特許第5932056号(P5932056)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5932056
(24)【登録日】2016年5月13日
(45)【発行日】2016年6月8日
(54)【発明の名称】基板コア層を製造する方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 23/12 20060101AFI20160526BHJP
   H01L 25/04 20140101ALI20160526BHJP
   H01L 25/18 20060101ALI20160526BHJP
   H05K 3/46 20060101ALI20160526BHJP
【FI】
   H01L23/12 501P
   H01L23/12 N
   H01L25/04 Z
   H05K3/46 Q
   H05K3/46 N
【請求項の数】8
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2014-552504(P2014-552504)
(86)(22)【出願日】2013年1月21日
(65)【公表番号】特表2015-510686(P2015-510686A)
(43)【公表日】2015年4月9日
(86)【国際出願番号】CN2013070756
(87)【国際公開番号】WO2013107406
(87)【国際公開日】20130725
【審査請求日】2014年8月27日
(31)【優先権主張番号】13/355,128
(32)【優先日】2012年1月20日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】503433420
【氏名又は名称】華為技術有限公司
【氏名又は名称原語表記】HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100091214
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介
(72)【発明者】
【氏名】ユ フェイ
(72)【発明者】
【氏名】モハンメド アンワル
(72)【発明者】
【氏名】ニィウ ルォイ
【審査官】 ▲吉▼澤 雅博
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2009/0155956(US,A1)
【文献】 特開2011−029602(JP,A)
【文献】 特開2008−258621(JP,A)
【文献】 特開2005−209933(JP,A)
【文献】 特開2011−211242(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 23/12
H01L 25/04
H01L 25/18
H05K 3/46
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板のコア層を製造する方法であって:
ダイパッドを備えた第1のダイを、ベースを覆う剥離可能なテープの上に、前記ダイパッドが前記テープと接触するようにして配設し、
成形コンパウンドを用いて前記第1のダイ及び前記ダイパッドを封入し、
前記ベース及び前記剥離可能なテープを除去し、
前記成形コンパウンドの1つの表面上の第1の誘電体層と、前記成形コンパウンドの他の表面上の第2の誘電体層とを形成し、
前記第1の誘電体層の上の第1の導電層と、前記第2の誘電体層の上の第2の導電層とを配設し、
前記第1の導電層と前記第2の導電層と前記第1の誘電体層と前記第2の誘電体層と前記成形コンパウンドとを貫く孔を形成し、
前記第1の導電層と前記第1の誘電体層とを貫いて前記第1のダイの前記ダイパッドに接続されたレーザビアを形成し、
前記孔及び前記レーザビアを金属めっきでめっきする、
ことを有する方法。
【請求項2】
前記金属めっきと前記レーザビアと前記第1の導電層とを覆う第1のフォトレジスト膜を付着させ、
前記金属めっきと前記第2の導電層とを覆う第2のフォトレジスト膜を付着させ、
前記第1のフォトレジスト膜によって保護されていない領域の前記第1の導電層をエッチングし、
前記第2のフォトレジスト膜によって保護されていない領域の前記第2の導電層をエッチングし、且つ
前記第1のフォトレジスト膜及び前記第2のフォトレジスト膜を除去する、
ことを更に有する請求項に記載の方法。
【請求項3】
前記金属めっきと前記第1の導電層と前記レーザビアとを覆うビルドアップ層を取り付けること、又は前記金属めっきと前記第2の導電層とを覆うビルドアップ層を取り付けること、
を更に有する請求項に記載の方法。
【請求項4】
ダイパッドを備えた第2のダイを、前記ベースを覆う前記剥離可能なテープの上に、前記第2のダイの前記ダイパッドが前記テープと接触するようにして配設し、
前記剥離可能なテープと前記第1のダイと前記第2のダイとの上に、前記第1のダイと前記第2のダイとを前記成形コンパウンドによって分離しながら前記第1のダイと前記第2のダイとを封入する前記成形コンパウンドを形成し、且つ
