(57)【要約】      （修正有）【課題】リフロー直後及び１５０℃の環境下で１０００時間放置した後でもはんだ接続信頼性に優れる接続端子、及びそれを用いた半導体チップ搭載用基板を提供すること。【解決手段】端子形状の銅と、当該銅上に積層された無電解ニッケルめっき被膜３と、当該無電解ニッケルめっき被膜３上に積層された無電解パラジウムめっき被膜４と、を備え、無電解ニッケルめっき被膜３は、膜厚が０．００５〜０．３μｍであり、純度が８５〜９７質量％である接続端子。前記無電解パラジウムめっき被膜上に置換金めっき被膜が更に積層され、その上に無電解金めっき被膜がさらに積層された接続端子。前記無電解ニッケルめっき被膜が、リン、ホウ素及び窒素の少なくとも一つを含有し、前記無電解パラジウムめっき被膜の膜厚が、０．０１〜０．４μｍ以下である接続端子。【選択図】図１
2015082534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子形状の銅と、
当該銅上に積層された無電解ニッケルめっき被膜と、
当該無電解ニッケルめっき被膜上に積層された無電解パラジウムめっき被膜と、
を備え、
前記無電解ニッケルめっき被膜は、膜厚が０．００５μｍ以上、０．３μｍ以下であり、純度が８５質量％以上、９７質量％未満である、接続端子。
【請求項２】
前記無電解パラジウムめっき被膜上に置換金めっき被膜がさらに積層された、請求項１記載の接続端子。
【請求項３】
前記置換金めっき被膜上に無電解金めっき被膜がさらに積層された、請求項２に記載の接続端子。
【請求項４】
前記無電解ニッケルめっき被膜が、リン、ホウ素及び窒素の少なくとも一つを含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の接続端子。
【請求項５】
前記無電解パラジウムめっき被膜の膜厚が、０．０１μｍ以上、０．４μｍ以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の接続端子。
【請求項６】
前記無電解パラジウムめっき被膜が、下記（１）〜（４）のいずれかのパラジウムめっき被膜である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の接続端子。
（１）膜厚が０．０１〜０．４μｍであり、純度が９９質量％以上のパラジウムめっき被膜
（２）膜厚が０．０１〜０．２５μｍであり、純度が９８質量％以上、９９質量％未満のパラジウムめっき被膜
（３）膜厚が０．０１〜０．１５μｍであり、純度が９７質量％以上、９８質量％未満のパラジウムめっき被膜
（４）膜厚が０．０１〜０．１２μｍであり、純度が９４質量％以上、９７質量％未満のパラジウムめっき被膜
【請求項７】
前記置換金めっき被膜の膜厚が、０．００５μｍ以上である、請求項２〜６のいずれか一項に記載の接続端子。
【請求項８】
前記置換金めっき被膜の膜厚及び前記無電解金めっき被膜の膜厚の和が０．０１μｍ以上である、請求項３〜７のいずれか一項に記載の接続端子。
【請求項９】
はんだ接続用端子である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の接続端子。
【請求項１０】
請求項９に記載の接続端子と鉛を含まないはんだとが接続され、前記銅と前記鉛を含まないはんだとの界面に合金が形成されたはんだバンプ付接続端子であって、
前記合金におけるＮｉの含有量が、０．０１質量％以上、１．０質量％以下である、はんだバンプ付接続端子。
【請求項１１】
前記合金がＳｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金からなる、請求項１０に記載のはんだバンプ付接続端子。
【請求項１２】
前記鉛を含まないはんだが、Ｓｎ及びＣｕからなる合金、又はＳｎ、Ｃｕ及びＡｇからなる合金を含む、請求項１０又は１１に記載のはんだバンプ付接続端子。
【請求項１３】
前記Ｓｎ、Ｃｕ及びＡｇからなる合金が、０．００１〜７質量％のＣｕ、０．００１〜７質量％のＡｇ、及び残部のＳｎからなる、請求項１２に記載のはんだバンプ付接続端子。
【請求項１４】
ワイヤボンディング用接続端子である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の接続端子。
【請求項１５】
基板と、
前記基板の主面に設けられたワイヤボンディング用接続端子及びはんだ接続用端子と、
前記ワイヤボンディング用接続端子及び前記はんだ接続用端子を電気的に接続する導体回路と、
を備え、
前記ワイヤボンディング用接続端子が請求項１４に記載の接続端子であり、
前記はんだ接続用端子が請求項９に記載の接続端子である、半導体チップ搭載用基板。
【請求項１６】
基板と、
前記基板の主面に設けられたワイヤボンディング用接続端子及びはんだバンプ付接続端子と、
前記ワイヤボンディング用接続端子及び前記はんだバンプ付接続端子を電気的に接続する導体回路と、
を備え、
前記ワイヤボンディング用接続端子が請求項１４に記載の接続端子であり、
前記はんだバンプ付接続端子が請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のはんだバンプ付接続端子である、半導体チップ搭載用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続端子及びそれを用いた半導体チップ搭載用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、携帯電話、無線基地局、光通信装置、サーバ、ルータ等の電子機器において、大小問わず、機器の小型化、軽量化、高性能化及び高機能化が進んでいる。また、ＣＰＵ、ＤＳＰ、各種メモリ等のＬＳＩの高速化並びに高機能化とともに、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  ａ  ｃｈｉｐ）、ＳｉＰ（Ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）等の高密度実装技術の開発も行われている。
【０００３】
このため、半導体チップ搭載用基板及びマザーボードには、ビルドアップ方式の多層配線基板が使用されるようになっている。また、パッケージの多ピン狭ピッチ化といった実装技術の進歩により、半導体チップ搭載用基板は、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）からＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）／ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）実装へと進化している。
【０００４】
半導体チップ搭載用基板と半導体チップとの接続には、例えば、金ワイヤボンディングが用いられる。また、半導体チップと接続された半導体チップ搭載用基板は、はんだボールによって配線板（マザーボード）と接続される。そのため、半導体チップ搭載用基板は、通常、半導体チップ又は配線板に接続するための接続端子をそれぞれ有している。これらの接続端子には、金ワイヤ又ははんだとの良好な金属接合を確保するために、金めっきが施されることが多い。
【０００５】
これらのはんだ接続用端子には、基板上に形成された導体端子上にニッケルめっき被膜及び金めっき被膜を順次形成した２層構造のものがある。このニッケルめっき被膜及び金めっき被膜は、はんだ接続以前の熱処理で銅等の導体表面が熱酸化して、はんだの濡れ性が低下して、接続不良になることを防止するために形成されている。しかしながら、無電解ニッケルめっき被膜を形成した後に置換金めっき被膜を形成すると、無電解ニッケルめっき被膜が置換金めっき液により腐食され、はんだの接続強度が低下することが報告されている。置換金めっき液による無電解ニッケルめっき被膜の腐食を抑制し、はんだ接続信頼性を向上させるために、無電解ニッケルめっき被膜と置換金めっき被膜の間に無電解パラジウムめっき被膜を形成した、無電解ニッケルめっき被膜／無電解パラジウムめっき被膜／置換金めっき被膜の３層構造のものが報告されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
また、銅からなるはんだ接続用端子の表面の酸化等から保護し、はんだ付け性を保持するための表面処理として、例えば、特許文献１に示すような水溶性プリフラックスによる処理が行なわれている。
【０００７】
特許文献２では、鉛を含まないはんだ自身に、Ｎｉを０．００１〜６質量％含有させることにより、接続構造に形成される合金を微細化させることが提案されている。
【０００８】
特許文献３に示すように、銅箔の表面に、パラジウムめっき被膜／金めっき被膜、又はパラジウムめっき被膜を形成し、はんだ付けを行なう技術が記載されている。
【０００９】
特許文献４には、銅の表面に、ニッケルめっき被膜及び金めっき被膜を順次形成した接続端子が記載されており、はんだ接続後にニッケルめっき被膜及び金めっき被膜がすべてはんだに溶解することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４０６５１１０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７４３２６号公報
【特許文献３】特開平５−３２７１８７号公報
【特許文献４】特開２００４−１４０３０３号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】表面技術 ; ５８,１０９（２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献１のように、水溶性プリフラックスを用いた場合、銅と鉛を含まないはんだが直接接合し、銅と鉛を含まないはんだとの界面にＳｎ−Ｃｕ合金が形成される。このＳｎ−Ｃｕ合金は、鉛を含まないはんだ側においてＣｕ６Ｓｎ５の組成を有しており、リフロー直後にこのＣｕ６Ｓｎ５がドーム状の形態に成長する。この際に、Ｃｕ６Ｓｎ５合金内部に亀裂が発生し、はんだ接続信頼性が低下する。
【００１３】
また、特許文献２に記載の鉛を含まないはんだと接続端子とを接続した場合、リフロー直後のはんだ接続信頼性は良好であるものの、その後１５０℃の環境下で１０００時間放置を行なうと、鉛を含まないはんだ自身に存在するＮｉがＳｎ−Ｃｕ合金に濃化する。これにより、リフロー直後に約０．５質量％であったＳｎ−Ｃｕ合金のＮｉの濃度が、約１．５質量％に増加する。さらに、Ｎｉを含むＳｎ−Ｃｕ合金の厚みは、約１０μｍに成長する。このような合金は、硬くて脆い性質を持ち、厚いほど衝撃に弱く、破壊が起こりやすくなるため、はんだの接続信頼性が低下する。
【００１４】
さらに、特許文献３では、銅箔の表面にパラジウムめっき被膜／金めっき被膜、又はパラジウムめっき被膜を形成し、はんだ付けを行なっているが、かかるパラジウムめっき被膜／金めっき被膜、又はパラジウムめっき被膜は、はんだとの接続の際に速やかにはんだ中に拡散してしまう。そのため、銅とはんだが直接接合して、上述のドーム状の形態をしたＣｕ６Ｓｎ５合金が成長し、はんだ接続信頼性が低下する。
【００１５】
特許文献４においても、金めっき被膜は金に拡散しやすいためにリフロー時にはんだとニッケルめっき被膜が直接触れることでニッケルめっき被膜がはんだ中に拡散しやすく、ドーム状の形態をしたＣｕ６Ｓｎ５合金内部に亀裂が発生し、はんだ接続信頼性が低下することが判明した。また、特許文献４のニッケルめっき被膜及び金めっき被膜は、無電解又は電解めっきにより作製している。ここで、金めっき被膜を無電解金めっき(置換金めっき)で作製した場合、ニッケルめっき被膜上に直接置換金めっきを行っているために、ニッケルめっき被膜の粒界部及び表面が置換金めっき被膜に腐食されることとなる。これにより、はんだ接続時に、ニッケルめっき被膜が腐食部から破壊されて、ニッケルめっき被膜が容易にはんだ中へ拡散してしまう。そのため、ドーム状の形態をしたＣｕ６Ｓｎ５合金内部の亀裂の発生を抑制できず、はんだ接続信頼性が低くなる。さらに、ニッケルめっき被膜を電解ニッケルめっきで作製した場合、一般的に電解ニッケルめっき被膜のニッケルの純度が高くなってしまうため、リフロー時に電解ニッケルめっき被膜がはんだ中に拡散しやすくなる。そのため、ドーム状の形態をしたＣｕ６Ｓｎ５合金内部の亀裂の発生を抑制できないためにはんだ接続信頼性が低くなる。さらにまた、無電解ニッケル被膜上に直接電解金めっき被膜を形成した場合であっても、無電解ニッケル被膜がリフロー時に電解ニッケルめっき被膜がはんだ中に拡散しやすいため、ドーム状の形態をしたＣｕ６Ｓｎ５合金内部の亀裂の発生を抑制できず、はんだ接続信頼性が低くなる。
【００１６】
また、非特許文献１では、無電解ニッケルめっき被膜の厚みは５μｍ程度と厚く、リフロー中に無電解ニッケルめっき被膜がすべて鉛を含まないはんだ中に拡散するということはないため、鉛を含まないはんだとの接続後、被膜として残存する。そのため、１５０℃の環境下において１０００時間の放置を行なうと、無電解ニッケルめっき被膜中のニッケルが鉛を含まないはんだに拡散し、鉛を含まないはんだと接している無電解ニッケルめっき被膜にリンの濃縮層が形成されてしまい、このことによりはんだの接続信頼性が低下する。
【００１７】
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑み、リフロー直後及び１５０℃の環境下で１０００時間放置した後でもはんだ接続信頼性に優れる接続端子、及びそれを用いた半導体チップ搭載用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】
【００１８】
本発明は、端子形状の銅と、当該銅上に積層された無電解ニッケルめっき被膜と、当該無電解ニッケルめっき被膜上に積層された無電解パラジウムめっき被膜と、を備え、無電解ニッケルめっき被膜は、膜厚が０．００５μｍ以上、０．３μｍ以下であり、純度が８５質量％以上、９７質量％未満である接続端子を提供する。かかる接続端子によれば、端子形状の銅と、鉛を含まないはんだとの界面に形成される合金内部におけるニッケルの含有量を０．０１質量％以上、１．０質量％未満に制御することができる。これにより、ドーム状の形態をしたＣｕ６Ｓｎ５合金の成長を抑制し、界面に形成される合金を層状に成長させることでＣｕ６Ｓｎ５合金内部のクラックの発生を抑制することができるとともに、界面に形成される合金の結晶粒の過剰な微細化を抑制し、１５０℃の環境下にて１０００時間の放置を行っても優れた接続信頼性を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の接続端子における無電解ニッケルめっき被膜の純度（無電解ニッケルめっき被膜におけるニッケルの含有割合）は、８５質量％以上、９７質量％未満である。無電解ニッケルめっき被膜の純度が８５質量％よりも低いと、鉛を含まないはんだへのニッケルの拡散を妨げ、無電解ニッケルめっき被膜が部分的に残存し、はんだ接続信頼性が低下する。一方、無電解ニッケルめっき被膜の純度が９７質量％以上であると、はんだ接続時にニッケルめっき被膜がはんだ中に拡散しやすく、ドーム状の形態をしたＣｕ６Ｓｎ５合金内部に亀裂が発生し、はんだ接続信頼性が低下する。さらに、本発明の接続端子における無電解ニッケルめっき被膜の膜厚は、０．００５μｍ〜０．３μｍである。無電解ニッケルめっき被膜の膜厚が０．００５μｍよりも小さいと、Ｃｕ６Ｓｎ５合金に拡散するＮｉの量が不十分であるため、ドーム状の形態のＣｕ６Ｓｎ５合金が成長し、合金内部の亀裂の発生を抑制できない。一方、無電解ニッケルめっき被膜の膜厚が０．３μｍよりも大きいと、無電解ニッケルめっき被膜がはんだ中に拡散せずに部分的に被膜として残存し、はんだ接続信頼性が低くなる傾向になる。
【００２０】
本発明の接続端子における無電解ニッケルめっき被膜の膜厚が０．００５μｍ以上、０．３μｍ以下であるため、ワイヤボンディング用の端子として使用する場合、無電解ニッケルめっきの異常析出を抑制することが可能である。そのため、Ｌ／Ｓ（配線幅／スペース）＝１５μｍ／１５μｍのレベルの微細配線にも適用することが可能である。また、無電解ニッケルめっき被膜上の無電解パラジウムめっき反応は容易に進行するため、銅の上に直接パラジウムめっきを形成する場合と比較して、部分的にめっきの析出しない端子が発生する、いわゆるスキップが発生せず、安定したワイヤボンディング性を得ることが可能となる。
【００２１】
上記接続端子は、無電解パラジウムめっき被膜上に置換金めっき被膜がさらに積層される、と好ましい。置換金めっき被膜を形成することにより、はんだの濡れ性を向上させることが可能となる。そのため、無電解パラジウムめっき被膜上に、直接、鉛を含まないはんだとを接触させるよりも、置換金めっき被膜を形成してはんだとを接触させた方が、はんだの濡れ広がり速度がはやくなる。これにより、はんだと接続した接続端子の接続界面の合金がより均一化しやすく、Ｃｕ６Ｓｎ５合金内部の亀裂の発生を抑制する効果がより高くなる。また、金ワイヤとの接続を考えた場合、無電解パラジウムめっき被膜上では金ワイヤの接続は困難であるが、置換金めっき被膜を形成することによって、金ワイヤとの接続が容易になる。
