(57)【要約】【課題】半導体装置とプリント配線基板のはんだ接合部の応力を低減すると共に狭ピッチ化を可能とするプリント配線基板、電子部品の実装構造、およびプリント配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】１個または複数個の半導体チップを搭載したＢＧＡ型半導体装置をはんだで実装するための電極パッド部５が形成されているプリント配線基板において、その電極パッド部５を、導電性パッド２とその導電性パッド２上に形成された該導電性パッド２の径よりも小さい突起状の樹脂３とを有する構成にして上記課題を解決した。電子部品の実装構造については、プリント配線基板とＢＧＡ型半導体装置の両側に電極パッド部を設け、はんだバンプに加わる応力を両側から緩和した。プリント配線基板の製造方法については、フォトリソグラフィー技術により形成された導電性パッド２上に、ソルダレジストと同一材料でパターン形成し又は樹脂を印刷形成して、突起状の樹脂３を形成した。【選択図】　　図１
2004111753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個または複数個の半導体チップを搭載したＢＧＡ型半導体装置をはんだで実装するための電極パッド部が形成されているプリント配線基板において、
前記電極パッド部が、導電性パッドと、該導電性パッド上に形成された該導電性パッド径よりも小さい突起状の樹脂とを有することを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
樹脂の弾性率が、少なくとも室温においてはんだの弾性率より小さいことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板。
【請求項３】
樹脂の材料が、プリント配線基板の表面に形成されるソルダレジストと同じ材料であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリント配線基板。
【請求項４】
樹脂の表面が、金属薄膜で被覆されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のプリント配線基板。
【請求項５】
金属薄膜が、銅薄膜または銅とニッケルと金の３層薄膜であることを特徴とする請求項４に記載のプリント配線基板。
【請求項６】
１個または複数個の半導体チップを搭載したＢＧＡ型半導体装置をプリント配線基板上にはんだで実装した電子部品の実装構造において、
前記プリント配線基板が、導電性パッドと、該導電性パッド上に形成された該導電性パッド径よりも小さい突起状の樹脂とを有する電極パッド部を有し、
前記ＢＧＡ型半導体装置が、前記プリント配線基板上の電極パッド部と対向する位置に、該電極パッド部と同一または略同一形状に形成された電極パッド部を有することを特徴とする電子部品の実装構造。
【請求項７】
前記ＢＧＡ型半導体装置は、半導体チップを両面に搭載したモジュール構造であり、
前記プリント配線基板上の電極パッド部とＢＧＡ型半導体装置上の電極パッド部とが突き合わされてなるはんだ結合構造により、前記プリント配線基板の表面とＢＧＡ型半導体装置の基板表面に搭載された半導体チップとの間に空隙が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電子部品の実装構造。
【請求項８】
絶縁基板上に導電層を形成する工程、前記導電層をフォトリソグラフィー技術によりパターニングし、導電性パッドと配線パターンを形成する工程、パターニングされた絶縁基板上にソルダレジストを塗布し、フォトリソグラフィー技術により前記導電性パッド上に当該導電性パッドの径よりも小さい突起状の樹脂をソルダレジストで形成する工程、および、前記導電性パッド上に設けられた突起状の樹脂の表面を金属薄膜で被覆する工程を含むことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項９】
