JP2001118950A - ビルトアップ多層基板の製造法 - Google Patents
ビルトアップ多層基板の製造法Info
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- JP2001118950A JP2001118950A JP29538199A JP29538199A JP2001118950A JP 2001118950 A JP2001118950 A JP 2001118950A JP 29538199 A JP29538199 A JP 29538199A JP 29538199 A JP29538199 A JP 29538199A JP 2001118950 A JP2001118950 A JP 2001118950A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 クロム酸で粗化処理を行う樹脂材料を使
用したビルトアップ多層基板の製造において、ビア接続
信頼性に優れた製造法を提供する。 【解決手段】 樹脂基板表面をクロム酸により粗化処理
すると共に、ビア底部の配線表面に生成したクロメート
皮膜を除去する処理を行い、ビア接続強度を上昇させ
て、基板を多層にビルトアップすることを特徴とするビ
ルトアップ多層基板の製造法である。
用したビルトアップ多層基板の製造において、ビア接続
信頼性に優れた製造法を提供する。 【解決手段】 樹脂基板表面をクロム酸により粗化処理
すると共に、ビア底部の配線表面に生成したクロメート
皮膜を除去する処理を行い、ビア接続強度を上昇させ
て、基板を多層にビルトアップすることを特徴とするビ
ルトアップ多層基板の製造法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体搭載用のＩ
Ｃパッケージ、ＭＣＭおよび電子部品搭載用の多層プリ
ント回路基板の製造方法に関する。
Ｃパッケージ、ＭＣＭおよび電子部品搭載用の多層プリ
ント回路基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＭＰＵの高周波駆動化が急速に進
み、パッケージ構造はＷ／ＢタイプのＰＧＡ（Ｐｉｎ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）からフリップチップＢＧＡ（Ｂ
ａｌｌＧｒｉｄ Ａｒｒａｙ）に、また、パッケージ材
料の高周波化に有利な低誘電率樹脂材料とＣｕメッキ配
線に移行しつつある。今後ＩＣパッケージは樹脂材料／
Ｃｕ配線を使用したフリップチップＢＧＡに急速に移行
するものと予想される。こうした状況で近年ビルトアッ
プ基板が注目されている。プリント基板をコア基板、樹
脂材料を層間絶縁材、Ｃｕメッキを配線形成に使用した
ビルトアップ多層基板はＭＰＵ搭載用のＩＣパッケー
ジ、ＭＣＭ、電子部品搭載用の高密度実装基板として注
目されており、プリント基板メーカー、ＩＣパッケージ
メーカー、半導体メーカー等で精力的に開発が進められ
ている。
み、パッケージ構造はＷ／ＢタイプのＰＧＡ（Ｐｉｎ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）からフリップチップＢＧＡ（Ｂ
ａｌｌＧｒｉｄ Ａｒｒａｙ）に、また、パッケージ材
料の高周波化に有利な低誘電率樹脂材料とＣｕメッキ配
線に移行しつつある。今後ＩＣパッケージは樹脂材料／
Ｃｕ配線を使用したフリップチップＢＧＡに急速に移行
するものと予想される。こうした状況で近年ビルトアッ
プ基板が注目されている。プリント基板をコア基板、樹
脂材料を層間絶縁材、Ｃｕメッキを配線形成に使用した
ビルトアップ多層基板はＭＰＵ搭載用のＩＣパッケー
ジ、ＭＣＭ、電子部品搭載用の高密度実装基板として注
目されており、プリント基板メーカー、ＩＣパッケージ
メーカー、半導体メーカー等で精力的に開発が進められ
ている。
【０００３】ビルトアップ基板の製造工程では、層間絶
縁層に使用される樹脂とＣｕ導体の密着信頼性を確保す
るため、樹脂表面を適当な酸化剤で部分溶解させ、樹脂
表面に凹凸を形成させる粗化処理（デスミア処理）が通
常行われている。酸化剤としては、ＫＭｎＯ4またはＣ
ｒＯ3が通常使用されている。
縁層に使用される樹脂とＣｕ導体の密着信頼性を確保す
るため、樹脂表面を適当な酸化剤で部分溶解させ、樹脂
表面に凹凸を形成させる粗化処理（デスミア処理）が通
常行われている。酸化剤としては、ＫＭｎＯ4またはＣ
ｒＯ3が通常使用されている。
【０００４】ここで粗化処理にＣｒＯ3を使用する樹脂
においては、樹脂表面の粗化と共にビア接続界面となる
Ｃｕ表面には、ＣｒＯ3によりクロメート皮膜が形成さ
れる。クロメート皮膜が形成されたＣｕにめっきを行っ
ても金属間結合ができないため、めっき層の接着強度が
著しく低下する。このようなことは多層回路基板の層間
接続にはあってはならないことである。したがって、現
在では、ＣｒＯ3を粗化処理を行う場合には、ビア接続
強度の低下を抑えるため、ビア底の配線表面に針状のめ
っきを行っている。この針状めっきの針高さは２〜３μ
