JPWO2011089936A1 - 機能素子内蔵基板及び配線基板 - Google Patents
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Abstract
Description
一方の面側に電極端子を備える機能素子と、
該機能素子が該機能素子の電極端子を表面側に向けて埋設され、少なくとも前記機能素子の側面領域において配線を含む配線絶縁層が複数積層された積層構造を含む配線基板と、
を備える機能素子内蔵基板であって、
前記電極端子と前記配線基板の裏面側は前記積層構造の配線を介して電気的に導通し、
前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層において、各配線絶縁層内の配線の伸長方向に垂直な面による断面形状は表面側層の断面積よりも裏面側層の断面積の方が大きい関係を有することを特徴とする機能素子内蔵基板である。
機能素子を埋設するための開口部と、少なくとも前記開口部の側面領域において、配線を含む配線絶縁層が複数積層された積層構造と、を備える配線基板であって、
前記配線基板の表面側と裏面側は少なくとも前記配線を介して電気的に導通し、
前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層において、各配線絶縁層内の配線の伸長方向に垂直な面による断面形状は表面側層の断面積よりも裏面側層の断面積の方が大きい関係を有することを特徴とする配線基板である。
図1は、本発明に係る機能素子基板の構成例を示す概略断面図である。
本発明における好ましい形態として、前記上部配線層の表面側(上側)から前記配線基板の裏面側(下側)に向かって、前記上部配線及び前記配線の断面形状が層毎に大きくなる機能素子内蔵基板が挙げられる。
図4に示すように、本発明において、機能素子内蔵基板の裏面に、電極端子21を設けることができる。例えば図4では、第1の配線2と、絶縁体層22中に設けた電極端子21と、を下部ビア17にて電気的に接続している。
また、図5に示すように、本発明において、配線基板の裏面に更に1層以上の裏面配線層を設けてもよい。図5は、2層の裏面配線層51、52を設けた機能素子内蔵基板を示している。本発明ではすでに機能素子の側面周囲の配線基板部分でピッチの調整や配線設計を行うことができるため、従来技術よりも薄くすることができる。
また、図6に示すように、本発明において、機能素子内蔵基板の表面に、更に1層以上の表面配線層を設けてもよい。つまり、上部配線層の上層にさらに配線層を設けることができる。図6は、1層の裏面配線層61を設けた機能素子内蔵基板を示している。また、例えば、図6に示すように、機能素子内蔵基板の表面及び裏面の両面に電極端子を設ける構成とすることにより、上下で外部基板や他の機能素子と接続することが可能となり、より装置の小型化を図ることができる。本構造は、両面に外部接続端子があるため、他の半導体素子や電子部品を両面に搭載することもできる。
また、図7に示すように、本発明において、機能素子を複数設けてもよい。図7は、2つの機能素子を内蔵した形態の機能素子内蔵基板を示している。機能素子内蔵基板の機能が高まり好適である。
また、図8(a)に示すように、LSIチップ等の機能素子の電極ピッチを拡張する等の配線設計をする役割を有する再配線構造層を設けることができる。再配線構造層は機能素子1上に形成され、1以上の再配線層を含んで形成することができる。図8(a)では、再配線23を含む再配線層と絶縁層24とを少なくとも含む再配線絶縁層1層で再配線構造層が形成されている。また、再配線構造層の最表面側(最上層側)に第2の電極端子を設けることができる。
次に、本発明に係る機能素子の製造方法の実施形態について図を参照して説明する。
本実施形態では、配置する機能素子の電極端子に近い層(配線基板の表面側の層)から徐々に配線の断面形状を大きくして絶縁層を形成していく製造方法について説明する。また、より好ましい形態として、配線断面形状及びビア断面形状が大きくしていき、絶縁層も厚くなり、ビアはその表面側の径よりも裏面側の径が大きくなるように形成されている形態について説明する。
本発明の他の実施形態は、機能素子を内蔵するための配線基板である。すなわち、上述のように、本発明に係る配線基板は、機能素子を埋設するための開口部と、少なくとも前記開口部の側面領域において、配線を含む配線絶縁層が複数積層された積層構造と、を備える。また、前記配線基板の表面側と裏面側は少なくとも配線を介して電気的に導通している。また、積層構造中における接する2層の配線絶縁層において、各配線絶縁層内の配線の伸長方向に垂直な面による断面形状は表面側層の断面積よりも裏面側層の断面積の方が大きい。より好ましくは、積層構造中における接する2層の配線絶縁層のいずれにおいても、各配線絶縁層内の配線の前記断面形状は表面側層の断面積よりも裏面側層の断面積の方が大きい関係を有する。つまり、前記配線の断面形状が前記配線基板の表面側から裏面側に向かって前記絶縁層毎に大きくなることが好ましい。本発明に係る配線基板は種々の機能素子の配線基板として用いることができる。
