(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材にボンディングパッドとボールパッドとが形成された半導体パッケージを製造する方法において、
前記ボンディングパッド及び前記ボールパッドが形成された絶縁基材の表裏面に前記ボンディングパッド部のみを開口したレジストを形成し、
その後、めっき処理を行うことにより前記ボンディングパッド部に金めっき層を形成し、半導体チップの電極と接続するためのボンディングワイヤを接続し、
次いで、前記ボールパッド上に形成されているレジストをレーザ光照射によって焼失させ、金めっき層が形成されていない前記ボールパッドにはんだボールを形成することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップを搭載するための半導体パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体チップの高集積化に伴い、その半導体チップに対応したパッケージの多ピン化、小型化は重要な課題となっている。多ピン化、小型化に適したパッケージとしてＰＧＡ（ピン・グリッド・アレイ）が使用されている。この系列とは別に、更にファイン化したものとしてＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）パッケージが注目されている。
【０００３】
ＢＧＡは、図３に示すように、絶縁基材２１からなり、その表面には、２点鎖線で示す半導体チップ２２とボンディングワイヤＷを介して接続するためのボンディングパッド２３と、図示しないマザーボードの配線と接続するためのボールパッド２４とが形成されている。この半導体チップ２２とボンディングパッド２３との接続をワイヤボンディングにて行うためには、ボンディングパッド２３に金めっき層を形成する必要がある。そのため従来は、ボンディングパッド２３とボールパッド２４部分を開口したレジスト２５を形成し、この開口部に電気めっき等によりニッケル−金めっき層２６を形成することにより半導体パッケージ（ＢＧＡ）を製造していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の製造方法により製造された半導体パッケージ（ＢＧＡ）では、ボールパッド２４部分にもニッケル−金めっき層２６が形成されており、このボールパッド２４に、はんだボール（バンプ）２７が形成され、図示しないマザーボード（主基板）との接続が行われていた。
【０００５】
ところが、ボールパッド２４に、はんだボール２７が形成されると、はんだボール２７と金めっき層２６との間に、脆弱な金−スズの合金層が形成されてしまい、はんだボール２７の剥離の原因となっていた。そこで、従来は、はんだボール２７の剥離を未然に防止するため、金めっき層２６の形成工程において、正確な厚さのめっき層２６を形成していた。つまり、めっき層２６の厚さが薄すぎるとボンディングワイヤＷの接続が行えず、逆に厚すぎると前述の脆弱な合金層が形成されてしまうという問題があるために、この金めっき層２６の形成工程においては、厳しい精度が要求され、製造工程が困難なものとなっていた。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためなされたものであり、その第１の目的は、ボールパッドにはんだボールを確実に形成することができる半導体パッケージを容易に製造することができる方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、絶縁基材にボンディングパッドとボールパッドとが形成された半導体パッケージを製造する方法において、前記ボンディングパッド及び前記ボールパッドが形成された絶縁基材の表裏面に前記ボンディングパッド部のみを開口したレジストを形成し、その後、めっき処理を行うことにより前記ボンディングパッド部に金めっき層を形成し、半導体チップの電極と接続するためのボンディングワイヤを接続し、次いで、前記ボールパッド上に形成されているレジストをレーザ光照射によって焼失させ、金めっき層が形成されていない前記ボールパッドにはんだボールを形成することを特徴とする半導体パッケージの製造方法をその要旨とする。
【０００９】
以下、本発明の「作用」を説明する。
請求項１に記載の発明によれば、絶縁基材にボンディングパッドとボールパッドとが形成され、該ボンディングパッド部のみを開口した永久レジストが形成された後に、めっき処理を経ることによって、ボンディングパッドに金めっき層が形成される。そして、ボールパッド上に形成されている永久レジストをレーザにて焼失させることによって、金めっき層の形成されないボールパッドが形成される。従って、ボールパッドにはんだボールを形成したとしても、脆弱な金−スズの合金層が形成されない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図２示すように、本半導体パッケージ１は、絶縁基材２の裏表面に導体層が形成された両面基板３からなる。詳しくは、半導体パッケージ１は、絶縁基材２の表裏面を貫通するビアホール４と、絶縁基材２の表裏面に形成されたビアホール４のランド５，６とを備えている。そして、ビアホール４に形成されている銅めっき層７によって、表裏面のランド５，６間の導通が行われている。さらに、絶縁基材２の表面（上面）にボンディングパッド８が形成され、配線パターン９を介してランド５と接続するようになっている。一方、絶縁基材２の裏面（下面）に設けらているランド６にはボールパッド１０が形成されている。
【００１２】
そして、ビアホール４には絶縁樹脂１１が充填され、ボールパッド１０及びボンディングパッド８部分を開口したレジスト１２が形成されている。ボンディングパッド８の表面にはニッケル−金めっき層１３が形成されており、図２の２点鎖線にて示すようにボンディングワイヤＷを介して半導体チップ１４の電極との接続が行われる。さらに、ボールパッド１０には、はんだボール（バンプ）１５が形成され、図示しないマザーボード（主基板）に形成される配線と接続するようになっている。このようにして、半導体チップ１４と、ボールパッド１０とは、ボンディングパッド８、配線パターン９及びビアホール４を介して電気的に接続される。
【００１３】
なお、図２に示すように本半導体パッケージ１に半導体チップ１４が搭載され、ボンディングワイヤＷにより該パッケージ１との接続が行われた後に、２点鎖線で示すように、絶縁性樹脂１６により封止（樹脂モールド）が行われるようになっている。
【００１４】
