JP2015159197A - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】パッドが剥がれるおそれを低減可能な配線基板等を提供する。
【解決手段】本配線基板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成された配線層と、前記配線層上に形成された第１金属層と、前記配線層及び前記第１金属層を覆い、前記第１金属層の上面の一部を露出する開口部を備えたソルダーレジスト層と、前記開口部内に露出する前記第１金属層の上面に形成された第２金属層と、前記第２金属層上に形成された第３金属層と、を有し、前記ソルダーレジスト層は、前記第１金属層の上面の外周部を被覆し、前記開口部内に内に前記第１金属層の上面の一部を露出し、前記第２金属層の上面は、前記ソルダーレジスト層の上面と面一であるか、又は、前記ソルダーレジスト層の上面から突出している。
【選択図】図１

Description

本発明は、配線基板及びその製造方法に関する。
従来より、絶縁層上に配線層が積層され、更に絶縁層上に配線層の一部を露出する開口部を備えた最外層となるソルダーレジスト層が形成された配線基板が知られている。このような配線基板において、ソルダーレジスト層の開口部内に露出する配線層上に、ソルダーレジスト層の上面（配線基板の最外面）から突出するパッドが形成される場合があった。
特許第４７６９０５６号
しかしながら、上記の配線基板はパッド剥がれを防止する構造を有していない。そのため、例えば、配線基板のパッドを半導体チップと接合する際や接合した後に、パッドが剥がれるおそれがあった。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、パッドが剥がれるおそれを低減可能な配線基板等を提供することを課題とする。
本配線基板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成された配線層と、前記配線層上に形成された第１金属層と、前記配線層及び前記第１金属層を覆い、前記第１金属層の上面の一部を露出する開口部を備えたソルダーレジスト層と、前記開口部内に露出する前記第１金属層の上面に形成された第２金属層と、前記第２金属層上に形成された第３金属層と、を有し、前記ソルダーレジスト層は、前記第１金属層の上面の外周部を被覆し、前記開口部内に内に前記第１金属層の上面の一部を露出し、前記第２金属層の上面は、前記ソルダーレジスト層の上面と面一であるか、又は、前記ソルダーレジスト層の上面から突出していることを要件とする。
開示の技術によれば、パッドが剥がれるおそれを低減可能な配線基板等を提供できる。
本実施の形態に係る配線基板を例示する断面図である。 本実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その１）である。 本実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その２）である。 本実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その３）である。 本実施の形態の応用例に係る半導体パッケージを例示する断面図である。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
［本実施の形態に係る配線基板の構造］
まず、本実施の形態に係る配線基板の構造について説明する。図１は、本実施の形態に係る配線基板を例示する断面図である。なお、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部の拡大図である。
図１を参照するに、本実施の形態に係る配線基板１は、コア層１０の両面に配線層及び絶縁層が積層された配線基板である。具体的には、コア層１０の一方の面には、配線層１２と、絶縁層１３と、配線層１４と、絶縁層１５と、配線層１６と、ソルダーレジスト層１７が順次積層されている。配線層１６上には、第１金属層１８、第２金属層１９、及び第３金属層２０が順次積層されている。コア層１０の他方の面には、配線層２２と、絶縁層２３と、配線層２４と、絶縁層２５と、配線層２６と、ソルダーレジスト層２７が順次積層されている。
