(57)【要約】【課題】寸法安定性やハンドリング性に優れるばかりでなく、生産性及びコスト性にも優れた配線基板用コア基板を提供すること。【解決手段】本発明の配線基板用コア基板１１は、積層コア部材１５、複数の柱部２１、樹脂絶縁体２２等を含んで構成される。積層コア部材１５は、第１金属層８２と第２金属層８３との間に中間層８４が介在し、かつ各層が一体化した構造を有する。第１金属層８２は層厚方向に延びる貫通孔１８を有する。複数の柱部２１は、第１金属層８２と同じ金属からなり、貫通孔１８内に島状に孤立して設けられる。樹脂絶縁体２２は、柱部２１と第１金属層８２との間に介在して複数の柱部２１を電気的に絶縁する。【選択図】  図８
2004179574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面及び第２主面を有し、第１金属層と第２金属層との間に中間層が介在しかつ各層が一体化した構造を有する積層コア部材と、前記第１金属層は、層厚方向に延びる貫通孔を有することと、
前記第１金属層と同じ金属からなり、前記貫通孔内に島状に孤立して設けられた複数の柱部と、
前記柱部と前記第１金属層との間に介在して前記複数の柱部を電気的に絶縁する樹脂絶縁体と
を備えることを特徴とする配線基板用コア基板。
【請求項２】
第１主面及び第２主面を有し、第１金属層と第２金属層との間に中間層が介在しかつ各層が一体化した構造を有する積層コア部材と、前記第１金属層は、層厚方向に延びる貫通孔を有することと、前記第１金属層と同じ金属からなり、前記貫通孔内に島状に孤立して設けられた複数の柱部と、前記柱部と前記第１金属層との間に介在して前記複数の柱部を電気的に絶縁する樹脂絶縁体とを備えることを特徴とする配線基板用コア基板の製造方法であって、
第１金属層と第２金属層との間に中間層が介在しかつ各層が一体化した構造を有するクラッド材にエッチングレジストを形成する工程と、
前記第１金属層をエッチングして前記貫通孔及び前記複数の柱部を形成する工程と、
前記柱部と前記第１金属層との間を前記樹脂絶縁体で埋める工程と
を含むことを特徴とする配線基板用コア基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の配線基板用コア基板と、絶縁層及び導体層を有し、前記積層コア部材の第１主面側にのみ形成されたビルドアップ層とを備え、前記導体層と前記複数の柱部とが接続導通されていることを特徴とするビルドアップ配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板用コア基板及びその製造方法、並びにその配線基板用コア基板を用いたビルドアップ配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気機器、電子機器等の小型化に伴い、これらの機器に搭載される配線基板等にも小型化や高密度化が要求されている。かかる市場の要求に応えるべく、配線基板の多層化技術が検討されている。多層化の方法としては、コア材の主面に対して絶縁層と導体層とを交互に積層一体化する、いわゆるビルドアップ法が一般的に採用される。また、放熱性の向上等のために、ビルドアップ配線基板における配線基板用コア基板として、金属板を主体とするものも近年数多く提案されている。
【０００３】
かかる配線基板用コア基板の一例を挙げるとすると、多数の貫通孔を有し、銅合金からなる板状のコア部材と、貫通孔内にて島状に孤立して設けられた複数の銅柱と、銅柱とコア部材との間に介在して銅柱を電気的に絶縁する樹脂絶縁体とを備えるものが従来提案されている。そして、前記コア基板は以下のような手順で製造される。
【０００４】
まず、キャリア層と銅層との間にバリア層が介在しかつ各層が一体化しているクラッド材にエッチングレジストを形成する。次に、銅層をエッチングして多数の銅柱を形成する。次に、銅層においてエッチアウトされた箇所に、あらかじめ貫通孔が形成されたコア部材を配置する。貫通孔は、通常、銅柱の数と同数形成される。クラッド材にコア部材を配置した場合、個々の貫通孔内に銅柱が１つずつ配置された状態となる。次に、樹脂埋め工程を行って銅柱と貫通孔との間に樹脂絶縁層を形成した後、キャリア層及びバリア層を除去し、配線基板用コア基板とする。そして、このようにして得られた配線基板用コア基板の主面上に、絶縁層と導体層とを交互に積層すれば、最終的にビルドアップ配線基板を得ることができるようになっている（例えば、特許文献１，２参照）。そして、上記コア基板を用いたビルドアップ配線基板によると、全体的に高い剛性が確保されるため、寸法安定性及びハンドリング性を向上させることができるというメリットがある。また、あらかじめエッチングで形成された銅柱をスルーホール導体として利用できるため、実質的にスルーホール導体の狭ピッチ化が容易になる、というメリットもある。さらに、スルーホール孔開け工程、スルーホール内めっき工程、スルーホールめっき後の孔埋め工程なども不要になるので、製造しやすくなる、といったメリットもある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６４６６３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２００２−１６４６６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１，２に記載された従来技術では、複数層からなるクラッド材における２層（キャリア層及びバリア層）を完全に除去する一方で、最終的に銅層１層のみを残してそれを銅柱として利用している。このため、材料の無駄が甚だ多く、このことが低コスト化の達成を阻害していた。
