JPH1154671A - 半導体チップ接続用プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エリアアレイパッケージに用いられる半導体
チップ接続用プリント配線板の製造方法において、その
入出力端子配線部に、信頼性と加工性に優れた絶縁膜を
形成させる方法をを提供する。 【解決手段】 半導体チップ接続用プリント配線板の入
出力端子配線部にポリイミド絶縁膜を形成するに当た
り、少なくともポリイミド前駆体樹脂層を有するポリイ
ミド前駆体樹脂フィルムと該配線板を貼り合わせ、ポリ
イミド前駆体樹脂層を感光性樹脂によりパターニング
し、次いで加熱処理する。また、前記ポリイミド前駆体
樹脂フィルムとして、ポリイミド前駆体樹脂層と感光性
樹脂層が逐次に形成された感光性ポリイミド前駆体樹脂
フィルムを用いる半導体チップ接続用プリント配線板の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ接続
用プリント配線板の製造方法に関し、さらに詳しくは半
導体チップとマザーボードを接続するのに用いられる半
導体チップ接続用プリント配線板の入出力端子配線部に
ポリイミド絶縁膜を形成する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体用パッケージは、周辺リー
ド型パッケージを中心に展開し、電子機器の軽薄短小化
や高機能化の要求に伴う多ピン化、配線長の短縮化が進
展している。当然、周辺リード型パッケージには、マザ
ーボードへ実装されるリード部の狭ピッチ化と大型化が
要求され、基板実装が非常に困難なものになっている。
一方、メモリ等の大容量化は業界の流れであり、従来技
術ではパッケージの小型化に対応できなくなってきた。

【０００３】この周辺リード型パッケージの課題を克服
した新世代パッケージとして、表面実装型パッケージ
（エリアアレイパッケージ）が開発され、注目を集めて
いる。エリアアレイパッケージは、マザーボードと接続
する端子部をパッケージ表面に格子状に配置するため、
周辺リード型より配線端子ピッチを大きく取れる点が大
きな特徴である。こうしたエリアアレイパッケージの入
出力配線端子部の絶縁保護膜には、マザーボード配線へ
の電気的接点として微細な開口穴を形成する必要があ
る。

【０００４】これまで、エリアアレイパッケージの絶縁
保護膜としては、感光機能を持つエポキシ系ソルダーレ
ジストや感光性ポリイミド、レーザ加工等で穴開けを行
う非感光性エポキシ樹脂、ポリイミドフィルムなどが提
案されてきた。しかし、エポキシ系の樹脂においては、
熱収縮が大きいため寸法安定性に問題があり、端子ピッ
チズレを起こしやすいことや樹脂そのものの耐熱性が低
く、信頼性の面で満足できるものではなかった。また、
感光性ポリイミドにおいては、露光するときの紫外線透
過率における制約から十分な膜強度を確保するだけ厚く
できないことや有機溶剤による現像というプロセス化で
の難点があった。また、塗布又は熱圧着により形成した
ポリイミドをレーザ加工する方法においては、ランニン
グコストが高く、スループットが低いため量産には向か
ないという問題を抱えている。

【０００５】また、配線部の絶縁膜としてポリイミド前
駆体樹脂を用いる方法としては、特開平５−２１９５２
号公報や特開平５−８２９２７号公報等に見られるよう
に、打ち抜きプレスで穴開け加工した後ポリイミド前駆
体を銅箔等の金属箔に張り合わせ、硬化しさらに配線加
工する方法や、スクリーン印刷によって絶縁被膜を形成
する方法などが提案されている。しかし、これらの方法
においても、打ち抜きプレス時の打ち抜き精度に限界が
あり、スクリーン印刷においては印刷精度が低いといっ
た問題や配線部に対するポリイミド開口の位置合わせ精
度が低いといった問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、エリアアレイパッケージに用いられる半導体チ
ップ接続用プリント配線板の製造方法において、その入
出力端子配線部に、信頼性と加工性に優れた絶縁膜を形
成させる方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、半
導体チップ接続用プリント配線板の入出力端子配線部に
ポリイミド絶縁膜を形成するに当たり、少なくともポリ
イミド前駆体樹脂層を有するポリイミド前駆体樹脂フィ
ルムと該配線板を貼り合わせ、ポリイミド前駆体樹脂層
を感光性樹脂によりパターニングし、次いで加熱処理す
ることを特徴とする半導体チップ接続用プリント配線板
の製造方法である。

