JP2015103585A - 可撓性を有するインターポーザ、半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストの削減を図ることができるインターポーザを提供する。【解決手段】インターポーザFPC2は、一方の表面に設けられ電子部品11を実装するための実装端子211を含む第1の導体パターン21と、反対側の表面に設けられ他の回路基板71に接続するための接続端子221を含む第2の導体パターン22と、第1の導体パターン21と第2の導体パターン22との間に設けられる第3の導体パターン23と、可撓性を有するシート状の第1の基材24と、を有する。【選択図】図1A
Description
本発明は、可撓性を有するインターポーザと、このインターポーザを有する半導体装置に関する。
回路基板の端子ピッチに比べて外部接続用端子のピッチが狭い半導体チップなどを所定の回路基板に実装する際には、インターポーザが用いられている。インターポーザは、外部接続用端子のピッチが互いに異なる半導体チップと回路基板とを中継する機能を有する。複数層の配線パターンを有する多層型のインターポーザの製造方法としては、たとえば特許文献1に示すように、ビルトアップ工法が用いられる。ビルトアップ工法は、コア層の表面にビルトアップ層を積層することによって、多層化による高密度化で狭ピッチの端子に対応するインターポーザを製造する方法である。しかしながら、ビルトアップ工法は、配線層数および工程数とが増加するため、製造コストが上昇する。
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、配線の微細パターン化を図り、配線層数を削減して製造コストの低廉化を図ることができるインターポーザと半導体装置を提供することである。
本発明のインターポーザは、一方の表面に設けられ、電子部品を実装するための端子を含む第1の導体パターンと、前記一方の表面の反対側の表面に設けられ、他の回路基板に接続するための端子を含む第2の導体パターンと、前記第1の導体パターンと前記第2の導体パターンとの間に設けられる第3の導体パターンと、可撓性を有するシート状の基材と、を有することを特徴とする。
本発明の半導体装置は、可撓性を有するインターポーザと、前記可撓性を有するインターポーザの一方の表面に実装される電子部品と、を有し、前記可撓性を有するインターポーザは本発明のインターポーザであることを特徴とする。
本発明によれば、ROLL to ROLL工法によってインターポーザを製造できる。したがって、インターポーザおよび半導体装置の製造コストの削減を図ることができる。
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明の便宜上、本発明の実施形態に係る可撓性を有するインターポーザを、「インターポーザFPC」と記す。また、電子部品などが実装される側を「実装側」と記し、他の回路基板に接続される側を「接続側」と記す。インターポーザFPCを構成する各部材および製造段階の各部材についても同様とする。
≪インターポーザFPCおよび半導体装置の構成≫
インターポーザFPCおよび半導体装置の構成について、図1A〜図1Dを参照して説明する。
図1Aは、インターポーザFPC2を有する半導体装置1の断面構成の例を示す模式図であり、他の回路基板71に接続された状態を示す図である。なお、図1Aにおいては、上側が実装側であり、下側が接続側である。図1Aに示すように、半導体装置1は、インターポーザFPC2と、このインターポーザFPC2に実装される電子部品11とを含んで構成される。そして、他の回路基板71に接続されて用いられる。これにより、インターポーザFPC2は、実装される電子部品11と他の回路基板71との間を中継して再配線する。
インターポーザFPC2に実装される電子部品11の種類や構成は、半導体装置1の機能などに応じて適宜設定されるものであり、特に限定されるものではない。本実施形態では、電子部品11の例として、フリップチップ実装型の半導体チップ111と、ノイズを防止または低減するバイパスコンデンサとしてのチップコンデンサ112を例に示す。
インターポーザFPCおよび半導体装置の構成について、図1A〜図1Dを参照して説明する。
図1Aは、インターポーザFPC2を有する半導体装置1の断面構成の例を示す模式図であり、他の回路基板71に接続された状態を示す図である。なお、図1Aにおいては、上側が実装側であり、下側が接続側である。図1Aに示すように、半導体装置1は、インターポーザFPC2と、このインターポーザFPC2に実装される電子部品11とを含んで構成される。そして、他の回路基板71に接続されて用いられる。これにより、インターポーザFPC2は、実装される電子部品11と他の回路基板71との間を中継して再配線する。
