JP2019204877A - 配線基板、配線基板の製造方法、及び電子部品素子パッケージの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高密度実装が可能なキャビティ構造を有する配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】キャビティ付きの配線基板５の製造方法は、絶縁層１２と配線層２３，２１と層間接続ビア３２とを少なくとも備える基板１３０を準備する工程と、基板１３０の表面１３０ａから厚さ方向で逆側となる裏面１３０ｂに向かって、層間接続ビア３２ａの端部３２ｂがその底面Ｃｂに露出するようにキャビティＣを形成する工程と、を備えている。配線層２３には、キャビティＣの底面Ｃｂまでの深さの基準となる基準深さ検知用パターン４０が設けられている。キャビティＣを形成する工程では、この基準深さ検知用パターン４０を検知した後に基準深さ検知用パターン４０を貫通して基準深さ検知用パターン４０よりも基板１３０の裏面１３０ｂに近づくようにキャビティＣを形成する。【選択図】図５

Description

本発明は、配線基板、配線基板の製造方法、及び電子部品素子パッケージの製造方法に関し、特にキャビティ付き配線基板、キャビティ付き配線基板の製造方法、及びキャビティ付き配線基板を用いた電子部品素子パッケージの製造方法に関する。

特許文献１及び特許文献２には、半導体チップ等の電子部品素子を高密度で搭載可能なキャビティ構造を有する配線基板が開示されている。これらキャビティ付き配線基板では、基板の一方の面側から座繰り加工を行うことによって所定深さのキャビティを形成することができ、キャビティ底面に露出する銅バンプ又はインナースルーホールに半導体チップ等の電子部品素子を接続している。

特開２００４−３１９８４８号公報 特開２００４−３４２６４１号公報

特許文献１に記載の配線基板の製造方法では、キャビティの深さを所望の値とするため、座繰り加工を行う切削刃が銅バンプに接するか否かを検知しながら切削刃による切削位置を制御し、切削刃が銅バンプに接するとキャビティの形成を終了するようにしている。この座繰り方法の場合、切削刃と銅バンプとの間の導通によってキャビティの底を検知するため、検知用の銅バンプとそこから引き回される配線パターンとが必要となる。しかしながら、検知用の配線パターンは、例えば、座繰り加工によって形成されるキャビティの底に銅バンプと共に設ける必要があるため、配線基板の高密度化を妨げてしまう場合がある。

本発明は、高密度実装が可能なキャビティ構造を有する配線基板、当該配線基板の製造方法、当該配線基板を用いた電子部品素子パッケージの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、その一側面として、配線基板の製造方法に関する。この配線基板の製造方法は、第１の絶縁層と、第１の絶縁層の両面それぞれに設けられる第１及び第２の配線層と、第１の絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔に設けられ第１及び第２の配線層を互いに導通する第１の層間接続ビアと、を少なくとも備える基板を準備する工程と、基板の第１の表面から厚さ方向で逆側となる第２の表面に向かって、第１の層間接続ビアの一端がその底面に露出するようにキャビティを形成する工程と、を備えている。第１の配線層には、キャビティの底面までの深さの基準となる基準深さ検知用パターンが設けられている。キャビティを形成する工程では、基準深さ検知用パターンを検知した後に基準深さ検知用パターンを貫通して基準深さ検知用パターンよりも基板の第２の表面に近づくようにキャビティを形成する、又は、基準深さ検知用パターンを検知した後に基準深さ検知用パターンを貫通して基準深さ検知用パターンよりも基板の第２の表面に近づくようにダミーキャビティを形成して加工深さを設定し、当該加工深さに基づいてキャビティを形成する。

この配線基板の製造方法では、キャビティ深さの基準となる基準深さ検知用パターンを第１の配線層に設け、この基準深さ検知用パターンを検知した後に当該パターンを貫通して当該パターンよりも基板の第２の表面に近づくようにキャビティを形成する、又は、基準深さ検知用パターンを検知した後に当該パターンを貫通して当該パターンよりも基板の第２の表面に近づくようにダミーキャビティを形成して加工深さを設定し、当該加工深さに基づいてキャビティを形成している。この態様によれば、キャビティの底面に露出する層間接続ビアではなく、その手前に設けられ、キャビティ（又はダミーキャビティ）を加工する際に貫通（切削）されてしまう第１の配線層に基準深さ検知用パターンを設けているため、キャビティ加工のための切削刃と検知用パターンとの間での導通のための配線パターンをキャビティの底面等に設けなくてもよくなり、これにより、配線基板の高密度化を妨げないようにすることができる。即ち、この製造方法によれば、配線基板をより高密度に実装することができる。また、この配線基板の製造方法では、基準深さ検知用パターンで検知されるまでキャビティ（又はダミーキャビティ）の前段部分の加工を行い、その検知した位置から更に所定深さとなるように最終的なキャビティ（又はダミーキャビティ）を形成している。このため、従来のような切削刃と銅バンプ（検知パターン）とが接触するまでキャビティを形成する方法と比べても同等程度の精度でキャビティの深さを制御できる。ここでいう「基板」には、１のキャビティ付きの配線基板へと製品化される配線基板部分を少なくとも１つ含むが、これに限定されず、複数の配線基板部分を含んでもよい。また、「基板」には、配線基板部分以外の余白部分が含まれる場合もあり、上述したダミーキャビティは、例えば、当該余白部分に設けることができる。

また、この配線基板の製造方法では、電子部品素子に接続される端子が所定長さを有する層間接続ビアになることから、キャビティ形成の際に基準深さ検知用パターンを検知した後に更に深く座繰り加工を行う場合であっても、キャビティの深さをある程度の範囲で制御することができる。また、特許文献１の図７に示すように、内層配線の一部に電子部品素子を接続する構成として、内層配線と切削刃との間の導通によってキャビティの深さを検知する方法もある。しかしながら、本発明の一側面に係る上記製造方法では、基準深さ検知用パターンが第１の配線層に設けられているものの、キャビティ等を形成する際に基準深さ検知用パターンを貫通してしまう（つまり、キャビティに収納される電子部品素子を第１の配線層に接続する方法ではない）ため、第１の配線層などの配線層を配線層としての機能を満たす範囲で薄くすることができる。その結果、この配線基板の製造方法によれば、内層配線の微細化又は配線基板の薄型化を行うことが可能である。更に、この製造方法では、キャビティの底を形成する絶縁層（例えば第１の絶縁層）の両面が配線層（第１及び第２配線層）によって挟み込まれている。このため、絶縁層を形成する樹脂が流動してその厚さが変動するといったことが抑制され、座繰り加工等によって形成されるキャビティの深さが、絶縁層の厚みの変動によってばらつくといったことが抑えられる。その結果、電子部品素子を収容するキャビティの深さ及び容量を、製品間においてばらつかない高精度なものとすることができる。

上記の態様において、キャビティを形成する工程では、キャビティの底面又はダミーキャビティの底面が厚さ方向において第１の配線層と第２の配線層との間に位置するようにキャビティ又はダミーキャビティを形成することが好ましい。この場合、第１の配線層に設けられた基準深さ検知用パターンを検出した後の深さの制御が少なくなるため、キャビティ又はダミーキャビティの深さをより一層、精度よく制御することができる。

上記何れかの態様において、キャビティを形成する工程では、基準深さ検知用パターンの検知を行いながら基板の第１の表面から座繰り加工を行い、基準深さ検知用パターンを検知した後は、基準深さ検知用パターンを検知した厚さ方向での位置を基準として基準深さ検知用パターンの検知を行わずに所定の深さ分、座繰り加工を続けることが好ましい。この場合、キャビティの深さ精度を高いものとしつつ、基準深さ検知用パターンを検知した後の深さの制御を簡素化できる。

