JP2013175614A - 電子部品の製造方法及び配線基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】 第1チップの実装後、第2チップの実装前に第1チップの試験が行える電子部品の製造方法を提供する。
【解決手段】 第1実装パッド158Aにロジックチップ90Aを実装してテスト用パッド158Tを介して該ロジックチップ90Aの機能テストを行った後に(図4(A))、第2実装パッド158Bにメモリチップ90Bを実装する(図4(B))。メモリチップ取り付け前に、ロジックチップのテストが容易に行え、ロジックチップが機能しない場合、メモリチップの取り付けを中止できるので、メモリチップを無駄にすることが避けられる。
【選択図】 図4

Description

本発明は、樹脂絶縁層と導体パターンとを有する配線層上に少なくとも2つのチップが実装されてなる電子部品の製造方法及び、該2つのチップが実装される配線基板に関するものである。
半導体素子を実装する基板として、コア基板のビルドアップ層を積層させたビルドアップ多層配線板が用いられている。更に、配線板を薄くするため、コア基板を用いないビルドアップ多層配線板が実用化されている。コアレスのビルドアップ多層配線板は、支持板に支持された状態でチップを実装後、モールドにより強度を高めてから支持板を剥離する。特許文献1には、複数のチップを実装するマルチチップパッケージが開示されている。
特開2008−288250号公報
しかしながら、コアレスのビルドアップ多層配線板は、支持板の剥離前にビルドアップ多層配線板の下面側のパッドにテスト用プローブを当てることができない。このため、複数のチップを実装するとき、例えば、ロジックチップとメモリチップとを実装する場合、ロジックチップとメモリチップとを実装し、樹脂材料でモールド後、支持板を剥離してから両チップの機能試験を行う必要があった。
従って、取り付けられたロジックチップが正常に動作しない場合もメモリチップが取り付けられていた。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、第1チップを実装した後、第2チップを実装する前に第1チップの機能試験を行うことができ、歩留まりを向上させることを可能とする電子部品の製造方法、及び配線基板を提供することにある。
請求項1は、層間樹脂絶縁層と該層間樹脂絶縁層上に形成されている導体パターンとを有する配線層と、該配線層上に実装される第1チップ及び第2チップを備える電子部品の製造方法であって:
支持板上に層間樹脂絶縁層を形成することと;
該層間樹脂絶縁層に、テスト用の第1導体パターンと、前記第1チップを実装するための第1実装パッドと、前記第2チップを実装するための第2実装パッド、前記第1実装パッドの少なくとも一部と前記テスト用の第1導体パターンとを接続する第2導体パターンとを形成することと;
前記第1実装パッドに前記第1チップを実装し、前記テスト用の第1導体パターンを介して前記第1チップの機能テストを行うことと;
前記第1チップの機能テスト後に、前記第2実装用パッドに前記第2チップを実装することと;
前記支持板を剥離することと;を有する技術的特徴とする。
請求項1の電子部品の製造方法では、最外層の層間樹脂絶縁層上に、テスト用の第1導体パターンと、第1チップを実装するための第1実装パッドと、第2チップを実装するための第2実装パッド、第1実装パッドの少なくとも一部とテスト用の第1導体パターンとを接続する第2導体パターンとが形成される。そして、第1実装パッドに第1チップを実装してテスト用パッドを介して該第1チップの機能テストを行った後に、第2実装用パッドに第2チップを実装する。このため、第2チップ取り付け前に、第1チップの機能テストが容易に行え、第1チップが機能しない場合、第2チップの取り付けを中止できるので、第2チップを無駄にすることが避けられる。
