JP3999784B2 - 電子部品搭載基板の製造方法 - Google Patents

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Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気・電子機器の回路系に使用される電子部品搭載基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器に対する高性能化および小型化などの要求に伴い、電子機器に組み込まれる電子部品の高密度実装化が急速に進んでいる。そのような高密度実装化に対応すべく、ＩＣチップについては、ベアチップの状態で配線基板に面実装される即ちフリップチップ実装される場合が多い。ＩＣチップを搭載するための配線基板については、ＩＣチップの多ピン化に伴って、配線の高密度化を達成するうえで好適な多層配線基板が採用される傾向にある。
【０００３】
多層配線基板における多層配線構造を形成するための工法として、ビルドアップ法がある。ビルドアップ法においては、コア基板上で、絶縁層の形成と当該絶縁層上での配線パターンの形成とが順次繰り返されて、配線が多層化される。具体的には、まず、コア基板となるガラスエポキシ基板やＢＴ基板上にエポキシ系樹脂からなるビルドアップ絶縁層を積層形成する。次いで、当該絶縁層に対してビアホールを形成する。ビアホールの形成手法としては、絶縁層材料として感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ技術により絶縁層に穴を形成する方法や、レーザーを照射することによって絶縁層に穴を形成する方法などが採用される。絶縁層にビアホールを形成した後、無電解メッキや電気メッキによって、絶縁層上に導体材料を成膜する。このとき、導体材料によりビアホールにはビアが形成される。次に、絶縁層上に成膜された導体材料をエッチングすることによって配線パターンを形成する。このようにして絶縁層上において配線パターンを形成した後、絶縁層の積層形成から配線パターン形成まで一連の工程を所定回数繰り返すことによって、配線の多層化を図ることができ、その結果、回路の集積度を高めることができる。
【０００４】
しかし、ビルドアップ法によって多層配線構造が形成された多層配線基板では、高周波帯域における伝送特性が問題となっている。特に、ＩＣチップとキャパシタとの間の距離が長くなると配線抵抗（つまり、インダクタンス）が増大し、それに伴い信号ノイズがより発生し易くなる。
【０００５】
そこで、ＩＣチップとキャパシタとの間の距離を短くして配線抵抗を抑制する技術として、コア基板の表面側にＩＣチップの電極部が露出するようにしてコア基板にＩＣチップを内蔵し、その後、コア基板の表面に多層配線構造を形成する技術が公知となっている（たとえば、下記文献１および２参照。）。また、ＩＣチップとキャパシタとの間の距離を短くして配線抵抗を抑制するための他の技術として、金属からなる支持基板の表面にビルドアップ法により多層配線構造を形成し、この多層配線構造の最外層の表面に対してＩＣチップを搭載するとともに補強板加工を施した後、前記支持基板の全体を除去し、それにより露出した絶縁層の裏面にハンダバンプを形成するMulti-Layer Thin-Film（MLTF）Pac
kaging Technologyが公知となっている。（たとえば、下記文献３参照。）。
【０００６】
【文献１】
特開２００１−３５２１７４号公報
【文献２】
R. Emery, S. Towle, H. Braunisch, C. Hu, G. Raiser, and G. J. Vanden
top、"Novel Microelectronic Packaging Method for Reduced Thermomechan
ical Stresses on Low Dielectric Constant Materials"、[online]、平成１
３年１０月１２日、intel Co. H.P.、URL：http://www.intel.com/research/
silicon/BBULconferencefoils.pdf＞
【文献３】
T. Shimoto, K. Kikuchi, H. Honda, K. Kata, K. Baba, and K. Matsui "
High-Performance Flip-Chip BGA based on Multi-Layer Thin-Film Packagin
g Technology", Proceedings of the 2002 IMAPS, p.10-15.
