JPWO2020031521A1 - Wiring board and its manufacturing method - Google Patents
Wiring board and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2020031521A1 JPWO2020031521A1 JP2020536368A JP2020536368A JPWO2020031521A1 JP WO2020031521 A1 JPWO2020031521 A1 JP WO2020031521A1 JP 2020536368 A JP2020536368 A JP 2020536368A JP 2020536368 A JP2020536368 A JP 2020536368A JP WO2020031521 A1 JPWO2020031521 A1 JP WO2020031521A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulator
- wiring board
- conductor
- insulators
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 22
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 160
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 41
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 12
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 12
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012769 display material Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000012508 resin bead Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
- H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
- H01L23/15—Ceramic or glass substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K3/42—Plated through-holes or plated via connections
Abstract
配線基板において簡易な構造により包理樹脂の機能性を確保して、信頼性を向上させる。配線基板は、基材を貫通する貫通孔と、その貫通孔の側壁に沿って形成された導体とを備える。この配線基板においては、貫通孔の側壁に沿って形成された導体の内側に、複数種類の絶縁体が充填される。複数種類の絶縁体のうち特定の種類の絶縁体は、他の種類の絶縁体よりも密着性を高くすることができる。他の種類の絶縁体は、特定の種類の絶縁体よりも膨張率を低くすることができる。このように複数種類の絶縁体を充填することにより、包理樹脂の機能性を確保する。The simple structure of the wiring board ensures the functionality of the encapsulating resin and improves reliability. The wiring board includes a through hole penetrating the base material and a conductor formed along the side wall of the through hole. In this wiring board, a plurality of types of insulators are filled inside the conductor formed along the side wall of the through hole. Of the plurality of types of insulators, a specific type of insulator can have higher adhesion than other types of insulators. Other types of insulators can have a lower coefficient of expansion than certain types of insulators. By filling a plurality of types of insulators in this way, the functionality of the encapsulating resin is ensured.
Description
本技術は、配線基板に関する。詳しくは、基材を貫通する孔を備える配線基板およびその製造方法に関する。 The present technology relates to a wiring board. More specifically, the present invention relates to a wiring board having holes penetrating the base material and a method for manufacturing the same.
近年、半導体チップおよび外部接続装置を用いた半導体装置は、電子機器、自動車等の多くの製品に用いられている。そして、それらの製品の高性能化、小型化、軽量化が進むなかで、半導体装置の小型化、多ピン化、外部接続端子のファインピッチ化が求められている。従来、半導体基板の材料としては、エポキシ樹脂およびそれをガラス繊維に含浸させたガラエポ材料など、有機材料が多く用いられてきた。この有機材料においては、その多くについて、吸水率が比較的高く、また、シリコン製の半導体チップと比較して温度による収縮や膨張が大きいため、半導体チップとスケールの整合をとった微細配線の形成が困難であった。また、半導体チップと接続した後の信頼性の確保という面で問題を有していた。 In recent years, semiconductor devices using semiconductor chips and external connection devices have been used in many products such as electronic devices and automobiles. As these products become more sophisticated, smaller, and lighter, semiconductor devices are required to be smaller, have more pins, and have finer pitches for external connection terminals. Conventionally, as a material for a semiconductor substrate, an organic material such as an epoxy resin and a glass fiber impregnated with the epoxy resin has been widely used. Most of these organic materials have a relatively high water absorption rate, and shrinkage and expansion due to temperature are larger than those of silicon semiconductor chips. Therefore, fine wiring that is scale-matched with the semiconductor chip is formed. Was difficult. In addition, there is a problem in ensuring reliability after connecting to a semiconductor chip.
そこで、有機材料に代わる半導体基板の材料として、シリコンやガラスが注目されている。これらは、吸湿、温度による伸縮が、有機材料と比べて、大きく低減されているため、微細配線の形成、および、半導体チップとの接続信頼性という面で、大きなメリットを有している。 Therefore, silicon and glass are attracting attention as semiconductor substrate materials instead of organic materials. Since these have greatly reduced moisture absorption and expansion / contraction due to temperature as compared with organic materials, they have great merits in terms of formation of fine wiring and connection reliability with semiconductor chips.
両者を比較すると、シリコンを材料とする基板は、半導体チップ製造のノウハウを利用して、ガラス基板よりもさらに微細な配線形成が可能であり、さらに貫通電極(TSV:Through-Silicon-Via)形成プロセスも確立されているという長所がある。一方、シリコンの形状が円盤型に限定され、ウェハー周辺部が利用できず、また、大型サイズでの製造が困難であるという短所もある。これに対して、ガラス基板においては、未だ製造プロセスが確立していない反面、ディスプレイ材料などでのノウハウを利用しての大型化が可能である。さらに、電気特性での比較を考えると、シリコン基板が半導体なのに対し、ガラス基板は絶縁体であるため、高速伝送回路においても、寄生容量発生の懸念がなく、より電気特性に優れているといえる。そもそも、ガラス基板の場合は、その表面に絶縁膜を形成する工程自体が不要であるため、本質的に絶縁信頼性が高く、また、工程の短縮という点においても有利である。 Comparing the two, a substrate made of silicon can form finer wiring than a glass substrate by utilizing the know-how of semiconductor chip manufacturing, and further silicon via (TSV: Through-Silicon-Via) is formed. It has the advantage that the process is also established. On the other hand, the shape of silicon is limited to the disk type, the peripheral portion of the wafer cannot be used, and it is difficult to manufacture in a large size. On the other hand, glass substrates can be increased in size by utilizing know-how in display materials, etc., while the manufacturing process has not yet been established. Furthermore, considering the comparison in terms of electrical characteristics, it can be said that the silicon substrate is a semiconductor, whereas the glass substrate is an insulator, so there is no concern about the occurrence of parasitic capacitance even in a high-speed transmission circuit, and the electrical characteristics are better. .. In the first place, in the case of a glass substrate, since the step itself of forming an insulating film on the surface thereof is unnecessary, the insulation reliability is essentially high, and it is also advantageous in terms of shortening the step.