本発明の第1実施形態に係る電子部品の製造工程図である。 第1実施形態に係る電子部品の製造工程図である。 第1実施形態に係る電子部品の製造工程図である。 第1実施形態に係る電子部品の製造工程図である。 第1実施形態に係る電子部品の製造工程図である。 第1実施形態に係る電子部品の断面図である。 第1実施形態に係る電子部品を基板に実装した断面図である。 第1実施形態に係る基板の断面図である。 図9(A)は図3(C)の基板の平面図であり、図9(B)は図3(E)の基板の平面図であり、図9(C)は図4(A)の基板の平面図である。 図10(A)、図10(B)は第2実施形態に係る基板の平面図である。 テスト用パッドの配置例である。 テスト用パッドの配置例である。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る電子部品について説明が成される。図6は、第1実施形態の電子部品の断面図を示す。電子部品10は、配線層20と、配線層20上に実装されるロジックチップ90A、メモリチップ90Bとを備えている。配線層20は、コア基板を有していない。この電子部品10は、例えば図8に示すような基板200に搭載される(図7参照)。
基板200の断面を図8に示す。
基板200は、コア基板230及びコア基板の両面に積層されたコア基板230を貫通する貫通孔233が設けられ、該貫通孔233内にスルーホール導体236が形成されている。スルーホール導体の端部にはスルーホールランド236Lが形成されている。スルーホール導体236によりコア基板両面の導体回路234が接続されている。コア基板230上には、ビア導体260及び信号線258を備える層間樹脂絶縁層250がビルドアップ形成されている。該層間樹脂絶縁層250の上層には、ビア導体360、ビアランド360L、パッド358Pを備える層間樹脂絶縁層350がビルドアップ形成されている。層間樹脂絶縁層350上には、開口271を備えるソルダーレジスト層270が形成され、開口271内に基板接続用のビアランド360L、パッド358Pが露出されている。下面側の開口271内には、外部基板接続用の半田バンプ272が設けられている。
電子部品10の断面が図6に示される。
配線層20は、第1面Fとその第1面とは反対側の第2面Sとを有する第1層間樹脂絶縁層50と、第1層間樹脂絶縁層50の第1面F上に形成されている導体パターン58と、第1層間樹脂絶縁層50の第1面上及び導体パターン58上に形成されている第2層間樹脂絶縁層150と、第2層間樹脂絶縁層150上に形成されているビアランド160Lと、ロジックチップ90Aを実装するための第1実装パッド158A、メモリチップ90Bを実装するための第2実装パッド158Bと、ロジックチップ90Aのテスト用パッド(第1導体パターン)158Tと、ロジックチップ90Aとメモリチップ90Bとを接続する接続導体パターン158Sとを有している。第2層間樹脂絶縁層150の内部には貫通孔151が設けられていて、この貫通孔151の内部にはビア導体160が設けられている。
図6中のZ−Z横断面を図9(A)に示す。
第2層間樹脂絶縁層150上には、上述したように、ロジックチップの実装領域89A内に第1実装パッド158A及びビアランド160Lが配置され、メモリチップの実装領域89B内に第2実装パッド158B及びビアランド160Lが配置され、ロジックチップの実装領域89Aとメモリチップの実装領域89Bとの間に接続導体パターン158Sが配置され、ロジックチップの実装領域89Aの外側にテスト用パッド158Tが配置され、第1実装パッド158Aの一部とテスト用パッド158Tとを接続する第2導体パターン158が配置されている。
第1層間樹脂絶縁層50は、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部に感光性基が付与された樹脂、熱可塑性樹脂、又は、これらの樹脂を含む樹脂複合体等からなる層である。第1層間樹脂絶縁層50の内部には貫通孔51が設けられている。貫通孔51の内部には、めっきからなる電極60が形成されている。電極60の先端部には、半田バンプ77が配置される。
第2層間樹脂絶縁層150上にはソルダーレジスト層70が設けられている。ソルダーレジスト層70には、パッド158Pの少なくとも一部を露出する開口71が設けられている。この開口71の内部にはロジックチップ実装用半田バンプ76A、メモリチップ実装用半田バンプ76Bが設けられている。そして、配線層20上に半田バンプ76Aを介してロジックチップ90Aが実装され、半田バンプ76Bを介してメモリチップ90Bが実装されている。配線層20とロジックチップ90A、メモリチップ90Bとの間にはアンダーフィル94が充填されている。ロジックチップ90A及びメモリチップ90Bの側面は封止樹脂96で封止されている。
第1実施形態では、電子部品10では、ファインピッチでコストの高い配線層20にロジックチップ90A及びメモリチップ90Bを設け、ロジックチップ90A及びメモリチップ90Bから距離のある基板200の配線密度を押さえることで、性能とコストとの両立が図られている。