前記第1の導電層と前記第1の誘電体層とを貫いて前記第2のダイの前記ダイパッドに接続された第2のレーザビアを形成する、
ことを更に有する請求項乃至の何れか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記レーザビアは、前記第1の導電層によって前記金属めっきに接続される、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記第1の導電層は前記第1の誘電体層とともに樹脂被覆銅(RCC)を有し、前記第2の導電層は前記第2の誘電体層とともに樹脂被覆銅(RCC)を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記第1の導電層は複数の導電性サブレイヤを有し、前記第2の導電層は複数の導電性サブレイヤを有する、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記第1の導電層の前記複数の導電性サブレイヤ及び前記第2の導電層の前記複数の導電性サブレイヤは、異なる時点で形成される、請求項7に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信ネットワークに関し、より具体的には、基板コア層に関する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
本出願は、Yu Fei等によって2012年1月20日に出願された“Methods and Apparatus for a Substrate Core Layer”と題する米国特許出願第13/355128号の優先権を主張するものであり、その全体が再現されるかのように、ここにそれを援用する。
【0003】
集積回路(IC)の発明以来、半導体産業は、多様な電子部品の集積密度における継続的な向上により、急速な成長を経てきている。この集積密度の向上は、ほとんどが、最小形状サイズの度重なる縮小に由来しており、それが、より多くの部品を所与の面積内に集積することを可能にしている。更に小さい電子デバイスに対する需要が増えるにつれて、より小型で、より創造的な、半導体ダイのパッケージング技術に対する要求が増大してきている。
【0004】
ダイアセンブリに関して2種類のパッケージング技術が使用されている。古い方の成熟した技術は、ダイが裏面接合されてダイの頂部(頂面)から基板にワイヤ接続されるワイヤボンディング(WB)である。新しい方の技術は、フリップチップ(FC)ボンディングであり、これにおいては、チップがフェースダウンで基板上に接合され、小さいはんだボール又ははんだバンプを用いて相互接続が達成される。
【0005】
アセンブリ(組立)及びパッケージング(パッケージ化)が半導体製品の重要且つ不可欠な部分であるという認識が、半導体産業において高まっている。パッケージング技術は、動作周波数、電力、信頼性及びコストに影響するので、多くの市場セグメントにおいて非常に重要で競争を左右する要素になってきている。急激に出現する技術及び用途の結果として、半導体テクノロジー、パッケージングテクノロジー及びシステムテクノロジーの間の境界はもはや明確でなく、基板設計及びパッケージ技術を最適化するためには、システムレベルの取り組みで、それらテクノロジー全てを同時に考慮しなければならない。
【0006】
基板は、エレクトロニクスパッケージの最も高価な要素になってきているのと同時に、パッケージ性能を制限するものである。セラミック多層基板は、相変わらず高価であるが、例えば受動部品の集積といった、多大な設計自由度を可能にする。欠点は、高い誘電率と、シリコンダイには近く合致するが印刷回路基板(PCB)と比較して非常に低い熱膨張係数(CTE)である。一方、有機基板は、PCBには合致するがシリコンダイのCTEよりかなり大きいCTEを有する。有機基板は、元々は、低コストのPCB製造の技術、材料及び規模を利用することによって、パッケージングのコストを有意に低減するために導入されたものである。有機基板は、例えば、プラスチックボールグリッドアレイ(PBGA)に使用されるラミネート基板、又はフリップチップダイ(FCBGA)に典型的に使用されるビルドアップ基板など、更に細分化されることができる。シーケンシャルビルドアップ(順次積層;SBU)ラミネート基板テクノロジーは、現在、高密度で高性能なシリコンパッケージング用に選択される技術である。例えば、SBUテクノロジーは、インテル社によってフリップチップパッケージング用に選択されたものである。
【0007】
PBGA基板は、めっきスルーホール(plated through holes;PTH)によって相互接続される2層(2L)、4層(4L)及び6層(6L)の回路という、少数の単純な構成をもたらす。SBUラミネート基板は、はんだ付け及び密着性のための表面仕上げと、配線の大部分を包含するビルドアップ層と、機械的強度を提供するものであるコア層という、3つの別個の技術要素から成る。効率的なパッケージングのためにコア層設計をどのように最適化するかが問題となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
