JPWO2008029813A1 - 配線基板複合体、半導体装置、及びそれらの製造方法 - Google Patents

配線基板複合体、半導体装置、及びそれらの製造方法 Download PDF

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Abstract

配線基板複合体は、支持基板と、支持基板の上下面に夫々形成された配線基板とから構成される。支持基板は、支持体と、支持体の上下面に夫々設けられた金属体とから構成される。配線基板は、絶縁層と、この絶縁層により絶縁された上下の配線と、この上下の配線を接続するビアとを少なくとも備える。金属体に取り付けられた配線基板は、金属体付き配線基板を構成する。このように、金属体上に配線基板を形成するプロセスにおいて、金属体を支持する支持体を有効活用することにより、配線基板複合体の製造工程中及び仕上がり構造での反り及びうねりが少なく、且つ配線基板の生産量が増加可能な配線基板複合体、半導体装置、及びそれらの製造方法を得る。

Description

本発明は、支持体と金属体とからなる支持基板上に多層配線を作製することで得られる配線基板複合体、及び配線基板複合体に半導体素子を搭載した半導体装置、並びに、それらの製造方法、及び配線基板の製造方法に関する。
近時、電子機器の小型化、高機能化を実現する技術として、複数の既存チップの組み合わせにより１つのパッケージでシステムを構築するＳｉＰ（Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）への要求が高まっている。現在、ＳｉＰ基板には、主にビルドアップ基板が用いられている。ビルドアップ基板は、特許文献１に記載されているように、コア基板の両面に絶縁層と配線層とを交互に積層することで形成される。今後、益々ＳｉＰ技術への期待が高まる中で、ビルドアップ基板にはより一層の高速対応と高密度微細配線化とが求められている。
この要求に対し、従来のビルドアップ基板におけるコア基板のない配線基板（以後、コアレス基板という）の形成が求められている。このコアレス基板は、特許文献２に記載されているように、配線基板の反りを抑えることを目的として、２枚の金属体を貼り合わせた複合金属体の両面に配線基板を形成した後、複合金属体を分離することによって、反りの少ない配線基板として形成される。
特開平１１−１７０５８号公報 特開２００５−５７４２号公報
しかしながら、上述の従来技術には以下に示すような問題点がある。
特許文献１に記載のビルドアップ基板では、コア基板の貫通スルーホールが高速化の障害となっていること、また、ビルドアップ層の形成において、コア基板に反り及びうねりが発生し、配線の微細化及び高密度化を困難にしているなどの問題点がある。
また、特許文献２に記載のコアレス基板では、２枚の金属体を貼り合わせた複合金属体の界面には金属膜及び接着層を用いているため、密着性が高く容易に分離することはできず、分離する際に配線基板の歪みが発生しやすい。また、２枚の金属体が薄い場合、配線基板の反りを完全に抑えることは困難である。更に、金属体は平板状であるため、形成される配線基板は多くても２つであり、配線基板の生産量も少ない。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、金属体上に配線基板を形成するプロセスにおいて、金属体を支持する支持体を有効活用することにより、配線基板複合体の製造工程中及び仕上がり構造での反り及びうねりが少なく、且つ配線基板の生産量が増加可能な配線基板複合体、半導体装置、及びそれらの製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る配線基板複合体は、支持体と、この支持体上に設けられた金属体と、前記支持体により支持された前記金属体上に形成された複数個の配線基板と、を有し、前記配線基板は、絶縁層と、この絶縁層により絶縁された上下の配線と、上下の配線を接続するビアとを有することを特徴とする。
また、１個の前記支持体の複数個の面上に、夫々前記金属体が設けられており、前記金属体上に前記配線基板が形成されているように構成することができる。
また、１個の前記支持体上に複数個の前記金属体が設けられており、前記金属体上に前記配線基板が形成されているように構成することができる。
また、複数個の前記支持体上に、隣接する前記支持体間にまたがるように前記金属体が設けられており、前記支持体と前記金属体とが一体化され、前記金属体上に前記配線基板が形成されているように構成することができる。
また、前記金属体は、１個の前記支持体の表面から側面を介して裏面まで回り込むようにして屈曲して形成されており、前記金属体が前記支持体により支持されているように構成することができる。
また、前記金属体の断面形状はコの字型であり、前記金属体の開放端部には前記支持体が挟まれており、前記金属体が前記支持体により支持されているように構成することができる。
前記支持体と前記金属体との間、及び前記金属体と前記配線基板との間の一方又は双方には、接合面の分離を容易にする低密着な界面が形成されていることが好ましい。例えば、前記支持体と前記金属体との間に、前記支持体及び前記金属体の材料とは異なる材料からなる層を形成することにより前記低密着な界面が形成され、前記金属体と前記配線基板との間に、前記金属体及び前記配線基板の材料とは異なる材料からなる層を形成することにより前記低密着な界面が形成される。
前記支持体及び／又は前記金属体は、夫々その構成材料からなる第１及び第２の層を有し、前記第１及び第２の層間に前記構成材料とは異なる材料からなる第３の層を形成することにより、前記第１の層と前記第２の層との間に低密着な界面が形成されているように構成することができる。
本発明に係る半導体装置は、前記配線基板複合体に、半導体素子が接続されていることを特徴とする。
また、前記半導体素子は、前記配線基板複合体にフリップチップ接続又はワイヤーボンディング接続されているように構成することができる。
本発明に係る配線基板複合体の製造方法は、支持体と金属体とからなる支持基板を形成する工程と、前記支持基板における前記金属体上の１又は複数個の平面上に、絶縁層、この絶縁層により絶縁された上下の配線、及び上下の配線を接続するビアを有する複数個の配線基板を形成する工程と、を有することを特徴とする。
また、前記支持体と前記金属体とからなる前記支持基板を形成する工程において、前記支持体の１又は複数個の平面上に、１又は複数個の前記金属体を設けることにより、前記支持体と前記金属体とを一体化させることができる。また、前記支持体と前記金属体とからなる前記支持基板を形成する工程において、前記支持体の同一平面上に複数個の前記金属体を設けることもできる。更にまた、前記支持体と前記金属体とからなる前記支持基板を形成する工程において、前記金属体を屈曲させ、前記金属体上に複数個の平面を形成することができる。
本発明に係る配線基板の製造方法は、支持体と金属体とからなる支持基板を形成する工程と、前記支持基板における前記金属体上の１又は複数個の平面上に、絶縁層、この絶縁層により絶縁された上下の配線、及び上下の配線を接続するビアを有する複数個の配線基板を形成する工程と、前記支持基板と前記配線基板とから構成される配線基板複合体から、前記配線基板を分離する工程と、を有することを特徴とする。
本発明に係る配線基板の製造方法は、支持体と金属体とからなる支持基板を形成する工程と、前記支持基板における前記金属体上の１又は複数個の平面上に、絶縁層、この絶縁層により絶縁された上下の配線、及び上下の配線を接続するビアを有する複数個の配線基板を形成する工程と、前記支持基板と前記配線基板とから構成される配線基板複合体から、前記金属体が一体化された前記配線基板を分離する工程と、を有することを特徴とする。
また、前記金属体が一体化された前記配線基板を分離する工程の後に、前記配線基板と前記金属体とを分離する工程を加えることができる。このとき、前記配線基板から前記金属体を完全に分離してもよいし、又は、前記配線基板に前記金属体の一部を残してもよい。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、前記配線基板複合体の製造方法により製造された配線基板複合体に、半導体素子を搭載することを特徴とする。
また、前記配線基板複合体に前記半導体素子を搭載した後に、前記支持体を前記配線基板複合体から分離することができる。
また、前記配線基板複合体に前記半導体素子を搭載した後に、前記支持体及び前記金属体を前記配線基板複合体から分離することができる。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、前記配線基板の製造方法により製造された配線基板に、半導体素子を搭載することを特徴とする。
また、前記半導体素子を搭載する工程において、前記半導体素子と前記配線基板とがフリップチップ接続又はワイヤーボンディング接続することができる。
本発明に係る配線基板複合体及び配線基板複合体を用いた半導体装置においては、支持体と金属体とからなる支持基板を用いて、配線基板複合体及び配線基板複合体を用いた半導体装置を形成している。支持体の材料が高剛性の場合、支持基板は反り及びうねりの少ない状態となるため、この支持基板を用いて形成される配線基板複合体及び配線基板複合体を用いた半導体装置は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となり、ワイヤーボンディング又はフリップチップ接続のような半導体素子の接続性、及び組立工程時の搬送性が向上し、製造効率が高まる。一方で、支持体の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで配線基板複合体及び配線基板複合体を用いた半導体装置が形成できる。
また、本発明に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法によれば、支持体として多角柱のような複数面を有するものを使用することにより、複数個の配線基板を形成できる。これにより、配線基板の生産量が増加する。また、支持体を複数個の金属体付き配線基板を相互に繋ぐための繋ぎ目として機能させることにより、生産性の極めて高いロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができる。このように支持体を有効活用することで、製造時における搬送に伴う手間及び装置を大幅に省け、製造コストを低減できる。
更に、本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、反り及びうねりの少ない安定した配線基板複合体及び配線基板に半導体素子を搭載することができるため、搭載精度及び接続信頼性を向上させることができる。
本発明の第１の実施形態に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。 本実施形態における金属体付き配線基板の構造の一例を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。 本発明の第４の実施形態の変形例に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。 本発明の第５の実施形態の変形例に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る半導体装置の構造を示す部分断面図である。 本発明の第７の実施形態に係る半導体装置の構造を示す部分断面図である。 本発明の第８の実施形態に係る半導体装置の構造を示す部分断面図である。 本発明の第９の実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。 本発明における配線基板の製造方法を工程順に示す断面図である。 第９の実施形態の第１の変形例に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。 第９の実施形態の第２の変形例に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。 本発明の第１０の実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。 本発明の第１１の実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。 本発明の第１２の実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。 本発明の第１３の実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。 本発明の第１４の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す部分断面図である。 本発明の第１５の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す部分断面図である。
