JP5680589B2 - 配線基板 - Google Patents

Description

本発明は、配線と接続される柱状電極を備えた配線基板に関する。

従来の配線基板には、ビアの代わりに柱状電極（「金属ポスト」とも言う）を設け、この柱状電極により上下方向に配置された配線間を電気的に接続する配線基板（図１参照）がある。

図１は、従来の配線基板の断面図である。

図１を参照するに、従来の配線基板２００は、絶縁基板２０１と、配線２０２，２０６と、絶縁樹脂層２０３と、柱状電極２０５とを有する。

配線２０２は、絶縁基板２０１の上面２０１Ａに設けられている。絶縁樹脂層２０３は、配線２０２と、柱状電極２０５の側面とを覆うように設けられている。絶縁樹脂層２０３の上面２０３Ａは、柱状電極２０５の上面と略面一とされている。

柱状電極２０５は、配線２０２上に設けられている。柱状電極２０５は、その上端が配線２０６と接続されており、下端が配線２０２と接続されている。配線２０６は、絶縁樹脂層２０３の上面２０３Ａ及び柱状電極２０５の上端に設けられている。配線２０６は、柱状電極２０５を介して、配線２０２と電気的に接続されている。

図２〜図８は、従来の配線基板の製造工程を示す図である。図２〜図８において、従来の配線基板２００と同一構成部分には同一符号を付す。

図２〜図８を参照して、従来の配線基板２００の製造方法について説明する。始めに、図２に示す工程では、周知の手法により、絶縁基板２０１の上面２０１Ａに配線２０２を形成し、その後、配線２０２上に柱状電極２０５を形成する。

次いで、図３に示す工程では、図２に示す構造体の上面側に、絶縁性を有した樹脂を塗布し、その後、樹脂を硬化させることにより、絶縁樹脂層２０３を形成する。このとき、柱状電極２０５の上面は、絶縁樹脂層２０３で覆われる。

次いで、図４に示す工程では、サンドブラスト法により、絶縁樹脂層２０３の上面２０３Ａ側を研削して、柱状電極２０５の上面に形成された絶縁樹脂層２０３を除去する。その後、絶縁樹脂層２０３の粗化処理（具体的には、例えば、デスミア処理）を行って、絶縁樹脂層２０３の上面２０３Ａを粗化する。絶縁樹脂層２０３の粗化処理は、絶縁樹脂層２０３に形成される後述するシード層２１１と絶縁樹脂層２０３との密着性を向上させるための処理である。

次いで、図５に示す工程では、粗化された絶縁樹脂層２０３の上面２０３Ａと、柱状電極２０５の上面とを覆うように、無電解めっき法により、シード層２１１（例えば、Ｃｕ層）を形成し、その後、シード層２１１上に、開口部２１２Ａを有したレジスト膜２１２を形成する。このとき、開口部２１２Ａは、配線２０６の形成領域に対応する部分のシード層２１１の上面を露出するように形成する。

次いで、図６に示す工程では、シード層２１１を給電層とする電解めっき法により、開口部２１２Ａに露出された部分のシード層２１１上に、Ｃｕめっき膜２１４を析出成長させる。

次いで、図７に示す工程では、図６に示すレジスト膜２１２を除去する。次いで、図８に示す工程では、エッチング液を用いて、Ｃｕめっき膜２１４に覆われていない部分の不要なシード層２１１を除去して、配線２０６を形成する（セミアディティブ法）。これにより。従来の配線基板２００が製造される（例えば、特許文献１参照。）。

特開平５−１１０２５９号公報

図９及び図１０は、従来の配線基板の製造方法の問題を説明するための図である。なお、図９は、図４に示す粗化処理された絶縁樹脂層２０３の上面２０３Ａを拡大した断面図である。また、図１０は、シード層２１１が設けられた絶縁樹脂層２０３の上面２０３Ａを拡大した断面図である。

しかしながら、従来の配線基板２００の製造方法では、柱状電極２０５の高さばらつきや絶縁基板２０１面内におけるサンドブラスト処理のばらつき等により、サンドブラスト処理後に、柱状電極２０５の上面に絶縁樹脂層２０３がわずかに残ってしまうため、柱状電極２０５と配線２０６との間の抵抗が上昇して、柱状電極２０５と配線２０６との間の電気的接続信頼性が低下してしまうという問題があった。

また、柱状電極２０５と配線２０６との間の電気的接続信頼性を十分に確保するために、絶縁樹脂層２０３の粗化処理（例えば、デスミア処理）を絶縁樹脂層２０３の上面２０３Ａを粗化するのに十分な時間よりもかなり長い時間行って、柱状電極２０５の上面に残った絶縁樹脂層２０３を除去することが考えられるが、この場合、図９に示すように、絶縁樹脂層２０３の上面２０３Ａ側に入り組んだ形状（言い換えれば、複雑な形状）とされた凹部２２１が形成されてしまう。

