JP2002134655A - Board for semiconductor package, its manufacturing method, the semiconductor package and its manufacturing method - Google Patents

Board for semiconductor package, its manufacturing method, the semiconductor package and its manufacturing method

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JP2002134655A
JP2002134655A JP2000322812A JP2000322812A JP2002134655A JP 2002134655 A JP2002134655 A JP 2002134655A JP 2000322812 A JP2000322812 A JP 2000322812A JP 2000322812 A JP2000322812 A JP 2000322812A JP 2002134655 A JP2002134655 A JP 2002134655A
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JP
Japan
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semiconductor package
plating
resin
circuit board
resist
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Application number
JP2000322812A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoyuki Urasaki
直之 浦崎
Kenji Takai
健次 高井
Toyoki Ito
豊樹 伊藤
Shigeharu Ariga
茂晴 有家
Akishi Nakaso
昭士 中祖
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a board for a semiconductor package and its manufacturing method superior in the adhesion of a radiation slug and the board, resin sealing of a chip mounting cavity part, and reliability and productivity of a heat cycle. SOLUTION: One face of the radiation slug 101 of a copper plate is roughed, a photo-curing photosensitive insulation resin film 102 is molded thereon, and after curing is performed except for a cavity part 2 by ultraviolet ray exposure, the cavity part 2 is removed. The surface is copper-plated 103 to form a resist 104, inner and outer connection terminals and a wiring part are left to form a circuit pattern 105 by etching. A solder resist 106 insulating and coating a wiring conductor is formed, Ni/Au electroless plating 7 is performed, and a solder ball 10 is applied to complete a semiconductor package board. The semiconductor chip is mounted on the cavity part, connected to the connection terminal and the chip is sealed by a resin to make the semiconductor package.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体パッケージ
用基板とその製造方法と半導体パッケージとその製造方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor package substrate, a method of manufacturing the same, a semiconductor package and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、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の高集積化が進
展し、多ピン化、高速化、高密度化へと急速に変化して
おり、この要求を満たすために、基板の下面に配線板と
の接続用電極として多数のはんだボールを設けたボール
グリッドアレイ(Ball Grid Array、以下BGAとい
う。)パッケージの需要が急増している。このBGAパ
ッケージは、高機能・高速化に伴う発熱量を放散するた
めに、基板の上面に放熱スラグを設け、半導体チップ
を、その裏面に搭載するために、基板に貫通穴をあけて
半導体チップを搭載するキャビティ部を設け、基板のは
んだボールを搭載する面と反対側の面に放熱スラグを貼
り合わせたキャビティダウン型のプラスチックBGAが
開発されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the miniaturization, weight reduction, and multifunctionality of electronic equipment have been further advanced, and with this, the integration of LSI has been advanced, and the number of pins, speed, and density have been rapidly increased. In order to meet this demand, the demand for a ball grid array (BGA) package in which a large number of solder balls are provided on the lower surface of a substrate as electrodes for connection to a wiring board has rapidly increased. ing. This BGA package is provided with a heat dissipation slug on the top surface of the board to dissipate the heat generated by high performance and high speed operation, and a through hole in the board to mount the semiconductor chip on the back surface. A cavity-down type plastic BGA has been developed in which a cavity for mounting a solder ball is provided, and a heat dissipation slag is attached to the surface of the substrate opposite to the surface on which the solder balls are mounted.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来では、そのキャビ
ティ部をルータ加工等によって形成していたが、プラス
チック製の基板を銅スラグに接着剤を使って固着する場
合、接着剤が流れすぎ、場合によってはキャビティ部に
流れ込み表面を汚染したり、逆に流れ量が少ない場合、
銅スラグと基板の間にボイドが発生したり、キャビティ
部と接着剤の間に隙間が発生し、半導体チップを搭載し
た後の封止樹脂が完全に充填できずにボイドとなり、熱
サイクル等の信頼性が低下することがあるという課題が
あった。また、ルータ加工はルータ刃を用いて1個ずつ
シリーズで加工を行うため加工時間が長く、ルータ刃の
磨耗により加工精度が低下することもあるという課題が
あった。
Conventionally, the cavity is formed by router processing or the like. However, when a plastic substrate is fixed to a copper slag using an adhesive, the adhesive flows too much. Depending on the case, it may flow into the cavity and contaminate the surface.
A void is generated between the copper slag and the substrate, a gap is generated between the cavity and the adhesive, and the sealing resin after mounting the semiconductor chip cannot be completely filled, resulting in a void, such as a heat cycle. There has been a problem that reliability may be reduced. In addition, there is a problem that the router processing is performed one by one using a router blade in series, so that the processing time is long, and the processing accuracy may be reduced due to wear of the router blade.

