(57)【要約】【課題】電気接続性や接続信頼性を低下させることがなく高周波に用いることができる多層プリント配線板を提供する。【解決手段】従来技術のコア基板に相当する金属板３０に開口３０Ａを設け、基板の表層より下部に半田（従来技術の半田バンプ）３６を設け、該半田３６を介してＩＣチップ９０のバンプ９２と電気接続することで、スルーホールを用いることなくＩＣチップ９０とドータボード９４とを接続するため、配線が短縮され高周波性能を高めることができる。また、厚みがあり強度の高い金属板３０を用いても、配線が長くならず、電気的接続性や接続信頼性を高めることができる。【選択図】　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
層間絶縁層と導体回路とが積層されて、半田バンプを介してＩＣチップが接続されてなる多層プリント配線板において、
前記半田バンプは、基板の表層よりも下部に位置することを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】
層間絶縁層と導体回路とが積層されて、半田バンプを介してＩＣチップが接続されてなる多層プリント配線板において、
前記半田バンプは、基板の表層よりも下部に位置し、かつ、金属板であるコア基板上にビルドアップ層により、電気接続されることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項３】
層間絶縁層と導体回路とが積層されて、半田バンプを介してＩＣチップが接続されてなる多層プリント配線板において、
前記半田バンプは、基板の表層よりも下部に位置し、かつ、コンデンサを内蔵する金属板であるコア基板上にビルドアップ層により、電気接続されることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項４】
前記金属板には、ＩＣチップ形成領域である開口が設けられている請求項２又は請求項３に記載の多層プリント配線板。
【請求項５】
層間絶縁層と導体回路とが積層されて、半田バンプを介してＩＣチップが接続されてなる多層プリント配線板において、
開口の設けられた金属板上に、前記層間絶縁層と導体回路とが積層され、開口内にＩＣチップが配置され、最上層の導体回路に、外部接続基板と接続するための端子が配置されていることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項６】
層間絶縁層と導体回路とが積層されて、半田バンプを介してＩＣチップが接続されてなる多層プリント配線板において、
開口の設けられた誘電体層を内蔵する金属板上に、前記層間絶縁層と導体回路とが積層され、開口内にＩＣチップが配置され、最上層の導体回路に、外部接続基板と接続するための端子が配置されていることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項７】
前記ＩＣチップに接触する金属からなるヒートシンクが載置されている請求項１〜請求項６のいずれか１の多層プリント配線板。
【請求項８】
前記金属板の面積は、プリント配線板の面積に対して１／４以上である請求項２〜請求項７のいずれか１の多層プリント配線板。
【請求項９】
少なくとも以下（ａ）〜（ｄ）の工程を経ることを特徴とする多層化回路基板の製造方法：
（ａ）金属板に半田バンプとなるバイアホールを有する最下層の層間樹脂絶縁層を形成する工程、
（ｂ）前記最下層の層間樹脂絶縁層上に層間樹脂絶縁層及び導体回路と形成する工程、
（ｃ）最外層の層間樹脂絶縁層の導体回路に外部接続用の端子を形成する工程、（ｄ）前記金属板に開口を形成し、前記半田バンプとなるバイアホールを露出させる工程。
【請求項１０】
少なくとも以下（ａ）〜（ｅ）の工程を経ることを特徴とする多層化回路基板の製造方法：
（ａ）コンデンサを内蔵する金属板を形成する工程、
（ｂ）前記金属板に半田バンプとなるバイアホールを有する最下層の層間樹脂絶縁層を形成する工程、
（ｃ）前記最下層の層間樹脂絶縁層上に層間樹脂絶縁層及び導体回路と形成する工程、
（ｄ）最外層の層間樹脂絶縁層の導体回路に外部接続用の端子を形成する工程、（ｄ）前記金属板に開口を形成し、前記半田バンプとなるバイアホールを露出させる工程。
【請求項１１】
前記コンデンサを内蔵する金属板を形成する工程で、絶縁層を介在させ２枚の金属板を張り合わせることを特徴とする請求項１０の多層化回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、層間絶縁層と導体回路とが積層されて、半田バンプを介してＩＣチップが接続されてなる多層プリント配線板に関するものである。特に、金属層を設けていることにより、平坦性とＩＣチップの放熱性を具備しているＩＣチップなどの電子部品を載置するパッケージ基板に好適に用いえる多層プリント配線板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
信号の高周波化に伴って、プリント配線板の材料は、低誘電率、低誘電正接であることが求められるようになってきている。そのためプリント配線板の材料は、セラミックから樹脂へとその主流が移りつつある。係るパッケージ基板を構成する樹脂製の多層プリント配線板は、コア基板に配線層と層間樹脂絶縁層とを交互に積層することにより構成され、コア基板に形成されるスルーホールにより、上層側と下層側との接続を取る。コア基板は、１ｍｍ程度の厚みを有し、基材には、ガラスエポキシ樹脂等の心材を有する樹脂材料から成り立ち、層間樹脂絶縁層には、フォトもしくはバイアホールで形成されやすいように、心材が含浸されていなくて、かつ粗面形成するための粒子が含有されていて、数十μｍの厚みに形成される。
【０００３】
ＩＣチップが更なる進化（高周波、高密度、低インダクタンス化などの要求）を遂げるに当たり、コア基板のスルーホール長（約１ｍｍ）を短くする要求がなされる。それによりＩＣチップからの総配線長を短縮することができて、信号遅延や誤動作を起こさなくなる。その要求に従い、コア基板の厚みを１ｍｍ未満に薄くした。しかしながら、基板の反りを低減することが果たせなかった。つまり、プリント基板が熱履歴（硬化、乾燥、加熱などの工程に係わる熱を要する工程）や様々な浸漬工程（めっき、洗浄、レジストなどの基板を液に浸ける工程）を経ると、基板には応力（材料同士の熱膨張係数の差に起因するもの、硬化もしくは加熱時におこる硬化収縮に起因するもの）が加わってしまう。そのために厚みを薄くしたコア基板では、それらの応力を緩衝することができなくなってしまったために、反りが発生したものと考えられる。そのために、導体回路の断線や剥離を引き起こしたり、バイアホールでの接続性の低下をさせたり、ヒートサイクルなどの信頼性試験を行うと信頼性を低下させることとなる。この問題点に関しては、特開平１０−１９０２３０号に更に詳細に記載されているので参照されたい。
【０００４】
前述の２つの課題（コア基板を薄く、反りの低減）を果たすために、コア基板に、金属層を含んだものを用いることを検討した。その従来技術としては、特開昭６１−１８９６９４号、特開昭６３−３１２６９１号等がある。それによると、金属層を有するコア基板を貫通するスルーホールが形成されて、スルーホール内に表裏を貫通する導体層が施されて、電気的接続させているのである。それにより、コア基板の剛性が増すために、反りを低減することができるというものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半田バンプの平坦性に問題が生じた。そのため、半田バンプとＩＣチップとの未接続が発生した。これにより、電気的な接続をされなかったり、接続されていたとしても、その接続信頼性がなかったりしてしまった。また、高周波ＩＣチップを用いるとＩＣチップに高温が発生してしまう。その温度があまりにも高くなると、ＩＣチップと接続している半田バンプを溶融してしまったり、更にＩＣの誤動作を招いてしまう。
【０００６】
更に、ＩＣチップが高周波領域、例えば、１ＧＨｚ以上の高周波領域の高性能になると瞬間的電力使用量が増大する。そのため、ＩＣチップの電源の供給が不足し、誤動作や信号遅延などを引き起こしていた。このため、高周波領域のＩＣチップを実装して性能を発揮させることが困難であった。
