JP3892777B2

JP3892777B2 - Wiring board manufacturing method, wiring board

Info

Publication number: JP3892777B2
Application number: JP2002247482A
Authority: JP
Inventors: 雅史稲葉; 伸治由利; 耕三山崎; 和幸高橋
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2022-08-27
Also published as: JP2004087837A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充填ビア導体を有する配線基板、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の配線基板５００について、図８にその上面図、図９にそのＬ−Ｌ断面図を示す。この配線基板５００は、図９に示すように、第１樹脂絶縁層５８０、第２樹脂絶縁層５２０、第３樹脂絶縁層５３０、第４樹脂絶縁層５４０の順に外側に向かって積層された樹脂絶縁層を有している。このうち、第３樹脂絶縁層５３０には、厚さ方向に貫通するビアホール５１１ｂ，５１１ｃ、このビアホール５１１ｂ，５１１ｃ内に充填された充填ビア導体５１０ｂ，５１０ｃが形成されている。この充填ビア導体５１０ｂ，５１０ｃは、ビアホール５１１ｂ，５１１ｃ内に位置するビア充填部５１３ｂ，５１３ｃ、及びこのビア充填部５１３ｂ，５１３ｃより外側に位置するビアランド部５１５ｂ，５１５ｃをそれぞれ有している。なお、ビアホール５１１ｂの内径とビアホール５１１ｃの内径とは等しく、８５μｍである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、この配線基板５００では、図９に示すように、第４樹脂絶縁層５４０が最外層を構成し、充填ビア導体５１０ｂのビアランド部５１５ｂが、第４樹脂絶縁層５４０の貫通孔５４５から露出してＩＣ等の電子部品のフリップチップ実装用の接続端子（いわゆるフリップチップパッド）を構成している。そして、充填ビア導体５１０ｂのビアランド部５１５ｂを介してＩＣ等をフリップチップ実装し易くするため、図９に拡大して示すような、周囲より盛り上がったビア凸部５１６ｂを有するビアランド部５１５ｂを形成することがあった。このようにすることで、ＩＣ等をフリップチップ実装するために、貫通孔５４５から露出したビアランド部５１５ｂ上にハンダバンプを形成するときは、ハンダボイドができにくく、ハンダバンプとビアランド部５１５ｂとの接続性が良好となる。しかしながら、このようにすると、第４樹脂絶縁層５４０に被覆される充填ビア導体５１０ｃのビアランド部５１５ｃも盛り上がってしまう。
【０００４】
ところで、一般的な配線基板では、配線基板５００のように、フリップチップパッドとなるビアランド部５１５ｂを有する充填ビア導体５１０ｂは密集して形成され、それ以外の充填ビア導体５１０ｃは充填ビア導体５１０ｂに比して疎らに形成される（図８参照）。そして、このような充填ビア導体５１０ｂ，５１０ｃは、例えば、セミアディティブ法により、ビアホール５１１ｂ，５１１ｃに無電解銅メッキ、メッキレジスト形成、及び電解銅メッキ等を行うことで形成される。しかし、図８に示すように、ビアホール５１１ｃはビアホール５１１ｂに比して疎らに配置されているため、無電解銅メッキ層及び所定パターンのメッキレジストを形成して電解銅メッキを行うと、ビアホール５１１ｃの部分にはビアホール５１１ｂの部分に比して電界が集中し、多量の銅が析出する傾向がある。ゆえに、ビアランド部５１５ｃはビアランド部５１５ｂに比して大きく盛り上がり、図９に拡大して示すように、大きく盛り上がったビア凸部５１６ｃが形成されてしまう。具体的には、ビア凸部５１６ｂの突出量Ｆが平均して約７．３μｍ（突出）に対し、ビア凸部５１６ｃの突出量Ｇは平均して約９．５μｍ（突出）であった。
【０００５】
このため、例えば、熱硬化性樹脂フィルムを積層し、加熱硬化して第４樹脂絶縁層５４０とする際、ビアランド部５１５ｃを被覆する部分の樹脂が流動して周囲に拡がり易くなっていた。ゆえに、図９に拡大して示すように、このビアランド部５１５ｃを被覆する樹脂であるビアランド被覆部５４１の厚みＪが極めて薄くなる場合があった。具体的には、第４樹脂絶縁層５４０を積層するために、厚さ２１μｍのエポキシ樹脂フィルムを加熱硬化した場合に、ビアランド被覆部５４１の厚みＪが５μｍ程度になってしまうことがあった。従って、ビアランド部５１５ｃの絶縁性、耐湿性等が十分に確保できない虞があった。
【０００６】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、フリップチップとの接続性が良く、さらに、被覆樹脂絶縁層のうちビアランド部を被覆する部分が、このビアランド部の絶縁性、耐湿性等を確保するのに十分な厚みを有する配線基板、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、基層の厚さ方向外側に、自身を厚さ方向に貫通する複数のビアホールであって、上記ビアホールのうち内径の小さい小径ビアホール、及び上記小径ビアホールよりも内径の大きい大径ビアホールを含むビアホールを有する外側樹脂絶縁層を形成する外側樹脂絶縁層形成工程と、電解メッキを含む処理により上記小径ビアホールに、上記小径ビアホール内に位置する小径ビア充填部、及び上記小径ビア充填部よりも厚さ方向外側に位置し、周囲より盛り上がった小径ビア凸部を含む小径ビアランド部、を有する小径充填ビア導体を形成すると共に、上記大径ビアホールに、上記大径ビアホール内に位置する大径ビア充填部、及び上記大径ビア充填部よりも厚さ方向外側に位置し、上記小径ビアランド部の上記小径ビア凸部より盛上がり高さの低い大径ビア凸部、凹凸のない平坦部、及び周囲より窪んだ大径ビア凹部のいずれかを含む大径ビアランド部、を有する大径充填ビア導体を形成する充填ビア導体形成工程と、上記外側樹脂絶縁層の外側面上に位置し、上記小径ビアランド部及び上記大径ビアランド部を被覆する被覆樹脂絶縁層であって、上記被覆樹脂絶縁層を厚さ方向に貫通し、上記小径ビアランド部のうち少なくとも上記小径ビア凸部が露出する貫通孔を有する被覆樹脂絶縁層を形成し、上記貫通孔から露出する小径ビア凸部を含む小径ビアランド部を、フリップチップ実装用の接続端子とする被覆樹脂絶縁層形成工程と、を備える配線基板の製造方法である。
【０００８】
本発明の配線基板の製造方法では、外側樹脂絶縁層形成工程において、内径の小さい小径ビアホールとこの小径ビアホールよりも内径の大きい大径ビアホールとを形成する。このようにすることで、充填ビア導体形成工程において、大径ビアホールを充填するために必要な導体の量が、小径ビアホールを充填するために必要な導体の量に比して多くなる。このため、充填ビア導体形成工程において、小径ビア凸部を含む小径ビアランド部を形成すると共に、この小径ビアランド部の小径ビア凸部より盛上がり高さの低い大径ビア凸部、凹凸のない平坦部、及び周囲より窪んだ大径ビア凹部のいずれかを含む大径ビアランド部を形成することができる。
【０００９】
さらに、被覆樹脂絶縁層形成工程において、例えば、熱硬化性樹脂フィルムを加熱硬化する際、大径ビアランド部を被覆する部分の樹脂が周囲に拡がりにくくなる。従って、本発明の配線基板の製造方法では、被覆樹脂絶縁層のうち大径ビアランド部を被覆する部分について、大径ビアランド部の絶縁性、耐湿性等が十分に確保できる厚みにすることができる。さらに、本発明の被覆樹脂絶縁層形成工程では、小径ビアランド部のうち少なくとも小径ビア凸部が露出する貫通孔を形成し、この貫通孔から露出する小径ビア凸部を含む小径ビアランド部を、フリップチップ実装用の接続端子とする。このようにすることで、ＩＣやチップコンデンサ等の電子部品をフリップチップ実装するために、例えば、小径ビア凸部を含む小径ビアランド部上にハンダバンプを形成するときは、ハンダボイドができにくく、ハンダバンプと小径ビアランド部との接続性が良好となる。
【００１０】
さらに、上記配線基板の製造方法であって、前記外側樹脂絶縁層形成工程では、前記小径ビアホールの内径Ｄ（μｍ）、及び前記大径ビアホールの内径Ｅ（μｍ）について、Ｅ≧１．１５Ｄの関係を満たすようにする配線基板の製造方法とすると良い。
【００１１】
本発明の外側樹脂絶縁層形成工程では、小径ビアホールの内径Ｄ（μｍ）、及び大径ビアホールの内径Ｅ（μｍ）について、Ｅ≧１．１５Ｄの関係を満たすようにする。両ビアホールの内径をこのような大小関係にすることで、大径ビアホールを充填するために必要な導体の量と小径ビアホールを充填するために必要な導体の量との差が大きくなり、小径ビア凸部を有する小径ビアランド部を形成しても、周囲より窪んだ大径ビア凹部を有する大径ビアランド部を形成することが可能となる。このため、本発明の被覆樹脂絶縁層形成工程において、例えば、熱硬化性樹脂フィルムを加熱硬化する際、大径ビアランド部を被覆する部分の樹脂が、より一層周囲に拡がりにくくなる。従って、被覆樹脂絶縁層のうち大径ビアランド部を被覆する部分について、より一層、大径ビアランド部の絶縁性、耐湿性等が十分に確保できる厚みにすることができる。
【００１２】
さらに、上記いずれかの配線基板の製造方法であって、前記充填ビア導体形成工程では、前記大径ビアランド部が周囲より窪んだ大径ビア凹部を有する前記大径充填ビア導体を形成する配線基板の製造方法とすると良い。
