(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の配線パターンと、
前記複数の第１の配線パターン間それぞれに位置する複数の第１の絶縁部材と、
前記複数の第１の絶縁部材の少なくとも一つの中に埋設された半導体パッケージとを具え、
前記半導体パッケージは、この半導体パッケージを構成する半導体チップの、前記複数の第１の配線パターンの一つに対する接続面と相対する非接続面側に位置する主面が、前記複数の第１の配線パターンの他の一つと熱的に接続されてなり、
前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部同士及び前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部と前記半導体チップとが、それぞれ複数の層間接続体で電気的に接続されてなることを特徴とする、半導体パッケージ内蔵配線板。
【請求項２】
前記複数の第１の配線パターンの前記他の一つの下方において、前記複数の層間接続体の少なくとも一部を配置させたことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ内蔵配線板。
【請求項３】
前記複数の層間接続体の少なくとも１つは、前記第１の絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記第１の絶縁部材の厚さ方向で変化することを特徴とする、請求項１又は２に記載の半導体パッケージ内蔵配線板。
【請求項４】
前記複数の層間接続体の少なくとも１つは、前記第１の絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記第１の絶縁部材の厚さ方向で一定であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の半導体パッケージ内蔵配線板。
【請求項５】
前記複数の第１の絶縁部材から選ばれる一つの絶縁部材と、前記複数の第１の配線パターンから選ばれ、前記一つの絶縁部材の両面に形成されてなる一対の配線パターンとから構成される第１の両面基板は、前記半導体パッケージに対する支持基板として機能することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の半導体パッケージ内蔵配線板。
【請求項６】
前記半導体パッケージは、第２の絶縁部材の両面に一対の第２の配線パターンが形成されてなる第２の両面基板に対して、前記半導体チップがフリップチップ接合されてなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載の半導体パッケージ内蔵配線板。
【請求項７】
複数の第１の配線パターン間それぞれに複数の第１の絶縁部材を位置させる工程と、
前記複数の第１の絶縁部材の少なくとも一つの中に、半導体パッケージを構成する半導体チップの、前記複数の第１の配線パターンの一つに対する接続面と相対する非接続面側に位置する前記半導体パッケージの主面が、前記複数の第１の配線パターンの他の一つと熱的に接続されるようにして、前記半導体パッケージを埋設する工程と、
前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部同士及び前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部と前記半導体チップとを、それぞれ複数の層間接続体で電気的に接続する工程と、
を具えることを特徴とする、半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
【請求項８】
前記複数の第１の配線パターンの前記他の一つの下方において、前記複数の層間接続体の少なくとも一部を配置させたことを特徴とする、請求項７に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
【請求項９】
前記複数の層間接続体の少なくとも１つは、前記第１の絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記第１の絶縁部材の厚さ方向で変化することを特徴とする、請求項７又は８に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
【請求項１０】
前記複数の層間接続体の少なくとも１つは、前記第１の絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記第１の絶縁部材の厚さ方向で一定であることを特徴とする、請求項７又は８に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
【請求項１１】
前記複数の第１の絶縁部材から選ばれる一つの絶縁部材と、前記複数の第１の配線パターンから選ばれ、前記一つの絶縁部材の両面に形成されてなる一対の配線パターンとから構成される第１の両面基板を、前記半導体パッケージに対する支持基板として用いることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
