JP2003258155A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッドと、ＩＣチップやプリント基板との間
の接合を良好に保つことが可能な配線基板の製造方法を
提供すること。 【解決手段】 まず基板本体１０表面に配列されたＦＣ
パッド１１及びＢＧＡパッド１３を硫酸にて洗浄し、そ
のパッド１１，１３表面の酸化膜を除去する。この後、
ＦＣパッド１１にハンダペースト４１を直接印刷し、続
いてＢＧＡパッド１３にハンダペースト４１を直接印刷
する。更にこの後、パッド１１，１３表面に印刷された
ハンダペースト４１をリフローして、ＦＣパッド１１の
表面にハンダバンプ１８を形成し、ＢＧＡパッド１３の
表面にハンダ層１９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、基板本体に配列さ
れたパッドの表面に、ハンダ層を形成してなる配線基板
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、配線基板としては、銅メッキ
にて構成された配線パターンを有する合成樹脂製又はセ
ラミック製の基板本体表面に、複数の入出力端子を主表
面に備えるＩＣチップ（半導体集積回路チップ）を搭載
するためのパッドを備えたＩＣチップ搭載用の配線基板
が知られている。この配線基板において、パッドは、Ｉ
Ｃチップの入出力端子の配列パターンに合わせて基板本
体に複数形成されている。また、この種の配線基板とし
ては、ＩＣチップをフリップチップ実装方式にて接合す
るためのハンダバンプを、パッド表面に備えたものが知
られている。

【０００３】フリップチップ実装方式は、配線基板表面
に配列されたパッドに、ＩＣチップをフェイスダウンで
ハンダ付けにより接続するものであり、マイクロコンピ
ュータなどの高密度ＩＣチップを搭載するための配線基
板に応用されている。このフリップチップ実装用のハン
ダバンプを備える配線基板は、ボールグリッドアレイ
（ＢＧＡ）、ピングリッドアレイ（ＰＧＡ）などといっ
たタイプのパッケージ製造に用いられ、そのハンダバン
プが形成されたパッドを有する基板本体の第一面とは異
なる第二面には、例えば、球状のハンダ（所謂ハンダボ
ール）を取り付けてＢＧＡパッケージを作製するための
ハンダ層が、第二面のパッド表面に形成されている。

【０００４】ところで、このような配線基板を製造する
際には、フリップチップ実装用の上記ハンダバンプ又は
ハンダボール取付用の上記ハンダ層をパッド表面に形成
する前に、無電解ニッケルメッキによって、パッド表面
にニッケルメッキ層を形成するのが一般的である。この
ニッケルメッキ層は、ハンダが濡れないパッドにハンダ
付けを行えるようにする目的で形成するものであり、パ
ッドと、上記ハンダバンプ又は上記ハンダ層を接続する
ためのものである。また、このニッケルメッキ層には、
ニッケルメッキ層の酸化を防ぎ、安定したはんだ付け性
を得るために、金メッキを施すことが多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ニッケ
ルメッキ層をパッド表面に形成すると、ハンダの濡れ性
は良好に保てるものの、フリップチップ実装時やハンダ
ボール取付時において、ニッケルがハンダ内部に拡散し
て、ニッケルメッキ層とハンダ（上記ハンダバンプや上
記ハンダ層）との境界に、ニッケルとスズによる金属間
化合物が形成され、これが原因でＩＣチップ又はハンダ
ボールとパッドとの間の接合強度が十分に確保できない
といった問題があった。

【０００６】ＩＣチップと配線基板との間や、配線基板
とハンダボールを介して接続されるプリント基板（マザ
ーボードなど）との間には、熱膨張率の違いにより応力
が働くから、上述のようにして脆い金属間化合物が形成
されると、熱サイクルの繰り返しによって、パッド表面
に形成されたニッケルメッキ層とハンダとの境界に、亀
裂（クラック）が発生するなどし、これが原因でパッド
とＩＣチップ又はプリント基板との間の電気的接続を良
好に保持できなくなり、製品の信頼性を損なう結果とな
っていた。

【０００７】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、パッドと、ＩＣチップやプリント基板との間
の接合を良好に保つことが可能な配線基板の製造方法を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の発明は、配線構造を有す
る基板本体表面に配列された銅製のパッドの表面に、ハ
ンダ層を形成してなる配線基板の製造方法であって、基
板本体表面に配列されたパッドの表面を、洗浄剤にて洗
浄し酸化膜を除去する洗浄工程と、その洗浄工程後、パ
ッド表面にハンダペーストを直接印刷する印刷工程と、
その印刷工程後、パッド表面に印刷されたハンダペース
トをリフローして、そのパッド表面に上記ハンダ層を形
成するリフロー工程と、を備える配線基板の製造方法で
ある。