【０００７】
本願発明は、電気接続性や接続信頼性を低下させることがなく高周波に用いることができる多層プリント配線板を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１では、層間絶縁層と導体回路とが積層されて、半田バンプを介してＩＣチップが接続されてなる多層プリント配線板において、半田バンプは、基板の表層よりも下部に位置した多層プリント配線板を技術的特徴とする。
【０００９】
また、上述した課題を解決するために、請求項２では、層間絶縁層と導体回路とが積層されて、半田バンプを介してＩＣチップが接続されてなる多層プリント配線板において、半田バンプは、基板の表層よりも下部に位置し、かつ、金属板であるコア基板上にビルドアップ層により、電気接続される多層プリント配線板を技術的特徴とする。
【００１０】
上述した課題を解決するために、請求項３では、層間絶縁層と導体回路とが積層されて、半田バンプを介してＩＣチップが接続されてなる多層プリント配線板において、
前記半田バンプは、基板の表層よりも下部に位置し、かつ、コンデンサを内蔵する金属板であるコア基板上にビルドアップ層により、電気接続されることを技術的特徴とする。
【００１１】
発明者がさらに鋭意研究した結果、次のようなことが分かった。半田バンプが形成された基板は、平坦な基板上にバンプが形成されている。そのために、基板自体の反りにより、半田バンプの平坦性が損なわれてしまう。平坦性が損なわれてしまうために、上記のような問題を引き起こすのである。
【００１２】
それ故に、半田バンプの形成する位置を基板の表層よりも低い位置に形成することにより、その周りが、剛性を創出するので、形成されたバンプの平坦性を確保するのである。
【００１３】
リフローなどの熱履歴に対しても、発生した基板の応力を回りに形成された基材により、緩衝することができる。また、基材の開口エリアがＩＣチップの位置合わせのターゲットとしても用いることができる。熱膨張などにより位置ずれが生じないから正確に行うことができる。
【００１４】
そのバンプから突出した基材は、樹脂であっても、金属、ガラス、セラミックであってもよい。金属であるならば、樹脂よりも、薄くしたとしても剛性があり、場合によっては、放熱板として用いることもできるのである。そのために、従来のスルーホールの形成されたコア基板を用いることなく、基板自体の剛性を確保することができるので、基板厚みを薄くし、配線長も短くすることができる。また、コアとなる基材には、スルーホールが形成されておらず、ＩＣチップ〜外部端子（ＰＧＡ／ＢＧＡ）との距離を短くすることができ、その間のループインダクタンスを低減することができる。
【００１５】
金属板には、ＩＣチップ形成領域である開口が設けられていることが望ましい。その領域であれば、それ以外の金属板が補強層としてに役目を果たすし、場合によっては、放熱板の役目も果たす。
【００１６】
前記ＩＣチップに接触する金属からなるヒートシンクが載置されていることが望ましい。該ヒートシンクは、金属板が兼ねてもよい。
【００１７】
金属板は、２層以上の金属層で形成されていることが望ましい。
コアとなる金属層上に、１層もしくは２層以上の金属膜を形成することが望ましい。金属膜としては無電解めっき、電解めっき、蒸着、スパッタなどの金属で形成される。また、形成される金属としては、銅が望ましい。それにより、開口した金属板の強度が増すからである。その金属膜の厚みは、５〜５００μｍの間で形成させることが望ましい。５μｍ未満では、コアとなる金属層の強度が増さないからであり、５００μｍを越えると、その効果には変わらなくなる。
【００１８】
金属板の面積は、プリント配線板の面積の１／４以上であることが望ましい。１／４未満では、基材である金属板自体の剛性を保つことが難しくなり、反りを発生してしまい、半田バンプの平坦性を保つことができないので、ＩＣチップとの接続なでの電気的接続性に問題が生じてしまう。また、放熱効果も小さくなる。５／６を越えると、ＩＣ開口領域が狭くなりすぎるので、実装することが困難になう。剛性、放熱性の点からも向上することがないので、この大きさが臨界点であると考えられる。望ましいのは１／４〜５／６であり、より望ましいのは１／４〜３／４である。
【００１９】
更に、金属板に誘電体層を内蔵させ、該誘電体層から成るコンデンサをＩＣチップの電源として用いることで、ＩＣチップの近傍から電力の供給ができ、供給電圧を安定させることで、ＩＣチップの高周波数性能を高めることができる。また、該コンデンサをＩＣチップのアースとして用いることで、信号のノイズ除去を行え、ＩＣチップの高周波性能を改善することが可能となる。
【００２０】
金蔵板に誘電体層を内蔵させる構成として、２枚の金属板を絶縁層を介在させて張り合わせ、金属板を対向電極として、絶縁層を誘電体層として用いることが好適である。金属板に介在する絶縁層（誘電体層）として、酸化チタンバリウム等の無機高誘電率材料を用いることでコンデンサの容量を増大させることができる。
【００２１】
このためにループインダクタンスを小さくすることができ、高周波領域のＩＣチップを実装して性能を発揮させることが可能になる。つまり、電気的な不具合である信号遅延などを発生しなくなる。
【００２２】
該プリント配線板は、コアとなる基材であるＩＣチップのための開口する領域を有する金属板に、片面ビルドアップ層が形成されたものである。層間絶縁層は、レーザもしくフォトによりバイアホールを形成するため、ガラスエポキシなどの芯材を有しない樹脂を用いることが望ましい。
【００２３】
本発明の電解めっき液は、導体回路が設けられた基板上に、樹脂絶縁層と導体回路とが順次積層された多層プリント配線板の製造に用いる電解めっき液であって、５０〜３００ｇ／ｌの硫酸銅、３０〜２００ｇ／ｌの硫酸、２５〜９０ｍｇ／ｌの塩素イオン、および、少なくともレベリング剤と光沢剤とからなる１〜１０００ｍｇ／ｌの添加剤を含有する。
【００２４】
また、上記レベリング剤として、ポリエチレン、その誘導体、ゼラチンおよびその誘導体からなる群より選択される少なくとも１種を用いることが望ましく、上記光沢剤として、酸化物硫黄、その関連化合物、硫化水素、その関連化合物およびその他の硫黄化合物からなる群から選択される少なくとも１種を用いることが望ましい。
【００２５】
上記電解めっき液において、硫酸銅の濃度が５０ｇ／ｌ未満では、フィルドビアが形成できず、３００ｇ／ｌを超えると、めっき膜厚のバラツキが大きくなる。
【００２６】
また、硫酸の濃度が３０ｇ／ｌ未満では、液抵抗が大きくなるため、めっき析出がされにくくなり、２００ｇ／ｌを超えると、硫酸銅が結晶になりやすい。
また、塩素イオンの濃度が２５ｍｇ／ｌ未満では、めっき膜の光沢が低下し、９０ｍｇ／ｌを超えるとアノードが溶解しにくくなる。
【００２７】
このような組成の電解めっき液を用いることにより、バイアホールの開口径、樹脂絶縁層の材質や厚さ、樹脂絶縁層の粗化面の有無等に関係なく、フィルドビアを形成することができる。
また、多層プリント配線板を製造する際に、上記電解めっき液を用いると、該電解めっき液が銅イオンを高濃度で含有していることから、バイアホール用開口部に銅イオンを充分に供給し、バイアホール用開口部をめっき速度４０〜１００μｍ／時間でめっきすることができ、電解めっき工程の高速化を図ることもできる。
【００２８】
また、上記電解めっき液は、硫酸を高濃度で含有しているため、めっき時の液抵抗を下げることができる。そのため、電流密度が高くなり、バイアホール用開口部でのめっき膜の成育も妨げられず、フィルドビア構造の形成に適している。上記電解めっき液の望ましい組成は、１００〜２５０ｇ／ｌの硫酸銅、５０〜１５０ｇ／ｌの硫酸、３０〜７０ｍｇ／ｌの塩素イオン、および、少なくともレベリング剤と光沢剤とからなる１〜６００ｍｇ／ｌの添加剤を含有する組成である。
【００２９】
上記添加剤は、少なくともレベリング剤と光沢剤とからなるものであればよく、その他の成分を含有していてもよい。
