JP2016086088A - 積層基板およびその製造方法 - Google Patents

積層基板およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016086088A
JP2016086088A JP2014218136A JP2014218136A JP2016086088A JP 2016086088 A JP2016086088 A JP 2016086088A JP 2014218136 A JP2014218136 A JP 2014218136A JP 2014218136 A JP2014218136 A JP 2014218136A JP 2016086088 A JP2016086088 A JP 2016086088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
core
adhesive sheet
pad
exposed
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.)
Pending
Application number
JP2014218136A
Other languages
English (en)
Inventor
菅田 隆
Takashi Sugata
隆 菅田
俊二 馬場
Shunji Baba
俊二 馬場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2014218136A priority Critical patent/JP2016086088A/ja
Priority to US14/837,131 priority patent/US20160118322A1/en
Publication of JP2016086088A publication Critical patent/JP2016086088A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49822Multilayer substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/538Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
    • H01L23/5385Assembly of a plurality of insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/071Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next and on each other, i.e. mixed assemblies
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/50Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, each device being of a type provided for in group H01L27/00 or H01L29/00
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4688Composite multilayer circuits, i.e. comprising insulating layers having different properties
    • H05K3/4694Partitioned multilayer circuits having adjacent regions with different properties, e.g. by adding or inserting locally circuit layers having a higher circuit density
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16135Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/16145Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16235Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a via metallisation of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16238Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bonding area protruding from the surface of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49827Via connections through the substrates, e.g. pins going through the substrate, coaxial cables
