JP6208449B2 - 多層配線基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子や抵抗、コンデンサ等のチップ部品を実装するためのキャビティ
を有する多層配線基板の製造方法に関する。

従来は、この種のプリント配線板として、特許文献１では、キャビティの底になる基材のパターンにソルダーレジストを形成し、その上にキャビティを形成するための準備として、剥離層に当たるマスクを形成し、キャビティの底になる基材の上下に樹脂層を積層した積層基板を形成する。そして、積層基板の上から、剥離層のあるマスク下に溝ができるまで加工用レーザー光線を照射し、マスクを境界にしてマスク上の積層部を除去してキャビティを形成していた。

特開２０１２−１４６９８３号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、加工用レーザー光線が積層基板のキャビティの高さまでの樹脂層を貫通した後に、更にマスク下までレーザー光線を照射するため、マスク下の溝の深さを精密に制御でず、最悪の場合、加工用レーザー光線が積層基板を貫通する問題もあり、製造歩留まりが悪い問題があった。

また、特許文献１の技術では、キャビティ底となる基材の反対側、つまり基板の中央部より更に下層部へのキャビティが形成できないので、キャビティの深さを、積層基板の厚さの半分を超える深さまで深く形成することができない問題があった。

上記の問題点を解決するために、本発明の課題は、キャビティの形を精密に制御し、また、キャビティの深さを、積層基板の厚さの半分を超える深さまで深く形成した、製造歩留まりが良い多層配線基板を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するために、
樹脂基板の一方の面に、キャビティ領域金属層を表面に有する剥離フィルムを貼付ける工程と、
前記樹脂基板と該樹脂基板の前記一方の面と他方の面を覆う絶縁樹脂層を積層して内層基板を形成する工程と、
前記内層基板の両面に樹脂層を含む外層構造を形成して積層基板を形成する工程と、
前記積層基板の前記樹脂基板の前記他方の面側の面から、加工用レーザー光線で、前記外層構造と、前記内層基板の前記絶縁樹脂層と前記樹脂基板と前記剥離フィルムを貫いて前記キャビティ領域金属層に達する枠状の溝を形成して前記キャビティ領域金属層上の前記枠状の溝内の積層基板の部分をその外側の積層基板の部分から分離する工程と、
積層基板から、前記キャビティ領域金属層上の、前記溝で分離された積層基板の部分を除去してキャビティを形成する工程と
を有する多層配線基板の製造方法であって、前記剥離フィルムを貼付ける工程が、
前記樹脂基板の前記一方の面に、前記キャビティ領域金属層の領域の外側の領域にキャビティ外側金属箔パターンを形成する工程と、
前記樹脂基板の前記一方の面に剥離フィルムのシートを貼り付ける工程と、
前記剥離フィルムのシートに、加工用レーザー光線によって前記キャビティ外側金属箔パターンに沿う枠状の第１の溝を形成し、前記剥離フィルムのシートを前記枠状の第１の溝の外側の前記キャビティ外側金属箔パターン上の部分と、前記枠状の第１の溝で囲まれる部分とに分離する工程と、
前記キャビティ外側金属箔パターン上の前記剥離フィルムのシートを剥離して除去する工程と、
前記剥離フィルムのシートの前記枠状の第１の溝で囲まれる部分の上に金属めっきによりキャビティ領域金属層を形成する工程とから成ることを特徴とする多層配線基板の製造方法である。

これにより、本発明は、上層から順に、樹脂層を含む外層構造／絶縁樹脂層／樹脂基板
／絶縁樹脂層／樹脂層を含む外層構造で構成された積層基板で、キャビティの深さがその積層基板の厚さの半分を超える深さを有する多層配線基板が得られる効果がある。

また、本発明は、上記の多層配線基板の製造方法であって、前記剥離フィルムを貼付ける工程が、
キャビティの領域の形に切り抜いた粘着層付き金属箔を前記樹脂基板の前記一方の面に貼り付ける工程から成ることを特徴とする多層配線基板の製造方法である。

本発明のキャビティ付き多層配線基板１０の製造方法によれば、樹脂基板１の下面に、キャビティ領域金属層４ａを下面に有する剥離フィルム３１を貼付け、その樹脂基板１の上下面に樹脂層を積層した内層基板を形成し、その内層基板の上下面に樹脂層を含む外層構造を形成することで、上層から順に、外層構造／絶縁樹脂層２２／樹脂基板１／絶縁樹脂層２１／外層構造で構成された積層基板を形成する。そして、その積層基板の上から、加工用レーザー光線で、外層構造／絶縁樹脂層２２／樹脂基板１／剥離フィルム３１を貫いてキャビティ領域金属層４ａに達する枠状の溝３３を形成する。そして、キャビティ領域金属層４ａ上の外層構造／絶縁樹脂層２２／樹脂基板１／剥離フィルム３１を積層基板
から除去してキャビティ３４を形成する。

それにより、本発明は、上層から順に、外層構造／絶縁樹脂層２２／樹脂基板１／絶縁樹脂層２１／外層構造で構成された積層基板で、キャビティ３４の深さが、その積層基板の厚さの半分を超える深さを有するキャビティ付き多層配線基板が得られる効果がある。

