JP2000236037A - ソルダーレジスト形成方法 - Google Patents

ソルダーレジスト形成方法

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JP2000236037A
JP2000236037A JP11035230A JP3523099A JP2000236037A JP 2000236037 A JP2000236037 A JP 2000236037A JP 11035230 A JP11035230 A JP 11035230A JP 3523099 A JP3523099 A JP 3523099A JP 2000236037 A JP2000236037 A JP 2000236037A
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JP
Japan
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solder resist
plating
opening
wiring
wiring portion
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JP11035230A
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English (en)
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Takumi Shimoji
匠 下地
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソルダーレジストの開口部に露出した配線部
にメッキを施す際に、浸透性の高いシアン系のAuメッ
キ液を使用しても剥離が発生しない、信頼性の高いソル
ダーレジストを形成する方法を提供する。 【解決手段】 化学エッチング法等により配線基板1の
配線部3の表面を粗面4とし、その配線基板1の表面上
にソルダーレジスト6をパターニングした後、得られた
開口部7を有するソルダーレジスト6を窒素等の不活性
ガス雰囲気中でキュアする。配線部3はキュアによって
も酸化されず、ソルダーレジスト6との密着力を維持す
るので、開口部7から露出した配線部4にAuメッキ又
はSnメッキ等のメッキ層8を形成しても、ソルダーレ
ジスト6が剥離しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種電気機器に使
用する半導体パッケージの実装方法、特にバンプ(金属
突起物)を備えた半導体パッケージ用部材の作製の際
に、バンプ接合搭載用の開口部を有するソルダーレジス
トを形成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化に伴って、
半導体パッケージの小型軽量化や、高密度実装が要求さ
れるようになっている。そこで最近では、配線基板等の
半導体パッケージ用部材における接合用の外部端子とし
て、従来のリードピンの代わりに、微小な金属突起物で
あるバンプを格子状に配列させたBGA(ボールグリッ
ドアレイ)や、より小型軽量化が可能なCSP(チップ
サイズパッケージ)等が使用されている。
【0003】これらの半導体パッケージの実装に用いる
バンプとしては、一般に半田ボールが用いられている。
半田ボールは略球形の半田からなり、配線基板等の半導
体パッケージ用部材に形成された配線部に接合搭載され
ることによって、外部端子を形成する。また、半田ボー
ルの接合を容易にするため、配線部の半田ボール接合箇
所以外はソルダーレジストで被覆し、ソルダーレジスト
の開口部に露出した配線部には、AuメッキやSnメッ
キを施すことが通常行われている。
【0004】従来、このようなソルダーレジストは、配
線基板等の半導体パッケージ用部材の銅又は銅合金等か
らなる配線上に、下記の工程に従って形成されていた。
例えば、ポリイミドやガラス/エポキシ樹脂からなる絶
縁基板に銅配線が形成された配線基板の表面に、感光性
のソルダーレジスト層を形成する。ソルダーレジスト層
の形成方法としては、液状の材料を塗布し、低温の加熱
によるプリベークを行って乾燥させる方法や、フィルム
化されている材料を貼り合わせて形成する方法等があ
る。
【0005】次に、ソルダーレジスト層に所望のパター
ンで紫外線を照射し、現像することによりパターニング
して、半田ボール搭載用の開口部を形成する。その後、
この開口部を有するソルダーレジストを、大気中でキュ
アして加熱硬化させる。最後に、ソルダーレジストの開
口部に露出している銅配線部の表面に、Auメッキ又は
Snメッキ等が施される。
【0006】尚、ソルダーレジストと配線部との密着性
を向上させるため、必要に応じて、シリカ等の粒子を吹
きつけるブラスト法や、化学エッチング法により、配線
部の表面を粗面化し、その後ソルダーレジストを形成す
ることも行われていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の方法に
より形成されたソルダーレジストは、銅や銅合金等から
なる配線部との密着力が十分でなく、ソルダーレジスト
の開口部に露出した配線部にAuメッキ又はSnメッキ
を施すメッキ工程において、ソルダーレジストと配線部
との界面にメッキ液が入り込み、ソルダーレジストが剥
離しやすいという欠点があった。