ｍあるが、それでもＫＭｎＯ4を用いた粗化処理の場合
の接続強度の半分位しか強度が得られていない。また、
配線の微細化が進むにつれて、上記針状のめっきでは、
配線の密なところで短絡が発生し使用できなくなる。
においては、樹脂表面の粗化と共にビア接続界面となる
Ｃｕ表面には、ＣｒＯ3によりクロメート皮膜が形成さ
れる。クロメート皮膜が形成されたＣｕにめっきを行っ
ても金属間結合ができないため、めっき層の接着強度が
著しく低下する。このようなことは多層回路基板の層間
接続にはあってはならないことである。したがって、現
在では、ＣｒＯ3を粗化処理を行う場合には、ビア接続
強度の低下を抑えるため、ビア底の配線表面に針状のめ
っきを行っている。この針状めっきの針高さは２〜３μ
ｍあるが、それでもＫＭｎＯ4を用いた粗化処理の場合
の接続強度の半分位しか強度が得られていない。また、
配線の微細化が進むにつれて、上記針状のめっきでは、
配線の密なところで短絡が発生し使用できなくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、クロム酸で
粗化処理を行う樹脂材料を使用したビルトアップ多層基
板の製造において、ビア接続信頼性に優れた製造法を提
供するものである。
粗化処理を行う樹脂材料を使用したビルトアップ多層基
板の製造において、ビア接続信頼性に優れた製造法を提
供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂基板表面
をクロム酸により粗化処理すると共に、ビア底部の配線
表面に生成したクロメート皮膜を除去する処理を行い、
ビア接続強度を上昇させて、基板を多層にビルトアップ
することを特徴とするビルトアップ多層基板の製造法で
ある。
をクロム酸により粗化処理すると共に、ビア底部の配線
表面に生成したクロメート皮膜を除去する処理を行い、
ビア接続強度を上昇させて、基板を多層にビルトアップ
することを特徴とするビルトアップ多層基板の製造法で
ある。
【０００７】本発明の対象となるビルトアップ多層基板
の製造法において、回路形成法はサブトラクティブ、セ
ミアディティブ、フルアディティブ法のいずれの手法で
も可能であるが、ここではセミアディティブ法について
説明する。それは下記の各工程よりなる。
の製造法において、回路形成法はサブトラクティブ、セ
ミアディティブ、フルアディティブ法のいずれの手法で
も可能であるが、ここではセミアディティブ法について
説明する。それは下記の各工程よりなる。
【０００８】（１）基板１上にＣｕ導体回路２を形成す
る。化学Ｃｕメッキ３を行い、感光性のめっきレジスト
を用いてパターン電解Ｃｕめっき４を行う。めっきレジ
スト剥離後、エッチングにより配線間の化学Ｃｕ膜を除
去して回路を形成する（図１参照）。
る。化学Ｃｕメッキ３を行い、感光性のめっきレジスト
を用いてパターン電解Ｃｕめっき４を行う。めっきレジ
スト剥離後、エッチングにより配線間の化学Ｃｕ膜を除
去して回路を形成する（図１参照）。
【０００９】（２）形成したＣｕ回路導体表面をエッチ
ング処理または針状等の表面粗化処理５を行う（コア基
板上のＣｕ導体回路完成）。クロム酸に対する金属保護
膜を形成してもかまわない（図２参照）。
ング処理または針状等の表面粗化処理５を行う（コア基
板上のＣｕ導体回路完成）。クロム酸に対する金属保護
膜を形成してもかまわない（図２参照）。
【００１０】（３）次にビルトアップ絶縁樹脂６を形成
する。樹脂形成方法は、液状樹脂の塗布、樹脂シートの
ラミネートのいずれの手法でもよい（図３参照）。
する。樹脂形成方法は、液状樹脂の塗布、樹脂シートの
ラミネートのいずれの手法でもよい（図３参照）。
【００１１】（４）絶縁樹脂６の所定の位置に層間接続
用のビアホール７を形成する。感光性樹脂を使用したフ
ォトビア法、熱硬化性樹脂を使用したレーザービア法の
いずれの手法でもよい（図４参照）。
用のビアホール７を形成する。感光性樹脂を使用したフ
ォトビア法、熱硬化性樹脂を使用したレーザービア法の
いずれの手法でもよい（図４参照）。
【００１２】（５）樹脂表面６をクロム酸で粗化処理す
る。この際、ビアホール７底の金属表面にクロメート皮
膜８が形成される（図５参照）。
る。この際、ビアホール７底の金属表面にクロメート皮
膜８が形成される（図５参照）。
【００１３】（６）クロメート皮膜８を除去する。クロ
メート皮膜を除去する処理は、プラズマアッシング、グ
ルコン酸ソーダーが考えられる。また、クロメート皮膜
が形成された金属を溶かすエッチング液を用いることも
できる。例えば、Ｃｕの場合、過硫酸ソーダ／硫酸、過
酸化水素／硫酸のエッチング液が考えられる（図６参
照）。
メート皮膜を除去する処理は、プラズマアッシング、グ
ルコン酸ソーダーが考えられる。また、クロメート皮膜
が形成された金属を溶かすエッチング液を用いることも
できる。例えば、Ｃｕの場合、過硫酸ソーダ／硫酸、過
酸化水素／硫酸のエッチング液が考えられる（図６参
照）。
【００１４】（７）クロム酸で粗化した樹脂表面６に化
学メッキ処理９をする（図７参照）。
学メッキ処理９をする（図７参照）。
