(57)【要約】【課題】  製造効率の高い配線基板の製造方法を提供すること。【解決手段】  製品形成用領域Ｘ及び捨て代領域Ｙをもつ支持基板８と、第１の金属箔１０ａ及び第１の金属箔１０ａより厚い第２の金属箔１０ｂが密着されて成り、製品形成用領域Ｘより大きく支持基板８より小さい分離可能金属箔１０の下面及び側面を支持基板８に埋設する工程と、分離可能金属箔１０上を含む支持基板８上に絶縁層１と配線導体層２とを交互に積層してビルドアップ部１３を形成する工程と、支持基板８及び分離可能金属箔１０及びビルドアップ部１３を製品形成用領域Ｘと捨て代領域Ｙとの境界で切断して切出す工程と、支持基板８とビルドアップ部１３とを第１及び第２の金属箔１０ａ、１０ｂの間を分離して第２の金属箔１０ｂが固着した積層体１４を形成する工程と、第２の金属箔１０ｂの少なくとも一部をエッチング除去して配線導体層２を形成する工程とを含む。【選択図】図２
2014130856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に製品形成用領域および外周部に前記製品形成用領域を取り囲む枠状の捨て代領域を有する平板状の支持基板と、第１の金属箔および該第１の金属箔よりも厚い第２の金属箔が互いに分離可能に密着されて成り、前記製品形成用領域よりも大きいとともに前記支持基板よりも小さい分離可能金属箔とを準備する工程と、
前記分離可能金属箔を、前記第２の金属箔を上側にして前記支持基板の上面内に載置するとともに上下から加圧することにより前記分離可能金属箔の下面および側面を前記支持基板に埋設するとともに該下面および側面を前記支持基板に固着させる工程と、
前記分離可能金属箔上を含む前記支持基板上に絶縁層と配線導体層とを交互に複数積層固着して前記絶縁層と前記配線導体層とから成るビルドアップ部を形成する工程と、
前記支持基板および前記分離可能金属箔および前記ビルドアップ部を前記製品領域と前記捨て代領域との境界上で切断することにより前記製品形成用領域を形成する前記支持基板およびその上の前記分離可能金属箔および前記ビルドアップ部を一体的に切り出す工程と、
切り出された前記支持基板と前記ビルドアップ部とを前記第１および第２の金属箔同士の間を分離して前記ビルドアップ部の下面に前記第２の金属箔が固着した配線基板用の積層体を形成する工程と、
前記積層体の前記第２の金属箔の少なくとも一部をエッチング除去して前記ビルドアップ部の下面に配線導体層を形成する工程と、を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記分離可能金属箔は、前記第１の金属箔が前記製品形成用領域より大きいとともに前記第２の金属箔よりも小さく、前記第２の金属箔の外周部が前記第１の金属箔の外周からはみ出すように前記支持基板の上面に埋設および固着されることを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路素子などの半導体素子を搭載するために用いられる配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型のゲーム機や通信機器に代表される電子機器の高機能化、薄型化が進む中、それらに使用される高密度な配線基板としてビルドアップ配線基板がある。一般的なビルドアップ配線基板は、例えばガラス繊維にエポキシ樹脂等の電気絶縁材料を含浸させて成る樹脂基板の両面に銅箔から成る配線導体が形成された厚みが０．２〜２．０ｍｍ程度のコア基板の両面に厚みが１０〜１００μｍ程度の樹脂から成る絶縁層と、厚みが５〜５０μｍ程度のめっき金属層から成る配線導体とを交互に積層して成る。
【０００３】
このような一般的なビルドアップ配線基板は高密度配線が可能であるものの、厚みが０．２〜２．０ｍｍ程度のコア基板を使用することから、配線基板の全体厚みを薄くすることが困難であるという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載されているように、キャリア銅箔上に極薄銅箔が剥離層を介して保持されたキャリア銅箔付き極薄銅箔を同じ大きさの支持基板上に積層し、さらに、この極薄銅箔上に絶縁層とめっき金属層から成る配線導体とを交互に複数積層した後に、極薄銅箔と絶縁層と配線導体とから成る製造途中の回路基板を、極薄銅箔とキャリア銅箔との間で分離して極薄銅箔を除去することにより、回路基板を製造する方法が提案されている。
【０００５】
この方法によると、製造途中の回路基板を極薄銅箔とキャリア銅箔との間で分離することで、絶縁層と配線導体とから成るコア基板を有しない薄型で高密度な回路基板を製造することができる。
【０００６】
