(57)【要約】【課題】多数の貫通導体が設けられた酸化アルミニウム基板を含んで構成される配線基板において、クラックの発生が防止されて高い信頼性が得られる配線基板を提供する。【解決手段】厚み方向に貫通する多数の貫通導体ＴＣが設けられた酸化アルミニウム基板部１０と、酸化アルミニウム基板部１０の周囲に設けられた枠状のアルミニウム基板部１０ｘとを備えた複合基板５と、貫通導体ＴＣに接続されたｎ層（ｎは１以上の整数）の配線層ＢＷとを含む。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向に貫通する多数の貫通導体が設けられた酸化アルミニウム基板部と、前記酸化アルミニウム基板部の周囲に設けられた枠状のアルミニウム基板部とを備えた複合基板と、
前記貫通導体に接続されたｎ層（ｎは１以上の整数）の配線層とを有することを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記配線層と前記貫通導体との接続部において、前記配線層は複数の前記貫通導体に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記配線層は、前記酸化アルミニウム基板部に対応する部分に配置されて前記貫通導体に接続される配線部と、前記アルミニウム基板部に対応する部分に配置されて前記配線部と分離された基板補強用電極部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項４】
前記基板補強用電極部はリング状に繋がって配置されていることを特徴とする請求項３に記載の配線基板。
【請求項５】
厚み方向に貫通する多数の貫通導体が設けられた複数の酸化アルミニウム基板部と、前記複数の酸化アルミニウム基板部を連結するアルミニウム基板部とを備える複合基板を用意する工程と、
前記貫通導体に接続されるｎ層（ｎは１以上の整数）の配線層を形成する工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記配線層と前記貫通導体との接続部において、前記配線層が複数の前記貫通導体に電気的に接続されることを特徴とする請求項５に記載の配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記複合基板を用意する工程は、
アルミニウム基板の上に、前記酸化アルミニウム基板部を得る領域に開口部が設けられた絶縁樹脂層を形成する工程と、
前記絶縁樹脂層の開口部を通して前記アルミニウム基板を厚み方向に陽極酸化することにより、多数のホールが設けられた前記酸化アルミニウム基板部を得る工程と、
前記酸化アルミニウム基板部の下側のアルミニウム部を前記ホールが露出するまで除去することにより、厚み方向に貫通する多数のスルーホールが設けられた前記酸化アルミニウム基板部とそれに連結される前記アルミニウム基板部とを得る工程と、
前記スルーホールに前記貫通導体を充填する工程とを含むことを特徴とする請求項５に記載の配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記配線層を形成する工程において、
前記配線層は、前記酸化アルミニウム基板部に対応する部分に配置されて前記貫通導体に接続される配線部と、前記アルミニウム基板部に対応する部分に配置されて前記配線部と分離された基板補強用電極部とを含んで形成されることを特徴とする請求項５に配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記配線層を形成する工程において、
前記基板補強用電極部は前記酸化アルミニウム基板部を取り囲むようにして繋がって配置されることを特徴とする請求項８に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記配線層を形成する工程の後に、
前記アルミニウム基板部に対応する部分を切断することにより、周縁側に枠状のアルミニウム基板部を備えた個々の配線基板を得る工程をさらに有することを特徴とする請求項５乃至９のいずれか一項に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】
本発明は配線基板及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、上下面側を導通可能にする多数の貫通導体を備えた配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップを実装するための多層配線基板がある。多層配線基板では、コア基板の両面側にビルドアップ配線が形成され、一方の面に半導体チップを実装するためのチップ接続用パッドが設けられ、他方の面に外部接続用パッドが設けられている。
【０００３】
特許文献１には、陽極酸化法により形成された多孔質酸化アルミニウムの多数の貫通孔のうち、電極が配置される領域の貫通孔に導電材料を埋め込み、それ以外の領域の貫通孔に絶縁材料を埋め込むことに基づいて配線基板を構成することが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、複数のスルーホール導体を備えたポーラスアルミナ基板の両面に、選択されたスルーホール導体を露出させる開口部を備えた絶縁層を形成した後に、その開口部内のスルーホール導体に接続される配線を形成することにより、回路基板を構成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７３４８０号公報
【特許文献２】特開２００９−１４７２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
