JP2002026174A - 回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保護用のめっき被膜のオーバーハングを無く
して配線パターン間でのショートの発生を抑制し、ソル
ダーレジストの密着性を十分に確保して信頼性を高め
る。 【解決手段】 銅張り基板２０の両面に、配線パターン
となる部分の銅層２１のうち、表面にめっきを施す所要
部位が露出する第１のレジストパターン４１を形成す
る。第１のレジストパターン４１をマスクとしてめっき
を施し、銅層２１の所要部位Ｗにめっき被膜４２を形成
する。第１のレジストパターン４１を除去した後、銅張
り基板２０の両面に、めっき被膜４２を覆うと共に配線
パターン１４となる部位の銅層２１を覆う第２のレジス
トパターン４３を形成する。第２のレジストパターン４
３をマスクとして銅層２１をエッチングして所要の配線
パターン１４を形成する。第２のレジストパターン４３
を除去し、銅張り基板２０の両面にめっき被膜４２が露
出するソルダーレジスト層３２を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置等に用い
る回路基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２はＢＧＡ（Ball Grid Array)型の半
導体装置の構成例を示す。この半導体装置は回路基板１
０の一方の面に半導体素子５を搭載し、他方の面に外部
接続端子としてはんだボール６を接合したものである。
回路基板１０の一方の面には半導体素子５と電気的に接
続する配線パターン１４が設けられ回路基板１０の他方
の面には外部接続端子を接合するランドが設けられてい
る。配線パターン１４とランドとの電気的接続は絶縁基
板１２を貫通する貫通孔１６の内壁面に設けた導体部を
介してなされる。１８は回路基板１０の表面を保護する
ソルダーレジストである。回路基板１０の一方の面は半
導体素子を搭載した後、半導体素子の搭載部が点線で示
すように樹脂封止される。

【０００３】図３は半導体装置に用いる回路基板の従来
の製造方法の一例を示す。この製造方法では、まず、Ｂ
Ｔレジン等の樹脂基板からなる絶縁基板１２の両面に銅
箔を貼った銅箔付き基板２０（図３(a))にドリル加工を
施し、貫通孔２２を形成する（図３(b))。次に、絶縁基
板１２の外面の銅箔２１全体をエッチングにより除去し
（図３(c))、貫通孔２２の内面を含む絶縁基板１２の全
面に無電解銅めっきを施す（図３(d))。２４が無電解銅
めっき層である。この無電解銅めっき層２４は後に施す
電解めっきの下地となるもので、めっき給電層として使
用できる厚さに設ける。

【０００４】次に、絶縁基板１２の表面にレジストを塗
布し、形成すべき配線パターン１４に従ってパターンニ
ングしてレジストパターン２６を形成する（レジストパ
ターン２６から露出する無電解銅めっき層２４部分が配
線パターンとなる部分である）（図３(e))。次に、絶縁
基板１２の表面、貫通孔２２の内面に露出する無電解銅
めっき層２４に電解銅めっきを施し、無電解銅めっき層
２４の上に電解銅めっき層２８を積み上げて形成する
（図３(f))。電解銅めっき層２８は配線パターン１４等
の導体部の主要部となるもので、ある程度の厚さに盛り
上げて形成する。電解めっきによりレジストパターン２
６によって形成されているパターンにしたがって導体部
が形成される。

【０００５】次に、電解ニッケルめっき、電解金めっき
を施し、導体部の表面を金めっき層３０によって被覆す
る（図３(g))。次に、レジストパターン２６を除去した
後（図３(h))、無電解銅めっき層２４をエッチングによ
り除去する（図３(i))。無電解銅めっき層２４をエッチ
ングして除去する方法は金めっき層３０をマスクとして
無電解銅めっき層２４をエッチングする方法による。無
電解銅めっき層２４の厚さは電解銅めっき層２８にくら
べてはるかに薄いからレジストで被覆することなく金め
っき層３０をマスクとして簡単に除去することができ
る。最後に、表面にソルダーレジスト３２を塗布し、ボ
ンディング部Ａ、ランドＢ等の所要部位を除いてソルダ
ーレジスト３２によって被覆する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した回路基板の製
造工程では無電解銅めっき層２４をめっき給電層とし、
レジストパターン２６によって所定のパターンを形成し
て電解銅めっき層２８によって配線パターン１４等を形
成することにより高密度配線を可能にしている。しかし
ながら、上述した製造方法の場合には以下のような問題
点がある。すなわち、めっき給電層として用いた無電解
銅めっき層２４をエッチングして所定の配線パターン１
４、ランド等の独立した導体部を形成する際に金めっき
層３０をマスクとしてエッチングすることから、露出し
ている電解銅めっき層２８の側面もエッチングされて、
その上面に形成された保護用のめっき被膜としての金め
っき層３０が電解銅めっき層２８の側方に延出する、言
い換えればオーバーハングした状態となる。金めっき層
３０のオーバーハング部分は、剥離しやすく、剥離した
際には導電性異物として配線パターン間のショートの原
因になる。

