JP2008124186A - 多層配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】金属枠の下を通る配線の破損を防止して、信頼性が向上された多層配線板を提供すること。
【解決手段】多層配線板１は、複数の導体層１６と、当該複数の導体層１６の間に配置された絶縁層１５とが積層されそれ自体が可塑性を有する配線板本体１０と、配線板本体１０の一主面上に貼付されたスティフナ２０のような補強部材とを有する。導体層１６は配線２１が設けられ、スティフナ２０の内側ライン２０Ａの下を通る配線２１Ａは、内側ライン２０Ａの延伸方向に対して斜めに、好ましくは６０度以下の角度で交差するように設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体集積回路のような半導体素子（以下、「半導体チップ」と称する）を一つ、または複数搭載し、プリント配線基板に接続するために用いられる半導体パッケージのインターポーザとして用いられる多層配線板（以下、「インターポーザ用多層配線板」）に関する。本発明は特に、複数の導体層とその間に配置される絶縁層が積層された積層体が可撓性を有し、積層体を補強する補強部材が貼付されたインターポーザ用多層配線板に関する。

近年、電子機器の小型化、多機能化、高機能化がますます進んでいる。そしてこれらの電子機器に搭載される電子部品も小型化、高性能化（すなわち多機能、高機能化）しており、これに伴ってこれらの電子部品を基板に接続、搭載するためのインターポーザについても、小型化と配線の高密度化が求められている。

インターポーザのサイズを小さくして、なおかつ配線の高密度化を実現するための方法として、配線が形成される導体層（「配線層」とも称される）を複数、インターポーザに含ませる方法がある。複数の導体層を有するインターポーザを作成する方法としては、複数の導体層を積層し、積層方向（すなわち垂直方向）に導体層相互の接続をとるビルドアップ工法がある。ビルドアップ工法においては、各導体層間での短絡がないように、導体層間に絶縁層を設け、導体層間の接続は所定の位置に配置されたビアホールを介して行われるのが通常である。

このようなビルドアップ工法によるインターポーザ用多層配線板の作成方法の一例として、コア材とバッキング材とを積層する方法が挙げられる。具体的には、例えば絶縁層の両面に導体層を積層した構造を有する板状部材をコア材とし、このコア材にレーザー加工、パンチング等によってビアホールを形成した後にフォトリソグラフィー等によって導体層をパターニングして配線パターンを形成する。次いで、例えば絶縁層の片面に導体層を積層した板状部材をバッキング材として用い、バッキング材をコア材の配線パターン上に積層し、ビアホール形成、配線パターン形成を行うという工程を繰り返すことにより、インターポーザ用多層配線板を得る。なお、本明細書において、「バッキング材」とは、コア材（中心材）に貼り付けられる材料を意味することとする。バッキング材として用いられる具体的材料としては、例えば、片面に金属箔を備えた絶縁材料等を挙げることができる。

ここで、絶縁層としては、絶縁性の樹脂を主たる構成材料とする薄板、テープ、またはフィルムなどが用いられている。例えば、ＢＴ（ビスマレイド・トリアジン）レジン系樹脂フィルム、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸したガラスエポキシ基板、ポリイミドフィルム、アクリルフィルムおよび液晶ポリマーフィルムなどが挙げられる。

これらの樹脂系の絶縁層（以下、「絶縁樹脂層」と称する）の硬さは調整可能であり、例えば絶縁樹脂層が堅固な支持体であることが必要とされる場合には、十分な厚さと剛性を備えるように構成される。一方、絶縁樹脂層が、小型、軽量、あるいは可撓性を有することが必要とされる場合には、それらの性質を得るように薄く設定される。

絶縁樹脂層が柔軟で可塑性を有するように構成されている場合、このような絶縁層と導体層とを積層させた積層体（以下、「配線板本体」と称する場合がある）自体の剛性が低い。このため、インターポーザ用多層配線板に外部から力が加えられた場合や加熱された場合などに配線板が容易に変形するおそれがある。この問題を回避するため、従来、金属等の剛性の高い材料で構成した補強部材を配線板本体に貼り付ける技術が提案されている（特許文献１）。

特開平８−３１６３００号公報

前述した多層配線板は、複数の材料を積層して構成されていることから、異なる材料間での熱膨張率の差などにより、多層配線板の不良の有無をチェックする試験過程で配線破損などが引き起こされる場合がある。以下、この点について詳細に説明する。

