JP2009267100A - Method of manufacturing wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体素子を搭載するための配線基板の製造方法に関し、より詳細には絶縁基板の上面に半導体素子の電極が電気的に接続される配線導体を有するとともに該配線導体の露出表面に電解めっきによる金めっき層が被着されて成る配線基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a wiring board for mounting a semiconductor element. More specifically, the present invention has a wiring conductor to which an electrode of a semiconductor element is electrically connected on an upper surface of an insulating substrate, and electrolysis is performed on an exposed surface of the wiring conductor. The present invention relates to a method of manufacturing a wiring board formed by depositing a gold plating layer by plating.
従来より半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載する配線基板として、図6に示すように、ガラスクロス基材にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた複数の絶縁板や絶縁層を積層して成り、中央部に半導体素子Sを収容するための貫通孔Cを有する絶縁基板1の上面から下面にかけて半導体素子Sの電極が電気的に接続される銅箔や銅めっき層から成る配線導体2が配設された配線基板本体3と、配線基板本体3の下面に貫通孔Cを塞ぐように接着剤層4を介して接合されており、貫通孔C内に露出する上面に半導体素子Sが搭載される銅板から成る金属放熱板5とから成る配線基板が知られている。
Conventionally, as a wiring board on which a semiconductor element such as a semiconductor integrated circuit element is mounted, a plurality of insulating plates in which a glass cloth base material is impregnated with a thermosetting resin such as an epoxy resin or a bismaleimide triazine resin as shown in FIG. A copper foil or a copper plating in which the electrodes of the semiconductor element S are electrically connected from the upper surface to the lower surface of the
なお、この配線基板は、配線基板本体3における上面から下面にかけて上下の配線導体2を接続するためのスルーホールめっき導体が被着されたスルーホール6が形成されており、スルーホール6の内部には熱硬化性樹脂から成る孔埋め樹脂7が充填されている。さらに孔埋め樹脂7の一部は絶縁基板1の上面およびその表面の配線導体2の一部を覆ってレジスト層を形成しており、絶縁基板1の下面およびその表面の配線導体2は同じく熱硬化性樹脂から成るレジスト層8で被覆されている。
The wiring board has a through
そして、この配線基板は、貫通孔C内に露出する金属放熱板5の上面に半導体素子Sを接着剤9を介して搭載するとともに半導体素子Sの電極と絶縁基板1上面に露出する配線導体2とをボンディングワイヤWを介して接続した後、貫通孔C内およびその周辺の上面に図示しない封止樹脂を半導体素子SおよびボンディングワイヤWを覆うように被着させることにより製品としての半導体装置となる。なお、この配線基板においては、配線導体2とボンディングワイヤWとの接続を良好なものとするために絶縁基板1の上面に形成された配線導体2の露出表面には通常、金めっき層Gが電解めっき法により被着されている。
In this wiring board, the semiconductor element S is mounted on the upper surface of the metal heat
ところで、このような配線基板において配線導体2の露出表面に金めっき層Gを電解めっき法により被着させるには、従来以下のような方法が採用されていた。先ず、図7および図8に示すように、配線基板本体3の複数個分を包含する大きさの母基板20中に、絶縁基板1の上面に配線導体2を有する配線基板本体3の複数個を各境界に切断領域Aを介在させて縦横の並びに一体的に配列形成するとともに切断領域Aの上面に配線導体2に電気的に接続されたタイバーTを形成する。
By the way, in order to deposit the gold plating layer G on the exposed surface of the
次に図9に示すように、切断領域AをめっきレジストR1で覆った状態でタイバーTを介して配線導体2に電荷を供給して電解めっきすることにより配線導体2の露出表面に金めっき層Gを被着する。
Next, as shown in FIG. 9, a gold plating layer is formed on the exposed surface of the
次に、めっきレジストR1を剥離した後、図10に示すように、切断領域Aの上面を露出させるエッチングレジストR2を被着させた状態でタイバーTをエッチング除去し、次にエッチングレジストR2を剥離した後、図11に示すように、母基板20の切断領域Aをダイシングマシンやルータ等の切断装置を用いて切断除去し、複数の配線基板本体3を個片に分離する。このような工程を経て絶縁基体1上面の配線導体2の露出表面に金めっき層Gが電解めっき法により被着された個片の配線基板本体3を得、しかる後、配線基板本体3の下面に金属放熱版5を接着剤層4を介して接合することにより図6に示したような配線基板が完成する。
Next, after the plating resist R1 is peeled off, as shown in FIG. 10, the tie bar T is removed by etching with the etching resist R2 exposing the upper surface of the cutting region A, and then the etching resist R2 is peeled off. After that, as shown in FIG. 11, the cutting area A of the
しかしながら、このような方法により配線基板を製作する場合、母基板20に形成した切断領域Aが無駄となることから、一枚の母基板からより多くの配線基板を得ようとすると切断領域Aの幅をできるだけ狭いものとする必要がある。ところが切断領域Aの幅を狭いものとした場合、切断領域Aに形成するタイバーTの幅も必然的に狭いものとなってしまう。このようにタイバーTの幅が狭いものとなるとタイバーTの電気抵抗が極めて高いものとなり、その結果、タイバーTを介して配線導体2に電荷を供給して電解めっきする際に、各配線導体2に十分な電荷を良好に供給することができず、金めっき層Gの厚みが大きくばらついたり、金めっき層Gの結晶が不均一となったりして、その結果、配線導体2と半導体素子Sの電極とをボンディングワイヤWを介して良好に接続することが困難となる。