後述するように、関連技術では、多数の貫通導体が設けられた薄型の酸化アルミニウム基板にビルドアップ配線層を形成することに基づいて配線基板が製造される。多数の貫通導体を備えた酸化アルミニウム基板は基板の剛性が弱く脆い状態となっている。
【０００７】
このため、酸化アルミニウム基板にビルドアップ配線層を形成する際に、酸化アルミニウム基板にクラックが発生しやすい。
【０００８】
また、酸化アルミニウム基板の端部まで微細な貫通導体が設けられているため、製造工程などで機械的衝撃を与えると、酸化アルミニウム基板の端部から貫通導体が剥がれ落ちてくることがある。
【０００９】
本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、多数の貫通導体が設けられた酸化アルミニウム基板を含む配線基板において、クラックの発生が防止されて高い信頼性が得られる配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は配線基板に係り、厚み方向に貫通する多数の貫通導体が設けられた酸化アルミニウム基板部と、前記酸化アルミニウム基板部の周囲に設けられた枠状のアルミニウム基板部とを備えた複合基板と、前記貫通導体に接続されたｎ層（ｎは１以上の整数）の配線層とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明で使用される複合基板は、アルミニウム基板を部分的に陽極酸化することに基づいて多数のスルーホールを形成した後に、スルーホールに貫通導体を充填することによって得られる。
【００１２】
本発明では、基板強度の弱い酸化アルミニウム基板部の周囲に基板強度の強い枠状のアルミニウム基板部が連結されるので、基板全体の基板強度を向上させることができる。これにより、配線層を形成する諸工程において酸化アルミニウム基板部にクラックが発生することが防止される。
【００１３】
また、多数の貫通導体が設けられた酸化アルミニウム基板部の周縁端部がアルミニウム基板部で保護されている。このため、配線基板の端部が機械的な衝撃を受けるとしても、貫通導体が剥がれ落ちてくるなどの不具合が発生するおそれがなく、信頼性の高い配線基板を構成することができる。
【００１４】
本発明の一つの好適な態様では、配線層は、酸化アルミニウム基板部に対応する部分に配置されて貫通導体に接続される配線部と、アルミニウム基板部に対応する部分に配置されて配線部と分離された基板補強用電極部とを含む。
【００１５】
特に、配線層の基板補強用電極部が酸化アルミニウム基板部を取り囲むようにして繋がって配置している場合、アルミニウム基板部がさらに補強されるため、基板強度のさらなる向上を図ることができる。
【００１６】
また、上記課題を解決するため、本発明は配線基板の製造方法に係り、厚み方向に貫通する多数の貫通導体が設けられた複数の酸化アルミニウム基板部と、前記複数の酸化アルミニウム基板部を連結するアルミニウム基板部とを備える複合基板を用意する工程と、前記貫通導体に接続されるｎ層（ｎは１以上の整数）の配線層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
上記した発明において、複合基板を用意する工程では、以下の方法が採用される。まず、アルミニウム基板の上に、酸化アルミニウム基板部を得る領域に開口部が設けられた絶縁樹脂層を形成する。次いで、絶縁樹脂層の開口部を通してアルミニウム基板を厚み方向に陽極酸化することにより、多数のホールが設けられた酸化アルミニウム基板部を得る。
【００１８】
続いて、酸化アルミニウム基板部の下側のアルミニウム部をホールが露出するまで除去することにより、厚み方向に貫通する多数のスルーホールが設けられた酸化アルミニウム基板部とそれに連結される前記アルミニウム基板部とを得る。その後に、スルーホールに貫通導体を充填する。
【００１９】
以上の製造方法を使用することにより、上記した配線基板を容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明の配線基板では、クラックの発生が防止されて高い信頼性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１（ａ）〜（ｄ）は関連技術の配線基板の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は関連技術の配線基板の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は関連技術の配線基板の製造方法を示す断面図（その３）である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その３）である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その４）である。
【図８】図８は本発明の第１実施形態の配線基板を示す断面図である。
【図９】図９は本発明の第１実施形態の半導体パッケージを示す断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２実施形態の配線基板の製造方法及び半導体パッケージを示す断面図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｃ）は本発明の第３実施形態の配線基板の製造方法及び半導体パッケージを示す断面図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）は本発明の第４実施形態の配線基板の製造方法及び半導体パッケージを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００２３】
