(57)【要約】【課題】バンプの高さや体積のバラツキが十分小さくできる基板の製造方法と、コストをかけずに多ピン化に対応した導通検査方法を提供すること。【解決手段】一方の面（おもて面）には、半導体チップをフェイスダウンボンディングするための二次元アレイ状電極が、もう一方の面（うら面）には、プリント配線基板上の電極部と接続するための電極が、それぞれ形成されてなるフリップチップ型半導体パッケージ用基板の導通検査方法において、うら面に形成された前記電極を電気メッキの給電電極としておもて面の電極に通電することにより、おもて面の電極にパターン電気メッキを行うことでバンプを形成したのち、前記バンプの外観検査を行うことを特徴とするフリップチップ型半導体パッケージ用基板の導通検査方法。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面（おもて面）には、半導体チップをフェイスダウンボンディングするための電極が、もう一方の面（うら面）には、プリント配線基板上の電極部と接続するための電極が、それぞれ形成されてなるフリップチップ型半導体パッケージ用基板の導通検査方法において、
うら面に形成された前記電極を電気メッキの給電電極としておもて面の電極に通電することにより、おもて面の電極にパターン電気メッキを行うことでバンプを形成したのち、前記バンプの外観検査を行うことを特徴とするフリップチップ型半導体パッケージ用基板の導通検査方法。
【請求項２】
一方の面（おもて面）には、半導体チップをフェイスダウンボンディングするための電極と、もう一方の面（うら面）には、プリント配線基板上の電極部と接続するための電極を形成し、同時におもて面の電極とうら面の電極を接続する製造工程と、
おもて面にメッキレジストを使用してメッキレジストパターンを形成する工程と、
おもて面の電極にバンプを形成する工程と、から構成され、
おもて面の電極にバンプを形成する工程が、パターン電気メッキを使用することを特徴とするフリップチップ型半導体パッケージ用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置に関し，特にフリップチップ型半導体パッケージ用基板（以後、基板と記した場合は、フリップチップ型半導体パッケージ用基板を指す。）の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体プロセスの技術向上により、半導体チップは高機能化・高集積化が進み、半導体パッケージのピン数も増加の一途を辿っている。これに対応するため、フリップチップ型半導体パッケージが開発されている。フリップチップ型半導体パッケージは半導体チップの素子形成面全体に平面的に外部との電気的接続のための電極を配置することができるため、多ピン化に有利であるため、現在多くの半導体製品に採用されている。
【０００３】
フリップチップ型半導体パッケージの多ピン化は更に進行しており、特に半導体チップとの接続部であるバンプについては多ピン化とともに狭ピッチ化も要求され、その対応のため新たな製造プロセスが開発されている。
【０００４】
その1つが、電気メッキによりバンプを形成する手法である。従来、基板のバンプは、はんだペーストを印刷しリフローすることで形成する手法が多く採用されてきた。しかし印刷法は、バンプの高さや体積のバラツキが大きいため、狭ピッチ化に伴い、そのデメリットが顕著となっていた。これに対し電気メッキによるバンプ形成法は高精度なフォトリソグラフィー技術とメッキ技術を用いるため、バンプの高さや体積のバラツキが小さく、狭ピッチ化に対応できる技術として期待されている。例えば特許文献１および２に示すような技術が開示されている。
【０００５】
一方、フリップチップ型半導体パッケージの多ピン化、狭ピッチ化により、基板の電気検査も困難になってきている。図６は従来の電気検査の一例を示す説明図である。基板３０１は絶縁層２、３、４、５、６と配線層１１、電極ＰＡＤ１０、１３、バンプ９からなり、各層の配線はビア１５及びスルーホール１２で接続されている。半導体チップはバンプ９に接続される。１０１から１０８及び２０１から２０４はテストプローブを示し、バンプ９及び電極ＰＡＤ１３に接触している。この例では１０１から１０４及び２０１、２０２が同じ電位を持ち、また１０５から１０８及び２０３、２０４が同じ電位を持つ。これらテストプローブは図示しないテストプローブ治具により固定され、検査装置に電気的に接続されて表１に示すような組み合わせで導通及び絶縁検査が行われる。このように基板のピン数及び電極ピッチは検査装置及びテストプローブ治具の仕様にも大きな影響を及ぼす。従って基板の多ピン化、狭ピッチ化への対応のため検査装置及びテストプローブ治具についてもさまざまな技術が開発されており、例えば特許文献３に示すような技術が開示されている。特許文献３では従来のテストプローブ治具に代わり、ワイヤボンディングによって形成された、先端に細い突出部を有するボールバンプを接触子として用いる方法が示されている。この方法によれば接触子の位置精度が高くなるため多ピン化に対応でき、また接触子をアレイ状に配置することが可能になるため高密度化にも対応できるとされている。
【０００６】
【表１】
