配線基板及びその製造方法
【課題】本発明は、表面に配列された端子パッドの半田接合力を向上させる配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】表面に半田接合用の複数の端子パッド２０〜２４、２７、２８を有する配線基板１０、１０ａ〜１０ｇであって、
前記複数の端子パッドは、平面形状が正多角形に形成され、
該正多角形の内心Ｉが、所定のピッチＬで配列されたことを特徴とする。
【解決手段】表面に半田接合用の複数の端子パッド２０〜２４、２７、２８を有する配線基板１０、１０ａ〜１０ｇであって、
前記複数の端子パッドは、平面形状が正多角形に形成され、
該正多角形の内心Ｉが、所定のピッチＬで配列されたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板及びその製造方法に関し、特に、表面に半田接合用の複数の端子パッドを有する配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表面に円形の半田接合用の端子パッドを有する配線基板が知られている。図１４は、従来の配線基板１１０の平面構成図である。図１４において、配線基板１１０はその表面に、格子状に配置された複数の端子パッド２２０を有する。かかる端子パッド２２０は、その上に半田ペーストが形成されたり、半田ボールが搭載されたりして、半導体素子の電極端子との接続がなされたり、外部接続端子用に利用される。例えば、配線基板１１０の両面に端子パッド２２０が形成され、一方の面を半導体素子が搭載される半導体搭載面、他方の面を外部接続端子用の面とする半導体装置実装用の配線基板として利用される。かかる用途を有する従来の配線基板１１０において、表面上の各々の端子パッド２２０は、円形に形成され、その中心Ｃの座標と、隣接する端子パッド２２０同士の中心間の距離であるピッチＬにより、その配列位置と間隔が定められている。最近の半導体装置小型化の傾向から、ピッチＬは狭くなる傾向にあるが、かかる狭ピッチ化傾向の下では、隣接する端子パッド２２０同士が接触しないように、また設計・加工が容易であることから、端子パッド２２０は円形に形成される場合が多い。
【０００３】
かかる円形の端子パッドを用いたプリント配線基板において、プリント配線基板に応力が加わった場合でも、半導体素子のコーナー部とプリント配線基板との接合部分の破断を防止すべく、円形のパッドの全体の配列形状を、コーナー部を設けないように円形の配列形状とし、応力を分散するように配置構成した技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６４２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の図１４に示した従来技術の構成では、円形の端子パッドが用いられるため、半田接合面積が固定してしまい、半田による接合力が弱くなり、応力がかかると、接合部分が破断してしまうという問題があった。つまり、与えられたピッチ間で、隣接する端子パッド１２０同士の間隔は十分確保でき、短絡等の問題は発生し難いが、接合力が弱くなってしまうという問題があった。
【０００６】
また、上述の特許文献１に記載の構成においても、端子パッドの配列に種々の制約が生じた場合に、特許文献１に記載した配列を実現することが困難であり、総ての用途に対応できる構成ではないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、表面に配列された端子パッドの半田接合力を向上させる配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、第１の発明に係る配線基板は、半導体素子が搭載される半導体搭載面に半田接合用の複数の端子パッドを有する配線基板であって、
前記複数の端子パッドは、めっきにより形成されており、平面形状が正多角形に形成されるとともに、立体形状が端部は平面状であり、中央部のみ段をなして突出した凸形状であり、
前記正多角形の内心が、所定のピッチで配列されており、
前記配線基板は、樹脂からなる絶縁層と、配線層が積層した構成を有していることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明に係る配線基板は、半導体素子が搭載される半導体搭載面に半田接合用の複数の端子パッドを有する配線基板であって、
前記複数の端子パッドは、めっきにより形成されており、平面形状が正多角形に形成されるとともに、立体形状が略球面状に、端部から中央部に滑らかに突出した凸形状であり、
前記正多角形の内心が、所定のピッチで配列されており、
前記配線基板は、樹脂からなる絶縁層と、配線層が積層した構成を有していることを特徴とする。
【００１０】
これにより、端子パッドの面積を、円形の場合よりも大きくすることができ、ピッチを円形パッドの場合と同一としつつ半田接合力を向上させることができる。また、凸形状とすることにより、端子パッドの表面積を更に大きくすることができ、接合強度を更に向上させることができる。
【００１１】
第３の発明は、第１または２の発明に係る配線基板において、前記複数の端子パッドは、前記正多角形が同じ向きとなるように形成されたことを特徴とする。
【００１２】
これにより、隣接する端子パッドの外形の距離を均一化することができるので、各端子パッドに加わる応力も均一化することができ、半田接合力を更に強化することができる。
【００１３】
第４の発明は、第１〜３のいずれか一つの発明に係る配線基板において、
前記複数の端子パッドは、格子をなして配列され、
前記正多角形は、前記格子と平行な辺で形成された正方形であることを特徴とする。
【００１４】
これにより、多く利用される格子状の配列パターンを有する配線基板について、隣接する端子パッド同士の外形の距離は円と全く同じとしながらも、接合面積は円よりも大きくすることができ、狭ピッチの配線パターンに対応しつつ接合強度を向上させることができる。
【００１５】
第５の発明は、第１〜４のいずれか一つの発明に係る配線基板において、
前記半導体搭載面となる絶縁層の表面に前記端子パッドが形成されており、
前記半導体搭載面となる前記絶縁層の裏面には、前記端子パッドの裏面を露出するビア穴が形成され、
前記絶縁層裏面には、前記ビア穴を介して前記端子パッドの裏面に接続される前記配線層が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
第６の発明に係る配線基板の製造方法は、平面形状が正多角形であり、立体形状が、端部は平面状であり、中央部のみ段をなして突出した凸形状である端子パッドを有する配線基板の製造方法であって、
金属からなる支持体の表面に、正多角形の開口を有するレジストを形成するレジストパターンニング工程と、
エッチングを行い、前記レジストに覆われていない部分の前記支持体に凹状の窪みを形成するエッチング工程と、
前記窪みに、電解めっきにより前記端子パッドを形成する端子パッド形成工程と、
前記レジストを除去するレジスト除去工程と、
前記端子パッドが形成された前記支持体の表面に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層上に、前記端子パッドと接続された配線層を形成する配線層形成工程と、
前記支持体を、エッチングにより除去する支持体除去工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
第７の発明に係る配線基板の製造方法は、平面形状が正多角形であり、立体形状が、略球面状に、端部から中央部に滑らかに突出した凸形状である端子パッドを有する配線基板の製造方法であって、
金属からなる支持体の表面に、正多角形の開口を有するレジストを形成するレジストパターンニング工程と、
エッチングを行い、前記レジストに覆われていない部分の前記支持体に凹状の窪みを形成するエッチング工程と、
前記窪みに、電解めっきにより前記端子パッドを形成する端子パッド形成工程と、
前記レジストを除去するレジスト除去工程と、
前記端子パッドが形成された前記支持体の表面に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層上に、前記端子パッドと接続された配線層を形成する配線層形成工程と、
前記支持体を、エッチングにより除去する支持体除去工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
これにより、半田接合力の高い配線基板を製造することができる。
【００１９】
第８の発明は、第６または７の発明に係る配線基板の製造方法において、前記絶縁層に前記端子パッドの上面を露出するビア穴を形成する工程をさらに有しており、
前記配線層形成工程においては、前記ビア穴を介して前記端子パッド上面に接続された配線層を形成することを特徴とする。
【００２０】
第９の発明は、第６〜８のいずれか一つの発明に係る配線基板の製造方法において、前記絶縁層は樹脂からなり、前記配線層がめっきからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、配線基板の半田接合用の端子パッドの半田接合力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用した実施例１に係る配線基板１０の平面構成図である。
【図２】図１の配線基板１０の隣接する２つの端子パッド２０を拡大した図である。
【図３】図２の端子パッド２０ａ、２０ｂに、端子パッド２０ｃ、２０ｄを加えた配線基板１０の拡大平面図である。
【図４】実施例１の変形例に係る配線基板１０ａの平面構成図である。
【図５】本発明を適用した実施例２に係る配線基板１０ｂの平面構成を示した図である。
【図６】実施例２の変形例に係る配線基板１０ｃの平面構成を示した図である。
【図７】本発明を適用した実施例３に係る配線基板１０ｄを示した側断面図である。
【図８】実施例３の変形例に係る配線基板１０ｅの断面構成を示した側断面図である。
【図９】端子パッド２２を製造するまでの配線基板１０ｄの製造工程例を示した図である。図９（ａ）は、支持体３０が用意された状態を示す図である。図９（ｂ）は、レジストパターニング工程を示す図である。図９（ｃ）は、エッチング工程を示す図である。図９（ｄ）は、端子パッド形成工程を示す図である。図９（ｅ）は、めっきレジスト除去工程を示した図である。
【図１０】端子パッド形成後、配線基板１０ｃ完成までの製造工程例を示した図である。図１０（ａ）は、絶縁層形成工程を示した図である。図１０（ｂ）は、ビア穴形成工程を示した図である。図１０（ｃ）は、配線層形成工程を示した図である。図１０（ｄ）は、ソルダレジスト形成工程を示した図である。図１０（ｅ）は、支持体除去工程を示した図である。
【図１１】半導体素子搭載工程を示した図である。図１１（ａ）は、配線基板１０ｄの端子パッド２２上にプレソルダ９０が形成された状態を示した図である。図１１（ｂ）は、電極にバンプ９０を形成した半導体素子８０が用意された状態を示した図である。図１１（ｃ）は、半導体素子８０が配線基板１０ｄに接合した状態を示した図である。図１１（ｄ）は、半導体パッケージが完成した状態を示した図である。
【図１２】本発明を適用した実施例４に係る配線基板１０ｆの側断面図である。
【図１３】実施例４の変形例に係る配線基板１０ｇの断面構成を示した側断面図である。