【００２２】
また、上記無電解パラジウムめっき被膜上に、置換金めっき被膜を形成することで、無電解ニッケルめっき被膜／無電解パラジウムめっき被膜／置換金めっき被膜の３層構造となる。このような３層構造は、無電解ニッケルめっき被膜／置換金めっき被膜の２層構造の場合と比較して、パラジウムめっき被膜を有するため、置換金めっきによる無電解ニッケルめっき被膜の粒界部及び表面の腐食を抑制することが可能である。そのため、はんだ接続時に無電解ニッケルめっき被膜がより均一にはんだ内に拡散することが可能になり、Ｃｕ６Ｓｎ５合金のドーム状の成長を抑制し、クラックのないＣｕ６Ｓｎ５合金を形成することが可能になる。
【００２３】
上記接続端子は、置換金めっき被膜上に無電解金めっき被膜がさらに積層されたものであると好ましい。置換金めっき被膜のみの場合と比較して、はんだの濡れ性をさらに向上させることが可能となり、また、金ワイヤとの接続においても、無電解金めっき被膜を形成することで、置換金めっき被膜のみの場合と比較して、さらに容易に金ワイヤとの接続ができるようになる。
【００２４】
本発明に係る接続端子は、上記無電解ニッケルめっき被膜が、リン、ホウ素及び窒素の少なくとも一つを含有すると好ましい。無電解ニッケルめっき被膜の純度が８５質量％以上、９７質量％未満となるように、リン又はホウ素又は窒素を少なくとも一種類以上含有させることで、Ｃｕ６Ｓｎ５合金内部の亀裂の発生を抑制する効果が高くなるとともに、界面に形成される合金の結晶粒の微細化を抑制し、熱処理後においても良好なはんだ接続信頼性を得ることが可能となる。
【００２５】
本発明に係る接続端子は、上記無電解パラジウムめっき被膜の膜厚が、０．０１μｍ以上、０．４μｍ以下であると好ましい。
【００２６】
本発明に係る接続端子は、上記無電解パラジウムめっき被膜が、下記（１）〜（４）のいずれかの無電解パラジウムめっき被膜であると好ましい。
（１）膜厚が０．０１〜０．４μｍであり、純度が９９質量％以上の無電解パラジウムめっき被膜。
（２）膜厚が０．０１〜０．２５μｍであり、純度が９８質量％以上、９９質量％未満の無電解パラジウムめっき被膜。
（３）膜厚が０．０１〜０．１５μｍであり、純度が９７質量％以上、９８質量％未満の無電解パラジウムめっき被膜。
（４）膜厚が０．０１〜０．１２μｍであり、純度が９４質量％以上、９７質量％未満の無電解パラジウムめっき被膜。
上記無電解ニッケルめっき被膜上に、上記（１）〜（４）のいずれか一の無電解パラジウムめっき被膜を形成することで、はんだ接続時に、無電解ニッケルめっき被膜のはんだ内部への拡散がより均一となる。そのため、銅と鉛を含まないはんだの界面に形成される合金被膜を層状の状態で、ほぼ均一な厚みで形成することが可能で、Ｃｕ６Ｓｎ５合金内部の亀裂の発生を抑制する効果を得ることができる。
【００２７】
本発明に係る接続端子は、上記置換金めっき被膜の膜厚が０．００５μｍ以上であると好ましい。置換金めっき被膜の膜厚を上記範囲とすることにより、鉛を含まないはんだの濡れ性をより向上させることが可能である。これにより、無電解パラジウムめっき被膜上に、直接、鉛を含まないはんだとを接触させるよりも、置換金めっき被膜を形成してはんだとを接触させた方が、はんだの濡れ広がり速度がはやくなるため、はんだと接続している接続端子の接続界面がより均一化しやすく、Ｃｕ６Ｓｎ５合金内部の亀裂の発生を抑制する効果がより高くなる。
【００２８】
本発明に係る接続端子は、置換金めっき被膜及び前記無電解金めっき被膜の膜厚の和が０．０１μｍ以上であると好ましい。置換金めっき被膜のみの場合と比較して、はんだの濡れ性をさらに向上させることが可能となり、はんだと接続している接続端子の接続界面がより均一化しやすく、Ｃｕ６Ｓｎ５合金内部の亀裂の発生を抑制する効果がより高くなる。また、金ワイヤとの接続においても、無電解金めっき被膜を形成することでさらに信頼性が良好になる。
【００２９】
本発明に係る接続端子は、上述のとおり、はんだ接続性に優れるため、はんだ接続用端子として使用することができる。
【００３０】
本発明は、さらに、上記接続端子と鉛を含まないはんだとが接続され、銅と鉛を含まないはんだとの界面に合金が形成されたはんだバンプ付接続端子であって、当該合金におけるＮｉの含有量が、０．０１質量％以上、１．０質量％以下である、はんだバンプ付接続端子を提供する。合金内部のＮｉの含有量を０．０１質量％以上、１．０質量％未満に制御することで、はんだ接続直後に発生する合金内部の亀裂の発生を抑制し、熱処理後においても、合金の結晶粒の微細化を抑制できるとともに、１５０℃の環境下で１０００時間の放置を行った場合、微結晶化した合金が厚く成長することを抑制し、良好なはんだ接続信頼性を得ることが可能となる。
【００３１】
本発明のはんだバンプ付接続端子では、上記合金がＳｎ−Ｃｕ−Ｎｉからなると好ましい。
【００３２】
上記鉛を含まないはんだが、Ｓｎ及びＣｕからなる合金、又はＳｎ、Ｃｕ及びＡｇからなる合金を含むと好ましい。Ｓｎ及びＣｕからなる合金、又はＳｎ、Ｃｕ及びＡｇからなる合金を含むはんだは融点が低く、はんだ接続するためのリフロー温度を下げることができる。また、はんだそのものが柔らかい特性があるため、接続後に、はんだ接続部に応力が加わった場合であっても、はんだそのものが変形しやすいことから、耐衝撃信頼性に優れる。
【００３３】
上記Ｓｎ、Ｃｕ及びＡｇからなる合金が、０．００１〜７質量％のＣｕ、０．００１〜７質量％のＡｇ、及び残部のＳｎからなるものであると好ましい。鉛を含まないはんだを上記組成とすることで、はんだ接続するためのリフロー温度を下げることができ、なおかつ、はんだそのものが柔らかい特性を得ることができることから、耐衝撃信頼性に優れるため好ましい。
【００３４】
本発明に係る接続端子は、ワイヤボンディング用接続端子として使用することができる。
【００３５】
本発明は、基板と、基板の主面に設けられた上記ワイヤボンディング用接続端子及び上記はんだ接続用端子と、ワイヤボンディング用接続端子及びはんだ接続用端子を電気的に接続する導体回路と、を備える半導体チップ搭載用基板を提供する。また、本発明は、基板と、基板の主面に設けられた上記ワイヤボンディング用接続端子及び上記はんだバンプ付接続端子と、ワイヤボンディング用接続端子及びはんだバンプ付接続端子を電気的に接続する導体回路と、を備える半導体チップ搭載用基板を提供する。これらの半導体チップ搭載用基板は、はんだ接続信頼性に優れる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、リフロー直後及び１５０℃の環境下で１０００時間放置した後でもはんだ接続信頼性に優れるとともに、ワイヤボンディング接続信頼性及び微細配線形成性にも優れる接続端子、及びそれを用いた半導体チップ搭載用基板を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）は接続端子を備えた半導体チップ搭載用基板の一実施形態を第１の主面側から示す模式平面図あり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図であり、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図である。
【図２】半導体チップ搭載用基板の一実施形態を示す模式断面図である。
【図３】半導体チップ搭載用基板の他の実施形態を示す模式断面図である。
【図４】半導体チップ搭載用基板の一実施形態（ファン−インタイプ）を示す模式平面図である。
【図５】半導体チップ搭載用基板の他の実施形態（ファン−アウトタイプ）を示す模式平面図である。
【図６】半導体チップ搭載用基板の製造方法の一実施形態を示す模式断面図である。
【図７】半導体パッケージの一実施形態を示す模式断面図である。
【図８】半導体パッケージの他の実施形態を示す模式断面図である。
【図９】（ａ）は半導体パッケージ領域を行及び列に複数個配列した半導体チップ搭載基板の一実施形態を示す模式平面図であり、（ｂ）は領域Ａの拡大図である。
【図１０】ワイヤボンディング用接続端子の形状を示す模式図である。
【図１１】めっきの異常析出が発生せず、めっきが良好に形成されたワイヤボンディング用接続端子を示す模式図である。
【図１２】ワイヤボンディング用接続端子の周囲及び端子間にめっきの異常析出が発生している半導体チップ搭載基板の一例を示す模式図である。
【図１３】ワイヤボンディング用接続端子の周囲及び端子間にめっきの異常析出が発生している半導体チップ搭載基板の他の例を示す模式図である。
【図１４】本発明の方法により、はんだ接合を行なった時の、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉからなる合金被膜を層状の状態で、ほぼ均一に形成した場合の、断面の走査電子顕微鏡による観察結果である。（実施例１６）
【図１５】従来の方法により、ドーム状の形態をしたＣｕ６Ｓｎ５合金が形成された、はんだ接合部の断面の走査電子顕微鏡による観察結果である。（比較例５）
【図１６】リフロー後、ニッケルめっき被膜が拡散せずに残存部があった場合の、断面の走査電子顕微鏡による観察結果である。（比較例１２）
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、場合により図面を参照して、本発明の好適な実施形態例について説明する。なお、図面の説明において、同一又は同一要素には同一の符号を用い、重複する説明を省略する。
【００３９】
（半導体チップ搭載用基板）
図１は、半導体チップ搭載基板の一実施形態を示す平面図又は断面図である。図１（ａ）は、接続端子を備えた半導体チップ搭載用基板の一実施形態を第１の主面側から示す模式平面図ある。図１（ｂ）は、図１（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図である。図１（ａ）に示される半導体チップ搭載用基板１ａは、プリント配線板５０と、プリント配線板５０を構成する絶縁被覆であるコア基板１００の一主面上に設けられたはんだ接続用端子１１１及び絶縁被覆１０９とを備える。プリント配線板５０は、コア基板１００の他の主面上に設けられた開口部１１８ａを有する絶縁被覆１１８と、開口部１１８ａ内に配置された複数のワイヤボンディング用接続端子１１０と、展開配線４０と、を備える。なお、本実施形態において、基板は、コア基板のみからなるものであってもよく、後述するように、コア基板上にビルドアップ層を形成したものであってもよい。
【００４０】
複数のワイヤボンディング用接続端子１１０は半導体チップ搭載用基板１ａを半導体チップに電気的に接続するための半導体チップ接続端子として機能する。複数のはんだ接続用端子１１１は半導体チップ搭載用基板１ａを配線板（マザーボード）に電気的に接続するための外部接続端子として機能する。ワイヤボンディング用接続端子１１０とはんだ接続用端子１１１とは、展開配線４０によって互いに電気的に接続されている。なお、プリント配線板５０は、多層プリント配線板であってもよい。
【００４１】
図１（ｂ）は、図１（ａ）における半導体チップ搭載用基板１ａのワイヤボンディング用接続端子１１０及びそれらの周辺部のｂ−ｂ線に沿った断面図である。ワイヤボンディング用接続端子１１０は、コア基板１００の第１の主面上に設けられた導体層（導体回路）２と導体層２上に積層されためっき層６０とを備える。めっき層６０は、無電解ニッケルめっき被膜３と、無電解パラジウムめっき被膜４と、必要に応じて置換金めっき被膜６と、をこの順に備える。複数の導体層２は、展開配線４０の一部であってもよい。
【００４２】
図１（ｃ）は、図１（ａ）における半導体チップ搭載用基板１ａのｃ−ｃ線に沿ったはんだ接続用端子１１１及びそれらの周辺部の断面図である。はんだ接続用端子１１１は、コア基板１００の第２の主面上に設けられた導体層２と導体層２上に積層されためっき層６０とを備える。めっき層６０は、無電解ニッケルめっき被膜３と、無電解パラジウムめっき被膜４と、必要に応じて置換金めっき被膜６と、をこの順に備える。複数の導体層２は、上述したように、展開配線４０の一部であってもよい。
【００４３】
導体層２は銅からなり、端子形状である。無電解ニッケルめっき被膜３は、めっき液中のニッケルイオンが還元剤によってニッケルへと還元され、活性化された導体層２の表面に析出することにより形成される。なお、一般的に導体層に無電解ニッケルめっきを行う前に導体層の表面に触媒（例えば、パラジウム触媒）を付与する。なお、端子形状としては、特に限定されず、端子として機能する形状であればどのようなものであってもよい。
【００４４】
無電解ニッケルめっき被膜３としては、無電解ニッケルめっき被膜を形成する還元剤に起因した元素であるリン、ホウ素、窒素等を含有した無電解ニッケル−リン合金めっき被膜、無電解ニッケル−ホウ素合金めっき被膜、無電解ニッケル−窒素合金めっき被膜などが挙げられる。無電解ニッケルめっき被膜３の純度（ニッケルの含有割合）は、８５質量％以上、９７質量％未満であり、８８質量％以上、９６質量％以下であることが好ましく、９０質量％以上、９５質量％以下であることがより好ましい。８５質量％よりも低いと、鉛を含まないはんだへのニッケルの拡散を妨げ、無電解ニッケルめっき被膜が部分的に残存し、はんだ接続信頼性が低下する。一方、９７質量％以上であると、はんだ接続時にニッケルめっき被膜がはんだ中に拡散しやすく、ドーム状の形態をしたＣｕ６Ｓｎ５合金が成長しやすく、はんだ接続信頼性が低下する。また、無電解ニッケルめっき被膜３の膜厚は、０．００５μｍ〜０．３μｍであり、０．０１μｍ〜０．２μｍであると好ましく、０．０３〜０．１５μｍであるとより好ましい。無電解ニッケルめっき被膜３の膜厚が０．００５μｍよりも小さいとドーム状の形態をしたＣｕ６Ｓｎ５合金が成長しやすいため、はんだ接続信頼性が低下する。一方、無電解ニッケルめっき被膜３の膜厚が０．３μｍよりも大きいと無電解ニッケルめっき被膜が、はんだ中に拡散せずに部分的に被膜として残存し、はんだ接続信頼性が低くなる。
【００４５】
無電解パラジウムめっき被膜４は、置換パラジウムめっき、又は無電解パラジウムめっきにより形成する。上記置換パラジウムめっき被膜は、導体層２の基板と接触していない表面に積層される無電解ニッケルめっき被膜３との置換反応により形成する。置換パラジウムめっき被膜を形成するためのめっき液は、ニッケルめっき被膜３と置換析出するものであれば、パラジウム以外の構成元素に特に制限はない。また、上記無電解パラジウムめっき被膜は、無電解パラジウムめっき用のめっき液中のパラジウムイオンが、還元剤の働きにより、無電解ニッケルめっき被膜３の表面にパラジウムとして析出したものである。
【００４６】
無電解パラジウムめっき被膜４の膜厚は、０．０１〜０．４μｍであると好ましく。０．０２〜０．２５μｍであるとより好ましく、０．０３〜０．１５μｍであるとさらに好ましい。無電解パラジウムめっき被膜の膜厚が０．４μｍを超えると、無電解パラジウムめっき被膜が鉛を含まないはんだ中に拡散し難くなるために、上記界面に形成される合金の形成を妨げ、無電解ニッケルめっき被膜が部分的に残存し、はんだ接続信頼性が低下する傾向にある。一方、無電解パラジウムめっき被膜４の膜厚が、０．０１μｍよりも小さい場合、無電解ニッケルめっき被膜の鉛を含まないはんだ内部への拡散が容易となる。そのため、上記界面に形成される合金におけるＮｉの含有量が０．０１質量％よりも低くなり、合金内部の亀裂の発生を抑制することができなくなり、はんだの接続信頼性が低くなる傾向にある。接続端子と鉛を含まないはんだとの接続の際に、無電解ニッケルめっき被膜を、鉛を含まないはんだ内部、又は接続端子の端子形状の銅と鉛を含まないはんだとの界面に形成される合金内に拡散させて、良好なはんだ接続信頼性を得るためには、０．０１〜０．４μｍの範囲内にすることが好ましい。
【００４７】
無電解パラジウムめっきに用いる還元剤に、ギ酸化合物を使用すると、得られるパラジウム層の純度がほぼ１００％とすることができる。このような無電解パラジウムめっき被膜４を用いた場合、パラジウム層の純度が低い場合と比較して、鉛を含まないはんだ内部へのパラジウムの拡散が非常に均一である。そのため、端子形状の銅と鉛を含まないはんだとの界面に、より均一な厚みの合金を形成しやすくなり、良好ははんだ接続信頼性を得ることが可能となる。一方、還元剤に次亜リン酸を用いると、得られる無電解パラジウムめっき被膜にはリンが共析し、還元剤として用いる次亜リン酸のめっき液中における濃度が高いほど、被膜におけるリンの濃度は高くなる。被膜におけるリンの濃度が高いほど、鉛を含まないはんだ内部への拡散が起こりづらく、不均一な拡散になる傾向にある。そのため、下記（１）〜（４）のいずれかのパラジウムめっき被膜の純度と膜厚の組合せが好ましい。
（１）膜厚が０．００５〜０．４μｍであり、純度が９９質量％以上のパラジウムめっき被膜。
（２）膜厚が０．００５〜０．２５μｍであり、純度が９８質量％以上、９９質量％未満のパラジウムめっき被膜。
（３）膜厚が０．００５〜０．１５μｍであり、純度が９７質量％以上、９８質量％未満のパラジウムめっき被膜。
（４）膜厚が０．００５〜０．１２μｍであり、純度が９４質量％以上、９７質量％未満のパラジウムめっき被膜。
