(57)【要約】【課題】隣接する半導体素子接続パッド同士の間で半田バンプと錫めっきとの溶融物による短絡が発生することがなく、電気的な絶縁信頼性に優れる配線基板を提供すること。【解決手段】絶縁基板１と、絶縁基板１の上面に形成された銅から成る配線導体３と、絶縁基板１および配線導体３上に被着されており、配線導体３の一部を半導体素子接続パッド４として露出させる開口部６ａを有するソルダーレジスト層６と、開口６ａ内に露出する配線導体３の表面に被着された錫めっき層７とを備えた配線基板１０であって、錫めっき層７は、配線導体３の上面のみに被着されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、該絶縁基板の上面に形成された銅から成る配線導体と、前記絶縁基板および前記配線導体上に被着されており、前記配線導体の一部を半導体素子接続パッドとして露出させる開口部を有するソルダーレジスト層と、前記開口部内に露出する前記配線導体の表面に被着された錫めっき層とを備えた配線基板であって、前記錫めっき層は、前記配線導体の上面のみに被着されていることを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を搭載するために用いられる配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示すように、下面外周部に電極端子Ｔがペリフェラル配置された半導体素子Ｓをフリップチップ接続により搭載する配線基板２０として、多数のスルーホール１２を有する樹脂系絶縁材料から成る絶縁基板１１の上面の中央部に半導体素子Ｓを搭載するための搭載部１１ａを設けるとともに、絶縁基板１１の上面からスルーホール１２内を介して下面に導出する銅から成る複数の配線導体１３を被着させ、この配線導体１３の一部を搭載部１１ａの外周部において半導体素子Ｓの電極端子Ｔに接続するための半導体素子接続パッド１４として配置するとともに絶縁基板１１の下面において外部電気回路基板と接続するための外部接続パッド１５として配置し、さらに絶縁基板１１の上下面およびスルーホール１２内に半導体素子接続パッド１４および外部接続パッド１５を露出させる開口部１６ａおよび１６ｂを有する樹脂系絶縁材料から成るソルダーレジスト層１６を被着させてなる配線基板２０が知られている。なお、半導体素子Ｓの電極端子Ｔの下端には半導体素子接続パッド１４と接続するための鉛フリー半田から成る半田バンプＢが被着されており、半導体素子接続パッド１４の露出する表面には半田バンプＢとの濡れ性を向上させるための錫めっき層１７が被着されている。
【０００３】
このような配線基板２０においては、図５（ａ）に示すように、半導体素子接続パッド１４上に半導体素子Ｓの電極端子Ｔを載置し、その状態で図５（ｂ）に示すように、半田バンプＢを加熱溶融することによって半導体素子Ｓが配線基板２０上に実装される。
【０００４】
しかしながら、この従来の配線基板２０においては、半導体素子接続パッド１４の側面にも錫めっき層１７が被着されているため、半導体素子Ｓの電極端子Ｔを半導体素子接続パッド１４上に載置して半田バンプＢを加熱溶融させた際に、この錫めっき１７が半田バンプＢとともに溶融し、その溶融物が半導体素子接続パッド１４の側面にも回り込んでしまう。その結果、例えば隣接する半導体素子接続パッド１４同士の間隔が２０μｍ以下の狭いものである場合、隣接する半導体素子接続パッド１４の間で半田バンプＢと錫めっき１７との溶融物同士が接触して電気的な短絡を起こしてしまいやすいという問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８９６５２号公報
【特許文献２】特開２００５−５７２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、隣接する半導体素子接続パッド同士の間隔が２０μｍ以下の狭いものであったとしても、隣接する半導体素子接続パッド同士の間で半田バンプと錫めっきとの溶融物による短絡が発生することがなく、電気的な絶縁信頼性に優れる配線基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の配線基板は、絶縁基板と、該絶縁基板の上面に形成された銅から成る配線導体と、前記絶縁基板および前記配線導体上に被着されており、前記配線導体の一部を半導体素子接続パッドとして露出させる開口部を有するソルダーレジスト層と、前記開口部内に露出する前記配線導体の表面に被着された錫めっき層とを備えた配線基板であって、前記錫めっき層は、前記配線導体の上面のみに被着されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の配線基板によれば、ソルダーレジスト層の開口部内に露出した配線導体の上面のみに錫めっき層が被着されていることから、この開口部内に露出した配線導体の一部である半導体素子接続パッド上に半導体素子の電極を半田バンプを介して接続する際に半田バンプと錫めっき層との溶融物は半導体素子接続パッドの上面のみに形成され、半導体素子接続パッドの側面に回りこむことはない。