【０００８】また、本発明は、前記ポリイミド前駆体樹
脂フィルムとして、ポリイミド前駆体樹脂層と感光性樹
脂層が逐次に形成された感光性ポリイミド前駆体樹脂フ
ィルムを用い、前記配線板とポリイミド前駆体樹脂層側
を貼り合わせてなる半導体チップ接続用プリント配線板
の製造方法である。

【０００９】さらに、本発明は、前記ポリイミド前駆体
樹脂フィルムとして、良接着性樹脂層と低熱膨張性樹脂
層の少なくとも２層のポリイミド前駆体樹脂層を有する
積層体を用い、前記配線板と良接着性樹脂層側を貼り合
わせてなる半導体チップ接続用プリント配線板の製造方
法である。

【００１０】さらにまた、本発明は、ポリイミド前駆体
樹脂フィルムと該配線板を貼り合わせるに当たり、前記
配線板の表面又はこれと接触する側のポリイミド前駆体
樹脂フィルムの表面に予め有機溶剤を塗布してなる半導
体チップ接続用プリント配線板の製造方法である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、半導体
チップ接続用プリント配線板（以下、ＣＳＰ配線板とも
いう）とその製造方法について、概要を説明する。図１
は、本発明により製造されたＣＳＰ配線板により、半導
体チップとマザーボードを接続した一例を模式的に示す
断面図であり、図２は、マザーボード側から見たＣＳＰ
配線板の一例を模式的に示す平面図である。

【００１２】図１及び図２で示される配線板は、半導体
チップ１とマザーボード２を接続するＣＳＰ配線板Ａの
入出力端子配線部（以下、端子配線部という）３の下
に、ポリイミド前駆体樹脂フィルムＢを用いて、ポリイ
ミド絶縁膜４を形成したものである。このようなＣＳＰ
配線板の製造方法は、先ずＣＳＰ配線板Ａの入出力端子
配線部３とポリイミド前駆体樹脂フィルムＢを重ね合わ
せた後ラミネーター又は熱プレス機等により貼り合わ
せ、これに感光性樹脂によるパターニングを施し、次い
で加熱することにより、ポリイミド絶縁膜４を形成する
ことができる。

【００１３】本発明においてポリイミド絶縁膜を形成す
るのに用いるポリイミド前駆体樹脂フィルムは、少なく
ともポリイミド前駆体樹脂層を有するものである。ポリ
イミド前駆体樹脂層以外の層としては、例えば感光性樹
脂層が挙げられるが、それ以外に離型性を有する支持フ
ィルム層や保護フィルム層などを有するものであっても
よい。

【００１４】ポリイミド前駆体樹脂層を形成するポリイ
ミド前駆体樹脂としては、加熱によって硬化し、絶縁性
及び耐熱性に優れたポリイミド樹脂を与えるものであれ
ば制限はない。このようなポリイミド前駆体樹脂とし
て、例えば特開平８−１９５５４６号公報に記載されて
いるような下記一般式（１）又は（２）で示される繰り
返し単位を有するポリイミド前駆体樹脂などが挙げられ
る。これらのポリイミド前駆体樹脂は熱膨張係数が小さ
く、かつ屈曲性等の機械的特性に優れているので好まし
い。これらは単独でもよいし、２種以上を併用してもよ
い。

【化１】

【化２】

【００１５】次に、少なくともポリイミド前駆体樹脂層
を有するポリイミド前駆体樹脂フィルムは、例えば、前
記ポリイミド前駆体樹脂を含む溶液を離型フィルム又は
離型ドラムの表面に塗布又はラミネートし、イミド化し
ない温度に加熱・乾燥することにより製造することがで
きる。このポリイミド前駆体樹脂フィルムの厚みは、２
〜１５０μｍ程度、好ましくは１０〜８０μｍ程度がよ
い。また、その絶縁抵抗性は、体積抵抗率で１０⁸ Ω以
上、好ましくは１０¹⁰〜１０¹⁶Ωがよく、その耐熱性
は、ハンダ浴浸漬に耐えることが要求されるので２６０
℃以上、好ましくは２８０〜３５０℃がよい。

