(57)【要約】【課題】  配線の高密度化を高い生産性のもとに可能にするフレキシブル配線基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】  フレキシブル配線基板１０では、絶縁体層１１を挟んで両面に第１導体パターン１２および第２導体パターン１３が配設され、所定の第１導体パターン１２と第２導体パターン１３が導電性ペーストバンプ１４を通して接続する。導電性ペーストバンプ１４は絶縁体層１１を貫挿する。また、所定の導体パターン１２に導体バンプ１５が金属バリア１６を介し電気的に接続し、フレキシブル配線基板１０の主面から突き出して突設する。この導体バンプ１５は、導体板のエッチング加工により形成され、その表面が金属メッキ層１８で被覆される。【選択図】  図１
2013093366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
層間絶縁体層を挟んで２層以上の導体パターンが積層・一体化され、前記導体パターンの層間が導電性ペーストバンプにより電気的に接続され、前記導体パターンの最外層あるいは前記導電性ペーストバンプに接続する導体バンプが導体板のエッチング加工により形成され、前記導体バンプがフレキシブル配線基板の主面から突出していることを特徴とするフレキシブル配線基板。
【請求項２】
半導体パッケージの基板であって、前記導体バンプが前記半導体パッケージ基板の外部接続用バンプとなることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線基板。
【請求項３】
電子デバイスの通電検査に用いるプローブ用基板であって、前記導体バンプが被検体の外部接続用端子に接触するプローブバンプになることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線基板。
【請求項４】
層間絶縁体層を挟んで２層以上の導体パターンが積層・一体化され、前記導体パターンの層間が導電性ペーストバンプと導体板のエッチング加工により形成された導体バンプとにより電気的に接続されていることを特徴とするフレキシブル配線基板。
【請求項５】
前記導体パターンの層間は、前記導電性ペーストバンプと導体板のエッチング加工により形成された前記導体バンプとにより交互に電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブル配線基板。
【請求項６】
導体板の表面に第１導体パターンを形成する工程と、
前記第１導体パターンの所定の領域に導電性ペーストバンプを形成する工程と、
前記導電性ペーストバンプ上から樹脂フィルムと金属箔をこの順に積層し加熱加圧して前記導電性ペーストバンプと前記導体層を接続する工程と、
前記導体層をパターニングして第２導体パターンを形成する工程と、
前記導体板をエッチング加工して導体バンプにする工程と、
を有することを特徴とするフレキシブル配線基板の製造方法。
【請求項７】
第１導体板の表面に第１導体パターンを形成する工程と、
前記第１導体パターンの所定の領域に導電性ペーストバンプを形成する工程と、
第２導体板の表面に第２導体パターンを形成する工程と、
前記導電性ペーストバンプ上から樹脂フィルムと前記第２導体板をこの順に積層し加熱加圧して、前記導電性ペーストバンプと前記第２導体パターンを接続する工程と、
前記第１導体板および前記第２導体板をそれぞれにエッチング加工して第１導体バンプおよび第２導体バンプにする工程と、
を有することを特徴とするフレキシブル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、半導体パッケージ、伝送／回路配線等の基板として用いられるフレキシブル配線基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばネットワーク機器、サーバー、テスターのような電子機器に使用されるフレキシブル配線基板では、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ帯の高速デジタル信号の使用においてその高周波特性を損なうことなく高速伝送することが要求されている。また、例えば携帯機器類のようなモバイル電子機器では、その小型化あるいは薄型化に伴って、フレキシブル配線基板の高密度配線化および軽薄化が種々に進められている。そして、伝送配線あるいは回路配線等となる配線パターンの微細化および多層化による配線の高密度化が行われている。
【０００３】
