(57)【要約】【課題】隣接する配線導体同士の電気的な絶縁信頼性が高い配線基板の製造方法をより簡便な工程により提供すること。【解決手段】下地金属層１２ａ上に第１のめっきマスク８を形成し、次に第１のめっきマスク８から露出する下地金属層１２ａ上に主導体層１２ｂを形成し、次にその上に第２のめっきマスク９を形成し、次に第２のめっきマスク９から露出する主導体層２ｂの上面にめっき金属層７を被着し、次に第１および第２のめっきマスク８，９を除去した後、主導体層２ｂが被着されていない部分の下地金属層２ａをエッチング除去し、最後にソルダーレジスト層３を形成する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の上面の全面に配線導体用の下地金属層を被着する工程と、
前記下地金属層上に、半導体素子接続パッドを有する配線導体に対応した形状に前記下地金属層を露出させる第１のめっきレジスト層を形成する工程と、
前記第１のめっきマスクから露出する前記下地金属層上に、配線導体用の主導体層を電解めっき法により前記形状に被着する工程と、
前記第１のめっきマスク上および前記主導体層上に、該主導体層における前記半導体素子接続パッドに対応する部分の上面を露出させる第２のめつきマスクを形成する工程と、
前記第１および第２のめっきマスクから露出する前記主導体層の上面に半田濡れ性に優れるめっき金属層を電解めっき法により被着する工程と、
前記第１および第２のめっきマスクを剥離除去する工程と、
前記主導体層が被着されていない部分の前記下地金属層をエッチング除去し、前記下地金属層および前記主導体層から成り、半導体素子接続パッドの上面に前記めっき金属層が被着された配線導体を形成する工程と、
前記絶縁基板および前記配線導体上に前記半導体素子接続パッドを露出させる開口部を有するソルダーレジスト層を形成する工程と、を行うことを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載するための配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を搭載するための配線基板は、絶縁基板の上面に半導体素子と電気的に接続するための銅から成る配線導体を有している。さらに絶縁基板の上面には、半導体素子と電気的に接続される配線導体の一部を露出させるようにしてソルダーレジスト層が被着されている。また、ソルダーレジスト層から露出する配線導体の表面には、半田濡れ性に優れるめっき金属層が被着されている。そして、このめっき金属層が被着された配線導体上に半導体素子の電極が半田を介して接続される。なお、半田濡れ性に優れるめっき金属層としては、ニッケルめっき層を下地とした金めっき層が好適に用いられている。
【０００３】
ここで、このような配線基板において、絶縁基板の上面に配線導体およびソルダーレジスト層を形成するとともに、配線導体のソルダーレジスト層からの露出部にめっき金属層を被着する従来の方法について、図１３〜図２４を基にして説明する。なお、図１３〜図２４は、配線基板の一部のみを抜き出して示した工程毎の要部拡大斜視図である。
【０００４】
先ず図１３に示すように、絶縁基板１１の上面の全面に配線導体用の下地金属層１２ａを被着する。下地金属層１２ａは極薄銅箔や無電解銅めっき層から成る。
【０００５】
次に図１４に示すように、下地金属層１２ａの上に第１のめっきマスク１８を形成する。第１のめっきマスク１８は、下地金属層１２ａを配線導体に対応した形状に露出させる。
【０００６】
次に図１５に示すように、第１のめっきマスク１８から露出する下地金属層１２ａ上に、電解銅めっき層から成る主導体層１２ｂを被着する。
【０００７】
次に図１６に示すように、第１のめっきマスク１８を剥離除去する。
【０００８】
次に図１７に示すように、エッチングマスク１９を形成する。エッチングマスク１９は、下地金属層１２ａの一部およびその上の主導体層１２ｂを、主導体層１２ｂの複数のパターンにまたがって被覆する。
【０００９】
次に図１８に示すように、エッチングマスク１９から露出する部分において主導体層１２ｂが被着されていない部分の下地金属層１２ａをエッチング除去する。
【００１０】
次に図１９に示すように、エッチングマスク１９を剥離除去する。このとき、主導体層１２ｂの複数のパターンは、これらの間にエッチングされずに残った下地金属層１２ａにより電気的に共通に接続された状態となる。
【００１１】
次に図２０に示すように、めっき金属層を被着させる部位の下地金属層１２ａおよび主導体層１２ｂを露出させるようにして第２のめっきマスク２０を形成する。このとき、第２のめっきマスク２０は、主導体層１２ｂのパターン間にエッチングされずに残った下地金属層１２ａを完全に覆うようにする。
【００１２】
次に図２１に示すように、第２のめっきマスク２０から露出する下地導体層１２ａおよび主導体層１２ｂの表面にめっき金属層１７を電解めっき法により被着する。この時、電解めっきのための電荷は、主導体層１２ｂのパターン間にエッチングされずに残った下地金属層１２ａを介してなされる。
【００１３】