インターポーザFPC2に実装される電子部品11の種類や構成は、半導体装置1の機能などに応じて適宜設定されるものであり、特に限定されるものではない。本実施形態では、電子部品11の例として、フリップチップ実装型の半導体チップ111と、ノイズを防止または低減するバイパスコンデンサとしてのチップコンデンサ112を例に示す。
インターポーザFPC2は、多層型のFPCであり、実装側に設けられる第1の導体パターン21と、接続側に設けられる第2の導体パターン22と、中間部(第1の導体パターン21と第2の導体パターン22の間)に内層として設けられる第3の導体パターン23とを含む。さらに、インターポーザFPC2は、可撓性を有するシート状の第1の基材24と、絶縁層25とを有する。そして、インターポーザFPC2は、実装側から順に、第1の導体パターン21、絶縁層25、第3の導体パターン23、第1の基材24、第2の導体パターン22が積層する積層構造を有する。
このほか、インターポーザFPC2は、第1の導体パターン21と第2の導体パターン22のそれぞれの所定の箇所を被覆するレジストパターン26a,26bとを有する。
このほか、インターポーザFPC2は、第1の導体パターン21と第2の導体パターン22のそれぞれの所定の箇所を被覆するレジストパターン26a,26bとを有する。
図1Bは、第1の導体パターン21の構成例を模式的に示す平面図である。第1の導体パターン21は、電子部品11などを接続するための複数の実装端子211と、それぞれの実装端子211から引き出される接続配線212とを含む。
本実施形態において、複数の実装端子211は、半導体チップ111を接続するための実装端子211aと、チップコンデンサ112を接続するための実装端子211bとを含む。
半導体チップ111を接続するための複数の実装端子211aは、たとえば、平面視においてインターポーザFPC2の中央部に、マトリックス状に配列されるように設けられる。なお、これらの実装端子211aの数および間隔は、実装される半導体チップ111の端子の構成に応じて設定されるものであり、特に限定されるものではない。
チップコンデンサ112を接続するための実装端子211bは、半導体チップ111を実装するための実装端子211aが設けられる領域の外側の所定の位置に設けられる。
接続配線212は、複数の実装端子211のそれぞれから引き出される。ここでは、接続配線212が、複数の実装端子211のそれぞれから、半導体チップ111が実装される領域Aの外側に引き出される構成を示す。そして、それぞれの接続配線212は、たとえば、領域A(半導体チップ111が実装される領域)の外側において、コンタクトホール201a,201b(後述)と中継パターン232(後述)を介して、接続側の接続端子221(後述)に電気的に接続される。
本実施形態において、複数の実装端子211は、半導体チップ111を接続するための実装端子211aと、チップコンデンサ112を接続するための実装端子211bとを含む。
半導体チップ111を接続するための複数の実装端子211aは、たとえば、平面視においてインターポーザFPC2の中央部に、マトリックス状に配列されるように設けられる。なお、これらの実装端子211aの数および間隔は、実装される半導体チップ111の端子の構成に応じて設定されるものであり、特に限定されるものではない。
チップコンデンサ112を接続するための実装端子211bは、半導体チップ111を実装するための実装端子211aが設けられる領域の外側の所定の位置に設けられる。
接続配線212は、複数の実装端子211のそれぞれから引き出される。ここでは、接続配線212が、複数の実装端子211のそれぞれから、半導体チップ111が実装される領域Aの外側に引き出される構成を示す。そして、それぞれの接続配線212は、たとえば、領域A(半導体チップ111が実装される領域)の外側において、コンタクトホール201a,201b(後述)と中継パターン232(後述)を介して、接続側の接続端子221(後述)に電気的に接続される。
図1Cは、第2の導体パターン22の構成例を模式的に示す平面図である。図1Cに示すように、第2の導体パターン22は、複数の接続端子221と強度向上用パターン222とを含む。
