JP2004079954A

JP2004079954A - 上部に自己配置結合パッドを有する印刷回路基板

Info

Publication number: JP2004079954A
Application number: JP2002241848A
Authority: JP
Inventors: Sojin Ba; 馬　崇仁; Mankoku Chi; 池　萬國; Kyoka Su; 鄒　鏡華
Original assignee: UTAC Taiwan Corp
Current assignee: UTAC Taiwan Corp
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】フリップチップとの結合力を増加可能な上部に自己配置結合パッドを有する印刷回路基板を提供する。
【解決手段】上部に結合パッド２１を有する印刷回路基板はコンダクター型２０を有する土台１０からなる。コンダクター型２０は所定の配置の複数の図形からなる。はんだ面３０がコンダクター型２０を保護するために土台１０の上部に設置されている。はんだ面３０は、コンダクター型２０の所定の部分を露出させるため、バイアス３１を提供している。パッド層４０はバイアス３１の側面にそれぞれ設置され、結合パッド２１を形成するため、露出部で電気的にコンダクター型２０と接続されている。はんだ突起を有するフリップチップが結合パッドに挿入されると、はんだ突起がそこに充填され、強固にパッド層と接続され、フリップチップと印刷回路基板とは強固に接続される。
【選択図】　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気製品に関し、特に、上部に自己配置結合パッドを有する印刷回路基板（ＰＣＢ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の電気産業界で、直接チップ設置（ＤＣＡ）法またはチップサイズパッケージ（Ｃｈｉｐ　Ｓｉｚｅ　Ｐａｃｋａｇｅ：ＣＳＰ）は、フリップチップを土台または印刷回路基板（ＰＣＢ）に配置するため、製造業者にとって一般的である。写真現像法は、上部にバイアスを形成するため、土台のはんだ面またはＰＣＢに使用される。
そして、結合パッドを形成するため、コンダクターパターンの露出部にそれぞれニッケル−金層がめっきされ、フリップチップと土台とを結合するため、上部にはんだ突起が注入される。しかしながら、写真面を土台に付着するときに偏差があり、バイアスは配置されるべき位置から所定の距離を移動する。
【０００３】
従来より、土台のはんだ面のバイアスの移動を修正する２つの方法があり、それははんだ面限定法と非はんだ面限定法である。はんだ面限定法は、バイアスの移動を補うため、より幅広い結合パッドが準備されている。非はんだ面限定法は、結合パッドをより広範囲で露出させるため、より大きいバイアスが準備されている。したがって、フリップチップははんだ突起とともに土台の上部に配置され、フリップチップは土台と結合され、フリップチップははんだ突起を介して電気的に結合パッドと接続される。
【０００４】
図１は、非はんだ面限定法で形成されている土台８０上の２個の結合パッド８１である。土台８０は上部にコンダクターパターン８２と、コンダクターパターン８２を保護するために土台に配置されているはんだ面８３とを有する。はんだ面８３は、コンダクターパターン８２の所定の部分を露出させるため、バイアス８４を提供している。バイアス８４によるコンダクターパターン８２の露出部は、結合パッド８１を形成するため、上部にニッケル−金層８５がそれぞれ配置されている。また、図１に示すように、バイアス８４は一定の距離を移動するため、結合パッド８１はバイアス８４の側面にそれぞれ配置されている。
【０００５】
図２に示すように、フリップチップ９０は、結合パッド８１と接続されているはんだ突起９１とともに土台８０の上部に配置されている。バイアス８４がより大きい距離を移動するとき、結合パッド８１がバイアス８４によるより小さい露出部を有することは明白である。したがって、はんだ突起９１がフリップチップ９０と土台８０とを結合する力は小さい。このため、土台８０は製造上大きな欠点を有する。
【０００６】
さらに、結合パッド８１の間のパッドピッチは、フリップチップ９０が上部のより小さいはんだ突起９１と配置されるように拡大されなければならない。または、土台８０上の結合パッド８１の数とピッチとを満たすため、より多くの上部のはんだ突起９１と接触するようにフリップチップ９０の大きさは拡大されなければならない。
【０００７】
フリップチップ９０が土台８０の上部に配置された後、はんだ突起９１は電気的にフリップチップ９０および結合パッド８１を介して土台８０のコンダクターパターン８２と接続される。しかしながら、溶剤残留物９２がバイアス８４に残存していることがあり、それらは除去が困難である。
はんだ面限定法で形成されている土台の結合パッドも前述と同様の問題を有する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上部に結合パッドを有するＰＣＢを提供することにあり、それによって前述した欠点を解消する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項記載の上部に自己配置結合パッドを有する印刷回路基板によると、上部に結合パッドを有する印刷回路基板（ＰＣＢ）はコンダクターパターンを有する土台からなる。コンダクターパターンは所定の配置の複数の図形からなる。はんだ面がコンダクターパターンを保護するために土台の上部に設置されている。はんだ面は、コンダクターパターンの所定の部分を露出させるため、バイアスを提供している。パッド層ははんだ面のバイアスの側面にそれぞれ設置され、印刷回路基板の結合パッドを形成するため、バイアスにより露出されている部分で電気的にコンダクターパターンと接続されている。したがって、はんだ突起を有するフリップチップが結合パッドに挿入されると、はんだ突起はそこに充填され、強固にパッド層と接続され、フリップチップとＰＣＢとは強固に接続される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図３に示すように、本発明の一実施例は、下記の要素からなる印刷回路基板（ＰＣＢ）を提供する。
