップ30Aを加熱する前に、予め酸化防止剤54が塗布されている。酸化防止剤54としては、エチレングリコール、トリエチレングリコール、またはテトラエチレングリコールを使用することができる。
チップ搭載工程では、次に、図9Bに示すように、吸着コレット53を操作することにより、バンプ電極31および電極パッド21が当接している状態で、配線基板X’に対して半導体チップ30Aを押圧する。押圧状態において、半導体チップ30Aおよびバンプ電極31は第1温度を経るように温度調節され、これにより、バンプ電極31のハンダ材料は一旦溶融状態を経る。したがって、本工程を経たバンプ電極31と電極パッド21は、ハンダ付けされる。ハンダ付け時において、バンプ電極31に付着していた酸化防止剤54は蒸発する。
このようなチップ搭載工程では、半導体チップ30Aおよび配線基板X’は、個別に加熱される。半導体チップ30Aしたがってそのバンプ電極31は、当該バンプ電極31に含まれるハンダ材料を一旦溶融すべく、当該ハンダ材料の融点以上の第1温度に加熱される。このとき、半導体チップ30Aの全体は、第1温度に対応する膨張状態にある。一方、配線基板X’したがってその電極パッド21は、第1温度より低い第2温度に加熱される。このとき、配線基板X’の全体は、第2温度に対応する膨張状態にある。したがって、半導体チップ30Aおよび配線基板X’の昇温の過程においては、半導体チップ30Aに対して配線基板X’が過剰に膨張してしまうことを防止することができる。
チップ搭載工程において、バンプ電極31と電極パッド21とを接合する際には、配線基板X’がこのように適度に膨張している状態で、ハンダ付けを行うことができる。したがって、ハンダ付けの後に常温に冷却された状態にあっては、配線基板X’における不当な反りやうねりは抑制され、半導体チップ30Aおよび配線基板X’の間におけるバンプ電極31および電極パッド21よりなる電気的接続部にて生じ得る応力は抑制される。その結果、当該接続部におけるクラックや剥れの発生を回避して、半導体チップ30Aと配線基板X’との間において、高い接続信頼性を得ることができる。
加えて、チップ搭載工程では、半導体チップ30Aおよびビルドアップ部20の間にはスペーサ12aが介在しているので、半導体チップ30Aおよびビルドアップ部20が過度に接近することは防止される。ビルドアップ部20からのスペーサ12aの高さ即ちスペーサ層12の厚さは、半導体チップ30Aのバンプ電極31のサイズに応じて決定されている。そのため、ハンダ付けの過程において、溶融状態を経るバンプ電極31に不当な負荷が作用するのを防止して、配線基板X’に対して半導体チップ30Aは適切に搭載される。
チップ搭載基板Xの製造においては、次に、図8Bに示すように、コア基板10の貫通孔10cにアンダーフィル剤55を充填する。アンダーフィル剤55は、半導体チップ30Aとビルドアップ部20の間を充たすとともに、半導体チップ30Aを封止する。このようなアンダーフィル剤55は、バンプ電極31および電極パッド21よりなる電気的接続部に発生し得る応力を緩和する機能を有する。この応力緩和機能により、当該フリップチップ実装における接続信頼性の確保が図られる。
以上のようにして、配線基板X’および半導体チップ30Aよりなるチップ搭載基板Xが製造される。
チップ搭載基板Xには、図10に示すように、半導体チップ30Bが搭載される。半導体チップ30Bは、外部接続用のバンプ電極32を有する。バンプ電極32は、その全体がハンダ材料よりなる。或は、バンプ電極32は、例えば銅などのコアボールと、当該コアボールを覆うハンダ材料よりなる。半導体チップ30Bは、半導体チップ30Aの搭載手法として上述したのと同様の手法により、チップ搭載基板Xに搭載することができる。搭載状態において、バンプ電極32および電極パッド24aは溶融接合ないしハンダ付けされている。
このように、チップ搭載基板Xに半導体チップ30Bを搭載すると、半導体チップ30Bと半導体チップ30Aとを電気的に接続する場合に両チップ間の配線抵抗を低減することができる。両チップ間の配線長は、ビルドアップ部20の微細配線構造を介して短く設計することが可能であるからである。例えば、半導体チップ30AがICチップであり、且つ、半導体チップ30Bがキャパシタチップである場合には、両チップ間の配線抵抗の低減により両チップ間の信号ノイズを充分に抑制することが可能である。
チップ搭載基板Xには、図11に示すように、ヒートシンク56を取り付けてもよい。ヒートシンク56は、半導体チップ30Aにて生ずる熱を放散するためのものであり、所定の接着剤57を介してコア基板10および半導体チップ30Aに接合されている。チップ搭載基板Xがこのようなヒートシンク56を具備する構成は、半導体チップ30AがICチップである場合に、特に実益が高い。ICチップは、その駆動時における発熱量が多い傾向にある。
本実施形態においては、コア材11に対するエッチング処理の前にビルドアップ部20’の全てがダミービルドアップ部として機械研磨により除去されている。本発明では、これに代えて、ビルドアップ部20’の一部をコア基板10上に残し、当該残存部に含まれる配線構造を、形成されるチップ搭載基板Xの配線構造の一部として利用してもよい。この場合、図5Bを参照して上述した工程において、ビルドアップ部20’の全てを除去せずに、チップ搭載エリア20aに相当する一部のみを除去する。ビルドアップ部20’の部分除去手法としては、例えば、NC切削やレーザ加工を採用することができる。
チップ搭載基板の作製においては、次に、電気めっき法により、電解銅箔上にNiめっき膜を形成した。次に、Niめっき膜を介して電解銅箔上にレジストパターンを形成した。このレジストパターンは、次の工程で形成される電極パッドの形状に対応する複数の開口部を有する。レジストパターンの形成においては、まず、感光性を有するドライフィルムレジスト(商品名:NIT−240、日合モートン製)を電解銅箔に対して貼り合わせる。次に、当該フォトレジスト膜に対する露光処理および現像処理を経て、当該フォトレジスト膜において開口部を形成する。
チップ搭載基板の製造においては、次に、レジストパターンの各開口部にて電極パッドを形成する。具体的には、電気めっき法により、各開口部の内部にAuめっき膜(厚さ:1μm)、Niめっき膜(厚さ:5μm)、Cuめっき膜(厚さ:15μm)を順次形成することにより、電極パッドを形成した。電極パッドを形成した後、剥離液としての3wt%水酸化ナトリウム水溶液を作用させることにより、レジストパターンを電解銅箔から剥離した。以下、コア基板において当該電極パッドを形成した側の面を第1面とし、当該第1面とは反対の側の面を第2面とする。
次に、コア基板の両面に絶縁層を形成した。具体的には、まず、エポキシ樹脂シート(平面サイズ:200mm×200mm、厚さ:50μm、商品名:ABF、味の素ファインテクノ製)を、真空ラミネータを使用して圧着した。圧着温度は130℃とし、圧着時間は2分間とした。この後、170℃で30分間加熱することにより、エポキシ樹脂を硬化させた。
