(57)【要約】      （修正有）【課題】他のプリント配線板を搭載するためのパッド間のピッチが狭くても他の基板を搭載し易いプリント配線板及びプリント配線板の製造方法が提供される。【解決手段】支持フィルム上に金属層を含む接合部材付金属ポストを形成することと、他のプリント配線板１１０と接続するためのパッド７１０ＦＰを有するプリント配線板１０を準備することと、接合部材１６Ｐが前記パッド７１０ＦＰと対向するように、前記パッド７１０ＦＰ上に前記接合部材付金属ポストを配置することと、前記接合部材１６Ｐを介して前記金属ポスト７７を前記パッド７１０ＦＰに接合することと、前記支持フィルムを除去する。【選択図】図１
2015015302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最上の層間樹脂絶縁層と、
前記最上の層間樹脂絶縁層上に形成されているパッドと、
前記パッドに接合部材を介して接合されている金属ポストとを有するプリント配線板。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線板であって、前記金属ポストは、前記プリント配線板と別に製造され、前記金属ポスト上に他のプリント配線板が搭載される。
【請求項３】
請求項１に記載のプリント配線板であって、さらに、前記最上の層間樹脂絶縁層と前記パッド上に前記パッドを露出するための開口を有するソルダーレジスト層を有し、前記パッドはＳＭＤ構造であって、前記開口により露出する前記パッドの径がｄ２であって、前記金属ポストの径がｄ１の時、ｄ１／ｄ２は０．６以上、０．９以下である。
【請求項４】
請求項１に記載のプリント配線板であって、前記金属ポストは、上面と上面と反対側の下面と前記上面と前記下面との間の側面を有し、前記金属ポストの前記下面が前記パッドと対向し、前記パッドの厚みがｃ１であって、前記パッドの上面から前記金属ポストの前記上面までの距離がＨの時、Ｈ／ｃ１は５以上、２０以下である。
【請求項５】
請求項１に記載のプリント配線板であって、前記金属ポストの前記側面は湾曲していて、前記金属ポストは前記上面と前記下面の間に細い部分を有している。
【請求項６】
請求項１に記載のプリント配線板であって、さらに、前記金属ポストと前記最上の層間樹脂絶縁層上に形成されている樹脂層を有し、前記金属ポストは上面と前記上面と反対側の下面と前記上面と前記下面との間の側面を有していて、前記金属ポストの前記下面が前記パッドに対向していて、前記樹脂層に前記金属ポストの前記上面を露出する開口が形成されている。
【請求項７】
請求項６に記載のプリント配線板であって、前記樹脂層の開口はさらに、前記金属ポストの前記側面を露出していて、前記樹脂層の開口は前記樹脂層の上面から前記金属ポストの前記上面に向かってテーパーしている。
【請求項８】
請求項１のプリント配線板であって、さらに、前記金属ポストの前記上面に金属膜を有する。
【請求項９】
支持フィルム上に金属層を形成することと、
前記金属層上に接合層を形成することと、
前記接合層上にエッチング用マスクを形成することと、
前記エッチング用マスクから露出する前記金属層と前記接合層をエッチングで除去することと、
前記エッチング用マスクを除去することで、前記支持フィルム上に前記金属層を含む接合部材付金属ポストを形成することと、
他のプリント配線板と接続するためのパッドを有するプリント配線板を準備することと、
前記接合部材が前記パッドと対向するように、前記パッド上に前記接合部材付金属ポストを配置することと、
前記接合部材を介して前記金属ポストを前記パッドに接合することと、
前記支持フィルムを除去することと、を含むプリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
請求項９のプリント配線板の製造方法であって、さらに、
前記支持フィルムを除去する前に、前記接合部材を加熱して前記パッドに接合することを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他のプリント配線板を搭載するための金属ポストを有するプリント配線板、及び、該プリント配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、プリント配線板のパッド上に金属ポストを形成する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ２０１０／０２７００６７Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の図１等によれば、特許文献１はプリント配線板上に金属ポストをめっきプロセスで形成している。プリント配線板は多くの工程を経て形成される。そのため、プリント配線板は大きな反りや歪みを有し易いので、めっきプロセスでプリント配線板に金属ポストを一定の高さで形成することは難しいと考えられる。
【０００５】
