(57)【要約】      （修正有）【課題】プリント配線板の反りを抑制することが可能となり、半導体素子実装歩留の向上や半導体パッケージ信頼性が向上するプリント配線板の製造方法を提供する。【解決手段】プリント配線板のコア基板にスルーホールを形成するプリント配線板の製造方法であって、前記コア基板の一方の面側からレーザーを照射してスルーホールを形成する工程と、前記コア基板の他方の面側からレーザーを照射して別のスルーホールを形成する工程と、を含み、前記コア基板の一方の面側からレーザーを照射して形成したスルーホール数をＡ、前記コア基板の他方の面側からレーザーを照射して形成したスルーホール数をＢとした場合、前記プリント配線板内のスルーホールＢの数に対する前記スルーホールＡの数の比が０．２以上５．０以下であることを特徴とするプリント配線板。【選択図】図１
2011100908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーパー形状のスルーホールを有するプリント配線板であって、前記プリント配線板はコア基板上面から下面に向かい直径が小さくなるテーパー形状のスルーホール（Ａ）と、コア基板の下面から上面に向かい直径が小さくなるテーパー形状のスルーホール（Ｂ）を有するプリント配線板であって、スルーホール（Ｂ）の数に対する前記スルーホール（Ａ）の数の比（（Ａ）／（Ｂ））が０．２以上５．０以下であることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記スルーホール（Ａ）は、コア基板の上面からレーザー照射することにより形成されたスルーホールであり、前記スルーホール（Ｂ）は、コア基板の下面からレーザー照射することにより形成されたスルーホールである請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）のテーパー形状における最大径部分の直径は、１０μｍ以上２００μｍ以下である請求項１または２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）の数の和は、プリント配線板１cｍ２あたり平均１０〜１２，０００個である請求項１ないし３のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項５】
プリント配線板の上面の開孔面積と下面の開孔面積の差の絶対値が、プリント配線板１cｍ２あたり４．５ｍｍ２以下である請求項１ないし４のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項６】
請求項1ないし５のいずれかに記載のプリント配線板に半導体素子を搭載してなる半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板、および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高機能化および軽薄短小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには高密度実装化が進んできており、これらの電子機器に使用される半導体装置は、従来にも増して薄型化、小型化が進んできている。（例えば、特許文献１参照。）
半導体装置の小型化・高密度化により、プリント配線板の配線回路は高密度化が要求される。
これに対応すべく、これらの内層に配置されている表裏の導通をはかるスルーホールも同様に高密度化、小径化が進んでいる。スルーホールの加工は、従来のようなメカニカルドリルを用いた方法では小径化に限界があるため、最近ではこれに代わり、レーザーによる加工が適用されている。（例えば、特許文献２参照。）ＣＯ２レーザーやＵＶ−ＹＡＧレーザーを使用すると、これまでメカニカルドリルでは直径１００μｍが限界であったスルーホール加工が、より小径で実施可能となる。
また、メカニカルドリルの場合直径１００μｍ程度の小径加工を実施すると、ドリルの刃が容易に折損し、加工に問題が生じるが、レーザー加工の場合、消耗部品を用いないため、効率良く加工を実施すことができる。さらに、小径のスルーホール加工ができることで、スルーホールの間隔を狭めることができ、結果としてプリント配線板の小型化を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７９３５０号公報
【特許文献２】特開２００７−２２７９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レーザー加工によってスルーホール形成を行うと、スルーホールは、レーザー照射側表面が最大径となり、レーザー透過側表面が最小径となる、いわゆるテーパー形状となる。
そうすると、例えば、一方向からのみレーザーを照射すると、プリント配線板の表裏での開孔面積差が大きく、その結果、プリント配線板の反りが大きくなる問題があった。とりわけ、プリント配線板の厚みが薄くなると、強度が低くなり、プリント配線板の反りが大きくなる問題があった。
また、高密度化に伴う、スルーホールの数が増加により、開孔面積がさらに大きくなり、プリント配線板の反りがより大きくなる問題があった。
さらに、プリント配線板の反りの影響により、半導体素子を実装する際に半田バンプにクラックが発生することによる接続不良が発生し、歩留まりが低下する問題があった。
