JP2019121764A - 配線板およびその製造方法 - Google Patents

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正志 粟津
輝幸 石原
Teruyuki Ishihara
輝幸 石原
俊輔 酒井
Shunsuke Sakai
俊輔 酒井
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Abstract

【課題】短絡や接触不良などの実装不良の少ない配線板の提供。【解決手段】実施形態の配線板1は、少なくとも2層の導体層および導体層の間に介在する樹脂絶縁層を有する基板10と、基板10の一方の表面である第1面10Fの上に積層される補強層5とを有している。そして、基板10は、第1面10Fを構成する第1樹脂絶縁層21、および、第1面10Fにおける第1樹脂絶縁層21の凹部21aに埋まっている第1導体層11を少なくとも含み、第1導体層11は、複数の内周導体パッド111および複数の外周導体パッド112を含み、補強層5は、複数の内周導体パッド111を底面に露出させるキャビティ7を構成する貫通孔5aを有し、複数の内周導体パッド111の一部または全部に金属バンプ3が形成されており、金属バンプ3は、第1樹脂絶縁層21において第1面10Fを構成する表面21bから突出している。【選択図】図1

Description

本発明は配線板およびその製造方法に関する。
特許文献1には、積層された第1回路基板および第2回路基板を含み、第2回路基板の電子部品実装エリアを露出させる開口(キャビティ)を有するプリント配線板が開示されている。電子部品実装エリアには、ビア導体の底面によって構成される電子部品への接続用パッドが設けられている。
特開2016−86024号公報
特許文献1のプリント配線板では、電子部品への接続用パッドを構成するビア導体の底面は、ビア導体の周囲の樹脂絶縁層の表面よりも極僅かに凹んでいる。電子部品を接続するために用いられるはんだなどが、個々の接続用パッドから隣接する接続用パッドに向って広がり易く、短絡などの実装不良が発生し易いと考えられる。
本発明の配線板は、少なくとも2層の導体層および前記少なくとも2層の導体層の間に介在する樹脂絶縁層を有する基板と、前記基板の一方の表面である第1面の上に積層される補強層とを有している。そして、前記基板は、前記第1面を構成する第1樹脂絶縁層、および、前記第1面における前記第1樹脂絶縁層の凹部に埋まっている第1導体層を少なくとも含み、前記第1導体層は、複数の内周導体パッド、および前記複数の内周導体パッドの外側に形成されている複数の外周導体パッドを含み、前記補強層は、前記複数の内周導体パッドを底面に露出させるキャビティを構成する貫通孔を有し、前記複数の内周導体パッドの一部または全部に金属バンプが形成されており、前記金属バンプは、前記第1樹脂絶縁層において前記第1面を構成する表面から突出している。
本発明の配線板の製造方法は、第1樹脂絶縁層と、前記第1樹脂絶縁層の表面に一面を露出させて前記第1樹脂絶縁層に埋まっていて複数の導体パッドを有する第1導体層とを少なくとも含む基板を用意することと、前記複数の導体パッドの一部に前記第1樹脂絶縁層の前記表面から突出する金属バンプを形成することと、シート状の絶縁性部材を用意することと、前記絶縁性部材の一部と前記基板との剥離を容易化する剥離膜を、前記金属バンプを覆うように設けることと、前記第1樹脂絶縁層の前記表面および前記第1導体層の前記一面によって構成される前記基板の第1面の上ならびに前記剥離膜の上に前記絶縁性部材を積層することによって補強層を形成することと、前記補強層の一部を前記剥離膜と共に除去することによってキャビティを形成すると共に前記金属バンプを露出させることと、を含んでいる。
本発明の実施形態によれば、短絡や接触不良などの実装不良の少ない配線板を提供することができる。
本発明の一実施形態の配線板の一例を示す断面図。 図1の配線板の平面図。 一実施形態の配線板の他の例を示す断面図。 一実施形態の配線板の他の例を示す断面図。 一実施形態の配線板の他の例を示す断面図。 一実施形態の配線板における金属バンプの他の例を示す拡大図。 一実施形態の配線板における金属バンプの他の例を示す拡大図。 一実施形態の配線板における金属バンプの他の例を示す拡大図。 一実施形態の配線板における金属バンプの他の例を示す拡大図。 本発明の一実施形態の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配線板の製造方法の一例を示す図。 一実施形態の配線板の製造方法における被覆層の形成方法の一例を示す図。 一実施形態の配線板の製造方法における被覆層の形成方法の一例を示す図。 一実施形態の配線板の製造方法における被覆層の形成方法の一例を示す図。 一実施形態の配線板の製造方法における被覆層の形成方法の一例を示す図。 一実施形態の配線板の製造方法における金属バンプの形成方法の他の例を示す図。 一実施形態の配線板の製造方法における金属バンプの形成方法の他の例を示す図。 本発明の他の実施形態の配線板の一例を示す断面図。 本発明の他の実施形態の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配線板の製造方法の一例を示す図。
つぎに、本発明の一実施形態の配線板が図面を参照しながら説明される。図1には、一実施形態の配線板の一例である配線板1の断面図が示され、図2には配線板1の平面図が示されている(図1は図2のI−I線での断面図である)。図1および図2に示されるように、配線板1は、基板10と、基板10の一方の表面である第1面10Fの上に積層される補強層5とを有している。基板10は、第1面10Fを構成する第1樹脂絶縁層21、および、第1面10Fにおける第1樹脂絶縁層21の凹部21aに埋まっている第1導体層11を少なくとも含み、少なくとも2層の導体層、および、その少なくとも2層の導体層それぞれの間にそれぞれ介在している1または複数の樹脂絶縁層を有している。図1の例では、基板10は、第1導体層11に加えて第2導体層12および第3導体層13を有し、これら各導体層それぞれの間にそれぞれ介在している第1樹脂絶縁層21および第2樹脂絶縁層22を有している。第1導体層11は、複数の内周導体パッド111、および、複数の内周導体パッド111の外側に形成されている複数の外周導体パッド112を含んでいる。補強層5は貫通孔5aを有している。貫通孔5aは、基板10の第1面10Fと共に、キャビティ7を構成している。キャビティ7は、複数の内周導体パッド111を底面に露出させている。複数の内周導体パッド111には金属バンプ3が形成されている。そして、金属バンプ3は、第1樹脂絶縁層21において基板10の第1面10Fを構成する表面21bから突出している。
キャビティ7の底面は、基板10の第1面10Fの一部によって構成されている。従って、キャビティ7の底面は、第1樹脂絶縁層21の表面21bの一部、および、第1導体層11におけるキャビティ7に露出する一面11aの一部を含んでいる。キャビティ7には、配線板1に実装される、半導体装置などの外部の電子部品(図示せず)が収容される。内周導体パッド111には、このような外部の電子部品の端子が直接、または、はんだなどの接合材を介して接続され得る。キャビティ7の深さD7は、キャビティ7の内部に実装される外部の電子部品の厚さ(高さ)に応じて任意に選択され得る。キャビティ7の深さD7は、たとえば、30μm以上、500μm以下である。
