JP2014089996A - Wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主面に半導体チップを接続するための複数の接続端子が形成された配線基板に関する。 The present invention relates to a wiring board having a plurality of connection terminals for connecting a semiconductor chip to a main surface.
配線基板に半導体チップ(ダイともいう)を実装する場合、半導体チップは、半田ボール等によって配線基板上の電極と接続される。しかしながら、実装後に温度サイクルや衝撃、折り曲げ等の応力が加わったときに、半導体チップと配線基板との接続信頼性を担保できない場合がある。その防止策として、半導体チップと配線基板との隙間に封止樹脂(アンダーフィル剤)を入れて、応力の緩和、脱落防止の補強を行っている。 When a semiconductor chip (also referred to as a die) is mounted on a wiring board, the semiconductor chip is connected to electrodes on the wiring board by solder balls or the like. However, when a stress such as a temperature cycle, impact, or bending is applied after mounting, the connection reliability between the semiconductor chip and the wiring board may not be ensured. As a preventive measure, a sealing resin (underfill agent) is put in the gap between the semiconductor chip and the wiring board to relieve stress and reinforce to prevent falling off.
ところで、アンダーフィル剤には、半導体チップと配線基板との間に隙間なく充填するために流動性が高い液状の組成物が多く使用されている。しかしながら、アンダーフィル剤の流動性が高いと、アンダーフィル剤が半導体チップの周囲近傍から流れだし、半導体チップの周囲近傍に配設された導体回路に付着する虞がある。 By the way, many liquid compositions having high fluidity are used for the underfill agent in order to fill the gap between the semiconductor chip and the wiring board without any gap. However, if the fluidity of the underfill agent is high, the underfill agent may flow out from the vicinity of the periphery of the semiconductor chip and adhere to a conductor circuit disposed in the vicinity of the periphery of the semiconductor chip.
そこで、アンダーフィル剤が半導体チップの周囲近傍から流れ出すことを防止するため、半導体チップが実装される個所と、その外縁の外側近傍にわたってアンダーフィル剤の広がりを防止する段差が形成することを提案するものがある(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in order to prevent the underfill agent from flowing out from the vicinity of the periphery of the semiconductor chip, it is proposed to form a step that prevents the underfill agent from spreading over the portion where the semiconductor chip is mounted and the vicinity of the outside of the outer edge. There are some (see, for example, Patent Document 1).
ところで、近年では、この接続端子の高密度化が進んでおり、配置される接続端子の間隔(ピッチ)が狭くなっている。このため、複数の接続端子をソルダーレジストの同一開口内に配置したNSMD(ノン・ソルダー・マスク・ディファインド)を採用した配線基板が提案されている。そして、複数の接続端子を狭ピッチで同一開口内に配置した場合、接続端子表面にコートされた半田が隣接する接続端子に流出し、接続端子間が短絡(ショート)する虞がある。 By the way, in recent years, the density of the connection terminals has been increased, and the interval (pitch) between the connection terminals to be arranged has been narrowed. For this reason, a wiring board that employs NSMD (non-solder mask-defined) in which a plurality of connection terminals are arranged in the same opening of the solder resist has been proposed. When a plurality of connection terminals are arranged in the same opening at a narrow pitch, there is a possibility that the solder coated on the surface of the connection terminal flows out to the adjacent connection terminals and the connection terminals are short-circuited.
しかしながら、特許文献1に開示される発明では、アンダーフィル剤が流出するのを防止することはできるものの、接続端子間におけるボイドの発生を防止することは難しい。また、接続端子にコートされた半田が隣接する接続端子に流出するのを防止することはできない。
However, in the invention disclosed in
本発明は、上記の事情に対処してなされたものであり、アンダーフィル剤の流出を効果的に抑制するとともに、接続端子間におけるボイドの発生を効果的に抑制できる配線基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in response to the above-described circumstances, and provides a wiring board that can effectively suppress the outflow of an underfill agent and can effectively suppress the generation of voids between connection terminals. Objective.