上記何れかの態様において、基準深さ検知用パターンは、第１の配線層の平面方向に沿って設けられる導電パターンであり、キャビティの形成予定領域又はダミーキャビティの形成予定領域に設けられる検知部と、当該検知部から基板の側面まで延在する引き回し部とを有していてもよい。この場合、キャビティの底面等に基準深さ検知用パターンからの引き回し線を設けなくてもよいため、配線基板をより一層、高密度化させることができる。この場合において、基準深さ検知用パターンの引き回し部は、検知部の外径又は幅よりも細い幅で基板の側面まで延在していることが好ましい。基準深さ検知用パターンの検知部はキャビティ加工の際に取り除かれることが多いが、引き回し部は配線基板に残存したままであることが多く、製品の電気的特性、他の配線パターンの配置等に影響を与えることも考えられる。しかしながら、引き回し部の幅を狭くすることにより、製品に残存した引き回し部が製品の電気的特性、他の配線パターンの配置等について与えうる影響を低減することができる。

上記何れかの態様において、第１の層間接続ビアは、キャビティの底面に露出する第１の端部の断面積が第２の表面側の第２の端部の断面積よりも広くなるように形成されていることが好ましい。この態様によれば、電子部品素子と接続される第１の端部に十分な接続面積を確保することができ、電子部品素子と第１の層間接続ビアとの機械的及び電気的な接続を強固なものにすることができる。

上記の何れかの態様において、基板は、第２の配線層の第１の絶縁層とは逆側に設けられる第２の絶縁層と、第２の絶縁層の第２の配線層とは逆側に設けられる第３の配線層と、第３の配線層の第２の絶縁層とは逆側に設けられる第３の絶縁層と、第３の絶縁層の第３の配線層とは逆側に設けられる第４の配線層と、第４の配線層の第３の絶縁層とは逆側に設けられる第４の絶縁層と、第４の絶縁層の第４の配線層とは逆側に設けられる第５の配線層と、第２の絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔に設けられ第２及び第３の配線層を互いに導通する第２の層間接続ビアと、第３の絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔に設けられ第３及び第４の配線層を互いに導通する第３の層間接続ビアと、第４の絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔に設けられ第４及び第５の配線層を互いに導通する第４の層間接続ビアと、を更に備えてもよい。また、基板は、第１の配線層の第１の絶縁層とは逆側に設けられる第５の絶縁層と、第５の絶縁層の第１の配線層とは逆に設けられる第６の配線層と、第５の絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔に設けられ第１及び第６の配線層を互いに導通する第５の層間接続ビアとを更に備えてもよい。更に、第１の配線層が基板の第１の表面に配置されてもよい。

本発明は、別の側面として、電子部品素子が配線基板に実装された電子部品素子パッケージの製造方法に関する。この電子部品素子パッケージの製造方法は、上記の何れかの態様の配線基板の製造方法によって製造される配線基板を準備する工程と、配線基板のキャビティ内に電子部品素子を実装する工程と、を備えている。この態様によれば、キャビティをモールド樹脂等で封止することにより、パッケージとしての表面を平坦化してパッケージ同士を積層し、高密度なパッケージを形成することが可能となる。なお、電子部品素子としては、これらに限定されないが、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）素子等の半導体チップ、又は、コンデンサ、抵抗、コイル等の表面実装型の電子部品素子等を例示することができる。

本発明は、更に別の側面として、キャビティ構造を有する配線基板に関する。この配線基板は、第１の絶縁層と、第１の絶縁層の両面それぞれに設けられる第１及び第２の配線層と、第１の絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔に設けられ第１及び第２の配線層を互いに導通する第１の層間接続ビアと、を少なくとも備える基板と、基板の第１の表面から厚さ方向で逆側となる第２の表面に向かって開口し、第１の層間接続ビアの一端がその底面に露出するように設けられたキャビティと、を備えている。第１の配線層には、キャビティの底面までの深さの基準となる基準深さ検知用パターンが設けられている。キャビティが基準深さ検知用パターンを貫通して基準深さ検知用パターンよりも基板の第２の表面に近づくように形成されている。

この配線基板では、キャビティ深さの基準となる基準深さ検知用パターンを第１の配線層に設け、この基準深さ検知用パターンを貫通して当該パターンよりも基板の第２の表面に近づくようにキャビティを形成している。この態様によれば、キャビティの底面に露出する層間接続ビアではなく、その手前に設けられ、キャビティを加工する際に貫通されてしまう第１の配線層に基準深さ検知用パターンを設けているため、キャビティ加工のための切削刃と検知用パターンとの間での導通のための配線パターンをキャビティの底面等に設けなくてもよく、これにより、配線基板の高密度化を妨げないようにすることができる。即ち、この配線基板によれば、配線基板をより高密度化させることができる。また、この配線基板では、基準深さ検知用パターンを有しているため、キャビティの深さを精度よいものとすることができる。

本発明によれば、高密度実装が可能なキャビティ構造を有する配線基板、当該配線基板の製造方法、当該配線基板を用いた電子部品素子パッケージの製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る配線基板に電子部品素子を実装した電子部品素子パッケージを示す断面図である。 図２の（ａ）〜（ｄ）は、図１に示す配線基板の製造工程を順に示す断面図である。 図３の（ａ）〜（ｄ）は、図１に示す配線基板の製造工程を図２に引き続いて順に示す断面図である。 図４の（ａ）〜（ｄ）は、図１に示す配線基板の製造工程を図３に引き続いて順に示す断面図である。 図５の（ａ）〜（ｄ）は、図１に示す配線基板の製造工程を図４に引き続いて順に示す断面図である。 図６は、配線層に設けられた基準深さ検知用パターンの一例を示す平面図である。 図７の（ａ）は、変形例に係る配線基板を示す断面図であり、図７の（ｂ）は、変形例に係る配線基板に電子部品素子を実装した電子部品素子パッケージを示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。以下の実施形態において、「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。以下の実施形態において、段階的に記載されている数値範囲における、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、以下の実施形態中に記載されている数値範囲における、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。以下の実施形態において、「層」との語には、当該層が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。

図１は、本発明の一実施形態に係る配線基板に電子部品素子を実装した電子部品素子パッケージを示す断面図である。図１に示すように、電子部品素子パッケージ１は、キャビティＣを有する配線基板５と、配線基板５のキャビティＣに収容されて実装される電子部品素子５０と、電子部品素子５０をキャビティＣ内に封止するモールド樹脂５２と、を備えている。電子部品素子５０は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）素子等の半導体チップ、又は、コンデンサ、抵抗、コイル等の表面実装型の電子部品素子等を例示することができるが、これらに限定されない。モールド樹脂５２は、その表面が平坦になるように電子部品素子５０を封止しており、電子部品素子パッケージ１同士を容易に積層して、高密度なパッケージを形成することができる。また、配線基板５は、キャビティＣを有する構造の多層基板であり、絶縁層１１〜１５と、ソルダーレジスト１６，１７と、配線層２１〜２６と、層間接続ビア３１〜３５と、配線層２１に設けられる基準深さ検知用パターン４０（図６参照）と、を備えている。

（絶縁層）
絶縁層１１〜１５は、それぞれが絶縁体で形成され、表面を含む何れかの厚さ方向位置に積層されている。絶縁層１１〜１５は、配線基板５としての使用において、面方向におけるパッド２１ａ〜２６ａ及びライン２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ等の配線パターン間及び厚さ方向における配線層２１〜２６間の絶縁性を確保することができるものであれば、材料及び形成方法等は限定されない。絶縁層１１〜１５の一例としては、補強材であるガラス繊維に、耐熱性及び耐薬品性の良好な熱硬化樹脂組成物であるエポキシ樹脂を含浸させて半硬化状態としたプリプレグを加熱加圧して硬化した、いわゆるガラスエポキシを用いることができるが、これに限られない。絶縁層１１〜１５は、ガラス繊維のような補強材を有しない半硬化状態の樹脂フィルムを用いて、同様に加熱加圧により硬化させてもよく、又は、ワニスの状態の熱硬化樹脂組成物を塗布して乾燥、硬化させて作製してもよい。熱硬化樹脂組成物としては、エポキシ樹脂以外に、フェノ−ル樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、フッ素樹脂等の樹脂の１種類又は２種類以上を混合して用いてもよい。感光性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフィーで絶縁層１１〜１５を形成してもよい。

