(57)【要約】【課題】本発明は、実装構造体の信頼性を向上させる要求に応える実装構造体、基材及びバンプの形成方法を提供するものである。【解決手段】本発明の一形態にかかる実装構造体１は、配線基板２と、配線基板２の上面に実装された電子部品３と、配線基板２及び電子部品３の間にて、配線基板２及び電子部品３に接着された接着部材４と、を備え、接着部材４は、樹脂部１２と、長手方向の線膨張係数が、樹脂部１２の線膨張係数よりも小さく、且つ、前記長手方向に垂直な断面方向の線膨張係数より小さい単繊維１３ａと、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2010153604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、該配線基板の上面に実装された電子部品と、前記配線基板及び前記電子部品の間にて、前記配線基板及び前記電子部品に接着された接着部材と、を備え、
前記接着部材は、
樹脂部と、
長手方向の線膨張係数が、前記樹脂部の線膨張係数よりも小さく、且つ、前記長手方向に垂直な断面方向の線膨張係数より小さい単繊維と、
を有することを特徴とする実装構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の実装構造体において、
前記単繊維は、第１単繊維と、平面視にて前記第１単繊維に直交する第２単繊維とを有することを特徴とする実装構造体。
【請求項３】
請求項２に記載の実装構造体において、
前記第１単繊維と前記第２単繊維とは、織り込まれていることを特徴とする実装構造体。
【請求項４】
請求項１に記載の実装構造体において、
前記単繊維は、長手方向に沿って伸長した第３単繊維を有することを特徴とする実装構造体。
【請求項５】
請求項１に記載の実装構造体において、
前記単繊維と前記電子部品とは、離間しており
前記単繊維と前記電子部品との間に、前記樹脂部の一部が充填されていることを特徴とする実装構造体。
【請求項６】
請求項１に記載の実装構造体において、
前記接着部材内のうち、前記単繊維が配置された領域を上下方向に貫通し、前記配線基板及び前記電子部品に電気的に接続されたバンプを更に備えたことを特徴とする実装構造体。
【請求項７】
請求項６に記載の実装構造体において、
前記単繊維は、第１単繊維と、平面視にて前記第１単繊維に直交する第２単繊維とを有し、
前記バンプは、前記第１単繊維及び前記第２単繊維に取り囲まれていることを特徴とする実装構造体。
【請求項８】
請求項６に記載の実装構造体において、
前記バンプは、前記電子部品への接着面の面積が、その下方の部位の平面方向への断面積より大きいことを特徴とする実装構造体。
【請求項９】
表面が樹脂により被覆された複数の単繊維を備え、
前記単繊維は、他の前記単繊維に前記樹脂を介して接着する接着部と、他の前記単繊維から離間する離間部と、を有し、前記各単繊維の離間部同士の間に空隙が形成されていることを特徴とする基材。
【請求項１０】
請求項９に記載の基材と、
前記基材の主面に形成された、未硬化の硬化性樹脂を含む樹脂シートと、
を備えたことを特徴とする樹脂シート付き基材。
【請求項１１】
請求項９に記載の基材と、
前記基材が上面に配置された部材と、
前記基材を上下方向に貫通し、前記部材に電気的に接続されたバンプと、
を備えたことを特徴とするバンプ付き部材。
【請求項１２】
部材を準備する工程と、
単繊維を有する基材を準備する工程と、
前記部材上に前記基材を載置する工程と、
前記基材に貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔内にバンプを形成する工程と、
を備えたバンプの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に使用される実装構造体と、かかる実装構造体の作製に用いられる基材と、かかる基材を用いたバンプの形成方法と、に関するものである。かかる電子機器は、各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ機器又はその周辺機器等である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、配線基板に、半導体素子又はコンデンサ等の電子部品を実装することにより、実装構造体が作製されている。
【０００３】
かかる実装構造体は、特許文献１に、配線基板と、該配線基板の上面に実装された電子部品と、を備えた構成が知られている。
【０００４】
ところで、配線基板と電子部品との接着強度を高めるため、配線基板と電子部品との間に未硬化の熱硬化性樹脂を充填し、かかる熱硬化性樹脂を熱硬化させることにより、配線基板及び電子部品に接着された接着部材を形成することがある。この場合、熱硬化性樹脂が熱硬化の際に収縮するため、配線基板及び電子部品と接着部材との間に平面方向への応力が残留しやすくなる。かかる残留応力により、配線基板と電子部品との間に応力が印加され続けた状態となり、この状態で外力が印加されると、配線基板と電子部品との接続が破壊されるおそれがある。
