JP6904044B2 - Substrate for semiconductor package and its manufacturing method - Google Patents
Substrate for semiconductor package and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6904044B2 JP6904044B2 JP2017089499A JP2017089499A JP6904044B2 JP 6904044 B2 JP6904044 B2 JP 6904044B2 JP 2017089499 A JP2017089499 A JP 2017089499A JP 2017089499 A JP2017089499 A JP 2017089499A JP 6904044 B2 JP6904044 B2 JP 6904044B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- layer
- semiconductor package
- insulating layer
- resin layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 195
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 26
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 201
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 75
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 61
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 61
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 19
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 15
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 13
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 10
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 24
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 15
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 12
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 7
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 6
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 6
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Description
本発明は半導体パッケージ用基板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a substrate for a semiconductor package and a method for manufacturing the same.
半導体パッケージ用基板(以後、単にパッケージ用基板とも称する。)の製造方法は、まずコア基板の表裏面に配線層と絶縁層を積層することにより、パッケージ用基板を多面付けした大判の配線基板(基板パネル)を形成した後、その配線基板をダイシングしてパッケージ用基板に個片化するのが通常である。 The method for manufacturing a semiconductor package substrate (hereinafter, also simply referred to as a package substrate) is a large-format wiring board (hereinafter, also simply referred to as a package substrate) in which a package substrate is multifaceted by laminating a wiring layer and an insulating layer on the front and back surfaces of the core substrate. After forming the substrate panel), it is usual to dice the wiring board and separate it into a package substrate.
近年のパッケージ用基板のコア基板には、ガラス基板に代表される、電気的特性には優れるものの、切断面が脆弱な材料により形成されたものが使用されている。また、配線基板を作製する際に、コア基板上に、コア基板と線膨張係数の異なる樹脂層と、配線層と、を複数積層するため、温度変化があると線膨張係数の差により、コア基板と樹脂層と配線層で膨張量が異なるため、コア基板の外周部に応力が発生することが知られている。そのため、コア基板が割れの起きやすいガラス基板のような脆性材料の場合、コア基板の割れが生じる(非特許文献1)場合がある。コア基板をガラス基板とする積層体の場合、数十μmより厚いガラス基板では、その端面から裂ける問題が起き易い。 As the core substrate of a packaging substrate in recent years, a material typified by a glass substrate, which has excellent electrical characteristics but has a fragile cut surface, is used. Further, when the wiring board is manufactured, a plurality of resin layers and wiring layers having different linear expansion coefficients from the core substrate are laminated on the core substrate. Therefore, when there is a temperature change, the core due to the difference in linear expansion coefficient. It is known that stress is generated on the outer peripheral portion of the core substrate because the amount of expansion differs between the substrate, the resin layer, and the wiring layer. Therefore, when the core substrate is a brittle material such as a glass substrate in which cracks are likely to occur, the core substrate may crack (Non-Patent Document 1). In the case of a laminated body in which the core substrate is a glass substrate, a glass substrate thicker than several tens of μm tends to have a problem of tearing from its end face.
このコア基板の断面のクラックは、ダイシング直後またはその後の工程で、傷部分からコア基板の内部に蓄積された内部応力が開放され、コア基板が裂ける方向に割れが生じる可能性がある。 The cracks in the cross section of the core substrate may cause cracks in the direction in which the core substrate is torn because the internal stress accumulated inside the core substrate is released from the scratched portion immediately after dicing or in a subsequent step.
この問題を解決する技術として、特許文献1には、ガラス基板などの脆性材料により形成されたコア基板の表裏面に、コア基板と線膨張係数の異なる樹脂層と配線層を複数層積層された配線基板が開示されている。この配線基板は、コア基板の周縁端部と接する樹脂層の配線基板の側面の表面から内部に向って溝部を形成することによって、コア基板の周縁端部を樹脂層と離間させることで、コア基板の周縁端部に熱的な応力が発生しない様にしている。
As a technique for solving this problem, in
しかしながら、この技術においては、コア基板上の金属層をダイシングブレードで切断するため、ダイシングブレードの目詰まりによる切削力の低下から、コア基板の断面に多くのクラックを発生させてしまう懸念がある。また、ダイシング工程により個片化した直後にコア基板の破壊が発生する懸念がある。 However, in this technique, since the metal layer on the core substrate is cut by the dicing blade, there is a concern that many cracks may be generated in the cross section of the core substrate due to a decrease in cutting force due to clogging of the dicing blade. In addition, there is a concern that the core substrate may be destroyed immediately after being separated by the dicing process.