【０００７】
上記文献１および２に開示されている技術は、ＩＣチップを予め支持基板に固定した後で、ビルドアップ法により多層配線構造を形成するため、ＩＣチップと多層配線構造との位置合わせが困難である。また、ＩＣチップを予め支持基板に固定した後に多層配線構造を形成するため、多層配線構造に不良が生じた場合、ＩＣチップの再利用が非常に困難である。つまり、多層配線構造の歩留まりが１００％でない場合は、非常に高価なＩＣチップを無駄にする可能性が高い。
【０００８】
また、文献３に開示されている技術は、ＩＣチップとキャパシタとの距離を近くするために、最終的に支持基板を全面除去する必要がある。このように支持基板を除去するとチップ部品搭載基板として剛性に乏しく、実装やその他のハンドリングを行うのが非常に困難になる。加えて、支持基板が除去されたチップ部品搭載基板に対して剛性付与の目的で多層配線構造の最上層の表面にステフナを設ける場合、プロセス工程が増加するため、作業効率的に好ましくない。また、ＩＣチップ搭載後にチップ部品搭載基板を加工する必要があるため、当該加工時にＩＣチップが壊れる可能性がある。
【０００９】
【発明の開示】
そこで、本発明の目的は、電子部品搭載基板の低インダクタンス化を図るとともに、位置合わせ性および実用性に優れ且つ作業効率にも優れた電子部品搭載基板の製造方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、このような方法により製造されたチップ部品搭載基板を提供することにある。
【００１１】
本発明によって提供される電子部品搭載基板の製造方法は、金属製の支持基板の表面に、ビルドアップ絶縁層およびビルドアップ配線パターンを交互に形成するビルドアップ積層工程と、前記支持基板の電子部品を載置する位置に貫通孔を形成して、最内層のビルドアップ絶縁層を露出させる孔形成工程と、前記支持基板の前記貫通孔を介して前記最内層のビルドアップ絶縁層に電子部品を搭載する実装工程とを含んでいる。
【００１２】
このような製造方法によれば、支持基板の表面にビルドアップ積層体を形成した後に電子部品の搭載を行うことができる。そのため、ビルドアップ積層体に対して電子部品を搭載する際の位置合わせは、比較的容易に行うことができる。また、ビルドアップ積層体を形成した後で電子部品の搭載を行うことができるので、ビルドアップ積層体が適性に形成されたことを確認してから電子部品を搭載すればよいので電子部品を無駄にすることがな
く、実用性に優れている。さらに、支持基板は電子部品の搭載領域のみを除去するから、支持基板の残りの部分がステフナと同様の役割を果たす。そのため、実装やその他のハンドリングを行うのに充分な剛性を有している。したがって、別途剛性付与を行う工程を設ける必要がなく、作業効率的にも優れている。
【００１３】
好ましくは、前記実装工程の後に前記貫通孔において前記電子部品の周りに生じる隙間を絶縁性樹脂で封止する封止工程をさらに含んでいる。これにより、各配線間の絶縁性が向上するのに加え、電子部品の搭載状態における安定度が増す。そのため、電子部品とビルドアップ積層体との間の電気的接続について、より高い信頼性を達成することができる。
【００１４】
本発明の製造方法は、前記ビルドアップ積層工程の前に２枚の支持基板の裏面同士を仮接合する仮接合工程をさらに含み、前記ビルドアップ積層工程の後で前記孔形成工程の前に両支持基板を分離する分離工程をさらに含み、前記ビルドアップ積層工程は各支持基板の表面に対して行われる。このような製造方法によれば、ビルドアップ積層工程において支持基板やビルドアップ絶縁層に熱がかかる際、両者の熱膨張率の差に起因して生じる反りを緩和することができる。すなわち、２枚の支持基板の裏面同士を仮接合することによって、一方の支持基板と当該支持基板の表面に形成されたビルドアップ絶縁層との熱膨張率の差に起因する反りが生じたとしても、この反りとは正反対に、他方の支持基板と当該他方の支持基板の表面に形成されたビルドアップ絶縁層との熱膨張率の差に起因する反りが生じ、互いに相殺しあう。これにより、実装信頼性が向上する。
【００１５】
本発明の製造方法において、前記仮接合工程は、各支持基板の外周部からはみ出す大きさの２枚の樹脂シートの間に前記両支持基板を挟み、両樹脂シートを加熱下で真空ラミネートすることにより行う。このような製造方法によれば、２枚の支持基板は、接着剤などを使うことなく接合状態を維持することができるとともに、たとえば前記外周部からはみ出している樹脂シートを切断するだけで２枚の支持基板を容易に分離することができる。また、樹脂シートの一部は、ビルドアップ絶縁層の最内層として用いることが可能であり、作業効率的にも優れている。
【００１６】
好ましくは、前記仮接合工程の後に前記両樹脂シートの少なくともはみ出し部に金属メッキ膜を形成するメッキ工程をさらに含んでいる。このような製造方法によれば、ビルドアップ積層工程においてビルドアップ絶縁層上にビルドアップ配線パターンを形成する際に表面粗化処理を行う場合でも、前記金属メッキ膜により前記はみ出し部の樹脂シートは表面粗化処理の影響を受けない。したがって、ビルドアップ積層工程において多層形成する場合でも、前記はみ出し部の樹脂シートが破損したりすることがなく、２枚の支持基板の仮接合状態をより安定して維持することができる。