【００１６】本発明に用いるポリイミド前駆体樹脂フィ
ルムは、少なくともポリイミド前駆体樹脂層を有するも
のであればよいが、好ましくはポリイミド前駆体樹脂層
が良接着性樹脂層と低熱膨張性樹脂層の少なくとも２層
からなる積層体で構成されたフィルムを用いるのがよ
い。このようなフィルムを用いると、ＣＳＰ配線板との
接着性が良好であり、その表面の熱膨張性が低いので、
加工時に剥離したり、反りを生じたりすることがない。

【００１７】このような良接着性樹脂層と低熱膨張性樹
脂層の少なくとも２層のポリイミド前駆体樹脂層を有す
る積層体フィルムは、例えば、低熱膨張性のポリイミド
前駆体樹脂を離型フィルム又は離型ドラムの表面に塗布
又はラミネートして低熱膨張性樹脂層を形成し、その上
に接着性の優れたポリイミド前駆体樹脂を塗布又はラミ
ネートして良接着性樹脂層を形成させることにより製造
することができる。その塗布形式としてはリバース塗
布、ナイフ塗布、ダイ塗布などが挙げられる。

【００１８】低熱膨張性のポリイミド前駆体樹脂として
は、熱膨張性が低いポリイミド前駆体樹脂であればいず
れも使用でき、例えば前記一般式（１）又は（２）と同
じものなどが挙げられる。これらは単独でもよいし、２
種以上を併用してもよい。

【００１９】高接着性のポリイミド前駆体樹脂として
は、接着性が優れたポリイミド前駆体樹脂であればいず
れも使用でき、例えば特開平８−１９５５４６号公報に
記載されているような炭素数１６個以上の芳香族テトラ
カルボン酸又はその誘導体と炭素数１２個以上の芳香族
ジアミン化合物とを主に反応させて得ることができるも
のである。好ましくは、下記一般式（３）で示される繰
り返し単位を有するポリイミド前駆体樹脂などが挙げら
れる。

【化３】 これらは単独でもよいし、２種以上を併用してもよい。
高接着性のポリイミド前駆体樹脂は、端子配線部との接
着力、すなわちピール強度が０．５〜１．５Ｋｇ／ｃｍ
のものが好ましい。

【００２０】また、本発明においてポリイミド前駆体樹
脂フィルムとして、ポリイミド前駆体樹脂層と感光性樹
脂層が逐次に形成された感光性ポリイミド前駆体樹脂フ
ィルムを用いることができる。このようなフィルムを用
いると、これを貼り合わせた後、感光性樹脂を塗布する
ことなく直ちに露光、現像等によりパターニングを施す
ことができ、ＣＳＰ配線板の製造工程を簡略化すること
ができる。

【００２１】このようなポリイミド前駆体樹脂層と感光
性樹脂層が逐次に形成された感光性ポリイミド前駆体樹
脂フィルムは、例えば、前記ポリイミド前駆体樹脂を離
型フィルム又は離型ドラムの表面に塗布又はラミネート
してポリイミド前駆体樹脂層を形成し、その上に従来か
ら公知の感光性樹脂を塗布又はラミネートして感光性樹
脂層を形成することによって製造できる。なお、塗布又
はラミネートの順序は逆でもよい。このポリイミド前駆
体樹脂層の厚みや物性等は前記したものと同じ程度でよ
い。

【００２２】感光性樹脂層を形成するのに用いられる感
光性樹脂としては、任意のものが選択でき、ネガ型、ポ
ジ型のいずれでもよい。通常、感光性樹脂は紫外線反応
型や電子線反応型などがあり、その構成成分は、ベース
オリゴマー、反応性希釈剤、光開始剤、光増感剤、顔
料、重合防止剤などよりなる。ベースオリゴマーとして
は、例えばエポキシアクリレート、ウレタンアクリレー
ト、ポリエステルアクリレートなどが挙げられる。紫外
線硬化型のアクリル系感光性樹脂が、ポリイミド前駆体
樹脂層をエッチングする際の耐アルカリ性と耐水浸透性
の点で好ましい。より好ましくは、酸により現像と剥離
ができるアクリル系感光性樹脂である。

【００２３】感光性樹脂層の厚みは、２〜１００μｍが
好ましい。２μｍより薄いと加工精度は高いが膜強度が
不足してポリイミド前駆体樹脂層をエッチングする際剥
離などの問題を生じやすく、１００μｍを超えると膜強
度が大きく信頼性は高いが、加工精度が落ち、また経済
性が損なわれる。

