JP7505868B2 - 半導体装置実装部品 - Google Patents
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Description
まず、本発明の半導体装置実装部品を製造するために用いるビア配線形成用基板について説明する。
図1には、本実施形態に係るビア配線形成用基板の断面図、図2~図3は、ビア配線形成用基板の製造プロセスを示す断面図である。
まず、例えば、ガラス製の第1サポート基板21を用意し(図2(a))、この片面に第1剥離可能接着剤層22を設ける(図2(b))。第1剥離可能接着剤層22は塗布によってもシート状の接着剤層を貼付してもよいが、ここでは、UV剥離テープ SELFA HW(積水化学社製)を貼付した。
図4には、本実施形態に係るビア配線形成用基板の断面図を示す。
図4に示すように、ビア配線形成用基板1Aは、サポート基板11と、サポート基板11の片側に設けられた剥離可能接着剤層12と、剥離可能接着剤層12上に設けられた第1絶縁層13と、第1絶縁層13上に設けられた第2絶縁層14Aとを具備し、第1絶縁層13および第2絶縁層14Aを貫通する複数のビア配線形成用ビア15が形成されている。
図5には、本実施形態に係るビア配線形成用基板の断面図を示す。
なお、金属層16は、グランド配線や半導体チップに対するシールド層、半導体チップの放熱のためのヒートスプレッド層として利用可能であるので、各機能に応じて必要な導電性や熱伝導性を考慮して厚みを設定すればよい。
また、この例では金属柱127は金属層123と同じ銅としたが、金属層123と同一金属であっても、異なる金属であってもよい。
また、金属柱127は、電気メッキにより行ったが、開口126内に完全に充填できる方法であれば、特にメッキに限定されない。しかしながら、電気メッキにより形成するのが、最も効率的で低コストである。
また、金属柱127の上面を露出させるための研磨は、ダイヤモンドバイトなど一般的な研磨機を用いて行うことができる。
以下、ビア配線形成用基板1に半導体チップを実装するプロセスの一例を図面を参照しながら説明する。
図7(a)に示すように、アルミPAD51を有する半導体チップ50を用意し、この上にシード金属層55を設ける(図7(b))。次に、感光性樹脂層56を設け(図7(c))、露光現像してパターニングしてアルミPAD51の上方に開口56aを形成し(図7(d))、開口56a内のシード金属層55上に電気メッキで銅PAD52を形成し(図7(e))、感光性樹脂層56を除去し(図7(f))、シード金属層55をソフトエッチングで除去して銅PAD52を有する半導体チップ50とする(図7(g))。
なお、このパターンめっき法によりビア配線59を形成する場合には、必ずしも半導体チップ50のアルミPAD51を銅PAD52にする必要はなく、アルミPAD51のまま半導体50を実装することもできる。
次に、ビア配線形成用基板1Aに半導体チップを実装するプロセスの一例を図面を参照しながら説明する。
図10に示すように、図9に示す工程により製造した銅PAD52を有する半導体チップ50を準備し、次いで、比較的低流動性のノンフロー接着剤を用いて銅PAD52を覆うように接着剤層61を設け(図10(a))、その後、研磨工程により銅PAD52のトップだしを行い、接着剤層61を有する半導体チップ50Aとする(図10(b))。
銅PAD52をビア配線形成用ビア15に合わせた状態で、半導体チップ50Aを第2絶縁層14Aに接着剤層61で接着する(図11(a))。
実施形態1、実施形態2で製造した本発明の半導体チップ実装部品3と、従来のeWLP(Embedded Wafer Level Package)構造との比較を図12に示す。
図18及び図19は、モールド樹脂層41によりモールドされた半導体チップがエリアパッドタイプの半導体チップ51Aであり、ビア配線形成用ビア15Aが、エリアパッドタイプの複数の銅PAD52が設けられた矩形エリア53に対応する形状で形成されたものである。図18は、再配線用絶縁層が形成された状態であり、図19は配線が形成された状態であり、(a)は平面図、図(b)は、(a)のb-b′断面に対応する。
