TW201025535A - Semiconductor element-mounting package substrate, and method for manufacturing package substrate - Google Patents

Semiconductor element-mounting package substrate, and method for manufacturing package substrate Download PDF

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TW201025535A
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adhesive
plating
package
package substrate
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TW098132941A
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Tadashi Tamura
Manabu Sugibayashi
Kuniji Suzuki
Shinichi Okano
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Description

201025535 六、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於可以高密度化之半導體元件搭_ 板及其製造方法。 【先前技術】 伴隨電子元件之小型化或高密度化，被要求 Φ 半導體元件搭載用封裝基板。於SiP( System i )之代表性之 PoP ( Package on Package)，通 方法’係在1個半導體元件搭載用封裝基板安裝 體元件。但是，近年來在1個半導體元件搭載用 將多數半導體元件進行疊層之封裝成爲主流。 但是，於半導體封裝，爲了保護半導體元件 接合樹脂等進行塗敷。因此，在1個半導體元件 裝基板將多數半導體元件進行疊層之封裝之中， Φ 高度變厚，薄型化之對應變爲困難。另外，將該 厚之封裝彼此進行疊層時，如圖7所示，隆起而 子A14變高的密封劑3，會阻礙底部封裝35與 34間之連接，需要使用直徑較密封劑3之高度 球38 (例如Φ0.6mm以上，以下φ表示直徑） 封裝3 4與底部封裝3 5間之連接。如此則，進行 間之連接時，通常、連接使用的焊球38之直徑 子間距離44)之一半以上之高度，會成爲密封 之狀態。焊球38之直徑大時，使用該焊球38ί 用封裝基 :系統化之 n Package 常採用之 1個半導 封裝基板 而需要以 搭載用封 封裝之總 總厚度變 較連接端 頂部封裝 爲大的焊 進行頂部 封裝彼此 (亦即端 剖3隆起 ;行連接之 -5- 201025535 連接端子A14之徑或間距亦不得不配合擴大。結果’彼 等之封裝間之連接使用的焊球38之直徑之變大’導致連 接端子A14之尺寸或間距之微細化變爲困難。 其中，習知之P〇P用半導體元件搭載用封裝基板，係 構成爲在上方之頂部封裝用基板被設置的空洞（cavity ) 部，使下方之底部封裝之半導體元件之一部分被收納者（ 專利文獻1)，或者在底部封裝用基板設置空洞部，將多 數疊層而成之半導體元件予以收納者（專利文獻2) 。 Θ 專利文獻1 :特開2007-221118號公報 專利文獻2:特開2008-016819號公報 【發明內容】 (發明所欲解決之課題） 但是，專利文獻1之問題爲，在底部封裝之上方側（ 頂部封裝側），密封劑3成爲凸出狀態，能組合之頂部封 裝有限，自由度小。另外，專利文獻2，爲了設置空洞部 @ 而必須形成絕緣層，經由該絕緣層之和外部連接端子間之 層間連接，須於貫穿孔藉由電鍍（electro plating )塡充 金屬層來進行，需要電鍍用之鍍層引線，高密度化或設計 上有所限制。 作爲解決該問題之方法，係如圖6所示，藉由使用導 電樹脂17，來進行設置空洞部9用的絕緣層（空洞層5) 之層間連接3 1的方法。 但是，空洞層5因爲形成空洞部9而使開口率變大， -6- 201025535 另外，基底層6因爲引出和半導體元件2電連接用之端子 而成爲高密度之多層構造，兩者之開口率或層構成大爲不 同，此乃通常者。因此，在空洞層5與基底層6，製造時 或使用時之尺寸變化行爲會有差異，使用導電樹脂17作 爲層間連接31時在確保連接信賴性存在著困難之問題。 本發明有鑑於上述問題點，目的在於提供在構成PoP 時，可增大組合封裝之自由度，減少圖案設計上之限制， Φ 可以高密度進行頂部封裝與底部封裝間之連接，而且可以 減少彎曲、信賴性佳的半導體元件搭載用封裝基板及其製 造方法。 (用以解決課題的手段） 本發明係關於以下者。 (1) 半導體元件搭載用封裝基板，係具有：空洞層 ’其具有開口及貫穿孔，被附加有黏著劑；基底層，藉由 Φ 上述黏著劑被積層於上述空洞層；空洞部，由上述開口形 成；及有底導孔’由上述貫穿孔形成者；其特徵爲：上述 黏著劑爲彈性體材’上述有底導孔之內壁被施予金屬覆層 ，於其上被塡充導電樹脂。 (2) 於上述（1)之半導體元件搭載用封裝基板，於 上述有底導孔之內壁藉由鍍層形成金屬覆層。 (3) 於上述（1)或（2)之半導體元件搭載用封裝 基板，在空洞層之於基底層側之表面設有內層電路，而形 成有底導孔內壁之金屬層與上述內層電路間之內層連接。 201025535 (4) 半導體元件搭載用封裝基板之製造方法，其特 徵爲具有：形成具有開口、貫穿孔與內層電路之空洞層的 工程；於該空洞層形成彈性體材之黏著劑的工程；及使用 該黏著劑積層上述空洞層與基底層，藉由上述開口形成空 洞部，藉由上述貫穿孔形成有底導孔的工程。 (5) 於上述（4)之半導體元件搭載用封裝基板之製 造方法，具有：於上述有底導孔之內壁形成金屬覆層，形 成該金屬覆層與上述內層電路間之內層連接的工程；及以 Q 上述金屬覆層作爲底層而於上述有底導孔塡充導電樹脂的 工程。 【實施方式】 如圖1、2所示，作爲本發明之半導體元件搭載用封 裝基板1，可爲具有：空洞層5，其具有開口 25;被積層 於該空洞層5的基底層6;及藉由上述開口 25被形成的 空洞部9者；設有層間連接31，其貫穿上述空洞層5，用 Θ 於連接上述基底層6上之連接焊墊11與上述空洞層5上 之連接端子A14’該層間連接31藉由導電樹脂17而被形 成的半導體元件搭載用封裝基板1。 另外，如圖1、2所示，作爲使用本發明之半導體封 裝基板1被製作而成之半導體封裝36，可爲具有：半導 體元件搭載用封裝基板1，其具有空洞部9;半導體元件 2，被搭載於上述空洞部9內；密封劑3，用於密封該半 導體元件2;連接端子A14，被形成於上述半導體元件搭 -8 - 201025535 載用封裝基板1之一方之面；及連接端子B15，被形成於 另一方之面者；上述空洞部9，係由具有開口 25的空洞 層5,及積層於該空洞層5的基底層6形成；於上述空洞 層5設有層間連接31，用於連接上述基底層6上之連接 焊墊11與上述空洞層5上之連接端子A14,該層間連接 31係藉由導電樹脂17被形成的半導體封裝36。 