JP2016167487A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線基板の製造が容易になり且つ信頼性の高い配線基板の製造方法を提供する。
【解決手段】配線基板の製造方法は、第１面及び第２面を有し、耐熱性を有する電気絶縁性の樹脂フィルムの上記第１面上に、配線層を有する配線部を形成する第１工程と、上記配線部上に、第１接着層を介して、第１支持基板を接着する第２工程と、上記樹脂フィルムの上記第２面側から、上記樹脂フィルムを貫通して上記配線層と接続する貫通電極を形成する第３工程と、上記樹脂フィルムの上記第２面上に、上記貫通電極と接続する第１基板を配置する第４工程とを備える。
【選択図】図２２

Description

本発明は、配線基板の製造方法に関する。

従来、多層配線層を有する配線基板が用いられている。

電子装置を小型化、高性能化又は低消費電力化することを目的として、集積回路を有する半導体装置をプリント基板上に搭載するため、多層配線回路部をプリント基板上に転写することが行われている。

半導体装置の端子であるバンプ間隔は、プリント配線基板のバンプ間隔よりも狭いので、半導体装置を、プリント配線基板に直接接続することは困難である。このため、バンプ間隔を変換するために多層配線回路部が用いられる。

多層配線回路部は、半導体装置と接続され、半導体装置のバンプ間隔と対応した狭い間隔でバンプが配置される第１面と、プリント配線基板と接続され、プリント配線基板のバンプ間隔と対応した広い間隔でバンプが配置される第２面と、第１面上のバンプと第２面上のバンプとを接続する内部回路とを備える。

例えばＦａｎ−ｏｕｔ ＷＬＰ、２．５Ｄ−ＩＣ又は３Ｄ−ＩＣ等の電子装置の製造には、上記のように、プリント基板上に予め多層配線回路部を転写し、半導体装置が搭載されている。

特開２００４−１４６６０２号公報 特開２００５−１４２２６７号公報 米国特許第７２０２１０７号明細書

プリント基板への多層配線回路部の転写工程では、例えば、まず、支持基板上に剥離層を介して多層配線回路部を形成して、プリント基板へ多層配線回路部の支持基板が配置された面とは反対の面を貼付け、溶剤にて剥離層を溶解させて支持基板を剥がしとる手法が実施される。または、支持基板上に多層配線回路部を形成した後、多層配線回路部の支持基板とは反対の面をプリント基板に貼付け、支持基板全体を溶解除去する手法が実施される。

上述した多層配線回路部の転写工程は、前者の手法では、剥離層が表出しているのは、多層配線回路部と支持基板との間の側面部のみなので、剥離層全体を溶解するには長時間を要する。また、後者の手法では、支持基板全体を溶解するために、支持基板の全体積を溶剤中へ溶出する必要があり、大量の溶剤と長時間を要する。そのため、両手法では、多層配線回路部およびプリント基板に形成された電極または配線に腐食ダメージ等を加え、信頼性を著しく低下することが問題である。

さらに、熱可塑性樹脂を用いた仮接着層上へのデバイス形成と、デバイス形成後の剥離・転写が考えられるが、多層配線回路部の形成において２００℃以上の高温プロセスが必要であり、多層配線回路部形成の工程途中で剥離を生じ、完成まで至らないことが問題であった。

本明細書では、配線基板の製造が容易であり且つ信頼性の高い配線基板を製造できる配線基板の製造方法を提供することを課題とする。

本明細書に開示する配線基板の製造方法の一形態によれば、第１面及び第２面を有し、耐熱性を有する電気絶縁性の樹脂フィルムの前記第１面上に、配線層を形成する第１工程と、前記配線層上に、第１接着層を介して、第１支持基板を接着する第２工程と、前記樹脂フィルムの前記第２面側から、前記樹脂フィルムを貫通して前記配線層と接続する貫通電極を形成する第３工程と、上記樹脂フィルムの上記第２面上に、上記貫通電極と接続する第１基板を配置する第４工程と、を備える。

上述した本明細書に開示する配線基板の製造方法の一形態によれば、製造が容易になり且つ信頼性の高い配線基板が得られる。

本発明の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるだろう。

前述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限するものではない。

本明細書に開示する配線基板を備えた電子装置の一実施形態を示す図である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その１）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その２）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その３）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その４）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その５）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その６）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その７）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その８）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その９）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その１０）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その１１）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その１２）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その１３）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その１４）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その１５）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その１６）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その１７）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その１８）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その１９）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その２０）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その２１）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その２２）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その２３）である。 本明細書に開示する配線基板の製造方法の一実施形態を説明する図（その２４）である。

