(57)【要約】【課題】部品との接続に適した突起電極を備えることにより、信頼性を向上させることが可能な配線基板を提供すること。【解決手段】本発明の配線基板１０１は、基板主面１０２上の電極形成領域１３３内に複数の突起電極１１が配置された構造を有する。複数の突起電極１１のうち少なくとも１つは、外径Ａ１がビア導体１４９の外径Ａ２，Ａ３よりも大きく設定され、上面１２が粗化された異形突起電極１１である。【選択図】図３
2013093405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板主面及び基板裏面を有するとともに層間絶縁層及び導体層を積層してなる積層部を有し、前記基板主面上の電極形成領域内に複数の突起電極が配置され、前記基板主面を有する最上層の前記層間絶縁層に、前記突起電極及び前記導体層を互いに電気的に接続するビア導体が設けられた配線基板であって、
前記複数の突起電極のうち少なくとも１つは、外径が前記ビア導体の外径よりも大きく設定され、上面が粗化された異形突起電極であることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記異形突起電極は、前記上面に加えて側面が粗化されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記異形突起電極の表面粗さＲａは０．１μｍ以上０．６μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記異形突起電極は、上端から下端までの外径が等しく設定され、全体として柱状をなしていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項５】
前記電極形成領域内に存在する前記突起電極の全てが、前記異形突起電極であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項６】
前記複数の突起電極は、前記電極形成領域内において前記基板主面の面方向に沿って縦横に複数配列されており、
前記複数の突起電極のうち前記電極形成領域の外周部に位置する突起電極が、前記異形突起電極である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項７】
前記異形突起電極は、前記上面上に載置されるはんだバンプを加熱溶融させることによって、部品の底面側に配置された接続端子に対してフリップチップ接続されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の配線基板を製造する方法であって、
前記積層部を準備する積層部準備工程と、
前記積層部に最上層の前記層間絶縁層を貫通するビアホールを形成するビアホール形成工程と、
前記基板主面を有する最上層の前記層間絶縁層上にレジストを形成するレジスト形成工程と、
前記レジストに、内径が前記ビアホールの内径よりも大きく設定された開口部を形成する開口部形成工程と、
前記ビアホール及び前記開口部の内側に対してめっきを行うことにより、前記ビアホールに前記ビア導体を形成するとともに前記開口部に前記突起電極を形成する突起電極形成工程と、
前記突起電極の前記上面を粗化することによって前記異形突起電極を成形する異形突起電極成形工程と
を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記異形突起電極成形工程では、前記突起電極に対してエッチングを行うことにより、前記突起電極の前記上面を粗化することを特徴とする請求項８に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記異形突起電極成形工程では、押圧用粗面を有する押圧治具を用いて前記突起電極の前記上面をプレスすることにより、前記上面を粗化することを特徴とする請求項８に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１１】
前記異形突起電極成形工程後、置換めっきを施すことにより、前記異形突起電極の表面に、前記異形突起電極の前記上面の形状に対応した粗化面を有する表面めっき層を形成することを特徴とする請求項９または１０に記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板主面上の電極形成領域内に複数の突起電極が配置された配線基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣチップなどの部品を搭載してなる配線基板（いわゆる半導体パッケージ）がよく知られている。ここで、ＩＣチップとの電気的な接続を図るための構造としては、ＩＣチップの底面側に配置された複数の接続端子上や、配線基板の基板主面上に配置された複数の突起電極であるパッド（いわゆるＣ４パッド：Controlled Collapsed Chip Connectionパッド）上に、はんだバンプを形成したもの（例えば特許文献１，２参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３４３２４号公報（図２等）