接続端子221は、他の回路基板71に設けられる端子(以下、「BGA用端子711」と記す)に電気的に接続するための端子である。接続端子221の表面にはBGA用端子711との効果的な接合をするためのはんだボール225が接合されている。接続端子221どうしの間隔は、BGA用端子711どうしの間隔に応じて設定される。
強度向上用パターン222は、他の回路基板71に物理的に接続されることにより、インターポーザFPC2と他の回路基板71との接合強度の向上を図るためのパターンである。また、強度向上用パターン222は、インターポーザFPC2に実装される電子部品11などの放熱(冷却)の機能も有する。強度向上用パターン222は、平面視において、半導体チップ111が実装される領域Aに重畳するように設けられる。なお、強度向上用パターン222は、平面視において領域Aよりも広い範囲に設けられる(領域Aを包含する)ことが好ましい。
また、領域Aに接続端子221が設けられる場合には、強度向上用パターン222に切欠きなどを形成し、この切欠きの内側に接続端子221を設ければよい。これにより、強度向上用パターン222を領域Aに形成するとともに、強度向上用パターン222と接続端子221との干渉を防止することができる。強度向上用パターン222は、他の回路基板71に設けられるパターン712とともに他の回路基板71のアース線に接続されると良い。
接続端子221は、他の回路基板71に設けられる端子(以下、「BGA用端子711」と記す)に電気的に接続するための端子である。接続端子221の表面にはBGA用端子711との効果的な接合をするためのはんだボール225が接合されている。接続端子221どうしの間隔は、BGA用端子711どうしの間隔に応じて設定される。
強度向上用パターン222は、他の回路基板71に物理的に接続されることにより、インターポーザFPC2と他の回路基板71との接合強度の向上を図るためのパターンである。また、強度向上用パターン222は、インターポーザFPC2に実装される電子部品11などの放熱(冷却)の機能も有する。強度向上用パターン222は、平面視において、半導体チップ111が実装される領域Aに重畳するように設けられる。なお、強度向上用パターン222は、平面視において領域Aよりも広い範囲に設けられる(領域Aを包含する)ことが好ましい。
また、領域Aに接続端子221が設けられる場合には、強度向上用パターン222に切欠きなどを形成し、この切欠きの内側に接続端子221を設ければよい。これにより、強度向上用パターン222を領域Aに形成するとともに、強度向上用パターン222と接続端子221との干渉を防止することができる。強度向上用パターン222は、他の回路基板71に設けられるパターン712とともに他の回路基板71のアース線に接続されると良い。
図1Dは、第3の導体パターン23の構成例を模式的に示す平面図である。図1Dに示すように、第3の導体パターン23は、接地パターン231と複数の中継パターン232とを含む。
接地パターン231は、インターポーザFPC2が他の回路基板71に接続された場合において、他の回路基板71のアース線に接続されるパターンである。接地パターン231は、たとえば、インターポーザFPC2のほぼ全域にわたって設けられる構成が適用でき、第1の導体パターン21や第2の導体パターン22などの間で発生するクロストークの低減できる。また、第3の導体パターンから電源パターン(不図示)を接地パターン231と分離して設けることも良い。
中継パターン232は、第1の導体パターン21の接続配線212と、第2の導体パターン22の接続端子221とを、電気的に接続することにより中継するパターンである。接地パターン231がインターポーザFPC2のほぼ全域にわたって設けられる構成であれば、中継パターン232は、接地パターン231中に浮島状に設けられる。なお、中継パターン232と接地パターン231とは電気的に接続していない。
接地パターン231は、インターポーザFPC2が他の回路基板71に接続された場合において、他の回路基板71のアース線に接続されるパターンである。接地パターン231は、たとえば、インターポーザFPC2のほぼ全域にわたって設けられる構成が適用でき、第1の導体パターン21や第2の導体パターン22などの間で発生するクロストークの低減できる。また、第3の導体パターンから電源パターン(不図示)を接地パターン231と分離して設けることも良い。
中継パターン232は、第1の導体パターン21の接続配線212と、第2の導体パターン22の接続端子221とを、電気的に接続することにより中継するパターンである。接地パターン231がインターポーザFPC2のほぼ全域にわたって設けられる構成であれば、中継パターン232は、接地パターン231中に浮島状に設けられる。なお、中継パターン232と接地パターン231とは電気的に接続していない。