また、本発明によれば、その形成するキャビティ３４が積層基板にプラスマイナス２０μｍの精度の正確な位置に形成できる効果がある。

本発明の第１の実施形態のキャビティ付き多層配線基板の製造方法を説明する側断面図である（その１）。 本発明の第１の実施形態のキャビティ付き多層配線基板の製造方法を説明する側断面図である（その２）。 本発明の第１の実施形態のキャビティ付き多層配線基板の製造方法を説明する側断面図である（その３）。 本発明の第１の実施形態のキャビティ付き多層配線基板の製造方法を説明する側断面図である（その４）。 本発明の第１の実施形態のキャビティ付き多層配線基板の製造方法を説明する側断面図である（その５） 本発明の第２の実施形態のキャビティ付き多層配線基板の製造方法を説明する側断面図である。 本発明の第３の実施形態のキャビティ付き多層配線基板の製造方法を説明する側断面図である（その１）。 本発明の第３の実施形態のキャビティ付き多層配線基板の製造方法を説明する側断面図である（その２）。 本発明の第３の実施形態のキャビティ付き多層配線基板の製造方法を説明する側断面図である（その３）。 本発明の第３の実施形態のキャビティ付き多層配線基板の製造方法を説明する側断面図である（その４）。 本発明の第４の実施形態のキャビティ付き多層配線基板の製造方法を説明する側断面図である。 本発明の第５の実施形態のキャビティ付き多層配線基板を説明する側断面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図１〜図５は、第１の実施形態のキャビティ付き多層配線基板１０の製造方法を説明する側断面図である。

第１の実施形態のキャビティ付き多層配線基板１０は、図５（ｔ）のように、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイド−トリアジン樹脂、ＰＰＥ樹脂などの絶縁樹脂からなる厚さが０．０５ｍｍ以上で０．８ｍｍ以下の樹脂基板１を中心に持つ。この樹脂基板１は、ガラス繊維等の補強材入り絶縁樹脂を用いることができる。

この樹脂基板１内には、電解銅めっきで充填した金属めっき柱で構成する導電材充填バイアホール３を形成する。

樹脂基板１の下側には、全体の厚さが４０μｍ〜５０μｍの補強材を含まない樹脂付き銅箔が積層されている。この樹脂付き銅箔の構成は、厚さ１２μｍ程度の金属箔２０ａの
下層に、ガラス繊維等の補強材を含まない絶縁樹脂層２１を有する。

樹脂基板１の上側には、全体の厚さが４０μｍ〜５０μｍの補強材入り樹脂付き銅箔が積層されている。補強材入り樹脂付き銅箔の構成は、厚さ１２μｍ程度の銅の金属箔２０ａの下層に、ガラス繊維等の補強材入り絶縁樹脂層２２を有する。

（変形例１）
ここで、変形例１として、補強材入り樹脂付き銅箔の替りに、ガラス繊維を含むプリプレグから成る補強材入り絶縁樹脂層２２と銅の金属箔２０ｂの組み合わせを使用しても良い。また、その補強材入り樹脂付き銅箔又は補強材入り絶縁樹脂層２２の替りに、補強材を含まない樹脂付き銅箔又は絶縁樹脂層を使用することもできる。

こうして、上層から順に、金属箔２０ａあるいは金属箔２０ｂ／絶縁樹脂層２２／樹脂基板１／絶縁樹脂層２１／金属箔２０ａから成る内層基板を有する。

そして、その内層基板の、外側の層の、補強材を含まない絶縁樹脂層２１及び補強材入り絶縁樹脂層２２の表面から樹脂基板１の導電材充填バイアホール３に達する銅の金属めっきで充填したブラインドバイアホール２３を形成する。

そして、その内層基板の両面に第２の絶縁樹脂層４１を形成し、その第２の絶縁樹脂層４１の表面から内層基板のブラインドバイアホール２３に達する銅の金属めっきで充填したブラインドバイアホール４３を形成する。すなわち、内層基板の両面に、第２の絶縁樹脂層４１と導体層とから成る外層構造を形成した積層基板を基本構成部分とする。

このキャビティ付き多層配線基板１０は、積層基板の上の外層構造と樹脂基板１とを貫通したキャビティ３４を有する。このキャビティ３４の底部の最上層が、補強材を含まない絶縁樹脂層２１であり、その下に外層構造の第２の絶縁樹脂層４１を有する。そして、そのキャビティ３４の底部には、ＢＧＡボールパッド用穴５１を０．４ｍｍ以下のピッチで形成する。

このキャビティ付き多層配線基板１０は、キャビティ３４の外側の積層基板の層構成は、上から順に、第２の絶縁樹脂層４１／補強材入り絶縁樹脂層２２／樹脂基板１／補強材を含まない絶縁樹脂層２１／第２の絶縁樹脂層４１で構成する。また、第２の絶縁樹脂層４１の表面は必要に応じてソルダーレジスト６０のパターンを有する。

また、このキャビティ付き多層配線基板１０は、その上面から順に、ブラインドバイアホール４３／ブラインドバイアホール２３／導電材充填バイアホール３／ブラインドバイアホール２３／ブラインドバイアホール４３で構成した金属柱を有する。

ここで、この第２の絶縁樹脂層４１は、１層の樹脂に限らず、複数層の絶縁樹脂層と導体パターンとを積層した構造体で構成しても良い。

（製造方法の詳細）
以下で、図１から図５を参照して、本発明の第１の実施形態のキャビティ付き多層配線基板１０の製造方法を詳しく説明する。

（工程１）
図１（ａ）のように、両面銅張り基板１ａを準備する。その両面銅張り基板１ａは、ガラスエポキシ樹脂やガラスポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイド−トリアジン樹脂、ＰＰＥ樹脂等の絶縁基板の樹脂基板１の両面に銅の金属箔２ａを有する。ここで
用いる両面銅張り基板１ａは、それを構成する金属箔２ａと樹脂基板１の間に接着剤層が存在する両面銅張り基板１ａを用いることも可能である。