【特許文献１】特開２００８−２８３００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、実装構造体の信頼性を向上させる要求に応える実装構造体、基材及びバンプの形成方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態にかかる実装構造体は、配線基板と、該配線基板の上面に実装された電子部品と、前記配線基板及び前記電子部品の間にて、前記配線基板及び前記電子部品に接着された接着部材と、を備え、前記接着部材は、樹脂部と、長手方向の線膨張係数が、前記樹脂部の線膨張係数よりも小さく、且つ、前記長手方向に垂直な断面方向の線膨張係数より小さい単繊維と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の一形態にかかる基材は、複数の単繊維と、前記単繊維の表面を被覆する樹脂と、を備え、前記単繊維は、他の前記単繊維に前記樹脂を介して接着する接着部と、他の前記単繊維から離間する離間部と、を有し、前記各単繊維の離間部同士の間に空隙が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の一形態にかかるバンプの形成方法は、部材を準備する工程と、単繊維を有する基材を準備する工程と、前記部材上に前記基材を載置する工程と、前記基材に貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔内にバンプを形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一形態にかかる実装構造体、基材及びバンプの形成方法によれば、配線基板及び電子部品と接着部材との間に生じる平面方向への残留応力を緩和できる。その結果、信頼性に優れた実装構造体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の第１実施形態にかかる実装構造体を図１に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１に示す実装構造体１は、配線基板２と、配線基板２の上面にフリップチップ実装された電子部品３と、配線基板２及び電子部品３の間に介された接着部材４と、接着部材４を上下方向（Ｚ方向）に貫通するバンプ５と、を含んで構成されている。
【００１２】
配線基板２は、基体６と、基体６を上下方向に貫通するスルーホール導体７と、基体６の上面及び下面に積層された絶縁層８と、絶縁層８の上面及び下面に配置された導電層９と、絶縁層８を上下方向に貫通するビア導体１０と、を含んで構成されている。
【００１３】
基体６は、上下方向に貫通するスルーホールＳが形成されており、配線基板２の機械的強度を高める機能を有する。基体６の厚みは、例えば０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定されている。
【００１４】
基体６は、例えば熱硬化性樹脂中に基材を備えた構成を有している。基材としては、例えばガラス繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂又は全芳香族ポリアミド樹脂等を縦横に織り込んで形成された織布等を用いることができる。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂又はシアネート樹脂等を用いることができる。この場合、基体６の平面方向（ＸＹ平面方向）への線膨張係数は、例えば５ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。なお、線膨張係数は、例えば配線基板２の一部を試料として用いて、ＩＳＯ１１３５９‐２：１９９９に準ずる試験方法により測定される。
【００１５】
スルーホール導体７は、基体６のスルーホールＳ内に形成されており、基体６の上面及び下面に形成された導電層９同士を電気的に接続する機能を有する。スルーホール導体７は、金属材料等の導電材料を含む。金属材料としては、例えば銅、銀、ニッケル又はクロム等を用いても構わない。
【００１６】
スルーホール導体７は、筒状に形成されており、該円筒状の内部に絶縁体１１が充填されている。絶縁体１１は、基体５の平坦性を担保する機能を有する。絶縁体１１は、樹脂材料、フィラー、エラストマー、難燃剤及び硬化剤等を含む。樹脂材料としては、例えばエポキシ樹脂又はシアネート樹脂等が用いられる。
【００１７】
絶縁層８は、上下方向に貫通するビア孔Ｖが形成されており、配線基板２の多層配線を可能とする機能を有する。
【００１８】
絶縁層８は、接着層８ａと樹脂層８ｂとを有する。
【００１９】
接着層８ａは、樹脂層８ｂと基体６との間に介され、樹脂層８ｂと基体６とを接着する機能を有する。接着層８ａは、熱硬化性樹脂等を含む。熱硬化性樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコン樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂等を用いることが望ましい。なお、接着層８ａの平面方向への線膨張係数は、例えば１６ｐｐｍ／℃以上４０ｐｐｍ／℃以下に設定されていることが望ましい。
【００２０】