【図１４】従来の配線基板１１０の平面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明を適用した実施例１に係る配線基板１０の平面構成図である。図１において、配線基板１０の表面に、複数の端子パッド２０が、所定のピッチＬで格子状に配列されている。端子パッド２０の平面形状は正方形であって、その内心Ｉは、ピッチＬを定める端子パッド２０の中心点をなし、正方形の内接円１２０の中心Ｃと一致している。つまり、ピッチＬは、隣接する端子パッド２０同士の内心Ｉの間隔と同じである。なお、内接円１２０、内接円１２０の中心Ｃ及びピッチＬは、従来の円形の端子パッド２２０と同様の配置及び形状を有する関係にあるので、その中心Ｃ及びピッチＬについては、今までの説明と同様の参照符号を用いるものとする。
【００２５】
実施例１に係る配線基板１０においては、格子状に配列された端子パッド２０の平面形状を、格子をなす列に平行な２辺で構成された正方形に形成している。これにより、ピッチＬは、端子パッド２０が円形で形成された場合と同じに保たれるとともに、内心Ｉを結ぶ線分は、隣接する正方形同士の最も近接する２辺に垂直に交わっており、その交点は、内接円１２０と正方形端子パッド２０の接点と一致するので、隣接する端子パッド２０同士の距離は、内心Ｉ同士の距離Ｌだけでなく、外形をなす輪郭線においても、内接円１２０同士の距離と一致している。
【００２６】
図２は、図１の配線基板１０の隣接する２つの端子パッド２０を拡大した図である。図２において、隣接する２つの端子パッド２０ａ、２０ｂがピッチＬで配列され、その仮想的な内接円１２０ａ、１２０ｂが示されている。このように、実施例１に係る配線基板１０においては、端子パッド２０ａ、２０ｂ同士のピッチＬは内接円１２０ａ、１２０ｂ同士のピッチＬと一致し、更に、端子パッド２０ａ、２０ｂ同士の最も近接した辺同士の距離ｄも、内接円１２０ａ、１２０ｂ同士の距離ｄと一致している。そして、端子パッド２０ａ、２０ｂは各々内接円１２０ａ、１２０ｂに外接し、これを内包しているので、正方形の四隅付近の端部の領域分、内接円１２０ａ、１２０ｂよりも広い面積を有している。かかる面積の増加した領域分、端子パッド２０ａ、２０ｂを用いて半田接合を行う場合には、接合面積が増加するので、従来の円形端子パッド（内接円１２０ａ、１２０ｂと同じ形状）より、接合力が向上する。
【００２７】
このように、本実施例に係る半導体基板１０によれば、従来の端子パッド１２０ａ、１２０ｂが構成する実質的な配線パターンの配置は同一のまま、端子パッド２０ａ、２０ｂの表面積を増加させて接合強度を高めることができる。
【００２８】
図３は、図２で示した横方向に隣接する端子パッド２０ａ、２０ｂに、縦方向に隣接する端子パッド２０ｃ、２０ｄを加えた配線基板１０の拡大平面図である。図３において、縦方向に隣接する端子パッド２０ａ、２０ｃ同士及び端子パッド２０ｂ、２０ｄ同士についても、ピッチＬは内接円１２０ａ、１２０ｃ同士及び内接円１２０ｂ、１２０ｄ同士と同一に保たれ、近接する辺同士の距離ｄも内接円１２０ａ、１２０ｃ同士及び内接円１２０ｂ、１２０ｄ同士の距離ｄと同一に保たれている。
【００２９】
このように、格子状に配列された端子パッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄについては、格子をなす配列線と同一方向の２辺で正方形の平面形状を構成すれば、配置パターンを全く変更することなく、各々の端子パッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの接合強度を高めることができる。
【００３０】
図１に戻ると、図１においては、総ての端子パッド２０について、図２及び図３で説明した格子状の配置と端子パッド２０の形状が適用されている。これにより、総ての端子パッド２０について、同一のピッチＬを保ちつつ各々の半田接合強度を向上させることができる。
【００３１】
しかしながら、本実施例に係る配線基板１０は、必ずしも総ての端子パッド２０について格子列に平行又は垂直な辺で形成された正方形形状で構成される必要はなく、配線基板１０の表面の一部の端子パッド２０に適用されてもよい。配線基板１０の端子パッド２０のパターンは、用途に応じて種々の態様が適用され得、端子パッド２０の一部に本発明を適用した場合であっても、接合強度を向上させる効果は当該適用部分で得ることができるからである。
【００３２】
次に、図４を用いて、実施例１に係る配線基板１０の変形例について説明する。図４は、実施例１の変形例に係る配線基板１０ａの平面構成図である。図４において、配線基板１０ａの表面に配列された端子パッド２０は、その平面形状は、格子列に平行又は垂直な２辺で形成された正方形であって、図１に係る配線基板１０と同様であるが、その配列が、対角線上に隣接する端子パッド２０ｆ、２０ｇの組を含む点で、図１に係る配線基板１０と異なっている。
【００３３】
図４において、格子列上で隣接する端子パッド２０ｅ、２０ｆ同士では、ピッチＬ１、近接する辺同士の距離ｄ１であり、図１乃至図３で説明したのと同様に、内接円１２０ｅ、１２０ｆとの関係と同様である。しかしながら、対角線上で隣接する端子パッド２０ｆ、２０ｇ同士については、ピッチＬ２は内接円１２０ｆ、１２０ｇ同士の関係と一致するが、外形の距離については、端子パッド２０ｆ、２０ｇ同士が距離ｄ２であるのに対し、内接円１２０ｆ、１２０ｇ同士はそれよりもやや長い距離ｄ３となっており、両者は完全には一致していない。
【００３４】
このように、端子パッド２０ｆ、２０ｇのピッチＬ２に余裕がある場合には、内接円１２０ｆ、１２０ｇ同士の距離ｄ３よりも、端子パッド２０ｆ、２０ｇ間の距離ｄ２はやや短くなってもよい。端子パッド２０ｆ、２０ｇ間の距離ｄ２と、内接円１２０ｆ、１２０ｇ間の距離ｄ３の差は、内接円１２０ｆ、１２０ｇの半径をｒとすると、ｄ３−ｄ２＝（√２−１）ｒ×２≒０．４１ｒ×２であり、この距離差が、配線パターン構成上に影響を与えるものでなければ、このような配置構成としても何ら問題は無い。このように、端子パッド２０ｆ、２０ｇ同士の距離ｄ２を、配線パターンとして影響を与えない範囲で若干小さくしてもよく、端子パッド２０ｆ、２０ｇの面積は内接円１２０ｆ、１２０ｇより大きいので、やはり半田接合強度を向上させることができる。
【００３５】
以上説明したように、実施例１に係る配線基板１０、１０ａの端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇの配置構成は、用途により種々の態様を適用することが可能である。所定の端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇのピッチＬ、Ｌ１、Ｌ２に従いつつ、各々の端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇの形状を、内接円１２０、１２０ａ〜１２０ｇを含む正方形に形成することにより、内接円１２０、１２０ａ〜１２０ｇよりも接合面積を大きくし、半田接合力を向上させることができる。特に、格子状の配置部分が多い配線パターンでは、端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇの近接した外形辺間の距離ｄ、ｄ１、ｄ２への影響も極めて小さくすることができる。
【実施例２】
【００３６】
図５は、本発明を適用した実施例２に係る配線基板１０ｂの平面構成を示した図である。図５において、配線基板１０ｂは、複数の端子パッド２１が総て格子状に配列されている点で実施例１の図１と同様であるが、各々の端子パッド２１の形状が、正五角形で形成されている点で、図１に係る配線基板１０とは異なっている。このように、端子パッド２１の形状は、正五角形で構成してもよい。端子パッド２１は、正方形と同様に正多角形であるので、その内心Ｉは、ピッチＬを定める点と一致し、これは内接円１２１の中心Ｃとやはり一致する。そして、正五角形の端子パッド２１は、内接円１２１を内包しているので、その面積は内接円１２１よりも大きく、各々の半田接合力をやはり高めることができる。
【００３７】
端子パッド２１を正五角形に構成すると、正方形の場合よりも、やや円形に形状が近付く。つまり、より円形に近い状況下で配線パターンを設計し、かつ、各々の半田接合強度を円形の端子パッド２２０より強化したい場合には、実施例２に係る配線基板１０ｂのように、正多角形の角数を正方形よりも増やし、より円形に近い形状とするようにしてもよい。実施例２の配線基板１０ｂは、端子パッド２１を例えば正六角形、正七角形又は正八角形等としても適用可能である。多角形の角数が増え、円形に近い多角形となる程、内接円１２１からはみ出す部分の面積は小さくなるので、接合力は若干弱くなるが、配線パターンの配置設計は円形と近似して考えることができるので、より容易になる。また、正五角形は同一の向きで配列されているが、パターン形成の容易さと、端子パッド２１間の距離の均一の観点から、同じ向きに配列してもよいし、応力や配線等の事情を考慮して、その向きを適宜変更するようにしてもよい。
【００３８】
図６は、実施例２に係る配線基板１０ｂの変形例である配線基板１０ｃの平面構成を示した図である。図６において、ピッチＬ１、Ｌ２を定める端子パッド２１の中心点の配置は、実施例１の図４に係る配線基板１０ａと同様であり、格子状の配列に加えて、対角線上の配列も含んだ平面配列構成となっている。
【００３９】
図６において、端子パッド２１ａ、２１ｂ間の近接辺間の距離ｄ４を定める線分は、端子パッド２１ａと内接円１２１ａとの接点及び端子パッド２１ｂと内接円１２１ｂの接点を通っておらず、内接円１２１ａ、１２１ｂ間の外形間の距離とは一致していない。同様に、端子パッド２１ｂ、２１ｃ間の近接辺間の距離ｄ５を定める線分も、端子パッド２１ｂと内接円１２１ｂとの接点及び端子パッド２１ｃと内接円１２１ｃの接点を通っておらず、内接円１２１ｂ、１２１ｃ間の外形間の距離とはやはり一致していない。
【００４０】
しかしながら、それらの差は、図４で示した端子パッド２０ｆ、２０ｇ間の近接外形の差ｄ３−ｄ２＝（√２−１）ｒ×２より遥かに小さく、平均化されている。これは、端子パッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃが正方形よりも円形に近似した多角形となったため、方向による端子パッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃの外形をなす辺と内接円１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃとの距離差が減少したためである。よって、配線パターンが種々の方向の配列を含み、隣接する端子パッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃ同士の近接する外形辺間の距離をいくつか考える必要がある場合には、端子パッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃを正五角形以上の多角形として構成してもよい。これにより、端子パッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃ同士の近接する外形辺間の距離と、内接円１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ同士の距離の差を、小さな値で平均化することができる。また、正多角形は、内接円１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃよりも面積が大きいので、その各々の半田接合力をやはり高めることができる。
【００４１】
このように、実施例２で示したように、端子パッド２１、２１ａ〜２１ｃの形状は、正五角形以上の多角形としてもよい。実施例２によれば、複雑な端子パッド２１、２１ａ〜２１ｃの配置パターンに対応しつつ、その半田接合強度を高めることができる。
