JP2017201674A - プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents

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輝幸 石原
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海櫻 梅
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Hiroyuki Saka
浩之 坂
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Abstract

【課題】導体パッドを有するプリント配線板の信頼性の向上。
【解決手段】実施形態のプリント配線板1は、樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層し、第1面10Bおよび前記第1面と反対側の第2面10Tを有するビルドアップ配線層10を有する。そして、前記ビルドアップ配線層10は、前記第2面10Tを構成する第1樹脂絶縁層11a内に埋め込まれて一面を前記第2面10Tに露出する第1導体パッド21aを含んでおり、前記ビルドアップ配線層10の第1面10B上に支持板28が設けられている。
【選択図】図1

Description

本発明は、ビア導体を有するプリント配線板、およびその製造方法に関する。
特許文献1には、コア基板を有さない多層配線基板が開示されている。特許文献1の多層配線基板では、外部接続端子の接合面を有する絶縁層がガラスクロスを含む絶縁層として形成され、半導体素子の搭載面を有する絶縁層がガラスクロスを含まない絶縁層として形成されている。
特開2009−224739号公報
特許文献1の多層配線基板は、コア基板を有さない構造のため、半導体素子の実装時などに反りが生じ易いと考えられる。良好な接続品質で安定して半導体素子を実装するのが困難であると考えられる。また、半導体素子を接続するパッドが、半導体素子の搭載面を有する絶縁層より突出して形成されている。多層配線基板全体としての厚さが厚くなると考えられる。さらに、パッド間に絶縁物が介在していないため、パッド間の短絡リスク抑制の観点から、パッドのファインピッチ化が困難であると考えられる。
本発明のプリント配線板は、樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層し、第1面および前記第1面と反対側の第2面を有するビルドアップ配線層を有する。そして、前記ビルドアップ配線層は、前記第2面を構成する第1樹脂絶縁層内に埋め込まれて一面を前記第2面に露出する第1導体パッドを含んでおり、前記ビルドアップ配線層の第1面上に支持板が設けられている。
本発明のプリント配線板の製造方法は、表面に金属膜を備えているベース板を用意することと、前記金属膜に、複数の導体パッドを含む金属層を形成することと、側面を含む前記導体パッドの露出面を被覆する樹脂絶縁層を前記金属膜上に形成し、さらに、前記樹脂絶縁層上に少なくとも1層の導体層を積層することにより、前記金属膜に面する第2面および前記第2面と反対側の第1面を有するビルドアップ配線層を形成することと、前記ベース板を除去することと、前記ビルドアップ配線層の前記第1面上に支持板を接着することと、前記金属膜の除去により、導体パッドの前記支持板と反対側の一面を露出させることと、を含む。
本発明の実施形態によれば、支持板が設けられているので、プリント配線板の反りなどが抑制され、導体パッド上に電子部品を安定して実装することができる。また、支持板と反対側の面に導体パッドをファインピッチで配置することができる。導体パッドの側面は第1樹脂絶縁層に被覆されているため、各導体パッドがファインピッチで形成されても、短絡不良が生じ難いと考えられる。電子部品とプリント配線板間の接続信頼性が高いと考えられる。
本発明の一実施形態のプリント配線板の断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の他の例を示す断面図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の例を示す断面図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の他の例を示す断面図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の例を示す断面図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の他の例を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の他の例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の他の例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の他の例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の他の例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の他の例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の他の例を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の製造方法の他の例を示す図。
本発明の一実施形態のプリント配線板1が図面を参照しながら説明される。図1は、実施形態のプリント配線板1の断面を説明する図である。プリント配線板1は、図1に示されるように、樹脂絶縁層(第1樹脂絶縁層11a、第2樹脂絶縁層11b、第3樹脂絶縁層11c)と導体層(第2導体層12b、第3導体層12c、第4導体層12d)とを交互に積層し、第1面10Bおよび第1面10Bと反対側の第2面10Tを有するビルドアップ配線層10と、第1面10B上に形成されている支持板28とを有している。ビルドアップ配線層10の第2面10T上に、外部の電気回路と接続される複数の第1導体パッド21aおよび第2導体パッド21bが形成されている。図1に示される例では、ビルドアップ配線層10の第2面10Tの中央部側に複数の第1導体パッド21aが形成されており、および、第2面10Tの外周側に複数の第2導体パッド21bが形成されている。図1の例では、ビルドアップ配線層10の第2面10T側から第1面10B側に向って、順に、第1導体層12a、第1樹脂絶縁層11a、第2導体層12b、第2樹脂絶縁層11b、第3導体層12c、第3樹脂絶縁層11c、第4導体層12dが積層されており、第1樹脂絶縁層11aの第2導体層12b側と反対側の表面がビルドアップ配線層10の第2面10Tを構成している。第1導体層12aは、第1導体パッド21aおよび第2導体パッド21bを含んでいる。第1導体層12aは、例えば、所定の導体パターンの形成領域に開口を有するめっきレジストを用いて電解めっきにより形成される。エッチングを用いないので、第1導体層12a内には、導体パターンがファインピッチで形成され得る。第4導体層12dは、第3導体パッド20を含んでいる。
