JP3071723B2 - 多層配線基板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層配線基板に関
し、より詳細には混成集積回路装置や半導体素子を収容
する半導体素子収納用パッケージ等に使用される多層配
線基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、混成集積回路装置や半導体素子収
納用パッケージ等に使用される多層配線基板はその配線
導体がＭｏーＭｎ法等の厚膜形成技術によって形成され
ている。

【０００３】このＭｏーＭｎ法は通常、タングステン、
モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末に有機溶剤、
溶媒を添加混合し、ペースト状となした金属ペーストを
生セラミック体の外表面にスクリーン印刷法により所定
パターンに印刷塗布し、次にこれを複数枚積層するとと
もに還元雰囲気中で焼成し、高融点金属粉末と生セラミ
ック体とを焼結一体化させる方法である。

【０００４】なお、前記配線導体が形成されるセラミッ
ク体としては通常、酸化アルミニウム質焼結体やムライ
ト質焼結体等の酸化物系セラミックス、或いは表面に酸
化物膜を被着させた窒化アルミニウム質焼結体や炭化珪
素質焼結体等の非酸化物系セラミックスが使用される。

【０００５】しかしながら、このＭｏーＭｎ法を用いて
配線導体を形成した場合、配線導体は金属ペーストをス
クリーン印刷することにより形成されることから微細化
が困難で配線導体を高密度に形成することができないと
いう欠点を有していた。

【０００６】そこで上記欠点を解消するために配線導体
を従来の厚膜形成技術で形成するのに変えて微細化が可
能な薄膜形成技術を用いて高密度に形成した多層配線基
板が使用されるようになってきた。

【０００７】かかる配線導体を薄膜形成技術により形成
した多層配線基板は、ビスマレイミドトリアジン樹脂や
ガラス繊維を織り込んだ布にエポキシ樹脂を含浸させて
形成されるガラスエポキシ樹脂等から成る基板の上面
に、スピンコート法及び熱硬化処理等によって形成され
るエポキシ樹脂から成る有機樹脂絶縁層と、銅やアルミ
ニウム等の金属を無電解めっき法や蒸着法等の薄膜形成
技術及びフォトリソグラフイー技術を採用することによ
って形成される薄膜配線導体層とを交互に積層させると
ともに、上下に位置する薄膜配線導体層を有機樹脂絶縁
層に設けたスルーホールの内壁に被着されるスルーホー
ル導体を介して電気的に接続した構造を有しており、最
上層の有機樹脂絶縁層上面に、前記薄膜配線導体層と電
気的に接続するボンディングパッドを形成しておき、該
ボンディングパッドに半導体素子等の能動部品や容量素
子、抵抗器等の受動部品の電極を半田を介し接続させる
ようになっている。

【０００８】なお、前記多層配線基板のボンディングパ
ッドと電子部品の電極との接続は、ボンディングパッド
表面及び電子部品の電極表面に予め半田からなるバンプ
を形成しておき、多層配線基板のボンディングパッドに
被着させた半田バンプ上に電子部品の半田バンプを当接
させ、しかる後、これを加熱処理し、両方の半田バンプ
を溶融させることによって行われている。

【０００９】また前記多層配線基板におけるボンディン
グパッド表面への半田バンプの被着は、特開平１−１９
６１９６号公報に記載されている方法、具体的には、ま
ずボンディングパッドの形成されている最上層の有機樹
脂絶縁層上にソルダーレジストをボンディングパッドを
残して被着させ、次に前記ソルダーレジストの表面及び
ボンディングパッドの表面に化学めっき法により銅層を
被着させるとともにソルダーレジスト表面に被着されて
いる銅層をメッキレジストで被覆し、次にボンディング
パッド上に被着させた銅層上に電解めっき法により半田
を被着させ、最後にメッキレジスト及びソルダーレジス
ト表面に被着されている銅層を除去することによって行
われている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
多層配線基板においては、ボンディングパッドに被着さ
れている半田バンプは化学めっき法により形成された銅
層の表面に半田を電解めっき法により被着させることに
よって形成されており、半田バンプを加熱溶融させて多
層配線基板のボンディングパッドと電子部品の電極とを
接続させる際、下地の銅が半田に拡散して半田バンプの
融点を上昇させるとともに半田バンプの機械的強度を脆
弱なものとしてしまい、その結果、半田バンプを加熱溶
融させる熱によって電子部品の特性に変化を来し、電子
部品を誤動作させてしまうとともにボンディングパッド
に電子部品を接続した後、電子部品に外力が印加される
と該外力によってボンディングパッドと電子部品とを接
続する半田に破損を生じ、電子部品のボンディングパッ
ドへの接続の信頼性が大きく低下するという欠点を有す
る。

