(57)【要約】【課題】製造コストの低減とともに製造工程の簡略化が可能な配線基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】半球状の凸部を有する金型によって層間樹脂層１８０が押圧されるとともに、半球状の凸部を有する金型によって層間樹脂層１９０が押圧される。これにより、層間樹脂層１８０におけるビアの形成領域に、配線パターン１６０の一部を露出させる半球状開口部２００が形成される。同様に、層間樹脂層１９０におけるビアの形成領域に、配線パターン１７０の一部を露出させる半球状開口部２１０が形成される。【選択図】        図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の表面に形成される導電体と、
前記第１の絶縁層及び導電体の表面に形成され、前記導電体の一部を露出させる半球状又は錐状の開口部を有する第２の絶縁層と、
を備える配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板において、
前記開口部は、更に前記第１の絶縁層の一部を露出させる配線基板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の配線基板において、
前記開口部の内壁面上に形成される導電膜を備え、
前記導電体と前記導電膜により形成されるビアを備える配線基板。
【請求項４】
第１の絶縁層の表面に導電体を形成する工程と、
前記第１の絶縁層及び導電体の表面に第２の絶縁層を形成する工程と、
先端部が半球状又は錐状の凸部を有する金型を前記第２の絶縁層に押圧するプレス加工により、前記第２の絶縁層に、前記導電体の一部を露出させる半球状又は錐状の開口部を形成する工程と、
を備える配線基板の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の配線基板の製造方法において、
前記第２の絶縁層に、前記導電体の一部を露出させる半球状又は錐状の開口部を形成する工程は、更に前記第１の絶縁層の一部を露出させる配線基板の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の配線基板の製造方法において、
前記開口部の内壁面上に導電膜を形成する工程を備える配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板に関し、特に、層間の電気的な接続を行うためのビアが形成される配線基板とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子等が搭載される配線基板の製造方法として、いわゆるビルドアップ法と称される方法がある。図１乃至図７は、従来のビルドアップ法による配線基板の製造工程を示す断面図である。図１に示す第１の製造工程では、基材５１０の上面に導電層５２０が形成され、下面にも同様に導電層５３０が形成される。図２に示す第２の製造工程では、基材５１０と導電層５２０及び５３０を貫通するスルーホール５４０が形成される。図３に示す第３の製造工程では、基材５１０の表面（スルーホール５４０の内壁面を含む）と、導電層５２０及び５３０の表面とに、めっき処理により導電層５５０が形成される。次に、図４に示す第４の製造工程では、エッチング処理等により、導電層５２０及び５５０をパターニングして配線パターン５６０及び５５５が形成されるとともに、導電層５３０及び５５０をパターニングして配線パターン５７０及び５５５が形成される。その後、図５に示す第５の製造工程では、基材５１０の上面に層間樹脂層５８０が形成される。なお、基材５１０の下面にも同様に層間樹脂層が形成されても良い。図６に示す第６の製造工程では、層間樹脂層５８０のうち、ビアの形成領域にレーザ加工により開口部５９０が形成され、配線パターン５６０及び５５５が露出する。更に、図７に示す第７の製造工程では、開口部５９０の内壁面上に、めっき処理により導電膜６００が形成され、当該導電膜６００と、開口部５９０に露出していた配線パターン５６０及び５５５により、層間の電気的な接続を行うためのビア６１０が形成される。また、層間樹脂層５８０の上面に配線パターン６２０が形成される。
【０００３】
上述した配線基板の製造方法では、開口部５９０はレーザ加工により形成されるが、当該レーザ加工において、レーザ光の強さや照射時間を適切に制御することは容易ではなく、製造コストの増大を招いていた。このため、層間樹脂層５８０に、凸部が形成された金型を押圧するプレス加工により開口部５９０を形成する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