しかし、上述の方法においては、キャリア銅箔付き極薄銅箔と支持基板とは同じ大きさであることから、キャリア銅箔と極薄銅箔との境界が外部に露出している状態になる。そのため、例えば上述の配線導体を形成するときに使用するめっき用薬液などがキャリア銅箔と極薄銅箔との境界から両者間に滲入することがある。このようにめっき用薬液などが滲入するとキャリア銅箔と極薄銅箔との密着力が低下して、製造途中の回路基板が支持基板から剥がれてしまうことがある。このため、歩留まりが低下してしまい、回路基板を効率よく製造することができないという問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４２７３８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、支持基板とビルドアップ部とを分離するための銅箔同士の間の境界から薬液が滲入することを防ぐことで、ビルドアップ部が支持基板から剥がれることを防止する。それにより、配線基板の製造歩留まりを向上させて、製造効率の高い配線基板の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明における配線基板の製造方法は、中央部に製品形成用領域および外周部に製品形成用領域を取り囲む枠状の捨て代領域を有する平板状の支持基板と、第１の金属箔および第１の金属箔よりも厚い第２の金属箔が互いに分離可能に密着されて成り、製品形成用領域よりも大きいとともに支持基板よりも小さい分離可能金属箔とを準備する工程と、分離可能金属箔を、第２の金属箔を上側にして支持基板の上面内に載置するとともに上下から加圧することにより分離可能金属箔の下面および側面を支持基板に埋設するとともに下面および側面を支持基板に固着させる工程と、分離可能金属箔上を含む支持基板上に絶縁層と配線導体層とを交互に複数積層固着して絶縁層と配線導体層とから成るビルドアップ部を形成する工程と、支持基板および分離可能金属箔およびビルドアップ部を製品領域と捨て代領域との境界上で切断することにより製品形成用領域を形成する支持基板およびその上の分離可能金属箔およびビルドアップ部を一体的に切り出す工程と、切り出された支持基板とビルドアップ部とを第１および第２の金属箔同士の間を分離してビルドアップ部の下面に第２の金属箔が固着した配線基板用の積層体を形成する工程と、積層体の第２の金属箔の少なくとも一部をエッチング除去してビルドアップ部の下面に配線導体層を形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の配線基板の製造方法によれば、第１の金属箔および第１の金属箔よりも厚い第２の金属箔が互いに分離可能に密着されて成り、製品形成用領域よりも大きく支持基板よりも小さい分離可能金属箔を、第２の金属箔を上側にして分離可能金属箔の下面および側面を支持基板に埋設するとともに下面および側面を支持基板に固着させる。このため、第１および第２の金属箔同士の境界を外部環境から遮断することが可能になり、例えば配線導体層を形成するときの薬液が境界から滲入することを防止できる。その結果、ビルドアップ部と支持基板との密着力が低下してビルドアップ部が剥がれてしまうことなく、製造効率の高い配線基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の製造方法により製造される配線基板の一例を示す概略断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を説明するための概略断面図である。
【図３】図３（ｄ）、（ｅ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を説明するための概略断面図である。
【図４】図４（ｆ）、（ｇ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を説明するための概略断面図である。
【図５】図５（ｈ）〜（ｊ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を説明するための概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の製造方法により製造される配線基板の別の一例を示す概略断面図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の配線基板の製造方法における別の実施形態の一例を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、本発明の配線基板の製造方法により製造される配線基板の一例を、図１を基にして説明する。図１に示すように、本発明の製造方法により製造される配線基板２０は、例えば４層の絶縁層１が積層されるとともに各絶縁層１の間および最上層の絶縁層１の表面に配線導体層２が形成されている。そして最下層の絶縁層１の表面に配線導体層２ａが形成されている。さらに最表層の絶縁層１および配線導体層２、２ａの表面にはソルダーレジスト層３が形成されている。
