(57)【要約】【課題】電子部品を搭載させるためのパッドやプリント基板へ搭載するためのパッドと、電子部品やプリント基板との間の接合を良好に保つことが可能な配線基板および、その製造方法を提供する。【解決手段】配線基板１は、基板本体１０の第一主表面にフリップチップ実装用のハンダバンプ１８が形成されたＦＣパッド１１を備えている。また、基板本体の第二主表面に、ハンダボールを取り付けてＢＧＡパッケージを製造するためのハンダボール取付用ハンダ層１９が形成されたＢＧＡパッド１３を備えている。この配線基板１においては、ハンダバンプ１８を、Ａｕ層５１のみを介してＦＣパッド１１表面上に形成させてなる。また、ハンダボール取付用ハンダ層１９も、Ａｕ層５１のみを介してＢＧＡパッド１３表面上に形成させてなる。【選択図】        図３
2004172519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線構造を有する基板本体と、
該基板本体表面に配列された銅製のパッドと、
該パッド表面に接触し、かつ、前記パッド表面を被覆するＡｕ層と、
該Ａｕ層の直上に位置し、かつ、前記パッド表面を被覆するハンダボール取付用の第一ハンダ層と、
を備えることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記パッドは、その周縁が前記基板本体表面に形成されたソルダーレジスト層に包囲されており、
前記パッド表面を被覆する前記第一ハンダ層は、その上面が前記ソルダーレジスト層の上面より低くなるように形成されてなることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
配線構造を有する基板本体と、
該基板本体表面に配列された銅製のパッドと、
該パッド表面に接触し、かつ、前記パッド表面を被覆するＡｕ層と、
該Ａｕ層の直上に位置し、かつ、前記パッド表面を被覆するフリップ実装用の第二ハンダ層とされるハンダバンプと、
を備えることを特徴とする配線基板。
【請求項４】
配線構造を有する基板本体と、
該基板本体の第一主表面に配列された銅製の第一パッドと、
前記基板本体の前記第一主表面とは反対側の第二主表面に配列された銅製の第二パッドと、
前記第一パッド表面に接触し、かつ、前記第一パッド表面を被覆する第一Ａｕ層と、該第一Ａｕ層の直上に位置し、かつ、前記第一パッド表面を被覆するハンダボール取付用の第一ハンダ層と、
前記第二パッド表面に接触し、かつ、前記第二パッド表面を被服する第二Ａｕ層と、該第二Ａｕ層の直上に位置し、かつ、前記第二パッド表面を被覆するフリップ実装用の第二ハンダ層とされるハンダバンプと、
を備え、前記基板本体は、前記第一パッドと、前記第二パッドと、を電気的に接続する前記配線構造を有することを特徴とする配線基板。
【請求項５】
前記第一パッドは、その周縁が前記基板本体表面に形成されたソルダーレジスト層に包囲されており、
前記第一パッド表面を被覆する前記第一ハンダ層は、その上面が前記ソルダーレジスト層の上面より低くなるように形成されてなることを特徴とする請求項４記載の配線基板。
【請求項６】
配線構造を有する基板本体の第一主表面および該第一主表面とは反対側の第二主表面のうち少なくとも一方の表面に配列された銅製のパッドの表面に、それぞれＡｕ層およびハンダ層をこの順序にて積層形成させる配線基板の製造方法であって、
前記基板本体に形成された前記パッドの表面に直接、Ａｕメッキを施し、前記Ａｕ層を形成するＡｕメッキ工程と、
該Ａｕメッキ工程の後、前記Ａｕ層の表面にハンダペーストを直接印刷するハンダ印刷工程と、
該ハンダ印刷工程の後、前記ハンダペーストをリフローし、前記ハンダ層を形成するリフロー工程と、