【００２４】さらに必要に応じて、このポリイミド前駆
体樹脂層と感光性樹脂層が逐次に形成された感光性ポリ
イミド前駆体樹脂フィルムにおいて、ポリイミド前駆体
樹脂層を、良接着性樹脂層と低熱膨張性樹脂層の少なく
とも２層の積層体で形成してもよい。これは前記した方
法で少なくとも２層のポリイミド前駆体樹脂層を形成
し、その上に感光性樹脂層を形成することにより製造す
ることができる。なお、各層の形成の順序はこの逆でも
よい。

【００２５】本発明に用いるＣＳＰ配線板としては、任
意の回路パターンを形成した基板で差し支えないが、ポ
リイミド前駆体樹脂の高温硬化に耐える必要があり、半
導体実装後の信頼性を確保するために、好ましくはガラ
ス／マレイミド等の硬質樹脂配線板、ポリイミドフィル
ムを用いたフレキシブル配線板、異なる金属箔を複数積
層した金属板上にメッキアディティブ法により配線回路
を形成したアディティブ配線板、セラミック基板等のセ
ラミック配線板などが挙げられる。これらの配線板の接
着力を向上するために、配線回路表面を薬品による化学
研磨やブラシ等による物理研磨などを施してもよい。

【００２６】ＣＳＰ配線板とポリイミド前駆体樹脂フィ
ルムとの貼り合わせは、ＣＳＰ配線板の端子配線部側に
ポリイミド前駆体樹脂フィルムを貼り合わせることによ
り行われる。貼り合わせ方法としては、例えば熱プレス
機、ロール−ロールのラミネーターなどが挙げられる。
この際、ポリイミド前駆体樹脂の配線回路への樹脂充填
性を増すために、５０℃以上に加熱することが好まし
い。

【００２７】また、これらの貼り合わせに当たり、予め
ポリイミド前駆体樹脂フィルムの表面又はＣＳＰ配線板
の表面に適当な有機溶剤を塗布することにより、配線回
路部の微細配線への樹脂充填をより効果的に行うことが
できる。有機溶剤としては、ポリイミド前駆体樹脂を膨
潤又は一部溶解するものであれば特に限定されないが、
例えばジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルフォキ
サイド、ジメチルイミダゾリジノン等の非プロトン系極
性溶媒などが挙げられる。これらの有機溶剤は、例えば
シャワー、浸漬、コーティング等の手段により塗布でき
る。

【００２８】有機溶剤をポリイミド前駆体フィルム側に
塗布する場合は、その表面に均一な塗布を施すことで硬
化後の厚みを一定に保つことができ、リバースコーティ
ングやナイフコーティングなどが可能である。また、端
子配線板側に塗布する場合は、表面を適度に濡らす程度
でラミネートが可能であり、ウェットロール塗布法やシ
ャワー法、浸漬法などが可能である。吸湿しやすい有機
溶剤を使用する場合、密着力を低下させないために、湿
度を管理したり、雰囲気となるべく接触させないように
することが肝要である。この場合、脱水剤等により水分
を除去した有機溶剤も使用できる。

【００２９】このようにして、ポリイミド前駆体樹脂フ
ィルムを貼り合わせたＣＳＰ配線板は、次いで感光性樹
脂によりパターニングを施す。パターニングには、従来
公知のパターニング技術、例えば感光性樹脂インキを塗
布又はラミネートし、これを所定のフォトマスクを介し
て露光し、現像し、更にエッチングして未露光部のポリ
イミド前駆体樹脂層を除去することにより行うことがで
きる。

【００３０】パターニングに用いる感光性樹脂インキと
しては、感光性を有する任意のレジストインキを用いる
ことができる。レジストインキに含有される感光性樹脂
は、特に制限はなく、前記のポリイミド前駆体樹脂層と
感光性樹脂層が逐次に形成された感光性ポリイミド前駆
体樹脂フィルムに用いられる感光性樹脂で差し支えない
が、エッチング液のアルカリ水溶液耐性に優れ、かつ廃
液処理問題の少ない水系の現像液が使用可能な酸現像型
感光性樹脂が好ましい。なお、ポリイミド前駆体樹脂フ
ィルムとして、ポリイミド前駆体樹脂層と感光性樹脂層
が逐次に形成された感光性ポリイミド前駆体樹脂フィル
ムを用いる場合は、感光性樹脂インキを塗布する必要は
ない。