以下、本明細書で開示する配線基板を備えた電子装置の好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

図１は、本明細書に開示する配線基板を備えた電子装置の一実施形態を示す図である。

本実施形態の電子装置１は、半導体装置４２ａ、４２ｂと、多層配線層を有する配線基板１０と、プリント配線基板４０を備える。半導体装置４２ａ、４２ｂは、シリコン基板を用いて形成される。シリコン基板の表面側には、電子素子を含む集積回路が配置され、シリコン基板の裏面側にはバンプ４３ａ〜４３ｄが配置される。

半導体装置４２ａ、４２ｂの端子であるバンプ４３ａ〜４３ｄの間隔は、プリント配線基板４０の端子であるバンプ４１ａ、４１ｂの間隔よりも狭いので、半導体装置４２ａ、４２ｂを、プリント配線基板４０に直接接続することは困難である。

そこで、バンプ間隔を変換する多層配線層を有する配線基板１０を介在させて、半導体装置４２ａ、４２ｂと、プリント配線基板４０とが電気的に接続される。

配線基板１０は、第１面１１ａ及び第２面１１ｂを有し、耐熱性を有する電気絶縁性の樹脂フィルム１１と、樹脂フィルム１１の第１面１１ａ上に配置され、多層配線層を有する配線部２０を備える。

樹脂フィルム１１の第２面１１ｂ上には、プリント配線基板４０のバンプ４１ａ、４１ｂと電気的に接続するバンプ１３ａ、１３ｂが配置される。バンプ１３ａ、１３ｂの間隔は、プリント配線基板４０のバンプ４１ａ、４１ｂの間隔と対応する。

配線部２０上には、半導体装置４２ａ、４２ｂのバンプ４３ａ〜４３ｄと電気的に接続するバンプ３０ａ〜３０ｄが配置される。バンプ３０ａ〜３０ｄの間隔は、プリント配線基板４０のバンプ４３ａ〜４３ｄの間隔と対応する。

配線基板１０では、バンプ１３ａ、１３ｂと、バンプ３０ａ〜３０ｄとは、多層配線層を有する配線部２０を介して、接続している。

配線部２０は、配線層２４ａ、２４ｂ及びビア２５ａ、２５ｂが配置される第１絶縁体層２１と、配線層２６ａ〜２６ｄ及びビア２７ａ、２７ｂが配置される第２絶縁体層２２と、配線層２８ａ〜２８ｅ及びビア２９ａ〜２９ｄが配置される第３絶縁体層２３を有する。第１絶縁体層２１、第２絶縁体層２２及び第３絶縁体層２３は、電気絶縁性の樹脂を用いて形成される。各配線層は、絶縁体層によって電気的に絶縁される。

樹脂フィルム１１は、第１面１１ａから第２面１１ｂに向かって貫通する貫通電極１２ａ、１２ｂを有する。貫通電極１２ａ、１２ｂは、配線層２４ａ、２４ｂと電気的に接続する。配線層２４ａ、２４ｂは、貫通電極１２ａ、１２ｂを介在させて、バンプ１３ａ、１３ｂと電気的に接続する。

詳細は後述するが、配線基板１０の製造工程において、上述した配線部２０は、樹脂フィルム１１上に形成される。樹脂フィルム１１に対しては、配線部２０の製造工程の熱処理に対して耐えられる耐熱性を有することが求められる。そこで、樹脂フィルムは、好ましくは１５０℃以上、より好ましくは２００℃以上、更に好ましくは２５０℃以上の耐熱温度を有する。ここで、樹脂フィルム１１が所定の耐熱温度を有することは、樹脂フィルム１１上に配線部２０を形成する時の熱処理、プリント配線基板を配線基板１０に接続する時の熱処理、又は、半導体装置を配線基板１０に接続する時の熱処理において、樹脂フィルム１１が配線部２０を支持する機械的強度を保持できること意味する。

また、樹脂フィルム１１は、上述した熱処理において、配線部２０の線熱膨張係数との差、又は半導体装置の線熱膨張係数との差、又はプリント配線基板の線熱膨張係数との差に起因する応力に追従して変形可能であることが好ましい。

樹脂フィルム１１の形成材料として、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、セルロース、シリコーンゴム、フッ素含有樹脂等が挙げられる。また、樹脂フィルム１１の形成材料として、これらの樹脂に対して、シリカ又はアルミナ等のフィラー粒子が分散されたフィルムを用いてもよい。

また、樹脂フィルム１１の厚さは、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下であることが、貫通電極を容易に形成する観点から好ましい。