を含む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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、それぞれＡｕ層およびハンダ層がこの順序にてパッド表面上に積層形成されてなるパッド表面の形態を有する配線基板および、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、配線基板としては、銅メッキにて構成された配線パターンを有する合成樹脂製又はセラミック製の基板本体表面に、複数の入出力端子を主表面に備えたＬＳＩやＩＣチップあるいはチップコンデンサなどの電子部品を搭載するためのパッドを備えた電子部品搭載用の配線基板が知られている。また、この種の配線基板としては、電子部品をフリップチップ実装方式にて接合するためのハンダバンプを、パッド表面上に備えたものが知られている。
【０００３】
上記のようなフリップチップ実装用のハンダバンプを備えた配線基板は、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、ピングリッドアレイ（ＰＧＡ）などといったタイプのパッケージ製造に用いられ、そのハンダバンプが形成されたパッドを有する基板本体の第一主表面とは反対側の基板本体の第二主表面には、例えば、球状のハンダ（所謂、ハンダボール）を取り付けてＢＧＡパッケージを作成するためのハンダ層が、その第二主表面のパッド表面上に形成されている。
【０００４】
ところで、このような配線基板を製造する際には、フリップチップ実装用の上記ハンダバンプやハンダボール取付用の上記ハンダ層をパッド表面上に形成する前に、無電解Ｎｉ（ニッケル）メッキ、さらにＡｕ（金）メッキをこの順序にてパッド表面に施し、該パッド表面に、Ｎｉメッキ層およびＡｕメッキ層をこの順序にて積層形成することが一般的に行われている。これらＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層は、ハンダの濡れ性が悪いパッドに対して良好なハンダ付けが行えるようにするとともに、不動態膜としてのＡｕメッキ層にてＮｉメッキ層の酸化を防ぎ、安定してハンダ付け性を得るために形成するものである。そのため、上記ハンダバンプや上記ハンダ層は、Ｎｉメッキ層およびＡｕメッキ層を介して、パッドと接続されることになる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７７０１０号公報（段落００３３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにＮｉメッキ層をパッド表面に形成すると、電子部品実装時やハンダボール取付時における熱作用により、Ｎｉメッキ層のＮｉがハンダ内部にまで拡散して、該ハンダ（上記ハンダバンプや上記ハンダ層）の成分元素であるＳｎ（錫）などと脆い金属間化合物が形成され、これが原因で、電子部品やハンダボールとパッドとの間の接合強度が十分に確保できないなどの問題があった。
【０００７】
また、電子部品と配線基板との間や、配線基板とハンダボールを介して接続されるプリント基板（マザーボードなど）との間には、熱膨張率の違いにより応力が働くから、上述のようにして脆い金属間化合物が形成されると、熱サイクルの繰り返しによって、パッド表面に形成されたＮｉメッキ層とハンダとの間に、クラック等の欠陥が発生するなどして、これが原因でパッドと電子部品又はプリント基板との間の電気的接続を良好に保持できなくなり、製品の信頼性を損なうことに繋がる。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、パッドと、電子部品やプリント基板との間の接合を良好に保つことが可能な配線基板および、その製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記課題を解決するための本発明の配線基板は、
配線構造を有する基板本体と、
該基板本体表面に配列された銅製のパッドと、
該パッド表面に接触し、かつ、前記パッド表面を被覆するＡｕ層と、
該Ａｕ層の直上に位置し、かつ、前記パッド表面を被覆するハンダボール取付用の第一ハンダ層と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記本発明の配線基板においては、ハンダボール取付用の第一ハンダ層が、従来のようにＮｉメッキ層を介さず、Ａｕ層のみを介した形で、パッド表面上に形成されているので、Ｎｉ−Ｓｎ合金などの脆い金属間化合物が、パッドと第一ハンダ層との間に形成されることがなく、パッドと第一ハンダ層との間の接合を良好に保つことができる。