以上のように、多くの利点を持つガラス基板であるが、製造プロセスがまだ十分に確立していないという問題がある。とくに、その脆性ゆえに、表面の電気的導通をとるのに必要な貫通電極(TGV:Through-Glass-Via)の形成に困難性が伴う点と、配線材料の主流である銅との密着が弱いことによる、配線形成の確実性が高くない点とに課題がある。 As described above, the glass substrate has many advantages, but there is a problem that the manufacturing process has not yet been sufficiently established. In particular, due to its brittleness, it is difficult to form through electrodes (TGV: Through-Glass-Via) required for electrical conduction of the surface, and the adhesion with copper, which is the mainstream of wiring materials, is weak. Therefore, there is a problem that the certainty of wiring formation is not high.
このようなガラス基板について、ガラス基板表裏面と貫通孔内の導電層との間の接続信頼性を向上させるために、包理樹脂をへこませて、ビア配線部と表裏面配線部との接触面積を広くした配線基板が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In such a glass substrate, in order to improve the connection reliability between the front and back surfaces of the glass substrate and the conductive layer in the through hole, the encapsulating resin is dented so that the via wiring portion and the front and back wiring portions are connected to each other. A wiring board having a wide contact area has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
上述の従来技術では、ビア配線部と表裏面配線部との接触面積を広くすることにより配線間の剥離を抑制している。しかしながら、この上述の従来技術では、へこみを設けるための工程が増えるとともに、へこみ量の管理も難しくなり、歩留りが低下するなどの問題がある。 In the above-mentioned conventional technique, peeling between the wirings is suppressed by widening the contact area between the via wiring portion and the front and back wiring portions. However, in the above-mentioned conventional technique, there are problems that the number of steps for providing dents is increased, the amount of dents is difficult to control, and the yield is lowered.
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、配線基板において簡易な構造により包理樹脂の機能性を確保して、信頼性を向上させることを目的とする。 This technology was created in view of such a situation, and aims to secure the functionality of the encapsulating resin by a simple structure in the wiring board and improve the reliability.
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の側面は、基材と、上記基材を貫通する孔と、上記孔の側壁に沿って形成された導体と、上記導体の内側に充填された複数種類の絶縁体とを具備する配線基板である。これにより、複数種類の絶縁体を貫通孔の内側に充填して、それぞれの絶縁体による性質を発揮させるという作用をもたらす。 The present technology has been made to solve the above-mentioned problems, and the first side surface thereof is a base material, a hole penetrating the base material, and a conductor formed along the side wall of the hole. It is a wiring board including a plurality of types of insulators filled inside the conductor. As a result, a plurality of types of insulators are filled inside the through holes, and the properties of each insulator are exhibited.
また、この第1の側面において、上記複数種類の絶縁体のうち特定の種類の絶縁体は、他の種類の絶縁体よりも密着性が高く、上記他の種類の絶縁体は、上記特定の種類の絶縁体よりも膨張率が低いものを利用してもよい。これにより、高い密着性と低膨張率という両者の絶縁体による性質を発揮させるという作用をもたらす。 Further, in the first aspect, the specific type of insulator among the above-mentioned plurality of types of insulators has higher adhesion than the other types of insulators, and the above-mentioned other types of insulators have the above-mentioned specific types. An insulator having a coefficient of expansion lower than that of the type of insulator may be used. This brings about the effect of demonstrating the properties of both insulators, such as high adhesion and low expansion coefficient.
また、この第1の側面において、上記特定の種類の絶縁体は、上記導体を被覆し、上記他の種類の絶縁体は、上記導体の内側に形成されてもよい。これにより、導体との密着性を確保しながら、膨張による影響を低減するという作用をもたらす。 Further, in this first aspect, the particular type of insulator may cover the conductor, and the other type of insulator may be formed inside the conductor. This has the effect of reducing the effect of expansion while ensuring adhesion to the conductor.
また、この第1の側面において、上記特定の種類の絶縁体は、上記導体の内側において互いに孔径方向に繋がる部分を備えてもよい。 Further, on the first side surface, the particular type of insulator may include a portion inside the conductor which is connected to each other in the pore diameter direction.
また、この第1の側面において、上記特定の種類の絶縁体と上記他の種類の絶縁体の孔径方向における面積比は、貫通方向に対して変化するようにしてもよい。 Further, in this first aspect, the area ratio of the particular type of insulator to the other type of insulator in the pore diameter direction may be changed with respect to the penetration direction.