【００３１】次いで、基板に塗布された感光性樹脂を、
任意のネガ型又はポジ型のフォトマスクを介して露光す
る。フォトマスクは、フィルムマスク又はガラスマスク
のいずれでもよく、市販の紫外線露光機を用いて露光で
きる。光源としては、例えば超高圧水銀灯、高圧水銀
灯、メタルハライド灯、無電極放電灯、アーク水銀灯な
どが挙げられる。紫外線露光量としては、３６５ｎｍ付
近の波長をもつ紫外線を照射した積算光量で３０〜３０
０ｍｊ／ｃｍ² 、好ましくは５０〜１５０である。積算
光量が３０ｍｊ／ｃｍ² 以下であると露光量が不足し、
感光性樹脂の硬化が不十分となり、露光部分が現像液に
溶解する。３００ｍｊ／ｃｍ² を超えるとフォトマスク
で遮光した部分へ紫外線光の回り込みが発生し、パター
ン精度が低下する。

【００３２】露光したポリイミド前駆体樹脂の現像に
は、従来公知の現像技術を採用でき、例えば現像液によ
るシャワー処理又は浸漬処理により行うことができる。
現像液としては、３％以下の有機酸又は無機酸の水溶
液、好ましくは１％以下の乳酸、リンゴ酸、クエン酸等
の有機酸水溶液である。３％を超えると最適現像時間が
極端に短くなり、作業性の点で好ましくない。現像後の
パターニング性を安定させるために、現像液に界面活性
剤、消泡剤等を加えても差し支えない。現像装置として
は、一般的なプリント基板加工用の装置を用いることが
でき、適切な現像時間、現像液温の管理を行えばよい。
現像工程の最後に、純水又はイオン交換水により水洗を
行うことが好ましい。

【００３３】必要に応じて、現像が終了した基板を２０
０℃以下、好ましくは５０〜１５０℃の温度で乾燥する
ことにより、パターニング精度を向上させることができ
る。乾燥温度が２００℃より高いとイミド化反応が起こ
り、ポリイミド前駆体樹脂のエッチング速度が極めて遅
くなる。また、低すぎると乾燥時間が長くなり生産性が
低下する。この乾燥には、市販のオーブン、例えば熱風
オーブン、イナート雰囲気オーブン、赤外オーブンなど
が用いられる。

【００３４】次いで、現像され又は更に乾燥された基板
は、未露光のポリイミド前駆体樹脂が露出しており、こ
れをアルカリエッチング等により除去する。エッチング
に際し、その速度を上げるために加熱することもよい。
その際、温水によるエッチングをアルカリエッチングの
後に併用すればより効率的にエッチングできる。エッチ
ング可能なアルカリとしては、例えば水酸化カリウム、
水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウム塩、水酸
化リチウムなどが挙げられる。その処理方法としては、
前述した現像と同じくシャワー、浸漬などでよいが、ポ
リイミド前駆体樹脂のパターニング精度を向上するため
に、アルカリ処理と温水処理は連続的に行うことが好ま
しい。

【００３５】アルカリエッチングされた基板は、剥離液
によるシャワー処理又は浸漬処理により感光性樹脂層を
剥離する。剥離液による処理の後、純水又はイオン交換
水により水洗を行うことが好ましい。剥離液としては、
３％以上の有機酸又は無機酸の水溶液、好ましくは５％
以上の乳酸、リンゴ酸、クエン酸等の有機酸水溶液であ
る。この酸濃度が３％より低いと最適剥離時間が極端に
長くなり、作業性が低下する。剥離性をより向上するた
めに、剥離液に界面活性剤、消泡剤などを加えても差し
支えない。