【００１５】（８）前記（２）と同様の手法でＣｕ導体
回路を形成する。
回路を形成する。
【００１６】（９）形成したＣｕ回路導体表面をエッチ
ング処理等の表面粗化処理または針状等の表面粗化処理
を行う。クロム酸に対する金属保護皮膜を形成してもよ
い（２層目のＣｕ導体回路完成）。
ング処理等の表面粗化処理または針状等の表面粗化処理
を行う。クロム酸に対する金属保護皮膜を形成してもよ
い（２層目のＣｕ導体回路完成）。
【００１７】（１０）以降、ビルトアップを継続する場
合には、上記（４）〜（９）の工程を繰り返し行う。
合には、上記（４）〜（９）の工程を繰り返し行う。
【００１８】本発明によれば、樹脂基板表面をクロム酸
をもって粗化処理することによって、層間の絶縁樹脂と
導体との密着信頼性を確保するとともに、同時にビアホ
ール底の金属表面に生成するクロメート膜を除去するこ
とによって、該面の金属間結合を確実にしてビア接続信
頼性に優れたものとすることができる。
をもって粗化処理することによって、層間の絶縁樹脂と
導体との密着信頼性を確保するとともに、同時にビアホ
ール底の金属表面に生成するクロメート膜を除去するこ
とによって、該面の金属間結合を確実にしてビア接続信
頼性に優れたものとすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施例並びに比較例に基
づいて本発明を具体的に説明する。
づいて本発明を具体的に説明する。
【００２０】表１に各例の処理内容を示す。Ｃｕ配線表
面をエッチングにより粗化するにはメック社のＣＺ処理
を施した。また、配線の電解Ｃｕめっきにはリーロナル
社のカパーグリームＳＴ−９０１を添加剤として用い
た。このめっき液を用いるとクロム酸に対してクロメー
ト膜生成により耐食性を有するようになる。
面をエッチングにより粗化するにはメック社のＣＺ処理
を施した。また、配線の電解Ｃｕめっきにはリーロナル
社のカパーグリームＳＴ−９０１を添加剤として用い
た。このめっき液を用いるとクロム酸に対してクロメー
ト膜生成により耐食性を有するようになる。
【００２１】
【表１】
【００２２】実施例１では過硫酸ソーダ１００ｇ／Ｌ＋
硫酸５０ｍｌ／Ｌのエッチング液を室温２分浸漬にて使
用した。実施例２では日本マクダーミット社製の過酸化
水素−硫酸系エッチング液のメテックスＧ−５Ｓを４２
℃、３０秒浸漬にて使用した。実施例３では５％グルコ
ン酸ソーダ＋１０％ＮａＯＨ溶液を３５℃、５分浸漬に
て処理を施した。実施例４ではＯ2プラズマ（４０００
Ｗ、２５０ｍＴｏｒｒ、Ｏ2ガス、処理時間３分）にて
クロメート膜除去を行った。比較例１ではクロメート除
去は一切行わない。比較例２は過マンガン酸を使用して
いるプロセスなので、クロメート皮膜は形成されない場
合である。
硫酸５０ｍｌ／Ｌのエッチング液を室温２分浸漬にて使
用した。実施例２では日本マクダーミット社製の過酸化
水素−硫酸系エッチング液のメテックスＧ−５Ｓを４２
℃、３０秒浸漬にて使用した。実施例３では５％グルコ
ン酸ソーダ＋１０％ＮａＯＨ溶液を３５℃、５分浸漬に
て処理を施した。実施例４ではＯ2プラズマ（４０００
Ｗ、２５０ｍＴｏｒｒ、Ｏ2ガス、処理時間３分）にて
クロメート膜除去を行った。比較例１ではクロメート除
去は一切行わない。比較例２は過マンガン酸を使用して
いるプロセスなので、クロメート皮膜は形成されない場
合である。
【００２３】表１の処理を施したパッケージのビアシェ
ア強度を表２に示す。ビアシェアはＯ2プラズマアッシ
ングにより絶縁層である樹脂を除去し、ビアを剥き出し
状態にしてから行った。破壊モードとしてはビアが接合
界面から剥離したものをＬ、接合界面から剥離せずシェ
アによりビアが変形したものをＷとして表示した。Ｗと
表示したものは表示された強度よりも界面強度が大きい
と予測される。
ア強度を表２に示す。ビアシェアはＯ2プラズマアッシ
ングにより絶縁層である樹脂を除去し、ビアを剥き出し
状態にしてから行った。破壊モードとしてはビアが接合
界面から剥離したものをＬ、接合界面から剥離せずシェ
アによりビアが変形したものをＷとして表示した。Ｗと
表示したものは表示された強度よりも界面強度が大きい
と予測される。
【００２４】
【表２】
【００２５】比較例１ではクロメート皮膜除去は行われ
ていない。このときのシェア強度はほとんどのビアで測
定不能で０ｇであった。触れた時点で剥がれる状態であ
る。比較例２は過マンガン酸処理により樹脂を粗化して
いるため、クロメート皮膜は形成されていない。シェア
強度も大きく、破壊モードはすべてＷである。ビアが変
形しているだけで、ビア接続部での剥離はない。比較例
１と２からクロム酸処理によるクロメート皮膜がビア接
続強度に大きく影響していることが明らかである。実施
例１〜４では、クロメート除去により比較例２と同等の
強度を有している。ビアは変形のみで、ビア接続部での
剥離はみられない。完全にクロメート皮膜の除去ができ
たものと認められる。
ていない。このときのシェア強度はほとんどのビアで測
定不能で０ｇであった。触れた時点で剥がれる状態であ
る。比較例２は過マンガン酸処理により樹脂を粗化して