樹脂層８ｂは、基材を備えておらず、低熱膨張の樹脂を含むことが望ましい。樹脂層８ｂの平面方向への線膨張係数は、基体６及び接着層８ａの平面方向への線膨張係数より小さく設定されている事が望ましい。その結果、配線基板２に熱が印加された際、配線基板２と電子部品３との平面方向への熱膨脹の差を低減し、配線基板２の上面に形成された導電層９とバンプ５との接続部に印加される応力を低減できる。したがって、配線基板２と電子部品３との電気的接続の信頼性を高めることができる。なお、樹脂層８ｂの平面方向への線膨張係数は、例えば−１０ｐｐｍ／℃以上５ｐｐｍ／℃以下に設定されていることが望ましい。
【００２１】
各樹脂層８ｂの厚みは、同一であることが望ましい。すなわち、各樹脂層８ｂの厚みの差が、０．２μｍ以下に設定されていることが望ましい。
【００２２】
樹脂層８ｂに含まれる樹脂としては、例えば液晶ポリマー、ポリベンゾオキサゾール樹脂、又はポリイミドベンゾオキサゾール樹脂あるいはこれらの混合物等を用いることが望ましい。そして、上記材料のなかでも、ポリイミドベンゾオキサゾール樹脂を用いることが望ましい。
【００２３】
導電層９は、電子部品３に電気的に接続され、電子部品３から供給される電気信号又は電子部品３へ供給される電気信号を伝達する信号線路としての機能、また、電子部品３への電源を供給する電源線としての機能を有する。
【００２４】
導電層９は、配線基板２の上面に形成されたパッド９ａを有する。なお、導電層９の厚みは、３μｍ以上３０μｍ以下に設定されていることが望ましい。
【００２５】
導電層９は、金属材料等の導電材料を含む。金属材料としては、例えば銅、銀、金、ニッケル、クロム、チタン、モリブデン、タングステン又はジルコニウムあるいはこれらの合金等を用いることが望ましい。なお、導電層９の線膨張係数は、例えば１０ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００２６】
ビア導体１０は、絶縁層８のビア孔Ｖ内に形成されており、該絶縁層８の上面及び下面に配置された導電層９同士を電気的に接続する機能を有する。ビア導体１０は、例えば基体６の上面から配線基板２の上面に向かって、又は基体６の下面から配線基板２の下面に向かって、配線基板２の平面方向への断面積が大きくなるように形成されていることが望ましい。
【００２７】
ビア導体１０は、金属材料等の導電材料を含む。金属材料としては、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等を用いることが望ましい。また、ビア導体１０の線膨張係数は、例えば１０ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００２８】
電子部品３は、半導体素子又はコンデンサ等を含む。半導体素子としては、例えばＩＣ若しくはＬＳＩ等を用いる。半導体素子の材料としては、例えばシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム砒素リン、窒化ガリウム又は炭化珪素等を用いる。
【００２９】
電子部品３は、下面に電極３ａを有する。電極３ａは、金属材料等の導電材料を含む。金属材料としては、金、銀、ニッケル、アルミニウム、すず、インジウム又はそれらの合金等を用いることが望ましい。
【００３０】
電子部品３の平面方向への線膨張係数は、例えば基体６の平面方向への線膨張係数より小さく設定されている。なお、電子部品３の平面方向への線膨張係数は、例えば２ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。また、電子部品３と基体６との平面方向への線膨張係数の差は、例えば１ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃に設定されている。また、電子部品３の厚み寸法は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。
【００３１】
バンプ５は、パッド９ａと電極３ａとに接続されており、配線基板２及び電子部品３を電気的に接続する機能を有する。バンプ５は、金属材料等の導電材料を含む。金属材料としては、例えば銅、銀、亜鉛、錫、インジウム、ビスマス又はアンチモン等を用いても構わない。
【００３２】
次に、接着部材４の構成について、詳細に説明する。
【００３３】
接着部材４は、配線基板２と電子部品３との間に介され、配線基板２及び電子部品３に接着されており、配線基板２及び電子部品３の接着強度を高める機能を有する。その結果、配線基板２と電子部品３との剥離を低減できる。
【００３４】
接着部材４は、熱硬化性樹脂を含む樹脂部１２と複数の単繊維１３ａから成る基材１３とを有する。
【００３５】
樹脂部１２は、配線基板２及び電子部品３に接着される。樹脂部１２を構成する熱硬化性樹脂は、例えばエポキシ樹脂又はシアネート樹脂等を含むことが望ましい。なかでも、エポキシ樹脂を含むことが望ましい。また、樹脂部１２の線膨張係数は、例えば３０ｐｐｍ／℃以上１００ｐｐｍ／℃以下に設定され、その方向依存性は、単繊維１３ａよりも小さい。
【００３６】
一方、基材１３を構成する単繊維１３ａは、樹脂部１２により被覆されており、単繊維１３ａ同士間の空隙は、樹脂部１２が充填されている。また、単繊維１３ａ及び基材１３は、平面方向に沿って形成されている。
【００３７】
本実施形態の実装構造体１において、接着部材４は、配線基板２及び電子部品３の間に未硬化の熱硬化性樹脂及び基材１３を配置した後、かかる熱硬化性樹脂を加熱して熱硬化させて樹脂部１２にすることにより形成される。なお、未硬化は、ＩＳＯ４７２：１９９９に準ずるＡ‐ステージ又はＢ‐ステージの状態である。