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10674Flip chip
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • H05K3/4614Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards the electrical connections between the circuit boards being made during lamination

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)

Abstract

【課題】基板に形成される微細配線を介して複数の半導体チップ間を接続する際に、製造歩留りの低下および製造コストの上昇を抑制できる技術を提供する。
【解決手段】積層基板は、コア部と、コア部に積層され、表面の少なくとも一部が露出する第1の露出面を有する第1の配線部と、第1の配線部に積層され、表面の少なくとも一部が露出する第2の露出面を有し、且つ、第1の配線部より導体の配線密度が大きい第2の配線部と、を備え、第1の露出面および第2の露出面には、これらに跨って実装される単一の半導体チップの電極と接続する第1のパッドおよび第2のパッドがそれぞれ設けられている。
【選択図】図2

Description

本発明は、積層基板およびその製造方法に関する。
電子機器の高速化、大容量化に伴い、ロジックチップおよびメモリチップ間を高密度に接続する高密度実装技術のニーズが高まっている。この種の高密度実装技術として、シリコンプロセスにより製造されたシリコン・インターポーザをコア基板上に実装し、このシリコン・インターポーザにロジックチップとメモリチップを平面的に実装する2.5次元実装構造が知られている。この2.5次元実装構造は、シリコン貫通ビア(TSV)を介してシリコン・インターポーザにメモリチップを実装する場合もある。
国際公開第2009/141927号 特開平11−317582号公報 特開2000−165007号公報
ここで、シリコン・インターポーザの微細配線機能をコア基板に持たせ、ロジックチップやメモリチップ等といった半導体チップを直接コア基板に実装する実装構造(以下、「2.1次元実装構造」という)について考える。この場合、ロジックチップとメモリチップとの接続端子数やメモリチップにおけるパッドの径およびピッチを考慮すると、線幅(Line)および線間距離(Space)が数μmレベルの微細配線をコア基板に形成する必要が
ある。このような微細配線を基板全面に亘って形成すると、製造歩留りの低下や製造コストの上昇を招く要因となる。
本件は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、基板に形成される微細配線を介して複数の半導体チップ間を接続する際に、製造歩留りの低下および製造コストの上昇を抑制できる技術を提供することを目的とする。
本件の一観点によると、コア部と、前記コア部に積層され、表面の少なくとも一部が露出する第1の露出面を有する第1の配線部と、前記第1の配線部に積層され、表面の少なくとも一部が露出する第2の露出面を有し、且つ、前記第1の配線部より導体の配線密度が大きい第2の配線部と、を備え、前記第1の露出面および前記第2の露出面には、これらに跨って実装される単一の半導体チップの電極と接続するための第1のパッドおよび第2のパッドがそれぞれ設けられている、積層基板が提供される。
また、本件の他の観点によると、表面の少なくとも一部が露出する第1の露出面を形成するように第1の配線部をコア部に積層する第1の配線部形成工程と、表面の少なくとも一部が露出する第2の露出面を形成するように、前記第1の配線部に比べて導体の配線密度が大きい第2の配線部を前記第1の配線部に積層する第2の配線部形成工程と、を備え、前記第1の露出面および前記第2の露出面に、これらに跨って実装される単一の半導体チップの電極と接続するための第1のパッドおよび第2のパッドをそれぞれ形成する、積層基板の製造方法が提供される。
本件によれば、基板に形成される微細配線を介して複数の半導体チップ間を接続する際に、製造歩留りの低下および製造コストの上昇を抑制できる技術を提供できる。
図1は、実施形態1に係る半導体パッケージの平面図を示す図である。 図2は、実施形態1に係る半導体パッケージの断面構造を示す図である。 図3は、実施形態1に係るコア部、第1の配線部、および第2の配線部を示す図である。 図4は、実施形態1に係る接着シートを示す図である。 図5は、実施形態1に係る第1接着シートおよび第2接着シートを仮接着する工程を示す図である。 図6は、実施形態1に係る第1接着シートおよび第2接着シートの貫通孔に導電性ペーストを充填する工程を示す図である。 図7は、実施形態1に係る第1の配線部および第2の配線部の積層工程を示す図である。 図8は、実施形態2に係る高密度積層基板の断面図である。 図9は、実施形態3に係る高密度積層基板の断面図である。
