特開 2024-98843 配線基板及びその製造方法、半導体モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024098843

(43)【公開日】2024-07-24

(54)【発明の名称】配線基板及びその製造方法、半導体モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/14 20060101AFI20240717BHJP

   H01L 23/13 20060101ALI20240717BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20240717BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20240717BHJP

【ＦＩ】

H01L23/14 M

H01L23/12 C

H01L23/12 J

H05K1/02 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023002597

(22)【出願日】2023-01-11

(71)【出願人】

【識別番号】000190688

【氏名又は名称】新光電気工業株式会社

(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

(72)【発明者】

【氏名】竹内 明宏

【テーマコード（参考）】

5E338

【Ｆターム（参考）】

5E338AA03

5E338AA16

5E338AA18

5E338BB25

5E338BB33

5E338BB63

5E338BB75

5E338CD33

5E338EE11

(57)【要約】

【課題】配線の厚さばらつきを低減した配線基板を提供する。
【解決手段】本配線基板は、金属箔と、前記金属箔の一方の面に設けられた第１樹脂層と、前記金属箔の他方の面に設けられた第２樹脂層と、を有し、前記第１樹脂層は、前記一方の面を選択的に露出する第１開口部を備え、前記第２樹脂層は、前記他方の面を選択的に露出する第２開口部を備え、前記金属箔は、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層よりも厚く、前記金属箔は、前記第２樹脂層及び前記金属箔を貫通して前記第１樹脂層に端部を塞がれた溝によりパターニングされた配線を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属箔と、
前記金属箔の一方の面に設けられた第１樹脂層と、
前記金属箔の他方の面に設けられた第２樹脂層と、を有し、
前記第１樹脂層は、前記一方の面を選択的に露出する第１開口部を備え、
前記第２樹脂層は、前記他方の面を選択的に露出する第２開口部を備え、
前記金属箔は、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層よりも厚く、
前記金属箔は、前記第２樹脂層及び前記金属箔を貫通して前記第１樹脂層に端部を塞がれた溝によりパターニングされた配線を含む、配線基板。

【請求項2】

前記金属箔の厚さは、５０μｍ以上１００μｍ以下である、請求項１に記載の配線基板。

【請求項3】

前記配線の幅は、２５０μｍ以上である、請求項１に記載の配線基板。

【請求項4】

前記金属箔は、外縁に、前記溝により前記配線と分離された枠部を含む、請求項１に記載の配線基板。

【請求項5】

前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層は、同じ厚さである、請求項１に記載の配線基板。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配線基板と、
前記配線基板の一方の側に搭載され、前記配線と電気的に接続される電子部品と、
前記配線基板の他方の側に搭載され、前記配線と電気的に接続される半導体装置と、を有する半導体モジュール。

【請求項7】

前記半導体装置は、セラミック基板と、前記セラミック基板に搭載された半導体チップと、を有し、
前記半導体チップは、前記配線と電気的に接続される、請求項６に記載の半導体モジュール。

【請求項8】

前記半導体チップは、パワー半導体である、請求項７に記載の半導体モジュール。

【請求項9】

金属箔と、第１プリプレグ上に第１金属層及び第２金属層が積層された第１構造体と、第２プリプレグ上に第３金属層及び第４金属層が積層された第２構造体と、を準備する工程と、
前記第１構造体を前記第１プリプレグが前記金属箔側を向くように前記金属箔の一方の面に積層し、前記第２構造体を前記第２プリプレグが前記金属箔側を向くように前記金属箔の他方の面に積層し、前記第１プリプレグ及び前記第２プリプレグを硬化させて第１樹脂層及び第２樹脂層とする工程と、
前記第２金属層及び前記第４金属層を除去する工程と、
前記第２樹脂層及び前記第３金属層を貫通し、前記他方の面を露出する開口部を形成する工程と、
前記開口部内に露出する前記金属箔をエッチングし、前記第２樹脂層及び前記金属箔を貫通して前記第１樹脂層に端部を塞がれた溝を形成し、前記溝によりパターニングされた配線を形成する工程と、
前記第１金属層及び前記第３金属層を除去する工程と、
前記第１樹脂層に、前記一方の面を選択的に露出する第１開口部を形成し、前記第２樹脂層に、前記他方の面を選択的に露出する第２開口部を形成する工程と、を含み、
前記金属箔は、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層よりも厚い、配線基板の製造方法。