【００３８】
このため、熱硬化性樹脂の熱硬化に起因する接着部材４の収縮により、配線基板２及び電子部品３に対して上下方向および平面方向に応力が印加される。かかる応力は、熱硬化後の冷却の際、実装構造体１に残留する残留応力となる。
【００３９】
ここで、上下方向の残留応力は、配線基板２と電子部品３とを互いに引き寄せるため、配線基板２及び電子部品３の接着強度が高めることができる。一方、平面方向の残留応力は、その大きさが大きいと配線基板２と電子部品３との接続強度が低下する要因となることから、平面方向の残留応力を小さく抑えることが好ましい。
【００４０】
本実施形態においては、単繊維１３ａの長手方向の線膨張係数は、樹脂部１２の線膨張係数よりも小さく設定されている。このため、樹脂部１２が熱収縮により大きく平面方向に収縮しようとするのを単繊維１３ａによって良好に抑制することができる。その結果、配線基板２及び電子部品３が反ろうとして印加される配線基板２と電子部品３との間の応力が低減され、配線基板２と電子部品３との接続信頼性を高めることができる。特に、単繊維１３ａの長手方向の線膨張係数が負の場合、熱硬化後の冷却の際に単繊維１３ａが伸長しようとするため、接着部材４の平面方向の熱収縮量をより効果的に抑制でき、実装構造体１の信頼性の向上により一層供することができる。
【００４１】
さらに、本実施形態においては、単繊維１３ａは、長手方向の線膨張係数が長手方向に垂直な断面方向の線膨張係数より小さく設定されている。これにより、単繊維１３ａの上下方向への熱収縮量を平面方向の熱収縮量よりも大きくすることができ、接着部材４の上下方向の熱収縮量を大きく維持することができる。その結果、電子部品３と配線基板２との間に印加される上下方向の残留応力を大きく維持することができる。
【００４２】
以上のように、本実施形態の実装構造体１は、上下方向における残留応力を維持しつつ、平面方向への残留応力を低減できるため、配線基板２及び電子部品３の接着強度を高めつつ、配線基板２と電子部品３との接続信頼性を高めることができる。その結果、実装構造体１の信頼性を高めることができる。
【００４３】
単繊維１３ａは、樹脂部１２の平面方向の収縮を抑制する観点から、長手方向の線膨張係数が−１５ｐｐｍ／℃以上５ｐｐｍ／℃以下に設定されていることが望ましい。また、単繊維１３ａは、樹脂部１２の上下方向の収縮を維持する観点から、長手方向に垂直な断面方向の線膨張係数が３０ｐｐｍ／℃以上１００ｐｐｍ／℃以下に設定されていることが望ましい。また、単繊維１３ａは、長手方向とかかる断面方向との線膨張係数の差が、長手方向の線膨張係数の２５ｐｐｍ／℃以上１１５ｐｐｍ／℃以下に設定されていることが望ましい。また、接着部材４が単繊維１３ａを含むことにより、接着部材４の平面方向への線膨張係数と、配線基板２及び電子部品３の平面方向への線膨張係数と、の差は、０ｐｐｍ／℃以上５ｐｐｍ／℃以下に設定されていることが望ましい。
【００４４】
単繊維１３ａは、例えば樹脂材料又はガラス材料等を含む。樹脂材料としては、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂又は液晶ポリマー等を用いることが望ましい。また、ガラス材料としては、Ｓガラス、Ｔガラス又はそれらと類似組成のガラス等を用いることが望ましい。
【００４５】
単繊維１３ａは、平面視にて、少なくとも一部が電子部品３の外周よりも外側に位置していることが望ましい。その結果、残留応力をより低減することができる。なお、単繊維１３ａは、平面視にて、電子部品３の外周全周において、一部が電子部品３の外周よりも外側に位置していることが望ましい。すなわち、平面視にて、基材１３の外周は、電子部品３の外周よりも外側に位置することが望ましい。
【００４６】
単繊維１３ａは、長手方向が第１方向（Ｘ方向）と平行である第１単繊維１３ａ１と、長手方向が第２方向（Ｙ方向）と平行である第２単繊維１３ａ２と、を有し、第１単繊維１３ａ１と第２単繊維１３ａ２とは、平面視にて直交することが望ましい。その結果、直交する第１方向及び第２方向において、残留応力を低減することができるため、配線基板２及び電子部品３の反りを平面方向においてより均一に低減できる。なお、配線基板２又は電子部品３の平面形状が四角形の場合、かかる第１方向及び第２方向は、かかる四角形の辺と平行であることが望ましい。
【００４７】
第１単繊維１３ａ１と第２単繊維１３ａ２とは、織り込まれており、シート状の構造を構成していることが望ましい。すなわち、基材１３は、織布の構造を有することが望ましい。
【００４８】
また、第１単繊維１３ａ１と第２単繊維１３ａ２とは、交差する領域において、樹脂部１２を介して接着していることが望ましい。その結果、第１単繊維１３ａ１と第２単繊維１３ａ２との接着強度を高めることができる。
【００４９】
第１単繊維１３ａ１と第２単繊維１３ａ２とは、交差する領域において、互いに対向する表面が平坦化することにより、平行な対向面を有することが望ましい。その結果、かかる交差領域に起因する織布の上下面の凹凸を低減し、基材１３の上下面の平坦性を高めることにより、接着部材４の上下面の平坦性を高めることができる。したがって、かかる凹凸に起因する配線基板２及び電子部品３のクラックを低減することができる。また、交差領域における互いに平行な対向面により、第１単繊維１３ａ１と第２単繊維１３ａ２とを近接させ、接着強度を高めることができる。