【００１１】
したがって、本発明の配線基板のパッドにハンダボールを取り付けて、ＢＧＡパッケージを作製し、これをマザーボード等のプリント基板に接合すれば、熱膨張などで配線基板のパッドとハンダボールに接合された第一ハンダ層との間に応力が集中したとしても、そのパッドとハンダ層との間でクラックが生じたりするのを十分に抑制することが可能となる。その結果、耐久性が高く、長期に渡り、プリント基板との間の電気的接続を良好に保つことのできる信頼性の高い配線基板とすることができる。
【００１２】
また、酸化されやすい銅製のパッドの表面には、該表面を被覆するように、Ａｕ層が形成されてなるので、パッド表面が酸化されることを効果的に抑制することができる。そして、この酸化抑制により、Ａｕ層を介したパッドと第一ハンダ層との接合強度等の接合性が有為に確保することが可能となる。
【００１３】
次に、本発明の配線基板における上記パッドは、その周縁が前記基板本体表面に形成されたソルダーレジスト層に包囲されており、パッド表面を被覆する第一ハンダ層は、その上面が前記ソルダーレジスト層の上面より低くなるように形成されてなることを特徴とする。
【００１４】
パッドは、その周縁が基板本体表面に形成させたソルダーレジスト層にて包囲した状態とすることが望ましい。このような状態となすことで、パッド自体を、電気的短絡が起こらないように十分に外部との絶縁性が確保された状態となすことができる。また、このようにソルダーレジスト層を形成した場合、第一ハンダ層の上面は、ソルダーレジスト層の上面より低くなるように形成することが望ましい。その結果、ソルダーレジスト層上面と第一ハンダ層上面との間に窪みを形成することができ、その窪みにて位置精度よく簡便にハンダボールを位置決めしてハンダ層上面に載置することができる。
【００１５】
ここまでに述べた本発明に係わるパッド表面の形態は、パッドと、ハンダボール取付用の第一ハンダ層とに連関したものであったが、ハンダボール取付用のものに限らず、他の用途のパッドに関しても同じ効果もって応用できる。そこで、以下、そのようなパッド表面の形態に係わる第二、第三の本発明の配線基板について説明する。
【００１６】
そこで、第二の本発明の配線基板は、
配線構造を有する基板本体と、
該基板本体表面に配列された銅製のパッドと、
該パッド表面に接触し、かつ、前記パッド表面を被覆するＡｕ層と、
該Ａｕ層の直上に位置し、かつ、前記パッド表面を被覆するフリップ実装用の第二ハンダ層とされるハンダバンプと、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
上記第二の本発明の配線基板においては、フリップチップ実装用の第二ハンダ層とされるハンダバンプが、従来のようなＮｉメッキ層を介さず、Ａｕ層のみを介した形で、パッド表面上に形成されているので、ハンダバンプとパッドとの間にＮｉ−Ｓｎ合金などのような脆い金属間化合物が生成されず、ハンダバンプとパッドとの間の接合を良好に保つことができる。
【００１８】
したがって、第二の本発明の配線基板のパッド上に形成されたハンダバンプにＩＣチップなどの電子部品を搭載すれば、熱膨張などで電子部品が剥離したり、接合部として機能するハンダバンプにクラックが生じて、電子部品と配線基板との間の電気的接続が良好に保てなくなるなど不具合の発生を効果的に抑制または防止することができる。
【００１９】
次に、第三の本発明の配線基板は、
配線構造を有する基板本体と、
該基板本体の第一主表面に配列された銅製の第一パッドと、
前記基板本体の前記第一主表面とは反対側の第二主表面に配列された銅製の第二パッドと、
前記第一パッド表面に接触し、かつ、前記第一パッド表面を被覆する第一Ａｕ層と、該第一Ａｕ層の直上に位置し、かつ、前記第一パッド表面を被覆するハンダボール取付用の第一ハンダ層と、
前記第二パッド表面に接触し、かつ、前記第二パッド表面を被服する第二Ａｕ層と、該第二Ａｕ層の直上に位置し、かつ、前記第二パッド表面を被覆するフリップ実装用の第二ハンダ層とされるハンダバンプと、
を備え、前記基板本体は、前記第一パッドと、前記第二パッドと、を電気的に接続する前記配線構造を有することを特徴とする。
