JP2004281914A

JP2004281914A - 配線基板及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004281914A
Application number: JP2003074131A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Murata; 晴彦村田; Tetsuo Suzuki; 哲夫鈴木; Kazuhisa Sato; 和久佐藤
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】線路導体および板状コアに形成された信号用スルーホール導体や、ビアを介して、基板の表裏にまたがるパッド−パッド間の信号伝送経路全体のインピーダンス整合を、所望の信号周波数において容易に実現できる配線基板を提供する。
【解決手段】配線基板１において、金属端子パッド１０，１１０，１７，１１７は、第一主表面ＣＰ側からＣｕメッキ層５２、Ｎｉメッキ層５３及びＡｕメッキ層５４がこの順序で積層されるとともに、Ｎｉメッキ層５３が電解Ｎｉメッキ層５３とされる。そして、パッド形成面をなす誘電体層６の第一主表面ＣＰには、金属端子パッド１０，１１０，１７，１１７に一端が結合される金属配線が配置されないか、又は、配置されていても、該金属配線７７の他端側が内層導体層７にビア３４を介して接続されてなる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は配線基板とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣあるいはＬＳＩ等のチップ接続用として使用される多層配線基板のうち、オーガニックパッケージ基板と称されるものは、高分子材料からなる誘電体層と導体層とが交互に積層された配線積層部を有し、該配線積層部の誘電体層にて形成された第一主表面上に、フリップチップ接続用あるいはマザーボード接続用（例えばＢＧＡあるいはＰＧＡによる）の複数の金属端子パッドが配置される。これら金属端子パッドは、配線積層部内に位置する内層導体層にビアを介して導通する。内層導体層及びビアは導電率の良好なＣｕ系金属で構成されるのが一般的であり、金属端子パッドも、これらと接続する本体部分がＣｕメッキ層として形成される。しかし、金属端子パッドにはチップやマザーボードと接続するための半田が接触するので、半田との結合力及びぬれ性を向上させるため、Ａｕメッキが施される。
【０００３】
ところで、金属端子パッドの本体部分をなすＣｕメッキ層は、リフロー工程やその他の組立工程における加熱により、Ｃｕメッキ層からＡｕメッキ層表面にＣｕが拡散により湧き上がり、Ａｕメッキ層表面がＣｕの酸化層で覆われて半田ぬれ性や半田接合性が損なわれる可能性がある。そこで、Ｃｕメッキ層を形成した後、Ａｕメッキ層への拡散が少なくかつ半田接合性も良好なＮｉメッキ層を形成し、そのＮｉメッキ層上にＡｕメッキ層を形成するパッド構造が広く採用されている。このＮｉメッキ層の形成方法には電解Ｎｉメッキを用いる方法と、無電解Ｎｉメッキ（特許文献１参照）を用いる方法との２種類がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−４０９８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
無電解Ｎｉメッキを用いる方法によると、誘電体層上に互いに絶縁された複数のパッドに対しても、メッキ液への浸漬により簡単にＮｉメッキ層を形成できる。しかしながら、一般に使用されている無電解Ｎｉメッキ浴は、還元剤として次亜リン酸ソーダなどのリン酸化合物が使用されるため、得られるＮｉメッキ層に４〜８質量％もの比較的多量のリンが必然的に含有されたものしか得られない問題がある。Ａｕメッキ層上にＳｎ−Ｐｂ合金からなる半田を接触させると、Ａｕメッキ層を溶かし込んだ半田が、下地のＮｉメッキ層と接触することがある。このとき、Ｎｉメッキ層中にリンが多量に含まれていると、Ｎｉとともに共析出したリンが半田とのぬれ性を阻害し、接続不良を生ずる惧れがある。
【０００６】
また、無電解Ｎｉメッキ浴には、還元剤として水素化ホウ素化合物を用いる非リン酸系浴も知られている。該浴を用いると、Ｎｉメッキ層のリン濃度は大幅に低減できるが、Ｎｉ析出の還元反応時に多量の水素ガスが発生し、この水素ガスがＮｉメッキ層中に取り込まれて気泡や膨れといった不良を生じやすい問題がある。結局のところ、現状では無電解Ｎｉメッキ浴でを用いた場合、上記の理由により配線基板のパッド形成用として好適な性状のＮｉメッキ層が得られていないのが実情である。
