JP2017017215A - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体集積回路チップをフリップチップ実装する配線基板と半導体集積回路チップのバンプの接続性と信頼性を改善する。【解決手段】複数の配線層と前記配線層を絶縁する絶縁樹脂層が交互に積層され、複数の前記配線層間をビアホールで導通した構造を有する配線基板であって、前記ビアホールの端部が前記配線基板の表面から突出し、かつ、前記突出したビアホールの側面を前記配線基板の表面の絶縁樹脂層の材料で被覆してなる柱状の接続端子を備えた配線基板を製造する。【選択図】図１

Description

本発明は、フリップチップ実装方式で半導体集積回路チップを直接搭載する配線基板及びその製造方法に関する。

半導体集積回路チップは、インターポーザ基板（以下、配線基板）に搭載してから、マザーボードに実装している。その配線基板は、ビルドアップ基板、またはＦＣ−ＢＧＡとも呼ばれ、ビルドアップ工法で形成される。そして配線基板と半導体集積回路チップの実装方式にはワイヤーボンド実装方式やフリップチップ実装方式があり、半導体集積回路チップとの接続端子を半導体集積回路チップの外側に置くワイヤーボンド方式に比べて、前記接続端子を半導体集積回路チップの内側に配置できるフリップチップ方式は、配線基板を小さくできる利点がある。

また、配線基板にはプリント配線板に実装する面と、半導体集積回路チップを実装する面の２つがあり、その２つの実装面には、はんだペーストの印刷または、はんだボールを搭載することで、はんだバンプを形成している。

このはんだパンプはリフロー炉にて加熱・熔融させることによりプリント配線板のパッド、半導体集積回路チップのバンプにそれぞれ接合する。

配線基板のプリント配線板に実装する面に設けるバンプは、ソルダーレジストパターンにより位置決めされた（ＳＭＤ、Solder Mask Definedの略）はんだボールを搭載した構造となっている。

一方で、半導体集積回路チップの実装には、Ｃ４（Controlled Collapse Chip Connection）工法が広く用いられている。これは、半導体集積回路チップの接続端子にはんだペーストを印刷してバンプ構造を形成し、このバンプを溶融させて配線基板に実装する工法である。

こうしてＣ４工法で半導体集積回路チップを実装した後には、はんだ接続部周辺に接続部補強用のアンダーフィル樹脂を注入するのが一般的である。

昨今の半導体集積回路チップの配線の微細化に伴い半導体集積回路チップのバンプと接続する配線基板の接続端子のピッチは小さくなっている。そのため、接続端子上に設置するはんだは、隣接部との短絡を防ぐため、はんだの量を少なくする傾向にある。しかし、バンプ形成時のはんだ量が少なくなると、半導体集積回路チップと配線基板の隙間、即ちスタンドオフが狭くなる。

上記したスタンドオフが狭くなると、アンダーフィル樹脂を注入した時に混入する気泡が抜けにくくなる。その後、気泡が残ったままアンダーフィル樹脂を硬化すると、気泡の部分がボイドとなる。こうしてできたボイドは、その後の工程の加熱プロセスで壊れることがあり、そうなると、端子間の絶縁性およびバンプの接続が失われるなどして、半導体製品として機能しない不良品となってしまう。

また、アンダーフィル樹脂は、はんだ接続部の半導体集積回路チップと配線基板の熱膨張率差により生じるせん断応力を緩和するためものであるところ、スタンドオフが小さくなると、アンダーフィル樹脂の注入量が少なくなると応力緩和の機能が低くなるので、半
導体集積回路チップと配線基板の接続信頼性が低下する問題がある。

上記の問題を改善するため、特許文献１では配線基板に柱状のバンプパッドの接続端子を形成することでスタンドオフを大きくする技術が提案されている。

特開２０１１−０３５３５９号公報

しかし、従来の技術では、接続端子の柱状のバンプパッドの側面の導体が露出しているので、バンプパッドの側面部分にできたアンダーフィル樹脂のボイドが、その後の加熱により破壊されると、隣接する柱状のバンプパッド間が短絡するなどして、半導体集積回路が機能しなくなる問題があった。

本発明の課題は、この問題を解決し、スタンドオフが十分大きくとれて、アンダーフィルの注入時にボイドが発生することがなく、さらに、バンプ間の絶縁性が確保される構造を備えた信頼性の高い配線基板を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は、複数の配線層と前記配線層を絶縁する絶縁樹脂層が交互に積層され、複数の前記配線層間をビアホールで導通した構造を有する配線基板であって、前記ビアホールの端部が前記配線基板の表面から突出し、かつ、前記突出したビアホールの側面を前記配線基板の表面の絶縁樹脂層の材料で被覆してなる柱状の接続端子を備えることを特徴とする配線基板である。

本発明は、この構成の柱状の接続端子を配線基板の表面から突出させることにより、その柱状の接続端子に半導体集積回路チップのバンプを接続して半導体集積回路チップと配線基板の間の隙間にアンダーフィル樹脂を注入してフリップチップ実装する際に、アンダーフィル樹脂を注入し易くできる効果がある。

