JP3874669B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品など外部の端子と接続される接続端子を有する配線基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電子部品など外部の端子と接続される接続端子を有する配線基板が知られている。例えば、図14に基板主面902側の要部の部分拡大断面図を示す配線基板901が挙げられる。この配線基板901は、ICチップを搭載する基板主面902と、基板裏面(図示しない)とを有する略板形状である。配線基板901は、基板主面902側に樹脂絶縁層905を備える。そして、この樹脂絶縁層905上には、所定の位置に多数の開口909が形成されたソルダーレジスト層(樹脂絶縁層)907が積層されている。
【0003】
各開口909には、ICチップの端子と接続される接続端子919が形成されている。具体的には、これらの接続端子919は、開口909内に形成された金属層911と、この金属層911の表面上に溶着したハンダバンプ917とからなる。さらに、金属層911は、樹脂絶縁層905の表面上に形成されたCuメッキ層913と、このCuメッキ層913上に被着したNiメッキ層915とからなる。Cuメッキ層913は、平面視略円形状の略板形状であり、その中央部が開口909内に位置し、周縁部がソルダーレジスト層907に覆われている。そして、Cuメッキ層913の中央部上に、平面視略円形状のNiメッキ層915が被着している。Niメッキ層915上には、ハンダバンプ917が溶着し、開口909内から基板主面902を越えて突出している。
【0004】
このような配線基板901は、次のように製造する。即ち、樹脂絶縁層905まで積層された基板を用意する。そして、樹脂絶縁層905の表面上に、公知のセミアディティブティブ法やサブトラクティブ法などにより、Cuメッキ層913を形成する。次に、樹脂絶縁層905及びCuメッキ層913上に、フォトリソグラフィ法などにより、開口909を有するソルダーレジスト層907を形成する。次に、開口909内に露出したCuメッキ層913上に、Niメッキ層915を被着する。その後、このNiメッキ層915上に、酸化防止のため、ごく薄いAuメッキ層を形成する。次に、開口909に対応した所定パターンの印刷マスクを用いて、各開口909にハンダペーストを印刷し、その後、これをリフローしてハンダバンプ917を形成する。その際、Auメッキは、ハンダ内に拡散するので、ハンダバンプ917は、Niメッキ層915の表面上に形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の配線基板901の高密度化に伴い、開口909の開口径が小さくなるにつれて、開口909内へのハンダペーストの印刷が難しいなどの理由から、所定形状で金属層911との接続信頼性が高いハンダバンプ917を形成することが困難となりつつある。また、十分な高さのハンダバンプ917を形成することが困難となりつつある。即ち、信頼性が高く十分な高さの接続端子919を形成することが難しくなってきている。
【0006】
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであって、電子部品などの外部の端子と接続される接続端子を有する配線基板について、信頼性が高く十分な高さの接続端子を有する配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
なお、配線基板としては、基板主面を有する配線基板であって、上記基板主面をなし、この基板主面に開口する開口を有する絶縁層と、上記開口内から上記基板主面を越えて突出する金属層であって、上記開口内から上記基板主面を越えて突出するCu層を有する金属層と、を備える配線基板とすると良い。
【0008】
このような配線基板は、絶縁層の開口内から基板主面を越えて突出するCu層を有する金属層を備える。従って、この金属層自体、あるいは、この金属層にハンダバンプを形成したものを、電子部品などの外部の端子に接続される接続端子とすることができる。このような接続端子は、従来のように開口内から基板主面を越えて突出するハンダバンプを要しないから、信頼性が高く十分な高さの接続端子とすることができる。
【0009】
このような配線基板は、上記の構成を満たすものであればいずれのものでもよく、例えば、コア基板の両面に複数の絶縁層と導体層が交互に形成されたものや、コア基板の片面に複数の絶縁層や導体層が交互に形成されたもの、コア基板なしで複数の絶縁層や導体層が交互に形成されたものなどが挙げられる。なお、絶縁層は、セラミック製でも樹脂製でもよい。即ち、絶縁体は、アルミナ、窒化アルミニウム、ガラスセラミック、低温焼成セラミックなどのセラミックでも、エポキシ樹脂、BT樹脂などの樹脂でも、あるいは、ガラス−エポキシ樹脂複合材料、セラミック−樹脂複合材料などの複合材料などであってもよい。
【0010】
さらに、上記の配線基板であって、上記金属層は、上記基板主面から5μm以上突出している配線基板とすると良い。
