JPH10163371A - Icパッケージ用配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Icパッケージ用配線基板およびその製造方法

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JPH10163371A
JPH10163371A JP8329059A JP32905996A JPH10163371A JP H10163371 A JPH10163371 A JP H10163371A JP 8329059 A JP8329059 A JP 8329059A JP 32905996 A JP32905996 A JP 32905996A JP H10163371 A JPH10163371 A JP H10163371A
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JP
Japan
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copper layer
layer
plating
insulating film
wiring
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Application number
JP8329059A
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English (en)
Inventor
Masachika Araki
政親 荒木
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FUCHIGAMI MICRO KK
Fuchigami Micro Co Ltd
Original Assignee
FUCHIGAMI MICRO KK
Fuchigami Micro Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

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  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 トレース部が外気に曝されず、トレース部と
ハンダボールとの接続強度が高いT−BGA型ICパッ
ケージ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 従来はパッケージ側端にトレース部が露
出した状態で使用していたため回路のショート等の不都
合があった。本発明は絶縁フイルム1の表裏にCu層2
0、30を形成し、スルーホール中にCu,Niメッキ
により、トレース部をハンダボールにスルーホール接続
させるスタッド40を形成し、Cu層20上にフォトエ
ッチングによりトレース21を形成後、NiとAuの2
層からなる保護メッキ層22,23を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ICパッケージ、
特にT−BGA(Tape Ball GridArr
ay)型ICパッケージ用の配線基板およびその製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】T−BGA型ICは、テープ状絶縁フィ
ルム上に銅箔でトレース部(電気配線回路パターン)を
形成した配線基板を用い、該配線基板上にICチップを
載置して該ICチップに形成された端子電極と配線基板
上のトレース部のIC接続端子との間をワイヤで接続
(ワイヤボンディング)したりフリップチップにて接続
し、そのICチップ、トレース部およびワイヤ部分を樹
脂モールド等で覆って製造される。このようなICは、
機器のプリント配線板に実装する際、樹脂モールドの外
形に沿って切り出され、ハンダボンディング部分にハン
ダボールを印刷されたプリント配線板上に載置され、ハ
ンダボールを加熱熔融することにより実装される。
【0003】ところで、このようなT−BGA型ICに
おいては、配線回路パターン上にAuやNiのメッキを
施して配線回路を経時変化による錆等の発生から保護
(Auメッキ)したり、マイグレーション等を防止(N
iメッキ)することが行なわれている。このため、従来
のICにおいては、図4に示すように、絶縁フィルム1
上にトレース部2としてICパッケージ用配線基板とし
て必要な部分2a以外に、電解メッキの電極を接続する
ための延長部分2bが形成されており、パッケージ側端
にトレース部が露出した状態で実装されていた。図4に
おいて、3はICチップ、4はAu線またはAl線など
のボンディングワイヤ、5は樹脂モールド、6は実装時
の切断箇所を示す。ワイヤ4の一端はICチップ3の端
子電極(図示せず)に接続され他端はトレース部の一部
として設けられた端子部(図示せず)に接続される。
【0004】しかしながら、図4のICは、パッケージ
側端にトレース部が露出した状態で使用しているため、
露出した側端に水分などが付着した場合、回路がショー
トしてしまったり、外気に暴露されるので錆が発生し易
く、回路が壊れたり、外部のノイズを拾って回路に異常
信号が流れるなどの不都合があった。なお、使用時パッ
ケージ側端にトレース部を露出させないために、不要ト
レース2bをあとで取り除く(エッチング加工)方法も
知られている。
【0005】また、使用時パッケージ側端にトレース部
を露出させないための他の方法として、必要トレース部
分のみ形成し、無電解メッキにてNi/Auをメッキす
る方法も提案されている。しかしながら、この無電解メ
ッキ法では、トレース部のライン幅/スペース幅が50
μm/50μm以下のファインパターンになると、スペ
ース部にもメッキイオンが析出され、トレース(ライ
ン)間にてショートが起こり、収率が悪化するという不
都合があった。
【0006】図5は、図4のICの実装状態におけるハ
ンダボンディング部分の詳細を示す。図5に示すよう