【0004】本発明は、放熱スラグと基板の密着性に優
れ、キャビティ部の樹脂封止性に優れ、熱サイクルの信
頼性に優れ、生産性に優れた半導体パッケージ用基板と
その製造方法と半導体パッケージとその製造方法を提供
することを目的とする。
The present invention relates to a substrate for a semiconductor package which is excellent in adhesion between a heat dissipation slag and a substrate, is excellent in resin sealing property in a cavity portion, is excellent in reliability of a thermal cycle, and is excellent in productivity, a method of manufacturing the same, and a semiconductor. An object of the present invention is to provide a package and a manufacturing method thereof.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のことを
特徴とする。 (1)半導体チップを搭載するキャビティ部が、回路板
に設けられた貫通穴と、回路板に貼り合わされた放熱ス
ラグで形成され、回路板には、半導体チップと接続する
内部接続端子と、配線板などに接続するためのはんだボ
ールを搭載する外部端子と、その間を接続する配線導体
を有し、少なくともその外部端子が回路板の放熱スラグ
がとるつけられている面と反対側の面に設けられた半導
体パッケージ用基板であって、回路板の内部接続端子、
外部接続端子並びに配線導体を支持する絶縁基材が、感
光性絶縁樹脂により形成されている半導体パッケージ用
基板。 (2)放熱スラグの少なくとも回路板に接する面が、粗
化されている(1)に記載の半導体パッケージ用基板。 (3)絶縁基材の厚さが、100〜500μmの範囲で
ある(1)または(2)に記載の半導体パッケージ用基
板。 (4)絶縁基材のキャビティとなる箇所を、紫外線によ
る露光・現像により形成する工程を有する半導体パッケ
ージ用基板の製造方法。 (5)(1)〜(3)のうちいずれかの半導体パッケー
ジ用基板と、半導体チップと、その半導体パッケージ用
基板の内部接続端子と半導体チップとを接続する接続導
体と、半導体チップを封止する樹脂からなる半導体パッ
ケージ。 (6)(1)〜(3)のうちいずれかの半導体パッケー
ジ用基板に、半導体チップを搭載し、その半導体パッケ
ージ用基板の内部接続端子と半導体チップとを接続する
接続導体を形成し、半導体チップを樹脂で封止する工程
からなる半導体パッケージの製造方法。
The present invention is characterized by the following. (1) A cavity for mounting a semiconductor chip is formed by a through hole provided in a circuit board and a heat dissipation slag bonded to the circuit board. The circuit board has internal connection terminals connected to the semiconductor chip, and wiring. It has external terminals for mounting solder balls for connection to a board, etc., and wiring conductors connecting them, and at least the external terminals are provided on the surface of the circuit board opposite to the surface on which the heat dissipation slag is attached A semiconductor package substrate, the internal connection terminals of the circuit board,
A semiconductor package substrate in which an insulating base material supporting an external connection terminal and a wiring conductor is formed of a photosensitive insulating resin. (2) The semiconductor package substrate according to (1), wherein at least a surface of the heat dissipation slag that contacts the circuit board is roughened. (3) The substrate for a semiconductor package according to (1) or (2), wherein the thickness of the insulating base material is in a range of 100 to 500 μm. (4) A method for manufacturing a substrate for a semiconductor package, comprising a step of forming a portion to be a cavity of an insulating base material by exposure and development with ultraviolet rays. (5) The semiconductor package substrate of any one of (1) to (3), a semiconductor chip, a connection conductor for connecting an internal connection terminal of the semiconductor package substrate to the semiconductor chip, and sealing the semiconductor chip. Semiconductor package made of resin. (6) A semiconductor chip is mounted on a semiconductor package substrate of any of (1) to (3), and a connection conductor for connecting an internal connection terminal of the semiconductor package substrate to the semiconductor chip is formed. A method for manufacturing a semiconductor package, comprising a step of sealing a chip with a resin.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】(感光性絶縁樹脂)本発明の基板
に用いる感光性絶縁樹脂の組成としては、感光性絶縁樹
脂または感光性と熱硬化性を併用した絶縁樹脂を用いる
ことができ、光によって架橋可能な官能基を有する共重
合体あるいは単量体を含んだ組成物または光の他に熱で
架橋可能な官能基と熱開始剤を混合した組成物であれ
ば、何れも使用可能である。光によって架橋可能な官能
基を有する共重合体あるいは単量体としては、ビスマレ
イミド化合物とアクリジン化合物を必須として含み、さ
らに重合安定剤としてヒドラジン化合物、ポリハイドロ
キシ化合物、キノン化合物又はアミノ化合物のうち少な
くとも1つ以上の化合物がある。本発明で使用するビス
マレイミド化合物としては、m−ジ−N−マレイミジル
ベンゼン、ビス(4−N−マレイミジルフェニル)メタ
ン、2,2−ビス(4−N−マレイミジルフェニル)プ
ロパン、2,2−ビス(4−N−マレイミジル−2,5
−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス[4−
(4−N−マレイミジルフェノキシ)フェニル]プロパ
ン、2,2−ビス(4−N−マレイミジル−2−メチル
−5−エチルフェニル)プロパン等の各種ビスマレイミ
ド化合物がそのままもしくは混合物として用いられる。
これらのビスマレイミド化合物は単体としても各種樹脂
との変性物でもどちらも用いることが可能である。アク
リジン化合物としては、9−メチルアクリジン、9−エ
チルアクリジン、9−ブチルアクリジン、3,6−ジエ
トキシ−9−メチルアクリジン、1,2−ジ−9−アク
リジニルエタン、1,3−ジ−9−アクリジニルプロパ
ン、1,4−ジ−9−アクリジニルブタン、1,7−ジ
−9−アクリジニルヘプタン、1,8−ジ−9−アクリ
ジニルオクタン等が挙げられる。これらは単独又は2種
類以上を併用することができる。本発明で使用するヒド
ラジン化合物として、1,1−ジフェニル−2−ピクリ
ルヒドラジン、ポリハイドロキシ化合物として、4−t
ert−ブチルカテコール、カテコール、キノン化合物
として、p−ベンゾキノン、2,5−ジフェニル−1,
4−ベンゾキノン、1,4−ナフトキノン、アミノ化合
物として、メチルアニリン、p−フェニレンジアミン、
N,N’−テトラエチル−p−フェニレンジアミン、4
−フェノキシアニリン等が挙げられる。これらの化合物
は、何種類かを併用してもよい。配合量は、ビスマレイ
ミド化合物100重量部、アクリジン化合物0.1〜3
0重量部に対し、0.01〜5重量部が好ましい。さら
に好ましくはビスマレイミド化合物100重量部、アク
リジン化合物0.2〜20重量部に対し、0.05〜3
重量部が好ましい。アクリジン0.1重量部未満では、
配合の効果が少なく、30重量部を超えると重合安定剤
による保存安定性の効果が少なく好ましくない。ビスマ
レイミド化合物とアクリジン化合物の配合比率は、熱反
応性と光反応性のどちらの性質を多く使うかによって最
適配合比が決まる。重合安定剤0.01重量部未満で
は、フィルムの保存安定化に効果がなく、バイアホール
の小径化すなわち解像性向上にも効果がない。5重量部
を超えると光硬化性が充分でなくなるために、絶縁特性
やはんだ耐熱性が低下する傾向を示す。この重合安定剤
を添加する樹脂組成物としては、感光性樹脂及び/また
は感光性と熱硬化性を併用した樹脂としてビスマレイミ
ド化合物及びアクリジン化合物を必須として含み、この
他に光によって架橋可能な官能基を有した共重合体ある
いは単量体を含んだ組成物及び/または光の他に熱で架
橋可能な官能基と熱開始剤を混合した組成物の何れも使
用可能である。を用いることができる。光の他に熱で架
橋可能な官能基と熱開始剤を混合した組成物の樹脂成分
として用いることが可能な第一の群としてはエポキシ樹
脂、ブロム化エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、ゴ
ム分散エポキシ樹脂等の脂環式エポキシ樹脂またはビス
フェノールA系エポキシ樹脂及びこれらエポキシ樹脂の
酸変性物が挙げられる。特に光照射を行って光硬化を行
う場合には、これらエポキシ樹脂と不飽和酸との変性物
が好ましい。この不飽和酸としては、無水マレイン酸、
テトラヒドロフタル酸無水物、イタコン酸無水物、アク
リル酸、メタクリル酸等が挙げられる。これらはエポキ
シ樹脂のエポキシ基に対し当量もしくは当量以下の配合
比率で該不飽和カルボン酸を反応させることによって得
られる。この他にもメラミン樹脂、シアネートエステル
樹脂のような熱硬化性材料、或いはこのものとフェノー
ル樹脂の組み合わせ等も好ましい適用例の一つである。
他には、可とう性付与材の使用も好適な組み合わせであ
り、その例としてはブタジエンアクリロニトリルゴム、
天然ゴム、アクリルゴム、SBR、カルボン酸変性ブタ
ジエンアクリロニトリルゴム、カルボン酸変性アクリル
ゴム、架橋NBR粒子、カルボン酸変性架橋NBR粒子
等が挙げられる。このような種々の樹脂成分を加えるこ
とで光硬化性、熱硬化性という基本性能を保持したまま
硬化物に色々な性質を付与することが可能になる。例え
ば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂との組み合わせによ
って、硬化物に良好な電気絶縁性を付与することが可能
となる。ゴム成分を配合したときには、硬化物に強靱な
性質を与えると共に、酸化性薬液による表面処理によっ
て硬化物表面の粗化を簡単に行うことが可能になる。ま
た、硬化性組成物には、通常使用される添加剤(重合安
定剤、レベリング剤、顔料、染料等)を使用しても良
い。また、フィラーを配合することも何ら差し支えな
い。フィラーとしてはシリカ、溶融シリカ、タルク、ア
ルミナ、水和アルミナ、硫酸バリウム、水酸化カルシウ
ム、エアロジル、炭酸カルシウム等の無機微粒子、粉末
状エポキシ樹脂、粉末状ポリイミド粒子等の有機微粒
子、粉末状テフロン(登録商標)粒子等が挙げられる。
これらのフィラーには、予めカップリング処理を施して
有ってもよい。これらの分散は、ニーダーボールミル、
ビーズミル、3本ロール等の既知の混練方法によって達
成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Photosensitive Insulating Resin) As the composition of the photosensitive insulating resin used for the substrate of the present invention, a photosensitive insulating resin or an insulating resin combining photosensitivity and thermosetting can be used. Any composition can be used as long as it is a composition containing a copolymer or monomer having a functional group that can be cross-linked by light or a composition in which a heat-crosslinkable functional group and a thermal initiator are mixed in addition to light. It is. The copolymer or monomer having a functional group that can be cross-linked by light includes a bismaleimide compound and an acridine compound as essential components, and further includes a hydrazine compound, a polyhydroxy compound, a quinone compound, or an amino compound as a polymerization stabilizer. There are one or more compounds. As the bismaleimide compound used in the present invention, m-di-N-maleimidylbenzene, bis (4-N-maleimidylphenyl) methane, 2,2-bis (4-N-maleimidylphenyl) Propane, 2,2-bis (4-N-maleimidyl-2,5
-Dibromophenyl) propane, 2,2-bis [4-
Various bismaleimide compounds such as (4-N-maleimidylphenoxy) phenyl] propane and 2,2-bis (4-N-maleimidyl-2-methyl-5-ethylphenyl) propane may be used as they are or as a mixture.
These bismaleimide compounds can be used either individually or as modified products of various resins. Examples of acridine compounds include 9-methylacridine, 9-ethylacridine, 9-butylacridine, 3,6-diethoxy-9-methylacridine, 1,2-di-9-acridinylethane, 1,3-di- Examples thereof include 9-acridinylpropane, 1,4-di-9-acridinylbutane, 1,7-di-9-acridinylheptane, and 1,8-di-9-acridinyloctane. These can be used alone or in combination of two or more. The hydrazine compound used in the present invention is 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazine, and the polyhydroxy compound is 4-t.
tert-butylcatechol, catechol, quinone compounds, p-benzoquinone, 2,5-diphenyl-1,
4-benzoquinone, 1,4-naphthoquinone, as an amino compound, methylaniline, p-phenylenediamine,
N, N'-tetraethyl-p-phenylenediamine, 4
-Phenoxyaniline and the like. These compounds may be used in combination of several kinds. The blending amounts are 100 parts by weight of the bismaleimide compound and 0.1 to 3 of the acridine compound.
0.01 to 5 parts by weight with respect to 0 parts by weight is preferred. More preferably, 0.05 to 3 parts by weight per 100 parts by weight of the bismaleimide compound and 0.2 to 20 parts by weight of the acridine compound.
Parts by weight are preferred. With less than 0.1 parts by weight of acridine,
The effect of the compounding is small, and if it exceeds 30 parts by weight, the effect of storage stability by the polymerization stabilizer is small, which is not preferable. The optimum blending ratio of the bismaleimide compound and the acridine compound is determined depending on which of the properties of thermal reactivity or photoreactivity is used more. If the polymerization stabilizer is less than 0.01 part by weight, there is no effect on the storage stability of the film, and there is no effect on reducing the diameter of the via hole, ie, improving the resolution. When the amount exceeds 5 parts by weight, the photocurability becomes insufficient, so that the insulating properties and the solder heat resistance tend to decrease. As a resin composition to which the polymerization stabilizer is added, a bismaleimide compound and an acridine compound are essential as a photosensitive resin and / or a resin combining photosensitivity and thermosetting. Any of a composition containing a copolymer or a monomer having a group and / or a composition in which a heat crosslinkable functional group and a thermal initiator are mixed in addition to light can be used. Can be used. Epoxy resins, brominated epoxy resins, rubber-modified epoxy resins, rubber dispersions are the first group that can be used as the resin component of a composition in which a heat-crosslinkable functional group and a thermal initiator are mixed in addition to light. Examples include alicyclic epoxy resins such as epoxy resins, bisphenol A-based epoxy resins, and acid-modified products of these epoxy resins. In particular, when photo-curing is performed by light irradiation, modified products of these epoxy resins and unsaturated acids are preferred. The unsaturated acids include maleic anhydride,
Examples include tetrahydrophthalic anhydride, itaconic anhydride, acrylic acid, methacrylic acid and the like. These can be obtained by reacting the unsaturated carboxylic acid with the epoxy group of the epoxy resin in an equivalent amount or a mixing ratio of the equivalent or less. In addition, a thermosetting material such as a melamine resin and a cyanate ester resin, or a combination of the thermosetting material with a phenol resin is one of the preferable application examples.
In addition, the use of a flexibility-imparting material is also a suitable combination, for example, butadiene acrylonitrile rubber,
Examples include natural rubber, acrylic rubber, SBR, carboxylic acid-modified butadiene acrylonitrile rubber, carboxylic acid-modified acrylic rubber, crosslinked NBR particles, carboxylic acid-modified crosslinked NBR particles, and the like. By adding such various resin components, it becomes possible to impart various properties to the cured product while maintaining basic properties such as photocurability and thermosetting properties. For example, by combining with an epoxy resin or a phenol resin, it becomes possible to impart good electrical insulation to the cured product. When a rubber component is blended, the cured product is given tough properties, and the surface of the cured product can be easily roughened by surface treatment with an oxidizing chemical. The curable composition may contain commonly used additives (polymerization stabilizer, leveling agent, pigment, dye, etc.). In addition, there is no problem in adding a filler. As fillers, inorganic fine particles such as silica, fused silica, talc, alumina, hydrated alumina, barium sulfate, calcium hydroxide, aerosil, calcium carbonate, organic fine particles such as powdered epoxy resin, powdered polyimide particles, and powdered Teflon ( (Registered trademark) particles.
These fillers may be subjected to a coupling treatment in advance. These dispersions are used in kneader ball mills,
This can be achieved by a known kneading method such as a bead mill or a three-roll mill.