絶縁基板上に導電層を形成する工程、前記導電層をフォトリソグラフィー技術によりパターニングし、導電性パッドと配線パターンを形成する工程、前記導電性パッド上に樹脂を印刷形成した後、当該樹脂を熱硬化し、前記導電性パッド上に当該導電性パッドの径よりも小さい突起状の樹脂を形成する工程、および、前記導電性パッド上に設けられた突起状の樹脂の表面を金属薄膜で被覆する工程を含むことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線基板、電子部品の実装構造およびプリント配線基板の製造方法に関し、更に詳しくは、１個または複数個の半導体チップを搭載したＢＧＡ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）型の半導体装置を高い信頼性の下で実装することができるプリント配線基板、電子部品の実装構造およびプリント配線基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やノート型コンピュータの小型軽量化・高機能化を実現するために、半導体装置の主流はＱＦＰ（Ｑｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｐａｃｋａｇｅ）に代表されるリード付きのパッケージからＢＧＡ等の面実装タイプに移行しつつある。特に最近では、ＢＧＡよりもさらに狭ピッチであるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ　Ｓｉｚｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）の使用が進みつつある。
【０００３】
また、ハイエンド向けのパッケージとしては、１枚の絶縁基板上に別々に作製した複数個の半導体チップを搭載し、一つのモジュールとして組み上げたＢＧＡ型半導体装置も提案されている。
【０００４】
現在、ＢＧＡ型半導体装置とプリント配線基板を接続する方法の一つとして、はんだボールを用いる手法が確立されている。ＢＧＡ型半導体装置は、はんだを介してプリント配線基板上に形成された導電性パッドと接続されている。
【０００５】
しかし、ＢＧＡ型半導体装置とプリント配線基板とは熱膨張係数が異なるため、はんだ接合部には温度変化による熱膨張量や熱収縮量の差に起因する応力が加わり、はんだ接合部でクラックが発生するという技術的な問題がある。このため、高い接続信頼性を実現することが困難となっている。
【０００６】
こうした中、はんだに加わる応力を緩和する最近の方法として、はんだ接合部に、樹脂ボールの表面を金属膜でコートした導電性樹脂ボールを入れる方法が提案されている（特許文献１、２を参照）。
【０００７】
また、はんだに加わる応力を緩和する他の方法として、導電性パッド上に突起状の樹脂バンプを形成し、その樹脂バンプの上部にはんだバンプを形成し、そのはんだバンプを介して半導体装置を接続する方法が提案されている（特許文献３を参照）。
【０００８】
また、はんだに加わる応力を緩和するさらに他の方法として、プリント配線基板上に突起状の低弾性絶縁樹脂を形成し、その樹脂の上に金属層を形成して電極パッド部とし、その電極パッド部にはんだボールを介してＢＧＡ型半導体装置を接続する方法が提案されている（特許文献４を参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−１７３００６号公報（図６）
【特許文献２】
特開平１１−２８４０２９号公報（図１）
【特許文献３】
特開平２−２０７５３２号公報（実施例、第１図）
【特許文献４】
特開２０００−２７７９２３号公報（図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１、２に記載されている方法では、はんだ接合部の導電性樹脂ボールによりはんだに加わる応力を緩和することは可能であるが、導電性樹脂ボールは、はんだ溶融中、はんだの対流やフラックスの気化により、はんだ接合部の中を激しく動き、導電性樹脂ボールがはんだ接合部から欠落するおそれがあるなど、実装プロセスで問題が生じ易い。また、はんだ接合部から導電性樹脂ボールが欠落しなくても、はんだ接合部における導電性樹脂ボールの位置は必ずしも一定でなく、導電性樹脂ボールの位置によっては、はんだ接合部に応力が集中し易い構造となり、信頼性が低下するおそれがある。そのため、より一層の狭ピッチ化が要請されている現状において、さらに高い水準の接続信頼性を実現することが困難となっている。