また、半導体素子実装後の温度サイクル試験において、半田バンプに応力によるクラックが発生したり、半導体素子自体が割れるという問題もあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、従来技術における課題を解消することを目的とし、特に、反りの小さいプリント配線板、及び当該プリント配線板を用いた信頼性に優れる半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的は、下記［１］〜［５］項に記載の本発明により達成される。
［１］テーパー形状のスルーホールを有するプリント配線板であって、前記プリント配線板はコア基板上面から下面に向かい直径が小さくなるテーパー形状のスルーホール（Ａ）と、コア基板の下面から上面に向かい直径が小さくなるテーパー形状のスルーホール（Ｂ）を有するプリント配線板であって、スルーホール（Ｂ）の数に対する前記スルーホール（Ａ）の数の比（（Ａ）／（Ｂ））が０．２以上５．０以下であることを特徴とするプリント配線板。
［２］前記スルーホール（Ａ）は、コア基板の上面からレーザー照射することにより形成されたスルーホールであり、前記スルーホール（Ｂ）は、コア基板の下面からレーザー照射することにより形成されたスルーホールである［１］項に記載のプリント配線板。
［３］前記スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）のテーパー形状における最大径部分の直径は、１０μｍ以上２００μｍ以下である［１］または［２］項に記載のプリント配線板。
［４］前記スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）の数の和は、プリント配線板１cｍ２あたり平均１０〜１２，０００個である［１］ないし［３］項のいずれかに記載のプリント配線板。
［５］プリント配線板の上面の開孔面積と下面の開孔面積の差の絶対値が、プリント配線板１cｍ２あたり４．５ｍｍ２以下である［１］ないし［４］項のいずれかに記載のプリント配線板。
［６］［１］ないし［５］項のいずれかに記載のプリント配線板に半導体素子を搭載してなる半導体装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るプリント配線板は、反りが小さく、当該プリント配線板を用いた半導体装置は、信頼性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のプリント配線板に関する一例の断面の模式図である。
【図２】本発明のプリント配線板の製造方法に関する一例を示す断面図である。
【図３】従来のプリント配線板の製造方法に関する一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のプリント配線板は、積層板の上面から下面に向かい直径が小さくなるテーパー形状のスルーホール（Ａ）と、積層板の下面から上面に向かい直径が小さくなるテーパー形状のスルーホール（Ｂ）を有し、積層板に回路形成されたコア基板を用いてなるプリント配線板であって、スルーホール（Ｂ）の数に対する前記スルーホール（Ａ）の数の比（以下、（Ａ）／（Ｂ）という場合がある。）が、０．２以上５．０以下とすることで、プリント配線板の反りを小さくすることができ、当該プリント配線板を用いた半導体装置は、信頼性に優れる。また半導体装置の製造時において半導体素子実装歩留が良好である。
以下、本発明のプリント配線板、及び半導体装置の実施形態について、詳細に説明する。しかし、これらのプリント配線板に限定されるものではない。
【０００９】
プリント配線板の一例を、図１に模式的に示す。
プリント配線板は、コア基板１上に導体回路と絶縁層を交互に形成することにより得ることができる。
具体的には、積層板の所定箇所にレーザーを照射し、スルーホール（Ａ）、およびスルーホール（Ｂ）を形成後、銅箔２の表面に、銅メッキ３を施すことで導体回路高さを所定の高さに調整し、エッチングにより所定回路パターンの導体回路４を形成することによりコア基板１を得ることができる。
次に前記コア基板１の上下に絶縁層５を形成し、絶縁層の上下間の導通を図るためビアホール６を形成し、当該ビアホール内、及び絶縁層上面に金属メッキ形成し、絶縁層上に回路を形成することでプリント配線板を得ることができる。
尚、前記ビアホール６内の金属メッキ形成、前記絶縁層表面の回路形成は、無電解めっきにより金属層を形成し、レジストを用い回路パターンを形成後、回路パターン上に、銅メッキ３を行い、所定の高さに調整し、形成することができる。        
【００１０】
通常、電子部品を実装する部分を除き、プリント配線板の最外層に形成された導体回路は、ソルダーレジストで覆われる。
【００１１】
前記絶縁層は、銅箔等の金属箔、若しくは、フィルム等の支持基材に樹脂層を積層した樹脂シート、またはプリプレグを用いることができる。  
【００１２】
本発明のプリント配線板に用いるコア基板（図２（５））は、上面から下面に向かい直径が小さくなるテーパー形状のスルーホール（ａ）（図２(２)）と、下面から上面に向かいの直径が小さくなるテーパー形状のスルーホール（ｂ）（図２(３)）とを有し、（Ａ）／（Ｂ）が０．２以上５．０以下であることを特徴とする。