【０００８】
また、上記従来技術では、銅層のエッチアウト箇所にコア部材を配置する工程の際の位置合わせが非常に面倒になり、生産性の低下を伴いやすかった。
【０００９】
さらに、この種の配線基板においては、ビルドアップ層が多層化していく傾向や、電子部品の発熱量が増大していく傾向がある。よって、現状のものよりもさらに高度な寸法安定性やハンドリング性を実現する必要性がある。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、寸法安定性やハンドリング性に優れるばかりでなく、生産性及びコスト性にも優れた配線基板用コア基板及びその製造方法、並びにそれを用いたビルドアップ配線基板を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
そして上記課題を解決するための手段としては、第１主面及び第２主面を有し、第１金属層と第２金属層との間に中間層が介在しかつ各層が一体化した構造を有する積層コア部材と、前記第１金属層は、層厚方向に延びる貫通孔を有することと、前記第１金属層と同じ金属からなり、前記貫通孔内に島状に孤立して設けられた複数の柱部と、前記柱部と前記第１金属層との間に介在して前記複数の柱部を電気的に絶縁する樹脂絶縁体とを備えることを特徴とする配線基板用コア基板がある。
【００１２】
従って、この構成によると、第１金属層、第２金属層及び中間層を有する積層コア部材を用いたことにより、コア基板に極めて高い剛性が確保される。従って、熱応力が加わったときでもコア基板が反りにくくなり、また、両端面のみを下方から支持した状態での搬送（いわゆる端面搬送）を行う場合であってもコア基板が撓みにくくなる。つまり、高度な寸法安定性やハンドリング性等を実現することが可能となる。また、上記配線基板用コア基板では、クラッド材における複数層を剛性確保のために利用しているので、材料の無駄も少なく、低コスト化に好適な構造となる。さらに、別部材として作製したコア部材を配置する工程が不要になるため、面倒なコア部材の位置合わせ作業を省略することができ、結果として生産性の向上を図ることができる。
【００１３】
また、別の解決手段としては、請求項１に記載の配線基板用コア基板と、絶縁層及び導体層を有し、前記積層コア部材の第１主面側にのみ形成されたビルドアップ層とを備え、前記導体層と前記複数の柱部とが接続導通されていることを特徴とするビルドアップ配線基板がある。
【００１４】
従って、上記構成のビルドアップ配線基板によると、複数の銅柱をスルーホール導体として機能させることができる。このため、例えば、ビルドアップ層が形成されていない第２主面側に接続端子等を設けた場合には、前記接続端子とビルドアップ層とを容易にかつ確実に接続導通することができる。また、上記構成によれば、ビルドアップ層において発生した熱を、複数の柱部を介して効率よく第２主面側に逃がすことも可能となる。
【００１５】
さらに、別の解決手段としては、第１主面及び第２主面を有し、第１金属層と第２金属層との間に中間層が介在しかつ各層が一体化した構造を有する積層コア部材と、前記第１金属層は、層厚方向に延びる貫通孔を有することと、前記第１金属層と同じ金属からなり、前記貫通孔内に島状に孤立して設けられた複数の柱部と、前記柱部と前記第１金属層との間に介在して前記複数の柱部を電気的に絶縁する樹脂絶縁体とを備えることを特徴とする配線基板用コア基板の製造方法であって、第１金属層と第２金属層との間に中間層が介在しかつ各層が一体化した構造を有するクラッド材にエッチングレジストを形成する工程と、前記第１金属層をエッチングして前記貫通孔及び前記複数の柱部を形成する工程と、前記柱部と前記第１金属層との間を前記樹脂絶縁体で埋める工程とを含むことを特徴とする配線基板用コア基板の製造方法がある。
【００１６】
従って、この製造方法によると、クラッド材にエッチングレジストを形成して第１金属層をエッチングすることにより、貫通孔及び複数の柱部が形成される。この段階ではまだ、柱部の一方の端面は中間層と接合しており、当該中間層によって複数の柱部同士の相対位置関係が保持されている。次に、樹脂埋め工程を行うことにより、柱部と第１金属層との間が樹脂絶縁体で埋められる。このとき、樹脂絶縁層の介在によって、柱部と貫通孔内壁面との絶縁が図られる。
【００１７】
また、上記の製造方法では、第２金属層及び中間層を完全にエッチング除去する工程を必須としておらず、従来であれば途中の工程にて完全に除去されてしまいコア基板において残らない第２金属層及び中間層を敢えて残すようにしている。よって、その分だけコア基板が厚肉になり、結果的にコア基板に極めて高い剛性を付与することが可能となる。しかも、この方法によれば、クラッド材においてエッチングにより除去される材料の割合が小さくなることから、材料の無駄も少なくなり、低コスト化を達成することができる。
【００１８】
なお、この方法では、複数の柱部及び貫通孔を形成する手法としてエッチングを採用しているため、機械加工などに比べて加工コストが安いばかりでなく、小径かつ狭ピッチの柱部及び貫通孔を精度よく形成することが可能である。
【００１９】