したがって、隣接する半導体素子接続パッド同士の間隔が２０μｍ以下の狭いものであったとしても、隣接する半導体素子接続パッド同士の間で半田バンプと錫めっきとの溶融物による短絡が発生することがなく、電気的な絶縁信頼性に優れる配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の配線基板における実施形態の一例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示す配線基板の要部拡大概略断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｈ）は、図１に示す配線基板を製造する方法を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図４】図４は、従来の配線基板を示す概略断面図である。
【図５】図５は、図４に示す配線基板の要部拡大概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の配線基板について図１〜図３を基にして説明する。図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図である。図１に示すように、本例の配線基板１０は、主として絶縁基板１と配線導体３とソルダーレジスト層６とから構成されており、その上面中央部に半導体素子Ｓを搭載するための搭載部１ａを有している。絶縁基板１は、例えばガラスクロス基材にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた厚みが３０〜２００μｍ程度の単層または多層の絶縁層を熱硬化させた樹脂系電気絶縁材料から成り、その上面から下面にかけては直径が５０〜３００μｍ程度のスルーホール２が形成されている。
【００１１】
絶縁基板１の内部および上下面およびスルーホール２の内壁には、厚みが１０〜２０μｍ程度の銅箔や銅めっき層等の銅から成る配線導体３が被着形成されている。これらの配線導体３のうち絶縁基板１の内部および上下面の所定のもの同士がスルーホール２を介して互いに電気的に接続されている。また、絶縁基板１の上面における配線導体３の一部は、半導体素子Ｓの電極端子Ｔが接続される半導体素子接続パッド４を形成しており、絶縁基板１の下面における配線導体３の一部は外部電気回路基板に接続するための外部接続パッド５を形成している。そして、半導体素子接続パッド４には、半導体素子Ｓの電極端子Ｔが半田を介して接続され、外部接続パッド５は外部電気回路の配線導体に半田ボールを介して接続される。なお、半導体素子Ｓの電極端子Ｔには半導体素子接続パッド４と接続するための鉛フリー半田から成る半田バンプＢが被着されており、半導体素子接続パッド４の上面には半田バンプＢとの濡れ性を向上させるための錫めっき層７が被着されている。
【００１２】
さらに、絶縁基板１の上下面およびスルーホール２の内部には、配線導体３を覆うようにしてソルダーレジスト層６が被着されている。ソルダーレジスト層６は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性熱硬化性樹脂から成り、絶縁基板１の上下面での厚みが１０〜３０μｍ程であり、スルーホール２の内部を充填している。そして上面側のソルダーレジスト層６には、半導体素子接続パッド４を露出させる開口部６ａが形成されているとともに、下面側のソルダーレジスト層６には外部接続パッド５を露出させる開口部６ｂが形成されている。
【００１３】
そして、本例の配線基板１０においては、図２（ａ）に示すように、半導体素子接続パッド４上に半導体素子Ｓの電極端子Ｔを載置し、その状態で図２（ｂ）に示すように、半田バンプＢを加熱溶融することによって半導体素子Ｓが配線基板１０上に実装される。このとき、半導体素子接続パッド４の露出する上面に被着させた錫めっき層７も半田バンプＢとともに溶融して電極端子Ｔと半導体素子接続パッド４とを接続するための半田Ｂ＋７となる。
【００１４】
