KR20000011430A - Wiring board for bump bonding, semiconductor device assembled from the wiring board and manufacturing method of wiring board for bump bonding - Google Patents

Wiring board for bump bonding, semiconductor device assembled from the wiring board and manufacturing method of wiring board for bump bonding Download PDF

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KR20000011430A
KR20000011430A KR1019990026461A KR19990026461A KR20000011430A KR 20000011430 A KR20000011430 A KR 20000011430A KR 1019990026461 A KR1019990026461 A KR 1019990026461A KR 19990026461 A KR19990026461 A KR 19990026461A KR 20000011430 A KR20000011430 A KR 20000011430A
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아오야기 모리키
스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: A wiring plate for bump bonding is provided to prevent a connection between a bump and a wiring from being broken, to reduce a difference in the heights of the bumps, and to supply an excellent productivity. CONSTITUTION: A wiring plate for a bump bonding comprises: a wiring layer(3) being formed by a copper for containing bumps(2) as an integral unit on a desired area on the surface of an insulating layer(1) such as a polyamide thin film; a protecting resist layer(4) being supplied on a side surface of the wiring layer supplied on the surface of the insulating layer for exposing the surface of the bump; a via hole(5) being supplied on the other surface of the insulating layer on the side surface of the insulating layer; and the surface of the bump and the floor surface of the via hole are plated by using gold or silver.

Description

범프 본딩용 배선판, 상기 배선판을 이용하여 조립한 반도체 소자 및 범프 본딩용 배선판의 제조 방법{Wiring board for bump bonding, semiconductor device assembled from the wiring board and manufacturing method of wiring board for bump bonding}Bump bonding wiring board, semiconductor device assembled using the wiring board and manufacturing method of bump bonding wiring board {Wiring board for bump bonding, semiconductor device assembled from the wiring board and manufacturing method of wiring board for bump bonding}

본 발명은 다양한 전기 장비에 사용되는 반도체 패키지에 사용되는 범프 본딩용 배선판, 상기 배선판을 이용하여 조립한 반도체 소자 및 범프 본딩용 배선판의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to bump bonding wiring boards used in semiconductor packages used in various electrical equipment, semiconductor devices assembled using the wiring boards, and methods for manufacturing bump bonding wiring boards.

전기 장비에 있어서 최근의 소형화 및 중량 감소의 요구에 부응하기 위하여, 반도체 패키지의 형태는 반도체 패키지 및 배선판 사이의 전기적 연결을 위해 금 배선을 사용하는 배선 본딩 타입으로부터 소형화에 매우 유리한 범프 본딩 타입으로 변천하고 있다. 이러한 범프 본딩 타입을 갖는 반도체 패키지에 있어서, 반도체 칩 및 칩이 장착되는 배선 물질 사이의 전기적 연결은 반도체 칩의 전극 패드 및 칩이 장착되는 배선 물질위에 형성되는 범프에 의해 달성된다.In order to meet the recent demand for miniaturization and weight reduction in electrical equipment, the shape of the semiconductor package has changed from a wire bonding type that uses gold wiring for the electrical connection between the semiconductor package and the wiring board to a bump bonding type which is very advantageous for miniaturization. Doing. In a semiconductor package having such a bump bonding type, electrical connection between the semiconductor chip and the wiring material on which the chip is mounted is achieved by the bumps formed on the electrode pad of the semiconductor chip and the wiring material on which the chip is mounted.

종래에는, 이러한 범프를 갖는 배선 물질용으로, 포토 레지스트를 예컨대 하나의 표면상에 제공되는 구리 호일(foil)과 같은 도전층을 갖는 폴리이미드막으로 이루어지는 물질의 도전층 표면위에 도포하고, 이는 원하는 패턴의 마스크로 마스크되고, 노출 및 현상되어, 식각 패턴을 얻게 되며, 그 다음 도전층이 식각되어 원하는 배선 패턴을 얻게 된다. 그 다음, 엑시머, 탄산 가스 등의 레이저를 폴리이미드 막의 한 면으로부터 조사시킴으로써 원하는 직경의 비아 홀(via hole)을 형성한다.Conventionally, for wiring materials having such bumps, a photoresist is applied onto the surface of a conductive layer of a material made of a polyimide film having a conductive layer, such as a copper foil provided on one surface, for example. It is masked with a mask of the pattern, exposed and developed to obtain an etch pattern, and then the conductive layer is etched to obtain the desired wiring pattern. Next, a via hole of a desired diameter is formed by irradiating a laser such as excimer, carbon dioxide gas from one side of the polyimide film.

