專利名稱：布線板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及層壓1層布線層而成的布線板及其制造方法。作為第1端子部在布線層的一側(cè)形成用于連接半導(dǎo)體元件和倒裝芯片的突起狀的倒裝芯片連接用焊球。在其另一側(cè)，在覆蓋布線層的阻焊層的開(kāi)口處電鍍形成第2端子部以填埋該開(kāi)口。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在半導(dǎo)體裝置中，半導(dǎo)體元件(是指半導(dǎo)體芯片或單純的芯片)的外部端子數(shù)不斷增多。為了提高電特性，通過(guò)區(qū)域陣列型的倒裝芯片接合使其與作為內(nèi)插器的半導(dǎo)體封裝用基板接合。
一直以來(lái)，在C4型(通過(guò)焊接的倒裝芯片連接型)的倒裝芯片接合中，為得到與半導(dǎo)體元件一側(cè)的焊球穩(wěn)定接合的狀態(tài)，在基板一側(cè)的端子處也必須形成焊球。
此時(shí)，通常在通過(guò)采用金屬掩模的絲網(wǎng)印刷供給焊錫以焊膏后，經(jīng)過(guò)回流工序、除去焊劑工序、平坦化工序，形成基板側(cè)的焊球。
但是，基板側(cè)焊膏的絲網(wǎng)印刷中金屬掩模的生產(chǎn)成本高，且間距的縮小存在限制，一般來(lái)說(shuō)，間距限度為150μm左右。
因此，今后在半導(dǎo)體元件側(cè)的布線更加細(xì)微化，達(dá)到90nm左右的情況下，也考慮進(jìn)一步縮小端子間距。因此必須通過(guò)絲網(wǎng)印刷以外的方法應(yīng)對(duì)更加細(xì)微化的發(fā)展。
作為絲網(wǎng)印刷以外的方法，也可舉出通過(guò)金屬和金屬鹽的取代反應(yīng)在基板上形成焊球，通過(guò)對(duì)應(yīng)于細(xì)微化間距的化學(xué)反應(yīng)形成焊球的方法，但這種方法的材料費(fèi)、生產(chǎn)成本高，焊球高度的偏差也存在問(wèn)題。
而且，使用絲網(wǎng)印刷在基板側(cè)形成焊球與半導(dǎo)體元件側(cè)的焊球相接合時(shí)，使它們接觸后通過(guò)加熱，使焊錫熔融而接合。此時(shí)，由于基板側(cè)的焊球高度的偏差，存在與半導(dǎo)體元件側(cè)的焊球接合不充分的危險(xiǎn)性。
此外，在不使半導(dǎo)體元件側(cè)的焊球熔融而僅使基板側(cè)的焊球熔融進(jìn)行倒裝芯片接合時(shí)，也存在基板側(cè)的焊球表面氧化使其與半導(dǎo)體元件側(cè)的焊球的濕潤(rùn)性降低的問(wèn)題。
此外，通常，在基板表面配有阻焊層，設(shè)置有用于與半導(dǎo)體元件側(cè)的焊球接合的端子，在NSMD(非焊接屏蔽界定)的情況下，基板側(cè)端子因其形狀會(huì)與阻焊層產(chǎn)生錯(cuò)位。此外，對(duì)于熱產(chǎn)生的應(yīng)力下落以及其他撞擊，也容易產(chǎn)生故障，使可靠度下降，結(jié)果有時(shí)也發(fā)生由端子形狀引起的接合不良。
特別是，焊球間距細(xì)微化時(shí)，阻焊層的開(kāi)口徑變小，阻焊層的開(kāi)口形狀為SMD(焊點(diǎn)屏蔽界定)的情況下，若不給予焊錫，接合就不完全。
這里，如圖7(a)所示，端子部721的區(qū)域沒(méi)有被阻焊層722限定的形態(tài)稱為NSMD，如圖7(b)或7(c)所示，端子部721的區(qū)域被阻焊層722限定的形態(tài)稱為SMD。
在SMD中，即使給予焊錫，當(dāng)阻焊層的壁的角度接近垂直時(shí)，在上表面部(D1部分)的焊錫處應(yīng)力集中，有熱沖擊時(shí)壽命下降的危險(xiǎn)。
另一方面，阻焊層的斷面形狀的壁面角度為鈍角時(shí)，開(kāi)口部底部的大小由于層厚、層靈敏度不同而產(chǎn)生偏差，有表面大小在間距微小時(shí)不能變大的缺點(diǎn)。
參照特開(kāi)平2001-93929號(hào)公報(bào)(公知文獻(xiàn)1)和特愿2002-203868號(hào)公報(bào)(公知文獻(xiàn)2)。
如上所述，在C4型(通過(guò)焊接的倒裝芯片連接型)的倒裝芯片接合中，伴隨焊球間距的微細(xì)化，在基板側(cè)設(shè)有焊球時(shí)，通過(guò)以往的焊膏的絲網(wǎng)印刷形成基板側(cè)的焊球時(shí)間距的微小化存在限制。此外，通過(guò)金屬與金屬鹽的取代反應(yīng)在基板側(cè)形成焊球時(shí)，材料費(fèi)、生產(chǎn)成本高，也存在焊球高度的偏差問(wèn)題。并且，通常，在基板表面配有阻焊層，設(shè)置有用于與半導(dǎo)體元件側(cè)的焊球接合的端子，由于這樣的形狀引發(fā)了各種問(wèn)題，一直在謀求以上問(wèn)題的對(duì)策。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是對(duì)應(yīng)上述問(wèn)題而生的，具體地說(shuō)，其目的是提供一種布線板及其制造方法，該布線板可以直接與半導(dǎo)體元件的焊球進(jìn)行倒裝芯片連接，并且可靠地與半導(dǎo)體元件的焊球進(jìn)行倒裝芯片連接。
