JP2013206995A - Method of manufacturing multilayer wiring board - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a multilayer wiring board capable of inexpensively manufacturing high quality semiconductor element connection terminals, and thereby capable of enhancing the mounting reliability of the semiconductor element.SOLUTION: A first metal layer 13 is formed on the outermost layer, and after separating a multilayer wiring board 60 where the first metal layer 13 is the bonding surface of a semiconductor element from a temporary wiring board, a photosensitive resin layer 51 is formed on the outermost first metal layer 13, and apertures 52 are formed in the photosensitive resin layer 51 by patterning. Subsequently, conductive balls 53 are mounted on the apertures 52 and fused by heat treatment thus forming a second metal layer 54. Thereafter, the photosensitive resin layer 51 is removed. Finally, the first metal layer 13 is removed excepting that located directly under the second metal layer 54. Consequently, a multilayer wiring board 33 having semiconductor element connection terminals 55 is obtained. A plurality of steps carried out in the conventional manufacturing method become unnecessary.

Description

本発明は、半導体パッケージに使用される多層配線基板の製造方法に関し、さらに詳しくは、半導体素子の電極と接合するための半導体素子接続用端子の製造技術に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer wiring board used in a semiconductor package, and more particularly, to a manufacturing technique of a semiconductor element connection terminal for joining to an electrode of a semiconductor element.

従来、半導体素子が実装される多層配線基板の製造方法のひとつとして、仮基板上に、分離できる状態で所要の配線層と絶縁層を交互に積層形成した後、その多層配線層を仮基板から分離することで多層配線基板を得る方法がある。このような先行技術として特許文献1が知られている。
特許文献1に示す多層配線基板の製造方法について、図6〜図8を参照して説明する。多層配線基板の製造に際しては、図6(a)に示すように、半硬化状態プリプレグ71の表裏両面の配線形成領域に下地層72を積層配置し、さらに下地層72より大きさが一回り大きな金属箔73を重ね合わせた後、これらを加熱・加圧する。これにより、図6(b)に示す仮基板90を製造する。
Conventionally, as one method of manufacturing a multilayer wiring board on which a semiconductor element is mounted, after a required wiring layer and an insulating layer are alternately stacked on a temporary substrate in a separable state, the multilayer wiring layer is removed from the temporary substrate. There is a method of obtaining a multilayer wiring board by separating. Patent Document 1 is known as such a prior art.
The manufacturing method of the multilayer wiring board shown in patent document 1 is demonstrated with reference to FIGS. When manufacturing a multilayer wiring board, as shown in FIG. 6A, a base layer 72 is laminated in the wiring formation regions on both the front and back surfaces of the semi-cured prepreg 71, and the size is slightly larger than the base layer 72. After the metal foils 73 are overlaid, they are heated and pressurized. Thereby, the temporary substrate 90 shown in FIG. 6B is manufactured.

次いで、図6(c)及び図7(a)に示すように、金属箔73上に配線基板の構成に必要な所要の貴金属めっき層74、第一配線層75、絶縁層76、ビアホール77、配線層78を形成する。以下同様にして絶縁層76、ビアホール77、配線層78からなる配線層を図7(b)に示すように多段に積層する。そして、ソルダーレジスト層79を形成することにより仮基板を有した多層配線基板91を形成する。   Next, as shown in FIG. 6C and FIG. 7A, the required noble metal plating layer 74, the first wiring layer 75, the insulating layer 76, the via hole 77, the metal foil 73 necessary for the configuration of the wiring board, A wiring layer 78 is formed. In the same manner, a wiring layer composed of the insulating layer 76, the via hole 77, and the wiring layer 78 is laminated in multiple stages as shown in FIG. Then, by forming the solder resist layer 79, a multilayer wiring board 91 having a temporary substrate is formed.

次に、図7(c)に示すように、プリプレグ71と金属箔73が接着している外周領域よりも内側の箇所を破線で示す位置から仮基板91を切断することにより、仮基板91から最外層に金属箔73が密着している多層配線基板92を分離する(図8(a))。次いで、図8(b)に示すように最外層の金属箔73を全面エッチングし、最後に図8(c)に示すように貴金属めっき層74に半田バンプ81を形成する。半田バンプ81は、半導体素子の電極と接合するための半導体素子接続用端子である。これにより、多層配線基板93が完成する。   Next, as shown in FIG. 7C, the temporary substrate 91 is cut from the temporary substrate 91 from the position indicated by the broken line at the position inside the outer peripheral region where the prepreg 71 and the metal foil 73 are bonded. The multilayer wiring board 92 having the metal foil 73 in close contact with the outermost layer is separated (FIG. 8A). Next, as shown in FIG. 8B, the outermost metal foil 73 is entirely etched, and finally solder bumps 81 are formed on the noble metal plating layer 74 as shown in FIG. 8C. The solder bump 81 is a semiconductor element connection terminal for bonding to the electrode of the semiconductor element. Thereby, the multilayer wiring board 93 is completed.