第1実施形態の電子部品では、配線層20に、ロジックチップ90Aとメモリチップ90Bとが実装され、該ロジックチップ90Aとメモリチップ90Bとが接続導体パターン158Sにより接続されることで、ロジックチップ90Aとメモリチップ90Bとの間での信号の高速伝送が可能になる。
第1実施形態の電子部品の製造方法について、図1〜図7を参照して説明する。
(1)厚さ約1.1mmのガラス板30が用意される(図1(A))。
ガラス板は、実装するシリコン製ICチップとの熱膨張係数差が小さくなるように、CTEが3.3(ppm)以下で、且つ、後述する剥離工程において使用する308nmのレーザ光に対して透過率が9割以上であることが望ましい。
(2)ガラス板30の上に、主として熱可塑性ポリイミド樹脂からなる剥離層32が設けられる(図1(B))。
(3)剥離層32の上に、層間樹脂絶縁層用の樹脂フィルム(味の素社製:商品名;ABF−45SH)が昇温しながら真空圧着ラミネートされ、第1層間樹脂絶縁層50が設けられる(図1(C)参照)。層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムは、粒径0.1μm以下の可溶性粒子と無機粒子とを含む。
(4)CO2ガスレーザにて、第1層間樹脂絶縁層50を貫通し、剥離層32に至る電極体用開口51が設けられる(図1(D)参照)。
(5)予め第1層間樹脂絶縁層50の表層にパラジウムなどの触媒が付与され、無電解めっき液に5〜60分間浸漬されることにより、0.1〜5μmの範囲で無電解めっき膜52が設けられる(図2(A))。
(6)無電解めっき膜52上に、市販の感光性ドライフィルムが貼り付けられ、フォトマスクフィルムが載置され露光された後、炭酸ナトリウムで現像処理され、厚さ約15μmのめっきレジスト54が設けられる(図2(B))。
(7)無電解めっき膜52が給電層として用いられ、電解めっきにより電解めっき膜56が形成される(図2(C))。
(8)モノエタノールアミンを含む溶液でめっきレジスト54が剥離除去される。そして、剥離しためっきレジスト下の無電解めっき膜52がエッチングにて溶解除去され、無電解めっき膜52と電解めっき膜56からなる第1信号線58及び電極60が形成される(図2(D))。
(9)上記(3)と同様にして、第1層間樹脂絶縁層50及び第1信号線58上に第2層間樹脂絶縁層150が形成される(図3(A))。
(10)上記(4)と同様にして、第2層間樹脂絶縁層150内に第1信号線58へ至るビア用開口151が形成される(図3(B))。
(11)上記(5)〜(8)と同様にして、第2層間樹脂絶縁層150の開口151内にビア導体160が形成されると共に、第2層間樹脂絶縁層150上に接続導体パターン158S、第2導体パターン158、第1実装パッド158A、第2実装パッド158B、ビアランド160Lが形成される(図3(C))。図9(A)に該第2層間樹脂絶縁層150上の接続導体パターン158S、第2導体パターン158、実装パッド158A、実装パッド158B、ビアランド160Lを示す。図9(A)のc−c断面が図3(C)に対応する。
(12)第2層間樹脂絶縁層150上にソルダーレジスト層70が形成される。その後、ソルダーレジスト層70の内部に開口71が設けられて、第1実装パッド158A、第2実装パッド158B、テスト用パッド158Tが露出される(図3(D))。図3(D)の基板の平面図を図9(B)に示す。
(13)次に、第1実装パッド158A、第2実装パッド158Bの露出部分に上にNiめっきが施された後、半田めっき(Sn−Ag)が施され、第1実装パッド158Aに第1半田バンプ76Aが、第2実装パッド158Bに第2半田バンプ76Bが形成されることで、配線基板100が製造される(図3(E))。この配線基板100は、ガラス板30と、ガラス板30上に形成されている配線層20とから形成されている。
(14)次いで、約260℃でリフローすることで配線基板100上に半田バンプ76Aを介してロジックチップ90Aが実装される(図4(A))。このとき、ガラス板30とロジックチップ90Aとの熱膨張率は近似するため、配線層20に加わる熱応力が低減される。図4(A)の基板の平面図を図9(C)に示す。この配線層20にロジックチップ90Aが実装された段階で、図示しない試験用のプローブをテスト用パッド158T及び第2パッド上の第2半田バンプ76Bに当て、ロジックチップ90Aの機能試験を行う。この試験で、ロジックチップ90Aの動作不良が見出されると、当該配線基板100は廃棄される。