【0011】
この配線基板では、金属層が基板主面から5μm以上突出しているので、この金属層自体あるいはこの金属層にハンダバンプを形成した接続端子を、十分な高さとすることができる。
【0012】
さらに、上記のいずれかに記載の配線基板であって、前記金属層は、前記Cu層と、このCu層の表面上に被着したNi層と、このNi層の表面上に被着し、上記金属層の表面をなすAu層と、を有する配線基板とすると良い。
【0013】
この配線基板では、金属層は、Cu層上にNi層が形成され、さらにAu層が形成されている。このような金属層は、表面にAu層があることにより、酸化が防止される。また、Cu層上にNi層があることにより、この金属層にハンダを溶着したときに、Cuがハンダに食われるのを防止することができる。
【0014】
あるいは、前記のいずれかに記載の配線基板であって、前記金属層は、前記Cu層と、このCu層の表面上に被着し、上記金属層の表面をなすNi層と、を有し、上記金属層の表面上に溶着したハンダバンプを備える配線基板とすると良い。
【0015】
この配線基板では、金属層は、Cu層上にNi層が形成されている。そして、このNi層上にはハンダバンプが溶着している。このようにCu層とハンダバンプとの間にNi層が介在することにより、Cuがハンダに食われるのを防止することができる。
【0016】
そして解決手段は、基板主面をなし、この基板主面に開口する開口が形成された絶縁層と、上記開口内から上記基板主面を越えて突出するメッキ層と、を備える配線基板の製造方法であって、金属板の表面上に、上記メッキ層に対応した位置に孔を有する所定パターンのエッチングレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、上記孔内に露出した上記金属板の表面をエッチングし、この表面に凹部を形成するエッチング工程と、メッキを施し、上記凹部内から上記金属板の表面を越えて突出する上記メッキ層を形成するメッキ工程と、上記エッチングレジスト層を除去するレジスト層除去工程と、上記金属板及び上記メッキ層上に、上記開口を有する上記絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、上記金属板の少なくとも一部を除去し、上記メッキ層を露出させる金属板除去工程と、を備える配線基板の製造方法である。
【0017】
本発明によれば、金属板上に所定パターンのエッチングレジスト層を形成し、エッチングレジスト層の孔内に露出した金属板の表面をエッチングして凹部を形成する。その後、メッキにより、凹部内から金属板の表面を越えて突出するメッキ層を形成し、エッチングレジスト層を除去する。次に、金属板及びメッキ層上に、絶縁層を形成する。そして、金属板の少なくとも一部を除去し、メッキ層を露出させる。なお、必要に応じて、絶縁層を形成した後に、この絶縁層にビア導体や導体層を形成したり、さらに別の絶縁層を積層するなどしてもよい。
【0018】
このような方法によれば、絶縁層の開口内から基板主面を越えて突出するメッキ層を有する配線基板を、容易に製造することができる。このメッキ層は、前述したように、それ自体あるいはメッキ層にハンダバンプを形成したものを、外部の端子に接続される接続端子とすることができる。従って、従来とは異なり、信頼性が高く十分な高さの接続端子を形成することができる。
【0019】
また、他の解決手段は、基板主面をなし、この基板主面に開口する開口が形成された絶縁層と、上記開口内から上記基板主面を越えて突出するメッキ層と、を備える配線基板の製造方法であって、金属板の表面上に、上記開口を有する上記絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、上記開口内に露出した上記金属板の表面をエッチングし、この表面に凹部を形成するエッチング工程と、メッキを施し、上記凹部内から上記金属板の表面を越えて突出する上記メッキ層を形成するメッキ工程と、上記金属板の少なくとも一部を除去し、上記メッキ層を露出させる金属板除去工程と、を備える配線基板の製造方法である。
【0020】
本発明によれば、金属板上に開口を有する絶縁層を形成し、開口内に露出した金属板の表面をエッチングして凹部を形成する。その後、メッキにより、凹部内から金属板の表面を越えて突出するメッキ層を形成する。そして、金属板の少なくとも一部を除去し、メッキ層を露出させる。なお、必要に応じて、メッキ層を形成した後に、絶縁層にビア導体や導体層を形成したり、さらに別の絶縁層を積層するなどしてもよい。
【0021】
このような方法によっても、絶縁層の開口内から基板主面を越えて突出するメッキ層を有する配線基板を、容易に製造することができる。このメッキ層は、前述したように、それ自体あるいはメッキ層にハンダバンプを形成したものを、外部の端子に接続される接続端子とすることができる。従って、従来とは異なり、信頼性が高く十分な高さの接続端子を形成することができる。
【0022】