特開2009−32918号公報JP 2009-32918 A

しかしながら、上記した特許文献1では、図8(a)及び(b)に示したように、金属箔73を有した多層配線基板92を分離した後、最外層の金属箔73を全面エッチングする必要がある。そのため、エッチング液に耐性を持つ貴金属めっき層74を金属箔73と第一配線層75との界面に形成しておく必要がある。このことは、工程の増加によるコストアップにつながる。加えて、貴金属めっき層74の影響により第一配線層75と半田バンプ81との間の接続強度が低下する可能性がある。   However, in Patent Document 1 described above, as shown in FIGS. 8A and 8B, after separating the multilayer wiring board 92 having the metal foil 73, it is necessary to etch the entire surface of the outermost metal foil 73. There is. Therefore, it is necessary to form the noble metal plating layer 74 resistant to the etching solution at the interface between the metal foil 73 and the first wiring layer 75. This leads to an increase in cost due to an increase in processes. In addition, the connection strength between the first wiring layer 75 and the solder bump 81 may be reduced due to the influence of the noble metal plating layer 74.

また、このような可能性を低減するために、金属箔73と第一配線層75との界面に貴金属めっき層74を形成せずに金属箔73を全面エッチングを行う方法も考えられる。しかしながら、この方法では、金属箔73と共に、第一配線層75も同時にエッチングされてしまう可能性がある。そのため、エッチングばらつきにより絶縁層76の最外面から第一配線層75の最外面までの高さのばらつきが大きくなる可能性がある。また、上記のばらつきが大きくなると、その後の工程で形成される半田バンプ81の高さにばらつきが生じ、半導体素子と多層配線基板との間の実装信頼性が低下する可能性がある。
そこで、本発明は、上記のような課題を解決するために創作されたものであり、半導体素子接続用端子を低コスト且つ高品質に製造することを可能とし、結果として半導体素子の実装の信頼性を向上させることが可能な多層配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
In order to reduce such a possibility, a method in which the metal foil 73 is entirely etched without forming the noble metal plating layer 74 at the interface between the metal foil 73 and the first wiring layer 75 is also conceivable. However, with this method, the first wiring layer 75 may be etched simultaneously with the metal foil 73. Therefore, the variation in height from the outermost surface of the insulating layer 76 to the outermost surface of the first wiring layer 75 may increase due to etching variations. Further, when the above variation becomes large, the height of the solder bump 81 formed in the subsequent process varies, which may reduce the mounting reliability between the semiconductor element and the multilayer wiring board.
Therefore, the present invention was created to solve the above-described problems, and enables the semiconductor element connection terminals to be manufactured at low cost and high quality, and as a result, the reliability of mounting the semiconductor elements. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer wiring board capable of improving the performance.

上記の目的を達成するため、本発明に係る多層配線基板の製造方法は、絶縁層と配線層とが交互に複数積層された多層配線基板の製造方法であって、最外層となる前記配線層の外側の面に第一金属層を形成する工程と、前記第一金属層上に感光性樹脂層を形成する工程と、前記感光性樹脂層をパターニングして、前記最外層の配線層の配線パターンの直上の位置に前記第一金属層を底面とする開口部を形成する工程と、前記開口部内に導電性ボールを配置する工程と、前記導電性ボールを熱処理により溶融して第二金属層を形成する工程と、前記第二金属層を形成した後で前記感光性樹脂層を除去する工程と、前記感光性樹脂を除去した後で、前記第二金属層をマスクに用いて前記第一金属層をエッチングして除去することにより、前記第一金属層と前記第二金属層とからなる端子部を形成する工程と、を含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention is a method for manufacturing a multilayer wiring board in which a plurality of insulating layers and wiring layers are alternately stacked, and the wiring layer serving as the outermost layer Forming a first metal layer on the outer surface of the substrate, forming a photosensitive resin layer on the first metal layer, patterning the photosensitive resin layer, and wiring the outermost wiring layer A step of forming an opening having the first metal layer as a bottom surface at a position immediately above the pattern; a step of disposing a conductive ball in the opening; and melting the conductive ball by heat treatment to form a second metal layer Forming the second metal layer, removing the photosensitive resin layer after forming the second metal layer, and after removing the photosensitive resin, using the second metal layer as a mask, The first metal layer is removed by etching the metal layer. Forming a terminal portion composed of the genus layer and the second metal layer, characterized in that it comprises a.