図20及び図21は、モールド樹脂層41によりモールドされた半導体チップがペリフェラルパッドタイプの半導体チップ51Bであり、ビア配線形成用ビア15Bが、ペリフェラルパッドタイプの複数の銅PAD52が設けられた矩形ドーナツ状の周縁部エリア54に対応する形状で形成されたものである。図20は、再配線用絶縁層が形成された状態であり、図21は配線が形成された状態であり、(a)は平面図、図(b)、(c)は、(a)のb-b′断面、c-c′断面に対応する。
11,21,30 サポート基板
12,22,29 剥離可能接着剤層
13,28 第1絶縁層
14,31 第2絶縁層
15,15A,15B ビア配線形成用ビア
27 金属柱
28 モールド樹脂
50 半導体チップ
51 アルミPAD
52 銅PAD
61 接着剤層
41 モールド樹脂層
70,70A,70B,80,80A~80D 再配線層
81,81A~81D 再配線用絶縁層
Claims (21)
- 第1絶縁層からなる第1層と、前記第1層上に積層された第2層とが積層され、前記第1層および前記第2層には前記第1層および前記第2層のみを位置ずれなしに貫通して形成されているビア配線形成用ビアが形成されている部品受け積層体と、
前記部品受け積層体の前記第1層又は前記第2層に接着され、前記ビア配線形成用ビアに対向して接続端子を具備する少なくとも1つの部品と、
前記部品を埋め込むモールド樹脂からなる第3層と、
前記部品の接続端子に一端が接続され他端が前記ビア配線形成用ビアを介して前記部品受け積層体の反対側に引き出されたビア配線とを具備し、
前記ビア配線形成用ビアの前記部品側の開口は、前記接続端子の大きさより大きく、
前記部品受け積層体の前記第1層及び前記第2層の総厚みが15μm~70μmの範囲から選択されることを特徴とする半導体装置実装部品。 - 前記第1層の前記第1絶縁層がエポキシ系封止材料からなることを特徴とする請求項1記載の半導体装置実装部品。
- 前記部品が、接続端子を有する少なくとも1つの半導体チップと、前記半導体チップと前記部品受け積層体の厚さ方向の寸法である高さが異なる少なくとも1つの半導体チップ又は受動部品とを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置実装部品。
- 前記第2層が第2絶縁層からなり、前記部品が前記第2層に接着されていることを特徴とする請求項1~3の何れか一項記載の半導体装置実装部品。
- 前記ビア配線は、前記ビア配線形成用ビア内に設けられた再配線用絶縁層に設けられた貫通孔を介して前記部品の接続端子から前記部品受け積層体の反対側まで引き出されている
ことを特徴とする請求項4記載の半導体装置実装部品。 - 前記第2層が低流動性接着材からなることを特徴とする請求項4又は5記載の半導体装置実装部品。
- 前記ビア配線形成用ビアの1つに対して、前記部品の接続端子が1つ対応して配置され、前記ビア配線形成用ビアを介して設けられた第1ビア配線を覆う感光性樹脂層が設けられ、前記感光性樹脂層には前記第1ビア配線に対向する位置に貫通孔が設けられ、前記感光性樹脂層上には前記第1ビア配線に接続する前記貫通孔に形成された第2ビア配線を含む配線層が設けられていることを特徴とする請求項1~6の何れか一項記載の半導体装置実装部品。
- 前記ビア配線形成用ビアの1つは、前記部品の複数の接続端子が対応して配置され、前記ビア配線形成用ビアを介して設けられた第1ビア配線を覆う感光性樹脂層が設けられ、前記ビア配線形成用ビアの前記感光性樹脂層には前記複数の接続端子に対向する複数の貫通孔が形成され、前記貫通孔のそれぞれに前記ビア配線が設けられていることを特徴とする請求項1~6の何れか一項記載の半導体装置実装部品。