【請求項１２】
前記半導体パッケージは、第２の絶縁部材の両面に一対の第２の配線パターンが形成されてなる第２の両面基板に対して、前記半導体チップをフリップチップ接合して形成することを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか一に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
【請求項１３】
第１の絶縁部材の両面に一対の第１の配線パターンが形成されてなる第１の両面基板上に、半導体パッケージを構成する半導体チップの、前記一対の第１の配線パターンの一方に対する接続面と相対する非接続面側に位置する前記半導体パッケージの主面が、前記一対の第１の配線パターンの他方と熱的に接続し、半導体パッケージ搭載配線層を形成する工程と、
少なくとも一対の第２の配線パターン及びこの第２の配線パターン間に位置する第２の絶縁部材からなり、前記少なくとも一対の第２の配線パターン間が第１の層間接続体で電気的に接続されてなる中間配線層を形成する工程と、
少なくとも一対の第３の配線パターン及びこの第３の配線パターン間に位置する第３の絶縁部材からなり、前記少なくとも一対の第３の配線パターン間が第２の層間接続体で電気的に接続されてなる外部配線層を形成する工程と、
前記半導体パッケージ搭載配線層の両側に前記中間配線層を配置し、前記半導体パッケージ搭載配線層の上側に、前記半導体チップと電気的に接続するようにして前記外部配線層を配置するとともに、前記半導体パッケージ搭載配線層、前記中間配線層及び前記外部配線層を押圧する工程と、
を具えることを特徴とする、半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
【請求項１４】
前記一対の第１の配線パターンの他方の下方において、前記複数の層間接続体の少なくとも一部を配置させたことを特徴とする、請求項１３に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の層間接続体及び第２の層間接続体の少なくとも１つは、前記第２の絶縁部材及び／又は前記第３の絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記第２の絶縁部材及び／又は前記第３の絶縁部材の厚さ方向で変化することを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
【請求項１６】
前記第１の層間接続体及び第２の層間接続体の少なくとも１つは、前記第２の絶縁部材及び／又は前記第３の絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記第２の絶縁部材及び／又は前記第３の絶縁部材の厚さ方向で一定であることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
【請求項１７】
前記半導体パッケージは、第４の絶縁部材の両面に一対の第４の配線パターンが形成されてなる第２の両面基板に対して、前記半導体チップをフリップチップ接合して形成することを特徴とする、請求項１３〜１６のいずれか一に記載の半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁部材中に半導体パッケージを埋設してなる半導体パッケージ内蔵配線板において、前記半導体パッケージから発せられる熱を効果的に放熱することができる半導体パッケージ内蔵配線板、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高性能化・小型化の流れの中、回路部品の高密度、高機能化が一層求められている。かかる観点より、回路部品を搭載したモジュールにおいても、高密度、高機能化への対応が要求されている。このような要求に応えるべく、現在では配線板を多層化することが盛んに行われている。
【０００３】
このような多層化配線板においては、複数の配線パターンを互いに略平行となるようにして配置し、前記配線パターン間に絶縁部材を配し、半導体部品などの電子部品は前記絶縁部材中に前記配線パターンの少なくとも１つに電気的に接続するようにして埋設するとともに、前記絶縁部材間を厚さ方向に貫通した層間接続体（ビア）を形成し、前記複数の配線パターンを互いに電気的に接続するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、このような電子部品内蔵配線板においては、その絶縁部材中に埋設した電子部品、特に半導体部品などの場合においては、その発熱量が比較的大きくなる。一方、前記電子部品を埋設する前記絶縁部材は、樹脂などの熱伝導性に劣る部材から構成しているため、前記電子部品から発せられた熱を前記配線板の外方に効率良く熱伝達することができない。このため、内蔵した電子部品が半導体部品である場合には、半導体部品そのものの温度が上昇し、電気的に正常に機能しなくなってしまう場合がある。また、半導体素子のジャンクション破壊を生じる等の故障原因となる課題を有していた。
