JP4668822B2 - Wiring board manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、コア基板に埋め込み用セラミックチップを内蔵してなる配線基板の製造方法に係り、特にはそのビア導体等の形成方法に特徴を有する配線基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing method for a wiring board comprising an internal ceramic chip embedded in the core substrate, particularly relates to manufacturing method for a wiring board characterized by a formation method such as the via conductors .
コンピュータのCPUなどに使用される半導体集積回路素子(ICチップ)は、近年ますます高速化、高機能化しており、これに付随して端子数が増え、端子間ピッチも狭くなる傾向にある。一般的にICチップの底面には多数の端子が密集してアレイ状に配置されており、このような端子群はマザーボード側の端子群に対してフリップチップの形態で接続される。ただし、ICチップ側の端子群とマザーボード側の端子群とでは端子間ピッチに大きな差があることから、ICチップをマザーボード上に直接的に接続することは困難である。そのため、通常はICチップをICチップ搭載用配線基板上に搭載し、そのICチップ搭載用配線基板をマザーボード上に搭載するという手法が採用される。この種のICチップ搭載用配線基板としては、例えば、高分子材料製のコア材内にセラミックチップを埋め込んでコア部を構成し、そのコア部の表面及び裏面にビルドアップ層を形成したものが従来提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。以下、従来におけるこの種の配線基板の製造方法を図16に例示して説明する。 In recent years, semiconductor integrated circuit elements (IC chips) used for a CPU of a computer have been increased in speed and function, and accordingly, the number of terminals is increased and the pitch between terminals tends to be narrowed. In general, a large number of terminals are densely arranged on the bottom surface of an IC chip, and such a terminal group is connected to a terminal group on the motherboard side in the form of a flip chip. However, it is difficult to connect the IC chip directly on the mother board because there is a large difference in the pitch between the terminals on the IC chip side terminal group and the mother board side terminal group. For this reason, generally, a technique is adopted in which an IC chip is mounted on an IC chip mounting wiring board, and the IC chip mounting wiring board is mounted on a motherboard. As this type of IC chip mounting wiring board, for example, a core part is formed by embedding a ceramic chip in a core material made of a polymer material, and build-up layers are formed on the front and back surfaces of the core part. Conventionally proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). A conventional method for manufacturing this type of wiring board will be described below with reference to FIG.
まず、コア第1主面201及びコア第2主面202の両方にて開口する収容穴部203を有する高分子材料製のコア材204を準備する。併せて、チップ第1主面205及びチップ第2主面206にそれぞれ複数の端子電極を設けた埋め込み用セラミックチップ207を準備する。次に、収容穴部203内に埋め込み用セラミックチップ207を収容したうえで隙間に樹脂充填剤208等を充填することにより、コア材204に埋め込み用セラミックチップ207を固定する。ここで、チップ第1主面205側に第1主面側絶縁層221を形成し、チップ第2主面206側に第2主面側絶縁層222を形成する。その後、コア材204等を貫通するスルーホール用孔209を形成するとともに、第1主面側絶縁層221に第1主面側ビア穴210を形成し、第2主面側絶縁層222に第2主面側ビア穴211を形成する。次に、スルーホールめっき用のめっき浴を用いて銅めっきを行うことにより、スルーホール用孔209内にスルーホール導体212を形成し、かつ、ビア穴210,211内にコンフォーマルビア導体213を形成する。次に、コア第1主面201側から穴埋材214を印刷することにより、スルーホール導体212の空洞部に穴埋材214を充填する。この後、必要に応じて表面研磨を行った後、スルーホールめっき用のめっき浴と同様のめっき浴(いわゆるコンフォーマルめっき用のめっき浴)を用いて銅めっきを施す。このめっきにより、コア第1主面201側及びコア第2主面202側の表層部にめっき層223を析出させる。その結果、スルーホール導体212の両端面に蓋めっき層215を形成する。この後、常法に従ってビルドアップ層を形成し、所望のICチップ搭載用配線基板を得るようにしている。
ところで、上記従来の製造方法においては、第1主面側絶縁層221の有するコンフォーマルビア導体213、及び第2主面側絶縁層222の有するコンフォーマルビア導体213の窪み部内に、穴埋材214が充填されていない。そのため、当該窪み部内に空洞が生じているか、あるいは研磨屑等の異物が混入しており、この状態でコンフォーマルビア導体213がめっき層223により覆われている。
By the way, in the above-described conventional manufacturing method, the hole filling material is formed in the recessed portions of the conformal via
それゆえ、コンフォーマルビア導体213においては、接続不良が起こりやすくなっている。また、熱的ストレスが加わった場合には、コンフォーマルビア導体213の内部にクラックやデラミネーションが起こるおそれがある。
Therefore, in the conformal via
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ビア接続信頼性及びビア熱的信頼性を向上することができる配線基板の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, its object is to provide a manufacturing method of a wiring board capable of improving the via connection reliability and vias thermal reliability.
そして上記課題を解決するための手段(手段1)としては、コア第1主面及びコア第2主面を有し、前記コア第1主面及び前記コア第2主面のうちの少なくともいずれかにて開口する収容穴部を有するコア材と、チップ第1主面及びチップ第2主面を有し内部に内部導体が形成され、前記収容穴部内に収容固定された埋め込み用セラミックチップと、前記コア第1主面及び前記チップ第1主面の上に配置され、第1主面側ビア穴が形成されたコア第1主面側絶縁層と、前記コア第2主面及び前記チップ第2主面の上に配置され、第2主面側ビア穴が形成されたコア第2主面側絶縁層と、前記第1主面側ビア穴内に形成され、前記内部導体に電気的に接続された第1ビア導体と、前記第2主面側ビア穴内に形成され、前記内部導体に電気的に接続された第2ビア導体と、前記コア材、前記コア第1主面側絶縁層及び前記コア第2主面側絶縁層をその厚さ方向に貫通するスルーホール用孔内に設けられたスルーホール導体と、前記スルーホール導体の空洞部に充填された穴埋材と、前記スルーホール導体及び前記穴埋材の端面を閉塞する蓋めっき層とを備え、前記第1ビア導体及び前記第2ビア導体の少なくとも一方が窪み部を有するコンフォーマルビア導体であり、前記窪み部が前記穴埋材により埋められるとともにビア蓋めっき層により閉塞されていることを特徴とする配線基板がある。 And as a means (means 1) for solving the above-mentioned problem, it has a core first main surface and a core second main surface, and is at least one of the core first main surface and the core second main surface. A core material having a receiving hole portion opened at the inside, a ceramic chip for embedding having a chip first main surface and a chip second main surface and having an internal conductor formed therein, and being housed and fixed in the housing hole portion, A core first main surface side insulating layer disposed on the core first main surface and the chip first main surface and having a first main surface side via hole formed therein, the core second main surface and the chip first A core second main surface side insulating layer disposed on two main surfaces and having a second main surface side via hole formed therein, and formed in the first main surface side via hole and electrically connected to the internal conductor Formed in the via hole on the second main surface side and electrically connected to the inner conductor. A through hole provided in a through hole for penetrating the second via conductor, the core material, the core first main surface side insulating layer, and the core second main surface side insulating layer in the thickness direction thereof. A conductor, a hole filling material filled in a cavity of the through-hole conductor, and a lid plating layer that closes an end surface of the through-hole conductor and the hole filling material, the first via conductor and the second via There is a wiring board characterized in that at least one of the conductors is a conformal via conductor having a depression, and the depression is filled with the hole filling material and closed with a via lid plating layer.
従って、手段1によると、コンフォーマルビア導体の窪み部が穴埋材により埋められた状態でさらに前記窪み部がビア蓋めっき層により閉塞されている。このため、窪み部における空洞発生や異物混入といった従来の問題を回避することができ、ビア接続信頼性が向上する。また、熱的ストレスが加わった場合でも内部にクラックやデラミネーションが起こりにくくなり、ビア熱的信頼性が向上する。 Therefore, according to the means 1, the recessed portion of the conformal via conductor is filled with the hole filling material, and the recessed portion is further closed by the via lid plating layer. For this reason, it is possible to avoid the conventional problems such as the generation of a cavity in the hollow portion and the mixing of foreign matter, and the via connection reliability is improved. Further, even when thermal stress is applied, cracks and delamination are less likely to occur inside, and the via thermal reliability is improved.