【００１３】
本発明の充填ビア導体形成工程では、周囲より窪んだ大径ビア凹部を有する大径ビアランド部を形成する。このようにすることで、被覆樹脂絶縁層のうち大径ビアランド部を被覆する部分について、より一層、大径ビアランド部の絶縁性、耐湿性等が十分に確保できる厚みにすることができる。
【００１４】
さらに、上記いずれかの配線基板の製造方法であって、前記外側樹脂絶縁層形成工程では、前記小径ビアホールを密集して配置し、前記大径ビアホールを上記小径ビアホールに比して疎らに配置する配線基板の製造方法の場合に効果的である。
【００１５】
本発明の外側樹脂絶縁層形成工程では、フリップチップ実装用の接続端子（フリップチップパッド）を形成する小径ビアホールを密集して配置し、それ以外の大径ビアホールを小径ビアホールに比して疎らに配置する。
フリップチップパッドを有する配線基板では、一般的に、フリップチップパッドとするビアランド部を密集して配置し、それ以外のビアランド部は疎らに配置することが多い。つまり、フリップチップパッドを有する充填ビア導体を密集して形成し、それ以外の充填ビア導体を疎らに形成することが多い。しかし、これらの充填ビア導体は、例えば、セミアディティブ法により、ビアホールに無電解銅メッキ、メッキレジスト形成、及び電解銅メッキ等を行うことで形成する。しかし、電解銅メッキの際、密集して配置したビアホールの部分に比して、疎らに配置したビアホールの部分に電界が集中してしまうので、密集して配置したビアランド、つまりフリップチップパッドを盛り上げようとすると、それ以外の疎らに配置したビアランドがさらに大きく盛り上がってしまう傾向があった。
【００１６】
これに対し、本発明の配線基板の製造方法では、密集して配置したビアホールを小径ビアホール、疎らに配置したビアホールを大径ビアホールとしている。このため、充填ビア導体形成工程において、電解メッキの際、小径ビアホールの部分に比して、大径ビアホールの部分に電界が集中しても、小径ビア凸部を含む小径ビアランド部を形成すると共に、この小径ビアランド部の小径ビア凸部より盛上がり高さの低い大径ビア凸部、凹凸のない平坦部、または周囲より窪んだ大径ビア凹部を含む大径ビアランド部を形成することが可能となる。
【００１７】
従って、本発明の被覆樹脂絶縁層形成工程において、例えば、熱硬化性樹脂フィルムを加熱硬化する際、大径ビアランド部を被覆する部分の樹脂が周囲に拡がりにくくなる。ゆえに、被覆樹脂絶縁層のうちフリップチップパッドとしない大径ビアランド部を被覆する部分について、大径ビアランド部の絶縁性、耐湿性等が十分に確保できる厚みにすることができる。さらに、本発明の被覆樹脂絶縁層形成工程では、小径ビアランド部のうち少なくとも小径ビア凸部が露出する貫通孔を形成し、この貫通孔から露出する小径ビア凸部を含む小径ビアランド部を、フリップチップ実装用の接続端子とする。このようにすることで、ＩＣ等をフリップチップ実装するために、例えば、小径ビア凸部を含む小径ビアランド部上にハンダバンプを形成するときは、ハンダボイドができにくく、ハンダバンプと小径ビアランド部との接続性が良好となる。
【００１８】
他の解決手段は、基層と、上記基層の厚さ方向外側に積層された外側樹脂絶縁層と、上記外側樹脂絶縁層を厚さ方向に貫通する複数のビアホールであって、上記ビアホールのうち内径の小さい小径ビアホール、及び上記小径ビアホールよりも内径の大きい大径ビアホール、を有するビアホールと、上記ビアホール内に電解メッキにより充填された複数の充填ビア導体であって、上記小径ビアホール内に位置する小径ビア充填部と、上記小径ビア充填部より外側に位置する小径ビアランド部と、を含む小径充填ビア導体、及び上記大径ビアホール内に位置する大径ビア充填部と、上記大径ビア充填部より外側に位置する大径ビアランド部と、を含む大径充填ビア導体、を有する充填ビア導体と、上記外側樹脂絶縁層の厚さ方向外側に積層され、上記小径ビアランド部の少なくとも一部及び上記大径ビアランド部を被覆する被覆樹脂絶縁層と、上記被覆樹脂絶縁層を厚さ方向に貫通し、上記小径ビアランド部の一部が露出する貫通孔と、を備える配線基板であって、上記小径ビアランド部は、周囲より盛り上がった小径ビア凸部を含み、上記大径ビアランド部は、上記小径ビアランド部の上記小径ビア凸部より盛上がり高さの低い大径ビア凸部、凹凸のない平坦部、及び周囲より窪んだ大径ビア凹部のいずれかを含み、上記小径ビアランド部のうち少なくとも上記小径ビア凸部は、上記被覆樹脂絶縁層の上記貫通孔から露出し、上記貫通孔から露出する小径ビア凸部を含む小径ビアランド部を、フリップチップ実装用の接続端子としてなる配線基板である。
【００１９】
本発明の配線基板では、小径充填ビア導体の小径ビアランド部が周囲より盛り上がった小径ビア凸部を含んでいる。そして、この小径ビアランド部のうち少なくとも小径ビア凸部は被覆樹脂絶縁層の貫通孔から露出し、これをフリップチップ実装用の接続端子としている。このため、小径ビアランド部を介してＩＣ等をフリップチップ実装するために、この小径ビア凸部を含む小径ビアランド部上にハンダバンプを形成するときは、ハンダボイドができにくく、ハンダバンプと小径ビアランド部との接続性が良好となる。
【００２０】
さらに、本発明の配線基板では、大径充填ビア導体の大径ビアランド部が、小径ビアランド部の小径ビア凸部より盛上がり高さの低い大径ビア凸部、凹凸のない平坦部、または周囲より窪んだ大径ビア凹部を有している。このため、本発明の配線基板は、被覆樹脂絶縁層のうち大径ビアランド部を被覆する部分が厚くなり、大径ビアランド部の絶縁性、耐湿性等を確保することができる。
【００２１】
さらに、上記配線基板であって、前記大径ビアランド部は、周囲より窪んだ大径ビア凹部を含む配線基板とすると良い。
【００２２】
本発明の充配線基板では、大径ビアランド部が周囲より窪んだ大径ビア凹部を含んでいる。このため、被覆樹脂絶縁層のうち大径ビアランド部を被覆する部分が、より一層厚くなり、大径ビアランド部の絶縁性、耐湿性等を十分に確保することができる。
【００２３】
さらに、上記いずれかの配線基板であって、前記小径ビアホールは密集して配置され、前記大径ビアホールは上記小径ビアホールに比して疎らに配置されてなる配線基板の場合に効果的である。
【００２４】
ところで、フリップチップパッドを有する配線基板では、一般的に、フリップチップパッドとするビアランド部が密集して配置され、それ以外のビアランド部は疎らに配置されることが多い。これに対し、本発明の配線基板では、フリップチップ実装用の接続端子（フリップチップパッド）を有する小径ビアホールが密集して配置され、それ以外の大径ビアホールが小径ビアホールに比して疎らに配置されている。そして、フリップチップパッドとする小径充填ビア導体の小径ビアランド部が周囲より盛り上がった小径ビア凸部を有しているので、フリップチップとの接続性が良好となる。さらに、大径充填ビア導体の大径ビアランド部が、小径ビアランド部の小径ビア凸部より盛上がり高さの低い大径ビア凸部、凹凸のない平坦部、または周囲より窪んだ大径ビア凹部を有しているので、被覆樹脂絶縁層のうち大径ビアランド部を被覆する部分が厚くなり、大径ビアランド部の絶縁性、耐湿性等を確保することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（実施形態）
本発明の実施の形態である配線基板１００について、図面を参照しつつ説明する。まず、図１に本実施形態の配線基板１００の上面図を示し、図２に図１のＡ−Ａ断面図を示す。図２に示すように、本実施形態の配線基板１００は、第１樹脂絶縁層１８０、第２樹脂絶縁層１２０、第３樹脂絶縁層１３０、第４樹脂絶縁層１４０の順に外側に向かって積層された樹脂絶縁層を有している。なお、本実施形態の配線基板１００では、第１樹脂絶縁層１８０及び第２樹脂絶縁層１２０が基層、第３樹脂絶縁層１３０が外側樹脂絶縁層、第４樹脂絶縁層１４０が被覆樹脂絶縁層に相当する。
【００２６】
このうち、第３樹脂絶縁層１３０には、厚さ方向に貫通する小径ビアホール１１１ｂ及び、この小径ビアホール１１１ｂより内径の大きい大径ビアホール１１１ｃが形成されている。具体的には、小径ビアホール１１１ｂの内径Ｄを８５μｍ、大径ビアホール１１１ｃの内径Ｅを１００μｍとしている。なお、図１に示すように、小径ビアホール１１１ｂは密集して形成されており、大径ビアホール１１１ｃは小径ビアホール１１１ｂに比して疎らに形成されている。
【００２７】
さらに、図２に示すように、小径ビアホール１１１ｂには、小径充填ビア導体１１０ｂが形成されており、この小径充填ビア導体１１０ｂは、小径ビアホール１１１ｂ内に位置する小径ビア充填部１１３ｂ及びこの小径ビア充填部１１３ｂより外側に位置する小径ビアランド部１１５ｂを有している。同様に、大径ビアホール１１１ｃには、大径充填ビア導体１１０ｃが形成されており、この大径充填ビア導体１１０ｃは、大径ビアホール１１１ｃ内に位置する大径ビア充填部１１３ｃ及びこの大径ビア充填部１１３ｃより外側に位置する大径ビアランド部１１５ｃを有している。
【００２８】