また、本発明は、上記の配線基板であって、前記絶縁樹脂層の表面にアンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁を有し、前記アンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁で囲まれた領域を備えることを特徴とする配線基板である。

また、本発明は、上記の配線基板であって、前記接続端子が突出する配線基板の表面の絶縁樹脂層に配線基板の内層の絶縁樹脂層と同じ材料を用いたことを特徴とする配線基板である。

また、本発明は、少なくとも下記（１）から（１１）の工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法である。
（１）金属を層状に積み重ね、前記金属を積み重ねた層間で分離可能とした積層金属シートを組込んだ剥離用支持基板を準備する工程、
（２）前記剥離用支持基板の表裏面に接続端子突出用金属層を形成する工程、
（３）前記接続端子突出用金属層に絶縁樹脂層を積層する工程、
（４）前記絶縁樹脂層に、前記剥離用支持基板の面と導通させた第１のビアホールおよび前記絶縁樹脂層上に配線パターンを形成する工程、
（５）前記（４）で形成した基板の表裏面に絶縁樹脂層を積層する工程、
（６）前記絶縁樹脂層に、第２のビアホールおよび配線パターンを形成する工程、
（７）前記（５）と（６）を繰り返し、必要な層数の多層配線構造を形成する工程、
（８）前記剥離用支持基板の表裏の前記多層配線構造面上にパターン状にソルダーレジスト層を形成する工程、
（９）前記剥離用支持基板の層間で分離することで、前記剥離用支持基板の表裏面に形成した前記多層配線構造を分離する工程、
（１０）分離した前記多層配線構造から前記積層金属シートの金属を除去して、第１のビアホールの底面を露出させる工程、
（１１）前記第１のビアホールの底面よりも広く保護した後、前記接続端子突出用金属層を除去することで、前記絶縁樹脂層の膜厚を均一に減らした構造を形成し、前記第１のビアホールを前記絶縁樹脂層の材料で被覆し、かつ、前記絶縁樹脂層の表面から突出させる工程。

また、本発明は、上記の配線基板の製造方法であって、前記（１）の工程が、前記積層金属シートを前記剥離用支持基板の表裏面に設ける工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法である。

また、本発明は、上記の配線基板の製造方法であって、前記（４）と（６）の工程のいずれか一方または両方が、レーザを使った穴明け加工を用いて第１のビアホール又は第２のビアホール用の穴を形成し、前記ビアホール用の穴に金属めっき加工でビアホール及び配線パターンの金属層を形成する工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法である。

また、本発明は、上記の配線基板の製造方法であって、前記（１１）の工程が、ダイエリアの境界線にアンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁を形成する工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法である。

また、本発明は、上記の配線基板の製造方法であって、前記（１１）の工程の後に、前記第１のビアホールの底面に接続端子表面処理層を形成する工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法である。

本発明によれば、その配線基板にフリップチップ実装する半導体集積回路チップの底面とその配線基板の表面の隙間の高さを十分高くできるので、その隙間にアンダーフィル樹脂を注入した際に混入する気泡を排除できるので、後の工程で問題となるボイドができず、半導体製品の収率が向上する効果が得られる。

また、本発明によれば、接続端子とする突出したビアホールの側面を配線基板の表面と同じ材料で被覆されているので、その接続端子の絶縁性が高くなり、異物の混入による短絡不良を低減する効果が得られる。

また、本発明によれば、絶縁樹脂層の表面に凸状の隔壁で囲まれた領域を備えるので、アンダーフィル樹脂の配線基板表面への濡れ広がりを制限できるので、高価なアンダーフィル樹脂の使用量を減らせるという効果が得られる。

本発明の実施形態の配線基板の構造を説明する（ａ）上面視の平面図と（ｂ）断面視の側面図である。 （ａ）〜（ｃ）本発明の実施形態の配線基板の製造工程を説明する概略断面図（その１）である。 （ｄ）〜（ｆ）本発明の実施形態の配線基板の製造工程を説明する概略断面図（その２）である。 （ｇ）〜（ｉ）本発明の実施形態の配線基板の製造工程を説明する概略断面図（その３）である。 （ｊ）〜（ｋ）本発明の実施形態の配線基板の製造工程を説明する概略断面図（その４）である。 （ｌ）〜（ｍ）本発明の実施形態の配線基板の製造工程を説明する概略断面図（その５）である。 （ｎ）〜（ｑ）本発明の実施形態の配線基板の製造工程を説明する概略断面図（その６）である。 （ｒ）本発明の実施形態の配線基板の製造工程を説明する概略断面図（その７）である。（ｓ）〜（ｔ）本発明の実施形態の配線基板への半導体集積回路チップの実装工程を説明する概略断面図である。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態の配線基板１０の構造を図１（ａ）の平面図と図１（ｂ）の側断面図に示す。配線基板１０の上面の絶縁樹脂層３２の上に突出した第１の接続端子１を形成し、配線基板１０の下面の絶縁樹脂層３７の下面にソルダーレジストパターン３を形成し、そのソルダーレジストパターン３の開口部に第２の接続端子２を露出させる。図１（ｂ）の側断面図は、側断面の概略を示すものであり、図１（ｂ）の記載では接続端子７の位置は図１（ａ）の記載とは対応させていない。

