[发明专利]绝缘性基板、覆金属箔层压板、印刷线路板及半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及作为用于制造印刷线路板的芯基板的绝缘性基板及覆金属箔层压板，进而还涉及使用有上述绝缘性基板或覆金属箔层压板的印刷线路板及半导体装置。

本申请基于2010年11月18日在日本提出的日本特愿2010-258172号、及2011年9月26日在日本提出的日本特愿2011-209540号要求优先权，并在此引用其内容。

背景技术

电子设备所使用的半导体装置（半导体封装）在持续进行小型化、高密度化、高功能化，例如，公知有PoP（Package on Package）、SiP（System in Package）、FCBGA（Flip Chip Ball Grid Array）等封装形式。随着上述半导体装置的小型化、高密度化的进展，对于构成半导体装置的半导体元件、印刷线路板也要求高水平的小型化、薄型化。

通常情况下，在芯基板上设置导体电路层、尤其近年来通过积层（build-up）进行了多层化而成的导体电路层来构成印刷线路板，在上述印刷线路板的导体电路层上安装及连接半导体元件来构成半导体装置。

作为用于减薄印刷线路板的方法，减薄作为其支撑体的芯基板是有效的。然而，由于芯基板的线膨张系数（通常为8ppm～15ppm左右）比半导体元件的线膨张系数（通常为3ppm～4ppm左右）大，导体电路层的线膨张系数（通常为18ppm左右）比芯基板的线膨张系数还大，因此，由这些各部分的线膨张系数差而导致印刷线路板或半导体装置的内部产生应力。因此，如果减薄芯基板，则存在由各部分的线膨张系数差而产生的应力胜过芯基板的刚性而容易发生翘曲之类的问题。

对于尚且没有安装半导体元件的状态的印刷线路板，由于因设置在芯基板的第1面侧的导体电路层产生的应力和由设置在作为其相反面的第2面侧的导体电路层产生的应力的平衡，会产生使安装半导体元件之侧的面为内侧而翘曲的正翘曲（参照图15A）和使安装半导体元件之侧的面为外侧而翘曲的负翘曲（参照图15B）中的任一种翘曲。

相对于此，对于在印刷线路板上安装了半导体元件的状态的半导体装置的翘曲方向，由于半导体元件的线膨张系数和刚性起主导作用，因此，通常形成使安装有半导体元件之侧的面为外侧而翘曲的负翘曲。如果半导体装置的负翘曲过大，则容易产生如下问题：在使半导体装置的与元件安装面相反的一侧的面二次连接于母板时，连接位置偏移而产生连接不良；在冷热冲击试验中半导体元件中的线路层毁坏或连接印刷线路板和半导体元件的焊锡凸块产生裂纹从而可靠性降低等。

作为解决半导体装置（半导体封装）的翘曲的提案，专利文献1中记载了一种半导体装置用积层线路板，其特征在于，在芯基板的表面A和表面B上形成有该积层线路层的积层线路板中，该积层线路层是层间绝缘树脂层和线路层至少一层一层层压而成的，用于安装半导体元件的表面A侧的层间绝缘树脂层的平面方向的热膨张系数比安装在安装基板的表面B侧的层间绝缘树脂层的平面方向的热膨张系数大。

专利文献1：日本特开2008-294387号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，通过专利文献1的发明而得到的减轻半导体装置的翘曲的效果未必充分。

另外，在如专利文献1的发明那样调节印刷线路板（积层线路板）的积层中所含有的层间绝缘树脂层的线膨张系数来防止翘曲的方法中，即使层压在芯基板的一面侧和与其相反面侧的层间绝缘树脂层的数量不同，翘曲减轻的程度也发生改变，而且在不使用层间绝缘树脂层的两面板的情况下不能使用等，线路层的数量受到限制。另外，由于层间绝缘树脂层使用包含玻璃纤维布的半固化片，因此，有可能会在利用激光进行通孔加工时产生不良，从而影响通孔间的可靠性。

进而，印刷线路板的积层不仅包含层间绝缘树脂层还包含线路层（形成规定的电路图案的金属层），上述线路层的线膨张系数也会对翘曲产生影响。由于线路层不是均匀的连续膜，且每层的电路图案的形状、面积不同，因此难以预测对应力的影响。

另外，由于印刷线路板的线路层的数量、电路图案的形状受到设计上的限制，因此有时芯基板的一面侧和与其相反面侧的应力发生对抗，在该情况下，有时即使是相同规格的印刷线路板，每个产品的翘曲方向也不规则，会发生正翘曲和负翘曲这两者。

因而，在专利文献1的发明中，难以进行用于减轻半导体装置的翘曲的控制。

鉴于上述情况，本发明的目的在于，在不受层间绝缘树脂层的物性或层数限制地实现下述任一个目的中的至少一个。