なお、本実施の形態では、便宜上、配線基板１のソルダーレジスト層１７側を上側又は一方の側、ソルダーレジスト層２７側を下側又は他方の側とする。又、各部位のソルダーレジスト層１７側の面を一方の面又は上面、ソルダーレジスト層２７側の面を他方の面又は下面とする。但し、配線基板１は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。又、平面視とは対象物をコア層１０の一方の面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物をコア層１０の一方の面の法線方向から視た形状を指すものとする。
コア層１０としては、例えば、ガラスクロスにエポキシ系樹脂を含浸させた所謂ガラスエポキシ基板等を用いることができる。コア層１０として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の織布や不織布にエポキシ系樹脂等を含浸させた基板等を用いてもよい。コア層１０の厚さは、例えば、６０〜４００μｍ程度とすることができる。コア層１０には、コア層１０を厚さ方向に貫通する貫通孔１０ｘが設けられている。貫通孔１０ｘの平面形状は例えば円形であり、その場合の直径は、例えば、３０〜２００μｍ程度とすることができる。
配線層１２は、コア層１０の一方の面に形成されている。又、配線層２２は、コア層１０の他方の面に形成されている。配線層１２と配線層２２とは、貫通孔１０ｘ内に形成された貫通配線１１により電気的に接続されている。配線層１２及び２２は、各々所定の平面形状にパターニングされている。配線層１２及び２２、並びに貫通配線１１の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。配線層１２及び２２の厚さは、例えば、１０〜３０μｍ程度とすることができる。なお、配線層１２と配線層２２と貫通配線１１とは一体に形成されたものであってもよい。
絶縁層１３は、コア層１０の一方の面に配線層１２を覆うように形成されている。絶縁層１３の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂を主成分とする絶縁性樹脂等を用いることができる。絶縁層１３は、シリカ（ＳｉＯ２）等のフィラーを含有しても構わない。絶縁層１３の厚さは、例えば１５〜３５μｍ程度とすることができる。
配線層１４は、絶縁層１３の一方の側に形成されている。配線層１４は、絶縁層１３を貫通し配線層１２の上面を露出するビアホール１３ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層１３の上面に形成された配線パターンを含んで構成されている。ビアホール１３ｘは、絶縁層１５側に開口されている開口部の径が配線層１２の上面によって形成された開口部の底面の径よりも大となる円錐台状の凹部とすることができる。配線層１４の材料や厚さは、例えば、配線層１２と同様とすることができる。
絶縁層１５は、絶縁層１３の上面に配線層１４を覆うように形成されている。絶縁層１５の材料や厚さは、例えば、絶縁層１３と同様とすることができる。絶縁層１５は、シリカ（ＳｉＯ２）等のフィラーを含有しても構わない。
配線層１６は、絶縁層１５の一方の側に形成されている。配線層１６は、絶縁層１５を貫通し配線層１４の上面を露出するビアホール１５ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層１５の上面に形成された配線パターンを含んで構成されている。ビアホール１５ｘは、ソルダーレジスト層１７側に開口されている開口部の径が配線層１４の上面によって形成された開口部の底面の径よりも大となる円錐台状の凹部とすることができる。配線層１６の材料や厚さは、例えば、配線層１２と同様とすることができる。
第１金属層１８は、半導体チップと電気的に接続されるパッドとして機能する層であり、配線層１６の上面に選択的に形成されている。第１金属層１８の平面形状は例えば円形であり、その場合の直径は、例えば、９０〜１２０μｍ程度とすることができる。第１金属層１８の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。第１金属層１８の厚さは、例えば、１０〜３０μｍ程度とすることができる。
ソルダーレジスト層１７は、配線基板１の一方の側の最外層であり、絶縁層１５の上面に、配線層１６及び第１金属層１８を覆うように形成されている。ソルダーレジスト層１７は、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等の感光性樹脂等から形成することができる。ソルダーレジスト層１７の厚さは、例えば１５〜３５μｍ程度とすることができる。
