(57)【要約】【課題】基板の配線を容易に変更することが可能な基板および基板の配線方法を提供することである。【解決手段】本発明にかかる基板は、基材１と、基材１に設けられ、第１の端子に一端が接続された第１の配線２と、基材１に設けられ、第２の端子に一端が接続された第２の配線３と、第２の配線２が設けられた側の基材１の表面に設けられたソルダレジスト層５と、を備える。基材１及びソルダレジスト層５には基材１及びソルダレジスト層５を貫通する凹部４が形成されており、凹部４の側壁には第１の配線２の他端及び第２の配線３の他端がそれぞれ露出しており、凹部４の深さは第１の配線２の他端及び第２の配線３の他端が露出している箇所の深さよりも深い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材に設けられ、第１の端子に一端が接続された第１の配線と、
前記基材に設けられ、第２の端子に一端が接続された第２の配線と、
前記第２の配線が設けられた側の基材表面に設けられたソルダレジスト層と、を備え、
前記基材及び前記ソルダレジスト層には当該基材及び当該ソルダレジスト層を貫通する凹部が形成されており、
前記凹部の側壁には前記第１の配線の他端及び前記第２の配線の他端がそれぞれ露出しており、
前記凹部の深さは前記第１の配線の他端及び前記第２の配線の他端が露出している箇所の深さよりも深い、
基板。
【請求項２】
前記凹部には、前記第１の配線の他端及び前記第２の配線の他端を接続するように導電性材料が埋設されている、請求項１に記載の基板。
【請求項３】
前記基材には前記第１の配線、前記第２の配線、及び前記凹部がそれぞれ複数形成されており、
前記凹部は前記第１の配線の他端と前記第２の配線の他端との間にそれぞれ設けられており、前記凹部のうち前記第１の配線と前記第２の配線とを接続する凹部に前記導電性材料が埋設されている、請求項２に記載の基板。
【請求項４】
前記導電性材料が導電性ペーストである請求項２または３に記載の基板。
【請求項５】
前記導電性ペーストは、半田、Ａｇ、又はＣｕを含む、請求項４に記載の基板。
【請求項６】
前記凹部には半田ボールが埋設されている、請求項２または３に記載の基板。
【請求項７】
前記第２の端子にはＢＧＡボールが接続されており、
前記凹部に埋設された半田ボールの直径が前記ＢＧＡボールの直径と異なる請求項６に記載の基板。
【請求項８】
前記第２の端子にはＢＧＡボールが接続されており、
前記凹部に埋設された半田ボールの直径が前記ＢＧＡボールの直径よりも小さい請求項６に記載の基板。
【請求項９】
前記基板が半導体用のインターポーザ基板である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の基板。
【請求項１０】
半導体チップと、
前記半導体チップの端子と前記第１の端子とが接続された請求項１乃至９のいずれか一項に記載の基板と、を有する半導体装置。
【請求項１１】
基板の配線方法であって、
前記基板は、基材と、前記基材に設けられ、第１の端子に一端が接続された第１の配線と、前記基材に設けられ、第２の端子に一端が接続された第２の配線と、前記第２の配線が設けられた側の基材表面に設けられたソルダレジスト層と、を備え、前記基材及び前記ソルダレジスト層には当該基材及び当該ソルダレジスト層を貫通する凹部が形成されており、前記凹部の側壁には前記第１の配線の他端及び前記第２の配線の他端がそれぞれ露出しており、前記凹部の深さは前記第１の配線の他端及び前記第２の配線の他端が露出している箇所の深さよりも深い基板であり、
前記凹部に導電性材料を埋設し、
リフロー処理を行ない前記第１の配線と前記第２の配線とを接続する、基板の配線方法。
【請求項１２】
前記基材には前記第１の配線、前記第２の配線、及び前記凹部がそれぞれ複数形成されており、
前記凹部は前記第１の配線の他端と前記第２の配線の他端との間にそれぞれ設けられており、
前記凹部のうち前記第１の配線と前記第２の配線とを接続する凹部に前記導電性材料を埋設する、請求項１１に記載の基板の配線方法。
【請求項１３】
前記基材には前記第１の配線、前記第２の配線、及び前記凹部がそれぞれ複数形成されており、