【０００７】
他方、電解Ｎｉメッキを用いる場合は、浴がリンや水素混入源となる還元剤が使用されないので、半田に対するぬれ性や密着性の良好なＮｉメッキ層が得られる利点がある。しかし、従来の電解Ｎｉメッキを用いたパッド形成工程では、パッドが形成される誘電体層面（パッド形成面）上に、パッドに接続するメッキ用の導通路（タイバー）を複雑に入り組んだ形で形成する必要がある。この方式では、パッド間にメッキタイバー挿入用のスペースを確保しなければならないので、パッドの配列間隔を一定以上には縮小できなくなり、基板面積の増大を引き起こしやすくなるとともに、設計上の制約も非常に大きくなる問題がある。また、メッキタイバーは、末端が電気的に開放した不要な導通路として、最終的にはパッドに付随した形で基板上に残留する。すると、該部分がノイズ収拾源となって、基板の耐ノイズ性が悪化したり、あるいはパッドを含んだ伝送経路のインピーダンス不整合を招く原因となることも、大きな欠点の一つである。
【０００８】
本発明の課題は、電解Ｎｉメッキ層を有した金属端子パッドが設けられているにもかかわらず、基板の耐ノイズ性の悪化やパッドを含んだ伝送経路のインピーダンス不整合が生じにくく、また、金属端子パッドの間隔を容易に縮小することができ、ひいてはコンパクト化に有利な構造を有した配線基板と、その製造方法とを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用・発明の効果】
上記の課題を解決するために、本発明の配線基板は、
第一主表面が誘電体層にて形成されるように、高分子材料からなる誘電体層と導体層とが交互に積層された配線積層部と、該配線積層部の前記誘電体層にて形成された前記第一主表面上に配置される複数の金属端子パッドとを有し、それら金属端子パッドの少なくとも一部のものが、前記配線積層部内に位置する内層導体層にビアを介して導通するとともに、
前記金属端子パッドは、前記第一主表面側からＣｕメッキ層、Ｎｉメッキ層及びＡｕメッキ層がこの順序で積層されるとともに、前記Ｎｉメッキ層が電解Ｎｉメッキ層とされ、かつ、前記誘電体層の前記第一主表面には、前記金属端子パッドに一端が結合され他端が開放したメッキ用金属配線が形成されておらず、且つ、
前記金属端子パッドにおいて、前記Ｃｕメッキ層の側面が前記電解Ｎｉメッキ層にて覆われていないことを特徴とする。
【００１０】
上記本発明の配線基板によると、金属端子パッドは、第一主表面側からＣｕメッキ層、Ｎｉメッキ層及びＡｕメッキ層がこの順序で積層されるとともに、Ｎｉメッキ層が電解Ｎｉメッキ層とされ、かつ、誘電体層の第一主表面には、金属端子パッドに一端が結合され他端が開放したメッキ用金属配線が形成されていない。つまり、誘電体層の第一主表面（パッド形成面）には、金属端子パッドに一端が結合される金属配線が配置されないか、又は、配置されていても、該金属配線の他端側が内層配線層にビアを介して接続される。また、金属端子パッドにビアを介して接続される内層配線層にも、末端が開放したメッキ用金属配線は含まれない構造となる。つまり、本発明の配線基板は、末端が電気的に開放した不要な導通路が排除された構造となっている。その結果、該不要な導通路による基板の耐ノイズ性の悪化や、パッドを含んだ伝送経路のインピーダンス不整合を効果的に防止できる。そして、不要な導通路が設けられない分、パッド間スペースも節約でき、基板のコンパクト化に寄与できる他、配線レイアウトの複雑化も生じにくいので、設計上の制約も少なくなる。そして、無電解Ｎｉメッキ層を用いた従来技術では両立できなかった課題解決、すなわち金属端子パッドを構成するＮｉメッキ層が、リンや水素の含有率を低くできる電解メッキ層として構成されているから、半田に対するぬれ性や密着性の向上も同時に達成できる。
【００１１】
また、上記金属端子パッドは、Ｃｕメッキ層の側面が電解Ｎｉメッキ層にて覆われていない構造とされている。この構造によると、電解Ｎｉメッキ層の周縁部がＣｕメッキ層の側面よりも外側に張り出すことがないため、金属端子パッド間の絶縁間隔を設計通り正確に保つことができ、金属端子パッド間の短絡等の不具合が生じにくくなる利点を有する。
【００１２】
上記本発明の配線基板の構造は、以下の本発明の配線基板の製造方法を採用することによりはじめて実現可能となるものである。すなわち、本発明の方法は、
第一主表面が誘電体層にて形成されるように、高分子材料からなる誘電体層と導体層とが交互に積層された配線積層部と、該配線積層部の前記誘電体層にて形成された前記第一主表面上に配置される複数の金属端子パッドとを有し、それら金属端子パッドの少なくとも一部のものが、前記配線積層部内に位置する内層導体層にビアを介して導通する配線基板の製造方法であって、