上記レベリング剤としては、例えば、ポリエチレン、その誘導体、ゼラチンおよびその誘導体からなる群から選択される少なくとも１種を用いることが望ましい。
【００３０】
上記ポリエチレン誘導体としては特に限定されず、例えば、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールエステル、ポリエチレングリコールエーテル、ポリエチレンスルフィド、ポリエーテル等を挙げることができる。
これらのなかでは、ポリエチレングリコールまたはゼラチンを用いることが望ましい。汎用性が高く、樹脂絶縁層や金属膜への損傷がないからである。
【００３１】
また、上記光沢剤としては、例えば、酸化物硫黄、その関連化合物、硫化水素、その関連化合物およびその他の硫黄化合物からなる群から選択される少なくとも１種を用いることが望ましい。
【００３２】
上記酸化物硫黄およびその関連化合物としては特に限定されず、例えば、スルホン酸系化合物、スルホン系化合物、亜硫酸系化合物およびその他の酸化物硫黄化合物等が挙げられる。
【００３３】
上記スルホン酸系化合物としては特に限定されず、例えば、スルホ安息香酸、スルホ安息香酸塩、スルホアントラキノン、スルホメタン、スルホエタン、スルホカルバミド、スルホ琥珀酸、スルホ琥珀酸エステル、スルホ酢酸、スルホサリチル酸、スルホシアヌル酸、スルホシアン、スルホシアン酸エステル、スルホニン、スルホビン酸、スルホフタル酸、スルホン酸アミド、スルホン酸イミド等、および、スルホカルボアニリド等のスルホカルボニル系化合物等を挙げることができる。
【００３４】
上記スルホン系化合物としては特に限定されず、例えば、スルホナール、スルホニルジ酢酸、スルホニルジフェニルメタン、スルホキシル酸、スルホキシル酸塩、スルホンアミド、スルホンイミド等、および、スルホニルクロリド系化合物等を挙げることができる。
【００３５】
上記亜硫酸系化合物としては特に限定されず、例えば、亜硫酸、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸ジエチル、亜硫酸ジメチル、亜硫酸水素ナトリウムおよび亜硫酸エステル化合物等を挙げることができる。
上記その他の酸化物硫黄化合物としては特に限定されず、例えば、スルホキシド等を挙げることができる。
【００３６】
上記硫化水素、その関連化合物としては特に限定されず、例えば、スルホニウム化合物、および、スルホニウム塩等を挙げることができる。
上記その他の硫黄化合物としては特に限定されず、例えば、ビスジスルフィド等を挙げることができる。
【００３７】
本発明の電解めっき液は、さらに、上記光沢剤を含有することにより、多層プリント配線板を製造する際にバイアホール用開口部を金属で完全に充填することができ、上記レベリング剤を含有することにより、同一層におけるバイアホールの上面と導体回路の上面とを略同一平面に形成することができる。
【００３８】
これは、上記光沢剤がバイアホール用開口部の低電流部分を活性化することにより、バイアホール用開口部へのめっき析出を加速させ、上記レベリング剤が導体回路表面に吸着することにより、導体回路表面でのめっきの析出を抑制するからである。
【００３９】
上記レベリング剤の配合量は、１〜１０００ｍｇ／ｌが望ましく、上記光沢剤の配合量は、０．１〜１００ｍｇ／ｌが望ましい。また、両者の配合比率は、２：１〜１０：１が望ましい。
【００４０】
上記レベリング剤の配合量が少なすぎると、導体回路表面へのレベリング剤の吸着量が少なく、導体回路へのめっき析出が速くなる。一方、レベリング剤の配合量が多すぎると、バイアホール用開口部底部へのレベリング剤の吸着量が多く、バイアホール用開口部へのめっき析出が遅くなる。
【００４１】
また、上記光沢剤の配合量が少なすぎると、バイアホール用開口部の底部の活性化ができなくなり、めっきによりバイアホール用開口部を金属で完全に充填することができない。一方、多すぎると、導体回路部分のめっきの析出が速くなり、導体回路上面とバイアホール上面に段差が生じてしまう。
【００４２】
このような構成の電解めっき液を用いる電解めっき法としては特に限定されず、以下に示す電解めっき法等を用いることができる。
即ち、一般的な電解めっき法である直流電解めっき法（ＤＣめっき法）や、カソード電流の供給および中断を交互に繰り返すことにより、電流を矩形波のパルス電流に制御する方法（ＰＣめっき法）、カソード電流の供給とアノード電流の供給とを交互に反転させて繰り返すことにより、周期的逆転波を用いて電流を制御するパルス−リバース電気めっき法（ＰＲめっき法）、カソード電流として高密度電流パルスと低密度電流パルスとを交互に印加する方法等を用いることができる。
【００４３】
これらのなかでは、多層プリント配線板を製造する際に、フィルドビアを形成するのに適しており、また、高価な電源装置や制御装置を必要としない点から直流電解めっき法が望ましい。
【００４４】
本発明では、層間樹脂絶縁層には熱硬化型樹脂シートを用いて形成することが好適である。熱硬化型樹脂シートには、難溶性樹脂、可溶性粒子、硬化剤、その他の成分が含有されている。それぞれについて以下に説明する。
【００４５】
本発明の製造方法において使用する熱硬化型樹脂シートは、酸または酸化剤に可溶性の粒子（以下、可溶性粒子という）が酸または酸化剤に難溶性の樹脂（以下、難溶性樹脂という）中に分散したものである。
【００４６】
なお、本発明で使用する「難溶性」「可溶性」という語は、同一の酸または酸化剤からなる溶液に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可溶性」と呼び、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
【００４７】
上記可溶性粒子としては、例えば、酸または酸化剤に可溶性の樹脂粒子（以下、可溶性樹脂粒子）、酸または酸化剤に可溶性の無機粒子（以下、可溶性無機粒子）、酸または酸化剤に可溶性の金属粒子（以下、可溶性金属粒子）等が挙げられる。これらの可溶性粒子は、単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
【００４８】
上記可溶性粒子の形状は特に限定されず、球状、破砕状等が挙げられる。また、上記可溶性粒子の形状は、一様な形状であることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができるからである。
上記可溶性粒子の平均粒径としては、０．１〜１０μｍが望ましい。この粒径の範囲であれば、２種類以上の異なる粒径のものを含有してもよい。すなわち、平均粒径が０．１〜０．５μｍの可溶性粒子と平均粒径が１〜３μｍの可溶性粒子とを含有する等である。これにより、より複雑な粗化面を形成することができ、導体回路との密着性にも優れる。なお、本発明において、可溶性粒子の粒径とは、可溶性粒子の一番長い部分の長さである。
【００４９】
上記可溶性樹脂粒子としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸あるいは酸化剤からなる溶液に浸漬した場合に、上記難溶性樹脂よりも溶解速度が速いものであれば特に限定されない。
上記可溶性樹脂粒子の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等からなるものが挙げられ、これらの樹脂の一種からなるものであってもよいし、２種以上の樹脂の混合物からなるものであってもよい。
【００５０】
また、上記可溶性樹脂粒子としては、ゴムからなる樹脂粒子を用いることもできる。上記ゴムとしては、例えば、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウレタン変性、（メタ）アクリロニトリル変性等の各種変性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した（メタ）アクリロニトリル・ブタジエンゴム等が挙げられる。これらのゴムを使用することにより、可溶性樹脂粒子が酸あるいは酸化剤に溶解しやすくなる。つまり、酸を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、強酸以外の酸でも溶解することができ、酸化剤を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、比較的酸化力の弱い過マンガン酸塩でも溶解することができる。また、クロム酸を用いた場合でも、低濃度で溶解することができる。そのため、酸や酸化剤が樹脂表面に残留することがなく、後述するように、粗化面形成後、塩化パラジウム等の触媒を付与する際に、触媒が付与されなたかったり、触媒が酸化されたりすることがない。