本実施形態では、内周導体パッド111に金属バンプ3が形成されている。外部の電子部品の端子(図示せず)は金属バンプ3に接続され得る。金属バンプ3は、図1および図2の例では、キャビティ7の底面に露出する全ての内周導体パッド111に形成されている。しかし金属バンプ3は、複数個設けられる内周導体パッド111の一部だけに形成されてもよい。金属バンプ3は、好ましくは、電子部品の端子が接続される全ての内周導体パッド111に形成される。
本実施形態では、金属バンプ3が第1樹脂絶縁層21の表面21bから突出しているため、金属バンプ3を介して外部の電子部品の端子を内周接続パッド111に確実に接続することができる。たとえば、端子の表面とその周囲のパッケージ本体の表面とがほぼ面一であるLGA(ランドグリッドアレイ)などのパッケージ形態を有する電子部品の実装においても接触不良などが発生し難いと推定される。従って、外部の電子部品と第1導体層11との接続不良を抑制することができると考えられる。また、はんだなどの接合材を用いて外部の電子部品を内周導体パッド111に接続する場合には、個々の金属パンプ3上に供給されるはんだは、溶融時に、隣接する金属バンプ3に向って濡れ広がらずに金属バンプ3の側面を流れ落ちる。そのため、はんだなどが互いに接触し難いと推定され、隣接する個々の内周導体パッド111同士の短絡不良が抑制されると考えられる。すなわち、本実施形態によれば、短絡不良および接触不良の両方の実装不良が抑制されると考えられる。
金属バンプ3は、内周導体パッド111の露出面上に形成されている凸状物である。金属バンプ3の材料には、任意の金属が用いられ得る。たとえば、銅、ニッケル、パラジウム、金、アルミニウム、錫、または、はんだなどが例示される。これらの金属材料が単独で用いられてもよく、後述するように、組み合わせて用いられてもよい。好ましくは、金属バンプ3は、内周導体パッド111の材料と同じ材料を用いて形成される。
金属バンプ3の高さは、5μm以上、30μm以下が好ましく、より好ましくは、金属バンプ3の高さは、5μm以上、15μm以下である。金属バンプ3が、このような高さを有していると、前述した実装不良を抑制できると共に、キャビティ7の実質的な深さに顕著に影響することもないと考えられる。
金属バンプ3の形状は、「バンプ」という名称によって限定されない。金属バンプ3は、第1樹脂絶縁層21の表面21bから突出しさえすれば、任意の形状を有し得る。図1に示されるように柱状であってもよく、錐台状であってもよく、錐台の上下を反転させた逆錐台状でもよい。さらに、金属バンプ3の表面は全体的に球冠状の整った曲面であってもよく、任意の曲面であってもよい。また、金属バンプ3の平面形状(配線板1の厚さ方向と平行方向の視線で配線板1を見た時に映る金属バンプ3の輪郭の形状)は、円形、楕円形、四角形または四角形以外の多角形であってもよく、これら以外の任意の形状であってもよい。
補強層5は、少なくとも1つの樹脂絶縁層を含み、好ましくは基板10側と反対側の最外層に導体層をさらに含む。図1の例では、補強層5は、第3樹脂絶縁層23、第4導体層14、第4樹脂絶縁層24および第5導体層15を含んでいる。補強層5における基板10側の最も外側の層として第3樹脂絶縁層23が形成され、基板10の第1面10Fと第4導体層14との間に介在している。第4導体層14と第5導体層15との間には第4樹脂絶縁層24が介在している。補強層5は、1つ、または2つ以上の任意の数の樹脂絶縁層を含んでいてもよく、図1の例よりも多くの、または少ない数の導体層を含んでいてもよい。
補強層5には、補強層5を貫通する貫通導体6が複数個設けられている。貫通導体6は、第1導体層11と第5導体層15とを接続している。貫通導体6は、さらに、第1導体層11および第5導体層15それぞれと、第4導体層14とを接続している。複数の貫通導体6それぞれは、第1導体層11の複数の外周導体パッド112のいずれか1つに接続されている。
図1の配線板1は、さらに、補強層5の第4樹脂絶縁層24および第5導体層15上に形成されている第5樹脂絶縁層25、および、第5樹脂絶縁層25の上に形成されている第6導体層16を含んでいる。より複雑な電気回路が配線板1の中に形成され得る。第5樹脂絶縁層25は、補強層5の貫通孔5aに連通する貫通孔25aを有している。貫通孔25aは、補強層5の貫通孔5aの開口サイズと略同じ開口サイズを有し、貫通孔5とほぼ重なる位置に形成されている。貫通孔25aの内壁は、第5樹脂絶縁層25におけるキャビティ7の内壁を構成している。
基板10の第3導体層13は下側接続パッド13aを含んでいる。下側接続パッド13aは、たとえば、配線板1が用いられる電子機器のマザーボードや、積層構造を有する半導体装置のパッケージ基板などとの接続に用いられ得る。また、第6導体層16は、上側接続パッド16aを含んでいる。上側接続パッド16aは、配線板1における補強層5側の表面に実装される電子部品や外部の配線板(図示せず)との接続に用いられ得る。上側接続パッド16aに接続される配線板や電子部品は、たとえば、キャビティ7を跨ぐように、第6導体層16上に配置され得る。
図1の例では、基板10は第1面10Fと反対の表面にソルダーレジスト層41を有している。ソルダーレジスト層41は、第3導体層13および第2樹脂絶縁層22の表面上に形成されている。また、配線板1は、第6導体層16および第5樹脂絶縁層25の表面上に形成されたソルダーレジスト層42を備えている。ソルダーレジスト層41、42は、たとえば、感光性のポリイミド樹脂やエポキシ樹脂を用いて形成されている。ソルダーレジスト層41、42は、下側接続パッド13aまたは上側接続パッド16aを露出させる開口を有している。
図1および図2の例では、キャビティ7は、配線板1の中央部に設けられ、四角形の開口形状を有している。3行3列のマトリクス状に配列された内周導体パッド111がキャビティ7に露出している。図2には示されていないが、外周導体パッド112は、基板10の第1面10F上においてキャビティ7の周囲の補強層5に覆われている領域に形成されている。
第1導体層11には、複数の内周導体パッド111のうちの隣接する2つの間に配線113が設けられている。このように、外部の電子部品との接続パッドとして用いられ得る内周導体パッド111同士の間に配線113を設けることによって、複数の内周導体パッド111が形成されている領域を横切る導電路が短い配線長で設けられ得る。また、複数の内周導体パッド111それぞれと配線板1内に設けられる任意の導体パターンとを短い配線長で接続できることがある。本実施形態では、内周導体パッド111に金属バンプ3が形成されているので、はんだなどが供給され得る金属バンプ3の接続面3a(内周導体パッド111側と反対側の端面)と配線113の露出面との間には段差が存在する。従って、このように配線113が設けられても、はんだなどによる短絡不良は生じ難いと考えられる。
図示されていないが、金属バンプ3ならびに上側および下側の接続パッド16a、13aの露出面には保護膜が形成されていてもよい。このような保護膜は、たとえば、Ni/Au、Ni/Pd/Au、またはSnなどの複数または単一の金属めっき膜であってよく、また、OSP膜であってもよい。なお、キャビティ7の開口形状および配線板1内での形成位置、ならびに、内周導体パッド111、配線113、上側接続パッド16aおよび下側接続パッド13aの数および配列パターンは、図1および図2に示される例に限定されない。