그 다음, 배선 패턴의 측면위에 절연 수지막을 형성하여 배선 패턴을 마스킹시킨 후, 구리 도금을 비아 홀의 바닥 영역에서 노출되는 도전층의 표면으로부터 성장시켜 범프를 형성한다. 그 다음, 레이저를 절연 수지막에 조사시켜 외부 단자용의 비아홀을 형성한다. 마지막으로, 반도체 칩의 전극 패드와의 본딩을 용이하게 하기 위하여, 외부 단자용의 비아 홀의 바닥 영역에서의 노출된 구리 표면 및 범프의 표면을 금으로 도금한다.Next, after forming an insulating resin film on the side surface of the wiring pattern to mask the wiring pattern, copper plating is grown from the surface of the conductive layer exposed in the bottom region of the via hole to form a bump. Then, a laser is irradiated to the insulating resin film to form via holes for external terminals. Finally, to facilitate bonding with the electrode pad of the semiconductor chip, the exposed copper surface and the surface of the bump in the bottom region of the via hole for the external terminal are plated with gold.

반도체 칩에 상기 공정을 통하여 얻은 배선 물질을 본딩하기 위하여 열 압착 방법 또는 초음파를 이용한 열 압착 방법이 사용되며, 또한 외부 단자를 형성하기 위해 비아 홀내에 솔더 범프(solder bump)들을 형성하여 인쇄 배선판위에 장착한다.In order to bond the wiring material obtained through the above process to the semiconductor chip, a thermocompression method or a thermocompression method using ultrasonic waves is used. Also, solder bumps are formed in the via holes to form external terminals and formed on the printed wiring board. Mount it.

그런데, 앞서 설명한 종래의 제조 방법에 따르면, 그레인(grain) 경계선의 불연속적 영역이 구리 배선의 원재료가 되는 구리 호일 및 도금에 의해 형성되는 범프 사이의 접촉면에서 발생되므로, 반도체 칩에의 본딩시에 발생하는 스트레스로 인하여 범프 및 배선이 접촉면에서 분리되어 연결이 깨어지는 문제점이 있었다.By the way, according to the conventional manufacturing method described above, since the discontinuous region of the grain boundary is generated at the contact surface between the copper foil serving as a raw material of the copper wiring and the bump formed by plating, at the time of bonding to the semiconductor chip Due to the stress that occurs, the bumps and wires are separated from the contact surface, and there is a problem in that the connection is broken.

또한, 비아홀의 바닥 영역으로부터 금속 도금을 성장시킴으로써 범프들이 형성되므로, 도금의 두께는 적어도 절연 수지층이 되는 폴리이미드 막의 두께와 같거나 커야만 한다. 그 결과, 금속 도금 공정을 위해 장시간이 필요하게 되며, 이로 인해 생산성을 향상시킬 수 없게 된다는 문제점이 있었다.In addition, since bumps are formed by growing metal plating from the bottom region of the via hole, the thickness of the plating should be at least equal to or greater than the thickness of the polyimide film that becomes the insulating resin layer. As a result, a long time is required for the metal plating process, and thus there is a problem that productivity cannot be improved.

게다가, 범프들을 금속 도금에 의해 성장시키므로, 범프 높이의 편차를 줄일 수 없다는 문제점도 있었다.In addition, since the bumps are grown by metal plating, there is a problem that the variation in the bump height cannot be reduced.

도 1은 본 발명에 따른 범프 본딩용 배선판의 구체예의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a specific example of a bump bonding wiring board according to the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1:절연층1: insulation layer

2:범프2: bump

3:배선층3: wiring layer

4:보호 레지스트층4: protective resist layer

5:비아 홀5: via hole

본 발명은 상기 문제점들을 고려하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 범프 및 배선 사이의 연결이 깨어지는 것을 방지하고, 범프 높이의 편차가 작으며 생산성이 탁월한 범프 본딩용 배선판을 제공하는 것이며, 상기 배선판을 이용하여 조립한 반도체 소자 및 범프 본딩용 배선판의 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to prevent a connection between a bump and a wire from being broken, and to provide a bump bonding wiring board having a small variation in bump height and excellent productivity. The manufacturing method of the semiconductor element and bump bonding wiring board which were assembled using the present invention are provided.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 특징과 관련된 범프 본딩용 배선판은 절연층, 상기 절연층의 하나의 표면위에 제공되고 원하는 위치에 통합(integral) 범프들을 갖는 배선층 및 상기 절연층의 하나의 표면위에 제공되고 노출된 범프들의 표면을 갖는 보호 레지스트층으로 이루어지며, 비아 홀은 절연층의 다른 표면위에 제공되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problem, a bump bonding wiring board according to the first aspect of the present invention is provided with an insulating layer, a wiring layer provided on one surface of the insulating layer and having integral bumps in a desired position, and one of the insulating layers. A protective resist layer provided on the surface of the substrate and having a surface of the exposed bumps, wherein the via hole is provided on another surface of the insulating layer.