【特許文献２】特開２００９−２４６１６６号公報（図４等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、パッドは基板主面から突出しているため、ＩＣチップの搭載時にスリップ（位置ずれ）することにより、ＩＣチップがパッドから滑り落ちてしまうおそれがある。その結果、個々のパッドとＩＣチップとの間に接続不良（オープン不良、ショート不良など）が発生する可能性がある。ゆえに、製造される配線基板が不良品となるため、配線基板の信頼性が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、部品との接続に適した突起電極を備えることにより、信頼性を向上させることが可能な配線基板を提供することにある。また、第２の目的は、上記の優れた配線基板を得るのに好適な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段（手段１）としては、基板主面及び基板裏面を有するとともに層間絶縁層及び導体層を積層してなる積層部を有し、前記基板主面上の電極形成領域内に複数の突起電極が配置され、前記基板主面を有する最上層の前記層間絶縁層に、前記突起電極及び前記導体層を互いに電気的に接続するビア導体が設けられた配線基板であって、前記複数の突起電極のうち少なくとも１つは、外径が前記ビア導体の外径よりも大きく設定され、上面が粗化された異形突起電極であることを特徴とする配線基板がある。
【０００７】
従って、手段１の配線基板によると、複数の突起電極のうち少なくとも１つが、上面が粗化された異形突起電極となっている。このため、部品の底面側に配置された構造物（例えば、部品の底面側に配置された接続端子や、接続端子上に形成されたはんだバンプなど）を異形突起電極の上面に載置した際において、構造物と異形突起電極との密着強度が高くなる。その結果、構造物が異形突起電極の上面に接触することによって構造物の位置ずれが防止されるため、複数の突起電極からの部品の脱落を未然に防止でき、ひいては、個々の突起電極と部品との接続不良を防止することができる。即ち、部品との接続に適した突起電極を備えることにより、配線基板の信頼性を向上させることが可能となる。
【０００８】
上記配線基板を形成する材料は特に限定されず任意であるが、例えば、樹脂基板などが好適である。好適な樹脂基板としては、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）、ＰＰＥ樹脂（ポリフェニレンエーテル樹脂）等からなる基板が挙げられる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）との複合材料からなる基板を使用してもよい。その具体例としては、ガラス−ＢＴ複合基板、高Ｔｇガラス−エポキシ複合基板（ＦＲ−４、ＦＲ−５等）等の高耐熱性積層板などがある。また、これらの樹脂とポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料からなる基板を使用してもよい。あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料からなる基板等を使用してもよい。他の材料として、例えば各種のセラミックなどを選択することもできる。なお、かかる配線基板の構造としては特に限定されないが、例えばコア基板の片面または両面にビルドアップ層を有するビルドアップ多層配線基板や、コア基板を有さないコアレス配線基板などを挙げることができる。
【０００９】
上記配線基板は、層間絶縁層及び導体層を積層してなる積層部を有する。層間絶縁層は、絶縁性、耐熱性、耐湿性等を考慮して適宜選択することができる。層間絶縁層の形成材料の好適例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂等が挙げられる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料、あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料等を使用してもよい。なお、層間絶縁層には、層間接続のためのビア導体を形成するために、あらかじめビアホールが形成されていてもよい。
【００１０】
上記基板主面上の電極形成領域の位置及び数は特に限定されず任意であるが、例えばいわゆる多数個取り基板の場合には配線基板の取り数に相当する数だけ電極形成領域が存在している。電極形成領域は基板主面のみに存在していてもよいが、基板主面及び基板裏面の両方に存在していてもよい。
【００１１】
また、突起電極（異形突起電極を含む）は、導電性の金属材料などによって形成することが可能である。突起電極を構成する金属材料としては、例えば金、銀、銅、鉄、コバルト、ニッケルなどが挙げられる。特に、突起電極は、導電性が高く安価な銅からなることが好ましい。また、突起電極は、めっきによって形成されることがよい。このようにすれば、突起電極を高精度かつ均一に形成することができる。仮に、突起電極を金属ペーストのリフローによって形成すると、突起電極を高精度かつ均一に形成することが困難になるため、個々の突起電極の高さにバラツキが生じてしまうおそれがある。
【００１２】
異形突起電極は、上面が粗化されている。なお、異形突起電極は、上面に加えて側面が粗化されていることが好ましい。このようにすれば、異形突起電極に部品を接続する場合に異形突起電極の上面上に載置したはんだバンプを加熱溶融させたときに、異形突起電極の上面と部品との密着強度に加えて、異形突起電極の側面とはんだとの密着強度が高くなる。このため、部品を配線基板によってより安定的に支持することができる。
