JP2007234660A - Wiring board, and production process of wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路装置の電気的諸特性を測定するテスター等に用いられる配線基板および配線基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a wiring board used for a tester or the like for measuring electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit device, and a method for manufacturing the wiring board.
近年、半導体集積回路装置(以後、「半導体装置」と称する。)を搭載した電子機器の小型化、低価格化及び高速化の進展は目ざましく、クロックスピードが100MHzを超えるマイクロプロセッサも既に開発されている。これに伴って、半導体装置に対する小型化、低価格化及び高速化の要求が強くなっている。電子機器の小型化の要求から、半導体装置をパッケージに実装し使用する方法に変わり、半導体ウエハーから切り出したままの状態で回路基板に直接実装する方法が多用されつつあり、ウエハー状態で電気的諸特性を測定するテスターが増えつつある。 In recent years, electronic devices equipped with semiconductor integrated circuit devices (hereinafter referred to as “semiconductor devices”) have been dramatically reduced in size, price, and speed, and microprocessors having a clock speed exceeding 100 MHz have already been developed. ing. Along with this, there is an increasing demand for downsizing, cost reduction, and speeding up of semiconductor devices. Due to the demand for miniaturization of electronic equipment, the method of mounting a semiconductor device on a package is used, and a method of mounting directly on a circuit board while being cut out from a semiconductor wafer is being widely used. An increasing number of testers measure properties.
また、半導体装置の高速化からテスターにも高速化が要求され、これに使用される半導体装置(ICチップ)の高密度化ばかりでなく、半導体装置(ICチップ)が搭載される配線基板に対しても高集積化の要求がなされている。それ故、配線基板には微細なパターン加工だけでなく、その半導体装置との接続に対しても高度な実装技術が要求されている。 In addition, the tester is required to increase the speed due to the higher speed of the semiconductor device. In addition to increasing the density of the semiconductor device (IC chip) used for this, not only the wiring board on which the semiconductor device (IC chip) is mounted. However, there is a demand for higher integration. Therefore, not only fine pattern processing is required for the wiring board, but also advanced mounting technology is required for connection to the semiconductor device.
このような配線基板の実装パッド部において、電極上には、Ni層およびAu層が形成されている。(例えば、下記の特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来の配線基板の実装パッド部において、基板上にLSI等を半田により実装した際、表面層のAu層は半田に食われてなくなり、下地のNi層に半田内のSnが拡散してNiがもろくなるため、電極とNi層との接合強度が低下する可能性があった。 However, in the mounting pad portion of the conventional wiring board, when LSI or the like is mounted on the board by solder, the Au layer on the surface layer is not eroded by the solder, and Sn in the solder diffuses into the underlying Ni layer. Since Ni becomes brittle, the bonding strength between the electrode and the Ni layer may be reduced.
従って、本発明は上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、配線基板において、半導体装置(ICチップ)を半田実装させた際の実装パッド部の接続信頼性を向上させることにある。 Therefore, the present invention has been completed in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to improve the connection reliability of the mounting pad portion when the semiconductor device (IC chip) is solder-mounted on the wiring board. There is to make it.
本発明の配線基板は、絶縁基体と、該絶縁基体上に形成された電極と、該電極の表面に形成された第1のNi層と、該第1のNi層上に形成されたNi酸化物層と、該Ni酸化物層上に形成され、Snを含む半田バンプが接合されるAu層とを備えていることを特徴とするものである。 The wiring board of the present invention includes an insulating base, an electrode formed on the insulating base, a first Ni layer formed on the surface of the electrode, and an Ni oxide formed on the first Ni layer. It comprises a physical layer and an Au layer formed on the Ni oxide layer and to which a solder bump containing Sn is bonded.
