(57)【要約】    【課題】  配線板に反りの生じ難い多数個取り基板を提供する。    【解決手段】  ユニット部１０Ｇ１、１０Ｇ２、１０Ｇ３、１０Ｇ４の四方のそれぞれに対応する位置にスリット９０ＨＵ、９０ＨＤ、９０Ｖ１、９０Ｖ２が形成されているため、リフローの際にフレーム９６の熱膨張による応力が加わらず、配線板１０で反りが生じ難い。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を内蔵して成る複数の配線板がマトリクス状に配置されて成るユニット部と、
前記ユニット部の外周に形成されるフレーム部と、を有する多数個取り基板であって、
前記フレーム部には、前記ユニット部の四方のそれぞれに対応する位置にスリットが形成されている。
【請求項２】
請求項１に記載の多数個取り基板であって、
前記ユニット部の四方のそれぞれに形成されるスリットの長さは、対応する前記ユニット部の４辺のそれぞれの長さよりも長い。
【請求項３】
請求項１に記載の多層プリント配線板であって、
前記ユニット部は複数形成され、
前記スリットは、隣接するユニット部間に形成されている。
【請求項４】
請求項３に記載の多層プリント配線板であって、
前記スリットは、前記隣接するユニット部間に２本形成されている。
【請求項５】
請求項３に記載の多層プリント配線板であって、
前記ユニット部は複数横方向に配置され、
前記隣接するユニット部間に横方向に形成されている前記スリットは、ユニット部とユニット部との中央位置に形成され、
前記ユニット部の縦方向に形成されるスリットの該ユニットとの距離は、ユニット部とユニット部との中央位置に形成される前記スリットと前記横方向のユニットと等距離である。
【請求項６】
請求項１に記載の多層プリント配線板であって、
前記スリットは複数に分割されている。
【請求項７】
請求項１に記載の多層プリント配線板であって、
前記ユニット部と前記スリットとの間の距離は、前記スリットと前記フレーム部外枠との距離よりも小さい。
【請求項８】
請求項１に記載の多層プリント配線板であって、
前記スリットの幅は０．０１mm以上、１０mm以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を内蔵した配線板を複数個同時に加工するための多数個取り基板に関し、特に配線板をマトリクス状に配置したユニット部をフレーム（外枠）で支持する多数個取り基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファインピッチ化と共に信頼性向上を図るために、パッケージ基板上にＩＣチップを実装するのでは無く、プリント配線板内にＩＣチップを内蔵することが求められている。特許文献１には、反りを防止するためにフレーム部にスリットを形成した多数個取り基板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８９８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の多数個取り基板では、配線板に半導体素子を内蔵させた場合、半導体素子の収容されているエリアと、半導体素子の外側のエリアとの境界部において、半導体素子と配線板を構成する樹脂との熱収縮量差から、半導体素子の収容されているエリアが上下方向に押し出される力が加わり、配線板が反り易い。
【０００５】
更に、半導体素子を内蔵させた複数の配線板から成るユニット部をフレーム部（外枠）に保持させるために、リフローの際にフレーム部が熱膨張し、配線板が該フレーム部から圧縮応力を受け、半導体素子が反り難いため、半導体素子の外側部分で配線板が反り易くなる。
【０００６】
サイズの大きい半導体素子を内蔵した場合、多数個取り基板の剛性が高くなり過ぎて、部品を内蔵しない通常の配線板と同じ製造ラインでの製造が難しくなる懸念がある。
【０００７】
本発明の目的は、半導体素子を内蔵させた配線板に反りの生じ難い多数個取り基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、半導体素子を内蔵して成る複数の配線板がマトリクス状に配置されて成るユニット部と、