【請求項10】

前記配線を形成する工程と、前記第１金属層及び前記第３金属層を除去する工程とは、同一工程である、請求項９に記載の配線基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線基板及びその製造方法、半導体モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体チップを搭載することができる配線基板が知られている。例えば、基材としてポリイミド等の樹脂フィルムを用い、樹脂フィルムに電解めっきによりビアや配線を形成した配線基板が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－８８９９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、めっきにより配線を形成する場合、厚い配線を形成しようとすると、均一電着性が低下し、配線の厚さがばらつく場合がある。配線の厚さがばらつくと、電気特性の低下や電子部品との接続信頼性の低下につながるおそれがある。

【0005】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、配線の厚さばらつきを低減した配線基板を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本配線基板は、金属箔と、前記金属箔の一方の面に設けられた第１樹脂層と、前記金属箔の他方の面に設けられた第２樹脂層と、を有し、前記第１樹脂層は、前記一方の面を選択的に露出する第１開口部を備え、前記第２樹脂層は、前記他方の面を選択的に露出する第２開口部を備え、前記金属箔は、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層よりも厚く、前記金属箔は、前記第２樹脂層及び前記金属箔を貫通して前記第１樹脂層に端部を塞がれた溝によりパターニングされた配線を含む。

【発明の効果】

【0007】

開示の技術によれば、配線の厚さばらつきを低減した配線基板を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る配線基板を例示する図である。

【図2】第１実施形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その１）である。

【図3】第１実施形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その２）である。

【図4】第１実施形態の応用例に係る半導体モジュールを例示する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0010】

〈第１実施形態〉
［配線基板の構造］
図１は、第１実施形態に係る配線基板を例示する図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面図である。なお、図１（ａ）では、後述の第１樹脂層２１及び第２樹脂層３１の図示を省略し、後述の金属箔１０（配線１１、枠部１２）及び溝１０ｘのみを図示している。

【0011】

図１を参照すると、配線基板１は、金属箔１０と、第１樹脂層２１と、第２樹脂層３１とを有している。

【0012】

なお、本実施形態では、便宜上、図１における配線基板１の第１樹脂層２１側を上側又は一方の側、第２樹脂層３１側を下側又は他方の側とする。また、各部位の第１樹脂層２１側の面を一方の面又は上面、第２樹脂層３１側の面を他方の面又は下面とする。但し、配線基板１は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。また、平面視とは対象物を金属箔１０の一方の面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を金属箔１０の一方の面の法線方向から視た形状を指すものとする。

【0013】

金属箔１０は、配線基板１の全体を主に支持する部分である。金属箔１０は、配線１１と、枠部１２とを含むことができる。配線１１は、第２樹脂層３１及び金属箔１０を貫通して第１樹脂層２１に端部を塞がれた溝１０ｘによりパターニングされている。枠部１２は、金属箔１０の外縁に額縁状に設けられている、枠部１２は、溝１０ｘにより配線１１と分離されている。なお、枠部１２は、必要に応じて設けることができる。すなわち、金属箔１０は、配線１１を含み、枠部１２を含まない構成としてもよい。

