WO2023145592A1 - 配線基板 - Google Patents

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    • H05K3/24Reinforcing the conductive pattern
    • H05K3/244Finish plating of conductors, especially of copper conductors, e.g. for pads or lands

Definitions

  • the present disclosure relates to wiring boards.
  • connection terminals for electrically connecting to a semiconductor element or the like.
  • the pads are formed of a plurality of metal layers, as shown in US Pat. In such a pad, the contact surface with the insulating layer is easily peeled off, and the connection reliability may be poor.
  • a wiring board includes an insulating layer having a first surface and a second surface located opposite to the first surface, and pads located on the first surface.
  • the first surface includes a first area including a plane along the second surface, and a second area located around the first area and including an inclined surface inclined from the first area toward the second surface. have.
  • the surface of the second region has a plurality of recesses and protrusions, and the arithmetic mean roughness of the surface of the second region is greater than the arithmetic mean roughness of the surface of the first region.
  • a central portion of the pad is located in the first region, and a peripheral portion of the pad is located in the second region.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an example of pads included in the wiring board according to the embodiment of the present disclosure
  • 2 is an electron micrograph showing an example of a region X shown in FIG. 1
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an example of a process of forming pads included in the wiring board according to the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining another example of pads included in the wiring board according to the embodiment of the present disclosure
  • the pads formed of multiple metal layers can easily come off at the contact surface with the insulating layer, resulting in poor connection reliability. Therefore, there is a demand for a wiring board that reduces the peeling between the insulating layer and the pad and has excellent connection reliability.
  • the wiring board according to the present disclosure has the second region including the inclined surface inclined from the first region toward the second surface, and the surface of the second region has a plurality of concave portions and convex portions. and the arithmetic mean roughness of the surface of the second region is greater than the arithmetic mean roughness of the surface of the first region.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an example of pads included in a wiring board according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an electron micrograph showing an example of the region X shown in FIG.
  • the wiring board according to one embodiment has a structure in which at least one insulating layer 1 and at least one conductive layer 3 are alternately laminated.
  • FIG. 1 shows the vicinity of a pad 2 formed on an insulating layer 1 located on the outermost layer of a wiring board.
  • the insulating layer 1 is specifically a core insulating layer and a build-up insulating layer.
  • the insulating layer 1 is made of resin such as epoxy resin, bismaleimide-triazine resin, polyimide resin, polyphenylene ether resin, and liquid crystal polymer. These resins may be used alone or in combination of two or more. Insulating particles may be dispersed in the insulating layer 1 as shown in FIG. Insulating particles are shown as circles in FIG.
  • the insulating particles are not limited, and examples thereof include inorganic insulating fillers such as silica, alumina, barium sulfate, talc, clay, glass, calcium carbonate, and titanium oxide. When there are two or more insulating layers 1, they may be made of the same resin or different resins.
  • the core insulating layer 1 When the insulating layer 1 is a core insulating layer, the core insulating layer has a thickness of, for example, 0.04 mm or more and 3.0 mm or less.
  • the core insulating layer has through-hole conductors for electrically connecting the conductor layers 3 located on the upper and lower surfaces of the core insulating layer.
  • the through-hole conductors are located in through-holes penetrating through the upper and lower surfaces of the core insulating layer.
  • the through-hole conductors are made of conductors plated with metal such as copper plating. Through-hole conductors are connected to conductor layers 3 on both sides of the core insulating layer.
  • the through-hole conductor may be formed only on the inner wall surface of the through-hole, or may be filled in the through-hole.
  • the build-up insulating layer When the insulating layer 1 is a build-up insulating layer, the build-up insulating layer has a thickness of, for example, 2 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the build-up insulating layers may be made of the same resin or different resins.
  • the buildup insulating layer has via-hole conductors 5 for electrically connecting the conductor layers 3 positioned above and below via the buildup insulating layer.
  • the via-hole conductor 5 is obtained by depositing, for example, copper plating on the via-hole penetrating the upper and lower surfaces of the build-up insulating layer.
  • the via-hole conductor 5 may be positioned in a state of filling the inside of the via-hole as shown in FIG. may be filled.