図８及び図９は、金型を用いたプレス加工により開口部５９０を形成する製造工程を示す拡大断面図である。図８に示す第１の製造工程では、層間樹脂層５８０の上面に、金型７００が配置される。金型７００の一方の面には、凸部７１０が形成されており、この凸部７１０が形成された面が層間樹脂層５８０と対向するように配置される。更に、図９に示す第２の製造工程では、層間樹脂層５８０が金型７００に押圧されて、開口部５９０が形成される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１７１０４８号公報（第５頁、図５）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した金型７００を用いたプレス加工により開口部５９０を形成する工程では、金型７００に形成される凸部７１０の先端の形状が平坦である場合、図９に示すように、開口部５９０の底部に樹脂７２０が残留する場合がある。この残留した樹脂７２０は、図７に示した第７の工程において、めっき処理により導電膜６００が形成される際に、当該導電膜６００と配線パターン５６０及び５５５との電気的な接続を妨げるため、エッチング処理等により除去する必要が生じる。このため、更なる工程の簡略化が要求されている。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、その課題は、製造コストの低減とともに製造工程の簡略化が可能な配線基板及びその製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は請求項１に記載されるように、第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層の表面に形成される導電体と、前記第１の絶縁層及び導電体の表面に形成され、前記導電体の一部を露出させる半球状又は錐状の開口部を有する第２の絶縁層とを備える配線基板である。
【０００９】
また、本発明は請求項２に記載されるように、請求項１に記載の配線基板において、前記開口部は、更に前記第１の絶縁層の一部を露出させる。
【００１０】
また、本発明は請求項３に記載されるように、請求項１又は２に記載の配線基板において、前記開口部の内壁面上に形成される導電膜を備え、前記導電体と前記導電膜により形成されるビアを備える。
【００１１】
また、本発明は請求項４に記載されるように、第１の絶縁層の表面に導電体を形成する工程と、前記第１の絶縁層及び導電体の表面に第２の絶縁層を形成する工程と、先端部が半球状又は錐状の凸部を有する金型を前記第２の絶縁層に押圧するプレス加工により、前記第２の絶縁層に、前記導電体の一部を露出させる半球状又は錐状の開口部を形成する工程とを備える配線基板の製造方法である。
【００１２】
また、本発明は請求項５に記載されるように、請求項４に記載の配線基板の製造方法において、前記第２の絶縁層に、前記導電体の一部を露出させる半球状又は錐状の開口部を形成する工程は、更に前記第１の絶縁層の一部を露出させる。
【００１３】
また、本発明は請求項６に記載されるように、請求項４又は５に記載の配線基板の製造方法において、前記開口部の内壁面上に導電膜を形成する工程を備える。
【００１４】
本発明によれば、導電体の一部を露出させる開口部が形成される際に、半球状又は錐状の凸部を有する金型を第２の絶縁層に押圧するプレス加工が採用されている。即ち、金型が有する凸部の先端が平坦ではないため、当該金型の押圧によって半球状又は錐状の開口部が形成される際に、絶縁層が導電体の上部から逃げやすくなる。従って、開口部の底部に絶縁層が残留することが防止され、残留した絶縁層を除去する工程が必要なくなり、工程の簡略化を図ることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１０は、本実施形態における配線基板の第１の製造工程を示す断面図である。同図に示す第１の製造工程では、第１の絶縁層としての基材１１０の上面に導電層１２０が形成され、下面にも同様に導電層１３０が形成される。基材１１０は、例えば、ガラスやエポキシ基板等の樹脂基板であり、導電層１２０及び１３０は、例えば銅箔である。図１１は、本実施形態における配線基板の第２の製造工程を示す断面図である。同図に示す第２の製造工程では、ドリル等により、基材１１０と導電層１２０及び１３０とを貫通するスルーホール１４０が形成される。図１２は、本実施形態における配線基板の第３の製造工程を示す断面図である。同図に示す第３の製造工程では、基材１１０の表面（スルーホール１４０の内壁面を含む）と、導電層１２０及び１３０の表面とに、導電層１５０が形成される。この導電層１５０は、例えば、基材１１０の表面と、導電層１２０及び１３０の表面とに、銅等の無電解めっきにより金属薄膜（図示せず）が形成された後、更に、この金属薄膜を給電層とした電解めっきが行われることにより形成される。スルーホール１４０の内壁面に導電層１５０が形成されることにより、基材１１０の上面に形成された導電層１２０と、下面に形成された導電層１３０とが電気的に接続される。