一般的に多層配線板には、高い信頼性が要求されるため、実際の使用に対する加速試験として、出荷前の多層配線板に対して様々な試験が実施されている。例を示すと、気相あるいは液相中にて多層配線板を低温、高温条件下にさらすサイクルを規定回数繰り返し、性能の劣化の有無を調べる冷熱衝撃試験といわれるもの、高温高湿のチャンバー内に多層配線板を規定時間保存し、性能の劣化の有無を調べるものなどがある。このうち、冷熱衝撃試験においては、多層配線板を低温、高温条件に繰り返してさらす過程において、異種材料間での熱膨張率の差異によって、多層配線板各部に微小な変形、または応力の蓄積が生じる。このような変形や応力の蓄積は、場合によって、導体層に形成された配線や、複数の導体層を接続しているビアホールの破損を引き起こすことがある。

特に、多層配線板の補強のために、金属枠等の補強部材を配線板本体に貼付する場合においては、補強部材の内枠（または内側ライン）と配線とが交差する部分において配線の破損が引き起こされやすい。図５は、従来例に係る多層配線板５の一部（後述する図６に相当する部分）の断面模式図であり、絶縁樹脂層１５上にソルダーレジスト層１７が積層され、ソルダーレジスト層１７上に補強部材として金属枠（スティフナ）２０が貼付された部分を示す。

スティフナ２０は、多層配線板５の一方の主面（以下、上面）の周囲を取り囲む枠状で、枠内はチップが実装されるチップ実装部１３とされる。絶縁樹脂層１５上には、導体層１６に形成された配線２１が配置されている。配線２１は、スティフナ２０の外側ライン２０Ｂと内縁ライン２０Ａの途中からスティフナ２０の枠内、すなわちチップ実装部１３へ延びる。このように、配線２１は、スティフナ２０の内側ライン２０Ａの下を通るため、多層配線板５が垂直方向に曲げられると、配線２１が折り曲げられて破損されることになり、その傾向は、配線２１の線幅が小さくなるほど大きくなることが確認されている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、補強部材を有する多層配線板における配線破損が防止された多層配線板を提供することを目的とする。より詳細には、線幅の小さい配線が金属枠などの補強部材の下を通る場合であっても、多層配線板に例熱衝撃が加わって配線が折り曲げられる場合の折り曲げ部分の幅を大きくして配線の破損を防止し、より信頼性の高い多層配線板を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る発明は、複数の導体層と、当該複数の導体層の間に配置された絶縁層と、当該複数の導体層のいずれかに形成された配線と、を少なくとも含み可塑性を有する配線板本体と、前記配線板本体の一方の主面上に貼付された枠状の補強部材と、を少なくとも含み、前記配線は、前記配線板本体の主面に沿って延び、前記補強部材の内側ラインの下を通って当該内側ラインと斜めに交差するように設定されている多層配線板としたものである。

本発明の請求項２に係る発明は、前記内側ラインは四角形状をなし、前記配線は前記内側ラインに対して６０度以下の角度で交差する請求項１に記載の多層配線板としたものである。

本発明の請求項３に係る発明は、前記配線は、線幅３０μｍ以下であり、かつ、前記内側ラインとの交差点から前後それぞれ１０００μｍ以上の長さにわたって前記配線板本体の主面に沿って延びる直線である請求項１または２記載の多層配線板としたものである。

本発明の請求項４に係る発明は、前記補強部材は金属枠である請求項１から３のいずれか記載の多層配線板としたものである。

本発明の請求項５に係る発明は、前記配線は、前記補強部材の枠内から当該配線板本体の外縁へ向かって延びる放射状をなす複数の配線である請求項１から４のいずれか記載の多層配線板としたものである。

本発明によれば、配線板本体の主面と平行に延びる配線であって補強部材の下を通る配線の破損を防止できる。このため、本発明によれば、配線破損のおそれが低く信頼性の高い多層配線板が得られる。

以下、図面を参照して本発明について詳細に説明する。以下、同一部材には同一符号、同一模様を付し説明を省略又は簡略化する。なお、図面は模式的であり、長さ、幅、及び厚みの比率等は現実のものとは異なる。また、部材の模様は材質を表すものではない。