【0007】(現像液)上記の感光性絶縁樹脂の未露光
部分を現像液により食刻する方法によって、回路板にキ
ャビティ部を形成するが、このような現像液としては、
有機溶剤を含有する水性アルカリ性現像液を用いる。現
像液に用いられる有機溶剤としては、グリコール誘導
体、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、ピナコール、それらの2量体、3量体、多量体及
びメチル、エチル、プロピル、ブチル基等の低級アルキ
ル基の置換体が挙げられる。具体的には、ジエチレング
リコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、ト
リエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレング
リコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノブチルエーテル等が挙げられる。また、ジアセトンア
ルコール、アセトン、酢酸エチル、2−メトキシエタノ
ール、2−エトキシエタノール、エチルアルコール、メ
チルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアル
コール等が用いられる。これらは2種類以上の有機溶剤
を含んでもよい。特にジエチレングリコールが、その目
的に有効である。有機溶剤の濃度は、1〜50体積%と
する。好ましくは、5〜35体積%である。現像液に用
いるアルカリ物質として、アルカリ金属水酸化物、炭酸
塩、リン酸塩、ほう酸塩等が挙げられる。例えば、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸三ナトリウム、
ほう酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム等が挙げられ
る。有機溶剤を含有する水性アルカリ性現像液の組み合
わせとして、ジエチレングリコールモノブチルエーテル
の濃度は、5〜30体積%、ほう酸ナトリウムの濃度
は、5〜30g/lが好ましい。また、回路板が複数の
配線導体層からなるときに、その配線導体層間に設ける
バイアホールを、キャビティ部を形成するときに、同時
に形成することもできる。
(Developer) A cavity is formed in a circuit board by a method of etching the unexposed portion of the photosensitive insulating resin with a developer.
An aqueous alkaline developer containing an organic solvent is used. Examples of the organic solvent used in the developer include glycol derivatives such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, pinacol, and the like. Examples include dimers, trimers, multimers, and substituted products of lower alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, and butyl groups. Specific examples include diethylene glycol, ethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, and the like. Further, diacetone alcohol, acetone, ethyl acetate, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, ethyl alcohol, methyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol and the like are used. These may contain two or more organic solvents. In particular, diethylene glycol is effective for that purpose. The concentration of the organic solvent is 1 to 50% by volume. Preferably, it is 5 to 35% by volume. Examples of the alkali substance used in the developer include alkali metal hydroxides, carbonates, phosphates, borates and the like. For example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide,
Sodium carbonate, potassium carbonate, trisodium phosphate,
Examples include sodium borate and sodium metasilicate. As a combination of the aqueous alkaline developer containing an organic solvent, the concentration of diethylene glycol monobutyl ether is preferably 5 to 30% by volume, and the concentration of sodium borate is preferably 5 to 30 g / l. Also, when the circuit board is composed of a plurality of wiring conductor layers, via holes provided between the wiring conductor layers can be formed simultaneously with the formation of the cavity.

【0008】(リンス処理)次に、現像後の感光性絶縁
樹脂層にリンス処理を行う。リンス液としては、有機溶
剤を含有する水溶液を使用する。有機溶剤として、現像
液のところで記した有機溶剤を用いることができる。特
に、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを含む水
溶液を用いると好ましい。ジエチレングリコールモノブ
チルエーテルの濃度は0.1〜90体積%が好ましく、
特に1〜20体積%がさらに好ましい。リンス処理はデ
ィップでもスプレーでもその方法は、特に制限されるも
のではない。0.1体積%未満では効果に乏しく、90
体積%を超えても効果に差が無く、廃液処理に多大のエ
ネルギーを要するようになる。
(Rinse treatment) Next, the photosensitive insulating resin layer after development is rinsed. As the rinsing liquid, an aqueous solution containing an organic solvent is used. As the organic solvent, the organic solvent described for the developer can be used. In particular, it is preferable to use an aqueous solution containing diethylene glycol monobutyl ether. The concentration of diethylene glycol monobutyl ether is preferably 0.1 to 90% by volume,
In particular, 1 to 20% by volume is more preferable. The method of rinsing may be dipping or spraying, and the method is not particularly limited. Less than 0.1% by volume has poor effect,
There is no difference in the effect even if it exceeds the volume%, and a large amount of energy is required for waste liquid treatment.