【実施例３】
【００４２】
図７は、本発明を適用した実施例３に係る配線基板１０ｄを示した側断面図である。図７において、配線基板１０ｄの表面に形成された端子パッド２２の立体形状又は断面形状が、中央部が突出した凸形状となっている点で、今まで説明した態様とは異なっている。図７においては、端子パッド２２の立体形状は、略球面状に、端部から中央部にかけて滑らかに突出した凸形状となっている。このように、端子パッド２２の表面の中央部を、立体的に突出させることによっても、端子パッド２２の表面積を増加させて接合面積を増加させ、半田接合力を高めることができる。
【００４３】
また、図７においては、端子パッド２２上に半導体素子８０が搭載された状態が示されている。これは、端子パッド２２の上に半田９０が形成されるとともに、半導体素子８０の電極にバンプ９１が形成された後、両者により半導体素子８０が配線基板１０ｄの端子パッド２２に接合された状態を示している。このように、本実施例に係る配線基板１０ｄの端子パッド２２は、半導体素子８０搭載用配線基板の半導体素子搭載面に好適に適用可能である。なお、半導体素子８０搭載工程については、詳細は後述する。
【００４４】
また、実施例３に係る態様は、単独で従来の円形の端子パッド１２０に適用することも可能であるが、実施例１又は実施例２に係る正多角形の端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇ、２１ａ〜２１ｃに適用して組み合わせた態様とすることが好ましい。これにより、実施例１又は実施例２の態様で、端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇ、２１ａ〜２１ｃの表面積を平面的に増加させるとともに、実施例３に係る態様を適用して立体的にも表面積を増加させ、より半田接合力を強化することが可能となる。
【００４５】
図８は、実施例３の変形例に係る配線基板１０ｅの断面構成を示した側断面図である。図８において、配線基板１０ｅの表面に端子パッド２３が形成され、端子パッド２３の表面は、中央部が突出した凸形状となっているが、図７のように、端子パッド２２の端部から滑らかに連続して中央部が突出してゆくのではなく、端部は平面状であり、中央部のみ段をなして突出した凸形状となっている。このように、突出形状は、中央部のみ段をなして凸形状を形成する態様であってもよい。かかる立体形状においても、中央の突出部において、その表面積は平面形状よりも増加しているので、やはり接合面積を増加させ、半田接合力を高めることができる。この変形例も、実施例１又は実施例２の平面形状と組み合わせることにより、更に半田接合力を向上させることができる。
【００４６】
なお、図８においても、端子パッド２３上には、半導体素子８０が半田９０及びバンプ９１により接合されて搭載された状態が示されている。図８に係る配線基板１０ｅも、半導体素子８０搭載用の基板に好適に適用でき、端子パッド２３は、半導体搭載面の端子パッド２３として好適に適用可能である。
【００４７】
このように、実施例３に係る配線基板１０ｄ、１０ｅによれば、端子パッド２２、２３を、中央部を突出させた立体形状とすることにより、半田接合強度を高めることができる。また、実施例３に係る配線基板１０ｄ、１０ｅを、実施例１又は実施例２に係る配線基板１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃに適用して組み合わせることにより、一層半田接合強度を向上させることができる。
【００４８】
次に、図９及び図１０を用いて、実施例３の図７に係る配線基板１０ｄの製造方法の一例について説明する。なお、図９及び図１０は、配線基板１０ｄの断面図を用いて説明するため、その平面形状は図示しないが、実施例１又は実施例２に係る配線基板１０、１０ａの端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇが適用されているものとする。
【００４９】
図９は、端子パッド２２を製造するまでの配線基板１０ｄの製造工程の一例を示した図である。
【００５０】
図９（ａ）は、支持体３０が用意された状態を示す図である。図９（ａ）において、支持体３０は、銅等の金属板又は金属箔が用いられ、配線基板１０ｄ作製のための土台となる支持体が準備される。
【００５１】
図９（ｂ）は、レジストパターニング工程を示す図であり、支持体３０の上に、めっきレジスト４０がパターニングされた状態を示している。端子パッド２２を形成する位置は開口され、端子パッド２２を形成しない位置はめっきレジストで覆うようにしてパターニングされる。本製造工程においては、めっきレジスト４０は、その開口４１が、正多角形の形状に成形されたものが用いられる。なお、めっきレジスト４０は、例えば、ドライフィルムが利用されてよい。
【００５２】
図９（ｃ）は、エッチング工程を示す図である。本実施例に係る配線基板１０ｄの製造工程においては、パターニング工程で、めっきレジスト４０が金属の支持体３０上にパターニングされたら、次にすぐめっきを行うのではなく、エッチングを行う。これにより、めっきレジスト４０に覆われていない部分の支持体３０の表面がエッチングされ、凹状の窪み３１を形成する。ここに端子パッド２２を形成してゆくことにより、凸形状の突出した端子パッド２２を形成することができる。
【００５３】
図９（ｄ）は、端子パッド２２形成工程を示す図である。電解めっきにより、端子パッド２２を形成する金属で、層状にめっきがなされる。図９（ｄ）においては、金(Ａｕ)により金めっき層２５が形成された後、ニッケル（Ｎｉ）によりニッケルめっき層２６が形成され、端子パッド２２が形成される。なお、端子パッド２２は、更にパラジウム（Ｐｄ）や銅（Ｃｕ）等がめっきされて端子パッド２２を形成してもよい。端子パッド２２の積層構成は、用途により種々の態様が適用されてよい。
【００５４】
端子パッド２２は、窪み３１の形状に沿って、凹状に電解めっきがなされる。これにより、後の工程で、支持体３０を除去することにより、凸状の端子パッド２２を形成することができる。
【００５５】
図９（ｅ）は、めっきレジスト４０除去工程を示した図である。めっきレジスト４０除去工程において、端子パッド形成工程により、電解めっきは終了したので、不要となっためっきレジスト４０を除去する。これにより、支持体３０上に、端子パッド２２が形成されたことになる。端子パッド２２は、支持体３０上に窪み３１を有する立体形状で形成されているとともに、平面的には、正多角形で形成されている（平面形状は図示せず）。
【００５６】
図１０は、端子パッド２２形成後の、配線基板１０ｄ完成に至るまでの製造工程の一例を示した図である。
【００５７】
図１０（ａ）は、絶縁層５０形成工程を示した図である。絶縁層５０形成工程において、窪み３１形状の端子パッド２２の上に、絶縁層５０を形成する。絶縁層５０は、例えば、エポキシやポリイミド等の樹脂フィルムの積層で構成されてよい。
【００５８】
図１０（ｂ）は、ビア穴５５形成工程を示した図である。ビア穴５５形成工程において、絶縁層５０の、端子パッド２２上の位置に、レーザー加工により穴あけを行い、ビア穴５５を形成する。
【００５９】
図１０（ｃ）は、配線層６０形成工程を示した図である。配線層６０形成工程において、銅、アルミニウム等の配線用金属を、ビア穴５５に埋め込み、配線層６０を形成する。配線層６０形成工程は、例えば、無電解めっきによってのみ金属の埋め込みが行われて、配線層６０を形成してもよいし、無電解めっきと電解めっきの組合せにより金属の埋め込みが行われてもよい。無電解めっきと電解めっきの組合せにより、配線層６０を形成する場合（セミアディティブ法）には、絶縁層５０の表面全体に、まず無電解めっきにより種めっきを行い、金属薄膜（シード層）を形成する。そして、平坦部のめっきをしたくない部分にめっきレジストを覆った後、電解めっきを行い、ビア穴５５に銅等の金属を埋め込んで配線層６０を形成する。その後めっきレジストを除去すれば、図１０（ｃ）に示す配線層６０が形成される。
【００６０】
かかる図１０（ａ）〜図１０（ｃ）で説明した、絶縁層５０上にビア穴５５を形成し、その後配線層６０を形成する工程は、配線基板１０ｄを多層配線基板として構成する場合には、所定回数繰り返して積層し、所望の層数の多層配線基板１０ｄとすることができる。この場合には、積層絶縁層を形成する工程を積層絶縁層形成工程、積層絶縁層にビア穴を形成する工程を積層ビア穴工程、積層配線層を形成する工程を積層配線層形成工程と呼んでもよい。このように、用途に応じて、配線基板１０ｄは、多層配線基板として構成することができる。
【００６１】
図１０（ｄ）は、ソルダレジスト７０形成工程を示した図である。図１０（ｄ）において、配線基板１０ｄは、上述の積層配線層形成工程を経て、支持体３０及び端子パッド２２の上に、絶縁層５０、ビア穴５５、配線層６０、積層絶縁層５１、積層ビア穴５６、積層配線層６１、積層絶縁層５２、積層ビア穴５７及び積層配線層６２が順に下から積層されて形成され、３層の積層構造となっている。そして、最も上層の配線層６２上には、ソルダレジスト７０形成工程において、ソルダレジスト７０が形成される。これにより、外部接続端子２４が形成される。
【００６２】
なお、図１０（ｄ）においては、配線基板１０ｄが多層配線構造を有する配線基板１０ｄとして形成された例が示されているが、これを単層配線構造とする場合には、図１０（ｃ）の配線層６０形成工程において第１層目の配線層６０が形成された後、直ちにソルダレジスト７０形成工程を実行し、第１層目の配線層６０の上にソルダレジスト７０を形成すればよい。このように、ソルダレジスト７０形成工程は、配線基板１０ｄの層構造態様に応じて、最終配線層の形成後に実行するようにしてよい。
【００６３】
図１０（ｅ）は、支持体３０除去工程を示した図である。支持体３０除去工程においては、エッチングにより、金属の支持体３０を除去する。これにより、端子パッド２２が表面に露出され、端子パッド２２の露出面は、例えば半導体素子搭載面を構成する。
通常は、図１０（ｅ）の状態を上下反対とし、端子パッド２２が形成された半導体素子面を上側にして半導体素子を搭載し、端子パッド２４が形成された外部接続端子面を下側にして外部接続用に用いる場合が多い。
【００６４】
なお、図９及び図１０においては、半導体素子搭載面の端子パッド２２に本発明を適用する例について説明したが、図１０（ｄ）のソルダレジスト７０形成工程において、ソルダレジスト７０の開口７１の形状を正多角形とすれば、外部接続端子面にも本発明を適用することができる。
【００６５】
次に、図１１を用いて、本実施例に係る配線基板１０ｄを、半導体素子搭載用の配線基板に適用した例について説明する。図１１は、半導体素子搭載用の配線基板１０ｄに、半導体素子８０を搭載する半導体素子搭載工程の例を示した図である。
【００６６】
図１１（ａ）は、半導体素子搭載用の配線基板１０ｄが載置され、端子パッド２２上にプレソルダ９０が形成された状態を示した図である。配線基板１０ｄは、凸形状の立体形状で、かつ正多角形の平面形状（図示せず）の端子パッド２２を有する面を半導体素子搭載面とし、この面を上側に配置している。一方、反対側には端子パッド２４が形成され、外部接続端子面を形成している。端子パッド２４も、正方形等の正多角形に形成され、本発明が適用されてよい。また、更に、端子パッド２４も、凸形状の立体形状に形成されてもよい。本発明は、表面に端子パッド２２、２４を有する総ての配線基板に適用することができるので、半導体搭載面の端子パッド２２のみならず、外部接続端子面の端子パッド２４にも適用可能である。