次に、第1面側の絶縁層における上述の電極パッドに対応する箇所に対して、各電極パッドの一部が露出するように炭酸ガスレーザにより複数のビアホール(直径:60μm)を形成した。
次に、セミアディティブ法により、両面の絶縁層上に銅配線パターンを形成した。このとき、第1面側の絶縁層におけるビアホールの表面にも銅を堆積させることにより、当該ビアホールにてビアも形成した。具体的には、まず、各絶縁層表面およびビアホール表面にデスミア処理を施した後、無電解めっき法により、絶縁層およびビアホールの表面に無電解銅めっき膜を形成した。デスミア処理には、過マンガン酸塩を含む水溶液を使用した。次に、無電解銅めっき膜上にフォトレジストを成膜した後、これを露光および現像することにより、レジストパターンを形成した。当該レジストパターンは、形成を目的とする配線パターンに対応するパターン形状を有する。次に、電気めっき法により、レジストパターンによりマスクされていない無電解めっき膜上に、無電解銅めっき膜をシード層として利用して電気銅めっきを堆積させた。次に、レジストパターンを除去した後、それまでレジストパターンで被覆されていた無電解銅めっき膜をエッチング除去した。このようなセミアディティブ法により、両側の絶縁層上において配線パターンを形成するとともに、第1面側の絶縁層のビアホールにてビアを形成した。
この後、絶縁層の積層形成から配線パターンおよびビアの形成までの以上のような一連の工程を、コア基板の両面側にて更に4回繰り返すことにより、コア基板の両面において5層配線構造のビルドアップ部を形成した。
次に、スクリーン印刷およびフォトリソグラフィにより、第1面側のビルドアップ部の表面にオーバーコート層を形成した。オーバーコート層の所定箇所には、ビルドアップ部における最上位の配線パターンの一部が電極パッドとして露出するように開口部を設けた。次に、無電解めっき法により、電極パッドの露出面上に、Niめっき膜(厚さ:5μm)およびその上にAuめっき膜(厚さ:0.1μm)を順次形成した。
次に、保護膜としてのドライフィルムレジストにより第1面側のビルドアップ部を被覆した後、第2面側のビルドアップ部を研磨して除去した。これにより、コア基板のコア材(42アロイ板)を露出させた。次に、コア材において露出された面の上にレジストパターンを形成した。このレジストパターンは、コア基板に接して形成された上述の電極パッドに対応する箇所、即ちチップ搭載エリアに対応する箇所に開口部を有する。
次に、当該レジストパターンをマスクとして、中間層が露出するまでコア材に対してエッチング処理を行った。エッチング液としては、塩化第二鉄水溶液を使用した。次に、酸素ガスを用いたRIEにより、コア材をマスクとして、スペーサ材(電解銅箔)が露出するまで中間層に対してエッチング処理を行った。次に、スペーサ材において露出された面の上にレジストパターンを形成した。このレジストパターンは、スペーサ材においてスペーサが形成される箇所をマスクするためのものである。
次に、当該レジストパターンをマスクとして、第1面側の最下層の絶縁層および当該絶縁層に埋設されている電極パッドが充分に露出するまでスペーサ材に対してエッチング処理を行う。エッチング液としては、塩化銅水溶液を使用した。これにより、コア基板においてチップ収容用の貫通孔が形成され、ビルドアップ部のコア基板側にチップ搭載エリアが露出した。これとともに、チップ搭載エリア上にスペーサが形成された。次に、スペーサ形成用のレジストパターンを剥離した。この後、当該基板を個片すなわちパッケージサイズに分割した。以上のようにして、チップ搭載用の複数の配線基板を形成した。
次に、別途用意した半導体チップを配線基板に対してフリップチップ実装した。当該半導体チップは、外部接続用のバンプ電極を有する。このバンプ電極は、配線基板の電極パッドに対応して設けられており、ハンダ(組成:Sn−3wt%Ag−0.5wt%Cu、融点:220℃)よりなる。
チップ搭載工程では、まず、半導体チップを第1ヒートプレートに固定した後、吸着コレットにより第1ヒートプレートを吸着し、且つ、当該半導体チップのバンプ電極に、酸化防止剤としてのエチレングリコールを塗布した。一方、配線基板は、第2ヒートプレートに固定しておいた。第1および第2ヒートプレートは温度調節可能な発熱機能を有する。次に、第1ヒートプレートにより半導体チップを255℃に加熱し、且つ、第2ヒートプレートにより配線基板を150℃に加熱した。次に、吸着コレットを操作することにより、半導体チップのバンプ電極および配線基板の電極パッドが当接している状態で、配線基板に対して半導体チップを押圧した。押圧状態において、第1および第2ヒートプレートによる加熱を停止して、半導体チップおよび配線基板の温度を低下させ、充分に冷却した。これにより、半導体チップのバンプ電極と配線基板の電極パッドとが、ハンダ付けされた。
次に、コア基板の貫通孔にアンダーフィル剤を充填し、半導体チップを封止した。このとき、アンダーフィル剤は、半導体チップとビルドアップ部の間にも充填された。以上のようにして、本実施例のチップ搭載基板を作製した。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 ハンダ材料を含むハンダバンプ電極を有する電子部品を、前記ハンダ材料の融点より高い第1温度に加熱し、且つ、前記ハンダバンプ電極に対応する電極部を有する配線基板を、前記第1温度より低い第2温度に加熱するための、昇温工程と、
前記ハンダバンプ電極および前記電極部を当接させつつ前記配線基板に対して前記電子部品を押圧することにより、前記ハンダバンプ電極および前記電極部を接合するための接合工程と、を含む、電子部品搭載基板の製造方法。
【請求項2】 前記第2温度は、前記ハンダ材料の融点より低い、請求項1に記載の電子部品搭載基板の製造方法。
【請求項3】 前記昇温工程の前に、前記ハンダバンプ電極に対してエチレングリコール、トリエチレングリコール、またはテトラエチレングリコールを付着させる工程を更に含む、請求項1に記載の電子部品搭載基板の製造方法。
【請求項4】 前記配線基板は、コア基板およびビルドアップ部よりなる積層構造を有し、前記コア基板は、電子部品収容用の貫通孔を有し、前記ビルドアップ部は、配線パターンおよび絶縁層よりなる積層構造を有し且つ前記貫通孔にて露出している前記電極部を有する、請求項1に記載の電子部品搭載基板の製造方法。
【請求項5】 コア層およびスペーサ層を含む積層構造を有するコア基板における前記スペーサ層上に、配線パターンおよび絶縁層よりなる積層構造を有し且つ前記スペーサ層に接する電極部を有するビルドアップ部を形成することにより、配線基板を作製するための工程と、
