(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンダボール用ランドと、半導体チップと接続するための端子と、ハンダボール用ランドと半導体チップと接続するための端子とを接続する配線を有する半導体搭載用基板の製造法であって、ハンダボール用ランドが、複数に分割されている導体の突起を有し、以下の工程を有することを特徴とする半導体搭載用基板の製造法。
ａ．少なくともハンダボール用ランドとなる１〜９μｍの厚さの第１の銅層と、厚さ１０〜１５０μｍの第２の銅層と、その２層の中間に設けられた厚さが０．０４〜３μｍのニッケル−リン合金層からなる複合金属箔の、第１の銅層の不要な箇所のみをエッチング除去して、導体パターンを形成する工程。
ｂ．前記の導体パターンを形成した複合金属箔の導体パターン面に、硬化した熱硬化性絶縁樹脂層を形成し、複合金属箔付き絶縁樹脂層とする工程。
ｃ．第２の銅層の、突起となる箇所以外の部分を選択的に除去し、複数に分割されている導体の突起を形成する工程。
ｄ．露出しているニッケル−リン合金層のみを除去する工程。
【請求項２】
ハンダボール用ランドと、半導体チップと接続するための端子と、ハンダボール用ランドと半導体チップと接続するための端子とを接続する配線を有する半導体搭載用基板の製造法であって、ハンダボール用ランドが、複数に分割されている導体の突起を有し、以下の工程を有することを特徴とする半導体搭載用基板の製造法。
ａ１．厚さが１５〜４００μｍの銅箔に、少なくともハンダボール用ランドの形状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銅箔の部分を、厚さ方向に、銅箔の厚さ全体の１０〜９０％エッチング除去して、導体パターンを形成する工程。
ｂ１．前記の導体パターンを形成した銅箔の導体パターン面に、硬化した熱硬化性絶縁樹脂層を形成し、銅箔付き絶縁樹脂層とする工程。
ｃ１．熱硬化性絶縁樹脂層と接していない銅箔の面の、突起となる箇所にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストが形成されていない箇所の銅箔を選択的にエッチング除去し、複数に分割されている導体の突起を形成する工程。
【請求項３】
ハンダボール用ランドと、半導体チップと接続するための端子と、ハンダボール用ランドと半導体チップと接続するための端子とを接続する配線を有する半導体搭載用基板の製造法であって、ハンダボール用ランドが、複数に分割されている導体の突起を有し、以下の工程を有することを特徴とする半導体搭載用基板の製造法。
ａ２．少なくともハンダボール用ランドとなる１〜９μｍの厚さの第１の銅層と、厚さ１０〜１５０μｍの第２の銅層と、その２層の中間に設けられた厚さが０．０４〜３μｍのニッケル−リン合金層からなる複合金属箔の、第１の銅層の不要な箇所のみをエッチング除去して、導体パターンを形成する工程。
ｂ２．前記の導体パターンを形成した複合金属箔の導体パターン面に、硬化した熱硬化性絶縁樹脂層を形成し、複合金属箔付き絶縁樹脂層とする工程。
ｃ２．前記工程ｂ２で作製した複合金属箔付き絶縁樹脂層の熱硬化性絶縁樹脂層の側の電気的接続を行う箇所に、レーザーを照射して、導体パターン裏面に到達するバイアホールとなる穴をあける工程。
ｄ２．複合金属箔付き絶縁樹脂層の、バイアホールとなる穴の内壁と熱硬化性絶縁樹脂層の表面にめっきを行い導体を形成する工程。
ｅ２．第２の銅層の、突起となる箇所以外の部分を選択的にエッチング除去し、複数に分割されている導体の突起を形成すると共に、複合金属箔付き絶縁樹脂層の反対面に形成された導体の不要な箇所をエッチング除去して回路を形成する工程。
ｆ２．露出しているニッケル−リン合金層のみを除去する工程。
【請求項４】
ハンダボール用ランドと、半導体チップと接続するための端子と、ハンダボール用ランドと半導体チップと接続するための端子とを接続する配線を有する半導体搭載用基板の製造法であって、ハンダボール用ランドが、複数に分割されている導体の突起を有し、以下の工程を有することを特徴とする半導体搭載用基板の製造法。
ａ３．厚さが１５〜４００μｍの銅箔に、少なくともハンダボール用ランドの形状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銅箔の部分を、厚さ方向に、銅箔の厚さ全体の１０〜９０％エッチング除去して、導体パターンを形成する工程。
ｂ３．前記の導体パターンを形成した銅箔の導体パターン面に、硬化した熱硬化性絶縁樹脂層を形成し、銅箔付き絶縁樹脂層とする工程。
ｃ３．前記工程ｂ３で作製した銅箔付き絶縁樹脂層の熱硬化性絶縁樹脂層の側の電気的接続を行う箇所に、レーザーを照射して、導体パターン裏面に到達するバイアホールとなる穴をあける工程。
ｄ３．銅箔付き絶縁樹脂層の、バイアホールとなる穴の内壁と熱硬化性絶縁樹脂層の表面にめっきを行い導体を形成する工程。
ｅ３．熱硬化性絶縁樹脂層と接していない銅箔の面の、突起となる箇所にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストが形成されていない箇所の銅箔を選択的にエッチング除去し、複数に分割されている導体の突起を形成すると共に、銅箔付き絶縁樹脂層の反対面に形成された導体の不要な箇所をエッチング除去して回路を形成する工程。
【請求項５】