【0009】このような技術を用いて半導体パッケージ
用基板を製造する方法としては、以下のような工程によ
って行うことができる。 a.銅板の表面に絶縁樹脂との接着力を高めるための粗
化処理を行う工程。この工程では、粗化の方法は特に規
定するものではなく、機械研磨による方法、薬液による
方法、サンドラブラスト等の砥粒をぶつける方法等を用
いることができる。その中でも、薬液による方法が簡便
で多層プリント配線板等で使用されている酸化還元処理
やソフトエッチングによりアンカーを形成する方法等が
生産性も良く、絶縁樹脂との密着性も良いため好まし
い。粗化の凹凸は、0.1〜5μm程度が好ましく、
0.1μm未満では密着力が低下し、5μmを超えると
感光性絶縁樹脂層形成時のボイド発生や現像性の低下を
招く。
A method for manufacturing a semiconductor package substrate using such a technique can be performed by the following steps. a. A step of performing a roughening treatment on the surface of the copper plate to increase the adhesive strength with the insulating resin. In this step, the method of roughening is not particularly limited, and a method using mechanical polishing, a method using a chemical solution, a method of hitting abrasive grains such as sandblasting, or the like can be used. Among them, a method using a chemical solution is simple, and a method of forming an anchor by oxidation-reduction treatment or soft etching used in a multilayer printed wiring board or the like is preferable because of good productivity and good adhesion to an insulating resin. The roughness of the roughening is preferably about 0.1 to 5 μm,
When the thickness is less than 0.1 μm, the adhesion decreases, and when the thickness exceeds 5 μm, voids are generated at the time of forming the photosensitive insulating resin layer and developability is lowered.

【0010】b.粗化処理を行った銅板に、感光性絶縁
樹脂層を形成する工程。感光性絶縁樹脂層の形成には、
感光性絶縁材料の形態により、液状の材料では印刷法や
カーテンコート法等が使用でき、ドライフィルム状の材
料では、ラミネート法を用いることができる。本発明の
感光性絶縁樹脂層は、100〜500μmであり、10
0μm未満では、キャビティ部の深さが半導体チップの
厚さよりも薄いため実装できなくなり、500μmを超
えると感光性絶縁樹脂層の形成が困難となる。
B. Forming a photosensitive insulating resin layer on the roughened copper plate; To form the photosensitive insulating resin layer,
Depending on the form of the photosensitive insulating material, a printing method or a curtain coating method can be used for a liquid material, and a laminating method can be used for a dry film material. The photosensitive insulating resin layer of the present invention has a thickness of 100 to 500 μm,
If the thickness is less than 0 μm, the cavity cannot be mounted because the depth of the cavity is smaller than the thickness of the semiconductor chip, and if it exceeds 500 μm, formation of the photosensitive insulating resin layer becomes difficult.

【0011】c.キャビティを形成する箇所以外の箇所
に、紫外線による露光を行って感光性絶縁樹脂層の一部
を光硬化させ、現像を行って未露光箇所を除去し、キャ
ビティを形成する工程。一般的に使用されているフォト
マスクを使用し、キャビティ部となる部分をマスクで遮
光し、紫外線を露光する。その後、現像を行いキャビテ
ィを形成する。
C. A step of exposing a part of the photosensitive insulating resin layer to light by performing exposure to ultraviolet rays to a part other than a part where the cavity is to be formed, developing the part, and removing an unexposed part to form a cavity. A commonly used photomask is used, and a portion to be a cavity is shielded from light by a mask, and ultraviolet light is exposed. Thereafter, development is performed to form a cavity.

【0012】d.硬化した感光性絶縁樹脂層に粗化処理
を行う工程。この粗化処理に用いる粗化剤は、樹脂を膨
潤、溶解するものであればどのようなものでも使用で
き、たとえば、クロム/硫酸粗化液、アルカリ過マンガ
ン酸粗化液、フッ化ナトリウム/クロム/硫酸粗化液、
ホウフッ酸粗化液などを用いることができる。中でも、
アルカリ過マンガン酸水溶液は陽極酸化により再生しな
がら使用することができるため廃液の量を低減でき、ま
た廃液処理もクロム酸等よりも安全であり環境への負荷
が少ないという理由で好ましい。
D. Performing a roughening treatment on the cured photosensitive insulating resin layer; As the roughening agent used in the roughening treatment, any one can be used as long as it swells and dissolves the resin. For example, a roughening solution of chromium / sulfuric acid, a roughening solution of alkali permanganate, sodium fluoride / Chromium / sulfuric acid roughening solution,
Borofluoric acid roughening solution or the like can be used. Among them,
The aqueous alkali permanganate solution can be used while being regenerated by anodic oxidation, so that the amount of waste liquid can be reduced, and the waste liquid treatment is preferable because it is safer than chromic acid and the like and has a smaller burden on the environment.

【0013】e.粗化された感光性絶縁樹脂層に、めっ
き触媒を付与する工程。回路導体を形成するための下地
となる銅箔層を無電解めっきにより形成するための触媒
を付与する工程。このめっき触媒は、通常の配線板のス
ルーホールめっきと同様の技術を用いる。すなわち、錫
コロイド系パラジウム触媒やアルカリイオン触媒等のめ
っきの核になる物質を使用することができる。
E. A step of applying a plating catalyst to the roughened photosensitive insulating resin layer. A step of applying a catalyst for forming a copper foil layer serving as a base for forming a circuit conductor by electroless plating. This plating catalyst employs the same technology as that of ordinary through-hole plating of wiring boards. That is, a substance that becomes a nucleus of plating, such as a tin colloid-based palladium catalyst or an alkali ion catalyst, can be used.

【0014】f.めっき触媒を付与した表面に、無電解
の薄付け銅めっきを行う工程。前記樹脂層に触媒を付着
させた基板を、イオン化しためっき金属と、めっき金属
の錯化剤と、そのめっき金属の還元剤とを有する無電解
銅めっき液に接触させ、基板全体にめっき金属を析出さ
せる。めっきの厚さは、0.3〜1.0μmが良く、
0.3μm未満では均一なめっき膜にならない場合があ
り、続いて行う電気めっきが膜厚のばらつきの原因とな
る。また、1.0μmを超える場合、無電解めっき皮膜
に膨れが発生するため良好な回路が形成できなくなる。
F. A step of performing electroless thin copper plating on the surface to which the plating catalyst has been applied. The substrate with the catalyst attached to the resin layer is contacted with an electroless copper plating solution having an ionized plating metal, a complexing agent for the plating metal, and a reducing agent for the plating metal, and the plating metal is applied to the entire substrate. Precipitate. The plating thickness is preferably 0.3 to 1.0 μm,
If the thickness is less than 0.3 μm, a uniform plating film may not be formed, and subsequent electroplating may cause a variation in film thickness. On the other hand, if it exceeds 1.0 μm, a good circuit cannot be formed because the electroless plating film swells.

【0015】g.薄付け銅めっきの表面に、電解めっき
で10〜20μmの厚さに電解銅めっきを形成する工
程。一般的な電気銅めっき技術を用いて、基板全体に1
0〜20μmめっきを行う。使用する電気めっき液は、
管理が簡単で効率の良い硫酸銅めっきが最適である。こ
の電解めっきの厚さが10μm未満では、層間接続部の
熱サイクル特性が低下することが問題であり、厚さが2
0μmを越えると、めっき膜厚のばらつきからめっきレ
ジストをオーバハングしめっきレジストが剥離できなく
なることもある。
G. A step of forming electrolytic copper plating to a thickness of 10 to 20 μm by electrolytic plating on the surface of the thin copper plating. Using general electrolytic copper plating technology,
Perform plating of 0 to 20 μm. The electroplating solution used is
Copper sulfate plating, which is easy to manage and efficient, is optimal. If the thickness of the electrolytic plating is less than 10 μm, there is a problem that the thermal cycling characteristics of the interlayer connection portion are deteriorated.
If the thickness exceeds 0 μm, the plating resist may be overhanged due to variations in plating film thickness, and the plating resist may not be peeled off.