第1〜第6の導体層11〜16は、銅やニッケルなどの、適切な導電性を備えている任意の材料を用いて形成され得る。第1〜第6の導体層11〜16は、好ましくは、銅箔、電解銅めっき膜、もしくは無電解銅めっき膜、またはこれらの組み合わせによって形成され得る。図1の例では、第1導体層11および第4導体層14は、一層だけで構成されている。第1導体層11は電解めっき膜によって形成されており、第4導体層14は、金属箔によって形成されている。第5および第6の導体層15、16は三層構造を有しており、それぞれ、第4樹脂絶縁層24に近い側から順に、金属箔層151、金属膜層152、電解めっき膜層153を有している(図1において、符号151〜153は、第5導体層15だけに付され、第6導体層16に対するこれらの符号は省略されている)。また、第2および第3の導体層12、13は、二層構造を有し、それぞれ、第1樹脂絶縁層21に近い側から順に、金属膜層および電解めっき膜層を有している。しかし、各導体層の構成は、図1に例示される単層構造または多層構造に限定されない。
貫通導体6は、第4樹脂絶縁層24を貫通し、さらに、第4導体層14および第3樹脂絶縁層23を貫通している。すなわち、貫通導体6は、補強層5内の複数の樹脂絶縁層(第3および第4の樹脂絶縁層23、24)および、これら複数の樹脂絶縁層の間に介在する導体層(第4導体層14)を貫通している。そして、前述のように貫通導体6は、これら複数の樹脂絶縁層を挟む2つの導体層(図1の例における第1導体層11と第5導体層15)同士を接続している。図1の例では、貫通導体6は、第1、第4および第5の導体層11、14、15全てを相互に電気的に接続している。しかし、第4導体層14と接していない貫通導体6が設けられていてもよい。第4導体層14において貫通導体6と交差する位置に導体パターンが設けられない場合、第1導体層11と第5導体層15だけを電気的に接続する貫通導体6が形成される。本実施形態では、図1の例のように、第4樹脂絶縁層24、第3樹脂絶縁層23、第1および第5の導体層11、15、ならびに、好ましくは第4導体層14が、互いに直接接しているだけでなく、さらに貫通導体6を介して接続されている。そのため、各層間での剥離が抑制されると考えられる。
貫通導体6は、第1導体層11に向って縮径するテーパー形状を有している。そのため、第1導体層11に設けられるべき外周導体パッド112を小さすることができる。なお、便宜上、「縮径」という文言が用いられているが、貫通導体6および後述の各ビア導体の開口形状は、必ずしも円形に限定されない。「縮径」は、単に、水平断面における貫通導体6および各ビア導体の外周上の最長の2点間の距離が小さくなることを意味している。
基板10は、基板10を構成する導体層同士を接続するビア導体61、62を有している。図1の例では、基板10の第1樹脂絶縁層21および第2樹脂絶縁層22には、それぞれ、第1導体層11と第2導体層12とを接続するビア導体61、第2導体層12と第3導体層13とを接続するビア導体62が形成されている。また、第5樹脂絶縁層25には、第5導体層15と第6導体層16とを接続するビア導体63が形成されている。各ビア導体は、第1導体層11に向って縮径するテーパー形状を有している。すなわち、ビア導体61および貫通導体6は、配線板1の厚さ方向と平行な断面において互いに向って縮径するテーパー形状をそれぞれ有しており、ビア導体62もビア導体61と同様に配線板1の厚さ方向と平行な断面において貫通導体6に向って縮径するテーパー形状を有している。一方、ビア導体63は、貫通導体6と同様に基板10に向って縮径するテーパー形状を有している。図1の例では、一部の上側接続パッド16aと一部の下側接続パッド13aとが、配線板1の厚さ方向に積み重ねられた貫通導体6およびビア導体61〜63によって電気的に接続されている。配線板1の表裏の接続パッドがほぼ最短の経路で電気的に接続されている。
貫通導体6およびビア導体61〜63は、好ましくは、無電解銅めっき膜と電解銅めっき膜とで形成される。図1に示されるように、貫通導体6は、第5導体層15を構成している金属膜層152および電解めっき膜層153と一体的に形成され得る。同様に、ビア導体61、62、63も、それぞれ、第2、第3および第6の導体層12、13、16を構成している無電解めっき膜層および電解めっき膜層と一体的に形成され得る。
第1〜第5の樹脂絶縁層21〜25は、任意の絶縁性樹脂を用いて形成されている。図1の例では、第1樹脂絶縁層21および第2樹脂絶縁層22は、芯材を含まない樹脂を用いて形成されている。第1樹脂絶縁層21および第2樹脂絶縁層22は、好ましくは、シリカなどの無機フィラーを含むエポキシ樹脂を用いて形成される。一方、第3〜第5の樹脂絶縁層23〜25は、図1に示されるように、絶縁性樹脂を含浸された芯材213を含んでいる。(第4および第5の樹脂絶縁層24、25中の芯材の符号は省略されている)。各樹脂絶縁層が芯材を含むことによって、配線板1の機械的強度が向上する。しかし、各樹脂絶縁層は、必ずしも芯材213を含んでいなくてもよい。芯材213としては、ガラス繊維やアラミド繊維が例示される。第3〜第5の樹脂絶縁層23〜25に用いられる樹脂としては、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂(BT樹脂)、フェノール樹脂などが例示される。なお、第3〜第5の樹脂絶縁層23〜25も、シリカなどの無機フィラーを含んでいてもよい。
第3樹脂絶縁層23は、キャビティ7に露出する第4樹脂絶縁板24の端面よりもキャビティ7の内方にはみ出ている突出部23aを有している。そして、突出部23aによる段差が、キャビティ7の底面の周縁部に形成されている。また、キャビティ7に露出する第3樹脂絶縁層23の端面に、キャビティ7に露出する第4樹脂絶縁板24の端面よりもキャビティ7の外方に凹んでいる凹部23bが形成されている。図1の例では、このように、第3樹脂絶縁層23の突出部23aによる段差や凹部23bが形成されているため、キャビティ7における底面と壁面とのコーナー部に集中しがちな応力が分散されると考えられる。従って、キャビティ7のコーナー部でのクラックや剥離の発生が抑制されると考えられる。なお、第3樹脂絶縁層23において、必ずしも、突出部23aおよび凹部23bが形成されていなくてもよい。突出部23aおよび凹部23bは、後述するキャビティ7の形成に用いられるレーザー光の照射位置に応じて形成され得る。
図3〜図5には、本実施形態の配線板1の他の例が示されている。図3の例では、基板10は、第1樹脂絶縁層21を少なくとも部分的に覆うと共に金属バンプ3を露出させる被覆層9をさらに有している。被覆層9は、キャビティ7の内部において、第1樹脂絶縁層21を覆うと共に、第1導体層11の一面11aのうちの金属バンプ3によって覆われていない部分を覆っている。従って、内周導体パッド111における金属バンプ3に覆われていない部分、および、配線113は、被覆層9に覆われている。被覆層9の厚さは、金属バンプ3の接続面3aが被覆層9から露出し得る厚さであればよく、特に限定されない。図3の例のように、金属バンプ3は、被覆層9における基板10側と反対側の表面であるキャビティ7への露出面9bよりも突出していることが好ましい。被覆層9の厚さ(第1導体層11の一面11aから被覆層9の露出面9bまでの高さ)は、たとえば、5μm以上、25μm以下であり、好ましくは、10μm以上、15μm以下である。
被覆層9は、任意の絶縁性樹脂を用いて形成され得る。たとえば、被覆層9は、ソルダーレジスト層41、42を形成する材料と同じ材料を用いて形成されてもよい。すなわち、被覆層9は、感光性のポリイミド樹脂やエポキシ樹脂を用いて形成されてもよい。また、被覆層9は、第1〜第5の樹脂絶縁層21〜25に用いられる材料と同じ材料を用いて形成されてもよい。従って、エポキシ樹脂の他に、BT樹脂またはフェノール樹脂などが用いられてもよい。被覆層9を形成することによって、金属バンプ3に供給されるはんだなどが配線113に接触することをほぼ確実に防ぐことができる。また、被覆層9の材料としてソルダーレジスト層41などと同様の材料が用いられることによって、キャビティ7の底面において個々の金属バンプ3から隣接する金属バンプ3に向うはんだなどの濡れ広がりがいっそう抑制され得る。