上記配線基板において使用される積層コア部材は、第１主面及び第２主面を有し、第１金属層と第２金属層との間に中間層が介在しかつ各層が一体化した構造を有する。
【００２０】
第１金属層及び第２金属層を構成する金属材料としては、コスト性、孔加工の容易性、導電性などを考慮して適宜選択されることができ、その例を挙げると、銅や銅合金、銅以外の金属単体や合金からなるなどがある。
【００２１】
前記金属材料の例としては、例えば、銅、銅合金、銅以外の金属（例えば鉄、ニッケル、クロム、スズ、鉛、アルミニウム）の単体、銅以外の金属の合金などが挙げられる。前記銅合金としては、アルミニウム青銅（Ｃｕ−Ａｌ系）、りん青銅（Ｃｕ−Ｐ系）、黄銅（Ｃｕ−Ｚｎ系）、キュプロニッケル（Ｃｕ−Ｎｉ系）などがある。前記銅以外の金属単体としては、アルミニウム、鉄、クロム、ニッケル、モリブテンなどがある。前記銅以外の合金としては、ステンレス（Ｆｅ−Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系などの鉄合金）、アンバー（Ｆｅ−Ｎｉ系合金、３６％Ｎｉ）、いわゆる４２アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ系合金、４２％Ｎｉ）、いわゆる５０アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ系合金、５０％Ｎｉ）、ニッケル合金（Ｎｉ−Ｐ系、Ｎｉ−Ｂ系、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ系）、コバルト合金（Ｃｏ−Ｐ系、Ｃｏ−Ｂ系、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ系）、スズ合金（Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｐｄ系）などがある。
【００２２】
第２金属層に関しては、これらの中でも特に、アンバー、４２アロイ、５０アロイといったＦｅ−Ｎｉ系合金を用いることがよい。これら金属材料を用いることにより、コア基板全体の低熱膨張化を確実に図ることができ、剛性を確実に向上させることができるからである。さらに、Ｆｅ−Ｎｉ系合金は銅には劣るものの好適な熱伝導性を有しているため、それを配線基板用コア基板に用いることで高放熱化を図ることができるからである。
【００２３】
ただし、第１金属層に関しては、前記複数の柱部を導通構造として利用したいような場合に、導電性を有する金属により構成する必要があり、具体的には銅を用いて構成することが望ましい。
【００２４】
第１金属層及び第２金属層は同じ金属材料を用いて形成されてもよく、あるいは異なる金属を用いて形成されてもよい。前記中間層は、金属層、樹脂層、セラミックス層などから選択されることができる。かかる中間層としては、第１金属層と第２金属層とを物理的に隔てるバリア層としての役割などを果たしている。前記中間層は、第１金属層及び第２金属層を構成する金属材料とは異なる材料からなることがよい。第１金属層及び第２金属層を構成する金属材料と同じ材料を用いた中間層であると、バリア層としての上記役割を十分に達成できないからである。
【００２５】
具体例としては、第１金属層及び第２金属層がともに銅からなり、前記中間層が銅以外の材料からなる積層コア部材を挙げることができる。このような積層コア部材の場合、第１金属層及び第２金属層の両方について安価な銅を用いているため、低コスト化に向いている。また、第１金属層が銅からなり、第２金属層がＦｅ−Ｎｉ系合金のような銅よりも低熱膨張性の金属からなり、前記中間層が銅及びＦｅ−Ｎｉ系合金以外の材料からなる積層コア部材を挙げることができる。このような積層コア部材の場合、コア基板に高い剛性を確保することができる。
【００２６】
導通構造として用いない中間層である場合には、前記中間層を樹脂層とすることがよく、具体的には第１金属層と第２金属層とを接合する接着剤層とすることが好ましい。
【００２７】
前記積層コア部材を構成する前記第１金属層は、層厚方向に延びる貫通孔を有している。積層コア部材における貫通孔の形成位置は特に限定されず任意に設定することができ、例えば、半導体集積回路チップを搭載するための領域（以下、単に「半導体搭載領域」と呼ぶ。）がある場合にはその領域に対応して設定される。もっとも、貫通孔の形成位置を半導体搭載領域以外の位置に設定しても構わない。また、１つのコア基板において前記貫通孔の数は１つであってもよいほか、２つ以上であってもよい。貫通孔の大きさ（貫通孔の開口面積）は特に限定されないが、少なくともその内部に１つ以上の柱部を配置可能な大きさである必要がある。貫通孔の形状は特に限定されず任意の形状を採用することができ、例えば略矩形状や略円形状等とすることができる。
【００２８】
前記複数の柱部は、前記第１金属層と同じ金属からなり、前記貫通孔内に島状に孤立して設けられる。即ち、貫通孔内において複数の柱部は、貫通孔内周面から所定の間隔を保ちつつ、離間して孤立した状態で設けられる。前記間隔は用途に応じて適宜設定することが可能であるが、具体的には少なくとも１０μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上１０００μｍ以下、特に好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下確保されていることがよい。前記間隔が小さすぎると、製造が困難になったり、十分な絶縁が図れなくなったりするおそれがある。逆に前記間隔が大きすぎると、柱部形成領域の狭ピッチ化を十分に図れなくなるおそれがある。