【００１１】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的はボンディングパッドに半導体素子や容量
素子等の電子部品を特性に変化をきたすことなく強固に
接続することができる多層配線基板の製造方法を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決する手段】本発明は基板上に、有機樹脂絶
縁層と薄膜配線導体層とを交互に積層するとともに上下
に位置する薄膜配線導体層を有機樹脂絶縁層に設けたス
ルーホール導体を介して電気的に接続してなり、かつ最
上層の有機樹脂絶縁層に設けた穴部内に、前記薄膜配線
導体層と電気的に接続し、外部の電子部品の電極が接続
されるボンディングパッドを形成した多層配線基板であ
って、前記ボンディングパッドに下記（ａ）乃至（ｇ）
の工程により半田バンプを被着させたことを特徴とする
ものである。

【００１３】（ａ）最上層の有機樹脂絶縁層の上面及び
穴部内面の表面粗さを中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．０
５μｍ≦Ｒａ≦５μｍ、かつ表面の２．５ｍｍ長さにお
ける凹凸の高さ（Ｐｃ）のカウント値が、１μｍ≦Ｐｃ
≦１０μｍが５００個以上、０．１μｍ≦Ｐｃ≦１μｍ
が２５００個以上、０．０１μｍ≦Ｐｃ≦０．１μｍが
１２５００個以上となるように粗化処理をする工程と、 （ｂ）前記粗化処理された有機樹脂絶縁層の上面及び穴
部内面と、有機樹脂絶縁層の穴部内に露出するボンディ
ングパッドの表面に無電解めっき法により銅層を被着さ
せる工程と、 （ｃ）前記最上層の有機樹脂絶縁層の上面に被着されて
いる銅層をめっきレジスト膜で被覆する工程と、 （ｄ）前記最上層の有機樹脂絶縁層に設けた穴部内面及
び穴部内に露出しているボンディングパッドの表面に被
着された銅層に対し、銅と半田の置換による無電解半田
めっきを施し、銅層に変えて第１半田層を被着させる工
程と、 （ｅ）前記第１半田層の表面に、該第１半田層とめっき
レジスト膜で被覆されている銅層とを電極線として電解
めっき法により第２半田層を被着させる工程と、 （ｆ）前記めっきレジスト膜及び最上層の有機樹脂絶縁
層の上面に被着されている銅層を除去する工程と、 （ｇ）前記第１及び第２半田層を加熱溶融して一体化す
る工程。

【００１４】本発明の多層配線基板の製造方法によれ
ば、ボンディングパッド上に銅層を被着し、次にこの銅
層に対して銅と半田の置換による無電解半田めっきを施
して銅層を第１半田層に変え、最後に前記第１半田層上
に電解めっき法により第２半田層を被着させることによ
ってボンディングパッドに半田バンプを形成しており、
第２半田層の下地には半田の融点を上げ、機械的強度を
脆弱とする銅はなく、第２半田層と同様の半田のみが存
在することから半田バンプは融点が低いものに維持さ
れ、且つ機械的強度も靱性のあるものに維持される。従
って、この多層配線基板では、半田バンプを加熱溶融さ
せてボンディングパッドと半導体素子や容量素子等の電
極とを接続すると半田バンプの加熱溶融温度は低いこと
から電子部品を特性に変化を来すことなくボンディング
パッドに接続することができ、また同時にボンディング
パッドに電子部品を接続した後、電子部品に外力が印加
されてもボンディングパッドと電子部品とを接続する半
田は靱性を有することから破損を生じることは殆どな
く、電子部品のボンディングパッドへの接続の信頼性が
極めて高いものとなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に本発明を添付図面に基づき詳
細に説明する。図１は、本発明の多層配線基板の一実施
例を示し、１は基板、２は有機樹脂絶縁層、３は薄膜配
線導体層である。