工程ｂ、工程ｂ１、工程ｂ２または工程ｂ３で金属箔の導体パターン面に形成した硬化した熱硬化性絶縁樹脂層に、充填剤を分散させたものを用いることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれかに記載の半導体搭載用基板の製造法。
【請求項６】
熱硬化性絶縁樹脂層に分散する充填剤が、電気絶縁性セラミック系ウィスカであることを特徴とする請求項５に記載の半導体搭載用基板の製造法。
【請求項７】
熱硬化性絶縁樹脂層に分散する充填剤の配合量が、５〜５０ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項５または６に記載の半導体搭載用基板の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体搭載用基板、特にハンダボールを有する半導体搭載用基板と、その製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近来、電子機器の小型化、軽量化、多機能化が一段と進み、これに伴い、ＬＳＩやチップ部品等の高集積化が進展し、その形態も多ピン化、小型化へと急速に変化している。このため、プリント配線板には、電子部品の実装密度を向上するために、配線パターンの高密度化が一層求められるようになった。
【０００３】
また、電子機器の発達に伴い、配線板や電子部品は小型化されているのに対して、半導体チップは回路の機能を追加・進展させるために、規模は大きくなりつつあるが、半導体を搭載するパッケージには、今までのように、メタルパッケージやセラミックスを用いていたのでは高価になり、機器のコストを下げるためにも、有機材料を使用するようになってきている。。
【０００４】
そこで、半導体チップを搭載するための入れ物として、有機材料による、フィルムキャリア、リードレスチップキャリア、フリップチップ、ピングリッドアレイ、ボールグリッドアレイ等のように配線板に直接半導体チップを搭載するものが開発、市販され始めている。
【０００５】
また、配線板においても、層間の薄型化、配線の微細化、層間接続穴の小径化が行われ、隣接する層間の導体のみを接続するインタースティシャルバイアホール（以下、ＩＶＨという。）や、ベリードバイアホール（以下、ＢＶＨという。）が用いられるようになり、このＩＶＨやＢＶＨも更に小径化されつつある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ハンダボールを半導体搭載用基板と配線板との接続に用いるボールグリッドアレイパッケージ（以下、ＢＧＡという。）においても、端子数の増加、配線の高密度化は避けられない状態である。
ところが、端子数が増加すると、ハンダボールを溶着して半導体搭載用基板に設けると、半導体搭載用基板のハンダボール用ランドの表面積が小さく、ハンダボールとの密着力が小さくなり、場合によっては、工程の途中でハンダボールが落剥することがあるという課題がある。
【０００７】
本発明は、ハンダボールとの密着力に優れたハンダボール用ランドを備えた半導体搭載用基板と、その半導体搭載用基板を効率良く製造する方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体搭載用基板は、ハンダボール用ランドと、半導体と接続するための端子と、ハンダボール用ランドと半導体と接続するための端子とを接続する配線と有する半導体搭載用基板であって、ハンダボール用ランドが、導体の突起を有することを特徴とする。
【０００９】
この導体の突起は、複数に分割されている。
【００１０】
導体の突起は、ハンダボール用ランドと同じ金属により構成されてもよく、ハンダボール用ランドと異なる金属により構成されていてもよい。さらには、２層の異なる金属により構成されていてもよい。
【００１１】
このような半導体搭載用基板は、以下のようにして製造することができる。
ａ．少なくともハンダボール用ランドとなる１〜９μｍの厚さの第１の銅層と、厚さ１０〜１５０μｍの第２の銅層と、その２層の中間に設けられた厚さが０．０４〜３μｍのニッケル−リン合金層からなる複合金属箔の、第１の銅層の不要な箇所のみをエッチング除去して、導体パターンを形成する工程。
ｂ．前記の導体パターンを形成した複合金属箔の導体パターン面に、硬化した熱硬化性絶縁樹脂層を形成し、複合金属箔付き絶縁樹脂層とする工程。
ｃ．第２の銅層の、突起となる箇所以外の部分を選択的に除去し、複数に分割されている導体の突起を形成する工程。
ｄ．露出しているニッケル−リン合金層のみを除去する工程。
【００１２】
また、以下のようにしても製造することができる。
ａ１．厚さが１５〜４００μｍの銅箔に、少なくともハンダボール用ランドの形状にエッチングジストを形成し、エッチングレジストから露出した銅箔の部分を、厚さ方向に、銅箔の厚さ全体の１０〜９０％エッチング除去して、導体パターンを形成する工程。
ｂ１．前記の導体パターンを形成した銅箔の導体パターン面に、硬化した熱硬化性絶縁樹脂層を形成し、銅箔付き絶縁樹脂層とする工程。
ｃ１．熱硬化性絶縁樹脂層と接していない銅箔の面の、突起となる箇所にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストが形成されていない箇所の銅箔を選択的にエッチング除去し、複数に分割されている導体の突起を形成する工程。
【００１３】
また、以下のようにしても製造することができる。