ソルダーレジスト層１７は、開口部１７ｘを有し、開口部１７ｘの底部には第１金属層１８の上面の一部が露出している。開口部１７ｘの平面形状は例えば円形であり、その場合の直径は、例えば、５０〜８０μｍ程度とすることができる。ソルダーレジスト層１７は、第１金属層１８の上面の外周部にオーバーハングしている（張り出している）。言い換えれば、ソルダーレジスト層１７の開口部１７ｘ側の端部は、第１金属層１８の上面の外周部を環状に被覆している。
すなわち、開口部１７ｘの平面形状は、第１金属層１８の上面の平面形状よりも小さい。例えば、第１金属層１８の上面及び開口部１７ｘの平面形状がともに円形である場合には、開口部１７ｘは第１金属層１８の上面よりも小径である。又、開口部１７ｘ内には第１金属層１８の上面のみが露出しており、開口部１７ｘ内に配線層１６の上面は露出しない。
ソルダーレジスト層１７の第１金属層１８の上面の外周部を被覆する領域の幅Ｗ（オーバーハング量）は、例えば、１０〜４０μｍ程度とすることができる。ソルダーレジスト層１７の上面に対する開口部１７ｘ内に露出する第１金属層１８の上面の深さは、例えば、５〜１０μｍ程度とすることができる。
ソルダーレジスト層１７が第１金属層１８の上面の外周部にオーバーハングしている（張り出している）ことにより、パッドである第１金属層１８が配線層１６から剥がれるおそれを低減できる。又、第１金属層１８上には、第１金属層１８の酸化防止やはんだとの濡れ性向上等のために、無電解めっき法等により第２金属層１９及び第３金属層２０を形成するが、その際、めっき液がソルダーレジスト層１７と第１金属層１８との隙間から下層に流れ込み、下層にダメージを与えるおそれを低減できる。
第２金属層１９は、開口部１７ｘの底部に露出する第１金属層１８の上面に、ソルダーレジスト層１７の上面から突出するように形成されている。但し、第２金属層１９の上面は、ソルダーレジスト層１７の上面と面一であっても構わない。
突出部を含む第２金属層１９の厚さは、例えば、５〜１０μｍ程度とすることができる。第２金属層１９の上面のソルダーレジスト層１７の上面からの突出量は、例えば、０〜２μｍ程度とすることができる。なお、第２金属層１９の突出部の外周側は、ソルダーレジスト層１７の上面からの突出量と同程度の幅だけ、開口部１７ｘの周囲のソルダーレジスト層１７の上面に環状に延在している（環状に広がっている）。第２金属層１９の材料としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）や、ニッケル−銅合金等のニッケル合金等を用いることができる。
第３金属層２０は、第２金属層１９の上面がソルダーレジスト層１７の上面と面一である場合には、第２金属層１９の上面を覆うように形成される。第３金属層２０は、第２金属層１９の上面がソルダーレジスト層１７の上面から突出する場合には、第２金属層１９の突出部の上面及び側面を連続的に覆うように形成される。
第３金属層２０は、単一層又は複数層から構成され、単一層又は複数層中の最外層は金から形成することができる。言い換えれば、第３金属層２０の一例としては、例えば、Ａｕ層を挙げることができる。又、第３金属層２０を、例えば、Ｐｄ層とＡｕ層の積層構造（Ｐｄ層が第２金属層１９側でＡｕ層が最外層）としても構わない。第３金属層２０の厚さは、例えば、０．１〜０．５μｍ程度とすることができる。
絶縁層２３は、コア層１０の他方の面に配線層２２を覆うように形成されている。絶縁層２３の材料や厚さは、例えば、絶縁層１３と同様とすることができる。絶縁層２３は、シリカ（ＳｉＯ２）等のフィラーを含有しても構わない。
配線層２４は、絶縁層２３の他方の側に形成されている。配線層２４は、絶縁層２３を貫通し配線層２２の下面を露出するビアホール２３ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層２３の下面に形成された配線パターンを含んで構成されている。ビアホール２３ｘは、絶縁層２５側に開口されている開口部の径が配線層２２の下面によって形成された開口部の底面の径よりも大となる円錐台状の凹部とすることができる。配線層２４の材料や厚さは、例えば、配線層１２と同様とすることができる。
絶縁層２５は、絶縁層２３の下面に配線層２４を覆うように形成されている。絶縁層２５の材料や厚さは、例えば、絶縁層１３と同様とすることができる。絶縁層２５は、シリカ（ＳｉＯ２）等のフィラーを含有しても構わない。
配線層２６は、絶縁層２５の他方の側に形成されている。配線層２６は、絶縁層２５を貫通し配線層２４の下面を露出するビアホール２５ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層２５の下面に形成された配線パターンを含んで構成されている。ビアホール２５ｘは、ソルダーレジスト層２７側に開口されている開口部の径が配線層２４の下面によって形成された開口部の底面の径よりも大となる円錐台状の凹部とすることができる。配線層２６の材料や厚さは、例えば、配線層１２と同様とすることができる。