（第１の接続端子）
配線基板１０の上面側には、図１（ａ）の平面図のように、第１の接続端子１をアレイ状（格子状）に配列する。第１の接続端子１は、図２（ｂ）の側断面図のように、絶縁樹脂層３２の表面から突出させて形成する。第１の接続端子１は、例えば、ピッチが１５０μｍ程度のアレイ状に配列する。

第１の接続端子１の導体部分は、ビアホール３３の導体の下底を成す直径５０μｍ程度の円形の端面を第１の接続端子１から露出させる。第１の接続端子１の側面は、そのビアホール３３の導体の側面を絶縁樹脂層３２の材料で被覆して直径８０μｍ以上の大きさの円柱状の第１の接続端子１を構成する。即ち、その第１の接続端子１の柱を絶縁樹脂層３２を掘り込んだ底の表面から突出させ、その柱の先端部にビアホール３３の端面を露出させる。

なお、この第１の接続端子１の柱状の構造は、円柱状に限らず、四角柱状の第１の接続端子１を構成することもできる。その柱状構造の断面の形状は、後に説明する接続端子突出用金属層３１のパターンを変えることによって任意の形状に設定できる。

図１（ａ）では、第１の接続端子１の端子数を３６個で記載したが、第１の接続端子１の端子数は、通常は、数百から数千個に及ぶ。

アレイ状の第１の接続端子１には、図８（ｔ）の側断面図のようにはんだバンプ２１を搭載して、半導体集積回路チップ４０のバンプ４１に電気接続する半導体集積回路チップ４０のフリップチップ実装工法を用いる。

第１の接続端子１にはんだバンプ２１を搭載して、半導体集積回路チップ４０のバンプ４１とはんだバンプ同士で接続する工法はＣ４（Controlled Collapse Chip Connection）工法と呼ばれ、あらかじめ形成したはんだバンプを加熱して再熔融してバンプ同士をはんだで接続する。

（第２の接続端子）
また、配線基板１０の下面側をソルダーレジストパターン３で被覆し、ソルダーレジストパターン３の円形の開口部９ａに第２の接続端子２を露出させる。第２の接続端子２は、はんだボール２２搭載用の接続端子として形成する。

（配線基板の断面構造）
図１（ｂ）の断面図の様に、配線基板１０の内部は、（樹脂層／配線層）を所定数積層する。そして、配線基板１０の最上層の絶縁樹脂層３２の上面に、アレイ配置された第１の接続端子１を最上層の絶縁樹脂層３２から突出させて形成する。

配線基板１０の最下層の絶縁樹脂層３７の下面には、ピッチが長くアレイ配置された第２の接続端子２を形成し、その第２の接続端子２の間にソルダーレジストパターン３を形成して第２の接続端子２をソルダーレジストパターン３の間に埋設する。

この配線基板１０の上面に形成した、半導体集積回路チップ４０と接続するための狭いピッチの第１の接続端子１を、それに内層で接続する配線の引き回しと配線層間のビアホール接続により、プリント基板に対応した広いピッチの第２の接続端子２に接続する。それにより、この配線基板１０が端子間のピッチを変換する。

また、本実施形態では、第１の接続端子１に接続する半導体集積回路チップ４０を設置しアンダーフィル樹脂Ｕを設置するダイエリアの内側の絶縁樹脂層３２の面の高さを、ダイエリアの外側の絶縁樹脂層３２の面の高さより低く形成する。そして、ダイエリアの境界線に、その絶縁樹脂層３２の面の高さの差によるアンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁４を形成する。

この、半導体集積回路チップ４０を実装するダイエリアの境界線に形成したアンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁４を形成することで、配線基板１０に半導体集積回路チップ４０をフリップチップ実装する際のアンダーフィル樹脂Ｕの濡れ広がりをこのアンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁４によって制限できるようになる。

また、第１の接続端子１が突出する面の絶縁樹脂層３２を、内層の絶縁樹脂層３５と同じ材料を用いて形成する。それにより、この絶縁樹脂層３２で絶縁される第１の接続端子１の絶縁信頼性を高くすることができる。

（配線基板の製造方法の概要）
以下、図２から図８の工程図を参照して、本発明の第１の実施形態によるフリップチップ・ボールグリッドアレイ（ＦＣＢＧＡ）用の配線基板１０の製造方法を説明する。また、その配線基板１０上へ半導体集積回路チップ４０をフリップチップ実装する製造方法を説明する。

ＦＣＢＧＡ用の配線基板１０は、多面付けの枚葉方式で、剥離用支持基板１１０の表裏面に図６（ｌ）のように絶縁樹脂層３２、３５、３７と配線層を交互にビルドアップして多層配線構造３０を形成する。

すなわち、コアレスの配線基板１０用の多層配線構造３０を、剥離用支持基板１１０の上の層と下の層に形成する。その際に、多層配線構造３０の、剥離用支持基板１１０に接する面に、接続端子突出用金属層３１のパターンを形成しておく。

