(57)【要約】      （修正有）【課題】ビアホールに空孔またはディンプルの形成を防止する、ＢＧＡパッケージ基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】第２内層に接続される開放部および第２外層１１２のソルダボールパッド１１２ａに接続される閉塞部を有し、内壁が伝導性物質でメッキされる第２ブラインドビアホール１４２と、第１外層１１１および第１絶縁層１３１上に形成され、前記第１外層１１１の前記ワイヤボンディングパッド１１１ａに対応する部分に開口部が形成される上部ソルダレジスト１５１と、前記第２外層１１２および第２絶縁層１３２上に形成され、前記第２外層１１２の前記ソルダボールパッド１１２ａに対応する部分に開口部が形成される下部ソルダレジスト１５２とを含む。【選択図】図４
2006190928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤボンディングパッドを有する第１外層と、
ソルダボールパッドを有する第２外層と、
前記第１外層に隣接した第１内層と、
前記第２外層に隣接した第２内層と、
前記第１外層と前記第１内層間に位置する第１絶縁層と、
前記第２外層と前記第２内層間に位置する第２絶縁層と、
前記第１内層と前記第２内層間に位置する第３絶縁層と、
前記第１絶縁層を貫通し、一面の中心側に開いた部分が前記第１内層に接続され、他面の外側に閉じた部分が前記第１外層の前記ワイヤボンディングパッドに接続され、内壁が伝導性物質でメッキされている第１ブラインドビアホールと、
前記第２絶縁層を貫通し、一面の中心側に開いた部分が前記第２内層に接続され、他面の外側に閉じた部分が前記第２外層の前記ソルダボールパッドに接続され、内壁が伝導性物質でメッキされている第２ブラインドビアホールと、
前記第１外層および前記第１絶縁層上に形成され、前記第１外層の前記ワイヤボンディングパッドに対応する部分に開口部が形成される上部ソルダレジストと、
前記第２外層および前記第２絶縁層上に形成され、前記第２外層の前記ソルダボールパッドに対応する部分に開口部が形成される下部ソルダレジストとを含むことを特徴とする、
ＢＧＡパッケージ基板。
【請求項２】
前記ワイヤボンディングパッドは、前記第１ブラインドビアホールの外側に閉じた部分上に形成されることを特徴とする、請求項１記載のＢＧＡパッケージ基板。
【請求項３】
前記ソルダボールパッドは、前記第２ブラインドビアホールの外側に閉じた部分上に形成されることを特徴とする、請求項１記載のＢＧＡパッケージ基板。
【請求項４】
前記ワイヤボンディングパッドは、前記第１ブラインドビアホールの外側に閉じた部分上に形成され、前記ソルダボールパッドは、前記第２ブラインドビアホールの外側に閉じた部分上に形成されることを特徴とする、請求項１記載のＢＧＡパッケージ基板。
【請求項５】
前記第３絶縁層は、内部に所定の回路パターンが形成された少なくとも一つの回路層をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載のＢＧＡパッケージ基板。
【請求項６】
（Ａ）レーザにより、一面に開放部分を有し他面に閉塞部分を有するブラインドビアホールを銅張積層板に形成する段階と、
（Ｂ）前記銅張積層板の銅箔層と前記ブラインドビアホールの内壁に第１銅メッキ層を形成し、前記ブラインドビアホールの開放部分の銅箔層および前記第１銅メッキ層に所定の回路パターンを形成する段階と、
（Ｃ）前記（Ａ）段階および前記（Ｂ）段階を繰り返し行ってブラインドビアホールおよび一面の所定回路パターンが形成されたほかの銅張積層板を用意する段階と、
（Ｄ）前記ブラインドビアホールの開放部分が対向するように、前記二つの銅張積層板を絶縁層の両面にそれぞれ配置した後、前記二つの銅張積層板および前記絶縁層を圧縮して積層する段階と、
（Ｅ）前記二つの銅張積層板において、外部に露出して外層を形成する上下銅箔層および第１銅メッキ層を貫通する通孔を形成する段階と、
（Ｆ）前記第１銅メッキ層および前記通孔の内壁に第２銅メッキ層を形成し、前記上下銅箔層、前記第１銅メッキ層および前記第２銅メッキ層にワイヤボンディングパッドおよびソルダボールパッドを有する外層回路パターンを形成する段階と、
（Ｇ）前記外層回路パターン上にソルダレジストを塗布した後、前記ソルダレジストに、前記ワイヤボンディングパッドおよび前記ソルダボールパッドに対応する開口部を形成する段階とを含むことを特徴とする、ＢＧＡパッケージ基板の製造方法。
【請求項７】
前記（Ｃ）段階の前記二つの銅張積層板および前記絶縁層を圧縮して積層する過程は、ブラインドビアホールの内部空気が外部へ放出されるように、真空チャンバー内で前記二つの銅張積層板および前記絶縁層を圧縮して積層することを特徴とする、請求項６記載のＢＧＡパッケージ基板の製造方法。
【請求項８】
前記（Ｆ）段階において、前記ワイヤボンディングパッドは、前記ブラインドビアホールの閉塞部分上に形成されることを特徴とする、請求項６記載のＢＧＡパッケージ基板の製造方法。
【請求項９】