【００２０】
上記第三の本発明においては、それぞれハンダボール取付用の第一ハンダ層およびフリップチップ実装用の第二ハンダ層とされるハンダバンプが、従来のようなＮｉメッキ層を介さず、Ａｕ層のみを介した形で、それぞれ基板本体の第一主表面に配列された第一パッド表面上および第二主表面に配列された第二パッド表面上に形成されている。よって、上記同様の理由にて、第一ハンダ層と第一パッドとの間の接合、およびハンダバンプと第二パッドとの間の接合を良好に保つことができる。その結果、第三の本発明の配線基板を用いてば、熱膨張などによる応力に耐性のあるＢＧＡパッケージを作製することができて、ＩＣチップなどの電子部品と配線基板との間の電気的接続、配線基板とプリント基板（マザーボード等）との間の電気的接続、ひいては、電子部品とプリント基板との間の電気的接続を、良好に保つことができる。
【００２１】
次に、第三の本発明の配線基板における第一パッドは、その周縁が基板本体表面に形成されたソルダーレジスト層に包囲されており、第一パッド表面を被覆する第一ハンダ層は、その上面がソルダーレジスト層の上面より低くなるように形成されてなることを特徴とする。
【００２２】
第一の本発明に係わり上述したのと同様の理由にして、第一パッドを、自身の周縁が基板本体表面に形成されたソルダーレジスト層に包囲された状態とした場合、第一ハンダ層の上面がソルダーレジスト層の上面より低くなるように形成するのが望ましい。その結果、ソルダーレジスト層上面と第一ハンダ層上面との間に窪みを形成することができ、その窪みにて位置精度よく簡便にハンダボールを位置決めしてハンダ層上面に載置することができる。
【００２３】
次に、上述してきた本発明の配線基板の形態となすための有用な製造方法とされるとともに、本発明の配線基板の形態も含めて、パッド表面に直接、Ａｕ層を形成し、該Ａｕ層の表面にさらに直接、ハンダボール取付用やフリップチップ実装用としてのハンダ層を形成させる形にて製造される形態の配線基板の製造方法として、有用に適用される本発明の配線基板の製造方法について述べる。
【００２４】
そこで、本発明の配線基板の製造方法は、
配線構造を有する基板本体の第一主表面および該第一主表面とは反対側の第二主表面のうち少なくとも一方の表面に配列された銅製のパッドの表面に、それぞれＡｕ層およびハンダ層をこの順序にて積層形成させる配線基板の製造方法であって、
前記基板本体に形成された前記パッドの表面に直接、Ａｕメッキを施し、前記Ａｕ層を形成するＡｕメッキ工程と、
該Ａｕメッキ工程の後、前記Ａｕ層の表面にハンダペーストを直接印刷するハンダ印刷工程と、
該ハンダ印刷工程の後、前記ハンダペーストをリフローし、前記ハンダ層を形成するリフロー工程と、
を含むことを特徴とする。
【００２５】
上記本発明の製造方法によれば、Ａｕメッキ工程にて、基板本体の第一主表面および該第一主表面とは反対側の第二主表面のうち少なくとも一方の表面に配列された銅製のパッドの表面に、Ａｕメッキを施しＡｕ層を形成させる。つまり、従来のようなＮｉメッキ層を形成させない。また、このようにＡｕ層を形成することで、Ａｕメッキ工程後の工程中における、酸化されやすい銅製のパッド表面の酸化を効果的に抑制することが可能になるとともに、この酸化抑制により、パッド表面上にハンダ層を、ハンダ濡れ性を高めた状態で形成させることが可能となる。その結果、パッドとハンダ層との接合強度等の接合性を有為に確保することが可能となる。
【００２６】
さらに、基板本体の第一主表面に配列された銅製のパッド表面上に形成させるハンダ層の具体的な例示としたは、上記したハンダボール取付用の第一ハンダ層などを挙げることができ、一方、基板本体の第二主表面に配列された銅製のパッド表面上に形成させるハンダ層の具体的な例示としては、上記したフリップチップ実装用のハンダバンプなどを挙げることができる。
【００２７】