【００２９】
前記柱部の断面形状は特に限定されず任意であるが、例えば断面略円形状、略楕円形状、断面略多角形状等とすることができる。柱部の直径は特に限定されないが、少なくとも１μｍ以上、好ましくは１μｍ以上２００μｍ以下、特に好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下に設定されることがよい。前記直径が小さすぎると、製造が困難になり歩留まりが低下するおそれがある。逆に前記直径が大きすぎると、柱部形成領域の狭ピッチ化を十分に図れなくなるおそれがある。
【００３０】
ここで、前記第２金属層において前記柱部がある箇所には、前記中間層を露出させる深さの凹部が設けられていることが好ましい。かかる凹部があると、第２主面に凹凸ができるため第２主面の表面積が増え、放熱性が向上するからである。また、かかる凹部があると端子ピン等の接続端子を確実に挿着することが可能となる。従って、凹部がなくフラットな第２主面に対して接続端子を設ける場合に比べて、端子設置作業が容易になり、かつ端子の接続信頼性も向上する。また、前記凹部の深さは中間層に達しているので、柱部との接続導通も比較的容易に行うことができる。
【００３１】
なお、上記のような端子挿着用凹部は、１つの柱部に対応して設けられてもよいほか、隣接する複数の柱部に対応して設けられてもよい。なお、柱部が小径かつ狭ピッチになるような場合には、隣接する複数の柱部に対応して１つの端子挿着用凹部を設けることがよい。この構成によれば、接続端子側とコア基板側とを結ぶ導通経路が複数になるので、低抵抗化を図ることができる。
【００３２】
前記樹脂絶縁層は、柱部とコア部材との間（即ち柱部の外周面と貫通孔の内周面との間）に介在して、前記複数の銅柱を電気的に絶縁する役割を果たす。なお、１つの貫通孔内に複数の柱部が存在する場合には、樹脂絶縁層は前記複数の柱部同士の間にも介在して、それら複数の柱部間を絶縁する役割も果たす。
【００３３】
樹脂絶縁層としては熱硬化性樹脂が好適であり、具体例を挙げると、ＥＰ樹脂（エポキシ樹脂）、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）、ＢＴ樹脂（ビスマレイミド−トリアジン樹脂）、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ポリエステル樹脂、けい素樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ＥＰ樹脂（エポキシ樹脂）、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）、ＢＴ樹脂（ビスマレイミド−トリアジン樹脂）などがある。
【００３４】
例えば、エポキシ樹脂としては、いわゆるＢＰ（ビスフェノール）型、ＰＮ（フェノールノボラック）型、ＣＮ（クレゾールノボラック）型のものを用いることがよい。特には、ＢＰ（ビスフェノール）型を主体とするものがよく、ＢＰＡ（ビスフェノールＡ）型やＢＰＦ（ビスフェノールＦ）型が最もよい。
【００３５】
前記ビルドアップ層は、積層コア部材の第１主面側及び第２主面側の少なくともいずれか一方に形成される。ただし、積層コア部材の第１主面側にのみビルドアップ層が形成され、コア基板の第２主面側にビルドアップ層が形成されていない構造であると、第１主面側にてビルドアップ層の収縮が起こる結果、コア基板が全体的に第１主面側に反りやすくなるので、高い剛性の確保が必須の課題となる。なお、このような反りの度合いは、ビルドアップ層の層数が増すほど顕著になる傾向がある。
【００３６】
前記ビルドアップ層における絶縁層及び導体層は交互に積層されている。前記絶縁層としては熱硬化性樹脂が好適であり、具体例を挙げると、ＥＰ樹脂（エポキシ樹脂）、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）、ＢＴ樹脂（ビスマレイミド−トリアジン樹脂）などがある。一方、前記導体層は、例えば、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、スズ、スズ合金などといった導電性金属材料からなる。かかる導体層は、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、フルアディティブ法などといった公知の手法によって形成可能である。具体的にいうと、例えば、銅箔のエッチング、無電解銅めっきあるいは電解銅めっき、無電解ニッケルめっきあるいは電解ニッケルめっきなどの手法を用いることができる。なお、スパッタやＣＶＤ等の手法により金属層を形成した後にエッチングを行うことで導体層をパターン形成したり、導電性ペースト等の印刷により導体層をパターン形成したりすることも可能である。
【００３７】
以下、上記配線基板用コア基板の製造方法について説明する。
【００３８】
まず、第１金属層と第２金属層との間に中間層が介在しかつ各層が一体化した構造のクラッド材を用意し、このクラッド材上にエッチングレジストを形成する工程を行う。この場合、エッチングレジストは少なくとも第１金属層の表面上に形成され、必要があれば第２金属層の表面上にも形成される。前記エッチングレジストとしては特に限定されないが、感光性を有する樹脂を用いることがよい。前記樹脂を用いれば、フォトリソグラフィによって、次工程において柱部が形成されるべき位置にファインなエッチングレジストを精度よく形成できるからである。