図１は、本発明の第１実施態様に係る多層配線板１の全体斜視図、図２は、図１の多層配線板１をＸ−Ｘ線矢印方向で切断した場合の断面模式図である。多層配線板１の各部は、配線板本体１０と、補強部材としてのスティフナ２０とに大別できる。

配線板本体１０は、板状のコア材１１とバッキング材１２とを積層して構成されている。本実施態様では２枚のバッキング材１２でコア材１１を挟む構成としているが、コア材１１の一方の主面側のみにバッキング材１２を積層するようにしてもよい。

本実施態様ではコア材１１として、絶縁性樹脂の薄板状部材の両主面に銅箔が貼り付けられた両面銅箔付樹脂基板を用いている。コア材１１の絶縁樹脂製の薄板状部材は、絶縁樹脂層１５であり、両方の主面上に貼り付けられた銅箔は導体層（または「配線層」とも称される）１６である。本実施態様に係る多層配線板１は、絶縁樹脂層１５を３層、含んでおり、これらの絶縁樹脂層１５をそれぞれ区別する場合、コア材１１のものについて「第２の絶縁樹脂層１５Ｂ」と称する。同様に、多層配線板１に含まれる複数、具体的には４層の導体層１６をそれぞれ区別する場合、コア材１１の一方の主面上の導体層を「第２の導体層１６Ｂ」、他方の主面上の導体層を「第３の導体層１６Ｃ」と称する。

絶縁樹脂層は、絶縁性を有していなければならず、多層配線板の支持体として必要な剛性を有する一方で、同時に配線板本体が可撓性を有するのに十分な可撓性も備える必要がある。さらに、インターポーザに求められるその他の性質、例えば寸法安定性なども備えるように構成する。ここで、絶縁樹脂層の厚さを薄くすれば、多層配線板を軽薄短小化することに寄与する。具体的には、例えばポリイミドの場合、５０μｍ以下が好ましいが、１０μｍより薄いと剛性が足りなくなる。

このような絶縁樹脂層１５を構成する樹脂の種類としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、エポキシ、アクリルアミド、フェノール、ＢＴなどの種々の樹脂が挙げられる。絶縁樹脂層１５は、これらの樹脂を単独、または組み合わせて構成できる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドなどの高分子フィルム、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシ基板などのプリプレグなどが挙げられる。

導体層１６は、金属などの導電性物質を絶縁樹脂層１５上に積層することで形成され、例えば金属薄膜で形成される。金属薄膜としては特に限定されるものではないが、例えば銅箔が使用される。銅箔は、接着剤法、熱融着法、キャスト法、スパッタリング法などから適宜選択した方法で、絶縁性樹脂をシートまたはテープ等の薄板状にしてなる部材の主面に成膜すればよい。かかる絶縁樹脂層１５と導体層１６とを有するコア材１１としては、ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板、紙基材フェノール樹脂銅張積層板、およびＢＴレジン銅張積層板などが挙げられる。

本発明に係る多層配線板１は、２以上の導体層１６を含むが、これら導体層１６はコア材１１とバッキング材１２とのそれぞれに少なくとも１層ずつ設ければ足り、コア材１１は少なくともバッキング材１２と積層される側の面に導体層１６を備えていればよい。しかし、本実施態様のようにコア材１１の両面に導体層１６を設ける場合、両面の導体層１６の導通をとるべく、所定の位置に絶縁樹脂層１５を貫通するビアホール２６を形成する。ビアホール２６の形成方法については、位置や大きさの正確性の面から、レーザー加工が好適に使用されるが、本発明においては、特にこの方法に限定されるものではない。ビアホール２６を形成した後、孔の内部には導電性物質を充填するが、導電性物質の充填方法についても特に限定はなく、ダイレクトプレーティング法、めっき法、導電性ペースト充填法などの中から自由に選択してよい。

コア材１１の両主面上の導体層１６はパターニングし、主面に平行な（すなわち水平方向に延びる）１または２以上の配線２１を含む回路パターンを形成する。以下、回路パターンが形成する前の導体層と形成された後の導体層とを区別する必要がある場合、前者を「金属導体層」、後者を「導体配線層」と称する。金属導体層に回路パターンを形成する方法としても特に制限はなく、リソグラフィとエッチングの組み合わせ、およびレーザー加工などの方法の中から自由に選んでよい。本発明においては、回路パターンは、スティフナ２０の配置を考慮して設定されているが、この点については後に詳述する。