樹脂フィルム１１の厚さが２０μｍよりも厚いと、貫通孔を形成する加工時間が長くなり、また加工に要するエネルギーが大きくなるので、配線部に損傷を与えるおそれが生じ得る。また、マスクパターンを用いて貫通孔を形成する場合には、樹脂フィルム１１の厚さが２０μｍよりも厚いと、エッチング法を用いて、貫通孔を形成している間にマスクパターンが消失するおそれがある。

プリント配線基板４０と、配線基板１０の樹脂フィルム１１との間の隙間には充填層１４ａが配置される。また、半導体装置４２ａ、４２ｂと、配線基板１０の配線部２０との間の隙間には充填層１４ｂ、１４ｃが配置される。

次に、上述した配線基板を備えた電子装置の製造方法の好ましい一実施形態を、図面を参照しながら、以下に説明する。

まず、図２に示すように、第１支持基板５０上に、第１接着層５１を介して、樹脂フィルム１１の第２面１１ｂが接着される。第１支持基板５０は、樹脂フィルム１１上に配線部２０が形成される工程において、樹脂フィルム１１を支持して機械的強度を付与する。第１支持基板５０は、樹脂フィルム１１上に配線部２０を形成した後には、樹脂フィルム１１から取り除かれるので、第１接着層５１は、第１支持基板５０を樹脂フィルム１１に剥離可能に接着することが好ましい。

第１支持基板５０の形成材料は、配線部２０を形成する工程において、樹脂フィルム１１を支持できる材料であれば、特に制限することなく用いることができる。第１支持基板５０の形成材料として、例えば、シリコン、ガラス、石英、銅、樹脂フィルム又はプリプレグ等が挙げられる。

第１支持基板５０の線熱膨張係数は、樹脂フィルム１１又は配線部２０の形成材料の線熱膨張係数と近いことが、配線部２０を形成する工程において、樹脂フィルム１１に対して与える熱膨張に伴う応力を低減する観点から好ましい。具体的には、第１支持基板５０の線熱膨張係数は、好ましくは１００ｐｐｍ／Ｋ以下、より好ましくは５０ｐｐｍ／Ｋ以下である。このような線熱膨張係数を有する第１支持基板５０の形成材料として、例えば、シリカ又はアルミナ等のフィラー粒子が分散された樹脂を用いることが好ましい。

第１接着層５１の形成材料は、第１支持基板５０を樹脂フィルム１１に剥離可能に接着でき、かつ剥離までの工程における熱履歴による剥離を発生しない材料であれば、特に制限することなく用いることができる。第１接着層５１の形成材料として、例えば、光軟化性樹脂、酸・アルカリ水溶液に対して溶解する樹脂、接着力に異方性を有し、面方向には強い接着力を有するが垂直方向には弱い接着力を有する樹脂等が挙げられる。

本実施形態では、樹脂フィルム１１として、ポリイミドフィルムを用いた。また、第１支持基板５０として厚さ６００μｍの石英基板を用い、第１接着層５１として、紫外線を照射することにより軟化する光軟化性樹脂を用いた。真空圧着法を用いて、温度２００℃において、第１支持基板５０を、第１接着層５１を介在させて樹脂フィルム１１の第２面１１ｂに接着した。そして、樹脂フィルム１１の第１面１１ａ上に、密着層（図示せず）として厚さ０．１μｍのＴｉ層と、シード層（図示せず）として厚さ０．５μｍのＣｕ層とが、スパッタ法を用いて、順番に形成された。

次に、図３に示すように、レジスト層５２が、樹脂フィルム１１の第１面１１ａ上に形成される。本実施形態では、ノボラック型の液体のレジストを、スピンコート法を用いて、樹脂フィルム１１の第１面１１ａ上に塗布した後硬化させて、レジスト層５２を形成した。

次に、図４に示すように、リソグラフィー法を用いて、樹脂フィルム１１上の配線層２４ａ、２４ｂが形成される位置に開口部５２ａ、５２ｂを形成した後、電気メッキ法を用いて、開口部５２ａ、５２ｂ内に配線層２４ａ、２４ｂが形成される。本実施形態では、Ｃｕメッキを用いて、高さが５μｍの配線層２４ａ、２４ｂを形成した。

次に、図５に示すように、レジスト層５２を除去し、樹脂フィルム１１上の密着層（図示せず）及びシード層（図示せず）が除去される。

次に、図６に示すように、樹脂フィルム１１の第１面１１ａ上に第１絶縁体層２１が形成された後、リソグラフィー法を用いて、ビア２５ａ、２５ｂが形成される位置に、ビアホール５３ａ、５３ｂが形成される。ビアホール５３ａ、５３ｂの底には、配線層２４ａ、２４ｂが露出する。