様々なパッケージングテクノロジーで使用される基板製造に関する構造体及び方法を開示する。成形(モールディング)コンパウンド内に1つ以上のダイがモールドされて、これが、チップのパッケージングで使用される基板の誘電体層で構成される通常のコア層を置き換えるコア層として作用する。この技術は、コア層の高さを低減するとともにチップ間の相互接続を短縮し、より良好な熱管理に加えて、より低いコストで高い密度を達成する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
一実施形態によれば、基板のコア層の構造体が開示される。当該構造体は、ダイパッドを備えた第1のダイと、前記ダイパッドの外表面が当該成形コンパウンドによって覆われないようにして、前記第1のダイを封入している成形コンパウンドとを有する。さらに、前記成形コンパウンドの1つの表面上に第1の誘電体層が形成され、前記成形コンパウンドの他の表面上に第2の誘電体層が形成される。そして、前記第1の誘電体層の上に第1の導電層が形成され、前記第2の誘電体層の上に第2の導電層が形成される。前記第1の誘電体層と前記第2の誘電体層と前記成形コンパウンドとを貫いて孔が形成される。この孔は金属めっきで充填され得る。レーザビアが、前記第1の誘電体層を貫いて形成され、且つ前記ダイパッドに接続される。前記レーザビアは、前記第1の導電層によって前記金属めっきに接続されてもよい。
【0010】
一実施形態によれば、基板のコア層の構造体が開示される。基板を形成するよう、当該構造体の一方側にビルドアップ層が形成され得る。前記基板を形成するよう、当該構造体の他方側に別のビルドアップ層が形成され得る。コア層の構造体のレーザビアに、接続素子によって、更なるダイが接続され得る。前記金属めっきに接続素子によって更なるダイが接続されてもよい。
【0011】
一実施形態によれば、基板のコア層の構造体は更に、前記第1のダイの複数のダイパッドと、前記複数のダイパッドに接続された、前記第1の導電層及び前記第1の誘電体層を貫く複数のレーザビアとを有し得る。基板のコア層の構造体は更に、前記第1の誘電体層と前記第2の誘電体層と前記成形コンパウンドとを貫く複数の孔を有することができ、これらは複数の金属めっきで充填され得る。
【0012】
一実施形態によれば、基板のコア層の構造体は更に、ダイパッドを備えた第2のダイを有していてもよく、前記成形コンパウンドは、前記第2のダイを前記第1のダイから分離して封入する。前記第1の導電層と前記第1の誘電体層とを貫く第2のレーザビアが、前記第2のダイの前記ダイパッドに接続される。
【0013】
一実施形態によれば、基板のコア層の構造体は、味の素ビルドアップフィルム(ABF)、ベンゾシクロブテン(BCB)、又はその他同様の材料からなる前記第1の誘電体層を有し得る。前記第1の導電層は前記第1の誘電体層とともに、また、前記第2の導電層は前記第2の誘電体層とともに、樹脂被覆銅(RCC)又はその他同様の材料を有し得る。前記第1の導電層は複数の導電性サブレイヤを有していてもよく、前記第2の導電層は複数の導電性サブレイヤを有していてもよい。前記第1の導電層の前記複数の導電性サブレイヤ及び前記第2の導電層の前記複数の導電性サブレイヤは、異なる時点で形成され得る。
【0014】
一実施形態例によれば、基板のコア層を製造する方法が提供される。当該方法は、ダイパッドを備えた第1のダイを、ベースを覆う剥離可能なテープの上に、前記ダイパッドが前記テープと接触するようにして配設する。ダイパッドを備えた第2のダイが同様に配設されてもよい。当該方法は、次いで、成形コンパウンドを用いて前記第1のダイ及び前記ダイパッドを封入し、その後、前記ベース及び前記剥離可能なテープが除去され得る。第2のダイが同様に封入されてもよい。当該方法は、次いで、前記成形コンパウンドの1つの表面上の第1の誘電体層と、前記成形コンパウンドの他の表面上の第2の誘電体層とを形成し、前記第1の誘電体層の上の第1の導電層と、前記第2の誘電体層の上の第2の導電層とを形成する。当該方法は更に、前記第1の導電層と前記第2の導電層と前記第1の誘電体層と前記第2の誘電体層と前記成形コンパウンドとを貫く孔を形成する。前記第1の導電層と前記第1の誘電体層とを貫いて、封入された前記第1のダイの前記ダイパッドに接続されたレーザビアが、同様に形成され得る。当該方法は、次いで、前記孔及び前記レーザビアを金属めっきでめっきする。当該方法は更に、前記金属めっきと前記レーザビアと前記第1の導電層とを覆う第1のフォトレジスト膜を付着させ、且つ前記金属めっきと前記第2の導電層とを覆う第2のフォトレジスト膜を付着させる。前記第1のレジスト膜によって保護されていない領域の前記第1の導電層をエッチングし、且つ前記第2のレジスト膜によって保護されていない領域の前記第2の導電層をエッチングすることによって、パターンが形成される。最後に、前記第1のレジスト膜及び前記第2のレジスト膜が除去される。
【0015】
一実施形態例によれば、基板のコア層を製造する方法が提供される。前記金属めっきと前記第1の導電層と前記レーザビアとを覆うように、ビルドアップ層が取り付けられ得る。前記金属めっきと前記第2の導電層とを覆うように、他のビルドアップ層が取り付けられてもよい。