図3に示される配線板1は、被覆層9を有している点を除いて図1に示される配線板1と同様の構造を有しているため、図1に示される主要な構成要素と同様の構成要素には、図1に付されている符号と同じ符号が付され、重複する説明は省略される。以下に説明がなされる図4および図5においても同様に、図1に示される主要な構成要素と同様の構成要素には図1と同じ符号が付され、重複する説明は省略される。
図4に示される例では、キャビティ7の内部において第1樹脂絶縁層21を覆う被覆層9は、さらに、基板10と補強層5との間においても第1樹脂絶縁層21を覆っている。すなわち、被覆層9は、補強層5に覆われている領域上を含む、基板10の第1面10Fのほぼ全面にわたって形成されている。そして被覆層9は、複数の外周導体パッド112それぞれの上に、開口9aを有している。開口9aは貫通導体6の形成を通じて形成され得る。貫通導体6は、開口9aにおいて被覆層9を貫通しており、図1および図3の例と同様に第5導体層15と第1導体層11とを少なくとも接続している。被覆層9を基板10の第1面10Fのほぼ全面に形成することによって、図3に示される配線板1よりも平坦性の良好な配線板1を得ることができると考えられる。
図5の例では、第1導体層11における基板10の第1面10F側の表面である一面11aが、第1樹脂絶縁層21の表面21bよりも凹んでいる。従って、キャビティ7の内部では、内周導体パッド111におけるキャビティ7への露出面が、第1樹脂絶縁層21の表面21bよりもキャビティ7側と反対側に凹んでいる。このように、内周導体パッド111の露出面が、その周囲の第1絶縁層21の表面21bよりも凹んでいると、金属バンプ3の接続面3aから溶融時に流下し得るはんだなどの濡れ広がりが抑制される。従って、近接する内周導体パッド111同士や、内周導体パッド111と配線113などとの間で短絡不良が発生し難いと考えられる。内周導体パッド111の露出面は、好ましくは、第1樹脂絶縁層21の表面21bから、1μm以上、6μm以下の深さで凹んでいる。なお、金属バンプ3の接続面3aが少なくとも第1樹脂絶縁層21の表面21bから突出し得るように、内周導体パッド111の凹みの深さが決定される。
図6A〜図6Dには、金属バンプ3の変形例がそれぞれ示されている。図6A〜図6Dの変形例では、図3および図4に示される例と同様に、被覆層9が、第1樹脂絶縁層21を覆うと共に、内周導体パッド111における金属バンプ3に覆われていない部分を覆っている。金属バンプ3は、内周導体パッド111上に形成された、被覆層9の開口9c内に形成されている第1部分31を有している。金属バンプ3は、さらに、第1部分と一体的に形成された、被覆層9の露出面9b上の第2部分32を有している。また、図6A〜図6Cの例では、開口9cは、配線板1の厚さ方向と平行な断面において、被覆層9の露出面9bから内周導体パッド111に向って縮径するテーパー形状を有している。そのため、金属バンプ3の第1部分31も、内周導体パッド111に向って縮径している。なお、便宜上「縮径」という文言が用いられているが、前述した貫通導体9などと同様に、開口9cの開口形状、および、金属バンプ3の第1部分31の平面形状は、円形に限定されない。
図6Aの例では、第2部分32は、任意の厚さを有する平板状の形状を有しており、第1部分31に対するフランジ状のように被覆層9の露出面9bに沿って開口9cの外側に張り出している。従って、配線板1の厚さ方向と平行な断面における第2部分32の幅、すなわち、金属バンプ3における被覆層9の露出面9b上での幅は、金属バンプ3における被覆層9を貫通している部分の幅よりも大きい。そして、第2部分32は平坦な接続面3aを備えている。従って、内周導体パッド111が小さい場合でも、キャビティ7(図3参照)内に実装される電子部品(図示せず)の端子との間に広い接触面積を確保することができる。
図6Bの例では、金属バンプ3の接続面3aは、内周導体パッド111と反対方向に凸となるように湾曲する曲面である。このように金属バンプ3の第2部分32は、球欠状の形状、または、楕円体もしくは任意の曲面体を平面で切り取ることによって得られる立体の形状を有していてもよい。図6Bに示されるような曲面状の接続面3aを有する金属バンプ3の方が、図6Aに例示される金属バンプ3よりも容易に形成され得ることがある。
金属バンプ3は、互いに異なる材料で形成された複数の金属層を含んでいてもよい。図6Cには、2つの金属層(下層3bおよび上層3c)を有する金属バンプ3の例が示されている。下層3bの材料としては、たとえば、銅、ニッケル、パラジウム、金またはアルミニウムなどが例示される。上層3cの材料としては、たとえば、錫、または、はんだなどが例示される。上層3cに接する、下層3bの表面の中央部は内周導体パッド111側に凹んでいる。無電解めっきまたは電解めっきなどで下層3bが形成されると、図6Cの例のように、開口9cの上方の部分である下層3bの中央部に凹みが生じ易い。そして下層3bの上に錫やはんだなどの比較的融点の低い材料を用いて上層3cが電解めっきなどで形成される。さらに上層3cが融点以上の温度まで加熱されると、溶融した上層3cの材料の張力作用によって曲面状の接続面3aを有する金属バンプ3が得られる。錫またははんだなどを含む金属バンプ3を備えることによって、電子部品の実装時におけるはんだなどの供給を省略できたり、その使用料を削減できたりすることがある。
図6Dには、先に参照された図5の例のように内周導体パッド111の露出面(第1導体層11の一面11a)が第1樹脂絶縁層21の表面21bよりも凹んでおり、さらに、図3などの例のように被覆層9が形成されている場合の金属バンプ3の例が示されている。被覆層9は、内周導体パッド111の凹みによって露出する第1樹脂絶縁層21の壁面21c、および、内周導体パッド111の周縁部分を覆っている。内周導体パッド111の中央部に設けられた被覆層9の開口9cの中に金属バンプ3の第1部分31が形成されている。なお、内周導体パッド111の露出面が第1樹脂絶縁層21の表面21bよりも凹んでいる場合でも、金属バンプ3が図6Bの例のように曲面状の接続面3aを備えていてもよく、金属バンプ3の第1部分31が内周導体パッド111に向って縮径していてもよい。
つぎに、図1に示される配線板1を例に一実施形態の配線板の製造方法が、図7A〜図7Qを参照して以下に説明される。
本実施形態の配線板の製造方法は、樹脂絶縁層と導体層との基板10を用意することと(図7D参照)、複数の導体パッドの一部(内周導体パッド111)に第1樹脂絶縁層21の表面21bから突出する金属バンプ3を形成することと(図7F参照)を含んでいる。また、本実施形態の配線板の製造方法は、基板10の第1面10Fの上に絶縁性部材241を積層することによって補強層5を形成することと(図7Iおよび図7K参照)、補強層5の一部を除去することによってキャビティ7を形成すると共に、金属バンプ3を露出させること(図7Q参照)とを含んでいる。まず、基板10の形成方法が説明される。
図7Aに示されるように、ガラスエポキシ基板などからなるコア材B3およびその表面に金属箔B1を有するベース板Bが用意される。金属箔B1は一面に接着されたキャリア金属箔B2を備えており、キャリア金属箔B2とコア材B3とが熱圧着などにより接合されている。金属箔B1とキャリア金属箔B2とは、たとえば、熱可塑性接着剤などの分離可能な接着剤で接着されるか、縁部だけで固着されている。金属箔B1およびキャリア金属箔B2は好ましくは銅箔である。なお、図7A〜図7Qにおいて各構成要素の厚さの正確な比率を示すことは意図されていない。