前記凹部は前記第１の配線の他端と前記第２の配線の他端との間にそれぞれ設けられており、
前記リフロー処理後に、前記凹部のうち前記第１の配線と前記第２の配線とを接続する凹部以外に埋設された導電性材料を除去する、請求項１１に記載の基板の配線方法。
【請求項１４】
前記導電性材料は半田ボールである、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の基板の配線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板および基板の配線方法に関し、特に基板の配線を変更することが可能な基板および基板の配線方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＧＡ型のパッケージに使用されるインターポーザ基板及びそのパッケージを実装する基板は１品種毎に専用に設計されるため、完成した後に基板の配線を変更することができなかった。そのため、インターポーザ基板を２品種以上の半導体装置で共用することが困難となり、半導体装置が変更された場合はインターポーザ基板や実装基板を再設計し、再製造する必要があった。
【０００３】
図７は関連する背景技術を説明するための図（図８のＡ−Ａにおける断面図）である。図７に示すインターポーザ基板１１０は、基材１０１とソルダレジスト層１０５とを有する。基材１０１は、インターポーザ基板１１０の上面から下面へ電気的に接続するための配線パターン１２０を有する。インターポーザ基板１１０に実装された半導体チップ１０８の電極端子とインターポーザ基板１１０の上面に設けられた端子１１２（配線パターン１２０）は、ワイヤ１０７を用いて電気的に接続されている。
【０００４】
また、インターポーザ基板１１０の下面にはＢＧＡボール１０６が設けられており、このＢＧＡボール１０６はインターポーザ基板１１０の下面に設けられた配線パターン１２０と接続されている。すなわち、図７に示す半導体チップ１０８の電極端子とＢＧＡボール１０６はインターポーザ基板１１０の配線パターン１２０を介して電気的に接続されている。半導体チップ１０８と基材１０１の上面は樹脂１０９により封止されている。
【０００５】
また、図８は図７に示したインターポーザ基板１１０を上部からみた平面図である。図８では半導体チップ１０８の電極端子１１１とＢＧＡボール１０６とがインターポーザ基板１１０を介して電気的に接続されている状態を示すために、インターポーザ基板１１０の上面・下面の状態を図示している。図８に示すように、半導体チップ１０８の電極端子１１１と配線パターン１２０の端子１１２はワイヤ１０７により接続されている。また、配線パターン１２０はＢＧＡボール１０６と接続されている（ＢＧＡボール１０６_１、１０６_２とは接続されていない）。このように、関連する背景技術では、半導体チップ１０８の電極端子１１１とＢＧＡボール１０６とがインターポーザ基板１１０の配線パターン１２０を介して１対１に接続されている。
【０００６】
また、特許文献１には、実装後の半田付け状態の確認、実装後の半田付け不良の修復、実装後の電気的特性の改造を可能とするボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージに関する技術が開示されている。特許文献１にかかるＢＧＡパッケージは、ＢＧＡパッケージ用基板と、半導体部品と、半田ボールとを有する。ＢＧＡパッケージ用基板は、その周囲に、複数のハーフスルーホール電極を有し、ワイヤボンディング用パッドと半田ボール搭載用パッド（半田ボール）とが、内部配線パターン、ビア等によって、ハーフスルーホール電極を経由して電気的に接続されている。
【０００７】
周囲に露出しているハーフスルーホール電極は、実装後の半田付け状態の確認、実装後の半田付けの不良の修復、実装後の電気的特性の改造等に利用される。つまり、ＢＧＡパッケージのインターポーザ基板の側面に設けられたハーフスルーホール電極の一部をくびれさせ、くびれ部をレーザービームで切断して電気的に切断し、ハーフスルーホール部からジャンパ線にて実装基板へ結線することで配線の修正を行なっている。
【０００８】