【００１７】
好ましくは、前記金属メッキ膜は、前記最内層のビルドアップ絶縁層に対する配線パターンと同時に形成される。このような製造方法によれば、金属メッキ膜の形成を、より作業効率よく行うことができる。
【００１８】
好ましくは、前記メッキ工程の後に前記金属メッキ膜上に当該金属メッキ膜とは異なる材料の保護膜を形成する膜形成工程をさらに含んでいる。このような製造方法によれば、金属メッキ膜が、たとえばサブトラクティブ法を用いて配線パターンを形成する際に行われるエッチングなどにより除去されるのを防ぐことができる。これにより、はみ出し部の樹脂シートの破損を防ぐことができ、２枚の支持基板の仮接合状態をより安定して維持することができる。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、電子部品において、最内層のビルドアップ絶
縁層におけるビルドアップ配線パターンが形成されていない裏面および／または支持基板の裏面を研磨する研磨工程をさらに有している。このような製造方法によれば、電子部品搭載基板全体の薄肉小型化を図ることが可能となる。
【００２０】
本発明の製造方法によって作成される電子部品搭載基板は、金属製の支持基板と、当該支持基板の表面にビルドアップ絶縁層およびビルドアップ配線パターンを交互に形成してなるビルドアップ積層体と、当該ビルドアップ積層体に搭載された電子部品と、を備えた構成を有しており、前記支持基板は、前記電子部品を載置する位置に貫通孔を有しており、前記電子部品は、前記支持基板の前記貫通孔を介して最内層のビルドアップ絶縁層におけるビルドアップ配線パターンが形成されていない裏面に搭載されている。
【００２１】
好ましくは、前記貫通孔において前記電子部品の周りに生じる隙間は絶縁性樹脂で封止されている。
【００２２】
好ましくは、前記電子部品はＩＣチップであり、最外層のビルドアップ絶縁層におけるビルドアップ配線パターンが形成された表面にキャパシタが搭載されている。これにより、ＩＣチップとキャパシタとの配線距離を短くすることができる。したがって、インダクタンスを低減することができ、ノイズの発生を抑制することができる。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、支持基板を構成する金属は、−６５℃〜２８０℃の温度範囲における熱膨張係数が１ｐｐｍ／Ｋ〜２０ｐｐｍ／Ｋである。このような熱膨張係数を有する金属からなる支持基板を用いることにより、比較的熱膨張係数が大きいビルドアップ積層体と比較的熱膨張係数が小さい電子部品との差をより低減することができる。したがって、ビルドアップ積層体と電子部品との間の電気的接続について、より高い信頼性を達成することができる。なお、金属としては、４２アロイ、モリブデン、コバール、インバー、４２インバー、チタン、銅／インバー／銅クラッド材、ステンレス、銅、鉄、ニッケル、アルミニウムからなる群より選ばれるのが好ましい。
【００２４】
【発明を実施するための最良の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係るチップ搭載基板Ｘ１の断面図である。チップ搭載基板Ｘ１は、表面１ａおよび裏面１ｂを有する支持基板１と、表面１ａに形成されたビルドアップ積層体２と、ＩＣチップ３と、キャパシタ４とを備える。
【００２５】
支持基板１は、ＩＣチップ３を収容するための貫通孔１１を有している。貫通孔１１は、支持基板１の裏面１ｂから表面１ａに至るように、搭載するＩＣチップ３の形状に応じて形成されている。また、支持基板１の全体形状としては、たとえば板状であり、その厚みは、ＩＣチップ３の厚みと同程度であることが好ましいが、当該形状や厚みは、これらのものに限られない。
【００２６】
また、支持基板１は、金属からなる。この金属は、−６５℃〜２８０℃の温度範囲における熱膨張係数が１ｐｐｍ／Ｋ〜２０ｐｐｍ／Ｋであるのが好ましい。この金属を構成する材料としては、４２アロイ、モリブデン、コバール、インバー、４２インバー、チタン、銅／インバー／銅クラッド材、ステンレス、銅、鉄、ニッケル、アルミニウムなどが挙げられる。
【００２７】
ビルドアップ積層体２は、絶縁層２１ａ〜２１ｆと、配線パターン２２ａ〜２２ｆと、ビア２３と、オーバーコート層２４とを含む。絶縁層２１ａは、その裏面２１１ａにて支持基板１の表面１ａに接合するように積層形成されており、絶縁層２１ａの表面２１２ａには配線パターン２２ａが形成されている。また、絶縁層２１ｂは、その裏面２１１ｂに
て絶縁層２１ａの表面２１２ａに接合するように積層形成されており、絶縁層２１ｂの表面には配線パターン２２ｂが形成されている。さらに、図１に示したように絶縁層２１ｂと同様に、絶縁層２１ｃ〜２１ｆが順次積層形成されている。ただし、ビルドアップ積層体２の積層数は、上記のものに限られず必要に応じて任意に定めればよい。
【００２８】