【００５１】
上記可溶性無機粒子としては、例えば、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合物、マグネシウム化合物およびケイ素化合物からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。
【００５２】
上記アルミニウム化合物としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられ、上記カリウム化合物としては、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム化合物としては、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物としては、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
上記可溶性金属粒子としては、例えば、銅、ニッケル、鉄、亜鉛、鉛、金、銀、アルミニウム、マグネシウム、カルシウムおよびケイ素からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。また、これらの可溶性金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
【００５３】
上記可溶性粒子を、２種以上混合して用いる場合、混合する２種の可溶性粒子の組み合わせとしては、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両者とも導電性が低くいため樹脂フィルムの絶縁性を確保することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張の調整が図りやすく、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生しないからである。
【００５４】
上記難溶性樹脂としては、層間樹脂絶縁層に酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持できるものであれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。また、これらの樹脂に感光性を付与した感光性樹脂であってもよい。感光性樹脂を用いることにより、層間樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてビア用開口を形成することできる。
【００５５】
これらのなかでは、熱硬化性樹脂を含有しているものが望ましい。それにより、めっき液あるいは種々の加熱処理によっても粗化面の形状を保持することができるからである。
【００５６】
上記難溶性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５７】
さらには、１分子中に、２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより望ましい。前述の粗化面を形成することができるばかりでなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒートサイクル条件下においても、金属層に応力の集中が発生せず、金属層の剥離などが起きにくいからである。
【００５８】
上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるものとなる。
【００５９】
本発明で用いる樹脂フィルムにおいて、上記可溶性粒子は、上記難溶性樹脂中にほぼ均一に分散されていることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができ、樹脂フィルムにビアやスルーホールを形成しても、その上に形成する導体回路の金属層の密着性を確保することができるからである。また、粗化面を形成する表層部だけに可溶性粒子を含有する樹脂フィルムを用いてもよい。それによって、樹脂フィルムの表層部以外は酸または酸化剤にさらされることがないため、層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性が確実に保たれる。
【００６０】
上記樹脂フィルムにおいて、難溶性樹脂中に分散している可溶性粒子の配合量は、樹脂フィルムに対して、３〜４０重量％が望ましい。可溶性粒子の配合量が３重量％未満では、所望の凹凸を有する粗化面を形成することができない場合があり、４０重量％を超えると、酸または酸化剤を用いて可溶性粒子を溶解した際に、樹脂フィルムの深部まで溶解してしまい、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性を維持できず、短絡の原因となる場合がある。
【００６１】
上記樹脂フィルムは、上記可溶性粒子、上記難溶性樹脂以外に、硬化剤、その他の成分等を含有していることが望ましい。
【００６２】
上記硬化剤としては、例えば、イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、グアニジン系硬化剤、これらの硬化剤のエポキシアダクトやこれらの硬化剤をマイクロカプセル化したもの、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート等の有機ホスフィン系化合物等が挙げられる。
【００６３】
上記硬化剤の含有量は、樹脂フィルムに対して０．０５〜１０重量％であることが望ましい。０．０５重量％未満では、樹脂フィルムの硬化が不十分であるため、酸や酸化剤が樹脂フィルムに侵入する度合いが大きくなり、樹脂フィルムの絶縁性が損なわれることがある。一方、１０重量％を超えると、過剰な硬化剤成分が樹脂の組成を変性させることがあり、信頼性の低下を招いたりしてしまうことがある。
【００６４】
上記その他の成分としては、例えば、粗化面の形成に影響しない無機化合物あるいは樹脂等のフィラーが挙げられる。上記無機化合物としては、例えば、シリカ、アルミナ、ドロマイト等が挙げられ、上記樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、メラニン樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらのフィラーを含有させることによって、熱膨脹係数の整合や耐熱性、耐薬品性の向上などを図りプリント配線板の性能を向上させることができる。
【００６５】
また、上記樹脂フィルムは、溶剤を含有していてもよい。上記溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテートやトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種類以上併用してもよい。
【００６６】
【発明の実施の形態】
［第１実施例］
先ず、図６及び図７を参照して第１実施例に係る多層プリント配線板の構成を説明する。図６は、多層プリント配線板の断面図であり、図７は、図６に示す多層プリント配線板をドータボードへ取り付けた状態を示す断面図である。
図６に示すように多層プリント配線板１０は、開口３０Ａの穿設された金属板３０の上に、層間樹脂絶縁層３４、５０、１５０を積層してなる。層間樹脂絶縁層３４の開口３４ａには半田３６が充填され、層間樹脂絶縁層５０には、導体回路５８及びバイアホール６０が設けられ、層間樹脂絶縁層１５０には、導体回路１５８及びバイアホール１６０が設けられている。層間樹脂絶縁層１５０の表面にはソルダーレジスト層７０が配設され、ソルダーレジスト層７０の開口７０ａに半田バンプ７６が設けられている。