また、この第1の側面において、上記他の種類の絶縁体は、上記特定の種類の絶縁体とは異なる種類の粒状の絶縁体を含んでもよい。 Further, in this first aspect, the other type of insulator may include a type of granular insulator different from the above-mentioned specific type of insulator.
また、この第1の側面において、上記特定の種類の絶縁体は、粒状の絶縁体であり、上記他の種類の絶縁体は、上記粒状の絶縁体の隙間に充填されてもよい。これにより、粒状の絶縁体により導体との密着性を確保しながら、膨張による影響を低減するという作用をもたらす。 Further, in the first aspect, the specific type of insulator is a granular insulator, and the other type of insulator may be filled in the gaps between the granular insulators. This brings about the effect of reducing the influence of expansion while ensuring the adhesion with the conductor by the granular insulator.
また、この第1の側面において、上記粒状の絶縁体は、上記導体との接触部において上記導体の形状に沿って変形した状態を有してもよく、また、他の上記粒状の絶縁体との接触部において互いの形状に沿って変形した状態を有してもよい。これにより、密着性を確保しながら、膨張による影響を低減するという作用をもたらす。 Further, on the first side surface, the granular insulator may have a state of being deformed along the shape of the conductor at a contact portion with the conductor, and may be different from other granular insulators. It may have a state of being deformed along the shape of each other at the contact portion of the above. This has the effect of reducing the effect of expansion while ensuring adhesion.
また、この第1の側面において、上記貫通する孔の一方の開口部を塞ぐ他の導体をさらに具備してもよい。すなわち、有底ビア構造に適用してもよい。 Further, on the first side surface, another conductor that closes one opening of the penetrating hole may be further provided. That is, it may be applied to a bottomed via structure.
また、この第1の側面において、上記基材は、シリコンまたはガラスであってもよい。これらは線膨張率の低い材料であるが、貫通孔の内側に複数種類の絶縁体を充填することにより、基材と絶縁体との親和性を調整するという作用をもたらす。 Further, in this first aspect, the base material may be silicon or glass. Although these are materials having a low coefficient of linear expansion, they have the effect of adjusting the affinity between the base material and the insulator by filling the inside of the through holes with a plurality of types of insulators.
また、本技術の第2の側面は、貫通する孔と上記孔の側壁に沿って形成された導体とを備える基材の少なくとも一方の面に複数種類の絶縁体からなるシート材を貼る工程と、真空下で圧力を加えて上記シート材を上記導体の内側に充填させる工程とを具備する配線基板の製造方法である。これにより、簡易な手法により複数種類の絶縁体を充填させるという作用をもたらす。 Further, the second side surface of the present technology is a step of attaching a sheet material made of a plurality of types of insulators to at least one surface of a base material having a through hole and a conductor formed along the side wall of the hole. , A method of manufacturing a wiring board including a step of applying pressure under vacuum to fill the inside of the conductor with the sheet material. This brings about the effect of filling a plurality of types of insulators by a simple method.
また、本技術の第3の側面は、貫通する孔と上記孔の側壁に沿って形成された導体とを備える基材の一方の面から粒状の絶縁体を含む複数種類の絶縁体を上記導体の内側に供給する工程と、上記基材の一方の面から上記導体の内側の上記複数種類の絶縁体に圧力を印加する工程とを具備する配線基板の製造方法である。これにより、簡易な手法により複数種類の絶縁体を充填させるという作用をもたらす。 Further, the third side surface of the present technology is to provide a plurality of types of insulators including a granular insulator from one surface of a base material having a through hole and a conductor formed along the side wall of the hole. It is a method of manufacturing a wiring board including a step of supplying the inside of the base material and a step of applying pressure from one surface of the base material to the plurality of types of insulators inside the conductor. This brings about the effect of filling a plurality of types of insulators by a simple method.
本技術によれば、配線基板において簡易な構造により包理樹脂の機能性を確保して、信頼性を向上させることができるという優れた効果を奏し得る。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。 According to this technique, it is possible to obtain an excellent effect that the functionality of the encapsulating resin can be ensured by a simple structure in the wiring board and the reliability can be improved. The effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
以下、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)について説明する。説明は以下の順序により行う。
1.第1の実施の形態(充填材料として感光性シートレジストを用いた例)
2.第2の実施の形態(充填材料として絶縁粒子を用いた例)
3.変形例(レーザによる開口加工を用いた例)Hereinafter, embodiments for carrying out the present technology (hereinafter referred to as embodiments) will be described. The explanation will be given in the following order.
