布线结构、印刷基板、半导体装置以及布线结构的制造方法与流程

本发明涉及布线结构、印刷基板、半导体装置以及布线结构的制造方法。

背景技术：

形成于半导体装置、印刷基板等的布线图案，为防止在通电时布线过度发热，需要与流过的电流量相应的截面积。

在包含功率器件和/或控制器件的情况下等，电流量大的电源系统的布线图案需要大的截面积，但是增大布线宽度也是有限度的。

作为不增大布线宽度而进一步提高容许电流的方法，有增大布线厚度的方法以及并排使用多层基板的多个导电层而形成图案的方法。

但是，增大布线厚度的方法，存在布线的镀敷耗费时间这一问题，另外，还存在无法减小流过的电流可以小的信号线的布线间隔而实现微细化这一问题。

另外，在并排使用多层基板的多个导电层的方法中，过度增加导电层的层数也是有限度的。

在专利文献1所记载的发明中，作为用于形成布线图案的光刻蚀用掩膜，使用所有布线图案被描绘成掩膜图案的掩膜和仅大电流用布线图案被描绘成掩膜图案的掩膜，由此较厚地形成电流量大的布线图案，较薄地形成电流量小的布线图案而实现微细化。

在专利文献2所记载的发明中，在布线层上的绝缘树脂形成槽，用导电性糊填埋该槽，在该导电性糊的不与槽接触的表面实施镀铜，由此增大1层图案的每单位宽度的容许电流。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平10-32201号公报

【专利文献2】日本特开2007-165642号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供以不妨碍信号线等的微细化、也不使膜厚增大的方式使电流量大的布线图案的容许电流增大的布线结构。

用于解决课题的技术方案

用于解决上述课题的本发明是如下记载的这样的发明。

(1)一种布线结构，具备：

树脂层；和

形成于所述树脂层的布线，

所述树脂层在形成布线的区域内具有多条平行的槽，

所述布线由在所述形成布线的区域内的树脂层表面和所述多条槽的内壁面形成的镀膜构成。

(2)一种印刷基板，其特征在于，包含上述(1)所记载的布线结构。

(3)一种半导体装置，其特征在于，包含上述(1)所记载的布线结构。

(4)根据上述(3)所记载的半导体装置，构成所述布线结构的布线与半导体芯片的表面直接接触。

(5)一种布线结构的制造方法，包括：

在形成布线的区域内的树脂层的表面形成相互平行的多条槽的工序；和

在所述形成布线的区域内的树脂层表面和所述多条槽的内壁面形成镀膜的工序。

发明的效果

通过具备本发明的布线结构，能够以不增大布线的镀敷厚度的方式使布线的容许电流局部增大。其结果，能够减少为了得到目标容许电流所耗费的镀敷时间，生产率提高。

另外，与增大镀敷厚度的情况相比较，镀敷厚度薄，所以不会成为信号线等的微细化的障碍。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的布线结构的图，图1a是布线结构的剖视立体图，图1b是实施镀敷前的布线结构的剖视图。