【００１１】
また、特許文献３、４に記載されている方法では、突起状の樹脂により、応力が緩和されてクラックの発生が抑制されるが、より一層の狭ピッチ化が要請されている現状においては、さらにその応力を緩和してより一層信頼性の高いプリント配線基板に対する要求が依然として存在する。
【００１２】
本発明は、上記問題を解決すると共に上記要請に応えるべくなされたものであって、第１の目的は、ＢＧＡ型半導体装置とプリント配線基板との熱膨張差に起因するはんだ接合部の応力を低減すると共に狭ピッチ化を可能とするプリント配線基板を提供することにあり、第２の目的は、応力が低減されかつ狭ピッチ化を可能とする電子部品の実装構造を提供することにあり、第３の目的は、上記プリント配線基板を製造する方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するための本発明のプリント配線基板は、１個または複数個の半導体チップを搭載したＢＧＡ型半導体装置をはんだで実装するための電極パッド部が形成されているプリント配線基板において、前記電極パッド部が、導電性パッドと、該導電性パッド上に形成された該導電性パッド径よりも小さい突起状の樹脂とを有することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、電極パッド部が導電性パッド径より小さい突起状の樹脂を有するので、その樹脂が、ＢＧＡ型半導体装置とプリント配線基板と間の熱膨張差により生じた応力を吸収し、はんだバンプに加わる応力を緩和する。こうした応力の緩和効果は、はんだバンプのクラック発生を抑制し、特に狭ピッチで形成した場合の信頼性を高めることができる。
【００１５】
本発明のプリント配線基板において、樹脂の弾性率が、少なくとも室温においてはんだの弾性率より小さいことに特徴を有する。こうした樹脂は半導体装置とプリント配線基板との熱膨張差に起因する応力を効果的に吸収するので、半導体装置とプリント配線基板の接続信頼性が向上する。
【００１６】
また、本発明のプリント配線基板において、樹脂の材料が、プリント配線基板の表面に形成されるソルダレジストと同じ材料であることに特徴を有する。この発明によれば、樹脂とソルダレジスを同一工程で形成できるので、コストメリットのあるプリント配線基板となる。
【００１７】
また、本発明のプリント配線基板において、樹脂の表面が、金属薄膜で被覆されていることに特徴を有し、その金属薄膜が、銅薄膜または銅とニッケルと金の３層薄膜であることに特徴を有する。
【００１８】
上記第２の目的を達成するための本発明の電子部品の実装構造は、１個または複数個の半導体チップを搭載したＢＧＡ型半導体装置をプリント配線基板上にはんだで実装した電子部品の実装構造において、前記プリント配線基板が、導電性パッドと、該導電性パッド上に形成された該導電性パッド径よりも小さい突起状の樹脂とを有する電極パッド部を有し、前記ＢＧＡ型半導体装置が、前記プリント配線基板上の電極パッド部と対向する位置に、該電極パッド部と同一または略同一形状に形成された電極パッド部を有することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、プリント配線基板とＢＧＡ型半導体装置の両側に電極パッド部が形成されているので、はんだバンプに加わる応力を両側から緩和することができると共に、はんだバンプの大きさを小さくでき、より一層の狭ピッチ化を達成できる。
【００２０】
本発明の電子部品の実装構造において、前記ＢＧＡ型半導体装置は、半導体チップを両面に搭載したモジュール構造であり、前記プリント配線基板上の電極パッド部とＢＧＡ型半導体装置上の電極パッド部とが突き合わされてなるはんだ結合構造により、前記プリント配線基板の表面とＢＧＡ型半導体装置の基板表面に搭載された半導体チップとの間に空隙が形成されていることに特徴を有する。
【００２１】