（工程２）
次に、図１（ｂ）のように、この両面銅張り基板１ａの両面の銅の金属箔２ａの上に、エッチングレジストのパターンを形成して、上面の金属箔２ａ上のエッチングレジストのパターンを、バイアホール下穴３ａを形成する位置を露出させて、金属箔２ａをエッチングする。それにより、上面の金属箔２ａにバイアホール下穴３ａ用の開口部３ｂを形成する。

また、両面銅張り基板１ａの下面に形成するエッチングレジストのパターンは、キャビティ領域３０を露出させて、金属箔２ａをエッチングする。それにより、下面の金属箔２ａのキャビティ領域３０を除去し、キャビティ領域３０の外側に銅のキャビティ外側金属箔パターン２ｂを残す。また、エッチングレジストのパターンで両面銅張り基板１ａの金属箔２ａをエッチングしてアライメントマーク（図示せず）を形成する。

（工程３）
次に、図１（ｃ）のように、バイアホール下穴３ａ用の開口部３ｂに露出した樹脂基板１の面に炭酸ガスレーザー光線やＹＡＧレーザー光線を照射するレーザー穴あけ処理により、下層のキャビティ外側金属箔パターン２ｂに達するバイアホール下穴３ａを形成する。

（変形例２）
変形例２として、工程２で開口部３ｂを形成せずに、工程３において、上面の金属箔２ａの上から直接にレーザー穴あけ処理を行うことで、開口部３ｂとバイアホール下穴３ａとを同時に形成しても良い。

このバイアホール下穴３ａは、後工程で、導電材充填バイアホール３を形成する下穴である。バイアホール下穴３ａの形状は、例えば外層側の径が８０μｍ、内層側の穴底の径が５０μｍ、樹脂基板１による層間厚を３０〜９０μｍの円錐台状のバイアホール下穴３ａを形成する。

（工程４：剥離層形成）
次に、図１（ｄ）のように、剥離フィルム３１のシートを、圧着、熱圧着、真空熱圧着などによって樹脂基板１の下面に貼り付ける。剥離フィルム３１は、後に工程７〜９で形成するキャビティ領域金属層４ａの表面から剥離し易い樹脂の、フッ素系樹脂フィルム、ＰＢＴフィルム、ＰＰ延伸フィルム、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ポリオレフィンフィルム、ＰＥＮフィルム等を用いる。

剥離フィルム３１にこれらの材料を用いることで、後に形成するキャビティ領域金属層４ａと剥離フィルム３１との密着力を、キャビティ領域金属層４ａと絶縁樹脂層２１との密着力、及び、その他の金属めっき層と絶縁樹脂層２２や第２の絶縁樹脂層４１との密着力よりも弱くする。

その剥離フィルム３１の厚さは、樹脂基板１の下に後に積層する絶縁樹脂層２１の厚さに対して、その絶縁樹脂層２１の厚さの２分の１以下の十分薄いシートを用いる。特に、厚さが２５μｍ以下のシート状の剥離フィルム３１を用いることが望ましい。

（工程５）
次に、図１（ｅ）の側断面図のように、炭酸ガスレーザー光線やＹＡＧレーザー光線の
加工用レーザー光線Ｌを、キャビティ外側金属箔パターン２ｂに沿って剥離フィルム３１の表面に照射することで、剥離フィルム３１の表面から樹脂基板１に達する、枠状の第１の溝３２を形成することで、剥離フィルム３１を、枠状の第１の溝３２の内側の領域と、枠状の第１の溝３２の外側の、キャビティ外側金属箔パターン２ｂ上の領域に分割する。

この加工用レーザー光線Ｌは、両面銅張り基板１ａの金属箔２ａをエッチングして形成したアライメントマーク（図示せず）に位置を合わせて、正確な位置に照射する。それにより、プラスマイナス２０μｍの精度の正確な位置に第１の溝３２を形成する。

（工程６）
次に、図１（ｆ）の側面図のように、剥離フィルム３１を、その周縁部分を掴んで樹脂基板１から下側に引き剥がす。すなわち、枠状の第１の溝３２の外側の領域の剥離フィルム３１を、樹脂基板１の下面のキャビティ外側金属箔パターン２ｂから剥離して除去する。枠状の第１の溝３２の外側の領域の剥離フィルム３１は、キャビティ外側金属箔パターン２ｂ上にあるため、容易に剥離することができる。

それにより、図２（ｇ）の側面図のように、枠状の第１の溝３２よりも内側の領域の矩形の剥離フィルム３１による剥離層を、樹脂基板１の下面の矩形のキャビティ領域３０ａに残す。

（工程７）
次に、樹脂基板１及び剥離フィルム３１の剥離層の表面を粗化する。ここで、工程３で、レーザー光線にてバイアホール下穴３ａを形成すると、バイアホール下穴３ａの底に薄い樹脂膜が残る場合があり、その場合は、強アルカリにより樹脂を膨潤させ、その後、クロム酸や過マンガン酸塩水溶液などの酸化剤を使用して樹脂を分解除去するデスミア処理を行う。また、プラズマ処理にてバイアホール下穴３ａの底に残った樹脂膜を除去してもよい。