また、本発明の配線基板の製造方法は、絶縁基体上に電極を形成する工程と、前記電極の表面に第1のNi層を形成する工程と、前記絶縁基体上に前記第1のNi層を覆う樹脂層を形成する工程と、前記第1のNi層の表面を露出させるように前記樹脂層に貫通孔を形成し、前記第1のNi層の表面にNi酸化物層を形成する、レーザー加工を施す工程とを有することを特徴とするものである。 The wiring board manufacturing method of the present invention includes a step of forming an electrode on an insulating substrate, a step of forming a first Ni layer on the surface of the electrode, and the first Ni layer on the insulating substrate. Forming a resin layer covering the surface, forming a through hole in the resin layer so as to expose the surface of the first Ni layer, and forming a Ni oxide layer on the surface of the first Ni layer. And a step of performing laser processing.
本発明の配線基板は、第1のNi層上に形成されたNi酸化物層を備えていることにより、ICチップが半田により実装されるときに、Au層が半田に食われてなくなる場合にも、Snの拡散は第1のNi層4の表面のNi酸化物層により防止され、第1のNi層4および電極3にまで影響が及ぶことがないため、実装性信頼性の高い配線基板を得ることができる。
When the wiring board of the present invention includes the Ni oxide layer formed on the first Ni layer, the Au layer is not eroded by the solder when the IC chip is mounted by solder. However, since the diffusion of Sn is prevented by the Ni oxide layer on the surface of the
また、第1のNi層4の表面にSn拡散防止層であるNi酸化物層を形成する工程を、レーザー加工を施すことで行うことにより、Ni酸化物層は、第1のNi層4上のごく表面のみに形成されることから、第1のNi層4のNiが下地の電極3に拡散することを防止し、電極3が導通抵抗値の高い導体となることがなく、信号の伝搬速度が劣化することのない配線基板の製造方法となる。
Moreover, the Ni oxide layer is formed on the
半導体集積回路装置の電気的諸特性を測定するテスター等に用いられる本発明の配線基板について、以下図面を用いながら説明する。図1は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示した断面模式図である。 A wiring board of the present invention used for a tester for measuring various electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit device will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an embodiment of a wiring board according to the present invention.
本発明の配線基板1は、絶縁基体2と、絶縁基体2上に形成された電極3と、電極3の表面に形成された第1のNi層4と、第1のNi層4上に形成されたNi酸化物層5と、Ni酸化物層5上に形成されたAu層7とを備えている。
The wiring board 1 of the present invention is formed on the
図1に示した配線基板1は、Ni酸化物層5とAu層7との間に形成された第2のNi層6を備えている。また、絶縁基体2の上に、導体層8、第1の絶縁性樹脂層9および第2の絶縁性樹脂層10が積層されており、電極3と導体層8とが第1の絶縁性樹脂層に設けられた貫通導体11により接続されている。
The wiring board 1 shown in FIG. 1 includes a
絶縁基体2は、シリコンウエハーに熱膨張率が近く、絶縁性に優れた材料である酸化アルミニウム(Al2O3)質焼結体、ガラスセラミックス等のセラミックスから成る。
The
導体層8の厚さは100〜2,000オングストロームが良い。100オングストローム未満では、下地となる絶縁基体2に強固に密着させることが困難となる傾向にあり、2,000オングストロームを超えると、導体層8の成膜時の導体層8の内部の応力によって剥離が生じ易くなる。
The thickness of the
Ni酸化物層5は、Au層7に接合される半田に含まれるSnが、電極3上に形成された第1のNi層4に拡散することを低減させる。ずなわち、Ni酸化物層5は、第1のNi層4に対するSnの拡散バリアとして機能する。
The
導体層8は、絶縁基体2との密着性のよい金属が用いられるのがよく、TiやCr,タンタル(Ta),ニオブ(Nb),Ni−Cr合金,Ta2N等が用いられる。
The
また、第1の絶縁性樹脂層9の貫通孔および表面に形成された貫通導体11および電極3は、種々の金属を用いることができるが、好ましくは、Cr−Cu合金がよい。これは、第1の絶縁性樹脂層9上に、薄くかつ密着性および緻密性に優れた被膜を比較的容易に形成することができるからである。かつCrは、有機系絶縁性樹脂製の、第1の絶縁性樹脂層9と反応し易いCuの第1の絶縁性樹脂層9内への拡散によって樹脂絶縁層の物理特性が害されることを防止する役目を果たすものである。また、Crの厚さは0.05μm〜0.1μmであることが好ましい。この厚さが0.05μm未満であると、Cuの拡散を防止する作用を充分に果たすのが困難になる。一方、この厚さが0.1μmを超えると、スパッタリングに時間やコストがかかることになり、好適ではない。
Moreover, although various metals can be used for the through-
ここで、本発明の配線基板の製造方法について説明する。 Here, the manufacturing method of the wiring board of this invention is demonstrated.
