JP5213400B2 - 配線基板、ピン付き配線基板及びそれらの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、配線基板、ピン付き配線基板及びそれらの製造方法に関し、特に、外部端子接合部にピンが半田接合されることにより、外部接続端子を形成することができる配線基板、ピン付き配線基板及びそれらの製造方法に関する。

従来から、表面に形成された外部端子接合用パッドにピンを半田接合し、当該ピンが外部接続端子を構成する配線基板であって、外部端子接合用パッドの表面を平坦に構成したものが知られている。このような配線基板は、例えば、半導体パッケージに用いられる。

図１７は、従来の外部端子接合用パッド１２０を備える配線基板１１０の外部接続端子面の断面構成を示した図である。図１７は、従来の外部端子接合用パッド１２０に、半田９０によりピン１００が接合された状態を示している。

図１７において、配線基板１１０の内部には配線構造部１８０が形成され、表面には外部端子接合用パッド１２０が形成され、外部端子接合用パッド１２０の周囲を、ソルダレジスト１７０が覆っている。そして、外部端子接合用パッド１２０には、外部接続端子となるピン１００が半田９０により半田接合されている。外部端子接合用パッド１２０及びピン１００のヘッド部１０１の双方とも、表面は平坦に構成されている。このように、平坦な外部端子接合用パッド１２０上に、半田接合によりピン１００を付けることにより、ピン１００が外部接続端子を構成し、外部接続端子をマザーボードに設けられたソケット等に挿入することにより、配線基板１１０の配線構造部１８０と外部回路との電気的接続を行うことができる。

また、かかるピン付き配線基板において、ピンのヘッド部１０１の形状を球面等の凸状にするとともに、半田の量を加減し、半田の濡れ広がり端が、ピンのヘッド部１０１を覆い、かつ反対側にあるピンの軸の部分にまで達しない位置に存在するようにし、半田接合力を高めつつ、ソケットへのピンの挿入時に、ピンが奥まで挿入されることを半田で妨げることの無いようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２１７３４１号公報

しかしながら、上述の図１７に示した従来技術の構成では、半田９０内部にボイドが発生したときに、ピン１００を半田接合する熱処理（リフロー）の際にも、ボイドが半田９０内部に留まってしまうという問題があった。

図１８は、従来のピン付き配線基板１１０の外部接続端子面の断面構成を示した図である。図１８（ａ）は、従来の外部端子接合用パッド１２０に、半田９０によりピン１００が接合されており、半田９０の中に空隙（ボイド）９５が含まれている状態における配線基板１１０の断面構成図である。このように、外部端子接合用パッド１２０及びピン１００のヘッド部１０１の双方が平坦であると、半田９０にボイドが発生した場合、ピン１００を接合する半田接合の際の熱処理（リフロー）においても、半田９０はそのままピン１００により上から軽く押さえられるだけなので、半田９０の内部にボイドが残ってしまう。半田９０の内部にボイドが残ると、ピン１００の半田９０による接合力が低下するという問題を生ずる。

図１８（ｂ）は、配線基板１１０の半導体素子搭載面に、ＩＣ等の半導体素子を搭載した後の、ピン１００と外部端子接合用パッド１２０の状態を示した配線基板１１０の断面構成図である。図１８（ｂ）において、ピン１００の先端が傾いており、本来のピン１００のあるべき位置を維持できなくなってしまっている。これは、半導体素子搭載の際に、熱処理されて加熱されるため、半田９０が再度溶融し、半田内部のボイドが移動してしまうためである。このように、従来の配線基板１１０のように、平坦な面で挟まれて半田接合が行われた場合には、半田内部にボイドが残り易く、かかるボイドは、半田接合力を低下させるとともに、再度の加熱時にピン１００の位置を狂わせるという問題があった。

また、上述の特許文献１に記載の構成では、ボイドの滞留を防ぎ易くなるが、ピンのヘッド部１０１の形状を適切に加工する必要があり、ピン加工の費用を要することと、半田接合の際に、半田の量を適切に調整しないと、接合力が低下するか、又はピンのソケットへの挿入に悪影響を及ぼすため、ピン付け工程が複雑になるという問題があった。

そこで、本発明は、ピンを半田接合する際のボイドの滞留を防ぐととともに、半田接合力を向上させ、しかも複雑なピンの加工やピン付け工程を要しない配線基板、ピン付き配線基板及びそれらの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明に係る配線基板は、表面に外部端子接合用パッドを有し、該外部端子接合用パッドにピン又は半田ボールが半田接合されて外部接続端子が形成される配線基板であって、
前記外部端子接合用パッドは、中央部が突出した立体形状であり、前記立体形状は、端部から滑らかに中央部に突出した球面状の曲面形状であり、めっきのみにより形成されていることを特徴とする。

これにより、外部接続端子の半田接合力を向上させるとともに、ピン付けの際に半田内部にボイドが滞留するのを防ぐことができる。

第２の発明は、第１の発明に係る配線基板において、
前記外部端子接合用パッドは、絶縁層上に形成され、周囲がソルダレジストで囲まれていることを特徴とする。

これにより、外部端子接合用パッドの外部接続端子との半田接合力を向上させるとともに、ピン付けの際に、半田内部にボイドが滞留するのを防ぐことができる。

第３の発明は、第１の発明に係る配線基板において、
前記外部端子接合用パッドは、絶縁層上に形成され、表面が絶縁層から露出されていることを特徴とする。

これにより、ソルダレジストを形成しない態様の外部端子用接合用パッドを有する配線基板においても、外部接続端子との半田接合力を向上させるとともに、ピン付けの際に半田内部にボイドが滞留するのを防ぐことができる。
第４の発明は、第１〜３のいずれか一つの発明に係る配線基板において、
樹脂からなる絶縁層と、めっきからなる配線層を有することを特徴とする。

第５の発明は、第１〜４のいずれか一つの発明に係る配線基板を有し、
外部端子接合用パッドに、ピンが半田接合された外部接続端子を有することを特徴とするピン付き配線基板。

これにより、ピンと外部端子接合用パッドとの半田接合力を高めることができ、半導体素子搭載の際にも、ピンの位置を維持することができる。

第６の発明に係る配線基板の製造方法は、中央部が突出した立体形状の外部端子接合用パッドを有する配線基板の製造方法であって、
金属からなる支持体に、レジストをパターンニングするレジストパターンニング工程と、
エッチングを行い、前記レジストに覆われていない部分の前記支持体に窪みを形成するエッチング工程と、
電解めっきにより前記窪みをめっきで充填して前記外部端子接合用パッドを形成する外部端子接合用パッド形成工程と、
前記外部端子接合用パッドを形成する外部端子接合用パッド形成工程と、
前記レジストを除去するレジスト除去工程と、
前記外部端子接合用パッドが形成された前記支持体の表面に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層上に、前記外部端子接合用パッドと接続する配線層を形成する配線層形成工程と、
前記支持体を、エッチングにより除去する支持体除去工程と、を含むことを特徴とする。

これにより、コアレス基板においても、半田接合力が高く、ピン付けの際にも半田内部にボイドの滞留が少ない配線基板を製造することができる。

第７の発明は、第６の発明に係る配線基板の製造方法において、
前記レジストパターニング工程は、円形状の開口の中に、円環状のパターンを有するめっきレジストを用いて行われ、
前記エッチング工程における窪みの形状は、中央部と周辺部で段差のある形状であることを特徴とする。

これにより、コアレス基板において、より接合力が高く、ピンを半田接合する際に半田内部にボイドの滞留が少ない配線基板を製造することができる。
第８の発明は、第６または７の発明に係る配線基板の製造方法において、
前記絶縁層は樹脂からなり、前記配線層はめっきからなることを特徴とする。

第９の発明に係るピン付き配線基板の製造方法は、第６〜８のいずれか一つの発明に係る配線基板の製造方法を実行し、
外部端子接合用パッドに、半田接合によりピンを付けて、外部接続端子を形成することを特徴とする。

これにより、半田接合力が高く、ピンと外部端子接合用パッドの間にボイドの滞留が少なく、半導体素子搭載時にもピンの位置が狂わないピン付き配線基板を製造することができる。