この発明によれば、ＢＧＡ型半導体装置とプリント配線基板とが干渉することがなく、ＢＧＡ型半導体装置がプリント配線基板の表面に押しつけられることがないので、接続信頼性に問題が生じるおそれがなく、さらに放熱性の観点からも効果的である。
【００２２】
上記第３の目的を達成するための本発明のプリント配線基板の製造方法は、第１の観点として、絶縁基板上に導電層を形成する工程、前記導電層をフォトリソグラフィー技術によりパターニングし、導電性パッドと配線パターンを形成する工程、パターニングされた絶縁基板上にソルダレジストを塗布し、フォトリソグラフィー技術により前記導電性パッド上に当該導電性パッドの径よりも小さい突起状の樹脂をソルダレジストで形成する工程、および、前記導電性パッド上に設けられた突起状の樹脂の表面を金属薄膜で被覆する工程を含むことを特徴とする。
【００２３】
上記第２の目的を達成するための本発明のプリント配線基板の製造方法は、第２の観点として、絶縁基板上に導電層を形成する工程、前記導電層をフォトリソグラフィー技術によりパターニングし、導電性パッドと配線パターンを形成する工程、前記導電性パッド上に樹脂を印刷形成した後、当該樹脂を熱硬化し、前記導電性パッド上に当該導電性パッドの径よりも小さい突起状の樹脂を形成する工程、および、前記導電性パッド上に設けられた突起状の樹脂の表面を金属薄膜で被覆する工程を含むことを特徴とする。
【００２４】
これらの製造方法によれば、プリント配線基板の製造工程において、突起状の樹脂およびその樹脂を被覆する金属薄膜の形成を行うため、従来の導電性樹脂ボールのように別工程で作成された微小ボールをパッド位置に搭載する必要がない。また、従来からの製造工程の延長での製造が可能なので、ハンドリングが容易であると共に、挟ピッチ化にも対応でき、熱膨張による応力緩和にも効果を有する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
（プリント配線基板）
図１は、本発明のプリント配線基板の一例を説明するための断面図である。本発明のプリント配線基板は、図１に示すように、絶縁基板１の表面に形成された導電性パッド２と、その導電性パッド２上で且つその導電性パッド２の表面領域内に形成された突起状の樹脂３と、その樹脂３の表面に形成された金属薄膜１０とから主に構成された電極パッド部５を有している。この電極バッド５は、１個または複数個の半導体チップを搭載したＢＧＡ型半導体装置をはんだで実装するために設けられる。
【００２７】
導電性パッド２としては、主に銅が用いられる。樹脂３は、この導電性パッド２上で、その表面領域内に形成される。なお、導電性パッド２を有する電極パッド部５間には、図１に示すように、ソルダレジスト７が形成されている。このソルダレジスト７は、はんだ付け時において、電極パッド部５間のはんだブリッジの発生を防止するという作用がある。
【００２８】
樹脂３は、低弾性の樹脂であり、少なくとも室温（例えば、１５℃〜３０℃）においてはんだより弾性率が小さい絶縁樹脂であることが好ましい。弾性率が小さい樹脂３は、ＢＧＡ型半導体装置とプリント配線基板との熱膨張差に起因する応力を吸収し、半導体装置とプリント配線基板の接続信頼性を向上させる。樹脂の具体例としては、熱硬化性のエポキシ樹脂等が挙げられる。樹脂３には、金属薄膜１０を無電解めっきで形成するための触媒が含まれていることが好ましい。また、樹脂３の材料が、プリント配線基板の表面に形成されるソルダレジスト７と同じ材料であることが好ましい。こうすることにより、ソルダレジスト形成工程時に樹脂３の形成を同時に行うことができるので、ハンドリングやコストの面で特に有利である。なお、ソルダレジストと同じ材料としては、低弾性率のアクリル樹脂、または、アクリル樹脂にエポキシ樹脂を配合したものが挙げられる。樹脂３は突起状に形成されており、具体的には、角柱状または円柱状であり、直角柱や直角円柱でも角錘台や円錐台でもよい。
【００２９】
本発明においては、突起状の樹脂３の径が導電性パッド２の径よりも小さく形成されていることに特徴がある。こうした関係で樹脂を形成することにより、熱膨張差により生じた応力が効果的に吸収され、はんだバンプに加わる応力が緩和され、さらに、ＢＡＧ型半導体装置の基板の挟ピッチ化にも寄与する。
【００３０】