1. 1. First Embodiment (Example of using a photosensitive sheet resist as a filling material)
2. Second embodiment (example using insulating particles as filling material)
3. 3. Deformation example (example using laser aperture processing)
<1.第1の実施の形態>
[配線基板の構造]
図1は、本技術の第1の実施の形態における配線基板10の構造例を示す断面図である。<1. First Embodiment>
[Structure of wiring board]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structural example of the
この配線基板10は、基材100として、ガラスやシリコンなどの線膨張率(CTE:Coefficient of Thermal Expansion)の低い材料を想定する。この配線基板10は、基材100の表面から裏面に貫通する貫通孔(ビア)110を備える。
The
貫通孔110の内側には、側壁に沿って導体120が形成される。この導体120としては、例えば銅(Cu)などの伝導金属が用いられる。この導体120は、例えば、全面スパッタにより銅のスパッタ膜を形成し、めっき溶液に浸して成長させることにより、銅被膜として形成される。
Inside the through
基材100として、線膨張率の低い材料を用いた場合、貫通孔110に標準的な樹脂を包埋すると、その線膨張率の差から配線が応力的なダメージを受け、導通不良が発生するおそれがある。そこで、貫通孔110の導体120の内側には、複数種類の絶縁体を充填する。すなわち、この第1の実施の形態の配線基板10は、貫通孔110に同軸形状にて樹脂を包埋させた多重構造を備える。
When a material having a low coefficient of linear expansion is used as the
この例では、2種類の絶縁体210および220が示されている。特定の種類の絶縁体210は、他の種類の絶縁体220よりも密着性が高いものが採用される。他の種類の絶縁体220は、特定の種類の絶縁体210よりも膨張率が低いものが採用される。これにより、絶縁体210によって配線密着性、誘電率など、機能性を高めつつも、絶縁体220によって応力緩和などの効果を持たせることができる。そして、高い信頼性を保ちつつも、ビア設計の自由度、伝送特性などを高めることが可能となる。
In this example, two types of
この第1の実施の形態においては、絶縁体210および220の2層構造を有する感光性シートレジストを、真空ラミネート法によって貫通孔110に包理させることを想定する。
In this first embodiment, it is assumed that a photosensitive sheet resist having a two-layer structure of
同図におけるaは、内側の絶縁体220が外側の絶縁体210によって分断されている例を示している。すなわち、特定の種類の絶縁体210は、導体120の内側において互いに貫通孔110の孔径方向に繋がる部分を備える。
In the figure, a shows an example in which the
一方、同図におけるbは、内側の絶縁体220が外側の絶縁体210によって分断されない例を示している。すなわち、他の種類の絶縁体220は、導体120の内側において互いに貫通孔110の貫通方向(深さ方向)に繋がる部分を備える。
On the other hand, b in the figure shows an example in which the
この第1の実施の形態では、絶縁体210および220は、同図におけるaおよびbのいずれの状態も想定し得る。いずれにおいても、絶縁体210は導体120を被覆し、絶縁体220は導体120の内側に形成される。
In this first embodiment, the
外側の絶縁体210と内側の絶縁体220の孔径方向における断面積の比は、貫通方向(深さ方向)に対して変化する。すなわち、同図におけるaおよびbに示すように、絶縁体210および220の面積は一様ではない。
The ratio of the cross-sectional area of the
なお、この例では1つの配線基板10について示しているが、他の配線基板と積層して積層基板の一部として配線基板10を用いてもよい。
Although one
[配線基板の製造方法]
図2は、本技術の第1の実施の形態における配線基板10の製造方法の一例を示す工程図である。[Manufacturing method of wiring board]
FIG. 2 is a process diagram showing an example of a manufacturing method of the
同図におけるaに示すように、絶縁体210および220の2層構造を有する感光性シートレジストが、基材100の表面および裏面に貼り合わされる。その際、密着性の高い絶縁体210が基材100と接触するように、感光性シートレジストの表裏が決定される。
As shown in a in the figure, a photosensitive sheet resist having a two-layer structure of
同図におけるbに示すように、感光性シートレジストを貼り合せた状態で、真空下で温度を上げて、圧力を印加する(真空ラミネート法)。これにより、感光性シートレジストを形成する絶縁体210および220が、貫通孔110に包理される。
As shown in b in the figure, a pressure is applied by raising the temperature under vacuum in a state where the photosensitive sheet resist is bonded (vacuum laminating method). As a result, the
その後、リソグラフィおよび現像処理により不要部分が除去されて、同図におけるcに示す多重構造が得られる。 After that, unnecessary portions are removed by lithography and development processing to obtain the multiple structure shown in c in the figure.