絶縁層１１〜１５の層数は、本実施形態では、一例として５層にしているが、設計上設定される層数でよく、特に限定されない。図１に示すように、本実施形態では、５層の絶縁層１１〜１５を積層して絶縁基板を形成しているが、絶縁基板は、５層以外の複数の絶縁層を積層したものでもよく、また、単層でもよい。ここで、絶縁基板の層数は、個別の絶縁層１１〜１５を１層としたときの層数をいう。また、絶縁基板は、複数の個別の絶縁層１１〜１５を積層した場合は、積層形成後の全体の絶縁基板のことを意味する。絶縁基板の厚さは、電子部品素子５０を収容するキャビティＣを形成可能であれば特に限定はない。本実施形態では、絶縁基板の厚さは、一例として約０．５ｍｍであるが、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であってもよい。絶縁層１１〜１５の各層の厚さは、その両側の配線層間の絶縁性を確保できれば限定はない。本実施の形態では、絶縁層１１〜１５の各層は一例として約０．１ｍｍであるが、０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であってもよい。

絶縁基板は、絶縁層１１〜１５等を熱プレスを用いて積層一体化することによって形成することができるが、これ以外にも配線基板の製造で一般的に用いられる成形方法を用いて形成してもよい。このような成形方法及び条件としては、例えば、多段プレス、多段真空プレス、連続成形、オートクレーブ成形機等を使用し、温度１００℃以上２５０℃以下、圧力２ｋｇｆ／ｃｍ^２以上１００ｋｇｆ／ｃｍ^２以下（１９６ｋＰａ以上９．８１ＭＰａ以下）、加熱時間０．１時間以上５時間以下の範囲で成形する方法、真空ラミネート装置などを用いてラミネート条件５０℃以上１５０℃以下、０．１ＭＰａ以上５ＭＰａ以下の条件で減圧下又は大気圧の条件で行う方法が挙げられる。

（配線層）
配線層２１〜２６は、面方向における電気的導通性を有するものであり、層間接続ビア３１〜３５に接続されるパッド２１ａ〜２６ａと、直線状に延びるライン２１ｂ，２３ｂ，２５ｂと、を有して構成される。配線層によってはパッド又はラインを有しない場合もある。配線層２１〜２６は、深さ方向における略同一平面上に形成されている配線全体を指し、全面に亘って形成されていないものを含む意味である。配線層２１〜２６は、絶縁基板の表面を含む厚さ方向位置の何れかに設けられる。絶縁基板の表面に形成された配線層を表層配線層ということがある。配線層２１〜２６は、面方向における電気的導通性を確保することができるものであれば、材料及び形成方法等は限定されない。配線層２１〜２６は、各絶縁層１１〜１５の表裏両面に貼り合わされた銅箔等をエッチングすると共に、銅箔上に形成されたフィルドめっきとを含んで形成される。フィルドめっきは、後述する層間接続ビア３１〜３５を各絶縁層１１〜１５の貫通孔１１ａ〜１５ａ内に形成する際に主に用いられるものであるが、一部が貫通孔１１ａ〜１５ａから漏れ表面の銅箔上にも形成されるため、配線層２１〜２６の一部を構成する場合がある。配線層２１〜２６を形成する材料としては銅箔等に限られず、例えば、各絶縁層１１〜１５の表面に蒸着又はスパッタリング等で銅又はニッケル等の金属層を形成してもよいし、各絶縁層１１〜１５の表面に導電性のペーストを塗布して乾燥、硬化させて形成してもよい。

配線層２１〜２６の層数は、２層以上であれば、設計上設定される層数でよく特に限定はない。図１に示すように、本実施形態においては、６層の配線層２１〜２６を形成しているが、配線層は、２層でもよく、３層以上であってもよい。ここで、配線層の層数は、配線層を個別に数えたときの層数をいう。配線層２１〜２６の厚さ（深さ）、ライン幅、ライン間隙等の寸法は、配線基板５として設計上設定された導通性、絶縁性、寸法等を確保可能であれば、特に限定はない。本実施形態では、一例として、配線層２１〜２６の厚さ（深さ）は１０μｍ、ライン幅は３０μｍ、ライン間隙は３０μｍであるが、例えば、厚さ（深さ）は１μｍ以上１００μｍ以下、ライン幅は１０μｍ以上１００μｍ以下、ライン間隙は１０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。

（層間接続ビア）
層間接続ビア３１〜３５は、絶縁基板の異なる厚さ方向位置に配置された配線層２１〜２６（パッド２１ａ〜２６ａ）同士を電気的に接続するための接続部分である。層間接続ビア３１〜３５は、例えば、各絶縁層１１〜１５を貫通する貫通孔１１ａ〜１５ａにフィルドめっきを充填することにより形成される。層間接続ビア３１，３２，３４は、その外径が上方から下方に向かって小さくなるテーパ形状を有し、層間接続ビア３３，３５は、その外径が下方から上方に向かって小さくなるテーパ形状を有している。キャビティＣの底面Ｃｂに一端が露出する層間接続ビア３２ａは、その外径が下方から上方に向かって広がるテーパ形状を有し、露出する側の端部の断面積が逆側（下方）の端部の断面積よりも大きくなるように形成されている。層間接続ビア３２ａの径がキャビティＣの底面Ｃｂに向かって拡大するので、電子部品素子５０と層間接続ビア３２ａとの接続領域を十分に確保することができ、両者の電気的な接続を良好なものとすることができる。層間接続ビア３２ａの露出する端部３２ｂがキャビティＣの底面Ｃｂに配置されることで、キャビティＣを座繰り加工で形成する際に、配線層の厚さの範囲内に座繰り加工の深さを制御する必要がなく、層間接続ビア３２が形成された絶縁層１２の厚さの範囲内に制御すればよい。このため、座繰り加工における厚さ方向位置の制御に余裕を持たせることが可能になる。したがって、座繰り加工の厚さ方向位置精度を考慮して、配線層２１〜２６に厚みを持たせる必要がなく、配線層２１〜２６をより薄くできるため、例えば微細なライン及びパッド等を形成することが可能になる。

（基準深さ検知用パターン）
基準深さ検知用パターン４０は、座繰り加工を行う際に座繰り加工の切削刃が到達した深さ（絶縁基板の厚さ方向における厚さ方向位置）を検知するためのパターンであり、例えば、本実施形態では、表面から２層目の配線層２３に設けられる。基準深さ検知用パターン４０は、配線層２３以外の配線層に設けられてもよく、例えば、配線層２５，２１，２２，２４，２６等に設けられてもよい。基準深さ検知用パターン４０は、形成される配線層と共に形成することができ、例えば、銅箔などをエッチングして配線層を形成する際に併せて形成することができる。

図６は、配線層に設けられた基準深さ検知用パターンの一例を示す平面図である。図６に示すように、本実施形態では、基準深さ検知用パターン４０は、配線層２３におけるパッド２３ａ及びライン２３ｂと同様に、配線層２３を形成するための銅箔をエッチングすることにより形成される。配線層２３に用いる導電性の材料は、銅箔に限られず、アルミニウム箔、ニッケル箔、金箔、はんだ箔等の配線板で用いることが可能なものを単独又は組み合わせて使用できる。これらの金属箔は、圧延箔又は電解箔を用いてもよいし、絶縁層の表面にめっきで形成したものでもよい。また、基準深さ検知用パターン４０の形成方法としては、エッチング以外に、所望のパターンに無電解めっきを形成するアディティブ法、銅箔を下地として所望のパターンをめっきで厚付けした後、下地銅箔をエッチングにより除去して所望のパターンを残すセミアディティブ法を用いてもよい。