【００６７】
金属板３０の開口３０Ａ内には、ＩＣチップ９０が配置されている。ＩＣチップ９０のバンプ９２は、層間樹脂絶縁層３４の半田３６と接続されている。また、ＩＣチップ９０と接触するように、ヒートシンクとなる金属板９８が配置され、周りの金属板３０とも接触させることにより、ＩＣチップ９０にて発生した熱を効率的に発散させる。
【００６８】
図７に示すように、多層プリント配線板１０は、半田バンプ７６を介して、ドータボード９４のバンプ９６と接続される。
【００６９】
既存のビルドアップ式の多層プリント配線板では、１ｍｍ厚のコア基板に数十μｍの厚さに層間樹脂絶縁層を積層していた。即ち、１ｍｍの厚さのコア基板に設けたスルーホールを介して信号を送るため、配線が長くなり、信号遅延や誤動作の原因になっていた。これに対して、第１実施例の多層プリント配線板では、図７に示すように従来技術のコア基板に相当する金属板３０に開口３０Ａを設け、基板の表層より下部に半田（従来技術の半田バンプ）３６を設け、該半田３６を介してＩＣチップ９０のバンプ９２と電気接続することで、スルーホールを用いることなくＩＣチップ９０とドータボード９４とを接続するため、配線が短縮され高周波性能を高めることができる。また、厚みがあり強度の高い金属板３０を用いても、配線が長くならず、電気的接続性や接続信頼性を高めることができる。
【００７０】
引き続き、図６を参照して上述した第１実施例に係る多層プリント配線板の製造工程について図１〜図５を参照して説明する。
（１）板取
本願実施するために厚さ０．５〜０．６ｍｍの金属板３０を用意する（図１（Ａ））。この金属板３０には、銅、ニッケル、アルミ、チタン、亜鉛等が含まれたものを用いるのがよい。その具体例としては、４２アロイ、コバール、青銅金属等がある。なお、金属板３０は単層であっても、複数層の金属の積層であってもよく、例えば、金属板の中心となる部分にはニッケルを主とした金属箔、その表層には、銅を主とした金属箔を貼り付けた３層構造の金属層をからなるものでもよく。その厚みの組み合わせを特に制限されない。その中でも望ましいのは、銅を用いることであり、形成される導体回路も銅を主とする金属であり、電気特性において問題が起き難いのと穴明けをしやすいからでからである。金属層は２層以上の構造でもよい。外層に銅箔、内層にアルミ箔との積層した金属層からなる金属板でもよいし、金属層に後からメッキを施すなどして多層化した金属板としてもよい。
【００７１】
また、予め導体パターン３２を形成しておいてもよい（図１（Ｂ））。片面もしくは両面にエッチングを経て導体パターンやアライメントマークなどを形成してもよい。
【００７２】
（２）金属板の表面処理
前記金属板３０に表面処理を行う。表面処理としては、粗化面を形成させて、樹脂層との密着性を確保させる。その粗度としては、平均粗度で０．１〜５μｍの範囲であることが望ましい。その粗化面は、酸化−還元処理、黒化処理、無電解めっき膜、エッチングにより形成させることができる。場合によっては、研磨紙を用いるなどの機械研磨、アルカリ、酸などの薬品に浸漬する化学処理などを経てもよい。
【００７３】
その一例として、金属板を水洗いし、乾燥させる。その後、酸化浴（黒化浴）として、ＮａＯＨ（２０ｇ／ｌ），ＮａＣｌＯ２　（５０ｇ／ｌ），Ｎａ３ＰＯ４（１５ｇ／ｌ）、還元浴として、ＮａＯＨ（２．７ｇ／ｌ），ＮａＢＨ４　（１．０ｇ／ｌ）を用いた酸化−還元処理により、金属板３０の表面に粗化層を設ける。
【００７４】
（３）絶縁層の形成
金属板の片面に樹脂層を形成させる。樹脂層としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の一部が感光性を有する感光性樹脂、紫外硬化性樹脂、およびそれらの樹脂の樹脂複合体（例、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体、光感光性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体など）を塗布、フィルム上にしたものの貼り付けにより形成することができる。
金属板の片面に熱硬化性樹脂からなる樹脂層を貼り付けて、該樹脂層を硬化させ、金属基板と樹脂層とからなる積層基板を形成する。
【００７５】
上記工程を終えた基板３０の片面に、厚さ５０μｍの可溶性フィラーを含む熱硬化型樹脂シートを温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ２で真空圧着ラミネートし、層間樹脂絶縁層３４を設ける（図１（Ｃ））。層間樹脂絶縁層３４としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂からなる樹脂あるいは、それらに感光性を有する基を置換した樹脂でもよい。具体例として、エポキシ樹脂、ポリフェノール樹脂、ポリイミド樹脂等のプリント配線板に使用されている樹脂がある。また、高周波領域において低誘電率である樹脂を用いてもよい。樹脂の真空圧着時の真空度は、１０ｍｍＨｇである。なお、ここでは樹脂フィルムを貼り付けて層間絶縁層を形成したが、印刷機を用いて、樹脂を塗布することにより層間絶縁層を形成してもよい。
【００７６】
（４）バイアホール形成
次に、層間樹脂絶縁層３４にバイアホールとなる開口３４ａを形成する（図１（Ｄ））。バイアホールは、金属板３０との電気的な接続を得るために形成する。その形成には、レーザ、ドリルによって形成することができる。バイアホール径としては、２５〜１５０μｍの間で形成される。
【００７７】
レーザとしては、炭酸レーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、ＵＶレーザを用いることにより行う。ここでは、炭酸（ＣＯ２）ガスレーザにて、ビーム径５ｍｍ、パルス幅１５μ秒、マスクの穴径０．８ｍｍ、１ショットの条件で層間樹脂絶縁層３４に直径７５μｍのバイアホール用開口３４ａを設ける。
【００７８】
（５）粗化層形成
次に、クロム酸、過マンガン酸塩などの酸化剤等に浸漬させることによって、層間樹脂絶縁層３４の粗化面を設ける。該粗化面は、０．１〜５μｍの範囲で形成されることがよい。その一例として、過マンガン酸ナトリウム溶液５０ｇ／ｌ、温度６０℃中に５〜２５分間浸漬させることによって、２〜３μｍの粗化面を設ける。上記以外には、層間樹脂絶縁層３４にプラズマ処理を行い、層間樹脂絶縁層３４の表層を粗化し、粗化面を形成する。この際には、不活性ガスとしてアルゴンガスを使用し、電力２００Ｗ、ガス圧０．６Ｐａ、温度７０℃の条件で（プラズマ装置日本真空技術株式会社製　ＳＶ−４５４０）、２分間プラズマ処理を実施してもよい。
【００７９】
（６）半田形成もしくは半田メッキによるバイアホール充填
バイアホール用開口３４ａ内に半田３６を充填する（図２（Ａ））。充填方法としては、半田メッキ、ペーストの印刷などによって行う。半田としては、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓｎ／Ａｇ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕなどがあり、Ｉｎ，Ｓｂなどが含有してもよい。
【００８０】
メッキであれば、電解半田メッキ、無電解半田メッキで行うことができる。その中でも電解半田メッキで行うことが望ましい。本願で用いられている金属板３０を電気リードとして用いることができ、ビア内に充填された半田膜が形成されないからである。半田以外にもスズ、金、銀の貴金属などを形成することができる。望ましいのは、金属層よりも融点が低く、ＩＣと接続することができる金属であれば用いることができる。
【００８１】
半田メッキの一例として
すず　　　　　　　　　１５ｇ／Ｌ
鉛　　　　　　　　　　１０ｇ／Ｌ
ホウフッ化水素酸　　４００ｇ／Ｌ
ホウ酸　　　　　　　　１５ｇ／Ｌ
酸化防止剤　　　　　　　５ｍｇ／Ｌ
添加剤（ペプトン）　１００ｍｇ／Ｌ
電流密度　２Ａ　液温度　２４℃