前記コア層に対して前記ビルドアップ部とは反対の側からエッチング処理を施すことにより、当該コア層における前記電極部に対応する箇所を除去するための工程と、
前記スペーサ層に対して前記ビルドアップ部とは反対の側からエッチング処理を施すことにより、前記電極部を露出させ、且つ、前記ビルドアップ部における電子部品搭載面上にスペーサを残存形成するための工程と、
バンプ電極を有する電子部品を、当該電子部品および前記ビルドアップ部の間に前記スペーサを介在させつつ前記バンプ電極および前記電極部を接合することにより、前記配線基板に搭載するための工程と、を含む、電子部品搭載基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】
本発明は、熱膨張率の異なる配線基板と電子部品とを含む電子部品搭載基板の製造方法に関する。
【0002】
【背景技術】
近年、電子機器に対する高性能化および小型化などの要求に伴い、電子機器に組み込まれる電子部品の高密度実装化が急速に進んでいる。そのような高密度実装化に対応すべく、半導体チップについては、ベアチップの状態でバンプを介して配線基板に面実装される場合、即ち、フリップチップ実装される場合がある。半導体チップを搭載するための配線基板については、半導体チップの多端子化に伴って、配線の高密度化を達成するうえで好適なビルドアップ多層配線基板が採用される場合がある。このような半導体チップまたはビルドアップ多層配線基板は、例えば、特開昭58−157146号公報、および、“High-Performance Flip-Chip BGA based on Multi-Layer Thin-Film Packaging Technology”(Tadanori SHIMOTO et al., Proceedings of the 2002 International Microelectronics and Packaging Society, pp.10-15.)に記載されている。
【0003】
配線基板に半導体チップをフリップチップ実装するための従来の方法では、まず、チップの所定面上に複数のハンダバンプ電極を形成する。一方、配線基板の有する外部接続用の電極パッドの上には、ハンダペーストを印刷する。次に、配線基板における電極パッド上のハンダペーストとチップのハンダバンプ電極とが当接するように、配線基板上にチップを載置する。次に、リフロー炉にて、半導体チップおよび配線基板を、ハンダ材料の融点以上の温度まで昇温し、その後、冷却する。この冷却過程にてハンダ材料が凝固し、チップと電極パッドがハンダ付けされることとなる。
【0004】
一般的な半導体母材料よりなる半導体チップにおける面広がり方向の熱膨張率は3〜5ppm/℃程度であり、コア基板としてガラスエポキシ基板を採用する一般的な配線基板における面広がり方向の熱膨張率は10〜20ppm/℃程度であり、両者の熱膨張率の差は比較的大きい。加えて、配線基板がビルドアップ多層配線構造を有する場合、当該ビルドアップ多層配線構造の面広がり方向における熱膨張率は15〜25ppm/℃であり、当該多層配線構造とチップとの熱膨張率の差は相当程度に大きい。
【0005】
そのため、チップおよび配線基板が、フリップチップ実装過程において同一ピーク温度を経て常温に至る後には、チップおよび配線基板の熱膨張率の差に起因して、特に配線基板において不当な反りやうねりが生じ、両者の間における電気的接続部には応力が発生しやすい。電気的接続部にて所定以上の応力が発生すると、当該接続部におけるチップのバンプ電極と配線基板の電極パッドとの界面などにて、クラックや剥がれが生じやすくなる。このような不具合は、コア基板を有していないビルドアップ多層配線構造に対して半導体チップをフリップチップ実装する場合、或は、コア基板およびビルドアップ多層配線構造を含む配線基板において、ビルドアップ多層配線構造におけるコア基板に接していない部位に対して半導体チップをフリップチップ実装する場合に、特に顕著に現れる傾向にある。
【0006】
【発明の開示】
本発明は、このような事情の下で考え出されたものであり、半導体チップなどの電子部品と配線基板の熱膨張率が相違する場合であっても、配線基板に対して電子部品を適切に搭載して電子部品搭載基板を製造する方法を提供することを目的とする。
【0007】
本発明の第1の側面によると電子部品搭載基板の製造方法が提供される。この方法は、ハンダ材料を含むハンダバンプ電極を有する電子部品を、ハンダ材料の融点より高い第1温度に加熱し、且つ、ハンダバンプ電極に対応する電極部を有する配線基板を、第1温度より低い第2温度に加熱するための、昇温工程と、ハンダバンプ電極および電極部を当接させつつ配線基板に対して電子部品を押圧することにより、ハンダバンプ電極および電極部を接合するための接合工程と、を含む。昇温工程を終えた後に接合工程を行ってもよいし、両工程を並行して行ってもよい。両工程を並行して行う場合、電子部品および配線基板を個別に加熱しながら、バンプ電極および電極部が当接している状態で配線基板に対して電子部品を押圧する。
【0008】
電子部品の熱膨張率および配線基板の熱膨張率は一般に相違し、その差は、例えば電子部品が半導体チップであり且つ配線基板がビルドアップ多層配線基板である場合のように、配線基板の方が相当程度に大きい場合が多い。電子部品および配線基板の熱膨張率がこのように比較的大きく相違する場合であっても、本発明の第1の側面に係る方法によると、配線基板に対して電子部品を適切に搭載することができる。
【0009】
本発明の第1の側面における昇温工程では、例えば半導体チップである電子部品、および、例えばビルドアップ多層配線基板である配線基板は、個別に所定の温度に加熱される。電子部品したがってそのハンダバンプ電極は、当該ハンダバンプ電極に含まれるハンダ材料を一旦溶融すべく、当該ハンダ材料の融点以上の第1温度に加熱される。このとき、電子部品の全体は、第1温度に対応する膨張状態にある。一方、配線基板したがってその電極部は、第1温度より低い第2温度に加熱される。このとき、配線基板の全体は、第2温度に対応する膨張状態にある。第2温度における配線基板の膨張の程度は、仮に配線基板が第1温度にある場合における膨張の程度よりも、小さい。したがって、配線基板が電子部品よりも大きな熱膨張率を有する場合であっても、昇温工程においては、電子部品に対して配線基板が過剰に膨張してしまうことが抑制される傾向にある。また、第2温度における配線基板は、配線基板が加熱されずに常温にある状態から、膨張している。第1温度および第2温度を適切に決定することにより、電子部品に対する配線基板の熱膨張の程度は適切に調整することができる。
【0010】
このような昇温工程を終えた後に行われる接合工程では、或はこのような昇温工程と共に行われる接合工程では、配線基板が適度に膨張している状態で、配線基板の電極部と電子部品のバンプ電極とをハンダ付けすることができる。したがって、ハンダ付けの後に常温に冷却された状態にあっては、配線基板における不当な反りやうねりは抑制され、電子部品および配線基板の間における電気的接続部における応力は抑制される。その結果、当該接続部におけるクラックや剥れの発生を回避することが可能となる。