第1〜第3の導体パターン21,22,23は、たとえば銅箔から形成される。銅箔の厚さは、たとえば3〜50μm程度であることが好ましく、12μm程度であることがより好ましい。本件発明の実施形態に係るインターポーザFPC2においては、半導体チップ111のチップ側パッド114に対応して第1の導体パターン21で形成する実装端子211aのスペース間隔に、より多数の接続配線212を配置して配線層数を少なくしている。その為には例えば第1の導体パターン21の銅箔の厚さは、9μm以下を適用することがよい。この適用で、接続配線212におけるライン幅やライン間のスペース幅の微細化を達成する。
図1Aに戻り、可撓性を有するシート状の第1の基材24は、電気的な絶縁を有する材料のシートが適用できる。たとえば、厚さが25μm程度のポリイミドのシートが適用できる。ただし、第1の基材24の厚さは25μmに限定されるものではなく、たとえば10〜75μmの範囲であってもよい。そして、第1の基材24の接続側の表面に第2の導体パターン22が設けられ、実装側の表面に第3の導体パターン23が設けられる。
絶縁層25は、第1の導体パターン21と第3の導体パターン23との間に設けられる。絶縁層25は、可撓性を有するシート状の第2の基材251と、第2の基材251の両面のそれぞれに設けられる第1の接着剤層252と第2の接着剤層253との3層積層構造を有する。第2の基材251は、電気的な絶縁性を有する材料のシートが適用できる。たとえば、厚さが10μm程度のポリイミドのシートが適用できる。ただし、第2の基材の厚さは10μm程度に限定されるものではなく、5〜25μm程度の範囲であってもよい。実装側の表面に設けられる第1の接着剤層252には、たとえば、厚さが5μm程度の熱硬化樹脂からなる接着剤が適用できる。接続側の表面に設けられる第2の接着剤層253には、たとえば、厚さが25μm程度の第1の接着剤層と同様の熱硬化樹脂からなる接着剤が適用できる。なお、第1の接着剤層252および第2の接着剤層253の厚さは前記厚さに限定されず第3の導体パターンにおける導体間の窪みを埋め込める接着性が必要であり、5〜25μmの範囲が適用できる。
第1の導体パターン21は、実装側の第1の接着剤層252によって第2の基材251に接着されている。そして、第1の導体パターン21が接着された第2の基材251は、接続側の第2の接着剤層253によって、第1の基材24および第3の導体パターン23の実装側の表面に接着される。
なお、ポリイミドのシートに銅金属を蒸着やスパッタリングした後、更に銅めっきする接着剤レスのフレキシブル銅張板を、本実施形態に係るインターポーザFPC2に適用することもよい。この場合には、第1の接着剤層252を不要として第1の導体パターン21と絶縁層25とを構成できる。
なお、ポリイミドのシートに銅金属を蒸着やスパッタリングした後、更に銅めっきする接着剤レスのフレキシブル銅張板を、本実施形態に係るインターポーザFPC2に適用することもよい。この場合には、第1の接着剤層252を不要として第1の導体パターン21と絶縁層25とを構成できる。
さらに、インターポーザFPC2には、コンタクトホール201a,201bが設けられる。コンタクトホール201aは、第1の導体パターン21の所定の接続配線212と、第3の導体パターン23の所定の中継パターン232とを電気的に接続する。コンタクトホール201bは、第2の導体パターン22の所定の接続端子221と、第3の導体パターン23の所定の中継パターン232とを電気的に接続する。これにより、所定の接続配線212と所定の接続端子221とは、所定のコンタクトホール201a,201bと所定の中継パターン232とを介して、電気的に接続する。
図1Aなどに示すように、ある所定の接続配線212とある所定の接続端子221とを電気的に接続する一組のコンタクトホール201a,201b(すなわち、ある一つの中継パターン232の両面に設けられるコンタクトホール201a,201bの組)は、同軸には設けられず、面方向に互いにずれた位置に設けられる。具体的には、接続端子221と中継パターン232を電気的に接続するコンタクトホール201bは、接続配線212と中継パターン232とを電気的に接続するコンタクトホール201aよりも、面方向の中央から外側に設けられる。このようにインターポーザFPC2の内層を経由する配線であるコンタクトホール201a、中継パターン232およびコンタクトホール201bにおいても、配線ピッチを拡張を図っている。
