JP3497774B2 - 配線基板とその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板とその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】配線基板として、ＬＳＩチップを搭載
し、プリント配線等に接続される、半導体実装用インタ
ーポーザー等と称されるものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した配
線基板において要求されることの一つは、実装密度を高
めることである。この実装密度は、例えば配線基板の両
側の主面にＬＳＩチップを搭載できるようにしたり、Ｌ
ＳＩチップを搭載した複数の配線基板同士を積層できる
ようにすれば、顕著に高めることが出来るが、従来にお
いてはそれは容易には為し難かった。

【０００４】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、両側の主面にＬＳＩチップを搭載で
きるようにしたり、ＬＳＩチップを搭載した複数の配線
基板同士を積層できるようにすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の配線基板は、
上下間導通用開口を有する樹脂膜の一方の側に配線膜
が、他方の側に上記開口を通じて上記配線膜に接続され
た銅或いは銅合金からなる金属突起と該金属突起より高
さの低い銅からなる金属突起とが形成され、高さの低い
金属突起がフリップチップボンディング用突起とされ、
上記高さの高い金属突起が外部端子とされたことを特徴
とする。

【０００６】 請求項２の配線基板は、請求項１の配線
基板において、上記上下間導通用開口を有する絶縁性樹
脂膜の配線膜が形成された側にＬＳＩチップが設置され
たことを特徴とする。

【０００７】 請求項３の配線基板の製造方法は、ベー
スメタルの一方の主面に第１の半田膜を選択的に形成
し、更に該主面上に上記半田膜上も含め金属膜を形成
し、該金属膜上に、後で形成される金属突起と対応する
位置に上下間導通用開口のある絶縁膜を形成し、該絶縁
膜上に配線膜を形成し、上記べースメタルの他方の主面
の高い金属突起を形成すべき位置に第２の半田膜を形成
し、その後、上記第２の半田膜をマスクとして上記べー
スメタルをエッチングすると共に、上記第２の半田膜及
び上記第１の半田膜をマスクとして上記金属膜をエッチ
ングして上記金属膜とべ一スメタルからなる高い金属突
起と、上記金属膜からなる低い金属突起を形成すること
を特徴とする。

【０００８】 請求項４の配線基板の製造方法は、請求
項３の配線基板の製造方法において、高い金属突起と低
い金属突起を形成した後、半田のリフロー処理により第
１の半田膜で低い金属突起表面を覆い、第２の半田膜で
高い金属突起表面を覆う状態にすることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示実施例に従っ
て詳細に説明する。

【００１０】 図１（Ａ）〜（Ｄ）及び図２（Ｅ）〜
（Ｈ）は本発明配線基板の製造方法の一つの実施例を工
程順（Ａ）〜（Ｈ）に示す断面図である。

【００１１】（Ａ）例えば銅或いは銅合金からなるベー
スメタル１を用意し、該ベースメタル１の一方の側（表
側）の表面に第１の半田膜２を選択的に形成する。該半
田膜２の形成は、例えば、フォトレジスト膜を露光、現
像することによりパターニングし、該フォトレジスト膜
をマスクとして電解メッキすることにより行う。該半田
膜２の形成位置は、後述する高さが二通りある金属突起
のうちの高さが低い方の金属突起を形成すべき位置と対
応したところである。図１（Ａ）は半田膜２形成後の状
態を示す。

【００１２】（Ｂ）次に、上記ベースメタル１の上記一
方の側の表面上に、半田膜２形成部上をも含め、該半田
膜３よりも適宜厚い厚い銅膜３を全面的メッキにより形
成する。図１（Ｂ）は該銅膜３形成後の状態を示す。