以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
<実施形態1>
図1は、実施形態1に係る半導体パッケージ1の平面図を示す図である。図2は、実施形態1に係る半導体パッケージ1の断面構造を示す図である。半導体パッケージ1は、部分高密度積層基板100と、この部分高密度積層基板100に実装されたロジックチップ210および複数のメモリチップ220とを備える。ここで、ロジックチップ210およびメモリチップ220を総称して半導体チップと呼ぶ。
図1に示す例では、部分高密度積層基板100の上面100aの中央にロジックチップ210が配置され、このロジックチップ210を囲むようにして複数のメモリチップ220が周囲に配置されている。
図2は、図1におけるA−A´矢視断面を概略的に示している。部分高密度積層基板100は、コア部(コア基板ともいう)110、コア部110に積層された第1の配線部120、第1の配線部120に積層された第2の配線部130等を有する。
図3は、実施形態1に係る部分高密度積層基板100のコア部110を示す図である。コア部110は、コア板111と、コア板111を厚さ方向に貫通するスルーホールビア112を有するプリント配線基板である。コア部110の上面110aおよび下面110bにはランド113,114が形成されている。スルーホールビア112を介して、コア部110における上面110a側に形成されたランド113と下面110b側に形成されたランド114が電気的に接続される。コア部110におけるコア板111には、例えば、ガラスエポキシ樹脂基板を用いることができる。また、スルーホールビア112は、コア板111にレーザ加工、ドリル加工、打ち抜き加工等によって貫通孔を形成し、この貫通孔の内面に金属めっきを施すことで形成されている。コア部110における上面110aおよび下面110bにおいて、スルーホールビア112の周囲にランド113,114が形成されており、上面110a側のランド113と下面110b側のランド114がスルーホールビア112を介して電気的に接続されている。
図5は、実施形態1に係る部分高密度積層基板100の第1の配線部120および第2
の配線部130を示す図である。第1の配線部120および第2の配線部130は、公知のビルドアップ法によって作製された多層配線層である。第1の配線部120は、第1の配線部120は、コア部110と同一の全面を覆う形状および大きさを有し、複数の配線層を積層して形成されている。第1の配線部120の各配線層における配線パターン同士は、ビア126によって層間接続されている。
第1の配線部120における上面は、平面方向における中央部側に位置する露出上面120aと、端部側に位置すると共に第2の配線部130が積層されることで被覆された被覆上面120bとを含む。第1の配線部120の中央部側、即ち露出上面120aに対応する領域は、配線層が5層構造となっている。一方、第1の配線部120の端部側、即ち被覆上面120bに対応する領域は、配線層が2層構造となっている。第1の配線部120における中央部側よりも端部側における配線層の積層数を少なくすることで、端部側に凹部127が形成されている。詳しくは後述するが、第1の配線部120の凹部127は、第2の配線部130を収容するための凹部である。
ここで、第1の配線部120における露出上面120aには、ロジックチップ210に形成されたバンプ(電極)211と半田接続するための電極であるパッド128aが形成されている。また、第1の配線部120における被覆上面120b(凹部127の底面にも相当する)には、外部接続用の電極であるパッド128bが形成されている。また、第1の配線部120の下面120cには、外部接続用の電極であるパッド129が形成されている。第1の配線部120におけるパッド129は、コア部110に第1の配線部120が積層された際に、コア部110側のランド113と対向する位置(上下に重なる位置)に形成されている。
一方、第2の配線部130は、複数の配線層を積層して形成されており、上下に積層される配線層における配線パターン同士がビアによって層間接続されている。第2の配線部130は、第1の配線部120に形成されている凹部127に収容(格納)されている。第2の配線部130の上面130aのうち、第1の配線部120の露出上面120a寄りの領域には、ロジックチップ210の底面に形成されたバンプ211と半田接続する電極であるパッド136aが形成されている。そして、第2の配線部130の上面130aのうち、パッド136aが配置される部分よりも外側の領域には、メモリチップ220の底面に形成されたバンプ221と半田接続するための電極であるパッド136bが形成されている。また、第2の配線部130の下面130bには、外部接続用の電極であるパッド137が形成されている。