【0016】
一実施形態例によれば、基板のコア層を製造する方法が提供される。当該方法は、ダイパッドを備えた第1のダイを、ベースを覆う剥離可能なテープの上に、前記ダイパッドが前記テープと接触するようにして配設し、前記剥離可能なテープの上及び前記第1のダイの上に、前記第1のダイを封入する成形コンパウンドを形成し、前記ベース及び前記剥離可能なテープを除去し、前記成形コンパウンドの1つの表面上の第1の誘電体層と、前記成形コンパウンドの他の表面上の第2の誘電体層とを形成し、前記第1の誘電体層と前記第2の誘電体層と前記成形コンパウンドとを貫くスルーホールを形成し、前記第1の誘電体層を貫いて前記第1のダイの前記ダイパッドに接続されたビアを穿設し、前記第1の誘電体層と前記第2の誘電体層と前記スルーホールと前記ビアとを覆って第1の導電層を無電解めっきし、前記無電解めっきされた第1の導電層を覆うレジスト膜を付着させ、前記レジスト膜をパターニング及び露光してパターンを形成し、前記レジスト膜の前記パターンに基づいて、前記スルーホールと、前記ビアと、前記第1の誘電体層及び前記第2の誘電体層の上にある前記第1の導電層とを覆って、第2の導電層をめっきし、前記レジスト膜を除去し、且つ前記第1の導電層及び前記第2の導電層をエッチングして、前記第1の導電層のみがめっきされている箇所の前記第1の導電層を除去することを有する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
本開示及びその利点の、より完全なる理解のため、ここでは、以下の説明を添付図面とともに参照する。添付図面は以下を含む。
図1(a)】1つ以上のダイを基板コア層に埋め込んだ基板を有する様々なパッケージ構造のうちの1つを例示する図である。
図1(b)】1つ以上のダイを基板コア層に埋め込んだ基板を有する様々なパッケージ構造のうちの1つを例示する図である。
図1(c)】1つ以上のダイを基板コア層に埋め込んだ基板を有する様々なパッケージ構造のうちの1つを例示する図である。
図2(a)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造するプロセスを例示する図である。
図2(b)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造するプロセスを例示する図である。
図2(c)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造するプロセスを例示する図である。
図2(d)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造するプロセスを例示する図である。
図2(e)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造するプロセスを例示する図である。
図2(f)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造するプロセスを例示する図である。
図2(g)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造するプロセスを例示する図である。
図2(h)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造するプロセスを例示する図である。
図2(i)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造するプロセスを例示する図である。
図2(j)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造するプロセスを例示する図である。
図2(k)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造するプロセスを例示する図である。
図2(l)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造するプロセスを例示する図である。
図3(a)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造する他のプロセスを例示する図である。
図3(b)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造する他のプロセスを例示する図である。
図3(c)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造する他のプロセスを例示する図である。
図3(d)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造する他のプロセスを例示する図である。
図3(e)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造する他のプロセスを例示する図である。