【００１３】（Ｃ）次に、上記銅膜３上に絶縁性樹脂か
らなる膜、例えばポリイミド膜５を形成し、該ポリイミ
ド膜５を選択的にエッチングすることにより開口６を形
成する。該開口６は上記ベースメタル１と後で形成され
る配線膜を接続する開口、即ち上下間接続用開口であ
り、後述する低い金属突起（１３）が形成される部分に
対応する位置と、高い金属突起（１２）が形成される部
分に対応する位置に設けられる。

【００１４】（Ｄ）次に、上記ポリイミド膜５上に例え
ば銅からなる配線膜７を無電解メッキ及び電解メッキに
より形成する。具体的には、例えばＰｄ活性処理を施
し、その後、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ等により薄い導電層
を全面的に形成し、その後、形成しべきパターンに対し
てネガのパターンのフォトレジスト膜を形成し、該フォ
トレジスト膜をマスクとして銅をメッキすることにより
配線膜７を形成し、その後、上記フォトレジスト膜を除
去し、しかる後、配線膜７をマスクとして、上記薄い導
電層をエッチングするという方法で配線膜７を形成す
る。図１（Ｄ）は配線膜７形成後の状態を示す。

【００１５】（Ｅ）次に、上記配線膜７上に絶縁性樹脂
からなる絶縁膜８を選択的に形成する。該絶縁膜８は後
でＬＳＩチップの電極にワイヤを接続される端子部分と
なる部分を露出させる開口９を有する。図２（Ｅ）は該
開口９を有する絶縁膜８の形成後の状態を示す。

【００１６】（Ｆ）その後、上記配線膜７の上記開口９
を通じて露出する部分及びベースメタル１の他方（裏
側）の面の後述する高い金属突起を形成すべき部分に半
田膜１０、１１をメッキにより形成する。図２（Ｆ）は
半田膜１０、１１形成後の状態を示す。半田膜１０は配
線膜７の開口９に露出する部分に形成された半田膜、半
田膜１１のベースメタル１の裏側の面に形成された半田
膜である。

【００１７】（Ｇ）次に、上記半田膜２、１１に対して
は侵し得ず、銅に対しては侵し得るエッチング液を用い
て上記ベースメタル１及び銅膜３に対する裏側からのエ
ッチングを行う。換言すれば、半田膜２、１１をマスク
とするベースメタル１及び銅膜３に対する選択的エッチ
ングを行う。すると、図２（Ｇ）に示すように、半田膜
１１で覆われた部分にはベースメタル１及び銅膜３から
なる金属突起１２が形成され、半田膜２で覆われた部分
には銅膜３からなる金属突起１３が形成される。金属突
起１２はベースメタル１及び銅膜３からなるので、その
高さは略ベースメタル１と銅膜３の厚さの和になり、高
くなるのに対して、金属突起１３は銅膜３からのみなる
ので、その高さは略銅膜３の厚さになり、低くなる。

【００１８】（Ｈ）その後、リフロー処理することによ
り、金属突起１２、１３を覆う半田膜２、１１を整形す
ると、図２（Ｈ）に示すような配線基板１４ができる。
該配線基板が本発明配線基板の第１の実施例である。即
ち、本配線基板１４は、開口６を有する絶縁性樹脂膜
（ポリイミド）５の一方の側（表側）には、配線膜７が
形成され、該配線膜７上には後述するＬＳＩチップの電
極と接続される端子部分を露出させる開口９のある絶縁
膜８が形成され、該開口９には半田膜１０が形成されて
いる。

【００１９】また、上記絶縁性樹脂膜５の他方の側（裏
側）には、その開口６を通じて上記配線膜７と電気的に
接続された高さの異なる金属突起１２、１３が形成され
ている。そして、該金属突起１２、１３は半田２、１１
で覆われた状態になっている。低い金属突起１３はＬＳ
Ｉチップのフリップチップボンディング用として用いる
ことができ、高い金属突起１２は配線基板１４の外部端
子として用いることができる。