上記コア材は、配線基板におけるコア部の一部分をなすものであって、例えばコア第1主面及びその裏面側に位置するコア第2主面を有する平板状に形成される。かかるコア材は、埋め込み用セラミックチップを収容するための収容穴部を1つまたは2つ以上有している。この収容穴部は、コア第1主面及びコア第2主面の両方にて開口する貫通穴であってもよいほか、コア第1主面またはコア第2主面にて開口する非貫通穴であってもよい。 The core material forms part of the core portion of the wiring board, and is formed in a flat plate shape having, for example, a core first main surface and a core second main surface located on the back side thereof. Such a core material has one or more housing holes for housing the embedding ceramic chip. The accommodation hole may be a through hole that opens on both the core first main surface and the core second main surface, or a non-through hole that opens on the core first main surface or the core second main surface. It may be.
コア材を形成する材料は特に限定されないが、好ましいコア材は高分子材料を主体として形成される。コア材を形成するための高分子材料の具体例としては、例えば、EP樹脂(エポキシ樹脂)、PI樹脂(ポリイミド樹脂)、BT樹脂(ビスマレイミド・トリアジン樹脂)、PPE樹脂(ポリフェニレンエーテル樹脂)などがある。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維(ガラス織布やガラス不織布)やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料を使用してもよい。 Although the material which forms a core material is not specifically limited, A preferable core material is mainly formed of a polymer material. Specific examples of the polymer material for forming the core material include, for example, EP resin (epoxy resin), PI resin (polyimide resin), BT resin (bismaleimide / triazine resin), PPE resin (polyphenylene ether resin), etc. There is. In addition, composite materials of these resins and glass fibers (glass woven fabric or glass nonwoven fabric) or organic fibers such as polyamide fibers may be used.
上記埋め込み用セラミックチップは、例えば、チップ第1主面及びチップ第2主面を有するセラミック焼結体であることが好ましい。このセラミック焼結体としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ほう素、炭化珪素、窒化珪素などといった高温焼成セラミックの焼結体が好適に使用されるほか、ホウケイ酸系ガラスやホウケイ酸鉛系ガラスにアルミナ等の無機セラミックフィラーを添加したガラスセラミックのような低温焼成セラミックの焼結体が好適に使用される。この場合、用途に応じて、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ストロンチウムなどの誘電体セラミックの焼結体を使用することも好ましい。誘電体セラミックの焼結体を使用した場合、静電容量の大きなセラミックキャパシタを実現しやすくなる。なお、埋め込み用セラミックチップはセラミック焼結体でなくてもよい。 The embedding ceramic chip is preferably a ceramic sintered body having a chip first main surface and a chip second main surface, for example. As this ceramic sintered body, a sintered body of high-temperature fired ceramic such as alumina, aluminum nitride, boron nitride, silicon carbide, silicon nitride, etc. is preferably used, and also for borosilicate glass and lead borosilicate glass. A sintered body of low-temperature fired ceramic such as glass ceramic to which an inorganic ceramic filler such as alumina is added is preferably used. In this case, it is also preferable to use a sintered body of a dielectric ceramic such as barium titanate, lead titanate, or strontium titanate depending on the application. When a dielectric ceramic sintered body is used, a ceramic capacitor having a large capacitance can be easily realized. The embedded ceramic chip may not be a ceramic sintered body.
埋め込み用セラミックチップは、例えば接着剤等を用いてコア材の収容穴部内に収容固定されている。この場合、セラミックチップは収容穴部内に完全に収容された状態で固定されていてもよく、収容穴部内からその一部を突出させた状態で固定されていてもよい。 The embedding ceramic chip is housed and fixed in the housing hole of the core material using, for example, an adhesive. In this case, the ceramic chip may be fixed in a state of being completely accommodated in the accommodation hole, or may be fixed in a state in which a part thereof is protruded from the inside of the accommodation hole.
セラミックチップの内部には内部導体が形成されている。このような内部導体を形成する材料としては特に限定されないが、セラミックと同時に焼結しうる金属、例えば、ニッケル、モリブデン、タングステン、チタン等の使用が好適である。なお、低温焼成セラミックの焼結体を選択した場合、内部導体を形成する材料として、さらに銅や銀などの使用が可能となる。内部導体は、セラミック焼結体の厚さ方向に延びるビア導体であってもよく、セラミック焼結体の面方向に延びる内層導体層であってもよい。 An internal conductor is formed inside the ceramic chip. The material for forming such an internal conductor is not particularly limited, but it is preferable to use a metal that can be sintered simultaneously with the ceramic, for example, nickel, molybdenum, tungsten, titanium, or the like. When a low-temperature fired ceramic sintered body is selected, copper, silver, or the like can be further used as a material for forming the internal conductor. The internal conductor may be a via conductor extending in the thickness direction of the ceramic sintered body or may be an inner conductor layer extending in the surface direction of the ceramic sintered body.
ここで埋め込み用セラミックチップは、セラミック誘電体層を介して第1内部電極層と第2内部電極層とが交互に積層配置された構造のセラミックキャパシタであってもよい。このようにキャパシタとしての機能を付与した埋め込み用セラミックチップを用いた場合、例えば半導体集積回路素子の近傍に配置されることで浮遊インダクタンスを確実に低下させることができるため、半導体集積回路素子を安定的に動作させることが可能となる。 Here, the ceramic chip for embedding may be a ceramic capacitor having a structure in which the first internal electrode layers and the second internal electrode layers are alternately stacked via ceramic dielectric layers. When the embedded ceramic chip having a function as a capacitor is used as described above, for example, the stray inductance can be reliably reduced by being disposed in the vicinity of the semiconductor integrated circuit element, so that the semiconductor integrated circuit element can be stabilized. It is possible to operate it automatically.
コア第1主面側絶縁層は、コア第1主面及びチップ第1主面の上に配置されるとともに、1つまたは2つ以上の第1主面側ビア穴を有している。このような第1主面側ビア穴は、チップ第1主面の上に対応する領域に形成されている。 The core first main surface side insulating layer is disposed on the core first main surface and the chip first main surface, and has one or more first main surface side via holes. Such a first main surface side via hole is formed in a corresponding region on the chip first main surface.
また、コア第2主面側絶縁層は、コア第2主面及びチップ第2主面の上に配置されるとともに、1つまたは2つ以上の第2主面側ビア穴を有している。このような第2主面側ビア穴は、チップ第2主面の上に対応する領域に形成されている。 The core second main surface side insulating layer is disposed on the core second main surface and the chip second main surface, and has one or more second main surface side via holes. . Such a second main surface side via hole is formed in a corresponding region on the chip second main surface.
第1主面側ビア穴内には内部導体に電気的に接続された第1ビア導体が形成され、第2主面側ビア穴内には同じく内部導体に電気的に接続された第2ビア導体が形成されている。 A first via conductor electrically connected to the internal conductor is formed in the first main surface side via hole, and a second via conductor also electrically connected to the internal conductor is formed in the second main surface side via hole. Is formed.