符号の説明
１１；配線基板複合体
１２；支持体
１３；金属体
１４；配線基板
１５；支持基板
１６；金属体付き配線基板
１７；絶縁層
１８；下層配線
１９；ビア
２０；上層配線
２１；配線層
２２；ソルダーレジスト
２３；半田ボール
２４；半導体素子
２５；アンダーフィル樹脂
２６；ボンディングワイヤー
２７；半導体装置
２８；モールド樹脂
１２５；接着剤
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る配線基板複合体１１は、支持基板１５と、支持基板１５の上下面に夫々形成された配線基板１４とから構成され、支持基板１５は、例えば平板状の支持体１２と、この支持体１２の上下面に夫々設けられた例えば平板状の金属体１３とから構成されている。また、配線基板１４は、絶縁層と、この絶縁層により絶縁された上下の配線と、この上下の配線を接続するビアとを少なくとも備える。金属体１３と一体化された配線基板１４は、金属体付き配線基板１６を構成している。
支持体１２は、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＣＢ（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、ＰＢＯ（ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）、若しくはポリノルボルネン樹脂等の有機化合物、セラミック、金属酸化物、若しくはガラス等の無機化合物、又は、銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀、パラジウム、白金、鉄、ステンレス鋼、亜鉛、マグネシウム、チタン、４２アロイ、クロム、バナジウム、ロジウム、モリブデン、若しくはコバルト等の金属から構成されていてもよく、更には、これら複数の材料から構成されていてもよい。また、支持体１２は、繰り返し使用することができる高剛性の材料から形成されていてもよく、又は、自由に変形可能な柔軟性の高い材料から形成されていてもよく、目的にあわせて適宜選択することができる。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
金属体１３は、例えば銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀、パラジウム、白金、鉄、ステンレス鋼、亜鉛、マグネシウム、チタン、４２アロイ、クロム、バナジウム、ロジウム、モリブデン、及びコバルトのいずれか又はこれら複数の金属材料から構成することができる。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。また、金属体１３は、支持体１２の表面に形成された１又は複数個の平面上の少なくとも一部に設ける。更に、金属体１３は、平面視で、支持体１２に形成された平面と同じ形状又は同じ大きさでもよく、異なる形状又は異なる大きさとしてもよい。
図２は、本実施形態における金属体付き配線基板の構造の一例を示す断面図である。図２に示すように、金属体付き配線基板１６は、平板状の金属体１３と、この金属体１３上に形成された下層配線１８と、この下層配線１８を含む金属体１３上に積層された絶縁層１７と、この絶縁層１７上に形成された上層配線２０と、絶縁層１７を上下に貫通し、下層配線１８と上層配線２０とを電気的に接続するビア１９と、上層配線２０の一部を含む絶縁層１７上に形成されたソルダーレジスト２２と、から構成されている。図２では、１層の絶縁層１７と、この絶縁層１７の上下に形成された下層配線１８及び上層配線２０とからなる構成例を示しているが、この構成に限定されることなく、このような構造が複数層積層された多層配線構造を使用することができる。
絶縁層１７は、例えば感光性又は非感光性の有機材料から形成されており、有機材料は、例えば、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＣＢ（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、ＰＢＯ（ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）、若しくはポリノルボルネン樹脂等であり、更に、ガラスクロス若しくはアラミド繊維等から形成された織布又は不織布にエポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＣＢ（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、ＰＢＯ（ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）、若しくはポリノルボルネン樹脂等を含浸させた材料を用いることができる。本実施形態では、アラミド繊維を含浸させたエポキシ樹脂を用いた。
下層配線１８、ビア１９、及び上層配線２０は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、及びパラジウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属又はこれらを主成分とする合金から形成することができる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。本実施形態では、銅を用いた。
下層配線１８及び上層配線２０は、例えば、サブトラクティブ法、セミアディティブ法又はフルアディティブ法等の方法により形成する。サブトラクティブ法は、基板上に設けられた銅箔上に所望のパターンのレジストを形成し、不要な銅箔をエッチングした後に、レジストを剥離して所望のパターンを得る方法である。セミアディティブ法は、無電解めっき法、スパッタ法、又はＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等で給電層を形成した後、所望のパターンに開口されたレジストを形成し、レジスト開口部内に電解めっき法による金属を析出させ、レジストを除去した後に給電層をエッチングして所望の配線パターンを得る方法である。フルアディティブ法は、基板上に無電解めっき触媒を吸着させた後に、レジストでパターンを形成し、このレジストを絶縁膜として残したまま触媒を活性化し、無電解めっき法により絶縁膜の開口部に金属を析出させることで所望の配線パターンを得る方法である。本実施形態では、セミアディティブ法を採用した。
下層配線１８と上層配線２０とは、絶縁層１７内に設けられたビア１９にて電気的に接続されている。絶縁層１７として有機材料を使用する場合、ビア１９を設ける絶縁層１７の開口部はフォトリソグラフィー法により形成され、開口部内に銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、及びパラジウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属又はこれらを主成分とする合金を充填させる。充填方法は、電解めっき、無電解めっき、印刷法、又は溶融金属吸引法等を用いて行う。非感光性の有機材料又は、感光性の有機材料でパターン解像度が低い有機材料を使用する場合、ビア１９を設ける絶縁層１７の開口部は、レーザー加工法、ドライエッチング法、又はプラズマ法により形成し、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、及びパラジウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属又はこれらを主成分とする合金を充填させる。充填方法は、電解めっき、無電解めっき、又は溶融金属吸引法等を用いて行う。また、ビア１９の位置に予め通電用のポストを形成した後に絶縁層１７を形成し、研磨により絶縁層１７の表面を削って通電用ポストを露出させてビア１９を形成する方法によれば、絶縁層１７を開口させる必要はない。本実施形態では、レーザー加工法を採用し、下層配線１８、上層配線２０、ビア１９の材料はいずれも銅とした。
絶縁層１７上には、上層配線２０の一部を露出させ残部を覆うように、ソルダーレジスト２２が形成されている。本実施形態では、ソルダーレジスト２２の材料として、感光性レジストインクを用いた。上層配線２０の露出部はパッド電極となる。
配線基板複合体１１において、支持体１２と金属体１３との間に低密着な界面を形成して支持体１２と金属体１３とを一体化することが好ましい。低密着な界面が形成されていれば、配線基板複合体１１から支持体１２を容易に分離することができるため、金属体付き配線基板１６の分離に好適である。支持体１２が前述の例えば金属材料からなる場合には、支持体１２と金属体１３との接触面における支持体１２の表面に酸化膜を形成し、この酸化膜を介して支持体１２と金属体１３とを一体化させることで、酸化膜と金属体１３との界面が低密着な界面となる。又は、酸化膜を金属体１３の表面に形成して、酸化膜と支持体１２との界面を低密着にすることもできる。なお、酸化膜を介して低密着な界面を形成する方法は一例であって、これに限定されることなく、支持体１２と金属体１３との間の分離が容易であればよい。同様に、金属体１３と配線基板１４との間に低密着な界面を形成して金属体１３と配線基板１４とを一体化してもよく、これにより、配線基板１４を金属体１３から容易に分離することができる。更に、支持体１２自体を、複数個の部分に分離しやすい構造のものとしてもよい。例えば、図１において、支持体１２が、配線基板１４の面に平行な面に沿って２つに分離し易い構造であれば、配線基板複合体１１を夫々支持体１２の一部が設けられた２つの金属体付き配線基板１６に容易に分離することができる。このような支持体１２としては、例えば、酸化膜を介して２枚の金属板を貼り合わせたものを使用することができる。このように２枚の金属板からなる２層構造の支持体１２においては、酸化膜と金属板との間が低密着な界面となる。同様に、金属体１３自体を、複数個の部分に分離しやすい構造のものとしてもよく、例えば、酸化膜を間に介した２枚の金属板からなる２層構造とすることができる。このとき、酸化膜と金属板との間の低密着な界面において、容易に２つの部分に分離することができる。
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。本実施形態においては、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて、配線基板複合体１１が形成されている。更に、支持体１２は、高剛性の材料から形成されている。このため、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。また、配線基板複合体１１に形成された配線基板１４においても、反り及びうねりの発生が抑制される。更に、配線基板１４又は金属体付き配線基板１６を配線基板複合体１１から分離する際に、分離面を低密着な界面とすることにより、この界面において容易に分離することができる。このため、分離後に、配線基板１４又は金属体付き配線基板１６に反り及びうねりの等の歪みが発生することを抑制できる。
次に、本発明の第２の実施形態に係る配線基板複合体について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。
図３に示すように、本実施形態に係る配線基板複合体１１は、四角柱形状の支持体１２の４つの平面上に、例えば平板状の金属体１３が夫々設けられており、各金属体１３上には第１の実施形態における配線基板１４、即ち、絶縁層と、この絶縁層により絶縁された上下の配線と、この上下の配線を接続するビアとを少なくとも備えた配線基板１４が形成されている。金属体１３と一体化された配線基板１４は、金属体付き配線基板１６を構成しており、本実施形態では、このような金属体付き配線基板１６が４個形成されている。図３では、支持体１２の一例として四角柱を使用しているが、これ以外の複数個の面を有する多角柱、多面体、又は、円柱等を使用することができる。
支持体１２は、第１の実施形態と同様な材料から構成することができる。また、支持体１２は、繰り返し使用することができる高剛性の材料から形成されていてもよく、また、自由に変形可能な柔軟性の高い材料から形成されていてもよく、目的にあわせて適宜選択することができる。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
金属体１３は、第１の実施形態と同様な金属材料から構成することができる。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。また、金属体１３は、支持体１２の表面に形成された１又は複数個の平面上の少なくとも一部に設ける。更に、金属体１３は、平面視で、支持体１２に形成された平面と同じ形状又は同じ大きさでもよく、異なる形状又は異なる大きさとしてもよい。金属体１３上には平面が形成されており、この平面上に配線基板１４が形成される。