本發(fā)明為布線板的制造方法，為具有由1層以上布線層構(gòu)成的布線部，和在布線部的一側(cè)突出設(shè)置的第1端子部，以及在布線部的另一側(cè)設(shè)置的第2端子部的布線板的制造方法，其特征在于，包括以下工序在由多層金屬層構(gòu)成的復(fù)合材料的表面形成具有第1端子部用開(kāi)口的防護(hù)層的防護(hù)層形成工序；從防護(hù)層的第1端子部用開(kāi)口只蝕刻復(fù)合材料的第1金屬層而形成孔部的蝕刻工序；從蝕刻的第1端子部用開(kāi)口以埋住孔部的方式通過(guò)電鍍形成第1端子部的第1次電鍍工序；剝離防護(hù)層后在第1端子部設(shè)置樹(shù)脂材料層形成布線層的布線層形成工序；在布線層上設(shè)置具有第2端子部用開(kāi)口的阻焊層的阻焊層形成工序；在阻焊層的第2端子部用開(kāi)口實(shí)施電鍍形成第2端子部的第2次電鍍工序；和蝕刻除去復(fù)合材料的殘留部分的蝕刻除去工序。
本發(fā)明為布線板的制造方法，其特征在于，復(fù)合材料通過(guò)層壓第1Cu層、Ni層或Ti層，和第2Cu層而構(gòu)成。
本發(fā)明為布線板的制造方法，其特征在于，第1次電鍍工序包括實(shí)施以下步驟依次鍍Au、鍍Cu，或依次鍍Au、鍍Ni，或依次鍍Au、鍍Ni、鍍Cu，或依次鍍Pd、鍍Cu，或依次鍍Pd、鍍Ni，或依次鍍Pd、鍍Ni、鍍Cu，或依次鍍Pd系合金、鍍Cu，或依次鍍Pd系合金、鍍Ni，或依次鍍Pd系合金、鍍Ni、鍍Cu、或鍍Sn，或依次鍍Sn、鍍Cu、或鍍Sn系合金，或依次鍍Sn系合金、鍍Cu。
本發(fā)明為布線板的制造方法，其特征在于，在具有由1層布線層構(gòu)成的布線部，和在布線部的一側(cè)突出而設(shè)置的第1端子部，以及在布線部的另一側(cè)設(shè)置的第2端子部的布線板的制造方法中，包括以下工序在由第1Cu層、Ni層和第2Cu層構(gòu)成的復(fù)合材料的表面形成具有第1端子部用開(kāi)口的防護(hù)層的防護(hù)層形成工序；以埋住防護(hù)層的第1端子部用開(kāi)口的方式通過(guò)電鍍形成第1端子部用電鍍形成部的第1次電鍍工序；剝離防護(hù)層后在電鍍形成部設(shè)置樹(shù)脂層形成布線層的布線層形成工序；在布線層上設(shè)置具有第2端子部用開(kāi)口的阻焊層的阻焊層形成工序；在阻焊層的第2端子部用開(kāi)口處實(shí)施電鍍形成第2端子部的第2次電鍍工序；以復(fù)合材料的Ni層作為蝕刻阻止層蝕刻除去第2Cu層的工序；以在Ni層上只覆蓋第1端子部區(qū)域的方式，形成追加防護(hù)層，以該追加防護(hù)層作為耐蝕刻防護(hù)層，蝕刻N(yùn)i層、第1Cu層使其貫通，形成由電鍍形成部、第1Cu層和Ni層組成的第1端子部的蝕刻工序；除去補(bǔ)充抗蝕劑后，在電鍍形成部、第1Cu層和Ni層上進(jìn)一步形成非電解Au電鍍層，或依次形成非電解Ni電鍍層、非電解Au電鍍層的非電解鍍工序。
本發(fā)明為布線板的制造方法，其特征在于，復(fù)合材料由包層材料(clad material)構(gòu)成。
本發(fā)明為布線板的制造方法，其特征在于，在布線層形成工序中，利用半添加方法(semi additive method)形成布線層。
本發(fā)明為布線板的制造方法，其特征在于，布線層形成工序包括以下工序(A)層壓由絕緣樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂材料層的層壓工序；(B)將在上述層壓工序中被層壓的樹(shù)脂層用激光開(kāi)孔洞形成用的孔的孔形成工序；(C)在包含所形成開(kāi)孔部的表面的樹(shù)脂材料層表面實(shí)施非電解Cu電鍍，在所形成的Cu層上電路形成部對(duì)開(kāi)口以形成防護(hù)層后，在從防護(hù)層開(kāi)口露出的Cu層上，以該Cu層作為導(dǎo)電層實(shí)施電鍍Cu，然后，剝離上述防護(hù)層，蝕刻除去露出的通過(guò)非電解鍍形成的Cu層，在形成通孔的同時(shí)形成電路部的電路部形成工序。
本發(fā)明為布線板的制造方法，其特征在于，在布線層形成工序中，使用全添加方法(full additive)和移除(subtractive)方法，或使用全添加方法和半添加方法兩者形成布線層。
此處，移除方法是指選擇蝕刻銅箔等布線形成用導(dǎo)電性薄板形成布線部的方式，全添加方法是指只以選擇電鍍布成布線部的方式，半添加方法是指蝕刻除去電鍍形成的導(dǎo)電層形成布線部的方式。此外，電鍍形成通電用薄布導(dǎo)電后，以此作為通電層進(jìn)行選擇性電鍍形成厚的布線部，進(jìn)一步通過(guò)平面蝕刻除去通電用薄導(dǎo)電層的方式也稱為半添加方法。