上記目的を達成すべく、本発明の発明基板は、
絶縁層及び導体層が積層された積層体上に、半導体チップとの接続端子が複数形成された配線基板であって、前記半導体チップの実装領域を取り囲む位置に外縁を有する第1の開口と、前記実装領域内において前記接続端子を露出させるとともに、前記接続端子の上端よりも低い位置に底面を形成する第2の開口とが形成されたソルダーレジスト層を、前記積層体上に備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the inventive substrate of the present invention comprises:
A wiring board in which a plurality of connection terminals with a semiconductor chip are formed on a laminate in which an insulating layer and a conductor layer are laminated, and a first opening having an outer edge at a position surrounding a mounting region of the semiconductor chip; A solder resist layer having a second opening that forms a bottom surface at a position lower than an upper end of the connection terminal is exposed on the stacked body while exposing the connection terminal in the mounting region. And
本発明によれば、ソルダーレジスト層に、半導体チップの実装領域を取り囲む位置に外縁を有する第1の開口が形成されているので、アンダーフィル剤が半導体チップの実装領域外に流出するのを抑制することができる。また、ソルダーレジスト層に、実装領域内において接続端子を露出させるとともに、接続端子の上端よりも低い位置に底面を形成する第2の開口が形成されているので、配線基板を半導体チップと接続した際に、半導体チップと配線基板との隙間に充填されることとなるアンダーフィル剤の接続端子間におけるボイドの発生を抑制することができる。さらに、接続端子にコートされた半田が隣接する接続端子に流出することを抑制し、接続端子間のショートを抑制することができる。 According to the present invention, since the first opening having the outer edge is formed in the solder resist layer at the position surrounding the semiconductor chip mounting area, the underfill agent is prevented from flowing out of the semiconductor chip mounting area. can do. In addition, the solder resist layer is exposed to the connection terminal in the mounting region, and the second opening for forming the bottom surface is formed at a position lower than the upper end of the connection terminal, so that the wiring board is connected to the semiconductor chip. In this case, it is possible to suppress the generation of voids between the connection terminals of the underfill agent that fills the gap between the semiconductor chip and the wiring board. Furthermore, it is possible to suppress the solder coated on the connection terminals from flowing out to the adjacent connection terminals, and to suppress a short circuit between the connection terminals.
なお、本発明の一態様においては、
前記ソルダーレジスト層は、前記第1の開口を画定する壁面及び底面の表面粗さが、前記第1の開口の外側の表面粗さよりも粗いことを特徴とする。
Note that in one embodiment of the present invention,
The solder resist layer is characterized in that the surface roughness of the wall surface and the bottom surface defining the first opening is rougher than the surface roughness outside the first opening.
本発明の一態様によれば、第1の開口を画定する壁面及び底面の表面粗さが、第1の開口の外側の表面粗さよりも粗い。このため、第1の開口の内側では、アンダーフィル剤が広がりやすく、第1の開口の外側では、アンダーフィル剤は、広がりにくい。その結果、配線基板と半導体チップとの隙間にアンダーフィル剤が充填されやすくなり、ボイドの発生を抑制することができる。また、アンダーフィル剤が半導体チップの実装領域外に流出するのをより効果的に抑制することができる。 According to one aspect of the present invention, the surface roughness of the wall surface and the bottom surface defining the first opening is rougher than the surface roughness outside the first opening. For this reason, the underfill agent tends to spread inside the first opening, and the underfill agent hardly spreads outside the first opening. As a result, the underfill agent is easily filled in the gap between the wiring board and the semiconductor chip, and generation of voids can be suppressed. In addition, the underfill agent can be more effectively suppressed from flowing out of the semiconductor chip mounting area.
また、本発明の他の態様においては、
前記第1の開口を画定する壁面及び底面の表面粗さと、前記第2の開口を画定する壁面及び底面の表面粗さとが略同じであることを特徴とする。
In another aspect of the present invention,
The surface roughness of the wall surface and the bottom surface that defines the first opening and the surface roughness of the wall surface and the bottom surface that define the second opening are substantially the same.
本発明の他の態様によれば、第1の開口を画定する壁面及び底面の表面粗さと、第2の開口を画定する壁面及び底面の表面粗さとが略同じであるため、第2の開口の内側においてもアンダーフィル剤が広がりやすい。このため、接続端子間の隙間にもアンダーフィル剤が充填されやすくなり、接続端子間におけるボイドの発生をより効果的に抑制することができる。 According to another aspect of the present invention, the surface roughness of the wall surface and the bottom surface defining the first opening is substantially the same as the surface roughness of the wall surface and the bottom surface defining the second opening. The underfill agent tends to spread even inside. For this reason, the underfill agent is easily filled in the gaps between the connection terminals, and the generation of voids between the connection terminals can be more effectively suppressed.
本発明の他の態様においては、
前記ソルダーレジスト層は、前記第1の開口の外側の表面粗さ(Ra)が、0.02μm〜0.25μmであることを特徴とする。
In another aspect of the invention,
The solder resist layer has a surface roughness (Ra) outside the first opening of 0.02 μm to 0.25 μm.
ソルダーレジスト層の第1の開口の外側の表面粗さ(Ra)を0.02μm〜0.25μmとすることで、アンダーフィル剤がソルダーレジスト層の第1の開口から外側へ流れ出すことをより効率的に抑制することができる。 By setting the surface roughness (Ra) outside the first opening of the solder resist layer to 0.02 μm to 0.25 μm, it is more efficient that the underfill agent flows out from the first opening of the solder resist layer. Can be suppressed.
本発明の他の態様においては、
前記ソルダーレジスト層は、前記第1の開口を画定する壁面及び底面の表面粗さ(Ra)が、0.06μm〜0.8μmであることを特徴とする。
In another aspect of the invention,
The solder resist layer is characterized in that a surface roughness (Ra) of a wall surface and a bottom surface defining the first opening is 0.06 μm to 0.8 μm.