【0008】また、密着力の向上のために、配線部表面
をブラスト法や化学エッチング法により粗面化した場合
であっても、シアン系のAuメッキ液等の浸透性の高い
メッキ液を使用すると、やはりメッキ液の浸透によって
ソルダーレジストが剥離してしまうため、特定のメッキ
液の使用が制限されるという問題が生じていた。
【0009】本発明は、このような従来の事情に鑑み、
ソルダーレジストの開口部に露出した配線部にメッキを
施す際に、浸透性の高いシアン系のAuメッキ液等を使
用しても剥離が発生することのない、信頼性の高いソル
ダーレジストを形成する方法を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供するソルダーレジスト形成方法は、半
導体パッケージ用部材の配線部上に開口部を有するソル
ダーレジストを形成するに際して、配線部表面を粗面化
し、その半導体パッケージ用部材の表面上にソルダーレ
ジストをパターニングした後、得られた開口部を有する
ソルダーレジストを不活性ガス雰囲気中でキュアするこ
とを特徴とするものである。
【0011】上記ソルダーレジスト形成方法では、キュ
アして得られたソルダーレジストの開口部から露出した
配線部に、Auメッキ又はSnメッキを施す。このメッ
キ工程を経ても、配線部表面の粗面化によって得られる
密着力向上の効果が損なわれることがなく、そのため剥
離が生じない信頼性の高いソルダーレジストを形成する
ことができる。尚、本発明における半導体パッケージ用
部材とは、配線基板や外囲器等の半導体パッケージの作
製に用いられる部材であって、半田ボールのようなバン
プを形成するものをいう。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明においては、ソルダーレジ
ストの形成に先立って配線部の表面を粗面化すると共
に、その配線部上に設けたソルダーレジストを加熱硬化
させるためのキュアを不活性ガス雰囲気中で行う。ソル
ダーレジストは粗面化された配線部に強固に密着し、し
かも後のキュアを不活性ガス雰囲気中で行うことによ
り、銅や銅合金等からなる配線部の酸化が防止されるの
で、ソルダーレジストとの密着力が損なわれることがな
い。
【0013】本発明によるソルダーレジストの形成方法
について、その一具体例を示す図面を参照して詳しく説
明する。先ず、配線部の粗面化工程において、図1に示
すように、例えばポリイミドフィルム等の絶縁基板2上
に銅又は銅合金等の配線部3を設けた配線基板1を作製
し、この配線基板1の表面にシリカ等の粒子を吹きつけ
るブラスト法か、又は配線部3の表面をマイクロエッチ
ングする化学エッチング法によって、配線部3の表面に
微細な凹凸を有する粗面4を形成する。
【0014】次に、図2に示すように、配線基板1の表
面に感光性のソルダーレジスト層5を形成する。このソ
ルダーレジスト層5の形成工程では、従来と同様に、液
状のレジスト材料を塗布し、低温の加熱によるプリベー
クを行って乾燥させる方法、あるいはフィルム化された
レジスト材料を貼り合わせる方法等を使用することがで
きる。
【0015】ソルダーレジストのパターニング工程で
は、上記ソルダーレジスト層5に所望のパターンで紫外
線を照射した後、現像することによって、図3に示すよ
うに、半田ボールを接合搭載するための開口部7を形成
する。このようにパターニングされたソルダーレジスト
6においては、その開口部7からは表面に粗面4を有す
る配線部3が露出し、開口部7の周囲のソルダーレジス
ト6は配線部3の表面に形成された粗面4に接して形成
されている。尚、ソルダーレジストについては特に制限
はなく、従来から同じ目的に使用されているソルダーレ
ジストを用いることができる。
【0016】その後、キュア工程において、ソルダーレ
ジスト6を不活性ガス雰囲気中で加熱して硬化させる。
このキュア工程で用いる不活性ガスは、窒素ガス、アル
ゴンガス等でよく、配線部3の酸化を防止できれば若干
の酸素を含んでいても差し支えない。また、キュア工程
での加熱は、通常は炉内を不活性ガスで置換した後にを
行うが、炉内に不活性ガスを流入しながら加熱を行って
もよい。
【0017】このようにソルダーレジスト6を設けた配
線基板1は、後にソルダーレジスト6の開口部7に半田
ボールを接合するため、図4に示すように、開口部7か
ら露出している配線部3の表面(粗面4)上にAuメッ
キ又はSnメッキ等のメッキ層8を形成する。メッキ層
8の形成は通常の化学メッキ法により行われ、使用する
メッキ液にも特に制限はなく、浸透性の高いシアンAu
メッキ液等も使用することができる。
【0018】上記の本発明方法によれば、ソルダーレジ
ストのキュア工程において、ソルダーレジストの加熱硬
化を不活性ガス雰囲気中で行うため、配線部表面の酸化
を防ぐことができる。その結果、表面が粗面化された配
線部とソルダーレジストとの間の高い密着力を維持で
き、後のメッキ工程において浸透性の高いメッキ液を使
用しても、ソルダーレジストと配線部の界面へのメッキ
液の浸透を防止して、ソルダーレジストの剥離をなくす
ことができる。
【0019】
【実施例】厚さ50μmポリイミドフィルムに厚さ18
μmの銅箔を貼り合わせ、銅の配線部を有する配線基板
を作製した。この配線基板を、塩化銅系の粗面化液(シ
プレイファーイースト社製、製品名preposit
E25/29)に、液温25℃で2分間浸漬することに
より、配線部の表面を約1μmだけマイクロエッチング