本実施形態では、スピンコート法を用いて、感光性のポリイミド樹脂を、樹脂フィルム１１の第１面１１ａ上に配線層２４ａ、２４ｂを覆うように塗布した後、１５０℃に加熱して、ポリイミド樹脂を仮硬化させて、厚さ約１０μｍの第１絶縁体層２１を形成した。そして、リソグラフィー法を用いて、直径７０μｍのビアホール５３ａ、５３ｂを第１絶縁体層２１に形成した。そして、ポリイミド樹脂を２００℃で加熱して本硬化させた。そして、ビアホール５３ａ、５３ｂ内及び第１絶縁体層２１上に、密着層（図示せず）として厚さ０．１μｍのＴｉ層と、シード層（図示せず）として厚さ０．５μｍのＣｕ層とが、スパッタ法を用いて、順番に形成された。

次に、図７に示すように、レジスト層５４が、第１絶縁層２１上に形成される。本実施形態では、ノボラック型の液体のレジストを、スピンコート法を用いて、第１絶縁層２１上に塗布した後硬化させて、レジスト層５４を形成した。

次に、図８に示すように、リソグラフィー法を用いて、配線層２６ａ〜２６ｄが形成される位置に開口部５５ａ〜５５ｄを形成した後、電気メッキ法を用いて、ビアホール５３ａ、５３ｂ内にビア２５ａ、２５ｂが形成され、開口部５５ａ〜５５ｄ内に配線層２６ａ〜２６ｄが形成される。

本実施形態では、Ｃｕメッキを用いて、ビアホール５３ａ、５３ｂ内にビア２５ａ、２５ｂを形成すると共に、直径１００μｍで、高さが５μｍの円柱形の配線層５５ａ、５５ｄ及び高さ５μｍで、幅が５μｍの配線層５５ｂ、５５ｃを形成した。

次に、図９に示すように、レジスト層５４を除去し、第１絶縁層２１上の密着層（図示せず）及びシード層（図示せず）が除去される。

次に、図１０に示すように、第１絶縁層２１上に第２絶縁体層２２が形成された後、リソグラフィー法を用いて、ビア２７ａ、２７ｂが形成される位置に、ビアホール５６ａ、５６ｂが形成される。ビアホール５６ａ、５６ｂの底には、配線層２６ａ、２６ｄが露出する。

本実施形態では、スピンコート法を用いて、感光性のポリイミド樹脂を、第１絶縁層２１上に配線層２６ａ〜２６ｄを覆うように塗布した後、１５０℃に加熱して、ポリイミド樹脂を仮硬化させて、厚さ約１０μｍの第２絶縁体層２２を形成した。そして、リソグラフィー法を用いて、直径７０μｍのビアホール５６ａ、５６ｂを第２絶縁体層２２に形成した。そして、ポリイミド樹脂を２００℃で加熱して本硬化させた。そして、ビアホール５６ａ、５６ｂ内及び第２絶縁体層２２上に、密着層（図示せず）として厚さ０．１μｍのＴｉ層と、シード層（図示せず）として厚さ０．５μｍのＣｕ層とが、スパッタ法を用いて、順番に形成された。

次に、図１１に示すように、レジスト層５７が、第２絶縁体層２２上に形成される。本実施形態では、ノボラック型の液体のレジストを、スピンコート法を用いて、第２絶縁体層２２上に塗布した後硬化させて、レジスト層５７を形成した。

次に、図１２に示すように、リソグラフィー法を用いて、配線層２８ａ〜２８ｅが形成される位置に開口部５８ａ〜５８ｅを形成した後、電気メッキ法を用いて、ビアホール５６ａ、５６ｂ内にビア２７ａ、２７ｂが形成され、開口部５８ａ〜５８ｅ内に配線層２８ａ〜２８ｅが形成される。本実施形態では、Ｃｕメッキを用いて、ビアホール５６ａ、５６ｂ内にビア２７ａ、２７ｂを形成すると共に、高さが５μｍの配線層２８ａ〜２８ｅを形成した。

次に、図１３に示すように、レジスト層５７を除去し、第２絶縁体層２２上の密着層（図示せず）及びシード層（図示せず）が除去される。

次に、図１４に示すように、第２絶縁体層２２上に第３絶縁体層２３が形成された後、リソグラフィー法を用いて、ビア２９ａ〜２９ｄが形成される位置に、ビアホール５９ａ〜５９ｄが形成される。ビアホール５９ａ〜５９ｄの底には、配線層２８ａ〜２８ｃが露出する。