基準深さ検知用パターン４０は、座繰り加工に用いられる切削刃に接触して検知する検知部４１と、検知部４１から配線基板５の側面まで延在する引き回し部４２とを有する。例えば、検知部４１は、パッド形状であり、引き回し部４２はライン形状であり、引き回し部４２の幅が検知部４１の外径よりも細くなっている。検知部４１と引き回し部４２の一部とは、キャビティＣが形成される予定のキャビティ予定領域ＣＲ内に位置するように配置される。基準深さ検知用パターン４０は、引き回し部４２により、ワークパネルの外周部に到るように引き出される。外周部は、導線を介して、座繰り加工で用いるドリルマシーンに取り付けられたドリルの切削刃と導通がとられており、切削刃と検知部４１との接触により導通が生じると、その接触が検知できるようになっている。

上記例では、基準深さ検知用パターン４０はキャビティ予定領域ＣＲを含むように配置されているが、同一のワークパネル内のキャビティ予定領域ＣＲの外に配置してもよい。ここで、ワークパネルとは、キャビティ付きの配線基板５の製造工程内における基板のことである。一例として、１枚のワークパネル内には複数のキャビティ付きの配線基板５を配置し、その外側には余白となる外周部が配置される。この場合は、基準深さ検知用パターン４０を配置したダミーとなる箇所で、座繰り加工を先行して行ってダミーキャビティを作製し、所望の深さのキャビティＣが得られる座繰り加工深さをダミーキャビティでの加工に基づいて設定してから、実際のキャビティ予定領域ＣＲに対して座繰り加工する方法を用いることで対応できる。

上記例では、パッド状の基準深さ検知用パターン４０を形成したが、座繰り加工のドリルの切削刃と確実に接触可能であれば、形状に制限はなく、全体をライン状の基準深さ検知用パターンとしてもよい。このように構成することにより、キャビティＣを座繰り加工で形成する際に、座繰り加工の深さが、キャビティ予定領域ＣＲ内の基準深さ検知用パターン４０に到達したか否かを検知できる。即ち、座繰り加工で用いるドリルの刃先が、基準深さ検知用パターン４０に接触することで、基準深さ検知用パターン４０、ワークパネルの端部、導線、ドリルの刃先の全部が導通し、電流が流れて、検知される。

本実施形態では、基準深さ検知用パターン４０は、表面に形成された配線層２５から２番目の配線層２３に配置される。基準深さ検知用パターン４０が配置される配線層は、キャビティＣの底面Ｃｂよりも表面側（キャビティＣの底面Ｃｂより浅い厚さ方向位置）であればよく、特に制限はない。したがって、絶縁基板の表面上の配線層２５に設けられてもよく、絶縁基板の表面を除く何れかの厚さ方向位置に設けられた複数の配線層の少なくとも一つに設けられてもよい。絶縁基板の表面を除く何れかの厚さ方向位置の配線層に設けられることにより、より深さの深いキャビティＣに対しても、座繰り加工の深さの精度を向上できる点で好ましい。

基準深さ検知用パターン４０は、キャビティＣの底面Ｃｂより表面側（キャビティＣの底面Ｃｂより浅い厚さ方向位置）の配線層のうち、直近の配線層であることが好ましい。これにより、キャビティＣの底面Ｃｂが、基準深さ検知用パターン４０に近いので、座繰り加工の際に、ドリルの刃先が基準深さ検知用パターン４０を検知してから、座繰り加工する深さの設定を小さくできるため、座繰り加工の深さ精度をより向上できる。

（キャビティ）
本実施形態において、キャビティＣは、電子部品素子５０を収容するために配線基板５に設けられる窪みである。本実施形態において、キャビティＣは、絶縁基板の表面側から基準深さ検知用パターン４０を貫通し、基準深さ検知用パターン４０よりも深い厚さ方向位置に底面Ｃｂが形成される。より詳細には、キャビティＣは、絶縁基板の表面側から基準深さ検知用パターン４０を貫通し、基準深さ検知用パターン４０を有する配線層２３と次の深さの厚さ方向位置に配置された配線層２１との間の厚さ方向位置に到るように形成される。このように、キャビティＣの深さが、基準深さ検知用パターン４０を有する配線層２３と次の深さの厚さ方向位置に配置された配線層２１との間の厚さ方向位置に到るように形成されることで、基準深さ検知用パターン４０とキャビティＣの底面Ｃｂの厚さ方向位置が近くなる。このため、基準深さ検知用パターン４０を基準として、座繰り加工の深さを制御する際に、キャビティＣの深さ精度を向上させることができる。

キャビティＣは、基準深さ検知用パターン４０を貫通し、これよりも深い厚さ方向位置に底面Ｃｂが形成されるので、内部接続端子５１が配置されるキャビティＣの底面Ｃｂには、基準深さ検知用パターン４０を配置する必要がない。このため、内部接続端子５１をより高密度化することができる。

本実施形態では、上述したように、基準深さ検知用パターン４０は、キャビティ予定領域ＣＲを含むように配置される。このため、座繰り加工によってキャビティＣを形成する際に切断された基準深さ検知用パターン４０の端面が、キャビティＣの側部に露出する。つまり、基準深さ検知用パターン４０が、キャビティＣの内壁の側部に到るように設けられる。

キャビティＣは、ドリルマシーンにドリルを取り付けて座繰り加工することにより形成することができる。上述したように、基準深さ検知用パターン４０は、ワークパネルの外周部と導線を介してドリルマシーンのドリルの刃と導通がとられている。キャビティＣを座繰り加工で形成する際に、座繰り加工の深さが、キャビティ予定領域ＣＲ内の基準深さ検知用パターン４０の検知部４１に到達すると、基準深さ検知用パターン４０とドリルの刃先が接触し、電流が流れることにより、座繰り加工の深さ（厚さ方向位置）が、基準深さ検知用パターン４０の厚さ方向位置であることを検知できる。本実施形態では、この厚さ方向位置を基準として、更に座繰り加工する深さの量を設定している。即ち、ドリルの刃先が基準深さ検知用パターン４０に到達したことを感知した後は、ドリルの刃先と基準深さ検知用パターン４０の接触によって厚さ方向位置を検知することなしに、設定した所定の厚さ方向位置まで座繰り工を継続する。これにより、キャビティＣの底面Ｃｂが、基準深さ検知用パターン４０よりも深い厚さ方向位置に形成される。

図２は、本実施形態のキャビティ付きの配線基板の製造工程のうち、層間接続ビア３１を有する内層基板１１０を製造する工程を示す断面図である。図２に示すように、本実施形態では、レーザ加工を用いて、層間接続ビア３１の貫通孔１１ａを形成する。貫通孔１１ａを形成する方法としては、これに限られず、配線基板の製造において、一般的に用いられるドリル加工又はプレス加工等の機械加工、デスミア処理による絶縁層のエッチング、絶縁層が感光性材料を用いたものである場合は現像による絶縁層の除去等の化学加工などを用いることができる。

