(57)【要約】【課題】パッドの絶縁膜からの剥離を抑制すること。【解決手段】基板１０上に設けられた絶縁膜１４と、絶縁膜１４の内部に設けられた配線層１６と、配線層１６に電気的に接続され、第１面２６が絶縁膜１４に接し、第１面２６と反対側の第２面２８から第１面２６にかけて貫通し且つ第２面２８側が第１面２６側よりも狭い貫通孔２２を有するパッド１８と、を備える回路基板。【選択図】図１
2018152437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜の内部に設けられた配線層と、
前記配線層に電気的に接続され、第１面が前記絶縁膜に接し、前記第１面と反対側の第２面から前記第１面にかけて貫通し且つ前記第２面側が前記第１面側よりも狭い貫通孔を有するパッドと、を備える回路基板。
【請求項２】
前記貫通孔は断面視において台形形状をしている、請求項１記載の回路基板。
【請求項３】
前記パッドの前記第２面において、前記貫通孔が設けられていない場合における前記パッドの面積に対して前記貫通孔の総面積が占める割合は０．３％以上且つ３０％以下である、請求項１または２記載の回路基板。
【請求項４】
前記貫通孔は前記パッドの前記第２面から前記第１面にかけて貫通すると共に前記絶縁膜の一部まで掘り込まれている、請求項１から３のいずれか一項記載の回路基板。
【請求項５】
前記基板に実装され、前記配線層に電気的に接続された電子部品と、
前記パッドの前記第２面に搭載された半田バンプと、を備える、請求項１から４のいずれか一項記載の回路基板。
【請求項６】
前記半田バンプは前記パッドに設けられた前記貫通孔に埋め込まれていない、請求項５記載の回路基板。
【請求項７】
基板と、前記基板に実装された電子部品と、前記基板上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜の内部に設けられ、前記電子部品に電気的に接続された配線層と、前記配線層に電気的に接続され、第１面が前記絶縁膜に接し、前記第１面とは反対側の第２面から前記第１面にかけて貫通し且つ前記第２面側が前記第１面側よりも狭い貫通孔を有するパッドと、前記パッドの前記第２面に搭載された半田バンプと、を備える回路基板と、
前記回路基板が前記半田バンプによって実装されたパッケージ基板と、を備える、電子装置。
【請求項８】
基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の内部に配線層を形成する工程と、
前記配線層に電気的に接続され、第１面が前記絶縁膜に接し、前記第１面とは反対側の第２面から前記第１面にかけて貫通し且つ前記第２面側が前記第１面側よりも狭い貫通孔を有するパッドを形成する工程と、を備える回路基板の製造方法。
【請求項９】
前記パッドを形成する工程は、開口パターンと前記開口パターン内に設けられ、側面が順テーパ形状をした島パターンとを有するマスク層をマスクとして金属膜を堆積することで、前記貫通孔を有する前記パッドを形成する、請求項８記載の回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板、電子装置、及び回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パッドに設けた溝や孔にバンプが埋め込まれるようにすることで、アンカー効果を利用してパッドとバンプの接合強度を向上させることが提案されている（例えば、特許文献１、２）。また、パッドの下面に絶縁膜に突出する楔を設けることで、アンカー効果を利用してパッドと絶縁膜の密着性を向上させることが提案されている（例えば、特許文献３）。また、再配線上に設けられた樹脂層の開口にバンプが形成される構成において、再配線に設けたスリットに樹脂層が埋め込まれるようにすることで、再配線と樹脂層の密着性を向上させることが提案されている（例えば、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−４０９４０号公報
【特許文献２】特開２００８−６０１４２号公報
【特許文献３】特開２００４−２０７３２４号公報
【特許文献４】特開２０１６−９２３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
絶縁膜に接して設けられたパッドを有する回路基板が半田バンプによって他の部材に接合される場合、半田バンプが接合されたパッドが絶縁膜から剥離してしまうことがある。
【０００５】
１つの側面では、パッドの絶縁膜からの剥離を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、基板上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜の内部に設けられた配線層と、前記配線層に電気的に接続され、第１面が前記絶縁膜に接し、前記第１面と反対側の第２面から前記第１面にかけて貫通し且つ前記第２面側が前記第１面側よりも狭い貫通孔を有するパッドと、を備える回路基板である。