さらに、上記のいずれかに記載の配線基板の製造方法であって、前記金属板は、Cu以外の金属からなる第1金属層と、この第1金属層上に積層され、上記金属板の表面をなし、CuからなるCu金属層と、を有し、前記エッチング工程は、露出した上記金属板の表面をなす上記Cu金属層をエッチング除去し、上記第1金属層の表面を底面とする前記凹部を形成する配線基板の製造方法とすると良い。
【0023】
金属層の表面に凹部を形成する際、エッチング条件を厳密に調整しないと、凹部の深さにバラツキを生じることがある。
これに対し、本発明で用いる金属板は、Cu以外の金属からなる第1金属層と、その上に積層され、金属板の表面をなすCu金属層とを有する。そして、エッチング工程で、露出したCu金属層をエッチング除去し、金属板の表面に第1金属層の表面を底面とする凹部を形成する。その際、Cu金属層をエッチングするが第1金属層はエッチングしないエッチング液を用いれば、エッチング条件を厳密に調整しなくても、Cu金属層だけを容易に除去することができる。従って、第1金属層の表面を底面とする所定の深さの凹部を容易に形成することができる。またその結果、所定の高さの金属層を形成することができる。
【0024】
さらに、前記のいずれかに記載の配線基板の製造方法であって、前記メッキ工程は、Auメッキを施し、前記凹部の内周面上にAuメッキ層を形成するAuメッキ工程と、Niメッキを施し、上記Auメッキ層の表面上にNiメッキ層を形成するNiメッキ工程と、Cuメッキを施し、上記Niメッキ層の表面上にCuメッキ層を形成するCuメッキ工程と、を有する配線基板の製造方法とすると良い。
【0025】
本発明によれば、メッキ工程として、順に、Auメッキ工程、Niメッキ工程、Cuメッキ工程を有する。このようにメッキを行えば、形成されるメッキ層は、その表面がAuメッキ層となり、その下にNiメッキ層が配置され、その下にCuメッキ層が配置される。このため、Auメッキ層によりメッキ層の酸化が防止される他、Niメッキ層により、メッキ層にハンダを溶着したときに、Cuメッキがハンダに食われるのを防止することができる。
【0026】
さらに、前記のいずれかに記載の配線基板の製造方法であって、前記金属板は、少なくとも前記表面がCuからなり、前記メッキ工程は、Niメッキを施し、前記凹部の内周面上に第1Niメッキ層を形成する第1Niメッキ工程と、Auメッキを施し、上記第1Niメッキ層の表面上にAuメッキ層を形成するAuメッキ工程と、Niメッキを施し、上記Auメッキ層の表面上に第2Niメッキ層を形成する第2Niメッキ工程と、Cuメッキを施し、上記第2Niメッキ層の表面上にCuメッキ層を形成するCuメッキ工程と、を有し、前記金属板除去工程の後に、上記第1Niメッキ層を除去する第1Ni層除去工程を備える配線基板の製造方法とすると良い。
【0027】
本発明によれば、金属板の少なくとも表面はCuからなり、メッキ工程として、順に、第1Niメッキ工程、Auメッキ工程、第2Niメッキ工程、Cuメッキ工程を有する。このようにAuメッキより前にNiメッキを行えば、Auメッキが金属板中のCuに拡散するのを防止することができる。
他方、金属板除去工程の後に、第1Niメッキ層を除去するので、形成されるメッキ層は、その表面がAuメッキ層となり、その下にNiメッキ層(第2Niメッキ層)が配置され、その下にCuメッキ層が配置される。このため、メッキ層の酸化が防止される他、メッキ層にハンダを溶着したときに、Cuメッキがハンダに食われるのを防止することができる。
【0028】
さらに、上記のいずれかに記載の配線基板の製造方法であって、前記Cuメッキ工程は、前記Niメッキ層または前記第2Niメッキ層によって形成された穴部を、前記Cuメッキ層で充填する配線基板の製造方法とすると良い。
【0029】
本発明によれば、Cuメッキ工程は、Niメッキ層または第2Niメッキ層によって形成された穴部を、Cuメッキ層で充填する。従って、メッキ層の設計の自由度を高くすることができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
以下、本発明の第1の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態1の配線基板101の断面図を図1に示す。この配線基板101は、ICチップ等の電子部品が搭載される基板主面102と、マザーボードに搭載される基板裏面103とを有する略矩形の略板形状である。配線基板101は、エポキシ樹脂等からなる3層の樹脂絶縁層(基板主面102側から第1絶縁層111、第2絶縁層112、第3絶縁層113)が積層されている。第1絶縁層111の厚さは約50μm、第2絶縁層112の厚さは約40μm、第3絶縁層113の厚さは約30μmである。
【0031】
第1絶縁層111には、基板主面102に開口する主面側開口121が、基板主面の略中央のIC搭載領域に略格子状に多数形成されている。これらの主面側開口121には、ICチップの各端子と接続される接続端子130がそれぞれ形成されている。具体的には、接続端子130は、主面側開口121内から基板主面102を越えて突出する金属層(メッキ層)125と、この金属層125の表面上に溶着したハンダバンプ129とからなる。金属層125は、主面側開口121内から基板主面102を越えて突出する厚さ(高さ)約30μmのCu層(Cuメッキ層)126と、このCu層126の表面上に被着した厚さ約5μmのNi層(Niメッキ層)127とからなる。金属層125のうち、基板主面102から突出する部分の高さは約15μmである。