【００３６】次に、パターニングされたポリイミド前駆
体樹脂フィルム被覆基板は、高温に加熱処理され、この
硬化処理によりポリイミド前駆体樹脂がイミド化され
る。この硬化処理の温度としては２００℃以上、好まし
くは２５０℃以上である。硬化温度が２００℃未満では
得られるポリイミド絶縁膜の耐熱性、耐薬品性が劣る。
加熱は前記の各種オーブン等を用いたバッチ熱処理でも
よいし、ロール・ツー・ロールの多段加熱のいずれでも
よい。熱処理条件としては、急激な加熱によりイミド化
反応で生じるポリイミド樹脂の発泡を防ぐため、１５０
℃以下の低温から一定の昇温速度で昇温するか、あるい
は１５０℃以下の低温から段階的に温度の異なるオーブ
ンによる多段熱処理することが好ましい。また、不活性
雰囲気下でこれらの熱処理を行えば、回路の酸化が抑え
られより好ましい。

【００３７】上記のようにして、端子配線部にポリイミ
ド絶縁膜が形成されたＣＳＰ配線板には、マザーボード
と接続するボールバンプ端子を形成する。ボールバンプ
端子の形成方法としては、例えば、電解メッキ法、転写
法、ソルダーペースト印刷法等によりポリイミド開口穴
部にハンダ又はニッケル等のボール状の接続端子を形成
する方法がある。電解メッキ法によりボール形成する場
合は、不要部分にメッキ金属が析出することを防ぐた
め、予め感光性樹脂等で保護した後メッキすることもで
きる。また必要に応じて、このメッキボールには、金等
の異なる金属を２層以上形成することもできる。

【００３８】更に、チップと接続する側の端子部にプラ
ズマ処理等の前処理をした後、メッキ法又は蒸着法等の
仕上処理を施すことにより、半導体パッケージのチップ
搭載前の基板を得る。チップとの接続は、半導体チップ
側の接続端子によりボール形成した面と同じ面又は反対
側の面で行える。この際、チップのアルミ配線端子部に
金バンプ、ハンダバンプ等を形成し、これと直接加熱ボ
ンディングしたり、金線等によるワイヤーボンディング
することも可能である。また、チップと端子配線板の間
に応力ひずみを緩和するために、低弾性の耐熱樹脂を封
入したり、チップと端子配線板のボール端子以外部分全
体をエポキシ等の封止樹脂により封止することも可能で
ある。

【００３９】チップを搭載した半導体パッケージとマザ
ーボードとの接続は、パッケージのボール形成した面と
マザーボードの回路面に重ね、一括リフローにより接続
できる。半導体パッケージとマザーボード間の応力ひず
みを緩和するために低応力型の樹脂を封入してもよい。
また、端子配線板は、チップとほぼ同じサイズの基板と
することも可能である。

【００４０】

【実施例】

実施例１ この実施例では、銅厚みが３０μｍの端子配線部を有す
るＣＳＰ配線板を用い、ポリイミド前駆体樹脂フィルム
には良接着性樹脂層と低熱膨張性樹脂層の２層を有する
ポリイミド前駆体樹脂フィルム（新日鐵化学（株）社製
カバーレイフィルム：エスパネックスＳＦＱ−３５Ａ
乾燥後厚み３５μｍ）を用い、感光性樹脂フィルムには
市販の感光性樹脂フィルム（新日鐵化学（株）社製レジ
ストフィルム：エスパネックスＳＦＰ−２５ＡＳ 乾燥
後厚み２５μｍ）を用い、また有機溶剤としてＮ−メチ
ル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を用いた。

【００４１】まず、端子配線板の上にＮＭＰを塗布した
後、この塗布面とエスパネックスＳＦＱ−３５Ａの良接
着性樹脂面を市販のラミネーター（東京プロセスサービ
ス社製ウェットラミネーター）を用い、ロール温度１０
０℃、送り速度０．５ｍ／分で貼り合わせた。これを１
２５℃の熱風オーブン中で１０分間乾燥してＮＭＰを揮
発させた。次いで、貼り合わせたエスパネックスＳＦＱ
−３５Ａの上にエスパネックスＳＦＰ−２５ＡＳを同じ
ラミネーターを用いてロール温度７０℃、送り速度０．
５ｍ／分でラミネートし、端子配線板／ポリイミド前駆
体樹脂層／感光性樹脂層からなる基板を得た。この基板
は、反りや樹脂流れなどが全く見られず、断面観察の結
果、回路の隅々まで樹脂が充填していた。

【００４２】次いで、１００μｍの円形パターンが１２
ｍｍ四方に２００個以上を配置したフォトマスクをこの
基板に重ね、Ｈｉ−ＴＥＣＨ社製無電極放電型露光機に
より紫外線露光した。３６５ｎｍの波長を感知する積算
光量計により測定した露光量は７５ｍｊ／ｃｍ² であっ
た。