【００５０】
単繊維１３ａは、配線基板２及び電子部品３から離間しており、単繊維１３ａと配線基板２及び電子部品３との間に、樹脂部１２が充填されていることが望ましい。その結果、配線基板２及び電子部品３への樹脂部１２の接着面積を増加させることができる。また、接着部材４において、単繊維１３ａの上方及び下方において樹脂部１２の量を増加させることにより、樹脂部１２の熱硬化後の冷却の際、接着部材４を上下方向に大きく収縮させることができる。したがって、配線基板２及び電子部品３の接着強度を高めることができる。
【００５１】
バンプ５は、基材１３及び樹脂部１２を上下方向に貫通することにより、接着部材４を上下方向に貫通している。
【００５２】
バンプ５は、第１単繊維１３ａ１及び第２単繊維１３ａ２に取り囲まれていることが望ましい。その結果、第１単繊維１３ａ１のみに取り囲まれている場合と比較して、実装構造体１に熱が印加された際、バンプ５を取り囲む接着部材４により、熱応力が第１方向及び第２方向へより均一にバンプ５に印加される。その結果、バンプ５にクラックが生じる可能性を低減できる。
【００５３】
ここで、バンプ５を取り囲む第１単繊維１３ａ１及び第２単繊維１３ａ２は、織り込まれていることが望ましい。その結果、かかる第１単繊維１３ａ１及び第２単繊維１３ａ２の上下方向における配置の偏りを低減できるため、実装構造体１に熱が印加された際、熱応力が第１方向及び第２方向へより均一にバンプ５に印加される。
【００５４】
バンプ５は、電子部品３の電極３ａへの接続面の平面視における面積が、その下方の部位の平面方向への断面積より大きい。その結果、電極３ａとバンプ５との接続面の面積を大きくすることにより、電極３ａとバンプ５との接続強度を高めることができる。また、バンプ５と配線基板２のパッド９ａとの接続面の面積を小さくすることにより、バンプ５とパッド９ａとの接続部の変形を容易とし、電極３ａとバンプ５との接続部に生じる応力をその下方のバンプ５とパッド９ａとの接続部へと分散できる。したがって、配線基板２又は電子部品３の反りに起因する応力が集中しやすい電極３ａとバンプ５との接続部において、クラックを低減できる。なお、電極３ａとバンプ５との接続面は、電極３ａとバンプ５との接続部における、電極３ａとバンプ５との界面である。
【００５５】
バンプ５は、平面方向への断面積が上下方向にて連続的に変化している。すなわち、バンプ５の角部は、曲面を有する。その結果、バンプ５に生じた応力が集中しやすい角部において、クラックを低減できる。
【００５６】
次に、上述した実装構造体１の製造方法を、図２から図８に基づいて説明する。
【００５７】
まず、電子部品３が実装される配線基板２を作製する。
【００５８】
（１）図２Ａに示すように、基体６を準備する。具体的には、まず、基材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを複数枚準備した後、それらのプリプレグを積層し、加熱加圧をすることにより、基体６を準備する。
【００５９】
（２）図２Ｂに示すように、基体６に、ドリル加工又はレーザー加工等によりスルーホールＳを形成する。
【００６０】
（３）図２Ｃに示すように、基体６の表面に導電材料を被着させて、導電材料層９ｗを形成する。かかる導電材料は、例えば無電解めっき法、蒸着法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等により、基体６の表面に被着させることができる。導電材料層９ｗは、スルーホールＳの内壁にて筒状のスルーホール導体７を構成する。
【００６１】
（４）図３Ａに示すように、筒状のスルーホール導体８により囲まれる領域に、樹脂材料等を充填し、絶縁体９を形成する。
【００６２】
（５）図３Ｂに示すように、導電材料を絶縁体１１の露出部に被着させて、導電材料層９ｗを絶縁体１１の露出部に形成する。かかる導電材料は、例えば無電解めっき等により被着される。
【００６３】
（６）図３Ｃに示すように、基体６の上面及び下面に形成された導電材料層９ｗをパターニングすることにより、導電層９を形成する。かかるパターニングは、従来周知のフォトリソグラフィー技術、エッチング等を用いて行う。
【００６４】
（７）図４Ａに示すように、絶縁層８を形成する。具体的には、導電層９上に、接着層８ａを介して樹脂層８ｂを貼り合わせる。貼り合わせは、例えば加熱プレス機を用いて、加熱加圧することにより行われる。
【００６５】
（８）図４Ｂに示すように、絶縁層８にビア孔Ｖを形成し、ビア孔Ｖ内に導電層９の少なくとも一部を露出させる。ビア孔Ｖの形成は、例えばＹＡＧレーザー装置又は炭酸ガスレーザー装置を用いて、レーザー光を樹脂層８ｂの上面に対して垂直方向から照射することにより行われる。なお、ビア孔Ｖは、レーザー光の出力を調整することにより、樹脂層８ｂの上面から基体６の上面に向かって断面積が小さくなるように形成できる。
【００６６】
（９）図４Ｃに示すように、ビア孔Ｖにビア導体１０を形成し、絶縁層８の上面にパッド９ａを形成する。ビア導体１０及び導電層９は、従来周知のセミアディティブ法、サブトラクティブ法又はフルアディティブ法等により形成され、なかでもセミアディティブ法により形成されることが望ましい。以上のようにして、配線基板２を作製することができる。
【００６７】