前記（Ｆ）段階において、前記ソルダボールパッドは、前記ブラインドビアホールの閉塞部分上に形成されることを特徴とする、請求項６記載のＢＧＡパッケージ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージ基板およびその製造方法に係り、より詳しくはビアホール上にワイヤボンディングパッドおよびソルダボールパッドを形成することにより、回路パターンの設計自由度を高め、高密度の回路パターンの形成が可能なＢＧＡパッケージ基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、ＢＧＡパッケージ基板は、電子製品の小型化、高集積化および多機能化に従い、軽薄短小および高密度の微細な回路パターンを具現するため、急速な技術開発が行われている。特に、軽薄短小および微細な回路パターンは、半導体素子がＢＧＡパッケージ基板上に実装されるＣＳＰ（Chip-Sized Package）製品に大きく要求されている。
【０００３】
また、ＣＳＰ製品の主要応用分野である携帯電話において、多機能化の要求に応え、既存の機能に付加機能を追加し続けるに従い、半導体素子の信号ラインの数が急激に増加している。これにより、多数の信号ラインを有する半導体素子を実装するため、ＢＧＡパッケージ基板の高い設計自由度が要求されている。
【０００４】
図１ａ〜１ｇは従来のＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図、図２は従来の半導体素子が実装されたＢＧＡパッケージ基板の断面図、図３は従来のＢＧＡパッケージ基板の問題点を示す断面図である。
【０００５】
図１ａに示すように、絶縁樹脂層１２の両面に銅箔層１３、１３’が形成された銅張積層板１１を用意した後、銅張積層板１１の銅箔層１３、１３’に内層回路パターンを形成する。その後、内層回路パターンが形成された銅張積層板１１の両面にプレプレッグ１４、１４’および銅箔１５、１５’をそれぞれ積層する。
【０００６】
図１ｂに示すように、銅箔層１３、１３’および銅箔１５、１５’間の回路接続のため、レーザで銅箔１３、１３’と銅箔層１５、１５’を接続するブラインドビアホールａを形成し、機械ドリルにより、上下銅箔１５、１５’を接続する通孔ｂを形成する。
【０００７】
図１ｃに示すように、前記ブラインドビアホールａおよび通孔ｂの電気的接続のため、上下銅箔１５、１５’、ブラインドビアホールａの内壁および通孔ｂの内壁に銅メッキ層１６、１６’を形成する。
【０００８】
図１ｄに示すように、ホトリソグラフィー（photolithography）により、上下銅箔１５、１５’および銅メッキ層１６、１６’に外層回路パターンを形成する。
【０００９】
図１ｅに示すように、外層回路パターンが形成された基板の上下面にそれぞれソルダレジスト１７、１７’を塗布した後、仮乾燥させる。
【００１０】
図１ｆに示すように、ホトリソグラフィーにより、ワイヤボンディングパッドに対応する開口部ｃを上部ソルダレジスト１７に形成し、ソルダボールパッドに対応する開口部ｄを下部ソルダレジスト１７’に形成する。
【００１１】
図１ｇに示すように、上部ソルダレジスト１７の開口部ｃであるワイヤボンディングパッドに金メッキ層１８を形成し、下部ソルダレジスト１７’の開口部ｄであるワイヤボンディングパッドに金メッキ層１８’を形成すると、従来のＢＧＡパッケージ基板１０が製造される。
【００１２】
その後、図２に示すように、従来のＢＧＡパッケージ基板１０は、接着剤３０により半導体素子２０が付着され、ワイヤボンディングパッドと半導体素子２０間にワイヤボンディング４０が設けられ、ソルダボールパッドにソルダボール５０が形成される。
【００１３】
前述した従来のＢＧＡパッケージ基板１０の製造方法が特許文献１、２および３に開示されている。
【００１４】
かかる従来のＢＧＡパッケージ基板１０は、半導体素子と信号ラインを連結するワイヤボンディング４０を形成するために、ワイヤボンディングパッドの表面が非常に平らかでなければならないため、ワイヤボンディングパッドと、このワイヤボンディングパッドを介して伝送される信号をほかの回路層に伝送するためのブラインドビアホールを相違した位置に形成しなければならなかった。
【００１５】
ブラインドビアホール上にワイヤボンディングパッドを形成する場合、従来のＢＧＡパッケージ基板１０は、ブラインドビアホールの外部に露出した部分が平らでなくてワイヤボンディングパッドの表面が平らかでないため、ワイヤボンディング４０を形成し難い問題点が発生した。
【００１６】
したがって、従来のＢＧＡパッケージ基板１０は、ワイヤボンディングパッドとブラインドビアホールを相違した位置に形成しなければならないため、高密度化していくＢＧＡパッケージ基板１０の外層回路パターンに多くの空間を占有する問題点があった。
【００１７】
また、従来のＢＧＡパッケージ基板１０は、後にマザーボードに接続されるソルダボール５０を形成するため、ソルダボールパッドと、このソルダボールパッドを介して伝送される信号をほかの回路層に伝送するためのブラインドビアホールをそれぞれ異なる位置に形成しなければならなかった。
【００１８】
ブラインドビアホール上にソルダボールパッドを形成する場合、従来のＢＧＡパッケージ基板１０は、ブラインドビアホールの内部にソルダレジスト１７’を全く除去し難いため、露出したソルダレジスト１７’とソルダボール５０間の接着力が弱くてソルダボール５０が分離され易い問題点が発生した。