【０００５】
一方、上記電子部品内蔵配線板を構成する絶縁部材に熱伝導性を付与することが試みられているが、そのような材料の入手が困難であるとともに、材料も高価であるため、前記配線板のコスト増につながるという問題があった。
【０００６】
かかる問題に鑑み、電子部品の主面上あるいはその上方に金属体を配置し、前記電子部品と前記金属体とを熱的に接続することによって、前記電子部品から発せられた熱を配線板の外方に熱伝導させるという試みがなされている（例えば、特許文献２参照）。この方法によれば、電子部品から発せられた熱を効率良く外部に熱伝導させることができるので、上述のような諸問題を回避することができる。
【０００７】
しかしながら、現状においては、多層配線板中にベアの電子部品を内蔵させた場合における、前記電子部品の発熱の問題を回避したにすぎず、パッケージ化された電子部品を内蔵させた場合における、電子部品パッケージからの発熱の問題については何ら検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１９７８４９号
【特許文献２】特開２００８−１７７５５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、絶縁部材中に半導体パッケージが埋設されてなる半導体パッケージ内蔵配線板において、前記半導体パッケージからの発熱を効果的に発散させ、前記半導体パッケージの発熱に起因した諸問題を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成すべく、本発明は、
複数の第１の配線パターンと、
前記複数の第１の配線パターン間それぞれに位置する複数の第１の絶縁部材と、
前記複数の第１の絶縁部材の少なくとも一つの中に埋設された半導体パッケージとを具え、
前記半導体パッケージは、この半導体パッケージを構成する半導体チップの、前記複数の第１の配線パターンの一つに対する接続面と相対する非接続面側に位置する主面が、前記複数の第１の配線パターンの他の一つと熱的に接続されてなり、
前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部同士及び前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部と前記半導体チップとが、それぞれ複数の層間接続体で電気的に接続されてなることを特徴とする、半導体パッケージ内蔵配線板に関する。
【００１１】
また、本発明は、
複数の第１の配線パターン間それぞれに複数の第１の絶縁部材を位置させる工程と、
前記複数の第１の絶縁部材の少なくとも一つの中に、半導体パッケージを構成する半導体チップの、前記複数の第１の配線パターンの一つに対する接続面と相対する非接続面側に位置する前記半導体パッケージの主面が、前記複数の第１の配線パターンの他の一つと熱的に接続されるようにして、前記半導体パッケージを埋設する工程と、
前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部同士及び前記複数の第１の配線パターンの少なくとも一部と前記半導体チップとを、それぞれ複数の層間接続体で電気的に接続する工程と、
を具えることを特徴とする、半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法に関する。
【００１２】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を実施した。その結果、複数の配線パターン、これら配線パターン間それぞれに位置する複数の絶縁部材、及び前記複数の配線パターンを電気的に接続する複数の層間接続体からなる多層配線板の、前記複数の絶縁部材の少なくとも一つの中に埋設された半導体パッケージの、この半導体パッケージを構成する半導体チップの、一つの配線パターンに対する接続面と相対する非接続面側に位置する主面を、前記複数の配線パターンの他の一つに対して熱的に接続することによって、前記半導体チップからの発熱を、前記配線パターン及び前記層間接続体を介して配線基板の表面に熱伝導できることを見出した。
【００１３】
したがって、前記半導体パッケージ内蔵後の半導体が発する熱を効果的に基板表面に熱伝導させることができ、半導体の動作安定性を高めることが可能となる。
【００１４】
なお、本発明における“半導体パッケージの主面を複数の配線パターンの一つに対して熱的に接続する”とは、前記主面と前記一つの配線パターンとの間において、温度の高い方から温度の低い方に熱輸送が行われることを意味している。
【００１５】
また、“半導体チップの非接続面”とは、例えば、上述のように、半導体チップと配線パターンとを層間接続体で電気的に接続するような、いわゆるフリップチップボンディングの場合は、このような電気的接続を行う面と相対向する反対側の面を意味し、ワイヤーボンディングの場合は、ワイヤーボンディング面側の面を意味するものである。