  • the conductor layer 3 is located on the main surface of the insulating layer 1, that is, on the main surface of the core insulating layer and the main surface of the build-up insulating layer.
  • the conductor layer 3 is made of copper such as copper foil or copper plating.
  • the thickness of the conductor layer 3 is not particularly limited, and is, for example, 2 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less.
  • pads 2 are located on the insulating layer 1 located on the outermost layer of the wiring substrate. Specifically, the pads 2 are positioned on the first surface 1a of the main surfaces (the first surface 1a and the second surface 1b located on the opposite side of the first surface 1a) of the insulating layer 1 located on the outermost layer. are doing. As shown in FIG. 1, pads 2 are connected to conductor layers 3 through via-hole conductors 5 .
  • the first surface 1a has a first region 11 and a second region 12.
  • the first area 11 is an area including a plane along the second surface 1b.
  • the second area 12 is located around the first area 11 and includes an inclined surface 12a inclined from the first area 11 toward the second surface 1b.
  • the surface of the second region 12 has a plurality of concave portions and convex portions, and the arithmetic mean roughness of the surface of the second region 12 is larger than the arithmetic mean roughness of the surface of the first region 11 .
  • a gap (height difference) between the bottom of the concave portion and the top of the convex portion is about 0.2 ⁇ m or more and 0.4 ⁇ m or less.
  • the arithmetic average roughness of the surface of the second region 12 may be, for example, 0.05 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less in terms of further reducing peeling between the insulating layer 1 and the pad 2 . Furthermore, the arithmetic mean roughness of the surface of the second region 12 may be greater than the arithmetic mean roughness of the surface of the first region 11 by approximately 0.03 ⁇ m or more and 0.4 ⁇ m or less.
  • the width of the second region 12 is not limited, and may be, for example, 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less. When the width of the second region 12 is 3.5 ⁇ m or more and 4.5 ⁇ m or less, it is particularly advantageous in terms of ensuring close contact between the pad 2 and the insulating layer 1 .
  • the central portion of the pad 2 is positioned in the first region 11 and the peripheral portion of the pad 2 is positioned in the second region 12 . That is, the peripheral portion of the pad 2 which is easily peeled off is located in the second region 12 having a relatively high arithmetic mean roughness. As a result, as shown in FIG. 2, the anchor effect is more likely to be exhibited at the peripheral edge of the pad 2, and peeling between the insulating layer 1 and the pad 2 can be reduced as described above.
  • the structure of the pad 2 is not limited, and may have, for example, a three-layer structure as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 1, the pad 2 includes a first metal portion 21, a second metal portion 22 and a third metal portion .
  • the first metal part 21 is made of a first metal and located in the first region 11 .
  • the first metal portion 21 is located at the center of the pad 2 .
  • Examples of the first metal include copper plating and copper foil.
  • the thickness (height from the first region 11) of the first metal part 21 is not limited, and may be, for example, 2 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less.
  • the via-hole conductor 5 is located in the first region 11 and connected to the first metal portion 21, as shown in FIG.
  • the second metal portion 22 is made of a second metal and positioned so as to cover the first metal portion 21 . At least part of the second metal portion 22 is located in the second region 12 . In other words, at least part of the second metal part 22 is in contact with the insulating layer 1 in the second region 12 .
  • the second metal is preferably a metal that is less likely to form a compound than the first metal due to heat when solder is welded to the pad 2, for example. Examples of the second metal include nickel.
  • the thickness of the second metal portion 22 is not limited as long as it can cover the first metal portion 21, and may be, for example, 1 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less.
  • a portion of the second metal portion 22 may be positioned within the recess of the second region 12 as shown in FIG. With such a configuration, a stronger anchor effect is exhibited, and peeling between the insulating layer 1 and the pad 2 can be further reduced.
  • the third metal portion 23 is made of a third metal and positioned so as to cover the second metal portion 22 .
  • the third metal portion 23 is located in the second region 12 .
  • the third metal portion 23 is in contact with the insulating layer 1 in the second region 12 .
  • the third metal is preferably a metal with better solder wettability than the second metal.
  • the improved solder wettability improves the connection reliability between the solder and the electrodes of the semiconductor element when the semiconductor element is mounted.