本発明は、かかる問題点に鑑み案出されたものであり、その課題は、絶縁基板の上面に形成された配線導体の露出表面に厚みばらつきが少なく、かつ均一な結晶の金めっき層が電解めっき法により被着された配線基板を生産性高く製造することが可能な配線基板の製造方法を提供することにある。 The present invention has been devised in view of such problems, and the problem is that the exposed surface of the wiring conductor formed on the upper surface of the insulating substrate has little thickness variation and a uniform crystalline gold plating layer is electrolyzed. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a wiring board capable of manufacturing a wiring board deposited by a plating method with high productivity.
本発明の配線基板の製造方法は、絶縁基板の上面に半導体素子の電極が電気的に接続される配線導体を有するとともに該配線導体の露出表面に金めっき層が被着されて成る配線基板の製造方法であって、前記絶縁基板の複数個分を包含する大きさの母基板中に、上面に前記配線導体を有する前記絶縁基板の複数個を該絶縁基板の境界に切断領域を介在させて縦横の並びに一体的に形成するとともに、前記切断領域の上面に前記配線導体に電気的に接続された第1のタイバーおよび前記切断領域の下面に前記切断領域を貫通するスルーホール導体を介して前記第1のタイバーと電気的に接続された第2のタイバーを形成し、前記第1および第2のタイバーを介して前記配線導体に電荷を供給して電解めっきすることにより前記配線導体の露出表面に前記金めっき層を被着する工程を含むことを特徴とするものである。 A method of manufacturing a wiring board according to the present invention includes a wiring board having a wiring conductor to which an electrode of a semiconductor element is electrically connected on an upper surface of an insulating substrate, and a gold plating layer being deposited on an exposed surface of the wiring conductor. In the manufacturing method, a plurality of the insulating substrates having the wiring conductors on the upper surface are inserted into a mother substrate having a size including a plurality of the insulating substrates, and a cutting region is interposed at the boundary of the insulating substrate. The first and second tie bars that are integrally formed vertically and horizontally and electrically connected to the wiring conductor on the upper surface of the cutting region and the through hole conductor that penetrates the cutting region on the lower surface of the cutting region A second tie bar electrically connected to the first tie bar is formed, an electric charge is supplied to the wiring conductor via the first and second tie bars, and electrolytic plating is performed, thereby exposing the exposed surface of the wiring conductor. It is characterized in that it comprises the step of depositing said gold plating layer.
本発明の配線基板の製造方法によれば、母基板における切断領域の上面のみならず下面にもタイバーを設け、これらの上下のタイバーを介して各絶縁基板の配線導体に電荷を供給して電解めっきすることにより配線導体の露出表面に金めっき層を被着させることから、切断領域の幅が狭いものであったとしても、タイバーの電気抵抗を低いものとして各配線導体に必要な電荷を良好に供給することができ、その結果、配線導体の露出表面に厚みばらつきが少なく、かつ均一な結晶の金めっき層が被着された配線基板を生産性高く製造することができる。 According to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, tie bars are provided not only on the upper surface but also on the lower surface of the cutting area of the mother board, and electric charges are supplied to the wiring conductors of the respective insulating boards via these upper and lower tie bars to perform electrolysis. Since the gold plating layer is deposited on the exposed surface of the wiring conductor by plating, even if the width of the cutting area is narrow, the electric resistance of the tie bar is low and the electric charge necessary for each wiring conductor is good As a result, it is possible to manufacture a wiring board having a uniform thickness on the exposed surface of the wiring conductor and having a uniform crystal gold plating layer deposited thereon with high productivity.