本発明の目的は、他のプリント配線板を搭載するための金属ポスト間のピッチを狭くすることである。別の目的は、パッドから金属ポストの上面までの距離のバラツキを小さくすることである。さらなる別の目的は、金属ポストを簡単な方法でパッド上に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るプリント配線板は、最上の層間樹脂絶縁層と、前記最上の層間樹脂絶縁層上に形成されているパッドと、前記パッドに接合部材を介して接合されている金属ポストとを有する。
【０００７】
本発明に係るプリント配線板の製造方法は、支持フィルム上に金属層を形成することと、前記金属層上に接合層を形成することと、前記接合層上にエッチング用マスクを形成することと、前記エッチング用マスクから露出する前記金属層と前記接合層をエッチングで除去することと、前記エッチング用マスクを除去することで、前記支持フィルム上に前記金属層を含む接合部材付金属ポストを形成することと、他のプリント配線板と接続するためのパッドを有するプリント配線板を準備することと、前記接合部材が前記パッドと対向するように、前記パッド上に前記接合部材付金属ポストを配置することと、前記接合部材を介して前記金属ポストを前記パッドに接合することと、前記支持フィルムを除去することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の応用例の断面図。
【図２】第１実施形態のプリント配線板の製造工程図。
【図３】第１実施形態のプリント配線板の製造工程図。
【図４】図４（Ａ）は第１実施形態のプリント配線板の断面図である。図４（Ｂ）は金属ポストの１例を示している。
【図５】図５（Ａ）は実装面の平面図である。図５（Ｂ）は金属ポストを有する実装面を示す。図５（Ｃ）は支持フィルムと金属ポストを示す平面図である。
【図６】第１実施形態に係るプリント配線板の金属ポストの製造工程図。
【図７】第１実施形態に係るプリント配線板の金属ポストの製造工程図。
【図８】本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の断面図。
【図９】第２実施形態に係るプリント配線板の金属ポストの製造工程図。
【図１０】第２実施形態に係るプリント配線板の金属ポストの製造工程図。
【図１１】第２実施形態のプリント配線板の製造工程図。
【図１２】第２実施形態の支持フィルムと金属層を示す平面図。
【図１３】第２実施形態のプリント配線板の応用例の断面図。
【図１４】金属ポストの別の例の製造工程図。
【図１５】第３実施形態のプリント配線板の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に係るプリント配線板１０の応用例が図１に示されている。
プリント配線板１０は、ＩＣチップ等の電子部品９０を実装するためのパッド（第１パッド）７１０ＦＩと他のプリント配線板（上基板）１１０を搭載するためのパッド（第２パッド）７１０ＦＰを有する。他のプリント配線板にメモリなどの電子部品９００が実装される。複数のパッド７１０ＦＩでパッド群Ｃ４（図５（Ａ）参照）が形成され、パッド群Ｃ４は、プリント配線板１０の略中央に形成されている。パッド７１０ＦＰは、パッド群Ｃ４の周りの外周領域Ｐ４（図５（Ａ）参照）に形成されている。そして、パッド７１０ＦＰ上に上基板を搭載するための接合ポスト（金属ポスト）７７が形成されている。金属ポストの形状は、例えば、円柱や角柱である。金属ポスト７７は、プリント配線板１０とプリント配線板１１０を電気的に接続する機能を有する。また、パッド７１０ＦＰ間のピッチｐ１が０．３ｍｍ以下でも、金属ポスト７７により、実施形態のプリント配線板１０とプリント配線板（上基板）１１０との間の距離が確保される。パッド７１０ＦＰ間のピッチｐ１が０．２５ｍｍ以下でも、金属ポスト７７により、実施形態のプリント配線板１０とプリント配線板（上基板）１１０との間の距離が一定に保たれる。隣接するパッド間で絶縁が確保される。ピッチｐ１は隣接するパッド７１０ＦＰの中心間の距離である。もしくは、ピッチｐ１は隣接するパッド７１０ＦＰの重心間の距離である（図４（Ａ）、図５（Ａ）参照）。
【００１０】
実施形態のプリント配線板は、コア基板を有するプリント配線板であってもコアレス基板であっても良い。コア基板を有するプリント配線板やその製造方法は、例えば、ＪＰ２００７２２７５１２Ａに示されている。コアレス基板やその製造方法は、例えば、ＪＰ２００５２３６２４４Ａに示されている。コアレス基板は、交互に積層されている層間樹脂絶縁層と導体層を有し、全ての層間樹脂絶縁層の厚みが例えば６０μｍ以下である。