【0032】
さらに、第1絶縁層111には、各主面側開口121に繋がる第1ビア孔131が形成され、その内部には、Cuからなる第1フィルドビア133がそれぞれ形成されている。
また、第2絶縁層112には、これを貫通する第2ビア孔135が所定の位置に多数形成され、その内部には、Cuからなる第2フィルドビア137がそれぞれ形成されている。
また、第3絶縁層113には、これを貫通する裏面側開口139が所定の位置に多数形成されている。
【0033】
第1絶縁層111と第2絶縁層112との層間には、配線やパッドを有し、第1絶縁層111の第1フィルドビア133及び第2絶縁層112の第2フィルドビア137と接続する所定パターンの第1導体層141が形成されている。
また、第2絶縁層112と第3絶縁層113との層間にも、配線やパッドを有し、第2絶縁層112の第2フィルドビア137と接続する所定パターンの第2導体層143が形成されている。この第2導体層143のうち、一部のパッド143Pは、第3絶縁層113の裏面側開口139内に配置されている。これらのパッド143Pは、マザーボードの各端子と接続される。
【0034】
以上で説明したように、本実施形態1の配線基板101は、第1絶縁層111の主面側開口121内から基板主面102を越えて突出するCu層126を有する金属層125を備える。そして、金属層125上にはハンダバンプ129が形成され、接続端子130を構成している。このような接続端子130は、従来のように開口内から基板主面を越えて突出するハンダバンプを要しないから、信頼性が高く十分な高さの接続端子とすることができる。特に、本実施形態1では、金属層125が基板主面102から5μm以上(約15μm)突出しているので、この金属層125にハンダバンプ129を形成した接続端子130を、十分な高さ(約30μm)とすることができる。
また、本実施形態1では、金属層125は、Cu層126上にNi層127を有する。そして、このNi層127上にハンダバンプ129が溶着している。このようにCu層126とハンダバンプ129との間にNi層127が介在することにより、Cuがハンダに食われるのを防止することができる。
【0035】
次いで、この配線基板101の製造方法について説明する。
まず、SUSからなる厚さ約500μmのキャリアメタル(金属板)KBを用意する(図2参照)。
そして、レジスト層形成工程において、図2に示すように、このキャリアメタルKBの表面KB1上に、公知のフォトリソグラフィ法により、配線基板101の金属層(メッキ層)125に対応した位置に孔を有する所定パターンのエッチングレジスト層ER1を形成する。また、キャリアメタルKBの裏面KB2上には、ベタ状のエッチングレジスト層ER2を形成する。
【0036】
次に、エッチング工程において、SUSを溶解するエッチング液を噴射し、図3に示すように、エッチングレジスト層KB1の孔内に露出したキャリアメタルKBの表面KB1をエッチングする。そして、キャリアメタルKBの表面KB1に、平面視略円形状で深さが約20μmの凹部KB3を形成する。
【0037】
次に、メッキ工程において、図4に示すように、キャリアメタルKBの凹部KB3内からその表面KB1を越えて突出する金属層(メッキ層)125′を形成する。
具体的には、まず、Auメッキ工程において、電解Auメッキを施し、凹部KB3の内周面上に厚さ約0.5μmのAuメッキ層128を形成する。その後、Niメッキ工程において、電解Niメッキを施し、Auメッキ層128の表面上に厚さ約5μmのNiメッキ層127を形成する。さらに、Cuメッキ工程において、電解Cuメッキを施し、Niメッキ層127の表面上に、厚さ(高さ)約30μmのCuメッキ層126を形成して、Niメッキ層127により形成された穴部をCuメッキ層126で充填する。この工程では、Niメッキ層127による穴部を容易に埋めるために、フィルドビア形成用のCu電解メッキ液を使用するのが好ましい。
このような3つのメッキ工程を経て、Auメッキ層128とNiメッキ層127とCuメッキ層126とからなる金属層125′を形成する。
【0038】
次に、レジスト層除去工程において、図5に示すように、キャリアメタルKBの表面KB1上と裏面KB2上のエッチングレジスト層ER1,ER2をそれぞれ除去する。
【0039】
次に、第1絶縁層形成工程において、キャリアメタルKBの表面KB1上及び金属層125′上に、公知のフォトリソグラフィ法により、金属層125′の位置に主面側開口121と第1ビア孔131を有する第1絶縁層111を形成する(図6参照)。なお、主面側開口121は、半硬化の第1絶縁層111を形成したときに形成され、第1ビア孔131は、露光・現像により形成する。
【0040】