さらに、本実施形態の配線基板１００は、図２に拡大して示すように、小径ビアランド部１１５ｂが、周囲より盛り上がった小径ビア凸部１１６ｂを有している。具体的には、小径ビア凸部１１６ｂの突出量Ｆは、平均して約７．３μｍとなっている。そして、この小径ビア凸部１１６ｂを含む小径ビアランド部１１５ｂが、ＩＣ等をフリップチップ実装するために、配線基板１００の最外層を構成する第４樹脂絶縁層１４０に形成された貫通孔１４５から露出した、いわゆるフリップチップパッドを構成している（図１，図２参照）。ゆえに、小径ビアランド部１１５ｂを介してＩＣ等をフリップチップ実装するため、小径ビア凸部１１６ｂを含む小径ビアランド部１１５ｂ上に図示しないハンダバンプを形成する際、ハンダボイドができにくく、ハンダバンプと小径ビアランド部１１５ｂとの接続性が良好となる。
【００２９】
さらに、本実施形態の配線基板１００では、図２に拡大して示すように、大径ビアランド部１１５ｃが周囲より窪んだ大径ビア凹部１１６ｃを有している。具体的には、大径ビア凹部１１６ｃの突出量Ｇは、平均して−約３．５μｍ（陥没）であった。このため、第４樹脂絶縁層１４０のうち大径ビアランド部１１５ｃを被覆する部分である大径ビアランド被覆部１４１の厚みＪが、大径ビアランド部１１５ｃの絶縁性、耐湿性等を確保するのに十分な厚みとなっている。具体的には、大径ビアランド被覆部１４１の厚みＪは１５μｍ程度となっている。
【００３０】
以上に説明した本実施形態の配線基板１００は、次のようにして製造する。
まず、外側樹脂絶縁層形成工程において、図３に示すように、第２樹脂絶縁層１２０の外側面１２０ｂ上に厚さ３５μｍのエポキシ樹脂フィルムを積層する。次いで、露光・現像して、所定の位置に小径ビアホール１１１ｂ及び大径ビアホール１１１ｃを形成する。その後、加熱硬化して、第３樹脂絶縁層１３０を形成する。なお、この被覆樹脂絶縁層形成工程では、小径ビアホール１１１ｂの内径Ｄを８５μｍ、大径ビアホール１１１ｃの内径Ｅを１００μｍとしている。さらに、小径ビアホール１１１ｂを密集して配置し、大径ビアホール１１１ｃを小径ビアホール１１１ｂに比して疎らに配置している。
【００３１】
次に、充填ビア導体形成工程において、公知のセミアディティブ法により、無電解銅メッキ、メッキレジスト形成、電解銅メッキ、メッキレジスト除去、ソフトエッチング等の処理を行うことで、図４に示すように、小径ビアホール１１１ｂに、小径ビア充填部１１３ｂ及び小径ビアランド部１１５ｂを有する小径充填ビア導体１１０ｂを形成する。これと同時に、大径ビアホール１１１ｃに、大径ビア充填部１１３ｃ及び大径ビアランド部１１５ｃを有する大径充填ビア導体１１０ｃを形成する。なお、図４に拡大して示すように、本実施形態では、周囲より盛り上がった小径ビア凸部１１６ｂを有する小径ビアランド部１１５ｂを形成し、周囲より窪んだ大径ビア凹部１１６ｃを有する大径ビアランド部１１５ｃを形成する。具体的には、小径ビア凸部１１６ｂの突出量Ｆを平均して約７．３μｍ、大径ビア凹部１１６ｃの突出量Ｇを平均して−約３．５μｍ（陥没）としている。
【００３２】
ところで、従来の充填ビア導体形成工程では、電解メッキ処理の際、図９に示すように、フリップチップとの接続性を良好とするために、ビア凸部５１６ｂを含むビアランド部５１５ｂを形成すると、図９に拡大して示すように、第４樹脂絶縁層に被覆されるビアランド部５１５ｃが大きく盛り上がってしまい、ビア凸部５１６ｃを含むビアランド部５１５ｃが形成されてしまった。これは、ビアホール５１１ｃがビアホール５１１ｂに比して疎らに配置されているため、無電解銅メッキ層及び所定パターンのメッキレジストを形成して電解銅メッキを行うと、ビアホール５１１ｃの部分に電界が集中し、ビアホール５１１ｂの部分に比して多量の銅が析出したためである。
【００３３】
これに対し、本実施形態では、先の外側樹脂絶縁層形成工程において、小径ビアホール１１１ｂの内径Ｄ＝８５（μｍ）に対して大径ビアホール１１１ｃの内径Ｅを１００μｍと大きくしている。このため、後の充填ビア導体形成工程で、大径ビアホール１１１ｃを充填するために必要な銅が、小径ビアホール１１１ｂを充填するために必要な銅に比して多くなる。ゆえに、電解銅メッキの際、小径ビアホール１１１ｂの部分に比して大径ビアホール１１１ｃの部分に電界が集中しても、図４に拡大して示すように、小径ビア凸部１１６ｂを含む小径ビアランド部１１５ｂを形成すると共に、大径ビア凹部１１６ｃを含む大径ビアランド部１１５ｃを形成することができる。
【００３４】
次いで、被覆樹脂絶縁層形成工程において、図５に示すように、第３樹脂絶縁層１３０の外側面１３０ｂ上に厚さ２１μｍのエポキシ樹脂フィルムを積層する。次いで、露光・現像して、小径ビア凸部１１６ｂを含む小径ビアランド部１１５ｂを露出させる貫通孔１４５を形成する。その後、加熱硬化して、小径ビアランド部１１５ｂの一部、大径ビアランド部１１５ｃ等を被覆する第４樹脂絶縁層１４０を形成する。
【００３５】
ところで、充填ビア導体形成工程において、大径ビア凹部１１６ｃを含む大径ビアランド部１１５ｃを形成しているので、エポキシ樹脂フィルムを加熱硬化させる際、大径ビアランド部１１５ｃを被覆する部分の樹脂が周囲に拡がりにくくなる。このため、図５に示すように、第４樹脂絶縁層１４０の大径ビアランド被覆部１４１の厚みＪについて、大径ビアランド部１１５ｃの絶縁性等を確保するのに十分な厚みにすることができる。具体的には、大径ビアランド被覆部１４１の厚みＪを１５μｍ程度にすることができた。
【００３６】
以上のようにして、本実施形態の配線基板１００が完成する。その後、本実施形態の配線基板１００では、第４樹脂絶縁層１４０の貫通孔１４５から露出した小径ビアランド部１１５ｂを介してＩＣ等をフリップチップ実装するため、この小径ビアランド部１１５ｂ上に図示しないハンダバンプを形成する。このとき、本実施形態の配線基板１００では、小径ビア凸部１１６ｂを含む小径ビアランド部１１５ｂを形成しているので、ハンダボイドができにくく、ハンダバンプと小径ビアランド部１１５ｂとの接続性が良好となる。
【００３７】
（変形形態１）
次に、実施形態の配線基板１００の第１の変形形態である配線基板２００について説明する。本変形形態の配線基板２００は、実施形態の配線基板１００と比較して、大径ビアホールの内径、大径ビアランド部の形状が異なり、その他の部分についてはほぼ同様である。従って、実施形態の配線基板１００と異なる部分を中心に説明し、その他の部分については説明を省略または簡略化する。
【００３８】
まず、図１に本変形形態の配線基板２００の上面図を示し、図６に図１のＡ−Ａ断面図を示す。この配線基板２００のうち第３樹脂絶縁層１３０には、実施形態の配線基板１００と同等の小径ビアホール１１１ｂ及び、この小径ビアホール１１１ｂより内径の大きい大径ビアホール２１１ｃが形成されている。具体的には、小径ビアホール１１１ｂの内径Ｄは、実施形態の配線基板１００と同等の８５μｍとするが、大径ビアホール２１１ｃの内径Ｅは、実施形態の配線基板１００より小さい９５μｍとしている。
【００３９】
そして、本変形形態の配線基板２００では、図６に拡大して示すように、小径ビアランド部１１５ｂは、実施形態の配線基板１００と同様に、周囲より盛り上がった小径ビア凸部１１６ｂを有している。具体的には、小径ビア凸部１１６ｂの突出量Ｆは、平均して約７．３μｍとなっている。さらに、図６に拡大して示すように、大径ビアランド部２１５は、実施形態の配線基板１００と異なり、凹凸のない平坦部２１６ｃを有している。
【００４０】
ところで、実施形態の配線基板１００では、充填ビア導体形成工程において、大径ビア凹部１１６ｃを有する大径ビアランド部１１５ｃを形成した。このようにすることで、後の被覆樹脂絶縁層形成工程において、大径ビアランド部１１５ｃを被覆する大径ビアランド被覆部１４１の厚みＪを大径ビアランド部１１５ｃの絶縁性、耐湿性等を確保するのに十分な厚みとすることができた。
これに対し、本変形形態の配線基板２００では、充填ビア導体形成工程において、凹凸のない平坦部２１６ｃを有する大径ビアランド部２１５ｃを形成する。このようにすることで、後の被覆樹脂絶縁層形成工程において、エポキシ樹脂フィルムを加熱硬化する際、大径ビアランド部２１５ｃを被覆する部分の樹脂が周囲に拡がりにくくなる。このため、本変形形態の配線基板２００でも、第４樹脂絶縁層１４０のうち大径ビアランド部２１５ｃを被覆する部分である大径ビアランド被覆部２４１の厚みＪを、大径ビアランド部２１５ｃの絶縁性、耐湿性等を確保するのに十分な厚みとすることができる。具体的には、大径ビアランド被覆部２４１の厚みＪは１５μｍ程度となる。
【００４１】
（変形形態２）
次に、実施形態の配線基板１００の第２の変形形態である配線基板３００について説明する。本変形形態の配線基板３００は、実施形態の配線基板１００と比較して、大径ビアホールの内径、大径ビアランド部の形状が異なり、その他の部分についてはほぼ同様である。従って、実施形態の配線基板１００と異なる部分を中心に説明し、その他の部分については説明を省略または簡略化する。
【００４２】
まず、図１に本変形形態の配線基板３００の上面図を示し、図７に図１のＡ−Ａ断面図を示す。この配線基板３００のうち第３樹脂絶縁層１３０には、実施形態の配線基板１００と同等の小径ビアホール１１１ｂ及び、この小径ビアホール１１１ｂより内径の大きい大径ビアホール３１１ｃが形成されている。具体的には、小径ビアホール１１１ｂの内径Ｄは、実施形態の配線基板１００と同等の８５μｍとするが、大径ビアホール３１１ｃの内径Ｅは、実施形態の配線基板１００の大径ビアホール１１１ｃより小さく、さらに、変形形態１の配線基板２００の大径ビアホール２１１ｃよりも小さい９３μｍとしている。
【００４３】