次に図２２に示すように、第２のめっきマスク２０を剥離除去する。
【００１４】
次に図２３に示すように、主導体層１２ｂのパターン間にエッチングされずに残っていた部分の下地金属層１２ａをエッチング除去する。これにより下地金属層１２ａと主導体層１２ｂとから成り、一部の側面および上面にめっき金属層１７が被着された配線導体１２が互いに電気的に独立した状態で形成される。
【００１５】
最後に図２４に示すように、めっき金属層１７が被着された部分の配線導体１２を露出させる開口部１３ａ有するソルダーレジスト層１３を形成することで、配線基板が完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００６−１２０６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述した従来の配線基板の製造方法によると、ソルダーレジスト層１３から露出する配線導体１２の上面および側面の全面にめっき金属層１７が被着される。そのため、互いに隣接する配線導体１２同士の絶縁間隔が配線導体１２の側面に被着されためっき導体層１７によって狭まってしまう。また、配線導体１２の側面に半田濡れ性に優れるめっき金属層１７が被着されていることから、めっき導体層１７が被着された配線導体１２上に半導体素子の電極を半田を介して接続する際に、半田が配線導体１２の側面にまで濡れ広がってしまう。そのため、互いに隣接する配線導体１２同士の間隔が例えば２０μｍ以下と狭い場合、配線導体１２の側面に濡れ広がった半田により隣接する配線導体１２同士の電気的な絶縁性が損なわれてしまう危険性が高い。また、主導体層１２ｂが被着されていない部分の下地金属層１２ａを２回に分けてエッチングする必要があり、その製造工程が煩雑であった。したがって、本発明の課題は、隣接する配線導体同士の電気的な絶縁信頼性が高い配線基板の製造方法を、より簡便な工程により提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の配線基板の製造方法は、
絶縁基板の上面の全面に配線導体用の下地金属層を被着する工程と、
前記下地金属層上に、半導体素子接続パッドを有する配線導体に対応した形状に前記下地金属層を露出させる第１のめっきレジスト層を形成する工程と、
前記第１のめっきマスクから露出する前記下地金属層上に、配線導体用の主導体層を電解めっき法により前記形状に被着する工程と、
前記第１のめっきマスク上および前記主導体層上に、該主導体層における前記半導体素子接続パッドに対応する部分の上面を露出させる第２のめつきマスクを形成する工程と、
前記第１および第２のめっきマスクから露出する前記主導体層の上面に半田濡れ性に優れるめっき金属層を電解めっき法により被着する工程と、
前記第１および第２のめっきマスクを剥離除去する工程と、
前記主導体層が被着されていない部分の前記下地金属層をエッチング除去し、前記下地金属層および前記主導体層から成り、半導体素子接続パッドの上面に前記めっき金属層が被着された配線導体を形成する工程と、
前記絶縁基板および前記配線導体上に前記半導体素子接続パッドを露出させる開口部を有するソルダーレジスト層を形成する工程と、を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の配線基板の製造方法によれば、配線導体用の主導体層上に半田濡れ性に優れるめっき金属層を被着する際、主導体層の側面は第１のめっきマスクで覆われているため主導体層の側面に半田濡れ性に優れるめっき金属層が被着されることはない。したがって、配線導体同士の電気的な絶縁間隔がめっき金属層により狭まることはない。さらに半導体素子接続パッドの側面は、めっき金属層が被着されていないことから半田濡れ性に劣る。そのため、半導体素子の電極を半導体素子接続パッド上に半田を介して接続する際に、半田が半導体素子接続パッドの側面に濡れ広がることがなく、隣接する配線導体間の電気的な絶縁性が良好に保たれる。また、主導体層が被着されていない部分の下地金属層のエッチング除去を１回のエッチングで済ますことができるので簡便な製造工程とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の製造方法により製造される配線基板の例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示す配線基板の概略上面図である。
【図３】図３は、図１に示す配線基板の要部拡大断面図である。
【図４】図４は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図５】図５は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図６】図６は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図７】図７は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図８】図８は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図９】図９は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の配線基板の製造方法の他の例を説明するための要部拡大斜視図である。