次に、配線基板２に電子部品３を実装する際に用いられる、樹脂シート付き基材１４を作製する。
【００６８】
（１０）図５Ａに示すように、基材１３を準備する。基材１３は、複数の単繊維１３ａを第１方向及び第２方向に織り込むことにより、織布として作製される。織布の構造を有する基材１３を用いることにより、基材１３を各工程にて容易に取り扱うことができる。
【００６９】
基材１３は、単繊維１３ａを織り込んだ後、上下方向に押圧されていることが望ましい。その結果、基材１３ａの上下面の平坦性を高めることができ、接着部材４の上下面の平坦性を高めることができる。また、第１単繊維１３ａ１と第２単繊維１３ａ２とを、交差する領域にて互いに食い込ませることができる。基材１３の押圧は、プレス装置又はローラー装置等により行われる。なお、基材１３を押圧する圧力は、０．５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下に設定されていることが望ましい。
【００７０】
単繊維１３ａは、表面が樹脂により被覆されていることが望ましい。その結果、単繊維１３ａの表面における毛羽立ちを低減でき、基材１３を容易に取り扱うことができる。単繊維１３を被覆する樹脂は、硬化した熱硬化性樹脂を含むことが望ましい。熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、シアネート樹脂等を用いることが望ましい。また、単繊維１３ａを被覆する樹脂の厚みは、１０ｎｍ以上５μｍ以下に設定されていることが望ましい。なかでも、単繊維１３ａ同士の交差領域において、単繊維１３ａを被覆する樹脂の厚みは、１０ｎｍ以上に設定されていることが望ましい。なお、単繊維１３を被覆する樹脂は、液状の樹脂により単繊維１３ａの表面を被覆し、かかる樹脂を熱硬化させることにより形成される。
【００７１】
単繊維１３ａは、表面を被覆する樹脂を介して他の単繊維１３ａに接着する接着部を有することが望ましい。単繊維１３ａ同士は、織布の交差領域に接着部を有することが望ましい。その結果、基材１３の構造を維持することにより、基材１３を各工程にて容易に取り扱うことができる。
【００７２】
単繊維１３ａは、他の単繊維１３ａから離間する離間部を有し、各単繊維１３ａの離間部同士の間に空隙が形成されていることが望ましい。その結果、後述するように、配線基板２に電子部品３を実装する際に、かかる空隙に樹脂部１２を容易に形成できる。
【００７３】
（１１）図５Ｂに示すように、基材１３の下面に樹脂シート１５を形成する。具体的には、基材１３の下面に樹脂シート１５を当接させて、基材１３及び樹脂シート１５を上下方向に押圧することにより、基材１３の下面に樹脂シート１５を形成する。樹脂シート１５は、未硬化の熱硬化性樹脂を含む。未硬化の熱硬化性樹脂は、Ｂ‐ステージであることが望ましい。その結果、樹脂シート付き基材を容易に取り扱うことができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂又はシアネート系樹脂等を用いることが望ましい。なお、基材１３及び樹脂シートを押圧する圧力は、０．１ＭＰａ以上２ＭＰａ以下に設定されていることが望ましい。以上のようにして、樹脂シート付き基材１４を作製できる。
【００７４】
次に、電子部品３が実装されるバンプ付き配線基板１７を作製する。
【００７５】
（１２）図５Ｃ及び図５Ｄに示すように、配線基板２の上面に樹脂シート付き基材１４を接着させる。具体的には、まず、樹脂シート１５がパッド９ａに当接するように、配線基板２上に樹脂シート付き基材１４を載置する。次に、配線基板２及び樹脂シート付き基材１４を上下方向に押圧することにより、樹脂シート１５にパッド９ａを埋設させるとともに、絶縁層８に樹脂シート１５を当接させる。次に、樹脂シート１５ａを加熱して、樹脂シート１５ａに含まれる熱硬化性樹脂を熱硬化させることにより、配線基板２に樹脂シート付き基材１４を接着させる。かかる加熱の温度は、熱硬化性樹脂の硬化開始温度以上熱分解温度未満に設定されていることが望ましい。なお、硬化開始温度は、熱硬化性樹脂が、ＩＳＯ４７２：１９９９に準ずるＣ‐ステージの状態となる温度である。また、熱分解温度は、ＩＳＯ１１３５８：１９９７に準ずる熱重量測定において、樹脂の質量が５％減少する温度である。
【００７６】
（１３）図６Ａに示すように、樹脂シート付き基材１４に貫通孔Ｐを形成し、貫通孔Ｐ内にパッド９ａの少なくとも一部を露出させる。貫通孔Ｐの形成は、例えばＹＡＧレーザー装置又は炭酸ガスレーザー装置を用いて、レーザー光を樹脂シート付き基材１４の上面に照射することにより行われる。なお、貫通孔Ｐは、レーザー光の出力、照射時間、照射方向若しくは照射方法を調整することにより、若しくは、基材１３の厚み又は樹脂シート１５の厚みを調整することにより、所望の形状に形成することが望ましい。例えば、レーザー光の出力を調整することにより、樹脂シート付き基材１４の上面から配線基板２の上面に向かって断面積が小さくなるように形成できる。また、貫通孔Ｐは、平面形状が配線基板２のパッド９ａ及び電子部品３の電極３ａより、小さく形成されることが望ましい。
【００７７】
（１４）図６Ｂに示すように、貫通孔Ｐに導電ペースト１６を充填する。導電ペースト１６の充填は、例えばスクリーン印刷、真空蒸着又はスパッタ等により、パッド９ａと接触するように行われる。導電ペースト１６は、基材１３上に突出するように充填されることが望ましい。導電ペースト１６は、バンプ５を構成する導電材料の粉体と液状樹脂との混合物が用いることが望ましい。