上記多層化するフレキシブル配線基板では、配線パターン層間を電気接続する導通部材が、その層間絶縁体層に設けられたビアホール、スルーホール等にメッキ形成される。あるいは、導電性バンプが層間絶縁体層に埋め込まれて導通部材に適用されるようになってきている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、電子機器の小型化および高機能化を可能にするため、上記フレキシブル配線基板に実装される半導体デバイスの微細・高集積化、高速化あるいは多機能化（以下、半導体デバイスの高性能化ともいう）は著しい。それと共に半導体チップにおける外部接続用端子の数は増大し、例えばＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージ、ＬＧＡ（Land Grid Array）パッケージ、ＣＳＰ（Chip Size Package）等が多用されるようになってきている。そして、これ等のパッケージ基板であるインターポーザあるいはフィルム状基板等のフレキシブル配線基板において、配設される導体パターンの高密度化が種々に検討されている（例えば、特許文献２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８１６０３８号公報
【特許文献２】特許第３３７８１７１号公報
【特許文献３】特開２００５−２６４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記軽薄化するフレキシブル配線基板では、配線の高密度化と共に層間絶縁体層および配線層が薄層化して、その基材の柔軟性は高くなる。フレキシブル配線基板の製造工程において、この高い柔軟性は、そのハンドリング性の悪さから、層間絶縁体層および配線層の積層・一体化の工程あるいは導電性バンプの形成工程での生産性の低下につながる。ここで、高柔軟性の基材を高精度に取り扱うことができるハンドリング技術を採り入れることもできる。しかし、いずれにしてもフレキシブル配線基板の製造コストが上昇する虞がある。
【０００７】
また、例えばＳｉＰ（System in Package）あるいはＭＣＭ（Multi-Chip Module）にみられるように、半導体デバイスの更なる高密度実装を可能にする半導体パッケージに対する要求は強い。しかし、そのような半導体パッケージに用いられるインターポーザ基板等のフレキシブル配線基板においても、その軽薄化あるいは配線の高密度化に伴う製造コストの上昇の虞が生じる。そして、この半導体パッケージの場合には、半導体デバイスの高性能化に対応できてその高密度実装を可能にする新技術も望まれている。
【０００８】
本発明は、上述の事情等に鑑みてなされたもので、配線の高密度化を高い生産性のもとに可能にするフレキシブル配線基板およびその製造方法を提供することを目的とする。そして、半導体デバイスの高性能化に容易に対応でき、その高密度実装を可能にするフレキシブル配線基板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明にかかるフレキシブル配線基板は、層間絶縁体層を挟んで２層以上の導体パターンが積層・一体化され、前記導体パターンの層間が導電性ペーストバンプにより電気的に接続され、前記導体パターンの最外層あるいは前記導電性ペーストバンプに接続する導体バンプが導体板のエッチング加工により形成され、前記導体バンプがフレキシブル配線基板の主面から突出していることを特徴とする。
【００１０】
あるいは、本発明にかかるフレキシブル配線基板は、層間絶縁体層を挟んで２層以上の導体パターンが積層・一体化され、前記導体パターンの層間が導電性ペーストバンプと導体板のエッチング加工により形成された導体バンプにより電気的に接続されている構成になっている。
【００１１】
そして、本発明にかかるフレキシブル配線基板の製造方法は、導体板の表面に第１導体パターンを形成する工程と、前記第１導体パターンの所定の領域に導電性ペーストバンプを形成する工程と、前記導電性ペーストバンプ上から樹脂フィルムと金属箔をこの順に積層し加熱加圧して前記導電性ペーストバンプと前記金属箔を接続する工程と、前記金属箔をパターニングして第２導体パターンを形成する工程と、前記導体板をエッチング加工して導体バンプにする工程と、を有する構成になっている。
【００１２】
あるいは、本発明にかかるフレキシブル配線基板の製造方法は、第１導体板の表面に第１導体パターンを形成する工程と、前記第１導体パターンの所定の領域に導電性ペーストバンプを形成する工程と、第２導体板の表面に第２導体パターンを形成する工程と、前記導電性ペーストバンプ上から樹脂フィルムと前記第２導体板をこの順に積層し加熱加圧して、前記導電性ペーストバンプと前記第２導体パターンを接続する工程と、前記第１導体板および前記第２導体板をそれぞれにエッチング加工して第１導体バンプおよび第２導体バンプにする工程と、を有する構成になっている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、配線の高密度化を高い生産性のもとに可能にするフレキシブル配線基板およびその製造方法を提供することができる。また、半導体デバイスの高性能化に容易に対応でき、その高密度実装を可能にするフレキシブル配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブル配線基板の一例を示す一部拡大断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブル配線基板の一例の製造方法を示す製造工程別断面図。