【０００９】このような配線基板の製造方法によれば、
上記ハンダ層として、フリップチップ実装用のハンダバ
ンプやハンダボール取付用のハンダ層をパッド表面に形
成する際に、パッドとハンダ層（ハンダバンプも含む）
との間にニッケルメッキ層を介在させることなく、ハン
ダ層をパッドに良好に接合することができる。

【００１０】つまり、請求項１に記載の配線基板の製造
方法によれば、ニッケル−スズ合金などのような脆い金
属間化合物が、パッドとハンダ層との間に形成されるこ
とがないため、パッドとハンダ層との間の接合面に、熱
膨張率の差などから生じる応力が及んでも、パッドとハ
ンダ層との間の接合を良好に保つことができる。

【００１１】結果、上記方法で製造した配線基板のパッ
ド上のハンダバンプに、ＩＣチップを接合すれば、熱膨
張などでＩＣチップが剥離したり、接合部として機能す
るハンダバンプにクラックが生じて、ＩＣチップと配線
基板との間の電気的接続が良好に保てなくなるなどの問
題を解消することができる。

【００１２】この他、上記方法で製造した配線基板のパ
ッドにハンダボールを取り付けて、ＢＧＡパッケージを
作製し、これをマザーボード等のプリント基板に接合す
れば、配線基板のパッドとハンダ層との間に応力が働く
ことが原因で、パッドとハンダ層との境界でクラックが
生じたりするのを十分に抑制することができる。この結
果、プリント基板（マザーボード等）と配線基板との間
の電気的接続を長期に渡り良好に保つことができる。

【００１３】尚、基板本体は、合成樹脂などから形成さ
れたものであってもよいし、セラミックなどから形成さ
れたものであってもよい。また、上記洗浄工程では、請
求項２に記載のように、洗浄剤として硫酸を用い、この
硫酸にてパッドの表面を洗浄するのが良い。このような
配線基板の製造方法では、パッド表面の酸化膜や不純物
を綺麗に除去することができ、結果としてハンダの濡れ
を向上させて、ハンダをしっかりとパッド表面に接合さ
せることができる。

【００１４】この他、上記洗浄工程では、洗浄剤として
過硫酸ナトリウム溶液を用い、この過硫酸ナトリウム溶
液にてパッドの表面を洗浄してもよい。この過硫酸ナト
リウム溶液は、洗浄力が硫酸に劣るものの、パッド表面
の酸化膜や不純物を十分に取り除くことができる。勿
論、洗浄工程では、洗浄剤として、硫酸と過硫酸ナトリ
ウムの両方を用いても構わない。洗浄剤を複数種類用い
れば、パッド表面の酸化膜や不純物をより綺麗に取り除
くことが可能である。

【００１５】また、配線構造を有する基板本体表面に配
列され、周縁が、基板本体表面に形成されたソルダーレ
ジスト層に包囲されたパッドに、ハンダ層を形成して配
線基板を製造する場合には、請求項３のように印刷工程
を実行するのが良い。請求項３に記載の配線基板の製造
方法では、印刷工程において、ハンダ層の上面がソルダ
ーレジスト層の上面より低くなるように、ハンダペース
トを直接印刷している。

【００１６】このようにして、ハンダペーストをパッド
表面に直接印刷すると、配線基板完成時において、ハン
ダ層がソルダーレジスト層上面を越えないので、そのソ
ルダーレジスト層上面と、ハンダ層上面との間に窪みを
形成することができ、その窪みにてハンダボールを位置
決めしてハンダ層上面に載置することができる。

【００１７】結果、請求項３に記載の製造方法にて作製
した配線基板を用いれば、ＢＧＡパッケージを作製する
際に、配線基板のハンダ層上面の適切な位置（具体的に
は、接合強度を良好に保てる位置）にハンダボールを載
置して、ハンダボールとハンダ層とを良好に接合するこ
とができる。

【００１８】尚、基板本体の第一面に配列された銅製の
第一パッドに、ハンダボール取付用のハンダ層を形成
し、基板本体の第一面とは反対側の第二面に配列された
銅製の第二パッドに、フリップチップ実装用のハンダバ
ンプを形成して配線基板を製造する場合には、請求項４
に記載の製造方法を用いるのが良い。