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【０００７】
【表２】
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しかしながら、基板の電極数増加により、基板の電気検査において、従来の検査装置で対応可能なチャンネル数を超える場合が出てきている。基板には表裏両面に電極が形成されるが、電極数の増大は、特に半導体チップとフリップチップ接続を行う電極において顕著となっている。このような場合、検査を２回以上に分け、それぞれに検査対象の電極を振り分けることで検査を実行することも可能であるが、検査に要する時間が大幅に延びて
しまうという欠点がある。また検査装置に改造を施し対応チャンネル数を増やすという方法もあるが、コストの増大につながってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−５７２６４号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３８６８号公報
【特許文献３】特開２００５−１２７９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は、コストをかけずに多ピン化に対応した導通検査方法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】
【００１０】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、一方の面（おもて面）には、半導体チップをフェイスダウンボンディングするための電極が、もう一方の面（うら面）には、プリント配線基板上の電極部と接続するための電極が、それぞれ形成されてなるフリップチップ型半導体パッケージ用基板の導通検査方法において、
うら面に形成された前記電極を電気メッキの給電電極としておもて面の電極に通電することにより、おもて面の電極にパターン電気メッキを行うことでバンプを形成したのち、前記バンプの外観検査を行うことを特徴とするフリップチップ型半導体パッケージ用基板の導通検査方法である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、一方の面（おもて面）には、半導体チップをフェイスダウンボンディングするための電極と、もう一方の面（うら面）には、プリント配線基板上の電極部と接続するための電極を形成し、同時におもて面の電極とうら面の電極を接続する製造工程と、
おもて面にメッキレジストを使用してメッキレジストパターンを形成する工程と、
おもて面の電極にバンプを形成する工程と、から構成され、
おもて面の電極にバンプを形成する工程が、パターン電気メッキを使用することを特徴とするフリップチップ型半導体パッケージ用基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、半導体チップとの電気的接続を行うバンプを、基板のうら面に形成された電極からの給電によるパターン電気メッキで形成するので、途中経路で断線のある電極はバンプが形成されず、電気検査を行わずとも外観検査にて容易に導通不良を検出することができる。また狭ピッチ化に対応可能なフリップチップ型半導体パッケージ用基板の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるバンプ形成の形態の一例を示す断面図
【図２】本発明によるバンプ形成の形態の一例を示す断面図
【図３】従来技術によるバンプ形成の形態の一例を示す断面図
【図４】従来技術によるバンプ形成の形態の一例を示す断面図
【図５】（ａ）本発明においてバンプ形成前のフリップチップ型半導体パッケージ用基板の一実施例を示す断面図、（ｂ）本発明における半導体チップを搭載する面にレジストを形成した状態のフリップチップ型半導体パッケージ用基板の一実施例を示す断面図、（ｃ）本発明においてレジストに対して露光及び現像処理を行い電極ＰＡＤに対応する位置に開口を形成した状態の一例を示す断面図
【図６】（ｄ）本発明において基板うら面の電極ＰＡＤに給電のための接触子を接触させ，基板とともに枠治具に固定した状態の一例を示す断面図、（ｅ）本発明において基板を固定した枠治具をメッキ槽に固定しメッキする状態の概念を示した断面図、（ｆ）本発明においてバンプがメッキされた状態の一例を示す断面図、（ｇ）本発明においてバンプ付きフリップチップ型半導体パッケージ用基板が完成した状態の一例を示す断面図
【図７】従来技術による電気検査の一例を示す説明図
【図８】本発明による電気検査の一例を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図３に従来技術によるバンプの形成方法を示す。まず基板おもて面に形成された絶縁層２と、そのおもて面に形成された電極ＰＡＤ１０の上に給電層１６を形成し、さらにその上にレジスト層１を形成し、レジスト層１の電極ＰＡＤ１０に対応する位置にはフォトリソ法により開口８を形成する。その後電気メッキ装置に基板を設置し、給電層１６に給電することで電気メッキによりバンプ９を形成する。その後レジスト層１及び給電層１６を除去し図４に示すようなバンプが完成する。この方法によるとバンプ９は開口８が形成された全ての電極ＰＡＤ上に形成される。