【００１６】前記基板１はその上面に有機樹脂絶縁層２
と薄膜配線導体層３とから成る多層配線部４が配設され
ており、該多層配線部４を支持する支持部材として作用
する。

【００１７】前記基板１は酸化アルミニウム質焼結体や
ムライト質焼結体等の酸化物系セラミックス、或いは表
面に酸化物膜を有する窒化アルミニウム質焼結体、炭化
珪素質焼結体等の非酸化物系セラミックス、更にはガラ
ス繊維を織り込んだ布にエポキシ樹脂を含浸させたガラ
スエポキシ樹脂等の電気絶縁材料で形成されており、例
えば、酸化アルミニウム質焼結体で形成されている場合
には、アルミナ、シリカ、カルシア、マグネシア等の原
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従来周知のドクターブレード法やカ
レンダーロール法を採用することによってセラミックグ
リーンシート（セラミック生シート）を形成し、しかる
後、前記セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加
工を施し、所定形状となすとともに高温（約１６００
℃）で焼成することによって、或いはアルミナ等の原料
粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して原料粉末を
調整するとともに該原料粉末をプレス成形機によって所
定形状に成形し、最後に前記成形体を約１６００℃の温
度で焼成することによって製作され、またガラスエポキ
シ樹脂から成る場合は、例えばガラス繊維を織り込んだ
布にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させるとともに該エポ
キシ樹脂前駆体を所定の温度で熱硬化させることによっ
て製作される。

【００１８】また前記基板１には上下両面に貫通する孔
径が例えば、３００μｍ〜５００μｍの貫通孔５が形成
されており、該貫通孔５の内壁には両端が基板１の上下
両面に導出する導電層６が被着されている。

【００１９】前記貫通孔５は後述する基板１の上面に形
成される多層配線部４の薄膜配線導体層３と外部電気回
路とを電気的に接続する、或いは基板１の上下両面に多
層配線部４を形成した場合には両面の多層配線部４の薄
膜配線導体層同士を電気的に接続する導電層６を形成す
るための形成孔として作用し、基板１にドリル孔あけ加
工法を施すことによって基板１の所定位置に所定形状に
形成される。

【００２０】更に前記貫通孔５の内壁及び基板１の上下
両面に被着形成されている導電層６は例えば、銅やニッ
ケル等の金属材料から成り、従来周知のめっき法及びエ
ッチング法を採用することによって貫通孔５の内壁に両
端を基板１の上下両面に導出させた状態で被着形成され
る。

【００２１】前記基板１にはまた上面に有機樹脂絶縁層
２と薄膜配線導体層３とが交互に多層に配設されて形成
される多層配線部４が被着されており、該多層配線部４
を構成する有機樹脂絶縁層２は上下に位置する薄膜配線
導体層３の電気的絶縁を図る作用をなし、また薄膜配線
導体層３は電気信号を伝達するための伝達路として作用
する。

【００２２】前記多層配線部４の有機樹脂絶縁層２は、
エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフ
ェニレンエーテル樹脂、ふっ素樹脂等の有機樹脂から成
り、例えば、エポキシ樹脂から成る場合、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリ
シジルエステル型エポキシ樹脂等にアミン系硬化剤、イ
ミダゾール系硬化剤、酸無水物系硬化剤等の硬化剤を添
加混合してペースト状のエポキシ樹脂前駆体を得るとと
もに該エポキシ樹脂前駆体を基板１の上部にスピンコー
ト法により被着させ、しかる後、これを８０〜２００℃
の熱で０．５〜３時間熱処理し、熱硬化させることによ
って形成される。

【００２３】更に前記多層配線部４の有機樹脂絶縁層２
はその各々の所定位置に最小径が有機樹脂絶縁層２の厚
みに対して約１．５倍程度のスルーホール８が形成され
ており、該スルーホール８は後述する有機樹脂絶縁層２
を介して上下に位置する薄膜配線導体属３の各々を電気
的に接続するスルーホール導体９を形成するための形成
孔として作用する。

