(57)【要約】【課題】従来のフィルムを用いた耐熱基板において、導電ペーストからなるビアを多層に積層した場合、その部分の厚みが局所的に増加し、そのベアチップ実装される基板表面に凹凸を発生させてしまう場合があった。【解決手段】奇数枚の耐熱フィルム１０４と、前記耐熱フィルム１０４に硬化済樹脂層１０３を介して固定された配線１０２と、前記耐熱フィルム１０４に形成された孔１０９に充填され、複数の前記配線１０２間を層間接続するビアペースト１０５と、を有する多層基板１０１であって、最内層となる前記耐熱フィルム１０４の両面に前記配線１０２を設けていない少なくとも１．０ｍｍ以上の幅もしくは１．０ｍｍ以上の領域に、皺１０７を設けて緩和領域１０６とすることで、表面に凹凸が発生しにくく、ベアチップ１１６の実装に対応する多層基板１０１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
奇数枚の耐熱フィルムと、前記耐熱フィルムに硬化済樹脂層を介して固定された配線と、前記耐熱フィルムに形成された孔に充填され、複数の前記配線間を層間接続するビアペーストと、を有する多層基板であって、
最内層となる前記耐熱フィルムの両面に前記配線を設けていない少なくとも１．０ｍｍ以上の幅もしくは１．０ｍｍ以上の領域に、皺を設けて緩和領域とした多層基板。
【請求項２】
緩和領域は、多層基板を構成する複数枚の耐熱フィルムの中の、一番中央に位置する前記耐熱フィルム１枚のみに、設けていることを特徴とする請求項１記載の多層基板。
【請求項３】
少なくとも、
第１の耐熱フィルムの両側に硬化前樹脂層を形成する工程と、
前記第１の耐熱フィルムの両面に前記硬化前樹脂層を介して保護フィルムを配設する保護工程と、
前記第１の耐熱フィルムに孔を形成する孔工程と、
前記孔に導電ペーストを充填する充填工程と、
前記保護フィルムを剥離し前記導電ペーストからなる突出部を形成する突出工程と、
前記耐熱フィルムの両面に銅箔を配設する銅箔設置工程と、
前記耐熱フィルムと銅箔とを加圧加熱し前記硬化前樹脂層を硬化済樹脂層とする一体化工程と、
前記銅箔をパターニングし配線層とした両面基板とする両面基板工程と、
前記両面基板の両面に、導電ペーストからなる突出部と表面に硬化前樹脂層とを有する第２の耐熱フィルムと、第２の銅箔とを設置する第２の銅箔設置工程と、
前記両面基板と、前記第２の耐熱フィルムと、前記第２の銅箔とを加圧加熱し一体化する第２の一体化工程と、
前記第２の銅箔をパターニングし配線層とした４層基板とする４層基板工程と、
を有する多層基板の製造方法。
【請求項４】
奇数枚の耐熱フィルムと、前記耐熱フィルムに樹脂層を介して固定された配線と、前記耐熱フィルムに形成された孔に充填され、複数の前記配線間を層間接続するビアペーストと、を有する多層基板であって、最内層となる前記耐熱フィルムであって、その両面に前記配線を設けていない領域を、略等ピッチの皺を有する緩和領域とした多層基板と、
この多層基板の表面に実装されたベアチップと、を有するモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイミド等の耐熱フィルムと、銅箔からなる複数層の配線とを、接着剤となる熱硬化性樹脂層を介して積層すると共に、前記配線間を導電ペーストを用いて層間接続してなる多層基板とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高性能化に伴い、産業用にとどまらず広く民生用機器の分野においてもＬＳＩ等の半導体チップを高密度にベアチップ実装できる多層基板が安価に供給されることが強く要望されてきている。このような多層基板では微細な配線ピッチで形成された複数層の配線パターン間を高い接続信頼性で電気的に接続できることが重要である。
【０００３】
また、携帯電話に代表される携帯機器においては特に、機能の集積化の傾向に加えて、より持ち運び性を良くするべく、機器の薄型化の傾向が顕著であり、多層基板にもより高密度で薄いものが要求されている。
【０００４】
このような市場の要望に対して従来の多層配線基板に代えて、絶縁層にフィルム基材を用いた多層配線基板の任意層に形成した電極を任意の配線パターン位置において層間接続できるインナービアホール接続法すなわち全層ＩＶＨ構造樹脂多層配線基板と呼ばれるものがある（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１０２３２６号公報
