JPH11251365A - 電極群を有する部材の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部端子用の穴を基材に予めドリル穴明けし
ておき、これを銅箔を貼り付けて、銅箔にチップ接続用
端子と外部端子への接続配線回路を形成するＣＳＰ基板
において、微細配線、外部接続端子の小径化、多端子化
を可能とする。 【解決手段】 第１の金属層上に該金属層と選択エッチ
ング可能な第２の金属層が形成され、さらに第２の金属
層上に第１の金属層と同じ組成の金属で、厚さが第１の
金属層と異なる第３の金属層が形成された３層金属箔の
第１金属層に所定の大きさの突起電極群をエッチングに
より形成するし、突起電極をマスクとして、第２金属を
エッチングし、この部材の突起電極側に絶縁樹脂を介し
て、表面が平坦な部材を加圧せしめ、絶縁層の厚さが突
起電極の高さより１μｍ以下とし、突起電極上を被覆し
た絶縁樹脂を除去し、この部材において、該突起群を形
成する第１金属と該突起電極群と接触する第２金属層を
エッチングにより除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エッチングによる
突起電極群を有する部材及びそれを使用した小径穴明け
されたＣＳＰ用基材の製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小形化、高速化に伴い、プリ
ント配線板上に半導体チップを高密度に実装する必要性
が増大している。このため、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａ
ｔ Ｐａｃｋａｇｅ）をはじめとするリードパッケージ
が、プリント配線板に実装される場合が多い。しかし、
入出力端子の増大に伴い、半導体チップの周辺に二次元
的に入出力端子を設けるピン挿入型のＰＧＡ（Ｐｉｎ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）が開発されている。このＰＧＡ
では、表面実装に適しないことから、入出力端子にはん
だボールを形成する表面実装型のＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇ
ｒｉｄ Ａｒｒａｙ）が開発されている。さらにパッケ
ージを小型化するため、半導体チップの周辺に、半導体
チップとの接続端子を設け、その端子と接続して実装領
域内に配線と入出力端子を設けるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓ
ｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）が開発されている。これら
は、チップキャリアパッケージと知られ、半導体チップ
をセラミックやプラスチック基板あるいはフィルムから
なるインターポーザに実装し、封止材でトランスファモ
ールドする形態をとる。このような、パッケージでセラ
ミック基板をインターポーザとした場合、有機基材から
なるプリント配線板への実装は、熱膨張係数の不整合か
ら接続部での信頼性が低下し不利である。また、セラミ
ック基板は誘電率が高く伝搬遅延を減らすには不利であ
る。これに対して、プラスチックの基板あるいはフィル
ムをインターポーザとした場合が有利であり比較的安価
である。このような背景から、外部端子用の穴を基材に
予めドリル穴あけしておき、これに銅箔を貼り付けて、
銅箔にチップ接続用端子と外部端子への接続配線回路を
形成することを特徴とするＣＳＰ用基板が製造されてい
る。これにより、銅箔表面でワイヤボンディングが可能
になり、同時に銅箔裏面にドリル径を有する外部接続端
子を有する安価なＣＳＰ基板が実現する。このような基
板においては、さらなる微細配線、外部接続端子の小径
化、多端子化が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、外部端子用
の穴を基材に予めドリル穴明けしておき、これを銅箔を
貼り付けて、銅箔にチップ接続用端子と外部端子への接
続配線回路を形成するＣＳＰ基板において、微細配線、
外部接続端子の小径化、多端子化を可能とするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の電極群を有する
部材の製造法は、第１の金属層上に、該金属層と選択エ
ッチング可能な第２の金属層が形成され、さらに第２の
金属層上に、第１の金属層と同じ組成の金属で厚さが第
１の金属層と異なる第３の金属層が形成された３層から
なる金属箔の、第１金属層に、所定の大きさの突起電極
群をエッチングにより形成する工程を含み突起電極をマ
スクとして、第２金属をエッチングすることを特徴とす
るものである。請求項１の部材の突起電極側に絶縁樹脂
を介して、表面が平坦な部材を加圧せしめ、絶縁層の厚
さが突起電極の高さより１μｍ以下になるようにし、突
起電極上の被覆した絶縁樹脂を除去し突起電極群を有す
る部材を製造する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本願では、第１の金属層上に該金
属層と選択エッチング可能な第２の金属層が形成され、
さらに第２の金属層上に第１の金属層と同じ組成の金属
で、厚さが第１の金属層と異なる第３の金属層が形成さ
れた該３層からなる金属箔（以下３層箔）において、第
１金属層に所定の大きさの突起電極群をエッチングによ
り形成する工程を含み突起電極をマスクとして、第２金
属をエッチングすることを特徴とする工程及び部材が提
供される。又本願では、上記の部材の突起電極側に絶縁
樹脂を介して、表面が平坦な部材を加圧せしめ、絶縁層
の厚さが突起電極の高さより１μｍ以下とすることを特
徴とする工程を含み、突起電極上を被覆した絶縁樹脂を
除去することを特徴とする工程及び部材が提供される。
更に本願では、上記からなる部材において、該突起群を
形成する第１金属と該突起電極群と接触する第２金属層
をエッチングにより除去する工程及び部材が提供され
る。