本実施形態では、スピンコート法を用いて、感光性のポリイミド樹脂を、第２絶縁体層２２上に配線層２８ａ〜２８ｅを覆うように塗布した後、１５０℃に加熱して、ポリイミド樹脂を仮硬化させて、厚さ約１０μｍの第３絶縁体層２３を形成した。そして、リソグラフィー法を用いて、直径７０μｍのビアホール５９ａ〜５９ｄを第３絶縁体層２３に形成した。そして、ポリイミド樹脂を２００℃で加熱して本硬化させた。そして、ビアホール５９ａ〜５９ｄ内及び第３絶縁体層２３上に、密着層（図示せず）として厚さ０．１μｍのＴｉ層と、シード層（図示せず）として厚さ０．５μｍのＣｕ層とが、スパッタ法を用いて、順番に形成された。

次に、図１５に示すように、レジスト層６０が、第３絶縁体層２３上に形成される。本実施形態では、ノボラック型の液体のレジストを、スピンコート法を用いて、第３絶縁体層２３上に塗布した後硬化させて、レジスト層６０を形成した。

次に、図１６に示すように、リソグラフィー法を用いて、バンプ３０ａ〜３０ｄが形成される位置に直径１００μｍの開口部６１ａ〜６１ｄを形成した後、開口部６１ａ〜６１ｄ内に導電体を充填してバンプ３０ａ〜３０ｄが形成される。本実施形態では、電気メッキ法を用いて、開口部６１ａ〜６１ｄ内に、まず、高さ３０μｍのＣｕ層３０ｅを形成し、次に、高さ１０μｍのＮｉ層３０ｆを形成し、次に、高さ３０μｍのＳｎＡｇ層３０ｇを形成して、バンプ３０ａ〜３０ｄが形成された。

次に、図１７に示すように、レジスト層６０を除去し、第３絶縁体層２３上の密着層（図示せず）及びシード層（図示せず）が除去されて、樹脂フィルム１１の第１面１１ａ上に、多層配線層を有する配線部２０が形成される。

上述した図２〜図１７に示す工程は、樹脂フィルム１１の第１面１１ａ上に、多層配線層を有する配線部２０を形成する工程である。バンプ３０ａ〜３０ｄ及び配線部２０は、半導体装置の微細なバンプ間隔に対応するように形成される。上述した図２〜図１７に示す工程では、配線部２０は３つの配線層を有しているが、配線層の数は３つより少なくてもよいし、３つより多くてもよい。配線部２０の配線層の数は、適宜設定され得る。

樹脂フィルム１１は、柔軟性を有するので、第１支持基板５０と、樹脂フィルム１１との間に線熱膨張係数に差があっても、第１支持基板５０から受ける応力に対して変形可能なため、樹脂フィルム１１が損傷することが防止される。

次に、図１８に示すように、配線部２０上に、第２接着層６３を介して、第２支持基板６２が接着される。第２支持基板６２は、樹脂フィルム１１に貫通電極１２ａ、１２ｂ及びバンプ１３ａ、１３ｂが形成される工程において、配線部２０及び樹脂フィルム１１を支持して機械的強度を付与する。第２支持基板６２は、貫通電極１２ａ、１２ｂ及びバンプ１３ａ、１３ｂを形成した後には、配線部２０から取り除かれるので、第２接着層６３は、第２支持基板６２を配線部２０に剥離可能に接着することが好ましい。

第２支持基板６２の形成材料は、貫通電極１２ａ、１２ｂ及びバンプ１３ａ、１３ｂを形成する工程において、配線部２０及び樹脂フィルム１１を支持できる材料であれば、特に制限することなく用いることができる。第２支持基板６２の形成材料として、例えば、シリコン、ガラス、石英、銅、樹脂フィルム又はプリプレグ等が挙げられる。

第２支持基板６２の線熱膨張係数は、配線部２０又は樹脂フィルム１１の線熱膨張係数と近いことが、貫通電極１２ａ、１２ｂ及びバンプ１３ａ、１３ｂを形成する工程において、配線部２０及び樹脂フィルム１１に対して与える熱膨張に伴う応力を低減する観点から好ましい。具体的には、第２支持基板６２の線熱膨張係数は、好ましくは１００ｐｐｍ／Ｋ以下、より好ましくは５０ｐｐｍ／Ｋ以下である。線熱膨張係数の低い材料として、例えば、シリカ又はアルミナ等のフィラー粒子が分散された樹脂を用いることが好ましい。

第２接着層６３の形成材料は、第２支持基板６２を配線部２０に剥離可能に接着できる材料であれば、特に制限することなく用いることができる。第２接着層６３の形成材料として、例えば、加熱することにより軟化する熱可塑性樹脂、光を照射することにより軟化する光軟化性樹脂、酸・アルカリ水溶液に対して溶解する樹脂、面方向には強い接着力を有するが垂直方向には弱い接着力を有する樹脂等が挙げられる。