なお、コンタクトホール201aによりいずれの接続配線212と中継パターン232とが電気的に接続されるか、および、コンタクトホール201bによりいずれの接続端子221と中継パターン232とが接続されるかは、適宜設定されるものであり、特に限定されるものではない。
図1Aなどに示すように、ある所定の接続配線212とある所定の接続端子221とを電気的に接続する一組のコンタクトホール201a,201b(すなわち、ある一つの中継パターン232の両面に設けられるコンタクトホール201a,201bの組)は、同軸には設けられず、面方向に互いにずれた位置に設けられる。具体的には、接続端子221と中継パターン232を電気的に接続するコンタクトホール201bは、接続配線212と中継パターン232とを電気的に接続するコンタクトホール201aよりも、面方向の中央から外側に設けられる。このようにインターポーザFPC2の内層を経由する配線であるコンタクトホール201a、中継パターン232およびコンタクトホール201bにおいても、配線ピッチを拡張を図っている。
なお、コンタクトホール201aによりいずれの接続配線212と中継パターン232とが電気的に接続されるか、および、コンタクトホール201bによりいずれの接続端子221と中継パターン232とが接続されるかは、適宜設定されるものであり、特に限定されるものではない。
インターポーザFPC2の表面には、レジストパターン26a,26bが設けられる。実装側の表面に設けられるレジストパターン26aは、第1の導体パターン21の所定の領域を被覆する。たとえば、レジストパターン26aは、第1の導体パターン21の接続配線212を被覆する。ただし、第1の導体パターン21の実装端子211は被覆されずに露出している。接続側の表面に設けられるレジストパターン26bは、第2の導体パターン22の所定の領域を被覆する。ただし、接続端子221および強度向上用パターン222は、レジストパターン26bに被覆されずに露出している。これらのレジストパターン26a,26bには、感光性ソルダーレジスト(例えば、日本ポリテック製、NPR−80/ID55B)が適用できる。レジストパターン26a,26bの厚さは特に限定されるものではないが、5〜60μm程度が好適であり、25μm程度がより好適である。なお、レジストパターン26a、26bは、感光性ソルダーレジストに代えて、例えばポリイミドのフィルムからなるカバーレイを適用するもよい。
本発明の実施形態に係る半導体装置1は、前述のとおり、インターポーザFPC2と、このインターポーザFPC2に実装される電子部品11とを含む。本実施形態では、電子部品11として、半導体チップ111とチップコンデンサ112とを示す。そして、半導体チップ111の端子とチップコンデンサ112の端子は、インターポーザFPCの実装側の表面に露出している実装端子211にハンダ付けされる。実装端子211は、接続配線212とコンタクトホール201a,201bとを介して、接合側の表面に設けられる接続端子221に電気的に接続している。
この半導体装置1を他の回路基板71に実装する際に、他の回路基板71に設けられるBGA用端子711と、インターポーザFPC2の接合側の表面に設けられる接続端子221とを電気的に接続する。これにより、他の回路基板71に設けられる配線(図略)と、半導体装置1に含まれる電子部品11とが、インターポーザFPC2を介して電気的に接続する。
この半導体装置1を他の回路基板71に実装する際に、他の回路基板71に設けられるBGA用端子711と、インターポーザFPC2の接合側の表面に設けられる接続端子221とを電気的に接続する。これにより、他の回路基板71に設けられる配線(図略)と、半導体装置1に含まれる電子部品11とが、インターポーザFPC2を介して電気的に接続する。
また、半導体装置1を他の回路基板71に実装する際に、インターポーザFPC2の強度向上用パターン222を、他の回路基板71に設けられるパターン712にハンダ付けする。このため、あらかじめ他の回路基板71には、強度向上用パターン222を接続するためのパターン712が設けられることが好ましい。このような構成であると、インターポーザFPC2と他の回路基板71との接合面積が大きくなるから、接合強度の向上を図ることができる。また、強度向上用パターン222が平面視において領域Aを含む領域に設けられる構成であると、半導体チップ111が発する熱を、強度向上用パターン222を介して他の回路基板71に伝達しやすくなる。したがって、半導体チップ111の冷却効果の向上を図ることができる。