【0016】h.エッチングレジストを形成し、内部接
続端子、外部接続端子及び配線導体を形成する工程。エ
ッチングレジストの形成工程においても、一般的な多層
プリント基板の手法を用いることができドライフィルム
を用いる方法、電着レジストを用いる方法、ドライフィ
ルムでエッチングパターンの逆パターンを形成し、はん
だ等の金属エッチングレジストを形成する方法等を用い
ることができる。エッチングは、一般的に用いられてい
る塩化第二銅や塩化第二鉄エッチング液やアルカリエッ
チャントを用いることができる。
H. Forming an etching resist and forming an internal connection terminal, an external connection terminal, and a wiring conductor; In the process of forming the etching resist, a general method of a multilayer printed circuit board can be used, and a method using a dry film, a method using an electrodeposition resist, forming a reverse pattern of the etching pattern with the dry film, and forming a metal such as solder A method of forming an etching resist or the like can be used. For the etching, a commonly used etching solution of cupric chloride or ferric chloride or an alkali etchant can be used.

【0017】i.エッチングレジストを除去する工程。
エッチングレジストの除去についても、ドライフィルム
レジストや電着レジストでは、一般的な水酸化ナトリウ
ム溶液を使う方法が使用できる。はんだ剥離剤として
は、硝酸系の剥離液やスルファミン酸系のものがある。
I. A step of removing the etching resist;
Regarding the removal of the etching resist, a method using a general sodium hydroxide solution can be used for a dry film resist or an electrodeposition resist. As the solder stripping agent, there are a nitric acid stripping solution and a sulfamic acid type.

【0018】j.配線導体を絶縁被覆するためのソルダ
ーレジストを形成する工程。はんだボールによる接続時
に配線を保護するために、ソルダーレジストを形成す
る。この工程においても、一般的に用いられている熱硬
化型のものや光硬化型のもの何れも使用することができ
るが、レジスト形状を精度良く仕上げることができる光
硬化型のものが好ましい。
J. Forming a solder resist for insulatingly covering the wiring conductor; A solder resist is formed to protect the wiring at the time of connection by a solder ball. Also in this step, any of a generally used thermosetting type and photocuring type can be used, but a photocuring type capable of finishing the resist shape with high accuracy is preferable.

【0019】k.少なくとも内部接続端子の表面に、無
電解Ni/Auめっきを行う工程。ソルダーレジストで
覆わなかった銅表面に無電解Ni/Auめっきを行う。
無電解Niめっきの厚さは、3〜5μm、無電解Auめ
っきの厚さは0.1〜0.3μmが好ましい。Niめっ
きの厚さが3μm未満ではワイヤボンディングに必要な
硬さが得られず、5μmを超えるとNiめっき皮膜が割
れる等の不具合が発生する。また、Auめっき厚さは、
0.1μm未満ではワイヤボンディング性が悪く、0.
3μmを超えてもワイヤボンディング性に差が出ないた
め、経済的ではない。
K. A step of performing electroless Ni / Au plating on at least the surface of the internal connection terminal. Electroless Ni / Au plating is performed on the copper surface not covered with the solder resist.
The thickness of the electroless Ni plating is preferably 3 to 5 μm, and the thickness of the electroless Au plating is preferably 0.1 to 0.3 μm. If the thickness of the Ni plating is less than 3 μm, the hardness required for wire bonding cannot be obtained, and if it exceeds 5 μm, problems such as cracking of the Ni plating film will occur. The Au plating thickness is
If it is less than 0.1 μm, the wire bonding property is poor.
Even if it exceeds 3 μm, there is no difference in the wire bonding property, so that it is not economical.

【0020】さらには、前記工程g〜iに代えて、次の
g1〜i1の工程を行うことによっても行うことができ
る。 g1.パターンめっき用のめっきレジストを形成する工
程。パターンめっき用のレジストは、一般的ドライフィ
ルムタイプのレジストが使用できる。めっきを10〜2
0μm行うため、レジスト厚さは25〜30μmのもの
が好ましい。厚さが25μm未満のレジストでは、レジ
ストの剥離性に問題が生じやすく、30μmを越えた厚
いレジストでは、解像性と密着性が低下するおそれがあ
る。
Further, it can be carried out by performing the following steps g1 to i1 instead of the steps g to i. g1. A step of forming a plating resist for pattern plating. As a resist for pattern plating, a general dry film type resist can be used. Plating 10-2
In order to perform 0 μm, the resist thickness is preferably 25 to 30 μm. With a resist having a thickness of less than 25 μm, a problem is likely to occur in the removability of the resist, and with a thick resist exceeding 30 μm, the resolution and adhesion may be reduced.

【0021】g2.電解めっきで10〜20μmの厚さ
に電解めっきを形成する工程。一般的な電気銅めっき技
術を用いて、基板全体に10〜20μmめっきを行う。
使用する電気めっき液は、管理が簡単で効率の良い硫酸
銅めっきが最適である。この電解めっきの厚さが10μ
m未満では、層間接続部の熱サイクル特性が低下するこ
とが問題であり、厚さが20μmを越えると、めっき膜
厚のばらつきからめっきレジストをオーバハングしめっ
きレジストが剥離できなくなることもある。
G2. A step of forming electrolytic plating to a thickness of 10 to 20 μm by electrolytic plating; Using a general electrolytic copper plating technique, 10 to 20 μm plating is performed on the entire substrate.
The most suitable electroplating solution is copper sulfate plating, which is easy to manage and efficient. The thickness of this electrolytic plating is 10μ
When the thickness is less than m, there is a problem that the thermal cycling characteristic of the interlayer connection part is deteriorated.

【0022】h1.めっきレジストを除去し、エッチン
グ加工によって、薄付け銅めっきのみをエッチング除去
し、内部接続端子、外部接続端子及び配線導体を形成す
る工程。めっきレジストの剥離液は、一般的な水酸化ナ
トリウム水溶液やアミン系の剥離液を使用でき、剥離性
が優れるアミン系が好ましい。また、薄付け銅めっきを
エッチングする液は、銅をエッチングできれば何れのも
のでも適用できるが、硫酸/過酸化水素系エッチング液
のようなエッチング速度の遅い液が好適である。
H1. A step of removing the plating resist, etching away only the thinned copper plating by etching, and forming an internal connection terminal, an external connection terminal, and a wiring conductor. As the stripping solution for the plating resist, a general aqueous solution of sodium hydroxide or an amine-based stripping solution can be used, and an amine-based solution having excellent stripping properties is preferable. As a solution for etching the thin copper plating, any solution can be used as long as it can etch copper, but a solution having a low etching rate such as a sulfuric acid / hydrogen peroxide-based etchant is suitable.