第1ビア導体及び第2ビア導体の少なくとも一方は、窪み部を有するコンフォーマルビア導体となっている。この場合、第1ビア導体が窪み部を有するコンフォーマルビア導体であり、第2ビア導体が窪み部を有しないフィルドビア導体であってもよい。あるいは、第1ビア導体及び第2ビア導体の両方が窪み部を有するコンフォーマルビア導体であってもよい。材料・工程におけるコスト面では前者の構成が好ましい。低抵抗化の観点からすると後者の構成が好ましい。なお、コンフォーマルビアとは、ビア穴の形状に沿って均一な厚さのめっき層が形成され、それゆえビア穴が完全にはめっき層で充填されておらず、窪み部を有するタイプのビアを指している。これに対してフィルドビアとは、めっき層の厚さが均一ではなく、そのめっき層によってビア穴が完全に充填されており、窪み部を有しないタイプのビアを指している。 At least one of the first via conductor and the second via conductor is a conformal via conductor having a recess. In this case, the first via conductor may be a conformal via conductor having a depression, and the second via conductor may be a filled via conductor having no depression. Alternatively, both the first via conductor and the second via conductor may be conformal via conductors having depressions. The former configuration is preferable in terms of cost in materials and processes. From the viewpoint of lowering the resistance, the latter configuration is preferable. A conformal via is a type of via in which a plating layer having a uniform thickness is formed along the shape of the via hole, and therefore the via hole is not completely filled with the plating layer and has a recess. Pointing. On the other hand, the filled via refers to a type of via that has a plating layer with a non-uniform thickness, the via hole is completely filled with the plating layer, and has no depression.
前記コア材、前記コア第1主面側絶縁層及び前記コア第2主面側絶縁層により構成されるコア部には、コア部をその厚さ方向に貫通するスルーホール用孔が形成されている。スルーホール用孔内にはスルーホール導体が設けられ、そのスルーホール導体の空洞部には穴埋材が充填されている。 In the core part constituted by the core material, the core first main surface side insulating layer, and the core second main surface side insulating layer, a through hole for penetrating the core part in the thickness direction is formed. Yes. A through-hole conductor is provided in the through-hole hole, and a hole filling material is filled in the cavity of the through-hole conductor.
コア部の表面側には、ビア導体を有する層間絶縁層を積層した構造を有し、半導体集積回路素子を支持することが可能な第1配線積層部が配置されていてもよい。このような第1配線積層部は、例えば、高分子材料を主体とする層間絶縁層及び導体層を交互に接続し、導体層同士を前記ビア導体で接続した構造のいわゆるビルドアップ層であってもよい。 A first wiring laminated portion that has a structure in which an interlayer insulating layer having a via conductor is laminated and can support a semiconductor integrated circuit element may be disposed on the surface side of the core portion. Such a first wiring laminated portion is, for example, a so-called build-up layer having a structure in which an interlayer insulating layer and a conductor layer mainly composed of a polymer material are alternately connected and the conductor layers are connected by the via conductor. Also good.
また、コア部の裏面側には、ビア導体を有する層間絶縁層を積層した構造を有し、母基板に支持されることが可能な第2配線積層部が配置されていてもよい。このような第2配線積層部も、例えば、高分子材料を主体とする層間絶縁層及び導体層を交互に接続し、導体層同士を前記ビア導体で接続した構造のいわゆるビルドアップ層であってもよい。 Further, a second wiring laminated portion that has a structure in which an interlayer insulating layer having a via conductor is laminated and can be supported by the mother board may be disposed on the back surface side of the core portion. Such a second wiring laminated portion is also a so-called build-up layer having a structure in which, for example, an interlayer insulating layer mainly composed of a polymer material and a conductor layer are alternately connected, and the conductor layers are connected by the via conductor. Also good.
そして上記課題を解決するための別の手段(手段2)としては、コア第1主面及びコア第2主面を有し、前記コア第1主面及び前記コア第2主面のうちの少なくともいずれかにて開口する収容穴部を有するコア材と、チップ第1主面及びチップ第2主面を有し内部に内部導体が形成され、前記収容穴部内に収容固定された埋め込み用セラミックチップと、前記コア第1主面及び前記チップ第1主面の上に配置され、第1主面側ビア穴が形成されたコア第1主面側絶縁層と、前記コア第2主面及び前記チップ第2主面の上に配置され、第2主面側ビア穴が形成されたコア第2主面側絶縁層と、前記第1主面側ビア穴内に形成され、前記内部導体に電気的に接続された第1ビア導体と、前記第2主面側ビア穴内に形成され、前記内部導体に電気的に接続された第2ビア導体と、前記コア材、前記コア第1主面側絶縁層及び前記コア第2主面側絶縁層をその厚さ方向に貫通するスルーホール用孔内に設けられたスルーホール導体と、前記スルーホール導体の空洞部に充填された穴埋材と、前記スルーホール導体及び前記穴埋材の端面を閉塞する蓋めっき層とを備え、前記第1ビア導体が窪み部を有するコンフォーマルビア導体であり、前記第2ビア導体が窪み部を有しないフィルドビア導体であり、前記窪み部が前記穴埋材により埋められるとともにビア蓋めっき層により閉塞されていることを特徴とする配線基板の製造方法であって、前記スルーホール用孔を形成するスルーホール形成工程と、前記第1主面側ビア穴及び前記第2主面側ビア穴を形成する穴あけ工程と、無電解めっきを行った後、前記スルーホール導体の中心部に空洞部を生じさせる程度のスローイングパワーを有するスルーホールめっき用のめっき浴を用いた電解めっきを行うことにより、前記スルーホール用孔にめっきを施して前記スルーホール導体を形成し、前記第1主面側ビア穴にめっきを施して前記第1ビア導体であるコンフォーマルビア導体を形成し、かつ、前記第2主面側ビア穴にめっきを施す第1めっき工程と、前記第1めっき工程後において、前記スルーホール導体の空洞部及び前記第1ビア導体の窪み部に前記穴埋材を充填する穴埋め印刷工程と、前記穴埋め印刷工程後において、前記スルーホールめっき用のめっき浴よりもスローイングパワーが強いフィルドビア用のめっき浴を用いて電解めっきを施すことにより、前記第2ビア導体であるフィルドビア導体を形成するとともに、前記蓋めっき層及び前記ビア蓋めっき層を形成する第2めっき工程とを含むことを特徴とする配線基板の製造方法がある。この場合、前記穴埋め印刷工程後かつ前記第2めっき工程前に表面研磨工程を行うこととしてもよい。 And as another means (means 2) for solving the above-mentioned problem, it has a core first main surface and a core second main surface, and at least of the core first main surface and the core second main surface A core material having a receiving hole portion that is open at any one of the above, a ceramic chip for embedding that has a chip first main surface and a chip second main surface, has an internal conductor formed therein, and is housed and fixed in the housing hole portion. A core first main surface side insulating layer disposed on the core first main surface and the chip first main surface and having a first main surface side via hole formed thereon; the core second main surface; A core second main surface side insulating layer disposed on the chip second main surface and having a second main surface side via hole formed therein, and formed in the first main surface side via hole, electrically connected to the inner conductor A first via conductor connected to the second main surface side via hole and electrically connected to the inner conductor A second via conductor connected to the core material, the core first main surface side insulating layer and the core second main surface side insulating layer provided in a through-hole hole penetrating in the thickness direction. A hole conductor, a hole filling material filled in a cavity of the through hole conductor, and a lid plating layer that closes an end surface of the through hole conductor and the hole filling material, wherein the first via conductor has a recess. The second via conductor is a filled via conductor having no depression, and the depression is filled with the hole filling material and closed with a via lid plating layer. A method of manufacturing a wiring board, wherein a through hole forming step for forming the through hole, a drilling step for forming the first main surface side via hole and the second main surface side via hole, and electroless plating The Then, the through hole is plated by performing electroplating using a plating bath for through hole plating having a throwing power that generates a hollow portion at the center of the through hole conductor. The through hole conductor is formed, the first main surface side via hole is plated to form a conformal via conductor as the first via conductor, and the second main surface side via hole is plated. After the first plating step, and after the first plating step, the hole filling printing step for filling the hollow portion of the through-hole conductor and the hollow portion of the first via conductor with the hole filling material, and after the hole filling printing step, By performing electrolytic plating using a filled via plating bath having a slower throwing power than the plating bath for through-hole plating, the second via conductor There is a method for manufacturing a wiring board, including forming a filled via conductor and a second plating step of forming the lid plating layer and the via lid plating layer. In this case, a surface polishing step may be performed after the hole filling printing step and before the second plating step.