第１実施形態のプリント配線板１０は、コア基板３０を有する。そのコア基板は第１面Ｆとその第１面と反対側の第２面Ｓとを有する絶縁基板２０ｚと絶縁基板の第１面Ｆ上に形成されている第１導体層３４Ｆと絶縁基板の第２面上に形成されている第２導体層３４Ｓを有する。コア基板はさらに、絶縁基板２０ｚに形成されているスルーホール導体用の貫通孔２８をめっき膜で充填しているスルーホール導体３６を有する。スルーホール導体３６は、第１導体層３４Ｆと第２導体層３４Ｓを接続している。コア基板の第１面と絶縁基板の第１面は同じ面であり、コア基板の第２面と絶縁基板の第２面は同じ面である。
【００１１】
コア基板３０の第１面Ｆ上に層間樹脂絶縁層（最上の層間樹脂絶縁層）５０Ｆが形成されている。この層間樹脂絶縁層５０Ｆ上に導体層（最上の導体層）５８Ｆが形成されている。導体層５８Ｆと第１導体層３４Ｆやスルーホール導体は、層間樹脂絶縁層５０Ｆを貫通するビア導体（最上のビア導体）６０Ｆで接続されている。層間樹脂絶縁層５０Ｆと導体層５８Ｆとビア導体６０Ｆで上側のビルドアップ層５５Ｆが形成されている。第１実施形態では、上側のビルドアップ層は１層である。最上の導体層はパッド７１０ＦＩ、７１０ＦＰを有している。パッド７１０ＦＩ、７１０ＦＰは、最上の導体層に含まれる導体回路の上面や最上のビア導体の上面である。
【００１２】
コア基板３０の第２面Ｓに層間樹脂絶縁層（最下の層間樹脂絶縁層）５０Ｓが形成されている。この層間樹脂絶縁層５０Ｓ上に導体層（最下の導体層）５８Ｓが形成されている。導体層５８Ｓと第２導体層３４Ｓやスルーホール導体は、層間樹脂絶縁層５０Ｓを貫通するビア導体（最下のビア導体）６０Ｓで接続されている。層間樹脂絶縁層５０Ｓと導体層５８Ｓとビア導体６０Ｓで下側のビルドアップ層５５Ｓが形成されている。第１実施形態では、下側のビルドアップ層は１層である。最下の導体層はマザーボードと接続するためのＢＧＡパッド７１ＳＰを有している。パッド７１ＳＰは、最下の導体層に含まれる導体回路の上面や最下のビア導体の上面である。
【００１３】
上側のビルドアップ層上に上側のソルダーレジスト層７０Ｆが形成され、下側のビルドアップ層上に下側のソルダーレジスト層７０Ｓが形成されている。ソルダーレジスト層７０Ｆは、パッド７１０ＦＩを露出するための開口（第１開口）７１ＦＩとパッド７１０ＦＰを露出するための開口（第２開口）７１ＦＰを有する。ソルダーレジスト層７０Ｓは、ＢＧＡパッド７１ＳＰを露出する開口７１Ｓを有する。パッド７１０ＦＩやＢＧＡパッド７１ＳＰ上に電子部品やマザーボードと接続するための半田バンプやＳｎ膜などの接続部材７６Ｆ、７６Ｓが形成される。接続部材は無くてもよい。
【００１４】
図４は、接続部材７６Ｆ、７６Ｓを有する実施形態のプリント配線板１０の断面図である。図５（Ａ）は、実施形態のプリント配線板の実装面を示す。実装面は上側のソルダーレジスト層７０Ｆやパッド７１０ＦＩ、７１０ＦＰを有している。パッド７１０ＦＰ上に金属ポストが接続される。図５（Ｂ）に金属ポスト７７の上面とソルダーレジスト層７０Ｆとパッド７１０ＦＩ、７１０ＦＰが示される。
金属ポスト７７は上面ＵＦと上面と反対側の下面ＢＦを有する。また、金属ポスト７７は上面と下面の間に側面を有する。金属ポストの下面がパッド７１０ＦＰと対向する。
図５（Ｂ）中のＸ２−Ｘ２間のプリント配線板１０の断面が図４に示されている。金属ポスト７７は、パッド７１０ＦＰ上に半田やＳｎ膜などの接合部材１６Ｐを介して形成されている。パッド７１０ＦＰと金属ポスト７７は接合部材１６Ｐで接合される。金属ポスト７７はパッド７１０ＦＰに接合部材で接着される。図４や図５（Ｂ）に示されている金属ポストの形状は円柱である。パッド７１０ＦＰの径ｄ２は５５μｍ〜２１０μｍである。パッドの径はソルダーレジスト層から露出している部分の導体（導体回路やビア導体）の径である。金属ポスト７７の径（金属ポストの下面の径）ｄ１は、径ｄ２より小さい。ｄ１は、５０μｍ〜２００μｍである。金属ポストの径ｄ１とパッドの径ｄ２の比（ｄ１／ｄ２）は、０．５から０．９であることが好ましい。パッド間のピッチを小さくすることができる。ピッチｐ１が０．３ｍｍ以下でも、プリント配線板１０と上基板との間の接続信頼性が高い。また、金属ポスト間の絶縁信頼性が高い。隣接するパッド７１０ＦＰ間の距離（ピッチ）ｐ１は、１００μｍ〜３００μｍである。ピッチｐ１が１００μｍより小さいと、金属ポスト間の絶縁信頼性が低下しやすい。また、金属ポストが細くなるので、上基板とプリント配線板１０間の接続信頼性が低下する。ピッチｐ１が３００μｍを越えると、プリント配線板１０のサイズが大きくなる。そのため、金属ポストに働く応力が大きくなるので、上基板とプリント配線板１０間の接続信頼性が低下する。
ピッチｐ１が０．３ｍｍ以下の場合、金属ポスト７７の高さ（上面から下面までの距離）ｈ１は７５μｍ〜２００μｍであって、金属ポストの径ｄ１は７５μｍ〜２００μｍであって、半田層などの接合部材１６Ｐの厚みｈ２は、１０〜３０μｍである。実施形態のプリント配線板と上基板間の接続信頼性や金属ポスト間の絶縁信頼性が向上する。
