(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップが実装される配線基板であって、
厚さ方向に互いに並行して延在する複数の貫通孔が形成された陽極酸化層と、
前記複数の貫通孔のうち導体で充たすように設けられた第１、第２および第３貫通導体部と、
前記陽極酸化層の第１面上に形成された第１絶縁層と、
前記陽極酸化層の第１面とは反対側の第２面上に形成された第１配線層と、
前記第１配線層を覆うように前記第２面上に形成された第２絶縁層と、
前記第２絶縁層上に形成された第２配線層と、
前記第２絶縁層に形成され、前記第２配線層と電気的に接続された接続部と、
前記第１絶縁層に前記陽極酸化層を露出して形成された複数の開口部と、
前記複数の開口部のうち導体で充たすように設けられた第１、第２および第３端子部とを備えており、
前記第１絶縁層の表面は、前記半導体チップが実装される面であり、
前記第１、第２および第３端子部は、前記第１絶縁層の表面上に前記半導体チップが実装される実装領域でペリフェラル状に設けられており、
前記第１端子部は、前記半導体チップの電源用の端子部と接合されるものであり、
前記第２端子部は、前記半導体チップの接地用の端子部と接合されるものであり、
前記第３端子部は、前記半導体チップの信号用の端子部と接合されるものであり、
前記第１配線層は、ペリフェラル状に設けられた前記第１、第２および第３端子部で囲まれる領域内側に電源用の配線層がベタにパターニングされており、領域外側に接地用の配線層がベタにパターニングされており、
前記接続部は、前記電源用の配線層および前記接地用の配線層で囲まれており、
前記第１貫通導体部は、一端部が前記第１端子部と接合され、他端部が前記電源用の配線層と接合され、前記第１端子部および前記電源用の配線層と電気的に接続されており、
前記第２貫通導体部は、一端部が前記第２端子部と接合され、他端部が前記接地用の配線層と接合され、前記第２端子部および前記接地用の配線層と電気的に接続されており、
前記第３貫通導体部は、一端部が前記第３端子部と接合され、他端部が前記接続部と接合され、前記第３端子部および前記接続部と電気的に接続されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
請求項１記載の配線基板において、
ペリフェラル状に設けられた前記第１、第２および第３端子部が千鳥状に配置されていることを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板に関し、特に、半導体チップが実装される配線基板に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０００−３１６２１号公報（特許文献１）には、異方導電性基板に関する技術が開示されている。この異方導電性基板は、複数の同一または異なる種類の導通路が、互いに絶縁された状態で、かつ基板の厚み方向に貫通した状態で配置され、各導通部の両端が当該基板の裏表に露出している。
【０００３】
特開２００９−１４７２４１号公報（特許文献２）には、配線基板に関する技術が開示されている。この配線基板は、ポーラスアルミナ基板と、スルーホール導体と、基板の両面に設けられた絶縁層および配線とを有し、配線は少なくとも複数のスルーホール導体により互いに導電接続されている。
【０００４】
特開２００４−２７３４８０号公報（特許文献３）には、配線基板に関する技術が開示されている。この配線基板は、貫通孔が多数形成されている多孔質金属酸化膜からなる基板と、基板の電極が配置される位置に形成されている貫通孔の内部を埋め込む導電材料と、導電材料が埋め込まれた以外の貫通孔の内部を埋め込む絶縁材料とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３１６２１号公報
【特許文献２】特開２００９−１４７２４１号公報
【特許文献３】特開２００４−２７３４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体装置の小型化、高機能化に伴い、例えばペリフェラル状やアレイ状に配置された半導体チップの端子部も狭ピッチ化、微細化してきている。このように狭ピッチ化、微細化された端子部を有する半導体チップを、配線基板（実装基板）上に実装する場合、半導体チップの端子部（例えば、導電バンプ）と、それに対応する配線基板の端子部（例えば、接続パッド）とが直接接続（接合）される。
【０００７】
このような配線基板では、端子部は、例えば、最上の配線層に形成されており、ここからある程度、半導体チップの端子部のピッチ変換が行われる。例えば、配線基板では、端子部が形成された配線層（配線）が引き回されて、接続部（例えば、ブラインドヴィア、貫通孔）を介して下層の配線層に展開され、配線基板の外部接続用の端子部と電気的に接続される。
【０００８】