（関連技術）
本発明の実施形態を説明する前に、本発明に関連する関連技術について説明する。図１〜図３は関連技術の配線基板の製造方法を示す断面図である。
【００２４】
関連技術の配線基板の製造方法では、図１（ａ）に示すように、まず、アルミニウム（Ａｌ）基板１００ａを用意する。アルミニウム基板１００ａは多面取り用の基板であり、複数の配線基板用領域Ａが画定されている。
【００２５】
次いで、図１（ｂ）に示すように、アルミニウム基板１００ａを表面側から陽極酸化することにより酸化アルミニウム基板１００を得る。このとき、酸化アルミニウム基板１００の表面全体から厚み方向に向かって多数の微細なホールＨが同時に形成される。また、酸化アルミニウム基板１００の下側に陽極酸化されていないアルミニウム部１００ｂが残された状態となる。
【００２６】
続いて、図１（ｃ）に示すように、酸化アルミニウム基板１００の下側に残されたアルミニウム部１００ｂをエッチングにより除去する。これにより、上面から下面まで貫通する多数のスルーホールＴＨが横方向に並んで設けられた酸化アルミニウム基板１００が得られる。酸化アルミニウム基板１００は１００μｍ程度の厚みに薄型化されて形成される。
【００２７】
次いで、図１（ｄ）に示すように、多数のスルーホールＴＨが設けられた酸化アルミニウム基板１００の下面にめっき給電層（不図示）を配置し、電解めっきによってスルーホールＴＨ内に底部から上部にかけて銅めっきを施すことにより貫通導体ＴＣを充填する。
【００２８】
これにより、多数のスルーホールＴＨに貫通導体ＴＣ（線状導体）がそれぞれ充填された酸化アルミニウム基板１００が得られる。
【００２９】
次いで、図２（ａ）に示すように、酸化アルミニウム基板１００の両面側に絶縁樹脂からなる第１層間絶縁層２００をそれぞれ形成する。さらに、両面側の第１層間絶縁層２００をＣＯ2レーザによって加工することにより貫通導体ＴＣの両端部に到達する第１ビアホールＶＨ１をそれぞれ形成する。第１ビアホールＶＨ１内に配置される複数の貫通導体ＴＣが酸化アルミニウム基板１００の両面側を導通させる貫通ビアとして機能する。
【００３０】
続いて、図２（ｂ）に示すように、両面側の第１層間絶縁層２００の上に、第１ビアホールＶＨ１を介して貫通導体ＴＣに接続される第１配線層３００をそれぞれ形成する。両面側の第１配線層３００は貫通導体ＴＣを介して相互接続される。
【００３１】
次いで、図２（ｃ）に示すように、同様な方法により、酸化アルミニウム基板１００の両面側に、第１配線層３００の接続部に到達する第２ビアホールＶＨ２が設けられた第２層間絶縁層２２０をそれぞれ形成する。さらに、両面側の第２層間絶縁層２２０の上に、第２ビアホールＶＨ２を介して第１配線層３００に接続される第２配線層３２０をそれぞれ形成する。
【００３２】
次いで、図３（ａ）に示すように、酸化アルミニウム基板１００の両面側に、第２配線層３２０の接続部上に開口部２４０ａが設けられたソルダレジスト２４０をそれぞれ形成する。
【００３３】
その後に、図３（ｂ）に示すように、酸化アルミニウム基板１００の両面側において、第２配線層３２０の接続部にニッケル／金めっき層を形成してコンタクト層３４０をそれぞれ得る。さらに、酸化アルミニウム基板１００の両面側において、ソルダレジスト２４０の開口部２４０ａに第２配線層３２０に接続されるはんだバンプ３６０を形成する。
【００３４】
これにより、酸化アルミニウム基板１００の複数の配線基板用領域Ａにビルドアップ配線層がそれぞれ形成されて構成される配線部材４００が得られる。
【００３５】
次いで、図３（ｃ）に示すように、図３（ｂ）の配線部材４００を各配線基板用領域Ａの間で切断することにより、個々の配線基板４２０を得る。さらに、半導体チップ５００の接続部を配線基板４２０のはんだバンプ３６０にフリップチップ接続する。これにより、配線基板４２０の上に半導体チップ５００が実装されて構成される半導体パッケージ４４０が得られる。
【００３６】
以上のように、関連技術の配線基板の製造方法では、多数の貫通導体ＴＣが設けられた薄型の酸化アルミニウム基板１００にビルドアップ配線層を形成することに基づいて配線基板４２０が製造される。酸化アルミニウム基板１００は、その厚みが１００μｍ程度に薄型化されていると共に、全体にわたって貫通導体ＴＣが設けられている構造であるため、基板の剛性が弱く脆い状態となっている。
【００３７】
このため、酸化アルミニウム基板１００の両面側にビルドアップ配線層を形成する際に、酸化アルミニウム基板１００にクラック（ひび割れ）が発生しやすい。また、配線基板４２０に半導体チップ５００を実装して半導体パッケージ４４０を構成した後においても、十分な基板強度が得られない。
【００３８】
さらには、酸化アルミニウム基板１００の周縁端部まで微細な貫通導体ＴＣが設けられているため、製造工程及び半導体パッケージを構成した後に、機械的衝撃を与えると酸化アルミニウム基板１００の周縁端部から貫通導体ＴＣが剥がれ落ちてくることがある。
【００３９】
このように、関連技術の配線基板の製造方法では、十分な製造歩留りを得ることは困難であると共に、配線基板及び半導体パッケージの信頼性が問題になるおそれがある。
【００４０】
以下に説明する本発明の実施形態の配線基板では、そのような不具合を解消することができる。
【００４１】
（第１の実施の形態）
図４〜図７は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法示す断面図、図８は同じく第１実施形態の配線基板を示す断面図、図９は同じく第１実施形態の半導体パッケージを示す断面図である。
【００４２】