【０００７】
１つの態様では、基板と、前記基板に実装された電子部品と、前記基板上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜の内部に設けられ、前記電子部品に電気的に接続された配線層と、前記配線層に電気的に接続され、第１面が前記絶縁膜に接し、前記第１面とは反対側の第２面から前記第１面にかけて貫通し且つ前記第２面側が前記第１面側よりも狭い貫通孔を有するパッドと、前記パッドの前記第２面に搭載された半田バンプと、を備える回路基板と、前記回路基板が前記半田バンプによって実装されたパッケージ基板と、を備える、電子装置である。
【０００８】
１つの態様では、基板上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の内部に配線層を形成する工程と、前記配線層に電気的に接続され、第１面が前記絶縁膜に接し、前記第１面とは反対側の第２面から前記第１面にかけて貫通し且つ前記第２面側が前記第１面側よりも狭い貫通孔を有するパッドを形成する工程と、を備える回路基板の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
１つの側面として、パッドの絶縁膜からの剥離を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）は、実施例１に係る回路基板の断面図、図１（ｂ）は、パッドの断面図、図１（ｃ）は、パッドの平面図である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｄ）は、実施例１に係る回路基板の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｄ）は、実施例１に係る回路基板の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図４】図４（ａ）から図４（ｃ）は、実施例１に係る回路基板の製造方法を示す断面図（その３）である。
【図５】図５（ａ）は、図３（ｄ）におけるマスク層の平面図、図５（ｂ）は、図４（ａ）におけるパッドの平面図、図５（ｃ）は、図４（ｂ）におけるパッドの平面図である。
【図６】図６は、実施例１におけるパッドの断面ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）像である。
【図７】図７（ａ）は、比較例１に係る回路基板の断面図、図７（ｂ）は、パッドの平面図である。
【図８】図８（ａ）は、比較例１の回路基板がパッケージ基板にフリップチップ実装された電子装置の断面図、図８（ｂ）は、実施例１の回路基板がパッケージ基板にフリップチップ実装された電子装置の断面図である。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は、パッドの絶縁膜からの剥離が抑制される理由を説明するための断面図である。
【図１０】図１０は、実施例１の回路基板がパッケージ基板に実装された電子装置に対して行った熱衝撃試験の結果を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、貫通孔の他の例を示す断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、実施例２に係る回路基板の断面図、図１２（ｂ）は、パッドの断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、実施例３に係る回路基板の断面図、図１３（ｂ）は、パッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１（ａ）は、実施例１に係る回路基板の断面図、図１（ｂ）は、パッドの断面図、図１（ｃ）は、パッドの平面図である。実施例１の回路基板１００は、例えばファンアウトウエハレベルパッケージ（ＦＯＷＬＰ：Fan-Out Wafer Level Package）である。図１（ａ）から図１（ｃ）のように、実施例１の回路基板１００は、基板１０、電子部品１２、絶縁膜１４、配線層１６、パッド１８、及び半田バンプ２０を備える。基板１０は、電子部品１２がモールド樹脂などの樹脂に埋め込まれた部品内蔵基板である。電子部品１２は、能動素子及び受動素子の少なくとも一方を含む。能動素子として、例えばシリコンや化合物半導体（ＧａＡｓなど）を用いた半導体素子が挙げられ、例えばトランジスタや集積回路、ＣＭＯＳセンサなどが挙げられる。受動素子として、例えば抵抗やキャパシタ、インダクタなどが挙げられる。
