(57)【要約】【課題】誘電体層中に結合粒子を有し、その結合粒子を利用して回路構造と誘電体層との間の結合力を強化することによって、微細回路の製造工程の精度を高める回路基板構造およびその誘電体層構造を提供する。【解決手段】本発明の回路基板の誘電体層構造は、少なくとも一つの誘電体層と、該誘電体層に充填され均一に分散され、絶縁膜に被覆された金属微粒子である複数の結合粒子とを備える。また、前記誘電体層構造を回路基板において応用することが可能であり、前記回路基板構造は、コア基板と、結合粒子を含む誘電体層と、前記誘電体層に形成された回路構造とを備え、該結合粒子により回路構造を前記誘電体層上により強く結合させることで回路基板の微細回路製造工程の精度を高める。【選択図】図2
2007116154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの誘電体層と、
該誘電体層に充填され均一に分散され、絶縁膜に被覆された金属微粒子である複数の結合粒子とを備えていることを特徴とする回路基板の誘電体層構造。
【請求項２】
前記誘電体層が、第1の誘電体層と、該第1の誘電体層に形成された第2の誘電体層とを
含むことを特徴とする請求項１に記載の回路基板の誘電体層構造。
【請求項３】
前記第2の誘電体層が、複数の結合粒子を含むことを特徴とする請求項2に記載の回路基板の誘電体層構造。
【請求項４】
前記金属微粒子の表面が、酸化表面をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の回
路基板の誘電体層構造。
【請求項５】
コア基板と、
複数の結合粒子を備え、該コア基板の表面に形成された少なくとも一つの誘電体層と、
シード層と、
該シード層に形成された回路層とを含み、該シード層が該誘電体層の表面に付着し、かつ結合粒子の一部が該シード層に接合されることによって、
該回路層と誘電体層との結合が強化された回路構造を備えることを特徴とする回路基板構造。
【請求項６】
前記結合粒子が、絶縁膜に被覆した金属微粒子であることを特徴とする請求項5に記載
の回路基板構造。
【請求項７】
前記結合粒子が、酸化表面に絶縁膜を被覆した金属微粒子であることを特徴とする請求項5に記載の回路基板構造。
【請求項８】
前記回路構造の電気接続パッドを露出させるように、複数の開口が、前記誘電体層に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の回路基板構造。
【請求項９】
前記回路構造が、前記誘電体層の開口に形成され、前記電気接続パッドと電気的に接続されるための導電構造をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の回路基板構造。
【請求項１０】
前記誘電体層が、第1の誘電体層と、前記第1の誘電体層に形成された第2の誘電体層を
含むことを特徴とする請求項5に記載の回路基板構造。
【請求項１１】
前記第2の誘電体層が、複数の結合粒子を含むことを特徴とする請求項10に記載の回路
基板構造。
【請求項１２】
前記誘電体層の表面が、前記結合粒子内の金属微粒子を露出させるように物理的または化学的方法のいずれかによって表面処理が施されていることを特徴とする請求項5に記載
の回路基板構造。
【請求項１３】
前記第2の誘電体層の表面に、前記結合粒子内の金属微粒子を露出させるように物理的
方法および／または化学的方法のいずれかの方法によって表面処理が施されていることを特徴とする請求項10に記載の回路基板構造。
【請求項１４】
前記物理的方法が、プラズマエッチング（plasma etching）、反応性イオンエッチング
（reactive ion etching）、研磨（grinding）およびバフ研磨のいずれか一つの方法であることを特徴とする請求項12または13に記載の回路基板構造。
【請求項１５】
前記化学的方法が、デスミア（desmear）およびマイクロエッチング（Microetching）
のいずれかの方法であることを特徴とする請求項12または13に記載の回路基板構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、回路基板構造およびその誘電体層(dielectric)構造に関するものである。特に、微細回路（fine pitch）基板における、回路基板の回路構造および誘電体層の結合を強化できる誘電体層構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージ部材をさらに軽量化および小型化することをめざし、回路幅と電気接続パッドのサイズを縮小させた微細回路製品を生産することが、業界において強く望まれている。
【０００３】