如上述說明，於本發明之半導體元件搭載用封裝基板 φ 1及半導體封裝36,係藉由導電樹脂17形成空洞層5之 層間連接 31，因此和藉由所謂塡孔鍍層（fiiled via plating)來形成層間連接31之情況比較，無須設置供電 用之鍍層引線，設計之自由度變大，另外，由此亦可達成 高密度化。另外，和塡孔鍍層比較，即使深寬比更大（例 如層間連接31用之有底導孔13之孔徑爲φ 〇.2mm、深度 爲0.2mm〜0.55mm)之情況下，亦可以形成連接焊墊11 與連接端子A14間之層間連接31，因而空洞層5之厚度 φ 可構成爲較習知更厚（例如約0.2 mm〜0.55 mm)。結果 ，空洞部9可以形成較高，如圖1所示，容易將多數半導 體封裝36疊層收納於空洞部9內。另外，可將空洞部9 之高度形成爲密封劑3幾乎不會彈出之高度，因此對密封 劑3實施模塑而形成半導體封裝36時，密封劑3之表面 ，可設爲和連接端子A14之同等以下、亦即可設爲幾乎 不會由連接端子A14凸出之平坦程度。例如圖6所示， 於空洞部9內將半導體元件2以上下2段予以叠層搭載之 情況下，密封劑3之表面成爲幾乎不會由連接端子A14 201025535 凸出之平坦程度，因此’半導體封裝彼此之接合用的焊球 之徑部’無須考慮密封劑3之高度，即使使用徑部爲 φ 0.3mm以下之微小焊球亦可進行接合。即使使用 Φ0·3 mm之焊球，底部封裝35之密封劑3之最上部，會 成爲連接端子A14上之焊球（φ 〇.3mm)之1/3以下高度 之狀態，可以進行和頂部封裝3 4之接合。亦即，密封劑 3之最上部，相較於連接端子A14，可以構成爲僅凸出端 子間距離44之1/3以下（0.1mm以下）之高度。因此， 參 以本發明之半導體元件搭載用封裝基板1及半導體封裝 36，使用作爲底部基板33或底部封裝35而構成PoP時， 組合對象之半導體封裝可選擇一般者，自由度變大。另外 ，連接用之焊球之徑部，無須考量密封劑3之彈出而予以 增大，可縮小連接端子A14之徑部或間距（例如端子徑 部爲φ 0.25mm以下、間距爲0.4mm以下），可進行高密 度之連接。 空洞層5之層間連接31，可由：設於基底層6之空 洞層5側之面的連接焊墊11，以該連接焊墊11爲底面而 形成於上述空洞層5的有底導孔13，被塡充於該有底導 孔13內的導電樹脂17，及設於該導電樹脂17上的連接 端子A14形成。如上述說明，藉由塡充導電樹脂17，於 其上設置連接端子A14，可於層間連接31之正上方形成 連接端子A14，可以高密度配置連接端子A14。該空洞層 5上之連接端子AM，係作爲所謂外部連接端子使用，作 爲其他半導體元件搭載用封裝基板1或半導體封裝36與 -10- 201025535 配線板（未圖示）間之連接使用。因此，如圖6所示，本 發明作爲PoP之底部基板33或底部封裝35使用時，可以 高密度化進行頂部基板32或頂部封裝34間之連接。另外 ’設於基底層6之空洞層5側之面的連接焊墊11係被連 接於，進行和半導體元件2之連接的導線接合端子12或 連接端子C27等所謂內部連接端子，或設於基底層6之於 空洞層5側之相反側之面的連接端子B15。連接端子B15 φ ，係和連接端子A14同樣，作爲所謂外部連接端子使用 ’作爲其他半導體元件搭載用封裝基板1或半導體封裝 36與配線板（未圖示）間之連接使用。 如圖2所示，空洞層5之層間連接31，較好是於空 洞層5之有底導孔13內壁形成金屬覆層18。亦即，作爲 有底導孔13內被塡充之導電樹脂17之底層，較好是於有 底導孔13內壁形成金屬覆層18。於有底導孔13內壁形 成金屬覆層18之方法，例如可藉由電鍍銅或無電解鍍銅 〇 形成。如此則，有底導孔13內壁變爲平滑，導電樹脂17 容易進入有底導孔13內，導電樹脂17容易被塡充。另外 ，藉由鍍層之金屬覆層18與導電樹脂17兩者來形成層間 連接3 1，因而可提升層間連接之信賴性。 如圖6所示，在基底層6之於空洞層5側之相反側之 面設置連接端子B15，相較於連接端子B15可將連接端子 A14之尺寸及間距形成爲較小。如此則，連接端子A14被 連接於半導體元件搭載用封裝基板1或半導體封裝36時 ，可進行高密度連接。亦即，作爲PoP之底部基板33或 -11 - 201025535 底部封裝35使用時，可進行與頂部基板32或頂部封裝 3 4之高密度連接。 密封劑3之最上部’較好是形成爲和半導體元件搭載 用封裝基板1之連接端子A】4同等以下之高度。其中， 和連接端子A14同等以下之高度，假設設於連接端子a14 上之焊球38爲φΟ.3 mm (亦即端子間距離44爲φ〇.3 mm )時’係指該徑部之1 / 3以下爲止之高度。亦即，密封劑 3之最上部之咼度爲連接端子A14起至O.Imm爲止之高度 _ 。如此則，以本發明之半導體元件搭載用封裝基板丨及半 導體封裝36’作爲底部基板33或底部封裝35使用而構 成PoP時，連接端子A14之面呈平坦，因此組合之頂部 基板32或頂部封裝34之連接端子37面，可選擇扁平之 一般者，自由度變大。另外，連接用之焊球38之徑部無 須考慮密封劑3之彈出而予以增大，可進行高密度連接。 空洞部9’係設於半導體元件搭載用封裝基板i之特 定深度之凹部，作爲搭載半導體元件2之空間使用。另外 〇 ’空洞部9，係由具有開口 25的空洞層5與基底層6構 成，形成空洞部9之方法之一例，可爲如圖3、5所示， 於貼合有黏著劑8的空洞層5，藉由薄板（router)加工 或沖孔加工等形成開口 25之後，以基底層6堵住該開口 25而積層基底層6之方法。另一例，可爲積層空洞層5 與基底層6之後，除去空洞部9對應之部分的空洞層5之 方法。此情況下，空洞層5可使用感光性材料。 空洞層5爲，被和基底層6積層而形成收納半導體元 -12- 201025535 件2的空洞部9之基板之同時，對半導體元件2被搭載之 基底層6之連接焊墊11，與被連接於其他之半導體元件 搭載用封裝基板的連接端子A14間進行電連接的基板。 空洞層5具有：具有絕緣層之空洞材7;形成於其表面的 連接端子A14及內層電路19;設於空洞材7的黏著劑8 ;空洞部9之形成用之開口 25;及層間連接31用之貫穿 孔A2 4。藉由在設置空洞層5之黏著劑8之側設置內層電 φ 路19，如此則，可於接近基底層6之連接焊墊11與金屬 覆層18之連接處之位置，形成和貫穿孔A24內之金屬覆 層18間之內層連接20。此情況下，可改善熱循環試驗之 壽命，提升信賴性。內層電路1 9，就信賴性而言，較好 是設爲完全包圍貫穿孔A24之周圍的所謂孔環（annular ring)。另外，使空洞層5與基底層6挾持黏著劑8進行 加熱、加壓予以積層、黏著時，即使黏著劑8流動時亦可 作爲完全包圍貫穿孔A24之周圍的堤堰部（dam )之作用 ❹ ，流動之黏著劑8可進入貫穿孔A24內，可抑制信賴性 之降低。另外，例如使用彈性體材作爲黏著劑8時，和空 洞材7使用之玻璃環氧等絕緣材比較，通常熱膨脹係數較 大。因此，在有底導孔13之內壁之中，在黏著劑8成爲 內壁之部分，通孔鍍層（through-hole plating)之金屬覆 層18之產生筒形龜裂，或者在有底導孔13之底部，通孔 鍍層之剝離之產生可能性存在。但是，由圖2之擴大圖可 知，內層電路19具有厚度，因此內層電路19對應之部分 之黏著劑8，和其以外之部分比較，厚度被形成爲較薄。 -13- 201025535 亦即，空洞材7上之內層電路19與基底層6之感光性樹 脂10之間所挾持部分之黏著劑之厚度，和未被彼等挾持 之部分比較爲較薄。