そして、本変形形態の配線基板３００では、図７に拡大して示すように、小径ビアランド部１１５ｂは、実施形態の配線基板１００と同様に、周囲より盛り上がった小径ビア凸部１１６ｂを有している。具体的には、小径ビア凸部１１６ｂの突出量Ｆは、平均して約７．３μｍとなっている。さらに、図７に拡大して示すように、大径ビアランド部３１５ｃは、実施形態の配線基板１００と異なり、周囲より盛り上がった大径ビア凸部３１６ｃを有している。具体的には、大径ビア凸部３１６ｃの突出量Ｇは、平均して約３．３μｍ（突出）であった。
【００４４】
ところで、実施形態の配線基板１００では、充填ビア導体形成工程において、大径ビア凹部１１６ｃを有する大径ビアランド部１１５ｃを形成した。このようにすることで、後の被覆樹脂絶縁層形成工程において、大径ビアランド部１１５ｃを被覆する大径ビアランド被覆部１４１の厚みＪを大径ビアランド部１１５ｃの絶縁性、耐湿性等を確保するのに十分な厚みとすることができた。
これに対し、本変形形態の配線基板３００では、充填ビア導体形成工程において、大径ビア凸部３１６ｃを有する大径ビアランド部３１５ｃを形成する。しかし、大径ビア凸部３１６ｃの突出量Ｇは、従来の配線基板５００のビア凸部５１６ｃの突出量Ｇに比して小さくしている。このようにすることで、後の被覆樹脂絶縁層形成工程において、エポキシ樹脂フィルムを加熱硬化する際、大径ビアランド部２１５ｃを被覆する部分の樹脂が周囲に拡がりにくくなる。このため、本変形形態の配線基板３００でも、第４樹脂絶縁層１４０のうち大径ビアランド部３１５ｃを被覆する部分である大径ビアランド被覆部３４１の厚みＪを、大径ビアランド部３１５ｃの絶縁性、耐湿性等を確保するのに十分な厚みとすることができる。具体的には、大径ビアランド被覆部３４１の厚みＪは１５μｍ程度となる。
【００４５】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態では、小径ビアホール１１１ｂの内径Ｄを８５μｍ、大径ビアホール１１１ｃの内径Ｅを１００μｍとすることで、小径ビア凸部１１６ｂを有する小径ビアランド部１１５ｃ、及び大径ビア凹部１１６ｃを有する大径ビアランド部１１５ｃを形成した。しかし、Ｅ≧１．１５Ｄの関係を満たすようにすれば、小径ビア凸部を有する小径ビアランド部、及び大径ビア凹部を有する大径ビアランド部を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態にかかる配線基板１００、変形形態１にかかる配線基板２００、及び変形形態２にかかる配線基板３００の上面図である。
【図２】実施形態にかかる配線基板１００を示す図であり、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施形態にかかる配線基板１００の製造方法に関し、外側樹脂絶縁層形成工程を説明するための断面斜視図である。
【図４】実施形態にかかる配線基板１００の製造方法に関し、充填ビア導体形成工程を説明するための断面斜視図である。
【図５】実施形態にかかる配線基板１００の製造方法に関し、被覆樹脂絶縁層形成工程を説明するための断面斜視図である。
【図６】変形形態１にかかる配線基板２００を示す図であり、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図７】変形形態２にかかる配線基板３００を示す図であり、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図８】従来の配線基板５００の上面図である。
【図９】従来の配線基板５００を示す図であり、図８のＬ−Ｌ断面図である。
【符号の説明】
１００，２００，３００，５００配線基板
１１０ｂ小径充填ビア導体
１１０ｃ，２１０ｃ，３１０ｃ大径充填ビア導体
１１１ｂ小径ビアホール
１１１ｃ，２１１ｃ，３１１ｃ大径ビアホール
１１３ｂ小径ビア充填部
１１３ｃ，２１３ｃ，３１３ｃ大径ビア充填部
１１５ｂ小径ビアランド部
１１５ｃ，２１５ｃ，３１５ｃ大径ビアランド部
１１６ｂ小径ビア凸部
１１６ｃ大径ビア凹部
２１６ｃ平坦部
３１６ｃ大径ビア凸部
１２０，５２０第２樹脂絶縁層（基層）
１３０，５３０第３樹脂絶縁層（外側樹脂絶縁層）
１４０，５４０第４樹脂絶縁層（被覆樹脂絶縁層）
１４５，５４５貫通孔
１８０，５８０第１樹脂絶縁層（基層）
Ｄ小径ビアホール１１１ｂの内径
Ｅ大径ビアホール１１１ｃ，２１１ｃ，３１１ｃの内径
Ｆ小径ビア凸部１１６ｂ、またはビア凸部５１６ｂの突出量
Ｇ大径ビア凹部１１６ｃ、平坦部２１６ｃ、大径ビア凸部３１６ｃ、またはビア凸部５１６ｃの突出量[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiring board having a filled via conductor and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 is a top view of a conventional wiring substrate 500, and FIG. As shown in FIG. 9, the wiring board 500 includes a resin layered in the order of a first resin insulating layer 580, a second resin insulating layer 520, a third resin insulating layer 530, and a fourth resin insulating layer 540. It has an insulating layer. Among these, in the third resin insulating layer 530, via holes 511b and 511c penetrating in the thickness direction and filled via conductors 510b and 510c filled in the via holes 511b and 511c are formed. The filled via conductors 510b and 510c have via filling portions 513b and 513c located in the via holes 511b and 511c, and via land portions 515b and 515c located outside the via filling portions 513b and 513c, respectively. The inner diameter of the via hole 511b and the inner diameter of the via hole 511c are equal to 85 μm.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Further, in this wiring board 500, as shown in FIG. 9, the fourth resin insulating layer 540 constitutes the outermost layer, and the via land portion 515b of the filled via conductor 510b is exposed from the through hole 545 of the fourth resin insulating layer 540. Thus, connection terminals (so-called flip chip pads) for flip chip mounting of electronic components such as ICs are configured. Then, in order to facilitate the flip-chip mounting of an IC or the like via the via land portion 515b of the filled via conductor 510b, a via land portion 515b having a via convex portion 516b rising from the periphery as shown in FIG. 9 is formed. There was a thing. Thus, when solder bumps are formed on the via land portions 515b exposed from the through holes 545 in order to flip-chip mount ICs or the like, solder voids are difficult to form, and the connectivity between the solder bumps and the via land portions 515b is reduced. It becomes good. However, in this case, the via land portion 515c of the filled via conductor 510c covered with the fourth resin insulating layer 540 is also raised.