【0023】[0023]

【実施例】実施例1 (1)工程a:図1(a)に示すように、厚さ0.6m
mの銅板製の放熱スラグ101に、接着強度が得られる
ように、下記の処理液及び条件で酸化処理を行い表面に
凹凸を形成する。 (酸化処理液) ・NaOH・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20g/l ・Na3PO4・12H2O・・・・・・・・・・・・・・30g/l ・NaClO2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・80g/l ・純水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・全量で1lとなる量 (酸化処理条件) ・温度:85℃ ・時間:120秒 次に、以下の処理液と条件で、上記で酸化処理して形成
した酸化銅(亜酸化銅)による凹凸を残したまま、金属
銅に還元する。 (還元処理液) ・NaOH・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 5g/l ・ジメチルアミンボラン・・・・・・・・・・・・・・・ 5g/l (還元処理条件) ・温度:25℃ ・時間:120秒 (2)工程b:図1(b)に示すように、前記工程によ
り粗化された放熱スラグ101の片方の面に、感光性絶
縁樹脂シートをラミネートして、感光性絶縁樹脂層10
2を形成した。このときの感光性絶縁樹脂シートには、
下記の組成の感光性絶縁樹脂ワニスを、離型処理が施さ
れたポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み50μ
m)上に塗布し、80℃で10分間乾燥して、膜厚10
0μmのフィルムを形成したものを用いた。 (感光性絶縁樹脂ワニス) ・2,2−’ビス(4,4’−N−マレイミジルフェノキフェニル)プロパン BBMI(日立化成工業株式会社製、商品名)・・・・・・・・・30重量部 ・エポキシ当量500のビスフェノールA型エポキシ樹脂に1当量のテトラヒド ロ無水フタル酸を窒素雰囲気下で150℃、10時間反応させて合成した酸変性 エポキシ樹脂・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・45重量部 ・分子内にカルボキシル基を4mol%含んだアクリロニトリルブタジエンゴム PNR−1H(日本合成ゴム株式会社製、商品名)・・・・・・・20重量部 ・1,3−ビス(9,9’−ジアクリジノ)ヘプタン・・・・・・・ 5重量部 ・水酸化アルミニウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10重量部 ・硬化剤 イルガキュア−651(チバガイギー社製、商品名)・・・・・・ 5重量部 ラミネータには、HLM−V530(日立エーアイシー
株式会社製、商品名)を用い、次の条件で行った。 ・ラミネート雰囲気:減圧下(760torr) ・エアゲージ圧:3kg/cm2 ・ラミネート速度:0.5m/min ・ロールの温度:110℃ (3)工程c:次に、キャビティとなる部分に遮蔽部を
形成したフォトツールを介し、光量300mJ/cm2
の紫外光を照射した後、フィルム表面のポリエチレンテ
レフタレートフィルムを剥離してから、未露光部を現像
し、リンスした。現像液には、有機溶剤を含有する水性
アルカリ性現像液として、有機溶剤にジエチレングリコ
ールモノブチルエーテルを用い10体積%とした。ま
た、アルカリ性物質として四ほう酸ナトリウム(10水
塩)を用い15g/lを含んだ水溶液とし、40℃、4
分間、スプレー圧1.0kg/cm2で現像した。現像
後のリンス液として有機溶剤を含有する水溶液としてジ
エチレングリコールモノブチルエーテル、10体積%を
含んだ水溶液とし、40℃、4分間、スプレー圧1.0
kg/cm2でリンス処理を行って、図1(c)に示す
ように、キャビティ2を形成した。 (4)工程d:次に、現像、リンス後の基板に紫外光2
J/cm2を照射し、次に150℃、1時間熱処理して
後硬化を行った後、感光性絶縁樹脂層を化学粗化するた
めに粗化液として、KMnO4:60g/l、NaO
H:40g/lを含む水溶液を作製し、50℃に加温し
て10分間浸漬処理した。この後、SnCl2:30g
/l、HCl:300ml/lの水溶液に室温で5分間
浸漬処理して中和処理を行った。 (5)工程e:次に、粗化処理後、感光性絶縁樹脂層1
02の表面に導体回路を形成するために、まず、無電解
銅めっき用触媒HS−202B(日立化成工業株式会社
製、商品名)に室温で15分間浸漬しめっき触媒を付与
した。 (6)工程f:めっき触媒が付与された基板を無電解銅
めっきCUST−201(日立化成工業株式会社製、商
品名)に室温で15分間浸漬し、厚さ0.5μmの下地
銅めっきを形成した。 (7)工程g:図1(d)に示すように、さらに硫酸銅
めっきで電気めっきを行い、感光性絶縁樹脂層の表面に
厚さ15μmのめっき層103を形成した。 (8)工程h:図1(e)に示すように、めっき導体の
不要な箇所を除去するために、エッチングレジスト10
4を、エッチングレジストフィルムであるH−W425
(日立化成工業株式会社製、商品名)をラミネートし、
フォトリソ法で形成し、塩酸/塩鉄エッチング液を使っ
てエッチングを行って、内部接続端子、外部接続端子及
び配線導体を含む回路パターン105を形成した。 (9)工程i:次に、図1(f)に示すように、前記エ
ッチングレジスト104を、剥離液RS−2000(ア
トテック社製、商品名)を用いて、50℃、スプレー圧
2.0kg/cm2、1分間の条件で一般的なスプレー
式剥離機を用いて剥離した。 (10)工程j:図1(g)に示すように、前記基板表
面にソルダーレジスト106として、ソルダーレジスト
用インクであるSR−7000(日立化成工業株式会社
製、商品名)を印刷・塗布し、80℃で、20分間乾燥
した後、開口部となる部分に紫外光を遮るようにパター
ンを作製したフォトマスクを位置合わせし、450mJ
/cm2の露光量で露光した後、炭酸ナトリウム1.5
%溶液でスプレー圧2.0kgf/cm2で現像し、後
露光1J/cm2、後加熱150℃、60分を行い、ソ
ルダーレジスト106を形成した。 (11)工程k:図1(h)に示すように、以下の工程
を用いて無電解ニッケル/金めっき107を行った。 ・脱脂処理 Z−200(株式会社ワールドメタル社製、商品名)
に、50℃で、1分間浸漬処理する。 ・水洗 室温で、2分間、流水で洗浄する。 ・ソフトエッチング 100g/l過硫酸アンモニウムに、室温で、1分間浸
漬処理する。 ・水洗 室温で、2分間、流水で洗浄する。 ・酸洗処理 10%硫酸に、室温で、1分間浸漬処理する。 ・水洗 室温で、2分間、流水で洗浄する。 ・活性化 無電解めっき用触媒溶液SA−100(日立化成工業株
式会社製、商品名)に、室温で、5分間浸漬処理する。 ・水洗 室温で、2分間、流水で洗浄する。 ・無電解ニッケルめっき 無電解ニッケルめっき液であるNIPS−100(日立
化成工業株式会社製、商品名)に、85℃で、20分間
浸漬処理する。 ・水洗 室温で、2分間、流水で洗浄する。 ・無電解金めっき 無電解金めっきであるHGS−500(日立化成工業株
式会社製、商品名)に、85℃で、5分間浸漬処理す
る。 ・水洗 室温で、2分間、流水で洗浄する。このようにして作製
した半導体パッケージ用基板を用いて、図1(i)に示
すように、接続導体201を形成した後、半導体チップ
を搭載し、ワイヤボンディングで、封止用樹脂であるC
EC−1900(日立化成工業株式会社製、商品名)を
70℃で30分予備加熱した後、更に150℃で60分
加熱乾燥の条件で、キャビティ内を封止し、半導体パッ
ケージとした(図示せず。)。
EXAMPLE 1 (1) Step a: As shown in FIG.
The radiating slag 101 made of a copper plate having a thickness of m is subjected to an oxidation treatment with the following treatment liquid and conditions so as to obtain adhesive strength, thereby forming irregularities on the surface. (Oxidation solution) ・ NaOH ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 20g / l ・ Na 3 PO 4・ 12H 2 O ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ 30g / l ・ NaClO 2・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 80g / l ・ Pure water ······ Amount that becomes 1 liter in total (oxidation treatment conditions) · Temperature: 85 ° C · Time: 120 seconds Next, copper oxide formed by the above oxidation treatment (suboxide Copper is reduced to metallic copper while leaving irregularities. (Reduction solution) ・ NaOH ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 5g / l ・ Dimethylamine borane ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・5 g / l (reduction treatment conditions) Temperature: 25 ° C. Time: 120 seconds (2) Step b: As shown in FIG. 1B, one surface of the heat-dissipation slag 101 Laminating a photosensitive insulating resin sheet to form a photosensitive insulating resin layer 10
2 was formed. At this time, the photosensitive insulating resin sheet
A photosensitive insulating resin varnish having the following composition was applied to a release-treated polyethylene terephthalate film (thickness: 50 μm).
m) coated on top and dried at 80 ° C. for 10 minutes to give a film thickness of 10
What formed a 0-micrometer film was used. (Photosensitive insulating resin varnish) ・ 2,2-'bis (4,4'-N-maleimidylphenoxyphenyl) propane BBMI (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) 30 parts by weight ・ An acid-modified epoxy resin synthesized by reacting 1 equivalent of tetrahydrophthalic anhydride with a bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of 500 under a nitrogen atmosphere at 150 ° C. for 10 hours. Acrylonitrile butadiene rubber PNR-1H containing 4 mol% of carboxyl groups in the molecule (trade name, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) 20 parts by weight 1,3-bis (9,9'-diacridino) heptane 5 parts by weight Aluminum hydroxide ..... 10 parts by weight Hardener Irgacure-651 (Ciba-Geigy Co., Ltd., trade name) 5 parts by weight HLM-V530 (Hitachi AIC Co., Ltd., trade name) was used as a laminator under the following conditions. .・ Laminating atmosphere: under reduced pressure (760 torr) ・ Air gauge pressure: 3 kg / cm 2・ Laminating speed: 0.5 m / min ・ Roll temperature: 110 ° C. (3) Step c: Next, cover the portion to be a cavity with a shielding part. Through the formed photo tool, the light amount is 300 mJ / cm 2
After irradiating the polyethylene terephthalate film on the film surface, the unexposed portion was developed and rinsed. As a developing solution, an aqueous alkaline developing solution containing an organic solvent was used, and diethylene glycol monobutyl ether was used as an organic solvent to 10% by volume. Further, an aqueous solution containing 15 g / l using sodium tetraborate (decahydrate) as an alkaline substance was prepared at 40 ° C.
Developed at a spray pressure of 1.0 kg / cm 2 for 1 minute. As a rinse solution after development, an aqueous solution containing an organic solvent was used as an aqueous solution containing 10% by volume of diethylene glycol monobutyl ether.
A rinsing treatment was performed at kg / cm 2 to form a cavity 2 as shown in FIG. (4) Step d: Next, apply ultraviolet light 2 to the substrate after development and rinsing.
After irradiating J / cm 2 and then heat-treating at 150 ° C. for 1 hour for post-curing, KMnO 4 : 60 g / l, NaO as a roughening liquid for chemically roughening the photosensitive insulating resin layer.
H: An aqueous solution containing 40 g / l was prepared, heated to 50 ° C., and immersed for 10 minutes. Then, SnCl 2 : 30 g
/ L, HCl: 300 ml / l aqueous solution for 5 minutes at room temperature for neutralization. (5) Step e: Next, after the roughening treatment, the photosensitive insulating resin layer 1
In order to form a conductive circuit on the surface of No. 02, first, it was immersed in a catalyst for electroless copper plating HS-202B (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) at room temperature for 15 minutes to provide a plating catalyst. (6) Step f: The substrate to which the plating catalyst has been applied is immersed in electroless copper plating CUST-201 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) at room temperature for 15 minutes to form a 0.5 μm-thick base copper plating. Formed. (7) Step g: As shown in FIG. 1D, electroplating was further performed by copper sulfate plating to form a plating layer 103 having a thickness of 15 μm on the surface of the photosensitive insulating resin layer. (8) Step h: As shown in FIG. 1E, an etching resist 10 is used to remove unnecessary portions of the plated conductor.
4 was replaced with H-W425 as an etching resist film.
(Made by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name)
A circuit pattern 105 including an internal connection terminal, an external connection terminal, and a wiring conductor was formed by photolithography and etching using a hydrochloric acid / iron chloride etchant. (9) Step i: Next, as shown in FIG. 1 (f), the etching resist 104 was removed from the etching resist 104 at a temperature of 50 ° C. and a spray pressure of 2.0 kg using a stripper RS-2000 (trade name, manufactured by Atotech) / Cm 2 for one minute using a general spray-type peeling machine. (10) Step j: As shown in FIG. 1 (g), SR-7000 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) as a solder resist ink is printed and applied as a solder resist 106 on the substrate surface. After drying at 80 ° C. for 20 minutes, a photomask having a pattern formed so as to block ultraviolet light at a portion to be an opening was aligned at 450 mJ.
/ Cm 2 , after exposure to sodium carbonate 1.5
% Was developed at a spray pressure 2.0 kgf / cm 2 in a solution, post-exposure 1 J / cm 2, post-heating 0.99 ° C., for 60 minutes to form a solder resist 106. (11) Step k: As shown in FIG. 1H, electroless nickel / gold plating 107 was performed using the following steps. -Degreasing Z-200 (trade name, manufactured by World Metal Co., Ltd.)
At 50 ° C. for 1 minute.・ Washing Rinse with running water at room temperature for 2 minutes. -Soft etching Immerse in 100 g / l ammonium persulfate at room temperature for 1 minute.・ Washing Rinse with running water at room temperature for 2 minutes. -Pickling treatment Immerse in 10% sulfuric acid at room temperature for 1 minute.・ Washing Rinse with running water at room temperature for 2 minutes.・ Activation Dip for 5 minutes at room temperature in a catalyst solution for electroless plating SA-100 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.).・ Washing Rinse with running water at room temperature for 2 minutes. -Electroless nickel plating: Dipping treatment is performed at 85 ° C for 20 minutes in NIPS-100 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) which is an electroless nickel plating solution.・ Washing Rinse with running water at room temperature for 2 minutes. -Electroless gold plating Dipping in HGS-500 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is electroless gold plating, at 85 ° C for 5 minutes.・ Washing Rinse with running water at room temperature for 2 minutes. As shown in FIG. 1 (i), using the semiconductor package substrate manufactured in this manner, after forming a connection conductor 201, a semiconductor chip is mounted, and a sealing resin C is formed by wire bonding.
After preheating EC-1900 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) at 70 ° C. for 30 minutes, the inside of the cavity was sealed under the conditions of heating and drying at 150 ° C. for 60 minutes to form a semiconductor package (FIG. Not shown.)