如上述說明，於有底導孔13之周圍 ，可減少黏著劑8之厚度，因此可減少黏著劑8之熱膨脹 係數較大引起之影響，可確保信賴性。欲產生該作用時， 黏著劑8之厚度爲ΙΟμιη〜50μιη，內層電路之厚度爲9μιη 〜18μιη時，內層電路19對應部分（內層電路19與感光 性樹脂10所挾持部分）之黏著劑8之厚度，較好是爲 @ 0.5μπι〜7μιη。因此，藉由內層電路19之設爲完全包圍貫 穿孔Α24之周圍的所謂孔環，即使使用熱膨脹係數較大 的彈性體材作爲黏著劑8時，亦可確保有底導孔13之連 接信賴性。內層電路19之厚度較好爲9〜18μιη。如此則 ，可取得與鍍層所形成之金屬覆層18間之連接面積。另 外，作爲完全包圍貫穿孔Α2 4之周圍的堤堰部之效果亦 變大，可提升連接信賴性。如圖3所示，空洞材7可使用 半導體元件搭載用封裝基板1之製造使用的通常之銅貼合 Θ 積層板或增層材、薄片（film )材。另外，可使用將彼等 銅貼合積層板或增層材、薄片材組合之多層化者。空洞材 7之厚度，係對應於空洞部9收納之半導體元件2之疊層 高度而選擇。形成連接端子AM或內層電路19之圖案， 可藉由減成法（subtract )予以製作。開口 25或貫穿孔 A24可藉由薄板加工或沖孔加工來形成。 空洞層5與基底層6之積層使用的黏著劑8，可使用 半導體元件搭載用封裝基板1之製造使用的環氧或聚醯亞 _ 14 - 201025535 胺系列之多層化黏著用之黏著劑8，因爲可藉由衝壓或層 合等進行空洞層5或基底層6之暫時壓合而較好。黏著劑 8，可暫時壓合於空洞層5或基底層6之任一，或不事先 壓合’而在積層、黏著空洞層5與基底層6時，挾持於兩 者之間被使用。此種黏著劑8，可使用例如於強化纖維含 浸熱硬化性樹脂，加熱乾燥成爲半硬化狀之預浸膠片（ prepreg)，或在PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯）薄膜上 φ 塗敷熱硬化性樹脂加熱乾燥成爲乾薄膜狀之黏著片。熱硬 化性樹脂，可使用環氧樹脂、苯酚樹脂、聚醯亞胺樹脂、 二順丁烯二醯抱亞胺樹脂等，強化纖維可使用玻璃布、玻 璃紙、亞胺布、亞胺紙等。 黏著劑8較好是彈性體材。作爲彈性體材使用之黏著 劑8，只要是具有充分之黏著強度，而且可吸收空洞層5 與基底層6之尺寸變化行爲之差所產生之歪斜者均可使用 。例如將相對於環氧樹脂及硬化劑成份1 00質量部，由橡 Φ 膠變質之環氧樹脂20質量部〜50質量部、分子量丨萬以 上之環氧骨骼之高分子成份1〇質量部〜40質量部、分子 量5萬以上之橡膠成份50質量部〜150質量部、硬化促 進劑0.3質量部〜2.5質量部所形成之黏著劑組成物，塗 敷於基材薄膜，進行熱處理成爲半硬化狀態而成爲熱硬化 性黏著片，由基材薄膜將該熱硬化性黏著片剝離，藉由真 空衝壓等加壓、加熱而可以形成。就作業性觀點而言，黏 著劑8較好是藉由層壓機等可以暫時黏著於空洞層5或基 底層6者。加壓、加熱後之黏著劑8之彈性係數，可以使 -15- 201025535 用50°C爲lOOMPa〜500MPa者，特別是500MPa程度爲較 好。另外’彈性係數，可藉由UBM公司製之Rheogel E-4000型黏彈性測定裝置，藉由DVE法，於拉伸模式、頻 率1 0Hz、升溫速度5 °C /分條件下進行測定。樹脂流量（ 來自加壓、加熱後之端部之樹脂流量）可使用50μιη〜 1500μιη者’就成形性與對有底導孔內之溢出量之平衡觀 點而a ’較好是ΙΟΟμιη〜500μιη，更好是約300μιη者。另 外’樹脂流量，係將加壓、加熱前之片狀態之黏著劑8衝 壓成爲直徑l〇mm之圓形者作爲樣本，藉由PET薄膜將其 挾持進行衝壓（l〇〇°C、3MPa、5分鐘）後，於3處測定 樣本之直徑，取平均値，藉由計算和衝壓前尺寸之差而可 以算出、測定。作爲橡膠變質之環氧樹脂，可爲CTBN ( 羧基末端丁腈橡膠）變質品，而且變質率爲30%〜60 % 者。橡膠成份可爲含有分子量5萬以上之環氧基的丁腈橡 膠。半硬化狀態，係藉由塗敷於基材薄膜後之熱處理，設 爲10%〜60 %之硬化率而可獲得。藉由使用具有此種彈 性體作用的黏著劑8，作爲彈性體材的黏著劑8可以吸收 空洞層5與基底層6之尺寸變化行爲之差引起之歪斜，可 抑制半導體元件搭載用封裝基板1之彎曲。特別是，空洞 層5與基底層6使用之材料或層構成有差異，具有空洞部 9用之開口 25導致開口率不同時，製造時或使用時之空 洞層5與基底層6之尺寸變化行爲有差異，因此’作爲積 層使用之黏著劑8，利用彈性體材爲有效者。此種黏著劑 8 ，可爲例如 AS2600、 AS3000、 GF3500、 GF3600 (製品 201025535 名’均爲日立化成工業公司製造者）。黏著劑8之厚度， 可使用ΙΟμιη〜50μπι’較好是20μιη〜50μηι，更好是25μιη 〜40μηι。較其薄時無法塡埋空洞層5之內層電路19之厚 度引起之段差等，而且難以吸收吸收空洞層5與基底層6 之尺寸變化行爲之差異引起之歪斜。較其厚時，彈性體材 之黏著劑8之移動變大，連接信賴性有可能降低。 基底層6，係和空洞層5被積層而形成空洞部9之同 〇 時，搭載半導體元件2的基板。基底層6,係於絕緣層之 基底材21之於空洞層5側之面，具有：電連接於半導體 的導線接合端子12，及藉由引出線（未圖示）電連接於 該導線接合端子12的連接焊塾11»於基底材21之於空 洞層5之相反側之面具有：連接其他基板等之連接端子 Β15，及電連接彼等連接焊墊11與連接端子Β15的層間 連接42。導線接合端子12、引出線（未圖示）、連接焊 墊11及連接端子Β15之形成用圖案，可藉由減成法等予 〇 以製作。基底材21，可使用半導體元件搭載用封裝基板1 之製造使用的通常之銅貼合積層板或增層材予以製作。另 外，如圖4所示，亦可使用以彼等銅貼合積層板爲基底材 a28，以增層材爲基底材b29及基底材c30，將彼等組合 而成之多層化基底材21。層間連接42，可使用鑽孔加工 或會射加工形成貫穿孔或非貫穿孔，於彼等孔內形成鍍層 而予以製作。特別是，上述係說明半導體元件2與連接焊 墊11之電連接僅藉由導線接合端子12進行之情況，但如 圖6所示，除導線接合端子12以外，亦藉由連接端子 -17- 201025535 C27進行電連接之情況，亦同樣可形成基底層6。 連接焊墊1 1，係設於基底層6之於空洞層5側之面 之空洞部9所對應之區域以外之區域，以該連接焊墊11 爲底面的有底導孔13係被形成於空洞層5。該有底導孔 13之形成之一例爲，如圖3所示，於空洞材7使用鑽孔 加工、雷射加工、沖孔加工或薄板加工等形成貫穿孔A24 之後，暫時固定黏著劑8，藉由鑽孔加工、雷射加工、沖 孔加工或薄板加工等除去貫穿孔A24對應之部分之黏著 @ 劑8之後，如圖5所示，使該貫穿孔A24之位置與連接 焊墊11之位置呈對應，而積層空洞層5與基底層6。其 他之例可爲，於空洞材7與黏著劑8兩者使用鑽孔加工、 雷射加工、沖孔加工或薄板加工等形成貫穿孔A24之後 ，進行空洞材7與黏著劑8之貫穿孔A24之位置定位， 暫時固定黏著劑8於空洞材7，使該貫穿孔A24之位置與 連接焊墊11之位置呈對應，而積層空洞層5與基底層6 。其他之另一例可爲，積層空洞層5與基底層6之後，除 @ 去連接焊墊11對應之部分之空洞層5的方法。此情況下 ，可使用藉由點穿孔加工、雷射加工進行除去的方法，或 使用感光性材料作爲空洞層5之方法。 如圖2所示，在基底層6之於空洞層5之積層側，較 好是形成感光性樹脂1 〇。