前記ユニット部の外周に形成されるフレーム部と、を有する多数個取り基板である。そして、前記フレーム部には、前記ユニット部の四方のそれぞれに対応する位置にスリットが形成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明の多数個取り基板では、ユニット部の四方のそれぞれに対応する位置にスリットが形成されているため、リフローの際にフレーム部の熱膨張による応力が加わらず、配線板に反りが生じない。更に、半導体素子の収容されているエリアと、半導体素子の外側のエリアとの境界部において、半導体素子と配線板を構成する樹脂との熱収縮量差から、半導体素子の収容されているエリアが上下方向に押し出される力が加わった際にも、ユニット部の四方のそれぞれに対応する位置にスリットが形成されているため、応力が配線板の外側に逃げ易く、配線板に反りが生じ難い。サイズの大きい半導体素子を内蔵しする多数個取り基板でも、スリットにより剛性が下がり、部品を内蔵しない通常の配線板と同じ製造ラインで容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る多数個取り基板の平面図。
【図２】第１実施形態の配線板の断面図。
【図３】第１実施形態の多数個取り基板の製造方法を示す工程図。
【図４】第１実施形態の多数個取り基板の製造方法を示す工程図。
【図５】第１実施形態の多数個取り基板の製造方法を示す工程図。
【図６】第１実施形態の多数個取り基板の製造方法を示す工程図。
【図７】第２実施形態に係る多数個取り基板の平面図。
【図８】第３実施形態に係る多数個取り基板の平面図。
【図９】第４実施形態に係る多数個取り基板の平面図。
【図１０】第５実施形態に係る多数個取り基板の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に係る多数個取り基板が図１に示される。
多数個取り基板１００は、マトリクス状に４×５個配列された配線板１０から成る４個のユニット部１０Ｇ１、１０Ｇ２、１０Ｇ３、１０Ｇ４と、該横方向に４個並べられたユニット部１０Ｇ１、１０Ｇ２、１０Ｇ３、１０Ｇ４を保持するフレーム９６とから成る。フレーム９６には、矩形のユニット部１０Ｇ１、、１０Ｇ２、１０Ｇ３、１０Ｇ４の上側の側壁１０ＨＵに対応してスリット９０ＨＵが、ユニット部１０Ｇ１の下側の側壁１０ＨＤに対応してスリット９０ＨＤが設けられている。また、フレーム９６に、ユニット部１０Ｇ１の左側の側壁１０ＶＬに対応してスリット９０Ｖ１が、ユニット部１０Ｇ４の右側の側壁１０ＶＲに対応してスリット９０Ｖ１が設けられている。ユニット部１０Ｇ１、１０Ｇ２、１０Ｇ３の右側の側壁１０ＶＲに対応すると共にユニット部１０Ｇ２、１０Ｇ３、１０Ｇ４の左側の側壁１０ＶＬに対応してスリット９０Ｖ２が設けられている。
【００１２】
スリット９０ＨＵ、９０ＨＤ、９０Ｖ１、９０Ｖ２の幅ｗ１は同一であり、０．０１mm以上、１０mm以下である。スリット９０ＨＵ、９０ＨＤの長さは、ユニット部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の横方向の幅よりも長い。スリット９０Ｖ１、９０Ｖ２の長さは、ユニット部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の縦方向の高さよりも長い。ユニット部１０Ｇ１の上側の側壁１０ＨＵとスリット９０ＨＵとの間隔ｃ２は１mmで、該スリット９０ＨＵと多数個取り基板の外縁までの間隔ｓ２は３mmである。ユニット部１０Ｇ１の下側の側壁１０ＨＤとスリット９０ＨＤとの間隔、該スリット９０ＨＤと多数個取り基板の外縁までの間隔も同様で、ユニット部１０２〜１０Ｇ４に置いても同様である。ユニット部１０Ｇ１の左側の側壁１０ＶＬとスリット９０Ｖ１との間隔ｃ１は１mmで、該スリット９０Ｖ１と多数個取り基板の外縁までの間隔ｓ１は３mmである。