また、上記の多層配線基板の製造方法において、前記第一金属層の厚さは、1μm以上、50μm以下であることを特徴としてもよい。
また、上記の多層配線基板の製造方法において、前記第二金属層の厚さは、1μm以上、50μm以下であることを特徴としてもよい。
また、上記の多層配線基板の製造方法において、前記第一金属層と前記第二金属層の厚さの総和は、2μm以上、50μm以下であることを特徴としてもよい。
In the method for manufacturing a multilayer wiring board, the thickness of the first metal layer may be 1 μm or more and 50 μm or less.
In the method for manufacturing a multilayer wiring board, the second metal layer may have a thickness of 1 μm or more and 50 μm or less.
In the method for manufacturing a multilayer wiring board, the total thickness of the first metal layer and the second metal layer may be 2 μm or more and 50 μm or less.

また、上記の多層配線基板の製造方法において、前記第一金属層は、銅箔からなることを特徴としてもよい。
また、上記の多層配線基板の製造方法において、前記第2金属層は錫、或いは錫合金からなることを特徴としてもよい。
また、上記の多層配線基板の製造方法において、前記錫合金は、錫銀、錫銀銅、錫銅、錫ビスマス、錫鉛の何れか一からなることを特徴としてもよい。
In the method for manufacturing a multilayer wiring board, the first metal layer may be made of a copper foil.
In the method for manufacturing a multilayer wiring board, the second metal layer may be made of tin or a tin alloy.
In the method for manufacturing a multilayer wiring board, the tin alloy may be any one of tin silver, tin silver copper, tin copper, tin bismuth, and tin lead.

本発明によれば、従来の製造方法で行われていた第一金属層の全面エッチング工程、及び、第一金属層の全面エッチングから配線層を保護するための貴金属めっき工程が不要となる。このため、工程を削減することができ、結果として、多層配線基板の製造コストを低減することが可能となる。
また、本発明によれば、第一金属層と第二金属層とで半導体素子接続用端子を構成することができる。第一金属層と第二金属層との間や、第一金属層と配線層との間に貴金属めっき層を配置する必要がない。このため、半導体素子接続用端子と配線層との間の接続強度を高めることができ、結果として半導体素子と多層配線基板間の実装信頼性を向上させることが可能となる。
According to the present invention, the entire etching process of the first metal layer and the noble metal plating process for protecting the wiring layer from the entire etching of the first metal layer, which are performed by the conventional manufacturing method, are not required. For this reason, a process can be reduced and, as a result, it becomes possible to reduce the manufacturing cost of a multilayer wiring board.
Further, according to the present invention, a semiconductor element connecting terminal can be constituted by the first metal layer and the second metal layer. There is no need to arrange a noble metal plating layer between the first metal layer and the second metal layer or between the first metal layer and the wiring layer. For this reason, the connection strength between the semiconductor element connection terminal and the wiring layer can be increased, and as a result, the mounting reliability between the semiconductor element and the multilayer wiring board can be improved.

本発明の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を工程順に示す図。The figure which shows the manufacturing method of the multilayer wiring board which concerns on embodiment of this invention in process order. 本発明の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を工程順に示す図。The figure which shows the manufacturing method of the multilayer wiring board which concerns on embodiment of this invention in process order. 本発明の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を工程順に示す図。The figure which shows the manufacturing method of the multilayer wiring board which concerns on embodiment of this invention in process order. 本発明の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を工程順に示す図。The figure which shows the manufacturing method of the multilayer wiring board which concerns on embodiment of this invention in process order. 本発明の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を工程順に示す図。The figure which shows the manufacturing method of the multilayer wiring board which concerns on embodiment of this invention in process order. 従来例に係る多層配線基板の製造方法を工程順に示す図。The figure which shows the manufacturing method of the multilayer wiring board which concerns on a prior art example in order of a process. 従来例に係る多層配線基板の製造方法を工程順に示す図。The figure which shows the manufacturing method of the multilayer wiring board which concerns on a prior art example in order of a process. 従来例に係る多層配線基板の製造方法を工程順に示す図。The figure which shows the manufacturing method of the multilayer wiring board which concerns on a prior art example in order of a process.

以下、本発明の実施の形態について、図1〜図5を参照して詳細に説明する。
(実施形態)
図1〜図5は、本発明の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を工程順に示す断面図である。この実施形態では、図1(a)に示すように、まず、ガラスクロス、ガラス不織布などに熱硬化性樹脂などの樹脂を含浸させることにより形成されるプリプレグ11を用意する。その際、プリプレグ11は半硬化状態のものを使用する。このプリプレグの厚みとしては、400〜1000μmの範囲が望ましい。次に、プリプレグ11の両面側に、厚さが5〜100μmの金属箔12と、厚さが5〜35μmの第一金属層13とをそれぞれ用意する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
(Embodiment)
1-5 is sectional drawing which shows the manufacturing method of the multilayer wiring board based on embodiment of this invention in order of a process. In this embodiment, as shown in FIG. 1A, first, a prepreg 11 formed by impregnating a glass cloth, a glass nonwoven fabric or the like with a resin such as a thermosetting resin is prepared. At that time, the prepreg 11 is in a semi-cured state. The thickness of the prepreg is preferably in the range of 400 to 1000 μm. Next, a metal foil 12 having a thickness of 5 to 100 μm and a first metal layer 13 having a thickness of 5 to 35 μm are prepared on both sides of the prepreg 11.