コア材１１の金属導体層をパターニングして回路パターンが形成された導体配線層とした後、コア材１１の少なくとも一方の主面上に、バッキング材１２を積層する。バッキング材１２は、絶縁性樹脂の薄板の少なくとも一方の主面に銅箔などの導電体が積層されて構成され、絶縁性樹脂の薄板部分は絶縁樹脂層１５であり、導電体の層は導体層１６である。バッキング材１２の絶縁樹脂層１５、導体層１６の材質、構造、および絶縁樹脂層１５と導体層１６との積層方法などは上述したコア材１１の場合と同様であるため、説明を省略する。

本実施態様では、コア材１１の両方の主面上にそれぞれ、バッキング材１２が積層されている。以下、２枚のバッキング材１２を区別する場合、コア材１１の一方の主面上であって第２の導体層１６Ｂが形成された側に積層されたバッキング材を「第１のバッキング材１２Ａ」、コア材１１の他方の主面上であって第３の導体層１６Ｃが形成された側に積層されたバッキング材を「第２のバッキング材１２Ｂ」と称する。

また、第１のバッキング材１２Ａの絶縁樹脂層については「第１の絶縁樹脂層１５Ａ」、導体層については「第１の導体層１６Ａ」と称し、第２のバッキング材１２Ｂの絶縁樹脂層については「第３の絶縁樹脂層１５Ｃ」、導体層については「第４の導体層１６Ｄ」と称する。

２枚のバッキング材１２Ａ、１２Ｂは、ともにそれらの導体層１６Ａ、１６Ｄが外側、すなわちコア材１１に対して反対側になるような向きで、コア材１１と積層される。コア材１１とバッキング材１２とは、接着剤により貼り合わされる。これにより、第２の導体層１６Ｂと第１の絶縁樹脂層１５Ａとの間、および第３の導体層１６Ｃと第３の絶縁樹脂層１５Ｃとの間に接着層１９がそれぞれ形成される。接着剤の材質については、絶縁性を有する材料を用いることが好ましく、エポキシ系、ブタジエン系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系あるいはそれらの混合系などから、自由に選択することができる。

コア材１１とバッキング材１２との積層方法については、ロールラミネータが好適に使用されるが、これに限定されるものではない。また積層する際の、温度、圧力等の条件についても、自由に選択することができる。

コア材１１とバッキング材１２との積層が終了した後には、コア材１１の場合と同様に、バッキング材１２に対してビアホール２６およびパッドパターン２４などのパターンを形成する工程を繰り返す。配線板本体１０になおも導体層１６が必要な場合には、バッキング材１２の上に別のバッキング材をさらに積層し、同様の工程を繰り返す。この場合、バッキング材を積層する面については、なるべくコア材１１を中心として、対称性を保つようにするのが、配線板本体１０の反り防止という意味で望ましい。

必要とされる導体層の加工が終了した後、配線板本体１０の最表層となる両主面上にソルダーレジスト層１７を形成する。本実施態様では、配線板本体１０の最外層は第１の導体層１６Ａと第４の導体層１６Ｄであり、これらの導体層１６が配線板本体１０の一対の主面となっている。そこで、第１の導体層１６Ａ上に第１のソルダーレジスト層１７Ａを形成し、第４の導体層１６Ｄ上に第２のソルダーレジスト層１７Ｂを形成する。ソルダーレジスト層の種類には特に制限はなく、エポキシ系、フェノール樹脂系、キシレン系、アクリル系、ポリイミド系などのなかから、用途に合わせて自由に選んでよい。

ソルダーレジスト層１７の配置後には、パッドパターン２４上に導電性材料を配置して電極部２５を設ける。具体的には、第１のソルダーレジスト層１７Ａにおいて、電極部（特に「第１の電極部２５Ａ」と称する場合がある）が設けられる部位の近傍のみソルダーレジストを取り除く。同様に、第２のソルダーレジスト層１７Ｂについても、電極部（特に「第２の電極部２５Ｂ」と称する場合がある）が設けられる部位の近傍のみソルダーレジストを取り除く。ソルダーレジストを取り除く方法については、特に制限はなく、フォトレジスト法などの中から、好適なものを用いてよい。電極部２５の構成材料についても、特に制限はなく、はんだ、導電性ペーストなどの中から、用途に合わせて自由に選択してよい。

