【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体表面実装型パッケージのボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）基板の製造工程における、特にボンディングパッド及びボールパッドの電解メッキ装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表面実装型パッケージのボール・グリッド・アレイ基板（以降ＢＧＡ基板と呼ぶ）の製造工程において、図２（ｃ）に図示した電解メッキのカソード２９を装着したＢＧＡ基板２０の断面模式図のＢ部を拡大して示す同図（ａ）のように、ＢＧＡ基板２０のボールパッド２１及びボンディングパッド２２の導電性と固着性を高めるために、Ａｕ被膜２１ａ、２２ａやＮｉ被膜２１ｂ、２２ｂ等の電解メッキが、Ｃｕ箔２１ｃ、２２ｃの表面に行われる。なお、ボールパッド２１及びボンディングパッド２２の表面はソルダレジスト２４により非電解メッキ部分が形成され、対になるボールパッド２１のＣｕ箔２１ｃとボンディングパッド２２のＣｕ箔２２ｃは、スルーホール２３により導通されている。
【０００３】
従来、この電解メッキには、メッキ対象の部分を電極とするために、同図（ｂ）に示すように、ＢＧＡ基板２０の外周部から大きい板状のワークシート２７と呼ばれる基材に多数のメッキ用引き出し線２８を製品であるＢＧＡ基板の内部にまで配線導通させて、これにカソード（陰電極）２９を接続し、陰極として使用する電解メッキが通常行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上に述べた従来のワークシートによるメッキ用引き出し線を使用する電解メッキの方法では、本来製品としては不要なメッキ用引出し線を配線しなければならないため、配線密度を高めるファインピッチ化には制約が生じる問題点があった。また、マトリックス仕様のＢＧＡ基板では、メッキ用引き出し線により全ての配線が短絡されるため、配線ショート不良の電気的チェックが実施できないことも大きな問題点となっていた。
【０００５】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、電解メッキ用引出し線を配線するワークシートを使用することなく、ＢＧＡ基板の電解メッキをする電解メッキ装置及びその方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のＢＧＡ基板の電解メッキ装置は、一方の面にボールパッドが形成され、他の面にボンディングパッドが形成され、前記ボールパッド及びボンディングパッドがスルーホールを介して導通され、且ついずれかの面に導電性シリコンゴムが圧接されたＢＧＡ基板と、この導電性シリコンゴムが圧接された前記ＢＧＡ基板が挿入される電解メッキ槽と、この電解メッキ槽内に前記ＢＧＡ基板に対向配置された電極板とを備え、この電極板及び前記導電性シリコンゴムを電極として電解メッキを行なうことを特徴とするものである。
【０００７】
さらに、本発明のＢＧＡ基板の電解メッキ方法は、前記導電性シリコンゴムが、その背面に絶縁性保護板を備えて、この絶縁性保護板が前記ＢＧＡ基板の方向に押圧され、いずれかの面に圧接されることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のＢＧＡ基板の電解メッキ方法は、一方の面にボールパッドが形成され、他の面にボンディングパッドが形成され、前記ボールパッド及びボンディングパッドがスルーホールを介して導通されたＢＧＡ基板のいずれかの面に、導電性シリコンゴムを圧接させるステップと、電解メッキ槽内で前記ＢＧＡ基板に対向配置された電極板及び前記導電性シリコンゴムを電極として電解メッキを行なうステップとから成る方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明のＢＧＡ基板の製造方法の一実施形態を示す概念図である。図１（ａ）はＢＧＡ基板のボンディングパッド面を電解メッキする場合の構成を示す図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のボールパッド付近を示す拡大断面図である。図１（ｃ）は同じくボールパッド面を電解メッキする場合の構成を示す図である。
【００１１】
ボンディングパッド面の電解メッキには、図１（ａ）に示すように、電解メッキ対象のＢＧＡ基板１０と、背部に絶縁性保護板１３ａを有して、このＢＧＡ基板１０のボールパッド面１１の全面に柔軟性を有して接触する導電性シリコンゴム１４ａと、この導電性シリコンゴム１４ａの一部に接触するカソード（棒）１５ａと、このカソード（棒）１５ａが接続される、図示していない対極を有する電解メッキ槽とにより行われる。
【００１２】
このボンディングパッド面の電解メッキでは、図１（ａ）の円で囲んだ部分の拡大図である同図（ｂ）に示すように、背部を絶縁性保護板１３ａで覆われる導電性シリコンゴム１４ａが、ＢＧＡ基板１０のボールパッド面１１に密着されて、さらに背部の絶縁性保護板１３ａでＢＧＡ基板の方向に強く押し当てられ、この導電性シリコンゴム１４ａの有する柔軟性により、これが変形してボールパッド面１１のボールパッド１１ａのＣｕ箔（導体）１６ａ、またはＣｕ箔１６ａの表面に本実施形態により既に電解メッキされて形成されている、例えばＮｉ被膜メッキ面に、接触し、導通する。