本実施形態では、詳細は後述するが、第２支持基板６２を第２接着層６３を介在させて配線部２０に接着した後に、第１接着層５１を樹脂フィルム１１から剥離する。第１接着層５１を軟化させて剥離する手段は、第２接着層６３とは異なることが、第１接着層５１の剥離時に第２接着層６３の接着力を低下させない観点から好ましい。例えば、第１接着層５１が光軟化性樹脂を用いて形成される場合、第２接着層６３を例えば、熱可塑性樹脂等の異なる剥離手段が用いられる材料により形成することが好ましい。

貫通電極１２ａ、１２ｂ及びバンプ１３ａ、１３ｂを形成する工程では、十分な接着力を有し、配線部２０からの剥離時には、配線部２０に損傷を与えない観点から、第２接着層６３を、熱可塑性樹脂を用いて形成することが好ましい。熱可塑性樹脂を用いて形成される第２接着層６３は、所定の温度に加熱することにより軟化して接着力が低下するので、第２支持基板６２を配線部２０から容易に剥離することができるため、配線部２０への損傷が防止する観点から特に好ましい。

本実施形態では、第２支持基板６２として、厚さが６００μｍのフィラー粒子が分散した樹脂基板を用い、第２接着層６３として熱可塑性樹脂を用いた。第２支持基板６２を、第２接着層６３を介在させて、第２接着層６３内にバンプ３０ａ〜３０ｄを埋め込むように、配線部２０に圧力を加えて接着した。

次に、図１９に示すように、第１接着層５１を軟化させて、第１支持基板５０及び第１接着層５１を、樹脂フィルム１１から脱着する。本実施形態では、紫外線を、石英基板である第１支持基板５０を透して第１接着層５１に照射して軟化させ、第１支持基板５０及び第１接着層５１を、樹脂フィルム１１から剥離する。配線部２０は、樹脂フィルム１１に覆われているので、第１支持基板５０及び第１接着層５１を脱着する工程において、損傷することから守られる。

次に、図２０に示すように、レジスト層６４が、樹脂フィルム１１の第２面１１ｂ上に形成される。本実施形態では、ノボラック型の液体のレジストを、スピンコート法を用いて、樹脂フィルム１１の第２面１１ｂ上に塗布した後硬化させて、レジスト層６４を形成した。そして、リソグラフィー法を用いて、樹脂フィルム１１上の貫通電極１２ａ、１２ｂが形成される位置に開口部６５ａ、６５ｂが形成される。本実施形態では、直径７０μｍの開口部６５ａ、６５ｂが、レジスト層６４に形成された。

次に、図２１に示すように、レジスト層６４をマスクとして、樹脂フィルム１１がエッチングされて、貫通孔６６ａ、６６ｂが形成されて、貫通孔６６ａ、６６ｂの底に配線層２４ａ、２４ｂが露出する。本実施形態では、エッチングガスとしてＳＦ_６及びＯ_２の混合ガスを用いたドライエッチングにより、貫通孔６６ａ、６６ｂを形成した。そして、貫通孔６６ａ、６６ｂ内及び樹脂フィルム１１の第２面１１ｂ上に、密着層（図示せず）として厚さ０．１μｍのＴｉ層と、シード層（図示せず）として厚さ０．５μｍのＣｕ層とが、スパッタ法を用いて、順番に形成された。そして、レジスト層６４が除去される。

次に、図２２に示すように、レジスト層６７が、樹脂フィルム１１の第２面１１ｂ上に形成される。そして、リソグラフィー法を用いて、バンプ１３ａ、１３ｂが形成される位置に直径５００μｍの開口部６８ａ、６８ｂを形成した後、電気メッキ法を用いて、貫通孔６６ａ、６６ｂ内に貫通電極１２ａ、１２ｂが形成され、開口部６８ａ、６８ｂ内にバンプ１３ａ、１３ｂが形成される。本実施形態では、Ｃｕメッキを用いて、貫通孔６６ａ、６６ｂ内に貫通電極１２ａ、１２ｂを形成すると共に、開口部６８ａ、６８ｂ内に、高さ５００μｍのバンプ１３ａ、１３ｂが形成された。

次に、図２３に示すように、レジスト層６７を除去し、樹脂フィルム１１の第２面１１ｂ上の密着層（図示せず）及びシード層（図示せず）が除去されて、配線基板１０が形成される。