第1導体層12aは、第1樹脂絶縁層11a内に埋め込まれて一面をビルドアップ配線層10の第2面10Tに露出している。このように、第1導体層12aが第1樹脂絶縁層11a内に埋め込まれることは、プリント配線板1の薄型化に寄与する。さらに、第1導体層12aと第1樹脂絶縁層11aとの密着性が向上する。図1の例では、第1および第2の導体パッド21a、21bの側面は第1樹脂絶縁層11aに被覆されている。隣接する各導体パッド間で、例えば、はんだなどの接合材の接触が生じ難いと考えられる。各導体パッドがファインピッチで形成されても、短絡不良が生じ難いと考えられる。一方、第4導体層12dは、第3樹脂絶縁層11c上に形成されている。すなわち、第3導体パッド20は、ビルドアップ配線層10の第1面10B上に突出して形成されている。
実施形態のプリント配線板1は、図1に示されるように、ビルドアップ配線層10の第1面10B上に支持板28を含んでいる。支持板28によって、ビルドアップ配線層10を含むプリント配線板1が支持されている。例えば、第1導体パッド21aおよび/または第2導体パッド21bを介した、外部の電気部品のプリント配線板1への接続が容易になると考えられる。図1の例では、支持板28は、接着剤29により第3樹脂絶縁層11c上の第4導体層12dに貼り付けられている。接着剤29としては、特に限定されないが、後述のように、プリント配線板1の使用時などに支持板28が除去される場合は、第4導体層12dとの間に適度な密着性を有しながらも強固な接着力を有さないものが好ましい。少なくとも、第4導体層12dとの間よりも、支持板28との間に強い接着力を発現し得る材料が好ましい。支持板28は、接着剤29以外の任意の手段でビルドアップ配線層10に接合されてもよい。
ビルドアップ配線層10の第1面10B上の第3導体パッド20も、電子部品やマザーボードなどの外部の電気回路と接続され得る。第3導体パッド20が外部の電気回路等と接続される場合は、その接続の前に支持板28の一部または全部が除去される。
図2に、プリント配線板1の第1導体パッド21a上および第2導体パッド21b上に接続されている電子部品Eを備えるプリント配線板1aが示されている。電子部品Eとしては、半導体素子のベアチップ、受動素子(キャパシタや抵抗器など)、配線層を有するインターポーザ、再配線層を有する半導体素子、WLP(Wafer Level Package)、もしくは他の形態の集積回路装置が例示される。また、電子部品Eの代わりに、プリント配線板1が用いられる電気機器のマザーボードや、外部の電子部品のパッケージを構成する配線板などの外部の配線板が第1および第2の導体パッド21a、21bに接続されてもよい。
図2の例では、ビルドアップ配線層10の第1面10B上に設けられた支持板28によって、プリント配線板1aの反りや撓みが抑制されているので、電子部品Eの実装時に、電子部品Eの複数の電極それぞれと、複数の第1および第2の導体パッド21a、21bのそれぞれとがほぼ均一に近接し得ると考えられる。電子部品Eの電極の第1および第2の導体パッド21a、21bからの浮きが生じ難いと考えられる。ビルドアップ配線層10の第2面10Tの平坦性が維持されるため、電子部品Eの位置ずれなども生じ難いと考えられる。また、このような部品実装工程や、プリント配線板1a自身の製造工程において、プリント配線板1aの取り扱いが容易であると考えられる。電子部品Eの端子は、例えばはんだなどからなる接合材61を介して、第1および第2の導体パッド21a、21bの第1面10Bと反対側の露出面に接続される。
支持板28を設けることによって、実施形態のプリント配線板1をマザーボードや他のプリント配線板などと接続するために、第2導体パッド21b上に導体ポストを形成する場合にも、その形成が容易になると考えられる。この結果、実施形態のプリント配線板1の接続信頼性が向上されると考えられる。なお、支持板28は、プリント配線板1への電子部品Eの実装後などに除去され得る。すなわち、使用時のプリント配線板1の厚さの増大を招くことなく、プリント配線板1と電子部品Eなどとの接続信頼性を向上することができる。
ビルドアップ配線層10は、図1に示される例では、3層の樹脂絶縁層と、それぞれの両面に形成される合計4層の導体層とで構成されている。すなわち、図1には、いわゆる4層構造のビルドアップ配線層10の例が示されている。しかし、この樹脂絶縁層および導体層の積層数は、この例に限定されるものではなく、回路構成により適宜選択され得る。ビルドアップ配線層10は、1層の樹脂絶縁層と、その両面の導体層とにより形成される2層構造のビルドアップ配線層であってもよいし、5層以上の導体層を含むビルドアップ配線層であってもよい。ビルドアップ配線層10がより多くの導体層を含むことにより、プリント配線板1の平面サイズを大きくすることなく、より規模が大きく複雑な電気回路をプリント配線板1内に形成することが可能となる。
第1導体層12aと第2導体層12bとの間、第2導体層12bと第3導体層12cとの間、および第3導体層12cと第4導体層12dとの間はそれぞれ、第1ビア導体13a、第2ビア導体13b、および第3ビア導体13cにより接続されている。第1ビア導体13a、第2ビア導体13b、および第3ビア導体13cは、第1樹脂絶縁層11a、第2樹脂絶縁層11b、および第3樹脂絶縁層11cそれぞれに形成されている。各ビア導体は、後述されるように、例えば、各樹脂絶縁層の一方の表面へのレーザー光の照射により形成される導通用孔内に形成されている。導通用孔の径は、レーザー光の照射側で大きく、レーザー光の照射側と反対側(奥側)では小さくなる。図1に示される例では、図の下側からレーザー光が照射されるため、導通用孔の下側の径(幅)が大きく、上側の径(幅)が小さい。そのため、その導通用孔内に形成される各ビア導体も下側の幅(径)が大きく、上側の幅(径)が小さい。図1に示される例では、各ビア導体は、いずれも、ビルドアップ配線層10の第1面10Bから第2面10Tに向かって径が小さくなるテーパー形状に形成されている。第1ビア導体13aのテーパー形状の縮径側が第1導体層12aに接続されている。
図1の例のように、ビルドアップ配線層10が複数の樹脂絶縁層を含んでいる場合、好ましくは、それぞれの樹脂絶縁層(第1、第2および第3の樹脂絶縁層11a、11bおよび11c)は同じ樹脂材料で形成される。しかし、互いに異なる樹脂材料が用いられてもよい。各樹脂絶縁層は、例えば、層間絶縁用フィルムなどの樹脂材料を加熱および加圧することなどにより形成され得る。或いは、各樹脂絶縁層の材料は、ガラス繊維などの芯材に樹脂材料が含浸されて半硬化状態にされたプリプレグであってよい。電子部品との間の熱膨張率差に基づく反りが防止されやすくなる。好ましい樹脂材料としては、エポキシ樹脂が例示される。エポキシ樹脂は、シリカ(SiO2)やアルミナなどの無機フィラーを含んでいてもよい。樹脂絶縁層11a、11bおよび11cのそれぞれの厚さは、例えば、3μm以上であって、25μm以下である。
各導体層(第1、第2、第3および第4導体層12a、12b、12cおよび12d)は、後述されるように、例えば電解めっきにより形成される。いわゆるセミアディティブ法を用いることにより、繊細なパターンが精密に形成される。その結果、特に高密度化、ファインピッチ化の要求が満たされる。電解めっきにより形成される各導体層の材料としては、銅が例示される。各導体層の材料はニッケルなどの他の金属でもよい。第1〜第4導体層12a、12b、12c、12dそれぞれの厚さは、例えば、3μm以上であって、20μm以下である。
また、図1および図2には示されていないが、第1および第2の導体パッド21a、21bが異なる金属からなる二以上の金属層から構成されていてもよい。例えば、耐腐食性の高い金などからなる耐食めっき層がビルドアップ配線層10の第2面10Tから露出するように第1および第2の導体パッド21a、21bが形成される。導体パッドの耐食性が向上されると考えられる。製造方法の例は後述される。