【００２４】前記有機樹脂絶縁層２に設けるスルーホー
ル８は有機樹脂絶縁層２に従来周知のフォトリソグラフ
イー技術を採用することによって所定の径に形成され
る。

【００２５】また前記各有機樹脂絶縁層２の上面には所
定パターンの薄膜配線導体層３が、更に各有機樹脂絶縁
層２に設けたスルーホール８の内壁にはスルーホール導
体９が各々配設されており、スルーホール導体９によっ
て間に有機樹脂絶縁層２を挟んで上下に位置する各薄膜
配線導体層３の各々が電気的に接続されるようになって
いる。

【００２６】前記各有機樹脂絶縁層２の上面及びスルー
ホール８の内壁に配設される薄膜配線導体層３及びスル
ーホール導体９は銅、ニッケル、金、アルミニウム等の
金属材料を無電解めっき法や蒸着法、スパッタリング法
等の薄膜形成技術及びフォトリソグラフイー技術を採用
することによって形成され、例えば、銅で形成されてい
る場合には、有機樹脂絶縁層２の上面及びスルーホール
８の内表面に、硫酸銅０．０６モル／リットル、ホルマ
リン０．３モル／リットル、水酸化ナトリウム０．３５
モル／リットル、エチレンジアミン四酢酸０．３５モル
／リットルから成る無電解銅めっき浴を用いて厚さ１μ
ｍ乃至４０μｍの銅層を被着させ、しかる後、前記銅層
をフォトリソグラフイー技術により所定パターンに加工
することによって各有機樹脂絶縁層２間、及びスルーホ
ール８内壁に配設される。この場合、薄膜配線導体層３
及びスルーホール導体９は薄膜形成技術により形成され
ることから配線の微細化が可能であり、これによって薄
膜配線導体層３を極めて高密度に形成することが可能と
なる。

【００２７】なお、前記有機樹脂絶縁層２と薄膜配線導
体層３とを交互に多層に配設して形成される多層配線部
４は各有機樹脂絶縁層２の上面を中心線平均粗さ（Ｒ
ａ）で０・０５μｍ≦Ｒａ≦５μｍの粗面としておくと
有機樹脂絶縁層２と薄膜配線導体層３との接合及び上下
に位置する有機樹脂絶縁層２同士の接合を強固となすこ
とができる。従って、前記多層配線部４の各有機樹脂絶
縁層２はその上面をエツチング加工技術等によって粗
し、中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．０５μｍ≦Ｒａ≦５
μｍの粗面としておくことが好ましい。

【００２８】また前記有機樹脂絶縁層２はその表面の
２．５ｍｍの長さにおける凹凸の高さ（Ｐｃ）のカウン
ト値を、１μｍ≦Ｐｃ≦１０μｍが５００個以上、０．
１μｍ≦Ｐｃ≦１μｍが２５００個以上、０．０１μｍ
≦Ｐｃ≦０．１μｍが１２５００個以上としておくと有
機樹脂絶縁層２と薄膜配線導体層３との接合及び上下に
位置する有機樹脂絶縁層２同士の接合がより強固とな
る。従って、前記有機樹脂絶縁層２はその表面の２．５
ｍｍの長さにおける凹凸の高さ（Ｐｃ）のカウント値
を、１μｍ≦Ｐｃ≦１０μｍが５００個以上、０．１μ
ｍ≦Ｐｃ≦１μｍが２５００個以上、０．０１μｍ≦Ｐ
ｃ≦０．１μｍが１２５００個以上としておくことが好
ましい。

【００２９】前記有機樹脂絶縁層２上面の中心線平均粗
さ（Ｒａ）及び２．５ｍｍの長さにおける凹凸の高さ
（Ｐｃ）のカウント値は、有機樹脂絶縁層２の表面を原
子間力顕微鏡（Digital Instruments Inc.製のDimensio
n 300-Nano ScopeIII)で５０μｍ角の対角（７０μｍ）
に走査させてその表面状態を検査測定し、その測定結果
より各々の数値を出した。

