(57)【要約】  導電性材料のベース基板の一面にトレンチを形成する段階と、トレンチを樹脂によって充填する第一次充填段階と、第一次充填段階で充填された樹脂を半硬化させる第１硬化段階と、半硬化された樹脂上に追加して樹脂を充填する第二次充填段階と、樹脂を完全硬化させる第２硬化段階と、トレンチ外部に露出された樹脂を除去する段階と、ベース基板の他面を、トレンチを充填した樹脂の少なくとも一部が現れるようにエッチングする段階と、を含む半導体パッケージ基板の製造方法を開示する。
2019536270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料のベース基板の一面にトレンチを形成する段階と、
前記トレンチを樹脂によって充填する第一次充填段階と、
前記第一次充填段階で充填された樹脂を半硬化させる第１硬化段階と、
前記半硬化された樹脂上に追加して樹脂を充填する第二次充填段階と、
前記樹脂を完全硬化させる第２硬化段階と、
前記トレンチの外部に露出された樹脂を除去する段階と、
前記ベース基板の他面を、前記トレンチを充填した樹脂の少なくとも一部が現れるようにエッチングする段階と、を含む半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項２】
前記第２硬化段階の最高温度が、前記第１硬化段階の最高温度より高いことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項３】
前記第一次充填段階及び前記第二次充填段階が、スクリーンプリンティングコーティングによって充填され、
前記樹脂の粘度が、２，０００から１０，０００ＣＳＰの値を有することを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１硬化段階及び前記第２硬化段階が、赤外線ヒータによって遂行されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項５】
前記第１硬化段階が、６０℃から１３０℃の温度範囲内で遂行されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項６】
前記第２硬化段階が、６０℃から２５０℃の温度範囲内で遂行されることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項７】
前記第１硬化段階及び前記第２硬化段階において、経時的な温度プロファイルが、経時的に階段式に徐々に増大することを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項８】
前記第１硬化段階及び前記第２硬化段階が、樹脂を充填した後、前記ベース基板が地面に対して水平になるように維持しながら乾燥させる水平乾燥段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項９】
前記トレンチの内面を粗くする段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項１０】
前記ベース基板の少なくとも一部にメッキ層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項１１】
導電性材料のベース基板の一面にトレンチを形成する段階と、
前記トレンチを液状樹脂によって充填する第一次充填段階と、
前記第一次充填された樹脂を、６０℃から１３０℃の温度範囲内で、３０分から１時間の範囲内で半硬化させる第１硬化段階と、
前記半硬化された樹脂上に追加して樹脂を充填する第二次充填段階と、
前記樹脂を６０℃から２５０℃の温度範囲内で、１時間から２時間の範囲内で完全硬化させる第２硬化段階と、
前記トレンチの外部に露出された樹脂を除去する段階と、
前記ベース基板の他面を、前記トレンチを充填した樹脂の少なくとも一部が現れるようにエッチングする段階と、を含み、
前記第一次充填段階で充填された樹脂と、前記第二次充填段階で充填された樹脂が、同一物質であり、前記第一次充填段階で充填された樹脂の量が、前記第二次充填段階で充填された樹脂の量より多い、半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第一次充填段階及び前記第二次充填段階において、前記樹脂が、スクリーンプリンティングコーティングによって充填され、
前記樹脂の粘度が、２，０００から１０，０００ＣＳＰの値を有することを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項１３】
前記第１硬化段階及び前記第２硬化段階が、赤外線ヒータによって遂行されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項１４】
前記第１硬化段階及び前記第２硬化段階において、経時的な温度プロファイルが、経時的に階段式に徐々に増大することを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【請求項１５】