또한, 본 발명의 제2 특징과 관련된 반도체 소자는 전술한 구성을 갖는 범프 본딩용 배선판을 사용하여 조립된다는 점에 특징이 있다.Moreover, the semiconductor element which concerns on the 2nd characteristic of this invention is characterized by being assembled using the bump bonding wiring board which has the above-mentioned structure.

더 나아가서, 본 발명의 제3 특징과 관련된 범프 본딩용 배선판의 제조 방법은Furthermore, the manufacturing method of the wiring board for bump bonding concerning the 3rd characteristic of this invention is

(a)절연층의 하나의 표면위에 제공되는 도전층의 표면위에 제1 레지스트층을 제공하는 단계,(a) providing a first resist layer on the surface of the conductive layer provided on one surface of the insulating layer,

(b)노광 및 현상을 실행하고, 범프 형성 영역외의 다른 영역에 있는 제1 레지스트층을 제거하는 단계,(b) performing exposure and development, and removing the first resist layer in a region other than the bump forming region,

(c)범프를 형성하기 위하여 노출된 도전층을 절반 식각하는 단계,(c) half etching the exposed conductive layer to form a bump,

(d)상기 도전층위에 제2 레지스트층을 제공하는 단계,(d) providing a second resist layer over the conductive layer,

(e)노광 및 현상을 실행하고, 노출된 도전층을 식각하여 배선 패턴을 형성하는 단계,(e) performing exposure and development, and etching the exposed conductive layer to form a wiring pattern,

(f)배선 패턴의 측면위의 전체 표면위에 보호 레지스트층을 제공하는 단계,(f) providing a protective resist layer over the entire surface on the side of the wiring pattern,

(g)범프의 표면을 노출하기 위하여 노광 및 현상을 실행하고 보호 레지스트층을 경화하는 단계,(g) performing exposure and development to expose the surface of the bumps and curing the protective resist layer,

(h)절연층의 다른 표면위에 제3 레지스트층을 제공하는 단계,(h) providing a third layer of resist on the other surface of the insulating layer,

(i)식각 패턴을 형성하기 위하여 상기 제3 레지스트층을 노광 및 현상하는 단계, 및(i) exposing and developing the third resist layer to form an etching pattern, and

(j)노출된 절연층을 식각함으로써 비아 홀을 형성하는 단계를 구비하고,(j) forming a via hole by etching the exposed insulating layer,

노출된 절연층을 식각하여 비아 홀을 형성한 후, 비아 홀의 노출된 바닥 표면 및 범프들의 표면에 있는 도전층, 구리로 이루어진 도전층 및 폴리이미드 막으로 된 절연층 표면들에 추가로 금속 도금하는 것을 특징으로 한다.The exposed insulating layer is etched to form a via hole, followed by further metal plating on the exposed bottom surface of the via hole and the surface of the bumps, the conductive layer made of copper, and the insulating layer surfaces made of polyimide film. It is characterized by.

이하, 본 발명을 첨부 도면과 관련하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 제1 구체예의 범프 본딩용 배선판을 도시한 도면이며, 이는 배선층(3), 보호 레지스트층(4) 및 비아 홀(5)을 제공함에 의해 구성된다. 여기서, 배선층(3)은 구리 등으로 형성되고 폴리이미드 박막과 같은 절연층(1)의 하나의 표면위의 원하는 영역에 통합 부분으로서 범프들(2)을 가지며, 범프(2)의 표면이 노출되도록 보호 레지스트층(4)은 절연층(1)의 하나의 표면위에 제공되는 배선층(3)의 측면위에 제공되며, 비아 홀(5)은 절연층(1)의 측면위에 있는 절연층(1)의 다른 표면위에 제공되며, 범프(2)의 표면 및 비아 홀(5)의 바닥 표면은 금 또는 은을 이용하여 도금(2-1, 5-1)하는 것이 바람직하다.1 shows a bump bonding wiring board of a first embodiment according to the present invention, which is constituted by providing a wiring layer 3, a protective resist layer 4 and a via hole 5. Here, the wiring layer 3 is formed of copper or the like and has bumps 2 as integrated parts in a desired area on one surface of the insulating layer 1 such as a polyimide thin film, and the surface of the bump 2 is exposed. The protective resist layer 4 is preferably provided on the side of the wiring layer 3 provided on one surface of the insulating layer 1, and the via hole 5 is the insulating layer 1 on the side of the insulating layer 1. It is preferred that the surface of the bump 2 and the bottom surface of the via hole 5 are plated (2-1, 5-1) using gold or silver.

