(57)【要約】【課題】アンダーフィル層と基板の絶縁層との密着性が劣る従来のフリップチップ用基板の課題を解決する。【解決手段】電子部品としての半導体素子３２の電極端子３４とフリップチップ接続され、且つ搭載された半導体素子３２との間の隙間にアンダーフィル材が充填されてアンダーフィル層３６が形成されるフリップチップ用基板１０であって、前記基板１０の半導体素子搭載面に露出して、半導体素子３２の電極端子３４とフリップチップ接続されるパッド面を具備する搭載用パッド２４と、搭載用パッド２４から延出され、前記基板１０を形成する絶縁層２８によって被覆されたパターン２０とが形成され、少なくとも搭載用パッド２４のパッド面を除いた、パターンを２０被覆する絶縁層２８の全表面が、絶縁層２８とアンダーフィル層３６とに密着性を呈するソルダーレジスト３０によって覆われている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ状の電子部品の一面側に形成された複数の電極端子の各々とフリップチップ接続されるフリップチップ用基板であって、
前記フリップチップ用基板の電子部品搭載面に露出して、前記電極端子の各々とフリップチップ接続されるパッド面を具備する搭載用パッドと、前記搭載用パッドから延出され、前記フリップチップ用基板を形成する絶縁層によって被覆された配線パターンとが形成され、
少なくとも前記搭載用パッドのパッド面を除いた、前記配線パターンを被覆する絶縁層の全表面が、ソルダーレジストによって覆われていることを特徴とするフリップチップ用基板。
【請求項２】
絶縁層が、感光剤を含有しない絶縁樹脂によって形成されている請求項１記載のフリップチップ用基板。
【請求項３】
電子部品が、半導体素子であって、ソルダーレジストが、配線パターンを被覆する絶縁層と搭載された前記半導体素子との間の隙間にアンダーフィル材が充填されて形成されるアンダーフィル層とに密着性を呈するソルダーレジストである請求項１又は請求項２記載のフリップチップ用基板。
【請求項４】
チップ状の電子部品の一面側に形成された複数の電極端子の各々とフリップチップ接続されるフリップチップ用基板を製造する際に、
前記フリップチップ用基板の電子部品搭載面側に、前記電極端子の各々とフリップチップ接続されるパッド面を具備する搭載用パッドと、前記搭載用パッドから延出されたパターンとを形成した後、前記搭載用パッドと配線パターンとを前記基板を形成する絶縁層によって被覆し、
次いで、前記搭載用パッドを覆う絶縁層から前記パッド面を露出した後、少なくとも前記パッド面を除いた、前記絶縁層の全表面をソルダーレジストによって覆うことを特徴とするフリップチップ用基板の製造方法。
【請求項５】
絶縁層を、感光剤を含有しない絶縁樹脂によって形成する請求項４記載のフリップチップ用基板の製造方法。
【請求項６】
搭載用パッドと配線パターンとを被覆する絶縁層から、前記搭載用パッドのパッド面を露出する際に、前記絶縁層をサンドブラストによって除去する請求項４又は請求項５記載のフリップチップ用基板の製造方法。
【請求項７】
電子部品として、半導体素子を用い、ソルダーレジストとして、配線パターンを被覆する絶縁層と搭載された前記半導体素子との間の隙間にアンダーフィル材が充填されて形成されるアンダーフィル層とに密着性を呈するソルダーレジストを用いる請求項４〜６のいずれか一項記載のフリップチップ用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフリップチップ用基板及びその製造方法に関し、更に詳細にはチップ状の電子部品の一面側に形成された複数の電極端子の各々とフリップチップ接続されるフリップチップ用基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップ状の電子部品として代表的な半導体素子では、その一面側に形成された複数の電極端子とフリップチップ接続される基板として、図８に示す基板１００が知られている。基板１００は、樹脂製であって、その一面側の半導体素子面に、半導体素子１０２の電極端子１０４，１０４・・の各々とフリップチップ接続される搭載用パッド１０６が形成されている。かかる搭載用パッド１０６，１０６・・の各々からはパターン１０８が延出されている。このパターン１０８は、半導体素子１０２の電極端子１０４，１０４・・の各々とフリップチップ接続される搭載用パッド１０６のパッド面を除いて基板１００の一面側を覆うソルダーレジスト１１０によって被覆されている。
かかる搭載用パッド１０６，１０６・・の各々は、パターン１０８や基板１００内に形成されたヴィア等の内部配線を介して基板１００の他面側に形成された外部接続端子としてのはんだボール１１２が装着されるパッド１１４と電気的に接続されている。