【００１９】
したがって、従来のＢＧＡパッケージ基板１０は、ソルダボールパッドとブラインドビアホールをそれぞれ異なる位置に形成すべきであるため、高密度化していくＢＧＡパッケージ基板の外層回路パターンに多くの空間を占有する問題点があった。
【００２０】
このような問題点を克服するため、図１ｃに示す銅メッキ層１６、１６’の形成工程で充填メッキ（fill plating）工程を行うことにより、ブラインドビアホールａの内部を充填する方法が提案された。
【００２１】
しかし、かかる充填メッキ工程は、高価の特定薬品でブラインドビアホールａの内部を充填するため、ＢＧＡパッケージ基板１０の製造費用が上昇する問題点があった。
【００２２】
また、充填メッキ工程は、ブラインドビアホールａが小さくなるにつれて、空孔（void）またはディンプル（dimple）などが形成し易い問題点もあった。
【００２３】
さらに、図３に示すように、従来のＢＧＡパッケージ基板１０は、回路パターンが軽薄短小化および高密度化しているに従い、粘性の高いソルダレジスト１７、１７’がブラインドビアホールａを全く満たすことができないため、ブラインドビアホールａに空孔ｅが生じる問題点があった。このような空孔ｅは、半導体素子２０の作動時、ＢＧＡパッケージ基板１０の温度が上昇するにつれてその内部圧力が増加するため、空孔ｅの破れ、亀裂、回路パターンの開放現象などが発生する原因となった。
【００２４】
【特許文献１】大韓民国特許登録第１９０，６２２号明細書
【特許文献２】大韓民国特許登録第３２８，２５１号明細書
【特許文献３】大韓民国特許登録第３４０，４３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
したがって、本発明を前記のような問題点を解決するためになされたもので、本発明の技術的課題は、ビアホールにワイヤボンディングパッドおよびソルダボールパッドを形成することにより、回路パターンの設計自由度を高め、高密度の回路パターンを形成することができるＢＧＡパッケージ基板およびその製造方法を提供することにある。
【００２６】
また、本発明のほかの技術的課題は、ビアホールに空孔またはディンプルが形成されないＢＧＡパッケージ基板およ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】
【００２７】
上記課題を達成するために、本発明は、ワイヤボンディングパッドを有する第１外層と、ソルダボールパッドを有する第２外層と、前記第１外層に隣接した第１内層と、前記第２外層に隣接した第２内層と、前記第１外層と前記第１内層間に位置する第１絶縁層と、前記第２外層と前記第２内層間に位置する第２絶縁層と、前記第１内層と前記第２内層間に位置する第３絶縁層と、前記第１絶縁層を貫通し、一面の中心側に開いた部分が前記第１内層に接続され、他面の外側に閉じた部分が前記第１外層の前記ワイヤボンディングパッドに接続され、内壁が伝導性物質でメッキされている第１ブラインドビアホールと、前記第２絶縁層を貫通し、一面の中心側に開いた部分が前記第２内層に接続され、他面の外側に閉じた部分が前記第２外層の前記ソルダボールパッドに接続され、内壁が伝導性物質でメッキされている第２ブラインドビアホールと、前記第１外層および前記第１絶縁層上に形成され、前記第１外層の前記ワイヤボンディングパッドに対応する部分に開口部が形成される上部ソルダレジストと、前記第２外層および前記第２絶縁層上に形成され、前記第２外層の前記ソルダボールパッドに対応する部分に開口部が形成される下部ソルダレジストとを含むＢＧＡパッケージ基板を提供する。
【００２８】
前記ワイヤボンディングパッドは、前記第１ブラインドビアホールの外側に閉じた部分上に形成されることがよい。
【００２９】
前記ソルダボールパッドは、前記第２ブラインドビアホールの外側に閉じた部分上に形成されることがよい。
【００３０】
前記ワイヤボンディングパッドは、前記第１ブラインドビアホールの外側に閉じた部分上に形成され、前記ソルダボールパッドは、前記第２ブラインドビアホールの外側に閉じた部分上に形成されることがよい。
【００３１】
また、上記課題を達成するために、本発明は、（Ａ）レーザにより、一面に開放部分を有し他面に閉塞部分を有するブラインドビアホールを銅張積層板に形成する段階と、（Ｂ）前記銅張積層板の銅箔層と前記ブラインドビアホールの内壁に第１銅メッキ層を形成し、前記ブラインドビアホールの開放部分の銅箔層および前記第１銅メッキ層に所定の回路パターンを形成する段階と、（Ｃ）前記（Ａ）段階および前記（Ｂ）段階を繰り返し行ってブラインドビアホールおよび一面の所定回路パターンが形成されたほかの銅張積層板を用意する段階と、（Ｄ）前記ブラインドビアホールの開放部分が対向するように、前記二つの銅張積層板を絶縁層の両面にそれぞれ配置した後、前記二つの銅張積層板および前記絶縁層を圧縮して積層する段階と、（Ｅ）前記二つの銅張積層板において、外部に露出して外層を形成する上下銅箔層および第１銅メッキ層を貫通する通孔を形成する段階と、（Ｆ）前記第１銅メッキ層および前記通孔の内壁に第２銅メッキ層を形成し、前記上下銅箔層、前記第１銅メッキ層および前記第２銅メッキ層にワイヤボンディングパッドおよびソルダボールパッドを有する外層回路パターンを形成する段階と、（Ｇ）前記外層回路パターン上にソルダレジストを塗布した後、前記ソルダレジストに、前記ワイヤボンディングパッドおよび前記ソルダボールパッドに対応する開口部を形成する段階とを含む、ＢＧＡパッケージ基板の製造方法を提供する。