【００１３】
基板１０の一方の面上に絶縁膜１４が設けられている。絶縁膜１４は、例えばポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの樹脂膜であり、フィラーを含んでいてもよい。絶縁膜１４は、二酸化シリコンなどの無機絶縁膜であってもよい。絶縁膜１４の内部に、電子部品１２に電気的に接続された配線層１６が設けられている。配線層１６は、例えば銅などの金属で形成されている。
【００１４】
絶縁膜１４に、配線層１６に電気的に接続されたパッド１８が設けられている。パッド１８の第１面２６は絶縁膜１４に接して設けられている。パッド１８の第１面２６とは反対側の第２面２８は絶縁膜１４に接してなく、絶縁膜１４から露出して設けられている。パッド１８は、回路基板１００を他の部材と半田接合する際の電極パッドであり、アンダーバンプメタルと呼ばれる電極が含まれていてもよい。パッド１８は、平面視において例えば円形形状をしている。パッド１８は、例えば銅、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、タンタル、錫、又はクロムなどの単一金属膜やこれらの積層金属膜、若しくはこれらの合金膜で形成されている。パッド１８の第２面２８上に、回路基板１００を他の部材に接続する際に用いられる半田バンプ２０が設けられている。半田バンプ２０は、例えば銀錫（ＡｇＳｎ）半田や金錫（ＡｕＳｎ）半田などである。
【００１５】
パッド１８が積層金属膜である場合、絶縁膜１４と接する金属膜は絶縁膜１４との密着性が良好な金属で形成され、半田バンプ２０と接する金属膜は半田との相互拡散が起こり難い金属で形成されることが好ましい。半田との相互拡散が起こることで、接続抵抗の上昇や断線が生じる恐れがあるためである。絶縁膜１４との密着性が良好な金属として、例えばチタン、タングステン、タンタル、錫、及びクロム並びにこれらの金属が含まれる合金が挙げられる。
【００１６】
パッド１８には、パッド１８の第２面２８から第１面２６にかけて貫通した複数の貫通孔２２が設けられている。複数の貫通孔２２は、例えばパッド１８の全面にわたって格子状に配列されて設けられている。貫通孔２２は、断面視において、第２面２８側が狭くて第１面２６側が広い台形形状をしている。すなわち、貫通孔２２は、断面視において、第２面２８から第１面２６にかけて連続的に広がる形状をしている。このため、パッド１８の第２面２８での貫通孔２２の大きさは、パッド１８の第１面２６での貫通孔２２の大きさよりも小さくなっている。また、パッド１８の貫通孔２２に露出する側面は、断面視において、第２面２８側が第１面２６側よりも横方向に突き出た庇状になっている。
【００１７】
パッド１８の第２面２８における貫通孔２２の大きさは、例えば５μｍ以上且つ５０μｍ以下である。貫通孔２２をこのような大きさにすることで、単位面積当たりの貫通孔の配置数を多くできるメリットがある。貫通孔２２の側面の角度θは、例えば５５°以上且つ８０°以下である。貫通孔２２の側面をこのような角度にすることで、貫通孔に熱膨張係数の高い半田の侵入を抑制できるメリットがある。貫通孔２２は、平面視において、例えば円形形状をしているが、矩形形状、多角形形状、楕円形形状、又はスリット形状でもよい。複数の貫通孔２２において、これらの複数の形状を含んでいてもよい。
【００１８】
次に、実施例１に係る回路基板の製造方法について説明する。図２（ａ）から図４（ｃ）は、実施例１に係る回路基板の製造方法を示す断面図である。図５（ａ）は、図３（ｄ）におけるマスク層の平面図、図５（ｂ）は、図４（ａ）におけるパッドの平面図、図５（ｃ）は、図４（ｂ）におけるパッドの平面図である。実施例１の回路基板の製造方法は多面取り構造を用いた製造方法である。図２（ａ）から図４（ｃ）では、図の明瞭化のために、実施例１の回路基板の一部を図示している。
【００１９】
図２（ａ）のように、電子部品１２がモールド樹脂などの樹脂に埋め込まれた部品内蔵基板である基板１０を準備する。基板１０の一方の面上に、ポジ型の感光性を有する絶縁膜１４ａを形成する。絶縁膜１４ａは、例えばスピンコート法によって塗布した後、例えば８０℃、３０分の条件でプリベークを行うことで形成する。絶縁膜１４ａの厚さは例えば５μｍである。
【００２０】
図２（ｂ）のように、絶縁膜１４ａに対して露光及び現像を行って、ビア配線用の開口パターン３０を形成する。開口パターン３０は、絶縁膜１４ａを貫通して形成される。露光は例えばブロードバンドの等倍ステッパを用いて行う。開口パターン３０の直径は例えば１５μｍである。開口パターン３０を形成した後、絶縁膜１４ａに対して例えば窒素雰囲気中で２００℃、３０分の条件でキュアを行う。その後、絶縁膜１４ａ上にシード層５０を形成する。シード層５０は例えばスパッタリング法によって形成する。シード層５０は、例えば基板１０側からチタン層と銅層とが積層された金属膜である。チタン層の厚さは例えば５０ｎｍ、銅層の厚さは例えば１００ｎｍである。