図7Bに示されるように、ベース板B上に第1導体層11が形成される。たとえば、図示されないめっきレジストが金属箔B1上に形成される。めっきレジストには、第1導体層11が有するべき導体パッド(内周導体パッド111、外周導体パッド112)および配線113などの導体パターンに応じた開口が設けられる。そして、めっきレジストの開口部に、金属箔B1をシード層とする電解めっきにより電解銅めっき膜が形成され、その後、めっきレジストが除去される。その結果、内周導体パッド111、外周導体パッド112、および配線113などの所望の導体パターンを含む第1導体層11が形成される。エッチングを用いないので、ファインピッチで内周導体パッド111などを形成することができる。第1導体層11は、無電解めっきなどの他の方法で形成されてもよい。なお、図7B〜図7Dと異なり、ベース板Bの片方の面だけが、第1導体層11などの形成に用いられてもよい。図7Cおよび図7Dでは、ベース板Bの上側の構成要素についての符号は適宜省略される。
図7C〜図7Eに示されるように、基板10が形成される。一般的なビルドアップ配線板の製造方法が用いられ得る。図7Cに示されるように、第1樹脂絶縁層21が、たとえば、第1導体層11および金属箔B1の露出部分上へのフィルム状のエポキシ樹脂などの熱圧着によって形成される。第1樹脂絶縁層21は、第1導体層11を覆うように形成される。その後、ビア導体61の形成場所に対応する位置の第1樹脂絶縁層21に、たとえばCO2レーザー光の照射によって導通用孔61aが形成される。そして、導通用孔61a内および第1樹脂絶縁層21の表面上に、無電解銅めっきなどによって金属膜が形成される。さらに、この金属膜をシード層として用いて、パターンめっき法を用いて銅などからなる電解めっき膜が形成される。その後、パターンめっきに用いられたレジストが除去され、その除去により露出する金属膜が除去される。その結果、所望の導体パターンを含む第2導体層12が形成される。また、導通用孔61a内にビア導体61が形成される。
図7Dに示されるように、第1樹脂絶縁層21、第2導体層12およびビア導体61の形成方法と同様の方法で、第2樹脂絶縁層22、第3導体層13およびビア導体62が形成される。その結果、第1樹脂絶縁層21と、複数の導体パッド111、112を有する第1導体層11とを少なくとも含む基板10が、ベース板B上に形成される。第1導体層11は、第1樹脂絶縁層21の表面21bに一面11aを露出させて第1樹脂絶縁層21に埋まっている。
その後、キャリア金属箔B2と金属箔B1とが分離され、キャリア金属箔B2とコア材B3が除去される。金属箔B1とキャリア金属箔B2との分離は、たとえば、両者を接着している熱可塑性接着剤を加熱により軟化させることや、両者を縁部において固着している接合部の切除によって行われ得る。図7Eに示されるように、キャリア金属箔B2の除去によって、金属箔B1が露出する。
図7Fに示されるように、内周導体パッド111に第1樹脂絶縁層21の表面21bから突出する金属バンプ3が形成される。たとえば、金属バンプ3の形成位置に開口を有するめっきレジスト(図示せず)が形成され、金属箔B1(図7E参照)をシード層とする電解めっきによって、めっきレジストの開口内に金属バンプ3が形成される。その後、めっきレジストが除去され、金属バンプ3に覆われていない部分の金属箔B1がエッチングなどによって除去される。たとえば、このようにして金属バンプ3が形成され得る。従って、金属バンプ3は、金属箔B1の残存部分からなる層と、電解めっき膜からなる層とを有し得る。或いは、金属バンプ3は、金属箔B1を全て除去した後に図示されないめっきレジストを基板10の第1面10F上に形成し、無電解めっきによって形成されてもよい。なお、金属バンプ3の形成方法は、これらの方法に限定されない。なお、図7F以降の工程は、前述のベース板Bとは別のベース板(図示せず)上で行われてもよい。
金属箔B1を除去するエッチングは、第1導体層11内の個々の導体パターン同士が確実に分離されるように、金属箔B1の消失後も継続され得る。その場合、金属箔B1の消失後に露出する第1導体層11の一面11aは、エッチングされることによって第1樹脂絶縁層21の表面21bよりも凹み得る。その場合、前述の図5に例示される第1導体層11が形成され得る。
図7Gに示されるように基板10の第1面10F上に、金属バンプ3を覆うように剥離膜8が設けられる。剥離膜8は、基板10と強固に接着せず、しかし、基板10と密着し得る材料を少なくとも用いて設けられる。すなわち、剥離膜8と基板10との界面へのプリプレグ230(図7I参照)の構成材料などの浸透が、剥離膜8の密着性によって防がれる。しかし、剥離膜8と基板10とは、比較的弱い力で容易に分離され得る。後述のように、後工程において、剥離膜8を介して基板10の上に補強層5(図7K参照)が形成される。そして、補強層5におけるキャビティ7(図7Q参照)の形成領域の部分が基板10から剥離されることによってキャビティ7が形成される。剥離膜8は、補強層5を構成する絶縁性部材241(図7I参照)の一部と基板10との剥離を容易にする。
図7Gの例では、剥離膜8は、基板10側の粘着層81と、粘着層81に積層された接合層82とを有している。粘着層81は、前述のように、基板10と強固に接着せず、しかし、これらと密着し得る材料で形成される。粘着層81には、たとえばアクリル樹脂が用いられる。一方、接合層82は、銅などの金属およびエポキシ樹脂などに対して十分な接着性を発現し得る材料で形成される。接合層82には、たとえばポリイミド樹脂が用いられる。
剥離膜8の形成では、たとえば、基板10の第1面10Fの全面に粘着層81および接合層82が設けられる。その後、粘着層81および接合層82におけるキャビティ7の形成領域A以外の部分を除去することによって、キャビティ7の開口形状に基づく平面形状を有している剥離膜8が形成され得る。キャビティ7の開口形状に基づく形状に事前に成形された剥離膜8が、基板10に載置されてもよい。剥離膜8の厚さは、後工程で基板10に積層されるプリプレグ230(図7I参照)の厚さに基づいて選択される。剥離膜8は、粘着層81だけで構成されてもよく、粘着層81と接合層82との間に中間層を含む三層構造を有していてもよい。
剥離膜8は、好ましくは、図7Gに示されるように、金属バンプ3が剥離膜8にめり込み得る程度の柔軟性を有していることが好ましい。そのような柔軟性を剥離膜8が有していると、剥離膜8が、金属バンプ3を覆いながら基板10と十分に密着し得る。また、前述の図5の例のように、基板10の第1面10Fにおいて第1導体層11の一面11aが第1樹脂絶縁層21の表面21bよりも凹んでいる場合は、図7Hに示されるように、粘着層81の一部が第1導体層11の凹みによる凹部に入り込んでもよい。剥離膜8と第1導体層11がより確実に密着し得る。しかし、剥離膜8は、そのように柔軟でなくてもよく、たとえば、剥離膜8における基板10と反対の表面に、金属バンプ3に対応した起伏が生じてもよい。剥離膜8がその周縁部において基板10と密着してさえいれば、大きな問題は生じない。