次に、第1ビア導体・第1導体層形成工程において、公知のセミアディティブ法により、第1絶縁層111の第1ビア孔131内にCuからなる第1フィルドビア133を形成すると共に、第1絶縁層111の表面上に所定パターンの第1導体層141を形成する(図6参照)。その際、第1ビア孔131は、金属層125′が内部に配置された主面側開口121と繋がり、第1ビア孔131の底面には、金属層125′(Cuメッキ層126)が露出しているので、第1フィルドビア133は、金属層125′(Cuメッキ層126)に接続する。
なお、導体層は、公知のサブトラクティブ法やフルアディティブ法などにより形成してもよい。
【0041】
次に、第2絶縁層形成工程において、第1絶縁層111上及び第1導体層141上に、公知のフォトリソグラフィ法により、所定の位置に第2ビア孔135を有する第2絶縁層112を形成する(図6参照)。
また、第2ビア導体・第2導体層形成工程において、公知のセミアディティブ法により、第2絶縁層112の第2ビア孔135内にCuからなる第2フィルドビア137を形成すると共に、第2絶縁層112の表面上に所定パターンの第2導体層143を形成する(図6参照)。
【0042】
次に、第3絶縁層形成工程において、図6に示すように、第2絶縁層112上及び第2導体層143上に、公知のフォトリソグラフィ法により、所定の位置に裏面側開口139を有する第3絶縁層113を形成する。
このようにして、配線基板101の本体ができる。
【0043】
次に、金属板除去工程において、図7に示すように、エッチングにより、キャリアメタルKB全体を除去し、金属層125′と基板主面102全体を露出させる。
なお、この工程では、図中に破線で示すように、キャリアメタルKBのうち、中央のICチップ搭載領域上の部分だけを除去して、金属層125′を露出させてもよい。このようにするには、所定パターンのエッチングレジスト層をキャリアメタルKBの裏面KB2上に形成して、エッチングを行えばよい。このようにすれば、枠状になったキャリアメタルKBが基板主面102上に残るので、キャリアメタルKBが配線基板101の補強板となる。
【0044】
次に、ハンダバンプ形成工程において、各々の金属層125上にハンダバンプ129をそれぞれ形成する(図1参照)。
具体的には、金属層125′の位置に対応した所定パターンの印刷マスクを用いて、各々の金属層125′上にハンダペーストを印刷する。その際、金属層125′は、基板主面102よりも突出しているため、ハンダペーストの印刷量を従来よりも少なくすることができる。従って、印刷マスクを薄くできるので、印刷マスクの孔にハンダペーストを確実に充填することができ、また、印刷後印刷マスクを剥離したときに、孔内のハンダペーストを確実に配線基板101に移すことができる。また、金属層125′が突出しているので、金属層125′の表面にハンダペーストを確実に接触させることができる。
印刷後は、ハンダペーストをリフローし、ハンダバンプ129を形成する。その際、Auメッキはハンダ内に拡散するので、ハンダバンプ129は、Niメッキ層127上(金属層125上)に形成される。なお、印刷時にハンダペーストが良好に印刷されているので、所定形状のハンダバンプ129を、金属層125の表面上に確実に溶着することができる。また、ハンダバンプ129内にボイドも生じにくい。
【0045】
このようにして、配線基板101が完成する。なお、本実施形態1では、金属層125にハンダバンプ129を形成し、これを接続端子130としているが、ハンダバンプ129のない金属層125′を接続端子とすることもできる(図7)。このような配線基板では、金属層125′の表面にAu層128があるので、金属層125′の酸化が防止される。
【0046】
以上で説明したように、本実施形態1の製造方法によれば、第1絶縁層111の主面側開口121内から基板主面102を越えて突出する金属層125を有する配線基板101を、容易に製造することができる。また、この金属層125にハンダバンプ129が溶着した接続端子130を、前述したように、信頼性が高く十分な高さの接続端子とすることができる。
【0047】
また、本実施形態1では、メッキ工程として、順に、Auメッキ工程、Niメッキ工程、Cuメッキ工程を有する。このようにメッキを行えば、形成される金属層125′は、その表面がAuメッキ層128となり、その下にNiメッキ層127が配置され、その下にCuメッキ層126が配置される。このため、Auメッキ層128により金属層125′の酸化が防止される他、Niメッキ層127により、ハンダ(ハンダバンプ129)を溶着したときに、Cuメッキがハンダに食われるのを防止することができる。
さらに、Cuメッキ工程では、Niメッキ層127によって形成された穴部を、Cuメッキ層126で充填する。従って、金属層125′あるいは金属層125の設計の自由度を高くすることができる。
【0048】
(実施形態2)
次いで、第2の実施の形態について、図を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態1と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
