JP2022018196A - Manufacturing method of printed wiring board and printed wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のめっきバンプを有するプリント配線板の製造方法およびプリント配線板に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a printed wiring board having a plurality of plated bumps and a printed wiring board.
特許文献1は、複数のめっきバンプを有するプリント配線板の一例を開示している。 Patent Document 1 discloses an example of a printed wiring board having a plurality of plated bumps.
図3は、従来の複数のめっきバンプを有するプリント配線板の一実施形態を示す図である。図3において、プリント配線板51は、基部絶縁層61上にソルダーレジスト層62を形成し、ソルダーレジスト層62に形成された開口62a内の導体パッド63上にベースめっき層64を形成し、ベースめっき層64上にトップめっき層65を形成して、トップめっき層65をリフローしてめっきバンプ71を形成している。そして、複数のめっきバンプ71間において、各ベースめっき層64の高さが同じであり、各トップめっき層65の高さが同じである。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a conventional printed wiring board having a plurality of plated bumps. In FIG. 3, in the printed
この場合、複数のめっきバンプ71間において、ベースめっき層64の高さを揃えるための研磨や、めっきバンプ71の高さを揃えるためのフラッタニングを実施する必要があり、製造工程が複雑となっていた。
In this case, it is necessary to perform polishing for aligning the heights of the
本発明に係るプリント配線板の製造方法は、基部絶縁層を形成することと、前記基部絶縁層上に導体層を形成することと、前記基部絶縁層上および前記導体層上にソルダーレジスト層を形成することと、前記ソルダーレジスト層に、前記導体層の一部を導体パッドとして露出させる開口を形成することと、前記開口内にベースめっき層を形成することと、前記ベースめっき層上にトップめっき層を形成することと、前記トップめっき層をリフローすることでめっきバンプを形成することと、を含む、複数のめっきバンプを有するプリント配線板を製造する方法であって、前記ベースめっき層上にトップめっき層を形成することは、前記ソルダーレジスト層上および前記ベースめっき層上にドライフィルムレジスト層を形成することと、前記ドライフィルムレジスト層に、前記ベースめっき層を露出させる開口を形成することと、前記開口にめっきにより前記トップめっき層を形成することと、前記ドライフィルムレジスト層を除去することと、を含み、前記ドライフィルムレジスト層の開口は、前記複数のめっきバンプ間でめっきバンプの高さを揃えるよう、めっきバンプ毎に前記ベースめっき層の高さに応じた異なる開口径とする。 The method for manufacturing a printed wiring board according to the present invention includes forming a base insulating layer, forming a conductor layer on the base insulating layer, and forming a solder resist layer on the base insulating layer and the conductor layer. Forming, forming an opening in the solder resist layer to expose a part of the conductor layer as a conductor pad, forming a base plating layer in the opening, and forming a top on the base plating layer. A method of manufacturing a printed wiring board having a plurality of plating bumps, which comprises forming a plating layer and forming plating bumps by reflowing the top plating layer, which is on the base plating layer. To form the top plating layer on the surface is to form a dry film resist layer on the solder resist layer and the base plating layer, and to form an opening in the dry film resist layer to expose the base plating layer. This includes forming the top plating layer by plating in the opening and removing the dry film resist layer, and the opening of the dry film resist layer is a plating bump among the plurality of plating bumps. Each plating bump has a different opening diameter according to the height of the base plating layer so as to make the heights uniform.
本発明に係るプリント配線板は、複数のめっきバンプを有するプリント配線板であって、基部絶縁層と、前記基部絶縁層上に形成された導体層と、前記基部絶縁層上および前記導体層上に形成され、かつ、前記導体層の一部を導体パッドとして露出させる開口を有するソルダーレジスト層と、前記ソルダーレジスト層の開口内に形成されたベースめっき層と、前記ベースめっき層上に半球状に形成されたトップめっき層と、を含むめっきバンプと、を有し、前記複数のめっきバンプ間で、前記ベースめっき層の高さが異なり、めっきバンプの高さが略同じである。 The printed wiring board according to the present invention is a printed wiring board having a plurality of plated bumps, and is a base insulating layer, a conductor layer formed on the base insulating layer, and on the base insulating layer and the conductor layer. A solder resist layer formed in the above and having an opening that exposes a part of the conductor layer as a conductor pad, a base plating layer formed in the opening of the solder resist layer, and a hemispherical shape on the base plating layer. It has a top plating layer formed in, and a plating bump including the plating bumps, and the height of the base plating layer is different among the plurality of plating bumps, and the heights of the plating bumps are substantially the same.