このような凹部２２１が形成された絶縁樹脂層２０３の上面２０３Ａに、無電解めっき法によりシード層２１１を形成した場合、図１０に示すように、凹部２２１を充填するようにシード層２１１が形成されるため、Ｃｕめっき膜２１４形成後に行う不要なシード層２１１を除去するためのエッチングの処理時間を長くする必要があった。これにより、不要なシード層２１１と共に、配線２０６もエッチングされしまうため、所定の配線幅よりも配線２０６の幅が狭くなってしまうという問題があった。

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、柱状電極と配線との間の電気的接続信頼性を十分に確保できると共に、配線の幅が所定の配線幅よりも狭くなることを抑制することのできる配線基板を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、複数の絶縁層と複数の配線とが積層された配線基板であって、前記配線基板表面となる一方の面とその反対側の他方の面とを有する一の前記絶縁層に、柱状電極が内設され、前記柱状電極の一端部は、前記一方の面から窪んだ位置にあり、前記一方の面に、前記柱状電極の一端部に設けられた、前記一方の面から窪んだ部分を充填する金属からなる電子部品接続用パッドが露出し、前記他方の面に、前記柱状電極の他端部が底面を形成する凹状の開口部が設けられ、前記他方の面に、前記開口部を充填し、前記開口部を介して前記柱状電極の他端部に接続され、前記開口部外の前記他方の面に延在する前記配線が設けられ、前記電子部品接続用パッドの前記柱状電極側の面は、前記柱状電極の一端部のみと接し、前記絶縁層内において、前記電子部品接続用パッドの側面と、前記柱状電極の側面と、前記配線の前記開口部を充填する部分の側面とは、連続した１つの側面を形成していることを特徴とする配線基板が提供される。

本発明によれば、柱状電極と配線との間の電気的接続信頼性を十分に確保できると共に、配線の幅が所定の配線幅よりも狭くなることを抑制することができる。

従来の配線基板の断面図である。 従来の配線基板の製造工程を示す図（その１）である。 従来の配線基板の製造工程を示す図（その２）である。 従来の配線基板の製造工程を示す図（その３）である。 従来の配線基板の製造工程を示す図（その４）である。 従来の配線基板の製造工程を示す図（その５）である。 従来の配線基板の製造工程を示す図（その６）である。 従来の配線基板の製造工程を示す図（その７）である。 従来の配線基板の製造方法の問題を説明するための図（その１）である。 従来の配線基板の製造方法の問題を説明するための図（その２）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その１）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その２）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その３）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その４）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その５）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その６）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その７）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その８）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その９）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その１０）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その１１）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その１２）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その１３）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その１４）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その１５）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その１６）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その１７）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その１８）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その１９）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その２０）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その２１）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その２２）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その２３）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図（その２４）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の他の製造工程を示す図（その１）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の他の製造工程を示す図（その２）である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の他の製造工程を示す図（その３）である。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態）
図１１は、本発明の実施の形態に係る配線基板の断面図である。

図１１を参照するに、本実施の形態の配線基板１０は、電子部品搭載用パッド１５と、柱状電極１６，１９，２４（「金属ポスト」とも言う）と、絶縁層１７，２１，２５と、配線１８，２３と、外部接続用パッド２６と、はんだバンプ２８，２９とを有する。

電子部品搭載用パッド１５は、Ａｕ層３１（例えば、厚さ０．０１μｍ〜０．３μｍ）と、Ｎｉ層３２（例えば、厚さ５μｍ）とが積層された構成とされており、絶縁層１７に内設されている。Ａｕ層３１及びＮｉ層３２の側面は、絶縁層１７により覆われている。また、Ａｕ層３１の面３１Ａ（Ｎｉ層３２が形成されたＡｕ層３１の面とは反対側の面）は、絶縁層１７の面１７Ａ（電子部品１１が搭載される側の絶縁層１７の面）と略面一とされている。電子部品搭載用パッド１５は、電子部品１１を実装するためのパッドである。電子部品搭載用パッド１５に実装される電子部品１１としては、半導体チップやチップ部品（例えば、チップキャパシタ、チップ抵抗、チップインダクタ等）を用いることができる。

柱状電極１６は、絶縁層１７に内設されている。柱状電極１６は、Ｎｉ層３２の面３２Ａ（Ａｕ層３１が形成されたＮｉ層３２の面とは反対側の面）に配置されている。柱状電極１６は、その一方の端部が電子部品搭載用パッド１５と接続されており、他方の端部が配線１８と接続されている。柱状電極１６は、電子部品搭載用パッド１５と配線１８とを電気的に接続するための電極である。柱状電極１６は、第１の導電材料により構成されている。第１の導電材料としては、例えば、Ｃｕ又はＣｕ合金（例えば、Ｃｕ−Ｃｏ，Ｃｕ−Ｓｎ）を用いることができる。柱状電極１６の高さは、例えば、３０μｍとすることができる。