第１実施形態の配線基板の製造方法では、図４（ａ）に示すように、まず、アルミニウム（Ａｌ）基板１０ａを用意する。アルミニウム基板１０ａは多面取り用の基板であり、複数の配線基板用領域Ａが画定されている。図４（ａ）では２つの配線基板用領域Ａが例示されているが、任意の数で配線基板用領域Ａを画定することができる。
【００４３】
次いで、図４（ｂ）に示すように、アルミニウム基板１０ａの上に各配線基板用領域Ａの中央主要部に開口部１１ａが設けられた絶縁樹脂層１１を形成する。絶縁樹脂層１１の開口部１１ａはアルミニウム基板１０ａの陽極酸化する領域に配置される。
【００４４】
開口部１１ａが設けられた絶縁樹脂層１１は、感光性のエポキシ樹脂などをアルミニウム基板１０ａの上に形成した後に、フォトリソグラフィによって露光・現像を行うことにより得られる。好適には、絶縁樹脂層１１としてフォトレジストが使用される。
【００４５】
あるいは、絶縁樹脂層１１として、開口部が予め設けられた接着性テープをアルミニウム基板１０ａの上に貼付してもよい。
【００４６】
図４（ｂ）の縮小平面図に示すように、絶縁樹脂層１１の開口部１１ａは絶縁樹脂層１１のパターンが格子状になるように配置され、各開口部１１ａの間がダイシング領域Ｄとなり、ダイシング領域Ｄが絶縁樹脂層１１で被覆される。ダイシング領域Ｄは多面取り用の基板を切断して個々の配線基板を得るための切断領域である。
【００４７】
次いで、図４（ｃ）に示すように、シュウ酸溶液などを処理浴として用いて、アルミニウム基板１０ａを陽極として電気分解することにより、絶縁樹脂層１１の開口部１１ａ内のアルミニウム基板１０ａを厚み方向に陽極酸化して酸化アルミニウム基板部１０を得る。
【００４８】
陽極酸化の条件によっては、酸化アルミニウムが絶縁樹脂層１１の下側で成長することもあるが、陽極酸化条件の最適化によりその成長を抑制することができる。
【００４９】
このとき、アルミニウム基板１０ａが陽極酸化によって多孔質化されることで、絶縁樹脂層１１の開口部１１ａ内の酸化アルミニウム基板部１０の表面から厚み方向に向かって多数の微細なホールＨが同時に形成される。
【００５０】
また、酸化アルミニウム基板部１０の下側には陽極酸化されていない薄膜のアルミニウム部１０ｂが残された状態となる。
【００５１】
絶縁樹脂層１１で被覆されたアルミニウム基板１０ａの部分（ダイシング領域Ｄ）は、陽極酸化されないため、上面から下面までアルミニウム基板部１０ｘとして残される。
【００５２】
続いて、図４（ｄ）に示すように、酸化アルミニウム基板部１０の下側に残されたアルミニウム部１０ｂをホールＨが露出するまでエッチングにより除去する。
【００５３】
これにより、上面から下面まで貫通する多数のスルーホールＴＨが横方向に並んで設けられた酸化アルミニウム基板部１０が得られると同時に、複数の酸化アルミニウム基板部１０の間にアルミニウム基板部１０ｘが連結される。
【００５４】
図４（ｄ）の部分平面図に示すように、多数のスルーホールＴＨは酸化アルミニウム基板部１０を介して相互に分離された状態で基板方向に並んで配置される。
【００５５】
好適な例としては、酸化アルミニウム基板部１０の厚みは７０〜１２０μｍ程度に設定され、スルーホールＴＨの径は６０〜２００ｎｍに設定され、スルーホールＴＨのピッチは１００〜３００ｎｍに設定される。
【００５６】
このようにして、絶縁樹脂層１１の開口部１１ａに対応する領域に多数のスルーホールＴＨが設けられた酸化アルミニウム基板部１０が配置され、ダイシング領域Ｄに対応する領域に未酸化のアルミニウム基板部１０ｘが配置される。
【００５７】
以上により、複数の酸化アルミニウム基板部１０がアルミニウム基板部１０ｘで連結された構造の複合基板５が得られる。
【００５８】
関連技術で説明したように、全体にわたって多数のスルーホールＴＨが設けられた酸化アルミニウム基板部１０は基板強度が弱いため後の製造工程でクラックが発生しやすい。本実施形態では、複数の酸化アルミニウム基板部１０は基板強度が比較的強いアルミニウム基板部１０ｘで連結されているため、基板全体の強度が補強されて後の製造工程でクラックが発生することが防止される。
【００５９】
なお、図４（ｃ）の陽極酸化工程において、アルミニウム基板１０ａの下面に保護金属層（不図示）を形成した状態で、アルミニウム基板１０ａを陽極酸化してもよい。この場合、アルミニウム基板１０ａの下面により近い部分まで陽極酸化することができる。そして、保護金属層及びアルミニウム部１０ｂがエッチングにより除去される。
【００６０】
また、アルミニウム基板１０ａの代わりに、タンタル（Ｔａ）基板又はチタン（Ｔｉ）基板を使用してもよい。この場合は、同様な工程を遂行することにより、複数の酸化タンタル基板部（又は酸化チタン基板部）がタンタル基板部（又はチタン基板部）で連結された複合基板が得られる。
【００６１】
続いて、図５（ａ）に示すように、複合基板５の絶縁樹脂層１１が形成された面と反対面側にめっき給電層１２を形成する。めっき給電層１２としては、銅箔などを仮接着してもよいし、あるいは、下から順にチタン（Ｔｉ）層／銅（Ｃｕ）層をスパッタ法で形成してもよい。
【００６２】
さらに、めっき給電層１２をめっき給電経路に利用する電解めっきによって、酸化アルミニウム基板部１０のスルーホールＴＨ内に底部から上部にかけて銅（Ｃｕ）めっきを施すことにより貫通導体ＴＣ（線状導体）を充填する。銅めっきの代わりにニッケル（Ｎｉ）めっきを施して貫通導体ＴＣをニッケルから形成してもよい。
【００６３】
あるいは、電解めっきの代わりに無電解めっきによって酸化アルミニウム基板部１０のスルーホールＴＨに選択的に貫通導体ＴＣを充填することも可能である。
【００６４】