【００１９】請求項４に記載の発明は、配線構造を有す
る基板本体の第一面に配列された銅製の第一パッドに、
ハンダボール取付用のハンダ層を形成し、その基板本体
の第一面とは反対側の第二面に配列された銅製の第二パ
ッドに、フリップチップ実装用のハンダバンプを形成し
てなる配線基板の製造方法であって、基板本体表面に配
列された第一パッドの表面を、洗浄剤にて洗浄し酸化膜
を除去する洗浄工程と、洗浄工程後、第一パッド表面に
ハンダペーストを直接印刷するハンダ層形成用印刷工程
と、ハンダ層形成用印刷工程前に、第二パッド表面にハ
ンダペーストを印刷するハンダバンプ形成用印刷工程
と、ハンダ層形成用印刷工程後、第一パッド及び第二パ
ッド表面に印刷されたハンダペーストをリフローして、
第一パッド表面にハンダ層を形成し、第二パッド表面に
ハンダバンプを形成するリフロー工程と、を備える配線
基板の製造方法である。

【００２０】この配線基板の製造方法によれば、第一パ
ッドとハンダボール取付用のハンダ層との間にニッケル
メッキ層を介在させることなく、ハンダボール取付用の
ハンダ層をパッドに良好に接合することができる。即
ち、この配線基板の製造方法によれば、ニッケル−スズ
合金などのような脆い金属間化合物がパッドとハンダボ
ール取付用のハンダ層との間に形成されることがなく
て、耐久性が高く、長期に渡ってプリント基板との間の
電気的接続を良好に保つことのできる信頼性の高い配線
基板を提供することができる。

【００２１】また、請求項４に記載の配線基板の製造方
法においては、ＩＣチップ接合側の第二パッド表面にハ
ンダペーストを印刷した後に、ハンダボール接合側の第
一パッド表面にハンダペーストを印刷しているので、基
板本体の両面に綺麗にハンダペーストを印刷することが
できる。

【００２２】つまり、ＢＧＡパッケージ製造用の配線基
板では、基板本体の第一面の略全面に第一パッドが形成
され、基板本体の第二面の一部（例えば、中央部）に第
二パッドが形成されているのが通常であるため、第一パ
ッドへのハンダペースト印刷、第二パッドへのハンダペ
ースト印刷の順に印刷工程を行うと、第二パッドへハン
ダペーストを印刷する際に、既に印刷したハンダペース
トに触らないようにして基板本体を支持することができ
なくなってしまうが、第二パッドへのハンダペースト印
刷、第一パッドへのハンダペースト印刷の順に印刷工程
を行うと、ハンダ層形成用印刷工程の際に、第二パッド
に印刷したハンダペーストに接触することなく、基板本
体の第二面を支持して、第一パッドへハンダペーストを
印刷することができる。

【００２３】この他、洗浄工程において、基板本体表面
に配列された第二パッドの表面を、洗浄剤にて洗浄し酸
化膜を除去すれば、第二パッドとフリップチップ実装用
のハンダバンプとの間にニッケルメッキ層を介在させる
ことなく、フリップチップ実装用のハンダバンプを第二
パッドに良好に接合することができる。

【００２４】また、洗浄工程においては、請求項５に記
載のように、洗浄剤として硫酸を用い、この硫酸にて第
一パッドの表面を洗浄するのが良い。このようにすれ
ば、第一パッド表面の酸化膜や不純物を綺麗に除去する
ことができ、結果としてハンダ層をしっかりと第一パッ
ド表面に接合させることができる。この他、上記洗浄工
程では、洗浄剤として過硫酸ナトリウム溶液を用いても
よいし、硫酸と過硫酸ナトリウムの両方を用いても構わ
ない。洗浄剤を複数種類用いれば、第一パッド表面の酸
化膜や不純物をより綺麗に取り除くことが可能である。

【００２５】また、配線構造を有する基板本体表面に配
列され、周縁が、基板本体表面に形成されたソルダーレ
ジスト層に包囲された第一パッドに、ハンダ層を形成し
て配線基板を製造する場合には、請求項６のように印刷
工程を行うのが良い。請求項６に記載の配線基板の製造
方法における印刷工程では、ハンダボール取付用のハン
ダ層の上面がソルダーレジスト層の上面より低くなるよ
うに、ハンダペーストを直接印刷している。