【００３９】
次に、第１金属層を溶解しうる溶液をエッチャントとして用いて第１金属層をエッチングすることにより、所定位置に貫通孔及び前記複数の銅柱を形成する工程を行う。なお、第２金属層に前記凹部を備える構成の場合には、第１金属層及び第２金属層の両面同時エッチングによって、貫通孔及び複数の柱部を形成するとともに、凹部を形成してもよい。この方法によれば、工数を削減することができ、ひいては低コスト化を達成することができる。
【００４０】
次に、柱部と第１金属層との間を前記樹脂絶縁体で埋める工程を行う。
【００４１】
この場合において好適な方法としては、例えば、フィルム状絶縁樹脂材料を用いて積層圧着と一括充填とを同時に行う方法がある。具体的には、クラッド材の第１主面及び第２主面の表面上にフィルム状絶縁樹脂材料をそれぞれ積層して加熱加圧する。これにより、貫通孔を樹脂絶縁体で孔埋めすると同時に、第１金属層側の表面上に樹脂絶縁層を形成する。この方法の利点は、積層圧着及び一括充填を別々に行う方法に比べて生産効率がよいことである。前記フィルム状絶縁樹脂材料としては、熱硬化性樹脂に無機フィラーを添加した材料を半硬化状態のフィルム状物としたものが使用される。積層圧着時の諸条件としては基本的には従来公知の条件と同様でよく、具体的には使用した熱硬化性樹脂の種類に応じて温度、時間、圧力等が適宜設定される。なお、積層圧着は真空下にて行われることが好ましく、これにより貫通孔内の樹脂絶縁体におけるボイドの発生を効果的に抑制することができる。
【００４２】
なお、第２金属層に凹部を備える構成の場合には、上記の積層圧着及び一括充填工程を行って、その凹部の内部を前記樹脂絶縁体でいったん埋めてもよい。凹部内の樹脂絶縁体は、その後必要に応じて除去されてもよい。
【００４３】
次に、レーザー加工、研削加工、機械加工などによって、中間層の一部を除去する工程を行い、隠れていた柱部の一方の端面を露出させる。以上のようにして配線基板用コア基板を作製した後、その第１主面側にのみビルドアップ層を形成するとともに、必要に応じて第２主面側に接続端子を接合すれば、所望のビルドアップ配線基板を得ることができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態のビルドアップ配線基板１１及びその製造方法を図１〜図８に基づき詳細に説明する。
【００４５】
図１は、本実施形態のビルドアップ配線基板１１に用いられる配線基板用コア基板１２の全体平面図である。図２〜図６は、前記配線基板用コア基板１２の製造工程を説明するための部分概略断面図である。図７は、配線基板用コア基板１２にビルドアップ層３１を形成した状態のビルドアップ配線基板１１を示す部分概略断面図である。図８は、配線基板用コア基板１２に端子ピン１４（接続端子）を形成した状態のビルドアップ配線基板１１を示す部分概略断面図である。
【００４６】
図１，図８に示されるように、このビルドアップ配線基板１１を構成する配線基板用コア基板１２は、板状の積層コア部材１５を有している。この積層コア部材１５は、上面１６（即ち第１主面）及び下面１７（即ち第２主面）を有するとともに、第１金属層８２と第２金属層８３との間に中間層８４が介在しかつ各層が一体化した構造を有する。本実施形態の場合、図８の上面１６側に位置する第１金属層８２は厚さ１５０μｍの銅からなり、下面１７側に位置する第２金属層８３は厚さ１５０μｍの銅からなり、中間層８４は厚さ３０μｍの絶縁性の樹脂接着剤層からなる。かかる積層コア部材１５における略中央部には、平面視で略正方形状の貫通孔１８が、上面１６及び下面１７を連通させるような状態で層厚方向に延びるように透設されている。なお、かかる貫通孔１８が形成された箇所は、このビルドアップ配線基板１１における半導体搭載領域１９（いわゆるダイエリア）に対応している。つまり、前記貫通孔１８の外形形状及び寸法は、このビルドアップ配線基板１１上に搭載されるべき図示しない半導体集積回路チップの外形形状及び寸法とほぼ等しくなっている。
【００４７】
前記貫通孔１８の内部には、複数の円柱状の銅柱２１（長さ１５０μｍ、直径５０μｍ）が複数個（本実施形態では１００個〜５００個程度）かつ等ピッチ（５０μｍピッチ）で配置されている。即ち、前記複数の銅柱２１は、貫通孔１８内にて散島状に互いに孤立した状態で設けられている。
【００４８】
貫通孔１８内には無機フィラー入りのエポキシ樹脂からなる樹脂絶縁体２２が形成されており、その樹脂絶縁体２２によって複数の銅柱２１と積層コア部材１５との間及び複数の銅柱２１同士の間が電気的に絶縁されている。
【００４９】
図８に示されるように、積層コア部材１５の上面１６には、無機フィラー入りのエポキシ樹脂からなる樹脂絶縁層２３が形成されている。積層コア部材１５の下面１７には、同じく無機フィラー入りのエポキシ樹脂からなる樹脂絶縁層２４が形成されている。なお、上側の樹脂絶縁層２３の表面上にはビルドアップ層３１が形成される一方、下側の樹脂絶縁層２４の表面上にはビルドアップ層３１は形成されていない。即ち、本実施形態のビルドアップ配線基板１１は、片側面にのみビルドアップ層３１を有するものとなっている。
【００５０】
