JPH07212013A - ボール・グリッド・アレイ及びボール・グリッド・アレイ用のプリント回路基板の製造方法 - Google Patents

ボール・グリッド・アレイ及びボール・グリッド・アレイ用のプリント回路基板の製造方法

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JPH07212013A
JPH07212013A JP6023188A JP2318894A JPH07212013A JP H07212013 A JPH07212013 A JP H07212013A JP 6023188 A JP6023188 A JP 6023188A JP 2318894 A JP2318894 A JP 2318894A JP H07212013 A JPH07212013 A JP H07212013A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】プリント回路基板の集積回路搭載面をドライ・
フィルム・レジストで処理し、ボール・グリッド面を液
状レジストで処理したボール・グリッド・アレイ。 【効果】サーマル・ヴィア・ホールの相当部分が液状レ
ジスト硬化物で充填されているので、サーマル・ヴィア
・ホールから水分の侵入するおそれがない。また、ドラ
イ・フィルム・レジストは樹脂基板の片面だけに施され
るので、最適条件で処理することができ高性能が保たれ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路用のボール・
グリッド・アレイ及びボール・グリッド・アレイ用のプ
リント回路基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント回路基板の上に導電性接着剤を
用いて集積回路を固定し、集積回路と金メッキされた銅
パターンを金ワイヤを用いて結合し、基板表面の回路は
ヴィア・ホールを通じて基板裏面の回路と接続し、基板
裏面の各回路の末端はアレイ状に配列された球形のハン
ダに接続しているボール・グリッド・アレイはよく知ら
れている。従来のボール・グリッド・アレイの断面図を
図2に示す。このようなボール・グリッド・アレイを製
造するには、ガラス繊維で強化したエポキシ樹脂等の板
の両面に銅箔をラミネートした樹脂基板1に銅箔をエッ
チングすることにより銅パターン2を形成し、信号用ヴ
ィア・ホール3を明け、銅メッキを施すことによって基
板の表裏に回路を形成する。このとき同時に放熱を目的
としたサーマル・ヴィア・ホール4も明けられ銅メッキ
される。基板上の集積回路7を搭載する位置には、通常
サーマル・ヴィア・ホール4が何個か設けられる。次い
でプリント回路基板の片面にドライ・フィルム・レジス
ト6がラミネートされ、露光、現像され、さらに紫外線
照射が繰り返される。基板のもう一方の面にもドライ・
フィルム・レジスト6がラミネートされ、同様に露光、
現像、紫外線照射が行われるが、この間に反対の面上の
レジスト・フィルムはいわゆるオーバー・キュアの状態
となり、基板樹脂との密着性が低下することが多い。プ
リント回路基板は次いで金メッキ工程に送られるが、オ
ーバー・キュアとなり密着力の低下したレジスト・フィ
ルムと基板樹脂の間にメッキ液が浸み込み不良品となる
危険性が大きい。また、このように基板の両面をドライ
・フィルム・レジストで処理したプリント回路基板を用
いて製造した半導体装置は、集積回路の下部のサーマル
・ヴィア・ホールはレジスト・フィルムで覆われている
のみで中空であるので、この部分にピン・ホールが生ず
るとたちどころに水分が侵入し、性能に異常をきたす。
プリント回路基板1上の銅パターン2に金メッキを施し
たのち、集積回路7を導電性接着剤8によりプリント回
路基板に固定し、集積回路7と銅パターン2を金ワイヤ
9により接続し、次いで集積回路を搭載した面をトラン
スファ成形又はポッティングにより樹脂で封止する。封
止樹脂とプリント回路基板上のレジスト・フィルムの密
着性が十分でなく、この間隙から水分が侵入して不良の
原因となることも多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、レジスト・
フィルムと樹脂基板の間の密着力の低下がなく、金メッ
キ工程で不良の生ずるおそれがないボール・グリッド・
アレイ用のプリント回路基板の製造方法を提供すること
を目的とする。本発明はまた、集積回路の下部のサーマ
ル・ヴィア・ホールが適切に充填され、サーマル・ヴィ
ア・ホールからの水分の侵入のおそれのないボール・グ
リッド・アレイを提供することを目的とする。本発明は
さらに、集積回路搭載面のレジスト・フィルムと封止樹
脂の密着性が良好で、両者の間隙から水分の侵入するお
それのないボール・グリッド・アレイを提供することを
目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、プリント回
路基板上のレジスト・フィルムの劣化がなく、集積回路
の下部のサーマル・ヴィア・ホールが適切に充填され、