【００１６】
また、上述した熱的接続は、例えば、上記半導体パッケージの上記主面を配線パターンに直接接触させてもよいが、この場合は、半導体パッケージの、配線板内での固定及び封止が不十分となる。したがって、半導体パッケージの主面と配線パターンとは熱伝導性に優れたフィルム又はペーストを介して熱的に接続することが好ましい。なお、これらフィルム、ペーストの具体例については、実施の形態において詳述する。
【００１７】
また、パッケージ化する際に樹脂封止した半導体チップの上面を例えばグラインダー等で露出させた後、当該露出部を上記フィルム又はペーストを介して熱的に接続することもできる。この場合、半導体チップと接続すべき配線パターンとの間には封止樹脂が存在しないので、半導体パッケージの配線パターンに対する熱的接続の効率が増大するようになる。
【００１８】
なお、一般に、前記半導体パッケージを支持基板に接続する際にははんだ材が用いられるが、その際には約２５０℃程度まで温度を上げてはんだ材をリフローさせる必要がある。これに対して、上記フィルムやペーストを用いた場合は、約１５０℃程度で硬化させることができ、上述した接合を行なうことができる。
【００１９】
すなわち、従来のはんだ材を用いた場合と上記フィルム、ペーストを用いた場合とでは、半導体パッケージ接続の具体的な方法は異なるが、接続に際して要求される温度が、従来のようにはんだを用いた場合に比較して約１００℃程度低くなる。したがって、半導体パッケージ内蔵配線板を製造する時点においても、本発明においては、半導体パッケージの接続の際に前記半導体パッケージに負荷される熱エネルギーを低減することができるようになる。
【００２０】
結果として、半導体パッケージ内蔵配線板の使用時における発熱のみならず、前記半導体パッケージ内蔵配線板の製造時における熱負荷をも抑制することができ、これらの相乗効果によって、特に前記半導体パッケージが薄い場合に著しく発生する内部応力が低減し、接続部にかかる応力が軽減されることで内蔵した半導体の構造的信頼性を高めることが可能となる。
【００２１】
なお、本発明の製造方法は、上述した工程を含む任意の方法で実施することができる。一例として、以下に示すよう製造方法を挙げることができる。
【００２２】
すなわち、
第１の絶縁部材の両面に一対の第１の配線パターンが形成されてなる第１の両面基板上に、半導体パッケージを構成する半導体チップの、前記一対の第１の配線パターンの一方に対する接続面と相対する非接続面側に位置する前記半導体パッケージの主面が、前記一対の第１の配線パターンの他方と熱的に接続し、半導体パッケージ搭載配線層を形成する工程と、
少なくとも一対の第２の配線パターン及びこの第２の配線パターン間に位置する第２の絶縁部材からなり、前記少なくとも一対の第２の配線パターン間が第１の層間接続体で電気的に接続されてなる中間配線層を形成する工程と、
少なくとも一対の第３の配線パターン及びこの第３の配線パターン間に位置する第３の絶縁部材からなり、前記少なくとも一対の第３の配線パターン間が第２の層間接続体で電気的に接続されてなる外部配線層を形成する工程と、
前記半導体パッケージ搭載配線層の両側に前記中間配線層を配置し、前記半導体パッケージ搭載配線層の上側に、前記半導体チップと電気的に接続するようにして前記外部配線層を配置するとともに、前記半導体パッケージ搭載配線層、前記中間配線層及び前記外部配線層を押圧する工程と、
を具えることを特徴とする、半導体パッケージ内蔵配線板の製造方法である。
【００２３】
なお、本発明のように、多層配線板に半導体チップを直接内蔵させる代わりに半導体パッケージを内蔵させることによる利点は、例えば、半導体チップが不良である場合、前記半導体チップを多層配線板に直接内蔵させる場合は、内蔵させた後にしか前記半導体チップが不良であることを認識できないが、前記半導体チップを予めパッケージ化した場合は、このパッケージの段階で前記半導体チップが不良であることを認識できる。
【００２４】
この結果、パッケージの段階で半導体チップが不良であることが認識できれば、あえて多層配線板に内蔵する必要がないので、半導体パッケージは不良品として扱われることになるが、半導体パッケージ内蔵配線板の不良品の度合いが減少する。したがって、半導体パッケージ内蔵配線板の歩留まりが向上し、製造コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上、本発明によれば、絶縁部材中に半導体パッケージが埋設されてなる半導体パッケージ内蔵配線板において、前記半導体パッケージからの発熱を効果的に発散させ、前記半導体パッケージの発熱に起因した諸問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の半導体パッケージ内蔵配線板の一例を示す断面構成図である。
【図２】本発明の半導体パッケージ内蔵配線板の他の例を示す断面構成図である。
【図３】本発明の半導体パッケージ内蔵配線板のその他の例を示す断面構成図である。