[0004]
By the way, in a general wiring board, like the wiring board 500, the filled via conductors 510b having via land portions 515b serving as flip chip pads are formed densely, and the other filled via conductors 510c are formed as filled via conductors 510b. Compared to this, it is formed sparsely (see FIG. 8). Such filled via conductors 510b and 510c are formed, for example, by performing electroless copper plating, plating resist formation, and electrolytic copper plating on the via holes 511b and 511c by a semi-additive method. However, as shown in FIG. 8, the via holes 511c are arranged more sparsely than the via holes 511b. Therefore, when electrolytic copper plating is performed by forming an electroless copper plating layer and a predetermined pattern of plating resist, the via holes 511c are formed. In this portion, the electric field is concentrated as compared with the portion of the via hole 511b, and a large amount of copper tends to deposit. Therefore, the via land portion 515c is greatly raised as compared with the via land portion 515b, and as shown in an enlarged view in FIG. 9, a via protrusion 516c that is greatly raised is formed. Specifically, the protrusion amount F of the via protrusion 516b averaged about 7.3 μm (protrusion), whereas the protrusion amount G of the via protrusion 516c averaged about 9.5 μm (protrusion).
[0005]
For this reason, for example, when a thermosetting resin film is laminated and heat-cured to form the fourth resin insulating layer 540, the resin in the portion covering the via land portion 515c easily flows and spreads around. Therefore, as shown in an enlarged view in FIG. 9, the thickness J of the via land covering portion 541, which is a resin covering the via land portion 515c, may be extremely thin. Specifically, when the epoxy resin film having a thickness of 21 μm is heat-cured in order to laminate the fourth resin insulating layer 540, the thickness J of the via land covering portion 541 may be about 5 μm. Therefore, there is a possibility that the insulating property and moisture resistance of the via land portion 515c cannot be sufficiently ensured.
[0006]
The present invention has been made in view of such a situation, and has good connectivity with a flip chip. Further, the portion of the coating resin insulation layer that covers the via land portion is the insulating property and moisture resistance of the via land portion. An object of the present invention is to provide a wiring board having a sufficient thickness to ensure the above, and a manufacturing method thereof.
[0007]
[Means, actions and effects for solving the problems]
The solution includes a plurality of via holes penetrating through the base layer in the thickness direction, the small-diameter via hole having a small inner diameter, and the large-diameter via hole having a larger inner diameter than the small-diameter via hole. An outer resin insulating layer forming step of forming an outer resin insulating layer having a via hole including: a small diameter via filling portion located in the small diameter via hole, and a small diameter via filling portion in the small diameter via hole by a process including electrolytic plating; Forming a small-diameter filled via conductor having a small-diameter via land including a small-diameter via protrusion protruding from the periphery, and having a large diameter located in the large-diameter via hole. Than the via filling portion, and the small diameter via protrusion of the small diameter via land portion, located on the outer side in the thickness direction than the large diameter via filling portion Filled via conductor formation for forming a large-diameter filled via conductor having a large-diameter via convex portion having a low rising height, a flat portion without irregularities, and a large-diameter via land portion including a large-diameter via concave portion recessed from the periphery A coating resin insulation layer located on the outer surface of the outer resin insulation layer and covering the small-diameter via land portion and the large-diameter via land portion, penetrating the coating resin insulation layer in the thickness direction; A connecting resin insulating layer having a through-hole exposing at least the small-diameter via protrusion from the small-diameter via land is formed, and the small-diameter via land including the small-diameter via protrusion exposed from the through-hole is connected for flip chip mounting. And a covering resin insulation layer forming step as a terminal.
[0008]
In the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, in the outer resin insulating layer forming step, a small diameter via hole having a small inner diameter and a large diameter via hole having a larger inner diameter than the small diameter via hole are formed. By doing so, in the filled via conductor forming step, the amount of conductor necessary for filling the large diameter via hole is larger than the amount of conductor necessary for filling the small diameter via hole. For this reason, in the filling via conductor forming step, a small-diameter via land including a small-diameter via convex is formed, and a large-diameter via convex having a raised height lower than the small-diameter via convex of the small-diameter via land, a flat portion without unevenness. , And a large-diameter via land portion including any of the large-diameter via recesses recessed from the periphery can be formed.
[0009]
Further, in the covering resin insulating layer forming step, for example, when the thermosetting resin film is heat-cured, the resin of the portion covering the large-diameter via land portion is difficult to spread around. Therefore, in the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, the portion of the coating resin insulation layer that covers the large-diameter via land portion can have a thickness that can sufficiently ensure the insulation, moisture resistance, and the like of the large-diameter via land portion. . Further, in the coating resin insulation layer forming step of the present invention, a through-hole in which at least a small-diameter via convex portion is exposed is formed in the small-diameter via land portion, and the small-diameter via land portion including the small-diameter via convex portion exposed from the through-hole is flipped. It is a connection terminal for chip mounting. In this way, for example, when solder bumps are formed on small-diameter via lands including small-diameter via protrusions in order to flip-chip mount electronic components such as ICs and chip capacitors, solder voids are difficult to form. Good connectivity with small diameter via land.
[0010]
Furthermore, in the method for manufacturing a wiring board, in the outer resin insulating layer forming step, E ≧ 1.15D for an inner diameter D (μm) of the small-diameter via hole and an inner diameter E (μm) of the large-diameter via hole. A method of manufacturing a wiring board that satisfies the relationship is preferable.
[0011]
In the outer resin insulating layer forming step of the present invention, the inner diameter D (μm) of the small-sized via hole and the inner diameter E (μm) of the large-sized via hole are made to satisfy the relationship of E ≧ 1.15D. By making the inner diameters of both via holes in such a size relationship, the difference between the amount of conductor required to fill the large diameter via hole and the amount of conductor required to fill the small diameter via hole becomes large, and the small diameter via Even if a small-diameter via land portion having a convex portion is formed, it is possible to form a large-diameter via land portion having a large-diameter via recess recessed from the periphery. For this reason, in the covering resin insulation layer forming step of the present invention, for example, when the thermosetting resin film is heat-cured, the resin of the portion covering the large-diameter via land portion is more difficult to spread around. Accordingly, the portion of the coating resin insulation layer that covers the large-diameter via land portion can be made to have a thickness that can sufficiently ensure the insulation, moisture resistance, and the like of the large-diameter via land portion.
[0012]
Furthermore, in any one of the above-described method for manufacturing a wiring board, in the filling via conductor forming step, the wiring board for forming the large diameter filled via conductor having a large diameter via concave portion in which the large diameter via land portion is recessed from the periphery. It is good to use this manufacturing method.
[0013]
In the filled via conductor forming step of the present invention, a large-diameter via land portion having a large-diameter via recess recessed from the periphery is formed. By doing in this way, about the part which coat | covers a large diameter via land part among coating resin insulation layers, it can be set as the thickness which can fully ensure the insulation, moisture resistance, etc. of a large diameter via land part.
[0014]
Further, in any one of the above wiring board manufacturing methods, in the outer resin insulating layer forming step, the small-diameter via holes are densely arranged, and the large-diameter via holes are arranged sparsely as compared with the small-diameter via holes. This is effective in the case of a method for manufacturing a wiring board.
[0015]
In the outer resin insulation layer forming step of the present invention, small-diameter via holes for forming flip-chip mounting connection terminals (flip-chip pads) are densely arranged, and other large-diameter via holes are sparser than small-diameter via holes. Deploy.
