JPH11186441A - 両面配線プリント基板のブラインドビア構造及びそれを有する集積回路パッケージ - Google Patents

両面配線プリント基板のブラインドビア構造及びそれを有する集積回路パッケージ

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JPH11186441A
JPH11186441A JP35336397A JP35336397A JPH11186441A JP H11186441 A JPH11186441 A JP H11186441A JP 35336397 A JP35336397 A JP 35336397A JP 35336397 A JP35336397 A JP 35336397A JP H11186441 A JPH11186441 A JP H11186441A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole
conductor
blind via
double
dielectric sheet
Prior art date
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Pending
Application number
JP35336397A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsunori Koyanagi
達則 小柳
Hideji Takagi
秀治 高木
Hideo Yamazaki
英男 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication date
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Publication of JPH11186441A publication Critical patent/JPH11186441A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/721Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
    • H10W90/724Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL

Landscapes

  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 信頼性の高いブラインドビアを提供する。 【解決手段】 誘電体フィルム32の第1の面に設けら
れた第1の導体36と、第2の面からホール34の内壁
および第1の導体のホール34内で表出する面にわたっ
て設けられる第2の導体30の少なくともいずれか一方
はホール34を部分的にのみ塞ぐ構造とする。ここで、
第2の導体30は誘電体フィルム32のホール34を完
全に塞いでいるのに対して、第1の導体36はホール3
4を部分的に塞いでいる。したがって、リフローソルダ
リング時等の急激な温度上昇により誘電体フィルム32
のビア近傍部分から気化した水分に充分な逃げ道があ
り、導体30、36の接続部界面に水蒸気圧がかかるこ
とがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、両面配線プリント
基板において両面の導体を相互に接続するために設けら
れるブラインドビアの構造とそれを有する集積回路パッ
ケージ、特に、T−BGA(TAB(Tape Automated B
onding)テープを用いたBGA(ボールグリッドアレ
イ))のための2メタルテープに設けられるブラインド
ビアの構造とそれを有する集積回路パッケージに関す
る。
【0002】
【従来の技術】集積回路の大規模化、高速化に伴い、高
密度配線が可能で、高周波特性にも優れた、2メタルテ
ープによるT−BGAが注目されている。この2メタル
テープ(両面配線テープ)において用いられるビアには
図1,2に示すスルーホールタイプと図3,4に示すブ
ラインドタイプとがある。図1及び図3はICパッケー
ジの上面図、図2及び図4はそれらのA−A′及びB−
B′断面図である。ただし、図1及び図3ではスティフ
ナ(補強板)は図示されていない。図中、10はICチ
ップ、12はポリイミドフィルム、14は信号線、16
は半田ボール、18はスルーホール、20はブラインド
ビア、22はスティフナを示す。
【0003】これらのうち、図1,2のスルーホールタ