【００１３】
それぞれの絶縁層１には、ビアホール４が複数形成されている。ビアホール４の内部には、配線導体層２と一体的に形成されたビア導体５が被着されている。ビア導体５は、各絶縁層１に形成された配線導体層２、２ａ間の導通をとっている。最上層の配線導体層２の一部は、半導体素子接続パッド６を形成している。半導体素子接続パッド６には、半導体集積回路素子等の半導体素子の電極が接続される。最下層に形成された配線導体層２ａの一部は、回路基板接続パッド７を形成している。回路基板接続パッド７には、この配線基板２０が搭載される回路基板の電極が接続される。これらの半導体素子接続パッド６および回路基板接続パッド７は、ソルダーレジスト層３に設けられた開口部３ａ、３ｂから露出している。
【００１４】
次に、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を図２〜図７を基にして説明する。まず、図２（ａ）に示すように、２枚のプリプレグ８Ｐと、２枚の分離フィルム９と、２枚の分離可能金属箔１０とを準備する。
【００１５】
プリプレグ８Ｐは、後述する配線基板２０用の積層体１４を製造する際に、積層体１４を必要な平坦度を維持して支持するための支持基板８を形成するためのものである。プリプレグ８Ｐの一方の主面Ａは製品形成用主面となり、他方の主面Ｂは分離用主面となる。また、それぞれのプリプレグ８Ｐは、中央部に製品形成用領域Ｘと、外周部に捨て代領域Ｙとを有している。製品形成用領域Ｘは、四角形状の領域であり、この製品形成用領域Ｘ上に配線基板２０が形成される。なお本例では、簡便のため、一つの配線基板２０に対応する製品領域Ｘのみを示しているが、実際には数十〜数千の配線基板２０に対応する面積を有している。捨て代領域Ｙは、製品形成領域Ｘを取り囲む四角枠状の領域である。プリプレグ８Ｐは、厚みが０．１〜２．０ｍｍ程度であり、縦横の寸法が４００〜１０００ｍｍ程度の略四角形である。プリプレグ８Ｐには、例えばガラス繊維にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて半硬化状態とした板状のものが用いられる。
【００１６】
分離フィルム９は、２枚のプリプレグ８Ｐ間に介挿されてプリプレグ８Ｐを硬化させた２枚の支持基板８同士を容易に分離させるためのものである。分離フィルム９は、厚みが１〜３５μｍ程度であり、縦横の寸法が４００〜１０００ｍｍ程度である。分離フィルム９の縦横の寸法は、捨て代領域Ｙにはみ出す大きさであり、好ましくは、プリプレグ８Ｐと同一寸法である。なお、分離フィルム９が捨て代領域Ｙにはみ出す部分には、直径が０．１〜１ｍｍ程度の多数の開口部１１が形成されていることが好ましい。分離フィルム９は、例えば銅箔等の金属箔や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の耐熱フィルム等から成るのが好ましい。
【００１７】
分離可能金属箔１０は、第１の金属箔１０ａと第２の金属箔１０ｂとが、間に接着層（不図示）を介して互いに分離可能に保持されたものである。第１の金属箔１０ａは、厚みが１〜７μｍ程度であり、製品形成用領域Ｘよりも大きく、かつ第２の金属箔１０ｂよりも小さな寸法をしている。第２の金属箔１０ｂは、厚みが１０〜３０μｍ程度であり、第１の金属箔１ａよりも縦横がそれぞれ１０〜２０ｍｍ程度大きな寸法をしている。第１の金属箔１０ａおよび第２の金属箔１０ｂは、例えば銅等の良導電性金属から成るのが好ましい。また、接着層は配線基板２０の形成中にかかる熱負荷に耐え得る上で、例えばシリコン樹脂系、アクリル樹脂系等の耐熱性粘着材、あるいはニッケル系の金属層から成るのが好ましい。このような接着層は、後述するビルドアップ部１３を支持基板８から分離するときに、第１の金属箔１０ａと第２の金属箔１０ｂとの間で相互に剥がれ残りなく分離する上で、粘着力が１〜１０Ｎ／ｍ程度であるのが好ましい。
【００１８】