前記コア基板に用いる積層板１は、１枚のプリプレグの上下面に金属箔（例えば、銅箔２）、及び／又はフィルムを積層したもの、またはプリプレグを２枚以上積層し、その積層体の上下面に金属箔、及び／又はフィルムを積層したものをいう。
【００１３】
積層板にスルーホールを形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、コア基板表面に形成されている金属箔上、またはフィルム上から直接レーザービームを照射して加工する方法と、コア基板表面に形成されている金属箔の所定箇所を所定の形状にエッチングし、エッチングした部分にレーザービームを照射して加工する方法などが挙げられる。
【００１４】
スルーホールの形状は、図２（２）、または図２（３）に示すように、コア基板上面から下面に向かいの直径が小さくなるテーパー形状（図２（２））または、コア基板の下面から上面に向かい直径が小さくなるテーパー形状（図２（３））である。
【００１５】
スルーホールのテーパー形状において、図２ に示すように、側面とスルーホールの小径側表面とがなす角（θa、θb）は、６０度以上、９０ 度未満であることが好ましく、より好ましくは７０度以上９０未満である。前記下限値未満である場合は、レーザー照射エネルギーが小さいためガラスクロスが焼ききれず、スルーホール内の壁面にガラスクロスファイバーが、突出する場合がある。本来９０度にすることが好ましいが、この場合、レーザー照射エネルギーが大きくなり、微細なスルーホール形成ができない。レーザー照射エネルギーが大きい場合、スルーホール内の壁面部分の樹脂が炭化し、絶縁信頼性が低下する場合がある。
前記角度は、スルーホールのテーパー形状における最大径部分の直径、テーパー形状における最小径部分の直径、及びコア基板の厚みで任意に決めることが出来る。
また、スルーホールのテーパー形状における最大径部分の直径、テーパー形状における最小径部分の直径は、後述するレーザー条件等で決定することができる。
【００１６】
コア基板上面から下面に向かい直径が小さくなるテーパー形状のスルーホール（Ａ）と、コア基板の下面から上面に向かい直径が小さくなるテーパー形状のスルーホール（Ｂ）を有するプリント配線板であって、（Ａ）／（Ｂ）が０．２以上５．０以下であることを特徴とする。
これにより、プリント配線板の反りを小さくすることで、半導体素子実装時の半田バンプにクラックが発生することによる接続不良や半導体素子実装後の温度サイクル試験において半田バンプのクラックや半導体素子のＬｏｗ−Ｋ層などにクラックが発生するのを抑制することができ、半導体装置の信頼性が向上する。
また、前記（Ａ）／（Ｂ）は、０．２５以上４．０以下が好ましく、さらに好ましくは０．３以上３．３以下が好ましい。これにより、半導体素子実装時の接続信頼性、および半導体素子実装後の温度サイクル試験における半導体装置の信頼性が向上する。
上記上限値を超える場合、または上記下限値未満である場合は、プリント配線板の反り量が大きくなり、半導体素子実装時の半田バンプにクラックが発生することによる接続不良や半導体素子実装後の温度サイクル試験において半田バンプや半導体素子のＬｏｗ−Ｋ層などにクラックが発生したりして、半導体装置の信頼性が低下するおそれがある。
【００１７】
前記スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）のテーパー形状における最大径部分の直径は、１０μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。これによりプリント配線板の反りを小さくすることができ、半導体素子実装時の半田バンプにクラックが発生することによる接続不良や半導体素子実装後の温度サイクル試験において半田バンプや半導体素子のＬｏｗ−Ｋ層などにクラックが発生するのを抑制することができ、半導体装置の信頼性が向上する。
また、前記スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）のテーパー形状における最大径部分の直径は、２０μｍ以上、１５０μｍ以下が好ましく、さらに３０μｍ以上１２０μｍ以下が好ましい。これにより、上記特性を効果的に発現することができる。
前記スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）の直径が上記上限値を超えるとプリプレグに用いられている樹脂がレーザー加工時に炭化し、レーザー加工後のデスミアで炭化物が剥がれ落ち、スルーホール間の絶縁信頼性が低下する場合や、コア基板中へのめっき液の染み込みが起こることがあり、上記下限値未満であると、スルーホールの真円率が低下して形状がいびつとなったり、スルーホール内のガラスクロスの突出が顕著となり、絶縁信頼性が低下するおそれがある。
【００１８】
前記スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）の数の和は、特に限定されないがプリント配線板１cｍ２あたり平均１０以上、１２，０００個以下である。好ましくは、前記スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）の数の和は、プリント配線板１cｍ２あたり平均２００〜１，０００個である。前記下限値未満であるとスルーホールが少なく、微細配線に適応したプリント配線板を製造できない場合があり、前記上限値より大きいとスルーホール間が狭く、長期吸湿時の壁間信頼性が低下する場合がある。