【００１３】
また、異形突起電極の表面粗さＲａは特に限定されず任意であるが、例えば０．１μｍ以上、好ましくは０．１μｍ以上０．６μｍ以下であることがよい。仮に、異形突起電極の表面粗さＲａが０．１μｍ未満である場合、上記した構造物を異形突起電極の上面に載置したとしても、構造物と異形突起電極との密着強度があまり高くならないため、構造物の位置ずれを防止することが困難になり、複数の突起電極からの部品の脱落を防止できない可能性がある。ここで、本明細書で述べられている「表面粗さＲａ」とは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１で定義されている算術平均粗さＲａである。なお、表面粗さＲａの測定方法はＪＩＳ  Ｂ０６５１に準じるものとする。
【００１４】
なお、電極形成領域内には複数の突起電極が配置されているが、電極形成領域内に存在する突起電極の全てが、異形突起電極であることが好ましい。このようにすれば、多数の異形突起電極によって上記した構造物の位置ずれを防止することができるため、複数の突起電極からの部品の脱落をより確実に防止することができる。しかしながら、特に、複数の突起電極が電極形成領域内において基板主面の面方向に沿って縦横に複数配列されている場合、複数の突起電極のうち電極形成領域の外周部に位置する突起電極のみを、異形突起電極としてもよい。
【００１５】
なお、異形突起電極について、その用途は限定されないが、例えば、上面上に載置されるはんだバンプを加熱溶融させることによって、部品の底面側に配置された接続端子に対してフリップチップ接続される突起電極であることがよい。即ち、フリップチップ接続のための突起電極は、いわゆるＣ４パッドのファイン化に対応して、小さく形成される必要がある。よって、突起電極をフリップチップ接続する場合、部品の脱落に起因する配線基板の信頼性低下という本願特有の問題が起こりやすく、それゆえ上記手段１を採用する意義が大きくなる。
【００１６】
さらに、異形突起電極は、上端から下端までの外径が等しく設定され、全体として柱状をなしていることが好ましい。このようにすれば、小さな異形突起電極を比較的容易に形成することができる。ゆえに、突起電極間のピッチをよりいっそうファイン化することができる。
【００１７】
はんだバンプに使用されるはんだ材料としては特に限定されないが、例えば錫鉛共晶はんだ（Ｓｎ／３７Ｐｂ：融点１８３℃）が使用される。錫鉛共晶はんだ以外のＳｎ／Ｐｂ系はんだ、例えばＳｎ／３６Ｐｂ／２Ａｇという組成のはんだ（融点１９０℃）などを使用してもよい。また、上記のような鉛入りはんだ以外にも、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ等の鉛フリーはんだを選択することも可能である。
【００１８】
また、突起電極と接続する好適な部品としては、コンデンサ、レジスター、半導体集積回路素子（ＩＣチップ）、半導体製造プロセスで製造されたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子などを挙げることができる。さらに、ＩＣチップとしては、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory ）などを挙げることができる。ここで、「半導体集積回路素子」とは、主としてコンピュータのマイクロプロセッサ等として使用される素子をいう。
【００１９】
上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、上記手段１に記載の配線基板を製造する方法であって、前記積層部を準備する積層部準備工程と、前記積層部に最上層の前記層間絶縁層を貫通するビアホールを形成するビアホール形成工程と、前記基板主面を有する最上層の前記層間絶縁層上にレジストを形成するレジスト形成工程と、前記レジストに、内径が前記ビアホールの内径よりも大きく設定された開口部を形成する開口部形成工程と、前記ビアホール及び前記開口部の内側に対してめっきを行うことにより、前記ビアホールに前記ビア導体を形成するとともに前記開口部に前記突起電極を形成する突起電極形成工程と、前記突起電極の前記上面を粗化することによって前記異形突起電極を成形する異形突起電極成形工程とを含むことを特徴とする配線基板の製造方法がある。
【００２０】
従って、手段２の配線基板の製造方法によれば、異形突起電極成形工程を行うことにより、上面が粗化された異形突起電極が形成される。このため、部品の底面側に配置された構造物（例えば、上記した接続端子やはんだバンプなど）を異形突起電極の上面に載置すれば、構造物と異形突起電極との密着強度が高くなる。その結果、構造物が異形突起電極の上面に接触することによって構造物の位置ずれが防止されるため、複数の突起電極からの部品の脱落を未然に防止でき、ひいては、個々の突起電極と部品との接続不良を防止することができる。即ち、部品との接続に適した突起電極を備える配線基板を製造できるため、配線基板の信頼性を向上させることが可能となる。
【００２１】
以下、手段２にかかる配線基板の製造方法について説明する。
【００２２】