ソルダーレジスト層２７は、配線基板１の他方の側の最外層であり、絶縁層２５の下面に、配線層２６を覆うように形成されている。ソルダーレジスト層２７の材料や厚さは、例えば、ソルダーレジスト層１７と同様とすることができる。ソルダーレジスト層２７は、開口部２７ｘを有し、開口部２７ｘ内には配線層２６が露出している。開口部２７ｘ内に露出する配線層２６は、マザーボード等の実装基板（図示せず）と電気的に接続するためのパッドとして用いることができる。
必要に応じ、開口部２７ｘ内に露出する配線層２６の下面に金属層を形成したり、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理等の酸化防止処理を施したりしてもよい。金属層の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。金属層の厚さは、例えば、０．０３〜１０μｍ程度とすることができる。又、開口部２７ｘ内に露出する配線層２６の下面に、はんだボールやリードピン等の外部接続端子を形成してもよい。
なお、配線層２６を構成する配線パターンを絶縁層２５上に引き出して形成し、絶縁層２５上に引き出された配線パターン上に開口部２７ｘを形成してもよい。つまり、配線層２６のビアホール２５ｘ上以外の部分に、開口部２７ｘを配置してもよい。
［本実施の形態に係る配線基板の製造方法］
次に、本実施の形態に係る配線基板の製造方法について説明する。図２〜図４は、本実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図である。なお、本実施の形態では、配線基板となる複数の部分を作製し、その後個片化して各配線基板とする工程の例を示すが、１個ずつ配線基板を作製する工程としてもよい。
まず、図２（ａ）に示す工程では、コア層１０に貫通配線１１、配線層１２及び２２を形成する。具体的には、例えば、所謂ガラスエポキシ基板等であるコア層１０の一方の面及び他方の面にパターニングされていないプレーン状の銅箔が形成された積層板を準備する。そして、準備した積層板において、必要に応じて各面の銅箔を薄化した後、ＣＯ２レーザ等を用いたレーザ加工法等により、コア層１０及び各面の銅箔を貫通する貫通孔１０ｘを形成する。
次に、必要に応じてデスミア処理を行い、貫通孔１０ｘの内壁面に付着したコア層１０に含まれる樹脂の残渣を除去する。そして、例えば無電解めっき法やスパッタ法等により、各面の銅箔及び貫通孔１０ｘの内壁面を被覆するシード層（銅等）を形成し、シード層を給電層に利用した電解めっき法により、シード層上に電解めっき層（銅等）を形成する。これにより、貫通孔１０ｘがシード層上に形成された電解めっき層で充填され、コア層１０の一方の面及び他方の面には、銅箔、シード層、及び電解めっき層が積層された配線層１２及び２２が形成される。次に、配線層１２及び２２をサブトラクティブ法等により所定の平面形状にパターニングする。なお、図２（ａ）等において、Ｃは最終的に個片化する際の切断位置を示している。
次に、図２（ｂ）に示す工程では、コア層１０の一方の面に配線層１２を覆うようにフィルム状のエポキシ系樹脂等をラミネートし、絶縁層１３を形成する。又、コア層１０の他方の面に配線層２２を覆うようにフィルム状のエポキシ系樹脂等をラミネートし、絶縁層２３を形成する。或いは、フィルム状のエポキシ系樹脂等のラミネートに代えて、液状又はペースト状のエポキシ系樹脂等を塗布後、硬化させて絶縁層１３及び２３を形成してもよい。絶縁層１３及び２３の各々の厚さは、例えば、１５〜３５μｍ程度とすることができる。絶縁層１３及び２３の各々は、シリカ（ＳｉＯ２）等のフィラーを含有しても構わない。
次に、図２（ｃ）に示す工程では、絶縁層１３に、絶縁層１３を貫通し配線層１２の上面を露出させるビアホール１３ｘを形成する。又、絶縁層２３に、絶縁層２３を貫通し配線層２２の下面を露出させるビアホール２３ｘを形成する。ビアホール１３ｘ及び２３ｘは、例えば、ＣＯ２レーザ等を用いたレーザ加工法により形成できる。ビアホール１３ｘ及び２３ｘを形成後、デスミア処理を行い、ビアホール１３ｘ及び２３ｘの底部に各々露出する配線層１２及び２２の表面に付着した樹脂残渣を除去することが好ましい。
次に、図２（ｄ）に示す工程では、絶縁層１３の一方の側に配線層１４を形成する。配線層１４は、ビアホール１３ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層１３の上面に形成された配線パターンを含んで構成される。配線層１４は、ビアホール１３ｘの底部に露出した配線層１２と電気的に接続される。