【図３】図２の工程に続く製造工程別断面図。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブル配線基板の具体例を示し、（ａ）は半導体パッケージ基板の平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視の拡大断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかるフレキシブル配線基板の一例を示す一部拡大断面図。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかるフレキシブル配線基板の一例の製造方法を示す製造工程別断面図。
【図７】図６の工程に続く製造工程別断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の好適な実施形態のいくつかについて図面を参照して説明する。ここで、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なる。
【００１６】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブル配線基板について図１ないし図４を参照して説明する。この実施形態ではフレキシブル配線基板がその主面から突出する導体バンプを有する構造になっている。
【００１７】
図１に示すように、その一例のフレキシブル配線基板１０では、絶縁体層１１を挟んで両面に第１導体パターン１２および第２導体パターン１３が配設されている。そして、所定の第１導体パターン１２と第２導体パターン１３とが導電性ペーストバンプ１４を通して電気接続する。印刷による導電性ペーストバンプ１４は絶縁体層１１を貫挿するように形設されている。
【００１８】
また、所定の第１導体パターン１２に導体バンプ１５が電気的に接続している。この導体バンプ１５はフレキシブル配線基板１０の主面から突き出して突設している。この導体バンプ１５は、フレキシブル配線基板１０の製造方法の説明において後述するように、導体板のエッチング加工により形成される。図１に示す例では、エッチングによる導体バンプ１５は第１導体パターン１２を介して導電性ペーストバンプ１４と重層するように示されているが、導電性ペーストバンプ１４が設けられていない領域で第１導体パターン１２に接続し突出してもよい。
【００１９】
上記フレキシブル配線基板１０において、導体バンプ１５は金属バリア１６を介して第１導体パターン１２に電気接続するのが好ましが、直接に第１導体パターン１２に接続しても構わない。また、第２導体パターン１３のパターン間にはソルダーレジスト１７が形成されると好適である。そして、第１導体パターン１２、第２導体パターン１３および導体バンプ１５の表面にはメッキ層１８が形成されるとよい。
【００２０】
上記フレキシブル配線基板１０において、絶縁体層１１としては、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂が使用される。その中でも特に、液晶ポリマーは、優れた高周波伝送特性及びフレキシブル性を奏すること等から好ましい。ここで、液晶ポリマーとしては、例えばキシダール（商品名．Ｄａｒｔｃｏ社製）、ベクトラ（商品名．Ｃｌａｎｅｓｅ社製）で代表される多軸配向の熱可塑性ポリマーである。また、他の絶縁性樹脂を添加・配合し変性したものであってもよい。そして、ベクスターＦＡタイプ、ベクスターＣＴタイプ、ＢＩＡＣフィルムなどが例示される。
【００２１】
第１導体パターン１２、第２導体パターン１３は通常の銅（Ｃｕ）あるいは銅合金からなる。そして、導電性ペーストバンプ１４は、例えば銀（Ａｇ）、Ｃｕ、金（Ａｕ）、ハンダ等の金属材料を含んでなる。
【００２２】
導体バンプ１５は例えばＣｕ、Ｃｕ合金等の金属材料からなる。そして、金属バリア１６は例えばニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）等の金属材料からなり、メッキ層１８は、Ａｕ、Ａｇ、ニッケル（Ｎｉ）の単層、あるいはＮｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｇ等の複合層からなる。
【００２３】
次に、本発明の第１の実施形態にかかるフレキシブル配線基板の製造方法の一例について説明する。図２（ａ）に示すように、例えば２５μｍ〜２００μｍ厚さの導体板（例えばＣｕ板）２１、０．５μｍ〜１μｍ程度の厚さの金属バリア層（例えばＮｉ層）２２および１０μｍ〜５０μｍ程度の厚さの第１金属箔（例えばＣｕ箔）２３の３層構造のクラッド材を用意する。そして、図２（ｂ）に示すように、第１金属箔２３の表面に所定パターンを有するエッチングレジスト２４を形成し、更に導体板２１の裏側の全面を被覆するエッチングレジスト２５を形成する。ここで、これ等のエッチングレジストは、例えば公知の感光性ドライフィルムを用いたフォトリソグラフィにより形成される。
【００２４】
