(57)【要約】      （修正有）【課題】絶縁信頼性の向上を図ることが可能な配線基板を提供する。【解決手段】配線基板は、溝２１を有する基板本体２０と、溝２１内に設けられた配線パターン３１と、を備えており、基板本体２０は、溝２１の開口周縁に設けられた凸状の堰部２１１をさらに有していて、堰部２１１の頂点２１２が基板本体２０の上面２０ａに対して相対的に高くなっている。また、堰部２１１は溝２１に沿って延在していると共に溝２１の開口周縁に近づくに従って漸次的に高くなる斜面２１３を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有する基板本体と、
前記凹部内に設けられた導電部と、を備えた配線基板であって、
前記基板本体は、前記凹部の開口周縁に設けられた凸状の堰部をさらに有することを特徴とする配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板であって、
前記堰部は、前記凹部の開口周縁に近づくに従って漸次的に高くなることを特徴とする配線基板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の配線基板であって、
前記堰部は、前記凹部の開口周縁に沿って延在していることを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント法を用いて作製される配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
溝が形成された基板本体と、当該溝に設けた導電膜からなる配線パターンと、を有する配線基板が知られている。この基板本体の溝は、配線パターンと凹凸が逆のパターンを有するスタンパを用いて、基板の表面にある樹脂に配線パターンを転写することで形成されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２０１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなインプリント法は、配線パターンの細線化や狭ピッチ化に有効であるが、配線パターン間のピッチが狭くなると配線パターン同士の間でマイグレーション現象が
発生し、絶縁信頼性が低下するおそれがあるという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、絶縁信頼性の向上を図ることが可能な配線基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明に係る配線基板は、凹部を有する基板本体と、前記凹部内に設けられた導電部と、を備えた配線基板であって、前記基板本体は、前記凹部の開口周縁に設けられた凸状の堰部をさらに有することを特徴とする。
【０００７】
［２］上記発明において、前記堰部は、前記凹部の開口周縁に近づくに従って漸次的に高くなってもよい。
【０００８】
［３］上記発明において、前記堰部は、前記凹部の開口周縁に沿って延在していてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、凹部の開口周縁に設けられた堰部によって、導電部同士の間でマイグレーション現象の発生を抑制することができるので、絶縁信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態における配線基板を示す断面図である。
【図２】図２は、図１のII部の拡大図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態における堰部の変形例を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態における配線基板の製造方法を示す工程図である。
【図５】図５は、図４のステップＳ１１で準備するインプリントモールドの断面図である。
【図６】図６は、図５のVI部の拡大図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、図４のステップＳ１２を示す断面図である。
【図８】図８は、図４のステップＳ１３及びＳ１４を示す断面図である。
【図９】図９は、図４のステップＳ１５を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図４のステップＳ１６を示す断面図である。
【図１１】図１１は、図１０のXI部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
先ず、本実施形態における配線基板１０の構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は本実施形態における配線基板を示す断面図、図２は図１のII部の拡大図である。
【００１４】
本実施形態における配線基板１０は、図１に示すように、基板本体２０と、配線パターン３１と、ランド３２と、絶縁層４０と、を備えている。この配線基板１は、例えば、ＩＣデバイス等の電子部品が実装されるインタポーザやフレキシブルプリント配線板として使用される。
【００１５】
なお、この配線基板１０が有する配線パターンやランドの数や配置は、図１に示す例に限定されない。また、図１に示す例では、基板本体２０の一方の面のみに配線パターン３１やランド３２を設けているが、特にこれに限定されず、基板本体２０の上下両面に配線パターンやランドを設けてもよい。