【００６７】
なお、図１１（ａ）に示す配線基板１０ｄは、上側から絶縁層５０、ビア穴５５、配線層６０、積層絶縁層５１、積層ビア穴５６、積層配線層６１、積層絶縁層５２、積層ビア穴５７及び積層配線層６２を有する３層の積層配線構造を有する。
【００６８】
図１１（ａ）において、かかる構成を有する配線基板１０ｄに半導体素子を搭載するため、まず半導体搭載面の端子パッド２２上に、半田ペーストが塗布されるか、又は半田ボールを搭載することにより、半田形成がなされる。つまり、端子パッド２２上に、プレソルダ９０が形成される。
【００６９】
図１１（ｂ）は、配線基板１０ｄに対し、電極にバンプ９１を形成した半導体素子８０が用意された状態を示した図である。つまり、搭載される半導体チップ等の半導体素子８０の電極端子にも、バンプ９１が形成され、半導体素子８０の電極端子と、配線基板１０ｄの端子パッド２２との半田接合のための準備がなされる。
【００７０】
図１１（ｃ）は、フリップリップボンディングにより、半導体素子８０が配線基板１０ｄに接合した状態を示した図である。つまり、半導体素子８０のバンプ９１と、配線基板１０ｄの端子パッド２２上の半田により、半導体素子８０を配線基板１０ｄの端子パッド２２に接合する。端子パッド２２の表面積は増加しているので、高い接合力で接合がなされる。
【００７１】
図１１（ｄ）は、アンダーフィル樹脂１００の充填により、半導体パッケージが完成した状態を示した図である。つまり、半導体素子８０と配線基板１０ｄとの間に、アンダーフィル樹脂１００を充填し、保護膜を形成し、半導体パッケージが完成する。半導体素子８０と配線基板１０ｄとの接合力の高い半導体パッケージとすることができる。
【００７２】
このように、表面積の増加した端子パッド２２を用いることにより、半導体素子８０との半田接合力を強化した配線基板１０ｄとすることができる。
【００７３】
なお、図１１においては、配線基板１０ｄは、実施例３の図７に係る態様を例に挙げて説明したが、他の実施例において説明した配線基板１０、１０ａ〜１０ｃ、１０ｅも好適に適用可能である。
【実施例４】
【００７４】
図１２は、本発明を適用した実施例４に係る配線基板１０ｆの断面構成を示した側断面図である。図１２において、配線基板１０ｆの表面には、略球面状に中央部が突出した立体形状を有する端子パッド２７が形成され、その上には、半田９０によりピン８５が接合されている。図１２に係る配線基板１０ｆの端子パッド２７は、その立体形状は、実施例３の図７に係る配線基板１０ｄの端子パッド２２と同様であるが、接合されている部材が、ピン８５である点で異なっている。
【００７５】
ピン８５は、配線基板１０ｆの外部接続端子として使用され、そのヘッド部８６は外部端子接続用の端子パッド２７に半田接合され、軸部８７は例えばマザーボード（図示せず）のソケット（図示せず）に挿入され、マザーボードと配線基板１０ｆとの電気的接続を行う。このように、配線基板１０ｆの端子パッド２７は、外部端子接続用の端子パッド２７に適用されてもよい。かかる態様においても、端子パッド２７の表面積は中央部の突出により増加しているので、外部接続端子であるピン８５のヘッド部８６との半田接合力を向上させることができる。
【００７６】
なお、図１２においては、外部接続端子としてピン８５を用いたいわゆるＰＧＡ（Ｐｉｎ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型パッケージの例を示しているが、外部接続端子に半田ボール（図示せず）を用いたＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型パッケージや、端子パッド２７自体を外部接続端子としたＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型パッケージに適用してもよい。いずれの態様であっても、端子パッド２７の中央部が隆起した立体形状により、半田接合面積が増加しているので、各々半田接合力を高めることができる。
【００７７】
なお、実施例４の態様においても、実施例１又は実施例２に係る配線基板１０、１０ａ〜１０ｃの端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇ、２１、２１ａ〜２１ｃの平面形状と組み合わせることが好ましいことは、実施例３の態様と同様である。また、実施例３の態様と組み合わせ、半導体素子搭載面及び外部接続端子面の双方の端子パッド２２、２３、２７の表面積を増加させるようにすれば、両面において半田接合力が強化された配線基板１０ｆとすることが可能となる。
【００７８】
図１３は、実施例４の変形例に係る配線基板１０ｇの断面構成を示した側断面図である。図１３において、その基本構成は図１２に係る配線基板１０ｆと同様であり、ピン８５が半田接合される外部接続端子用の端子パッド２８が表面に形成されているが、端子パッド２８の立体形状が、端部は平坦であり、中央部のみが突出している点で、図１２に係る配線基板１０ｆと異なっている。この立体形状は、実施例３の図８に係る配線基板１０ｅの端子パッド２３と同様であり、かかる立体形状によっても、ピン８５のヘッド部８６と端子パッド２８との半田接合力を高めることができる。
【００７９】
なお、配線基板１０ｇも、外部接続端子をピン８５とするＰＧＡ型パッケージの他、外部接続端子を半田ボールとするＢＧＡ型パッケージ、端子パッド２８自体を外部接続端子とするＬＧＡ型パッケージに適用してもよく、また実施例１〜３と適宜組み合わせてよいことは、図１２に係る配線基板１０ｆと同様である。
【００８０】
なお、実施例４に係る外部接続端子用の端子パッド２７、２８を有する配線基板１０ｆ、１０ｇは、図９〜１０において説明した配線基板１０ｄの製造工程において、端子パッド２２を外部端子接続用の端子パッド２７、２８に適用することで、図９〜１０に説明したのと同様の製造方法により製造することができる。この場合には、反対側の端子パッド２４を半導体搭載用の端子パッドとして適用すればよい。
【００８１】
このように、本発明により、半田接合力の高い配線基板１０、１０ａ〜１０ｇを提供することができる。なお、本実施例においては、本発明を半導体搭載用の配線基板１０、１０ａ〜１０ｇに適用する例を中心に説明したが、半田接合用の端子パッドを表面に有する配線基板であれば、種々の用途に用いられる種々の態様の配線基板に本発明を適用することが可能である。
【００８２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ 配線基板
２０、２０ａ〜２０ｇ、２１、２１ａ〜２１ｃ、２２、２３、２４、２７、２８ 端子パッド
２５ 金めっき層
２６ ニッケルめっき層
３０ 支持体
３１ 窪み
４０ めっきレジスト
４１、７１ 開口
５０、５１、５２ 絶縁層
５５ ビア穴
６０、６１、６２ 配線層
７０ ソルダレジスト
８０ 半導体素子
８５ ピン
８６ ヘッド部
８７ 軸部
９０ 半田（プレソルダ）
９１ バンプ
１００ アンダーフィル樹脂
１２０、１２０ａ〜１２０ｇ、１２１、１２１ａ〜１２１ｃ 内接円
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板及びその製造方法に関し、特に、表面に半田接合用の複数の端子パッドを有する配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表面に円形の半田接合用の端子パッドを有する配線基板が知られている。図１４は、従来の配線基板１１０の平面構成図である。図１４において、配線基板１１０はその表面に、格子状に配置された複数の端子パッド２２０を有する。かかる端子パッド２２０は、その上に半田ペーストが形成されたり、半田ボールが搭載されたりして、半導体素子の電極端子との接続がなされたり、外部接続端子用に利用される。例えば、配線基板１１０の両面に端子パッド２２０が形成され、一方の面を半導体素子が搭載される半導体搭載面、他方の面を外部接続端子用の面とする半導体装置実装用の配線基板として利用される。かかる用途を有する従来の配線基板１１０において、表面上の各々の端子パッド２２０は、円形に形成され、その中心Ｃの座標と、隣接する端子パッド２２０同士の中心間の距離であるピッチＬにより、その配列位置と間隔が定められている。最近の半導体装置小型化の傾向から、ピッチＬは狭くなる傾向にあるが、かかる狭ピッチ化傾向の下では、隣接する端子パッド２２０同士が接触しないように、また設計・加工が容易であることから、端子パッド２２０は円形に形成される場合が多い。
【０００３】
かかる円形の端子パッドを用いたプリント配線基板において、プリント配線基板に応力が加わった場合でも、半導体素子のコーナー部とプリント配線基板との接合部分の破断を防止すべく、円形のパッドの全体の配列形状を、コーナー部を設けないように円形の配列形状とし、応力を分散するように配置構成した技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６４２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の図１４に示した従来技術の構成では、円形の端子パッドが用いられるため、半田接合面積が固定してしまい、半田による接合力が弱くなり、応力がかかると、接合部分が破断してしまうという問題があった。つまり、与えられたピッチ間で、隣接する端子パッド１２０同士の間隔は十分確保でき、短絡等の問題は発生し難いが、接合力が弱くなってしまうという問題があった。
【０００６】
また、上述の特許文献１に記載の構成においても、端子パッドの配列に種々の制約が生じた場合に、特許文献１に記載した配列を実現することが困難であり、総ての用途に対応できる構成ではないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、表面に配列された端子パッドの半田接合力を向上させる配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、第１の発明に係る配線基板は、半導体素子が搭載される半導体搭載面に半田接合用の複数の端子パッドを有する配線基板であって、
前記複数の端子パッドは、めっきにより形成されており、平面形状が正多角形に形成されるとともに、立体形状が端部は平面状であり、中央部のみ段をなして突出した凸形状であり、
前記正多角形の内心が、所定のピッチで配列されており、
前記配線基板は、樹脂からなる絶縁層と、配線層が積層した構成を有していることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明に係る配線基板は、半導体素子が搭載される半導体搭載面に半田接合用の複数の端子パッドを有する配線基板であって、
前記複数の端子パッドは、めっきにより形成されており、平面形状が正多角形に形成されるとともに、立体形状が略球面状に、端部から中央部に滑らかに突出した凸形状であり、
前記正多角形の内心が、所定のピッチで配列されており、
前記配線基板は、樹脂からなる絶縁層と、配線層が積層した構成を有していることを特徴とする。
【００１０】
これにより、端子パッドの面積を、円形の場合よりも大きくすることができ、ピッチを円形パッドの場合と同一としつつ半田接合力を向上させることができる。また、凸形状とすることにより、端子パッドの表面積を更に大きくすることができ、接合強度を更に向上させることができる。
【００１１】
第３の発明は、第１または２の発明に係る配線基板において、前記複数の端子パッドは、前記正多角形が同じ向きとなるように形成されたことを特徴とする。