【００４８】
純度が９９質量％以上である無電解パラジウムめっき被膜４は、好ましくは、還元剤としてギ酸化合物を用いた無電解パラジウムめっきによって形成される。ギ酸化合物を用いることにより、高純度のめっき被膜を特に容易により均一に析出させることが可能である。純度が１００質量％に近いほど、パラジウムの析出形態は均一性に優れる。
【００４９】
パラジウムの純度が９０質量％以上９９質量％未満である無電解パラジウムめっき被膜４は、一般に、還元剤として次亜リン酸、亜リン酸等のリン含有化合物、又はホウ素含有化合物を含有するめっき液を用いて形成することができる。これらめっき液を用いてパラジウム−リンめっき合金被膜又はパラジウム−ホウ素合金被膜がそれぞれ形成される。めっき液における還元剤の濃度、ｐＨ、浴温等はパラジウムの純度が９０質量％以上〜９９質量％未満になるように調節される。具体的には、例えば、還元剤として次亜リン酸を用いた場合、０．００５〜０．３ｍｏｌ／ｌ、ｐＨ７．５〜１１．５、温度４０〜８０℃の範囲において、パラジウムの純度が９０質量％以上９９質量％未満の無電解パラジウムめっき被膜４を形成することができる。
【００５０】
図１の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、無電解パラジウムめっき被膜４上には、置換金めっき被膜６を形成してもよい。置換金めっき被膜６は、無電解パラジウムめっき被膜４と溶液中の金イオンとの置換反応によって、無電解パラジウムめっき被膜４の表面に形成することができる。パラジウムと金イオンとが置換する限りはめっき液に特に制限はないが、シアン化合物を含むものが好ましい。
【００５１】
上述したような導体層２と、無電解ニッケルめっき被膜３と、無電解パラジウムめっき被膜４と、置換金めっき被膜６と、を有する接続端子である、はんだ接続用端子１１１は、はんだ接続信頼性に優れる。
【００５２】
また、図示しないが、めっき層６０において、置換金めっき被膜６の表面にさらに、無電解金めっき被膜が積層されることが好ましい。無電解金めっき被膜は、還元型の無電解金めっき被膜である。無電解金めっきを行うことで金めっき被膜の膜厚を調整することができ、ワイヤボンディング用接続端子１１０のワイヤボンディング接続信頼性が向上する。
【００５３】
無電解金めっき被膜の純度は、９９質量％以上であることが好ましく、９９．５質量％以上であることがより好ましい。無電解金めっき被膜の純度が９９質量％未満であると、９９質量％以上である場合と比較して、ワイヤボンディング性及びはんだ接続信頼性が低下する傾向がある。無電解金めっき被膜は、置換還元型の金めっき液（めっき液中に還元剤を有する置換金めっき液であり、無電解金めっきと同様に、通常の置換金めっきと比較して厚付けが可能である。）を使用することも可能である。
【００５４】
置換金めっき被膜６の膜厚及び無電解金めっき被膜の膜厚の和は、ワイヤボンディング性の観点から、０．０４μｍ以上であることが好ましく、０．０４μｍ〜３μｍであることがより好ましく、０．０６μｍ〜１μｍであることがさらに好ましく、０．１μｍ〜０．５μｍであることが特に好ましい。置換金めっき被膜６と無電解金めっき被膜の膜厚の和が０．０４μｍ以上の場合、ワイヤボンディング性が特に良好である。はんだ接続信頼性の観点からは、置換金めっき被膜のみでもよいが、ワイヤボンディング性の観点から、無電解金めっきを行うことがさらに好ましい。置換金めっき被膜及び無電解金めっき被膜の膜厚の和は、はんだ接続信頼性の観点からは、０．００５μｍ〜３μｍであることが好ましく、０．０１μｍ〜０．５μｍであることがより好ましく、０．０４μｍ〜０．２μｍであることが特に好ましい。置換金めっき被膜及び無電解金めっき被膜の膜厚の和が０．００５μｍ以上であることにより、はんだ接続信頼性をより充分に得ることができる。このように、置換金めっき被膜６の膜厚と無電解金めっき被膜の膜厚は、接続端子の用途に応じて適宜調節しうる。
【００５５】
なお、置換金めっき被膜６の上にさらに無電解金めっき被膜を有しない場合には、はんだ接続信頼性の観点から、置換金めっき被膜６単独での膜厚が０．００５μｍ以上であることが好ましい。上記膜厚の上限は特に限定されないが、例えば、０．１μｍとすることができる。上記膜厚を０．１μｍ以下とすることにより、無電解パラジウムめっき被膜が薄い場合であっても、置換金めっき被膜を形成する際に、無電解ニッケルめっき被膜が腐食されるのを抑制しやすい。これにより、はんだ接続時に、ニッケルめっき被膜が腐食部から破壊されて、はんだ接続信頼性が低下することを防止できる傾向にある。
【００５６】
ワイヤボンディング用接続端子１１０は、半導体チップ搭載用基板に搭載される半導体チップに例えば導体ワイヤを介して接続される。ワイヤボンディング用接続端子１１０と半導体チップとの接続に用いる導体ワイヤは好ましくは金ワイヤである。
【００５７】
はんだ接続用端子１１１は、配線板（マザーボード）にはんだバンプを介して接続される。なお、本実施形態で使用するはんだは、実質的に鉛を含まない鉛フリーはんだであり、はんだに含まれる鉛の含有量は、例えば、１０質量ｐｐｍ以下である。
【００５８】
はんだ接続用端子１１１と、配線板（マザーボード）との接続に用いるはんだバンプは、はんだボール用はんだ、表面実装用電子部品又は配線板に用いるためのはんだ、半導体チップ上に用いるためのはんだ、はんだバンプ用はんだ等いかなるものも使用できる。はんだバンプの形状は、特に制限はなく、例えば、球状、半球状、立方体状、直方体状、突起状等であってもよい。
【００５９】
本実施形態のはんだ接続用端子１１１と鉛を含まないはんだバンプとを接続することにより、はんだバンプ付接続端子を作製することができる。この際、はんだ接続用端子１１１における端子形状の銅とはんだバンプとの界面には合金が形成され、上記めっき層６０は、はんだバンプ又は合金にすべて拡散する。ここで、めっき層６０がすべてはんだバンプ又は合金に拡散したことは、無電解ニッケルめっき被膜の有無をエネルギー分散型Ｘ線分析装置によって確認することができる。具体的には、エネルギー分散型Ｘ線分析装置により、はんだ接合部の基板に垂直な断面を、無電解ニッケルめっき被膜の厚みが０．０５μｍ未満の場合は５万倍の倍率、０．０５μｍ以上の場合は１万倍の倍率で解析し、接合部の上記断面における基板に水平な方向の長さ２０μｍの範囲において、無電解ニッケルめっき被膜が拡散して消失している状態であれば無電解ニッケルめっき被膜が完全に拡散したものとみなす。
【００６０】
上記界面に形成される合金におけるＮｉの含有量は０．０１〜１．０質量％であり、０．０３〜０．８質量％であるとより好ましく、０．１〜０．６質量％であるとさらに好ましい。上記界面に形成される合金におけるＮｉの含有量が０．０１質量％よりも小さい場合、合金内部の亀裂の発生を抑制することができなくなり、はんだの接続信頼性が低くなる。一方、１．０質量％よりも高い場合、上記合金にＮｉが残存することで、１５０℃の環境下で１０００時間の放置を行った場合、微結晶化した上記合金が厚く成長し、はんだ接続信頼性が低下する。
【００６１】
上記界面に形成される合金の最も好ましい形状は、ほぼ均一な厚みで形成されていることである。ドーム状になるほど、クラックが発生してはんだ接続信頼性が低下する。
【００６２】
鉛を含まないはんだにおけるＮｉの含有量は０．０００８質量％以下であること好ましく、０．０００５質量％以下であるとより好ましく、０．０００２質量％以下であるとさらに好ましい。
【００６３】
ここで、鉛を含まないはんだと端子形状の銅とを接続した際に、その界面に形成されるＳｎ−Ｃｕ合金は、銅側に、Ｃｕ３Ｓｎ、鉛を含まないはんだ側にＣｕ６Ｓｎ５の２種類の組成の合金から構成される。これらの合金にＮｉが含まれる場合、それぞれ、銅側に、（Ｃｕ，Ｎｉ）３Ｓｎ、鉛を含まないはんだ側に（Ｃｕ，Ｎｉ）６Ｓｎ５の２種類の組成のＳｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金が形成される。鉛を含まないはんだに含まれるＮｉの含有量が０．０００８質量％よりも大きいと、１５０℃の環境下で１０００時間放置を行った際に、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金が厚く成長してしまうが、これらの合金は硬く脆い性質をもつため、厚く成長すると衝撃に弱くなり破壊が起こりやすくなる。また、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金は、Ｓｎ−Ｃｕ合金と比較して合金が微細化されているため、はんだ接続信頼性が低下すると考えられる。なお、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金は、本質的にＳｎ、Ｃｕ及びＮｉからなる合金であるが、不可避不純物又はＳｎ、Ｃｕ及びＮｉ以外の元素を少量含んでいてもよい。このような元素としては、亜鉛、ビスマス、ゲルマニウム、パラジウム及びインジウムが挙げられ、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金におけるこれらの元素の含有量は、それぞれ０．０５質量％以下とすることができる。
【００６４】
鉛を含まないはんだが、Ｓｎ及びＣｕからなる合金、又はＳｎ、Ｃｕ及びＡｇからなる合金を含むと好ましい。また、鉛を含まないはんだが、Ｓｎ、Ｃｕ及びＡｇからなる合金を含む場合、かかる合金が、Ｃｕを０．００１〜７質量％、Ａｇを０．００１〜７質量％含有し、残部がＳｎの組成を有すると好ましい。
【００６５】
鉛を含まないはんだは、不可避不純物として亜鉛、ビスマス、ゲルマニウム、パラジウム、ニッケル及びインジウムのうち１元素以上を含んでもよいが、それぞれ０．００１質量％よりも低いことが好ましい。
【００６６】
図２及び図３は、半導体チップ搭載用基板の一実施形態を示す模式断面図である。図２の実施形態ではコア基板の片側にビルドアップ層が形成されており、図３の実施形態ではコア基板の両側にビルドアップ層が形成されている。以下、図２の実施形態を中心に詳細に説明する。
【００６７】
図２に示す半導体チップ搭載用基板２ａは、絶縁層であるコア基板１００と、コア基板１００の一主面上に形成された第１の配線１０６ａと、コア基板１００の第１の配線１０６ａとは反対側の主面上に積層された複数のビルドアップ層１０４ａ及び１０４ｂと、最外層に位置するビルドアップ層１０４ｂのコア基板１００とは反対側の面上に形成されたはんだ接続用端子１１１とを備える。ワイヤボンディング用接続端子１１０は第１の層間接続端子１０１とめっき層６０とを有する。第１の層間接続端子１０１は、図２に示すように第１の配線１０６ａの一部であってもよく、図３に示すように、第１の配線１０６ａ側に形成されたビルドアップ層間を接続する層間接続端子であってもよい。はんだ接続用端子１１１は、例えばマザーボードに接続するための端子である。
【００６８】
コア基板１００の第１の配線１０６ａとは反対側の面上には、第２の層間接続端子１０３を含む第２の配線１０６ｂが形成されている。ワイヤボンディング用接続端子１１０と第２の層間接続端子１０３とは、コア基板１００を貫通する第１の層間接続用ＩＶＨ（インタースティシャルバイアホール）１０２を介して電気的に接続される。コア基板の第２の配線１０６ｂ側には、ビルドアップ層１０４ａ、及びビルドアップ層１０４ｂが順に積層されている。ビルドアップ層１０４ａのコア基板１００とは反対側の面上には第３の層間接続端子１１２を含む第３の配線１０６ｃが形成されている。第２の層間接続端子１０３と第３の層間接続端子１１２は、第２の層間接続用ＩＶＨを介して電気的に接続される。
【００６９】
最外層のビルドアップ層１０４ｂのコア基板１００とは反対側の面上には、はんだ接続用端子１１１とソルダレジスト等の絶縁被覆１０９とが設けられている。絶縁被覆１０９には、はんだ接続用端子１１１が露出する開口が形成されている。はんだ接続用端子１１１と第２の層間接続端子１１２は、第４の層間接続端子１０５を介して接続される。
【００７０】
配線の形状、各々の接続端子の配置等は特に制限されず、搭載する半導体チップ及び目的とする半導体パッケージに応じて、適宜設計可能である。
【００７１】
コア基板１００の材質に特に制限はなく、有機基材、セラミック基材、シリコン基材、ガラス基材等が使用できる。熱膨張係数及び絶縁性の観点から、セラミック基材又はガラス基材を用いることが好ましい。
【００７２】
ガラスのうち非感光性ガラスとしては、ソーダ石灰ガラス（成分例：ＳｉＯ２  ６５〜７５質量％、Ａｌ２Ｏ３  ０．５〜４質量％、ＣａＯ  ５〜１５質量％、ＭｇＯ  ０．５〜４質量％、Ｎａ２Ｏ  １０〜２０質量％）、ホウ珪酸ガラス（成分例：ＳｉＯ２  ６５〜８０質量％、Ｂ２Ｏ３  ５〜２５質量％、Ａｌ２Ｏ３  １〜５質量％、ＣａＯ  ５〜８質量％、ＭｇＯ  ０．５〜２質量％、Ｎａ２Ｏ  ６〜１４質量％、Ｋ２Ｏ  １〜６質量％）等が挙げられる。また、感光性ガラスとしてはＬｉ２Ｏ−ＳｉＯ２系結晶化ガラスに感光剤として金イオン及び銀イオンを含むものが挙げられる。
【００７３】
有機基板としては、ガラス布に樹脂を含浸させた材料を積層した基板、又は樹脂フィルムを用いることができる。用いる樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、又はそれらの混合物が挙げられる。このうち熱硬化性の有機絶縁材料を主成分として含有する樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シリコーン樹脂、シクロペンタジエンから合成した樹脂、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌラートを含む樹脂、芳香族ニトリルから合成した樹脂、３量化芳香族ジシアナミド樹脂、トリアリルトリメタリレートを含む樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、縮合多環芳香族を含む熱硬化性樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂等を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アラミド樹脂、液晶ポリマ等が挙げられる。
【００７４】
これらの樹脂には充填材を添加してもよい。充填材としては、シリカ、タルク、水酸化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、窒化アルミニウム、アルミナ等が挙げられる。
【００７５】
コア基板１００の厚さは、ＩＶＨ形成性の観点から１００〜８００μｍが好ましく、１５０〜５００μｍがより好ましい。
【００７６】
第１の配線１０６ａ等の配線の表面粗さは、Ｒａで０．０１μｍ〜０．４μｍであることが好適である。膜厚が５ｎｍ以上、０．４μｍ以下である、銅、スズ、クロム、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、コバルト、金、白金、銀及びパラジウムから選択される金属並びにこれらの金属を含む合金からなる金属を、連続的又は離散的に銅配線の表面にコーティングすることによって、表面粗さがＲａで０．０１μｍ〜０．４μｍである配線を形成できる。好ましい材質としては、銅、スズ、クロム、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、コバルト及びこれらの金属を含む合金が、銅配線の表面にコーティングされている又はコーティングされた後に、酸化物、水酸化物又はこれらの組み合わせに変換させられることにより、配線表層及び配線中に、これらの金属の酸化物及び／又は水酸化物の層が形成されたものが挙げられる。上記金属以外に、モリブデン、チタン、タングステン、鉛、鉄、インジウム、タリウム、ビスマス、ルテニウム、ロジウム、ガリウム、ゲルマニウム等の金属を使用することも可能であり、これらを少なくとも１種以上含む合金を用いることができる。これらの金属類を配線表面に付着させる方法としては、無電解めっき、電気めっき、置換反応、スプレー噴霧、塗布、スパッタリング法、蒸着法等が挙げられる。
【００７７】
層間絶縁層（ビルドアップ層）１０４ａ及び１０４ｂには、絶縁材料を用いることができる。絶縁材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、又はそれらの混合物が使用できる。このうち、ビルドアップ層は熱硬化性の有機絶縁材料を主成分として含有するのが好ましい。熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂としては、コア基板１００に用いられるものとして例示した樹脂を用いることができる。
【００７８】
絶縁材料には充填材を添加しても良い。充填材としては、シリカ、タルク、水酸化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、窒化アルミニウム、アルミナ等が挙げられる。
【００７９】