集積回路搭載面のレジスト・フィルムと封止樹脂の密着
性が良好なボール・グリッド・アレイを鋭意研究し、プ
リント回路基板の一面は液状レジストで処理し、他方の
面をドライ・フィルム・レジストで処理し、かつ、レジ
スト・フィルムをプラズマ・ホーニングにより粗面化す
れば、サーマル・ヴィア・ホールは液状レジストで充填
され、ドライ・フィルム・レジストに最適条件の処理を
施すことができ、かつ、レジスト・フィルムと封止樹脂
の接着が強固になるので、高品質で信頼性の高いボール
・グリッド・アレイが得られることを見いだし、本発明
を完成するに至った。
【0005】すなわち、本発明は次の各項の発明よりな
るものである。 (1)プリント回路基板の集積回路搭載面をドライ・フ
ィルム・レジストで処理し、ボール・グリッド面を液状
レジストで処理したボール・グリッド・アレイ。 (2)プリント回路基板のボール・グリッド面に液状レ
ジストを印刷、硬化し、集積回路搭載面にドライ・フィ
ルム・レジストをラミネートし、露光、現像、紫外線照
射をすることを特徴とするボール・グリッド・アレイ用
のプリント回路基板の製造方法。 (3)プリント回路基板のボール・グリッド面に液状レ
ジストを塗布、露光、現像し、集積回路搭載面にドライ
・フィルム・レジストをラミネートし、露光、現像、紫
外線照射をすることを特徴とするボール・グリッド・ア
レイ用のプリント回路基板の製造方法。 (4)サーマル・ヴィア・ホールの容積の50%以上を
液状レジストで充填する第2項又は第3項記載のボール
・グリッド・アレイ用のプリント回路基板の製造方法。 (5)集積回路搭載面のレジスト・フィルムをプラズマ
・ホーニングにより粗面化する第2項又は第3項記載の
ボール・グリッド・アレイ用のプリント回路基板の製造
方法。 (6)熱硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂によりサーマ
ル・ヴィア・ホールを充填したのち、液状レジスト及び
ドライ・フィルム・レジストによる処理を行う第2項又
は第3項記載のボール・グリッド・アレイ用のプリント
回路基板の製造方法。 本発明のボール・グリッド・アレイを図1に示す。本発
明の方法の実施の態様の一例を次に述べる。銅箔を両面
にラミネートした樹脂基板1に、一時的なレジストによ
りパターンを形成し銅箔をエッチングしたのち一時的な
レジストを除去することにより銅パターン2を形成し、
信号用ヴィア・ホール3及びサーマル・ヴィア・ホール
4を明け、銅メッキを施して回路を形成する。次いでボ
ール・グリッド面を液状レジスト5で処理する。
【0006】本発明に用いられる液状レジストは、成分
及び処理方法に特に制限はなく、プリント回路基板の保
護効果のあるものを使用することができる。例えば、エ
ポキシ樹脂を主たる硬化成分とする液状レジストを印刷
したのち加熱により硬化することができるし、紫外線硬
化性樹脂を主たる成分とする液状レジストを印刷したの
ち紫外線を照射して硬化することもできる。或いは、ボ
ール・グリッド面に液状レジストを塗布し、ネガ又はポ
ジマスクを通して露光したのち現像することができる。
これらの処理に際して、液状レジストは粘度が低いの
で、サーマル・ヴィア・ホールは相当部分まで液状レジ
ストにより充填される。液状レジストが加熱又は紫外線
照射により硬化するとき、サーマル・ヴィア・ホールを
充填した液状レジストも同時に硬化する。液状レジスト
によって充填されるサーマル・ヴィア・ホールの容積は
サーマル・ヴィア・ホールの全容積の50%以上、好ま
しくは70%以上であり、さらにサーマル・ヴィア・ホ
ールが液状レジストにより完全に充填されている状態が
最も好ましい。液状レジストの硬化物がサーマル・ヴィ
ア・ホールの相当部分を充填しているので、水分がボー
ル・グリッド面からサーマル・ヴィア・ホールを通じて
侵入するおそれはない。液状レジストによって充填され
る容積がサーマル・ヴィア・ホールの全容積の50%未
満の場合には十分な保護効果が得られない。サーマル・
ヴィア・ホールの充填は、ボール・グリッド面の液状レ
ジストによる処理に先だって行うこともできる。この場
合は、サーマル・ヴィア・ホールの充填のみを目的とし
て、樹脂の流動性及び硬化特性を選ぶことができるの
で、サーマル・ヴィア・ホールの完全な充填をより容易
に行うことができる。サーマル・ヴィア・ホールの充填
に用いる樹脂は、耐熱性が良好な硬化性樹脂であれば特
に制限なく用いることができ、例えば、熱硬化性樹脂で
充填したのち加熱により硬化してもよく、あるいは、紫
外線硬化性樹脂で充填したのち紫外線照射により硬化し
てもよい。また、サーマル・ヴィア・ホールを硬化性樹
脂で充填するだけにとどめ、硬化は液状レジスト又はド
ライ・フィルム・レジストの硬化と同時に行うこともで
きる。
【0007】集積回路を搭載する面にはドライ・フィル
ム・レジスト6が真空ラミネート法などによってラミネ
ートされ、露光、現像、紫外線照射が施される。本発明
に用いられるドライ・フィルム・レジストには特に制限
はなく、バインダー・ポリマー、光重合性モノマー、光
重合開始剤、染料その他の添加剤からなる感光層を通常