この場合、金属箔12の大きさはプリプレグ11と同等の大きさであるが、第一金属層13の大きさはプリプレグ11、金属箔12よりも一回り小さい大きさとする。また第一金属層13と金属箔12は、同一種類の金属であることが望ましい。その中でも第一金属層13は、後述するように半導体素子接続用端子として機能するため、電気伝導性に優れる銅箔であることが望ましい。   In this case, the size of the metal foil 12 is the same size as the prepreg 11, but the size of the first metal layer 13 is slightly smaller than the prepreg 11 and the metal foil 12. The first metal layer 13 and the metal foil 12 are preferably the same type of metal. Among them, the first metal layer 13 functions as a semiconductor element connection terminal as will be described later, and thus is preferably a copper foil having excellent electrical conductivity.

次に、プリプレグ11の両面側からそれぞれ上から順に第一金属層13、金属箔12を積層する。すなわち第一金属層13は金属箔12上で重なると共に、その外周部はプリプレグ11と接した状態で積層される。図1(a)に示す状態にて両面から真空雰囲気中にて150〜250℃の温度でプレスを行う。その結果、プリプレグ11中の熱硬化性樹脂が硬化することにより、プリプレグ11と金属箔12の全面、プリプレグ11と第一金属層13の外周部がそれぞれ接着される。すなわち図1(b)に示すような仮基板30が形成されることとなる。   Next, the first metal layer 13 and the metal foil 12 are laminated in this order from the both sides of the prepreg 11. That is, the first metal layer 13 is stacked on the metal foil 12 and the outer peripheral portion thereof is laminated in contact with the prepreg 11. Pressing is performed at a temperature of 150 to 250 ° C. in a vacuum atmosphere from both sides in the state shown in FIG. As a result, when the thermosetting resin in the prepreg 11 is cured, the entire surfaces of the prepreg 11 and the metal foil 12 and the outer peripheral portions of the prepreg 11 and the first metal layer 13 are bonded to each other. That is, a temporary substrate 30 as shown in FIG. 1B is formed.

次に、図示省略するが、仮基板30の両面にめっき用レジストを形成する。このメッキ用レジストは、後述する第一配線層15の配線パターンに対応する所要部に、第一配線層形成用の開口部を有する。このめっき用レジストには、液状またはドライフィルムタイプのレジストが使用される。その後、図1(c)に示すように、第一金属層13をめっきの給電層として、電解めっきにより第一配線層15を形成する。その場合、第一配線層15の材料としては電解銅めっきが望ましい。第一配線層の厚みとしては、10〜20μmが望ましい。   Next, although not shown, a plating resist is formed on both surfaces of the temporary substrate 30. This plating resist has an opening for forming a first wiring layer at a required portion corresponding to a wiring pattern of the first wiring layer 15 described later. A liquid or dry film type resist is used as the plating resist. Thereafter, as shown in FIG. 1C, the first wiring layer 15 is formed by electrolytic plating using the first metal layer 13 as a power feeding layer for plating. In that case, as a material of the first wiring layer 15, electrolytic copper plating is desirable. The thickness of the first wiring layer is preferably 10 to 20 μm.

次いで、図2(a)に示すように、仮基板30の両面に第一配線層15を被覆する絶縁層16を形成する。絶縁層16の材料としては、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂などが使用される。絶縁層16の形成方法としては、仮基板30の両面に樹脂フィルムをそれぞれラミネートした後に、樹脂フィルムをプレスしながら80〜130℃の温度で仮硬化、その後160〜200℃のオーブンにて本硬化することにより絶縁層16を得る。絶縁層の厚みとしては、10〜50μmが望ましい。   Next, as shown in FIG. 2A, insulating layers 16 that cover the first wiring layer 15 are formed on both surfaces of the temporary substrate 30. As a material of the insulating layer 16, an epoxy resin, a polyimide resin, or the like is used. The insulating layer 16 is formed by laminating resin films on both surfaces of the temporary substrate 30 and then temporarily curing the resin film while pressing the resin film at a temperature of 80 to 130 ° C., followed by main curing in an oven at 160 to 200 ° C. Thus, the insulating layer 16 is obtained. The thickness of the insulating layer is desirably 10 to 50 μm.

