半导体元件及其制造方法、多层印刷布线板及其制造方法技术

将过渡层３８配置在ＩＣ芯片２０的小片焊接区２２上，内置在多层印刷布线板１０中。因此，不用引线零件及密封树脂，就能取得ＩＣ芯片２０与多层印刷布线板１０的导电性连接。另外，通过将铜制的过渡层３８设置在铝焊接区２４上，能防止树脂残留在焊接区２４上，提高了小片焊接区２４与通路孔６０的连接性和可靠性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及IC芯片等半导体元件以及半导体元件的制造方法，还涉及内置半导体元件的多层印刷布线板以及多层印刷布线板的制造方法。
技术介绍
采用焊丝键合、TAB、倒装芯片等安装方法，取得IC芯片与印刷布线板的导电性连接。这样进行焊丝键合用粘结剂将IC芯片以小片键合方式与印刷布线板键合，用金丝等焊丝使该印刷布线板的焊接区与IC芯片的焊接区连接后，为了保护IC芯片及焊丝，施用了热固化性树脂或热塑性树脂等密封树脂。TAB是这样一种安装方法用焊锡等将称为引线的线与IC芯片的凸点和印刷布线板的焊接区一并连接后，用树脂进行密封。这样进行倒装芯片安装通过凸点使IC芯片与印刷布线板的焊接区部分连接，使树脂充填在与凸点的间隙之间。可是，各种安装方法都通过IC芯片与印刷布线板之间连接用的引线零件(焊丝、引线、凸点)，进行导电性连接。这些引线零件容易切断、腐蚀，因此有时与IC芯片的连接中断，或成为误工作的原因。另外，各种安装方法为了保护IC芯片，虽然用环氧树脂等热塑性树脂进行密封，但充填该树脂时，如果含有气泡，则气泡成为起点，将导致引线零件的破坏或IC焊接区的腐蚀、可靠性下降。用热塑性树脂进行的密封，有必要针对各种零件制作树脂充填用柱塞、模具，另外，即使是热固化性树脂，也必须选择考虑了引线零件、阻焊剂等的材质等的树脂，所以对这些方法而言也成为成本增高的原因。另一方面，如上所述，不将IC芯片安装在印刷布线板(封装基板)的外部，而是将半导体元件埋入基板中，通过在其上层形成叠合层，取得导电性连接，作为这样的现有技术，在特开平9-321408号(USP5875100)、特开平10-256429号、特开平11-126978号等中都已经提了出来。在特开平9-321408号(USP5875100)中，将在小片焊接区上形成了柱状凸点的半导体元件埋入印刷布线板中，在柱状凸点上形成布线，取得了导电性连接。可是，该柱状凸点呈葱头状，高度的离散性大，所以如果形成层间绝缘层，则平滑性低，即使形成通路孔，也容易连接不起来。另外，通过键合只能逐一地设置柱状凸点，而不能一并设置，就生产效率而言成为难点。在特开平10-256429号中，示出了将半导体元件收容在陶瓷基板上，利用倒装芯片形态进行导电性连接的结构。可是，陶瓷的外形加工性不好，不容易收容半导体元件。另外，在该凸点中，高度的离散性增大。因此，层间绝缘层的平滑性受到损害，连接性能下降。在特开平11-126978号中，示出了半导体元件等电子零件被埋入空隙的收容部中，与导体电路连接，通过通路孔进行层叠安装的多层印刷布线板。可是，由于收容部是空隙，所以容易引起位置偏移，容易引起与半导体元件的焊接区不连接的现象。另外，由于使小片焊接区与导体电路直接连接，所以小片焊接区上容易产生氧化被覆膜，存在绝缘电阻上升的问题。本专利技术就是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于提出一种不通过引线零件就能直接与印刷布线板导电性连接的半导体元件的制造方法。另外，如果将半导体元件埋入树脂制的印刷布线板中，则由于半导体元件中发生的热会使印刷布线板发生弯曲，内部布线发生断线，存在可靠性下降的问题。本专利技术就是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于提出一种内置可靠性高的半导体元件的多层印刷布线板及该多层印刷布线板的制造方法。另外，以往不能有效地制造内置可靠性高的半导体元件的印刷布线板。本专利技术就是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于提出一种能有效地制造内置可靠性高的半导体元件的多层印刷布线板的制造方法。