【００２１】
図２（ｃ）のように、シード層５０上にポジ型のレジスト膜５２を形成する。レジスト膜５２は、例えばスピンコート法によって塗布した後、例えば８０℃、３０分の条件にてプリベークを行うことで形成する。その後、レジスト膜５２に対して例えばブロードバンドの等倍ステッパを用いた露光及び現像を行って、ランド電極用の開口パターン３２と配線用の開口パターン３４を形成する。開口パターン３２、３４は、レジスト膜５２を貫通して形成される。開口パターン３２は、絶縁膜１４ａを貫通して形成された開口パターン３０上に形成される。ランド電極用の開口パターン３２の直径は例えば６０μｍ、配線用の開口パターン３４の直径は例えば１０μｍである。
【００２２】
図２（ｄ）のように、レジスト膜５２をマスクとした電解めっき法により、開口パターン３０、３２、３４内にめっき膜５４を形成する。めっき膜５４は、例えば銅めっき膜である。
【００２３】
図３（ａ）のように、レジスト膜５２を剥離した後、めっき膜５４をマスクにシード層５０をエッチングによって除去する。シード層５０のエッチングは、例えばドライエッチング法を用いる。これにより、ビア配線６０と、ビア配線６０の上面に接して設けられたランド電極６２と、配線６４と、が形成される。ビア配線６０、ランド電極６２、及び配線６４は電子部品１２に電気的に接続されている。
【００２４】
図３（ｂ）のように、絶縁膜１４ａ上にポジ型の感光性を有する絶縁膜１４ｂを形成する。絶縁膜１４ｂはランド電極６２及び配線６４を埋め込んで形成される。絶縁膜１４ｂは、絶縁膜１４ａと同様に、例えばスピンコート法によって塗布した後、例えば８０℃、３０分の条件でプリベークを行うことで形成する。絶縁膜１４ｂの厚さは例えば１０μｍである。
【００２５】
図３（ｃ）のように、絶縁膜１４ｂに対して例えばブロードバンドの等倍ステッパを用いた露光及び現像を行って、ビア配線用の開口パターン３６を形成する。開口パターン３６は絶縁膜１４ｂを貫通して形成され、ランド電極６２が開口パターン３６で露出する。開口パターン３６の直径は例えば１５μｍである。次いで、絶縁膜１４ｂに対して例えば窒素雰囲気中で２００℃、３０分の条件でキュアを行う。その後、絶縁膜１４ｂ上に例えばスパッタリング法を用いてシード層５６を形成する。シード層５６は、シード層５０と同じく、例えば５０ｎｍのチタン層と１００ｎｍの銅層との積層膜である。
【００２６】
図３（ｄ）及び図５（ａ）のように、シード層５６上に、例えばスピンコート法によってポジ型のレジストを塗布した後に例えば８０℃、３０分の条件でプリベークを行うことで、ポジ型のレジスト膜５８を形成する。次いで、レジスト膜５８に対してレジスト材料の推奨露光量よりも多い露光量のオーバー露光にて露光及び現像を行う。例えば、レジスト膜５８に対する露光はレジスト材料の推奨露光量に対して１．５倍程度の露光量で行う。これにより、ランド電極用の開口パターン３８、配線用の開口パターン４０、及びパッド用の開口パターン４２を形成する。パッド用の開口パターン４２内には、複数の島パターン４４が残存するようにする。オーバー露光によって、複数の島パターン４４の側面は断面視において順テーパ形状となっている。ランド電極用の開口パターン３８の直径は例えば６０μｍ、配線用の開口パターン４０の直径は例えば１０μｍ、パッド用の開口パターン４２の直径は例えば４００μｍである。
【００２７】
図４（ａ）及び図５（ｂ）のように、レジスト膜５８をマスクとした電解メッキ法により、開口パターン３６、３８、４０、４２内にめっき膜を形成する。その後、レジスト膜５８を剥離した後、めっき膜をマスクとしてシード層５６をエッチングによって除去する。これにより、ランド電極６２の上面に接して設けられたビア配線６６と、ビア配線６６の上面に接して設けられたランド電極６８と、配線７０と、パッド１８と、が形成される。パッド用の開口パターン４２内に順テーパ形状をした側面を有する複数の島パターン４４が設けられていたため、パッド１８には逆テーパ形状をした側面を有する複数の貫通孔２２が形成される。
【００２８】
図４（ｂ）及び図５（ｃ）のように、絶縁膜１４ｂ上にポジ型の感光性を有する絶縁膜１４ｃを形成する。絶縁膜１４ｃはランド電極６８、配線７０、及びパッド１８を埋め込んで形成される。絶縁膜１４ｃは、絶縁膜１４ａ、１４ｂと同様に、例えばスピンコート法によって塗布した後、例えば８０℃、３０分の条件でプリベークを行うことで形成する。絶縁膜１４ｃの厚さは例えば１０μｍである。基板１０上に設けられた絶縁膜１４は、絶縁膜１４ａから絶縁膜１４ｃによって構成される。また、ビア配線６０、６６、ランド電極６２、６８、及び配線６４、７０によって、絶縁膜１４の内部に設けられた配線層１６が構成される。