ソルダーレジスト層の第1の開口の内側の表面粗さ(Ra)を、0.06μm〜0.8μmとすることで、アンダーフィル剤の流れ性がより向上する。このため、配線基板と半導体チップとの隙間にアンダーフィル剤が充填されやすくなり、ボイドの発生をより効果的に抑制することができる。 By setting the surface roughness (Ra) inside the first opening of the solder resist layer to 0.06 μm to 0.8 μm, the flowability of the underfill agent is further improved. For this reason, the underfill agent is easily filled in the gap between the wiring board and the semiconductor chip, and the generation of voids can be more effectively suppressed.
以上説明したように、本発明によれば、アンダーフィル剤の流出を抑制するとともに、接続端子間におけるボイドの発生を効果的に抑制できる配線基板を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a wiring board capable of suppressing the outflow of the underfill agent and effectively suppressing the generation of voids between the connection terminals.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、コア基板上にビルドアップ層を形成した配線基板を例に、本発明の実施形態を説明するが、上面及び側面が露出してなる複数の接続端子が形成された配線基板であればよく、例えば、コア基板を有しない配線基板であってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, an embodiment of the present invention will be described by taking a wiring board in which a build-up layer is formed on a core substrate as an example. However, a wiring in which a plurality of connection terminals with exposed upper surfaces and side surfaces are formed. Any substrate may be used. For example, a wiring substrate having no core substrate may be used.
(実施形態)
図1は、実施形態における配線基板100の平面図(表面側)である。図2は、図1の線分I−Iにおける配線基板100の一部断面図である。図3は、実施形態に係る配線基板の表面側の接続端子部分の拡大断面図である。なお、以下の説明では、半導体チップが接続される側を表面側とし、マザーボードやソケット等(以下、マザーボード等と称する)が接続される側を裏面側とする。
(Embodiment)
FIG. 1 is a plan view (front side) of a
(配線基板100の構成)
図1〜3に示す配線基板100は、コア基板2と、半導体チップ(不図示)との接続端子T1が複数形成され、コア基板2の表面側に積層されるビルドアップ層3(表面側)と、ビルドアップ層3に積層され、半導体チップの実装領域を取り囲む位置に外縁を有する開口4a(第1の開口)と、前記実装領域内において接続端子T1を露出させるとともに、接続端子T1の上端Zよりも低い位置に底面F3を形成する開口4b(第2の開口)とが形成されたソルダーレジスト層4と、マザーボード等(不図示)との接続端子T11が複数形成され、コア基板2の裏面側に積層されるビルドアップ層13(裏面側)と、ビルドアップ層13に積層され、接続端子T11の少なくとも一部を露出する開口14aが形成されたソルダーレジスト層14と、を備える。
(Configuration of wiring board 100)
A
コア基板2は、耐熱性樹脂板(たとえばビスマレイミド−トリアジン樹脂板)や、繊維強化樹脂板(たとえばガラス繊維強化エポキシ樹脂)等で構成された板状の樹脂製基板である。コア基板2の表面及び裏面には、金属配線L1,L11をなすコア導体層21,22がそれぞれ形成されている。また、コア基板2には、ドリル等により穿設されたスルーホール23が形成され、その内壁面にはコア導体層21,22を互いに導通させるスルーホール導体24が形成されている。さらに、スルーホール23は、エポキシ樹脂等の樹脂製穴埋め材25により充填されている。
The
(表面側の構成)
ビルドアップ層3は、コア基板2の表面側に積層された樹脂絶縁層31,33及び導体層32,34からなる。樹脂絶縁層31は、熱硬化性樹脂組成物からなり、表面に金属配線L2をなす導体層32が形成されている。また、樹脂絶縁層31には、コア導体層21と導体層32とを電気的に接続するビア35が形成されている。樹脂絶縁層33は、熱硬化性樹脂組成物からなり、表層に複数の接続端子T1を有する導体層34が形成されている。また、樹脂絶縁層33には、導体層32と導体層34とを電気的に接続するビア36が形成されている。ここで、樹脂絶縁層31,33及び導体層32は積層体を構成する。
(Structure on the front side)
The
ビア35,36は、それぞれ、ビアホール37aとその内周面に設けられたビア導体37bと、底面側にてビア導体37bと導通するように設けられたビアパッド37cと、ビアパッド37cと反対側にてビア導体37bの開口周縁から外向きに張り出すビアランド37dとを有している。
The
接続端子T1は、半導体チップと接続するための接続端子である。接続端子T1は、半導体チップの実装領域の内周に沿って配置された、いわゆるペリフェラル型の接続端子である。半導体チップは、この接続端子T1と電気的に接続されることにより配線基板100に実装される。各接続端子T1は、後述するソルダーレジスト層4との接着性を向上させるために、その表面が粗化されている。
The connection terminal T1 is a connection terminal for connecting to a semiconductor chip. The connection terminal T1 is a so-called peripheral-type connection terminal arranged along the inner periphery of the semiconductor chip mounting region. The semiconductor chip is mounted on the
また、各接続端子T1の露出面には、金属めっき層Mが形成されている。半導体チップを配線基板100に実装する際には、半導体チップの接続端子にコートされた半田をリフローすることで半導体チップの接続端子と接続端子T1とが電気的に接続される。なお、金属めっき層Mは、例えば、Ni層、Sn層、Ag層、Pd層、Au層等の金属層から選択される単一又は複数の層(例えば、Ni層/Au層、Ni層/Pd層/Au層)で構成される。
A metal plating layer M is formed on the exposed surface of each connection terminal T1. When the semiconductor chip is mounted on the
また、金属めっき層Mの代わりに、防錆用のOSP(Organic Solderability Preservative)処理を施してもよい。また、接続端子T1の露出面に半田をコートしてもよく、さらに、接続端子T1の露出面を金属めっき層Mで覆った後、この金属めっき層Mに半田をコートしてもよい。 Further, instead of the metal plating layer M, OSP (Organic Solderability Preservative) treatment for rust prevention may be performed. Further, the exposed surface of the connection terminal T1 may be coated with solder. Further, after the exposed surface of the connection terminal T1 is covered with the metal plating layer M, the metal plating layer M may be coated with solder.