【００８２】
（７）中層の層間樹脂絶縁層の形成
上記工程を終えた基板３０の片面に、上記（３）で用いた厚さ５０μｍの可溶性フィラーを含む熱硬化型樹脂シートを温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ２で真空圧着ラミネートし、層間樹脂絶縁層５０を設ける（図２（Ｂ））。
【００８３】
次に、層間樹脂絶縁層５０にバイアホールとなる開口５０ａを形成する（図２（Ｃ））。その形成には、レーザ、ドリルによって形成することができる。バイアホール径としては、２５〜１５０μｍの間で形成される。レーザとしては、炭酸レーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、ＵＶレーザを用いることにより行う。
その後、クロム酸、過マンガン酸塩などの酸化剤等に浸漬させることによって、層間樹脂絶縁層５０の粗化面を設ける。
【００８４】
（８）金属膜の形成
層間樹脂絶縁層５０、バイアホール用開口５０ａの全面に無電解めっき膜より全面に金属層５２を形成する（図２（Ｄ））。形成する金属としてはＣｕ、Ｎｉ、Ｐ、Ｃｏ、Ｗ等がよい。めっき以外には、無電解めっき、置換めっき、電解めっきなどを行わないで、スパッタリングや蒸着膜を形成させてもよい。あるいは、これらの複合体でもよい。
【００８５】
めっきの一例を説明する。基板をコンディショニングし、アルカリ触媒液中で触媒付与を５分間行う。基板を活性化処理し、ロッシェル塩タイプの化学銅めっき浴で厚さ０．５μｍの無電解めっき膜を付ける。
化学銅メッキのメッキ条件：
ＣｕＳＯ４　・５Ｈ２Ｏ　　　　１０ｇ／ｌ
ＨＣＨＯ　　　　　　　　８ｇ／ｌ
ＮａＯＨ　　　　　　　　　５ｇ／ｌ
ロッシェル塩　　　　　　　４５ｇ／ｌ
添加剤　　　　　　　　　　３０ｍｌ／ｌ
温度　　　　　　　　　　　　３０℃
メッキ時間　　　　　　　　　１８分
【００８６】
めっき以外の方法として、スパッタリングによって金属を形成してもよい。
層間樹脂絶縁層の表層および内層スルーホール用貫通孔にスパッタリングでＣｕ（又はＮｉ、Ｐ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｗ）の合金をターゲットした金属層５２を形成する。形成条件として、気圧０．６Ｐａ、温度８０℃、電力２００Ｗ、時間５分（プラズマ装置日本真空技術株式会社製　ＳＶ−４５４０）で実施する。これにより、層間樹脂絶縁層の表層とスルーホール用貫通孔に合金層を形成させることができる。このときの金属層の厚みは、０．２μｍである。金属層の厚みとしては、０．１〜２μｍがよい。
【００８７】
（９）レジスト形成
金属膜５２上に、厚さ３０μｍの感光性フィルム（ドライフィルム）を貼り付けて、マスクを載置して、１００　ｍＪ／ｃｍ２　で露光、０．８％炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ２５μｍのめっきレジスト５４を設ける（図３（Ａ））。
【００８８】
（１０）パターンめっき形成
次に、無電解めっき膜５２上のめっきレジストの非形成部に下記条件で電解めっきを施し、電解めっき膜５６を形成する（図３（Ｂ））。電解めっき膜の厚みとしては、５〜２０μｍがよい。
【００８９】
〔電解めっき水溶液〕
硫酸　　　　　　　　　　　２．２４　ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅　　　　　　　　　　０．２６　ｍｏｌ／ｌ
添加剤　　　　　　　　　　１９．５　ｍｌ／ｌ
〔電解めっき条件〕
電流密度　　　　　　　　　　　１　Ａ／ｄｍ２
時間　　　　　　　　　　　　６５　分
温度　　　　　　　　　　２２±２　℃
【００９０】
（１１）パターン形成
次いで、５０℃、４０ｇ／ｌのＮａＯＨ水溶液中でめっきレジスト５４を剥離除去する。その後、硫酸―過酸化水素水溶液を用い、エッチングにより、めっきレジスト下の金属層（無電解めっき膜）５２を除去して、層間樹脂絶縁層５０上に導体回路５８及びバイアホール６０を形成する（図３（Ｃ））。その後、導体回路５８の表面に粗化処理を施す。
【００９１】
（１２）最外層の層間樹脂絶縁層の形成
上述した（７）〜（１１）工程を繰り返し、上層の層間樹脂絶縁層１５０、導体回路１５８及びバイアホール１６０を形成する（図３（Ｄ））。
【００９２】
（１３）ソルダーレジスト層の形成
表層に、導体回路１５８を保護するためにソルダーレジスト層７０を形成する（図４（Ａ））。ソルダーレジストを構成する樹脂としては、エポキシ樹脂ベース、フェノール樹脂ベース、ポリイミドベースのものが用いることができる。それ以外でも市販されているものであれば使用することができる。
【００９３】
ＤＭＤＧに溶解させた６０重量％のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製）のエポキシ基５０％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー（分子量４０００）を　４６．６７ｇ、メチルエチルケトンに溶解させた８０重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル製、エピコート１００１）１５．０ｇ、イミダゾール硬化剤（四国化成製、商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）１６ｇ、感光性モノマーである多価アクリルモノマー（日本化薬製、Ｒ６０４）３ｇ、同じく多価アクリルモノマー（共栄社化学製、ＤＰＥ６Ａ）　１．５ｇ、に分散系消泡剤（サンノプコ社製、Ｓ−６５）０．７１ｇを混合し、さらにこの混合物に対して光開始剤としてのベンゾフェノン（関東化学製）を２ｇ、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学製）を　０．２ｇ加えて、粘度を２５℃で　２．０Ｐａ・ｓに調整したソルダーレジスト組成物を得る。
【００９４】
なお、粘度測定は、Ｂ型粘度計（東京計器、　ＤＶＬ−Ｂ型）で　６０ｒｐｍの場合はローターＮｏ．４、６ｒｐｍの場合はローターＮｏ．３による。前述で得られた基板の片面に、上記ソルダーレジスト組成物を２０μｍの厚さで塗布する。次いで、７０℃で２０分間、７０℃で３０分間の乾燥処理を行った。また、フィルムを貼り付けてもよい。
【００９５】
（１４）エッチングによる開口部を形成
金属板３０の裏面にエッチングレジスト７１を形成して、金属板３０の開口部を形成する位置に開口７１ａを設ける（図４（Ｂ））。開口７１ａを形成した部分に、エッチング液によりハードエッチングをして、半田３６が露出するまで金属板３０を除去し、開口３０Ａを穿設した後、エッチングレジストを除去する（図４（Ｃ））。
【００９６】
（１５）ＳＲの開口形成
金属層の開口を設けた後、円パターン（マスクパターン）が描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクフィルムを密着させて載置し、１０００ｍＪ／ｃｍ２　の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ現像処理する。そしてさらに、８０℃で１時間、　１００℃で１時間、　１２０℃で１時間、　１５０℃で３時間の条件で加熱処理し、半田パッド部分（バイアホールとそのランド部分を含む）に開口部７０ａを有するソルダーレジスト層７０（厚み２０μｍ）を形成する（図５（Ａ））。外部端子接続のためＢＧＡ／ＰＧＡを配設させる半田パッドは開口径３００〜６５０μｍで開口させるのがよい。
【００９７】
（１６）Ｎｉ／Ａｕめっき形成