ａ２．少なくともハンダボール用ランドとなる１〜９μｍの厚さの第１の銅層と、厚さ１０〜１５０μｍの第２の銅層と、その２層の中間に設けられた厚さが０．０４〜３μｍのニッケル−リン合金層からなる複合金属箔の、第１の銅層の不要な箇所のみをエッチング除去して、導体パターンを形成する工程。
ｂ２．前記の導体パターンを形成した複合金属箔の導体パターン面に、硬化した熱硬化性絶縁樹脂層を形成し、複合金属箔付き絶縁樹脂層とする工程。
ｃ２．前記工程ｂ２で作製した複合金属箔付き絶縁樹脂層の熱硬化性絶縁樹脂層の側の電気的接続を行う箇所に、レーザーを照射して、導体パターン裏面に到達するバイアホールとなる穴をあける工程。
ｄ２．複合金属箔付き絶縁樹脂層の、バイアホールとなる穴の内壁と熱硬化性絶縁樹脂層の表面にめっきを行い導体を形成する工程。
ｅ２．第２の銅層の、突起となる箇所以外の部分を選択的にエッチング除去し、複数に分割されている導体の突起を形成すると共に、複合金属箔付き絶縁樹脂層の反対面に形成された導体の不要な箇所をエッチング除去して回路を形成する工程。
ｆ２．露出しているニッケル−リン合金層のみを除去する工程。
【００１４】
また、以下のようにしても製造することができる。
ａ３．厚さが１５〜４００μｍの銅箔に、少なくともハンダボール用ランドの形状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銅箔の部分を、厚さ方向に、銅箔の厚さ全体の１０〜９０％エッチング除去して、導体パターンを形成する工程。
ｂ３．前記の導体パターンを形成した銅箔の導体パターン面に、硬化した熱硬化性絶縁樹脂層を形成し、銅箔付き絶縁樹脂層とする工程。
ｃ３．前記工程ｂ３で作製した銅箔付き絶縁樹脂層の熱硬化性絶縁樹脂層の側の電気的接続を行う箇所に、レーザーを照射して、導体パターン裏面に到達するバイアホールとなる穴をあける工程。
ｄ３．銅箔付き絶縁樹脂層の、バイアホールとなる穴の内壁と熱硬化性絶縁樹脂層の表面にめっきを行い導体を形成する工程。
ｅ３．熱硬化性絶縁樹脂層と接していない銅箔の面の、突起となる箇所にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストが形成されていない箇所の銅箔を選択的にエッチング除去し、複数に分割されている導体の突起を形成すると共に、銅箔付き絶縁樹脂層の反対面に形成された導体の不要な箇所をエッチング除去して回路を形成する工程。
【００１５】
このときに、工程ｂ、工程ｂ１、工程ｂ２または工程ｂ３で金属箔の導体パターン面に形成した熱硬化性絶縁樹脂層に、充填剤を分散させたものを用いることが好ましく、このような、熱硬化性絶縁樹脂層に分散する充填剤には、通常のガラス布や紙の他に、電気絶縁性セラミック系ウィスカを用いることができ、熱硬化性絶縁樹脂層に分散する充填剤の配合量が、５〜５０ｖｏｌ％であることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（熱硬化性絶縁樹脂）
本発明の熱硬化性絶縁樹脂には、例えば、二官能エポキシ樹脂とハロゲン化二官能フェノール類の配合当量比をエポキシ基／フェノール水酸基＝１／０．９〜１．１とし、触媒の存在下、加熱して重合させた分子量が１００，０００以上のエポキシ重合体及び架橋剤、多官能エポキシ樹脂を構成成分とするフィルム形成能を有する熱硬化性エポキシ樹脂や、単独ではフィルム形成能のない樹脂のどちらでも用いることができる。
ここでいう、フィルム形成能とは、その樹脂を溶媒に溶解しワニスとし、そのワニスをキャリアフィルムに塗布するときに厚さの制御が容易であり、かつ、加熱乾燥して半硬化状としたものを、搬送、切断、積層するときに、樹脂割れや欠落を生じにくく、さらにその後の加熱加圧成型時に絶縁層としての最少厚さを確保できる性能のことをいう。
【００１７】
単独ではフィルム形成能の無い熱硬化性絶縁樹脂としては、従来のガラス布に含浸して使用する樹脂があり、例えば、分子量が３０，０００を超えない樹脂であって、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、珪素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂、イソシアネート樹脂、またこれらの変性樹脂などがある。
なかでも、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、及びポリイミド樹脂は、Ｔｇや弾性率、硬度が高く、好ましい。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、脂肪族環状エポキシ樹脂ならびにこれらのハロゲン化物、水素添加物から選択されたものを使用でき、併用することもできる。中でも、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂は、耐熱性に優れ、好ましい。
【００１８】
（硬化剤）
本発明の熱硬化性絶縁樹脂に用いる硬化剤には、上記した樹脂に用いる硬化剤であればどのようなものでも使用でき、例えば、樹脂にエポキシ樹脂を用いる場合には、ジシアンジアミド、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ポリビニルフェノール樹脂、ノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂が耐熱性に優れ好ましい。