土台１０は、本実施例では多機能エポキシ樹脂のようなベース材から形成されている。土台１０は上部に所定の配置の複数の銅図面からなるコンダクターパターン２０を有する。本実施例のＰＣＢは単層ＰＣＢまたは複数層ＰＣＢである。
【００１１】
多機能エポキシ樹脂で形成されているはんだ面３０は、コンダクターパターン２０を保護するため、土台１０に設置されている。はんだ面３０は、コンダクターパターン２０の所定の部分を露出させるため、上部にバイアス３１を提供している。図３に示すように、バイアス３１がバイアス３１を形成するために用いられる写真現像法で発生する誤りにより一定の距離を移動するため、コンダクターパターン２０の銅図面はバイアス３１による露出部を有するのみである。
【００１２】
パッド層４０はバイアス３１の側面およびコンダクターパターン２０の露出部にそれぞれ設置されている。それぞれのパッド層４０は、バイアス３１の側面に設置されている銅層であり、露出銅図面の表面であり、土台１０との接触部を有することもある内層４１と、内層４１に付着されているニッケル−金層である外層４２とを有する。パッド層４０は、結合パッド２１を形成するため、電気的にコンダクターパターン２０と接続されている。
【００１３】
本実施例は、下記の長所を有する。
１．バイアス３１の位置は、コンダクターパターン２０が上部にバイアス３１による露出部を有し、パッド層４０がコンダクターパターン２０に接触するように配置されているような位置であればよい。このため、それらを自己配置結合パッドと称する。したがって、本実施例は、従来法よりはんだ面３０に付着されている写真面（図示していない）の耐久力を有するため、本実施例のＰＣＢは製造上の欠点を減少する。
【００１４】
２．図４に示すように、本実施例の結合パッド２１の位置はバイアス３１によるコンダクターパターン２０の露出部というよりバイアス３１の位置である。したがって、本実施例は前述した従来の結合パッドの問題を解決する。本実施例の結合パッド２１の面積は従来の結合パッドの大きさより大きいバイアス３１全体と実質上等しい。したがって、フリップチップ７０が土台１０に配置されるとき、はんだ突起７１はパッド層４０全体に接着され、フリップチップ７０と土台１０とを結合する大きな力を提供する。さらに、はんだ突起７１がバイアス３１に充填されるため、溶剤は残存しない。
【００１５】
３．従来の工程のように幅広いコンダクターパターン２０の銅図面を準備する必要はなく、大きな直径のバイアス３１を準備する必要もない。本実施例のバイアス３１の直径は実質上コンダクターパターン２０の銅図面の幅と等しく、本実施例の結合パッド２１のパッドピッチは従来の結合パッドのものより小さい。したがって、土台１０とフリップチップ７０とはより小さい大きさで形成されている。
【００１６】
この記載に従って、本実施例のＰＣＢの製造工程を示す。
図５に示すように、本実施例のＰＣＢの第一製造工程は下記の工程を有する。
Ａ．上部にコンダクターパターン２０を有する土台１０を準備し、はんだ面３０をコンダクターパターン２０を保護するために土台１０に被覆する。はんだ面３０は、コンダクターパターン２０の所定の位置を露出させるため、バイアス３１を提供している。
【００１７】
Ｂ．はんだ面３０に非電着性金属析出の銅層４１を化学めっきする。非電着性金属析出の銅層４１はバイアス３１の側面およびコンダクターパターン２０の露出部に付着し、バイアス３１が大きな距離を移動するとき、土台１０にも付着する。
Ｃ．バイアス３１を被覆するマスキング層５０を設置し、露出している非電着性金属析出の銅層４１を除去する。
Ｄ．マスキング層５０を除去する。
【００１８】
図６に示すように、本実施例のＰＣＢの第二製造工程は下記の工程を有する。
Ａ．上部にコンダクターパターン２０を有する土台１０を準備し、はんだ面３０をコンダクターパターン２０を保護するために土台１０に被覆する。はんだ面３０は、コンダクター層２０の所定の部分を露出させるため、バイアス３１を提供している。
【００１９】
Ｂ．はんだ面３０、バイアス３１の側面およびコンダクターパターン２０の露出部に非電着性金属析出の銅層４１を化学めっきする。それは土台に付着することもある。
Ｃ．マスキング層６０をはんだ面３０に設置し、バイアス３１を露出する。
【００２０】
Ｄ．ニッケル−金層４２を露出している非電着性金属析出の銅層４１にめっきする。
Ｅ．マスキング層６０および露出している非電着性金属析出の銅層４１を除去する。したがって、非電着性金属析出の銅層４１とニッケル−金層４２とは前述のようなパッド層４０になる。
【００２１】
特に、外層４２は非電着性金属析出のニッケル−金層を化学めっきすることにより形成されている。しかしながら、非電着性金属析出のニッケル−金層は薄いため、より厚い外層４２を得ようとするとき、非電着性金属析出のニッケル−金層にさらに非電着性金属析出の銅層をめっきしなければならない。もちろん、より厚い外層を得るため、非電着性金属析出のニッケル−金層を内層４１に直接めっきできる。
本実施例のＰＣＢの結合パッドはＰＣＢと別の回路を接続するために使用され、フリップチップを配置するための使用では、前述した事項に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の印刷回路基板の断面図である。
【図２】従来の印刷回路基板にフリップチップが設置されている状態を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施例による上部に自己配置結合パッドを有する印刷回路基板を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施例による上部に自己配置結合パッドを有する印刷回路基板にフリップチップが設置されている状態を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施例による上部に自己配置結合パッドを有する印刷回路基板の第一製造工程を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施例による上部に自己配置結合パッドを有する印刷回路基板の第二製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　　土台
２０　　コンダクターパターン
２１　　結合パッド
３０　　はんだ面
３１　　バイアス
４０　　パッド層
４１　　内層
４２　　外層