ピッチｐ１が０．２５ｍｍ以下の場合、金属ポスト７７の高さｈ１は１００μｍ〜２００μｍであって、金属ポストの径ｄ１は５０μｍ〜２００μｍであって、半田層などの接合部材１６Ｐの厚みｈ２は、１０〜２０μｍである。実施形態のプリント配線板と上基板間の接続信頼性や金属ポスト間の絶縁信頼性が向上する。
【００１５】
金属ポストのアスペクト比（高さｈ１／径ｄ１）は１より大きいことが好ましい。金属ポストで上基板と実施形態のプリント配線板間の応力が緩和される。接続信頼性が高くなる。アスペクト比（ｈ１／ｄ１）は、１．５〜３であることが好ましい。上基板とプリント配線板１０間の応力が緩和される。また、金属ポストが疲労で劣化しない。上基板とプリント配線板１０間の接続信頼性が高くなる。
接合部材１６Ｐの厚みｈ２が所定の値より小さいと、金属ポスト７７がパッド７１０ＦＰから取れてしまう。接合部材１６Ｐの厚みｈ２が所定の値より大きいと、金属ポスト間が接合部材でショートしやすい。
金属ポストの側面は湾曲していて、上面から下面の間でポストの径が細くなっていることが好ましい。その例が図４（Ｂ）に示されている。金属ポストの上面の径ｄ３が下面の径ｄ１より大きいことが好ましい。上基板と金属ポスト間の接続信頼性が高くなる。アライメントが容易になる。金属ポストが細い部分を有するので、金属ポストが変形しやすくなる。そのため、応力が緩和される。パッド７１０ＦＰ間のピッチｐ１が０．３ｍｍ以下でも、実施形態のプリント配線板と上基板間の接続信頼性が低下しない。
【００１６】
金属ポストと実施形態のプリント配線板や金属ポストと上基板が半田で接続される場合、金属ポストの側面に金などの貴金属からなる金属膜が形成されていないことが好ましい。貴金属は酸化され難いので、金属ポストの側面に金属膜が形成されると、半田が金属ポストの側面に濡れ拡がる。そのため、隣接する金属ポスト間の絶縁間隔が狭くなる。金属ポスト間で絶縁信頼性が低下する。
パッド７１０ＦＰの上面から金属ポストの上面までの距離Ｈとパッド７１０ＦＰの厚みｃ１の比（Ｈ／ｃ１）は５以上３０以下であることが好ましい。ソルダーレジスト層の開口から露出する導体に保護膜７２が形成されている時、パッドは保護膜７２を含む。従って、図４では、パッドの厚みｃ１は層間樹脂絶縁層５０Ｆの上面から保護膜７２の上面までの距離である。保護膜７２はパッドの酸化を防止するための膜である。保護膜の例として、Ｎｉ／ＡｕやＮｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｓｎ、ＯＳＰなどが挙げられる。
ピッチｐ１が０．３ｍｍ以下の場合、Ｈ／ｃ１の値は、７以上２５以下であることが好ましい。
パッド７１０ＦＰは金属ポストの土台であるので、（Ｈ／ｃ１）が大すぎると金属ポストがパッドから取れたり、金属ポストの信頼性が低下する。（Ｈ／ｃ１）が小さすぎると金属ポストで応力を緩和し難い。接続信頼性が低下する。
【００１７】
金属ポストは所定の径を有する金属線を一定長さで切断することで製造される。その他、金属ポストは金属箔を打ち抜くことで製造される。金属箔の厚みや金型を選定することで、所望の金属ポストが製造される。例えば、パッド上に接合部材が形成され、その接合部材上に金属ポストがマウンター等で搭載される。そして、リフローで金属ポストがパッドに接合部材で接合される。金属ポストの表面にめっきやスパッタなどで半田が形成されてもよい。金属ポストの表面に金や錫などの金属膜が形成されても良い。半田は金属膜を介して金属ポスト上に形成されてもよい。半田で金属ポストが覆われると、金属ポスト上に形成されている半田で応力が緩和される。金属ポストの信頼性が向上する。半田で覆われている金属ポストは後述される第３実施形態のプリント配線板に用いられることが好ましい。樹脂層で金属ポスト間のショートが防止される。金属ポストの表面は金属ポストの上面と下面と側面を含む。金属ポストの下面だけに半田や金属膜が形成されても良い。例えば、金属ポストがめっきレジストなどの樹脂に埋められ、金属ポストの下面が研磨などで露出される。そして、金属ポストの下面に半田や金属膜が形成される。このように、接合部材付金属ポストが形成される。接合部材付金属ポストが用いられる場合、リフローや超音波でパッド７１０ＦＰに直接接合部材付金属ポストが接合されても良い。あるいは、パッド上に形成されている半田やＳｎなどの接合部材を介して接合部材付金属ポストがリフローや超音波でパッドに接合されても良い。
【００１８】