図3は、本発明の他の実施形態を示す図1と同様の断面図である。このプリント配線板100では、図1のプリント配線板1と同様に、ビルドアップ配線層10の第2面10Tの中央部側に、第1導体パッド22が形成され、第2面10Tの外周側に第2導体パッド23が形成されている。第1導体パッド22は、例えば半導体素子などの電子部品E1(図4参照)と接続され、そして第2導体パッド23は、例えば他のプリント配線板(図示せず)などと接続され得る。あるいは、第1導体パッド22および第2導体パッド23の上に、一つの電子部品が実装されてもよい。図3の例では、第1導体パッド22および第2導体パッド23は、互いに異なる金属からなる層を2層以上積層してなる異種金属層24から構成されている。第1導体パッド22および第2導体パッド23は、第2面10Tから突出して形成されている。パッド間のはんだショートなどが生じ難いと推察される。また、プリント配線板100への電子部品等の実装が容易であると考えられる。第1導体パッド22および第2導体パッド23は第1導体層12aを構成している。プリント配線板100の第1導体層12aは、図1に示されるプリント配線板1の第1導体層12aと同様に、第1樹脂絶縁層11a内に埋め込まれ、そして、その一部が第1樹脂絶縁層11aから露出している。
図3に示される例では、異種金属層24は、第1面10Bから遠い側から順に第1金属層24a、第2金属層24bおよび第3金属層24cの3層の金属層をビルドアップ配線層10の厚さ方向に積層することによって形成されている。第1〜第3金属層24a〜24cは、好ましくは、それぞれめっき層により形成される。例えば、第1〜第3金属層24a〜24cは、電解めっき膜である。
異種金属層24は、図3に示される例では、金からなる第1金属層24a、ニッケルからなる第2金属層24bおよび銅からなる第3金属層24cの3層から形成されている。第1金属層24aが、第1導体パッド22および第2導体パッド23の第1面10Bと反対側の最表層である。しかしながら、異種金属層24の層数は、この例に限定されるものではなく、例えば、第1金属層24aと第2金属層24bとの間に追加の金属層が形成され、異種金属層24が4層以上の金属層で構成されていてもよい。例えば追加の金属層はパラジウムからなる金属層で形成され得る。異種金属層24は互いに異なる金属からなる層が少なくとも2層積層されている多層構造の金属層であればよい。例えば、異種金属層24は、第1面10B側に銅めっき膜により形成される金属層と該金属層上に積層される耐食性金属層とから構成され得る。異種金属層24は、例えば、第1金属層24aが0.3μm以上であって、1μm以下、第2金属層24bが3μm以上であって、7μm以下、第3金属層24cが4μm以上であって、6μm以下、の厚さをそれぞれ有するように形成され得る。しかしながら、各金属層は同じ厚さで形成されてもよい。好ましくは、図3に示されるように、最表層である第1金属層24aが最も薄く形成される。
最表層である第1金属層24aは、接触抵抗が低く、耐腐食性が高い金属で形成されていることが好ましい。従って、第1金属層24aは耐食性の高い金めっき層であることが好ましい。第1および第2の導体パッド22、23の耐食性や耐酸化性が向上する。例えば電子部品の実装時などに、パッドの酸化に起因して生じるはんだ不良が起こりにくいと考えられる。
実施形態のプリント配線板100では、第1導体パッド22および第2導体パッド23を形成する異種金属層24内の各金属層は金属層毎に電解めっきにより形成される。したがって、形成される異種金属層24の高さにバラツキが少ないと考えられる。これにより、例えば、プリント配線板100に実装される半導体素子などの電子部品の電極と第1導体パッド22の第1面10Bと反対側の上面22Tとの間の距離のバラツキが小さくなる。電子部品と第1導体パッド22との接続において高い信頼性が提供され得る。製造方法の例は後述される。
図3に示されるように、第1導体パッド22および第2導体パッド23は、第1導体層12aに設けられている。第1導体パッド22の第1面10Bと反対側の上面22Tを含む一部および第2導体パッド23の第1面10Bと反対側の上面23Tを含む一部がビルドアップ配線層10の第2面10Tから突出するように形成されている。そして、第1導体パッド22の第1面10B側の下面22Bを含む一部および第2導体パッド23の第1面10B側の下面23Bを含む一部は、第1樹脂絶縁層11aに埋め込まれて、第1ビア導体13aに接続されている。
図3の例では、異種金属層24の3層の金属層(24a〜24c)のうち第1金属層24aおよび第2金属層24bの一部が、ビルドアップ配線層10の第2面10Tから突出している。これらの金属層により、第1導体パッド22および第2導体パッド23の第2面10Tからの突出部が構成されている。第2金属層24bの残りの部分と第3金属層24cとが第1樹脂絶縁層11aに埋め込まれている。すなわち、ビルドアップ配線層10の第2面10Tは、異種金属層24内のいずれかの金属層間の界面と面一ではない。第1および第2の導体パッド22、23の突出部に第2面10Tの面方向の外力が加わっても、第1および第2の導体パッド22、23の側面の第2面10Tと接する部分にクラックや剥離が生じ難いと考えられる。
第1導体パッド22の突出部の第2面10Tからの高さは、第2導体パッド23の突出部の第2面10Tからの高さと略等しい。そのため、図3においては、第1導体パッド22の突出部の高さと第2導体パッド23の突出部の高さが、同一の符号「h」で示されている。第1導体パッド22および第2導体パッド23の突出部の第2面10Tからの高さhは、例えば、2μm以上であって、10μm以下である。高さhがこのような長さにされると、電子部品E1(図4参照)の第1導体パッド22への実装が容易であると考えられる。電子部品E1の実装歩留まりが高いと推察される。また、電子部品の熱膨張係数とプリント配線板100の熱膨張係数の違いに起因するストレスが緩和され得る。
しかしながら、高さhは、前述された範囲を上回る、または下回る高さであってもよい。そして、突出部を構成するめっき層の層数も前述の例に限定されない。例えば第1金属層24aのみが第2面10Tから突出するように形成されてなる異種金属層24により第1および第2の導体パッド22、23が構成されてもよい。すなわち、第2面10Tが異種金属層24を構成する各金属層間の界面と一致していてもよい。このような場合でも、実施形態のプリント配線板1では異種金属層24がめっき層の積層により形成されているので、めっき層同士が強固に接合されており、めっき層の間の界面に剥離や破断は生じ難いと考えられる。
第1導体パッド22および第2導体パッド23の突出部の第2面10Tからの高さhは、異種金属層24形成のための金属膜53の凹部53aの深さd(図9A参照)の長さによって調節され得る。第1導体パッド22および第2導体パッド23の第2面10Tからの突出部、すなわち異種金属層24の突出部を構成する金属層部分は凹部53a内に形成される(図9B参照)。凹部53aの深さdの長さに応じて、各金属層の厚さが調整されてもよい。例えば所望の金属層が所定の高さhを有する異種金属層24の突出部に含まれるように各金属層の厚さが調整されて、金属層を2層以上積層してなる異種金属層24が形成されてもよい。なお、図3に示される第1導体パッド22および第2導体パッド23の異種金属層24および異種金属層24内の各金属層(24a〜24c)は、特徴が理解され易いように、第1導体パッド22および第2導体パッド23の厚さ方向が拡大されて示されている。