樹脂３の表面には、金属薄膜１０が形成される。金属薄膜１０は、はんだとの接合性を向上させるために設けられる。金属薄膜１０の材料としては、銅または銅とニッケルと金の３層薄膜が好ましい。
【００３１】
図２は、本発明のプリント配線基板にＢＧＡ型半導体装置１００を実装した構造の一例を示す断面図である。この図を用いて、導電性パッド２より小さい突起状の樹脂３が応力を緩和する原理を説明する。
【００３２】
プリント配線基板とＢＧＡ型半導体装置１００は、図２に示すように、はんだ５０により接続されている。導電性パッド２上に形成された樹脂３は、その導電性パッド２よりも小さい径で形成されているので、その樹脂３ははんだ５０に包まれるようにその内部に存在することとなる。はんだのヤング率は、ＳｎＰｂ共晶はんだでは２５ＧＰａ、ＳｎＡｇＣｕ系の鉛フリーはんだでは４５ＧＰａであるのに対して、エポキシ系樹脂のヤング率は１０ＧＰａ以下である。本発明のプリント配線基板を用いれば、そうした低弾性の樹脂３がはんだ５０の内部に存在したはんだ接合部が構成されるので、プリント配線基板とＢＧＡ型半導体装置１００との熱膨張差によりそのはんだ接合部に熱応力が加わった場合であっても、低弾性の樹脂３が収縮することによりその応力が吸収される。その結果、はんだ接合部における応力集中部の応力を緩和する効果が得られる。したがって、ＢＧＡ型半導体装置１００を実装したプリント配線基板に繰り返しの熱負荷が加わった場合であっても、こうした応力緩和効果により高い信頼性を示すことができるのである。
【００３３】
また、プリント配線基板とＢＧＡ型半導体装置１００は、はんだ５０により接続されているため、ＢＧＡ型半導体装置１００に不良が発生した場合は、はんだを加熱することにより容易にＢＧＡ型半導体装置１００をプリント配線基板から取り外すことができるという効果もある。
【００３４】
次に、突起状の樹脂３の大きさを導電性パッド２の径よりも小さくした理由について、ソルダレジストで突起状の樹脂３を形成した例により具体的に説明する。
【００３５】
図３は、有限要素法によるはんだ接合部の応力解析の結果を示すグラフである。このグラフは、図２に示す構造において、例えば導電性パッド２の径を０．２５ｍｍとした場合の樹脂３の径と、はんだ５０に加わる応力との関係について調べたものである。なお、有限要素法とは、無限の自由度を持つ連続体を、有限の自由度を持つ部分領域の集合体として近似し、この集合体に対して成り立つ方程式を解く手法である。
【００３６】
先ず、ソルダレジストで突起状の樹脂３を形成しない場合は、はんだ接合部において最も応力が集中する箇所は、ＢＧＡ型半導体装置１００の導電性パッド２の近辺となる。ソルダレジストで突起状の樹脂３を形成し、図３に示すように樹脂３の径を大きくしていくと、樹脂３による応力緩和効果により、半導体装置１００の導電性パッド２付近のはんだの応力は低下していくが、逆に突起状の樹脂３の周囲のはんだの応力は、樹脂３の影響により上昇する。半導体装置の導電性パッド２付近のはんだの応力と、樹脂３の周囲のはんだの応力とが同じになるのは、樹脂３の径が約０．１５ｍｍのときであり、その結果、この場合においては、信頼性向上が最も期待できる樹脂３の径は約０．１５ｍｍであることが分かる。樹脂３の径が０．１５ｍｍより大きくなると、樹脂３の周囲のはんだの応力が半導体装置の導電性パッド２付近のはんだの応力を上回り、樹脂３の径が０．１８ｍｍのとき、樹脂３を形成していない場合の応力、すなわち半導体装置の導電性パッド２付近のはんだに加わる応力より大きくなる。したがって、導電性パッド２の径を０．２５ｍｍとした場合において、その導電性パッド２上に形成する樹脂３の径としては０．１８ｍｍ以下であることが望ましい。なお、樹脂３の径の下限値としては、応力緩和効果、作製の容易さの点から、０．１ｍｍ程度であることが望ましい。
【００３７】
（電子部品の実装構造）
