半导体元件装配用基板的制造方法_2

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再加工面,从而形成有机性覆膜。通过再加工面的有机性覆膜的空隙使安装用金属密合,由此形成安装用金属层。需要说明的是,本发明中使用的两性表面活性剂是指,根据PH而亲水基团的部分带正电或带负电的表面活性剂,其离子性根据溶液的PH而变化。而且,该有机性覆膜的密度依赖于有机性覆膜液的pH。pH高时,形成高密度的有机性覆膜,其结果,安装用金属层对于再加工面的密合力变低。相反,PH低时,形成低密度的有机性覆膜,其结果,安装用金属层对于再加工面的密合力变高。
[0059]另外,通过将安装用金属层难以扩散的金属用于第二金属层(再加工面),在半导体元件装配时的接合工序中能够抑制安装用金属层向第一金属层扩散,能够防止半导体装置的安装时的软钎料润湿性下降等不良情况。进而,通过树脂密封工序等加热处理,安装用金属层也难以向第二金属层的再加工面扩散,因此以适度的状态保持安装用金属层与第二金属层的再加工面的密合力,剥离去除基底基板时,可以在安装用金属层与第二金属层的再加工面的边界可靠地剥离。
[0060]因此,对于利用本发明的制造方法制造的半导体元件装配用基板,可以省略从树脂密封体剥离去除基底基板后镀覆安装用金属层的工序,可以在与电铸工序连续的工序中形成安装用金属层,批量生产率优异,能够进行廉价的生产。
[0061]需要说明的是,再加工面的形成工序不必须如后述那样,但由于存在形成被图案化的抗蚀剂掩模层的工序中第二金属层表面被污染的情况,因此优选形成再加工面。假设若不进行再加工面的形成,则有机性覆膜与安装用金属层的密合变得不均匀,有可能产生密合性的异常、脱落等问题。需要说明的是,还存在对表面进行清洗来代替再加工面的形成的方法,但也存在充分地清洗困难的情况,形成再加工面更可靠。
[0062]另外,本发明的半导体元件装配用基板的制造方法的特征在于,在半导体元件装配用基板的制造方法中,依次经过以下(I)?(6)的工序。
[0063](I)准备在第一金属层上形成有安装用金属难以扩散的第二金属层的基底基板的工序;
[0064](2)在基底基板的第二金属层上形成被图案化的抗蚀剂掩模层的工序;
[0065](3)在基底基板的前述第二金属层上施以有机性覆膜的工序,所述有机性覆膜利用包含显示两性表面活性剂的物性的成分的化学溶液来控制安装用金属层对于第二金属层的密合性;
[0066](4)在基底基板的第二金属层上夹着有机性覆膜形成安装用金属层的工序;
[0067](5)在安装用金属层上通过电铸形成半导体元件装配部及电极端子部的工序;
[0068](6)去除基底基板的第二金属层上的前述抗蚀剂掩模的工序。
[0069]通过在电铸工序前在第二金属层表面上施以控制密合性的有机性覆膜,能够适度地设定第二金属层与电铸物(安装用金属层)的密合力,能够防止从树脂密封体剥离基底基板时的电沉积物变形或剥离不良。
[0070]使用包含显示两性表面活性剂的物性的成分的化学溶液,使有机性覆膜吸附于第二金属层,由此形成有机性覆膜。通过以有机性覆膜的间隙为起点使安装用金属与第二金属层密合,从而形成安装用金属层。需要说明的是,本发明中使用的两性表面活性剂是指,根据PH而亲水基团的部分带正电或带负电的表面活性剂,其离子性根据溶液的PH而变化。而且,该有机性覆膜的密度依赖于有机性覆膜液的pH。pH高时,形成高密度的有机性覆膜,其结果,安装用金属层对于第二金属层的密合力变低。相反,PH低时,形成低密度的有机性覆膜,其结果,安装用金属层对于第二金属层的密合力变高。
[0071]需要说明的是,如前所述,在形成被图案化的抗蚀剂掩模层的工序中,存在第二金属层表面被污染的情况,因此优选形成再加工面,但在开口部的第二金属层表面以对夹着有机性覆膜的安装用金属层不产生影响的程度保持清洁性的情况下,不需要形成再加工面。这种情况下,再加工面的形成工序变得不需要,因此制造工序可以变得最简化。
[0072]另外,对于本发明的半导体元件装配用基板的制造方法,优选显示两性表面活性剂的物性的成分为甜菜碱型、氧化胺型或氨基酸型。
[0073]利用包含显示两性表面活性剂的物性的成分的化学溶液,以其覆盖金属表面的方式进行吸附,从而形成有机性覆膜。作为甜菜碱型的两性表面活性剂的例子,有羧基甜菜碱。作为氧化胺型的两性表面活性剂的例子,有十二烷基二甲基氧化胺。另外,作为氨基酸型的两性表面活性剂的例子,有月桂酰谷氨酸钠。需要说明的是,除了甜菜碱型、氧化胺型、氨基酸型以外,只要是包含显示两性表面活性剂的物性的成分的化学溶液,则也能够形成有机性覆膜。
[0074]另外,对形成第二金属层、再加工面的材料没有特别规定,不仅可以为本发明所示的Ni,而且通常使用的引线框金属也有效。
[0075]另外,对于本发明的半导体元件装配用基板的制造方法,优选的是,用于形成再加工面的再加工处理实施电镀Ni或电镀NiP。
[0076]基本上,第二金属层由电镀Ni形成时,再加工面也由电镀Ni形成。另外,第二金属层由电镀NiP形成时,再加工面也由电镀NiP形成。