カバー・フィルム及びベース・フィルムで被覆したもの
を用いることができる。ドライ・フィルム・レジストを
ラミネートするのは集積回路を搭載する一面だけである
ので、ドライ・フィルム・レジストに対して最適の処理
条件を施すことができる。従って、レジスト・フィルム
の密着力が低下して、金メッキ工程でメッキ液がフィル
ム・レジストと樹脂基板の間に浸み込むおそれはない。
プリント回路基板のボール・グリッド面を液状レジスト
で処理したのち、集積回路を搭載する面をドライ・フィ
ルム・レジストで処理してもよいし、或いは集積回路搭
載面をドライ・フィルム・レジストで処理したのち、ボ
ール・グリッド面を液状レジストで処理することもでき
る。しかし、ボール・グリッド面を先に液状レジストで
処理する方がサーマル・ヴィア・ホールへの液状レジス
トの充填が容易に行われるので好ましい。
【0008】本発明方法において、集積回路搭載面のレ
ジスト・フィルムをさらにプラズマ・ホーニングにより
粗面化することができる。レジスト・フィルムを粗面化
すれば、トランスファ成形又はポッティングにより集積
回路を樹脂で封止するときにレジスト・フィルムと封止
樹脂の密着性が良好となり、レジスト・フィルムと封止
樹脂の間隙から水分が侵入するおそれがない。プラズマ
・ホーニングは、レジスト・フィルムの表面が約1μm
エッチングされる程度に行えば、十分な効果が得られ
る。その後、プリント回路基板上の銅パターン2には金
メッキが施され、集積回路7が導電性接着剤8によりプ
リント回路基板に固定される。このとき、サーマル・ヴ
ィア・ホールに空間が残っていればその一部は導電性接
着剤によっても充填される。次いで集積回路7と金メッ
キされた銅パターン2が金ワイヤ9により接続され、集
積回路を搭載した面がトランスファ成形または液状レジ
ンのポッティングにより樹脂で保護される。最後にプリ
ント回路基板の裏面にハンダ・ボールが溶着されて本発
明のボール・グリッド・アレイとなる。信号用ハンダ・
ボール11として用いられないハンダ・ボールのうち、
集積回路7の直下付近に位置し、サーマル・ヴィア・ホ
ールの近傍に存在するハンダ・ボールは、放熱用ハンダ
・ボール10としてのはたらきを有する。
【0009】
【発明の効果】本発明の方法により製造されたボール・
グリッド・アレイは、サーマル・ヴィア・ホールの相当
部分が液状レジスト硬化物で充填されているので、サー
マル・ヴィア・ホールから水分の侵入するおそれがな
い。また、ドライ・フィルム・レジストは樹脂基板の片
面だけに施されるので、最適条件で処理することができ
高性能が保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明のボール・グリッド・アレイの
断面図である。
【図2】図2は、従来のボール・グリッド・アレイの断
面図である。
【符号の説明】
1 樹脂基板 2 銅パターン 3 信号用ヴィア・ホール 4 サーマル・ヴィア・ホール 5 液状レジスト 6 ドライ・フィルム・レジスト 7 集積回路 8 導電性接着剤 9 金ワイヤ 10 放熱用ハンダ・ボール 11 信号用ハンダ・ボール

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プリント回路基板の集積回路搭載面をドラ
    イ・フィルム・レジストで処理し、ボール・グリッド面
    を液状レジストで処理したボール・グリッド・アレイ。
  2. 【請求項2】プリント回路基板のボール・グリッド面に
    液状レジストを印刷、硬化し、集積回路搭載面にドライ
    ・フィルム・レジストをラミネートし、露光、現像、紫
    外線照射をすることを特徴とするボール・グリッド・ア
    レイ用のプリント回路基板の製造方法。
  3. 【請求項3】プリント回路基板のボール・グリッド面に
    液状レジストを塗布、露光、現像し、集積回路搭載面に
    ドライ・フィルム・レジストをラミネートし、露光、現
    像、紫外線照射をすることを特徴とするボール・グリッ
    ド・アレイ用のプリント回路基板の製造方法。
  4. 【請求項4】サーマル・ヴィア・ホールの容積の50%
    以上を液状レジストで充填する請求項2又は請求項3記
    載のボール・グリッド・アレイ用のプリント回路基板の
    製造方法。
  5. 【請求項5】集積回路搭載面のレジスト・フィルムをプ
    ラズマ・ホーニングにより粗面化する請求項2又は請求
    項3記載のボール・グリッド・アレイ用のプリント回路
    基板の製造方法。
  6. 【請求項6】熱硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂により
    サーマル・ヴィア・ホールを充填したのち、液状レジス
    ト及びドライ・フィルム・レジストによる処理を行う請
    求項2又は請求項3記載のボール・グリッド・アレイ用
    のプリント回路基板の製造方法。
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