従って、手段2の製造方法によると、第1めっき工程を行うことにより、スルーホール導体が形成され、併せて第1主面側ビア穴に第1ビア導体であるコンフォーマルビア導体が形成され、第2主面側ビア穴にめっきが施される。続く穴埋め印刷工程を行うと、スルーホール導体の空洞部に穴埋材が充填されるとともに、第1ビア導体の窪み部に穴埋材が充填される。よって、この後さらにめっきを行えば、空洞発生や異物混入といった問題を起こすことなく、穴埋材の表面上に確実にビア蓋めっき層を形成することができる。ゆえに、手段1に記載の配線基板を確実にかつ簡単に製造することができる。 Therefore, according to the manufacturing method of the means 2, by performing the first plating step, a through-hole conductor is formed, and a conformal via conductor as a first via conductor is formed in the first main surface side via hole, The second main surface side via hole is plated. When the subsequent hole filling printing process is performed, the hole filling material is filled in the cavity portion of the through-hole conductor, and the hole filling material is filled in the hollow portion of the first via conductor. Therefore, if plating is further performed thereafter, the via lid plating layer can be reliably formed on the surface of the hole filling material without causing problems such as generation of cavities and contamination with foreign matter. Therefore, the wiring board described in the means 1 can be reliably and easily manufactured.
以下、手段2に記載の配線基板の製造方法について説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the wiring board described in the means 2 will be described.
準備工程では、コア第1主面及びコア第2主面を有し、コア第1主面及び前記コア第2主面のいずれか一方にて開口する収容穴部を有するコア材を、従来周知の手法により作製し、あらかじめ準備しておく。また、チップ第1主面及びチップ第2主面を有し内部に内部導体が形成された埋め込み用セラミックチップを、従来周知の手法により作製し、あらかじめ準備しておく。そして、このセラミックチップをコア材の収容穴部内に収容固定する。この後、コア第1主面及びチップ第1主面の上にコア第1主面側絶縁層を形成し、コア第2主面及びチップ第2主面の上にコア第2主面側絶縁層を形成する。 In the preparation step, a core material that has a core first main surface and a core second main surface and has a receiving hole that opens at one of the core first main surface and the core second main surface is conventionally known. Prepared in advance by the above method. Moreover, a ceramic chip for embedding having a chip first main surface and a chip second main surface and having an internal conductor formed therein is prepared by a conventionally known technique and prepared in advance. And this ceramic chip is accommodated and fixed in the accommodation hole part of a core material. Thereafter, a core first main surface side insulating layer is formed on the core first main surface and the chip first main surface, and the core second main surface side insulating is formed on the core second main surface and chip second main surface. Form a layer.
上記準備工程後にはスルーホール形成工程及び穴あけ工程を実施する。スルーホール形成工程では、例えばドリル加工等によりスルーホール用孔を形成する。また、穴あけ工程では、例えばレーザー加工等により第1主面側ビア穴及び第2主面側ビア穴を形成する。 After the preparation step, a through hole forming step and a drilling step are performed. In the through hole forming step, a through hole is formed by, for example, drilling. In the drilling step, the first main surface side via hole and the second main surface side via hole are formed by, for example, laser processing.
第1めっき工程では、スルーホールめっき用のめっき浴を用いためっきを行って所定箇所にめっきを施す。ここで、スルーホールめっき用のめっき浴とは、スローイングパワー(即ちめっき付きまわり性。穴、溝に十分にめっきを付着させ得る液の能力))があまり強くないめっき浴のことを指している。従って、このめっきを行うと、スルーホール用孔にスルーホール導体が形成されるが、その中心部には空洞部が生じる。また、第1めっき工程を行うと、第1主面側ビア穴にめっきが施されて第1ビア導体であるコンフォーマルビア導体が形成されるとともに、第2主面側ビア穴にめっきが施される。 In the first plating step, plating is performed using a plating bath for through-hole plating to plate a predetermined portion. Here, the plating bath for through-hole plating refers to a plating bath that does not have a very strong throwing power (that is, ability to attach plating to a hole or groove). . Therefore, when this plating is performed, a through-hole conductor is formed in the through-hole hole, but a hollow portion is generated at the center thereof. In addition, when the first plating step is performed, the first main surface side via hole is plated to form a conformal via conductor as the first via conductor, and the second main surface side via hole is plated. Is done.
続く穴埋め印刷工程では、従来周知の印刷装置等を用いて印刷を行うことにより、スルーホール導体の空洞部及び第1ビア導体の窪み部に穴埋材を充填することで、空洞部及び窪み部をなくすようにする。ゆえに、蓋めっき層及びビア蓋めっき層を容易に形成可能な状態となる。 In the subsequent hole-filling printing step, by performing printing using a conventionally known printing device or the like, the hollow portion of the through-hole conductor and the hollow portion of the first via conductor are filled with the hole-filling material. To eliminate. Therefore, the lid plating layer and the via lid plating layer can be easily formed.
そして、穴埋め印刷工程後に第2めっき工程を行うことがよい。第2めっき工程において、具体的には、フィルドビア用のめっき浴を用いてめっきを施す。ここで、フィルドビア用のめっき浴とは、スルーホールめっき用のめっき浴よりもスローイングパワーが強いめっき浴のことを指している。そして、このめっきによれば、第2ビア導体であるフィルドビア導体が形成されるとともに、蓋めっき層及びビア蓋めっき層が形成される。 And it is good to perform a 2nd plating process after a hole-filling printing process. In the second plating step, specifically, plating is performed using a filled via plating bath. Here, the filled via plating bath refers to a plating bath having a stronger throwing power than a plating bath for through-hole plating. According to this plating, the filled via conductor as the second via conductor is formed, and the lid plating layer and the via lid plating layer are formed.
この場合、穴埋め印刷工程後かつ第2めっき工程前に表面研磨工程を行うことがよい。この工程によれば、表面に突出または付着している余剰の穴埋材が除去されるとともに、表層にあるめっき層が平坦化される。よって、コア部上に形成される配線積層部のプラナリティが向上し、配線基板の歩留まりも向上する。なお、表面研磨工程はコア部の少なくとも片面に行えばよいが、両面について行なうことがより好適である。 In this case, it is preferable to perform the surface polishing step after the hole filling printing step and before the second plating step. According to this step, surplus hole filling material protruding or adhering to the surface is removed, and the plating layer on the surface layer is flattened. Therefore, the planarity of the wiring laminated part formed on the core part is improved, and the yield of the wiring board is also improved. The surface polishing step may be performed on at least one side of the core portion, but it is more preferable to perform the both sides.
[第1実施形態] [First Embodiment]
以下、本発明の配線基板の製造方法を具体化した第1実施形態を図1〜図7に基づき詳細に説明する。 A first embodiment that embodies a method for manufacturing a wiring board according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.