次に、例えばアンモニア系アルカリエッチング液等の化学薬液のエッチング液に浸漬し、エッチングレジスト２４，２５をエッチングマスクにして、第１金属箔２３を選択エッチングする。ここで、金属バリア層２２がエッチングストッパーとして機能する。そして、エッチングレジスト２４，２５をアルカリ水溶液により剥離ないし溶解し除去する。このようにして、図２（ｃ）に示すように、第１導体パターン１２が金属バリア層２２上に形成される。
【００２５】
次に、図２（ｄ）に示すように、所定の第１導体パターン１２上に例えばステンレス鋼製のスクリーン版などを使用した導電性ペーストのスクリーン印刷・乾燥の繰り返しにより、円錐導電性ペースト２６のバンプ付けをする。ここで、導電性ペーストは、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｓｎ、鉛（Ｐｂ）、カーボン等の金属粒子とエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂等とを混合したものである。
【００２６】
次に、例えば厚さが１５μｍ〜５０μｍ程度の樹脂フィルムと１０μｍ〜５０μｍ程度の厚さの第２金属箔２７とを上方から重ねる。その後に加熱加圧処理（熱プレス）して、図２（ｅ）に示すように、円錐導電性ペースト２６は、その頭部が圧潰する塑性変形と共にその組成変化が生じて導電性ペーストバンプ１４になる。そして、導電性ペーストバンプ１４は絶縁体層１１を貫挿して第２金属箔２６に接続する。この絶縁体層１１は例えば液晶ポリマーのような熱可塑性の樹脂フィルムからなり、第１導体パターン１２および金属バリア層２２に熱圧着し接合する。
【００２７】
上記熱プレスでは、雰囲気ガスは例えば減圧状態でありその時の加熱温度は、熱可塑性の樹脂フィルムが熱軟化する温度であり、熱硬化性の樹脂フィルムの場合には熱硬化する温度である。例えば１８０℃〜２３０℃程度の温度に設定される。また、加圧は例えば３０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ２程度である。
【００２８】
ここで、絶縁体層１１および第１導体パターン１２が薄層化しても、導体板２１により所要の硬度を付与できることから、フレキシブル配線基板の製造工程における基材のハンドリング性を高くすることができる。このため、特に図２（ｄ）、（ｅ）で示した円錐導電性ペースト２６の形成あるいは熱プレスによる積層・一体化の工程において、その生産性は向上する。
【００２９】
次に、図２（ｂ）において説明したのと同様にして、エッチングレジストをエッチングマスクにした化学薬液により、第２金属箔２７を選択エッチングする。そして、図３（ａ）に示すように、所要のパターンを有する第２導体パターン１３を形成する。更に、図３（ｂ）に示すように、これ等の第２導体パターン１３のパターン間にソルダーレジスト１７を形成する。
【００３０】
次に、図３（ｃ）に示すように、導体板２１の表面に所定パターンを有するエッチングレジスト２８を形成し、第１導体パターン１３、ソルダーレジスト１７等の全面を被覆するエッチングレジスト２９を形成する。これ等のエッチングレジストは、図２（ｂ）で説明したのと同様に、例えば公知の感光性ドライフィルムを用いたフォトリソグラフィにより形成される。
【００３１】
そして、導体板２１をエッチングする化学薬液に浸漬し、エッチングレジスト２８，２９をエッチングマスクにして、導体板２１を選択的にウエットエッチングする。この場合においても、金属バリア層２２がエッチングストッパーとして機能する。その後に、エッチングレジスト２８，２９をアルカリ水溶液により剥離ないし溶解し除去する。このようにして、図３（ｄ）に示すような導体バンプ１５が形成される。この導体バンプ１５は、その断面が順テーパー形状の台形になる。
【００３２】
次に、図３（ｅ）に示すように、露出する金属バリア層２２を所定の化学薬液により選択的にエッチング除去する。その後は、例えばＡｕ等の無電解メッキにより、導体バンプ１５の表面、第１導体パターン１２および第２導体パターン１３の表面にメッキ層１８を形成する。このようにして、図１で示したようなフレキシブル配線基板１０が作製される。
【００３３】
次に、上述したように基板主面から突出する導体バンプを有した構造の具体的なフレキシブル配線基板について説明を加える。例えば図４に示すようなフレキシブル配線基板１０ａは、複数の半導体チップを実装できるパッケージ基板の例であり、多ピン化が容易なＢＧＡパッケージもしくはＬＧＡパッケージ等に用いられる。図４に示すフレキシブル配線基板１０ａでは、その上面に所定数のダイランド３１が第２導体パターンとして配設されている。そして、それぞれのダイランド３１を囲うように所要数のワイヤー接続ランド３２が第２導体パターンとして形成されている。これ等のワイヤー接続ランド３２は、それぞれ絶縁体層１１を貫挿する導電性ペーストバンプ１４を通してフレキシブル配線基板１０ａの下面に形設されている導体バンプ１５に電気接続している。
【００３４】
なお、フレキシブル配線基板１０ａの上面におけるダイランド３１、ワイヤ接続ランド３２の間、およびその下面における導体バンプ１５の間にはそれぞれソルダーレジスト１７，３３が形成されている。
【００３５】