尚、スルーホールの数は、一般的に電気的観点から設計され、またプリント配線板の大きさにより異なるが、プリント配線板1個に対し、形成されるスルーホールの数は、１ｃｍ２あたりに換算し、計算することとする。
【００１９】
また、前記スルーホール（Ａ）の開孔部の面積の合計とスルーホール（Ｂ）の開孔部の面積の合計の差の絶対値は、プリント配線板１cｍ２あたり４．５ｍｍ２以下であることが好ましい。
この範囲内であれば、プリント配線板の反りを小さくすることができる。
【００２０】
前記スルーホール間（（Ａ）‐（Ａ）間、（Ａ）−（Ｂ）間、または、（Ｂ）−（Ｂ）間）の最小間隔は０．０５ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、壁間信頼性を維持することができるとともに、微細配線、高密度実装を可能とすることができる。
【００２１】
前記積層板の厚みは、特に限定されないが、０．０２ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であることが好ましい。前記下限値未満であると、コア基板の強度が低いため取り扱いが難しく、回路形成時や半導体実装時にプリント配線板の反りが大きくなり、回路断線や半導体素子を搭載する際の接続不良が起きる場合がある。また前記上限値より大きいと、通常のレーザー照射エネルギー、及びレーザー照射時間では、スルーホール形成することが出来ない。
また、長時間レーザーを照射した場合は、プリプレグに用いられている樹脂がレーザー加工時に炭化し、レーザー加工後のデスミアで炭化物が剥がれ落ち、スルーホール間の絶縁信頼性が低下する問題や、コア基板中へのめっき液の染み込みが起こることがある。  
【００２２】
レーザーによりスルーホールを形成後、必要に応じ様々な処理が施される。例えば、金属箔、フィルム、または、樹脂層表面に粗化処理を施すことができる。粗化処理としては、例えば、ボンドフィルム処理（アトテック（株）製）、ＣＺ処理（メック（株）製）、黒化処理等が挙げられ、好ましくは黒化処理が挙げられる。
【００２３】
前記レーザーを照射する条件は、特に限定されないが、例えば、パルス幅３μｓｅｃ以上１００μｓｅｃ以下、エネルギー５ｍＪ以上２０ｍＪ以下、ショット数１ショット以上１０ショット以下である。好ましくは、パルス幅１６μｓｅｃ以上１００μｓｅｃ以下、エネルギー１０ｍＪ以上２０ｍＪ以下、ショット数は、３ショット以上７ショット以下である。
【００２４】
前記コア基板は、２５℃における弾性率が、１０ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下であることが好ましい。これにより、プリント配線板の反り量を小さくすることができ、半田バンプにクラックが発生することによる接続不良や半導体素子実装後の温度サイクル試験において半田バンプのクラックや半導体素子のＬｏｗ−Ｋ層などにクラックが発生するのを抑制することができる。前記コア基板の２５℃での弾性率は、１５ＧＰａ以上４５ＧＰａ以下がさらに好ましく、２０ＧＰａ以上４０ＧＰａ以下であることが特に好ましい。これにより、プリント配線板の反り量を効果的に小さくすることができ、半田バンプにクラックが発生することによる接続不良や半導体素子実装後の温度サイクル試験において半田バンプや半導体素子のＬｏｗ−Ｋ層などに発生するクラックを抑制することができる。
【００２５】
前記プリプレグは、適切な強度を有していればよく、特に限定するものではないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、トリアジン樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂のうち、少なくとも一種または複数種の樹脂と、無機充填材等を含む樹脂組成物を繊維基材（例えばガラス繊維シートなど）に含浸させて半硬化させてなる板状にすることにより得ることができる。特に、エポキシ樹脂と無機充填材とを含む樹脂組成物をガラス繊維シートに含浸させて半硬化させてなるプリプレグを用いた場合、誘電特性、高温多湿下での機械的、電気的接続信頼性に優れたプリント配線板を得ることができる。
【００２６】
前記積層板は、上記のプリプレグを加熱加圧成形してなるものである。これにより、耐熱性、低膨張性および難燃性に優れたプリント配線板を得ることができる。プリプレグ１枚のときは、その上下両面もしくは片面に金属箔を重ねる。また、プリプレグを２枚以上積層することもできる。プリプレグ２枚以上積層するときは、積層したプリプレグの最も外側の上下両面もしくは片面に金属箔あるいはフィルムを重ねる。次に、プリプレグと金属箔またがフィルムとを重ねたものを加熱加圧成形することで積層板を得ることができる。前記加熱する温度は、特に限定されないが、１２０〜２２０℃が好ましい。
【００２７】
前記積層板に用いる金属箔としては、例えば、銅および／または銅系合金、アルミおよび／またはアルミ系合金、銀および／または銀系合金、金および／または金系合金、亜鉛および／または亜鉛系合金、ニッケルおよび／またはニッケル系合金、錫および／または錫系合金、鉄および／または鉄系合金などが挙げられる。