【００３２】
前記（Ｃ）段階の前記二つの銅張積層板および前記絶縁層を圧縮して積層する過程は、ブラインドビアホールの内部空気が外部へ放出されるように、真空チャンバー内で前記二つの銅張積層板および前記絶縁層を圧縮して積層することがよい。
【発明の効果】
【００３３】
以上のような本発明によるＢＧＡパッケージ基板およびその製造方法は、ビアホールにワイヤボンディングパッドおよびソルダボールパッドを形成し、ブラインドビアホールのための別途の空間を不要にするので、回路パターンの設計自由度が高く、高密度の回路パターンを形成することができる効果がある。
【００３４】
また、本発明によるＢＧＡパッケージ基板およびその製造方法は、真空チャンバー内で積層工程を行うため、ブラインドビアホールの内部に空孔およびディンプルが発生しない効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態によるＢＧＡパッケージ基板およびその製造方法について詳細に説明する。
【００３６】
図４は本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の断面図、図５は本発明の一実施例による半導体素子が実装されたＢＧＡパッケージ基板の断面図である。
【００３７】
図４に示すように、本発明によるＢＧＡパッケージ基板１００は、第１外層１１１、第２外層１１２、第１内層１２１、第２内層１２２、第１絶縁層１３１、第２絶縁層１３２、第３絶縁層１３３、第１ブラインドビアホール１４１、第２ブラインドビアホール１４２、上部ソルダレジスト１５１、および下部ソルダレジスト１５２を含む。
【００３８】
第１外層１１１には、ワイヤボンディングパッド１１１ａを含む第１外層回路パターンが形成されている。
【００３９】
第２外層１１２には、ソルダボールパッド１１２ａを含む第２外層回路パターンが形成されている。
【００４０】
第１内層１２１は第１外層１１１に隣接し、第１内層回路パターンが形成されている。
【００４１】
第２内層１２２は第２外層１１２に隣接し、第２内層回路パターンが形成されている。
【００４２】
第１絶縁層１３１は第１外層１１１と第１内層１２１間に位置し、第１外層１１１と第１内層１２１を絶縁させる役割をする。
【００４３】
第２絶縁層１３２は第２外層１１２と第２内層１２２間に位置し、第２外層１１２と第２内層１２２を絶縁させる役割をする。
【００４４】
第３絶縁層１３３は第１内層１２１と第２内層１２２間に位置し、第１内層１２１と第２内層１２２を絶縁させる役割をする。
【００４５】
本発明の実施例においては、４層構造のＢＧＡパッケージ基板１００を示しているが、使用目的または用途に応じて５層以上構造のＢＧＡパッケージ基板１００が使用可能である。この場合、第３絶縁層１３３の内部に所定の回路パターンが形成された少なくとも１層の回路層をさらに含み得る。
【００４６】
第１ブラインドビアホール１４１は第１絶縁層１３１を貫通するように形成され、一面の中心側に開いた部分は第１内層１２１に接続され、他面の外側に閉じた部分は第１外層１１１のワイヤボンディングパッド１１１ａに接続され、内壁が伝導性物質（例えば、銅）でメッキされているので、第１内層１２１と第１外層１１１のワイヤボンディングパッド１１１ａを電気的に接続する。
【００４７】
第２ブラインドビアホール１４２は第２絶縁層１３２を貫通するように形成され、一面の中心側に開いた部分は第２内層１２２に接続され、他面の外側に閉じた部分は第２外層１１２のソルダボールパッド１１２ａに接続され、内壁が伝導性物質（例えば、銅）でメッキされているので、第２内層１２２と第２外層１１２のソルダボールパッド１１２ａを電気的に接続する。
【００４８】
上部ソルダレジスト１５１は第１外層１１１および第１絶縁層１３１に形成され、ワイヤボンディングパッド１１１ａに対応する部分に開口部が形成されている。ここで、ワイヤボンディングパッド１１１ａは、酸化防止のために表面処理１６１（例えば、金メッキ層）が施されている。
【００４９】
下部ソルダレジスト１５２は第２外層１１２および第２絶縁層１３２に形成され、ソルダボールパッド１１２ａに対応する部分に開口部が形成されている。ここで、ソルダボールパッド１１２ａは、酸化防止のために表面処理１６２（例えば、金メッキ層）が施されている。
【００５０】
前述したように、本発明によるＢＧＡパッケージ基板１００は、ブラインドビアホール１４１、１４２の平らな閉塞部にワイヤボンディングパッド１１１ａおよびソルダボールパッド１１２ａが接続されるため、ワイヤボンディングパッド１１１ａおよびソルダボールパッド１１２ａをブラインドビアホール１４１、１４２に形成することができる。
【００５１】