前記ベース基板にメッキ層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体パッケージ基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子は、半導体パッケージ基板にパッケージングされて使用されるが、そのようなパッケージングのために使用される半導体パッケージ基板は、微細回路パターン及び／またはＩ／Ｏ端子を有する。該半導体素子の高性能化及び／または高集積化、そして、それを利用した電子機器の小型化及び／または高性能化などが進むにつれ、半導体パッケージ基板の微細回路パターンなどは、その線幅がさらに狭くなり、複雑度も、やはり高くなっている。
【０００３】
既存の半導体パッケージ基板の製造時には、絶縁物質に銅箔（copper foil）がコーティングされたＣＣＬ（copper clad laminate）を利用して貫通ホールを形成し、貫通ホール内面をメッキし、上面銅箔と下面銅箔とを電気的に連結し、その後、上面銅箔と下面銅箔とを、それぞれフォトレジストを利用してパターニングするというような過程を介して製造した。しかし、そのような従来の半導体パッケージ基板の製造方法は、製造工程が複雑であり、精密度が低くなる。
【０００４】
近来には、製造工程の単純化などのために、伝導性ベース基板に絶縁性物質を充填することにより、半導体パッケージ基板を製造する方法が導入されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態は、工程が単純でありながらも、収率が向上された半導体パッケージ基板の製造方法を提供するものである。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されるものではなく、言及されていない他の課題は、本発明の記載から、当該分野において当業者に明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態は、導電性材料のベース基板の一面にトレンチ（trench）を形成する段階と、前記トレンチを樹脂によって充填する第一次充填段階と、前記第一次充填段階で充填された樹脂を半硬化させる第１硬化段階と、前記半硬化された樹脂上に追加して樹脂を充填する第二次充填段階と、前記樹脂を完全硬化させる第２硬化段階と、前記トレンチの外部に露出された樹脂を除去する段階と、前記ベース基板の他面を、前記トレンチを充填した樹脂の少なくとも一部が現れるようにエッチングする段階と、を含む半導体パッケージ基板の製造方法を開示する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態は、伝導性ベース基板に樹脂を充填するにおいて、２段階にわたって充填する方法を採用しており、半導体パッケージ基板に全体的に樹脂が均一に充填され、充填された樹脂内部のボイド（void）発生が最小化される。
【０００９】
ここで、そのような効果により、本発明の範囲が限定されるものではないということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の上面を概略的に示した平面図である。
【図２】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿って切り取った断面図である。
【図３】半導体チップが実装された半導体パッケージ基板を示した断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法によるフローチャートである。
【図５Ａ】本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図５Ｄ】本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図５Ｅ】本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図５Ｆ】本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図５Ｇ】本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図５Ｈ】本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図５Ｉ】本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図５Ｊ】本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法を順次に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態は、導電性材料のベース基板の一面にトレンチ（trench）を形成する段階と、前記トレンチを樹脂によって充填する第一次充填段階と、前記第一次充填段階で充填された樹脂を半硬化させる第１硬化段階と、前記半硬化された樹脂上に追加して樹脂を充填する第二次充填段階と、前記樹脂を完全硬化させる第２硬化段階と、前記トレンチ外部に露出された樹脂を除去する段階と、前記ベース基板の他面を、前記トレンチを充填した樹脂の少なくとも一部が現れるようにエッチングする段階と、を含む半導体パッケージ基板の製造方法を開示する。
