(57)【要約】【課題】絶縁基板の開口部に導体を充填する片面配線板の製造方法において、前記導体の充填不良を低減する。【解決手段】フィルム状の絶縁基板に、金型を用いた打ち抜き加工で開口部を形成し、前記絶縁基板の一表面に導体膜を張り合わせ、前記絶縁基板の開口部内に電気めっきを形成し、前記導体膜をパターニングして導体パターンを形成する配線板の製造方法であって、前記絶縁基板の開口部内に電気めっきを形成する前に、前記絶縁基板の開口部の表面を粗化する配線板の製造方法。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム状の絶縁基板に、金型を用いた打ち抜き加工で開口部を形成し、前記絶縁基板の一表面に導体膜を張り合わせ、前記絶縁基板の開口部内に電気めっきを形成し、前記導体膜をパターニングして導体パターンを形成する配線板の製造方法であって、
前記絶縁基板の開口部内に電気めっきを形成する前に、
前記絶縁基板の開口部の表面を粗化することを特徴とする配線板の製造方法。
【請求項２】
前記開口部の表面の粗化は、
プラズマ処理で行うことを特徴とする請求項１に記載の配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線板の製造方法に関し、特に、絶縁基板の開口部に電気銅めっきを充填した片面配線板の製造に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、絶縁基板の一表面に導体パターンを設けた片面配線板には、例えば、図７（ａ）に示すように、前記絶縁基板１に形成した開口部１０１に導体３を充填した配線板がある。前記絶縁基板１の開口部１０１に導体３を充填した配線板（以下、単に配線板と称する。）は、例えば、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）と呼ばれる形態の半導体パッケージのインターポーザとして用いられる。このとき、前記絶縁基板１の開口部１０１は、ボール状の外部接続端子を形成するための開口部である。そのため、前記導体３を形成することにより、例えば、前記外部接続端子が小径であっても、前記外部接続端子と前記導体パターン２の間での導通不良を防ぐことができる。
【０００３】
また、前記配線板には、例えば、図７（ｂ）に示すように、前記導体３を前記絶縁基板の表面１Ａよりも突出させた配線板もある。この場合、前記導体３を直接、前記外部接続端子として用いることができる。また、図７（ｂ）に示したような配線板の場合、例えば、一括積層法で形成する多層配線板の材料としても用いることができる。
【０００４】
前記配線板を製造するときには、例えば、図８に示すように、まず、絶縁基板１に、金型を用いた打ち抜き加工で前記開口部１０１を形成する（ステップ８０１）。次に、前記開口部１０１が形成された絶縁基板１の一表面に銅箔などの導体膜を張り合わせる（ステップ８０２）。次に、例えば、電気銅めっきで前記開口部１０１に導体３を充填する（ステップ８０４）。次に、前記銅箔（導体膜）の不要な部分をエッチングで除去して導体パターン２を形成する（ステップ８０５）。その後、必要に応じて、前記導体パターン２の表面にめっきや保護膜を形成する（ステップ８０６）。
【０００５】
また、前記配線板を製造するときには、図８に示した手順のように、前記絶縁基板１に開口部１０１を形成してから銅箔（導体膜）を張り合わせる方法の他に、例えば、前記銅箔（導体膜）を張り合わせた絶縁基板１に開口部１０１を形成する方法もある。その場合、前記配線板は、例えば、図９に示すように、まず、前記絶縁基板１に銅箔（導体膜）をラミネートする（ステップ８０７）。次に、例えば、炭酸ガスレーザなどを照射して前記絶縁基板１に開口部１０１を形成する（ステップ８０８）。このとき、レーザ光で前記絶縁基板１に開口部１０１を形成すると、開口部１０１の底面に樹脂が残ってしまう。そのため、次に、前記樹脂の残り（スミア）を除去するデスミアを行う（ステップ８０９）。前記デスミアは、例えば、過マンガン酸法、硫酸法、クロム酸法などの溶液を用いた方法や、プラズマ法で行う。その後は、図８に示した手順と同様で、電気銅めっきで前記開口部１０１に導体３を充填（ステップ８０４）し、前記銅箔の不要な部分を除去して導体パターン２を形成（ステップ８０５）した後、必要に応じてめっきや保護膜を形成する（ステップ８０６）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術のうち、例えば、図８に示したように、前記絶縁基板１に開口部１０１を形成してから銅箔（導体膜）を張り合わせる方法の場合、前記絶縁基板１に形成する開口部１０１の直径が小さくなると、前記開口部１０１に導体（電気銅めっき）３を形成するときに、充填不良が起こりやすい。特に、前記開口部１０１の直径が、例えば、０．２ｍｍ以下になると、前記電気銅めっき３の充填不良が起こりやすいという問題があった。