図7Iに示されるように、シート状の絶縁性部材241が用意される。たとえば、プリプレグを硬化させることによって形成され、エポキシ樹脂またはBT樹脂などの任意の絶縁性樹脂で構成される絶縁板が、絶縁性部材241として用意される。絶縁板などのように既に硬化されている絶縁性部材241を用いることによって、深いキャビティ7(図7Q参照)を容易に形成することができる。絶縁性部材241は、一方の表面に第4導体層14を構成すべき金属箔を備え、他方の表面に第5導体層15を構成すべき金属箔を備えている。これらの金属箔は、好ましくは銅箔であり、たとえばエッチングによって所望の導体パターンを有するようにパターニングされている。なお、図7Iおよび図7Jに示される第5導体層15は、前述の図1に示される金属箔層151だけで構成されている。
第4導体層14には、キャビティ7(図7Q参照)の形成領域Aよりも少し大きなベタパターンからなるダミーパターン141が設けられている。ダミーパターン141は、後述の溝71(図7Nおよび図7O参照)の形成の際に、たとえばレーザー光のストッパとして機能し得る。ダミーパターン141は、キャビティ7の形成領域Aの外縁に沿って枠状に設けられてもよい。
また、絶縁性部材241が用意される際には、第4導体層14に、後工程で形成される貫通導体6(図7K参照)の断面に基づく大きさの開口14aが貫通導体6の形成位置に対応する位置に形成される。図7Iの例のように、第5導体層15にも、貫通導体6の断面に基づく大きさの開口15aが形成されてもよい。開口14a、15aによって、貫通導体6の形成が容易化される。開口14aの大きさは、好ましくは、開口15aの大きさよりも小さくされる。第1導体層11に向ってテーパーする形状の貫通導体6が形成される場合、第4および第5の導体層14、15の両方を適切に貫通導体6に接触させることができる。
さらに、本実施形態では、図7Iに示されるように、剥離膜8の平面形状に基づく開口231を有するプリプレグ230が用意される。プリプレグ230は、ガラス繊維やアラミド繊維などの芯材、および、芯材に含浸されたエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂によって主に構成される。開口231は、金型加工などによって形成され得る。プリプレグ230の厚さは、プリプレグ230によって構成される第3樹脂絶縁層23(図7J参照)の厚さに基づいて選択される。
第1樹脂絶縁層21の表面21bおよび第1導体層11の一面11aによって構成される基板10の第1面10Fの上ならびに剥離膜8の上に絶縁性部材241を積層することによって補強層5(図7K参照)が形成される。まず、図7Iに示されるように、開口231と剥離膜8とを対向させて、基板10の第1面10F上にプリプレグ230が積層される。さらに、絶縁性部材241が、第4導体層14側をプリプレグ230に向けて、プリプレグ230上に積層される。そして、プリプレグ230が、加熱および加圧されることによって硬化し、その硬化物として第3樹脂絶縁層23(図7J参照)が形成される。また、基板10と絶縁性部材241とが第3樹脂絶縁層23を介して接合される。絶縁性部材241は、第4樹脂絶縁層24(図7J参照)を構成する。絶縁性部材241と基板10との接合後、基板10の露出面(第1面10Fと反対側の表面)は、たとえばPETフィルムなどを用いて適宜保護される。
図7Jに示されるように、貫通導体6の形成位置に導通用孔6aが、第5導体層15側からの、CO2レーザー光などの照射によって形成される。レーザー光は、好ましくは、第5導体層15に形成された開口15aに向けて照射される。第4導体層14においても、開口15aの真下の位置に開口14aが設けられているため第1導体層11を露出する導通用孔6aが容易に形成され得る。導通用孔6aは、第4および第5の導体層14、15ならびに第3および第4の樹脂絶縁層23、24を貫通し、第1導体層11に向って縮径している。
その後、導通用孔6aの内壁および第5導体層15上の全面に金属膜が無電解めっきなどで形成される。その金属膜を電解めっきにおけるシード層として用いるパターンめっき法によって、図7Kに示されるように、導通用孔6a内に貫通導体6が形成される。同時に、図7Iおよび図7Jに単層の第5導体層15として示されていた金属箔層151と、その上に形成された二層の膜(金属膜層152および電解めっき膜層153)とによって最終的な形態の第5導体層15が形成される。その結果、第3樹脂絶縁層23、第4導体層14、第4樹脂絶縁層24、および、第5導体層15を含む補強層5が形成される。
図1に示される配線板1が製造される場合は、図7Lに示されるように、第4樹脂絶縁層24および第5導体層15上に第5樹脂絶縁層25が形成され、第5樹脂絶縁層25上に第6導体層16が形成されると共に、ビア導体63が形成される。第5樹脂絶縁層25、第6導体層16およびビア導体63は、前述の第1樹脂絶縁層21、第5導体層15およびビア導体61の形成方法と同様の方法で形成され得る。また、図1に示される配線板1が製造される場合は、図7Mに示されるように、ソルダーレジスト層41、42が形成される。たとえば、感光性のエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を用いて、ソルダーレジスト層41、42が、それぞれ形成され、フォトリソグラフィ技術を用いて、ソルダーレジスト層41、42それぞれに開口が形成される。
つぎに、図7Nおよび図7Oに示されるように、剥離膜8の周縁に沿って、第4樹脂絶縁層24を貫通する溝71が、補強層5における基板10と反対側から形成される。溝71は、キャビティ7(図7Q参照)の形成領域Aの周囲全周に渡って第4導体層14の一部を露出させるべく、剥離膜8を囲むように形成される。たとえば、炭酸ガスレーザーまたはYAGレーザーなどのレーザー光Lを、キャビティ7の形成領域Aを囲む軌跡で照射することによって溝71が形成される。ドリル加工などで溝71が形成されてもよい。図7Nの例では、溝71は、第5樹脂絶縁層25およびソルダーレジスト層42も貫通している。第4導体層14のダミーパターン141は、溝71の形成時に、レーザー光やドリル刃のストッパとして機能し得る。従って、たとえばレーザー光Lは、ダミーパターン141の外縁よりも内側に照射されることが好ましい。
図7Pに示されるように、第4導体層14における溝71に露出している部分がエッチングなどによって除去される。その結果、補強層5において溝71に囲まれている部分(以下、溝71に囲まれている部分は除去部分Rとも称される)は、剥離膜8の介在領域を除いて除去部分Rの周囲の部分から独立する。なお、エッチングの進行に伴って、第4導体層14では、溝71への露出部分だけでなく、その近傍の部分も除去される。
図7Qに示されるように、補強層5の一部である除去部分Rが剥離膜8と共に除去される。図7Qの例では、第5樹脂絶縁層25およびソルダーレジスト層42における溝71(図7P参照)に囲まれる部分も剥離膜8と共に除去される。その結果、キャビティ7が形成される。キャビティ7の形成に伴って、金属バンプ3がキャビティ7の底面に露出する。前述のように、剥離膜8の粘着層81は、その粘着性によって基板10に付着しているだけである。従って、除去部分Rは、たとえば、治工具などに吸着され、基板10と反対側に引き上げられるなどの任意の方法で容易に除去され得る。
キャビティ7の形成後、金属バンプ3ならびに上側および下側の接続パッド16a、13aに保護膜(図示せず)が形成されてもよい。たとえば、Ni/Au、Ni/Pd/Au、またはSnなどからなる保護膜がめっきにより形成され得る。液状の有機材への浸漬や有機材の吹付けなどによりOSPが形成されてもよい。以上の工程を経ることによって、図1に示される配線板1が完成する。