【００２６】このようにして、ハンダペーストを第一パ
ッド表面に直接印刷すると、配線基板完成時において、
ハンダ層がソルダーレジスト層上面を越えないので、そ
のソルダーレジスト層上面とハンダ層上面との間の窪み
にてハンダボールを位置決めし、ハンダ層上面に載置す
ることができ、ハンダボールとハンダ層とを良好に接合
することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例について、
図面とともに説明する。図１は、ＩＣチップ３及びハン
ダボール５が取り付けられた配線基板１の側面の構成を
表す概略側面図である。また、図２は、基板本体１０の
第一面の構成を表す説明図（同図（ａ））及び、その第
一面とは反対側の第二面の構成を表す説明図（同図
（ｂ））である。この他、図３は、配線基板１の断面の
構成を概略的に表す概略断面図（同図（ａ））と、基板
本体１０の第二面に形成されたパッド１３周辺の断面構
成を表す概略拡大断面図（同図（ｂ））である。

【００２８】本発明が適用された配線基板１は、２９ｍ
ｍ四方の基板本体１０を備え、その基板本体１０の両面
に銅メッキからなるパッド１１，１３を備えている。基
板本体１０は、エポキシ樹脂などの合成樹脂から構成さ
れる基体２０と、銅メッキ２１，２２，２６，３３によ
る配線層と、樹脂絶縁層２９，３５と、を備えている。

【００２９】この基板本体１０には、第一面の中央部
（中央の概ね１０ｍｍ四方）に、最上層の配線層とし
て、ＩＣチップ３の入出力端子の配列パターンに対応す
る配列で、複数の上記パッド１１（以下、「ＦＣパッド
１１」とも表現する。）が形成されている。また、基板
本体１０の第二面には、略全面（概ね２５ｍｍ四方）に
分散して複数の上記パッド１３（以下、「ＢＧＡパッド
１３」とも表現する。）が配列されている。

【００３０】また、基板本体１０の表面には、ＦＣパッ
ド１１及びＢＧＡパッド１３を構成する銅メッキ２１，
２２の一部を露出した状態で、ソルダーレジスト層１５
が形成されている。即ち、両面のパッド（ＦＣパッド１
１及びＢＧＡパッド１３）は、基板本体１０最上部のソ
ルダーレジスト層１５に周囲（周縁）を包囲されてお
り、そのソルダーレジスト層１５が形成されていない基
板本体１０の凹部１６，１７内に位置している。

【００３１】尚具体的に、本実施例の配線基板１では、
ＦＣパッド１１の径が概ね１００μｍ程度の大きさにな
るように、凹部１６を形成している（ただし、搭載する
ＩＣチップ３により大きさは若干異なる。）。そして、
ＢＧＡパッド１３の径が概ね５３０μｍになるように、
凹部１７を形成している。この他、ソルダーレジスト層
１５は、ＢＧＡパッド１３表面より概ね２１μｍの高さ
まで形成されている。

【００３２】また、この基板本体１０の第一面に配列さ
れたＦＣパッド１１には、フリップチップ実装方式にて
ＩＣチップ３を接合するためのＰｂ−Ｓｎ共晶ハンダか
らなるハンダバンプ１８がソルダーレジスト層１５より
突出するようにして形成されている。尚、このハンダバ
ンプ１８は、後述する製造方法により、直接ＦＣパッド
１１に接触して、そのＦＣパッド１１の表面を被覆する
ように形成されている。

【００３３】また、第二面に配列されたＢＧＡパッド１
３には、ハンダボール５（本実施例ではφ＝６００μ
ｍ）を接合して取り付けるためのＰｂ−Ｓｎ共晶ハンダ
からなるハンダ層１９が、そのＢＧＡパッド１３の表面
を被覆するようにして形成されている。尚、このハンダ
層１９は、後述する製造方法により、上面（より詳しく
は、頂点）がソルダーレジスト層１５の上面より低い位
置となるようにして、ＢＧＡパッド１３に接触するよう
に形成されている（図３（ｂ）参照）。具体的に説明す
ると、ハンダ層１９は、ソルダーレジスト層１５の上面
から１０μｍ程度低い位置にその頂点がくるように形成
されている。

【００３４】次に、上記構成の配線基板１の製造方法に
ついて説明する。尚、図４は、配線基板１の製造方法に
関する説明図である。本実施例においては、基板本体１
０の作製工程（図４（ａ））、洗浄工程（図４
（ｂ））、印刷工程（図４（ｃ）及び図４（ｄ））、リ
フロー工程（図４（ｅ））の各工程を経て配線基板１を
製造しているため、以下では、この順に各工程について
説明する。ただし、基板本体１０は、周知の方法で作製
されているため、ここでは簡単に説明することにする。