【0014】

金属箔１０は、第１樹脂層２１及び第２樹脂層３１よりも厚い。金属箔１０が第１樹脂層２１及び第２樹脂層３１よりも厚いことにより、配線基板１に必要な剛性を確保しやすくなる。金属箔１０の厚さは、例えば、５０μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。金属箔１０の厚さが５０μｍ以上であると、配線基板１に必要な剛性を確保しやすくなる。また、金属箔１０の厚さが５０μｍ以上であると、良好な放熱性を得ることができる。金属箔１０の厚さが１００μｍ以下であると、配線基板１を製造する際に、エッチングにより金属箔１０に溝１０ｘを形成することが容易となる。金属箔１０の厚さは、７０μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましい。これにより、配線基板１に必要な剛性をさらに確保しやすくなるとともに、放熱性を向上することができる。

【0015】

配線１１の幅は、２５０μｍ以上であることが好ましい。配線１１の幅が２５０μｍ以上であると、配線基板１に必要な剛性を確保しやすくなる。隣接する配線１１の間隔は、５０μｍ以下であることが好ましい。隣接する配線１１の間隔が５０μｍ以下であると、配線基板１に必要な剛性を確保しやすくなる。枠部１２の幅は、１００μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましい。枠部１２の幅が１００μｍ以上であると、配線基板１に必要な剛性をさらに確保しやすくなる。枠部１２の幅が２０００μｍ以下であると、配線基板１が必要以上に大型化することを抑制できる。

【0016】

平面視において、金属箔１０の配線１１及び枠部１２が形成されている部分の面積をＡ、溝１０ｘが形成されている部分の面積をＢとしたときに、Ａ／（Ａ＋Ｂ）は０．６以上であることが好ましく、０．８以上であることがより好ましい。このような面積比であれば、配線基板１に必要な剛性をさらに確保しやすくなる。

【0017】

金属箔１０には、放熱性のよい金属を用いることが好ましい。金属箔１０は、例えば、銅箔である。金属箔１０は、アルミニウム箔等の銅箔以外の金属箔であってもよい。あるいは、金属箔１０の材料は、銅やアルミニウム等の金属を含む合金であってもよい。

【0018】

第１樹脂層２１は、金属箔１０の一方の面に設けられている。第１樹脂層２１は、溝１０ｘの金属箔１０の一方の面側の端部を塞いでいる。第１樹脂層２１は、例えば、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂、フェノール系樹脂、シアネート系樹脂等の熱硬化性の非感光性樹脂を主成分とすることができる。第１樹脂層２１は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有してもよい。

【0019】

第１樹脂層２１は、補強部材を備えていない。ここで、補強部材とは、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の織布や不織布などである。第１樹脂層２１が補強部材を備えないことにより、第１樹脂層２１が補強部材を備える場合よりも厚さを薄くすることができる。これにより、配線基板１の全体を薄型化することができる。また、第１樹脂層２１が補強部材を備えないことにより、第１樹脂層２１の耐圧を高くすることができる。第１樹脂層２１の厚さは、例えば、７～１３μｍ程度とすることができる。なお、第１樹脂層２１は、必要な場合には補強部材を備えてもよい。

【0020】

第１樹脂層２１は、金属箔１０を構成する配線１１の一方の面を選択的に露出する第１開口部２１ｘを備えている。第１開口部２１ｘから露出する配線１１は、半導体チップ等と接続するための外部接続端子として使用することができる。第１開口部２１ｘの平面形状は、例えば、円形である。この場合、第１開口部２１ｘの直径は、例えば、５０μｍ以上３００μｍ以下とすることができる。

【0021】

第２樹脂層３１は、金属箔１０の他方の面に設けられている。第２樹脂層３１は、溝１０ｘの金属箔１０の他方の面側の端部を開口している。言い換えれば、溝１０ｘは、第２樹脂層３１を貫通する第１部分と、金属箔１０を貫通して第１樹脂層２１の下面を露出する第２部分とを含み、第１部分と第２部分は連通している。

【0022】

第２樹脂層３１は、例えば、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂、フェノール系樹脂、シアネート系樹脂等の熱硬化性の非感光性樹脂を主成分とすることができる。第２樹脂層３１は、第１樹脂層２１と同じ樹脂を主成分としてもよいし、異なる樹脂を主成分としてもよい。第２樹脂層３１は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有してもよい。