【特許文献２】特開２００３−２５８４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の絶縁層にフィルム基材を用いた多層基板において、市場ニーズに対応すべく、その全総厚を３００μｍ以下、更には２００μｍ以下と、薄くすることが難しく、また総厚を薄くした場合、特にビア部分や、内蔵された銅箔からなる配線パターン等が、多層基板の表面に凹凸として表出しやすくなるため、半導体チップのベアチップ実装に対応することが難しくなっていた。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するものであり、フィルムを用いた、配線基板の配線層間をペースト接続した場合において、多層基板の表面の凹凸を減らすと共に、樹脂層の厚みを薄くした場合における層間剥離（あるいは層間に発生する可能性のあるボイド）の発生を抑制することで、薄くても高信頼性を有する、導電ペーストによる全層ＩＶＨ（ＩＶＨは、インナービアホールを意味する）構造を有する多層配線基板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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、奇数枚の耐熱フィルムと、前記耐熱フィルムに硬化済樹脂層を介して固定された配線と、前記耐熱フィルムに形成された孔に充填され、複数の前記配線間を層間接続するビアペーストと、を有する多層基板であって、最内層となる前記耐熱フィルムの両面に前記配線を設けていない少なくとも１．０ｍｍ以上の幅もしくは１．０ｍｍ以上の領域に、複数の皺を設けて緩和領域とした多層基板とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の多層基板とその製造方法によれば、多層基板を構成する奇数枚の耐熱フィルムであって、最内層に位置する前記耐熱フィルムの、両側に配線が形成されていない領域に、略等ピッチの皺を有する緩和領域を設けることで、その全総厚を３００μｍ以下、更には２００μｍ以下と薄くしても、ビア部分や、多層基板の表面（あるいは実装面）における平坦性を高めることができ、半導体チップのベアチップ実装に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ本発明の多層基板の断面図と、内部構造を説明する上面図
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は多層基板の製造方法の一例について説明する断面図
【図３】（Ａ）（Ｂ）は多層基板の製造方法の一例について説明する断面図
【図４】（Ａ）（Ｂ）は多層基板の製造方法の一例について説明する断面図
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は内部構造を説明する上面図
【図６】（Ａ）（Ｂ）は緩和領域１０６に設けた皺１０７について説明する上面図及びＡ−Ａ’線断面図
【図７】（Ａ）（Ｂ）はモジュールの一例を示す断面図
【図８】（Ａ）（Ｂ）はモジュールの一例を示す断面図
【図９】（Ａ）（Ｂ）は、共に緩和領域を設けないように、多層基板を積層する様子を示す断面図
【図１０】（Ａ）（Ｂ）は、共に表面に凹凸を有する多層基板の上に、半導体チップのベアチップ１１６を実装する様子を説明する断面図
【図１１】（Ａ）（Ｂ）は、凹凸多層基板に、シート状の封止樹脂部を用いてベアチップを実装する際の課題について説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例１）
図１を用いて、実施例１について説明する。
【００１２】
図１（Ａ）（Ｂ）は、本発明の多層基板の断面図と、その内部構造を示す上面図の一例である。図１において、１０１は多層基板、１０２は配線、１０３は硬化済樹脂層、１０４はポリイミド等の耐熱フィルム、１０５はビアペースト、１０６は緩和領域、１０７は皺である。緩和領域１０６は、耐熱フィルム１０４の両面に、配線１０２が無い部分であって、積極的に複数の皺１０７を設けた領域である。
【００１３】
図１（Ａ）に示すように、多層基板１０１は、奇数枚の耐熱フィルム１０４と、この耐熱フィルム１０４に硬化済樹脂層１０３を介して固定された配線１０２と、耐熱フィルム１０４に形成された孔１０９に充填され、複数の配線１０２間を層間接続するビアペースト１０５とを有している。
【００１４】
なお耐熱フィルム１０４の枚数は、３枚、５枚、７枚、あるいはそれ以上の奇数枚が望ましい。奇数枚とすることで、最内層（すなわち最外層側から数えて、一番内層に位置する部分）の耐熱フィルム１０４を１枚に一義的に定義できるとともに、この最内層となる耐熱フィルム１０４であって、その両面に配線１０２を設けていない領域を、略等ピッチの皺１０７を有する緩和領域１０６とすることができる。
【００１５】
図１（Ｂ）は、最内層となる耐熱フィルム１０４と、その上に設けた配線１０２と、複数の配線１０２間に設けた、緩和領域１０６を示す上面図であり、図１（Ａ）に示した多層基板１０１を、厚み方向にスライスするように切断した断面における上面図に相等する。
【００１６】
図１（Ｂ）において、緩和領域１０６を構成する最内層の耐熱フィルム１０４の両面には配線１０２を設けていない。これは最内層の耐熱フィルム１０４の両面に配線１０２を設けないことで、積極的に最内層の耐熱フィルム１０４のみに、略等ピッチの皺１０７を設け、緩和領域１０６を形成するためである。
【００１７】
