(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスが配置された１以上の基板により構成される電子部品であって、
前記基板の所定の位置に形成された、前記基板の一方の面から他方の面まで貫通する貫通孔と、
電極端子が前記貫通孔の中心に対向する位置に配置された状態で、前記基板の一方の面に接着された電子デバイスと、
前記電子デバイスの前記電極端子を、前記基板の他方の面に電気的に接続するように、前記電極端子と前記貫通孔の内壁に接するように形成された導電部と
を備え、
前記導電部は、メッキにより、前記基板の他方の面の他の導電部と一体的に形成されてなり、
前記電子デバイスは、前記基板に形成された接着樹脂層上に配置され、
前記接着樹脂層と前記基板の間にはレジスト絶縁樹脂層を有し、
前記接着樹脂層を構成する接着樹脂は、前記レジスト絶縁樹脂層を構成するレジスト樹脂よりも低流動性である
ことを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記接着樹脂層は１０乃至４０μｍの厚みである
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品に関し、特に、低コストで、歩留まりを向上させることができるようにした電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯端末や情報家電分野においては、小型軽量化や高機能化に対する要求が強く、高速化および高周波化が求められているため、その製造において、半導体チップが内蔵される多層基板の電子部品の使用ニーズが高まっている。
【０００３】
図１は、従来の基板の構成例を示す図である。
【０００４】
図１Ａに示される基板では、ランド２が形成され、レジスト絶縁樹脂３が塗布された基板１に、電極部５にバンプ６が形成された半導体チップ４が、はんだや導電ペーストなどの接合材料７により、固定され、電気的に接続されている。さらに、この基板においては、半導体チップ４と基板１の接続強度を高め、湿気などの進入を防ぐため、半導体チップ４の底面と基板１の間には、封止樹脂８が充填されている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００５】
また、図１Ｂに示される基板では、導電粒子１２を含む異方性導電ペースト１１を用いて、半導体チップ４と基板１を接続と同時に封止することにより、半導体チップ４が基板１に電気的に接続されている。この場合、バンプ６とランド２は、その間に存在する導電粒子１２により電気的に接続される。
【０００６】
また、他の基板では、図示しないが、半導体チップ４のバンプ６と基板１のランド２が直接接続され、その後、非導電ペーストまたは異方性導電膜などの熱圧着により、固定と封止を同時に行う接続方法が用いられることもある（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１９６０１３号公報（第４−５ページ、図１）
【特許文献２】
特開平６−１４０４６１号公報（第４ページ、図１）
【特許文献３】
特開平９−３２１４３９号公報（第３−４ページ、図４）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように半導体チップ４は、半導体チップ４ごとに電極部５の相当数のバンプ６が形成され、接合材料７および封止樹脂８、あるいは、異方性導電ペースト１１により基板上に接続されるため、加工費や材料費がかかってしまう課題があった。
【０００９】
また、半導体チップ４と基板１が異方性導電ペースト１１、または、非導電ペーストにより接続された場合、半導体チップ４と基板１の接続抵抗が高く、使用用途が限定される課題があった。さらに、非導電ペーストを用いての熱圧着接続方法は、圧力の適性範囲が狭く、部品の大きさや電極端子数に合わせて条件設定をしないと接続不良が発生し、歩留まりが悪化する課題があった。
【００１０】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、低コスト化を図り、歩留まりを向上することができるようにするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品は、基板の所定の位置に形成された、基板の一方の面から他方の面まで貫通する貫通孔と、電極端子が貫通孔の中心に対向する位置に配置された状態で、基板の一方の面に接着された電子デバイスと、電子デバイスの電極端子を、基板の他方の面に電気的に接続するように、電極端子と貫通孔の内壁に接するように形成された導電部とを備え、導電部は、メッキにより、基板の他方の面の他の導電部と一体的に形成されてなり、電子デバイスは、基板に形成された接着樹脂層上に配置され、接着樹脂層と基板の間にはレジスト絶縁樹脂層を有し、接着樹脂層を構成する接着樹脂は、レジスト絶縁樹脂層を構成するレジスト樹脂よりも低流動性であることを特徴とする。