なお、多層配線構造３０の、剥離用支持基板１１０に接する面には、第１の接続端子１
用のビアホール３３の導体パターンも形成する。

そして、図６（ｍ）のように剥離用支持基板１１０から、上の層と下の層の多層配線構造３０を分離して配線基板１０を製造する。最後に断裁して個片のＦＣＢＧＡを製造する。

ここで、剥離用支持基板１１０から分離した多層配線構造３０に、剥離用支持基板１１０に接していた面に、絶縁樹脂層３２の面を露出させ、その絶縁樹脂層３２の表面から接続端子突出用金属層３１と第１の接続端子１用のビアホール３３の底面を露出させる。

そして、図７（ｐ）のように、接続端子突出用金属層３１をエッチングして除去することでビアホール３３とその周囲の絶縁樹脂層３２を第１の接続端子１として突出させた配線基板１０を製造する。

本実施形態では、配線基板１０の絶縁樹脂層３２に予め埋め込んでおいた接続端子突出用金属層３１を除去することで、第１の接続端子１の周囲の絶縁樹脂層３２を掘り込んで第１の接続端子１部分を突出させた構造を形成する。

それにより、配線基板１０に半導体集積回路チップ４０をフリップチップ実装する場合に、半導体集積回路チップ４０の底面と配線基板１０の絶縁樹脂層３２の面との間のアンダーフィル樹脂Ｕを注入するための隙間、即ち、スタンドオフの高さを高く形成することができる。

それにより、アンダーフィル樹脂Ｕの注入時において半導体集積回路チップ４０のバンプ４１に接続する第１の接続端子１の周辺に気泡が残留する場合が少なくなり、半導体集積回路チップ４０の配線基板１０へのフリップチップ実装による接続信頼性が高くなる。

また、突出した第１の接続端子１を構成するビアホール３３が絶縁樹脂層３２で被覆されている。それにより、仮に、突出した第１の接続端子１に隣接する部分にアンダーフィル樹脂Ｕに混入した気泡によるボイドが発生したとしても、ボイド部分に第１の接続端子１を構成するビアホール３３の金属層が露出することが無い。そのため、発生したボイドによる第１の接続端子１の絶縁信頼性への影響が少なくなる。

また、接続端子突出用金属層３１は、半導体集積回路チップ４０をフリップチップ実装するダイエリア、すなわち、フリップチップ実装のアンダーフィル樹脂Ｕが濡れ広がるダイエリアの領域に形成することが望ましい。

そのように接続端子突出用金属層３１のパターンを形成することで、図７（ｑ）のようにダイエリアに形成した接続端子突出用金属層３１をエッチングして除去した後では、ダイエリアとその外側との境界線に、絶縁樹脂層３２の段差ができる。この絶縁樹脂層３２の段差はアンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁４であり、それが、アンダーフィル樹脂Ｕの絶縁樹脂層３２の表面への濡れ広がりを制限できる。

また、半導体集積回路チップ４０の底面と配線基板１０の絶縁樹脂層３２の面との間に充填したアンダーフィル樹脂Ｕが硬化し形成する配線基板１０側のアンダーフィル樹脂Ｕの底面の高さが、ダイエリアの外側の配線基板１０の表面の高さと異なる。

そのように高さに段差があるため、アンダーフィル樹脂Ｕの配線基板１０からの界面剥離などの異常が発生しにくく、半導体集積回路チップ４０の実装信頼性が高くなる。

（配線基板の製造方法）
（工程１：積層金属シートを支持基板へ積層する工程）
図２（ａ）のように、サイズが例えば６１０×５１０ｍｍの支持基板１００を中心にし、その支持基板１００の外側に、平面視で支持基板１００と同じサイズの寸法が６１０×５１０ｍｍのプリプレグもしくは樹脂フィルムから成る半硬化絶縁樹脂シート１２ａを重ねる。

そして、その外側に、半硬化絶縁樹脂シート１２ａより小さいサイズの寸法が６００×５００ｍｍの多層構造の積層金属シート１３を重ねる。その積層金属シート１３の外側に離型フィルムＦを重ねて、真空積層プレスにより、支持基板１００の外側に半硬化絶縁樹脂シート１２ａを介して積層金属シート１３を積層する。

真空積層プレス装置によって加熱・加圧する積層処理によって、図２（ｂ）のように、支持基板１００の外側の半硬化絶縁樹脂シート１２ａを硬化させて絶縁樹脂材料１２にし、外側の面に積層金属シート１３が一体となった剥離用支持基板１１０を製造する。

（支持基板）
この工程で用いる支持基板１００としては、厚み０．０４ｍｍから０．４ｍｍの基板で、両面に厚み１８μｍの銅箔１１を有する、有機樹脂をガラスやポリイミド、液晶などから成る補強繊維に含浸させた材料から成る銅張積層板（例えば、サイズが６１０×５１０ｍｍ）を用いる。