配線基板複合体１１において、第１の実施形態と同様に、支持体１２と金属体１３との間、金属体１３と配線基板１４との間のいずれか又は双方に低密着な界面を設けることができる。このような構成によれば、各界面においてその構成部分に容易に分離することができる。また、支持体１２自体及び／又は金属体１３自体を、第１の実施形態と同様に、複数個の部分に分離しやすい構造のものとすることもできる。
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。本実施形態においては、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて配線基板複合体１１を形成している。更に、支持体１２は、高剛性の材料から形成されている。このため、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。また、支持体１２の複数面（４面）に複数個（４個）の金属体１３を有する配線基板１４を形成できることから、配線基板１４の生産量増加を達成できる。更に、配線基板１４又は金属体付き配線基板１６を配線基板複合体１１から分離する際に、分離面を低密着な界面とすることにより、この界面において容易に分離することができる。このため、分離後に、配線基板１４又は金属体付き配線基板１６に反り及びうねりの等の歪みが発生することを抑制できる。
次に、本発明の第３の実施形態に係る配線基板複合体について説明する。図４は、本発明の第３の実施形態に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。
図４に示すように、本実施形態に係る配線基板複合体１１は、例えば平板状の支持体１２と、この支持体１２の一面上に設けられた例えば平板状の金属体１３とからなる支持基板１５を有している。そして、金属体１３上には、複数個（図示例では、３個）の配線基板１４が形成されており、配線基板１４は、絶縁層と、この絶縁層により絶縁された上下の配線と、この上下の配線を接続するビアとを少なくとも備える。配線基板１４は、図２に示す第１の実施形態における配線基板の構造と同じである。金属体１３と一体化された配線基板１４は、金属体付き配線基板１６を構成している。図４では、支持基板１５の一面のみに金属体１３を介して複数個の配線基板１４を形成しているが、支持基板１５の両面に金属体１３を介して複数個の配線基板１４を形成する構造でもよい。
支持体１２は、第１の実施形態と同様な材料から構成することができる。また、支持体１２は、繰り返し使用することができる高剛性の材料から形成されていてもよく、また、自由に変形可能な柔軟性の高い材料から形成されていてもよく、目的にあわせて適宜選択することができる。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
金属体１３は、第１の実施形態と同様な金属材料から構成することができる。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。また、金属体１３は、支持体１２の表面に形成された１又は複数個の平面上の少なくとも一部に設ける。更に、金属体１３は、平面視で、支持体１２に形成された平面と同じ形状又は同じ大きさでもよく、異なる形状又は異なる大きさとしてもよい。
配線基板複合体１１において、第１の実施形態と同様に、支持体１２と金属体１３との間、金属体１３と配線基板１４との間のいずれか又は双方に低密着な界面を設けることができる。このような構成によれば、各界面においてその構成部分に容易に分離することができる。また、支持体１２自体及び／又は金属体１３自体を、第１の実施形態と同様に、複数個の部分に分離しやすい構造のものとすることもできる。
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。本実施形態においては、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて配線基板複合体１１を形成している。更に、支持体１２は、高剛性の材料から形成されている。このため、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。一方、本実施形態の構成において、支持体１２を柔軟性の材料から形成した場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで配線基板複合体１１が形成できる。更に、支持体１２の一面に金属体１３を介して複数個の配線基板１４を形成できることから、配線基板１４の生産量増加を達成できる。更にまた、配線基板１４又は金属体付き配線基板１６を配線基板複合体１１から分離する際に、分離面を低密着な界面とすることにより、この界面において容易に分離することができる。このため、分離後に、配線基板１４又は金属体付き配線基板１６に反り及びうねりの等の歪みが発生することを抑制できる。
次に、本発明の第４の実施形態に係る配線基板複合体について説明する。図５は、本発明の第４の実施形態に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。
図５に示すように、本実施形態に係る配線基板複合体１１は、例えば平板状の支持体１２と、この支持体１２の一面上に設けられ相互に分離した複数個（図示例では、３個）の例えば平板状の金属体１３とからなる支持基板１５を有している。そして、各金属体１３上には配線基板１４が形成されており、配線基板１４は、絶縁層と、この絶縁層により絶縁された上下の配線と、この上下の配線を接続するビアとを少なくとも備える。配線基板１４は、図２に示す第１実施形態における配線基板の構造と同じである。また、金属体１３と一体化された配線基板１４は、金属体付き配線基板１６を構成している。図５では、支持基板１５の一面のみに複数個の金属体１３を設け、各金属体１３上に配線基板１４を形成しているが、支持基板１５の両面に複数個の金属体１３を設け、各金属体１３上に配線基板１４を形成する構造でもよい。
支持体１２は、第１の実施形態と同様な材料から構成することができる。また、支持体１２は、繰り返し使用することができる高剛性の材料から形成されていてもよく、また、自由に変形可能な柔軟性の高い材料から形成されていてもよく、目的にあわせて適宜選択することができる。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
金属体１３は、第１の実施形態と同様な金属材料から構成することができる。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。
配線基板複合体１１において、第１の実施形態と同様に、支持体１２と金属体１３との間、金属体１３と配線基板１４との間のいずれか又は双方に低密着な界面を設けることができる。このような構成によれば、各界面においてその構成部分に容易に分離することができる。また、支持体１２自体及び／又は金属体１３自体を、第１の実施形態と同様に、複数個の部分に分離しやすい構造のものとすることもできる。
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。本実施形態においては、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて配線基板複合体１１を形成している。このため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。一方、本実施形態の構成において、支持体１２を柔軟性の材料から形成した場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで配線基板複合体１１が形成できる。更に、支持体１２の一面に複数個の金属体１３を介して複数個の配線基板１４を形成できることから、配線基板１４の生産量増加を達成できる。更に、配線基板１４又は金属体付き配線基板１６を配線基板複合体１１から分離する際に、分離面を低密着な界面とすることにより、この界面において容易に分離することができる。このため、分離後に、配線基板１４又は金属体付き配線基板１６に反り及びうねりの等の歪みが発生することを抑制できる。
次に、第４の実施形態の変形例に係る配線基板複合体について説明する。図６は、第４の実施形態の変形例に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。図６に示すように、本変形例に係る配線基板複合体１１は、複数個の支持体１２と複数個の金属体１３とからなる支持基板１５を有している。支持基板１５は、複数個の金属体１３が金属体間に配置された各支持体１２を介して相互に連結されることにより、複数個の支持体１２と複数個の金属体１３とが一体化されて構成されている。詳細には、例えば平板状の複数個（図示例では、３個）の金属体１３が、相互に離隔して例えば一次元的に配列されており、隣接する金属体１３間の下部には例えば平板状の支持体１２が配置され、複数個の金属体１３が支持体１２を間に介して連結されている。特に、支持体１２の上面の端部と、金属体１３の下面の端部とが接合されている。このように、支持体１２が金属体１３の少なくとも一部に接することにより、複数個の支持体１２と複数個の金属体１３とが一体化されて支持基板１５が構成されており、各金属体１３上には配線基板１４が形成されている。配線基板１４は、絶縁層と、この絶縁層により絶縁された上下の配線と、この上下の配線を接続するビアとを少なくとも備える。配線基板１４は、図２に示す第１の実施形態における配線基板の構造と同じである。また、金属体１３と一体化された配線基板１４は、金属体付き配線基板１６を構成している。図６では、支持体１２の一面のみに金属体付き配線基板１６を形成しているが、金属体付き配線基板１６は支持体１２の両面に形成することもできる。
支持体１２は、第１の実施形態と同様な材料から構成することができる。また、支持体１２は、繰り返し使用することができる高剛性の材料から形成されていてもよく、また、自由に変形可能な柔軟性の高い材料から形成されていてもよく、目的にあわせて適宜選択することができる。本変形例では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
金属体１３は、第１の実施形態と同様な金属材料から構成することができる。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本変形例では、金属体１３として銅を用いた。
配線基板複合体１１において、第１の実施形態と同様に、支持体１２と金属体１３との間、金属体１３と配線基板１４との間のいずれか又は双方に低密着な界面を設けることができる。このような構成によれば、各界面においてその構成部分に容易に分離することができる。また、支持体１２自体及び／又は金属体１３自体を、第１の実施形態と同様に、複数個の部分に分離しやすい構造のものとすることもできる。
次に、本変形例の動作及び効果について説明する。本変形例においては、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて配線基板複合体１１を形成している。このため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。一方、本変形例の構成において、支持体１２を柔軟性の材料から形成した場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで配線基板複合体１１が形成できる。更に、複数個の金属体付き配線基板１６上に配線基板１４を形成できることから、配線基板１４の生産量増加を達成できる。また、本変形例では、支持体１２と金属体１３とがその一部を接触させることにより一体化されており、例えば図５に示す第４の実施形態と比べると、支持体１２の使用量を減らすことができる。このため、コストの削減につながる。更に、配線基板１４又は金属体付き配線基板１６を配線基板複合体１１から分離する際に、分離面を低密着な界面とすることにより、この界面において容易に分離することができる。このため、分離後に、配線基板１４又は金属体付き配線基板１６に反り及びうねりの等の歪みが発生することを抑制できる。
次に、本発明の第５の実施形態に係る配線基板複合体について説明する。図７は、本発明の第５の実施形態に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。