本実施形態に係る部分高密度積層基板100は、第2の配線部130における配線層の配線パターン(導体)の配線密度が、第1の配線部120における配線層の配線パターン(導体)の配線密度に比べて相対的に大きい。即ち、第2の配線部130は、第1の配線部120に比べて相対的に高密度・微細配線が実現されている。例えば、第1の配線部132に係る配線層の配線パターンは、ライン(線幅L)/スペース(線間距離S)が15μm/15μm程度に設定されている。一方、第2の配線部130に係る配線層の配線パターンは、ライン/スペース(L/S)が2μm/2μm程度に設定されている。但し、これらの配線密度は例示的なものである。なお、部分高密度積層基板100において、第1の配線部120における配線層の配線パターン(導体)の配線密度が、コア部110における配線層の配線パターン(導体)の配線密度に比べて相対的に大きい。
また、第1の配線部120のパッド128aと、第2の配線部130のパッド136aにおけるパッド間隔は、ロジックチップ210におけるバンプ211の間隔と等しくなっている。これにより、第1の配線部120の露出上面120aと第2の配線部130の上面130aに跨って、単一の半導体チップであるロジックチップ210を実装することが
できる。例えば、露出上面パッド128aと上面パッド136aとにおけるパッド間隔およびロジックチップ210におけるバンプ211の間隔は、150μm程度に設定されていてもよい。以下では、第2の配線部130における上面130aのうちパッド136aが形成されている領域と第1の配線部120における露出上面120aとを併せて「ロジックチップ実装領域A1」と呼ぶ。また、第2の配線部130における上面130aのうちパッド136bが形成されている領域を「メモリチップ実装領域A2」と呼ぶ。
また、第2の配線部130のメモリチップ実装領域A2におけるパッド136bの間隔は、ロジックチップ実装領域A1におけるパッド128aおよびパッド136aの間隔よりも狭く、メモリチップ220のバンプ221の間隔と等しい。本実施形態では、メモリチップ実装領域A2におけるパッド136bの間隔を、例えば40μm程度に設定されている。メモリチップ220を実装する際、メモリチップ220の底面に形成されたバンプ221が第2の配線部130のメモリチップ実装領域A2に形成されたパッド136bに半田接続される。これにより、ロジックチップ210と同様、メモリチップ220をフェイスダウンで部分高密度積層基板100に実装されることになる。
第1の配線部120および第2の配線部130は、公知のビルドアップ法によって作製することができる。第1の配線部120および第2の配線部130の製造方法の一例として、例えば、アラミド繊維の不織布にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを用意し、このプリプレグにレーザ加工等によって貫通孔を穿設する。そして、プリプレグの貫通孔に導電性ペーストを充填し、これを銅箔と共に積層プレスで積層することで、両面が銅箔で被覆されると共に内層にビアを有する基板が得られる。次いで、フォトエッチング等により表面銅箔をパターニングすることで配線パターンが形成された両面基板を得る。そして、この両面基板を、貫通孔に導電性ペーストが充填されたプリプレグおよび銅箔と共に積層した後、表面銅箔のパターニングを行う。このように、配線層を所定の数だけ繰り返し積層することで、第1の配線部120および第2の配線部130を製造することができる。
以下、部分高密度積層基板100および半導体パッケージ1の製造工程について説明する。部分高密度積層基板100は、図3に示すように、コア部110、第1の配線部120、および第2の配線部130を個別に作製し、これらを接着シートによって相互に接着する。図4は、実施形態に係る接着シートを示す図である。図4に示す符号150は、コア部110に第1の配線部120を接着するための第1接着シートである。また、符号160は、第1の配線部120に第2の配線部130を接着するための第2接着シートである。第1接着シート150および第2接着シート160は、例えば、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させBステージ化したガラスエポキシプリプレグである。
第1接着シート150は、コア部110および第1の配線部120と同一の大きさを有し、所定の位置に第1接着シート150を厚さ方向に貫通する貫通孔151が設けられている。また、第2接着シート160は、第1の配線部120の凹部127および第2の配線部130と同一の大きさを有し、所定の位置に第2接着シート160を厚さ方向に貫通する貫通孔161が設けられている。第1接着シート150の貫通孔151および第2接着シート160の貫通孔161は、例えばドリル加工等によって形成することができる。貫通孔151,161には、第1接着シート150によってコア部110および第1の配線部120を接着し、第2接着シート160によって第1の配線部120および第2の配線部130を接着する際、導電性ペースト(導電性接着剤)が充填される。
図5は、第1接着シート150および第2接着シート160を仮接着する工程を示す図である。本実施形態では、第1接着シート150の予熱を行いながら、コア部110の上面110aに第1接着シート150を位置合わせして載置する。また、第2接着シート1