【０００７】
また、例えば、図９に示したように、前記絶縁基板１に銅箔（導体膜）を張り合わせてから前記開口部１０１を形成する方法の場合は、一般に、炭酸ガスレーザ等のレーザ光を照射して前記開口部１０１を形成する。そのため、前記開口部１０１を形成するのに時間がかかり、前記配線板の製造にかかる時間が長くなる。そのため、前記配線板の製造効率が低くなるという問題があった。
【０００８】
また、前記レーザ光を照射して前記開口部１０１を形成する方法の場合も、前記開口部１０１の直径が小さくなると、前記開口部１０１に形成する導体（電気銅めっき）３の充填不良が起こりやすいという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、絶縁基板の開口部に導体を充填する片面配線板の製造方法において、前記導体の充填不良を低減することが可能な技術を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、絶縁基板の開口部に導体を充填する片面配線板の製造方法において、前記導体の充填不良が少なく、且つ配線板の製造にかかる時間が長くなるのを防ぐことが可能な技術を提供することにある。
【００１１】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の概要を説明すれば、以下の通りである。
【００１３】
フィルム状の絶縁基板に、金型を用いた打ち抜き加工で開口部を形成し、前記絶縁基板の一表面に導体膜を張り合わせ、前記絶縁基板の開口部内に電気めっきを形成し、前記導体膜をパターニングして導体パターンを形成する配線板の製造方法であって、前記絶縁基板の開口部内に電気めっきを形成する前に、前記絶縁基板の開口部の表面を粗化する配線板の製造方法である。
【００１４】
前記手段によれば、前記絶縁基板の開口部の表面を粗化することにより、前記絶縁基板の表面の親水性が高くなる。言い換えると、前記絶縁基板の表面を粗化することにより、前記絶縁基板の表面張力に対する、電気めっき用のめっき液の表面張力が見かけ上小さくなり、前記めっき液の濡れ性がよくなる。そのため、前記めっき液が前記絶縁基板の開口部に入りやすくなり、前記電気めっきの充填不良を低減することができる。
【００１５】
またこのとき、前記開口部の表面の粗化は、例えば、エキシマレーザ処理、紫外線（ＵＶ）レーザ処理、プラズマ処理で行うことができるが、特に、前記プラズマ処理で行うことが好ましい。前記レーザ処理の場合は、スポット及び照射エリアが限定されるのに対し、前記プラズマ処理は、前記絶縁基板の表面全面に照射できる。そのため、前記レーザ処理で行うことにより、前記プラズマ処理の場合に比べてスループットが低くなる。また、処理装置も、プラズマ処理用の装置は、レーザ処理に用いる装置に比べて安価である。
【００１６】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
【００１７】
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明による実施例を説明する前に、まず、本発明に関わる配線板及びそれを用いた半導体装置の概略構成について説明する。
【００１９】
図１は、本発明に関わる配線板及び半導体装置の一例を示す模式図であり、図１（ａ）は配線板の概略構成を示す断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の配線板を用いた半導体装置の概略構成を示す断面図である。なお、図１（ｂ）では、構成をわかりやすくするために、断面であることを示すハッチング（平行斜線）を一部省略して示している。
【００２０】