本発明によれば、外部接続端子と外部端子接合部の間の半田接合力を高めるとともに、外部接続端子を外部端子接合部に半田接合する際に、半田内に残留するボイドの量を減少させることができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明を適用した実施例１に係る配線基板１０及びピン付き配線基板１５の外部接続端子面の断面構成を示した図である。図１（ａ）は、半田内部にボイドが形成されていない状態の断面構成を示した図である。図１（ａ）において、実施例１に係る配線基板１０は、配線基板内部に配線構造部８０を有し、表面には、外部端子接合部２０が形成されている。外部端子接合部２０は、例えば、平面形状が円形のパッド状の外部端子接合用パッドであり、その端部は、周囲及び上方からソルダレジスト７０により覆われ、ソルダレジスト７０に覆われていない部分が表面に露出した構造となっている。外部端子接合部２０の表面上方には、ピン１００が半田９０により接合されている。ピン１００のヘッド部１０１は、平坦な円柱状の形状となっており、外部端子接合部２０に半田接合されている。また、ピン１００は、配線基板１０の外部接続端子を構成し、例えば、ピン１００の軸部１０２がマザーボード側に設けられたソケットに挿入されることにより、配線基板１０の配線構造部８０との電気的接続がなされる。

図１（ａ）において、本実施例に係る配線基板１０の外部端子接合部２０は、中央部が突出した凸形状をしている。その立体形状は、球の一部を構成する球面状の曲面形状であり、端部から中央部にかけて、滑らかかつ緩やかに、次第に高く隆起した形状となっている。

図１（ｂ）は、図１（ａ）と同様の断面構成を有する本実施例に係る配線基板１０において、右側のピン１００と外部端子接合部２０との間の半田９０の内部に、ボイド９５が発生した状態を示している。

図１（ｂ）に示すように、ボイド９５が半田９０の内部に発生しても、外部端子接合部２０は中央部が突出しており、中央部のピン１００と外部端子接合部２０との間隔が狭くなっているので、熱処理の際、ボイド９５は中央部から端部に押しやられ、端部の方へと移動する。そして、ボイド９５は半田９０の端部から外部へと逃げ、向かって左側のピン１００と外部端子接合部２０との接合部のように、半田９０の内部にボイド９５が残留しないピン付き配線基板となる。接合部の半田９０がボイド９５を含まなければ、配線基板１０の反対側に形成された半導体素子搭載面（図示せず）に半導体素子が搭載され、再度配線基板１０が熱処理されても、ボイド９５の移動は発生しないので、ピン１００の位置は変動せず維持される。また、ボイド９５が半田９０の内部に存在しなければ、接合部が半田９０により完全に満たされるので、外部端子接合部２０とピン１００の接合力が向上する。更に、外部端子接合部２０の表面は、曲面となっており、これが平面に構成されている状態よりも表面積が大きくなっているので、接合面積が増加し、その点からも接合力向上に寄与している。

このように、外部端子接合部２０を、中央部が突出した凸形状とすることにより、ピン１００のヘッド部１０１が平坦な形状であっても、接合部の半田９０内部へのボイドの残留を防ぎ、接合力が高く、半導体素子搭載時に再度熱処理が行われても、ピン１００の移動が発生しない配線基板１０及びピン付き配線基板１５とすることができる。

図２は、実施例１に係る配線基板１０について、外部接続端子に、ピン１００の代わりに半田ボール１０５を適用した状態を示す配線基板１０の外部接続端子搭載面の断面構成図である。

図２において、ピン１００の代わりに半田ボール１０５が適用されているが、かかる態様にも、配線基板１０を適用することができる。この場合には、半田ボール１０５を搭載する段階で、半田ボール１０５の内部に含まれるボイドを追い出して放出することはできないが、外部端子接合部２０の表面積は、従来の平面の状態よりも増加しているので、半田接合力を高めることができるという効果を得ることができる。また、半田ボール１０５に外部回路（マザーボード等）を接続する場合には、熱処理をやはり行うので、接続対象となる外部回路の接続端子が平坦な形状をしていれば、半田ボール１０５内部に発生したボイドを放出し、半田接合力を高めるという効果を得ることができる。

なお、図１及び図２において、ソルダレジスト７０の開口は、外部端子接合部２０の端部を側方及び上方から覆うように形成されているが、外部端子接合部２０を完全に露出する形状に設けられていてもよい。

図３は、実施例１に係る配線基板１０が、多層配線構造の半導体パッケージに形成された場合の一例を示した断面構成図である。図３において、配線基板１０は、３層配線構造で形成されており、コアレスのビルドアップ配線基板として構成されている。本実施例に係る配線基板１０は、このような、コアレスのビルドアップ配線基板に適用してもよい。

図３（ａ）は、何も搭載されていない状態の本実施例に係る配線基板１０の断面構成図である。図３（ａ）において、配線基板１０の半導体素子搭載面には第１層目絶縁層５０が形成され、第１層目絶縁層５０の表面には、半導体素子搭載用の端子パッド２４が形成されている。また、端子パッド２４の表面には、半田接合を行うための半田（プリソルダ）９１が形成されている。そして、絶縁層５０の一部にビア穴５５が形成され、更にその上にビア穴５５を金属で埋め込んだ第１層目配線層６０が形成されている。第１層目配線層６０の上には、第２層目絶縁層５１が形成され、第２層目絶縁層５１の一部には、ビア穴５６が形成されている。そして、ビア穴５６を充填した第２層目配線層６１が形成され、更に第２層目配線層６１を覆うように、第３層目絶縁層５２が積層形成されている。第３層目絶縁層５２の一部にも、ビア穴５７が形成され、このビア穴５７を充填するように、第３層目配線層６２が形成されている。そして、第３層目配線層６２の平坦なパッド状の部分が露出するように、開口を有するソルダレジスト７０で覆われている。ソルダレジスト７０の開口部分の第３層目配線層６２は、外部端子接合部２０を形成し、これが、中央部が隆起した球面状の形状に形成される。外部端子接合部２０の表面には、外部接続端子を構成するピン１００のヘッド部１０１が、半田９０により半田接合されている。外部端子接合部２０の中央部が突出した形状により、図１において説明したように、半田９０の内部のボイド９５は外側に追い出され、半田接合力が向上する。

このように、実施例１に係る球面状の曲面形状を有する外部端子接合部２０は、配線層６２の、絶縁層５２上に形成された平坦なパッド状の部分に形成されてもよい。

なお、外部端子接合部２０の表面には、ニッケルめっき層と金めっき層を積層し、金めっき層が表面となるように構成した表面めっき層を設けることが好ましい。かかる表面めっき層を外部端子接合部２０の表面に設けることにより、外部端子接合部２０の半田の濡れ性が向上し、ピン１００や図２において説明した半田ボール１０５の半田付け強度を向上させることができる。

図３（ｂ）は、実施例１に係る配線基板１０の半導体素子搭載面に、半導体素子１１５を搭載した例を示した断面構成図である。図３（ｂ）において、半導体素子１１５の端子電極（図示せず）には、バンプ１１６が形成され、半田（プリソルダ）９１上に搭載されて接合されている。また、半導体素子１１５と端子パッド２４との接合部は、アンダーフィル樹脂１３０により封止されている。

かかる半導体素子１１５を配線基板１０に搭載するときには、半田９１による半田接合のために熱処理がなされるが、かかる熱処理があっても、反対面の外部端子接合部２０とピン１００を接合している半田９０は、ボイド９５が除去されているので、ピン１００の位置が移動することがなく、ピン１００の位置ずれは生じない
次に、図４Ａ及び図４Ｂを用いて、実施例１に係る配線基板１０の製造方法について説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、実施例１に係る配線基板１０の製造方法の工程図である。

図４Ａは、実施例１に係る配線基板１０に、中央部が突出した形状の外部端子接合部２０を形成するまでの製造工程の例を示した図である。

図４Ａ（ａ）は、絶縁層５２上にシード層２１が形成された状態を示した図である。まず、絶縁層５２上に、外部端子接合部２０を形成する前提となる配線層を形成するため、絶縁層５２上全体を導体膜であるシード層２１で覆う。シード層２１の形成は、例えば、無電解銅めっきによりなされてよい。