同様に、絶縁層２３の他方の側に配線層２４を形成する。配線層２４は、ビアホール２３ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層２３の下面に形成された配線パターンを含んで構成される。配線層２４は、ビアホール２３ｘの底部に露出した配線層２２と電気的に接続される。
配線層１４及び２４の各々の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。配線層１４及び２４の各々の厚さは、例えば、１０〜３０μｍ程度とすることができる。配線層１４及び２４の各々は、セミアディティブ法やサブトラクティブ法等の各種の配線形成方法を用いて形成できる。
次に、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す工程では、シード層１６ａ及び電解めっき層１６ｂを有する配線層１６、並びに配線層２６を形成する。なお、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ部の拡大図であり、図３（ａ）ではシード層１６ａの図示は省略されている。又、以降の工程図（図３（ｃ）から図４（ｄ））でも図３（ｂ）に対応する部分を図示する。
ここでは、配線層１６の形成について具体的に説明するが、配線層２６についても同様の方法により形成できる。まず、図２（ｂ）及び図２（ｃ）と同様の工程を実行し、配線層１４に絶縁層１５を積層して絶縁層１５に配線層１４の上面を露出するビアホール１５ｘを形成する。そして、絶縁層１５の上面、ビアホール１５ｘの内壁面、及びビアホール１５ｘの底部に露出した配線層１４の上面を連続的に被覆するシード層１６ａを形成する。シード層１６ａは、例えば、銅（Ｃｕ）等からなり、無電解めっき法やスパッタ法により形成できる。
次に、シード層１６ａ上に電解めっき層１６ｂに対応する開口部を備えたレジスト層（図示せず）を形成する。そして、シード層１６ａを給電層に利用した電解めっき法により、レジスト層の開口部に銅（Ｃｕ）等からなる電解めっき層１６ｂを形成する。続いて、レジスト層を除去する。電解めっき層１６ｂに覆われていない部分のシード層１６ａは、この工程では除去しない。なお、必要に応じて、絶縁層１５及び配線層１６の下層として、任意の数の絶縁層及び配線層を積層することができる。
次に、図３（ｃ）に示す工程では、シード層１６ａ上及び電解めっき層１６ｂ上に、第１金属層１８に対応する開口部２００ｘを備えたレジスト層２００を形成する。レジスト層２００は、例えば、感光性のドライフィルムレジストをラミネートすることで形成できる。開口部２００ｘは、例えば、ラミネートした感光性のドライフィルムレジストを露光及び現像することで形成できる。
次に、図３（ｄ）に示す工程では、シード層１６ａを給電層に利用した電解めっき法により、レジスト層２００の開口部２００ｘの底部に露出する電解めっき層１６ｂ上に銅（Ｃｕ）等からなる第１金属層１８を形成する。
次に、図４（ａ）に示す工程では、レジスト層２００を除去し、更に、電解めっき層１６ｂをマスクにして電解めっき層１６ｂに覆われていない部分のシード層１６ａをエッチングにより除去する。これにより、シード層１６ａ及び電解めっき層１６ｂを有し、所定の平面形状にパターニングされた配線層１６が完成し、配線層１６上に第１金属層１８が選択的に積層形成される。又、同様にして、シード層及び電解めっき層を有し、所定の平面形状にパターニングされた配線層２６（ここでは図示せず）が完成する。
次に、図４（ｂ）に示す工程では、絶縁層１５の上面に、配線層１６及び第１金属層１８を覆うように、一方の側の最外層となるソルダーレジスト層１７を形成する。又、絶縁層２５の下面に、配線層２６を覆うように、他方の側の最外層となるソルダーレジスト層２７（ここでは図示せず）を形成する。
ソルダーレジスト層１７は、例えば、液状又はペースト状の感光性のエポキシ系絶縁性樹脂やアクリル系絶縁性樹脂を、配線層１６及び第１金属層１８を被覆するように絶縁層１５の上面にスクリーン印刷法、ロールコート法、又は、スピンコート法等で塗布することにより形成できる。或いは、例えば、フィルム状の感光性のエポキシ系絶縁性樹脂やアクリル系絶縁性樹脂を、配線層１６及び第１金属層１８を被覆するように絶縁層１５の上面にラミネートすることにより形成してもよい。同様にして、絶縁層２５の下面に配線層２６を被覆するソルダーレジスト層２７を形成する。