次に、本半導体パッケージ１の製造方法について図１を用いて説明する。
まず、図１（ａ）に示すように従来公知の方法により、ビアホール４、ランド５，６、ボンディングパッド８、配線パターン９及びボールパッド１０を、例えば、エポキシ樹脂からなる絶縁基材２の表裏面に形成する。つまり、表裏面に導体層が形成された両面基板３を形成する。
【００１５】
本実施形態では、例えば、ドリル等によりビアホール形成用孔をあけ、めっき処理を行うことにより、銅めっき層７をビアホール形成用孔に析出させ、さらに、絶縁基材２の表裏面に形成された銅めっき層をエッチングすることによって、ビアホール４、ランド５，６、ボンディングパッド８、配線パターン９及びボールパッド１０を形成する。なお本例では、ビアホール４内に絶縁樹脂１１を印刷法により充填している。
【００１６】
次に、図１（ｂ）に示すようにボンディングパッド８以外の部分を被覆するようにレジスト１２を形成する。ここで、このレジスト１２の形成方法の一例を説明する。まず、両面基板３の表裏面にレジスト形成用の感光性樹脂を塗布する。次いで、塗布された樹脂を露光機を用いて部分的に露光する。つまり、ボンディングパッド８以外の部分を露光する。そして、露光された樹脂を現像液を用いて現像した後に、熱や光によって硬化させる。その結果、配線パターン９等を被覆する所望のレジスト１２を得ることができる。
【００１７】
その後、めっき処理を行うことにより図１（ｂ）に示すようにボンディングパッド８にニッケル−金めっき層１３を形成する。つまり、ボンディングワイヤＷとボンディングパッド８の接続を確実に行うことができる厚さのニッケル−金めっき層１３を形成する。
【００１８】
次いで、図１（ｃ）に示すようにボールパッド１０上に形成されるレジスト１２を炭酸ガスレーザで焼失させる。詳しくは、ボールパッド１０のみにレーザ光を照射して、ボールパッド１０上のレジスト１２を除去することにより、ボールパッド１０の表面を露出させている。このようにして半導体パッケージ１が形成され、前述のレジスト１２は湿気等から配線パターン９等を保護するための永久レジストとなるとともに、はんだボール１５を形成するときのソルダーレジストにもなる。
【００１９】
そして、図２の２点鎖線で示すように、半導体チップ１４の搭載後において、絶縁性樹脂１６を用いて電気的接続部分を封止して本半導体パッケージ１は使用される。
【００２０】
さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（１）ボンディングパッド１０の表面には、所望の厚さのニッケル−金めっき層１３が形成され、半導体チップ１４の電極と接続するためのボンディングワイヤＷとの接続を確実に行うことができ、ボールパッド１０の表面はニッケル−金めっき層１３が形成されないので、はんだボール１５をボールパッド１０に形成しても脆弱な金−スズの合金層が形成されず、はんだ濡れ性に優れた銅材が露出した状態となっているので、ボールパッド１０にはんだボール１５を確実に設けることができる。さらに、ボールパッド１０およびボンディングパッド８以外はレジスト（永久レジスト）１２により被覆され、配線パターン９等を湿気等から保護することができる。
【００２１】
（２）炭素ガスレーザにてボールパッド１０上に形成されているレジスト１２を焼失させることによって、容易に半導体パッケージ１を形成できる。つまり、露光・現像を行うことにより金めっきを行うためのめっきレジストをボールパッド１０に新たに形成して、ボールパッド１０に金めっき層が形成されないようにすることも可能であるが、本実施形態のように、ボールパッド１０上に形成されたレジスト１２を炭酸ガスレーザを用いて焼失させるようにすれば、ボールパッド１０上におけるレジスト１２の開口部を精度よく形成することができ、かつ、容易に該パッド１０の表面を露出させることができる。
【００２２】
また、配線パターン９等は銅材（銅めっき層７）にて形成されているので、兼価であり低コスト化に好都合である。
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
【００２３】
・上記実施形態では、はんだボール１５が形成されていないものであったが、ボールパッド１０に図２の２点鎖線で示すはんだボール１５を形成した半導体パッケージとしてもよい。
【００２４】
・上記実施形態において、絶縁基材２の表裏面に配線パターン９等が形成された両面基板３を用いて実施していたが、これに限定せず、複数の基板を積層した多層基板を用いてもよい。
【００２５】
・レジスト１２形成工程において、ボールパッド１０部分のみにレーザ光を照射して、ボールパッド１０上のレジストを除去していたが、ボールパッド１０部分以外をマスクするマスク板を用いてレーザー光をマスク板全体に照射させて、ボールパッド１０上のレジスト１２を焼失させるようにしてもよい。
【００２６】
・レジスト１２形成工程において感光性樹脂としたが、熱硬性樹脂を用いてもよい。
・絶縁基材２としてエポキシ樹脂を用いていたが、これに限ることなく、例えば、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂、ＢＣＢ樹脂等のような樹脂材料や、窒化ほう素、アルミナ等のセラミック材料などを用いてもよい。また、配線パターン９等は、銅めっき層７を析出させることにより形成していたが、形成材料として、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、鉛等の金属を用いてもよいし、形成方法としては、例えば、エッチング、無電解めっき、電解めっき、スパッタリング、導電性ペースト印刷等により行っても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、ボールパッドにはんだボールを確実に形成することができる半導体パッケージを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態の半導体パッケージの製造方法を説明するための部分概略断面図。
【図２】実施形態の半導体パッケージの部分概略断面図。
【図３】従来技術の半導体パッケージの部分概略断面図。
【符号の説明】
１…半導体パッケージ、２…絶縁基材、８…ボンディングパッド、配線パターン、９…配線パターン、１０…ボールパッド、１２…レジスト、Ｗ…ボンディングワイヤ。
【図１】
0004037521.tif 000002
【図２】
0004037521.tif 000003
【図３】
0004037521.tif 000004