【００３５】基板本体１０の作製工程では、まず基体２
０の両面に、銅箔２５（１０〜１５μｍ程度）を形成す
る。この後、ドリル等で基体２０にスルーホール（貫通
孔）を形成し、銅箔２５が形成された基体２０の両面及
びスルーホール内の側面に銅メッキ２６を施して、基体
２０の両面の銅メッキ２６をスルーホールを介して接続
する。更に、基体２０上の銅メッキ２６表面を粗化し、
スルーホールを充填材２７（例えば、エポキシ樹脂）に
て充填する。

【００３６】そして、両面の銅メッキ２６上にエッチン
グレジスト層（図示せず）を形成し、配線パターンに対
応するガラスマスクを用いて露光、現像処理を施すこと
により、エッチングレジスト層を一部除去し、更に、こ
のエッチングレジスト層上部からエッチング液を用いて
エッチング処理を施すことにより、銅メッキ２６及びそ
れより下層の上記銅箔２５を一部除去して、銅メッキ２
６による配線層（配線パターン）を形成する。

【００３７】この後、残留するエッチングレジスト層を
基体２０から除去して、銅メッキ２６を表面粗化し、こ
の上に絶縁フィルムによる樹脂絶縁層２９を形成する。
この樹脂絶縁層２９の形成後、露光、現像により一部の
樹脂絶縁層２９を除去してビア３１（孔）を形成し、更
に、樹脂絶縁層２９を熱硬化、表面粗化する。そして、
樹脂絶縁層２９の表面に所定のパターンのめっきレジス
トを形成し、選択的に銅メッキ３３を施し、一層目の銅
メッキ２６（配線層）に接続するようにして、二層目の
配線層（配線パターン）を形成する。また更に、この二
層目の配線層が形成された基体２０上に樹脂絶縁層３５
を形成する。尚、このような方法（公知のフォトリソグ
ラフィ技術、アディティブ法、サブトラクティブ法な
ど）で銅メッキによる配線層（配線パターン）の形成及
び樹脂絶縁層の形成を繰り返すことにより多層に配線層
を形成する。

【００３８】そして、最上層の配線層を形成した後に、
その配線層を構成する銅メッキ２１，２２の表面を粗化
し、この上にソルダーレジスト層１５を形成する。この
ソルダーレジスト層１５の形成後には、露光、現像によ
り、配列するパッド１１，１３表面のソルダーレジスト
層１５のみを選択的に除去して上記凹部１６，１７を形
成し、これにより銅メッキ２１，２２を露出させてソル
ダーレジスト層１５に周囲を包囲されるパッド１１，１
３を形成する。

【００３９】このパッド１１，１３形成後には、ソルダ
ーレジスト層１５に対して熱硬化、表面粗化などの処理
を施す。以上の処理により、ＦＣパッド１１とＢＧＡパ
ッド１３とを下層の配線層を介して電気的に接続する基
板本体１０が完成する。また、このように基板本体１０
が完成した後においては、洗浄工程に処理を移行する。

【００４０】洗浄工程では、過硫酸ナトリウム溶液にパ
ッド（ＦＣパッド１１及びＢＧＡパッド１３）の表面を
浸すことにより、パッド１１，１３の表面をソフトエッ
チングし、パッド１１，１３表面の酸化膜などの不純物
を除去する。また、硫酸にパッド（ＦＣパッド１１及び
ＢＧＡパッド１３）表面を浸すことにより、パッド１
１，１３表面を洗浄し、パッド１１，１３表面の酸化膜
やその他の不純物などをパッド１１，１３表面から除去
する。

【００４１】尚、この工程は、主に、パッド１１，１３
表面を洗浄することにより酸化膜を除去して、ハンダの
濡れ性を良くするための工程である。本実施例では、二
種類の溶液（過硫酸ナトリウム溶液及び硫酸）を用いて
酸化膜を除去し、不純物をパッド１１，１３表面から除
去するようにしているが、いずれか一方の溶液を用いる
だけでも酸化膜、不純物の除去は十分可能であり、洗浄
工程では、過硫酸ナトリウム溶液による洗浄、硫酸によ
る洗浄、一方だけ行っても良い。

【００４２】この洗浄工程後には、パッド（ＦＣパッド
１１及びＢＧＡパッド１３）にニッケルメッキ層などの
金属層を形成することなく、直接ハンダペースト４１を
スクリーン印刷（即ちハンダ印刷）する（印刷工程）。
この印刷工程では、まず最初にＦＣパッド１１へのハン
ダ印刷を行う（第一ハンダ印刷工程）。このＦＣパッド
１１へのハンダ印刷では、ＦＣパッド１１に対応する配
列パターンの貫通孔を有するメタルマスクが用いられ
る。尚、貫通孔の開口径及びメタルマスクの厚みは、形
成するハンダバンプ１８の形状に合わせて設定されてい
る。