絶縁層２１ａ〜２１ｆの構成材料としては、一般的な熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。当該熱硬化性樹脂としては、たとえばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、マレイミド樹脂、シアネート樹脂、熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、フッ素含有樹脂、および全芳香型ポリエステル系液晶ポリマー樹脂などが挙げられる。なお、絶縁層２１ａ〜２１ｆの構成材料は、上記のものに限られない。
【００２９】
配線パターン２２ａ〜２２ｆは、それぞれ絶縁層２１ａ〜２１ｆ上においてパターン形成されたものである。層間の各配線パターン間（たとえば配線パターン２２ａと配線パターン２２ｂなど）は、ビア２３によって、電気的に接続されている。なお、ビア２３は、後述する方法により配線パターン２２ａ〜２２ｆと同時に形成される。
【００３０】
オーバーコート層２４は、最外層の絶縁層２１ｆ上にパターン形成された配線パターン２２ｆを保護するために設けられ、配線パターン２２ｆの一部が臨むように設けた開口部２４ａを有している。オーバーコート層２４を構成する材料としては、絶縁層２１ａ〜２１ｆの構成材料として上掲した樹脂や、あるいは一般的なソルダーレジストに用いられているエポキシアクリレート樹脂を用いることができる。
【００３１】
ＩＣチップ３は、図１に示したように、複数のボール電極３１を有しており、支持基板１の裏面１ｂ側から貫通孔１１を介して最内層の絶縁層２１ａの裏面２１１ａに搭載されている。ＩＣチップ３は、その主要部分がシリコンなどの一般的な半導体素子材料により構成されており、熱膨張率３．０〜３．５ｐｐｍ／Ｋを示す。複数のボール電極３１は、ＩＣチップ３の表面３ａにてグリッドアレイ状に配列し、ボールグリッドアレイを構成している。ボール電極３１は、金、または、所定の組成のハンダよりなる。また、貫通孔１１においてＩＣチップ３の周りに生じる隙間は、絶縁性樹脂により樹脂封止され、樹脂封止部３２が形成されている。この樹脂封止に用いられる絶縁性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、イソシアネート樹脂などが挙げられる。
【００３２】
キャパシタ４は、図１に示したように、複数の電極部４１を有しており、オーバーコート層２４の表面２４２側から開口部２４ａを介して、最外層の絶縁層２１ｆの表面２１２ｆに搭載されている。キャパシタ４の搭載数や容量は、必要に応じて任意に定めればよい。
【００３３】
以下、ビルドアップ法により本実施形態に係るチップ搭載基板Ｘ１を製造するのに好適な方法を、図２ａ〜図２ｎを参照して説明する。
【００３４】
チップ搭載基板Ｘ１の製造においては、まず、図２ａに示すように、２枚の支持基板１，１´のそれぞれ表面１ａ，１ａ´に脱脂・酸処理および／または表面粗化処理（たとえば、銅からなる支持基板の場合は、ＣＺ処理など）を施し、２枚の支持基板１，１´の裏面１ｂ，１ｂ´同士が対向するように重ね合わせて積層支持基板１０を構成する。
【００３５】
次に、図２ｂに示すように、絶縁性樹脂からなり、各支持基板１，１´の外周部からはみ出す大きさの２枚の絶縁シート２０，２０´の間に積層支持基板１０を挟み、所定温度および所定時間で真空ラミネートが施される。これにより、２枚の支持基板１，１´は、積層状態を維持することができる。絶縁シート２０，２０´を構成する絶縁性樹脂として
は、上掲した絶縁層２１ａ〜２１ｆの構成材料と同様のものが挙げられる。したがって、絶縁シート２０，２０´のうちの各支持基板１，１´を覆う部分は、最内層の絶縁層２１ａ，２１ａ´として機能する。なお、図示の簡素化の観点より、図２ｂでは１つのチップ搭載基板Ｘ１に相当する支持基板１，１´に真空ラミネートを施こした状態で表しているが、たとえば複数個分のチップ搭載基板に対応する大きさの支持基板にまとめて真空ラミネートを施して、後述の工程を行った後に複数個のチップ搭載基板に分割してもよい。
【００３６】
次に、絶縁層２１ａ，２１ａ´が形成された積層支持基板１０の要部拡大図を図２ｃに示す。この図に示すように、絶縁層２１ａの所定箇所において、ビアホール２３ａを形成し、その後、ビアホール２３ａ内部における樹脂残渣の除去と、ビアホール２３ａの内壁面および絶縁層２１ａの表面２１１ｂの粗化とを行うためにデスミア処理を行う。ビアホール２３ａの形成手段としては、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザなどを採用することができる。なお、図２ｃ〜２ｈに示す工程は、両支持基板１，１´について同じであるので、一方の支持基板１についてのみ図示している。
【００３７】
次に、図２ｄに示すように、無電解ニッケルメッキ法により、ビアホール２３ａの底に厚さ０．５〜２μｍの無電解ニッケルメッキ層２２１ａを形成する。その後、無電解銅メッキ法により、絶縁層２１ａの表面２１１ｂとビアホール２３ａの内壁面と無電解ニッケルメッキ層２２１ａ上とに厚さ０．１〜０．５μｍの無電解銅メッキ層２２２ａを形成する。この無電解銅メッキ層２２２ａは、後の工程の電気メッキ処理における通電層として機能するシード層となる。なお、それぞれの無電解メッキ法における一連の処理としては、公知の手法を採用することができる。