上述した手順で構成された配線板本体１０は、複数の導体層が絶縁樹脂層を挟んで積層された積層構造部と、積層構造部の両主面に形成された電極部とを備える。積層構造部は、第１のソルダーレジスト層１７Ａ、第１の導体層１６Ａ、第１の絶縁樹脂層１５Ａ、第２の導体層１６Ｂ、第２の絶縁樹脂層１５Ｂ、第３の導体層１６Ｃ、第３の絶縁樹脂層１５Ｃ、第４の導体層１６Ｄ、および第２のソルダーレジスト層１７Ｂがこの順に積層されて構成されている。なお、上述したとおり、第２の導体層１６Ｂと第２の絶縁樹脂層１５Ｂとの間および第３の導体層１６Ｂと第３の絶縁樹脂層１５Ｃとの間には接着層１９が形成されている。

本実施態様に係る配線板本体１０を構成する絶縁樹脂層１５は、薄く、配線板本体１０は可塑性を有し、意図に反して変形等する場合があるため、多層配線板１の補強のために、スティフナ２０が貼付される。スティフナ２０は、第１のソルダーレジスト層１７Ａ、第２のソルダーレジスト層１７Ｂのいずれか一方、または両方の上に貼付してよい。

スティフナ２０の材質としては特に制限はなく、種々の金属、例えば銅、アルミニウム、それらを含む合金などの中から、自由に選択してよい。ただし、多層配線板１の不用意な変形を防止するために必要な剛性を有するように材料や厚さなどを設定することが好ましい。また、スティフナ２０の形状は平面視枠状であれば特に制限はなく、枠の幅、形状等自由に選んでよい。スティフナ２０の貼付方法についても、接着フィルムを用いる方法が好適に用いられるが、特にこれに限定されるものではない。

本実施態様のスティフナ２０は、板状部材を四角形枠状として構成され、枠体の外側ライン２０Ｂは、配線板本体１０の外周とほぼ同じ大きさの四角形状をなす。一方、枠体の内側ライン２０Ａは、外側ライン２０Ｂから所定の間隔を開けて外側ライン２０Ｂに平行に引かれ、外側ライン２０Ｂと同様、四角形状をなし、この内側ライン２０Ａの内側の空間がチップ実装部１３となる。スティフナ２０の枠体は、内側ライン２０Ａと外側ライン２０Ｂとの間の距離に等しい長さの幅を有し、スティフナ２０は、外側ライン２０Ｂが配線板本体１０の外周上に位置するように配線板本体１０上に貼り合わされている。

配線板本体１０の導体層１６に形成された複数の配線２１の一部は、一端がスティフナ２０の内側ライン２０Ａより外側（すなわち内側ライン２０Ａと外側ライン２０Ｂとの間）にあり、他端は内側ライン２０Ａより内側（すなわちチップ実装部１３内）まで延びる。本発明に係る多層配線板１では、このようにスティフナ２０の内側ライン２０Ａの下を通る配線について、次に述べる特徴が付与されている。以下、まず、従来例について説明する。

図４は、従来例に係る多層配線板５のチップ実装部１３にチップ２を実装した状態を示す平面図である。多層配線板５の一方の主面（上面）中央付近に形成したチップ実装部１３に、多層配線板５上面の面積より小さいチップ２を実装する場合においては、図４に示すように、チップ２外周から多層配線板５の外周に向かって、複数の配線２１が放射状に引き回されることが多い。この場合、スティフナ２０の内側ライン２０Ａと配線２１とが交差する角度は、幾つかの箇所（図中、一点破線で囲った箇所）において、垂直、または９０度に近くなる。