  • Examples of the third metal include gold and palladium.
  • the thickness of the third metal portion 23 is not limited as long as it can cover the second metal portion 22, and may be, for example, 0.05 ⁇ m or more and 0.15 ⁇ m or less.
  • the first metal forming the first metal portion 21 contains copper
  • the second metal forming the second metal portion 22 contains nickel
  • the third metal forming the third metal portion 23 preferably contains gold.
  • the underlying metal layer 4 may be positioned at least between the first metal portion 21 and the insulating layer 1 .
  • the underlying metal layer 4 include nickel, chromium, and an alloy of nickel and chromium (nichrome).
  • transition metals belonging to Groups 4, 5, or 6 of the periodic table such as titanium, chromium, nickel, tantalum, molybdenum, tungsten, and palladium, may be formed by sputtering and vapor deposition methods other than sputtering. do not have.
  • the underlying metal layer 4 preferably contains nickel and chromium, such as nichrome, among these metals.
  • a palladium layer (not shown) may be positioned between the second metal portion 22 and the third metal portion 23 .
  • the palladium layer When the palladium layer is positioned between the second metal portion 22 and the third metal portion 23, the intermetallic compound generated between the second metal portion 22 and the third metal portion 23 due to heat is reduced. can be done.
  • the thickness of the palladium layer is not limited, and may be, for example, 0.02 ⁇ m or more and 0.10 ⁇ m or less.
  • the wiring board according to one embodiment has the second region 12 including the inclined surface 12a inclined from the first region 11 toward the second surface 1b, and the surface of the second region 12 has a plurality of concave portions. and convex portions, and the arithmetic mean roughness of the surface of the second region 12 is larger than the arithmetic mean roughness of the surface of the first region 11 .
  • the method of forming the pads 2 is not limited, and the pads 2 are formed, for example, by the steps shown in FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example of the process of forming the pads 2 included in the wiring board according to the embodiment of the present disclosure.
  • a via hole having an opening on the side of the first surface 1a is formed in the insulating layer 1 located on the uppermost layer of the wiring board.
  • the via holes are formed by laser processing such as CO 2 laser, UV-YAG laser, excimer laser, and the like.
  • the conductor layer 3 is exposed on the bottom surface of the via hole (on the side of the second surface 1b).
  • a base metal layer 4 is formed on the first surface 1a of the insulating layer 1, the inner peripheral surface and the bottom surface of the via hole.
  • the underlying metal layer 4 is as described above, and detailed description thereof will be omitted. An even thinner copper layer may be formed on the surface of the underlying metal layer 4 as part of the underlying metal layer 4 .
  • a dry film resist 6 is formed near the opening of the via hole so as to surround the opening.
  • Dry film resist 6 is made of, for example, a polymer, an acrylic compound, or the like.
  • the thickness (height) of the dry film resist 6 may be appropriately set according to the desired thickness (height) of the pad 2 (first metal portion 21).
  • the thickness (height) of the first metal portion 21 is as described above, and detailed description thereof will be omitted.
  • metal is deposited from the via hole to the portion surrounded by the dry film resist 6 .
  • Copper etc. are mentioned as a metal as mentioned above.
  • the metal deposited inside the via hole corresponds to the via hole conductor 5
  • the metal (first metal) deposited outside the via hole corresponds to the first metal portion 21 .
  • the dry film resist 6 is removed.
  • a method for removing the dry film resist 6 is not limited.
  • the dry film resist 6 is removed, for example, by a resist remover such as sodium hydroxide solution.
  • the underlying metal layer 4 (including the thin copper layer) exposed on the first surface 1a of the insulating layer 1 is removed.
  • a method for removing these layers is not limited, and examples thereof include an etching treatment such as flash etching.
  • a portion of the deposited outer peripheral surface of the first metal portion 21 is removed by etching.
  • an etchant that dissolves the first metal portion 21 but does not dissolve the base metal layer 4 is used.
  • wet blasting, sandblasting, plasma processing, or the like is applied to the exposed portion of the underlying metal layer 4 to remove the exposed underlying metal layer 4 .
