JP2015050307A - Wiring board and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体素子を搭載するために用いられる配線基板およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a wiring board used for mounting a semiconductor element and a manufacturing method thereof.
従来、図3に示すように、半導体素子Sをフリップチップ接続により搭載するため等に用いられる配線基板として、半導体素子Sの電極端子Tが接続される半導体素子接続パッド11を一部に有する銅から成る所定厚みの配線導体12が上面に被着された絶縁基板13上に、配線導体12を超える厚みのソルダーレジスト層14が被着されているとともに、ソルダーレジスト層14の一部の領域Aが配線導体12の厚み以下に薄膜化されており、この薄膜化された領域A内に半導体素子接続パッド11の頂部が露出し、かつ半導体素子接続パッド11の基部が薄膜化されたソルダーレジスト層14で被覆された配線基板が知られている。なお、ソルダーレジスト層14から露出する半導体素子接続パッド11の表面には半田濡れ性に優れるめっき金属層15が1〜2μmの厚みに予め被着されている。
Conventionally, as shown in FIG. 3, a copper substrate partially including a semiconductor
そして、この従来の配線基板においては、めっき金属層15が被着された半導体素子接続パッド11の頂部と半導体素子Sの電極端子Tとを半田バンプBを介して接合することにより半導体素子Sが配線基板に実装される。
In this conventional wiring board, the semiconductor element S is formed by bonding the top of the semiconductor
しかしながら、この従来の配線基板においては、ソルダーレジスト層14から露出する半導体素子接続パッド11の表面に金属めっき層15が1〜2μmの厚みで被着されていることから、半導体素子接続パッド11の頂部におけるめっき金属層15を含んだ幅は2〜4μm広くなってしまう。このため、半導体素子接続パッド11の頂部におけるめっき金属層15を含んだ幅を所定の幅にするには、半導体素子接続パッド11自体の幅を所定の幅より予め2〜4μm程度小さく形成しておき、半導体素子接続パッド11の頂部にめっき金属層15を被着させたときに所定の幅となるようにする必要がある。
However, in this conventional wiring substrate, since the metal plating layer 15 is deposited with a thickness of 1 to 2 μm on the surface of the semiconductor
ところで、近時の配線基板においては、半導体素子Sの高密度微細配線化に対応するために、半導体素子接続パッド11の頂部における金属めっき層15を含んだ幅が20μm以下のものが要求されるようになってきている。この場合、例えば半導体素子接続パッド11の頂部に2μmの厚みの金属めっき層15を被着させると、半導体素子接続パッド11自体の幅を16μm以下の細いものとする必要がある。半導体素子接続パッド11自体の幅を16μm以下の細いものとすると、半導体素子接続パッド11の絶縁基板13への被着面積が小さいものとなるので、半導体素子接続パッド11の絶縁基板13に対する被着強度が低くなって半導体素子接続パッド11が絶縁基板13から剥がれてしまう危険性が高くなる。
By the way, in recent wiring boards, in order to cope with the high density and fine wiring of the semiconductor element S, the width including the metal plating layer 15 at the top of the semiconductor
本発明が解決しようとする課題は、半導体素子接続パッドの頂部における金属めっき層を含んだ幅が20μm以下になったとしても、半導体素子接続パッドの絶縁基板に対する被着強度が低下することがなく、半導体素子接続パッドに剥がれが発生する危険性の少ない配線基板を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is that even when the width including the metal plating layer at the top of the semiconductor element connection pad is 20 μm or less, the adhesion strength of the semiconductor element connection pad to the insulating substrate does not decrease. Another object of the present invention is to provide a wiring board with a low risk of peeling of the semiconductor element connection pads.
