(57)【要約】【課題】安価かつ作業効率が良好で、層間の熱伝導効率が良好な構造を有する両面配線テープキャリア及びその製造方法並びに半導体装置を提供する。【解決手段】有機絶縁テープからなる基材１１の上面及び下面にそれぞれ配線層として銅箔からなる上導体層１２、下導体層１３を設け、基材１１及び上導体層１２を貫通するビアホール１９内に導電性のめっき膜１５を形成して上導体層１２と下導体層１３とを電気的に接続して両面配線テープキャリア２０を構成し、この両面配線テープキャリア２０の下導体層１３側に発熱体１７を、上導体層１２側に放熱体１８を搭載して半導体装置１０とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の上面及び下面にそれぞれ配線層として上導体層、下導体層が設けられ、前記基材及び前記上導体層を貫通するビアホール内に形成された導電性のめっき膜を介して前記上導体層と前記下導体層とが電気的に接続された構造を有する両面配線テープキャリアにおいて、
前記上導体層には、等間隔で配置される複数の円形状仮想ビアを連続的に結んで画定される形状の画定ビアが形成され、前記基材には、前記画定ビアの形状が下導体層まで連続した空間のビアホールが形成されていることを特徴とする両面配線テープキャリア。
【請求項２】
前記画定ビアの形状が櫛形状であることを特徴とする請求項１記載の両面配線テープキャリア。
【請求項３】
前記画定ビアの形状が鋸状であることを特徴とする請求項１記載の両面配線テープキャリア。
【請求項４】
前記画定ビアの形状が両鋸状であることを特徴とする請求項１記載の両面配線テープキャリア。
【請求項５】
前記画定ビアの形状が帯状ビアと鋸状ビアとを組み合わせた形状であることを特徴とする請求項１記載の両面配線テープキャリア。
【請求項６】
基材の上面に上導体層を貼合せる工程と、
プレス加工により、等間隔で配置される複数の円形状仮想ビアを連続的に結んで画定される形状の画定ビアを前記上導体層及び前記基材に貫通して形成し、ビアホールとする工程と、
前記基材の下面に下導体層を貼合せる工程と、
めっき処理により前記ビアホールの底面、内周面、及び開口周囲面にめっき膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする両面配線テープキャリアの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の両面配線テープキャリアの前記下導体層側に発熱体が搭載され、前記上導体層側に放熱体が搭載されていることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層間の熱伝導率が良好な構造を有する両面配線テープキャリア及びその製造方法並びに半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品の小型化、薄型化にともない、従来のガラス・エポキシ基板に代わり、フレキシブルテープを用いたフレキシブル配線基板が用いられるようになっている。特に携帯電話やＩＣカードを始めとする情報関連機器等では、上記小型化、薄型化に加え、高周波数領域での低ノイズ化、高配線密度化が必要であり、そのため有機絶縁テープの両面に配線を有する両面配線テープキャリアが用いられている。
【０００３】
図７に、両面配線テープキャリアの構造例を示す。
この両面配線テープキャリア５０は、有機絶縁テープからなる基材１１の上面及び下面にそれぞれ配線層として銅箔からなる上導体層５１、下導体層１３が設けられ、基材１１及び上導体層５１の一部を貫通するように形成されたブラインドビアホール５３内に設けられた導電性のめっき膜１５を介して上導体層５１と下導体層１３とが電気的に接続されている。
【０００４】
上記両面配線テープキャリア５０におけるブラインドビアホール５３の形成方法として、レーザ光を用いる方法がある（例えば、特許文献１、２参照）。
図８に、このレーザ光を用いた両面配線テープキャリアの製造方法を示す。
【０００５】
まず、ポリイミド樹脂製絶縁フィルムからなる基材１１の両面に銅箔からなる上導体層５１、及び下導体層１３を貼った２層ＣＣＬ（Copper Clad Laminate）を用意し（ａ）、上導体層５１上に、フォトレジスト５５を塗布する（ｂ）。次に、パターン露光・フォトレジスト現像により、ビアホール位置５７ａにホールを形成し（ｃ）、更に上導体層５１の配線パターンのエッチング及びフォトレジストの剥離により、ビアホールパターン位置５７ｂにホールを持つＣｕ配線パターンを形成する（ｄ）。ホールの形状としては、真円状が一般的である。
【０００６】
次に、炭酸ガスレーザ等を上記のビアホールパターン位置５７ｂに照射することにより、ポリイミドテープから成る基材１１を熱分解あるいは光分解し、孔開けを行なう。すなわち、レーザ加工によりビアホールパターン位置５７ｂから下導体層１３に達するブラインドビアホール５３を基材１１のポリイミド樹脂層に形成する（ｅ）。