図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、最内層となる耐熱フィルム１０４であって、その両面に配線１０２を設けていない領域を、略等ピッチの皺１０７を有する緩和領域１０６とすることで、極薄であっても、その表面の平坦性を高めることができ、実装時に高度の平坦性が要求されるベアチップ等の高密度実装に対応できる。
【００１８】
また多層基板１０１を構成する複数層の配線１０２は、耐熱フィルム１０４を介して層間接続しているため、多層基板１０１を薄層化しても、優れた絶縁信頼性を保持することができる。また耐熱フィルム１０４に形成された孔１０９に充填されたビアペースト１０５によって、複数層の配線１０２同士を、全層ＩＶＨ（ＩＶＨは、インナービアホールを意味する）接続できるため、多層基板１０１の高機能化が可能となる。
【００１９】
以上のように、奇数枚の耐熱フィルム１０４と、前記耐熱フィルム１０４に硬化済樹脂層１０３を介して固定された配線１０２と、前記耐熱フィルム１０４に形成された孔１０９に充填され、複数の前記配線１０２間を層間接続するビアペースト１０５と、を有する多層基板１０１であって、最内層となる前記耐熱フィルム１０４の両面に前記配線１０２を設けていない少なくとも１．０ｍｍ以上の幅もしくは１．０ｍｍ以上の領域に、皺１０７を設けて緩和領域とした多層基板１０１とする。
【００２０】
なお皺１０７は、少なくともその一部（例えば中央部分）は略等ピッチが望ましい。また複数の皺１０７の端部は、互いに放射状に広がる（あるいはピッチが広がる）とすることは有用である。略等ピッチとは、各ピッチの長さが、互いに±２０％以下の範囲に入ることを言う。なお複数の皺１０７が略等ピッチで、例えば波形のトタン板のように、平行して形成された時には、より外側の皺１０７のピッチを変化させても良い。これは配線１０２に近いほど、耐熱フィルム１０４の曲がりやすさが、配線１０２の有無の影響を受けやすいためである。
【００２１】
なお皺１０７の高さ（あるいは皺１０７の凹凸差）は、ポリイミドフィルム等からなる耐熱フィルム１０４の厚みの１０％以上、１１０％以下が望ましい。皺１０７の厚みが、耐熱フィルム１０４の厚みの１０％未満の場合、皺１０７による効果が得られにくい場合がある。また１１０％を超えると、その上に積層する硬化前樹脂層１１０との密着性に影響を与え、多層基板１０１の表面に凹凸等を発生させる可能性がある。また複数の皺１０７の高さは、±２０％以下に抑えることが望ましい。
【００２２】
なお皺１０７の本数は、０．５以上（凹凸からなる皺１０７を１本と数えた場合、凹だけあるいは凸だけあるいは半周期だけの皺１０７を０．５本とする）が望ましい。０．５本未満の皺１０７では、後述する［表１］等で説明するように、所定の効果が得られない場合がある。
【００２３】
なお皺１０７の評価は、表面うねり（ｓｕｒｆａｃｅ  ｗａｖｉｎｅｓｓ）の評価で代用しても良い。表面うねりとは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６１０等で定義されたものである。なお皺１０７の測定が、通常の表面粗さ計で、表面うねりとして測定しにくい場合、被測定物の断面を顕微鏡やＳＥＭ等で評価すれば良い。特に本発明の場合、耐熱フィルム１０４は、一定の腰の強さ（あるいは硬さ）があるため、皺１０７の断面は正弦波のような波形状となりやすく、皺１０７の評価は容易である。
【００２４】
（実施例２）
図２〜図３を用いて、実施例１で説明した多層基板１０１の製造方法の一例について説明する。
【００２５】
図２（Ａ）〜（Ｄ）は多層基板１０１の製造方法の一例について説明する断面図である。１０８は保護フィルム、１０９は孔、１１０は硬化前樹脂層であり、硬化前樹脂とは、例えばＢステージ、あるいは半硬化状態の熱硬化性樹脂である。１１１は銅箔、１１２はビアペースト１０５の一部が耐熱フィルム１０４より突出してなる突出部、１１３は矢印１１３である。
【００２６】
図２（Ａ）はビア孔形成工程の一例を説明する断面図である。図２（Ａ）に示すように、耐熱フィルム１０４の両面には、硬化前樹脂層１１０を介して、ＰＥＴフィルム等の保護フィルム１０８を保持する。そしてこの状態で、孔１０９を形成する。なお孔１０９の形成は、レーザー等で形成すればよい。
【００２７】
図２（Ｂ）はペースト充填、積層工程の一例を説明する断面図である。図２（Ｂ）に示すように、孔１０９に、導電ペーストからなるビアペースト１０５がスキージ等を用いて充填された後、保護フィルム１０８を剥離した状態を示す。図２（Ｂ）に示すように、保護フィルム１０８に形成された孔１０９に、ビアペースト１０５となる導電ペーストを充填し、この充填後に保護フィルム１０８を剥離することで、ビアペースト１０５の上下面に突出部１１２を、設けることができる。
【００２８】
次に図２（Ｂ）の矢印１１３に示すように、銅箔１１１を、耐熱フィルム１０４や硬化前樹脂層１１０表面に加圧、密着させる。
【００２９】