本発明に関わる配線板は、例えば、図１（ａ）に示すように、絶縁基板１の一表面に導体パターン２が設けられた片面配線板である。また、前記絶縁基板１には開口部１０１が設けられており、前記開口部１０１には、前記導体パターン２と電気的に接続された導体３が充填されている。前記導体３は、例えば、電気銅めっきでなる。また、図示は省略するが、前記導体パターン２の表面（露出面）には、例えば、金めっき、錫めっき等のめっきや、ソルダレジスト等の保護膜が設けられている。
【００２１】
前記絶縁基板１の開口部１０１に導体（電気銅めっき）３が充填された配線板（以下、単に配線板と称する）は、例えば、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）と呼ばれる形態の半導体装置のインターポーザとして用いられる。前記ＢＧＡと呼ばれる形態の半導体装置は、例えば、図１（ｂ）に示すように、前記配線板の、前記導体パターン２が設けられた面に半導体チップ４がフリップチップ実装されている。このとき、前記導体パターン２と前記半導体チップ４の外部電極４０１は、例えば、金バンプ等の接続導体５で電気的に接続されている。また、前記配線板（絶縁基板１）と前記半導体チップ４の間には絶縁樹脂６が充填されている。また、前記電気銅めっき３が充填された開口部１０１には、ボール状に成形した外部接続端子７が設けられている。このとき、前記開口部１０１に前記電気銅めっき３を充填しておくことにより、前記外部接続端子７の径が小さい場合でも、前記導体パターン２と前記外部接続端子７の間の導通不良を低減することができる。
【００２２】
以下、図１（ａ）に示したような配線板の製造方法についての実施例を説明する。
【００２３】
（実施例）
図２乃至図４は、本発明による一実施例の配線板の製造方法を説明するための模式図であり、図２は配線板の製造手順を示すフロー図、図３（ａ）は開口部を形成する工程の断面図、図３（ｂ）は銅箔（導体膜）を張り合わせる工程の断面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）の部分拡大図、図３（ｄ）は表面を粗化する工程の断面図、図４は電気銅めっきをする工程の断面図である。
【００２４】
本実施例の配線板の製造方法は、大きく分けると、図２に示すように、絶縁基板に開口部を形成する工程（ステップ８０１）、前記絶縁基板に銅箔（導体膜）をラミネートする工程（ステップ８０２）、前記絶縁基板の表面を粗化する工程（ステップ８０３）、前記開口部に電気銅めっきを充填する工程（ステップ８０４）、前記銅箔（導体膜）をパターニングする工程（ステップ８０５）、導体パターンの表面にめっきや保護膜を形成する工程（ステップ８０６）に分けられる。
【００２５】
前記ステップ８０１では、図３（ａ）に示すように、前記絶縁基板１に開口部１０１を形成する。前記開口部１０１は、例えば、金型を用いた打ち抜き加工で形成する。また、前記開口部１０１の直径Ｒは、例えば、０．２ｍｍ程度とする。また、前記絶縁基板１は、例えば、ポリイミドテープのように、一方向に長尺なテープ状の基板とする。また、図示は省略するが、前記絶縁基板１の一表面には、銅箔（導体膜）を張り合わせるための接着剤層が設けられているとする。
【００２６】
前記ステップ８０２では、図３（ｂ）に示すように、前記開口部１０１が形成された絶縁基板１に銅箔２’を張り合わせる。このとき、前記絶縁基板１の開口部１０１は、前記打ち抜き加工で形成しているので、図３（ｃ）に示したように、前記開口部１０１の側面部１０１Ａは、滑らかな状態である。
【００２７】
前記ステップ８０３では、図３（ｄ）に示すように、前記絶縁基板１の表面１Ａ及び前記開口部１０１の側面部１０１Ａを粗化する。前記粗化は、例えば、プラズマ処理で行う（例えば、特開２０００−０４９４６３号公報を参照。）。
【００２８】
前記ステップ８０４では、図４に示すように、前記開口部１０１に導体３を充填する。前記導体３は、例えば、電気銅めっきで形成する。
【００２９】
その後、前記ステップ８０５で導体パターン２を形成し、必要に応じて前記ステップ８０６を行うことにより、図１（ａ）に示したような配線板が得られる。
【００３０】