図3(f)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造する他のプロセスを例示する図である。
図3(g)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造する他のプロセスを例示する図である。
図3(h)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造する他のプロセスを例示する図である。
図3(i)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造する他のプロセスを例示する図である。
図3(j)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造する他のプロセスを例示する図である。
図3(k)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造する他のプロセスを例示する図である。
図3(l)】1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板を製造する他のプロセスを例示する図である。
【0018】
複数の異なる図中の対応する参照符号及び記号は概して、別のことが指し示されない限り、対応する部分を参照するものである。これらの図は、様々な実施形態の関連する態様を明瞭に示すために描かれたものであり、必ずしも縮尺通りには描かれていない。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本開示に係る実施形態の製造及び使用について詳細に説明する。しかしながら、認識されるべきことには、本開示に係る実施形態は、幅広い多様な具体的状況で具現化されることが可能な数多くの応用可能な概念を提供するものである。説明される特定の実施形態は、本開示に係るものの製造及び使用のための具体的手法を単に例示するものであり、本開示の範囲を限定するものではない。
【0020】
以下にてより十分に説明されるように、様々なパッケージングテクノロジーで使用される基板製造に関する構造及び方法が開示される。成形(モールディング)コンパウンド内に1つ以上のダイがモールドされて、これが、チップのパッケージングで使用される基板の誘電体層で構成される通常のコア層を置き換えるコア層として作用する。この技術は、コア層の高さを低減するとともにチップ間の相互接続を短縮し、より良好な熱管理に加えて、より低いコストで高い密度を達成する。
【0021】
図1(a)は、基板のコア層に関する構造100を例示している。それは、ダイパッド103を備えた第1のダイ104を有しており、成形コンパウンド105が、例えばビア109などの他の接続素子と接触するものであるダイパッド103の外表面が当該成形コンパウンドによって覆われないままにしながら、第1のダイ104を封入している。構造100は更に、成形コンパウンドの1つの表面上の第1の誘電体層106と、成形コンパウンドの別の表面上の第2の誘電体層106とを有している。成形コンパウンド105の2つの面において、第1の導電層107が第1の誘電体層106の上にあり、第2の導電層107が第2の誘電体層106の上にある。第1の誘電体層106と第2の誘電体層106と成形コンパウンド105とを貫く孔108が、図1(a)に示されるような金属1081又は図1(b)に示されるような金属めっき1082で、めっき又は充填されている。図1(b)は、その他の全ての部分を図1(a)に示したものと同じにしている。以下の説明は、金属フィル1081で充填された孔108、又は金属めっき1082としてめっきされた孔108の何れにも有効である。概してどちらの場合にも有効である以下の説明においては、金属フィル1081又は金属めっき1082の何れが使用されてもよい。
【0022】
レーザビア109が、第1の誘電体層106を貫いて形成され、ダイパッド103に接続されている。2つ以上のビア109が構造100に形成され得る。金属フィル1081、第1の導電層107及びレーザビア109は、概して平坦な外表面を構造100に与える。更なるダイ211が、複数のはんだボール123を介してレーザビア109に接続されている。構造100は、例えばはんだボール123などの接続素子により、図1(a)中の金属フィル1081又は図1(b)中の金属めっきによってダイ211に接続してもよい。ダイ211とは反対側で構造100を印刷回路基板(図示せず)に接続するために、更なるはんだボール123が使用され得る。
【0023】
また、基板のコア層として作用する構造100は、図1(c)に示されるようにビルドアップ層212を接続されてもよい。図1(c)は、その他の全ての部分を図1(b)に示したものと同じにしている。図1(c)は、図1(c)は、基板を形成する構造の一方側のみにビルドアップ層を示している。基板を形成する構造の他方側に別のビルドアップ層が形成されてもよい(図示せず)。
【0024】
図1(a)−1(c)に示された基板のコア層の構造100は、単に例示目的でのものであり、限定的なものではない。図1(a)−1(c)に示されたものと同じ機能を果たす様々なその他の構成が存在し得る。構造100は、以下の説明においても同様に単に基板のコア層、又はコア層として参照されることがある。