【0023】

第２樹脂層３１は、補強部材を備えていない。補強部材については、前述のとおりである。第２樹脂層３１が補強部材を備えないことにより、第２樹脂層３１が補強部材を備える場合よりも厚さを薄くすることができる。これにより、配線基板１の全体を薄型化することができる。また、第２樹脂層３１が補強部材を備えないことにより、第２樹脂層３１の耐圧を高くすることができる。第２樹脂層３１の厚さは、例えば、７～１３μｍ程度とすることができる。第２樹脂層３１の厚さは、第１樹脂層２１の厚さと同じであることが好ましい。これにより、金属箔１０の一方の面側と他方の面側が略対称な構造となるため、反りの発生を低減することができる。なお、第２樹脂層３１は、必要な場合には補強部材を備えてもよい。

【0024】

第２樹脂層３１は、金属箔１０を構成する配線１１の他方の面を選択的に露出する第２開口部３１ｘを備えている。第２開口部３１ｘから露出する配線１１は、半導体チップ等と接続するための外部接続端子として使用することができる。第２開口部３１ｘの平面形状は、例えば、円形である。この場合、第２開口部３１ｘの直径は、例えば、５０μｍ以上３００μｍ以下とすることができる。

【0025】

このように、配線基板１では、金属箔１０を溝１０ｘで分離して配線１１を形成している。そのため、配線１１の厚さのばらつきは、溝１０ｘを形成する前の金属箔１０の厚さの精度で決まる。したがって、配線１１をめっきで形成する場合と比べて、配線１１の厚さばらつきを低減することができる。例えば、配線１１の厚さが１００μｍである場合、配線１１の厚さばらつきは、１００μｍ±５μｍ程度とすることができる。なお、本願において『厚さ』は、特別な説明がない場合は『平均厚さ』を指すものとする。

【0026】

また、配線基板１は、例えば５０μｍ以上１００μｍ以下の比較的厚い配線１１を有する。そのため、配線１１が、放熱層として機能することができる。よって、配線基板１は、比較的発熱の多い半導体チップを搭載することに適している。

【0027】

［配線基板の製造方法］
次に、第１実施形態に係る配線基板の製造方法について説明する。図２及び図３は、第１実施形態に係る配線基板の製造工程を例示する図である。

【0028】

まず、図２（ａ）に示す工程では、金属箔１０と、第１構造体２０と、第２構造体３０とを準備する。金属箔１０としては、例えば、厚さが５０μｍ以上１００μｍの銅箔を用いることができる。第１構造体２０は、補強部材を備えない第１プリプレグ２１Ｐ上に第１金属層２２及び第２金属層２３が積層された構造である。第２構造体３０は、補強部材を備えない第２プリプレグ３１Ｐ上に第３金属層３２及び第４金属層３３が積層された構造である。

【0029】

第１プリプレグ２１Ｐ及び第２プリプレグ３１Ｐとしては、例えば、エポキシ系樹脂等を主成分とする半硬化状態のフィルムを用いることができる。第１プリプレグ２１Ｐ及び第２プリプレグ３１Ｐの厚さは、例えば、７～１３μｍ程度とすることができる。第１金属層２２及び第３金属層３２としては、例えば、厚さが１．５～５μｍ程度の銅箔を用いることができる。第２金属層２３及び第４金属層３３としては、例えば、第１金属層２２及び第３金属層３２よりも厚い銅箔を用いることができる。第２金属層２３及び第４金属層３３の厚さは、例えば、１５～２５μｍ程度とすることができる。第２金属層２３は、剥離層を介して第１金属層２２上に剥離可能な状態で貼着されている。同様に、第４金属層３３は、剥離層を介して第３金属層３２上に剥離可能な状態で貼着されている。剥離層としては、例えば、金属酸化膜或いは有機物層等を使用可能である。