なお、上述の本発明の製造方法においては、リフロー工程にて、Ａｕ層の表面に形成したハンダペーストをリフローすることによりハンダ層を形成することになる。この際、Ａｕ層の層厚は、ハンダ層の層厚よりも小さく、例えば、２０ｎｍ〜２００ｎｍといった程度であるので、リフローにてハンダ層を形成した後には、Ａｕの過度の流れによりＡｕ層自体の消滅や、パッド表面を部分的に被覆する形でのみＡｕ層が残存するといった形態となる場合もある。この場合、上記本発明の配線基板の形態とは異なる形態の配線基板となるが、従来のようなＮｉメッキ層を形成させないことによる効果や、Ａｕ層を形成させる主要な目的である、ハンダ層を形成させるまでのパッド表面の酸化を抑制すること自体は同様に機能させることができるので、本発明の製造方法を用いて製造される配線基板は、上述した本発明の配線基板と同内容の効果を得るものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、図面を併用して説明する。
図１は、ＩＣチップ３及びハンダボール５が取り付けられた配線基板１の側面の構成を表す概略側面図である。また、図２は、基板本体１０の第一主表面の構成を表す説明図（同図（ａ））及び、その第一主表面とは反対側の第二主表面の構成を表す説明図（同図（ｂ））である。この他、図３は、配線基板１の断面の構成を概略的に表す概略断面図（同図（ａ））と、基板本体１０の第二主表面に形成されたパッド１３周辺の断面構成を表す概略拡大断面図（同図（ｂ））である。
【００２９】
本発明が適用された配線基板１は、２９ｍｍ四方の基板本体１０を備え、その基板本体１０の両面に銅メッキからなるパッド１１，１３を備えている。基板本体１０は、エポキシ樹脂などの合成樹脂から構成される基体２０と、銅メッキ２１，２２，２６，３３による配線層と、樹脂絶縁層２９，３５と、を備えている。
【００３０】
この基板本体１０には、第一主表面の中央部（中央の概ね１０ｍｍ四方）に、最上層の配線層として、ＩＣチップ３の入出力端子の配列パターンに対応する配列で、複数の上記パッド１１（以下、「ＦＣパッド１１」とも表現する。）が形成されている。また、基板本体１０の第二主表面には、略全面（概ね２５ｍｍ四方）に分散して複数の上記パッド１３（以下、「ＢＧＡパッド１３」とも表現する。）が配列されている。
【００３１】
また、基板本体１０の表面には、ＦＣパッド１１及びＢＧＡパッド１３を構成する銅メッキ２１，２２の一部を露出した状態で、ソルダーレジスト層１５が形成されている。即ち、両面のパッド（ＦＣパッド１１及びＢＧＡパッド１３）は、基板本体１０最上部のソルダーレジスト層１５に周囲（周縁）を包囲されており、そのソルダーレジスト層１５が形成されていない基板本体１０の凹部１６，１７内に位置している。
【００３２】
尚具体的に、本実施例の配線基板１では、ＦＣパッド１１の径が概ね１００μｍ程度の大きさになるように、凹部１６を形成している（ただし、搭載するＩＣチップ３により大きさは若干異なる。）。そして、ＢＧＡパッド１３の径が概ね５３０μｍになるように、凹部１７を形成している。この他、ソルダーレジスト層１５は、ＢＧＡパッド１３表面より概ね２１μｍの高さまで形成されている。
【００３３】
また、この基板本体１０の第一主表面に配列されたＦＣパッド１１には、フリップチップ実装方式にてＩＣチップ３を接合するためのＰｂ−Ｓｎ共晶ハンダからなるハンダバンプ１８がソルダーレジスト層１５より突出するようにして形成されている（図３（ａ）参照）。尚、このハンダバンプ１８は、ＦＣパッド１１の表面に接触し、該表面を被覆する形で形成されてなるＡｕ層５１の直上に、ＦＣパッド１１の表面を被覆する形で形成されている。
【００３４】
また、第二主表面に配列されたＢＧＡパッド１３には、ハンダボール５（本実施例ではφ＝６００μｍ）を接合して取り付けるためのＰｂ−Ｓｎ共晶ハンダからなるハンダボール取付用ハンダ層１９が、そのＢＧＡパッド１３の表面を被覆するようにして形成されている。尚、このハンダボール取付用ハンダ層１９は、その上面（より詳しくは、頂点）がソルダーレジスト層１５の上面より低い位置となるようにされているとともに、ＢＧＡパッド１３の表面に接触し、該表面を被覆する形で形成されてなるＡｕ層５１の直上に形成されている（図３（ｂ）参照）。具体的には、ハンダボール取付用ハンダ層１９は、ソルダーレジスト層１５の上面から１０μｍ程度低い位置にその頂点がくるように形成されている。また、ＢＧＡパッド１３およびＦＣパッド１１の表面に形成されるＡｕ層５１の層厚は、２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度とされる。