【０００６】図１に、３層箔の第１金属に突起電極群を
形成するための工程断面を示す。図１（ａ）に示す３層
箔において、図中２で示す第２金属層は、第１金属層と
選択エッチング可能であり、また第１金属層よりイオン
化傾向が低い。構造諸元は、第１金属層の厚さが１８〜
７０μｍであり、第２金属層の厚さは、１μｍ以下であ
る。第３金属層の厚さは、５〜１８μｍである。この３
層箔両面に例えば感光性レジストＨＮ６４０（日立化成
製、商品名）をラミネートし、第１金属層に、後述の突
起電極イメージを図１（ｂ）に示すように、像形成す
る。この時の電極形状は角状より円状が望ましい。この
後、図１（ｃ）に示すように第１金属層を選択エッチン
グする。次に図１（ｄ）に示すようにエッチングレジス
トを剥離し、２で示す金属層を１で示す第１金属の突起
電極をマスクにしてエッチングする。この時、該レジス
トを第２金属層エッチング後に剥離してもよい。これに
より、図１（ｅ）に示すように、高さが均一な突起電極
群を有する部材を得る。

【０００７】図２は、図１の発明部材と表面が平坦な部
材を加圧接触させる工程を示す。図２（ａ）は、図１の
発明部材である。図２（ｂ）は、この部材の突起電極群
側を熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を介して、６で示す表
面が平滑な部材（平坦化部材）を構成した構成断面を示
す。この構成で、真空熱プレスにより、突起電極群を樹
脂に埋設させると共に、平坦化部材に接触せしめる。ま
た、図２（ｂ）において、突起電極側に、紫外線硬化樹
脂あるいは、印刷後硬化可能な絶縁樹脂をスクリーンま
たはメタルマスク印刷により印刷後、平坦化部材とし
て、ガラス板を接触せしめ、紫外線硬化あるいは熱硬化
させることも可能である。これにより、図２（ｃ）に示
す部材が得られる。この際、突起電極と６の間に、最大
１μｍ以下の厚さで５で示す樹脂が残る。図２（ｄ）で
平坦化部材が銅箔であればエッチングし、ガラス板であ
る場合は、機械的に除去する。この時もやはり、突起電
極と６の間に最大１μｍ以下の厚さで、５で示す樹脂が
残る場合がある。この後、図２（ｅ）に示すように、樹
脂層がポリイミドやエポキシ樹脂であれば、過マンガン
酸処理等、適宜行う。０．１μｍ以下の残渣であればプ
ラズマ処理、オゾン処理等を行い、突起電極の頭出しを
行う。

【０００８】図３は、図２の発明による部材を用いて、
埋設された突起電極の第１金属及び第２金属を、順次エ
ッチングする工程を示す。図３（ａ）は、図２の発明部
材である。図３（ｂ）では、３で示す第３金属層側にレ
ジスト形成する。この後、図３（ｃ）、図３（ｄ）で、
埋設された突起電極をエッチングし、レジスト除去す
る。以上により、図３（ｅ）に示す所定の外部接続用穴
（はんだボール接続用電極）が形成された部材が得られ
る。

【０００９】図４は、図３で得られた突起電極の断面図
を示す。これにより、先端径が最小１００μｍの突起電
極が得られる。また、径の異なる均一な高さの突起電極
群が高精度の位置に形成できる。エッチングを用いるた
め、テーパ形状となる。また、第２金属がエッチバック
された構造になる。このため、図４に示すような、穴断
面図形状が得られる。この穴断面により、はんだボール
をリフローで接続したとき、基材の接触面積が小さくな
り、剪断応力強度が上昇する。

【００１０】図５に、従来の工法による穴断面形状を示
す。まず７で示すコア材の両面に、８で示す接着材を塗
布したボンディングシート（図５（ａ））にドリル穴明
けする（図５（ｂ））。この時の、外部接続用の最小径
は直径０．３ｍｍである。これに、銅箔をプレスし、図
５（ｃ）に示すＣＳＰ用基材を得る。しかし、図５
（ｄ）に示すように、直径０．３ｍｍ以下の穴明けで
は、プレス時に８で示す接着材が銅箔側で位置ずれし、
安全な穴形状にならない。また、９で示す外部接続用穴
の銅箔面に、８の接着材の未硬化成分がしみだし、後の
金めっき工程で付着等の原因や不良となる。

【００１１】

【発明の効果】本発明の発明部材により、穴底部がコン
タミのない銅表面で小径の穴を有し、かつ微細な回路が
形成できる銅箔がついたＣＳＰ用基板が安価に得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の工程を説明する断面図。

【図２】 本発明の工程を説明する断面図。

【図３】 本発明の工程を説明する断面図。

【図４】 本発明の部材の断面図。

【図５】 従来の工程を説明する断面図。

【符号の説明】

１ 第１金属層 ２ 第２金属層 ３ 第３金属層 ４ レジスト ５ 絶縁層 ６ 平坦化部材 ７ コア絶縁層 ８ 接着材 ９ 外部接続用端子穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の金属層上に、該金属層と選択エッ
   チング可能な第２の金属層が形成され、さらに第２の金
   属層上に、第１の金属層と同じ組成の金属で厚さが第１
   の金属層と異なる第３の金属層が形成された３層からな
   る金属箔の、第１金属層に、所定の大きさの突起電極群
   をエッチングにより形成する工程を含み突起電極をマス
   クとして、第２金属をエッチングすることを特徴とする
   電極群を有する部材の製造法。
2. 【請求項２】 請求項１の部材の突起電極側に絶縁樹脂
   を介して、表面が平坦な部材を加圧せしめ、絶縁層の厚
   さが突起電極の高さより１μｍ以下になるようにし、突
   起電極上の被覆した絶縁樹脂を除去する突起電極群を有
   する部材の製造法。