（積層金属シート）
この工程で用いる積層金属シート１３は、複数の金属層が剥離可能に層状に多層に積み重ねて成る層間で分離可能にした積層金属シート１３である。この積層金属シート１３には、例えば、厚さ１０μｍ〜３５μｍ（例えば１８μｍ）のキャリア銅箔層１３ａの金属層に、厚さ１μｍ〜１０μｍの、例えば、およそ３μｍ〜５μｍ程度の厚さの極薄銅箔層１３ｂの金属層を剥離可能に積層したピーラブル金属箔を用いる。

キャリア銅箔層１３ａと極薄銅箔層１３ｂの金属層を剥離可能に積層する手段は、剥離可能に接着剤で接着する方法や、その他の剥離可能な積層方法を用いる。

積層金属シート１３のサイズを剥離用支持基板１１０全体のサイズより小さく形成することで、図２（ｂ）のように、例えば、サイズ６００×５００ｍｍの積層金属シート１３の外周部を絶縁樹脂材料１２による幅５ｍｍの額縁部１４が囲んだ剥離用支持基板１１０を製造する。これにより、積層金属シート１３の内側の面、側壁が一体の絶縁樹脂材料で覆われる。

（工程２：接続端子突出用金属層のめっきレジストの形成）
次に、図２（ｃ）のように、剥離用支持基板１１０の表裏面に、めっきレジストＲのパターンを形成する。次に、このめっきレジストＲの開口部分に接続端子突出用金属層３１を形成する。このめっきレジストＲの厚さは、次にそのパターンの開口部分に形成する接続端子突出用金属層３１の厚さよりも厚く形成する。

また、めっきレジストＲは、後に接続端子１を形成する部分では、直径８０μｍ以上の円形のパターンに形成する。

そのめっきレジストＲの、直径８０μｍ以上の円形のパターンの外側の開口部分に接続端子突出用金属層３１を形成する。次に、その接続端子突出用金属層３１に囲まれた直径８０μｍ以上の円形のパターン内に絶縁樹脂層３２を形成する。次に、その円形のパター
ンの絶縁樹脂層３２の中心にレーザ穴あけ加工により、直径５０μｍ程度のビアホール用の穴３３ａの下底を形成する。

次に、そのビアホール用の穴３３ａに金属めっきを充填しビアホール３３を形成する。次に、そのビアホール３３の下底を成す直径５０μｍ程度の円形の端部を露出させて第１の接続端子１にする。その第１の接続端子１の直径５０μｍ程度の下底の端部を形成するビアホール３３の側面は、直径８０μｍ以上の円形のパターンに形成した絶縁樹脂層３２で被覆される。

めっきレジストＲの、後に接続端子１を形成する部分のパターンを直径８０μｍ以上の円形のパターンに形成することで、ビアホール３３の下底を成す直径５０μｍ程度の円形の端部に対し、１５μｍ以上のマージンを持って、ビアホール３３を絶縁樹脂層３２で被覆した接続端子１の構造を形成する。

また、ビアホール３３は、下底よりも上底が大きくなる、側面が垂直方向から傾いた円錐台状に形成されるため、そのビアホール３３の側面の傾きもマージンとして見込んで、めっきレジストＲのパターンを、直径８０μｍ以上の円形のパターンに形成する。

（工程３：接続端子突出用金属層３１の形成工程）
次に、図３（ｄ）のように、めっきレジストＲのパターンから露出した剥離用支持基板１１０の積層金属シート１３の面に電解銅めっきによって、厚さ１０μｍ〜５０μｍ程度の銅を析出させることで、接続端子突出用金属層３１を形成する。この接続端子突出用金属層３１は、配線基板１０上に半導体集積回路チップ４０を設置するアンダーフィル樹脂Ｕの濡れ広がるダイエリアの領域に形成する

（工程４）
次に、図３（ｅ）のように、めっきレジストＲを剥離し除去する。

（工程５：絶縁樹脂層３２の形成工程）
次に、図３（ｆ）のように、接続端子突出用金属層３１とそれ以外の剥離用支持基板１１０の積層金属シート１３の面に絶縁樹脂層３２を、真空ラミネート、ロールラミネートまたは積層プレスで熱圧着させる。例えば厚さ４５μｍのエポキシ樹脂を真空ラミネートする。ガラスエポキシ樹脂を使う場合は任意の厚さの銅箔を重ね合わせ積層プレスで熱圧着させる。

（工程６：ビアホール穴の形成工程）
次に、図４（ｇ）のように、絶縁樹脂層３２に、ビアホール用の穴３３ａを、穴あけ加工用レーザー光線を用いたレーザ穴あけ加工により形成する。このビアホール用の穴３３ａは外側の穴径を８０μｍ程度で穴底の穴径を５０μｍ程度に加工し、外側の穴径が穴底の径より大きい、円錐台を逆さにした形状に形成する。

（工程７：めっき工程）
次に、図４（ｈ）のように、ビアホール用の穴３３ａの壁面および絶縁樹脂層３２の表面に無電解めっきを施し、その外側に電解銅めっきの層を形成し、銅めっきで充填したビアホール３３を形成する。ビアホール３３は、支持基板１００側を上側にし基板の外側を下側にすると、円錐台状に形成される。