In a wiring board having flip chip pads, generally, via land portions serving as flip chip pads are densely arranged, and other via land portions are often arranged sparsely. That is, in many cases, the filled via conductors having flip chip pads are formed densely, and the other filled via conductors are formed sparsely. However, these filled via conductors are formed by performing electroless copper plating, plating resist formation, electrolytic copper plating, and the like on the via holes by, for example, a semi-additive method. However, when electrolytic copper plating is performed, the electric field concentrates on the sparsely arranged via holes as compared to the densely arranged via holes, so that the densely arranged via lands, that is, flip chip pads are raised. When trying to do so, the other sparsely arranged via lands tended to swell even more.
[0016]
In contrast, in the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, densely arranged via holes are small diameter via holes, and sparsely arranged via holes are large diameter via holes. For this reason, in the filled via conductor forming process, when electrolytic plating is performed, a small-diameter via land portion including a small-diameter via convex portion is formed even if an electric field is concentrated on the large-diameter via hole portion as compared with the small-diameter via hole portion. It is possible to form a large-diameter via land portion including a large-diameter via convex portion having a raised height lower than the small-diameter via convex portion of the small-diameter via land portion, a flat portion without unevenness, or a large-diameter via concave portion recessed from the periphery. Become.
[0017]
Therefore, in the covering resin insulation layer forming step of the present invention, for example, when the thermosetting resin film is heat-cured, the resin of the portion covering the large-diameter via land portion is difficult to spread around. Therefore, the portion of the coating resin insulating layer that covers the large-diameter via land portion that is not used as the flip chip pad can have a thickness that can sufficiently ensure the insulation and moisture resistance of the large-diameter via land portion. Further, in the coating resin insulation layer forming step of the present invention, a through-hole in which at least a small-diameter via convex portion is exposed is formed in the small-diameter via land portion, and the small-diameter via land portion including the small-diameter via convex portion exposed from the through-hole is flipped. It is a connection terminal for chip mounting. In this way, for example, when forming a solder bump on a small-diameter via land portion including a small-diameter via convex portion in order to flip-chip mount an IC or the like, it is difficult to form a solder void, and the solder bump and the small-diameter via land portion are connected. Property is improved.
[0018]
Another solution is a base layer, an outer resin insulating layer stacked on the outer side in the thickness direction of the base layer, and a plurality of via holes penetrating the outer resin insulating layer in the thickness direction. A small-diameter via hole having a small diameter and a large-diameter via hole having a larger inner diameter than the small-diameter via hole, and a plurality of filled via conductors filled in the via hole by electrolytic plating, the small-diameter being located in the small-diameter via hole A small-diameter filled via conductor including a via-filling portion, a small-diameter via land portion located outside the small-diameter via-filling portion, a large-diameter via-filling portion located in the large-diameter via hole, and the large-diameter via-filling portion A large-diameter via land portion located outside, a large-diameter filled via conductor including a filled via conductor, and laminated on the outer side in the thickness direction of the outer resin insulating layer, A coating resin insulation layer covering at least a part of the small-diameter via land part and the large-diameter via land part, a through hole penetrating the coating resin insulation layer in the thickness direction, and exposing a part of the small-diameter via land part, The small-diameter via land portion includes a small-diameter via protrusion raised from the periphery, and the large-diameter via land portion has a large diameter with a raised height lower than the small-diameter via protrusion of the small-diameter via land portion. Any one of a via convex part, a flat part without unevenness, and a large-diameter via concave part recessed from the periphery, and at least the small-diameter via convex part of the small-diameter via land part is exposed from the through-hole of the covering resin insulating layer. The small-diameter via land portion including the small-diameter via protrusion exposed from the through hole serves as a wiring board serving as a connection terminal for flip chip mounting.
[0019]
In the wiring board of the present invention, the small-diameter via land portion of the small-diameter filled via conductor includes a small-diameter via convex portion that rises from the surroundings. Of the small-diameter via land portions, at least the small-diameter via protrusions are exposed from the through-holes of the coating resin insulating layer, and serve as connection terminals for flip chip mounting. For this reason, when solder bumps are formed on the small-diameter via land portions including the small-diameter via protrusions in order to flip-chip mount ICs or the like via the small-diameter via land portions, it is difficult to form solder voids. Good connectivity.
[0020]
Further, in the wiring board of the present invention, the large-diameter via land portion of the large-diameter filled via conductor is larger than the small-diameter via convex portion of the small-diameter via land portion and has a lower height than the large-diameter via convex portion, the flat portion without unevenness, or the periphery. It has a recessed large-diameter via recess. For this reason, in the wiring board of the present invention, the portion of the coating resin insulation layer that covers the large-diameter via land portion is thick, and the insulation and moisture resistance of the large-diameter via land portion can be ensured.
[0021]
Further, in the above wiring board, the large-diameter via land portion may be a wiring substrate including a large-diameter via recess recessed from the periphery.
[0022]
In the rechargeable wiring board of the present invention, the large-diameter via land portion includes a large-diameter via recess recessed from the periphery. For this reason, the part which coat | covers a large diameter via land part among coating resin insulation layers becomes still thicker, and the insulation of a large diameter via land part, moisture resistance, etc. can fully be ensured.
[0023]
Further, it is effective in the case of any one of the above wiring boards, in which the small diameter via holes are densely arranged and the large diameter via holes are arranged sparsely as compared with the small diameter via holes.
[0024]
By the way, in a wiring board having flip chip pads, generally, via land portions serving as flip chip pads are densely arranged and other via land portions are often arranged sparsely. In contrast, in the wiring board of the present invention, small-diameter via holes having flip-chip mounting connection terminals (flip-chip pads) are densely arranged, and other large-diameter via holes are arranged sparsely as compared to small-diameter via holes. Has been. Since the small-diameter via land portion of the small-diameter filled via conductor used as the flip-chip pad has the small-diameter via protrusion protruding from the periphery, the connectivity with the flip chip is improved. Furthermore, the large-diameter via land portion of the large-diameter filled via conductor has a large-diameter via convex portion having a raised height lower than the small-diameter via convex portion of the small-diameter via land portion, a flat portion without unevenness, or a large-diameter via concave portion recessed from the periphery. Therefore, the portion of the coating resin insulation layer that covers the large-diameter via land portion becomes thick, and the insulation and moisture resistance of the large-diameter via land portion can be ensured.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment)
A wiring board 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows a top view of the wiring board 100 of the present embodiment, and FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. As shown in FIG. 2, the wiring substrate 100 of the present embodiment is laminated in the order of the first resin insulating layer 180, the second resin insulating layer 120, the third resin insulating layer 130, and the fourth resin insulating layer 140. The resin insulation layer is provided. In the wiring board 100 of this embodiment, the first resin insulating layer 180 and the second resin insulating layer 120 are the base layer, the third resin insulating layer 130 is the outer resin insulating layer, and the fourth resin insulating layer 140 is the covering resin insulating layer. It corresponds to.
[0026]
Among these, in the third resin insulating layer 130, a small diameter via hole 111b penetrating in the thickness direction and a large diameter via hole 111c having an inner diameter larger than the small diameter via hole 111b are formed. Specifically, the inner diameter D of the small diameter via hole 111b is 85 μm, and the inner diameter E of the large diameter via hole 111c is 100 μm. As shown in FIG. 1, the small diameter via holes 111b are densely formed, and the large diameter via holes 111c are formed sparser than the small diameter via holes 111b.
[0027]
Further, as shown in FIG. 2, a small-diameter filled via conductor 110b is formed in the small-diameter via hole 111b. The small-diameter filled via conductor 110b includes a small-diameter via filling portion 113b located in the small-diameter via hole 111b and the small-diameter via. It has a small-diameter via land portion 115b located outside the filling portion 113b. Similarly, a large-diameter filled via conductor 110c is formed in the large-diameter via hole 111c, and the large-diameter filled via conductor 110c includes the large-diameter via filling portion 113c located in the large-diameter via hole 111c and the large-diameter via. The large-diameter via land portion 115c is located outside the filling portion 113c.
[0028]
Further, in the wiring board 100 of the present embodiment, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the small-diameter via land portion 115b has a small-diameter via protrusion 116b that is raised from the surroundings. Specifically, the protrusion amount F of the small-diameter via protrusion 116b is about 7.3 μm on average. The small-diameter via land portion 115b including the small-diameter via protrusion 116b is exposed from a through-hole 145 formed in the fourth resin insulating layer 140 constituting the outermost layer of the wiring board 100 in order to flip-chip mount an IC or the like. Thus, a so-called flip chip pad is formed (see FIGS. 1 and 2). Therefore, since an IC or the like is flip-chip mounted via the small-diameter via land portion 115b, when forming a solder bump (not shown) on the small-diameter via land portion 115b including the small-diameter via protrusion 116b, it is difficult to form a solder void, and the solder bump and the small-diameter via land portion 115b. The connectivity with is good.