60の予熱を行いながら、第1の配線部120の凹部127に第2接着シート160を位置合わせして載置する。予熱の温度は、エポキシ樹脂の硬化温度(例えば、150°程度)よりも低く、軟化温度以上の温度に設定されている。本実施形態では、予熱温度が、例えば80℃程度に設定されている。第1接着シート150および第2接着シート160の予熱によってこれらが軟化する。第1接着シート150を軟化させつつ位置決めすることで、コア部110に対して第1接着シート150を精度よく正規の位置に仮付け(仮固定)できる。また、第2接着シート160を軟化させつつ位置決めすることで、第1の配線部120の凹部127に対して第2接着シート160を精度よく正規の位置に仮付け(仮固定)できる。
なお、本実施形態では、コア部110に第1接着シート150が仮付けされた状態で、コア部110のランド113と第1接着シート150の貫通孔151が対向配置される(上下に重なる)ようにランド113と貫通孔151の位置が対応付けられている。また、第1の配線部120に第2接着シート160が仮付けされた状態で、第1の配線部120のパッド128bと第2接着シート160の貫通孔161とが対向配置されるように、パッド128bと貫通孔161の位置が対応付けられている。
次に、図6に示すように、コア部110に仮付けされた第1接着シート150の貫通孔151に導電性ペースト170を充填する。また、第1の配線部120に仮付けされた第2接着シート160の貫通孔161に導電性ペースト170を充填する。導電性ペースト170は、金属粒子(導電性フィラー)と樹脂材料の混合物である。金属粒子としては、例えば、銅、金、銀、パラジウム、ニッケル、錫、鉛等を用いてもよいし、二種以上の金属粒子を併用してもよい。また、樹脂材料としては、例えばエポキシ樹脂等といった熱硬化性樹脂が用いられる。但し、導電性ペースト170に用いる樹脂材料はこれに限られず、例えばポリイミド樹脂等、他の樹脂であってもよい。また、導電性ペースト170には、圧接型の導電性ペーストを用いてもよいし、溶融型の導電性ペーストを用いてもよい。なお、圧接型は、金属粒子同士を加圧した状態で樹脂を加熱硬化させることで導電性が得られる。また、溶融型は、加熱および加圧によって金属粒子同士を溶融させ、合金化させることで導電性が得られる。
次に、図7に示すように、コア部110に第1の配線部120を積層し、第1の配線部120に第2の配線部130を積層する。この積層工程においては、コア部110上に第1の配線部120を位置決めして載置すると共に、第1の配線部120上に第2の配線部130を位置決めして載置する。本実施形態では、第1の配線部120の下面120cに配置されているパッド129が、第1接着シート150の貫通孔151(導電性ペースト170)に対向配置されるように、パッド129と貫通孔151の位置関係が対応付けられている。また、第2の配線部130の下面130bに配置されているパッド137が、第2接着シート160の貫通孔161(導電性ペースト170)に対向配置されるように、パッド137と貫通孔161の位置関係が対応付けられている。
そして、この積層工程では、コア部110および第1の配線部120間に第1接着シート150を挟み、第1の配線部120および第2の配線部130間に第2接着シート160を挟んだ状態で、加熱しつつ積層方向に加圧する熱プレスを行う。熱プレスは、例えば、真空プレス装置を用いて行われる。真空プレス装置を用いた熱プレスが開始されると、第1接着シート150および第2接着シート160に係るガラス繊維に含浸されたエポキシ樹脂と、導電性ペースト170に含まれるエポキシ樹脂が溶解する。そして、軟化した第1接着シート150および第2接着シート160はプレス圧によって積層方向に圧縮されつつ、エポキシ樹脂が硬化温度域まで加熱されることでエポキシ樹脂が硬化する。その結果、図7に示すように、第1接着シート150を介してコア部110と第1の配線部120が接着され、第2接着シート160を介して第1の配線部120と第2の配線部13
0が接着される。これにより、コア部110に第1の配線部120が積層され、第1の配線部120に第2の配線部130が積層され、高密度積層基板100が完成する。
なお、高密度積層基板100においては、上述した積層工程においてエポキシ樹脂が硬化した導電性ペースト170によってビア170A,170Bが形成される。ビア170Aは、第1接着シート150内に配置され、第1の配線部120のパッド129とコア部110のランド113とを電気的に層間接続する。また、ビア170Bは、第2接着シート160内に配置され、第2の配線部130のパッド137と第1の配線部120のパッド128bとを電気的に層間接続する。
そして、上記のように作製した高密度積層基板100のロジックチップ実装領域A1にロジックチップ210を実装し、メモリチップ実装領域A2にメモリチップ220を実装する。その結果、図2に示した半導体パッケージ1が完成する。即ち、ロジックチップ210のバンプ211を、第1の配線部120のパッド128aおよび第2の配線部130のパッド136aに半田接続することで、ロジックチップ210を高密度積層基板100に実装する。また、メモリチップ220の底面に形成されたバンプ221を第2の配線部130のメモリチップ実装領域A2に形成されたパッド136bに半田接続することで、メモリチップ220を高密度積層基板100に実装する。