そこで本願発明は、脆性材料からなるコア基板に、絶縁層と配線層を積層した(絶縁層と配線層の積層体を以降ビルドアップ層と記載)配線基板を個片化および温度変化によっ
て、コア基板の切断面に信頼性に影響するような破壊を生じることのない配線基板を提供することを課題とする。
Therefore, in the present invention, an insulating layer and a wiring layer are laminated on a core substrate made of a brittle material (the laminate of the insulating layer and the wiring layer is hereinafter referred to as a build-up layer). An object of the present invention is to provide a wiring board that does not cause damage to the cut surface of the board so as to affect reliability.
上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項1に記載の発明は、脆性材料からな
るコア基板の表裏面に、少なくとも一対の配線層と絶縁層とが、この順に積層されたビル
ドアップ層を備えている半導体パッケージ用基板であって、
半導体パッケージ用基板の側端部において、コア基板と絶縁層の間に応力緩和構造が備
えられており、
前記応力緩和構造が、前記コア基板の上に備えられた樹脂層と、その樹脂層の上に前記絶縁層に接して備えられた密着層を備えており、
密着層は、絶縁層に含まれる有機物の官能基と反応する層であり、
樹脂層は無機材料を含み、
前記樹脂層と前記密着層の結合力、または、前記密着層と前記絶縁層の結合力の少なくとも一方が、前記樹脂層の内部の結合力及び前記絶縁層の内部の結合力よりも小さい
ことを特徴とする半導体パッケージ用基板である。
As a means for solving the above problems, the invention according to
A stress relaxation structure is provided between the core substrate and the insulating layer at the side end of the semiconductor package substrate .
The stress relaxation structure includes a resin layer provided on the core substrate and an adhesion layer provided on the resin layer in contact with the insulating layer.
The adhesive layer is a layer that reacts with the functional groups of organic substances contained in the insulating layer.
The resin layer contains an inorganic material
The bonding force between the resin layer and the adhesive layer, or at least one of the bonding force between the adhesive layer and the insulating layer is smaller than the bonding force inside the resin layer and the bonding force inside the insulating layer. It is a characteristic substrate for a semiconductor package.
また請求項2に記載の発明は、前記密着層が、シランカプリング剤を含むことを特徴とする請求項1記載の半導体用パッケージ基板である。
The invention according to claim 2 is the package substrate for a semiconductor according to
また請求項3に記載の発明は、前記脆性材料がガラスであ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用基板である。
The invention according to claim 3 is the substrate for a semiconductor package according to
また請求項4に記載の発明は、脆性材料からなるコア基板の表裏面に、少なくとも一対
の配線層と絶縁層とが、この順に積層されたビルドアップ層を備えている半導体パッケー
ジ用基板の製造方法であって、
基板パネルの表裏面に配線層を形成する工程と、
基板パネルの半導体パッケージ用基板の周縁部となる位置に、樹脂層を形成し、その樹
脂層を含む基板パネルの全面に密着層を形成することにより応力緩和構造を形成する工程
と、
基板パネルの所定の位置をダイシング加工することにより、半導体パッケージ用基板を
個片化する工程と、を備え、
密着層は、絶縁層に含まれる有機物の官能基と反応する層であり、
樹脂層は無機材料を含み、
前記樹脂層と前記密着層の結合力、または、前記密着層と前記絶縁層の結合力の少なくとも一方が、前記樹脂層の内部の結合力及び前記絶縁層の内部の結合力よりも小さい半導体パッケージ用基板の製造方法である。
The invention according to claim 4 is to manufacture a substrate for a semiconductor package, which comprises a build-up layer in which at least a pair of wiring layers and an insulating layer are laminated in this order on the front and back surfaces of a core substrate made of a brittle material. It's a method
The process of forming wiring layers on the front and back of the board panel,
A process of forming a resin layer at a position that becomes a peripheral edge of a substrate for a semiconductor package of a substrate panel, and forming a stress relaxation structure by forming an adhesion layer on the entire surface of the substrate panel including the resin layer.
By dicing a predetermined position of the substrate panel, Bei example a step of singulating a substrate for a semiconductor package, a,
The adhesive layer is a layer that reacts with the functional groups of organic substances contained in the insulating layer.
The resin layer contains an inorganic material
A semiconductor package in which at least one of the bonding force between the resin layer and the adhesive layer or the bonding force between the adhesive layer and the insulating layer is smaller than the bonding force inside the resin layer and the bonding force inside the insulating layer. This is a method for manufacturing a substrate.
また請求項5に記載の発明は、前記密着層が、シランカプリング剤を含むことを特徴とする請求項4記載の半導体用パッケージ基板の製造方法である。
The invention according to claim 5 is the method for manufacturing a semiconductor package substrate according to claim 4, wherein the adhesion layer contains a silane coupling agent.
また請求項6に記載の発明は、前記脆性材料がガラスであることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の半導体パッケージ用基板の製造方法である。
The invention according to claim 6 is the method for manufacturing a substrate for a semiconductor package according to claim 4 or 5 , wherein the brittle material is glass.