【００３５】
次に、上記構成の配線基板１の製造に適用可能な製造方法について、その一実施例を説明する。本実施例においては、基板本体１０の作製工程（図４（ａ））、洗浄工程（図４（ｂ））、Ａｕメッキ工程、ハンダ印刷工程（図４（ｃ）及び図４（ｄ））、リフロー工程（図４（ｅ））の各工程を経て配線基板１を製造しているため、以下では、この順に各工程について説明する。ただし、基板本体１０は、周知の方法で作製されているため、ここでは簡単に説明することにする。
【００３６】
基板本体１０の作製工程では、まず基体２０の両面に、銅箔２５（１０〜１５μｍ程度）を形成する。この後、ドリルやレーザ等で基体２０にスルーホール（貫通孔）を形成し、銅箔２５が形成された基体２０の両面及びスルーホール内の側面に銅メッキ２６を施して、基体２０の両面の銅メッキ２６をスルーホールを介して接続する。更に、基体２０上の銅メッキ２６表面を粗化し、スルーホールを充填材２７（例えば、エポキシ樹脂）にて充填する。
【００３７】
そして、両面の銅メッキ２６上にエッチングレジスト層（図示せず）を形成し、配線パターンに対応するガラスマスクを用いて露光、現像処理を施すことにより、エッチングレジスト層を一部除去し、更に、このエッチングレジスト層上部からエッチング液を用いてエッチング処理を施すことにより、銅メッキ２６及びそれより下層の上記銅箔２５を一部除去して、銅メッキ２６による配線層（配線パターン）を形成する。
【００３８】
この後、残留するエッチングレジスト層を基体２０から除去して、銅メッキ２６を表面粗化し、この上に絶縁フィルムによる樹脂絶縁層２９を形成する。この樹脂絶縁層２９の形成後、露光、現像により一部の樹脂絶縁層２９を除去してビア３１（孔）を形成し、更に、樹脂絶縁層２９を熱硬化、表面粗化する。そして、樹脂絶縁層２９の表面に所定パターンのめっきレジストを形成し、選択的に銅メッキ３３を施し、一層目の銅メッキ２６（配線層）に接続するようにして、二層目の配線層（配線パターン）を形成する。また更に、この二層目の配線層が形成された基体２０上に樹脂絶縁層３５を形成する。尚、このような方法（公知のフォトリソグラフィ技術、アディティブ法、サブトラクティブ法など）で銅メッキによる配線層（配線パターン）の形成及び樹脂絶縁層の形成を繰り返すことにより多層に配線層を形成する。
【００３９】
そして、最上層の配線層を形成した後に、その配線層を構成する銅メッキ２１，２２の表面を粗化し、この上にソルダーレジスト層１５を形成する。このソルダーレジスト層１５の形成後には、露光、現像により、配列するパッド１１，１３表面のソルダーレジスト層１５のみを選択的に除去して上記凹部１６，１７を形成し、これにより銅メッキ２１，２２を露出させてソルダーレジスト層１５に周囲を包囲されるパッド１１，１３を形成する。
【００４０】
このパッド１１，１３形成後には、ソルダーレジスト層１５に対して熱硬化、表面粗化などの処理を施す。以上の処理により、ＦＣパッド１１とＢＧＡパッド１３とを下層の配線層を介して電気的に接続する基板本体１０が完成する。また、このように基板本体１０が完成した後においては、洗浄工程に処理を移行する。
【００４１】
洗浄工程では、過硫酸ナトリウム溶液にパッド（ＦＣパッド１１及びＢＧＡパッド１３）の表面を浸すことにより、パッド１１，１３の表面をソフトエッチングし、パッド１１，１３表面の酸化膜などの不純物を除去する。また、硫酸にパッド（ＦＣパッド１１及びＢＧＡパッド１３）表面を浸すことにより、パッド１１，１３表面を洗浄し、パッド１１，１３表面の酸化膜やその他の不純物などをパッド１１，１３表面から除去する。
【００４２】
尚、この工程は、主に、パッド１１，１３表面を洗浄することにより酸化膜を除去するとともに表面の平坦性を高めることで、この後のハンダ層形成時におけるハンダの濡れ性を良くするために行う工程である。本実施例では、二種類の溶液（過硫酸ナトリウム溶液及び硫酸）を用いて酸化膜を除去し、不純物をパッド１１，１３表面から除去するようにしているが、いずれか一方の溶液を用いるだけでも酸化膜、不純物の除去は十分可能であり、洗浄工程では、過硫酸ナトリウム溶液による洗浄、硫酸による洗浄、一方だけ行っても良い。