図1〜7に示したように、本実施形態に係る高密度積層基板100においては、被覆上面120bが露出するように第1の配線部120がコア部110に積層される。そして、第1の配線部120よりも配線層における配線密度が大きい第2の配線部130を、上面130aが露出するように第1の配線部120に積層するようにした。そして、第1の配線部120に係る被覆上面120bと第2の配線部130に係る上面130aにパッド128a,136aをそれぞれ設け、第1の配線部120と第2の配線部130に跨ってロジックチップ210を実装するようにした。これによれば、ロジックチップ210およびメモリチップ220を接続する箇所、即ち高密度・微細配線が要求される箇所に第2の配線部130を形成し、その他の部位に第2の配線部130よりも配線密度が小さい第1の配線部120を形成することができる。
その結果、高密度・微細配線を基板全面に亘って形成する必要が無く、第2の配線部130の面積を小さくすることができるため、製造歩留りの低下や製造コストの上昇を招くことを抑制できる。つまり、本実施形態に係る高密度積層基板100によれば、基板に形成される微細配線を介して複数の半導体チップ間を接続する際に、製造歩留りの低下および製造コストの上昇を抑制できる。また、高密度積層基板100の平面内において、第2の配線部130を自由に配置することができるため、設計の自由度を高めることができる。本実施形態において、第1の配線部120に係る被覆上面120bに形成されるパッド128aが第1のパッドの一例である。また、第2の配線部130に係る上面130aに形成されるパッド136aが第2のパッドの一例である。
また、本実施形態では、コア部110、第1の配線部120、第2の配線部130を個別に作製し、コア部110と第1の配線部120、第1の配線部120と第2の配線部130のそれぞれをビア170A,170B(導電性ペースト170)を介して接続した。このように、配線層における導体の配線密度が異なる第1の配線部120および第2の配線部130を個別に作製することで、製造歩留りを向上することができる。そして、個別に作製したコア部110、第1の配線部120、第2の配線部130について、品質検査を経た良品だけを用いて高密度積層基板100を製造することができる。従って、コア部110、第1の配線部120、第2の配線部130の一部に欠陥がある場合に、欠陥のある部位のみを取り替えることができるため、製造歩留りをより一段と高めることができる。
また、本実施形態では、第1接着シート150および第2接着シート160をコア部110および第1の配線部120に仮固定した上で、コア部110、第1の配線部120、第2の配線部130を互いに接着するようにした。そのため、コア部110に対して第1の配線部120を精度よく位置決めし、積層することができる。また、第1の配線部120に対して第2の配線部130を精度よく位置決めし、積層することができる。
更に、高密度積層基板100においては、第1の配線部120に設けられた凹部121に収容された状態で第1の配線部120上に第2の配線部130を積層するようにした。つまり、本実施形態では、第1の配線部120に設けられた凹部127に第2の配線部130を埋没(没入)させた状態で、第1の配線部120に第2の配線部130を積層するようにした。これによれば、第1の配線部120の露出上面120aと第2の配線部130の上面130aとの間に段差が形成されることを抑制できる。つまり、高密度積層基板100におけるロジックチップ実装領域A1を平坦にすることができる。そのため、通常のチップマウンターを用いてロジックチップ210の実装を行うことができる。なお、本実施形態においては、第1の配線部120に設けられた凹部127に第2の配線部130の全体を埋没(没入)させているが、第2の配線部130の一部を凹部127に埋没させてもよい。
<実施形態2>
次に、実施形態2に係る高密度積層基板100Aについて説明する。図8は、実施形態2に係る高密度積層基板100Aの断面図である。ここでは、実施形態1に係る高密度積層基板100との相違点を中心に説明する。
実施形態2に係る高密度積層基板100Aは、コア部110Aの構造が、実施形態1に係るコア部110と相違している。実施形態2に係るコア部110Aは、第1の配線部120を収容する凹部115が設けられている。本実施形態では、コア部110Aの2箇所に凹部115が設けられており、この凹部115に第1の配線部120を埋没(没入)させた状態で、コア部110Aに第1の配線部120が積層されている。
