(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、回路基板構造及びその製法を提供する。【解決手段】キャリアボードを準備し、当該キャリアボードに絶縁保護層が形成され、当該絶縁保護層に複数の開口が形成されて前記キャリアボードが露出され、前記絶縁保護層の表面及び開口に回路構造が形成され、前記絶縁保護層及び回路構造に誘電体層が形成され、当該誘電体層に複数の開口が形成されて回路構造の一部が露出され、その後、前記キャリアボードを除去することによってコアレスの回路基板が形成され、それにより、回路基板の厚さを薄くし、パッケージ製品のサイズの縮小及び性能の向上にも寄与することができ、ひいては電子機器の小型化の要求に対応することができる。【選択図】図２−Ｉ
2007173775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアボードを準備する工程と、
前記キャリアボードに絶縁保護層を形成し、前記絶縁保護層には複数の開口を形成し、前記キャリアボードを露出させる工程と、
前記絶縁保護層の表面及び開口に回路構造を形成する工程と、
前記絶縁保護層及び回路構造に誘電体層を形成し、前記誘電体層に開口を形成し、前記回路構造の一部を露出させる工程と、
を備えることを特徴とする回路基板構造の製法。
【請求項２】
前記キャリアボードは、金属材料からなることを特徴とする請求項１に記載の回路基板構造の製法。
【請求項３】
前記キャリアボードは、絶縁保護層が形成されていない表面に絶縁板を接着することを特徴とする請求項１に記載の回路基板構造の製法。
【請求項４】
前記回路構造は、前記絶縁保護層表面に形成された配線パターン層と、前記絶縁保護層の開口にある導電構造と、を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回路基板構造の製法。
【請求項５】
前記絶縁保護層の表面及び開口に前記配線パターン層及び導電構造を形成する前には、予め導電金属層を形成し、前記導電金属層を電流経路として前記配線パターン層及び導電構造を形成する工程を、さらに備えることを特徴とする請求項４に記載の回路基板構造の製法。
【請求項６】
前記導電金属層を電流経路として、絶縁保護層表面に設置されたレジストパターン層に、電気めっき処理によって導電構造と配線パターン層を形成する工程を、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の製法。
【請求項７】
前記絶縁保護層の表面に、電気めっきによって金属層を形成し、次に露光、現像及びエッチングのパターニング工程を経て、配線パターン層と導電構造を形成する工程を、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の製法。
【請求項８】
前記誘電体層にビルドアップ構造を形成し、前記ビルドアップ構造に前記配線パターン層に電気的に接続されるための複数の導電ビアを形成する工程を、さらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回路基板構造の製法。
【請求項９】
前記ビルドアップ構造の表面にさらに絶縁保護層を形成し、前記絶縁保護層の表面には複数の開口を形成し、前記ビルドアップ構造の接続パッドを露出させる工程を、さらに備えることを特徴とする請求項８に記載の回路基板構造の製法。
【請求項１０】
前記ビルドアップ構造は、誘電体層と、前記誘電体層に積層された回路層と、前記誘電体層に形成された導電ビアとを含むことを特徴とする請求項８に記載の回路基板構造の製法。
【請求項１１】
前記キャリアボードを除去した後、さらに前記導電構造の表面をエッチングすることによって、内側に窪む微凹構造を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回路基板構造の製法。
【請求項１２】
前記キャリアボードを除去した後、さらに前記導電構造の表面にパターニング工程によ
って前記絶縁保護層の表面から突出するバンプを形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回路基板構造の製法。
【請求項１３】
前記バンプの表面に接着層を形成する工程を、さらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の回路基板構造の製法。
【請求項１４】
前記接着層は、錫、鉛、ニッケル、パラジウム、銀及び金からなる組み合わせのいずれか一つ、又はこれらの合金からなることを特徴とする請求項１３に記載の回路基板構造の製法。
【請求項１５】
前記接着層は、錫−鉛、ニッケル−金、ニッケル−パラジウム−金の多層金属のいずれか一つからなることを特徴とする請求項１３に記載の回路基板構造の製法。
【請求項１６】
前記接着層は、有機はんだ付け保存料(OSP)からなることを特徴とする請求項１３に記
載の回路基板構造の製法。
【請求項１７】
キャリアボードを準備する工程と、
前記キャリアボードに絶縁保護層を形成し、前記絶縁保護層には複数の開口を形成し、前記キャリアボードを露出させる工程と、
前記絶縁保護層の開口内に導電構造を形成する工程と、
前記絶縁保護層の表面及び導電構造の頂面に配線パターン層を形成し、前記配線パターン層を前記導電構造に電気的に接続させる工程と、
前記絶縁保護層と配線パターン層に誘電体層を形成し、前記誘電体層に開口を形成し、前記配線パターン層の一部を露出させる工程と、
を備えることを特徴とする回路基板構造の製法。
【請求項１８】
前記キャリアボードは、金属材料からなることを特徴とする請求項１７に記載の回路基板構造の製法。
【請求項１９】