図１は、例えばアディティブ法やサブトラクティブ法によって形成された配線基板１０１に半導体チップ１０２が実装された状態を模式的に示す要部断面図である。半導体チップ１０２の端子部１０３（例えば、導電バンプ）が配線基板１０１の端子部１０４（例えば、接続パッド）と直接接続（接合）されて、配線基板１０１に半導体チップ１０２が実装されている。なお、半導体チップ１０２では、その内部回路に対応して、端子部１０３が、例えば、信号用、電源用、接地用となる。
【０００９】
配線基板１０１は、絶縁層１０５によって互いに電気的に分離された配線層１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃおよびそれら配線層間を電気的に接続する接続部１０７（例えば、ヴィア）を有し、最表面に形成された絶縁層１０８（例えば、ソルダレジスト）によって保護されている。この絶縁層１０８から露出する配線層１０６ａの部分が端子部１０４として形成されている。なお、端子部１０４上には、端子部１０４の保護や、端子部１０３との接続性を向上する金属膜（図示しない）が形成される。
【００１０】
この配線基板１０１では、配線層１０６ａは端子部１０４から配線層１０６ｂと電気的に接続された接続部１０７まで引き回されて形成されている。さらに、接続部１０７からは、下層の配線層（例えば配線層１０６ｂ、１０６ｃなど）や別の接続部によって展開されて外部接続用の端子部（図示しない）まで電気的に接続される。すなわち、配線基板１０１では、例えば、接続部１０７を形成することができる領域が確保されるまで、配線層１０６ａが引き回される。
【００１１】
このように、アディティブ法などによって形成された配線基板では、接続部（例えば、ヴィア、貫通孔）や端子部の加工能力によって、半導体チップの実装密度向上の妨げとなってしまうことがある。また、引き回した配線層を形成するために、工程数が増えてしまうことがある。さらに、これらの設計ルールによっては、各端子部（例えば、接続パッド）間のピッチにも制約が発生してしまい、配線基板の設計自由度が低減してしまうことがある。
【００１２】
本発明の目的は、実装される半導体チップの端子部の狭ピッチ化に対応した配線基板を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１３】
なお、本発明者らは、発明した結果に基づき、半導体チップが実装される配線基板において、半導体チップの端子部のピッチと同一ピッチで線状あるいは柱状の導体が形成される観点、および陽極酸化によって形成された貫通孔に充填された導体を有する観点で先行技術調査を行った。その結果、特許文献１〜３が抽出された。
【００１４】
特許文献１の技術は、細線に接着性絶縁材料からなる被覆層を形成した絶縁導線として、この絶縁導線を芯材にロール状に巻く工程を含んで基板が製造されるため、半導体チップの端子部のピッチと同一ピッチで導通路（導体）を形成することができないと考えられる。すなわち、特許文献１で開示されたような配線基板では、端子部が狭ピッチ化された半導体チップを実装することができない。
【００１５】
また、特許文献２の技術は、陽極酸化によって形成された貫通孔に充填された導体を有する配線基板（回路基板）に対して、基板の両面に設けられた配線同士を安定して接続させるものである。このため、特許文献２の技術は、実装される半導体チップとの関係において配線基板が改良されたものではない。
【００１６】
また、特許文献３の技術は、陽極酸化によって形成された貫通孔に充填された導体を有する配線基板に対して、導体間の短絡を防止するものである。このため、特許文献３の技術は、実装される半導体チップとの関係において配線基板が改良されたものではない。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１８】
半導体チップが実装される配線基板であって、厚さ方向に互いに並行して延在する複数の貫通孔が形成された陽極酸化層と、前記複数の貫通孔のうち導体で充たすように設けられた第１、第２および第３貫通導体部と、前記陽極酸化層の第１面上に形成された第１絶縁層と、前記陽極酸化層の第１面とは反対側の第２面上に形成された第１配線層と、前記第１配線層を覆うように前記第２面上に形成された第２絶縁層と、前記第２絶縁層上に形成された第２配線層と、前記第２絶縁層に形成され、前記第２配線層と電気的に接続された接続部と、前記第１絶縁層に前記陽極酸化層を露出して形成された複数の開口部と、前記複数の開口部のうち導体で充たすように設けられた第１、第２および第３端子部とを備えており、前記第１絶縁層の表面は、前記半導体チップが実装される面であり、前記第１、第２および第３端子部は、前記第１絶縁層の表面上に前記半導体チップが実装される実装領域でペリフェラル状に設けられており、前記第１端子部は、前記半導体チップの電源用の端子部と接合されるものであり、前記第２端子部は、前記半導体チップの接地用の端子部と接合されるものであり、前記第３端子部は、前記半導体チップの信号用の端子部と接合