【００４３】第一ハンダ印刷工程では、基板本体１０の
第二面を下側にして載置台４３に載置した後に、このメ
タルマスクを基板本体１０上面（即ち第一面）に載置
し、ハンダペースト４１を、そのメタルマスクの上面か
ら塗布することにより、貫通孔を介して基板本体１０の
第一面に形成されたＦＣパッド１１表面にハンダペース
ト４１を直接印刷する。尚、本実施例では、上記メタル
マスクを用いることにより、ハンダペースト４１の印刷
量を、配線基板完成時のハンダバンプ１８がソルダーレ
ジスト層１５より突出する量に調整している。

【００４４】この工程を終えると、図４（ｃ）に示すよ
うにメタルマスクを剥がす。尚、図４（ｃ）は、ＦＣパ
ッド１１表面へのハンダ印刷後、メタルマスクを剥がし
た状態での基板本体１０の態様を表した説明図である。
そして基板本体１０を裏返し、第一面を下側にして載置
台４３に載置した後に、ＢＧＡパッド１３に対応するパ
ターンの貫通孔４５を有するメタルマスク４７を、基板
本体１０の第二面に載置し、この後、メタルマスク４７
の上面からハンダペースト４１を塗布することにより、
貫通孔４５を介して基板本体１０の第二面に形成された
ＢＧＡパッド１３表面にハンダペースト４１を直接印刷
する（第二ハンダ印刷工程）。

【００４５】尚、図４（ｄ）は、ＢＧＡパッド１３表面
にハンダペースト４１を印刷する際における基板本体１
０の態様を表した説明図である。また、図５は、ハンダ
ペースト４１の印刷時におけるＢＧＡパッド１３表面の
構成を拡大して表した説明図である。

【００４６】上記ＦＣパッド１１へのハンダ印刷時と同
様、第二ハンダ印刷工程においては、ＢＧＡパッド１３
用に貫通孔４５の開口径、厚みなどを設定して上記メタ
ルマスク４７を形成し、そのメタルマスク４７を用いる
ことにより、ハンダペーストの印刷量を、配線基板完成
時のハンダ層１９の上面がソルダーレジスト層１５上面
より低くなる量に調整している。

【００４７】また、上記載置台４３は、基板本体１０の
第一面のＦＣパッド１１が形成された中央部に接触しな
いようにして、ＦＣパッド１１が形成されていない基板
本体１０の端部を支持する構成にされており、本実施例
では、この載置台４３を用いて、ＦＣパッド１１、ＢＧ
Ａパッド１３の順にハンダ印刷を行うことにより、ＦＣ
パッド１１側に印刷されたハンダペースト４１を崩さず
に両面のハンダ印刷を行うようにしている。

【００４８】この後、リフロー工程において、両面がハ
ンダ印刷された基板本体１０を図４（ｅ）に示すように
リフロー炉内に収容し、そのリフロー炉内でハンダペー
スト４１を加熱してリフローすることにより、ＦＣパッ
ド１１表面にフリップチップ実装用のハンダバンプ１８
を形成し、ＢＧＡパッド１３にハンダボール取付用のハ
ンダ層１９を形成する。尚、このリフロー時において、
ハンダペースト４１は、上記洗浄工程でのパッド１１，
１３表面の酸化膜除去により、良好にパッド１１，１３
表面全体に濡れ広がり、上記構成のハンダバンプ１８及
びハンダ層１９を形成する。以上のような工程を経て配
線基板１は完成する。

【００４９】また、このように製造された配線基板１の
ＦＣパッド１１には、周知の技法にて、ＩＣチップ３が
載置された状態で、ハンダバンプ１８が溶解され、これ
によりＩＣチップ３がＦＣパッド１１に接合される。こ
の他、配線基板１のＢＧＡパッド１３には、ハンダボー
ル５が載置された状態で、ハンダ層１９が溶解され、こ
れによりハンダボール５がＢＧＡパッド１３に接合され
る。また同時に、ハンダボール５はプリント基板７（マ
ザーボード等）の入出力端子と接合され、これにより配
線基板１は、プリント基板７（マザーボード等）に接合
される。