その後に、図５（ｂ）に示すように、めっき給電層１２が複合基板５から除去される。さらに、複合基板５に形成された絶縁樹脂層１１を除去する。絶縁樹脂層１１としてフォトレジストを使用する場合は、アッシングや有機溶剤（レジストストリッパ）によって除去される。あるいは、絶縁樹脂層１１として接着性テープを使用する場合は、接着性テープが引き剥がされる。
【００６５】
これにより、多数の貫通導体ＴＣが設けられた複数の酸化アルミニウム基板部１０とそれらを連結するアルミニウム基板部１０ｘとを備えた複合基板５が得られる。図５（ｂ）の部分平面図に示すように、多数の貫通導体ＴＣは酸化アルミニウム基板部１０（絶縁体）で相互に絶縁された状態で基板方向に並んで配置される。
【００６６】
複合基板５のアルミニウム基板部１０ｘは、後の製造工程において基板強度の弱い酸化アルミニウム基板部１０を補強すると共に、ダイシング領域Ｄ（図４（ｂ））で切断された後に配線基板の周縁側に枠状のスティフナ（補強板）として残される。
【００６７】
次に、そのような構造の複合基板５の両面側にビルドアップ配線層を形成する方法について説明する。
【００６８】
図５（ｃ）に示すように、まず、複合基板５の両面側にエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの絶縁樹脂からなる第１層間絶縁層２０をそれぞれ形成する。第１層間絶縁層２０の膜厚は２０〜４０μｍに設定される。
【００６９】
さらに、図５（ｄ）に示すように、複合基板５の両面側において、ＣＯ2レーザによって第１層間絶縁層２０を加工することにより、酸化アルミニウム基板部１０に設けられた貫通導体ＴＣの上端及び下端に到達する第１ビアホールＶＨ１をそれぞれ形成する。第１層間絶縁層２０の第１ビアホールＶＨ１内に配置される複数の貫通導体ＴＣが複合基板５の両面側を導通可能にする貫通ビアとして機能する。
【００７０】
あるいは、複合基板５の両面側に感光性の絶縁樹脂を形成した後に、フォトリソグラフィによって露光・現像することにより第１ビアホールＶＨ１を形成してもよい。
【００７１】
本実施形態では、多数の貫通導体ＴＣが予め設けられた酸化アルミニウム基板部１０の任意の位置に第１層間絶縁層２０の第１ビアホールＶＨ１を配置することにより、両面側を導通可能にする貫通ビア構造を容易に構築することができる。従って、貫通ビアのレイアウトが制約されることなく、高密度な接続ビア構造を低コストで形成することができる。
【００７２】
次いで、図６（ａ）に示すように、両面側の第１層間絶縁層２０の上に、第１ビアホールＶＨ１を介して貫通導体ＴＣの上端及び下端に接続される第１配線層３０をそれぞれ形成する。第１配線層３０は例えばセミアディティブ法によって形成される。
【００７３】
詳しく説明すると、複合基板５の両面側において、第１層間絶縁層２０の上及び第１ビアホールＶＨ１内にシード層（不図示）を形成する。シード層として、下から順に、膜厚が５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層と膜厚が５００ｎｍの銅層との積層膜が使用される。
【００７４】
次いで、第１配線層３０が配置される部分に開口部が設けられためっきレジスト（不図示）をシード層の上に形成する。続いて、シード層をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、めっきレジストの開口部に金属めっき層（不図示）を形成する。金属めっき層として、膜厚が２０μｍ程度の銅層が使用される。
【００７５】
さらに、めっきレジストを除去した後に、金属めっき層をマスクにしてシード層をエッチングすることにより、シード層と金属めっき層とによって構成される第１配線層３０を得る。
【００７６】
第1配線層３０と貫通導体ＴＣの接続部において、第１配線層３０は複数の貫通導体ＴＣに電気的に接続される。
【００７７】
また、第１配線層３０は、酸化アルミニウム基板部１０に対応する両面側に配置されて貫通導体ＴＣに接続される第１配線部３０ａと、アルミニウム基板部１０ｘに対応する両面側に第１層間絶縁層２０を介して配置される第１基板補強用電極部３０ｂを含んで形成される。
【００７８】
第１基板補強用電極部３０ｂは第１配線部３０ａと分離されて形成され、貫通導体ＴＣや第１配線部３０ａなどで構成される電気回路には接続されないフローティング電極として形成される。
【００７９】
図６（ａ）の縮小部分平面図に示すように、第１基板補強用電極部３０ｂ（斜線部）は複数の酸化アルミニウム基板部１０を取り囲むようにして繋がった状態でアルミニウム基板部１０ｘに対応する部分に配置される。つまり、上側からみると、第１基板補強用電極部３０ｂは格子状パターンで配置されたアルミニウム基板部１０ｘより一回り小さな格子状パターンで形成される。
【００８０】
アルミニウム基板部１０ｘの両面側に格子状の第１基板補強用電極部３０ｂを配置することにより、複合基板５の基板強度をさらに向上させることができる。
【００８１】
第１基板補強用電極部３０ｂを相互に分離して配置してもよいが、リング状に繋げて配置する方が基板強度をより強化することができる。
【００８２】
続いて、図６（ｂ）に示すように、同様な方法により、複合基板５の両面側に、第１配線層３０の上に第２ビアホールＶＨ２が設けられた第２層間絶縁層２２をそれぞれ形成する。
【００８３】
次いで、図６（ｃ）に示すように、同様な方法により、両面側の第２層間絶縁層２２の上に、第２ビアホールＶＨ２を介して第１配線層３０に接続される第２配線層３２を形成する。
【００８４】
第２配線層３２は、第１配線層３０と同様に、第２配線部３２ａと第２基板補強用電極部３２ｂとを含んで形成される。第２配線部３２ａは、酸化アルミニウム基板部１０に対応する両面側に配置され、第２ビアホールＶＨ２を介して第１配線層３０の第１配線部３０ａに接続される。また、第２基板補強用電極部３２ｂは、アルミニウム基板部１０ｘに対応する両面側に第２層間絶縁層２２を介して配置される。