本発明の半導体パッケージ基板によれば、脆性材料からなるコア基板を使用しているにも拘わらず、パッケージ基板の側端部に応力緩和構造を備えているため、パッケージ基板を多面付けしたパネル基板をダイシング加工して個片化することによって、パッケージ基板を作製した時点においても、またパッケージ基板が様々な熱履歴を経ても、脆性材料からなるコア基板が損傷したり、破損することがなく、信頼性が高い半導体パッケージ基板を提供することができる。 According to the semiconductor package substrate of the present invention, although the core substrate made of a brittle material is used, since the stress relaxation structure is provided at the side end of the package substrate, the panel substrate on which the package substrate is multi-imposed. The core substrate made of a brittle material is not damaged or damaged even when the package substrate is manufactured or the package substrate undergoes various thermal histories. It is possible to provide a highly reliable semiconductor package substrate.
また、本発明の半導体パッケージ基板の製造方法によれば、本発明の半導体パッケージ基板の製造可能とすることができる。 Further, according to the method for manufacturing a semiconductor package substrate of the present invention, the semiconductor package substrate of the present invention can be manufactured.
以下、本発明にかかる配線基板とその製造方法の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の単なる一例であって、当業者であれば、適宜設計変更可能である。 Hereinafter, embodiments of the wiring board and its manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments shown below are merely examples of the present invention, and those skilled in the art can appropriately change the design.
本明細書において、「パッケージ用基板」とは、個片化された積層体をいう。また、「基板パネル」とは、ダイシングにより個片化される前のパッケージ用基板が連結(多面付け)された状態のものをいう。一般的には基板製造段階においては、基板パネルの状態で作製し、その後ダイシング工程にて個片化し、パッケージ用基板を得る。 As used herein, the term "packaged substrate" refers to an individualized laminate. Further, the “board panel” refers to a state in which the packaging boards before being separated into individual pieces by dicing are connected (multi-imposed). Generally, in the substrate manufacturing stage, the substrate is manufactured in the state of a substrate panel, and then individualized in a dicing step to obtain a substrate for packaging.
<構造1>
本発明のパッケージ用基板の第1の実施形態である構造1について説明する。
図1は本出願のパッケージ用基板の第1の実施形態である構造1の概略構
成を示す切断部端面図である。本実施形態におけるパッケージ用基板100は、コア基板
10とコア基板10の厚さ方向の両面に積層された配線層20と絶縁層30で構成された
ビルドアップ層50とを含む。
<
The
FIG. 1 is an end view of a cut portion showing a schematic configuration of a
(コア基板)
コア基板10の材料は、基板パネル(図示省略)および基板パネルを個片化した後のパッケージ用基板100の電気特性を向上させる材料であれば特に限定する必要はない。例えば、コア基板10として、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板、プラスチック板、プラスチックテープ等を用いることができる。好ましくはガラス基板である。本発明のコア基板10に用いるガラス基板は、表面を当分野で一般的に行われている方法により処理されたものであってもよい。例えば、表面に粗化処理を行ったものであってもよく、フッ酸で処理したものであってもよく、また、ガラス基板表面にシリコン処理を施したものであってもよい。本発明の一態様において、コア基板10に用いるガラス基板は表面に下地層(図示せず)を形成してもよい。
(Core board)
The material of the
コア基板10の厚さは、特に限定されないが、好ましくは100μm〜500μmである。
The thickness of the
(貫通穴形成)
上記コア基板10に、まず貫通穴70を形成する。貫通穴70の形成方法は、放電加工によるもの、レーザー加工によるもの、フッ酸などの薬液処理によるもの、またはその組合せによるものなどが上げられるが、何れの方法でも良く、またそれらに限定されるものでもない。
(Through hole formation)
First, a through
(配線層形成)