絶縁層１７は、電子部品搭載用パッド１５と柱状電極１６の側面とを覆うように設けられている。絶縁層１７の面１７Ａは、Ａｕ層３１の面３１Ａと略面一とされている。絶縁層１７は、柱状電極１６の面１６Ａ（Ｎｉ層３２と接触する柱状電極１６の面とは反対側の面）を露出する開口部３４を有する。絶縁層１７としては、例えば、絶縁樹脂層を用いることができる。絶縁樹脂層の材料としては、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を用いることができる。

配線１８は、シード層３６と、導電膜３７とを有した構成とされている。シード層３６は、柱状電極１６の面１６Ａ、開口部３４の側面に対応する部分の絶縁層１７の面、及び絶縁層１７の面１７Ｂ（面１７Ａの反対側に位置する絶縁層１７の面）の一部に設けられている。これにより、配線１８は、柱状電極１６と接続されている。シード層３６は、電解めっき法を用いて導電膜３７を形成する際の給電層である。シード層３６としては、例えば、Ｃｕ層を用いることができる。シード層３６としてＣｕ層を用いた場合、シード層３６の厚さは、例えば、０．５μｍ〜１μｍとすることができる。

導電膜３７は、シード層３６の面３６Ａ（絶縁層１７と接触する面とは反対側のシード層３６の面）を覆うように設けられている。導電膜３７としては、例えば、Ｃｕ膜を用いることができる。導電膜３７としてＣｕ膜を用いた場合、導電膜３７の厚さは、例えば、１０μｍ〜２０μｍとすることができる。上記構成とされた配線１８は、柱状電極１６を介して、電子部品搭載用パッド１５と電気的に接続されている。

柱状電極１９は、絶縁層２１に内設されている。柱状電極１９は、導電膜３７の面３７Ａ（シード層３６が形成されていない側の導電膜３７の面）に設けられている。柱状電極１９は、その一方の端部が配線１８と接続されており、他方の端部が配線２３と接続されている。柱状電極１９は、配線１８と配線２３とを電気的に接続するための電極である。柱状電極１９は、第１の導電材料により構成されている。第１の導電材料としては、例えば、Ｃｕ又はＣｕ合金（例えば、Ｃｕ−Ｃｏ，Ｃｕ−Ｓｎ）を用いることができる。柱状電極１９の高さは、例えば、３０μｍとすることができる。

絶縁層２１は、配線１８と柱状電極１９の側面とを覆うように、絶縁層１７の面１７Ｂに設けられている。絶縁層２１は、柱状電極１９の面１９Ａ（導電膜３７と接触する柱状電極１９の面の反対側の面）を露出する開口部３９を有する。絶縁層２１としては、例えば、絶縁樹脂層を用いることができる。絶縁樹脂層の材料としては、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を用いることができる。

配線２３は、シード層４１と、導電膜４２とを有した構成とされている。シード層４１は、柱状電極１９の面１９Ａ、開口部３９の側面に対応する部分の絶縁層２１の面、及び絶縁層２１の面２１Ａ（絶縁層１７と接触する絶縁層２１の面とは反対側の面）の一部に設けられている。これにより、配線２３は、柱状電極１９と接続されている。シード層４１は、電解めっき法を用いて導電膜４２を形成する際の給電層である。シード層４１としては、例えば、Ｃｕ層を用いることができる。シード層４１としてＣｕ層を用いた場合、シード層４１の厚さは、例えば、０．５μｍ〜１μｍとすることができる。

導電膜４２は、シード層４１の面４１Ａ（絶縁層２１と接触する面とは反対側のシード層４１の面）を覆うように設けられている。導電膜４２としては、例えば、Ｃｕ膜を用いることができる。導電膜４２としてＣｕ膜を用いた場合、導電膜４２の厚さは、例えば、１０μｍ〜２０μｍとすることができる。上記構成とされた配線２３は、柱状電極１９を介して、配線１８と電気的に接続されている。

柱状電極２４は、絶縁層２５に内設されている。柱状電極２４は、導電膜４２の面４２Ａ（シード層４１が形成された導電膜４２の面とは反対側の面）に設けられている。柱状電極２４は、その一方の端部が配線２３と接続されており、他方の端部が外部接続用パッド２６と接続されている。柱状電極２４は、配線２３と外部接続用パッド２６とを電気的に接続するための電極である。柱状電極２４は、第１の導電材料により構成されている。第１の導電材料としては、例えば、Ｃｕ又はＣｕ合金（例えば、Ｃｕ−Ｃｏ，Ｃｕ−Ｓｎ）を用いることができる。柱状電極２４の高さは、例えば、３０μｍとすることができる。

絶縁層２５は、配線２３と柱状電極２４の側面とを覆うように、絶縁層２１の面２１Ａに設けられている。絶縁層２５は、柱状電極２４の面２４Ａ（導電膜４２と接触する柱状電極２４の面とは反対側の面）を露出する開口部４５を有する。絶縁層２５としては、例えば、絶縁樹脂層を用いることができる。絶縁樹脂層の材料としては、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を用いることができる。