【００３０】また前記中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０
５μｍ≦Ｒａ≦５μｍ、２．５ｍｍの長さにおける凹凸
の高さ（Ｐｃ）のカウント値が、１μｍ≦Ｐｃ≦１０μ
ｍが５００個以上、０．１μｍ≦Ｐｃ≦１μｍが２５０
０個以上、０．０１μｍ≦Ｐｃ≦０．１μｍが１２５０
０個以上の有機樹脂絶縁層２は、該有機樹脂絶縁層２の
上面にＣＨＦ₃ 、ＣＦ₄ 、Ａｒ等のガスを吹きつけリア
クティブイオンエッチング処理をすることによって表面
が所定の粗さに粗される。

【００３１】更に前記有機樹脂絶縁層２はその各々の厚
みが１００μｍを越えると有機樹脂絶縁層２にフォトリ
ソグラフィー技術を採用することによってスルーホール
８を形成する際、エッチング加工時間が長くなってスル
ーホール８を所望する鮮明な形状に形成するのが困難と
なり、また５μｍ未満となると有機樹脂絶縁層２の上面
に上下に位置する有機樹脂絶縁層２の接合強度を上げる
ための粗面加工を施す際、有機樹脂絶縁層２に不要な穴
が形成され上下に位置する薄膜配線導体層３に不要な電
気的短絡を招来してしまう危険性がある。従って、前記
有機樹脂絶縁層２はその各々の厚みを５μｍ〜１００μ
ｍの範囲としておくことが好ましい。

【００３２】また更に前記多層配線部４の各薄膜配線導
体層３はその厚みが１μｍ未満であると各薄膜配線導体
層３の電気抵抗値が大きなものとなって各薄膜配線導体
層３に所定の電気信号を伝達させることが困難となり、
また４０μｍを越えると薄膜配線導体層３を有機樹脂絶
縁層２に被着させる際に薄膜配線導体層３の内部に大き
な応力が内在し、該大きな内在応力によって薄膜配線導
体層３が有機樹脂絶縁層２から剥離し易いものとなる。
従って、前記多層配線部４の各薄膜配線導体層３の厚み
は１μｍ〜４０μｍの範囲としておくことが好ましい。

【００３３】前記有機樹脂絶縁層２と薄膜配線導体層３
とを交互に多層に積層して形成される多層配線部４は更
に、最上層の有機樹脂絶縁層２ａに穴部１０が形成され
ており、該穴部１０の内面には薄膜配線導体層３と電気
的に接続しているボンディングパッド１１が形成されて
いる。

【００３４】前記最上層の有機樹脂絶縁層２ａに形成さ
れている穴部１０は薄膜配線導体層３に電気的接続をも
つボンディングパッド１１を形成するための形成穴とし
て作用し、最上層の有機樹脂絶縁層２ａに従来周知のフ
ォトリソグラフイー技術を採用することによって所定の
位置に所定の開口径に形成される。

【００３５】また前記最上層の有機樹脂絶縁層２ａに設
けた穴部１０の内面に形成されるボンディングパッド１
１は半導体素子や容量素子等の電子部品Ａの電極を薄膜
配線導体層３に電気的に接続させる作用をなし、ボンデ
ィングパッド１１には電子部品Ａの各電極が半田を介し
て接続される。

【００３６】前記ボンディングパッド１１は例えば、薄
膜配線導体層３と同じ金属材料、具体的には銅、ニッケ
ル、金、等の金属材料からなり、薄膜配線導体層３を形
成する方法と同様の方法によって最上層の有機樹脂絶縁
層２ａに設けた穴部１０内に前記薄膜配線導体層３と電
気的接続をもって形成される。

【００３７】更に前記ボンディングパッド１１は、その
表面に半田バンプ１２が被着されており、該半田バンプ
１２は電子部品Ａの半田バンプａとで電子部品Ａの電極
をボンディングパッド１１に電気的に接続させる作用を
なす。