【0011】
このように、本発明の第1の側面によると、電子部品および配線基板の熱膨張率が比較的大きく相違する場合であっても、配線基板に対して電子部品を適切に搭載することができ、従って、電子部品搭載基板を適切に製造することが可能である。
【0012】
本発明の第1の側面において、好ましくは、第2温度は、ハンダ材料の融点より低い。配線基板を不当に膨張させないためには、このような構成は好適である。
【0013】
好ましくは、昇温工程の前に、ハンダバンプ電極に対してエチレングリコール、トリエチレングリコール、またはテトラエチレングリコールを付着させる工程を更に含む。このような構成は、昇温工程におけるバンプ電極の酸化を防止するうえで好適である。
【0014】
好ましくは、配線基板は、コア基板およびビルドアップ部よりなる積層構造を有する。当該コア基板は、電子部品収容用の貫通孔を有し、当該ビルドアップ部は、配線パターンおよび絶縁層よりなる積層構造を有し且つ貫通孔にて露出している電極部を有する。本構成の配線基板は、配線パターンおよび絶縁層よりなる例えばビルドアップ多層配線構造を有する。接合工程では、コア基板の貫通孔に電子部品を進入させ、当該貫通孔内に電子部品が存在する状態で、バンプ電極と電極部とのハンダ付けを行う。当該ビルドアップ多層配線構造における当該電子部品が搭載される面は、コア基板により直接には支持されておらず、熱膨張しやすい。本発明の第1の側面によると、このように熱膨張しやすい部位に対しても、適切に電子部品を搭載することが可能である。
【0015】
本発明の第2の側面によると他の電子部品搭載基板の製造方法が提供される。この方法は、コア層およびスペーサ層を含む積層構造を有するコア基板におけるスペーサ層上に、配線パターンおよび絶縁層よりなる積層構造を有し且つスペーサ層に接する電極部を有するビルドアップ部を形成することにより、配線基板を作製するための工程と、コア層に対してビルドアップ部とは反対の側からエッチング処理を施すことにより、当該コア層における電極部に対応する箇所を除去するための工程と、スペーサ層に対してビルドアップ部とは反対の側からエッチング処理を施すことにより、電極部を露出させ、且つ、ビルドアップ部における電子部品搭載面上にスペーサを残存形成するための工程と、バンプ電極を有する電子部品を、当該電子部品およびビルドアップ部の間にスペーサを介在させつつバンプ電極および電極部を接合することにより、配線基板に搭載するための工程と、を含む。
【0016】
このような方法によると、所定の電子部品がコア基板内に収容されている電子部品搭載基板を適切に製造することができる。本発明の第2の側面において得られる配線基板は、コア層およびスペーサ層を含むコア基板と、スペーサ層に接合しているビルドアップ部とを有する。コア基板には、ビルドアップ部とは反対の側からの複数のエッチング処理により、ビルドアップ部の電極部が臨む貫通孔が形成される。コア基板におけるコア層、スペーサ層、および、存在する場合には他の層は、各々に応じたエッチング技術によりエッチング処理される。スペーサ層に対するエッチング処理では、ビルドアップ部の電極部が露出され、且つ、スペーサが残存形成される。電子部品の接合工程では、コア基板の貫通孔内に電子部品が存在する状態で、電子部品および配線基板は加熱され且つビルドアップ部に対して電子部品が押圧され、バンプ電極と電極部とがハンダ付けされる。このとき、電子部品およびビルドアップ部の間には先に形成されたスペーサが介在しているので、電子部品およびビルドアップ部が過度に接近することは防止される。ビルドアップ部からのスペーサの高さ即ちスペーサ層の厚さは、電子部品のバンプ電極のサイズに応じて決定されている。そのため、ハンダ付けの過程において、溶融状態を経るバンプ電極に不当な負荷が作用するのを防止して、配線基板に対して電子部品を適切に搭載することが可能となる。
【0017】
このようにして得られた電子部品搭載基板のビルドアップ部すなわちビルドアップ多層配線構造における、コア基板とは反対側の露出面に対して更に電子部品を搭載すると、当該追加電子部品と貫通孔内の電子部品とを電気的に接続する場合に両電子部品間の配線抵抗を低減することができる。両電子部品間の配線長は、ビルドアップ多層配線構造を介して短く設計することが可能だからである。例えば、貫通孔内の電子部品がICチップであり、且つ、追加電子部品がキャパシタチップである場合には、両チップ間の配線抵抗の低減により、両チップ間の信号ノイズは充分に抑制され得る。
【0018】
本発明の第2の側面において、好ましくは、コア基板は、コア層およびスペーサ層の間に中間層が介在する積層構造を有する。この場合、好ましくは、コア層およびスペーサ層は金属材料よりなり、中間層は樹脂材料よりなる。このような構成では、コア基板において隣接する2つの層は充分に異なるエッチング特性を有する。したがって、このような構成は、コア基板に対する複数のエッチング処理を適切に行ううえで好適である。具体的には、スペーサ層においてスペーサを残存形成しつつ、コア基板において電子部品収容用の貫通孔を開設するうえで、好適である。
【0019】
好ましくは、バンプ電極はハンダ材料を含み、搭載工程では、ハンダ材料の融点より高い第1温度に電子部品を加熱し、且つ、第1温度より低い第2温度に配線基板を加熱し、バンプ電極および電極部を当接させつつ配線基板に対して電子部品を押圧する。このような構成によると、本発明の第1の側面に関して上述したのと同様の理由に基づき、配線基板のビルドアップ部に対して電子部品を適切に搭載することができ、従って、電子部品搭載基板を適切に製造することが可能である。
【0020】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明に係るチップ搭載基板Xの製造においては、まず、図1Aに示すようなコア材11を用意する。コア材11は、金属製の基板であり、例えば、タングステン、モリブデン、ジルコニウム、クロム、およびタンタルよりなる群より選択される単体金属、若しくは、当該群より選択される金属を含む合金よりなる。或は、コア材11は、42アロイ、ステンレス、コバール、インバー、または、銅/インバー/銅の積層構成を有するクラッド材よりなる。コア材11における面広がり方向の熱膨張率は、搭載される半導体チップなどの電子部品の熱膨張率と近似しているのが好ましく、例えば2〜10ppm/℃である。また、コア材11の厚さは、例えば0.1〜2.0mmである。
【0021】