【００３８】
次に、図２ｅに示すように、無電解銅メッキ層２２２ａ上にレジストパターン２５を形成する。具体的には、無電解銅メッキ層２２２ａ上にドライフィルムレジストをラミネートし、所望の配線パターンに対応した露光処理および現像処理により当該ドライフィルムレジストをパターニングすることによって、レジストパターン２５を形成する。
【００３９】
次に、図２ｆに示すように、無電解銅メッキ層２２２ａを通電層として、電気銅メッキ処理を施す。これにより、レジストパターン２５の非マスク領域に、厚さ１０〜３０μｍの電気銅メッキ層２２３ａを堆積成長させる。電気銅メッキ法としては、たとえば、酸性硫酸銅メッキ液を用いた公知の手法を採用することができる。
【００４０】
次に、図２ｇに示すように、レジストパターン２５を剥離する。剥離液としては、水酸化ナトリウム水溶液や有機アミン系水溶液を用いることができる。
【００４１】
次に、図２ｈに示すように、電気銅メッキ層２２３ａに覆われていない無電解銅メッキ層２２２ａを除去する。具体的には、無電解銅メッキ層２２２ａは、たとえば、過酸化水素と硫酸との混合水溶液、または、塩化第二銅水溶液などを用いてエッチング除去する。この際、エッチング液は無電解銅メッキ層２２２ａの露出部分と電気銅メッキ層２２３ａとに同様に作用するが、上述したように、無電解銅メッキ層２２２ａの厚さが電気銅メッキ層２２３ａのそれよりもずっと薄いので、先に無電解銅メッキ層２２２ａの露出部分のみが消失する。この結果、無電解銅メッキ層２２２ａと電気銅メッキ層２２３ａとを有する配線パターン２２ａが絶縁層２１ａの表面２１１ｂ上にパターン形成されることになる。
【００４２】
次に、図２ｃ〜２ｈに示す一連の工程を所定回数（たとえば６回）繰り返す。その結果、図２ｉに示すように、支持基板１について、ビア２３を介して相互に電気的に接続された６層の配線パターン２２ａ〜２２ｆと６層の絶縁層２１ａ〜２１ｆが形成される。また、前述したように、図２ｃ〜２ｈの工程は他方の支持基板１´についても行われるから、
同様にその表面にも、ビア２３´を介して相互に電気的に接続された６層の配線パターン２２ａ´〜２２ｆ´と６層の絶縁層２１ａ´〜２１ｆ´が形成される。なお、無電解ニッケルメッキ層の形成は、最内層の絶縁層２１ａ，２１ａ´のみでもよい。
【００４３】
その後、同じく図２ｉに示すように、最外層の絶縁層２１ｆ，２１ｆ´上にソルダレジストを印刷し、露光処理、現像処理および加熱硬化処理を施すことにより開口部２４ａ，２４ａ´を有するオーバーコート層２４，２４´を形成する。さらに、配線パターン２２ｆ，２２ｆ´において開口部２４ａ，２４ａ´により露出している部分には、無電解ニッケルメッキ法により、配線パターン２２ｆ，２２ｆ´上に厚さ０．５〜２μｍの無電解ニッケルメッキ層（図示せず）を形成する。
【００４４】
次に、図２ｊに示すように、絶縁シート２０，２０´において絶縁層２１ａ，２１ａ´として用いない支持基板１，１´からのはみ出し部（すなわち、縁部２０ａ，２０ａ´）を切断除去する。これにより積層支持基板１０の積層状態が解除され、２つの中間製品としての多層配線基板Ｙ１，Ｙ１´が得られる。なお、縁部２０ａ，２０ａ´の切断除去は、支持基板１，１´の一部の切断を伴ってもよい。
【００４５】
以降の各工程は、多層配線基板Ｙ１のみについて説明を行うが、多層配線基板Ｙ１´についても同様である。
【００４６】
次の工程においては、図２ｋに示すように、支持基板１の裏面１ｂ上にエッチングパターン２６を形成する。具体的には、裏面１ｂ上にドライフィルムレジストをラミネートし、所望のエッチングパターンに対応した露光処理および現像処理を施すことにより当該ドライフィルムレジストをパターニングすることによって、エッチングパターン２６を形成する。
【００４７】
次に、図２ｌに示すように、エッチングにより支持基板１に貫通孔１１を形成する。具体的には、支持基板１は、たとえば、塩化第二銅水溶液、または、過酸化水素と硫酸の混合水溶液などのエポキシ樹脂は溶解させないエッチング液を用いて除去する。この結果、支持基板１に貫通孔１１が形成されることになる。なお、ビア２３は、ビアホール２３ａの底に設けた無電解ニッケルメッキ層２２１ａ（図２ｈ参照）がバリアメタルとなり、エッチングされない。
【００４８】
次に、図２ｍに示すように、エッチングパターン２６を剥離する。剥離液としては、水酸化ナトリウム水溶液や有機アミン系水溶液を用いることができる。
【００４９】
次に、図示していないが、無電解金メッキ法により、貫通孔１１を介して露出する無電解ニッケルメッキ層２２１ａ上に厚さ１〜５μｍの無電解金メッキ層を形成する。なお、無電解金メッキ法における一連の処理としては、公知の手法を採用することができる。
【００５０】
次に、図２ｎに示すように、ＩＣチップ３のボール電極３１とビア２３とを無電解金メッキ層（図示せず）を介して導通するように、支持基板１の裏面１ｂ側から貫通孔１１を介してＩＣチップ３を最内層の絶縁層２１ａの裏面２１１ａに実装する。
【００５１】