【００３８】前記半田バンプ１２は後述する方法によっ
てボンディングパッド１１の表面に被着される。

【００３９】かくして上述の多層配線基板によれば、最
上層の有機樹脂絶縁層２ａに設けたボンディングパッド
１１に半導体素子や容量素子等の電子部品Ａの電極を半
田を介して接続させ、電子部品Ａの電極をボンディング
パッド１１を通して薄膜配線導体層３に電気的に接続さ
せれば半導体装置や混成集積回路装置となり、薄膜配線
導体層３の一部を外部電気回路に接続することによって
前記電子部品Ａは外部電気回路に接続される。

【００４０】次に上述の多層配線基板において、ボンデ
ィングパッド１１に半田バンプ１２を形成する方法につ
いて図２に基づき説明する。まず図２（ａ）に示す如
く、多層配線部４の最上層の有機樹脂絶縁層２ａの上面
及び穴部１０の内面を粗化処理し、最上層の有機樹脂絶
縁層２ａの上面及び穴部１０の内面を中心線平均粗さ
（Ｒａ）で０．０５μｍ≦Ｒａ≦５μｍ、好適には０．
０５μｍ≦Ｒａ≦３μｍとする。この粗化処理としては
化学研磨処理や物理研磨処理があり、最上層の有機樹脂
絶縁層２ａの上面及び穴部１０の内面にエッチング等の
化学研磨処理やバフ研磨等の物理研磨処理を施すことに
よって所定の粗さに形成される。

【００４１】前記粗化処理された最上層の有機樹脂絶縁
層２ａの上面及び穴部１０の内面はその中心線平均粗さ
（Ｒａ）が０．０５μｍ未満となると後述する無電解め
っき法による銅層を接合強度を強固として被着させるこ
とができず、また５μｍを超えると最上層の有機樹脂絶
縁層２ａの機械的強度が大きく劣化し、外力が印加され
ると破損等を招来してしまう危険性がある。従って、最
上層の有機樹脂絶縁層２ａの上面及び穴部１０の内面を
粗化処理した場合、その表面の粗さは中心線平均粗さ
（Ｒａ）で０．０５μｍ≦Ｒａ≦５μｍの範囲に特定さ
れる。

【００４２】次に図２（ｂ）に示す如く、粗化処理され
た最上層の有機樹脂絶縁層２ａ上面及び穴部１０内面
と、穴部１０の内部に露出するボンディングパッド１１
の表面に無電解めっき法により銅層１３を被着させる。

【００４３】前記銅層１３は最上層の有機樹脂絶縁層２
ａの上面及び穴部１０の内面が粗化処理されているため
有機樹脂絶縁層２ａ上面、穴部１０内面及び穴部１０の
内部に露出するボンディングパッド１１の表面に強固に
被着する。

【００４４】前記無電解めっき法による銅層１３の形成
は硫酸銅０．０６モル／リットル、ホルマリン０．３モ
ル／リットル、水酸化ナトリウム０．３５モル／リット
ル、エチレンジアミン四酢酸０．３５モル／リットルか
ら成る無電解めっき液を準備し、これを最上層の有機樹
脂絶縁層２ａの上面及び穴部１０内に配することによっ
て行われる。

【００４５】また前記銅層１３はその厚みが０．１μｍ
未満であると、銅層１３の電気抵抗が大きくなり、銅層
１３を電極線として後述するボンディングパッド１１の
表面に被着させた第１半田層１５上に電解めっき法によ
り第２半田層１６を被着させる場合、第２半田層１６の
厚みに大きなばらつきを発生してしまう危険性があり、
また２０μｍを超えると最上層の有機樹脂絶縁層２ａに
設けた穴部１０の内面と穴部１０内に露出しているボン
ディングパッド１１に被着している銅層１３を、銅と半
田の置換による無電解めっきにより第１半田層１５に変
える際、銅層１３の一部が残存し、これが半田に入り込
んで半田の融点を上昇させるとともに半田の機械的強度
を脆弱なものとしてしまう。従って、前記銅層１３はそ
の厚みを０．１μｍ乃至２０μｍの範囲としておくこと
が好ましい。