本実施形態では、いわゆるダイレクトレーザ工法を用いて貫通孔１１ａを形成する。ダイレクトレーザ工法とは、貫通孔１１ａを形成する予定箇所の銅箔１２１を除去しておくことなしに、銅箔１２１上から直接レーザビームを照射して、銅箔１２１とその下の絶縁層１１を除去する工法である。一般に、銅箔１２１の表面にレーザを吸収し易くする処理（凹凸処理等）を施した後、その表面にレーザビームを照射することで、銅箔１２１の加工性を確保する。レーザ加工の方法としては、ダイレクトレーザ工法に限られず、貫通孔１１ａを形成する箇所の銅箔１２１に予め開口をエッチングで形成した後、その開口よりも直径の大きいビーム径のレーザを用い、銅箔１２１をレーザ加工のマスクとして、絶縁層１１に貫通孔１１ａを形成する、いわゆるコンフォーマル工法を用いてもよい。また、銅箔１２１のない状態の絶縁層１１に対して、レーザ加工を行った後、絶縁層１１の表面に銅箔１２１等の導体層を形成してもよい。工数を低減できること、より径の小さい貫通孔１１ａを形成できることから、ダイレクトレーザ工法が好ましい。

本実施形態で形成される貫通孔１１ａの径は、レーザ加工を行った入口側（図２の上側）で約４０μｍ、底部（図２の下側）で約３０μｍであるが、特に制限はなく、レーザ加工のし易さから、入口側で３０μｍ以上１５０μｍ以下、底部で１５μｍ以上１３０μｍ以下が好ましく、入口側で４０μｍ以上１００μｍ以下、底部で２０μｍ以上８０μｍ以下がより好ましい。貫通孔１０１の径は、断面観察により測定することができる。

本実施形態では、層間接続ビア３１を形成するため、貫通孔１１ａ内にはフィルドめっき１３１が形成される。キャビティＣの底面Ｃｂと層間接続ビアとの接続面積をより大きく確保するためには、このようにフィルドめっきを用いるのが好ましいが、貫通孔の内壁に沿って膜状に形成されるスルーホールめっきを用いてもよい。

貫通孔１１ａ内にフィルドめっき１３１又はスルーホールめっきを形成する方法としては、まず、下地として、薄付け用の無電解めっき（以下、単に「無電解めっき」という。）を形成した後、これを給電層として、電気めっきでフィルドめっき１３１又はスルーホールめっきを形成する方法が挙げられる。フィルドめっき１３１は、後述する電解フィルドめっき液を用いてめっき層を形成するものであり、所定の条件で電気めっきを行うことで、溝内を充填するようにフィルドめっき１３１を形成することができる。電解フィルドめっき液は、一般に硫酸銅めっき浴中にめっき成長を抑制するめっき抑制剤と、めっき成長を促進するめっき促進剤とを添加したものである。

めっき抑制剤は、物質の拡散則に伴い、貫通孔の内部には吸着し難く、基板表面には吸着し易いことを応用して、貫通孔の内部と比較して基板表面のめっき成長速度を遅くすることで、貫通孔の内部を電解フィルド銅めっき層によって充填させ、貫通孔の直上部分と貫通孔の直上部分以外の部分とで、基板表面に平滑な電解フィルド銅めっき層を形成する効果を得るためのものである。めっき抑制剤としては、ポリアルキレングリコールなどのポリエーテル化合物、ポリビニルイミダゾリウム４級化物、ビニルピロリドンとビニルイミダゾリウム４級化物との共重合体などの窒素含有化合物などを用いることができる。

めっき促進剤は、貫通孔内の側面及び基板表面に一様に吸着し、続いて、貫通孔の内部ではめっきの成長に伴い表面積が減少していき、貫通孔内の促進剤の分布が密になることを利用して、貫通孔の内部のめっき速度が基板表面のめっき速度より速くなり、貫通孔の内部を電解フィルド銅めっき層によって充填させ、貫通孔の直上部分と貫通孔の直上部分以外の部分とで、基板表面に平滑な電解フィルド銅めっき層を形成する効果を得るためのものである。めっき促進剤としては、３−メルカプト−１−プロパンスルホン酸ナトリウムもしくは２−メルカプトエタンスルホン酸ナトリウムで表される硫黄化合物、もしくはビス−（３−スルフォプロピル）−ジスルファイドジソディウム等で表される硫黄化合物を用いることができる。これらめっき促進剤は、ブライトナー（光沢剤）と呼ばれる銅めっき液に添加する添加物の一種でもある。

上記めっき抑制剤及びめっき促進剤は、１種もしくは２種以上を混合して用いる。これらの水溶液の濃度は特に限定されないが、数質量ｐｐｍ以上数質量％以下の濃度で用いることができる。

スルーホールめっきは、配線基板の層間接続（スルーホール）を形成するために、一般的に用いられる電気めっき液を用いて膜状にめっき層を形成するものである。このような電気めっき液として、硫酸銅めっき液を例示することができる。スルーホールめっきによれば、電気めっきの電流分布及びめっき液の液流等を所定の条件で行うことで、貫通孔１１ａ内の内壁に沿って膜状に導体を形成することができる。なお、他の層間接続ビア３２〜３５も同様に形成することができる。

＜キャビティ付きの配線基板の製造方法＞
次に、図２から図５を参照して、キャビティ付きの配線基板５の製造方法を説明する。図２〜図５は、図１に示す配線基板の製造工程を順に示す断面図である。

（工程Ａ）
まず、図２〜図４に示すように、本実施形態に係るキャビティ付きの配線基板５の製造方法は、絶縁層１１〜１５と、各絶縁層１１〜１５それぞれの面に設けられる配線層２１〜２６と、各絶縁層１１〜１５それぞれを厚さ方向に貫通する貫通孔１１ａ〜１５ａに設けられ隣接する配線層２１〜２６を互いに導通する層間接続ビア３１〜３５とを備える基板１３０を準備する工程（Ａ）を有している。なお、本実施形態では一例として、配線層２３にキャビティＣの底面Ｃｂまでの深さの基準となる基準深さ検知用パターン４０を設けている。

まず、工程（Ａ）を実現する一実施形態について説明する。図２の（ａ）に示すように、絶縁層１１（第２の絶縁層）の両面に銅箔１２１，１２２を備えた銅張り積層板を準備する。続いて、図２の（ｂ）に示すように、ダイレクトレーザ工法を用いて銅張り積層板の銅箔１２１側からレーザを照射し、銅箔１２１及び絶縁層１１を貫通する貫通孔１１ａを形成する。この際、他方の銅箔１２２が残るようにしてもよい。続いて、図２の（ｃ）に示すように、電気めっきを用いて、貫通孔１１ａ内及び銅箔１２１上にフィルドめっき１３１を形成する。続いて、図２の（ｄ）に示すように、銅箔１２１，１２２をエッチングによって削り、パッド２１ａ，２２ａ及びライン２１ｂを含む配線層２１，２２と層間接続ビア３１（第２の層間接続ビア）とを有する内層基板１１０を作製する。内層基板１１０の表面の配線層２１，２２は、完成後のキャビティ付きの配線基板５（図１参照）においては、上から３番目の配線層２１（第２の配線層）及び４番目の配線層２２（第３の配線層）に対応する。

次に、図３の（ａ）に示すように、配線層２１，２２を有する内層基板１１０の両面に、個別の絶縁層１２，１３、及び銅箔１２３，１２４を積層し、熱プレスで一体化する。続いて、図３の（ｂ）に示すように、ダイレクトレーザ工法を用いて、銅箔１２３及び絶縁層１２（第１の絶縁層）を貫通する貫通孔１２ａと、銅箔１２４及び絶縁層１３（第３の絶縁層）を貫通する貫通孔１３ａとを形成する。続いて、図３の（ｃ）に示すように、貫通孔１２ａ内及び銅箔１２３上にフィルドめっき１３２を形成すると共に、貫通孔１３ａ内及び銅箔１２４上にフィルドめっき１３３を形成する。続いて、図３の（ｄ）に示すように、銅箔１２３，１２４をエッチングによって削り、パッド２３ａ，２４ａ及びライン２３ｂを含む配線層２３，２４と層間接続ビア３２（第１の層間接続ビア），層間接続ビア３３（第３の層間接続ビア）等を有する内層基板１２０を作製する。内層基板１２０の表面の配線層２３，２４は、完成後のキャビティ付きの配線基板５（図１参照）においては、上から２番目の配線層２３（第１の配線層）及び５番目の配線層２４（第４の配線層）に対応する。図３の（ｄ）で銅箔１２３をエッチングによって削る際、パッド２３ａ及びライン２３ｂと共に、基準深さ検知用パターン４０も同様に銅箔１２３から作製する（図６参照）。これにより、配線層２３には、キャビティＣの底面Ｃｂまでの深さの基準となる基準深さ検知用パターン４０が設けられる。また、この基準深さ検知用パターン４０は、キャビティ予定領域ＣＲ内に設けられている。