尚、基板１００の他面側の表面も、はんだボール１１２が装着されるパッド１１４のパッド面を除いてソルダーレジスト１１０によって覆われている。
【０００３】
図８に示す基板１００では、搭載用パッド１０６，１０６・・の各々から延出されたパターン１０８，１０８の間の絶縁は、ソルダーレジスト１１０によってなされている。
ところで、パターン１０８，１０８・・を形成する際には、ソルダーレジストを用いてパターニングを施す。かかるパターニングの際に、パターニング精度を向上させるべく、感光剤等を含有するソルダーレジスト１１０を用いてフォトリソ工法によってパターニングを施すことが行われている。
しかし、通常、感光剤等が含有されているソルダーレジスト１１０の絶縁性は、基板１００を形成する絶縁層の樹脂よりも劣る。
このため、下記特許文献１には、図９に示す樹脂製の基板２００が提案されている。この基板２００では、その一面側の半導体素子面に、半導体素子１０２の電極端子１０４，１０４・・の各々とフリップチップ接続される柱状の搭載用パッド２０６が、パターン２０８が延出されたパッド２１０上に立設されている。
かかる搭載用パッド２０６、パターン２０８及びパッド２１０は、半導体素子１０２の電極端子１０４，１０４・・の各々とフリップチップ接続される搭載用パッド２０６のパッド面を除いて、基板２００を形成する絶縁層によって覆われている。
また、基板２００の他面側でも、パターン２０８や基板２００内のヴィア等の内部配線を介して電気的に接続されているパッド２１４上に柱状の外部接続端子用パッド２１６を形成し、外部接続端子用パッド２１６のはんだボール１１２を装着するパッド面を除いて、外部接続端子用パッド２１６及びパッド２１４は基板２００を形成する絶縁層によって覆われている。
【特許文献１】特開２００８−１４０８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図９に示す基板２００では、基板２００の両面側に形成された、隣接する搭載用パッド２０６，２０６の間等は、ソルダーレジスト１１０よりも絶縁性に優れた基板２００を主として形成する絶縁層によって絶縁でき、基板２００の電気絶縁性に関する信頼性を向上できる。
ところで、図９に示す基板２００では、半導体素子１０２を実装する際に、搭載用パッド２０６，２０６・・又は搭載用パッド２０６と同様にして作製したアライメントマーク（図示せず）をＣＣＤカメラ等で認識することを要する。
しかし、基板２００の表面と搭載用パッド２０６，２０６・・のパッド面又はアライメントマークとの各色相や色彩が、従来のソルダーレジストを用いて得た基板と異なり、搭載用パッド２０６，２０６・・又はアライメントマークの認識がＣＣＤカメラ等で困難な場合がある。この場合でも、ＣＣＤカメラ等の感度等の調整を図ることによって、搭載用パッド２０６，２０６・・又はアライメントマークの認識が可能ではある。
しかしながら、従来のソルダーレジストと基板２００の絶縁層との状態が大きく異なる場合、その調整には時間を要するため、半導体素子１０２の実装作業を停止していなくてはならず、半導体装置の製造効率が低下する。
また、一般的に、半導体素子１０２の電極端子１０４，１０４・・の各々を基板２００の搭載用パッド２０６のパッド面にフリップチップ接続した後、半導体素子１０２と基板２００との隙間にアンダーフィル材を充填してアンダーフィル層を形成する。
しかし、アンダーフィル層と基板２００の絶縁層との密着性が乏しく、剥離するおそれがある場合もある。
そこで、本発明は、電子部品の実装の際に、ＣＣＤカメラ等による搭載用パッド等の認識が困難となることがある従来のフリップチップ用基板の課題を解決し、ＣＣＤカメラ等によって搭載用パッド等を容易に認識できるフリップチップ用基板及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、前記課題を解決すべく検討したところ、ソルダーレジストには、種々の色彩、色相のソルダーレジストが存在し、搭載用パッドのパッド面を除いた、基板の全表面を従来から用いているソルダーレジストによって覆うことによって、ＣＣＤカメラ等によって搭載用パッド等を容易に認識できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、チップ状の電子部品の一面側に形成された複数の電極端子の各々とフリップチップ接続されるフリップチップ用基板であって、前記フリップチップ用基板の電子部品搭載面に露出して、前記電極端子の各々とフリップチップ接続されるパッド面を具備する搭載用パッドと、前記搭載用パッドから延出され、前記フリップチップ用基板を形成する絶縁層によって被覆された配線パターンとが形成され、少なくとも前記搭載用パッドのパッド面を除いた、前記配線パターンを被覆する絶縁層の全表面が、ソルダーレジストによって覆われていることを特徴とするフリップチップ用基板にある。