ところで、本例の配線基板においては、ソルダーレジスト層６の開口部６ａ内に露出する配線導体３の上面のみに錫めっき層７が被着されていることが重要である。このように、ソルダーレジスト層６の開口部６ａ内に露出した配線導体３の上面のみに錫めっき層７が被着されていることから、この開口部６ａ内に露出した配線導体３の一部である半導体素子接続パッド４上に半導体素子Ｓの電極Ｔを半田バンプＢを介して接続する際に半田バンプＢと錫めっき層７との溶融物は半導体素子接続パッド４の上面のみに形成され、半導体素子接続パッド４の側面に回りこむことはない。したがって、隣接する半導体素子接続パッド４同士の間隔が２０μｍ以下の狭いものであったとしても、隣接する半導体素子接続パッド４同士の間で半田バンプＢと錫めっき層７との溶融物による短絡が発生することがなく、電気的な絶縁信頼性に優れる配線基板１０を提供することができる。
【００１５】
次に、上述した配線基板１０の製造方法の一例を説明する。先ず、図３（ａ）に示すように、絶縁基板１の上面に下地金属層３ａを被着させる。下地金属層３ａは例えば厚みが０．１〜２μｍ程度の無電解銅めっき層や厚みが１〜５μｍ程度の銅箔から成る。下地金属層３ａが無電解銅めっき層から成る場合であれば、周知の無電解銅めっき法により被着させればよく、下地金属層３ａが銅箔から成る場合であれば、プライマー樹脂と呼ばれる接着剤を介して銅箔を貼り付けることにより被着させればよい。
【００１６】
次に、図３（ｂ）に示すように、下地金属層３ａの上面に第１のめっきレジスト層２１を被着する。第１のめっきレジスト層２１には半導体素子接続パッド４となる部位を一部に含む配線導体３に対応するパターンの開口部２１ａが形成されている。このようなめっきレジスト層２１は、感光性を有するドライフィルムレジストを下地金属層３ａ上に貼着するとともに周知のフォトリソグラフィー技術を採用して所定のパターンに露光および現像した後、熱硬化させることにより形成される。
【００１７】
次に、図３（ｃ）に示すように、開口部２１ａ内に露出する下地金属層３ａ上に電解銅めっき層３ｂを被着する。電解銅めっき層３ｂの厚みは、例えば１０〜２０μｍ程度である。このような電解銅めっき層３ｂは周知の電解銅めっき法により被着される。
【００１８】
次に、図３（ｄ）に示すように、第１のめっきレジスト層２１および電解銅めっき層３ｂ上に、第２のめっきレジスト層２２を被着する。第２のめっきレジスト層２２は、配線導体３のうち半導体素子接続パッド４となる部位のみを露出させるように第１のめっきレジスト層２１および電解銅めっき層３ｂを覆っている。このような第２のめっきレジスト層２２は上述した第１のめっきレジスト層２１と実質的に同一の材料および実質的に同一の方法で形成される。
【００１９】
次に、図３（ｅ）に示すように、第１および第２のめっきレジスト層２１，２２から露出する半導体素子接続パッド４となる部位の電解銅めっき層３ｂ上に電解錫めっき層７を被着する。電解錫めっき層７の厚みは２〜５μｍ程度である。このような電解錫めっき層７は、周知の電解錫めっき法により被着される。
【００２０】
次に、図３（ｆ）に示すように、第１および第２のめっきレジスト層２１，２２を除去する。めっきレジスト層２１，２２の除去は、周知のレジスト剥離液を用いて剥離する方法により行なわれる。
【００２１】
次に、図３（ｇ）に示すように、電解銅めっき層３ｂから露出する下地金属層３ａをエッチング除去する。これにより上面に錫めっき層７が被着された半導体素子接続パッド４を一部に有する配線導体３が絶縁基板１の上面に形成される。なお、下地金属層３ａの除去には周知の銅エッチング液を用いる。この際、電解銅めっき層３ｂも若干エッチングされるので、錫めっき層７で覆われていない部分の厚みがエッチングにより薄くなり、錫めっき層７で覆われている半導体素子接続パッド４と錫めっき層７で覆われていない部分との間に１〜５μｍ程度の段差が形成される。
【００２２】
最後に、図３（ｈ）に示すように、絶縁基板１および配線導体３上に、錫めっき層７が被着された半導体素子接続パッド４を露出させる開口部６ａを有するソルダーレジスト層６を被着する。これより、図１に示した配線基板１０が完成する。
【符号の説明】
【００２３】
１    絶縁基板
３    配線導体
３ａ    下地金属層
３ｂ    電解銅めっき層
４    半導体素子接続パッド
６    ソルダーレジスト層
６ａ    ソルダーレジスト層の開口部
７    錫めっき層
【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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