【図４】図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板の製造工程を示す図である。
【図５】同じく、図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板の製造工程を示す図である。
【図６】同じく、図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板の製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の具体的特徴について、発明を実施するための形態に基づいて説明する。
【００２８】
（半導体パッケージ内蔵配線板）
図１は、本発明の半導体パッケージ内蔵配線板の一例を示す断面構成図である。図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板１０は、下側から順に第１の配線パターン１１１、第２の配線パターン１１２、第３の配線パターン１１３、第４の配線パターン１１４、第５の配線パターン１１５、第６の配線パターン１１６、第７の配線パターン１１７及び第８の配線パターン１１８を有している。第１の配線パターン１１１は、配線板１０の下方に露出しているとともに、第８の配線パターン１１８は、配線板１０の上方に露出している。また、これらの配線パターン１１１から１１８は互いに略平行に配置されている。
【００２９】
また、第１の配線パターン１１１から第８の配線パターン１１８における隣接する配線パターン間には、第１の絶縁部材１２１から第７の絶縁部材１２７がそれぞれ存在している。
【００３０】
具体的には、第１の配線パターン１１１及び第２の配線パターン１１２間には第１の絶縁部材１２１が存在し、第２の配線パターン１１２及び第３の配線パターン１１３間には第２の絶縁部材１２２が存在し、第３の配線パターン１１３及び第４の配線パターン１１４間には第３の絶縁部材１２３が存在している。さらに、第４の配線パターン１１４及び第５の配線パターン１１５間には第４の絶縁部材１２４が存在し、第５の配線パターン１１５及び第６の配線パターン１１６間には第５の絶縁部材１２５が存在し、第６の配線パターン１１６及び第７の配線パターン１１７間には第６の絶縁部材１２６が存在し、第７の配線パターン１１７及び第８の配線パターン１１８間には第７の絶縁部材１２７が存在している。
【００３１】
さらに、第１の配線パターン１１１から第８の配線パターン１１８における隣接する配線パターン間は、第１の層間接続体１３１から第７の層間接続体１３７によって互いに電気的に接続されている。
【００３２】
具体的には、第１の配線パターン１１１及び第２の配線パターン１１２間は第１の層間接続体１３１によって電気的に接続され、第２の配線パターン１１２及び第３の配線パターン１１３間は第２の層間接続体１３２によって電気的に接続され、第３の配線パターン１１３及び第４の配線パターン１１４間は第３の層間接続体１３３によって電気的に接続されている。さらに、第４の配線パターン１１４及び第５の配線パターン１１５間は第４の層間接続体１３４によって電気的に接続され、第５の配線パターン１１５及び第６の配線パターン１１６間は第５の層間接続体１３５によって電気的に接続され、第６の配線パターン１１６及び第７の配線パターン１１７間は第６の層間接続体１３６で電気的に接続され、第７の配線パターン１１７及び第８の配線パターン１１８間は第７の層間接続体１３７によって電気的に接続されている。
【００３３】
これによって、図１に示す配線板１０は、いわゆる８層構造の多層配線板を構成している。但し、層数は必要に応じて任意に決定することができる。
【００３４】
なお、図１においては、第１の絶縁部材１２１から第７の絶縁部材１２７を識別可能に記載しているが、実際には互いに融着しているので、これら絶縁部材の識別は困難である。本実施形態では、本発明の特徴を明確にすべく、便宜上、これら絶縁部材を識別可能に記載している。
【００３５】
本実施形態において、第１の配線パターン１１１〜第８の配線パターン１１８は請求項１における“複数の第１の配線パターン”に相当し、第１の絶縁部材１２１〜第７の配線パターン１２７は請求項１における“複数の第１の絶縁部材”に相当する。
【００３６】
また、図１に示す配線板１０の、第２の絶縁部材１２２から第５の絶縁部材１２５に亘って半導体パッケージ２０が埋設されている。
【００３７】
半導体パッケージ２０は、半導体チップ２１がＡｕバンプ２２を介して、パッケージを構成する支持基板である両面基板２３に対してフリップチップ接合されており、半導体チップ２１と両面基板２３との間にアンダーフィル樹脂２４が注入されるとともに、封止樹脂２５によって封止されている。なお、両面基板２３は、請求項６における第２の両面基板に相当する。また、Ａｕバンプに代えて、はんだ材（Ｃ４接続の場合）や金属ポスト（例えばＣｕポスト）などを用いることもできる。
【００３８】