前記絶縁保護層及び導電構造の表面に配線パターン層を形成する前には、予め前記絶縁保護層及び導電構造の表面に導電金属層を形成することを特徴とする請求項１７に記載の回路基板構造の製法。
【請求項２０】
前記絶縁保護層及び導電構造の表面に、電気めっきによって金属層を形成し、次に露光、現像及びエッチングのパターニング工程により、配線パターン層を形成する工程を、さらに備えることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載の回路基板構造の製法。
【請求項２１】
レジストパターン層を前記絶縁保護層の表面に形成し、前記導電金属層から電気めっきにより配線パターン層を形成する工程を、さらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の回路基板構造の製法。
【請求項２２】
前記誘電体層にビルドアップ構造を形成し、前記ビルドアップ構造に前記配線パターン層に電気的に接続されるための複数の導電ビアを形成する工程を、さらに備えることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載の回路基板構造の製法。
【請求項２３】
前記ビルドアップ構造の表面にさらに絶縁保護層を形成し、前記絶縁保護層の表面には複数の開口を形成し、前記ビルドアップ構造の接続パッドを露出させる工程を、さらに備えることを特徴とする請求項２２に記載の回路基板構造の製法。
【請求項２４】
前記ビルドアップ構造は、誘電体層と、前記誘電体層上に積層された回路層と、前記誘
電体層に形成された導電ビアと、を含むことを特徴とする請求項２２に記載の回路基板構造の製法。
【請求項２５】
前記キャリアボードを除去し、前記絶縁保護層の開口に形成され且つ前記配線パターン層と接触する導電構造の表面を露出させる工程を、さらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の回路基板構造の製法。
【請求項２６】
複数の開口を有し、これらの開口に導電構造が形成される絶縁保護層と、
パターニング工程により前記絶縁保護層の表面に形成され、前記絶縁保護層の開口内の導電構造と電気的に接続される配線パターン層と、
前記絶縁保護層及び配線パターン層の表面に形成され、前記配線パターン層の一部を露出させるための複数の開口が形成される誘電体層と、
を備えることを特徴とする回路基板構造。
【請求項２７】
ビルドアップ構造がさらに前記誘電体層に形成され、前記ビルドアップ構造に前記配線パターン層に電気的に接続されるための複数の導電ビアが形成されることを特徴とする請求項２６に記載の回路基板構造。
【請求項２８】
絶縁保護層がさらに前記ビルドアップ構造の表面に形成され、前記絶縁保護層の表面に前記ビルドアップ構造の接続パッドが露出されるための複数の開口が設けられることを特徴とする請求項２７に記載の回路基板構造。
【請求項２９】
前記ビルドアップ構造は、誘電体層と、前記誘電体層上に積層された回路層と、前記誘電体層に形成された導電ビアと、を含むことを特徴とする請求項２７に記載の回路基板構造。
【請求項３０】
前記絶縁保護層の開口にある導電構造の露出される表面は微凹構造となることを特徴とする請求項２６に記載の回路基板構造。
【請求項３１】
前記絶縁保護層の開口にある導電構造の露出される表面には、前記絶縁保護層の表面から突出するバンプが形成されることを特徴とする請求項２６に記載の回路基板構造。
【請求項３２】
前記バンプの表面には、接着層が形成されることを特徴とする請求項３１に記載の回路基板構造。
【請求項３３】
前記接着層は、錫、鉛、ニッケル、パラジウム、銀及び金からなる組み合わせのいずれか一つ、又はこれらの合金からなることを特徴とする請求項３２に記載の回路基板構造。
【請求項３４】
前記接着層は、錫−鉛、ニッケル−金、ニッケル−パラジウム−金の多層金属のいずれか一つからなることを特徴とする請求項３２に記載の回路基板構造。
【請求項３５】
前記接着層は、有機はんだ付け保存料(OSP)からなることを特徴とする請求項３２に記
載の回路基板構造。
【請求項３６】
複数の開口を有する絶縁保護層と、
前記開口内に形成された導電構造と、
パターニング工程により前記絶縁保護層の表面に形成され、前記絶縁保護層の開口内の導電構造と電気的に接続されている配線パターン層と、
前記絶縁保護層及び配線パターン層の表面に形成され、配線パターン層の一部を露出させるための開口が形成されている誘電体層と、
を備えることを特徴とする回路基板構造。
【請求項３７】
ビルドアップ構造がさらに前記誘電体層に形成され、前記ビルドアップ構造に前記配線パターン層に電気的に接続されるための複数の導電ビアが形成されることを特徴とする請求項３６に記載の回路基板構造。
【請求項３８】
絶縁保護層がさらに前記ビルドアップ構造の表面に形成され、前記絶縁保護層の表面に前記ビルドアップ構造の接続パッドを露出させるための複数の開口が設けられることを特徴とする請求項３７に記載の回路基板構造。
【請求項３９】
前記ビルドアップ構造は、誘電体層と、前記誘電体層上に積層された回路層と、前記誘電体層に形成された導電ビアと、を含むことを特徴とする請求項３７に記載の回路基板構造。
【請求項４０】
前記導電構造の表面には、接着層が形成されることを特徴とする請求項３６に記載の回路基板構造。
【請求項４１】
前記接着層は、錫、鉛、ニッケル、パラジウム、銀及び金からなる組み合わせのいずれか一つ、又はこれらの合金からなることを特徴とする請求項４０に記載の回路基板構造。
【請求項４２】
前記接着層は、錫−鉛、ニッケル−金、ニッケル−パラジウム−金の多層金属のいずれか一つからなることを特徴とする請求項４０に記載の回路基板構造。
【請求項４３】
