JP2002270714A - プラスチックパッケージの製造方法 - Google Patents

プラスチックパッケージの製造方法

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JP2002270714A
JP2002270714A JP2001068491A JP2001068491A JP2002270714A JP 2002270714 A JP2002270714 A JP 2002270714A JP 2001068491 A JP2001068491 A JP 2001068491A JP 2001068491 A JP2001068491 A JP 2001068491A JP 2002270714 A JP2002270714 A JP 2002270714A
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Japan
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solder resist
core substrate
manufacturing
blind via
plastic package
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Hiroyuki Shinya
裕之 新屋
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Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
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Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブランドビアの内部に気泡が残らないように
ソルダーレジストを充填するプラスチックパッケージの
製造方法を提供する。 【解決手段】 絶縁性基材11の両面に導体回路となる
銅箔12、12aを貼ったコア基板13の一方側の面か
ら穿設されたビアホール17の他方側の面を銅箔12a
で閉塞して形成するブラインドビア18の内部に気泡2
2の発生を防止するボールグリッドアレイ型のプラスチ
ックパッケージ10の製造方法において、コア基板13
のブラインドビア18の開口側に感光性の第1のソルダ
ーレジスト14bを印刷する工程と、第1のソルダーレ
ジスト14bで封じ込められたブラインドビア18内の
気泡22を真空脱泡する工程と、コア基板13の両面に
感光性の第2のソルダーレジスト14cを印刷し、フォ
トリソグラフィ法で両面に開口部を備えるソルダーレジ
スト膜14、14aを形成する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コア基板の一面側
に穴を有するブラインドビアにソルダーレジストを充填
するプラスチックパッケージの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の半導体素子の高性能化、小型化に
ともない、半導体素子を搭載するためのプラスチックパ
ッケージには、外部接続端子の多端子化、半導体素子の
実装性、低コスト化、放熱特性、低インピーダンス化等
の観点から、ボールグリッドアレイ型のプラスチックパ
ッケージが多く用いられている。このボールグリッドア
レイ型のプラスチックパッケージの半田ボール接続用の
外部接続端子パッドは、ビアホールから離れたところに
形成されてビアホール導体と接続させていたが、この状
態では、半導体素子の高密度化に伴うパッケージの大型
化を抑えることができないので、ビアホールの上に直接
外部接続端子パッドを形成する方法が進められている。
【0003】このビアホール上の外部接続端子パッドの
形成方法には、従来の貫通型のビアホールの内部を樹
脂、導電性ペースト又はめっき等で充填する方法が採用
されている。具体的には、ビアホールの側壁面にめっき
で上下層の導通を形成した後に樹脂で孔埋めを行い、樹
脂の表面に無電解銅めっき及び電解銅めっきを形成する
方法、ビアホールに導電性ペーストで孔埋めを行い、直
接電解銅めっきを形成する方法、ビアホールに特殊な添
加剤又はパルス波形の電源を用いて直接めっきによって
孔埋めする方法、ビアホールの中に柱状にめっきを成長
させるビアポスト法で形成する方法等がある。しかしな
がら、ビアホールの中に充填物を埋め込んで形成する場