【００２８】
前記金属箔は、キャリア箔付き極薄金属箔を用いることもできる。キャリア箔付き極薄金属箔とは、剥離可能なキャリア箔と極薄金属箔とを張り合わせた金属箔である。キャリア箔付き極薄金属箔を用いることで積層板の両面に極薄金属箔層を形成できることから、例えば、セミアディティブ法などで回路を形成する場合、無電解メッキを行うことなく、極薄金属箔を直接給電層として電解メッキすることで、回路を形成後、極薄銅箔をフラッシュエッチングすることができる。
【００２９】
また、前記積層板に用いるフィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、フッ素系樹脂などを挙げることができる。
【００３０】
前記コア基板は、前記積層板にスルーホール形成し、回路加工を施して得ることができる。
スルーホール形成方法は、例えば、前記両面に銅箔を有する積層板を用い、所定の位置にレーザーを照射して、本発明の製造方法によりスルーホールを設ける。
具体的には、予めレーザーを照射する位置、及びその周囲の銅箔をエッチング除去したコア基板にレーザーを照射してスルーホールを形成するコンフォーマル法やコア基板の銅箔に直接レーザーを照射してスルーホールを形成するダイレクト法がある。
コア基板にレーザーを照射する方法は、特に限定はされないが、どちらか一方の面に所定に個数のスルーホールを形成後、他方の面に所定の個数のスルーホールを形成しても良い。
また、表裏から交互にスルーホールを形成しても良く、さらに一方の面に所定の個数のうちいくつかのスルーホールを形成し、その後、他方の面に所定の個数のうちいくつかのスルーホールを形成後、再び一方の面のいくつかにスルーホールを形成するといったことを繰り返してもよく、最終的に所定の個数のスルーホールを形成できれば特に問題はない。
【００３１】
回路加工を施す方法は、特に限定されないが、サブトラクティブ法、セミアディティブ法などが挙げられる。
例えば、両面に銅箔を有する積層板を用い前記コンフォーマル法やダイレクト法によりビアホールを形成後、電解メッキで上下面の同通を図った後、エッチングにより回路を形成することができる。
また、前記両面に銅箔を有する積層板の銅箔をすべてエッチングし、または、上下面に金属箔を有しない積層板を用い、スルーホール形成後、樹脂残渣（スミア）を除去し、無電解めっきにより、上下面の導通を図り、電解メッキにより回路層高さを調整し、レジスト等を用い所定部分を多い、所定のメッキ部分をエッチングすることにより回路を形成しコア基板を得ることもできる。
【００３２】
次に、本発明のプリント配線板について説明する。
上記コア基板にプリプレグ、または樹脂シートを、前記内層回路を覆うように積層し加熱硬化し、コア基板の上に絶縁層を形成する。
積層（ラミネート）方法は、特に限定されないが、真空プレス、常圧ラミネーター、および真空下で加熱加圧するラミネーターを用いて積層する方法が好ましく、更に好ましくは、真空下で加熱加圧するラミネーターを用いる方法である。
加熱硬化させる際の温度は、特に限定されないが、例えば、１００℃以上２５０℃以下の範囲で硬化させることができる。
【００３３】
次に、絶縁層に、ＣＯ２レーザー装置を用いてビアを設け、電解銅めっきにより絶縁層表面に回路形成を行い、コア基板との導通を図る。
さらに絶縁層を形成する場合は、前記同様プリプレグ、または樹脂シートを積層し、絶縁層を設け回路形成を行う。
なお、前記内層回路部分は、黒化処理などの粗化処理したものを好適に用いることができる。またスルーホール部は、導体ペースト、または樹脂ペーストで適宜埋めることができる。
【００３４】
その後、最外層にソルダーレジストを形成し、露光・現像により半導体素子が実装できるよう接続用電極部を露出させ、ニッケル金メッキ処理を施し、所定の大きさに切断し、プリント配線板を得ることができる。
なお、プリント配線板の設計によっては、コア基材上にソルダーレジストを形成し、露光・現像により半導体素子が実装できるよう接続用電極部を露出させ、ニッケル金メッキ処理を施し、所定の大きさに切断し、プリント配線板を得ることもできる。
【００３５】
次に、本発明の半導体装置について説明する。
【００３６】
前記で得られたプリント配線板に半田バンプを有する半導体素子を実装し、半田バンプを介して、前記プリント配線板との接続を図る。そして、プリント配線板と半導体素子との間には液状封止樹脂を充填し、半導体装置を形成する。半田バンプは、錫、鉛、銀、銅、ビスマスなどからなる合金で構成されることが好ましい。
半導体素子とプリント配線板との接続方法は、フリップチップボンダーなどを用いてプリント配線板上の接続用電極部と半導体素子の半田バンプとの位置合わせを行ったあと、ＩＲリフロー装置、熱板、その他加熱装置を用いて半田バンプを融点以上に加熱し、プリント配線板と半田バンプとを溶融接合することにより接続する。尚、接続信頼性を良くするため、予めプリント配線板上の接続用電極部に半田ペースト等、比較的融点の低い金属の層を形成しておいても良い。この接合工程に先んじて、半田バンプおよび、またはプリント配線板上の接続用電極部の表層にフラックスを塗布することで接続信頼性を向上させることもできる。