本發(fā)明為布線板，其特征在于，具有由1層以上平面布線層構(gòu)成的布線部，和在布線部的一側(cè)設(shè)置的多個(gè)第1端子部，和在布線部的另一側(cè)設(shè)置的多個(gè)第2端子部，布線層在面向第1端子部側(cè)有樹(shù)脂材料層，在布線部的第1端子部一側(cè)未設(shè)置阻焊層，使樹(shù)脂材料層露出，各第1端子部在其前端有平面部，各第1端子部的平面部均在一個(gè)平面上，在整個(gè)各第1端子部的平面部上形成由電鍍層或非電解鍍層構(gòu)成的表面電鍍層。
本發(fā)明為布線板，其特征在于，第1端子部的電鍍層從表面一側(cè)依次形成鍍Au層、鍍Cu層，或依次形成鍍Au層、鍍Ni層，或依次形成鍍Au層、鍍Ni層、鍍Cu層，或依次形成鍍Pd層、鍍Cu層，或依次形成鍍Pd層、鍍Ni層，或依次形成鍍Pd層、鍍Ni層、鍍Cu層，或依次形成鍍Pd系合金層、鍍Cu層，或依次形成鍍Pd系合金層、鍍Ni層，或依次形成鍍Pd系合金層、鍍Ni層、鍍Cu層、或鍍Sn層，或依次形成鍍Sn層、鍍Cu層、或鍍Sn系合金層，或依次形成鍍Sn系合金層、鍍Cu層。
本發(fā)明為布線板，其特征在于，第1端子的非電解鍍層為非電解Au鍍層，或從表面?zhèn)纫来螢榉请娊釴i鍍層，非電解Au鍍層。
通過(guò)本發(fā)明的布線板的制造方法，基于這樣的構(gòu)成，可以提供一種布線板，它具有能夠與半導(dǎo)體元件的焊球形成直接倒裝芯片連接的第1端子部，能夠確實(shí)地與半導(dǎo)體元件的焊球進(jìn)行直接倒裝芯片連接。
通過(guò)本發(fā)明的布線板的制造方法，第1次電鍍工序包括依次鍍Au、鍍Cu、或依次鍍Au、鍍Ni，或依次鍍Au、鍍Ni、鍍Cu，或依次鍍Pd、鍍Cu，或依次鍍Pd、鍍Ni，或依次鍍Pd、鍍Ni、鍍Cu，或依次鍍Pd系合金、鍍Cu，或依次鍍Pd系合金、鍍Ni，或依次鍍Pd系合金、鍍Ni、鍍Cu、或鍍Sn，或依次鍍Sn、鍍Cu、或鍍Sn系合金，或依次鍍Sn系合金、鍍Cu。制成的布線板在第1端子部表面直接與半導(dǎo)體元件的焊球形成倒裝芯片連接。因此連接時(shí)即使第1端子部表面氧化也不會(huì)引起實(shí)用水平上的問(wèn)題。
特別是在第1次電鍍工序中實(shí)施依次鍍Au、鍍Cu、或依次鍍Au、鍍Ni，或依次鍍Au、鍍Ni、鍍Cu時(shí)，更可以消解第1端子部表面氧化的問(wèn)題。
此外，在本發(fā)明的布線板的制造方法中，與第1Cu層的厚度一致，全部形成焊球形成區(qū)域用孔部。此外，在Ni層或Ti層的面上，可以使第1端子部(焊球部)的表面位置一致。
即，第1端子部無(wú)偏差，其突出的表面位置均勻一致。而且，能夠使第1端子部(焊球部)的突起的高度，即，制造布線板時(shí)從樹(shù)脂材料層突出的高度與第1Cu層的厚度一致。
此外，以Ni層或Ti層、第2Cu層作為通電層，通過(guò)電鍍能夠形成第1端子部(焊球部)。
此處，蝕刻N(yùn)i層或Ti層具有蝕刻第1Cu層時(shí)的蝕刻阻止層，第1次電鍍的母材和作為通電層的作用。
第2Cu層有支持材料的功能，在第1次電鍍工序中成為通電層。
此外，由于使蝕刻第1Cu層時(shí)的防護(hù)層為耐鍍防護(hù)層，作業(yè)性良好。
在本發(fā)明的布線板的制造方法中，在第1端子部的端子部表面實(shí)施非電解鍍Au，或依次非電解鍍Ni、非電解鍍Au。由此制作的布線板在第1端子部的表面可以直接與半導(dǎo)體元件的焊球形成倒裝芯片連接。此外，連接時(shí)第1端子部的表面不存在表面氧化的問(wèn)題。
此外，在本發(fā)明的布線板的制造方法中，蝕刻第1Cu層、Ni層后，該蝕刻殘留部作為由樹(shù)脂材料層突出的部分，在其表面通過(guò)非電解鍍形成鍍層。因此通過(guò)規(guī)定第1Cu層厚度、Ni層厚度的總和可以調(diào)整從樹(shù)脂材料層突出的高度。此外，由于第1端子部的突出的表面的位置與Ni層表面一致，可以調(diào)整第1端子部(焊球部)的突起高度，即，在制造布線板時(shí)從樹(shù)脂材料層突出的高度，使其均勻一致。
此處，第2Cu層不僅有支持基材的功能，還有電鍍時(shí)作為通電層的作用，作為第1端子部的一部分，基于其厚度，在制造布線板時(shí)控制從樹(shù)脂材料層突出的高度。
此外，Ni層是蝕刻第2Cu層時(shí)的蝕刻阻止層，具有電鍍時(shí)的通電層的作用，第2Cu層具有作為支持材料的功能。
上述中，作為具有依次層壓第1Cu層、Ni層或Ti層、第2Cu層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，從生產(chǎn)性方面考慮優(yōu)選包層材料，但不限定于此。
包層材料的制成，例如，可在作為第1Cu層的銅箔一面形成鍍Ni層將其與作為第2Cu層的Cu箔一起加熱、壓合形成。
另外，在作為第1乃至第2Cu層的Cu箔的一面上，形成鍍Ni層，并進(jìn)一步形成作為第2乃至第1Cu層的鍍Cu層，也可以形成復(fù)合材料。