【０００７】また、上述した製造方法の場合は、導体部
の表面が保護用のめっき被膜である金めっき層３０によ
って被覆され、ソルダーレジスト３２が金めっき層３０
に接するが、金とソルダーレジスト３２との密着性が銅
とソルダーレジストとの密着性と比較してさほど良くな
いため、ソルダーレジスト３２と導体部との接着性につ
いての問題もあった。

【０００８】本発明は、従来の回路基板の製造方法にお
けるこれらの問題点を解消すべくなされたものであり、
保護用のめっき被膜（金めっき層）のオーバーハングを
無くして配線パターン間でのショートの発生を抑制でき
ると共に、ソルダーレジストの密着性を十分に確保で
き、信頼性を高められる回路基板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】上記目的を達成するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、両面に銅層
が設けられた絶縁基板の厚さ方向に貫通孔が形成され、
該貫通孔を介して前記両面の銅層が電気的に接続された
銅張り基板の両面に、配線パターンとなる部分の銅層の
うち、表面にめっきを施す所要部位が露出する第１のレ
ジストパターンを形成して、該第１のレジストパターン
をマスクとしてめっきを施し、該マスクから露出する前
記銅層の所要部位にめっき被膜を形成し、前記第１のレ
ジストパターンを除去した後、前記銅張り基板の両面
に、前記めっき被膜を覆うと共に前記配線パターンとな
る部位の銅層を覆う第２のレジストパターンを形成し
て、該第２のレジストパターンをマスクとして該マスク
から露出する前記両面の銅層をエッチングして所要の配
線パターンを形成し、前記第２のレジストパターンを除
去した後、前記銅張り基板の両面に、前記めっき被膜が
露出するソルダーレジスト層を形成することを特徴とす
る。

【００１０】これによれば、めっき被膜を第２のレジス
トパターンで覆った状態で銅層をエッチングして配線パ
ターンを形成する。このため、めっき被膜は配線パター
ンの内側に常に配置されることになって、従来例のよう
なめっき被膜のオーバーハングが生じない。また、めっ
き被膜は配線パターンの全面に形成されず、必要な部位
にのみ形成される。このため、ソルダーレジストとの密
着性の良い銅層の領域が多くなり、ソルダーレジストの
密着性を十分に確保でき、信頼性を高められる

【００１１】また、前記めっき被膜は、具体的には半導
体素子と電気的に接続される配線パターンのボンディン
グ部及び配線パターンの外部接続端子を接合する部位に
形成する。このようにソルダーレジストから露出してめ
っき被膜の必要な所要部位のみにめっきを施すことでめ
っきの消費量を低減でき、コスト削減が図れる。

【００１２】前記めっき被膜は、ニッケルめっきの表面
に金めっきを施して形成することも考えられるし、また
パラジウムめっきを施して形成することも考えられる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に
係る回路基板の製造方法の一実施の形態を示す。図１で
は貫通孔を形成する部位の近傍を拡大して示す。また、
従来例で説明した構成と同じ構成については同じ符号を
付し、詳細な説明は省略する。図１(a) はＢＴレジン等
の樹脂製の絶縁基板１２の両面に銅箔２１を被着形成し
た銅箔付き基板２０を示す。この銅箔付き基板２０に対
し、まず貫通孔２２を形成し（図１(b))、無電解銅めっ
きと電解銅めっきを施して銅めっき層３８を形成する
（図１(c))。無電解銅めっきは貫通孔２２の内壁面に電
解めっきを施すために設けるもので、０．１μｍ〜３μ
ｍ程度の厚さに設ける。無電解銅めっきと電解銅めっき
により貫通孔２２の内壁面では銅めっき層３８が形成さ
れ、絶縁基板１２の表面には銅箔２１と銅めっき層３８
によって銅層４０が形成される。銅層４０が形成された
状態で銅張り基板となる。