【００１３】
一方、ボールパッド１１ａのＣｕ箔（導体）１６ａまたは既にメッキされたＮｉ被膜の下のＣｕ箔（導体）は、ＢＧＡ基板１０の基材１７を貫通するスルーホール１６により、通常、ボンディング面１２のボンディングパッド１２ａのＣｕ箔（導体）１６ｂと導通している。したがって、ボールパッド面１１の全面に密着された導電性シリコンゴム１４ａは、ボンディンパッド面１２の全てのボンディングパッド１２ａと導通する。
【００１４】
ここで、電解メッキ槽のカソード（棒）１５ａを導電性シリコンゴム１４ａの一部と接触すると、全てのボンディングパッド１２ａが電解メッキの陰極となって、電解メッキ槽内の対極である陽極との間でＢＧＡ基板１０のソルダレジスト１８が形成されていない部分のボンディングパッドにＣｕ、Ｎｉ、Ａｕなどの電解メッキが行われる。
【００１５】
また、ボールパッド面１１の電解メッキには、、同図（ｃ）に示すように、同じく電解メッキ対象のＢＧＡ基板１０と、背部に絶縁性保護板１３ｂを有して、このＢＧＡ基板１０のボンディングパッド面１２の全面に柔軟性を有して接触する導電性シリコンゴム１４ｂと、この導電性シリコンゴム１４ｂの一部に接触するカソード（棒）１５ｂと、このカソード（棒）１５ｂが接続される、図示していない対極を有する電解メッキ槽とにより行われる。
【００１６】
ボールパッド面１１の電解メッキでは、図１（ｃ）に示すように、背部を絶縁性保護板１３ｂで覆われる導電性シリコンゴム１４ｂを、ボンディングパッド面１２に密着して、さらに背部の絶縁性保護板１３ｂで同じくＢＧＡ基板の方向に強く押し当てる。この導電性シリコンゴム１４ｂがその柔軟性により変形して、ボンディングパッド面１２のボンディングパッド１２ａのＣｕ箔（導体）１６ｂまたは既に電解メッキされた例えばＮｉ被膜メッキ面に接触し、導通する。
【００１７】
前述のように、ボンディングパッド１２ａのＣｕ箔（導体）１６ｂ、スルーホール１６、ボールパッド１１ａのＣｕ箔（導体）１６ａがそれぞれ導通しているので、ボンディングパッド面１２の全面に密着された導電性シリコンゴム１４ｂは、ボールパッド面１１の全てのボールパッド１１ａと導通し、電解メッキ槽のカソード（棒）１５ｂを導電性シリコンゴム１４ｂの一部と接触すると、全てのボールパッド１１ａを電解メッキの陰極とすることができて、電解メッキ槽内の対極との間でＢＧＡ基板１０のソルダレジスト１８が形成されていない部分のボールパッド１１ａに同じくＣＵ、Ｎｉ、Ａｕなどの電解メッキが行われる。
【００１８】
上述の本発明のボンディングパッド面或いはボールパッド面の電解メッキ工程によれば、ワークシート等を設け、製品として不要のメッキ用の引出し線を設けること無く、ボンディングパッド或いはボールパッドを電解メッキの陰電極に設定できるので、ＢＧＡ基板自体の配線の自由度が大幅に向上して、ファインピッチ化への対応も可能となる電解メッキを行なえる。
【００１９】
また、ボンディングパッド面或いはボールパッド面の電解メッキ工程によれば、製品特性に関連する不要なショート配線が無くなるために、マトリックスＢＧＡにおける電気的ショート検査が実施できるので、ショート不良品を工程からリジェクトできる。
【００２０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態の説明では、ボンディングパッド面とボールパッド面の両方に対し電解メッキを行なったが、いずれか一方の面にたいしてのみ電解メッキを行なっても良い。
【００２１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によるＢＧＡ基板の製造方法は、電解メッキ用引出し線を配線するワークシートを使用することなく、メッキ対象のボールパッド及びボンディングパッドのそれぞれを電解メッキすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＢＧＡ基板の製造方法の一実施形態を示す概念図。
【図２】ワークシートによる引出し線を配線する従来のＢＧＡ基板のメッキの概念図。
【符号の説明】
１０、２０・・・ＢＧＡ基板、
１１、２１・・・ボールパッド面、
１１ａ・・・ボールパッド、
１２、２２・・・ボンディンパッド面、
１２ａ・・・ボンディンパッド、
１３、１３ａ、１３ｂ・・・絶縁性保護板、
１４、１４ａ、１３ｂ・・・導電性シリコンゴム、
１５ａ、１５ｂ、２９・・・カソード（棒）、
１６、２３・・・スルーホール、
１６ａ、１６ｂ、２１ｃ、２２ｃ・・・Ｃｕ箔（導体）、
１７・・・基材、
１８、２４・・・ソルダレジスト、
２１ａ、２２ａ・・・Ａｕメッキ、
２１ｂ、２２ｂ・・・Ｎｉメッキ、
２７・・・ワークシート、
２８・・・引出し線。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electroplating apparatus and method for bonding pads and ball pads, particularly in a manufacturing process of a ball grid array (BGA) substrate of a semiconductor surface mount package.