【００１２】
接着樹脂層は１０乃至４０μｍの厚みとすることができる。
【００２７】
本発明の電子部品においては、基板の所定の位置に、一方の面から他方の面まで貫通する貫通孔が形成され、電極端子が貫通孔の中心に対向する位置に、電子デバイスが基板の上に配置、接着される。そして、電子デバイスの電極端子を電気的に、基板の他方の面に導出するように、電極端子と貫通孔の内壁に接するように導電部が形成される。この導電部は、メッキにより、基板の他方の面の他の導電部と一体的に形成されてなり、この電子デバイスは、基板に形成された接着樹脂層上に配置され、接着樹脂層を構成する接着樹脂は、接着樹脂層と基板の間にあるレジスト絶縁樹脂層を構成するレジスト樹脂よりも低流動性となされている。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２９】
図２は、本発明の多層基板の形成処理装置の構成を示すブロック図である。
【００３０】
この形成処理装置は、基板配置部３１、平坦化処理部３２、接着層形成部３３、貫通孔形成部３４、チップ配置部３５および電気接続部３６により構成されている。
【００３１】
基板配置部３１は、基板５１（図４Ａ）を用意し、所定の位置に配置する。平坦化処理部３２は、配線の結果生じた基板上の凹凸を、レジスト絶縁樹脂５３（図４Ｂ）により平坦化する処理を行う。接着層形成部３３は、レジスト絶縁樹脂５３により平坦化された基板５１上に、接着樹脂層５４（図４Ｂ）を形成する。
【００３２】
貫通孔形成部３４は、接着樹脂層５４が形成された基板５１の所定の位置に、貫通孔５５（図４Ｃ）を形成する。チップ配置部３５は、基板５１上の貫通孔５５に合わせて、半導体チップ５６ａ（図５Ｄ）を配置し、接着、固定する処理を行う。電気接続部３６は、半導体チップ５６ａの電極端子５７ａを、電極端子５７ａの下部に位置した貫通孔５５を介して基板５１の他方の面に導出する処理を行う。
【００３３】
次に、図３のフローチャート、並びに図４および図５の工程図を参照して、本発明の多層基板の形成装置における半導体チップの接続処理を説明する。
【００３４】
まず、ステップＳ１において、図４Ａに示されるように、基板配置部３１は、基板５１を用意し、所定の位置に配置する。基板５１は、その一方の面（図中上方の面）が、銅箔５２により配線されており、その結果、基板５１の表面には、その銅箔５２の配線による凹凸がある。そこで、ステップＳ２において、平坦化処理部３２は、銅箔５２の配線による凹凸がある基板５１上に、図４Ｂに示されるように、レジスト絶縁樹脂５３を塗布する。ステップＳ３において、接着層形成部３３は、レジスト絶縁樹脂５３により平坦化された基板５１上に接着樹脂層５４を形成する。
【００３５】
ここで、上述したステップＳ２およびＳ３の処理の詳細について、図６および図７を参照して説明する。なお、図６Ａ、図６Ｂおよび図７Ａは、基板５１上において、半導体チップ５６ａ（図５Ｄ）が接続された位置の拡大側断面図を表しており、図６Ｃおよび図７Ｂは、図６Ａまたは図６Ｂにおいて、メッキ５９（図５Ｆ）を形成する前、または導電ペースト７１（図８）を充填する前の、貫通孔５５を下から（矢印の向きに）見た底面図、および、図７Ａにおいて、メッキ５９を形成する前の貫通孔５５を下から（矢印の向きに）見た底面図を、それぞれ表している。
【００３６】
接着樹脂層５４は、例えば、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂またはポリイミド系樹脂などの接着樹脂を、印刷供給、あるいは、シート状にして貼り付けられることにより形成される。接着樹脂は、半導体チップ５６ａ（後述する図５Ｄの工程で基板５１上に配置される）の底面の凹凸に追従するように、適正量の流動性が求められるが、あまりに流動性が大きすぎると、図６Ａおよび図６Ｂに示されるように、接着樹脂の押し出し過剰部分ａが発生する原因の一因になるため、接着樹脂は、例えば、日立化成製  ＡＳ−３０００（登録商標）のような低流動性のものが好ましい。
【００３７】
一方、上述したように、基板５１の表面には、銅箔５２（厚さは２５μｍ乃至３５μｍ）の配線による凹凸があり、この凹凸は、半導体チップ５６ａとの密着性を考慮すると、１０μｍ以下に平坦化させる必要がある。レジスト絶縁樹脂５３を塗布せずに、低流動性の接着樹脂をダイレクトに塗布することにより、この凹凸を１０μｍ以下に平坦化しようとすると、接着樹脂層５４は、４０μｍ以上の厚さになってしまう。
【００３８】
