JP2010034260A - Wiring substrate, method of manufacturing the same, and mounting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種オーディオビジュアル機器や家電機器、通信機器、コンピュータ機器又はその周辺機器などの電子機器に使用される配線基板に関するものである。 The present invention relates to a wiring board used for electronic devices such as various audiovisual devices, home appliances, communication devices, computer devices, and peripheral devices.
従来より、IC(Integrated Circuit)又はLSI(Large Scale Integration)等の半導体素子を実装することが可能な配線基板が知られている。 Conventionally, wiring boards capable of mounting semiconductor elements such as IC (Integrated Circuit) or LSI (Large Scale Integration) are known.
近年では、電子機器の小型化を目的として、配線基板の表裏により微細な配線層を形成したビルドアップ配線基板が普及している。(下記特許文献1参照)。かかる特許文献1に記載の技術では、上下位置の異なる配線層同士を接続するために、配線層同士の間にビア導体を介して配線層同士を接続している。しかしながら、かかるビア導体は、一端から他端に向けて幅狭となっており、幅狭となったビア導体の端部と配線層との接触面積が小さく、両者が剥離する虞がある。
本発明は、電気的信頼性の優れた配線基板及びその製造方法、並びに実装構造体を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the wiring board excellent in electrical reliability, its manufacturing method, and a mounting structure.
本発明の一実施形態に係る配線基板は、同種の樹脂材料からなる一層の絶縁層と、前記絶縁層に埋設されており、上部よりも下部が幅狭な第1導体部と、前記第1導体部の直下に形成され、前記第1導体部と接続されるとともに、下端幅が前記第1導体部の幅よりも幅広な第2導体部とから成るビア導体、を備えている。 A wiring board according to an embodiment of the present invention includes a single insulating layer made of the same type of resin material, a first conductor portion embedded in the insulating layer and having a lower width than an upper portion, and the first A via conductor formed immediately below the conductor portion and connected to the first conductor portion and having a second conductor portion whose lower end width is wider than the width of the first conductor portion;
また、本発明の一実施形態に係る配線基板は、前記第2導体部は、上部から下部に向けて幅広に形成されている。 In the wiring board according to an embodiment of the present invention, the second conductor portion is formed wide from the top to the bottom.
また、本発明の一実施形態に係る配線基板は、前記第2導体部の下端幅は、前記絶縁層の上面の高さ位置における前記第1導体部の幅よりも幅広である。 In the wiring board according to the embodiment of the present invention, the lower end width of the second conductor portion is wider than the width of the first conductor portion at the height position of the upper surface of the insulating layer.
また、本発明の一実施形態に係る配線基板は、前記第2導体部の側面は、湾曲している。 In the wiring board according to the embodiment of the present invention, the side surface of the second conductor portion is curved.
また、本発明の一実施形態に係る実装構造体は、前記配線基板と、前記配線基板にフリップチップ実装される半導体素子とを備えている。 A mounting structure according to an embodiment of the present invention includes the wiring board and a semiconductor element flip-chip mounted on the wiring board.
また、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法は、絶縁層及び導電層を積層した基板を準備する工程と、前記基板を減圧雰囲気中に設け、前記絶縁層の表面を押圧する圧力を小さくし前記絶縁層の熱分解温度を下げる工程と、前記導電層の直上に位置する前記絶縁層の一部に対し減圧雰囲気中にてレーザー光を照射し、前記絶縁層に前記導電層の一部を露出する貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に露出する前記導電層の一部と接するビア導体を形成する工程と、を備えている。 The method for manufacturing a wiring board according to an embodiment of the present invention includes a step of preparing a substrate in which an insulating layer and a conductive layer are laminated, and a pressure for pressing the surface of the insulating layer by providing the substrate in a reduced-pressure atmosphere. Reducing the thermal decomposition temperature of the insulating layer, and irradiating a part of the insulating layer located immediately above the conductive layer with a laser beam in a reduced-pressure atmosphere, Forming a through hole that exposes a part thereof, and forming a via conductor in contact with a part of the conductive layer exposed in the through hole.