次に、図1Bに示すように、コア材11に対して接着剤を介してスペーサ材12を貼り付ける。接着剤は、コア材11およびスペーサ材12の間で硬化して中間層13を構成する。このようにして、コア材11、中間層13、およびスペーサ材12よりなり、第1面10aおよび第2面10bを有するコア基板10が作製される。スペーサ材12は、金属製の板材または箔材であり、例えば、銅、ニッケル、またはアルミニウムよりなる。スペーサ材12の厚さは例えば30〜100μmである。中間層13は、主用成分として例えばエポキシ樹脂などを含む熱硬化性樹脂材料よりなる。中間層13の厚さは例えば10〜30μmである。コア基板10の面広がり方向の熱膨張率においては、コア材11における面広がり方向の熱膨張率が支配的である。
【0022】
本発明のチップ搭載基板Xの製造においては、次に、図1Cに示すように、スペーサ材12上にレジストパターン41を形成する。レジストパターン41は、次の工程で形成される電極パッドの形状に対応する開口部41aを有する。レジストパターン41の形成においては、まず、感光性を有するフィルム状のフォトレジストをスペーサ材12に対してラミネートする。次に、当該フォトレジスト膜に対する露光処理および現像処理を経て、当該フォトレジスト膜において開口部41aを形成する。このようにして、レジストパターン41を形成することができる。
【0023】
チップ搭載基板Xの製造においては、次に、図1Dに示すように、電極パッド21を形成する。電極パッド21は、スペーサ材12を通電層として利用して行う電気めっき法により、開口部41aの内部に所定の導電材料を堆積させることにより形成する。例えば、開口部41aの内部にNi,Au,Ni,Cuを順次堆積させることにより、電極パッド21を形成することができる。これに代えて、Au,Ni,Cuを順次堆積させることにより、電極パッド21を形成してもよい。この場合、図1Cを参照して上述したレジストパターン41の形成工程の前に、電気めっき法によりスペーサ材12の露出面にNiめっき膜を予め形成しておく。電極パッド21を形成する際の最下層のNiめっき膜は、或は、レジストパターン41を形成する前に形成されるNiめっき膜は、スペーサ材12と電極パッド21のAuめっき膜と間において金属材料が拡散してしまうのを抑制するバリア層として機能する。電極パッド21におけるAuめっき膜とCuめっき膜の間のNiめっき膜は、当該Auめっき膜とCuめっき膜との間において金属材料(Au,Cu)が拡散してしまうのを抑制するバリア層として機能する。
【0024】
次に、図2Aに示すように、レジストパターン41をコア基板10から除去する。除去に際しては、レジストパターン41の組成に応じた剥離液を使用する。
【0025】
次に、図2Bに示すように、コア基板10の第1面10a上に絶縁層22を積層形成するとともに、第2面10b上に絶縁層22’を積層形成する。絶縁層22の形成においては、フィルム状樹脂組成物を、加熱しつつ、コア基板10に圧着する。或は、液状樹脂組成物を、スピンコート法によりコア基板10に塗布し、その後、乾燥する。絶縁層22’の形成手法は、絶縁層22の形成手法と同様である。絶縁層22,22’の構成材料としては、例えば、エポキシ、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニルサルホン、ポリフタルアミド、ポリアミドイミド、ポリケトン、ポリアセタール、ポリイミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、テトラフルオロエチレン、シアネートエステル、ビスマレイミドなどが挙げられる。
【0026】
次に、図2Cに示すように、絶縁層22における電極パッド21に対応する箇所にビアホール22aを形成する。ビアホール22aは、例えば、UV−YAGレーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、または、プラズマを利用するドライエッチングにより、形成することができる。或は、ビアホール22aは、絶縁層22が感光性を有する場合にはフォトリソグラフィにより形成することができる。
【0027】
次に、無電解めっき法により絶縁層22,22’の露出面に所定の金属材料を成膜してシード層(図示略)を形成した後、図3Aに示すように、絶縁層22に対してレジストパターン42を積層形成するとともに、絶縁層22’に対してレジストパターン43を積層形成する。シード層は、後に行う電気めっき法において通電層として利用されるものであり、ビアホール22aの内壁上にも形成される。シード層は、例えば銅めっき膜である。レジストパターン42,43は、各々、絶縁層22,22’上に形成される配線パターンに対応する所定のパターン形状を有する。レジストパターン42,43の形成手法は、レジストパターン41の形成手法と同様である。
【0028】
次に、図3Bに示すように、レジストパターン42,43をマスクとして、電気めっき法により、先に形成したシード層(図示略)の上に銅を堆積させる。これにより、ビアホール22aには、銅よりなるビア23が形成され、絶縁層22,22’においてレジストパターン42,43にマスクされていない部位には、電気銅めっき膜が形成される。
【0029】
次に、図3Cに示すように、レジストパターン42,43を剥離する。この後、電気銅めっき膜により覆われていないシード層(図示略)をエッチング除去する。これにより、絶縁層22上に配線パターン24が形成されるとともに、絶縁層22’の上に配線パターン24’が形成される。
【0030】
チップ搭載基板Xの製造においては、このようなビルドアップ法による絶縁層22の形成、ビアホール22aの形成、並びに、ビア23および配線パターン24の形成を含む一連の過程を、コア基板10の第1面10aの側にて所定の回数繰り返すとともに、ビルドアップ法による絶縁層22’の形成、ビアホール22a’の形成、並びに、ビア23’および配線パターン24’の形成を含む一連の過程を、第2面10bの側にて同回数繰り返すことにより、図4Aに示すようなビルドアップ部20,20’を形成する。ビアホール22a’およびビア23’の形成手法は、ビアホール22aおよびビア23の形成手法と同様である。本実施形態では、配線パターン24の積層数は5であり、最外の配線パターン24には、外部接続用の電極パッド24aが設けられている。
【0031】
次に、図4Bに示すように、ビルドアップ部20の表面にオーバーコート層25を形成する。オーバーコート層25は、電極パッド24aに対応して開口している。オーバーコート層25の形成においては、まず、印刷技術により、オーバーコート層用の感光性樹脂をビルドアップ部20の上に成膜する。次に、フォトリソグラフィにより、所定の開口部を形成する。オーバコート層25を形成した後、電極パッド24aの露出面上に、無電解めっき法により、例えばNiめっき膜とその上にAuめっき膜とを形成してもよい。
【0032】
チップ搭載基板Xの製造においては、次に、図5Aに示すように、オーバーコート層25を設けたビルドアップ部20を保護膜44で被覆する。保護膜44は、例えば、ドライフィルムレジストよりなる。