【００１２】
一部実施形態において、前記第２硬化段階の最高温度は、前記第１硬化段階の最高温度よりも高い。
【００１３】
一部実施形態において、前記第一次充填段階及び前記第二次充填段階は、スクリーンプリンティングコーティングによって充填され、前記樹脂の粘度は、２，０００から１０，０００ＣＳＰ（centipoise）の間の値を有することができる。
【００１４】
一部実施形態において、前記第１硬化段階及び前記第２硬化段階は、赤外線ヒータ（ＩＲ heater）によっても遂行される。
【００１５】
一部実施形態において、前記第１硬化段階は、６０℃から１３０℃の間の温度範囲内でも遂行される。
【００１６】
一部実施形態において、前記第２硬化段階は、６０℃から２５０℃の間の温度範囲内でも遂行される。
【００１７】
一部実施形態において、前記第１硬化段階及び前記第２硬化段階において、経時的な温度プロファイルは、経時的に階段式に徐々に増大する。
【００１８】
一部実施形態において、前記第１硬化段階及び前記第２硬化段階は、樹脂を充填した後、前記ベース基板が地面に対して水平になるように維持しながら乾燥させる水平乾燥段階を含んでもよい。
【００１９】
一部実施形態において、前記トレンチの内面を粗くする段階をさらに含んでもよい。
【００２０】
一部実施形態において、前記ベース基板の少なくとも一部に、メッキ層を形成する段階をさらに含んでもよい。
【００２１】
本発明の他の実施形態は、導電性材料のベース基板の一面にトレンチを形成する段階と、前記トレンチを液状樹脂によって充填する第一次充填段階と、前記第一次充填された樹脂を、６０℃から１３０℃の温度範囲内で、３０分から１時間の範囲内で半硬化させる第１硬化段階と、前記半硬化された樹脂上に追加して樹脂を充填する第二次充填段階と、前記樹脂を６０℃から２５０℃の温度範囲内で、１時間から２時間の範囲内で完全硬化させる第２硬化段階と、前記トレンチ外部に露出された樹脂を除去する段階と、前記ベース基板の他面を、前記トレンチを充填した樹脂の少なくとも一部が現れるようにエッチングする段階と、を含み、前記第一次充填段階で充填された樹脂と、前記第二次充填段階で充填された樹脂は、同一物質であり、前記第一次充填段階で充填された樹脂の量が、前記第二次充填段階で充填された樹脂の量よりも多くなる。
【００２２】
一部の実施形態において、前記第一次充填段階及び前記第二次充填段階において、前記樹脂は、スクリーンプリンティングコーティングによって充填され、前記樹脂の粘度は、２，０００から１０，０００ＣＳＰの間の値を有することができる。
【００２３】
一部の実施形態において、前記第１硬化段階及び前記第２硬化段階は、赤外線ヒータによっても遂行される。
【００２４】
一部の実施形態において、前記第１硬化段階及び前記第２硬化段階において、経時的な温度プロファイルは、経時的に階段式に徐々に増大する。
【００２５】
一部の実施形態において、前記ベース基板にメッキ層を形成する段階をさらに含んでもよい。
【００２６】
前述のところ以外の他の側面、特徴は、以下の発明を実施するための具体的な内容、特許請求の範囲及び図面から明確になるであろう。
【００２７】
本実施形態は多様な変更を加えることができるが、特定の実施形態を図面に例示し、詳細な説明によって詳細に説明する。本実施形態の効果、特徴、及びそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述されている内容を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本実施形態は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、多様な形態によっても具現される。
【００２８】
以下、添付された図面を参照し、以下の実施形態について詳細に説明するが、図面を参照して説明するとき、同一であるか、あるいは対応する構成要素は、同一図面符号を付し、それに係わる重複説明は、省略する。
【００２９】
以下の実施形態において、第１、第２のような用語は、限定的な意味ではなく、１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的に使用された。
【００３０】
以下の実施形態において、単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。
【００３１】
以下の実施形態において、「含む」または「有する」というような用語は、明細書上に記載された特徴または構成要素が存在するということを意味するものであり、１以上の他の特徴または構成要素が付加される可能性を事前に排除するものではない。