このようにして形成された接着樹脂層５４が厚過ぎると、図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃに示されるように、半導体チップ５６ａを接着する際に、その押圧力により、基板５１の貫通孔５５に接着樹脂が過剰に押し出され（押し出し過剰部分ａ）、貫通孔５５において、接着樹脂層５４が半導体チップ５６ａの電極端子５７ａの端部を覆ってしまう。したがって、メッキ５９の形成または導電ペースト７１の充填処理において、メッキ５９または導電ペースト７１と電極端子５７ａとの接続面積が小さくなってしまい、初期接続不良の発生、または、接続信頼性の低下を誘発するおそれがある。さらに、導電ペースト７１の充填処理においては、接着樹脂の押し出し過剰部分ａにより、貫通孔５５が狭くなり、導電ペースト７１の未充填部分ｂが発生してしまうおそれもある。
【００３９】
このような現象が発生するのを防止するため、接着樹脂層５４を形成する前に、接着樹脂に較べて高い流動性を有するレジスト絶縁樹脂（例えば、エポキシ樹脂）５３を基板５１上に塗布し、基板５１表面の凹凸を１０μｍ以下まで平坦化するようにした。これにより、接着樹脂層５４としては、その流動性が低いものを用いることができ、４０μｍ以下、１０μｍ程度の厚さまで薄くすることができる。
【００４０】
したがって、図７に示されるように、レジスト絶縁樹脂５３を塗布し、低流動性の接着樹脂を用いて、接着樹脂層５４を１０μｍ乃至４０μｍの厚みにするようにしたので、半導体チップ５６ａの接着時における押圧力により、貫通孔５５内に押し出される接着樹脂が所定の量、形に安定するため、メッキ５９の形成および導電ペースト７１の充填処理における接続不良の発生が抑制され、基板５１の信頼性、従って、歩留まりが向上する。
【００４１】
図３に戻って、ステップＳ４において、貫通孔形成部３４は、図４Ｃに示されるように、接着樹脂層５４が形成された基板５１に、一方の面から他方の面まで貫通する貫通孔５５を形成する。この貫通孔５５は、接続する半導体チップ５６ａの電極端子５７ａの基板５１上の位置と大きさに合わせて、ドリルまたはレーザなどを用いて形成される。
【００４２】
ステップＳ５において、チップ配置部３５は、図５Ｄに示されるように、半導体チップ５６ａおよび半導体チップ５６ｂを、基板５１の所定の貫通孔５５に合わせて配置し、固定する。すなわち、電極端子５７ａおよび電極端子５７ｂが対応する貫通孔５５と対向するように（平面から見た場合、電極端子５７ａおよび電極端子５７ｂの中心が、貫通孔５５の中心と、ほぼ一致するように）配置される。そして、半導体チップ５６ａおよび半導体チップ５６ｂは、接着樹脂層５４上に、ボンダ５８により熱圧着され、機械的に固定される。この場合、接着樹脂層５４は、半導体チップ５６ａおよび半導体チップ５６ｂの底面の凹凸に追従して変形し、半導体チップ５６ａおよび半導体チップ５６ｂの底面と基板５１の隙間を埋める。これにより、ボイドの発生を抑制できる。
【００４３】
なお、以下において、半導体チップ５６ａ，５６ｂおよび電極端子５７ａ，５７ｂは、それらを個々に区別する必要がない場合、それぞれ、単に半導体チップ５６および電極端子５７と称する。また、図５Ｄには、半導体チップ５６ａおよび半導体チップ５６ｂの２個しか図示されていないが、この基板５１上には、実際には、もっと多くの半導体チップ５６が搭載されている。
【００４４】
また、図５Ｄにおいては、ボンダ５８を用いて、半導体チップ５６を１つずつ、搭載と同時に熱圧着して接着しているが、ボンダ５８を用いて、半導体チップ５６を１つずつ搭載と同時に熱圧着して、仮固定し、その後、ラミネータ２３１（図１８Ｅ）などで一括熱圧着するようにしてもよいし、半導体チップ５６を１つずつ搭載と同時に熱圧着して、仮固定し、その後、オーブン（図示せず）などで一括硬化、固定するようにしてもよい。
【００４５】
ステップＳ６において、電気接続部３６は、図５Ｅに示されるように、半導体チップ５６が固定された基板５１の下面（半導体チップ５６が固定されている面（上面）と反対側の面）を銅などの導電性の材料により一括してメッキする。これにより、図５Ｆに示されるように、各貫通孔５５の内部の周壁に接してメッキ５９が形成され、かつ、基板５１の下面にメッキ６０が、メッキ５９と一体的に形成される。貫通孔５５の内部のメッキ５９は、基板５１の下面のメッキ６０に接触して形成される。これにより、電極端子５７は、基板５１の下面側に、電気的に導出される。その結果、電極端子５７を基板５１の下面の回路部品と電気的に接続することができる。すなわち、メッキ５９およびメッキ６０が導電部を形成する。
【００４６】
以上のように、メッキ５９およびメッキ６０により、貫通孔５５のスルーホール形成と同時に、半導体チップ５６の電極端子５７が電気的に接続されるので、半導体チップ５６の電極端子５７にバンプを形成する必要がなくなり、さらに、半導体チップ５６ごとの導電材の供給も必要なくなるため、材料費または加工代が削減される。
【００４７】