本実施形態2の配線基板201の断面図を図8に示す。この配線基板201は、ICチップが搭載される基板主面202と、マザーボードに搭載される基板裏面203とを有する。配線基板201は、4層の樹脂絶縁層(基板主面202側から第1絶縁層211、第2絶縁層212、第3絶縁層213、第4絶縁層214)が積層されている。第1絶縁層211の厚さは約25μm、第2絶縁層212の厚さは約25μm、第3絶縁層213の厚さは約40μm、第4絶縁層214の厚さは約30μmである。
【0049】
第1絶縁層211には、上記実施形態1と同様に、基板主面202に開口する主面側開口221が多数形成され、これらの主面側開口221には、ICチップの各端子と接続される接続端子230がそれぞれ形成されている。これらの接続端子も、上記実施形態1と同様に、主面側開口221内から基板主面202を越えて突出する金属層(メッキ層)225と、これに溶着したハンダバンプ229とからなる。そして、金属層225は、主面側開口221内から基板主面202を越えて突出するCu層(Cuメッキ層)226と、これに被着したNi層(第2Niメッキ層)227とからなる。
【0050】
また、第2絶縁層212には、これを貫通し各主面側開口221に繋がる第1ビア孔231が形成され、第1フィルドビア233が内部に形成されている。また、第3絶縁層213には、第2ビア孔235が多数形成され、内部に第2フィルドビア237が形成されている。また、第4絶縁層214には、裏面側開口239が多数形成されている。
第2絶縁層212と第3絶縁層213との層間には、所定パターンの第1導体層241が形成され、また、第3絶縁層213と第4絶縁層214との層間にも、裏面側開口239内に配置されるパッド243P等を有する所定パターンの第2導体層243が形成されている。
【0051】
このように、本実施形態2の配線基板201も、第1絶縁層211の主面側開口221内から基板主面202を越えて突出するCu層226を有する金属層225を備える。そして、金属層225上にはハンダバンプ229が形成され、接続端子230を構成している。このような接続端子230は、従来のように開口内から基板主面を越えて突出するハンダバンプを要しないから、信頼性が高く十分な高さの接続端子とすることができる。なお、その他上記実施形態1と同様な部分については、同様な効果を奏する。
【0052】
次いで、この配線基板201の製造方法について説明する。
まず、キャリアメタル(金属板)KCを用意する(図9参照)。本実施形態2のキャリアメタルKCは、SUSからなり厚さ約500μmの第1金属層KC5と、この第1金属層KC5上に積層され、キャリアメタルKCの表面KC1をなし、CuからなるCu金属層KC6とからなる。
次に、絶縁層形成工程において、図9に示すように、このキャリアメタルKCの表面KC1上に、公知のフォトリソグラフィ法により、主面側開口221を有する第1絶縁層211を形成する。
【0053】
次に、エッチング工程において、Cuを溶解しSUSを溶解しないエッチング液を噴射し、図10に示すように、第1絶縁層211の主面側開口221内に露出したキャリアメタルKCの表面KC1をエッチングする。そして、キャリアメタルKCの表面KC1に、平面視略円形状で深さが約20μmの凹部KC3を形成する。
【0054】
次に、メッキ工程において、図11に示すように、キャリアメタルKCの凹部KC3内からその表面KC1を越えて突出する金属層(メッキ層)225′′を形成する。具体的には、まず、第1Niメッキ工程において、電解Niメッキを施し、凹部KC3の内周面上に厚さ約2μmの第1Niメッキ層224を形成する。その後、Auメッキ工程において、電解Auメッキを施し、第1Niメッキ層224の表面上に厚さ約0.5μmのAuメッキ層228を形成する。その後、第2Niメッキ工程において、電解Niメッキを施し、Auメッキ層228の表面上に厚さ約5μmの第2Niメッキ層227を形成する。さらに、Cuメッキ工程において、電解Cuメッキを施し、第2Niメッキ層227の表面上に、厚さ(高さ)約30μmのCuメッキ層226を形成して、第2Niメッキ層227により形成された穴部をCuメッキ層226で充填する。
このような4つのメッキ工程を経て、第1Niメッキ層224とAuメッキ層228と第2Niメッキ層227とCuメッキ層226とからなる金属層225′′を形成する。
【0055】
次に、第2絶縁層形成工程において、第1絶縁層211上及び金属層225′′上に、主面側開口221と繋がる第1ビア孔231を有する第2絶縁層212を形成する(図12参照)。
また、第1ビア導体・第1導体層形成工程において、第2絶縁層212の第1ビア孔231内に第1フィルドビア233を形成すると共に、第2絶縁層212の表面上に所定パターンの第1導体層241を形成する(図12参照)。
【0056】
次に、第3絶縁層形成工程において、第2絶縁層212上及び第1導体層241上に、第2ビア孔235を有する第3絶縁層213を形成する(図12参照)。