前記金属端子パッドを、前記配線積層部の前記第一主表面側からＣｕメッキ層、Ｎｉメッキ層及びＡｕメッキ層がこの順序で積層されたものとして形成するために、
前記配線積層部の前記第一主表面に、複数の金属端子パッド形成予定領域を互いに連結する形でメッキ用下地導電層を形成するメッキ用下地導電層形成工程と、
前記メッキ用下地導電層の前記金属端子パッド形成予定領域にＣｕメッキ層を選択的に形成するＣｕメッキ工程と、
該Ｃｕメッキ工程終了後に、複数の前記金属端子パッド形成予定領域に形成された各前記Ｃｕメッキ層上に、前記メッキ用下地導電層を電流供給路としてそれぞれ電解Ｎｉメッキ層を形成する電解Ｎｉメッキ工程と、
該電解Ｎｉメッキ層上にＡｕメッキ層を形成するＡｕメッキ工程と、
前記電解Ｎｉメッキ工程が終了した後、前記配線積層部の前記第一主表面の、前記金属端子パッド形成予定領域以外の領域に形成された不要なメッキ用下地導電層を除去するメッキ用下地導電層除去工程と、
を含み、且つ、
前記Ｃｕメッキ工程において、前記金属端子パッド形成予定領域が露出するように前記メッキ用下地導電層をマスク材にて覆い、その状態で前記Ｃｕメッキを行って前記Ｃｕメッキ層を形成し、引き続き、前記電解Ｎｉメッキ工程において、その状態で前記電解Ｎｉメッキを行って前記電解Ｎｉメッキ層を形成した後、前記マスク材を除去することを特徴とする。
【００１３】
上記本発明の方法によると、配線積層部の第一主表面、すなわちパッド形成面上に、複数の金属端子パッドのＣｕメッキ層同士を互いに連結するための、メッキ用下地導電層を形成する（このメッキ用下地導電層もＣｕメッキ層として形成できるが、これに限られるものではない）。これにより、最終的には電気的に分離されるべき各金属端子パッドのＣｕメッキ層同士が電気的に連結することができる。そして、上記のメッキ用下地導電層をメッキ導通経路として、全ての金属端子パッドのＣｕメッキ層上に電解Ｎｉメッキ層を一括して形成できる。そして、該電解Ｎｉメッキの終了後に、不要なメッキ用下地導電層をエッチング等により除去すれば、電解Ｎｉメッキ層を有した金属端子パッドを簡単に分離できる。つまり、本発明の配線基板の構造を簡単に得ることができる。
【００１４】
また、Ｃｕメッキ層及び電解Ｎｉメッキ層は、上記のごとく、Ｃｕメッキ工程において、金属端子パッド形成予定領域が露出するようにメッキ用下地導電層をマスク材にて覆い、その状態でＣｕメッキを行ってＣｕメッキ層を形成し、引き続き、電解Ｎｉメッキ工程において、その状態（メッキ用下地導電層がマスク材にて覆われ、且つ、マスク材の金属端子パッド形成予定領域にはＣｕメッキ層が形成された状態）で電解Ｎｉメッキを行って電解Ｎｉメッキ層を形成した後、マスク材を除去することにより形成される。これにより、Ｃｕメッキ層の側面に電解Ｎｉメッキ層を被覆することなく、Ｃｕメッキ層の主表面のみに電解Ｎｉメッキ層を形成することが容易に可能となる。またこの場合、Ｃｕメッキ工程後に上記マスク材を除去し、そして新たに電解Ｎｉメッキ用のマスク材を用いて、電解Ｎｉメッキを施すといった作業を行う必要がないため、電解Ｎｉメッキ層の形成工程を大幅に簡略化できる。
【００１５】
なお、参考技術としては、金属端子パッドがビアを介して内層導体層と導通している場合、該内層導体層をメッキ導通経路として金属端子パッドに電解Ｎｉメッキ層を形成することも可能である。しかし、この方法を採用した場合、複数の金属端子パッドの一部のものが、内層導体層に導通しない、電気的に孤立したフローティングパッドとして構成されているとき、該フローティングパッドにはメッキ電流の供給は不能であるから、電解Ｎｉメッキ層を形成できない欠点がある。しかし、本発明の方法によると、複数の金属端子パッドの一部のものを、内層導体層に導通しない、電気的に孤立したフローティングパッドとして構成する場合においても、該フローティングパッドにもメッキ用下地導電層を用いて電解Ｎｉメッキ層を簡単に形成することができる。
【００１６】
次に、本発明の配線基板においては、配線積層部として、板状コアの第一主表面に形成される第一配線積層部と、同じく第二主表面に形成される第二配線積層部とを設けることができ、それぞれ上記本発明特有の構造を有する金属端子パッドを形成することができる。この態様は、第一配線積層部側の金属端子パッドを、集積回路チップなどをフリップチップ接続するためのパッドとして利用し、第二配線積層部側の金属端子パッドを、配線基板自体をマザーボード等にピングリッドアレイ（ＰＧＡ）あるいはボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）により接続するためのパッドとして利用する基板態様に好適に採用できる。