（工程８）
次に、バイアホール下穴３ａの壁面と剥離フィルム３１の表面にめっき触媒付与及び無電解銅めっきを行って、厚さ０．１μｍから数μｍのめっき下地導電層を形成する。次に、電解銅めっき液を用いて電解銅めっきし、図２（ｈ）のように、バイアホール下穴３ａを電解銅めっきで充填した金属めっきによる導電材充填バイアホール３を形成し、一方、樹脂基板１の表面及び剥離フィルム３１の剥離層の表面に、１５μｍ以上の厚さの、例えば約１６μｍの厚さの銅の金属めっき層４を形成する。

（工程９）
次に、両面銅張り基板１ａの金属箔２ａ及び銅の金属めっき層４の上にレジストのパターンを形成してエッチングすることで、図２（ｉ）のように、導電材充填バイアホール３のランドを残し、また、キャビティ領域３０ａの剥離フィルム３１の下面に矩形のキャビティ領域金属層４ａのパターンを残し回路パターンを残す。

（変形例３）
変形例３として、この導電材充填バイアホール３の形成に、電解銅めっきを用いずに、導電ペーストを充填することで、導電材充填バイアホール３を形成することもできる。

（工程１０）
次に、その積層の際に、樹脂基板１の両面に樹脂付き銅箔を積層するための表面処理を施す。次に、図２（ｊ）のように、樹脂基板１の上側には、厚さ１２μｍ程度の金属箔２０ｂの下層に、ガラス繊維等の補強材入りで全体の厚さが４０μｍ〜５０μｍの補強材入り絶縁樹脂層２２を有する樹脂付き銅箔を設置し、樹脂基板１の下側には、厚さ１２μｍ程度の金属箔２０ａの上層に、ガラス繊維等の補強材を含まず全体の厚さが４０μｍ〜５０μｍの絶縁樹脂層２１を有する樹脂付き銅箔を設置し積層する。そして、加熱・加圧することで、図３（ｋ）のような内層基板を製造する。

（工程１１）
次に、図３（ｌ）のように、この内層基板の外側の金属箔２０ａと２０ｂを、内層の導電材充填バイアホール３の位置の部分をエッチングして除去して、金属箔２０ａの下地の絶縁樹脂層２１を露出させ、金属箔２０ｂの下地の補強材入り絶縁樹脂層２２を露出させた上で、その絶縁樹脂層２１が露出した部分及び補強材入り絶縁樹脂層２２が露出した部分に、炭酸ガスレーザー穴あけ装置のレーザー光線を照射して、樹脂基板１上の導電材充填バイアホール３に達するバイアホール用の穴２３ａを形成する。そのバイアホール用の穴２３ａの直径は、５０〜１５０μｍ程度に形成する。

（工程１２）
次に、その内層基板をデスミア液に浸漬することで、バイアホール用の穴２３ａのデスミア処理を行った上で、無電解銅めっき液に基板を浸漬することで、そのバイアホール用の穴２３ａの壁面に無電解銅めっき皮膜を形成する。

（工程１３）
次に、その内層基板の下面の金属箔２０ａと上面の金属箔２０ｂに電解銅めっき装置の陰極を接続して、基板を電解銅めっき浴に浸漬し基板の全面に電解銅めっきによる金属めっき層を形成するパネルめっき処理を行うことで、バイアホール用の穴２３ａを金属めっきで充填してブラインドバイアホール２３を形成する。

（工程１４）
次に、エッチングレジストパターンで内層基板の上下面の表面の銅の金属めっき層を保護してエッチングすることで、図３（ｍ）のように、ＢＧＡ接続用ランド２４のパターンと、ブラインドバイアホール２３のランドのパターン及び回路パターンを形成する。また、エッチング後にエッチングレジストを剥離する。ここで、ＢＧＡ接続用ランド２４のパターンは、０．４ｍｍ以下のピッチで形成する。そして、後工程で、ＢＧＡ接続用ランド２４のパターンの上にＢＧＡボールパッド用穴５１を０．４ｍｍ以下のピッチで形成する。

（工程１５）
次に、図３（ｎ）のように、内層基板の両面に、銅の金属箔４０とプリプレグとを組み合わせた絶縁樹脂シートを加熱加圧成型することにより、プリプレグを加熱硬化させて、内層基板の両面の外側に第２の絶縁樹脂層４１を有し、その外側に銅の金属箔４０を有する積層基板を形成する。

（工程１６）
次に、その積層基板の両面の表面の銅の金属箔４０の面上に、バイアホール用穴４３ａと４４ａを形成する位置を露出させたエッチングレジストのパターンを形成する。そして、そのエッチングレジストのパターンでマスクして銅の金属箔４０をエッチングすることで、バイアホール用穴４３ａと４４ａ用の開口部を形成する。

また、上面の金属箔４０の上に形成するエッチングレジストのパターンでは、キャビティ領域３０ａを露出させたレジストパターンを形成する。そのレジストパターンで銅の金属箔４０をエッチングすることで、上面の金属箔４０からキャビティ領域３０ａを除去し、キャビティ領域３０ａの外側の銅の第２のキャビティ外側金属箔パターン４２を積層基板の上面に残す。

（工程１７）
次に、図４（ｏ）のように、バイアホール用穴４３ａ用の開口部に露出した第２の絶縁樹脂層４１に炭酸ガスレーザー光線やＹＡＧレーザー光線を照射するレーザー穴あけ処理により、内層のブラインドバイアホール２３に達するバイアホール用穴４３ａを形成する。バイアホール用穴４３ａは、５０〜１５０μｍ程度の直径の穴を形成する。