次に、図２４に示すように、プリント配線基板４０のバンプ４１ａ、４１ｂが、配線基板１０のバンプ１３ａ、１３ｂと接続されて、プリント配線基板４０が、配線基板１０の樹脂フィルム１１上に接続される。本実施形態では、プリント配線基板４０のバンプ４１ａ、４１ｂにフラックスを塗布し、プリント配線基板４０のバンプ４１ａ、４１ｂを、配線基板１０のバンプ１３ａ、１３ｂ上に配置し、温度２６０℃でリフロー処理して、バンプ同士を接続した。そして、フラックスを除去した後、充填層１４ａを、プリント配線基板４０と配線基板１０との間の隙間に形成した。

次に、図２５に示すように、第２接着層６３を軟化させて、第２支持基板６２及び第２接着層６３を、配線部２０から脱着する。本実施形態では、第２接着層６３を加熱して軟化させ、第２支持基板６２及び第２接着層６３を、配線部２０から剥離した。

次に、図１に示すように、半導体装置４２ａ、４２ｂのバンプ４３ａ〜４３ｄが、配線基板１０のバンプ３０ａ〜３０ｄと接続されて、半導体装置４２ａ、４２ｂが、配線基板１０の配線部２０上に接続されて、電子装置１が得られる。本実施形態では、半導体装置４２ａ、４２ｂのバンプ４３ａ〜４３ｄにフラックスを塗布し、半導体装置４２ａ、４２ｂのバンプ４３ａ〜４３ｄを、配線基板１０のバンプ３０ａ〜３０ｄ上に配置し、温度２６０℃でリフロー処理して、バンプ同士を接続した。そして、フラックスを除去した後、充填層１４ｂ、１４ｃを、半導体装置４２ａ、４２ｂと配線基板１０との間の隙間に形成した。

上述した本実施形態では、配線基板１０の樹脂フィルム１１側にプリント配線基板を接続し、配線基板１０の配線部２０側に半導体装置を接続したが、樹脂フィルム１１側に半導体装置を接続し、配線部２０側にプリント配線基板を接続してもよい。

上述した本実施形態の電子装置の製造方法によれば、電子装置の製造が容易になり、信頼性が向上すると共に小型化できる。また、上述した本実施形態の配線基板の製造方法によれば、配線基板の製造が容易になり、信頼性が向上すると共に小型化できる。

次に、従来の配線基板の製造方法と対比して、本実施形態の配線基板の製造方法の長所を以下に説明する。

従来の熱可塑性樹脂上へのデバイス形成を、下記に説明するように形成した。

まず、図２に示す工程では、熱可塑性樹脂自体が接着性を有するため、第１接着層５１はなくても差し支えない。ここでは、第１支持基板５０上に直接厚さ３０μｍの熱可塑性樹脂を接着した。

次に、図３〜１８に示す工程では、上述した本実施形態の配線基板の製造方法と同様の工程を進めたところ、図６に示す工程において、第１絶縁体層２１の形成途中で熱可塑性樹脂が剥離を発生してしまい、その後の工程を進めることは出来なかった。

第１絶縁体層２１の形成過程において、基板の加熱温度が熱可塑性樹脂の耐熱温度を超えてしまったために、熱分解が生じたものと推定される。

一方、本実施形態の配線基板の製造方法によれば、耐熱性を有する樹脂フィルムを用いるので、樹脂の熱分解が発生することが防止される。

また、従来の配線基板の製造方法では、所定の支持基板上に多層配線層を形成した後、形成した多層配線層を、プリント配線基板上に移動することが行われていた。

例えば、支持基板上に、剥離層を介在させて多層配線層を形成し、多層配線層をプリント基板に接続した後、剥離層を酸性水溶液に浸して、剥離層を溶解することにより、支持基板と多層配線層とを分離することが提案されている。ここで、酸性水溶液に浸るのは、剥離層の周囲の部分のみなので、剥離層と多層配線層との接合面全体が、酸性水溶液により浸食されるのには長い時間を要するという問題があった。また、酸性水溶液に多層配線層を浸すことにより、配線が腐食するというおそれもあった。

また、別の従来の配線基板の製造方法では、導電性を有する支持基板上に多層配線層を形成し、支持基板の内、多層配線層の端子となる部分以外を溶解することにより、端子を形成すると共に支持基板を取り除くことが提案されている。ここで、支持基板は、多層配線層を形成する機械的強度を有するので、所定の厚さを有しており、端子となる部分以外を溶解するにはやはり長い時間を要するという問題があった。また、支持基板を溶解する時に、配線が腐食するおそれもあった。