【００７８】
（１５）図７Ａに示すように、導電ペースト１６を加熱して溶融させた後、冷却して固化させることにより、パッド９ａに接続されたバンプ５を形成する。バンプ５は、加熱の際に、導電ペースト１６が基材１３上に突出していることにより、基材１３上に突出するように形成されることが望ましい。なお、導電ペースト１６を加熱する温度は、導電ペースト１６の融点以上配線基板２の熱分解温度未満に設定されていることが望ましい。
【００７９】
このように、貫通孔Ｐ内にてバンプ５を形成するため、貫通孔Ｐを所望の形状に形成することにより、バンプ５を所望の形状に形成することができる。また、貫通孔Ｐは、空隙を有する基材１３に取り囲まれているため、導電ペースト１６は、かかる空隙を介して効率良く加熱することができる。以上のようにして、バンプ付き配線基板１７を作製できる。
【００８０】
次に、バンプ付き配線基板１７に電子部品３を実装し、実装構造体１を作製する。
【００８１】
（１６）図７Ｂに示すように、電子部品３の電極３ａがバンプ５と接触するように、電子部品３をバンプ付き配線基板１７上に載置する。ここで、バンプ５が基材１３上に突出していることにより、電極３ａをバンプ５に容易に接触させることができる。また、電子部品３の下面と基材１３の上面との間に間隙を容易に形成することができる。
【００８２】
（１７）図８Ａに示すように、バンプ５を加熱して溶融させた後、冷却して固化させることにより、バンプ５と電極３ａとを接続させる。ここで、本実施形態のバンプ付き配線基板１７は、加熱溶融の際に熱膨張した電子部品３及び配線基板２が冷却固化の際に収縮することに起因する、電極３ａとバンプ５との接続部に集中した応力を、バンプ５の周囲に形成された基材１３により、バンプ５の側面全体に分散させることができる。その結果、電子部品３をバンプ付き配線基板１７に実装する際の歩留まりを向上できる。
【００８３】
また、バンプ５は、電極３ａと濡れ性がよいため、溶融した際に電極３ａの表面にて平面方向へ広がる。そのため、貫通孔Ｐの平面形状が電極３ａより小さく形成されていることにより、電子部品３への接続面の平面視における面積がその下方の部位の平面方向への断面積より大きいバンプ５を、容易に形成できる。なお、バンプ５を加熱する温度は、（１３）の工程と同様である。
【００８４】
（１８）図８Ｂに示すように、配線基板２と電子部品３との間に樹脂部１２を形成することにより、配線基板２と電子部品３との接着強度を向上させる。具体的には、まず、液状樹脂を準備する。液状樹脂は、Ａ‐ステージであることが望ましい。次に、液状樹脂を、配線基板２と電子部品３との間に充填する。すなわち、液状樹脂を、各単繊維１３ａの離間部同士間の空隙に充填する。次に、液状樹脂を加熱して硬化させて樹脂部１２にすることにより、配線基板２と電子部品３との間に樹脂部１２を形成できる。なお、かかる加熱の温度は、樹脂部１２の硬化開始温度以上熱分解温度未満に設定されていることが望ましい。
【００８５】
ここで、電子部品３の下面と基材１３の上面との間に間隙が形成されているため、かかる間隙に液状樹脂を容易に充填できる。その結果、樹脂部１２内にて、電子部品３の下面に接する気泡の発生を低減し、電子部品３の信頼性を向上できる。以上のようにして、実装構造体１を作製できる。
【００８６】
次に、本発明の第２実施形態にかかる実装構造体を図９に基づいて詳細に説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成に関しては、記載を省略する。
【００８７】
基材１３ｘは、複数の単繊維１３ｘａからなる。単繊維１３ｘａは、長手方向に沿って伸長している。また、単繊維１３ｘａは、平面視にて長手方向に直交する方向に向かって、配列されている。その結果、基材１３ｘの上下面の平坦性を高めることができる。
【００８８】
単繊維１３ｘａは、長手方向が第１方向に平行である第３単繊維１３ｘａ１と、長手方向が第２方向に平行である第４単繊維１３ｘａ２と、を有し、第３単繊維１３ｘａ１と第４単繊維１３ｘａ２とは、高さ位置が異なるとともに、平面視にて直交することが望ましい。その結果、直交する第１方向及び第２方向において、残留応力を低減することができる。
【００８９】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００９０】
例えば、上述した本発明の実施形態においては、基体６の上面及び下面に形成される絶縁層８が１層である構成を例に説明したが、絶縁層８は複数層であっても構わない。
【００９１】
また、上述した本発明の実施形態においては、電子部品４を配線基板２の上面にフリップチップ実装した構成を例に説明したが、電子部品４を配線基板２の上面にワイヤボンディング実装しても構わない。
【００９２】
また、上述した本発明の実施形態においては、基材１３が織り込まれた単繊維１３ａを有する構成と、基材１３ｘが長手方向に伸長した単繊維１３ｘａを有する構成と、を例に説明したが、基材１３が不織布の構造を有しても構わない。
【００９３】
また、上述した本発明の実施形態においては、（３）の工程にて、基体６の表面に導電材料を被着させて、導電材料層を形成する製造方法を例に説明したが、（１）の工程にて、プリプレグを積層する際に、上面及び下面に銅箔を貼り付け、（３）の工程にて、銅箔の表面及びスルーホールＳの内壁に導電材料を被着させることにより、導電材料層を形成しても構わない。