次に配線層20を形成する。配線層20は、当分野で通常用いられる導電性材料を用いて形成することができる。具体的には、配線層20は、銅、銀、すず、金、タングステン、導電性樹脂などを用いて形成することができる。前記の金属層を形成する手段としては、めっき、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングなど、各種の製膜方法を使用することができる。導電性樹脂による配線層については、各種の導電性インキを、各種の印刷法(インクジェット法、スクリーン印刷、グラビアオフセット印刷、など)を使用して形成することができる。配線層20の材料としては、取り扱い易い事、導電性が高い事、およびコストの点から、好ましくは銅が用いられる。配線形成方法は限定しないが、当分野で一般的に行われている方法により形成することができる。例えば各種の金属材料を用いたサブトラクティブ法やCuめっきを用いたフルアディティブ工法を使用することも可能であるが、セミアディティブ工法によるCuめっき配線を好適に使用できる。サブトラクティブ法におけるエッチングレジストのパターン形成方法としては、感光性のエッチングレジストを用いた場合は、通常のフォトリソ工程によって実施できる。非感光性のエッチングレジストを使用する場合は、インクジェット法、スクリーン印刷、グラビアオフセット印刷、など各種の印刷法を使用してパターン形成を実施可能である。
(Wiring layer formation)
Next, the
(応力緩和構造形成)
次に樹脂層60を形成する。樹脂層60の形成方法としては、感光性レジストを用いたパターン形成、液状レジストの印刷パターニングなどが挙げられるが、それらに限定されるものではない。この樹脂層60を形成する位置は、パッケージ用基板100を多面付けした基板パネルのパッケージ用基板100の周縁部である。基板パネルをダイシング加工して個片化することによりパッケージ用基板となるが、そのパッケージ用基板100の側端部(ダイシング加工によって切り出された側断面)に、樹脂層60が露出する位置に形成する。
(Stress relaxation structure formation)
Next, the
次に密着層1を形成する。密着層1としてはシランカップリング剤などが挙げられるが、それに限定されるものではない。この工程により部分的に密着性の異なるコア基板/樹脂層界面を側端面に有したパッケージ用基板100を得ることができる。
この樹脂層60の上に密着層1が形成された構造は、密着層1が、絶縁層30との密着力を弱め、応力を緩和可能とすることができる。そのため、パッケージ用基板100の側端部に応力がかかっても、応力が緩和される応力緩和構造300として機能する。
Next, the
In the structure in which the
そのように機能する密着層1としては、上記のシランカプリング剤のような材料が適用可能である。シランカプリング剤は、一端に有機材料と結合する官能基を持ち、もう一方の端部に無機材料と結合可能な官能基を備えているために、それらを結び付けることが可
能な材料である。
As the
このような、有機材料層/シランカプリング剤層/無機材料層なる構造においては、有機材料層とシランカプリング剤層との結合力、またはシランカプリング剤層と無機材料層との結合力、を有機材料層の内部での結合力または無機材料層内部での結合力と比べて小さくすることが可能である。 In such a structure of the organic material layer / silane coupling agent layer / inorganic material layer, the bonding force between the organic material layer and the silane coupling agent layer or the bonding force between the silane coupling agent layer and the inorganic material layer is organic. It can be made smaller than the binding force inside the material layer or the binding force inside the inorganic material layer.
そのように、有機材料層/シランカプリング剤層の間、またはシランカプリング剤層/無機材料層の間、の結合力を弱くしておくことによって、応力が加わった場合に、それらの間でずりが生じたり、層間の剥離が起こることにより、応力を緩和することができる。 As such, by weakening the bonding force between the organic material layer / silane coupling agent layer or between the silane coupling agent layer / inorganic material layer, when stress is applied, it slides between them. The stress can be relieved by the occurrence of
例えば、樹脂層60に添加する無機材料の添加濃度を調整することにより、層間の結合力を弱めることが可能である。この様にして応力緩和構造300を形成することができる。
For example, by adjusting the concentration of the inorganic material added to the
(ビルドアップ層形成)
ビルドアップ層50は、コア基板10の厚さ方向の表面上に形成される。ビルドアップ層50は、配線層20と絶縁層30から成り、一対の層であってもよく、またその対の層が複数層であってもよい。
(Build-up layer formation)
The build-
配線層20は、当分野で通常用いられる導電性材料を用いて形成することができる。具体的には、配線層20は、銅、銀、すず、金、タングステン、導電性樹脂などを用いて形成することができる。好ましくは銅が用いられる。
The
また、配線層20は、当分野で一般的に行われている方法により形成することができる。配線層20の形成方法は、これらに限定されないが、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、インクジェット法、スクリーン印刷、グラビアオフセット印刷を用いることができる。好ましくはセミアディティブ法である。
Further, the