図６は、図４の破線で囲った箇所の一つを拡大した部分拡大図であり、スティフナ２０の内側ライン２０Ａと配線２１が直交する場合、多層配線板５が垂直方向に曲げられると、それに耐えるべき配線の幅が最小となり、断線の可能性が高くなる。すなわち、スティフナ２０は、配線板本体１０に比べて剛性が高いため、多層配線板５が垂直方向に曲げられて配線板本体１０が導体層１６や絶縁樹脂層１５を積層した積層方向（垂直方向）に曲がってもスティフナ２０は曲がらず、相対的に水平板状を維持する。このため、スティフナ２０の内側ライン２０Ａで示される枠体の内縁を梃子の支点として、内側ライン２０Ａと交差する点Ｂで配線２１が折り曲げられる（図５参照）。この傾向は、配線２１の線幅が３０μｍ以下である場合に、顕著に現れることが、実験的にわかっている。

そこで、本発明では内側ライン２０Ａと交差する配線２１について、特にその線幅が３０μｍ以下の場合、内側ライン２０Ａと配線２１とが交差する角度が、内側ライン２０の延伸方向に対して垂直にならずに斜めとなるように設定する。図３に示すように、内側ライン２０Ａと斜めに交差するように設定された配線（特に「斜め配線２１Ａ」と称する）は、特に、内側ライン２０との同一平面上での交差角θが６０度以下になるように設計することが好ましい。

斜め配線２１Ａは、内側ライン２０Ａとの交差点Ｂから前後両方向に実質同一の平面上を少なくとも１，０００μｍ以上、合計２，０００μｍ以上の長さとすればよい。従って、斜め配線２１Ａは、図３に示すようにチップ載置位置外縁からスティフナ２０の内側ライン２０Ａの外側までを結ぶ配線２１の一部であってもよい。あるいは、例えば図１において符号２１Ｓで示すように、チップ載置位置の外縁近傍からスティフナ２０の内側ライン２０Ａの外側までを直線で結ぶ配線であってもよい。

図３は、チップ２の外周からスティフナ２０の内側ライン２０Ａの外側までを結ぶ配線２１の途中を斜め配線２１Ａとした部分を拡大した図１の多層配線板１の部分拡大図である。この図に示すように、配線２１と内側ライン２０Ａとの交差点Ｂ付近で局部的に方向を変えた斜め配線２１Ａを設け、配線２１が内側ライン２０Ａと交差する部分を配線２１の線幅よりも大きくする。このように局部的に方向を変えた部分は、交差点Ｂから前後方向に少なくとも１，０００μｍ以上としておけば、配線２１を折り曲げる力が交差点Ｂ直下から多少ずれた場合にも対応できるため、好ましい。

なお、スティフナ２０の下を横切る配線２１の一部（すなわち、斜め配線２１Ａとスティフナ２０の下にある部分）は、本来、図１のＸ−Ｘ線での断面図には現れない。しかし、図２では、配線２１がスティフナ２０の下を通る状態を示すため、本来は断面図に現れない部分についても斜線を付して図示している。

このように、スティフナ２０の内側ライン２０Ａと配線２１とが斜めに交差するように設定することで、配線の強度を高め、断線を回避する。また、このように配線２１と内側ライン２０Ａとの交差角度を斜め、特に６０度以下にする場合、チップの外周からスティフナ２０の内側ライン２０Ａの外側までを結ぶ一本の配線２１について、その終端と基端とする位置の自由度を高める効果も得られる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。実施例では、上述した第１実施態様に係る多層配線板１と同様の構成の多層配線板を作成した。

［実施例１］
まず、コア材としてラミネート法によって作成されたポリイミド樹脂両面銅張積層テープ（デュポン株式会社製、商品名マイクロラックスＨＰ）を幅１０５ｍｍ、長さ１００ｍとし、このテープを直径３００ｍｍのリールに巻いた。ポリイミド樹脂両面銅張積層テープは、絶縁樹脂層である厚さ２５μｍのポリイミドフィルムの両面に、導体層として厚さ１２μｍの電解銅箔を積層したものである。以下、すべての工程は、この大きさのリールを用いたリール・トゥ・リール工法によって行った。

次に、上記コア材の所定の位置に、レーザー加工機によって、直径５０μｍφの大きさの孔を形成した。孔は、コア材上面の銅箔（導体）層とポリイミド（絶縁樹脂）層とを貫通し、下面の銅箔（導体）層を貫通しないように形成し、無電解めっき、電解めっきを施してビアホールを形成し、両面の銅箔層の導通をとった。