なお、図４においては、理解の容易のために図３の第３層目絶縁層５２と同一の参照符号を付して説明するが、単層配線構造や更に多層の多層配線構造の場合であっても、以下の説明は同様に適用できる。

図４Ａ（ｂ）は、シード層２１上に、めっきレジスト４０をパターニングしたレジストパターニング工程を示す図である。めっきレジスト４０で覆われていない開口部４１に、配線層が形成されることになる。

図４Ａ（ｃ）は、配線層６２を電解めっきにより形成する配線層形成工程を示した図である。シード層２１から給電し、めっきレジスト４０で覆われていない部分に、例えば、電解銅めっきにより配線層を形成する。

図４Ａ（ｄ）は、めっきレジスト４０を除去するレジスト除去工程を示した図である。図４Ａ（ｃ）の配線層形成工程により、所望の配線層６２が形成されたので、不要となっためっきレジスト４０を除去する。

図４Ａ（ｅ）は、外部端子接合部２０を形成するためのめっきレジスト形成工程を示した図である。配線層６２上に、所望の外部端子接合部２０を形成するため、開口部４１を有するめっきレジスト４０を配線層６２上に形成する。

図４Ａ（ｆ）は、配線層６２上にめっきを施し、中央部が突出するように外部端子接合部２０を形成するめっき工程を示す図である。図４（ｆ）において、中央部が突出するようにめっきを行うためには、添加剤やめっき条件を工夫して、中央部が突出するようなめっきプロセスを行う必要があるが、例えば、一例として以下のように、めっき促進剤を用いたプロセスにより、中央が突出するめっき工程を実行してもよい。

まず、配線基板１０を、めっき促進剤が添加された水溶液中に浸漬し、配線層６２上にめっき促進剤を付着させる。めっき促進剤としては、3-メルカプト-1-プロパンスルホン酸ナトリウムもしくは2-メルカプトエタンスルホン酸ナトリウム等の、一般式

で表される硫黄化合物、もしくはビス-（3-スルフォプロピル）-ジスルファイドジソディウム等の、一般式

で表される硫黄化合物を用いることができる。

これらめっき促進剤は、ブライトナー（光沢剤）と呼ばれる銅めっき液に添加する添加物の一種でもある。めっき促進剤が被めっき物表面に付着すると、抵抗値が低下し、電流が集中してめっきが促進されると考えられる。上記めっき促進剤を１種、もしくは２種以上を混合して用いる。このめっき促進剤の水溶液の濃度は特に限定されないが、数ｐｐｍ〜数％の濃度で用いることができる。また、水溶液にかびなどが繁殖しないように、硫酸、硫酸銅などの酸性成分を添加するようにしてもよい。

めっき促進剤溶液は常温で用い、配線基板１０の浸漬時間はめっき促進剤溶液の濃度にもよるが、概ね５分〜１５分程度と比較的長時間浸漬し、開口部４１内の配線層６２へ十分にめっき促進剤溶液が進入するようにするとよい。まためっき促進剤溶液を攪拌するか、配線基板１０を揺動させるようにするとよい。なお、めっき促進剤溶液の配線基板１０への濡れ性を向上させるため、配線基板１０をあらかじめ界面活性剤溶液等の前処理液に浸漬するとよい。浸漬後、配線基板１０を適宜水洗する。水洗してもめっき促進剤が落ちてしまうことはない。

次に、開口部４１内の配線層６２上に、シード層２１から給電して電解銅めっきを施し、中央部を突出させる電解銅めっき工程を行う。銅めっき液の組成の一例を下記に示す。
硫酸銅 １２０ｇ／ｌ硫酸 １９０ｇ／ｌ塩素イオン ５０ｐｐｍ添加剤 ４０ｍｌ／ｌ添加剤の組成の一例を下記に示す。
ＰＥＧ４０００ １８０ｇ／ｌ（ポリエチレングリコール）
ＰＰＧ４２５ ７２ｇ／ｌ（ポリプロピレングリコール）
添加剤としてこのようなポリマー成分を添加するとよい。

例えば、このような銅めっき液を用いて、常温、１．１〜１．２Ａ／ｄｍ^２の電流密度で、１００分間のめっき条件で電解めっきを施すと、図４Ａ（ｆ）に示すような、中央部が球面状になだらかに突出した立体形状とすることができる。

なお、上記銅めっき液には、めっき促進剤が混入されていない。銅めっき液の組成は上記に限定されるものではない。上記のように、めっき促進剤溶液に配線基板１０を浸漬した後、開口部４１内を除く絶縁層表面に付着しためっき促進剤を剥離して電解銅めっきを行うことによって、開口部４１内に電流が集中し、その結果、特に中央部に強く電流が流れて端部と電流に差が生じ、開口部４１内の中央部を、電解銅めっきで突出させる。

このように、例えば、めっき促進剤を用いて、中央部が突出するように電解めっきを行い、球面状に中央部が突出した外部端子接合部２０を形成することができる。

図４Ｂは、外部端子接合部２０形成後、外部接続端子であるピン１００を接合するまでの実施例１に係る配線基板１０の製造工程の例を示した図である。

図４Ｂ（ａ）は、外部端子接合部２０の表面に表面めっき層２７を形成する表面めっき層形成工程である。表面めっき層２７は、例えばニッケルめっき層２６と金めっき層２５からなり、金めっき層２５が表面側に露出した積層構造であってもよい。かかる表面めっき層２７を設けることにより、外部端子接合部２０の濡れ性を向上させ、ピン１００の半田接合強度を向上させることができる。表面めっき層形成工程は、シード層２１から給電し、最初に電解ニッケルめっきを施し、次いで電解金めっきを施すことにより実行される。

図４Ｂ（ｂ）は、めっきレジスト４０を除去するめっきレジスト除去工程を示した図である。図４Ａ（ｆ）の外部端子接合部２０の中央を突出させる電解めっきと、図４Ｂ（ａ）の表面めっき層形成工程が終了し、外部端子接合部２０に施すめっき処理は終了したので、不要になっためっきレジスト４０を除去する。

図４Ｂ（ｃ）は、シード層２１を除去するシード層除去工程を示した図である。シード層除去工程では、めっき処理は総て終了したので、配線層６２から露出する不要なシード層２１をエッチングにより除去する。

図４Ｂ（ｄ）は、ソルダレジスト７０を形成するソルダレジスト形成工程を示した図であり、本実施例に係る配線基板１０が完成した状態の断面構成図である。図４Ｂ（ｃ）のシード層除去工程の後、ソルダレジスト７０をパターニングする。これにより、外部端子接合部２０は完成し、本実施例に係る配線基板１０が完成する。

図４Ｂ（ｅ）は、本実施例に係る配線基板１０にピン付けを行い、ピン付き配線基板１５を製造するピン付け工程を示した図である。ピン１００のヘッド部１０１を外部端子接合部２０に接合するのに、接合剤として半田９０が用いられている。つまり、外部端子接合部２０に半田ペーストを設け、ピン１００を半田付けすることにより接合されている。外部端子接合部２０の中央部は突出しているので、ボイド９５が半田９０内に生じても、熱処理で半田９０が溶融し、ピン１００が付着する際に、ボイド９５が外に放出され、ボイドの少ない半田接合を行うことができる。また、ピン１００のヘッド部１０１は、一般的に多く用いられる平坦な形状でよく、半田量の微妙な調整も必要とされない。

次に、本発明を適用した実施例２に係る配線基板１０ａ及びピン付き配線基板１５ａについて説明する。図５は、実施例２に係る配線基板１０ａ及びピン付き配線基板１５ａの外部端子接続面の断面構成図である。