また、基板５１上に形成された接着樹脂層５４により半導体チップ５６が機械的に固定され、さらに、半導体チップ５６の底面と基板５１の間が接着樹脂層５４の樹脂により充填されるため、別途、封止樹脂または導電性（非導電性）フィルムやペーストの供給の必要がなくなり、材料費または加工代が削減される。
【００４８】
さらに、上記の接続処理は、半導体チップ５６を導電性（非導電性）フィルムやペーストにより基板５１に熱圧着する場合と比較して、電気的接続の接続抵抗値が低いため、使用用途が拡大され、また、この熱圧着する場合に発生していた圧力の条件設定の必要性が抑制される。
【００４９】
以上においては、半導体チップ５６の電極端子５７と電極端子５７の下部に位置した貫通孔５５が、メッキ５９によりスルーホール化され、電気的に接続されるようにしたが、図８に示されるように、印刷法により、貫通孔５５に導電ペースト７１を一括充填することで電極端子５７を、基板５１の反対側の面に、電気的に導出し、その後、導電ペースト７１と電気的に接続されるように配線部７２を形成するようにしてもよい。なお、図８において、図４および図５における場合と対応する部分には対応する符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので省略する。
【００５０】
図９は、２層の多層基板８１の構成例を示している。なお、図９において、図４および図５における場合と対応する部分には対応する符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので省略する。
【００５１】
基板５１のメッキ５９によりスルーホール化されている貫通孔５５は、図５Ｆに示されるように、空洞にしておいてもよいが、多層基板８１の形成に用いられる場合には、空気によるリフロー加熱時の膨れ、信頼性（耐腐食性、耐マイグレーション性）劣化などを防ぐため、図９に示されるように、導電ペースト９１（非導電ペーストでもよい）が充填される。
【００５２】
その後、基板５１のメッキ６０の下に、接着層９３が形成され、基板９２が接続、固定され、有底ビア９４が形成されることにより、多層基板８１が形成される。この有底ビア９４は、基板９２と接着層９３に、レーザなどで基板孔９５が形成され、その後、メッキ９６およびメッキ９７により、スルーホール化されるとともに、電気的に接続されて形成されている。
【００５３】
上記説明では、基板９２が接続、固定されてから有底ビア９４を形成したが、有底ビア９４が形成された基板９２を接続、固定するようにしてもよい。
【００５４】
以上のように、半導体チップ５６の電極端子５７はランドなどを介することなく、有底ビア９４と電気的に直接接続される。
【００５５】
次に、図１０のフローチャートおよび図１１の工程図を参照して、本発明の形成処理装置における半導体チップの接続処理の他の例を説明する。なお、図１１において、図４および図５における場合と対応する部分には対応する符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
【００５６】
ステップＳ２１乃至Ｓ２５で、基板の配置処理、レジスト絶縁樹脂塗布処理、接着樹脂層形成処理、貫通孔形成処理、および、半導体チップ配置、固定処理が行われる。これらの処理は、図３のステップＳ１乃至Ｓ５の処理と同様のため、その詳細な説明および図示は省略する。
【００５７】
ステップＳ２６において、平坦化処理部３２は、図１１に示されるように、半導体チップ５６が固定された基板５１（図５Ｅ）上を樹脂１０１を塗布することにより平坦化する。ステップＳ２７において、接着層形成部３３は、樹脂１０１により平坦化された基板５１上に接着樹脂層１０２を形成する。ステップＳ２８において、貫通孔形成部３４は、接続する基板１１１に合わせて、接着樹脂層１０２が形成された基板５１の所定の位置に、貫通孔１０３を形成する。
【００５８】
ステップＳ２９において、基板配置部３１は、別途形成された基板１１１を準備し、貫通孔１０３に合わせて、基板５１に対して、相対的に所定の位置に配置し、接着樹脂層１０２により機械的に固定させる。基板１１１は、この例の場合、貫通孔１１２が形成され、形成された貫通孔１１２がメッキ１１３およびメッキ１１４によりスルーホール化されるとともに、基板５１と接続する配線が施され、その後、導電ペースト１１５が充填され、樹脂１１６および１１７により平坦化されたものである。なお、基板１１１は、他の構成の基板としてもよいし、多層基板であってもよい。
【００５９】
ステップＳ３０において、電気接続部３６は、図１２に示されるように、接着樹脂層１０２により基板１１１が接続された基板５１を、メッキ１３１およびメッキ１３２により銅でスルーホール化すると同時に、半導体チップ５６の電極端子５７と電極端子５７の下部に位置した貫通孔５５、並びに、基板１１１と基板１１１のメッキ（配線）１１４の下に位置した貫通孔１０３を、一括して電気的に接続する。
【００６０】