【００２９】
その後、絶縁膜１４ｃに対して例えばブロードバンドの等倍ステッパを用いた露光及び現像を行って、パッド１８における絶縁膜１４ｃに開口４６を形成する。開口４６の直径は例えば４００μｍである。開口４６で露出した金属部分がパッド１８となる。次いで、絶縁膜１４ｃに対して例えば窒素雰囲気中で２００℃、３０分の条件でキュアを行う。
【００３０】
図４（ｃ）のように、開口４６で露出したパッド１８上に半田バンプ２０を形成する。これにより、実施例１の回路基板１００が形成される。
【００３１】
図６は、実施例１におけるパッドの断面ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）像である。図６では、絶縁膜１４にフェノール樹脂、パッド１８に銅、半田バンプ２０に銀錫半田を用い、図２（ａ）から図５（ｃ）で説明した製造方法によって作製した回路基板におけるパッド１８の断面ＳＥＭ像を示している。図６のように、貫通孔２２はパッド１８の第２面２８側が第１面２６側よりも狭くなっているため、貫通孔２２内に半田バンプ２０が埋め込まれずに空隙が形成されている。例えば、図６において、貫通孔２２の幅は、パッド１８の第１面２６では１６μｍ程度であるのに対し、第２面２８では１２μｍ程度となっている。
【００３２】
ここで、実施例１の効果を説明するにあたり、比較例１の回路基板を説明する。図７（ａ）は、比較例１に係る回路基板の断面図、図７（ｂ）は、パッドの平面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）のように、比較例１の回路基板５００では、パッド１８に貫通孔２２が設けられていない。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。
【００３３】
図８（ａ）は、比較例１の回路基板がパッケージ基板にフリップチップ実装された電子装置の断面図、図８（ｂ）は、実施例１の回路基板がパッケージ基板にフリップチップ実装された電子装置の断面図である。電子装置は、回路基板を例えば２００℃以上の高温に加熱して半田バンプ２０を溶融させてパッケージ基板８０に接合することで形成される。
【００３４】
図８（ａ）のように、比較例１の回路基板５００を半田バンプ２０によってパッケージ基板８０にフリップチップ実装した電子装置６００では、パッド１８が絶縁膜１４から剥離することがある。パッド１８の絶縁膜１４からの剥離は以下の２つの理由によって起こると考えられる。１つ目の理由は、パッド１８と絶縁膜１４との熱膨張係数の差に起因して発生する応力によるものと考えられる。すなわち、パッド１８は金属からなり、絶縁膜１４は絶縁物からなるため、熱膨張係数の差が大きい。このため、半田接合時に２００℃以上に加熱されることで、パッド１８と絶縁膜１４との間で熱膨張係数の差に起因した大きな応力が発生する。これにより、パッド１８が絶縁膜１４から剥離するようになると考えられる。２つ目の理由は、半田接合時に２００℃以上に加熱されることで、絶縁膜１４から絶縁膜１４の主成分やコンタミネーション成分が気化し、このガスがパッド１８を絶縁膜１４から剥離する方向に圧力を与える。これにより、パッド１８が絶縁膜１４から剥離するようになると考えられる。
【００３５】
一方、図８（ｂ）のように、実施例１の回路基板１００を半田バンプ２０によってパッケージ基板８０にフリップチップ実装した電子装置４００では、パッド１８は絶縁膜１４から剥離することが抑制された。パッド１８の絶縁膜１４からの剥離が抑制されたのは、パッド１８に第２面２８側が第１面２６側よりも狭い貫通孔２２が設けられているためと考えられる。このことを、図９（ａ）及び図９（ｂ）を用いて説明する。
【００３６】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、パッドの絶縁膜からの剥離が抑制される理由を説明するための断面図である。図９（ａ）のように、パッド１８に設けられた貫通孔２２は、第２面２８側が第１面２６側よりも狭くなっている。パッド１８の第２面２８での貫通孔２２が小さいことで、貫通孔２２内に半田バンプ２０が侵入し難くなる。パッド１８の第１面２６での貫通孔２２が大きいことで、絶縁膜１４とパッド１８の接触面積が小さくなり、熱膨張係数の差に起因して発生する応力が小さくなる。このために、パッド１８の絶縁膜１４からの剥離が抑制されると考えられる。また、半田接合時に高温に加熱されることで絶縁膜１４から発生するガスの一部は貫通孔２２内に排出されるようになるため、ガスによってパッド１８に絶縁膜１４から剥離する方向に加えられる圧力が小さくなる。このために、パッド１８の絶縁膜１４からの剥離が抑制されると考えられる。