（工程８：配線パターンの形成工程）
次に、電解銅めっきの層の面に感光性めっきレジストフィルムを形成して露光・現像することで、エッチングレジストのパターンを形成し、そのエッチングレジストで保護して
電解銅めっきのパターンをエッチングする。

次に、エッチングレジストのパターンを剥離することで、図４（ｉ）のように、絶縁樹脂層３２上にビアホールと一体構造を成すランド３３ｂと配線パターン３４を形成する。

（工程９：絶縁樹脂層３５の形成工程）
次に、図４（ｉ）の配線パターン３４とランド３３ｂと絶縁樹脂層３２の上に、すなわち、基板の表裏の面に、工程２と同様にビルドアップ処理で絶縁樹脂層３５を形成する。

（工程１０：ビアホール３６の形成工程）
次に、工程３から５と同様にして、図５（ｊ）のように、絶縁樹脂層３５に、ランド３３ｂ又は配線パターン３４に達するビアホール穴レーザ穴あけ加工で形成した上で、銅めっき層を形成することでビアホール穴を埋めてビアホール３６を形成する。

次に、銅めっきの層をエッチングすることでビアホール３６と一体構造を成すランド３６ｂと配線パターン３６ｃを形成する。

（工程１１：絶縁樹脂層３７の形成工程）
次に、図５（ｊ）のランド３６ｂと配線パターン３６ｃと絶縁樹脂層３５の上に、工程２と同様のビルドアップ処理で絶縁樹脂層３７を形成する。

（工程１２：ビアホール３８の形成工程）
次に、工程３から５と同様にして、図５（ｋ）のように、絶縁樹脂層３７に、ランド３６ｂ又は配線パターン３６ｃに達するビアホール穴をレーザ穴あけ加工で形成した上で、銅めっき層を形成することでビアホール穴を埋めてビアホール３８を形成する。

次に、銅めっきの層をエッチングすることでビアホール３８と一体構造を成す配線パターン３８ｃを形成する。これにより、ビアホール３８の上底面に第２の接続端子２を形成する。

こうして、図５（ｋ）のように、剥離用支持基板１１０の表裏に、絶縁樹脂層３２とビアホール３３、絶縁樹脂層３５とビアホール３６、絶縁樹脂層３７とビアホール３８との複数層をビルドアップした多層配線構造３０を形成する。

（工程１３：ソルダーレジスト形成工程）
次に、図６（ｌ）のように、剥離用支持基板１１０の表裏の多層配線構造３０の表面にソルダーレジストパターン３を形成する。ソルダーレジストパターン３には、第２の接続端子２の部分を円形に開口したソルダーレジスト開口部３ａを設ける。

（工程１４：多層配線構造３０分離工程）
次に、剥離用支持基板１１０の表裏の多層配線構造３０の表面に、所望のサイズのエッチングレジストを張り付け、図６（ｌ）の切断線Ｃで多層配線構造３０と剥離用支持基板１１０を切断することで額縁部１４を切り離し、その切断面に積層金属シート１３の剥離の境界線を露出させる。

そして、図６（ｍ）のように、露出させた剥離の境界線から積層金属シート１３のキャリア銅箔層１３ａから極薄銅箔層１３ｂを剥離することで、剥離用支持基板１１０から多層配線構造３０を分離する。

（工程１５：銅箔層１３ｂ除去工程）
次に、そうして分離した多層配線構造３０に対し、多層配線構造３０の極薄銅箔層１３ｂをクイックエッチングで除去し、図７（ｎ）のように、絶縁樹脂層３２に埋め込まれた逆円錐台状のビアホール３３の、その上底（図７（ｎ）では上底は下側に位置する）の径８０μｍよりも径が小さい径が５０μｍの下底（図７（ｎ）では下底は上側に位置する）を、絶縁樹脂層３２の表面の開口部分に露出させる。

その下底部分を第１の接続端子１にする。すなわち、絶縁樹脂層３２の表面の開口部分に露出させたビアホール３３の上面（下底）の径は５０μｍ程度で小さい。

（工程１６：エッチングレジストパターンの形成）
次に、図７（ｏ）のように、多層配線構造３０のビアホール３３の下底の第１の接続端子１の表面を覆って保護し、一方、接続端子突出用金属層３１を露出させるエッチングレジストＲＥのパターンを形成する。また、多層配線構造３０の下面側もエッチングレジストＲＥで覆って保護する。

（工程１７：接続端子突出用金属層３１のエッチング除去）
次に、図７（ｐ）のように、多層配線構造３０の接続端子突出用金属層３１をエッチング液でエッチングし除去する。

これにより第１の接続端子１を下底の端面で構成するビアホール３３が、配線基板１０の表面の絶縁樹脂層３２の表面から突出する構造が形成される。その突出したビアホール３３の側面は絶縁樹脂層３２の材料で被覆されている。

このように、ビアホール３３が絶縁樹脂層３２の表面から突出して接続端子１を構成する。その突出したビアホール３３の側面は絶縁樹脂層３２の材料で被覆されているので、接続端子１の絶縁信頼性を高くなる。