半導体パッケージにおいて、半導体チップの熱膨張係数とコア基板の熱膨張係数とが近似していて、かつコア基板の熱膨張係数とビルドアップ層の熱膨張係数とが近似していることが好ましく、半導体チップ、コア基板、ビルドアップ層の各々の熱膨張係数をα１、α２、α３（ｐｐｍ／℃）としたとき、α１≦α２≦α３であることがより好ましい。
【００８０】
具体的には、コア基板の熱膨張係数α２は、７〜１３ｐｐｍ／℃が好ましく、９〜１１ｐｐｍ／℃であることがより好ましい。ビルドアップ層の熱膨張係数α３は１０〜４０ｐｐｍ／℃であることが好ましく、１０〜２０ｐｐｍ／℃であることがより好ましく、１１〜１７ｐｐｍ／℃であることがさらに好ましい。
【００８１】
ビルドアップ層のヤング率は、熱ストレスに対する応力緩和の観点から１〜５ＧＰａであるのことが好ましい。ビルドアップ層中の充填材は、ビルドアップ層の熱膨張係数が１０〜４０ｐｐｍ／℃、ヤング率が１〜５ＧＰａになるように、添加量を適宜調整することが好ましい。
【００８２】
図４及び図５は、半導体チップ搭載用基板の一実施形態を示す模式平面図である。図４に示す半導体チップ搭載用基板４ａはワイヤボンディング用接続端子１１０より内側にはんだ接続用端子１１１を形成したファン−インタイプである。図５に示す半導体チップ搭載用基板５ａはワイヤボンディング用接続端子１１０より外側にはんだ接続用端子１１１を形成したファン−アウトタイプである。半導体チップ搭載用基板はファン−インタイプ及びファン−アウトタイプを組み合わせたタイプであってもよい。なお、ワイヤボンディング用接続端子１１０の形状は、ワイヤボンド接続及びフリップチップ接続が可能であれば、特に限定されない。
【００８３】
ファン−イン及びファン−アウトのどちらのタイプでも、ワイヤボンド接続及びフリップチップ接続が可能である。図４及び図５に、ファン−イン、ファン−アウトそれぞれのタイプにおけるワイヤボンド接続時の半導体チップ搭載領域１８、ダイボンドフィルム接着領域１７及びフリップチップ接続時の半導体チップ搭載領域１５、ダイボンドフィルム接着領域１４を示す。さらに必要に応じて、図５のように半導体チップと電気的に接続されないダミーパターン２１を形成してもかまわない。ダミーパターンの形状及び配置も特に限定されないが、半導体チップ搭載領域１８にほぼ均一に配置することが好ましい。これによって、ダイボンドフィルム接着領域１７にダイボンド接着剤を介して半導体チップを搭載する際に、ボイドが発生しにくくなり、ワイヤボンディング接続における接続信頼性をさらに向上できる。
【００８４】
（半導体チップ搭載用基板の製造方法）
半導体チップ搭載用基板の製造方法の一実施形態を以下に説明する。
【００８５】
図６（ａ）〜（ｇ）は、半導体チップ搭載用基板の製造方法の一実施形態を示す模式断面図である。半導体チップ搭載用基板６ｇは、コア基板１００の第１の主面上に、第１の層間接続端子１０１を含む第１の配線１０６ａを形成する工程（工程ａ）と、第１の層間接続端子１０１と接続されるようにコア基板１００を貫通する、第１の層間接続用ＩＶＨ１０２（以下「第１のバイアホール」という。）を形成する工程（工程ｂ）と、コア基板１００の第１の配線１０６ａとは反対側の第２の主面上に、第２の層間接続端子１０３を含む第２の配線１０６ｂを形成する工程（工程ｃ）と、コア基板１００の第２の主面上に第１のビルドアップ層（層間絶縁層）１０４ａを形成する工程（工程ｄ）と、第１のビルドアップ層１０４ａを貫通する第２の層間接続用のＩＶＨ（バイアホール）用の貫通孔１０８ａを形成する工程（工程ｅ）と、第２の層間接続用のＩＶＨ（バイアホール）及び、第１のビルドアップ層１０４ａのコア基板１００とは反対側の面上に、第３の層間接続端子１１２を含む第３の配線１０６ｃを形成する工程（工程ｆ）と、第１のビルドアップ層１０４ａのコア基板１００とは反対側の面上に第２のビルドアップ層１０４ｂを形成し、これを貫通する第４の層間接続端子１０５を形成し、その後、第４の層間接続端子１０５の一部が露出する開口部１０９ａを有する絶縁被覆１０９を形成する工程（工程ｇ）とを備える製造方法によって得ることができる。
【００８６】
ワイヤボンディング用接続端子１１０及びはんだ接続用端子１１１は、それぞれ、配線の一部分である導体層の表面上に、無電解ニッケルめっき被膜、無電解パラジウムめっき被膜、及び必要に応じて置換金めっき被膜をこの順で形成して、配線の一部に、無電解ニッケルめっき被膜、無電解パラジウムめっき被膜、及び置換金めっき被膜を有する接続端子を形成する工程を含む方法によって形成される。
【００８７】
また、各めっき被膜を有する接続端子を形成する工程において、ワイヤボンディング用接続端子の接続強度をより向上させる観点から、置換金めっき被膜の上に、さらに無電解金めっき被膜を積層させることができる。ワイヤボンディング用接続端子１１０及びはんだ接続用端子１１１は、配線の一部に、無電解ニッケルめっき被膜、無電解パラジウムめっき被膜、置換金めっき被膜、さらに無電解金めっき被膜を有する接続端子を形成する工程を含む方法によっても形成することができる。
【００８８】
［工程ａ］
工程ａでは、図６（ａ）に示すように第１の層間接続端子１０１を含む第１の配線１０６ａをコア基板１００の第１の主面上に形成する。第１の配線１０６ａを構成するパターン化された配線である銅層の一部（第１の層間接続端子１０１）の表面上に上述のめっき処理を施してワイヤボンディング用接続端子１１０が形成される。コア基板上の銅層は、コア基板表面にスパッタリング、蒸着、めっき等により銅薄膜を形成した後、電解銅めっき法によって、その膜厚を所望の厚みまでめっきする方法により形成される。
【００８９】
コア基板上にパターン化された配線の形成方法としては、コア基板表面又はビルドアップ層上に金属箔を形成し、金属箔の不要な箇所をエッチングで除去する方法（サブトラクト法）、コア基板表面又はビルドアップ層上の必要な箇所のみに、電解めっきにより配線を形成する方法（アディティブ法）、コア基板表面又はビルドアップ層上に薄い金属層（シード層）を形成し、その後、電解めっきにより必要な配線を形成した後、薄い金属層をエッチングで除去する方法（セミアディティブ法）がある。
【００９０】
以下に、コア基板に配線を形成する各方法について説明する。
【００９１】
＜サブトラクト法＞
サブトラクト法では、コア基板１００の表面上に銅箔を形成した後、銅箔の不要な部分をエッチングにより除去する。銅箔の配線となる箇所、すなわち第１の配線１０６ａとなる部分上にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストから露出した箇所に、化学エッチング液をスプレー噴霧し、不要な金属箔をエッチング除去して、第１の配線１０６ａを形成することができる。エッチングレジストは、通常の配線板に用いることのできるエッチングレジスト材料を用いることができる。エッチングレジストは、レジストインクをシルクスクリーン印刷する方法、又はエッチングレジスト用ネガ型感光性ドライフィルムを銅箔の上にラミネートし、その上に配線形状に光を透過するフォトマスクを重ね、紫外線で露光して、露光しなかった箇所を現像液で除去する方法により形成することができる。化学エッチング液には、塩化第二銅と塩酸の溶液、塩化第二鉄溶液、硫酸と過酸化水素の溶液、過硫酸アンモニウム溶液等、通常の配線板に用いる化学エッチング液を用いることができる。
【００９２】
＜アディティブ法＞
アディティブ法では、コア基板１００表面上の必要な箇所に、めっきを行うことで第１の配線１０６ａを形成することができる。例えば、コア基板１００の表面上に無電解めっき用触媒を付着させた後、めっきが行われない表面部分にめっきレジストを形成する。その後、めっきレジストを形成したコア基板１００を無電解めっき液に浸漬して、めっきレジストに覆われていない箇所にのみ、無電解めっきで銅配線及び銅端子を形成することができる。
【００９３】
＜セミアディティブ法＞
セミアディティブ法では、コア基板１００の表面上に、シード層を形成した後、めっきレジストを必要なパターンに形成し、電解めっきにより第１の配線１０６ａを形成する。その後、めっきレジストを剥離し、シード層をエッチングによって除去する。シード層を形成する方法としては、（ｉ）蒸着による方法、（ｉｉ）めっきによる方法、（ｉｉｉ）金属箔を貼り合わせる方法等がある。なお、これらの方法により、サブトラクト法の金属箔を形成することもできる。
【００９４】
（ｉ）蒸着による方法では、例えばスパッタリングにより下地金属と薄膜銅層とからなるシード形を形成する。シード層形成のためには、２極スパッタ、３極スパッタ、４極パッタ、マグネトロンスパッタ、ミラートロンスパッタ等を用いることができる。スパッタに用いるターゲットとしては、下地金属として密着を確保するために、例えばＣｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｎｉ／Ｃｒ、Ｎｉ／Ｃｕ等が用いられる。下地金属の厚みは、５〜５０ｎｍであることが好ましい。その後、銅をターゲットにしてスパッタリングを行い、厚さ２００〜５００ｎｍの薄膜銅層を形成することによってシード層を形成できる。
【００９５】
（ｉｉ）めっきによる方法では、コア基板表面上に無電解銅めっきによって、厚みが０．５〜３μｍのシード層を形成することもできる。
【００９６】
（ｉｉｉ）金属箔を貼り合わせる方法では、コア基板に接着機能がある場合は、金属箔をプレス又はラミネートによって貼り合わせることによりシード層を形成することもできる。しかし、薄い銅箔を直接貼り合わせるのは非常に困難であるため、厚い金属箔を張り合わせた後にエッチング等により薄くする方法、キャリア付銅箔を貼り合わせた後にキャリア層を剥離する方法等で薄い銅箔を形成することができる。前者の例としては、キャリア銅／ニッケル／薄膜銅の三層銅箔が挙げられる。これらの方法を用いることによって、キャリア銅をアルカリエッチング液で、ニッケルをニッケルエッチング液で除去する。後者の例としては、アルミ、銅、絶縁樹脂等をキャリアとするピーラブル銅箔が挙げられる。これらの方法を用いることによって、５μｍ以下のシード層を形成することができる。
【００９７】
なお、厚み９〜１８μｍの銅箔をコア基板１００に貼り付け、エッチングによって厚みが５μｍ以下になるようにほぼ均一に薄くし、シード層を形成してもよい。
【００９８】
上述の方法で形成されたシード層上に、めっきレジストを必要なパターンに形成し、シード層を介して電解銅めっきにより配線を形成することができる。その後、めっきレジストを剥離し、最後にシード層をエッチング等により除去することによって、コア基板１００の表面上に、第１の配線１０６ａを形成することができる。
【００９９】
上述の（ｉ）蒸着による方法、（ｉｉ）めっきによる方法、（ｉｉｉ）銅箔を貼り合わせる方法等によって薄膜を形成した後、電気銅めっきで銅膜厚を所望の厚みにめっきすることにより基板上に銅層を形成する。コア基板に形成された銅層上に所定形状のエッチングレジストを形成し、塩化銅、塩化鉄等のエッチング液を用いることによって銅配線及び銅端子を作製することができる。
【０１００】
なお、配線がＬ／Ｓ＝３５μｍ／３５μｍ以下の微細配線である場合、配線の形成方法としては、特にセミアディティブ法を用いることが好ましい。
【０１０１】
セミアディティブ法により配線を形成する場合においては、めっきレジストを剥離した状態における電解銅めっき層及び電解銅めっき層の下層のシード層を含んだ配線部分の断面積（Ｓ）と、シード層をエッチング等により除去した後、又は配線表面に表面粗さがＲａで０．０１〜０．４μｍとなる処理を施し、後述するカップリング剤等を１種以上含む絶縁膜を形成した後の電解銅めっき層及び電気銅めっき層の下層のシード層を含んだ配線部分の断面積（Ｓ’）との面積比（＝Ｓ’／Ｓ）が、０．５〜１．０であることが好ましく、０．７〜１．０であることがより好ましい。
【０１０２】
［工程ｂ］
工程ｂでは、図６（ｂ）に示すように、第１の層間接続端子１０１と、後述する第２の配線１０６ｂとを接続するための第１の層間接続用ＩＶＨ１０２を形成する。
【０１０３】
コア基板１００が非感光性基材の場合、第１の層間接続用ＩＶＨ用の貫通孔（ＩＶＨ穴）の形成には、レーザ光を用いることができる。非感光性基材としては、前述した非光性ガラス等を例示することができる。使用するレーザ光は、例えば、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等を用いることができる。非感光性基材としては、上述した感光性ガラスを用いることができる。
【０１０４】
コア基板１００が感光性基材の場合、第１の層間接続用ＩＶＨ１０２形成する箇所以外の領域をマスクし、第１の層間接続用ＩＶＨ１０２を形成する部分に紫外光を照射する。紫外光を照射後、熱処理とエッチングによりＩＶＨ穴を形成することができる。なお、感光性基材としては、上述した感光性ガラス等を用いることができる。
【０１０５】
コア基板１００が、有機溶剤等の薬液による化学エッチング加工可能な基材である場合は、化学エッチングによって貫通孔を形成することができる。形成されたＩＶＨ穴には、導電性ペーストの充填、めっき等によって導電層が形成され、第１の層間接続用ＩＶＨ１０２が作製される。第１の層間接続用ＩＶＨ１０２には、このように内部に導体が充填されたり、導電層が形成されたりするため、層間を電気的に接続することができる。
【０１０６】
ＩＶＨ穴の形成方法としては、上述の方法の他に、パンチ、ドリル等の機械加工、プラズマを用いたドライエッチング法などが挙げられる。
【０１０７】
［工程ｃ］
工程ｃでは、図６（ｃ）に示すように、コア基板１００の第１の配線１０６ａが形成された第１の主面と反対側の第２の主面に第２の配線１０６ｂ及び第２の層間接続端子１０３を形成する。第２の配線１０６ｂ及び第２の層間接続端子１０３は、第１の配線１０６ａ及び第１の層間接続端子１０１と同様にして、コア基板１００の表面上に形成することができる。
【０１０８】
なお、第２の配線１０６ｂ及び第２の層間接続端子１０３もまた、微細配線を形成する場合には、第１の配線１０６ａ及び第１の層間接続端子１０１と同様に、セミアディティブ法を用いて形成することが好ましい。
【０１０９】
［工程ｄ］
工程ｄでは、図６（ｄ）に示すように上記第２の配線１０６ｂを形成した面に第１のビルドアップ層（層間絶縁層）１０４ａを形成する。
【０１１０】
ビルドアップ層としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、又はそれらの混合樹脂を使用することができる。このうち、基板の膜厚精度の観点から、熱硬化性樹脂を主成分とすることが好ましい。ビルドアップ層として、ワニス状の材料を用いる場合は印刷又はスピンコートにより、フィルム状の絶縁材料を用いる場合はラミネート、プレス等の手法により、ビルドアップ層を得ることができる。なお、ビルドアップ層が熱硬化性材料を含む場合は、ビルドアップ層を加熱硬化することが望ましい。
【０１１１】
［工程ｅ］
工程ｅは、図６（ｅ）に示すように、上記第１のビルドアップ層１０４ａに第２の層間接続用ＩＶＨ用の貫通孔１０８ａを形成する工程である。第２の層間接続用ＩＶＨ用の貫通孔１０８ａの形成手段としては、一般的なレーザ穴あけ装置を使用することができる。レーザ穴あけ機で用いられるレーザの種類はＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等を用いることができるが、ＣＯ２レーザが生産性及び穴品質の点で好ましい。また、貫通孔１０８ａの径が３０μｍ未満の場合は、レーザ光を絞ることが可能なＹＡＧレーザが適している。また、ビルドアップ層が有機溶剤等の薬液による化学エッチング加工が可能な材料からなる場合には、化学エッチングによってＩＶＨ穴を形成することができる。
【０１１２】
形成された貫通孔１０８ａに、第１の層間接続用ＩＶＨ１０２と同様に、導電性ペーストの充填、めっき等によって導電層を形成する方法により、第２の層間接続用ＩＶＨが形成される。第２の層間接続用ＩＶＨには、このように内部に導体が充填されたり、導電層が形成されたりするため、層間を電気的に接続することができる。
【０１１３】
［工程ｆ］
工程ｆでは、図６（ｆ）に示すように、上記第１のビルドアップ層１０４ａの表面上に、第３の層間接続端子１１２を含む第３の配線１０６ｃを形成する。第３の配線１０６ｃ及び第３の層間接続端子１１２は、第１の配線１０６ａ及び第１の層間接続端子１０１と同様にして形成することができる。また、第２の層間接続用のＩＶＨ（バイアホール）の導体層を、例えばめっき法によって形成する場合、第３の配線１０６ｃを形成するのと同時に形成することができる。
【０１１４】
また、ビルドアップ層におけるバイアホールは、予めビルドアップ層の貫通孔に、上述のように導電性ペーストの充填、めっき等によって導電層を形成すればよい。これをコア基板１００にプレス等で積層すれば、バイアホールを有するビルドアップ層を作製できる。
【０１１５】
［工程ｇ］
工程ｇでは、図６（ｇ）に示すように第３の配線１０６ｃが形成された第１のビルドアップ層１０４ａのコア基板１００とは反対の面上に、第２のビルドアップ層１０４ｂを形成する。第２のビルドアップ層１０４ｂは第１のビルドアップ層１０４ａと同様にして形成することができる。
【０１１６】