前記接着層は、有機はんだ付け保存料(OSP)からなることを特徴とする請求項４０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、回路基板構造及びその製作方法に関し、さらに詳しくは、コアレスの回路基板構造及びその製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージ技術の進歩に伴い、半導体装置(Semiconductor device)は、さまざまなパッケージ形態が開発されてきた。従来の半導体装置としては、主にパッケージ基板(package substrate)又はリードフレームに例えば集積回路の半導体素子が取り付けられ、
半導体素子がこのパッケージ基板又はリードフレームに電気的に接続されて、更に樹脂にてパッケージングが行われている。
【０００３】
このうち、ボールグリッドアレイ (Ball Grid Array, BGA)パッケージ、例えばPBGA(Plastic Ball Grid Array)、EBGA(Enhanced Ball Grid Array)、FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array)などは、半導体パッケージの先端技術であって、その特徴としては、一つのパッケージ基板を用いて半導体素子を載置し、セルフアライメント(Self-alignment)技術を利用してこのパッケージ基板の裏面に格子状に配列された複数のソルダーボールが配置され、同じ単位面積の半導体素子のキャリアボードに、より多くの入出力接続端子(I/O connection)を収容することができるようにすることで、高度集積化(Integration)の半導体チ
ップの需要に応え、これらのソルダーボールでパッケージユニット全体をはんだ付けして外部装置に電気的に接続している。
【０００４】
またマイクロプロセッサ、チップセット、グラフィックチップなど高効率なチップの演算の需要に応じるため、配線が施された回路基板についても、チップ信号の伝送、周波数帯域の改善、抵抗の制御などの機能を向上させ、高I/O数パッケージ部材の発展を実現さ
せることが必要となっている。しかしながら、半導体パッケージのコンパクト化、多機能化、高速化及び高周波化という開発傾向に対応するため、半導体チップパッケージ用の回路基板は、微細回路及び穴径の小径化の方向で発展している。現在の回路基板の製造工程は、例えばライン幅(Line width)、ライン間スペース(Space)、アスペクト比(Aspect ratio)などを含め、従来の100μｍの回路サイズから30μｍまで縮小され、さらに高い回路精度を得ることを目標に研究開発が行われている。
【０００５】
半導体チップパッケージ用の回路基板の配線精度を向上させるため、業界では、ビルドアップ(Build-up)技術が開発された。これは、コア回路基板(Core circuit board)の表面に、ビルドアップ技術を利用して複数の誘電体層及び回路層が交互に積層され、前記誘電体層に導電ビア(Conductive via)を設けて上下層の回路間を互いに電気的に接続することができるようにするものである。このビルドアップ工程は、回路基板の回路密度を左右する要因である。
【０００６】
図１−Ａ〜図１−Ｈは、従来のビルドアップ回路基板の製法である。まず、図１−Ａに示すように、例えば樹脂付銅箔(Resin coated copper；RCC)であって金属薄層を有する絶縁層100を準備し、その中には複数の貫通孔102が穿設されている。
【０００７】
図１−Ｂに示すように、また、銅めっきによって前記絶縁層100の表面及び前記貫通孔102の孔壁に金属層103が形成されている。
図１−Ｃに示すように、更に導電又は非導電のプラグ材料11(例えば、絶縁性インクあ
るいは銅含有導電ペーストなど)を充填してこの貫通孔102の空隙を満たすことにより、めっきスルーホール(PTH)102aを形成させてこの絶縁層100の上下表面にある金属層103を電
気的に導通させている。
【０００８】
図１−Ｄに示すように、この後、バフ研磨工程にて余分なプラグ材料11を除去して、コア回路基板の回路表面の平坦性を維持させる。図１−Ｅに示すように、最後にこの絶縁層100両面の銅箔及び金属層103にパターニング工程が行われることにより、両面を有する内層回路層104のコア回路基板10の構造が構成されている。
【０００９】
この後、図１−Ｆに示すように、更にこのコア回路基板10の上下表面にある内層回路層104の上に誘電体層12が形成されて、レーザードリル(Laser drilling)技術を用いてこの
誘電体層12に複数の開口120が形成され、後続の電気めっき工程において前記コア回路基
板10を連通する内層回路層104として用いられる。
【００１０】
続いて、図１−Ｇに示すように、前記誘電体層12及び開口120の表面に、無電解銅めっ
き方法にて導電層13が形成され、この導電層13の上にレジストパターン層14を形成してから電気めっきが行われて、前記導電層13の表面に回路層15が形成されている。
【００１１】
この後、図１−Ｈに示すように、このレジストパターン層14を除去しエッチングを行い、先にレジストパターン層14の下に覆われた導電層13を除去する。このようにして、これらのプロセスを利用して誘電体層及びビルドアップ層を繰り返して形成することにより、多層回路層の回路基板が製造されている。
【００１２】
しかしながら、上述の多層回路を有する回路基板の製造工程においては、表面に金属薄層が被覆された絶縁層構造をコア(core)として、このコア上に回路製造工程を行ってコア回路基板が形成されており、その後、さらに前記コア回路基板にビルドアップ工程を行うことにより、所要なデザインの多層回路基板が形成されている。
【００１３】
したがって、最終的に形成される多層回路基板の厚さを効果的に薄くすることが難しく、半導体パッケージの構造の小型化の要求に応えることが難しい。前記コアの厚さを極端に薄くして、例えば60μm以下までに薄くすると、多層回路基板の生産性が厳しい問題に