【００４３】
この洗浄工程後には、Ａｕメッキ工程にて、ＦＣパッド１１及びＢＧＡパッド１３に対して、直接Ａｕメッキを施し、Ａｕ層５１を形成させる。そして、このＡｕメッキ工程後に、ハンダ印刷工程に移行する。このハンダ印刷工程では、まず、最初にＦＣパッド１１表面に形成されたＡｕ層５１表面に、直接ハンダペースト４１をスクリーン印刷（即ちハンダ印刷）する。このＦＣパッド１１へのハンダ印刷では、ＦＣパッド１１に対応する配列パターンの貫通孔を有するメタルマスクが用いられる。尚、貫通孔の開口径及びメタルマスクの厚みは、形成するハンダバンプ１８の形状に合わせて設定されている。
【００４４】
ＦＣパッド１１表面に形成されたＡｕ層５１表面へのハンダ印刷では、基板本体１０の第二主表面を下側にして載置台４３に載置した後に、このメタルマスクを基板本体１０上面（即ち第一主表面）に載置し、ハンダペースト４１を、そのメタルマスクの上面から塗布することにより、貫通孔を介してＦＣパッド１１表面に形成されたＡｕ層５１表面にハンダペースト４１を直接印刷する。尚、本実施例では、上記メタルマスクを用いることにより、ハンダペースト４１の印刷量を、配線基板完成時のハンダバンプ１８がソルダーレジスト層１５より突出する量に調整している。
【００４５】
この処理を終えると、図４（ｃ）に示すようにメタルマスクを剥がす。尚、図４（ｃ）は、ＦＣパッド１１表面に形成されたＡｕ層５１表面へのハンダ印刷後、メタルマスクを剥がした状態での基板本体１０の態様を表した説明図である。
そして基板本体１０を裏返し、第一主表面を下側にして載置台４３に載置した後に、ＢＧＡパッド１３に対応するパターンの貫通孔４５を有するメタルマスク４７を、基板本体１０の第二主表面に載置し、この後、メタルマスク４７の上面からハンダペースト４１を塗布することにより、貫通孔４５を介してＢＧＡパッド１３表面に形成されたＡｕ層５１表面にハンダペースト４１を直接印刷する。
【００４６】
尚、図４（ｄ）は、ＢＧＡパッド１３表面に形成されたＡｕ層５１表面にハンダペースト４１を印刷する際における基板本体１０の態様を表した説明図である。また、図５は、ハンダペースト４１の印刷時におけるＢＧＡパッド１３表面の構成を拡大して表した説明図である。
【００４７】
上記ＦＣパッド１１表面に形成されたＡｕ層５１表面へのハンダ印刷時と同様、本実施例においては、ＢＧＡパッド１３用に貫通孔４５の開口径、厚みなどを設定して上記メタルマスク４７を形成し、そのメタルマスク４７を用いることにより、ハンダペーストの印刷量を、配線基板完成時のハンダ層１９の上面がソルダーレジスト層１５上面より低くなる量に調整している。
【００４８】
また、上記載置台４３は、基板本体１０の第一主表面のＦＣパッド１１が形成された中央部に接触しないようにして、ＦＣパッド１１が形成されていない基板本体１０の端部を支持する構成にされており、本実施例では、この載置台４３を用いて、ＦＣパッド１１、ＢＧＡパッド１３の順にハンダ印刷を行うことにより、ＦＣパッド１１側に印刷されたハンダペースト４１を崩さずに両面のハンダ印刷を行うようにしている。
【００４９】
この後、リフロー工程において、両面がハンダ印刷された基板本体１０を図４（ｅ）に示すようにリフロー炉内に収容し、そのリフロー炉内でハンダペースト４１を加熱してリフローすることにより、ＦＣパッド１１表面に形成したＡｕ層５１表面にフリップチップ実装用のハンダバンプ１８を形成し、ＢＧＡパッド１３表面に形成したＡｕ層５１表面にハンダボール取付用ハンダ層１９を形成する。尚、このリフロー時において、ハンダペースト４１は、上記洗浄工程でのパッド１１，１３表面の酸化膜除去により、良好にＡｕ層５１表面全体、つまりはパッド１１，１３表面全体に濡れ広がり、上記構成のハンダバンプ１８及びハンダボール取付用ハンダ層１９を形成する。以上のような工程を経て配線基板１は完成する。
【００５０】