【００５０】以上、本実施例の配線基板１の構成と、そ
の製造方法について説明したが、このような製造方法で
作製した配線基板１では、ＩＣチップ３とＦＣパッド１
１との間の接合強度、及び、ハンダボール５とＢＧＡパ
ッド１３との間の接合強度が、パッド表面にニッケルメ
ッキを施した従来品と比べて優れていることを示す測定
結果を得ることができた。

【００５１】表１は、ＢＧＡパッド１３へハンダボール
５を接合してから１時間経過後に行われたハンダボール
５に関するボールシェア強度の測定結果である。

【００５２】

【表１】

【００５３】このボールシェア強度の測定結果は、図６
に示すように、ステンレス板５１をＢＧＡパッド１３に
接合されたハンダボール５側面に圧接することにより、
そのハンダボール５を基板本体１０の表面に平行な方向
から押圧し、その押圧力を徐々に上昇させ、ハンダボー
ル５が剥離した際の押圧力を測定する方法で得た測定結
果である。尚、表１に示す各平均値は、従来品及び本実
施例の製造方法で作製した配線基板１について、各配線
基板（表におけるＬｏｔ１〜４）に形成されたＢＧＡパ
ッドから無作為に２５個のＢＧＡパッドを選択し、その
選択した２５個のＢＧＡパッドに接合されたハンダボー
ルについて上記測定を行うことによって得た２５個の測
定値の合計を個数（２５）で除算した値である。

【００５４】表１からも理解できるように、従来品（ニ
ッケルメッキ有り）では、ボールシェア強度が１．６１
（ｋｇｆ）前後を示しているのに対して、本実施例の製
造方法で作製した配線基板１（ニッケルメッキ無し）に
おいては、ボールシェア強度が１．７９（ｋｇｆ）前後
を示しており、本実施例の製造方法で作製した配線基板
１では、ニッケルメッキ有りの従来品と比較して、ボー
ルシェア強度が１０％以上高いことが示された。

【００５５】また、表２は、ＢＧＡパッド１３へハンダ
ボール５を接合してから４８時間経過後に行われたハン
ダボール５に関するボールシェア強度の測定結果であ
る。尚、表２の測定結果が表す各値は、表１で示された
ものと同一の測定方法及び同一の評価方法で算出されて
いる。

【００５６】

【表２】

【００５７】表２からも理解できるように、ＢＧＡパッ
ド１３へハンダボール５を接合してから４８時間経過後
に行われた測定結果においては、従来品及び本実施例の
製造方法で作製した配線基板１のいずれもが、１時間経
過後に測定したボールシェア強度と比較して低い値を示
している。しかしながら、従来品（ニッケルメッキ有
り）では、ボールシェア強度が１．３６（ｋｇｆ）前後
を示しているのに対して、本実施例の製造方法で作製し
た配線基板１（ニッケルメッキ無し）においては、ボー
ルシェア強度が１．４１（ｋｇｆ）前後を示しており、
ニッケルメッキ有りの従来品と比較して、ボールシェア
強度が４％程度高いことが示された。

【００５８】また表には示さないが、ＦＣパッド１１と
ＩＣチップ３との間の接合強度に関する測定結果におい
ても、本実施例の配線基板１の方が従来品に対して優位
な値を示した。以上、測定結果について説明したが、こ
の測定結果からも理解できるように、本実施例の製造方
法で作製した配線基板１においては、従来より接合強度
が良好であるため、熱膨張等によって応力が働いても、
ハンダバンプ１８や、ハンダ層１９が剥離、破損する可
能性が低く、ＩＣチップ３とＦＣパッド１１との間の電
気的接続、及び、プリント基板７（マザーボード）とＢ
ＧＡパッド１３との間の電気的接続を良好に保つことが
できる。

【００５９】また本実施例の配線基板１においては、Ｂ
ＧＡパッド１３上のハンダ層１９がソルダーレジスト層
１５の表面より低い位置に形成されているので、ハンダ
層１９の表面にハンダボール５を接合する際に、ハンダ
ボール５を位置決めして載置しやすく、ＢＧＡパッケー
ジを容易に作製することができる。また、ハンダボール
５が位置ずれしてＢＧＡパッド１３に接合されることに
よって、接合強度が弱くなる等の問題を回避することが
できる。

【００６０】尚、本発明の基板本体の第一面に配列され
た第一パッドは、本実施例の基板本体１０の第二面に配
列されたＢＧＡパッド１３に相当し、本発明の基板本体
の第二面に配列された第二パッドは、本実施例の基板本
体１０の第一面に配列されたＦＣパッド１１に相当す
る。この他、本発明のハンダ層形成用印刷工程は、本実
施例の第二ハンダ印刷工程に相当し、本発明のハンダバ
ンプ形成用印刷工程は、本実施例の第一ハンダ印刷工程
に相当する。