イプでは空気がスティフナ22と半田ボール16の間に
閉じ込められた状態となり、リフローソルダリング時に
閉じ込められている空気が膨張し、その圧力が半田ボー
ルにかかり溶融した半田ボールが膨れて実装できないな
どの不具合が発生する。この問題を解決するためにスル
ーホール部を避けて半田ボール搭載用ランドが配置され
るが、そのため実装密度を上げる事が困難となる。
【0004】一方、図3,4のブラインドではこの問題
が解決されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ブラインドビアの構造においては、ホール内に鍍着され
る導体24と上面の導体26との接合部分の界面がホー
ル全体に及んでいるため、密着強度の信頼性を確保する
のが難かしいという問題があった。特に、ベースとなる
ポリイミドフィルム12は2.6重量%程度の水分を含
んでおり、リフローソルダリング時等の急激な温度上昇
によりポリイミドフィルムに含まれている水分が突発的
に気化し、気化した水分がフィルムの外部へ出て行こう
とするため、その圧力が上記接続部界面へかかり、最悪
の場合は表側導体と裏側導体間で亀裂が生じ、ビアの接
続信頼性を損なうといった問題があった。
【0006】したがって本発明の目的は、従来よりも接
続信頼性の高いブラインドビアの構造及びそれを有する
ICパッケージを提案することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、貫通孔
を有する誘電体シートと、該誘電体シートの第1の面に
設けられた第1の導体と、該誘電体シートの第2の面か
ら該貫通孔の内壁及び該第1の導体の貫通孔内で表出す
る面にわたって設けられてブラインドビアを形成する第
2の導体とを具備し、該第1及び第2の導体の少なくと
もいずれか一方は該貫通孔を部分的にのみ塞いでいる両
面配線プリント基板のブラインドビア構造が提供され
る。
【0008】本発明によれば、貫通孔を有する誘電体シ
ートと、該誘電体シートの第1の面に設けられた第1の
導体と、該誘電体シートの第2の面から該貫通孔の内壁
及び該第1の導体の貫通孔内で表出する面にわたって設
けられてブラインドビアを形成する第2の導体とを具備
し、該第1及び第2の導体の少なくともいずれか一方は
該貫通孔を部分的にのみ塞いでおり、該ブラインドビア
上に設けられた半田ボールと、該半田ボールが設けられ
る側の反対側に設けられた補強板とをさらに具備する集
積回路パッケージもまた提供される。
【0009】
【発明の実施の形態】図5及び図6は本発明に係るブラ
インドビアの構造の一実施形態を示し、図5は上面図、
図6は一部切り欠き斜視図である。以下の説明におい
て、図4の導体26に相当する導体を第1の導体と、第
1の導体が設けられた面の反対側の面から、ホール34
の内壁及び第1の導体のホール内で表出する面にわたっ
て設けられる図4の導体24に相当する導体を第2の導
体と呼ぶこととする。
【0010】図5及び図6に示したブラインドビア構造
において、第2の導体30は誘電体フィルム32のホー
ル34を完全に塞いでいるのに対して、第1の導体36
はホール34を部分的に塞いでいる。したがって、リフ
ローソルダリング時等の急激な温度上昇により誘電体フ
ィルム32のビア近傍部分から気化した水分に充分な逃
げ道があり、導体30,36の接続部界面に水蒸気圧が
かかることがない。
【0011】またこのタイプのブラインドビアでは、従
来と同様に第2の導体30の側に半田ボール16を搭載
する以外に、図7の断面図に示すように、第1の導体3
6の側に半田ボール16を搭載することもできる。図7
中、38はソルダーレジストを示す。このようにすれば
半田ボール16が第1の導体36及び第2の導体30に
直接同時に接続されるので電気的特性が向上する。
【0012】図8及び図9は本発明に係るブラインドビ
ア構造の他の実施形態を示し、図8は上面図、図9は一
部切り欠き斜視図である。図8及び図9に示したブライ
ンドビア構造では、第1の導体36が誘電体フィルム3
2のホール34を完全に塞いでいるのに対して、第2の
導体30はホール34を部分的に塞いでいる。この構造
によっても急激な温度上昇時に水蒸気圧が導体30,3
6の界面にかからないので接続の信頼性が高い。
【0013】これまでの例ではホール34及び半田ボー
ル搭載のためのランドの形状は円であったが、これに限
らず、だ円でも方形でも良い。誘電体フィルム32の材
料としては、厚さ10〜250μmのシートへの加工が
可能であり、リフローソルダリング時の熱に耐え得るも
の、好ましくは厚さ25〜75μm、比誘電率2〜4の