【0030】

次に、図２（ｂ）に示す工程では、第１構造体２０を第１プリプレグ２１Ｐが金属箔１０側を向くように金属箔１０の一方の面に積層し、第２構造体３０を第２プリプレグ３１Ｐが金属箔１０側を向くように金属箔１０の他方の面に積層する。そして、第１構造体２０及び第２構造体３０を金属箔１０側に加圧しながら加熱し、第１プリプレグ２１Ｐ及び第２プリプレグ３１Ｐを硬化させる。図２（ｂ）に示すように、硬化した第１プリプレグ２１Ｐは第１樹脂層２１となり、硬化した第２プリプレグ３１Ｐは第２樹脂層３１となる。図２（ｂ）に示す積層体は、金属箔１０の厚さが５０μｍ以上１００μｍ以下であること、及び金属箔１０の両側に第１樹脂層２１及び第２樹脂層３１を有することにより、剛性が高くなるため、以降の配線基板１の製造工程における搬送性を向上することができる。

【0031】

次に、図２（ｃ）に示す工程では、図２（ｂ）に示す積層体から第２金属層２３及び第４金属層３３を除去する、具体的には、第２金属層２３を第１金属層２２から剥離し、第４金属層３３を第３金属層３２から剥離する。前述のように、第２金属層２３と第１金属層２２との間、及び第４金属層３３と第３金属層３２との間には剥離層が存在するため、第２金属層２３及び第４金属層３３を機械的に容易に剥離することができる。

【0032】

次に、図３（ａ）に示す工程では、第２樹脂層３１及び第３金属層３２を貫通し、金属箔１０の他方の面を露出する開口部３０ｘを形成する。開口部３０ｘは、後の工程で溝１０ｘを形成する予定の位置を露出するように形成する。開口部３０ｘは、例えば、ＣＯ_２レーザを使用したレーザ加工法により形成することができる。レーザ加工の前に、第３金属層３２の下面に表面処理を施しておくと、レーザ加工が容易になり好適である。表面処理の一例としては、例えば、黒化処理を挙げることができる。

【0033】

ここで、黒化処理とは、亜塩素酸ナトリウム等を用いて金属箔表面を酸化処理することをいう。黒化処理によって、第３金属層３２の下面に１μｍ程度の微小な凹凸を有する黒色系又は褐色系の酸化膜が形成される。例えば、ＣＯ_２レーザの波長帯は赤外であるが、黒色系又は褐色系の酸化膜は紫外光、可視光、赤外光等を含む波長帯の光を広く吸収するため、レーザ加工の加工性を高めることができる。なお、照射されるレーザ光の波長を吸収しやすくできれば、黒化処理以外の処理を施してもよい。

【0034】

次に、図３（ｂ）に示す工程では、開口部３０ｘ内に露出する金属箔１０をエッチングし、溝１０ｘを形成する。エッチングの際に、第２樹脂層３１がエッチングマスクとして機能する。金属箔１０が銅である場合には、エッチング液としては、例えば、硫酸と過酸化水素を混合した水溶液、過硫酸ナトリウム水溶液、過硫酸アンモニウム水溶液等を用いることができる。

【0035】

金属箔１０、第１金属層２２、及び第３金属層３２がいずれも銅である場合には、エッチングにより溝１０ｘを形成する際に、開口部３０ｘ内に露出する金属箔１０と共に第１金属層２２及び第３金属層３２が除去される。これにより、第２樹脂層３１及び金属箔１０を貫通して第１樹脂層２１に端部を塞がれた溝１０ｘが形成され、溝１０ｘによりパターニングされた配線１１が形成される。

【0036】

なお、第１金属層２２及び第３金属層３２が金属箔１０のエッチング液では除去できない材料から形成されている場合は、溝１０ｘを形成後、第１金属層２２及び第３金属層３２を別のエッチング液で除去することができる。すなわち、配線１１を形成する工程と、第１金属層２２及び第３金属層３２を除去する工程とは、同一工程であってもよいし、別工程であってもよい。