図７に示すように、本実施形態に係る配線基板複合体１１は、例えば平板状の支持体１２と、この支持体１２の上下面及び一側面を覆うように支持体１２の端部で折れ曲がった金属体１３とからなる支持基板１５を有している。即ち、金属体１３は、支持体の１２の表面及び裏面に重なるようにして屈曲しており、金属体１３の断面は、コの字形状である。そして、支持基板１５の上下の面上には、夫々配線基板１４が形成されており、配線基板１４は、絶縁層と、この絶縁層により絶縁された上下の配線と、この上下の配線を接続するビアとを少なくとも備える。配線基板１４は、図２に示す第１の実施形態における配線基板の構造と同じである。また、金属体１３と一体化された配線基板１４は、金属体付き配線基板１６を構成している。図７では、屈曲した金属体１３は支持体１２の周りに沿った状態で設けられているが、支持体１２と金属体１３との間の一部に空間が設けられていてもよい。
支持体１２は、第１の実施形態と同様な材料から構成することができる。また、支持体１２は、繰り返し使用することができる高剛性の材料から形成されていてもよく、また、自由に変形可能な柔軟性の高い材料から形成されていてもよく、目的にあわせて適宜選択することができる。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
金属体１３は、第１の実施形態と同様な金属材料から構成することができる。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。
配線基板複合体１１において、第１の実施形態と同様に、支持体１２と金属体１３との間、金属体１３と配線基板１４との間のいずれか又は双方に低密着な界面を設けることができる。このような構成によれば、各界面においてその構成部分に容易に分離することができる。また、支持体１２自体及び／又は金属体１３自体を、第１の実施形態と同様に、複数個の部分に分離しやすい構造のものとすることもできる。
また、図７においては、配線基板１４は、屈曲した金属体１３上に形成された２つの平面上に、夫々１個ずつ形成されているが、複数個形成することもできる。
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。本実施形態においては、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて配線基板複合体１１を形成している。このため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。また、折れ曲がった金属体１３を使用していることから、複数個の金属体１３を用意する必要がなく、材料の削減ができ、低コストで配線基板複合体１１が形成される。なお、その他の動作及び効果は、第１の実施形態の動作及び効果と同様である。
次に、本発明の第５の実施形態の変形例に係る配線基板複合体について説明する。図８は、本発明の第５の実施形態の変形例に係る配線基板複合体の構造を示す部分断面図である。
図８に示すように、本変形例に係る配線基板複合体１１は、平板状の金属部材をその断面形状がコの字状になるように折り曲げて形成された金属体１３と、この金属体１３の開放端部に挟まれるようにして金属体１３と一体化された支持体１２とからなる支持基板１５を有している。そして、屈曲した金属体１３上に形成された２つの平面上に、夫々配線基板１４が設けられている。なお、本変形例においては、配線基板１４は各平面上に１個形成されているが、複数個形成してもよい。配線基板１４は、絶縁層と、この絶縁層により絶縁された上下の配線と、この上下の配線を接続するビアとを少なくとも備える。配線基板１４は、図２に示す第１実施形態における配線基板の構造と同じである。また、支持体１２は、金属体１３の開放端部に設けることが好ましいが、金属体１３の屈曲部から開放端部に向って所定の距離離隔した箇所において、支持体１２を上下に位置する金属体１３間に設けて固定することもできる。金属体１３と一体化された配線基板１４は、金属体付き配線基板１６を構成している。図８では、支持体１２の個数は単数であるが、複数個でもよい。
支持体１２は、第１の実施形態と同様な材料から構成することができる。また、支持体１２は、繰り返し使用することができる高剛性の材料から形成されていてもよく、また、自由に変形可能な柔軟性の高い材料から形成されていてもよく、目的にあわせて適宜選択することができる。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
金属体１３は、第１の実施形態と同様な金属材料から構成することができる。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。
配線基板複合体１１において、第１の実施形態と同様に、支持体１２と金属体１３との間、金属体１３と配線基板１４との間のいずれか又は双方に低密着な界面を設けることができる。このような構成によれば、各界面においてその構成部分に容易に分離することができる。また、支持体１２自体及び／又は金属体１３自体を、第１の実施形態と同様に、複数個の部分に分離しやすい構造のものとすることもできる。
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。本実施形態によれば、屈曲した金属体１３の一部のみを支持体１２で固定していることから、支持体１２の材料の削減が可能となり、低コストで配線基板複合体１１が形成される。また、一枚の平板状の金属体１３を用いて、複数個の配線基板１４を形成できることから、配線基板１４の生産量増加を達成できる。なお、その他の動作及び効果は、第１の実施形態の動作及び効果と同様である。
次に、本発明の第６の実施形態に係る半導体装置について説明する。図９は、本発明の第６の実施形態に係る半導体装置の構造を示す部分断面図である。
図９に示すように、本実施形態に係る半導体装置２７は、図１に示すような第１の実施形態の配線基板複合体１１を有している。そして、配線基板複合体１１に形成された配線基板１４上には、半導体素子２４が半田ボール２３を介してフリップチップ接続され、半導体素子２４と配線基板１４との間には、アンダーフィル樹脂２５が注入されている。図９では、配線基板複合体１１として、第１の実施形態の配線基板複合体を使用しているが、第２乃至第５の実施形態の配線基板複合体のいずれも使用することができる。
半導体素子２４の電極は、半田ボール２３を介して配線基板１４の電極に接続されており、半導体素子２４と配線基板複合体１１との間の空間にはアンダーフィル樹脂２５が充填されている。アンダーフィル樹脂２５は、配線基板複合体１１と半導体素子２４との熱膨張率差を小さくして、熱サイクルにより半田ボール２３が破壊することを防止する。但し、半田ボール２３が高い信頼性を確保できる強度を有していれば、アンダーフィル樹脂２５を充填する必要はない。半田ボール２３は、半田材料からなるボールであって、配線基板複合体１１上にめっき法、ボール転写法、又は印刷法等により取り付けられる。半田ボール２３は、例えば、鉛錫の共晶半田又は鉛フリーの半田材料からなる。アンダーフィル樹脂２５は、例えば、エポキシ材料等にシリカフィラー等が添加された材料から構成されている。配線基板複合体１１と半導体素子２４との接合は、半田ボール２３の代わりに導電性ペースト又は銅バンプを用いてもよい。本実施形態では、半田ボール２３を用いた。
半導体装置２７には、スティフナー、ヒートスプレッダーを搭載することができる。
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。本実施形態においては、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて半導体装置２７を形成しているため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される半導体装置２７は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。このため、配線基板複合体１１に半導体素子２４を搭載し、半導体装置２７を形成する場合、搭載精度が向上する。一方で、支持体１２の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで半導体装置２７が製造できる。更に、支持体１２の複数面に複数個の金属体１３を有する配線基板１４を形成できることから、半導体装置２７の生産量増加を達成できる。
次に、本発明の第７の実施形態に係る半導体装置について説明する。図１０は、本発明の第７の実施形態に係る半導体装置の構造を示す部分断面図である。図１０に示すように、本実施形態に係る半導体装置２７は、図１に示すような第１の実施形態の配線基板複合体１１を有している。そして、配線基板複合体１１に形成された配線基板１４上には、接着剤１２５を介して半導体素子２４が搭載されており、半導体素子２４と配線基板１４とがワイヤーボンディング接続されている。図１０では、配線基板複合体１１として、第１の実施形態の配線基板複合体を使用しているが、第２乃至第５の実施形態の配線基板複合体のいずれを使用してもよい。更に、図１０では、配線基板１４上に１個の半導体素子２４を搭載しているが、複数個の半導体素子２４が搭載されていてもよい。
配線基板複合体１１の配線基板１４上には、接着剤１２５により半導体素子２４が接着され、半導体素子２４の接着面側とは反対側の面と配線基板１４とがボンディングワイヤー２６により電気的に接続されている。接着材２５は、例えば、有機材料又は銀ペースト等を使用する。ボンディングワイヤー２６は、主に金からなる材料からなり、半導体素子２４と配線基板１４の両電極間を電気的に接続する。
半導体装置２７には、スティフナー、ヒートスプレッダーを搭載することができる。
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。本実施形態においては、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて半導体装置２７を形成しているため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される半導体装置２７は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。このため、配線基板複合体１１に半導体素子２４を搭載し、半導体装置２４を形成する場合、搭載精度が向上する。一方で、支持体１２の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで半導体装置２７が形成できる。更に、支持体１２の複数面に複数の金属体１３を有する配線基板１４を形成できることから、半導体装置２７の生産量増加を達成できる。また、配線基板複合体１１と半導体素子２４とをワイヤーボンディング接続しているため、低コストな半導体装置２７を提供できる。
次に、本発明の第８の実施形態に係る半導体装置について説明する。図１１は、本発明の第８の実施形態に係る半導体装置の構造を示す部分断面図である。
図１１に示すように、本実施形態に係る半導体装置２７は、図１に示すような第１の実施形態の配線基板複合体１１を有している。そして、配線基板複合体１１に形成された配線基板１４上には、半導体素子２４が半田ボール２３を介してフリップチップ接続され、半導体素子２４と配線基板１４との間にはアンダーフィル樹脂２５が注入され、更に、半導体素子２４を覆うように配線基板１４上にはモールド樹脂２８が設けられている。図１１では、配線基板複合体１１として、第１の実施形態の配線基板複合体を使用しているが、第２乃至第５の実施形態の配線基板複合体のいずれを使用してもよい。更に、図１１では、配線基板１４上には１個の半導体素子２４が搭載されているが、複数個の半導体素子２４が搭載されていてもよい。また、半導体素子２４と配線基板複合体１１との接続をフリップチップ接続としているが、ワイヤーボンディング接続としてもよく、更に、複数個の半導体素子１４に対して、これらの接続を混在して使用してもよい。
半導体素子２４は、半田ボール２３を介して配線基板複合体１１と接続されており、半導体素子２４と配線基板複合体１１との間の空間にはアンダーフィル樹脂２５が充填されている。アンダーフィル樹脂２５は、配線基板複合体１１と半導体素子２４との熱膨張率差を小さくして半田ボール２３が破壊することを防止する。但し、半田ボール２３が高い信頼性を確保できる強度を有していれば、アンダーフィル樹脂２５は充填する必要はない。半田ボール２３は、半田材料からなるボールであって、配線基板複合体１１上にめっき法、ボール転写法、又は印刷法等により取り付けられる。半田ボール２３は、例えば、鉛錫の共晶半田又は鉛フリーの半田材料からなる。アンダーフィル樹脂２５は、例えば、エポキシ材料等にシリカフィラー等が添加された材料から構成されている。配線基板複合体１１と半導体素子２４との接合には、例えば、導電性ペースト又は銅バンプを用いてもよい。本実施形態では、半田ボール２３を用いた。
半導体装置２７には、スティフナー、ヒートスプレッダーを搭載することができる。