ポリイミドが用いられる。第1の導体36の材料として
は銅が用いられ、必要部をめっきにより付加するアディ
ティブ法又は不要部を溶解して除去するサブトラクティ
ブ法にてパターンが形成される。第2の導体30の形成
は、ビア内を洗浄後、ビア内部のポリイミドの導電化処
理(無電解メッキ)を行うことで作製する。半田ボール
16は、ビアホールに金属ボールを挿入後テープを加熱
することにより、金属ボールを溶融し、溶融金属でビア
ホール内を満たすとともに、テープ表面に表面張力によ
る半球状のバンプを形成するものとする。ホール34を
部分的に塞ぐ第1の導体36(図5及び図6)または第
2の導体30(図8及び図9)の形状は前述のようなス
トリップライン形状に限らない。例えば、図10に示す
ような十字形、図11に示すようなT字形、または図1
2に示すようなホールと同形でそれよりも小さい形状で
も良い。また、いずれか一方の導体がホールを完全に塞
いでいることは必須ではなく、図13に示すように、い
ずれの導体も単独ではホールを完全に塞いではいない
が、一方が塞いでいない部分を他方が塞いでブラインド
ビアが形成されていても良い。
【0014】本発明のブラインドビアを有する両面配線
テープは例えば以下の2つの工程のいずれかにより製造
される。まず、第1の工程について以下述べる。 1)ポリイミドフィルムの上面に乾式メッキ方法にて金
属層を形成し、それを基体とする。 2)当該基体の両面に感光性レジスト層を形成し、両面
にフォトマスクを使い露光現像し、両面にレジストパタ
ーンを形成する。 3)基板の上面のみレジストパターンのない部分に金属
層を積み上げリード前形体を形成する。 4)基板上面のレジストパターンの除去を行う。 5)基板下面のレジストパターンのない部分の基板を湿
式又は乾式法で除去し、ポリイミドパターンを形成す
る。 6)基板下面のレジストパターンを除去する。 7)基板下面全体に金属薄膜層を形成する。 8)基板下面にレジスト層を形成する。 9)基板下面にフォトマスクを使い露光し、その後現像
処理を行い、レジストパターンを形成する。 10)基板下面のレジストパターンのない部分にリード
前形体を形成する。 11)基板下面のレジストパターンを除去し、基板上面
の金属層のリード前形体のない部分を除去し、リードを
形成させる。
【0015】次に第2の工程について説明する。 1)第2の工程では両面銅箔付きポリイミドテープを工
程のスタートとする。この両面銅箔付きポリイミドテー
プは接着剤により銅箔を貼り合わせる製法によりつくら
れたものである。スパッタ・蒸着などの真空系でポリイ
ミド表面をメタライズした後、めっきによりある程度の
銅箔の厚みをもたせたもの、キャスティング法により銅
箔の上にポリイミドフィルムを製膜したものを2枚熱可
塑性ポリイミド接着剤で貼り合わせる製法によるもので
も良い。 2)両面銅箔付きポリイミドテープにフォトレジストを
ラミネートしビアホールパターンを露光・現像する。現
像されたフォトレジストをマスクとして片側の銅箔をエ
ッチングする。 3)更にエッチングによってパターンニングされた銅箔
をマスクとしてポリイミド層をレーザーまたは化学エッ
チング(ヒドラジンなど)によってエッチングする。エ
ッチングされたビアは反対側の銅箔が表出した状態にな
っている。 4)ビア内を洗浄(デスミヤー)したのち、ビア内部の
ポリイミドの導電化処理を行う。導電化処理は無電解め
っき、ダイレクトプレーティングなどの方法が一般的で
ある。ビア内のポリイミドを導電化した後電解銅めっき
を行い、ビア内ポリイミド上の銅箔の厚みを稼ぐ。この
厚みはビア信頼性におおきく効いてくるためコントロー
ルは大変重要である。 5)ビアホールの銅めっきの後はグランド側銅箔のパタ
ーンニングである。グランド側銅箔のパターンニングは
フォトレジストを使用し露光現像工程を得て、エッチン
グによりなされる。 6)グランド側銅箔のエッチングが行われた後はデバイ
スホールの形成がなされる。ビアホール形成と同じよう
にグランド側銅箔のパターンをマスクとしてレーザーや
化学エッチングなどの方法により形成される。 7)デバイスホールが形成された後はシグナル側銅箔の
パターンニングである。グランド側と同じようにフォト
レジストを用い、露光現像工程を得て、エッチングによ
りパターンニングがなされる。 8)シグナル側のパターンニングが終了した後は、カバ
ーコート処理を行い仕上げめっきにより完成する。
【0016】図14は本発明のブラインドビアを有する
両面配線テープを使用したICパッケージの製造工程を
示すフローチャートである。両面配線テープのデバイス