此外，作為布線層形成工序，可列舉出使用半添加方法或全添加方法和移除方法，或使用全添加方法和半添加方法兩者的方法。
本發(fā)明的具有倒裝芯片連接用焊球的布線板，通過(guò)這樣的構(gòu)成，具有能夠與半導(dǎo)體元件的焊球形成直接倒裝芯片連接的第1端子部，并能夠確實(shí)地與半導(dǎo)體元件的焊球形成直接倒裝芯片連接。
在第1端子部側(cè)未設(shè)置有阻焊層，使樹(shù)脂材料層露出，不會(huì)出現(xiàn)以往的由配有阻焊層的布線板的端子形狀引起的各種問(wèn)題。
此外，作為第1端子部的電鍍層，可列舉出，從表面一側(cè)依次形成鍍Au層、鍍Cu層，或依次形成鍍Au層、鍍Ni層，或依次形成鍍Au層、鍍Ni層、鍍Cu層，或依次形成鍍Pd層、鍍Cu層，或依次形成鍍Pd層、鍍Ni層，或依次形成鍍Pd層、鍍Ni層、鍍Cu層，或依次形成鍍Pd系合金層、鍍Cu層，或依次形成鍍Pd系合金層、鍍Ni層，或依次形成鍍Pd系合金層、鍍Ni層、鍍Cu層、或鍍Sn層，或依次形成鍍Sn層、鍍Cu層、或鍍Sn系合金層，或依次形成鍍Sn系合金層、鍍Cu層，作為非電解鍍層，因其為非電解Au鍍層、或依次的非電解Ni鍍層，非電解Au鍍層，即使第1端子部表面氧化也不會(huì)引起實(shí)用水平的問(wèn)題。
特別是，在最表面設(shè)置Au層時(shí)，可以確實(shí)地除去第1端子部的表面氧化。


圖1(a)～(g)為本發(fā)明的布線板的制造方法的第1實(shí)施方式的一部分工序剖面圖。
圖2(a)～(d)是接著圖1(a)～(g)的一部分工序剖面圖。
圖3(a)～(d)是接著圖2(a)～(d)的一部分工序剖面圖。
圖4(a)～(h)為本發(fā)明的布線板的制造方法的第2實(shí)施方式的一部分工序剖面圖。
圖5(a)～(d)是接圖4(a)～(h)的一部分工序剖面圖。
圖6是使用具有本發(fā)明的倒裝芯片連接用焊球的布線板的封裝的剖面圖。
圖7是用于說(shuō)明在配置有布線板的阻焊層一側(cè)設(shè)置倒裝連接部時(shí)的方式和結(jié)合狀態(tài)的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
在附圖基礎(chǔ)上說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1(a)～(g)為本發(fā)明的布線板的制造方法的第1實(shí)施方式的一部分工序剖面圖。圖2(a)～(d)是接圖1(a)～(g)的一部分工序剖面圖。圖3(a)～(d)是接圖2(a)～(d)的一部分工序剖面圖。圖4(a)～(h)為本發(fā)明的布線板的制造方法的第2實(shí)施方式的一部分工序剖面圖。圖5(a)～(d)是接圖4(a)～(h)的一部分工序剖面圖。其中，圖3(d)是本發(fā)明的具有倒裝芯片連接用焊球的布線板的第1實(shí)施方式的剖面圖，圖5(d)是本發(fā)明的具有倒裝芯片連接用焊球的布線板的第2實(shí)施方式的剖面圖，圖6是使用具有本發(fā)明的倒裝芯片連接用焊球的布線板的封裝的剖面圖。圖7是用于說(shuō)明在配置有布線板的阻焊層一側(cè)設(shè)置倒裝連接部時(shí)的結(jié)合狀態(tài)的剖面圖。
圖1～圖7中，符號(hào)110表示(板狀的)復(fù)合材料，符號(hào)111表示第1Cu層，符號(hào)111A表示孔部，符號(hào)112表示Ni層，符號(hào)113表示第2Cu層，符號(hào)120表示防護(hù)層，符號(hào)121表示防護(hù)層開(kāi)口，符號(hào)131表示鍍Au層，符號(hào)132表示鍍Ni層，符號(hào)133表示鍍Cu層，符號(hào)140表示樹(shù)脂材料層，符號(hào)141表示孔部(通孔形成用孔)，符號(hào)145表示樹(shù)脂材料層，符號(hào)150、151表示非電解Cu鍍層(也單指Cu層)，符號(hào)160表示防護(hù)層，符號(hào)170表示Cu層，符號(hào)171表示通孔部，符號(hào)175表示Cu層，符號(hào)176表示通孔部，符號(hào)180表示阻焊層，符號(hào)181表示開(kāi)口，符號(hào)191表示鍍Ni層，符號(hào)192表示鍍金層，符號(hào)210表示(板狀的)復(fù)合材料，符號(hào)211表示第1Cu層，符號(hào)212表示Ni層，符號(hào)213表示第2Cu層，符號(hào)220表示防護(hù)層，符號(hào)221表示防護(hù)層開(kāi)口，符號(hào)230表示電鍍層(也稱電鍍形成部)，符號(hào)240表示樹(shù)脂材料層，符號(hào)241表示孔部(通孔形成用孔)，符號(hào)245表示樹(shù)脂材料層，符號(hào)250、255表示非電解鍍層，符號(hào)260表示防護(hù)層，符號(hào)270表示Cu層，符號(hào)271表示通孔部，符號(hào)275表示Cu層，符號(hào)276表示通孔部，符號(hào)280表示阻焊層，符號(hào)281表示開(kāi)口，符號(hào)291表示鍍Ni層，符號(hào)292表示鍍金層，符號(hào)310表示(有倒裝芯片連接用焊球)布線板，符號(hào)311表示布線層層壓形成部(也稱布線部)，符號(hào)312表示倒裝芯片連接用端子(也稱第1端子部)，符號(hào)312S表示突出的平面部，符號(hào)313表示與母板(mother