あるいは、金属ポストは、金属箔をエッチングで加工することで製造される。第１面ＦＦと第１面と反対側の第２面ＳＳを有する支持フィルム１２が準備される（図６（Ａ））。支持フィルムの第１面に接着層が形成されている。接着層は図示されていない。支持フィルムの第１面に銅箔などの金属箔１４が接着される（図６（Ｂ））。そして、金属箔上にエッチングレジストＲＥが形成され、エッチングレジストから露出する金属箔が除去される（図６（Ｃ））。さらにエッチングレジストが除去される（図６（Ｅ））。これにより、支持フィルム上に上面ＵＦと上面ＵＦと反対側の下面ＢＦを有する金属ポスト７７が形成される。金属ポストの上面が支持フィルムに接着している。エッチングレジストＲＥはパッド７１０ＦＰの配置を考慮して形成される。そのため、支持フィルム上の金属ポストの配置とパッド７１０ＦＰの配置は同様である。支持フィルム上の金属ポストがプリント配線板上の接合部材１６０Ｐを介してパッド７１０ＦＰ上に搭載される（図３（Ｂ））。この場合、パッド７１０ＦＰ上に予め半田バンプなどの接合部材１６０Ｐが形成されている。リフローまたは超音波で金属ポストがパッドに接合部材で接合される。支持フィルムの接着層の接着力は接合部材の接着力より弱いので、支持フィルムを金属ポストの上面から剥がすことができる。パッド７１０ＦＰ上に金属ポストが形成される（図４（Ａ））。
【００１９】
支持フィルム上の金属箔１４（図６（Ｂ））上に半田やＳｎなどの接合層１６０を形成することができる（図６（Ｄ））。そして、接合層１６０上にエッチングレジスト１８が形成される（図７（Ａ））。その後、接合層１６０がエッチングで除去される（図７（Ｂ））。さらに、同じエッチングレジストで金属箔がエッチングで除去される（図７（Ｄ））。接合層１６０をエッチングするエッチング液と金属箔をエッチングするエッチング液は異なることが好ましい。接合層が選択的に除去され、続いて、金属箔が選択的に除去される。
接合層が除去され、続いて、エッチングレジストが除去されてもよい（図７（Ｃ））。接合層から接合部材１６Ｐが形成される。その後、接合部材１６Ｐをエッチングマスクとして金属箔をエッチングすることができる。接合部材付金属ポスト７７Ｐが製造される（図７（Ｄ））。接合部材付金属ポストが用いられる場合、リフローや超音波でパッドに直接接合部材付金属ポストが接合されても良い。あるいは、パッド上の接合部材１６０Ｐを介して接合部材付金属ポストがリフローや超音波でパッドに接合されても良い。
金属ポストは、このような方法で、プリント配線板と別に製造される。金属ポストはプリント配線板上で形成されない。
金属線や金属箔は銅や銅合金で形成されていることが好ましい。金属ポストは銅や銅合金で形成されていることが好ましい。接合部材はＳｎ／Ａｇ半田やＳｎ／Ａｇ／Ｃｕ半田が好ましい。
【００２０】
第１実施形態のプリント配線板は、パッド７１０ＦＰ上にプリント配線板と別に製造されている金属ポスト７７を有する。金属ポストは接合部材１６Ｐでパッド７１０ＦＰに接合されている。
実施形態では、金属ポストがプリント配線板１０と別に作られる。例えば、金属ポストは金属箔や金属線から形成される。プリント配線板上に直接めっきで形成される金属ポストより、実施形態の金属ポストの高さのバラツキは小さい。従って、金属ポストを介してプリント配線板１０に上基板を搭載する歩留りが高い。実装しやすいプリント配線板１０を提供することができる。金属ポストの高さのバラツキが大きいと、特定の金属ポストに応力が集中しやすいので、接続信頼性が低い。しかしながら、実施形態では、金属ポストの高さのバラツキが小さいので、上基板とプリント配線板１０との間の接続信頼性が高い。
【００２１】
プリント配線板と別に形成される金属ポストの径ｄ１はパッドの径ｄ２より小さい。そのため、ピッチｐ１が小さくなっても、隣接する金属ポスト間のスペースの距離を大きくすることができる。実施形態では、ピッチｐ１を小さくすることができる。隣接する金属ポスト間のスペースの距離が大きいので、ピッチｐ１が０．３ｍｍ以下でも、金属ポスト間の絶縁信頼性が高い。ピッチｐ１が０．２５ｍｍ以下になると、金属ポストが細くなる。接続信頼性を高くするため、金属ポストのアスペクト比（ｈ１／ｄ１）は１．５以上であることが好ましい。パッド７１０ＦＰの数が多くなると、プリント配線板のサイズが大きくなる。しかしながら、金属ポストのアスペクト比（ｈ１／ｄ１）が２以上であると、上基板の物性とプリント配線板の物性の違いに起因する応力が金属ポストで緩和される。ｈ１／ｄ１が３．５を越えると金属ポストがヒートサイクルで劣化する。物性の例は熱膨張係数やヤング率である。
【００２２】
図１に示されるように、プリント配線板１０と上基板１１０は、高い剛性を有する金属ポスト７７と金属ポスト７７を挟む接合部材１６Ｐ、１１２で接続される。接合部材は半田が好ましい。接合部材の剛性は金属ポストの剛性より低い。上基板とプリント配線板間の熱応力が接合部材で緩和される。金属ポストで上基板とプリント配線板を有する電子機器の強度が保たれる。上基板の物性とプリント配線板の物性の違いによる電子機器の反りが低減される。
実施形態では、金属ポストが金属箔や金属線から形成される。そして、リフローや超音波などで金属ポストがパッド上に搭載される。従って、製造方法が簡略化される。
【００２３】
図６、図７に、エッチング法による金属ポストの製造方法が示される。
（１）支持フィルム１２が用意される（図６（Ａ））。支持フィルムは第１面ＦＦと第１面と反対側の第２面ＳＳを有するベースフィルムとベースフィルムの第１面上に形成されている接着層で形成されている。支持フィルムとして、例えば、住友スリーエム社製の高耐熱接着剤転写テープ9079を使用することが出来る。