いるため、クロメート皮膜は形成されていない。シェア
強度も大きく、破壊モードはすべてＷである。ビアが変
形しているだけで、ビア接続部での剥離はない。比較例
１と２からクロム酸処理によるクロメート皮膜がビア接
続強度に大きく影響していることが明らかである。実施
例１〜４では、クロメート除去により比較例２と同等の
強度を有している。ビアは変形のみで、ビア接続部での
剥離はみられない。完全にクロメート皮膜の除去ができ
たものと認められる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によればクロム酸による粗化処置
により、多層基板同士の接合面並びにビア接続界面にお
ける金属結合を確実にさせ、ビア接続強度を上昇させ、
信頼性に優れたビア接続を可能にし、しかもそのことが
容易に実現できる製造法が得られる。
により、多層基板同士の接合面並びにビア接続界面にお
ける金属結合を確実にさせ、ビア接続強度を上昇させ、
信頼性に優れたビア接続を可能にし、しかもそのことが
容易に実現できる製造法が得られる。
【図１】回路形成までの説明図である。
【図２】回路導体表面の粗化処理の説明図である。
【図３】絶縁樹脂形成の説明図である。
【図４】ビアホール形成の説明図である。
【図５】ビアホール部の拡大図で粗化処理の説明図であ
る。
る。
【図６】クロメート皮膜除去の説明図である。
【図７】化学メッキ処理の説明図である。
１ 基板 ２ Ｃｕ導体回路 ３ 化学Ｃｕメッキ ４ 電解Ｃｕメッキ ５ 表面粗化処理 ６ 絶縁樹脂 ７ ビアホール ８ クロメート皮膜 ９ 化学メッキ処理
Claims (2)
- 【請求項１】 樹脂基板表面をクロム酸により粗化処理
すると共に、ビア底部の配線表面に生成したクロメート
皮膜を除去する処理を行い、ビア接続強度を上昇させ
て、基板を多層にビルトアップすることを特徴とするビ
ルトアップ多層基板の製造法。 - 【請求項２】 クロメート皮膜を除去するための処理は
エッチングまたはプラズマアッシングによる請求項１記
載のビルトアップ多層基板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29538199A JP2001118950A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | ビルトアップ多層基板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29538199A JP2001118950A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | ビルトアップ多層基板の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001118950A true JP2001118950A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17819903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29538199A Pending JP2001118950A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | ビルトアップ多層基板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001118950A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003100850A1 (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-04 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Substrate, wiring board, semiconductor package-use substrate, semiconductor package and production methods for them |
-
1999
- 1999-10-18 JP JP29538199A patent/JP2001118950A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003100850A1 (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-04 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Substrate, wiring board, semiconductor package-use substrate, semiconductor package and production methods for them |
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