合には、充填後にビアホールの開口部を平坦に研磨をす
る必要があり、工程の増加とコストアップの要因となっ
ている。そこで、図4に示すように、絶縁性基板51の
両面に銅箔52、52aを貼ったコア基板53の一方側
の面から穿設されたビアホール54の他方側の面を銅箔
52aで閉塞して底部としてブラインドビア55を形成
する方法が有効な方法として採用されている。そして、
コア基板53の両面の銅箔52、52aの電気的導通の
ために銅めっき層56を銅箔52、52aの両面、及び
ブラインドビア55の内面に施し、エッチングで導体パ
ターンを形成した後、ブラインドビア55の穴部にはソ
ルダーレジストを充填してソルダーレジスト膜57(図
5参照)を備えるプラスチックパッケージを形成してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来のプラスチックパッケージの製造方法で
は、未だ解決すべき次のような問題があった。ビアホー
ルの他方側が塞がれて底部を有するブラインドビアは、
図5に示すように、ソルダーレジスト膜57の形成時
に、一方側の開口側からソルダーレジストが充填される
が、ブラインドビア内に気泡58が残り、水分が溜まっ
て半田ボール接続やボードへの装着時の加熱によって急
激に気泡58内が膨張しプラスチックパッケージを水蒸
気爆発で破壊する(通称、ポップコーン現象)場合があ
る。また、ビアホールのアスペスト比(長さ/径)が大
きく(1.0以上)なると、ブラインドビア内のソルダ
ーレジストの充填が極端に悪くなり、安定してブライン
ドビア内にソルダーレジストを充填できない。本発明
は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ブ
ランドビアの内部に気泡が残らないようにソルダーレジ
ストを充填するプラスチックパッケージの製造方法を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係るプラスチックパッケージの製造方法は、絶縁性基材
の両面に導体回路となる銅箔を貼ったコア基板の一方側
の面から穿設されたビアホールの他方側の面を銅箔で閉
塞して形成するブラインドビアの内部に気泡の発生を防
止するボールグリッドアレイ型のプラスチックパッケー
ジの製造方法において、コア基板のブラインドビアの開
口側に感光性の第1のソルダーレジストを印刷する第1
工程と、第1のソルダーレジストで封じ込められたブラ
インドビア内の気泡を真空脱泡する第2工程と、コア基
板の両面に感光性の第2のソルダーレジストを印刷し、
フォトリソグラフィ法で両面に開口部を備えるソルダー
レジスト膜を形成する第3工程とを有する。これによ
り、ブラインドビア内部に気泡を残すことなくソルダー
レジストを充填することができるので、ポップコーン現
象を回避するプラスチックパッケージの製造方法を提供
できる。
【0006】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照し
て、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図1(A)、(B)はそれ
ぞれ本発明の一実施の形態に係るプラスチックパッケー
ジの製造方法により製造されたプラスチックパッケージ
の表裏の斜視図、部分拡大断面図、図2(A)〜(E)
は同プラスチックパッケージの製造方法の説明図、図3
(A)〜(C)は同プラスチックパッケージの製造方法
によるソルダーレジスト膜形成の説明図である。
【0007】図1(A)、(B)に示すように、本発明
の一実施の形態に係るプラスチックパッケージの製造方
法で製造されたプラスチックパッケージ10は、絶縁性
基材11の一例であるプラスチック基材の両面のそれぞ
れに銅箔12、12aを貼り付けたコア基板13の一方
側の面に、ソルダーレジスト膜14の開口部から露出し
たボンディングワイヤ接続用のワイヤボンドパッド15
や、半導体素子実装後のモールド樹脂の導入路16を有
し、コア基板13の他方側の面の銅箔12aで閉塞して
なるブラインドビア18がソルダーレジストで充填され
ている。一方、コア基板13の他方側の面に、ソルダー
レジスト膜14aの開口部から露出した半田ボール接続
用の外部接続端子パッド19を備えている。そして、こ
の外部接続端子パッド19は、ブラインドビア18に接
続している。また、ワイヤボンドパッド15や、導入路
16や、外部接続端子パッド19の銅めっき層20上に
は、銅めっき層20の酸化の防止、ワイヤボンドの接続