そのビアホール３３の上底で構成した第１の接続端子１に半導体集積回路チップ４０のバンプ（接続端子）４１を半田付け接続して半導体集積回路チップ４０を実装することができる。この第１の接続端子１を使うことにより、半導体集積回路チップ４０のピッチが１３０μｍ程度の高密度と言われるレベルの部品端子と高い信頼性で電気接続することができる。

ここで、図７（ｐ）のようにダイエリアに形成した接続端子突出用金属層３１をエッチングして除去することで、ダイエリアの境界線にアンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁４ができる。そのアンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁４が多層配線構造３０の絶縁樹脂層３２上へのアンダーフィル樹脂Ｕの濡れ広がりを制限できる。

そして、ダイエリアに形成した接続端子突出用金属層３１がエッチングして除去されることで、その接続端子突出用金属層３１の厚さの分だけその配線基板１０の表面が低くなるので、その配線基板１０にフリップチップ実装する半導体集積回路チップ４０の底面との隙間の高さを高くできる。それにより、その隙間にアンダーフィル樹脂Ｕを注入し易くなり、半導体集積回路チップ４０と配線基板１０の接続信頼性を高くなる。

また、接続端子突出用金属層３１の厚さは厚さの均一性が優れている。そのため、その接続端子突出用金属層３１をエッチングして除去することで増す半導体集積回路チップ４０の底面との隙間の高さは均一な高さになる。

そのため、その隙間に流入させるアンダーフィル樹脂Ｕの流れを整えることができて、アンダーフィル樹脂Ｕの充填構造の均一性が良くなる。すると、アンダーフィル樹脂Uに
故障の原因となるボイドができにくくなるので、半導体集積回路チップ４０との実装部分接続信頼性が増す。

（工程１８）
次に、図７（ｑ）のように、エッチングレジストＲＥを剥離し除去する。

（工程１９：接続端子表面処理層の形成）
次に、図８（ｒ）のように、ビアホール３３の上底面の第１の接続端子１の表面、及び、ソルダーレジスト開口部３ａから露出した第２の接続端子２の面に、ニッケル−金めっき等の表面金属めっき処理（Ａｕ／Ｎｉ、Ａｕ／Ｐｄ／Ｎｉ、Ｓｎめっき等）を施して接続端子表面処理層３９ａと３９ｂを形成する。更に、接続端子表面処理層３９ａと３９ｂは、金属めっき以外に、有機防錆皮膜を形成しても良い。

（工程２０：外形加工工程）
次に、多面付けした多層配線構造３０の外形をダイサーなどで加工して個片の配線基板１０に分離する。

（はんだバンプとはんだボールの形成）
（工程２１）
続くはんだバンプ形成工程では、図８（ｓ）のように、接続端子表面処理層３９ａが表面に形成された第１の接続端子１上に、はんだバンプ２１を形成する。

具体的には、配線基板１０の第１の接続端子１側の面上に所定パターンのマスクを載置することで、第１の接続端子１上にはんだペーストを印刷する。次に、このはんだペーストをリフローして、はんだバンプ２１を形成する。

（工程２２）
次に、同様にして、下面側のソルダーレジストパターン３の開口部分に露出していて接続端子表面処理層３９ｂが表面に形成された第２の接続端子２上にはんだボール２２を搭載する。

（工程２３：半導体集積回路チップのフリップチップ実装工程）
この配線基板１０に半導体集積回路チップ４０を、以下のようにして搭載する。すなわち、配線基板１０側のはんだバンプ２１と、半導体集積回路チップ４０のバンプ４１とを位置合わせしてリフローを行うことで、はんだバンプ２１と半導体集積回路チップ４０のバンプ４１を接合する。これにより、配線基板１０と半導体集積回路チップ４０側とを電気的に接続する。

（工程２４：アンダーフィル樹脂Ｕの充填）
次に、図８（ｔ）のように、配線基板１０の絶縁樹脂層３２と半導体集積回路チップ４０との隙間にアンダーフィル樹脂Ｕを充填して硬化処理を行い、前記隙間を樹脂封止する。

ここで、半導体集積回路チップ４０を実装するダイエリアの境界線に形成したアンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁４が、アンダーフィル樹脂Ｕの絶縁樹脂層３２への濡れ広がりを制限できる。

１・・・第１の接続端子（半導体集積回路チップ側）
２・・・第２の接続端子（プリント配線板側）
３・・・ソルダーレジストパターン（ＳＲ）
３ａ・・・ソルダーレジスト開口部
４・・・アンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁
１０・・・配線基板
１１・・・銅箔
１２・・・絶縁樹脂材料
１２ａ・・・半硬化絶縁樹脂シート
１３・・・積層金属シート
１３ａ・・・キャリア銅箔層
１３ｂ・・・極薄銅箔層
１４・・・額縁部
２１・・・はんだバンプ
２２・・・はんだボール
３０・・・多層配線構造
３１・・・接続端子突出用金属層
３２、３５、３７・・・絶縁樹脂層
３３、３６、３８・・・ビアホール
３３ａ・・・ビアホール用の穴
３３ｂ、３６ｂ・・・ビアホールのランド
３４、３６ｃ、３８ｃ・・・配線パターン
３９ａ、３９ｂ・・・接続端子表面処理層
４０・・・半導体集積回路チップ
４１・・・バンプ
１００・・・支持基板
１１０・・・剥離用支持基板
Ｃ・・・切断線
Ｆ・・・離型フィルム
Ｒ・・・めっきレジスト
ＲＥ・・・エッチングレジスト
Ｕ・・・アンダーフィル樹脂