絶縁層30は、当分野で通常用いられる絶縁性材料を用いて形成することができる。具体的には、絶縁層30は、エポキシ樹脂系材料、エポキシアクリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂などを用いて形成することができる。これらの絶縁性材料は、充填剤を含んでもよい。本発明の絶縁層30を形成する絶縁性材料には線膨張係数が7〜130ppmのエポキシ配合樹脂が一般的に入手し易く好ましい。
The insulating
また、絶縁性材料は、液状であっても、フィルム状であってもよい。絶縁性材料が液状の場合、絶縁層30は、スピンコート法、ダイコータ法、カーテンコータ法、ロールコータ法、ドクターブレード法、スクリーン印刷などの当分野で一般的に行われている方法により形成することができる。絶縁性材料がフィルム状の場合、例えば真空ラミネート法により絶縁層30を形成することができる。上記のように形成された絶縁層30は、加熱または光照射により硬化させてもよい。
Further, the insulating material may be in the form of a liquid or a film. When the insulating material is liquid, the insulating
また、前記した貫通穴70の充填を絶縁層形成時に行ってもよい。貫通穴70の充填は前記配線形成時にCuめっきで埋める方法、配線形成後に電導ペーストで充填する方法、樹脂で埋める方法などがあり、どの方法でもかまわない。
Further, the above-mentioned through
(SR形成、表面処理)
最外層の形成方法、材料は特に限定されるものではないが、ソルダーレジストと呼ばれる感光性の樹脂材料40を形成することが多い。また、配線層の表面処理として、OSP(Organic Solderarability Preservatives、熱
による銅の酸化を防止するための耐熱表面処理の一種)処理、金めっき処理、Snめっき処理などを形成することがあるが、これらに限定するものではない。
(SR formation, surface treatment)
The method and material for forming the outermost layer are not particularly limited, but a
最外層の形成方法、材料は特に限定されるものではないが、ソルダーレジストと呼ばれる感光性の樹脂材料40を形成することが多い。また、配線層の表面処理として、OSP処理、金めっき処理、Snめっき処理などを形成することがあるが、こちらも限定されない。
The method and material for forming the outermost layer are not particularly limited, but a
(個片化)
次に、パッケージ用基板100が多面付けされた基板パネルをダイシング加工して個片化し、パッケージ用基板100を得る。この時に、コア基板10との界面付近にクラックが発生し易い。これは、ダイシング加工の際に発生する衝撃により、コア基板10の端面に微小なクラックが発生し、これに配線層20と絶縁層30の熱応力がコア基板10に引っ張り応力を発生させ、コア基板10の側端面においてクラックを拡大させるためである。
しかしながら本発明によれば、微小クラックが発生する領域のコア基板10と樹脂層60は密着していないか、もしくは微小な応力で剥離する状態となっている。そのため配線層10および樹脂層60が引っ張り応力を発生させ、コア基板10の側端面におけるクラックを拡大させるという現象を抑制できる。
(Individualization)
Next, the substrate panel on which the
However, according to the present invention, the
次に、本発明のパッケージ用基板の第2の実施形態である構造2について説明する。 Next, the structure 2 which is the second embodiment of the packaging substrate of the present invention will be described.
<構造2>
図2は本出願のパッケージ用基板の第2の実施形態である構造2の概略構成
を示す切断部端面図である。本実施形態におけるパッケージ用基板101は、コア基板1
0とコア基板10の厚さ方向の両面に積層された配線層20と絶縁層30で構成されたビ
ルドアップ層50とを含む。
<Structure 2>
FIG. 2 is an end view of a cut portion showing a schematic configuration of a structure 2 which is a second embodiment of the packaging substrate of the present application. The
Includes 0 and a build-
(コア基板)
コア基板10は、コア基板10を多面付けした基板パネルおよび基板パネルを個片化した後のパッケージ用基板100の電気特性を向上させる材料であればよい。例えば、コア基板10として、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板、プラスチック板、プラスチックテープ等を用いることができる。好ましくはガラス基板である。本発明のコア基板10に用いるガラス基板は、表面を当分野で一般的に行われている方法により処理されたものであってもよい。例えば、表面に粗化処理を行ったものであってもよく、フッ酸で処理したものであってもよく、また、ガラス基板表面にシリコン処理を施したものであってもよい。本発明の一態様において、コア基板10に用いるガラス基板は表面に下地層(図示せず)を形成してもよい。
(Core board)
The
コア基板10の厚さは、特に限定されないが、好ましくは100μm〜500μmである。
The thickness of the
(貫通穴形成)
まず、上記コア基板10に貫通穴70を形成する。貫通穴70の形成方法は、放電加工によるもの、レーザー加工によるもの、フッ酸などの薬液処理によるもの、またはその組合せによるものなどが上げられるが、それらに限定されるものではない。
(Through hole formation)
First, a through
(配線層形成)
次に配線層20を形成する。配線層20は、当分野で通常用いられる導電性材料を用いて形成することができる。具体的には、配線層20は、銅、銀、すず、金、タングステン