  • the insulating layer 1 in the vicinity of the underlying metal layer 4 is partially removed together with the exposed underlying metal layer 4, thereby forming the inclined surface 12a.
  • the surface of the second region 12 including the inclined surface 12a has a plurality of concave portions and convex portions, and the arithmetic mean roughness of the surface of the second region 12 is equal to the arithmetic mean roughness of the surface of the first region 11. becomes larger than
  • the arithmetic mean roughness of the surface of the second region 12 and the width of the second region 12 are as described above, and detailed description thereof will be omitted.
  • an etching process is performed to remove the oxide film (copper oxide when the first metal portion 21 is made of copper) formed on the outer peripheral surface of the first metal portion 21 .
  • An etchant that dissolves the first metal part 21 but does not dissolve the base metal layer 4 is used for the etching process. A portion of the underlying metal layer 4 is exposed around the first metal portion 21 by this etching process.
  • the second metal portion 22 and the third metal portion 23 are formed.
  • the second metal portion 22 is formed by depositing the second metal by plating so as to cover the first metal portion 21 .
  • the second metal include nickel, as described above.
  • a portion of the second metal is also deposited in the recesses of the second region 12 .
  • the thickness of the second metal portion 22 is as described above, and detailed description thereof will be omitted.
  • the third metal portion 23 is formed by depositing the third metal by plating so as to cover the second metal portion 22 .
  • the third metal includes gold and the like as described above.
  • the thickness of the third metal portion 23 is as described above, and detailed description thereof will be omitted. If necessary, a palladium layer may be formed so as to cover the second metal portion 22 before forming the third metal portion 23 .
  • the pads 2 are formed in the wiring board according to the embodiment by the procedure described above. Such a pad 2 is particularly employed, for example, as a pad in an HBM (High Bandwidth Memory) connection area.