また、本発明は、チップ状の電子部品の一面側に形成された複数の電極端子の各々とフリップチップ接続されるフリップチップ用基板を製造する際に、前記フリップチップ用基板の電子部品搭載面側に、前記電極端子の各々とフリップチップ接続されるパッド面を具備する搭載用パッドと、前記搭載用パッドから延出されたパターンとを形成した後、前記搭載用パッドと配線パターンとを前記基板を形成する絶縁層によって被覆し、次いで、前記搭載用パッドを覆う絶縁層から前記パッド面を露出した後、少なくとも前記パッド面を除いた、前記絶縁層の全表面をソルダーレジストによって覆うことを特徴とするフリップチップ用基板の製造方法でもある。
【０００６】
かかる本発明において、絶縁層を、感光剤を含有しない絶縁樹脂によって形成することによって、絶縁層の電気絶縁性を更に向上できる。
また、搭載用パッドとパターンとを被覆する絶縁層から、前記搭載用パッドのパッド面を露出する際に、前記絶縁層をサンドブラストによって除去することによって、搭載用パッドのパッド面を容易に露出できる。
更に、電子部品として、半導体素子を用い、ソルダーレジストとして、配線パターンを被覆する絶縁層と搭載された前記半導体素子との間の隙間にアンダーフィル材が充填されて形成されるアンダーフィル層とに密着性を呈するソルダーレジストを用いることによって、アンダーフィル層と基板の絶縁層との密着性を向上でき、得られた半導体装置の信頼性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るフリップチップ用基板では、基板の電子部品搭載面に形成された搭載用パッドの相互間は、基板を形成する絶縁層によって絶縁されている。かかる絶縁層の絶縁性は、通常、ソルダーレジストよりも優れているため、搭載用パッド間の絶縁性を向上できる。
しかも、搭載用パッドのパッド面を除く絶縁層の全表面が、ソルダーレジストによって覆われている。このため、かかるソルダーレジストとして、使用するＣＣＤカメラ等によって搭載用パッド等を容易に認識できるソルダーレジストを用いることによって、ＣＣＤカメラ等の感度の調整を図ることを要せず、基板に対する電子部品の実装効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係るフリップチップ用基板の一例を図１に示す。図１に示すフリップチップ用基板１０（以下、単に基板１０と称することがある）は、電子部品として半導体素子３２を搭載する基板である。
かかる基板１０は、スルーホール１２，１２・・を介して両面側にパターン１６，１６・・が形成された樹脂製のコア基板１４の両面側に、樹脂から成る絶縁層１８を介してパターン２０，２０・・が積層されている。このパターン２０，２０・・は、パターン１６とヴィア４１等を介して電気的に接続されている。かかるパターン２０，２０・・の各一端部には、パッド２２が形成されている。
このパッド２２，２２・・のうち、コア基板１４の一面側であって、半導体素子搭載面側となるパッド２２には、柱状の搭載用パッド２４（以下、単にパッド２４と称することがある）が立設されている。
更に、コア基板１４の他面側であって、外部接続端子としてのはんだボール２７の装着面側となるパッド２２にも、柱状の外部接続端子用パッド２６（以下、単にパッド２６と称することがある）が立設されている。
【０００９】
かかるパッド２２、パターン２０及び柱状のパッド２４，２６は、パッド２４，２６のパッド面を除いて、絶縁層１８と同組成の樹脂から成る絶縁層２８によって覆われている。
この様に、基板１０の絶縁層１８，２８を形成する樹脂には、感光剤等の電気絶縁性に悪影響を与える添加剤が添加されておらず、絶縁層１８，２８の電気絶縁性は良好である。
このため、絶縁層１８，２８によって覆われている互いに隣接するパッド２４，２４の間及びパッド２６，２６の間の絶縁性は良好である。
また、図１に示す基板１０では、最上層の絶縁層２８の表面が、柱状のパッド２４のパッド面を除いてソルダーレジスト３０によって覆われている。かかるソルダーレジスト３０は、絶縁層２８と密着性を呈し、且つパッド２４のパッド面をＣＣＤカメラ等によって容易に認識できる色彩・色相を呈するものである。
更に、ソルダーレジスト３０は、柱状のパッド２４，２４・・の各パッド面に、対応する電極端子３４とフリップチップ接続された半導体素子３２と基板１０との隙間を封止するアンダーフィル層３６とも密着性を呈するものである。