また、バイアホール用穴４４ａ用の開口部に露出した第２の絶縁樹脂層４１にレーザー穴あけ処理を行うことで、内層のＢＧＡ接続用ランド２４に達するバイアホール用穴４４ａを形成する。

（工程１８：第２の溝形成）
次に、図４（ｐ）の側断面図のように、第２のキャビティ外側金属箔パターン４２に沿って、炭酸ガスレーザー光線やＹＡＧレーザー光線などの加工用レーザー光線Ｌを、積層基板の表層の第２の絶縁樹脂層４１から、補強材入り絶縁樹脂層２２と樹脂基板１とを貫いて矩形のキャビティ領域金属層４ａに達するまで照射する。それにより、キャビティ領域３０ａの、矩形のキャビティ領域金属層４ａの上に枠状の第２の溝３３を形成し、剥離フィルム３１の端部を第２の溝３３内に露出させる。

この加工用レーザー光線Ｌは、積層基板の内層の両面銅張り基板１ａの金属箔２ａにエッチングして形成したアライメントマーク（図示せず）に位置を合わせて、正確な位置に照射する。それにより、プラスマイナス２０μｍの精度の正確な位置に第２の溝３３を形成できる効果がある。また、加工用レーザー光線Ｌは、キャビティ領域金属層４ａで反射し、それより下層の絶縁樹脂層２１には溝を形成しない。それにより、第２の溝３３の深さはキャビティ領域金属層４ａまでに精密に制御できる効果がある。

（工程１９：キャビティの形成）
次に、図４（ｑ）のように、積層基板から、矩形のキャビティ領域金属層４ａの上の、枠状の第２の溝３３で周囲から分離された矩形の剥離フィルム３１とその上層の樹脂とをキャビティ領域金属層４ａから剥離して矩形のキャビティ３４を形成する。

積層基板において剥離フィルム３１の下面に接触する層は、剥離フィルム３１を容易に剥離できる矩形のキャビティ領域金属層４ａのみであるため、積層基板から、矩形のキャビティ領域金属層４ａの上の、第２の溝３３で周囲から分離された剥離フィルム３１とその上層の樹脂を容易に剥離できる効果がある。

このキャビティ３４は、以上のようにして、表層の第２の絶縁樹脂層４１から、補強材入り絶縁樹脂層２２と、積層基板の中央部の両面銅張り基板１ａの樹脂基板１とを貫いた第２の溝３３によって形成するので、積層基板の中央部より更に下層部まで、積層基板の厚さの半分を超える深さのキャビティ３４を形成できる効果がある。

（工程２０）
次に、キャビティ３４を形成した積層基板をデスミア液に浸漬することで、バイアホール用穴４３ａと４４ａのデスミア処理を行う。次に、その積層基板を無電解銅めっき液に浸漬することで、そのバイアホール用穴４３ａと４４ａの壁面に無電解銅めっき皮膜を形成する。

（工程２１）
次に、その積層基板のキャビティ３４をめっきレジストフィルムで保護して電解銅めっ
き浴に浸漬し基板の全面に電解銅めっきするパネルめっき処理を行うことでバイアホール用穴４３ａと４４ａを銅めっきで充填してブラインドバイアホール４３と４４を形成する。

（工程２２）
次に、めっきレジストフィルムを剥離する。次に、エッチングレジストパターンを積層基板の上下面の表面の銅の金属めっき層上に形成し、金属めっき層をエッチングする。そして、エッチングレジストを剥離することで、図５（ｒ）のように、ブラインドバイアホール４３と４４のランドパターンを形成する。このエッチングの際に、積層基板のキャビティ３４の底面のキャビティ領域金属層４ａもエッチングして除去し、キャビティ３４の底面に絶縁樹脂層２１を露出させる。

このエッチングの際に、絶縁樹脂層２１に食い込んだ金属枠パターン４ｂをキャビティ３４の底面の周囲に残し、その金属枠パターン４ｂでキャビティ３４の底面を囲む。キャビティ３４の底面の周囲を金属枠パターン４ｂで囲むことで、キャビティに設置する半導体素子チップ７０の動作に影響する電磁ノイズをその金属枠パターン４ｂが抑制する効果がある。

こうして、内層基板の両面に、導体パターンと第２の絶縁樹脂層４１とから成る外層構造を有し、キャビティ３４を有する積層基板を形成する。

（工程２３）
次に、図５（ｓ）のように、積層基板のキャビティ３４の底面の絶縁樹脂層２１に対して、炭酸ガスレーザ加工装置を使用したレーザー穴あけを行い、絶縁樹脂層２１を貫通してＢＧＡ接続ランド２４に達するＢＧＡボールパッド用穴５１を、０．４ｍｍ以下のピッチで形成する。

このＢＧＡボールパッド用穴５１を形成するレーザー穴あけのレーザー光線の照射位置は、積層基板の下面の金属箔２０ａを含む銅の金属めっき層を、エッチングして、ＢＧＡ接続ランド２４と同時に形成したアライメントマーク（図示せず）に位置を合わせてレーザー光線を正確な位置に照射する。