【００３７】
図９（ｂ）のように、パッド１８の第２面２８側での貫通孔２２の大きさによっては、貫通孔２２内に半田バンプ２０が入り込むこともあり得る。貫通孔２２内に半田バンプ２０が入り込むことで、図９（ａ）に比べて、絶縁膜１４と金属（パッド１８及び半田バンプ２０）との接触面積が大きくなるため、熱膨張係数の差に起因した応力は大きくなる。しかしながら、貫通孔２２は第２面２８側が第１面２６側よりも狭くなっているため、パッド１８の貫通孔２２に露出する側面は断面視において第２面２８側が第１面２６側よりも横方向に突き出た庇状となっている。これにより、パッド１８の貫通孔２２に露出する側面の下側部分には半田バンプ２０が埋め込まれ難く、空隙２４が形成される。空隙２４が形成されることで、比較例１に比べて絶縁膜１４と金属との接触面積が小さくなると共に絶縁膜１４からのガスが空隙２４に排出されることが可能となり、パッド１８の絶縁膜１４からの剥離が抑制されると考えられる。
【００３８】
以上のように、実施例１によれば、パッド１８に第２面２８から第１面２６にかけて貫通し且つ第２面２８側が第１面２６側よりも狭い貫通孔２２が設けられている。これにより、上述したように、絶縁膜１４とパッド１８との熱膨張係数の差に起因した応力を低減でき、且つ、絶縁膜１４から発生するガスを貫通孔２２に排出できるため、パッド１８が絶縁膜１４から剥離することを抑制できる。
【００３９】
図２（ａ）から図４（ｃ）のように、基板１０上に絶縁膜１４を形成する。絶縁膜１４の内部に配線層１６を形成する。配線層１６に電気的に接続され、第１面２６が絶縁膜１４に接し、第２面２８から第１面２６にかけて貫通し且つ第２面２８側が第１面２６側よりも狭い貫通孔２２を有するパッド１８を形成する。これらの工程を含んで、実施例１の回路基板１００を製造することができる。
【００４０】
また、図３（ｄ）及び図５（ａ）のように、開口パターン４２と、開口パターン４２内に設けられ、側面が順テーパ形状をした島パターン４４と、を有するレジスト膜５８を形成する。図４（ａ）及び図５（ｃ）のように、レジスト膜５８をマスクとして金属膜を堆積することでパッド１８を形成する。これにより、第２面２８から第１面２６にかけて貫通し且つ第２面２８側が第１面２６側よりも狭い貫通孔２２を有するパッド１８を容易に形成できる。
【００４１】
次に、発明者が行った実験について説明する。発明者は、図８（ｂ）のように、実施例１の回路基板１００がパッケージ基板８０に実装された電子装置４００に対して熱衝撃試験を行った。実験では、絶縁膜１４にフェノール樹脂を用い、パッド１８に銅を用い、半田バンプ２０に銀錫半田を用い、パッケージ基板８０にＦＲ４（Flame Retardant Type 4）基板を用いた。複数の貫通孔２２はパッド１８の第２面２８において直径２０μｍの円形形状とした。そして、パッド１８の第２面２８における複数の貫通孔２２の総面積を異ならせた複数のサンプルを作製して熱衝撃試験を行った。熱衝撃試験はプレコンディション試験の後に行った。プレコンディション試験は、乾燥環境下で１２５℃、２４時間、その後、相対湿度６０％の環境下で３０℃、１９２時間のスクリーニングを行った後、２６０℃、１分のＩＲリフローを３回行った。熱衝撃試験は、−６５℃で５分、１５０℃で５分を１サイクルとし、これを１０００サイクル行った。
【００４２】
図１０は、実施例１の回路基板がパッケージ基板に実装された電子装置に対して行った熱衝撃試験の結果を示す図である。図１０の横軸は、パッド１８の第２面２８において、貫通孔２２が設けられていない場合でのパッド１８の面積に対して複数の貫通孔２２の総面積が占める割合（貫通孔２２の占有面積率と称す）である。縦軸は、熱衝撃試験前後での抵抗変化率である。抵抗変化率は、４端法で測定した熱衝撃試験前の抵抗と熱衝撃試験後の抵抗の割り算によって算出した値である。図１０のように、貫通孔２２の占有面積率が０．３％より低い場合、及び、３０％よりも大きい場合は、抵抗変化率が急激に大きくなることが分かる。貫通孔２２の占有面積率が０．３％よりも低い場合に抵抗変化率が大きくなったのは、絶縁膜１４とパッド１８の接触面積が大きくなって応力緩和及びガス排出の効果が低くなったためと考えられる。貫通孔２２の占有面積率が３０％より大きい場合に抵抗変化率が大きくなったのは、絶縁膜１４とパッド１８の接触面積が小さくなりすぎて密着強度が低下したためと考えられる。この結果から、パッド１８の第２面２８において、貫通孔２２が設けられていない場合でのパッド１８の面積に対して貫通孔２２の総面積が占める割合は０．３％以上且つ３０％以下が好ましい。抵抗変化率をより小さくする点から、貫通孔２２の総面積が占める割合は１％以上且つ２０％以下の場合がより好ましく、５％以上且つ１５％以下の場合がさらに好ましい。