図４は、本発明の電子部品の実装構造の一例を示す断面構成図である。本発明の実装構造は、１個または複数個の半導体チップを搭載したＢＧＡ型半導体装置をプリント配線基板上にはんだで実装したものであり、その特徴は、上述した本発明に係るプリント配線基板が有する電極パッド部を、ＢＧＡ型半導体装置のインターボーザ基板５２も有する点にある。すなわち、インターボーザ基板５２には、プリント配線基板上に形成された電極パッド部５と対向する位置に、その電極パッド部５と同一または略同一形状に形成された電極パッド部５’が形成されている。本発明の実装構造は、それらの電極パッド部５、５’が突き合わされてなるはんだ接合構造を有するものである。こうした構造からなる実装構造は、両側に形成された電極パッド部５、５’それぞれの応力緩和効果により、はんだバンプに加わる応力を両側から緩和することができると共に、はんだバンプの大きさを小さくでき、より一層の狭ピッチ化を達成できる。
【００３８】
なお、図４において、ＢＧＡ型半導体装置１００とプリント配線基板との間に、硬化収縮性の樹脂を充填することにより、それらの接合をより十分なものとすることができる。硬化収縮性の樹脂としては、エポキシ系樹脂などが用いられる。硬化収縮性の樹脂は、硬化後に収縮する特性があるため、電極パッド部におけるはんだ接合部の接合状態を安定させることができる。なお、突起状の樹脂３は、熱応力を緩和する効果の他に、プリント配線基板の反り等による電極パッド部５、５’の高さのばらつきを、突起状の樹脂３が収縮することにより低減する効果がある。すなわち、高さの低いところに合わせて、高く形成されたところの樹脂が収縮することにより、全体として電極パッド部５のバラツキが低減されるという効果もある。
【００３９】
図５は、本発明の電子部品の実装構造の他の一例を示す断面構成図である。この実装構造を構成するＢＧＡ型半導体装置は、半導体チップをインターポーザ基板５２の両面に搭載したモジュール構造である。そして、この実装構造の特徴は、両電極パッド部５、５’が突き合わされてなるはんだ結合構造が、プリント配線基板の表面とＢＧＡ型半導体装置の基板表面に搭載された半導体チップとの間に空隙を有する高さとなるように構成されていることである。すなわち、図５に示されているように、インターボーザ基板５２に搭載された半導体チップの下面と、プリント配線基板の表面との間に空隙が形成されるように、両電極パッド部５、５’の基板間の高さが制御される。本発明の実装構造においては、電極パッド部５、５’が、プリント配線基板とＢＧＡ型半導体装置の両側に形成されているので、個々の電極パッド部５、５’の高さを制御しやすい。そのため、その電極パッド部５、５’を突き合わせた高さ制御が容易であり、両基板の間隔をコントロールできる。その結果、プリント配線基板の表面とＢＧＡ型半導体装置の基板表面に搭載された半導体チップとの間に一定の空隙を容易に確保することができ、半導体チップ５１が押しつぶされることなく実装される。また、この空隙は、放熱性の観点からも効果的である。
【００４０】
（プリント配線基板の製造方法）
次に、本発明に係るプリント配線基板の製造方法について図面を参照して説明する。
【００４１】
図６〜図１４は、本発明のプリント配線基板の製造方法の一例を説明するための各工程の基板断面図である。
【００４２】
先ず、図６に示すように、絶縁基板１の両面に銅箔などの導体層１９を張り合わせた銅張り積層板２０を用意する。銅箔の厚さは、１０μｍ〜４０μｍ程度が望ましい。銅張り積層板２０は、内層基板の表面に絶縁樹脂を介して銅箔を積層した公知のビルドアップ基板を使用してもよい。次に、図７に示すように、パネルの全表面に触媒２２を吸着させる。触媒としてはパラジウム金属が望ましい。なお、部品挿入または基板の表裏若しくは内層との接続を行うためのスルーホール２１を形成する場合には、予めドリルやレーザなどにより穴あけ加工を行った後に、スルーホール２１を含むパネルの全表面に触媒２２を吸着させる。次に、図８に示すように、この触媒を核として化学的に銅を析出させ、さらにこの銅膜の上にめっき層２３を厚付けする。次に、図９に示すように、感光性のドライフィルム２４を表裏両面に貼り付けた後、製造用フィルムを用いて導体パターン部だけを露光・現像し、感光性のドライフィルム２４をエッチングレジスト膜として残す。次に、図１０に示すように、エッチング液を表裏両面に吹き付け、レジスト膜の被覆のない露出銅の部分を溶解除去する。次に、図１１に示すように、レジストを剥離し、導電性パッド２と配線パターンを形成する。