また、コア部110Aの上面110aにおける中央側にはランド116が形成されており、ロジックチップ210の底部に形成されているバンプ211とランド116が半田接続されている。本実施形態に係る高密度積層基板100Aは、ロジックチップ210のバンプ211が、コア部110Aのランド116、第1の配線部120のパッド128a、および第2の配線部130のパッド136aに半田接続されている。その結果、図8に示すように、ロジックチップ210が、コア部110A、第1の配線部120、および第2の配線部130に跨るようにして実装されている。その他の基本構造については実施形態1に係る高密度積層基板100と同様であり、共通する構造について同一符号を付すことで詳しい説明を割愛する。
<実施形態3>
次に、実施形態3に係る高密度積層基板100Bについて説明する。図9は、実施形態3に係る高密度積層基板100Bの断面図である。ここでは、実施形態2に係る高密度積層基板100Aとの相違点を中心に説明する。実施形態3に係る高密度積層基板100Bは、コア部110A、第1の配線部120A、および第2の配線部130を有している。実施形態3に係る高密度積層基板100Bは、図9に示すように、第1の配線部120Aに第2の配線部130を収容する凹部が形成されていない点で実施形態1および2と相違している。そして、第1の配線部120Aにおける露出上面120aが露出するように被覆上面120b上に第2接着シート160が配置されており、この第2接着シート160を介して第2の配線部130が第1の配線部120Aに接着されている。
上記のように、第1の配線部120Aに、第2の配線部130を収容する凹部を設けていないため、第1の配線部120Aの露出上面120aと、第2の配線部130の上面130aとにレベル差(段差)が生じる。そこで、本実施形態では、高密度積層基板100Bにおけるロジックチップ実装領域A1の凹凸(レベル差)を、ロジックチップ210のバンプ211の高さで吸収するようにしている。即ち、第2の配線部130のパッド136aに半田接続されるバンプ211に比べて、第1の配線部120のパッド128aに半田接続されるバンプ211の方がバンプ高さを大きくすることで、ロジックチップ実装領域A1の凹凸を吸収することができる。これにより、高密度積層基板100Bにおけるロジックチップ実装領域A1に凹凸が設けられる場合においても、ロジックチップ210を好適に実装することができる。
以上、本件に係る実施形態について説明したが、これらの実施形態については種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。
1・・・半導体パッケージ
100・・・部分高密度積層基板
110・・・コア部
111・・・コア板
112・・・スルーホールビア
113,114・・・ランド
120・・・第1の配線部
127・・・凹部
128a,128b,129,136a,136b,137・・・パッド
130・・・第2の配線部
150・・・第1接着シート
160・・・第2接着シート
210・・・ロジックチップ
220・・・メモリチップ

Claims (5)

  1. コア部と、
    前記コア部に積層され、表面の少なくとも一部が露出する第1の露出面を有する第1の配線部と、
    前記第1の配線部に積層され、表面の少なくとも一部が露出する第2の露出面を有し、且つ、前記第1の配線部より導体の配線密度が大きい第2の配線部と、
    を備え、
    前記第1の露出面および前記第2の露出面には、これらに跨って実装される単一の半導体チップの電極と接続する第1のパッドおよび第2のパッドがそれぞれ設けられている、
    積層基板。
  2. 前記第1のパッドおよび前記第2のパッドに単一の半導体チップの電極が接続された状態で前記半導体チップが実装されている、
    請求項1に記載の積層基板。
  3. 前記コア部と前記第1の配線部、および前記第1の配線部と前記第2の配線部のそれぞれが導電材料を介して接続されている、
    請求項1または2に記載の積層基板。
  4. 前記第2の配線部は、前記第1の配線部に設けられた凹部に少なくとも一部が収容されている、
    請求項3に記載の積層基板。
  5. 表面の少なくとも一部が露出する第1の露出面を形成するように第1の配線部をコア部に積層する第1の配線部形成工程と、
    表面の少なくとも一部が露出する第2の露出面を形成するように、前記第1の配線部に比べて導体の配線密度が大きい第2の配線部を前記第1の配線部に積層する第2の配線部形成工程と、
    を備え、
    前記第1の露出面および前記第2の露出面に、これらに跨って実装される単一の半導体チップの電極と接続する第1のパッドおよび第2のパッドをそれぞれ形成する、
    積層基板の製造方法。
JP2014218136A 2014-10-27 2014-10-27 積層基板およびその製造方法 Pending JP2016086088A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014218136A JP2016086088A (ja) 2014-10-27 2014-10-27 積層基板およびその製造方法