次に、図４の（ａ）に示すように、４層の配線層２１〜２４を有する内層基板１２０の両面に、個別の絶縁層１４，１５及び銅箔１２５，１２６を積層し、熱プレスで一体化する。続いて、図４の（ｂ）に示すように、ダイレクトレーザ工法を用いて、銅箔１２５及び絶縁層１４（第５の絶縁層）を貫通する貫通孔１４ａと、銅箔１２６及び絶縁層１５（第４の絶縁層）を貫通する貫通孔１５ａとを形成する。但し、貫通孔１４ａは、キャビティ予定領域ＣＲ内には形成しない。続いて、図４の（ｃ）に示すように、貫通孔１４ａ内及び銅箔１２５上にフィルドめっき１３４を形成すると共に、貫通孔１５ａ内及び銅箔１２６上にフィルドめっき１３５を形成する。続いて、図４の（ｄ）に示すように、銅箔１２５，１２６をエッチングによって削り、表層のパッド２５ａ，２６ａ及び表層のライン２５ｂを含む配線層２５（第６の配線層），２６（第５の配線層）と層間接続ビア３４（第５の層間接続ビア），３５（第４の層間接続ビア）とを有する基板１３０を作製する。以上により、工程（Ａ）を完了することができる。

（工程Ｂ）
また、図５に示すように、本実施形態に係るキャビティ付きの配線基板５の製造方法は、基板１３０の表面１３０ａ（第１の表面）から厚さ方向で逆側となる裏面１３０ｂ（第２の表面）に向かって、層間接続ビア３２（３２ａ）の一端が底面Ｃｂに露出するようにキャビティＣを形成する工程（Ｂ）を有している。工程（Ｂ）では、基準深さ検知用パターン４０を検知した後に基準深さ検知用パターン４０を貫通して基準深さ検知用パターン４０よりも基板１３０の裏面１３０ｂに近づくようにキャビティＣを形成する。なお、工程（Ｂ）では、基板１３０において、キャビティ付きの配線基板５を作製する領域の外周（余白）に基準深さ検知用パターン４０を設け、余白部分において座繰り加工をまずは行って基準深さ検知用パターン４０を検知した後に基準深さ検知用パターン４０を貫通して基準深さ検知用パターン４０よりも基板１３０の裏面に近づくようにダミーキャビティ（不図示）を形成して加工深さを設定し、その後に、当該加工深さに基づいてキャビティＣを形成するようにしてもよい。

次に、工程（Ｂ）を実現する一実施形態について説明する。まず、図５の（ａ）に示すように、図４の（ｄ）で作製した基板１３０の表裏面１３０ａ，１３０ｂに、ソルダーレジスト１６，１７を形成する。ソルダーレジスト１６，１７は、表層パターンの保護又は表層のパッド２５ａ，２６ａの形成等のために用いられるものであり、必要がなければ省力してもよい。

次に、図５の（ｂ）に示すように、基板１３０の表面１３０ａ側から、ドリルマシーンに取り付けたドリルの刃（切削刃）を用いて座繰り加工を行う。このとき、表層パターンから２番目の深さの厚さ方向位置に配置された配線層２３に形成された基準深さ検知用パターン４０（図６参照）は、ワークパネルの外周部と導線を介してドリルマシーンのドリルの刃と導通がとられている。この状態で、基板１３０の表面１３０ａ側から、基準深さ検知用パターン４０を検知しながら、裏面１３０ｂに向かってその途中まで座繰り加工を行う。ここで、「検知しながら」とは、検知できるようにしながら、という意味であり、ドリルの刃と基準深さ検知用パターン４０とが接触すれば、そのことが通電によって検知できる状態であることをいう。そして、座繰り加工の深さが、キャビティ予定領域ＣＲ内の基準深さ検知用パターン４０（検知部４１）に到達すると、基準深さ検知用パターン４０とドリルの刃先とが接触し、電流が流れることにより、座繰り加工の深さ（厚さ方向位置）が、基準深さ検知用パターン４０の厚さ方向位置であることを検知できる。本実施形態では、この厚さ方向位置を基準として、更に座繰り加工する深さ（追加の加工量）を設定している。

次に、図５の（ｃ）に示すように、ドリルの刃先が基準深さ検知用パターン４０の検知部４１に到達したことを検知した後は、ドリルの刃先と基準深さ検知用パターン４０との接触によって厚さ方向位置を検知しないで、設定した所定の厚さ方向位置まで座繰り加工を継続する。ここで、「検知しないで」とは、検知しないようにしながら、という意味であり、ドリルの刃と基準深さ検知用パターン４０とが再度接触しても、そのことを検知しない状態であることをいう。接触しても通電しない状態として検知しないようにしてもよく、接触して通電はしても検知しないようにしてもよい。これにより、キャビティＣの底面Ｃｂが、基準深さ検知用パターン４０よりも深い厚さ方向位置に形成される。

本実施形態では、一例として、この所定の厚さ方向位置（追加の加工量）を１０μｍに設定することができるが、基準深さ検知用パターン４０を貫通し、２番目の配線層２３と３番目の配線層２１との間にキャビティＣの底面Ｃｂが形成されれば、特に制限はなく、仕様に応じて設定することができる。所定の厚さ方向位置の設定は、キャビティＣの底面Ｃｂの厚さ方向位置の精度が高まる点で、小さい方が好ましいが、２番目の配線層２３に配置された基準深さ検知用パターン４０を確実に貫通させる点で、２番目の配線層２３の厚さ以上とする。この所定の厚さ方向位置（追加の加工量）の設定は、５μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、７μｍ以上５０μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下がさらに好ましい。このように、座繰り加工の深さを、基準深さ検知用パターン４０を確実に貫通する厚さ方向位置に設定することで、キャビティ予定領域ＣＲ内では、基準深さ検知用パターン４０が除去され、３番目の配線層２１に形成される内部接続端子等の配置に影響し難いので、高密度化を図ることができる。

また、このように、キャビティＣの底面Ｃｂが、基準深さ検知用パターン４０よりも深い厚さ方向位置に形成される結果、図５の（ｃ）に示すように、キャビティＣの底面Ｃｂが、２番目の配線層２３から３番目の配線層２１に到るように形成された層間接続ビア３２の途中の厚さ方向位置に形成される。このため、一端部がキャビティＣの底面Ｃｂに配置され、他端部がキャビティＣの底面Ｃｂより裏面１３０ｂ側に設けられた配線層２２に配置された層間接続ビア３２ａが形成される。これにより、キャビティＣを座繰り加工で形成する際に、層間接続ビア３２が形成された絶縁層１２の厚さの範囲内に制御すればよい。このため、座繰り加工における厚さ方向位置の制御に余裕を持たせることが可能になる。したがって、座繰り加工の厚さ方向位置の精度を考慮して、配線層２１，２３等に厚みを持たせる必要がなく、各配線層２１〜２６をより薄くできるため、微細なライン２１ｂ，２３ｂ，２５ｂを形成することが可能になる。