また、特許文献２には、パッケージ上に終端抵抗や基準電位配線を設けることなく、信号波形品質を確保するためのＢＧＡパッケージに関する技術が開示されている。特許文献２に開示されているＢＧＡパッケージは、ＬＳＩを搭載したＢＧＡのインターポーザ基板において、マザーボードと直接半田接続するための第１の半田ボールと、マザーボード上に搭載されたチップ部品の電極端子に直接接続される、第１の半田ボールよりも小径な第２の半田ボールとを有する。
【０００９】
また、特許文献３には、電子機器に使用されるリモコン送信器に関する技術が開示されている。特許文献３にかかるリモコン送信器は、配線基板上に近接して設けられた一対の端子の一方の端子と他方の端子とを半田によって接続するかしないかによって、リモコン送信器の命令機能の増減、変更を行なうことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２２９１４２号公報
【特許文献２】特開２００６−２２２３６４号公報
【特許文献３】特開平６−８５６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図７、図８に示したインターポーザ基板１０１では、半導体チップ１０８の電極端子１１１とＢＧＡボール１０６とがインターポーザ基板１１０を介して１対１に接続されている。このため、完成した後にインターポーザ基板１１０の配線を変更することができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明にかかる基板は、基材と、前記基材に設けられ、第１の端子に一端が接続された第１の配線と、前記基材に設けられ、第２の端子に一端が接続された第２の配線と、前記第２の配線が設けられた側の基材表面に設けられたソルダレジスト層と、を備え、前記基材及び前記ソルダレジスト層には当該基材及び当該ソルダレジスト層を貫通する凹部が形成されており、前記凹部の側壁には前記第１の配線の他端及び前記第２の配線の他端がそれぞれ露出しており、前記凹部の深さは前記第１の配線の他端及び前記第２の配線の他端が露出している箇所の深さよりも深い基板である。
【００１３】
本発明にかかる基板は、基材及びソルダレジスト層を貫通する凹部において第１の配線の他端及び第２の配線の他端が露出しているので、凹部に導電性材料を埋設するか否かで第１の配線と第２の配線の接続・断線を選択することができる。これにより、基板の配線を容易に変更することができる。
【００１４】
本発明にかかる、基材と、前記基材に設けられ、第１の端子に一端が接続された第１の配線と、前記基材に設けられ、第２の端子に一端が接続された第２の配線と、前記第２の配線が設けられた側の基材表面に設けられたソルダレジスト層と、を備え、前記基材及び前記ソルダレジスト層には当該基材及び当該ソルダレジスト層を貫通する凹部が形成されており、前記凹部の側壁には前記第１の配線の他端及び前記第２の配線の他端がそれぞれ露出しており、前記凹部の深さは前記第１の配線の他端及び前記第２の配線の他端が露出している箇所の深さよりも深い基板の配線方法は、前記凹部に導電性材料を埋設し、リフロー処理を行ない前記第１の配線と前記第２の配線とを接続する。
【００１５】
本発明にかかる基板の配線方法は、基材及びソルダレジスト層を貫通する凹部の側壁において第１の配線の他端及び第２の配線の他端が露出している基板において、凹部に導電性材料を埋設するか否かで第１の配線と第２の配線の接続・断線を選択することができる。これにより、基板の配線を容易に変更することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、基板の配線を容易に変更することが可能な基板および基板の配線方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１にかかるインターポーザ基板を含む半導体装置の断面図（図２のＡ−Ａにおける断面図）である。
【図２】実施の形態１にかかるインターポーザ基板における配線の状態を説明するための上面図である。
【図３】実施の形態１にかかるインターポーザ基板の配線方法を説明するための断面図である。
【図４】実施の形態１にかかるインターポーザ基板の配線方法を説明するための断面図である。