以形成有底導孔1 3之層間連接 31爲目的，連接焊墊11被設爲至少一部分呈露出狀態， 進行空洞層5與基底層6之積層時’較好是使空洞層5之 黏著劑8與基底層6之感光性樹脂1〇呈黏著狀態。如此 -18- 201025535 則，黏著劑8不會直接黏著於基底層6之連接焊墊11， 因此，積層時黏著劑8於連接焊墊11上被擴展，連接面 積被縮小，連接電阻變大，連接信賴性降低等問題可以被 抑制。亦即，藉由感光性樹脂10之配置於連接焊墊11與 黏著劑8之間，具有防止積層時黏著劑8流動於連接焊墊 11上之作用。另外，基底層6之於空洞層5之黏著面存 在的連接焊墊11等引起之段差可以平坦化，即使空洞層 φ 5之黏著用的黏著劑8使用較薄、流動性較低者，亦可確 保黏著劑8之從動性。 感光性樹脂10可使用配線板或安裝基板之製造時使 用的感光性焊料阻劑。感光性焊料阻劑，可使用半導體元 件搭載用封裝基板或配線板通常使用者。例如可使用液狀 型之PS R4 000 (商品名，太陽油墨公司製）或乾薄膜型之 Fotekku SR3 0 00G (商品名，日立化成公司製）。 如圖5所示，於有底導孔13內被塡充導電樹脂17。 Φ 導電樹脂17對於有底導孔13之塡充，可藉由印刷導電樹 月旨17予以塗敷。有底導孔13之深寬比大時，可藉由使用 例如真空印刷裝置，來抑制有底導孔1 3內之氣泡殘留， 確保塡充性。另外，較好是於塡充導電樹脂17之前，於 有底導孔13內形成金屬覆層18。金屬覆層18，可藉由例 如電鍍銅或無電解鍍銅形成。如此則，有底導孔13內壁 變爲平滑，導電樹脂17容易進入有底導孔13內，導電樹 脂17容易被塡充。另外，藉由鍍層形成之金屬覆層18與 導電樹脂17兩者來形成層間連接31，因而可提升層間連 -19 - 201025535 接之信賴性。 如上述說明，連接焊墊Η與連接端子A 1 4間之層間 連接31，係藉由在有底導孔13內塡充導電樹脂17而形 成，因此和藉由所謂塡孔鍍層之鍍層塡充比較，無須設置 供電用之鍍層引線，設計之自由度變大，另外，由此亦可 達成高密度化。另外，和塡孔鍍層比較，即使深寬比大（ 例如層間連接31用之有底導孔13之孔徑爲φ 0.2mm、深 度爲0.2mm〜0.55mm )之情況下，亦可以形成連接焊墊 11與連接端子A14間之層間連接31。因此，空洞部9內 可重疊收納多數半導體元件2。另外，即使重疊收納多數 半導體元件2時，密封劑3之最上部可設爲和連接端子 A14同等以下之高度。因此，以本發明之半導體元件搭載 用封裝基板1使用作爲P〇P之底部基板33，或以本發明 之半導體封裝36使用作爲PoP之底部封裝35時，不會有 密封劑3彈出至連接端子A14更上方之情況，進行和頂 部基板32或頂部封裝34之連接時，無須使用考量密封劑 馨 3高度在內之焊球徑部，可實現焊球徑部之小徑化。另外 ，亦可實現連接端子A14之徑部（尺寸）或間距之微細 化。 . 如圖7所示，通常於PoP用之底部基板33或底部封 裝35中，被連接於頂部基板32或頂部封裝34的連接端 子A14之焊球38之徑部變爲較大（例如φ 〇.6mm )，因 此，相較於相反側之面之連接端子B15，端子之徑部（尺 寸）被形成爲較大（例如Φ 0 · 5mm )，間距亦被形成爲較 -20- 201025535 大（例如Φ 0.8mm )。但是，本發明中，如圖6所示’被 連接於頂部基板32或頂部封裝34的連接端子A14’和相 反側之面之連接端子B15比較，其之端子之徑部（尺寸） 可形成爲較小（例如φ 0 · 2 5 m m )，間距亦可形成爲較小 (例如Φ 0.4mm )。因此，可進行和端子數更多之頂部基 板32或頂部封裝34之高密度連接。 另外，習知藉由通孔鍍層之層間連接31之形成，無 〇 法於有底導孔13正上方設置連接端子，但是，依據本發 明，可於有底導孔13上施予金屬覆層18，可於有底導孔 13正上方設置外部連接端子（連接端子A14)，可實現 高密度化。 導電樹脂17，可使用含有銀、銅、碳等之導電成份 ，含有環氧樹脂、苯酚樹脂等熱硬化性樹脂之黏合劑者。 使塡充後之導電樹脂17硬化。導電樹脂17未充分硬化時 ，之後之加熱時導電樹脂17之架橋密度會增加，會產生 〇 體積收縮引起之孔洞或裂痕、接面破壞，降低連接信賴性 。導電樹脂17之黏合劑較好是不會再度硬化者。 有底導孔13內被塡充導電樹脂17,藉由硬化來提升 有底導孔13全體之剛性。如上述說明，藉由使用彈性體 材作爲黏著劑8，即使空洞層5與基底層6之尺寸變化行 爲有差時，黏著劑8可吸收該歪斜，可抑制彎曲或扭曲等 之產生。另外，吸收該歪斜時，歪斜之應力會集中於黏著 劑8而導致變形。因此，例如僅藉由通常之通孔鍍層形成 有底導孔13之層間連接時，有可能產生黏著劑8之部分 -21 - 201025535 之裂痕，產生連接不良。但是，於有底導孔13內被塡充 導電樹脂1 7並加以硬化，則可提升有底導孔1 3全體之剛 性，因而，在導電樹脂17形成之層間連接31之處，可以 抑制黏著劑8之歪斜。就導電樹脂1 7之塡充性或層間連 接之信賴性而言，較好是在塡充導電樹脂17之前，於有 底導孔13內藉由鍍層形成金屬覆層18。若未形成層間連 接31，則於不存在導電樹脂17之部分，黏著劑8會變形 而吸收歪斜。如上述說明，即使使用彈性體材作爲黏著劑 @ 8時，於有底導孔13內被塡充導電樹脂17並加以硬化， 因此可以提供能確保連接信賴性之同時，可抑制彎曲或變 形的半導體元件搭載用封裝基板。 導電成份，較好是使用包含平均粒徑30μιη以下之銅 粉或在銅粉表面施予鑛銀者（以下稱「鍍銀銅粉」）或在 銅粉表面施予鍍金者（以下稱「鍍金銅粉」）的金屬粉。 其中，就無電解鍍鎳或無電解鍍金之較佳析出性而言，主 要之導電成份較好是鍍銀銅粉或鍍金銅粉。金屬粉之平均 〇 粒徑大於30μιη時，印刷時網版會被堵塞，糊（paste )之 延展性變差，印刷性不佳。金屬粉之形狀爲薄片（flake )形狀或樹枝形狀時，金屬粉彼此之接觸良好，導電性被 提升而較好。另外，將其他形狀之金屬粉施予壓模（ stamp )等之處理成爲薄片形狀使用亦可。鍍銀銅粉中之 鍍銀或鍍金銅粉中之鏟金，可爲藉由電解電鍍法、無電解 鍍層法、置換鍍層法等任一方法施予鍍層而成者，並未特 別限制。導電樹脂1 7中之導電成份之含有量，較好是65 -22- 201025535 質量％〜80質量％，特別是約76質量％更好。較其少時 ，無電解鍍層之析出性會降低，而發生導電樹脂17上未 被金屬披膜16覆蓋之情況，較其多時，導電樹脂17之糊 狀態之黏度變高，印刷性不佳，對有底導孔1 3之塡充變 爲困難。 導電成份使用包含銅粉、鍍銀銅粉或鍍金銅粉者時， 於導電樹脂17上形成金屬披膜16時，不必進行對導電樹 φ 脂17上提供觸媒之處理，僅使導電成份露出，藉由無電 解鍍層（electroless plating)或電鑛（electro plating) 即可直接形成金屬披膜16，因而較好。其中，就無電解 鍍鎳或無電解鍍金或電鍍鎳或電鍍金、電鍍銅之較佳析出 性而言，主要之導電成份較好爲鍍銀銅粉或鍍金銅粉。此 情況下，僅使導電樹脂1 7中之導電成份露出，則無電解 鍍層，即可藉由導電樹脂17中含有之導電成份之鍍層觸 媒活性，直接析出於導電成份上，因此藉由將無電解鍍層 〇 形成至特定厚度，使導電樹脂17上全體被無電解鍍層完 全覆蓋，結果，可於導電樹脂17上直接形成金屬披膜16 。