【００４３】
また、実施例１によれば、図１（ａ）のように、半田バンプ２０はパッド１８に設けられた貫通孔２２に埋め込まれていない。これにより、絶縁膜１４とパッド１８との熱膨張係数の差に起因する応力の低減、及び、絶縁膜１４から発生するガスの排出、を効果的に行うことができる。
【００４４】
図１（ｃ）のように、貫通孔２２は平面視で円形形状をしていることが好ましい。上述したように貫通孔２２の側面をテーパにすることで応力緩和やガス排出の効果が得られ、貫通孔２２を円形形状とすることでテーパの部分を狭い範囲で多く形成することができるためである。なお、貫通孔２２を平面視で矩形形状や多角形形状としてもよく、この場合は、応力によってコーナー部からクラックや剥離が生じることを抑制するために、コーナー部をラウンド形状にすることが好ましい。
【００４５】
図１（ｃ）のように、パッド１８は平面視で円形形状をしていることが好ましい。これにより、絶縁膜１４とパッド１８との熱膨張係数の差によって発生した応力がパッド１８に均一にかかるようにできる。なお、パッド１８は平面視で矩形形状や多角形形状をしていてもよいが、この場合は、コーナー部に応力が集中してクラックや剥離が生じることを抑えるために、コーナー部をラウンド形状にすることが好ましい。
【００４６】
パッド１８に設けられた貫通孔２２は、図１（ｃ）のように、パッド１８の第２面２８の全面にわたって設けられていることが好ましく、等間隔に配置されて設けられていることがより好ましい。このような貫通孔の配置例としては、格子状や千鳥状配置などが挙げられる。これにより、パッド１８が絶縁膜１４から剥離することを効果的に抑制できる。
【００４７】
なお、実施例１では、パッド１８に設けられた貫通孔２２は、断面視において、第２面２８側から第１面２６側にかけて直線状に連続して広がる台形形状をしている場合を例に示したが、その他の形状をしていてもよい。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、貫通孔の他の例を示す断面図である。図１１（ａ）のように、貫通孔２２は、断面視において、パッド１８の第２面２８側から第１面２６側にかけて弧状に連続して広がっていてもよい。図１１（ｂ）のように、貫通孔２２は、断面視において、パッド１８の第２面２８側から第１面２６側にかけて階段状に広がっていてもよい。
【００４８】
実施例１では、回路基板１００がファンアウトレベルパッケージの場合を例に示したが、その他の場合でもよい。すなわち、電子部品１２は、基板１０に内蔵されている場合に限られず、基板１０の表面に実装されている場合でもよい。この場合、基板１０は、シリコン基板などの半導体基板や、アルミナ基板などのセラミック基板、絶縁基板などの他の基板でもよい。
【実施例２】
【００４９】
図１２（ａ）は、実施例２に係る回路基板の断面図、図１２（ｂ）は、パッドの断面図である。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）のように、実施例２の回路基板２００では、パッド１８に設けられた貫通孔２２は、パッド１８を貫通すると共に絶縁膜１４の一部まで掘り込まれている。その他の構成は、実施例１の図１（ａ）から図１（ｃ）と同じであるため説明を省略する。
【００５０】
実施例２によれば、貫通孔２２はパッド１８の第２面２８から第１面２６に貫通すると共に絶縁膜１４の一部まで掘り込まれている。これにより、貫通孔２２に露出する絶縁膜１４の表面積を増大させることができるため、絶縁膜１４で発生するガスを効果的に貫通孔２２内に排出させることができる。
【００５１】
絶縁膜１４で発生したガスを効果的に貫通孔２２内に排出させるために、貫通孔２２による絶縁膜１４の掘り込み量は、２５０ｎｍ以上の場合が好ましく、５００ｎｍ以上の場合がより好ましく、８００ｎｍ以上の場合がさらに好ましい。一方、絶縁膜１４の掘り込みが深くなりすぎると絶縁膜１４内で内部破壊が起こる恐れがある。したがって、貫通孔２２による絶縁膜１４の掘り込み量は、２０００ｎｍ以下の場合が好ましく、１５００ｎｍ以下の場合がより好ましく、１２００ｎｍ以下の場合がさらに好ましい。
【実施例３】
【００５２】
図１３（ａ）は、実施例３に係る回路基板の断面図、図１３（ｂ）は、パッドの断面図である。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）のように、実施例３の回路基板３００では、基板１０に電子部品１２が内蔵されていない。その他の構成は、実施例１の図１（ａ）から図１（ｃ）と同じであるため説明を省略する。
【００５３】