本発明において、微細なビア径・配線ルール、薄い絶縁層が求められる絶縁層には感光性樹脂を採用することが好ましい。また、中程度の微細な層にはUV−YAGレーザーでビアが形成可能な非感光性樹脂を採用することが好ましい。また、比較的大きいビア径・緩い配線ルール、厚い絶縁層には、CO2レーザーでビアが形成可能なガラスクロス等の補強材を含浸した非感光性樹脂を採用することが好ましい。このように各層で求められる配線ルール、ビア断面形状、絶縁層厚に適した絶縁材料・プロセスを適宜採用することで、高歩留まりだけでなく、低コストを実現できる。
本実施形態では、上部ビアと第4の配線、第3の配線と第3のビア、第2の配線と第2のビアの形成には、それぞれUVレーザーとセミアディティブ法を用いた。また、第1の配線と第1のビアの形成には、CO2レーザーとサブトラクティブ法を用いた。おおよそL/S=50/50μm以上の配線はサブトラクティブ法が用いられ、それよりも微細な配線はアディティブ法が用いられるが、これに制限されるものではない。
2 第1の配線
3 第1の絶縁層
4 第1のビア
5 第2の配線
6 第2の絶縁層
7 第2のビア
8 第3の配線
9 第3の絶縁層
10 第3のビア
11 第1の上部配線(又は第4の配線)
12 開口部
14 ポスト電極
15 絶縁材料
16 上部ビア
19 第2の上部配線
20 下部絶縁層
21 電極端子
22 絶縁体層
23 再配線
24 絶縁層
25 上部配線
31 機能素子
32 第1の配線
33 第1の絶縁層
34 第1のビア
35 第2の配線
36 第2の絶縁層
37 第2のビア
38 第3の配線
39 第3の絶縁層
40 第3のビア
41 第4の配線
42 第1の再配線
43 第2の再配線
44 絶縁材料
45 ポスト電極
46 上部ビア
47 上部配線
48 第1の再配線ビア
49 第2の再配線ビア
51 第1の裏面配線層
52 第2の裏面配線層
61 表面配線層
101 支持板
102 第1の配線
103 第1の絶縁層
104 第1のビア
105 第2の配線
106 第2の絶縁層
107 第2のビア
108 第3の配線
109 第3の絶縁層
110 第3のビア
111 第4の配線
112 開口部
113 支持板
114 下部絶縁層
115 機能素子
116 電極端子
117 上部絶縁層
118 下部ビア
119 上部ビア
120 上部配線
121 下部配線
201 支持板
202 上部絶縁層
203 第1の上部配線
204 絶縁層A
205 ビアA
206 絶縁層B
207 配線B
208 ビアB
209 絶縁層C
210 配線C
211 ビアC
212 絶縁層D
213 配線D
214 ビアD
215 下部配線
216 開口部
217 支持板
218 下部絶縁層
219 機能素子
220 電極端子
221 上部絶縁層
222 上部ビア
223 第2の上部配線
301 機能素子
302 配線層
303 インナービア
Claims (32)
- 一方の面側に電極端子を備える機能素子と、
該機能素子が該機能素子の電極端子を表面側に向けて埋設され、少なくとも前記機能素子の側面領域において配線を含む配線絶縁層が複数積層された積層構造を含む配線基板と、
を備える機能素子内蔵基板であって、
前記電極端子と前記配線基板の裏面側は前記積層構造の配線を介して電気的に導通し、
前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層において、各配線絶縁層内の配線の伸長方向に垂直な面による断面形状は表面側層の断面積よりも裏面側層の断面積の方が大きい関係を有することを特徴とする機能素子内蔵基板。 - 前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層のいずれにおいても、各配線絶縁層内の配線の前記断面形状は表面側層の断面積よりも裏面側層の断面積の方が大きい関係を有する請求項1に記載の機能素子内蔵基板。
- 前記配線絶縁層は、前記配線を1層含む請求項1又は2に記載の機能素子内蔵基板。
- 複数の前記配線絶縁層のうち少なくとも1層は、同じ断面積の配線を含む配線層を2層以上含む請求項1又は2に記載の機能素子内蔵基板。
- 前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層の関係において、各配線絶縁層内の前記断面形状は表面側層の前記断面形状の幅よりも裏面側層の前記断面形状の幅の方が大きい請求項1乃至4のいずれかに記載の機能素子内蔵基板。
- 前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層の関係において、各配線絶縁層内の前記断面形状は表面側層の前記断面形状の高さよりも裏面側層の前記断面形状の高さの方が大きい請求項1乃至5のいずれかに記載の機能素子内蔵基板。
- 前記積層構造中の配線絶縁層は、さらに、前記配線に接するビアを含む請求項1乃至6のいずれかに記載の機能素子内蔵基板。
- 前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層の関係において、各配線絶縁層内のビアの水平断面形状は表面側層の断面積よりも裏面側層の断面積の方が大きい請求項7に記載の機能素子内蔵基板。
- 前記積層構造中のビアは、配線基板の表面側の径よりも裏面側の径の方が大きい請求項7又は8に記載の機能素子内蔵基板。