【００１４】銅層４０は配線パターン１４等の導体部と
なるものであり、銅箔２１と銅めっき層３８を合わせて
所要の厚さになるようにする。本実施の形態では銅箔２
１の厚さが１２μｍ程度、無電解銅めっきと電解銅めっ
きを合わせた銅めっき層３８の厚さが１５μｍ程度であ
る。なお、銅めっき層３８を形成する際に、無電解銅め
っきを施さずに、たとえばパラジウムを触媒として電解
銅めっきを施すダイレクトプレーティング法によること
も可能である。

【００１５】なお、上記工程は絶縁基板１２の両面に導
体層を形成し、絶縁基板１２の両面の導体層を貫通孔２
２を介して電気的に導通させる工程である。この製造工
程は上記工程に限らず、図３に示したように、銅箔付き
基板２０に貫通孔を形成し、銅箔２１をエッチングして
除去した後（若しくは銅箔２１をエッチングした後、貫
通孔２２を形成した後でも良い）、無電解銅めっき、電
解銅めっきを施すといった方法によることもできる。ま
た、銅箔付き基板を使用せず、絶縁基板１２に貫通孔を
設けて、無電解銅めっき、電解銅めっきを施すといった
方法によって両面銅張り基板とすることもできる。本明
細書では絶縁基板に銅層が形成された状態を銅張り基板
という。

【００１６】次に、銅張り基板の両面にめっきを施すた
めの第１のレジストパターン４１を形成する（図１
(ｄ))。めっきを施す部位は、銅層４０をエッチングし
て形成される配線パターンの表面上の所要部位Ｗ、具体
的には図２で示すボンディング部Ａ、ランドＢ等であ
る。よって、この所要部位Ｗに相当する銅層４０の表面
のみが露出するように第１のレジストパターン４１を形
成する。次に、第１のレジストパターン４１をマスクと
してマスクから露出する銅層４０の所要部位Ｗの表面に
めっきを施す（図１(ｅ))。めっき被膜４２は、ニッケ
ルめっき４２ａと金めっき４２ｂをこの順に施して形成
する。めっき被膜４２は、パラジウムめっきやはんだめ
っきを施して形成することも可能である。

【００１７】次に、第１のレジストパターン４１を除去
する（図１(ｆ))。図示した状態は、銅張り基板の銅層
４０の所要部位Ｗにめっき被膜４２が形成された状態で
ある。次に、銅張り基板の両面に、両面の銅層４０をエ
ッチングして配線パターンを形成するための第２のレジ
ストパターン４３を形成する。よって、第２のレジスト
パターン４３は、配線パターンとなる銅層４０表面上の
所要部位Ｗに形成されためっき被膜４２をも覆う（図１
(ｇ))。この工程では、めっき被膜４２の側面も第２の
レジストパターン４３で覆うため、めっき被膜４２が形
成された部位の銅層４０の周囲も第２のレジストパター
ン４３により覆われることになる。

【００１８】次に、第２のレジストパターン４３をマス
クとしてマスクから露出する両面の銅層４０をエッチン
グして配線パターン１４を形成する（図１(ｈ))。次
に、第２のレジストパターン４３を除去し（図１
(ｉ))、最後に銅張り基板の両面全面に、めっき被膜４
２のみを露出させてソルダーレジスト３２を塗布して回
路基板１０が得られる（図１(ｊ))。なお、ソルダーレ
ジスト３２を塗布する際には、貫通孔２２内にも充填す
る。また、めっき被膜４２の側面が露出しないように、
ソルダーレジスト３２がめっき被膜４２の周縁部表面を
全周に亘って覆うようにする。得られた回路基板１０は
基板に形成したボンディング部Ａ、ランドＢ等を含む配
線パターン１４が貫通孔２２の内壁面に形成した導体部
を介して電気的に接続されたものとなる。