従来の配線板の製造方法において、前記絶縁基板１の開口部１０１の直径Ｒが小さくなると、前記導体（電気銅めっき）３の充填不良がおこる原因として、前記絶縁基板１の表面１Ａ及び前記開口部１０１の側面部１０１Ａの表面張力が関係していると考えられる。金型を用いた打ち抜き加工で前記開口部１０１を形成した場合、前記開口部１０１の側面部１０１Ａが滑らかで表面張力が小さいので、前記絶縁基板１の表面張力に対して前記電気銅めっきで用いるめっき液の表面張力が大きくなる。そのため、前記めっき液の濡れ性が低くなり、前記開口部１０１Ａに入りにくくなると考えられることを本願の発明者は見出した。
【００３１】
そこで、前記ステップ８０３により、前記絶縁基板１の表面１Ａ及び前記開口部１０１の側面部１０１Ａを粗化することにより、前記絶縁基板１の表面張力に対する前記めっき液の表面張力が見かけ上小さくなり、めっき液の濡れ性がよくなる。そのため、前記開口部１０１の直径が小さい場合でも、めっき液が前記開口部１０１に入りやすく、前記電気銅めっき（導体）３の充填不良を低減することができる。
【００３２】
以上説明したように、本実施例の配線板の製造方法によれば、前記電気銅めっき３を形成する前に前記絶縁基板１の表面を粗化することにより、前記電気銅めっきの形成に用いるめっき液が前記開口部１０１に入りやすくなる。そのため、前記電気銅めっき３の充填不良を低減することができる。
【００３３】
また、前記プラズマ処理による表面の粗化は、例えば、特開２０００−０４９４６３号公報に記載されているように、前記絶縁基板１の表面１Ａ及び前記開口部１０１の側面部１０１Ａを容易に粗化することができる。このとき、前記プラズマ処理は、前記特開２０００−０４９４６３号公報に記載された方法に限らず、低圧プラズマ方式、常圧プラズマ方式、パルスコロナ方式等の種々の方法を利用することができる。
【００３４】
また、本実施例のように、開口部１０１が形成された絶縁基板１に銅箔（導体膜）２’を張り合わせた場合、前記特開２０００−０４９４６３号公報に記載された方法と異なり、前記開口部１０１の底面に樹脂が残らない。そのため、デスミアが不要であり、前記配線板の製造にかかる時間が長くなるのを防ぐことができる。
【００３５】
また、本実施例の配線板の製造方法では、前記プラズマ処理により前記絶縁基板１の表面１Ａ及び前記開口部１０１の側面部１０１Ａを粗化したが、これに限らず、例えば、エキシマレーザや紫外線（ＵＶ）レーザを照射するレーザ処理により粗化してもよい。
【００３６】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【００３７】
図５は、本発明に関わる配線板及び半導体装置の他の例を示す模式図であり、図５（ａ）は配線板の概略構成を示す断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の配線板を用いた半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【００３８】
前記実施例では、図１（ａ）に示したような配線板の製造方法について説明したが、これに限らず、例えば、図５（ａ）に示すように、前記電気銅めっき３が、前記絶縁基板１の表面１Ａよりも突出した配線板を製造するときに適用してもよいことはいうまでもない。このとき、図５（ａ）に示したような配線板を用いて製造した半導体装置では、例えば、図５（ｂ）に示すように、前記電気銅めっき３を直接、外部接続端子として用いることができる。
【００３９】
図６は、本発明に関わる配線板の他の例を示す模式図であり、図６（ａ）は配線板の概略構成を示す断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の配線板を用いた多層配線板の概略構成を示す断面図である。
【００４０】
前記実施例では、図１（ｂ）に示したような半導体装置に用いる配線板（インターポーザ）の製造方法について説明したが、これに限らず、一括積層法で製造する多層配線板の材料を製造するときに適用してもよい。
【００４１】
前記一括積層法で製造する多層配線板の材料の場合、前記実施例で説明した手順に沿って、例えば、図６（ａ）に示すように、絶縁基板１の一表面に導体パターン２を形成し、前記絶縁基板１の開口部１０１に電気銅めっき３を充填する。このとき、前記電気銅めっき３は、前記絶縁基板の表面よりも突出するように形成する。
【００４２】