両面基板２３は、絶縁部材２２１の両面に一対の配線パターン２１１及び２１２が形成されてなる。図から明らかなように、本実施形態では、両面基板２３の配線パターン２１１に対して半導体チップ２１がフリップチップ接合されている。配線パターン２１１及び２１２間は層間接続体２３５で電気的に接続され、配線パターン２１２及び第７の配線パターン１１７間は層間接続体２３６で電気的に接続されている。これによって、半導体チップ２１は、配線板１０における総ての配線パターンと電気的に接合され、所定の外部回路によって電気的に制御可能となるとともに、半導体チップ２１で生成された電気信号を外部に取り出せるようになっている。
【００３９】
また、図１から明らかなように、半導体パッケージ２０の、半導体チップ２１の非接続面側に位置する主面２０Ａを、熱伝導性のフィルム又はペースト３０によって第２の配線パターン１１２に対して接続するようにしている。したがって、半導体パッケージ２０からの発熱を、熱伝導性のフィルム又はペースト３０、第２の配線パターン１１２、第１の配線パターン１１１及び層間接続体１３１を介して外部に放熱することができる。したがって、半導体チップ２１が発する熱は熱伝導性のフィルム又はペースト３０を経由して基板内層の金属部と直接接続する構造の提供が可能となり、発熱量が大きい半導体部品を内蔵した時にも、基板表面へ効果的に熱を伝導させることが可能となる。
【００４０】
なお、第１の絶縁部材１２１の両面に第２の配線パターン１１２及び第１の配線パターン１１１が形成されてなる両面基板は、半導体パッケージ２０に対する支持基板１１として機能する。なお、この両面基板は、請求項５における第１の両面基板に相当する。
【００４１】
さらに、半導体パッケージ２０を第２の配線パターン１１２に接続する際にはんだ材を用いていないので、約２５０℃の高温ではんだ材をリフローさせる必要がなく、熱伝導性のフィルム又はペースト３０を約１５０℃程度で硬化させることによって上述した接合を行なうことができる。したがって、はんだ材を用いた場合に比較して、本実施例で示すように熱伝導性のフィルム又はペースト３０を用いた場合では、接続に際して要求される温度が約１００℃程度低くなる。したがって、半導体パッケージ内蔵配線板１０を製造する時点においても、半導体パッケージ２０の接続の際に半導体パッケージ２０に負荷される熱エネルギーを低減することができるようになる。
【００４２】
このような実装過程にある半導体パッケージが高温の状態に晒されると、反りが発生して実装歩留りを劣化させてしまうという問題があるが、本態様では上述のように実装温度が低いので、反りによる実装歩留りを低下させることがない。また、上述のようにして実装を完了した後も、接続部において応力が残留し、信頼性を劣化させてしまうという問題を回避することができる。
【００４３】
なお、上述した熱伝導性のフィルム又はペーストは、例えば樹脂中に高熱伝導性のフィラーを分散含有させることによって得ることができる。樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂などを挙げることができる。フィラーとしては、シリカ、アルミナ、酸化モリブデン、酸化錫、酸化インジウム、酸化マンガンなどの酸化物に加えて、窒化アルミニウム、窒化ボロン、窒化シリコンなどの窒化物などのセラミックフィラー、又は金、銀、銅、カーボン、ニッケル、銀―銅合金（固溶体）、銀−カーボン固溶体などを挙げることができる。
【００４４】
なお、図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板１０においては、総ての層間接続体が、該当する絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記絶縁部材の厚さ方向で変化するようになっている。これは、以下に説明するように、図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板１０をＢ２ｉｔ（ビー・スクエア・イット：登録商標）を利用して製造したことに起因する。
【００４５】
図２は、本発明の半導体パッケージ内蔵配線板の他の例を示す断面構成図である。図２に示す半導体パッケージ内蔵配線板４０は、配線パターンの数が６（第１の配線パターン１１１から第６の配線パターン１１６）であって６層構造の多層配線板を構成し、第３の配線パターン１１３と第４の配線パターン１１４とが、第３の絶縁部材１２３を貫通するようにして形成された金属導体１４３で電気的に接続されている点を除き、基本的な構造は図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板１０と同様である。
【００４６】
なお、図２から明らかなように、類似あるいは同一の構成要素については同一の参照数字を用いて表している。
【００４７】
図２に示す場合においても、半導体パッケージ２０の、半導体チップ２１の非接続面側に位置する主面２０Ａを、熱伝導性のフィルム又はペースト３０によって第２の配線パターン１１２（を含む支持基板）に対して接続するようにしている。したがって、半導体パッケージ２０からの発熱を、熱伝導性のフィルム又はペースト３０、第２の配線パターン１１２、第１の配線パターン１１１及び層間接続体１３１を介して外部に放熱することができる。したがって、半導体パッケージ２０の発熱による自身の反り、さらには半導体パッケージの反りに起因した半導体パッケージ内蔵配線板４０自体の反りを低減し、抑制することができる。