<本発明のプリント配線板の製造方法により作製されたプリント配線板について>
本発明のプリント配線板の製造方法の一実施形態が、図面を参照して説明される。なお、図1および図2(a)~(d)に示す例において、各部材の寸法、特に高さ方向の寸法については、本発明の特徴をより良く理解できるようにするために、実際の寸法とは異なる寸法で記載している。
<About the printed wiring board manufactured by the method for manufacturing the printed wiring board of the present invention>
An embodiment of the method for manufacturing a printed wiring board of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the example shown in FIGS. 1 and 2 (a) to 2 (d), the dimensions of each member, particularly the dimensions in the height direction, are actually measured in order to better understand the features of the present invention. The dimensions are different from the dimensions.
図1には、実施形態の製造方法により作製されたプリント配線板10の一部が拡大して示されている。プリント配線板10は、コア基板(図示せず)の片面または両面に所定の回路パターンを有する導体層と樹脂絶縁層とを交互に積層してなるコア付き基板であってよい。コア基板の両面に導体層を形成する場合には、コア基板を介して対向する導体層同士は、スルーホール導体(図示せず)を介して接続されていてもよい。あるいは、プリント配線板10は、コア基板の代わりに支持板(図示せず)上で導体層と樹脂絶縁層とを交互に積層した後、支持板を除去してなるコアレス基板であってもよい。
FIG. 1 shows a part of the printed
いずれにせよ、プリント配線板10は、図1に示すように、少なくとも1層の樹脂絶縁層のうち最外に配置されたものである基部絶縁層12と、基部絶縁層12上に形成された、所定の回路パターンを有する導体層14と、基部絶縁層12および導体層14上に形成されたソルダーレジスト層16とを備えている。基部絶縁層12の下層には他の複数の導体層および樹脂絶縁層が交互に設けられている場合が多いが、図では省略されている。しかし、プリント配線板10は、1層の基部絶縁層12と1層の導体層14とからなるものでもよい。
In any case, as shown in FIG. 1, the printed
基部絶縁層12は、例えばシリカやアルミナ等の無機フィラーとエポキシ系樹脂とを含む樹脂組成物等で構成することができる。導体層14は導電性金属、例えば銅を主成分とする金属で形成される。ソルダーレジスト層16は、導体層14の一部を導体パッド14aとして露出させる開口16aを有している。開口16aのアスペクト比、つまり底部の口径に対する深さの比は0.5以下とすることができる。導体パッド14a上には下地層(図示せず)が形成されていてもよい。下地層としては、導体パッド14aの表面に形成されたニッケル層とニッケル層上に形成されたパラジウム層とパラジウム層上に形成された金層とを例示することができる。その他、ニッケル層とニッケル層上に形成された金層とを例示することができる。
The
プリント配線板10はさらに、導体パッド14a上に形成されためっきバンプ20を備えている。めっきバンプ20は電源もしくはグランド線との接続あるいは信号線との接続に用いることができる。めっきバンプ20は、開口16a内に形成されたベースめっき層24と、ベースめっき層24上に形成されたトップめっき層28とを有する。ベースめっき層24上に、例えばニッケルを主成分とする中間層(図示せず)を形成することもできる。中間層の厚みは7μm以下とすることが好ましい。
The printed
ベースめっき層24は、導電性金属、好ましくは銅を主成分とする金属から形成されている。ベースめっき層24はソルダーレジスト層16の表面(基部絶縁層12とは反対側の面)を超える高さまで形成することが好ましい。これによりめっきバンプ20が開口16a内に安定して保持される。ソルダーレジスト層16の表面からのベースめっき層24の厚みは3μm~20μmの範囲内とすることが好ましい。トップめっき層28は、ベースめっき層24よりも融点が低くリフロー処理により溶融して図1に示すような略半球状に整形される金属、例えばスズを主成分とする金属からなる。トップめっき層28の厚み(めっきバンプ20の外周面においてトップめっき層28の下端からトップめっき層の頂部までの垂直方向の距離)は5μm~45μmの範囲とすることが好ましい。トップめっき層28の厚みをこの範囲とすることで、めっきバンプ20と、プリント配線板10に実装される半導体チップやメモリなど電子部品の接続パッド(図示せず)との間で良好な接続信頼性が得られる。
The
本発明に係るプリント配線板では、複数のめっきバンプ20毎にベースめっき層24の高さが異なり、全めっきバンプ20の高さが同じである。なお、図1に示す例では、導体層14の厚さが異なることが原因となり、ベースめっき層24の高さが異なっている。しかし、本発明では、その原因によらず、最終的にベースめっき層24の高さが異なっていればよい。
In the printed wiring board according to the present invention, the height of the
<本発明のプリント配線板の製造方法について>
以下、本発明に係る図1に示すプリント配線板10の製造方法を、図2(a)~(d)を参照して説明する。
<About the manufacturing method of the printed wiring board of the present invention>
Hereinafter, a method for manufacturing the printed
図2(a)には、公知の方法を用いて、基部絶縁層12上に、所定の回路パターンを有する導体層14、ソルダーレジスト層16およびベースめっき層24が形成された中間体が示されている。基部絶縁層12の下層には他の複数の導体層および樹脂絶縁層が交互に形成されている場合が多いが、図では省略されている。複数の導体層および樹脂絶縁層はコア基板上もしくは後に除去可能な支持板上で積層することができる。しかし、プリント配線板10は、基部絶縁層12としての1層の樹脂絶縁層と1層の導体層14とからなるものでもよく、この場合この樹脂絶縁層が基部絶縁層12に相当する。