に、従来は、トレース部2にハンダボール7をセット
し、リフロー炉等にて加熱を行ない、トレース部2とハ
ンダボール7の接合加工を行なっていた。しかしなが
ら、この方法ではハンダを加熱熔融させた際、熱バラン
スの不均一が生じ、トレース部2とハンダボール7の接
合部に不均一な残留応力が発生し、充分な接合強度が確
保できないという不都合があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の従来
例における問題点に鑑みてなされたもので、製造時の収
率が高く、使用時にトレース部が外気に曝されず、かつ
トレース部とハンダボールとの接合強度が高いICを製
造するためのICパッケージ用配線基板およびその製造
方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するため、本発明のICパッケージ用配線基板は、
ICチップと外部回路を接続するための所定の配線回路
パターンを表面に形成された絶縁フィルムからなり、前
記配線回路パターンが前記ICチップの端子電極を表面
に接続される第1の端子部と前記外部回路を前記絶縁フ
ィルムに開けられた穴を介して裏面に接続される第2の
端子部とを有する複数の配線パターンを含むICパッケ
ージ用基板において、前記第2の端子部の裏面に該端子
部と電気的に接続し、かつ前記穴を通って前記絶縁フィ
ルムの裏面に少なくとも一部が露出するスタッドを形成
したことを特徴とする。ICチップの端子電極と第1の
端子部とはフリップチップやワイヤ等を用いて接続され
る。
【0009】また、本発明の製造方法は、ICチップと
外部回路を接続するための所定の配線回路パターンを表
面に形成された絶縁フィルムからなり、前記配線回路パ
ターンが前記ICチップの端子電極を表面に接続される
第1の端子部と前記外部回路を前記絶縁フィルムに開け
られた穴を介して裏面に接続される第2の端子部とを有
する複数の配線パターンを含むICパッケージ用配線基
板の製造方法であって、絶縁フィルム層の表裏に銅層を
有する素材の前記第2の端子部となる部位の裏面の絶縁
フィルム層および裏面側銅層に穴を開ける工程と、表面
側銅層を電極として前記穴より該表面側銅層の裏面にメ
ッキを施し前記穴をメッキ金属で充填して表面側銅層の
裏面と裏面側銅層とを接続する工程と、表面側銅層をエ
ッチングして前記配線回路パターンを形成する工程と、
裏面側銅層を電極として表面側銅層の表面に配線回路パ
ターンの保護用メッキを施す工程と、裏面側銅層を除去
する工程とを具備することを特徴とする。
【0010】前記裏面側銅層を除去する工程において
は、裏面側銅層のみを選択的に除去して残存する前記メ
ッキ金属によりスタッドを形成することが好ましい。ま
た、前記穴をメッキ金属で充填する工程においては、先
ず銅メッキにより前記穴を実質的に充填し、その充填さ
れた銅の表面にニケルメッキを施すことが好ましい。こ
の場合、前記裏面側銅層をエッチングにて除去し、表面
にニッケルメッキを施した部分のみを残存させて前記ス
タッドを形成することができる。
【0011】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例に係るICパッケージ用配
線基板の製造工程を示す。ポリイミド樹脂(PI)など
からなる絶縁フィルム(絶縁層)1の表裏にCu層20
および30が形成された素材を用い(図1a)、先ずC
u層30および絶縁層1をフォトエッチングしてスルー
ホール部31を形成する(図1b〜d)。図1b〜dに
おいて、10a,11aは感光剤(DF)層、10b,
11bは感光剤10a,11aを露光および現像して得
られるフォトレジスト層である。フォトレジスト層10
bはCu層20の全面に形成され、フォトレジスト層1
1bはスルーホール部31の部分に穴が形成されるよう
にパターニングして形成される。
【0012】次に、Cu層30上にスルーホール部31
よりやや大きめの穴32を有するフォトレジストパター
ン13を形成し(図1e)、Cu層20を(−)電極と
してCu層20にスルーホール部31側からCuをメッ
キしてスルーホール部31内をCuでほぼ充填し、さら
にその上にNiをメッキした(図1f)後、フォトレジ
スト層12,13を剥離する(図1g)。図1e〜fに
おいて、フォトレジスト層12はCu層20の全面に形
成されている。これにより、スタッド40が形成され
る。この時点において、スタッド40はCu層20とC
u層30とを接続している。
【0013】続いて、フォトエッチングによりCu層2
0上に配線パターン(トレース部)21を形成する(図
2h〜i)。図2h〜iにおいて、Cu層20上のフォ
トレジスト層14は、所定の配線パターン21を得るべ
くパターニングされており、Cu層30上のフォトレジ
スト層15は、Cu層30およびスタッド40の全面を
覆っている。
【0014】次いで、フォトレジスト層14,15が剥
離され(図2j)、Cu層30およびスタッド40の全
面を覆うが但しCu層30に電極を接続するための図示
しない穴を設けたレジスト層16が形成される。さら
に、レジスト層16の上記穴を介してCu層30に電解
メッキの(−)電極を接続し、Cu層30からスタッド
40を介して接続されているCu層20からなる配線パ
ターン21の表面に先ずNiメッキ22を、次にAuメ
ッキ23を施す(図2k〜l)。そして、レジスト層1
6を剥離し、Cu層30をエッチングで除去する(図2
m)ことにより、配線パターン21上にNiとAuの2
層からなる保護メッキ層22,23が施され、かつ配線
パターン21をハンダボール側にスルーホール接続する
スタッド40を形成されたICパッケージ用テープが得
られる。
【0015】図3は上記実施例で製造されたICパッケ
ージ用テープを用いた場合のハンダボールとの接合状態
を示す。図3に示すように、スルーホール部にメッキ電
極21およびスタッド40を形成することにより、トレ
ース面(表面側)にはメッキ加工で均一な導電層が形成
され、応力分布も均一であり、またスタッド40の頭が