【００２０】図３（Ａ）〜（Ｄ）は図２（Ｈ）に示した
配線基板１４へのＬＳＩチップ１５、１６の搭載方法を
工程順に示す断面図である。 （Ａ）配線基板１４の裏側にＬＳＩチップ１５を低い金
属突起１３にてフリップチップボンディングすることに
より搭載する。図３（Ａ）はＬＳＩチップ１５のフリッ
プチップボンディング後の状態を示す。

【００２１】（Ｂ）次に、図３（Ｂ）に示すように、上
記配線基板１４・ＬＳＩチップ１５間を樹脂１７で封止
する。 （Ｃ）その後、配線基板１４の表側にＬＳＩチップ１６
をボンディングし、該ＬＳＩチップ１６の各電極と、配
線膜７の端子の半田膜１０との間をワイヤ１８により接
続する。図３（Ｃ）はワイヤボンディング後の状態を示
す。 （Ｄ）しかる後、図３（Ｄ）に示すようにＬＳＩチップ
１６を樹脂１９で封止する。

【００２２】本配線基板１４によれば、上下間導通用開
口６を有する絶縁性樹脂膜（ポリイミド膜）５の表側に
配線膜７が形成され、該絶縁性樹脂膜５の裏側に上記開
口６を通じて上記配線膜７に接続された互いに二通りの
異なる高さの金属突起１２、１３が形成されているの
で、絶縁性樹脂膜５の表側と裏側の両方にＬＳＩチップ
１５、１６を搭載でき、配線基板１４の実装密度を高め
ることができる。

【００２３】尚、図２（Ｈ）に示した配線基板１４は、
上記絶縁性樹脂膜５の表側の配線が一層配線であるが、
この配線は２層配線或いはそれ以上の多層配線であって
も良い。また、上記配線基板１４の製造方法において
は、図２（Ｇ）に示したエッチング工程の終了後、図２
（Ｈ）で示す半田膜２、１１をリフロー処理する工程に
より金属突起１２、１３が半田で覆われた形状に整形さ
れるようにするが、必ずしもそのようにすることは不可
欠ではなく、エッチング工程の終了後、半田膜１０、１
２、１３を剥離により除去するようにしても良い。図４
（Ａ）はそのような半田膜１０、１２、１３を剥離した
場合の配線基板の例１４ａを示す断面図、（Ｂ）はその
配線基板１４ａに一つのＬＳＩチップ１６の搭載例を示
す断面図である。

【００２４】図５は配線基板１４、２４を二つ積層した
使用例を示す断面図であり、このような態様でも配線基
板を使用できる。配線基板１４は図２（Ｈ）に示したも
のと同じであるが、配線基板２４は配線基板１４の半田
膜１０に代えて半田バンプ２０を形成したもので、配線
基板１４、２４の裏面側にはそれぞれ低い金属突起１３
にてＬＳＩチップ１５、１５が搭載されているが、配線
基板１４の表側にはＬＳＩチップ１８が搭載されている
けれども配線基板２４の表側にはＬＳＩチップ１８を設
けず、半田バンプ２０をプリント配線基板２１の配線膜
２２との接続端子として用いる。そして、配線基板１４
と２４の高い金属突起１２・１２同士を例えば半田２３
等により接続してなる。これにより配線基板を複数積層
してより実装密度の向上を図ることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明配線基板によれば、上下間導通用
開口を有する絶縁性樹脂膜の表側に一層又は多層の配線
膜が形成され、該絶縁性樹脂膜の裏側に上記開口を通じ
て上記配線膜に接続された互いに二通りの異なる高さの
金属突起が形成されているので、絶縁性樹脂膜の表側と
裏側の低い金属突起のある部分の両方にＬＳＩチップを
搭載でき、配線基板の実装密度を高めることができる。

【００２６】本発明配線基板の製造方法によれば、ベー
スメタルの一方の主面に第１の半田膜を選択的に形成
し、その主面上に上記半田膜上も含め金属膜を形成し、
該金属膜上に絶縁膜を介して配線膜を形成し、上記ベー
スメタルの他方の主面上に第２の半田膜を形成し、その
後、上記第２の半田膜をマスクとして上記ベースメタル
をエッチングすると共に、上記第２の半田膜及び上記第
１の半田膜をマスクとして上記金属膜をエッチングして
第２の半田膜とベースメタルからなる高い金属突起と、
第１の半田膜と上記金属膜からなる低い金属突起を形成
するので、上記本発明配線基板を得ることができる。ま
た、金属突起の形成後、マスクとして用いた半田膜に対
するリフロー処理を施すことにより、その半田で金属突
起を覆い、その半田を半田バンプとして利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明配線基板の製造方法の
一つの実施例の前半を工程順に示す断面図である。

【図２】（Ｅ）〜（Ｈ）は上記実施例の後半を工程順に
示す断面図である。

【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明配線基板への二つのＬ
ＳＩチップの搭載方法を工程順に示す断面図である。

【図４】（Ａ）はエッチング工程の終了後、マスクとし
て用いた半田膜を剥離により除去するようにした配線基
板の一例を示す断面図、（Ｂ）はその配線基板へＬＳＩ
チップを一つ搭載した状態を示す断面図である。

【図５】複数の配線基板を組み付けた配線基板の使用例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・ベースメタル、２・・・半田膜、３・・金属
膜、５・・・絶縁性樹脂膜、６・・・開口、７・・・配
線膜、１０、１１・・・半田膜、１２・・・高い金属突
起、１３・・・低い金属突起、１４、１４ａ、２４・・
・配線基板、１５、１６・・・ＬＳＩチップ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−186443（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−284544（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/12 H01L 23/50 H01L 23/52 H01L 25/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下間導通用開口を有する樹脂膜の一方
   の側に一層或いは多層の配線膜が形成され、 上記樹脂膜の他方の側に上記開口を通じて上記配線膜に
   接続された銅或いは銅合金からなる金属突起と該金属突
   起より高さの低い銅からなる金属突起とが形成され、 高さの低い金属突起がフリップチップボンディング用突
   起とされ、 上記高さの高い金属突起が外部端子とされたことを特徴
   とする配線基板。
2. 【請求項２】 上記上下間導通用開口を有する樹脂膜の
   一層或いは多層の配線膜が形成された側にＬＳＩチップ
   が設置されたことを特徴とする請求項１記載の配線基板
3. 【請求項３】 ベースメタルの一方の主面に第１の半田
   膜を選択的に形成する工程と、 上記ベースメタルの上記主面上に上記半田膜上も含め金
   属膜を形成する工程と、 上記金属膜上に、後で形成される金属突起と対応する位
   置に上下間導通用開口のある絶縁膜を形成する工程と、 上記絶縁膜上に一層又は多層の配線膜を形成する工程
   と、 上記べースメタルの他方の主面の高い金属突起を形成す
   べき位置に第２の半田膜を形成する工程と、 その後、上記第２の半田膜をマスクとして上記べースメ
   タルを上記他方の主面側からエッチングすると共に、上
   記第２の半田膜及び上記第１の半田膜をマスクとして上
   記金属膜をエッチングして上記金属膜と上記べ一スメタ
   ルからなる高い金属突起と、上記金属膜からなる上記低
   い金属突起を形成する工程と、 を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
4. 【請求項４】 第２の半田膜をマスクとしてベースメタ
   ルを他方の主表面側からエッチングすると共に、上記第
   ２の半田膜及び第１の半田膜をマスクとして金属膜をエ
   ッチングして該金属膜と上記ベースメタルからなる高い
   金属突起と、該金属膜からなる上記低い金属突起を形成
   する工程の後に、上記第１及び第２の半田膜に対するリ
   フローにより上記高い金属突起表及び低い金属突起を該
   半田膜の半田で覆った状態にする工程を有することを特
   徴とする請求項２の配線基板の製造方法。