さらに、コア材の両面の銅箔層上にフォトレジスト（東京応化工業株式会社製、商品名ＰＭＥＲ）をコーティングし、８０℃の温度条件下で３０分間乾燥させた。

次に、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、露光、および現像を行い、両方の銅箔層にフォトマスクパターンを形成した。なお、このフォトマスクを作製する際の回路設計においては、後の工程にてスティフナを配線板本体に貼付した際に、スティフナの内側ラインと交差する配線のうち、配線幅３０μｍ以下のものについては内側ラインと斜めに交差するようにし、必要な場合には、交差点より前後それぞれに２，０００μｍの長さにわたって配線の延伸方向を変えて内側ラインと配線との交差点にてなす角度が６０度以下となる部分を設けるようにした。

さらに、５０℃、４０°Ｂｅ（度ボーメ）の塩化第２鉄溶液でフォトマスクパターンから露出する部分の銅箔を溶解除去して複数の配線を含む回路パターンを形成した後、３％ｗｔの水酸化ナトリウム水溶液にてすべてのフォトレジストを剥離除去した。

次に、コア材の回路パターンが形成された導体配線層の一方の層上に厚さ１５μｍのフィルム状接着剤を介して、キャスト法銅張板（三井化学株式会社製、商品名ネオフレックスＮＥＸ）バッキング材をラミネートした。キャスト法銅張板は、厚さ１３μｍのポリイミドフィルムの片面にキャスティング法によって厚さ１２μｍの電解銅箔を積層したものである。

ラミネートはリール・トゥ・リール方式のロールラミネータを用いて行い、用いたロールの硬度は上下ともに７０度、ロール温度は上下ともに１８０℃とした。ロール圧は線圧にて３ｋｇ／ｃｍとした。バッキング材のラミネートは、コア材の両面について、順次行った。

続いて、片方のバッキング材の金属導体層に、コア材のときと同様の方法でビアホールを形成して、コア材の導体配線層との導通をとり、ついでコア材の金属導体層に配線パターンを形成したのと同様の方法で、チップと接続するためのパッドパターンを形成した。さらに、もう一方のバッキング材の金属導体層には、同様にビアホールと、プリント配線板と接続するためのパッドパターンを形成した。

このようにして作成した積層構造部の最外層にある２つのバッキング材の導体層上にはスクリーン印刷法によって、約２０μｍの厚さにソルダーレジスト層をそれぞれ形成し、ポストベークした。次いで、フォトエッチング法によって、それぞれのソルダーレジスト層の下層にあるパッドパターンの所定の部分が露出するように、開口部を形成した。

そして、パンチング加工によって、テープ状の積層体を所定の大きさに切り分け、可撓性を有する厚さ２００μｍの配線板本体を得た。次いで、配線板本体の一方の主面であってチップと接続される主面上に、スティフナを貼付した。スティフナの材質は銅であり、その表面にニッケルメッキが施されている。スティフナは外周が多層配線板と同じ寸法の四角形枠状であり、枠体の幅、つまり外周（外側ライン）から内周（内側ライン）までの距離は５ｍｍ、厚さ７００μｍである。スティフナの貼付には、フィルム状接着剤（東レ株式会社製、商品名ＴＳＡ−５１１０、厚さ１００μｍ）を用いた。

以上のようにして、所望の多層配線板を得た。

［実施例２］
実施例２として、コア材およびバッキング材の導体配線層において、実施例１と同様に、スティフナ内側ラインとの交差点付近での配線の方向調節を行った。ただし、対象となる配線の方向を調節してある部分は、交差点前後に５００μｍの長さとした。それ以外の点は、実施例１と全く同様の製造工程によって、多層配線板を得た。

［比較例］
コア材およびバッキング材の導体配線層において、スティフナ内枠との交差点付近での配線の方向調節を行わない配線パターン設計を行ったことを除いては、実施例１と全く同様の製造工程によって、多層配線板を得た。この結果、スティフナの内側ラインと６０度以上の角度で交差する配線幅３０μｍの配線は、金属導体層のうち最上層（すなわち、第１のバッキング材の導体層に該当する部分）のみに存在し、うち、設計上、配線幅２０μｍのものが、４８本あった。