【００１９】本実施の形態の製造方法によって得られた
回路基板１０は、ソルダーレジスト３２により被覆され
た配線パターン１４の表面の一部（所要部位）にしかめ
っき被膜４２が施されていない。このため、ソルダーレ
ジスト３２が直接接する配線パターン１４の多くの領域
は銅層４０となることから、ソルダーレジスト３２と配
線パターン（導体部）との密着性が良好な回路基板とな
る。また、配線パターン１４は、図１(ｇ)に示すよう
に、めっき被膜４２を第２のレジストパターン４３で完
全に覆った後に（めっき被膜４２の側面も、まためっき
被膜４２が形成された部位の銅層４０の周囲も第２のレ
ジストパターン４３で覆った後に）、第２のレジストパ
ターン４３をマスクとしてマスクから露出する両面の銅
層４０をエッチングして図１(ｈ)のように形成される。
このため、めっき被膜４２は常に配線パターン１４の領
域内（内側）に位置することになる。言い換えれば配線
パターン１４の周縁部はめっき被膜４２に覆われずに銅
層４０が露出する。さらに言い換えれば配線パターン１
４の幅はめっき被膜４２の幅よりも広くなる。よって、
従来のようなオーバーハングが発生しない。よって、オ
ーバーハング部分の剥離による配線パターン１４間のシ
ョートという不具合が生じない。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る回路基板の製造方法によれ
ば、めっき被膜を第２のレジストパターンで覆った状態
で銅層をエッチングして配線パターンを形成する。この
ため、めっき被膜は配線パターンの内側に常に配置され
ることになって、従来例のような保護用のめっき被膜
（金めっき層）のオーバーハングが生じない。よって、
オーバーハング部分の剥離による配線パターン間のショ
ートという不具合が生じないようにすることができ回路
基板の信頼性が上がるという効果がある。また、めっき
被膜は配線パターンの全面に形成されず、必要な部位に
のみ形成される。このため、ソルダーレジストとの密着
性の良い銅層の領域が多くなり、ソルダーレジストの密
着性を十分に確保でき、回路基板の信頼性を高められる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回路基板の製造方法の一実施の形
態を示す説明図である。

【図２】回路基板に半導体素子を搭載した状態の断面図
である。

【図３】回路基板の製造方法の従来例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ 回路基板 １２ 絶縁基板 １４ 配線パターン ２０ 銅張り基板 ２１ 銅箔 ２２ 貫通孔 ３２ ソルダーレジスト ４０ 銅層 ４１ 第１のレジストパターン ４２ めっき被膜 ４３ 第２のレジストパターン Ｗ 所要部位

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 正晃 長野県長野市大字栗田字舎利田711番地 新光電気工業株式会社内 (72)発明者 依田 英治 長野県長野市大字栗田字舎利田711番地 新光電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K024 AA03 AA09 AA11 AA12 AB02 AB03 AB08 AB17 BA09 BA12 BB11 DB10 FA05 FA07 GA16 5E339 AB02 AC01 AD03 BC01 BC02 BD08 BE11 CD01 CE02 CE04 CE12 CE15 GG02 5E343 AA02 AA07 AA12 BB09 BB15 BB17 BB23 BB24 BB44 BB61 BB67 BB71 CC61 DD43 DD76 DD80 ER01 ER11 ER60 GG01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両面に銅層が設けられた絶縁基板の厚さ
   方向に貫通孔が形成され、該貫通孔を介して前記両面の
   銅層が電気的に接続された銅張り基板の両面に、配線パ
   ターンとなる部分の銅層のうち、表面にめっきを施す所
   要部位が露出する第１のレジストパターンを形成して、 該第１のレジストパターンをマスクとしてめっきを施
   し、該マスクから露出する前記銅層の所要部位にめっき
   被膜を形成し、 前記第１のレジストパターンを除去した後、 前記銅張り基板の両面に、前記めっき被膜を覆うと共に
   前記配線パターンとなる部位の銅層を覆う第２のレジス
   トパターンを形成して、 該第２のレジストパターンをマスクとして該マスクから
   露出する前記両面の銅層をエッチングして所要の配線パ
   ターンを形成し、 前記第２のレジストパターンを除去した後、 前記銅張り基板の両面に、前記めっき被膜が露出するソ
   ルダーレジスト層を形成することを特徴とする回路基板
   の製造方法。
2. 【請求項２】 前記めっき被膜を、半導体素子と電気的
   に接続される配線パターンのボンディング部及び配線パ
   ターンの外部接続端子を接合する部位に形成することを
   特徴とする請求項１記載の回路基板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記めっき被膜を、ニッケルめっきの表
   面に金めっきを施して形成することを特徴とする請求項
   １または２記載の回路基板の製造方法。
4. 【請求項４】 前記めっき被膜を、パラジウムめっきを
   施して形成することを特徴とする請求項１または２記載
   の回路基板の製造方法。