以上により、基板１１１と基板５１が接続された２層の多層基板１２１が形成される。実際には、貫通孔５５および貫通孔１０３は、図１２に示されるように、空気による腐食などを防ぐため、導電ペースト１３３（非導電ペーストでもよい）が充填されて用いられることが多い。
【００６１】
また、以上においては、基板上に形成された接着樹脂層により、半導体チップを基板上に機械的に固定するようにしたが、図１３以降に説明するように、半導体チップの底辺に形成された接着樹脂層により、半導体チップを基板上に機械的に固定するようにしてもよい。なお、図１３以降においても、図４、図５および図９における場合と対応する部分には対応する符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
【００６２】
図１３は、半導体チップにおける接着樹脂層の形成処理装置の構成を示すブロック図である。
【００６３】
この形成処理装置は、チップ配置部２０１、接着層形成部２０２、および電極露出部２０３により構成されている。
【００６４】
チップ配置部２０１は、半導体チップ２２１（図１５Ａ）を用意し、所定の位置に配置する。接着層形成部２０２は、半導体チップ２２１の電極端子２２２を有する底面に、接着樹脂層２２３（図１５Ｂ）を形成する。電極露出部２０３は、接着樹脂層２２３から、半導体チップ２２１の電極端子２２２を露出する処理を実行する。
【００６５】
次に、図１４のフローチャート、並びに図１５の工程図を参照して、図１３の半導体チップの接着樹脂層の形成処理装置の処理を説明する。
【００６６】
ステップＳ５１において、図１５Ａに示されるように、チップ配置部２０１は、半導体チップ２２１を用意し、電極端子２２２を有する底面を上にして所定の位置に配置する。ステップＳ５２において、接着層形成部２０２は、半導体チップ２２１の電極端子２２２を有する底面（図中上面）に、図１５Ｂに示されるように、接着樹脂層２２３を形成する。図１５の例の場合、接着樹脂層２２３は、感光性タイプの接着樹脂により形成されている。
【００６７】
電極露出部２０３は、ステップＳ５３において、接着樹脂層２２３上にマスクパターン２２４を形成し（図１５Ｃ）、ステップＳ５４において、接着樹脂層２２３のマスクパターン２２４のない位置を露光した後、現像除去することにより、半導体チップ２２１の底面上の電極端子２２２を露出させる（図１５Ｄ）。
【００６８】
この接着樹脂層２２３は、あまりに流動性が大きすぎると、図６および図７を参照して説明した接着樹脂層５４と同様に、半導体チップ２２１を基板５１に接着する際（図１８Ｄ）に、接着樹脂が押し出され、露出された電極端子２２２の一部分を覆ってしまうため、低流動性のものが好ましい。
【００６９】
また、接着樹脂層２２３の厚さは、接着樹脂層２２３がレジストマスク機能を兼ねる場合、絶縁信頼性を確保するために、１０μｍ程度以上の厚さが必要であり、かつ、基板５１の表面上の凹凸を平坦化するような厚さが必要であるが、接着樹脂層５４と同様に、接着樹脂層２２３が厚過ぎると、接着樹脂が押し出されてしまうおそれがある。したがって、図１５の例の場合においても、この半導体チップ２２１を基板５１に接着する際（図１８Ｄ）にレジスト絶縁樹脂５３を塗布し、低流動性の接着樹脂を用いて、接着樹脂層２２３を１０μｍ乃至４０μｍの厚みにしている。
【００７０】
なお、以上においては、ポジ用のマスクパターン２２４を用いて、接着樹脂層２２３のマスクパターン２２４のない位置を、露光、現像除去することにより、半導体チップ２２１の底面上の電極端子２２２を露出させるようにしたが、使用する接着樹脂の種類によっては、ネガ用のマスクパターンを用いて、接着樹脂層２２３のマスクパターンのない位置（電極端子２２２の周囲）を露光し、その後、露光されなかったマスクパターンのある位置（電極端子２２２の部分）を現像除去することにより、接着樹脂層２２３から電極端子２２２を露出するようにしてもよい。
【００７１】
また、図１５の例の場合、接着樹脂層２２３を、感光性タイプの接着樹脂により形成するようにしたが、非感光性タイプの接着樹脂を用いるようにしてもよく、この場合においては、レーザ光により接着樹脂層２２３の電極端子２２２の部分が除去されることにより、電極端子２２２が露出される。
【００７２】
以上のようにして接着樹脂層２２３が形成された半導体チップ２２１を用いて実行される、本発明の多層基板の形成装置における半導体チップの接続処理を、図１６のフローチャート、並びに図１７乃至図１９の工程図を参照して説明する。
【００７３】