또한, 본 발명에 따른 범프 본딩용 배선판을 이용하여, 종래의 방법과 동일한 방법으로 반도체 칩 및 범프를 본딩하고 비아 홀을 솔더 볼(solder ball)로 채우고 이를 통하여 인쇄 배선판에 본딩함으로써, 반도체 소자를 매우 쉽게 조립할 수 있게 된다.In addition, by using the bump bonding wiring board according to the present invention, by bonding the semiconductor chip and the bump in the same manner as the conventional method, filling the via hole with solder ball (bonding the solder hole) through the bonding to the printed circuit board, It is very easy to assemble.

이하에서는, 본 발명에 따른 범프 본딩용 배선판의 제조 공정을 상세히 설명한다.Hereinafter, the manufacturing process of the bump bonding wiring board which concerns on this invention is demonstrated in detail.

먼저, 바람직하게는 구리 호일로 이루어진 도전층을 갖는 폴리이미드 박막과 같은 절연층이 그 표면위에 적층되어 있는 구리-폴리이미드 기판을 사용하여, 건식 박막 레지스트층이 구리 호일(foil) 측면위에 있는 기판 표면위에 적층되어 제공된다.First, using a copper-polyimide substrate in which an insulating layer such as a polyimide thin film having a conductive layer made of copper foil is preferably laminated on the surface thereof, the dry thin film resist layer is placed on a copper foil side surface. It is provided laminated on the surface.

다음, 건식 박막 레지스트층이 마스크되고, 자외선 빔을 조사시킴으로써 노광 및 현상된 후, 이어서 범프가 형성되어야 하는 영역외의 영역에 있는 건식 박막 레지스트층이 제거된다.Next, the dry thin film resist layer is masked, exposed and developed by irradiating an ultraviolet beam, and then the dry thin film resist layer in an area other than the area where bumps should be formed is removed.

이런 방법으로 노출된 구리 호일 등의 도전층을 절반 식각시켜 범프를 형성한다.In this way, the exposed conductive layer, such as copper foil, is half etched to form bumps.

그 후, 상기와 유사한 레지스트 박막이 적층에 의해 도전층의 측면위에 제공되는데, 그러나 필요하다면 사전에 범프위의 건식 박막 레지스트층을 제거하는 것이 바람직하다.Thereafter, a resist thin film similar to the above is provided on the side of the conductive layer by lamination, but it is preferable to remove the dry thin film resist layer on the bump beforehand if necessary.

적층된 레지스트층이 원하는 배선 패턴을 갖는 마스크를 이용하여 마스크하고, 자외선 빔을 조사시켜 노광 및 현상한 후에 노출된 도전층을 식각함으로써 배선 패턴을 형성한다.The laminated resist layer is masked using a mask having a desired wiring pattern, and the wiring pattern is formed by etching the exposed conductive layer after exposure and development by irradiating an ultraviolet beam.

게다가, 건식 박막 레지스트는 예컨대 진공 적층을 통하여 배선 패턴 측면의 전체 표면위에 적층되어 보호 레지스트층을 형성하지만, 그러나 필요하다면 사전에 배선 패턴위의 선행 레지스트층을 제거하는 것이 바람직하다.In addition, the dry thin film resist is laminated over the entire surface of the wiring pattern side, for example, by vacuum lamination to form a protective resist layer, but it is preferable to remove the preceding resist layer on the wiring pattern in advance if necessary.

이어서, 보호 레지스트층을 노광 및 현상하고, 그리고 범프위의 건식 박막 레지스트를 제거한 후, 보호 레지스트층을 경화(cure)한다.Subsequently, the protective resist layer is exposed and developed, and after the dry thin film resist on the bumps is removed, the protective resist layer is cured.

레지스트층을 보호 레지스트층으로서 사용함에 있어서, 액체 형태를 사용하는 방법 또는 적층 등에 의해 수지막으로서 사전에 형성되는 건식 박막을 적층하는 방법이 사용될 수 있는데, 평탄한 두께를 갖는 박막을 쉽게 형성하기 위하여는 건식 박막 레지스트가 바람직하다.In using the resist layer as a protective resist layer, a method of using a liquid form or a method of laminating a dry thin film which is formed in advance as a resin film by lamination or the like may be used, in order to easily form a thin film having a flat thickness. Dry thin film resists are preferred.