したがって、本発明によるＢＧＡパッケージ基板１００は、外層１１１、１１２にブラインドビアホール１４１、１４２のための別途の空間が不要であるので、設計自由度が高く、高密度の回路パターンを形成することができる。
【００５２】
図５に示すように、本発明によるＢＧＡパッケージ基板１００は、接着剤４００により半導体素子３００が付着され、ワイヤボンディングパッド１１１ａと半導体素子３００間にワイヤボンディング５００が形成され、ソルダボールパッド１１２ａにソルダボール６００が形成される。
【００５３】
図示のように、本発明によるＢＧＡパッケージ基板１００は、第１外層１１１に第１ブラインドビアホール１４１のための別途の空間が不要であって、高密度のワイヤボンディングパッド１１１ａを形成することができるので、多数の信号ラインを有する半導体素子３００とワイヤボンディング５００を介して接続可能である。
【００５４】
また、本発明によるＢＧＡパッケージ基板１００は、第２外層１１２に第２ブラインドビアホール１４２のための別途の空間が不要であって、高密度のソルダボールパッド１１２ａを形成することができるので、マザーボード（図示せず）とより多くのソルダボール６００を介してより多くの電気信号を送受信することができる。
【００５５】
図６ａ〜図６ｌは本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【００５６】
図６ａに示すように、絶縁樹脂層２１１の両面に銅箔層２１２、２１３が被せられた銅張積層板２１０を用意する。
【００５７】
ここで、銅張積層板２１０は、その用途によって、ガラス／エポキシ銅張積層板、耐熱樹脂銅張積層板、紙／フェノール銅張積層板、高周波用銅張積層板、フレキシブル銅張積層板、複合銅張積層板などが使用可能である。
【００５８】
図６ｂに示すように銅張積層板２１０の上下銅箔層２１２、２１３の回路接続のために、レーザでブラインドビアホールＡを形成する。
【００５９】
ここで、レーザとしては、ＹＡＧレーザ（Yttrium Aluminum Garnet laser）および二酸化炭素レーザ（ＣＯ2 laser）などが使用できる。
【００６０】
ＹＡＧレーザを使用する場合、ホトリソグラフィーにより、ブラインドビアホールＡを形成すべき部分の上部銅箔層２１２を食刻した後、二酸化炭素レーザで絶縁樹脂層２１１を加工してブラインドビアホールＡを形成する。
【００６１】
好適な実施例において、ブラインドビアホールＡを形成した後、この形成時に発生する熱により絶縁樹脂層２１１が溶けてブラインドビアホールＡの内壁で生じるスミア（smear）を除去するデスミア（desmear）工程をさらに行うことが好ましい。
【００６２】
図６ｃに示すように、形成されたブラインドビアホールＡの電気的接続のため、銅張積層板２１０の上下銅箔層２１２、２１３およびブラインドビアホールＡの内壁に第１銅メッキ層２２１、２２２を形成する。
【００６３】
ここで、銅張積層板２１０のブラインドビアホールＡの内壁で絶縁樹脂が露出しているので、直ちに電解銅メッキを行うことができない。したがって、形成されたブラインドビアホールＡの電気的接続および電解銅メッキを行うため、無電解銅メッキを行う。
【００６４】
一実施例において、無電解銅メッキ工程には、脱脂（cleanet）過程、ソフトエッチング（soft etching）過程、予備触媒処理（pre-catalyst）過程、触媒処理過程、活性化（accelerator）過程、無電解銅メッキ過程、および酸化防止処理過程を含む触媒析出方式を用いることができる。
【００６５】
ほかの実施例として、無電解銅メッキ工程は、プラズマなどにより発生する気体のイオン粒子（例えば、Ａｒ+）を銅ターゲットに衝突させることにより、上下銅箔層２１２、２１３およびブラインドビアホールＡの内壁に無電解銅メッキ層を形成するスパッタリング方式を用いることができる。
【００６６】
このような無電解銅メッキ工程を完了した後、銅張積層板２１０を銅メッキ作業槽に浸漬した後、直流整流器により電解銅メッキを行う。このような電解銅メッキは、メッキすべき面積を計算して、直流整流器に適当な電流を供給して銅を析出する方式を用いることが好ましい。
【００６７】
図６ｄに示すように、銅張積層板２１０の上部銅箔層２１２および第１銅メッキ２２１に所定の回路パターンを形成する。
【００６８】
ここで、上部銅箔層２１２および第１銅メッキ層２２１に所定の回路パターンを形成する工程は、ドライフィルムによるホトリソグラフィーを使用することが好ましい。
【００６９】
この場合、ドライフィルムを銅張積層板２１０の上部の第１銅メッキ層２２１に塗布する。ついで、所定のパターンが形成されたアートワークフィルムを介してドライフィルムを露光および現像することにより、ドライフィルムに所定のパターンを形成する。所定のパターンが形成されたドライフィルムをエッチングレジストとし、上部銅箔層２１２および第１銅メッキ層２２１にエッチング液を噴霧することにより、ドライフィルムの所定パターンに対応する部分を除いた残りの部分の上部銅箔層２１２および第１銅メッキ層２２１をエッチングして除去する。その後、ドライフィルムを除去する。
【００７０】