この硬化剤の前記熱硬化性絶縁樹脂に対する配合比は、前記熱硬化性絶縁樹脂１００重量部に対して、２〜１００重量部の範囲が好ましく、ジシアンジアミドであれば、２〜５重量部、それ以外の上記硬化剤であれば、３０〜８０重量部の範囲がより好ましい。２重量部未満であると硬化不足となり、耐熱性が低下し、１００重量部を超えると、電気特性や耐熱性が低下する。
【００１９】
（硬化促進剤）
本発明の熱硬化性絶縁樹脂と硬化剤には、さらに、硬化促進剤を用いることができ、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合には、硬化促進剤には、イミダゾール化合物、有機リン化合物、第３級アミン、第４級アンモニウム塩等を使用することができる。
この硬化促進剤の配合比は、前記熱硬化性絶縁樹脂１００重量部に対し、０．０１〜２０重量部の範囲が好ましく、０．１〜１０重量部の範囲がより好ましい。０．０１重量部未満であると、硬化不足となり耐熱性が低下し、２０重量部を超えると、Ｂステージの寿命が短くなり耐熱性が低下する。
【００２０】
（希釈剤）
上記熱硬化性絶縁樹脂、硬化剤、硬化促進剤は、溶剤に希釈して用い、この溶剤には、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、メチルイソブチレン、酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、メタノール、エタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等が使用できる。
この希釈剤の上記熱硬化性絶縁樹脂に対する配合比は、上記熱硬化性絶縁樹脂１００重量部に対して、１〜２００重量部の範囲が好ましく、３０〜１００重量部の範囲がより好ましい。１重量部未満であると、粘度が高くなり塗りムラができやすく、２００重量部を超えると、粘度が低くなりすぎ必要な厚さにまで塗布することができない。
【００２１】
（電気絶縁性セラミック系ウィスカ）
本発明に使用することのできる充填剤として、電気絶縁性セラミック系ウィスカがあり、このような電気絶縁性セラミック系ウィスカには、例えば、ほう酸アルミニウム、ウォラスナイト、チタン酸カリウム、塩基性硫酸マグネシウム、窒化珪素、及びα−アルミナの中から選択して用いることができ、中でも、ほう酸アルミニウムとチタン酸カリウムは、モース硬度が従来のＥガラスと同程度であり、従来のプリプレグと同等のワイヤボンディング性が得られ、さらに、ほう酸アルミニウムは、弾性率が４００ＭＰａと高いうえに、ワニスと混合しやすく、好ましい。
【００２２】
この電気絶縁性セラミック系ウィスカの形状としては、平均直径が０．３〜３μｍ、平均長さが平均直径の５倍以上であることが好ましい。
平均直径が、０．３μｍ未満であると、樹脂ワニスへの混合が困難となり、３μｍを越えると、樹脂への分散が十分でなく、塗布した表面の凹凸が大きくなる。この平均直径は、０．３〜１μｍの範囲がより好ましい。
【００２３】
平均長さが、５倍未満であると、樹脂の剛性が得られず、さらには２０倍以上であることがより好ましい。
また、上限として、５０μｍ以下であることが好ましく、この数値は、導体パターンのパターン間隔より小さいことが好ましく、この平均長さが、導体パターンの間隔を越えると、パターンに接触した場合に、電気絶縁性セラミック系ウィスカに沿って銅のイオンマイグレーションが起こり易く、パターンが短絡する可能性が高いので好ましくない。
【００２４】
この電気絶縁性セラミック系ウィスカと熱硬化性絶縁樹脂との濡れ性を高めるために、電気絶縁性セラミック系ウィスカの表面をカップリング剤で処理したものを用いることが好ましく、このようなカップリング剤には、シリコン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤、ジルコアルミニウム系カップリング剤、クロム系カップリング剤、ボロン系カップリング剤、リン系カップリング剤、アミノ系カップリング剤などから選択して使用できる。
【００２５】
（熱硬化性絶縁樹脂と電気絶縁性セラミック系ウィスカの割合）
熱硬化性絶縁樹脂と電気絶縁性セラミック系ウィスカの割合は、硬化した熱硬化性絶縁樹脂の中で電気絶縁性セラミック系ウィスカが５〜５０ｖｏｌ％となるように調整することが必要である。さらには、２０〜４０ｖｏｌ％であることがより好ましい。５ｖｏｌ％未満であると、熱硬化性絶縁樹脂のフィルム形成能が小さく、切断時に飛散する等、取り扱いが困難であり、剛性も低く、部品実装後のそりが大きくなり実装性が低下する。５０ｖｏｌ％を超えると、加熱加圧成型時に、導体パターン間隙への埋め込みが不十分で、成型後にボイドやかすれを生じ、絶縁性が低下するおそれがある。
【００２６】
（レーザによる穴あけ）
非貫通穴の穴あけには、レーザーを使用する。レーザーとしては、エキシマレーザーや炭酸ガスレーザーやＹＡＧレーザー等があるが、加工速度、加工品質、加工費等のバランスの取れた炭酸ガスレーザーが好適である。
【００２７】
工程ａ．
この工程において、エッチングレジストを形成するには、通常のプリント配線板に用いる方法が使用でき、例えば、剥離可能なレジストインクを、シルクスクリーン印刷法によって銅箔の表面に印刷する方法や、剥離可能なレジストフィルムを銅箔の表面にラミネートし、フォトマスクを介して、回路部分にレジストが形成できるように紫外線を照射し、回路間隙部を現像して除去する方法を使用することができる。このときに、裏面の第２の銅層全面にもエッチングレジストを形成し、第２の銅層がエッチングされるのを防止することが好ましい。