≪インターポーザFPCおよび半導体装置の製造方法≫
次いで、インターポーザFPC2および半導体装置1の製造方法について説明する。
図2Aと図2Bは、インターポーザFPCの製造の開始部材の構成例を示す断面模式図である。インターポーザFPC2は、図2Aに示す第1の開始部材51と、図2Bに示す第2の開始部材52との2つの開始部材から製造される。図3A〜図3Eは、インターポーザFPC2の製造方法の工程を示す断面模式図である。
次いで、インターポーザFPC2および半導体装置1の製造方法について説明する。
図2Aと図2Bは、インターポーザFPCの製造の開始部材の構成例を示す断面模式図である。インターポーザFPC2は、図2Aに示す第1の開始部材51と、図2Bに示す第2の開始部材52との2つの開始部材から製造される。図3A〜図3Eは、インターポーザFPC2の製造方法の工程を示す断面模式図である。
図2Aに示すように、第1の開始部材51は、可撓性を有するシート状の部材である。具体的には、第1の開始部材51は、第2の基材251と、第2の基材251の実装側の表面に設けられる第1の接着剤層252と、この第1の接着剤層252により第2の基材251に接着される導体シート511と、第2の基材251の接続側の表面に設けられる第2の接着剤層253との積層構造を有する。
図2Bに示すように、第2の開始部材52は、第1の基材24と、第1の基材24の両面に設けられる導体シート521a,521bとからなる3層積層構造を有する。導体シート521a,521bには銅箔が適用できる。導体シート521a,521b(銅箔)の厚さは、3〜50μm程度が好ましく、12μm程度がより好ましい。なお、第2の開始部材52は、可撓性を有するシート状の部材である。そして、第2の開始部材52は、ROLL to ROLL 工法によって順次所定の加工が施され、最終的にインターポーザFPC2および半導体装置1が製造される。
図3Aに示すように、第2の開始部材52の第1の基材24の実装側の表面に設けられる導体シート521aから、第3の導体パターン23を形成する。第3の導体パターン23には、接地パターン231と中継パターン232とが含まれる。第3の導体パターン23の形成方法には、エッチングなどの従来公知の方法が適用できる。
この工程により、第2の開始部材52の第1の基材24の実装側の表面には、第3の導体パターン23が形成される。
この工程により、第2の開始部材52の第1の基材24の実装側の表面には、第3の導体パターン23が形成される。
次いで、図3Bに示すように、第2の開始部材52の実装側の表面に、第1の開始部材51を位置合わせして貼り付ける。そして、第2の接着剤層253を加熱しながら加圧することにより、第3の導体パターン23が設けられた第1の開始部材51と第2の開始部材52とを接合する。この際、第3の導体パターン23どうしの間には、接着剤が入り込んで充填される。このような工程を経ると、実装側から順に、導体シート511と、絶縁層25(第1の接着剤層252、第2の基材251、第2の接着剤層253)と、第3の導体パターン23と、第1の基材24と、導体シート521bとが積層する。
次いで、図3Cに示すように、コンタクトホール201a,201bを形成する。まず、コンタクトホール201a,201bを形成する箇所にレーザーを照射し、実装側においては導体シート511と絶縁層25を貫通する開口を形成し、接続側においては導体シート521bと第1の基材24を貫通する開口を形成する。これにより、第3の導体パターン23の所定の部分を露出させる。その後、形成した開口の内部に残っている樹脂残渣などを溶解する残渣処理(デスミア)を行う。そして、残渣処理の後、開口の内周面に、無電解メッキなどによって導体膜を形成する。このような工程を経て、コンタクトホール201a,201bが形成される。コンタクトホール201aは、実装側の導体シート511と第3の導体パターン23の所定の中継パターン232とを電気的に接続する。コンタクトホール201bは、接続側の導体シート521bと、第3の導体パターン23の所定の中継パターン232とを電気的に接続する。また、第3の導体パターン23の接地パターン231も、所定のコンタクトホール201a,201bを介し、所定の箇所において、実装側の導体シート511と接続側の導体シート521bとに電気的に接続される。
次いで、図3Dに示すように、実装側の導体シート511から第1の導体パターン21を形成し、接続側の導体シート521bから第2の導体パターン22を形成する。