また、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法は、前記貫通孔を形成した後であって、前記ビア導体を形成する前に、前記貫通孔内における前記導電層と接する前記絶縁層の下端をエッチングして、前記導電層の露出する領域を広くする工程と、を備えている。 In addition, in the method for manufacturing a wiring board according to an embodiment of the present invention, the insulating layer is in contact with the conductive layer in the through hole after the through hole is formed and before the via conductor is formed. Etching the lower end of the conductive layer to widen the exposed region of the conductive layer.
また、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法は、前記貫通孔に露出する前記導電層の一部の表面に沿ってエッチング液を流入させ、前記貫通孔における前記導電層と接する前記絶縁層の下端をエッチングする。 Also, in the method for manufacturing a wiring board according to an embodiment of the present invention, the etching solution is allowed to flow along a part of the surface of the conductive layer exposed in the through hole and is in contact with the conductive layer in the through hole. The lower end of the insulating layer is etched.
また、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法は、前記レーザー光はfθレンズを通過して、前記絶縁層の上面に対して垂直に入射して、前記導電層の直上に位置する前記絶縁層の一部を取り除く。 In the method for manufacturing a wiring board according to an embodiment of the present invention, the laser beam passes through the fθ lens and is perpendicularly incident on the upper surface of the insulating layer and is positioned immediately above the conductive layer. Part of the insulating layer is removed.
また、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法は、前記減圧雰囲気とは、0.8×105Pa以下の気圧である。 In the method for manufacturing a wiring board according to an embodiment of the present invention, the reduced-pressure atmosphere is an atmospheric pressure of 0.8 × 10 5 Pa or less.
また、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法は、前記導電層の直上に位置する前記絶縁層の一部に照射するレーザー光は、0.2μJ以上300μJ以下の出力である。 In the method for manufacturing a wiring board according to an embodiment of the present invention, the laser beam applied to a part of the insulating layer located immediately above the conductive layer has an output of 0.2 μJ or more and 300 μJ or less.
本発明は、電気的信頼性の優れた配線基板及びその製造方法、並びに実装構造体を提供することができる。 The present invention can provide a wiring board with excellent electrical reliability, a method for manufacturing the wiring board, and a mounting structure.
以下に、本発明の一実施形態に係る配線基板を含む実装構造体を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、実装構造体の平面図であって、図2は、実装構造体の断面図である。図3は、絶縁層に埋設されたビア導体の拡大断面図である。 Hereinafter, a mounting structure including a wiring board according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of the mounting structure, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the mounting structure. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the via conductor embedded in the insulating layer.
実装構造体1は、配線基板2と、配線基板2に半田から成るバンプ3を介してフリップチップ実装された、IC又はLSI等の半導体素子4と、を含んで構成されている。
The
配線基板2は、コア基板5と、コア基板5の一主面及び他主面に交互に積層される導電層6と、絶縁層7と、を含んで構成されている。かかるコア基板5は、例えばガラス繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂等を縦横に織り込んだ基材に、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂又はシアネート樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させて固化することによって作製される。
The