【0037】

このように、エッチングにより配線１１を形成することにより、めっきで配線を形成する場合と比べて短時間に大量の加工が可能となる。これにより、配線基板１の製造コストを低減することができる。また、５０μｍ～１００μｍの比較的厚い配線をめっきで形成すると、均一電着性が低下し、配線の厚さにばらつきが生じやすい。配線基板１では、銅箔等をエッチングして配線１１を形成するため、配線１１の厚さの均一性を向上することができる。

【0038】

次に、図３（ｃ）に示す工程では、第１樹脂層２１に、金属箔１０の一方の面を選択的に露出する第１開口部２１ｘを形成し、第２樹脂層３１に、金属箔１０の他方の面を選択的に露出する第２開口部３１ｘを形成する。これにより、配線基板１が完成する。第１開口部２１ｘ及び第２開口部３１ｘは、例えば、ＣＯ_２レーザを使用したレーザ加工法により形成することができる。

【0039】

第１樹脂層２１及び第２樹脂層３１はガラスクロス等の補強部材を備えていないため、レーザ加工法により容易に第１開口部２１ｘ及び第２開口部３１ｘを形成することができる。また、レーザ光の照射を受ける金属箔１０が５０μｍ以上の厚さであり熱吸収がよいため、レーザ光の照射強度を上げることができる。これにより、第１開口部２１ｘ内及び第２開口部３１ｘ内にスミアが残りにくくすることができる。

【0040】

〈第１実施形態の応用例〉
第１実施形態の応用例では、配線基板に半導体チップ及び半導体装置を搭載した半導体モジュールの例を示す。なお、第１実施形態の応用例において、既に説明した実施形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

【0041】

図４は、第１実施形態の応用例に係る半導体モジュールを例示する断面図である。図４を参照すると、半導体モジュール５は、図１に示す配線基板１と、半導体チップ１４０と、半導体装置２とを有する。

【0042】

半導体チップ１４０は、配線基板１の一方の側に搭載されている。半導体チップ１４０は、例えば、シリコン等からなる薄板化された半導体基板（図示せず）上に半導体集積回路（図示せず）等が形成されたものである。半導体基板（図示せず）には、半導体集積回路（図示せず）と電気的に接続された電極ポスト１４２が形成されている。電極ポスト１４２は、配線基板１と接続される接続端子であり、例えば、銅ポストである。

【0043】

半導体チップ１４０の電極ポスト１４２は、接合部１８０を介して、配線基板１の第１開口部２１ｘ内に露出する配線１１と電気的に接続されている。接合部１８０は、例えば、はんだである。はんだの材料としては、例えばＰｂを含む合金、ＳｎとＣｕの合金、ＳｎとＡｇの合金、ＳｎとＡｇとＣｕの合金等を用いることができる。なお、半導体チップ１４０と配線基板１の一方の面との間にアンダーフィル樹脂が充填されてもよい。

【0044】

なお、配線基板１の一方の側には、電子部品を搭載することができる。半導体チップ１４０は、電子部品の一例である。配線基板１の一方の側に、半導体チップに代えて、あるいは半導体チップと共に、抵抗、コンデンサ、インダクタ、ダイオード等の電子部品が搭載されてもよい。また、配線基板１の一方の側に、半導体チップを搭載する場合、搭載する半導体チップは１つでもよいし複数でもよい。複数の半導体チップが搭載される場合、各半導体チップの大きさや機能は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0045】

半導体装置２は、配線基板１の他方の側に搭載されている。半導体装置２は、例えば、セラミック基板１１０と、配線層１２０と、配線層１３０と、半導体チップ１５０と、樹脂層１６０とを有する。