図２（Ｃ）は熱プレス工程の一例を示す断面図である。耐熱フィルム１０４の両面に、銅箔１１１が固定された後の様子を示す断面図である。図２（Ｃ）に示すように、突出部１１２を有する導電ペースト(番号は付与せず)を、上下から２枚の銅箔１１１で挿み、加圧、加熱することで、２枚の銅箔１１１同士を電気的に接続するビアペースト１０５を形成する。またこの加圧、加熱によって、硬化前樹脂層１１０に含まれる半硬化状態の樹脂を硬化させ、硬化済樹脂層１０３とすることで、銅箔１１１と耐熱フィルム１０４との密着強度を高める。
【００３０】
図２（Ｄ）は、パターニング工程の一例を示す断面図である。その後、図２（Ｄ）に示すように、銅箔１１１をパターニングし、配線１０２を形成する。なお図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すようにして、多層基板１０１における最内層を構成する耐熱フィルム１０４であって、その両面に配線１０２を設けていない領域を形成することができる。なお銅箔１１１のパターニングには、感光性樹脂や銅箔１１１のエッチング液を用いた、一般的なパターニングプロセス（図示せず）を用いる。
【００３１】
図２（Ｄ）は、こうして形成した１枚の耐熱フィルム１０４と、その両面に硬化済樹脂層１０３を介して固定された配線１０２と、からなる両面基板（あるいはコア基板）の断面図に相当する。こうして両面に配線１０２を有していない部分が、少なくとも、１．０ｍｍ以上の幅、もしくは１ｍｍ以上の長さで、存在している両面基板（あるいはコア基板）を作成する。
【００３２】
図３（Ａ）（Ｂ）は多層基板１０１の製造方法の一例について説明する断面図であり、図２（Ａ）〜（Ｄ）に続く製造方法の一例を示すものである。図３（Ａ）に示すように、図２（Ｄ）で得られた両面基板（あるいはコア基板、共に番号は付与していない）の両側に配線１０２を設けていない領域を、少なくとも１．０ｍｍ以上の幅、もしくは１．０ｍｍ以上の長さで、有する耐熱フィルム１０４を最内層とし、この上に、硬化前樹脂層１１０を両面に形成した耐熱フィルム１０４や、銅箔１１１を配設する。そして図３（Ａ）に示すように、金属板１１４を介して、矢印１１３に示すように、加圧、加熱することで、これら部材を一体化する。
【００３３】
図３（Ａ）に示すように、金属板１１４を介して、加熱、加圧することで、図３（Ｂ）に示すように、最内層となる耐熱フィルム１０４であって、その両面に前記配線１０２を設けていない領域に、略等ピッチの皺１０７を有する緩和領域１０６を形成することが可能となる。
【００３４】
また図３（Ａ）（Ｂ）の工程を、繰り返すことで、耐熱フィルム１０４の枚数が５枚、７枚、９枚等の多層基板１０１を形成できる。なお多層基板１０１を構成する耐熱フィルム１０４の枚数は奇数枚が望ましい。偶数枚の場合、略等ピッチの皺１０７を有する緩和領域１０６の形成が難しくなる可能性がある。
【００３５】
なお金属板１１４の厚みは０．１ｍｍ以上（望ましくは０．３ｍｍ以上、更には０．５ｍｍ以上）、５０ｍｍ以下（望ましくは３０ｍｍ以下）が望ましい。金属板１１４の厚みが０．１ｍｍ未満の場合、最内層となる前記耐熱フィルム１０４であって、その両面に前記配線１０２を設けていない領域に、略等ピッチの皺１０７を有する緩和領域１０６の形成時に、金属板１１４側が負けてしまう（あるいは略等ピッチの皺１０７の形成が難しくなる）可能性がある。また厚みが５０ｍｍを超えた場合、金属板１１４の取り扱い（特に重量面）が課題となる場合がある。
【００３６】
図４（Ａ）（Ｂ）は熱プレス工程を説明する断面図である。図４（Ａ）（Ｂ）は、図３（Ａ）（Ｂ）に続く、多層基板１０１の製造方法について説明する断面図である。なお図３（Ａ）（Ｂ）、図４（Ａ）（Ｂ）において、金属板１１４等を固定する金型やプレス装置等は図示していない。
【００３７】
図４（Ａ）は熱プレス工程を示す断面図であり、図３（Ｂ）に示した状態から、金属板１１４を取り除いた状態を説明する断面図である。図４（Ａ）に示すように、最内層となる耐熱フィルム１０４であって、その両面に配線１０２を設けていない領域が、略等ピッチの皺１０７を有する緩和領域１０６となることが判る。
【００３８】
図４（Ｂ）はパターニング工程を示す断面図であり、図４（Ａ）の後、図４（Ｂ）に示すように最表層の銅箔１１１をパターニングし、配線１０２とする。更に、ソルダーレジストやめっき工程を経て、多層基板１０１となるが、後工程の説明は省略する。
【００３９】
以上、図３（Ａ）（Ｂ）、図４（Ａ）（Ｂ）に示すようにして、最内層の耐熱フィルム１０４であって、その両面に配線１０２を設けていない部分に、皺１０７を有する緩和領域１０６を設けることで、多層基板１０１の厚みが厚くなった場合であっても、その総厚を薄くすることができる。また多層基板１０１の総厚を薄くした場合であっても、突出部１１２と銅箔１１１との圧接を、確実なものとすることができ、非常に信頼性の高いＩＶＨによるビアペースト１０５による層間接続を可能とする。これは、熱プレス工程において発生した応力等を、緩和領域１０６に吸収させたためであり、この結果、ＩＶＨによるビアペースト１０５と銅箔１１１との接続部分への応力の発生を低減できる。