[0029]
Furthermore, in the wiring board 100 of the present embodiment, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the large-diameter via land portion 115c has a large-diameter via recess 116c that is recessed from the periphery. Specifically, the protrusion amount G of the large-diameter via recess 116c was on the order of −about 3.5 μm (depression). For this reason, the thickness J of the large-diameter via land covering portion 141 that covers the large-diameter via land portion 115c in the fourth resin insulating layer 140 ensures the insulation and moisture resistance of the large-diameter via land portion 115c. The thickness is sufficient. Specifically, the thickness J of the large-diameter via land covering portion 141 is about 15 μm.
[0030]
The wiring board 100 of the present embodiment described above is manufactured as follows.
First, in the outer resin insulating layer forming step, as shown in FIG. 3, an epoxy resin film having a thickness of 35 μm is laminated on the outer surface 120 b of the second resin insulating layer 120. Next, exposure and development are performed to form a small diameter via hole 111b and a large diameter via hole 111c at predetermined positions. Thereafter, the third resin insulating layer 130 is formed by heat curing. In this coating resin insulation layer forming step, the inner diameter D of the small diameter via hole 111b is 85 μm, and the inner diameter E of the large diameter via hole 111c is 100 μm. Further, the small-diameter via holes 111b are densely arranged, and the large-diameter via holes 111c are arranged sparser than the small-diameter via holes 111b.
[0031]
Next, in the filled via conductor forming step, by performing a process such as electroless copper plating, plating resist formation, electrolytic copper plating, plating resist removal, and soft etching by a known semi-additive method, as shown in FIG. The small diameter filled via conductor 110b having the small diameter via filling portion 113b and the small diameter via land portion 115b is formed in the small diameter via hole 111b. At the same time, a large diameter filled via conductor 110c having a large diameter via filling portion 113c and a large diameter via land portion 115c is formed in the large diameter via hole 111c. As shown in an enlarged view in FIG. 4, in the present embodiment, a small-diameter via land portion 115b having a small-diameter via protrusion 116b bulging from the periphery is formed, and a large-diameter via land having a large-diameter via recess 116c that is recessed from the periphery. A portion 115c is formed. Specifically, the protrusion amount F of the small-diameter via protrusion 116b is about 7.3 μm on average, and the protrusion amount G of the large-diameter via recess 116c is on the order of −about 3.5 μm (depression).
[0032]
By the way, in the conventional filled via conductor forming step, as shown in FIG. 9, during the electrolytic plating process, in order to improve the connectivity with the flip chip, the via land portion 515b including the via convex portion 516b is formed. As shown in an enlarged view in FIG. 9, the via land portion 515c covered with the fourth resin insulating layer is greatly raised, and the via land portion 515c including the via convex portion 516c is formed. This is because the via holes 511c are arranged more sparsely than the via holes 511b, so that when an electroless copper plating layer and a predetermined pattern of plating resist are formed and electrolytic copper plating is performed, the electric field concentrates on the via holes 511c. This is because a large amount of copper was deposited as compared with the portion of the via hole 511b.
[0033]
In contrast, in the present embodiment, in the previous outer resin insulation layer forming step, the inner diameter E of the large via hole 111c is increased to 100 μm with respect to the inner diameter D = 85 (μm) of the small via hole 111b. For this reason, the copper required for filling the large-diameter via hole 111c in the subsequent filling via conductor forming step is larger than the copper necessary for filling the small-diameter via hole 111b. Therefore, even when an electric field is concentrated on the large-diameter via hole 111c as compared with the small-diameter via hole 111b during electrolytic copper plating, as shown in an enlarged view in FIG. 4, the small-diameter via land including the small-diameter via protrusion 116b. The portion 115b can be formed, and the large-diameter via land portion 115c including the large-diameter via recess 116c can be formed.
[0034]
Next, in the covering resin insulating layer forming step, as shown in FIG. 5, an epoxy resin film having a thickness of 21 μm is laminated on the outer surface 130 b of the third resin insulating layer 130. Next, exposure and development are performed to form a through-hole 145 that exposes the small-diameter via land portion 115b including the small-diameter via protrusion 116b. Thereafter, heat curing is performed to form a fourth resin insulating layer 140 that covers a part of the small-diameter via land portion 115b, the large-diameter via land portion 115c, and the like.
[0035]
By the way, in the filled via conductor forming step, since the large-diameter via land portion 115c including the large-diameter via recess 116c is formed, when the epoxy resin film is heated and cured, the resin of the portion covering the large-diameter via land portion 115c is surrounded by It becomes difficult to spread. Therefore, as shown in FIG. 5, the thickness J of the large-diameter via land covering portion 141 of the fourth resin insulating layer 140 can be set to a thickness sufficient to ensure the insulation of the large-diameter via land portion 115c. . Specifically, the thickness J of the large-diameter via land covering portion 141 could be about 15 μm.
[0036]
As described above, the wiring board 100 of the present embodiment is completed. Thereafter, in the wiring substrate 100 of the present embodiment, an IC or the like is flip-chip mounted via the small diameter via land portion 115b exposed from the through hole 145 of the fourth resin insulating layer 140. Therefore, solder bumps (not shown) are formed on the small diameter via land portion 115b. Form. At this time, since the small-diameter via land portion 115b including the small-diameter via protrusion 116b is formed in the wiring board 100 of the present embodiment, solder voids are difficult to be formed, and the connectivity between the solder bump and the small-diameter via land portion 115b is improved.
[0037]
(Modification 1)
Next, a wiring board 200 that is a first modification of the wiring board 100 of the embodiment will be described. The wiring board 200 of this modification is different from the wiring board 100 of the embodiment in the inner diameter of the large-diameter via hole and the shape of the large-diameter via land, and the other parts are almost the same. Therefore, the description will focus on the parts different from the wiring board 100 of the embodiment, and the description of the other parts will be omitted or simplified.
[0038]
First, FIG. 1 shows a top view of a wiring board 200 of this modification, and FIG. 6 shows a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. The third resin insulating layer 130 of the wiring board 200 is formed with a small-diameter via hole 111b equivalent to the wiring board 100 of the embodiment and a large-diameter via hole 211c having a larger inner diameter than the small-diameter via hole 111b. Specifically, the inner diameter D of the small-diameter via hole 111b is 85 μm, which is the same as that of the wiring board 100 of the embodiment, but the inner diameter E of the large-diameter via hole 211c is 95 μm smaller than the wiring board 100 of the embodiment.
[0039]
In the wiring board 200 of this modification, as shown in an enlarged view in FIG. 6, the small-diameter via land portion 115b has a small-diameter via protrusion 116b that is raised from the periphery, like the wiring substrate 100 of the embodiment. Yes. Specifically, the protrusion amount F of the small-diameter via protrusion 116b is about 7.3 μm on average. Furthermore, as shown in an enlarged view in FIG. 6, the large-diameter via land portion 215 has a flat portion 216 c without unevenness unlike the wiring substrate 100 of the embodiment.
[0040]
By the way, in the wiring substrate 100 of the embodiment, the large-diameter via land portion 115c having the large-diameter via recess 116c is formed in the filling via conductor forming step. By doing so, in the subsequent coating resin insulation layer forming step, the thickness J of the large-diameter via land covering portion 141 covering the large-diameter via land portion 115c is ensured such as the insulation and moisture resistance of the large-diameter via land portion 115c. It was possible to make the thickness sufficient.
On the other hand, in the wiring board 200 according to the present modified embodiment, the large-diameter via land portion 215c having the flat portion 216c having no unevenness is formed in the filling via conductor forming step. By doing in this way, when the epoxy resin film is heat-cured in the subsequent coating resin insulation layer forming step, the resin of the portion covering the large-diameter via land portion 215c is difficult to spread around. For this reason, also in the wiring board 200 of this modification, the thickness J of the large-diameter via land covering portion 241 that is a portion covering the large-diameter via land portion 215c in the fourth resin insulating layer 140 is set to be the insulating property of the large-diameter via land portion 215c. The thickness can be sufficient to ensure moisture resistance and the like. Specifically, the thickness J of the large-diameter via land covering portion 241 is about 15 μm.
[0041]
(Modification 2)
Next, the wiring board 300 which is the 2nd modification of the wiring board 100 of embodiment is demonstrated. The wiring board 300 of this modification is different from the wiring board 100 of the embodiment in the inner diameter of the large-diameter via hole and the shape of the large-diameter via land part, and the other parts are almost the same. Therefore, the description will focus on the parts different from the wiring board 100 of the embodiment, and the description of the other parts will be omitted or simplified.
[0042]
First, FIG. 1 shows a top view of a wiring board 300 according to the present modification, and FIG. In the wiring substrate 300, the third resin insulating layer 130 is formed with a small diameter via hole 111b equivalent to the wiring substrate 100 of the embodiment and a large diameter via hole 311c having a larger inner diameter than the small diameter via hole 111b. Specifically, the inner diameter D of the small-diameter via hole 111b is 85 μm, which is equivalent to that of the wiring board 100 of the embodiment, but the inner diameter E of the large-diameter via hole 311c is smaller than the large-diameter via hole 111c of the wiring board 100 of the embodiment. Furthermore, it is set to 93 μm, which is smaller than the large-diameter via hole 211c of the wiring board 200 of the first modification.