ユニット部１０Ｇ４の右側に置いても同様である。ユニット部１０Ｇ１の右側の側壁１０ＶＲとスリット９０Ｖ２との間の間隔ｃ３と、ユニット部１０Ｇ２の左側の側壁１０ＶＬとスリット９０Ｖ２との間隔ｃ４も同様に１mmである。ユニット部１０Ｇ２とユニット部１０Ｇ２との間のスリット９０Ｖ２、ユニット部１０Ｇ３とユニット部１０Ｇ４との間のスリット９０Ｖ２も同様である。即ち、ユニット部の各側壁と対応するスリットとの間隔は１mmで均一で、スリットと多数個取り基板の外縁との間隔は３mmである。ユニット部の各側壁と対応するスリットとの間隔が均一であることが、ユニット部の各配線板１０に加わる４方からの応力を均一にするために望ましい。ユニット部の各側壁と対応するスリットとの間隔よりもスリットと多数個取り基板の外縁との間隔の方が長い方が望ましい。フレームに強度を持たせ、ユニットを支持するためである。
【００１３】
図１中のＸ１−Ｘ１断面が図２に示される。配線板１０は、第１面（Ｆ）とその第１面と反対側の第２面（Ｓ）を備える絶縁性基材３０を備える。絶縁性基材３０には貫通孔２０が設けられ、この貫通孔２０に半導体素子９８が収容されている。
【００１４】
絶縁性基材３０の第１面Ｆと半導体素子９８上とには、第１のビルドアップ層が形成されている。第１のビルドアップ層は、絶縁性基材３０の第１面Ｆと半導体素子９８とを覆うように形成されている絶縁層５０Ａと、その絶縁層５０Ａ上の導体層５８Ａとアライメントマーク７８とを備える。絶縁性基材３０の第２面Ｓと半導体素子９８上に第２のビルドアップ層が形成されている。第２のビルドアップ層は、絶縁性基材３０の第２面Ｓと半導体素子上に形成されている絶縁層５０Ｂと、その絶縁層５０Ｂ上の導体層５８Ｂとを備える。絶縁性基材３０と、絶縁層５０Ａ、絶縁層５０Ｂとを貫通する貫通孔３１が形成され、この貫通孔にめっき膜が充填されてなるスルーホール導体３６が形成されている。スルーホール導体の第１面側端部は、絶縁層５０Ａ上の導体層５８Ａと接続されている。スルーホール導体の第２面側端部は、絶縁層５０Ｂ上の導体層５８Ｂと接続されている。絶縁層５０Ｂには、半導体素子９８の接続端子１１２と接続するためのビア導体６０Ｂが形成され、ビア導体６０Ｂの第２面側端部は、絶縁層５０Ｂ上の導体層５８Ｂと接続されている。
【００１５】
第１ビルドアップ層上及び第２ビルドアップ層上には、開口７１を有するソルダーレジスト層７０が形成されている。ソルダーレジスト層７０の開口７１により露出されている導体層５８Ａ、５８Ｂはパッドとして機能する。パッド上にＮｉ／Ａｕ又はＮｉ／Ｐｄ／Ａｕなどの金属膜７２、７４が形成され、その金属膜上に半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄが形成されている。半田バンプ７６Ｕを介してＩＣチップが多数個取り基板に搭載される。ＩＣチップの搭載後、配線板１０が多数個取り基板から個片に切り分けられ、該配線板１０は、半田バンプ７６Ｄを介してマザーボードに搭載される。
【００１６】
第１実施形態の配線板１０では、半導体素子９８の収容されているエリアＥ１と、半導体素子の外側のエリアＥ２との境界部Ｐ１において、半導体素子と配線板を構成する樹脂との熱収縮量差から、半導体素子の収容されているエリアＥ１が上下方向に押し出される力が加わった際にも、ユニット部の４辺にスリットが設けられているため、応力が配線板の外側に逃げ易く、配線板に反りが生じ難い。
【００１７】
第１実施形態の多数個取り基板では、ユニット部１０Ｇ１、１０Ｇ２、１０Ｇ３、１０Ｇ４の四方のそれぞれに対応する位置にスリット９０ＨＵ、９０ＨＤ、９０Ｖ１、９０Ｖ２が形成されているため、リフローの際にフレーム９６の熱膨張による応力が加わらず、配線板１０において反りが生じ難い半導体素子が収容されているエリアＥ１の外側の反りの生じ易いエリアＥ２でも反りが生じない。
【００１８】
第１実施形態の配線板１０の製造方法が図３〜図６に示される。
（１）絶縁性基材３０ｚとその両面に銅箔３２が積層されている両面銅張積層板３０Ｚが出発材料である。絶縁性基材は第１面Ｆとその第１面と反対側の第２面Ｓを有する。銅箔３２の表面に図示されない黒化処理が施される（図３（Ａ））。