［温度サイクル（ＴＣＴ）試験による信頼性評価］
実施例１、２、および比較例によって得られた多層配線板について、半導体チップ接続端子、プリント基板接続端子のすべてについて、布線検査を行った。検査の方法としては、容量法を用いた。半導体チップ接続端子の測定を行う場合には、プリント基板接続端子搭載面を接地させ、半導体チップ接続端子ひとつひとつに測定プローブを接触させ、半導体チップ接続端子の属する配線ネットの電気容量を測定した。プリント基板接続端子の測定を行う場合には、この逆を行った。

続いて、全サンプルに対し、ＪＥＤＥＣ（合同電子デバイス委員会、Joint Electron Device Engineering Council）発行規格、ＪＥＳＤ２２−Ａ１１３Ｄに規定されている手順で前処理を行った。具体的には、まず−４０℃から６０℃の温度サイクルに５サイクル通し、次に１２５℃のオーブンに２４時間入れ、その後、３０℃−６０%ＲＨの恒温恒湿槽にて１９２時間保存し、そこから取り出して直ちに、鉛フリーはんだ使用を想定したリフロープロファイルにて、３サイクルのリフロー過程に通した。

次に、ＴＣＴ試験を行った。具体的には、気相にて−５５℃の温度条件に３０分と１２５℃の温度条件に３０分さらすサイクルを１，０００回繰り返した。各温度の切り替え時間については、装置の能力の許す限り速やかに行った。

その後、再び布線検査を行い、同一測定箇所について、２０%以上の電気容量の変化があった場合、配線その他に劣化がある可能性が高いとみなし、不良とした。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、比較例のように、幅３０μｍ以下でスティフナの内側ラインと斜めに交差しない配線、特に角度６０度を超える角度で交差する配線があるサンプルにおいては、急激な温度変化による多層配線板の局所的な変形によって、配線の破損が起こり、信頼性が低下している。

一方、実施例では、幅３０μｍ以下の配線について、スティフナの内側ラインと６０度以下の角度で交わるように配線パターンを配置したサンプルにおいては比較例に比べて配線の破損を低減できた。特に、実施例１については、線幅２０μｍという微細配線であっても、それがスティフナ内側ラインと６０度を超える角度で交差しないように配線パターンを設計してあるため、ＴＣＴ試験において、高い信頼性を維持することが示された。一方、実施例２については、配線の方向調節を施した部分の長さが短かったことから実施例１に比べれば、配線の破損が起こりやすく、信頼性が低下している。

本発明は、半導体チップを搭載するパッケージ用のインターポーザに使用できる。

本発明の第１実施態様に係る多層配線板の全体斜視図。 図１の多層配線板をＸ−Ｘ線で切断した断面図。 図１の多層配線板の部分拡大図。 従来例に係る多層配線板の平面図。 図４の多層配線板の一部断面図。 図４の多層配線板の部分拡大図。

符号の説明

１・・・・・多層配線板
２・・・・・半導体チップ
１０・・・・配線板本体
１１・・・・コア材
１２・・・・バッキング材
１５・・・・絶縁樹脂層
１６・・・・導体層
１７・・・・ソルダーレジスト層
１９・・・・接着層
２０・・・・スティフナ（補強部材）
２０Ａ・・・内側ライン
２０Ｂ・・・外側ライン
２４・・・・パッドパターン
２５・・・・電極部
２６・・・・ビアホール

Claims (5)

1. 複数の導体層と、当該複数の導体層の間に配置された絶縁層と、当該複数の導体層のいずれかに形成された配線と、を少なくとも含み可塑性を有する配線板本体と、
   前記配線板本体の一方の主面上に貼付された枠状の補強部材と、を少なくとも含み、
   前記配線は、前記配線板本体の主面に沿って延び、前記補強部材の内側ラインの下を通って当該内側ラインと斜めに交差するように設定されている多層配線板。
2. 前記内側ラインは四角形状をなし、
   前記配線は前記内側ラインに対して６０度以下の角度で交差する請求項１に記載の多層配線板。
3. 前記配線は、線幅３０μｍ以下であり、かつ、前記内側ラインとの交差点から前後それぞれ１０００μｍ以上の長さにわたって前記配線板本体の主面に沿って延びる直線である請求項１または２記載の多層配線板。
4. 前記補強部材は金属枠である請求項１から３のいずれか記載の多層配線板。
5. 前記配線は、前記補強部材の枠内から当該配線板本体の外縁へ向かって延びる放射状をなす複数の配線である請求項１から４のいずれか記載の多層配線板。