[0002]
[Prior art]
In a manufacturing process of a ball grid array substrate (hereinafter, referred to as a BGA substrate) of a surface mount type package, a portion B of a schematic cross-sectional view of a BGA substrate 20 equipped with an electrolytic plating cathode 29 shown in FIG. As shown in the enlarged view (a), electrolytic plating of Au coatings 21a and 22a, Ni coatings 21b and 22b, etc. is performed in order to enhance the conductivity and adhesion of the ball pad 21 and the bonding pad 22 of the BGA substrate 20. Is performed on the surfaces of the Cu foils 21c and 22c. The surfaces of the ball pad 21 and the bonding pad 22 are formed with a non-electrolytic plating portion by a solder resist 24, and the Cu foil 21 c of the ball pad 21 and the Cu foil 22 c of the bonding pad 22 are electrically connected by the through hole 23. ing.
[0003]
Conventionally, in this electrolytic plating, in order to use a portion to be plated as an electrode, as shown in FIG. The plating lead wire 28 is conducted to the inside of the BGA substrate as a product, and a cathode (negative electrode) 29 is connected to the lead wire. Electroplating for use as a cathode is usually performed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned electrolytic plating method that uses the lead wire for plating with a worksheet, the lead wire for plating, which is originally unnecessary as a product, must be wired, so there is no restriction on fine pitch to increase wiring density There was a problem that occurred. Further, in the BGA substrate of the matrix specification, since all the wirings are short-circuited by the lead wires for plating, it has been a serious problem that an electrical check for a wiring short-circuit failure cannot be performed.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an electroplating apparatus and an electroplating method for electroplating a BGA substrate without using a worksheet for wiring lead wires for electroplating. And
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the electroplating apparatus for a BGA substrate of the present invention, a ball pad is formed on one surface, a bonding pad is formed on the other surface, the ball pad and the bonding pad are electrically connected through a through hole, and A BGA substrate having a surface pressed with conductive silicon rubber, an electrolytic plating tank into which the BGA substrate pressed with the conductive silicon rubber is inserted, and an electrode disposed in the electrolytic plating tank so as to face the BGA substrate. And electroplating using the electrode plate and the conductive silicon rubber as electrodes.
[0007]
Further, in the method of electroplating a BGA substrate of the present invention, the conductive silicon rubber includes an insulating protective plate on the back surface thereof, and the insulating protective plate is pressed in the direction of the BGA substrate, It is characterized by being pressed against.
[0008]
The method of electrolytic plating a BGA substrate according to the present invention may further comprise a BGA substrate having a ball pad formed on one surface and a bonding pad formed on the other surface, wherein the ball pad and the bonding pad are electrically connected through a through hole. Pressurizing conductive silicon rubber on any one of the above surfaces, and performing electroplating using the conductive silicon rubber as an electrode and an electrode plate disposed opposite to the BGA substrate in an electrolytic plating bath. It is.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing one embodiment of a method for manufacturing a BGA substrate of the present invention. FIG. 1A is a view showing a configuration in a case where a bonding pad surface of a BGA substrate is electrolytically plated, and FIG. 1B is an enlarged sectional view showing the vicinity of a ball pad in FIG. FIG. 1C is a view showing a configuration in the case where the ball pad surface is electrolytically plated.
[0011]
As shown in FIG. 1 (a), the electroplating of the bonding pad surface has a BGA substrate 10 to be electroplated and an insulating protective plate 13a on the back, and the ball pad surface 11 of the BGA substrate 10 The conductive silicon rubber 14a that contacts the entire surface with flexibility, the cathode (rod) 15a that contacts a part of the conductive silicon rubber 14a, and the cathode (rod) 15a are connected. This is performed by an electrolytic plating tank having no counter electrode.
[0012]
In the electroplating of the bonding pad surface, as shown in FIG. 1B, which is an enlarged view of a portion surrounded by a circle in FIG. 1A, a conductive silicon rubber 14a whose back is covered with an insulating protective plate 13a. Is closely adhered to the ball pad surface 11 of the BGA substrate 10 and further strongly pressed in the direction of the BGA substrate by the insulating protective plate 13a on the back, and this is deformed by the flexibility of the conductive silicon rubber 14a. It contacts and conducts with the Cu foil (conductor) 16 a of the ball pad 11 a on the ball pad surface 11, or the surface of the Cu foil 16 a, for example, a Ni-plated surface, which is already electroplated and formed by the present embodiment.