【００１９】
（２）銅箔３２がパターニングされ、絶縁性基材３０ｚの第１面Ｆにアライメントマーク３４が形成される。
【００２０】
（３）アライメントマーク３４を基準に位置合わせされ、レーザが照射され絶縁性基材３０ｚに貫通孔２０が形成される（図３（Ｃ））。
【００２１】
（４）絶縁性基材３０の第２面Ｓにテープ９４が貼られる。貫通孔２０はテープで塞がれる（図３（Ｄ））。テープ９４の例としてＰＥＴフィルムが挙げられる。
【００２２】
（５）貫通孔２０により露出するテープ９４上に半導体素子９８が、アライメントマーク３４で位置決めされて置かれる（図３（Ｅ））。
【００２３】
（６）絶縁性基材３０の第１面Ｆ上にＢ−ステージのプリプレグと銅箔４８とが積層される。加熱プレスによりプリプレグから樹脂が開口内にしみ出て、貫通孔２０が充填樹脂（樹脂充填剤）５０で充填され、同時に絶縁層５０Ａが形成される（図３（Ｆ））。貫通孔２０の内壁と半導体素子間の隙間が充填樹脂で満たされる。半導体素子が絶縁性基材に固定される。プリプレグの代わりに層間絶縁層用樹脂フィルムが積層されてもよい。プリプレグはガラスクロスなどの補強材を有するが層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムは補強材を有していない。両者ともガラス粒子などの無機粒子を含むことが好ましい。充填樹脂はシリカなどの無機粒子を含んでいる。
【００２４】
（７）テープ剥離後、プラズマ処理により半導体素子９８の電極１１２上の残滓が除去される（図４（Ａ））。
【００２５】
（８）絶縁性基材３０の第２面Ｓ上にＢ−ステージのプリプレグと銅箔４８とが積層される。絶縁性基材の第１面と第２面上のプリプレグが硬化される。絶縁性基材の第１面と第２面上に絶縁層（層間樹脂絶縁層）５０Ａ、５０Ｂが形成される（図４（Ｂ））。
【００２６】
（９）第２面側からＣＯ2ガスレーザにて絶縁層５０Ｂに半導体素子９８の電極１１２に至る接続ビア導体用の開口５１Ｂが形成される（図４（Ｃ））。
【００２７】
（１０）ＣＯ2レーザ又はドリルにより、絶縁層５０Ａ、絶縁性基材３０、絶縁層５０Ｂを貫通するスルーホール用の貫通孔３１が形成される（図４（Ｄ））。
【００２８】
（１１）無電解めっき処理により、ビア導体用の開口の内壁と銅箔上に無電解めっき膜４２が形成される（図４（Ｅ））。
【００２９】
（１２）無電解めっき膜４２上にめっきレジスト４４が形成される（図５（Ａ））。
【００３０】
（１３）次に、電解めっき処理により、めっきレジスト４４から露出する無電解めっき膜４２上に電解めっき膜４６が形成さ、スルーホール用の貫通孔３１内に電解めっき膜が充填される（図５（Ｂ））。
【００３１】
（１４）めっきレジスト４４が５％ＮａＯＨで除去される。その後、電解銅めっき膜から露出する無電解めっき膜４２および銅箔４８がエッチングにて除去され、銅箔４８と無電解めっき膜４２と電解めっき膜４６からなる導体層５８Ａ、５８Ｂ、アライメントマーク７８、ビア導体６０Ｂ、スルーホール導体３６が形成される（図５（Ｃ））。
【００３２】
（１５）絶縁層５０Ａ、絶縁層５０Ｂ上に開口７１を有するソルダーレジスト層７０が形成される（図５（Ｄ））。開口７１は導体層５８Ａ、５８Ｂを露出する。その部分はパッドとして機能する。
【００３３】
（１６）開口７１内のパッド上にニッケル層７２とニッケル層７２上の金層７４で形成される金属膜が形成される（図６（Ａ））。ニッケル−金層以外にニッケル−パラジウム−金層からなる金属膜が挙げられる。図２に示される配線板１０では、ビア導体６０Ｂを第２のビルドアップ層のみ有する。
【００３４】
（１７）ルーター加工又はレーザ加工でスリット９０Ｖ２、９０Ｖ１、９０ＨＵ、９０ＨＤが形成される（図６（Ｂ））。スリット９０Ｖ２、９０Ｖ１、９０ＨＵ、９０ＨＤの平面図は図１中に示される。ルーター加工の場合、スリット幅は０．５mm〜１mm程度であることが望ましい。レーザ加工の場合、スリット幅は０．０３mm〜０．２mm程度であることが望ましい。スリット幅は０．０１mm以上あれば機能を果たす。一方、スリット幅が１０mmを越えると、多数個取り基板の外寸が大きくなり、製造コストが嵩むので望ましく無い。