【００１２】
これにより、隣接する端子パッドの外形の距離を均一化することができるので、各端子パッドに加わる応力も均一化することができ、半田接合力を更に強化することができる。
【００１３】
第４の発明は、第１〜３のいずれか一つの発明に係る配線基板において、
前記複数の端子パッドは、格子をなして配列され、
前記正多角形は、前記格子と平行な辺で形成された正方形であることを特徴とする。
【００１４】
これにより、多く利用される格子状の配列パターンを有する配線基板について、隣接する端子パッド同士の外形の距離は円と全く同じとしながらも、接合面積は円よりも大きくすることができ、狭ピッチの配線パターンに対応しつつ接合強度を向上させることができる。
【００１５】
第５の発明は、第１〜４のいずれか一つの発明に係る配線基板において、
前記半導体搭載面となる絶縁層の表面に前記端子パッドが形成されており、
前記半導体搭載面となる前記絶縁層の裏面には、前記端子パッドの裏面を露出するビア穴が形成され、
前記絶縁層裏面には、前記ビア穴を介して前記端子パッドの裏面に接続される前記配線層が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
第６の発明に係る配線基板の製造方法は、平面形状が正多角形であり、立体形状が、端部は平面状であり、中央部のみ段をなして突出した凸形状である端子パッドを有する配線基板の製造方法であって、
金属からなる支持体の表面に、正多角形の開口を有するレジストを形成するレジストパターンニング工程と、
エッチングを行い、前記レジストに覆われていない部分の前記支持体に凹状の窪みを形成するエッチング工程と、
前記窪みに、電解めっきにより前記端子パッドを形成する端子パッド形成工程と、
前記レジストを除去するレジスト除去工程と、
前記端子パッドが形成された前記支持体の表面に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層上に、前記端子パッドと接続された配線層を形成する配線層形成工程と、
前記支持体を、エッチングにより除去する支持体除去工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
第７の発明に係る配線基板の製造方法は、平面形状が正多角形であり、立体形状が、略球面状に、端部から中央部に滑らかに突出した凸形状である端子パッドを有する配線基板の製造方法であって、
金属からなる支持体の表面に、正多角形の開口を有するレジストを形成するレジストパターンニング工程と、
エッチングを行い、前記レジストに覆われていない部分の前記支持体に凹状の窪みを形成するエッチング工程と、
前記窪みに、電解めっきにより前記端子パッドを形成する端子パッド形成工程と、
前記レジストを除去するレジスト除去工程と、
前記端子パッドが形成された前記支持体の表面に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層上に、前記端子パッドと接続された配線層を形成する配線層形成工程と、
前記支持体を、エッチングにより除去する支持体除去工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
これにより、半田接合力の高い配線基板を製造することができる。
【００１９】
第８の発明は、第６または７の発明に係る配線基板の製造方法において、前記絶縁層に前記端子パッドの上面を露出するビア穴を形成する工程をさらに有しており、
前記配線層形成工程においては、前記ビア穴を介して前記端子パッド上面に接続された配線層を形成することを特徴とする。
【００２０】
第９の発明は、第６〜８のいずれか一つの発明に係る配線基板の製造方法において、前記絶縁層は樹脂からなり、前記配線層がめっきからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、配線基板の半田接合用の端子パッドの半田接合力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用した実施例１に係る配線基板１０の平面構成図である。
【図２】図１の配線基板１０の隣接する２つの端子パッド２０を拡大した図である。
【図３】図２の端子パッド２０ａ、２０ｂに、端子パッド２０ｃ、２０ｄを加えた配線基板１０の拡大平面図である。
【図４】実施例１の変形例に係る配線基板１０ａの平面構成図である。
【図５】本発明を適用した実施例２に係る配線基板１０ｂの平面構成を示した図である。
【図６】実施例２の変形例に係る配線基板１０ｃの平面構成を示した図である。
【図７】本発明を適用した実施例３に係る配線基板１０ｄを示した側断面図である。
【図８】実施例３の変形例に係る配線基板１０ｅの断面構成を示した側断面図である。
【図９】端子パッド２２を製造するまでの配線基板１０ｄの製造工程例を示した図である。図９（ａ）は、支持体３０が用意された状態を示す図である。図９（ｂ）は、レジストパターニング工程を示す図である。図９（ｃ）は、エッチング工程を示す図である。図９（ｄ）は、端子パッド形成工程を示す図である。図９（ｅ）は、めっきレジスト除去工程を示した図である。
【図１０】端子パッド形成後、配線基板１０ｃ完成までの製造工程例を示した図である。図１０（ａ）は、絶縁層形成工程を示した図である。図１０（ｂ）は、ビア穴形成工程を示した図である。図１０（ｃ）は、配線層形成工程を示した図である。図１０（ｄ）は、ソルダレジスト形成工程を示した図である。図１０（ｅ）は、支持体除去工程を示した図である。
【図１１】半導体素子搭載工程を示した図である。図１１（ａ）は、配線基板１０ｄの端子パッド２２上にプレソルダ９０が形成された状態を示した図である。図１１（ｂ）は、電極にバンプ９０を形成した半導体素子８０が用意された状態を示した図である。図１１（ｃ）は、半導体素子８０が配線基板１０ｄに接合した状態を示した図である。図１１（ｄ）は、半導体パッケージが完成した状態を示した図である。
【図１２】本発明を適用した実施例４に係る配線基板１０ｆの側断面図である。
【図１３】実施例４の変形例に係る配線基板１０ｇの断面構成を示した側断面図である。
【図１４】従来の配線基板１１０の平面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明を適用した実施例１に係る配線基板１０の平面構成図である。図１において、配線基板１０の表面に、複数の端子パッド２０が、所定のピッチＬで格子状に配列されている。端子パッド２０の平面形状は正方形であって、その内心Ｉは、ピッチＬを定める端子パッド２０の中心点をなし、正方形の内接円１２０の中心Ｃと一致している。つまり、ピッチＬは、隣接する端子パッド２０同士の内心Ｉの間隔と同じである。なお、内接円１２０、内接円１２０の中心Ｃ及びピッチＬは、従来の円形の端子パッド２２０と同様の配置及び形状を有する関係にあるので、その中心Ｃ及びピッチＬについては、今までの説明と同様の参照符号を用いるものとする。
【００２５】
実施例１に係る配線基板１０においては、格子状に配列された端子パッド２０の平面形状を、格子をなす列に平行な２辺で構成された正方形に形成している。これにより、ピッチＬは、端子パッド２０が円形で形成された場合と同じに保たれるとともに、内心Ｉを結ぶ線分は、隣接する正方形同士の最も近接する２辺に垂直に交わっており、その交点は、内接円１２０と正方形端子パッド２０の接点と一致するので、隣接する端子パッド２０同士の距離は、内心Ｉ同士の距離Ｌだけでなく、外形をなす輪郭線においても、内接円１２０同士の距離と一致している。
【００２６】
図２は、図１の配線基板１０の隣接する２つの端子パッド２０を拡大した図である。図２において、隣接する２つの端子パッド２０ａ、２０ｂがピッチＬで配列され、その仮想的な内接円１２０ａ、１２０ｂが示されている。このように、実施例１に係る配線基板１０においては、端子パッド２０ａ、２０ｂ同士のピッチＬは内接円１２０ａ、１２０ｂ同士のピッチＬと一致し、更に、端子パッド２０ａ、２０ｂ同士の最も近接した辺同士の距離ｄも、内接円１２０ａ、１２０ｂ同士の距離ｄと一致している。そして、端子パッド２０ａ、２０ｂは各々内接円１２０ａ、１２０ｂに外接し、これを内包しているので、正方形の四隅付近の端部の領域分、内接円１２０ａ、１２０ｂよりも広い面積を有している。かかる面積の増加した領域分、端子パッド２０ａ、２０ｂを用いて半田接合を行う場合には、接合面積が増加するので、従来の円形端子パッド（内接円１２０ａ、１２０ｂと同じ形状）より、接合力が向上する。
【００２７】
このように、本実施例に係る半導体基板１０によれば、従来の端子パッド１２０ａ、１２０ｂが構成する実質的な配線パターンの配置は同一のまま、端子パッド２０ａ、２０ｂの表面積を増加させて接合強度を高めることができる。
【００２８】
図３は、図２で示した横方向に隣接する端子パッド２０ａ、２０ｂに、縦方向に隣接する端子パッド２０ｃ、２０ｄを加えた配線基板１０の拡大平面図である。図３において、縦方向に隣接する端子パッド２０ａ、２０ｃ同士及び端子パッド２０ｂ、２０ｄ同士についても、ピッチＬは内接円１２０ａ、１２０ｃ同士及び内接円１２０ｂ、１２０ｄ同士と同一に保たれ、近接する辺同士の距離ｄも内接円１２０ａ、１２０ｃ同士及び内接円１２０ｂ、１２０ｄ同士の距離ｄと同一に保たれている。
【００２９】
このように、格子状に配列された端子パッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄについては、格子をなす配列線と同一方向の２辺で正方形の平面形状を構成すれば、配置パターンを全く変更することなく、各々の端子パッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの接合強度を高めることができる。
【００３０】
図１に戻ると、図１においては、総ての端子パッド２０について、図２及び図３で説明した格子状の配置と端子パッド２０の形状が適用されている。これにより、総ての端子パッド２０について、同一のピッチＬを保ちつつ各々の半田接合強度を向上させることができる。
【００３１】
しかしながら、本実施例に係る配線基板１０は、必ずしも総ての端子パッド２０について格子列に平行又は垂直な辺で形成された正方形形状で構成される必要はなく、配線基板１０の表面の一部の端子パッド２０に適用されてもよい。配線基板１０の端子パッド２０のパターンは、用途に応じて種々の態様が適用され得、端子パッド２０の一部に本発明を適用した場合であっても、接合強度を向上させる効果は当該適用部分で得ることができるからである。
【００３２】
次に、図４を用いて、実施例１に係る配線基板１０の変形例について説明する。図４は、実施例１の変形例に係る配線基板１０ａの平面構成図である。図４において、配線基板１０ａの表面に配列された端子パッド２０は、その平面形状は、格子列に平行又は垂直な２辺で形成された正方形であって、図１に係る配線基板１０と同様であるが、その配列が、対角線上に隣接する端子パッド２０ｆ、２０ｇの組を含む点で、図１に係る配線基板１０と異なっている。
【００３３】
図４において、格子列上で隣接する端子パッド２０ｅ、２０ｆ同士では、ピッチＬ１、近接する辺同士の距離ｄ１であり、図１乃至図３で説明したのと同様に、内接円１２０ｅ、１２０ｆとの関係と同様である。しかしながら、対角線上で隣接する端子パッド２０ｆ、２０ｇ同士については、ピッチＬ２は内接円１２０ｆ、１２０ｇ同士の関係と一致するが、外形の距離については、端子パッド２０ｆ、２０ｇ同士が距離ｄ２であるのに対し、内接円１２０ｆ、１２０ｇ同士はそれよりもやや長い距離ｄ３となっており、両者は完全には一致していない。