【００１７】
金属端子パッドをなす電解Ｎｉメッキ層のリンの含有率は、３質量％以下となっていることが望ましい。これにより、金属端子パッドに対する半田（特にＳｎ−Ｐｂ系半田）ぬれ性を良好に確保することができる。このためには、使用する電解Ｎｉメッキ浴にリン化合物を添加しないことが望ましい。なお、電解Ｎｉメッキ層のリンの含有率は、望ましくは１質量％以下となっているのがよく、さらに望ましくは検出限界以下となっているのがよい。
【００１８】
また、金属端子パッドをなす電解Ｎｉメッキ層は、コバルトの含有率が２質量％以下でとなっていることが、Ａｕメッキ層との密着性を向上させる観点において望ましい。電解Ｎｉメッキにおいては、得られるメッキ膜の硬度を高めるためにコバルトが添加されることがあるが、本発明においては金属端子パッド用のＮｉメッキ層としてそれほど硬度が要求されることがなく、また、Ａｕメッキ層との密着性を考慮すれば、メッキ浴にコバルトはなるべく含有させないことが望ましいといえる。
【００１９】
次に、本発明の配線基板は、配線積層部の第一主表面はソルダーレジスト層にて覆われてなり、かつ、該ソルダーレジスト層は金属端子パッドを個別に露出させるための開口を有するとともに、該開口の内周縁が金属端子パッドの主表面外周縁よりも内側に張り出して位置するものとして構成できる。この場合、金属端子パッドのＣｕメッキ層の主表面の全面が電解Ｎｉメッキ層にて覆われてなり、該電解Ｎｉメッキ層の主表面の外周縁部がソルダーレジスト層にて覆われてなるものとすることができる。これにより、Ｃｕメッキ層の主表面全面を覆う電解Ｎｉメッキ層の外周縁部が、ソルダーレジスト層の開口内周縁部により押さえ込まれるので、電解Ｎｉメッキ層のＣｕメッキ層からの剥離等を生じにくくすることができる。該構造は、本発明の配線基板において、電解Ｎｉメッキ工程終了後に、配線積層部の第一主表面を、金属端子パッドを個別に露出させるための開口を有するソルダーレジスト層により、該開口の内周縁が金属端子パッドの主表面外周縁よりも内側に張り出して位置するように覆うことにより、簡単に製造することができる。
【００２０】
次に、Ａｕメッキ層の形成は、メッキ用下地導電層除去工程の前に実施することもできるし、後で実施することもできる。前者の場合、電解Ｎｉメッキ工程の実施後に、電解Ａｕメッキによりソルダーレジスト層の形成前にＡｕメッキ層を形成することになる。しかし、この工程では、Ａｕメッキ層の形成後に、ソルダーレジスト層を感光性樹脂の露光現像を行なう際に、Ａｕメッキ層上への樹脂分のコンタミが懸念される場合がある。
【００２１】
そこで、本発明の配線基板は、金属端子パッドの電解Ｎｉメッキ層に対し、ソルダーレジスト層の開口の内側に位置する領域のみＡｕメッキ層にて覆った構造とすることができる。該構造は、ソルダーレジスト層を形成した後、電解Ｎｉメッキ層の、該ソルダーレジスト層の開口の内側に露出する領域に無電解Ａｕメッキを施すことにより形成できる（無電解Ａｕメッキを用いるのは、メッキ用下地導電層が除去されて各パッドが電気的に分離され、電解メッキが既に不能となっているからである）。Ａｕメッキ層の形成後は、ソルダーレジスト層の露光現像工程が介在しないので、Ａｕメッキ層上への樹脂分のコンタミ付着を効果的に抑制できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図３は本発明の一実施形態に係る配線基板１の断面構造を模式的に示すものである。該配線基板は、耐熱性樹脂板（例えばビスマレイミド−トリアジン樹脂板）や、繊維強化樹脂板（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂）等で構成された板状コア２の両表面に、所定のパターンに配線金属層をなすコア導体層Ｍ１、Ｍ１１がそれぞれ形成される。これらコア導体層Ｍ１、Ｍ１１は板状コア２の表面の大部分を被覆する面導体パターンとして形成され、電源層又は接地層として用いられるものである。他方、板状コア２には、ドリル等により穿設されたスルーホール１２が形成され、その内壁面にはコア導体層Ｍ１、Ｍ１１を互いに導通させるスルーホール導体３０が形成されている。また、スルーホール１２は、エポキシ樹脂等の樹脂製穴埋め材３１により充填されている。
【００２３】