直面することになり、回路基板の製造工程における歩留まりを大幅に低下させることとなる。
【００１４】
また、コア回路基板は製造工程において、プラグ工程及びブラッシングの工程が含まれるため、回路基板の製造コストを増大させることとなる。特に重要なのは、コア回路基板の中に複数のめっきスルーホール(PTH)が形成されていることである。通常、めっきスル
ーホールの孔径はおよそ100μm以上で、金属層のエッチング方式にて形成されている。これに対し、導電ビアの孔径は約50μm程度で、電気めっき方法で形成することが可能であ
り、このため、前記めっきスルーホールの製作は微細回路の構造の形成に比較的に不利である。
【００１５】
更に、上述の多層回路基板製造工程においては、予めコア回路基板を準備した上で、そのコア回路基板の上に誘電体層及び回路層を形成してはじめて多層回路基板が完成し得る。したがって、製造工程のステップが複雑になり、工程時間が増えると同時に、製造コストもそれにつれて増加することとなる。
【００１６】
このため、従来技術における回路基板の厚さの増加、配線密度の低さ、歩留まりの低下、工程の複雑さ、製作時間及び製造コストの増加などの欠点を回避することのできる回路基板構造及びその製法をいかにして提供するかは、業界にとって克服が待ち望まれる難題となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、以上のとおりの事情に鑑み、本発明は、回路基板の厚さを縮小して、小型化の要求に対応することのできる回路基板構造及びその製法を提供することを主な課題とする。
【００１８】
また、本発明は、回路基板の配線密度を向上させることができる回路基板構造及びその製法を提供することを課題とする。
更に、本発明は、製造工程を簡素化して、歩留まりを向上させ、工程時間を短縮し製造コストを低減することができる回路基板構造及びその製法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の課題を解決するために、本発明に係る回路基板構造の製法は、キャリアボードを準備する工程と、前記キャリアボードに絶縁保護層を形成し、当該絶縁保護層に複数の開口を形成し、前記キャリアボードを露出させる工程と、前記絶縁保護層の表面及び開口に回路構造を形成する工程と、前記絶縁保護層及び回路構造に誘電体層を形成し、当該誘電体層に複数の開口を形成し、回路構造の一部を露出させる工程と、からなる。
【００２０】
前記回路構造には、絶縁保護層の表面に形成された配線パターン層、及び前記絶縁保護層の開口にある導電構造が含まれる。
また、デザインに応じて、さらに前記誘電体層の上にビルドアップ構造を形成することができ、且つ前記ビルドアップ構造には、前記回路構造に電気的に接続されるための複数の導電ビアが形成されることにより、多層回路構造を形成することが可能である。
【００２１】
更に、この回路基板構造の製法では、更に、キャリアボードを除去して、エッチング方式により前記導電構造の露出表面に微凹構造を形成させる。或いは、パターニング工程を経て絶縁保護層の表面から突出するバンプを形成して、電気的に接続するための構造として用いられる。
【００２２】
更に、前記バンプの表面に接着層が形成されることにより、前記バンプの表面に酸化が生じることを防止することが可能である。
そして、前記ビルドアップ構造の表面にさらに絶縁保護層が形成され、当該絶縁保護層の表面に複数の開口が設けられることで前記ビルドアップ構造の接続パッドを露出させてもよい。
【００２３】
最後に、更に前記キャリアボードを除去し、前記絶縁保護層の開口に形成された導電構造の表面を露出させることができる。
本発明の更に他の実施の製法は、キャリアボードを準備する工程と、前記キャリアボードに絶縁保護層を形成し、当該絶縁保護層に複数の開口を形成し、前記キャリアボードを露出させる工程と、前記絶縁保護層の開口内に導電構造を形成する工程と、前記絶縁保護層の表面及び導電構造の頂面に配線パターン層を形成し、当該配線パターン層を導電構造に電気的に接続させる工程と、前記絶縁保護層及び配線パターン層に誘電体層を形成し、前記誘電体層に複数の開口を形成し配線パターン層の一部を露出させる工程と、からなる。
【００２４】
上述の製法によれば、更に前記誘電体層にビルドアップ構造を形成し、当該ビルドアップ構造には、前記配線パターン層に電気的に接続されるための複数の導電ビアを形成し、且つビルドアップ構造の表面にさらに絶縁保護層を形成し、当該絶縁保護層の表面に複数の開口を設け、前記ビルドアップ構造の接続パッドを露出させてもよい。
【００２５】
その後、前記キャリアボードを除去して、前記絶縁保護層の開口に形成され、且つ前記配線パターン層と接触している導電構造の表面を露出させる。
本発明に係る回路基板構造は、複数の開口を有し、これらの開口に導電構造が形成される絶縁保護層と、パターニング工程により絶縁保護層の表面に形成された配線パターン層と、前記絶縁保護層及び配線パターン層の表面に形成され、配線パターン層の一部を露出させるための複数の開口が形成されている誘電体層と、を備える。
【００２６】
本発明に係る他の回路基板構造は、複数の開口を有する絶縁保護層と、前記開口内に形成された導電構造と、パターニング工程により前記絶縁保護層の表面に形成され、前記絶縁保護層の開口内の導電構造に電気的に接続されている配線パターン層と、前記絶縁保護層及び配線パターン層の表面に形成され、配線パターン層の一部を露出させるための開口が形成されている誘電体層と、を備える。
【発明の効果】
【００２７】