board)連接用端子(第2端子部)，符號(hào)315表示焊球，符號(hào)320表示半導(dǎo)體元件，符號(hào)325表示焊球，符號(hào)330表示底層填料(under fil1)，符號(hào)710表示半導(dǎo)體元件，符號(hào)715表示焊球，符號(hào)720表示布線板(也稱內(nèi)插器)，符號(hào)721表示端子部，符號(hào)725表示焊球，符號(hào)730表示接合部。
首先，基于圖1～圖3說(shuō)明本發(fā)明的布線板的制造方法的第1實(shí)施方式。
布線板如圖3(d)所示，具有由2層的布線層170、175組成的布線部，在布線層170、175的一側(cè)突出而設(shè)置的第1端子部131、132、133，和在布線層170、175的另一側(cè)設(shè)置的第2端子部191、192。
布線部的各布線層170、175在第1端子部131、132、133側(cè)有樹(shù)脂材料層140、145，而且第1端子部131、132、133構(gòu)成了用于與半導(dǎo)體元件的焊球形成直接倒裝芯片連接的突起狀的倒裝芯片連接用焊球。第2端子部191、192為在覆蓋布線部170、175的阻焊層180的開(kāi)口181處以填埋開(kāi)口的方式形成。
各布線層170、175的樹(shù)脂材料層140、145側(cè)朝向第1端子部131、132、133側(cè)。
在第1端子部131、132、133側(cè)未設(shè)置阻焊層，使樹(shù)脂材料層140露出，第1端子部131、132、133在其突起狀的前端設(shè)有平面部131，而且，各端子部131、132、133的平面部131整齊地在一個(gè)平面上。這種構(gòu)成組成的布線板作為封裝用的內(nèi)插器使用。
下面闡述布線板的制造方法。首先，準(zhǔn)備依次層壓第1Cu層111、Ni層112、第2Cu層113而成的板狀復(fù)合材料110(圖1(a))。接著在第1Cu層111的表面以指定形狀形成防護(hù)層120(圖1(b))，從防護(hù)層的開(kāi)口121起只蝕刻露出的第1Cu層111，使其貫通于指定區(qū)域，形成第1端子部形成區(qū)域用的孔部111A。
作為復(fù)合材料110，從生產(chǎn)性角度考慮優(yōu)選包層材料，但并不限定于此。
通常，作為第1Cu層111、Ni層112、第2Cu層113的厚度，分別采用50～125μm、1μm、18μm～30μm。
作為包層材料，在作為第1Cu層111或第2Cu層113的銅箔的一面形成鍍Ni層112，將其分別與作為第2Cu層113、第1Cu層111的銅箔一起加熱后壓合形成。
此外，在作為第1至第2Cu層的111、113的銅箔的一面上，形成鍍Ni層112，進(jìn)一步在鍍Ni層112上形成作為第2乃至第1Cu層的鍍Cu層111、113，也可以形成復(fù)合材料110。
使用的防護(hù)層120在后續(xù)的鍍工序中耐鍍。
作為防護(hù)層120的材質(zhì)，通常使用丙烯酸系的物質(zhì)。
此外，作為第1Cu層111的蝕刻液，為使Ni層112成為蝕刻劑阻止層，采用不蝕刻N(yùn)i層的堿性蝕刻。
然后，以防護(hù)層120作為耐鍍防護(hù)層，在蝕刻工序中以填埋形成的孔部111A的方式通過(guò)電鍍形成作為倒裝芯片連接用焊球的第1端子部131、132、133。(圖1(d))在本例中，依次實(shí)施鍍Au、鍍Ni、鍍Cu，依次形成鍍Au層131、鍍Ni層132、鍍Cu層113，并填埋孔部11A。
使鍍Au層131、鍍Ni層132、鍍Cu層113的各部分并在一起的物質(zhì)為第1端子部131、132、133。
代替這種鍍，也可依次實(shí)施鍍Au、鍍Cu，或依次實(shí)施鍍Au、鍍Ni。
接著，從復(fù)合材料110處剝離防護(hù)層120(圖1(e))后，在復(fù)合材料110的第1端子部131、132、133的形成側(cè)上，以連接至該第1端子部的方式，通過(guò)樹(shù)脂材料層140，以半添加方法形成設(shè)置有布線的第1層的布線層170。
首先，在復(fù)合材料110的第1端子部形成側(cè)上層壓由絕緣性樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂材料層140(圖1(f))，將層壓的樹(shù)脂材料層140用激光開(kāi)一個(gè)通孔形成用孔部141。
作為樹(shù)脂材料層140，優(yōu)選例如使用在芳香族聚酰胺纖維或玻璃纖維中含浸環(huán)氧系樹(shù)脂的物質(zhì)，但并不限定于此。