図５（ａ）は、接合部の半田９０にボイドが生じていない状態の実施例２に係る配線基板１０ａ及びピン付き配線基板１５ａの外部端子接続面の断面構成図を示している。図５（ａ）において、実施例２に係る配線基板１０ａは、基板内部に配線構造部８０を有し、表面には、外部端子接合部２０ａが形成されている。外部端子接合部２０の端部は、周囲及び上方からソルダレジスト７０により覆われ、ソルダレジスト７０に覆われていない部分が表面に露出した構造となっている。外部端子接合部２０の表面上方には、ピン１００が半田９０により接合されている。ピン１００のヘッド部１０１は、平坦な円柱状の形状となっており、外部端子接合部２０ａに半田接合されている。また、ピン１００は、配線基板１０の外部接続端子を構成し、例えば、外部接続端子がマザーボード側に設けられたソケットに挿入されることにより、配線基板１０の配線構造部８０との電気的接続がなされる。

図５（ａ）において、本実施例に係る配線基板１０ａの外部端子接合部２０ａは、端部が平坦で、中央部が段差を有して突出した凸形状をしている点で、実施例１に係る配線基板１０の外部端子接合部２０とは異なっている。

図５（ｂ）は、接合部の半田９０にボイド９５を生じた状態の実施例２に係る配線基板１０ａ及びピン付き配線基板１５ａの外部端子接続面の断面構成図を示している。図５（ａ）において、外部端子接合部２０ａは、中央部のみが突出しているが、ピン１００との間隔が中央部の方が端部よりも狭くなっているため、ピン１００を半田接合する際には、実施例１と同様に、やはりボイド９５は中央部から外側へ追い出されている。

このように、実施例２に係る配線基板１０ａのように、必ずしも外部端子接合部２０ａの全体を突出した形状とせず、中央部のみを突出させた形状としても、ボイド９５の半田９０内部への滞留を防ぐことができ、半導体素子搭載の際にピン１００の位置が移動しない配線基板１０ａ及びピン付き配線基板１５ａとすることができる。なお、実施例２に係る配線基板１０ａにおいても、中央部が突出したことにより表面積は増加しているので、半田接合力も向上させることができる。

図６は、外部接続端子をピン１００ではなく、半田ボール１０５とした場合の実施例２に係る配線基板１０ａの外部端子接続面の断面構成図である。実施例１と同様に、外部接続端子を半田ボールとしても、外部端子接合部２０ａの表面積は増加しているので、やはり半田接合力は強化されている。また、接続する外部回路（マザーボード等）の端子が平坦な場合には、その接合の熱処理の際にボイド９５を外部に追い出すことができ、半田接合力を高めることができる。

なお、図５及び図６において、ソルダレジスト７０の開口は、外部端子接合部２０ａの端部を側方及び上方から覆うように形成されているが、外部端子接合部２０を完全に露出する形状に設けられていてもよい。

図７は、本実施例に係る配線基板１０ａを、多層配線構造の半導体パッケージにした場合の断面構成図である。実施例１の図３に示した配線基板１０と同様に、配線基板１０ａは、３層配線構造で形成されており、コアレスのビルドアップ配線基板として構成されている。実施例２に係る配線基板１０ａも、このような、コアレスのビルドアップ配線基板に適用してもよい。

図７（ａ）は、何も搭載されていない状態の本実施例に係る配線基板１０ａの断面構成図である。図７（ａ）において、配線基板１０ａの半導体素子搭載面には、第１層目絶縁層５０ａが形成され、第１層目絶縁層５０ａの表面には、半導体素子搭載用の端子パッド２４が形成されている。また、端子パッド２４の表面には、半田接合を行うための半田（プリソルダ）９１が形成されている。そして、実施例１と同様に、第１層目絶縁層５０ａにはビア穴５５ａが形成され、第１層目配線層６０ａ、第２層目絶縁層５１ａ、ビア穴５６ａ、第２層目配線層６１ａが順に積層されて構成されている。そして更にその上に、第３層絶縁層５２ａ、ビア穴５７ａ、第３層目配線層６２ａが形成され、第３層目配線層６２ａの周囲をソルダレジスト７０が覆い、開口部に中央部が突出した外部端子接合部２０ａが形成されている。

実施例１の図３においては、外部端子接合部２０ａは、配線層６２のパッド状の平坦な部分に形成されていたが、図７（ａ）に係る配線基板１０ａにおいては、ビア穴５７ａの上部に形成された配線部分、つまりビアフィル配線部に形成されている点で異なっている。このように、外部端子接合部２０ａは、配線層のパッド状の部分だけでなく、ビア穴５７ａの上部のビアフィル配線部に形成するようにしてもよい。

また、実施例１と同様に、外部端子接合部２０ａの表面には、外部接続端子を構成するピン１００のヘッド部１０１が、半田９０により半田接合されている。実施例２においても、外部端子接合部２０の中央部が突出した形状により、半田９０の内部のボイド９５は外側に追い出され、半田接合力が向上する。

なお、実施例２の配線基板においても、実施例１の図３に示したように、配線層６２ａのパッド状の平坦部に形成してもよいことは言うまでもない。

また、実施例１と同様に、外部端子接合部２０ａの表面には、ニッケルめっき層と金めっき層を積層し、金めっき層が表面となるように構成した表面めっき層を設けることが好ましい。かかる表面めっき層を外部端子接合部２０の表面に設けることにより、外部端子接合部２０ａの半田の濡れ性が向上し、ピン１００や図６において説明した半田ボール１０５の半田付け強度を向上させることができる。

図７（ｂ）は、実施例２に係る配線基板１０ａの半導体素子搭載面に、半導体素子１１５を搭載した例を示した断面構成図である。図７（ｂ）においても、半導体素子１１５の端子電極（図示せず）には、バンプ１１６が形成され、半田（プリソルダ）９１上に搭載されて接合されている。また、半導体素子１１５と端子パッド２４との接合部は、アンダーフィル樹脂１３０により封止されている。

実施例２においても、半導体素子１１５を配線基板１０に搭載する際に熱処理がなされるが、かかる熱処理があっても、反対面の外部端子接合部２０ａとピン１００を接合している半田９０は、ボイド９５が除去されているので、ピン１００の位置が移動することがなく、ピン１００の位置ずれは生じない。

次に、図８Ａ及び図８Ｂを用いて、実施例２に係る配線基板１０ａの製造方法について説明する。図８Ａ及び図８Ｂは、実施例２に係る配線基板１０ａの製造工程を示した図である。

図８Ａは、実施例２に係る配線基板１０ａに、中央部が突出した外部端子接合部２０ａを形成するまでの製造工程を示した図である。

図８Ａ（ａ）は、第２配線層６１ａ上の第３層目絶縁層５２ａにビア穴５７ａが形成された状態で、シード層２１を形成した状態を示した図である。このように、ビア穴５７ａに配線用金属を埋め込むためには、電解めっきを行うための種となる導体膜が必要であるので、無電解銅めっきにより、絶縁層５２ａ上全体にシード層２１をまず形成する。

なお、図８Ａ（ａ）において、理解の容易のため、図７と整合を取って第３層目の絶縁層５２ａ上に外部端子接合部２０ａを形成する例について説明するが、所望の層構造の配線に適用できることは言うまでも無い。

図８Ａ（ｂ）は、実施例１の図４において説明したように、めっき促進剤２２の水溶液に配線基板１０ａを浸漬し、シード層２１上にめっき促進剤２２を付着させるめっき促進剤付着工程を示した図である。図８において、シード層２１の全体上に、めっき促進剤２２が付着されている。めっき促進剤２２は、実施例１の図４において説明しためっき促進剤と同様のものが適用されてもよい。

図８Ａ（ｃ）は、ビア穴５７ａ内を除く絶縁層５２ａ表面のシード層２１表面に付着しためっき促進剤２２を剥離するめっき促進剤の剥離工程を示した図である。この剥離工程は、塩化第１鉄水溶液等の銅のエッチング液に配線基板１０ａを浸漬することで行える。配線基板１０ａをこのエッチング液に浸漬し、直ちに水洗するようにする。銅のエッチング液に配線基板１０ａを短時間浸漬した場合には、ビア穴５７ａ内にまでエッチング液が入り込まないので、ビア穴５７ａ内を除くシード層２１上のめっき促進剤２２を選択的に剥離することができる。