【００４３】感光性樹脂の現像、露出したポリイミド前
駆体樹脂部のエッチング、残った感光性樹脂の除去は、
一般的なプリント基板の加工用装置と同様なシャワー方
式の加工装置を用いて行った。すなわち、露光した基板
を、０．３％の乳酸を主成分とする２５℃水溶液で現像
した後水洗した。現像はシャワー水圧２．０Ｋｇ／ｃｍ
² 、処理時間２０秒で行った。未露光部分の感光性樹脂
が全て現像され、ポリイミド前駆体樹脂が良好に露出し
ていた。続いて、露出したポリイミド前駆体樹脂を、１
０％水酸化カリウムを主成分とする４５℃の水溶液と４
５℃の温水によりエッチングした。アルカリ処理はシャ
ワー水圧０．６Ｋｇ／ｃｍ² 、処理時間３５秒、温水処
理はシャワー水圧１．０Ｋｇ／ｃｍ² 、処理時間３５秒
で行った。露出していたポリイミド前駆体樹脂は全て除
去され、端子配線のチップ側及び基板側との接続部分が
露出していた。最後に、温水処理された基板を、１０％
の乳酸を主成分とする２５℃水溶液で処理して感光性樹
脂を剥離した後水洗した。剥離処理はシャワー水圧２．
０Ｋｇ／ｃｍ² 、処理時間３５秒で行った。この処理に
より露光部分の感光性樹脂は全て剥離され、ポリイミド
前駆体樹脂がフォトマスクと同じパターンにエッチング
されていた。以上の操作により、パターニングされたポ
リイミド前駆体樹脂層／端子配線板からなる基板を得
た。

【００４４】ポリイミド前駆体樹脂のイミド化反応及び
熱処理は、プログラム設定された熱風オーブン（タバイ
社製）を用いて行った。１３０℃に昇温したオーブン内
に上記ポリイミド前駆体樹脂／端子配線板を樹脂部分が
熱風によく当たるように置き、２００℃まで３０分間で
一定の速度で昇温し、２００℃に到達した時点で５分間
保持した。その後、２７０℃に予め昇温しておいた熱風
オーブン内に同様に置き、２７０℃に到達した時点で５
分間保持し、熱処理を終了した。以上の操作により、パ
ターニングされたポリイミド層／端子配線板からなる基
板を得た。

【００４５】得られた基板は、反りの無いフラットな状
態で、かつ端子配線とポリイミドの開口穴部分の形状は
すり鉢状になっていた。露出した配線部分の開口穴径を
寸法測長機により策定し、穴径バラツキも含めて判定し
た。測定結果を表１に示す。また、その断面観察を行っ
たところ、ポリイミド前駆体樹脂の観察結果と同様、最
も回路ギャップの狭い４０μｍの回路の隅々まで樹脂が
充填されていた。

【００４６】実施例２ この実施例では、銅厚みが１８μｍの端子配線部を有す
るＣＳＰ配線板を用い、ポリイミド前駆体樹脂フィルム
にはポリイミド前駆体樹脂層と感光性樹脂が逐次に積層
された感光性フィルム（新日鐵化学（株）社製フォトカ
バーレイフィルム：エスパネックスＳＦＰ−３５Ａ 乾
燥後厚み３５μｍ）を用い、有機溶剤としてＮ−メチル
−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を用いた。

【００４７】ＮＭＰを塗布した入出力端子配線とエスパ
ネックスＳＦＰ−３５Ａとを、実施例１と同じラミネー
ターによりロール温度１００℃、送り速度０．５ｍ／分
で貼り合わせ、端子配線板／ポリイミド前駆体樹脂層／
感光性樹脂層からなる基板を得た。基板は反りや樹脂流
れなど全く無く、断面観察の結果、回路の隅々まで樹脂
が充填されていた。露光・現像・エッチング・剥離・熱
処理の操作は、実施例１と同様に行い、パターニングさ
れたポリイミド層／端子配線板からなる基板を得た。こ
の基板の開口部分の形状はすり鉢状になっており、実施
例１と同様に開口径を測定長した結果を表１に示す。ま
た、断面観察を行ったところ、ポリイミド前駆体樹脂の
観察結果と同様、最も回路ギャップの狭い４０μｍの回
路の隅々まで樹脂が充填していた。