次に、図２（ｂ）に示すように、２枚のプリプレグ８Ｐの間に２枚の分離フィルム９を重ねて挟持するとともに、それぞれのプリプレグ８Ｐの製品形成用主面Ａ上の中央部に分離可能金属箔１０を第１の金属箔１０ａを製品形成用主面Ａ側にして配置する。このとき、分離フィルム９および分離可能金属箔１０は、捨て代領域Ｙにはみ出す大きさであるので、このはみ出した部分を利用してプリプレグ８Ｐの間の所定の位置に正確に位置決めすることができる。分離フィルム９および分離可能金属箔１０の位置決めの方法としては、例えば、位置決め用のピンを用いる方法が採用される。この方法は、位置決め用のピンに対応する位置決め用の孔をプリプレグ８Ｐおよび分離フィルム９および分離可能金属箔１０に設けておき、これらの位置決め用の孔に位置決め用のピンを挿通することによって位置決めする。あるいは、位置決めピンを用いる方法に代えてプリプレグ８Ｐおよび分離フィルム９および分離可能金属箔１０の外辺を用いて位置決めする方法を採用してもよい。この場合、プリプレグ８Ｐおよび分離フィルム９および分離可能金属箔１０の外辺寸法を同一の寸法としておくとともに、これらの外辺を揃えて位置決めすればよい。
【００１９】
次に、図２（ｂ）の状態に積層したものを上下から加圧しながら加熱する。このような加圧加熱により、図２（ｃ）に示すように、プリプレグ８Ｐが硬化された２枚の支持基板８が、間に２枚の分離フィルム９を挟持して互いに接合されるとともに、それぞれの支持基板８の製品形成用主面Ａに分離可能金属箔１０が埋設された配線基板形成用土台１２が形成される。このとき、第１の金属箔１０ａの厚みが１〜７μｍ程度と薄いとともに、第２の金属箔１０ｂの厚みが１０〜３０μｍ程度と厚いことから、第１および第２の金属箔１０ａ、１０ｂ同士の間の境界を、支持基板８の深い位置にまで埋設することができる。さらに、本例では、第２の金属箔１０ｂが第１の金属箔１０ａよりも大きいため、第２の金属箔１０ｂが第１の金属箔１０ａおよび第１の金属箔１０ａの周囲の支持基板８を被覆する状態で埋設されるため、第１および第２の金属箔１０ａ、１０ｂ同士の間の境界を外部環境から確実に遮断することができる。なお、分離フィルム９には、捨て代領域Ｙにはみ出す部分に直径が０．１〜１ｍｍ程度の開口部１１が多数形成されていることから、これらの開口部１１を介して支持基板８同士が接合されることで２枚の支持基板８同士が固定される。また、製品形成用領域Ｘでは、分離フィルム９同士は、互いに接着せずに重なりあったままの状態である。
【００２０】
次に、図３（ｄ）に示すように、配線基板形成用土台１２の両主面に露出する第２の金属箔１０ｂの上面に、絶縁層１と配線導体層２とを複数相互に積層するとともに、最表層の絶縁層１および配線導体層２の上にソルダーレジスト層３を被着させることで配線基板用のビルドアップ部１３が形成される。
【００２１】
絶縁層１は、例えばエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂からなる。絶縁層１の形成は、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂組成物の未硬化物に無機絶縁性フィラーを分散して形成されたフィルムを、配線基板形成用土台１２の両主面の第２の金属箔１０ｂ上や下層の絶縁層１上に、真空状態で被覆した状態で熱圧着することで行われる。また、絶縁層１には層間の導通をとるためのビア導体５が充填されるビアホール４が、例えばレーザ加工により複数形成されている。
【００２２】
配線導体層２は、絶縁層１の表面およびビアホール４の内面に、無電解めっきおよび電解めっきから成る導体パターンを、例えば周知のセミアディティブ法により被着させることにより形成される。セミアディティブ法により用いられる無電解めっきおよび電解めっきには、例えば無電解銅めっきおよび電解銅めっき等の良導電性材料が好適に用いられる。
【００２３】
ソルダーレジスト層３は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂にシリカ等の無機フィラーを分散させたペーストを、最表層の絶縁層１および配線導体層２の上にスクリーン印刷等で塗布した後、フォトリソグラフィー技術により所定のパターンに露光、現像したものを熱硬化することで形成される。ソルダーレジスト層３から露出する最表層の配線導体層２の一部は、半導体素子接続パッド６として機能する。
【００２４】
次に、図３（ｅ）に示すように、配線基板形成用土台１２およびビルドアップ部１３を製品形成用領域Ｘと捨て代領域Ｙとの境界上で切断することで、製品形成用領域Ｘの配線基板形成用土台１２およびビルドアップ部１３を切り出す。切断には、例えばダイシング装置を用いればよい。
【００２５】
次に、図４（ｆ）に示すように、切り出されたビルドアップ部１３が形成された配線基板形成用土台１２を分離フィルム９の間から分離する。この分離の際には、分離フィルム９同士が加圧加熱により密着しているだけなので、容易に分離することができる。