【００４６】次に図２（ｃ）に示す如く、最上層の有機
樹脂絶縁層２ａの上面に被着されている銅層１３をめっ
きレジスト膜１４で被覆する。

【００４７】前記めっきレジスト膜１４は例えば、アク
リル系の感光性フィルムから成り、銅層１３が被着され
ている最上層の有機樹脂絶縁層２ａ上に熱圧着により被
着させるとともにこれに露光、現像を施すことによって
最上層の有機樹脂絶縁層２ａ上に被着されている銅層１
３表面に所定パターンに被着される。このめっきレジス
ト膜１４は半田バンプを形成するための半田が不要な領
域に被着するのを防止するためのものである。

【００４８】次に図２（ｄ）に示す如く、最上層の有機
樹脂絶縁層２ａに設けた穴部１０の内面及び穴部１０内
に露出しているボンディングパッド１１の表面に被着さ
れている銅層１３に対し、銅と半田の置換による無電解
半田めっきを施し、銅層１３を第１半田層１５に変え
る。

【００４９】前記無電解半田めっきはホウフッ化鉛０．
０３モル／リットル、ホウフッ化錫０．１モル／リット
ル、チオ尿素７５グラム／リットルからなる無電解半田
めっき液を準備し、これを最上層の有機樹脂絶縁層２ａ
に設けた穴部１０内に配することによって行われる。こ
の第１半田層１５はボンディングパッド１１に後述する
第２半田層１６を被着させる際の下地金属層として作用
する。

【００５０】次に図２（ｅ）に示す如く、第１半田層１
５上に第２半田層１６を被着させる。この第２半田層１
６は電解めっき法により形成され、脂肪族硫黄酸鉛化合
物０．０８モル／リットル、脂肪族硫黄酸錫化合物０．
４モル／リットルからなる電解半田めっき浴中に浸漬す
るとともに第１半田層１５にめっきレジスト膜１４で被
覆されている銅層１３を介して所定の電界を印加し、第
１半田層１５上に半田を析出させることによって形成さ
れる。この場合、第２半田層１６中に下地の第１半田層
１５が拡散したとしても第１及び第２半田層１５、１６
はいずれも同様の半田で形成されていることから第２半
田層１６の融点が上昇したり、機械的強度が脆弱となっ
てしまうことはなく、低い融点を維持し、且つ靱性を維
持することができる。

【００５１】そして最後に図２（ｆ）に示す如く、前記
めっきレジスト膜１４及び最上層の有機樹脂絶縁層２ａ
の上面に被着されている銅層１３を除去し、しかる後、
これを熱処理して第１及び第２半田層１５、１６を加熱
溶融させ一体化すればボンディングパッド１１上に所定
の半田バンプが形成される。この場合、第２半田層１６
の下地には半田の融点を上げ、機械的強度を脆弱とする
銅はなく、第２半田層１６と同様の第１半田層１５のみ
が存在することから形成される半田バンプは融点が低い
ものに維持され、且つ機械的強度も靱性のあるものに維
持される。従って、この多層配線基板では、半田バンプ
を加熱溶融させてボンディングパッド１１と半導体素子
や容量素子等の電子部品Ａの電極とを接続すると半田バ
ンプの加熱溶融温度は低いことから電子部品Ａを特性に
変化を来すことなくボンディングパッド１１に接続する
ことができ、また同時にボンディングパッド１１に電子
部品Ａを接続した後、電子部品Ａに外力が印加されても
ボンディングパッド１１と電子部品Ａとを接続する半田
は靱性を有することから破損を生じることは殆どなく、
電子部品Ａのボンディングパッド１１への接続の信頼性
が極めて高いものとなる。

【００５２】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば
種々の変更は可能であり、例えば上述の実施例において
は基板１の上面側のみに複数の有機樹脂絶縁層２と複数
の薄膜配線導体層３とを交互に積層して形成される多層
配線部４を被着させたが、該多層配線部４を基板１の下
面側のみに設けても、上下の両面に設けてもよい。