【００２４】
（２）支持フィルム１２の接着層上に０．１ｍｍの金属箔（銅箔）などの金属層１４が積層される（図６（Ｂ））。金属ポスト７７の高さに応じて金属層の厚さは選定される。金属層は銅箔や銅合金箔であることが好ましい。実施形態では銅箔が用いられている。
（３）銅箔１４上に、電解半田めっきにより厚み２０μｍの接合層１６０が形成される（図６（Ｄ））。半田めっきにより接合層が形成されているが、半田ペーストを塗布することで接合層を形成することも可能である。
【００２５】
（４）接合層１６０上にエッチングレジスト１８が形成される（図７（Ａ））。エッチングレジスト１８が形成される位置は図５（Ａ）に示されているパッド７１０ＦＰの位置と対応している。エッチングレジスト１８の配列とパッド７１０の配列は同じである。個々のめっきレジスト１８の形状は、円柱である。
【００２６】
（５）エッチングレジスト１８から露出する接合層１６０が選択的にエッチングにより除去される（図７（Ｂ））。エッチング液として、例えば、メルテックス社製のＥ−プロセス−ＷＬが用いられる。エッチングレジスト１８が除去される（図７（Ｃ））。接合部材１６Ｐをエッチングマスクとして金属箔が選択的に除去される（図７（Ｄ））。エッチング液として、例えば、メック社製のＳＦ−５４２０が用いられる。
支持フィルム上に略円柱の金属ポスト７７が形成される。さらに、金属ポスト７７上に略円柱の半田などの接合部材１６Ｐが形成される。接合部材付金属ポスト７７Ｐが形成される（図７（Ｄ））。図５（Ｃ）は、支持フィルム上の金属ポストと金属ポストから露出する支持フィルムの平面図を示す。図５（Ｃ）のＸ３−Ｘ３間の断面が図７（Ｄ）に示されている。接合部材は金属ポスト上に形成されなくても良い。エッチングレジストやエッチングマスクなどのエッチング用マスクから露出する金属箔を除去することで金属ポストが形成されるので、金属ポストは上面と下面の間に細い部分を有する（図４（Ｂ））。金属ポストの側面が湾曲している。支持フィルムと対向している金属ポストの面が上面である。金属ポストの下面側からエッチングにより金属ポストが形成される。エッチングスピードを遅くすることで、金属ポストの上面の径（ｄ３）を下面の径（ｄ１）より大きくすることができる。金属ポストの下面に半田などの接合部材が形成されている。金属ポストの下面ＢＦがパッド７１０ＦＰと対向する。
【００２７】
以下に別の例が示される。
支持フィルム１２の接着層上にスパッタでシード層１０００が形成される（図１４（Ａ））。シード層は銅などで形成される。シード層の厚みは０．１μｍから３μｍであって、シード層上にめっきレジスト１００１が形成される。めっきレジストから露出するシード層上に金属ポスト７７が形成される（図１４（Ｂ））。シード層は銅めっき膜である。
【００２８】
プリント配線板は多数の工程を経て製造される。そのようなプリント配線板上にめっきで直接金属ポストが形成されると、シード層の厚みのバラツキが大きい。また、めっきを形成する面の反りが大きい。そのため、金属ポストの高さのバラツキが大きくなる。それに対し、実施形態では、出発材料の支持フィルム上に金属ポストが形成されるので、金属ポストの高さのバラツキが小さくなる。バラツキが大きい場合、金属ポストの下面を研磨することができる。金属ポストの高さのバラツキが小さくなる。金属ポストの高さは約１００μｍである。金属ポスト上に接合部材１６Ｐが形成される（図１４（Ｃ））。接合部材の厚みは１０μｍである。めっきレジスト１００１が除去される。金属ポストから露出するシード層１０００が除去される（図１４（Ｄ））。支持フィルム上に接合部材付金属ポスト７７Ｐが形成される。半田やＳｎなどの接合部材は金属ポスト上に形成されなくても良い。
この方法によれば、めっきレジストの開口に金属ポストが形成されるので、金属ポストの側面は略ストーレートになる。例えば、金属ポストの形状は円柱である。金属ポストの下面に半田やＳｎなどの接合部材層１６Ｐが形成されている。図１４（Ｄ）では、金属ポスト７７の上面にシード層から形成されている導体層１０００Ｃが形成されている。金属ポストが硬い銅合金で形成され、上基板との接点が柔らかな銅などの導体層１０００Ｃで形成されているので、接続信頼性が向上する。
【００２９】
図２〜図５にプリント配線板への金属ポスト７７の接合方法が示される。
図２に途中のプリント配線板１０１が示される。図２に示されている途中のプリント配線板はパッド７１０ＦＰを有し、そのパッド７１０ＦＰに金属ポストが搭載される。図２に示されている途中のプリント配線板は、例えば、特開平２０１２−０６９９２６号公報に示される方法で製造される。プリント配線板のソルダーレジスト層７０Ｆの開口７１ＦＰにより露出されるパッド７１０ＦＰにＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）膜７２が形成されている。ここで、ＯＳＰ膜の代わりに、ニッケル−金膜、ニッケル−パラジウム−金膜などの保護膜が形成されてもよい。