従来技術に比べて、本発明に係る回路基板構造及びその製法は主として、キャリアボードに複数の開口を有する絶縁保護層を形成し、これらの開口に導電構造を形成し、前記絶縁保護層の表面に配線パターン層を形成する工程と、続いて、前記絶縁保護層及び前記配線パターン層に誘電体層を形成し、前記誘電体層に配線パターン層の一部を露出させるための複数の開口を形成する工程と、前記誘電体層に前記配線パターン層と電気的に接続されるビルドアップ構造を形成する工程と、最後に前記キャリアボードを除去することで、コアレスの回路基板構造を形成する工程と、からなる。
【００２８】
これによって、回路基板の厚さを薄くし、パッケージ製品のサイズの縮小及び電気的性能の向上にも寄与することが可能であり、ひいては電子機器の小型化の要求に対応することができ、したがって、従来技術のような、コア基板にビルドアップを行い回路基板を形成することに起因してパッケージ製品の厚さが増加し、パッケージ製品のサイズを縮小できないなどの欠点を回避することができる。
【００２９】
また、本発明に係る回路基板構造は、めっきスルーホール(PTH)を使用して層間回路を
電気的に接続する必要がなく、誘電体層に形成された導電構造のみによって、回路基板層間回路の電気的接続を実現しており、それによって、回路基板の表面の配線密度が増加しており、従来技術のような、めっきスルーホールの位置を避けるために回路基板の表面の配線密度を低下させるという欠点を回避することができる。
【００３０】
さらに、本発明に係る回路基板構造においては、更に前記配線パターン層に直接にビルドアップ工程を行いビルドアップ構造を形成することで、前記ビルドアップ構造を前記誘電体層にある導電ビアを介して前記配線パターン層に電気的に接続させることができ、より効率よく多層回路基板構造を形成することが可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、特定の具体的な実施例により、本発明の実施形態について説明する。なお、この技術に精通した者は、本明細書に記載の内容によって本発明のその他の利点及び効果について、容易に理解することが可能である。本発明は、その他の異なる具体的な実施例によって実施又は応用することも可能であり、本明細書における各項目もまた、異なる観点及び応用に基づいて、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の修飾及び変更を施すことが可能である。
【００３２】
図２−Ａ〜図２−Ｉは、本発明に係る回路基板構造の製法の第１の実施例を詳細に説明するための模式的な断面図である。
まず、図２−Ａに示すように、表面に金属層201を有する絶縁板202であるキャリアボー
ド20を準備する。このうち、絶縁板202は有機材料から成るものであってよく、また金属
層201は銅であることが最も好ましいが、これに限定するものではない。
【００３３】
続いて、図２−Ｂに示すように、キャリアボード20の金属層201の上に、例えば感光性
誘電材料又はソルダーレジスト層である絶縁保護層22が形成され、この絶縁保護層22には金属層201の一部を露出させるための複数の開口220が形成されている。
【００３４】
図２−Ｃに示すように、絶縁保護層22の表面及びその開口220において、金属層201を電気めっきの電流経路とすることで、絶縁保護層22の表面及びその開口220に、電気めっき
によって金属層23が形成される。金属層23は銅材料であることが最も好ましいが、これに限定するものではない。
【００３５】
また、絶縁保護層22の表面に金属層23を形成する前に、絶縁保護層22及び開口220の表
面に導電金属層(図示せず)が形成される必要があり、当該導電金属層を電流経路とすることで、電気めっきによって金属層23が形成されている。
【００３６】
図２−Ｄに示すように、その後、金属層23はパターニング工程により、回路構造24として形成される。本発明におけるパターニング工程は、従来の露光、現像及びエッチングなど一般的に知られている技術であり、或いは、回路構造24がレジストパターン層(図示せ
ず)により絶縁保護層22の表面に形成され、更に導電金属層を介して電気めっき処理で形
成されることも可能であるが、ここでは詳しい説明を省略する。
【００３７】
回路構造24は、絶縁保護層22の表面に形成された配線パターン層240、及び絶縁保護層
の開口220内に形成された導電構造241から成るものである。
図２−Ｅに示すように、更に絶縁保護層22及び回路構造24に誘電体層25が形成され、誘電体層25の上に複数の開口250が形成され、配線パターン層240の一部を露出させる。誘電体層25は、例えば有機薄膜誘電性材料又は液体の有機樹脂材料のいずれか一つまたはそれらの組み合わせであってもよい。上述した材質は、ABF(Ajinomoto Build-up Film)、BCB(Benzocyclo-buthene)、LCP(Liquid Crystal Polymer)、PI(Poly-imide)、PPE(Poly(phenylene ether))、PTFE(Poly(tetra-fluoroethylene))、FR4、FR5、BT(Bismaleimide Triazine)、アラミドなどの感光或いは非感光性有機樹脂から選ばれ、又はエポキシ樹脂とガラ
ス繊維を混合した材質によって構成されてもよい。このようにして、基本的な回路基板構造が構成され、後続において異なる使用上の需要に応じて用いられる。
【００３８】
図２−Ｆに示すように、さらに誘電体層25にビルドアップ構造26が形成され、ビルドアップ構造26は、誘電体層261と、誘電体層261に積層された回路層262と、誘電体層261に形成された導電ビア263と、から成り、且つ導電ビア263は配線パターン層240に電気的に接
続され、またビルドアップ構造26の表面にさらに絶縁保護層27が形成され、絶縁保護層27の表面に、ビルドアップ構造26を露出させて接続パッド264とするための複数の開口270が設けられ、接続パッド264は、例えば導電バンプ又は金属ワイヤなどの導電素子(図示せず)に接続するのに用いることができ、これらの導電素子は、前記回路基板の表面に接続さ