- 前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層の関係において、各配線絶縁層は表面側層の厚みよりも裏面側層の厚みの方が大きい請求項1乃至9のいずれかに記載の機能素子内蔵基板。
- 前記機能素子の電極端子の上に、再配線を含む再配線絶縁層が1層以上設けられてなる再配線構造層を有する請求項1乃至10のいずれかに記載の機能素子内蔵基板。
- 前記再配線構造層は複数の前記再配線絶縁層を有し、
前記再配線構造層中における接する2層の再配線絶縁層のいずれにおいて、各再配線絶縁層内の再配線の伸長方向に垂直な面による断面形状は裏面側層の断面積よりも表面側層の断面積の方が大きい関係を有する請求項11に記載の機能素子内蔵基板。 - 前記機能素子又は前記配線基板の上方に、前記機能素子の電極端子と前記配線基板の表面側の配線との電気的な導通を介する上部配線を含む上部配線層を1層以上有する請求項1乃至12のいずれかに記載の機能素子内蔵基板。
- 前記配線基板の最表面側の前記配線絶縁層に接する前記上部配線層において、前記上部配線の伸長方向に垂直な面による断面形状の断面積は、前記配線基板の最表面側にある配線の伸長方向に垂直な面による断面形状の断面積よりも小さい請求項13に機能素子内蔵基板。
- 前記再配線構造層及び前記配線基板の上方に、前記再配線と前記配線基板の表面側の配線との電気的な導通を介する上部配線を含む上部配線層を1層以上有し、
前記再配線、前記上部配線及び前記配線の順で、伸長方向に垂直な面による断面形状の断面積が大きい請求項11又は12に記載の機能素子内蔵基板。 - 前記機能素子及び前記配線基板の上方に、前記機能素子の電極端子と前記配線基板の表面側の配線との電気的な導通を介するワイヤを有する請求項1乃至13のいずれかに記載の機能素子内蔵基板。
- 前記機能素子の電極端子と前記配線基板の表面側の配線との電気的な導通を介する別の配線基板を前記機能素子及び前記配線基板の上方に備える請求項1乃至13のいずれかに記載の機能素子内蔵基板。
- 前記機能素子及び前記配線基板の上方に、前記機能素子の電極端子と前記配線基板の表面側の配線との電気的な導通を介する別の機能素子を有する請求項1乃至13のいずれかに記載の機能素子内蔵基板。
- 前記配線基板は裏面側に更に裏面配線層を1層以上有する請求項1乃至18のいずれかに記載の機能素子内蔵基板。
- 前記上部配線層の上に更に表面配線層を有する請求項13乃至15のいずれかに記載の機能素子内蔵基板。
- 請求項1乃至16、及び18乃至20のいずれかに記載の機能素子内蔵基板であって、表面側又は裏面側に外部接続用端子を備える機能素子内蔵基板。
- 請求項1乃至21のいずれかに記載の機能素子内蔵基板を含む電子機器。
- 機能素子を埋設するための開口部と、少なくとも前記開口部の側面領域において、配線を含む配線絶縁層が複数積層された積層構造と、を備える配線基板であって、
前記配線基板の表面側と裏面側は少なくとも前記配線を介して電気的に導通し、
前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層において、各配線絶縁層内の配線の伸長方向に垂直な面による断面形状は表面側層の断面積よりも裏面側層の断面積の方が大きい関係を有することを特徴とする配線基板。 - 前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層のいずれにおいても、各配線絶縁層内の配線の前記断面形状は表面側層の断面積よりも裏面側層の断面積の方が大きい関係を有する請求項23に記載の配線基板。
- 前記配線絶縁層は、前記配線を1層含む請求項23又は24に記載の配線基板。
- 複数の前記配線絶縁層のうち少なくとも1層は、同じ断面積の配線を2層以上含む請求項23又は24に記載の配線基板。
- 前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層の関係おいて、各配線絶縁層内の前記断面形状は表面側層の前記断面形状の幅よりも裏面側層の前記断面形状の幅の方が大きい請求項23乃至26のいずれかに記載の配線基板。
- 前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層の関係において、各配線絶縁層内の前記断面形状は表面側層の前記断面形状の高さよりも裏面側層の前記断面形状の高さの方が大きい請求項23乃至27のいずれかに記載の配線基板。
- 前記積層構造中の配線絶縁層は、さらに、前記配線に接するビアを含む請求項23乃至28のいずれかに記載の配線基板。
- 前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層の関係において、各配線絶縁層内のビアの水平断面形状は表面側層の断面積よりも裏面側層の断面積の方が大きい請求項29に記載の配線基板。
- 前記積層構造中のビアは、配線基板の表面側の径よりも裏面側の径の方が大きい請求項29又は30に記載の配線基板。
- 前記積層構造中における接する2層の配線絶縁層の関係において、各配線絶縁層は表面側層の厚みよりも裏面側層の厚みの方が大きい請求項23乃至31のいずれかに記載の配線基板。
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