次に、図１２に示すように、このようにして形成されたプリント配線基板の導電性パッド２間および配線パターン間に、ソルダレジスト７を印刷する。印刷方法としては、スクリーン印刷法などがある。次に、図１３に示すように、導電性パッド２上に熱硬化性の低弾性絶縁樹脂３を印刷した後、熱硬化して突起形状を形成する。次に、図１４に示すように、導電性パッド２上の低弾性絶縁樹脂３上に金属薄膜１０を形成し、本発明のプリント配線基板が完成する。金属薄膜１０の形成方法は、プリント配線基板を無電解めっき浴に浸せきし、導電性パッド２上の低弾性絶縁樹脂３に含まれる触媒を核として無電解めっき層を析出させる。めっき層は銅が好ましい。さらにその後、はんだとの接合性を向上させるために、先の工程で形成されためっき層の上に、ニッケルおよび金を無電解めっきで積層する。
【００４３】
図１５〜図１８は、本発明のプリント配線基板の製造方法の他の一例を説明するための各工程の基板断面図である。
【００４４】
この製造方法は、先ず、上述した図６〜図１１に示す工程によって導体部をパターニングし、その後の工程として、図１５に示すように、ソルダレジスト７を形成する。ソルダレジスト７をプリント配線基板の導電性パッド２に接着させるためには、導電性パッド２の表面を研磨等により予め粗化させておく必要がある。ソルダレジスト７の形成方法としては、スクリーン印刷法や感光性レジストを用いた写真法による形成方法などがある。ソルダレジスト７は、通常、はんだを付けない部分に形成する被覆材料であるが、本発明の製造方法では、導電性パッド２上にも形成する。ただし、導電性パッド２上に形成するソルダレジスト７は、導電性パッド２の径より小さくする。
【００４５】
次に、図１６に示すように、プリント配線基板の全面に触媒２２を付与する。その後、図１７に示すように、電極パッド部を除くその他の箇所にめっきレジスト６０を塗布する。最後に、図１８に示すように、導電性パッド２上に形成されたソルダレジスト７の表面に、無電解めっきで金属薄膜１０を形成し、本発明のプリント配線基板が完成する。電極パッド部間のソルダレジスト７は、はんだが溶融した際に濡れ広がり、電極パッド部間がショートしてしまうのを防ぐ効果がある。
【００４６】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。
【００４７】
【実施例】
本発明のプリント配線基板およびその製造方法について具体的に説明する。
【００４８】
絶縁基板の両面に、厚さ２０μｍの銅箔を張り合わせた銅張り積層板を用意した。次に、ドリルにより穴あけ加工を行った後に、この貫通孔を含むパネルの全表面にパラジウムを吸着させた。次に、このパラジウムを触媒として無電解銅を析出させ、さらにこの無電解銅の上に電解銅めっき層を３０μｍの厚さで積層した。次に、感光性のドライフィルムを表裏両面に貼り付けた後、製造用フィルムを用いて導体パターン部だけを露光・現像し、エッチングレジスト膜を残した。次いで、エッチング液を表裏両面に吹き付け、レジスト膜被覆のない露出銅の部分を溶解除去し、最後にレジストを剥離することにより、所要の導電性パッドおよび配線パターンを得ることができた。
【００４９】
このようにして形成されたプリント配線基板の導電性パッド２間および配線パターン間に、ソルダレジスト７をスクリーン印刷法により形成した。次に、導電性パッド２上にパラジウムの粒子を含有したエポキシ系樹脂を１００μｍの厚さで印刷した後、１００℃で１５分熱硬化して突起状の樹脂３を形成した。次に、このプリント配線基板を無電解銅めっき浴に浸せきし、エポキシ系樹脂に含まれるパラジウムを核として無電解銅めっき層を析出させた。その後、はんだとの接合性を向上させるために、先の工程で形成されためっき層の上に、ニッケルおよび金を無電解めっきで積層し、本発明のプリント配線基板を製造した。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にプリント配線基板によれば、ＢＧＡ型半導体装置を実装する電極パッド部が小径の突起状樹脂を有しているので、ＢＧＡ型半導体装置とプリント配線基板の接合部に加わる熱膨張差に起因する応力を緩和することを実現し、高い接続信頼性が得られる。