【００１６】
基板本体２０は、電気絶縁性を有するフレキシブルなフィルム部材であり、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、シクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の熱可塑性樹脂材料や、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミドトリアジン（ＢＴ）等の熱硬化性樹脂材料から構成されている。なお、この基板本体２０を、紫外線硬化型樹脂材料で構成してもよい。
【００１７】
配線パターン３１は、基板本体２０に形成された溝２１に導電性材料を充填することで形成されている。この溝２１は、基板本体２０の上面２０ａにおいて線状に延在しており、後述するインプリント法により形成されている。この配線パターン３１の上面は、基板本体２０の上面２０ａと実質的に同一平面上に位置している。なお、配線パターン３１の上面が基板本体２０の上面２０ａよりも相対的に低くなっていてもよい。この配線パターン３１を構成する導電性材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されないが、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）、又は、これらの少なくとも一つを含有する合金等を例示することができる。
【００１８】
また、本実施形態では、図２に示すように、基板本体２０の上面２０ａにおいて溝２１の開口周縁に堰部２１１が設けられている。この堰部２１１は、基板本体２０の上面２０ａから凸状に突出しており、当該堰部２１１の頂点２１２が基板本体２０の上面２０ａに対して相対的に高くなっている（同図中における高さｈ０）。
【００１９】
また、この堰部２１１は、後述するように、インプリント法によって溝２１を形成する際に、インプリントモールド５０のマイクロトレンチ５２２（図６参照）を利用して形成されている。そのため、この堰部２１１は、基板本体２０の上面２０ａにおいて溝２１１に沿って延在していると共に、溝２１の開口周縁に近づくに従って漸次的に高くなる斜面２１３を有している。
【００２０】
なお、堰部２１１の斜面２１３の形状は、溝２１の開口周縁に近づくに従って漸次的に高くなっていれば直線形状に限定されない。例えば、図３に示すように、堰部の斜面２１３Ｂの形状を凹状の曲面としてもよいし、特に図示しないが、凸状の曲面としてもよい。図３は、堰部の変形例を示す断面図である。
【００２１】
図１に示すように、ランド３２も、基板本体２０に形成された有底の穴部２２に導電性材料を充填することで形成されている。この穴部２２は、基板本体２０の上面２０ａにおいて例えば円形状に開口すると共に底面を有しており、上述の溝２１と同様にインプリント法により形成されている。このランド３２の上面も、基板本体２０の上面２０ａと実質的に同一平面上に位置している。なお、ランド３２の上面が基板本体２０の上面２０ａよりも相対的に低くなっていてもよい。このランド３２を構成する導電性材料としては、上述の配線パターン３１を構成する材料と同様のものを例示することができる。
【００２２】
本実施形態では、基板本体２０の上面２０ａにおいて穴部２２の開口周縁にも堰部２２１が設けられている。この堰部２２１は、穴部２２の開口周縁（輪郭）に沿って環状に形成されていると共に、上述の堰部２１１と同様に、穴部２２の開口周縁に近づくに従って漸次的に高くなる斜面を有している。
【００２３】
絶縁層４０は、配線パターン３１を覆うように、基板本体２０の上面２０ａに積層されている。この絶縁層４０は、例えば、ソルダレジストやオーバコート樹脂で構成されている。この絶縁層４０においてランド３２に対応する位置には開口４１が形成されている。この開口４１を介してランド３２が露出しており、例えば半田バンプを介して電子部品をランド３２に実装することが可能となっている。
【００２４】
なお、ソルダレジストに代えて、ポリイミド（ＰＩ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、エポキシ樹脂等の樹脂フィルムを基板本体２０に積層することで、絶縁層４０を形成してもよい。また、例えば、配線基板１０の上に他の配線基板を積層するような場合には、絶縁層４０を省略してもよい。
【００２５】
以上のように、本実施形態では、配線パターン３１の脇に凸状の堰部２１１が形成されており、配線パターン３１間での水分やイオンの移動がこの堰部２１１によって遮られるので、配線パターン３１間でのマイグレーションの発生を抑制することができる。
【００２６】
また、本実施形態では、ランド３２の周りにも凸状の堰部２２１が形成されているので、配線パターン３１とランド３２との間でのマイグレーションの発生を抑制したり、ランド３２間でのマイグレーションの発生を抑制することもできる。
【００２７】
本実施形態における基板本体２０が本発明における基板本体の一例に相当し、本実施形態における溝２１や穴部２２が本発明における凹部の一例に相当し、本実施形態における配線パターン３１及びランド３２が本発明における導電部の一例に相当し、本実施形態における堰部２１１，２２１が本発明における堰部の一例に相当する。