【００３２】
以下の実施形態において、膜、領域、構成要素などの部分が、他の部分の上（または、上部）、または下（下部）にあるとするとき、他の部分の真上または真下にある場合だけではなく、その中間に、他の膜、領域、構成要素などが介在されている場合も含む。上下に係わる基準は、図面を基準に説明する。
【００３３】
図面においては、説明の便宜のために、構成要素がその大きさが誇張されていたり縮小されていたりする。例えば、図面に示された各構成の大きさ及び厚みは、説明の便宜のために任意に示されているので、以下の実施形態は、必ずしも図示されているところに限定されるものではない。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板１０の上面１００ａを概略的に示した平面図である。図２は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿って切り取った断面図である。
【００３５】
図１及び図２を参照すれば、本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板１０は、上面１００ａ及び下面１００ｂを具備し、導電性材料からなるベース基板１００に、絶縁性材料からなる樹脂１５０が充填されており、上面１００ａには、ダイパッド１３０及びリード１１０が具備される。
【００３６】
ここで、ベース基板１００の上面１００ａとは、半導体パッケージ基板１０を使用して半導体パッケージを製造したとき、半導体チップが具備される方を指し、下面１００ｂは、相対的に、上面１００ａの反対側面を指す。
【００３７】
ベース基板１００は、導電性材料からなり、平板形状を有することができる。例えば、ベース基板１００は、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ・Ｆｅ−Ｎｉ−ＣｏのようなＦｅ合金；Ｃｕ、Ｃｕ−Ｓｎ・Ｃｕ−Ｚｒ・Ｃｕ−Ｆｅ・Ｃｕ−ＺｎのようなＣｕ合金などを含んでもよい。
【００３８】
樹脂１５０は、電気的に導通されない絶縁性材料からなってもよい。樹脂１５０は、さらに、半導体パッケージ基板１０の配線パターン間を電気的に絶縁する役割を行うことができる。樹脂１５０は、ダイパッド１３０とリード１１０とを絶縁するために、その間にも配置される。樹脂１５０の少なくとも一部は、リード１１０の下部にも配置される。また、樹脂１５０は、半導体パッケージ基板１０の配線パターン間に配置されるが、半導体パッケージ基板１０の強度を維持する役割を行うことができる。従って、樹脂１５０がベース基板１００に等しく充填されるほど、半導体パッケージ基板１０の強度が均一になる。
【００３９】
ダイパッド１３０は、半導体チップが実装される部分である。ダイパッド１３０は、半導体パッケージ基板１０の中央部に位置することができるが、それに限定されるものではない。ダイパッド１３０は、ベース基板１００がパターニングされて形成されたものでもあり、ベース基板１００と同一導電性材料からもなる。
【００４０】
リード１１０は、ダイパッド１３０と電気的に離隔されつつ、ダイパッド１３０周辺に配置される。リード１１０は、複数によっても構成され、所定パターンを有することができる。リード１１０は、半導体チップと電気的に連結されたり、外部回路と電気的に連結されたりする部分である。リード１１０は、ベース基板１００がパターニングされて形成されたものでもあり、ベース基板１００と同一の導電性材料からなってもよい。ダイパッド１３０とリード１１０は、ベース基板１００から形成されてもよく、同一の導電性材料からなってもよい。
【００４１】
リード１１０は、ベース基板１００の下面１００ｂに配置されたリードランド１１７と連結されている。そのようなリードランド１１７は、リード１１０と一体に形成されるので、リード１１０と同一の導電性材料からなってもよい。リードランド１１７は、外部回路に、ソルダボールなどを介して、電気的及び物理的に連結されて、導体パッケージ基板１０と外部回路とを連結する役割を行うことができる。
【００４２】
ダイパッド１３０は、ベース基板１００の下面１００ｂに配置されたダイランド１３７と連結されている。そのようなダイランド１３７は、ダイパッド１３０と一体に形成されるので、ダイパッド１３０と同一の導電性材料からなってもよい。ダイランド１３７は、外部回路に、ソルダボールなどを介して、電気的及び物理的に連結され、半導体パッケージ基板１０と外部回路とを連結する役割を行うことができる。
【００４３】
メッキ層１６０は、リード１１０及び／またはリードランド１１７に部分的にも形成される。メッキ層１６０は、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｐｄなどを利用してメッキすることができる。メッキ層１６０により、リード１１０のワイヤボンディング力を高めることができ、またはリードランド１１７のソルダ接着力を高めることができる。一方、メッキ層１６０は、ダイパッド１３０及び／またはダイランド１３７のように、図面には形成されていない他の領域にも形成されるということは言うまでもない。