【００４０】
なお緩和領域１０６は、多層基板１０１を構成する複数枚の耐熱フィルム１０４の中の、一番中央に位置する前記耐熱フィルムにのみに、設けていることを特徴とする多層基板１０１とすることは有用である。これは一番中央に積層されて（あるいはコアとなる）耐熱フィルム１０４にのみ緩和領域１０６を設けることで、その上に（あるいはコアの上に）積層される積層体への影響を低減できるためである。
【００４１】
以上のように、少なくとも、第１の耐熱フィルム１０４の両側に第１の硬化前樹脂層１１０を形成する工程と、第１の耐熱フィルム１０４の両面に第１の硬化前樹脂層１１０を介して保護フィルム１０８を配設する保護工程と、前記第１の耐熱フィルム１０４に孔１０９を形成する孔工程と、前記孔１０９に導電ペーストを充填する充填工程と、前記保護フィルム１０８を剥離し前記導電ペーストからなる突出部１１２を形成する突出工程と、前記耐熱フィルム１０４の両面に銅箔１１１を配設する銅箔設置工程と、前記耐熱フィルム１０４と銅箔１１１とを加圧加熱し一体化する第１の一体化工程と、前記銅箔をパターニングして両面基板とする両面基板工程と、前記両面基板の両面に前記導電ペーストからなる突出部１１２と表面に硬化前樹脂層１１０とを有する第２の耐熱フィルムと、第２の銅箔とを設置する第２の銅箔設置工程と、前記両面基板と、前記第２の耐熱フィルムと、前記第２の銅箔とを加圧加熱し一体化する第２の一体化工程と、前記第２の銅箔をパターニングして４層基板とする４層基板工程と、を有する多層基板の製造方法によって、多層基板１０１を製造する。
【００４２】
次に、図５を用いて、耐熱フィルム１０４の両側に設けた硬化済樹脂層１０３の表面形状について説明する。
【００４３】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、最内層の耐熱フィルム１０４の両側に形成した硬化済樹脂層１０３の表面粗さによって、皺１０７を形成する際に生じた応力を緩和する様子を説明する断面図である。
【００４４】
図５（Ａ）は、最内層となる耐熱フィルム１０４の両側に形成した硬化済樹脂層１０３を介して、配線１０２を固定した様子を示す。
【００４５】
図５（Ａ）に示すように、内層となる配線１０２（あるいは内層となる配線１０２を構成する銅箔１１１）の両面には、Ｒａが１μｍ以上２０μｍ以下の表面粗さを設けたものを用いている。なお、Ｒａとは算術平均粗さであり、Ｒａの詳細はＪＩＳ  Ｂ  ０６１０（１９９４）等を参考にすればよい。そしてこの配線１０２の表面粗さを、最内層となる耐熱フィルム１０４の両側に形成した硬化済樹脂層１０３の表面に転写している。このように、最内層となる耐熱フィルム１０４の両側に形成した硬化済樹脂層１０３に、Ｒａが１μｍ以上の表面粗さを設けることで、皺１０７の形成によって生じる応力を緩和できる。なおＲａが１μｍ未満の場合、図５（Ｂ）に示すような効果に影響を与える可能性がある。またＲａが２０μｍを超えると、銅箔１１１のパターニング精度に影響を与える可能性がある。なお銅箔１１１の両面のＲａを、略同じとしても良い。こうすることで銅箔１１１（あるいは配線１０２）の両面におけるアンカー効果を高められる。なお銅箔１１１のＲａは、５〜１０μｍの範囲内が実用的である。
【００４６】
図５（Ｂ）は、最内層となる耐熱フィルム１０４の両側に、Ｒａが１μｍ以上の表面粗さを有する硬化済樹脂層１０３を設けることで、皺１０７を形成する際に生じた応力を緩和する様子を説明する断面図である。
【００４７】
図５（Ｂ）の矢印１１３ａは、硬化済樹脂層１０３を引っ張る様子を、矢印１１３ｂは硬化済樹脂層１０３を圧縮する様子を示す。図５（Ｂ）に示すように、硬化済樹脂層１０３の表面粗さＲａが１μｍ以上あるため、硬化済樹脂層１０３に歪や引っ張り応力が発生しても、その表面部分が伸びる（あるいはその表面積が増加する）分、応力緩和ができ、硬化済樹脂層１０３の内部応力を低減できる。また同様に硬化済樹脂層１０３に圧縮応力が発生しても、その表面部分が適宜変形できる分、応力緩和できる。
【００４８】
図５（Ｃ）は、硬化済樹脂層１０３の表面粗さＲａが１μｍ未満の場合（すなわち銅箔１１１の硬化済樹脂層１０３側の表面粗さＲａが１μｍ未満の場合）について説明する断面図である。図５（Ｃ）より、表面粗さが小さい（すなわち銅箔１１１の硬化済樹脂層１０３側の表面粗さＲａが１μｍ未満である、表面が滑らかな）場合、歪や引っ張り応力が発生した場合、硬化済樹脂層１０３の表面積が広がらない分、硬化済樹脂層１０３の内部に応力が発生してしまうことが判る。
【００４９】
また図５（Ａ）（Ｂ）に示すような、硬化済樹脂層１０３の表面粗さは、図３（Ａ）等に示す、硬化済樹脂層１０３と、硬化前樹脂層１１０との密着力アップ（例えば、アンカー効果、あるいは投錨効果）に寄与するため、多層基板１０１の信頼性を高められることは言うまでもない。
【００５０】
図６（Ａ）（Ｂ）は、共に緩和領域１０６に設けた皺１０７について説明する上面図及びＡ−Ａ’線断面図である。１１５は補助線である。
【００５１】