先に参照した図3および図4に例示される配線板1が製造される場合、一実施形態の配線板の製造方法は、基板10の第1面10Fを少なくとも部分的に覆うと共に金属バンプ3を露出させる被覆層9を形成することを、さらに含み得る。図8A〜図8Dには、被覆層9の形成方法の一例が示されている。図8Aに示されるように、先に参照した図7A〜図7Fの工程を経ることによって、金属バンプ3が導体パッド(内周導体パッド)111上に形成される。本例では、金属バンプ3の形成後に被覆層9が形成される。まず、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂またはフェノール樹脂などの任意の樹脂材料が塗布もしくは吹き付けられるか、または、シート状に成形された後に積層されることによって基板10の第1面10Fを全面的に覆う樹脂層91が形成される。図8Aの例では、金属バンプ3の接続面3aまでも覆う樹脂層91が形成されている。樹脂層91は、必ずしも図8Aの例のように金属バンプ3の接続面3aをも覆うように形成されなくてもよい。たとえば、樹脂層91は、金属バンプ3の接続面3aを露出させる任意の厚さに形成されてもよい。また、樹脂層91が、被覆層9について意図される厚さに形成されてもよい。その場合、樹脂層91の形成後、そのまま加熱や紫外線照射などで樹脂層91を硬化させることによって、図4に例示される被覆層9を得ることができる。なお、図4に例示される配線板1が製造される場合は、先に参照した図7Jに示される工程において、レーザー光の照射などによって、被覆層9を貫通する導通用孔6aが形成される。
樹脂層91が、金属バンプ3を覆う厚さ、または、少なくとも被覆層9について意図される厚さ以上の厚さに形成される場合は、図8Bに示されるように、樹脂層91は、露光および現像またはエッチングなどによって所望の厚さまで全面的に薄くされる。この時点で樹脂層91を硬化させることによって、図4に例示される被覆層9が形成されてもよい。
図3に例示される被覆層9が形成される場合は、図8Cに示されるように、樹脂層91において、主にキャビティ7の形成領域A以外の部分である不要部分が除去される。たとえば、感光性樹脂が樹脂層91の材料に用いられている場合、露光マスクを用いた露光、およびその後の現像によって樹脂層91の不要部分が除去され得る。その後、必要に応じて、残存している樹脂層91を加熱または紫外線照射などで硬化することによって図3に示される被覆層9を得ることができる。樹脂層91の不要部分は、樹脂層91の硬化の前または後に、ドライエッチングやウエットエッチングなどの各種のエッチングによって除去されてもよい。被覆層9の形成後、図8Dに示されるように、金属バンプ3を覆うように、被覆層9の上に剥離膜8が設けられる。その後、先に参照した図7I〜図7Qに示される工程と同様の工程を経ることによって、図3に例示される配線板1が完成する。
金属バンプ3は、被覆層9および被覆層9の開口9c(図6A〜図6D参照)の形成後に形成されてもよい。すなわち、図9Aおよび図9Bに示されるように、金属バンプ3の形成よりも先に、基板10の第1面10F上に被覆層9が形成され、さらに、複数の導体パッド(内周導体パッド)111の一部を露出させる開口9cが露光および現像などによって形成される。そして、金属バンプ3が開口9cの内部および開口9cの上方に形成される。なお、図9Aおよび図9Bには、金属バンプ3が形成される導体パッド111の周囲の部分が拡大して示されている。
図9Aの例では、開口9cの内壁を含む被覆層9の表面上に無電解めっきまたはスパッタリングなどによって金属膜92が形成されている。そして金属膜92上に、被覆層9の開口9cの真上に開口9cよりも大きな開口M1を備えるめっきレジストMが形成されている。そして、金属膜92をシード層とする電解めっきによって金属バンプ3が開口9c内および開口9cの上方の開口M1内に形成される。その後、めっきレジストMが除去され、さらに金属膜92の不要部分が除去される。このようにして、たとえば先に参照した図6A〜図6Cに例示される金属バンプ3が形成される。なお、図6Cに例示される金属バンプ3は、互いに異なる材料を用いて二層のめっき膜を形成することによって形成され得る。
図9Bは、先に参照された図6Dに示される金属バンプ3の形成方法を示している。第1樹脂絶縁層21の表面21bよりも凹んでいる導体パッド111の周縁部を覆う被覆層9が形成され、導体パッド111の中央部を露出する開口9cが形成されている。そして、前述した図9Aの例と同様に、シード層となる金属膜92が形成され、金属バンプ3が開口9c内およびレジスト膜Mの開口M1内に形成される。なお、図9Aおよび図9Bの例において、金属膜92は必ずしも設けられなくてもよい。たとえば、導体パッド111への通電が可能な場合は、金属バンプ3は、導体パッド111をシード層として用いる電解めっきによって形成され得る。また、金属バンプ3は、無電解めっきによって形成されてもよい。
つぎに、本発明の他の実施形態の配線板が図面を参照しながら説明される。図10には、他の実施形態の配線板の一例である配線板1aの断面図が示されている。前述した一実施形態の配線板1と同様に、配線板1aは基板10と補強層5とを有し、基板10に含まれる第1導体層11は内周導体パッド111を含み、内周導体パッド111を露出させるキャビティ7が形成されている。そして、内周導体パッド111上に形成されている金属バンプ3は、基板10の第1面10Fを構成する第1樹脂絶縁層21の表面21bから突出している。
本実施形態では、補強層5は、第3樹脂絶縁層23、第4樹脂絶縁層24、および補強層5における基板10と反対側の最表層の導体層である第5導体層15を含んでいる。本実施形態では、補強層5は、前述した一実施形態の配線板1における第4導体層4(図1参照)のような内層の導体層を有していない。そのため、第3樹脂絶縁層23および第4樹脂絶縁層24の互いの対向面同士が全面で接触している。補強層5を構成する樹脂絶縁層同士が強固に接合されていると考えられる。内層に導体層が含まれる場合と違って貫通導体6の形成が容易であり、第5導体層15と第1導体層11との接続信頼性も高いと推定される。また、樹脂絶縁層の積層数を増減することによって容易に、かつ、小さな変化ステップで、キャビティ7の深さの選択が可能である。しかも、前述のように樹脂絶縁層同士が全面にわたって接合されるため、深いキャビティの形成時においても補強層5内での層間剥離のリスクが少ないと考えられる。なお、図10の例では、補強層5における基板10の反対側には、図1の例における第5樹脂絶縁層25および第6導体層16は形成されていない。しかし、本実施形態においても、補強層5における基板10の反対側に任意の数の樹脂絶縁層および導体層が形成されてもよい。また、図10の例は、第1および第2の樹脂絶縁層21、22が芯材を含み、第2および第3の導体層12、13が第5導体層15と同様の3層構造を有している例である。図10に例示される本実施形態の配線板1aは、これらの点を除いて、前述した一実施形態の配線板1と同様であるため、図10において配線板1と同様の主要な構成要素には、図1に付された符号と同じ符号が付され、重複となる説明は省略される。
つぎに、図10に示される配線板1aを例に、他の実施形態の配線板の製造方法が図11Aおよび図11Bを参照して説明される。図11Aに示されるように、先に参照した図7A〜図7Gの工程を経ることによって基板10が形成され、基板10の第1面10F上に、金属バンプ3を覆うように剥離膜8が設けられる。そして、シート状の絶縁性部材242が用意され、プリプレグ230を介して基板10の第1面10F上に積層される。また、シート状の絶縁性部材242の基板10と反対側の表面上には、第5導体層15の金属箔層151を構成すべき銅箔などの金属箔が積層される。シート状の絶縁性部材242は、エポキシ樹脂またはBT樹脂などの任意の絶縁性樹脂で構成されているBステージ状態のシートであり、好ましくは、プリプレグ230と同じ材料で形成されたプリプレグである。前述したように、必要に応じてシート状の絶縁性部材242の積層数を多くすることによって、より深いキャビティ7(図10参照)が形成され得る。