另外，僅使導電樹脂17中之導電成份露出，則藉由來 自該導電成份之供電，電鍍層會直接析出於導電成份上， 因此藉由將電鍍層形成至特定厚度，使導電樹脂17上全 體被電鍍層完全覆蓋，結果，可於導電樹脂17上直接形 成金屬披膜16。另外，塡充導電樹脂17之後，爲使有底 導孔13之入口側表面平滑化，而進行拋光硏磨等之物理 硏磨，藉由該物理硏磨使導電樹脂17中之導電成份呈露 -23- 201025535 出狀態而配置於有底導孔13之入口側，因此，使用過錳 酸或硫酸之去鑽污（desmear)處理來進行導電樹脂17之 蝕刻以使導電成份露出一事變爲不必要，可藉由無電解鍍 層或電鍍直接於導電成份上形成金屬披膜16，因而較好 。另外，無須進行去鑽污處理，因而導電樹脂17以外之 部分（例如黏著劑8或感光性樹脂10等）不會受到去鑽 污處理之影響，無須進行遮罩工程，因而較好。另外，對 導電樹脂17進行去鑽污處理時，截至保持導電樹脂17之 _ 導電成份的樹脂成份爲止亦會被蝕刻，導電成份脫落之結 果，導電樹脂17上之無電解鍍層或電鍍層之析出性會降 低，無法完全被金屬披膜16覆蓋之問題，或無法獲得與 導電樹脂1 7上之金屬披膜1 6間之密接性之問題存在，但 是，本發明中，僅藉由物理硏磨使導電樹脂17中之導電 成份露出，因而無此問題存在，導電樹脂17上可以完全 被金屬披膜16覆蓋，另外，可確保導電樹脂17與金屬披 膜16之密接性。另外，藉由物理硏磨而形成於導電樹脂 @ 17上之凹凸，藉由定錨效果而具有提升與金屬披膜16之 密接性效果。另外，如上述說明，本發明中，於導電樹脂 17上形成金屬披膜16時，不必要進行對導電樹脂17上 提供觸媒之處理或去鑽污處理，僅藉由物理硏磨使導電成 份露出，藉由無電解鍍層或電鏟即可直接形成金屬披膜 16。因此，對於形成金屬披膜16之部分以外，不需要進 行保護用之遮罩工程或除去觸媒之工程，另外，在導電樹 脂17上以外，形成金屬披膜16之部分存在時（例如露出 -24- 201025535 於空洞部9內之基底層6上之導線接合端子12等），可 針對導電樹脂17上以及其以外之欲形成金屬披膜16之部 分兩者，藉由統合處理，同時形成金屬披膜16。因此可 以大幅減少工時。 作爲形成於導電樹脂17上之無電解鍍層，只要是藉 由導電樹脂17中含有之導電成份之鍍層觸媒活性被析出 者均可使用，但就較佳析出性而言無電解鍍鎳或無電解鍍 φ 金爲較佳。進行無電解鍍鎳之後，另外進行置換鍍金或無 電解鍍金時，可抑制該金屬披膜16所形成之連接端子 A14之表面氧化，抑制連接時接觸電阻之上升，亦可維持 焊接潤濕性，因而較好。又，本發明中，無電解鍍金係指 所謂還原型無電解鍍金，爲與置換型鍍金區別者。無電解 鍍鎳之厚度較好是4μιη〜6 μιη。無電解鍍鎳之厚度較此爲 薄時，導電樹脂17上之金屬披膜16之覆蓋變爲不充分， 有可能降低信賴性。無電解鍍鎳之厚度較此爲厚時，會導 〇 致成本上升，另外，鍍層應力變大’金屬披膜16之密接 性有可能降低。又’習知藉由通孔鏟層與塡孔樹脂之塡充 來形成層間連接31時’塡孔樹脂對於無電解鍍層不具有 觸媒活性，因此鍍層觸媒之提供成爲必要，此情況下，在 不需要鍍層之區域須進行遮罩以使鍍層觸媒不被提供’工 時變多之問題存在。依據本發明’使甩對於無電解鍍層具 有觸媒活性的導電樹脂17’進行拋光硏磨等之物理硏磨 使導電樹脂17中之導電成份呈露出狀態’因此可確保無 電解鍍層之析出性或密接性。因此’作爲無電解鍍層’無 -25- 201025535 須如習知進行作爲底層鍍層之無電解鍍銅之後，再進行無 電解鍍鎳與置換鍍金或無電解鍍金等，可以較少工時，於 有底導孔13之正上方形成確保焊接潤濕性的連接端子。 作爲形成於導電樹脂17上之電鍍層’只要是利用導 電樹脂17中含有之導電成份之導電性來供電，而直接析 出於導電成份上者均可使用，但就較佳析出性觀點而言， 較好是電鍍鎳或電鍍金、電鍍銅。於導電樹脂17之導電 成份上直接進行電鍍銅之後，另進行無電解鍍鎳或電鍍鎳 n 之後，再進行置換鍍金或無電解鍍金或電鍍金時，或者， 於導電樹脂17之導電成份上直接進行電鍍鎳之後，另進 行置換鍍金或無電解鍍金或電鍍金時，可抑制該金屬披膜 16所形成之連接端子A14之表面氧化，抑制連接時接觸 電阻之上升，亦可維持焊接之潤濕性，因而較好。特別是 ，如後者於導電樹脂17之導電成份上直接進行電鍍鎳時 ，不須如前者進行電鍍銅作爲電鍍鎳之底層鍍層，可以較 少工時於有底導孔1 3之正上方形成可確保焊接潤濕性的 @ 連接端子。如上述說明，於導電樹脂17之導電成份上直 接進行電鍍鎳時，電鏟鎳之厚度較好是4μιη〜16μιη。電 鍍鎳之厚度較此爲薄時，導電樹脂17上之金屬披膜16之 覆蓋變爲不充分，有可能降低信賴性。電鍍鎳之厚度較此 爲厚時，會導致成本上升，另外，鍍層應力變大，金屬披 膜16之密接性有可能降低。又，於電鍍鎳之上進行電鍍 金時，電鍍金之厚度較好是〇·5μιη〜1.5μιη。電鍍金之厚 度較此爲薄時，表面氧化之抑制效果會降低，另外，電鑛 -26- 201025535 金之厚度較此爲厚時，會導致成本上升。 於導電樹脂17上設置連接端子A14。連接端子A14 用於和外部基板之電連接，本發明之半導體元件搭載用封 裝基板1作爲P〇P之底部基板33使用時，或本發明之半 導體封裝36作爲PoP之底部封裝35使用時，係作爲和頂 部基板32 (其他之半導體元件搭載用封裝基板1)或頂部 封裝34 (其他之封裝基板）之連接用的連接端子。 φ 塡充導電樹脂17施予硬化之後，對凸出於有底導孔 1 3上方的導電樹脂1 7進行之硏磨，可利用使用例如拋光 (buff)硏磨或紗帶硏磨機（belt sander)等之物理硏磨 。其中，以拋光輪（buff roll )之機械硏磨爲較好，拋光 之編號可使用# 600、# 800、# 1000或彼等之組合。拋 光輪可使用例如塡孔樹脂硏磨用之 JP Buff Monster V3/V3-D2 (商品名，高榮設備工業製）。另外，硏磨電 流約以0.1 A〜2· 0A進行硏磨，亦可依據欲削去之導電樹 〇 脂17之量來調整電流値。較好是約1.0A〜1.4 A。 連接端子A14之形成之一例，首先，於被塡充在有 底導孔13內之導電樹脂17上，形成金屬披膜16。例如 於有底導孔13內塡充導電樹脂17之後，施予硏磨使導電 樹脂17之表面與空洞材7成爲面一致之同時，使事先具 備於空洞材7上之銅箔4〇露出（其中，塡充導電樹脂17 之前，於有底導孔13內施予金屬覆層18時，使金屬覆層 18露出）。之後，於露出之銅箔40(或金屬覆層18)與 導電樹脂17上形成鍍層阻劑（未圖示）後，藉由無電解 -27- 201025535 鍍層或電鍍層形成金屬披膜16，以此作爲蝕刻阻劑進行 蝕刻除去不要部分之銅箔40而形成連接端子A14。無電 解鍍層可使用無電解鍍銅、無電解鍍鎳、無電解鍍金等， 電鍍層可使用電鍍銅、電鍍鎳、電鍍金等。此情況下之無 電解鍍層，就不進行觸媒提供而對導電樹脂17上之較佳 析出性觀點而言，較好是無電解鍍鎳或無電解鍍金。電鍍 層，就對導電樹脂17上之較佳析出性觀點而言，較好是 電鍍鎳或電鑛金。如此則，可僅於導電樹脂17與島型圖 @ 案選擇性直接形成金屬披膜16，可使空洞材7上之其他 部分之導體厚度變薄，容易形成微細間距之端子，可實現 高密度化。 半導體元件2，係搭載於空洞層5側之面之空洞部9 之對應之區域。半導體元件2之搭載，係例如藉由晶粒接 合薄膜黏接於基底層6上，藉由導線接合端子12與接合 導線4，而進行和半導體元件2之電連接。