また、コア基板5は基材を用いずに低熱膨張樹脂から作製することもできる。低熱膨張樹脂としては、例えばポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂又は液晶ポリマー樹脂等を用いることができる。なかでもポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を使用することが望ましい。ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂は、熱膨張率が−5ppm/℃以上5ppm/℃以下と小さい。このような低熱膨張樹脂を使用することによって、コア基板5自体の熱膨張を抑制することができる。その結果、コア基板5を半導体素子4の熱膨張に近づけることができ、両者の熱膨張の差が小さいため、コア基板5が熱膨張を起こしても、両者の接続を良好に維持することができる。なお、熱膨張率は、JISK7197に準ずる。
The
コア基板5には、上下方向に貫通するスルーホールSと、スルーホールSの内壁面に沿って形成されるスルーホール導体8と、スルーホール導体8によって囲まれる領域に充填される絶縁体9が形成されている。スルーホール導体8は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の導電材料から成る。また、絶縁体9は、スルーホールSによって囲まれる残存空間を埋めるためのものである。絶縁体9は、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂から成る。絶縁体9がスルーホールSによって囲まれる残存空間を埋めることによって、絶縁体9の直上直下に後述するビア導体10を形成することができ、スルーホール導体8から導電層6まで引き回す配線の距離を短くすることができ、配線基板2の小型化を実現することができる。また、配線の距離を短くすることによって、配線抵抗を小さくすることができ、消費電力を低減することができる。
The
導電層6及び絶縁層7について説明する。導電層6は、所定の電気信号を伝達する機能を備えたライン状の信号線路6aと、実装素子4を共通の電位、例えばアース電位にする機能を備えた平板状のグランド層6bとを含んでいる。また、信号線路6aは、グランド層6bに対して、絶縁層7を介して対向するように配置されている。また、導電層6は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料からなる。
The
絶縁層7は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等が使用される。かかる熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコン樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂等を使用することができる。熱可塑性樹脂としては、半田リフロー時の加熱に耐える耐熱性を有する必要があることから、構成する材料の軟化温度が200℃以上であることが望ましく、例えば、液晶ポリマーを使用することができる。なお、絶縁層7は、乾燥後の厚みが例えば1μm以上15μm以下となるように設定されている。
The
また、絶縁層7には、多数のフィラーが含有されていても構わない。絶縁層7にフィラーが含有されていることによって、絶縁層7の硬化前の粘度を調整することができ、絶縁層7の厚み寸法を所望の値に近づけることができる。フィラーは球状であって、フィラーの径は例えば0.05μm以上6μm以下に設定されており、フィラーの熱膨張率は例えば−5ppm/℃以上5ppm/℃以下である。なお、フィラーは、例えば酸化珪素(シリカ)、炭化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム又は水酸化アルミニウム等から成る。
The
図3に示すように、絶縁層7には貫通孔Pが形成されており、貫通孔P内にビア導体10が形成されている。ビア導体10は、上下位置の異なる導電層6同士を電気的に接続することができる。ビア導体10は、上部よりも下部が幅狭な第1導体部10aと、第1導体部10aの直下に形成され、第1導体部10aと接続されるとともに、下端幅が第1導体部10aよりも幅広な第2導体部10bとから成る。なお、ビア導体10は、例えば、銅、銀、金、白金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の導電材料から成る。
As shown in FIG. 3, a through hole P is formed in the
第1導体部10aは、上部から下部に向けて漸次幅狭になるように形成されている。また、第2導体部10bは、上部から下部に向けて幅広に形成されている。そして、第1導体部10aと第2導体部10bとの接続箇所が、ビア導体10において最も幅狭となるように形成されている。そして、ビア導体10は絶縁層7に埋設されているため、ビア導体10に対して上下方向に外力が加わり、ビア導体10が上下方向に移動しようとした場合、第1導体部10aと第2導体部10bとの接続箇所の周囲を被覆する絶縁層7からビア導体10に対して応力が加わり、ビア導体10が上下方向に移動するのを抑制することができ、ビア導体10と導電層6との接続を良好に維持することが出来る。
The
第2導体部10bは、上部から下部に向けて幅広になるように形成されている。そのため、第2導体部10bと導電層6との接触面積を大きくすることができ、ビア導体10を導電層6から剥離しにくくすることが出来る。また、第2導体部10bの側面は湾曲して形成されており、絶縁層7とグランド層6bとの間の隙間に、第2導体部10bの一部が進入して形成されることで、ビア導体10とグランド層6bとの接続を強固にし、熱サイクルにより両者の接続箇所にクラックが入ることを防止し、電気的信頼性を向上させることができる。
The
ビア導体10は、ビア導体10の上端と下端が幅広に形成されているため、ビア導体10の上端及び下端の導電層6との接触面積を大きくすることができ、上下位置の異なる導電層6同士とビア導体10との接着力を大きくすることができる。その結果、ビア導体10を導電層6から剥離しにくくすることができる。
Since the via
なお、半導体素子4は、絶縁層7の熱膨張率と近似する材料が使用され、例えばシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム砒素リン、窒化ガリウム又は炭化珪素等を用いることができる。なお、半導体素子4の厚み寸法は、例えば0.1mmから1mmのものを使用することができる。
The
上述した実施形態に係る配線基板を含む実装構造体によれば、ビア導体の上端及び下端を幅広に形成して、導電層との接触面積を大きくし、ビア導体と導電層との接着力を大きくすることが出来る。その結果、電気的信頼性の優れた配線基板及び実装構造体を提供することが出来る。 According to the mounting structure including the wiring board according to the above-described embodiment, the upper end and the lower end of the via conductor are formed wide to increase the contact area with the conductive layer, and the adhesive force between the via conductor and the conductive layer is increased. It can be enlarged. As a result, it is possible to provide a wiring board and a mounting structure with excellent electrical reliability.