US14/837,131 US20160118322A1 (en) 2014-10-27 2015-08-27 Laminated substrate and method for manufacturing laminated substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014218136A JP2016086088A (ja) 2014-10-27 2014-10-27 積層基板およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016086088A true JP2016086088A (ja) 2016-05-19

Family

ID=55792579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014218136A Pending JP2016086088A (ja) 2014-10-27 2014-10-27 積層基板およびその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20160118322A1 (ja)
JP (1) JP2016086088A (ja)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6281446B1 (en) * 1998-02-16 2001-08-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multi-layered circuit board and method of manufacturing the same
JP5010737B2 (ja) * 2008-05-23 2012-08-29 イビデン株式会社 プリント配線板
KR101710178B1 (ko) * 2010-06-29 2017-02-24 삼성전자 주식회사 임베디이드 칩 온 칩 패키지 및 이를 포함하는 패키지 온 패키지
JP5931547B2 (ja) * 2012-03-30 2016-06-08 イビデン株式会社 配線板及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160118322A1 (en) 2016-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI645519B (zh) 元件內埋式封裝載板及其製作方法
JP5389770B2 (ja) 電子素子内蔵印刷回路基板及びその製造方法
KR100996914B1 (ko) 칩 내장 인쇄회로기판 및 그 제조방법
JP5097827B2 (ja) フレックスリジッド配線板及び電子デバイス
US9917025B2 (en) Printed wiring board and method for manufacturing printed wiring board
WO2010007704A1 (ja) フレックスリジッド配線板及び電子デバイス
US20150156880A1 (en) Printed wiring board and method for manufacturing printed wiring board
US10098243B2 (en) Printed wiring board and semiconductor package
JP2017108019A (ja) 配線基板、半導体パッケージ、半導体装置、配線基板の製造方法及び半導体パッケージの製造方法
KR20080066607A (ko) 다층 배선 기판의 제조 방법
JP2015211194A (ja) プリント配線板および半導体パッケージ、ならびにプリント配線板の製造方法
US20170033036A1 (en) Printed wiring board, semiconductor package, and method for manufacturing printed wiring board
JP2017084997A (ja) プリント配線板及びその製造方法
JP2018032660A (ja) プリント配線板およびプリント配線板の製造方法
JP2015225895A (ja) プリント配線板および半導体パッケージ、ならびにプリント配線板の製造方法
JP2014082442A (ja) 多層配線板
TWI506758B (zh) 層疊封裝結構及其製作方法
JP2018082084A (ja) プリント配線板およびプリント配線板の製造方法
JP4694007B2 (ja) 三次元実装パッケージの製造方法
KR101231286B1 (ko) 부품 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조 방법
US8829361B2 (en) Wiring board and mounting structure using the same
JP2018032661A (ja) プリント配線板およびその製造方法
JP2016086088A (ja) 積層基板およびその製造方法
JP4759753B2 (ja) 配線基板及びその製造方法
JP2016127134A (ja) 配線基板