かかるソルダーレジスト３０は、絶縁層２８とアンダーフィル層３６との密着性を呈すること、使用するＣＤＤカメラ等によってパッド２４のパッド面を容易に認識できる色彩・色相であることを予め調査しておくことが好ましい。このソルダーレジスト３０としては、例えば絶縁層２８を形成する樹脂としてフィラーを混入した熱硬化型エポキシ樹脂を用い、アンダーフィル層３６を形成する樹脂としてシリコーン分散エポキシ樹脂を用いた場合、フィラーを混入したビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。
尚、図１に示す基板１０では、基板１０の他面側の最上層である絶縁層２８の表面も、柱状のパッド２６のパッド面を除いてソルダーレジスト３０によって覆われている。
【００１０】
図１に示す基板１０を製造するには、図２（ａ）に示すコア基板１４を用いる。このコア基板１４は、樹脂製であって、スルーホール１２，１２・・を介して両面側にパターン１６，１６・・が形成されている。
かかるコア基板１４の両面側に、図２（ｂ）に示す様に、絶縁層１８，１８を形成する。この絶縁層１８，１８は、感光剤等の電気絶縁性に悪影響を与える添加剤が無添加の樹脂によって形成されている。かかる絶縁層１８，１８の所定箇所にヴィア用凹部４０，４０を、レーザによって形成する。このヴィア用凹部４０，４０の底面には、パターン１６の端部が露出している。
【００１１】
絶縁層１８，１８のヴィア用凹部４０，４０の内壁面を含む全面に、図２（ｃ）に示す様に、銅薄膜層４２を形成する。この銅薄膜層４２は、無電解銅めっき又はスパッタリングによって形成できる。
かかる銅薄膜層４２上には、図２（ｃ）に示す様に、銅薄膜層４２がパターンやパッドを形成する部分の底面に露出するように、感光性樹脂４４にパターニングを施した後、図２（ｄ）に示す様に、銅薄膜層４２を給電層とする電解銅めっきによってパターン２０、ヴィア４１及びパッド２２を形成する。
更に、図２（ｅ）に示す様に、感光性樹脂４４を剥離して、パターン２０とパッド２２とを接続する銅薄膜層４２を露出する。
【００１２】
次いで、図３（ａ）に示す様に、パッド２２上に立設するパッドを形成すべく、感光性樹脂４４にパターニングを施す。パッドを立設する部分には、パッド２２が露出する凹部が形成されている。
かかるパッド２２及びパターン２０は、銅薄膜層４２によって接続されているため、図３（ｂ）に示す様に、銅薄膜層４２を給電層とする電解銅めっきによってパッド２２上に立設する搭載用パッド２４と外部接続端子用パッド２６を形成できる。
更に、感光性樹脂４４を剥離した後、銅薄膜層４２をエッチングによって除去することによって、図３（ｃ）に示す様に、隣接する搭載用パッド２４，２４の間、隣接する外部接続端子用パッド２６の間、及び隣接するパターン２０，２０の間を絶縁状態とすることができる。
【００１３】
この様に、コア基板１４の一面側に形成した搭載用パッド２４、パッド２２及びパターン２０、及びコア基板１４の他面側に形成した外部接続端子用パッド２６、パッド２２及びパターン２０を、図３（ｄ）に示す様に、絶縁層２８、２８によって覆う。この絶縁層２８，２８は、絶縁層１８を形成する樹脂と同一組成の樹脂によって形成されている。
更に、絶縁層２８，２８の全面にサンドブラストを施して、図４（ａ）に示す様に、搭載用パッド２４と外部接続端子用パッド２６との各先端面を露出する。
その後、図４（ｂ）に示す様に、搭載用パッド２４を含む絶縁層２８，２８の全面を、ソルダーレジスト３０，３０によって覆う。このソルダーレジスト３０，３０にパターンニングを施して、搭載用パッド２４と外部接続端子用パッド２６との各先端面を露出し、図１に示す基板１０を形成できる。
【００１４】
図１に示す基板１０において、搭載用パッド２４の先端面の全面がソルダーレジスト３０から露出しているが、図５（ａ）に示す様に、ソルダーレジスト３０の端部が搭載用パッド２４の先端面に延出されて、半導体素子３２の電極端子３４の大きさに適合するように、電極端子３４と接続されるパッド面が狭くなっていてもよい。
また、図５（ｂ）に示す様に、絶縁層２８に形成されたテーパ状凹部の底面に搭載用パッド２４の先端面が露出している場合には、ソルダーレジスト３０によってテーパ状凹部の側面を被覆することができ、アンダーフィル層３６との密着性の観点から好ましい。
【００１５】