上記フレキシブル配線基板１０ａでは、図示しないが、半導体チップがダイランド３１に例えば導電性ペーストあるいは絶縁性ペーストにより貼着される。そして、それぞれの半導体チップの電極パッドがボンディングワイヤーによりワイヤー接続ランド３２に接続される。このようにして、これ等の半導体チップおよびボンディングワイヤーは樹脂封止され、フレキシブル配線基板１０ａに複数の半導体チップが高密度実装される。
【００３６】
その他に、多ピン化が容易なＢＧＡパッケージもしくはＬＧＡパッケージの例として、半導体チップをフリップチップ実装するフレキシブル配線基板がある。このようなフレキシブル配線基板として、図示しないが、図１で説明したような構造のフレキシブル配線基板１０を少し変形したものが適用できる。すなわち、図１のフレキシブル配線基板１０において、その下面の導体バンプ１５は図４（ｂ）で説明したように形設される。そして、これ等の導体バンプ１５にそれぞれ導電性ペーストバンプ１４を通して接続する第２導体パターン１３がフレキシブル配線基板１０の上面に配設される。そして、これ等の第２導体パターン１３は半導体チップ上の電極パッドあるいは半田ボールバンプのような外部接続用端子にフリップチップ接続する構造を有している。
【００３７】
上記ボンディングワイヤー接続あるいはフリップチップ接続のいずれであっても、導体バンプ１５は半導体パッケージ基板の外部接続用バンプとなり、例えばプリント回路配線板のようなマザーボードとの電気接続に用いられる。そして、このフレキシブル配線基板では、その配線となる導体パターンの高密度化と共に導体バンプの微細化および高精度化が可能になる。このために、半導体デバイスの微細化および高集積化への対応が容易になる。そして、多機能化等の高性能化する半導体デバイスの例えばＳｉＰにおける高密度実装が容易になる。
【００３８】
更に、基板主面から突出する導体バンプを有する構造の具体的なフレキシブル配線基板として、半導体デバイス、ＦＰＤのような表示デバイス等の電子デバイスを通電検査するためのプローブ用基板がある。このプローブ用基板としてのフレキシブル配線基板は、電子デバイスを通電検査する通電検査装置（以下、プローバともいう）において、プローブカードに装着されるプローブヘッドの先端部に取り付けられる。そして、図１に説明したフレキシブル配線基板１０の下面の導体バンプ１５は、被検体である被測定デバイス（以下、Device under Test；ＤＵＴともいう）の外部接続用端子に接触するプローブ（接触子）として機能する。また、フレキシブル配線基板１０の上面の第２導体パターン１３はプローブヘッドを介してプローブカードの回路配線に適宜に接続する。
【００３９】
近年、半導体デバイスの高性能化あるいは表示デバイスの高精細化に伴い、それ等の表面に形成される外部接続用端子は多端子化、狭ピッチ化している。そして、電子デバイスの通電検査が高速化し複数ＤＵＴを同時に通電検査することが行われるようになってきている。あるいは、ウェーハレベルパッケージにみられるように多数の外部接続用端子を同時に通電検査するようになってきている。
【００４０】
従来のプローブヘッドに取り付けられる針状の接触子では、その加工精度に限界があり、多ピン化、狭ピッチ化対応が困難であった。これに対して、本実施形態のフレキシブル配線基板は、その突設する導体バンプの高さを含めた寸法精度が格段に向上することから、多ピン化、狭ピッチ化への対応を極めて容易にする。また、その信頼性も高くなる。このために、本実施形態のフレキシブル配線基板は、特に外部接続用端子が多端子化、狭ピッチ化する電子デバイスのプローブ用基板として極めて有用になる。なお、この通電検査はバーンインテストも含む。
【００４１】
上記実施形態のフレキシブル配線基板はそのビルドアップによる多層化が種々に可能である。例えば、フレキシブル配線基板１０の製造方法で説明した図３（ａ）の状態の基板上に、例えば未硬化の熱硬化性樹脂を挟んで図３（ｅ）状態の基板を熱プレスにより積層・一体化する。このようにして、導体バンプ１５は上記熱硬化性樹脂を貫挿して第２導体パターン１２に接続する導通部材になる。そして、図３（ａ）の状態の導体板２１を導体バンプに加工することにより、４層の導体パターンからなる配線層および基板主面から突出する導体バンプを有するフレキシブル配線基板が形成される。
【００４２】
あるいは、図３（ｅ）においてソルダーレジスト１７の無い基板の所定の第２導体パターン１３上に円錐導電性ペーストを形成し、図３（ａ）の状態の基板を裏返しにして、未硬化の熱硬化性樹脂を挟んで熱プレスにより積層・一体化する。その後、図３（ａ）の状態の導体板２１を導体バンプに加工する。このようにすると、基板の上面および下面の主面から突出する導体バンプ、および２層の導電性ペーストバンプを導通部材として電気接続する４層配線を有するフレキシブル配線基板が形成される。
【００４３】
本実施形態のフレキシブル配線基板では、層間絶縁体層を挟んで２層以上の導体パターン層が積層・一体化され、これ等の導体パターン層間が導電性ペーストバンプにより電気的に接続される。また、導体パターンの最外層あるいは上記導電性ペーストバンプに接続する導体バンプが導体板のエッチング加工により形成され、この導体バンプはフレキシブル配線基板の主面から突出するようになっている。このために、本実施形態のフレキシブル配線基板は、上述したように半導体パッケージの微細化、高密度実装化等を容易にする新技術を提供する。