【0024】実施例2 実施例1における工程g〜iを下記の工程g1〜i1へ
変更した以外は、全て実施例1と同様に行った。 (12)工程g1:めっき導体の必要な箇所以外に、め
っきレジストRY−3025(日立化成工業株式会社
製、商品名)を形成した。 (13)工程g2:さらに硫酸銅めっきで電気めっきを
行い、感光性絶縁樹脂層の表面に厚さ15μmのめっき
層を形成した。 (14)工程h1:前記エッチングを行った基板のエッ
チングレジストを、剥離液RS−2000(アトテック
社製、商品名)を用いて、50℃、スプレー圧2.0k
g/cm2、1分間の条件で一般的なスプレー式剥離機
を用いて剥離した。 (15)工程i1:下地銅のエッチング液として、コブ
ラエッチ(荏原電産社製、商品名)を用いて、30℃、
スプレー圧2.0kg/cm2、1分間の条件で一般的
なスプレー式エッチング機を用いて下地銅を除去した。
Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the steps g to i in Example 1 were changed to the following steps g1 to i1. (12) Step g1: A plating resist RY-3025 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was formed in a portion other than a necessary portion of the plating conductor. (13) Step g2: Electroplating was further performed by copper sulfate plating to form a plating layer having a thickness of 15 μm on the surface of the photosensitive insulating resin layer. (14) Step h1: The etching resist of the etched substrate is removed at 50 ° C. under a spray pressure of 2.0 k using a stripper RS-2000 (trade name, manufactured by Atotech).
Peeling was performed using a general spray-type peeling machine under the conditions of g / cm 2 and 1 minute. (15) Step i1: 30 ° C. using Cobra Etch (trade name, manufactured by Ebara Densan Co., Ltd.) as an etching solution for the underlying copper
The underlying copper was removed using a general spray etching machine under a condition of a spray pressure of 2.0 kg / cm 2 for 1 minute.

【0025】実施例3 実施例1において、工程aの粗化処理液にCZ−810
0(株式会社メック社製、商品名)を用いて、3μmエ
ッチングし凹凸を形成した以外は、全て実施例1と同様
に行った。
Example 3 In Example 1, CZ-810 was added to the roughening solution in Step a.
All were performed in the same manner as in Example 1 except that 3 μm was etched using 3 (trade name, manufactured by Mec Co., Ltd.) to form irregularities.