FIG. 2A shows an intermediate in which a
基部絶縁層12には、シリカやアルミナ等の無機フィラーとエポキシ系樹脂とを含むビルドアップ用絶縁樹脂フィルムを用いることができる。ソルダーレジスト層16には、例えば炭酸ガスレーザまたはUV-YAGレーザ等により、導体層14の一部を導体パッド14aとして露出させる開口16aが形成される。開口16aのアスペクト比は0.5以下とするのが好ましい。導体パッド14a上には、めっきにより例えばニッケル層、パラジウム層、金層がこの順に積層されて下地層(図示せず)が形成されてもよい。ベースめっき層24は、ソルダーレジスト層16上に形成された、めっきバンプ20の形成予定部位に開口を有する所定パターンのめっきレジストを介して、例えば電解めっき処理を行うことで形成される。
For the
次に、図2(b)に示すように、ソルダーレジスト層16上およびベースめっき層24上にドライフィルムレジスト層32を形成し、ドライフィルムレジスト層32に、ベースめっき層24を露出させる開口32aを形成する。ドライフィルムレジスト層32に開口32aを形成する方法の一例としては、ドライフィルムレジスト層32にマスクを介して開口32aの部分を露光して除去する方法をとることができる。次に、図2(c)に示すように、ドライフィルムレジスト層32に形成した開口32aに、例えばスズを用いた電気めっきを施した後ドライフィルムレジスト層32を除去することで、ベースめっき層24上にスズからなるトップめっき層28を形成する。その後、図2(d)に示すように、トップめっき層28をリフローすることで、複数のめっきバンプ20を得ることができる。
Next, as shown in FIG. 2B, the dry film resist
上述した図2(a)~(d)に一実施形態を示す本発明のプリント配線板の製造方法の特徴は、複数のめっきバンプ20において、ベースめっき層24の高さに応じてドライフィルムレジスト層32に形成する開口32aの開口径を調整することで、トップめっき層28のスズの量を管理し、最終的なめっきバンプ20の高さを制御することにある。すなわち、ドライフィルムレジスト層32の開口32aを、トップめっき層28をリフロー後の全めっきバンプ20の高さが一定になるよう、めっきバンプ20毎にベースめっき層24の高さに応じて異なる開口径とし、トップめっき層28の体積をめっきバンプ20毎に異ならせている。
A feature of the method for manufacturing a printed wiring board of the present invention showing one embodiment in FIGS. 2A to 2D described above is a dry film resist in a plurality of plating
図2(a)~(d)に示す例では、図2(a)に示すように、3か所のめっきバンプ20のうち、左端のベースめっき層24、中間のベースめっき層24、右端のベースめっき層24のそれぞれの高さが、高、中、低となっている。なお、全てのめっきバンプ20において、ベースめっき層24の径は略同じである。その場合、図2(b)に示すように、左端のドライフィルムレジスト層32の開口32a、中間のドライフィルムレジスト層32の開口32a、右端のドライフィルムレジスト層32の開口32aのそれぞれの開口径を、小、中、大としている。電気めっきによりトップめっき層28を形成する際、トップめっき層28の厚さは全てのめっきバンプ20において同じである。そのため、上述したようにドライフィルムレジスト層32の開口32aの開口径を調整することで、図2(c)に示すように、左端のめっきバンプ20、中間のめっきバンプ20、右端のめっきバンプ20のそれぞれのトップめっき層28の体積が、小、中、大となる。そのため、トップめっき層28をリフローすることで、図2(d)に示すように、全てのめっきバンプ20の高さが一定になる。
In the examples shown in FIGS. 2A to 2D, as shown in FIG. 2A, of the three plating
必要に応じて、図2(a)に示す中間体における各ベースめっき層の高さを予め測定し、ソルダーレジスト層16の表面などに形成された製品の情報を記載する二次元コードにその測定値を取り込み、第2のメーカーがドライフィルムレジスト層32の開口32aを作製する際、その情報を利用することができる。また、めっきバンプ20の数は多量であるため、プリント配線板の表面を領域に分け、領域毎に開口32aの開口径を決めることもできる。さらに、プリント配線板の領域ごとにベースめっき層24の高さの傾向が予めわかる場合は、そのベースめっき層24の傾向に応じて各領域毎の開口32aの開口径を決めることもできる。
If necessary, the height of each base plating layer in the intermediate shown in FIG. 2A is measured in advance, and the measurement is performed on a two-dimensional code that describes information on the product formed on the surface of the solder resist
本発明のプリント配線板の製造方法およびプリント配線板によれば、複数のめっきバンプ間において、ベースめっき層の高さを揃えるための研磨や、めっきバンプの高さを揃えるためのフラッタニングを実施する必要がなく、製造工程が簡単となる。 According to the method for manufacturing a printed wiring board and the printed wiring board of the present invention, polishing for aligning the heights of the base plating layers and fluttering for aligning the heights of the plating bumps are performed between a plurality of plating bumps. There is no need to do this, which simplifies the manufacturing process.