上記剥離工程は、シアン電解浴によるシアン電解処理によっても行うことができる。あるいは無電解銅めっき２１表面に対して紫外線を斜めに照射する紫外線処理によってめっき促進剤２２を分解させて剥離するようにしてもよい。紫外線を配線基板１０ａに対して斜めに照射することによって、紫外線がビア穴５７ａ内に進入せず、したがって、ビア穴５７ａ以外の部分に付着しているめっき促進剤２２を選択的に剥離可能である。あるいは、絶縁層５２ａ表面のシード層２１表面を研磨する研磨処理によってもめっき促進剤２２を選択的に除去できる。

図８Ａ（ｄ）は、無電解銅めっきにより形成したシード層２１上にめっきレジストを形成するめっきレジスト形成工程を示した図である。実施例２においては、ビアフィルめっきを行うので、ビア穴５７ａの上部に開口４１を有するめっきレジスト４０を形成する。

図８Ａ（ｅ）は、めっきレジスト４０をパターニングした後、絶縁層５２ａ表面およびビア穴５７ａ内のシード層２１上に電解銅めっきを施してビアフィリングを行う電解めっき工程を示した図である。電解めっき工程では、シード層２１から給電して電解銅めっきを施し、ビア穴５７ａを銅めっきで充填し、ビアと外部端子接合部２０ａを同時に形成する。

電解めっき工程は、実施例１の図４Ａで説明した内容と同様の内容で実行されて良いが、電流密度は、実施例１よりも減少させて、例えば１Ａ／ｄｍ^２程度で実行しても良い。このような条件の電解銅めっきにより、中央部を突出させる電解銅めっきが可能なことが確認されている。

図８Ｂは、外部端子接合部２０ａ形成後、外部接続端子であるピン１００を接合するまでの実施例２に係る配線基板１０ａの製造工程の例を示した図である。

図８Ｂ（ａ）は、外部端子接合部２０の表面に表面めっき層２７を形成する表面めっき層形成工程である。表面めっき層２７は、例えばニッケルめっき層２６と金めっき層２５からなり、金めっき層２５が表面側に露出した積層構造であってもよい。かかる表面めっき層２７を設けることにより、外部端子接合部２０の濡れ性を向上させ、ピン１００の半田接合強度を向上させることができる。表面めっき層形成工程は、シード層２１から給電し、最初に電解ニッケルめっきを施し、次いで電解金めっきを施すことにより実行される。

図８Ｂ（ｂ）は、めっきレジスト４０を除去するめっきレジスト除去工程を示した図である。レジスト除去工程では、図８Ａ（ｅ）の外部端子接合部２０の中央を突出させるビアフィル電解めっきと、図８Ｂ（ａ）の表面めっき層形成工程が終了し、外部端子接合部２０ａに施すめっき処理工程は終了したので、不要になっためっきレジスト４０を除去する。

図８Ｂ（ｃ）は、シード層２１を除去するシード層除去工程を示した図である。シード層除去工程では、めっき処理は総て終了したので、配線層６２ａから露出する不要なシード層２１をエッチングにより除去する。

図８Ｂ（ｄ）は、ソルダレジスト７０を形成するソルダレジスト形成工程を示した図であり、本実施例に係る配線基板１０ａが完成した状態の断面構成図である。図８Ｂ（ｃ）のシード層除去工程の後、ソルダレジスト７０をパターニングする。これにより、外部端子接合部２０は完成し、本実施例に係る配線基板１０が完成する。

図８Ｂ（ｅ）は、本実施例に係る配線基板１０ａにピン付けを行い、ピン付き配線基板１５ａを製造するピン付け工程を示した図である。ピン１００のヘッド部１０１を外部端子接合部２０ａに接合するのに、接合剤として半田９０が用いられている。この接合は、外部端子接合部２０ａに半田ペーストを設け、ピン１００を半田付けすることにより行われる。外部端子接合部２０ａの中央部は突出しているので、ボイド９５が半田９０内に生じても、熱処理で半田９０が溶融し、ピン１００が接合する際に、ボイド９５が外に放出され、ボイドの少ない半田接合を行うことができる。また、ピン１００のヘッド部１０１は、一般的に多く用いられる平坦な形状でよく、半田量の微妙な調整も必要とされない。

図９は、本発明を適用した実施例３に係る配線基板１０ｂ及びピン付き配線基板１５ｂの外部接続端子面の断面構成を示した図である。

図９において、実施例３に係る配線基板１０ｂは、配線構造部８０の上の表面に外部端子接合部２０ｂが形成され、外部端子接合部２０ｂの立体形状は球面状に中央部が突出した形状であり、半田９０によりピン１００のヘッド部１０１が接合され、ボイド９５が外に押し出されている点で、実施例１に係る配線基板１０と同様である。しかしながら、実施例２に係る配線基板１０ｂは、外部端子接合部２０ｂの周囲にソルダレジスト７０が存在せず、外部端子接合部２０ｂが表面に露出した構造となっている点で、実施例１に係る配線基板１０と異なっている。

実施例３に係る配線基板１０ｂは、外部端子接合部２０ｂの立体形状は、実施例１に係る配線基板１０と同様であるので、実施例１に係る配線基板１０と同様の効果を奏する。つまり、接合部の半田９０からボイド９５を追い出して無くすことができ、接合力を高めることができるとともに、熱処理時のボイド９５の移動によるピン１００の位置の移動を防ぐことができる。また、表面積の増加により、半田接合力の向上を図ることもできる。

かかる効果の他、実施例３に係る配線基板１０ｂは、コアレス基板への適用に好適な態様であり、製造工程を複雑化させることなく、容易に配線基板１０ｂを製造することができる。以下、図１０乃至図１２を用いて、配線基板１０ｂの製造方法の一例について説明する。

図１０は、外部端子接合部に対応する外部端子接合用パッド２０ｂを製造するまでの配線基板１０ｂの製造工程の一例を示した図である。

図１０（ａ）は、支持体３０が用意された状態を示す図である。図１０（ａ）において、支持体３０は、銅等の金属板又は金属箔が用いられ、配線基板１０ｂ作製のための土台となる支持体が準備される。

図１０（ｂ）は、レジストパターニング工程を示す図であり、支持体３０の上に、めっきレジスト４０がパターニングされた状態を示している。外部端子接合用パッド２０ｂを形成する位置は開口され、外部端子接合用パッド２０ｂを形成しない位置はめっきレジストで覆うようにしてパターニングされる。本製造工程においては、めっきレジスト４０は、その開口４１が、例えば円形に成形されたものが用いられる。なお、めっきレジスト４０は、例えば、ドライフィルムが利用されてよい。また、本レジストパターニング工程では、めっきレジスト４０を使用している例を説明しているが、他のエッチング用のレジストが適用されて良いことは言うまでも無い。

図１０（ｃ）は、エッチング工程を示す図である。本実施例に係る配線基板１０ｂの製造工程においては、パターニング工程で、めっきレジスト４０が金属の支持体３０上にパターニングされたら、次にすぐめっきを行うのではなく、エッチングを行う。これにより、めっきレジスト４０に覆われていない部分の支持体３０の表面がエッチングされ、凹状の窪み３１を形成する。ここに外部端子接合用パッド２０ｂを形成してゆくことにより、凸形状の突出した外部端子接合用パッド２０ｂを形成することができる。その立体形状は、めっきレジスト４０が、円形の開口４１を有している場合には、球面状の窪み３１が形成され、従って球面状の突出形状が形成されることになる。

図１０（ｄ）は、外部端子接合用パッド２０ｂ形成工程を示す図である。電解めっきにより、外部端子接合用パッド２０ｂを形成する金属で、層状にめっきがなされる。図１０（ｄ）においては、金(Ａｕ)により金めっき層２５が形成された後、ニッケル（Ｎｉ）によりニッケルめっき層２６が形成され、外部端子接合用パッド２０ｂが形成される。なお、外部端子接合用パッド２０ｂは、更に金めっき層２５とニッケルめっき層２６の間にパラジウム（Ｐｄ）等がめっきされて外部端子接合用パッド２０ｂを形成してもよいし、金のみで形成してもよい。また、ニッケルめっき層２６形成後に、更に銅めっき層を形成するようにしてもよい。外部端子接合用パッド２０ｂの構成は、用途により種々の態様が適用されてよい。