（工程２４）
次に、図５（ｔ）のように、積層基板の表裏にソルダーレジスト６０のパターンを印刷する。そして、必要に応じて、ＢＧＡボールパッド用穴５１の底に露出したＢＧＡ接続ランド２４の面にフラッシュ金めっき等の表面処理を行う。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態を図６により説明する。第２の実施形態では、図６（ａ）のように、第１の実施形態の工程１０において両面銅張り基板１ａの樹脂基板１の上下面に、ともに、補強材を含まない絶縁樹脂層２１と金属箔２０ａとから成る樹脂付き銅箔を積層して内層基板を形成する。そして、その内層基板の両面に外層積層構造を形成して、図６（ｂ）の層構成のキャビティ付き多層配線基板１０を製造する。

そのように両面銅張り基板１ａの上下面に強材を含まない絶縁樹脂層２１を積層することにより、製造したキャビティ付き多層配線基板１０の反り量を少なくできる効果がある。

＜第３の実施形態＞
図７〜図１０の側断面図で、第３の実施形態のキャビティ付き多層配線基板１０の製造
方法を説明する。

（工程１）
図７（ａ）のように、第１の実施形態と同様に、両面銅張り基板１ａを準備する。
（工程２）
次に、図７（ｂ）のように、この両面銅張り基板１ａの両面の金属箔２ａの上に、エッチングレジストのパターンを形成して、上面の金属箔２ａ上のエッチングレジストのパターンを、バイアホール下穴３ａを形成する位置を露出させて、金属箔２ａをエッチングする。それにより、上面の金属箔２ａにバイアホール下穴３ａ用の開口部３ｂを形成する。

（工程３）
次に、図７（ｃ）のように、バイアホール下穴３ａ用の開口部３ｂに露出した樹脂基板１の面に炭酸ガスレーザー光線やＹＡＧレーザー光線を照射するレーザー穴あけ処理により、下層の金属箔２ａに達するバイアホール下穴３ａを形成する。

（工程４）
次に、バイアホール下穴３ａの壁面に露出した樹脂基板１を粗化する。ここで、バイアホール下穴３ａの底に残留した薄い樹脂膜を、強アルカリにより膨潤させ、その後、クロム酸や過マンガン酸塩水溶液などの酸化剤を使用して樹脂を分解除去するデスミア処理を行う。また、プラズマ処理にてバイアホール下穴３ａの底に残った樹脂膜を除去してもよい。

（工程５）
次に、バイアホール下穴３ａの壁面にめっき触媒付与及び無電解銅めっきを行って、厚さ０．１μｍから数μｍのめっき下地導電層を形成する。次に、電解銅めっき液を用いて電解銅めっきし、図７（ｄ）のように、バイアホール下穴３ａを電解銅めっきで充填した金属めっきによる導電材充填バイアホール３を形成し、一方、樹脂基板１の表面に、１５μｍ以上の厚さの、例えば約１６μｍの厚さの銅の金属めっき層４を形成する。

（工程６）
次に、両面銅張り基板１ａの金属箔２ａ及び金属めっき層４の上にレジストのパターンを形成してエッチングすることで、図７（ｅ）のように、導電材充填バイアホール３のランドのパターン及び回路パターンを残す。次に、その積層の際に、樹脂基板１の両面に樹脂付き銅箔を積層するための表面処理を施す。

（工程７：剥離層形成）
次に、粘着層３１ｂ付きの金属箔をキャビティ領域３０ａの形に打ち抜く。そして、キャビティ領域３０ａの形に打ち抜くことで金属箔を切り抜いたキャビティ領域金属層４ａと粘着層３１ｂから成る粘着層付き金属箔を粘着性剥離フィルム３１ｃを作成する。

粘着性剥離フィルム３１ｃの粘着層３１ｂには、キャビティ領域金属層４ａの表面から剥離し易い粘着性の樹脂を用いる。その粘着性剥離フィルム３１ｃの厚さは、樹脂基板１の下に後に積層する絶縁樹脂層２１の厚さに対して、その絶縁樹脂層２１の厚さの２分の１以下の十分薄いシートを用いる。特に、厚さが２５μｍ以下の粘着性剥離フィルム３１ｃを用いることが望ましい。

次に、図７（ｆ）のように、樹脂付き銅箔を両面に積層するための表面処理を施した後の樹脂基板１の下面に、粘着性剥離フィルム３１ｃを位置合わせする。その位置合わせは、積層基板の内層の両面銅張り基板１ａの金属箔２ａにエッチングして形成したアライメントマーク（図示せず）に位置を合わせ、粘着性剥離フィルム３１ｃを樹脂基板１に対してプラスマイナス２０μｍの正確な位置に位置合わせする。

そして、図８（ｇ）のように、樹脂付き銅箔を両面に積層するための表面処理を施した後の樹脂基板１の下面に、粘着性剥離フィルム３１ｃを貼り付ける。

本実施形態では、樹脂付き銅箔を両面に積層するための表面処理を施した後に、樹脂基板１の下面に粘着性剥離フィルム３１ｃを貼り付けるため、その表面処理の際に粘着性剥離フィルム３１ｃが剥がれる危険性が少ない効果がある。それにより、貼り付けた粘着性剥離フィルム３１ｃの位置ずれが無く高い信頼性のキャビティ付き多層配線基板１０を製造できる効果がある。

（工程８）
次に、図８（ｈ）のように、樹脂基板１の上側には、金属箔２０ｂと補強材入り絶縁樹脂層２２から成る樹脂付き銅箔を設置し、樹脂基板１の下側には、金属箔２０ａと補強材を含まない絶縁樹脂層２１から成る樹脂付き銅箔を設置し積層して内層基板を製造する。

