JPH07283268A - 配線基板とその製造方法 - Google Patents

配線基板とその製造方法

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JPH07283268A
JPH07283268A JP6578594A JP6578594A JPH07283268A JP H07283268 A JPH07283268 A JP H07283268A JP 6578594 A JP6578594 A JP 6578594A JP 6578594 A JP6578594 A JP 6578594A JP H07283268 A JPH07283268 A JP H07283268A
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Toshio Sugawa
俊夫 須川
Keizaburo Kuramasu
敬三郎 倉増
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バンプと電極との電気的接続を良好にした配
線基板とその製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 半導体素子12を実装するためのガラス基板
1には、電極16とメッキ層17とを設けている。ま
た、メッキ層17はアルミナ微粉末9を有し、かつアル
ミナ微粉末9の一部をメッキ層17上に突出させ、バン
プ14に食い込ませている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上に半導体素子を
樹脂製接着剤で接着した配線基板とその製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図3において1はガラス基板で2、3、
10、11は電極を構成する金属層でそれぞれCr、C
u、Ni、Auよりなる。12は半導体IC、13は半
導体ICのAlからなる配線、14は半導体IC12に
Auによって形成されたバンプである。15および16
は紫外線硬化樹脂である。
【0003】上記構成において半導体IC12の実装は
次のようにして行われる。先ずガラス基板1上に紫外線
硬化樹脂15を塗布し、次に半導体IC12表面の配線
13上に形成されたバンプ14とガラス基板1上のAu
11/Ni10/Cu3/Cr2によって構成された電
極とを位置合わせし、半導体IC12をガラス基板1に
押しつけるように加圧しながら紫外線を照射することに
よって、半導体IC12とガラス基板1との間の紫外線
硬化樹脂15を硬化する。このとき、硬化によって紫外
線硬化樹脂15は収縮する。この収縮力によって半導体
IC12はガラス基板1に常時押しつけられる。これに
よってバンプ14とガラス基板1の電極とが圧接され、
電気的に接続される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
ガラス基板1上の電極表面は、ガラス基板1の表面の良
好な平面度に影響されて鏡面になる。このため、紫外線
硬化樹脂15の硬化作業前に、この鏡面となった電極上
で半導体IC12のバンプ14に滑りが生じると、半導
体IC12のバンプ14とガラス基板1の電極との間に
形成される微小な隙間に紫外線硬化樹脂15が入り込
み、この入り込んだ紫外線硬化樹脂16によってバンプ
14と電極との密着性が悪化して、電気的接続の信頼性
を悪くするという問題点を有していた。
【0005】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電気的接続の信頼性の高い配線基板とその製造方法
を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の配線基板は、基板と、前記基板上に積層し
た電極と、前記電極上に積層したメッキ層と、前記基板
上に樹脂製接着剤にて接着されるとともに、前記電極上
に積層した前記メッキ層上にバンプを介して電気的接続
をされた半導体素子とを備えており、前記メッキ層は微
粉末を有し、かつ前記微粉末の一部を前記メッキ層上に
突出させた構成とした。
【0007】また、その製造方法は、基板に電極を薄膜
形成する第1工程と、微粉末を混入したメッキ液に電極
を薄膜形成した前記基板を浸し、前記基板の電極上に微
粉末を含んだメッキ層を形成する第2工程と、メッキ層
を形成した前記基板と半導体素子とを前記メッキ層上に
バンプを介することにより電気的に接続する第3工程
と、前記基板と前記半導体素子とを樹脂製接着剤により
接着する第4工程とを有した構成とした。
【0008】
【作用】上記構成により、表面の平面度が良好な基板を
用いて、電極を積層し電極表面が基板の表面に影響され
て鏡面になっても、電極上に形成するメッキ層が微粉末
を有し、かつ微粉末の一部がメッキ層上に突出している
ので、メッキ層の表面が粗面化されるとともに、このメ
ッキ層上に突出した微粉末の一部がバンプに食い込むの
で、電極上に形成したメッキ層と半導体素子のバンプと
の接触部における滑りを防止することができる。これに
より、電極と半導体素子のバンプとの間に微小な隙間を
生じることもなく、樹脂の流入もなく、電気的接続を良
好にすることができる。
【0009】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明の第1の実施例について図面
を参照しながら説明する。
【0010】図1は、第1の実施例における配線基板の
断面図である。図1に示すように、第1の実施例におけ
る配線基板は、ガラス基板1と、このガラス基板1上に
ガラス基板1側から順にCr層2、Cu層3を積層、薄
膜形成してなる電極16と、この電極16上に電極16
側から順にNi層10、Au層11を積層、薄膜形成し
てなるメッキ層17と、紫外線硬化樹脂15によりガラ