【００２８】
この第１の銅層のみをエッチング除去する溶液としては、塩素イオンとアンモニウムイオンと銅イオンを含む溶液（以下、アルカリエッチャントという。）を用い、処理方法には、浸漬、噴霧などの溶液に接触させる方法を用いる。また、エッチングレジストの除去には、溶剤やアルカリ水溶液を用いて除去する。
【００２９】
工程ｂ．
この工程において、導体パターンを形成した金属箔に、熱硬化性絶縁樹脂層を形成するには、通常のプリプレグと重ねて、加熱・加圧して積層一体化させる方法と、上記熱硬化性絶縁樹脂、硬化剤、硬化促進剤、及び希釈剤を混合した溶液（以下、熱硬化性絶縁樹脂ワニスという。）に、撹拌したワニスを、塗布し、加熱して、硬化させる方法があり、ブレードコータ、ロッドコータ、ナイフコータ、スクイズコータ、リバースロールコータ、あるいはトランスファロールコータ等、銅箔と平行な方向に剪断力を負荷できるか、あるいは銅箔の面に垂直な方向に圧縮力を負荷できる塗布方法を選択することが好ましい。
この熱硬化性絶縁樹脂に充填剤を添加するには、上記熱硬化性絶縁樹脂、硬化剤、硬化促進剤、及び希釈剤を混合した溶液に、例えば、電気絶縁性セラミック系ウィスカを混合し、撹拌したワニスとする。
【００３０】
工程ｃ．
この工程において、第２の銅層の、突起となる箇所以外の部分をエッチング除去する溶液としては、前述の第１の銅層をエッチングしたときと同じアルカリエッチャントを用いることができ、突起となる箇所以外の部分をエッチング除去するには、エッチングレジストを形成して不要な箇所のみをエッチングすればよく、このエッチングレジストを形成するには、通常のプリント配線板に用いる方法が使用でき、例えば、剥離可能なレジストインクを、シルクスクリーン印刷法によって銅箔の表面に印刷する方法や、剥離可能なレジストフィルムを銅箔の表面にラミネートし、フォトマスクを介して、回路部分にレジストが形成できるように紫外線を照射し、回路間隙部を現像して除去する方法を使用することができる。
この工程において、突起が、複数に分割されるようにエッチングレジストを形成することが好ましい。
エッチング除去の方法は、これも、同様に、浸漬、噴霧などの溶液に接触させることによって行うことができる。
【００３１】
工程ｄ．
この工程において、ニッケル−リン合金層のみを除去するには、硝酸と過酸化水素を主成分とする液に、添加剤としてカルボキシル基を有する有機酸、環構成員として、−ＮＨ−，−Ｎ＝の形で窒素を含む複素環式化合物を配合した水溶液に浸漬するか、あるいはそのような水溶液を噴霧して行う。
【００３２】
工程ａ１．
この工程においては、樹脂との接着に適した粗さを有する厚さが１５〜４００μｍの銅箔に、少なくともハンダボール用ランドの形状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銅箔の部分を、厚さ方向に、銅箔の厚さ全体の１０〜９０％エッチング除去して、導体パターンを形成するが、このときに、導体パターンは、エッチングを銅箔の厚さに全て行わないので、中途半端に工程を停止したような形状、すなわち、彫刻のレリーフのような盛り上がりのある形状となっている。
【００３３】
工程ｂ１．
この工程では、上記の工程で、凹凸のできた銅箔の面に、熱硬化性絶縁樹脂層を形成する以外は、工程ｂと同様に行うことができる。
【００３４】
工程ｃ１．
この工程では、突起を形成する箇所にエッチングレジストを形成し、凹凸のできた銅箔を裏側からエッチングしてゆき、突起が残った状態で、その周囲がエッチング除去され、裏側の盛り上がった箇所は銅箔が残っているが、裏側の凹みになっている部分は、除去されて、熱硬化性絶縁樹脂層が現れてくる。そして終点は、裏側の盛り上がった箇所が回路として発現したときであり、その回路の一部に突起ができている。
この工程において、突起が、複数に分割されるようにエッチングレジストを形成することが好ましい。
【００３５】
工程ａ２．
工程ａと同様に行うことができる。
【００３６】
工程ｂ２．
工程ｂと同様に行うことができる。
【００３７】
工程ｃ２．
この工程において、使用できるレーザは、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等があり、加工速度、加工品質、加工費の点からバランスの取れた炭酸ガスレーザが好ましい。
このときのレーザ光の照射条件は、時間が短く、出力の大きなパルス状の発振をするものが好ましく、例えば、１パルスの幅が１〜４０μｓｅｃで、パルス繰り返し周波数が１５０〜１０，０００Ｈｚ、繰り返しパルス数が１〜１０パルスの条件で、出力の大きさが、２〜５パルスの範囲で、穴加工できる出力の出せるレーザ発振器が、発振、制御が容易となり好ましい。この出力は、エネルギー密度にして、１５〜４０Ｊ／ｃｍ2の範囲である。
時間当たりの出力が、上記範囲未満であると、樹脂層を蒸発、発散することができず、上記範囲を超えると、必要以上の穴径となり制御が困難で、一旦蒸発した樹脂が炭化して付着することもあり、付着した炭化物の除去を行わなければならない。
【００３８】
工程ｄ２．
この工程においては、めっきを行う方法は、通常の配線で行うように、めっきを行う箇所の清浄化、めっき触媒の付着、増感剤による処理を経て、無電解めっきを行い、洗浄して終了する。このときに、裏面は、銅箔の状態なので、これ以上に厚くしないために、予めめっきレジストを形成しておき、めっきの終了後に、剥離することが好ましい。