【０００７】
その後、孔内壁や表面等を過マンガン酸系の薬品で化学的に洗浄あるいはプラズマ等の手法により物理的に洗浄し、電気銅めっき又は無電解銅めっきを施して、ブラインドビアホール５３の底面及び内周面並びに開口周囲面にめっき膜１５を形成する。すなわち、めっき膜１５によって、上導電層５１の配線パターンと下導体層１３とを電気的に接続する（ｆ）。めっき膜１５の厚さは信頼性の点から１０〜１５μｍ程度とされる。
【０００８】
他方、ブラインドビアホールを形成する方法として、プレス加工を用いる方法がある（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
図９に、プレス加工を用いた両面配線テープキャリア５０の製造方法を示す。
【００１０】
まず、ポリイミド樹脂製絶縁フィルムからなる基材１１の上面に銅箔からなる上導体層５１を貼った１層ＣＣＬ（Copper Clad Laminate）を用意し（ａ）、ブラインドビアホールの形成位置に、プレス加工により貫通孔５２を形成する（ｂ）。更に、基材１１の下面に銅箔からなる下導体層１３をラミネートし（ｃ）、上導体層５１及び下導体層１３にＣｕ配線パターンを形成後、電気銅めっき又は無電解銅めっきを施して、ブラインドビアホール５３の底面及び内周面並びに開口周囲面にめっき膜１５を形成し、上導電層５１の配線パターンと下導体層１３とを電気的に接続する（ｄ）。
【特許文献１】特開２００５−２９４６４３号公報
【特許文献２】特開２００５−２２３１７４号公報
【特許文献３】特開２００２−２９９３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図１０に、上記の両面配線テープキャリア５０を用いた半導体装置の模式図を示す。
この半導体装置６０は、両面配線テープキャリア５０の下導体層１３側に発熱体１７が、上導体層５１側に放熱体１８が設けられたものである。この半導体装置６０では、発熱体１７から発生した熱は、ブラインドビアホール５３内に形成されためっき膜１５を介して放熱体１８へと放出される。このため、両面配線テープキャリア５０に多数のブラインドビアホール５３を形成すれば、それだけ層間の熱伝導率が向上することになる。
【００１２】
しかしながら、多数のブラインドビアホールを形成する方法として上記のレーザ光による穴開け加工技術を用いた場合には、レーザ加工装置価格が非常に高価であってコスト高である上、ブラインドビアホール数が多くなる程、時間が掛かり、作業効率が低下するという問題がある。
【００１３】
他方、多数のブラインドビアホールを形成する方法として安価なプレス加工を選択した場合には、金型１ショットあたりの抜きビア数を増やせば作業効率は高まるが、金型費用が増加してコスト高となり、逆に、金型１ショットあたりの抜きビア数を減らせば作業効率が低下するという問題が生じる。
【００１４】
従って、本発明の目的は、上記課題を解決し、安価かつ作業効率が良好で、層間の熱伝導効率が良好な構造を有する両面配線テープキャリア及びその製造方法、並びにその両面配線テープキャリアを用いた半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明の両面配線テープキャリアは、基材の上面及び下面にそれぞれ配線層として上導体層、下導体層が設けられ、前記基材及び前記上導体層を貫通するビアホール内に形成された導電性のめっき膜を介して前記上導体層と前記下導体層とが電気的に接続された構造を有する両面配線テープキャリアにおいて、前記上導体層には、等間隔で配置される複数の円形状仮想ビアを連続的に結んで画定される形状の画定ビアが形成され、前記基材には、前記画定ビアの形状が下導体層まで連続した空間のビアホールが形成されていることを特徴とする。
【００１６】
前記画定ビアの形状は、櫛形状、鋸状、両鋸状、又は帯状ビアと鋸状ビアとを組み合わせた形状とすることができる。
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明の両面配線テープキャリアの製造方法は、基材の上面に上導体層を貼合せる工程と、プレス加工により、等間隔で配置される複数の円形状仮想ビアを連続的に結んで画定される形状の画定ビアを前記上導体層及び前記基材に貫通して形成し、ビアホールとする工程と、前記基材の下面に下導体層を貼合せる工程と、めっき処理により前記ビアホールの底面、内周面、及び開口周囲面にめっき膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
前記両面配線テープキャリアの前記下導体層側に発熱体を搭載し、前記上導体層側に放熱体を搭載して半導体装置とすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、安価かつ作業効率が良好で、層間の熱伝導効率が良好な構造を有する両面配線テープキャリア及び半導体装置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】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