【００４４】
図３は、半導体チップが実装された半導体パッケージ基板２０を示した断面図である。図３において、図２と同一参照符号は、同一部材を示し、ここでは、説明の簡略化のために、重複説明は、省略する。
【００４５】
半導体パッケージ基板２０は、導電性材料からなるベース基板１００に、絶縁性材料からなる樹脂１５０が充填されており、ベース基板１００の上面１００ａには、ダイパッド１３０及びリード１１０が具備される。
【００４６】
半導体チップ３００は、ダイパッド１３０の偏平な上面に実装される。ダイパッド１３０とリード１１０は、ワイヤ２００により、電気的及び物理的に連結される。ワイヤ２００は、ワイヤボンディングにより、半導体チップ３００とリード１３０とを連結させる。ワイヤ２００の、側はリード１３０に付着され、ワイヤ２００の他側は、半導体チップ３００に連結される。
【００４７】
図４は、本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の工程フローを示すフローチャートである。
【００４８】
図４を参照すれば、本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法は、導電性材料のベース基板の一面にトレンチを形成する段階（Ｓ１）、前記トレンチを樹脂によって充填する第一次充填段階（Ｓ２）、前記第一次充填段階で充填された樹脂を半硬化させる第１硬化段階（Ｓ３）、前記半硬化された樹脂上に、追加して樹脂を充填する第二次充填段階（Ｓ４）、前記樹脂を完全硬化させる第２硬化段階（Ｓ５）、前記トレンチ外部に露出された樹脂を除去する段階（Ｓ６）、前記ベース基板の他面を、前記トレンチを充填した樹脂の少なくとも一部が現れるように、エッチングする段階（Ｓ７）を含む。
【００４９】
以下、図５Ａから図５Ｊを参照し、本発明の一実施形態による半導体パッケージ基板１０の製造方法について、さらに詳細に説明する。
【００５０】
まず、図５Ａを参照すれば、導電性材料のベース基板１００を準備する。ベース基板１００は、導電性物質を含み、平板形状を有することができる。ベース基板１００は、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ・Ｆｅ−Ｎｉ−ＣｏのようなＦｅ合金；Ｃｕ、Ｃｕ−Ｓｎ・Ｃｕ−Ｚｒ・Ｃｕ−Ｆｅ・Ｃｕ−ＺｎのようなＣｕ合金などを含んでもよい。ベース基板１００は、半導体チップが実装される面である上面１００ａ、及びその反対面である下面１００ｂを具備する。一部の実施形態において、ベース基板１００の厚みｔは、０．１ｍｍから０．３ｍｍでもある。
【００５１】
次に、図５Ｂを参照すれば、ベース基板１００の下面１００ｂをハーフエッチング（half etching）し、トレンチ１００ｃを形成する。ここで、トレンチ１００ｃというのは、ベース基板１００を完全に貫通しないものということを意味する。
【００５２】
そのようなトレンチ１００ｃを形成するために、感光性素材のＰＲ（photo resist）をベース基板１００の下面１００ｂ上に塗布し、ハーフトーン（half-tone）マスクを利用し、露光及び現像などの過程を経て、ベース基板１００のトレンチ１００ｃが形成される部分だけを露出させる。その後、ベース基板１００の下面１００ｂにおいて、ＰＲが覆われていない部分を、塩化銅または塩化鉄のようなエッチング液を利用してエッチングすることにより、図５Ｂに図示されているように、ベース基板１００を貫通しないように、下面１００ｂに形成されたトレンチ１００ｃを形成することができる。
【００５３】
トレンチ１００ｃの深さｄは、ベース基板１００の厚みｔのおよそ５０％から９０％でもある。一部の実施形態において、トレンチ１００ｃの深さｄは、約７５μｍから２００μｍに形成することができる。トレンチ１００ｃの深さｄは、さらに、工程において、半導体パッケージ基板のハンドリング容易性、及び上面１００ａパターニングの工程条件などを考慮しても調節される。
【００５４】
本発明の実施形態において、トレンチ１００ｃに樹脂を充填する段階は、２段階に分けて進められる。
【００５５】
トレンチ１００ｃに、樹脂を一度に充填する場合、硬化時、液状樹脂に含まれたソルベント（solvent）が気化されて飛散し、硬化されながら樹脂の体積が収縮（shrinkage）され、トレンチ１００ｃ内部にボイド（void）が発生したり、トレンチ１００ｃの深さより、充填された樹脂の深さがさらに浅くなる不完全モールド（incompleted mold）現象が生じてしまう。すなわち、トレンチ１００ｃが、樹脂で完全に充填されないのである。特に、トレンチ１００ｃの深さｄが１２０μｍ以上深く形成される場合、そのようなボイド発生または不完全モールド（incompleted mold）現象が示される確率がさらに高くなる。
【００５６】