一方、上述した本実施形態の配線基板の製造方法では、支持基板は剥離可能な接着層を介して配線部又は樹脂フィルムと接着しているので、支持基板を容易に剥離することができる。また、接着層の形成材料として、熱可塑性樹脂又は光軟化性樹脂等を用いることにより、配線を損傷することなく、支持基板を容易に剥離することができる。従って、本実施形態の配線基板の製造方法によれば、信頼性の高い配線基板が得られる。

上述した本明細書に開示する配線基板は、多層プリント配線基板、ＬＳＩ配線、ＭＥＭＳ、チップパッケージ基板、ウエハーレベルパッケージ（ＷＬＰ）等と接続することに用いることができる。

本発明では、上述した実施形態の配線基板の製造方法は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。

例えば、上述した配線基板の製造方法では、配線部は、多層配線層を有していたが、配線部は１つの配線層を有していてもよい。

ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、読者が、発明者によって寄与された発明及び概念を技術を深めて理解することを助けるための教育的な目的を意図する。ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、そのような具体的に述べられた例及び条件に限定されることなく解釈されるべきである。また、明細書のそのような例示の機構は、本発明の優越性及び劣等性を示すこととは関係しない。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、その様々な変更、置き換え又は修正が本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り行われ得ることが理解されるべきである。

１ 電子装置
１０ 配線基板
１１ 樹脂フィルム
１１ａ 第１面
１１ｂ 第２面
１２ａ、１２ｂ 貫通電極
１３ａ、１３ｂ バンプ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 充填層
２０ 配線部
２１ 第１絶縁体層
２２ 第２絶縁体層
２３ 第３絶縁体層
２４ａ、２４ｂ 配線層
２５ａ、２５ｂ ビア
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ 配線層
２７ａ、２７ｂ ビア
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ 配線層
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ 電極層
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ バンプ
３０ｅ Ｃｕ層
３０ｆ Ｎｉ層
３０ｇ ＳｎＡｇ層
４０ プリント配線基板
４１ａ、４１ｂ バンプ
４２ａ、４２ｂ 半導体装置
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ バンプ
５０ 第１支持基板 （第２支持基板）
５１ 第１接着層 （第２接着層）
５２ レジスト層
５２ａ、５２ｂ 開口部
５３ａ、５３ｂ ビアホール
５４ レジスト層
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ 開口部
５６ａ、５６ｂ ビアホール
５７ レジスト層
５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ、５８ｅ 開口部
５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄ ビアホール
６０ レジスト層
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ 開口部
６２ 第２支持基板 （第１支持基板）
６３ 第２接着層 （第１接着層）
６４ レジスト層
６５ａ、６５ｂ 開口部
６６ａ、６６ｂ 貫通孔
６７ レジスト層
６８ａ、６８ｂ 開口部

Claims (8)

1. 第１面及び第２面を有し、耐熱性を有する電気絶縁性の樹脂フィルムの前記第１面上に、配線層を形成する第１工程と、
   前記配線層上に、第１接着層を介して、第１支持基板を接着する第２工程と、
   前記樹脂フィルムの前記第２面側から、前記樹脂フィルムを貫通して前記配線層と接続する貫通電極を形成する第３工程と、
   前記樹脂フィルムの前記第２面上に、前記貫通電極と接続する第１基板を配置する第４工程と、
   を備える配線基板の製造方法。
2. 前記第１工程の前に、前記樹脂フィルムの前記第２面上に、第２接着層を介して、第２支持基板を接着する第５工程を備え、
   前記第２工程と前記第３工程との間に、前記樹脂フィルムの前記第２面から、前記第２接着層及び前記第２支持基板を脱着する第６工程を備える請求項１に記載の配線基板の製造方法。
3. 前記樹脂フィルムは、１５０℃以上の耐熱温度を有する請求項１又は２に記載の配線基板の製造方法。
4. 前記樹脂フィルムの厚さは、２０μｍ以下である請求項１〜３の何れか一項に記載の配線基板の製造方法。
5. 前記第１接着層は、熱可塑性樹脂により形成される請求項１〜４の何れか一項に記載の配線基板の製造方法。
6. 前記第１支持基板の線熱膨張係数は、１００ｐｐｍ／Ｋ以下である請求項１〜５の何れか一項に記載の配線基板の製造方法。
7. 前記第１工程では、導電体を用いて形成される複数の前記配線層と、前記配線層間を電気的に絶縁し、電気絶縁性の樹脂を用いて形成される絶縁体層とを形成する請求項１〜６の何れか一項に記載の配線基板の製造方法。
8. 前記配線層から、前記第１接着層及び前記第１支持基板を脱着する第７工程と、
   前記配線層上に、前記配線層と接続する第２基板を配置する第８工程と、
   を備える請求項１〜７の何れか一項に記載の配線基板の製造方法。

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