前記ビルドアップ層３１は、樹脂絶縁層５１，７１と導体層４１，６１とを交互に積層した構造を有している。
【００５１】
第１の導体層４１は、厚さ数十μｍの銅からなり、上側の樹脂絶縁層２３の表面上にてパターン形成されている。第１の導体層４１の表面上には、感光性エポキシ樹脂を用いて第１の樹脂絶縁層５１が形成されている。第２の導体層６１は、厚さ数十μｍの銅からなり、第１の樹脂絶縁層５１の表面上にてパターン形成されている。第２の導体層６１の表面上には、感光性エポキシ樹脂を用いて第２の樹脂絶縁層７１が形成されている。樹脂絶縁層７１には複数の開口部が設けられており、それらの開口部から露出した部分（即ちパッド部分）にははんだバンプ６２が形成されている。なお、第２の樹脂絶縁層７１はソルダーレジストとしての機能も果たしている。そして、各はんだバンプ６２には半導体集積回路チップの各電極が接合されるようになっている。
【００５２】
コア基板１２における上側の樹脂絶縁層２３には、無電解銅めっきによりブラインドビアホール導体２６が形成されている。このブラインドビアホール導体２６は、上記複数の銅柱２１のうちの一部のものと、第１の導体層４１とを接続導通させている。第１の樹脂絶縁層５１には、無電解銅めっきによりブラインドビアホール導体５２が形成されている。このブラインドビアホール導体５２は、第１の導体層４１と第２の導体層６１とを接続導通させている。
【００５３】
一方、第２金属層８３において銅柱２１がある箇所には、中間層８４を露出させる深さの端子挿着用凹部３２が略円形状に設けられている。これらの端子挿着用凹部３２は、互いに隣接する複数の銅柱２１に対応して設けられている（図１，図８参照）。中間層８４における所定箇所には、銅柱２１の下端面と端子挿着用凹部３２とを連通させる複数の透孔３３が形成されている。端子挿着用凹部３２内及び前記透孔３３内ははんだ層３５によって埋められており、このはんだ層３５を介して端子ピン１４側と銅柱２１側とが接続導通されている。即ち、透孔３３内を埋める前記はんだ層３５は、いわばブラインドビアホール導体として機能している。なお、前記端子ピン１４は、図示しないマザーボード側の端子と接合されるようになっている。
【００５４】
次に、上記構成のビルドアップ配線基板１１を製造する手順を図２〜図７に基づいて説明する。
【００５５】
まず、第１金属層８２と第２金属層８３との間に中間層８４が介在しかつ各層が一体化しているクラッド材８１（一対の銅箔を絶縁性接着剤層を介して接合した構造のクラッド材）を用意する（図２参照）。そして、このクラッド材８１における上面１６、つまり第１金属層８２の表面上に感光性樹脂を塗布した後、フォトリソグラフィによってエッチングレジスト８５を形成する。かかるエッチングレジスト８５は、複数の銅柱２１が形成されるべき位置に対応して配置される（図３参照）。また、このクラッド材８１における下面１７、つまり第２金属層８３の表面上に感光性樹脂を塗布した後、フォトリソグラフィによってエッチングレジスト８６を形成する。かかるエッチングレジスト８６は、複数の端子挿着用凹部３２が形成されるべき位置に対応して配置される（図３参照）。
【００５６】
次に、銅を溶解するが前記接着剤を溶解しない従来公知のエッチャントを用いて両面同時エッチングすることにより、所定箇所に複数の銅柱２１及び複数の端子挿着用凹部３２を形成する。このとき、中間層８４はいわゆるエッチングをストップさせるバリアとして機能し、上面１６側と下面１７側との連通をくい止める。なお、銅柱２１の下端面は中間層８４と接合しており、複数の銅柱２１同士の相対位置関係が保持されている。また、貫通孔１８内には全ての銅柱２１が位置した状態となる。この後、不要となったエッチングレジスト８５，８６を剥離する（図４参照）。
【００５７】
そして、クラッド材８１の上面１６及び下面１７の表面上に、エポキシ樹脂に無機フィラーを添加してなるＢステージのフィルム状絶縁樹脂材料８７を積層して加熱加圧する。これにより、貫通孔１８及び端子挿着用凹部３２を樹脂絶縁体２２で孔埋めすると同時に、前記表面上に樹脂絶縁層２３を形成する（図５参照）。このような積層圧着及び孔埋めを一括して行うと、複数の銅柱２１と積層コア部材１５との間及び複数の銅柱２１同士の間が樹脂絶縁体２２で埋められる。このとき、樹脂絶縁体２２の介在によって複数の銅柱２１同士の相対位置関係が保持されるとともに、複数の銅柱２１同士の絶縁が図られる。
【００５８】
次に、上面１６側に対して炭酸ガスレーザー等を用いたレーザー加工を行い、各銅柱２１に対応する箇所に銅柱２１の直径よりも小さい透孔３４を形成する。また、下面１７側に対して同様のレーザー加工を行い、まず、端子挿着用凹部３２内の樹脂絶縁体２２を殆ど除去した後、中間層８４において銅柱２１に対応する箇所に銅柱２１の直径よりも小さい透孔３３を形成する（図６参照）。
【００５９】
以上のようにして配線基板用コア基板１２を作製した後、その上面１６（第１主面）側にのみビルドアップ層３１を例えば下記の要領で形成する（図７参照）。
【００６０】