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。本実施形態においては、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて半導体装置２７を形成しているため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される半導体装置２７は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。このため、配線基板複合体１１に半導体素子２４を搭載し、半導体装置２４を形成する場合、搭載精度が向上する。一方で、支持体１２の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで半導体装置２７を製造できる。更に、支持体１２の複数面に複数個の金属体１３を有する配線基板１４を形成できることから、半導体装置２７の生産量増加を達成できる。また、半導体素子２４がモールド樹脂２８で覆われていることから、半導体素子２４を保護することができる。更に、モールド樹脂２８を設けることで半導体装置２７の剛性を強くすることができ、半導体装置２７の信頼性が向上する。
なお、第６乃至第８の実施形態では、配線基板複合体を使用した半導体装置について説明したが、支持体１２が除去された状態での半導体装置を構成することができる。更に、支持体１２と金属体１３との双方が除去された状態での半導体装置を構成することができる。
以下、配線基板複合体及び配線基板の製造方法について説明する。先ず、本発明の第９の実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法について説明する。図１２（ａ）乃至（ｅ）は、本実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。なお、各工程間において適宜洗浄及び熱処理を行う。
先ず、図１２（ａ）に示すように、支持体１２を用意する。支持体１２は、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＣＢ（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、ＰＢＯ（ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）、若しくはポリノルボルネン樹脂等の有機化合物、セラミック、金属酸化物、若しくはガラス等の無機化合物、又は、銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀、パラジウム、白金、鉄、ステンレス鋼、亜鉛、マグネシウム、チタン、４２アロイ、クロム、バナジウム、ロジウム、モリブデン、若しくはコバルト等の金属から構成されていてもよく、更には、これら複数の材料から構成されていてもよい。支持体１２は、必要に応じてウェット洗浄、ドライ洗浄、平坦化、粗化等の処理を施してもよい。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
次に、図１２（ｂ）に示すように、支持体１２の上下に形成された平面上に夫々金属体１３を一体化させ、支持基板１５を形成する。金属体１３は、平面視で、支持体１２の平面と同じ形状又は同じ大きさでもよく、異なる形状又は異なる大きさとしてもよい。金属体１３は、例えば銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀、パラジウム、白金、鉄、ステンレス鋼、亜鉛、マグネシウム、チタン、４２アロイ、クロム、バナジウム、ロジウム、モリブデン、及びコバルトのいずれか又はこれら複数の金属材料から構成することができる。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。
次に、図１２（ｃ）に示すように、各金属体１３上に配線基板１４を形成する。配線基板１４の製造方法は、図１３を参照して説明する。図１２（ａ）乃至（ｃ）の工程により、配線基板複合体１１が形成される。
次に、図１２（ｄ）に示すように、支持体１２と金属体付き配線基板１６とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め支持体１２と金属体１３との間を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いることもできる。
次に、図１２（ｅ）に示すように、配線基板１４と金属体１３とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め配線基板１４と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いることもできる。
配線基板１４と金属体１３とを分離する際、金属体１３を完全に分離してもよいし、金属体の一部が配線基板１５上に残るように分離してもよい。金属体１３を完全に分離した場合、配線基板１４は配線体のみのコアレス基板となり、配線基板の薄化が実現される。金属体１３を一部残した場合、残った金属体１３を外部端子、スティフナー、又はヒートスプレッダーとして機能させることができる。
ここで、図１３を参照して、配線基板１４の製造方法について説明する。配線基板１４は、図１２（ｂ）に示すように、支持体１２に設けられた金属体１３上に形成される。
先ず、図１３（ａ）に示すように、支持体１２に設けられた金属体１３を用意する。図１３（ａ）では、支持体１２は図示せず、金属体１３のみの図示している。金属体１３は、必要に応じてウェット洗浄、ドライ洗浄、平坦化、粗化等の処理を施してもよい。
次に、図１３（ｂ）に示すように、金属体１３上に、例えば、サブトラクティブ法、セミアディティブ法又はフルアディティブ法等の方法により下層配線１８を形成する。サブトラクティブ法は、基板上に設けられた銅箔上に所望のパターンのレジストを形成し、不要な銅箔をエッチングした後に、レジストを剥離して所望のパターンを得る方法である。セミアディティブ法は、無電解めっき法、スパッタ法、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等で給電層を形成した後、所望のパターンに開口されたレジストを形成し、レジスト開口部内に電解めっき法による金属を析出させ、レジストを除去した後に給電層をエッチングして所望の配線パターンを得る方法である。フルアディティブ法は、基板上に無電解めっき触媒を吸着させた後に、レジストでパターンを形成し、このレジストを絶縁膜として残したまま触媒を活性化し、無電解めっき法により絶縁膜の開口部に金属を析出させることで所望の配線パターンを得る方法である。下層配線１８は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、及びパラジウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属又はこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。本実施形態では、銅を用いた。
次に、図１３（ｃ）に示すように、下層配線１８を含む金属体１３上に絶縁層１７を積層させる。絶縁層１７は、例えば感光性又は非感光性の有機材料から形成されており、有機材料は、例えば、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＣＢ（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、ＰＢＯ（ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）、若しくはポリノルボルネン樹脂等であり、更に、ガラスクロス若しくはアラミド繊維等から形成された織布又は不織布にエポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＣＢ（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）、ＰＢＯ（ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）、若しくはポリノルボルネン樹脂等を含浸させた材料を用いることができる。本実施形態では、アラミド繊維を含浸させたエポキシ樹脂を用いた。
次に、図１３（ｄ）に示すように、絶縁層１７内にビアホール２９を設ける。ビアホール２９は、絶縁層１７が感光性の材料を使用する場合、フォトリソグラフィーにより形成される。絶縁層１７が非感光性の材料、又は感光性の材料でパターン解像度が低い材料を使用する場合、ビアホール２９は、レーザー加工法、ドライエッチング法又はブラスト法により形成される。本実施形態では、レーザー加工法を用いた。
次に、図１３（ｅ）に示すように、ビアホール２９内に例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、及びパラジウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属又はこれらを主成分とする合金を充填させ、ビア１９を形成する。充填方法は、電解めっき、無電解めっき、印刷法、又は溶融金属吸引法等で行う。また、ビア１９の位置に予め通電用のポストを形成した後に絶縁層１７を形成し、研磨により絶縁層１７表面を削って通電用ポストを露出させてビア１９を形成する方法によれば、絶縁層１７を開口させる必要はない。また、上層配線２０と同じ工程でビア１９を形成しても良い。更に、ビア１９上に、例えば、サブトラクティブ法、セミアディティブ法又はフルアディティブ法等の方法により上層配線２０を形成する。上層配線２０は、例えば、銅、銀、金、ニッケル、アルミニウム、及びパラジウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属又はこれらを主成分とする合金を用いる。特に、電気抵抗値及びコストの観点から銅により形成することが望ましい。本実施形態では、セミアディティブ法を用い、下層配線１８、上層配線２０、及びビア１９は、銅により形成した。
次に、図１３（ｆ）に示すように、上層配線２０の一部を含む絶縁層１７上にソルダーレジスト２２のパターンを形成する。ソルダーレジスト２２は、配線基板の表面回路保護と難燃性を発現するために形成される。材料は、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、又はポリイミド系の有機材料等からなり、必要に応じて無機材料又は有機材料のフィラーが添加されていてもよい。また、配線基板上にソルダーレジスト２２を設けない構成でもよい。また、図１３では、配線から形成する製造例を示したが、絶縁層から形成する製造方法を用いてもよい。
また、図１３では、絶縁層１７が１層と、この絶縁層１７により絶縁された下層配線１８及び上層配線２０とからなる構成例を示しているが、この構成に限定されることなく、このような構造が複数層積層された多層配線構造を使用することができる。
本実施形態の製造方法によれば、配線基板複合体１１及び配線基板１４が効率よく形成される。即ち、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて配線基板複合体１１を形成しているため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。一方で、支持体１２の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで配線基板複合体１１が形成できる。更に、支持体１２の複数面に複数個の金属体１３を有する配線基板１４を形成できることから、配線基板１４の生産量増加を達成できる。
本発明の第９の実施形態の第１の変形例に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法について説明する。図１４（ａ）乃至（ｆ）は、本実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。なお、各工程間において適宜洗浄及び熱処理を行う。
先ず、図１４（ａ）に示すように、支持体１２を用意する。支持体１２は、第９の実施形態と同様な材料から構成される。また、支持体１２は、繰り返し使用することができる高剛性の材料から形成されていてもよく、また、自由に変形可能な柔軟性の高い材料から形成されていてもよく、目的にあわせて適宜選択することができる。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
次に、図１４（ｂ）に示すように、支持体１２の平面上に金属体１３を一体化させ、支持基板１５を形成する。金属体１３は、平面視で、支持体１２に形成された平面と同じ形状又は同じ大きさでもよく、異なる形状又は異なる大きさとしてもよい。金属体１３は、第９の実施形態と同様な材料から構成される。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。