本発明の配線基板は、半導体素子接続パッドを一部に有する銅から成る所定厚みの配線導体が上面に被着された絶縁基板上に、前記配線導体を超える厚みのソルダーレジスト層が被着されているとともに、該ソルダーレジスト層における一部の領域が前記配線導体の厚み以下に薄膜化されており、該薄膜化された領域内に前記半導体素子接続パッドの頂部が露出し、かつ該半導体素子接続パッドの基部が前記薄膜化されたソルダーレジスト層で被覆されて成る配線基板において、前記頂部が選択的にエッチングされて細らされているとともに、該頂部の表面にめっき金属層が被着されていることを特徴とするものである。 In the wiring board of the present invention, a solder resist layer having a thickness exceeding the wiring conductor is deposited on an insulating substrate having a wiring conductor made of copper having a semiconductor element connection pad in part and deposited on the upper surface. In addition, a part of the solder resist layer is thinned below the thickness of the wiring conductor, and the top of the semiconductor element connection pad is exposed in the thinned area, and the semiconductor element In the wiring substrate in which the base portion of the connection pad is covered with the thinned solder resist layer, the top portion is selectively etched and thinned, and a plating metal layer is deposited on the surface of the top portion. It is characterized by that.
また、本発明の配線基板の製造方法は、半導体素子接続パッドを一部に有する銅から成る所定厚みの配線導体が上面に被着された絶縁基板上に、前記配線導体を超える厚みのソルダーレジスト層を、該ソルダーレジスト層の一部の領域が前記配線導体の厚み以下に薄膜化されて、該薄膜化された領域内に前記半導体素子接続パッドの頂部が露出し、かつ該半導体素子接続パッドの基部が前記薄膜化されたソルダーレジスト層で被覆されるように形成する工程と、前記頂部を選択的にエッチングして細らせる工程と、該頂部の表面にめっき金属層を被着する工程と、を行うことを特徴とするものである。 In addition, the method for manufacturing a wiring board according to the present invention provides a solder resist having a thickness exceeding the wiring conductor on an insulating substrate having a predetermined thickness wiring conductor made of copper having a semiconductor element connection pad in part. A part of the solder resist layer is thinned to a thickness equal to or less than the thickness of the wiring conductor, and the top of the semiconductor element connection pad is exposed in the thinned area, and the semiconductor element connection pad Forming a base portion of the thin film so as to be covered with the thinned solder resist layer, a step of selectively etching and thinning the top portion, and a step of depositing a plating metal layer on the surface of the top portion And performing the above.
本発明の配線基板によれば、ソルダーレジスト層から露出する半導体素子接続パッドの頂部が選択的にエッチングされて細らされているとともに、この頂部の表面にめっき金属層が被着されていることから、絶縁基板に被着している半導体素子接続パッドの基部の幅を広いままとして半導体素子接続パッドの頂部におけるめっき金属層を含んだ幅を所定の幅とすることができる。したがって、半導体素子接続パッドの絶縁基板への被着面積が小さくなることがなく、その結果、半導体素子接続パッドの絶縁基板に対する被着強度を確保して半導体素子接続パッドに剥がれが発生する危険性を小さいものとすることができる。 According to the wiring board of the present invention, the top portion of the semiconductor element connection pad exposed from the solder resist layer is selectively etched and thinned, and the plated metal layer is deposited on the surface of the top portion. Therefore, the width including the plated metal layer at the top of the semiconductor element connection pad can be set to a predetermined width while the width of the base part of the semiconductor element connection pad attached to the insulating substrate is kept wide. Therefore, the deposition area of the semiconductor element connection pad on the insulating substrate is not reduced, and as a result, there is a risk that the semiconductor element connection pad is peeled off by securing the adhesion strength of the semiconductor element connection pad to the insulating substrate. Can be made small.
また、本発明の配線基板の製造方法によれば、ソルダーレジスト層から露出する半導体素子接続パッドの頂部を選択的にエッチングして細らせた後、その頂部にめっき金属層を被着させることから、絶縁基板に被着している半導体素子接続パッドの基部の幅を広いままとして半導体素子接続パッドの頂部における金属めっき層を含んだ幅を所定の幅とすることができる。したがって、半導体素子接続パッドの絶縁基板への被着面積が小さくなることがなく、その結果、半導体素子接続パッドの絶縁基板に対する被着強度を確保して半導体素子接続パッドに剥がれが発生する危険性の小さい配線基板を得ることができる。 In addition, according to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, after the top of the semiconductor element connection pad exposed from the solder resist layer is selectively etched and thinned, the plated metal layer is deposited on the top. Thus, the width including the metal plating layer at the top of the semiconductor element connection pad can be set to a predetermined width while the width of the base part of the semiconductor element connection pad attached to the insulating substrate is kept wide. Therefore, the deposition area of the semiconductor element connection pad on the insulating substrate is not reduced, and as a result, there is a risk that the semiconductor element connection pad is peeled off by securing the adhesion strength of the semiconductor element connection pad to the insulating substrate. Can be obtained.