【0025】
第1の導電層107及び第2の導電層107は、成形コンパウンド105の両面に形成され得る。これらは、1つの導電片(ピース)が別の導電片から切断されて、同一の層の複数の導電片を有していてもよい。第1の導電層107が複数の導電性のサブレイヤを有し且つ第2の導電層が複数の導電性のサブレイヤを有するようにしてもよい。第1の導電層の複数の導電性サブレイヤ及び第2の導電層の複数の導電性サブレイヤは、異なる時点で形成されてもよい。
【0026】
導電層107の材料は限定されない。好ましくは、導電層の材料は、銅、錫、ニッケル、クロム、チタン、銅/クロム合金、及び錫/鉛合金から成る群から選択される。導電層107を形成するプロセスは限定されない。好ましくは、そのプロセスはスパッタリング又は無電解めっきである。
【0027】
誘電体層106のビア109を形成するプロセスは限定されない。好ましくは、そのプロセスは、レーザアブレーション、又は露光と現像である。レーザビア109は、第1の導電層107によって金属フィル1081に接続されてもよい。
【0028】
第1のダイ104の2つ以上のダイパッド103と、これら複数のダイパッド103に接続された、第1の誘電体層106を貫通する2つ以上のレーザビア109とが存在し得る。金属フィル1081の外表面、第1の導電層107の外表面、及び複数のレーザビア109の外表面は、構造100に平坦な外表面を与える。
【0029】
第1の誘電体層106と第2の誘電体層106と成形コンパウンド105とを貫通する2つ以上の孔108が存在することができ、これらが複数の金属フィル1081で充填されて、複数の金属フィル1081の外表面、及び第1の導電層107の外表面が構造100に平坦な外表面を与え得る。
【0030】
各々がダイパッド103を備えた2つ以上のダイ104が存在することができ、成形コンパウンド105は、図1(a)に示されるように、第2のダイのダイパッドの外表面が当該成形コンパウンドによって覆われないままにしながら、第1のダイから離れた第2のダイを封入し得る。第2のレーザビア109が、第1の誘電体層106を貫いて形成され、第2のダイ104のダイパッド103に接続され得る。
【0031】
第1の誘電体層106は、非感光性の有機樹脂、例えば味の素ビルドアップフィルム(ABF)、ベンゾシクロブテン(BCB)、液晶ポリマー(LCP)、ポリイミド(PI)、ビスマレイミドトリアジン(BT)などの感光性の有機樹脂、アラミド、若しくはその他同様の材料、及びエポキシ樹脂とガラス繊維との混合物で形成され得る。
【0032】
第1の導電層107は第1の誘電体層106とともに、樹脂被覆銅(RCC)又はその他同様の材料であってもよい。第2の導電層107も第2の誘電体層106とともに、RCC又はその他同様の材料であってもよい。
【0033】
図1(c)に示されたビルドアップ層212は、PBGA基板のビルドアップ層とし得る。PBGA基板は、めっきスルーホール(PTH)によって相互接続される2層(2L)、4層(4L)及び6層(6L)の回路という、少数の単純な構成をもたらす。最近は、2L、1+2+1、2+2+2及び1+4+1層を有する基板を形成するよう、ブラインドホール又はブラインドビアもインターコネクトとして使用されている。
【0034】
コア層として作用するものである構造100、及び図1(c)に示されたビルドアップ層212は、SBUラミネート基板用のものとし得る。SBUラミネート基板は、はんだ付け及び密着性のための表面仕上げと、配線の大部分を包含するビルドアップ層と、機械的強度を提供するものであるコア層という、3つの別個の技術要素から成り得る。ビルドアップ層は、例えば幅、厚さ及び間隔など、銅配線の寸法によって特徴付けられる。SBUにおけるほぼ全ての信号配線はビルドアップ層内で行われる。
【0035】
図2(a)−2(l)は、1つ以上のダイ104をコア層に埋め込んだ基板のコア層の構造100を製造するプロセスの一例を示している。
【0036】
この方法は、図2(a)に示される第1の工程で開始し、ベース(土台)101の上に、ベース101を覆って、剥離可能なテープ102が配置される。図2(b)にて、ダイパッド103を備えた第1のダイ104が、剥離可能テープ102の上に、ダイパッド103がテープ102と接触するようにして配置される。同様に、ダイパッドを備えた第2のダイが、剥離可能テープ102の上に、第2のダイのダイパッドがテープ102と接触するようにして配置されてもよい。個数は単に例示目的でのものであり、1つ又は2つより多くのダイが剥離可能テープ102上に配置されてもよい。
【0037】
図2(c)にて、ダイパッド103を剥離可能テープ102に直に接触させたまま、剥離可能テープ102の上及び第1のダイ104の上に、第1のダイ104を封入する成形コンパウンド105が形成される。図2(c)に示されるように2つのダイが存在する場合、第1のダイと第2のダイとが成形コンパウンド105によって分離され得るようにして、第1のダイ及び第2のダイの双方が成形コンパウンド105内に封止され得る。