なお、ソルダーレジスト層１７を形成する前に、配線層１６及び第１金属層１８の表面に粗化処理を施しておくと、ソルダーレジスト層１７との密着性が向上する点で好ましい。同様に、ソルダーレジスト層２７を形成する前に、配線層２６の表面に粗化処理を施しておくと、ソルダーレジスト層２７との密着性が向上する点で好ましい。粗化処理は、例えば、蟻酸を用いたウェットエッチング等により行うことができる。
次に、図４（ｃ）に示す工程では、塗布又はラミネートした絶縁性樹脂を露光及び現像することで、ソルダーレジスト層１７に第１金属層１８の上面の一部を露出する開口部１７ｘを形成する（フォトリソグラフィ法）。又、ソルダーレジスト層２７に配線層２６の下面の一部を露出する開口部２７ｘを形成する（フォトリソグラフィ法）。なお、開口部１７ｘ及び２７ｘは、レーザ加工法やブラスト処理により形成してもよい。その場合には、ソルダーレジスト層１７及び２７に感光性の材料を用いなくてもよい。開口部１７ｘ及び２７ｘの各々の平面形状は、例えば、円形状とすることができる。開口部１７ｘ及び２７ｘの各々の直径は、接続対象（半導体チップやマザーボード等）に合わせて任意に設計できる。
但し、開口部１７ｘは、ソルダーレジスト層１７の開口部１７ｘ側の端部が、第１金属層１８の上面の外周部を環状に被覆するように形成する。すなわち、開口部１７ｘの平面形状は、第１金属層１８の上面の平面形状よりも小さく、かつ、開口部１７ｘ内には必ず第１金属層１８の上面のみが露出している。言い換えれば、開口部１７ｘ内に配線層１６の上面が露出することはない。ソルダーレジスト層１７の第１金属層１８の上面の外周部を被覆する領域の幅Ｗは、例えば、１０〜４０μｍ程度とすることができる。ソルダーレジスト層１７の上面に対する開口部１７ｘ内に露出する第１金属層１８の上面の深さは、例えば、５〜１０μｍ程度とすることができる。
なお、仮に、ソルダーレジスト層１７が第１金属層１８の上面の外周部を環状に被覆していないと（このような状態を座切れと称する場合がある）、無電解めっき法等により第２金属層１９等を形成する際、めっき液がソルダーレジスト層１７と第１金属層１８との隙間から下層に流れ込みダメージを与えるおそれがある。ソルダーレジスト層１７が第１金属層１８の上面の外周部を環状に被覆することで、このような問題を回避できる。
次に、図４（ｄ）に示す工程では、開口部１７ｘの底部に露出する第１金属層１８の上面に、例えば無電解めっき法等により第２金属層１９及び２０を積層形成する。第２金属層１９の一例としては、例えば、Ｎｉ層を挙げることができる。第３金属層２０の一例としては、例えば、Ａｕ層を挙げることができる。第３金属層２０を、例えば、Ｐｄ層とＡｕ層の積層構造（Ｐｄ層が第２金属層１９側）としても構わない。
第２金属層１９は、第２金属層１９の上面が、ソルダーレジスト層１７の上面と面一であるか、又は、ソルダーレジスト層１７の上面から突出するように形成する。つまり、第２金属層１９の上面がソルダーレジスト層１７の上面よりも窪んだ状態にならないようにする。
第２金属層１９の上面のソルダーレジスト層１７の上面からの突出量は、例えば、０〜２μｍ程度とすることができる。なお、第２金属層１９は、例えば無電解めっき法等により等方的に成長する。そのため、第２金属層１９の突出部の外周側がソルダーレジスト層１７の上面からの突出量と同程度の幅だけ、開口部１７ｘの周囲のソルダーレジスト層１７の上面に環状に延在する（環状に広がる）。
第３金属層２０は、第２金属層１９の上面がソルダーレジスト層１７の上面と面一である場合には、第２金属層１９の上面を被覆するように形成される。第３金属層２０は、第２金属層１９の上面がソルダーレジスト層１７の上面から突出する場合には、第２金属層１９の上面及び側面を連続的に被覆するように形成される。第３金属層２０の厚さは、例えば、０．１〜０．５μｍ程度とすることができる。
なお、この工程において、開口部２７ｘの底部に露出する配線層２６の下面に、例えば無電解めっき法等により金属層を形成してもよい。金属層の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。又、金属層の形成に代えて、開口部２７ｘの底部に露出する配線層２６の下面に、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理等の酸化防止処理を施してもよい。
更に、開口部２７ｘの底部に露出する配線層２６の下面に、はんだボールやリードピン等の外部接続端子を形成しても構わない。外部接続端子は、マザーボード等の実装基板（図示せず）と電気的に接続するための端子となる。但し、開口部２７ｘの底部に露出する配線層２６の下面自体を、外部接続端子としてもよい。