次に、図１４（ｃ）に示すように、金属体１３上に配線基板１４を形成する。配線基板１４の製造方法は、図１３に示す製造方法と同様である。図１４（ａ）乃至（ｃ）の工程により、配線基板複合体１１が形成される。
次に、図１４（ｄ）に示すように、配線基板複合体１１の支持体１２を、基板面に平行な面より２つに分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、支持体１２を２層の構造とし、その境界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
次に、図１４（ｅ）に示すように、金属体付き配線基板１６と支持体１２とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め支持体１２と金属体１３との間を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
次に、図１４（ｆ）に示すように、配線基板１４と金属体１３とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め配線基板１４と金属体との間を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。配線基板１４と金属体１３との分離の際、金属体１３を完全に分離してもよいし、一部が配線基板１５上に残るように分離してもよい。金属体１３を完全に分離した場合、配線基板１４は配線体のみのコアレス基板となり、配線基板の薄化が実現される。金属体１３を一部残した場合、残った金属体１３を外部端子、スティフナー、又はヒートスプレッダーとして機能させることができる。
本実施形態によれば、配線基板複合体１１及び配線基板１４が効率よく形成される。即ち、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて配線基板複合体１１を形成しているため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。一方で、支持体１２の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで配線基板複合体１１が形成できる。更に、支持体１２の複数面に複数個の金属体１３を有する配線基板１４を形成できることから、配線基板１４の生産量増加を達成できる。
本発明の第９の実施形態の第２の変形例に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法について説明する。図１５（ａ）乃至（ｄ）は、本実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。なお、各工程間において適宜洗浄及び熱処理を行う。
先ず、図１５（ａ）に示すように支持体１２を用意する。支持体１２は、第９の実施形態と同様な材料から構成される。また、支持体１２は、繰り返し使用することができる高剛性の材料から形成されていてもよく、また、自由に変形可能な柔軟性の高い材料から形成されていてもよく、目的にあわせて適宜選択することができる。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
次に、図１５（ｂ）に示すように、支持体１２の平面上に金属体１３を一体化させ、支持基板１５を形成する。金属体１３は、平面視で、支持体１２に形成された平面と同じ形状又は同じ大きさでもよく、異なる形状又は異なる大きさとしてもよい。金属体１３は、第９の実施形態と同様な材料から構成される。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。
次に、図１５（ｃ）に示すように、金属体１３上に配線基板１４を形成する。配線基板１４の製造方法は、図１３に示す製造方法と同様である。図１５（ａ）乃至（ｃ）の工程により、配線基板複合体１１が形成される。
次に、図１５（ｄ）に示すように、支持基板１５と配線基板１４とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、金属体１３と配線基板１４との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
本実施形態によれば、配線基板複合体１１及び配線基板１４が効率よく形成される。即ち、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて配線基板複合体１１を形成しているため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。一方で、支持体１２の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで配線基板複合体１１が形成できる。更に、支持体１２の複数面に複数個の金属体１３を有した配線基板１４を形成できることから、配線基板１４の生産量増加を達成できる。
本発明の第１０の実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法について説明する。図１６（ａ）乃至（ｅ）は、本実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。なお、各工程間において適宜洗浄及び熱処理を行う。
先ず、図１６（ａ）に示すように、支持体１２を用意する。支持体１２は、第９の実施形態と同様な材料から構成される。また、支持体１２は、繰り返し使用することができる高剛性の材料から形成されていてもよく、また、自由に変形可能な柔軟性の高い材料から形成されていてもよく、目的にあわせて適宜選択することができる。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。また、図１６（ａ）では、支持体１２として四角柱を使用しているが、これ以外の多角柱、多面体、又は円柱等を使用することができる。
次に、図１６（ｂ）に示すように、支持体１２の平面上に金属体１３を一体化させ、支持基板１５を形成する。金属体１３は、第９の実施形態と同様な材料から構成される。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。
次に、図１６（ｃ）に示すように、金属体１３上に配線基板１４を形成する。配線基板１４の製造方法は、図１３に示す製造方法と同様である。図１６（ａ）乃至（ｃ）の工程により、配線基板複合体１１が形成される。
次に、図１６（ｄ）に示すように、支持体１２と金属体付き配線基板１６とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め支持体１２と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
次に、図１６（ｅ）に示すように、配線基板１４と金属体１３とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め配線基板１４と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
配線基板１４と金属体１３とを分離する際、金属体１３を完全に分離してもよいし、一部が配線基板１４上に残るように分離してもよい。また、配線基板複合体１１から配線基板１４を分離する工程は、配線基板複合体１１の支持体１２を複数個に分離することにより、夫々支持体１２上に形成された金属体付き配線基板１６を複数個形成し、更に、金属体付き配線基板１６の支持体１２を分離し、続いて、金属体付き配線基板１６から金属体１３を分離する工程でもよい。又は、配線基板複合体１１から支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を一括で分離してもよい。いずれも分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いることができる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め配線基板１４と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
図１６（ｃ）乃至（ｅ）の工程により、配線基板複合体１１から配線基板１４が形成される。本実施形態によれば、配線基板複合体１１及び配線基板１４が効率よく形成される。即ち、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて配線基板複合体１１を形成しているため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。一方で、支持体１２の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで配線基板複合体１１が形成できる。更に、多角柱のような複数の平面を有する支持体１２を活用することで、配線基板１４の生産量が大幅に増加する。
本発明の第１１の実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法について説明する。図１７（ａ）乃至（ｅ）は、本実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。なお、図１７では、支持体１２の片側に金属体１３と配線基板１４とを形成した例を示したが、支持体１２の両側に形成しても良い。
先ず、図１７（ａ）に示すように、支持体１２を用意する。支持体１２は、第９の実施形態と同様な材料から構成される。また、支持体１２は、繰り返し使用することができる高剛性の材料から形成されていてもよく、また、自由に変形可能な柔軟性の高い材料から形成されていてもよく、目的にあわせて適宜選択することができる。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。支持体１２は、必要に応じてウェット洗浄、ドライ洗浄、平坦化、粗化等の処理を施してもよい。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
次に、図１７（ｂ）に示すように、支持体１２の平面上に平板状の金属体１３を一体化させ、支持基板１５を形成する。金属体１３は、第９の実施形態と同様な材料から構成される。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。
次に、図１７（ｃ）に示すように、金属体１３の同一平面上に複数個の配線基板１４を形成する。配線基板１４の製造方法は、図１３に示す製造方法と同様である。図１７（ｃ）では、配線基板１４の相互間に空間を設けているが、この空間部は金属体１３上に配線基板を形成した後に、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いて形成しても良く、予め空間が存在する状態で個別に配線基板１４を形成してもよい。図１７（ａ）乃至（ｃ）の工程により、配線基板複合体１１が形成される。
次に、図１７（ｄ）に示すように、支持体１２と金属体付き配線基板１６とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め支持体１２と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
次に、図１７（ｅ）に示すように、配線基板１４と金属体１３とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め配線基板１４と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。配線基板１４と金属体１３とを分離する際、金属体１３を完全に分離してもよいし、一部が配線基板１５上に残るように分離してもよい。また、配線基板複合体１１から配線基板１４を分離する工程では、配線基板複合体１１から支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を一括で分離してもよい。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め配線基板１４と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
図１７（ｃ）乃至（ｅ）の工程により、配線基板複合体１１から配線基板１４が形成される。
本実施形態によれば、配線基板複合体１１及び配線基板１４が効率よく形成される。即ち、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて配線基板複合体１１を形成しているため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。一方で、支持体１２の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで配線基板複合体１１が形成できる。更に、支持体１２の複数面に複数個の金属体１３を有した配線基板１４を形成できることから、配線基板１４の生産量増加を達成できる。