그 후, 건식 박막 레지스트층은 구리-폴리이미드 기판의 절연층이 있는 폴리이미드의 표면위에 적층함으로써 제공된다.Thereafter, a dry thin film resist layer is provided by laminating on the surface of the polyimide with the insulating layer of the copper-polyimide substrate.

이러한 점에서, 유사한 건식 박막 레지스트층을 배선 패턴 측면의 전체 표면위에 제공하여 범프를 후속되는 식각 공정으로부터 보호하는 것이 바람직하다.In this regard, it is desirable to provide a similar dry thin film resist layer over the entire surface of the wiring pattern side to protect the bumps from subsequent etching processes.

다음, 상기 건식 박막 레지스트층을 마스크시키고, 노광 및 현상하여 절연층위에 식각 패턴을 형성한다.Next, the dry thin film resist layer is masked, exposed and developed to form an etch pattern on the insulating layer.

절연층인 노출된 폴리이미드를 식각함으로써 비아 홀을 형성한다.A via hole is formed by etching the exposed polyimide as an insulating layer.

본 발명에 따르면, 이러한 공정을 실행함으로써 범프 본딩용 배선판이 제조될 수 있다.According to the present invention, a bump bonding wiring board can be manufactured by performing such a process.

또한, 본 발명에 있어서, 범프의 위 및 표면과 마찬가지로 형성된 비아 홀의 바닥 표면에 있는 도전층의 표면위에 금속 도금을 하는 것이 바람직하며, 그리고 이때 은 도금 또는 금 도금 등과 같은 도금을 원하는 대로 선택할 수 있다.Further, in the present invention, it is preferable to perform metal plating on the surface of the conductive layer on the bottom surface of the via hole formed in the same manner as above and on the bump, and at this time, plating such as silver plating or gold plating can be selected as desired. .

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 범프 및 배선이 동일한 도전층에 의해 통합적으로 구성되므로, 그레인 경계선의 불연속 영역들이 범프 및 배선 사이에 발생되지 않으며, 또한, 범프에 대해 식각을 절반 정도 행하므로, 종래의 방법에서 필요한 시간이 소요되는 금속 도금 공정이 필요하지 않게 되었으며, 따라서 매우 우수한 생산성을 얻을 수 있을 것이다.As described above, according to the present invention, since the bumps and the wiring are integrally constituted by the same conductive layer, discontinuous regions of the grain boundaries are not generated between the bumps and the wiring, and the etching is performed about half the bumps. As a result, the time-consuming metal plating process required by the conventional method is not required, and thus very good productivity can be obtained.

이하, 본 발명의 구체예를 비교 실시예와 함께 설명한다.Hereinafter, the specific example of this invention is described with a comparative example.

실시예:Example

먼저, 레지스트층은 구리-폴리이미드 기판의 구리 호일 측면위에 알카리 현상 타입의 네거티브(negative) 건식 박막 레지스트를 15㎛의 두께로 적층함으로써 형성되는데, 상기 기판은 두께가 50㎛이고 폭이 35㎜이고 길이가 20㎝인 폴리이미드 박막으로 이루어지고, 하나의 표면위에 두께가 25㎛인 구리 호일을 가진다. 그리고 레지스트층을 마스크시키고, 세기가 200mJ인 자외선 빔에 조사시킴으로써 노광 및 현상하여, 패턴들이 길이 방향으로 19㎜의 간격으로 형성되도록 하고, 각각은 구리 폴리이미드 기판의 구리 호일의 폭 방향으로 120㎛의 간격으로 200개의 범프들이 형성되도록 한다.First, a resist layer is formed by laminating an alkali dry type negative dry thin film resist to a thickness of 15 mu m on a copper foil side of a copper-polyimide substrate, which is 50 mu m thick and 35 mm wide. It consists of a polyimide thin film of 20 cm in length and has a copper foil of 25 mu m thickness on one surface. Then, the resist layer was masked and exposed and developed by irradiation with an ultraviolet beam having an intensity of 200 mJ, so that the patterns were formed at intervals of 19 mm in the longitudinal direction, each 120 m in the width direction of the copper foil of the copper polyimide substrate. 200 bumps are formed at intervals of.