【図１３】図１３は、従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図１４】図１４は、従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図１５】図１５は、従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図１６】図１６は、従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図１７】図１７は、従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図１８】図１８は、従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図１９】図１９は、従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図２０】図２０は、従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図２１】図２１は、従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図２２】図２２は、従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図２３】図２３は、従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【図２４】図２４は、従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大斜視図である。
【００２１】
次に、本発明の配線基板の製造方法について、添付の図を基にして説明する。図１は、本発明により製造される配線基板の例を示す概略断面図である。図２は、図１に示す配線基板の概略上面図である。図３は、図１に示す配線基板の要部拡大断面図である。本例の配線基板は、絶縁基板１と配線導体２とソルダーレジスト層３とを備えている。なお、図２においては、絶縁基板１上面の配線導体２のうち、ソルダーレジスト層３で覆われている部分を破線で示している。
【００２２】
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。また、絶縁基板１には、その上面から下面にかけて直径が５０〜３００μｍ程度のスルーホール４が形成されている。
【００２３】
配線導体２は、銅から成り、絶縁基板１の上面の搭載部１ａからスルーホール４内壁を介して絶縁基板１の下面に導出している。配線導体２の厚みは、１０〜２０μｍ程度である。絶縁基板１の上面の配線導体２は、搭載部１ａの外周部に多数の半導体素子接続パッド５を有している。各半導体素子接続パッド５の大きさは幅が１０〜３０μｍ程度、長さが４０〜１５０μｍ程度である。これらの半導体素子接続パッド５は、半導体素子Ｓの外周辺に沿って例えば２列の並びで配置されている。また、絶縁基板１の下面の配線導体２は、多数の外部接続パッド６を有している。外部接続パッド６の直径は２００〜５００μｍ程度である。これらの外部接続パッド６は絶縁基板１の下面に格子状の並びに配置されている。そして、半導体素子接続パッド５と外部接続パッド６とは、配線導体２を介して互いに電気的に接続されている。
【００２４】
ソルダーレジスト層３は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成り、絶縁基板１の上下面に被着されているとともにスルーホール４内に充填されている。ソルダーレジスト層３の厚みは絶縁基板１の上下面に被着された部分で２０〜４０μｍ程度である。ソルダーレジスト層３には、絶縁基板１の上面側において半導体素子接続パッド５を露出させる開口部３ａが形成されている。開口部３ａは、内外２列の半導体素子接続パッド５を一括して露出させるように搭載部１ａの外周部に沿った方形枠状をしている。また、ソルダーレジスト層３には、絶縁基板１の下面側において外部接続パッド６を露出させる開口部３ｂが形成されている。開口部３ｂは、各外部接続パッド６を個別に露出させる円形をしている。
【００２５】
そして、この配線基板によれば、搭載部１ａ上に半導体素子Ｓを、各電極端子Ｔと対応する半導体素子接続パッド５とが向かい合うようにして配置するとともに電極端子Ｔと半導体素子接続パッド５とを半田を介して接続することにより、半導体素子Ｓが搭載部１ａ上に実装されることとなる。
【００２６】
なお、この配線基板においては、図３に示すように、半導体素子接続パッド５の上面に半田濡れ性に優れるめっき金属層７が被着されている。めっき金属層７は、ニッケルめっき層およびその上の金めっき層から成り、電解めっき法により被着されている。ニッケルめっき層の厚みは１〜５μｍ程度、金めっき層の厚みは０．５〜２μｍ程度である。このめっき金属層７により、半導体素子接続パッド５の半田に対する濡れ性が良好となる。