  • HBM High Bandwidth Memory
  • the pads 2 are not limited to those connected to the via-hole conductors 5 as shown in FIG.
  • the pad 2 may be in a form that is not connected to the via-hole conductor 5, as shown in FIG. 4, for example.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining another example of the pad 2, and the same members as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.
  • Reference Signs List 1 insulating layer 1a first surface 1b second surface 11 first region 12 second region 12a inclined surface 2 pad 21 first metal portion 22 second metal portion 23 third metal portion 3 conductor layer 4 base metal layer 5 via hole conductor 6 dry film resist

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Abstract

本開示に係る配線基板は、第1面および第1面と反対側に位置する第2面を有する絶縁層と、第1面に位置するパッドとを含む。第1面は、第2面に沿った平面を含む第1領域と、第1領域の周囲に位置しており、第1領域から第2面側に傾斜する傾斜面を含む第2領域とを有する。第2領域の表面は複数の凹部および凸部を有しており、第2領域の表面の算術平均粗さは、第1領域の表面の算術平均粗さよりも大きい。パッドの中央部が第1領域に位置し、パッドの周縁部が第2領域に位置している。

Description

配線基板
 本開示は、配線基板に関する。
 特許文献1に示すように、配線基板には、半導体素子などと電気的に接続するための接続端子(パッド)が備えられている。パッドは、特許文献1に示すように、複数の金属層で形成されている。このようなパッドは、絶縁層との接触面が剥がれやすく、接続信頼性に乏しくなることがある。
特開2015-216344号公報
 本開示に係る配線基板は、第1面および第1面と反対側に位置する第2面を有する絶縁層と、第1面に位置するパッドとを含む。第1面は、第2面に沿った平面を含む第1領域と、第1領域の周囲に位置しており、第1領域から第2面側に傾斜する傾斜面を含む第2領域とを有する。第2領域の表面は複数の凹部および凸部を有しており、第2領域の表面の算術平均粗さは、第1領域の表面の算術平均粗さよりも大きい。パッドの中央部が第1領域に位置し、パッドの周縁部が第2領域に位置している。
本開示の一実施形態に係る配線基板に含まれるパッドの一例を説明するための説明図である。 図1に示す領域Xの一例を示す電子顕微鏡写真である。 本開示の一実施形態に係る配線基板に含まれるパッドを形成する工程の一例を説明するための説明図である。 本開示の一実施形態に係る配線基板に含まれるパッドの他の例を説明するための説明図である。
 上記のように複数の金属層で形成されているパッドは、絶縁層との接触面が剥がれやすく、接続信頼性に乏しくなることがある。そのため、絶縁層とパッドとの剥がれを低減し、接続信頼性に優れる配線基板が求められている。
 本開示に係る配線基板は、上記のように、第1領域から第2面側に傾斜する傾斜面を含む第2領域を有し、第2領域の表面は複数の凹部および凸部を有しており、第2領域の表面の算術平均粗さは、第1領域の表面の算術平均粗さよりも大きい。その結果、本開示に係る配線基板によれば、絶縁層とパッドとの剥がれを低減することができ、優れた接続信頼性を発揮させることができる。
 本開示の一実施形態に係る配線基板を、図1および2に基づいて説明する。図1は、本開示の一実施形態に係る配線基板に含まれるパッドの一例を説明するための説明図である。図2は、図1に示す領域Xの一例を示す電子顕微鏡写真である。一実施形態に係る配線基板は、具体的には図示していないが、少なくとも1層の絶縁層1と少なくとも1層の導体層3とが交互に積層された構造を有している。図1には、配線基板の最表層に位置する絶縁層1に形成されたパッド2の近傍を示している。