【００４８】
さらに、半導体パッケージ２０を第２の配線パターン１１２に接続する際にはんだ材を用いていないので、約２５０℃の高温ではんだ材をリフローさせる必要がなく、熱伝導性のフィルム又はペースト３０を約１５０℃程度で硬化させることによって上述した接合を行なうことができる。したがって、はんだ材を用いた場合に比較して、本実施形態で示すように熱伝導性のフィルム又はペースト３０を用いた場合では、接続に際して要求される温度が約１００℃程度低くなる。したがって、半導体パッケージ内蔵配線板４０を製造する時点においても、半導体パッケージ２０の接続の際に半導体パッケージ２０に負荷される熱エネルギーを低減することができるようになる。
【００４９】
結果として、実装過程にある半導体パッケージが高温の状態に晒されることがなく、これに起因した反りの発生を抑制して実装歩留りを向上させることができ、さらに接続部において応力が残留することがないので、信頼性を劣化させてしまうという問題がない。
【００５０】
本実施形態では、第１の配線パターン１１１〜第６の配線パターン１１６は請求項１における“複数の第１の配線パターン”に相当し、第１の絶縁部材１２１〜第５の絶縁部材１２５は請求項１における“複数の第１の絶縁部材”に相当する。
【００５１】
なお、図２に示す半導体パッケージ内蔵配線板４０においては、層間接続体（金属導体）１４３が、第３の絶縁部材１２３の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が第３の絶縁部材１２３の厚さ方向で一定となっている。
【００５２】
図３は、本発明の半導体パッケージ内蔵配線板のその他の例を示す断面構成図である。図３に示す半導体パッケージ内蔵配線板５０は、熱伝導性のフィルム又はペースト３０の下方における、第１の配線パターン１１１及び第２の配線パターン１１２間において追加の層間接続体１５１が設けられている点を除き、基本的な構造は図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板１０と同様である。
【００５３】
なお、図３から明らかなように、類似あるいは同一の構成要素については同一の参照数字を用いて表している。
【００５４】
図３に示す場合においても、半導体パッケージ２０の、半導体チップ２１の非接続面側に位置する主面２０Ａを、熱伝導性のフィルム又はペースト３０によって第２の配線パターン１１２（を含む支持基板）に対して接続するようにしている。さらに、熱伝導性のフィルム又はペースト３０の下方、すなわち半導体パッケージ２０が熱的に接続されてなる第２の配線パターン１１２の下方における、第１の配線パターン１１１及び第２の配線パターン１１２間において追加のバンプ１５１が設けられている。
【００５５】
したがって、半導体パッケージ２０からの発熱を、熱伝導性のフィルム又はペースト３０、第２の配線パターン１１２、第１の配線パターン１１１、層間接続体１３１及び追加の層間接続体１５１を介して外部に放熱することができる。この結果、半導体パッケージ２０の発熱による自身の反り、さらには半導体パッケージの反りに起因した半導体パッケージ内蔵配線板５０自体の反りを低減し、抑制することができる。また、図１に示す場合に比較して、本態様の半導体パッケージ内蔵配線板５０は、追加の層間接続体１５１が設けられているので、上述した作用効果を顕著に発現することができる。
【００５６】
また、上述したように、熱伝導性のフィルム又はペースト３０は約１５０℃程度で硬化させることによって上述した接合を行なうことができるので、はんだ材を用いた場合に比較して、接続に際して要求される温度が約１００℃程度低くなり、半導体パッケージ内蔵配線板５０を製造する時点においても、半導体パッケージ２０の接続の際に半導体パッケージ２０に負荷される熱エネルギーを低減することができるようになる。
【００５７】
結果として、実装過程にある半導体パッケージが高温の状態に晒されることがなく、これに起因した反りの発生を抑制して実装歩留りを向上させることができ、さらに接続部において応力が残留することがないので、信頼性を劣化させてしまうという問題がない。
【００５８】
なお、図３に示す半導体パッケージ内蔵配線板５０においては、追加の層間接続体１５１は、その他、第１の層間接続体と同様の構成を採っているが、必要に応じて、図２に示すような、第３の絶縁部材１２３の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が第３の絶縁部材１２３の厚さ方向で一定となるような構成を採ることもできる。
【００５９】
また、図３に示す態様は図２に示す態様と結合させることができ、図２に示すような構成の半導体パッケージ内蔵配線板４０において、第１の層間接続体１１１及び第２の層間接続体１１２間に追加の層間接続体１５１を形成することもできる。