ステップＳ７１において、図１７Ａに示されるように、基板配置部３１は、基板５１を用意し、所定の位置に配置する。ステップＳ７２において、平坦化処理部３２は、銅箔５２の配線による凹凸がある基板５１上に、図１７Ｂに示されるように、レジスト絶縁樹脂５３を塗布し、基板５１の凹凸を平坦化する。ステップＳ７３において、貫通孔形成部３４は、図１７Ｃに示されるように、レジスト絶縁樹脂５３により平坦化された基板５１上に、一方の面から他方の面まで貫通する貫通孔５５を形成する。この貫通孔５５は、接続する半導体チップ２２１ａの電極端子２２２ａの基板５１上の位置と大きさに合わせて、ドリルまたはレーザなどを用いて形成される。
【００７４】
チップ配置部３５は、ステップＳ７４において、接着樹脂層２２３ａの形成された半導体チップ２２１ａ、および、接着樹脂層２２３ｂの形成された半導体チップ２２１ｂを、図１８Ｄに示されるように、基板５１の所定の貫通孔５５に合わせて配置し、固定する。その後、ステップＳ７５において、平坦化処理部３２は、半導体チップ２２１ａおよび半導体チップ２２１ｂが固定された基板５１を封止樹脂２３２（図１９Ｆ）で平坦化する。
【００７５】
すなわち、電極端子２２２ａおよび電極端子２２２ｂが対応する貫通孔５５と対向するように（平面から見た場合、電極端子２２２ａおよび電極端子２２２ｂの中心が、貫通孔５５の中心と、ほぼ一致するように）配置される。そして、半導体チップ２２１ａおよび半導体チップ２２１ｂは、図１８Ｄに示されるように、レジスト絶縁樹脂５３により平坦化された基板５１上に、ボンダ５８により、半導体チップ２２１を１つずつ搭載と同時に熱圧着されて、仮固定され、その後、図１８Ｅに示されるように、ラミネータ２３１で一括熱圧着され、機械的に固定される。そして、これらの半導体チップ２２１ａおよび半導体チップ２２１ｂが固定されることにより、基板５１上に凹凸が形成されるので、図１９Ｆに示されるように、封止樹脂２３２により、半導体チップ２２１ａおよび半導体チップ２２１ｂが固定された基板５１上が平坦化される。
【００７６】
この場合、半導体チップ２２１ａおよび半導体チップ２２１ｂの底面に形成された接着樹脂層２２３ａおよび接着樹脂層２２３ｂは、半導体チップ２２１ａおよび半導体チップ２２１ｂの底面の凹凸に追従して変形し、半導体チップ２２１ａおよび半導体チップ２２１ｂの底面と基板５１の隙間を埋める。これにより、ボイドの発生を抑制できる。
【００７７】
なお、以下において、半導体チップ２２１ａ，２２１ｂ、電極端子２２２ａ，２２２ｂおよび接着樹脂層２２３ａ，２２３ｂは、それらを個々に区別する必要がない場合、それぞれ、単に半導体チップ２２１、電極端子２２２および接着樹脂層２２３と称する。また、図１９Ｆには、半導体チップ２２１ａおよび半導体チップ２２１ｂの２個しか図示されていないが、この基板５１上には、実際には、もっと多くの半導体チップ２２１が搭載されている。
【００７８】
ステップＳ７６において、電気接続部３６は、半導体チップ２２１が固定された基板５１の下面（半導体チップ２２１が固定されている面（上面）と反対側の面）を銅などの導電性の材料により一括してメッキする。これにより、図１９Ｇに示されるように、各貫通孔５５の内部の周壁に接してメッキ５９が形成され、かつ、基板５１の下面にメッキ６０が、メッキ５９と一体的に形成される。貫通孔５５の内部のメッキ５９は、基板５１の下面のメッキ６０に接触して形成される。これにより、電極端子２２２は、基板５１の下面側に、電気的に導出される。その結果、電極端子２２２を基板５１の下面の回路部品と電気的に接続することができる。すなわち、メッキ５９およびメッキ６０が導電部を形成する。
【００７９】
以上のように、基板５１に形成された接着樹脂層５４の代わりに、個々の半導体チップ２２１に形成された接着樹脂層２２３を用いるようにしても、基板５１に形成された接着樹脂層５４を用いた場合と同様の効果が得られる。
【００８０】
さらに、基板５１に形成された接着樹脂層５４を用いて、狭いピッチで、多くの半導体チップ２２１を搭載する場合に、最後の方に接着した半導体チップ２２１への接着樹脂層５４の接着力が弱まり、その結果、半導体チップ２２１が剥がれてしまうような接着不良を抑制し、全ての半導体チップ２２１を同等な接着力により、基板５１に接着することができる。
【００８１】
また、基板５１に搭載する半導体チップが少ない場合には、基板５１に形成された接着樹脂層５４を用いる場合に較べて、加工費、材料費を削減することができる。さらに、半導体チップ２２１に形成された接着樹脂層２２３は、レジストマスク機能を兼ねることもでき、この場合、レジスト樹脂の材料費用が削減される。
【００８２】
図２０は、２層の多層基板２４１の構成例を示している。なお、図２０において、図１８および図１９における場合と対応する部分には対応する符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
【００８３】
図２０の例の場合においては、封止樹脂２３２により平坦化された基板５１の上に回路２５１が形成されている。回路２５１は、基板５１にレーザにより形成された基板孔２５２がメッキ２５３によりスルーホール化されることにより、メッキ６０と電気的に接続されている。さらに、平坦化樹脂２５４により平坦化された回路２５１の上には、有底ビア２５６が形成された基板２５５が接続、固定されている。