また、コア導体層Ｍ１、Ｍ１１の上層には、感光性樹脂組成物６にて構成された第一ビア層（ビルドアップ層：誘電体層）Ｖ１、Ｖ１１がそれぞれ形成されている。さらに、その表面にはそれぞれ金属配線７を有する第一導体層Ｍ２、Ｍ１２がＣｕメッキにより形成されている。なお、コア導体層Ｍ１、Ｍ１１と第一導体層Ｍ２、Ｍ１２とは、それぞれビア３４により層間接続がなされている。同様に、第一導体層Ｍ２、Ｍ１２の上層には、感光性樹脂組成物６を用いた第二ビア層（ビルドアップ層：誘電体層）Ｖ２、Ｖ１２がそれぞれ形成されている。その表面には、金属端子パッド８、１８を有する第二導体層Ｍ３、Ｍ１３が形成されている。これら第一導体層Ｍ２、Ｍ１２と第二導体層Ｍ３、Ｍ１３とは、それぞれビア３４により層間接続がなされている。ビア３４は、ビアホール３４ｈとその内周面に設けられたビア導体３４ｓと、底面側にてビア導体３４ｓと導通するように設けられたビアパッド３４ｐと、ビアパッド３４ｐと反対側にてビア導体３４ｈの開口周縁から外向きに張り出すビアランド３４ｌとを有している。
【００２４】
板状コア２の第一主表面ＭＰ１においては、コア導体層Ｍ１、第一ビア層Ｖ１、第一導体層Ｍ２及び第二ビア層Ｖ２が第一の配線積層部Ｌ１を形成している。また、板状コア２の第二主表面ＭＰ２においては、コア導体層Ｍ１１、第一ビア層Ｖ１１、第一導体層Ｍ１２及び第二ビア層Ｖ１２が第二の配線積層部Ｌ２を形成している。いずれも、第一主表面ＣＰが誘電体層６にて形成されるように、誘電体層と導体層とが交互に積層されたものであり、該第一主表面ＣＰ上には、複数の金属端子パッド１０、１１０ないし１７、１１７がそれぞれ形成されている。第一配線積層部Ｌ１側の金属端子パッド１０、１１０は、集積回路チップなどをフリップチップ接続するためのパッドである半田ランドを構成する。また、第二配線積層部Ｌ２側の金属端子パッド１７、１１７は、配線基板自体をマザーボード等にピングリッドアレイ（ＰＧＡ）あるいはボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）により接続するための裏面ランド（パッド）として利用されるものである。
【００２５】
図１に示すように、半田ランド１０は配線基板１の第一主表面の略中央部分に格子状に配列し、各々その上に形成された半田バンプ１１（図３）とともにチップ搭載部４０を形成している。また、図２に示すように、第二導体層Ｍ１３内の裏面ランド１７も、格子状に配列形成されている。そして、各第二導体層Ｍ３、Ｍ１３上には、それぞれ、感光性樹脂組成物よりなるソルダーレジスト層８、１８（ＳＲ１、ＳＲ１１）が形成されている。いずれも半田ランド１０、１１０あるいは裏面ランド１７、１１７を露出させるために、各ランドに一対一に対応する形で開口部８ａ、１８ａが形成されている。
【００２６】
ビア層Ｖ１、Ｖ１１、Ｖ２、Ｖ１２、及びソルダーレジスト層８、１８は例えば以下のようにして製造されたものである。すなわち、感光性樹脂組成物ワニスをフィルム化した感光性接着フィルムをラミネート（貼り合わせ）し、ビアホール３４ｈに対応したパターンを有する透明マスク（例えばガラスマスクである）を重ねて露光する。ビアホール３４ｈ以外のフィルム部分は、この露光により硬化する一方、ビアホール３４ｈ部分は未硬化のまま残留するので、これを溶剤に溶かして除去すれば、所期のパターンにてビアホール３４ｈを簡単に形成することができる（いわゆるフォトビアプロセス）。
【００２７】
図４に示すように、金属端子パッド１０、１１０、１７、１１７は、各配線積層部Ｌ１、Ｌ２の第一主表面ＣＰ側から、Ｃｕメッキ層５２、Ｎｉメッキ層５３及びＡｕメッキ層５４がこの順序で積層されるとともに、Ｎｉメッキ層５３が電解Ｎｉメッキ層５３とされた構造を有する。なお、Ｃｕメッキ層５２の下部（第一主表面ＣＰ側）に存在するメッキ用下地導電層５１（後述）の一部についても、ここではＣｕメッキ層５２に含まれるものとする。
【００２８】
そして、第二配線積層部Ｌ２においては、誘電体層６の第一主表面ＣＰに、金属端子パッド１７、１１７に一端が結合される金属配線が全く配置されていない。他方、図３に示すよう、第一配線積層部Ｌ１の第一主表面ＣＰには、金属端子パッド１０に一端が結合される金属配線７７が設けられているが、その他端側は内層導体層７にビア３４を介して接続されている。つまり、いずれの配線積層部Ｌ１、Ｌ２においても、金属端子パッド１０、１１０、１７、１１７の形成面をなす誘電体層６の第一主表面ＣＰ（及び内層された金属層）から、メッキタイバー（メッキ用金属配線）などの末端が電気的に開放した不要な導通路が排除された構造となっており、かつ、いずれのパッドにおいても、Ｃｕメッキ層５２上のＮｉメッキ層が、リンや水素の含有率が低い電解メッキ層として構成されている。
【００２９】
電解Ｎｉメッキ層５３のリンの含有率は３質量％以下であり、コバルトの含有率が２質量％以下である。本実施形態では、金属端子パッド１０、１１０、１７、１１７において、いずれもＣｕメッキ層５２の側面が電解Ｎｉメッキ層５３にて覆われていない。