本発明は、必ずしも前記半導体装置に限定されるのもではないが、本発明のプリント配線板も用いてなるボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）、チップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ）、フリップチップＢＧＡなどの半導体装置は、特に信頼性に優れる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例および比較例を用いて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
（１）樹脂ワニスの調製
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂５５．４重量部（大日本インキ化学工業社製「エピクロンＮ-６９０」、エポキシ当量２１０）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業社製「エピクロン８５０」、エポキシ当量１９０）１７．０重量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業社製「エピクロン７０５０」、エポキシ当量１９００）６．８重量部、ジシアンジアミド３．７重量部、１０-ベンジル-９，１０-ジヒドロ-９-オキサ-１０-ホスファフェナントレン-１０-オキシド １７．０重量部、２-メチルイミダゾール０．１重量部に、ジメチルホルムアミドを加え、不揮発分濃度５５％となるように樹脂ワニスを調製した。
【００３８】
（２）プリプレグの製造
前記の樹脂ワニスをガラス織布（厚さ９４μｍ、日東紡製、ＷＥＡ−２１１６）に含浸し、１５０℃の加熱炉で２分間乾燥してプリプレグを得た。
【００３９】
（３）積層板の製造
前記で得たプリプレグを所定枚数重ね、両面にＭＴ１８ＥＸ（銅箔厚さ２μｍ、キャリア箔厚さ１８μｍ、三井金属鉱業株式会社製）を重ねて、圧力４ＭＰａ、温度２００℃で２時間成形し、キャリア箔を剥離後、両面に銅箔を有する厚さ０．４ｍｍの積層板を得た。
積層板の２５℃における弾性率は、２０ＧＰaであった。
尚、弾性率測定は、積層板の銅箔をエッチング後、５ｍｍ×３０ｍｍに切り出し、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）（セイコーインスルツメント社製、ＤＭＳ６１００）を用いて、５℃／分で昇温しながら、周波数１０Ｈｚで測定した。
【００４０】
（４）コア基板の製造
前記積層板（図２（１））の上下面の所定部分から、エッチングにより銅箔を除去した。
次に、前記積層板の銅箔を除去した部分に上面の直径が１００μｍ、下面の直径が７２μｍになるようにＣＯ２レーザーを照射してスルーホール（Ａ）を３３３個形成した（図２（２））。次に、積層板を裏返し、積層板の下面側にＣＯ２レーザーを上面と同条件で照射してスルーホール（Ｂ）を１６６７個形成した（図２（３））。ここで、スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）は、ともにテーパーの角度は８８度であり、スルーホール間の最小間隔は０．２０ｍｍであった。
その後、回路形成するため、レジスト形成し、エッチングにより回路形成し、レジストを剥離してコア基板を得た。
ここではＣＯ２レーザー加工機側のマスクを１．４ｍｍΦとし、加工エネルギー２．５ｍＪ、パルス幅６７μｓ、１０ショット照射した。
前記コア基板は、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりに、スルーホール（Ａ）の数とスルーホール（Ｂ）の数を合わせて２０００個のスルーホールを有し、スルーホール（Ｂ）の数に対する前記スルーホール（Ａ）の数の比（（Ａ）／（Ｂ））は０．２であった。プリント配線板１ｃｍ２あたり８０個のスルーホールを有する。
【００４１】
（５）プリント配線板の製造
前記コア基板の両面に樹脂シート（ＡＢＦ  ＧＸ−１３、味の素ファインテクノ社製）を積層し、加熱硬化により絶縁層を設け、所定の位置に炭酸レーザー装置を用いてビアを形成した。
次に、無電解メッキ後、レジスト形成し、電解銅めっきし、エッチングすることで絶縁層表面に回路形成を行った。その後、最外層にソルダーレジスト（太陽インキ製造社製ＰＳＲ４０００／ＡＵＳ３０８）を形成し、露光・現像により半導体素子が実装できるよう接続用電極部を露出させ、ニッケル金メッキ処理を施し、５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切断し、プリント配線板を得た。
【００４２】
（６）半導体装置の製造
前記プリント配線板は、半導体素子の半田バンプ配列に相当するニッケル金メッキ処理が施された接続用電極部を配したものを５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切断し使用した。半導体素子（ＴＥＧチップ、サイズ１５ｍｍ×１５ｍｍ、厚み０．８ｍｍ）は、Ｓｎ／Ｐｂ組成の共晶で形成された半田バンプを有し、半導体素子の回路保護膜はポジ型感光性樹脂（住友ベークライト社製ＣＲＣ−８３００）で形成されたものを使用した。半導体装置の組み立ては、まず、半田バンプにフラックス材を転写法により均一に塗布し、次にフリップチップボンダー装置を用い、プリント配線板上に加熱圧着により搭載した。次に、ＩＲリフロー炉で半田バンプを溶融接合した後、液状封止樹脂（住友ベークライト社製、ＣＲＰ−４１５２Ｓ）を充填し、液状封止樹脂を硬化させることで半導体装置を得た。尚、液状封止樹脂の硬化条件は、温度１５０℃、１２０分の条件であった。