【００８４】
この有底ビア２５６は、基板２５５上に、回路２５１の位置に合わせてレーザにより基板孔２５７が形成され、その後、メッキ２５８およびメッキ２５９により、スルーホール化されるとともに、回路２５１と電気的に接続されて形成されている。
【００８５】
以上のようにして、半導体チップ２２１の電極端子２２２が、ランドなどを介することなく、メッキ５９、メッキ６０、メッキ２５３および回路２５１を介して、有底ビア２５６と電気的に接続された多層基板２４１が形成される。なお、実際には、貫通孔５５、基板孔２５２および基板孔２５７は、図２０に示されるように、空気による腐食などを防ぐため、導電ペースト２６０が充填されて用いられることが多い。
【００８６】
次に、図２１のフローチャートおよび図２２乃至図２４の工程図を参照して、本発明の形成処理装置における半導体チップの接続処理の例を説明する。なお、図２２乃至図２４において、図４および図５における場合と対応する部分には対応する符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
【００８７】
ステップＳ１０１乃至Ｓ１０４で、基板の配置処理、レジスト絶縁樹脂塗布処理、接着樹脂層形成処理、および、貫通孔形成処理が行われる。なお、これらの処理は、図３のステップＳ１乃至Ｓ４の処理と同様のため、その詳細な説明および図示は省略する。
【００８８】
以上の処理において、貫通孔５５が、接続する枠基板２７１の電極部２７２、および、半導体チップ２２１ａの電極端子２２２ａの基板５１上の位置と大きさに合わせて、ドリルまたはレーザなどを用いて形成されている。
【００８９】
そこで、ステップＳ１０５において、基板配置部３１は、図２３Ｄに示されるように、枠基板２７１を、基板５１の所定の貫通孔５５に合わせて配置し、固定する。枠基板２７１は、底面に電極部２７２を有し、電極部２７２の周囲は、底面を平坦化するための平坦化樹脂２７３が塗布されている。したがって、枠基板２７１の電極部２７２が対応する貫通孔５５と対向するように（平面から見た場合、電極部２７２の中心が、貫通孔５５の中心と、ほぼ一致するように）配置される。そして、枠基板２７１は、接着樹脂層５４上に、ラミネータ２３１などにより熱圧着され、機械的に固定される。この場合、接着樹脂層５４は、枠基板２７１の底面の凹凸に追従して変形し、枠基板２７１の底面と基板５１の隙間を埋める。これにより、ボイドの発生を抑制できる。
【００９０】
ステップＳ１０６において、チップ配置部３５は、接着樹脂層２２３ａの形成された半導体チップ２２１ａ、および、接着樹脂層２２３ｂの形成された半導体チップ２２１ｂを、図２３Ｅに示されるように、基板５１の所定の貫通孔５５に合わせて配置し、ボンダ５８により仮固定し、図２３Ｆに示されるように、ラミネータ２３１で一括熱圧着し、機械的に固定する。その後、ステップＳ１０７において、平坦化処理部３２は、半導体チップ２２１ａおよび半導体チップ２２１ｂが固定された基板５１を封止樹脂２３２（図２４Ｇ）で平坦化する。なお、図２４の例の場合、封止樹脂２３２は、枠基板２７１の隙間を埋め、かつ、半導体チップ２２１ａおよび半導体チップ２２１ｂにより凹凸が形成された基板５１上を平坦化している。
【００９１】
ステップＳ１０８において、電気接続部３６は、枠基板２７１および半導体チップ２２１が固定された基板５１の下面（枠基板２７１および半導体チップ２２１が固定されている面（上面）と反対側の面）を銅などの導電性の材料により一括してメッキする。これにより、図２４Ｈに示されるように、各貫通孔５５の内部の周壁に接してメッキ５９が形成され、かつ、基板５１の下面にメッキ６０が、メッキ５９と一体的に形成される。貫通孔５５の内部のメッキ５９は、基板５１の下面のメッキ６０に接触して形成される。これにより、枠基板２７１の電極部２７２、および、半導体チップ２２１の電極端子２２２は、基板５１の下面側に、電気的に導出される。その結果、枠基板２７１の電極部２７２、および、半導体チップ２２１の電極端子２２２を基板５１の下面の回路部品と電気的に接続することができる。すなわち、メッキ５９およびメッキ６０が導電部を形成する。
【００９２】
以上のように、基板５１に形成された接着樹脂層５４に加えて、個々の半導体チップ２２１に形成された接着樹脂層２２３を用いるようにしたので、基板５１に形成された接着樹脂層５４を用いた場合と同様の効果が得られる他、枠基板２７１の配置、接着工程により、基板５１に形成された接着樹脂層５４が硬化し、半導体チップ２２１を接着するための接着樹脂層５４の接着力が弱まり、その結果、半導体チップ２２１が剥がれしまうような接着不良を抑制し、半導体チップ２２１を基板５１に確実に接着することができる。