絶縁基体2は、以下の方法により製作される。例えば酸化アルミニウム質焼結体で形成される場合には、酸化アルミニウム,酸化珪素,酸化マグネシウム,酸化カルシウムの原材料粉末に適当な有機溶剤,溶媒を添加混合して泥漿状となすとともにこれをドクターブレード法等によってセラミックグリーンシートに成形し、絶縁基体2となる複数のセラミックグリーンシートに裁断する。絶縁基体2に貫通導体が必要な場合には、しかる後、セラミックグリーンシートの貫通導体が形成される所定位置に適当な打ち抜き加工により孔を形成する。
The
次に、タングステン(W),モリブデン(Mo)、モリブデン−マンガン(Mo−Mn)合金等の融点の高い金属粉末や適当な樹脂バインダー等から成る金属ペーストを準備し、スクリーン印刷法等によって所定のセラミックグリーンシートの所定位置に内層導体層となる金属ペースト層を10〜15μmの厚みに形成するとともに貫通導体が形成される孔に金属ペーストを充填する。最後に、これらセラミックグリーンシートを重ね合わせ、高温で焼成し、所定の形状に分割することによって製作される。 Next, a metal paste comprising a metal powder having a high melting point such as tungsten (W), molybdenum (Mo), molybdenum-manganese (Mo-Mn) alloy, or an appropriate resin binder is prepared, and a predetermined paste is obtained by a screen printing method or the like. A metal paste layer serving as an inner conductor layer is formed to a thickness of 10 to 15 μm at a predetermined position of the ceramic green sheet, and a metal paste is filled in a hole where a through conductor is formed. Finally, these ceramic green sheets are stacked, fired at a high temperature, and divided into predetermined shapes.
図2(a)に示すように絶縁基体2の表面に導体層8を形成する。導体層8は、例えばクロム(Cr)−Cu合金層や、チタン(Ti)−Cu合金層層から成り、蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法等の薄膜形成法によって成膜され、またフォトリソグラフィ法,エッチング法等により、所定の形状をもつ配線導体に加工される。
A
図2(b)に示すように、導体層8上に第1の絶縁性樹脂層9を形成する。
As shown in FIG. 2B, a first
図2(c)に示すように、第1の絶縁性樹脂層9にレーザー加工技術により、第1の絶縁性樹脂層9に貫通孔を形成する。
As shown in FIG. 2C, a through-hole is formed in the first
図3(a)に示すように、第1の絶縁性樹脂層9の上面および貫通孔の内面に、スパッタリング法等によってCr−Cu合金層等の金属層を形成し、フォトリソグラフィ法,エッチング法等によって所定の形状をもつ導体層や電極3を形成する。
As shown in FIG. 3A, a metal layer such as a Cr—Cu alloy layer is formed on the upper surface of the first insulating
図3(b)に示すように、電極3上に電解めっき法により第1のNi層4を形成する。
As shown in FIG. 3B, a
図3(c)に示すように、第1の絶縁性樹脂層9上に第2の樹脂絶縁層10を形成する。
As shown in FIG. 3C, a second
図4(a)に示すように、レーザー加工技術により、第1のNi層4上における第2の樹脂絶縁層10に開口を形成する。その際に、第1のNi層4の表面は、レーザーの熱により、Sn拡散防止層となるNi酸化物層5が形成される。
As shown in FIG. 4A, an opening is formed in the second
図4(b)、(c)に示すように、電解めっき法により、第2の樹脂絶縁層10の開口に第2のNi層6及びAu層7を形成する。
As shown in FIGS. 4B and 4C, the
このようにして絶縁基体と、絶縁基体上に形成された電極と、電極の表面に形成された第1のNi層4と、第1のNi層4上にSn拡散防止層12が形成されていることで、ICチップが半田で実装された際に、第2のNi層6上のAu層7は半田に食われ消失して、半田内のSnが第2のNi層6と拡散してもろい層に変化しても、Snの拡散は第1のNi層4の表面のNi酸化物層により形成されたSn拡散防止層12で止められ、第1のNi層4及び電極3まで影響を及ぼすことは無いため、良好な実装性を持つ配線基板が得られる。
In this manner, the insulating base, the electrode formed on the insulating base, the