該半導體元件 2對基底層6之搭載，亦可使用連接端子C27(圖6)， 藉由覆晶（flip chip )連接或導電性黏接劑進行連接。 半導體元件2，爲保護免受濕氣等環境之影響，而藉 由密封劑3密封。此種密封劑3，可使用環氧樹脂、聚醯 亞胺樹脂、矽、尿烷苯酚系樹脂、聚酯系樹脂、丙烯基系 樹脂其他熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等。 (實施例） 以下說明本發明之實施例，但本發明不限定於該實施 -28- 201025535 例。 (實施例1 ) (空洞層之製作） 如圖3所示’作爲空洞材7，準備兩面貼合有厚度 12μιη之銅箔的厚度0.2mm之環氧樹脂玻璃布銅貼合積層 板之MCL-E679F (商品名，日立化成工業公司製）。藉 φ 由NC鑽孔機之MARK-100 (商品名，日立精工公司製） ，開設導孔（未圖示）與貫穿孔A24。 之後，於空洞材7之銅箔表面，將紫外線硬化型蝕刻 阻劑用乾薄膜H-W425 (商品名，日立化成工業公司製） ，藉由層壓機於壓力〇.2MPa、溫度110°C、速度1.5m/分 條件下施予暫時壓接，之後，於其上貼合負型遮罩，以紫 外線曝光燒成電路，以1質量％之碳酸鈉水溶液顯像，形 成蝕刻阻劑後，對銅箔4〇上之無蝕刻阻劑之部分進行噴 Φ 霧，以氯化銅、鹽酸、硫酸過水之組成所構成的氯化銅蝕 刻液，於壓力〇.2MPa、速度3.5m/分條件下進行，之後， 以3質量％之氫氧化鈉水溶液進行噴霧，剝離除去蝕刻阻 劑，形成銅之圖案。依此則，於一方之面，在貫穿孔A4 0 之周圍形成成爲孔環的內層電路19。於另一方之面，亦 即形成連接端子A14之面，幾乎於全面殘留銅箔40。 之後，作爲黏著劑8，使用厚度25 μιη之環氧系乾薄 膜形狀之黏接片AS 2600 (商品名，日立化成工業公司製 )，藉由層壓機於壓力0.4MPa、溫度90°C、前進速度 -29- 201025535 0.4m/分條件下加熱、加壓，暫時黏貼於空洞材7。之後， 於黏接片進行和設於空洞材7之貫穿孔A24之定位，藉 由衝孔模具形成開口部。之後，使用NC薄板機形成 12mmxl2mm尺寸之開口 25。作爲黏著劑使用之黏接片的 貯藏彈性係數，於 50°C約爲300MPa，樹脂流量約爲 3 00 μιη ° (基底層之製作） 如圖4所示，作爲基底材a28，在兩面貼合有厚度 12μηι之銅箔的厚度〇.〇6mm之環氧樹脂玻璃布銅貼合積 層板之MCL-E679F (商品名，日立化成工業公司製）， 藉由NC鑽孔機之MARK-100 (商品名，日立精工公司製 )，開設貫穿孔B39。 之後，使用過錳酸鈉水溶液於溫度85 °C、6分鐘條件 下進行該貫穿孔B39之去鑽污處理，使用無電解鍍銅之 CUST201 (商品名，日立化成工業公司製）、硫酸銅 10g/L、EDTA 40g/L、甲薛水 10ml/L，ρΗ12·2)，於溫度 2 4°C、時間30分條件下，於包含貫穿孔Β39內之基底材 a2 8之全面進行0_5μιη之底層鍍銅。之後，藉由硫酸銅鍍 層，於溫度30°C、電流密度1.5A/dm2、時間60分條件下 ，於包含貫穿孔B39內之基底材a28之全面，形成鍍層厚 度20μιη之電鍍銅41。 之後，於基底材a2 8之銅箔40表面，將紫外線硬化 型蝕刻阻劑用乾薄膜H-W425 (商品名，日立化成工業公 201025535 司製），藉由層壓機於壓力〇.2MPa、溫度ll〇°C、速度 1.5m/分條件下施予暫時壓接，之後，於其上面貼合負型 遮罩，以紫外線曝光燒成電路，以1質量％之碳酸鈉水溶 液顯像，形成蝕刻阻劑後，對銅箔40上之無蝕刻阻劑之 部分進行噴霧，以氯化銅、鹽酸、硫酸過水之組成所構成 的氯化銅鈾刻液，於壓力〇.2MPa、速度3.5m/分條件下進 行，之後，以3質量％之氫氧化鈉水溶液進行噴霧，剝離 φ 除去蝕刻阻劑，於基底材a28之表背形成電路。 之後，作爲基底材 b29、基底材 c30，準備厚度 0.0 6xnm之環氧樹脂玻璃布預浸膠片之GEA-67 9NUJY (商 品名，日立化成工業公司製）。另外，作爲銅箔40，準 備厚度12μιη之銅箔之3EC-VLP-12(商品名，三井金屬 礦業公司製）。將彼等環氧樹脂玻璃布預浸膠片，重叠於 先前準備之基底材a2 8之兩面電路上，之後，再將厚度 12 μιη之銅箔40重叠於其之上，使用真空衝壓，於壓力 〇 3MPa、溫度175°c、保持時間1 .5小時條件下施予加壓加 熱，積層而成爲一體化。如此則，在基底材a2 8之一方之 面將基底材b29與銅箔40積層成爲一體化，在另一方之 面將基底材c30與銅箔40積層成爲一體化，而製作成爲 基底材21。 之後，於基底材21之銅箔40表面，將紫外線硬化型 蝕刻阻劑用乾薄膜H-W425 (商品名，日立化成工業公司 製），藉由層壓機於壓力 0.2MPa、溫度 110°C、速度 l.5m/分條件下施予暫時壓接，之後，於其上貼合負型遮 201025535 罩，以紫外線曝光燒成電路，以1質量％之碳酸鈉水溶液 顯像，形成鈾刻阻劑後，對無蝕刻阻劑之銅部分進行噴霧 ，以氯化銅、鹽酸、硫酸過水之組成所構成的氯化銅蝕刻 液，於壓力〇.2MPa、速度3.5m/分條件下進行’之後’以 3質量％之氫氧化鈉水溶液進行噴霧，剝離除去蝕刻阻劑 ，形成共型光罩22。 之後，於基底材21，使用NC雷射加工機MARK-20 (商品名，日立精工公司製），於孔徑Φ 〇·26、輸出 @ 5 00W、脈寬1 5 、衝擊數1 5之條件下施予加工而形成雷 射孔26。之後，使用過錳酸鈉水溶液於溫度85°C、6分 鐘條件下進行該雷射孔26之去鑽污處理，使用無電解鍍 銅之CUST 201(商品名，日立化成工業公司製）、硫 酸銅 10g/L、EDTA 40g/L、甲醛水 l〇ml/L，ρΗ12·2)，於 溫度24 °C、時間3 0分條件下，於包含雷射孔2 6內之基 底材21之全面進行0.5 μιη之底層鍍銅。 之後，藉由硫酸銅鍍層，於溫度30 °C、電流密度 參 1.5A/dm2、時間60分條件下，於包含雷射孔26內之基底 材b2 9、基底材c3 0之全面，形成鍍層厚度20μιη之電鍍 銅。 之後，於基底材21之電鍍銅表面，將紫外線硬化型 蝕刻阻劑用乾薄膜H-W475 (商品名，日立化成工業公司 製），藉由層壓機於壓力 0.2MPa、溫度 110°C、速度 1.5m/分條件下施予暫時壓接，之後，於其上面貼合負型 遮罩，以紫外線曝光燒成電路，以1質量％之碳酸鈉水溶 -32- 201025535 液顯像，形成蝕刻阻劑後，對無該蝕刻阻劑之銅部分進行 噴霧，以氯化銅、鹽酸、硫酸過水之組成所構成的氯化銅 蝕刻液，於壓力〇.2MPa、速度3.5m/分條件下進行電路形 成，之後，以3質量％之氫氧化鈉水溶液進行噴霧，剝離 除去蝕刻阻劑。如此而形成包含連接焊墊11、連接端子 B15等之電路。此時之連接端子B15之徑部爲φ 0.3 mm、 間距爲〇 . 5 m m。 H 之後，於形成有電路的基底材21之表面，印刷液狀 阻劑之PSR-4000 (商品名，太陽油墨製造公司製），進 行80 °C、20分之乾燥後，於其上面貼合負型遮罩，以紫 外線曝光，再以1.5質量％之碳酸鈉水溶液顯像，藉由紫 外線U/cm2之照射進一步進行硬化，進行150°C、60分 之乾燥後，形成焊料阻劑23作爲感光性樹脂1 0，而製成 基底層6。