また、第2ビア導体・第2導体層形成工程において、第3絶縁層213の第2ビア孔235内に第2フィルドビア237を形成すると共に、第3絶縁層213の表面上に所定パターンの第2導体層243を形成する(図12参照)。
その後、第4絶縁層形成工程において、図12に示すように、第3絶縁層213上及び第2導体層243上に、裏面側開口239を有する第3絶縁層214を形成し、配線基板の本体と製造する。
【0057】
次に、金属板除去工程において、図13に示すように、エッチングにより、キャリアメタルKC全体を除去し、金属層225′′と基板主面202全体を露出させる。
その後、第1Ni層除去工程において、金属層225′′の表面の第1Niメッキ層224をエッチングにより除去し、Auメッキ層228が表面をなす金属層225′とする。
次に、ハンダバンプ形成工程において、上記実施形態1と同様にして、各々の金属層125上(第2Niメッキ層227上)にハンダバンプ129をそれぞれ形成する(図8参照)。
このようにして、配線基板201が完成する。
【0058】
以上で説明したように、本実施形態2の製造方法によれば、第1絶縁層211の主面側開口221内から基板主面202を越えて突出する金属層225を有する配線基板201を、容易に製造することができる。また、この金属層225にハンダバンプ129が溶着した接続端子130は、前述したように、信頼性が高く十分な高さの接続端子とすることができる。
【0059】
また、本実施形態2では、キャリアメタルKCの表面はCu金属層KC6からなり、メッキ工程として、順に、第1Niメッキ工程、Auメッキ工程、第2Niメッキ工程、Cuメッキ工程を有する。このようにAuメッキより前にNiメッキを行えば、AuメッキがキャリアメタルKCのCu金属層KC6に拡散するのを防止することができる。
他方、金属板除去工程の後に、第1Niメッキ層224を除去するので、形成される金属層225′は、その表面がAuメッキ層228となり、その下にNiメッキ層(第2Niメッキ層)227が配置され、その下にCuメッキ層226が配置される。このため、金属層225′の酸化が防止される他、ハンダ(ハンダバンプ229)を溶着したときに、Cuメッキがハンダに食われるのを防止することができる。
【0060】
また、本実施形態2では、キャリアメタルKCは、SUSからなる第1金属層KC5と、その上に積層され、キャリアメタルKCの表面KC1をなすCu金属層KC6とからなる。そして、エッチング工程で、露出したCu金属層KC6をエッチング除去し、キャリアメタルKCの表面KC1に第1金属層KC5の表面を底面とする凹部KC3を形成する。その際、Cu金属層KC6をエッチングするが第1金属層KC5はエッチングしないエッチング液を用いているので、エッチング条件を厳密に調整しなくても、Cu金属層KC6だけを容易に除去することができる。従って、第1金属層KC5の表面を底面とする所定の深さの凹部KC3を容易に形成することができる。
その他、上記実施形態1と同様な部分は、同様な効果を奏する。
【0061】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記各実施形態1,2に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、ICチップの端子と接続される接続端子130,230が形成された配線基板101,201とその製造方法について述べたが、例えば、チップコンデンサなど他の電子部品の端子と接続される接続端子が形成された配線基板とその製造方法についても、本発明を適用することもできる。また、マザーボードなど他の基板の端子と接続される接続端子が形成された配線基板とその製造方法についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態1に係る配線基板の断面図である。
【図2】 実施形態1に係る配線基板の製造方法に関し、キャリアメタルにエッチングレジスト層を形成した様子を示す説明図である。
【図3】 実施形態1に係る配線基板の製造方法に関し、エッチングにより凹部を形成した様子を示す説明図である。
【図4】 実施形態1に係る配線基板の製造方法に関し、金属層(メッキ層)を形成した様子を示す説明図である。
【図5】 実施形態1に係る配線基板の製造方法に関し、エッチングレジスト層を除去した様子を示す説明図である。
【図6】 実施形態1に係る配線基板の製造方法に関し、配線基板の本体を形成した様子を示す説明図である。
【図7】 実施形態1に係る配線基板の製造方法に関し、キャリアメタルを除去した様子を示す説明図である。
【図8】 実施形態2に係る配線基板の断面図である。
【図9】 実施形態2に係る配線基板の製造方法に関し、キャリアメタルに第1絶縁層を形成した様子を示す説明図である。
【図10】 実施形態2に係る配線基板の製造方法に関し、エッチングにより凹部を形成した様子を示す説明図である。
【図11】 実施形態2に係る配線基板の製造方法に関し、金属層(メッキ層)を形成した様子を示す説明図である。
【図12】 実施形態2に係る配線基板の製造方法に関し、配線基板の本体を形成した様子を示す説明図である。