積層部準備工程では積層部を準備する。続くビアホール形成工程では、積層部に最上層の層間絶縁層を貫通するビアホールを形成する。続くレジスト形成工程では、基板主面を有する最上層の層間絶縁層上にレジストを形成する。続く開口部形成工程では、レジストに、内径がビアホールの内径よりも大きく設定された開口部を形成する。開口部を形成する方法としては、レジストに対するドリル加工を行って開口部を形成する方法、レジストに対するレーザー加工を行って開口部を形成する方法、露光及び現像を行って開口部を形成する方法、打ち抜き金型を用いてレジストを打ち抜くことにより、レジストに開口部を形成する方法などが挙げられる。
【００２３】
続く突起電極形成工程では、ビアホール及び開口部の内側に対してめっきを行うことにより、ビアホールにビア導体を形成するとともに開口部に突起電極を形成する。続く異形突起電極成形工程では、突起電極の上面を粗化することによって異形突起電極を成形する。以上のプロセスを経て、配線基板が製造される。
【００２４】
なお、異形突起電極成形工程において、突起電極の上面を粗化する方法としては、突起電極の上面を化学的に粗化する方法や、突起電極の上面を機械的に粗化する方法などを挙げることができる。異形突起電極成形工程において突起電極の上面を化学的に粗化する方法としては、突起電極に対してエッチングを行うことにより、突起電極の上面を粗化することなどが挙げられる。このようにした場合、微細な粗化が可能となる。
【００２５】
一方、異形突起電極成形工程において突起電極の上面を機械的に粗化する方法としては、押圧用粗面を有する押圧治具を用いて突起電極の上面をプレスすることにより、上面を粗化することなどが挙げられる。このようにした場合、異形突起電極成形工程において複数の突起電極の上面を平坦化できるため、コプラナリティに優れていて部品との接続に適した異形突起電極群を備えた配線基板を、確実にかつ容易に得ることが可能となる。また、エッチングが困難な金属めっき（例えば金めっきなど）によって異形突起電極が形成されていたとしても、押圧治具を用いて突起電極の上面をプレスすることにより、上面を確実に粗化することができる。ここで、本明細書で述べられている「コプラナリティ」とは、「日本電子機械工業会規格ＥＩＡＪ  ＥＤ−７３０４  ＢＧＡ規定寸法の測定方法」で定義されている端子最下面均一性を示している。
【００２６】
ここで、押圧治具は、チタンやステンレスなどの金属材、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素などのセラミック材、ガラス材などによって構成されることが好ましい。特に、押圧治具は、加工精度が高く熱による変形が少ないセラミック材によって構成されることがよい。また、押圧治具の押圧用粗面は平面であることが好ましい。このようにすれば、各突起電極に押圧力が均等に加わるため、各突起電極の上面を精度良く粗化することができる。
【００２７】
さらに、異形突起電極成形工程後、置換めっきを施すことにより、異形突起電極の表面に、異形突起電極の上面の形状に対応した粗化面を有する表面めっき層を形成してもよい。なお、置換めっきは、異形突起電極の表面を被覆するようにめっき層を形成するものではなく、異形突起電極の表面付近にある金属を入れ替えることによってめっき層を形成するものである。よって、置換めっきであれば、めっきを施したとしても異形突起電極の上面の凹凸が埋まりにくいため、所望の表面粗さＲａを有する粗化面を得やすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態におけるコアレス配線基板の構成を示す概略断面図。
【図２】コアレス配線基板を示す概略平面図。
【図３】コアレス配線基板の要部断面図。
【図４】コアレス配線基板の製造方法を示す説明図。
【図５】コアレス配線基板の製造方法を示す説明図。
【図６】コアレス配線基板の製造方法を示す説明図。
【図７】コアレス配線基板の製造方法を示す説明図。
【図８】コアレス配線基板の製造方法を示す説明図。
【図９】コアレス配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１０】コアレス配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１１】コアレス配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１２】コアレス配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１３】コアレス配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１４】他の実施形態におけるコアレス配線基板の要部断面図。
【図１５】他の実施形態におけるコアレス配線基板の要部断面図。
【図１６】他の実施形態におけるコアレス配線基板の構成を示す概略断面図。
【図１７】他の実施形態におけるコアレス配線基板を示す概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本実施形態のコアレス配線基板１０１（配線基板）を示す概略断面図である。コアレス配線基板１０１は、コア基板を有さず、エポキシ樹脂からなる４層の樹脂絶縁層４１，４２，４３，４４と銅からなる導体層５１とを交互に積層した構造を有する配線基板である。樹脂絶縁層４１〜４４は、同一の厚さ及び材料からなる層間絶縁層である。
【００３１】