[0043]
In the wiring board 300 of this modification, as shown in an enlarged view in FIG. 7, the small-diameter via land portion 115b has a small-diameter via protrusion 116b that is raised from the periphery, like the wiring substrate 100 of the embodiment. Yes. Specifically, the protrusion amount F of the small-diameter via protrusion 116b is about 7.3 μm on average. Furthermore, as shown in an enlarged view in FIG. 7, the large-diameter via land portion 315 c has a large-diameter via protrusion 316 c that is raised from the periphery, unlike the wiring substrate 100 of the embodiment. Specifically, the protrusion amount G of the large-diameter via protrusion 316c was about 3.3 μm (protrusion) on average.
[0044]
By the way, in the wiring substrate 100 of the embodiment, the large-diameter via land portion 115c having the large-diameter via recess 116c is formed in the filling via conductor forming step. By doing so, in the subsequent coating resin insulation layer forming step, the thickness J of the large-diameter via land covering portion 141 covering the large-diameter via land portion 115c is ensured such as the insulation and moisture resistance of the large-diameter via land portion 115c. It was possible to make the thickness sufficient.
On the other hand, in the wiring substrate 300 according to the present modified embodiment, the large-diameter via land portion 315c having the large-diameter via protrusion 316c is formed in the filling via conductor forming step. However, the protrusion amount G of the large-diameter via protrusion 316c is smaller than the protrusion amount G of the via protrusion 516c of the conventional wiring board 500. By doing in this way, when the epoxy resin film is heat-cured in the subsequent coating resin insulation layer forming step, the resin of the portion covering the large-diameter via land portion 215c is difficult to spread around. For this reason, also in the wiring board 300 of this modification, the thickness J of the large-diameter via land covering portion 341 that covers the large-diameter via land portion 315c in the fourth resin insulating layer 140 is set to be the insulating property of the large-diameter via land portion 315c. The thickness can be sufficient to ensure moisture resistance and the like. Specifically, the thickness J of the large-diameter via land covering portion 341 is about 15 μm.
[0045]
In the above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof.
For example, in the embodiment, by setting the inner diameter D of the small-diameter via hole 111b to 85 μm and the inner diameter E of the large-diameter via hole 111c to 100 μm, the small-diameter via land portion 115c having the small-diameter via protrusion 116b and the large-diameter via recess 116c are provided. A diameter via land portion 115c was formed. However, if the relationship of E ≧ 1.15D is satisfied, a small diameter via land portion having a small diameter via convex portion and a large diameter via land portion having a large diameter via concave portion can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a top view of a wiring board 100 according to an embodiment, a wiring board 200 according to Modification 1, and a wiring board 300 according to Modification 2. FIG.
FIG. 2 is a view showing a wiring board 100 according to the embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional perspective view for explaining an outer resin insulating layer forming step in the method for manufacturing the wiring board 100 according to the embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional perspective view for explaining a filling via conductor forming step in the manufacturing method of the wiring board 100 according to the embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional perspective view for explaining a covering resin insulating layer forming step in the manufacturing method of the wiring board 100 according to the embodiment.
6 is a view showing a wiring board 200 according to a first modification, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1. FIG.
7 is a view showing a wiring board 300 according to a second modification, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1. FIG.
FIG. 8 is a top view of a conventional wiring board 500. FIG.
9 is a view showing a conventional wiring board 500, which is a cross-sectional view taken along line LL in FIG.
[Explanation of symbols]
100, 200, 300, 500 Wiring board
110b Small diameter filled via conductor
110c, 210c, 310c Large diameter filled via conductor
111b small diameter via hole
111c, 211c, 311c Large diameter via hole
113b Small diameter via filling part
113c, 213c, 313c Large diameter via filling part
115b Small-diameter via land part
115c, 215c, 315c Large diameter via land part
116b Small-diameter via protrusion
116c Large-diameter via recess
216c Flat part
316c Large diameter via protrusion
120,520 Second resin insulation layer (base layer)
130, 530 Third resin insulation layer (outer resin insulation layer)
140,540 Fourth resin insulation layer (covering resin insulation layer)
145,545 through hole
180, 580 First resin insulation layer (base layer)
D Inner diameter of small diameter via hole 111b
E Inside diameter of large-diameter via holes 111c, 211c, 311c
F Projection amount of small-diameter via protrusion 116b or via protrusion 516b
G Projection amount of large-diameter via concave portion 116c, flat portion 216c, large-diameter via convex portion 316c, or via convex portion 516c

Claims

On the outside of the base layer in the thickness direction,
A plurality of via holes penetrating itself in the thickness direction,
Outer resin insulation layer forming step of forming an outer resin insulation layer having a small diameter via hole having a small inner diameter among the via holes, and a via hole including a large diameter via hole having a larger inner diameter than the small diameter via hole;
In the small diameter via hole by the process including electrolytic plating,
A small-diameter filled via conductor having a small-diameter via filling portion positioned in the small-diameter via hole and a small-diameter via land portion including a small-diameter via protrusion protruding from the periphery and positioned outside the small-diameter via-filling portion in the thickness direction is formed. As well as
In the large diameter via hole,
A large-diameter via filling portion located in the large-diameter via hole, and a large-diameter via located on the outer side in the thickness direction of the large-diameter via-filling portion and having a raised height lower than the small-diameter via convex portion of the small-diameter via land portion A filled via conductor forming step of forming a large diameter filled via conductor having a convex portion, a flat portion without unevenness, and a large diameter via land portion including any of a large diameter via recess recessed from the periphery,
A coating resin insulation layer that is located on the outer surface of the outer resin insulation layer and covers the small-diameter via land portion and the large-diameter via land portion,
Forming a coating resin insulation layer that penetrates the coating resin insulation layer in the thickness direction and has a through-hole in which at least the small-diameter via protrusion is exposed in the small-diameter via land portion,
A method of manufacturing a wiring board, comprising: a covering resin insulating layer forming step in which a small-diameter via land portion including a small-diameter via protrusion exposed from the through hole is used as a connection terminal for flip chip mounting.

It is a manufacturing method of the wiring board according to claim 1,
In the outer resin insulation layer forming step,
A method for manufacturing a wiring board, wherein an inner diameter D (μm) of the small diameter via hole and an inner diameter E (μm) of the large diameter via hole satisfy a relationship of E ≧ 1.15D.

It is a manufacturing method of the wiring board according to claim 1 or 2,
In the filling via conductor forming step, a method of manufacturing a wiring board, wherein the large diameter via land has a large diameter via recess having a large diameter via land portion recessed from the periphery.

It is a manufacturing method of the wiring board according to any one of claims 1 to 3,
In the outer resin insulation layer forming step,
The small diameter via holes are densely arranged,
A method of manufacturing a wiring board, wherein the large-diameter via holes are arranged sparsely as compared with the small-diameter via holes.

The base layer,
An outer resin insulating layer laminated on the outer side in the thickness direction of the base layer;
A plurality of via holes penetrating the outer resin insulating layer in the thickness direction;
A via hole having a small diameter via hole having a small inner diameter and a large diameter via hole having a larger inner diameter than the small diameter via hole;
A plurality of filled via conductors filled by electrolytic plating in the via holes,
A small-diameter via filling portion located in the small-diameter via hole;
A small-diameter via land including a small-diameter via land portion located outside the small-diameter via filling portion, and a large-diameter via filling portion located in the large-diameter via hole;
A filled via conductor having a large diameter filled via conductor including a large diameter via land portion located outside the large diameter via filled portion, and
A coating resin insulation layer that is laminated on the outside in the thickness direction of the outer resin insulation layer and covers at least a part of the small-diameter via land portion and the large-diameter via land portion;
A through-hole penetrating the coating resin insulation layer in the thickness direction and exposing a part of the small-diameter via land portion;
A wiring board comprising:
The small-diameter via land portion includes a small-diameter via protrusion raised from the surroundings,
The large-diameter via land portion includes any one of a large-diameter via convex portion having a raised height lower than the small-diameter via convex portion of the small-diameter via land portion, a flat portion without irregularities, and a large-diameter via concave portion depressed from the surroundings.
At least the small-diameter via convex portion of the small-diameter via land portion is exposed from the through hole of the coating resin insulating layer,
A wiring board having a small-diameter via land portion including a small-diameter via protrusion exposed from the through hole as a connection terminal for flip chip mounting.

The wiring board according to claim 5,
The large-diameter via land portion includes a large-diameter via recess recessed from the periphery.

The wiring board according to claim 5 or 6, wherein
The small diameter via holes are densely arranged,
The large-diameter via hole is a wiring board that is arranged sparsely as compared with the small-diameter via hole.