［第１の実施の形態］
（半導体装置の構成）
図１に、本実施形態の半導体装置の断面図を示す。
この半導体装置１０は、両面配線テープキャリア２０の下導体層１３側に発熱体１７が、上導体層１２側に放熱体１８が搭載されて形成されている。
【００２１】
上記両面配線テープキャリア２０は、有機絶縁テープからなる基材１１の上面及び下面にそれぞれ配線層として銅箔からなる上導体層１２、下導体層１３が設けられ、基材１１及び上導体層１２の数箇所を貫通するビアホール１９内に形成された導電性のめっき膜１５を介して上導体層１２と下導体層１３とが電気的に接続された構造となっている。
【００２２】
図２（ａ）に、上導体層１２の平面図を示す。
上導体層１２には、この図に示すように、櫛形状の一つのビア１４ａが形成されている。これに対応して、本半導体装置１０の基材１１には、この櫛形状のビア１４ａの形状が垂直方向に連続した空間のビアホール１９が形成されている。
【００２３】
（上導体層のビアパターン）
図２（ａ）に示すビア１４ａは、以下のような手法で設計される。
まず、図２（ｂ）に示すようなビア１４ｂのパターンを考える。ビア１４ｂは、放熱の必要性と加工の容易性を考慮したピッチＸ，ピッチＹで配置する。例えば、ビア１４ｂの直径を１００μｍ、ピッチＸとＹを３００μｍ、厚さ方向めっき厚さＡ（図１参照）を１０μｍ、ブラインドビアの数を４１個とした場合、ビアの全外周長は、１００μｍ×３．１４×４１個＝１２８７４μｍとなり、これに厚さ方向めっき厚さＡの１０μｍを掛けためっきの断面積は、０．１２ｍｍ２となる。
【００２４】
次に、図２（ｂ）に示すビア１４ｂのパターンに基づき点線で示した櫛形状の１つのビア１４ａのパターンを形成した場合を考える。
この場合、パターンの周長は約２２２００μｍとなり、これに厚さ方向めっき厚さＡの１０μｍを掛けためっきの断面積は０．２５ｍｍ２となる。従って、図２（ａ）のようなビア１４ａのパターンを形成すると、図２（ｂ）の場合と比較して、断面積が約２倍となる。よって、厚さ方向めっき厚さＡ及びめっき材質を同じにして、基材１１やビアホール１９の熱伝導を無視すれば、図２（ａ）のようなビア１４ａのパターンとすることにより、上導体層１２と下導体層１３との層間の熱伝導率が図２（ｂ）のビアパターン１４ｂと比べて約２倍となったことに等しい状態となる。
【００２５】
（めっき膜）
上導体層１２と下導体層１３との層間の熱伝導率を向上させる観点から、めっき膜１５には銅を用いることが好ましい。例えば、導通めっき膜に銅を使うとその熱伝導率は、約４００（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ある種の熱伝導ペーストでは、約２５（Ｗ／ｍ・Ｋ）、基材１１がポリイミドとするとその熱伝導は約０．２（Ｗ／ｍ・Ｋ）といった概算値であるため、導体間を銅のような熱伝導率の大きな金属で直接金属接続することが有効である。またビアホール１９は、最終製品に問題が無ければ空隙のままでも良いし、熱伝導ペーストや他の充填材を充填してもかまわない。
【００２６】
（製造方法）
図３を参照して、図１に示す半導体装置１０の製造方法を示す。
まず、ポリイミド樹脂製絶縁フィルムからなる基材１１の上面に銅箔からなる上導体層１２を貼った１層ＣＣＬ（Copper Clad Laminate）を用意し（ａ）、プレス加工によりビア１４ａを形成する（ｂ）。更に、基材１１の下面に銅箔からなる下導体層１３をラミネートし（ｃ）、Ｃｕ配線パターンを形成後、電気銅めっき又は無電解銅めっきを施して、ビアホール１９の底面及び内周面並びに開口周囲面にめっき膜１５を形成し、めっき膜１５によって上導電層１２の配線パターンと下導体層１３とを電気的に接続する（ｄ）。
このようにして形成した両面配線テープキャリア２０の下導体層１３側に発熱体１７を、上導体層１２側に放熱体１８を搭載して半導体装置１０を完成させる（ｅ）。
【００２７】
（本実施形態の効果）
（１）本半導体装置１０の基材１１には、櫛形状のビア１４ａの形状が垂直方向に連続した空間のビアホール１９が形成されているので、めっき膜１５を形成した場合の断面積が増加し、発熱体１７から生じた余熱がめっき膜１５を介して下導体層１３から放熱体１８へと速やかに放出される。よって、発熱体１７及び放熱体１８自体の熱伝導の向上を考慮する必要がなく、下導体層１３と発熱体１７、あるいは上導体層１２やめっき膜１５と放熱体１８との接続について自由度が増加する。
（２）上導体層１２に、放熱用の櫛形状を有する一つのビア１４ａを形成しているので、安価なプレス加工により、金型１ショットで効率良く形成することができる。このため、多数のビア１４ｂを形成した場合に比べて作業効率が著しく向上する。