貫通孔110の中央部に充填される絶縁体220の一例として、シリコン系の応力緩和材が挙げられる。具体的な製品名としては、「1液エラストマータイプJCR6101 UP」(東レ社)などである。この仕様の場合、CTE:300ppm、ヤング率:約1.2MPaである。この絶縁体220を絶縁体210と積層して、フィルム状に加工し、真空ラミネート法にて同時に充填させることが想定される。絶縁体210としては、従来の密着性の高い低誘電率の樹脂を用いることができる。また、後述するように、最初に絶縁体210を充填した後に、レーザーなどで開口加工を施し、その後、ディスペンサなどを用いて絶縁体220を液状で注入してもよい。
An example of the
[有底ビア構造]
図3は、本技術の第1の実施の形態における配線基板10の他の構造例を示す断面図である。[Bottomed via structure]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another structural example of the
上述の例では、絶縁体210および220を基材100の両面から充填する例について説明したが、基材100の一方の面のみから充填するようにしてもよい。そのような例として、導体120が貫通孔110の一方の開口部を塞ぐように形成されている構造(有底ビア構造)を想定する。
In the above example, the example in which the
この場合、上述の真空ラミネート法では、基材100の片面に感光性シートレジストを貼り合せて、真空下で圧力を印加することになる。
In this case, in the above-mentioned vacuum laminating method, a photosensitive sheet resist is attached to one side of the
なお、この例では、貫通孔110の一方の開口部に底(導体120)を形成する例について説明したが、基材100の片面から孔を形成して、その孔の底部に導体120を形成してもよい。
In this example, an example in which a bottom (conductor 120) is formed in one opening of the through
[くびれ構造]
図4は、本技術の第1の実施の形態における配線基板10のさらに他の構造例を示す断面図である。[Constriction structure]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing still another structural example of the
上述の例では、貫通孔110の形状として、基材100を垂直に貫通する孔を想定していた。それに対し、この構造例では、貫通孔110の一部においてくびれた形状を備える。この場合、導体120は貫通孔110の側壁に沿って形成されるため、同様にくびれた形状を備える。
In the above example, the shape of the through
このくびれ構造により、貫通孔110に充填される絶縁体210および220による膨張力の影響を抑制するという効果が得られる。
This constricted structure has the effect of suppressing the influence of the expansion force of the
このように、本技術の第1の実施の形態では、絶縁体210および220の2層構造を有する感光性シートレジストを基材100に貼り合せて、真空ラミネート法により貫通孔110に充填する。これにより、異なる性質を有する絶縁体210および220を簡易な手法により貫通孔110に充填することができる。
As described above, in the first embodiment of the present technology, the photosensitive sheet resist having the two-layer structure of the
<2.第2の実施の形態>
[配線基板の構造]
図5は、本技術の第2の実施の形態における配線基板10の構造例を示す図である。同図におけるaは断面図であり、bは上面図である。<2. Second Embodiment>
[Structure of wiring board]
FIG. 5 is a diagram showing a structural example of the
この第2の実施の形態における配線基板10は、基材100として、ガラスやシリコンなどの線膨張率の低い材料を使用し、基材100の表面から裏面に貫通する貫通孔110およびその側壁に導体120を備える点において、上述の第1の実施の形態と同様である。
The
この第2の実施の形態では、2種類の絶縁体230および240が示されている。特定の種類の絶縁体230は、他の種類の絶縁体240よりも密着性が高いものが採用される。他の種類の絶縁体240は、特定の種類の絶縁体230よりも膨張率が低いものが採用される。すなわち、両者の関係は、上述の第1の実施の形態における絶縁体210および220と同様である。
In this second embodiment, two types of
絶縁体230は、粒状の絶縁粒子である。絶縁体240は、絶縁体230の隙間を埋める樹脂である。ただし、絶縁体240は、真空層などの空隙であってもよい。
The
この第2の実施の形態においては、絶縁体230および240を、スキージ法により貫通孔110に充填することを想定する。絶縁体230として有機材料を想定すると、充填後に熱を加えることにより、絶縁体230の一部が溶融し、同図におけるbに示すように、貫通孔110の側壁の導体120との接触部231において導体120の形状に沿って変形した状態を有する。また、同様に、絶縁体230は他の粒状の絶縁体230との接触部において互いの形状に沿って変形した状態を有する。
In this second embodiment, it is assumed that the
[配線基板の製造方法]
図6は、本技術の第2の実施の形態における配線基板10の製造方法の一例を示す工程図である。[Manufacturing method of wiring board]
FIG. 6 is a process diagram showing an example of a manufacturing method of the
同図におけるaに示すように、カバーシート310が、基材100の裏面に貼り合わされる。
As shown in a in the figure, the
同図におけるbに示すように、絶縁体230および240が導体120の内側に供給され、スキージ410によって圧力が印加されるとともに、絶縁体230および240のうち溢れたものは除去される(スキージ法)。
As shown in b in the figure, the
同図におけるcに示すように、ベイク処理において基材100が加熱され、その後、カバーシート310が除去される。
As shown in c in the figure, the
絶縁体230の具体例としては、樹脂ビーズが挙げられる。具体的な製品名としては、テクノポリマーARX、AEX(積水化成社)などがある。
Specific examples of the
また、ガラスと線膨張率の近い樹脂としては、例えば、シリカビーズが挙げられる。具体的な製品名としては、シリカ球状微粒子(新日鉄住金マテリアルズ社)などがある。この製品の場合、平均粒径:0.2umと小径なものもあり、TGV充填用としては、十分小さいサイズである。また、粒子は非晶質となり、CTEは約0.5ppmと非常に小さい。この場合、CTEがガラスの約3ppmより小さいため、例えば、充填率を50%程度とし、空壁を樹脂で埋めることなどにより、合わせ込みが可能である。充填率の合わせ込みは、シリカ粒子の大径品および小径品を混合して、行ってもよい。樹脂の薄膜でコーティングされたシリカ粒子を用いて、隙間は空間のままの状態でもよい。 Further, as a resin having a linear expansion coefficient close to that of glass, for example, silica beads can be mentioned. Specific product names include silica spherical fine particles (Nippon Steel & Sumikin Materials Co., Ltd.). In the case of this product, there is a small diameter with an average particle size of 0.2 um, which is a sufficiently small size for TGV filling. In addition, the particles become amorphous, and the CTE is very small, about 0.5 ppm. In this case, since the CTE is smaller than about 3 ppm of the glass, it can be adjusted by, for example, setting the filling rate to about 50% and filling the empty wall with resin. The filling rate may be adjusted by mixing a large-diameter product and a small-diameter product of silica particles. Silica particles coated with a thin film of resin may be used to leave the gaps in space.