れた半導体素子(図示せず)と電気的に接続するために用いることができる。
【００３９】
最後に、図２−Ｇに示すように、キャリアボード20を除去して、絶縁保護層22の開口220内にある導電構造241を外に露出させる。キャリアボード20を取り除く方法としては、まず物理的或いは化学的方法によって絶縁板202を除去して、次に、化学エッチング方法に
より金属層201を除去し、絶縁保護層22の開口220内に形成され且つ金属層201と接触する
導電構造241をエッチングし、内側に窪む微凹構造241´を形成する。
【００４０】
図２−Ｈは、本発明におけるキャリアボード20を除去する他の実施形態を示す。まずキ
ャリアボード20における絶縁板202を除去し、次に露出された金属層201がパターニング工程を経て、導電構造241の表面に、絶縁保護層22の表面から突出するバンプ201´として形成される。
【００４１】
図２−Ｉに示すように、さらにバンプ201´の表面に接着層28を形成する。接着層28は
、錫、鉛、ニッケル、パラジウム、銀もしくは金など又はこれらの合金、或いは錫−鉛、ニッケル−金、ニッケル−パラジウム−金の多層金属のいずれか一つであって、或いは有機はんだ付け性保存料(OSP)からなり、使用上の需要により異なる材質を用いてよい。
【００４２】
上述の製法によって形成される本発明に係る回路基板構造は、導電構造241が形成され
た複数の開口220を有する絶縁保護層22と、パターニング工程により絶縁保護層22の表面
に形成される配線パターン層240と、前記絶縁保護層22及び配線パターン層240の表面に形成され、配線パターン層240の一部を露出させるための複数の開口250が形成されている誘電体層25と、を備えている。このうち、さらに、導電構造241にエッチングを施すことで
、内側に窪む微凹構造241´を形成することも可能である。或いは、パターニング工程に
よって導電構造241の表面に絶縁保護層22の表面から突出するバンプ201´を形成することも可能である。
【００４３】
図３−Ａ〜図３−Ｆは、本発明に係る回路基板構造の製法の第２の実施例を模式的に示した断面図である。本発明の第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、前記キャリアボードが金属板である点である。
【００４４】
まず、図３−Ａに示すように、金属材料から成るキャリアボード30を準備する。キャリアボード30の少なくとも１つの表面に絶縁保護層31を形成し、絶縁保護層31には複数の開口310が形成されてキャリアボード30を露出させる。
【００４５】
図３−Ｂに示すように、絶縁保護層31の開口310及び絶縁保護層31の表面のそれぞれに
導電構造321と配線パターン層322から成る回路構造32が形成される。導電構造321と配線
パターン層322は金属銅層であることが好ましい。
【００４６】
導電構造321と配線パターン層322を形成する製造工程技術については、第１の実施例に述べたように、従来の露光、現像及びエッチングのパターニング工程または電気めっき方法により完成させることができる。
【００４７】
絶縁保護層31の表面に導電構造321と配線パターン層322を形成する前に、予め絶縁保護層31及び開口310の表面に導電金属層(図示せず)を形成する必要がある。すなわち、当該
導電金属層を電流経路とすることで、絶縁保護層31の表面に設けられたレジストパターン層内(図示せず)に、電気めっきによって導電構造321と配線パターン層322が形成される。
【００４８】
また絶縁保護層31の表面に１つの金属層を電気めっきによって形成し、更に露光、現像及びエッチングのパターニング工程により配線パターン層322と導電構造321とを形成することも可能である。
【００４９】
図３−Ｃに示すように、絶縁保護層31及び配線パターン層322の上に誘電体層33を形成
し、更に誘電体層33には複数の開口330が形成されてその下の一部の回路構造32を露出さ
せている。
【００５０】
続いて、図３−Ｄに示すように、誘電体層33にビルドアップ構造34が形成される。ビルドアップ構造34は、少なくとも１つの誘電体層341と、誘電体層341に積層された回路層342と、誘電体層341に形成された複数の導電ビア343と、を備え、これらの導電ビア343が配
線パターン層322に電気的に接続される。
【００５１】
またビルドアップ構造34の表面にさらに絶縁保護層35が形成され、絶縁保護層35の表面には複数の開口350が設けられてビルドアップ構造34の接続パッド344を露出させる。接続パッド344は、例えば導電バンプなどの導電素子(図示せず)を形成するために用いられる
。これにより、多層回路を有する回路基板構造が完成する。
【００５２】
最後に、図３−Ｅに示すように、キャリアボード30を除去して、絶縁保護層31の開口310内にある導電構造321を露出させる。なお、キャリアボード30を取り除く方法は前述したとおりであり、導電構造321の端面と絶縁保護層31の表面とを一致させる。或いは導電構
造321の表面にエッチングを施し、内側に窪む微凹構造(図示せず)を形成してもよいし、
パターニング工程によって、導電構造321の表面に絶縁保護層31の表面から突出するバン
プを形成してもよい。
【００５３】
図３−Ｆに示すように、導電構造321の端面に接着層36が形成される。接着層36に使用
される材料は前述に示した通りであり、ここでは詳しい説明を省略する。
図４−Ａ〜図４−Ｆは、本発明に係る回路基板の製法の第３の実施例を詳細に示すための模式的な断面図である。
【００５４】