(15)ロジックチップ90Aの動作が正常であることが確認された配線基板100に対して、メモリチップ90Bが実装される(図4(B))。このときも、ガラス板30とロジックチップ90Aとの熱膨張率は近似するため、配線層20に加わる熱応力が低減される。
(16)配線層20とロジックチップ90A、メモリチップ90Bとの間にアンダーフィル94が充填される(図4(C))。
(17)モールド型内で、ロジックチップ90A、メモリチップ90Bが封止樹脂96で封止される(図4(D))。
(18)封止樹脂96が研磨され、ロジックチップ90A、メモリチップ90Bの上面が露出される(図5(A))。これにより、ロジックチップに放熱板を直接取り付けることが可能になる。さらに、電子部品全体の高さも抑制される。
(19)次いで、308nmのレーザ光がガラス板30を透過させて剥離層32に照射され、剥離層32が軟化される。そして、配線層20に対してガラス板30がスライドされ、ガラス板30が剥離される(図5(B))。
(20)アッシングにより剥離層32が除去され、第1層間樹脂絶縁層50及び電極60のパッド60Pが露出される(図5(C))。
(21)そして、電極60のパッド60P上に半田バンプ77が形成され、電子部品10が完成される(図5(D))。
(21)電子部品10を、図8を参照して上述した基板200上に半田バンプ77を介して実装する。基板200と配線層20との間にアンダーフィル198が充填される(図7)。
第1実施形態の電子部品10では、まず、最外層の層間樹脂絶縁層150上に、テスト用パッド158Tと、ロジックチップ90Aを実装するための第1実装パッド158Aと、メモリチップ90Bを実装するための第2実装パッド158B、第1実装パッド158Aの少なくとも一部とテスト用パッド158Tとを接続する第2導体パターン158とを形成する。
そして、第1実装パッド158A上にロジックチップ90Aを実装し、テスト用パッド158Tを介してロジックチップ90Aの機能テストを行った後に(図4(A))、第2実装パッド158B上にメモリチップ90Bを実装する(図4(B))。このため、メモリチップ取り付け前に、ロジックチップのテストが容易に行え、ロジックチップが機能しない場合、メモリチップの取り付けを中止できるので、メモリチップを無駄にすることが避けられる。
第1実施形態の電子部品10では、ロジックチップ90A及びメモリチップ90Bをモールドした後、支持板30を剥離する。すなわち、コア基板を有さず剛性の弱い配線層20が支持板に支持された状態で、ロジックチップ90A及びメモリチップ90Bが実装される。このため、配線層20の反りが極力抑制される。
第1実施形態の配線基板100では、テスト用パッド158Tと、ロジックチップを実装する第1実装パッド158Aと、メモリチップ90Bを実装する第2実装パッド158Bとが設けられ、第1実装パッド158Aの少なくとも一部とテスト用パッド158Tとを接続する第2導体パターン158とを備える。第1実装パッド158A上にロジックチップを実装してテスト用パッド158Tを介して該ロジックチップの機能テストを行った後に、第2実装用パッド158Bにメモリチップ90Bを実装する。このため、メモリチップ取り付け前に、ロジックチップのテストが容易に行え、ロジックチップが機能しない場合、メモリチップの取り付けを中止できるので、メモリチップを無駄にすることが避けられる。
第1実施形態の配線基板では、図9(A)に示されるようにテスト用パッド158Tが第1実装パッド領域(ロジックチップの実装領域)89Aよりも外側に配置されるため、ロジックチップ実装後、容易にテスト用パッドにプローブを当ててテストすることができる。
図11(A)はテスト用パッド158Tの配置例を示す。図9(A)を参照して上述した第1実施形態では、第2導体パターン158の端部にテスト用パッド158Tが設けられた。この配置例では、第2導体パターン158の途中にテスト用パッド158Tが設けられる。この配置例では、テスト用パッドが配線の途中に配置されるので、配置の自由度が向上する。
図11(B)はテスト用パッド158Tの別の配置例を示す。この配置例では、テスト用パッド158Tが千鳥状に配列される。このため、配置密度を高めることができる。