【００４４】
また、本実施形態のフレキシブル配線基板は、半導体デバイスの高性能化あるいは表示デバイスの高精細化に伴い多端子化、狭ピッチ化する外部接続用端子に容易に対応できる。そして、これ等の電子デバイスの通電検査において、そのプローブ用基板として極めて有用になる。
【００４５】
また、絶縁体層１１が液晶ポリマーからなると、その比誘電率は３以下になり、静電正接は０．００３以下になる。そして、フレキシブル配線基板１０における配線は、数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚ帯の高速デジタル信号の極めて優れた伝達・伝導特性を示す。このために、半導体デバイスの高速化にあって、その性能を低下させない高密度実装、正確な通電検査が可能になる。
【００４６】
本実施形態のフレキシブル配線基板の製造方法では、エッチング加工により最終的にフレキシブル配線基板の導体バンプとなる導体板が使用される。導体板をベースにして加工するために、非常に薄い樹脂シートが使用でき、フレキシブル配線基板における導体パターンの高密度化および薄層化と共にその基材の柔軟性が高くなっても、その高柔軟性に伴うハンドリング性の低下は防止される。さらに導電性ペーストバンプによる印刷バンプと、導体板のエッチングバンプの組み合わせによって、フレキシブル回路基板のような薄い基板でも素子のマウントに弾力性をもたせることができ、接続の信頼性を高めることができる。また、層間絶縁体層および配線層の積層・一体化の工程あるいは導電性ペーストバンプの形成工程での生産性は向上し、フレキシブル配線基板の低コスト化が可能になる。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態にかかるフレキシブル配線基板について図５ないし図７を参照して説明する。この実施形態は、導体バンプが導電性ペーストバンプと共に導体パターン層間を電気接続する導通部材となる場合である。
【００４８】
図５に示すように、その一例のフレキシブル配線基板２０は４層の導体パターン層を有する。その内層では、第１絶縁体層４１を挟んで第１導体パターン４２および第２導体パターン４３が配設され、所定の第１導体パターン４２と第２導体パターン４３とが導電性ペーストバンプ５４で接続している。この導電性ペーストバンプ５４は第１絶縁体層４１を貫挿している。
【００４９】
そして、フレキシブル配線基板２０の外層では、第２絶縁体層４４を挟んで下面に第３導体パターン４５が配設され、第３絶縁体層４６を挟んで上面に第４導体パターン４７が配設されている。そして、所定の第３導体パターン４５は第１導体バンプ４８を通して所定の第１導体パターン４２に接続し、所定の第４導体パターン４７は第２導体バンプ４９を通して所定の第２導体パターン４３に接続している。第１導体バンプ４８および第２導体バンプ４９は、フレキシブル配線基板２０の製造方法の説明において後述するように、導体板のエッチング加工により形成される。
【００５０】
ここで、所定の第１導体パターン４２の一部は、導電性ペーストバンプ５４および第２導体パターン４３および第２導体バンプ４９を介して所定の第４導体パターン４７に電気接続する。所定の第２導体パターン４３の一部は、導電性ペーストバンプ５４および第１導体パターン４２および第１導体バンプ４８を介して所定の第３導体パターン４５に電気接続する。そして、所定の第３導体パターン４５および所定の第４導体パターン４７は、第１導体バンプ４８、第１導体パターン４２、導電性ペーストバンプ５４、第２導体パターン４３および第２導体バンプ４９を介して電気接続することができる。
【００５１】
なお、上記フレキシブル配線基板２０において、必要に応じて第１絶縁体層４１、第２絶縁体層４４および第３絶縁体層４６にスルーホール５０が設けられる。そして、スルーホール５０内が導通体５０ａにより導電化し、所定の第３導体パターン４５および所定の第４導体パターン４７が直接に電気接続してもよい。図５に示す例では、導通体５０ａは第３導体パターン４５および第４導体パターン４７と一体に形成されている。
【００５２】
次に、本発明の第２の実施形態にかかるフレキシブル配線基板の製造方法の一例について説明する。図６（ａ）に示すように、例えば２５μｍ〜２００μｍ厚さの第１導体板（例えばＣｕ板）５１上に所要のパターンを有するメッキレジスト５２を形成する。そして、例えば電解メッキにより第１導体板５１の露出する領域に金属バリア５３および第１導体パターン４２を積層して形成する。ここで、金属バリア５３は厚さが０．５μｍ〜１μｍ程度の例えばＮｉ層、Ｓｎ層からなり、第１導体パターン４２は１０μｍ〜５０μｍ程度の厚さの例えばＣｕ層からなる。そして、メッキレジスト５２をアルカリ水溶液により剥離ないし溶解し除去して、図６（ｂ）に示すように、第１導体パターン４２が金属バリア５３を介して第１導体板５１主面の所定の領域に形成される。