【００５３】

【発明の効果】本発明の多層配線基板の製造方法によれ
ば、ボンディングパッド上に銅層を被着し、次にこの銅
層に対して銅と半田の置換による無電解半田めっきを施
して銅層を第１半田層に変え、最後に前記第１半田層上
に電解めっき法により第２半田層を被着させることによ
ってボンディングパッドに半田バンプを形成しており、
電解めっき法によって形成される第２半田層の下地には
半田の融点を上げ、機械的強度を脆弱とする銅はなく、
第２半田層と同様の半田のみが存在することから半田バ
ンプは融点が低いものに維持され、且つ機械的強度も靱
性のあるものに維持される。従って、この多層配線基板
では、半田バンプを加熱溶融させてボンディングパッド
と半導体素子や容量素子等の電極とを接続すると半田バ
ンプの加熱溶融温度は低いことから電子部品を特性に変
化を来すことなくボンディングパッドに接続することが
でき、また同時にボンディングパッドに電子部品を接続
した後、電子部品に外力が印加されてもボンディングパ
ッドと電子部品とを接続する半田は靱性を有することか
ら破損を生じることは殆どなく、電子部品のボンディン
グパッドへの接続の信頼性が極めて高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法によって製作される多層配線
基板の一実施例を示す断面図である。

【図２】（ａ）乃至（ｆ）は図１に示す多層配線基板の
半田バンプの形成を説明するための各工程毎の要部拡大
断面図である。

【符号の説明】

１・・・基板 ２・・・有機樹脂絶縁層 ２ａ・・最上層の有機樹脂絶縁層 ３・・・薄膜配線導体層 ４・・・多層配線部 ８・・・スルーホール ９・・・スルーホール導体 １０・・最上層の有機樹脂絶縁層に設けた穴部 １１・・ボンディングパッド １２・・半田バンプ １３・・銅層 １４・・めっきレジスト膜 １５・・第１半田層 １６・・第２半田層 Ａ・・・電子部品

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に、有機樹脂絶縁層と薄膜配線導体
   層とを交互に積層するとともに上下に位置する薄膜配線
   導体層を有機樹脂絶縁層に設けたスルーホール導体を介
   して電気的に接続してなり、かつ最上層の有機樹脂絶縁
   層に設けた穴部内に、前記薄膜配線導体層と電気的に接
   続し、外部の電子部品の電極が接続されるボンディング
   パッドを形成した多層配線基板であって、前記ボンディ
   ングパッドに下記（ａ）乃至（ｇ）の工程により半田バ
   ンプを被着させたことを特徴とする多層配線基板の製造
   方法。 （ａ）最上層の有機樹脂絶縁層の上面及び穴部内面の表
   面粗さを中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．０５μｍ≦Ｒａ
   ≦５μｍ、かつ表面の２．５ｍｍ長さにおける凹凸の高
   さ（Ｐｃ）のカウント値が、１μｍ≦Ｐｃ≦１０μｍが
   ５００個以上、０．１μｍ≦Ｐｃ≦１μｍが２５００個
   以上、０．０１μｍ≦Ｐｃ≦０．１μｍが１２５００個
   以上となるように粗化処理をする工程と、 （ｂ）前記粗化処理された有機樹脂絶縁層の上面及び穴
   部内面と、有機樹脂絶縁層の穴部内に露出するボンディ
   ングパッドの表面に無電解めっき法により銅層を被着さ
   せる工程と、 （ｃ）前記最上層の有機樹脂絶縁層の上面に被着されて
   いる銅層をめっきレジスト膜で被覆する工程と、 （ｄ）前記最上層の有機樹脂絶縁層に設けた穴部内面及
   び穴部内に露出しているボンディングパッドの表面に被
   着された銅層に対し、銅と半田の置換による無電解半田
   めっきを施し、銅層に変えて第１半田層を被着させる工
   程と、 （ｅ）前記第１半田層の表面に、該第１半田層とめっき
   レジスト膜で被覆されている銅層とを電極線として電解
   めっき法により第２半田層を被着させる工程と、 （ｆ）前記めっきレジスト膜及び最上層の有機樹脂絶縁
   層の上面に被着されている銅層を除去する工程と、 （ｇ）前記第１及び第２半田層を加熱溶融して一体化す
   る工程