【００４３】
（実施例２）
前記実施例１のコア基板のスルーホール形成において、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりにスルーホール（Ａ）を１６６７個、スルーホール（Ｂ）を３３３個形成し、（Ａ）／（Ｂ）は５．０となるようにした以外は実施例１と同様にプリント配線板、および半導体装置を作製した。
【００４４】
（実施例３）
前記実施例１のコア基板のスルーホール形成において、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりにスルーホール（Ａ）を４００個、スルーホール（Ｂ）を１６００個形成し、（Ａ）／（Ｂ）を０．２５となるようにした以外は実施例１と同様にプリント配線板、および半導体装置を作製した。
【００４５】
（実施例４）
前記実施例１のコア基板のスルーホール形成において、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりにスルーホール（Ａ）を１６００個、スルーホール（Ｂ）を４００個形成し、（Ａ）／（Ｂ）を４．０となるようにした以外は実施例１と同様にプリント配線板、および半導体装置を作製した。
【００４６】
（実施例５）
前記実施例１のコア基板のスルーホール形成において、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりにスルーホール（Ａ）を４６２個、スルーホール（Ｂ）を１５３８個形成し、（Ａ）／（Ｂ）を０．３となるようにした以外は実施例１と同様にプリント配線板、および半導体装置を作製した。
【００４７】
（実施例６）
前記実施例１のコア基板のスルーホール形成において、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりにスルーホール（Ａ）を１５３５個、スルーホール（Ｂ）を４６５個形成し、（Ａ）／（Ｂ）を３．３となるようにした以外は実施例１と同様にプリント配線板、および半導体装置を作製した。
【００４８】
（実施例７）
樹脂ワニスの原料にビフェニルアラルキル型ノボラックエポキシ樹脂（日本化薬社製、ＮＣ−３０００）１４．０重量部、ビフェニルジメチレン型フェノール樹脂（日本化薬株式会社製、ＧＰＨ−１０３）１０．８重量部、ノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン株式会社製、プリマセットＰＴ−３０）２４．６重量部、球状溶融シリカ（アドマテックス社製・「ＳＯ−２５Ｒ」、平均粒径０．５μｍ）５０．４重量部とカップリング剤（日本ユニカー社製、Ａ１８７）０．２重量部にジメチルホルムアミドを加え、不揮発分濃度５５％となるように樹脂ワニスを調製し、前記実施例１のコア基板のスルーホール形成において、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりにスルーホール（Ａ）を１０００個、スルーホール（Ｂ）を１０００個形成し、（Ａ）／（Ｂ）が１．０となるようにした以外は実施例１と同様にプリント配線板、および半導体装置を作製した。
【００４９】
（実施例８）
実施例１のスルーホール形成工程を以下のようにした以外は、実施例１同様に前記工程以外は、実施例１と同様にプリント配線板、および半導体装置を作製した。
【００５０】
前記実施例１のコア基板のスルーホール形成工程において、前記積層板の銅箔を除去した部分に上面の直径が１００μｍ、下面の直径が７２μｍになるようにＣＯ２レーザー加工機側のマスクを１．１ｍｍΦとし、加工エネルギー７．０ｍＪ、パルス幅９７μｓ、６ショット照射し、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりにスルーホール（Ａ）を１０００個形成した（図２（２））。次に、積層板を裏返し、積層板の下面側にＣＯ２レーザーを上面と同条件で照射して、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりにスルーホール（Ｂ）を１０００個形成した（図２（３））。
ここで、スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）は、ともにテーパーの角度は８３度であり、スルーホール間の最小間隔は０．２０ｍｍであった。
前記コア基板は、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりに、スルーホール（Ａ）の数とスルーホール（Ｂ）の数を合わせて２０００個のスルーホールを有し、（Ａ）／（Ｂ）の比は１．０であった。プリント配線板１ｃｍ２あたり８０個のスルーホールを有するものであった。
【００５１】
（実施例９）
実施例１のスルーホール形成工程を以下のようにした以外は、実施例１同様に前記工程以外は、実施例１と同様にプリント配線板、および半導体装置を作製した。
【００５２】