【００８５】
第２配線層３２の第２基板補強用電極部３２ｂにおいても、第１配線層３０と同様に、アルミニウム基板部１０ｘに対応する部分にリング状に繋がって配置されることが好ましい。また同様に、第２配線層３２の第２基板補強用電極部３２ｂは、電気回路には接続されずにフローティング電極として形成される。
【００８６】
アルミニウム基板部１０ｘの両面側に第１配線層３０の第１基板補強用電極部３０ｂと第２配線層３２の第２基板補強用電極部３２ｂとを積層することにより、複合基板５の基板強度をさらに向上させることができる。
【００８７】
第１、第２配線層３０，３２の第１、第２基板補強用電極部３０ｂ，３２ｂは電気回路に接続されないため、第２ビアホールＶＨ２で接続する必要はなく、第２層間絶縁層２２によって電気絶縁された状態で形成される。なお、第１基板補強用電極部３０ｂと第２基板補強用電極部３２ｂとを第２ビアホールＶＨ２を介して接続しても差し支えない。
【００８８】
その後に、図７（ａ）に示すように、複合基板５の両面側に、第２配線層３２の接続部上に開口部２４ａが設けられたソルダレジスト２４を形成する。ソルダレジスト２４の膜厚は２０μｍ程度である。
【００８９】
さらに、図７（ｂ）に示すように、複合基板５の両面側において、第２配線層３２の接続部上にコンタクト層３４を形成する。コンタクト層３４の好適な例としては、下から順に膜厚が３μｍ程度のニッケル層と膜厚が０．１μｍ程度の金（Ａｕ）層とが無電解めっきによって形成される。
【００９０】
さらに、複合基板５の両面側において、第２配線層３２上のコンタクト層３４に接続されるはんだなどからなるバンプ電極３６をそれぞれ形成する。
【００９１】
このようにして、複合基板５の両面側に、貫通導体ＴＣの上端及び下端に接続される２層のビルドアップ配線層ＢＷがそれぞれ形成される。
【００９２】
以上により、複合基板５の複数の配線基板用領域Ａ（図４（ｂ））にビルドアップ配線層ＢＷがそれぞれ形成された配線部材６が得られる。図７（ｂ）の例では、２層のビルドアップ配線層ＢＷ（第１、第２配線層３０，３２）を形成しているが、ビルドアップ配線層はｎ層（１以上の整数）で任意に形成することができる（単層又は積層）。
【００９３】
なお、ビルドアップ配線層ＢＷは複合基板５の片面側のみに形成してもよい。この場合は、ビルドアップ配線層ＢＷと反対側の酸化アルミニウム基板部１０の面に貫通導体ＴＣに接続されるバンプ電極が設けられる。
【００９４】
次いで、図８に示すように、図７（ｂ）の配線部材６をアルミニウム基板部１０ｘに対応する部分（ダイシング領域Ｄの中央部（図４（ｂ））で上面から下面まで切断することにより、個々の配線基板１を得る。
【００９５】
以上説明したように、第１実施形態の配線基板の製造方法では、まず、複数の配線基板用領域Ａが画定されたアルミニウム基板１０ａを用意し、陽極酸化する領域に開口部１１ａが設けられた絶縁樹脂層１１を形成する。
【００９６】
次いで、絶縁樹脂層１１の開口部１１ａを通してアルミニウム基板１０ａをその厚み方向に陽極酸化する。これにより、アルミニウム基板１０ａに、多数のホールＨが設けられた酸化アルミニウム基板部１０が部分的に形成される。
【００９７】
次いで、下側に残されたアルミニウム部１０ｂが除去されて、酸化アルミニウム基板部１０に厚み方向に貫通するスルーホールＴＨが設けられる。さらに、酸化アルミニウム基板部１０の多数のスルーホールＴＨに貫通導体ＴＣが充填される。
【００９８】
このような製造方法を採用することにより、基板強度の弱い酸化アルミニウム基板部１０が基板強度の強いアルミニウム基板部１０ｘで補強されるため、全体にわたって酸化アルミニウム基板とする場合より基板全体の強度を向上させることができる。
【００９９】
これにより、酸化アルミニウム基板部１０に設けられた貫通導体ＴＣに接続されるビルドアップ配線層ＢＷを形成する諸工程において、酸化アルミニウム基板部１０にクラックが発生することが防止される。その結果、配線基板の製造歩留りを向上させることができると共に、信頼性の高い配線基板を得ることができる。
【０１００】
図８に示すように、第１実施形態の配線基板１では、厚み方向の中央部にコア基板として機能する複合基板５が配置されている。複合基板５は、平面視して四角状の酸化アルミニウム基板部１０とその周囲に設けられた枠状のアルミニウム基板部１０ｘとを備えている。
【０１０１】
酸化アルミニウム基板部１０は、アルミニウム基板１０ａが陽極酸化されることによって得られ、厚み方向に貫通する多数のスルーホールＴＨが設けられている。スルーホールＴＨ内には貫通導体ＴＣが充填されており、貫通導体ＴＣは酸化アルミニウム基板部１０の両面側を導通させる貫通ビアとして機能する。
【０１０２】
複合基板５の両面側には、酸化アルミニウム基板部１０に設けられた多数の貫通導体ＴＣのうち貫通ビアとして機能させる貫通導体ＴＣの上に第１ビアホールＶＨ１が設けられた第１層間絶縁層２０がそれぞれ形成されている。第１層間絶縁層２０で被覆された貫通導体ＴＣは、酸化アルミニウム基板部１０（絶縁体）で相互に電気絶縁されており、上下側の導通には関与しないようになっている。
【０１０３】
また、両面側の第１層間絶縁層２０の上には第１ビアホールＶＨ１を介して貫通導体ＴＣの上端及び下端に接続される第１配線層３０がそれぞれ形成されている。第１配線層３０と貫通導体ＴＣの接続部において、第1配線層３０は複数の貫通導体ＴＣに電気的に接続されている。
【０１０４】
また、第１配線層３０は第１配線部３０ａとそれと同一層から形成された第１基板補強用電極部３０ｂとを含んで形成される。