まず、図４−Ａに示すように、金属材料であるキャリアボード40を準備する。キャリアボード40に絶縁保護層41が形成され、絶縁保護層41に複数の開口410が形成されてキャリ
アボード40を露出させ、続いて絶縁保護層41の開口410内に導電構造42が形成される。
【００５５】
続いて、図４−Ｂに示すように、導電構造42及び前記絶縁保護層41の表面それぞれに例えば銅パターン層である配線パターン層43が形成され、且つ配線パターン層43の一部が導電構造42に電気的に接続される。そのうち、絶縁保護層41と導電構造42の表面に配線パターン層43を形成する前に、予め絶縁保護層41及び導電構造42の表面に導電金属層(図示せ
ず)を形成しておく必要がある。
【００５６】
すなわち、当該導電金属層を電流経路とし、レジストパターン層(図示せず)を絶縁保護層41の表面に形成することで、パターニング工程で電気めっきによって配線パターン層43が形成される。また配線パターン層43は、絶縁保護層41及び導電構造42の表面に電気めっきによって金属層を設け、更に露光、現像及びエッチングのパターニング工程によって形成することも可能である。
【００５７】
図４−Ｃに示すように、配線パターン層43及び絶縁保護層41の表面に誘電体層44が形成され、更にパターニング工程によって誘電体層44に複数の開口440が形成されてその下の
一部の配線パターン層43を露出させている。
【００５８】
図４−Ｄに示すように、誘電体層44の表面にビルドアップ構造45が形成され、ビルドアップ構造45が配線パターン層43に電気的に接続される。ビルドアップ構造45は、少なくとも１つの誘電体層451と、誘電体層451に積層された回路層452と、誘電体層451を貫通し、回路層452を配線パターン層43に電気的に接続させるのに用いられる複数の導電ビア453と、を備える。
【００５９】
そして、ビルドアップ構造45の外表面の回路層には導電素子(図示せず)の形成に用いられる複数の接続パッド454が形成され、更に、ビルドアップ構造45の外層回路層には当該
外層回路層の接続パッド454を露出させるための複数の開口460が設けられている絶縁保護層46が形成されている。なお、露出された接続パッド454の表面には例えばニッケル−金
層、OSP又ははんだ付け材料である接着層(図示せず)が形成されている。
【００６０】
図４−Ｅに示すように、その後、キャリアボード40を除去することができ、それによって底層にある絶縁保護層41及び導電構造42を露出させることが可能となる。そして、絶縁保護層41から露出する導電構造42の端面部分に、例えばはんだ材料或いはニッケル−金層などを形成するなどの表面処理を行い、これにより、多層回路を有する回路基板構造が完成する。
【００６１】
本発明に係る回路基板構造の第3の実施例の製法によって得られる回路基板構造は主と
して、複数の開口410を有する絶縁保護層41と、これらの開口410内に形成され、露出する端面に例えばはんだ付け材料或いはニッケル−金層を形成する接着層が形成されている導電構造42と、パターニング工程によって回路構造となり、絶縁保護層41の表面に形成され、且つ絶縁保護層41の開口410内にある導電構造42に電気的に接続されている配線パター
ン層43と、絶縁保護層41及び金属層の表面に形成され、配線パターン層43の一部を露出させるための開口440が形成されている誘電体層44と、を備える。
【００６２】
また、誘電体層44の表面上にビルドアップ構造45が形成され、ビルドアップ構造45がこの配線パターン層43に電気的に接続される。ビルドアップ構造45は、少なくとも１つの誘電体層451と、誘電体層451上に積層された回路層452と、誘電体層451を貫通し、回路層452を配線パターン層43に電気的に接続させるための複数の導電ビア453と、を備える。
【００６３】
そして、ビルドアップ構造45の外層回路層上には、当該外層回路層の接続パッド454を
露出させるための複数の開口460が設けられた絶縁保護層46が形成されている。この接続
パッド454は例えば導電バンプなどの導電素子(図示せず)の形成に用いられ、これにより
、多層回路を有する回路基板構造が完成する。
【００６４】
このため、本発明に係る回路基板構造及びその製法は主に、キャリアボードに、複数の開口を有する絶縁保護層と、パターニング工程によって形成され、前記絶縁保護層の開口内に形成された導電構造を有する回路構造とを形成する工程と、続いて前記絶縁保護層及び前記金属層の表面に誘電体層を形成する工程と、前記誘電体層にビルドアップ構造を形成し、且つ当該ビルドアップ構造を、前記誘電体層内に設けられた導電ビアを介して、前記パターニング工程を経た回路構造に電気的に接続させる工程と、その後、前記キャリアボードを除去することで、コアレスの回路基板構造を形成する工程と、から成る。これによって、回路基板の厚さを薄くし、パッケージ製品のサイズの縮小及び性能の向上にも寄与することが可能であり、ひいては電子機器の小型化の要求に対応することができ、したがって、従来技術のような、コア基板の上にビルドアップを行い回路基板を形成することに起因してパッケージ製品の厚さが増加し、パッケージ製品のサイズを縮小できないなどの欠点を回避することができる。
【００６５】
また、本発明に係る回路基板構造は、めっきスルーホール(PTH)を使用して層間回路を
電気的に接続する必要がなく、誘電体層に形成された導電構造のみによって、回路基板層間回路の電気的接続を実現しており、したがって、回路基板の表面の配線密度を増加させて、従来技術のような、めっきスルーホールの位置を避けるために回路基板の表面の配線密度を低下させるという欠点を回避することができる。
【００６６】