外部端子接合用パッド２０ｂは、窪み３１の形状に沿って、凹状に電解めっきがなされる。これにより、後の工程で、支持体３０を除去することにより、凸状の外部端子接合用パッド２０ｂを形成することができる。なお、図１０（ｄ）においては、窪み３１の形状に沿った凹状に電解めっきがなされた例が示されているが、窪み３１内を完全にめっきで充填し、外部端子接合用パッド２０ｂを形成するようにしてもよい。

図１３は、図１０（ｄ）で説明した外部端子接合用パッド２０ｂの態様を示した図である。

図１３（ａ）は、表面に金めっき層２５が表面に形成され、ニッケルめっき層２６がその下に形成された積層構造の表面めっき層２７を有する外部端子接合用パッド２０ｂが、絶縁層５０ｂ及びビア穴５５ｂ上に形成された態様を示した断面構成図である。この場合には、外部端子接合部は、絶縁層５０ｂの突出部と、表面めっき層２７から構成されることになる。図１０（ｄ）に示した製造方法は、この態様となる。

図１３（ｂ）は、表面に金めっき層２５が表面に形成され、ニッケルめっき層２６がその下に形成された積層構造の表面めっき層２７を有する外部端子接合用パッド２０ｂの下層に、更に銅の配線層が形成された態様を示している。図１０（ｄ）の工程において、金めっき及びニッケルめっきを実行した後、更に銅めっきを行って窪み３１を充填するようにすれば、外部端子接合用パッド２０ｂは、このような態様となる。

このように、窪み３１に施すめっきの方法を変えることにより、種々の態様の外部端子接合用パッド２０ｂを形成することができる。

次に、図１０に戻り、実施例３に係る配線基板１０ａの製造方法の説明を継続する。

図１０（ｅ）は、めっきレジスト４０除去工程を示した図である。めっきレジスト４０除去工程において、外部端子接合用パッド２０ｂ形成工程により、電解めっきは終了したので、不要となっためっきレジスト４０を除去する。これにより、支持体３０上に、外部端子接合用パッド２０ｂが形成されたことになる。

図１１は、外部端子接合用パッド２０ｂ形成後の、配線基板１０ｂの配線構造完成に至るまでの製造工程の一例を示した図である。

図１１（ａ）は、絶縁層５０ｂ形成工程を示した図である。絶縁層５０ｂ形成工程では、外部端子接合用パッド２０ｂの上に、絶縁層５０ｂを形成する。絶縁層５０は、例えば、エポキシやポリイミド等の樹脂フィルムの積層で構成されてよい。

図１１（ｂ）は、ビア穴５５ｂ形成工程を示した図である。ビア穴５５ｂ形成工程において、絶縁層５０ｂの、外部端子接合用パッド２０ｂ上の位置に、レーザー加工により穴あけを行い、ビア穴５５ｂを形成する。

図１１（ｃ）は、配線層６０ｂ形成工程を示した図である。配線層６０ｂ形成工程において、銅、アルミニウム等の配線用金属を、ビア穴５５ｂに埋め込み、配線層６０ｂを形成する。配線層６０ｂ形成工程は、例えば、無電解めっきによってのみ金属の埋め込みが行われて、配線層６０ｂを形成してもよいし、無電解めっきと電解めっきの組合せにより金属の埋め込みが行われてもよい。無電解めっきと電解めっきの組合せにより、配線層６０ｂを形成する場合（セミアディティブ法）には、絶縁層５０ｂの表面全体に、まず無電解めっきにより種めっきを行い、金属薄膜（シード層２１）を形成する。そして、平坦部のめっきを施したくない非めっき部分をめっきレジストで覆った後、電解めっきを行い、ビア穴５５に銅等の金属を埋め込んで配線層６０ｂを形成する。その後めっきレジストと、不要部分のシード層２１とを除去すれば、図１１（ｃ）に示す配線層６０ｂが形成される。

図１１（ｄ）は、配線基板１０ｂの多層配線構造を形成し、更に半導体素子搭載用の端子パッド２４を形成する配線構造形成工程を示した図である。

配線構造形成工程においては、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）で説明した、絶縁層５０ｂ上にビア穴５５ｂを形成し、その後配線層６０ｂを形成する工程と同様の工程を所定回数繰り返して積層し、所望の層数の多層配線基板１０ｂを形成する。この場合には、積層絶縁層を形成する工程を積層絶縁層形成工程、積層絶縁層にビア穴を形成する工程を積層ビア穴工程、積層配線層を形成する工程を積層配線層形成工程と呼んでもよい。このように、用途に応じて、配線基板１０ｂは、多層配線基板として構成することができる。

なお、図１１（ｄ）においては、第１層目絶縁層５０ｂ、ビア穴５５ｂ、第１層目配線層６０ｂ、第２層目絶縁層５１ｂ、ビア穴５６ｂ、第２層目配線層６１ｂ、第３層目絶縁層５２ｂ、ビア穴５７ｂ、第３層目配線層６２ｂと順に積層構造を形成し、３層の多層配線構造を形成している。

絶縁層５０ｂ、５１ｂ、５２ｂと配線層６０ｂ、６１ｂ、６２ｂを積層後は、ソルダレジスト７１を形成する。そしてその後、半導体素子搭載用の端子パッド２４に、無電解ニッケルめっきを施し、次いで無電解金めっきを施し、表面めっき層２７を形成する。なお、表面めっき層２７は、更にパラジウム等を加えためっき層としてもよく、種々の態様が適用されてよい。

また、端子パッド２４の形成は、図示しない開口を有するめっきレジストでパターニングされ、その後に開口に電解めっきが施されて実行されてよい。端子パッド２４が形成されたら、めっきレジストが除去され、代わりにソルダレジスト７０がパターニングされ、図１１（ｄ）に示すような半導体搭載面に形成される。

図１２は、多層配線構造形成後、実施例３に係る配線基板１０ｂ及びピン付き配線基板１５ｂを完成させる製造工程の例を示した図である。

図１２（ａ）は、支持体３０除去工程を示した図である。支持体３０除去工程においては、エッチングにより、金属の支持体３０を除去する。これにより、外部端子接合用パッド２０ｂが表面に露出され、外部端子接合用パッド２０ｂの露出面は、外部端子接合部を構成する。これにより、実施例３に係る配線基板１０ｂは完成する。

このように、図１０（ｃ）で示した支持体３０をエッチングするエッチング工程を加えるだけで、容易に中央部が突出した外部端子接合用パッド２０ｂを有するコアレス配線基板１０ｂを製造することができる。実施例３に係る配線基板１０ｂの態様は、コアレス基板に適用するのに最適であることが分かる。

なお、本支持体除去工程の後、外部端子接合用パッド２０ｂの形成面に、ソルダレジスト７０を設けるようにしてもよい。本実施例は、種々の態様に適用可能である。

図１２（ｂ）は、完成した実施例３に係る配線基板１０ｂに、ピン１００接合及び半田（プリソルダ）９１形成を行ったピン付き配線基板形成工程を示した図である。この場合には、実施例３に係る配線基板１０ｂを半導体パッケージとした例を示している。

図１２（ｂ）において、外部端子接続面の外部端子接合用パッド２０ｂの表面には、ピン１００のヘッド部１０１が半田９０により接合され、ピン付き配線基板１５ｂを構成する。この接合は、外部端子接合用パッド２０ｂに半田ペーストを設け、ピン１００を半田付けすることにより行われている。一方、半導体素子搭載面の端子パッド２４の表面めっき層２７上には半田（プリソルダ）９１が形成され、半導体素子１１５が搭載される準備がなされる。