【0033】
次に、図5Bに示すように、ビルドアップ部20’を、例えば研磨などの機械加工により除去する。これにより、コア基板10のコア材11を露出させる。本発明では、これに代えて、ビルドアップ部20’に対して、後出のチップ実装エリアに相当する箇所のみを、NC切削やレーザ加工により除去してもよい。
【0034】
次に、図6Aに示すように、コア基板10のコア材11上にレジストパターン45を形成する。レジストパターン45は、電極パッド21に対応する箇所に開口部を有する。レジストパターン45の形成手法は、レジストパターン41の形成手法と同様である。
【0035】
次に、図6Bに示すように、レジストパターン45をマスクとして、中間層13が露出するまでコア材11に対してエッチング処理を行う。本工程では、エッチング液としては、コア材11の構成材料に応じて、例えば、塩化第二鉄水溶液、フッ酸、または玉水などを使用することができる。エッチング処理の後、レジストパターン45は剥離する。
【0036】
次に、図6Cに示すように、コア材11をマスクとして、スペーサ材12が露出するまで中間層13に対してエッチング処理を行う。本工程は、ドライエッチングで行う。ドライエッチングとしては、例えば、リアクティブイオンエッチング(RIE)やイオンミリングが挙げられる。
【0037】
次に、図7Aに示すように、スペーサ材12上にレジストパターン46を形成する。レジストパターン46は、スペーサ材12において後出のスペーサが形成される箇所をマスクするためのものである。レジストパターン46の形成においては、まず、感光性を有するインクタイプ(液体)のフォトレジストをスペーサ材12の露出面に対して塗布し、例えば80℃で30分間乾燥する。次に、当該フォトレジスト膜に対する露光処理および現像処理を経て、当該フォトレジスト膜において所定のパターンを形成する。このようにして、レジストパターン46を形成することができる。
【0038】
次に、図7Bに示すように、レジストパターン46をマスクとして、電極パッド21が充分に露出するまでスペーサ材12に対してエッチング処理を行う。これにより、コア基板10において、チップ収容用の貫通孔10cが形成されて、ビルドアップ部20におけるチップ搭載エリア20aが露出することとなる。これとともに、チップ搭載エリア20a上にスペーサ12aが形成されることとなる。本工程では、エッチング液としては、スペーサ材12の構成材料に応じて、例えば塩化銅水溶液などを使用することができる。この後、図7Cに示すように、レジストパターン46を剥離する。この後、当該基板を個片すなわちパッケージサイズに分割する。以上のようにして、配線基板X’が形成される。
【0039】
次に、図8Aに示すように、外部接続用のバンプ電極31を有する半導体チップ30Aを、配線基板X’に搭載する。すなわち、半導体チップ30Aを、配線基板X’にフリップチップ実装する。バンプ電極31は、その全体がハンダ材料よりなる。或は、バンプ電極31は、例えば銅などのコアボールと、当該コアボールを覆うハンダ材料よりなる。
【0040】
チップ搭載工程では、まず、図9Aに示すように、半導体チップ30Aをヒートプレート51に固定し且つ配線基板X’をヒートプレート52に固定した後、吸着コレット53によりヒートプレート51を吸着し且つ当該吸着コレット53を操作することにより、配線基板X’に対して半導体チップ30Aを位置合せする。ヒートプレート51は温度調節可能な発熱機能を有し、当該ヒートプレート51により半導体チップ30Aを第1温度に加熱する。第1温度は、バンプ電極31に含まれるハンダ材料の融点より高い。ヒートプレート52は、温度調節可能な発熱機能を有し、当該ヒートプレート52により配線基板X’を第2温度に加熱する。第2温度は、第1温度より低く、且つ、バンプ電極31に含まれるハンダ材料の融点より低い。また、半導体チップ30Aのバンプ電極31には、ヒートプレート51により半導体チップ30Aを加熱する前に、予め酸化防止剤54が塗布されている。酸化防止剤54としては、エチレングリコール、トリエチレングリコール、またはテトラエチレングリコールを使用することができる。
【0041】
チップ搭載工程では、次に、図9Bに示すように、吸着コレット53を操作することにより、バンプ電極31および電極パッド21が当接している状態で、配線基板X’に対して半導体チップ30Aを押圧する。押圧状態において、半導体チップ30Aおよびバンプ電極31は第1温度を経るように温度調節され、これにより、バンプ電極31のハンダ材料は一旦溶融状態を経る。したがって、本工程を経たバンプ電極31と電極パッド21は、ハンダ付けされる。ハンダ付け時において、バンプ電極31に付着していた酸化防止剤54は蒸発する。
【0042】
このようなチップ搭載工程では、半導体チップ30Aおよび配線基板X’は、個別に加熱される。半導体チップ30Aしたがってそのバンプ電極31は、当該バンプ電極31に含まれるハンダ材料を一旦溶融すべく、当該ハンダ材料の融点以上の第1温度に加熱される。このとき、半導体チップ30Aの全体は、第1温度に対応する膨張状態にある。一方、配線基板X’したがってその電極パッド21は、第1温度より低い第2温度に加熱される。このとき、配線基板X’の全体は、第2温度に対応する膨張状態にある。したがって、半導体チップ30Aおよび配線基板X’の昇温の過程においては、半導体チップ30Aに対して配線基板X’が過剰に膨張してしまうことを防止することができる。
【0043】
チップ搭載工程において、バンプ電極31と電極パッド21とを接合する際には、配線基板X’がこのように適度に膨張している状態で、ハンダ付けを行うことができる。したがって、ハンダ付けの後に常温に冷却された状態にあっては、配線基板X’における不当な反りやうねりは抑制され、半導体チップ30Aおよび配線基板X’の間におけるバンプ電極31および電極パッド21よりなる電気的接続部にて生じ得る応力は抑制される。その結果、当該接続部におけるクラックや剥れの発生を回避して、半導体チップ30Aと配線基板X’との間において、高い接続信頼性を得ることができる。
【0044】
加えて、チップ搭載工程では、半導体チップ30Aおよびビルドアップ部20の間にはスペーサ12aが介在しているので、半導体チップ30Aおよびビルドアップ部20が過度に接近することは防止される。ビルドアップ部20からのスペーサ12aの高さ即ちスペーサ材12の厚さは、半導体チップ30Aのバンプ電極31のサイズに応じて決定されている。そのため、ハンダ付けの過程において、溶融状態を経るバンプ電極31に不当な負荷が作用するのを防止して、配線基板X’に対して半導体チップ30Aは適切に搭載される。
【0045】