以上に述べた実施例は、単なる本発明の原理及びその効果を説明するための例であり、本発明の実施できる範囲を制限するものではない。この技術に熟知した者は、本発明の要旨及び技術思想から逸脱しない範囲で、上述実施例に対して修正を施すことが可能である。したがって、本発明の権利範囲は、特許請求の範囲に規定される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１−Ａ】従来のビルドアップ回路基板の製法を模式的に示した断面図である。
【図１−Ｂ】従来のビルドアップ回路基板の製法を模式的に示した断面図である。
【図１−Ｃ】従来のビルドアップ回路基板の製法を模式的に示した断面図である。
【図１−Ｄ】従来のビルドアップ回路基板の製法を模式的に示した断面図である。
【図１−Ｅ】従来のビルドアップ回路基板の製法を模式的に示した断面図である。
【図１−Ｆ】従来のビルドアップ回路基板の製法を模式的に示した断面図である。
【図１−Ｇ】従来のビルドアップ回路基板の製法を模式的に示した断面図である。
【図１−Ｈ】従来のビルドアップ回路基板の製法を模式的に示した断面図である。
【図２−Ａ】本発明に係る回路基板構造の製法の第１の実施例を模式的に示した断面図である。
【図２−Ｂ】本発明に係る回路基板構造の製法の第１の実施例を模式的に示した断面図である。
【図２−Ｃ】本発明に係る回路基板構造の製法の第１の実施例を模式的に示した断面図である。
【図２−Ｄ】本発明に係る回路基板構造の製法の第１の実施例を模式的に示した断面図である。
【図２−Ｅ】本発明に係る回路基板構造の製法の第１の実施例を模式的に示した断面図である。
【図２−Ｆ】本発明に係る回路基板構造の製法の第１の実施例を模式的に示した断面図である。
【図２−Ｇ】本発明に係る回路基板構造の製法の第１の実施例を模式的に示した断面図である。
【図２−Ｈ】本発明に係る回路基板構造の製法の第１の実施例において、キャリアボードを除去する他の実施形態を模式的に示した断面図である。
【図２−Ｉ】さらにバンプの表面に接着層を形成する工程を模式的に示した断面図である。
【図３−Ａ】本発明に係る回路基板構造の製法の第２の実施例を模式的に示した断面図である。
【図３−Ｂ】本発明に係る回路基板構造の製法の第２の実施例を模式的に示した断面図である。
【図３−Ｃ】本発明に係る回路基板構造の製法の第２の実施例を模式的に示した断面図である。
【図３−Ｄ】本発明に係る回路基板構造の製法の第２の実施例を模式的に示した断面図である。
【図３−Ｅ】本発明に係る回路基板構造の製法の第２の実施例を模式的に示した断面図である。
【図３−Ｆ】本発明に係る回路基板構造の製法の第２の実施例を模式的に示した断面図である。
【図４−Ａ】本発明に係る回路基板構造の製法の第３の実施例を模式的に示した断面図である。
【図４−Ｂ】本発明に係る回路基板構造の製法の第３の実施例を模式的に示した断面図である。
【図４−Ｃ】本発明に係る回路基板構造の製法の第３の実施例を模式的に示した断面図である。
【図４−Ｄ】本発明に係る回路基板構造の製法の第３の実施例を模式的に示した断面図である。
【図４−Ｅ】本発明に係る回路基板構造の製法の第３の実施例を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
10……コア回路基板
11……プラグ材料
12、25、261、33、341、44、451……誘電体層
13……導電層
14……レジストパターン層
15、262、342、452……回路層
20、30、40……キャリアボード
22、27、31、35、41、46……絶縁保護層
24、32……回路構造
26、34、45……ビルドアップ構造
28、36……接着層
241、321、42……導電構造
240、322、43……配線パターン層
100……絶縁層
102……貫通孔
102a……めっきスルーホール
103、201、23……金属層
104……内層回路層
120……開口
201´……バンプ
202……絶縁板
220、250、270……開口
241´……微凹構造
263、343、453……導電ビア
264、344、454……接続パッド
310、330、350……開口
410、440、460……開口
【図１−Ａ】
2007173775.tif 000003
【図１−Ｂ】
2007173775.tif 000004
【図１−Ｃ】
2007173775.tif 000005
【図１−Ｄ】
2007173775.tif 000006
【図１−Ｅ】
2007173775.tif 000007
【図１−Ｆ】
2007173775.tif 000008
【図１−Ｇ】
2007173775.tif 000009
【図１−Ｈ】
2007173775.tif 000010
【図２−Ａ】
2007173775.tif 000011
【図２−Ｂ】
2007173775.tif 000012
【図２−Ｃ】
2007173775.tif 000013
【図２−Ｄ】
2007173775.tif 000014
【図２−Ｅ】
2007173775.tif 000015
【図２−Ｆ】
2007173775.tif 000016
【図２−Ｇ】
2007173775.tif 000017
【図２−Ｈ】
2007173775.tif 000018
【図２−Ｉ】
2007173775.tif 000019
【図３−Ａ】
2007173775.tif 000020
【図３−Ｂ】
2007173775.tif 000021
【図３−Ｃ】
2007173775.tif 000022
【図３−Ｄ】
2007173775.tif 000023
【図３−Ｅ】
2007173775.tif 000024
【図３−Ｆ】
2007173775.tif 000025
【図４−Ａ】
2007173775.tif 000026
【図４−Ｂ】
2007173775.tif 000027
【図４−Ｃ】
2007173775.tif 000028
【図４−Ｄ】
2007173775.tif 000029
【図４−Ｅ】
2007173775.tif 000030