外部接続用パッド２６は、開口部４５に露出された柱状電極２４の面２４Ａに設けられている。外部接続用パッド２６は、柱状電極２４の面２４Ａに形成されたＮｉ層４７（例えば、厚さ５μｍ）と、Ｎｉ層４７に積層されたＡｕ層４８（例えば、厚さ０．０１μｍ〜０．３μｍ）とを有する。Ｎｉ層４７及びＡｕ層４８の側面は、絶縁層２５により覆われている。なお、Ａｕ層４８の面４８Ａ（Ｎｉ層４７が形成されたＡｕ層４８の面とは反対側の面）は、例えば、絶縁層２５の面２５Ａ（マザーボード等の実装基板（図示せず）が接続される側の絶縁層２５の面）と略面一となるように構成してもよい。

外部接続用パッド２６は、マザーボード等の実装基板（図示せず）が接続されるパッドである。はんだバンプ２８は、Ａｕ層３１の面３１Ａに設けられている。はんだバンプ２８は、電子部品１１のパッド１１Ａと接続される端子である。はんだバンプ２９は、Ａｕ層４８の面４８Ａに設けられている。はんだバンプ２９は、マザーボード等の実装基板に設けられたパッド（図示せず）と接続される端子である。

図１２〜図３５は、本発明の実施の形態に係る配線基板の製造工程を示す図である。図１２〜図３５において、本実施の形態の配線基板１０と同一構成部分には同一符号を付す。

図１２〜図３５を参照して、本実施の形態の配線基板１０の製造方法について説明する。始めに、図１２に示す工程では、導電性を有した支持体５５の上面５５Ａに、開口部５６Ａを有したレジスト膜５６を形成する。支持体５５の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。開口部５６Ａは、電子部品搭載用パッド１５の形成領域に対応する部分の支持体５５の上面５５Ａを露出するように形成する。

次いで、図１３に示す工程では、支持体５５を給電層とする電解めっき法により、開口部５６Ａに露出された部分の支持体５５の上面５５Ａに、Ａｕ層３１（例えば、厚さ０．０１μｍ〜０．３μｍ）と、Ｎｉ層３２（例えば、厚さ５μｍ）とを順次積層させて電子部品搭載用パッド１５を形成する。その後、支持体５５を給電層とする電解めっき法により、Ｎｉ層３２の面３２Ａに、第１の導電材料により構成されためっき膜を析出成長させて、柱状電極１６を形成する（柱状電極形成工程）。第１の導電材料としては、例えば、ＣｕやＣｕ合金等を用いることができる。柱状電極１６の高さは、例えば、３０μｍとすることができる。次いで、支持体５５を給電層とする電解めっき法により、柱状電極１６の面１６Ａ（この場合、柱状電極１６の上面）を覆うように、第１の導電材料とは異なる第２の導電材料により構成された金属層５８を形成する（金属層形成工程）。金属層５８の厚さは、例えば、５μｍとすることができる。第１の導電材料としてＣｕ又はＣｕ合金を用いる場合、第２の導電材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｓｎ、はんだからなる群のうちの少なくとも１つの材料を用いるとよい。

このように、第１の導電材料としてＣｕ又はＣｕ合金を用いる場合、第２の導電材料としてＮｉ、Ｓｎ、はんだからなる群のうちの少なくとも１つの材料を用いることにより、金属層５８を除去する際に使用するエッチング液により、柱状電極１６がエッチングされることを防止できる。

次いで、図１４に示す工程では、図１３に示すレジスト膜５６を除去する。次いで、図１５に示す工程では、支持体５５の上面５５Ａに、電子部品搭載用パッド１５の側面と、柱状電極１６の側面と、金属層５８の上面５８Ａ及び側面とを覆う絶縁層１７を形成する（絶縁層形成工程）。絶縁層１７としては、例えば、絶縁樹脂層を用いることができる。絶縁層１７として絶縁樹脂層を用いる場合、絶縁層１７は、図１４に示す構造体上に、半硬化状態とされた樹脂フィルムをラミネート（貼り付け）し、その後、樹脂フィルムを完全に硬化させることで形成する。上記樹脂フィルムの材料としては、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を用いることができる。

次いで、図１６に示す工程では、金属層５８の上面５８Ａが露出するまで、絶縁層１７の面１７Ｂ（この場合、絶縁層１７の上面）側から絶縁層１７を除去する（絶縁層除去工程）。絶縁層１７の除去は、絶縁層の面１７Ｂが金属層５８の上面５８Ａと略面一になるまで行う。これにより、金属層５８の上面５８Ａに形成された絶縁層１７のうち、大部分の絶縁層１７が除去される。絶縁層１７の除去の方法としては、例えば、サンドブラストや研磨（例えば、バフ研磨）等を用いることができる。