されるものであり、前記第１配線層は、ペリフェラル状に設けられた前記第１、第２および第３端子部で囲まれる領域内側に電源用の配線層がベタにパターニングされており、領域外側に接地用の配線層がベタにパターニングされており、前記接続部は、前記電源用の配線層および前記接地用の配線層で囲まれており、前記第１貫通導体部は、一端部が前記第１端子部と接合され、他端部が前記電源用の配線層と接合され、前記第１端子部および前記電源用の配線層と電気的に接続されており、前記第２貫通導体部は、一端部が前記第２端子部と接合され、他端部が前記接地用の配線層と接合され、前記第２端子部および前記接地用の配線層と電気的に接続されており、前記第３貫通導体部は、一端部が前記第３端子部と接合され、他端部が前記接続部と接合され、前記第３端子部および前記接続部と電気的に接続されている。なお、配線基板における「貫通導体」は、その形状が線状であるため、以下では「線状導体」として記す。
【発明の効果】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、実装される半導体チップの端子部の狭ピッチ化に対応した配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明者らが検討した配線基板に半導体チップが実装された状態を模式的に示す要部断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における配線基板を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のＸ１−Ｘ１線における配線基板を模式的に示す断面図である。
【図４】図２のＸ２−Ｘ２線における配線基板を模式的に示す断面図である。
【図５】図２のＸ３−Ｘ３線における配線基板を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態における配線基板に半導体チップが実装された半導体装置を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態における製造工程中の実装基板の断面図である。
【図８】図７に続く製造工程中の配線基板の断面図である。
【図９】図８に続く製造工程中の配線基板の断面図である。
【図１０】図９に続く製造工程中の配線基板の断面図である。
【図１１】図１０に続く製造工程中の配線基板の断面図である。
【図１２】図１１に続く製造工程中の配線基板の断面図である。
【図１３】図１２に続く製造工程中の配線基板の断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態における配線基板を平面視したとき、端子部とそれに接続される第１および第２配線層との配置関係を説明するための図である。
【図１５】図１４に示す第１配線層の配置を説明するための図である。
【図１６】図１４に示す第２配線層の配置を説明するための図である。
【図１７】本発明の他の実施形態における配線基板を平面視したとき、端子部とそれに接続される第１および第２配線層との配置関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００２２】
（実施形態１）
まず、本実施形態における配線基板の構造について説明する。この配線基板は、端子部が狭ピッチ化された半導体チップが実装されるものである。
【００２３】
図２は本実施形態における配線基板１の平面図、図３は図２のＸ１−Ｘ１線における配線基板１の断面図、図４は図２のＸ２−Ｘ２線における配線基板１の断面図、および図５は図２のＸ３−Ｘ３線における配線基板１の断面図である。また、図６は配線基板１に半導体チップ２が実装された半導体装置の断面図であり、図２のＸ１−Ｘ１線に対応したものである。
【００２４】
配線基板１は、絶縁層１７上に半導体チップ２が実装される実装領域３（図２では破線で示している。）を有している。この実装領域３内では、実装領域３の周囲に沿うように半導体チップ２の外部接続用の端子部３６と接合される端子部４が配置されており、この端子部４が配線基板１の最表面（絶縁層１７）から露出している。端子部４は、実装領域３で半導体チップ２のペリフェラル状の端子部３６に対応して、ペリフェラル状に設けられている。
【００２５】
図３〜図５に示すように、配線基板１は、厚さ方向に互いに並行して延在する複数の貫通孔１１が形成された陽極酸化層１２を備えている。陽極酸化層１２は、配線基板１の基材として設けられている。このような陽極酸化層１２は、例えば、金属としてアルミニウム（Ａｌ）を用いた場合、それを陽極酸化することによって、厚さ方向に互いに並行して延在する複数の貫通孔１１を有する酸化アルミニウムから形成される。
【００２６】
アルミニウムの陽極酸化では、アルミニウムの表面が電気化学的に酸化され、酸化アルミニウムの層が形成される。この陽極酸化では、電解液の種類、電圧、時間などの条件により、陽極酸化層１２の厚さ、貫通孔１１の径やピッチを調整することができる。