図3の例では、第1導体パッド22間のピッチP1は、第2導体パッド23間のピッチP2よりも小さい。インターポーザなどの再配線層によって端子ピッチを広げられていない半導体素子などが、直接、第1導体パッド22に実装され得る。ここで「ピッチ」とは、隣接する導体パッドなどの中心間の距離を意味している。なお、後述するように、第1導体パッド22や第2導体パッド23は、実施形態のプリント配線板100に実装される電子部品や外部の配線板などに応じて配置され得る。
第1導体パッド22および第2導体パッド23の数は、図3に例示される数に限定されない。例えば、第1導体パッド22に接続される電子部品の電極数に応じた数量の第1導体パッド22が、電子部品の電極配置に応じたレイアウトで形成され得る。
図4に、第1導体パッド22上に接続されている電子部品E1を備えるプリント配線板100aの例が示されている。図2に示される例と同様に、電子部品E1の端子は、例えばはんだなどからなる接合材61を介して、第1導体パッド22の上面22T上に接続されている。電子部品E1は、図2に示される例と同様に、例えば、半導体素子や受動素子などである。第2導体パッド23には、例えば、電子部品E1以外の他の電子部品や他のプリント配線板(図示せず)などが接続され得る。
実施形態のプリント配線板100は、図5に示されるように、さらに、第2導体パッド23上に形成されている導体ポスト25を含んでいてもよい。図5に示されるプリント配線板101は、導体ポスト25により、例えば図示しない外部の電子部品や他のプリント配線板などと接続され得る。
図5に示される実施形態によれば、半導体素子などの電子部品E2(図6参照)を接続する第1導体パッド22および外部の電子部品や配線板(図示せず)を接続する第2導体パッド23ならびに第2導体パッド23上の導体ポスト25が、それぞれめっきにより形成されている。各導体パッドおよび第2導体パッド23上の導体ポスト25は非常に狭い幅および間隔で正確に形成され得る。そのため、ファインピッチ化のために第1導体パッド22や第2導体パッド23の間隔および幅が狭くなっても、隣接する導体パッド同士または導体ポスト25同士の接触事故が防止される。プリント配線板101の信頼性が向上する。プリント配線板101のファインピッチ化が達成され得る。集積度が高く、さらに内部の接続部の信頼性の高いパッケージ-オン-パッケージが提供されると考えられる。
図5の例では、第2導体パッド23上に金属膜53を介して導体ポスト25が電解めっきにより形成されている。導体ポスト25は、第2導体パッド23側の金属膜53と接合している端面25Bと、第2導体パッド23側と反対側の端面25Tと、を有する。導体ポスト25の端面25T上に外部の配線板等が実装される。図5の例では、第2導体パッド23の上面23Tの中心を通り上面23Tに垂直な直線は、導体ポスト25の端面25B、25Tの中心を通る。第2導体パッド23の略中央に導体ポスト25が位置するように、導体ポスト25が形成されている。したがって、導体ポスト25間のピッチは、第2導体パッド23間のピッチP2と等しい。
導体ポスト25は、金属膜53をシード層として、好ましくは金属膜53と同一の材料のめっき膜により形成され得る。めっき膜は例えば、銅めっき膜である。実施形態のプリント配線板101では、導体ポスト25が金属膜53と直接接合されている。導体ポスト25と金属膜53とが強固に接合されているので、プリント配線板101の製造工程や使用中に応力が生じても、導体ポスト25と金属膜53との界面に剥離や破断が生じ難いと考えられる。導体ポスト25と金属膜53に同一の材料が用いられ得るので、界面部分に生じる熱応力が少なくなると考えられる。また、金属膜53は第2導体パッド23の上面23Tおよび第2導体パッド23の第2面10Tからの突出部の側面を被覆している。すなわち、第2導体パッド23の突出部は、上面23Tの面だけでなく側面においても金属膜53と接合されている。金属膜53の剥離などが生じ難いと考えられる。金属膜53を介して導体ポスト25と第2導体パッド23とが強固に接続されることによりプリント配線板の信頼性が向上すると考えられる。
導体ポスト25の径は、例えば、50μm以上であって、150μm以下である。図5の例では、導体ポスト25の端面25Tの径は、第2導体パッド23の上面23Tの径より大きい。なお、便宜上「径」という用語が用いられているが、各導体パッドや導体ポストの平面形状は円形や楕円形に限定されない。これらは任意の平面形状を有し得る。従って、導体ポスト25の端面25Tなどの「径」は、端面25Tなどの外周に属する2点間の距離の内、最大の値を意味している。
導体ポスト25は長さLを有する。長さLは、例えば、50μm以上であって、200μm以下である。しかしながら、導体ポスト25の長さLは、これらに限定されず、例えば、実施形態のプリント配線板101の第1導体パッド22に接続される電子部品の厚さなどに応じて任意の長さに形成され得る。
図6に、第1導体パッド22上に接続されている電子部品E2を備えるプリント配線板101aの例が示されている。図2および図4に示される例と同様に、電子部品E2の端子は、例えばはんだなどからなる接合材61を介して、第1導体パッド22上に接続されている。前述のように導体ポスト25の長さL(図5参照)が所定の長さを有するので、比較的厚い外部の電子部品E2のプリント配線板101aへの搭載が可能となることがある。また、例えば第1導体パッド22に接続された電子部品E2を跨ぐように、外周部だけに端子を有する図示しない大型の外部の電子部品等が導体ポスト25の端面25T上に搭載されてもよい。すなわち複数の電子部品が、プリント配線板101aの厚さ方向に重なるように実装され得る。高密度の実装が可能になると考えられる。導体ポスト25により、外部の電子部品や配線板の熱膨張係数とプリント配線板101aの熱膨張係数との違いに起因するストレスが緩和されると考えられる。パッケージ-オン-パッケージ中のプリント配線板がヒートサイクルを受けても、外部の電子部品などとプリント配線板101aとの間の接続が長期間安定すると考えられる。第1導体パッド22に接続される外部の電子部品E2としては、例えば半導体素子のベアチップや、WLPまたはCSPなどの比較的小型の集積回路装置が例示される。導体ポスト25に接続される外部の電子部品としては、例えばBGAや、再配線用の配線板と共にパッケージングされている比較的大型の集積回路装置などが例示される。外部の電子部品E2や、導体ポスト25に接続される外部の電子部品は、これら以外の半導体部品や受動部品であってもよい。
次に、図1に示されるプリント配線板の製造方法の一実施形態が、図7A〜7Lを参照して説明される。
図7Aに示されるように、例えば、ベース板51およびキャリア銅箔52付き金属膜53が用意される。このベース板51は便宜的に描かれているだけで、図7Aおよび後述の図7B〜7Kにおいて、また図7A〜7Jにおいて、その実際の厚さを示すことは意図されていない。また、金属膜53も、図6と同様にその厚さ方向に拡大されて示されている。キャリア銅箔付き金属膜のキャリア銅箔52と金属膜53とは、例えば、熱可塑性の接着剤(図示せず)により接着される。そして、キャリア銅箔付き金属膜のキャリア銅箔52がプリプレグからなるベース板51に熱圧着により貼り付けられている。キャリア銅箔52と金属膜53とが熱可塑性の接着剤で接着されることにより、後の工程で温度を上昇させて引き剥されることで、金属膜53とキャリア銅箔52とは容易に分離される。キャリア銅箔52と金属膜53とは、外周付近の余白部だけで接合されてもよい。ベース板51は、適度な剛性を有しているものであればよい。例えば、ベース板51は、銅などの金属板またはセラミックスなどの絶縁板であってもよい。金属膜53としては、例えば銅箔が用いられる。しかしながら、金属膜53の材料は、これに限定されない。金属膜53は、表面上に第1導体層12a(図7D参照)が形成され得る材料から形成されていればよい。例えば、金属膜53はニッケルなどの他の金属からなる膜状体または箔状体であってもよい。