図1に示されるように、本実施形態のセラミックチップ内蔵配線基板10は、埋め込み用セラミックチップ101を内蔵した構造を有するICチップ搭載用の配線基板である。配線基板10を構成するコア部15は、ガラスエポキシからなる平板状のコア材11を有している。
As shown in FIG. 1, the ceramic chip built-in
コア材11は平面視で矩形状の収容穴部92を有している。収容穴部92は、コア第1主面12(図1では上面)の中央部及びコア第2主面13(図1では下面)の中央部にて開口している。即ち、この収容穴部92は貫通穴である。収容穴部92内には、図2に示すセラミックキャパシタ101(埋め込み用セラミックチップ)が、完全に埋め込まれた状態で収容されている。チップ第1主面102(図1,図2では上面)は、コア材11のコア第1主面12と同じ側に向けられている。チップ第2主面103(図1,図2では下面)は、コア材11のコア第2主面13と同じ側に向けられている。本実施形態のセラミックキャパシタ101は、縦12.0mm×横12.0mm×厚さ0.80mmの矩形平板状である。このセラミックキャパシタ101の厚さは、コア材11とほぼ同じ厚さまたはそれよりも薄くなっている。収容穴部92の内面とセラミックキャパシタ101の側面106との隙間は、高分子材料(本実施形態では熱硬化性樹脂)からなる樹脂充填剤95によって埋められている。この樹脂充填剤95は、セラミックキャパシタ101をコア材11に固定するとともに、セラミックキャパシタ101及びコア材11の面方向や厚さ方向への変形を自身の弾性変形により吸収する機能を有している。
The
図2等に示されるように、本実施形態のセラミックキャパシタ101は、いわゆるビアアレイタイプのセラミックキャパシタである。セラミックキャパシタ101を構成するセラミック焼結体104は、チップ第1主面102及びチップ第2主面103を有する板状物である。セラミック焼結体104は、セラミック誘電体層105を介して第1内部電極層141(内部導体)と第2内部電極層142(内部導体)とを交互に積層配置した構造を有している。セラミック誘電体層105は、高誘電率セラミックの一種であるチタン酸バリウムの焼結体からなり、第1内部電極層141及び第2内部電極層142間の誘電体(絶縁体)として機能する。第1内部電極層141及び第2内部電極層142は、いずれもニッケルを主成分として形成された層であって、セラミック焼結体104の内部において一層おきに配置されている。
As shown in FIG. 2 and the like, the
セラミック焼結体104には多数のビアホール130が形成されている。これらのビアホール130は、セラミック焼結体104をその厚さ方向に貫通するとともに、全面にわたって格子状(アレイ状)に配置されている。各ビアホール130内には、セラミック焼結体104のチップ第1主面102及びチップ第1主面103間を貫通する複数のビア導体131,132(内部導体)が、ニッケルを主材料として形成されている。第1ビア導体131は複数の第1内部電極層141を貫通しており、それら同士を互いに電気的に接続している。第2ビア導体132は複数の第2内部電極層142を貫通しており、それら同士を互いに電気的に接続している。
A number of via
セラミック焼結体104のチップ第1主面102上には、複数の第1外部端子電極111,112(端子電極)が突設されている。また、セラミック焼結体104のチップ第2主面103上には、複数の第2外部端子電極121,122が突設されている。チップ第1主面102側にある第1外部端子電極111,112は、後述する第1ビア導体51であるコンフォーマルビア導体に対して電気的に接続されている。一方、チップ第2主面103側にある第2外部端子電極121,122は、後述する第2ビア導体61であるフィルドビア導体に対して電気的に接続されている。
On the chip first
図1に示されるように、コア部15を構成するコア第1主面側絶縁層33は、コア材11のコア第1主面12及びチップ第1主面12の上に配置されている。また、同じくコア部15を構成するコア第2主面側絶縁層34は、コア材11のコア第2主面13及びチップ第2主面13の上に配置されている。従って、セラミックキャパシタ101はコア部15内に完全に埋め込まれている。
As shown in FIG. 1, the core first main surface
コア第1主面側絶縁層33は、例えばエポキシ樹脂等の有機樹脂材料を主成分として形成されたものであって、チップ第1主面13の上に対応する領域に複数の第1主面側ビア穴56を有している。本実施形態において複数の第1主面側ビア穴56は、開口径が60μm〜80μm程度に設定され、第1外部端子電極111,112の中心部を露出させるようにして形成されている。各々の第1主面側ビア穴56内には、第1ビア導体51であるコンフォーマルビア導体が銅めっきによって形成されている。第1ビア導体51の底部は第1外部端子電極111,112の上面中央部に接合されている。第1ビア導体51の窪み部60は穴埋材17により埋められていて、その窪み部60の上端面には銅めっきからなるビア蓋めっき層54が形成されている。その結果、第1ビア導体51がビア蓋めっき層54により閉塞されている。
The core first main surface
コア第2主面側絶縁層34は、例えばエポキシ樹脂等の有機樹脂材料を主成分として形成されたものであって、チップ第2主面13の上に対応する領域に複数の第2主面側ビア穴66を有している。本実施形態において複数の第2主面側ビア穴66は、開口径が60μm〜80μm程度に設定され、第2外部端子電極121,122の中心部を露出させるようにして形成されている。各々の第2主面側ビア穴66内には、第2ビア導体61であるフィルドビア導体が銅めっきによって形成されている。第2ビア導体61は、下地層62を介して第2外部端子電極121,122の上面中央部に接合されている。
The core second main surface
図1に示されるように、コア部15の上面側には第1配線積層部31が積層形成されている。この第1配線積層部31は、例えばエポキシ樹脂等の有機樹脂材料からなり、複数のビアホール71が形成された樹脂絶縁層35を備えている。アレイ状にレイアウトされた複数のビアホール71内には、銅めっきからなるビア導体72が形成されている。これらのビア導体72はいずれもフィルドビア導体であって、それらの上端面は端子パッド44として機能する。樹脂絶縁層35の表面は、ソルダーレジスト37によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト37の所定箇所には、端子パッド44を露出させる開口部46が形成されている。そして、これらの端子パッド44に対しては、ICチップ21(半導体集積回路素子)の有する複数の接続端子22がそれぞれ接合可能となっている。
As shown in FIG. 1, a first wiring laminated
図1に示されるように、コア部15の下面側には第2配線積層部32が積層形成されている。この第2配線積層部32は、例えばエポキシ樹脂等の有機樹脂材料からなり、複数のビアホール73が形成された樹脂絶縁層36を備えている。アレイ状にレイアウトされた複数のビアホール73内には、銅めっきからなるビア導体74が形成されている。これらのビア導体74はいずれもフィルドビア導体であって、それらの下端面は端子パッド47として機能する。樹脂絶縁層36の表面は、ソルダーレジスト38によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト38の所定箇所には、端子パッド47を露出させる開口部48が形成されている。そして、これらの端子パッド47上には、はんだボール49がそれぞれ接合されている。各はんだボール49は、マザーボード26の有する図示しない複数の接続端子に対してそれぞれ接合可能となっている。
As shown in FIG. 1, the second wiring laminated
図1に示されるように、コア部15における複数箇所には、コア材11、コア第1主面側絶縁層33及びコア第2主面側絶縁層34をその厚さ方向に貫通する直径300μm程度のスルーホール用孔18が設けられている。これらのスルーホール用孔18内には、厚さ10μm〜30μm程度の銅めっきからなるスルーホール導体16が形成されている。スルーホール導体16の中心部にある空洞部19(図1、図5等参照)は、フィラーを含むエポキシ樹脂の硬化物である穴埋材17を充填することによって完全に埋められている。穴埋材17が充填されたスルーホール導体16の上端面及び下端面は平坦になっていて、そこには厚さ10μm〜40μm程度の銅めっきからなる蓋めっき層41が設けられている。その結果、スルーホール導体16の上端面及び下端面が閉塞されている。蓋めっき層41上にはビア導体72,74が接合されている。かかるスルーホール導体16は、第1主面側絶縁層33の導体とコア第2主面側絶縁層34の導体とを電気的に接続している。
As shown in FIG. 1, at a plurality of locations in the
マザーボード26側からの通電によって、第1内部電極層141−第2内部電極層142間に電圧を加えると、第1内部電極層141に例えばプラスの電荷が蓄積し、第2内部電極層142に例えばマイナスの電荷が蓄積する。その結果、セラミックキャパシタ101がキャパシタとして機能する。また、このセラミックキャパシタ101では、第1ビア導体131及び第2ビア導体132がそれぞれ交互に隣接して配置され、かつ、第1ビア導体131及び第2ビア導体132を流れる電流の方向が互いに逆向きになるように設定されている。これにより、インダクタンス成分の低減化が図られている。
When a voltage is applied between the first
次に、本実施形態の配線基板10の製造方法について述べる。
Next, a method for manufacturing the
コア材準備工程ではコア材11を従来周知の手法により作製し、埋め込み用セラミックチップ準備工程では、セラミックキャパシタ101を従来周知の手法により作製し、コア材11とセラミックキャパシタ101とをあらかじめ準備しておく。
In the core material preparation step, the
コア材準備工程において、コア材11は以下のように作製される。まず、縦400mm×横400mm×厚み0.80mmの基材の両面に、厚み35μmの銅箔が貼付された銅張積層板を準備する。また、銅張積層板に対してルータを用いて孔あけ加工を行い、収容穴部92となる貫通孔を所定位置にあらかじめ形成しておく(図3参照)。なお、収容穴部92となる貫通孔は、一辺が14.0mmで、四隅に半径3mmのアールを有する断面略正方形状の孔である。そして、従来公知の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことでスルーホール導体16を形成する。さらに、次に、銅張積層板の両面の銅箔をエッチングしてパターニングを行い、コア材11を得る。
In the core material preparation step, the