実施例１では、基板１０に電子部品１２が実装された回路基板１００を例に説明したが、実施例３のように、基板１０に電子部品が実装されていない回路基板３００の場合でもよい。すなわち、回路基板は、電子部品を備えていてもよいし、備えていなくてもよい。基板１０に電子部品１２が実装されない場合では、基板１０はシリコン基板などの半導体基板でもよいし、アルミナ基板などのセラミック基板でもよいし、樹脂基板などの絶縁基板でもよいし、その他の基板でもよい。また、図１０では、半田バンプ２０を備えている場合を示しているが、半田バンプ２０を備えていない場合でもよい。
【００５４】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００５５】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）基板上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜の内部に設けられた配線層と、前記配線層に電気的に接続され、第１面が前記絶縁膜に接し、前記第１面と反対側の第２面から前記第１面にかけて貫通し且つ前記第２面側が前記第１面側よりも狭い貫通孔を有するパッドと、を備える回路基板。
（付記２）前記貫通孔は断面視において台形形状をしている、付記１記載の回路基板。
（付記３）前記パッドの前記第２面において、前記貫通孔が設けられていない場合における前記パッドの面積に対して前記貫通孔の総面積が占める割合は０．３％以上且つ３０％以下である、付記１または２記載の回路基板。
（付記４）前記貫通孔は前記パッドの前記第２面から前記第１面にかけて貫通すると共に前記絶縁膜の一部まで掘り込まれている、付記１から３のいずれか一項記載の回路基板。
（付記５）前記貫通孔は平面視において円形形状をしている、付記１から４のいずれか一項記載の回路基板。
（付記６）前記貫通孔は前記パッドの全面にわたって設けられている、付記１から５のいずれか一項記載の回路基板。
（付記７）複数の前記貫通孔は等間隔に配置されている、付記１から６のいずれか一項記載の回路基板。
（付記８）前記基板に実装され、前記配線層に電気的に接続された電子部品と、前記パッドの前記第２面に搭載された半田バンプと、を備える、付記１から７のいずれか一項記載の回路基板。
（付記９）前記半田バンプは前記パッドに設けられた前記貫通孔に埋め込まれていない、付記８記載の回路基板。
（付記１０）基板と、前記基板に実装された電子部品と、前記基板上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜の内部に設けられ、前記電子部品に電気的に接続された配線層と、前記配線層に電気的に接続され、第１面が前記絶縁膜に接し、前記第１面とは反対側の第２面から前記第１面にかけて貫通し且つ前記第２面側が前記第１面側よりも狭い貫通孔を有するパッドと、前記パッドの前記第２面に搭載された半田バンプと、を備える回路基板と、前記回路基板が前記半田バンプによって実装されたパッケージ基板と、を備える、電子装置。
（付記１１）基板上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の内部に配線層を形成する工程と、前記配線層に電気的に接続され、第１面が前記絶縁膜に接し、前記第１面とは反対側の第２面から前記第１面にかけて貫通し且つ前記第２面側が前記第１面側よりも狭い貫通孔を有するパッドを形成する工程と、を備える回路基板の製造方法。
（付記１２）前記パッドを形成する工程は、開口パターンと前記開口パターン内に設けられ、側面が順テーパ形状をした島パターンとを有するマスク層をマスクとして金属膜を堆積することで、前記貫通孔を有する前記パッドを形成する、付記１１記載の回路基板の製造方法。
【符号の説明】
【００５６】
１０  基板
１２  電子部品
１４〜１４ｃ  絶縁膜
１６  配線層
１８  パッド
２０  半田バンプ
２２  貫通孔
２４  空隙
２６  パッドの第１面
２８  パッドの第２面
３０〜４２  開口パターン
４４  島パターン
４６  開口
５０、５６  シード層
５２  レジスト膜
５４  めっき膜
６０、６６  ビア配線
６２、６８  ランド電極
６４、７０  配線
８０  パッケージ基板
１００〜３００  回路基板
４００  電子装置
【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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【図１２】
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【図１３】
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