다음, 구리 호일의 노출된 영역을 40℃의 온도에서 상업용의 염화 구리로 이루어지는 식각 용액과 접촉시킴으로써, 구리 호일의 상기 영역을 절반 식각하여 범프를 형성한 후, 범프위의 식각된 레지스트층은 수산화나트륨 용액에 의해 얇은 층으로 가른 다음 제거한다.Next, by contacting the exposed areas of the copper foil with an etching solution of commercial copper chloride at a temperature of 40 ° C., the areas of the copper foil are etched halfway to form bumps, after which the etched resist layer on the bumps is hydrated. The thin layer is removed by a sodium solution and then removed.

더 나아가서, 상기와 동일한 형태의 건식 박막 레지스트층을 구리 호일 측면위에 적층하고, 원하는 배선 패턴을 갖는 마스크를 이용하여 마스크하고, 유사하게 노광 및 현상하여, 배선 패턴을 형성한다.Furthermore, a dry thin film resist layer of the same type as described above is laminated on the copper foil side surface, masked using a mask having a desired wiring pattern, and similarly exposed and developed to form a wiring pattern.

다음, 상기와 동일한 방법으로, 구리 호일을 식각시킴으로써 배선 패턴을 형성하고, 그리고 식각된 레지스트층을 얇은 층으로 가른 다음 제거한다.Next, in the same manner as above, a wiring pattern is formed by etching the copper foil, and the etched resist layer is cut into a thin layer and then removed.

그 후, 알칼리 현상 타입의 건식 박막 레지스트를 진공 적층 방법에 의해 배선 패턴 측면의 전체 표면위에 35㎛의 두께로 적층한다. 적층된 건식 박막 레지스트층은 다음 노광 및 현상하고, 또한 범프의 표면위의 건식 박막 레지스트층을 제거한 후 잔류 건식 박막 레지스트층의 경화 공정(curing treatment)이 170℃로 기판을 열처리함으로써 행해진다.Thereafter, an alkali developing dry thin film resist is laminated on the entire surface of the wiring pattern side surface in a thickness of 35 탆 by the vacuum lamination method. The laminated dry thin film resist layer is then exposed and developed, and after removing the dry thin film resist layer on the surface of the bump, a curing treatment of the remaining dry thin film resist layer is performed by heat-treating the substrate at 170 ° C.

그 후, 배선 패턴 측면 및 폴리이미드 박막 측면위에 알카리성에 대해 내성을 갖는 건식 박막 레지스트층을 25㎛의 두께로 적층하며, 그리고 기판의 폴리이미드 측면위의 레지스트층 표면은 주어진 마스크에 의해 마스크시키고, 노광 및 현상하여 직경이 220㎛인 개구부를 형성하며, 폴리이미드 박막의 노출된 영역을 식각하여 비아 홀을 형성한다. 다음, 양 측면위의 잔류 레지스트층을 제거한다.Thereafter, an alkali-resistant dry thin film resist layer was laminated on the wiring pattern side and the polyimide thin film side to a thickness of 25 mu m, and the resist layer surface on the polyimide side of the substrate was masked by a given mask, Exposure and development are performed to form openings having a diameter of 220 μm, and exposed regions of the polyimide thin film are etched to form via holes. Next, the residual resist layer on both sides is removed.

마지막으로, 비아 홀의 바닥 표면 및 범프의 표면들은 상업용의 시아노겐 타입의 금 도금 용액을 이용하여 대략 2㎛의 두께의 금으로 전기 도금한다.Finally, the bottom surface of the via hole and the surfaces of the bumps are electroplated with gold of approximately 2 μm thickness using a commercial cyanogen type gold plating solution.

상기 공정들에 의해 얻게 되는 범프 본딩용 배선판의 범프들은 400배로 확대되는 광학 현미경으로 관찰할 때, 범프들이 사다리꼴의 단면도 형태를 갖는 것을 알 수 있었다. 또한, 인쇄 배선판에 100gf/범프의 부하 및 300℃의 온도에서 30초 동안 열 압착 본딩을 실행한 후, 범프 본딩용 배선판을 파괴 검사에 의해 범프 및 배선 사이의 연결이 깨어진지 여부를 관찰하였는데, 어떠한 연결도 깨어지지 않은 것을 관찰할 수 있었다.The bumps of the bump bonding wiring board obtained by the above processes were found to have a trapezoidal cross-sectional shape when viewed under an optical microscope magnified 400 times. In addition, after performing thermal compression bonding for 30 seconds at a load of 100 gf / bump and a temperature of 300 ° C. on the printed wiring board, it was observed whether the connection between the bump and the wiring was broken by the fracture inspection of the bump bonding wiring board. You can see that no connection is broken.