【００３５】
（１８）この後、第１のビルドアップ層のパッドに半田ボール７６ｕが搭載され、第２のビルドアップ層のパッドに半田ボール７６ｄが搭載される（図６（Ｃ））。
【００３６】
（１９）この後、リフローにより第１のビルドアップ層のパッドに半田バンプ７６Ｕが形成され、第２のビルドアップ層のパッドに半田バンプ７６Ｄが形成される（図６（Ｄ））。この際に、上述したように、ユニット部の外周にスリット９０Ｖ２、９０Ｖ１、９０ＨＵ、９０ＨＤが設けられているため、リフローの際にフレーム９６の熱膨張による応力が加わらず、配線板１０に反りが生じない。
【００３７】
半田バンプ７６Ｕを介してＩＣチップが配線板１０へ実装される（図示せず）。その後、多数個取り基板から配線板１０が個片に切り分けられる。半田バンプ７６Ｄを介して配線板１０がマザーボードに搭載される（図示せず）。
【００３８】
[第２実施形態]
図７は、第２実施形態に係る多数個取り基板１００を示す。
第２実施形態の多数個取り基板では、ユニット部１０Ｇ１、１０Ｇ２、１０Ｇ３、１０Ｇ４の四辺の外周に接するようにスリット９０が設けられている。また、第２実施形態では、ユニット部１０Ｇ１とユニット部１０Ｇ２との間、ユニット部１０Ｇ２とユニット部１０Ｇ３との間、ユニット部１０Ｇ３とユニット部１０Ｇ４との間に２本スリット９０が設けられている。第２実施形態では、多数個取り基板１００の大きさを小さくでき、配線板の個片への切り分けが容易である利点がある。
【００３９】
[第３実施形態]
図８は第３実施形態に係る多数個取り基板１００を示す。
第３実施形態の多数個取り基板では、スリット９０がそれぞれ２分割されている。第３実施形態では、多数個取り基板１００の剛性を保つことができる。
【００４０】
[第４実施形態]
図９は第４実施形態に係る多数個取り基板１００を示す。
第４実施形態では、ユニット部１０Ｇ１の右側の側壁１０ＶＲからユニット部１０Ｇ２の左側の側壁１０ＶＬまでスリット９０Ｖ２が設けられている。同様に、ユニット部１０Ｇ２の右側の側壁１０ＶＲからユニット部１０Ｇ３の左側の側壁１０ＶＬまでスリット９０Ｖ２が、ユニット部１０Ｇ３の右側の側壁１０ＶＲからユニット部１０Ｇ４の左側の側壁１０ＶＬまでスリット９０Ｖ２が設けられている。そして、ユニット部１０Ｇ１の左側の側壁１０ＶＬ、ユニット部１０Ｇ４の右側の側壁１０ＶＲに隣接するスリット９０Ｖ１、ユニット部の上側の側壁１０ＨＵに隣接するスリット９０ＨＵ、下側の側壁１０ＨＤに隣接するスリット９０ＨＤが、スリット９０Ｖ２と同形状に形成されている。第４実施形態では、各配線板１０に係る応力を最低に出来る。
【００４１】
[第５実施形態]
図１０は第５実施形態に多数個取り基板を示す。
第５実施形態の多層プリント配線板では、縦方向のスリット９０Ｖ１、９０Ｖ２の長さＬ１が、ユニット部の上側の側壁１０ＨＵに隣接するスリット９０ＨＵの外端から下側の側壁１０ＨＤに隣接するスリット９０ＨＤの外端までの距離Ｌ２より長くなるように形成されている。ユニット部に縦横個数の異なる４×５個の配線板１０が形成されているときに、第５実施形態の多数個取り基板では、各配線板１０に加わる縦方向の応力と、横方向の応力とを調整することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０  配線板
１０Ｇ１、１０Ｇ２、１０Ｇ３、１０Ｇ４  ユニット部
２０  貫通孔
３０  絶縁性基材
５０Ａ、５０Ｂ  絶縁層
５８Ａ、５８Ｂ  導体層
６０Ｂ  ビア導体
９０ＨＵ、９０ＨＤ、９０Ｖ１、９０Ｖ２  スリット
９６  フレーム
１００  多数個取り基板
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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