作為樹(shù)脂材料層140的層壓方法，例如可采用首先在銅箔的一面上形成樹(shù)脂材料層140，通過(guò)該樹(shù)脂材料層140將其在在復(fù)合材料上層壓后，除去銅箔的層壓方法。
作為形成孔部141的激光，使用CO2激光或UV-YAG激光。
接著，包含形成的孔部141的表面，在樹(shù)脂材料層140表面鍍非電解鍍Cu(圖2(a))。然后在形成的非電解鍍Cu鍍層150上開(kāi)口電路形成部，形成防護(hù)層160(圖2(b))，然后，在從防護(hù)層160的開(kāi)口中露出的Cu層150上以該Cu層150為導(dǎo)電層，實(shí)施電鍍Cu170(圖2(c))。接著，剝離上述防護(hù)層160，通過(guò)露出的非電解鍍蝕刻除去形成的Cu層150，形成電路部。(圖2(d))由此，形成了第1層布線層。
然后，同樣地，在第1層布線層170上形成第2層布線層175。(圖3(a))接著，在第2層布線層175上，設(shè)置使第2端子部191、192的形成區(qū)域露出的開(kāi)口181，以覆蓋全部布線層175的方式形成阻焊層180。(圖3(b))接著，在阻焊層180的開(kāi)口181處實(shí)施電鍍，形成第2端子部191、192。(圖3(c))在該電鍍工序中，以Ni層111、第2Cu層113作為導(dǎo)電層進(jìn)行依次電鍍Ni、電鍍Au。
形成的鍍Ni層191、Cu層192的厚度總和與阻焊層180的厚度相當(dāng)。
接著蝕刻除去復(fù)合材料110的殘留部。(圖3(d))此時(shí)的順序按照第2Cu層113的蝕刻、Ni層112的蝕刻、第1Cu層111的蝕刻的順序來(lái)進(jìn)行。
在上述蝕刻除去工序中，例如，第2Cu層113、第1Cu層111的蝕刻使用堿系溶液作為蝕刻液，Ni層112的蝕刻使用過(guò)氧水、硫酸系溶液作為蝕刻液。
由此，制成目標(biāo)布線板(圖3(d))。
接著，基于圖4、圖5說(shuō)明本發(fā)明的布線板的制造方法的第2實(shí)施方式。
布線板具有由2層的布線層270、275組成的布線部，和在布線層270、275的一側(cè)突出而設(shè)置的第1端子部230、211、212、295，和在布線層270、275的另一側(cè)設(shè)置的第2端子部291、292。(圖5(d))
布線部的各布線層270、275在第1端子部230、211、212、295側(cè)有樹(shù)脂材料層240、245，而且第1端子部230、211、212、295構(gòu)成了用于與半導(dǎo)體元件的焊球形成直接倒裝芯片連接的突起狀的倒裝芯片連接用焊球。
第2端子部291、292在覆蓋布線部270、275的阻焊層280的開(kāi)口281處以填埋開(kāi)口的方式形成。
各布線層270、275的樹(shù)脂材料層240、245側(cè)朝向第1端子部側(cè)的230、211、212、295側(cè)。在第1端子部211、212、295側(cè)未設(shè)置阻焊層，使樹(shù)脂材料層240露出。第1端子部211、212、295在其突起狀的前端設(shè)有平面部295，而且，各第1端子部211、212、295的平面部295整齊地在一個(gè)平面上。
這種構(gòu)成組成的布線板作為封裝用的內(nèi)插器使用。
下面闡述布線板的制造方法。首先，準(zhǔn)備依次層壓第1Cu層211、Ni層212、第2Cu層213而成的板狀復(fù)合材料210(圖4(a))。接著在第1Cu層211的表面以指定形狀形成防護(hù)層220(圖4(b))，以防護(hù)層220作為耐鍍防護(hù)層，在從防護(hù)層的開(kāi)221露出的第1Cu層211上，以填埋開(kāi)口221的方式，通過(guò)電鍍，形成作為第1端子部一部分的電鍍部(電鍍形成部)230。(圖4(c))電鍍部230通常為鍍Cu。
然后，在剝離防護(hù)層220(圖4(d))后，在電鍍部230側(cè)上，以連接至作為上述第1端子部一部分的電鍍部230的方式，分別通過(guò)樹(shù)脂材料層240形成設(shè)置的第1層布線層270，及通過(guò)樹(shù)脂材料層245形成設(shè)置的第2層布線層275(圖4(e)～圖5(a))。
接著，設(shè)置使第2端子部291、292的形成區(qū)域露出的開(kāi)口281，以覆蓋全部布線層275的方式形成阻焊層280。(圖5(b))接著，在阻焊層280的開(kāi)口281處實(shí)施電鍍，形成由鍍Ni層291和鍍Au層292構(gòu)成的第2端子部。
接著，以Ni層212作為抗蝕刻阻止層，蝕刻除去第2Cu層213，并在Ni層212上以僅覆蓋第1端子部區(qū)域的方式形成追加防護(hù)層212a。然后以追加防護(hù)層212a為耐蝕刻防護(hù)層，蝕刻N(yùn)i層212、第1Cu層211使之貫通，合并電鍍形成部230、第1Cu層211的殘留部、Ni層212的殘部形成第2端子部，除去追加防護(hù)層212a。(圖5(c))接著，在露出的Ni層212的表面實(shí)施非電解Au鍍，形成非電解鍍Au層295(圖5(d))。
由此制成目標(biāo)布線板。
而且，各部材也可使用與第1例相同的物質(zhì)，這里省去說(shuō)明。
接下來(lái)闡述本發(fā)明的變形例。代替層壓Cu層111、Ni層112、第2Cu層113而成的復(fù)合材料110(圖1(a))，也可使用層壓第1Cu層、Ti層、第2Cu層而成的板狀復(fù)合材料。
此外，在圖1至圖3和圖4至圖5中，布線層的數(shù)量是1層，或也可是3層以上。
此外，布線層的形成方法并不限定于半添加方法。
也可列舉出使用全添加方法和移除方法，或使用全添加方法和半添加方法兩者的方法。
作為本發(fā)明的具有倒裝芯片連接用焊球的布線板的實(shí)施方式，可列舉出基于圖3(d)所示布線板的制造方法的第1實(shí)施方式制成的方式、基于圖5(d)所示布線板的制造方法的第2實(shí)施方式制成的方式，但并不限定于此。
圖3(d)、圖5(d)所示的均為在設(shè)有2層布線層的布線板的一側(cè)形成用于與半導(dǎo)體元件的焊球形成直接倒裝芯片連接的、突起狀倒裝芯片連接用焊球作為第1端子部，在另一側(cè)，在覆蓋布線部的阻焊層的開(kāi)口以填埋開(kāi)口的方式電鍍形成第2端子部。在樹(shù)脂材料層上形成線路的各布線層，其樹(shù)脂材料層側(cè)面向第1端子部側(cè)，其線路面向第2端子部側(cè)。在第1端子部側(cè)未設(shè)置阻焊層而使各樹(shù)脂材料層露出，第1端子部在其突起前端設(shè)置有平面部。各端子部的平面部均在一個(gè)平面上，在包含其側(cè)面部的露出的表面全體上，形成由電鍍層或非電解鍍層構(gòu)成的表面鍍層。
另外，有關(guān)各部的材質(zhì)等，可用上述制造方法的說(shuō)明來(lái)代替，這里省略說(shuō)明。
本發(fā)明的圖3(d)所示的布線板及圖5(d)所示的布線板的內(nèi)插器的封裝用基板310，例如，如圖6所示，其第1端子部312與半導(dǎo)體元件310的焊球325形成直接倒裝芯片連接。
此時(shí)，第1端子部312的突出的平面部312S統(tǒng)一在一個(gè)平面上，因此可以均勻地接合。
此外，第1端子部312的表面部是金屬，化學(xué)性穩(wěn)定，不會(huì)引起氧化，也無(wú)須通過(guò)焊劑處理而得。
基于本發(fā)明的布線板具有如上所述的能夠與半導(dǎo)體元件的焊球形成直接倒裝芯片連接的鍍焊球或表面經(jīng)鍍形成的焊球。該基板線路可使與半導(dǎo)體元件的焊球直接倒裝芯片連接的可靠性良好。
詳細(xì)地說(shuō)，據(jù)此，無(wú)須使用高價(jià)材料和工序形成的焊球，通過(guò)相對(duì)廉價(jià)的方法，可以形成應(yīng)對(duì)更加微細(xì)化的芯片的焊球。
此外，特別是在圖1乃至圖3所示的布線板的制造方法中，代替非電解鍍Ni、非電解鍍Au，可以通過(guò)接合可靠性高的電鍍形成焊球。
此外，與利用印刷方法形成的焊球相比，可減小焊球高度的偏差，因此，與半導(dǎo)體元件的接合也良好，實(shí)際裝配時(shí)的成品率也提高了。
此外，應(yīng)用無(wú)Pb焊接時(shí)，基板無(wú)須加熱，對(duì)基板的損壞降低，成品率提高。
權(quán)利要求
1.布線板的制造方法，為具有由1層以上布線層構(gòu)成的布線部、在布線部的一側(cè)突出而設(shè)置的第1端子部、和在布線部的另一側(cè)設(shè)置的第2端子部的布線板的制造方法，其特征在于，包括以下工序在由多層金屬層構(gòu)成的復(fù)合材料的表面形成具有第1端子部用開(kāi)口的防護(hù)層的防護(hù)層形成工序，從防護(hù)層的第1端子部用開(kāi)口只蝕刻復(fù)合材料的第1金屬層而形成孔部的蝕刻工序，從防護(hù)層的第1端子部用開(kāi)口以填埋孔部的方式通過(guò)電鍍形成第1端子部的第1次電解電鍍工序，剝離防護(hù)層后在第1端子部設(shè)置樹(shù)脂材料層形成布線層的布線層形成工序，在布線層上設(shè)置具有第2端子部用開(kāi)口的阻焊層的阻焊層形成工序，在阻焊層的第2端子部用開(kāi)口實(shí)施電鍍形成第2端子部的第2次電鍍工序，及蝕刻除去復(fù)合材料的殘留部的蝕刻除去工序。
2.權(quán)利要求1所述的布線板的制造方法，其特征在于，復(fù)合材料層壓第1 Cu層、Ni層或Ti層、和第2 Cu層而構(gòu)成。
3.權(quán)利要求1所述的布線板的制造方法，其特征在于，第1次電鍍工序包括實(shí)施以下步驟依次鍍Au、鍍Cu，或依次鍍Au、鍍Ni，或依次鍍Au、鍍Ni、鍍Cu，或依次鍍Pd、鍍Cu，或依次鍍Pd、鍍Ni，或依次鍍Pd、鍍Ni、鍍Cu，或依次鍍Pd系合金、鍍Cu，或依次鍍Pd系合金、鍍Ni，或依次鍍Pd系合金、鍍Ni、鍍Cu、或鍍Sn，或依次鍍Sn、鍍Cu、或鍍Sn系合金，或依次鍍Sn系合金、鍍Cu。