このように、本実施の形態に係る配線基板１では、ソルダーレジスト層１７がパッドである第１金属層１８の上面の外周部にオーバーハングしている（張り出している）。これにより、パッドである第１金属層１８が配線層１６から剥がれるおそれを低減できる。又、第１金属層１８上に無電解めっき法等により第２金属層１９及び第３金属層２０を形成する際、めっき液がソルダーレジスト層１７と第１金属層１８との隙間から下層に流れ込み、下層にダメージを与えるおそれを低減できる。
又、第２金属層１９の上面がソルダーレジスト層１７の上面と面一であるか、又は、ソルダーレジスト層１７の上面から突出しているため、高さが高く径の大きなバンプを用いなくても配線基板１に半導体チップをフリップチップ実装できる。そのため、パッドである第１金属層１８を狭ピッチ化できる。
〈本実施の形態の応用例〉
本実施の形態の応用例では、本実施の形態に係る配線基板に半導体チップを搭載した半導体パッケージの例を示す。なお、本実施の形態の応用例において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。
図５は、本実施の形態の応用例に係る半導体パッケージを例示する断面図である。図５を参照するに、半導体パッケージ１００は、図１に示す配線基板１と、半導体チップ１１０と、バンプ１２０と、アンダーフィル樹脂１３０と、バンプ１４０とを有する。
半導体チップ１１０は、例えば、シリコン等からなる薄板化された半導体基板（図示せず）上に半導体集積回路（図示せず）等が形成されたものである。半導体基板（図示せず）には、半導体集積回路（図示せず）と電気的に接続された電極パッド（図示せず）が形成されている。
バンプ１２０は、半導体チップ１１０の電極パッド（図示せず）と、配線基板１の第３金属層２０とを電気的に接続している。アンダーフィル樹脂１３０は、半導体チップ１１０と配線基板１の上面との間に充填されている。バンプ１４０は、ソルダーレジスト層２７の開口部２７ｘの底部に露出する配線層２６の下面に形成されている。バンプ１４０は、例えば、マザーボード等に接続される。バンプ１２０及び１４０は、例えば、はんだバンプである。はんだバンプの材料としては、例えばＰｂを含む合金、ＳｎとＣｕの合金、ＳｎとＡｇの合金、ＳｎとＡｇとＣｕの合金等を用いることができる。
なお、図５では、配線基板１にバンプ１２０を介して半導体チップ１１０を搭載した半導体パッケージ１００を例示した。しかし、バンプ１２０に代えて、異方性導電フィルム（異方性導電接着フィルム）を用いてもよい。ここで、異方性導電フィルムとは、ニッケル（Ｎｉ）や金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の導電粒子を分散させた半硬化状態の樹脂フィルム（例えば、エポキシ系等の熱硬化性樹脂フィルム）である。
配線基板１に異方性導電フィルムを用いて半導体チップ１１０を搭載する場合には、例えば、以下のようにすることができる。まず、配線基板１の第３金属層２０が形成された半導体チップ搭載領域上に、第３金属層２０を被覆するように、半硬化状態の異方性導電フィルムを貼着する（仮貼り付け）。次に、半導体チップ１１０の電極パッド上にワイヤボンディングで形成された金バンプや、銅めっきで形成された柱状電極等の各種バンプが設けられた半導体チップ１１０を準備する。そして、ボンディングツール等により、半導体チップ１１０を半導体チップ搭載領域上に位置合わせし、配線基板１の第３金属層２０と半導体チップ１１０のバンプとが異方性導電フィルムを介して対応する位置に来るように配置する。
次に、ボンディングツール等により、半導体チップ１１０を異方性導電フィルムに対して押圧し、半導体チップ１１０のバンプと配線基板１の第３金属層２０とを接続する（本圧着）。この際、ボンディングツール等により、半導体チップ１１０を加熱しながら異方性導電フィルムに対する押圧を行い、半硬化状態の異方性導電フィルムを硬化させる。異方性導電フィルムは、配線基板１の第３金属層２０と半導体チップ１１０のバンプに挟持され圧縮されるため、異方性導電フィルム中に分散された導電粒子が相互に接触し、配線基板１の第３金属層２０は半導体チップ１１０のバンプと電気的に接続される。
このように、本実施の形態に係る配線基板に半導体チップを搭載することにより、半導体パッケージを実現できる。なお、本実施の形態に係る配線基板上に、複数の半導体チップをスタックすることも可能である。
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