プリプレグ230は、先に参照した図7Iと同様に、剥離膜8の平面形状に基づく開口231を有しており、開口231と剥離膜8とを対向させて、基板10の第1面10F上に積層される。プリプレグ230およびシート状の絶縁性部材242が、加熱および加圧されることによって硬化し、その硬化物として第3樹脂絶縁層23および第4樹脂絶縁層24(図10参照)が形成される。また、第5導体層15を構成すべき金属箔と第4樹脂絶縁層24とが接合される。
その後、先に参照した図7J、図7Kおよび図7Mに示される工程と同様の工程を経ることによって、図11Bに示されるように、貫通導体6および第5導体層15、ならびにソルダーレジスト層41、42が形成される。そして、レーザー光Lの照射などによって、剥離膜8の周縁に沿って、第4樹脂絶縁層24を貫通する溝71が形成される。溝71の形成によって剥離膜8の周縁部において接合層82が除去される。その結果、補強層5において溝71に囲まれている除去部分Rは、剥離膜8の介在部分を除いて除去部分Rの周囲の部分から独立する。そして、先に参照した図7Qに示される工程と同様の工程を経ることによって除去領域Rが剥離膜8と共に除去され、その結果、キャビティ7が形成されると共に、キャビティ7の底面に、金属バンプ3が露出する。以上の工程を経ることによって図10に示される他の実施形態の配線板1aが完成する。
実施形態の配線板は、各図面に例示される構造や、本明細書において例示された構造および材料を備えるものに限定されない。たとえば、基板10は任意の数の導体層および樹脂絶縁層を有していてもよい。補強層5における基板10と反対側に、任意の数の導体層および樹脂絶縁層が積層されていてもよい。貫通導体6および各ビア導体は、必ずしもテーパー形状を有していなくてもよい。また、実施形態の配線板の製造方法は、各図面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適宜変更されてよい。現に製造される配線板の構造に応じて、一部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。
1、1a 配線板
10 基板
10F 第1面
11 第1導体層
11a 一面(露出面)
111 内周導体パッド(導体パッド)
112 外周導体パッド
113 配線
12 第2導体層
13 第3導体層
14 第4導体層
15 第5導体層
16 第6導体層
21 第1樹脂絶縁層
21b 表面
22 第2樹脂絶縁層
23 第3樹脂絶縁層
24 第4樹脂絶縁層
241、242 シート状の絶縁性部材
25 第5樹脂絶縁層
3 金属バンプ
3a 接続面
5 補強層
5a 貫通孔
6 貫通導体
61〜63 ビア導体
7 キャビティ
71 溝
8 剥離膜
9 被覆層
9a 開口
9b 露出面
9c 開口

Claims (15)

  1. 少なくとも2層の導体層および前記少なくとも2層の導体層の間に介在する樹脂絶縁層を有する基板と、前記基板の一方の表面である第1面の上に積層される補強層とを有する配線板であって、
    前記基板は、前記第1面を構成する第1樹脂絶縁層、および、前記第1面における前記第1樹脂絶縁層の凹部に埋まっている第1導体層を少なくとも含み、
    前記第1導体層は、複数の内周導体パッド、および前記複数の内周導体パッドの外側に形成されている複数の外周導体パッドを含み、
    前記補強層は、前記複数の内周導体パッドを底面に露出させるキャビティを構成する貫通孔を有し、
    前記複数の内周導体パッドの一部または全部に金属バンプが形成されており、
    前記金属バンプは、前記第1樹脂絶縁層において前記第1面を構成する表面から突出している。
  2. 請求項1記載の配線板であって、前記補強層を貫通する貫通導体が前記補強層に設けられており、前記貫通導体は前記複数の外周導体パッドのいずれか1つに接続されている。
  3. 請求項2記載の配線板であって、前記基板は、前記基板を構成する導体層同士を接続するビア導体を有しており、前記ビア導体および前記貫通導体は、前記配線板の厚さ方向と平行な断面において、互いに向って縮径するテーパー形状を有している。
  4. 請求項2記載の配線板であって、前記補強層は2つ以上の樹脂絶縁層を含んでおり、前記貫通導体は、前記補強層内の複数の樹脂絶縁層および前記複数の樹脂絶縁層の間に介在する導体層を貫通し、前記複数の樹脂絶縁層を挟む2つの導体層同士を接続している。
  5. 請求項1記載の配線板であって、前記第1導体層において、前記複数の内周導体パッドのうちの隣接する2つの間に配線が設けられている。
  6. 請求項1記載の配線板であって、前記金属バンプは、互いに異なる材料で形成された複数の金属層を含んでいる。
  7. 請求項1記載の配線板であって、前記基板は、前記第1樹脂絶縁層を少なくとも部分的に覆うと共に前記金属バンプを露出させる被覆層をさらに有しており、前記被覆層は、前記キャビティの内部において前記第1樹脂絶縁層を覆っている。
  8. 請求項7記載の配線板であって、前記金属バンプは、前記被覆層における前記キャビティへの露出面よりも突出している。
  9. 請求項8記載の配線板であって、前記金属バンプにおける前記被覆層の前記露出面上での幅は、前記金属バンプにおける前記被覆層を貫通している部分の幅よりも大きい。
  10. 請求項7記載の配線板であって、前記被覆層は、さらに、前記基板と前記補強層との間において前記第1樹脂絶縁層を覆うと共に、前記複数の外周導体パッドそれぞれの上に開口を有している。
  11. 請求項7記載の配線板であって、前記基板は前記第1面と反対の表面にソルダーレジスト層をさらに有しており、前記被覆層は前記ソルダーレジスト層を形成する材料と同じ材料を用いて形成されている。
  12. 第1樹脂絶縁層と、前記第1樹脂絶縁層の表面に一面を露出させて前記第1樹脂絶縁層に埋まっていて複数の導体パッドを有する第1導体層とを少なくとも含む基板を用意することと、
    前記複数の導体パッドの一部に前記第1樹脂絶縁層の前記表面から突出する金属バンプを形成することと、
    シート状の絶縁性部材を用意することと、
    前記絶縁性部材の一部と前記基板との剥離を容易化する剥離膜を、前記金属バンプを覆うように設けることと、
    前記第1樹脂絶縁層の前記表面および前記第1導体層の前記一面によって構成される前記基板の第1面の上ならびに前記剥離膜の上に前記絶縁性部材を積層することによって補強層を形成することと、
    前記補強層の一部を前記剥離膜と共に除去することによってキャビティを形成すると共に前記金属バンプを露出させることと、を含んでいる、配線板の製造方法。
  13. 請求項12記載の配線板の製造方法であって、前記基板の第1面を少なくとも部分的に覆うと共に前記金属バンプを露出させる被覆層を形成することを、さらに含んでいる。
  14. 請求項13記載の配線板の製造方法であって、前記被覆層は、前記金属バンプの形成後に形成される。
  15. 請求項13記載の配線板の製造方法であって、前記被覆層を形成することは、前記複数の導体パッドの一部を露出させる開口を前記被覆層に形成することを含み、
    前記金属バンプは、前記被覆層に形成される前記開口の内部および前記開口の上方に形成される。
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