(57)【要約】【課題】ボンディングワイヤの変形による不良発生の心配がなく、かつ、半導体チップ内蔵のための領域が狭くて済む電子部品内蔵配線板およびその製造方法を提供すること。【解決手段】第１の絶縁層上に設けられた、接続パッドを含む配線パターンと、端子パッドを有する側を上に向けて第１の絶縁層上に設けられた半導体チップと、端子パッドと接続パッドとを電気的につなげるボンディングワイヤと、ボンディングワイヤの全体をその内部に封止する樹脂と、樹脂に密着して半導体チップおよび樹脂を埋設するように第１の絶縁層上に積層の第２の絶縁層と、を具備し、樹脂が、半導体チップの周縁から離れた位置に凸状にかつ周縁に沿って延長して枠形状を描いて設けられた第１の樹脂部と、この樹脂部と半導体チップとの間を埋めて設けられた第２の樹脂部とを有し、ボンディングワイヤが、第１、第２の樹脂部に接触しているか、または第２の樹脂部のみに接触している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上に設けられた、接続パッドを含む配線パターンと、
端子パッドを有し；該端子パッドを有する側が前記第１の絶縁層とは反対の側に向けられて前記第１の絶縁層上に設けられた半導体チップと、
前記半導体チップの前記端子パッドと前記配線パターンの前記接続パッドとを電気的につなげるように設けられたボンディングワイヤと、
前記ボンディングワイヤの全体をその内部に封止するように設けられた樹脂と、
前記樹脂に密着して前記半導体チップおよび前記樹脂を埋設するように前記第１の絶縁層に対して積層状に位置する第２の絶縁層と、を具備し、
前記樹脂が、前記第１の絶縁層上の、前記半導体チップの周縁から離れた位置に凸状にかつ前記周縁に沿って延長して枠形状を描くように設けられた第１の樹脂部と、該第１の樹脂部と前記半導体チップとの間を少なくとも埋めるように設けられた第２の樹脂部とを有し、
前記ボンディングワイヤが、前記第１、第２の樹脂部の両者に接触して封止されているか、または、前記第１の樹脂部には接触せず前記第２の樹脂部に接触して封止されていること
を特徴とする電子部品内蔵配線板。
【請求項２】
前記半導体チップが、前記第１の絶縁層上に隣り合って位置する複数の半導体チップであり、
前記樹脂の前記第１の樹脂部が、前記第１の絶縁層上の、前記複数の半導体チップの全体を含む平面領域の周縁から離れた位置に凸状にかつ該平面領域の周縁に沿って延長して枠形状を描くように設けられていること
を特徴とする請求項１記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項３】
前記樹脂の前記第２の樹脂部が、前記複数の半導体チップの全体を覆っていることを特徴とする請求項２記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項４】
前記第１の絶縁層の前記配線パターンが設けられた側の面とは反対の側の面上に設けられた第２の配線パターンと、
前記第１の絶縁層を貫通して前記配線パターンと前記第２の配線パターンとを電気的に導通させる層間接続体と、をさらに具備し、
前記層間接続体が、前記第１、第２の絶縁層が積層する方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している形状であること
を特徴とする請求項３記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項５】
前記第２の絶縁層が２以上の絶縁層の積層であり、
前記２以上の絶縁層の、もっとも前記第１の絶縁層の側の２つの絶縁層の間に設けられた第３の配線パターンと、
前記第２の絶縁層の厚さ方向一部を貫通して前記配線パターンと前記第３の配線パターンとを電気的に導通させる第２の層間接続体と、をさらに具備し、
前記第２の層間接続体が、前記第１、第２の絶縁層が積層する方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している形状であること
を特徴とする請求項４記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項６】
前記第１の樹脂部および／または前記第２の樹脂部が、樹脂成分中にフィラーが分散された構成であることを特徴とする請求項３記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項７】
前記第１の樹脂部および／または前記第２の樹脂部の前記フィラーが、有機材料であることを特徴とする請求項６記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項８】
前記第１の樹脂部および／または前記第２の樹脂部の前記フィラーが、無機材料であることを特徴とする請求項６記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項９】
前記ボンディングワイヤが、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミニウム）、またはＣｕ（銅）を主成分とする金属であることを特徴とする請求項１記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項１０】
前記第１の絶縁層の前記配線パターンが配された面側とは反対の面側に設けられた、その上にさらに多層化配線構造のない最外の第２の配線パターンをさらに具備し、
前記第１の絶縁層が、補強材を含有し、
前記配線パターンが、前記第１の絶縁層の側への落ち込みがなくかつ前記第２の絶縁層の側への落ち込みを有して設けられており、
前記第２の配線パターンが、前記第１の絶縁層の側への落ち込みがなく設けられていること
を特徴とする請求項１記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項１１】
前記第１の絶縁層の前記補強材が、ガラスクロスであることを特徴とする請求項１０記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項１２】
前記第２の絶縁層が、前記半導体チップの前記第１の絶縁層の側とは該半導体チップを介して反対の側の深さ位置に、該半導体チップに対向して補強材を含有し、
該補強材と前記樹脂との間には何らの配線パターンも存在しないこと
を特徴とする請求項１記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項１３】
前記第２の絶縁層が、前記補強材に加えて、該補強材に重畳して、平面的に、前記半導体チップおよび前記樹脂の位置を避けて位置する第２の補強材を含有することを特徴とする請求項１２記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項１４】
前記第２の絶縁層の深さ方向位置に設けられた第２の配線パターンをさらに具備し、
前記第２の配線パターンが、平面的に、前記半導体チップおよび前記樹脂の位置を避けて位置していること
を特徴とする請求項１３記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項１５】
前記第２の絶縁層の厚さ方向一部を貫通して前記配線パターンの面と前記第２の配線パターンの面との間に挟設され、かつ導電性組成物からなり、かつ貫通方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している形状である層間接続体をさらに具備することを特徴とする請求項１４記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項１６】
前記層間接続体が、前記配線パターンの側より前記第２の配線パターンの側でより太いことを特徴とする請求項１５記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項１７】
前記配線パターンが、前記第１の絶縁層上の、前記半導体チップと前記第１の絶縁層との間にも設けられ、
前記半導体チップが、絶縁性の接着剤を介して前記第１の絶縁層および前記配線パターンに接着されていること
を特徴とする請求項１記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項１８】
前記配線パターンが、該配線パターンのうちの、少なくとも、前記半導体チップと前記第１の絶縁層との間に設けた前記配線パターンにおいて、前記半導体チップに対向する面側に粗化面を有することを特徴とする請求項１７記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項１９】
前記配線パターンが、その材料として銅であることを特徴とする請求項１７記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項２０】
前記半導体チップが、接着剤を介して前記第１の絶縁層に接着されており、
前記半導体チップの前記端子パッドを有する側の面とは反対の側の面の一部が、前記接着剤および前記第１の絶縁層を連通して設けられた穴を介して外気に曝されていること
を特徴とする請求項１記載の電子部品内蔵配線板。
【請求項２１】
第１の面と第２の面とを有する第１の絶縁板の前記第１の面上に積層された金属箔をパターニングし、部品用の接続パッドを含む配線パターンを形成する工程と、
端子パッドを有する半導体チップを、前記第１の絶縁板の前記第１の面上に、前記端子パッドを有する側が前記第１の絶縁板とは反対の側に向くように固定する工程と、
前記半導体チップの前記端子パッドと前記配線パターンの前記接続パッドとをボンディングワイヤにより電気的につなげる工程と、
前記第１の絶縁板の前記第１の面の、前記半導体チップの周縁から離れた位置に凸状にかつ前記周縁に沿って延長して枠形状を描くように、第１の所定粘度を有する第１の樹脂部を設ける工程と、
前記第１の樹脂部と前記半導体チップとの間を少なくとも埋めるように、前記第１の所定粘度より小さな第２の所定粘度を有する第２の樹脂部を設け、前記ボンディングワイヤの全体を封止する工程と、
前記第１、第２の樹脂部を熱硬化させる工程と、
前記第１の絶縁板とは異なる第２の絶縁板中に前記半導体チップの全体および前記第１、第２の樹脂部の全体を埋め込むように、前記第１の絶縁板に積層状に該第２の絶縁板を一体化する工程と
を具備することを特徴とする電子部品内蔵配線板の製造方法。
【請求項２２】
前記第１の絶縁板が、内部に補強材を含有しており、かつ、前記第２の面上に第２の金属箔が積層されており、
前記第１の絶縁板と前記第２の絶縁板とが一体化された前記第１の絶縁板の前記第２の面上の前記第２の金属箔をパターニングし、第２の配線パターンを形成する工程をさらに具備すること
を特徴とする請求項２１記載の電子部品内蔵配線板の製造方法。
【請求項２３】
前記第１の絶縁板が、前記第２の面上に第２の金属箔が積層されており、
配線パターンを形成する前記工程が、前記半導体チップを位置させるべき領域上にも配線パターンを形成する工程であり、
半導体チップを固定する前記工程が、絶縁性の接着剤を介して前記第１の絶縁板上および前記配線パターン上に前記半導体チップを固定する工程であり、
前記第１の絶縁板と前記第２の絶縁板とが一体化された前記第１の絶縁板の前記第２の面上の前記第２の金属箔をパターニングし、第２の配線パターンを形成する工程をさらに具備すること
を特徴とする請求項２１記載の電子部品内蔵配線板の製造方法。
【請求項２４】
前記配線パターンが形成された前記第１の絶縁板の、前記半導体チップが固定されるべき領域内に通じるように、該第１の絶縁板に貫通孔を形成する工程をさらに具備し、
半導体チップを固定する前記工程が、前記貫通孔内を避けて前記第１の絶縁板上に塗布された接着剤を介して前記第１の絶縁板上に前記半導体チップを固定する工程であること
を特徴とする請求項２１記載の電子部品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、絶縁板中に電子部品が埋設された電子部品内蔵配線板およびその製造方法に係り、特に、半導体チップが埋設された電子部品内蔵配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップが埋設された電子部品内蔵配線板の例として、下記特開２００５−１０１５８０号公報記載のものがある。この例では、内蔵の半導体チップは、ボンディングワイヤを介して配線板の配線パターンに電気的に接続がされている。そして、ボンディングワイヤおよび半導体チップが、配線板の板材となる絶縁層とは異なる絶縁樹脂により覆われ、封止された構成になっている。言い換えると、絶縁樹脂に封止された半導体チップが半導体部品として扱われて、配線板中に内蔵された構造と言える。
【０００３】
ボンディングワイヤおよび半導体チップが、配線板の板材となる絶縁層とは異なる絶縁樹脂により覆われ、封止された構成となっていることの利点は、ボンディングワイヤが配線板の板材となる絶縁層には接触しない構造のため、製造時に、配線板として積層時にボンディングワイヤの変形の心配がまったくないことである。ボンディングワイヤが変形すると、それらどうしや他の導電部との接触、あるいは断線などの可能性があり、製造信頼性の低下を招く。
【０００４】
一方、この封止樹脂を有する構成では、配線板として積層するに先立ち、半導体チップをボンディングワイヤを含めて樹脂で封止することになるので、その点で考慮すべき事項がある。ひとつは形成される封止樹脂の形状の制御であり、もうひとつは、封止工程時に封止樹脂自体がボンディングワイヤの変形を生じさせることがないように考慮することである。
【０００５】
前者は、電子部品内蔵配線板では、重要な要素である。近年の高密度実装を伴う配線板では、一般に、部品内蔵のため用意される領域も限られており、縦方向に大きくなれば配線板として積層時の高さ方向につかえる可能性があり、横方向に大きくなればほかの部品を内蔵するための領域確保が犠牲になる。この点を克服するには、例えば封止樹脂をモールド（金型）成形による樹脂（いわゆるモールド樹脂）とすることが適当であると考えられる。ただし、製造時に、モールドを実装基板上に設定するためのスペース確保の必要があり、やはり、ほかの部品を内蔵するための領域の減少は、ある程度免れない。
【０００６】
後者への対応のためには、封止樹脂として、製造時に、ボンディングワイヤを変形させる心配がないほどに軟性（低粘度）のものを使用することが適当であると考えられる。しかしながら、低粘度のものは、モールドによらなければ形状制御が難しい。すなわち、低粘度のポッティング樹脂を使用すると、高さ方向にも横方向にも形状制御が難しいため、近年の高密度実装を伴う電子部品内蔵配線板としては不向きであると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１０１５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した事情を考慮してなされたもので、絶縁板中で半導体チップがボンディングワイヤによって電気的に接続され、埋設された電子部品内蔵配線板およびその製造方法において、ボンディングワイヤの変形による不良発生の心配がなく、かつ、半導体チップ内蔵のため用意すべき領域が狭くて済む電子部品内蔵配線板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様である電子部品内蔵配線板は、第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に設けられた、接続パッドを含む配線パターンと、端子パッドを有し；該端子パッドを有する側が前記第１の絶縁層とは反対の側に向けられて前記第１の絶縁層上に設けられた半導体チップと、前記半導体チップの前記端子パッドと前記配線パターンの前記接続パッドとを電気的につなげるように設けられたボンディングワイヤと、前記ボンディングワイヤの全体をその内部に封止するように設けられた樹脂と、前記樹脂に密着して前記半導体チップおよび前記樹脂を埋設するように前記第１の絶縁層に対して積層状に位置する第２の絶縁層と、を具備し、前記樹脂が、前記第１の絶縁層上の、前記半導体チップの周縁から離れた位置に凸状にかつ前記周縁に沿って延長して枠形状を描くように設けられた第１の樹脂部と、該第１の樹脂部と前記半導体チップとの間を少なくとも埋めるように設けられた第２の樹脂部とを有し、前記ボンディングワイヤが、前記第１、第２の樹脂部の両者に接触して封止されているか、または、前記第１の樹脂部には接触せず前記第２の樹脂部に接触して封止されていることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、この電子部品内蔵配線板は、内蔵、埋設された電子部品に接続のボンディングワイヤが、配線板としての板部材である絶縁層とは別の樹脂によって封止され、これにより、製造時におけるボンディングワイヤ変形による不良発生の心配をなくしている。さらに、この樹脂が、半導体チップの周縁から離れた位置に凸状にかつ周縁に沿って延長して枠形状を描くように設けられた第１の樹脂部と、該第１の樹脂部と半導体チップとの間を少なくとも埋めるように設けられた第２の樹脂部とを有している。これは、製造時に粘度の低い第２の樹脂部の平面方向への広がりを第１の樹脂部が防ぐ構成である。よって、樹脂によるボンディングワイヤ変形を回避しつつ、樹脂全体の形状を制御性よく形成することができる。これにより、電子部品内蔵配線板として、半導体チップ内蔵のため用意すべき領域が狭くて済む。
【００１１】
また、本発明の別の態様である電子部品内蔵配線板の製造方法は、第１の面と第２の面とを有する第１の絶縁板の前記第１の面上に積層された金属箔をパターニングし、部品用の接続パッドを含む配線パターンを形成する工程と、端子パッドを有する半導体チップを、前記第１の絶縁板の前記第１の面上に、前記端子パッドを有する側が前記第１の絶縁板とは反対の側に向くように固定する工程と、前記半導体チップの前記端子パッドと前記配線パターンの前記接続パッドとをボンディングワイヤにより電気的につなげる工程と、前記第１の絶縁板の前記第１の面の、前記半導体チップの周縁から離れた位置に凸状にかつ前記周縁に沿って延長して枠形状を描くように、第１の所定粘度を有する第１の樹脂部を設ける工程と、前記第１の樹脂部と前記半導体チップとの間を少なくとも埋めるように、前記第１の所定粘度より小さな第２の所定粘度を有する第２の樹脂部を設け、前記ボンディングワイヤの全体を封止する工程と、前記第１、第２の樹脂部を熱硬化させる工程と、前記第１の絶縁板とは異なる第２の絶縁板中に前記半導体チップの全体および前記第１、第２の樹脂部の全体を埋め込むように、前記第１の絶縁板に積層状に該第２の絶縁板を一体化する工程とを具備することを特徴とする。
【００１２】
この製造方法は、上記の電子部品内蔵配線板を製造することができるひとつの形態である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、絶縁板中で半導体チップがボンディングワイヤによって電気的に接続され、埋設された電子部品内蔵配線板およびその製造方法において、ボンディングワイヤの変形による不良発生の心配がなく、かつ、半導体チップ内蔵のため用意すべき領域が狭くて済む電子部品内蔵配線板およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図。
【図２】図１に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図。
【図３】図２の続図であって、図１に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面（一部平面）で示す工程図。
【図４】図３の続図であって、図１に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面（一部平面）で示す工程図。
【図５】図１に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の別の一部を模式的断面で示す工程図。
【図６】図１に示した電子部品内蔵配線板の製造過程のさらに別の一部を模式的断面で示す工程図。
【図７】本発明の別の実施形態に係る電子部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図。
【図８】図７に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図。
【図９】本発明のさらに別の（第３の）実施形態に係る電子部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図
【図１０】図９に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図。
【図１１】本発明のさらに別の（第４の）実施形態に係る電子部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図。
【図１２】図１１に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図。
【図１３】本発明のさらに別の（第５の）実施形態に係る電子部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図。
【図１４】図１３に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図。
【図１５】本発明のさらに別の（第６の）実施形態に係る電子部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図。
【図１６】図１５に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施態様として、前記半導体チップが、前記第１の絶縁層上に隣り合って位置する複数の半導体チップであり、前記樹脂の前記第１の樹脂部が、前記第１の絶縁層上の、前記複数の半導体チップの全体を含む平面領域の周縁から離れた位置に凸状にかつ該平面領域の周縁に沿って延長して枠形状を描くように設けられている、とすることができる。これは、半導体チップが複数隣り合って埋設されている場合に適用できる形態である。すなわち、このような半導体チップの全体を含む平面領域をひとつの領域と考えて、第１の樹脂部を設ける。このようにすれば、第１の樹脂部の延長長さがより短くて済み、短時間で形成できるなどにより製造の負担も軽くなる。
【００１６】
ここで、前記樹脂の前記第２の樹脂部が、前記複数の半導体チップの全体を覆っている、とすることができる。第２の樹脂は、第１の樹脂とともにボンディングワイヤを封止すれば一応の機能を果たすが、半導体チップ全体を覆うように設けることもできる。半導体チップ全体を覆わない方が、樹脂の量を節約する意味では有用である。
【００１７】
また、実施態様として、前記第１の絶縁層の前記配線パターンが設けられた側の面とは反対の側の面上に設けられた第２の配線パターンと、前記第１の絶縁層を貫通して前記配線パターンと前記第２の配線パターンとを電気的に導通させる層間接続体と、をさらに具備し、前記層間接続体が、前記第１、第２の絶縁層が積層する方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している形状である、とすることができる。このような層間接続体は、例えば、導電性ペーストをスクリーン印刷して得られたバンプを由来とするものであり、その形成過程や形状の特徴から、より微細で自由な配置が可能である。これにより、高密度部品実装を伴う配線板に向いている。また、層間接続体としてスルーホール導電体を設ける必要がなく、その穴埋め工程を設けなくてよいので、その意味でも効率的な生産ができる。
【００１８】
また、実施態様として、前記第２の絶縁層が２以上の絶縁層の積層であり、前記２以上の絶縁層の、もっとも前記第１の絶縁層の側の２つの絶縁層の間に設けられた第３の配線パターンと、前記第２の絶縁層の厚さ方向一部を貫通して前記配線パターンと前記第３の配線パターンとを電気的に導通させる第２の層間接続体と、をさらに具備し、前記第２の層間接続体が、前記第１、第２の絶縁層が積層する方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している形状である、とすることができる。この層間接続体も、例えば、導電性ペーストをスクリーン印刷して得られたバンプを由来とするものであり、その形成過程や形状の特徴から、より微細で自由な配置が可能である。これにより、高密度部品実装を伴う配線板に向いている。
【００１９】
また、実施態様として、前記第１の樹脂部および／または前記第２の樹脂部が、樹脂成分中にフィラーが分散された構成である、とすることができる。これらの樹脂部にフィラーを分散させることで、製造時に、それらを所定の粘度に設定することができる。あるいは、これらの樹脂部の熱膨張率を制御することが可能であり、これにより信頼性を向上することができる。
【００２０】
ここで、前記第１の樹脂部および／または前記第２の樹脂部の前記フィラーが、有機材料である、とすることができる。有機材料フィラーを用いる場合、特に、樹脂部として所定の粘度に設定するのに有用である。
【００２１】
また、ここで、前記第１の樹脂部および／または前記第２の樹脂部の前記フィラーが、無機材料である、とすることができる。無機材料フィラーを用いる場合、特に、樹脂部として熱膨張率を小さくすることができ、半導体チップと配線板絶縁層とで膨張率が大きく異なる影響を空間的に緩和して信頼性向上に資することができる。
【００２２】
また、実施態様として、前記ボンディングワイヤが、Ａｕ（金）、Ａｌ（アルミニウム）、またはＣｕ（銅）を主成分とする金属である、とすることができる。これらの材料のボンディングワイヤは一般的であり、特に、配線板の配線パターンが銅である場合のボンディング技術向きの材料である。
【００２３】
また、実施態様として、前記第１の絶縁層の前記配線パターンが配された面側とは反対の面側に設けられた、その上にさらに多層化配線構造のない最外の第２の配線パターンをさらに具備し、前記第１の絶縁層が、補強材を含有し、前記配線パターンが、前記第１の絶縁層の側への落ち込みがなくかつ前記第２の絶縁層の側への落ち込みを有して設けられており、前記第２の配線パターンが、前記第１の絶縁層の側への落ち込みがなく設けられている、とすることができる。
【００２４】
このような構成の電子部品内蔵配線板は、遡って、第１の絶縁層上の接続パッドへのワイヤボンディング工程を行う時点において、これを非常に安定的に行うことができる。これは、その工程の時点において、まず第１の絶縁層の片面上には、第１の絶縁層に落ち込まない縦方向位置に、接続パッドを含む配線パターンが形成されており、次に第１の絶縁層には補強材が設けられ、さらに第１の絶縁層のもう片面上には、第２の配線パターンとなるべき金属箔の層が一面に設けられている各状態が容易に得られるからである。
【００２５】
このときの第１の絶縁層は、すなわち、配線パターンおよび第２の配線パターンに影響されずに面内均一の厚みを有しており、かつ、面内均一に補強材により補強され得る構成である。さらに、第２の配線パターンがまだ形成される前の金属箔で、段差のない構成なので、第１の絶縁層との積層状態は、ボンディングツールヘッドの押圧を受け止める土台として安定している。
【００２６】
したがって、ワイヤボンディング時に、補強材のある第１の絶縁層上に設けられた接続パッドが変形する可能性は、第１の絶縁層中の補強材により効果的に排することができる。また、段差のない金属箔を有して、ボンディングツールヘッドの圧力で第１の絶縁層が変形する可能性も効果的に排している。よって、ワイヤボンディングの接続信頼性を向上することができる。
【００２７】
また、ここで、前記第１の絶縁層の前記補強材が、ガラスクロスである、とすることができる。ガラスクロスは一般的な絶縁層補強材であり、実施の形態を実現する場合に好ましい例となる。
【００２８】
また、実施態様として、前記第２の絶縁層が、前記半導体チップの前記第１の絶縁層の側とは該半導体チップを介して反対の側の深さ位置に、該半導体チップに対向して補強材を含有し、該補強材と前記樹脂との間には何らの配線パターンも存在しない、とすることができる。この場合、半導体チップに加わる曲げの力に補強材が直接に対抗することができる構成であり、これにより、配線板として機械的強度が向上する。補強材と、半導体チップを封止する樹脂との間には何らの配線パターンも存在しないとしているのは、配線パターンを介して位置する補強材は、半導体チップ封止の樹脂に密着する絶縁層とは由来を異にする絶縁層の中に設けられたものであり、半導体チップ封止の樹脂に密着する絶縁層中の補強材ほどには、配線板の半導体チップ部分への補強の効果が大きくないという理由による。
【００２９】
ここで、前記第２の絶縁層が、前記補強材に加えて、該補強材に重畳して、平面的に、前記半導体チップおよび前記樹脂の位置を避けて位置する第２の補強材を含有する、とすることができる。第２の絶縁層がこのように第２の補強材を含有することで、配線板としてさらに機械的強度を高めることができる。この第２の補強材は、換言すると、半導体チップの上に配された補強材とは異なる積層方向水準の位置に設けられたものであり、互いに干渉しない配置になっている。第２の補強材が半導体チップおよび樹脂の領域で除かれているのは、積層時に第２の補強材が樹脂にぶつかり積層の信頼性が劣化するのを防止するためである。
【００３０】
また、ここで、前記第２の絶縁層の深さ方向位置に設けられた第２の配線パターンをさらに具備し、前記第２の配線パターンが、平面的に、前記半導体チップおよび前記樹脂の位置を避けて位置している、とすることができる。これは、多層配線化するための構成である。第２の配線パターンが、平面的に、半導体チップおよび樹脂の位置を避けて位置しているのは、第２の配線パターンが位置する水準を含む領域に半導体チップおよび樹脂を内蔵する領域を分配していることの結果である。
【００３１】
また、ここで、前記第２の絶縁層の厚さ方向一部を貫通して前記配線パターンの面と前記第２の配線パターンの面との間に挟設され、かつ導電性組成物からなり、かつ貫通方向に一致する軸を有し該軸の方向に径が変化している形状である層間接続体をさらに具備する、とすることができる。このような層間接続体は、例えば、導電性ペーストをスクリーン印刷して得られたバンプを由来とするものであり、その形成過程や形状の特徴から、より微細で自由な配置が可能である。これにより、高密度部品実装を伴う配線板に向いている。
【００３２】
さらに、ここで、前記層間接続体が、前記配線パターンの側より前記第２の配線パターンの側でより太い、とすることができる。この層間接続体は、上記のように、例えば、導電性ペーストをスクリーン印刷して得られたバンプを由来とする。この場合、被印刷面として、半導体チップおよび樹脂が位置しない第２の配線パターン面上を選択するほうが干渉要因がなく印刷が円滑になる。これにより層間接続体として、配線パターンの側より第２の配線パターンの側でより太い形状になる。また、層間接続体の第２の配線パターンに対する形成位置精度が確保できる点も利点である。
【００３３】
また、実施態様として、前記配線パターンが、前記第１の絶縁層上の、前記半導体チップと前記第１の絶縁層との間にも設けられ、前記半導体チップが、絶縁性の接着剤を介して前記第１の絶縁層および前記配線パターンに接着されている、とすることができる。これによれば、配線パターンを設ける領域をより増加させることができる。よって、高密度の配線パターンを実現する配線板として有用である。特に、内蔵の半導体チップがボンディングワイヤで接続されている場合、その接続のための領域を供出する必要があり、配線パターン領域の確保が犠牲になるので、この点を回復させる意味で好ましい。
【００３４】
ここで、前記配線パターンが、該配線パターンのうちの、少なくとも、前記半導体チップと前記第１の絶縁層との間に設けた前記配線パターンにおいて、前記半導体チップに対向する面側に粗化面を有する、とすることができる。これによれば、接着剤と配線パターンとの密着性を向上することができ、配線板として信頼性向上が得られる。
【００３５】
また、実施態様として、前記半導体チップが、接着剤を介して前記第１の絶縁層に接着されており、前記半導体チップの前記端子パッドを有する側の面とは反対の側の面の一部が、前記接着剤および前記第１の絶縁層を連通して設けられた穴を介して外気に曝されている、とすることができる。これによれば、穴を設けた分、半導体チップと第１の絶縁層との接着面積が減り、かつ第１の絶縁層の熱膨張が穴により分断できるので、第１の絶縁層の見かけの熱膨張量が減じる。したがって、半導体チップと第１の絶縁層との間に生じ得るストレスを軽減し接着の信頼性を向上することができる。また、接着剤の一部表面が、第１の絶縁層に設けられた穴を介して外気に曝されているため、接着剤が加熱されて発生する可能性がある揮発成分、低分子成分、水分などの逃げ道が確保され、接着剤剥離による信頼性劣化も防止できる。
【００３６】
また、製造方法としての実施態様として、前記第１の絶縁板が、内部に補強材を含有しており、かつ、前記第２の面上に第２の金属箔が積層されており、前記第１の絶縁板と前記第２の絶縁板とが一体化された前記第１の絶縁板の前記第２の面上の前記第２の金属箔をパターニングし、第２の配線パターンを形成する工程をさらに具備する、とすることができる。
【００３７】
これによれば、第１の絶縁層上の接続パッドへのワイヤボンディング工程を行う時点において、これを非常に安定的に行うことができる。これは、その工程の時点において、まず第１の絶縁層の片面上には、第１の絶縁層に落ち込まない縦方向位置に、接続パッドを含む配線パターンが形成されており、次に第１の絶縁層には補強材が設けられ、さらに第１の絶縁層のもう片面上には、第２の配線パターンとなるべき金属箔の層が一面に設けられているからである。
【００３８】
このときの第１の絶縁層は、配線パターンおよび第２の配線パターンに影響されずに面内均一の厚みを有しており、かつ、面内均一に補強材により補強され得る構成である。さらに、第２の配線パターンがまだ形成される前の金属箔で、段差のない構成なので、第１の絶縁層との積層状態は、ボンディングツールヘッドの押圧を受け止める土台として安定している。
【００３９】
したがって、ワイヤボンディング時に、補強材のある第１の絶縁層上に設けられた接続パッドが変形する可能性は、第１の絶縁層中の補強材により効果的に排することができる。また、段差のない金属箔を有して、ボンディングツールヘッドの圧力で第１の絶縁層が変形する可能性も効果的に排している。よって、ワイヤボンディングの接続信頼性を向上することができる。
【００４０】
また、実施態様として、前記第１の絶縁板が、前記第２の面上に第２の金属箔が積層されており、配線パターンを形成する前記工程が、前記半導体チップを位置させるべき領域上にも配線パターンを形成する工程であり、半導体チップを固定する前記工程が、絶縁性の接着剤を介して前記第１の絶縁板上および前記配線パターン上に前記半導体チップを固定する工程であり、前記第１の絶縁板と前記第２の絶縁板とが一体化された前記第１の絶縁板の前記第２の面上の前記第２の金属箔をパターニングし、第２の配線パターンを形成する工程をさらに具備する、とすることができる。
【００４１】
これによれば、配線パターンを設ける領域をより増加させることができる。よって、高密度の配線パターンを実現する上で有用である。特に、内蔵の半導体チップがボンディングワイヤで接続されている場合、その接続のための領域を供出する必要があり、配線パターン領域の確保が犠牲になるので、この点を回復させる意味で好ましい。さらに、内蔵の半導体チップがボンディングワイヤで接続されるときにおいて、第２の配線パターンがまだ形成される前の金属箔であり段差のないので、例えばマウンタの押圧を受け止める土台として安定している。これにより、接着剤の層を均一厚に設けることが容易になる。
【００４２】
また、実施態様として、前記配線パターンが形成された前記第１の絶縁板の、前記半導体チップが固定されるべき領域内に通じるように、該第１の絶縁板に貫通孔を形成する工程をさらに具備し、半導体チップを固定する前記工程が、前記貫通孔内を避けて前記第１の絶縁板上に塗布された接着剤を介して前記第１の絶縁板上に前記半導体チップを固定する工程である、とすることができる。
【００４３】
これによれば、半導体チップを第１の絶縁板に接着した状態において、その第１の絶縁板との接着面積が減り、かつ第１の絶縁板の熱膨張がその貫通孔により分断できるので、第１の絶縁板の見かけの熱膨張量が減じる。したがって、半導体チップと第１の絶縁板との間に生じ得るストレスを軽減し接着の信頼性を向上することができる。また、接着剤の一部表面が、第１の絶縁板に設けられた穴を介して外気に曝されることになるので、接着剤が加熱されて発生する可能性がある揮発成分、低分子成分、水分などの逃げ道が確保され、接着剤剥離による信頼性劣化も防止できる。
【００４４】
以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図である。
【００４５】
図１に示すように、この電子部品内蔵配線板は、絶縁層１１（第１の絶縁層）、同１２、同１３、同１４、同１５（１２〜１５で第２の絶縁層）、配線層（配線パターン）２１、同２２、同２３、同２４、同２５、同２６（＝合計６層、このうち配線層２２、２３、２４、２５は内層配線層）、層間接続体３１、同３２、同３４、同３５、スルーホール導電体（層間接続体３１等とは異種の層間導電体）３３、半導体チップ５１、ボンディングワイヤ６１、樹脂部７１、７２、はんだレジスト８１、同８２を有する。
【００４６】
この電子部品内蔵配線板は、電子部品として半導体チップ５１を内蔵する配線板であり、半導体チップ５１は、ボンディングワイヤ６１により、内層配線層２２が含む接続パッドに電気的に接続されている。そして、半導体チップ５１およびボンディングワイヤ６１は、樹脂部７１と樹脂部７２とにより、絶縁層１１上で封止され、さらに絶縁層１２〜１５の中に埋設された構造になっている。
【００４７】
樹脂部７１は、絶縁層１１上で、半導体チップ５１の周縁から離れた位置に凸状にかつこの周縁に沿って延長して枠形状を描くように設けられている（詳しくは後述）。樹脂部７２は、樹脂部７１と半導体チップ５１との間を少なくとも埋め、この実施形態では、さらに半導体チップ５１の全体を埋めるように設けられている。樹脂部７１、７２は、製造時において、樹脂部７１の方が大きな粘度に、樹脂部７２がより小さな粘度に、それぞれ設定されていたものである。
【００４８】
このような構造によれば、まず、埋設された半導体チップ５１に接続のボンディングワイヤ６１が、配線板としての板部材である絶縁層１１〜１５とは別の樹脂（樹脂部７１、７２）によって封止されているので、製造時に行う絶縁層１１〜１５の積層工程において、絶縁層１１〜１５がボンディングワイヤ６１に当たり変形する心配がない。
【００４９】
さらに、この樹脂が、上記のような樹脂部７１と樹脂部７２とを有していて、製造時において、より粘度の低い樹脂部７２の平面方向への広がりをより粘度が高い樹脂部７１の枠形状が妨げる構成になっている。すなわち、粘度の低い樹脂部７２によってボンディングワイヤ６１の変形を回避しつつ、モールドによらず樹脂（樹脂部７１、７２）全体の形状（平面方向の広がりおよび高さ方向）を制御性よく形成することができる。これにより、電子部品内蔵配線板として、信頼性を維持しつつ、半導体チップ５１内蔵のため用意すべき領域をより小さくすることができる。製造時にモールドを設定する領域の確保も必要ない。
【００５０】
電子部品内蔵配線板としてほかの構造について述べると、配線層２１、２６は、配線板としての両主面上の配線層であり、その上に各種の部品（不図示）が実装され得る。実装ではんだ（不図示）が載るべき配線層２１、２６のランド部分を除いて両主面上には、はんだ接続時に溶融したはんだをランド部分に留めかつその後は保護層として機能するはんだレジスト８１、８２が形成されている（厚さはそれぞれ例えば２０μｍ程度）。ランド部分の表層には、耐腐食性の高いＮｉ／Ａｕのめっき層（不図示）を形成するようにしてもよい。
【００５１】
また、配線層２２、２３、２４、２５は、それぞれ、内層の配線層であり、順に、配線層２１と配線層２２の間に絶縁層１１が、配線層２２と配線層２３の間に絶縁層１２が、配線層２３と配線層２４との間に絶縁層１３が、配線層２４と配線層２５との間に絶縁層１４が、配線層２５と配線層２６との間に絶縁層１５が、それぞれ位置しこれらの配線層２１〜２６を隔てている。各配線層２１〜２６は、例えばそれぞれ厚さ１８μｍの金属（銅）箔からなっている。
【００５２】
各絶縁層１１〜１５は、絶縁層１３を除き例えばそれぞれ厚さ１００μｍ、絶縁層１３のみ例えば厚さ２００〜３００μｍで、それぞれ例えばエポキシ樹脂からなるリジッドな素材である。特に絶縁層１３は、内蔵された半導体チップ５１（樹脂部７１、７２の部分も含む）に相当する位置部分が開口部となっており、半導体チップ５１を内蔵するための空間を提供する。絶縁層１２、１４は、内蔵された半導体チップ５１のための絶縁層１３の上記開口部および絶縁層１３のスルーホール導電体３３内部の空間を埋めるように変形進入しており内部に空隙となる空間は存在しない。
【００５３】
配線層２１と配線層２２とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層１１を貫通する層間接続体３１により導通し得る。同様に、配線層２２と配線層２３とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層１２を貫通する層間接続体３２により導通し得る。配線層２３と配線層２４とは、絶縁層１３を貫通して設けられたスルーホール導電体３３により導通し得る。配線層２４と配線層２５とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層１４を貫通する層間接続体３４により導通し得る。配線層２５と配線層２６とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層１５を貫通する層間接続体３５により導通し得る。
【００５４】
層間接続体３１、３２、３４、３５は、それぞれ、導電性ペーストのスクリーン印刷により形成される導電性バンプを由来とするものであり、その製造工程に依拠して軸方向（図１の図示で上下の積層方向）に径が変化している。その直径は、太い側で例えば２００μｍである。層間接続体３１、３２、３４、３５は、このような形成過程や形状の特徴から、より微細で自由な配置が可能である。これにより、高密度部品実装を伴う配線板に向いている。
【００５５】
次に、図１に示した電子部品内蔵配線板の製造工程を図２ないし図６を参照して説明する。図２ないし図６は、それぞれ、図１に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図である。これらの図においてすでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。
【００５６】
図２から説明する。図２は、図１中に示した各構成のうち絶縁層１１を中心とした部分の製造工程を示している。まず、図２（ａ）に示すように、厚さ例えば１８μｍの金属箔（電解銅箔）２２Ａ上に例えばスクリーン印刷により、層間接続体３１となるペースト状の導電性組成物をほぼ円錐形のバンプ状（底面径例えば２００μｍ、高さ例えば１６０μｍ）に形成する。この導電性組成物は、ペースト状の樹脂中に銀、金、銅などの金属微細粒または炭素微細粒を分散させたものである。説明の都合で金属箔２２Ａの下面に印刷しているが上面でもよい（以下の各図も同じである）。層間接続体３１の印刷後これを乾燥させて硬化させる。
【００５７】
次に、図２（ｂ）に示すように、金属箔２２Ａ上に厚さ例えば公称１００μｍのＦＲ−４のプリプレグ１１Ａを積層して層間接続体３１を貫通させ、その頭部が露出するようにする。露出に際してあるいはその後その先端を塑性変形でつぶしてもよい（いずれにしても層間接続体３１の形状は、積層方向に一致する軸を有しその軸方向に径が変化している。）。続いて、図２（ｃ）に示すように、プリプレグ１１Ａ上に金属箔（電解銅箔）２１Ａを積層配置して加圧・加熱し全体を一体化する。このとき、金属箔２１Ａは層間接続体３１と電気的導通状態となり、プリプレグ１１Ａは完全に硬化して絶縁層１１になる。
【００５８】
次に、図２（ｄ）に示すように、片側の金属箔２２Ａに例えば周知のフォトリソグラフィによるパターニングを施し、これを、ボンディングワイヤ６１を接続するためのパッドを含む配線パターン２２に加工する。そして、内蔵すべき半導体チップ５１を用意し、図２（ｅ）に示すように、これを、その端子パッド（不図示）を有する面が上に向くようにして、絶縁層１１の所定位置上に不図示の接着剤を用いて固着する。続いて、半導体チップ５１の端子パッドと配線パターン２２のパッドとの間をボンディングワイヤ６１により接続する。
【００５９】
ボンディングワイヤ６１としては、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕなどを主成分とするワイヤを利用することができる。これらの材料のボンディングワイヤは一般的であり、特に、配線パターン２２が銅である場合のボンディング技術向きの材料である。
【００６０】
次に、図３を参照して説明する。図３は、図２の続図であって、図１に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面（一部平面）で示す工程図である。図２（ｅ）のようにボンディングワイヤ６１による接続を行ったら、次に、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、絶縁層１１上で、半導体チップ５１の周縁から離れた位置に凸状にかつこの周縁に沿って延長して枠形状を描くように、樹脂部７１を設ける。この時点の樹脂部７１は、硬化前の樹脂であり、凸形状が崩れにくいようにある程度の粘度（例えば２００Ｐａ・ｓ程度の粘度）を有している。
【００６１】
図３（ｂ）は、半導体チップ５１周りを平面図で描いているが、図示するように、ここでは例えば、絶縁層１１上で複数の半導体チップ５１、５２、５３が隣り合って設けられているものとする。このような場合には、複数設けられた半導体チップ５１、５２、５３の領域をひとつの領域と捉えて、その周りに樹脂部７１を設けることができる。このようにすれば、樹脂部７１の延長長さがより短くて済み、短時間で形成できるなどにより製造負担も軽くなる。いずれの場合も、樹脂部７１の形成には例えばディスペンサを用いることができる。図３（ｂ）に示す場合、例えば、図３（ｂ）中の矢印で示すようにディスペンサヘッドを移動させることによって、効率的に樹脂部７１の形成が可能である。
【００６２】
次に、図４を参照して説明する。図４は、図３の続図であって、図１に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面（一部平面）で示す工程図である。図３のように樹脂部７１の形成がされたら、次に、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、樹脂部７１と半導体チップ５１、５２、５３との間を少なくとも埋めるように（加えてボンディングワイヤ６１の全部を封止するように）樹脂部７２を設ける。この時点の樹脂部７２は、樹脂部７１より粘度の低い硬化前（例えば２０Ｐａ・ｓ程度の粘度）の樹脂である。
【００６３】
樹脂部７２の粘度は、樹脂部７２がボンディングワイヤ６１に当たることによって信頼性を低下させるほどの変形をもたらさない粘度として設定しておく。この樹脂部７２の形成には例えばディスペンサを用いることができる。ディスペンサを用いる場合、上記のように複数の半導体チップ５１、５２、５３が設けられているときには、例えば図４（ｂ）中の矢印で示すようにディスペンサヘッドを移動させることによって、効率的に樹脂部７２の形成が可能である。
【００６４】
樹脂部７２は、少なくともボンディングワイヤ６１の全部を封止するように設ける必要があるが、図示するようにさらに半導体チップ５１、５２、５３の全体を封止するように設けてもよい。半導体チップ５１、５２、５３の全体を封止せず、ボンディングワイヤ６１の全部を封止するに留めた場合には、樹脂部７２の樹脂量を節約してコストダウンを図ることができる。
【００６５】
図４に示すように樹脂部７２の形成がなされたら、例えばオーブンを用いて加熱工程を行い、樹脂部７１、７２を熱硬化させる（紫外線硬化型の樹脂部７１、７２を用いた場合には紫外線で硬化させる）。以上により、半導体チップ５１（５２、５３）がボンディングワイヤ６１により絶縁層１１上の配線パターン２２に電気的に接続され、かつ、ボンディングワイヤ６１が樹脂（樹脂部７１、７２）により封止された状態の配線板素材１を得ることができる。この配線板素材１を用いる後の工程については図６で述べる。
【００６６】
樹脂部７１、７２について以下補足する。枠形状の樹脂部７１は、当初粘度が比較的大きいのでその形成後の形状崩れによりボンディングワイヤ６１を変形させてしまう可能性が考えられる。したがって、樹脂部７１は、ボンディングワイヤ６１に接触しない位置に形成するか、または、接触してもボンディングワイヤ６１の配線パターン２２への接続位置に近い部位に接触する程度（例えば図１、図３（ａ）、図４（ａ）に図示する程度）に留めるのが好ましい。
【００６７】
樹脂部７１、７２の当初粘度の制御には、その成分としてフィラーを分散させることや、樹脂部７１、７２の温度をディスペンサヘッドにより制御することなどの方法が考えられる。フィラーとしては有機材料、無機材料の両者が考えられる。特に無機材料の場合には、樹脂部７１、７２として熱膨張率をより小さくすることができ、半導体チップ５１と配線板絶縁層１１〜１５とで膨張率が大きく異なる影響を空間的に緩和して信頼性の向上をもたらすことができる。そのため、樹脂部７２は、図示するように半導体チップ５１（５２、５３）の全体を封止するように設けるのが有用である。
【００６８】
枠形状の樹脂部７１は、その幅として例えば３００μｍ程度、その高さとして、半導体チップ６１の厚みが２００μｍ程度のとき例えば２５０〜３００μｍ程度とすることができる（図示は模式的な図示であり、縦横の拡大率が異なる）。樹脂部７２は、その高さとして枠形状の樹脂部７１の外に流れ出さない高さで、かつ、少なくともボンディングワイヤ６１の全部を封止するような高さで設ける。例えば、全高として３００μｍ程度とすることができる。
【００６９】
次に、図５を参照して説明する。図５は、図１中に示した各構成のうち絶縁層１３および同１２を中心とした部分の製造工程を示している。まず、図５（ａ）に示すように、両面に例えば厚さ１８μｍの金属箔（電解銅箔）２３Ａ、２４Ａが積層された例えば厚さ３００μｍのＦＲ−４の絶縁層１３を用意し、その所定位置にスルーホール導電体を形成するための貫通孔７０２をあけ、かつ内蔵する半導体チップ５１および樹脂部７１、７２に相当する部分に内蔵部品用開口部７０１を形成する。
【００７０】
次に、無電解めっきおよび電解めっきを行い、図５（ｂ）に示すように、貫通孔７０２の内壁にスルーホール導電体３３を形成する。このとき開口部７０１の内壁にも導電体が形成される。さらに、図５（ｃ）に示すように、金属箔２３Ａ、２４Ａを周知のフォトリソグラフィを利用して所定にパターニングして配線層２３、２４を形成する。配線層２３、２４のパターニング形成により、開口部７０１の内壁に形成された導電体も除去される。
【００７１】
次に、図５（ｄ）に示すように、配線層２３上の所定の位置に層間接続体３２となる導電性バンプ（底面径例えば２００μｍ、高さ例えば１６０μｍ）をペースト状導電性組成物のスクリーン印刷により形成する。続いて、図５（ｅ）に示すように、絶縁層１２とすべきＦＲ−４のプリプレグ１２Ａ（公称厚さ例えば１００μｍ）を配線層２３側にプレス機を用い積層する。プリプレグ１２Ａには、絶縁層１３と同様の、内蔵する半導体チップ５１および樹脂部７１、７２に相当する部分の開口部をあらかじめ設けておく。
【００７２】
図５（ｅ）の積層工程では、層間接続体３２の頭部をプリプレグ１２Ａに貫通させる。なお、図５（ｅ）における層間接続体３２の頭部の破線は、この段階でその頭部を塑性変形させてつぶしておく場合と塑性変形させない場合の両者あり得ることを示す。以上により得られた配線板素材を配線板素材２とする。
【００７３】
以上の図５に示した工程は、以下のような手順とすることも可能である。図５（ａ）の段階では、貫通孔７０２のみ形成し開口部７０１を形成せずに続く図５（ｂ）から図５（ｄ）までの工程を行う。次に、図５（ｅ）に相当する工程として、プリプレグ１２Ａ（開口のないもの）の積層を行う。そして、絶縁層１３およびプリプレグ１２Ａに半導体チップ５１および樹脂部７１、７２用の開口部を同時に形成する、という工程である。
【００７４】
次に、図６を参照して説明する。図６は、上記で得られた配線板素材１、２などを積層する配置関係を示す図である。ここで、図示上側の配線板素材３は、下側の配線板素材１と同様な工程を適用し、かつそのあと層間接続体３４およびプリプレグ１４Ａを、図示中間の配線板素材２における層間接続体３２およびプリプレグ１２Ａと同様にして形成し得られたものである。
【００７５】
ただし、配線板素材３は、半導体チップおよびこれを接続するための部位（各パッド）のない構成であり、さらにプリプレグ１４Ａには、半導体チップ５１および樹脂部７１、７２用の開口部を設けない。そのほかは、金属箔（電解銅箔）２６Ａ、絶縁層１５、層間接続体３５、配線層２５、プリプレグ１４Ａ、層間接続体３４とも、それぞれ配線板素材１の金属箔２１Ａ、絶縁層１１、層間接続体３１、配線層２２、配線板素材２のプリプレグ１２Ａ、層間接続体３２と同じである。
【００７６】
図６に示すような配置で各配線板素材１、２、３を積層配置してプレス機で加圧・加熱する。これにより、プリプレグ１２Ａ、１４Ａが完全に硬化し全体が積層・一体化する。このとき、加熱により得られるプリプレグ１２Ａ、１４Ａの流動性により、樹脂部７１、７２の周りの空間、およびスルーホール導電体３３内部の空間にはプリプレグ１２Ａ、１４Ａが変形進入し空隙は発生しない。また、配線層２２、２４は、層間接続体３２、３４にそれぞれ電気的に接続される。
【００７７】
図６に示す積層工程の後、上下両面の金属箔２６Ａ、２１Ａを周知のフォトリソグラフィを利用して所定にパターニングし、さらにはんだレジスト８１、８２の層を形成することにより、図１に示したような電子部品内蔵配線板を得ることができる。図６において、絶縁層１１は第１の絶縁板に、プリプレグ１２Ａ、絶縁層１３、プリプレグ１４Ａ、および絶縁層１５は第２の絶縁板にそれぞれ相当する。
【００７８】
次に、本発明の別の実施形態に係る電子部品内蔵配線板について図７を参照して説明する。図７は、別の実施形態に係る電子部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図であり、すでに説明した図中に登場の構成要素と同一または相当するものには同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。
【００７９】
この実施形態は、上記実施形態では例えばエポキシ樹脂であるとして説明した絶縁層１１が、補強材１１ａ（例えばガラスクロスやアラミドクロス）を含有する絶縁層１１０に代わっている点が、上記実施形態とは異なる。このように特に絶縁層１１０が補強材１１ａを含有することで、製造時に、ボンディングワイヤ６１を配線パターン２２が有する接続パッド上にボンディングするときの信頼性向上が以下説明するように図られている。
【００８０】
図８は、図７に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図であり、先の実施形態における図２（ｅ）に相当する段階を示している。図８を参照し、ボンディングワイヤ６１を配線パターン２２のパッドに接続するときの信頼性向上についてその意義および方法を説明する。端的には、最外の配線パターン２１をその上に有すべき絶縁層１１がごく薄く、絶縁層１１０のもう片面上の配線パターン２２上にボンディング技術を単に適用するのでは、信頼性確保が難しいことへの対処である。
【００８１】
まず、絶縁層１１０が単なる硬化された樹脂ではなく、補強材１１ａが含有されているので、その剛性が向上している。これにより、ボンディングツールヘッドが配線パターン２２のパッドに当たったとき絶縁層１１０の変形が少なくよってパッドの変形も少ない。ボンディングツールヘッドによる絶縁層１１０の変形が例え弾性変形であっても、これに伴うこのときのパッドの変形は、変形状態が残留する塑性変形になる可能性が高い。パッドを変形しにくくすれば、金属接合部の形成を前提とするワイヤボンディング技術がより十分に機能する。
【００８２】
また、絶縁層１１０の下側面が、全面に均一の金属箔２１Ａに伴われており、配線パターン形成後のような段差がない点も重要である。段差がある場合には、ボンディングツールヘッドが配線パターン２２のパッドに当たったとき、絶縁層１１０にたわみ変形が発生し、そのごく薄い厚みに起因して、過度の場合には破壊する可能性もある。変形が発生するだけでも縦方向にボンディング位置が変動しボンディングの安定性に影響がでる。このような心配は、全面に均一の金属箔２１Ａが設けられていることにより排除することができる。
【００８３】
また、絶縁層１１０が、配線パターン２２、金属箔２１Ａの配置とは関係なく、面内均一の厚みを有している点もボンディングの安定性に寄与している。配線パターン２２が、例えば絶縁層１１０の側に落ち込んで位置しているなどにより、この時点の絶縁層１１０が面内均一の厚みになっていない場合には、絶縁層１１０は、面方向に局部的に変形性が変動することになり、ボンディングツールヘッドによる変形も局部的に変動する可能性がある。絶縁層１１０が面内均一厚みを有することにより、このような変動を排している。
【００８４】
以上のようにして、ボンディングワイヤ６１の接続信頼性を向上させる。その後の工程についてはすでに説明した内容を参照できる。なお、一連の工程を由来として、絶縁層１２には、配線パターン２２が落ち込んで位置し、金属箔２１Ａを由来の配線パターン２１は、絶縁層１２の側に落ち込んで位置することはない。
【００８５】
次に、本発明のさらに別の実施形態に係る電子部品内蔵配線板について図９を参照して説明する。図９は、さらに別の実施形態に係る電子部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図であり、すでに説明した図中に登場の構成要素と同一または相当するものには同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。
【００８６】
この電子部品内蔵配線板は、半導体チップ５１および封止樹脂７１を埋設している絶縁層１２０、１３０、１４０のうち絶縁層１４０が、この半導体チップ５１の配線パターン２２に接続された側とは反対の側の位置に、半導体チップ５１に対向して補強材１４ａを含有している。したがって、半導体チップ５１に加わる曲げの力に補強材１４ａが対抗することができる構成であり、配線板として機械的強度が向上している。このような強度向上により内蔵の半導体チップ５１としてより薄型のものを使用できる。つまり、機械的強度を確保してしかも配線板として薄板化するのに有利である。
【００８７】
また、絶縁層１４０の補強材１４ａに加えて、絶縁層１２０、１３０も補強材１２ａ、１３ａをそれぞれ含有している。補強材１４ａは、図示の断面で、半導体チップ５１に対向するように位置するが、対して、補強材１２ａ、１３ａは、平面的に見て、半導体チップ５１および封止樹脂７１が埋設された領域には存在しない。
【００８８】
このように、絶縁層１２０、１３０が、平面図位置として、半導体チップ５１および封止樹脂７１が埋設された領域を除き補強材１２ａ、１３ａを含有することで、補強材１４ａのみ有する場合より配線板としてさらに高い機械的強度を持たせることができる。補強材１２ａ、１３ａは、半導体チップ５１の上に配された補強材１４ａとは異なる積層方向水準の位置に設けられたものであり、互いに干渉しない配置である。補強材１２ａ、１３ａが半導体チップ５１の埋設された領域で除かれているのは、積層時に補強材１２ａ、１３ａが封止樹脂７１にぶつかり積層の信頼性が劣化するのを防止するためである。機械的強度のさらなる向上のため、さらに絶縁層１１、１５にも補強材を含有させる構成も考えられる。
【００８９】
層間接続体３２は、配線パターン２２の側より配線パターン２３の側でより太い。層間接続体３２は、例えば、ペースト状の導電性組成物を被印刷面上にスクリーン印刷して円錐状に形成したものを由来とする。ここで、被印刷面として、半導体チップ５１が位置しない配線パターン２２の面上を選択するほうが干渉要因がなく印刷が容易であるため、層間接続体３２は、配線パターン２２の側より配線パターン２３の側でより太くなっている。
【００９０】
図１０は、図９に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図であり、先の実施形態における図６に相当する積層段階を示している。図１０に示すように、図示中ほどの配線板素材２Ａには、絶縁層１３に代えて補強材１３ａ入りの絶縁層１３０を用い、プリプレグ１２Ａに代えて補強材１２ａ入りのプリプレグ１３０Ａを用いればよい。また、図示上側の配線板素材３Ａには、プリプレグ１４Ａに代えて補強材１４ａ入りのプリプレグ１４０Ａを用いればよい。
【００９１】
次に、本発明のさらに別の実施形態に係る電子部品内蔵配線板について図１１を参照して説明する。図１１は、さらに別の実施形態に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図である。同図において、すでに説明した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その部分については加える事項がない限り説明を省略する。
【００９２】
この電子部品内蔵配線板は、図９に示したものよりさらに薄型化を目指した構成の配線板である。具体的には、ちょうど中間の層として位置する絶縁層１３０に代えて、厚さ例えば１００μｍの絶縁層１３１（補強材１３１ａ入り）を使用している。中間の絶縁層１３０に設けられていたスルーホール導電体３３については、層間接続体３３０として、層間接続体３１などと同様な構成のものを設けている。この実施形態では、内蔵部品に提供できる高さ方向領域が小さくなるが、例えば、半導体チップ５４としてその裏面を研削した薄型のものを利用できる。
【００９３】
図１２は、図１１に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図であり、すでに説明した図６、図１０に示した工程の段階に相当するものである。図１２において、すでに説明した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その部分については加える事項がない限り説明を省略する。
【００９４】
この積層工程における配線板素材１Ａには、図１０中に示した配線板素材１における半導体チップ５１の代わりとして、薄型の半導体チップ５４を設ける。また、配線板素材２Ｂは、図１０中に示した絶縁層１３０の代わりに、補強材１３１ａを含有させた絶縁層１３１を有する構成である。補強材１３１ａを含有させた絶縁層１３１には、スルーホール導電体を設けないので、図５（ａ）に示した工程に対応して貫通孔７０２の形成は必要ない。
【００９５】
次に、本発明のさらに別の実施形態に係る電子部品内蔵配線板について図１３を参照して説明する。図１３は、さらに別の実施形態に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図である。同図において、すでに説明した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その部分については加える事項がない限り説明を省略する。
【００９６】
この実施形態は、ボンディングワイヤ６１が接続される接続パッドを含む配線パターン２２が、半導体チップ５１下の絶縁層１１上の領域にも設けられている点が、上記の各実施形態と異なる。また、半導体チップ５１下の絶縁層１１上の領域の配線パターン２２は、その半導体チップ５１に対向する側の面上が粗化面２２ａになっている。粗化面２２ａは、この領域に限らず配線パターン２２の全面上に設けられていてもよい。半導体チップ５１は、絶縁性の接着剤７５を介して絶縁層１１および配線パターン２２（の粗化面２２ａ）に接着されている。
【００９７】
このように、半導体チップ５１の下の領域にも配線パターン２２を設ければ、配線パターン２２の形成可能領域が広がる。これにより、高密度の配線パターン２２を実現する配線板として向いている。すなわち、半導体チップ５１がボンディングワイヤ６１で配線パターン２２に接続されている場合、絶縁層１１は、この接続のための領域を供出する必要があり、ほかの配線パターン２２の領域確保が犠牲になるので、この点を回復させる効果がある。半導体チップ５１の大きさがどの程度であっても、供出領域との関係で、このような効果が得られる（なお半導体チップ５１の大きさは例えば１ｍｍ角ないし１０ｍｍ角）。
【００９８】
半導体チップ５１の下の領域の配線パターン２２は、具体的に例えば、半導体チップ５１の端子パッド間を直接に電気的に通じさせるための配線とすることができる。また、少なくとも、半導体チップ５１の四隅のいずれか下を介して、半導体チップ５１の外側領域から半導体チップ５１直下の領域へと連通する配線パターンを設けた場合の配置領域として活用できる。半導体チップ５１の外側領域から半導体チップ５１直下の領域へと連通する、このような配線パターンは、ほかには、配線パターン２２が含む接続パッドの配置ピッチがほかより粗いピッチとなっている接続パッド間で設けやすい。
【００９９】
また、半導体チップ５１下の絶縁層１１上の領域の配線パターン２２が、その半導体チップ５１に対向する側の面上において粗化面２２ａを有していることに関しては、以下である。すなわち、接着剤７５と配線パターン２２（の粗化面２２ａ）との密着性が向上し、半導体チップ５１下に配線パターン２２を設けても、配線板として信頼性の確保が図られる。なお、接着剤７５には、例えば、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。粗化面２２ａの粗度は、信頼性試験を行って具体的に決定することできるが、例えば、Ｒｚの評価で、０．５μｍ〜３μｍ程度とすることができる。
【０１００】
さらには、半導体チップ５１直下に配線層２２によるパターンを設けることの効用として、これを配線パターンとしてではなく、積極的に半導体チップ５１を接着剤７５を介して信頼性高く固定するためのパッド（ダイパッド）として活用してもよい。この目的に特化して、半導体チップ５１直下の配線層２２によるパターンを、半導体チップ５１の固定に適する矩形や円形のダイパッドとして設けるようにしてもよい。
【０１０１】
図１４は、図１３に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図であり、先の実施形態における図２（ｄ）と図２（ｅ）との間に相当する段階を示している。図１４を参照し、絶縁層１１上に半導体チップ５１を固定する工程について以下説明する。
【０１０２】
絶縁層１１上に配線パターン２２を形成したら、次に、少なくとも、半導体チップ５１を位置させるべき領域の配線パターン２２上に粗化面２２ａを形成する。実際には、このように選択的領域に粗化面２２ａを形成するのは煩雑になるので、配線パターン２２上の全面に粗化面２２ａを形成してよい。粗化面２２ａの形成には、周知の各方法を利用できる。
【０１０３】
次に、半導体チップ５１を位置させるべき絶縁層１１上の領域にペースト状の硬化前接着剤を例えばディスペンサで塗布する。続いて、半導体チップ５１を例えばマウンタを用いて、この硬化前接着剤の上に載置する。または、これらに代えて、あらかじめ、半導体チップ５１の裏面（端子パッドのない方の面）にシート状の硬化前接着剤が貼り付けておき、このような半導体チップ５１を絶縁層１１上に例えばマウンタで載置してもよい。
【０１０４】
ペースト状の硬化前接着剤、シート状の硬化前接着剤、いずれを用いる場合も、半導体チップ５１と配線パターン２２（の粗化面２２ａ）との接着後間隔を適切に設定するには、例えばマウンタによって半導体チップ５１を絶縁層１１の側に押圧する圧力を制御すればよい。この押圧時においては、図１４に示すように、絶縁層１１の下面が全面的に金属箔２１Ａとなっていて段差がないので、マウンタの押圧を受け止める土台として安定している。これにより、接着剤７５の層を均一厚に設けることがより容易になる。
【０１０５】
以上の後、接着剤７５を例えば、オーブンを用いて熱硬化させる。なお、この加熱工程により、半導体チップ５１の下の配線パターン２２を除く配線パターン２２上に設けられていた粗化面２２ａは粗化状態が解消してしまう。よって、のちの積層工程における配線パターン２２と絶縁層１２との密着性向上のため、必要に応じて、加熱工程後にもう一度、配線パターン２２に対して粗化面の形成を行ってもよい。図１４に示す状態の後の工程についてはすでに説明した内容を参照できる。
【０１０６】
次に、本発明のさらに別の実施形態に係る電子部品内蔵配線板について図１５を参照して説明する。図１５は、さらに別の実施形態に係る部品内蔵配線板の構成を模式的に示す断面図である。同図において、すでに説明した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その部分については加える事項がない限り説明を省略する。
【０１０７】
この実施形態は、半導体チップ５１が、接着剤７６を介して絶縁層１１上に接着されていて、さらに、半導体チップ５１の裏面（端子パッドを有する側の面とは反対の側の面）に通じるように絶縁層１１、接着剤７６、はんだレジスト８１にそれぞれ穴１１ｈ、７６ｈ、８１ｈが設けられている。これらの穴１１ｈ、７６ｈ、８１ｈは連通していて、これにより、半導体チップ５１の裏面の一部、および接着剤７６の一部は外気に曝される構造になっている。接着剤７６は、絶縁性、導電性、いずれも採用し得る。例えば、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂などの接着樹脂を使用することができる。
【０１０８】
これによれば、絶縁層１１に穴１１ｈを設けた分、半導体チップ５１と絶縁層１１との接着面積が減り、かつ絶縁層１１の熱膨張が穴１１ｈにより分断できるので、絶縁層１１の見かけの熱膨張量が減じる。したがって、半導体チップ５１と絶縁層１１との間に生じ得るストレスを軽減し接着の信頼性を向上することができる。また、接着剤７６の一部表面が、絶縁層１１、はんだレジスト８１を連通して設けられた穴１１ｈ、８１ｈを介して外気に曝されているため、この配線板に部品実装するときやこの配線板が別の配線板上に実装されるときなどに接着剤７６が加熱されて発生する可能性がある揮発成分、低分子成分、水分などの逃げ道が確保され、接着剤７６の剥離による信頼性劣化も防止できる。
【０１０９】
絶縁層１１に設けられている穴１１ｈは、その径として、半導体チップ５１のサイズに相応に例えば０．１ｍｍから１ｍｍ程度とすることができる。また、図示するように１つ設けることに限らず、放射状やグリッド状の配列で複数設けることにしてもよい。
【０１１０】
図１６は、図１５に示した電子部品内蔵配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図であり、先の実施形態における図２（ｄ）と図２（ｅ）との間に相当する段階を示している。図１６を参照し、絶縁層１１上に半導体チップ５１を固定するための先行工程について以下説明する。
【０１１１】
絶縁層１１上に配線パターン２２を形成したら、次に、半導体チップ５１が固定されるべき領域内に通じるように、絶縁層１１および金属箔２１Ａを連通して貫通する穴１１ｈ、２１ｈを例えばドリリングにより形成する。続いて、例えばディスペンサを用いて、穴１１ｈ、２１ｈの位置および内部を避けて絶縁層１１上の、半導体チップ５１を位置させるべき領域に硬化前の接着剤７６Ａを塗布する。これにより図１６に示すような状態になる。図１６に示す状態の後の工程についてはすでに説明した内容を参照できる。なお、図１５に戻り、はんだレジスト８１に設けられている穴８１ｈは、絶縁層１１に設けられた穴１１ｈの位置を避けてはんだレジスト８１の層を形成していることによる。
【符号の説明】
【０１１２】
１…配線板素材、２，２Ａ，２Ｂ…配線板素材、３，３Ａ…配線板素材、１１…絶縁層、１１Ａ…プリプレグ、１１ａ…補強材、１１ｈ…穴、１２…絶縁層、１２Ａ…プリプレグ、１２ａ…補強材、１３…絶縁層、１３ａ…補強材、１４…絶縁層、１４Ａ…プリプレグ、１４ａ…補強材、１５…絶縁層、２１…配線層（配線パターン）、２１Ａ…金属箔（銅箔）、２１ｈ…穴、２２…配線層（配線パターン）、２２ａ…粗化面、２２Ａ…金属箔（銅箔）、２３…配線層（配線パターン）、２３Ａ…金属箔（銅箔）、２４…配線層（配線パターン）、２４Ａ…金属箔（銅箔）、２５…配線層（配線パターン）、２６…配線層（配線パターン）、２６Ａ…金属箔（銅箔）、３１，３２，３４，３５…層間接続体（導電性ペースト印刷による導電性バンプ）、３３…スルーホール導電体、５１，５２，５３，５４…半導体チップ、６１…ボンディングワイヤ、７１…樹脂部（第１の樹脂部；封止樹脂の一部）、７２…樹脂部（第２の樹脂部；封止樹脂の一部）、７５…絶縁性の接着剤、７６…接着剤、７６Ａ…硬化前の接着剤、７６ｈ…穴、８１，８２…はんだレジスト、８１ｈ…穴、１１０…絶縁層、１２０…絶縁層、１２０Ａ…プリプレグ、１３０，１３１…絶縁層、１３１ａ…補強材、１４０…絶縁層、１４０Ａ…プリプレグ、７０１…内蔵部品用開口部、７０２…貫通孔。
【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】
2011146588.tif 000010
【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】
2011146588.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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