【００２８】
以下に、本実施形態における配線基板の製造方法について、図４〜図１１を参照しながら説明する。
【００２９】
図４は本実施形態における配線基板の製造方法を示す工程図、図５及び図６は図４のステップＳ１１で準備するインプリントモールドを示す図、図７〜図１１は図４の各ステップを示す図である。
【００３０】
先ず、図４のステップＳ１１において、図５に示すようなインプリントモールド５０を準備する。このインプリントモールド５０は、例えば、シリコン（Ｓｉ）から構成された熱インプリント用の金型である。このインプリントモールド５０は、同図に示すように、ベース５１と、突起部５２と、凸部５３と、を備えている。
【００３１】
なお、インプリントモールド５０を、シリコン（Ｓｉ）に代えて、石英（ＳｉＯ２）、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）、グラッシーカーボン（ＧＣ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、タンタル（Ｔａ）等で構成してもよい。
【００３２】
突起部５２と凸部５３はいずれも下方に向かって突出するようにベース５１に立設されている。突起部５２は、上述の基板本体２０の溝２１に対応するように、ベース５１上において線状に延在している。一方、凸部５３は、上述の基板本体２０の穴部２２に対応するような円形の平面形状を有している。
【００３３】
こうしたインプリントモールド５０の製法の一例として、次のような方法を例示することができる。すなわち、先ず、シリコン基板の表面にシリコン酸化膜を形成した後に、フォトリソグラフィによってこのシリコン酸化膜上にレジストパターンを形成し、当該レジストパターンを介してシリコン酸化膜をウェットエッチングによりパターニングする。次いで、このシリコン酸化膜をマスク層として利用して、シリコン基板をドライエッチングすることで、突起部５２や凸部５３を形成する。
【００３４】
このシリコン基板のドライエッチングの際に、マスク層である表面のシリコン酸化膜と、ドライエッチングの進行とともに形成される溝の側面に堆積する側壁保護膜と、によって入射したイオンが散乱され、側壁隣接底面である突起部５２の側面５２１の根本部分への入射イオンフラックスが増大するため、図６に示すようなマイクロトレンチ５２２が、突起部５２の側面５２１の根元部分に自然に形成されている。このマイクロトレンチ５２２は線状の突起部５２に沿ってベース５１上で延在している。後述するインプリント（ステップＳ１２）の際に、このマイクロトレンチ５２２によって上述の堰部２１１が溝２１の開口周縁に沿って形成される。
【００３５】
また、上述のように、側壁隣接底面である突起部５２の側面５２１の根本部分において入射イオンフラックスが最大となるのに対し、側壁隣接底面より遠ざかると入射イオンフラックスが減少するため、このマイクロトレンチ５２２は、突起部５２の側壁５２１に近づくに従って漸次的に深くなる斜面５２３を有している。この斜面５２３は、上述の堰部２１１の斜面２１３に対応している。
【００３６】
同様に、図５に示すように、凸部５３の側面の根元部分にも、シリコン基板のドライエッチングに伴ってマイクロトレンチ５３２が自然に形成されている。このマイクロトレンチ５３２は、円形の凸部５３の輪郭に沿ってベース５１上で延在しており、上述のマイクロトレンチ５３１と同様に、凸部５３の側面に近づくに従って漸次的に深くなる斜面を有している。後述するインプリント（ステップＳ１２）の際に、このマイクロトレンチ５３２によって上述の堰部２２１が穴部２２の開口周縁に沿って形成される。
【００３７】
以上に説明したインプリントモールド５０を準備したら、図４のステップＳ１２において、熱インプリント法によって、基板本体２０に溝２１と穴部２２を形成する。なお、熱インプリント法に代えて、このステップＳ１２において、ＵＶインプリント法を用いてもよい。
【００３８】
このステップＳ１２において、具体的には、先ず、図７（ａ）に示すように、インプリント装置のプレスヘッド６１にインプリントモールド５０を固定すると共に、基板本体２０となる樹脂フィルム２５をインプリント装置のステージ６２の上に載置する。
【００３９】
次いで、プレスヘッド６１やステージ６２に埋設されたヒータ（不図示）によってインプリントモールド５０や樹脂フィルム２５を所定の温度まで加熱し、その後、減圧下でプレスヘッド６１をステージ６２に向かって接近させることで、図７（ｂ）に示すように、所定の圧力でインプリントモールド５０を樹脂フィルム２５に押し付ける。
【００４０】
これにより、インプリントモールド５０の表面形状（突起部５２及び凸部５３の形状）が樹脂フィルム２５に転写され、基板本体２０が形成される。この際、インプリントモールド５０のマイクロトレンチ５２２，５３２によって、基板本体２０の溝２１や穴部２２の開口周縁に堰部２１１，２２１が形成される。
【００４１】
なお、上述のステップＳ１２では、プレスヘッド６１及びステージ６２の両方を加熱したが、特にこれに限定されず、プレスヘッド６１又はステージ６２のいずれか一方を加熱すればよい。
【００４２】
また、ステップＳ１２に先立って、インプリントモールド５０の表面に離型剤を塗布しておいてもよい。離型剤の具体例としては、例えば、フッ素系シランカップリング材を例示することができる。また、離型剤をインプリントモールド５０に塗布する方法としては、例えば、ディッピング、スピンコート、スプレーコート、又は、蒸着法等を例示することができる。