【００９３】
図２５は、２層の多層基板２８１の構成例を示している。なお、図２５において、図２０、および、図２２乃至図２４における場合と対応する部分には対応する符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略する。
【００９４】
図２５の例の場合においては、封止樹脂２３２により平坦化された基板５１の上に回路２５１が形成されている。回路２５１は、枠基板２７１と電気的に接続されている。さらに、平坦化樹脂２５４により平坦化された回路２５１の上には、有底ビア２５６が回路２５１と電気的に接続されるように形成された基板２５５が接続、固定されている。
【００９５】
以上のようにして、半導体チップ２２１の電極端子２２２が、ランドなどを介することなく、メッキ５９、メッキ６０および枠基板２７１を介して、有底ビア２５６と電気的に接続された多層基板２８１が形成される。
【００９６】
以上のように、基板に貫通孔を開け、その後に、半導体チップ、または、他の基板と接続するようにしたので、半導体チップ、または、他の基板ごとのバンプおよび導電材材料の供給が必要なくなるため、材料費または加工代が削減される。さらに、貫通孔を開ける際に発生する基板の破損を抑制することができる。
【００９７】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明によれば、歩留まりのよい電子部品を提供することができる。また、本発明によれば、材料費または加工代が削減でき、低コスト化が促進できる。さらに、本発明によれば、接着樹脂の接着力の劣化による接着不良を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体チップが接続された基板を説明する図である。
【図２】本発明を適用した多層基板の形成処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の多層基板の形成処理装置の半導体チップの接続処理を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の半導体チップの接続工程を説明する図である。
【図５】本発明の半導体チップの接続工程を説明する図である。
【図６】接着樹脂層を説明する図である。
【図７】接着樹脂層を説明する図である。
【図８】本発明の半導体チップが接続された基板の構成例を示す側断面図である。
【図９】本発明の多層基板の構成例を示す側断面図である。
【図１０】図２の多層基板の形成処理装置の半導体チップの接続処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の半導体チップの接続工程を説明する図である。
【図１２】本発明の多層基板の他の構成例を示す側断面図である。
【図１３】半導体チップの接続樹脂層の形成処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３の接続樹脂層の形成処理装置の処理を説明するフローチャートである。
【図１５】本発明の半導体チップの接続層形成工程を説明する図である。
【図１６】図２の多層基板の形成処理装置の半導体チップの接続処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図１７】本発明の半導体チップの接続工程を説明する図である。
【図１８】本発明の半導体チップの接続工程を説明する図である。
【図１９】本発明の半導体チップの接続工程を説明する図である。
【図２０】本発明の多層基板の他の構成例を示す側断面図である。
【図２１】図２の多層基板の形成処理装置の半導体チップの接続処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図２２】本発明の半導体チップの接続工程を説明する図である。
【図２３】本発明の半導体チップの接続工程を説明する図である。
【図２４】本発明の半導体チップの接続工程を説明する図である。
【図２５】本発明の多層基板の他の構成例を示す側断面図である。
【符号の説明】
５１  基板，５３  レジスト絶縁樹脂，５４  接着樹脂層，５５  貫通孔，５６ａ，５６ｂ  半導体チップ，５７ａ，５７ｂ  電極端子，５９  メッキ，６０メッキ，７１  導電ペースト，７２  配線部，８１  多層基板，１２１  多層基板，２２１ａ，２２１ｂ  半導体チップ，２２２ａ，２２２ｂ  電極端子，２２３ａ，２２３ｂ  接着樹脂層，２３２  封止樹脂，２４１  多層基板，２７１枠基板，２８１  多層基板
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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