Bga型部件安装用的多层基板的制造方法
【专利说明】BGA型部件安装用的多层基板的制造方法
[0001]相关申请的相互参照
[0002]本发明基于2013年I月30日申请的日本申请号2013-15446号以及2013年10月18日申请的日本申请号2013-217304号，在此引用其记载内容。
技术领域
[0003]本发明涉及一种在具有绝缘性的基材中在焊盘之间形成贯通至表背的防止信号干扰用的多个导电通孔的BGA型部件安装用的多层基板的制造方法。
【背景技术】
[0004]作为半导体部件例如CPU(处理器)的封装，大多采用BGA(Ball Grid Array:球栅阵列)型封装。如在图12的(b)中概要性地示出的那样，这种BGA型部件(CPU) I构成为在封装Ia的安装面(下表面)以栅格状具有球形的多个焊料凸点2。也如图12的(a)、图13的(a)、(b)、图14的(a)、(b)所示，在这种BGA型部件I的安装中，使用在表面部具有与所述焊料凸点2对应的多个焊盘3的多层基板4。
[0005]一般已知在将半导体部件安装到基板时执行被称为回流焊的焊接工序(例如参照专利文献1、2)。此时，如在专利文献I所记载的那样，在多层基板4中，表面中的除了焊盘3以外的部位被抗蚀剂膜5覆盖(参照图12的(b))。在回流焊工序中，仅在多层基板4的焊盘3上涂布焊膏6，将各焊盘3上的焊膏6与BGA型部件I的焊料凸点2重合后一边进行温度控制一边进行加热，由此进行连接。
[0006]在此，近年来，通过半导体技术的发展，谋求大规模集成电路(LSI)的飞跃性的动作速度的提高、被处理的数据的传输速率的高速化，CPU的动作速度也被高速化。因此，吉赫水平的高频信号在CPU与存储器之间或者CPU与连接于它的设备之间传输。然而，吉赫水平的高频信号由于电磁波的性质而引起信号在布线端部反射或者电磁波泄漏到相邻的布线，CPU的动作变得不稳定。
[0007]为了解决这一点，期望的是使设备间的信号线的长度一致或者使信号线可靠地远离相邻布线，但是如果信息设备小型化，则难以将布线分离配置。为了在将CPU与元件连接的布线中可靠地进行高频的信号传输，将来自CPU的信号线在多层基板的板厚方向上三维地形成，并且理想的是，在设置如壁那样的导电面(屏蔽件)或者以包围信号线的方式设置接地线的情况下有效果。但是，在多层基板的制造工艺上，设置这种导电面、包围信号线的接地线的难度高。
[0008]因此，代替这些导电部(屏蔽件)，如图12的(a)?图14的(b)所示，通过在多层基板4中在用于焊接CPU I的焊盘3彼此间形成导电性的通孔7来谋求防止信号线间的信号的干扰。该导电通孔7是通过对多层基板4的上下两面的圆形的通孔焊盘7a、7a以及将它们连接的孔的内表面实施镀铜来构成的。该导电通孔7例如被设为地电位。顺带一提，在现状下，大多使用如图12的(a)所示那样将焊盘3的中心间的纵横的距离a设为0.8mm左右的基板，并且通孔7的内径尺寸R例如被设为0.3mm左右。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本特开2001-156203号公报
[0012]专利文献2:日本特开2011-142185号公报
【发明内容】
[0013]发明要解决的问题
[0014]然而，在多层基板4的表面部形成上述的抗蚀剂膜5时，如图13的(a)所示那样进行在多层基板4的上表面涂布未固化状态的感光性的抗蚀剂5的工序，之后，进行在被涂布的抗蚀剂5上配置了光掩模8的状态下对抗蚀剂进行曝光的曝光工序。此时，在光掩模8中与焊盘3及通孔7对应地设置有遮蔽光的遮蔽部8a。通过该曝光工序，在抗蚀剂5中，曝光的部分固化，非曝光部分未固化，在接下来的清洗工序中，抗蚀剂5中的未固化部分通过清洗液(溶剂)W被冲洗，由此得到覆盖必要部分的抗蚀剂膜5。
[0015]然而，如果在配置光掩模8时产生偏移(在图13的(a)中示出了向左偏移的情形)，则有时固化的抗蚀剂5残存于通孔7内。如果像这样抗蚀剂5以堵塞通孔7的一部分(乃至全部)的方式残存，则如图13的(b)所示，在清洗工序中使用的清洗液W停留在通孔7内，之后，在回流焊工序中被加热时，导致铜被清洗液W氧化，在通孔7内产生所谓的断线，导致产生导通状态消失(不发挥防止信号干扰的功能)的不良状况。