して粗面化した。その後、18%の塩酸により配線部の
洗浄を行った。
【0020】次に、この配線基板の全表面に、市販のア
ルカリネガ耐熱型ソルダーレジスト(新日鐵化学製)を
スピンコート法により塗布し、配線部上での厚さが約2
0μmのソルダーレジスト層を係止した。その後、未感
光のソルダーレジスト層を、75℃にて10分の条件で
プリベークした。得られたソルダーレジスト層に紫外線
を照射し、専用の現像液を用いて現像することにより、
直径200μmの半田ボール接合搭載用の開口部を形成
した。
【0021】このようにして作製したソルダーレジスト
を有する配線基板を加熱炉に入れ、加熱炉内を酸素濃度
1%の窒素ガス雰囲気で置換した後、210℃にて90
分間加熱することにより、ソルダーレジストのキュアを
行った。最後に、ソルダーレジストの開口部に露出して
いる銅の配線部表面に、市販のシアン系のAuメッキ液
を用いて、液温80℃、電流密度2A/dm2、メッキ
時間2分間の条件でAuメッキを施した。
【0022】以上の工程を終了した後、得られた複数の
配線基板について、倍率100倍の顕微鏡を用いてソル
ダーレジストの全ての開口部を観察した結果、ソルダー
レジストと銅の配線部表面との界面にメッキ液が進入し
ておらず、ソルダーレジストの剥離は全く認められなか
った。
【0023】
【比較例】配線部表面の粗面化を行わない以外は上記実
施例と同様にして、配線基板上に開口部を有するソルダ
ーレジストをパターニングし、更にこのソルダーレジス
トを窒素ガス雰囲気中でキュアした。その後、ソルダー
レジストの開口部に露出した配線部に、上記実施例と同
様にAuメッキを施した。得られた複数の配線基板のソ
ルダーレジストの開口部を、倍率100倍の顕微鏡を用
いて観察した結果、ソルダーレジストと銅の配線部表面
との界面にメッキ液が入り込み、全ての配線基板でソル
ダーレジストが部分的に剥離していた。
【0024】また、ソルダーレジストのキュアを大気中
で行った以外は上記実施例と同様にして、開口部を有す
るソルダーレジストを備えた配線基板を作製した。その
後、ソルダーレジストの開口部内の配線部に、上記実施
例と同様にAuメッキを施した。得られた複数の配線基
板のソルダーレジストの開口部を、倍率100倍の顕微
鏡を用いて観察した結果、ソルダーレジストと銅の配線
部表面との界面にメッキ液が入り込み、全ての配線基板
でソルダーレジストが部分的に剥離していたうえ、ソル
ダーレジストが全て脱落した配線基板も認められた。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、配線部表面の粗面化に
よりソルダーレジストを強固に密着させ、且つソルダー
レジストのキュアを不活性ガス雰囲気中で行うことによ
り配線部表面の酸化を防止できるので、表面が粗面化さ
れた配線部とソルダーレジストとの間の高い密着力を維
持することができる。従って、後の配線部へのメッキ工
程において、シアン系のAuメッキ液等の浸透性の高い
メッキ液を使用した場合であも、ソルダーレジストが剥
離することのない、信頼性の高いソルダーレジストを形
成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の具体例において、配線部表面の粗
面化工程を示す概略の断面図である。
【図2】本発明方法の具体例において、ソルダーレジス
ト層の形成工程を示す概略の断面図である。
【図3】本発明方法の具体例において、ソルダーレジス
トのパターニング工程を示す概略の断面図である。
【図4】本発明方法の具体例において、メッキ工程を示
す概略の断面図である。
【符号の説明】
1 配線基板 2 絶縁基板 3 配線部 4 粗面 5 ソルダーレジスト層 6 ソルダーレジスト 7 開口部 8 メッキ層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体パッケージ用部材の配線部上に開
    口部を有するソルダーレジストを形成するに際して、配
    線部表面を粗面化し、その半導体パッケージ用部材の表
    面上にソルダーレジストをパターニングした後、得られ
    た開口部を有するソルダーレジストを不活性ガス雰囲気
    中でキュアすることを特徴とするソルダーレジスト形成
    方法。
  2. 【請求項2】 キュアして得られたソルダーレジストの
    開口部から露出した配線部に、Auメッキ又はSnメッ
    キを施すことを特徴とする、請求項1に記載のソルダー
    レジスト形成方法。
JP11035230A 1999-02-15 1999-02-15 ソルダーレジスト形成方法 Pending JP2000236037A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2006100909A1 (ja) * 2005-03-23 2008-09-04 松下電器産業株式会社 半導体装置及びその製造方法
CN100424842C (zh) * 2004-11-17 2008-10-08 日本特殊陶业株式会社 布线基板的制造方法
JP2010135828A (ja) * 2010-02-08 2010-06-17 Sanyo Electric Co Ltd 基板およびその製造方法、回路装置およびその製造方法

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