4.布線板的制造方法，為具有由1層以上布線層構(gòu)成的布線部、在布線部的一側(cè)突出而設(shè)置的第1端子部、和在布線部的另一側(cè)設(shè)置的第2端子部的布線板的制造方法，其特征在于，包括以下工序在由第1 Cu層、Ni層，和第2 Cu層構(gòu)成的復(fù)合材料的表面形成具有第1端子部用開(kāi)口的防護(hù)層的防護(hù)層形成工序，以填埋防護(hù)層的第1端子部用開(kāi)口的方式通過(guò)電鍍形成第1端子部用電鍍形成部的第1次電鍍工序，剝離防護(hù)層后在電鍍形成部設(shè)置樹(shù)脂層形成布線層的布線層形成工序，在布線層上設(shè)置具有第2端子部用開(kāi)口的阻焊層的阻焊層形成工序，在阻焊層的第2端子部用開(kāi)口實(shí)施電鍍形成第2端子部的第2次電鍍工序，以復(fù)合材料的Ni層作為蝕刻阻止層的蝕刻除去第2 Cu層的工序，以在Ni層上只覆蓋第1端子部區(qū)域的方式，形成追加防護(hù)層，以該追加防護(hù)層作為耐蝕刻防護(hù)層，蝕刻N(yùn)i層、第1 Cu層使其貫通，形成由電鍍形成部、第1 Cu層和Ni層組成的第1端子部的蝕刻工序及，除去追加防護(hù)層后，在電鍍形成部、第1 Cu層和Ni層上進(jìn)一步實(shí)施非電解鍍Au層，或依次實(shí)施非電解鍍Ni層和非電解鍍Au層的非電解鍍工序。
5.權(quán)利要求1或4所述的布線板的制造方法，其特征在于，復(fù)合材料由包層材料構(gòu)成。
6.權(quán)利要求1或4所述的布線板的制造方法，其特征在于，在布線層形成工序中，利用半添加方法形成布線層。
7.權(quán)利要求6所述的布線板的制造方法，其特征在于，布線層形成工序包括以下工序(A)層壓由絕緣樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂材料層的層壓工序；(B)在上述層壓工序中，將被層壓的樹(shù)脂層用激光開(kāi)一個(gè)通孔形成用的孔的孔形成工序；(C)包含形成的孔部的表面，在樹(shù)脂材料層表面實(shí)施非電解鍍Cu，在形成的Cu層上開(kāi)口電路形成部以形成防護(hù)層后，在從防護(hù)層開(kāi)口露出的Cu層上，以該Cu層作為導(dǎo)電層實(shí)施電鍍Cu，然后，剝離上述防護(hù)層，蝕刻除去露出的通過(guò)非電解鍍形成的Cu層，在形成通孔的同時(shí)形成電路部的電路部形成工序。
8.權(quán)利要求1或4所述的布線板的制造方法，其特征在于，在布線層形成工序中，使用全添加方法和移除方法，或使用全添加方法和半添加方法兩者形成布線層。
9.布線板，其特征在于，具有由1層以上布線層構(gòu)成的布線部，和在布線部的一側(cè)設(shè)置的多個(gè)第1端子部，和在布線部的另一側(cè)設(shè)置的多個(gè)第2端子部，布線層有面向第1端子部一側(cè)的樹(shù)脂材料層，在布線部的第1端子部一側(cè)未設(shè)置阻焊層，使樹(shù)脂材料層露出，各第1端子部在其前端有平面部，各第1端子部的平面部均在一個(gè)平面上，在整個(gè)各第1端子部的平面部上形成由電鍍層或非電解鍍層構(gòu)成的表面鍍層。
10.權(quán)利要求9所述的布線板，其特征在于，第1端子部的電鍍層從表面?zhèn)纫来涡纬慑傾u層、鍍Cu層，或依次形成鍍Au層、鍍Ni層，或依次形成鍍Au層、鍍Ni層、鍍Cu層，或依次形成鍍Pd層、鍍Cu層，或依次形成鍍Pd層、鍍Ni層，或依次形成鍍Pd層、鍍Ni層、鍍Cu層，或依次形成鍍Pd系合金層、鍍Cu層，或依次形成鍍Pd系合金層、鍍Ni層，或依次形成鍍Pd系合金層、鍍Ni層、鍍Cu層、或鍍Sn層，或依次形成鍍Sn層、鍍Cu層、或鍍Sn系合金層，或依次形成鍍Sn系合金層、鍍Cu層。
11.權(quán)利要求9所述的布線板，其特征在于，第1端子的非電解鍍層為非電解鍍Au層，或從表面?zhèn)纫来螢榉请娊忮僋i層、非電解鍍Au層。
全文摘要
基于本發(fā)明的布線板具有由1層以上布線層構(gòu)成的布線部，和在布線部的一側(cè)突出而設(shè)置的第1端子部，和在布線部的另一側(cè)設(shè)置的第2端子部。在由多層金屬層構(gòu)成的復(fù)合材料的表面形成具有第1端子部用開(kāi)口的防護(hù)層，從第1端子部用開(kāi)口只蝕刻復(fù)合材料的第1金屬層而形成孔部。從防護(hù)層的開(kāi)口在孔部?jī)?nèi)實(shí)施電鍍，用電鍍層填埋孔部?jī)?nèi)形成第1端子部。除去防護(hù)層，在復(fù)合材料上設(shè)置布線層，在該布線層上設(shè)置具有第2端子部用開(kāi)口的阻焊層。在阻焊層的第2端子部用開(kāi)口處實(shí)施電鍍形成第2端子。除去復(fù)合材料的殘留部分制成布線板。
文檔編號(hào)H05K3/42GK1701429SQ200480001209
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者三浦陽(yáng)一 申請(qǐng)人:大日本印刷株式會(huì)社