（３）放熱用の櫛形状を有する一つのビア１４ａを形成しているので、多数のビア１４ｂを形成した場合に比べて、めっきの断面積を約２倍とすることができるので、熱伝導率を向上させることができる。
（４）ビア１４ａの形状が大きいために、小径のビア１４ｂを多数形成した場合と比較して、ビアヘのめっきの形成を容易にすることができる。
（５）ビア１４ａの数をビア１４ｂの数と比較して、１／４０から１／１００以上に激減させることができるので、これに伴い、ビア１４ａの品質保証も容易になる。
【００２８】
［第２の実施の形態］
本実施形態の半導体装置は、図４（ａ）に示すように、上導体層２２に一つの鋸状ビア２１ａが形成されている以外は、第１の実施形態における半導体装置と同様に形成されている。
この鋸状ビア２１ａは、図４（ｂ）に示す多数のビア２１ｂを点線で結んだ形状として設計することができる。
この鋸状ビア２１ａを用いた第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００２９】
［第３の実施の形態］
本実施形態の半導体装置は、図５（ａ）に示すように、上導体層３２に一つの両鋸状ビア３１ａが形成されている以外は、第１の実施形態における半導体装置と同様に形成されている。
この両鋸状ビア３１ａは、図５（ｂ）に示す多数のビア３１ｂを点線で結んだ形状として設計することができる。
この両鋸状ビア３１ａを用いた第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３０】
［第４の実施の形態］
本実施形態の半導体装置は、図６（ａ）に示すように、上導体層４２に帯状ビア４１ａ及び鋸状ビア４３ａが形成されている以外は、第１の実施形態における半導体装置と同様に形成されている。
この帯状ビア４１ａ及び鋸状ビア４３ａは、図６（ｂ）に示す多数のビア４１ｂ、４３ｂをそれぞれ点線で結んだ形状として設計することができる。
この帯状ビア４１ａ及び鋸状ビア４３ａを用いた第４の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３１】
［その他の実施形態］
上記実施形態では、上導体層と下導体層からなる２層配線材について示したが、３層以上の多層配線材についても、同様に、上導体層、中導体層等に上記ビアパターンを適用することが可能である。
【００３２】
また、ビアパターンについては、熱伝導の程度に応じて、図２（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）に示すビアパターンの形状やこれらに類する形状のビアパターンを組み合わせた形状とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１の実施形態の半導体装置を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態の上導体層を示す平面図であり、（ａ）は一つの櫛形状ビアを形成した場合、（ｂ）は多数の円状ビアを形成した場合である。
【図３】第１の実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態の上導体層を示す平面図であり、（ａ）は一つの鋸状ビアを形成した場合、（ｂ）は多数の円状ビアを形成した場合である。
【図５】第３の実施形態の上導体層を示す平面図であり、（ａ）は一つの両鋸状ビアを形成した場合、（ｂ）は多数の円状ビアを形成した場合である。
【図６】第４の実施形態の上導体層を示す平面図であり、（ａ）は帯状ビア及び鋸状ビアを形成した場合、（ｂ）は多数の円状ビアを形成した場合である。
【図７】従来の両面配線テープキャリアを示す断面図である。
【図８】従来のレーザ加工による両面配線テープキャリアの製造方法を示す断面図である。
【図９】従来のプレス加工による両面配線テープキャリアの製造方法を示す断面図である。
【図１０】従来の半導体装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  半導体装置
１１  基材
１２，２２，３２，４２，５１  上導体層
１３  下導体層
１４ａ，ｂ、２１ａ，ｂ、３１ａ，ｂ、４１ａ，ｂ、４３ａ，４３ｂ  ビア
１５  めっき膜
１７  発熱体
１８  放熱体
１９  ビアホール
２０，５０  両面配線テープキャリア
５２  貫通孔
５３  ブラインドビアホール
５５  フォトレジスト
５７ａ  ビアホール位置
５７ｂ  ビアホールパターン位置
６０  半導体装置
【図１】
2007165447.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】
2007165447.tif 000010
【図９】
2007165447.tif 000011
【図１０】
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