図12(A)は5角形のテスト用パッド158Tを、図12(B)は六角形のテスト用パッド158Tを示す。この例では、テスト用パッドが多角形であるため、円形のパッドよりも配置密度を高めることができる。
[第2実施形態]
第2実施形態の係る電子部品の製造方法及び配線基板について説明が図10を参照してなされる。
第1実施形態では、第1実装パッド158Aとテスト用パッド158Tとを接続する第2導体パターン158が、第2層間樹脂絶縁層150上に配置された。これに対して、第2実施形態では、図10(A)に示されように第1実装パッド158Aとテスト用パッド158Tとを接続する導体パターン58が第2層間樹脂絶縁層150下層の第1絶縁層上に設けられる。導体パターン58とテスト用パッド158Tとは、ビア導体及びビアランド160Lを介して接続される。図10(B)に示されるように、第2絶縁層上にソルダーレジスト層70が設けられ、ソルダーレジスト層の開口71からテスト用パッド158T、第1実装パッド158A、第2実装パッド158Bが露出される。
10 電子部品
20 配線層
50 第1層間樹脂絶縁層
90A ロジックチップ
90B メモリチップ
100 配線基板
150 第2層間樹脂絶縁層
158 第2導体パターン
158T テスト用パッド(第1導体パターン)
158A 第1実装パッド
158B 第2実装パッド
200 配線層
230 コア基板

Claims (13)

  1. 層間樹脂絶縁層と該層間樹脂絶縁層上に形成されている導体パターンとを有する配線層と、該配線層上に実装される第1チップ及び第2チップを備える電子部品の製造方法であって:
    支持板上に層間樹脂絶縁層を形成することと;
    該層間樹脂絶縁層に、テスト用の第1導体パターンと、前記第1チップを実装するための第1実装パッドと、前記第2チップを実装するための第2実装パッド、前記第1実装パッドの少なくとも一部と前記テスト用の第1導体パターンとを接続する第2導体パターンとを形成することと;
    前記第1実装パッドに前記第1チップを実装し、前記テスト用の第1導体パターンを介して前記第1チップの機能テストを行うことと;
    前記第1チップの機能テスト後に、前記第2実装用パッドに前記第2チップを実装することと;
    前記支持板を剥離することと;を有する。
  2. 請求項1の電子部品の製造方法であって:
    前記テスト用の第1導体パターンを、前記第1実装パッドの形成領域よりも外側に設ける。
  3. 請求項1の電子部品の製造方法であって:
    前記テスト用の第1導体パターンの幅を、前記第2導体パターンの幅よりも大きくする。
  4. 請求項1の電子部品の製造方法であって:
    前記テスト用の第1導体パターンはパッドである。
  5. 請求項1の電子部品の製造方法であって:
    前記第2チップを実装した後に、該第2チップ及び前記第1チップをモールドし、前記支持板を剥離する。
  6. 請求項1の電子部品の製造方法であって:
    前記第1チップはロジックであり、前記第2チップはメモリである。
  7. 請求項1の電子部品の製造方法であって:
    前記テスト用の第1導体パターンは、前記第2導体パターンの端部に形成されている。
  8. 請求項1の電子部品の製造方法であって:
    前記支持板はガラスから形成されている。
  9. 支持板と、
    該支持板上に形成され、層間樹脂絶縁層と該層間樹脂絶縁層上に形成されている導体パターンとを有する配線層と、
    を有する配線基板であって、
    前記層間樹脂絶縁層には、テスト用の第1導体パターンと、前記第1チップを実装するための第1実装パッドと、前記第2チップを実装するための第2実装パッド、前記第1実装パッドの少なくとも一部と前記テスト用の第1導体パターンとを接続する第2導体パターンとが形成されている。
  10. 請求項9の配線基板であって:
    前記テスト用の第1導体パターンは、前記第1実装パッドの形成領域よりも外側に配置される。
  11. 請求項9の配線基板であって:
    前記支持板はガラスから形成されている。
  12. 請求項9の配線基板であって:
    前記テスト用の第1導体パターンは、前記第2導体パターンの端部に形成されている。
  13. 請求項9の配線基板であって:
    前記テスト用の第1導体パターンはパッドである。
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