次に、上述した実装構造体の製造方法について、図4から図10を用いて説明する。まず、パリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂から成る基材にポリイミドから成る熱硬化性樹脂を含浸させたシートを複数枚準備し、それらのシートを積層する。そして、積層した積層シートを熱プレスして硬化させてコア基板5を作製することができる。なお、コア基板5の厚みは、例えば0.3mm以上1.5mm以下に設定されている。
Next, a method for manufacturing the mounting structure described above will be described with reference to FIGS. First, a plurality of sheets prepared by impregnating a base material made of parisparaphenylene benzbisoxazole resin with a thermosetting resin made of polyimide are prepared, and these sheets are laminated. And the core board |
そして、コア基板5に対して、従来周知のドリル加工を用いて、上下方向を貫通するスルーホールSを形成する。スルーホールSは、複数形成され、直径が例えば0.1mm以上1mm以下に設定されている。次に、無電界めっき法を用いて、コア基板5の表面にメッキを被着させ、スルーホールSの内周面にスルーホール導体8を形成する。さらに、スルーホール導体8によって囲まれる領域に、例えば印刷法を用いて、エポキシ樹脂又はポリイミド樹脂等を充填して、絶縁体9を形成する。そして、絶縁体9の直上及び直下を被覆するように、従来周知の蒸着法、CVD法又はスパッタリング法等を用いて、絶縁体9の直上及び直下に導電層6を構成する材料を被着させる。さらに、コア基板5の主面に被着しているメッキに対してパターニングを行い、図4(A)に示すように、コア基板5の主面上にグランド層6bを形成する。
And the through-hole S which penetrates an up-down direction is formed with respect to the core board |
次に、図4(B)に示すように、グランド層6b上に、ポリイミド樹脂等を被着させる。そして、例えば加熱プレス機を用いて、加熱・加圧することで、グランド層6b上に絶縁層7を形成する。このようにして、絶縁層7及び導電層6を積層した基板を準備することができる。
Next, as shown in FIG. 4B, a polyimide resin or the like is deposited on the
次に、準備した基板を減圧雰囲気中に設ける。ここで、基板を減圧雰囲気中に設けることが可能な減圧容器は、レーザー装置Lとしてのレーザー光発振機構、レーザー光調質機構及びレーザー光照射位置調整機構を備えている。 Next, the prepared substrate is provided in a reduced-pressure atmosphere. Here, the decompression container capable of providing the substrate in the decompressed atmosphere includes a laser light oscillation mechanism, a laser light refining mechanism, and a laser light irradiation position adjusting mechanism as the laser device L.
レーザー光発振機構は、炭酸ガス等のガス又はYAG等の固体を発振源として、レーザー光を発振する機構を有している。また、レーザー光調質機構は、発振したレーザー光のエネルギー分布を調整し、レーザー光を細く絞り、レーザー光の波長を変換する機構を有している。また、レーザー光照射位置地要請機構は、ガルバノミラーにより、レーザー光の方向を任意に変更し、所定の位置に照射する機構を有している。 The laser light oscillation mechanism has a mechanism for oscillating laser light using a gas such as carbon dioxide or a solid such as YAG as an oscillation source. The laser beam refining mechanism has a mechanism for adjusting the energy distribution of the oscillated laser beam, narrowing the laser beam, and converting the wavelength of the laser beam. Further, the laser light irradiation position request mechanism has a mechanism for arbitrarily changing the direction of the laser light by a galvano mirror and irradiating a predetermined position.