さらに、各樹脂絶縁層４１〜４４には、それぞれビアホール１４６，１４７及びビア導体１４８，１４９が設けられている。各ビアホール１４６，１４７は、逆円錐台形状をなし、各樹脂絶縁層４１〜４４に対してＹＡＧレーザーまたは炭酸ガスレーザーを用いた穴あけ加工を施すことにより形成される。各ビア導体１４８は、同一方向（図１では上方向）に拡径した導体であって、各導体層５１を相互に電気的に接続している。なお、各ビア導体１４８，１４９の上端における外径Ａ２（図３参照）は５０μｍ以上１２０μｍ以下（本実施形態では１００μｍ）に設定され、各ビア導体１４８，１４９の下端における外径Ａ３（図３参照）は３０μｍ以上１００μｍ以下（本実施形態では６０μｍ）に設定されている。
【００３２】
図１に示されるように、コアレス配線基板１０１の基板裏面１０３上（第１層の樹脂絶縁層４１の下面上）には、ＢＧＡ用パッド５３がアレイ状に配設されている。各ＢＧＡ用パッド５３の表面上には、高さ４００μｍ〜６００μｍ程度の複数のはんだバンプ１５５が配設されている。各はんだバンプ１５５は、図示しないマザーボード（母基板）側の端子との電気的な接続に用いられる、いわゆるＢＧＡバンプである。
【００３３】
一方、図２に示されるように、コアレス配線基板１０１の基板主面１０２上（第４層の樹脂絶縁層４４の表面上）には、平面視略矩形状の電極形成領域１３３が設定されている。そして、電極形成領域１３３内には、複数の異形突起電極１１が基板主面１０２の面方向に沿って縦横に複数配列されている。なお本実施形態では、電極形成領域１３３内に存在する突起電極の全てが異形突起電極１１となっている。
【００３４】
図３に示されるように、異形突起電極１１は、上端から下端までの外径Ａ１が等しく設定され、全体として円柱状をなしている。なお、各異形突起電極１１の外径Ａ１は５０μｍ以上１４０μｍ以下（本実施形態では１１０μｍ）に設定されている。また、各異形突起電極１１は、基板主面１０２を有する最上層の樹脂絶縁層４４に設けられたビア導体１４９と一体形成され、ビア導体１４９を介して導体層５１に電気的に接続されている。異形突起電極１１の外径Ａ１は、ビア導体１４９の上端における外径Ａ２（１００μｍ）、及び、ビア導体１４９の下端における外径Ａ３（６０μｍ）よりも大きく設定されている。さらに、異形突起電極１１の中心軸Ｃ１は、ビア導体１４９の中心軸と一致している。そして、異形突起電極１１の高さは、６０μｍに設定されている。
【００３５】
図３に示されるように、各異形突起電極１１の上面１２は粗化されている。上面１２の表面粗さＲａは、０．１μｍ以上０．６μｍ以下であり、本実施形態では０．４μｍに設定されている。なお、各異形突起電極１１は、銅層（図示略）、ニッケル層（図示略）及び金層１４によって構成されている。銅層は、ビアホール１４７の内面及び基板主面１０２を無電解銅めっき及び電解銅めっきで被覆することによって、ビア導体１４９とともに一体形成されためっき層である。ニッケル層は、基板主面１０２から突出した銅層の表面を無電解ニッケルめっきで被覆することによって形成されためっき層である。金層１４は、ニッケル層の表面に対して置換無電解金めっきを施すことによって形成された表面めっき層である。
【００３６】
また、図１に示されるように、各異形突起電極１１は、はんだバンプ１３０を介して、矩形平板状をなすＩＣチップ１３１（部品）の底面に配置された接続端子１３２に接続されるようになっている。即ち、はんだバンプ１３０は、ＩＣチップ１３１の接続端子１３２とのフリップチップ接続に用いられる、いわゆるＣ４用のバンプである。
【００３７】
そして、基板主面１０２とＩＣチップ１３１との隙間には、アンダーフィル１３４が充填されている。その結果、コアレス配線基板１０１とＩＣチップ１３１とが、隙間が封止された状態で互いに固定される。なお、本実施形態のアンダーフィル１３４は、熱膨張係数が２０〜６０ｐｐｍ／℃程度（具体的には３４ｐｐｍ／℃）のエポキシ樹脂からなる。
【００３８】
次に、コアレス配線基板１０１の製造方法について説明する。
【００３９】
積層部準備工程では、コアレス配線基板１０１の中間製品となるべき積層部８０を作製し、あらかじめ準備しておく。なお、コアレス配線基板１０１の中間製品は、コアレス配線基板１０１となるべき製品部を平面方向に沿って複数配列した構造を有している。コアレス配線基板１０１の中間製品は以下のように作製される。まず、ガラスエポキシ基板などの十分な強度を有する支持基板７０を準備する（図４参照）。次に、支持基板７０上に、エポキシ樹脂からなるシート状の絶縁樹脂基材を半硬化の状態で貼り付けて下地樹脂絶縁層７１を形成することにより、支持基板７０及び下地樹脂絶縁層７１からなる基材６９を得る（図４参照）。そして、基材６９の片面（具体的には下地樹脂絶縁層７１の上面）に、積層金属シート体７２を配置する（図４参照）。ここでは、半硬化の状態の下地樹脂絶縁層７１上に積層金属シート体７２を配置することにより、以降の製造工程で積層金属シート体７２が下地樹脂絶縁層７１から剥れない程度の密着性が確保される。積層金属シート体７２は、２枚の銅箔７３，７４を剥離可能な状態で密着させたものである。具体的には、金属めっき（例えば、クロムめっき）を介して各銅箔７３，７４を積層することで積層金属シート体７２が形成されている。
【００４０】