【図５】実施の形態２にかかるインターポーザ基板を含む半導体装置の断面図である。
【図６】実施の形態２にかかるインターポーザ基板の配線方法を説明するための断面図である。
【図７】背景技術にかかるインターポーザ基板を含む半導体装置の断面図（図８のＡ−Ａにおける断面図）である。
【図８】背景技術にかかるインターポーザ基板における配線の状態を説明するための上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。図１は本実施の形態にかかる基板を含む半導体装置の断面図（図２のＡ−Ａにおける断面図）である。また、図２は基板における配線の状態を説明するための上面図である。本発明において基板とは、インターポーザ基板、ＰＫＧ基板、プリント基板などを含む。以下では、インターポーザ基板を例に説明するが、本発明はインターポーザ基板のみに限定されるものではない。また、図２では半導体チップ８の端子１１とＢＧＡボール６とがインターポーザ基板１０を介して電気的に接続されている状態を示すために、インターポーザ基板１０の上面・下面の状態を図示している。
【００１９】
図１、図２に示すインターポーザ基板１０は、基材１と、ソルダレジスト層５と、を備える。基材１には、第１の端子１２（図２参照）に一端が接続された第１の配線２と、第２の端子（不図示）に一端が接続された第２の配線３とが設けられている。また、ソルダレジスト層５は、第２の配線３が設けられた側の基材１の表面（下面）に設けられている。基材１及びソルダレジスト層５には基材１及びソルダレジスト層５を貫通する凹部４が形成されている。つまり、インターポーザ基板１０のソルダレジスト層には穴が形成されており、またソルダレジスト層に形成された穴に重なるように基材１に凹部４が形成されている。
【００２０】
図１、図２に示すインターポーザ基板１０を含む半導体装置では、インターポーザ基板１０の上面に半導体チップ８が設けられている。第１の配線２の一端は第１の端子１２と接続されている。また、半導体チップ８の端子１１と第１の端子１２はワイヤ７により接続されている。第１の端子１２は基材１の上面に設けられている。第１の配線２は、基材１の上面から基材１の下面へと延びるように設けられている。第１の配線２の他端は、基材１の下面に設けられた凹部４の側壁において露出されている。なお、図２において、第１の配線２の途中からＢＧＡボール６、６_１、６_２までの部分が基材１の下面に相当する部分となる。また、半導体チップ８と基材１の上面は樹脂９により封止されている。
【００２１】
第２の配線３の一端は第２の端子に接続されている。第２の配線３とＢＧＡボール６は第２の端子において接続されている。第２の配線３の他端は、基材１の下面に設けられた凹部４の側壁において露出されている。ここで、凹部４の深さは第１の配線２の他端及び第２の配線３の他端が露出している箇所の深さよりも深い。つまり、図１に示すように、凹部４の深さは基材１の裏面（ソルダレジスト層５が形成されている側の面）からみて、第１の配線２の層と第２の配線３の層よりも深くなるように形成されている。このように凹部４を形成することで、凹部４に導電性材料を埋設するか否かで第１の配線２と第２の配線３の接続・断線を選択することができる。これにより、基板の配線を容易に変更することができる。
【００２２】
つまり、例えば図２に示すように、第１の端子１２とＢＧＡボール６は第１の配線２と第２の配線３を介して接続可能とされている。同様に、第１の端子１２とＢＧＡボール６_１は第１の配線２と第２の配線３_１を介して接続可能とされている。同様に、第１の端子１２とＢＧＡボール６_２は第１の配線２と第２の配線３_２を介して接続可能とされている。
【００２３】
そして、凹部４に導電性材料を埋設し、第１の配線２の他端及び第２の配線３の他端を電気的に接続することで、第１の端子１２とＢＧＡボール６とを接続することができる。同様に、凹部４_１に導電性材料を埋設することで、第１の端子１２とＢＧＡボール６_１とを接続することができる。同様に、凹部４_２に導電性材料を埋設することで、第１の端子１２とＢＧＡボール６_２とを接続することができる。本実施の形態にかかる基板では、このように凹部４、４_１、４_２に導電性材料を埋設するか否かで第１の配線２と第２の配線３、３_１、３_２の接続・断線を選択することができるため、基板の配線を容易に変更することができる。