図１４は、多層配線構造の実施例３に係る配線基板１０ｂを示した図である。図１４において、配線基板１０ｂは、積層配線層形成工程を経て、中央部が突出した立体形状の外部端子接合用パッド２０ｂの上に、絶縁層５０ｂ、ビア穴５５ｂ、配線層６０ｂ、積層絶縁層５１ｂ、積層ビア穴５６ｂ、積層配線層６１ｂ、積層絶縁層５２ｂ、積層ビア穴５７ｂ及び積層配線層６２ｂが順に下から積層されて形成され、３層の積層構造となっている。外部端子接続パッド２０ｂには、ピン１００が半田９０により接合されている。そして、最も上層の配線層６２上には、ソルダレジスト７１が形成され、これにより、半導体素子搭載用の端子パッド２４が形成されている。端子パッド２４上には、金めっき層２５及びニッケルめっき層２６を含む表面めっき層２７が形成されている。更に、表面めっき層２７上には、半田９１が形成されている。

配線基板１０ｂの半導体搭載面には、半導体素子１１５が搭載されている。端子パッド２４の表面めっき層２７上の半田９１により、半導体素子１１５の電極端子に形成されたバンプ１１６と半田接合がなされ、アンダーフィル樹脂１３０により封止されている。

配線基板１０ｂへの半導体素子１１５搭載の際の熱処理においても、外部端子接合用パッド２０ｂとピン１００を接合する半田９０は、ボイド９５が少なくなっているため、ピン１００の位置は移動せず、位置ずれを防ぐことができる。

このように、本実施例に係る配線基板１０ｂは、多層配線構造を有する態様にも、好適に適用することができる。

なお、実施例３に係る配線基板１０ｂにおいても、外部端子接合部２０ｂには、半田ボール１０５を接合してよい。

また、図１３で説明しように、実施例３に係る配線基板１０ｂにおいても、外部端子接合部２０ｂは、ニッケルめっき層２６と金めっき層２５を含み、金めっき層２５を表面とする表面めっき層２７を設け、外部端子接合部２０ｂの半田９０の濡れ性を向上させ、ピン１００や半田ボール１０５との半田付け強度を向上させてよい。更に、表面めっき層２７にパラジウムも含ませてもよい。

図１５は、本発明を適用した実施例４に係る配線基板１０ｃ及びピン付き配線基板１５ｃの外部端子接続面の断面構成を示した図である。

図１５において、基本的構成は実施例３の図９と同様であるが、外部端子接合部に対応する外部端子接合用パッド２０ｃが、端部と中央部で段差があり、中央部の方が端部よりも高く突出した２つの凸状部分（断面形状では３つの凸状部分）を有した立体形状である点で異なっている。

このように、外部接合用端子パッド２０ｃは、中央部と端部で段差を設けて突出した立体形状であってもよい。中央部の突出部の方が端部の突出部よりも大幅に高くなっているので、やはり接合部の半田９０のボイド９５を外側に追い出し、接合力を高めるとともに、半導体素子搭載時に再度の熱処理によっても、外部端子であるピン１００が移動しない配線基板１０ｃ及びピン付き配線基板１５ｃとすることができる。

また、図１５においては、突出部分が２段に増加しており、その表面積は大幅に増加しているので、表面積の増加による半田接合力は大幅に向上する。

実施例４に係る配線基板１０ｃも、実施例３と同様にソルダレジスト７０は無く、配線基板１０ｃの表面に外部端子接合用パッド２０ｃが露出した構造となっている。かかる配線基板１０ｃも、コアレス基板に適用するのに最適であるので、その製造方法の一例について説明する。

図１６は、実施例４に係る配線基板１０ｃの製造方法の一例を示した製造工程図である。以下、この製造工程について説明するが、図１０（ｂ）のレジストパターニング工程及び図１０（ｃ）のエッチング工程以外は、実施例３に係る配線基板１０ｂの製造方法と同様であるので、異なる工程についてのみ説明する。

図１６（ａ）は、レジストパターニング工程を示した断面図である。図１６（ａ）において、支持体３０上にめっきレジスト４０が、外側部分４０ａと、開口部４１の中の円環状の部分４０ｂにパターニングされている。

図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示したレジストパターニング工程のレジストパターンを、上から見た平面図である。図１６（ｂ）において、支持体３０上に、円形の開口部４１を有するめっきレジスト４０ａがパターニングされ、更に開口部４１の中に円環状のめっきレジスト４０ｂがパターニングされている。このようなパターンのめっきレジスト４０を用いることにより、実施例４に係る配線基板１０ｃを製造することができる。

図１６（ｃ）は、エッチング工程の初期段階を示した支持体３０の断面図である。図１６（ｃ）において、エッチング工程が開始されると、めっきレジスト４０のパターニングされていない円形の中央部と、円環状の端部がエッチングされて窪み３１ａが形成される。

図１６（ｄ）は、エッチング工程が終了した段階を示した支持体３０の断面図である。開口部４１の内側に形成された円環状のめっきレジスト４０ｂは、外側のめっきレジスト４０ａよりも幅が小さく、また、エッチングは、中央部の方が速く進む傾向があるので、中央部の方が、先にエッチングが進み、中央部と端部で段差のある窪み３１が形成される。つまり、中央部の方が端部よりも深くエッチングされる。

この後、図１０（ｄ）以降の説明と同様に、この窪み３１ａに電解めっきを施して外部端子接合用パッド２０ｃを形成し、その後も同様の工程を実行することにより、図１５に示した実施例４に係る配線基板１０ｃ及びピン付き配線基板２０ｃを製造することができる。

このように、実施例４に係る配線基板１０ｃも、めっきレジスト４０のパターンを変化させるだけで、製造工程自体には変更を加えることなく製造することができる。実施例３及び実施例４で示したように、本実施例に係る製造方法は、コアレス基板に適用するのに最適であり、簡素な製造工程で、接合力が高く、半導体素子搭載時の熱処理によってもピン１００の位置移動のない配線基板１０ｂ、１０ｃとすることができる。

なお、実施例４に係る配線基板１０ｃにおいても、外部端子接合部２０ｃには、半田ボール１０５を接合してよい。

また、実施例４に係る配線基板１０ｂにおいても、外部端子接合部２０ｃは、ニッケルめっき層２６と金めっき層２５を含み、金めっき層２５を表面とする表面めっき層２７を設け、外部端子接合部２０ｃの半田９０の濡れ性を向上させ、ピン１００や半田ボール１０５との半田付け強度を向上させてよい。更に、表面めっき層２７にパラジウムも含ませてもよい。

更に、実施例４に係る配線基板１０ｃにおいても、外部端子接合用パッド２０ｃの形成面に、ソルダレジスト７０を設けるようにしてもよい。本実施例は、種々の態様に適用可能である。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。特に、本発明は、コアレスのビルドアップ配線基板だけではなく、一般的な銅箔付きガラスプリプロレグ基板を積層して形成した配線基板や、コア基板を有するビルドアップ配線基板にも適用可能である。

また、本発明の配線基板は、ＰＧＡ（Ｐｉｎ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）の他に、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）にも適用することができる。この場合には、マザーボード等の外部回路の接続端子に半田バンプを設けておき、この半田バンプによる半田付けにより、本発明の配線基板の外部端子接合部を、外部回路の接続端子に接合する。従って、ＢＧＡの場合と同様の作用・効果を生じさせることができ、半田付けの際、ボイドを外側に追い出すことができる。