例えば、上記実施の形態では、本発明をビルドアップ工法により製造されたコア層を備える配線基板に適用する例を示したが、本発明をビルドアップ工法により製造されたコアレスの配線基板に適用してもよい。又、本発明は、これらに限定されることなく、様々な配線基板に適用することができる。
１ 配線基板
１０ コア層
１０ｘ 貫通孔
１１ 貫通配線
１２、１４、１６、２２、２４、２６ 配線層
１３、１５、２３、２５ 絶縁層
１３ｘ、１５ｘ、２３ｘ、２５ｘ ビアホール
１６ａ シード層
１６ｂ 電解めっき層
１７、２７ ソルダーレジスト層
１７ｘ、２７ｘ、２００ｘ 開口部
１８、１９、２０ 金属層
１００ 半導体パッケージ
１１０ 半導体チップ
１２０、１４０ バンプ
１３０ アンダーフィル樹脂
２００ レジスト層

Claims (10)

  1. 絶縁層と、
    前記絶縁層上に形成された配線層と、
    前記配線層上に形成された第１金属層と、
    前記配線層及び前記第１金属層を覆い、前記第１金属層の上面の一部を露出する開口部を備えたソルダーレジスト層と、
    前記開口部内に露出する前記第１金属層の上面に形成された第２金属層と、
    前記第２金属層上に形成された第３金属層と、を有し、
    前記ソルダーレジスト層は、前記第１金属層の上面の外周部を被覆し、前記開口部内に内に前記第１金属層の上面の一部を露出し、
    前記第２金属層の上面は、前記ソルダーレジスト層の上面と面一であるか、又は、前記ソルダーレジスト層の上面から突出している配線基板。
  2. 前記第２金属層の上面は、前記ソルダーレジスト層の上面から突出し、
    前記第２金属層の突出部の外周側は、前記開口部の周囲の前記ソルダーレジスト層の上面に環状に延在している請求項１記載の配線基板。
  3. 前記第３金属層は、前記第２金属層の突出部の上面及び側面を覆っている請求項２記載の配線基板。
  4. 前記第１金属層は銅から形成され、前記第２金属層はニッケルから形成されている請求項１乃至３の何れか一項記載の配線基板。
  5. 前記第３金属層は、単一層又は複数層から構成され、前記単一層又は前記複数層中の最外層は金から形成されている請求項１乃至４の何れか一項記載の配線基板。
  6. 前記第１金属層は、半導体チップと電気的に接続されるパッドとなる請求項１乃至５の何れか一項記載の配線基板。
  7. 絶縁層上に配線層及び第１金属層を積層形成する工程と、
    前記絶縁層上に、前記配線層及び前記第１金属層を覆うようにソルダーレジスト層を形成する工程と、
    前記ソルダーレジスト層に、前記第１金属層の上面の一部を露出する開口部を形成する工程と、
    前記開口部内に露出する前記第１金属層の上面に第２金属層を形成する工程と、
    前記第２金属層上に第３金属層を形成する工程と、を有し、
    前記開口部を形成する工程では、前記ソルダーレジスト層が、前記第１金属層の上面の外周部を被覆し、前記開口部内に内に前記第１金属層の上面の一部を露出し、
    前記第２金属層を形成する工程では、前記第２金属層の上面が、前記ソルダーレジスト層の上面と面一であるか、又は、前記ソルダーレジスト層の上面から突出する配線基板の製造方法。
  8. 前記積層形成する工程は、
    前記絶縁層上にシード層を形成する工程と、
    前記シード層を給電層とする電解めっき法により前記シード層上に前記配線層の一部となる電解めっき層を選択的に形成する工程と、
    前記シード層を給電層とする電解めっき法により前記電解めっき層上に前記第１金属層を選択的に形成する工程と、
    前記電解めっき層に覆われていない部分の前記シード層を除去する工程と、を含む請求項７記載の配線基板の製造方法。
  9. 前記第１金属層を選択的に形成する工程は、
    前記シード層上及び前記電解めっき層上に、前記第１金属層に対応する開口部を備えたレジスト層を形成する工程と、
    前記シード層を給電層に利用した電解めっき法により、前記レジスト層の開口部内に露出する前記電解めっき層上に前記第１金属層を形成する工程と、
    前記レジスト層を除去する工程と、を含む請求項８記載の配線基板の製造方法。
  10. 前記第２金属層を形成する工程では、等方的に成長するめっきにより、前記第２金属層の上面を前記ソルダーレジスト層の上面から突出させ、前記第２金属層の突出部の外周側を前記開口部の周囲の前記ソルダーレジスト層の上面に環状に延在させる請求項７乃至９の何れか一項記載の配線基板の製造方法。
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