本発明の第１２の実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法について説明する。図１８（ａ）乃至（ｅ）は、本実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。
先ず、図１８（ａ）に示すように、支持体１２を用意する。支持体１２は、第９の実施形態と同様な材料から構成される。支持体１２は、必要に応じてウェット洗浄、ドライ洗浄、平坦化、粗化等の処理を施してもよい。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
次に、図１８（ｂ）に示すように、支持体１２の平面上に複数個の金属体１３を相互に離間して配置し、支持体１２と金属体１３とを一体化させ、支持基板１５を形成する。金属体１３は、第９の実施形態と同様な材料から構成される。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。図１８（ｂ）では、支持体１２の片面に複数個の金属体１３を設けているが、支持体１２の両面に設けてもよい。また、第４の実施形態の変形例におけるように、複数個の支持体１２が複数個の金属体付き配線基板１６の繋ぎ目として機能するように構成してもよい。
次に、図１８（ｃ）に示すように、各金属体１３上に配線基板１４を形成する。配線基板１４の製造方法は、図１３に示す製造方法と同様である。図１８（ａ）乃至（ｃ）の工程により、配線基板複合体１１が形成される。
次に、図１８（ｄ）に示すように、支持体１２と金属体付き配線基板１６とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め支持体１２と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
次に、図１８（ｅ）に示すように、配線基板１４と金属体１３とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め配線基板１４と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。金属体付き配線基板１６から金属体１３を分離する際、金属体１３を完全に分離してもよいし、一部が配線基板１５上に残るように分離してもよい。
また、配線基板複合体１１から配線基板１４を分離する工程では、配線基板複合体１１から支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を一括で分離するこもできる。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め配線基板１４と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
図１８（ｃ）乃至（ｅ）の工程により、配線基板複合体１１から配線基板１４が形成される。
本実施形態によれば、配線基板複合体１１及び配線基板１４が効率よく形成される。即ち、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて配線基板複合体１１を形成しているため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。一方で、支持体１２の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで配線基板複合体１１が形成できる。更に、支持体１２の複数面に複数個の金属体１３を有した配線基板１４を形成できることから、配線基板１４の生産量増加を達成できる。
本発明の第１３の実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法について説明する。図１９（ａ）乃至（ｆ）は、本実施形態に係る配線基板複合体及び配線基板の製造方法を工程順に示す部分断面図である。
先ず、図１９（ａ）に示すように、支持体１２を用意する。支持体１２は、第９の実施形態と同様な材料から構成される。支持体１２は、必要に応じてウェット洗浄、ドライ洗浄、平坦化、粗化などの処理を施しても構わない。本実施形態では、支持体１２として、ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。
次に、図１９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、支持体１２を平板状の金属体１３上に配置し、金属体１３が支持体１２の表面及び裏面に重なるように金属体１３をコの字状に屈曲させ、支持体１２と屈曲された金属体１３とを一体化させ、支持基板１５を形成する。図１９（ｃ）では、屈曲した金属体１３は支持体１２の周りに沿った状態で設けられているが、金属体１３と支持体１２との間の一部に空間を設けてもよい。また、支持体１２は、第５の実施形態の変形例におけるように、屈曲した金属体１３の一部のみに接する繋ぎ目として機能してもよく、支持体１２の個数は、単数でも複数でもよい。金属体１３は、第９の実施形態と同様な材料から構成される。特に、コスト及び加工性から、銅が適している。本実施形態では、金属体１３として銅を用いた。
次に、図１９（ｄ）に示すように、金属体１３に形成された上下の平面上に夫々配線基板１４を形成する。配線基板１４の製造方法は、図１３に示す製造方法と同様である。図１９（ａ）乃至（ｄ）の工程により、配線基板複合体１１が形成される。
次に、図１９（ｅ）に示すように、金属体付き配線基板１６と支持体１２とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め支持体１２と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
次に、図１９（ｆ）に示すように、配線基板１４と金属体１３とを分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め配線基板１４と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。配線基板１４と金属体１３とを分離する際、金属体１３を完全に分離してもよいし、一部が配線基板１５上に残るように分離してもよい。また、配線基板複合体１１から配線基板１４を分離する工程では、配線基板複合体１１から支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を一括で分離しても構わない。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め配線基板１４と金属体１３との界面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。金属体付き配線基板１６から金属体１３を分離する際、屈曲した金属体１３を屈曲する前の状態に戻した後に分離してもよい。
図１９（ｄ）乃至（ｆ）の工程により、配線基板複合体１１から配線基板１４が形成される。
本実施形態によれば、配線基板複合体１１及び配線基板１４が効率よく形成される。即ち、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて配線基板複合体１１を形成しているため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される配線基板複合体１１は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。一方で、支持体１２の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで配線基板複合体１１が形成できる。更に、支持体１２の複数面に複数個の金属体１３を有する配線基板１４を形成できることから、配線基板１４の生産量増加を達成できる。更に、金属体１３を屈曲することにより、様々な形状の支持体１２と支持基板１５とを形成することができる。また、単数の金属体１３が複数面を有するようにして扱うことができるため、金属体１３の加工費が削減できる。
本発明の第１４の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図２０（ａ）乃至（ｄ）は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す部分断面図である。本実施形態では、図２０（ａ）に示すように、支持基板１５上に配線基板１４を形成した状態から説明する。なお、図２０（ａ）では、配線基板複合体１１として、第１の実施形態の配線基板複合体を用いているが、他の実施形態及びその変形例の配線基板複合体も同様に用いることができる。
図２０（ｂ）に示すように、配線基板複合体１１に形成された配線基板１４上に半田ボール２３を介して半導体素子２４と配線基板１４とをフリップチップ接続する。その後、半田ボール２３が形成されている配線基板１４と半導体素子２４との間にアンダーフィル樹脂２５を充填する。アンダーフィル樹脂２５は、配線基板複合体１１と半導体素子２４との熱膨張率差を小さくして半田ボール２３が破断することを防止する目的で使用される。なお、半田ボール２３が所望の信頼性を確保できる強度を有していれば、アンダーフィル樹脂２５は必ずしも充填する必要はない。半田ボール２３は、半田材料からなる微小ボールであり、めっき法、ボール転写、又は印刷法等により形成される。半田ボール２３の材料は、例えば、鉛錫の共晶半田又は鉛フリーの半田材料から適宜選択することができる。アンダーフィル樹脂２５は、例えば、エポキシ系の材料から構成され、半導体素子２４が半田ボール２３により接続された後に、充填される。配線基板複合体１１と半導体素子２４との接合は、導電性ペースト又は銅バンプを用いてもよい。また、図２０（ｂ）では、フリップチップ接続による半導体素子２４の接続形態について例示しているが、ワイヤーボンディングによる接続形態を使用することもできる。以上の工程により、本実施形態に係る半導体装置を製造することができる。
また、図２０（ｃ）及び（ｄ）に示すように、半導体装置２７から支持体１２及び／又は金属体１３を分離することもできる。
図２０（ｃ）においては、半導体装置２７から支持体１２を取り除き、金属体付き配線基板１６上に半導体素子２４が搭載された半導体装置を分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め分離面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
図２０（ｄ）においては、半導体装置２７から支持基板１５を取り除き、配線基板１４上に半導体素子２４が搭載された半導体装置を分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め分離面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。金属体付き配線基板１６から金属体１３を分離する際、金属体１３を完全に分離してもよいし、一部が配線基板１５上に残るように分離してもよい。また、配線基板複合体１１から配線基板１４を分離する工程は、配線基板複合体１１の支持体１２を、配線基板１４の面に平行な面より２つに分離した後、支持体１２上に形成された金属体付き配線基板１６の支持体１２を分離し、金属体付き配線基板１６から金属体１３を分離する工程でもよい。又は、配線基板複合体１１から支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を一括で分離してもよい。いずれも分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、予め分離面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
本実施形態によれば、半導体装置２７が効率よく形成される。即ち、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて半導体装置２７を形成しているため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される半導体装置２７は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。このため、配線基板複合体１１に半導体素子２４を搭載し、半導体装置２７を形成する場合、搭載精度が向上する。一方で、支持体１２の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで半導体装置２７が形成できる。更に、支持体１２の複数面に複数個の金属体１３を有する配線基板１４を形成できることから、半導体装置２７の生産量増加を達成できる。