【００５１】
また、本発明のプリント配線基板は、電極パッド部の高さ制御が容易なので、ＢＧＡ型半導体装置を搭載した際のプリント配線基板とのスペースを制御できるという効果がある。
【００５２】
また、プリント配線基板とＢＧＡ型半導体装置は、はんだにより接続されているため、ＢＧＡ型半導体装置に不良が発生した場合は、加熱することにより容易にＢＧＡ型半導体装置をプリント配線基板から取り外すことができる。
【００５３】
また、導電性パッド上に低弾性の絶縁材料を形成することは、従来からのプリント配線基板の製造工程の延長上で実現できるため、製造コストを抑制できる。
【００５４】
また、リワークの際にも、本発明の樹脂部分またははんだ部分のどこかで切断すれば良く、アンダーフィル材などで充填した場合と比較すると、作業性もよく、歩留まりも向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリント配線基板の一例を説明するための断面図である。
【図２】本発明のプリント配線基板にＢＧＡ型半導体装置を実装した構造の一例を示す断面図である。
【図３】有限要素法によるはんだ接合部の応力解析の結果を示すグラフである。
【図４】本発明の電子部品の実装構造の一例を示す断面構成図である。
【図５】本発明の電子部品の実装構造の他の一例を示す断面構成図である。
【図６】本発明のプリント配線基板の製造方法の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【図７】本発明のプリント配線基板の製造方法の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【図８】本発明のプリント配線基板の製造方法の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【図９】本発明のプリント配線基板の製造方法の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【図１０】本発明のプリント配線基板の製造方法の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【図１１】本発明のプリント配線基板の製造方法の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【図１２】本発明のプリント配線基板の製造方法の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【図１３】本発明のプリント配線基板の製造方法の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【図１４】本発明のプリント配線基板の製造方法の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【図１５】本発明のプリント配線基板の製造方法の他の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【図１６】本発明のプリント配線基板の製造方法の他の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【図１７】本発明のプリント配線基板の製造方法の他の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【図１８】本発明のプリント配線基板の製造方法の他の一例を説明する一工程の基板断面図である。
【符号の説明】
１　絶縁基板
２　導電性パッド
３　樹脂
５　電極パッド部
７　ソルダレジスト
１０　金属薄膜
１９　導体層
２０　銅張り積層板
２１　スルーホール
２２　触媒
２３　めっき層
２４　ドライフィルム
５０　はんだ
５１　半導体チップ
５２　インターポーザ
６０　めっきレジスト
１００　ＢＧＡ型半導体装置
【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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