前記実施例１のコア基板のスルーホール形成工程において、前記積層板の銅箔を除去した部分に上面の直径が７０μｍ、下面の直径が４３μｍになるようにＣＯ２レーザー加工機側のマスクを１．１ｍｍΦとし、加工エネルギー７．０ｍＪ、パルス幅９７μｓ、６ショット照射し、スルーホール（Ａ）を１３３３個、その後、スルーホール（Ｂ）を２６６７個形成した。
ここで、スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）は、ともにテーパーの角度は８８度であり、スルーホール間の最小間隔は０．２０ｍｍであった。
前記コア基板は、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりに、スルーホール（Ａ）の数とスルーホール（Ｂ）の数を合わせて４０００個のスルーホールを有し、（Ａ）／（Ｂ）の比は０．５であった。プリント配線板１ｃｍ２あたり１６０個のスルーホールを有するものであった。
【００５３】
（比較例１）
前記実施例１のコア基板のスルーホール形成において、コア基板の下面にレーザーを照射し、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりに、スルーホール（Ｂ）を２０００個形成（ＢのみでＡはない。）した以外は実施例１と同様にプリント配線板、および半導体装置を作製した。
ここで、スルーホール（Ｂ）は、テーパーの角度は８８度であり、スルーホール間の最小間隔は０．２０ｍｍであった。
プリント配線板１ｃｍ２あたり８０個のスルーホールを有する。
【００５４】
（比較例２）
前記実施例１のコア基板のスルーホール形成において、Ａ／Ｂを０．１２となるようにした以外は実施例１と同様にプリント配線板、および半導体装置を作製した。
ここで、スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）は、ともにテーパーの角度は８８度であり、スルーホール間の最小間隔は０．２０ｍｍであった。
前記コア基板は、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりに、２１４個のスルーホール（Ａ）と１７８６個のスルーホール（Ｂ）を合わせて２０００個のスルーホールを有し、プリント配線板１ｃｍ２あたり８０個のスルーホールを有する。
【００５５】
（比較例３）
前記実施例１のコア基板のスルーホール形成において、（Ａ）／（Ｂ）を８．０となるようにした以外は実施例１と同様にプリント配線板、および半導体装置を作製した。
ここで、スルーホール（Ａ）、および（Ｂ）は、ともにテーパーの角度は８８度であり、スルーホール間の最小間隔は０．２０ｍｍであった。
前記コア基板は、５０ｍｍ×５０ｍｍ当たりに、１７７８個のスルーホール（Ａ）と２２２個のスルーホール（Ｂ）を合わせて２０００個のスルーホールを有し、プリント配線板１ｃｍ２あたり８０個のスルーホールを有する。
【００５６】
前記実施例及び比較例により得られたプリント配線板、および半導体装置を用い、以下の方法により評価した。その結果を表１、及び表２に示した。
【００５７】
１．半導体装置の反り量
レーザー３次元形状測定機（（株）日立テクノロジーアンドサービス  ＬＳ２２０−ＭＴ）を用いて、常温における半導体パッケージの反りの測定を行った。測定範囲は４８ｍｍ×４８ｍｍの範囲で、半導体素子搭載面とは反対側のＢＧＡ面にレーザーを当てて測定を行い、レーザーヘッドからの距離が、最遠点と最近点の差を反り量とした。以下のように判定した。
○：反り量＜２００μｍ
△：２００μｍ≦反り量≦２５０μｍ
×：反り量＞２５０μｍ
【００５８】
２．信頼性
前記で得られた半導体装置をフロリナート中で−５５℃に１０分、１２５℃に１０分、−５５℃に１０分を１サイクルとして、１０００サイクル処理後、フライングチェッカー（１１１６Ｘ−ＹＣ ハイテスタ：ＨＩＯＫＩ社製）で評価した。１００箇所導通試験し、断線した箇所を調べた。各符号は、以下の通りである。
○：断線箇所が無かった。
×：断線箇所があった。
【００５９】
【表１】
2011100908.tif 000003
【００６０】
【表２】
2011100908.tif 000004
【００６１】
表１から明らかなように実施例１〜９は半導体パッケージの反り量を抑制でき、半導体パッケージ信頼性が向上した。比較例１は片面側からのみスルーホールを形成したため半導体装置のプリント配線板部分の反り量が大きくなり、半導体装置の信頼性が低下した。また、比較例２、３は（Ａ）／（Ｂ）の比が０．２〜５．０の範囲外であったため、プリント配線板の反り量が大きくなり、半導体装置の信頼性が低下した。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明に従うと、反りの小さなプリント配線板を製造することができるため、特にインターポーザ等、半導体素子とマザーボード等の小型、かつ高性能が求められるプリント配線板に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  積層板
２  銅箔
３  銅メッキ
４  導体回路
５  絶縁層
６  ビアホール
Ａ  表面からのレーザー照射して形成したスルホール（Ａ）
Ｂ  裏面からのレーザー照射して形成したスルホール（Ｂ）
【図１】
2011100908.tif 000005
【図２】
2011100908.tif 000006
【図３】
2011100908.tif 000007