図６（ａ）に示したような材料を用いて多層配線板を製造するときには、まず、例えば、図６（ｂ）に示すように、複数の材料９Ａ，９Ｂ，９Ｃを重ねる。このとき、図示は省略するが、前記電気銅めっき３の表面（露出面）にめっき等で接合材を形成しておく。またこのとき、前記各材料９Ａ，９Ｂ，９Ｃの絶縁基板１の間には、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂でなる接着剤１０を介在させておく。図６（ｂ）に示したような状態で熱プレスを行えば、第１材料９Ａの電気銅めっき３と第２材料９Ｂの導体パターン２を熱圧着すると同時に、前記接着剤１０が硬化して絶縁基板１同士が接着され、多層配線板を得ることができる。
【００４３】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである。
【００４４】
（１）絶縁基板の開口部に導体を充填する片面配線板の製造方法において、前記導体の充填不良を低減することができる。
【００４５】
（２）絶縁基板の開口部に導体を充填する片面配線板の製造方法において、前記導体の充填不良が少なく、且つ配線板の製造にかかる時間が長くなるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる配線板及びそれを用いた半導体装置の一例を示す模式図であり、図１（ａ）は配線板の概略構成を示す断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の配線板を用いた半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明による一実施例の配線板の製造方法を説明するための模式図であり、配線板の製造手順を示すフロー図である。
【図３】本実施例の配線板の製造方法を説明するための模式図であり、図３（ａ）は開口部を形成する工程の断面図、図３（ｂ）は銅箔（導体膜）を張り合わせる工程の断面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）の部分拡大図、図３（ｄ）は表面を粗化する工程の断面図である。
【図４】本実施例の配線板の製造方法を説明するための模式図であり、電気銅めっきを形成する工程の断面図である。
【図５】本発明に関わる配線板及び半導体装置の他の例を示す模式図であり、図５（ａ）は配線板の概略構成を示す断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の配線板を用いた半導体装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明に関わる配線板の他の例を示す模式図であり、図６（ａ）は配線板の概略構成を示す断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の配線板を用いた多層配線板の概略構成を示す断面図である。
【図７】従来の配線板を示す模式図であり、図１（ａ）は、絶縁基板に形成した開口部に導体を充填した配線板の断面図であり、図１（ｂ）は、導体を絶縁基板の表面よりも突出させた配線板の断面図である。
【図８】従来の配線板の製造方法を説明するための模式図であり、配線板の製造手順を示すフロー図である。
【図９】従来の配線板の他の製造方法を説明するための模式図であり、配線板の製造手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
１  絶縁基板
１０１  開口部
２  導体パターン
２’  銅箔（導体膜）
３  導体（電気銅めっき）
４  半導体チップ
４０１  半導体チップの外部電極
５  接続導体（バンプ）
６  絶縁樹脂
７  外部接続端子
【図１】
2004273883.tif 000003
【図２】
2004273883.tif 000004
【図３】
2004273883.tif 000005
【図４】
2004273883.tif 000006
【図５】
2004273883.tif 000007
【図６】
2004273883.tif 000008
【図７】
2004273883.tif 000009
【図８】
2004273883.tif 000010
【図９】
2004273883.tif 000011