【０１０５】
第１配線部３０ａは酸化アルミニウム基板部１０に対応する両面側に配置されて第１ビアホールＶＨ１を介して貫通電極ＴＣに接続されている。一方、第１基板補強用電極部３０ｂはアルミニウム基板部１０ｘに対応する両面側に配置されて第１配線部３０ａと分離されている。
【０１０６】
さらに、複合基板５の両面側には、第１配線層３０の接続部上に第２ビアホールＶＨ２が設けられた第２層間絶縁層２２がそれぞれ形成されている。両面側の第２層間絶縁層２２の上には、第２ビアホールＶＨ２を介して第１配線層３０に接続される第２配線層３２がそれぞれ形成されている。
【０１０７】
第２配線層３２は、第１配線層３０と同様に、第２配線部３２ａとそれと同一層から形成された第２基板補強用電極部３２ｂとを含んで形成される。そして、第２配線部３２ａは酸化アルミニウム基板部１０に対応する両面側に配置されて第２ビアホールＶＨ２を介して第１配線層３０の第１配線部３０ａに接続されている。一方、第２基板補強用電極部３２ｂはアルミニウム基板部１０ｘに対応する両面側に配置されて第２配線部３２ａと分離されている。
【０１０８】
第１、第２基板補強用電極部３０ｂ，３２ｂはアルミニウム基板部１０ｘに対応する部分にリング状に繋がって配置されている。
【０１０９】
さらに、複合基板５の両面側には、第２配線層３２の接続部上に開口部２４ａが設けられたソルダレジスト２４がそれぞれ形成されている。両面側の第２配線層３２の接続部にはニッケル／金めっき層などからなるコンタクト層３４がそれぞれ形成されている。
【０１１０】
さらに、複合基板５の両面側には、第２配線層３２上のコンタクト層３４に接続されるはんだなどからなるバンプ電極３６がそれぞれ形成されている。
【０１１１】
第１実施形態に配線基板１では、多数の貫通導体ＴＣが予め設けられた酸化アルミニウム基板部１０の任意の位置に第１層間絶縁層２０の第１ビアホールＶＨ１を配置することにより、両面側を導通可能にする貫通ビア構造を容易に構築することができる。
【０１１２】
また、多数の貫通導体ＴＣが設けられて基板強度の弱い酸化アルミニウム基板部１０の周囲に基板強度の強い枠状のアルミニウム基板部１０ｘが連結して設けられている。つまり、第１実施形態の配線基板１では、周縁側にアルミニウム基板部１０ｘからなるスティフナ（補強板）が連結されて基板強度が補強されている。
【０１１３】
このため、全体にわたって酸化アルミニウム基板部１０とする場合（関連技術）より基板強度を向上させることができる。
【０１１４】
また、第１、第２配線層３０，３２の第１、第２基板補強用電極部３０ｂ，３２ｂがアルミニウム基板部１０ｘの両面側に補強用として配置されている観点からも基板強度を向上させることができる。さらに、複合基板５を軸として対称な構造となっているので反りの発生を防止することができる。
【０１１５】
しかも、多数の貫通導体ＴＣが設けられた酸化アルミニウム基板部１０の周縁端部はアルミニウム基板部１０ｘで保護されており外部に露出していない。このため、配線基板１の端部に機械的な衝撃を与える場合であっても、貫通導体ＴＣが剥がれ落ちてくるなどの不具合が発生するおそれがなく、信頼性の高い配線基板を構成することができる。
【０１１６】
図８の配線基板１では、上面側のバンプ電極３６が半導体チップに接続されるチップ接続部となり、下面側のバンプ電極３６が実装基板（マザーボードなど）に接続される外部接続部となる。
【０１１７】
そして、図９に示すように、図８の配線基板１の上面側のバンプ電極３６に半導体チップ４０（ＬＳＩチップ）の接続部をリフローはんだ付けによりフリップチップ接続する。半導体チップ４０と配線基板１との隙間にアンダーフィル樹脂を充填してもよい。
【０１１８】
これにより、第１実施形態の半導体パッケージ（半導体装置）２が得られる。半導体パッケージ２においても、同様な理由により、基板強度を向上させることができると共に、高い信頼性が得られるようになる。
【０１１９】
（第２の実施の形態）
図１０は本発明の第２実施形態の配線基板の製造方法及び半導体パッケージを示す断面図である。
【０１２０】
第２実施形態の特徴は、前述した第１実施形態の陽極酸化のマスクとして使用した絶縁樹脂層１１（図４（ｂ）〜図５（ａ））を除去せずに残すことにある。
【０１２１】
従って、第２実施形態では、図１０（ａ）に示すような配線部材６ａが得られる。つまり、複合基板５のアルミニウム基板部１０ｘの上面に絶縁樹脂層１１（点ハッチング部）が残され、絶縁樹脂層１１の上に第１層間絶縁層２０が形成される。
【０１２２】
第２実施形態のように絶縁樹脂層１１を残す場合は、層間絶縁層としてそのまま使用できる永久レジストが好適に使用される。
【０１２３】
そして、図１０（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様に、図１０（ａ）の配線部材６ａがダイシング領域Ｄ（図４（ｂ））で切断されて個々の配線基板１ａが得られる。
【０１２４】
第２実施形態では、絶縁樹脂層１１が残されること以外は第１実施形態と同一である。
【０１２５】
第２実施形態では、絶縁樹脂層１１を除去する工程を省略できるので、第１実施形態より低コスト化を図ることができる。
【０１２６】
さらに、図１０（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様に、図１０（ｂ）の配線基板１ａの上側のバンプ電極３６に半導体チップ４０の接続部がフリップチップ接続されて半導体パッケージ２ａ（半導体装置）が構成される。
【０１２７】
（第３の実施の形態）
図１１は本発明の第３実施形態の配線基板の製造方法及び半導体パッケージを示す断面図である。