次に、同じく図２ｎに示すように、貫通孔１１とＩＣチップ３との間に生じた隙間に絶縁性樹脂を注入して樹脂封止部３２を形成することにより、当該隙間を封止する。
【００５２】
最後に、同じく図２ｎに示すように、オーバーコート層２４上にキャパシタ４を搭載する。その際、オーバーコート層２４の開口部２４ａを介してキャパシタ４の電極部４１が最外層の配線パターン２２ｆと電気的に接合される。これによって、図１に示したチップ
搭載基板Ｘ１が作製される。
【００５３】
上述の多層配線基板Ｙ１，Ｙ１´の形成方法として、積層支持基板１０に対して絶縁シート２０，２０´を用いて真空ラミネートを施した後、図３に示したように、絶縁シート２０，２０´の縁部２０ａ，２０ａ´上に金属メッキ膜５０を形成してから図２ｃ〜２ｈまでの各工程を行うようにしてもよい。この金属メッキ膜５０により、ビルドアップ積層体２の積層数が多く、ビア２３の形成時に行われるデスミア処理が多数回繰り返される場合においても、金属メッキ膜５０により縁部２０ａ，２０ａ´が保護されるため、縁部２０ａ，２０ａ´における破れや穴などの発生をより効果的に防ぐことができる。なお、金属メッキ膜５０の構成材料としては、銅やニッケルなどが挙げられる。
【００５４】
金属メッキ膜５０は、図２ｄ〜２ｆに示したような無電解銅メッキと電気銅メッキを行う際に、縁部２０ａ，２０ａ´に対しても同じ処理にて形成してもよい。このようにすることにより、金属メッキ膜５０を形成するために別工程を設ける必要がなく、作業効率が向上する。
【００５５】
また、上述の金属メッキ膜５０の構成材料を銅とした場合、図４に示したように、当該金属メッキ膜５０上に、さらに保護膜５１を形成してから図２ｃ〜２ｈまでの各工程を行うようにしてもよい。この保護膜５１を設けたことにより、ビルドアップ積層体２の積層数が多く、ビア２３の形成時に行われるシード層（無電解銅メッキ膜）のエッチング除去が多数回繰り返される場合においても金属メッキ膜５０がエッチング除去されるのを防ぐことができ、ひいては縁部２０ａ，２０ａ´における破れや穴などの発生をより効果的に防ぐことができる。なお、保護膜５１の構成材料としては、ポリテトラフルオロエチレンやポリプロピレンなどが挙げられる。
【００５６】
上述のチップ搭載基板Ｘ１は、支持基板１，１´を２枚積層した積層支持基板１０を用いて作製されたが、１枚の支持基板１にビルドアップ積層体２を形成し、ＩＣチップ３およびキャパシタ４を搭載することにより作製してもよい。また、ＩＣチップ３とキャパシタ４の搭載位置を入れ換えてもよい。さらに、ＩＣチップ３もしくはキャパシタ４を貫通孔１１を介してビルドアップ積層体２に搭載した後、支持基板１の裏面１ｂとＩＣチップ３もしくはキャパシタ４とを、さらに研磨する工程を設けてもよい。
【００５７】
上述のチップ搭載基板Ｘ１の製造においては、図２ｃ〜図２ｈを参照して、セミアディティブ法により配線パターン２２ａ，２２ａ´を形成する手法を説明したが、本発明では、配線パターン２２ａ，２２ａ´の形成において公知のサブトラクティブ法またはフルアディティブ法を採用してもよい。
【００５８】
以上に説明した製造方法により形成されたチップ搭載基板Ｘ１は、ＩＣチップ３とキャパシタ４との距離を短くすることができる。これにより、インダクタンスを低減することができ、ノイズの発生を抑制することができる。
【００５９】
上記製造方法によれば、支持基板１の表面１ａにビルドアップ積層体２を形成した後にＩＣチップ３の搭載を行うことができるので、ビルドアップ積層体２とＩＣチップ３との電気的導通を図るための位置合わせは比較的容易に行うことができる。また、ビルドアップ積層体２の形成後にＩＣチップ３の搭載を行うことができるので、ビルドアップ積層体２が適正に形成されたことを確認してからＩＣチップ３を搭載すればよいからＩＣチップ３を無駄にすることがなく、実用性に優れている。さらに、支持基板１は、ＩＣチップ３の搭載領域のみを除去することにより貫通孔１１を形成する。そのため、支持基板１の残りの部分がステフナと同様の役割を果たすことになり、実装やその他のハンドリングを行うのに充分な剛性を有している。したがって、別途剛性付与を行う工程を設ける必要がな
く、作業効率的にも優れている。
【００６０】
２枚の支持基板１，１′を積層し、積層支持基板１０としてビルドアップ積層体２，２´の形成を行うことにより、ビルドアップ積層体２，２´や支持基板１，１′に熱がかかる際、両者の熱膨張率の差に起因して生じる反りを緩和することができる。すなわち、２枚の支持基板１，１′の裏面同士を仮接合することによって、一方の支持基板１と当該支持基板の表面に形成されたビルドアップ積層体２との熱膨張率の差に起因する反りが生じたとしても、この反りとは正反対に、他方の支持基板１′と当該他方の支持基板の表面に形成されたビルドアップ積層体２´との熱膨張率の差に起因する反りが生じ、互いに相殺しあう。これにより、実装信頼性が向上する。
【００６１】