その後、積層金属シート体７２上にシート状の絶縁樹脂基材４０を積層し、真空圧着熱プレス機（図示略）を用いて真空下にて加熱加圧することにより、絶縁樹脂基材４０を硬化させて第１層の樹脂絶縁層４１を形成する（図４参照）。そそして、図５に示されるように、レーザー加工を施すことによって樹脂絶縁層４１の所定の位置にビアホール１４６を形成し、次いで各ビアホール１４６内のスミアを除去するデスミア処理を行う。その後、従来公知の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことにより、各ビアホール１４６内にビア導体１４８を形成する。さらに、従来公知の手法（例えばセミアディティブ法）によってエッチングを行うことにより、樹脂絶縁層４１上に導体層５１をパターン形成する（図６参照）。
【００４１】
また、第２層〜第４層の樹脂絶縁層４２〜４４及び導体層５１についても、上述した樹脂絶縁層４１及び導体層５１と同様の手法によって形成し、樹脂絶縁層４１上に積層していく。以上の製造工程によって、支持基板７０上に積層金属シート体７２、樹脂絶縁層４１〜４４及び導体層５１を積層してなる積層部８０を形成する（図７参照）。なお図７に示されるように、積層部８０において積層金属シート体７２上に位置する領域が、コアレス配線基板１０１の中間製品となるべき積層部８０となる。そして、ビアホール形成工程を行い、積層部８０に最上層の樹脂絶縁層４４を貫通するビアホール１４７を形成する。
【００４２】
次に、基材６９を除去して銅箔７３を露出させる。具体的に言うと、積層金属シート体７２における２枚の銅箔７３，７４の界面で剥離して、積層部８０を支持基板７０から分離する（図８参照）。そして、積層部８０（樹脂絶縁層４１）の基板裏面１０３（下面）上にある銅箔７３に対してエッチングによるパターニングを行うことにより、樹脂絶縁層４１における基板裏面１０３上の領域にＢＧＡ用パッド５３を形成する（図９参照）。
【００４３】
次に、レジスト形成工程を行う。具体的には、最上層の樹脂絶縁層４４上にドライフィルムをラミネートして、めっきレジスト８１（図１０参照）を形成する。続く開口部形成工程では、めっきレジスト８１に対してレーザー加工機を用いたレーザー加工を行う。その結果、樹脂絶縁層４４のビアホール１４７と連通する位置に、内径がビアホール１４７の内径よりも大きく設定された開口部８２が形成される（図１０参照）。
【００４４】
続く突起電極形成工程では、ビアホール１４７及び開口部８２の内側に対してめっきを行うことにより、ビアホール１４７にビア導体１４９（図１１参照）を形成するとともに開口部８２に突起電極１０（図１１参照）を形成する。具体的に言うと、まず、無電解銅めっき及び電解銅めっきを行い、ビアホール１４７の内面、開口部８２の内面、及び、ビアホール１４７の底面に露出した導体層５１の上面に対して銅層を形成する。次に、無電解ニッケルめっきを行い、樹脂絶縁層４４の上面（基板主面１０２）から突出した銅層の表面にニッケル層を形成する。この時点で、銅層及びニッケル層からなる突起電極１０が形成される。その後、めっきレジスト８１を剥離する（図１１参照）。ここで、銅層の厚さは５０μｍ程度に設定され、ニッケル層の厚さは０．０１μｍ以上１５μｍ以下に設定されている。なお、本実施形態の銅層及びニッケル層は、めっきによって形成されているが、スパッタ法、ＣＶＤ等の他の方法により形成することも可能である。しかし、特に銅層において必要な高さ（５０μｍ程度）を得るためには、めっきによって形成されることが好ましい。
【００４５】
続く異形突起電極成形工程では、突起電極１０の上面１２を粗化することにより、異形突起電極１１を成形する。具体的には、まず、積層部８０を電極粗化装置１６１にセットする（図１２参照）。詳述すると、積層部８０を、基板主面１０２側を上に向けた状態で移動治具（図示略）にセットする。また、電熱ヒータ１６４，１６５を用いて、押圧治具である上治具１６２と支持治具である下治具１６３とを１１０℃に加熱する。そして、移動治具の搬送及びリフト動作によって、コアレス配線基板１０１を下治具１６３に支持させる。
【００４６】
次に、上治具１６２を下降させ、積層部８０上の各突起電極１０の上面１２を上治具１６２の押圧用粗面１６６でプレスする。このとき、各上面１２の高さが揃うようにプレスする。すると、各突起電極１０の上面１２に確実にかつ均等に圧力が加わり、上面１２が押し潰される結果、突起電極１０が平坦化されると同時に粗化され、異形突起電極１１が成形される。なお、上治具１６２の押圧用粗面１６６は平面である。本実施形態において、押圧用粗面１６６の表面粗さＲａは０．４μｍに設定されている。その後、異形突起電極成形工程を終えた積層部８０は、移動治具の搬送及びリフト動作によって装置外部に搬送される。
【００４７】
異形突起電極成形工程後、置換無電解金めっきを施すことにより、異形突起電極１１（ニッケル層）の表面に対して金層１４（図３参照）を形成する。このとき、金層１４には、異形突起電極１１の上面１２の形状に対応した粗化面１５が形成される。なお、金層１４の厚さは、０．０１μｍ以上１５μｍ以下に設定されている。
【００４８】
次に、積層部８０の基板裏面１０３側に形成されている複数のＢＧＡ用パッド５３上にはんだバンプ１５５を形成する。具体的には、図示しないはんだボール搭載装置を用いて各ＢＧＡ用パッド５３上にはんだボールを配置した後、はんだボールを所定の温度に加熱してリフローすることにより、各ＢＧＡ用パッド５３上にはんだバンプ１５５を形成する。なお、この時点で、コアレス配線基板１０１の中間製品が完成する。
【００４９】
続く分離工程では、従来周知の切断装置などを用いてコアレス配線基板１０１の中間製品を分割する。その結果、製品部同士が分割され、個々の製品であるコアレス配線基板１０１が多数個同時に得られる（図１参照）。