비교 실시예:Comparative Example:

레지스트층은 구리-폴리이미드 기판의 구리 호일 측면위에 알칼리 현상 타입의 네가티브 건식 박막 레지스트를 적층함으로써 형성되는데, 상기 기판은 두께가 30㎛이고, 폭이 35㎜이고, 길이가 20㎝인 폴리이미드 박막으로 이루어지며, 그 표면위에 두께가 18㎛인 구리 호일을 가진다. 그리고, 레지스트층을 마스크시키고, 세기가 200mJ인 자외선 빔을 조사함으로써 노광 및 현상하여 배선 패턴을 형성한다.The resist layer is formed by laminating an alkali developing type negative dry thin film resist on the copper foil side of a copper-polyimide substrate, the substrate having a thickness of 30 μm, a width of 35 mm, and a length of 20 cm. It has a copper foil having a thickness of 18㎛ on its surface. Then, the resist layer is masked and exposed and developed by irradiating an ultraviolet beam having an intensity of 200 mJ to form a wiring pattern.

이어서, 구리 호일의 노출된 영역은 45℃의 온도에서 염화 구리로 이루어지는 식각 용액에 의해 식각함으로써 배선 패턴을 형성하고, 다음 식각된 레지스트층은 얇은 막으로 가른 다음 제거한다.The exposed areas of the copper foil are then etched with an etching solution of copper chloride at a temperature of 45 ° C. to form a wiring pattern, and then the etched resist layer is removed with a thin film.

다음, 아르곤 레이저를 구리-폴리이미드 기판의 폴리이미드 측면으로부터 조사하여, 구리 호일을 비아 홀의 바닥 영역에서 노출시킴으로써 직경이 50㎛인 비아 홀을 형성한다.An argon laser is then irradiated from the polyimide side of the copper-polyimide substrate to form a via hole having a diameter of 50 mu m by exposing the copper foil in the bottom region of the via hole.

금속 도금용 보호 박막으로서 배선 패턴 측면에 아크릴레이트 수지를 도포하고 건조시킨 후, 황산 타입의 식각 용액을 이용하여 비아 홀의 바닥 영역에 있는 구리 호일 표면위를 세정한 다음, 이어서 구리 황산 도금 용액을 사용하여 0.5 시간동안 전기 도금함으로써 범프를 형성한다. 그 후에, 케톤 타입 용제를 사용하여, 아크릴레이트 수지 보호 박막을 용해하여 제거한다.After coating and drying the acrylate resin on the side of the wiring pattern as a protective thin film for metal plating, the sulfuric acid type etching solution was used to clean the surface of the copper foil in the bottom area of the via hole, and then use the copper sulfate plating solution. To form a bump by electroplating for 0.5 hour. Thereafter, the acrylate resin protective thin film is dissolved and removed using a ketone type solvent.

또한, 알카리 현상 타입의 솔더 레지스트는 배선 패턴 측면의 전체 표면위에 인쇄하고, 이는 특정의 마스크에 의해 마스크시키고, 노광 및 현상하여 200㎛의 개구부를 제공하며, 다음 기판을 170℃로 열처리시켜 솔더 레지스트층을 제거한다. 그리고 마지막으로, 상업용의 시아노겐 타입의 금 도금 용액을 사용함으로써, 배선 패턴 측면 및 범프의 표면위의 레지스트층의 개구부는 2㎛의 두께의 금으로 전기 도금한다.In addition, an alkali development type solder resist is printed on the entire surface of the wiring pattern side, which is masked by a specific mask, exposed and developed to provide an opening of 200 mu m, and then the substrate is heat treated to 170 ° C. to solder resist. Remove the layer. And finally, by using a commercial cyanogen type gold plating solution, the openings of the resist layer on the wiring pattern side surfaces and the surfaces of the bumps are electroplated with gold having a thickness of 2 占 퐉.

인쇄 배선판에 100gf/범프의 부하 및 300℃의 온도로서 30시간 동안 열 압착 본딩을 실행한 후 이 방법에 의해 형성되는 범프 본딩용 배선판을 파괴 검사에 의해 배선 및 범프 사이의 연결이 깨어지는 것을 연구했을 때, 832개의 범프 중 9개의 범프가 실패된 것을 발견하였다.After the thermocompression bonding was carried out for 30 hours at a load of 100 gf / bump and a temperature of 300 ° C. on the printed wiring board, the connection between the wiring and the bumps was broken by the fracture inspection of the bump bonding wiring board formed by this method. When found, nine of the 832 bumps were found to fail.