【００１７】
図１３は、本実施形態における配線基板の第４の製造工程を示す断面図である。同図に示す第４の製造工程では、導電層１２０及び１５０をパターニングして導電体としての配線パターン１６０及び１５５が形成されるとともに、導電層１３０及び１５０をパターニングして導電体としての配線パターン１７０及び１５５が形成される。具体的には、導電層１５０の表面に感光性レジストが塗布された後、配線パターン１６０及び１５５の形状に応じて、感光性レジストが露光、現像されてレジストパターンが形成される。更に、このレジストパターンをマスクとして導電層１５５の露出している部位と、その下部の導電層１２０がエッチングにより除去されることにより、配線パターン１６０及び１５５が形成される。配線パターン１７０及び１５５も、配線パターン１６０及び１５５と同様の方法により形成される。
【００１８】
図１４は、本実施形態における配線基板の第５の製造工程を示す断面図である。同図に示す第５の製造工程では、基材１１０の上面に第２の絶縁層としての層間樹脂層１８０が形成されるとともに、下面にも同様に第２の絶縁層としての層間樹脂層１９０が形成される。これら層間樹脂層１８０及び１９０は、例えばポリイミド系樹脂やエポキシ系樹脂が塗布されたり、これらの樹脂のフィルムが貼付されることにより形成される。
【００１９】
図１５は、本実施形態における配線基板の第６の製造工程を示す断面図である。同図に示す第６の製造工程では、層間樹脂層１８０の上面に、金型４００が配置され、同様に層間樹脂層１９０の下面にも、金型４２０が配置される。金型４００の一方の面には、半球状の凸部（以下、「半球状凸部」と称する）４１０が形成されており、この半球状凸部４１０が形成された面が層間樹脂層１８０と対向し、且つ、半球状凸部４１０がビアとなる配線パターン１６０及び１５５の上方に位置するように配置される。同様に、金型４２０の一方の面には、半球状凸部４３０が形成されており、この半球状凸部４３０が形成された面が層間樹脂層１９０と対向し、且つ、半球状凸部４３０がビアとなる配線パターン１７０及び１５５の上方に位置するように配置される。
【００２０】
図１６は、本実施形態における配線基板の第７の製造工程を示す断面図である。同図に示す第７の製造工程では、金型４００及び４２０によってプレス加工が行われ、金型４００によって層間樹脂層１８０が押圧されるとともに、金型４２０によって層間樹脂層１９０が押圧される。
【００２１】
図１７は、本実施形態における配線基板の第８の製造工程を示す断面図である。同図に示す第８の製造工程では、金型４００の押圧によって層間樹脂層１８０におけるビアの形成領域に、半球状の開口部（以下、適宜「半球状開口部」と称する）２００が形成される。同様に、金型４２０の押圧によって層間樹脂層１９０におけるビアの形成領域に、半球状開口部２１０が形成される。
【００２２】
ここで、層間樹脂層１８０に形成される半球状開口部２００は、ビアとなる配線パターン１６０及び１５５の一部が露出するような深さであれば良い。例えば、図１８に示すように、半球状開口部２００が、層間樹脂層１８０のみならず、ビアとなる配線パターン１６０及び１５５をも貫通するように形成されても良い。この場合には、半球状開口部２００に、ビアとなる配線パターン１６０及び１５５の断面部位が露出するとともに、基材１１０が露出する。あるいは、図１９に示すように、半球状開口部２００が、層間樹脂層１８０と配線パターンのみを貫通し、ビアとなる配線パターン１６０及び１５５の上面部分のみが除去されるように形成されても良い。この場合には、半球状開口部２１０に、ビアとなる配線パターン１６０及び１５５の上面部位が露出する。層間樹脂層１９０に形成される半球状開口部２１０についても同様であり、ビアとなる配線パターン１７０及び１５５の一部が露出するような深さであれば良い。
【００２３】
図２０は、本実施形態における配線基板の第９の製造工程を示す断面図である。同図に示す第９の製造工程では、半球状開口部２００の内壁面上に導電膜２４０が形成される。この導電膜２４０は、例えば、半球状開口部２００の内壁面に銅等の無電解めっきにより金属薄膜（図示せず）が形成された後、更に、この金属薄膜を給電層とした電解めっきにより形成される。上述したように、半球状開口部２００には、ビアとなる配線パターン１６０及び１５５の一部が露出している。このため、半球状開口部２００の内壁面上に形成された導電膜２４０とビアとなる配線パターン１６０及び１５５とは、電気的に接続され、ビア２５０を構成する。また、第９の製造工程では、半球状開口部２１０の内壁面上にも、同様に導電膜２７０が形成される。半球状開口部２１０には、ビアとなる配線パターン１７０及び１５５の一部が露出している。このため、半球状開口部２１０の内壁面上に形成された導電膜２４０とビアとなる配線パターン１７０及び１５５とは、電気的に接続され、ビア２８０を構成する。このような製造工程により、配線基板が製造される。