【００３０】
前述の通り、各配線積層部Ｌ１、Ｌ２の第一主表面ＣＰはソルダーレジスト層８、１８にて覆われてなり、それらソルダーレジスト層８、１８の開口８ａ、１８ａの内周縁が、金属端子パッド１０、１１０、１７、１１７の主表面外周縁よりも内側に張り出して位置している。そして、金属端子パッド１０、１１０、１７、１１７は、Ｃｕメッキ層５２の主表面の全面が電解Ｎｉメッキ層５３にて覆われており、該電解Ｎｉメッキ層５３の主表面の外周縁部がソルダーレジスト層８、１８にて覆われている。また、金属端子パッド１０、１１０、１７、１１７の電解Ｎｉメッキ層５３は、ソルダーレジスト層８、１８の開口８ａ、１８ａの内側に位置する領域のみＡｕメッキ層５４にて覆われている。
【００３１】
なお、複数の金属端子パッド１０、１１０、１７、１１７は、一部のものが、内層導体層７に導通しない、電気的に孤立したフローティングパッド１１０、１１７として構成されている。そして、該フローティングパッド１１０、１１７にも電解Ｎｉメッキ層５３が形成されている。回路設計上は、内層導体層７に導通する金属端子パッド１０、１７（以下、非フローティングパッドという）のみが重要であるが、これらのパッドだけでは、フリップチップ接続やＢＧＡ（あるいはＰＧＡ）接続に適した格子状配列を完備するのに十分な個数や配列が実現できない場合があり、例えば基板の一部領域にパッドが偏って配置されることもありえる。この場合、集積回路チップをフリップチップ接続した場合や、基板１自体をマザーボードにＢＧＡ（あるいはＰＧＡ）接続したとき、荷重分布が不均一となって接続不良等の原因となる場合がある。そこで、非フローティングパッドだけでは完備できないパッドの格子状配列を、上記のごときフローティングパッド１１０、１１７で補うことが、安定な接続状態を実現する上で望ましいといえる。本実施形態では、これらフローティングパッド１１０、１１７も電解Ｎｉメッキ層で覆われるので、半田ぬれ性が良好であり、非フローティングパッド１０、１７ともども、良好な半田接続状態を形成できる。
【００３２】
以下、配線基板１の製造工程について説明する。
まず、既に説明した周知のビルドアップ法等により、板状コア２の両主表面に、配線積層部Ｌ１、Ｌ２をそれぞれ形成する。その後、各配線積層部Ｌ１、Ｌ２についてパッド形成工程を実施するが、その基本工程は第一の配線積層部Ｌ１と第二の配線積層部Ｌ２とで略同じであるので、ここでは第一の配線積層部Ｌ１側で代表させて説明する。まず、図６の工程１に示すように、第一の配線積層部Ｌ１の第一主表面ＣＰに、複数の金属端子パッド１０、１１０の形成予定領域を互いに連結する形で、メッキ導通路をなすメッキ用下地導電層５１を形成する。本実施形態では、メッキ用下地導電層５１を無電解Ｃｕメッキ（厚さ：例えば０．４μｍ以上２μｍ以下）により、第一主表面ＣＰの全面に形成する。
【００３３】
そして、メッキ用下地導電層５１の金属端子パッド１０、１１０の形成予定領域にＣｕメッキ層５２（厚さ：例えば１０μｍ以上３０μｍ以下）を選択的に形成する。具体的には、メッキ用下地導電層５１を、フォトレジスト等からなるマスク材６１にて、周知のフォトリソグラフィー工程により、金属端子パッド１０、１１０の形成予定領域が露出するように覆い、その後Ｃｕメッキを行う。このＣｕメッキは、本実施形態ではメッキ用下地導電層５１を電流供給路として用いる電解Ｃｕメッキにより行っているが、無電解Ｃｕメッキにより行うことも可能である。（以上までが工程１）
【００３４】
図５に示すように、配線基板１は、中間製品１’の段階では複数個のものが縦横に一体化された大判２００の状態で製造され、各メッキ層の形成も全ての中間製品１’について一括して行われる。また、後述の電解Ｎｉメッキ用の給電部６０を、中間製品１’の大判の集合体の外周縁に沿って同様のＣｕメッキ層により形成してある。図５からも明らかなように、第一の配線積層部Ｌ１の第一主表面ＣＰに形成されるメッキ用の導通路が、メッキタイバーではなくベタのメッキ用下地導電層５１で形成される点が重要である。
【００３５】
Ｃｕメッキ工程（工程１）が終了したら、複数の金属端子パッド１０、１１０の形成予定領域に形成された各Ｃｕメッキ層５２上に、メッキ用下地導電層５１を電流供給路としてそれぞれ電解Ｎｉメッキ層５３を形成する。本実施形態では、工程１に示すように、Ｃｕメッキ工程において、金属端子パッド１０、１１０の形成予定領域が露出するようにメッキ用下地導電層５１をマスク材６１にて覆い、その状態でＣｕメッキ層５２を形成した後、引き続き、工程２に示すように、その状態で電解Ｎｉメッキを行い、電解Ｎｉメッキ層５３を形成する。
【００３６】