【図13】 実施形態2に係る配線基板の製造方法に関し、キャリアメタルを除去した様子を示す説明図である。
【図14】 従来技術に係る配線基板の要部の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
101,201 配線基板
102,202 基板主面
111,211 第1絶縁層
121,221 主面側開口
125,225 金属層(メッキ層)
125′,225′ 金属層(メッキ層)
126,226 Cu層(Cuメッキ層)
127 Ni層(Niメッキ層)
128,228 Au層(Auメッキ層)
129,229 ハンダバンプ
130,230 接続端子
224 第1Niメッキ層
225′′ 金属層(メッキ層)
227 Ni層(第2Niメッキ層)
KB,KC 金属板
KB1,KC1 (金属板の)表面
KB3,KC3 凹部
ER1 エッチングレジスト層
KC5 第1金属層
KC6 Cu金属層

Claims (6)

  1. 基板主面をなし、この基板主面に開口する開口が形成された絶縁層と、
    上記開口内から上記基板主面を越えて突出するメッキ層と、
    を備える配線基板の製造方法であって、
    金属板の表面上に、上記メッキ層に対応した位置に孔を有する所定パターンのエッチングレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、
    上記孔内に露出した上記金属板の表面をエッチングし、この表面に凹部を形成するエッチング工程と、
    メッキを施し、上記凹部内から上記金属板の表面を越えて突出する上記メッキ層を形成するメッキ工程と、
    上記エッチングレジスト層を除去するレジスト層除去工程と、
    上記金属板及び上記メッキ層上に、上記開口を有する上記絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
    上記金属板の少なくとも一部を除去し、上記メッキ層を露出させる金属板除去工程と、
    を備える配線基板の製造方法。
  2. 基板主面をなし、この基板主面に開口する開口が形成された絶縁層と、
    上記開口内から上記基板主面を越えて突出するメッキ層と、
    を備える配線基板の製造方法であって、
    金属板の表面上に、上記開口を有する上記絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
    上記開口内に露出した上記金属板の表面をエッチングし、この表面に凹部を形成するエッチング工程と、
    メッキを施し、上記凹部内から上記金属板の表面を越えて突出する上記メッキ層を形成するメッキ工程と、
    上記金属板の少なくとも一部を除去し、上記メッキ層を露出させる金属板除去工程と、
    を備える配線基板の製造方法。
  3. 請求項1または請求項2に記載の配線基板の製造方法であって、
    前記金属板は、
    Cu以外の金属からなる第1金属層と、
    この第1金属層上に積層され、上記金属板の表面をなし、CuからなるCu金属層と、
    を有し、
    前記エッチング工程は、露出した上記金属板の表面をなす上記Cu金属層をエッチング除去し、上記第1金属層の表面を底面とする前記凹部を形成する
    配線基板の製造方法。
  4. 請求項1または請求項2に記載の配線基板の製造方法であって、
    前記メッキ工程は、
    Auメッキを施し、前記凹部の内周面上にAuメッキ層を形成するAuメッキ工程と、
    Niメッキを施し、上記Auメッキ層の表面上にNiメッキ層を形成するNiメッキ工程と、
    Cuメッキを施し、上記Niメッキ層の表面上にCuメッキ層を形成するCuメッキ工程と、
    を有する
    配線基板の製造方法。
  5. 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法であって、
    前記金属板は、少なくとも前記表面がCuからなり、
    前記メッキ工程は、
    Niメッキを施し、前記凹部の内周面上に第1Niメッキ層を形成する第1Niメッキ工程と、
    Auメッキを施し、上記第1Niメッキ層の表面上にAuメッキ層を形成するAuメッキ工程と、
    Niメッキを施し、上記Auメッキ層の表面上に第2Niメッキ層を形成する第2Niメッキ工程と、
    Cuメッキを施し、上記第2Niメッキ層の表面上にCuメッキ層を形成するCuメッキ工程と、
    を有し、
    前記金属板除去工程の後に、上記第1Niメッキ層を除去する第1Ni層除去工程を備える
    配線基板の製造方法。
  6. 請求項4または請求項5に記載の配線基板の製造方法であって、
    前記Cuメッキ工程は、前記Niメッキ層または前記第2Niメッキ層によって形成された穴部を、前記Cuメッキ層で充填する
    配線基板の製造方法。
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