次に、本発明の配線基板の実施形態の一例について、図1を基にして説明する。図1に示すように、本発明の配線基板は、絶縁基板1の上面に配線導体2が被着されているとともに、その上にソルダーレジスト層3が被着されている。
Next, an example of an embodiment of the wiring board of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the wiring board of the present invention has a
絶縁基板1は例えば、ガラスクロス入りの熱硬化性樹脂や無機絶縁フィラー入りの熱硬化性樹脂から成る。配線導体2は銅から成り、周知のセミアディティブ法等を用いて形成されている。配線導体2の厚みは10〜20μm程度である。配線導体2は、例えば幅が20μm以下の帯状のパターンを含み、そのパターンの一部に半導体素子接続パッド4を有している。
The
ソルダーレジスト層3は、無機絶縁フィラー入りの熱硬化性樹脂から成る。ソルダーレジスト層3は、配線導体2を3〜10μm程度超える厚みであり、その一部の領域Aが配線導体2の厚み以下に薄膜化されている。そして、この薄膜化された領域A内において、半導体素子接続パッド4の頂部が露出している。半導体素子接続パッド4の頂部が露出する高さは0〜15μm程度である。また、半導体素子接続パッド4の基部は、薄膜化されたソルダーレジスト層3により被覆されている。半導体素子接続パッド4の基部が被覆される高さは5〜15μm程度である。このように、半導体素子接続パッド4の基部がソルダーレジスト層3により被覆されていることにより、半導体素子接続パッド4の絶縁基板1への被着強度を補強することができる。さらに、例えば一つの領域Aの中に複数の半導体素子接続パッド4が互いに隣接して配置されている場合等に、互いに隣接する半導体素子接続パッド4間の電気的絶縁信頼性を高いものとすることができる。
The
さらに、本発明においては、ソルダーレジスト層3から露出する半導体素子接続パッド4の頂部は、選択的にエッチングされて細らされている。エッチングされた厚みtは1〜2μm程度である。そして、この細らされた頂部の表面に、半田濡れ性に優れるめっき金属層5が被着されている。めっき金属層5としては、例えばニッケルめっき層と金めっき層とを順次被着させたもの、ニッケルめっき層とパラジウムめっき層と金めっき層とを順次被着させたもの、錫めっき層を被着させたもの等が用いられる。めっき金属層5の厚みは1〜2μm程度であり、エッチングされた厚みtと略同じ厚みが好ましい。
Furthermore, in the present invention, the top portion of the semiconductor element connection pad 4 exposed from the
このように、本発明の配線基板おいては、ソルダーレジスト層3から露出する半導体素子接続パッド4の頂部が選択的にエッチングされて細らされているとともに、この頂部の表面にめっき金属層5が被着されていることから、絶縁基板1に被着している半導体素子接続パッド4の基部の幅を広いままとして半導体素子接続パッド4の頂部におけるめっき金属層5を含んだ幅を所定の幅とすることができる。したがって、半導体素子接続パッド4の絶縁基板1への被着面積が小さくなることがなく、その結果、半導体素子接続パッド4の絶縁基板1に対する被着強度を確保して半導体素子接続パッド4に剥がれが発生する危険性を小さいものとすることができる。
Thus, in the wiring board of the present invention, the top of the semiconductor element connection pad 4 exposed from the
なお、本発明の配線基板においては、めっき金属層5が被着された半導体素子接続パッド4の頂部と半導体素子Sの電極端子Tとを半田バンプBを介して接合することにより半導体素子Sが配線基板に実装されることとなる。
In the wiring board of the present invention, the semiconductor element S is formed by bonding the top of the semiconductor element connection pad 4 on which the
次に、上述した配線基板の製造方法について、図2を基に説明する。なお、図1で説明した箇所と同一箇所には同一の符号を付与し、その詳細な説明は省略する。先ず、図2(a)に示すように、半導体素子接続パッド4を一部に有する銅から成る所定厚みの配線導体2が上面に被着された絶縁基板1上に、配線導体2を超える厚みのソルダーレジスト層3を、ソルダーレジスト層3の一部の領域Aが配線導体2の厚み以下に薄膜化されて、この薄膜化された領域A内に半導体素子接続パッド4の頂部が露出し、かつ半導体素子接続パッド4の基部が薄膜化されたソルダーレジスト層3で被覆されるように形成する。