 絶縁層1は、具体的には、コア用絶縁層およびビルドアップ用絶縁層である。絶縁層1は、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド-トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、液晶ポリマーなどの樹脂で形成されている。これらの樹脂は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。絶縁層1には、図2に示すように絶縁粒子が分散されていてもよい。図2において円形状で示されているものが絶縁粒子である。絶縁粒子は限定されず、例えば、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、タルク、クレー、ガラス、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機絶縁性フィラーが挙げられる。絶縁層1が2層以上存在する場合、それぞれ同じ樹脂であってもよく、異なる樹脂であってもよい。
 絶縁層1がコア用絶縁層である場合、コア用絶縁層は、例えば0.04mm以上3.0mm以下の厚みを有している。コア用絶縁層は、コア用絶縁層の上下面に位置する導体層3を電気的に接続するためのスルーホール導体を有している。スルーホール導体は、コア用絶縁層の上下面を貫通するスルーホール内に位置している。スルーホール導体は、例えば、銅めっきなどの金属めっきからなる導体で形成されている。スルーホール導体は、コア用絶縁層の両面の導体層3に接続されている。スルーホール導体は、スルーホールの内壁面のみに形成されていてもよく、スルーホール内に充填されていてもよい。
 絶縁層1がビルドアップ用絶縁層である場合、ビルドアップ用絶縁層は、例えば2μm以上200μm以下の厚みを有している。ビルドアップ用絶縁層は、同じ樹脂であってもよく、それぞれ異なる樹脂であってもよい。ビルドアップ用絶縁層は、ビルドアップ用絶縁層を介して上下に位置している導体層3同士を電気的に接続するためのビアホール導体5を有している。ビアホール導体5は、ビルドアップ用絶縁層の上下面を貫通するビアホールに、例えば銅めっきなどを析出させることによって得られる。ビアホール導体5は、図1に示すようにビアホール内を充填する状態で位置していてもよく、ビアホール導体5が、ビアホール内表面に被着しており、かつビアホール導体5が無い部分には樹脂が充填していても構わない。
 導体層3は絶縁層1の主面、すなわちコア用絶縁層の主面およびビルドアップ用絶縁層の主面に位置している。導体層3は銅箔や銅めっきなどの銅で形成されている。導体層3の厚みは特に限定されず、例えば2μm以上70μm以下である。
 図1に示すように、配線基板の最表層に位置する絶縁層1には、パッド2が位置している。具体的には、この最表層に位置する絶縁層1の主面(第1面1aおよび第1面1aと反対側に位置する第2面1b)のうち、第1面1aにパッド2が位置している。図1に示すように、パッド2は、ビアホール導体5を介して導体層3に接続されている。
 第1面1aは、第1領域11および第2領域12を有する。第1領域11は、第2面1bに沿った平面を含む領域である。第2領域12は、第1領域11の周囲に位置しており、第1領域11から第2面1b側に傾斜する傾斜面12aを含む領域である。
 第2領域12の表面は複数の凹部および凸部を有しており、第2領域12の表面の算術平均粗さは、第1領域11の表面の算術平均粗さよりも大きい。凹部の底部と凸部の頂部とのギャップ(高低差)は、およそ0.2μm以上0.4μm以下程度である。このような構造を有することによって、一実施形態に係る配線基板は、絶縁層1とパッド2との剥がれを低減することができる。
 絶縁層1とパッド2との剥がれをより低減することができる点で、第2領域12の表面の算術平均粗さは、例えば、0.05μm以上0.5μm以下であってもよい。さらに、第2領域12の表面の算術平均粗さは、第1領域11の表面の算術平均粗さよりも、0.03μm以上0.4μm以下程度大きくてもよい。第2領域12の幅は限定されず、例えば、1μm以上5μm以下であってもよい。第2領域12の幅が、3.5μm以上4.5μm以下である場合には、パッド2と絶縁層1との密着を確保する点で特に有利である。
 一実施形態に係る配線基板において、パッド2の中央部が第1領域11に位置し、パッド2の周縁部が第2領域12に位置している。すなわち、剥がれやすいパッド2の周縁部が、比較的高い算術平均粗さを有する第2領域12に位置している。その結果、図2に示すように、パッド2の周縁部にアンカー効果が発揮されやすくなり、上記のように、絶縁層1とパッド2との剥がれを低減することができる。
 パッド2の構造は限定されず、例えば、図1に示すように3層構造を有していてもよい。すなわち、図1に示すように、パッド2は、第1金属部21、第2金属部22および第3金属部23を含む。
 第1金属部21は、第1金属で形成されており、第1領域11に位置している。第1金属部21は、パッド2の中心部に位置している。第1金属としては、例えば、銅めっき、銅箔などが挙げられる。第1金属部21の厚み(第1領域11からの高さ)は限定されず、例えば、2μm以上70μm以下であってもよい。上記のビアホール導体5は、図1に示すように、第1領域11に位置しており、第1金属部21と接続されている。