【００３０】
図３に示されるように、パッド７１０ＦＰと金属ポストがアライメントされ、図７（Ｄ）に示されている金属ポスト付支持フィルム１２０が途中のプリント配線板上に置かれる。この時、金属ポストの下面がパッド７１０ＦＰと対向している。パッド７１０ＦＰ上に接合部材１６Ｐが置かれる。
金属ポスト付支持フィルムと途中の基板は共にアライメントマークを有する。両者のアライメントマークを利用して両者はアライメントされる。
【００３１】
図２示されている途中のプリント配線板１０１に金属ポスト付支持フィルム１２０が搭載されている状態で、金属ポスト７７の下面上の接合部材１６Ｐが加熱される（図３（Ａ））。半田などの接合部材が溶融する。金属ポスト７７がパッド７１０ＦＰに接合部材で接合される。金属ポストと支持フィルムの接着層との接着力は、金属ポストと接合部材との接着力やパッド７１０ＦＰと接合部材との接着力より弱い。従って、金属ポストから支持フィルムを除去することができる。プリント配線板１０が完成する（図４）。
【００３２】
半田バンプ７６Ｆを介してＩＣチップ９０の電極９２がプリント配線板のパッド７６０ＦＩに接続される。ＩＣチップ９０がプリント配線板１０に実装される。その後、他のプリント配線板１１０が半田バンプ１１２を介して金属ポスト７７に接合される。他のプリント配線板がプリント配線板１０に搭載される（図１））。
【００３３】
第１実施形態のプリント配線板の製造方法では、均一な厚みを有する金属箔（銅箔）１４をエッチングすることで、金属ポスト７７が形成される。金属ポストが金属線を切断することで形成されても、プリント配線板１０は同様な効果を有する。そのため、各金属ポストの高さが略同一となる。第１実施形態の製造方法は、信頼性の高い金属ポストを製造することができる。金属ポストを微細なピッチで配置することが可能になる。
【００３４】
[第２実施形態]
図８は、第２実施形態に係るプリント配線板１０を示している。
第２実施形態のプリント配線板は、金属ポスト７７の上面にニッケル膜７３とニッケル膜上の金膜７４で形成されている金属膜が形成されている。ここで、金属膜は、ニッケル−パラジウム−金で形成されてもよい。図１３は、第２実施形態のプリント配線板の応用例を示している。第２実施形態のプリント配線板にＩＣチップ９０等の電子部品が実装されている。さらに、第２実施形態のプリント配線板に第１実施形態と同様な他のプリント配線板（上基板）１１０が実装されている。第２実施形態では、金属ポスト７７の上面に形成されている金属膜の最外層が金膜７４で形成されている。各実施形態で、金属ポストは銅または銅合金で形成されている。金に対する半田の濡れ性は、銅や銅合金に対する半田の濡れ性より高い。そのため、半田などの上基板用の接合部材１１２が、金属ポストの側面に濡れ拡がりがたい。このため、上基板用の接合部材１１２の厚みも一定となりやすい。また、金属ポストと上基板用の接合部材が強固に接合される。プリント配線板１０と他のプリント配線板１１０との間の間隔を一定にすることが容易になる。プリント配線板１０と他のプリント配線板１１０との接続信頼性が高くなる。
【００３５】
図９、図１０に第２実施形態に係るプリント配線板の金属ポストの製造方法が示される。
（１）支持フィルム１２が用意される（図９（Ａ））。
（２）支持フィルム上にスパッタにより銅などで形成されているシード層１０００が形成される（図１４（Ａ））。シード層の厚みは０．１μｍ程度である。
（３）支持フィルム１２上に形成されているシード層上に、リフトオフ法で金層７４とニッケル層７３が順に形成される（図９（Ｂ））。支持フィルム上にニッケルと金で形成される金属膜が形成される。金層とニッケル層の間にパラジウム層が形成されても良い。図１２は、支持フィルム１２上の金属膜と金属膜から露出するシード層を示す平面図であり、図９（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＸ４−Ｘ４間の断面を示している。金属膜の配列とパッド７１０ＦＰの配列は同じである。この際、金属膜でアライメントマーク９５が形成される。
【００３６】
（４）シード層と金属膜上にめっきレジストが形成される。この時、アライメントマーク９５はめっきレジストで覆われない。アライメントマーク９５を基準として、めっきレジストが形成される（図９（Ｃ））。金属膜がめっきレジストの開口２０００から露出される。めっきレジストの開口の大きさは金属膜の大きさより大きい。めっきレジストの厚みは約１２０μｍである。金属膜上に電解銅めっきにより金属ポスト７７が形成される（図１０（Ａ））。金属ポストの厚みは約１００μｍである。金属ポストに、電解半田めっきにより接合部材１６Ｐが形成される（図１０（Ｂ））。接合部材１６の厚みは約２０μｍである。
【００３７】