貫通孔１１を介して搭載されたＩＣチップ３と、貫通孔１１およびビルドアップ積層体２との間に生じる隙間を絶縁性樹脂で封止することにより、各配線間の絶縁性が向上するのに加え、ＩＣチップ３の搭載状態における安定度が増す。そのため、ＩＣチップ３とビルドアップ積層体２との間の電気的接続についてより高い信頼性を達成することができる。また、貫通孔１１を介してＩＣチップ３もしくはキャパシタ４をビルドアップ積層体２に搭載した後、支持基板１の裏面１ｂと、ＩＣチップ３もしくはキャパシタ４をさらに研磨することにより、チップ搭載基板Ｘ１全体の薄肉化を図ることができる。
【００６２】
【実施例】
次に、本発明を、実施例をもとに具体的に説明する。
【００６３】
【実施例１】
（チップ搭載基板の作製）
支持基材として厚さ０．５ｍｍであってサイズ１５０×１５０ｍｍの２枚の銅板を用意し、それぞれビルドアップ積層体を形成する表面を脱脂・酸処理およびＣＺ処理を施した。その後、２枚の銅板の各裏面同士が対向するように重ねたものを、厚さ５０μｍであってサイズ２００×２００ｍｍのエポキシ樹脂シート（商品名：ＳＨ−９、味の素製）２枚で挟み込み、真空ラミネータを用いて１３０℃で２分間圧着した。さらに、１７０℃で３０分間、ラミネートすることにより各銅板の表面に、絶縁層を形成した。
【００６４】
次に、炭酸ガスレーザを用いて各絶縁層にビアホール（直径５０μｍ）を所定箇所に形成してデスミア処理を行った。次に、各ビアホールの底に厚さ１μｍの無電解ニッケル層を形成した。次に、各絶縁層および各無電解ニッケル層上に厚さ０．３μｍの無電解銅メッキ層を形成した。次に、各無電解銅メッキ層上にドライフィルムレジスト（商品名：ＲＹ−３０４０、日立化成製）を所定のパターンで形成し、これをマスクとしつつ、先に形成された無電解銅メッキ層を通電層として、電気銅メッキ層を形成した。ドライフィルムレジストを剥離した後、それまでドライフィルムレジストにより被覆されていた無電解銅メッキ膜をエッチング除去した。その後、１７０℃で６０分間加熱することにより配線パターンおよびビアを形成した。以降、上述の、絶縁層を形成する工程から配線パターンおよびビアを形成する工程までの一連の工程を４回繰り返し行うことにより、５層の配線構造を形成した。
【００６５】
次に、スクリーン印刷およびフォトリソグラフィにより、５層からなる配線構造にオーバーコート層を積層形成した。オーバーコート層の所定箇所には、最後に形成された配線パターンの一部が臨めるように開口部を設けた。次に、当該開口部から臨む配線パターン上に厚さ１μｍの無電解ニッケル層を形成し、続いて厚さ３μｍの金メッキ層を形成することにより、外部端子との接続を図るためのランド電極を形成した。ここで形成されたランド電極は、後に搭載されるキャパシタの導電連絡部配置に対応して配置している。
【００６６】
次に、絶縁層を構成せず、銅板の表面に形成されたビルドアップ積層体からはみ出しているエポキシ樹脂シートを切断除去することにより、２枚の銅板の積層状態を解除した。
【００６７】
次に、銅板の裏面にドライフィルムレジスト（商品名：ＮＩＴ−５０、日合モートン製）を所定のパターンで形成し、これをマスクとしつつ、エッチング液として塩化第２銅水溶液（関東化学製）を用いて、銅板をエッチングし、貫通孔を形成した。このとき、ビアは、ビアホールの底に形成した無電解ニッケル層がバリアメタルとなりエッチングされなかった。ドライフィルムレジストを剥離した後、当該貫通孔から臨むビアの無電解ニッケル層上に、厚さ３μｍの金メッキ層を形成することにより、外部端子との接続を図るためのランド電極を形成した。ここで形成されたランド電極は、後に搭載されるＩＣチップの電極配置に対応して配置している。
【００６８】
次に、パッケージサイズに切断した後、厚さ０．５ｍｍのＩＣチップは、前記貫通孔に収納するような形でランド電極を介してハンダ接合によりビルドアップ積層体に搭載された。次に、ＩＣチップと貫通孔との間に生じた隙間をエポキシ樹脂（商品名：Ｕ８４３４−６、ナミックス製）で封止した。また、キャパシタは、ランド電極を介してハンダ接合によりビルドアップ積層体に搭載された。
【００６９】
【実施例２】
（チップ搭載基板の作製）
支持基材として厚さ０．３ｍｍであってサイズ１５０×１５０ｍｍの２枚のステンレス板を用意し、それぞれビルドアップ積層体を形成する表面を脱脂・酸処理および表面粗化処理を施した。その後、２枚のステンレス板の各裏面同士が対向するように重ねたものを、厚さ５０μｍであってサイズ２００×２００ｍｍのエポキシ樹脂シート（商品名：ＳＨ−９、味の素製）２枚で挟み込み、真空ラミネータを用いて１３０℃で２分間圧着した。さらに、１７０℃で３０分間、ラミネートすることにより各ステンレス板の表面に、絶縁層を形成した。
【００７０】
次に、炭酸ガスレーザを用いて各絶縁層にビアホール（直径５０μｍ）を所定箇所に形成してデスミア処理を行った。次に、各ビアホールの底に厚さ１μｍの無電解ニッケル層を形成した。次に、各絶縁層および各無電解ニッケル層上に厚さ０．３μｍの無電解銅メッキ層を形成した。また、同時的に、各エポキシ樹脂シートの縁部（絶縁層以外の部分）上にも無電解銅メッキを行い、膜厚０．３μｍの金属メッキ膜を形成した。次に、各無電解銅メッキ層上にドライフィルムレジスト（商品名：ＲＹ−３２４０、日立化成製）を所定のパターンで形成し、これをマスクとしつつ、先に形成された無電解銅メッキ層を通電層として、電気銅メッキ層を形成した。ドライフィルムレジストを剥離した後、それまでドライフィルムレジストにより被覆されていた無電解銅メッキ膜をエッチング除去した。その後、１７０℃で６０分間加熱することにより配線パターンおよびビアを形成した。以降、上述の、絶縁層を形成する工程から配線パターンおよびビアを形成する工程までの一連の工程を４回繰り返し行うことにより、５層の配線構造を形成した。