【００２６】
次に、図４（ｇ）に示すように、ビルドアップ部１３を第１の金属箔１０ａから分離する。これにより、ビルドアップ部１３の下面に第２の金属箔１０ｂが固着した配線基板２０用の積層体１４が形成される。この分離の際には、第１の金属箔１０ａ上に第２の金属箔１０ｂが接着層を介して分離可能に保持されているだけなので、第１の金属箔１０ａと第２の金属箔１０ｂとの間を引き剥がすだけで積層体１４を破損することなく、容易に分離することができる。
【００２７】
次に、図５（ｈ）に示すように、第２の金属箔１０ｂ露出面に、配線導体層２ａに対応するパターンを有するエッチングレジストＲを形成する。
【００２８】
次に、図５（ｉ）に示すように、エッチングレジストＲから露出する第２の金属箔１０ｂをエッチング除去した後に、エッチングレジストＲを剥離除去することにより配線導体層２ａを形成する。
【００２９】
最後に、図５（ｊ）に示すように、最下層の絶縁層１および配線導体層２ａの上に開口部３ｂを有するソルダーレジスト層３を、先述の材料を用いて同様の方法で形成することで本実施例による配線基板２０が形成される。このように、本発明の配線基板の製造方法によれば、第１の金属箔１０ａの厚みが１〜７μｍ程度と薄いとともに、第２の金属箔１０ｂの厚みが１０〜３０μｍ程度と厚いことから、第１および第２の金属箔１０ａ、１０ｂ同士の間の境界を、支持基板８の深い位置にまで容易に埋設することができる。さらに、本例では、第２の金属箔１０ｂが第１の金属箔１０ａよりも大きいことから、第２の金属箔１０ｂが第１の金属箔１０ａおよび第１の金属箔１０ａの周囲の支持基板８を被覆する状態で埋設される。したがって、第１および第２の金属箔１０ａ、１０ｂ同士の間の境界を外部環境から確実に遮断することができる。その結果、例えば配線導体層２を形成するときの薬液が第１の金属箔１ａと第２の金属箔１ｂとの境界から両者間に滲入することを防止できる。したがって、ビルドアップ部１３と支持基板８との密着力が低下してビルドアップ部１３が剥がれてしまうことなく製造効率の高い配線基板２０の製造方法を提供することができる。
【００３０】
なお、本発明は上述の実施形態の一例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であれば種々の変更は可能である。例えば上述の実施の形態の一例では、回路基板接続パッド７が絶縁層１の表面から突出する状態で形成されているが、図６に配線基板４０として示すように、回路基板接続パッド３７が絶縁層１の表面から突出しないように形成してもよい。
【００３１】
このような配線基板４０における回路基板接続パッド３７は以下のようにして形成される。まず、先述の図２（ａ）〜（ｃ）と同様の工程を行なった後、図７（ａ）に示すように、第２の金属箔１０ｂの上に、例えば銅等から成る回路基板接続パッド３７をセミアディティブ法等により形成する。しかる後、図７（ｂ）に示すように、その上に絶縁層１と配線導体層２とを前述の配線基板１０を製造する場合と同様にして複数相互に積層するとともに、最表層の絶縁層１および配線導体層２の上にソルダーレジスト層３を被着させることで配線基板用のビルドアップ部３３を形成する。
【００３２】
次に、図３（ｅ）〜図４（ｇ）と同様の工程を行い製品形成用領域Ｘのビルドアップ部３３を第１の金属箔１０ａから分離して、図７（ｃ）に示すように、ビルドアップ部３３の下面に第２の金属箔１０ｂが固着した配線基板用の積層体３４を形成する。そして、積層体３４に固着する第２の金属箔１０ｂを全てエッチング除去した後、図５（ｊ）と同様の工程を行なうことで図６に示すような配線基板４０を提供することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１            絶縁層
２、２ａ      配線導体層
８            支持基板
１０          分離可能金属箔
１０ａ        第１の金属箔
１０ｂ        第２の金属箔
１３          ビルドアップ部
１４          積層体
Ｘ            製品形成用領域
Ｙ            捨て代領域
【図１】
2014130856.tif 000003
【図２】
2014130856.tif 000004
【図３】
2014130856.tif 000005
【図４】
2014130856.tif 000006
【図５】
2014130856.tif 000007
【図６】
2014130856.tif 000008
【図７】
2014130856.tif 000009