 第2金属部22は、第2金属で形成されており、第1金属部21を被覆するように位置している。第2金属部22の少なくとも一部は、第2領域12に位置している。言い換えれば、第2金属部22の少なくとも一部は、第2領域12において、絶縁層1と接している。第2金属は、例えばパッド2に半田が溶着されるときの熱により、第1金属よりも化合物が形成されにくい金属であるのがよい。第2金属としては、例えば、ニッケルなどが挙げられる。第2金属部22の厚みは、第1金属部21を被覆することができれば限定されず、例えば、1μm以上6μm以下であってもよい。
 第2金属部22の一部は、図2に示すように、第2領域12の凹部内に位置していてもよい。このような構成を有することによって、より強固なアンカー効果が発揮され、絶縁層1とパッド2との剥がれをより低減することができる。
 第3金属部23は、第3金属で形成されており、第2金属部22を被覆するように位置している。第3金属部23は、第2領域12に位置している。言い換えれば、第3金属部23は、第2領域12において、絶縁層1と接している。第3金属は、第2金属よりもはんだ濡れ性に優れた金属であるのがよい。はんだ濡れ性が向上することによって、半導体素子を実装する際に、はんだと半導体素子の電極との接続信頼性が向上する。第3金属としては、例えば、金、パラジウムなどが挙げられる。第3金属部23の厚みは、第2金属部22を被覆することができれば限定されず、例えば、0.05μm以上0.15μm以下であってもよい。
 製造工程の簡便さ、コスト面、はんだ濡れ性などを考慮すると、第1金属部21を形成している第1金属は銅を含み、第2金属部22を形成している第2金属はニッケルを含み、第3金属部23を形成している第3金属は金を含んでいるのがよい。
 一実施形態に係る配線基板において、少なくとも第1金属部21と絶縁層1との間に、下地金属層4が位置していてもよい。下地金属層4としては、例えば、ニッケル、クロム、ニッケルとクロムとの合金(ニクロム)などが挙げられる。他にもチタン、クロム、ニッケル、タンタル、モリブデン、タングステン、パラジウムなどの周期表第4族、5族または6族である遷移金属を、スパッタおよびスパッタ以外の蒸着法を用いて形成してもかまわない。下地金属層4は、これらの金属の中でも、例えば、ニクロムのように、ニッケルおよびクロムを含んでいるのがよい。
 一実施形態に係る配線基板において、第2金属部22と第3金属部23との間に、図示していないが、パラジウム層が位置していてもよい。第2金属部22と第3金属部23との間に、パラジウム層が位置していると、熱によって第2金属部22と第3金属部23との間で生じる金属間化合物を低減することができる。パラジウム層の厚みは限定されず、例えば、0.02μm以上0.10μm以下であってもよい。
 一実施形態に係る配線基板は、上記のように、第1領域11から第2面1b側に傾斜する傾斜面12aを含む第2領域12を有し、第2領域12の表面は複数の凹部および凸部を有しており、第2領域12の表面の算術平均粗さは、第1領域11の表面の算術平均粗さよりも大きい。その結果、一実施形態に係る配線基板によれば、剥がれが生じやすいパッド2の周縁部において絶縁層1とパッド2との剥がれを低減することができ、優れた接続信頼性を発揮させることができる。
 一実施形態に係る配線基板において、パッド2を形成する方法は限定されず、例えば、図3に示すような工程によって形成される。図3は、本開示の一実施形態に係る配線基板に含まれるパッド2を形成する工程の一例を説明するための説明図である。
 まず、配線基板の最上層に位置する絶縁層1に、第1面1a側に開口を有するビアホールを形成する。ビアホールは、例えば、COレーザー、UV-YAGレーザー、エキシマレーザーなどのようなレーザー加工によって形成される。ビアホールの底面(第2面1b側)は、導体層3が露出している。必要に応じて、絶縁層1の第1面1a、ビアホールの内周面および底面に、下地金属層4を形成する。下地金属層4については、上述の通りであり、詳細な説明は省略する。下地金属層4の表面に、更に薄い銅層を下地金属層4の一部として形成しても構わない。
 次いで、ビアホールの開口近傍に、開口を囲むようにドライフィルムレジスト6を形成する。ドライフィルムレジスト6は、例えば、ポリマー、アクリル化合物などで形成されている。ドライフィルムレジスト6の厚み(高さ)は、所望のパッド2(第1金属部21)の厚み(高さ)に応じて、適宜設定すればよい。第1金属部21の厚み(高さ)については、上述の通りであり、詳細な説明は省略する。
 次いで、電解めっきによって、ビアホールからドライフィルムレジスト6で囲まれた部分に金属を析出させる。金属としては、上述のように銅などが挙げられる。ビアホール内に析出した金属がビアホール導体5に相当し、ビアホール以外の部分に析出した金属(第1金属)が第1金属部21に相当する。
 次いで、ドライフィルムレジスト6を除去する。ドライフィルムレジスト6を除去する方法は限定されない。ドライフィルムレジスト6は、例えば、水酸化ナトリウム溶液などのレジスト剥離剤によって除去される。
 次いで、ドライフィルムレジスト6を除去した後、絶縁層1の第1面1aに露出している下地金属層4(薄い銅層を含む)を除去する。これらの層の除去方法は限定されず、例えば、フラッシュエッチングなどのエッチング処理が挙げられる。