減圧容器には、レーザー光を容器内に導入する窓としてfθレンズが取り付けられている。fθレンズの内側には、配線基板等の被照射物から、レーザー光が照射されることで飛散した飛散物が、fθレンズに付着することを防止する機構を有する。この防止機構は透明な樹脂フィルムでfθレンズをカバーし、定期的に樹脂フィルムを巻き取って新規な樹脂フィルムを出してfθレンズをカバーする。また、減圧容器内には、配線基板等の被照射物を移動させるためのXYテーブルが備えられている。XYテーブルは、配線基板等の被照射物における所定の部分にレーザー光を照射するため、ガルバノミラーと同期して移動する。 An fθ lens is attached to the decompression container as a window for introducing laser light into the container. Inside the fθ lens, there is a mechanism for preventing the scattered matter scattered by being irradiated with laser light from the irradiated object such as a wiring board from adhering to the fθ lens. This prevention mechanism covers the fθ lens with a transparent resin film, and periodically winds the resin film to take out a new resin film to cover the fθ lens. Further, an XY table for moving an object to be irradiated such as a wiring board is provided in the decompression container. The XY table moves in synchronization with the galvanometer mirror in order to irradiate a predetermined portion of the irradiated object such as a wiring board with a laser beam.
このような減圧容器内に基板を配置する。そして、減圧容器内の圧力を0.8×105Pa以下に設定し、基板を減圧雰囲気中に設ける。なお、減圧容器内の圧力は、0.5×105Pa程度でレーザー加工の効果が顕著になり、圧力が低い程、レーザー加工の効果が認められるが、1×102Pa以下では、XYテーブル等の可動部に損傷が発生しやすくなる傾向にある。そのため、容器内の圧力は、0.5×104Pa以上0.5×105Pa以下が適している。 The substrate is placed in such a vacuum container. And the pressure in a pressure-reduced container is set to 0.8 * 10 < 5 > Pa or less, and a board | substrate is provided in a pressure-reduced atmosphere. The pressure in the decompression vessel is about 0.5 × 10 5 Pa, and the effect of laser processing becomes remarkable. The lower the pressure, the more the effect of laser processing is recognized, but at 1 × 10 2 Pa or less, XY There is a tendency that damage is likely to occur in movable parts such as tables. Therefore, the pressure in the container is suitably from 0.5 × 10 4 Pa to 0.5 × 10 5 Pa.
そして、図5に示すように、減圧雰囲気の状態を維持したまま、導電層6の直上に位置する絶縁層7の一部に対してレーザー装置Lからレーザー光を照射し、絶縁層7の一部を取り除いて導電層6の一部を露出させる。レーザー光は、ガルバノミラーMに反射させて、fθレンズを介して、基板上に照射される。ガルバノミラーMは、レーザー光を位置精度良く、基板上に照射させるための機能を有している。ガルバノミラーMの反射面は、ステップモーター等の駆動機構によって、レーザー光の反射角度を微調整することができる。また、fθレンズは、ガルバノミラーMによって反射されたレーザー光を、基板の表面に対して垂直に入射させる機能を有している。fθレンズを介してレーザー光を基板に照射することによって、内壁面が略垂直の貫通孔Pxを形成することができる。なお、図7(B)に示すように、貫通孔Pxを基板の厚み方向に断面視した場合、貫通孔Pxの内壁面の傾斜角度ANは80°以上100°以下に設定されている。
Then, as shown in FIG. 5, a laser beam is irradiated from the laser device L to a part of the insulating
また、レーザー光の出力は、1パルスあたり0.01μJ以上300μJ以下に設定されている。さらに、レーザー光の出力は、1パルスあたり100μJ以下であって、0.2μJ以上10μJ以下であることが好ましい。 The output of the laser beam is set to 0.01 μJ or more and 300 μJ or less per pulse. Further, the output of the laser beam is 100 μJ or less per pulse, and preferably 0.2 μJ or more and 10 μJ or less.