また、このように製造された配線基板１のＦＣパッド１１には、周知の技法にて、ＩＣチップ３が載置された状態で、ハンダバンプ１８が溶解され、これによりＩＣチップ３がＦＣパッド１１に接合される。この他、配線基板１のＢＧＡパッド１３には、ハンダボール５が載置された状態で、ハンダボール取付用ハンダ層１９が溶解され、これによりハンダボール５がＢＧＡパッド１３に接合される。また、同時に、ハンダボール５はプリント基板７（マザーボード等）の入出力端子と接合され、これにより配線基板１は、プリント基板７（マザーボード等）に接合される。
【００５１】
また、本実施例の配線基板１においては、ＢＧＡパッド１３上のハンダボール取付用ハンダ層１９がソルダーレジスト層１５の表面より低い位置に形成されているので、ハンダボール取付用ハンダ層１９の表面にハンダボール５を接合する際に、ハンダボール５を精度よく位置決めして載置しやすく、簡便性に富んだ形にてＢＧＡパッケージを作製することができる。また、ハンダボール５が位置ずれしてＢＧＡパッド１３に接合されることによって、接合強度が弱くなる等の不具合の発生を抑制することが可能となる。
【００５２】
尚、基板本体の第一主表面と第二主表面とは、基板本体を挟み相対向する表面同士を意味するものであり、基板本体の一方の主表面を第一主表面と呼んだ場合に、その反対側の主表面を第二主表面と呼ぶといったものであり一義的なものではない。つまり、本実施例では、基板本体１０の第一主表面側にＦＣパッド１１が配列した形としたが、これを第二主表面側にＦＣパッド１１が配列したものと言ってもよく、その場合には、第一主表面側にＢＧＡパッド１３が配列したものと言うことなる。また、本実施例における基板本体１０の第二主表面に配列されたＢＧＡパッド１３は、本発明の基板本体の第一主表面に配列された第一パッドに相当し、基板本体１０の第一主表面に配列されたＦＣパッド１１は、本発明の基板本体の第二主表面に配列された第二パッドに相当し、ハンダボール取付用ハンダ層１９は、本発明のハンダボール取付用の第一ハンダ層に相当し、ハンダバンプ１８は、本発明のフリップチップ実装用の第二ハンダ層に相当する。
【００５３】
また、本発明の配線基板は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例では、ＦＣパッド１１及びＢＧＡパッド１３の両方に、本発明を適用して、Ｎｉメッキ層を形成せずにＡｕ層５１を形成したが、ＦＣパッド１１だけに本発明を適用してもよいし、ＢＧＡパッド１３だけに本発明を適用してもよい。この他、ハンダバンプ１８及びハンダボール取付用ハンダ層１９には、Ｓｎ−ＡｇやＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ等の共晶ハンダを用いても構わない。
【００５４】
また、上述した配線基板１の製造に適用可能な製造方法の実施例は、配線基板１の製造に限定されるものではない。具体的には、リフロー工程における過度のＡｕ流れに起因して、最終的に製造される配線基板において、Ａｕメッキ工程にて形成したＡｕ層すべてが消滅したり部分的に残存するような形態となるものに対しても上記実施例は上記同内容の効果をもって有為に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の配線基板１の側面の構成を表す概略側面図。
【図２】基板本体１０の第一主表面及び第二主表面の構成を表す説明図。
【図３】配線基板１の断面の構成を概略的に表す概略断面図。
【図４】配線基板１の製造方法に関する説明図。
【図５】ハンダ印刷工程時におけるＢＧＡパッド１３表面の構成を表した説明図。
【符号の説明】
１…配線基板、３…ＩＣチップ、５…ハンダボール、７…プリント基板、１０…基板本体、１１，１３…パッド、１５…ソルダーレジスト層、１６，１７…凹部、１８…ハンダバンプ、１９…ハンダボール取付用ハンダ層、２０…基体、２１，２２，２６，３３…銅メッキ、２９，３５…樹脂絶縁層、４１…ハンダペースト、４３…載置台、４５…貫通孔、４７…メタルマスク
【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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