【００２７】
例えば、陽極酸化層１２の厚さ（貫通孔１１の深さ）を７０μｍ以上１８０μｍ以下とし、貫通孔１１の径を３０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、貫通孔１１のピッチを４０ｎｍ以上１２００ｎｍ以下とすることができる。このように、陽極酸化層１２では、貫通孔１１のアスペクト比（孔深さと孔径の比）は高いものとなっている。
【００２８】
陽極酸化層１２では、酸化アルミニウムの厚さ方向に互いに並行して延在する複数の貫通孔１１のそれぞれに導体で充たすように設けられた複数の線状導体１３が形成されている。この陽極酸化層１２に形成された複数の線状導体１３のうちの数本の線状導体１３によって線状導体部１４、１５、１６が構成されている。
【００２９】
線状導体１３は、前述した貫通孔１１に導体が充たされてなるので、例えば、線状導体１３の長さは７０μｍ以上１８０μｍ以下、線状導体１３の径は３０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、線状導体１３のピッチを４０ｎｍ以上１２００ｎｍ以下とすることができる。
【００３０】
また、配線基板１は、陽極酸化層１２の主面（半導体チップ２が実装される側の面）上に形成された絶縁層１７を備えている。この絶縁層１７は、配線基板１（陽極酸化層１２）の表面を保護する保護層となっている。このような絶縁層１７は、例えば、エポキシ樹脂からなる。
【００３１】
また、配線基板１は、陽極酸化層１２の主面とは反対側の裏面上にパターニングして形成され、線状導体部１５、１６と電気的に接続された配線層１８を備えている。この配線層１８は、半導体チップ２の電源用の配線パターン１８ａと、接地（グラウンド）用の配線パターン１８ｂとを構成している。このような配線層１８は、例えば、スパッタリングによって形成された銅（Ｃｕ）などの導体からなる。なお、配線層１８は、めっき法によって形成しても良い。
【００３２】
また、配線基板１は、配線層１８を覆うように陽極酸化層１２の裏面上に形成された絶縁層２１を備えている。この絶縁層２１は、陽極酸化層１２の裏面を保護する保護層となっている。このような絶縁層２１は、例えば、エポキシ樹脂からなる。
【００３３】
また、配線基板１は、絶縁層２１上にパターニングして形成された配線層２３を備えている。この配線層２３は、半導体チップ２の電源用の配線パターン２３ａと、接地用の配線パターン２３ｂと、信用号の配線パターン２３ｃとを構成している。このような配線層２３は、例えば、スパッタリングによって形成された銅（Ｃｕ）などの導体からなる。なお、配線層２３は、めっき法によって形成しても良い。
【００３４】
陽極酸化層１２に形成された複数の線状導体１３のうちの数本の線状導体１３によって形成された線状導体部１４は、絶縁層２１に形成された接続部２２を介して配線層２３の配線パターン２３ｃと電気的に接続されている（図３参照）。接続部２２は、例えば、レーザによるドライエッチングによって絶縁層２１に形成された接続孔に、例えば、めっきによって形成された銅（Ｃｕ）などの導体からなる。なお、本実施形態では、接続部２２は、線状導体部１４と直接接続（接合）されているが、配線層１８をパターニングしてなる配線パターンを介して線状導体部１４と接続されても良い。
【００３５】
この接続部２２と同様に、絶縁層２１には、接続部２４、２５が形成されている。接続部２４は、配線層１８の配線パターン１８ｂと、配線層２３の配線パターン２３ｂと接合されている（図４参照）。また、接続部２５は、配線層１８の配線パターン１８ａと、配線層２３の配線パターン２３ａと接合されている（図５参照）。
【００３６】
また、配線基板１は、配線層２３を覆うように絶縁層２１に形成された絶縁層２６を備えている。この絶縁層２６は、配線基板１の裏面表面を保護する保護層となっている。このような絶縁層２６は、例えば、エポキシ樹脂からなる。
【００３７】
また、配線基板１は、その裏面側で、絶縁層２６に形成された開口部２７に設けられた端子部２８を備えている。端子部２８は、配線基板１が外部（例えば、他の配線基板）との接続のために設けられたものである。端子部２８は、例えば、めっきによって形成された銅（Ｃｕ）などの導体からなる。なお、半導体装置を他の配線基板に実装するために、端子部２８上に外部接続用の端子部３１が設けられても良い（図６参照）。
【００３８】
また、配線基板１は、その主面側で、絶縁層１７に陽極酸化層１２を露出して形成される複数の開口部３２と、この複数の開口部３２のうち導体で充たすように設けられた端子部４とを備えている。端子部４は、例えば、配線基板１において半導体チップ２をフリップチップ実装する際に、半導体チップ２の外部接続用の端子部３６と接合されるものである。
【００３９】
この端子部４は、半導体チップ２の電源用の端子部３３と、接地用の端子部３４と、信用号の端子部３５とを構成している。このような端子部４は、例えば、めっきによって形成された銅（Ｃｕ）などの導体からなる。