【００３４】
このように、端子パッド２０ｆ、２０ｇのピッチＬ２に余裕がある場合には、内接円１２０ｆ、１２０ｇ同士の距離ｄ３よりも、端子パッド２０ｆ、２０ｇ間の距離ｄ２はやや短くなってもよい。端子パッド２０ｆ、２０ｇ間の距離ｄ２と、内接円１２０ｆ、１２０ｇ間の距離ｄ３の差は、内接円１２０ｆ、１２０ｇの半径をｒとすると、ｄ３−ｄ２＝（√２−１）ｒ×２≒０．４１ｒ×２であり、この距離差が、配線パターン構成上に影響を与えるものでなければ、このような配置構成としても何ら問題は無い。このように、端子パッド２０ｆ、２０ｇ同士の距離ｄ２を、配線パターンとして影響を与えない範囲で若干小さくしてもよく、端子パッド２０ｆ、２０ｇの面積は内接円１２０ｆ、１２０ｇより大きいので、やはり半田接合強度を向上させることができる。
【００３５】
以上説明したように、実施例１に係る配線基板１０、１０ａの端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇの配置構成は、用途により種々の態様を適用することが可能である。所定の端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇのピッチＬ、Ｌ１、Ｌ２に従いつつ、各々の端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇの形状を、内接円１２０、１２０ａ〜１２０ｇを含む正方形に形成することにより、内接円１２０、１２０ａ〜１２０ｇよりも接合面積を大きくし、半田接合力を向上させることができる。特に、格子状の配置部分が多い配線パターンでは、端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇの近接した外形辺間の距離ｄ、ｄ１、ｄ２への影響も極めて小さくすることができる。
【実施例２】
【００３６】
図５は、本発明を適用した実施例２に係る配線基板１０ｂの平面構成を示した図である。図５において、配線基板１０ｂは、複数の端子パッド２１が総て格子状に配列されている点で実施例１の図１と同様であるが、各々の端子パッド２１の形状が、正五角形で形成されている点で、図１に係る配線基板１０とは異なっている。このように、端子パッド２１の形状は、正五角形で構成してもよい。端子パッド２１は、正方形と同様に正多角形であるので、その内心Ｉは、ピッチＬを定める点と一致し、これは内接円１２１の中心Ｃとやはり一致する。そして、正五角形の端子パッド２１は、内接円１２１を内包しているので、その面積は内接円１２１よりも大きく、各々の半田接合力をやはり高めることができる。
【００３７】
端子パッド２１を正五角形に構成すると、正方形の場合よりも、やや円形に形状が近付く。つまり、より円形に近い状況下で配線パターンを設計し、かつ、各々の半田接合強度を円形の端子パッド２２０より強化したい場合には、実施例２に係る配線基板１０ｂのように、正多角形の角数を正方形よりも増やし、より円形に近い形状とするようにしてもよい。実施例２の配線基板１０ｂは、端子パッド２１を例えば正六角形、正七角形又は正八角形等としても適用可能である。多角形の角数が増え、円形に近い多角形となる程、内接円１２１からはみ出す部分の面積は小さくなるので、接合力は若干弱くなるが、配線パターンの配置設計は円形と近似して考えることができるので、より容易になる。また、正五角形は同一の向きで配列されているが、パターン形成の容易さと、端子パッド２１間の距離の均一の観点から、同じ向きに配列してもよいし、応力や配線等の事情を考慮して、その向きを適宜変更するようにしてもよい。
【００３８】
図６は、実施例２に係る配線基板１０ｂの変形例である配線基板１０ｃの平面構成を示した図である。図６において、ピッチＬ１、Ｌ２を定める端子パッド２１の中心点の配置は、実施例１の図４に係る配線基板１０ａと同様であり、格子状の配列に加えて、対角線上の配列も含んだ平面配列構成となっている。
【００３９】
図６において、端子パッド２１ａ、２１ｂ間の近接辺間の距離ｄ４を定める線分は、端子パッド２１ａと内接円１２１ａとの接点及び端子パッド２１ｂと内接円１２１ｂの接点を通っておらず、内接円１２１ａ、１２１ｂ間の外形間の距離とは一致していない。同様に、端子パッド２１ｂ、２１ｃ間の近接辺間の距離ｄ５を定める線分も、端子パッド２１ｂと内接円１２１ｂとの接点及び端子パッド２１ｃと内接円１２１ｃの接点を通っておらず、内接円１２１ｂ、１２１ｃ間の外形間の距離とはやはり一致していない。
【００４０】
しかしながら、それらの差は、図４で示した端子パッド２０ｆ、２０ｇ間の近接外形の差ｄ３−ｄ２＝（√２−１）ｒ×２より遥かに小さく、平均化されている。これは、端子パッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃが正方形よりも円形に近似した多角形となったため、方向による端子パッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃの外形をなす辺と内接円１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃとの距離差が減少したためである。よって、配線パターンが種々の方向の配列を含み、隣接する端子パッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃ同士の近接する外形辺間の距離をいくつか考える必要がある場合には、端子パッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃを正五角形以上の多角形として構成してもよい。これにより、端子パッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃ同士の近接する外形辺間の距離と、内接円１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ同士の距離の差を、小さな値で平均化することができる。また、正多角形は、内接円１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃよりも面積が大きいので、その各々の半田接合力をやはり高めることができる。
【００４１】
このように、実施例２で示したように、端子パッド２１、２１ａ〜２１ｃの形状は、正五角形以上の多角形としてもよい。実施例２によれば、複雑な端子パッド２１、２１ａ〜２１ｃの配置パターンに対応しつつ、その半田接合強度を高めることができる。
【実施例３】
【００４２】
図７は、本発明を適用した実施例３に係る配線基板１０ｄを示した側断面図である。図７において、配線基板１０ｄの表面に形成された端子パッド２２の立体形状又は断面形状が、中央部が突出した凸形状となっている点で、今まで説明した態様とは異なっている。図７においては、端子パッド２２の立体形状は、略球面状に、端部から中央部にかけて滑らかに突出した凸形状となっている。このように、端子パッド２２の表面の中央部を、立体的に突出させることによっても、端子パッド２２の表面積を増加させて接合面積を増加させ、半田接合力を高めることができる。
【００４３】
また、図７においては、端子パッド２２上に半導体素子８０が搭載された状態が示されている。これは、端子パッド２２の上に半田９０が形成されるとともに、半導体素子８０の電極にバンプ９１が形成された後、両者により半導体素子８０が配線基板１０ｄの端子パッド２２に接合された状態を示している。このように、本実施例に係る配線基板１０ｄの端子パッド２２は、半導体素子８０搭載用配線基板の半導体素子搭載面に好適に適用可能である。なお、半導体素子８０搭載工程については、詳細は後述する。
【００４４】
また、実施例３に係る態様は、単独で従来の円形の端子パッド１２０に適用することも可能であるが、実施例１又は実施例２に係る正多角形の端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇ、２１ａ〜２１ｃに適用して組み合わせた態様とすることが好ましい。これにより、実施例１又は実施例２の態様で、端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇ、２１ａ〜２１ｃの表面積を平面的に増加させるとともに、実施例３に係る態様を適用して立体的にも表面積を増加させ、より半田接合力を強化することが可能となる。
【００４５】
図８は、実施例３の変形例に係る配線基板１０ｅの断面構成を示した側断面図である。図８において、配線基板１０ｅの表面に端子パッド２３が形成され、端子パッド２３の表面は、中央部が突出した凸形状となっているが、図７のように、端子パッド２２の端部から滑らかに連続して中央部が突出してゆくのではなく、端部は平面状であり、中央部のみ段をなして突出した凸形状となっている。このように、突出形状は、中央部のみ段をなして凸形状を形成する態様であってもよい。かかる立体形状においても、中央の突出部において、その表面積は平面形状よりも増加しているので、やはり接合面積を増加させ、半田接合力を高めることができる。この変形例も、実施例１又は実施例２の平面形状と組み合わせることにより、更に半田接合力を向上させることができる。
【００４６】
なお、図８においても、端子パッド２３上には、半導体素子８０が半田９０及びバンプ９１により接合されて搭載された状態が示されている。図８に係る配線基板１０ｅも、半導体素子８０搭載用の基板に好適に適用でき、端子パッド２３は、半導体搭載面の端子パッド２３として好適に適用可能である。
【００４７】
このように、実施例３に係る配線基板１０ｄ、１０ｅによれば、端子パッド２２、２３を、中央部を突出させた立体形状とすることにより、半田接合強度を高めることができる。また、実施例３に係る配線基板１０ｄ、１０ｅを、実施例１又は実施例２に係る配線基板１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃに適用して組み合わせることにより、一層半田接合強度を向上させることができる。
【００４８】
次に、図９及び図１０を用いて、実施例３の図７に係る配線基板１０ｄの製造方法の一例について説明する。なお、図９及び図１０は、配線基板１０ｄの断面図を用いて説明するため、その平面形状は図示しないが、実施例１又は実施例２に係る配線基板１０、１０ａの端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇが適用されているものとする。
【００４９】
図９は、端子パッド２２を製造するまでの配線基板１０ｄの製造工程の一例を示した図である。
【００５０】
図９（ａ）は、支持体３０が用意された状態を示す図である。図９（ａ）において、支持体３０は、銅等の金属板又は金属箔が用いられ、配線基板１０ｄ作製のための土台となる支持体が準備される。
【００５１】
図９（ｂ）は、レジストパターニング工程を示す図であり、支持体３０の上に、めっきレジスト４０がパターニングされた状態を示している。端子パッド２２を形成する位置は開口され、端子パッド２２を形成しない位置はめっきレジストで覆うようにしてパターニングされる。本製造工程においては、めっきレジスト４０は、その開口４１が、正多角形の形状に成形されたものが用いられる。なお、めっきレジスト４０は、例えば、ドライフィルムが利用されてよい。
【００５２】
図９（ｃ）は、エッチング工程を示す図である。本実施例に係る配線基板１０ｄの製造工程においては、パターニング工程で、めっきレジスト４０が金属の支持体３０上にパターニングされたら、次にすぐめっきを行うのではなく、エッチングを行う。これにより、めっきレジスト４０に覆われていない部分の支持体３０の表面がエッチングされ、凹状の窪み３１を形成する。ここに端子パッド２２を形成してゆくことにより、凸形状の突出した端子パッド２２を形成することができる。