【００１５】
以下、半導体チップと接続する面をおもて面、もう一方の面をうら面と表記する。通常、フリップチップ型半導体パッケージ用基板には表裏両面に電極が配置され、おもて面に配置された電極は、うら面に配置された電極と電気的に導通している。そのため、うら面電極からの給電による電気メッキでおもて面のバンプを形成することが可能となる。
【００１６】
図１に本発明の一形態を説明する。基板のおもて面に形成したレジスト層１の、電極ＰＡＤ１０に対応する位置には開口８を設けてある。一方、うら面に形成された電極ＰＡＤ１３には配線７に接続した接触子１４を接触させ、電気メッキ装置にその基板を設置し配線７に給電することで電気メッキが行われ、バンプ９が形成される。その後レジスト層１を除去し、図２に示すようなバンプ付きのフリップチップ型半導体パッケージ用基板が完成する。図１ではおもて面の電極ＰＡＤは全てうら面の電極ＰＡＤのいずれかと導通しているため、おもて面の全ての電極ＰＡＤ上にバンプが形成される。ここでいずれかのおもて面の電極ＰＡＤがうら面の電極ＰＡＤと非導通であった場合、メッキ時の給電が行われないため、バンプが形成されない。
【００１７】
電気メッキが終了した基板のおもて面の外観検査を行うことによりバンプの有無が確認でき、バンプが形成されていない電極ＰＡＤはうら面の電極との導通がないと判定できる。
【実施例】
【００１８】
次に、本発明を実施例を用いて更に詳しく説明する。
図５（ａ）にバンプ形成前の基板の断面を示す。基板は絶縁層２、３、４、５、６と、各絶縁層の間に形成された配線１１と、各配線層を接続するビア１５及びスルーホール１２と、電極ＰＡＤ１０及び１３で構成される。材料及び製造方法は既知のものが利用可能である。電極ＰＡＤ１０及び１３のうち半導体チップとの接続に用いられるのは１０であり、一般にうら面の電極ＰＡＤ１３よりもピッチが狭い。
【００１９】
図５（ｂ）は半導体チップを搭載する面にレジスト１を形成した状態を示す。レジストはこれから行う電気メッキに耐えうる感光性のものを用いる。例えば銅メッキを行う場合、日立化成工業製のＲＹシリーズ等が利用できる。
【００２０】
次に図５（ｃ）に示すようにレジスト１に対して露光及び現像処理を行い電極ＰＡＤ１０に対応する位置に開口８を形成する。
【００２１】
次に図６（ｄ）に示すように基板うら面の電極ＰＡＤ１３に給電のための接触子１４を接触させ、基板とともに枠治具１７に固定する。枠治具の材料はメッキ液に耐性のある樹脂または金属が使用できる。また電極ＰＡＤ１３へのメッキ成長を防止するためパッキン１８でメッキ液の基板うら面への回り込みを防ぐ。パッキン１８もメッキ液に耐性のある樹脂材料を選択し用いる。
【００２２】
次に図６（ｅ）に示すように基板を固定した枠治具１７をメッキ槽２０に固定する。メッキ槽には図示しないメッキ液が入れられ、電極１９と配線７に給電しメッキを行う。メッキ液は、例えば銅メッキを行う場合、一般的にプリント配線板の電気メッキで使用されている硫酸銅浴を使用することができる。
【００２３】
メッキを行うことにより、図６（ｆ）に示すようにバンプ９が形成され、レジスト１を剥離することで図６（ｇ）に示すようにバンプ付きフリップチップ型半導体パッケージ用基板が完成する。
【００２４】
次にバンプの外観検査を行う。バンプが形成されていない電極は、うら面の電極からおもて面の電極に至る経路のどこかで導通不良が発生していると判定することができる。
【００２５】
次に図８に示すように電気検査を行う。うら面については図７に示す従来の検査方法と同様に各電極に検査プローブを立て各電極について導通検査を行う必要がある。しかしこの例ではおもて面のバンプについては導通検査は不要となる。また絶縁検査については、図８の例では２つのノードに対して行えば良いので、それぞれのノードの代表電極から１箇所を選択し検査を行う。この例では２０１と２０３を選択しているが２０２と２０３，２０１と２０４，２０２と２０４といった組み合わせも可能である。ここで絶縁検査に先立って導通検査を行っておけば，検査プローブと電極間の接触不良による絶縁検査の誤判定を避けることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１…メッキレジスト
２、３、４、５、６…絶縁層
７…配線
８…開口
９…バンプ
１０、１３…電極ＰＡＤ
１１…配線
１２…スルーホール
１４…接触子
１５…ビア
１６…給電層
１７…枠治具
１８…パッキン
１９…陽極
２０…メッキ槽
１０１〜１０８、２０１〜２０４…検査用プローブ
３０１…基板
【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】
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【図７】
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【図８】
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