次いで、同じく図2(a)に示すように、仮基板30上の第一配線層15を狙って、レーザー加工等により絶縁層16に開口部としてのビアホール17を形成する。前記レーザーの種類としては、COレーザー、YAGレーザーが一般的である。またビアホール17の径としては30〜100μmが望ましい。これにより、ビアホール17の底面に第一配線層15を露出させる。その後、例えば、セミアディティブ法等により、ビアホール17の底面及び壁面を含む領域を覆う金属層として、ビア及び配線パターンからなる配線層18を形成する。 Next, as shown in FIG. 2A as well, a via hole 17 as an opening is formed in the insulating layer 16 by laser processing or the like aiming at the first wiring layer 15 on the temporary substrate 30. As the type of the laser, a CO 2 laser and a YAG laser are generally used. The diameter of the via hole 17 is preferably 30 to 100 μm. Thereby, the first wiring layer 15 is exposed on the bottom surface of the via hole 17. Thereafter, a wiring layer 18 made of vias and wiring patterns is formed as a metal layer covering the region including the bottom surface and wall surface of the via hole 17 by, for example, a semi-additive method.

同様にして図2(b)に示すように、絶縁層16の積層、ビアホール17の形成、配線層18の形成の各工程を所要の多層配線基板を形成するのに必要な回数だけ繰り返し行う。そして、最外層(即ち、最上層)の絶縁層16及び配線層18を覆う、誘電体層としてのソルダーレジスト層19を形成し、これをパターニングする。ソルダーレジスト層19の厚みとしては、10〜30μmが望ましい。パターニングの方法としては、例えば、外部接続用パッド20に対応する位置に開口を有するマスク(図示せず)を利用して露光し、現像することにより、露光されていない部分のソルダーレジストを除去する。これにより、最外層の配線層18の一部を成している外部接続用パッド20が露出するように、開口部19aを形成する。このようにして、仮基板を有した多層配線基板31を形成する。   Similarly, as shown in FIG. 2B, the steps of laminating the insulating layer 16, forming the via hole 17, and forming the wiring layer 18 are repeated as many times as necessary to form a required multilayer wiring board. Then, a solder resist layer 19 as a dielectric layer is formed to cover the outermost layer (that is, the uppermost layer) insulating layer 16 and wiring layer 18 and patterned. The thickness of the solder resist layer 19 is preferably 10 to 30 μm. As a patterning method, for example, exposure is performed using a mask (not shown) having an opening at a position corresponding to the external connection pad 20 and development is performed, thereby removing the unexposed solder resist. . As a result, the opening 19a is formed so that the external connection pad 20 forming a part of the outermost wiring layer 18 is exposed. In this way, the multilayer wiring board 31 having the temporary board is formed.

次いで、図3(a)に示すように、多層配線基板31の金属箔12の周縁に対応する部分を破線に沿って切断する。これにより、金属箔12と第一金属層13とが単に接触する多層配線形成領域が得られ、金属箔12と第一金属層13とを容易に分離することができる。これによって、仮基板30の両面側から、図3(b)に示すように第一金属層13とその上に形成された多層配線層とを有した多層配線基板32がそれぞれ得られる。
その後に、図4(a)に示すように、仮基板30の第一金属層13上に感光性樹脂層51を形成する。その際使用するレジストはめっき耐性を有するレジストであり、液状、またはドライフィルムタイプのレジストが使用される。上記ドライフィルムレジストの厚みとしては、10〜50μmが望ましい。
Next, as shown in FIG. 3A, a portion corresponding to the periphery of the metal foil 12 of the multilayer wiring board 31 is cut along a broken line. Thereby, the multilayer wiring formation area | region where the metal foil 12 and the 1st metal layer 13 only contact is obtained, and the metal foil 12 and the 1st metal layer 13 can be isolate | separated easily. Thereby, multilayer wiring boards 32 each having the first metal layer 13 and the multilayer wiring layer formed thereon are obtained from both sides of the temporary board 30 as shown in FIG. 3B.
Thereafter, as shown in FIG. 4A, a photosensitive resin layer 51 is formed on the first metal layer 13 of the temporary substrate 30. The resist used at that time is a resist having plating resistance, and a liquid or dry film type resist is used. The thickness of the dry film resist is preferably 10 to 50 μm.