【００２４】
ここで、導電性材料として例えば導電性ペーストや半田ボールを用いることができる。導電性ペーストとしては例えば、半田、Ａｇ、又はＣｕを含む材料を用いることができる。凹部４に半田ボールを埋設する場合は、ＢＧＡボール６の直径と異なる直径を有する半田ボールを用いることができる。例えば、凹部４の大きさがＢＧＡボール６の直径よりも小さい場合は、ＢＧＡボール６の直径よりも小さい半田ボールを凹部４に埋設することができる。
【００２５】
次に、本実施の形態にかかるインターポーザ基板の配線方法について図３および図４を用いて説明する。図３（ａ）は、インターポーザ基板１０に半導体チップ８が実装（チップマウント）された状態を示す図である。図３（ａ）のインターポーザ基板１０は、基材１、第１の配線２ａ、２ｂ、第２の配線３ａ、３ｂ、ソルダレジスト層５を備え、凹部４ａ、４ｂが形成されている。ここで、図３、図４に示すインターポーザ基板１０は図１に示したインターポーザ基板１０と同様の構成である。
【００２６】
次に、図３（ｂ）に示すように半導体チップ８の端子と第１の配線２ａ、２ｂと接続されている第１の端子をワイヤ７ａ、７ｂを用いてそれぞれ接続する。この場合、ワイヤボンディングを用いる。次に、図３（ｃ）に示すように半導体チップ８とインターポーザ基板１０とを樹脂を用いて封止する（樹脂封止）。
【００２７】
次に、図４（ｄ）に示すように、第２の配線３ａ、３ｂと接続されている第２の端子と接続されるように、ＢＧＡボール６ａ、６ｂをそれぞれ設ける。また、第１の配線２ｂと第２の配線３ｂとの間に形成された凹部４ｂに導電性材料（半田ボール）１３を埋設する。なお、図４（ｄ）に示した例では、第１の配線２ａと第２の配線３ａは接続されないので、第１の配線２ａと第２の配線３ａとの間に形成された凹部４ａには導電性材料は埋設されない。
【００２８】
次に、図４（ｅ）に示すようにリフロー処理により凹部４ｂに埋設された導電性材料（半田ボール）１３を溶かして、凹部４ｂの側壁に露出された第１の配線２ｂと第２の配線３ｂを電気的に接続する。また、リフロー処理によりＢＧＡボール６ａ、６ｂも第２の配線３ａ、３ｂと接続されている第２の端子と電気的に接続される。
【００２９】
このように、本実施の形態にかかるインターポーザ基板１０は、基材１及びソルダレジスト層５を貫通する凹部の側壁に第１の配線２の他端及び第２の配線３の他端が露出しているので、凹部４に導電性材料を埋設するか否かで第１の配線２と第２の配線３の接続・断線を選択することができる。これにより、基板の配線を容易に変更することができる。
【００３０】
また、特許文献１にかかる技術ではインターポーザ基板内の配線をハーフスルーホールが設けられているインターポーザ基板の端まで伸ばす必要があり、電気特性の劣化を招いてしまうという問題があった。これに対して本実施の形態にかかるインターポーザ基板では、インターポーザ基板の配線の途中に凹部を設けているため、半導体装置の外形を変更することなく配線の変更をすることが可能となる。また、インターポーザ基板の配線長を長くする必要もないため電気特性の劣化を少なくすることができる。また、インターポーザ基板の配線を作製後、再配線できるためインターポーザ基板を複数の品種間で共用できる。
【００３１】
また、特許文献１にかかる技術では再配線する際にレーザービーム装置が必要であり、またジャンパ線による結線をするための装置も必要であった。また、特許文献１にかかる技術ではジャンパ線を用いて配線を修正しているため、ジャンパ線自体が半導体装置からはみ出すという問題があった。これに対して本実施の形態にかかるインターポーザ基板では、半田接続により配線を変更することができるため容易に配線変更をすることができ、またリフロー処理で一括して半田接続することができるので、配線変更を短時間で大量に実施することができる。
【００３２】