、導電性樹脂などを用いて形成することができる。好ましくは銅が用いられる。配線形成方法は限定しない。配線形成方法としては例えばセミアディティブ工法によるCuめっき配線などがある。
(Wiring layer formation)
Next, the
(応力緩和構造形成)
本出願の第2の実施形態である構造2の製造方法においては、次に後工程で簡単に除去可能な樹脂61を、例えばアルカリ現像型感光性レジストで形成する。このとき剥離もしくは溶解可能な樹脂層61の厚みは5μm以下が望ましい。5μm以下とすることで除去した後の溝の厚みを5μm以下とすることができ、部分的に段差ができていることでダイシング時に絶縁層が欠けてしまう不具合を抑制することができる。この剥離もしくは溶解可能な樹脂層61を形成する位置は、パッケージ用基板101を多面付けした基板パネルのパッケージ用基板101の周縁部である。基板パネルをダイシング加工して個片化することによりパッケージ用基板101となるが、そのパッケージ用基板101の側端部(ダイシング加工によって切り出された側断面)に、樹脂層61が露出する位置に形成する。
パッケージ用基板101に個片化した後、この樹脂層61を除去して形成される溝また
は空間が応力緩和構造301となる。
(Stress relaxation structure formation)
In the method for producing structure 2 according to the second embodiment of the present application, the
The groove or space formed by removing the
(ビルドアップ層形成)
ビルドアップ層50は、コア基板10の厚さ方向の表面上に形成される。ビルドアップ層50は、配線層20と絶縁層30から成り、一対の層であってもよく、またその対の層が複数層であってもよい。
(Build-up layer formation)
The build-
配線層20は、当分野で通常用いられる導電性材料を用いて形成することができる。具体的には、配線層20は、銅、銀、すず、金、タングステン、導電性樹脂などを用いて形成することができる。好ましくは銅が用いられる。
The
また、配線層20は、当分野で一般的に行われている方法により形成することができる。配線層20の形成方法は、これらに限定されないが、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、インクジェット法、スクリーン印刷、グラビアオフセット印刷を用いることができる。好ましくはセミアディティフ法である。
Further, the
絶縁層30は、当分野で通常用いられる絶縁性材料を用いて形成することができる。具体的には、絶縁層30は、エポキシ樹脂系材料、エポキシアクリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂などを用いて形成することができる。これらの絶縁性材料は、充填剤を含んでもよい。本発明の絶縁層30を形成する絶縁性材料には線膨張係数が7〜130ppmのエポキシ配合樹脂が一般的に入手し易く好ましい。
The insulating
また、絶縁性材料は、液状であっても、フィルム状であってもよい。絶縁性材料が液状の場合、絶縁層30は、スピンコート法、ダイコータ法、カーテンコータ法、ロールコータ法、ドクターブレード法、スクリーン印刷などの当分野で一般的に行われている方法により形成することができる。絶縁性材料がフィルム状の場合、例えば真空ラミネート法により絶縁層30を形成することができる。上記のように形成された絶縁層30は、加熱または光照射により硬化させてもよい。
Further, the insulating material may be in the form of a liquid or a film. When the insulating material is liquid, the insulating
また、前記した貫通穴70の充填を絶縁層形成時に行ってもよい。貫通穴70の充填は前記配線形成時にCuめっきで埋める方法、配線形成後に電導ペーストで充填する方法、樹脂で埋める方法などがあり、どの方法でもかまわない。
Further, the above-mentioned through
(SR形成、表面処理)
最外層の形成方法、材料は特に限定されるものではないが、ソルダーレジストと呼ばれ
る感光性の樹脂材料40を形成することが多い。また、配線層の表面処理として、OSP処理、金めっき処理、Snめっき処理などを形成することがあるがこちらも限定されない。
(SR formation, surface treatment)
The method and material for forming the outermost layer are not particularly limited, but a
(個片化)
次に、パッケージ用基板101が多面付けされた基板パネルを個片化し、パッケージ用基板101を得る。
(Individualization)
Next, the substrate panel on which the
(溝形成:応力緩和構造形成)
構造2においては、個片化後に露出した除去可能な樹脂61を除去する。アルカリ現像型感光性ドライフィルムレジストを用いた場合には、アミン系剥離液、水酸化ナトリウム水溶液など一般的にパターン形成時の剥離工程で用いられる材料で除去可能である。
本発明によれば、コア基板10の側端面において微小クラックが発生する領域のコア基板10と絶縁層30の層間に溝(空間)が形成されている。そのため配線層20と絶縁層30が引っ張り応力を発生させ、コア基板10のクラックを拡大させるという現象を抑制できる。この溝(空間)が、応力緩和構造301として機能する。
(Groove formation: stress relaxation structure formation)
In the structure 2, the
According to the present invention, a groove (space) is formed between the
以下、本発明および効果について具体的な例を用いて説明するが、実施例は本発明の適用範囲を限定するものではない。 Hereinafter, the present invention and its effects will be described with reference to specific examples, but the examples do not limit the scope of application of the present invention.