【００４８】

【表１】

【００４９】実施例３ 実施例１におけるポリイミド前駆体樹脂の貼り合わせに
おいて、低熱膨張性樹脂面と端子配線板をラミネートす
る以外は、全て実施例１と同様に処理して、ポリイミド
層／端子配線板を得た。得られた基板は実施例１と同じ
く反りがなく、フラットであった。また、断面観察の結
果、回路の隅々まで樹脂が充填されていた。開口径につ
いても実施例１とほぼ同様であった。ポリイミドと端子
配線部との接着力がやや低かったが、実用上問題のない
レベルであった。

【００５０】実施例４ 実施例１におけるポリイミド前駆体樹脂の貼り合わせに
おいて、ＮＭＰによる溶剤処理を行わなかった以外は、
全て実施例１と同様に処理して、ポリイミド層端子配線
板を得た。得られた基板は実施例１と同じく反りがなく
フラットであったが、断面観察の結果、樹脂の充填され
ていない部分が見られた。

【００５１】比較例１ 入出力端子配線部の絶縁保護膜として、ポリイミドの代
わりにエポキシ系のソルダーレジストを使用した端子配
線板を一般的なパッケージ信頼性試験の評価項目である
冷熱サイクル試験に供したところ、ソルダーレジストか
らなる配線板は数サイクル後にクラックや断線等の不良
モードが発生した。これに対し、実施例のポリイミド絶
縁膜を形成した配線板は、数百サイクル後においても不
良は発生しなかった。

【００５２】

【発明の効果】本発明の半導体チップ接続用プリント配
線板の製造方法によれば、半導体チップ１とマザーボー
ド２を接続する端子配線板Ａの端子配線部３の上に、ポ
リイミド前駆体樹脂フィルムを用いて、ポリイミド絶縁
膜４を形成することにより、反りや膨れなどがない半導
体チップ接続用プリント配線板を効率よく製造できる。
また、本発明の製造方法によって製造された半導体チッ
プ接続用プリント配線板は、その隅々までポリイミド樹
脂が充填され、優れた絶縁性を有するので、これを用い
て接続した電子部品や電子機器は、極めて高い信頼性を
発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により製造されたＣＳＰ配線板を用い
て、半導体チップとマザーボードを接続した一例を模式
的に示す断面図である。

【図２】マザーボードと接続する側から見たＣＳＰ配線
板の一例を模式的に示す平面図である。

【符号の説明】

１ ： 半導体チップ ２ ： マザーボード ３ ： 端子配線部 ４ ： ポリイミド絶縁膜 Ａ ： ＣＳＰ配線板 Ｂ ： ポリイミド前駆体樹脂フィルム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体チップ接続用プリント配線板の入
   出力端子配線部にポリイミド絶縁膜を形成するに当た
   り、少なくともポリイミド前駆体樹脂層を有するポリイ
   ミド前駆体樹脂フィルムと該配線板を貼り合わせ、ポリ
   イミド前駆体樹脂層を感光性樹脂によりパターニング
   し、次いで加熱処理することを特徴とする半導体チップ
   接続用プリント配線板の製造方法。
2. 【請求項２】 ポリイミド前駆体樹脂フィルムが、ポリ
   イミド前駆体樹脂層と感光性樹脂層が逐次に形成された
   感光性ポリイミド前駆体樹脂フィルムであり、該配線板
   とポリイミド前駆体樹脂層側を貼り合わせてなる請求項
   １記載の半導体チップ接続用プリント配線板の製造方
   法。
3. 【請求項３】 ポリイミド前駆体樹脂フィルムのポリイ
   ミド前駆体樹脂層が、良接着性樹脂層と低熱膨張性樹脂
   層の少なくとも２層を有する積層体であり、該配線板と
   良接着性樹脂層側を貼り合わせてなる請求項１又は２記
   載の半導体チップ接続用プリント配線板の製造方法。
4. 【請求項４】 ポリイミド前駆体樹脂フィルムと該配線
   板を貼り合わせるに当たり、該配線板の表面又はこれと
   接触する側のポリイミド前駆体樹脂フィルムの表面に予
   め有機溶剤を塗布してなる請求項１乃至３いずれかに記
   載の半導体チップ接続用プリント配線板の製造方法。