次いで、図１７に示す工程では、第１の導電材料をエッチングしないエッチング液により、金属層５８を除去して、配線１８と接続される部分の柱状電極１６（具体的には、柱状電極１６の面１６Ａ）を絶縁層１７から露出させる（金属層除去工程）。これにより、絶縁層１７に、柱状電極１６の面１６Ａを露出する開口部３４が形成される。第１の導電材料としてＣｕ又はＣｕ合金を用いると共に、第２の導電材料としてＮｉを用いた場合、第１の導電材料をエッチングしないエッチング液としては、例えば、メックリムーバーＮＨ−１８６５（メック株式会社製）を用いることができる。メックリムーバーＮＨ−１８６５は、Ｃｕをエッチングすることなく、Ｎｉを選択的にエッチングするエッチング液である。また、第１の導電材料としてＣｕ又はＣｕ合金を用いると共に、第２の導電材料としてはんだを用いる場合、第１の導電材料をエッチングしないエッチング液としては、例えば、エンストリップＴＬ−１０６（メルテックス（Ｍｅｌｔｅｘ）社製）を用いることができる。

このように、柱状電極１６を構成する第１の導電材料をエッチングしないエッチング液を用いて、柱状電極１６上に形成された金属層５８を除去することにより、金属層５８と共に、金属層５８の上面５８Ａに残留する絶縁層１７の除去が可能になると共に、絶縁層１７が存在しない柱状電極１６の面１６Ａを絶縁層１７から露出させることが可能となる。これにより、柱状電極１６の面１６Ａに形成される配線１８と柱状電極１６との間に絶縁層１７が介在することがなくなるため、配線１８と柱状電極１６との間の電気的接続信頼性を十分に確保することができる。

次いで、図１８に示す工程では、粗化処理により、開口部３４の側面に対応する部分の絶縁層１７の面と、絶縁層１７の面１７Ｂとを粗化させる。絶縁層１７の粗化処理は、配線１８が形成される柱状電極１６の面１６Ａに絶縁層１７が存在しないため、従来の配線基板２００に設けられた絶縁樹脂層２０３（図４参照）の粗化処理の時間よりも短時間（具体的には、絶縁層１７にシード層３６を形成可能な程度の処理時間）で行うことが可能となる。このため、絶縁層１７の面１７Ｂに形成される凹部（図示せず）は、絶縁樹脂層２０３に形成される凹部２２１（図９参照）よりも深さが浅くなる。

これにより、後述する図２２に示す工程において、エッチングにより、不要なシード層３６を除去する際、短時間でシード層３６を除去することが可能となる。これにより、シード層３６を除去する際に導電膜３７（配線１８の構成要素のうちの１つ）がエッチングされることを抑制することが可能となるので、柱状電極１６と接続される配線１８の幅が所定の配線幅よりも狭くなることを抑制できる。

次いで、絶縁層１７の粗化処理後に、無電解めっき法により、柱状電極１６の面１６Ａ、開口部３４の側面に対応する部分の絶縁層１７の面、及び絶縁層１７の面１７Ｂを覆うシード層３６を形成する。シード層３６としては、例えば、Ｃｕ層を用いることができる。シード層３６としてＣｕ層を用いた場合、シード層３６の厚さは、例えば、０．５μｍ〜１μｍとすることができる。

次いで、図１９に示す工程では、シード層３６の面３６Ａに、開口部６１Ａを有したレジスト膜６１を形成する。このとき、開口部６１Ａは、導電膜３７の形成領域に対応する部分のシード層３６の面３６Ａを露出するように形成する。

次いで、図２０に示す工程では、シード層３６を給電層とする電解めっき法により、開口部６１Ａに露出された部分のシード層３６の面３６Ａに導電膜３７を形成する。導電膜３７としては、例えば、Ｃｕ膜を用いることができる。導電膜３７としてＣｕ膜を用いた場合、導電膜３７の厚さは、例えば、１０μｍ〜２０μｍとすることができる。

次いで、図２１に示す工程では、図２０に示すレジスト膜６１を除去する。次いで、図２２に示す工程では、図２１に示す構造体に設けられたシード層３６のうち、導電膜３７が形成されていない部分のシード層３６（不要なシード層３６）を除去する。具体的には、例えば、エッチング液を用いて、不要なシード層３６を除去する。これにより、シード層３６及び導電膜３７を備えた配線１８が形成される。なお、図１８〜図２２に示す工程が配線形成工程である。また、配線１８は、図１８〜図２２に示すように、セミアディティブ法により形成する。

次いで、図２３に示す工程では、図２２に示す構造体上に、開口部６３Ａを有したレジスト膜６３を形成する。このとき、開口部６３Ａは、柱状電極１９の形成領域に対応する部分の導電膜３７の面３７Ａを露出するように形成する。

次いで、図２４に示す工程では、支持体５５を給電層とする電解めっき法により、開口部６３Ａから露出された部分の導電膜３７の面３７Ａに、第１の導電材料により構成されためっき膜を析出成長させて、柱状電極１９を形成する（柱状電極形成工程）。第１の導電材料としては、例えば、ＣｕやＣｕ合金等を用いることができる。柱状電極１９の高さは、例えば、３０μｍとすることができる。次いで、支持体５５を給電層とする電解めっき法により、柱状電極１９の面１９Ａ（柱状電極１９の上面）に、第１の導電材料とは異なる第２の導電材料により構成された金属層６４を形成する（金属層形成工程）。金属層６４の厚さは、例えば、５μｍとすることができる。第１の導電材料としてＣｕ又はＣｕ合金を用いる場合、第２の導電材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｓｎ、はんだからなる群のうちの少なくとも１つの材料を用いるとよい。