图2是将本发明的实施方式1的布线结构与以往的布线结构进行对比的图，图2a是示出实施方式1的布线结构的图，图2b是示出以往的布线结构的图。

图3-1是示出本发明的实施方式1的布线结构的制造工序的一部分的图，图3a～图3g示出在树脂层形成槽为止的工序。

图3-2是示出本发明的实施方式1的布线结构的制造工序的一部分的图，图3h～图3j示出在形成于树脂层的开口以及槽实施镀敷而形成镀膜的工序。

图3-3是示出本发明的实施方式1的布线结构的制造工序的一部分的图，图3k～图3n示出在布线上的树脂层形成了过孔以及布线之后到形成焊料保护膜为止的工序。

图4是示出本发明的实施方式2的布线结构的图，图4a是布线结构的剖视图，图4b是示出实施镀敷前的状态的图。

图5是示出本发明的实施方式3的布线结构的图，图5a是布线结构的剖视图，图5b是示出实施镀敷前的状态的图。

【标号说明】

1树脂层

1a树脂层表面

1b槽的内壁面

2槽

3镀膜、布线

4a、4b、4c导电图案

5过孔用开口

6、6a、6b、6c、6d布线

7过孔

8过孔用开口

9布线

10芯部件

10a芯板

10b、10c导电膜

11过孔

20树脂层

30焊料保护膜

41a、41b、41c树脂层

42布线

43a、43b半导体芯片

44过孔

45布线

47槽形布线

48布线

50焊料保护膜

s形成布线的区域

具体实施方式

以下，对用于实施本发明的方式进行说明。此外，在以下的记载中基于附图对实施方式进行说明，但是这些附图仅供说明之用，本发明并不限定于这些附图。

图1a示出本发明的布线结构的基本例。

布线结构具有树脂层1和形成于该树脂层1的作为布线的镀膜3。树脂层1形成在芯部件10上，该芯部件10是在芯板10a的两面层叠导电膜10b、10c而成的。

图1b是示出形成镀膜3前的树脂层1的截面的图。树脂层1在形成镀膜3的区域内具有多条平行的槽2。

在该槽2的内壁面1b以及形成布线的区域内的树脂层表面1a形成镀膜(布线)3。

如图1b所示，这样的布线结构是通过在芯部件10上的树脂层1的形成布线的区域s内的树脂层表面1a形成多条平行的槽2并在该槽2的内壁面1b以及树脂层表面1b形成镀膜3而得到的。

此外，在图1b所示的布线结构中，槽的内壁面是指槽的侧面以及底面(导电膜10b)。

下面，有时将图1a所示那样的由镀膜3构成的布线称为槽形布线。

图2是将本发明的实施方式涉及的布线结构(参照图2a)与不是本发明的实施方式的布线结构(参照图2b)进行对比的图。

在图2a所示的布线结构中在槽2的侧壁也形成有镀膜3。

另一方面，在图2b所示的以往的布线结构中，未在树脂层1设置槽2，仅在树脂层1的树脂层表面1a形成有镀膜3。

附带说明，布线电阻用下面的式(1)表示。

(数学式1)

(r：电阻、ρ:铜的电阻率、l：布线长度、a：布线截面积)

将图2a所示的布线结构与图2b所示的布线结构进行对比，图2a所示的布线结构与图2b所示的布线结构相比，由形成于槽的侧面的镀膜构成的导体部分增加了。因此，图2a所示的布线结构中，上述式(1)中的布线截面积a增大，布线电阻r变小。

能够在布线中流动的电流被限制在不会引起布线发生过度的温度上升的程度，但是在图2b所示的本发明的实施方式的布线结构中，因为布线电阻r减小，所以通电时来自布线的发热减少，能够流动更大的电流。

接下来，对本发明的布线结构的实施方式进行说明。

(实施方式1)

本实施方式是关于具有本发明涉及的布线结构的印刷基板的方式。

以下基于图3-1～图3-3描述用于制造具有图1所示的布线结构的印刷基板的工序。

(工序1)参照图3a

准备在芯部件10a的两面层叠有导电膜10b、10c的芯部件10。

(工序2)参照图3b、图3c

用药品将芯部件10的一侧的导电膜10b中的不需要的部分溶解并去除，形成作为布线所需的导电图案4a、4b、4c。

此外，图3c是图3b所示的芯部件10的俯视图。

(工序3)参照图3d

在形成有导电图案4a、4b、4c的芯部件10上堆积树脂而形成树脂层1。

(工序4)参照图3e～图3g

在树脂层1进行形成大电流布线用的多条槽2的槽形成加工以及形成信号布线用的过孔用开口5的开孔加工。此外，在本实施方式中槽2的数量为4条。

开孔加工可以用co2激光和/或thg激光进行。另外，在槽形成加工时，优选使用准分子激光消融(excimerlaserablation)加工。

在通过激光加工来形成槽2以及过孔用开口5的情况下，导电图案4a、4b、4c是为了控制该槽2以及过孔用开口5的深度而设置的。即，在激光的能量为预定值以下的情况下，形成有导电图案4a、4b、4c的导电膜成为屏障(barrier)，槽2以及过孔用开口5形成至该导电图案4a、4b、4c跟前(图中的上侧)。

此外，图3f是图3e所示的由芯部件10和树脂层1构成的层叠体的俯视图。另外，图3g是图3f中所示的层叠体的a-a，剖视立体图。

在图3g中，示出形成于树脂层1的槽2的底面的导电图案4c露出的状态。

(工序5)参照图3h～图3j

在图3e所示的层叠体的槽2的内壁面和槽2的周边部以及过孔用开口5及其周边部进行引晶(seeding)。接下来，在通过无电解镀形成导电膜后，通过电镀形成过孔7以及布线6(6a、6b、6c、6d)。