第1の導体パターン21には、実装端子211と接続配線212とが含まれる。本実施形態においては、さらに実装端子211に、半導体チップ111を接続するための実装端子211aと、チップコンデンサ112を接続するための実装端子211bとが含まれる。
第2の導体パターン22には、他の回路基板71のBGA用端子711に接続するための接続端子221と、強度向上用パターン222とが含まれる。前述のように、強度向上用パターン222は、平面視において、半導体チップ111を実装する領域Aに重畳するように、またはこの領域Aを包含するように形成される。なお、第1の導体パターン21と第2の導体パターン22の形成には、エッチングなどの公知の方法が適用できる。
第1の導体パターン21には、実装端子211と接続配線212とが含まれる。本実施形態においては、さらに実装端子211に、半導体チップ111を接続するための実装端子211aと、チップコンデンサ112を接続するための実装端子211bとが含まれる。
第2の導体パターン22には、他の回路基板71のBGA用端子711に接続するための接続端子221と、強度向上用パターン222とが含まれる。前述のように、強度向上用パターン222は、平面視において、半導体チップ111を実装する領域Aに重畳するように、またはこの領域Aを包含するように形成される。なお、第1の導体パターン21と第2の導体パターン22の形成には、エッチングなどの公知の方法が適用できる。
次いで、図3Eに示すように、実装側の表面と接続側の表面のそれぞれに、レジストパターン26a,26bを形成する。この際、実装側の表面においては、第1の導体パターン21の実装端子211を露出させ、他の部分をレジストパターン26aで被覆する。一方、接続側の表面においては、第2の導体パターン22の接続端子221および強度向上用パターン222を露出させ、他の部分をレジストパターン26bで被覆する。
以上の工程を経て、インターポーザFPC2が製造される。
以上の工程を経て、インターポーザFPC2が製造される。
次いで、実装側の表面に、半導体チップ111やノイズ防止用のチップコンデンサ112などといった、所望の電子部品11を実装する(図1A参照)。半導体チップ111のインターポーザFPC2と対向する面には、チップ側パッド114が形成されており、チップ側パッド114とインターポーザFPC2の実装端子211aとははんだバンプ113により電気的に接続されている。そして、電子部品11とインターポーザFPC2の間に、アンダーフィル13(封止材)を充填する。以上の工程を経て、半導体装置1が製造される。なお、アンダーフィル13(封止材)は充填しなくてもよい。またはんだバンプ113の代わりにはんだボールにすることもよい。
更に、インターポーザFPC2の接着側の面に格子(グリッド)状に配置され接続端子221(図1C参照)が、各々の接続端子221に接合するはんだボール225を介して、他の回路基板71のBGA用端子711と電気的に接続される。
上記の構成において、インターポーザFPC2の複数の実装端子211aは、半導体チップ111に設けた狭い間隔に並んだ複数のチップ側パッド114と対応して互いに重ね合うように配置する。更にインターポーザFPC2内において端子の間隔を広げるように再配線し、接続側の面にはんだボール225を接合した複数の接続端子221を形成する。この接続端子221は、他の回路基板71において製造可能なピッチ密度にまで広げて配置されたBGA用端子711に対応している。接続端子221とBGA用端子711とは、はんだボール225を介して接合する。その結果、狭い端子ピッチのチップ側パッド114を有する半導体チップ111と比較的広い端子ピッチのBGA用端子711を有する他の回路基板71との電気的な接続が、インターポーザFPC2の再配線機能を用いて達成される。
半導体装置1は、半導体チップ111やチップコンデンサ112などの電子部品11と、電子部品11が実装されたインターポーザFPC2を含んで構成され、BGA型半導体パッケージとも呼ばれる。
半導体装置1は、半導体チップ111やチップコンデンサ112などの電子部品11と、電子部品11が実装されたインターポーザFPC2を含んで構成され、BGA型半導体パッケージとも呼ばれる。
本実施形態によれば、第1の開始部材51と第2の開始部材52に可撓性を有する部材を適用することによって、インターポーザFPC2をROLL to ROLL工法によって製造できる。したがって、従来のビルトアップ工法により製造する構成に比較して、製造コストの削減を図ることができる。また、フレキシブルプリント配線基板と同様の工程により製造できることから、ビルドアップ基板に比較して、電子部品11を実装するための実装端子211の狭ピッチ化を図ることができる。また、ビルドアップ基板に比較して配線層数を削減して薄型化を図ることができる。