ス基板1と接着されたAl配線13を備えた半導体素子
12とを有している。また、半導体素子12のAl配線
13と電極16とを電気的に接続するように、Al配線
13と電極16上に形成したメッキ層17とを、Al配
線13上のバンプ14を介して電気的接続をしている。
さらに、メッキ層17はアルミナ微粉末9を有し、かつ
アルミナ微粉末9の一部をメッキ層17上に突出させて
いる。このとき、アルミナ微粉末9はメッキ層17中の
Ni層10中に含有され、Au層11を貫通して突出し
た構成である。
【0011】上記構成について、以下その特性について
説明する。表面の平面度が良好なガラス基板1を用い
て、電極16を薄膜形成する。電極16表面はガラス基
板1の表面に影響されて鏡面になる。しかし、電極16
を形成するメッキ層17がアルミナ微粉末9を有し、か
つアルミナ微粉末9の一部がメッキ層17上に突出して
いるので、電極16表面が粗面化される。
【0012】また、バンプ14と電極16とを圧接して
接触させる際、メッキ層17上に突出したアルミナ微粉
末9の一部がバンプ14に食い込むので、電極16表面
と半導体素子12のバンプ14との接触部における滑り
を防止することができる。これにより、電極16と半導
体素子12のバンプ14との間に微小な隙間を生じるこ
ともなく、紫外線硬化樹脂15の流入もなく、電気的接
続を良好にすることができる。
【0013】さらに、薄膜形成してなるメッキ層17は
ガラス基板1側から順にCr層2、Cu層3、Ni層1
0、Au層11を積層してなり、特にNi層10はCu
層3、Au層11との間に積層しているので、反応防止
層として効果がある。
【0014】このように本実施例によれば、電極16を
形成するメッキ層17がアルミナ微粉末9を有し、かつ
アルミナ微粉末9の一部がメッキ層上に突出しているの
で、電極16表面が粗面化されるとともに、アルミナ微
粉末9がバンプ14に食い込むので、両者間で滑りは生
じず、その結果として紫外線硬化樹脂15の流入もな
く、電気的接続を良好にすることができる。
【0015】なお、薄膜形成してなるメッキ層17はガ
ラス基板1側から順にCr層2、Cu層3、Ni層1
0、Au層11を積層してなるが、Ni層10に変えて
Al、Cu、Cr等の金属でもよい。
【0016】また、本実施例では微粉末としてアルミナ
を用いたが、Ta205などの金属酸化物やガラス、ポ
リエチレンなどの樹脂、窒化ホウ素等の絶縁物でもよ
い。特に、金属酸化物は紫外線硬化樹脂との接着力がよ
く、絶縁物は樹脂全般との接着力がよい。
【0017】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
について図面を参照しながら説明する。
【0018】図2(a)〜(e)は、第1の実施例で述
べた本発明における配線基板の製造工程を示す工程図で
ある。
【0019】図2(a)に示すように、ガラス基板1に
スパッタや電子ビーム蒸着によってCr層2を0.05
μm、Cu層3を1μm順次薄膜形成して、次に図2
(b)のごとくCr層2およびCu層3をフォトエッチ
ングにより所望のパターンに形成する。
【0020】次に、図2(c)に示すように、粒径1μ
m程度のアルミナ微粉末9を混入したNiメッキ液8に
電極16を積層したガラス基板1を浸す。その後、前記
Niメッキ液8中に空気、窒素またはアルゴン等のガス
を導入管5から流入して、穴6より噴出させて泡7を形
成する。そして、この泡7によって、Niメッキ液8を
攪拌しながら、ガラス基板1の電極16上にアルミナ微
粉末9を含んだNi層10をメッキ形成する。このと
き、アルミナ微粉末9は1リットルのNiメッキ液8に
対して10〜150g含有させるのが望ましい。また、
アルミナ微粉末9の粒径は0.1μm〜3μm程度が望
ましい。
【0021】その後、メッキ形成したNi層10上に、
Au層11等の金属を無電解メッキ等によって0.1μ
m程度形成する。このときAu層11の厚さはNi層1
0中に含有するアルミナ微粉末9の一部がメッキ形成し
たAu層11上に突出する程度の厚さである。
【0022】このようにして、図2(d)に示すよう
に、ガラス基板1上にCr層2及びCu層3からなる電
極16を、この電極16上にアルミナ微粉末9を含有し
たNi層10を、このNi層10上にAu層11をそれ
ぞれ積層し、かつNi層10に含有したアルミナ微粉末
9の一部はAu層11を介して突出させている。
【0023】この後、図2(e)に示すように、メッキ
層17を形成したガラス基板1と、Al配線13を備え
た半導体素子12のバンプ14とを電気的に接続する。
【0024】そして、ガラス基板1に紫外線硬化樹脂1
5を塗布し、バンプ14と電極16上のメッキ層17と
を位置合わせして、Al配線13を備えた半導体素子1
2をガラス基板1に押しつけるように加圧しながら紫外
線を照射する。これにより、塗布された紫外線硬化樹脂
15は硬化しつつ収縮して、この収縮力によって、半導
体素子12はガラス基板1に常時押しつけられ、ガラス
基板1と半導体素子12とが接着される。
【0025】上記構成によって、Ni層10に含有した
アルミナ微粉末9の一部がメッキ層17上に突出してい
るので、バンプ14に食い込み、良好な接続を行うこと
のできる配線基板を得ることができる。
【0026】また、アルミナ微粉末9は1リットルのN
iメッキ液8中に10〜150g含有させるのが望まし
い。これは、Niメッキ液8中のアルミナ微粉末9の量
が少ない場合は、アルミナ微粉末9の一部がメッキ層1
7上に突出する割合は少なくなり、メッキ層17とバン
プ14との滑りが生じやすくなるからである。一方、N
iメッキ液8中のアルミナ微粉末9の量が多すぎる場合
は、アルミナ微粉末9の一部がメッキ層17上に突出す
る割合は多くなり、絶縁物であるアルミナによってメッ
キ層17とバンプ14間における接続抵抗が大きくなる
からである。
【0027】さらに、アルミナ微粉末9の粒径は、0.
1μm〜3μmが望ましい。これは、アルミナ微粉末9
はその粒径が0.1μmより小さい場合、アルミナの活
性度が上がりメッキ液の分解が促進され寿命が極端に短
くなり、3μmより大きい場合、メッキ層17上に突出
するアルミナ微粉末9のサイズが大きくなりすぎ、接続
抵抗が大きくなるからである。
【0028】また、空気や窒素等のガスによる攪拌はN
iメッキ液8中のNiがアルミナに付着することによる
メッキ液の劣化を防止する効果がある。
【0029】なお、本実施例では、電極16を形成する
金属として、Cu/Crを用いたが、Al、Au、N
i、Cu/Ni、Au/Pd/Au等の蒸着プロセスや
スパッタによって形成できる材料であれば、特にその層
数や材料とその組合せについて制約がなく、あるいはそ
れらの厚さについても限定するものではない。
【0030】このように本実施例によれば、実施例1に
おける配線基板の製造方法を提供できるものである。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、表面の平
面度が良好な基板を用いて、電極を積層し電極表面が基
板の表面に影響されて鏡面になっても、電極上に形成す
るメッキ層が微粉末を有し、かつ微粉末の一部がメッキ
層上に突出しているので、メッキ層の表面が粗面化され
るとともに、メッキ層上に突出した微粉末の一部がバン
プに食い込むので、電極上に形成したメッキ層と半導体
素子のバンプとの接触部における滑りを防止することが
できる。これにより、電極と半導体素子との間に微小な
隙間を生じることもなく、樹脂の流入もなく、電気的接
続を良好にすることもできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の配線基板の断面図
【図2】本発明の配線基板の製造工程を示す工程図
【図3】従来の配線基板の断面図
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 Cr層 3 Cu層 9 アルミナ微粉末 10 Ni層 11 Au層 12 半導体素子 13 Al配線 14 バンプ 15 紫外線硬化樹脂 16 電極 17 メッキ層

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、前記基板上に積層した電極と、
    前記電極上に積層したメッキ層と、前記基板上に樹脂製
    接着剤にて接着されるとともに、前記電極上に積層した
    前記メッキ層上にバンプを介して電気的接続をされた半
    導体素子とを備えており、前記メッキ層は微粉末を有
    し、かつ前記微粉末の一部を前記メッキ層上に突出させ
    た配線基板。
  2. 【請求項2】 微粉末をアルミナとした請求項1記載の
    配線基板。
  3. 【請求項3】 メッキ層を上層と下層の2層とし、下層
    をNiからなるメッキ層、上層をAuからなるメッキ層
    とした請求項1または請求項2記載の配線基板。
  4. 【請求項4】 基板に電極を積層する第1工程と、微粉
    末を混入したメッキ液に電極を積層した前記基板を浸
    し、前記基板の電極上に微粉末を含んだメッキ層を形成
    する第2工程と、前記電極上に形成した前記メッキ層と
    半導体素子とを前記メッキ層上にバンプを介することに
    より電気的に接続する第3工程と、前記基板と前記半導
    体素子とを樹脂製接着剤により接着する第4工程とを有
    した配線基板の製造方法。
  5. 【請求項5】 第2工程を、微粉末を混入したメッキ液
    に電極を積層した基板を浸した後、前記メッキ液中にガ
    スを流入させて、前記メッキ液を攪拌しながら、前記基
    板の電極上に微粉末を含んだメッキ層を形成する工程と
    した請求項4記載の配線基板の製造方法。
  6. 【請求項6】 メッキ液をNiメッキ液とし、かつ前記
    メッキ液に混入した微粉末をアルミナとした請求項4ま
    たは請求項5記載の配線基板の製造方法。
  7. 【請求項7】 Niメッキ液中に混入するアルミナから
    なる微粉末の重量を、Niメッキ液1リットルに対して
    10〜150gとした請求項6記載の配線基板の製造方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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