又，該焊料阻劑23 (感光性樹脂10 )之形成 ，係僅於基底材2 1之形成連接焊墊1 1之面側被形成，於 Φ 另一面未被形成。 (半導體元件搭載用封裝基板之製作） 之後，如圖5所示，使空洞層5之暫時附著有黏著劑 8之面，與基底層6之形成有感光性樹脂1〇(焊料阻劑 23)之面，呈對向而予以重疊，使用真空衝壓，於壓力 3MPa、溫度175t '保持時間1.5小時條件下施予加壓加 熱，積層而成爲一體化，而成爲半導體元件搭載用封裝基 板1。此時，設於空洞層5的貫穿孔A24，係被設於基底 -33- 201025535 層6之連接焊墊11塞住而被積層，以連接焊墊11作爲底 面的有底導孔1 3則被形成於空洞層5。 之後，於有底導孔13內，和基底材21時同樣，進行 有底導孔13內之去鑽污處理，再包含有底導孔13內之半 導體元件搭載用封裝基板1之全面進行0.5μιη之底層鍍銅 〇 之後，於底層鍍銅表面，將紫外線硬化型蝕刻阻劑用 乾薄膜H-W475 (商品名，日立化成工業公司製），藉由 0 層壓機於壓力〇.2MPa、溫度ll〇°C、速度1.5m/分條件下 施予暫時壓接，之後，於其上面貼合負型遮罩，以紫外線 曝光，於不要鍍層之部分（具有空洞部9內及基底層6之 連接端子B15之面）形成鍍層阻劑43。另外，空洞部9， 係被鍍層阻劑43完全覆蓋，而不被施予電鍍銅。之後， 使用硫酸銅鍍層，於溫度30°C、電流密度1.5A/dm2、時 間60分條件下，藉由鍍層厚度20 μπι之電鍍銅41形成金 屬覆層18，之後，以3質量％之氫氧化鈉水溶液進行噴 Φ 霧，進行鍍層阻劑43之剝離除去。 之後，使用硫酸過水蝕刻組成所構成的COBRA蝕刻 液（商品名，EBARA-UDYLITE公司製），對析出於空洞 部9內之底層鍍銅（未圖示），於溫度50°C、衝壓壓力 0.2MPa、速度1.0m/分條件下進行蝕刻，之後，使用過錳 酸鈉水溶液於溫度8 5 °C、1 5分鐘條件下進行觸媒之除去 〇 之後，於半導體元件搭載用封裝基板1之有底導孔 -34- 201025535
13(孔徑φ約〇.2mm、深度約0.25 mm)內，藉由網版印 刷法塡充導電樹脂17之AE 1244 (商品名，龍田電線公司 製）。於網版印刷，爲消除有底導孔13內之氣泡殘留， 可使用真空印刷裝置 VE500 (商品名，TORAY
Engineering公司製）。爲完全硬化塡充之導電樹脂17, 可對半導體元件搭載用封裝基板1全體於110 °c下進行15 分之加熱後，再於170 °c下進行60分之加熱。此時，導 〇 電樹脂17成爲較有底導孔13之入口之島形圖案更突出之 狀態。 之後，使用拋光硏磨機等（石井表記公司製），進行 硏磨直至有底導孔13之入口之電鍍銅41之表面露出，導 電樹脂17與電鍍銅41成爲平滑爲止。使用之拋光輪之編 號可使用#600、#8 00、#1000之組合。拋光輪可使用 塡孔樹脂硏磨用之JP Buff Monster V3/V3-D2 (商品名， 高榮設備工業製）。另外，硏磨電流爲1.2A。 φ 之後，於電鍍銅41表面，將紫外線硬化型蝕刻阻劑 用乾薄膜H-\\M75 (商品名，日立化成工業公司製），藉 由層壓機於壓力〇.2MPa、溫度110°C、速度1.5m/分條件 下施予暫時壓接，之後，於其上面貼合負型遮罩，以紫外 線曝光，於不要鍍層之部分形成鍍層阻劑43。另外，空 洞部9內之導線接合端子12或連接端子B15，係構成爲 被施予鍍層，因此不被鍍層阻劑43覆蓋。 之後，不進行對硏磨後之導電樹脂17上提供觸媒、 去鑽污處理，直接藉由無電解鍍層形成金屬披膜16 (導 -35- 201025535 電樹脂17以外之部分未被圖示）。具體言之爲，進行通 常於無電解鍍層之前處理被實施之脫脂或軟蝕刻、酸洗淨 之後，使用無電解鍍鎳液NiPS100(商品名，日立化成工 業公司製），於液溫85°C、時間20分之條件下施予浸漬 處理，析出5 μιη之鍍鎳（層），另外，使用置換鎪金液 1108-5 00(商品名，日立化成工業公司製），於液溫80乞 、時間10分之條件下施予浸漬處理，使用還原型無電解 鍍金液HGS-2000 (商品名，日立化成工業公司製），於 @ 液溫65 °C、時間20分之條件下，析出0.5 μιη厚度之鍍金 (層）。依此則，可於半導體元件搭載用封裝基板1之一 方之面設置的連接端子Α14、另一方之面設置的連接端子 Β15及空洞部9內之導線接合端子12(具有連接端子C27 時包含連接端子C27)之表面，形成焊球連接或導線接合 連接用的鎳/金鍍層。如上述說明，可於導電樹脂17上 形成金屬披膜16之同時，在露出空洞部9內的成爲基底 層6上之導線接合端子12的電鍍銅41上及連接端子Β15 〇 上，亦和在導電樹脂17上同樣，進行鑛鎳與鍍金（未圖 示）。 之後，使用紫外線硬化型蝕刻阻劑用乾薄膜H-W475 (商品名，日立化成工業公司製），藉由層壓機於壓力 0.2MPa、溫度ll〇°C、速度1. 5 m/分條件下施予暫時壓接 ，之後，於其上面貼合負型遮罩，以紫外線曝光燒成電路 ，以1質量％之碳酸鈉水溶液顯像，形成蝕刻阻劑後，對 無該蝕刻阻劑之銅部分進行噴霧，以氯化銅、鹽酸、硫酸 -36- 201025535 過水之組成所構成的氯化銅蝕刻液，於壓力0.2MPa、速 度3.5m/分條件下進行電路形成，之後，以3質量％之氫 氧化鈉水溶液進行噴霧，剝離除去蝕刻阻劑。如此而形成 包含連接端子A14之電路。該空洞層5之連接端子A14 之徑部爲0.25mm、間距爲0.4mm、基底層6之連接端子 B15之徑部爲0.3mm、間距爲小於0.5mm。 之後，於半導體元件搭載用封裝基板1之兩面，印刷 〇 液狀阻劑之PSR-4000 (商品名，太陽油墨製造公司製） ，進行80 °C、20分之乾燥後，於其上面貼合負型遮罩， 以紫外線曝光，再以1.5質量％之碳酸鈉水溶液顯像，藉 由紫外線lJ/em2之照射進一步進行硬化，進行150°C、60 分之乾燥後，形成焊料阻劑23。又，該焊料阻劑23，係 於空洞層5之表面側（上面側）和連接端子AM爲同等 高度，於基底層6之表面側（下面側）和連接端子B15爲 同等高度。 ❹ (半導體封裝之製作） 之後，如圖5所示，使用晶粒接合薄膜（die bonding film，未圖示）將半導體元件2固定於半導體元件搭載用 封裝基板1之空洞部9內之後，於該半導體元件2上使用 晶粒接合薄膜將另一半導體元件2予以固定。之後，藉由 接合導線4將上段及下段之半導體元件2與半導體元件搭 載用封裝基板1之導線接合端子12予以連接。此時，包 含接合導線4的上段半導體元件2之最上部’係和半導體 -37- 201025535 元件搭載用封裝基板1之連接端子A14同等以下之高度 〇 之後，藉由傳遞模塑，於空洞部9內塡充密封劑3而 予以成形’製成半導體封裝36。此時，密封劑3之最上 部’係和半導體兀件搭載用封裝基板1之連接端子A14 同等以下之高度（較連接端子A14往上方突出約0.1mm) (P〇P之製作） 之後’於連接端子A14印刷焊膏，如圖6所示，以 上述實施例之半導體封裝36作爲底部封裝35使用，進行 和頂部封裝_34之連接端子間之定位後，藉由回流連接半 導體封裝彼此。此時’密封劑3大略全體被收納於半導體 元件搭載用封裝基板1之空洞部9內，幾乎未突出，因此 ，半導體封裝彼此接合用的焊球之徑部，無須考慮密封劑 3之高度。因此’焊球之徑部，可以φ 〇.3mm以下進行接 @ 合。