図１に示す基板１０では、搭載用パッド２４，２４・・を、パッド２２上に柱状パッドを形成していたが、図６（ａ）に示す基板１０であってもよい。図６（ａ）に示す基板１０では、絶縁層１８の表面に形成した樹脂製の突起部４６が形成されている。この突起部４６には、傾斜面に形成された側面と平坦な上面とを具備する。かかる突起部４６の傾斜面に沿って形成されたパターン２０が、突起部４６の上面に形成された搭載用パッド２４に接続されている。かかるパターン２０及び搭載用パッド２４は同一厚さである。
更に、図６（ａ）に示す基板１０では、突起部４６及びパターン２０等は絶縁層２８によって覆われており、搭載用パッド２４，２４・・のパッド面のみが絶縁層２８及びソルダーレジスト３０から露出している。
また、図６（ｂ）に示す基板１０であってもよい。図６（ｂ）に示す基板１０では、絶縁層１８の同一面に、パターン２０と、このパターン２０と接続されている搭載用パッド２４とを形成してもよい。かかるパターン２０は、絶縁層１８を覆う絶縁層２８によって覆われているが、搭載用パッド２４，２４・・は絶縁層２８及びソルダーレジスト３０から露出している。
【００１６】
図６に示す基板１０でも、図７（ａ）に示す様に、ソルダーレジスト３０の端部が搭載用パッド２４の先端面に延出されて、半導体素子３２の電極端子３４の大きさに適合するように、電極端子３４と接続されるパッド面が狭くなっていてもよい。
また、図７（ｂ）に示す様に、絶縁層２８に形成されたテーパ状凹部の底面に搭載用パッド２４の先端面が露出している場合には、ソルダーレジスト３０によってテーパ状凹部の側面を被覆することができ、アンダーフィル層３６との密着性の観点から好ましい。
【００１７】
これまで説明した基板１０において、搭載用パッド２４のソルダーレジスト３０から露出するパッド面の形状は、円形状であってもよく、長方形状であってもよい。
また、絶縁層２８，２８を削って搭載用パッド２４と外部接続端子用パッド２６との各先端面を露出する際に、サンドブラストに代えて、研磨機による研磨を施してもよい。
更に、ソルダーレジストから搭載用パッド２４と外部接続端子用パッド２６との各先端面を露出する際に、部分的なサンドブラストに代えて、感光剤を含有するソルダーレジストを用い、感光・現像によってソルダーレジスト３０，３０から搭載用パッド２４と外部接続端子用パッド２６との各先端面を露出してもよい。
ここで、感光剤を含有するソルダーレジストでは、その電気絶縁性は絶縁層１８，２８よりも低下するものの、隣接する搭載用パッド２４，２４の間等の絶縁は絶縁層１８，２８によってなされており、絶縁性については何等問題とはならない。
尚、図１〜図７に示す基板１０では、両面側に本発明を適用しているが、基板１０の半導体素子搭載面側のみに本発明を適用してもよい。
【００１８】
以上、説明してきた基板１０には、電子部品として半導体素子３２を搭載しているが、他の半導体装置、コンデンサ、抵抗等の他の電子部品を搭載してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るフリップチップ用基板の一例を説明する断面図である。
【図２】図１に示すフリップチップ用基板を製造する製造工程の前半部を説明する工程図である。
【図３】図１に示すフリップチップ用基板を製造する製造工程の中間部を説明する工程図である。
【図４】図１に示すフリップチップ用基板を製造する製造工程の後半部を説明する工程図である。
【図５】図１に示すフリップチップ用基板の搭載用パッド２４のパッド面とソルダーレジスト３０との他の状態を説明する部分断面図である。
【図６】本発明に係るフリップチップ用基板の他の例を説明する断面図である。
【図７】図６に示すフリップチップ用基板の搭載用パッド２４のパッド面とソルダーレジスト３０との他の状態を説明する部分断面図である。
【図８】従来のフリップチップ用基板を説明する断面図である。
【図９】改良されたフリップチップ用基板を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  フリップチップ用基板
１２  スルーホール
１４  コア基板
１８，２８  絶縁層
２０  パターン
２２  パッド
２４  搭載用パッド
２６  外部接続端子用パッド
３０  ソルダーレジスト
３２  半導体素子
３４  電極端子
３６  アンダーフィル層
４０  ヴィア用凹部
４１  ヴィア
４２  銅薄膜層
４４  感光性樹脂
４６  突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010118631.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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