図６（Ａ）における矢印１１３ａは、複数の配線１０２の間の距離（パターン間隔と呼ばれることもある）を示す。矢印１１３ｂは、皺１０７のピッチを示す。また補助線１１５は、図６（Ａ）に示す皺１０７ａ、１０７ｂと、図６（Ｂ）に示す耐熱フィルム１０４やその上に形成された硬化済樹脂層１０３における皺１０７との位置関係を示す。
【００５２】
以下に、発明者らの実験結果の一例について説明する。多層基板１０１の製造に用いる耐熱フィルム１０４としては、ポリイミド等のハンダ耐熱性を有するものを用いることが望ましい。耐熱フィルム１０４の厚みとしては、３０μｍ以下、更には２５μｍ以下、更には１２．５μｍ以下、更には１０μｍ以下とすることは有用である。耐熱フィルム１０４の厚みが薄いほど（例えば１０μｍ以下）、出来上がった多層基板１０１の総厚を薄くできる。耐熱フィルム１０４の両面に接着層として形成する硬化前樹脂層１１０の厚みは２μｍ以上２０μｍ以下、更には１０μｍ以下が望ましい。硬化前樹脂層１１０の厚みが２μｍ未満の場合、多層基板１０１に内蔵される配線１０２の厚みを吸収しきれない場合がある。
【００５３】
なお、皺１０７の大きさやピッチ、あるいはその本数は、以下の［表１］に示した数字（あるいは［表１］に記載した数字±２の範囲内、望ましくは［表１］に記載した数字±１の範囲内、共に０以上）とする。この範囲から外れた場合、最内層となる前記耐熱フィルム１０４であって、その両面に前記配線１０２を設けていない領域に、不要な応力が発生してしまう可能性がある。
【００５４】
【表１】
2012084767.tif 000003
【００５５】
以上、［表１］より、耐熱フィルム１０４の厚みが２５μｍ（あるいは２５μｍ±５μｍの範囲内）の場合、パターン間隔が４ｍｍ（あるいは４ｍｍ±０．５ｍｍの範囲内）では、皺１０７の本数は２本（あるいは２本±０．５本の範囲内。なお皺１０７が０．５本とは凹凸からなる皺１０７の一方の凹、もしくは凸だけを意味する）が望ましいことが判る。
【００５６】
同様に、耐熱フィルム１０４の厚みが２５μｍ（あるいは２５μｍ±５μｍの範囲内）の場合、パターン間隔が２．５ｍｍ（あるいは２．５ｍｍ±０．５ｍｍの範囲内）では、皺１０７の本数は１本（あるいは１本±０．５本の範囲内。なお皺１０７が１．５本とは凹凸凹、あるいは凸凹凸、からなる一群の皺１０７を意味する）が望ましいことが判る。
【００５７】
同様に、耐熱フィルム１０４の厚みが２５μｍ（あるいは２５μｍ±５μｍの範囲内）の場合、パターン間隔が１．３ｍｍ（あるいは１．３ｍｍ±０．５ｍｍの範囲内）では、皺１０７の本数は０本（あるいは０本もしくは０．５本の範囲内。なお皺１０７が０．５本とは凹だけ、あるいは凸だけからなる皺１０７を意味する）が望ましいことが判る。
【００５８】
また［表１］より、耐熱フィルム１０４の厚みが１２．５μｍ（あるいは１１．５〜１７．５μｍの範囲内）の場合、パターン間隔が４ｍｍ（あるいは４ｍｍ±０．５ｍｍの範囲内）では、皺１０７の本数は５本（あるいは５本±１本の範囲内）が望ましいことが判る。
【００５９】
同様に、耐熱フィルム１０４の厚みが１２．５μｍ（あるいは１１．５〜１７．５μｍの範囲内）の場合、パターン間隔が２．５ｍｍ（あるいは２．５ｍｍ±０．５ｍｍの範囲内）では、皺１０７の本数は３本（あるいは３本±１本の範囲内）が望ましいことが判る。
【００６０】
同様に、耐熱フィルム１０４の厚みが１２．５μｍ（あるいは１１．５〜１７．５μｍの範囲内）の場合、パターン間隔が１．３ｍｍ（あるいは１．３ｍｍ±０．５ｍｍの範囲内）では、皺１０７の本数は２本（あるいは２本±１本の範囲内）が望ましいことが判る。
【００６１】
また［表１］より、耐熱フィルム１０４の厚みが１０．０μｍ（あるいは８．０〜１１．０μｍの範囲内）の場合、パターン間隔が４ｍｍ（あるいは４ｍｍ±０．５ｍｍの範囲内）では、皺１０７の本数は６本（あるいは６本±１本の範囲内）が望ましいことが判る。
【００６２】
同様に、耐熱フィルム１０４の厚みが１０．０μｍ（あるいは８．０〜１１．０μｍの範囲内）の場合、パターン間隔が２．５ｍｍ（あるいは２．５ｍｍ±０．５ｍｍの範囲内）では、皺１０７の本数は４本（あるいは４本±１本の範囲内）が望ましいことが判る。
【００６３】
同様に、耐熱フィルム１０４の厚みが１０．０μｍ（あるいは８．０〜１１．０μｍの範囲内）の場合、パターン間隔が１．３ｍｍ（あるいは１．３ｍｍ±０．５ｍｍの範囲内）では、皺１０７の本数は２本（あるいは２本±１本の範囲内）が望ましいことが判る。
【００６４】
なお耐熱フィルム１０４の厚みが１０．０μｍ未満の場合、あるいはパターン間隔が１．３ｍｍ未満の場合は、上記［表１］の結果を外挿すれば良い。
【００６５】
なお皺１０７のピッチは、０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下が望ましい。また皺１０７の高さ（すなわち皺１０７を構成する耐熱フィルム１０４の凹凸の高さ）は、３μｍ以上（更には５μｍ以上）１００μｍ以下が望ましい。凹凸の高さが３μｍ未満の場合、皺１０７の効果が得られない場合がある。また１００μｍを超えた場合、皺１０７の効果が得られない場合がある。