基板外部に露出しているためリフロー炉等で加熱する際
にも均一に加熱される。
【0016】また、メッキによりスタッド40を形成す
る際、その頭部の表面径は図1eのレジスト13のパタ
ーニングされた穴32の径により定まり、これは製版技
術で自由に設計できるため、ハンダとの接合面積を大き
く取ることも可能であり、それにより、ハンダとの接合
強度を強化することができる。
【0017】図4の従来例においては、ハンダボール部
7と絶縁層1とトレース部2の間に空気溜りがあり、そ
のまま加熱接合すれば接合部に空気溜りが発生し、クラ
ック等が起こり易く、充分な接合が得られないという問
題もあったが、本実施例によれば、このような問題も解
決することがでいる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無電解メッキを用いないため、ICチップをパッケージ
してICを製造する際の収率が落ちず、かつスルーホー
ル部にスタッドを形成したため配線パターンとハンダボ
ールとの接合強度を強化することができる。また、電解
メッキ用のパターンがパッケージ外に露出しないため、
配線パターンのショートや腐食あるいは外部ノイズの侵
入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係るICパッケージ用配
線基板の製造工程のうちスルーホール部形成およびニッ
ケルメッキ工程を示す工程図である。
【図2】 上記製造工程のうち配線部形成および仕上げ
工程を示す工程図である。
【図3】 上記実施例により得られる配線基板における
配線部とハンダボールとの接続状態を示す図である。
【図4】 従来のTーBGA型ICの構造図である。
【図5】 図4のICにおける配線基板の配線部とハン
ダボールとの接合状態を示す図である。
【符号の説明】
1:絶縁フィルム、10,11,12,13:フォトレ
ジスト層、20,30:Cu層、21:トレース部、2
2:Niメッキ層、23:Auメッキ層、31:スルー
ホール部、40:スタッド。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ICチップと外部回路を接続するための
    所定の配線回路パターンを表面に形成された絶縁フィル
    ムからなり、前記配線回路パターンが前記ICチップの
    端子電極を表面に接続される第1の端子部と前記外部回
    路を前記絶縁フィルムに開けられた穴を介して裏面に接
    続される第2の端子部とを有する複数の配線パターンを
    含むICパッケージ用基板において、 前記第2の端子部の裏面に該端子部と電気的に接続し、
    かつ前記穴を通って前記絶縁フィルムの裏面側に少なく
    とも一部が露出するスタッド部を形成したことを特徴と
    するICパッケージ用配線基板。
  2. 【請求項2】 ICチップと外部回路を接続するための
    所定の配線回路パターンを表面に形成された絶縁フィル
    ムからなり、前記配線回路パターンが前記ICチップの
    端子電極を表面に接続される第1の端子部と前記外部回
    路を前記絶縁フィルムに開けられた穴を介して裏面に接
    続される第2の端子部とを有する複数の配線パターンを
    含むICパッケージ用配線基板の製造方法であって、 絶縁フィルム層の表裏に銅層を有する素材の前記第2の
    端子部となる部位の裏面の絶縁フィルム層および裏面側
    銅層に穴を開ける工程と、 表面側銅層を電極として前記穴より該表面側銅層の裏面
    にメッキを施し前記穴をメッキ金属で充填して表面側銅
    層の裏面と裏面側銅層とを接続する工程と、 表面側銅層をエッチングして前記配線回路パターンを形
    成する工程と、 裏面側銅層を電極として表面側銅層の表面に配線回路パ
    ターンの保護用メッキを施す工程と、 裏面側銅層を除去する工程とを具備することを特徴とす
    るICパッケージ用配線基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記裏面側銅層を除去する工程が、裏面
    側銅層のみを選択的に除去し前記メッキ金属を残存させ
    て、該メッキ金属をスタッドとして形成する工程である
    請求項2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記穴をメッキ金属で充填する工程が、
    先ず銅メッキにより前記穴を実質的に充填する工程と、
    その後充填された銅の表面にニッケルメッキを施す工程
    を含む請求項3記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記裏面側銅層をエッチングにて除去
    し、表面にニッケルメッキを施した部分のみを残存させ
    て前記スタッドを形成する請求項4記載の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020010246A (ko) * 2000-07-28 2002-02-04 듀흐 마리 에스. 씬 볼 그리드 어레이 기판의 제조방법
US6346679B1 (en) 1999-08-27 2002-02-12 Nec Corporation Substrate on which ball grid array type electrical part is mounted and method for mounting ball grid array type electrical part on substrate
SG109405A1 (en) * 1999-02-04 2005-03-30 Gul Technologies Singapore Ltd Printed circuit boards with solid interconnect and method of producing the same

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