次に、本発明の配線基板の製造方法を図1〜図5に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態例を示す部分上面図であり、図2は図1のI−I切断線における断面図、図3〜図5は図2と同じ部分を示す工程毎の断面図である。これらの工程を経て図6に示したような配線基板が製造される。なお、図中、1aは絶縁板、1bは絶縁層であり、これらにより絶縁基板1が形成される。また、2aは内層配線導体層、2bは表層配線導体層であり、これらにより配線導体2の一部が形成される。また、3は配線基板本体、Aは切断領域、Gは金めっき層、Hはタイバー接続用のスルーホール、T1は第1のタイバー、T2は第2のタイバーである。
Next, the manufacturing method of the wiring board of this invention is demonstrated in detail based on FIGS. FIG. 1 is a partial top view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 1, and FIGS. FIG. A wiring board as shown in FIG. 6 is manufactured through these steps. In the figure, reference numeral 1a denotes an insulating plate and 1b denotes an insulating layer, which form the
先ず、図1におよび図2に示すように、絶縁基板1の上面に配線導体2が形成された配線基板本体3の複数個がこれらの境界に切断領域Aを介在させて縦横の並びに一体的に配列形成され、さらに切断領域Aの上面に配線導体2に電気的に接続されたタイバーT1が、切断領域Aの下面に鯛はー接続用のスルーホールHを介して第1のタイバーに電気的に接続された第2のタイバーT2が形成された母基板10を準備する。
First, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, a plurality of
母基板10は、例えばガラスクロス基材にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた厚みが0.06〜1.40mmの絶縁板1aの両面に、厚みが7〜35μm銅箔から成る内層配線導体層2aと、ガラスクロス基材にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた厚みが0.02〜0.15mmの絶縁層1bと、厚みが3〜35μmの銅箔および厚みが10〜70μmの銅めっきから成る表層配線導体層2bが順次積層された縦横が500〜600mm程度の大型の積層基板であり、各配線基板本体3には半導体素子を収容するための貫通孔Cおよびスルーホール6が穿孔されており、さらに貫通孔Cの内壁およびスルーホール6内壁には上下の配線導体2の所定のもの同士を電気的に接続するための厚みが10〜70μmの銅めっきから成る導体層が被着されている。また、各配線基板本体3の上面には配線導体2の一部を覆うとともにスルーホール6の内部を充填するエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成る孔埋め樹脂7が被着されており、各配線基板本体3の下面には、配線導体2を覆うエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成るレジスト層8が被着されている。なお、絶縁板1aおよび絶縁層1bにより絶縁基板1が形成され、内層配線導体層2aおよび表層配線導体層2bにより配線導体2の一部が形成される。
The
また、母基板10の切断領域Aにおける上面には上面側の表層配線導体層2bと同じ導体層から成る第1のタイバーT1が各配線基本体3を取り囲むようにして各配線基板本体3の配線導体2に電気的に接続された状態で被着形成されている。さらに、切断領域Aの下面には、下面側の表層配線導体層2bと同じ導体層から成る第2のタイバーT2が各配線基板本体3を取り囲むようにして被着形成されており、第1のタイバーT1と第2のタイバーT2とは切断領域Aに設けたタイバー接続用のスルーホールH内に被着させたスルーホール導体により電気的に接続されている。
Further, on the upper surface in the cutting area A of the
このような母基板10は、ガラスクロス基材にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた厚みが0.06〜1.40mmの絶縁板1aの両面全面に内層配線導体層2a用の厚みが7〜35μmの銅箔が貼着された両面銅張板における前記銅箔を内層配線導体層2aに対応する所定のパターンにエッチングし、次にこの内層配線導体層2aが形成された両面銅張板の両面に、ガラスクロス基材にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂成分を含浸させた絶縁層1b用の厚みが0.02〜0.15mmの未硬化の絶縁シート(プリプレグ)および表層配線導体層2b用の厚みが3〜35μmの銅箔を積層するとともに、これらをプレス装置により加圧しながら加熱して絶縁層1b用の絶縁シートを熱硬化させて母基板10用の積層体を形成し、次にこの積層体に貫通孔Cおよびスルーホール6、Hをルータやドリルマシン等の切削装置を用いて穿孔し、次に貫通孔Cの内壁およびスルーホール6、Hの内壁ならびに表層配線導体2b用の銅箔の表面に無電解銅めっきおよび電解銅めっきを施すとともに所謂半田剥離法により表層配線導体層2bおよびスルホール導体を形成し、さらに孔埋め樹脂7およびレジスト層8を被着することにより形成される。なお、孔埋め樹脂7は、アクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂成分を含有する樹脂ペーストを上面側の絶縁層1bおよび表層配線導体層2bの上にスルーホール6を充填するようにして塗布するとともにこれを所定のパターンに露光および現像することにより形成される。また、レジスト層8は、同じくアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂成分を含有する樹脂ペーストを下面側の絶縁層1bおよび表層配線導体層2bの上に塗布するとともにこれを所定のパターンに露光および現像することにより形成される。
Such a
次に図3に示すように、切断領域AをめっきレジストR1で覆った状態で第1のタイバーT1および第2のタイバーT2を介して配線導体2に電荷を供給して電解めっきすることにより配線導体2の露出表面に例えばニッケルめっき層(不図示)を下地として金めっき層Gを被着する。このとき、第1のタイバーT1と第2のタイバーT2とはタイバー接続用のスルーホールH内に被着させたスルーホール導体により互いに電気的に接続されていることから、例え切断領域Aの幅が10〜100μm程度と極めて狭いものであったとしても、第1のタイバーT1と第2のタイバーT2との合計の電気抵抗が極めて高いものとなることはなく、したがって、これらの第1のタイバーT1および第2のタイバーT2を介して各配線導体2に電荷を供給することによって各配線導体2の露出表面に厚みばらつきが少なく、且つ均一な結晶の金めっき層Gを被着させることができる。
Next, as shown in FIG. 3, with the cutting region A covered with the plating resist R1, the
次に、めっきレジストR1を剥離した後、図4に示すように、切断領域Aの上下面を露出させるエッチングレジストR2を被着させた状態で第1のタイバーT1および第2のタイバーT2ならびにタイバー接続用のスルーホールH内のスルーホール導体をエッチング除去し、次にエッチングレジストR2を剥離した後、図5に示すように、母基板10の切断領域Aをダイシングマシンやルータ等の切断装置を用いて切断除去し、複数の配線基板本体3を個片に分離する。そして最後に、配線基板本体3の下面に金属放熱板5を接着剤層4を介して接合することにより図6に示した配線基板が完成する。かくして本発明によれば、配線導体の露出表面に厚みばらつきが少なく、かつ均一な結晶の金めっき層が電解めっき法により被着された配線基板を生産性高く製造することができる。
Next, after the plating resist R1 is peeled off, as shown in FIG. 4, the first tie bar T1, the second tie bar T2, and the tie bar are attached with the etching resist R2 that exposes the upper and lower surfaces of the cutting region A. After the through-hole conductor in the connection through-hole H is removed by etching, and then the etching resist R2 is peeled off, a cutting device such as a dicing machine or a router is used to cut the cutting area A of the
なお、本発明は上述の実施形態例に限定されるものではなく、例えば上述の実施形態例では、配線導体2の露出表面に金めっき層Gを被着させた後、母基板10の切断領域の第1のタイバーT1および第2のタイバーT2ならびにタイバー接続用のスルーホールH内のスルーホール導体をエッチング除去し、次に母基板10の切断領域Aを切断除去することによって複数の配線基板本体3を個片に分離したが、配線導体2の露出表面に金めっき層Gを被着させた後、第1のタイバーT1および第2のタイバーT2ならびにスルーホールH内のスルーホール導体を残したままで母基板10の切断領域Aを切断除去することによって複数の配線基板本体3を個片に分離してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment example. For example, in the above-described embodiment example, after the gold plating layer G is deposited on the exposed surface of the
1:絶縁基板
2:配線導体
10:母基板
A:切断領域
G:金めっき層
H:タイバー接続用のスルーホール
S:半導体素子
T1:第1のタイバー
T2:第2のタイバー
1: Insulating substrate 2: Wiring conductor 10: Mother substrate A: Cutting region G: Gold plating layer H: Through hole for connecting tie bar S: Semiconductor element T1: First tie bar T2: Second tie bar
Claims (1)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008115276A JP2009267100A (en) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | Method of manufacturing wiring board |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008115276A Pending JP2009267100A (en) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | Method of manufacturing wiring board |
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