[0016]为了消除如上所述的不良状况，考虑如图14的(a)所示那样将光掩模8的遮光部8a中的覆盖通孔7上的圆形部分的直径例如扩大至覆盖通孔焊盘7a整体(大于通孔焊盘7a的外径尺寸L)。于是，抗蚀剂5不会在通孔7内固化(残存)，能够可靠地冲洗通孔7部分的抗蚀剂5。
[0017]然而，如果像这样使通孔7部分的抗蚀剂膜5的开口变大，则由于还存在焊盘3与通孔焊盘7a被接近配置的情况，如图14的(b)所示，抗蚀剂膜5中的将焊盘3与通孔焊盘7a之间隔开的部分变小(变短)。因此，焊料如图14的(b)的箭头那样移动，如图12的(a)所示那样产生焊盘3与通孔焊盘7a通过焊料被连接的连接不良(被称为焊桥9的短路)。
[0018]此外，在上述的专利文献2中，公开了如下内容:为了防止相邻的焊盘间的焊桥的产生，在多层基板的上表面部以位于相邻的焊盘间的方式设置凸状的隔壁。但是，在该专利文献2中记载的手段中，并没有具体公开在基板上如何制作这种微细的凸部，可实现性很弱。即使能够在基板上形成凸状的隔壁，预测为此花费的劳力和时间、成本也很大。
[0019]本发明的目的在于提供一种BGA型部件安装用的多层基板的制造方法，在安装BGA型部件的多层基板中形成防止信号干扰用的导电通孔、并且形成抗蚀剂膜的多层基板中，能够事先防止随着抗蚀剂残留于导电通孔部分而引起的不良状况。
[0020]根据本发明的第I方式，一种BGA型部件安装用的多层基板的制造方法，用于制造多层基板，在该多层基板中，在具有绝缘性的基材的表面部将用于焊接BGA型部件的多个焊盘设置成排列状态，并且在所述基材中，在这些焊盘之间形成有贯通至表背的防止信号干扰用的多个导电通孔，用抗蚀剂膜覆盖所述基材的表面部的除了所述各焊盘和各导电通孔以外的部分，在该BGA型部件安装用的多层基板的制造方法中，用于形成所述抗蚀剂膜的工序包括:涂布工序，在所述基材的表面部整体上涂布感光性的抗蚀剂；曝光工序，在所述基材的表面侧配置有对所述抗蚀剂膜的非形成部分进行遮光的光掩模的状态下使所述抗蚀剂曝光来固化；以及清洗工序，去除所述抗蚀剂中的未固化部分，通过空气供给机构向所述基材的背面侧供给高压的空气来使该空气通过所述导电通孔，由此一边排除欲侵入该导电通孔内的抗蚀剂一边执行所述涂布工序。
[0021]据此，利用空气供给机构向所述基材的背面侧供给高压的空气来使该空气通过导电通孔，由此一边排除欲侵入该导电通孔内的抗蚀剂，一边执行用于在多层基板的表面部形成抗蚀剂膜的工序中的、在基材的表面部整体涂布感光性的抗蚀剂的涂布工序。因此，不管光掩模有无偏移，都能够在抗蚀剂不残存于(侵入)导电通孔内的状态下结束涂布工序并进入以后的曝光工序、清洗工序。因而，在安装BGA型部件的多层基板中形成防止信号干扰用的导电通孔、并且形成抗蚀剂膜的多层基板中，能够事先防止随着抗蚀剂残留于导电通孔部分而引起的不良状况。
[0022]根据本发明的第2方式，一种BGA型部件安装用的多层基板的制造方法，用于制造多层基板，在该多层基板中，在具有绝缘性的基材的表面部将用于焊接BGA型部件的多个焊盘设置成排列状态，并且在所述基材中，在这些焊盘之间形成有贯通至表背的防止信号干扰用的多个导电通孔，用抗蚀剂膜覆盖所述基材的表面部的除了所述各焊盘和各导电通孔以外的部分，在该BGA型部件安装用的多层基板的制造方法中，用于形成所述抗蚀剂膜的工序包括:涂布工序，在所述基材的表面部整体上涂布感光性的抗蚀剂；曝光工序，在所述基材的表面侧配置有对所述抗蚀剂膜的非形成部分进行遮光的光掩模的状态下使所述抗蚀剂曝光来固化；以及清洗工序，去除所述抗蚀剂中的未固化部分，所述光掩模中的覆盖所述导电通孔的表面部的圆形遮光部形成为直径尺寸D，即使在所述光掩模相对于所述基材发生了所允许的最大的位置偏移的情况下，该直径尺寸D也使得所述导电通孔在直径方向上的非被覆部分的尺寸X为该导电通孔的内径尺寸R的10%以下。
[0023]在此，根据本发明人的试验、研宄确认出:在抗蚀剂堵塞导电通孔的开口的所谓的多余抗蚀剂的长度尺寸超过导电通孔的内径尺寸R的10%的情况下，在去除(清洗)工序中产生清洗液的残留，存在在之后的回流焊工序中在导电通孔中产生断线的担忧。而如果多余抗蚀剂长度被抑制在内径尺寸R的10%以