次に、図4(b)に示すように、感光性樹脂層51をパターニングして開口部52を形成する。ここでは、感光性樹脂層51の、第一配線層15(配線層18)の配線パターンに対応する位置に、開口部52を形成する。このパターニングの方法としては、前述と同様、例えば、開口部52に対応する位置に開口を有するマスク(図示せず)を利用して露光、現像することにより、露光された部分の感光性樹脂層51を除去する。これにより、第一金属層13が露出するように、開口部52を形成する。この開口部52の開口径としては、50〜150μmが望ましい。   Next, as shown in FIG. 4B, the photosensitive resin layer 51 is patterned to form openings 52. Here, the opening 52 is formed at a position of the photosensitive resin layer 51 corresponding to the wiring pattern of the first wiring layer 15 (wiring layer 18). As the patterning method, as described above, for example, the exposed portion of the photosensitive resin layer is exposed and developed using a mask (not shown) having an opening at a position corresponding to the opening 52. 51 is removed. Thereby, the opening 52 is formed so that the first metal layer 13 is exposed. The opening diameter of the opening 52 is preferably 50 to 150 μm.

次に、図4(c)に示すように、開口部52に導電性ボール搭載機により導電性ボール53を実装する。その後リフロー等の熱処理により導電性ボール53を溶融させ、第二金属層54を形成する。この場合、導電性ボール53の材料としては、錫、或いは錫銀、錫銀銅、錫銅、錫ビスマス、錫鉛等の錫合金が挙げられる。また、導電性ボール53のボール径としては、40〜100μmが望ましい。その後、図5(a)に示すように、感光性樹脂層51を除去する。   Next, as shown in FIG. 4C, the conductive balls 53 are mounted in the openings 52 by a conductive ball mounting machine. Thereafter, the conductive balls 53 are melted by heat treatment such as reflow to form the second metal layer 54. In this case, examples of the material of the conductive ball 53 include tin, or tin alloys such as tin silver, tin silver copper, tin copper, tin bismuth, and tin lead. The ball diameter of the conductive ball 53 is preferably 40 to 100 μm. Thereafter, as shown in FIG. 5A, the photosensitive resin layer 51 is removed.

最後に、第二金属層54の直下に位置する箇所の第一金属層13を除いて、他の箇所の第一金属層13を除去する。第一金属層13を選択的に除去する方法としては、第二金属層54をエッチングマスクとして、アルカリエッチャント液などを用いて第一金属層13をウェットエッチングする方法が挙げられる。その結果、図5(b)に示すように、第一金属層13と第二金属層54からなる半導体素子接続用端子55が形成される。以上の工程を経て、半導体素子接続用端子55を有した多層配線基板33が完成する。   Finally, except for the first metal layer 13 located immediately below the second metal layer 54, the other first metal layer 13 is removed. As a method for selectively removing the first metal layer 13, there is a method in which the first metal layer 13 is wet-etched using an alkali etchant or the like using the second metal layer 54 as an etching mask. As a result, as shown in FIG. 5B, a semiconductor element connection terminal 55 composed of the first metal layer 13 and the second metal layer 54 is formed. Through the above steps, the multilayer wiring board 33 having the semiconductor element connection terminals 55 is completed.

なお、本発明の実施形態において、第一金属層13の厚さは1〜50μmであることが好ましい。その理由は、第一金属層13の厚さが1μm以下であると金属箔メーカーからの材料調達が非常に困難となり、且つ仮基板の製造の際に金属箔のハンドリングが非常に困難となるからである。また第一金属層13の厚さが50μmを超えると第二金属層54を加えた厚さの総和は50μmを超えることとなる。その結果、多層配線基板上に半導体素子を実装した際に、半導体素子と多層配線基板とのギャップが大きくなり、そのためアンダーフィルボイドが発生しやすくなり、結果として半導体素子の実装の信頼性が低下することとなるからである。   In the embodiment of the present invention, the thickness of the first metal layer 13 is preferably 1 to 50 μm. The reason is that if the thickness of the first metal layer 13 is 1 μm or less, it is very difficult to procure materials from the metal foil manufacturer, and it is very difficult to handle the metal foil when manufacturing the temporary substrate. It is. When the thickness of the first metal layer 13 exceeds 50 μm, the total thickness including the second metal layer 54 exceeds 50 μm. As a result, when a semiconductor element is mounted on a multilayer wiring board, the gap between the semiconductor element and the multilayer wiring board becomes large, so that underfill voids are likely to occur, resulting in a decrease in the reliability of mounting the semiconductor element. Because it will do.