【００２４】
ところで、図１５乃至図２０では、半球状の開口部２１０が形成される場合について説明したが、円錐や三角錐等の錐状の開口部が形成されても良い。以下、錐状の開口部が形成される場合について説明する。なお、錐状の開口部が形成される場合において、図１０乃至図１４に示す第１の製造工程から第５の製造工程までは、半球状の開口部２１０が形成される場合と同様である。
【００２５】
図２１は、本実施形態における配線基板の第６の製造工程の他の例を示す断面図である。同図に示す第６の製造工程では、層間樹脂層１８０の上面に、錐状の凸部（以下、「錐状凸部」と称する）４４０が形成された金型４００が配置され、同様に層間樹脂層１９０の下面にも、錐状凸部４５０が形成された金型４２０が配置される。金型４００は、錐状凸部４４０が形成された面が層間樹脂層１８０と対向し、且つ、錐状凸部４４０がビアとなる配線パターン１６０及び１５５の上方に位置するように配置される。同様に、金型４２０は、錐状凸部４５０が形成された面が層間樹脂層１９０と対向し、且つ、錐状凸部４５０がビアとなる配線パターン１７０及び１５５の上方に位置するように配置される。
【００２６】
図２２は、本実施形態における配線基板の第７の製造工程の他の例を示す断面図である。同図に示す第７の製造工程では、金型４００によって層間樹脂層１８０が押圧されるとともに、金型４２０によって層間樹脂層１９０が押圧される。
【００２７】
図２３は、本実施形態における配線基板の第８の製造工程の他の例を示す断面図である。同図に示す第８の製造工程では、金型４００の押圧によって層間樹脂層１８０におけるビアの形成領域に、錐状の開口部（以下、適宜「錐状開口部」と称する）２２０が形成される。同様に、金型４２０の押圧によって層間樹脂層１９０におけるビアの形成領域に、錐状開口部２３０が形成される。
【００２８】
ここで、層間樹脂層１８０に形成される錐状開口部２３０は、上述した半球状開口部２００と同様、ビアとなる配線パターン１６０及び１５５の一部が露出するような深さであれば良い。例えば、図２４に示すように、錐状開口部２２０が、層間樹脂層１８０のみならず、ビアとなる配線パターン１６０及び１５５をも貫通するように形成されても良い。あるいは、図２５に示すように、錐状開口部２２０が、層間樹脂層１８０のみを貫通し、ビアとなる配線パターン１６０及び１５５の上面部分のみが除去されるように形成されても良い。層間樹脂層１９０に形成される錐状開口部２３０についても同様であり、ビアとなる配線パターン１７０及び１５５の一部が露出するような深さであれば良い。
【００２９】
図２６は、本実施形態における配線基板の第９の製造工程を示す断面図である。同図に示す第９の製造工程では、錐状開口部２２０の内壁面上に導電膜３００が形成される。上述したように、錐状開口部２２０には、ビアとなる配線パターン１６０及び１５５の一部が露出している。このため、錐状開口部２２０の内壁面上に形成された導電膜３００とビアとなる配線パターン１６０及び１５５とは、電気的に接続され、ビア３１０を構成する。また、第９の製造工程では、錐状開口部２３０の内壁面上にも、同様に導電膜３２０が形成される。錐状開口部２３０には、ビアとなる配線パターン１７０及び１５５の一部が露出しているため、導電膜３２０とビアとなる配線パターン１７０及び１５５とは、電気的に接続され、ビア３３０を構成する。このような製造工程により、配線基板が製造される。
【００３０】
このように、本実施形態では、配線パターン１６０、１７０及び１５５の一部を露出させる開口部２００及び２１０が形成される際に、半球状凸部４１０及び４３０を有する金型４００及び４２０を層間樹脂層１８０及び１９０に押圧するプレス加工が採用されている。同様に、配線パターン１６０、１７０及び１５５の一部を露出させる開口部２２０及び２３０が形成される際に、錐状凸部４４０及び４５０を有する金型４００及び４２０を層間樹脂層１８０及び１９０に押圧するプレス加工が採用されている。即ち、金型４００及び４２０が有する凸部の先端が平坦ではないため、当該金型４００及び４２０の押圧によって開口部２００等が形成される際に、層間樹脂層１８０等が配線パターン１６０等の上部から逃げやすくなる。従って、開口部２００等の底部に層間樹脂層１８０等の一部が残留することが防止される。このため、残留した絶縁層を除去する工程が必要なくなり、工程の簡略化を図ることが可能となる。