さらに工程ｇでは、第２のビルドアップ層１０４ｂを形成後、第２のビルドアップ層１０４ｂに第４の層間接続端子１０５を形成する。第４の層間接続端子１０５は、第１の層間接続端子１０１と同様に、第２のビルドアップ層１０４ｂ表面上に形成することができる。第４の層間接続端子１０５は、第２の層間接続用ＩＶＨと同様にして層間接続を形成することができる。
【０１１７】
さらに工程ｄ〜ｆを繰り返して、配線及び層間接続端子を備える複数のビルドアップ層を形成してもよい。但し、工程ｄ〜ｆを繰り返して、配線及び層間接続端子を備える複数のビルドアップ層を形成する場合、はんだ接続用端子１１１は、第４の層間接続端子に作製される。そして、最外層のビルドアップ層上に形成された接続端子が、はんだ接続用端子１１１となる。
【０１１８】
工程ｇでは、さらに、第２のビルドアップ層１０４ｂの表面上に絶縁被覆１０９を形成する。絶縁被覆１０９には、第４の層間接続端子１０５の一部が露出するように開口部１０９ａを設ける。また、コア基板１００の第１の主面にも、同様に絶縁被覆１１８を形成する。第１の層間接続端子１０１の表面上及びその周辺部分には、これらが露出するように開口部１１８ａを設ける。
【０１１９】
絶縁被覆１０９及び１１８に用いる絶縁被覆材としては、ソルダレジストが一般的に用いられる。熱硬化型又は紫外線硬化型のものが使用できるが、レジスト形状を精度良く仕上げることができる紫外線硬化型のものが好ましい。例えば、エポキシ系、ポリイミド系、エポキシアクリレート系、フルオレン系等の材料を用いることができる。これらのパターン形成は、ワニス状の材料であれば印刷で行うことも可能であるが、より精度を確保するためには感光性のソルダレジスト、カバーレイフィルム、フィルム状レジスト等を用いるのが好ましい。
【０１２０】
絶縁被覆は片面のみに用いてもかまわないが、硬化時に収縮が生じるため、片面だけに形成するとコア基板１００に大きな反りを生じやすい。そこで、上述のように半導体チップ搭載用基板の両面に絶縁被覆を形成することがより好ましい。さらに、反りは絶縁被覆の厚みによって変化するため、両面の絶縁被覆の厚みは、反りが発生しないように調整することがより好ましい。その場合、予備検討を行うことにより、両面の絶縁被覆の厚みを決定することが好ましい。また、薄型の半導体パッケージを作製する場合には、絶縁被覆の厚みが５０μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以下がより好ましい。
【０１２１】
（端子のめっき）
上述のようにして得られた、コア基板１００の第１の主面上の第１の配線１０６ａの一部である第１の層間接続端子１０１及び、第２の主面側の最表層の第４の層間接続端子１０５に複数のめっき被膜を積層させる。すなわち、第１の配線１０６ａ及びはんだ接続用端子の一部である導体の表面に、無電解ニッケルめっき被膜、無電解パラジウムめっき被膜、必要に応じて置換金めっき被膜及び無電解金めっき被膜をこの順序で形成することにより、はんだ接続信頼性に優れた接続端子、さらにはワイヤボンディング接続信頼性に優れた接続端子を形成することができる。
【０１２２】
半導体チップ搭載用基板に備えられる配線又は端子の表面には、必要に応じて絶縁物の形成又はめっき層の形成前に（Ａ）凹凸を形成する工程、（Ｂ）金属コートを形成する工程、（Ｃ）Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成する工程、（Ｄ）カップリング処理を施す工程、（Ｅ）光触媒を塗布する工程、（Ｆ）密着性改良剤を用いた処理を施す工程、（Ｇ）腐食抑制剤を用いた処理を施す工程等のうち少なくとも１つを実施することができる。以下に各工程の内容について詳述する。なお、（Ａ）〜（Ｇ）の工程はこの順番で行うことができるが、後述の通り工程の順番を変更することもできる。
【０１２３】
（Ａ）凹凸を形成する工程
配線又は端子の表面に凹凸を形成する工程である。凹凸を形成する方法としては、（１）酸性溶液を用いる方法、（２）アルカリ性溶液を用いる方法、（３）酸化剤又は還元剤を有する処理液を用いる方法がある。以下、各方法について詳述する。
【０１２４】
（１）酸性溶液を用いる方法
酸性溶液としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、蟻酸、塩化第二銅、硫酸第二鉄等の化合物、アルカリ金属塩化物、過硫酸アンモニウム等から選ばれる化合物、若しくはこれらを組み合わせた化合物の水溶液、又はクロム酸、クロム酸−硫酸、クロム酸−フッ酸、重クロム酸、重クロム酸−ホウフッ酸等の酸性の６価クロムを含む水溶液を用いることができる。なお、これらの溶液の濃度及び処理時間については、銅配線及び銅端子の表面粗さがＲａで０．０１μｍ〜０．４μｍとなるように適宜条件を選択して用いることが好ましい。
【０１２５】
（２）アルカリ性溶液を用いる方法
アルカリ性溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物溶液を用いることができる。なお、これらの溶液の濃度及び処理時間については、銅配線及び銅端子の表面粗さがＲａで０．０１μｍ〜０．４μｍとなるように適宜条件を選択して用いることが好ましい。
【０１２６】
（３）酸化剤又は還元剤を含む処理液を用いる方法
酸化剤を含む処理液としては、亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を含む水溶液を使用することができる。さらに、ＯＨ陰イオン源及びリン酸三ナトリウム等の緩衝剤を含むものが好ましい。還元剤を含む処理液としては、ｐＨ９．０から１３．５に調整されたアルカリ性溶液中にホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、芳香族アルデヒド化合物を添加した水溶液、又は次亜リン酸及び次亜リン酸塩等を含んだ水溶液を使用することができる。上記酸化剤を含む処理液に銅配線を浸漬し、銅表面に酸化銅被膜を形成し、次いで、還元剤を含む処理液により酸化銅被膜を還元し、銅配線表面に微細な凹凸形状を形成することができる。その場合、上記酸性溶液又はアルカリ性溶液を用いて処理を行った後に、組み合わせて処理を行うことが可能であり、表面粗さがＲａで０．０１〜０．４μｍとなるように処理をすればよい。
【０１２７】
上記（１）〜（３）の処理の前処理として、溶剤、酸性水溶液又はアルカリ性水溶液を用いて配線及び接続端子の表面の清浄化を行う脱脂処理を行うことが好ましい。脱脂処理は、酸性及びアルカリ性の水溶液を用いることができ、特に限定はしないが、上記酸性水溶液又はアルカリ性水溶液であることが好ましい。さらに、１〜５Ｎの硫酸水溶液で配線表面を洗浄する硫酸処理を行うことが好ましい。脱脂処理及び硫酸洗浄は適宜組み合わせて行っても良い。
【０１２８】
（Ｂ）金属コートを形成する工程
凹凸を形成する工程（Ａ）によって、銅配線及び銅端子の表面の表面粗さをＲａで０．０１〜０．４μｍとした後、膜厚が５ｎｍ未満、０．４μｍ以下である、銅、スズ、クロム、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、コバルト、金、白金、銀及びパラジウムからなる群から選択される金属又は、該金属を含む合金からなる金属を連続的若しくは離散的に銅配線及び銅端子の表面に付着させることによって、表面粗さがＲａで０．０１〜０．４μｍである金属コーティングで覆われた配線及び接続端子を形成できる。好ましくは、銅、スズ、クロム、ニッケル、亜鉛、アルミニウム及びコバルトからなる群から選択される金属又は、該金属を含む合金が、銅配線及び銅端子の表面に付着する間又は付着後、自然に若しくは故意に、酸化物、水酸化物又はこれらを組み合わせた化合物に変換させられ、銅配線及び銅端子の表面に上記多価金属の酸化物、水酸化物又はこれらを組み合わせた化合物を含む層が形成されていることである。上記金属の他に、モリブデン、チタン、タングステン、鉛、鉄、インジウム、タリウム、ビスマス、ルテニウム、ロジウム、ガリウム、ゲルマニウム等の金属を使用することも可能で、これらを少なくとも２種類以上含む合金を用いることもできる。上記金属を配線及び接続端子表面に付着させる方法としては、無電解めっき、電解めっき、置換反応、スプレー噴霧、塗布、パッタリング法、蒸着法等が挙げられる。
【０１２９】
（Ｃ）Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成する工程
Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成する化合物を用いて銅配線及び銅端子の表面にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成する工程である。Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有する化合物としては、（１）シリカガラス、（２）ラダー構造を含む化合物等を用いることができる。
【０１３０】
（１）シリカガラス
シリカガラス（ＳｉＯ２）の厚さは、０．００２μｍ〜５μｍ、好ましくは０．００５μｍ〜１μｍ、さらに好ましくは０．０１μｍ〜０．２μｍである。シリカガラスの厚みが５．０μｍを超えると、バイアホール形成工程におけるレーザ等によるビア加工が困難となる傾向があり、０．００２μｍより薄くなると、シリカガラス層の形成が困難になる傾向がある。
【０１３１】
（２）ラダー構造を含む化合物
ラダー構造を含む化合物は、下記一般式（１）で表されるラダー構造を含む化合物であって、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、各々独立に、水素原子、反応性基、親水性基及び疎水性基からなる群から選択される基を表す。
【０１３２】
反応性基としては、例えば、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基、メルカプト基、チオール基、オキサゾリン基、環状エステル基、環状エーテル基、イソシアネ−ト基、酸無水物基、エステル基、アミノ基、ホルミル基、カルボニル基、ビニル基、ヒドロキシ置換シリル基、アルコキシ置換シリル基、ハロゲン置換シリル基等が挙げられる。親水性基としては、例えば、多糖基、ポリエーテル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、硫酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホニウム塩基、複素環基、アミノ基、これらの塩及びエステル等が挙げられる。疎水性基としては、例えば、炭素数が１〜６０の脂肪族炭化水素基、炭素数が６〜６０の芳香族炭化水素基、複素環基及びポリシロキサン残渣から選択された化合物等が挙げられる。これらの中で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、配線の接着性の観点から、反応性基であることが最も好ましい。
【０１３３】
【化１】
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【０１３４】
（Ｄ）カップリング処理を施す工程
上記のＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有する化合物を配線表面に形成した後、さらに、カップリング剤を含む溶液を用いて、処理を行う工程である。カップリング剤を用いることによって、配線及び端子と層間絶縁層（ビルドアップ層）との密着強度を向上させることができる。
【０１３５】
使用するカップリング剤としては、シラン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、チタン系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤等が挙げられ、中でもシラン系カップリング剤が好ましい。シラン系カップリング剤としては、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、イミダゾール基、ビニル基、メタクリル基等の官能基を分子中に有するものが挙げられる。これらのシラン系カップリング剤を単独で又は２種以上混合して使用することができる。
【０１３６】
シラン系カップリング剤溶液の調製に使用される溶媒は、水又はアルコール、ケトン類等を用いることが可能である。また、カップリング剤の加水分解を促進するために、少量の酢酸、塩酸等の酸を添加することもできる。
【０１３７】
また、カップリング剤の含有量は、溶液全体に対して、０．０１質量％〜５質量％であることが好ましく、０．１質量％〜１．０質量％であることがより好ましい。カップリング剤による処理は、上述のように調製したカップリング剤溶液に、配線及び接続端子を有する基板を浸漬する方法、配線及び接続端子を有する基板にスプレー噴霧する方法、配線及び接続端子を有する基板に塗布する方法等により行うことができる。
【０１３８】
シラン系カップリング剤で処理した基板は、自然乾燥、加熱乾燥、又は真空乾燥により乾燥する。なお、使用するカップリング剤の種類によっては、乾燥前に水洗又は超音波洗浄を行うことができる。
【０１３９】
（Ｅ）光触媒を塗布する方法
銅配線及び銅端子の表面にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有する化合物を形成した後、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ３、ＣｄＳ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＢａＴｉＯ３、ＢａＴｉ４Ｏ９、Ｋ２ＮｂＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｆｅ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｋ３Ｔａ３Ｓｉ２Ｏ３、ＷＯ３、ＳｎＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＢｉＶＯ４、ＮｉＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＳｉＣ、ＭｏＳ２、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ２、ＣｅＯ２等、さらにはＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ及びＶからなる群より選ばれる元素を有する層状酸化物である光触媒粒子を塗布する工程である。これらの光触媒の中で、無害かつ化学的安定性に優れるＴｉＯ２が最も好ましい。ＴｉＯ２としては、アナタ−ゼ、ルチル、ブルッカイトのいずれも使用することが可能である。
【０１４０】
かかる工程は、カップリング処理を施す工程（Ｄ）のシランカップリング剤による処理前及び／又は後に行うこともできる。また、光触媒粒子は上述の一般式（Ｉ）で表されるラダー構造を含む化合物又はシランカップリング剤と混合して用いることもできる。
【０１４１】
光触媒粒子を塗布して乾燥した後、必要に応じて熱処理、さらには光照射することができる。光照射には、紫外光、可視光、赤外光等を使用でき、このうち紫外光が最も好ましい。
【０１４２】
（Ｆ）密着性改良剤を用いた処理を施す工程
銅配線及び銅端子の表面に、密着性改良剤を塗布する工程である。密着性改良剤としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、又はそれらの混合樹脂が使用できるが、熱硬化性の有機絶縁材料が主成分であることが好ましい。密着性改良剤としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シリコーン樹脂、シクロペンタジエンから合成した樹脂、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌラートを含む樹脂、芳香族ニトリルから合成した樹脂、３量化芳香族ジシアナミド樹脂、トリアリルトリメタリレートを含む樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、縮合多環芳香族を含む熱硬化性樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アラミド樹脂、液晶ポリマ等が使用できる。
【０１４３】
（Ｇ）腐食抑制剤を用いた処理を施す工程
銅配線及び銅端子の表面に、腐食抑制剤を塗布する工程である。かかる工程は、凹凸を形成する工程（Ａ）の後、又はカップリング処理を施す工程（Ｄ）の前、若しくは後に行うことができる。なお、腐食抑制剤は上述の酸性溶液、アルカリ性溶液及びカップリング剤溶液のいずれか1種に加えて用いてもよい。
【０１４４】
腐食抑制剤としては、硫黄含有有機化合物、又は窒素含有有機化合物を少なくとも１種以上含んでいるものであればよい。ここでいう腐食抑制剤を具体的に挙げると、メルカプト基、スルフィド基若しくはジスルフィド基のようなイオウ原子を含有する化合物、又は、分子内に−Ｎ＝、Ｎ＝Ｎ若しくは−ＮＨ２を含むＮ含有有機化合物を１種以上含む化合物が挙げられる。