しかしながら、電子機器の小型化および機能増加のニーズに応えるため、回路基板／実装基板の回路設計はますます高密度化し、層間隔もますます狭くなっているため、高密度化と多ピン化特性をそなえたパッケージ部材構造も回路幅を縮小させる必要が出てきている。このような状況においては、各回路間隔の細小化が追及された結果、その回路構造と誘電体層との間の結合強度が不足するという不具合が生じる可能性があった。
【０００４】
このような不具合を解決するため、現在、業界においては、誘電体層の表面に粗面を形成することにより誘電体層と回路構造との間の結合力を強化させる方法が一般的となっている。図1は、従来の回路基板の微細回路構造を模式的に示す断面図である。図1に示すように、電気接続パッド101を備えたコア基板10の表面に誘電体層12が形成され、当該コア
基板10の電気接続パッド101が露出されるように誘電体層12に複数の開口120が電気接続パッド101の上に形成されている。そして、開口120が形成された誘電体層12に直接デスミア（Desmear）処理を行うことによって、誘電体層12の表面に粗面14が形成され、粗面14を
備えた誘電体層12の上に回路構造16を形成することができる。回路構造16は導電経路としてのシード層161と、シード層の上に形成された回路層162とを含み、粗面14によって回路構造16のシード層161と誘電体層12との接着力が強化されている。また、シード層161は、業界でも周知のとおり、電気メッキによってその上に配線パターン層162を形成するのに
用いられる。このような回路基板構造によれば、比較的幅広の回路においては（たとえば、20μｍ以上）、比較的に良好な結合力が得られ、また、粗面14が電気的な影響に対して生じさせるアンテナ効果（antenna effect）も小さくなる。
【０００５】
しかし、上記のような従来の回路基板の微細回路構造においては、回路幅が15μｍ以下、あるいはさらに数μｍ程度まで小さくなると、回路幅のさらに小さい回路構造16にあっては、粗面14の粗度が相対的により大きいくぼみや隙間となり、回路構造16が回路基板の誘電体層12の粗面に形成されることに対しては不利となる。また、回路構造16の粗度が大きい表面では不規則な形状を形成しがちとなるため、回路構造16にくぼみ、隙間およびピンホールなどが生じやすいという品質上の問題を引き起こし、回路間隔の細小化を追求するというニーズに対応できず、さらには製造工程の歩留まりや回路基板の電気的性能の低下を招く。また、回路構造16の表面が粗いためにアンテナ効果が発生し、ノイズが増えてしまうなど、重大な電気的問題があった。
【０００６】
したがって、従来技術の回路構造において、シード層と誘電体層との間の結合力の不足によって、回路間隔の細小化を追求するというニーズに対応できない点や、製造工程の歩留まりの低下および回路基板の電気的性能の不足などの問題を回避することができる回路基板の微細回路用の誘電体層構造をいかにして提供するかが、解決すべき重大な技術的課題となっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、誘電体層中に結合粒子を有し、その結合粒子を利用して回路構造と誘電体層との間の結合力を強化することにより、微細回路の製造工程の精度を高めることが可能な回路基板構造およびその誘電体層構造を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明はまた、製造工程の歩留まりと、回路基板の電気的性能とを向上させることができる回路基板構造およびその誘電体層構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の回路基板の誘電体層構造は、少なくとも一つの誘電体層と、該誘電体層に充填され均一に分散され、絶縁膜に被覆された金属微粒子である複数の結合粒子とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
前記誘電体層は、第1の誘電体層と、該第1の誘電体層に形成された第2の誘電体層とを
含んでいることが好ましい。
前記第2の誘電体層は、複数の結合粒子を含んでいることが好ましい。
【００１１】
前記金属微粒子の表面は、酸化表面をさらに含んでいることが好ましい。
本発明の回路基板構造は、コア基板と、複数の結合粒子を備え、該コア基板の表面に形成された少なくとも一つの誘電体層と、シード層と、該シード層に形成された回路層とを含み、該シード層が該誘電体層の表面に付着し、かつ結合粒子の一部が該シード層に接着されることによって、前記回路層と誘電体層の結合を強化する回路構造とを備えることを特徴とする。
【００１２】
前記結合粒子は、絶縁膜に被覆した金属微粒子であることが好ましい。
前記結合粒子は、酸化表面に絶縁膜を被覆した金属微粒子であることが好ましい。
前記回路構造の電気接続パッドを露出させるように、複数の開口は、前記誘電体層に形成されていることが好ましい。