まず、特にマスクを形成しないで無電解銅めっきを施すことにより、透孔３４のある位置に無電解銅めっきからなるブラインドビアホール導体２６を形成する。このとき樹脂絶縁層２３の外表面全体にも無電解銅めっきが析出する。次に、かかる無電解銅めっき層上にエッチングレジストを形成してエッチングを行うことにより、第１の導体層４１をパターニングする。次に、第１の導体層４１を全体的に覆うように第１の樹脂絶縁層５１を形成した後、レーザー加工を行って、第１の樹脂絶縁層５１の所定部位に透孔を形成する。そして、特にマスクを形成しないで無電解銅めっきを施すことにより、透孔のある位置に無電解銅めっきからなるブラインドビアホール導体５２を形成する。このとき第１の樹脂絶縁層５１の外表面全体にも無電解銅めっきが析出する。次に、かかる無電解銅めっき層上にエッチングレジストを形成してエッチングを行うことにより、第２の導体層６１をパターニングする。次に、第２の導体層６１を全体的に覆うように第２の樹脂絶縁層７１を形成した後、レーザー加工を行って、第２の樹脂絶縁層７１の所定部位に開口部を形成し、第２の導体層６１においてパッドとなるべき部分を露出させる。さらに、かかるパッド部分に無電解ニッケル−金めっきを施した後、はんだ印刷及びリフローを行ってはんだバンプ６２を形成する。
【００６１】
配線基板用コア基板１２の下面１７（第２主面）側については、まず、はんだ印刷を行って、各々の端子挿着用凹部３２内にはんだペーストを印刷する。そして、その状態の端子挿着用凹部３２内に端子ピン１４の基端部を挿着し、所定温度でリフローする。その結果、端子ピン１４が端子挿着用凹部３２にはんだ付けされるとともに、はんだ層３５を介して端子ピン１４側と銅柱２１側とが接続導通される。
【００６２】
以上の結果、所望のビルドアップ配線基板１１を得ることができ、さらに図示しない半導体集積回路チップ等を搭載すれば、いわゆるメタルコアパッケージが完成する。
【００６３】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００６４】
（１）本実施形態では、第１金属層８２、第２金属層８３及び中間層８４を有する３層構造の積層コア部材１５を用いたことにより、コア基板１２に極めて高い剛性が確保される。従って、熱応力が加わったときでもコア基板１２が反りにくくなり、また、両端面のみを下方から支持した状態での搬送（いわゆる端面搬送）を行う場合であってもコア基板１２が撓みにくくなる。つまり、高度な寸法安定性やハンドリング性等を実現することが可能となる。また、上記配線基板用コア基板１２では、クラッド材８１における複数層を剛性確保のために利用しているので、材料の無駄も少なく、低コスト化に好適な構造となる。さらに、別部材として作製したコア部材を配置する工程が不要になるため、面倒なコア部材の位置合わせ作業を省略することができ、結果として生産性の向上を図ることができる。
【００６５】
（２）また、上記コア基板１２をコア材として備える本実施形態のビルドアップ配線基板１１によると、複数の銅柱２１をスルーホール導体として機能させることができる。このため、ビルドアップ層３１が形成されていない下面１７（第２主面）側に端子ピン１４を設けた場合でも、前記端子ピン１４とビルドアップ層３１の導体層４１，６１とを容易にかつ確実に接続導通することができる。また、上記構成によれば、ビルドアップ層３１において発生した熱を、複数の銅柱２１を介して効率よく下面１７（第２主面）側に逃がすことも可能となり、放熱性も向上する。
【００６６】
（３）本実施形態の製造方法では、第２金属層８３及び中間層８４を完全にエッチング除去する工程を必須としていない。即ち、第２金属層８３及び中間層８４は、従来であれば途中の工程にて完全に除去されてしまいコア基板１２において残らないが、これらを敢えて残すようにしている。よって、その分だけコア基板１２が厚肉になり、結果的にコア基板１２に極めて高い剛性を付与することが可能となる。しかも、この方法によれば、クラッド材８１においてエッチングにより除去される材料の割合が小さくなることから、材料の無駄も少なくなり、低コスト化を達成することができる。
【００６７】
なお、この方法では、複数の銅柱２１、貫通孔１８及び端子挿着用凹部３２を形成する手法としてエッチングを採用しているため、機械加工などに比べて加工コストが安い。また、ここでは両面同時エッチングを行っているので、工数も少なく生産性の向上が図られる。しかも、エッチングによれば、小径かつ狭ピッチの銅柱２１及び貫通孔１８を精度よく形成することが可能である。
【００６８】
（４）本実施形態のビルドアップ配線基板１１は、下面１７側に複数の端子挿着用凹部３２を有している。このため、端子ピン１４を確実に挿着することが可能となり、その部分に高い信頼性を付与することができる。また、ピン立て作業を比較的容易に行うことが可能となる。
【００６９】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
【００７０】
・ビルドアップ層３１は積層コア部材１５の上面１６側（第１主面側）のみならず、下面１７側（第２主面側）にも形成されていてもよい。
【００７１】
・前記実施形態では、フィルム状絶縁樹脂材料を用いて積層圧着及び孔埋めを行っていたが、その代わりに例えば樹脂の充填印刷等を行うようにしてもよい。
【００７２】
・前記実施形態では、フィルム状絶縁樹脂材料を用いて樹脂絶縁層２３の積層圧着及び貫通孔１８等の孔埋めを一括して行っていたが、勿論これに限定されることはなく、積層圧着及び孔埋めを別工程にて行うようにしてもよい。
【００７３】
・ビルドアップ層３１における絶縁層及び導体層の層数は、前記実施形態のものに限定されず、任意に増減することができる。
【００７４】