また、本発明の実施形態において、第二金属層54の厚さは1〜50μmであることが好ましい。その理由は、第二金属層54の厚さが1μm以下であると半導体素子の電極と第二金属層54との濡れ性が低下し、半導体素子の電極との接続が不安定となる。その結果、半導体素子の実装の信頼性が低下することとなるからである。また第二金属層54の厚さが50μmを超えると第一金属層を加えた厚さの総和は50μmを超えることとなる。その結果、多層配線基板上に半導体素子を実装した際に、半導体素子と多層配線基板とのギャップが大きくなり、そのためアンダーフィルボイドが発生しやすくなり、結果として半導体素子の実装の信頼性が低下することとなるからである。   In the embodiment of the present invention, the thickness of the second metal layer 54 is preferably 1 to 50 μm. The reason is that when the thickness of the second metal layer 54 is 1 μm or less, the wettability between the electrode of the semiconductor element and the second metal layer 54 is lowered, and the connection between the electrode of the semiconductor element becomes unstable. As a result, the reliability of the mounting of the semiconductor element is lowered. When the thickness of the second metal layer 54 exceeds 50 μm, the total thickness including the first metal layer exceeds 50 μm. As a result, when a semiconductor element is mounted on a multilayer wiring board, the gap between the semiconductor element and the multilayer wiring board becomes large, so that underfill voids are likely to occur, resulting in a decrease in the reliability of mounting the semiconductor element. Because it will do.

また、本発明の実施形態において、第一金属層13と第二金属層54の厚さの総和は2〜50μmであるが好ましい。その理由は、第一金属層13と第二金属層54の厚さの総和が2μm以下であると、金属箔メーカーからの材料調達が非常に困難となり、且つ仮基板の製造の際に金属箔のハンドリングが非常に困難となるからである。加えて、半導体素子の電極と第二金属層54との濡れ性が低下し、半導体素子の電極との接続が不安定となり、結果として半導体素子の実装の信頼性が低下することとなるからである。また第一金属層13と第二金属層54の厚さの総和が50μm超えると、多層配線基板上に半導体素子を実装した際に、半導体素子と多層配線基板とのギャップが大きくなり、そのためアンダーフィルボイドが発生しやすくなり、結果として半導体素子の実装の信頼性が低下することとなるからである。   In the embodiment of the present invention, the total thickness of the first metal layer 13 and the second metal layer 54 is preferably 2 to 50 μm. The reason is that if the sum of the thicknesses of the first metal layer 13 and the second metal layer 54 is 2 μm or less, it is very difficult to procure materials from the metal foil manufacturer, and the metal foil is used in the production of the temporary substrate. This is because the handling becomes very difficult. In addition, the wettability between the electrode of the semiconductor element and the second metal layer 54 is reduced, the connection with the electrode of the semiconductor element becomes unstable, and as a result, the reliability of mounting of the semiconductor element is reduced. is there. If the sum of the thicknesses of the first metal layer 13 and the second metal layer 54 exceeds 50 μm, the gap between the semiconductor element and the multilayer wiring board becomes large when the semiconductor element is mounted on the multilayer wiring board. This is because fill voids are likely to occur, and as a result, the reliability of mounting the semiconductor element is lowered.

(実施形態の効果)
本発明の実施形態によれば、従来の製造方法で行われていた第一金属層の全面エッチング工程や、第一金属層の全面エッチングから配線層を保護するための貴金属めっき工程が不要となる。このため、工程を削減することができ、結果として、多層配線基板の製造コストを低減することが可能となる。
(Effect of embodiment)
According to the embodiment of the present invention, the entire etching process of the first metal layer and the noble metal plating process for protecting the wiring layer from the entire etching of the first metal layer, which are performed by the conventional manufacturing method, are not required. . For this reason, a process can be reduced and, as a result, it becomes possible to reduce the manufacturing cost of a multilayer wiring board.

また、本発明の実施形態によれば、図5(b)に示したように、第一金属層13と第二金属層54とで半導体素子接続用端子55を構成することができる。第一金属層13と第二金属層54との間や、第一金属層13と第一配線層15との間に貴金属めっき層を配置する必要がない。このため、半導体素子接続用端子55と第一配線層15との間の接続強度を高めることができ、結果として半導体素子と多層配線基板間の実装信頼性を大きく向上させることが可能となる。   Further, according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5B, the first metal layer 13 and the second metal layer 54 can constitute the semiconductor element connection terminal 55. There is no need to dispose a noble metal plating layer between the first metal layer 13 and the second metal layer 54 or between the first metal layer 13 and the first wiring layer 15. For this reason, the connection strength between the semiconductor element connection terminal 55 and the first wiring layer 15 can be increased, and as a result, the mounting reliability between the semiconductor element and the multilayer wiring board can be greatly improved.

また、本発明の実施形態によれば、図4(c)において、体積のばらつきの小さい導電性ボール53を用いることにより、より厚さばらつきの少ない第二金属層54を形成することが可能である。これにより、より高さばらつきの小さい半導体素子接続用端子55を形成することが可能となり、最終的に、半導体素子と多層配線基板間の接続信頼性を大きく向上させることが可能となる。   Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to form the second metal layer 54 with less thickness variation by using the conductive ball 53 with a small volume variation in FIG. is there. As a result, it is possible to form the semiconductor element connection terminal 55 with a smaller variation in height, and finally it is possible to greatly improve the connection reliability between the semiconductor element and the multilayer wiring board.