埋め込み用セラミックチップ準備工程において、セラミックキャパシタ101は以下のように作製される。即ち、セラミックのグリーンシートを形成し、このグリーンシートに内部電極層用ニッケルペーストをスクリーン印刷して乾燥させる。これにより、後に第1内部電極層141となる第1内部電極部と、第2内部電極層142となる第2内部電極部とが形成される。次に、第1内部電極部が形成されたグリーンシートと第2内部電極部が形成されたグリーンシートとを交互に積層し、シート積層方向に押圧力を付与することにより、各グリーンシートを一体化してグリーンシート積層体を形成する。
In the embedding ceramic chip preparation step, the
さらに、レーザー加工機を用いてグリーンシート積層体にビアホール130を多数個貫通形成し、図示しないペースト圧入充填装置を用いて、ビア導体用ニッケルペーストを各ビアホール130内に充填する。次に、グリーンシート積層体の上面上にペーストを印刷し、グリーンシート積層体の上面側にて各導体部の上端面を覆うように第1外部端子電極111,112のメタライズ層を形成する。また、グリーンシート積層体の下面上にペーストを印刷し、グリーンシート積層体の下面側にて各導体部の下端面を覆うように第2外部端子電極121,122のメタライズ層を形成する。
Further, a number of via
この後、グリーンシート積層体の乾燥を行い、表面端子部をある程度固化させる。次に、グリーンシート積層体を脱脂し、さらに所定温度で所定時間焼成を行う。その結果、チタン酸バリウム及びペースト中のニッケルが同時焼結し、セラミック焼結体104となる。
Thereafter, the green sheet laminate is dried to solidify the surface terminal part to some extent. Next, the green sheet laminate is degreased and fired at a predetermined temperature for a predetermined time. As a result, barium titanate and nickel in the paste are simultaneously sintered to form a ceramic
次に、得られたセラミック焼結体104が有する各外部端子電極111,112,121,122に対して電解銅めっき(厚さ10μm程度)を行う。その結果、各外部端子電極111,112,121,122の上に銅めっき層が形成され、セラミックキャパシタ101が完成する。
Next, electrolytic copper plating (thickness of about 10 μm) is performed on each external
次に、このセラミックキャパシタ101をコア材11の収容穴部92内に収容固定する。具体的には、収容穴部92の開口部をマスキングし、この状態でマウント装置を用いて収容穴部92内にセラミックキャパシタ101をマウントしかつ仮固定する。次に、収容穴部92の内面とセラミックキャパシタ101の側面106との隙間に、ディスペンサ装置を用いて熱硬化性樹脂製の充填剤95を充填し、かつこれを熱硬化させる。そして、熱硬化後にマスキングを除去する。
Next, the
以上のような準備工程を行った後、コア第1主面12及びチップ第1主面102の上にコア第1主面側絶縁層33を形成し、コア第2主面13及びチップ第2主面103の上にコア第2主面側絶縁層34を形成する(絶縁層形成工程)。具体的には下記のような手順による。即ち、コア第1主面12及びチップ第1主面102の上、並びに、コア第2主面13及びチップ第2主面103の上に、エポキシ樹脂を主成分とする厚さ40μm程度のフィルム状絶縁樹脂材料をそれぞれ重ね合わせて配置する。そして、この積層物を真空圧着熱プレス機で加圧加熱し、フィルム状絶縁樹脂材料を熱硬化させながら圧着する(図3参照)。
After performing the above preparation steps, the core first main surface
次に、従来周知のレーザー加工装置を用いてレーザー照射を行い、コア第1主面側絶縁層33に第1主面側ビア穴56を形成し、コア第2主面側絶縁層34に第2主面側ビア穴66を形成する(穴あけ工程)。また、従来周知のドリル加工装置を用いてドリル加工を行い、コア部15を貫通するスルーホール用孔18を複数箇所に形成する(スルーホール形成工程、図4参照)。なお、スルーホール形成工程よりも後に穴あけ工程を実施してもよく、スルーホール用孔18をレーザー照射により形成してもよい。また、スルーホール形成工程及び穴あけ工程の後、加工部分のスミアを除去するデスミア処理を行うことが望ましい。
Next, laser irradiation is performed using a conventionally known laser processing apparatus to form a first main surface side via
続く第1めっき工程では、無電解めっきの後、スルーホールめっき用のめっき浴を用いためっきを行って所定箇所に銅めっき172を施す(図5参照)。本実施形態では、上記めっき浴としてEEJA社製、キューレックスS(商品名)を用いている(60分、電流値50〜100A)。勿論、これは一例に過ぎずそれ以外のスルーホールめっき用のめっき浴を用いても構わない。このめっきを行うと、スルーホール用孔18にスルーホール導体16が形成される。同時に、第1主面側ビア穴56にめっきが施されて第1ビア導体51であるコンフォーマルビア導体が形成され、第2主面側ビア穴66に下地層62となるめっきが施される。
In the subsequent first plating step, after electroless plating, plating using a plating bath for through-hole plating is performed, and copper plating 172 is applied to predetermined locations (see FIG. 5). In the present embodiment, Culex S (trade name) manufactured by EEJA is used as the plating bath (60 minutes, current value 50 to 100 A). Of course, this is only an example, and other plating baths for through-hole plating may be used. When this plating is performed, the through-
続く穴埋め印刷工程では、コア第1主面側絶縁層33を上向きにした状態のコア部15を従来周知の印刷装置にセットし、穴埋材17の印刷を行う。印刷後には120℃、70分の熱処理を行い、さらに180℃、5時間の熱処理を行って、穴埋材17を熱硬化させる。この工程を経ると、スルーホール導体16の空洞部19及び第1ビア導体51の窪み部60に穴埋材17が充填され、空洞部19及び窪み部60がなくなる(図6参照)。
In the subsequent hole filling printing step, the
次に、従来周知の研磨装置を用いてコア部15の表裏表面を研磨する表面研磨工程を行い、表面に突出または付着している余剰の穴埋材171を除去し、かつ、表層にあるめっき層を若干削って平坦化する。
Next, a surface polishing process is performed to polish the front and back surfaces of the
続く第2めっき工程では、フィルドビア用のめっき浴を用いためっきを行って所定箇所に銅めっき173を施す(図7参照)。本実施形態では、上記めっき浴としてエバラユージライト社製、キューブライトVF2(商品名)を用いている(60分、電流値50〜100A)。勿論、これは一例に過ぎずそれ以外のフィルドビア用のめっき浴を用いても構わない。なお、フィルドビア用めっき液には、孔内のめっき成長を促進する一方、孔外でのめっき成長を抑制するために、N系高分子化合物等のレベラー(めっき抑制剤)などが通常含まれている。これによりスローイングパワーを調整することが可能であり、通常80%以上のスローイングパワーを有することが好ましい。このめっきによれば、第2ビア導体61であるフィルドビア導体が形成されるとともに、蓋めっき層41及びビア蓋めっき層54が形成される。
さらに、従来公知の手法(例えばサブトラクティブ法)に従い、エッチングによるパターニングを行って、コア第1主面側導体層185、コア第2主面側導体層186を形成した後、従来周知の手法に従って第1配線積層部31及び第2配線積層部32を形成し、所望の配線基板10を完成させる。具体的には、コア第1主面側導体層185、コア第2主面側導体層186上に感光性エポキシ樹脂を被着し、露光及び現像を行うことにより、ビア導体47が形成されるべき位置に盲孔を有する第2層の樹脂絶縁層35,36を形成する。次に、従来公知の手法(例えばセミアディティブ法)に従って電解銅めっきを行い、前記盲孔の内部にビア導体47を形成するとともに、第2層の樹脂絶縁層35上に端子パッド44を形成し、第2層の樹脂絶縁層36上にBGA用パッド48を形成する。次に、第2層の樹脂絶縁層35,36上に感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、ソルダーレジスト37,38を形成する。次に、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行い、ソルダーレジスト37,38に開口部40,46をパターニングする。さらに、端子パッド44上にはんだバンプ45を形成し、かつ、BGA用パッド48上にはんだバンプ49を形成する。
In the subsequent second plating step, plating using a filled via plating bath is performed, and copper plating 173 is applied to a predetermined portion (see FIG. 7). In the present embodiment, Cubelight VF2 (trade name) manufactured by Ebara Eugelite Co., Ltd. is used as the plating bath (60 minutes, current value 50 to 100 A). Of course, this is only an example, and other filled via plating baths may be used. The filled via plating solution usually includes a leveler (plating inhibitor) such as an N-based polymer compound in order to promote plating growth inside the hole and suppress plating growth outside the hole. Yes. This makes it possible to adjust the throwing power, and it is usually preferable to have a throwing power of 80% or more. According to this plating, the filled via conductor which is the second via