【０１４５】
メルカプト基、スルフィド基、又はジスルフィド基のようなイオウ原子を含有する化合物としては、脂肪族チオール（ＨＳ−（ＣＨ２）ｎ−Ｒ）等が挙げられる。ここで、ｎは１から２３までの整数、Ｒは一価の有機基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
【０１４６】
Ｒとしては、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、カルボニル基及びヒドロキシル基のいずれかであることが好ましいが、これに限定されない。炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、アシルオキシ基、ハロアルキル基、ハロゲン原子、水素原子、チオアルキル基、チオール基、置換又は無置換のフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、複素環等もまた挙げられる。なお、Ｒ中のアミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基は、１個あればよく、好ましくは２個以上、他に上記のアルキル基等の置換基を有していても良い。
【０１４７】
式中、ｎが１から２３までの整数で示される化合物を用いることが好ましく、さらに、ｎが４から１５までの整数で示される化合物がより好ましく、またさらに６から１２までの整数で示される化合物であることが特に好ましい。
【０１４８】
硫黄含有有機化合物としては、チアゾール誘導体（チアゾール、２−アミノチアゾール、２−アミノチアゾール−４−カルボン酸、アミノチオフェン、ベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−アミノベンゾチアゾール、２−アミノ−４−メチルベンゾチアゾール、２−ベンゾチアゾロール、２，３−ジヒドロイミダゾ〔２，１−ｂ〕ベンゾチアゾール−６−アミン、２−（２−アミノチアゾール−４−イル）−２−ヒドロキシイミノ酢酸エチル、２−メチルベンゾチアゾール、２−フェニルベンゾチアゾール、２−アミノ−４−メチルチアゾール等）、チアジアゾール誘導体（１，２，３−チアジアゾール、１，２，４−チアジアゾール、１，２，５−チアジアゾール、１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−エチル−１，３，４−チアジアゾール、５−アミノ−１，３，４−チアジアゾール−２−チオール、２，５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、３−メチルメルカプト−５−メルカプト−１，２，４−チアジアゾール、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾール、２−（エチルアミノ）−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−エチルチオ−１，３，４−チアジアゾール等）、メルカプト安息香酸、メルカプトナフトール、メルカプトフェノール、４−メルカプトビフェニル、メルカプト酢酸、メルカプトコハク酸、３−メルカプトプロピオン酸、チオウラシル、３−チオウラゾール、２−チオウラミル、４−チオウラミル、２−メルカプトキノリン、チオギ酸、１−チオクマリン、チオクモチアゾン、チオクレゾール、チオサリチル酸、チオチアヌル酸、チオナフトール、チオトレン、チオナフテン、チオナフテンカルボン酸、チオナフテンキノン、チオバルビツル酸、チオヒドロキノン、チオフェノール、チオフェン、チオフタリド、チオフテン、チオールチオン炭酸、チオルチドン、チオールヒスチジン、３−カルボキシプロピルジスルフィド、２−ヒドロキシエチルジスルフィド、２−アミノプロピオン酸、ジチオジグリコール酸、Ｄ−システイン、ジ−ｔ−ブチルジスルフィド、チオシアン、チオシアン酸などが挙げられる。
【０１４９】
分子内に−Ｎ＝、Ｎ＝Ｎ又は−ＮＨ２を含む窒素含有有機化合物としては、好ましくは、トリアゾール誘導体（１Ｈ−１，２，３−トリアゾール、２Ｈ−１，２，３−トリアゾール、１Ｈ−１，２，４−トリアゾール、４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、１−アミノベンゾトリアゾール、３−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジアミノ−１，２，４−トリアゾール、３−オキシ−１，２，４−トリアゾール、アミノウラゾール等）、テトラゾール誘導体（テトラゾリル、テトラゾリルヒドラジン、１Ｈ−１，２，３，４−テトラゾール、２Ｈ−１，２，３，４−テトラゾール、５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール、１−エチル−１，４−ジヒドロキシ５Ｈ−テトラゾール−５−オン、５−メルカプト−１−メチルテトラゾール、テトラゾールメルカプタン等）、オキサゾール誘導体（オキサゾール、オキサゾリル、オキサゾリン、ベンゾオキサゾール、３−アミノ−５−メチルイソオキサゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−アミノオキサゾリン、２−アミノベンゾオキサゾール等）、オキサジアゾール誘導体（１，２，３−オキサジアゾール、１，２，４−オキサジアゾール、１，２，５−オキサジアゾール、１，３，４−オキサジアゾール、１，２，４−オキサジアゾロン−５、１，３，４−オキサジアゾロン−５等）、オキサトリアゾール誘導体（１，２，３，４−オキサトリアゾール、１，２，３，５−オキサトリアゾール等）、プリン誘導体（プリン、２−アミノ−６−ヒドロキシ−８−メルカプトプリン、２−アミノ−６−メチルメルカプトプリン、２−メルカプトアデニン、メルカプトヒポキサンチン、メルカプトプリン、尿酸、グアニン、アデニン、キサンチン、テオフィリン、テオブロミン、カフェイン等）、イミダゾール誘導体（イミダゾール、ベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール、４−アミノ−５−イミダゾールカルボン酸アミド、ヒスチジン等）、インダゾール誘導体（インダゾール、３−インダゾロン、インダゾロール等）、ピリジン誘導体（２−メルカプトピリジン、アミノピリジン等）、ピリミジン誘導体（２−メルカプトピリミジン、２−アミノピリミジン、４−アミノピリミジン、２−アミノ−４，６−ジヒドロキシピリミジン、４−アミノ−６−ヒドロキシ−２−メルカプトピリミジン、２−アミノ−４−ヒドロキシ−６−メチルピリミジン、４−アミノ−６−ヒドロキシ−２−メチルピリミジン、４−アミノ−６−ヒドロキシピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン、４−アミノ−６−メルカプトピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン、２−ヒドロキシピリミジン、４−メルカプト−１Ｈ−ピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン、４−アミノ−２，６−ジヒドロキシピリミジン、２，４−ジアミノ−６−ヒドロキシピリミジン、２，４，６−トリアミノピリミジン等）、チオ尿素誘導体（チオ尿素、エチレンチオ尿素、２−チオバルビツル酸等）、アミノ酸（グリシン、アラニン、トリプトファン、プロリン、オキシプロリン等）、１，３，４−チオオキサジアゾロン−５、チオクマゾン、２−チオクマリン、チオサッカリン、チオヒダントイン、チオピリン、γ−���オピリン、グアナジン、グアナゾール、グアナミン、オキサジン、オキサジアジン、メラミン、２，４，６−トリアミノフェノール、トリアミノベンゼン、アミノインドール、アミノキノリン、アミノチオフェノール、アミノピラゾールなどが挙げられる。
【０１５０】
腐食抑制剤を含む溶液の調製には、水及び有機溶媒を使用することができる。有機溶媒の種類は、特に限定はないが、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール等のアルコール類、ジ−ｎ−プロピルエーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ジアリルエーテル等のエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、フェノール等の芳香族炭化水素などを用いることができ、これらの溶媒を単独で又は２種類以上組み合わせて用いることもできる。
【０１５１】
腐食抑制剤溶液の濃度は、０．１ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍの濃度が好ましく、０．５ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍがより好ましく、１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍがさらに好ましい。腐食抑制剤の濃度が０．１ｐｐｍ未満では、マイグレーション抑制効果が十分でなく、また、配線と絶縁樹脂との十分な密着強度を得ることもできない傾向にある。腐食抑制剤の濃度が５０００ｐｐｍを超えると、マイグレーション抑制効果は得られるが、配線と絶縁樹脂との十分な密着強度を得ることができない傾向にある。
【０１５２】
銅配線及び銅端子の表面を、腐食抑制剤を含んだ溶液により処理を行う時間については特に限定はなく、腐食抑制剤の種類及び濃度に応じて適宜変化させることができる。
【０１５３】
（半導体パッケージ）
図７は、半導体パッケージの一実施形態を示す模式断面図である。半導体パッケージ７ａは、ワイヤボンドタイプの半導体パッケージである。半導体パッケージ７ａは、上述した半導体チップ搭載用基板２ａと、半導体チップ搭載用基板２ａに搭載された半導体チップ１２０とを備える。
【０１５４】
半導体チップ搭載用基板２ａと半導体チップ１２０とは、ダイボンドフィルム１１７で接着される。なお、ダイボンドフィルム１１７に代えてダイボンドペーストを用いることも可能である。
【０１５５】
半導体チップ１２０とワイヤボンディング用接続端子１１０とは、金ワイヤ１１５を用いたワイヤボンドによって互いに電気的に接続される。ワイヤボンディング用接続端子１１０は、金ワイヤとの接触面に、無電解ニッケルめっき被膜と、無電解パラジウムめっき被膜と、置換金めっき被膜と、が内側からこの順序で形成されためっき被膜を有する。そのため、ワイヤボンディング接続性に優れる接続端子が得られる。置換金めっき被膜の上にさらに無電解金めっき被膜が積層されると、ワイヤボンディング接続信頼性はさらに向上する。
【０１５６】
半導体チップ１２０は、トランスファモールド方式を用いて半導体用封止樹脂１１６により封止することができる。封止領域は、必要な部分だけを封止することもできるが、図７のように半導体パッケージ領域全体を封止することがより好ましい。これは、半導体パッケージ領域を行及び列に複数個配列した半導体チップ搭載用基板において、基板と封止樹脂を同時にダイサー等で切断することが容易になるためである。
【０１５７】
はんだ接続用端子１１１は、マザーボードとの電気的な接続を行うために、例えばはんだボール１１４を搭載することができる。はんだボール１１４には、例えば、上述したような、鉛を含まないはんだを用いることができる。
【０１５８】
はんだ接続用端子１１１は、はんだボール１１４との接触面に、上記めっき層を有する。そのため、はんだ接続信頼性に優れる接続端子が得られる。はんだ接続用端子１１１とはんだボール１１４とを接続するための装置としては、例えばＮ２ガスを用いたリフロー装置等が挙げられる。
【０１５９】
このような接続端子を有する半導体パッケージ７ａは、ワイヤボンディング性及びはんだ接続信頼性に優れる。
【０１６０】
図８は、半導体パッケージの他の実施形態を示す模式断面図である。半導体パッケージ８ａは、フリップチップタイプの半導体パッケージである。半導体パッケージ８ａは、半導体チップ搭載用基板２ａと、半導体チップ搭載用基板２ａに搭載された半導体チップ１２０とを備える。
【０１６１】
半導体チップ１２０は、接続バンプ１１９を介して、半導体チップ搭載用基板１ｂに搭載される。また、半導体チップ１２０とワイヤボンディング用接続端子１１０とは、接続バンプ１１９を介してフリップチップ接続することにより、電気的な接続を得ることができる。
【０１６２】
半導体パッケージ８ａは、図８に示すように、アンダーフィル材１１３が、半導体チップ１２０と半導体チップ搭載用基板２ａとの間を満たしている。このように、半導体チップ１２０と半導体チップ搭載用基板２ａとの間をアンダーフィル材１１３で封止することが好ましい。アンダーフィル材１１３の熱膨張係数は、半導体チップ１２０及びコア基板１００の熱膨張係数と近似していることが好ましいが、これに限定されるものではない。より好ましくは、アンダーフィル材１１３の熱膨張係数が、半導体チップ１２０の熱膨張係数及びコア基板１００の熱膨張係数との間の関係において、（半導体チップの熱膨張係数）≦（アンダーフィル材の熱膨張係数）≦（コア基板の熱膨張係数）を満たすことである。
【０１６３】
さらに、半導体チップ１２０の搭載には、異方導電性フィルム（ＡＣＦ）又は導電性粒子を含まない接着フィルム（ＮＣＦ）を用いて行うこともできる。この場合は、アンダーフィル材１１３で封止する必要がないため、より好ましい。さらに、半導体チップ１２０を搭載する際に超音波を併用すれば、電気的な接続が低温でしかも短時間で行えるためさらに好ましい。
【０１６４】
半導体チップ１２０と、接続バンプ１１９を介してフリップチップ接続するワイヤボンディング用接続端子１１０は、上述したワイヤボンドタイプの半導体パッケージ７ａのワイヤボンディング用接続端子１１０に相当する。ワイヤボンディング用接続端子１１０は、接続バンプ１１９との接触面に、無電解ニッケルめっき被膜と、無電解パラジウムめっき被膜と、必要に応じて置換金めっき被膜及び無電解金めっき被膜と、が内側からこの順序で形成されためっき被膜を有する。そのため、接続信頼性に優れる接続端子が得られる。
【０１６５】
はんだ接続用端子１１１は、上述したワイヤボンドタイプの半導体パッケージ７ａと同様に、はんだボール１１４との接触面に、上記めっき被膜を有する。そのため、はんだ接続信頼性に優れる接続端子が得られる。はんだ接続用端子１１１とはんだボール１１４とを接続するための装置としては、例えばＮ２ガスを用いたリフロー装置等が挙げられる。
【０１６６】
このような接続端子を有する半導体パッケージ８ａは、はんだ接続信頼性に優れる。
【０１６７】
また、マザーボードとの電気的な接続を行うため、はんだ接続用端子１１１には、例えば、はんだボール１１４を搭載することができる。はんだボールには、鉛を含まないはんだが用いられる。はんだボールを外部接続端子に固着する方法としては、Ｎ２リフロー装置を用いるのが一般的であるが、これに限定されない。
【０１６８】
半導体パッケージ７ａ、８ａは、上述した半導体パッケージを作製するのと同様に、半導体パッケージ領域を行及び列に複数個配列した半導体チップ搭載基板をダイサー等により、個々の半導体パッケージに切断して作製することができる。
【０１６９】
（半導体チップ搭載用基板の形態）
図９（ａ）は、本発明の半導体チップ搭載基板の一実施形態を示す模式平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）における領域Ａの拡大図である。半導体チップ搭載基板９ａの形状は、半導体パッケージの組み立てを効率よく行う観点から、図９（ａ）に示すようなフレーム形状にすることが好ましい。
【０１７０】
半導体チップ搭載基板９ａは、半導体パッケージ領域１３（１個の半導体パッケージから構成される部分）を行及び列に各々複数個、等間隔で格子状に配置したブロック２３が設けられる。図９（ａ）では、２個のブロックしか記載していないが、必要に応じて、ブロックの数を増やすこと又は行方向及び列方向に設けて格子状とすることができる。
【０１７１】
半導体パッケージ領域１３間のスペース部の幅は、５０〜５００μｍが好ましく、１００〜３００μｍがより好ましい。後に半導体パッケージを切断するときに使用するダイサーのブレード幅と同じにするのがさらに好ましい。このように半導体パッケージ領域１３を配置することによって、半導体チップ搭載基板９ａを有効利用することができる。
【０１７２】
さらに、半導体パッケージ領域１３間のスペース部、又はブロック２３の外側には補強パターン２４を形成することが好ましい。補強パターン２４は、半導体パッケージ領域に形成される配線と同時に形成された金属パターンであることが好ましい。さらに、その金属パターンの表面には、ニッケル、金等のめっきを施すか、絶縁被膜を被覆することがより好ましい。補強パターン２４が、このような金属パターンである場合は、電解めっきの際のめっきリードとして利用することができる。なお、補強パターン２４は、別途作製して半導体チップ搭載基板と貼り合わせてもよい。
【０１７３】