（５）めっきレジスト１８が除去される。支持フィルム上にシード層と金属膜、金属ポスト７７、接合部材１６Ｐが順に形成される（図１０（Ｃ））。
【００３８】
図１１にプリント配線板への金属ポスト７７の接合方法が示される。
図１０（Ｃ）に示される金属ポスト付支持フィルム１２０が、プリント配線板上に置かれる。この時、金属ポスト７７の位置とパッド７１０ＦＰの位置は合っている。
【００３９】
半田などの接合部材１６Ｐが加熱される。接合部材１６Ｐを介して金属ポストはパッド７１０ＦＰに接合される。支持フィルムが除去される。シード層１０００がエッチングで除去される。金属ポストの上面に形成されている金属膜が露出する。プリント配線板１０が完成する（図８）。
【００４０】
半田バンプ７６Ｆを介してＩＣチップ９０の電極９２がプリント配線板のパッドに接続され、ＩＣチップ９０がプリント配線板１０に実装される。その後、他のプリント配線板１１０は半田バンプ１１２を介して金属ポスト７７に接合され、他のプリント配線板がプリント配線板１０に搭載される（図１３））。
【００４１】
[第３実施形態]
第３実施形態のプリント配線板が図１５に示されている。図１５にＺ軸が示されている。＋Ｚ方向が上であり、−方向が下である。
【００４２】
第３実施形態のプリント配線板は、第１実施形態のプリント配線板の実装面上に樹脂層３０００が形成されている。樹脂層は第１面Ｆ１と第１面と反対側の第２面Ｆ２を有し、樹脂層の第１面は実装面と対向している。図１５に示されているように、樹脂層は金属ポスト間の空間にも形成されている。そして、樹脂層の第２面は金属ポストの上面より上に位置していることが好ましい。樹脂層３０００の厚みは金属ポストの高さより大きい。樹脂層により金属ポスト間の絶縁信頼性が高くなる。
【００４３】
図１５に示されているように、樹脂層は金属ポストの上面を露出する開口（金属ポスト露出用の開口）３００１を有する。そして、その開口内に上基板とプリント配線板１０を接続するための部材（上基板用の接合部材）３００２が形成される。開口内に形成される上基板とプリント配線板１０を接続するための部材（上基板用の接合部材）３００２は半田や導電性ペーストなどである。上基板用の接合部材と金属ポスト間の接続信頼性を高くするため、金属ポスト露出用の開口３００１は金属ポストの側面も露出することが好ましい。上基板用の接合部材が金属ポストの上面と側面に形成される。金属ポスト露出用の開口により露出される側面の長さＬ２と金属ポストの高さＬ１の比（Ｌ２／Ｌ１）は、０．１から０．７であることが好ましい。Ｌ２／Ｌ１が０．１未満であると、金属ポストと上基板用の接合部材との間の接合強度が低いので、上基板とプリント配線板１０との間の接続信頼性が低い。Ｌ２／Ｌ１が０．７を超えると、金属ポストの側面を覆う樹脂層が少なくなる。そのため、金属ポストがパッドから剥がれやすい。上基板とプリント配線板１０との間の接続信頼性が低い。上基板用の接合部材は上基板に形成されてもよい。その場合、上基板に形成されている上基板用の接合部材と金属ポストが接続する。そして、接合部材３００２が開口３００１内に形成される。
【００４４】
金属ポスト露出用の開口３００１は図１５に示されるように樹脂層の第２面Ｆ２から金属ポストの上面に向かってテーパーしていることが好ましい。上基板と上基板用の接合部材との間の接続信頼性と金属ポストと上基板用の接合部材との間の接続信頼性が高くなる。第３実施形態に用いられる金属ポストは図４（Ｂ）に示されている金属ポストであることが好ましい。図４（Ｂ）の金属ポストが樹脂層３０００で囲まれるので、金属ポストパッド７１０ＦＰから取れない。
【符号の説明】
【００４５】
１０  プリント配線板
１２  支持フィルム
１６０  接合層
１６Ｐ  接合部材
１８  エッチングレジスト
７０Ｆ  ソルダーレジスト層
７１ＦＰ  開口
７１０ＦＰ  パッド
７２  保護膜
７３  ニッケル層
７４  金層
７７  金属ポスト
９０  ＩＣチップ
１１０  他のプリント配線板
【図１】
2015015302.tif 000003
【図２】
2015015302.tif 000004
【図３】
2015015302.tif 000005
【図４】
2015015302.tif 000006
【図５】
2015015302.tif 000007
【図６】
2015015302.tif 000008
【図７】
2015015302.tif 000009
【図８】
2015015302.tif 000010
【図９】
2015015302.tif 000011
【図１０】
2015015302.tif 000012
【図１１】
2015015302.tif 000013
【図１２】
2015015302.tif 000014
【図１３】
2015015302.tif 000015
【図１４】
2015015302.tif 000016
【図１５】
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