【００５３】
次に、図６（ｃ）に示すように、所定の第１導体パターン４２上に第１の実施形態で説明したのと同様に円錐導電性ペースト５４のバンプ付けをする。
【００５４】
また、図６（ａ）、（ｂ）で説明したのと同様にして、第２導体板５５の主面の所定の領域に金属バリア５３を介して第２導体パターン４３を形成する。そして、図６（ｄ）に示すように、第２導体板５５を裏返しにし、例えば厚さが１５μｍ〜５０μｍ程度の例えば液晶ポリマーからなる第１樹脂フィルム５６と共にセットアップして位置決めする。
【００５５】
そして、上記第１導体板５１、第１樹脂フィルム５６および第２導体板５５を第１の実施形態で説明したのと同様に熱プレスで熱圧着して接合一体化する。そして、図６（ｅ）に示すように、円錐導電性ペースト５４は、その頭部が圧潰する塑性変形と共にその組成変化が生じて導電性ペーストバンプになる。また、第１樹脂フィルム５６は、その両面にそれぞれ第１導体パターン４２および第２導体パターン４３が金属バリア５３と共に接合し、導電性ペーストバンプ５４が貫挿した第１絶縁体層４１となる。ここで、所定の第１導体パターン４２と所定の第２導体パターン４３は導電性ペーストバンプ５４を通して電気接続する。
【００５６】
ここで、第１絶縁体層４１、第１導体パターン４２および第２導体パターン４３が薄層化しても、第１導体板５１により所要の硬度を付与できることから、フレキシブル配線基板の基材のハンドリング性を高くすることができる。このため、第１の実施形態で説明したように、特に図６（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）で示した円錐導電性ペースト５４の形成あるいは熱プレスによる積層・一体化の工程において、その生産性は向上する。
【００５７】
次に、第１の実施形態で説明したのと同様にフォトリソグラフィとウェットエッチングにより第１導体板５１と第２導体板５５を選択エッチングする。そして、図７（ａ）に示すように、第１絶縁体層４１の下面および上面にそれぞれに突出する第１導体バンプ４８および第２導体バンプ４９を形成する。これ等の導体バンプは、その断面が順テーパー形状の台形になり、それぞれ所定の第１導体パターン４２および第２導体パターン４３に金属バリア５３を介して電気接続する。上記エッチングでは、第１導体バンプ４８あるいは第２導体バンプ４９が形成されない領域の第１導体パターン４２あるいは第２導体パターン４３は金属バリア５３がエッチングストッパーとなり保護される。
【００５８】
次に、図７（ｂ）に示すように、公知の真空ラミネート法により、未硬化状態にある熱硬化性の第２樹脂フィルム５７および第２樹脂フィルム５８を図７（ａ）に示した状態の第１絶縁体層４１にそれぞれ積層・一体化する。この積層・一体化では、それぞれシート状支持部材（図示せず）を用いるとよい。このラミネートにおける温度は、未硬化状態にある第２樹脂フィルム５７および第３樹脂フィルム５８が硬化する所定の温度であり、第１絶縁体層４１のガラス転移点あるいは融点より低い温度である。第２樹脂フィルム５７および第３樹脂フィルム５８は例えば味の素ファインテクノ社製のＡＢＦＧＸ−１３（商品名）のような熱硬化性樹脂である。そして、これ等のフィルムの厚さは１５μｍ〜１００μｍ程度である。
【００５９】
そして、図７（ｃ）に示すように、第２樹脂フィルム５７は、その上面に第１絶縁体層４１、金属バリア５３をもつ第１導体パターン４２が接合し、第１導体バンプ４８が貫挿した第２絶縁体層４４になる。また、第３樹脂フィルム５８は、その下面に第１絶縁体層４１、金属バリア５３をもつ第２導体パターン４３が接合し、第２導体バンプ４９が貫挿した第３絶縁体層４６になる。
【００６０】
次に、図７（ｃ）に示す状態において、第２絶縁体層４４、第３絶縁体層４６等の表面を清浄化する。ここで、第１導体バンプ４８および第２導体バンプ４９の表面の機械研磨、脱脂、酸洗等を行う。そして、必要に応じて、所定の領域において第１絶縁体層４１、第２絶縁体層４４および第３絶縁体層４６を貫通するスルーホール５０を例えばレーザ加工により形成する。その後にデスミア処理を施して、第１導体バンプ４８および第２導体バンプ４９の露出面およびスルーホール５０の内壁を清浄にする。
【００６１】
次に、図７（ｄ）に示すように、例えば無電解メッキ等により、第２絶縁体層４４、第３絶縁体層４６の表面、およびスルーホール５０の内壁に被着する金属外層５９を形成する。ここで、金属外層５９の膜厚は１０μ〜５０μｍ程度に設定される。そして、フォトリソグラフィを用いた金属外層５９の選択エッチングにより、図５で説明した外層となる第３導体パターン４５、第４導体パターン４７と、スルーホール５０の内壁の導通体５０ａを形成する。その後は、第１の実施形態で説明したのと同様に、例えばＡｕ等の無電解メッキにより、これ等の外層表面にメッキ層（図示せず）を形成する。このようにして、図５で示したようなフレキシブル配線基板２０が作製される。
【００６２】