電解Ｎｉメッキは、給電部６０を介して通電用端子６３から電流供給することにより行う。使用する電解Ｎｉメッキ浴としては、周知のスルファミン酸浴やワット浴を使用できるが、Ｎｉ金属源となる原料（スルファミン酸浴ではスルファミン酸Ｎｉ、ワット浴では硫酸Ｎｉ）として、コバルトをなるべく含有しないもの（例えば３質量％未満：望ましくは検出限界以下）を用い、リン化合物系の添加物は使用しないようにする。
【００３７】
電解Ｎｉメッキが終了すれば、工程３に進み、マスク材６１を除去する。そして、配線積層部Ｌ１の第一主表面ＣＰの、金属端子パッド１０、１１０の形成予定領域以外の領域に形成された不要なメッキ用下地導電層５１を、過硫酸ナトリウム溶液や過酸化水素／硫酸混合液等のエッチング液を用いて、化学エッチングにより除去する。このようにして、各パッドとなるＣｕメッキ層５２には、電解Ｎｉメッキ層が側面には形成されずに、主表面にのみ形成される。これにより各パッド間の絶縁距離が正確に保たれる。
【００３８】
次に、図７の工程４に示すように、配線積層部Ｌ１、Ｌ２の第一主表面ＣＰをソルダーレジスト層８により覆う。具体的には、感光性樹脂からなるソルダーレジストフィルムを用いたフォトリソグラフィー工程により、金属端子パッド１０、１１０を個別に露出させるための開口８ａを有し、かつ該開口８ａの内周縁が金属端子パッド１０、１１０の主表面外周縁よりも内側に張り出して位置するように、ソルダーレジスト層８のパターニングを行う。
【００３９】
そして、ソルダーレジスト層８の形成が終了した後、工程５に示すように、開口８ａ内に露出している電解Ｎｉメッキ層５３上に、Ａｕメッキ層５４を無電解Ａｕメッキにより形成する。その後、工程６に示すように、図５のように大判状態で一体化された中間製品１’を、カッターを用いてストリッピングし、余分な給電部６０等を除去すれば、完成状態の配線基板１が得られる。
【００４０】
従来、電解Ｎｉメッキを用いたパッド形成工程では、図８に示すように、パッド形成面上に、各パッド１０に接続するメッキタイバー２０２を複雑に入り組んだ形で形成する必要があった。この方式では、パッド１０間にメッキタイバー２０２を挿入するためのスペースを確保しなければならないので、パッド１０の配列間隔を一定以上には縮小できなくなり、基板面積の増大を引き起こしやすくなるとともに、設計上の制約も非常に大きくなる問題があった。また、メッキタイバー２０２は、末端が電気的に開放した不要な導通路として、最終的にはパッド１０に付随した形で基板上に残留し、基板の耐ノイズ性が悪化したり、パッド１０を含んだ伝送経路のインピーダンス不整合を将来するもととなっていた。しかし、上記の工程によると、図５に示すように、パッド１０が電解Ｎｉメッキ層を含んでいるにも拘らず、配線積層部Ｌ１の第一主表面ＣＰからは、メッキタイバーなどの、末端が電気的に開放した不要な導通路が完全に排除できる。その結果、該不要な導通路による基板の耐ノイズ性の悪化や、パッド１０を含んだ伝送経路のインピーダンス不整合を効果的に防止できる。そして、不要な導通路が設けられない分、パッド間のスペースも節約でき、基板のコンパクト化に寄与できる。また、図８のように、配線レイアウトの複雑化も生じにくいので、設計上の制約も少なくなる。そして、金属端子パッド１０を構成するＮｉメッキ層が、リンや水素の含有率を低くできる電解メッキ層として構成されているから、半田に対するぬれ性や密着性の向上も同時に達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の一実施形態を示す平面図。
【図２】同じく裏面図。
【図３】本発明の配線基板の断面構造の一例を示す図。
【図４】その要部を示す断面模式図。
【図５】メッキ用下地導電層の形成形態を示す平面模式図。
【図６】本発明の配線基板の製造方法の一例を示す工程説明図。
【図７】図６に続く工程説明図。
【図８】従来の配線基板の製造方法の問題点を示す図。
【符号の説明】
１配線基板
６誘電体層
７内層導体層
８、１８ソルダーレジスト層
８ａ、１８ａ開口
Ｌ１、Ｌ２配線積層部
ＣＰ第一主表面
１０、１１０、１７、１１７金属端子パッド
３４ビア
５１メッキ用下地導電層
５２Ｃｕメッキ層
５３Ｎｉメッキ層（電解Ｎｉメッキ層）
５４Ａｕメッキ層
６１マスク材
１１０、１１７フローティングパッド

Claims

第一主表面が誘電体層にて形成されるように、高分子材料からなる誘電体層と導体層とが交互に積層された配線積層部と、該配線積層部の前記誘電体層にて形成された前記第一主表面上に配置される複数の金属端子パッドとを有し、それら金属端子パッドの少なくとも一部のものが、前記配線積層部内に位置する内層導体層にビアを介して導通するとともに、