その後、塩化ニッケル２．３×１０−１ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム２．８×１０−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム１．６×１０−１ｍｏｌ／ｌ、からなるｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に、２０分間浸漬して、開口部７０ａに厚さ５μｍのニッケルめっき層７２を形成する。その後、表層には、シアン化金カリウム７．６×１０−３ｍｏｌ／ｌ、塩化アンモニウム１．９×１０−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム１．２×１０−１ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム１．７×１０−１ｍｏｌ／ｌからなる無電解金めっき液に８０℃の条件で７．５分間浸漬して、ニッケルめっき層７２上に厚さ０．０３μｍの金めっき層７４を形成する（図５（Ｂ））。
【００９８】
（１７）接続端子形成
ソルダーレジスト層７０の開口部７０ａに外部基板への接続端子を形成する。該接続端子としては、ＰＧＡ、ＢＧＡ、半田バンプ等を用いることができる。その一例として、開口部７０ａに半田ペーストを充填し、その後、ソルダーレジスト層７０の開口部７０ａに充填された半田を　２００℃でリフローすることにより、半田バンプ７６を形成する（図５（Ｃ））。
【００９９】
（１８）ＩＣチップ実装バンプ形成
基板の金属板３０の開口部分３０ＡにＩＣチップ９０をフリップチップ実装をする。事前に露出した半田部分３６であるパッドと対応するように載置させ、リフローを行い、ＩＣチップ９０を搭載する。必要に応じて、アンダーフィルを充填する（図６）。
また、ＩＣチップと接触するように、ヒートシンクとなるべく金属板９８を配置して、周りの金属板３０とも接触させることにより、ＩＣチップで発生した熱を発散させる。
【０１００】
（１９）ドータボードへの取り付け
このＩＣチップ９０を搭載したパッケージ基板１０の半田バンプ７６を、ドータボード９４側のパッド９６に対応するように載置してリフローを行い、ドータボード９４へ取り付ける（図７）。これにより、半田バンプが配設されたパッケージ基板を得ることができる。ここでは、ドータボードとの接続側にも半田バンプを配設したが、この代わりにＢＧＡを配設することも可能である。
【０１０１】
［第１実施例の改変例］
図８は、第１実施例の改変例に係る多層プリント配線板１０を示している。図６を参照して上述した第１実施例に係る多層プリント配線板では、ドータボード（外部基板）への接続のために半田バンプが設けられたが、第１実施例の改変例の多層プリント配線板１０では、導電性接続ピン９９が取り付けられている。
【０１０２】
［第２実施例］
図９及び図１０を参照して第２実施例に係る多層プリント配線板の構成を説明する。図９は、多層プリント配線板の断面図であり、図１０は、図９に示す多層プリント配線板をドータボードへ取り付けた状態を示す断面図である。図６、図７を参照して上述した第１実施例では、コア基板として金属板３０を用いた。これに対して、第２実施例では、図９に示すようにコア基板を構成する金属板を積層した金属積層板２０を用い、該金属積層板２０を構成する金属板１４と金属板１８との間に、誘電体層１６を介在させることで、コンデンサを構成させている。
【０１０３】
多層プリント配線板１１０は、開口２０Ａの穿設された金属積層板２０の上に、層間樹脂絶縁層３４、５０、１５０を積層してなる。層間樹脂絶縁層３４の開口３４ａには半田３６が充填され、層間樹脂絶縁層５０には、導体回路５８及びバイアホール６０が設けられ、層間樹脂絶縁層１５０には、導体回路１５８及びバイアホール１６０が設けられている。層間樹脂絶縁層１５０の表面にはソルダーレジスト層７０が配設され、ソルダーレジスト層７０の開口７０ａに半田バンプ７６が設けられている。
【０１０４】
金属積層板２０の開口２０Ａ内には、ＩＣチップ９０が配置されている。ＩＣチップ９０のバンプ９２は、層間樹脂絶縁層３４の半田３６と接続されている。また、ＩＣチップ９０と接触するように、ヒートシンクとなる金属板９８が配置され、周りの金属積層板２０とも接触させることにより、ＩＣチップ９０にて発生した熱を効率的に発散させる。
【０１０５】
金属積層板２０は、樹脂絶縁層１２と、金属板（第１電極）１４と、誘電体層１６、金属板１８とを積層して成る。金属板（第１電極）１４は、樹脂絶縁層１２を挿通するバイアホール３３を介して、層間樹脂絶縁層３４の半田３６へ接続されている。他方、金属板（第２電極）１８は、金属板１４を挿通するスルーホール２２を介して層間樹脂絶縁層３４の半田３６へ接続されている。スルーホール２２は、金属板（第１電極）１４に形成された通孔１４Ａの内周側に充填された樹脂材２４の内側にめっきを充填することで形成されている。
【０１０６】
図７に示すように、多層プリント配線板１１０は、半田バンプ７６を介して、ドータボード９４のバンプ９６と接続される。
【０１０７】
既存のビルドアップ式の多層プリント配線板では、１ｍｍ厚のコア基板に数十μｍの厚さに層間樹脂絶縁層を積層していた。即ち、１ｍｍの厚さのコア基板に設けたスルーホールを介して信号を送るため、配線が長くなり、信号遅延や誤動作の原因になっていた。これに対して、第２実施例の多層プリント配線板では、図９に示すように従来技術のコア基板に相当する金属積層板２０に開口２０Ａを設け、基板の表層より下部に半田（従来技術の半田バンプ）３６を設け、該半田３６を介してＩＣチップ９０のバンプ９２と電気接続することで、スルーホールを用いることなくＩＣチップ９０とドータボード９４とを接続するため、配線が短縮され高周波性能を高めることができる。また、厚みがあり強度の高い金属積層板２０を用いても、配線が長くならず、電気的接続性や接続信頼性を高めることができる。
【０１０８】
また、金属積層板２０に誘電体層を内蔵させ、該誘電体層から成るコンデンサをＩＣチップの電源として用いることで、ＩＣチップ９０の近傍から電力の供給ができ、供給電圧を安定させることで、ＩＣチップ９０の高周波数性能を高めることができる。また、該コンデンサをＩＣチップ９０のアースとして用いることで、信号のノイズ除去を行え、ＩＣチップの高周波性能を改善することが可能となる。
【０１０９】
引き続き、図９を参照して上述した第２実施例に係る多層プリント配線板の製造工程について図１２〜図１４を参照して説明する。
（１）板取
本願実施するために厚さ０．２〜０．３ｍｍの金属板（第１電極）１４を用意する（図１２（Ａ））。この金属板１４には、銅、ニッケル、アルミ、チタン、亜鉛等が含まれたものを用いるのがよい。その具体例としては、４２アロイ、コバール、青銅金属等がある。なお、金属板１４は単層であっても、複数層の金属の積層であってもよく、例えば、金属板の中心となる部分にはニッケルを主とした金属箔、その表層には、銅を主とした金属箔を貼り付けた３層構造の金属層をからなるものでもよく。その厚みの組み合わせを特に制限されない。その中でも望ましいのは、銅を用いることであり、形成される導体回路も銅を主とする金属であり、電気特性において問題が起き難いのと穴明けをしやすいからでからである。金属層は２層以上の構造でもよい。外層に銅箔、内層にアルミ箔との積層した金属層からなる金属板でもよいし、金属層に後からメッキを施すなどして多層化した金属板としてもよい。
【０１１０】
金属板（第１電極）１４にスルーホールと挿通するための貫通孔１４Ａをドリル、又は、レーザで穿設する（図１２（Ｂ））。
【０１１１】
金属板（第１電極）１４の貫通孔１４Ａ内に樹脂材２４を充填する（図１２（Ｃ））。樹脂材２４としては、層間樹脂絶縁層５０と同じ組成の樹脂を用いることができる。
【０１１２】
金属板（第１電極）１４に、当該金属板（第１電極）１４と同じ構成の金属板（第２電極）１８を、誘電体層１６を介在させて積層する（図１２（Ｄ））。誘電体層１６の中央には、図９を参照して上述した開口２０Ａに対応する形状の開口１６Ａが形成されている。この誘電体層１６には、酸化チタンバリウム等の無機高誘電率材料を含有させることが好適である。
【０１１３】
積層した金属板（第１電極）１４と金属板（第２電極）１８との上に、樹脂絶縁層１２を被覆する（図１３（Ａ））。この樹脂絶縁層１２としては、層間樹脂絶縁層５０と同じ組成の樹脂を用いることができる。
【０１１４】
レーザにより、貫通孔１４内の樹脂材２４に金属板（第２電極）１８へ至る開口２６Ａを穿設し、同様に、樹脂絶縁層１２の所定位置に金属板（第１電極）１４へ至る開口２６Ｂを穿設する（図１３（Ｂ））。