また、本実施の形態にかかる基板では、基材１及びソルダレジスト層５を貫通する凹部の深さが第１の配線２の他端及び第２の配線３の他端が露出している箇所の深さよりも深いため、凹部４に埋設された導電性材料が凹部４からはみ出ることを防止することができ、隣接する他の配線やＢＧＡボールとショートすることを防止することができる。
【００３３】
実施の形態２
以下、図面を参照して本発明の実施の形態２について説明する。図５は本実施の形態にかかる基板を含む半導体装置の断面図である。図５に示す本実施の形態にかかるインターポーザ基板は、凹部４に導電性材料１３が埋設されており、第１の配線２と第２の配線３とを接続しない場合に、凹部４に埋設された導電性材料１３を除去している。つまり、本実施の形態にかかるインターポーザ基板ではインターポーザ基板の配線を切断することで、配線を選択し基板の配線を変更している。これ以外の部分は実施の形態１（図１、図２）で説明したインターポーザ基板と同様であるので、重複した説明は省略する。
【００３４】
図６は本実施の形態にかかるインターポーザ基板１０の配線方法を説明するための図である。本実施の形態にかかるインターポーザ基板１０の配線方法は、図３（ａ）〜（ｃ）までは、実施の形態１の場合と同様である。図６（ｄ）〜（ｆ）は図３（ａ）〜（ｃ）以降の工程を示している。
【００３５】
本実施の形態では、半導体チップ８とインターポーザ基板１０を樹脂により封止した図３（ｃ）の工程後の図６（ｄ）において、第２の配線３ａ、３ｂと接続されている第２の端子と接続されるようにＢＧＡボール６ａ、６ｂをそれぞれ設ける。また、第１の配線２ａと第２の配線３ａとの間に形成された凹部４ａに導電性材料（半田ボール）１３ａを埋設する。また、第１の配線２ｂと第２の配線３ｂとの間に形成された凹部４ｂに導電性材料（半田ボール）１３ｂを埋設する。
【００３６】
次に、図６（ｅ）に示すようにリフロー処理により凹部４ａ、４ｂに埋設された導電性材料（半田ボール）１３ａ、１３ｂを溶かして、凹部４ａの側壁に露出された第１の配線２ａと第２の配線３ａを電気的に接続する。また、凹部４ｂの側壁に露出された第１の配線２ｂと第２の配線３ｂを電気的に接続する。また、リフロー処理によりＢＧＡボール６ａ、６ｂも第２の配線３ａ、３ｂと接続されている第２の端子と電気的に接続される。
【００３７】
次に、図６（ｆ）に示すように、接続しない配線（第１の配線２ａと第２の配線３ａ）に対応した凹部４ａに埋設されている導電性材料１３ａを除去する。つまり、インターポーザ基板１０に形成された凹部４ａ、４ｂのうち、第１の配線と第２の配線とを接続する凹部４ｂ以外（つまり、凹部４ａ）に埋設された導電性材料１３ａを除去する。
【００３８】
なお、本実施の形態においても、導電性材料として例えば導電性ペーストや半田ボールを用いることができる。導電性ペーストとしては例えば、半田、Ａｇ、又はＣｕを含む材料を用いることができる。凹部４に半田ボールを埋設する場合は、ＢＧＡボール６の直径と異なる直径を有する半田ボールを用いることができる。例えば、凹部４の大きさがＢＧＡボール６の直径よりも小さい場合は、ＢＧＡボール６の直径よりも小さい半田ボールを凹部４に埋設することができる。
【００３９】
本実施の形態においても実施の形態１で説明した効果と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では凹部に埋設された導電性材料を除去することで配線を切断しているので、インターポーザ基板の配線を変更する際の自由度を増すことができる。
【００４０】
以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
【符号の説明】
【００４１】
１  基材
２  第１の配線
３  第２の配線
４  凹部
５  ソルダレジスト層
６  ＢＧＡボール
７  ワイヤ
８  半導体チップ
９  樹脂
１０  インターポーザ基板
１１  端子
１２  第１の端子
１３  導電性材料（半田ボール）
【図１】
2011142203.tif 000003
【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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