【００３９】
工程ｅ２．
この工程においては、工程ｃと同様に行うことができる。
【００４０】
工程ｆ２．
工程においては、工程ｄと同様に行うことができる。
【００４１】
工程ａ３．
この工程においては、工程ａ１と同様にして行うことができる。
【００４２】
工程ｂ３．
この工程においては、工程ｂ１と同様に行うことができる。
【００４３】
工程ｃ３．
この工程においては、工程ｃ２と同様にして行うことができる。
【００４４】
工程ｄ３．
この工程においては、工程ｄ２と同様にして行うことができる。
【００４５】
工程ｅ３．
この工程においては、工程ｃ１及び工程ｅ２と同様にして行うことができる。
【００４６】
【実施例】
実施例１
図１（ａ）に示すように、厚さ５μｍの第１の銅層３１／厚さ０．２μｍのニッケル−リン合金層３２／厚さ１５μｍの第２の銅層３３からなる複合金属箔３の第１の銅層３１の面に、エッチングレジストを形成し、銅のエッチング液にＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて、図１（ｂ）に示すように、ハンダボール用ランド１１と半導体接続用端子（図示せず）とその端子とハンダボール用ランドを接続する配線１２とを形成した後、エッチングレジストを３ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液で剥離し、回路を形成した。
図１（ｃ）に示すように、この複合金属箔３の第１の銅層３１の面に、ガラス布にエポキシ樹脂を含浸したプリプレグであるＧＥＡ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製，商品名）の厚さ１００μｍのものを重ね、１７０℃、２．５ＭＰａ、６０分間の条件で加熱・加圧して積層一体化し、厚さ１００μｍの熱硬化性絶縁樹脂層２を有する複合金属箔付き絶縁樹脂層５を作製した。
その後、複合金属箔３の第２の銅層３３の表面にエッチングレジストを形成し、市販のアルカリエッチャントであるＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）で、エッチングレジストの形成されていない箇所をエッチング除去し、突起１４を形成し、さらに、突起１４の形成されていないニッケル−リン合金層３２を以下のエッチング液で、エッチング除去し、図１（ｄ）および（ｅ）に示すように、半導体搭載用基板を作製した。
（ニッケル−リンエッチング液組成）
・硝酸・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２００ｇ／ｌ
・過酸化水素水（３５％）・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０ｍｌ／ｌ
・カルボキシル基を含む有機酸（ＤＬ−リンゴ酸）・・・・・・１００ｇ／ｌ
・ベンゾトリアゾール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５ｇ／ｌ
【００４７】
実施例２
図２（ａ）に示すように、厚さ２０μｍの銅箔３５の一方の面に、ハンダボール用ランド１１と半導体接続用端子（図示せず）とその端子とハンダボール用ランド１１を接続する配線１２の形状にエッチングレジストを形成し、他方の面には全面にエッチングレジストを形成し、銅のエッチング液にＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて、図２（ｂ）に示すように、ハンダボール用ランド１１と配線１２と半導体接続用端子（図示せず）とを厚さ７μｍの盛り上がりになるように形成した後、エッチングレジストを３ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液で剥離した。
図２（ｃ）に示すように、この銅箔３５の盛り上がりを形成した面に、ガラス布にエポキシ樹脂を含浸したプリプレグであるＧＥＡ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製，商品名）の厚さ１００μｍのものを重ね、１７０℃、２．５ＭＰａ、６０分間の条件で加熱・加圧して積層一体化し、厚さ１００μｍの熱硬化性絶縁樹脂層２を有する銅箔付き絶縁樹脂層６を作製した。
その後、銅箔３５の表面にエッチングレジストを形成し、市販のアルカリエッチャントであるＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）でエッチングレジストを形成していない箇所の銅箔３５を、１５μｍの厚さにエッチング除去して、図２（ｄ）および（ｅ）に示すように、ハンダボール用ランド１１の上に突起１４を形成した、半導体搭載用基板を作製した。。
【００４８】
実施例３
複合金属箔３の第１の銅層３１の面に、以下の組成の熱硬化性絶縁樹脂ワニスをナイフコータで塗布し、１７０℃で６０分間乾燥して、硬化させた厚さ５０μｍの熱硬化性絶縁樹脂層２を有する複合金属箔付き絶縁樹脂層５を作製した以外は、実施例１と同様にして半導体搭載用基板を作製した。
0003944801.tif 000002
【００４９】
実施例４