Further, in accordance with a conventionally known method (for example, a subtractive method), patterning by etching is performed to form the core first main surface
従って、本実施形態によれば以下の作用効果を得ることができる。 Therefore, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1)本実施形態の配線基板10では、第1ビア導体51が窪み部60を有するコンフォーマルビア導体となっており、第2ビア導体61が窪み部60を有しないフィルドビア導体となっている。そして、第1ビア導体51については、窪み部60が穴埋材17により埋められた状態で、さらに窪み部60がビア蓋めっき層54により閉塞されている。このため、窪み部60における空洞発生や異物混入といった従来の問題を回避することができ、ビア接続信頼性が向上する。また、熱的ストレスが加わった場合でも内部にクラックやデラミネーションが起こりにくくなり、ビア熱的信頼性が向上する。
(1) In the
(2)また本実施形態の配線基板10の製造方法によれば、第1めっき工程を行うことにより、スルーホール導体16が形成され、併せて第1主面側ビア穴56に第1ビア導体51であるコンフォーマルビア導体が形成され、第2主面側ビア穴66に下地層62となるめっき172が施される。続く穴埋め印刷工程を行うと、スルーホール導体16の空洞部60に穴埋材17が充填されるとともに、第1ビア導体51の窪み部60に穴埋材17が充填される。よって、この後さらにめっきを行えば、空洞発生や異物混入といった問題を起こすことなく、穴埋材17の表面上に確実にビア蓋めっき層54を形成することができる。ゆえに、図1に示す所望の配線基板10を確実にかつ簡単に製造することができる。また、従来の製造方法と比べて工数が増えるわけではないので、製造コスト増も回避することができる。
(2) Moreover, according to the manufacturing method of the
(3)また本実施形態では、マザーボード26側(言い換えると給電側)に配置される第2ビア導体61がフィルドビア導体であるため、その部分における電気抵抗が比較的小さいという利点がある。よって、セラミックキャパシタ101に大きな電流を供給しやすい構造となっている。
[第2実施形態]
(3) Moreover, in this embodiment, since the 2nd via
[Second Embodiment]
以下、本発明に属するものではないが、参考例である配線基板の製造方法を具体化した第2実施形態を図8〜図10に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, although not belonging to the present invention , a second embodiment embodying a method of manufacturing a wiring board as a reference example will be described in detail with reference to FIGS.
本実施形態では、第1実施形態と同じ手順で第1めっき工程までの諸工程を実施し、図8に示すような状態とする。 In this embodiment, the steps up to the first plating step are performed in the same procedure as in the first embodiment, and the state shown in FIG. 8 is obtained.
続く第1めっき工程では、無電解めっきの後、スルーホールめっき用のめっき浴を用いためっきを行って所定箇所に銅めっき172を施す(図9参照)。このめっきを行うと、スルーホール用孔18にスルーホール導体16が形成される。同時に、第1主面側ビア穴56にめっきが施されて、第1ビア導体51であるコンフォーマルビア導体が形成される。また、第2主面側ビア穴66にめっきが施されて、第2ビア導体61であるコンフォーマルビア導体が形成される。つまり、本実施形態では第2主面側ビア穴66に形成されるビア導体のタイプが異なっている。
In the subsequent first plating step, after electroless plating, plating using a plating bath for through-hole plating is performed, and copper plating 172 is applied to predetermined locations (see FIG. 9). When this plating is performed, the through-
続く穴埋め印刷工程では、コア第1主面側絶縁層33を上向きにした状態のコア部15を従来周知の印刷装置にセットし、穴埋材17の印刷を行う。この印刷により、スルーホール導体16の空洞部19及び第1ビア導体51の窪み部60に穴埋材17を充填する。次いで、コア部15を反転させて印刷装置にセットし、穴埋材17の印刷を行う。この印刷により、第2ビア導体61の窪み部60に穴埋材17を充填される。印刷後には120℃、70分の熱処理を行い、さらに180℃、5時間の熱処理を行って、穴埋材17を熱硬化させる。従って本工程を経ると、スルーホール導体16の空洞部19も、第1ビア導体51の窪み部60も、第2ビア導体61の窪み部60も埋められて、なくなってしまう(図9参照)。
In the subsequent hole filling printing step, the
次に、従来周知の研磨装置を用いてコア部15の上下両面を研磨する表面研磨工程を行い、表面に突出または付着している余剰の穴埋材171を除去し、かつ、表層にあるめっき層を若干削って平坦化する。
Next, a surface polishing step is performed to polish the upper and lower surfaces of the
続く第2めっき工程では、フィルドビア用のめっき浴を用いためっきを行って所定箇所に銅めっき173を施す(図10参照)。このめっきによれば、蓋めっき層41及びビア蓋めっき層54,164が形成される。そして、この後従来周知の手法に従って、第1配線積層部31及び第2配線積層部32を形成すれば、所望の配線基板を完成させることができる。
In the subsequent second plating step, plating using a filled via plating bath is performed, and copper plating 173 is applied to predetermined locations (see FIG. 10). According to this plating, the
以上説明したような製造方法であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。即ち、ビア接続信頼性及びビア熱的信頼性を向上できる優れた配線基板を、簡単にかつ確実に製造することができる。
[第3実施形態]
Even with the manufacturing method as described above, it is possible to achieve the same effects as the first embodiment. That is, an excellent wiring board capable of improving the via connection reliability and the via thermal reliability can be easily and reliably manufactured.
[Third Embodiment]
以下、本発明の配線基板の製造方法を具体化した第3実施形態を図11〜図14に基づき詳細に説明する。 A third embodiment that embodies the method for manufacturing a wiring board according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.
図11に示されるように、本実施形態ではコア材11の構造が第1実施形態のものと異なっており、具体的には収容穴部92がコア第1主面12のみにおいて開口する非貫通穴となっている。
As shown in FIG. 11, in this embodiment, the structure of the
本実施形態では、第1実施形態と基本的に同じ準備工程を行うが、ここではマスキングを行わずにセラミックキャパシタ101をコア材11の収容穴部92内に収容固定する。準備工程後、コア第1主面側絶縁層33及びコア第2主面側絶縁層34を形成し、次にスルーホール形成工程及び穴あけ工程を行う。その結果、図11に示すように、コア部15にスルーホール用孔18、第1主面側ビア穴56及び第2主面側ビア穴166を形成する。本実施形態にて形成される第2主面側ビア穴166は、収容穴部92の底部も貫通しているため、第1実施形態のものよりも深くなっている。
In the present embodiment, basically the same preparation steps as in the first embodiment are performed, but here the
この後、第1実施形態の製造方法に従って、第1めっき工程以降の諸工程を実施すれば、所望のコア部15を作製することができる(図12,図13,図14参照)。そして、この後従来周知の手法に従って、第1配線積層部31及び第2配線積層部32を形成すれば、所望の配線基板を完成させることができる。
Thereafter, according to the manufacturing method of the first embodiment, the desired
以上説明したような製造方法であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。即ち、ビア接続信頼性及びビア熱的信頼性を向上できる優れた配線基板を、簡単にかつ確実に製造することができる。 Even with the manufacturing method as described above, it is possible to achieve the same effects as the first embodiment. That is, an excellent wiring board capable of improving the via connection reliability and the via thermal reliability can be easily and reliably manufactured.