ソルダーレジスト層4は、フィルム状をなし、ソルダーレジストとして機能する感光性の絶縁性樹脂をビルドアップ層3の表面上に積層して形成されている。ソルダーレジスト層4は、ビルドアップ層3に積層され、半導体チップの実装領域を取り囲む位置に外縁を有する開口4a(第1の開口)と、前記実装領域内において接続端子T1を露出させるとともに、接続端子T1の上端Zよりも低い位置に底面F3を形成する開口4b(第2の開口)とが形成されている。ソルダーレジスト層4の開口4bは、同一開口内に複数の接続端子T1を配置するNSMD形状となっている
The solder resist
図3に示すように、ソルダーレジスト層4は、開口4aを画定する壁面S1及び底面F2の表面粗さが、開口4aの外側F1の表面粗さよりも粗くなっている。さらに、ソルダーレジスト層4は、開口4aを画定する壁面S1及び底面F2の表面粗さと、開口4bを画定する壁面S2及び底面F3の表面粗さとが略同じとなっている。
As shown in FIG. 3, in the solder resist
なお、ソルダーレジスト層4は、開口4aの外側F1の表面粗さ(Ra)が、0.02μm〜0.25μmであることが好ましく、開口4aを画定する壁面S1及び底面F2の表面粗さ(Ra)が、0.06μm〜0.8μmであることが好ましい。なお、開口4bを画定する壁面S2及び底面F3の表面粗さ(Ra)についても、0.06μm〜0.8μmであることが好ましい。
The solder resist
(裏面側の構成)
ビルドアップ層13は、コア基板2の裏面側に積層された樹脂絶縁層131,133及び導体層132,134からなる。樹脂絶縁層131は、熱硬化性樹脂組成物からなり、裏面に金属配線L12をなす導体層132が形成されている。また、樹脂絶縁層131には、コア導体層22と導体層132とを電気的に接続するビア135が形成されている。樹脂絶縁層133は、熱硬化性樹脂組成物からなり、表層に1以上の接続端子T11を有する導体層134が形成されている。また、樹脂絶縁層133には、導体層132と導体層134とを電気的に接続するビア136が形成されている。
(Configuration on the back side)
The
ビア135,136は、それぞれ、ビアホール137aとその内周面に設けられたビア導体137bと、底面側にてビア導体137bと導通するように設けられたビアパッド137cと、ビアパッド137cと反対側にてビア導体137bの開口周縁から外向きに張り出すビアランド137dとを有している。
The
接続端子T11は、配線基板100をマザーボード等に接続するための裏面ランド(PGAパッド、BGAパッド)として利用されるものであり、配線基板100の略中心部を除く外周領域に形成され、前記略中央部を囲むようにして矩形状に配列されている。また、接続端子T11の表面の少なくとも一部は、金属めっき層Mにより覆われている。
The connection terminal T11 is used as a back surface land (PGA pad, BGA pad) for connecting the
ソルダーレジスト層14は、フィルム状をなし、ソルダーレジストとして機能する感光性の絶縁性樹脂をビルドアップ層13の表面上に積層して形成されている。ソルダーレジスト層14には、各接続端子T11の表面の一部を露出させる開口14aが形成されている。このため、各接続端子T11は、表面の一部が開口14aによりソルダーレジスト層14から露出した状態となっている。つまり、ソルダーレジスト層14の開口14aは、各接続端子T11の表面の一部を露出したSMD(ソルダー・マスク・ディファインド)形状となっている。なお、ソルダーレジスト層4の開口4bとは異なり、ソルダーレジスト層14の開口14aは、接続端子T11毎に形成されている。
The solder resist
開口14a内には、たとえばSn−Ag、Sn−Cu、Sn−Ag−Cu、Sn−Sbなど実質的にPbを含有しない半田からなる半田ボールBが、金属めっき層Mを介して接続端子T11と電気的に接続するようにして形成されている。なお、配線基板100をマザーボード等に実装する際は、配線基板100の半田ボールBをリフローすることで、接続端子T11をマザーボード等の接続端子に電気的に接続する。
In the
(配線基板の製造方法)
図2、図4〜図11は、実施形態に係る配線基板100の製造工程を示す図である。以下、図2、図4〜図11を参照して、配線基板100の製造方法について説明する。
(Method for manufacturing a wiring board)
2 and 4 to 11 are views showing manufacturing steps of the
(コア基板工程:図4)
板状の樹脂製基板の表面及び裏面に銅箔が貼付された銅張積層板を準備する。また、銅張積層板に対してドリルを用いて孔あけ加工を行い、スルーホール23となる貫通孔を所定位置にあらかじめ形成しておく。そして、従来公知の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことでスルーホール23内壁にスルーホール導体24を形成し、銅張積層板の両面に銅めっき層を形成する(図4(a)参照)。
(Core substrate process: Fig. 4)
A copper clad laminate having a copper foil attached to the front and back surfaces of a plate-shaped resin substrate is prepared. Further, a drilling process is performed on the copper-clad laminate using a drill, and a through hole that becomes the through
その後、スルーホール導体24内をエポキシ樹脂等の樹脂穴埋め材25で充填する。さらに、銅張積層板の両面の銅箔上に形成された銅めっきを所望の形状にエッチングして銅張積層板の表面及び裏面に金属配線L1,L11をなすコア導体層21,22をそれぞれ形成し、コア基板2を得る(図4(b)参照)。なお、スルーホール23形成工程の後、加工部分のスミアを除去するデスミア処理を行うことが望ましい。
Thereafter, the inside of the through-
(ビルドアップ工程:図5〜図6)
コア基板2の表面及び裏面に、樹脂絶縁層31,131となるエポキシ樹脂を主成分とするフィルム状絶縁樹脂材料をそれぞれ重ね合わせて配置する。そして、この積層物を真空圧着熱プレス機で加圧加熱し、フィルム状絶縁樹脂材料を熱硬化させながら圧着する。次に、従来周知のレーザー加工装置を用いてレーザー照射を行い、樹脂絶縁層31,131にビアホール37a,137aをそれぞれ形成する(図5(a)参照)。
(Build-up process: FIGS. 5 to 6)
On the front and back surfaces of the
続いて、樹脂絶縁層31,131の表面を粗化した後、無電解めっきを行い、ビアホール37a,137aの内壁を含む樹脂絶縁層31,131上に無電解銅めっき層を形成する。次にフォトレジストを樹脂絶縁層31,131上に形成された無電解銅めっき層上にラミネートして、露光・現像を行い、所望の形状にめっきレジストを形成する。
Subsequently, after the surfaces of the
その後、このめっきレジストをマスクとして、電解めっきにより、銅をめっきして、所望の銅めっきパターンを得る。次に、めっきレジストを剥離して、めっきレジスト下に存在していた無電解銅めっき層を除去して、金属配線L2,L12をなす導体層32,132を形成する。また、この際に、ビア導体37b,137b、ビアパッド37c,137c及びビアランド37d,137dからなるビア35,135も形成される(図5b参照)。
Thereafter, copper is plated by electrolytic plating using the plating resist as a mask to obtain a desired copper plating pattern. Next, the plating resist is peeled off, the electroless copper plating layer existing under the plating resist is removed, and the conductor layers 32 and 132 forming the metal wirings L2 and L12 are formed. At this time, vias 35 and 135 including via
次に、導体層32,132上に、樹脂絶縁層33,133となるエポキシ樹脂を主成分とするフィルム状絶縁樹脂材料をそれぞれ重ね合わせて配置する。そして、この積層物を真空圧着熱プレス機で加圧加熱し、フィルム状絶縁樹脂材料を熱硬化させながら圧着する。 次に、従来周知のレーザー加工装置を用いてレーザー照射を行い、樹脂絶縁層33,133にビアホール37a,137aをそれぞれ形成する(図6(a)参照)。
Next, on the conductor layers 32 and 132, film-like insulating resin materials mainly composed of an epoxy resin to be the
続いて、導体層32,132を形成した時と同様にして、ビアホール37a,137aが形成された樹脂絶縁層33,133に、接続端子T1,T11を有する導体層34,134及びビア36,136をそれぞれ形成する(図6(b)参照)。
Subsequently, in the same manner as when the conductor layers 32 and 132 are formed, the
(ソルダーレジスト層工程(表面側):図7)
次に、ソルダーレジスト層4となるフィルム状の感光性の絶縁性樹脂をビルドアップ層3上にプレスして積層する。次に、積層した絶縁性樹脂に、半導体チップの実装領域を取り囲む位置に外縁を有する開口4a(第1の開口)と、前記実装領域内において接続端子T1を露出させるとともに、接続端子T1の上端Zよりも低い位置に底面F3を形成する開口4b(第2の開口)とを形成し、ソルダーレジスト層4を得る。
(Solder resist layer process (front side): Fig. 7)
Next, a film-like photosensitive insulating resin to be the solder resist
なお、ソルダーレジスト層4となる絶縁性樹脂をビルドアップ層3上にプレスして積層する前に、接続端子T1の表面(特に、側面)を粗化しておくことが好ましい。接続端子T1の表面は、例えば、メックエッチボンド(メック社製)等のエッチング液で処理することで粗化することができる。
In addition, it is preferable to roughen the surface (especially the side surface) of the connection terminal T1 before the insulating resin to be the solder resist
(開口の形成方法:図8、図9)
次に、図8及び図9を参照して、ソルダーレジスト層4に開口4a、4bを形成する方法について説明する。なお、ソルダーレジスト層4となる絶縁性樹脂をコートする方法として、印刷、ラミネート、ロールコート、スピンコート等種々の手法を用いることができる。
(Opening method: FIGS. 8 and 9)
Next, a method for forming the
初めに、ビルドアップ層3の表面上に、ソルダーレジスト層4となる感光性の絶縁性樹脂をコートした後(図8(a)参照)、ソルダーレジスト層4の開口4aとなるべき領域の内側領域(半導体チップの実装領域)をマスクして絶縁性樹脂を露光・現像し、開口4aの外側領域となるべき絶縁性樹脂を光硬化させる(図8(b)参照)。
First, on the surface of the
次に、炭酸ナトリウム水溶液(濃度1重量%)に、この製造途中の配線基板100を短時間(未感光部の絶縁性樹脂表面が若干膨潤する程度の時間)浸漬する(図8(c)参照)。その後、水洗して膨潤した絶縁性樹脂を乳化させる(図8(d)参照)。次に、膨潤・乳化した絶縁性樹脂を製造途中の配線基板100から除去する(図9(a)参照)。
Next, the
光硬化していない絶縁性樹脂の上端の位置が、所定の位置となるまで上記浸漬及び水洗を、それぞれ1回、又はそれぞれ数回繰り返す。 The above immersion and water washing are repeated once each or several times until the position of the upper end of the insulating resin that has not been photocured reaches a predetermined position.
次に、後にソルダーレジスト層4の開口4bとなるべき領域の内側領域をマスクして絶縁性樹脂を露光・現像し、開口4bの外側領域となるべき絶縁性樹脂を光硬化させる(図9(b)参照)。
Next, the insulating resin is exposed and developed while masking the inner region of the region to be the
次に、炭酸ナトリウム水溶液(濃度1重量%)に、この製造途中の配線基板100を短時間(未感光部の絶縁性樹脂表面が若干膨潤する程度の時間)浸漬する(図9(c)参照)。その後、水洗して膨潤した絶縁性樹脂を乳化させる(図9(d)参照)。次に、膨潤・乳化した絶縁性樹脂を製造途中の配線基板100から除去する(図9(e)参照)。
Next, the
光硬化していない絶縁性樹脂の上端の位置が、各配線導体T1の上端より低い位置となるまで上記浸漬及び水洗を、それぞれ1回、又はそれぞれ数回繰り返す。その後、熱または紫外線により絶縁性樹脂を硬化させる。 The above immersion and water washing are repeated once each or several times until the position of the upper end of the insulating resin that has not been photocured is lower than the upper end of each wiring conductor T1. Thereafter, the insulating resin is cured by heat or ultraviolet rays.
なお、ビルドアップ層3の表面に、ソルダーレジスト層4となる熱硬化性の絶縁性樹脂を薄くコートして熱硬化させた後、硬化した絶縁性樹脂を研磨することで、ソルダーレジスト層4の開口4a、4bを形成するようにしてもよい。また、絶縁性樹脂を溶融する溶剤を使用して開口4a、4bを形成した後、熱硬化させることでソルダーレジスト層4を得るようにしてもよい。さらに、ビルドアップ層3の表面に熱硬化性の絶縁性樹脂をコートして熱硬化させた後、RIE(Reactive Ion Etching)等によりドライエッチングすることで、開口4a、4bを形成するようにしてもよい。
The surface of the build-up
(ソルダーレジスト層工程(裏面側):図10)
次に、ソルダーレジスト層14となる感光性の絶縁性樹脂をビルドアップ層13上にプレスして積層する。積層した絶縁性樹脂を露光・現像して、各接続端子T11の表面の一部を露出させるSMD形状の開口14aが形成されたソルダーレジスト層14を得る。
(Solder resist layer process (back side): FIG. 10)
Next, a photosensitive insulating resin to be the solder resist
(めっき工程:図11)
次に、接続端子T1の露出面を過硫酸ナトリウム等によりエッチングして、接続端子T1表面の酸化膜等の不純物を除去する。その後、還元剤を用いた無電解還元めっきにより、接続端子T1,T11の露出面に金属めっき層Mを形成する。無電解置換めっきにより接続端子T1の露出面に金属めっき層Mを形成する場合は、接続端子T1の露出面の金属が置換されて金属めっき層Mが形成される。
(Plating process: Fig. 11)
Next, the exposed surface of the connection terminal T1 is etched with sodium persulfate or the like to remove impurities such as an oxide film on the surface of the connection terminal T1. Thereafter, the metal plating layer M is formed on the exposed surfaces of the connection terminals T1 and T11 by electroless reduction plating using a reducing agent. When the metal plating layer M is formed on the exposed surface of the connection terminal T1 by electroless displacement plating, the metal on the exposed surface of the connection terminal T1 is replaced to form the metal plating layer M.
(バックエンド工程:図2)
接続端子T11上に形成された金属めっき層M上に半田ボールを載置しリフローを行うことで、接続端子T11に半田ボールBが接合される。
(Back-end process: Fig. 2)
The solder ball B is joined to the connection terminal T11 by placing the solder ball on the metal plating layer M formed on the connection terminal T11 and performing reflow.
図12は、実施形態に係る配線基板100に半導体チップCを実装した一部断面図である。実施形態に係る配線基板100は、半導体チップCの実装領域を取り囲む位置に外縁を有する開口4a(第1の開口)と、実装領域内において接続端子T1を露出させるとともに、接続端子T1の上端よりも低い位置に底面F3を形成する開口4b(第2の開口)とが形成されたソルダーレジスト層4を備えている。
FIG. 12 is a partial cross-sectional view in which the semiconductor chip C is mounted on the
このため、図12に示すように、アンダーフィル剤Uが半導体チップCの実装領域外(開口4a外)に流出するのを抑制することができる。また、ソルダーレジスト層4には、開口4b(第2の開口)が形成されているので、配線基板100を半導体チップCと接続した際に、半導体チップCと配線基板100との隙間に充填されることとなるアンダーフィル剤Uの接続端子T1間におけるボイドの発生を抑制することができる。さらに、接続端子T1にコートされる半田が、隣接する接続端子T1に流出するのを抑制し、接続端子T1間のショートを抑制することができる。
For this reason, as shown in FIG. 12, it is possible to suppress the underfill agent U from flowing out of the mounting region of the semiconductor chip C (outside the
また、開口4aを画定する壁面S1及び底面F2の表面粗さが、開口4aの外側F1の表面粗さよりも粗い。このため、開口4aの内側では、アンダーフィル剤Uが広がりやすく、開口4bの外側では、アンダーフィル剤Uは、広がりにくい。その結果、配線基板100と半導体チップCとの隙間にアンダーフィル剤Uが充填されやすくなり、ボイドの発生を抑制することができる。また、アンダーフィル剤Uが半導体チップCの実装領域外(開口4a外)に流出するのをより効果的に抑制することができる。
Further, the surface roughness of the wall surface S1 and the bottom surface F2 defining the
また、配線基板100のソルダーレジスト層4に形成された開口4a(第1の開口)を画定する壁面S1及び底面F2の表面粗さと、開口4b(第2の開口)を画定する壁面S2及び底面F3の表面粗さとが略同じであるため、開口4b(第2の開口)の内側においてもアンダーフィル剤Uが広がりやすい。このため、接続端子T1間の隙間にもアンダーフィル剤Uが充填されやすくなり、接続端子T1間におけるボイドの発生をより効果的に抑制することができる。
Further, the surface roughness of the wall surface S1 and the bottom surface F2 defining the
さらに、ソルダーレジスト層4の開口4a(第1の開口)の外側の表面粗さ(Ra)が、0.02μm〜0.25μmであるため、アンダーフィル剤Uがソルダーレジスト層4の開口4a(第1の開口)から外側へ流れ出すことをより効率的に抑制することができる。
Furthermore, since the outer surface roughness (Ra) of the
また、ソルダーレジスト層4の開口4a(第1の開口)を画定する壁面S1及び底面F2の表面粗さ(Ra)が、0.06μm〜0.8μmであるため、アンダーフィル剤Uの流れ性がより向上する。このため、配線基板100と半導体チップとの隙間にアンダーフィル剤Uが充填されやすくなり、ボイドの発生をより効果的に抑制することができる。
Further, since the surface roughness (Ra) of the wall surface S1 and the bottom surface F2 defining the
(その他の実施形態)
図1〜図12を参照して説明した配線基板100では、接続端子T1間に充填されるソルダーレジスト層4の上面F3は、平坦(フラット)となっていたが、接続端子T1間に充填されるソルダーレジスト層4の開口4bの底面F3は、必ずしも平坦(フラット)である必要はなく、例えば、図13に示すように、ソルダーレジスト層4の開口4bの底面F3が丸みを帯びた、いわゆるフィレット形状となっていても、同様の効果を得ることができる。
(Other embodiments)
In the
以上、本発明を具体例を挙げながら詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。例えば、上記具体例では、配線基板100が半田ボールBを介してマザーボード等と接続するBGA基板である形態について説明しているが、半田ボールBの代わりにピンもしくはランドを設けた、いわゆるPGA(Pin Grid Array)基板もしくはLGA(Land Grid Array)基板として配線基板100をマザーボード等と接続するようにしてもよい。
The present invention has been described in detail with specific examples. However, the present invention is not limited to the above contents, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above specific example, the embodiment is described in which the
発明者らは、図1〜図12を参照して説明した配線基板100の作製方法により、2つの配線基板A,Bを作製した。なお、配線基板100のソルダーレジスト層4は、図8、図9を参照して説明した方法により作成した。配線基板Aと配線基板Bとは、ソルダーレジスト層4に異なる材料を使用した点が異なる。発明者らは、配線基板A,Bを作製した後、半導体チップを実装してアンダーフィル剤の流れ性を確認した。
The inventors manufactured two wiring boards A and B by the manufacturing method of the
図14は、実施例に係る配線基板の表面を拡大した画像である。図14(a)は、配線基板Aのソルダーレジスト層4の開口4aの底面F2の拡大画像である。図14(b)は、配線基板Aのソルダーレジスト層4の開口4aの外側F1の拡大画像である。
FIG. 14 is an enlarged image of the surface of the wiring board according to the example. 14A is an enlarged image of the bottom surface F2 of the
次に、発明者らは、作製した配線基板A,Bの表面粗さを測定した。表1に、配線基板A,Bの表面粗さ(Ra)を、表2に配線基板A,Bの表面粗さ(Rz)を、それぞれ示す。なお、Ra,Rzは、それぞれ18点測定した値を平均している。以下の表1,表2の測定結果からは、配線基板A,Bのどちらも、ソルダーレジスト層4の開口4aの底面F2の表面粗さ(Ra,Rz)がソルダーレジスト層4の開口4aの外側F1の表面粗さ(Ra,Rz)よりも粗いことがわかる。
Next, the inventors measured the surface roughness of the produced wiring boards A and B. Table 1 shows the surface roughness (Ra) of the wiring boards A and B, and Table 2 shows the surface roughness (Rz) of the wiring boards A and B, respectively. Ra and Rz are averages of values measured at 18 points. From the measurement results in Tables 1 and 2 below, the surface roughness (Ra, Rz) of the bottom surface F2 of the
次に発明者らは、作製した配線基板A,Bに半導体チップを実装し、アンダーフィル剤の流れ性に問題がないことを確認した。また、アンダーフィル剤がソルダーレジスト層4の開口4aから外側に流れ出さないことを確認した。
Next, the inventors mounted a semiconductor chip on the produced wiring boards A and B, and confirmed that there is no problem in the flowability of the underfill agent. Further, it was confirmed that the underfill agent did not flow out from the
100…配線基板、2…コア基板、3…ビルドアップ層、4…ソルダーレジスト層、4a,4b…開口、13…ビルドアップ層、14…ソルダーレジスト層、14a…開口、21,22…コア導体層、23…スルーホール、24…スルーホール導体、25…樹脂製穴埋め材、31,33…樹脂絶縁層、32,34…導体層、35,36…ビア、37a…ビアホール、37b…ビア導体、37c…ビアパッド、37d…ビアランド、131,133…樹脂絶縁層、132,134…導体層、135,136…ビア、137a…ビアホール、137b…ビア導体、137c…ビアパッド、137d…ビアランド、B…半田ボール、L1,L2…金属配線、L11,L12…金属配線、M…金属めっき層、T1,T11…接続端子。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記半導体チップの実装領域を取り囲む位置に外縁を有する第1の開口と、前記実装領域内において前記接続端子を露出させるとともに、前記接続端子の上端よりも低い位置に底面を形成する第2の開口とが形成されたソルダーレジスト層を、前記積層体上に備えることを特徴とする配線基板。 A wiring board in which a plurality of connection terminals with a semiconductor chip are formed on a laminate in which an insulating layer and a conductor layer are laminated,
A first opening having an outer edge at a position surrounding the mounting region of the semiconductor chip; and a second opening that exposes the connection terminal in the mounting region and forms a bottom surface at a position lower than the upper end of the connection terminal. A wiring board comprising a solder resist layer on which is formed.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015222771A (en) * | 2014-05-22 | 2015-12-10 | 日本特殊陶業株式会社 | Wiring board and wiring board manufacturing method |
US11557540B2 (en) | 2020-03-16 | 2023-01-17 | Kioxia Corporation | Semiconductor device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001244384A (en) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Bare chip mounting printed wiring board |
JP2004179578A (en) * | 2002-11-29 | 2004-06-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Wiring board and its manufacturing method |
JP2004328006A (en) * | 2004-06-07 | 2004-11-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Wiring board and manufacturing method for the same |
WO2012043201A1 (en) * | 2010-09-28 | 2012-04-05 | 三菱製紙株式会社 | Method for forming solder resist pattern |
-
2012
- 2012-10-29 JP JP2012237496A patent/JP2014089996A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001244384A (en) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Bare chip mounting printed wiring board |
JP2004179578A (en) * | 2002-11-29 | 2004-06-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Wiring board and its manufacturing method |
JP2004328006A (en) * | 2004-06-07 | 2004-11-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Wiring board and manufacturing method for the same |
WO2012043201A1 (en) * | 2010-09-28 | 2012-04-05 | 三菱製紙株式会社 | Method for forming solder resist pattern |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015222771A (en) * | 2014-05-22 | 2015-12-10 | 日本特殊陶業株式会社 | Wiring board and wiring board manufacturing method |
US11557540B2 (en) | 2020-03-16 | 2023-01-17 | Kioxia Corporation | Semiconductor device |
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