また、半導体チップ搭載基板９ａの端部には、位置決めのマーク１１を形成することができる。位置決めのマーク１１は、貫通孔によるピン穴であることが好ましい。ピン穴の形状及び配置は、形成方法及び半導体パッケージの組立て装置に合うように選択すればよい。
【０１７４】
また、ブロック２３の外側には、ダイサーで切断する際の切断位置合わせマーク２５を形成することが好ましい。
【０１７５】
半導体パッケージ領域を行及び列に複数個配列した半導体チップ搭載基板は、上述したように、ダイサー等を用いて、個々の半導体パッケージに切断することができる。
【０１７６】
以上、本発明を好適な実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【０１７７】
以下に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１７８】
（実施例１）
以下の工程により、図２の実施形態と同様の構成を有する半導体チップ搭載用基板を、図６に示す実施形態に係る製造方法に従って作製した。
【０１７９】
（工程ａ：第１の配線形成）
コア基板１００として厚さ０．４ｍｍのソーダガラス基板（熱膨張係数１１ｐｐｍ／℃）を用意し、スパッタリングによりその片面（以下、第１の主面という）に２００ｎｍの銅薄膜を形成した。スパッタリングは、スパッタリング装置（日本真空技術株式会社製、ＭＬＨ−６３１５）を用いて、下記条件１の下で行った。さらに、この銅薄膜上に電気銅めっきにより膜厚１０μｍの銅めっき層を形成した。その後、銅めっき層のうち配線を構成する部分を覆うエッチングレジストを形成し、塩化第二鉄エッチング液を用いてエッチングして、第１の配線１０６ａ（第１の層間接続端子１０１を含む）を形成した。
条件１
電流：３．５Ａ
電圧：５００Ｖ
アルゴン流量：３５ＳＣＣＭ
圧力：５×１０−３Ｔｏｒｒ（４．９×１０−２Ｐａ）
成膜速度：５ｎｍ／秒
【０１８０】
（工程ｂ：第１のバイアホール形成）
ソーダガラス基板の第１の配線１０６ａとは反対側の面（以下、「第２の主面」という）側から、第１の層間接続端子１０１に到達するまで、レーザによって直径が５０μｍである第１の層間接続用ＩＶＨ１０２用の貫通孔を形成した（図６（ｂ））。レーザにはＹＡＧレーザＬＡＶＩＡ−ＵＶ２０００（住友重機械工業株式会社製、商品名）を使用し、周波数４ｋＨｚ、ショット数５０、マスク径０．４ｍｍの条件にて、貫通孔の形成を行った。形成された貫通孔に導電性ペーストＭＰ−２００Ｖ（日立化成株式会社製、商品名）を充填して、１６０℃、３０分で硬化させ、第１の層間接続端子１０１と電気的に接続された第１の層間接続用ＩＶＨ１０２（図６（ｂ））、（以下、「第１のバイアホール１０２」という）を形成した。
【０１８１】
（工程ｃ：第２の配線形成）
工程ｂで形成された第１のバイアホール１０２を介して第１の配線１０６ａ及び第１の層間接続端子１０１と電気的に接続される厚さ２００ｎｍの銅薄膜を、スパッタリングによって第２の主面上に形成した。スパッタリングは、工程ａと同様にして行った。そして、この銅薄膜上に電気銅めっきにより膜厚１０μｍのめっきを施した。さらに、工程ａと同様に、銅薄膜のうち配線を構成する部分を覆うエッチングレジストを形成し、塩化第二鉄エッチング液を用いてエッチングして、第２の配線１０６ｂ（第２の層間接続端子１０３を含む）を形成した。
【０１８２】
（工程ｄ：ビルドアップ層形成）
第２の配線１０６ｂを有する第２の主面側を、２００ｍｌ／ｌに調整した液温５０℃の酸性脱脂液Ｚ−２００（ワールドメタル社製、商品名）へ２分間浸漬させた後、液温５０℃の水に２分間浸漬させて湯洗し、さらに１分間水洗した。次いで、同じく第２の主面側を１００ｍｌ／ｌの硫酸水溶液へ１分間浸漬させ、１分間水洗した。このような前処理を行った後、酢酸によりｐＨ５に調整した水溶液に濃度が０．５％となるようにイミダゾールシランカップリング剤ＩＳ−１０００（ジャパンエナジー株式会社製、商品名）を加えた溶液に、第２の配線１０６ｂを有する第２の主面側を１０分間浸漬させた。そして、１分間水洗を行った後に、常温にて乾燥を行った。続いて、第２の主面上に、シアネ―トエステル系樹脂組成物の絶縁ワニスを１５００ｒｐｍのスピンコート法により厚さが１０μｍとなるよう塗布した。塗布された絶縁ワニスを常温から６℃／ｍｉｎの昇温速度にて２３０℃まで加熱し、さらに２３０℃で１時間保持することにより、シアネートエステル系樹脂組成物を熱硬化させて、ビルドアップ層１０４ａを形成した。
【０１８３】
（工程ｅ：第２のバイアホールの貫通孔形成）
ビルドアップ層１０４ａのソーダガラス基板１００とは反対側の面から、第２の層間接続端子１０３に到達するまで、レーザによって直径が５０μｍの第２の層間接続用ＩＶＨ用の貫通孔１０８ａを形成して、図６の（ｅ）に示される構造体６ｅを得た。レーザにはＹＡＧレーザＬＡＶＩＡ−ＵＶ２０００（住友重機械工業株式会社製、商品名）を使用し、周波数４ｋＨｚ、ショット数２０、マスク径０．４ｍｍの条件で貫通孔１０８ａを形成した。
【０１８４】
（工程ｆ：第３の配線形成）
構造体６ｅのビルドアップ層１０４ａのソーダガラス基板１００とは反対側の面上に、膜厚２０ｎｍのニッケル層及び膜厚２００ｎｍの薄膜銅層をこの順にスパッタリングにより形成して、ニッケル層及び薄膜銅層から構成されるシード層を得た。スパッタリングは、工程ａと同様の装置を用いて、以下に示す条件２及び３の下で行った。
【０１８５】
条件２：ニッケル層の形成
電流：５．０Ａ
電流：３５０Ｖ
電圧アルゴン流量：３５ＳＣＣＭ  圧力：５×１０−３Ｔｏｒｒ（４．９×１０−２Ｐａ）
成膜速度：０．３ｎｍ／秒
条件３：薄膜銅層の形成
電流：３．５Ａ
電圧：５００Ｖ
アルゴン流量：３５ＳＣＣＭ
圧力：５×１０−３Ｔｏｒｒ（４．９×１０−２Ｐａ）
成膜速度：５ｎｍ／秒
【０１８６】
次に、めっきレジストＰＭＥＲ  Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ（東京応化工業株式会社製、商品名）をスピンコート法によりシード層上に塗布して、膜厚２０μｍのめっきレジスト層を形成した。そして、めっきレジスト層を露光量１０００ｍＪ／ｃｍ２にて露光し、液温２３℃のＰＭＥＲ現像液Ｐ−７Ｇへ、シード層及びレジスト層を備えた構造体６ｅを６分間浸漬させた。浸漬後、揺動によって、シード層上にＬ／Ｓ＝１０μｍ／１０μｍのレジストパターンを形成した。そして、レジストパターンの形成された構造体６ｅを、硫酸銅めっき液へ移し、レジストパターンに覆われていない部分のシード層上に膜厚約５μｍのパターン銅めっきを施した。その後、室温（２５℃）のメチルエチルケトンへ、レジストパターン及びパターン銅メッキを有する構造体６ｅを１分間浸漬させることにより、めっきレジストを除去した。次いで、５倍希釈した３０℃のＣＰＥ−７００（三菱瓦斯化学株式会社製、商品名）水溶液へ、パターン銅めっきを有する構造体６ｅを３０秒間浸漬させ、揺動しながらパターン銅めっきによって覆われていない部分のシード層を除去して、第２の層間接続用ＩＶＨ（以下、「第２のバイアホール１０８」という）及び第３の配線１０６ｃ（第３の層間接続端子１１２を含む）を形成した。このようにして図６（ｆ）に示される構造体６ｆを得た。
【０１８７】
（工程ｇ：半導体チップ搭載用基板の作製）
工程ｄ〜工程ｆと同様の操作を再度繰り返すことによって、第２の層間接続用ＩＶＨ及び第３の配線１０６ｃを覆うビルドアップ層１０４ｂと、第４の層間接続端子１０５とを含む最外層の配線をさらに一層形成し、最後にソルダレジスト１０９を形成して、図１（ａ）（半導体パッケージ１つ分の半導体チップ搭載用基板の模式平面図）、図７（半導体パッケージ１つ分の模式断面図）、及び図９（半導体パッケージ領域を行及び列に複数個配列した半導体チップ搭載基板の模式平面図）のようなファン−インタイプＢＧＡ用の半導体チップ搭載基板を作製した。第１の層間接続端子１０１として図１０に示される形状を有する銅配線パターンを形成した。なお、形成された接続端子は、端子幅:３０μｍ、端子長さ:２００μｍ、端子間スペース:１５μｍ、端子の導体厚み:１５μｍであった。
【０１８８】
（工程ｈ：めっきの前処理）
工程ａ〜工程ｇまでを経て得られた図６（ｇ）に示す半導体チップ搭載用基板６ｇ（以下、「構造体６ｇ」という。）を、５０℃の脱脂液Ｚ−２００（株式会社ワールドメタル製、商品名）へ３分間浸漬させ、２分間水洗した。その後、構造体６ｇを１００ｇ／ｌの過硫酸アンモニウム溶液へ１分間浸漬させ、２分間水洗した。そして、構造体６ｇを１０％の硫酸へ１分間浸漬させ、２分間水洗した。続いて、構造体６ｇを、液温２５℃のめっき活性処理液であるＳＡ−１００（日立化成株式会社製、商品名）へ５分間浸漬させた後、２分間水洗した。このようにして、めっきの前処理が施された構造体６ｇ−ｉを得た。
【０１８９】
（工程ｉ：無電解ニッケルめっき被膜形成）
上記構造体６ｇ−ｉを、表７に示す無電解ニッケルめっき液（ａ）に、液温８０℃で１０秒間浸漬させた後、１分間水洗した。これにより、無電解ニッケルめっき被膜を有する接続端子及び配線を備えた構造体６ｇ−ｊが得られた。この時、無電解ニッケルめっき被膜に含まれるニッケルの含有量（純度）は表１に示すように実質的に９３質量％であり、膜厚は０．００５μｍであった。
【０１９０】
（工程ｊ：無電解パラジウムめっき被膜形成）
上記構造体６ｇ−ｊを、表８に示す無電解パラジウムめっき液（ｄ）に、液温６５℃で７秒間浸漬させ、１分間水洗した。これにより、無電解ニッケルめっき被膜上に無電解パラジウムめっき被膜が形成された構造体６ｇ−ｋが得られた。この時、無電解パラジウムめっき被膜に含まれるパラジウムの含有量（純度）は表１に示すように実質的に１００質量％であり、膜厚は０．０１μｍであった。
【０１９１】
（工程ｋ：置換金めっき被膜形成）
続いて、上記構造体６ｇ−ｋを、置換金めっき液であるＨＧＳ−１００（日立化成株式会社、商品名）に、液温８５℃で１０分間浸漬させ、１分間水洗した。これにより、無電解パラジウムめっき被膜上に置換金めっき被膜が形成された構造体６ｇ−ｌが得られた。
【０１９２】
（工程ｌ：無電解金めっき被膜形成）
続いて、上記構造体６ｇ−ｌを、無電解金めっき液であるＨＧＳ−２０００（日立化成株式会社製、商品名）に、液温７０℃で３０分間浸漬させ、５分間水洗した。これにより、置換金めっき被膜上に無電解金めっき被膜が形成された。置換金めっき及び無電解金めっき被膜の膜厚の合計は０．３μｍであった。
【０１９３】
＜膜厚測定＞
なお、無電解ニッケルめっき被膜及び無電解パラジウムめっき被膜の膜厚は、蛍光Ｘ線膜厚計ＳＦＴ９５００（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、商品名）を用いて測定した。結果を表１に示す。また、無電解ニッケルめっき被膜、無電解パラジウムめっき被膜における純度は、エネルギー分散型Ｘ線分析装置ＥＭＡＸ  ＥＮＥＲＧＹ  ＥＸ−３００  （株式会社堀場製作所製、商品名）を用いて測定した。結果を表１に示す。
【０１９４】
＜はんだ接続信頼性＞
上記工程ａ〜工程ｌを経て得られた半導体チップ搭載用基板について、下記の基準により接続端子の接続信頼性を評価した。結果を表１に示す。
【０１９５】
開口径の直径が６００μｍの半導体チップ搭載基板を用い、フラックス（日本アルファメタルズ株式会社製、商品名：ソルボンドＫ１８３／水溶性）を塗布した後、φ０．７６ｍｍのＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだボールを載せ、１０００箇所のはんだ接続用端子に、リフロー炉（ピーク温度２５２℃）で接続させた。得られたはんだバンプ付接続端子を、耐衝撃性ハイスピードボンドテスター４０００ＨＳ（デイジ社製  商品名）を用いて、約２００ｍｍ／秒の条件ではんだボールのシェア（剪断）試験を施した。さらに、上記はんだボールと同様のはんだボールをリフローにより接続させた半導体チップ搭載基板を同様に作製し、１５０℃で１００時間、５００時間、１０００時間放置し、耐衝撃性ハイスピードボンドテスター４０００ＨＳ（デイジ社製  商品名）を用いて、約２００ｍｍ／秒の条件ではんだボールのシェア（剪断）試験を行った。評価基準は以下のとおりであって、下記基準に基づいて、はんだ接続信頼性について端子毎に評価した。結果を表１に示す。なお、評価結果がＢ以上であればはんだ接続信頼性が良好とみなされる。
Ａ：１０００箇所全てのはんだバンプ付接続端子においてはんだボール内での剪断による破壊が認められた。
Ｂ：はんだボール内での剪断による破壊以外のモードによる破壊が１箇所以上１０箇所以内で認められた。
Ｃ：はんだボール内での剪断による破壊以外のモードによる破壊が１１箇所以上５０箇所以内で認められた。
Ｄ：はんだボール内での剪断による破壊以外のモードによる破壊が５１箇所以上で認められた。
【０１９６】
＜ワイヤボンディング接続信頼性＞
作製した半導体チップ搭載用基板を１５０℃で５０時間熱処理した後、ワイヤボンディングを行った。ワイヤ径２５μｍの１０００本の金ワイヤを用いて、１０００箇所全てにワイヤボンディングを行った。評価基準は以下のとおりであって、下記基準に基づいて、ワイヤボンディング接続信頼性について端子毎にそれぞれ評価した。結果を表１に示す。なお、評価結果がＢ以上であればワイヤボンディング接続信頼性が良好とみなされるが、Ａであることが望ましい。
Ａ：１０００箇所全てのワイヤボンディング用接続端子がワイヤボンディング可能であると認められた。
Ｂ：ワイヤの不着箇所が１箇所以上５箇所以内で認められた。
Ｃ：ワイヤの不着箇所が６箇所以上５０箇所以内で認められた。
Ｄ：ワイヤの不着箇所が５１箇所以上で認められた。
【０１９７】
＜微細配線形成性＞
工程ｌの無電解金めっき被膜形成後の、図１０に示される形状を有するワイヤボンディング用接続端子１１０を光学顕微鏡により観察し、以下の基準により評価した。結果を表１に示す。なお、評価結果がＢ以上であれば微細配線形成性が良好とみなされるが、Ａであることが望ましい。
Ａ：図１１に示すように、異常析出なくワイヤボンディング用接続端子上に無電解金めっき被膜が良好に形成された。
Ｂ：図１２に示すように、ワイヤボンディング用接続端子の周囲に析出しためっき１２１が観察された。
Ｃ：図１３に示すように、ワイヤボンディング用接続端子の周囲に析出しためっき１２１だけでなく、端子間の基板上に析出しためっき１２２が観察された。
【０１９８】
＜Ｓｎ−Ｃｕ（Ｎｉ）合金におけるＮｉ濃度(質量％)の測定＞
はんだボールを搭載した半導体チップ搭載基板をエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製 ; エピコート８１５）を用いて注型を行い、樹脂硬化後に耐水研磨紙等を用いて研磨した。その後イオンミリングＥ−３２００（株式会社日立製作所製、商品名）を行い研磨ダレの除去を行った。電界放出型走査電子顕微鏡Ｓ−４７００（株式会社日立製作所製、商品名）に併設されている、エネルギー分散型Ｘ線分析装置ＥＭＡＸ  ＥＮＥＲＧＹ  ＥＸ−３００（株式会社堀場製作所製、商品名）を用いて、１５０℃で高温放置する前（０ｈ）と１５０℃で１０００時間放置した後のＳｎ−Ｃｕ（Ｎｉ）合金部における、Ｎｉ濃度(質量％)を測定した。結果を表１に示す。
【０１９９】
＜Ｓｎ−Ｃｕ(Ｎｉ)合金におけるクラックの有無の評価＞
はんだボールを搭載した半導体チップ搭載基板をエポキシ樹脂エピコート８１５（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名）を用いて注型を行い、樹脂硬化後に耐水研磨紙等を用いて研磨した。その後イオンミリングＥ−３２００（株式会社日立製作所製、商品名）を行い研磨ダレの除去を行った。電界放出型走査電子顕微鏡Ｓ−４７００（株式会社日立製作所製、商品名）を用いて観察した。結果を表１に示す。
【０２００】
＜リフロー後におけるニッケルめっき被膜拡散残り部の有無の評価＞
はんだボールを搭載した半導体チップ搭載基板をエポキシ樹脂エピコート８１５（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名）を用いて注型を行い、樹脂硬化後に耐水研磨紙等を用いて研磨した。その後イオンミリングＥ−３２００（株式会社日立製作所製、商品名）を行い研磨ダレの除去を行った。電界放出型走査電子顕微鏡Ｓ−４７００（株式会社日立製作所製、商品名）を用いて観察した。また、場合によって、エネルギー分散型Ｘ線分析装置ＥＭＡＸ  ＥＮＥＲＧＹ  ＥＸ−３００（株式会社堀場製作所製、商品名）を用いて、ニッケルめっき被膜の有無について解析した。結果を表１に示す。
【０２０１】
（実施例２〜３０）
工程ｉ及びｊにおける、構造体６ｇ−ｉ及び６ｇ−ｊの浸漬処理時間を、表１に示す時間としたこと以外は、実施例１と同様にして各工程を行った。無電解ニッケルめっき被膜及び無電解パラジウムめっき被膜の膜厚及び純度、並びに接続信頼性等の評価結果を表１に示す。
実施例１６の接続端子をはんだ接合して得られる接続構造の断面を走査電子顕微鏡によって観察した結果を、図１４に示す。図１４に示されるように、ほぼ均一な層状に形成されたＳｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金１３０が観察され、ドーム状の構造は見られなかった。なお、図１４において、１３６で表される領域は、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだであり、１３８で表される領域は、接続端子の銅である。