図7A〜7Iには、ベース板51の両側の面に第1導体層12aなどが形成される実施形態の製造方法の一例が示されている。ただし、図7B〜7Iでは、ベース板51の一方の面だけが示されており、他方の面は省略されている。このような製造方法の例では、第1導体層12aなどが2つ同時に形成される。しかし、ベース板51の一方の面だけに第1導体層12aなどが形成されてもよい。以下の説明では、ベース板51の一方の面について実施形態の製造方法が説明され、他方の面についての各図面中の符号の表示や説明は適宜省略されている。
図7Bに示されるように、第1導体層12aの第1および第2の導体パッド21a、21b(図7C参照)を形成する位置に開口56を有するレジストパターン55が、金属膜53上に形成される。開口56の底面には金属膜53が露出されている。
次いで、金属膜53をシード層とする電解めっきによりそれぞれの開口56内にめっき層21cが形成される。すなわち、複数の第1導体パッド21aおよび複数の第2導体パッド21bが形成される。第1および第2の導体パッド21a、21bの第2面10Tからの露出面として耐食めっき層を含む第1および第2の導体パッド21a、21bを形成する場合、開口56の底面上には耐食めっき層として例えば金などからなる第1めっき層が形成される。次いで、第1めっき層上に第2めっき層が形成される。第1めっき層および第2めっき層の積層体により第1および第2の導体パッド21a、21bが構成される。後述の金属膜53の除去工程(図7L参照)により、金属膜53と対向していた第1および第2の導体パッド21a、21bの耐食めっき層が露出する。
次に、レジストパターン55が除去されることにより、図7Dに示されるように、金属膜53のキャリア銅箔52と反対側の面上に、第1および第2の導体パッド21a、21bを含む所定のパターンで第1導体層12aが形成される。
次に、図7Eに示されるように、第1導体層12aを被覆する第1樹脂絶縁層11aが金属膜53上に形成される。第1樹脂絶縁層11aは、第1導体層12a内の第1および第2の導体パッド21a、21bの露出面を覆うように形成される。すなわち、図7Eの例では、第1および第2の導体パッド21a、21bの側面および上面(第1および第2の導体パッド21a、21bの金属膜53と反対側の表面)が第1樹脂絶縁層11aに覆われる。例えば、フィルム状の絶縁材が第1導体層12a上に積層され、加圧されると共に加熱される。第1樹脂絶縁層11aの材料は、例えば、補強材などを含まないエポキシ樹脂が例示される。しかし、第1樹脂絶縁層11aの材料は、ガラス繊維のような補強材にエポキシまたは他の樹脂組成物を含浸させたものでもよい。エポキシなどの樹脂組成物には、シリカなどの無機フィラーが30質量%以上であって、80質量%以下の量、含有されていてもよい。
次いで、図7Fに示されるように、第1樹脂絶縁層11aを貫通する導通用孔31aが形成される。導通用孔31aは、好ましくはCO2レーザー光を第1樹脂絶縁層11aの導通用孔31aの形成場所に照射することにより形成される。第1樹脂絶縁層11aの第1導体層12a側と反対側の表面からレーザー光が照射されると、第1導体層12a側に向って径が小さくなるテーパー形状の導通用孔31aが形成される。
図7Fに示されるように、導通用孔31a内および第1樹脂絶縁層11aの表面上に、例えば化学めっき(無電解めっき)により金属層32bが形成される。金属層32bは、スパッタリングや真空蒸着などにより形成されてもよい。この金属層32bの材料も銅が好ましいが、これに限定されない。例えば、金属層32bは、スパッタリングにより形成されるTi/Crスパッタ層でもよい。金属層32bの厚さは、0.05μm以上であって、1.0μm以下程度である。
その後、図7Gに示されるように、電解めっき膜33bが、例えば金属層32bをシード層として電解めっきにより形成される。第1樹脂絶縁層11a上の金属層32bおよび電解めっき膜33bにより第2導体層12bが形成される。また、導通用孔31a内の金属層32bおよび電解めっき膜33bにより第1ビア導体13aが形成される。この第2導体層12bの導体パターン(配線パターン)は、所定の位置に開口を有するめっきレジスト層(図示せず)が形成され、この開口内に電解めっき膜33bが形成されることにより得られる。このめっきレジスト層の開口は第2導体層12bの導体パターンの形成位置および導通用孔31a上に設けられる。電解めっき膜33bの形成後、図示しないめっきレジスト層が除去される。めっきレジスト層の除去により露出する金属層32bがエッチングにより除去される。その結果、図7Gに示されるような第2導体層12bが形成される。なお、以後金属層32bと電解めっき膜33bとは区別はされないで、纏めて第2導体層12bとされる。金属層32bおよび電解めっき膜33bの材料は、特に限定されない。例えば、ニッケルまたは金-ニッケル、金-ニッケル-銅等の複合層などが用いられてもよい。好ましくは、銅が用いられる。第2導体層12bが、安価、かつ、容易に形成される。
次に、図7Hに示されるように、第2導体層12bおよび第1樹脂絶縁層11a上に、図7E〜7Gの工程と同様の工程を繰り返すことにより、第3導体層12cと第2樹脂絶縁層11bとが形成される。第3導体層12cと第2導体層12bとは、前述の図7F〜7Gと同様に第2ビア導体13bを形成することにより接続される。
さらに、図7E〜7Gの工程と同様の工程を繰り返すことにより、図7Iに示されるように、第3導体層12cおよび第2樹脂絶縁層11b上に、第4導体層12dと第3樹脂絶縁層11cとが形成される。そして、前述の図7F〜7Gと同様に、第4導体層12dと第3導体層12cとが第3ビア導体13cを形成することにより接続される。
図1には、所定の配線パターンを有する導体層と樹脂絶縁層とを積層した4層構造のビルドアップ配線層10が例示されている。ビルドアップ配線層10は、図7E〜7Gの工程を繰り返すことにより、さらに多くの所望の層数に形成され得る。また、ビルドアップ配線層10は、1つの樹脂絶縁層およびその両面に設けられている導体層だけを有していてもよい。
次に、図7Jに示されるように、ビルドアップ配線層10の第1面10B側に支持板28が設けられる。支持板28は、第3樹脂絶縁層11c上の第3導体パッド20を含む第4導体層12dに、接着剤29により貼り付けられている。支持板28によって、後述するベース板51およびキャリア銅箔52の除去工程後のプリント配線板が支持される。例えば、支持板28は、後述のプリント配線板1の後工程や、第1および第2の導体パッド21a、21b(図1参照)上への電子部品の実装時にビルドアップ配線層10の支持材として機能し得る。支持板28には、プリプレグを硬化してなるガラスエポキシ基板やベース板51(図7A参照)と同様の金属板、または両面銅張積層板等が用いられる。支持板28は、第4導体層12dに対して密着性を有する接着剤29を介してビルドアップ配線層10に接着されている。接着剤29を構成する材料は、支持板28と接着可能なものであれば特に限定されない。支持板28は、前述の電子部品の実装後などにビルドアップ配線層10から除去されることがある。そのため、接着剤29の材料としては、特に、第4導体層12dの接着面との間に強固な接着力を発現しないものの、適度な密着性を有するものが好ましい。接着剤29は、紫外線照射や加熱などの特定の処理により第4導体層12dとの接着性を喪失するものであってもよい。例えば、アクリル系樹脂が、接着剤29の材料として例示される。