本発明の実施形態においては、トレンチ１００ｃに樹脂を充填する段階は、２段階に分けて進められ、トレンチ１００ｃを充填する充填された樹脂内部に、ボイド発生及び不完全モールド（incompleted mold）現象の発生が最小化され、半導体パッケージ基板１０，２０全体的に、樹脂１５０が均一に充填される。
【００５７】
以下において、本発明の一実施形態による樹脂充填方法について、さらに詳細に説明する。
【００５８】
図５Ｃを参照すれば、ベース基板１００のトレンチ１００ｃに、樹脂１５１ａを充填する第一次充填段階を遂行する（Ｓ２）。
【００５９】
樹脂１５１ａは、電気的に導通されない絶縁性材料からなるものであるならば、十分である。例えば、樹脂１５１ａは、熱処理によって高分子化されて硬化される熱硬化性樹脂でもある。樹脂１５１ａは、液状樹脂でもある。
【００６０】
樹脂１５１ａが液状樹脂である場合、樹脂１５１ａは、スクリーンプリンティング塗布法により、トレンチ１００ｃにも塗布される。該スクリーンプリンティングコーティング法は、樹脂１５１ａが充填される領域だけオープンされたスクリーンマスクＭを利用して樹脂１５１ａを塗布する技術であり、不要な領域に樹脂が塗布されないために、材料費の節減が可能である。
【００６１】
スクリーンプリンティングコーティング法を利用する場合、樹脂１５１ａの粘度は、約２，０００から１０，０００ＣＰＳ（centpoise）にすることが望ましい。樹脂１５１ａの粘度が１０，０００ＣＰＳ以上に高くなれば、スクリーンマスクＭに、樹脂１５１ａが付く現象が発生し、樹脂１５１ａがトレンチ１００ｃに均一に充填されないのである。
【００６２】
一方、樹脂１５１ａの塗布は、スクリーンプリンティングコーティング法以外の多様な方法によっても塗布されるが、本発明の実施形態は、それに限定されるものではない。また、樹脂１５１ａは、液状樹脂に限定されるものではない。例えば、樹脂１５１ａは、樹脂成分を含む固相のテープを利用してもなる。
【００６３】
次に、図５Ｄを参照すれば、前記第一次充填段階で充填された樹脂１５１ａを半硬化させ、半硬化された樹脂１５１ｂに形成する第１硬化段階を遂行する（Ｓ３）。
【００６４】
第１硬化段階において、樹脂１５１ａは、完全硬化ではない半硬化させて半硬化された樹脂１５１ｂを形成する。それは、オーブンを利用した熱処理などによってもなされる。一部の実施形態において、第１硬化段階は、赤外線ヒータ（ＩＲ（infrared） heater）によっても遂行される。赤外線は、樹脂１５１ａの内部まで浸透され、内部のソルベントを十分に揮発させることができるが、樹脂１５１ａをさらに均一に硬化させることができる。
【００６５】
第１硬化段階の最高温度は、追っての工程である第２硬化段階の最高温度に比べ、低い温度でもあり、第１硬化段階の後続の工程である第２硬化段階の所要時間より短い。一部の実施形態において、第１硬化段階は、６０℃から１３０℃の間の温度範囲内で、３０分から１時間の範囲の間、遂行される。
【００６６】
一部の実施形態において、第１硬化段階の経時的な温度プロファイルは、図５Ｇで図示されているように、経時的に階段式に徐々に増大する形状を有することができる。それは、樹脂１５１ａに熱を徐々に増大させるようにし、樹脂１５１ａ全体的に均一に硬化が進められるようにするためである。前記温度プロファイルは、階段式に徐々に増大することに限定されるものではない。例えば、前記温度プロファイルは、漸進的に徐々に増加することも含まれる。
【００６７】
また、第１硬化段階は、水平乾燥段階（Ｉ）を含んでもよい。水平乾燥段階（Ｉ）は、ベース基板１００を地面に対して水平に維持させた後、低い温度で樹脂１５１ａを乾燥させ、樹脂１５１ａが流れないようにするための段階である。一部の実施形態において、水平乾燥段階（Ｉ）は、約６０℃から９０℃の温度範囲で、約５〜１０分ほど遂行される。
【００６８】
第１硬化段階で、樹脂１５１ａを完全硬化させるものではなく、半硬化させる理由は、樹脂１５１ａを完全硬化させれば、その後の工程である第２充填段階において、追加して充填される樹脂間界面において、剥離が発生するからである。
【００６９】
また、樹脂１５１ａを半硬化させ、若干の流動性がある状態にし、後続の工程において、半硬化された樹脂１５１ｂ内部のボイドＶｄ（void）を除去するためでもある。樹脂１５１ａに熱を加えて半硬化させるので、樹脂１５１ａ内部に含まれた溶媒（ソルベント）が揮発され、半硬化された樹脂１５１ｂ内部には、部分的にボイドＶｄが生じてしまう。また、熱による収縮現象が生じ、部分的にトレンチ１００ｃの深さより低く半硬化された樹脂１５１ｂが充填される不完全モールド（incompleted mold）現象が発生してしまう。
【００７０】
そのようなボイドＶｄ、及び不完全モールド（incompleted mold）された部分を充填するために、図５Ｅに図示されているように、第二次充填段階を遂行する（Ｓ４）。
【００７１】