また、1秒間に照射されるレーザー光の1パルスあたりの出力を集積して得られるレーザー光の集積出力は、50W以下であって、0.1W以上10W以下が好ましい。このように、減圧雰囲気中であるため、レーザー光の出力が小さくても、樹脂材料から成る絶縁層7の熱分解温度を低減させることができ、絶縁層7の一部を十分に除去することができる。そして、導電層6を露出させて貫通孔Pxを形成することができる。
Further, the integrated output of the laser light obtained by integrating the outputs per pulse of the laser light irradiated per second is 50 W or less, and preferably 0.1 W or more and 10 W or less. As described above, since the atmosphere is under reduced pressure, the thermal decomposition temperature of the insulating
そして、図6に示すように、絶縁層7の別の箇所を除去して、別途導電層6を露出させるために、ガルバノミラーMの角度を微調整して、レーザー装置Lからレーザー光を照射する。その結果、絶縁層7の一部を除去して、別途貫通孔Pxを形成し導電層6を露出させることができる。その結果、過マンガン酸等の薬品で残存する樹脂を溶解除去する工程が削減でき、これらの薬品によってコア基板5が汚染されることを防止できる。このようにして、図7(A)に示すように、絶縁層7に内壁面が略垂直の貫通孔Pxを複数個形成することができる。なお、貫通孔Pxは、図7(B)に示すように、内壁面が傾斜して上部よりも下部が幅狭な孔となる。
Then, as shown in FIG. 6, in order to remove another portion of the insulating
絶縁層7を構成する樹脂材料は、レーザー熱により分解蒸発するが、減圧容器内に基板を配置することで、基板を大気圧中である減圧容器外に配置された場合に比較して、樹脂材料の分解蒸発温度が低下する。仮に、減圧容器外にて、基板にレーザー光を照射すると、レーザー光の照射により加熱された樹脂がコールタール状の炭化物となり、導電層6の表面に堆積することである。この堆積物はエッチングが困難なため、絶縁層7の下端はエッチングされにくくなる。本実施形態のように、減圧雰囲気に基板を配置して、レーザー光の照射により樹脂が加熱されると分解蒸発が速やかに進みコールタール状の炭化物が生じない。また、レーザー光による絶縁層7の穴あけが進み、導電層6の表面にレーザー光が達すると、レーザー熱により導電層6が加熱される。導電層6の熱が導電層6と接する絶縁層7の下面に伝導すると、導電層6との接触部分の樹脂は、減圧雰囲気中では比較的低い温度で分解蒸発が起こるため、導電層6と絶縁層7の界面部分で分解蒸発が起こる。この部分に分解蒸発が起こることで、絶縁層7の下端でエッチングが進む。
The resin material constituting the insulating
次に、減圧容器から基板を取り出す。そして、図8(A)に示すように、貫通孔Pxを形成した後であって、ビア導体10を形成する前に、貫通孔Pxに対して、例えば、過マンガン酸、水酸化ナトリウム又はそれらの混合溶液、或いはそれらの加熱水溶液を流して、貫通孔Px内における導電層6と接する絶縁層7の下端をエッチングして、導電層6の露出する領域を広くする。ここで、図8(B)に示すように、導電層6の露出する領域が広くなる理由について説明する。
Next, the substrate is taken out from the decompression container. Then, as shown in FIG. 8A, after the through hole Px is formed and before the via
予め、減圧雰囲気中にて、レーザー熱により導電層6と絶縁層7との接続箇所を多くエッチングしておく。そして、平面視して貫通孔Pxの中心において、貫通孔Pxの上方から下方に向けてエッチング液を流す。エッチング液は、露出する導電層6の中心付近に当り、露出する導電層6の表面に沿ってエッチング液が流れて、貫通孔Pxの内壁面と衝突する。大気圧中でなく減圧雰囲気中にてレーザー光を照射したことにより、貫通孔Pxの傾斜確度ANを90°に近づけることができ、導電層6の表面に沿って流れるエッチング液が、貫通孔Pxの内壁面の下方に強く当てることができる。そのため、絶縁層7のエッチングされる箇所の多くが、貫通孔Pxにおける導電層6と接する絶縁層7の下部に集中する。また、貫通孔Pxの中心にエッチング液を流すことによって、導電層6に当たるエッチング液が略均等に分散して、導電層6の表面に沿って貫通孔Pxの内壁面に位置する絶縁層7に衝突する。そのため、絶縁層7のエッチングされる箇所は、貫通孔Pxの内壁面における下部の周囲に沿って略均一にエッチングされる。その結果、貫通孔Pxの内壁面をエッチングした貫通孔Pを形成することができる。なお、エッチング液の流入は、微細なノズルを用いてもよい。ノズルを用いることによって、エッチング液の流入させる箇所をより正確に調整することができ、効果的に貫通孔Pxの中心付近にエッチング液を当てることができる。