【００４０】
このような配線基板１において、線状導体部１４は、一端部が端子部３５と接合され、他端部が接続部２２と接合されている（図３参照）。すなわち、端子部３５および接続部２２に対して、複数の線状導体１３が束になって接合されている。このため、端子部３５と接続部２２とを電気的に接続する線状導体１３は、いわゆるヴィア（Ｖｉａ）としての機能を有しているといえる。また、端子部３５、線状導体部１４、接続部２２は、配線基板１（陽極酸化層１２）の平面視で同位置に設けられていることとなる。
【００４１】
また、配線基板１において、線状導体部１５は、一端部が端子部３４と接合され、他端部が配線層１８の配線パターン１８ｂと接合されている（図４参照）。すなわち、端子部３４および配線パターン１８ｂに対して、複数の線状導体１３が束になって接合されている。このため、端子部３４と配線パターン１８ｂとを電気的に接続する線状導体１３は、いわゆるヴィア（Ｖｉａ）としての機能を有しているといえる。また、端子部３４、線状導体部１５は、配線基板１（陽極酸化層１２）の平面視で同位置に設けられていることとなる。
【００４２】
また、配線基板１において、線状導体部１６は、一端部が端子部３３と接合され、他端部が配線層１８の配線パターン１８ａと接合されている（図５参照）。すなわち、端子部３３および配線パターン１８ａに対して、複数の線状導体１３が束になって接合されている。このため、端子部３３と配線パターン１８ａとを電気的に接続する線状導体１３は、いわゆるヴィア（Ｖｉａ）としての機能を有しているといえる。また、端子部３３、線状導体部１６は、配線基板１（陽極酸化層１２）の平面視で同位置に設けられていることとなる。
【００４３】
本実施形態では、線状導体１３は、陽極酸化層１２の面内において、径が３０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下で、ピッチが４０ｎｍ以上１２００ｎｍ以下のように設けることができる。すなわち、陽極酸化層１２の面内において、多数の線状導体１３がその直径よりも小さなピッチ（間隔）で相互に並行に密に配置されている。このような陽極酸化層１２を用いることによって、配線基板１は高密度化された半導体実装基板を実現することができる。すなわち、配線基板１は実装される半導体チップ２の端子部３６の狭ピッチ化に対応したものとすることができる。
【００４４】
図１で示した配線基板１０１は、実装される半導体チップ１０２の狭ピッチ化された端子部１０３や、配線基板１０１の接続部１０７の設計寸法などを考慮して、例えば、端子部１０４と接続部１０７との間で配線層１０６ａ（配線）を引き回す構造となっている。これは半導体チップ１０２の端子部１０３のピッチを変換するためでもある。
【００４５】
この点において、本実施形態で示す配線基板１では、配線層を引き回す構造ではない。これは、配線基板１では、厚さ方向に互いに並行して延在する複数の線状導体１３が密に形成されているので、配線基板１の端子部４（３３、３４、３５）と接合した線状導体１３自体がヴィアとなり、ピッチ変換をしなくとも接続部２２、２４、２５を構成することができるからである。
【００４６】
このため、図１で示した配線基板１０１より、配線基板１の内部では配線距離を短くすることができる。また、配線距離を短くすることでインダクタンス成分も減少するので、配線基板１では、例えば、高周波特性に優れた半導体チップ２を実装することもできる。
【００４７】
次に、本実施形態における配線基板の製造方法について、図７〜図１１および図３を参照して説明する。なお、図７〜図１１は製造工程中の配線基板を模式的に示す断面図であり、図３と同様に図２のＸ１−Ｘ１線に対応したものである。
【００４８】
図７に示すように、金属を陽極酸化することによって、厚さ方向に互いに並行して延在する複数の貫通孔１１が密に形成された陽極酸化層１２を準備する。金属としてアルミニウム（Ａｌ）を用いた場合、それを陽極酸化することによって陽極酸化層１２として無機絶縁層である酸化アルミニウムが形成されることとなる。
【００４９】
このような陽極酸化層１２の形成について具体的に説明する。まず、例えば、アルミニウム板の一方を絶縁被膜したものを用意し、このアルミニウム板の表面を洗浄する。次いで、硫酸水溶液やシュウ酸水溶液などの電解液中にそのアルミニウム板を浸漬させて陽極とし、また、これに対向して配置される白金（Ｐｄ）板を陰極として通電（パルス電圧を印加）することで、アルミニウム板の表面に多孔質層（貫通孔１１となる）を形成することができる。
【００５０】
次いで、例えば切断することによって、残存するアルミニウム板から孔が貫通するように多孔質層を分離する。これによって、厚さ方向に延在する多孔、すなわち複数の微細な貫通孔１１が形成された陽極酸化層１２が得られる。
【００５１】