（工程９）
次に、図８（ｉ）のように、その内層基板にレーザー光線でバイアホール用の穴を形成し、その穴に銅めっきを充填してブラインドバイアホール２３を形成する。そして、エッチングレジストのパターンでマスクしてエッチングすることで、ブラインドバイアホール２３のランドのパターンとＢＧＡ接続用ランド２４のパターンを形成する。

（工程１０）
次に、図８（ｊ）のように、内層基板の両面に、金属箔４０とプリプレグとを組み合わせた絶縁樹脂シートを加熱加圧成型することにより、プリプレグを加熱硬化させた第２の絶縁樹脂層４１を形成した積層基板を得る。

（工程１１）
次に、図９（ｋ）のように、積層基板の両面の第２の絶縁樹脂層４１の外側の金属箔４０の上に、エッチングレジストのパターンでマスクして金属箔４０をエッチングすることで、バイアホール用穴４３ａと４４ａ用の開口部を形成する。

次に、バイアホール用穴４３ａ用の開口部に露出した第２の絶縁樹脂層４１にレーザー穴あけ処理により、内層のブラインドバイアホール２３に達するバイアホール用穴４３ａを形成するとともに、バイアホール用穴４４ａ用の開口部に露出した第２の絶縁樹脂層４１にレーザー穴あけ処理を行うことで、内層のＢＧＡ接続用ランド２４に達するバイアホール用穴４４ａを形成する。

（工程１２）
次に、積層基板をデスミア液に浸漬することで、バイアホール用穴４３ａと４４ａのデスミア処理を行う。次に、その積層基板を無電解銅めっき液に浸漬することで、そのバイアホール用穴４３ａと４４ａの壁面に無電解銅めっき皮膜を形成する。

次に、その積層基板を電解銅めっき浴に浸漬し積層基板の全面に電解銅めっきするパネルめっき処理を行うことでバイアホール用穴４３ａと４４ａを銅めっきで充填してブラインドバイアホール４３と４４を形成する。

（工程１３）
次に、図９（ｌ）のように、銅の金属めっき層をエッチングすることで、ブラインドバイアホール４３と４４のランドパターン及び回路パターンを形成する。こうして、内層基
板の両面に樹脂層と導体パターンから成る外層構造を形成する。

ここで、本実施形態で、内層基板の両面に外層構造を形成する方法は、以上のような、第２の絶縁樹脂層４１の１層とブラインドバイアホール４３及び回路パターンより成る外層構造を形成する方法に限定されない。すなわち、以下のようにして外層構造を形成しても良い。すなわち、内層基板の両面に、以上の工程１０から１３までの工程を繰り返して行うことで、内層基板の両面に、第２の絶縁樹脂層４１とブラインドバイアホール４３及び回路パターンとを複数層形成した外層構造を形成することもできる。

（工程１４：溝形成）
次に、図９（ｍ）の側断面図のように、積層基板の内層基板の更に内層の両面銅張り基板１ａの金属箔２ａをエッチングして形成したアライメントマーク（図示せず）に位置を合わせて、加工用レーザー光線Ｌを、積層基板の表層の第２の絶縁樹脂層４１から、補強材入り絶縁樹脂層２２と樹脂基板１とを貫いて矩形のキャビティ領域金属層４ａに達するまで照射する。

それにより、キャビティ領域３０ａの、矩形のキャビティ領域金属層４ａの上に、プラスマイナス２０μｍの精度の正確な位置に第２の溝３３を形成する。これにより、粘着性剥離フィルム３１ｃの粘着層３１ｂの端部を第２の溝３３内に露出させる。

（工程１５：キャビティの形成）
次に、図１０（ｎ）のように、積層基板から、矩形のキャビティ領域金属層４ａの上の、第２の溝３３で周囲から分離された矩形の粘着層３１ｂとその上層の樹脂とをキャビティ領域金属層４ａから剥離して矩形のキャビティ３４を形成する。

次に、キャビティ３４内に残留したキャビティ領域金属層４ａをエッチングして除去して、キャビティ３４の底面に絶縁樹脂層２１を露出させる。

（工程１６）
次に、図１０（ｏ）のように、積層基板のキャビティ３４の底面に露出した絶縁樹脂層２１に対して、炭酸ガスレーザ加工装置を使用したレーザー穴あけを行い、絶縁樹脂層２１を貫通してＢＧＡ接続ランド２４に達するＢＧＡボールパッド用穴５１を、０．４ｍｍ以下のピッチで形成する。

このＢＧＡボールパッド用穴５１を形成するレーザー穴あけのレーザー光線の照射位置は、積層基板の下面の金属箔２０ａを含む銅の金属めっき層をエッチングして、ＢＧＡ接続ランド２４と同時に形成したアライメントマーク（図示せず）に位置を合わせてレーザー光線を正確な位置に照射する。

（工程１７）
次に、図１０（ｐ）のように、積層基板の表裏にソルダーレジスト６０のパターンを印刷する。そして、必要に応じて、ＢＧＡボールパッド用穴５１の底に露出したＢＧＡ接続ランド２４の面にフラッシュ金めっき等の表面処理を行う。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態を図１１により説明する。第４の実施形態は、第３の実施形態の工程１４まで同じ製造工程を経て、図９（ｍ）の積層基板を得る。それ以降の製造工程を以下のように進める。