なお、本発明の各実施形態は以下のように変更してもよい。 In addition, you may change each embodiment of this invention as follows.
・上記各実施形態では、埋め込み用セラミックチップとしてセラミックキャパシタ101を用いたが、これに代えてキャパシタの機能を有しないセラミックチップを用いてもよい。
In each of the above embodiments, the
10…配線基板
11…コア材
12…コア第1主面
13…コア第2主面
16…スルーホール導体
17…穴埋材
18…スルーホール用孔
19…空洞部
33…コア第1主面側絶縁層
34…コア第2主面側絶縁層
41…蓋めっき層
51…第1ビア導体
54,164…ビア蓋めっき層
56…第1主面側ビア穴
60…窪み部
61,161…第2ビア導体
66,166…第2主面側ビア穴
92…収容穴部
101…埋め込み用セラミックチップとしてのセラミックキャパシタ
102…チップ第1主面
103…チップ第2主面
131,132…内部導体としてのビア導体
141…内部導体としての第1内部電極層
142…内部導体としての第2内部電極層
DESCRIPTION OF
Claims (2)
チップ第1主面及びチップ第2主面を有し内部に内部導体が形成され、前記収容穴部内に収容固定された埋め込み用セラミックチップと、
前記コア第1主面及び前記チップ第1主面の上に配置され、第1主面側ビア穴が形成されたコア第1主面側絶縁層と、
前記コア第2主面及び前記チップ第2主面の上に配置され、第2主面側ビア穴が形成されたコア第2主面側絶縁層と、
前記第1主面側ビア穴内に形成され、前記内部導体に電気的に接続された第1ビア導体と、
前記第2主面側ビア穴内に形成され、前記内部導体に電気的に接続された第2ビア導体と、
前記コア材、前記コア第1主面側絶縁層及び前記コア第2主面側絶縁層をその厚さ方向に貫通するスルーホール用孔内に設けられたスルーホール導体と、
前記スルーホール導体の空洞部に充填された穴埋材と、
前記スルーホール導体及び前記穴埋材の端面を閉塞する蓋めっき層と
を備え、
前記第1ビア導体が窪み部を有するコンフォーマルビア導体であり、前記第2ビア導体が窪み部を有しないフィルドビア導体であり、前記窪み部が前記穴埋材により埋められるとともにビア蓋めっき層により閉塞されている
ことを特徴とする配線基板の製造方法であって、
前記スルーホール用孔を形成するスルーホール形成工程と、
前記第1主面側ビア穴及び前記第2主面側ビア穴を形成する穴あけ工程と、
無電解めっきを行った後、前記スルーホール導体の中心部に空洞部を生じさせる程度のスローイングパワーを有するスルーホールめっき用のめっき浴を用いた電解めっきを行うことにより、前記スルーホール用孔にめっきを施して前記スルーホール導体を形成し、前記第1主面側ビア穴にめっきを施して前記第1ビア導体であるコンフォーマルビア導体を形成し、かつ、前記第2主面側ビア穴にめっきを施す第1めっき工程と、
前記第1めっき工程後において、前記スルーホール導体の空洞部及び前記第1ビア導体の窪み部に前記穴埋材を充填する穴埋め印刷工程と、
前記穴埋め印刷工程後において、前記スルーホールめっき用のめっき浴よりもスローイングパワーが強いフィルドビア用のめっき浴を用いて電解めっきを施すことにより、前記第2ビア導体であるフィルドビア導体を形成するとともに、前記蓋めっき層及び前記ビア蓋めっき層を形成する第2めっき工程と
を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。 A core material having a core first main surface and a core second main surface, and having an accommodation hole opening in at least one of the core first main surface and the core second main surface;
An embedded ceramic chip having a chip first main surface and a chip second main surface, in which an internal conductor is formed, and is housed and fixed in the housing hole;
A core first main surface side insulating layer disposed on the core first main surface and the chip first main surface and having a first main surface side via hole formed thereon;
A core second main surface side insulating layer disposed on the core second main surface and the chip second main surface and having a second main surface side via hole formed thereon;
A first via conductor formed in the first main surface side via hole and electrically connected to the inner conductor;
A second via conductor formed in the second main surface side via hole and electrically connected to the inner conductor;
A through-hole conductor provided in a through-hole for passing through the core material, the core first main surface side insulating layer and the core second main surface side insulating layer in the thickness direction;
A hole filling material filled in the cavity of the through-hole conductor;
A lid plating layer that closes the end surface of the through-hole conductor and the hole filling material,
The first via conductor is a conformal via conductor having a depression, the second via conductor is a filled via conductor having no depression, the depression is filled with the hole filling material, and a via lid plating layer A method of manufacturing a wiring board characterized by being closed ,
A through hole forming step for forming the through hole,
A drilling step of forming the first main surface side via hole and the second main surface side via hole;
After performing electroless plating, by performing electrolytic plating using a plating bath for through-hole plating having a throwing power enough to generate a cavity in the center of the through-hole conductor, the through-hole hole is formed. The through hole conductor is formed by plating, the conformal via conductor as the first via conductor is formed by plating the first main surface side via hole, and the second main surface side via hole is formed. A first plating step of plating the substrate;
After the first plating step, a hole filling printing step of filling the hole filling material into the hollow portion of the through-hole conductor and the recess portion of the first via conductor;
After the hole filling printing process, by performing electrolytic plating using a plated via plating bath having a stronger throwing power than the plating bath for through-hole plating, the filled via conductor as the second via conductor is formed, A second plating step for forming the lid plating layer and the via lid plating layer;
A method for manufacturing a wiring board, comprising:
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001284815A (en) * | 2000-04-03 | 2001-10-12 | Ibiden Co Ltd | Printed wiring board and method of manufacturing the same |
JP2002134920A (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-10 | Ibiden Co Ltd | Multilayer printed wiring board and method for manufacturing the same |
JP2002151847A (en) * | 2000-08-29 | 2002-05-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Wiring substrate and method of manufacturing the same |
JP2002246756A (en) * | 2000-12-15 | 2002-08-30 | Ibiden Co Ltd | Multilayer printed-wiring board and its manufacturing method |
JP2002271032A (en) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Ibiden Co Ltd | Printed wiring board and manufacturing method therefor |
JP2004214703A (en) * | 2004-04-19 | 2004-07-29 | Ibiden Co Ltd | Multilayer printed wiring board and its manufacturing method |
JP2005005673A (en) * | 2003-05-16 | 2005-01-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Multilayer-resin wiring board |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001284815A (en) * | 2000-04-03 | 2001-10-12 | Ibiden Co Ltd | Printed wiring board and method of manufacturing the same |
JP2002151847A (en) * | 2000-08-29 | 2002-05-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Wiring substrate and method of manufacturing the same |
JP2002134920A (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-10 | Ibiden Co Ltd | Multilayer printed wiring board and method for manufacturing the same |
JP2002246756A (en) * | 2000-12-15 | 2002-08-30 | Ibiden Co Ltd | Multilayer printed-wiring board and its manufacturing method |
JP2002271032A (en) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Ibiden Co Ltd | Printed wiring board and manufacturing method therefor |
JP2005005673A (en) * | 2003-05-16 | 2005-01-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Multilayer-resin wiring board |
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