【0046】

セラミック基板１１０は、例えば、酸化物系セラミックスや非酸化物系セラミックス等のセラミックスからなる。酸化物系セラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）などが挙げられる。非酸化物系セラミックスとしては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）などが挙げられる。なお、セラミック基板１１０は、単層構造に限定されない。例えば、セラミック基板１１０を、１層又は複数層の配線層と複数層の絶縁層とを積層した積層構造としてもよい。

【0047】

配線層１２０は、セラミック基板１１０の一方の面に形成されている。配線層１３０は、セラミック基板１１０の他方の面に形成されている。配線層１２０及び１３０の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。

【0048】

半導体チップ１５０は、配線層１２０上にフェースアップで実装されている。半導体チップ１５０は、例えば、薄板化された半導体基板（図示せず）上に半導体集積回路（図示せず）等が形成されたものである。半導体基板（図示せず）には、半導体集積回路（図示せず）と電気的に接続された電極ポスト１５２が形成されている。電極ポスト１５２は、配線基板１と接続される接続端子であり、例えば、銅ポストである。半導体チップ１５０の電極ポスト１５２は、接合部１８０を介して、配線基板１の第２開口部３１ｘ内に露出する配線１１と電気的に接続されている。

【0049】

半導体チップ１５０は、例えば、パワー半導体である。パワー半導体とは、高い電圧や大きな電流を扱うことができる半導体であり、例えば、直流と交流を相互に変える電力変換、モータの駆動等に用いることができる。半導体チップ１５０としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）やシリコンカーバイド（ＳｉＣ）を用いたデバイスを用いることができる。半導体チップ１５０として、窒化ガリウム（ＧａＮ）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）などを用いたデバイスを用いてもよい。例えば、半導体チップ１５０としては、能動素子としての半導体素子（例えば、ＣＰＵ等のシリコンチップ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やダイオード等を用いることができる。

【0050】

樹脂層１６０は、配線層１２０上に設けられ、半導体チップ１５０の側面を被覆する。樹脂層１６０としては、例えば、モールド樹脂を使用することができる。モールド樹脂とは、トランスファーモールド法、コンプレッションモールド法、インジェクションモールド法等に使用可能な非感光性の熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂である。モールド樹脂は、例えば、非感光性で熱硬化性のエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂であり、フィラーを含有してもよい。

【0051】

このように、第１実施形態に係る配線基板１に半導体チップ１４０等の電子部品及び半導体装置２を搭載した半導体モジュール５を実現できる。配線基板１では配線１１の厚さばらつきが少ないため、半導体チップ１４０や半導体チップ１５０と接続する際に、配線１１と半導体チップ１４０や半導体チップ１５０の電極ポストとの間の距離を略均一にできる。その結果、配線１１と半導体チップ１４０や半導体チップ１５０の電極ポストとを接合部１８０を介して接合する際の接続信頼性を向上することができる。

【0052】

また、配線基板１は、例えば５０μｍ以上１００μｍ以下の比較的厚い配線１１を有するため、配線１１が放熱層として機能し、半導体チップ１４０や半導体チップ１５０の発する熱を効果的に放熱することができる。

【0053】

以上、好ましい実施形態について詳説したが、上述した実施形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0054】

１ 配線基板
２ 半導体装置
５ 半導体モジュール
１０ 金属箔
１０ｘ 溝
１１ 配線
１２ 枠部
２０ 第１構造体
２１ 第１樹脂層
２１Ｐ 第１プリプレグ
２１ｘ 第１開口部
２２ 第１金属層
２３ 第２金属層
３０ 第２構造体
３０ｘ 開口部
３１ 第２樹脂層
３１Ｐ 第２プリプレグ
３１ｘ 第２開口部
３２ 第３金属層
３３ 第４金属層
１１０ セラミック基板
１２０，１３０ 配線層
１４０，１５０ 半導体チップ
１４２，１５２ 電極ポスト
１６０ 樹脂層
１８０ 接合部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】