本発明は、可撓性を有するインターポーザに好適な技術である。そして、本発明によれば、インターポーザの製造コストの削減を図ることができる。
1:半導体装置、111:半導体チップ、112:チップコンデンサ、13:アンダーフィル、2:インターポーザFPC、201a,201b:コンタクトホール、21:第1の導体パターン、211(211a,211b):実装端子、212:接続配線、22:第2の導体パターン、221:接続端子、222:強度向上用パターン、23:第3の導体パターン、231:接地パターン、232:中継パターン、24:第1の基材、25:絶縁層、251:第2の基材、252:第1の接着剤層、253:第2の接着剤層、26a,26b:レジストパターン、A:半導体チップが実装される領域
Claims (7)
- 一方の表面に設けられ、電子部品を実装するための端子を含む第1の導体パターンと、
前記一方の表面の反対側の表面に設けられ、他の回路基板に接続するための端子を含む第2の導体パターンと、
前記第1の導体パターンと前記第2の導体パターンとの間に設けられる第3の導体パターンと、
可撓性を有するシート状の基材と、
を有することを特徴とする可撓性を有するインターポーザ。 - 前記第2の導体パターンには、前記他の回路基板との接合強度の向上を図るための接合強度向上用パターンが含まれ、
前記強度向上用パターンは、前記電子部品を実装するための領域に対応する領域に設けられることを特徴とする請求項1に記載の可撓性を有するインターポーザ。 - 前記接合強度向上用パターンは、前記電子部品を実装するための領域に対応する領域よりも広い範囲に設けられることを特徴とする請求項2に記載の可撓性を有するインターポーザ。
- 前記第3の導体パターンには、接地のためのパターンが含まれることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の可撓性を有するインターポーザ。
- 前記第3の導体パターンは前記基材の一方の表面に設けられ、
前記第2の導体パターンは前記基材の他方の表面に設けられ、
前記第1の導体パターンは、前記第3の導体パターンに絶縁層を介して積層して設けられることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の可撓性を有するインターポーザ。 - 可撓性を有するインターポーザと、
前記可撓性を有するインターポーザの一方の表面に実装される電子部品と、
を有し、
前記可撓性を有するインターポーザは、請求項1から5のいずれか1項に記載の可撓性を有するインターポーザであることを特徴とする半導体装置。 - 前記電子部品と前記可撓性を有するインターポーザとの間には、封止材が充填されることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。
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JP2013241389A JP2015103585A (ja) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | 可撓性を有するインターポーザ、半導体装置 |
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JP2018137311A (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | Tdk株式会社 | 薄膜キャパシタ |
CN110692127A (zh) * | 2017-06-09 | 2020-01-14 | 苹果公司 | 使用扇出内插器小芯片的高密度互连 |
-
2013
- 2013-11-21 JP JP2013241389A patent/JP2015103585A/ja active Pending
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CN110692127B (zh) * | 2017-06-09 | 2023-09-26 | 苹果公司 | 使用扇出内插器小芯片的高密度互连 |
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