このように、第１の導電材料としてＣｕ又はＣｕ合金を用いる場合、第２の導電材料としてＮｉ、Ｓｎ、はんだからなる群のうちの少なくとも１つの材料を用いることにより、金属層６４を除去する際に使用するエッチング液により、柱状電極１９がエッチングされることを防止できる。

なお、支持体５５と電気的に接続されていない配線１８が存在する場合には、配線１８と支持体５５とを電気的に接続する第１の導体パターンを形成することで、配線パターン１８上に柱状電極１９及び金属層６４を形成することが可能となる。また、配線１８と支持体５５との間に位置する部分の絶縁層１７に第１の導体パターンを形成する場合、第１の導体パターンは、例えば、電子部品搭載用パッド１５及び柱状電極１６を形成する際に、電子部品搭載用パッド１５及び柱状電極１６と同時に形成することができる。

次いで、図２５に示す工程では、図２４に示すレジスト膜６３を除去する。次いで、図２６に示す工程では、図２５に示す構造体上に、配線１８と、柱状電極１９の側面と、金属層６４の上面６４Ａ及び側面とを覆う絶縁層２１を形成する（絶縁層形成工程）。絶縁層２１としては、例えば、絶縁樹脂層を用いることができる。絶縁層２１として絶縁樹脂層を用いる場合、絶縁層２１は、図２５に示す構造体上に、半硬化状態とされた樹脂フィルムをラミネート（貼り付け）し、その後、樹脂フィルムを完全に硬化させることで形成する。樹脂フィルムの材料としては、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を用いることができる。

次いで、図２７に示す工程では、先に説明した図１６に示す工程と同様な手法により、金属層６４の上面６４Ａが露出するまで、絶縁層２１の面２１Ａ（絶縁層２１の上面）側から絶縁層２１を除去する（絶縁層除去工程）。絶縁層２１の除去は、絶縁層２１の面２１Ａが金属層６４の上面６４Ａと略面一になるまで行う。これにより、金属層６４の上面６４Ａに形成された絶縁層２１のうち、大部分の絶縁層２１が除去される。

次いで、図２８に示す工程では、第１の導電材料をエッチングしないエッチング液により、金属層６４を除去して、配線２３と接続される部分の柱状電極１９（具体的には、柱状電極１９の面１９Ａ）を絶縁層２１から露出させる（金属層除去工程）。これにより、絶縁層２１に柱状電極１９の面１９Ａを露出する開口部３９が形成される。第１の導電材料としてＣｕ又はＣｕ合金を用いると共に、第２の導電材料としてＮｉを用いる場合、第１の導電材料をエッチングしないエッチング液としては、例えば、メックリムーバーＮＨ−１８６５（メック株式会社製）を用いることができる。メックリムーバーＮＨ−１８６５は、Ｃｕをエッチングすることなく、Ｎｉを選択的にエッチングするエッチング液である。また、第１の導電材料としてＣｕ又はＣｕ合金を用いると共に、第２の導電材料としてはんだを用いる場合、第１の導電材料をエッチングしないエッチング液としては、例えば、エンストリップＴＬ−１０６（メルテックス（Ｍｅｌｔｅｘ）社製）を用いることができる。

このように、柱状電極１９を構成する第１の導電材料をエッチングしないエッチング液を用いて、柱状電極１９上に形成された金属層６４を除去することにより、金属層６４と共に、金属層６４の上面６４Ａに残留する絶縁層２１の除去が可能になると共に、絶縁層２１が存在しない柱状電極１９の面１９Ａを絶縁層２１から露出させることが可能となる。これにより、柱状電極１９の面１９Ａに形成される配線２３と柱状電極１９との間に絶縁層２１が介在することがなくなるため、配線２３と柱状電極１９との間の電気的接続信頼性を十分に確保することができる。

次いで、図２９に示す工程では、先に説明した図１８〜図２１に示す工程と同様な手法（具体的には、セミアディティブ法）により、絶縁層２１の面２１Ａ（この場合、絶縁層２１の上面）、開口部３９の側面に対応する部分の絶縁層２１の面、及び柱状電極１９の面１９Ａに、シード層４１及び導電膜４２を備えた配線２３を形成する（配線形成工程）。シード層４１としては、例えば、Ｃｕ層を用いることができる。シード層４１としてＣｕ層を用いた場合、シード層４１の厚さは、例えば、０．５μｍ〜１μｍとすることができる。また、導電膜４２としては、例えば、Ｃｕ膜を用いることができる。導電膜４２としてＣｕ膜を用いた場合、導電膜４２の厚さは、例えば、１０μｍ〜２０μｍとすることができる。