なお、第１導体板５１上への第１導体パターン４２の形成あるいは第２導体板５５上への第２導体パターン４３の形成では、第１の実施形態で説明したように３層構造のクラッド材を用いることができる。この場合もクラッド材の金属箔に対してフォトリソグラフィを用いた選択エッチングを行う。
【００６３】
また、第１導体パターン４２と第１導体板５１は互いに異なる金属材料であってもよい。同様に、第２導体パターン４３と第２導体板５５も互いに異なる金属材料であってよい。これ等の場合には、第１導体板５１あるいは第２導体板５５のウェットエッチングにおいてエッチングストッパーとしての金属バリア５３は不要にすることができる。
【００６４】
図７（ａ）の状態にある基板において、第１導体バンプ４８あるいは第２導体バンプ４９上から樹脂フィルムと金属箔（銅箔）をこの順に積層し、熱プレスして積層・一体化する。バンプ４８，４９の上辺（バンプトップ）の位置に当たる積層された金属箔をエッチングにて除去後、前述のバンプトップ表面の清浄化を実施する。その後のパネル銅めっきによりバンプトップとの接続を実現する。これ等の金属箔および銅めっき皮膜をパターニングして第３導体パターン４５および第４導体パターン４７を形成することができる。このバンプトップの金属箔の除去後の清浄化と銅めっきはスルーホール穴あけ後の機械研磨、デスミアー工程と兼用されても良い。
【００６５】
第２の実施形態のフレキシブル配線基板は、第１の実施形態で説明したのと同様に、そのビルドアップによる多層化が種々に可能である。例えば、図５に説明したフレキシブル配線基板２０の下面あるいは上面から図６（ｃ）の状態の基材を例えば未硬化の熱硬化性樹脂を挟んで熱プレスにより積層・一体化する。そして、第１導体板５１を導体バンプに加工する。その後、例えば図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の工程を経て、多層のフレキシブル配線基板が形成される。
【００６６】
第２の実施形態では、第１の実施形態で説明したのと同様に、フレキシブル配線基板の製造工程において、その基材に対して所要の硬度を付与することができ、フレキシブル配線基板の生産性等が向上し、その低コスト化が可能になる。
【００６７】
また、導体パターンからなる複数の配線層間は、導電性ペーストバンプと導体バンプとにより交互に電気接続されるために、配線層の高い信頼性のもとに高密度配線のフレキシブル配線基板を製造することができる。これは、導電性ペーストバンプが絶縁体層のような基材の製造工程における熱膨張あるいは熱収縮から生じる熱応力の緩衝材として作用し、導体バンプが素材の熱変形を防止するように働くからである。
【００６８】
また、層間絶縁体層および配線層の薄層化と共に配線層の高密度化が容易になる。そして、例えばコンピューターのＣＰＵクロックのようにＧＨｚ帯に達する高周波数化に対応した配線回路を有するフレキシブル配線基板が容易に提供できるようになる。
【００６９】
なお、便宜上、明細書においては「上面」および「下面」という文言を用いて説明した。「上面」と「下面」とは、互いに表裏の関係にあることを意味し、空間的な上下を意味するものではない。
【００７０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。
【００７１】
第１の実施形態で説明した半導体パッケージ基板あるいはプローブ用基板に適用されるフレキシブル配線基板としては、第２の実施形態において図７（ａ）の構造のものを使用することができる。そして、最終の構造においては、第１絶縁体層４１の下面と上面に突設する第１導体バンプ４８および第２導体バンプ４９を露出させ、第１導体パターン４２および第２導体パターン４３を覆うようにソルダーレジストが被着する。
【００７２】
また、導電性ペーストバンプとしては、フレキシブル配線基板の基材に形成されるビアホールあるいはスルーホールを例えばＣｕペーストのような導電性ペーストで充填したものであっても構わない。
【符号の説明】
【００７３】
１０，１０ａ，２０…フレキシブル配線基板、１１…絶縁体層（層間絶縁体層）、１２，４２…第１導体パターン、１３，４３…第２導体パターン、１４，５４…導電性ペーストバンプ、１５…導体バンプ、１６，５３…金属バリア、１７，３３…ソルダーレジスト、１８…メッキ層、２１…導体板、２２…金属バリア層、２３…第１金属箔，２４，２５，２８，２９…エッチングレジスト、２６，５４…円錐導電性ペースト、２７…第２金属箔、３１…ダイランド（導体パターン）、３２…ワイヤー接続ランド（導体パターン）、４１…第１絶縁体層（層間絶縁体層）、４４…第２絶縁体層（層間絶縁体層）、４５…第３導体パターン、４６…第３絶縁体層、４７…第４導体パターン、４８…第１導体バンプ、４９…第２導体バンプ、５０…スルーホール、５０ａ…導通体、５１…第１導体板、５２…メッキレジスト、５５…第２導体板、５６…第１樹脂フィルム、５７…第２樹脂フィルム、５８…第３樹脂フィルム、５９…金属外層
【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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