【００３１】
なお、上述した実施形態では、基材１１０の上面及び下面の双方に配線パターン１５５、１６０、１７０、層間樹脂層１８０、１９０、開口部２００、２１０等が形成されたが、これらは一方の面のみに形成されても良い。
【００３２】
また、更に層間樹脂層を積層させた配線基板を製造する場合においても、本発明を適用することが可能である。この場合には、例えば、図２０に示す第９の製造工程において、開口部２００等の内壁面に導電膜２４０等が形成された後に、更に、図１４に示す第５の製造工程から図２０に示す第９の製造工程までが繰り返されるようにすれば良い。即ち、図２７に示すように、層間樹脂層１８０の上面に、更に層間樹脂層１８２が形成されるとともに、層間樹脂層１９０の下面に、更に層間樹脂層１９２が形成される。そして、半球状の凸部を有する金型の押圧により、層間樹脂層１８２におけるビアの形成領域に、導電膜２４０の一部が露出するように半球状の開口部２０２が形成され、同様に、層間樹脂層１９２におけるビアの形成領域に、導電膜２７０の一部が露出するように半球状開口部２１２が形成される。更に、半球状の開口部２０２の内壁面上に、導電膜２４０と電気的に接続される導電膜２４２が形成される。同様に、半球状の開口部２１２の内壁面上に、導電膜２７０と電気的に接続される導電膜２７２が形成される。なお、錐状の開口部が形成される場合においても、同様の製造工程により、更に層間樹脂層を積層させた配線基板を製造することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、配線基板の製造において、製造コストの低減とともに製造工程の簡略化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の配線基板の第１の製造工程を示す断面図である。
【図２】従来の配線基板の第２の製造工程を示す断面図である。
【図３】従来の配線基板の第３の製造工程を示す断面図である。
【図４】従来の配線基板の第４の製造工程を示す断面図である。
【図５】従来の配線基板の第５の製造工程を示す断面図である。
【図６】従来の配線基板の第６の製造工程を示す断面図である。
【図７】従来の配線基板の第７の製造工程を示す断面図である。
【図８】従来の金型を用いたプレス加工により開口部を形成する第１の製造工程を示す拡大断面図である。
【図９】従来の金型を用いたプレス加工により開口部を形成する第２の製造工程を示す拡大断面図である。
【図１０】本実施形態の配線基板の第１の製造工程を示す断面図である。
【図１１】本実施形態の配線基板の第２の製造工程を示す断面図である。
【図１２】本実施形態の配線基板の第３の製造工程を示す断面図である。
【図１３】本実施形態の配線基板の第４の製造工程を示す断面図である。
【図１４】本実施形態の配線基板の第５の製造工程を示す断面図である。
【図１５】本実施形態の配線基板の第６の製造工程を示す断面図である。
【図１６】本実施形態の配線基板の第７の製造工程を示す断面図である。
【図１７】本実施形態の配線基板の第８の製造工程を示す断面図である。
【図１８】本実施形態の半球状開口部近傍の拡大断面図である。
【図１９】本実施形態の半球状開口部近傍の他の例の拡大断面図である。
【図２０】本実施形態の配線基板の第９の製造工程を示す断面図である。
【図２１】本実施形態の配線基板の第６の製造工程の他の例を示す断面図である。
【図２２】本実施形態の配線基板の第７の製造工程の他の例を示す断面図である。
【図２３】本実施形態の配線基板の第８の製造工程の他の例を示す断面図である。
【図２４】本実施形態の錐状開口部近傍の拡大断面図である。
【図２５】本実施形態の錐状開口部近傍の他の例の拡大断面図である。
【図２６】本実施形態の配線基板の第９の製造工程の他の例を示す断面図である。
【図２７】本実施形態の更に層間樹脂層を積層させた配線基板の製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１１０  基材
１２０、１３０、１５０  導電層
１４０  スルーホール
１５５、１６０、１７０、２６０、２９０  配線パターン
１８０、１８２、１９０、１９２  層間樹脂層
２００、２０２、２１０、２１２  半球状開口部
２２０、２３０  錐状開口部
２４０、２７０、２４０、２４２、３００、３２０  導電膜
２５０、２８０、３１０、３３０  ビア
４００、４２０  金型
４１０、４３０  半球状凸部
４４０、４５０  錐状凸部
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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