【０１２８】
図１１（ａ）に示すように、第３実施形態の特徴は、前述した第１実施形態においてビルドアップ配線層ＢＷの形成方法で最初に形成される第１層間絶縁層２０（図５（ｃ）及び（ｄ））が省略される。
【０１２９】
従って、図１１（ａ）に示すように、第３実施形態で得られる配線部材６ｂでは、第１層間絶縁層２０を介さずに、第１配線層３０の第１配線部３０ａが酸化アルミニウム基板部１０の両面に直接形成され、第１配線層３０の第１基板補強用電極部３０ｂがアルミニウム基板部１０ｘの両面に直接形成される。
【０１３０】
そして、図１１（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様に、図１０（ａ）の配線部材６ｂがダイシング領域Ｄ（図４（ｂ））で切断されて個々の配線基板１ｂが得られる。
【０１３１】
第３実施形態では、第１配線層３０の第１基板補強用電極部３０ｂがアルミニウム基板部１０ｘに接触して形成されるが、第１基板補強用電極部３０ｂ及びアルミニウム基板部１０ｘは電気回路に接続されないため何ら問題はない。
【０１３２】
第３実施形態では、第１層間絶縁層２０が省略されること以外は第１実施形態と同一である。
【０１３３】
第３実施形態では、アルミニウム基板部１０ｘの両面に第１基板補強用電極部３０ｂが直接形成されることから、補強用のアルミニウム基板部１０ｘの厚みが実質的に厚くなるので、第１、第２実施形態より基板強度を向上させることができる。
【０１３４】
また、第１層間絶縁層２０及び第１ビアホールＶＨ１を形成する工程を省略できるので、第１実施形態より低コスト化を図ることができる。
【０１３５】
さらに、図１１（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様に、図１１（ｂ）の配線基板１ｂの上側にバンプ電極３６に半導体チップ４０の接続部がフリップチップ接続されて半導体パッケージ２ｂ（半導体装置）が構成される。
【０１３６】
（第４の実施の形態）
図１２は本発明の第４実施形態の配線基板の製造方法及び半導体パッケージを示す断面図である。
【０１３７】
第４実施形態の特徴は、第２実施形態と同様に、陽極酸化のマスクとして使用した絶縁樹脂層１１（図４（ｂ）〜図５（ａ））を残し、かつ第３実施形態と同様に、ビルドアップ配線層ＢＷの第１層間絶縁層２０（図５（ｃ）及び（ｄ））を省略することにある。
【０１３８】
従って、図１２（ａ）に示すように、第４実施形態で得られる配線部材６ｃでは、第１配線層３０の第１配線部３０ａは第１層間絶縁層２０を介さずに酸化アルミニウム基板部１０の両面に直接形成される。また、第１配線層３０の第１基板補強用電極部３０ｂは、アルミニウム基板部１０ｘの上面側では絶縁樹脂層１１（点ハッチング部）を介して形成され、アルミニウム基板部１０ｘの下面側では絶縁層を介さずに直接形成される。
【０１３９】
そして、図１２（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様に、図１２（ａ）の配線部材６ｃがダイシング領域Ｄ（図４（ｂ））で切断されて個々の配線基板１ｃが得られる。
【０１４０】
第４実施形態では、絶縁樹脂層１１を残すこと及び第１層間絶縁層２０を省略すること以外は第１実施形態と同一である。
【０１４１】
第４実施形態では、絶縁樹脂層１１を除去する工程、第１層間絶縁層２０を形成する工程及び第１ビアホールＶＨ１を形成する工程を省略できるので、第１〜第３実施形態より低コスト化を図ることができる。
【０１４２】
さらに、図１２（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様に、図１２（ｂ）の配線基板１ｃの上側のバンプ電極３６に半導体チップ４０の接続部がフリップチップ接続されて半導体パッケージ２ｃ（半導体装置）が構成される。
【０１４３】
（その他の実施形態）
前述した第１〜図４実施形態では、複合基板５にビルドアップ配線層ＢＷを作り込むことにより配線基板を製造している。その他の形態として、接続部を備えた配線部材を複合基板５と別に予め用意し、はんだなどの導電材で複合基板５の貫通導体ＴＣに配線部材の接続部を接合することに基づいて配線部材（配線基板）を製造してもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１，１ａ〜１ｃ…配線基板、２，２ａ〜２ｃ…半導体パッケージ、５…複合基板、６，６ａ〜６ｃ…配線部材、１０…酸化アルミニウム基板部、１０ａ…アルミニウム基板、１０ｂ…アルミニウム部、１０ｘ…アルミニウム基板部、１１…絶縁樹脂層、１１ａ，２４ａ…開口部、１２…めっき給電層、２０…第１層間絶縁層、２２…第２層間絶縁層、２４…ソルダレジスト、３０…第１配線層、３０ａ…第１配線部、３０ｂ…第１基板補強用電極部、３２…第２配線層、３２ａ…第２配線部、３２ｂ…第２基板補強用電極部、３４…コンタクト層、３６…バンプ電極、Ａ…配線基板用領域、Ｄ…ダイシング領域、Ｈ…ホール、ＴＨ…スルーホール、ＴＣ…貫通導体、ＶＨ１…第１ビアホール、ＶＨ２…第２ビアホール。
【図１】
2011187863.tif 000003
【図２】
2011187863.tif 000004
【図３】
2011187863.tif 000005
【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】
2011187863.tif 000010
【図９】
2011187863.tif 000011
【図１０】
2011187863.tif 000012
【図１１】
2011187863.tif 000013
【図１２】
2011187863.tif 000014