【0026】比較例1 打ち抜き加工によりキャビティ部を形成したエポキシ樹
脂を含浸したガラスプリプレグを用いて、配線を形成し
たキャビティ付きの回路板を銅スラグに積層した。
Comparative Example 1 Using a glass prepreg impregnated with an epoxy resin having a cavity formed by punching, a circuit board with a cavity having wiring formed thereon was laminated on a copper slag.

【0027】比較例2 粗化を全く行わない銅スラグを用いた以外は、実施例1
と同様にして行った。
Comparative Example 2 Example 1 was repeated except that a copper slag without any roughening was used.
Was performed in the same manner as described above.

【0028】以上のようにして作製した基板に、以下の
試験を行った。結果を表1に示す。 (試験方法) ・気相熱衝撃試験:熱衝撃試験器サーマルショックチャ
ンバーTSR−103(楠本製作所社製、商品名)を用
い、−65℃、30分・125℃、30分の条件を1サ
イクルとし、接続抵抗の変化を測定した。接続抵抗の測
定には、マルチメータ3457A(ヒューレットパッカ
ード社製、商品名)を用いて測定した。 (判定)判定としては、接続抵抗が10%以上上昇した
ものを×、10%未満のものを○とした。 ×:500サイクル未満でキャビティコーナにクラック
発生 ○:1000サイクル以上でキャビティコーナにクラッ
クなし
The following test was performed on the substrate manufactured as described above. Table 1 shows the results. (Test method)-Gas phase thermal shock test: Using a thermal shock chamber TSR-103 (manufactured by Kusumoto Seisakusho Co., Ltd., trade name), a cycle of -65 ° C, 30 minutes, 125 ° C, 30 minutes, 1 cycle And the change in connection resistance was measured. The connection resistance was measured using a multimeter 3457A (trade name, manufactured by Hewlett-Packard Company). (Judgment) Judgment was evaluated as x when the connection resistance increased by 10% or more, and as o when less than 10%. ×: Cracks occurred in cavity corners in less than 500 cycles ○: No cracks in cavity corners in 1000 cycles or more

【0029】(はんだ耐熱性) (試験方法)260℃のはんだ槽に基板を浮かべて、6
0秒間静置した。その後、室温に戻るまで放置し外観を
観察した。 (判定)判定としては、外観を目視で行った結果、以下
とした。 ○:260℃、60秒以上で銅スラグと樹脂間に膨れな
し ×:260℃、60秒未満で銅スラグと樹脂間に膨れ発
(Solder Heat Resistance) (Test Method) Float the substrate in a solder bath at 260 ° C.
It was left still for 0 seconds. Then, it was left to return to room temperature and the appearance was observed. (Judgment) As a judgment, the appearance was visually observed, and the result was as follows. ○: no swelling between the copper slag and the resin at 260 ° C. for 60 seconds or more ×: swelling between the copper slag and the resin for less than 60 ° C. and 60 seconds

【0030】(封止樹脂の充填性) (試験方法)封止材をキャビティ部に注入し70℃で3
0分予備加熱した後、更に150℃で60分加熱乾燥し
た基板の断面を観察した。 (判定)判定は、外観を目視で行った結果、以下とし
た。 ○:キャビティコーナ部にボイドなし ×:キャビティコーナ部にボイドあり
(Fillability of sealing resin) (Test method) A sealing material was injected into a cavity portion,
After preheating for 0 minutes, the cross section of the substrate further heated and dried at 150 ° C. for 60 minutes was observed. (Judgment) The judgment was made as follows as a result of visually observing the appearance. ○: No void at cavity corner ×: Void at cavity corner

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【発明の効果】以上に説明したとおり、キャビティを構
成した感光性絶縁樹脂層と銅スラグの接着性に優れ、封
止樹脂の充填性に優れ、生産性に優れた半導体パッケー
ジ用基板とそ製造方法と半導体パッケージとその製造方
法をを提供することができる。
As described above, a semiconductor package substrate having excellent adhesiveness between a photosensitive insulating resin layer constituting a cavity and copper slag, excellent sealing resin filling property, and excellent productivity, and its production. A method, a semiconductor package, and a method for manufacturing the same can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(i)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る。
FIGS. 1A to 1I are cross-sectional views showing respective steps for explaining one embodiment of the present invention.

【符号の説明】 101.銅スラグ 102.感光性絶縁樹脂 103.銅めっき 104.エッチングレジスト 105.回路パターン 106.ソルダーレジスト 107.無電解Ni/Auめっき 108.はんだボール 2.キャビティ[Description of Signs] 101. Copper slag 102. Photosensitive insulating resin 103. Copper plating 104. Etching resist 105. Circuit pattern 106. Solder resist 107. Electroless Ni / Au plating 108. Solder ball 2. cavity

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有家 茂晴 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社総合研究所内 (72)発明者 中祖 昭士 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Shigeharu Ariya 1500 Oji Ogawa, Shimodate City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Akishi Nakao 1500 Ogawa Ogawa Shimodate City, Ibaraki Prefecture Hitachi Chemical Industrial Research Institute

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体チップを搭載するキャビティ部が、
回路板に設けられた貫通穴と、回路板に貼り合わされた
放熱スラグで形成され、回路板には、半導体チップと接
続する内部接続端子と、配線板などに接続するためのは
んだボールを搭載する外部端子と、その間を接続する配
線導体を有し、少なくともその外部端子が回路板の放熱
スラグがとるつけられている面と反対側の面に設けられ
た半導体パッケージ用基板であって、回路板の内部接続
端子、外部接続端子並びに配線導体を支持する絶縁基材
が、感光性絶縁樹脂により形成されている半導体パッケ
ージ用基板。
A cavity for mounting the semiconductor chip;
Formed with through holes provided in the circuit board and heat dissipation slag bonded to the circuit board, the circuit board has internal connection terminals connected to the semiconductor chip and solder balls for connection to the wiring board etc. A semiconductor package substrate having an external terminal and a wiring conductor connecting between the external terminal and at least the external terminal provided on a surface of the circuit board opposite to a surface to which a heat dissipation slag is attached, the circuit board comprising: A substrate for a semiconductor package, wherein an insulating base material for supporting the internal connection terminals, the external connection terminals, and the wiring conductor is formed of a photosensitive insulating resin.
【請求項2】放熱スラグの少なくとも回路板に接する面
が、粗化されている請求項1に記載の半導体パッケージ
用基板。
2. The semiconductor package substrate according to claim 1, wherein at least a surface of the heat dissipation slag that contacts the circuit board is roughened.
【請求項3】絶縁基材の厚さが、100〜500μmの
範囲である請求項1または2に記載の半導体パッケージ
用基板。
3. The semiconductor package substrate according to claim 1, wherein the thickness of the insulating base material is in a range of 100 to 500 μm.
【請求項4】絶縁基材のキャビティとなる箇所を、紫外
線による露光・現像により形成する工程を有する半導体
パッケージ用基板の製造方法。
4. A method for manufacturing a substrate for a semiconductor package, comprising a step of forming a portion to be a cavity of an insulating base material by exposure and development with ultraviolet rays.
【請求項5】請求項1〜3のうちいずれかの半導体パッ
ケージ用基板と、半導体チップと、その半導体パッケー
ジ用基板の内部接続端子と半導体チップとを接続する接
続導体と、半導体チップを封止する樹脂からなる半導体
パッケージ。
5. The semiconductor package substrate according to claim 1, a semiconductor chip, a connection conductor for connecting an internal connection terminal of the semiconductor package substrate to the semiconductor chip, and sealing the semiconductor chip. Semiconductor package made of resin.
【請求項6】請求項1〜3のうちいずれかの半導体パッ
ケージ用基板に、半導体チップを搭載し、その半導体パ
ッケージ用基板の内部接続端子と半導体チップとを接続
する接続導体を形成し、半導体チップを樹脂で封止する
工程からなる半導体パッケージの製造方法。
6. A semiconductor package mounted on a semiconductor package substrate according to claim 1, wherein a connection conductor for connecting an internal connection terminal of the semiconductor package substrate to the semiconductor chip is formed. A method for manufacturing a semiconductor package, comprising a step of sealing a chip with a resin.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004281849A (en) * 2003-03-18 2004-10-07 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc High heat radiation plastic package and its manufacturing method
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