続いて、図８に示すように、複数の貫通孔１１のそれぞれに導体を充填することによって、複数の線状導体１３を形成する。その後、陽極酸化層１２の表面平坦性や、線状導体１３の長さの均一性を確保するため、陽極酸化層１２の表面を研磨する。
【００５２】
例えば、陽極酸化層１２の片側面に電極を設けた電解めっき法によって、微細な貫通孔１１にも導体を充填することができ、その導体を含んでなる線状導体１３を形成することができる。導体としては、電気伝導性、耐食性などを考慮して、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などが用いられる。
【００５３】
これにより、厚さ方向に互いに並行して延在する複数の線状導体１３が設けられた陽極酸化層１２が形成される。なお、陽極酸化層１２の耐食性を向上するために、貫通孔１１の内部をバリア膜で覆った後、銅などの導体を充填しても良い。
【００５４】
このように、陽極酸化層１２には、複数の線状導体１３が形成される。このため、陽極酸化層１２を備えた配線基板１は、一般的な多層配線基板に比べて熱伝導性が高いものとなる。
【００５５】
続いて、図９に示すように、陽極酸化層１２の主面上に絶縁層１７を形成した後、絶縁層１７に陽極酸化層１２の表面を露出する複数の開口部３２を形成する。絶縁層１７は、例えばエポキシ樹脂を塗布、加熱することによって形成される。開口部３２は、例えばドライエッチングによって絶縁層１７に形成される。なお、複数の開口部３２のそれぞれからは、複数の線状導体１３の端部表面が露出することとなる。
【００５６】
続いて、図１０に示すように、開口部３２に導体を埋め込んで端子部４を形成する。端子部４は、例えばめっき法によって開口部３２に銅を埋め込んで形成される。この端子部４は、半導体チップ２の実装時に（図６参照）、半導体チップ２の端子部３６と接合されるため、端子部３６のピッチに対応したピッチで形成される。
【００５７】
また、端子部４が形成されることによって、開口部３２で露出している線状導体１３の端部と端子部４は接続されることとなる。なお、前述したが、端子部４の面内位置が定められることによって、線状導体部１４、１５、１６（ヴィア）の位置を任意に選択されることとなる。
【００５８】
一方、図１１に示すように、陽極酸化層１２の裏面上に配線層１８を形成する。配線層１８は、例えば、銅（Ｃｕ）などの導体をスパッタリングすることによって、形成される。このスパッタリングの際、マスクを用いることによって、配線パターン１８ａ、１８ｂが形成される。これにより、配線パターン１８ａ、１８ｂは、線状導体１３と接合される。なお、配線層１８は、めっき法によって形成しても良い。
【００５９】
続いて、図１２に示すように、配線層１８を覆うように陽極酸化層１２の裏面上に絶縁層２１を形成する。絶縁層２１は、例えばエポキシ樹脂を塗布、加熱することによって形成される。次いで、絶縁層２１に陽極酸化層１２の表面を露出する複数の開口部３７ａを形成する。また、絶縁層２１に配線層１８の表面を露出する複数の開口部３７ｂを形成する。開口部３７ａ、３７ｂは、例えばドライエッチングによって絶縁層２１に形成される。
【００６０】
次いで、開口部３７ａ、３７ｂに導体を埋め込んで接続部２２、２４を形成する。接続部２２、２４は、例えばめっき法によって開口部３７ａ、３７ｂに銅を埋め込んで形成される。これにより、接続部２２は、線状導体１３と接合され、接続部２４は、配線層１８と接合される。なお、同様にして、絶縁層２１に配線層１８の表面を露出する複数の開口部を形成し、その開口部に導体を埋め込んで、接続部２５が形成される（図５参照）。
【００６１】
続いて、図１３に示すように、絶縁層２１上に配線層２３を形成する。配線層２３は、例えば、銅（Ｃｕ）などの導体をスパッタリングすることによって、形成される。このスパッタリングの際、マスクを用いることによって、配線パターン２３ｂ、２３ｃが形成される。これにより、配線パターン２３ｂは、接続部２４と接合され、配線パターン２３ｃは、接続部２２と接合される。なお、同様にして、配線パターン２３ａも形成される（図５参照）。また、配線層２３は、めっき法によって形成しても良い。
【００６２】
続いて、図３に示すように、配線層２３を覆うように絶縁層２１上に絶縁層２６を形成し、絶縁層２６に配線層２３の表面を露出する複数の開口部２７を形成した後、開口部２７に導体を埋め込んで端子部２８を形成する。この工程は、図１２を参照して説明した工程と同様の工程を用いることができる。
【００６３】
このようにして、配線基板１を製造（形成）することができる。本実施形態では、端子部３５および接続部２２は、陽極酸化層１２（配線基板１）の平面視で同位置となるようにしている。このため、端子部３５が形成される開口部３２および接続部２２が形成される開口部３７ａは、同じフォトマスクを用いることができる。このため、配線基板１を形成するにあたり製造コストを低減することができる。
【００６４】