本発明の第１５の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図２１（ａ）乃至（ｅ）は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の例を工程順に示す部分断面図である。図２１（ａ）に示すように、支持基板１５上に配線基板１４を形成した状態から説明する。なお、図２１（ａ）では、配線基板複合体１１として、第１の実施形態の配線基板複合体を用いているが、他の実施形態及びその変形例の配線基板複合体も同様に用いることができる。
図２１（ｂ）に示すように、配線基板複合体１１に形成された配線基板１４上に半田ボール２３を介して半導体素子２４と配線基板１４とをフリップチップ接続する。その後、半田ボール２３が形成されている配線基板１４と半導体素子２４との間にアンダーフィル樹脂２５を充填する。アンダーフィル樹脂２５は、配線基板複合体１１と半導体素子２４との熱膨張率差を小さくして半田ボール２３が破断することを防止する目的で使用される。なお、半田ボール２３が所望の信頼性を確保できる強度を有していれば、アンダーフィル樹脂２５は必ずしも充填する必要はない。半田ボール２３は、半田材料からなる微小ボールで、めっき法、ボール転写、又は印刷法等により形成される。半田ボール２３の材料は、例えば、鉛錫の共晶半田又は鉛フリーの半田材料から適宜選択することができる。アンダーフィル樹脂２５は、例えば、エポキシ系の材料から構成され、半導体素子２４が半田ボール２３により接続された後で、充填される。配線基板複合体１１と半導体素子２４との接合は、導電性ペースト又は銅バンプを用いてもよい。また、図２１（ｂ）では、フリップチップ接続による半導体素子２４の接続形態について例示したが、ワイヤーボンディングによる接続とすることもできる。
次に、図２１（ｃ）に示すように、半導体素子２４を覆うようにモールド樹脂２８を形成する。モールド樹脂２８は、例えばエポキシ系の材料にシリカフィラーを混ぜた材料からなり、搭載されている半導体素子２４と接続部分の配線を覆う様に金型を用いたトランスファーモールディング法、圧縮形成モールド法、又は印刷法等で設けられる。以上の工程により本実施形態に係る半導体装置を製造することができる。
また、図２１（ｄ）及び（ｅ）に示すように、半導体装置２７から支持体１２及び／又は金属体１３を分離することができる。
図２１（ｄ）においては、半導体装置２７から支持体１２を取り除き、金属体付き配線基板１６上に半導体素子２４が搭載された半導体装置を分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め分離面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
図２１（ｅ）においては、半導体装置２７から支持基板１５を取り除き、配線基板１４上に半導体素子２４が搭載された半導体装置を分離する。分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め分離面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。金属体付き配線基板１６から金属体１３の分離の際、金属体１３を完全に分離してもよいし、一部が配線基板１５上に残るように分離してもよい。また、配線基板複合体１１から配線基板１４を分離する工程は、配線基板複合体１１の支持体１２を、配線基板１４の面に平行な面より２つに分離した後、支持体１２上に形成された金属体付き配線基板１６の支持体１２を分離し、金属体付き配線基板１６から金属体１３を分離する工程でもよい。又は、配線基板複合体１１から支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を一括で分離してもよい。いずれも分離方法は、レーザー加工法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法又はブラスト法を用いる。又は、第１の実施形態で説明したように、予め分離面を低密着な界面とすることで容易に分離する手法を用いてもよい。
本実施形態によれば、半導体装置２７が効率よく形成される。即ち、支持体１２と金属体１３とからなる支持基板１５を用いて半導体装置２７を形成しているため、支持体１２の材料が高剛性の場合、支持基板１５から形成される半導体装置２７は、反り及びうねりの少ない安定した構造体となる。このため、配線基板複合体１１に半導体素子２４を搭載し、半導体装置２４を形成する場合、搭載精度が向上する。一方で、支持体１２の材料が柔軟性の場合、ロール・ツー・ロール方式又はリール・ツー・リール方式を採用することができるため、低コストで半導体装置２７が形成できる。更に、支持体１２の複数面に複数個の金属体１３を有する配線基板１４を形成できることから、半導体装置２７の生産量増加を達成できる。また、半導体装置２４をモールド樹脂で封止していることから、半導体装置２７の信頼性が向上する。
この出願は、２００６年９月４日に出願された日本出願特願２００６−２３８９９７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
 産業上の利用分野
本発明は、支持体と金属体とからなる支持基板上に多層配線を作製することで得られる配線基板複合体、例えば、複数の既存チップの組み合わせにより１つのパッケージでシステムを構築するＳｉＰ（Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）等へ適用するのに有益である。

Claims (25)

  1. 支持体と、この支持体上に設けられた金属体と、前記支持体により支持された前記金属体上に形成された複数個の配線基板と、を有し、前記配線基板は、絶縁層と、この絶縁層により絶縁された上下の配線と、上下の配線を接続するビアとを有することを特徴とする配線基板複合体。
  2. １個の前記支持体の複数個の面上に、夫々前記金属体が設けられており、前記金属体上に前記配線基板が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板複合体。
  3. １個の前記支持体上に複数個の前記金属体が設けられており、前記金属体上に前記配線基板が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板複合体。
  4. 複数個の前記支持体上に、隣接する前記支持体間にまたがるように前記金属体が設けられており、前記支持体と前記金属体とが一体化され、前記金属体上に前記配線基板が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板複合体。
  5. 前記金属体は、１個の前記支持体の表面から側面を介して裏面まで回り込むようにして屈曲して形成されており、前記金属体が前記支持体により支持されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板複合体。
  6. 前記金属体の断面形状はコの字型であり、前記金属体の開放端部には前記支持体が挟まれており、前記金属体が前記支持体により支持されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板複合体。
  7. 前記支持体と前記金属体との間、及び前記金属体と前記配線基板との間の一方又は双方には、接合面の分離を容易にする低密着な界面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の配線基板複合体。
  8. 前記支持体と前記金属体との間に、前記支持体及び前記金属体の材料とは異なる材料からなる層を形成することにより前記低密着な界面が形成され、前記金属体と前記配線基板との間に、前記金属体及び前記配線基板の材料とは異なる材料からなる層を形成することにより前記低密着な界面が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の配線基板複合体。
  9. 前記支持体及び／又は前記金属体は、夫々その構成材料からなる第１及び第２の層を有し、前記第１及び第２の層間に前記構成材料とは異なる材料からなる第３の層を形成することにより、前記第１の層と前記第２の層との間に低密着な界面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の配線基板複合体。
  10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の配線基板複合体に、半導体素子が接続されていることを特徴とする半導体装置。
  11. 前記半導体素子は、前記配線基板複合体にフリップチップ接続又はワイヤーボンディング接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置。
  12. 支持体と金属体とからなる支持基板を形成する工程と、前記支持基板における前記金属体上の１又は複数個の平面上に、絶縁層、この絶縁層により絶縁された上下の配線、及び上下の配線を接続するビアを有する複数個の配線基板を形成する工程と、を有することを特徴とする配線基板複合体の製造方法。
  13. 前記支持体と前記金属体とからなる前記支持基板を形成する工程において、前記支持体の１又は複数個の平面上に、１又は複数個の前記金属体を設けることにより、前記支持体と前記金属体とを一体化させることを特徴とする請求項１２に記載の配線基板複合体の製造方法。
  14. 前記支持体と前記金属体とからなる前記支持基板を形成する工程において、前記支持体の同一平面上に複数個の前記金属体を設けることを特徴とする請求項１２に記載の配線基板複合体の製造方法。
  15. 前記支持体と前記金属体とからなる前記支持基板を形成する工程において、前記金属体を屈曲させ、前記金属体上に複数個の平面を形成することを特徴とする請求項１２に記載の配線基板複合体の製造方法。
  16. 支持体と金属体とからなる支持基板を形成する工程と、前記支持基板における前記金属体上の１又は複数個の平面上に、絶縁層、この絶縁層により絶縁された上下の配線、及び上下の配線を接続するビアを有する複数個の配線基板を形成する工程と、前記支持基板と前記配線基板とから構成される配線基板複合体から、前記配線基板を分離する工程と、を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
  17. 支持体と金属体とからなる支持基板を形成する工程と、前記支持基板における前記金属体上の１又は複数個の平面上に、絶縁層、この絶縁層により絶縁された上下の配線、及び上下の配線を接続するビアを有する複数個の配線基板を形成する工程と、前記支持基板と前記配線基板とから構成される配線基板複合体から、前記金属体が一体化された前記配線基板を分離する工程と、を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
  18. 前記金属体が一体化された前記配線基板を分離する工程の後に、前記配線基板と前記金属体とを分離する工程を有することを特徴とする請求項１７に記載の配線基板の製造方法。
  19. 前記配線基板と前記金属体とを分離する工程において、前記配線基板から前記金属体を完全に分離することを特徴とする請求項１８に記載の配線基板の製造方法。
  20. 前記配線基板と前記金属体とを分離する工程において、前記配線基板に前記金属体の一部を残すことを特徴とする請求項１８に記載の配線基板の製造方法。
  21. 請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の配線基板複合体の製造方法により製造された配線基板複合体に、半導体素子を搭載することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  22. 前記配線基板複合体に前記半導体素子を搭載した後に、前記支持体を前記配線基板複合体から分離することを特徴とする請求項２１に記載の半導体装置の製造方法。
  23. 前記配線基板複合体に前記半導体素子を搭載した後に、前記支持体及び前記金属体を前記配線基板複合体から分離することを特徴とする請求項２１に記載の半導体装置の製造方法。
  24. 請求項１６乃至２０のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法により製造された配線基板に、半導体素子を搭載することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  25. 前記半導体素子と前記配線基板とがフリップチップ接続又はワイヤーボンディング接続されていることを特徴とする請求項２１乃至２４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
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