【００６１】また、本発明の配線基板の製造方法は、上
記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採る
ことができる。例えば、上記実施例では、ＦＣパッド１
１及びＢＧＡパッド１３の両方に、本発明を適用して、
ニッケルメッキ層を生成せずに直接ハンダバンプ１８や
ハンダ層１９を形成したが、ＦＣパッド１１だけに本発
明を適用してもよいし、ＢＧＡパッド１３だけに本発明
を適用してもよい。

【００６２】この他、ハンダバンプ１８及びハンダ層１
９には、Ｓｎ−ＡｇやＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ等の共晶ハンダ
を用いても構わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例の配線基板１の側面の構成を表す概
略側面図である。

【図２】 基板本体１０の第一面及び第二面の構成を表
す説明図である。

【図３】 配線基板１の断面の構成を概略的に表す概略
断面図である。

【図４】 配線基板１の製造方法に関する説明図であ
る。

【図５】 印刷工程時におけるＢＧＡパッド１３表面の
構成を表した説明図である。

【図６】 ボールシェア強度の測定方法に関する説明図
である。

【符号の説明】

１…配線基板、３…ＩＣチップ、５…ハンダボール、７
…プリント基板、１０…基板本体、１１，１３…パッ
ド、１５…ソルダーレジスト層、１６，１７…凹部、１
８…ハンダバンプ、１９…ハンダ層、２０…基体、２
１，２２，２６，３３…銅メッキ、２９，３５…樹脂絶
縁層、４１…ハンダペースト、４３…載置台、４５…貫
通孔、４７…メタルマスク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配線構造を有する基板本体表面に配列さ
   れた銅製のパッドの表面に、ハンダ層を形成してなる配
   線基板の製造方法であって、 前記基板本体表面に配列された前記パッドの表面を、洗
   浄剤にて洗浄し酸化膜を除去する洗浄工程と、 該洗浄工程後、前記パッド表面にハンダペーストを直接
   印刷する印刷工程と、 該印刷工程後、前記パッド表面に印刷されたハンダペー
   ストをリフローして、前記ハンダ層を形成するリフロー
   工程と、 を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記洗浄工程では、前記洗浄剤としての
   硫酸にて前記パッドの表面を洗浄することを特徴とする
   請求項１に記載の配線基板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記パッドは、その周縁が前記基板本体
   表面に形成されたソルダーレジスト層に包囲されてお
   り、 前記印刷工程では、前記ハンダ層の上面が前記ソルダー
   レジスト層の上面より低くなるように、ハンダペースト
   を直接印刷することを特徴とする請求項１又は請求項２
   に記載の配線基板の製造方法。
4. 【請求項４】 配線構造を有する基板本体の第一面に配
   列された銅製の第一パッドに、ハンダボール取付用のハ
   ンダ層を形成し、該基板本体の前記第一面とは反対側の
   第二面に配列された銅製の第二パッドに、フリップチッ
   プ実装用のハンダバンプを形成してなる配線基板の製造
   方法であって、 前記基板本体表面に配列された前記第一パッドの表面
   を、洗浄剤にて洗浄し酸化膜を除去する洗浄工程と、 該洗浄工程後、前記第一パッド表面にハンダペーストを
   直接印刷するハンダ層形成用印刷工程と、 該ハンダ層形成用印刷工程前に、前記第二パッド表面に
   ハンダペーストを印刷するハンダバンプ形成用印刷工程
   と、 前記ハンダ層形成用印刷工程後、前記第一パッド及び前
   記第二パッド表面に印刷されたハンダペーストをリフロ
   ーして、前記第一パッド表面に前記ハンダ層を形成し、
   前記第二パッド表面に前記ハンダバンプを形成するリフ
   ロー工程と、 を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
5. 【請求項５】 前記洗浄工程では、前記洗浄剤としての
   硫酸にて前記第一パッドの表面を洗浄することを特徴と
   する請求項４に記載の配線基板の製造方法。
6. 【請求項６】 前記第一パッドは、その周縁が前記基板
   本体表面に形成されたソルダーレジスト層に包囲されて
   おり、 前記ハンダ層形成用印刷工程では、前記ハンダ層の上面
   が前記ソルダーレジスト層の上面より低くなるように、
   ハンダペーストを直接印刷することを特徴とする請求項
   ４又は請求項５に記載の配線基板の製造方法。