図３（ａ）に示すように、厚さ５μｍの第１の銅層３１／厚さ０．２μｍのニッケル−リン合金層３２／厚さ１５μｍの第２の銅層３３からなる複合金属箔３の第１の銅層３１の面に、エッチングレジストを形成し、銅のエッチング液にＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて、図３（ｂ）に示すように、ハンダボール用ランド１１と配線１２と接続用ランド１３とを形成した後、エッチングレジストを３ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液で剥離し、配線を形成した。
図３（ｃ）に示すように、この複合金属箔３の第１の銅層３１の面に、ガラス布にエポキシ樹脂を含浸したプリプレグであるＧＥＡ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製，商品名）の厚さ１００μｍのものを重ね、１７０℃、２．５ＭＰａ、６０分間の条件で加熱・加圧して積層一体化し、厚さ１００μｍの熱硬化性絶縁樹脂層２を有する複合金属箔付き絶縁樹脂層５を作製した。
前記工程で作製した複合金属箔付き絶縁樹脂層５に、炭酸ガスインパクトレーザー穴あけ機ＧＳ５００（住友重機械工業株式会社製、商品名）により、周波数＝１５０Ｈｚ、電圧＝２０ｋＶ、パルスエネルギー８５ｍＪ、ショット数７ショットの条件で、レーザ光を照射し、層間接続をとる部分の熱硬化性絶縁樹脂層２を取り除き、図３（ｄ）に示すように、第１の銅層３１の接続用ランド１３の裏面にまで届く直径０．１５ｍｍのバイアホールとなる穴７１をあけた。
図３（ｅ）に示すように、このバイアホールとなる穴７１をあけた複合金属箔付き絶縁樹脂層５に、通常の無電解めっきの要領で、クリーニング・コンディショニング処理、増感処理、密着促進処理を行った後、複合金属箔３の第２の銅層３３の面にＳＲ−３０００（日立化成工業株式会社製、商品名）をめっきレジストとしてラミネートし、無電解銅めっき液ＣＵＳＴ−２０００（日立化成工業株式会社製，商品名）を用いて，厚さ１５μｍの銅めっき８を行った。
その後、両面にエッチングレジストを形成し、市販のアルカリエッチャントであるＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）でエッチングレジストを形成していない箇所をエッチング除去し、図３（ｆ）および（ｇ）に示すように、ハンダボール用ランド１１の上に突起１４を形成し、銅めっき８の不要な箇所をエッチング除去してバイアホルール７を経由して接続用ランド１３と接続された回路を形成し、さらに、突起１４の形成されていないニッケル−リン合金層３２を以下のエッチング液で、エッチング除去し、半導体搭載用基板を作製した。
（ニッケル−リンエッチング液組成）
・硝酸・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２００ｇ／ｌ
・過酸化水素水（３５％）・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０ｍｌ／ｌ
・カルボキシル基を含む有機酸（ＤＬ−リンゴ酸）・・・・・・１００ｇ／ｌ
・ベンゾトリアゾール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５ｇ／ｌ
【００５０】
実施例５
図４（ａ）に示すように、厚さ２０μｍの銅箔３５の一方の面に、ハンダボール用ランド１１と配線１２と接続用ランド１３の形状にエッチングレジストを形成し、他方の面には全面にエッチングレジストを形成し、銅のエッチング液にＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて、図４（ｂ）に示すように、ハンダボール用ランド１１と配線１２と接続用ランド１３とを厚さ７μｍの盛り上がりになるように形成した後、エッチングレジストを３ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液で剥離した。
図４（ｃ）に示すように、この銅箔３５の盛り上がりを形成した面に、ガラス布にエポキシ樹脂を含浸したプリプレグであるＧＥＡ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製，商品名）の厚さ１００μｍのものを重ね、１７０℃、２．５ＭＰａ、６０分間の条件で加熱・加圧して積層一体化し、厚さ１００μｍの熱硬化性絶縁樹脂層２を有する銅箔付き絶縁樹脂層６を作製した。
前記工程で作製した銅箔付き絶縁樹脂層６に、炭酸ガスインパクトレーザー穴あけ機ＧＳ５００（住友重機械工業株式会社製、商品名）により、周波数＝１５０Ｈｚ、電圧＝２０ｋＶ、パルスエネルギー８５ｍＪ、ショット数７ショットの条件で、レーザ光を照射し、層間接続をとる部分の熱硬化性絶縁樹脂層２を取り除き、図４（ｄ）に示すように、銅箔３５の接続用ランド１３の裏面にまで届く直径０．１５ｍｍのバイアホールとなる穴７１をあけた。
図４（ｅ）に示すように、このバイアホールとなる穴７１をあけた銅箔付き絶縁樹脂層６に、通常の無電解めっきの要領で、クリーニング・コンディショニング処理、増感処理、密着促進処理を行った後、銅箔３５の面にＳＲ−３０００（日立化成工業株式会社製、商品名）をめっきレジストとしてラミネートし、無電解銅めっき液ＣＵＳＴ−２０００（日立化成工業株式会社製，商品名）を用いて，厚さ１５μｍの銅めっき８を行った。