[有底ビア構造]
図7は、本技術の第2の実施の形態における配線基板10の他の構造例を示す断面図である。[Bottomed via structure]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another structural example of the
この第2の実施の形態においても、上述の第1の実施の形態と同様に、有底ビア構造を想定することができる。この場合、上述のスキージ法では、貫通孔110における導体120によって塞がれていない開口部から、絶縁体230および240を供給し、圧力を印加することになる。
Also in this second embodiment, a bottomed via structure can be assumed as in the first embodiment described above. In this case, in the above-mentioned squeegee method, the
[くびれ構造]
図8は、本技術の第2の実施の形態における配線基板10のさらに他の構造例を示す断面図である。[Constriction structure]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing still another structural example of the
この第2の実施の形態においても、上述の第1の実施の形態と同様に、貫通孔110の形状としてくびれ構造を想定することができる。このくびれ構造により、貫通孔110に充填される絶縁体230および240による膨張力の影響を抑制するという効果が得られる。
Also in this second embodiment, as in the case of the first embodiment described above, a constricted structure can be assumed as the shape of the through
このように、本技術の第2の実施の形態では、絶縁体230および240をスキージ法により貫通孔110に充填する。これにより、異なる性質を有する絶縁体230および240を簡易な手法により貫通孔110に充填することができる。
As described above, in the second embodiment of the present technology, the
<3.変形例>
上述の実施の形態では、感光性シートレジストまたは絶縁粒子を用いて、貫通孔110の導体120の内側に絶縁体を充填していた。ここでは、その変形例として、絶縁体を充填した後に、レーザーなどにより開口加工を施して、他の絶縁体を注入する例について説明する。<3. Modification example>
In the above-described embodiment, the inside of the
[第1の変形例]
図9は、本技術の実施の形態における配線基板10の製造方法の第1の変形例を示す工程図である。[First modification]
FIG. 9 is a process diagram showing a first modification of the method for manufacturing the
この例では、同図におけるaに示すように、貫通孔110の導体120の内側に絶縁体210を充填する。そして、同図におけるbに示すように、レーザーなどにより開口加工を施す。その後、同図におけるcに示すように、開口部に絶縁体220を注入する。これにより、2種類の絶縁体210および220を貫通孔110の導体120の内側に充填することができる。
In this example, as shown in a in the figure, the
[第2の変形例]
図10は、本技術の実施の形態における配線基板10の製造方法の第2の変形例を示す工程図である。[Second variant]
FIG. 10 is a process diagram showing a second modification of the method for manufacturing the
この例では、上述の第1の変形例と同様に、同図におけるaに示すように、貫通孔110の導体120の内側に絶縁体210を充填し、同図におけるbに示すように、レーザーなどにより開口加工を施す。その後、同図におけるcに示すように、開口部に絶縁体230および240を充填する。絶縁体230および240は、上述の第2の実施の形態における2種類の絶縁体230および240である。したがって、これにより、3種類の絶縁体210、230および240を貫通孔110の導体120の内側に充填することができる。
In this example, as in the first modification described above, as shown in a in the figure, the inside of the
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。 It should be noted that the above-described embodiment shows an example for embodying the present technology, and the matters in the embodiment and the matters specifying the invention in the claims have a corresponding relationship with each other. Similarly, the matters specifying the invention within the scope of claims and the matters in the embodiment of the present technology having the same name have a corresponding relationship with each other. However, the present technology is not limited to the embodiment, and can be embodied by applying various modifications to the embodiment without departing from the gist thereof.
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。 It should be noted that the effects described in the present specification are merely examples and are not limited, and other effects may be obtained.
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)基材と、
前記基材を貫通する孔と、
前記孔の側壁に沿って形成された導体と、
前記導体の内側に充填された複数種類の絶縁体と
を具備する配線基板。
(2)前記複数種類の絶縁体のうち特定の種類の絶縁体は、他の種類の絶縁体よりも密着性が高く、
前記他の種類の絶縁体は、前記特定の種類の絶縁体よりも膨張率が低い
前記(1)に記載の配線基板。
(3)前記特定の種類の絶縁体は、前記導体を被覆し、
前記他の種類の絶縁体は、前記導体の内側に形成される
前記(2)に記載の配線基板。
(4)前記特定の種類の絶縁体は、前記導体の内側において互いに孔径方向に繋がる部分を備える
前記(3)に記載の配線基板。
(5)前記特定の種類の絶縁体と前記他の種類の絶縁体の孔径方向における面積比は、貫通方向に対して変化する
前記(3)または(4)に記載の配線基板。
(6)前記他の種類の絶縁体は、前記特定の種類の絶縁体とは異なる種類の粒状の絶縁体を含む
前記(3)に記載の配線基板。
(7)前記特定の種類の絶縁体は、粒状の絶縁体であり、
前記他の種類の絶縁体は、前記粒状の絶縁体の隙間に充填される
前記(2)に記載の配線基板。
(8)前記粒状の絶縁体は、前記導体との接触部において前記導体の形状に沿って変形した状態を有する
前記(7)に記載の配線基板。
(9)前記粒状の絶縁体は、他の前記粒状の絶縁体との接触部において互いの形状に沿って変形した状態を有する
前記(7)または(8)に記載の配線基板。
(10)前記貫通する孔の一方の開口部を塞ぐ他の導体をさらに具備する前記(1)から(9)のいずれかに記載の配線基板。
(11)前記基材は、シリコンまたはガラスである
前記(1)から(10)のいずれかに記載の配線基板。
(12)貫通する孔と前記孔の側壁に沿って形成された導体とを備える基材の少なくとも一方の面に複数種類の絶縁体からなるシート材を貼る工程と、
真空下で圧力を加えて前記シート材を前記導体の内側に充填させる工程と
を具備する配線基板の製造方法。
(13)貫通する孔と前記孔の側壁に沿って形成された導体とを備える基材の一方の面から粒状の絶縁体を含む複数種類の絶縁体を前記導体の内側に供給する工程と、
前記基材の一方の面から前記導体の内側の前記複数種類の絶縁体に圧力を印加する工程と
を具備する配線基板の製造方法。The present technology can have the following configurations.