【００５０】
その後、ＩＣチップ搭載工程を実施する。具体的に言うと、まず、コアレス配線基板１０１の電極形成領域１３３にＩＣチップ１３１を載置する（図１３参照）。このとき、ＩＣチップ１３１の底面側に配置されたはんだバンプ１３０を、コアレス配線基板１０１側に配置された異形突起電極１１の上面１２上に載置するようにする。そして、２３０℃〜２６０℃程度の温度に加熱して各はんだバンプ１３０をリフローすることにより、異形突起電極１１が接続端子１３２に対してフリップチップ接続され、コアレス配線基板１０１にＩＣチップ１３１が搭載される。さらに、コアレス配線基板１０１の基板主面１０２とＩＣチップ１３１との隙間にアンダーフィル１３４を充填して硬化処理を行い、隙間を樹脂封止する。
【００５１】
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。
【００５２】
（１）本実施形態のコアレス配線基板１０１では、電極形成領域１３３に存在する突起電極の全てが、上面１２が粗化された異形突起電極１１となっている。ゆえに、ＩＣチップ１３１の底面側に配置されたはんだバンプ１３０を異形突起電極１１の上面１２上に載置すれば、上面１２がはんだバンプ１３０の滑り止めとなるため、はんだバンプ１３０と異形突起電極１１との密着強度が高くなる。その結果、はんだバンプ１３０が異形突起電極１１の上面１２に接触することによってはんだバンプ１３０の位置ずれが防止されるため、複数の異形突起電極１１からのＩＣチップ１３１の脱落を未然に防止でき、ひいては、個々の異形突起電極１１とＩＣチップ１３１との接続不良を防止することができる。即ち、ＩＣチップ１３１との接続に適した異形突起電極１１を備えることにより、コアレス配線基板１０１の信頼性を向上させることが可能となる。
【００５３】
（２）本実施形態では、電極形成領域１３３内に存在する突起電極の全てが、異形突起電極１１となっている。この場合、多数の異形突起電極１１によって複数のはんだバンプ１３０の位置ずれが防止されるため、複数の異形突起電極１１からのＩＣチップ１３１の脱落をより確実に防止することができる。
【００５４】
（３）本実施形態の異形突起電極成形工程では、押圧用粗面１６６を有する上治具１６２を用いて異形突起電極１１の上面１２をプレスすることにより、上面１２を粗化している。この場合、複数の異形突起電極１１の上面１２が平坦化されるため、コプラナリティに優れていてＩＣチップ１３１との接続に適した異形突起電極１１群を備えたコアレス配線基板１０１を、確実にかつ容易に得ることが可能となる。
【００５５】
（４）本実施形態の異形突起電極成形工程では、突起電極１０を押圧際に電極形成領域１３３に押圧力が集中しやすいが、積層部８０は全体的に下治具１６３によって支持される。その結果、積層部８０の撓みが防止されるため、コプラナリティに優れた異形突起電極１１群を備えるコアレス配線基板１０１を、より確実にかつより容易に得ることができる。
【００５６】
なお、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
【００５７】
・上記実施形態では、上面１２のみが粗化された異形突起電極１１が用いられていた。しかし、図１４に示されるように、上面１１２に加えて側面１１３が粗化されている異形突起電極１１１を用いてもよい。このようにすれば、異形突起電極１１１にＩＣチップを接続する場合に異形突起電極１１１の上面１１２上に載置したはんだバンプを加熱溶融させたときに、異形突起電極１１１の上面１１２とＩＣチップとの密着強度に加えて、異形突起電極１１１の側面１１３とはんだとの密着強度が高くなる。このため、ＩＣチップをコアレス配線基板によってより安定的に支持することができる。なお、側面１１３は、例えばエッチングなどによって粗化される。
【００５８】
・上記実施形態の異形突起電極１１は、上端から下端までの外径が等しく設定され、全体として柱状をなしていたが、異形突起電極１１の形状はこれに限定される訳ではない。例えば、図１５に示されるように、上端における外径Ｂ１が下端における外径Ｂ２よりも大きく設定され、かつ、下端における外径Ｂ２がビア導体１４９の上端における外径Ｂ３よりも大きく設定され、全体として断面台形状をなす異形突起電極２１１であってもよい。
【００５９】
・上記実施形態の異形突起電極１１は、最上層の樹脂絶縁層４４に設けられたビア導体１４９と一体形成されていたが、ビア導体１４９とは別体に形成されるものであってもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、電極形成領域１３３内に存在する突起電極の全てが、異形突起電極１１となっていた。しかし、図１６，図１７に示すコアレス配線基板２０１のように、複数の突起電極のうち電極形成領域２０２の外周部に位置する突起電極のみを、異形突起電極２０３としてもよい。なお、電極形成領域２０２の外周部以外の領域に位置する突起電極２０４は、上端における外径が下端における外径と等しく設定された円柱状の電極である。また、電極形成領域２０２の外周部に位置する突起電極のみを粗化する方法は特に限定されないが、例えば上記実施形態に記載の電極粗化装置１６１（図１２参照）を用いて、電極形成領域２０２の外周部の突起電極のみを選択的に粗化することも可能である。