図６ｅに示すように、図６ａ〜図６ｄに示す過程を行ってブラインドビアホールおよび一面の所定の回路パターンが形成されたほかの銅張積層板２１０’を用意し、ブラインドビアホールＡの開放部が対向するように、二つの銅張積層板２１０、２１０’を配置する。ついで、二つの銅張積層板２１０、２１０’間に絶縁層２３０を挿入し、二つの銅張積層板２１０、２１０’および絶縁層２３０を整列させる。
【００７１】
図６ｆに示すように、絶縁層２３０にそれぞれブラインドビアホールＡの中心側に開いた部分が積層されるように、絶縁層２３０の両面にそれぞれ銅張積層板２１０、２１０’を積層する。
【００７２】
好適な実施例において、図６ｅおよび図６ｆに示す過程は真空チャンバーを備えたプレスを用いることが好ましい。この場合、真空チャンバーの内部空気が真空ポンプにより外部へ放出されるので、ブラインドビアホールＡの内部空気も外部へ放出される。したがって、図６ｆに示す積層工程において、絶縁層２３０の樹脂がブラインドビアホールＡの内部を完全に充填するので、ブラインドビアホールＡの内部で空孔またはディンプルが発生しない。
【００７３】
図６ｇに示すように、外部に露出して外層を形成する上下銅箔層２１３、２１３’および第１銅メッキ層２２２、２２２’の回路接続のために通孔Ｂを形成する。
【００７４】
ここで、通孔Ｂを形成する過程は、ＣＮＣドリル（Computer Numerical Control drill）などを用いて、予め設定した位置に通孔Ｂを形成する方式を用いることが好ましい。
【００７５】
好適な実施例において、ＣＮＣドリルで通孔Ｂを加工した後、ドリリングの際に発生する上下銅箔層２１３、２１３’および第１銅メッキ層２２２、２２２’のバー（burr）、通孔Ｂの内壁の埃、第１銅メッキ層２２２、２２２’の表面の埃などを除去するデバーリング（deburring）工程をさらに行うことが好ましい。この場合、第１銅メッキ層２２２、２２２’の表面に粗さが与えられるので、後続の銅メッキ工程において、銅との密着力が向上する効果がある。
【００７６】
より好適な実施例において、ＣＮＣドリルで通孔Ｂを形成した後、ドリリング時に発生する熱により絶縁樹脂層２１１、２１１’および絶縁層２３０が溶けて通孔Ｂの内壁で生じるスミア（smear）を除去するデスミア（desmear）工程をさらに行うことが好ましい。
【００７７】
図６ｈに示すように、前記通孔Ｂの電気的接続のため、上下第１銅メッキ層２２２、２２２’および通孔Ｂの内壁に第２銅メッキ層２４０、２４０’を形成する。
【００７８】
ここで、通孔Ｂの内壁で絶縁樹脂層２１１、２１１’および絶縁層２３０が露出しているので、触媒析出方式およびスパッタリング方式などで無電解銅メッキ工程を行った後、電解銅メッキ工程を行うことが好ましい。
【００７９】
図６ｉに示すように、上下銅箔層２１３、２１３’、第１銅メッキ層２２２、２２２’および第２銅メッキ層２４０、２４０’に外層回路パターンを形成する。
【００８０】
ここで、上下銅箔層２１３、２１３’、第１銅メッキ層２２２、２２２’および第２銅メッキ層２４０、２４０’に外層回路パターンを形成する工程は、ドライフィルムによるホトリソグラフィーを使用することが好ましい。
【００８１】
図６ｊに示すように、外層回路パターンの形成された基板の両面にそれぞれソルダレジスト２５０、２５０’を塗布した後、仮乾燥させる。
【００８２】
ここで、ソルダレジスタ２５０、２５０’を塗布する方式としては、スクリーン印刷（screen printing）方式、ローラコーティング（roller coating）方式、カーテンコーティング（curtain coating）方式、スプレーコーティング（spray coating）方式などを使用することができる。
【００８３】
好適な実施例において、外層回路パターンの形成された基板に指紋、油分、埃などが付いている場合、ソルダレジスト２５０、２５０’と基板が全く密着しない問題が発生し得る。したがって、ソルダレジスト２５０、２５０’を塗布する前、ソルダレジスト２５０、２５０’と基板間の密着力を向上させるため、基板の表面を洗浄し、基板表面に粗さを付与する前処理をさらに行うことが好ましい。
【００８４】
図６ｋに示すように、ワイヤボンディングパッドに対応する開口部Ｃを上部ソルダレジスト２５０に形成し、ソルダボールパッドに対応する開口部Ｄを下部ソルダレジスト２５０’に形成する。ついで、上下ソルダレジスト２５０、２５０’に紫外線を照射して硬化させた後、加熱させて完全に硬化させる。
【００８５】
ここで、上下ソルダレジスト２５０、２５０’に開口部Ｃ、Ｄを形成する工程としては、ドライフィルムによるホトリソグラフィーを使用することが好ましい。
【００８６】
好適な実施例において、上下ソルダレジスト２５０、２５０’の開口部Ｃ、Ｄで露出したワイヤボンディングパッドおよびソルダボールパッドに残存するソルダレジスト２５０、２５０’の残渣、異物などをプラズマで除去する後処理工程をさらに行うことが好ましい。
【００８７】
図６ｌに示すように、上部ソルダレジスト２５０の開口部Ｃであるワイヤボンディングパッドに表面処理で金メッキ層２６０を形成し、下部ソルダレジスト２５０’の開口部Ｄであるソルダボールパッドに表面処理で金メッキ層２６０’を形成する。
【００８８】