(1) Base material and
The holes that penetrate the base material and
A conductor formed along the side wall of the hole and
A wiring board including a plurality of types of insulators filled inside the conductor.
(2) Of the plurality of types of insulators, a specific type of insulator has higher adhesion than other types of insulators.
The wiring board according to (1), wherein the other type of insulator has a lower expansion rate than the specific type of insulator.
(3) The particular type of insulator covers the conductor.
The wiring board according to (2) above, wherein the other type of insulator is formed inside the conductor.
(4) The wiring board according to (3) above, wherein the particular type of insulator includes a portion inside the conductor that is connected to each other in the pore diameter direction.
(5) The wiring board according to (3) or (4) above, wherein the area ratio of the specific type of insulator to the other type of insulator in the pore diameter direction changes with respect to the penetration direction.
(6) The wiring board according to (3) above, wherein the other type of insulator includes a type of granular insulator different from the specific type of insulator.
(7) The specific type of insulator is a granular insulator.
The wiring board according to (2) above, wherein the other type of insulator is filled in the gaps between the granular insulators.
(8) The wiring board according to (7), wherein the granular insulator has a state of being deformed along the shape of the conductor at a contact portion with the conductor.
(9) The wiring board according to (7) or (8) above, wherein the granular insulator has a state of being deformed along the shape of each other at a contact portion with the other granular insulator.
(10) The wiring board according to any one of (1) to (9) above, further comprising another conductor that closes one opening of the through hole.
(11) The wiring board according to any one of (1) to (10) above, wherein the base material is silicon or glass.
(12) A step of attaching a sheet material made of a plurality of types of insulators to at least one surface of a base material having a through hole and a conductor formed along the side wall of the hole.
A method for manufacturing a wiring board, comprising a step of applying pressure under vacuum to fill the inside of the conductor with the sheet material.
(13) A step of supplying a plurality of types of insulators including a granular insulator from one surface of a base material including a through hole and a conductor formed along the side wall of the hole to the inside of the conductor.
A method for manufacturing a wiring board, comprising a step of applying pressure from one surface of the base material to the plurality of types of insulators inside the conductor.
10 配線基板
100 基材
110 貫通孔
120 導体
210、220、230、240 絶縁体
231 接触部
310 カバーシート
410 スキージ10
Claims (13)
前記基材を貫通する孔と、
前記孔の側壁に沿って形成された導体と、
前記導体の内側に充填された複数種類の絶縁体と
を具備する配線基板。With the base material
The holes that penetrate the base material and
A conductor formed along the side wall of the hole and
A wiring board including a plurality of types of insulators filled inside the conductor.
前記他の種類の絶縁体は、前記特定の種類の絶縁体よりも膨張率が低い
請求項1記載の配線基板。Of the plurality of types of insulators, a specific type of insulator has higher adhesion than other types of insulators.
The wiring board according to claim 1, wherein the other type of insulator has a lower expansion rate than the specific type of insulator.
前記他の種類の絶縁体は、前記導体の内側に形成される
請求項2記載の配線基板。The particular type of insulator coats the conductor and
The wiring board according to claim 2, wherein the other type of insulator is formed inside the conductor.
請求項3記載の配線基板。The wiring board according to claim 3, wherein the particular type of insulator includes a portion inside the conductor that is connected to each other in the pore diameter direction.
請求項3記載の配線基板。The wiring board according to claim 3, wherein the area ratio of the specific type of insulator to the other type of insulator in the hole radial direction changes with respect to the penetration direction.
請求項3記載の配線基板。The wiring board according to claim 3, wherein the other type of insulator includes a type of granular insulator different from the specific type of insulator.
前記他の種類の絶縁体は、前記粒状の絶縁体の隙間に充填される
請求項2記載の配線基板。The particular type of insulator is a granular insulator.
The wiring board according to claim 2, wherein the other type of insulator is filled in the gaps between the granular insulators.
請求項7記載の配線基板。The wiring board according to claim 7, wherein the granular insulator has a state of being deformed along the shape of the conductor at a contact portion with the conductor.
請求項7記載の配線基板。The wiring board according to claim 7, wherein the granular insulator has a state of being deformed along the shape of each other at a contact portion with the other granular insulator.