【0038】
以下の説明は、1つのダイ104が成形コンパウンド105に埋め込まれる例に関する。しかしながら、これらの手順は、複数のダイが成形コンパウンド105に埋め込まれる場合にも同様に行われることができる。
【0039】
図2(d)にて、剥離可能テープ102及びベース101が除去され、それにより、成形コンパウンド105の表面及びダイパッド103の表面が、テープ表面に接続されていた平坦な表面を形成する。図2(e)にて、成形コンパウンド105の1つの表面上に第1の誘電体層106が形成され、成形コンパウンド105の他の表面上に第2の誘電体層106が形成される。第1の誘電体層106の上に第1の導電層107が形成され、第2の誘電体層106の上に第2の導電層107が形成される。第1の導電層107は第1の誘電体層106とともに、樹脂被覆銅(RCC)又はその他同様の材料としてもよい。第2の導電層107は第2の誘電体層106とともに、RCC又はその他同様の材料としてもよい。
【0040】
この方法は更に、図2(f)に示される次工程へと進み、第1の誘電体層106と成形コンパウンド105と第2の誘電体層106とを貫いて、孔又はスルーホール108が開けられる。同様に複数の孔が穿設され得る。第1の導電層107と第1の誘電体層106とが一緒にRCC材料によって形成される場合、孔は第1の導電層をも貫通し得る。
【0041】
次に、穿設された孔108は、穿設スルーホールの表面に導電層をめっきする、あるいは穿設スルーホールの表面に導電層をめっきした後に樹脂のような充填材量を埋め込む、あるいは導電性の金属めっき1082を形成するよう、穿設スルーホールを直接的に充填する導電性の銅をめっきする、の何れかを施され得る。同様に、1つ以上のレーザビア109が、第1の誘電体層を貫いて、第1のダイ104のダイパッドに接続されて形成される。複数のダイが成形コンパウンド105に埋め込まれている場合、第1の誘電体層を貫いて各ダイのダイパッドに接続されるレーザビアが形成されて、金属めっき1082の外表面、第1の導電層107の外表面、及びレーザビア109の外表面が、図2(f)に示されるような平坦な表面を形成し得る。
【0042】
図2(g)に例示されるように、第1のフォトレジスト膜110が、金属めっき1082、レーザビア109及び第1の導電層107を覆って構造100に付着される。同様に、金属めっき1082及び第1の導電層107を覆う第2のフォトレジスト膜110が付着される。図2(h)に例示されるように、レジスト膜110がパターニング及び露光されて、第1のレジスト膜110によって保護されていない領域の第1の導電層107がエッチングされ、図2(i)に示される構造が形成される。同様のエッチングが、第2のレジスト膜によって保護されていない領域の第2の導電層に対して行われる。図2(j)は、第1のレジスト膜及び第2のレジスト膜が除去されたことを例示している。
【0043】
図2(k)に例示されるように、この方法は次いで、他のダイを取り付けることができるようにビアを備えた側を上方に向かせるよう、この構造をひっくり返す。図2(l)に例示されるように、バンプ又ははんだボール123とし得る接続素子によって、更なるダイ211がレーザビア109に接続される。ビア109をダイ211に接続する複数のバンプ123が存在し得る。例えばはんだボールなどの更なる接続素子を用いて、金属めっきを他のダイ又は例えばPCBなどのその他の構造(図示せず)に接続してもよい。これらの図には示されていないが、例えばビルドアップ層などの追加構造が取り付けられてもよい。例えば、ビルドアップ層が、金属めっき1082、第1の導電層107及びレーザビア109を覆ってもよいし、この構造の他の面並びに金属フィル及び第2の導電層を覆う他のビルドアップ層を取り付けてもよい。
【0044】
図3(a)−3(l)は、1つ以上のダイをコア層に埋め込んだ基板のコア層を製造するプロセスの他の一例を示している。
【0045】
この方法は、図3(a)に示される第1の工程で開始し、先に図2(a)に示したように、ベース101の上に、ベース101を覆って、剥離可能なテープ102が配置される。ダイパッド103を備えた第1のダイ104が、剥離可能テープ102の上に、ダイパッド103がテープ102と接触するようにして配置される。同様に、ダイパッドを備えた第2のダイが、剥離可能テープ102の上に、第2のダイのダイパッドがテープ102と接触するようにして配置されてもよい。個数は単に例示目的でのものであり、1つ又は2つより多くのダイが剥離可能テープ102上に配置されてもよい。ダイパッド103を剥離可能テープ102の表面に直に接触させたまま、剥離可能テープ102の上及び第1のダイ104の上に、第1のダイ104を封入する成形コンパウンド105が形成される。図3(a)に示されるように2つのダイが存在する場合、第1のダイと第2のダイとが成形コンパウンド105によって分離され得るようにして、第1のダイ及び第2のダイの双方が成形コンパウンド105内に封止され得る。
【0046】