【００５３】
図９（ｄ）は、端子パッド２２形成工程を示す図である。電解めっきにより、端子パッド２２を形成する金属で、層状にめっきがなされる。図９（ｄ）においては、金(Ａｕ)により金めっき層２５が形成された後、ニッケル（Ｎｉ）によりニッケルめっき層２６が形成され、端子パッド２２が形成される。なお、端子パッド２２は、更にパラジウム（Ｐｄ）や銅（Ｃｕ）等がめっきされて端子パッド２２を形成してもよい。端子パッド２２の積層構成は、用途により種々の態様が適用されてよい。
【００５４】
端子パッド２２は、窪み３１の形状に沿って、凹状に電解めっきがなされる。これにより、後の工程で、支持体３０を除去することにより、凸状の端子パッド２２を形成することができる。
【００５５】
図９（ｅ）は、めっきレジスト４０除去工程を示した図である。めっきレジスト４０除去工程において、端子パッド形成工程により、電解めっきは終了したので、不要となっためっきレジスト４０を除去する。これにより、支持体３０上に、端子パッド２２が形成されたことになる。端子パッド２２は、支持体３０上に窪み３１を有する立体形状で形成されているとともに、平面的には、正多角形で形成されている（平面形状は図示せず）。
【００５６】
図１０は、端子パッド２２形成後の、配線基板１０ｄ完成に至るまでの製造工程の一例を示した図である。
【００５７】
図１０（ａ）は、絶縁層５０形成工程を示した図である。絶縁層５０形成工程において、窪み３１形状の端子パッド２２の上に、絶縁層５０を形成する。絶縁層５０は、例えば、エポキシやポリイミド等の樹脂フィルムの積層で構成されてよい。
【００５８】
図１０（ｂ）は、ビア穴５５形成工程を示した図である。ビア穴５５形成工程において、絶縁層５０の、端子パッド２２上の位置に、レーザー加工により穴あけを行い、ビア穴５５を形成する。
【００５９】
図１０（ｃ）は、配線層６０形成工程を示した図である。配線層６０形成工程において、銅、アルミニウム等の配線用金属を、ビア穴５５に埋め込み、配線層６０を形成する。配線層６０形成工程は、例えば、無電解めっきによってのみ金属の埋め込みが行われて、配線層６０を形成してもよいし、無電解めっきと電解めっきの組合せにより金属の埋め込みが行われてもよい。無電解めっきと電解めっきの組合せにより、配線層６０を形成する場合（セミアディティブ法）には、絶縁層５０の表面全体に、まず無電解めっきにより種めっきを行い、金属薄膜（シード層）を形成する。そして、平坦部のめっきをしたくない部分にめっきレジストを覆った後、電解めっきを行い、ビア穴５５に銅等の金属を埋め込んで配線層６０を形成する。その後めっきレジストを除去すれば、図１０（ｃ）に示す配線層６０が形成される。
【００６０】
かかる図１０（ａ）〜図１０（ｃ）で説明した、絶縁層５０上にビア穴５５を形成し、その後配線層６０を形成する工程は、配線基板１０ｄを多層配線基板として構成する場合には、所定回数繰り返して積層し、所望の層数の多層配線基板１０ｄとすることができる。この場合には、積層絶縁層を形成する工程を積層絶縁層形成工程、積層絶縁層にビア穴を形成する工程を積層ビア穴工程、積層配線層を形成する工程を積層配線層形成工程と呼んでもよい。このように、用途に応じて、配線基板１０ｄは、多層配線基板として構成することができる。
【００６１】
図１０（ｄ）は、ソルダレジスト７０形成工程を示した図である。図１０（ｄ）において、配線基板１０ｄは、上述の積層配線層形成工程を経て、支持体３０及び端子パッド２２の上に、絶縁層５０、ビア穴５５、配線層６０、積層絶縁層５１、積層ビア穴５６、積層配線層６１、積層絶縁層５２、積層ビア穴５７及び積層配線層６２が順に下から積層されて形成され、３層の積層構造となっている。そして、最も上層の配線層６２上には、ソルダレジスト７０形成工程において、ソルダレジスト７０が形成される。これにより、外部接続端子２４が形成される。
【００６２】
なお、図１０（ｄ）においては、配線基板１０ｄが多層配線構造を有する配線基板１０ｄとして形成された例が示されているが、これを単層配線構造とする場合には、図１０（ｃ）の配線層６０形成工程において第１層目の配線層６０が形成された後、直ちにソルダレジスト７０形成工程を実行し、第１層目の配線層６０の上にソルダレジスト７０を形成すればよい。このように、ソルダレジスト７０形成工程は、配線基板１０ｄの層構造態様に応じて、最終配線層の形成後に実行するようにしてよい。
【００６３】
図１０（ｅ）は、支持体３０除去工程を示した図である。支持体３０除去工程においては、エッチングにより、金属の支持体３０を除去する。これにより、端子パッド２２が表面に露出され、端子パッド２２の露出面は、例えば半導体素子搭載面を構成する。
通常は、図１０（ｅ）の状態を上下反対とし、端子パッド２２が形成された半導体素子面を上側にして半導体素子を搭載し、端子パッド２４が形成された外部接続端子面を下側にして外部接続用に用いる場合が多い。
【００６４】
なお、図９及び図１０においては、半導体素子搭載面の端子パッド２２に本発明を適用する例について説明したが、図１０（ｄ）のソルダレジスト７０形成工程において、ソルダレジスト７０の開口７１の形状を正多角形とすれば、外部接続端子面にも本発明を適用することができる。
【００６５】
次に、図１１を用いて、本実施例に係る配線基板１０ｄを、半導体素子搭載用の配線基板に適用した例について説明する。図１１は、半導体素子搭載用の配線基板１０ｄに、半導体素子８０を搭載する半導体素子搭載工程の例を示した図である。
【００６６】
図１１（ａ）は、半導体素子搭載用の配線基板１０ｄが載置され、端子パッド２２上にプレソルダ９０が形成された状態を示した図である。配線基板１０ｄは、凸形状の立体形状で、かつ正多角形の平面形状（図示せず）の端子パッド２２を有する面を半導体素子搭載面とし、この面を上側に配置している。一方、反対側には端子パッド２４が形成され、外部接続端子面を形成している。端子パッド２４も、正方形等の正多角形に形成され、本発明が適用されてよい。また、更に、端子パッド２４も、凸形状の立体形状に形成されてもよい。本発明は、表面に端子パッド２２、２４を有する総ての配線基板に適用することができるので、半導体搭載面の端子パッド２２のみならず、外部接続端子面の端子パッド２４にも適用可能である。
【００６７】
なお、図１１（ａ）に示す配線基板１０ｄは、上側から絶縁層５０、ビア穴５５、配線層６０、積層絶縁層５１、積層ビア穴５６、積層配線層６１、積層絶縁層５２、積層ビア穴５７及び積層配線層６２を有する３層の積層配線構造を有する。
【００６８】
図１１（ａ）において、かかる構成を有する配線基板１０ｄに半導体素子を搭載するため、まず半導体搭載面の端子パッド２２上に、半田ペーストが塗布されるか、又は半田ボールを搭載することにより、半田形成がなされる。つまり、端子パッド２２上に、プレソルダ９０が形成される。
【００６９】
図１１（ｂ）は、配線基板１０ｄに対し、電極にバンプ９１を形成した半導体素子８０が用意された状態を示した図である。つまり、搭載される半導体チップ等の半導体素子８０の電極端子にも、バンプ９１が形成され、半導体素子８０の電極端子と、配線基板１０ｄの端子パッド２２との半田接合のための準備がなされる。
【００７０】
図１１（ｃ）は、フリップリップボンディングにより、半導体素子８０が配線基板１０ｄに接合した状態を示した図である。つまり、半導体素子８０のバンプ９１と、配線基板１０ｄの端子パッド２２上の半田により、半導体素子８０を配線基板１０ｄの端子パッド２２に接合する。端子パッド２２の表面積は増加しているので、高い接合力で接合がなされる。
【００７１】
図１１（ｄ）は、アンダーフィル樹脂１００の充填により、半導体パッケージが完成した状態を示した図である。つまり、半導体素子８０と配線基板１０ｄとの間に、アンダーフィル樹脂１００を充填し、保護膜を形成し、半導体パッケージが完成する。半導体素子８０と配線基板１０ｄとの接合力の高い半導体パッケージとすることができる。
【００７２】
このように、表面積の増加した端子パッド２２を用いることにより、半導体素子８０との半田接合力を強化した配線基板１０ｄとすることができる。
【００７３】
なお、図１１においては、配線基板１０ｄは、実施例３の図７に係る態様を例に挙げて説明したが、他の実施例において説明した配線基板１０、１０ａ〜１０ｃ、１０ｅも好適に適用可能である。
【実施例４】
【００７４】
図１２は、本発明を適用した実施例４に係る配線基板１０ｆの断面構成を示した側断面図である。図１２において、配線基板１０ｆの表面には、略球面状に中央部が突出した立体形状を有する端子パッド２７が形成され、その上には、半田９０によりピン８５が接合されている。図１２に係る配線基板１０ｆの端子パッド２７は、その立体形状は、実施例３の図７に係る配線基板１０ｄの端子パッド２２と同様であるが、接合されている部材が、ピン８５である点で異なっている。
【００７５】
ピン８５は、配線基板１０ｆの外部接続端子として使用され、そのヘッド部８６は外部端子接続用の端子パッド２７に半田接合され、軸部８７は例えばマザーボード（図示せず）のソケット（図示せず）に挿入され、マザーボードと配線基板１０ｆとの電気的接続を行う。このように、配線基板１０ｆの端子パッド２７は、外部端子接続用の端子パッド２７に適用されてもよい。かかる態様においても、端子パッド２７の表面積は中央部の突出により増加しているので、外部接続端子であるピン８５のヘッド部８６との半田接合力を向上させることができる。
【００７６】
なお、図１２においては、外部接続端子としてピン８５を用いたいわゆるＰＧＡ（Ｐｉｎ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型パッケージの例を示しているが、外部接続端子に半田ボール（図示せず）を用いたＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型パッケージや、端子パッド２７自体を外部接続端子としたＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型パッケージに適用してもよい。いずれの態様であっても、端子パッド２７の中央部が隆起した立体形状により、半田接合面積が増加しているので、各々半田接合力を高めることができる。
【００７７】
なお、実施例４の態様においても、実施例１又は実施例２に係る配線基板１０、１０ａ〜１０ｃの端子パッド２０、２０ａ〜２０ｇ、２１、２１ａ〜２１ｃの平面形状と組み合わせることが好ましいことは、実施例３の態様と同様である。また、実施例３の態様と組み合わせ、半導体素子搭載面及び外部接続端子面の双方の端子パッド２２、２３、２７の表面積を増加させるようにすれば、両面において半田接合力が強化された配線基板１０ｆとすることが可能となる。
【００７８】
図１３は、実施例４の変形例に係る配線基板１０ｇの断面構成を示した側断面図である。図１３において、その基本構成は図１２に係る配線基板１０ｆと同様であり、ピン８５が半田接合される外部接続端子用の端子パッド２８が表面に形成されているが、端子パッド２８の立体形状が、端部は平坦であり、中央部のみが突出している点で、図１２に係る配線基板１０ｆと異なっている。この立体形状は、実施例３の図８に係る配線基板１０ｅの端子パッド２３と同様であり、かかる立体形状によっても、ピン８５のヘッド部８６と端子パッド２８との半田接合力を高めることができる。
【００７９】