In advance, in a reduced-pressure atmosphere, many connection portions between the
さらに、図9(A)に示すように、貫通孔Pに、従来周知のめっき処理を施し、導電材料を充填することによってビア導体10を形成する。また、ビア導体10を形成するとともに、絶縁層7上にメッキを形成することができる。
Further, as shown in FIG. 9A, the via
ビア導体10は、図9(B)に示すように、貫通孔P内に導電材料が充填されて形成される。貫通孔P内における絶縁層7と導電層6との隙間にまで、ビア導体10の一部が入り込む。その結果、ビア導体10の下端の絶縁層7と導電層6との隙間に入り込んだ一部が、絶縁層7に対してアンカー効果を奏し、絶縁層7から抜けにくくすることができ、ビア導体10と導電層6との電気的接続を良好に維持することができる。また、露出していた導電層6との接触面積を大きくすることができ、ビア導体10を導電層6との接着力を強くすることができ、ビア導体10と導電層6との間の電気的信頼性を向上させることができる。
As shown in FIG. 9B, the via
次に、図10(A)に示すように、メッキの表面にレジストを塗布し、露光現像を行った後、メッキをエッチング処理して信号線路6aを形成する。このようにして、端子部12上に導電層としての信号線路6aを形成することができる。
Next, as shown in FIG. 10A, a resist is applied to the surface of the plating, and after exposure and development, the plating is etched to form a
上述した方法を用いて、コア基板5の下面側にも絶縁層7及び導電層6の積層工程を繰り返すことで、図10(B)に示すように、多層基板の配線基板を作製することができる。そして、配線基板2に対してバンプ3を介して半導体素子4をフリップチップ実装することによって、実装構造体1を作製することができる。
By using the above-described method, a multilayer substrate wiring substrate can be manufactured as shown in FIG. 10B by repeating the lamination process of the insulating
上述した実施形態においては、導電層6を露出させるのに、導電層6が破壊されないような低い出力のレーザー光を用いて、絶縁層7の一部を除去することができる。そのため、導電層6の電気的信頼性を良好に維持することができる。また、絶縁層7が分解蒸発しやすい減圧雰囲気中にて、絶縁層7を構成する樹脂を効率良くエッチングすることで、ビア導体10の下端と導電層6との接触面積を大きくすることができ、導電層6とビア導体10との接続を強固にし、機械的信頼性を向上させることができる。
In the embodiment described above, a part of the insulating
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned form, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 実装構造体
2 配線基板
3 バンプ
4 半導体素子
5 コア基板
6 導電層
6a 信号線路
6b グランド層
7 絶縁層
8 スルーホール導体
9 絶縁体
10 ビア導体
10a 第1導体部
10b 第2導体部
S スルーホール
P 貫通孔
AN 傾斜確度
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記絶縁層に埋設されており、上部よりも下部が幅狭な第1導体部と、前記第1導体部の直下に形成され、前記第1導体部と接続されるとともに、下端幅が前記第1導体部の幅よりも幅広な第2導体部とから成るビア導体、
を備えたことを特徴とする配線基板。 A single insulating layer made of the same kind of resin material;
A first conductor part embedded in the insulating layer and having a lower part lower than the upper part and formed immediately below the first conductor part, connected to the first conductor part, and having a lower end width of the first conductor part. A via conductor comprising a second conductor portion wider than the width of one conductor portion;
A wiring board comprising:
前記第2導体部は、上部から下部に向けて幅広に形成されていることを特徴とする配線基板。 The wiring board according to claim 1,
The wiring board, wherein the second conductor portion is formed wide from the upper part to the lower part.