次に、図7Kに示されるように、ベース板51およびキャリア銅箔52が除去される。ベース板51およびキャリア銅箔52が除去されることにより2個のビルドアップ配線層10が得られる。前述のように、キャリア銅箔52と金属膜53とは、熱可塑性樹脂などにより接着されている。そのため、例えば温度を上昇させて力を加えることにより、ベース板51およびキャリア銅箔52と金属膜53とは簡単に分離される。その結果、金属膜53のキャリア銅箔52との接合面が露出する。なお、このキャリア銅箔52と金属膜53とがその周囲のみで接着されている場合には、その接着されている部分の内側を切断することにより、両者は簡単に分離される。ビルドアップ配線層10の第2面10T側の全面に金属膜53が露出する。
次いで、図7Lに示されるように、金属膜53が、エッチングにより除去される。金属膜53の除去により、第1および第2の導体パッド21a、21bの支持板28と反対側の一面が露出される。すなわち、第1および第2の導体パッド21a、21bのビルドアップ配線層10の第1面10Bと反対側の表面が露出する。図1に示されるプリント配線板1が完成する。実施形態のプリント配線板1には、電子部品との接続用のパッドを含む複数の導体パッド(第1および第2の導体パッド21a、21b)が、ファインピッチでビルドアップ配線層10の第2面10Tに形成されている。第2面10Tは、半導体素子のようにファインピッチで多数の電極が設けられている電子部品を接続するのに好ましい実装面になり得る。
完成されたプリント配線板1(図8A参照)には、外部の電子部品Eが実装され得る。例えば、はんだペーストなどの接合材がマスクなどを用いて第1導体パッド21a上および第2導体パッド21b上に塗布される。そして、図8Bに示されるように、電子部品Eが第1および第2の導体パッド21a、21b上に配置される。その後、はんだリフローなどで加熱されることにより、第1および第2の導体パッド21a、21bと電子部品Eとが接合材61によって接合される。はんだ以外の金属材料や導電性接着剤が、接合材61として用いられてもよい。図2に示される一実施形態の他の例のプリント配線板1aが完成する。
図8Cに示されるように、電子部品Eの実装後に、実装された電子部品Eと、ビルドアップ配線層10の第2面10T上の接合材61とが樹脂封止層65で封止されてもよい。電子部品Eが、外的ストレスから保護され得る。また、周囲の温度変化により接合材層61に加わり得る応力が軽減され得る。電子部品Eの接続信頼性が向上すると考えられる。図8Cの例では、樹脂封止層65は、電子部品Eとビルドアップ配線層10との隙間を含む電子部品Eの周囲全体に形成されている。例えば、流動性のモールド樹脂を電子部品Eの上面や周囲に供給し、必要に応じてモールド樹脂の硬化のための加熱をすることにより樹脂封止層65が形成され得る。なお、樹脂封止層65は必ずしも形成されなくてもよい。
プリント配線板1aの使用時などには、支持板28はビルドアップ配線層10から除去され得る。この例が図8Dに示されている。前述のように、接着剤29は第4導体層12dの接着面との間に強固な接着力を発現しないため、必要に応じて支持板28が容易に除去され得る。第3導体パッド20がビルドアップ配線層10の第1面10B上に露出される。第3導体パッド20が図示しない外部の電気回路と接続され得る。なお、樹脂封止層65が形成されない場合は、支持板28は、電子部品Eの実装後、たとえば第3導体パッド20と外部の電気回路との接続工程までの適切なタイミングで除去され得る。
図1および図2に示されているプリント配線板1では、第1および第2の導体パッド21a、21bの支持板28と反対側の露出面側が、ビルドアップ配線層10の第2面10Tと面一の状態に形成されている。しかし、図示しないが、第1および第2の導体パッド21a、21bの支持板28と反対側の露出面はビルドアップ配線層10の第2面10Tから凹むように形成されてもよい。すなわち、金属膜53(図7K参照)のエッチングの際に、金属膜53が略除去されて金属膜53の下のビルドアップ配線層10の第2面10Tが露出してからも、エッチングプロセスが継続されてもよい。第1および第2の導体パッド21a、21bの露出面がエッチングされて第2面10Tよりも凹む。電子部品E(図2参照)などに接続される場合に、導体パッド間の第1樹脂絶縁層11aの部分が壁となり、はんだなどの接合材61が第1および第2の導体パッド21a、21bの側面などに濡れ広がることなく形成され得る。隣接する導体パッド間で接合材61が接触して電気的にショート状態となることが防止され得る。金属膜53の除去後、第1および第2の導体パッド21a、21bの露出面をどこまでエッチングするかは任意である。例えば第1および第2の導体パッド21a、21bの露出面は、第2面10Tから数μm程度凹み得る。
一実施形態のプリント配線板の製造方法は、図7A〜7Lや図8A〜8Dを参照して説明された方法に限定されず、その条件や順序などは任意に変更され得る。また、特定の工程が省略されてもよく、別の工程が追加されてもよい。
また、図1には示されていないが、ビルドアップ配線層10の第2面10Tにソルダーレジスト層が形成されてもよい。また、第1および第2の導体パッド21a、21bの露出面に、Ni/Au、Ni/Pd/Au、またはSnなどによる保護膜が形成されてもよい。
次に図3に示されるプリント配線板100の製造方法の一実施形態が、図9A〜9Kを参照して説明される。
図7Aの工程と同様に用意されたベース板51およびキャリア銅箔52付き金属膜53において、第1導体層12aの第1導体パッド22および第2導体パッド23を形成する位置に開口56を有するレジストパターン55が、図7Bの工程と同様に、金属膜53上に形成される。開口56内に金属膜53が露出されている。次に、図9Aに示されるように、開口56によって露出されている金属膜53がエッチングされる。金属膜53に複数の凹部53aが形成される。
凹部53aは、深さdを有している。深さdは、金属膜53とレジストパターン55との界面から凹部53aの底面までの長さである。凹部53aの深さdの大きさは、例えば2μm以上であって、10μm以下である。凹部53aの深さdは、異種金属層24の第2面10Tからの突出部の高さh(図3および35参照)に略相当する大きさである。したがって、凹部53aの深さdの大きさ、すなわち本工程での金属膜53のエッチング量を変えることにより、異種金属層24の、すなわち第1導体パッド22および第2導体パッド23の突出部の第2面10Tからの高さhは容易に調整され得る。第1導体パッド22および第2導体パッド23の突出部の第2面10Tからの高さhは、第1導体パッド22に実装される電子部品の厚さなどに応じて任意に選択される。図9Aに示されているように、凹部53aの深さdの大きさは、金属膜53の厚さより小さい。すなわち、凹部53aは、金属膜53を貫通しない。また、凹部53aの平面形状は、第1導体パッド22および第2導体パッド23の平面形状と略同一に形成される。