[0013]
On the other hand, the Cu foil (conductor) 16a of the ball pad 11a or the Cu foil (conductor) under the already-plated Ni film is usually formed on the bonding surface 12 by the through hole 16 penetrating the base material 17 of the BGA substrate 10. It is electrically connected to the Cu foil (conductor) 16b of the bonding pad 12a. Therefore, the conductive silicon rubber 14 a adhered to the entire surface of the ball pad surface 11 is electrically connected to all the bonding pads 12 a on the bond pad surface 12.
[0014]
Here, when the cathode (rod) 15a of the electrolytic plating tank is brought into contact with a part of the conductive silicon rubber 14a, all the bonding pads 12a become the cathodes of the electrolytic plating, and contact with the anode which is the counter electrode in the electrolytic plating tank. Electroplating of Cu, Ni, Au or the like is performed on the bonding pads of the BGA substrate 10 where the solder resist 18 is not formed.
[0015]
As shown in FIG. 2C, the electroplating of the ball pad surface 11 includes a BGA substrate 10 to be electroplated and an insulating protective plate 13b at the back. A conductive silicon rubber 14b that contacts the entire surface of the bonding pad surface 12 with flexibility, a cathode (bar) 15b that contacts a part of the conductive silicon rubber 14b, and the cathode (bar) 15b are connected. And an electrolytic plating tank having a counter electrode (not shown).
[0016]
In the electroplating of the ball pad surface 11, as shown in FIG. 1 (c), a conductive silicon rubber 14b whose back is covered with an insulating protective plate 13b is brought into close contact with the bonding pad surface 12, and further the insulating property of the back is improved. Similarly, the protective plate 13b is strongly pressed in the direction of the BGA substrate. The conductive silicon rubber 14b is deformed by its flexibility, and comes into contact with the Cu foil (conductor) 16b of the bonding pad 12a on the bonding pad surface 12 or the electroplated, for example, Ni-plated surface to conduct.
[0017]
As described above, since the Cu foil (conductor) 16b of the bonding pad 12a, the through hole 16, and the Cu foil (conductor) 16a of the ball pad 11a are electrically connected to each other, the conductive The silicon rubber 14b conducts with all the ball pads 11a on the ball pad surface 11, and when the cathode (rod) 15b of the electrolytic plating tank comes into contact with a part of the conductive silicon rubber 14b, all the ball pads 11a are electrically plated. Electrolytic plating of CU, Ni, Au or the like is similarly performed on the ball pad 11a of the BGA substrate 10 where the solder resist 18 is not formed between the electrode pad and the counter electrode in the electrolytic plating tank, which can be used as a cathode.
[0018]
According to the above-described electrolytic plating process of the bonding pad surface or the ball pad surface of the present invention, the bonding pad or the ball pad is protected by the electrolytic plating without providing a worksheet or the like and providing an unnecessary plating lead wire as a product. Since the electrodes can be set as electrodes, the degree of freedom of wiring of the BGA substrate itself is greatly improved, and electrolytic plating that can respond to fine pitch can be performed.
[0019]
In addition, according to the electroplating process of the bonding pad surface or the ball pad surface, since an unnecessary short wiring related to the product characteristics is eliminated, an electric short test in the matrix BGA can be performed, so that a short defective product is rejected from the process. it can.
[0020]
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the description of the above embodiment, the electrolytic plating is performed on both the bonding pad surface and the ball pad surface, but the electrolytic plating may be performed on only one of the surfaces.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, in the method of manufacturing a BGA substrate according to the present invention, each of the ball pads and the bonding pads to be plated can be electrolytically plated without using a worksheet for wiring the lead wires for electrolytic plating.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing one embodiment of a method for manufacturing a BGA substrate of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of plating of a conventional BGA substrate for wiring lead lines by a worksheet.
[Explanation of symbols]
10, 20 ... BGA substrate,
11, 21 ... ball pad surface,
11a: ball pad,
12, 22, ... bond pad surface,
12a: Bondin pad,
13, 13a, 13b ... insulating protective plate,
14, 14a, 13b ... conductive silicone rubber,
15a, 15b, 29 ... cathode (rod),
16, 23 ... through-hole,
16a, 16b, 21c, 22c ... Cu foil (conductor),
17 ... substrate,
18, 24 ... solder resist,
21a, 22a ... Au plating,
21b, 22b ... Ni plating,
27 ... Worksheet,
28 ... Leader line.