第二次充填段階は、半硬化された樹脂１５１ｂ上に、液状樹脂１５３ａを追加して塗布する。液状樹脂１５３ａは、電気的に導通されない絶縁性材料からなるものであるならば、十分である。例えば、液状樹脂１５３ａは、熱処理によって高分子化されて硬化される熱硬化性樹脂でもある。このとき、液状樹脂１５３ａは、第一次充填段階の樹脂１５１ａと同一樹脂でもある。しかし、それに限定されるものではない。第二次充填段階の液状樹脂１５３ａは、第一次充填段階の樹脂１５１ａと異なる種類の樹脂でもある。
【００７２】
追加される液状樹脂１５３ａは、第一次充填段階で充填された樹脂１５１ａの量に比べて少ない。すなわち、第一次充填段階で充填された樹脂１５１ａがほとんどトレンチ１００ｃを充填し、追加される液状樹脂１５３ａは、硬化時、充填が足りない部分を充填する役割を行うことができる。一部の実施形態において、追加される液状樹脂１５３ａの量は、第一次充填段階で充填された樹脂１５１ａの量の約５〜２０％でもある。
【００７３】
一部の実施形態において、液状樹脂１５３ａは、スクリーンプリンティング塗布法により、トレンチ１００ｃにも塗布される。該スクリーンプリンティング塗布法は、液状樹脂１５３ａが充填される領域だけオープンされたスクリーンマスクＭを利用し、液状樹脂１５３ａを塗布する技術であり、不要な領域に樹脂が塗布されないために、材料費の節減が可能である。
【００７４】
スクリーンプリンティング塗布法を利用する場合、液状樹脂１５３ａの粘度は、約２，０００から１０，０００ＣＰＳになるようにすることが望ましい。液状樹脂１５３ａの粘度が１０，０００ＣＰＳ以上に高くなれば、スクリーンマスクＭに、液状樹脂１５３ａが付く現象が生じ、均一に塗布されないのである。
【００７５】
一方、液状樹脂１５３ａの塗布は、スクリーンプリンティング塗布法以外の多様な方法によっても塗布されるが、本発明の実施形態は、それに限定されるものではない。
【００７６】
追加された液状樹脂１５３ａは、半硬化された樹脂１５１ｂ上に塗布され、半硬化された樹脂１５１ｂのボイドＶｄを充填することができ、部分的に、トレンチ１００ｃを全て充填することができない部分を充填することができる。また、半硬化された樹脂１５１ｂは、若干の流動性を有しているが、追加された液状樹脂１５３ａにより、半硬化された樹脂１５１ｂが押され、内部のボイドＶｄの体積が減ったりなくなったりする。
【００７７】
次に、図５Ｆのように、半硬化された樹脂１５１ｂ、及び追加された液状樹脂１５３ａを完全硬化させる第二次硬化段階を遂行する（Ｓ５）。
【００７８】
第二次硬化段階は、オーブンを利用した熱処理などによっても遂行される。一部の実施形態において、第２硬化段階は、赤外線ヒータによっても遂行される。赤外線は、樹脂１５１ａの内部まで浸透され、内部の溶媒（ソルベント）を十分に揮発させることができるので、樹脂１５１ａをさらに均一に硬化させることができる。
【００７９】
第２硬化段階の最高温度ｔ３は、第１硬化段階の最高温度ｔ２に比べて高い温度でもあり、第２硬化段階の所要時間は、第１硬化段階の所要時間よりも長い。
【００８０】
一部実施形態において、第１硬化段階は、６０℃から１３０℃の間の温度範囲内で、３０分から１時間の範囲の間、遂行され、第２硬化段階は、６０℃から２５０℃の温度範囲内で、１時間から２時間範囲の間、遂行される。そのような、硬化条件で遂行するとき、第一次充填された樹脂と、第二次充填された樹脂との界面剥離が発生せず、第一次充填された樹脂が適切に半硬化され、第一次充填された樹脂が、追っての工程で剥離される現象が生じない。
【００８１】
一部の実施形態において、第２硬化段階の経時的な温度プロファイルは、図５Ｇに図示されているように、経時的に階段式に徐々に増大する形状を有することができる。それは、半硬化された樹脂１５１ｂ及び液状樹脂１５３ａに熱を徐々に増大させるようにし、半硬化された樹脂１５１ｂ、及び液状樹脂１５３ａに全体的に均一に硬化が進められるようにするためである。前記温度プロファイルは、階段式に徐々に増大することに限定されるものではない。例えば、前記温度プロファイルは、漸進的に徐々に増大することも含まれる。
【００８２】
また、第２硬化段階は、水平乾燥段階（Ｉ）を含んでもよい。水平乾燥段階（Ｉ）は、ベース基板１００を、地面に対して水平に維持させた後、低い温度で液状樹脂１５３ａを乾燥させて流動性を減らし、液状樹脂１５３ａが流れないようにするための段階である。一部実施形態において、水平乾燥段階（Ｉ）は、約６０℃から９０℃の温度範囲で、約５〜１０分ほど遂行される。
【００８３】
第２硬化段階を介して、半硬化された樹脂１５１ｂ、及び追加された液状樹脂１５３ａは、完全硬化された樹脂１５０に形成される。
【００８４】
図５Ｇは、本発明の一実施形態による、第１硬化段階及び第２硬化段階の温度プロファイルを示したグラフである。図５Ｇを参照すれば、前述のように、第１硬化段階の最高温度ｔ２は、第２硬化段階の最高温度ｔ３より低く、第１硬化段階の所要時間は、第２硬化段階の所要時間よりも短い。また、第１硬化段階及び第２硬化段階において温度は、階段式に徐々に上昇させ、水平乾燥時間（Ｉ）を含んでもよい。しかし、それは、例示的ものであるのみ、本発明は、それに限定されるものではない。