Claims (14)

1. 複数の配線層と前記配線層を絶縁する絶縁樹脂層が交互に積層され、複数の前記配線層間をビアホールで導通した構造を有する配線基板であって、
   前記ビアホールの端部が前記配線基板の表面から突出し、かつ、前記突出したビアホールの側面を前記配線基板の表面の絶縁樹脂層の材料で被覆してなる柱状の接続端子を備えることを特徴とする配線基板。
2. 請求項１記載の配線基板であって、前記絶縁樹脂層の表面にアンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁を有し、前記アンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁で囲まれた領域を備えることを特徴とする配線基板。
3. 請求項１又は２に記載の配線基板であって、前記接続端子が突出する配線基板の表面の絶縁樹脂層に配線基板の内層の絶縁樹脂層と同じ材料を用いたことを特徴とする配線基板。
4. 少なくとも下記（１）から（１１）の工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
   （１）金属を層状に積み重ね、前記金属を積み重ねた層間で分離可能とした積層金属シートを組込んだ剥離用支持基板を準備する工程、
   （２）前記剥離用支持基板の表裏面に接続端子突出用金属層を形成する工程、
   （３）前記接続端子突出用金属層に絶縁樹脂層を積層する工程、
   （４）前記絶縁樹脂層に、前記剥離用支持基板の面と導通させた第１のビアホールおよび前記絶縁樹脂層上に配線パターンを形成する工程、
   （５）前記（４）で形成した基板の表裏面に絶縁樹脂層を積層する工程、
   （６）前記絶縁樹脂層に、第２のビアホールおよび配線パターンを形成する工程、
   （７）前記（５）と（６）を繰り返し、必要な層数の多層配線構造を形成する工程、
   （８）前記剥離用支持基板の表裏の前記多層配線構造面上にパターン状にソルダーレジスト層を形成する工程、
   （９）前記剥離用支持基板の層間で分離することで、前記剥離用支持基板の表裏面に形成した前記多層配線構造を分離する工程、
   （１０）分離した前記多層配線構造から前記積層金属シートの金属を除去して、第１のビアホールの底面を露出させる工程、
   （１１）前記第１のビアホールの底面よりも広く保護した後、前記接続端子突出用金属層を除去することで、前記絶縁樹脂層の膜厚を均一に減らした構造を形成し、前記第１のビアホールを前記絶縁樹脂層の材料で被覆し、かつ、前記絶縁樹脂層の表面から突出させる工程。
5. 請求項４に記載の配線基板の製造方法であって、前記（１）の工程が、前記積層金属シートを前記剥離用支持基板の表裏面に設ける工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
6. 請求項４に記載の配線基板の製造方法であって、前記（４）と（６）の工程のいずれか一方または両方が、レーザを使った穴明け加工を用いて第１のビアホール又は第２のビアホール用の穴を形成し、前記ビアホール用の穴に金属めっき加工でビアホール及び配線パターンの金属層を形成する工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
7. 請求項４に記載の配線基板の製造方法であって、前記（１１）の工程が、ダイエリアの境界線にアンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁を形成する工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
8. 請求項４に記載の配線基板の製造方法であって、前記（１１）の工程の後に、前記第１のビアホールの底面に接続端子表面処理層を形成する工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
9. 請求項６に記載の配線基板の製造方法であって、前記（１）の工程が、前記積層金属シートを前記剥離用支持基板の表裏面に設ける工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
10. 請求項７に記載の配線基板の製造方法であって、前記（１）の工程が、前記積層金属シートを前記剥離用支持基板の表裏面に設ける工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
11. 請求項７に記載の配線基板の製造方法であって、前記（４）と（６）の工程のいずれか一方または両方が、レーザを使った穴明け加工を用いて第１のビアホール又は第２のビアホール用の穴を形成し、前記ビアホール用の穴に金属めっき加工でビアホール及び配線パターンの金属層を形成する工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
12. 請求項８に記載の配線基板の製造方法であって、前記（１）の工程が、前記積層金属シートを前記剥離用支持基板の表裏面に設ける工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
13. 請求項８に記載の配線基板の製造方法であって、前記（４）と（６）の工程のいずれか一方または両方が、レーザを使った穴明け加工を用いて第１のビアホール又は第２のビアホール用の穴を形成し、前記ビアホール用の穴に金属めっき加工でビアホール及び配線パターンの金属層を形成する工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
14. 請求項８に記載の配線基板の製造方法であって、前記（１１）の工程が、ダイエリアの境界線にアンダーフィル樹脂ダム用凸状隔壁を形成する工程を有することを特徴とする配線基板の製造方法。

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