本発明の多層配線基板は、半導体素子と多層配線基板間の接続信頼性を向上させる。このような特徴を有する多層配線基板は、例えば、MPU、チップセット、メモリー等を含む半導体パッケージとして広く適用することができる。   The multilayer wiring board of the present invention improves the connection reliability between the semiconductor element and the multilayer wiring board. The multilayer wiring board having such characteristics can be widely applied as a semiconductor package including, for example, an MPU, a chip set, a memory, and the like.

11 プリプレグ
12 金属箔
13 第一金属層
14 貴金属めっき層
15 第一配線層
16 絶縁層
17 ビアホール
18 配線層
19 ソルダーレジスト層
20 外部接続用パッド
30 仮基板
31 (仮基板を有する)多層配線基板
32 (仮基板から分離した後の第一金属層を有する)多層配線基板
33 (半導体素子接続用端子を有する)多層配線基板
51 感光性樹脂層
52 開口部
53 導電性ボール
54 第二金属層
55 半導体素子接続用端子(端子部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Prepreg 12 Metal foil 13 1st metal layer 14 Noble metal plating layer 15 1st wiring layer 16 Insulating layer 17 Via hole 18 Wiring layer 19 Solder resist layer 20 External connection pad 30 Temporary board 31 Multilayer wiring board 32 (with temporary board) Multilayer wiring board 33 (having a semiconductor element connecting terminal) (having a first metal layer after being separated from the temporary substrate) Multilayer wiring board 51 Photosensitive resin layer 52 Opening 53 Conductive ball 54 Second metal layer 55 Semiconductor Element connection terminal (terminal part)

Claims (7)

絶縁層と配線層とが交互に複数積層された多層配線基板の製造方法であって、
最外層となる前記配線層の外側の面に第一金属層を形成する工程と、
前記第一金属層上に感光性樹脂層を形成する工程と、
前記感光性樹脂層をパターニングして、前記最外層の配線層の配線パターンの直上の位置に前記第一金属層を底面とする開口部を形成する工程と、
前記開口部内に導電性ボールを配置する工程と、
前記導電性ボールを熱処理により溶融して第二金属層を形成する工程と、
前記第二金属層を形成した後で前記感光性樹脂層を除去する工程と、
前記感光性樹脂を除去した後で、前記第二金属層をマスクに用いて前記第一金属層をエッチングして除去することにより、前記第一金属層と前記第二金属層とからなる端子部を形成する工程と、を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
A method of manufacturing a multilayer wiring board in which a plurality of insulating layers and wiring layers are alternately laminated,
Forming a first metal layer on the outer surface of the wiring layer to be the outermost layer;
Forming a photosensitive resin layer on the first metal layer;
Patterning the photosensitive resin layer, and forming an opening having the first metal layer as a bottom surface at a position immediately above the wiring pattern of the outermost wiring layer;
Placing a conductive ball in the opening;
Melting the conductive ball by heat treatment to form a second metal layer;
Removing the photosensitive resin layer after forming the second metal layer;
After removing the photosensitive resin, the first metal layer and the second metal layer are removed by etching and removing the first metal layer using the second metal layer as a mask. And a step of forming the multilayer wiring board.
前記第一金属層の厚さは、1μm以上、50μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の多層配線基板の製造方法。   The method of manufacturing a multilayer wiring board according to claim 1, wherein the thickness of the first metal layer is 1 μm or more and 50 μm or less. 前記第二金属層の厚さは、1μm以上、50μm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の多層配線基板の製造方法。   3. The method of manufacturing a multilayer wiring board according to claim 1, wherein a thickness of the second metal layer is 1 μm or more and 50 μm or less. 4. 前記第一金属層と前記第二金属層の厚さの総和は、2μm以上、50μm以下であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の多層配線基板の製造方法。   4. The multilayer wiring board according to claim 1, wherein a total thickness of the first metal layer and the second metal layer is 2 μm or more and 50 μm or less. 5. Method. 前記第一金属層は、銅箔からなることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の多層配線基板の製造方法。   The said 1st metal layer consists of copper foil, The manufacturing method of the multilayer wiring board as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記第2金属層は錫、或いは錫合金からなることを特徴とする請求項1から請求項5に記載の多層配線基板の製造方法。   6. The method for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 1, wherein the second metal layer is made of tin or a tin alloy. 前記錫合金は、錫銀、錫銀銅、錫銅、錫ビスマス、錫鉛の何れか一からなることを特徴とする請求項6に記載の多層配線基板の製造方法。
The method for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 6, wherein the tin alloy is made of any one of tin silver, tin silver copper, tin copper, tin bismuth, and tin lead.
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