ここで、金メッキ層２６０、２６０’を形成する工程は、基板を金メッキ作業槽に浸漬した後、直流整流器で電解金メッキを行って金メッキ層２６０、２６０’を形成することが好ましく、メッキすべき面積を計算して直流整流器に適当な電流を加えて金を析出する方式を使用することが好ましい。
【００８９】
また、金との接着性を高めるため、ニッケルを薄くメッキした後、金メッキ層２６０、２６０’を形成することがより好ましい。
【００９０】
その後、ルータ（router）またはパワープレス（power press）などを用いて、原板の外郭形成を行うと、本発明によるＢＧＡパッケージ基板２００が製造される。
【００９１】
好適な実施例において、本発明によるＢＧＡパッケージ基板２００の製造方法は、図６ｃに示す第１銅メッキ層２２１、２２２の形成工程において、下部銅箔層２１３にエッチングレジストを塗布することで、下部銅メッキ層２２２の形成過程を省略することもできる。この場合、図６ｉに示す外層回路パターン形成工程において、上下銅箔層２１３、２１３’および第２銅メッキ層２４０、２４０’のみ食刻するので、より微細な外層回路パターンを形成することができる利点がある。
【００９２】
図７ａおよび図７ｂは本発明のほかの実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【００９３】
図７ａに示すように、第１絶縁層１１３１の両面にそれぞれ第１外層１１１１および所定回路パターンの形成された第１内層１１２１を備え、第１絶縁層１１３１を貫通する第１ブラインドビアホール１１４１を含む第１銅張積層板１００１と、第２絶縁層１１３２の両面にそれぞれ第２外層１１１２および所定回路パターンの形成された第２内層１１２２を備え、第２絶縁層１１３２を貫通する第２ブラインドビアホール１１４２を含む第２銅張積層板１００２とを用意する。ついで、ブラインドビアホール１１４１、１１４２の開放部が対向するように、二つの銅張積層板１００１、１００２を配置する。その後、二つの銅張積層板１００１、１００２間に第３絶縁層１１３３を挿入し、第３絶縁層１１３３の両面にそれぞれ銅張積層板１００１、１００２を積層する。
【００９４】
ここで、前記第３絶縁層１１３３は、機械的ドリルで通孔が形成され後、伝導性ペーストが充填された接続部１１３３ａを含む。この接続部１１３３ａは、積層される二つの銅張積層板１００１、１００２にそれぞれ形成された第１内層１１２１および第２内層１１２２を電気的に接続する役割をする。
【００９５】
図７ｂに示すように、通孔１１７０の形成および銅メッキ工程、第１外層１１１１および第２外層１１１２への所定の回路パターン形成工程、ソルダレジスト１１５１、１１５２の塗布工程、ワイヤボンディングパッド１１１１ａおよびソルダボールパッド１１１２ａに対応するソルダレジスト１１５１、１１５２の開口部形成工程、およびワイヤボンディングパッド１１１１ａおよびソルダボールパッド１１１２ａへの金メッキ工程などを行うことにより、本発明によるＢＧＡパッケージ基板１０００が製造される。
【００９６】
前述したように、第３絶縁層１１３３に接続部１１３３ａを形成することにより、第１内層１１２１と第２内層１１２２間に選択的な電気的信号伝送が可能である。
【００９７】
ほかの実施例において、本発明によるＢＧＡパッケージ基板１０００は、内壁に銅メッキされた通孔１１７０を用いて、第１外槽１１１１と第２外層１１１２間の電気的接続、全体回路層１１１１、１１１２、１１２１、１１２２間の電気的接続、および全体回路層１１１１、１１１２、１１２１、１１２２のなかで選択的な二つ以上の回路層間の電気的接続も可能である。
【００９８】
好適な実施例において、本発明によるＢＧＡパッケージ基板の銅箔層または銅メッキ層は純粋銅に限定されるものではなく、銅を主成分とするメッキ層を意味する。これは、ＥＤＡＸ（Energy Dispersive Analysis of X-rays）のような分析装備でその化学的組成を分析することで確認することができる。
【００９９】
さらに好適な実施例において、本発明によるＢＧＡパッケージ基板の金メッキ層は銅に限定されるものではなく、使用目的または用途によって、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、すず（Ｓｎ）などの伝導性物質を主成分とするメッキ層を形成することもできる。
【０１００】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、ＣＳＰ製品の主要応用分野である携帯電話に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１ａ】従来のＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図１ｂ】従来のＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図１ｃ】従来のＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図１ｄ】従来のＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図１ｅ】従来のＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図１ｆ】従来のＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図１ｇ】従来のＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図２】半導体素子が実装された従来のＢＧＡパッケージ基板の断面図である。
【図３】従来のＢＧＡパッケージの問題点を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の断面図である。
【図５】本発明の一実施例による、半導体素子が実装されたＢＧＡパッケージ基板の断面図である。
【図６ａ】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図６ｂ】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図６ｃ】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図６ｄ】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図６ｅ】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図６ｆ】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図６ｇ】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図６ｈ】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図６ｉ】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図６ｊ】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図６ｋ】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図６ｌ】本発明の一実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図７ａ】本発明のほかの実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【図７ｂ】本発明のほかの実施例によるＢＧＡパッケージ基板の製造方法の流れを示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００    ＢＧＡパッケージ基板
１１１    第１外層
１１１ａ  ワイヤボンディングパッド
１１２    第２外層
１１２ａ  ソルダボールパッド
１２２    第２内層
１３１    第１絶縁層
１３２    第２絶縁層
１３３    第３絶縁層
１４１    第１ブラインドビアホール
１４２    第２ブラインドビアホール
１５１    上部ソルダレジスト
１５２    下部ソルダレジスト
１６１    表面処理（銅メッキ層）
２１０    銅張積層板
２１１    絶縁樹脂層
２１２、２１３    銅箔層
２２１、２２２    銅メッキ層
２３０    絶縁層
２４０    第２銅メッキ層
２５０    ソルダレジスト
２６０    金メッキ層
３００    半導体素子
４００    接着剤
５００    ワイヤボンディング
６００    ソルダボール
【図１ａ】
2006190928.tif 000003
【図１ｂ】
2006190928.tif 000004
【図１ｃ】
2006190928.tif 000005
【図１ｄ】
2006190928.tif 000006
【図１ｅ】
2006190928.tif 000007
【図１ｆ】
2006190928.tif 000008
【図１ｇ】
2006190928.tif 000009
【図２】
2006190928.tif 000010
【図３】
2006190928.tif 000011
【図４】
2006190928.tif 000012
【図５】
2006190928.tif 000013
【図６ａ】
2006190928.tif 000014
【図６ｂ】
2006190928.tif 000015
【図６ｃ】
2006190928.tif 000016
【図６ｄ】
2006190928.tif 000017
【図６ｅ】
2006190928.tif 000018
【図６ｆ】
2006190928.tif 000019
【図６ｇ】
2006190928.tif 000020
【図６ｈ】
2006190928.tif 000021
【図６ｉ】
2006190928.tif 000022
【図６ｊ】
2006190928.tif 000023
【図６ｋ】
2006190928.tif 000024
【図６ｌ】
2006190928.tif 000025
【図７ａ】
2006190928.tif 000026
【図７ｂ】
2006190928.tif 000027