次に、図５の（ｄ）に示すように、内部接続端子及び外部接続端子の表面に、保護めっき１８を形成する。本実施形態では、保護めっき１８として、例えばニッケルめっきを下地とし、表面に金めっきを形成するようにしているが、これに限られない。保護めっき１８は、はんだ又は有機防錆皮膜といった電子部品素子５０等との接続信頼性を満足するものであれば、適宜使用することができる。以上により、キャビティ付きの配線基板５を得ることができる。なお、このような製造方法によって製造される配線基板５を準備し、配線基板５のキャビティＣ内に電子部品素子５０を実装して、図１に示す電子部品素子パッケージ１を形成することができる。このような電子部品素子パッケージ１によれば、キャビティＣをモールド樹脂５２等で封止することにより、パッケージとしての表面を平坦化してパッケージ同士を積層し、高密度なパッケージを形成することが可能となる。

以上、本実施形態に係るキャビティ付きの配線基板５及びその製造方法によれば、配線層２１〜２６の少なくとも一つに基準深さ検知用パターン４０が設けられており、キャビティＣが、基準深さ検知用パターン４０を貫通し、基準深さ検知用パターン４０よりも深い厚さ方向位置に底面Ｃｂが形成される。このため、キャビティＣを座繰り加工で形成する際に、座繰り加工で用いるドリルの刃先が、基準深さ検知用パターン４０に必ず接触するので、座繰り加工の深さが、キャビティ予定領域ＣＲ内の基準深さ検知用パターン４０に到達したか否かを確実に検知できる。このため、座繰り加工の際は、ドリルの刃先が基準深さ検知用パターン４０に達したことを検知した厚さ方向位置を基準として、そこから所定の厚さ方向位置まで更に座繰り加工を行ってキャビティＣを完成させることができる。

本実施形態に係る配線基板５の製造方法では、キャビティ深さの基準となる基準深さ検知用パターン４０を配線層２３に設け、この基準深さ検知用パターン４０を検知した後に当該パターンを貫通して当該パターンよりも基板１３０の裏面１３０ｂに近づくようにキャビティＣを形成する、又は、基準深さ検知用パターン４０を検知した後に当該パターンを貫通して当該パターンよりも基板１３０の裏面１３０ｂに近づくようにダミーキャビティを形成して加工深さを設定し、当該加工深さに基づいてキャビティＣを形成している。このように、キャビティＣの底面Ｃｂに露出する層間接続ビア３２ではなく、その手前に設けられ、キャビティＣ（又はダミーキャビティ）を加工する際に貫通（切削）されてしまう配線層２３に基準深さ検知用パターン４０を設けているため、キャビティ加工のための切削刃と検知用パターンとの間での導通のための配線パターンをキャビティＣの底面Ｃｂ等に設けなくてもよくなり、これにより、配線基板５の高密度化を妨げないようにすることができる。即ち、本実施形態に係る製造方法によれば、配線基板５をより高密度に実装することができる。また、本実施形態に係る配線基板５の製造方法では、基準深さ検知用パターン４０で検知されるまでキャビティＣ（又はダミーキャビティ）の前段部分Ｃ１の加工を行い、その検知した位置から更に所定深さとなるように最終的なキャビティＣ（又はダミーキャビティ）を形成している。このため、従来のような切削刃と銅バンプ（検知パターン）とが接触するまでキャビティを形成する方法と比べても同等程度の精度でキャビティＣの深さを制御できる。

本実施形態に係る配線基板５の製造方法では、電子部品素子５０に接続される端子が所定長さを有する層間接続ビア３２になることから、キャビティＣ形成の際に基準深さ検知用パターン４０を検知した後に更に深く座繰り加工を行う場合であっても、キャビティＣの深さをある程度の範囲で制御することができる。また、特許文献１の図７に示すように、内層配線の一部に電子部品素子を接続する構成として、内層配線と切削刃との間の導通によってキャビティの深さを検知する方法もある。しかしながら、本実施形態に係る製造方法では、基準深さ検知用パターン４０が配線層２３に設けられているものの、キャビティＣ等を形成する際に基準深さ検知用パターン４０を貫通してしまう（つまり、キャビティに収納される電子部品素子を配線層に接続する方法ではない）ため、配線層２３などの配線層を配線層としての機能を満たす範囲で薄くすることができる。その結果、この配線基板５の製造方法によれば、内層配線の微細化及び配線基板の薄型化を行うことが可能である。更に、この製造方法では、キャビティＣの底面Ｃｂを形成する絶縁層（例えば絶縁層１２）の両面が配線層（配線層２１，２３）によって挟み込まれている。このため、絶縁層１２を形成する樹脂が流動してその厚さが変動するといったことが抑制され、座繰り加工等によって形成されるキャビティＣの深さが、絶縁層１２の厚みの変動によってばらつくといったことが抑えられる。その結果、電子部品素子５０を収容するキャビティＣの深さ及び容量を、製品間においてばらつかない高精度なものとすることができる。

また、キャビティを形成する工程（Ｂ）では、キャビティＣの底面Ｃｂ又はダミーキャビティの底面が厚さ方向において隣接する配線層２３と配線層２１との間に位置するようにキャビティＣ又はダミーキャビティを形成することができる。この場合、配線層２３に設けられた基準深さ検知用パターンを検出した後の深さの制御が少なくなるため、キャビティＣ又はダミーキャビティの深さをより一層、精度よく制御することができる。

また、キャビティを形成する工程（Ｂ）では、基準深さ検知用パターン４０の検知を行いながら基板１３０の表面１３０ａから座繰り加工を行い、基準深さ検知用パターン４０を検知した後は、基準深さ検知用パターン４０を検知した厚さ方向での位置を基準として基準深さ検知用パターン４０の検知を行わずに所定の深さ分、座繰り加工を続けるようにしている。このため、キャビティＣの深さ精度を高いものとしつつ、基準深さ検知用パターン４０を検知した後の深さの制御を簡素化できる。

また、基準深さ検知用パターン４０は、配線層２３の平面方向に沿って設けられる導電パターンであり、キャビティ予定領域ＣＲ又はダミーキャビティの形成予定領域に設けられる検知部４１と、検知部４１から基板１３０の側面まで延在する引き回し部４２とを有している。この場合、キャビティＣの底面Ｃｂ等に基準深さ検知用パターンからの引き回し線を設けなくてもよいため、配線基板５をより一層、高密度化させることができる。この場合において、基準深さ検知用パターン４０の引き回し部４２は、検知部４１の外径又は幅よりも細い幅で基板の側面まで延在している。基準深さ検知用パターン４０の検知部４１はキャビティ加工の際に取り除かれることが多いが、引き回し部４２は配線基板５に残存したままであることが多く、製品の電気的特性、他の配線パターンの配置等に影響を与えることも考えられる。しかしながら、引き回し部４２の幅を狭くすることにより、製品に残存した引き回し部４２が製品の電気的特性、他の配線パターンの配置等について与えうる影響を低減することができる。

また、層間接続ビア３２は、キャビティＣの底面Ｃｂに露出する端部３２ｂの断面積が裏面１３０ｂ側の端部の断面積よりも広くなるようにテーパ状に形成されている。この態様によれば、電子部品素子５０と接続される端部３２ｂに十分な接続面積を確保することができ、電子部品素子５０と層間接続ビア３２（３２ａ）との機械的及び電気的な接続を強固なものにすることができる。

また、配線基板５は、一端部がキャビティＣの底面Ｃｂに配置され、他端部がキャビティＣの底面Ｃｂより裏面１３０ｂ側に設けられた配線層２１に配置された層間接続ビア３２ａを有している。このため、キャビティＣを座繰り加工で形成する際に、配線層２３の厚さの範囲内に座繰り加工の深さを制御する必要がなく、層間接続ビア３２が形成された絶縁層１２の厚さの範囲内に制御すればよい。座繰り加工における厚さ方向位置の制御に余裕を持たせることが可能になる。座繰り加工の厚さ方向位置の精度を考慮して、配線層２１に厚みを持たせる必要がないため、配線層２１等をより薄くできるため、微細なライン２１ｂ等を形成することが可能になる。