次いで、図３０に示す工程では、先に説明した図２３及び図２４に示す工程と同様な手法により、導電膜４２の面４２Ａに第１の導電材料により構成されためっき膜を析出成長させて、柱状電極２４を形成（柱状電極形成工程）し、その後、柱状電極２４の面２４Ａに金属層６６を形成（金属層形成工程）する。第１の導電材料としては、例えば、ＣｕやＣｕ合金等を用いることができる。柱状電極２４の高さは、例えば、３０μｍとすることができる。また、金属層６６の厚さは、例えば、１０μｍとすることができる。第１の導電材料としてＣｕ又はＣｕ合金を用いる場合、第２の導電材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｓｎ、はんだからなる群のうちの少なくとも１つの材料を用いるとよい。

このように、第１の導電材料としてＣｕ又はＣｕ合金を用いる場合、第２の導電材料としてＮｉ、Ｓｎ、はんだからなる群のうちの少なくとも１つの材料を用いることにより、金属層６６を除去する際に使用するエッチング液により、柱状電極２４がエッチングされることを防止できる。

なお、支持体５５と電気的に接続されていない配線２３が存在する場合には、配線２３と支持体５５とを電気的に接続する第２の導体パターンを形成することで、配線パターン２３上に柱状電極２４及び金属層６６を形成することが可能となる。また、配線２３と支持体５５との間に位置する部分の絶縁層１７，２１に第２の導体パターンを形成する場合、第２の導体パターンは、例えば、電子部品搭載用パッド１５、柱状電極１６，１９、及び配線１８を形成する際に電子部品搭載用パッド１５、柱状電極１６，１９、及び配線１８と同時に形成することができる。

次いで、図３１に示す工程では、先に説明した図２６〜図２８に示す工程（金属層除去工程を含む）と同様な処理を行うことで、柱状電極２４上に形成された金属層６６を除去すると共に、開口部４５を有した絶縁層２５を形成する。このとき、開口部４５は、柱状電極２４の面２４Ａを露出するように形成する。

次いで、図３２に示す工程では、支持体５５を給電層とする電解めっき法により、柱状電極２４の面２４ＡにＮｉ層４７を形成する。Ｎｉ層４７の厚さは、例えば、厚さ５μｍ〜９μｍとすることができる。

次いで、図３３に示す工程では、支持体５５を給電層とする電解めっき法により、Ｎｉ層４７上にＡｕ層４８を形成する。これにより、Ｎｉ層４７及びＡｕ層４８により構成された外部接続用パッド２６が形成される。Ａｕ層４８の厚さは、例えば、厚さ０．０１μｍ〜０．３μｍとすることができる。なお、図３２及び図３３に示す工程において、Ａｕ層４８の面４８Ａが絶縁層２５の面２５Ａと略等しくなるように、Ｎｉ層４７及びＡｕ層４８の厚さを調整してもよい。

次いで、図３４に示す工程では、支持体５５を除去する。具体的には、例えば、ウエットエッチングにより支持体５５を除去する。

次いで、図３５に示す工程では、Ａｕ層３１の面３１Ａにはんだバンプ２８を形成し、Ａｕ層４８の面４８Ａにはんだバンプ２９を形成する。これにより、配線基板１０が製造される。なお、図３５では、図３４に示す構造体の上下を反転させた状態で図示している。

本実施の形態の配線基板の製造方法によれば、第１の導電材料により構成された柱状電極１６，１９を形成し、第１の導電材料とは異なる第２の導電材料により構成された金属層５８，６４を柱状電極１６，１９の上面１６Ａ，１９Ａに形成した後、柱状電極１６，１９の側面と、金属層５８，６４の上面５８Ａ，６４Ａ及び側面とを覆う絶縁層１７，２１を形成し、その後、金属層５８，６４の上面５８Ａ，６４Ａが露出するまで、絶縁層１７，２１の上面側から絶縁層１７，２１を除去し、次いで、第１の導電材料をエッチングしないエッチング液を用いて金属層５８，６４を除去して、配線１８，２３と接続される部分の柱状電極１６，１９を絶縁層１７，２１から露出させることにより、絶縁層１７，２１を除去後に金属層５８，６４上に残った絶縁層１７，２１を金属層５８，６４と共に除去することが可能となり、柱状電極１６，２１と配線１８，２３との間に絶縁層１７，２１が介在することがなくなるため、柱状電極１６，２１と配線１８，２３との間の電気的接続信頼性を十分に確保することができる。

また、配線１８，２３を形成する前に行う絶縁層１７，２１の粗化処理を短時間で行うことが可能となるため、例えば、セミアディティブ法を用いて配線１８，２３を形成する場合、シード層３６，４１をエッチングにより除去する時間を短くすることが可能となる。これにより、不要なシード層３６，４１を除去する際のエッチング時間を短くすることが可能となる。これにより、不要なシード層３６，４１の除去工程において、配線１８，２３がエッチングされにくくなるため、配線１８，２３の幅が所定の配線幅よりも狭くなることを抑制できる。