【００９４】
また、上述した本発明の実施形態においては、（４）の工程にて、基体６の上面及び下面における導電層９のパターニングを、フォトリソグラフィー技術、エッチング等を用いたサブトラクティブ法により行う製造方法を例に説明したが、セミアディティブ法又はフルアディティブ法等により導電層９のパターニングを行っても構わない。
【００９５】
また、上述した本発明の実施形態においては、（９）及び（１０）の工程にて、樹脂シート付き基材１４を作製し、樹脂シート付き基材１４を配線基板２に接着させる製造方法を例に説明したが、樹脂シート付き基材１４の代わりに基材１３を配線基板２上に載置しても構わない。この場合、基材１３の少なくとも二箇所を樹脂等により接着し、基材１３を配線基板２上に仮固定することが望ましい。その結果、（１１）から（１７）の工程にて、基材１３の位置ずれを低減できるため、電子部品３を実装する際の歩留まりを向上できる。
【００９６】
また、上述した本発明の実施形態においては、（１０）から（１３）の工程にて、バンプ付き配線基板１７を作製する製造方法を例に説明したが、配線基板２の代わりに他の部材を用いても構わない。例えば、配線基板２の代わりに電子部品３を用いてバンプ５を形成することにより、図１０Ａに示すバンプ付き電子部品１８を作製しても構わない。この場合、（１４）から（１６）の工程にて、配線基板２にバンプ付き電子部品１８を実装することにより、図１０Ｂに示す実装構造体１ｙを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる実装構造体の断面図である。
【図２】図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃは、図１に示す実装構造体の作製に用いられる配線基板の製造工程を説明する断面図である。
【図３】図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、図１に示す実装構造体の作製に用いられる配線基板の製造工程を説明する断面図である。
【図４】図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃは、図１に示す実装構造体の作製に用いられる配線基板の製造工程を説明する断面図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、図１に示す実装構造体の作製に用いられる樹脂シート付き基材の製造工程を説明する断面図であり、図５Ｃ及び図５Ｄは、図１に示す実装構造体の作製に用いられるバンプ付き配線基板の製造工程を説明する断面図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは、図１に示す実装構造体の作製に用いられるバンプ付き配線基板の製造工程を説明する断面図である。
【図７】図７Ａは、実装構造体の作製に用いられるバンプ付き配線基板の製造工程を説明する断面図であり、図７Ｂは、図１に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図である。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、図１に示す実装構造体の製造工程を説明する断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態にかかる実装構造体の断面図である。
【図１０】図１０Ａは、本発明の一実施形態にかかるバンプ付き電子部品の断面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａに示すバンプ付き電子部品を含む実装構造体の断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１        実装構造体
２        配線基板
３        電子部品
４        接着部材
５        バンプ
６        基体
７        スルーホール導体
８        絶縁層
８ａ      接着層
８ｂ      樹脂層
９        導電層   
１０      ビア導体
１１      絶縁体
１２      樹脂部
１３      基材
１３ａ    単繊維
１４      樹脂シート付き基材
１５      樹脂シート
１６      導電ペースト
１７      バンプ付き配線基板
１８      バンプ付き電子部品
Ｓ        スルーホール
Ｖ        ビア孔
Ｐ        貫通孔
【図１】
2010153604.tif 000003
【図２】
2010153604.tif 000004
【図３】
2010153604.tif 000005
【図４】
2010153604.tif 000006
【図５】
2010153604.tif 000007
【図６】
2010153604.tif 000008
【図７】
2010153604.tif 000009
【図８】
2010153604.tif 000010
【図９】
2010153604.tif 000011
【図１０】
2010153604.tif 000012