結果’可以在底部封裝35之密封劑3之最上部，成 爲連接端子A14上被設置之焊球（φ 〇.3mm)之1/3以下 之高度的狀態（亦即端子間距離44之1/3以下之高度、 亦即約0.1mm以下），進行和頂部封裝34之接合。 (實施例2) (空洞層之製作） 作爲黏著劑使用之黏接片之厚度爲25 μπι，使用黏著 -38 - 201025535 劑之貯藏彈性係數於50°C約爲lOOMPa，樹脂流量調整爲 約300μηι者。除此之外均和實施例1同樣製成空洞層。 (基底層之製作） 和實施例1同樣製成。 (半導體元件搭載用封裝基板之製作） φ 和實施例1同樣製成。 (實施例3) (空洞層之製作） 作爲黏著劑使用之黏接片之厚度爲25μιη，使用黏著 劑之貯藏彈性係數於50°C約爲500MPa，樹脂流量調整爲 約300μιη者。除此之外均和實施例1同樣製成空洞層。 • (基底層之製作） 和實施例1同樣製成。 (半導體元件搭載用封裝基板之製作） 和實施例1同樣製成。 (實施例4 ) (空洞層之製作） 作爲黏著劑使用之黏接片之厚度爲ΙΟμιη，使用黏著 -39- 201025535 劑之貯藏彈性係數於50°C約爲500MPa，樹脂流量調整爲 約ΙΟΟμιη者。除此之外均和實施例1同樣製成空洞層。 (基底層之製作） 和實施例1同樣製成。 (半導體元件搭載用封裝基板之製作） 和實施例 1同樣製成。 @ (實施例5 ) (空洞層之製作） 作爲黏著劑使用之黏接片之厚度爲5〇μιη，@用％著1 劑之貯藏彈性係數於50°C約爲500MPa，樹脂流量調整爲 約ΙΟΟΟμιη者。除此之外均和實施例1同樣製成空洞層。 (基底層之製作） 〇 和實施例1同樣製成。 (半導體元件搭載用封裝基板之製作） 和實施例 1同樣製成。 (比較例1 ) (空洞層之製作） 作爲黏著劑8，係使用厚度30μιη之GEN679N (商品 -40- 201025535 名’日立化成工業公司製），與空洞材7間之暫時黏著， 係使用衝壓於溫度80°C、壓力0.5MPa下進行5分鐘之加 熱加壓’除此以外均和實施例1同樣製成空洞層5。除此 以外均和實施例同樣製成空洞層。黏著劑之貯藏彈性係數 ’於 50°C 爲 > lOOOMPa ’ 樹脂流量爲 >3000μηι。 (基底層之製作） φ 和實施例1同樣製成基底層6。 (半導體元件搭載用封裝基板之製作） 和實施例1同樣製成。 (比較例2) (空洞層之製作） 作爲黏著劑使用之黏接片之厚度爲25μιη，使用黏著 φ 劑之貯藏彈性係數於50°C爲> lOOOMPa，樹脂流量調整爲 約300μιη者。除此之外均和實施例1同樣製成空洞層。 (基底層之製作） 和實施例1同樣製成。 (半導體元件搭載用封裝基板之製作） 和實施例1同樣製成。 針對實施例及比較例之，彎曲之判斷、連接信賴性試 -41 - 201025535 驗，如下進行。 (彎曲之判斷） 半導體元件搭載用封裝基板1之片尺寸（sheet slze ，230mmx6 2mm )之彎曲，2mm以下者設爲合格（0) ’ 大於2mni者設爲不合格（X)。 (連接信賴性試驗） ® 使用各實施例及比較例製作之半導體元件搭載用封裝 基板1進行-55〜125。(：之冷熱循環試驗（分別爲15分） ，每100循環測定通過有底導孔13之層間連接31的連接 電阻，確認1000循環後之連接不良之有無。連接電阻’ 係以和初期値比較增加10 %以上者爲不合格（x)。 表1爲其結果，於實施例1〜5，彎曲及連接信賴性 均爲合格（〇）。使用預浸膠片作爲空洞層5與基底層6 間的黏著劑8之比較例1 ’及使用彈性係數大的黏接片之 〇 比較例2，彼等之彎曲及連接信賴性均爲不合格（X)。 -42- 201025535
(表1 ) 項目 黏接片之厚度 (μιη) 彈性係數 (MPa) 樹脂流量 (μιη) 彎曲 連接信賴性 實施例1 25 300 300 〇 〇 實施例2 25 100 300 〇 〇 實施例3 25 500 300 〇 〇 實施例4 10 500 100 〇 〇 實施例5 50 500 1000 〇 〇 比較例1 30 >1000 >3000 X X 比較例2 25 >1000 300 Δ X ❹ (發明效果） 依據本發明，可以提供在構成PoP時，可增大組合封 裝之自由度，減少圖案設計上之限制，可以高密度進行頂 部封裝與底部封裝間之連接，而且可以減少彎曲、信賴性 佳的半導體元件搭載用封裝基板及其製造方法。 【圖式簡單說明】 參 圖1爲本發明實施形態之半導體元件搭載用封裝基板 及半導體封裝之斷面圖。 圖2爲本發明實施形態之半導體元件搭載用封裝基板 及半導體封裝之一部分擴大斷面圖。 圖3爲本發明實施形態之空洞層之製造工程之流程圖 〇 圖4爲本發明實施形態之基底層之製造工程之流程圖 〇 圖5爲本發明實施形態之具有空洞部的半導體元件搭 -43- 201025535 載用封裝基板之製造工程之流程圖° 圖6爲使用本發明之半導體元件搭載用封裝基板及半 導體封裝之P〇P槪略之斷面圖。 圖7爲使用習知半導體元件搭載用封裝基板及半導體 封裝之P〇P槪略之斷面圖。 【主要元件符號說明】 1:半導體元件搭載用封裝基板 參 2 :半導體元件 3 :密封劑 4 :接合導線 5 :空洞層 6 :基底層 7 =空洞材 8 :黏著劑 9 :空洞部 ⑩ 1 〇 :感光性樹脂 1 1 :連接焊墊 12 :導線接合端子 1 3 :有底導孔
14 :連接端子A 15 :連接端子B 1 6 :金屬披膜 1 7 :導電樹脂 -44- 201025535 ⑩
’·金屬覆層 :內層電路 :內層連接 :基底材 :共型光罩 :焊料阻劑 :貫穿孔A :開口 :雷射孔 :連接端子C :基底材a :基底材b :基底材c :層間連接 :頂部基板 :底部基板 =頂部封裝 :底部封裝 :半導體封裝 =連接端子 :焊球 :貫穿孔B •'銅箱 :電鍍 -45- 201025535 42 :層間連接 43 :鍍層阻劑 44 :端子間距離
-46-

Claims (1)

  1. 201025535 七、申請專利範園： 1. 一種半導體元件搭載用封裝基板，係具有：空洞 層’其具有開口及貫穿孔，被附加有黏著劑；基底層，藉 由上述黏著劑被積層於上述空洞層；空洞部，由上述開口 形成；及有底導孔，由上述貫穿孔形成；其特徵爲： 上述黏著劑爲彈性體材，上述有底導孔之內壁被施予 金屬覆層，於其上被塡充導電樹脂。 〇 2.如申請專利範圍第1項之半導體元件搭載用封裝 基板，其中 於上述有底導孔之內壁藉由鍍層形成金屬覆層。 3. 如申請專利範圍第1或2項之半導體元件搭載用 封裝基板，其中 在空洞層之於基底層側之表面設有內層電路，而形成 有底導孔內壁之金屬層與上述內層電路間之內層連接。 4. 一種半導體元件搭載用封裝基板之製造方法，其 ❹ 特徵爲具有：形成具有開口 '貫穿孔與內層電路之空洞層 的工程；於該空洞層形成彈性體材之黏著劑的工程；及使 用該黏著劑積層上述空洞層與基底層，藉由上述開口形成 空洞部’藉由上述貫穿孔形成有底導孔的工程。 5 ·如申請專利範圍第4項之半導體元件搭載用封裝 基板之製造方法，其中 具有：於上述有底導孔之內壁形成金屬覆層，形成該 金屬覆層與上述內層電路間之內層連接的工程；及以上述 金屬覆層作爲底層而於上述有底導孔塡充導電樹脂的工程。 -47-
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