前記金属端子パッドは、前記第一主表面側からＣｕメッキ層、Ｎｉメッキ層及びＡｕメッキ層がこの順序で積層されるとともに、前記Ｎｉメッキ層が電解Ｎｉメッキ層とされ、かつ、前記誘電体層の前記第一主表面には、前記金属端子パッドに一端が結合され他端が開放したメッキ用金属配線が形成されておらず、且つ、
前記金属端子パッドにおいて、前記Ｃｕメッキ層の側面が前記電解Ｎｉメッキ層にて覆われていないことを特徴とする配線基板。
前記複数の金属端子パッドの一部のものが、前記内層導体層に導通しない、電気的に孤立したフローティングパッドとして構成され、該フローティングパッドにも前記電解Ｎｉメッキ層が形成されてなる請求項１に記載の配線基板。
前記配線積層部として、板状コアの第一主表面に形成される第一配線積層部と、同じく第二主表面に形成される第二配線積層部とが設けられ、それぞれ請求項１に記載の構造を有する前記金属端子パッドが設けられてなる請求項１または２に記載の配線基板。
前記金属端子パッドをなす前記電解Ｎｉメッキ層のリンの含有率が３質量％以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の配線基板。
前記金属端子パッドをなす前記電解Ｎｉメッキ層のコバルトの含有率が２質量％以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の配線基板。
前記配線積層部の前記第一主表面はソルダーレジスト層にて覆われてなり、かつ、該ソルダーレジスト層は前記金属端子パッドを個別に露出させるための開口を有するとともに、該開口の内周縁が前記金属端子パッドの主表面外周縁よりも内側に張り出して位置し、
前記金属端子パッドの前記Ｃｕメッキ層の主表面の全面が前記電解Ｎｉメッキ層にて覆われてなり、該電解Ｎｉメッキ層の主表面の外周縁部が前記ソルダーレジスト層にて覆われてなる請求項１ないし５のいずれか１項に記載の配線基板。
前記金属端子パッドの前記電解Ｎｉメッキ層は、前記ソルダーレジスト層の前記開口の内側に位置する領域のみ前記Ａｕメッキ層にて覆われてなる請求項６に記載の配線基板。
第一主表面が誘電体層にて形成されるように、高分子材料からなる誘電体層と導体層とが交互に積層された配線積層部と、該配線積層部の前記誘電体層にて形成された前記第一主表面上に配置される複数の金属端子パッドとを有し、それら金属端子パッドの少なくとも一部のものが、前記配線積層部内に位置する内層導体層にビアを介して導通する配線基板の製造方法であって、
前記金属端子パッドを、前記配線積層部の前記第一主表面側からＣｕメッキ層、Ｎｉメッキ層及びＡｕメッキ層がこの順序で積層されたものとして形成するために、
前記配線積層部の前記第一主表面に、複数の金属端子パッド形成予定領域を互いに連結する形でメッキ用下地導電層を形成するメッキ用下地導電層形成工程と、
前記メッキ用下地導電層の前記金属端子パッド形成予定領域にＣｕメッキ層を選択的に形成するＣｕメッキ工程と、
該Ｃｕメッキ工程終了後に、複数の前記金属端子パッド形成予定領域に形成された各前記Ｃｕメッキ層上に、前記メッキ用下地導電層を電流供給路としてそれぞれ電解Ｎｉメッキ層を形成する電解Ｎｉメッキ工程と、
該電解Ｎｉメッキ層上にＡｕメッキ層を形成するＡｕメッキ工程と、
前記電解Ｎｉメッキ工程が終了した後、前記配線積層部の前記第一主表面の、前記金属端子パッド形成予定領域以外の領域に形成された不要なメッキ用下地導電層を除去するメッキ用下地導電層除去工程と、
を含み、且つ、
前記Ｃｕメッキ工程において、前記金属端子パッド形成予定領域が露出するように前記メッキ用下地導電層をマスク材にて覆い、その状態で前記Ｃｕメッキを行い、前記Ｃｕメッキ層を形成し、引き続き、前記電解Ｎｉメッキ工程において、その状態で前記電解Ｎｉメッキを行い、前記電解Ｎｉメッキ層を形成した後、前記マスク材を除去することを特徴とする配線基板の製造方法。
前記複数の金属端子パッドの一部のものを、前記内層導体層に導通しない、電気的に孤立したフローティングパッドとして構成するとともに、該フローティングパッドにも前記メッキ用下地導電層を用いて前記電解Ｎｉメッキ層を形成する請求項８に記載の配線基板の製造方法。
前記電解Ｎｉメッキ工程終了後に、前記配線積層部の前記第一主表面を、前記金属端子パッドを個別に露出させるための開口を有するソルダーレジスト層により、該開口の内周縁が前記金属端子パッドの主表面外周縁よりも内側に張り出して位置するように覆う請求項８または９に記載の配線基板の製造方法。
前記ソルダーレジスト層を形成した後、前記Ａｕメッキ工程において、前記電解Ｎｉメッキ層の、該ソルダーレジスト層の前記開口の内側に露出する領域に無電解Ａｕメッキを施す請求項１０に記載の配線基板の製造方法。