【００７１】
次に、スクリーン印刷およびフォトリソグラフィにより、５層からなる配線構造にオーバーコート層を積層形成した。オーバーコート層の所定箇所には、最後に形成された配線パターンの一部が臨めるように開口部を設けた。次に、当該開口部から臨む配線パターン上に厚さ１μｍの無電解ニッケル層を形成し、続いて厚さ３μｍの金メッキ層を形成することにより、外部端子との接続を図るためのランド電極を形成した。ここで形成されたランド電極は、後に搭載されるキャパシタの導電連絡部配置に対応して配置している。
【００７２】
次に、絶縁層を構成せず、ステンレス板の表面に形成されたビルドアップ積層体からはみ出しているエポキシ樹脂シートを切断除去することにより、２枚のステンレス板の積層
状態を解除した。
【００７３】
次に、ステンレス板の裏面にドライフィルムレジスト（商品名：ＮＩＴ−４０、日合モートン製）を所定のパターンで形成し、これをマスクとしつつ、エッチング液を用いて、ステンレス板をエッチングし、貫通孔を形成した。なお、当該エッチング液は、５０ｗｔ％の塩化第２鉄と、６３ｗｔ％の硝酸と、３６ｗｔ％の塩酸とを３：１：３（＝塩化第２鉄：硝酸：塩酸）の割合で混合した混合液である。このとき、ビアは、ビアホールの底に形成した無電解ニッケル層がバリアメタルとなりエッチングされなかった。ドライフィルムレジストを剥離した後、当該貫通孔から臨むビアの無電解ニッケル層上に、厚さ３μｍの金メッキ層を形成することにより、外部端子との接続を図るためのランド電極を形成した。ここで形成されたランド電極は、後に搭載されるＩＣチップの電極配置に対応して配置している。
【００７４】
次に、パッケージサイズに切断した後、厚さ０．３ｍｍのＩＣチップは、前記貫通孔に収納するような形でランド電極を介してハンダ接合によりビルドアップ積層体に搭載された。次に、ＩＣチップと貫通孔との間に生じた隙間をエポキシ樹脂（商品名：Ｕ８４３４−６、ナミックス製）で封止した。また、キャパシは、ランド電極を介してハンダ接合によりビルドアップ積層体に搭載された。
【００７５】
以上に説明したように、本発明によるとＩＣチップとビルドアップ積層体との位置合わせが比較的容易で、ビルドアップ積層体の歩留まりに起因するＩＣチップの無駄の発生が抑制されるのに加え、別途剛性付与することなく、効率的に、実装性に優れたチップ搭載基板の製造が行える。また、製造されたチップ搭載基板は、ＩＣチップとキャパシタとの間の距離が小さいためインダクタンスが小さくなり、ノイズが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に係るチップ搭載基板の断面図である。
【図２ａ〜２ｎ】 図２ａ〜２ｎは、同チップ搭載基板の製造方法の一連の工程を示す断面図である。
【図３】 図３は、上記製造方法の一工程の変形例を表す断面図である。
【図４】 図４は、上記製造方法の一工程の他の変形例を表す断面図である。

Claims (5)

  1. 金属製の支持基板の表面に、ビルドアップ絶縁層およびビルドアップ配線パターンを交互に形成するビルドアップ積層工程と、
    前記支持基板の電子部品を載置する位置に貫通孔を形成して、最内層のビルドアップ絶縁層を露出させる孔形成工程と、
    前記支持基板の前記貫通孔を介して前記最内層のビルドアップ絶縁層に電子部品を実装する実装工程とを含む、電子部品搭載基板の製造方法であって、
    前記ビルドアップ積層工程の前に２枚の支持基板の裏面同士を仮接合する仮接合工程をさらに含み、前記ビルドアップ積層工程の後で前記孔形成工程の前に両支持基板を分離する分離工程をさらに含み、前記ビルドアップ積層工程は各支持基板の表面に対して行われ、
    前記仮接合工程は、各支持基板の外周部からはみ出す大きさの２枚の樹脂シートの間に前記両支持基板を挟み、両樹脂シートを加熱下で真空ラミネートすることにより行うことを特徴とする電子部品搭載基板の製造方法。
  2. 前記実装工程の後に前記貫通孔において前記電子部品の周りに生じる隙間を絶縁性樹脂で封止する封止工程をさらに含む、請求項１に記載の製造方法。
  3. 前記仮接合工程の後に前記両樹脂シートの少なくともはみ出し部に金属メッキ膜を形成するメッキ工程をさらに含んでいる、請求項１に記載の製造方法。
  4. 前記金属メッキ膜は、前記最内層のビルドアップ絶縁層に対する配線パターンと同時に形成される、請求項３に記載の製造方法。
  5. 前記メッキ工程の後に前記金属メッキ膜上に当該金属メッキ膜とは異なる材料の保護膜を形成する膜形成工程をさらに含んでいる、請求項３に記載の製造方法。
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