実施例１に係る配線基板１０及びピン付き配線基板１５の断面構成図である。図１（ａ）は、半田内部にボイドが形成されていない状態の断面構成図である。図１（ｂ）は、半田内部に、ボイドが発生した状態を示している。 半田ボール１０５を適用した状態を示す配線基板１０の断面構成図である。 実施例１に係る配線基板１０が、多層配線構造の場合の断面構成図である。図３（ａ）は、何も搭載されていない状態の配線基板１０の断面構成図である。図３（ｂ）は、配線基板１０に半導体素子１１５を搭載した状態を示した断面構成図である。 実施例１に係る配線基板１０の製造方法の工程図である。図４Ａ（ａ）は、絶縁層５２上にシード層２１が形成された状態を示した図である。図４Ａ（ｂ）は、レジストパターニング工程を示す図である。図４Ａ（ｃ）は、配線層６２を電解めっきにより形成する配線層形成工程を示した図である。図４Ａ（ｄ）は、レジスト除去工程を示した図である。図４Ａ（ｅ）は、めっきレジスト形成工程を示した図である。図４Ａ（ｆ）は、めっき工程を示す図である。 外部端子接合部２０形成後、ピン１００を接合するまでの実施例１に係る配線基板１０の製造工程の例を示した図である。図４Ｂ（ａ）は、表面めっき層形成工程である。図４Ｂ（ｂ）は、めっきレジスト除去工程を示した図である。図４Ｂ（ｃ）は、シード層除去工程を示した図である。図４Ｂ（ｄ）は、ソルダレジスト形成工程を示した図である。図４Ｂ（ｅ）は、ピン付け工程を示した図である。 実施例２に係る配線基板１０ａ及びピン付き配線基板１５ａの断面構成図である。図５（ａ）は、接合部の半田９０にボイドが生じていない状態の配線基板１０ａ及びピン付き配線基板１５ａの断面構成図である。図５（ｂ）は、接合部の半田９０にボイド９５を生じた状態の配線基板１０ａ及びピン付き配線基板１５ａの断面構成図である。 外部接続端子を半田ボール１０５とした配線基板１０ａの断面構成図である。 実施例２に係る配線基板１０ａを多層配線構造にした場合の断面構成図である。図７（ａ）は、何も搭載されていない状態の配線基板１０ａの断面構成図である。図７（ｂ）は、配線基板１０ａに半導体素子１１５を搭載した状態を示した断面構成図である。 実施例２に係る配線基板１０ａに、中央部が突出した外部端子接合部２０ａを形成するまでの製造工程を示した図である。図８Ａ（ａ）は、第３層目絶縁層５２ａにシード層２１を形成した状態を示した図である。図８Ａ（ｂ）は、めっき促進剤付着工程を示した図である。図８Ａ（ｃ）は、めっき促進剤の剥離工程を示した図である。図８Ａ（ｄ）は、めっきレジスト形成工程を示した図である。図８Ａ（ｅ）は、電解銅めっき工程を示した図である。 外部端子接合部２０ａ形成後、ピン１００を接合するまでの実施例２に係る配線基板１０ａの製造工程の例を示した図である。図８Ｂ（ａ）は、表面めっき層形成工程である。図８Ｂ（ｂ）は、めっきレジスト除去工程を示した図である。図８Ｂ（ｃ）は、シード層２１を除去するシード層除去工程を示した図である。図８Ｂ（ｄ）は、ソルダレジスト形成工程を示した図である。図８Ｂ（ｅ）は、ピン付け工程を示した図である。 実施例３に係る配線基板１０ｂ及びピン付き配線基板１５ｂの断面構成図である。 実施例３の配線基板１０ｂの製造工程の一例を示した図である。図１０（ａ）は、支持体３０が用意された状態を示す図である。図１０（ｂ）は、レジストパターニング工程を示す図である。図１０（ｃ）は、エッチング工程を示す図である。図１０（ｄ）は、外部端子接合用パッド２０ｂ形成工程を示す図である。図１０（ｅ）は、めっきレジスト４０除去工程を示した図である。 外部端子接合用パッド２０ｂ形成後の、配線基板１０ｂの配線構造完成に至るまでの製造工程の一例を示した図である。図１１（ａ）は、絶縁層５０ｂ形成工程を示した図である。図１１（ｂ）は、ビア穴５５ｂ形成工程を示した図である。図１１（ｃ）は、配線層６０ｂ形成工程を示した図である。図１１（ｄ）は、配線構造形成工程を示した図である。 多層配線構造形成後、実施例３に係る配線基板１０ｂ及びピン付き配線基板１５ｂを完成させる製造工程の例を示した図である。図１２（ａ）は、支持体３０除去工程を示した図である。図１２（ｂ）は、ピン付き配線基板形成工程を示した図である。 図１０（ｄ）で説明した外部端子接合用パッド２０ｂの態様を示した図である。図１３（ａ）は、外部端子接合用パッド２０ｂが、絶縁層５０ｂ及びビア穴５５ｂ上に形成された態様を示した断面構成図である。図１３（ｂ）は、外部端子接合用パッド２０ｂの下層に、更に銅の配線層が形成された態様を示した図である。 多層配線構造の実施例３に係る配線基板１０ｂを示した図である。 実施例４の配線基板１０ｃ及びピン付き配線基板１５ｃの断面構成図である。 実施例４に係る配線基板１０ｃの製造方法例を示した製造工程図である。図１６（ａ）は、レジストパターニング工程を示した断面図である。図１６（ｂ）は、レジストパターンの平面図である。図１６（ｃ）は、エッチング工程の初期段階の支持体３０の断面図である。図１６（ｄ）は、エッチング工程が終了時の支持体３０の断面図である。 従来の配線基板１１０の外部接続端子面の断面構成を示した図である。 従来のピン付き配線基板１１０の断面構成を示した図である。図１８（ａ）は、半田９０の中にボイド９５が含まれている状態の配線基板１１０の断面構成図である。図１８（ｂ）は、配線基板１１０の半導体素子搭載面に半導体素子を搭載した後の配線基板１１０の断面図である。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 配線基板
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ ピン付き配線基板
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 外部端子接合部（外部端子接合用パッド）
２１ シード層
２２ めっき促進剤
２４ 端子パッド
２５ 金めっき層
２６ ニッケルめっき層
２７ 表面めっき層
３０ 支持体
４０、４０ａ、４０ｂ めっきレジスト
４１ 開口部
５０、５０ａ、５０ｂ、５１、５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ 絶縁層
５５、５５ａ、５５ｂ、５６、５６ａ、５６ｂ、５７ａ、５７ｂ ビア穴
６０、６０ａ、６０ｂ、６１、６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂ 配線層
７０ ソルダレジスト
８０ 配線構造部
９０、９１ 半田
９５ ボイド
１００ ピン
１０１ ヘッド部
１０２ 軸部
１０５ 半田ボール
１１５ 半導体素子
１１６ バンプ
１３０ アンダーフィル樹脂

Claims (9)

1. 表面に外部端子接合用パッドを有し、該外部端子接合用パッドにピン又は半田ボールが半田接合されて外部接続端子が形成される配線基板であって、
   前記外部端子接合用パッドは、中央部が突出した立体形状であり、前記立体形状は、端部から滑らかに中央部に突出した球面状の曲面形状であり、めっきのみにより形成されていることを特徴とする配線基板。
2. 前記外部端子接合用パッドは、絶縁層上に形成され、周囲がソルダレジストで囲まれていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 前記外部端子接合用パッドは、絶縁層上に形成され、表面が絶縁層から露出されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
4. 樹脂からなる絶縁層と、めっきからなる配線層を有することを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載の配線基板。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線基板を有し、
   外部端子接合用パッドに、ピンが半田接合された外部接続端子を有することを特徴とするピン付き配線基板。
6. 中央部が突出した立体形状の外部端子接合用パッドを有する配線基板の製造方法であって、
   金属からなる支持体に、レジストをパターンニングするレジストパターンニング工程と、
   エッチングを行い、前記レジストに覆われていない部分の前記支持体に窪みを形成するエッチング工程と、
   電解めっきにより前記窪みをめっきで充填して前記外部端子接合用パッドを形成する外部端子接合用パッド形成工程と、
   前記レジストを除去するレジスト除去工程と、
   前記外部端子接合用パッドが形成された前記支持体の表面に、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
   前記絶縁層上に、前記外部端子接合用パッドと接続する配線層を形成する配線層形成工程と、
   前記支持体を、エッチングにより除去する支持体除去工程と、を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
7. 前記レジストパターニング工程は、円形状の開口の中に、円環状のパターンを有するめっきレジストを用いて行われ、
   前記エッチング工程における窪みの形状は、中央部と周辺部で段差のある形状であることを特徴とする請求項６に記載の配線基板の製造方法。
8. 前記絶縁層は樹脂からなり、前記配線層はめっきからなることを特徴とする請求項６または７に記載の配線基板の製造方法。
9. 請求項６乃至８いずれか一項に記載の配線基板の製造方法を実行し、
   外部端子接合用パッドに、半田接合によりピンを付けて、外部接続端子を形成することを特徴とするピン付き配線基板の製造方法。

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