請求項1記載の配線基板。The wiring board according to claim 1, wherein the base material is silicon or glass.
真空下で圧力を加えて前記シート材を前記導体の内側に充填させる工程と
を具備する配線基板の製造方法。A step of attaching a sheet material made of a plurality of types of insulators to at least one surface of a base material having a hole to be penetrated and a conductor formed along the side wall of the hole.
A method for manufacturing a wiring board, comprising a step of applying pressure under vacuum to fill the inside of the conductor with the sheet material.
前記基材の一方の面から前記導体の内側の前記複数種類の絶縁体に圧力を印加する工程と
を具備する配線基板の製造方法。A step of supplying a plurality of types of insulators including a granular insulator from one surface of a base material having a through hole and a conductor formed along a side wall of the hole to the inside of the conductor.
A method for manufacturing a wiring board, comprising a step of applying pressure from one surface of the base material to the plurality of types of insulators inside the conductor.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018150932 | 2018-08-10 | ||
JP2018150932 | 2018-08-10 | ||
PCT/JP2019/024627 WO2020031521A1 (en) | 2018-08-10 | 2019-06-21 | Wiring board and method for manufacturing same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020031521A1 true JPWO2020031521A1 (en) | 2021-08-12 |
JP7284760B2 JP7284760B2 (en) | 2023-05-31 |
Family
ID=69413446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020536368A Active JP7284760B2 (en) | 2018-08-10 | 2019-06-21 | Wiring board and manufacturing method thereof |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7284760B2 (en) |
WO (1) | WO2020031521A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3268653A (en) * | 1964-04-29 | 1966-08-23 | Ibm | Printed circuit board with solder resistant coating in the through-hole connectors |
JPH11112146A (en) * | 1997-10-08 | 1999-04-23 | Oki Printed Circuit Kk | Formation of buried surface via hole in manufacture of printed wiring board |
JP2001244636A (en) * | 2000-03-01 | 2001-09-07 | Ibiden Co Ltd | Printed wiring board |
JP2008066444A (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Sony Chemical & Information Device Corp | Method of manufacturing wiring circuit board |
JP2018085412A (en) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 大日本印刷株式会社 | Through electrode substrate and manufacturing method thereof |
-
2019
- 2019-06-21 WO PCT/JP2019/024627 patent/WO2020031521A1/en active Application Filing
- 2019-06-21 JP JP2020536368A patent/JP7284760B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3268653A (en) * | 1964-04-29 | 1966-08-23 | Ibm | Printed circuit board with solder resistant coating in the through-hole connectors |
JPH11112146A (en) * | 1997-10-08 | 1999-04-23 | Oki Printed Circuit Kk | Formation of buried surface via hole in manufacture of printed wiring board |
JP2001244636A (en) * | 2000-03-01 | 2001-09-07 | Ibiden Co Ltd | Printed wiring board |
JP2008066444A (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Sony Chemical & Information Device Corp | Method of manufacturing wiring circuit board |
JP2018085412A (en) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 大日本印刷株式会社 | Through electrode substrate and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7284760B2 (en) | 2023-05-31 |
WO2020031521A1 (en) | 2020-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9224681B2 (en) | CTE matched interposer and method of making | |
CN102479724B (en) | Method for manufacturing heat dissipating grain type stackable semiconductor assembly | |
KR20180121893A (en) | Fan-out 3D package structure of embedded silicon substrate | |
US9536781B2 (en) | Method of making integrated circuit | |
CN105307382A (en) | Printed circuit board and method of manufacturing the same | |
JPH1065034A (en) | Wiring substrate for electronic parts and package of electronic parts | |
KR20090042717A (en) | Silicon interposer and semiconductor device package and semiconductor device incorporating the same | |
KR20160072822A (en) | Method for fabrication of an electronic module and electronic module | |
JP2011187913A (en) | Electronic element incorporation type printed circuit board, and method of manufacturing the same | |
TW513794B (en) | Intermediate base for a semiconductor module, a semiconductor module produced using such an intermediate base, and a method for producing such an intermediate base | |
TW201830537A (en) | Structures and methods for low temperature bonding | |
CN114975138A (en) | Package structure and method for forming the same | |
US10660202B1 (en) | Carrier structure and manufacturing method thereof | |
JPWO2020031521A1 (en) | Wiring board and its manufacturing method | |
JP2011187912A (en) | Electro device-embedded printed circuit board and manufacturing method thereof | |
TWI528880B (en) | Method for forming conductive through via at glass substrate | |
CN108682631A (en) | A kind of LED luminescent panels and its manufacturing method | |
US20070212815A1 (en) | Sealed three dimensional metal bonded integrated circuits | |
CN102931168A (en) | Packaging substrate and manufacturing method thereof | |
JP2016157924A (en) | Circuit board and circuit board assembly | |
US8125074B2 (en) | Laminated substrate for an integrated circuit BGA package and printed circuit boards | |
US6541853B1 (en) | Electrically conductive path through a dielectric material | |
TWI596725B (en) | Package substrate, package structure and method for manufacturing the package substrate and the packge structure | |
US11497115B2 (en) | Carrier board structure with an increased core-layer trace area and method for manufacturing same | |
US20170094786A1 (en) | Printed circuit board and method of manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230308 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230425 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230519 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7284760 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |