(57)【要約】      （修正有）【課題】生産性、経済性に優れた半導体パッケージ多層基板の製造方法を提供する。【解決手段】層間絶縁層の両面にそれぞれ導体層が配設され、前記層間絶縁層に前記導体層同士を接続する層間接続部が形成された半導体パッケージ多層基板の製造方法において、第１の導体層１０の一方の面に、前記層間接続用のホール部１３が設けられた絶縁層１６を形成するとともに、第１の導体層１０の他方の面に、ホール部１３に対向するように嵌入部材１４を形成し、これらを積層方向にプレスして、絶縁層１６のホール部１３に嵌入部材１４を嵌入することにより、第１の導体層１０をホール部１３の内壁に沿うように変形させて前記層間接続部を形成する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
層間絶縁層の両面にそれぞれ導体層が配設され、前記層間絶縁層に前記導体層同士を接続する層間接続部が形成された半導体パッケージ多層基板の製造方法において、
第１の導体層の一方の面に、前記層間接続用のホール部が設けられた絶縁層を形成するとともに、前記第１の導体層の他方の面に、前記ホール部に対向するように嵌入部材を形成し、
これらを積層方向にプレスして、前記絶縁層の前記ホール部に前記嵌入部材を嵌入することにより、前記第１の導体層を前記ホール部の内壁に沿うように変形させて前記層間接続部を形成することを特徴とする半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁層の前記第１の導体層とは反対側の面に第２の導体層を配置した状態で、積層方向にプレスして、前記層間接続部を形成するとともに前記層間接続部と前記第２の導体層とを接合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多層基板の製造方法。
【請求項３】
前記第１の導体層と前記第２の導体層の接合面に、接合性を向上させるための表面処理を施すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項４】
前記表面処理が、プラズマ処理であることを特徴とする請求項３に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項５】
前記表面処理が、薬液を用いた化学処理であることを特徴とする請求項３に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１の導体層と前記第２の導体層の間に、導電接着層を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項７】
前記導電接着層は、前記第１の導体層と前記第２の導体層の間に配置された導電性フィルムであることを特徴とする請求項６に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項８】
前記導電接着層は、前記第１の導体層の接合面及び前記第２の導体層の接合面の少なくとも一方に塗布された導電性接着剤であることを特徴とする請求項６に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項９】
前記嵌入部材は、絶縁性材料で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項１０】
前記嵌入部材は、導電体材料で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項１１】
前記絶縁層の前記ホール部は、感光性絶縁樹脂にフォトリソグラフィを行うことで形成されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁層の前記ホール部は、レーザ加工により形成されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項１３】
前記絶縁層の前記ホール部は、ブラスティングにより形成されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項１４】
前記絶縁層の前記ホール部は、エッチングにより形成されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項１５】
前記嵌入部材が、感光性絶縁樹脂で形成されており、前記絶縁層の前記ホール部は、感光性絶縁樹脂にフォトリソグラフィを行うことで形成される構成とされ、
前記絶縁層の前記ホール部と前記嵌入部材とを、前記第１の導体層の両面露光により、一括で形成することを特徴とする請求項１１に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【請求項１６】
３以上の導体層が積層された半導体パッケージ多層基板を製造する半導体パッケージ多層基板の製造方法であって、
請求項１から請求項１５のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法により、層間接続部を備えた層間絶縁層と導体層とが積層された基板体を形成するとともに、これら基板体を複数積層させて、積層方向にプレスすることにより、３以上の導体層を積層させることを特徴とする半導体パッケージ多層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）型半導体装置、及び、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）等に使用される半導体パッケージ多層基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロニクス産業界においては、高信頼度を有する多機能装置の開発が急速に進められており、これによる高機能、高密度素子の出現に伴い高信頼性、多機能を有し、かつ軽量、薄型の小型デバイスに対する要求が高まってきている。これにより、新しい素子実装技術の開発が日毎に重要さを増しており、特に半導体パッケージ基板における小型化と多層化が重要な課題として開発が進められている。加えて前記のような諸性能に加えて、製造コストが重要な問題となってくる。
【０００３】
現在、半導体パッケージ多層基板の製造方法としては、例えば特許文献１に記載されているような工法が一般的である。
まず、層間絶縁層として、電気絶縁性が高く、また熱安定性に優れたポリイミド等の熱可塑性絶縁樹脂を用い、その両面（上下面）にスパッタリング、メッキ、蒸着等により導体層を形成したテープ材から出発する。下面側を選択的にエッチングすることにより、前記層間絶縁層に、下面側に開口するとともに上面側が導体層により閉塞されたビアホールを形成する。このとき、上面にはアディティブ法またはサブトラクティブ法により上面の配線パターンが形成される。次に、ビアホールの内壁及び上面の導体層がビアホール内で露出する面を含む下面全体にスパッタリング及びメッキにより導体層を形成する。これにより、上面と下面の導体層はビアホール内で互いに導通してブラインドビアを形成する。その後、下面に形成された導体層にプリント配線板と導通を図るためのパットパターンをアディティブ法またはサブトラクティブ法により形成する。
【０００４】
また、例えば特許文献２に記載されているように、層間絶縁樹脂層に感光性絶縁樹脂を用いる方法も提案されている。導体層にキャスティング等を用いて感光性絶縁樹脂層を形成した後、露光、現像工程を行い、フォトビアを形成する。その後、メッキ等によりブラインドビアを埋め、層間絶縁層の両面に配置された導体層を導通させるものである。
【０００５】
さらに、例えば特許文献３に記載されているように、金型を利用した層間接続方法が提案されている。この方法は、層間接続部が突出した金型を用いて、導体層、層間絶縁層を積層したものにプレスを行い、その後、プレスにより変形した部分を、レーザー等により除去して導体層を露出させ、熱融着等の方法で層間絶縁層の両面の導体層同士を導通させるものである。
【特許文献１】特公平７−８７２０３号公報
【特許文献２】特開平１０−５６２６１号公報
【特許文献３】特開２００２−２７０６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１、２に記載された方法においては、層間接続部を形成するために、絶縁層を除去する工程及び除去された部分にメッキ等により導体部を形成する工程が必要となる。しかしながら、層間接続部をメッキによって形成する、いわゆるフィルドビア法では、ビアホールを埋めるために非常に多く時間が掛かり、ビア内の気泡の発生等が信頼性の低下を招いている。また、メッキ工程自体がコスト高の要因となっている。さらに、フィルドビア法はビアホール部のフィルドメッキを行っている間に導体層が厚くなってしまい、後のエッチング工程で微細なパターンを形成することが困難となる。
また、特許文献３に記載された方法においては、層間接続部を形成する部分が突出した特殊な金型が必要となり、汎用性に乏しく、コスト高の要因となっている。
【０００７】
したがって、高い生産性、経済性を備えた半導体パッケージ多層基板の製造方法が要求されていた。 
【０００８】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、生産性、経済性に優れた半導体パッケージ多層基板の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ね、本発明の半導体パッケージ多層基板の製造方法を提案する。
【００１０】
請求項１に係る発明は、層間絶縁層の両面にそれぞれ導体層が配設され、前記層間絶縁層に前記導体層同士を接続する層間接続部が形成された半導体パッケージ多層基板の製造方法において、第１の導体層の一方の面に、前記層間接続用のホール部が設けられた絶縁層を形成するとともに、前記第１の導体層の他方の面に、前記ホール部に対向するように嵌入部材を形成し、これらを積層方向にプレスして、前記絶縁層の前記ホール部に前記嵌入部材を嵌入することにより、前記第１の導体層を前記ホール部の内壁に沿うように変形させて前記層間接続部を形成することを特徴とする半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
【００１１】
この半導体パッケージ多層基板の製造方法によれば、導体層や層間接続部を形成するのに、メッキ工程を必要としないので、製作コストを削減することができるとともに短期間で製造することが可能である。
また、層間接続部は、第１の導体層の一部を変形させることにより形成されるので、層間接続部と導体層との接続信頼性が高い。また、層間接続部及び導体層が同じ材質であるので、抵抗値、熱膨張係数、弾性率等の特性が等しくなり、後の工程における変形やクラック等の発生を防止することができる。なお、導体層に用いる材料については、電解銅、圧延銅等、後工程の特性要求に応じて適宜設定することができる。
【００１２】
また、第１の導体層の一方の面にホール部が設けられた絶縁層を形成するとともに、第１の導体層の他方の面に前記ホール部に対向するように嵌入部材を形成するので、プレス工程において専用の金型を使用する必要がなくなり、層間接続部を容易に形成することができる。
ここで、プレス時の温度は、常温〜１８０℃の範囲内であることが望ましい。プレス時の温度が高い方が接合面が活性化して強固に接合することができるが、層間絶縁層に樹脂等を用いた場合には前記温度よりも高い温度では樹脂が劣化してしまう。なお、ポリイミドのような耐熱温度の高い材料で層間絶縁層を構成した場合は、前記温度よりも高温でプレスを実施しても良い。プレス圧力は０．２〜１０ＭＰａであることが望ましい。プレス時間は１０〜１２０分であることが望ましい。これらのプレス条件は、導体層や層間絶縁層の材質、層間接続部の面積に合わせて適宜設定することができる。
【００１３】
さらに、層間接続部の信頼性を向上させるために、層間絶縁層の厚さは１０〜５０μｍであることが望ましい。
また、層間接続部の面積は層間絶縁層の厚さの２倍以上、さらには５倍以上であることが望ましい。層間接続部の面積が絶縁層の厚みの２倍以上（さらには５倍以上）である場合、プレス時の導体層の変形量を少なくすることができ、接合時の信頼性が向上する。例えば、導体層の厚さが８μｍ、層間絶縁層の厚さが２０μｍ、層間接続部の面積がφ１００μｍである場合、層間接続部の面積と層間絶縁層の厚さとの比は５：１となり、プレス時の導体層の変形がなだらかになって変形に伴う導体層の伸び率が小さくなる。また、導体層としての強度を維持した上でプレス時の変形を容易に行うために、導体層の厚さは６〜１６μｍであることが望ましい。
【００１４】
請求項２に係る発明は、前記絶縁層の前記第１の導体層とは反対側の面に第２の導体層を配置した状態で、積層方向にプレスして、前記層間接続部を形成するとともに前記層間接続部と前記第２の導体層とを接合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多層基板の製造方法である。
この半導体パッケージ多層基板の製造方法によれば、１回のプレス工程によって、層間絶縁樹脂層を形成するとともに第２の導体層を配設することができ、工程数を少なくしてさらなるコスト削減を図ることができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、前記第１の導体層と前記第２の導体層の接合面に、接合性を向上させるための表面処理を施すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
【００１６】
請求項４に係る発明は、前記表面処理が、プラズマ処理であることを特徴とする請求項３に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
【００１７】
請求項５に係る発明は、前記表面処理が、薬液を用いた化学処理であることを特徴とする請求項３に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
【００１８】
前記第１の導体層と前記第２の導体層の接合面に、例えば、プラズマ処理、薬液による化学的処理等の表面処理を施すことにより、第１の導体層及び第２の導体層の接合面を活性化させて、これら第１の導体層と第２の導体層とをプレスにて強固に接合することができる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、前記第１の導体層と前記第２の導体層の間に、導電接着層を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
【００２０】
請求項７に係る発明は、前記導電接着層は、前記第１の導体層と前記第２の導体層の間に配置された導電性フィルムであることを特徴とする請求項６に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
【００２１】
請求項８に係る発明は、前記導電接着層は、前記第１の導体層の接合面及び前記第２の導体層の接合面の少なくとも一方に塗布された導電性接着剤であることを特徴とする請求項６に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
【００２２】
前記第１の導体層と前記第２の導体層との間に、例えば、導電性フィルムを配置したり、導電性接着剤を塗布したりして、導電接着層を形成することにより、第１の導体層と第２の導体層とを強固に接合することができるとともに、その電気的接続をより確実なものとすることが可能となる。
【００２３】
請求項９に係る発明は、前記嵌入部材は、絶縁性材料で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
この半導体パッケージ多層基板の製造方法によれば、第１の導体層のうち層間接続部が形成された部分には、絶縁性材料で構成された嵌入部材が配置されることになり、第１の導体層の上に配置される部材と前記層間接続部とを電気的に絶縁することができる。
【００２４】
請求項１０に係る発明は、前記嵌入部材は、導電体材料で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
この半導体パッケージ多層基板の製造方法によれば、前記絶縁層のホール部に嵌入される嵌入部材が導電性を有することになり、第１の導体層の上に配置される部材と前記層間接続部とを電気的に接続することができ、いわゆるスタックビアを形成することが可能となる。
【００２５】
請求項１１に係る発明は、前記絶縁層の前記ホール部は、感光性絶縁樹脂にフォトリソグラフィを行うことで形成されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
【００２６】
請求項１２に係る発明は、前記絶縁層の前記ホール部は、レーザ加工により形成されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
【００２７】
請求項１３に係る発明は、前記絶縁層の前記ホール部は、ブラスティングにより形成されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
【００２８】
請求項１４に係る発明は、前記絶縁層の前記ホール部は、エッチングにより形成されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
【００２９】
前記絶縁層の前記ホール部は、前述のように、感光性絶縁樹脂に対するフォトリソグラフィ、ＣＯ２レーザ、半導体レーザ等によるレーザ加工、ブラスティング、エッチング等によって形成することができる。
ここで、ホール部の形状としては、プレス時の第１の導体層の変形を容易にするために、第１の導体層に近づくにしたがい大きく開口するような逆テーパ形状が好ましい。そのため、逆テーパ形状を形成し易いフォトビア法を適用することが好ましいが、レーザ加工、ブラスティング等の方法でも、プレス時に絶縁層と嵌入部材とがそれぞれ変形して、互いに形状を補完し合うため問題はない。
【００３０】
請求項１５に係る発明は、前記嵌入部材が、感光性絶縁樹脂で形成されており、前記絶縁層の前記ホール部は、感光性絶縁樹脂にフォトリソグラフィを行うことで形成される構成とされ、前記絶縁層の前記ホール部と前記嵌入部材とを、前記第１の導体層の両面露光により、一括で形成することを特徴とする請求項１１に記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
この半導体パッケージ多層基板の製造方法によれば、嵌入部材と絶縁層とを一括で形成可能であるため、工程数を少なくしてさらなるコスト削減を図ることができる。
【００３１】
請求項１６に係る発明は、３以上の導体層が積層された半導体パッケージ多層基板を製造する半導体パッケージ多層基板の製造方法であって、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の半導体パッケージ多層基板の製造方法により、層間接続部を備えた層間絶縁層と導体層とが積層された基板体を形成するとともに、これら基板体を複数積層させて、積層方向にプレスすることにより、３以上の導体層を積層させることを特徴とする半導体パッケージ多層基板の製造方法である。
この半導体パッケージ多層基板の製造方法によれば、任意の数の導体層が積層された半導体パッケージ多層基板を低コストで製造することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、生産性、経済性に優れた半導体パッケージ多層基板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明の第１の実施形態である半導体パッケージ多層基板の製造方法について、添付した図面を参照して説明する。
まず、図１に示すように、第１導体層１０の両面に感光性絶縁樹脂１１を塗布する。感光性絶縁樹脂１１としては、感光性ポリイミド、感光性エポキシ系樹脂、感光性アクリル系樹脂、感光性エポキシアクリル系樹脂等を適用することができる。
【００３４】
次に、図２に示すように、フォトマスク１２を第１導体層１０の両面に配置する。このとき、第１導体層１０の一方の面１０Ａには、層間接続用のホール部１３が形成されるようにフォトマスク１２が配置され、第１導体層１０の他方の面１０Ｂには、前記ホール部１３に対向する位置に嵌入部材１４が形成されるようにフォトマスク１２が配置される。そして、第１導体層１０の両面に塗布された感光性絶縁樹脂１１に対して、前記フォトマスク１２を介して紫外光が照射され、現像、ベークを行うことで、第１導体層１０の一方の面１０Ａにホール部１３を備えた絶縁層１５が形成され、第１導体層１０の他方の面１０Ｂに前記ホール部１３に嵌入可能な嵌入部材１４が形成される。
なお、ここでホール部１３の形状は、図３に示すように、第１導体層１０に近づくにしたがい大きく開口する逆テーパ形状とされている。
【００３５】
次に、図４に示すように、第２導体層１６を準備するとともに、第２導体層１６の接合面及び第１導体層１０の接合面に、プラズマ処理あるいは薬液を用いた化学処理等の表面処理を行う。これにより、第２導体層１６及び第１導体層１０の互いの接合面を活性化する。
【００３６】
図５及び図６に示すように、絶縁層１５の第１導体層１０とは反対側の面に前記第２導体層１６を配置する。そして、図７に示すように、積層方向に向けてプレスを行う。なお、圧力、温度、時間等のプレス条件は第１、第２導体層１０、１６、絶縁層１５の材質、ホール部１３の開口面積に合わせて適宜選択することが好ましい。
【００３７】
プレスによって、第１導体層１０の他方の面１０Ｂに形成された嵌入部材１４が、第１導体層１０の一方の面１０Ａに形成された絶縁層１５のホール部１３内に嵌入され、第１導体層１０の一部が、ホール部１３の内壁面に沿って折り曲げられるように変形させられる。また、第１導体層１０のうち嵌入部材１４によって前記ホール部１３から露呈するように配置された部分と、第２導体層１６とが接合される。
これにより、図８及び図９に示すように、第１導体層１０と第２導体層１６とを接続する層間接続部１７を備えた層間絶縁層１８が形成される。
【００３８】
次に、図１０に示すように、第１導体層１０と第２導体層１６にそれぞれ配線パターンを形成するために、フォトレジスト層１９を形成する。フォトレジスト層１９の形成方法としては、液状レジストをスピンコート、バーコート、ダイコートなどで塗工する方法や、ドライフィルムレジストをラミネートする方法等が適用できる。
続いて、エッチングを行い、フォトレジスト層１９を剥離して、図１１に示すように、配線パターンを形成する。なお、エッチング液としては、一般的な塩化第２鉄液、塩化第２銅液等を使用することができる。
以上により、半導体パッケージ多層基板が形成される。
【００３９】
この半導体パッケージ多層基板は、以下のようにして、半導体素子２４が実装されて半導体パッケージとして使用される。
まず、図１２に示すように、第１導体層１０の上面のボンディングパッドパターン２０を除いた部分に絶縁樹脂層２１を形成する。絶縁樹脂層２１の形成方法としては、熱硬化性絶縁樹脂のスクリーン印刷法や感光性絶縁樹脂によるパターニングなどが適用可能である。同様に、第２導体層１６の下面にも半田ボールマウント部２２を除いた部分に絶縁樹脂層２１を形成する。
【００４０】
続いて、図１３に示すように、ボンディングパッドパターン２０及び半田ボールマウント部２２にニッケルメッキ層及び貴金属メッキ層２３を形成する。
そして、図１４に示すように、半導体素子２４を絶縁樹脂層２１上にてボンディングし、半導体素子２４の接続端子とボンディングパッドとを金線２５にて結線する。その後、図１５に示すようにモールド樹脂２６を用いて樹脂封止を行う。
最後に、図１５に示すように、半田ボール２７を第２導体層１６の半田ボールマウント部２２にマウントする。
【００４１】
本実施形態である半導体パッケージ多層基板の製造方法によれば、第１、第２導体層１０、１６や層間接続部１７を形成するのに、メッキ工程を必要としないので、製作コストを削減することができるとともに短期間で製造することが可能である。
また、層間接続部１７は、第１導体層１０の一部を折り曲げるようにして形成されるので、接続信頼性の向上を図ることができる。さらに、層間接続部１７及び第１導体層１０が同じ材質となるので、抵抗値、熱膨張係数、弾性率等の特性が等しくなり、後の工程における変形やクラックの発生を防止できる。
【００４２】
また、第１導体層１０の一方の面１０Ａに、ホール部１３が形成された絶縁層１５を形成するとともに、第の導体層の他方の面１０Ｂに、ホール部１３に嵌入可能な嵌入部材１４が形成されているので、プレス工程において専用の金型を使用する必要がなく、層間接続部１７を容易に形成することができる。
さらに、ホール部１３の形状が第１導体層１０に近づくにしたがい大きく開口するような逆テーパ形状とされているので、プレス時に第１導体層１０を容易に変形させることができる。
【００４３】
また、第１導体層１０と第２導体層１６の接合面に表面処理が施されているので、第１導体層１０と第２導体層１６とをプレスにて強固に接合することができる。
さらに、嵌入部材１４と絶縁層１５とが一括で形成されているので、工程数が少なくなり、製造コストの削減を図ることができる。
【００４４】
以下に本発明の第２の実施形態である半導体パッケージの製造方法について、添付した図面を参照して説明する。
この第２の実施形態においては、導体層が３層積層された半導体パッケージ多層基板を製造するものである。
【００４５】
第１の実施形態と同様にして、まず、第１導体層１０と第２導体層１６と層間絶縁層１８とを有する多層基板体３０を形成する。
これとは別に、図１７に示すように、第３導体層３１の一方の面３１Ａに絶縁層を形成し、他方の面３１Ｂに嵌入部材３４を形成し、これをプレスすることで層間接続部３７を備えた層間絶縁層３８と第３導体層３１とが積層された基板体４０を形成する。
【００４６】
この基板体４０の層間接続部３７には、プラズマ処理あるいは薬液による化学処理等の表面処理を施しておく。さらに、多層基板体３０の第１導体層１０にも、表面処理を施しておく。
そして、図１８に示すように、多層基板体３０の第１導体層１０の上に前記基板体４０を配置して、積層方向にプレスする。
【００４７】
次に、図１９に示すように、この第３導体層３１の上に、フォトレジスト層１９を形成するとともに第２導体層１６の表面に保護シート４１を貼り付け、エッチング、レジスト剥離を行い、図２０に示すように第３導体層３１の配線パターンを形成する。
以上により、第１、第２、第３導体層１０、１６、３１が積層された半導体パッケージ多層基板を形成することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、導体層を、２層あるいは３層形成したものとして説明したが、これに限定されることはなく、任意の数の導体層を積層することができる。
【００４９】
さらに、嵌入部材１４を感光性絶縁樹脂で構成したもので説明したが、これに限定されることはなく、図２１に示すように、嵌入部材１４を導電性材料で構成してもよい。導体層を３つ積層した場合には、図２１に示すように、層間接続部１７を第１導体層１０と第２導体層１６と第３導体層３０とを接続するスタックビアとすることができる。
【００５０】
また、絶縁層の形成方法については、フォトリソグラフィの以外の方法、例えばガラスエポキシ、ポリイミド等の材料を用いて、ビアをレーザ加工やブラスト等であけてもよい。また、嵌入部材の形成方法については、絶縁性材料とする場合にはソルダーレジスト等をスクリーン印刷等で形成しても良いし、導電性材料とする場合には導電性ペーストやクリームハンダ等をスクリーン印刷してもよい。
【実施例１】
【００５１】
以下に、本発明の半導体パッケージの製造方法について実施例を挙げてより具体的に説明する。
嵌入部材を絶縁性材料で構成した２層ＢＧＡ構造を例に説明する。最初に、厚さ１２μｍの銅箔（日本電解社製、ＵＳＬＰ）の両面に、厚さ２５μｍの感光性絶縁樹脂（太陽インキ製造社製、ＰＳＲ−４０００）をスクリーン印刷により形成した。片面にスクリーン印刷、ベークを行い、感光性絶縁樹脂を半硬化させ、続いて裏面のスクリーン印刷、ベークを行った。次に、絶縁層および嵌入部材を形成するために、両面一括の露光を行い、現像、ベークにてパターンの硬化を行った。なお、層間接続部の面積はφ１２５μｍとした。
【００５２】
一方、第２導体層となる厚さ１２μｍの銅箔（日本電解社製、ＵＳＬＰ）を用意した。その後、第１導体層と第２導体層とを強固に接合するために、第１導体層及び第２導体層の接合面に、プラズマを用いて表面処理を行った。続いて、第１導体層と第２導体層を重ね合わせ、１００℃、２．０ＭＰａｍ、２０分の条件で、プレス機（北川精機製  ＫＶＨＣｉｉ−ＰＲＥＳＳ  ＶＨ１．５−１８２２）を用いてプレスした。
【００５３】
次いで、第１導体層の上面及び第２導体層の下面にドライフィルムレジストをラミネートした。第１導体層側、第２導体層側をそれぞれ、層間接続部とアライメントを取りながら露光を行い、両面一括の現像を行なった。その後、このパターニングされたドライフィルムレジストをマスクとして、第１、第２導体層に配線パターン、パッドパターンを塩化第２鉄液によりエッチングした。パターン形成後、ドライフィルムレジストを５％水酸化ナトリウム水溶液により剥離した。
【００５４】
その後、カバーレイとして、パターニングされた第１導体層の上面に熱硬化型ソルダーレジストをスクリーン印刷法にて形成した。ワイヤーボンディングのパット部のみを開口した版を用いた。続いて、第２導体層の下面に同様の方法で、半田ボールマウント部のみを開口部した絶縁パターンを形成した。その後、開口した部分に電解メッキにより両面同時にニッケルメッキ、金メッキを形成した。
【００５５】
その後、半導体素子と熱硬化型絶縁樹脂層とを接着シートにより固着後、ワイヤーボンディングにより、半導体素子のＡｌパッドとボンディングパッドパターンとを金線により結線した。金線を保護するためにモールド樹脂で封止を行い、第２導体層の下面にフラックスを塗布した後、半田ボールをマウントしてハンダリフローを行なった。最後に２次基板にマウントし再びリフローすることで２次基板に実装することができた。以上、本発明を用いることで、低コストで信頼性の高い半導体多層パッケージを簡易な工程で製造することができた。
【実施例２】
【００５６】
嵌入部材を導電性材料で構成してスタックビアを形成した３層ＢＧＡ構造を例に説明する。最初に、厚さ１２μｍの銅箔（日本電解社製、ＵＳＬＰ）の片面に、厚さ２５μｍの感光性絶縁樹脂（太陽インキ製造社製、ＰＳＲ−４０００）をスクリーン印刷により形成した。次に露光、現像、ベークを行い、絶縁層を形成した。その後、嵌入部材を導電性ペーストのスクリーン印刷法にて、２５μｍの厚さで形成した。なお、層間接続部の面積はφ１２５μｍとした。
【００５７】
一方で、第２導体層となる厚さ１２μｍの銅箔（日本電解社製 ＵＳＬＰ）を用意した。その後、第１導体層と第２導体層とを強固に接合するために、第１導体層及び第２導体層の接合面に、プラズマを用いて表面処理を行った。続いて、第１導体層と第２導体層を重ね合わせ、１００℃、２．０ＭＰａｍ、２０分の条件で、プレス機（北川精機製  ＫＶＨＣｉｉ−ＰＲＥＳＳ  ＶＨ１．５−１８２２）を用いてプレスした。
【００５８】
次いで、第１導体層の上面および第２導体層の下面にドライフィルムレジストをラミネートした。第１導体層側、第２導体層側をそれぞれ、層間接続部とアライメントを取りながら露光を行い、その後両面一括の現像を行った。続いて、前記パターニングされたドライフィルムレジストをマスクとして、第１、第２導体層にそれぞれ配線パターン、パッドパターンを塩化第２鉄液によりエッチングした。パターン形成後、ドライフィルムレジストを５％水酸化ナトリウム水溶液により剥離した。
これにより、第１導体層と第２導体層と層間絶縁層とを備えた多層基板体を形成した。
【００５９】
第３導体層として厚さ１２μｍの銅箔（日本電解社製 ＵＳＬＰ）用意し、両面に厚さ２５μｍの感光性絶縁樹脂（太陽インキ製造社製、ＰＳＲ−４０００）をスクリーン印刷により形成した。片面にスクリーン印刷、ベークを行ない、感光性絶縁樹脂を半硬化させ、続いて裏面のスクリーン印刷、ベークを行った。次に絶縁層及び嵌入部材を形成するために両面一括の露光を行い、現像、ベークにてパターンの硬化を行った。続いて、第３導体層およびその両面の絶縁樹脂層をプレスし、層間接続部を有する基板体を形成した。
その後、第３導体層、及び配線パターンの形成された第１導体層の接合面にプラズマを用いて表面処理を行った。続いて、第１導体層と第３導体層を重ね合わせ、再度プレスすることにより、スタックビアを持つ３層導体基板を作製した。
【００６０】
最下面である第２導体層の下面にエッチング時の保護シートをラミネートし、第３導体層の上面に、ドライフィルムレジストをラミネートした。第３導体層の上面のドライフィルムレジストを露光、現像して、第３導体層のエッチングマスクパターンを形成した。その後、塩化第２鉄液によりエッチングし、５％水酸化ナトリウム水溶液によりレジスト剥離を行うことで、第３導体層の配線パターンを形成した。一方で、保護シートを剥離して第２導体層を露出させた。
【００６１】
その後、カバーレイとして、パターニングされた第３導体層の上面に熱硬化型ソルダーレジストをスクリーン印刷法にて形成した。ワイヤーボンディングのパット部のみを開口した版を用いた。続いて、第２導体層の下面に同様の方法で、ハンダボールマウント部のみを開口部した絶縁パターンを形成した。その後、開口した部分に電解メッキにより両面同時にニッケルメッキ、金メッキを形成した。
【００６２】
そして、半導体素子と熱硬化型絶縁樹脂層とを接着シートにより固着後、ワイヤーボンディングにより、半導体素子のＡｌパッドとボンディングパッドパターンとを金線により結線した。金線を保護するために封止樹脂で封止を行い、第２導体層の下面にフラックスを塗布した後、半田ボールをマウントしハンダリフローを行った。最後に２次基板にマウントし再びリフローすることで２次基板に実装することができる。
以上、本発明を用いることで、低コストで信頼性の高い半導体多層パッケージを容易に製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態である半導体パッケージ多層基板の製造方法において、第１導体層の両面に感光性絶縁樹脂を配置した状態を示す説明図である。
【図２】紫外光により露光する工程の説明図である。
【図３】第１導体層に絶縁層及び嵌入部材を形成した状態を示す説明図である。
【図４】第１導体層、第２導体層に表面処理を行う工程の説明図である。
【図５】絶縁層を挟んで第１導体層と第２導体層とを対向配置した状態を示す説明図である。
【図６】図５の部分断面斜視図である。
【図７】プレス工程の説明図である。
【図８】層間接続部を備えた層間絶縁層を形成した状態を示す説明図である。
【図９】図８の部分断面斜視図である。
【図１０】第１導体層、第２導体層にフォトレジスト層を形成した状態を示す説明図である。
【図１１】第１導体層、第２導体層に配線パターンを形成した状態を示す説明図である。
【図１２】第１導体層、第２導体層の上に絶縁樹脂層を形成した状態を示す説明図である。
【図１３】メッキ工程の説明図である。
【図１４】半導体素子実装工程の説明図である。
【図１５】樹脂封止工程の説明図である。
【図１６】半田ボール実装工程の説明図である。
【図１７】基板体の製造工程を示す説明図である。
【図１８】多層基板体及び基板体のプレス工程を示す説明図である。
【図１９】フォトレジスト層成形工程の説明図である。
【図２０】第３導体層に配線パターンを形成した状態を示す説明図である。
【図２１】層間接続部の一部を導電性材料で構成した半導体パッケージ多層基板を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  第１導体層（第１の導体層）
１０Ａ  第１導体層の一方の面
１０Ｂ  第１導体層の他方の面
１３  ホール部
１４、３４  嵌入部材
１５  絶縁層
１６  第２導体層（第２の導体層）
１７、３７  層間接続部
１８、３８  層間絶縁層
３０  多層基板体
４０  基板体
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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