<実施例1> <Example 1>
まず、図3に示すように板厚300μmの基板パネル200(アルミノ珪酸塩ガラス)を準備し、必要な箇所に貫通穴70を形成した。貫通穴70は放電加工により形成した。
First, as shown in FIG. 3, a substrate panel 200 (aluminosilicate glass) having a plate thickness of 300 μm was prepared, and through
次に、図4に示すように基板パネル200の厚さ方向の表面に銅めっきにより10μmの厚みの配線層20を形成した。配線層20の形成にはセミアディティブ法を使用した。
Next, as shown in FIG. 4, a
次に、図5に示す様に、配線層20を形成した基板パネル200の表裏面に感光性材料であるソルダーレジストを塗布し、フォトリソグラフィによりピース(パッケージ用基板100)外周部に相当する位置にパターニングすることにより樹脂層60を形成した。
Next, as shown in FIG. 5, a solder resist, which is a photosensitive material, is applied to the front and back surfaces of the
次に、図6に示す様に、密着層1としてシランカップリング剤を塗布した。
Next, as shown in FIG. 6, a silane coupling agent was applied as the
次に、図7に示す様に、配線層20の形成と絶縁層30の形成および層間の導通を得る為のビア加工を繰り返すことで、ビルドアップ層50を得た。
Next, as shown in FIG. 7, the build-
次に、図8に示す様に、ソルダーレジスト40を形成し、フォトリソグラフィープロセスにより、接合パッド80を露出させた。
Next, as shown in FIG. 8, a solder resist 40 was formed, and the
次に、図9に示す様に、ダイシングブレード90によって基板パネル200をダイシング加工することにより図1に示すパッケージ用基板100を得た。ダイシングブレード90の先端の幅は、150μmだった。
Next, as shown in FIG. 9, the
このようにして作製したパッケージ用基板100は、ダイシング加工後及び熱的な履歴を経ても、コア基板10の側端面から割れたり、破損することは無かった。
The
(実施例2)
まず、図3に示すように板厚寸法を300μmの基板パネル201(アルミノ珪酸塩ガラス)を準備し、基板パネル201に貫通穴70を形成した。貫通穴70は放電加工によ
り形成した。
(Example 2)
First, as shown in FIG. 3, a substrate panel 201 (aluminosilicate glass) having a plate thickness of 300 μm was prepared, and a through
次に図4に示すように基板パネル201の厚さ方向の表面に銅めっきにより10μmの厚みの配線層20を形成した。配線層20の形成にはセミアディティブ法を使用した。
Next, as shown in FIG. 4, a
次に、図10に示すように、基板パネル201の表裏面に感光性材料である液状レジストを5μm厚で塗布し、フォトリソグラフィによりピース(パッケージ用基板101)外周部に相当する位置に、剥離もしくは溶解可能な樹脂層61をパターニングした。
Next, as shown in FIG. 10, a liquid resist, which is a photosensitive material, is applied to the front and back surfaces of the
次に、図11に示す様に、配線層20の形成と絶縁層30の形成および層間の導通を得る為のビア加工を繰り返すことで、ビルドアップ層50を得た。
Next, as shown in FIG. 11, the build-
次に、図12に示す様に、ソルダーレジスト40を形成し、フォトリソグラフィープロセスにより、接合パッド80を露出させた。
Next, as shown in FIG. 12, a solder resist 40 was formed and the
次に、図13に示す様に、ダイシングブレード90によって基板パネル201をダイシング加工した。ダイシングブレード90の先端の幅は、150μmだった。次に露出した剥離もしくは溶解可能な樹脂層61をアミン系剥離液で除去し、図2に示すパッケージ用基板101を得た。
Next, as shown in FIG. 13, the
このようにして作製したパッケージ用基板101は、ダイシング加工後及び熱的な履歴を経ても、コア基板10の側端面から割れたり、破損することは無かった。
The
1 密着層
10 コア基板
20 配線層
30 絶縁層
40 ソルダーレジスト
50 ビルドアップ層
60 樹脂層
61 剥離もしくは溶解可能な樹脂層
70 貫通穴
80 接合パッド
90 ダイシングブレード
100 パッケージ用基板(構造1)
101 パッケージ用基板(構造2)
200 基板パネル(構造1)
201 基板パネル(構造2)
300 応力緩和構造(構造1)
301 応力緩和構造(構造2)
1
101 Package board (Structure 2)
200 Board panel (Structure 1)
201 Board panel (structure 2)
300 Stress relaxation structure (Structure 1)
301 Stress relaxation structure (Structure 2)
Claims (6)
半導体パッケージ用基板の側端部において、コア基板と絶縁層の間に応力緩和構造が備えられており、
前記応力緩和構造が、前記コア基板の上に備えられた樹脂層と、その樹脂層の上に前記絶縁層に接して備えられた密着層を備えており、
密着層は、絶縁層に含まれる有機物の官能基と反応する層であり、
樹脂層は無機材料を含み、
前記樹脂層と前記密着層の結合力、または、前記密着層と前記絶縁層の結合力の少なくとも一方が、前記樹脂層の内部の結合力及び前記絶縁層の内部の結合力よりも小さい
ことを特徴とする半導体パッケージ用基板。 A substrate for a semiconductor package having a build-up layer in which at least a pair of wiring layers and an insulating layer are laminated in this order on the front and back surfaces of a core substrate made of a brittle material.
A stress relaxation structure is provided between the core substrate and the insulating layer at the side end of the semiconductor package substrate .