【０２０２】
（実施例３１）
工程ｊにおいて、めっき液を表８に示される（ｄ）から（ｅ）に変更し、浸漬時間を表１に示される時間とした以外は、実施例１と同様にして各工程を行った。結果を表２に示す。
【０２０３】
（実施例３２〜４８）
工程ｉ及びｊにおける、構造体６ｇ−ｉ及び６ｇ−ｊの浸漬処理時間を、表２に示す時間としたこと以外は、実施例３１と同様にして各工程を行った。無電解ニッケルめっき被膜及び無電解パラジウムめっき被膜の膜厚及び純度、並びに接続信頼性等の評価結果を表２に示す。
【０２０４】
（実施例４９）
工程ｊにおいて、無電解パラジウムめっき液を表８に示される（ｄ）から（ｆ）に変更し、浸漬時間を表２に示されるように変更した以外は実施例１と同様にして、各工程を行った。結果を表２に示す。
【０２０５】
（実施例５０〜６６）
工程ｉ及びｊにおいて、構造体６ｇ−ｉ及び６ｇ−ｊの浸漬処理時間を、表２及び３に示す時間としたこと以外は、実施例４９と同様にして各工程を行った。無電解ニッケルめっき被膜及び無電解パラジウムめっき被膜の膜厚及び純度、並びに接続信頼性等の評価結果を表２及び３に示す。
【０２０６】
（実施例６７）
工程ｉにおいて、無電解ニッケルめっき液を表７に示される（ａ）から（ｂ）に変更し、浸漬時間を表３に示される時間とした以外は実施例１と同様にして、各工程を行った。結果を表３に示す。
【０２０７】
（実施例６８〜８４）
工程ｉ及びｊにおいて、構造体６ｇ−ｉ及び６ｇ−ｊの浸漬処理時間を、表３に示す時間としたこと以外は、実施例６７と同様にして各工程を行った。無電解ニッケルめっき被膜及び無電解パラジウムめっき被膜の膜厚及び純度、並びに接続信頼性等の評価結果を表３に示す。
【０２０８】
（実施例８５）
工程ｉにおいて、無電解ニッケルめっき液を表７に示される（ａ）から（ｃ）に変更し、浸漬時間を表３に示される時間とした以外は実施例１と同様にして、各工程を行った。結果を表３に示す。
【０２０９】
（実施例８６〜１０２）
工程ｉ及びｊにおいて、構造体６ｇ−ｉ及び６ｇ−ｊの浸漬処理時間を、表３及び４に示す時間としたこと以外は、実施例８５と同様にして各工程を行った。無電解ニッケルめっき被膜及び無電解パラジウムめっき被膜の膜厚及び純度、並びに接続信頼性等の評価結果を表３及び４に示す。
【０２１０】
（実施例１０３〜１０６）
置換金めっき被膜及び無電解金めっき被膜を形成しなかったこと以外は、それぞれ実施例１４〜１７と同様の工程により、半導体チップ搭載用基板を作製した。ワイヤボンディング接続信頼性、はんだ接続信頼性、膜厚測定、微細配線形成性等について、実施例１と同様に評価を行なった。得られた結果を表５に示す。
【０２１１】
（実施例１０７〜１１０）
実施例１０３〜１０６で作製した半導体チップ搭載用基板それぞれに、銅ワイヤを用いてワイヤボンディングを行い、下記の方法で、ワイヤボンディング接続信頼性の評価を行なった。得られた結果を表５に示す。
【０２１２】
＜ワイヤボンディング接続信頼性＞
作製した半導体チップ搭載用基板にワイヤボンディングを行った。ワイヤ径２５μｍのＰｄ被覆銅ワイヤ  ＥＸ１（新日本製鉄株式会社製、商品名）を用いて、１０００箇所全てにワイヤボンディングを行った。評価基準は以下のとおりであって、下記基準に基づいて、ワイヤボンディング接続信頼性について端子毎にそれぞれ評価した。結果を表５に示す。
Ａ：１０００箇所全てのワイヤボンディング用接続端子がワイヤボンディング可能であると認められた。
Ｂ：ワイヤの不着箇所が１箇所以上５箇所以内で認められた。
Ｃ：ワイヤの不着箇所が６箇所以上５０箇所以内で認められた。
Ｄ：ワイヤの不着箇所が５１箇所以上で認められた。
【０２１３】
（実施例１１１〜１１４）
無電解金めっき被膜を形成しなかったこと以外、それぞれ実施例１４〜１７と同様の工程により、半導体チップ搭載用基板を作製した。作製した半導体チップ搭載用基板を用い、ワイヤボンディング接続信頼性、はんだ接続信頼性、膜厚測定、微細配線形成性等について、実施例１と同様に評価を行なった。得られた結果を表５に示す。
【０２１４】
（実施例１１５〜１１８）
実施例１１１〜１１４で作製した半導体チップ搭載用基板それぞれに、銅ワイヤを用いてワイヤボンディングを行い、実施例１０７と同様に、ワイヤボンディング接続信頼性の評価を行なった。
【０２１５】
（比較例１〜９）
それぞれ、工程ｉにおける構造体６ｇ−ｉの浸漬処理時間を表６に示す時間としたこと、及び無電解パラジウムめっき被膜を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして各工程を行った。結果を表６に示す。
比較例５の接続端子をはんだ接合して得られる接続構造の断面を、走査電子顕微鏡によって観察した結果を図１５に示す。図１５に示されるように、ドーム状の形態をしたＣｕ６Ｓｎ５合金１３２が形成されるとともに、内部におけるクラック１３４の発生が観察された。
【０２１６】
（比較例１０〜１２）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表１に示される時間とした以外は実施例１と同様にして、各工程を行った。結果を表１に示す。
なお、図１６に示すように、比較例１２の断面の走査電子顕微鏡による観察結果では、リフロー後、ニッケルめっき被膜拡散残り部１４０が観察された。
【０２１７】
（比較例１３〜１５）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表１に示される時間とした以外は実施例７と同様にして、各工程を行った。結果を表１に示す。
【０２１８】
（比較例１６〜１８）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表１に示される時間とした以外は実施例１３と同様にして、各工程を行った。結果を表１に示す。
【０２１９】
（比較例１９〜２１）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表１に示される時間とした以外は実施例１９と同様にして、各工程を行った。結果を表１に示す。
【０２２０】
（比較例２２〜２４）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表１に示される時間とした以外は実施例２５と同様にして、各工程を行った。結果を表１に示す。
【０２２１】
（比較例２５〜２７）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表２に示される時間とした以外は実施例３１と同様にして、各工程を行った。結果を表２に示す。
【０２２２】
（比較例２８〜３０）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表２に示される時間とした以外は実施例３７と同様にして、各工程を行った。結果を表２に示す。
【０２２３】
（比較例３１〜３３）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表２に示される時間とした以外は実施例４３と同様にして、各工程を行った。結果を表２に示す。
【０２２４】
（比較例３４〜３６）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表２に示される時間とした以外は実施例４９と同様にして、各工程を行った。結果を表２に示す。
【０２２５】
（比較例３７〜３９）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表２に示される時間としたこと以外は実施例５５と同様にして、各工程を行った。結果を表２に示す。
【０２２６】
（比較例４０〜４２）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表３に示される時間とした以外は実施例６１と同様にして、各工程を行った。結果を表３に示す。
【０２２７】
（比較例４３〜４５）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表３に示される時間とした以外は実施例６７と同様にして、各工程を行った。結果を表３に示す。
【０２２８】
（比較例４６〜４８）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表３に示される時間とした以外は実施例７３と同様にして、各工程を行った。結果を表３に示す。
【０２２９】
（比較例４９〜５１）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表３に示される時間とした以外は実施例７９と同様にして、各工程を行った。結果を表３に示す。
【０２３０】
（比較例５２〜５４）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表３に示される時間とした以外は実施例８５と同様にして、各工程を行った。結果を表３に示す。
【０２３１】
（比較例５５〜５７）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表４に示される時間とした以外は実施例９１と同様にして、各工程を行った。結果を表４に示す。
【０２３２】
（比較例５８〜６０）
工程ｉにおいて、浸漬時間を表４に示される時間とした以外は実施例９７と同様にして、各工程を行った。結果を表４に示す。
【０２３３】
（比較例６１〜６５）
無電解ニッケルめっき被膜を形成しなかったこと、及び工程ｊにおいて、浸漬処理時間を表６に示す時間としたことに以外は、実施例１と同様にして各工程を行った。結果を表６に示す。
【０２３４】
（比較例６６〜６８）
無電解ニッケルめっき被膜を形成しなかったこと、及び工程ｊにおいて、浸漬処理時間を表６に示す時間としたことに以外は、実施例３１と同様にして各工程を行った。結果を表６に示す。
【０２３５】
（比較例６９〜７１）
無電解ニッケルめっき被膜を形成しなかったこと、及び工程ｊにおいて、浸漬処理時間を表６に示す時間としたことに以外は、実施例１と同様にして各工程を行った。結果を表６に示す。
【０２３６】
（比較例７２）
実施例１と同様に工程ａ〜工程ｈを行った後、工程ｉにおいて、無電解ニッケルめっき被膜に代えて下記の組成を有する光沢剤を含有しない電解ニッケルめっき液を用いて、液温５５℃、電流密度０．５Ａ／ｄｍ２の条件で３秒間めっきを行い、０．０１μｍほどの膜厚の電解ニッケルめっき被膜を得た。
（電解ニッケルめっき液（ワット浴）の組成）
硫酸ニッケル            ：  ２４０ｇ／Ｌ
塩化ニッケル            ：  ４５ｇ／Ｌ
ホウ酸                  ：  ３０ｇ／Ｌ
界面活性剤              ：  ３ｍｌ／Ｌ
（日本高純度化学株式会社製、商品名：ピット防止剤♯６２）
ｐＨ                    ：  ４
続いて、ストライク電解金めっき液であるアシドストライク（日本高純度化学株式会社、商品名）を用いて、４０℃、２Ａ／ｄｍ２で１０秒間、ストライク電解金めっきを行った。さらに電解金めっき液であるテンペレジスト（日本高純度化学株式会社、商品名）を用いて、７０℃、０．２Ａ／ｄｍ２で電解金めっきを行いストライク電解金めっき及び電解金めっきにより形成された金めっき層の膜厚の合計が０．３μｍの金めっき被膜を得た。これにより、半導体チップ搭載用基板を得た。実施例１と同様に評価を行なった結果を表６に示す。
【０２３７】
（比較例７３〜７８）
比較例７２に示す電解ニッケルめっき液を用いて、めっき時間を表３に示す時間とすることにより、種々の膜厚を有する電解ニッケルめっき被膜を形成した。それ以外は全て比較例７２と同様に行なった。結果を表６に示す。
【０２３８】
（比較例７９）
実施例１において、工程ｉ〜工程ｌを行わなかったこと以外は全て実施例１と同様に行なった。結果を表４に示す。なおこのとき、工程ｉ〜工程ｌを行わないため、無電解ニッケルめっき被膜、無電解パラジウムめっき被膜、無電解金めっき被膜は形成されないため、銅からなるはんだ接続用端子１１１とＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだボールが直に接合する構造となる。
【０２３９】
（比較例８０〜８２）
比較例７９において、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだボールの代わりに、表９に示す組成のはんだボールを使用した。それ以外は全て比較例７９と同様に行なった。結果を表４に示す。
【０２４０】
（比較例８３〜９１）
工程ｉにおいて、無電解ニッケルめっき液を表７に示される（ａ）から（ｇ）に変更し、浸漬時間を表６に示される時間とした以外は実施例１３と同様にして、各工程を行った。結果を表６に示す。
【０２４１】
【表１】
2015082534.tif 000004
【０２４２】
【表２】
2015082534.tif 000005
【０２４３】
【表３】
2015082534.tif 000006
【０２４４】
【表４】
2015082534.tif 000007
【０２４５】
【表５】
2015082534.tif 000008
【０２４６】
【表６】
2015082534.tif 000009
【０２４７】
【表７】
2015082534.tif 000010
【０２４８】
【表８】
2015082534.tif 000011
【０２４９】
【表９】
2015082534.tif 000012
【符号の説明】
【０２５０】
１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ｇ、…半導体チップ搭載用基板、２…導体層、３…無電解ニッケルめっき被膜、４…無電解パラジウムめっき被膜、６…置換金めっき被膜、６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ…半導体チップ搭載用基板の製造過程の構造体、７ａ…ワイヤボンドタイプ半導体パッケージ、８ａ…フリップチップタイプ半導体パッケージ、９ａ…半導体チップ搭載基板、１１…位置決めマーク、１３…半導体パッケージ領域、１４…ダイボンドフィルム接着領域（フリップチップタイプ）、１５…半導体チップ搭載領域（フリップチップタイプ）、１７…ダイボンドフィルム接着領域（ワイヤボンドタイプ）、１８…半導体チップ搭載領域（ワイヤボンドタイプ）、２２…半導体チップ搭載基板の配線板、２３…ブロック、２４…補強パターン、２５…切断位置合わせマーク、４０…展開配線、５０…プリント配線板、６０…めっき層、１００…コア基板、１０１…第１の層間接続端子、１０２…第１の層間接続用ＩＶＨ、１０３…第２の層間接続端子、１０４…ビルドアップ層、１０４ａ…第１のビルドアップ層、１０４ｂ…第２のビルドアップ層、１０５…第４の層間接続端子、１０６ａ…第１の配線、１０６ｂ…第２の配線、１０６ｃ…第３の配線、１０８ａ…第２の層間接続用ＩＶＨ用貫通孔、１０９…絶縁被覆、１０９ａ…開口部、１１０…ワイヤボンディング用接続端子、１１１…はんだ接続用端子、１１２…第３の層間接続端子、１１３…アンダーフィル材、１１４…はんだボール、１１５…金ワイヤ、１１６…半導体用封止樹脂、１１７…ダイボンドフィルム、１１８…絶縁被覆、１１８ａ…開口部、１１９…接続バンプ、１２０…半導体チップ、１２１…ワイヤボンディング用接続端子の周囲に析出しためっき、１２２…端子間の基板上に析出しためっき、１３０，１３２…Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ合金、１３４…クラック、１３６…Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕはんだ、１３８…銅、１４０…ニッケルめっき被膜拡散残り部。
【図１】
2015082534.tif 000013
【図２】
2015082534.tif 000014
【図３】
2015082534.tif 000015
【図４】
2015082534.tif 000016
【図５】
2015082534.tif 000017
【図６】
2015082534.tif 000018
【図７】
2015082534.tif 000019
【図８】
2015082534.tif 000020
【図９】
2015082534.tif 000021
【図１０】
2015082534.tif 000022
【図１１】
2015082534.tif 000023
【図１２】
2015082534.tif 000024
【図１３】
2015082534.tif 000025
【図１４】
2015082534.tif 000026
【図１５】
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【図１６】
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