본 명세서에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 구리 호일을 절반 식각하여 범프 본딩용 배선판을 형성한 후 식각에 의해 배선을 형성하므로, 범프의 형성이 효율적으로 행해질 수 있으며, 또한 범프 및 배선 사이의 그레인 경계선의 불연속적인 영역이 발생되지 않게 될 것이다. 또한, 평탄한 두께를 갖는 구리 호일을 절반 가량 식각하여 범프를 형성함으로써, 범프 높이의 편차가 작은 배선판을 얻는 것이 가능해진다.As described herein, according to the present invention, since the copper foil is half-etched to form the bump bonding wiring board and then the wiring is formed by etching, the formation of the bumps can be efficiently performed, and further, the bump and the wiring Discontinuous areas of grain boundaries will not occur. In addition, by forming a bump by etching half the copper foil having a flat thickness, it is possible to obtain a wiring board having a small variation in bump height.

Claims (6)

절연층,Insulation Layer, 원하는 영역에 통합 범프들을 가지며 상기 절연층의 하나의 표면위에 제공되는 배선층, 및A wiring layer having integrated bumps in a desired area and provided on one surface of the insulating layer, and 범프들의 표면이 노출되도록 하는 방식으로 절연층의 상기 표면위에 제공되는 보호 레지스트층A protective resist layer provided on the surface of the insulating layer in such a manner that the surface of the bumps is exposed 을 구비하며,Equipped with 상기 절연층의 다른 표면위에 비아 홀을 제공하는 것을 특징으로 하는 범프 본딩용 배선판.And a via hole on the other surface of the insulating layer. 제1항에 있어서, 상기 범프의 표면 및 상기 비아 홀의 바닥 표면을 금속 도금하는 범프 본딩용 배선판.The bump bonding wiring board according to claim 1, wherein the bump surface and the bottom surface of the via hole are metal plated. 제1항 또는 제2항에 기재된 범프 본딩용 배선판을 이용하여 조립한 반도체 소자.The semiconductor element assembled using the bump bonding wiring board of Claim 1 or 2. (a)절연층의 하나의 표면위에 제공되는 도전층의 표면위에 제1 레지스트층을 제공하는 단계,(a) providing a first resist layer on the surface of the conductive layer provided on one surface of the insulating layer, (b)노광 및 현상을 실행하고, 범프 형성 영역외의 영역에 있는 제1 레지스트층을 제거하는 단계,(b) performing exposure and development, and removing the first resist layer in a region other than the bump forming region, (c)범프를 형성하기 위하여 노출된 도전층을 절반 식각하는 단계,(c) half etching the exposed conductive layer to form a bump, (d)도전층위에 제2 레지스트층을 제공하는 단계,(d) providing a second resist layer over the conductive layer, (e)노광 및 현상을 실행하고, 노출된 상기 도전층을 식각함에 의해 배선 패턴을 형성하는 단계,(e) performing exposure and development, and forming a wiring pattern by etching the exposed conductive layer, (f)상기 배선 패턴 측면의 전체 표면위에 보호 레지스트층을 제공하는 단계,(f) providing a protective resist layer over the entire surface of the wiring pattern side surface, (g)범프의 표면을 노출하기 위하여 노광 및 현상을 실행하고, 보호 레지스트층을 경화하는 단계,(g) performing exposure and development to expose the surface of the bumps and curing the protective resist layer, (h)상기 절연층의 다른 표면위에 제3 레지스트층을 제공하는 단계,(h) providing a third resist layer on another surface of the insulating layer, (i)식각 패턴을 형성하기 위하여 상기 제3 레지스트층을 노광 및 현상하는 단계 및(i) exposing and developing the third resist layer to form an etching pattern, and (j)노출된 절연층을 식각함으로써 비아 홀을 형성하는 단계(j) forming via holes by etching the exposed insulating layer 를 구비하는 것을 특징으로 하는 범프 본딩용 배선판의 제조 방법.The manufacturing method of the wiring board for bump bonding characterized by the above-mentioned. 제4항에 있어서, 상기 노출된 절연층을 식각하여 비아 홀을 형성한 후, 비아 홀의 바닥 표면들 및 범프의 표면들에 있는 도전층의 노출된 표면을 금속 도금하는 범프 본딩용 배선판의 제조 방법.The method of claim 4, wherein after the exposed insulating layer is etched to form a via hole, the exposed surface of the conductive layer on the bottom surfaces of the via hole and the surfaces of the bump is metal plated. . 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 도전층은 구리이고, 상기 절연층은 폴리이미드막인 것을 특징으로 하는 범프 본딩용 배선판의 제조 방법.The said conductive layer is copper, and the said insulating layer is a polyimide film, The manufacturing method of the bump bonding wiring board of Claim 4 or 5 characterized by the above-mentioned.
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