Next, a method for manufacturing the above-described wiring board will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is provided to the location same as the location demonstrated in FIG. 1, and the detailed description is abbreviate | omitted. First, as shown in FIG. 2A, a thickness exceeding the
配線導体2は、上述したように、セミアディティブ法を用いて形成する。ソルダーレジスト層3は、例えば、配線導体2が形成された絶縁基板1上にソルダーレジスト層3用の熱硬化性樹脂層を配線導体2を超える厚みに被着した後、その樹脂層における領域Aを上方からサンドブラスト加工やレーザ加工で掘削して薄膜化することにより形成される。あるいは、配線導体2が形成された絶縁基板1上にソルダーレジスト層3用の感光性樹脂層を配線導体2を超える厚みに被着した後、この樹脂層における領域Aが選択的に未露光部として残るように残部を露光処理するとともに、この未露光部が配線導体2の厚み以下で残るように現像処理した後、樹脂層を熱硬化させることにより形成される。
As described above, the
次に、図2(b)に示すように、ソルダーレジスト層3から露出する半導体素子接続パッド4の頂部を選択的にエッチングして細らせる。この場合、ソルダーレジスト層3をエッチングマスクとして用いることにより半導体素子接続パッド4の頂部を選択的にエッチングして細らせる方法を採用すればよい。エッチングする厚みtは、1〜2μmの範囲が好ましい。
Next, as shown in FIG. 2B, the tops of the semiconductor element connection pads 4 exposed from the solder resist
次に、図2(c)に示すように、エッチングにより細らされた半導体素子接続パッド4の頂部にめっき金属層5を被着させる。めっき金属層5の厚みは1〜2μm程度であり、エッチングされた厚みtと略同じ厚みが好ましい。めっき金属層5は、例えばニッケルめっき層と金めっき層とを順次被着させて成る場合、厚みが1〜2μmのニッケルめっき層上に厚みが0.1〜1μm程度の金めっき層を被着させればよい。
Next, as shown in FIG. 2C, a plated
このように、本発明の配線基板の製造方法によれば、ソルダーレジスト層3から露出する半導体素子接続パッド4の頂部を選択的にエッチングして細らせた後、その頂部にめっき金属層5を被着させることから、絶縁基板1に被着している半導体素子接続パッド4の基部の幅を広いままとして半導体素子接続パッド4の頂部における金属めっき層5を含んだ幅を所定の幅とすることができる。したがって、半導体素子接続パッド4の絶縁基板1への被着面積が小さくなることがなく、その結果、半導体素子接続パッド4の絶縁基板1に対する被着強度を確保して半導体素子接続パッド4に剥がれが発生する危険性の小さい配線基板を得ることができる。
As described above, according to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, after the top portion of the semiconductor element connection pad 4 exposed from the solder resist
1 絶縁基板
2 配線導体
3 ソルダーレジスト層
4 半導体素子接続パッド
5 めっき金属層
A 薄膜化された領域
1 Insulating
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JP2017098306A (en) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | 新光電気工業株式会社 | Wiring board, semiconductor device, and method of manufacturing wiring board |
WO2021251795A1 (en) * | 2020-06-12 | 2021-12-16 | 엘지이노텍 주식회사 | Circuit board |
WO2022086163A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | 엘지이노텍 주식회사 | Circuit board |
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- 2013-08-31 JP JP2013180760A patent/JP2015050307A/en active Pending
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