【００６６】
また皺１０７のピッチは、０．１ｍｍ以上２．５ｍｍ以下が望ましい。０．１ｍｍ未満の狭いピッチで、皺１０７を形成しても、皺１０７による効果が得られない場合がある。また２．５ｍｍより長いピッチで皺１０７を形成しても、皺１０７による効果が得られない場合がある。
【００６７】
なお１つの多層基板１０１において、異なるパターン間隔であれば、複数の緩和領域１０６、あるいは異なるピッチ、異なる高さの皺１０７からなる複数の緩和領域１０６を設けても良い。これは配線１０２のパターン間隔によって、それぞれ皺１０７のピッチや本数を最適化すればよいためである。
【００６８】
以上のようにして、極薄の多層基板１０１を形成することができる。なお硬化済樹脂層１０３や硬化前樹脂層１１０の個々の厚みは、２０μｍ以下（望ましくは１５μｍ以下、更には１０μｍ以下）が望ましい。２０μｍを超えた場合、多層基板１０１の総厚に影響を与える可能性がある。また接着層の厚みが３μｍ未満の場合、配線１０２や銅箔１１１の表面粗さの影響を受けやすくなるため、密着強度が変化する場合がある。
【００６９】
また銅箔１１１の厚みは、５０μｍ以下（望ましくは３０μｍ以下、更には２０μｍ、１０μｍ以下）が望ましい。銅箔１１１の厚みが５０μｍを超えると、多層基板１０１の総厚が増加し、またフレキシブル性に影響を与える可能性がある。なお銅箔１１１の厚みは３μｍ未満の場合、取り扱いが難しくなる場合がある。
【００７０】
（実施例３）
実施例３では、実施例１で説明した多層基板１０１の上に、半導体のベアチップ１１６を実装してなるモジュール１１８について説明する。
【００７１】
次に本発明の実施例として図７、図８を、本発明の比較例として図９〜図１１を用いて説明する。
【００７２】
図７（Ａ）（Ｂ）は、実施例１で説明した多層基板１０１の上に、半導体のベアチップ１１６を実装する様子を説明する断面図である。
【００７３】
図７（Ａ）（Ｂ）において、１１６はベアチップ、１１７はハンダ等からなるバンプ、１１８はモジュールである。
【００７４】
図７（Ａ）に示すように、多層基板１０１は、最内層となる耐熱フィルム１０４に略等ピッチの皺１０７を有する緩和領域を設けているため、最表層の半導体のベアチップ１１６の実装面の平坦度を極めて高く（例えば、１０ｍｍ角の面積内で、平坦度を２０μｍ以下）することができる。また多層基板１０１全体での厚みバラツキも小さくできるため、多層基板１０１の層厚が薄くなってフレキシブル性が強くなった場合でも、優れたベアチップ１１６の実装性を保つことができる。
【００７５】
図７（Ｂ）は、多層基板１０１にベアチップ１１６を実装してなるモジュール１１８の一部を示す断面図である。図７（Ｂ）に示すように、多層基板１０１において応力緩和部を設けることで、極薄の多層基板１０１にベアチップ１１６を実装してなる極薄のモジュール１１８を実現できる。
【００７６】
図８は、多層基板１０１に半導体をＮＳＤ実装した後の様子を示す断面図である。ＮＳＤ（Non Conductive Adhesive Stud Bump Direct Interconnection)実装とは、圧接構造を有するフリップ実装技術の一例であり、詳細は、日本金属学会誌(２００４年１月号、Ｖｏｌ．１０７  Ｎｏ．１０２２、第５２頁)や、パナソニックテクニカルジャーナル(Panasonic Technical Journal Vol.55 No.2 Jul.2009。  第５９頁〜第６１頁）等で知られるものである。
【００７７】
ＮＳＤ実装の場合、ベアチップ１１６と、ベアチップ１１６を実装する多層基板１０１との間に、シート状の封止樹脂部１１９を配設する。なおバンプ１１７は、金線等からなるスタッドバンプ等としてもよい。
【００７８】
図８に示すように、ベアチップ１１６と封止樹脂部１１９との界面にも、封止樹脂部１１９と多層基板１０１との界面にも、共にボイド（あるいは密着不足）が発生しない。これは多層基板１０１の平面性が極めて高く、更に配線基板の厚みばらつきも極めて小さいためである。
【００７９】
以上、図８（Ｂ）に示すように、多層基板１０１において応力緩和部を設けることで、極薄の多層基板１０１にＮＳＤを用いたベアチップ１１６を実装してなる極薄のモジュール１１８を実現できる。
【００８０】
図９〜図１１は、共に本発明の比較例である。
【００８１】
図９（Ａ）（Ｂ）は、共に緩和領域１０６を設けないように、多層基板１０１を積層する様子を示す断面図である。
【００８２】
図９（Ａ）（Ｂ）は、最内層となる前記耐熱フィルム１０４であって、その両面に前記配線１０２を設けていない領域に、略等ピッチの皺１０７を設けていない多層基板１０１の製造方法の一例である。図９において、１２０はクッション材であり、被積層物の表面凹凸に追従するシート状、あるいはゴム状の部材である。このようにクッション材１２０を介して積層することで、凹凸に関係なく均一な圧力を印加することができる。
【００８３】