【０１１５】
めっきレジストを形成し、金属板（第１電極）１４及び金属板（第２電極）１８を介して電流を流すことで、銅めっきにより開口２６Ａに金属板（第２電極）１８へ至るスルーホール２２を形成し、同様に、開口２６Ｂに金属板（第１電極）１４へ至るバイアホール３３を形成する。
【０１１６】
以降の層間樹脂絶縁層及び導体回路形成の工程は、図１（Ｃ）〜図４（Ａ）を参照して上述した第１実施例の製造方法と同様であるため、説明を省略し、金属積層板２０への開口２０Ａの形成について、図１４を参照して説明する。
【０１１７】
（１４）エッチングによる開口部を形成
金属積層板２０の裏面にエッチングレジスト７１を形成して、金属積層板２０の開口部を形成する位置に開口７１ａを設ける（図１４（Ａ））。
【０１１８】
開口７１ａを形成した部分に、エッチング液によりハードエッチングをして、半田３６が露出するまで金属積層板２０の金属板（第１電極）１４及び金属板（第２電極）１８を除去し、開口２０Ａを穿設する（図１４（Ｂ））。
【０１１９】
引き続き、開口２０Ａ内の樹脂絶縁層１２を薬液で除去した後、エッチングレジスト７１を除去する（図１４（Ｃ））。以降の工程は、図４（Ｃ）〜図６を参照して上述した第１実施例と同様であるため、説明を省略する。
【０１２０】
［第２実施例の改変例］
図１４は、第２実施例の改変例に係る多層プリント配線板１１０を示している。図９を参照して上述した第２実施例に係る多層プリント配線板では、ドータボード（外部基板）への接続のために半田バンプが設けられたが、第２実施例の改変例の多層プリント配線板１１０では、導電性接続ピン９９が取り付けられている。
【０１２１】
なお、図を参照して上述した第２実施例では、金属積層板２０に１つのコンデンサを設ける構成を示したが、金属積層板２０を更にもう一枚以上積層することで、２以上のコンデンサを設けることも可能である。
【０１２２】
比較例として、第１実施例（実施例１）の代わりに、コアとなる樹脂基板に厚さ０．８ｍｍでスルーホールを形成したものを用いて多層プリント配線板を得た。
【０１２３】
第１実施例（実施例１）において、金属板の面積をプリント配線板の面積に対して１／６、１／４、１／２、３／４、５／６、９／１０のそれぞれの大きさに作成したものを、それぞれ実施例１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６とした。
【０１２４】
第２実施例（実施例２）において、金属板の面積をプリント配線板の面積に対して１／６、１／４、１／２、３／４、５／６、９／１０のそれぞれの大きさに作成したものを、それぞれ実施例２−１、２−２、２−３、２−４、２−５、２−６とした。また、比較例は、比較例３とした。
それぞれ作成したプリント配線板に試験用に作成したＩＣチップを実装させて、基板の反り量、ＩＣチップ実装の有無、導通検査、信頼性試験（ヒートサイクル条件（１３５℃／３ｍｉｎ⇔−６０℃／３ｍｉｎを１サイクルとして、３００サイクル、５００サイクル）後に導通試験を行った。この結果を図１５中の図表に示す。基板の反り量は、プリント配線板の片面を固定させて、その反対面を測長した結果を示したものである。
ＩＣチップの実装結果とは、ＩＣチップの実装装置で実際に実装が行えたか否かの結果を示すものである。
導通試験とは、外部端子からＩＣチップに対して、導通させて、オープン（未接続）の有無の結果を示したものである。また、信頼性試験後の導通試験も同様な結果を示している。
図表中、オープンなしをＯＫで、オープン有りをＮＧで表してある。
【０１２５】
試験結果から、金属板の面積がプリント配線板の面積の１／４を越えたときに反り量が小さくなり、半田バンプの平坦性が確保されるので、電気的接続性も向上する。また、シュミレーションを行った結果を表す図１６中に示すようにループインダクタンスも実施例１、実施例２では相対的に数値が低下することが分かった。特に、実施例２は、配線長と内蔵された誘電体層との相乗効果によって数値を低下させることができる。
ここで、金属板の面積がプリント配線板の面積に対して５／６を越えると実装するＩＣの大きさに制限を受けることがある。実装という点を考慮すると１／４〜３／４までであることが望ましい。
【０１２６】
【発明の効果】
上述したように、本発明では、半田バンプの形成する位置を基板の表層よりも低い位置に形成することにより、その周りが、剛性を創出するので、形成されたバンプの平坦性を確保するができる。
また、バンプから突出した基材を金属板で構成することで、樹脂よりも、薄くしたとしても剛性があり、放熱板として用いることもできるのである。そのために、従来のスルーホールの形成されたコア基板を用いることなく、基板自体の剛性を確保することができるので、基板厚みを薄くし、配線長も短くすることができる。
また、コアとなる基材には、スルーホールが形成されておらず、ＩＣチップ〜外部端子（ＰＧＡ／ＢＧＡ）との距離を短くすることができ、その間のループインダクタンスを低減することができる。そのため、ＩＣチップの誤動作や信号遅延などが起きない。特に、高周波領域のＩＣチップには有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施例に係る多層プリント配線板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施例に係る多層プリント配線板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施例に係る多層プリント配線板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例に係る多層プリント配線板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例に係る多層プリント配線板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図６】第１実施例に係る多層プリント配線板の断面図である。
【図７】第１実施例の係る多層プリント配線板をドータボードへ取り付け状態を示す断面図である。
【図８】第１実施例の改変例の係る多層プリント配線板の断面図である。
【図９】第２実施例に係る多層プリント配線板の断面図である。
【図１０】第２実施例の係る多層プリント配線板をドータボードへ取り付け状態を示す断面図である。
【図１１】第２実施例の改変例の係る多層プリント配線板の断面図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）は、第２実施例に係る多層プリント配線板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図１３】（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施例に係る多層プリント配線板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施例に係る多層プリント配線板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図１５】実施例と比較例との試験結果を示す図表である。
【図１６】実施例と比較例との試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０　パッケージ基板
１２　樹脂絶縁層
１４　金属板（第１電極）
１６　誘電体層
１８　金属板
２０　金属積層板
２３　バイアホール
２４　スルーホール
３０　金属板
３０Ａ　開口部分
３４　層間樹脂絶縁層
３６　半田（半田バンプ）
５０　層間樹脂絶縁層
５２　無電解めっき膜
５６　電解めっき膜
５８　導体回路
６０　バイアホール
７０　ソルダーレジスト層
９０　ＩＣチップ
９４　ドータボード
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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