 次いで、エッチングによって、析出させた第1金属部21の外周面の一部を除去する。この際、第1金属部21を溶解し、下地金属層4を溶解しないエッチング液が使用される。
 次いで、下地金属層4が露出している部分に、ウェットブラスト処理、サンドブラスト処理、プラズマ処理などを施し、露出している下地金属層4を除去する。この際に、露出している下地金属層4と一緒に、下地金属層4近傍の絶縁層1についても一部除去することで、傾斜面12aが形成される。
 これにより、傾斜面12aを含む第2領域12の表面は複数の凹部および凸部を有しており、第2領域12の表面の算術平均粗さは、第1領域11の表面の算術平均粗さよりも大きくなる。第2領域12の表面の算術平均粗さおよび第2領域12の幅については、上述の通りであり、詳細な説明は省略する。
 次いで、第1金属部21の外周面に形成される酸化被膜(第1金属部21が銅で形成されている場合は酸化銅)を除去するために、エッチング処理に供する。エッチング処理には、第1金属部21を溶解し、下地金属層4を溶解しないエッチング液が使用される。このエッチング処理によって、下地金属層4の一部が第1金属部21の周囲に露出する。
 次いで、第2金属部22および第3金属部23を形成する。具体的には、第1金属部21を被覆するように、めっき処理によって第2金属を析出させて第2金属部22を形成する。第2金属は、上述のようにニッケルなどが挙げられる。第2金属の一部は、第2領域12の凹部内にも析出する。第2金属部22の厚みについては、上述の通りであり、詳細な説明は省略する。
 第2金属部22を形成した後、第2金属部22を被覆するように、めっき処理によって第3金属を析出させて第3金属部23を形成する。第3金属は、上述のように金などが挙げられる。第3金属部23の厚みについては、上述の通りであり、詳細な説明は省略する。必要に応じて、第3金属部23を形成する前に、第2金属部22を被覆するようにパラジウム層を形成してもよい。
 以上のような手順によって、一実施形態に係る配線基板において、パッド2が形成される。このようなパッド2は、例えば、HBM(High Bandwidth Memory)接続領域のパッドに特に採用される。
 本開示に係る配線基板において、パッド2は、図1に示すように、ビアホール導体5に接続されたものに限定されない。パッド2は、例えば図4に示すように、ビアホール導体5に接続されない形態であってもよい。図4は、パッド2の他の例を説明するための説明図であり、図1に示す部材と同じ部材には、同じ符号を付している。
 1  絶縁層
 1a 第1面
 1b 第2面
 11 第1領域
 12 第2領域
 12a 傾斜面
 2  パッド
 21 第1金属部
 22 第2金属部
 23 第3金属部
 3  導体層
 4  下地金属層
 5  ビアホール導体
 6  ドライフィルムレジスト

Claims (10)

  1.  第1面および該第1面と反対側に位置する第2面を有する絶縁層と、
     前記第1面に位置するパッドと、
    を含み、
     前記第1面は、前記第2面に沿った平面を含む第1領域と、該第1領域の周囲に位置しており、前記第1領域から前記第2面側に傾斜する傾斜面を含む第2領域とを有し、
     前記第2領域の表面は複数の凹部および凸部を有しており、前記第2領域の表面の算術平均粗さは、前記第1領域の表面の算術平均粗さよりも大きく、
     前記パッドの中央部が前記第1領域に位置し、前記パッドの周縁部が前記第2領域に位置している、
    配線基板。
  2.  前記パッドは、第1金属からなる第1金属部と、該第1金属部を被覆するとともに第2金属からなる第2金属部と、該第2金属部を被覆するとともに第3金属からなる第3金属部とを含み、
     前記第1金属部は前記第1領域に位置し、前記第2金属部の少なくとも一部および前記第3金属部は前記第2領域に位置している、請求項1に記載の配線基板。
  3.  前記第2金属部の一部は、前記第2領域の前記凹部内に位置している、請求項2に記載の配線基板。
  4.  前記絶縁層の前記第1領域にビアホール導体が位置しており、該ビアホール導体は前記第1金属部に接続されている、請求項2または3に記載の配線基板。
  5.  少なくとも前記第1金属部と前記絶縁層との間に、下地金属層が位置している、請求項2~4のいずれかに記載の配線基板。
  6.  前記第1金属が銅を含み、前記第2金属がニッケルを含み、前記第3金属が金を含んでいる、請求項2~5のいずれかに記載の配線基板。
  7.  前記下地金属層が、ニッケルおよびクロムを含んでいる請求項5または6に記載の配線基板。
  8.  前記第2金属部と前記第3金属部との間に、パラジウム層が位置している、請求項2~7のいずれかに記載の配線基板。
  9.  前記第2領域の表面の算術平均粗さは、0.05μm以上0.5μm以下である、請求項1~8のいずれかに記載の配線基板。
  10.  前記第2領域の幅は、1μm以上5μm以下である、請求項1~9のいずれかに記載の配線基板。
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