その後、両面にエッチングレジストを形成し、市販のアルカリエッチャントであるＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）で、エッチングレジストを形成していない箇所をエッチング除去し、図４（ｆ）および（ｇ）に示すように、ハンダボール用ランド１１の上に突起１４を形成し、銅めっき８の不要な箇所をエッチング除去して、バイアホール７で接続用ランド１３と接続された回路を形成し、半導体搭載用基板を作製した。
【００５１】
実施例６
図４（ｃ）に示すように、この銅箔３５の盛り上がりを形成した面に、以下の組成の熱硬化性絶縁樹脂ワニスをナイフコータで塗布し、１７０℃で６０分間乾燥して、硬化させた厚さ５０μｍの熱硬化性絶縁樹脂２を有する銅箔付き絶縁樹脂層６を形成した以外は、実施例５と同様にして、半導体搭載用基板を作製した。
0003944801.tif 000003
【００５２】
実施例７
以下の組成の熱硬化性絶縁樹脂ワニスに対して、３０ｖｏｌ％のほう酸アルミニウムウィスカを混合し、撹拌し、ナイフコータで塗布し、１７０℃で６０分間乾燥して、硬化させた厚さ５０μｍの熱硬化性絶縁樹脂２を有する複合金属箔付き絶縁樹脂層６を作製した以外は、全て実施例３と同様に行った。
（熱硬化性絶縁樹脂ワニスの組成）
・ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂・・・・・・・・・１００重量部
（エポキシ当量：２００）
・ビスフェノールＡノボラック樹脂・・・・・・・・・・・・・・・６０重量部
（水酸基当量：１０６）
・２−エチル−４−メチルイミダゾール（硬化剤）・・・・・・・０．５重量部
・メチルエチルケトン（希釈剤）・・・・・・・・・・・・・・・１００重量部
・ほう酸アルミニウムウィスカ・・・・・・・・・・・・・・・・３０ｖｏｌ％
【００５３】
実施例８
熱硬化性絶縁樹脂ワニスに対して、１０ｖｏｌ％のほう酸アルミニウムウィスカを混合、攪拌した以外は、全て実施例６と同様に行った。
レーザ穴あけ条件は、炭酸ガスレーザで、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ2、発振時間１μｓｅｃ、発振周波数１５０Ｈｚ、パルス数３であった。
【００５４】
このようにして作製した半導体搭載用基板のハンダボール用ランド１１に、ハンダボール９を載せ、２６０℃に加熱した炉を通して、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、ハンダボール９を形成して、赤外線温度計ではんだの温度が１００℃以下に低下しないうちに、ハンダボール９が下になるように基板を回転したが、いずれの実施例でもハンダボール９の落剥はなかった。
また、通常にハンダボール９を搭載した半導体搭載用基板に、ハンダボール９が落剥するものはなかった。
【００５５】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明によって、ハンダボールとの密着力に優れたハンダボール用ランドを備えた半導体搭載用基板と、その半導体搭載用基板を効率良く製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ），（ｃ），（ｅ）は、それぞれ本発明の一実施例を説明するための各工程を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図であり、（ｄ）は（ｅ）の上面図である。
【図２】（ａ），（ｃ），（ｅ）は、それぞれ本発明の他の実施例を説明するための各工程を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図であり、（ｄ）は（ｅ）の上面図である。
【図３】（ａ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｇ）は、それぞれ本発明のさらに他の実施例を説明するための各工程を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図であり、（ｆ）は（ｇ）の上面図である。
【図４】（ａ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｇ）は、それぞれ本発明のさらに他の実施例を説明するための各工程を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図であり、（ｆ）は（ｇ）の上面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ各実施例で作製した半導体搭載用基板にハンダボールを実装した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１１．ハンダボール用ランド              １２．配線
１３．接続用ランド                      １４．突起
２．熱硬化性絶縁樹脂層
３．複合金属箔                        ３１．第１の銅層
３２．ニッケル−リン合金層            ３３．第２の銅層
３５．銅箔
５．複合金属箔付き絶縁樹脂層
６．銅箔付き絶縁樹脂層
７．バイアホール                      ７１．バイアホールとなる穴
８．銅めっき
９．ハンダボール
【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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