Claims

上部に結合パッドを有する印刷回路基板であって、
所定の配置の複数の図面からなるコンダクターパターンを有する土台と、
前記コンダクターパターンを保護するため、前記土台に設置され、前記コンダクターパターンの所定の部分を露出させるため、バイアスを提供しているはんだ面と、
前記はんだ面の前記バイアスの側面に配置され、前記印刷回路基板に前記結合パッドを形成するため、前記バイアスを介して露出部で前記コンダクターパターンと電気的に接続されているパッド層と、
を有することを特徴とする。
請求項１記載の印刷回路基板であって、前記パッド層は前記はんだ面の前記バイアスの側面および前記コンダクターパターンの露出部に設置されている内層と、前記内層に設置されている外層とを有することを特徴とする。
請求項２記載の印刷回路基板であって、前記パッド層の前記内層は銅層であることを特徴とする。
請求項２記載の印刷回路基板であって、前記パッド層の前記外層はニッケル−金層であることを特徴とする。
請求項１記載の印刷回路基板であって、前記コンダクターパターンの露出部は前記はんだ面の前記バイアスの側面にそれぞれ配置され、前記パッド層は前記土台に接触している部分を有することを特徴とする。
請求項２記載の印刷回路基板であって、前記コンダクターパターンの露出部は前記はんだ面の前記バイアスの側面にそれぞれ配置され、前記パッド層の前記内層は前記土台に接触している部分を有することを特徴とする。
請求項１記載の印刷回路基板であって、前記はんだ面はエポキシ樹脂で形成されていることを特徴とする。
請求項１記載の印刷回路基板であって、前記土台はエポキシ樹脂で形成されていることを特徴とする。
請求項１記載の印刷回路基板であって、前記はんだ面の前記バイアスの直径は前記コンダクターパターンの形状とほぼ同じ幅であることを特徴とする。