【００８５】
次に、図５Ｈのように、ベース基板１００外部に露出された樹脂１５０を除去する段階を遂行する（Ｓ６）。
【００８６】
完全硬化された樹脂１５０は、トレンチ１００ｃの内部だけでなく、ベース基板１００の下面１００ｂの少なくとも一部を覆ってしまう。そのように、樹脂１５０が過塗布された場合には、過塗布された樹脂１５０を、ブラッシング、研削または研磨のような機械的な加工によって除去したり、化学的な樹脂エッチング（resin etching）によって除去したりすることにより、図５Ｈに図示されているように、樹脂１５０がベース基板１００のトレンチ１００ｃ内にのみ位置するようにする。
【００８７】
次に、図５Ｉのように、リード１１０及び／またはリードパッド１１５に、部分的にメッキ層１６０を形成することができる。メッキ層１６０は、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｐｄなどを利用してメッキすることができる。メッキ層１６０により、リード１１０のワイヤボンディング力を高めることができ、またはリードパッド１１５のソルダ接着力を高めることができる。メッキ層１６０の形成は、ベース基板１００の上面１００ａをパターニングした後にもなされ、省略されもする。
【００８８】
その後、ベース基板１００の上面１００ａをエッチングする段階を遂行する（Ｓ７）。すなわち、図５Ｊに図示されているように、トレンチ１００ｃを充填した樹脂１５０が、ベース基板１００の上部に露出されるようにし、ダイパッド１３０とリード１１０とを絶縁させる。
【００８９】
ベース基板１００の上面１００ａのエッチングは、多様な方法を介しても進められるが、例えば、感光性素材のＤＦＲ（dry film photoresist）をベース基板１００の上面１００ａ上にラミネーティングし、露光及び現像などの過程を経て、ベース基板１００の上面１００ａのエッチングされる部分だけが露出されるようにする。その後、ベース基板１００の上面１００ａにおいて、ＤＦＲが覆われていない部分を、塩化銅または塩化鉄のようなエッチング液を利用してエッチングすることにより、図５Ｊに図示されているように、ベース基板１００の上面１００ａから、樹脂１５０の少なくとも一部が露出されるようにする。
【００９０】
一方、以上で説明した実施形態による半導体パッケージ基板の製造方法において、ベース基板１００のトレンチ１００ｃに、樹脂１５１ａを充填するのに先立ち、トレンチ１００ｃの内面を粗くする段階を経ることができる。それを介して、樹脂１５０とベース基板１００との接合力を画期的に高めることができる。ベース基板１００のトレンチ１００ｃの内面を粗くするために、プラズマ処理、紫外線処理または過水硫酸系溶液を利用することができ、その場合ベース基板１００のトレンチ１００ｃの内面の粗度は、１５０ｎｍ以上でもある（ｒｍｓ）。
【００９１】
また、図５Ａから図５Ｊにおいては、半導体パッケージ基板１０の一部のみを図示しており、平板形状であってもよいように図示されているが、本発明の実施形態は、半導体パッケージ基板１０がリールタイプ（reel type）に巻かれて製造される工法においても適用可能であるということは言うまでもない。
【００９２】
以上、半導体パッケージ基板の製造方法について説明したが、本発明は、それらに限定されるものではない。例えば、そのような製造方法を利用して製造された半導体パッケージも、本発明の範囲に属するものである。
【００９３】
そのように、本発明は図面に図示された実施形態を参照して説明されたが、それらは、例示的なものに過ぎず、当該技術分野において当業者であるならば、それらから多様な変形、及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解するであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決められるものである。
【符号の説明】
【００９４】
１０  半導体パッケージ基板
１００  ベース基板
１００ａ  上面
１００ｂ  下面
１００ｃ  トレンチ
１１０  リード
１１７  リードランド
１３０  ダイパッド
１３７  ダイランド
１５０  樹脂
１５１ａ  樹脂
１５１ｂ  樹脂
１５３ａ  液状樹脂
１６０  メッキ層
２００  ワイヤ
３００  半導体チップ
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図５Ｊ】
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【国際調査報告】
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2019536270.tif 000018
2019536270.tif 000019
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