另外，在将利用埋入、收容了半导体元件的基板构成的多层印刷布线板作为封装基板、芯片安装等使用的情况下，通过与外部基板(所谓的母板、子板)进行导电性连接，能使功能发挥出来。因此，有必要将BGA或导电性连接引脚(PGA)配置在该多层印刷布线板上。通过将锡焊区配置在多层印刷布线板的表层上的阻焊剂层上，能形成该BGA、PGA。可是，如果在埋入了半导体元件的基板上将锡焊区配置在表层上，与外部基板进行导电性连接，进行功能试验或可靠性试验，则在层间绝缘层、阻焊剂层、层间树脂绝缘层或阻焊剂、焊锡凸点及焊锡凸点的周围(意指焊锡层及耐蚀金属等)发生裂纹、剥离，确认了焊锡凸点的脱落和位置偏移。特别是还确认了贯通层间绝缘层，在半导体元件的焊接区中发生裂纹的现象。因此，可知在内置半导体元件的多层印刷布线板中，焊锡凸点和导体电路的导电性连接性和可靠性下降。本专利技术就是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于提出一种导电性连接性和可靠性高的多层印刷布线板，特别是提出一种内置了半导体元件的多层印刷布线板。
技术实现思路
本专利技术人锐意研究的结果是，开创了在半导体元件的小片焊接区上形成过渡层的方法。有该过渡层的半导体元件即使被埋入、收容在印刷布线板中，在它上面也能施加层间绝缘层，即使形成通路孔，也能获得所希望的大小和形状。现说明将过渡层设置在IC芯片的小片焊接区上的理由。IC芯片的小片焊接区一般用铝等制造。直接在未形成过渡层的小片焊接区上通过光刻，形成层间绝缘层的通路孔时，如果是小片焊接区的原样，则曝光、显影后，在焊接区的表层上容易残留树脂。因此，由于附着显影液而引起焊接区变色。另一方面，在用激光形成了通路孔的情况下，有烧毁铝焊接区的危险。另外，如果在不烧毁的条件下进行，则在焊接区上会残留树脂。另外，在后继工序中，如果浸渍在酸或氧化剂或刻蚀液中，或者经过各种退火工序，则IC芯片的焊接区会发生变色、溶解。另外，由于IC芯片的焊接区按照40微米左右的直径作成，通路孔比它大，位置公差也成为必要，所以引起位置偏移等，容易发生未连接等情况。与此相对照，通过将由铜等构成的过渡层设置在小片焊接区上，能消除通路孔形成的不适宜情况，溶剂的使用成为可能，能防止树脂残留在焊接区上。另外，进行后继工序时即使浸渍在酸或氧化剂或刻蚀液中，或者经过各种退火工序，焊接区也不会发生变色、溶解。由此，提高了焊接区与通路孔的连接性和可靠性。另外，通过介入直径比IC芯片的小片焊接区大的过渡层，能可靠地连接通路孔。理想情况是，过渡层与通路孔直径、位置公差相同或更大。另外，由于形成过渡层，所以在将作为半导体元件的IC芯片埋入、收容在印刷布线板中之前，或者在其后，都能容易地进行半导体元件的工作或电气检查。这是因为形成了比小片焊接区大的过渡层，所以检查用探针变得容易接触。由此，能判断预制品是否可以，能提高产生率、降低成本。另外，不会发生由探针引起的焊接区的损伤等。因此，通过形成过渡层，适合进行将作为半导体元件的IC芯片埋入、收容在印刷布线板中。就是说，有过渡层的半导体元件也可以说是埋入、收容在印刷布线板中用的半导体元件。在小片焊接区上形成薄膜层，在薄膜层上形成厚附加层，构成该过渡层。至少能用两层以上的层形成。虽然只靠多层印刷布线板就能实现各种功能，但根据情况，为了使作为半导体装置的封装基板的功能发挥出来，也可以设置BGA、焊锡凸点或PGA(导电性连接引脚)，用来与作为外部基板的母板或子板连接。另外，该结构与用现有的安装方法连接的情况相比，能缩短布线长度，还能降低回路电感。现说明本申请的专利技术中所定义的过渡层。过渡层由于不采用现有技术中的IC芯片安装技术，而是采取直接连接作为半导体元件的IC芯片与印刷布线板的方法，所以意味着设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层印刷布线板，该多层印刷布线板在基板上重复形成层间绝缘层和导体层，在该层间绝缘层中形成通路孔，通过该通路孔进行导电性连接，该多层印刷布线板的特征在于： 电子零件被内置在上述基板上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：坂本一，王东冬，
申请(专利权)人：揖斐电株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]