また、第1のNi層4の表面にSn拡散防止層であるNi酸化物層5を形成する工程を、レーザー加工を施すことで行うことにより、Ni酸化物層5は、第1のNi層4上のごく表面のみに形成されることから、第1のNi層4のNiが下地の電極3に拡散することを防止し、電極3が導通抵抗値の高い導体となることがなく、信号の伝搬速度が劣化することがない配線基板の製造方法となる。
Further, the
1:配線基板
2:絶縁基体
3:電極
4:第1のNi層
5:Ni酸化物層
6:第2のNi層
7:Au層
8:導体層
9:第1の絶縁性樹脂層
10:第2の絶縁性樹脂層
11:貫通導体
1: Wiring board 2: Insulating substrate 3: Electrode 4: First Ni layer 5: Ni oxide layer 6: Second Ni layer 7: Au layer 8: Conductor layer 9: First insulating resin layer
10: Second insulating resin layer
11: Through conductor
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100986294B1 (en) | 2008-07-28 | 2010-10-07 | 삼성전기주식회사 | Manufacturing method for printed circuit board |
US20150243801A1 (en) * | 2014-02-27 | 2015-08-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrode provided with ubm structure and method for producing same |
JP2015159197A (en) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | 新光電気工業株式会社 | Wiring board and method for manufacturing the same |
JP2017201686A (en) * | 2016-04-28 | 2017-11-09 | 三ツ星ベルト株式会社 | Metallized substrate and method of manufacturing the same |
WO2021066475A1 (en) * | 2019-10-01 | 2021-04-08 | 주식회사 세미콘라이트 | Substrate for semiconductor light emitting device and semiconductor light emitting device using same |
-
2006
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100986294B1 (en) | 2008-07-28 | 2010-10-07 | 삼성전기주식회사 | Manufacturing method for printed circuit board |
JP2015159197A (en) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | 新光電気工業株式会社 | Wiring board and method for manufacturing the same |
US20150243801A1 (en) * | 2014-02-27 | 2015-08-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrode provided with ubm structure and method for producing same |
JP2015162583A (en) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトSiemens Aktiengesellschaft | Electrode provided with ubm structure and method for producing the same |
US10347774B2 (en) | 2014-02-27 | 2019-07-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Electrode provided with UBM structure having a barrier layer for reducing solder diffusion into the electrode and a method for producing the same |
JP2017201686A (en) * | 2016-04-28 | 2017-11-09 | 三ツ星ベルト株式会社 | Metallized substrate and method of manufacturing the same |
WO2021066475A1 (en) * | 2019-10-01 | 2021-04-08 | 주식회사 세미콘라이트 | Substrate for semiconductor light emitting device and semiconductor light emitting device using same |
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