性、樹脂の導入性、半田ボールの接着性等をよくするた
めに、ニッケルめっき及び金めっきからなるカバーめっ
き21を施している。
【0008】次いで、図2(A)〜(E)、図3(A)
〜(C)を参照しながら、本発明の一実施の形態に係る
プラスチックパッケージの製造方法を説明する。先ず、
図2(A)に示すように、1層又は複数層の高耐熱性の
BT樹脂(ビスマイレイミドトリアジンを主成分にした
樹脂)やポリイミド樹脂等のプラスチック基材からなる
絶縁性基材11の両面に、導体回路となる銅箔12、1
2aを接合してコア基板13を形成する。コア基板13
に貼り付けられる銅箔12、12aの厚みは、通常10
〜70μmであり、銅の純度は、99.8%以上のもの
を使用している。このコア基板13の一方側の面の銅箔
12の表面を薄く(約5μm程度)エッチングしてレー
ザー照射時の反射を抑えてレーザーの吸収を良好にして
から炭酸ガスレーザーを用いて、例えば18μsecを
1回と10μsecを4回のサイクルショットを行うこ
とでコア基板13の他方側の面の銅箔12aに達するま
での貫通穴を穿設しビアホール17を形成する。これに
より、コア基板13の他方側の面が銅箔12aで閉塞さ
れたブラインドビア18が形成される。
【0009】図2(B)に示すように、ブラインドビア
18が形成されたコア基板13にパラジウム等の触媒を
付与後、ホルマリンを還元剤とする強アルカリ浴中で無
電解銅めっきを施す。これにより、ブラインドビア18
の内壁面に形成された無電解銅めっきの導体膜を介して
コア基板13の両面表層が電気的に導通状態となる。次
いで、無電解銅めっきが施されたコア基板13を、例え
ば、硫酸銅、ピロリン酸等からなるめっき浴中に陰極側
の被めっき物として配置し、陽極側に銅板を配設し、電
圧を印加することで、コア基板13の無電解銅めっきが
施されている面に金属銅を析出させ、電解銅めっきの被
膜を形成する。銅箔12、12aの表面上及びブライン
ドビア18の内壁面に無電解銅めっき及び電解銅めっき
からなる銅めっき層20を形成する。
【0010】図2(C)に示すように、コア基板13表
面の銅めっき層20上に形成されたドライフィルム等か
らなるフォトレジスト膜に導体配線パターン形成のため
のパターンマスクを合わせ、紫外線露光を行い、現像を
行って、導体配線パターン以外の部分のフォトレジスト
膜を削除することで、エッチングレジストマスク23を
形成する。
【0011】図2(D)に示すように、エッチングレジ
ストマスク23の形成されたコア基板13に、塩化第二
鉄溶液、塩化第二銅溶液、アルカリエッチャント、過酸
化水素−硫酸系エッチャント等のエッチング液を噴射し
て、エッチングレジストマスク23で覆われていない部
分の銅めっき層20及び銅箔12、12aをエッチング
する。そして、エッチングを行った後、導体配線パター
ンを覆っているエッチングレジストマスク23の表面に
剥離液をスプレーで噴射し、フォトレジストを膨潤させ
ながら洗い流すことで、剥離、除去して導体配線パター
ン24を形成する。
【0012】図2(E)に示すように、導体配線パター
ン24の形成されたコア基板13の一方の面に、例え
ば、半導体素子とボンディングワイヤで接続するのに使
用するワイヤボンドパッド15や、半導体素子実装後の
モールド樹脂の導入路16等が開口部から露出するよう
にソルダーレジスト膜14を形成する。また、コア基板
13の他方の面に、半田ボール接続用の外部接続端子パ
ッド19等が開口部から露出するようにソルダーレジス
ト膜14aを形成する。
【0013】ここで、ソルダーレジスト膜14、14a
の形成方法について更に詳しく説明する。先ず、図3
(A)に示すように、第1工程として、ブランドビア1
8の開口側の面に、ペースト状の感光性の第1のソルダ
ーレジスト14bをスクリーン印刷等によって印刷す
る。なお、第1のソルダーレジスト14bは、ブライン
ドビア18の開口穴のみに印刷を行うこともできる。第
1のソルダーレジスト14bの印刷によって、ブライン
ドビア18の底部に気泡22が閉じ込められた状態にな
る。
【0014】次に、図3(B)に示すように、第2工程
として、ブラインドビア18内に封じ込まれた気泡22
を取り除くために、第1のソルダーレジスト14bの充
填後すぐに真空脱泡を行う。この真空脱泡では、ペース
ト状の第1のソルダーレジスト14bの粘度に合わせて
−6.5×103 Pa〜−1.01×105 Pa程度の
真空度中で行う。−6.5×103 Paを下回る低い真
空度になると気泡22の抜けが悪くなる。真空脱泡後、