・前記実施形態では、ビルドアップ配線基板１１の下面１７側に凹部３２を設け、その凹部３２にピン状の接続端子を設けたが、その代わりにピン状でない接続端子（例えばバンプ等）を設けてもよい。また、かかる凹部３２を接続端子以外の構造物の取り付けのために利用してもよい。接続端子を全く設けない構成を採用してもよい。
【００７５】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００７６】
（１）請求項１において、前記第２金属層において前記柱部がある箇所には、前記中間層を露出させる深さの凹部が設けられていることを特徴とする配線基板用コア基板。
【００７７】
（２）請求項１において、前記第２金属層において前記柱部がある箇所には、前記中間層を露出させる深さであって、かつ接続端子が挿着可能な端子挿着用凹部が設けられていることを特徴とする配線基板用コア基板。
【００７８】
（３）技術的思想（１）または（２）において、前記凹部は、複数の柱部に対応して設けられていることを特徴とする配線基板用コア基板。
【００７９】
（４）請求項１において、前記第１金属層及び前記第２金属層はともに銅からなり、前記中間層は銅以外の材料からなることを特徴とする配線基板用コア基板。
【００８０】
（５）請求項１において、前記第２金属層は銅よりも低熱膨張性の金属材料からなり、前記中間層は前記第１金属層及び前記第２金属層を構成する金属材料以外の材料からなることを特徴とする配線基板用コア基板。
【００８１】
（６）請求項１において、前記第１金属層は銅からなり、前記第２金属層はＦｅ−Ｎｉ系合金からなり、前記中間層は銅及び銅合金以外の材料からなることを特徴とする配線基板用コア基板。
【００８２】
（７）請求項１において、前記第１金属層は銅からなり、前記第２金属層はＦｅ−Ｎｉ系合金からなり、前記中間層は樹脂からなることを特徴とする配線基板用コア基板。
【００８３】
（８）第１主面及び第２主面を有し、第１金属層と第２金属層との間に中間層が介在しかつ各層が一体化した構造を有する積層コア部材と、前記第１金属層は、層厚方向に延びる貫通孔を有することと、前記第１金属層と同じ金属からなり、前記貫通孔内に島状に孤立して設けられた複数の柱部と、前記第２金属層は、前記柱部がある箇所に前記中間層を露出させる深さの凹部を有することと、前記柱部と前記第１金属層との間に介在して前記複数の柱部を電気的に絶縁する樹脂絶縁体とを備えることを特徴とする配線基板用コア基板の製造方法であって、銅からなる第１金属層と銅からなる第２金属層との間に、銅以外の材料からなる中間層が介在しかつ各層が一体化した構造を有するクラッド材の両面にエッチングレジストを形成する工程と、前記第１金属層及び前記第２金属層を両面同時エッチングして、前記貫通孔及び前記複数の柱部を形成するとともに、前記凹部を形成する工程と、前記柱部と前記第１金属層との間及び前記凹部内を前記樹脂絶縁体で埋める工程とを含むことを特徴とする配線基板用コア基板の製造方法。
【００８４】
（９）第１主面及び第２主面を有し、第１金属層と第２金属層との間に中間層が介在しかつ各層が一体化した構造を有する積層コア部材と、前記第１金属層は、層厚方向に延びる貫通孔を有することと、前記第１金属層と同じ金属からなり、前記貫通孔内に島状に孤立して設けられた複数の柱部と、前記柱部と前記第１金属層との間に介在して前記複数の柱部を電気的に絶縁する樹脂絶縁体と、前記第２金属層において前記柱部がある箇所には、前記中間層を露出させる深さであってかつ接続端子が挿着可能な端子挿着用凹部が設けられていることと、を備える配線基板用コア基板と、
絶縁層及び導体層を有し、前記積層コア部材において前記第１金属層がある側にのみ配置されたビルドアップ層と、
前記端子挿着用凹部内に挿着された複数の接続端子と
を備え、前記導体層と前記接続端子とが前記複数の柱部を介して接続導通されていることを特徴とするビルドアップ配線基板。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のビルドアップ配線基板に用いられる配線基板用コア基板の全体平面図。
【図２】配線基板用コア基板の製造工程を説明するための部分概略断面図。
【図３】配線基板用コア基板の製造工程を説明するための部分概略断面図。
【図４】配線基板用コア基板の製造工程を説明するための部分概略断面図。
【図５】配線基板用コア基板の製造工程を説明するための部分概略断面図。
【図６】配線基板用コア基板の製造工程を説明するための部分概略断面図。
【図７】配線基板用コア基板にビルドアップ層を形成した状態のビルドアップ配線基板を示す部分概略断面図。
【図８】配線基板用コア基板に端子ピンを付けた状態のビルドアップ配線基板を示す部分概略断面図。
【符号の説明】
１１…ビルドアップ配線基板
１２…配線基板用コア基板
１５…積層コア部材
１６…上面である第１主面
１７…下面である第２主面
１８…貫通孔
２１…柱部としての銅柱
２３，２４…樹脂絶縁体
３１…ビルドアップ層
４１，６１…導体層
５１，７１…絶縁層
８１…クラッド材
８２…第１金属層
８３…第２金属層
８４…中間層
８５…エッチングレジスト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004179574.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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