- 前記部品が、複数の接続端子が中央部の所定エリアに配置されたエリアパッドタイプの半導体チップであり、前記ビア配線形成用ビアが前記所定エリアに対応する形状に形成され、前記感光性樹脂層は、前記ビア配線形成用ビアを埋めるように形成され、前記複数の接続端子に対向する複数の前記貫通孔が形成され、前記貫通孔のそれぞれに前記ビア配線が設けられていることを特徴とする請求項8記載の半導体装置実装部品。
- 前記部品が、複数の接続端子が中央部を囲む所定の周縁部に配置されたペリフェラルパッドタイプの半導体チップであり、前記ビア配線形成用ビアが前記中央部を囲む前記所定の周縁部に対応する形状に形成され、前記感光性樹脂層は、前記ビア配線形成用ビアを埋めるように形成され、前記複数の接続端子に対向する複数の前記貫通孔が形成され、前記貫通孔のそれぞれに前記ビア配線が設けられていることを特徴とする請求項8記載の半導体装置実装部品。
- 前記ビア配線が引き出された表面に感光性樹脂層を介して再配線を形成した再配線層を設けたことを特徴とする請求項1~6の何れか一項記載の半導体装置実装部品。
- 前記再配線層を3層又は4層以上設けたことを特徴とする請求項11記載の半導体装置実装部品。
- 前記再配線層が2層又は3層であり、その上に前記部品受け積層体をさらに設け、その上にさらに再配線層を設けたことを特徴とする請求項11記載の半導体装置実装部品。
- 前記部品が再配線層の最表層の上に前記部品受け積層体をさらに設けたことを特徴とする請求項11記載の半導体装置実装部品。
- 前記部品が、半導体チップにeWLPにより再配線層を2層又は3層設けたものであることを特徴とする請求項8~11の何れか一項記載の半導体装置実装部品。
- 前記第2層が金属層からなり、前記部品が前記第1層に接着されており、前記ビア配線は、前記ビア配線形成用ビア内に設けられた再配線用絶縁層に設けられた貫通孔を介して前記部品の接続端子から引き出されており、前記再配線用絶縁層及び前記第1層には、前記金属層を露出する第2貫通孔が設けられ、前記第2貫通孔内には前記金属層に接続する第2配線が設けられていることを特徴とする請求項1~3の何れか一項記載の半導体装置実装部品。
- 前記金属層が銅箔であることを特徴とする請求項16記載の半導体装置実装部品。
- 第1絶縁層からなる第1層と、前記第1層上に積層された第2層とが積層され、前記第1層および前記第2層には前記第1層および前記第2層のみを位置ずれなしに貫通して形成されているビア配線形成用ビアが形成されている部品受け積層体と、
前記部品受け積層体の前記第1層又は前記第2層に接着され、前記ビア配線形成用ビアに対向して接続端子を具備する少なくとも1つの部品と、
前記部品を埋め込むモールド樹脂からなる第3層と、
前記部品の接続端子に一端が接続され他端が前記ビア配線形成用ビアを介して前記部品受け積層体の反対側に引き出されたビア配線とを具備し、
前記部品受け積層体の前記第1層及び前記第2層の総厚みが15μm~70μmの範囲から選択され、
前記第2層が金属層からなり、前記部品が前記第1層に接着されており、前記ビア配線は、前記ビア配線形成用ビア内に設けられた再配線用絶縁層に設けられた貫通孔を介して前記部品の接続端子から引き出されており、前記再配線用絶縁層及び前記第1層には、前記金属層を露出する第2貫通孔が設けられ、前記第2貫通孔内には前記金属層に接続する第2配線が設けられていることを特徴とする半導体装置実装部品。 - 前記第1層の前記第1絶縁層がエポキシ系封止材料からなることを特徴とする請求項18記載の半導体装置実装部品。
- 前記部品が、接続端子を有する少なくとも1つの半導体チップと、前記半導体チップと前記部品受け積層体の厚さ方向の寸法である高さが異なる少なくとも1つの半導体チップ又は受動部品とを含むことを特徴とする請求項18又は19記載の半導体装置実装部品。
- 前記金属層が銅箔であることを特徴とする請求項18~20の何れか一項記載の半導体装置実装部品。
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