第1のソルダーレジスト14bの乾燥を行う。
【0015】次に、図3(C)に示すように、第3工程
として、コア基板13の両面にペースト状の感光性の第
2のソルダーレジスト14cをスクリーン印刷等によっ
て印刷する。これにより、ブランドビア18の開口穴の
第1のソルダーレジスト14bの表面の凸凹を埋めて第
2のソルダーレジスト14cの表面を平らに形成する。
そして、フォトリソグラフィ法で所望するパターン、例
えば、ブラインドビア18の直下の外部接続端子パッド
19や、半導体素子とボンディングワイヤで接続するワ
イヤボンドパッド15や、導入路16等を開口部とする
ソルダーレジスト膜14、14aを形成する。ソルダー
レジスト膜14、14aによって導体配線パターン24
への汚れ、傷、腐食等の防止や、半田の付着の防止を行
っている。更に、ワイヤボンドパッド15や、導入路1
6や、外部接続端子パッド19等の銅めっき層20のソ
ルダーレジスト膜14、14aで覆われない部分には、
ニッケルめっき及び金めっきからなるカバーめっき21
を施す。
【0016】なお、ビアホール17の形成は、銅箔12
をエッチングしてからレーザー照射を行う方法以外に、
一方側の面の銅箔12の表面にレーザーの熱効率を向上
することができるシート、例えば、三菱ガス化学製のレ
ーザーシート(商品名)等を貼り付けてからレーザーで
貫通穴を穿設することもできる。この場合は、銅箔12
を薄くすることを必要としない。また、予め一方側の面
の銅箔12をエッチングで穿孔しておいて、レーザーの
出力を下げて銅箔12に傷を与えないようにし、この銅
箔12をレーザーマスクとするコンフォーマルマスク法
で貫通穴を穿設することもできる。
【0017】
【発明の効果】請求項1記載のプラスチックパッケージ
の製造方法においては、コア基板のブラインドビアの開
口側に感光性の第1のソルダーレジストを印刷する第1
工程と、第1のソルダーレジストで封じ込められたブラ
インドビア内の気泡を真空脱泡する第2工程と、コア基
板の両面に感光性の第2のソルダーレジストを印刷し、
フォトリソグラフィ法で両面に開口部を備えるソルダー
レジスト膜を形成する第3工程とを有するので、ブライ
ンドビア内部に気泡を残すことなくソルダーレジストを
充填することができ、ポップコーン現象を回避すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)、(B)はそれぞれ本発明の一実施の形
態に係るプラスチックパッケージの製造方法により製造
されたプラスチックパッケージの表裏の斜視図、部分拡
大断面図である。
【図2】(A)〜(E)は同プラスチックパッケージの
製造方法の説明図である。
【図3】(A)〜(C)は同プラスチックパッケージの
製造方法におけるソルダーレジスト膜形成の説明図であ
る。
【図4】従来のプラスチックパッケージのブラインドビ
アの説明図である。
【図5】従来のプラスチックパッケージのソルダーレジ
スト膜の説明図である。
【符号の説明】
10:プラスチックパッケージ、11:絶縁性基材、1
2、12a:銅箔、13:コア基板、14、14a:ソ
ルダーレジスト膜、14b:第1のソルダーレジスト、
14c:第2のソルダーレジスト、15:ワイヤボンド
パッド、16:導入路、17:ビアホール、18:ブラ
インドビア、19:外部接続端子パッド、20:銅めっ
き層、21:カバーめっき、22:気泡、23:エッチ
ングレジストマスク、24:導体配線パターン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性基材の両面に導体回路となる銅箔
    を貼ったコア基板の一方側の面から穿設されたビアホー
    ルの他方側の面を前記銅箔で閉塞して形成するブライン
    ドビアの内部に気泡の発生を防止するボールグリッドア
    レイ型のプラスチックパッケージの製造方法において、
    前記コア基板の前記ブラインドビアの開口側に感光性の
    第1のソルダーレジストを印刷する第1工程と、前記第
    1のソルダーレジストで封じ込められた前記ブラインド
    ビア内の気泡を真空脱泡する第2工程と、前記コア基板
    の両面に感光性の第2のソルダーレジストを印刷し、フ
    ォトリソグラフィ法で両面に開口部を備えるソルダーレ
    ジスト膜を形成する第3工程とを有することを特徴とす
    るプラスチックパッケージの製造方法。
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