【００４３】
次いで、図４のステップＳ１３において、無電解めっき法によって給電層（不図示）を基板本体２０の上面２０ａ全体に形成した後に、同図のステップＳ１４において、図８に示すように、電解めっき法によって基板本体２０の上面２０ａ全体に導電層３０を形成する。
【００４４】
なお、上記のステップＳ１３に先立って、基板本体２０の上面２０ａに向かって紫外線を照射してもよい。これにより、基板本体２０の上面２０ａが改質され、基板本体２０への導電層３０の密着性を高めることができる。
【００４５】
また、ステップＳ１３において、無電解めっき法に代えて、スパッタリング法、真空蒸着法、化学蒸着法（ＣＶＤ）、又は、ＤＰＰ法（Direct Plating Process）を用いて給電層を形成してもよい。或いは、給電層を形成せずに、無電解めっき法、スパッタリング法、真空蒸着法、化学蒸着法、又は、ＤＰＰ法によって導電層３０を形成してもよい。或いは、スクリーン印刷やグラビアオフセット印刷等の印刷法によって導電性ペーストを印刷した後に、当該導電性ペーストを硬化させることで、導電層３０を形成してもよい。
【００４６】
次いで、図４のステップＳ１５において、図９に示すように、導電層３０に対してハーフエッチングを行って、基板本体２０の上面２０ａを導電層３０から露出させ、配線パターン３１とランド３２を形成する。このエッチングの際、基板本体２０の上面２０ａから突出した堰部２１１，２２１が導電層３０から最初に露出する。なお、このステップＳ１５で用いるエッチング液としては、例えば、塩化銅、塩化鉄、アルカリエッチング液、又は、過酸化水素／硫酸系エッチング液等を例示することができる。
【００４７】
次いで、図４のステップＳ１６において、図１０に示すように、導電層３０に対してテープ研磨を行うことで、基板本体２０の表面２０ａ上の残存導体３０ａを除去すると共に、当該基板本体２０の表面２０ａを平坦化する。このテープ研磨では、同図に示すように、研磨ヘッド７０のローラ７１に研磨テープ７１を順次供給しながら、当該研磨ヘッド７０を基板本体２０上で回転及び水平移動させることで研磨を行う。
【００４８】
この際、本実施形態では、図１１に示すように、堰部２１１，２２１が配線パターン３１やランド３２よりも突出している。そのため、配線パターン３１やランド３２の過剰研磨を防止することができるので、所望の電気的特性（抵抗値やインピーダンス等）を確保することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、堰部２１１が配線パターン３１よりも突出しているため、研磨ヘッド７０が配線パターン３１の外縁部分に接触し難くなっている。このため、テープ研磨によって配線パターン３１が基板本体２０から剥離してしまうのを防止することができ、配線パターン３１の断線を防止することができる。
【００５０】
特に、配線パターン３１が細線化すると、配線パターン３１と基板本体２０の接触面積が減少するため、配線パターン３１の断線が一層発生し易くなる。これに対し、本実施形態では、上述のように、堰部２１１によって配線パターン３１が剥離し難くなっているので、配線パターン３１を微細化した場合に特に有効である。
【００５１】
なお、図４のステップＳ１６においてテープ研磨により導電層３０を研磨しているが、機械的な研磨方法であれば特にこれに限定されず、例えば、バフ研磨、ベルト研磨、ラッピング、ポリッシング等によって導電層３０を研磨してもよい。
【００５２】
次いで、図４のステップＳ１７において、特に図示しないが、未硬化のソルダレジストを基板本体２０の上面２０ａに塗布し、フォトリソグラフィにより開口４１を有する絶縁層４０を基板本体２０上に形成する。なお、このステップＳ１７において、半硬化のフィルム状のソルダレジストを基板本体２０上に積層してもよいし、ポリイミド等からなる樹脂フィルムを、接着剤を介して基板本体２０に積層してもよい。
【００５３】
以上のように、本実施形態では、突起部５２や凸部５３を形成する際にインプリントモールド５０に自然に形成されたマイクロトレンチ５２２，５３２をそのまま利用して、基板本体２０に堰部２１１，２２１を形成する。そのため、製造工程を増やすことなく、絶縁信頼性が向上した配線基板１０を容易に製造することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、ステップＳ１６においてテープ研磨をする際に、堰部２１１によって研磨ヘッド７０が配線パターン３１と接触し難くなっているので、配線パターン３１の過剰研磨や断線を防止することができる。
【００５５】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…配線基板
２０…基板本体
２１…溝
２１１…堰部
２１３…斜面
２２…穴部
２２１…堰部
３１…配線パターン
３２…ランド
５０…インプリントモールド
５２…突起部
５２２…マイクロトレンチ
５３…凸部
５３２…マイクロトレンチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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