【００１３】
前記回路構造は、前記誘電体層の開口に形成され、前記電気接続パッドと電気的に接続されるための導電構造をさらに備えることが好ましい。
前記誘電体層は、第1の誘電体層と、前記第1の誘電体層に形成された第2の誘電体層と
を含んでいることが好ましい。
【００１４】
前記第2の誘電体層は、複数の結合粒子を含んでいることが好ましい。
前記誘電体層の表面は、前記結合粒子内の金属微粒子を露出させるように物理的または化学的方法のいずれかによって表面処理が施されていることが好ましい。
【００１５】
前記第2の誘電体層の表面が、前記結合粒子内の金属微粒子を露出させるように物理的
または化学的方法のいずれかによって表面処理が施されていることが好ましい。
前記物理的方法が、プラズマエッチング（plasma etching）、反応性イオンエッチング（reactive ion etching）、研磨（grinding）およびバフ研磨のいずれか一つの方法であることが好ましい。
【００１６】
前記化学的方法が、デスミア（desmear）およびマイクロエッチング（Microetching）
のいずれかの方法であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の微細回路基板に用いられる誘電体層構造は、誘電体層に、金属微粒子およびそ
の表面に絶縁膜を形成した結合粒子を含有している。前記金属微粒子および結合粒子が均一に分散されることによって、その後の回路製造工程において、該誘電体層に表面処理が施され、該金属微粒子の表面が露出されるように結合粒子表面の絶縁膜の一部が除去される。それにより、前記金属微粒子が回路構造と結合し、相互間の結合力が強化され、微細回路が製作される。すなわち、本発明の微細回路基板における誘電体層の表面には、微細な突起を有する結合粒子によって、前記誘電体層に良好な結合力が生じており、このため従来技術のように、直接誘電体層の表面を粗化することによって不規則な形状が生じ易くなったり、回路層にくぼみ、隙間およびピンホールなどの問題が生じ易くなるという問題を回避できる。したがって、本発明は、回路基板における微細回路の製造工程の精度を高めることが可能であるとともに、製造工程の歩留まりならびに回路基板の電気的性能および信頼度を向上させることかできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、本発明で示す図面は、本発明の基本構成のみを示す簡略化された模式図にすぎず、実際に実施される場合の形態を限定するものではない。すなわち、その実際の実施にあわせて、基本構成の数、形状および寸法などを自由に設計することができる。
【００１９】
図2は、本発明の微細回路基板を説明する模式的な断面図である。図２に示すように、
この微細回路基板は、コア基板20と、結合粒子22を含む誘電体層21と、回路構造23とを含む。
【００２０】
コア基板20はその表面に回路構造23を備え、回路構造23は電気接続パッド23aを備えて
いる。また、誘電体層21に開口210が形成されることにより、回路構造23において上下回
路層を接続させる電気接続パッド23aが露出して備えられている。
【００２１】
また、誘電体層21に他の回路構造24が形成されている。前記他の回路構造24は、誘電体層21の開口210に形成された、たとえば、導電ビアである導電構造240を介して回路構造23の電気接続パッド23aに電気的に接続されている。また、回路構造24は、導電経路として
のシード層241と、該シード層241に形成された回路層242とを含む。なお、シード層241は、業界でも周知のとおり、電気メッキによってその上の配線パターン層を形成するために用いられるものである。また、他の回路構造24および導電構造240は、公知の方法によっ
て形成されるため、詳しい説明を省略する。
【００２２】
誘電体層21は、その内部に均一に分散された結合粒子22を含み、かつ回路構造23を被覆するようにコア基板20の表面に形成されている。
図3は、図2の誘電体層21に含まれる結合粒子22を模式的に示す断面図である。図３に示すように、結合粒子22は金属微粒子221（または酸化表面を有する金属微粒子）の表面に
絶縁膜222を形成してなるものであり、絶縁膜222は、たとえば、絶縁樹脂膜であればよいが、好ましくは、耐熱性を有する有機材料からなる。
【００２３】
図4は、本発明の誘電体層構造の他の実施形態を示す図である。誘電体層構造21’は、
コア基板20の表面に被覆された第１の誘電体層211と、第１の誘電体層に形成された第2の誘電体層212とを含んでいるが、これにより、コア基板20に誘電体層構造21’が形成され
た構造となっている。前記第１の誘電体層212に形成された第2の誘電体層212には、その