また、配線基板１では、端子部４の面内位置が定められることによって、接続部２２、２４、２５（ヴィア）の位置を任意に選択できる。言い換えると、配線基板１において、端子部４の位置が定まれば、その面内で接続部２２、２４、２５の位置を定める必要がない。
【００６５】
このため、接続部２２、２４、２５の設計において、配線基板１の設計自由度を向上することができる。また、端子部４を形成すれば接続部２２、２４、２５も形成されることとなるので、配線基板１の製造時間を短縮することができ、また、工程数を減らすことができる。この点においては、図１で示したような配線基板１０１よりは、配線基板１を安価に製造することができる。
【００６６】
また、配線基板１は、配線基板１０１のように配線層を引き回して、その先に接続部が形成される構造ではないため、高額なフォトマスクを用いる必要もなく、製造コストを低減することができる。すなわち、本実施形態によれば、半導体チップを実装する配線基板を安価に提供することができる。
【００６７】
その後、配線基板１を用いて図６に示すような半導体装置を製造することができる。例えば、半導体チップ２が実装される実装領域３（図２参照）に、配線基板１（絶縁層１７）上に半導体チップ２を実装する。この際、半導体チップ２の端子部３６と配線基板１の端子部４とが接合される。次いで、配線基板１と半導体チップ２との間に、絶縁性の接着樹脂３８を注入する。
【００６８】
このようにして形成された半導体装置は、例えば、配線基板１の端子部４（３５、３４、３３）が、配線基板１の平面視で、線状導体部１４、１５、１６と同位置となるため、小型化を図ることができる。また、前述したように、半導体チップ２を実装する配線基板１を安価に提供することができるので、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【００６９】
（実施形態２）
本実施形態では、実装される半導体チップ２の端子部３６の狭ピッチ化に対応するための、配線基板１の配線パターン（配線層１８、２３）について説明する。なお、前記実施形態１と重複する説明は省略する場合がある。
【００７０】
図１４は配線基板１を平面視したとき、端子部４とそれに接続される配線層１８および配線層２３との配置関係を説明するための図である。図１５は図１４に示す配線層１８の配置を説明するための図であり、図１６は１４に示す配線層２３の配置を説明するための図である。なお、説明を容易にするために、図１４では端子部４に、図１５では配線層１８および接続部２２に、図１６では配線層２３にハッチングを付している。
【００７１】
配線基板１では、図１４に示すように、配線基板１の端子部４のうち、端子部３３は半導体チップの電源用の端子部と接合されるものであり、端子部３４は半導体チップの接地用の端子部と接合されるものである。また、配線基板１の端子部４のうち、端子部３５は半導体チップの信号用の端子部と接合されるものである。
【００７２】
配線基板１では、図１５に示すように、配線層１８が配線基板１面に広がってパターニング（ベタにパターニング）されている。この配線層１８のうち、電源用の配線パターン１８ａがベタにパターニングされており、接地用の配線パターン１８ｂもベタにパターニングされている。また、配線基板１では、図１６に示すように、配線層２３のうち、信号用の配線パターン２３ｃが接続部２２から基板外側へ引き回されるようにパターニングされている。
【００７３】
配線基板１に実装される半導体チップの動作周波数がマイクロ波の場合、例えば、図１４に示したように、接地用の配線パターン１８ｂ上に、信号用の配線パターン２３ｃが配置されてマイクロストリップラインが構成される。本実施形態では、配線パターン１８ｂが形成される配線層１８と、配線パターン２３ｃが形成される配線層２３とは別の層であるため、接地用の配線パターン１８ｂと信号用の配線パターン２３ｃとの距離をある程度保つことができ、特性インピーダンスの影響を低減することができる。
【００７４】
また、半導体チップの動作周波数が高くなると、信号用の線幅が影響してくる。この点、配線基板１では、狭ピッチ化、微細化された半導体チップの端子部に対して、そのままの配置で線状導体部１４を形成できる。すなわち、配線基板１では、微細な線状導体部１４に対応した配線パターン２３ｃを形成することができるので、半導体チップの動作周波数が高い場合でも、対応することができる。
【００７５】
また、ベタ状に形成された接地用の配線パターン１８ｂが、線状導体１３と接続していることにより、信号用の配線パターン２３ｃを含む信号線の周囲を外部ノイズからシールドする効果を得ることができる。
【００７６】
また、図１４に示すように、配線基板１では、信号用の端子部３５は、電源用の端子部３３と接地用の端子部３４とに交互に配置されており、端子部３５および端子部３３、３４が交互に配置されてペリフェラル状に配置されている。また、図１５に示すように、接続部２２が、パターニングされた配線層１８（配線パターン１８ａ、１８ｂ）で囲まれている。また、配線層１８は、ペリフェラル状に設けられた端子部４で囲まれる領域内側に電源用の配線層（配線パターン１８ａ）がベタにパターニングされており、領域外側に接地用の配線層（配線パターン１８ｂ）がベタにパターニングされている。
【００７７】
また、信号用の、端子部３５および接続部２２に対して、線状導体部１４の一端部および他端部が接合されている。また、電源用の、端子部３３および配線パターン１８ａに対して、線状導体部１６の一端部および他端部が接合されている。また、接地用の、端子部３４および配線パターン１８ｂに対して、線状導体部１５の一端部および他端部が接合されている。
【００７８】
配線基板１は、狭ピッチ化された端子部を有する半導体チップに対応して、配線基板１の端子部４も狭ピッチ化されたものとなる。このため、信号用の端子部４（端子部３５）と接合される線状導体部１４においては、信号間の容量結合が増加し、クロストークしてしまうことも考えられる。そこで、図１５に示すように、線状導体部１４と接合される接続部２２を、電源用の配線パターン１８ａおよび接地用の配線パターン１８ｂで囲むことによって、信号間の容量結合を低減している。また、各線状導体部１４間に接地用の配線パターン１８ｂが突き出した形状とすることもできる。
【００７９】
なお、本実施形態では、配線基板１のペリフェラル状に設けられた端子部４が直線状に配置された場合について説明したが、千鳥状に配置されても良い。図１７は配線基板１を平面視したとき、千鳥状に配置された端子部４とそれに接続される配線層１８および配線層２３との配置関係を説明するための図である。
【００８０】
図１７に示すような配線基板１の端子部４を千鳥配置することで、端子部が千鳥状に配置された半導体チップを実装することができる。陽極酸化層１２に形成された線状導体１３をヴィアのような接続部として用いることで、千鳥配置による実装密度を向上する効果を得ることができる。
【００８１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記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で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００８２】
例えば、前記実施の形態では、フリップチップ接続される半導体チップに適用した場合について説明したが、さらにワイヤボンドされる半導体チップにも適用することができる。例えば、半導体チップの裏面（配線基板に実装される側の表面）では電源用または接地用の端子部がペリフェラル状に配置し、主面（半導体素子形成面）では信号用の端子部が配置された半導体チップにも適用することができる。
【００８３】
また、例えば、絶縁層１７と陽極酸化層１２との間であって、電源用の配線パターン１８ａ（ベタパターン）の形成領域に対応した箇所に、金属層（ベタパターン）を形成しても良い。これにより、電源配線に用いられる金属量が増加し、より多くの電流を流すことができることとなる。また、通電による発熱も抑制する効果がある。
【符号の説明】
【００８４】
１  配線基板
２  半導体チップ
３  実装領域
４  端子部
１１  貫通孔
１２  陽極酸化層
１３  線状導体
１４、１５、１６  線状導体部
１７  絶縁層
１８  配線層
１８ａ、１８ｂ  配線パターン
２１  絶縁層
２２  接続部
２３  配線層
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ  配線パターン
２４、２５  接続部
２６  絶縁層
２７  開口部
２８  端子部
３１  端子部
３２  開口部
３３、３４、３５  端子部
３６  端子部
３７ａ、３７ｂ  開口部
３８  接着樹脂
１０１  配線基板
１０２  半導体チップ
１０３  端子部
１０４  端子部
１０５  絶縁層
１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ  配線層
１０７  接続部
１０８  絶縁層
【図１】
0005413597.tif 000002
【図２】
0005413597.tif 000003
【図３】
0005413597.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005413597.tif 000006
【図６】
0005413597.tif 000007
【図７】
0005413597.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005413597.tif 000014
【図１４】
0005413597.tif 000015
【図１５】
0005413597.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
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