ホールの位置においてICチップをボンディングし(ス
テップa)、ICチップの周囲を樹脂封止する(ステッ
プb)。スティフナを貼り付け(ステップc)、半田ボ
ールをアタッチし(ステップd)、リフローにより加熱
して半球状のバンプを形成して(ステップe)ICパッ
ケージが完成する。
【0017】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
信頼性の高いブラインドビアを有する両面配線プリント
基板及びICパッケージが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】スルーホールタイプのビアを有するICパッケ
ージの上面図である。
【図2】図1のA−A′断面図である。
【図3】従来のブラインドビアを有するICパッケージ
の上面図である。
【図4】図3のB−B′断面図である。
【図5】本発明の第1の実施例に係るブラインドビア構
造の上面図である。
【図6】本発明の第1の実施例に係るブラインドビア構
造の部分切り欠き斜視図である。
【図7】半田ボールの搭載形態を示す断面図である。
【図8】本発明の第2の実施例に係るブラインドビア構
造の上面図である。
【図9】本発明の第2の実施例に係るブラインドビア構
造の部分切り欠き斜視図である。
【図10】導体30,36の形状の他の例を示す上面図
である。
【図11】導体30,36の形状の他の例を示す上面図
である。
【図12】導体30,36の形状の他の例を示す上面図
である。
【図13】導体30,36の形状の他の例を示す上面図
である。
【図14】ICパッケージの構造工程のフローチャート
である。
【符号の説明】
10…ICチップ 12…ポリイミドフィルム 14…信号線 16…半田ボール 18…スルーホール 20…ビアホール 22…スティフナ 24,30…第2の導体 26,36…第1の導体 32…誘電体フィルム 34…ホール 38…ソルダーレジスト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 英男 神奈川県相模原市南橋本3−8−8 住友 スリーエム株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 貫通孔を有する誘電体シートと、 該誘電体シートの第1の面に設けられた第1の導体と、 該誘電体シートの第2の面から該貫通孔の内壁及び該第
    1の導体の貫通孔内で表出する面にわたって設けられて
    ブラインドビアを形成する第2の導体とを具備し、 該第1及び第2の導体の少なくともいずれか一方は該貫
    通孔を部分的にのみ塞いでいる両面配線プリント基板の
    ブラインドビア構造。
  2. 【請求項2】 貫通孔を有する誘電体シートと、 該誘電体シートの第1の面に設けられた第1の導体と、 該誘電体シートの第2の面から該貫通孔の内壁及び該第
    1の導体の貫通孔内で表出する面にわたって設けられて
    ブラインドビアを形成する第2の導体とを具備し、 該第1及び第2の導体の少なくともいずれか一方は該貫
    通孔を部分的にのみ塞いでおり、 該ブラインドビア上に設けられた半田ボールと、 該半田ボールが設けられる側の反対側に設けられた補強
    板とをさらに具備する集積回路パッケージ。
JP35336397A 1997-12-22 1997-12-22 両面配線プリント基板のブラインドビア構造及びそれを有する集積回路パッケージ Pending JPH11186441A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007115864A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Nitto Denko Corp 配線回路基板およびその製造方法
US9093117B2 (en) 2012-03-22 2015-07-28 Hutchinson Technology Incorporated Ground feature for disk drive head suspension flexures

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JP2007115864A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Nitto Denko Corp 配線回路基板およびその製造方法
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