【００６０】
（半導体パッケージ基板の製造方法）
次に  図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板１０の製造方法について簡単に説明する。図４〜６は、前記製造方法における工程図である。
【００６１】
最初に、図４に示すように、支持基板１１上に、半導体パッケージ２０の、導体チップ２１の非接続面側に位置する主面２０Ａを熱伝導性のフィルム又はペースト３０で熱的な接続搭載を行い、半導体パッケージ搭載配線層１２を形成する。なお、支持基板１１は、上述したように、第１の絶縁部材１２１の両面に第２の配線パターン１１２及び第１の配線パターン１１１が形成されてなる両面基板であって、本実施形態では、支持基板１１の、第２の配線パターン１１２に対して半導体パッケージ２０が接続される。
【００６２】
なお、支持基板（両面基板）１１は、上述したようにＢ２ｉｔによって形成する。具体的には、金属（例えば銅）箔上に例えばスクリーン印刷により、導電性材料からなる円錐状のバンプを形成し、次いで、前記バンプが貫通するようにして絶縁層を形成する。次いで、前記絶縁層上に金属（例えば銅）箔を配置し、その後、加熱加圧プレスを実施して前記絶縁層を硬化して得る。この場合、硬化後の絶縁層が第１の絶縁部材１２１を構成し、両面に形成された金属箔が第１の配線パターン１１１及び第２の配線パターン１１２を構成する。
【００６３】
次いで、図５に示すように、同じくＢ２ｉｔによって形成した、第３の配線パターン１１３から第６の配線パターン１１６、これら配線パターン間等に存在する第２の絶縁部材１２２から第４の絶縁部材１２４、及び第３の配線パターン１１３から第６の配線パターン１１６等を電気的に接続する第２の層間接続体１３２から第５の層間接続体１３５を含む一対の中間配線層１３を形成する。
【００６４】
同様に、Ｂ２ｉｔによって形成した、第７の配線パターン１１７から第８の配線パターン１１８、第６の絶縁部材１２６から第７の絶縁部材１２７、及び第７の配線パターン１１７及び第８の配線パターン１１８等を電気的に接続する第６の層間接続体１３６から第７の層間接続体１３７を含む外部配線層１４を形成する。
【００６５】
次いで、半導体パッケージ搭載配線層１２の両側に中間配線層１３を配置し、半導体パッケージ搭載配線層１２の上側に、半導体チップ２１と第６の層間接続体１３６とが電気的に接続するようにして外部配線層１４を配置するとともに、これら配線層を加熱した状態で押圧し、図６に示すような、半導体パッケージ内蔵配線板１０の中間体を得る。その後、外形加工等を施すことによって、図１に示す半導体パッケージ内蔵配線板１０を得る。
【００６６】
なお、図２に示す半導体パッケージ内蔵配線板４０を製造するに際しても、中間配線層１３を形成する際に、第３の絶縁部材１２３においてＢ２ｉｔによって層間接続体を形成する代わりに、レーザ光照射によってビアホールを形成した後、ビアフィルメッキを実施して金属導体１４３を形成する点で相違し、その他の工程について上記同様である。
【００６７】
また、図３に示す半導体パッケージ内蔵配線板５０を製造するに際しても、追加の層間接続体１５１を第１の層間接続体１３１と同時に形成する点を除き、その他の工程については上記同様である。
【００６８】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
【００６９】
例えば、上記具体例では、半導体パッケージ２０は、半導体チップ２１をＡｕバンプ２２を介して、パッケージを構成する支持基板である両面基板２３に対してフリップチップ接合しているが、ワイヤーボンディングによって接合することもできる。なお、上述したように、Ａｕバンプに代えて、はんだ材（Ｃ４接続の場合）や金属ポスト（例えばＣｕポスト）などを用いることもできる。
【００７０】
また、特に図示しないものの、半導体チップ２２の上面に位置する封止樹脂２５を例えばグラインダー等で露出させた後、当該露出部を熱伝導性のフィルム又はペースト３０を介して熱的に接続することもできる。この場合、半導体チップ２１と接続すべき配線パターンとの間には封止樹脂２５が存在しないので、半導体パッケージの配線パターンに対する熱的接続の効率が増大するようになる。
【符号の説明】
【００７１】
１０、４０、５０  半導体パッケージ内蔵配線板
１１  （半導体パッケージに対する）支持基板
１２  半導体パッケージ搭載配線層
１３  中間配線層
１４  外部配線層
２０  半導体パッケージ
２１  半導体チップ
２２  Ａｕバンプ
２３  （半導体パッケージを構成する）支持基板
２４  アンダーフィル樹脂
２５  封止樹脂
３０  熱伝導性のフィルム又はペースト
１５１  追加の層間接続体
【図１】
0005459134.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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