以下の説明は、1つのダイ104が成形コンパウンド105に埋め込まれる例に関する。しかしながら、これらの手順は、複数のダイが成形コンパウンド105に埋め込まれる場合にも同様に行われることができる。
【0047】
図3(b)にて、剥離可能テープ102及びベース101が除去される。従って、成形コンパウンド105の表面及びダイパッド103の表面が、テープ表面に接続されていた平坦な表面を形成する。
【0048】
図3(c)にて、成形コンパウンド105の両面上の第1の誘電体層106が形成される。第1の誘電体層106は、非感光性の有機樹脂、例えばABF、BCB、LCP、PI(ポリイミド)、BT(ビスマレイミドトリアジン)などの感光性の有機樹脂、若しくはアラミド、及びエポキシ樹脂とガラス繊維との混合物、又は何らかの同様の材料で形成され得る。
【0049】
図3(d)にて、孔と呼ばれることもあるスルーホール108が、第1の誘電体層106及び成形コンパウンド105を貫いて開けられる。同様に、1つ以上のレーザビア109が、第1の誘電体層を貫いて、第1のダイ104のダイパッド103に接続されて形成される。複数のダイが成形コンパウンド105に埋め込まれている場合、第1の誘電体層を貫いて各ダイのダイパッドに接続されるレーザビアが形成され得る。
【0050】
図3(e)にて、第1の誘電体層106の上、レーザビア109の上、及びスルーホール108の表面上に、第1の導電層107が無電解めっきされて、金属フィル1081が形成される。図3(d)に示したものと同じ図3(e)−3(f)中の構成要素には、もはや明示的には符号を付していない。しかしながら、それらの構成要素を図3(d)に従って特定することは容易である。
【0051】
図3(f)に例示されるように、第1のフォトレジスト膜110が、構造100に、該構造の両面でスルーホール108の表面、レーザビア109及び第1の導電層107を覆うように付着される。
【0052】
図3(g)に例示されるように、レジスト膜110が特定の領域でパターニング及び露光される。図3(h)に例示されるように、第2の導電めっき111が、第1の導電層の上で行われ得るが、レジスト膜110によって覆われた領域では行われない。
【0053】
図3(i)に例示されるように、第2の導電めっき層111が遂行された後、パターニングされたレジスト膜110が除去される。
【0054】
図3(j)に例示されるように、第2の導電層111が第1の導電層107の上にありながら第1の導電層107及び第2の導電層111に対して素早いエッチングを行うことで、第1の金属層107のみがめっきされた箇所で第1の金属層107が除去される。
【0055】
図3(k)にて説明するに、他のダイやパッケージ部品が基板の何れかの面に取り付けられ得る。更なるダイは、バンプ接続やワイヤボンディングなどによって、基板の一方の面に取り付けられることができる。(BGA、LGA、キャパシタ、抵抗などのような)他のパッケージ部品も、基板の何れかの面に取り付けられ得る。さらには、その他の基板又はPCBを接続するために、基板の一方の面にはんだボールが付加され得る。
【0056】
図3(l)に例示されるように、バンプ123とし得る接続素子によって、更なるダイ211がレーザビア109に接続される。ビア109をダイ211に接続する複数のバンプ123が存在し得る。例えばはんだボール123などの更なる接続素子を用いて、金属フィルを他のダイ又は例えばPCBなどのその他の構造に接続してもよい。これらの図には示されていないが、例えばビルドアップ層などの追加構造が取り付けられてもよい。例えば、ビルドアップ層が、金属フィル1081、第1の導電層107及びレーザビア109を覆ってもよいし、この構造の他の面並びに金属フィル及び第2の導電層を覆う他のビルドアップ層を取り付けてもよい。
【0057】
本開示及びその利点を詳細に説明したが、理解されるべきことには、添付の請求項によって定められる本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、様々な変形、代用及び改変がここに為され得る。また、本出願の範囲は、本明細書に記載されたプロセス、機械、製造物、物質組成、手段、方法及び工程の特定の実施形態に限定されるものではない。本開示から当業者が容易に認識するように、現に存在していようと、後に開発されるものであろうと、ここに記載された対応する実施形態と実質的に同じ機能を果たす、あるいは実質的に同じ結果を達成するプロセス、機械、製造物、物質組成、手段、方法又は工程が、本開示に従って使用されてもよい。従って、添付の請求項は、それらの範囲内で、そのようなプロセス、機械、製造物、物質組成、手段、方法又は工程を含むものである。また、各請求項が別個の実施形態を構成しており、様々な請求項及び実施形態の組み合わせも本発明の範囲内にある。
図1(a)】
図1(b)】
図1(c)】
図2(a)】
図2(b)】
図2(c)】
図2(d)】
図2(e)】
図2(f)】
図2(g)】
図2(h)】
図2(i)】
図2(j)】
図2(k)】
図2(l)】
図3(a)】
図3(b)】
図3(c)】
図3(d)】
図3(e)】
図3(f)】
図3(g)】
図3(h)】
図3(i)】
図3(j)】
図3(k)】
図3(l)】