なお、配線基板１０ｇも、外部接続端子をピン８５とするＰＧＡ型パッケージの他、外部接続端子を半田ボールとするＢＧＡ型パッケージ、端子パッド２８自体を外部接続端子とするＬＧＡ型パッケージに適用してもよく、また実施例１〜３と適宜組み合わせてよいことは、図１２に係る配線基板１０ｆと同様である。
【００８０】
なお、実施例４に係る外部接続端子用の端子パッド２７、２８を有する配線基板１０ｆ、１０ｇは、図９〜１０において説明した配線基板１０ｄの製造工程において、端子パッド２２を外部端子接続用の端子パッド２７、２８に適用することで、図９〜１０に説明したのと同様の製造方法により製造することができる。この場合には、反対側の端子パッド２４を半導体搭載用の端子パッドとして適用すればよい。
【００８１】
このように、本発明により、半田接合力の高い配線基板１０、１０ａ〜１０ｇを提供することができる。なお、本実施例においては、本発明を半導体搭載用の配線基板１０、１０ａ〜１０ｇに適用する例を中心に説明したが、半田接合用の端子パッドを表面に有する配線基板であれば、種々の用途に用いられる種々の態様の配線基板に本発明を適用することが可能である。
【００８２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ 配線基板
２０、２０ａ〜２０ｇ、２１、２１ａ〜２１ｃ、２２、２３、２４、２７、２８ 端子パッド
２５ 金めっき層
２６ ニッケルめっき層
３０ 支持体
３１ 窪み
４０ めっきレジスト
４１、７１ 開口
５０、５１、５２ 絶縁層
５５ ビア穴
６０、６１、６２ 配線層
７０ ソルダレジスト
８０ 半導体素子
８５ ピン
８６ ヘッド部
８７ 軸部
９０ 半田（プレソルダ）
９１ バンプ
１００ アンダーフィル樹脂
１２０、１２０ａ〜１２０ｇ、１２１、１２１ａ〜１２１ｃ 内接円
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子が搭載される半導体搭載面に半田接合用の複数の端子パッドを有する配線基板であって、
前記複数の端子パッドは、めっきにより形成されており、平面形状が正多角形に形成されるとともに、立体形状が端部は平面状であり、中央部のみ段をなして突出した凸形状であり、
前記正多角形の内心が、所定のピッチで配列されており、
前記配線基板は、樹脂からなる絶縁層と、配線層が積層した構成を有していることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
半導体素子が搭載される半導体搭載面に半田接合用の複数の端子パッドを有する配線基板であって、
前記複数の端子パッドは、めっきにより形成されており、平面形状が正多角形に形成されるとともに、立体形状が略球面状に、端部から中央部に滑らかに突出した凸形状であり、
前記正多角形の内心が、所定のピッチで配列されており、
前記配線基板は、樹脂からなる絶縁層と、配線層が積層した構成を有していることを特徴とする配線基板。
【請求項３】
前記複数の端子パッドは、前記正多角形が同じ向きとなるように形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記複数の端子パッドは、格子をなして配列され、
前記正多角形は、前記格子と平行な辺で形成された正方形であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項５】
前記半導体搭載面となる絶縁層の表面に前記端子パッドが形成されており、
前記半導体搭載面となる前記絶縁層の裏面には、前記端子パッドの裏面を露出するビア穴が形成され、
前記絶縁層裏面には、前記ビア穴を介して前記端子パッドの裏面に接続される前記配線層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の配線基板。
【請求項６】
平面形状が正多角形であり、立体形状が、端部は平面状であり、中央部のみ段をなして突出した凸形状である端子パッドを有する配線基板の製造方法であって、
金属からなる支持体の表面に、正多角形の開口を有するレジストを形成するレジストパターンニング工程と、
エッチングを行い、前記レジストに覆われていない部分の前記支持体に凹状の窪みを形成するエッチング工程と、
前記窪みに、電解めっきにより前記端子パッドを形成する端子パッド形成工程と、
前記レジストを除去するレジスト除去工程と、
前記端子パッドが形成された前記支持体の表面に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層上に、前記端子パッドと接続された配線層を形成する配線層形成工程と、
前記支持体を、エッチングにより除去する支持体除去工程と、を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項７】
平面形状が正多角形であり、立体形状が、略球面状に、端部から中央部に滑らかに突出した凸形状である端子パッドを有する配線基板の製造方法であって、
金属からなる支持体の表面に、正多角形の開口を有するレジストを形成するレジストパターンニング工程と、
エッチングを行い、前記レジストに覆われていない部分の前記支持体に凹状の窪みを形成するエッチング工程と、
前記窪みに、電解めっきにより前記端子パッドを形成する端子パッド形成工程と、
前記レジストを除去するレジスト除去工程と、
前記端子パッドが形成された前記支持体の表面に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層上に、前記端子パッドと接続された配線層を形成する配線層形成工程と、
前記支持体を、エッチングにより除去する支持体除去工程と、を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記絶縁層に前記端子パッドの上面を露出するビア穴を形成する工程をさらに有しており、
前記配線層形成工程においては、前記ビア穴を介して前記端子パッド上面に接続された配線層を形成することを特徴とする請求項６または７に記載の配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁層は樹脂からなり、前記配線層がめっきからなることを特徴とする請求項６乃至８いずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１】
半導体素子が搭載される半導体搭載面に半田接合用の複数の端子パッドを有する配線基板であって、
前記複数の端子パッドは、めっきにより形成されており、平面形状が正多角形に形成されるとともに、立体形状が端部は平面状であり、中央部のみ段をなして突出した凸形状であり、
前記正多角形の内心が、所定のピッチで配列されており、
前記配線基板は、樹脂からなる絶縁層と、配線層が積層した構成を有していることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
半導体素子が搭載される半導体搭載面に半田接合用の複数の端子パッドを有する配線基板であって、
前記複数の端子パッドは、めっきにより形成されており、平面形状が正多角形に形成されるとともに、立体形状が略球面状に、端部から中央部に滑らかに突出した凸形状であり、
前記正多角形の内心が、所定のピッチで配列されており、
前記配線基板は、樹脂からなる絶縁層と、配線層が積層した構成を有していることを特徴とする配線基板。
【請求項３】
前記複数の端子パッドは、前記正多角形が同じ向きとなるように形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記複数の端子パッドは、格子をなして配列され、
前記正多角形は、前記格子と平行な辺で形成された正方形であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配線基板。
【請求項５】
前記半導体搭載面となる絶縁層の表面に前記端子パッドが形成されており、
前記半導体搭載面となる前記絶縁層の裏面には、前記端子パッドの裏面を露出するビア穴が形成され、
前記絶縁層裏面には、前記ビア穴を介して前記端子パッドの裏面に接続される前記配線層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の配線基板。
【請求項６】
平面形状が正多角形であり、立体形状が、端部は平面状であり、中央部のみ段をなして突出した凸形状である端子パッドを有する配線基板の製造方法であって、
金属からなる支持体の表面に、正多角形の開口を有するレジストを形成するレジストパターンニング工程と、
エッチングを行い、前記レジストに覆われていない部分の前記支持体に凹状の窪みを形成するエッチング工程と、
前記窪みに、電解めっきにより前記端子パッドを形成する端子パッド形成工程と、
前記レジストを除去するレジスト除去工程と、
前記端子パッドが形成された前記支持体の表面に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層上に、前記端子パッドと接続された配線層を形成する配線層形成工程と、
前記支持体を、エッチングにより除去する支持体除去工程と、を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項７】
平面形状が正多角形であり、立体形状が、略球面状に、端部から中央部に滑らかに突出した凸形状である端子パッドを有する配線基板の製造方法であって、
金属からなる支持体の表面に、正多角形の開口を有するレジストを形成するレジストパターンニング工程と、
エッチングを行い、前記レジストに覆われていない部分の前記支持体に凹状の窪みを形成するエッチング工程と、
前記窪みに、電解めっきにより前記端子パッドを形成する端子パッド形成工程と、
前記レジストを除去するレジスト除去工程と、
前記端子パッドが形成された前記支持体の表面に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層上に、前記端子パッドと接続された配線層を形成する配線層形成工程と、
前記支持体を、エッチングにより除去する支持体除去工程と、を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記絶縁層に前記端子パッドの上面を露出するビア穴を形成する工程をさらに有しており、
前記配線層形成工程においては、前記ビア穴を介して前記端子パッド上面に接続された配線層を形成することを特徴とする請求項６または７に記載の配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁層は樹脂からなり、前記配線層がめっきからなることを特徴とする請求項６乃至８いずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２３５１４９（Ｐ２０１２−２３５１４９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５５８６３（Ｐ２０１２−１５５８６３）
【出願日】平成２４年７月１１日（２０１２．７．１１）
【分割の表示】特願２００７−２２２９１７（Ｐ２００７−２２２９１７）の分割
【原出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月１１日（２０１２．７．１１）
【分割の表示】特願２００７−２２２９１７（Ｐ２００７−２２２９１７）の分割
【原出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【Ｆターム（参考）】
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