したがって、本実施形態によれば、高密度実装が可能なキャビティ構造を有しつつ、キャビティの深さ精度が高く、内層配線の微細化が可能なキャビティ付きの配線基板を提供することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく様々な実施形態に適用することができる。例えば、上記実施形態では、基準深さ検知用パターン４０を基板１３０の表面１３０ａから２番目の配線層２３に設ける例について規定したが、本発明はこれに限られない。例えば、図７に示すように、基準深さ検知用パターン４０を、基板１３０の表面１３０ａ上（最外層）に設けられ配線層２５（第１の配線層）に設け、キャビティＣの底面Ｃｂが配線層２５と２番目の配線層２３（第２の配線層）との間に位置するようにキャビティＣを形成した配線基板５ａであってもよい。この配線基板５ａの製造方法は上述した実施形態と同様であり、詳細な説明を省略するが、この変形例では、図４の（ｄ）に示すように表層の配線層２５を含む６層の配線層２１〜２６を有する基板１３０を作製する際に、図６に示す基準深さ検知用パターン４０を配線層２５に設ける。そして、基板１３０の表面１３０ａ側からキャビティＣを加工する際、配線層２５に設けられた基準深さ検知用パターン４０をまずは検知して、基準深さ検知用パターン４０を貫通し、その後、配線層２３に到る途中までキャビティＣを加工する。これにより、層間接続ビア３４ａの一端部がキャビティＣの底面Ｃｂに露出する。このような変形例によれば、より表層側に電子部品素子５０を実装した電子部品素子パッケージ１ａとすることができる（図７の（ｂ）参照）。この場合、表層の配線層２５の直下の２番目の配線層２３との間に、キャビティＣの底面Ｃｂを形成できる。このため、配線層２５から２番目の配線層２３までの絶縁層１４が比較的厚い場合（例えば、５０μｍ以上）等に絶縁層１４の途中の厚さ方向位置にキャビティＣの底面Ｃｂを形成するのにも適用することができる。

また、上記の変形例とは逆に、基板１３０の裏面１３０ｂ側の配線層２２，２４等に基準深さ検知用パターン４０を設けて、深いキャビティＣを形成するようにしてもよい。

１，１ａ…電子部品素子パッケージ、５，５ａ…配線基板、１１〜１５…絶縁層、１１ａ〜１５ａ…貫通孔、１８…保護めっき、２１〜２６…配線層、２１ａ〜２６ａ…パッド、２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ…ライン、３１〜３５，３２ａ，３４ａ…層間接続ビア、４０…基準深さ検知用パターン、４１…検知部、４２…引き回し部、５０…電子部品素子、５２…モールド樹脂、１１０，１２０…内層基板、１３０…基板。

Claims (11)

1. 第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層の両面それぞれに設けられる第１及び第２の配線層と、前記第１の絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔に設けられ前記第１及び第２の配線層を互いに導通する第１の層間接続ビアと、を少なくとも備える基板を準備する工程と、
   前記基板の第１の表面から厚さ方向で逆側となる第２の表面に向かって、前記第１の層間接続ビアの一端がその底面に露出するようにキャビティを形成する工程と、
   を備え、
   前記第１の配線層には、前記キャビティの底面までの深さの基準となる基準深さ検知用パターンが設けられており、
   前記キャビティを形成する工程では、前記基準深さ検知用パターンを検知した後に前記基準深さ検知用パターンを貫通して前記基準深さ検知用パターンよりも前記基板の前記第２の表面に近づくように前記キャビティを形成する、又は、前記基準深さ検知用パターンを検知した後に前記基準深さ検知用パターンを貫通して前記基準深さ検知用パターンよりも前記基板の前記第２の表面に近づくようにダミーキャビティを形成して加工深さを設定し、当該加工深さに基づいて前記キャビティを形成する、
   配線基板の製造方法。
2. 前記キャビティを形成する工程では、前記キャビティの底面又は前記ダミーキャビティの底面が厚さ方向において前記第１の配線層と前記第２の配線層との間に位置するように前記キャビティ又は前記ダミーキャビティを形成する、
   請求項１に記載の配線基板の製造方法。
3. 前記キャビティを形成する工程では、前記基準深さ検知用パターンの検知を行いながら前記基板の前記第１の表面から座繰り加工を行い、前記基準深さ検知用パターンを検知した後は、前記基準深さ検知用パターンを検知した厚さ方向での位置を基準として前記基準深さ検知用パターンの検知を行わずに所定の深さ分、更に座繰り加工を続ける、
   請求項１又は２に記載の配線基板の製造方法。
4. 前記基準深さ検知用パターンは、前記第１の配線層の平面方向に沿って設けられる導電パターンであり、前記キャビティの形成予定領域又は前記ダミーキャビティの形成予定領域に設けられる検知部と、当該検知部から前記基板の側面まで延在する引き回し部とを有する、
   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. 前記基準深さ検知用パターンの前記引き回し部は、前記検知部の外径又は幅よりも細い幅で前記基板の側面まで延在する、
   請求項４に記載の配線基板の製造方法。
6. 前記第１の層間接続ビアは、前記キャビティの底面に露出する第１の端部の断面積が前記第２の表面側の第２の端部の断面積よりも広くなるように形成されている、
   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. 前記基板は、前記第２の配線層の前記第１の絶縁層とは逆側に設けられる第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層の前記第２の配線層とは逆側に設けられる第３の配線層と、前記第３の配線層の前記第２の絶縁層とは逆側に設けられる第３の絶縁層と、前記第３の絶縁層の前記第３の配線層とは逆側に設けられる第４の配線層と、前記第４の配線層の前記第３の絶縁層とは逆側に設けられる第４の絶縁層と、前記第４の絶縁層の前記第４の配線層とは逆側に設けられる第５の配線層と、前記第２の絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔に設けられ前記第２及び第３の配線層を互いに導通する第２の層間接続ビアと、前記第３の絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔に設けられ前記第３及び第４の配線層を互いに導通する第３の層間接続ビアと、前記第４の絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔に設けられ前記第４及び第５の配線層を互いに導通する第４の層間接続ビアと、を更に備える、
   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. 前記基板は、前記第１の配線層の前記第１の絶縁層とは逆側に設けられる第５の絶縁層と、前記第５の絶縁層の前記第１の配線層とは逆に設けられる第６の配線層と、前記第５の絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔に設けられ前記第１及び第６の配線層を互いに導通する第５の層間接続ビアとを更に備える、
   請求項１〜７の何れか一項に記載の配線基板の製造方法。
9. 前記第１の配線層が前記基板の前記第１の表面に配置される、
   請求項１〜７の何れか一項に記載の配線基板の製造方法。
10. 請求項１〜９の何れか一項に記載の配線基板の製造方法によって製造される前記配線基板を準備する工程と、
    前記配線基板の前記キャビティ内に電子部品素子を実装する工程と、
    備える、電子部品素子パッケージの製造方法。
11. 第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層の両面それぞれに設けられる第１及び第２の配線層と、前記第１の絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔に設けられ前記第１及び第２の配線層を互いに導通する第１の層間接続ビアと、を少なくとも備える基板と、
    前記基板の第１の表面から厚さ方向で逆側となる第２の表面に向かって開口し、前記第１の層間接続ビアの一端がその底面に露出するように設けられたキャビティと、
    を備え、
    前記第１の配線層には、前記キャビティの底面までの深さの基準となる基準深さ検知用パターンが設けられており、当該キャビティが前記基準深さ検知用パターンを貫通して前記基準深さ検知用パターンよりも前記基板の前記第２の表面に近づくように形成されている、配線基板。
    
    

Images