次いで、金属膜53をシード層とする電解めっきによりそれぞれの凹部53a内にめっき層が形成される。異種金属からなる複数の金属層を積層して形成することにより、凹部53a内に異種金属層24が形成される。すなわち、第1導体パッド22および第2導体パッド23が形成される。図3および5のプリント配線板100、101では、第1導体パッド22および第2導体パッド23を構成する異種金属層24は3層の金属層により形成されている。図9Bに示されるように、異種金属層24のベース板51側の一部は凹部53a内に形成される。凹部53aの底面上に第1金属層24a、第1金属層24a上に第2金属層24b、および第2金属層24b上に第3金属層24cが形成される。第1金属層24a、第2金属層24b、および第3金属層24cは例えば、それぞれ、金、ニッケル、および銅のめっき層により形成される。しかしながら、各金属層の材料は、これに限定されない。各金属層の材料は他の金属でもよい。第1金属層24a上に第1金属層とは異なる金属からなる金属層が少なくとも1層形成されていればよい。また、図9Bは、第1金属層24aが薄く形成されている例を示しているが、それぞれの金属層が同じ厚さで形成されてもよい。
図9Bに示されるように、異種金属層24の厚さは、凹部53aの深さdよりも大きい。異種金属層24によって開口56の一部も充填されている。
レジストパターン55が除去されることにより、図9Cに示されるように、所定のパターンで異種金属層24を含む第1導体層12aが形成される。異種金属層24の一部が金属膜53のキャリア銅箔52と反対側の面に突出している。第3金属層24cが異種金属層24の金属膜53からの突出部分の端部を構成している。
次に、図7Eの工程と同様に、第1導体層12aを被覆する第1樹脂絶縁層11aが金属膜53の上および第1導体層12aの上に形成される(図9D参照)。第1樹脂絶縁層11aは、第1導体パッド22および第2導体パッド23の側面の一部を含む第1および第2の導体パッド22、23の露出面を被覆するように形成される。すなわち、第1樹脂絶縁層11aは、第1導体パッド22および第2導体パッド23の金属膜53からの突出部分が第1樹脂絶縁層11a内に埋め込まれるように形成される。
図7Fの工程と同様に、第1樹脂絶縁層11aに、第1樹脂絶縁層11aを貫通し、第1導体層12a側に向って径が小さくなるテーパー形状の導通用孔31aが形成される(図9E参照)。図7F〜図7Gの工程と同様に、導通用孔31a内および第1樹脂絶縁層11aの表面上に金属層32bが形成され、金属層32bをシード層として電解めっきにより、電解めっき膜33bが形成される(図9F参照)。第1樹脂絶縁層11a上の金属層32bおよび電解めっき膜33bが第2導体層12bを形成しており、導通用孔31a内の金属層32bおよび電解めっき膜33bにより第1ビア導体13aが形成されている。図7E〜7Gの工程と同様の工程を繰り返すことにより、第2導体層12bおよび第1樹脂絶縁層11a上に、第3導体層12cと第2樹脂絶縁層11bとが、そして、第3導体層12cおよび第2樹脂絶縁層11b上に、第4導体層12dと第3樹脂絶縁層11cとが形成される(図9Gおよび9H参照)。第2樹脂絶縁層11bに第2ビア導体13bが、第3樹脂絶縁層11cに第3ビア導体13cが、形成される。
ついで、図7Jの工程と同様に、ビルドアップ配線層10の第1面10B側の第4導体層12dに支持板28が接着剤29により接着される(図9I参照)。そして、図7Kの工程と同様に、ベース板51およびキャリア銅箔52が除去され、ビルドアップ配線層10の第2面10T側の全面に金属膜53が露出される(図9J参照)。
図9Kに示されるように、金属膜53が、エッチングにより除去される。除去により、第1および第2の導体パッド22、23を構成する異種金属層24の第1面10Bと反対側の端面22T、23Tが露出する。図3に示されるプリント配線板100が完成する。端面22T、23Tを含む異種金属層24の一部はビルドアップ配線層10の第2面10Tから突出している。ビルドアップ配線層10の第2面10Tから突出した部分を含む第1および第2の導体パッド22、23が形成されている。第1および第2の導体パッド22、23の端面22T、23Tは第1金属層24aで形成されている。すなわち、例えば耐腐食性の高い金からなる耐食めっき層が、第1および第2の導体パッド22、23の端面22T、23Tを構成している。例えば電子部品等と接続される第1導体パッド22が突出して形成されているので、部品実装時のはんだブリッジが起こりにくいと考えられる。
完成したプリント配線板100には、外部の電子部品E1(図4参照)が実装され得る。たとえば、前述の図8Bと同様の工程により、外部の電子部品E1の電極が、はんだペーストなどの接合材61によって、第1導体パッド22と接合される。図4に示されるプリント配線板100aが得られる。また、図8Cの工程と同様の工程により、電子部品E1の実装後に、実装された電子部品E1と、プリント配線板100aのビルドアップ配線層10の第2面10T上の接合材61とが樹脂封止層で封止されてもよい。また、図8Dの工程と同様の工程により支持板28がビルドアップ配線層10から除去されてもよい。
図5に示されるプリント配線板101が形成される場合、金属膜53の除去の前に(図10A参照)、ビルドアップ配線層10の第2面10Tの外周部に形成されている第2導体パッド23上に、導体ポスト25(図5参照)が形成される。まず、図10Bに示されるように、金属膜53上の全面にめっきレジスト層41が形成される。図10Cに示されるように、めっきレジスト層41には、導体ポスト25(図5参照)の形成部分に開口42が形成される。開口42の底面に第2導体パッド23上の金属膜53が露出されている。この開口42は、例えば露光と現像により形成される。そのため、略垂直な壁面を有する開口42が形成される。めっきレジスト層41の厚さは、導体ポスト25の長さと略同程度か、それより若干厚くされ得る。金属膜53を給電層とする電解めっきにより、めっきレジスト層41の開口42に露出する金属膜53上に金属層が形成され、図10Dに示されるように、開口42内に導体ポスト25が形成される。導体ポスト25は金属膜53を介して第2導体パッド23と接続されている。めっきレジスト層41の開口42は、前述のように、略垂直な壁面を有し得る。したがって、導体ポスト25も高さ方向に略同じ幅で形成され得る。
導体ポスト25の材料は特に限定されない。安価で電気抵抗の小さい銅が好ましい。銅からなる導体ポスト25を形成するためのめっき液としては、例えば硫酸銅めっき液などが挙げられる。導体ポスト25の長さL(めっきの厚さ)は、めっき時間により制御される。そのため、所望の高さに形成され得る。好ましくは、導体ポスト25および金属膜53は同じ材料で形成される。導体ポスト25が金属膜53に強固に接合され得る。
その後、図10Eに示されるように、めっきレジスト層41が除去される。次いで、めっきレジスト層41の除去により露出する金属膜53が、エッチングにより除去される。除去により、第1導体パッド22を構成する異種金属層24の第1面10Bと反対側の端面22Tが露出する。端面22Tを含む異種金属層24の一部はビルドアップ配線層10の第2面10Tから突出している。ビルドアップ配線層10の第2面10Tから突出した部分を含む第1導体パッド22が形成される。導体ポスト25の端面25Bの径は、第2導体パッド23の上面23Tの径より大きい。導体ポスト25は、金属膜53のエッチングによる除去時に、金属膜53の導体ポスト25の下方の部分をマスクする。このため、金属膜53の除去後の第2導体パッド23の第2面10Tからの突出部の側面には金属膜53が残存する。すなわち、第2導体パッド23は上面23Tだけでなくその側面も金属膜53に被覆される。導体ポスト25は第2導体パッド23の上面23T上の金属膜53と直接接合されている。接合後の工程中やプリント配線板の使用中に熱応力などによるストレスが印加されても、第2導体パッド23と金属膜53、金属膜53と導体ポスト25との接合部の界面に剥離や破断が生じ難いと考えられる。