[0077]需要说明的是,为Ni单体时,加热后的端子结合强度提高,但为了使其最少化,为NiP层即可。这是因为,NiP层具有的非晶质能够降低在其上形成且成为安装用金属层的Au的热扩散。需要说明的是,从本发明的目的即适度的剥离强度管理的方面、及作为可以使对安装于端子侧的不良影响最小化的材料、以及经济性的方面出发,可以说NiP在本发明中是最适合的。
[0078]需要说明的是,为了达成本发明的目的,再加工面和第二金属层不必须为相同的材料,由于再加工面金属向安装用金属层的扩散,担心对引线接合性、组装后的剥离的影响,因此优选为相同的材料。
[0079]另外,对于本发明的半导体元件装配用基板的制造方法,优选的是,用于形成再加工面的再加工处理实施软蚀刻、在软蚀刻后电镀Ni或者在软蚀刻后电镀NiP中的任一者。
[0080]如前述那样,在形成被图案化的抗蚀剂掩模层的工序中,存在第二金属层表面被污染的情况,因此优选形成再加工面。污染轻微时,仅进行软蚀刻即可。由此,可以在一直相同的状态的面上完成。
[0081]另外,想要形成完全新的加工面时,实施软蚀刻后电镀Ni或软蚀刻后电镀NiP中的任一者。如此,从而形成新的再加工面,进而可以形成直至基准距(stand off) ο
[0082]另外,对于本发明的半导体元件装配用基板的制造方法,优选的是,第一金属层为Cu、SPCC (冷乳钢板)或42合金(57% Fe42% Ni合金)中的任一者。
[0083]另外,对于本发明的半导体元件装配用基板的制造方法,优选的是,第二金属层为Ni 或 NiP0
[0084]第二金属层与之后有无再加工处理无关,基本上由电镀Ni或电镀NiP形成。需要说明的是,为Ni单体时,加热后的端子结合强度提高,但为了使其最少化,为NiP层即可。这是因为,NiP层具有的非晶质能够降低在其上形成且成为安装用金属层的Au的热扩散。
[0085]另外,对于本发明的半导体元件装配用基板的制造方法,优选的是,前述安装用金属层为Au单独,Pd单独或Au/Pd中的任一者。另外,作为安装用金属层,可以为其他金属,例如可以为Ni/Pd/Auo
[0086]以下参照图1?图8对本发明的实施例进行说明。需要说明的是,以下各实施例的说明中,仅针对最上层为半导体元件装配层、且成为半导体元件装配部的电铸物的形成方法进行说明,但对于成为电极端子部的电铸物的形成方法也同样,基本上如图示所示那样,半导体元件装配部和电极端子部的形成同时进行。
[0087]实施例
[0088]以下实施例中,作为包含显示两性表面活性剂的物性的成分的化学溶液,使用商品名Bestguard AgS_4 (CHEMITECH C0.,LTD.制造)。需要说明的是,该化学溶液的具体的成分等如下。
[0089]成分:羧基甜菜碱10.0wt %
[0090]一硫化四甲基秋兰姆4.5wt %
[0091 ] 巯基苯并咪唑3.0wt %
[0092]纯水 82.5wt%
[0093]pH:10
[0094]需要说明的是,对于pH的调节,提高pH时利用氢氧化钾,降低pH时通过添加乳酸来调节。
[0095](实施例1)
[0096]以下,基于图1的(a)?(g)进行说明。
[0097]首先,如图1的(a)所示那样,使用板厚0.15mm的Cu材料作为第一金属层I。然后,如图1的(b)所示那样,在其上进行0.3 μπι电镀Ni作为第二金属层2,形成基底基板3。
[0098]接着,层压干膜抗蚀剂。然后,使用形成有图案的玻璃掩模进行曝光.显影,由此如图1的(c)所示那样在基底基板3上形成能够形成锥形状的电铸物的抗蚀剂掩模层4。
[0099]接着,如图1的(d)所示那样在露出的第二金属层2上进行0.3 μπι电镀Ni,形成:形成了阻隔金属层5的干净的基底基板3。
[0100]接着,在基底基板3的Ni面(阻隔金属层5)上喷涂Bestguard AgS_4,如图1的(e)所示那样使有机性覆膜6吸附于表面。
[0101]接着,如图1的(f)所示那样进行0.03 μπι电镀Au作为安装用金属层7,接着,进行20 μπι电镀Ni作为电铸层8,进而夹着0.01 μπι作为提高Ni与Ag的密合性的接合金属层9的电镀Pd,进行2 μ m作为半导体元件装配层10的电镀Ag,形成电铸物11。
[0102]接着,利用氢氧化钠的碱溶液去除抗蚀剂掩模层4时,如图1的(g)所示那样,成为在基底基板3上形成有倒锥形状的电铸物11的半导体元件装配用基板。
[0103](实施例2)
[0104]以下,基于图1的(a)?(g)说明其他例子。本实施例将阻隔金属层5设为NiP面。
[0105]首先,如图1的(a)所示那样,使用板厚0.15mm的Cu材料作为第一金属层I。然后,如图1的(b)所示那样,在其上进行0.3 μπι电镀Ni作为第二金属层2,形成基底基板3。
[0106]接着,层压干膜抗蚀剂。然后,使用形成有图案的玻璃掩模进行曝光.显影,由此如图1的(c)所示那样形成在基底基板3上能够形成锥形状的电铸物的抗蚀剂掩模层4。
[0107]接着,如图1的(d)所示那样,在露出的第二金属层2上进行0.3 μπι电镀NiP(P含有率20% ),形成:形成了阻隔金属层5的干净的基底基板3。
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