【００６１】
・上記実施形態のコアレス配線基板１０１では、基板主面１０２のみに異形突起電極１１が形成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、基板主面１０２及び基板裏面１０３の両方に異形突起電極１１が形成されていてもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、コアレス配線基板１０１のパッケージ形態はＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）であるが、ＢＧＡのみに限定されず、例えばＰＧＡ（ピングリッドアレイ）やＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）等であってもよい。
【００６３】
・上記実施形態の異形突起電極成形工程では、上治具１６２を用いて複数の突起電極１０の上面１２をプレスすることにより、上面１２を粗化（及び平坦化）するようになっていた。即ち、上記実施形態の異形突起電極成形工程では、突起電極１０の上面１２を機械的に粗化するようになっていた。
【００６４】
しかし、異形突起電極成形工程において、突起電極１０の上面１２を化学的に粗化するようにしてもよい。例えば、突起電極１０に対してエッチングなどを行うことにより、突起電極１０の上面１２を粗化するようにしてもよい。また、突起電極１０の下側部分を通常のめっき条件で形成した後、通常とは異なるめっき条件に変更した状態で突起電極１０の上側部分を形成することにより、上面１２が粗化された異形突起電極１１を成形してもよい。ここで、めっき条件を変更する方法としては、例えば、めっき浴におけるめっきの撹拌量を減らすことや、めっきに含まれる光沢剤の分量を増加または減少させることや、めっきに弱酸（例えば、次亜塩素酸ナトリウムなど）を添加することなどが挙げられる。即ち、めっき条件を、ピットやザラツキなどのはんだ不良が発生する条件に敢えて変更することが考えられる。
【００６５】
また、異形突起電極成形工程において、突起電極１０の上面１２を機械的に粗化するようにしても勿論よい。例えば、サンドブラストによって突起電極１０の上面１２を粗化するようにしてもよい。また、平面研磨によって突起電極１０の上面１２を粗化するようにしてもよい。平面研磨による粗化を以下に詳述する。即ち、複数の突起電極１０を有する積層部８０を多数の貫通孔を有する真空吸着板上に載置し、真空吸着板の下面側の気圧を低減して、積層部８０を真空吸着によって固定する。次に、グラインダーのような回転研磨板を有する研磨装置を用いて、複数の突起電極１０の上面１２を一括して研磨する。なお、研磨方式としては、乾式及び湿式の両方を用いることができる。
【００６６】
・上記実施形態では、突起電極形成工程において銅層及びニッケル層からなる突起電極１０を形成し、異形突起電極成形工程後、異形突起電極１１（ニッケル層）の表面に対して置換無電解金めっきを施すことにより、金層１４（表面めっき層）を形成していた。しかし、突起電極や表面めっき層の形成方法は、特に上記実施形態の形成方法に限定される訳ではない。例えば、突起電極形成工程において銅層のみからなる突起電極を形成し、異形突起電極成形工程後、異形突起電極（銅層）の表面に対して置換無電解錫めっきや置換ニッケルめっきを施すことにより、錫層（表面めっき層）やニッケル層を形成してもよい。また、表面めっき層は、特に形成されなくてもよい。
【００６７】
次に、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。
【００６８】
（１）上記手段１において、前記層間絶縁層に設けられたビア導体が前記基板主面側に行くに従って拡径し、前記異形突起電極の外径は、前記ビア導体の前記基板主面側における外径よりも大きく設定されていることを特徴とする配線基板。
【００６９】
（２）上記手段２において、前記異形突起電極成形工程では、押圧用粗面を有する押圧治具を用いて前記突起電極の前記上面をプレスすることにより、前記上面を粗化する工程であり、前記押圧用粗面の表面粗さＲａは０．１μｍ以上０．６μｍ以下であることを特徴とする配線基板の製造方法。
【符号の説明】
【００７０】
１０，２０４…突起電極
１１，１１１，２０３，２１１…突起電極としての異形突起電極
１２，１１２…異形突起電極の上面
１１３…異形突起電極の側面
１４…表面めっき層としての金層
１５…粗化面
４１，４２，４３，４４…層間絶縁層としての樹脂絶縁層
５１…導体層
８０…積層部
８１…レジストとしてのめっきレジスト
８２…開口部
１０１，２０１…配線基板としてのコアレス配線基板
１０２…基板主面
１０３…基板裏面
１３０…はんだバンプ
１３１…部品としてのＩＣチップ
１３２…接続端子
１３３，２０２…電極形成領域
１４７…ビアホール
１４８，１４９…ビア導体
１６２…押圧治具としての上治具
１６６…押圧用粗面
Ａ１，Ｂ２…異形突起電極の外径
Ａ２，Ａ３，Ｂ３…ビア導体の外径
【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】
2013093405.tif 000013
【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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