以上の工程を経ることにより、図5に示されるプリント配線板101が完成する。完成したプリント配線板101には、第1導体パッド22上に電子部品が、また、導体ポスト25の端面25Tに図示しないマザーボードや他のプリント配線板が接続されて、半導体パッケージの一部とされてもよい。
図6に示される電子部品E2を含むプリント配線板101aが製造される場合は、図11Aに示されるプリント配線板101の第1導体パッド22に、図8Bと同様の工程により、外部の電子部品E2の電極が、はんだペーストなどの接合材61によって接続される(図11B参照)。図6に示されるプリント配線板101aが得られる。必要に応じて図8Cと同様の工程により電子部品E2の周囲に樹脂封止層が形成されてもよい。また、支持板28は、図8Dと同様の工程により適宜ビルドアップ配線層10から除去されてもよい(図11C参照)。図示しない外部の配線板が導体ポスト25の端面25T上に接続される場合は、例えば、図示しない外部の配線板の端子がはんだバンプなどを介して導体ポスト25に接続される。この外部の配線板の接続は、支持板28上のビルドアップ配線層10の導体ポスト25に対して行われてもよい。すなわち、プリント配線板101に外部の電子部品E2、および、外部の配線板が実装された後に、支持板28がビルドアップ配線層10から除去されてもよい。
1、1a、100、100a、101、101a プリント配線板
10 ビルドアップ配線層
10B ビルドアップ配線層の第1面
10T ビルドアップ配線層の第2面
11a 第1樹脂絶縁層
11b 第2樹脂絶縁層
11c 第3樹脂絶縁層
12a 第1導体層
12b 第2導体層
12c 第3導体層
12d 第4導体層
13a 第1ビア導体
13b 第2ビア導体
13c 第3ビア導体
20 第3導体パッド
21a、22 第1導体パッド
22T 第1導体パッドの上面
22B 第1導体パッドの下面
21b、23 第2導体パッド
23T 第2導体パッドの上面
23B 第2導体パッドの下面
24 異種金属層
24a 第1金属層
24b 第2金属層
24c 第3金属層
25 導体ポスト
25T 導体ポストの端面
28 支持板
29 接着剤
41 めっきレジスト層
42 開口
51 ベース板
52 キャリア銅箔
53 金属膜
53a 金属膜のエッチングによる凹部
55 レジストパターン
56 レジストパターンの開口

Claims (19)

  1. 樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層し、第1面および前記第1面と反対側の第2面を有するビルドアップ配線層を有するプリント配線板であって、
    前記ビルドアップ配線層は、前記第2面を構成する第1樹脂絶縁層内に埋め込まれて一面を前記第2面に露出する第1導体パッドを含んでおり、
    前記ビルドアップ配線層の第1面上に支持板が設けられている。
  2. 請求項1記載のプリント配線板であって、前記樹脂絶縁層内に形成されていて前記第1面から前記第2面に向かって縮径している複数のビア導体を備えている。
  3. 請求項1記載のプリント配線板であって、前記第1導体パッドは互いに異なる金属からなる層を2層以上積層してなる異種金属層を含んでいる。
  4. 請求項3記載のプリント配線板であって、前記異種金属層が銅めっき層と銅めっき層上に設けられている耐食めっき層とで形成されている。
  5. 請求項3記載のプリント配線板であって、前記第1導体パッドの前記ビルドアップ配線層の第1面と反対側の端面を含む一部が前記第2面から突出している。
  6. 請求項5記載のプリント配線板であって、前記ビルドアップ配線層の前記第2面から前記第1導体パッドの前記端面までの高さが、2μm以上であって、10μm以下である。
  7. 請求項1記載のプリント配線板であって、前記第1導体パッドは、前記ビルドアップ配線層の第2面の中央部側に形成され、前記ビルドアップ配線層は、さらに、前記第2面の外周側に形成されている複数の第2導体パッドを含んでおり、前記第2導体パッドの上に金属膜を介して導体ポストが形成されている。
  8. 請求項7記載のプリント配線板であって、前記第2導体パッドは、互いに異なる金属からなる層を2層以上積層してなる異種金属層により形成され、前記異種金属層が銅めっき層と銅めっき層上に設けられている耐食めっき層とで形成され、前記第2導体パッドの前記ビルドアップ配線層の第1面と反対側の端面を含む一部が前記第2面から突出している。
  9. 請求項7記載のプリント配線板であって、前記第1導体パッド間のピッチは、前記第2導体パッド間のピッチよりも小さい。
  10. 請求項7記載のプリント配線板であって、前記導体ポストが、50μm以上であって、200μm以下である長さを有している。
  11. 請求項7記載のプリント配線板であって、前記導体ポストの径は、前記第2導体パッドの径よりも大きい。
  12. 請求項1記載のプリント配線板であって、前記ビルドアップ配線層は、前記第1面側の最表層である樹脂絶縁層上に形成されている導体層を含んでいる。
  13. 請求項1記載のプリント配線板であって、前記第1導体パッドの前記一面上に電子部品が搭載されている。
  14. 表面に金属膜を備えているベース板を用意することと、
    前記金属膜に、複数の導体パッドを含む金属層を形成することと、
    側面を含む前記導体パッドの露出面を被覆する樹脂絶縁層を前記金属膜上に形成し、さらに、前記樹脂絶縁層上に少なくとも1層の導体層を積層することにより、前記金属膜に面する第2面および前記第2面と反対側の第1面を有するビルドアップ配線層を形成することと、
    前記ベース板を除去することと、
    前記ビルドアップ配線層の前記第1面上に支持板を接着することと、
    前記金属膜の除去により、前記導体パッドの前記支持板と反対側の一面を露出させることと、
    を含むプリント配線板の製造方法。
  15. 請求項14記載のプリント配線板の製造方法であって、前記金属層を形成することは、電解めっきにより互いに異なる少なくとも2層の金属層からなる異種金属層を形成することを含んでいる。
  16. 請求項15記載のプリント配線板の製造方法であって、前記異種金属層を形成することは、耐食めっき層を形成することと、前記耐食めっき層上に銅めっき層を形成することとを含んでいる。
  17. 請求項14記載のプリント配線板の製造方法であって、さらに、前記金属層の形成の前に前記金属膜に複数の凹部を形成することを含んでおり、
    前記金属層の前記ベース板側の一部が前記凹部内に形成され、前記樹脂絶縁層は、前記導体パッドの側面の一部を被覆するように形成される。
  18. 請求項14記載のプリント配線板の製造方法であって、
    さらに、前記金属膜の前記異種金属層と反対側の表面上に導体ポストを形成することを含んでおり、
    前記導体ポストは、前記複数の導体パッドのうちの前記ビルドアップ配線層の第2面の外周部に形成されている導体パッド上に前記金属膜を介して形成される。
  19. 請求項14記載のプリント配線板の製造方法であって、さらに、前記金属膜の除去により露出する前記導体パッドの前記一面上に電子部品を実装することと、前記電子部品の実装後に前記支持板を前記ビルドアップ配線層から除去することと、を含んでいる。
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