10 プリント配線板
12 基部絶縁層
14 導体層
14a 導体パッド
16 ソルダーレジスト層
16a 開口
20 めっきバンプ
24 ベースめっき層
28 トップめっき層
32 ドライフィルムレジスト層
32a 開口
10 Printed
Claims (14)
前記基部絶縁層上に導体層を形成することと、
前記基部絶縁層上および前記導体層上にソルダーレジスト層を形成することと、
前記ソルダーレジスト層に、前記導体層の一部を導体パッドとして露出させる開口を形成することと、
前記開口内にベースめっき層を形成することと、
前記ベースめっき層上にトップめっき層を形成することと、
前記トップめっき層をリフローすることでめっきバンプを形成することと、を含む、複数のめっきバンプを有するプリント配線板を製造する方法であって、
前記ベースめっき層上にトップめっき層を形成することは、
前記ソルダーレジスト層上および前記ベースめっき層上にドライフィルムレジスト層を形成することと、
前記ドライフィルムレジスト層に、前記ベースめっき層を露出させる開口を形成することと、
前記開口にめっきにより前記トップめっき層を形成することと、
前記ドライフィルムレジスト層を除去することと、を含み、
前記ドライフィルムレジスト層の開口は、前記複数のめっきバンプ間でめっきバンプの高さを揃えるよう、めっきバンプ毎に前記ベースめっき層の高さに応じた異なる開口径とする。 Forming the base insulating layer and
Forming a conductor layer on the base insulating layer and
Forming a solder resist layer on the base insulating layer and the conductor layer,
To form an opening in the solder resist layer to expose a part of the conductor layer as a conductor pad.
Forming a base plating layer in the opening and
Forming a top plating layer on the base plating layer and
A method of manufacturing a printed wiring board having a plurality of plating bumps, which comprises forming plating bumps by reflowing the top plating layer.
Forming a top plating layer on the base plating layer
Forming a dry film resist layer on the solder resist layer and the base plating layer, and
By forming an opening in the dry film resist layer to expose the base plating layer,
To form the top plating layer by plating in the opening,
Including removing the dry film resist layer.
The openings of the dry film resist layer have different opening diameters according to the height of the base plating layer for each plating bump so that the heights of the plating bumps are made uniform among the plurality of plating bumps.
基部絶縁層と、
前記基部絶縁層上に形成された導体層と、
前記基部絶縁層上および前記導体層上に形成され、かつ、前記導体層の一部を導体パッドとして露出させる開口を有するソルダーレジスト層と、
前記ソルダーレジスト層の開口内に形成されたベースめっき層と、前記ベースめっき層上に半球状に形成されたトップめっき層と、を含むめっきバンプと、
を有し、
前記複数のめっきバンプ間で、前記ベースめっき層の高さが異なり、めっきバンプの高さが略同じである。 A printed wiring board with multiple plated bumps,
With the base insulation layer,
The conductor layer formed on the base insulating layer and
A solder resist layer formed on the base insulating layer and the conductor layer and having an opening that exposes a part of the conductor layer as a conductor pad.
A plating bump including a base plating layer formed in the opening of the solder resist layer and a top plating layer formed hemispherically on the base plating layer.
Have,
The height of the base plating layer is different among the plurality of plating bumps, and the heights of the plating bumps are substantially the same.
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