図９（Ａ）は積層前、図９（Ｂ）は積層後の状態を説明する断面図に相当する。図９（Ｂ）に示すように、クッション材１２０を用いることで、最内層となる耐熱フィルム１０４に、皺１０７を発生させずに積層することができるが、その反面、積層、一体化してなる配線１０２基板の表面に、内蔵された配線１０２や内蔵されたビアペースト１０５等に起因する凹凸が発生することが判る。またこの凹凸が発生した多層基板１０１（図９には図示していない）において、この凹凸が半導体チップのベアチップ１１６を実装時に課題となることは言うまでもない。
【００８４】
図９（Ａ）（Ｂ）の工程を経て得られた、表面に凹凸を有する多層基板の上に、ベアチップ１１６を実装する様子を、図１０、図１１を用いて説明する。
【００８５】
図１０（Ａ）（Ｂ）は、共に表面に凹凸を有する多層基板の上に、半導体チップをベアチップ実装する様子を説明する断面図である。１２１は凹凸多層基板であり、図９（Ａ）（Ｂ）の工程を経て得られた、内部に埋め込まれた配線１０２や、ビアペースト１０５による凹凸が表面に発生した配線基板である。
【００８６】
図１０(Ａ)に示すように、凹凸多層基板１２１は、配線１０２と硬化済樹脂層１０３と耐熱フィルム１０４とが積層されている。そしてビアペースト１０５によって、複数の配線１０２間が層間接続されている。そして凹凸多層基板１２１の表面には、内蔵された配線１０２や、ビアペースト１０５の厚みに起因した、凹凸が発生している。
【００８７】
図１０（Ｂ）に示すように、ベアチップ１１６は、バンプ１１７を介して、凹凸多層基板１２１の表面に実装され、モジュール１１８を構成するが、凹凸多層基板１２１の表面に発生した凹凸によって、配線１０２と、バンプ１１７との間で、密着不足部１２２が生じる可能性がある。
【００８８】
図１１（Ａ）（Ｂ）は、凹凸多層基板１２１に、シート状の封止樹脂部１１９を用いてベアチップ１１６を実装する際の課題について説明する断面図である。図１１（Ａ）において、ベアチップ１１６の表面には、実装用の金線等からなるバンプ１１７等が形成されている。そして凹凸多層基板１２１の表面に、シート状の封止樹脂部１１９を介して、矢印１１３に示すように、ベアチップ１１６を圧接、実装する。
【００８９】
図１１（Ｂ）は、こうして作成したモジュール１１８の断面図である。図１１（Ｂ）において、ベアチップ１１６と、シート状の封止樹脂部１１９との間に、ボイド１２３が発生しているが、このボイド１２３は、凹凸多層基板１２１の表面の凹凸に起因するものである。
【００９０】
以上のように、奇数枚の耐熱フィルム１０４と、前記耐熱フィルム１０４に樹脂層を介して固定された配線１０２と、前記耐熱フィルム１０４に形成された孔１０９に充填され、複数の前記配線１０２間を層間接続するビアペースト１０５と、を有する多層基板１０１であって、最内層となる前記耐熱フィルム１０４であって、その両面に前記配線１０２を設けていない領域を、略等ピッチの皺１０７を有する緩和領域１０６とした多層基板１０１と、この多層基板１０１の表面に実装されたベアチップ１１６と、を有するモジュール１１８とすることで、多層基板１０１の表面での凹凸発生を抑制でき、信頼性の高いモジュール１１８を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の多層基板１０１とその製造方法は、最内層となる前記耐熱フィルムであって、その両面に前記配線１０２を設けていない領域を、略等ピッチの皺を有する緩和領域とすることで、多層基板１０１の表面の平滑性を高めることができ、ベアチップ実装等に対応できるため、電子機器の小型化、高密度実装化、高機能化に貢献することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１０１  多層基板
１０２  配線
１０３  硬化済樹脂層
１０４  耐熱フィルム
１０５  ビアペースト
１０６  緩和領域
１０７  皺
１０８  保護フィルム
１０９  孔
１１０  硬化前樹脂層
１１１  銅箔
１１２  突出部
１１３  矢印
１１４  金属板
１１５  補助線
１１６  ベアチップ
１１７  バンプ
１１８  モジュール
１１９  封止樹脂部
１２０  クッション材
１２１  凹凸多層基板
１２２  密着不足部
１２３  ボイド
【図１】
2012084767.tif 000004
【図２】
2012084767.tif 000005
【図３】
2012084767.tif 000006
【図４】
2012084767.tif 000007
【図５】
2012084767.tif 000008
【図６】
2012084767.tif 000009
【図７】
2012084767.tif 000010
【図８】
2012084767.tif 000011
【図９】
2012084767.tif 000012
【図１０】
2012084767.tif 000013
【図１１】
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