【００２７】
次に、本発明の配線基板の製造方法について図４〜図１１を基にして説明する。なお、図４〜図１１は、上述の配線基板の例における半導体素子接続パッド５の近傍のみを抜き出して示した工程毎の要部拡大斜視図である。
【００２８】
先ず、図４に示すように、絶縁基板１の上面の全面に配線導体２用の下地金属層２ａを被着する。下地金属層２ａは、例えば厚みが１〜３μｍ程度の銅箔から成る。あるいは、厚みが１〜３μｍ程度の銅箔の表面に厚みが０．１〜１μｍ程度の無電解銅めっき層を被着させたものであってもよい。さらには、厚みが０．１〜１μｍ程度の無電解銅めっき層のみから成っていてもよい。
【００２９】
次に図５に示すように、下地金属層２ａの上に第１のめっきマスク８を形成する。第１のめっきマスク８は、下地金属層２ａを配線導体２に対応した形状に露出させるようにフォトリソグラフィー技術を用いて形成する。
【００３０】
次に図６に示すように、第１のめっきマスク８から露出する下地金属層２ａ上に、電解銅めっき層から成る主導体層２ｂを被着する。主導体層２ｂは、５〜２５μｍ程度の厚みであり、下地金属層２ａから電解めっきのための電荷を供給しながら電解銅めっきを施すことにより形成される。
【００３１】
次に図７に示すように、第１のめっきマスク８および主導体層２ｂ上に、第２のめっきマスク９を形成する。第２のめっきマスク９は、主導体層２ｂ上面におけるめっき金属層７を被着すべき領域を露出させるようにフォトリソグラフィー技術を用いて形成する。
【００３２】
次に図８に示すように、第１のめっきマスク８および第２のめっきマスク９から露出する主導体層２ｂの表面にめっき金属層７を被着する。めっき金属層７は、厚みが１〜５μｍ程度のニッケルめっき層および厚みが０．１〜２μｍ程度の金めっき層を順次被着させて成り、下地金属層２ａから電解めっきのための電荷を供給しながら電解ニッケルめっきおよび電解金めっきを順次施すことにより形成される。
【００３３】
次に図９に示すように、第１のめっきマスク８および第２のめっきマスク９を剥離除去する。
【００３４】
次に図１０に示すように、主導体層２ｂで覆われていない部分の下地金属層２ａをエッチング除去する。これにより、残った下地金属層２ａおよび主導体層２ｂにより半導体素子接続パッド５を含む配線導体２を形成する。
【００３５】
最後に図１１に示すように、絶縁基板１および配線導体２上にソルダーレジスト層３を形成する。ソルダーレジスト層３は、半導体素子接続パッド７を露出させる開口部３ａを有するようにフォトリソグラフィー技術を用いて形成する。
【００３６】
かくして、本発明の配線基板の製造方法によれば、ソルダーレジスト層３の開口部３ａ内に露出する半導体素子接続パッド５の上面にニッケルめっき層および金めっき層から成るめっき金属層７が被着された配線基板が得られる。なお、本発明の配線基板の製造方法によると、半導体素子接続パッド５の側面にはめっき金属層７が被着されない。したがって、半導体素子接続パッド５同士の電気的な絶縁間隔がめっき金属層７により狭まることはない。さらに半導体素子接続パッド５の側面は、めっき金属層７が被着されていないことから半田濡れ性に劣る。そのため、半導体素子Ｓの電極Ｔを半導体素子接続パッド５上に半田を介して接続する際に、半田が半導体素子接続パッド５の側面に濡れ広がることがなく、隣接する配線導体２間の電気的な絶縁性が良好に保たれる。
【００３７】
なお本発明は、上述の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更は可能である。例えば上述の例では、めっき金属層７は、ソルダーレジスト層３の開口部３ａから露出する配線導体２の上面の全面に被着されていたが、図１２に示すように、めっき金属層７は、配線導体２の上面における半導体素子接続パッド５の上およびその近傍のみに被着されていてもよい。この場合、ソルダーレジスト層３の開口部３ａから露出する配線導体２は、めっき金属層７が被着されている半導体素子接続パッド５およびその近傍のみが半田濡れ性に優れ、残余の部分は半田濡れ性に劣る。そのため、半導体素子Ｓの電極Ｔを半導体素子接続パッド５上に半田を介して接続する際に、半田が半導体素子接続パッド５から残余の配線導体２上に大きく濡れ広がることがなく、半導体素子Ｓの電極Ｔと半導体素子接続パッド５とを接続する半田のメニスカスを良好に形成することができ、両者を強固に接続することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１    絶縁基板
２    配線導体
２ａ  下地金属層
２ｂ  主導体層
３    ソルダーレジスト層
５    半導体素子接続パッド
７    めっき金属層
８    第１のめっきマスク
９    第２のめっきマスク
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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