チップ搭載基板Xの製造においては、次に、図8Bに示すように、コア基板10の貫通孔10cにアンダーフィル剤55を充填する。アンダーフィル剤55は、半導体チップ30Aとビルドアップ部20の間を充たすとともに、半導体チップ30Aを封止する。このようなアンダーフィル剤55は、バンプ電極31および電極パッド21よりなる電気的接続部に発生し得る応力を緩和する機能を有する。この応力緩和機能により、当該フリップチップ実装における接続信頼性の確保が図られる。
【0046】
以上のようにして、配線基板X’および半導体チップ30Aよりなるチップ搭載基板Xが製造される。
【0047】
チップ搭載基板Xには、図10に示すように、半導体チップ30Bが搭載される。半導体チップ30Bは、外部接続用のバンプ電極32を有する。バンプ電極32は、その全体がハンダ材料よりなる。或は、バンプ電極32は、例えば銅などのコアボールと、当該コアボールを覆うハンダ材料よりなる。半導体チップ30Bは、半導体チップ30Aの搭載手法として上述したのと同様の手法により、チップ搭載基板Xに搭載することができる。搭載状態において、バンプ電極32および電極パッド24aは溶融接合ないしハンダ付けされている。
【0048】
このように、チップ搭載基板Xに半導体チップ30Bを搭載すると、半導体チップ30Bと半導体チップ30Aとを電気的に接続する場合に両チップ間の配線抵抗を低減することができる。両チップ間の配線長は、ビルドアップ部20の微細配線構造を介して短く設計することが可能であるからである。例えば、半導体チップ30AがICチップであり、且つ、半導体チップ30Bがキャパシタチップである場合には、両チップ間の配線抵抗の低減により両チップ間の信号ノイズを充分に抑制することが可能である。
【0049】
チップ搭載基板Xには、図11に示すように、ヒートシンク56を取り付けてもよい。ヒートシンク56は、半導体チップ30Aにて生ずる熱を放散するためのものであり、所定の接着剤57を介してコア基板10および半導体チップ30Aに接合されている。チップ搭載基板Xがこのようなヒートシンク56を具備する構成は、半導体チップ30AがICチップである場合に、特に実益が高い。ICチップは、その駆動時における発熱量が多い傾向にある。
【0050】
本実施形態においては、コア材11に対するエッチング処理の前にビルドアップ部20’の全てがダミービルドアップ部として機械研磨により除去されている。本発明では、これに代えて、ビルドアップ部20’の一部をコア基板10上に残し、当該残存部に含まれる配線構造を、形成されるチップ搭載基板Xの配線構造の一部として利用してもよい。この場合、図5Bを参照して上述した工程において、ビルドアップ部20’の全てを除去せずに、チップ搭載エリア20aに相当する一部のみを除去する。ビルドアップ部20’の部分除去手法としては、例えば、NC切削やレーザ加工を採用することができる。
【0051】
〔実施例〕
本実施例のチップ搭載基板の作製においては、まず、コア基板を作製した。コア基板の作製においては、具体的には、コア材である42アロイ板(平面サイズ:150mm×150mm、厚さ:0.5mm)に対し、スペーサ材である電解銅箔(厚さ:70μm)を、中間層を構成する接着剤としてのエポキシ樹脂シート(商品名:ABF、味の素ファインテクノ製)を介して貼り付けた。42アロイは、Fe−42wt%Niの組成を有する。
【0052】
チップ搭載基板の作製においては、次に、電気めっき法により、電解銅箔上にNiめっき膜を形成した。次に、Niめっき膜を介して電解銅箔上にレジストパターンを形成した。このレジストパターンは、次の工程で形成される電極パッドの形状に対応する複数の開口部を有する。レジストパターンの形成においては、まず、感光性を有するドライフィルムレジスト(商品名:NIT−240、日合モートン製)を電解銅箔に対して貼り合わせる。次に、当該フォトレジスト膜に対する露光処理および現像処理を経て、当該フォトレジスト膜において開口部を形成する。
【0053】
チップ搭載基板の製造においては、次に、レジストパターンの各開口部にて電極パッドを形成する。具体的には、電気めっき法により、各開口部の内部にAuめっき膜(厚さ:1μm)、Niめっき膜(厚さ:5μm)、Cuめっき膜(厚さ:15μm)を順次形成することにより、電極パッドを形成した。電極パッドを形成した後、剥離液としての3wt%水酸化ナトリウム水溶液を作用させることにより、レジストパターンを電解銅箔から剥離した。以下、コア基板において当該電極パッドを形成した側の面を第1面とし、当該第1面とは反対の側の面を第2面とする。
【0054】
次に、コア基板の両面に絶縁層を形成した。具体的には、まず、エポキシ樹脂シート(平面サイズ:200mm×200mm、厚さ:50μm、商品名:ABF、味の素ファインテクノ製)を、真空ラミネータを使用して圧着した。圧着温度は130℃とし、圧着時間は2分間とした。この後、170℃で30分間加熱することにより、エポキシ樹脂を硬化させた。
【0055】
次に、第1面側の絶縁層における上述の電極パッドに対応する箇所に対して、各電極パッドの一部が露出するように炭酸ガスレーザにより複数のビアホール(直径:60μm)を形成した。
【0056】
次に、セミアディティブ法により、両面の絶縁層上に銅配線パターンを形成した。このとき、第1面側の絶縁層におけるビアホールの表面にも銅を堆積させることにより、当該ビアホールにてビアも形成した。具体的には、まず、各絶縁層表面およびビアホール表面にデスミア処理を施した後、無電解めっき法により、絶縁層およびビアホールの表面に無電解銅めっき膜を形成した。デスミア処理には、過マンガン酸塩を含む水溶液を使用した。次に、無電解銅めっき膜上にフォトレジストを成膜した後、これを露光および現像することにより、レジストパターンを形成した。当該レジストパターンは、形成を目的とする配線パターンに対応するパターン形状を有する。次に、電気めっき法により、レジストパターンによりマスクされていない無電解めっき膜上に、無電解銅めっき膜をシード層として利用して電気銅めっきを堆積させた。次に、レジストパターンを除去した後、それまでレジストパターンで被覆されていた無電解銅めっき膜をエッチング除去した。このようなセミアディティブ法により、両側の絶縁層上において配線パターンを形成するとともに、第1面側の絶縁層のビアホールにてビアを形成した。
【0057】
この後、絶縁層の積層形成から配線パターンおよびビアの形成までの以上のような一連の工程を、コア基板の両面側にて更に4回繰り返すことにより、コア基板の両面において5層配線構造のビルドアップ部を形成した。
【0058】
次に、スクリーン印刷およびフォトリソグラフィにより、第1面側のビルドアップ部の表面にオーバーコート層を形成した。オーバーコート層の所定箇所には、ビルドアップ部における最上位の配線パターンの一部が電極パッドとして露出するように開口部を設けた。次に、無電解めっき法により、電極パッドの露出面上に、Niめっき膜(厚さ:5μm)およびその上にAuめっき膜(厚さ:0.1μm)を順次形成した。