前記第2導体部の下端幅は、前記絶縁層の上面の高さ位置における前記第1導体部の幅よりも幅広であることを特徴とする配線基板。 The wiring board according to claim 1,
The wiring board according to claim 1, wherein a lower end width of the second conductor portion is wider than a width of the first conductor portion at a height position of an upper surface of the insulating layer.
前記第2導体部の側面は、湾曲していることを特徴とする配線基板。 The wiring board according to claim 2,
A wiring board, wherein a side surface of the second conductor portion is curved.
前記基板を減圧雰囲気中に設け、前記絶縁層の表面を押圧する圧力を小さくし前記絶縁層の熱分解温度を下げる工程と、
前記導電層の直上に位置する前記絶縁層の一部に対し減圧雰囲気中にてレーザー光を照射し、前記絶縁層に前記導電層の一部を露出する貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔に露出する前記導電層の一部と接するビア導体を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする配線基板の製造方法。 Preparing a substrate on which an insulating layer and a conductive layer are laminated;
Providing the substrate in a reduced-pressure atmosphere, reducing the pressure for pressing the surface of the insulating layer and lowering the thermal decomposition temperature of the insulating layer;
Irradiating a part of the insulating layer located immediately above the conductive layer with laser light in a reduced pressure atmosphere to form a through hole exposing a part of the conductive layer in the insulating layer;
Forming a via conductor in contact with a part of the conductive layer exposed in the through hole;
A method of manufacturing a wiring board, comprising:
前記貫通孔を形成した後であって、前記ビア導体を形成する前に、
前記貫通孔内における前記導電層と接する前記絶縁層の下端をエッチングして、前記導電層の露出する領域を広くする工程と、
を備えたことを特徴とする配線基板の製造方法。 In the manufacturing method of the wiring board according to claim 6,
After forming the through hole and before forming the via conductor,
Etching the lower end of the insulating layer in contact with the conductive layer in the through hole to widen the exposed region of the conductive layer;
A method of manufacturing a wiring board, comprising:
前記貫通孔に露出する前記導電層の一部の表面に沿ってエッチング液を流入させ、前記貫通孔における前記導電層と接する前記絶縁層の下端をエッチングすることを特徴とする配線基板の製造方法。 In the manufacturing method of the wiring board according to claim 7,
A method of manufacturing a wiring board, comprising: flowing an etching solution along a part of the surface of the conductive layer exposed in the through hole, and etching the lower end of the insulating layer in contact with the conductive layer in the through hole. .
前記レーザー光はfθレンズを通過して、前記絶縁層の上面に対して垂直に入射して、前記導電層の直上に位置する前記絶縁層の一部を取り除くことを特徴とする配線基板の製造方法。 In the manufacturing method of the wiring board according to claim 6,
The laser beam passes through an fθ lens, enters perpendicularly to the upper surface of the insulating layer, and removes a part of the insulating layer located immediately above the conductive layer. Method.
前記減圧雰囲気とは、0.8×105Pa以下の気圧であることを特徴とする配線基板の製造方法。 In the manufacturing method of the wiring board according to claim 6,
The method for manufacturing a wiring board, wherein the reduced-pressure atmosphere is an air pressure of 0.8 × 10 5 Pa or less.
前記導電層の直上に位置する前記絶縁層の一部に照射するレーザー光は、0.2μJ以上300μJ以下の出力であることを特徴とする配線基板の製造方法。 In the manufacturing method of the wiring board according to claim 6,
A method of manufacturing a wiring board, wherein the laser beam applied to a part of the insulating layer located immediately above the conductive layer has an output of 0.2 μJ or more and 300 μJ or less.
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