なお、本実施の形態の配線基板の製造方法では、支持体５５上に電子部品搭載用パッド１５を形成する場合を例に挙げて説明したが、支持体５５上に外部接続端子２６を形成し、その後、電子部品搭載用パッド１５を形成してもよい。

また、本実施の形態では、配線基板１０としてコアレス基板を例に挙げて説明したが、本実施の形態の配線基板１０の製造方法は、コア基板を有したコア付きビルドアップ基板を製造する際にも適用可能である。この場合、本実施の形態の配線基板１０の製造方法と同様な効果を得ることができる。

図３６〜図３８は、本発明の実施の形態に係る配線基板の他の製造工程を示す図である。

また、支持体５５と電気的に接続されていない配線が存在する場合、図３６〜図３８に示す工程の処理を行うことで、配線１８上に柱状電極１９及び金属層６４を形成してもよい。具体的には、先に説明した図２１に示す工程の後、図３６に示す工程において、シード層３６を除去することなく、シード層３６上にレジスト膜６３を形成し、次いで、図３７に示す工程において、シード層３６を給電層とする電解めっき法により、配線１８上に柱状電極１９及び金属層６４を形成する。その後、図３８に示す工程において、レジスト膜６３を除去し、次いで、不要な部分のシード層３６を除去して、先に説明した図２５に示す構造体を形成した後、先に説明した図２６〜図３５に示す工程と同様な処理を行うことで、配線基板１０を製造してもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本発明は、配線と接続される柱状電極とを備えた配線基板及びその製造方法に適用できる。

１０ 配線基板
１１ 電子部品
１１Ａ パッド
１５ 電子部品搭載用パッド
１６，１９，２４ 柱状電極
１６Ａ，１７Ａ，１７Ｂ，１９Ａ，２１Ａ，２４Ａ，２５Ａ，３１Ａ，３２Ａ，３６Ａ，３７Ａ，４１Ａ，４２Ａ，４８Ａ 面
１７，２１，２５ 絶縁層
１８，２３ 配線
２６ 外部接続用パッド
２８，２９ はんだバンプ
３１，４８ Ａｕ層
３２，４７ Ｎｉ層
３４，３９，４５，５６Ａ，６１Ａ，６３Ａ 開口部
３６，４１ シード層
３７，４２ 導電膜
５５ 支持体
５５Ａ，５８Ａ，６４Ａ 上面
５６，６１，６３ レジスト膜
５８，６４ 金属層

Claims (10)

1. 複数の絶縁層と複数の配線とが積層された配線基板であって、
   前記配線基板表面となる一方の面とその反対側の他方の面とを有する一の前記絶縁層に、柱状電極が内設され、
   前記柱状電極の一端部は、前記一方の面から窪んだ位置にあり、
   前記一方の面に、前記柱状電極の一端部に設けられた、前記一方の面から窪んだ部分を充填する金属からなる電子部品接続用パッドが露出し、
   前記他方の面に、前記柱状電極の他端部が底面を形成する凹状の開口部が設けられ、
   前記他方の面に、前記開口部を充填し、前記開口部を介して前記柱状電極の他端部に接続され、前記開口部外の前記他方の面に延在する前記配線が設けられ、
   前記電子部品接続用パッドの前記柱状電極側の面は、前記柱状電極の一端部のみと接し、
   前記絶縁層内において、前記電子部品接続用パッドの側面と、前記柱状電極の側面と、前記配線の前記開口部を充填する部分の側面とは、連続した１つの側面を形成していることを特徴とする配線基板。
2. 前記柱状電極と、前記配線の前記開口部を充填する部分は、前記電子部品接続用パッドの形成領域に対応する部分のみに形成されていることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
3. 前記配線は、
   前記開口部の側面を含む前記絶縁層の表面及び前記柱状電極の他端部の表面に形成されたシード層と、
   前記シード層上に形成された電解めっき膜である導電膜と、を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の配線基板。
4. 前記開口部を充填して前記導電膜が形成されていることを特徴とする請求項３記載の配線基板。
5. 前記開口部の側面を含む前記絶縁層の表面が粗化されていることを特徴とする請求項１ないし４のうち、いずれか１項記載の配線基板。
6. 前記電子部品接続用パッド及び前記柱状電極は、各々電解めっき膜であることを特徴とする請求項１ないし５のうち、いずれか１項記載の配線基板。
7. 前記電子部品接続用パッドは、Ａｕ層とＮｉ層を順次積層した構造であることを特徴とする請求項１ないし６のうち、いずれか１項記載の配線基板。
8. 前記絶縁層は樹脂からなることを特徴とする請求項１ないし７のうち、いずれか１項記載の配線基板。
9. 前記柱状電極はＣｕ又はＣｕ合金からなることを特徴とする請求項１ないし８のうち、いずれか１項記載の配線基板。
10. 前記一方の面と前記電子部品接続用パッドの表面とが、略面一に形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のうち、いずれか１項記載の配線基板。

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