【0059】
次に、保護膜としてのドライフィルムレジストにより第1面側のビルドアップ部を被覆した後、第2面側のビルドアップ部を研磨して除去した。これにより、コア基板のコア材(42アロイ板)を露出させた。次に、コア材において露出された面の上にレジストパターンを形成した。このレジストパターンは、コア基板に接して形成された上述の電極パッドに対応する箇所、即ちチップ搭載エリアに対応する箇所に開口部を有する。
【0060】
次に、当該レジストパターンをマスクとして、中間層が露出するまでコア材に対してエッチング処理を行った。エッチング液としては、塩化第二鉄水溶液を使用した。次に、酸素ガスを用いたRIEにより、コア材をマスクとして、スペーサ材(電解銅箔)が露出するまで中間層に対してエッチング処理を行った。次に、スペーサ材において露出された面の上にレジストパターンを形成した。このレジストパターンは、スペーサ材においてスペーサが形成される箇所をマスクするためのものである。
【0061】
次に、当該レジストパターンをマスクとして、第1面側の最下層の絶縁層および当該絶縁層に埋設されている電極パッドが充分に露出するまでスペーサ材に対してエッチング処理を行う。エッチング液としては、塩化銅水溶液を使用した。これにより、コア基板においてチップ収容用の貫通孔が形成され、ビルドアップ部のコア基板側にチップ搭載エリアが露出した。これとともに、チップ搭載エリア上にスペーサが形成された。次に、スペーサ形成用のレジストパターンを剥離した。この後、当該基板を個片すなわちパッケージサイズに分割した。以上のようにして、チップ搭載用の複数の配線基板を形成した。
【0062】
次に、別途用意した半導体チップを配線基板に対してフリップチップ実装した。当該半導体チップは、外部接続用のバンプ電極を有する。このバンプ電極は、配線基板の電極パッドに対応して設けられており、ハンダ(組成:Sn−3wt%Ag−0.5wt%Cu、融点:220℃)よりなる。
【0063】
チップ搭載工程では、まず、半導体チップを第1ヒートプレートに固定した後、吸着コレットにより第1ヒートプレートを吸着し、且つ、当該半導体チップのバンプ電極に、酸化防止剤としてのエチレングリコールを塗布した。一方、配線基板は、第2ヒートプレートに固定しておいた。第1および第2ヒートプレートは温度調節可能な発熱機能を有する。次に、第1ヒートプレートにより半導体チップを255℃に加熱し、且つ、第2ヒートプレートにより配線基板を150℃に加熱した。次に、吸着コレットを操作することにより、半導体チップのバンプ電極および配線基板の電極パッドが当接している状態で、配線基板に対して半導体チップを押圧した。押圧状態において、第1および第2ヒートプレートによる加熱を停止して、半導体チップおよび配線基板の温度を低下させ、充分に冷却した。これにより、半導体チップのバンプ電極と配線基板の電極パッドとが、ハンダ付けされた。
【0064】
次に、コア基板の貫通孔にアンダーフィル剤を充填し、半導体チップを封止した。このとき、アンダーフィル剤は、半導体チップとビルドアップ部の間にも充填された。以上のようにして、本実施例のチップ搭載基板を作製した。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1Aから図1Dは、本発明に係るチップ搭載基板製造方法における一部の工程を表す。
【図2】
図2Aから図2Cは、図1Dの後に続く工程を表す。
【図3】
図3Aから図3Cは、図2Cの後に続く工程を表す。
【図4】
図4Aおよび図4Bは、図3Cの後に続く工程を表す。
【図5】
図5Aおよび図5Bは、図4Bの後に続く工程を表す。
【図6】
図6Aから図6Cは、図5Bの後に続く工程を表す。
【図7】
図7Aから図7Cは、図6Cの後に続く工程を表す。
【図8】
図8Aおよび図8Bは、図7Cの後に続く工程を表す。
【図9】
図9Aおよび図9Bは、配線基板に対してチップが搭載される過程を表す。
【図10】
図10は、本発明に係るチップ搭載基板に電子部品を更に搭載した状態を表す。
【図11】
図11は、本発明に係るチップ搭載基板がヒートシンクを具備する状態を表す。
本実施例のチップ搭載基板の作製においては、まず、コア基板を作製した。コア基板の作製においては、具体的には、コア材である42アロイ板(平面サイズ:150mm×150mm、厚さ:0.5mm)に対し、スペーサ材である電解銅箔(厚さ:70μm)を、中間層を構成する接着剤としてのエポキシ樹脂シート(商品名:ABF、味の素ファインテクノ製)を介して貼り付けた。42アロイは、Fe−42wt%Niの組成を有する。
Claims (5)
- ハンダ材料を含むハンダバンプ電極を有する電子部品を、前記ハンダ材料の融点より高い第1温度に加熱し、且つ、前記ハンダバンプ電極に対応する電極部を有する配線基板を、前記第1温度より低い第2温度に加熱するための、昇温工程と、
前記ハンダバンプ電極および前記電極部を当接させつつ前記配線基板に対して前記電子部品を押圧することにより、前記ハンダバンプ電極および前記電極部を接合するための接合工程と、を含む、電子部品搭載基板の製造方法。 - 前記第2温度は、前記ハンダ材料の融点より低い、請求項1に記載の電子部品搭載基板の製造方法。
- 前記昇温工程の前に、前記ハンダバンプ電極に対してエチレングリコール、トリエチレングリコール、またはテトラエチレングリコールを付着させる工程を更に含む、請求項1に記載の電子部品搭載基板の製造方法。
- 前記配線基板は、コア基板およびビルドアップ部よりなる積層構造を有し、前記コア基板は、電子部品収容用の貫通孔を有し、前記ビルドアップ部は、配線パターンおよび絶縁層よりなる積層構造を有し且つ前記貫通孔にて露出している前記電極部を有する、請求項1に記載の電子部品搭載基板の製造方法。
- コア層およびスペーサ層を含む積層構造を有するコア基板における前記スペーサ層上に、配線パターンおよび絶縁層よりなる積層構造を有し且つ前記スペーサ層に接する電極部を有するビルドアップ部を形成することにより、配線基板を作製するための工程と、
前記コア層に対して前記ビルドアップ部とは反対の側からエッチング処理を施すことにより、当該コア層における前記電極部に対応する箇所を除去するための工程と、
前記スペーサ層に対して前記ビルドアップ部とは反対の側からエッチング処理を施すことにより、前記電極部を露出させ、且つ、前記ビルドアップ部における電子部品搭載面上にスペーサを残存形成するための工程と、
バンプ電極を有する電子部品を、当該電子部品および前記ビルドアップ部の間に前記スペーサを介在させつつ前記バンプ電極および前記電極部を接合することにより、前記配線基板に搭載するための工程と、を含む、電子部品搭載基板の製造方法。
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