（工程１５：キャビティの形成）
次に、図１１（ａ）のように、積層基板から、矩形のキャビティ領域金属層４ａの上の、第２の溝３３で周囲から分離された矩形の粘着層３１ｂとその上層の樹脂とをキャビティ領域金属層４ａから剥離して矩形のキャビティ３４を形成する。このキャビティ３４の底面にはキャビティ領域金属層４ａが残っている。

（工程１６）
次に、図１１（ｂ）のように、積層基板の表裏にソルダーレジスト６０のパターンを印刷してキャビティ付き多層配線基板１０を完成させる。

（半導体素子チップの実装）
このキャビティ付き多層配線基板１０には、図１１（ｃ）のように半導体素子チップ７０を実装する。すなわち、キャビティ３４の底面のキャビティ領域金属層４ａの上に半導体素子チップ７０を設置し、その半導体素子チップ７０の端子とブラインドバイアホール４３のランドとに、金、銅等の金属のボンディングワイヤ８０をワイヤボンディングして電気接続することができる。

この第４の実施形態の、キャビティ３４の底面にキャビティ領域金属層４ａを有するキャビティ付き多層配線基板１０は、第１の実施形態の製造方法によってキャビティ領域金属層４ａを形成することもできる。

＜第５の実施形態＞
第５の実施形態を図１２により説明する。第５の実施形態は、導電材充填バイアホール３の下に接続するバイアホールを、導電材充填バイアホール３の下の絶縁樹脂層２１と第２の絶縁樹脂層４１との２層の樹脂層をレーザー穴あけで下層から貫通させて導電材充填バイアホール３に達する穴を形成し、その穴を銅めっきで充填してスキップバイアホール４５を形成する。すなわち、本発明は、本実施形態のように、スキップバイアホール４５を形成したキャビティ付き多層配線基板１０を製造することもできる。

１・・・樹脂基板
１ａ・・・両面銅張り基板
２ａ・・・金属箔
２ｂ・・・キャビティ外側金属箔パターン
３・・・導電材充填バイアホール
３ａ・・・バイアホール下穴
３ｂ・・・開口部
４・・・金属めっき層
４ａ・・・キャビティ領域金属層
４ｂ・・・金属枠パターン
１０・・・キャビティ付き多層配線基板
２０ａ、２０ｂ・・・金属箔
２１・・・絶縁樹脂層
２２・・・補強材入り絶縁樹脂層
２３・・・・ブラインドバイアホール
２３ａ・・・バイアホール用の穴
２４・・・ＢＧＡ接続用ランド
３０、３０ａ・・・キャビティ領域
３１・・・剥離フィルム
３１ｂ・・・粘着層
３１ｃ・・・粘着性剥離フィルム
３２・・・第１の溝
３３・・・第２の溝
３４・・・キャビティ
４０・・・金属箔
４１・・・第２の絶縁樹脂層
４２・・・第２のキャビティ外側金属箔パターン
４３、４４・・・・ブラインドバイアホール
４３ａ、４４ａ・・・バイアホール用穴
４５・・・スキップバイアホール
５１・・・ＢＧＡボールパッド用穴
６０・・・ソルダーレジスト
７０・・・半導体素子チップ
８０・・・ボンディングワイヤ
Ｌ・・・加工用レーザー光線

Claims (2)

1. 樹脂基板の一方の面に、キャビティ領域金属層を表面に有する剥離フィルムを貼付ける工程と、
   前記樹脂基板と該樹脂基板の前記一方の面と他方の面を覆う絶縁樹脂層を積層して内層基板を形成する工程と、
   前記内層基板の両面に樹脂層を含む外層構造を形成して積層基板を形成する工程と、
   前記積層基板の前記樹脂基板の前記他方の面側の面から、加工用レーザー光線で、前記外層構造と、前記内層基板の前記絶縁樹脂層と前記樹脂基板と前記剥離フィルムを貫いて前記キャビティ領域金属層に達する枠状の溝を形成して前記キャビティ領域金属層上の前記枠状の溝内の積層基板の部分をその外側の積層基板の部分から分離する工程と、
   積層基板から、前記キャビティ領域金属層上の、前記溝で分離された積層基板の部分を除去してキャビティを形成する工程と
   を有する多層配線基板の製造方法であって、前記剥離フィルムを貼付ける工程が、
   前記樹脂基板の前記一方の面に、前記キャビティ領域金属層の領域の外側の領域にキャビティ外側金属箔パターンを形成する工程と、
   前記樹脂基板の前記一方の面に剥離フィルムのシートを貼り付ける工程と、
   前記剥離フィルムのシートに、加工用レーザー光線によって前記キャビティ外側金属箔パターンに沿う枠状の第１の溝を形成し、前記剥離フィルムのシートを前記枠状の第１の溝の外側の前記キャビティ外側金属箔パターン上の部分と、前記枠状の第１の溝で囲まれる部分とに分離する工程と、
   前記キャビティ外側金属箔パターン上の前記剥離フィルムのシートを剥離して除去する工程と、
   前記剥離フィルムのシートの前記枠状の第１の溝で囲まれる部分の上に金属めっきによりキャビティ領域金属層を形成する工程とから成ることを特徴とする多層配線基板の製造方法。
   
2. 請求項１記載の多層配線基板の製造方法であって、前記剥離フィルムを貼付ける工程が、
   キャビティの領域の形に切り抜いた粘着層付き金属箔を前記樹脂基板の前記一方の面に貼り付ける工程から成ることを特徴とする多層配線基板の製造方法。

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