布线6a、6b、6c用作信号线等小电流通电用布线。

布线6d是槽形布线，用作大电流通电用布线。

图3i是图3h所示的层叠体的俯视图。

图3j是图3i所示的层叠体的a-a，剖视立体图。

(工序6)参照图3k

在图3h所示的层叠体的上表面形成树脂层20。

(工序7)参照图3l

通过激光加工在图3k所示的层叠体的树脂层20形成过孔用开口8。

(工序8)参照图3m

在图3k所示的层叠体的过孔用开口8以及过孔用开口8的周边部实施镀敷而形成过孔11并且形成布线9。

(工序9)参照图3n

形成使成为外部连接用焊盘(pad)的部分(布线9)露出的焊料保护膜30而得到印刷基板。

本实施方式的印刷基板，因为具备本发明的布线结构，所以能够以不增大镀敷厚度的方式使布线的容许电流局部增大。因此，能够减少为了得到目标容许电流所耗费的镀敷时间，生产率提高。另外，与增大镀敷厚度的情况相比较，镀敷厚度薄，所以不会成为信号线等的微细化的障碍。

(实施方式2)

本实施方式涉及半导体装置，该半导体装置包含埋设有功率器件、控制器件等的通过镀敷形成的布线，镀敷布线具备本发明涉及的连接结构。

基于图4a对本实施方式进行说明。

在树脂层41a上形成有布线42。

在布线42上隔着绝缘材料固定附着有半导体芯片43a、43b，这些半导体芯片由树脂层41b密封。

在树脂层41b的表面通过镀敷形成有布线45。

另外，在树脂层41b的表面形成有用于将半导体芯片43a、43b的电极焊盘连接到布线45的过孔44。

另外，在树脂层41b中形成有用于将布线42与布线45电连接的过孔44。

布线45埋入树脂层41c中，在该树脂层41c中形成有过孔44以及槽形布线47。

在树脂层41c的表面通过镀敷形成有布线48。另外，在树脂层41c的表面设置有焊料保护膜50，该焊料保护膜50具有使布线48的一部分露出的开口部。

所述槽形布线可以通过对树脂层41c实施图3d～图3j所示的一连串的工序来形成。

若描述形成槽形布线的工序，则如下所述。

·在密封了半导体芯片43a以及43b的树脂层41b的表面形成布线45。

·在所述布线45之上堆积树脂层41c。

·如图4b所示，在树脂层41c进行形成信号布线用的过孔用开口5的开孔加工以及形成大电流布线用的多条槽2的槽形成加工。

·在过孔用开口5及其周边部还有槽2的内壁面以及槽2的周边部实施镀敷而形成过孔44、布线48以及槽形布线47。

上述那样制作成的布线48用作信号线等小电流通电用布线，槽形布线47用作大电流通电用布线。

根据本实施方式，在包含通过镀敷形成的布线的半导体装置中也能够得到与实施方式1相同的效果。

(实施方式3)

本实施方式涉及半导体装置，该半导体装置包含埋设有功率器件、控制器件等的通过镀敷形成的布线，镀敷布线具备本发明涉及的连接结构。

如图5a所示，本实施方式的半导体装置形成为使槽形布线47与半导体芯片43a直接接触的结构。

在形成这样的布线结构时，首先，如图5b所示，形成从密封了半导体芯片43a、43b的树脂层41b的表面到达半导体芯片43a的表面的槽2以及到达布线42的表面的开口5。

半导体芯片43a的表面通常露出有al焊盘和/或sin等。在为了形成槽2而使用了co2激光的情况下，若半导体芯片被co2激光直接照射则难以防止半导体芯片43a的损伤。

但是，若在用于形成过孔用开口的开孔加工和槽形成加工中使用准分子激光，则因为al焊盘和/或sin的蚀刻速度比树脂的蚀刻速度慢、有选择性，所以能够在al焊盘和/或sin的表面停止加工。另外，因为是消融加工，所以对半导体芯片的热影响也小。因此，作为激光优选使用准分子激光。

在形成了图5b所示的槽2以及过孔用开口5之后，在过孔用开口5及其周边部还有槽2的内壁面以及槽2的周边部实施镀敷而形成过孔44、布线45以及槽形布线47。

接下来，在所述过孔44以及槽形布线47之上堆积树脂层41c，在该树脂层41c内形成过孔44，在树脂层41c的表面形成布线48。

接下来，在树脂层41c的表面形成焊料保护膜50，该焊料保护膜50具有使布线层的一部分露出的开口部。本实施方式3与实施方式2相比，无需为了制作槽形布线而进一步增加布线，能够实现层数少的半导体装置。