内部に均一に分散された結合粒子22が含まれ、該結合粒子２２は、その後の工程において第2の誘電体層に形成される回路構造24のシード層241と第2の誘電体層との結合力を強化
する。前記結合粒子22は、第2の誘電体層212にのみ含まれているため、材料コストを抑えることが可能である。
【００２４】
その後の工程について、さらに詳しく説明すると、ビルドアップ(build-up)層として用いる誘電体層21に物理的および化学的方法によって表面処理が施されることにより、結合粒子22を誘電体層21の外部に露出させ（あるいは他の実施形態のように、結合粒子22を第２の誘電体層212の外部に露出させ）、金属微粒子221の表面を露出させるように結合粒子22表面の絶縁膜222の一部を除去することにより、微細回路を製作する。ここで、物理的
方法としては、プラズマエッチング（plasma etching）、反応性イオンエッチング（reactive ion etching）、研磨（grinding）およびバフ研磨のいずれか１つを用いることが好ましい。また、化学的方法としては、デスミア（desmear）およびマイクロエッチング（microetching）のいずれかを用いることが好ましい。
【００２５】
金属微粒子221は、好ましくは、Cu、Ni、Au、Ti、Pd、Al、MgおよびCrのうち、いずれ
か１つ、またはこれらの組み合わせからなる合金であり、その直径は2μｍ以下であるこ
とが好ましい。したがって、誘電体層21および第2の誘電体層212に含まれる結合粒子22は、誘電体層21の表面の粗度が過剰に高くなることがなく、従来技術において問題であった、誘電体層表面の粗度が高過ぎるために回路構造にくぼみ、隙間およびピンホールなどが生じるという品質上の問題を回避することができる。また、金属微粒子221と回路構造中
のシード層とは、金属結合に近い形で結合することにより、回路構造におけるシード層と誘電体層との間に好ましい結合力が生じる。したがって、誘電体層表面に高い粗度がなかったとしても、所定の結合力を生じさせることができるとともに、誘電体層表面の粗度が大幅に低下することでノイズの増加を抑えることも可能であり、製造工程の歩留まりならびに回路基板の電気的性能および信頼度を向上させることができる。
【００２６】
従来技術と比べ、本発明の回路基板構造および誘電体層構造は、誘電体層に結合粒子が充填され、かつこれらが均一に分散され、結合粒子中の金属微粒子の直径が小さいために、誘電体層表面の粗度が低下し、それによって、従来技術で問題であった、誘電体層表面の粗度が高過ぎるという点を回避できるところに特徴がある。また、金属微粒子と回路構造におけるシード層とが互いに金属結合に近い形で結合されるため、誘電体層と回路構造におけるシード層との間の結合力を強化でき、回路基板の微細回路化の実現に寄与し、さらに、製造工程の歩留まりならびに回路基板の電気的性能および信頼度を向上させることも可能である。
【００２７】
上記の実施例は、本発明の利点や効果を例示的に説明するものにすぎず、本発明を限定するものではない。本発明の技術的思想を逸脱しない範囲でさまざまな改良や変更が可能である。本発明の権利範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき定義される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は従来の回路基板の微細回路構造を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は本発明の回路基板構造およびその誘電体層構造を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は誘電体層に含まれる結合粒子を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は本発明の誘電体層構造の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
10、20      コア基板
101、23a    電気接続パッド
12、21      誘電体層
120、210    開口
14          粗面
16、23、24  回路構造
162、242    回路層
21’        誘電体層構造
161、241    シード層
211         第1の誘電体層
212         第2の誘電体層
221         金属微粒子
222         絶縁膜
22          結合粒子
240         導電構造
【図１】
2007116154.tif 000003
【図２】
2007116154.tif 000004
【図３】
2007116154.tif 000005
【図４】
2007116154.tif 000006