The stress relaxation structure includes a resin layer provided on the core substrate and an adhesion layer provided on the resin layer in contact with the insulating layer.
The adhesive layer is a layer that reacts with the functional groups of organic substances contained in the insulating layer.
The resin layer contains an inorganic material
At least one of the bonding force between the resin layer and the adhesive layer or the bonding force between the adhesive layer and the insulating layer is smaller than the bonding force inside the resin layer and the bonding force inside the insulating layer. A substrate for a semiconductor package.
基板パネルの表裏面に配線層を形成する工程と、
基板パネルの半導体パッケージ用基板の周縁部となる位置に、樹脂層を形成し、その樹脂層を含む基板パネルの全面に密着層を形成することにより応力緩和構造を形成する工程と、
基板パネルの所定の位置をダイシング加工することにより、半導体パッケージ用基板を個片化する工程と、を備え、
密着層は、絶縁層に含まれる有機物の官能基と反応する層であり、
樹脂層は無機材料を含み、
前記樹脂層と前記密着層の結合力、または、前記密着層と前記絶縁層の結合力の少なくとも一方が、前記樹脂層の内部の結合力及び前記絶縁層の内部の結合力よりも小さい
ことを特徴とする半導体パッケージ用基板の製造方法。 A method for manufacturing a substrate for a semiconductor package, which comprises a build-up layer in which at least a pair of wiring layers and an insulating layer are laminated in this order on the front and back surfaces of a core substrate made of a brittle material.
The process of forming wiring layers on the front and back of the board panel,
A process of forming a resin layer at a position that becomes a peripheral edge of a substrate for a semiconductor package of a substrate panel, and forming a stress relaxation structure by forming an adhesion layer on the entire surface of the substrate panel including the resin layer.
By dicing a predetermined position of the substrate panel, Bei example a step of singulating a substrate for a semiconductor package, a,
The adhesive layer is a layer that reacts with the functional groups of organic substances contained in the insulating layer.
The resin layer contains an inorganic material
At least one of the bonding force between the resin layer and the adhesive layer or the bonding force between the adhesive layer and the insulating layer is smaller than the bonding force inside the resin layer and the bonding force inside the insulating layer. A method for manufacturing a substrate for a semiconductor package.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017089499A JP6904044B2 (en) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | Substrate for semiconductor package and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017089499A JP6904044B2 (en) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | Substrate for semiconductor package and its manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018190761A JP2018190761A (en) | 2018-11-29 |
JP6904044B2 true JP6904044B2 (en) | 2021-07-14 |
Family
ID=64480405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017089499A Active JP6904044B2 (en) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | Substrate for semiconductor package and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6904044B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5079456B2 (en) * | 2007-11-06 | 2012-11-21 | 新光電気工業株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP2015231004A (en) * | 2014-06-06 | 2015-12-21 | 日本特殊陶業株式会社 | Wiring board |
JP2015231005A (en) * | 2014-06-06 | 2015-12-21 | 日本特殊陶業株式会社 | Wiring board and manufacturing method of the same |
-
2017
- 2017-04-28 JP JP2017089499A patent/JP6904044B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018190761A (en) | 2018-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6427817B2 (en) | Printed circuit board and manufacturing method thereof | |
JP6158684B2 (en) | Method for manufacturing printed circuit board | |
JP6891815B2 (en) | Package substrate and its manufacturing method | |
KR101043540B1 (en) | Manufacturing method of printed circuit board | |
CN104701189A (en) | Manufacturing method of three-layered packaging substrates and three-layered packaging substrates | |
JP2022078155A (en) | Package substrate | |
KR101896555B1 (en) | Printed circuit board and manufacturing method for printed circuit board | |
JP6805511B2 (en) | Wiring board and its manufacturing method | |
CN112533381B (en) | Motherboard production method | |
US11081368B2 (en) | Method of dicing wiring substrate, and packaging substrate | |
JP6904044B2 (en) | Substrate for semiconductor package and its manufacturing method | |
JP2015173302A (en) | Printed-circuit board | |
JP2017220647A (en) | Substrate for packaging | |
JP2017147395A (en) | Substrate for packaging and manufacturing method of the same | |
JP6195514B2 (en) | Wiring board and manufacturing method thereof | |
JP2006351778A (en) | Manufacturing method of wiring board | |
KR102281457B1 (en) | Printed circuit board and method of manufacturing the same | |
JP6638386B2 (en) | Manufacturing method of package substrate | |
US20140174798A1 (en) | Metal core substrate and method of manufacturing the same | |
JP2005243990A (en) | Method for manufacturing wiring board | |
JP2019009151A (en) | Package substrate and manufacturing method thereof | |
JP2005063989A (en) | Method for manufacturing wiring board |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200318 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210405 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210525 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210607 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6904044 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |