(57)【要約】【課題】  信頼性の高い配線基板、実装構造、及び配線基板の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】  配線基板は、平坦な表面と、前記平坦面に連続する曲面とを有する第１めっき層と、前記第１めっき層に被覆される第２めっき層と、前記第２めっき層が一方の面に配設される絶縁層と、前記絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔内に形成され、一端が前記第２めっき層に接続されるビアとを含む。【選択図】図４
2013247201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦な表面と、前記平坦な表面に連続する曲面とを有する第１めっき層と、
前記第１めっき層に被覆される第２めっき層と、
前記第２めっき層が一方の面に配設される絶縁層と、
前記絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔内に形成され、一端が前記第２めっき層に接続されるビアと
を含む、配線基板。
【請求項２】
前記第２めっき層は、前記第１めっき層に被覆される部分よりも突出する突出部を有し、前記突出部は、前記絶縁層の表面よりも前記絶縁層の内部に突出して前記ビアに接続される、請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
前記突出部の外縁部は、前記第１めっき層に被覆される部分より外側に位置する、請求項２記載の配線基板。
【請求項４】
前記突出部の外縁部は、前記第１めっき層に被覆される部分より内側に位置する、請求項２記載の配線基板。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項記載の配線基板と、
前記配線基板に実装される半導体チップと
を含み、前記半導体チップのパッドは、はんだを介して、前記配線基板の前記第１めっき層の前記平坦な表面と、前記平坦な表面に連続する曲面とに接続される、実装構造。
【請求項６】
平坦面を有する第１金属層と、前記第１金属層の平坦面に積層した第２金属層とを有する積層板に、前記第２金属層の一部を前記第１金属層の平坦面に達するまで除去することにより、前記平坦面を底面とする穴部を形成する工程と、
前記穴部の前記底面と、前記底面に連続する前記穴部の側壁面とに、第１めっき層を形成する工程と、
前記穴部内に形成される前記第１めっき層の上に、前記穴部の少なくとも一部を埋める第２めっき層を形成する工程と、
前記第１めっき層、前記第２めっき層、及び前記第２金属層の上に、絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に、前記第２めっき層の表面を露出する貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔の内部に、前記第２めっき層の表面に接続されるビアを形成する工程と
を含む、配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記平坦面を底面とする穴部を形成する工程は、前記第２金属層を溶解し、前記第１金属層を溶解しないエッチング溶液を用いて、前記第２金属層の一部を前記第１金属層の平坦面に達するまでエッチング処理によって除去することにより、前記平坦面を底面とする穴部を形成する工程である、請求項６記載の配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記積層板は、前記第１金属層と前記第２金属層とを貼り合わせたクラッド材である、請求項６又は７記載の配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記第２めっき層は、前記穴部の全体を埋めるとともに、前記穴部よりも突出する突出部を有するように形成される、請求項６乃至８のいずれか一項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、配線基板、実装構造、及び配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、支持体上に配線層と絶縁層の積層体を形成する工程と、支持体を除去する工程とを有する配線基板の製造方法がある。この配線基板の製造方法では、積層体を形成する工程を行う前に、支持体の表面で曲面凸状の接続部の形成位置と対応する位置に曲面状凹部を形成する工程を行う（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０６４９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）チップ等のように複数のパッドを有する電子装置を実装する配線基板を製造する工程では、上述のような接続部を複数形成する。複数の接続部は、平面的に配列され、例えば、バンプとして用いられる。
【０００５】
このため、上述の配線基板の製造方法で複数の接続部を形成するためには、支持体に複数の曲面状凹部を平面的に配列するように形成することになる。曲面状凹部は、支持体の表面をエッチングすることによって形成される。
【０００６】
しかしながら、複数の曲面状凹部を平面的に複数形成すると、曲面状凹部の深さにばらつきが生じるため、複数の曲面状凹部を利用して形成される複数の接続部の高さにばらつきが生じる。曲面状凹部の深さのばらつきは、例えば、エッチング液の量のばらつき等によって生じる。
【０００７】
このような接続部を有する配線基板に、例えば、ＩＣチップをフリップチップ実装する場合には、配線基板の接続部と、ＩＣチップのパッドとをはんだで接続する。
【０００８】
しかしながら、配線基板の接続部の高さにばらつきがあるために、配線基板の接続部とＩＣチップのパッドとの良好な接触が得られない虞がある。配線基板の接続部とＩＣチップのパッドとの良好な接触が得られない場合には、配線基板の信頼性が低下する。
【０００９】
そこで、信頼性の高い配線基板、実装構造、及び配線基板の製造方法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】
【００１０】
本発明の実施の形態の配線基板は、平坦な表面と、前記平坦面に連続する曲面とを有する第１めっき層と、前記第１めっき層に被覆される第２めっき層と、前記第２めっき層が一方の面に配設される絶縁層と、前記絶縁層を厚さ方向に貫通する貫通孔内に形成され、一端が前記第２めっき層に接続されるビアとを含む。
【発明の効果】
【００１１】
信頼性の高い配線基板、実装構造、及び配線基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】比較例の配線基板の一部を示す断面図である。
【図２】比較例のパッドの製造工程を示す図である。
【図３】比較例の配線基板にＩＣチップをフリップチップ実装したＩＣパッケージの断面の一部を示す図である。
【図４】実施の形態の配線基板の一部の断面を示す図である。
【図５】実施の形態の配線基板１００のバンプ１１４の製造に用いるクラッド材２００の断面構造を示す図である。
【図６】実施の形態の配線基板１００の製造工程を示す図である。
【図７】実施の形態の配線基板１００を含むＩＣパッケージ３００の一部の断面を示す図である。
【図８】実施の形態のＩＣパッケージ３００Ａを示す断面図である。
【図９】実施の形態の配線基板１００の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、配線基板、実装構造、及び配線基板の製造方法を適用した実施の形態について説明するにあたり、まず、図１乃至図３を用いて比較例の接続構造体及び電子装置について説明する。
【００１４】
＜比較例＞
図１は、比較例の配線基板の一部を示す断面図である。図１には、パッド、ビア、及び配線を１つずつ示す。図２は、比較例のパッドの製造工程を示す図である。図３は、比較例の配線基板にＩＣチップをフリップチップ実装したＩＣパッケージの断面の一部を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、比較例の配線基板１０は、絶縁層１１、配線層１２、ビア１３、及びバンプ１４を含む。
【００１６】
絶縁層１１は、例えば、ビルドアップ基板に含まれる複数の絶縁層のうちの１層である。ビルドアップ基板は、図１に示す配線基板１０の絶縁層１１に対して、図示しない配線層と絶縁層を（図１では下方向に）積層することによって作製される。
【００１７】
このようなビルドアップ基板は、図１に示す状態とは天地逆にした状態で積層される。絶縁層１１としては、例えば、エポキシ樹脂製の絶縁層を用いることができる。
【００１８】
配線層１２は、例えば、ビルドアップ基板に含まれる複数の配線層のうちの１つである。配線層１２は、ＩＣチップ等と接続する際に要求される所望のパターンにパターニングされており、絶縁層１１の内部で厚さ方向に形成されるビア１３に接続されている。配線層１２は、例えば、セミアディティブ法を用いて形成することができる。配線層１２としては、例えば、銅箔を用いることができる。
【００１９】
ビア１３は、例えば、ビルドアップ基板に含まれるビアであり、絶縁層１１を厚さ方向に貫通するビアホールの内部に形成される。このようなビアホールは、例えば、レーザ加工で形成することができる。
【００２０】
ビア１３は、例えば、ビアホール内にめっき処理で銅めっき膜を充填することによって作製される。図１において、ビア１３の下端は配線層１２に接続され、ビア１３の上端はバンプ１４に接続される。
【００２１】
バンプ１４は、絶縁層１１の表面上において、ビア１３の上端に接続される。バンプ１４は、銅層１４Ａ、ニッケル層１４Ｂ、及び金層１４Ｃを有する。バンプ１４は、表面が略半球面状に湾曲している。バンプ１４の表面は、半球を薄く扁平させたような形状である。また、銅層１４Ａのビア１３に接続される面は、絶縁層１１の表面よりも凹んでおり、凹みには絶縁層１１が充填されている。
【００２２】
ここで、図２を用いて、比較例の配線基板１０のバンプ１４の製造方法について説明する。
【００２３】
まず、図２（Ａ）に示すように、銅箔１５の表面にレジスト１６を形成する。レジスト１６は、後に形成するバンプ１４の位置及び大きさに対応した開口部１６Ａを有する。開口部１６Ａは、平面視で円形であり、実際にはバンプ１４の数に応じて複数形成される。
【００２４】
次に、ウェットエッチングを行うことにより、銅箔１５を選択的に除去し、図２（Ｂ）に示すように、穴部１５Ａを形成する。ウェットエッチングによって銅箔１５の一部が選択的に除去されて形成される穴部１５Ａは、エッチングの等方性により、略半球面状に湾曲した凹型の形状を有する。穴部１５Ａの深さは平面視における中央で最も深く、端部に行くほど浅くなる。この深さの違いは、穴部１５Ａの端部よりも中央の方がエッチング装置によるエッチング液の噴射量が多いことも一因である。
【００２５】
このため、穴部１５Ａの深さは均一ではなく、平面的な位置による分布がある。なお、穴部１５Ａの平面視における形状は円形であり、穴部１５Ａは半球の内面を薄く扁平させたような形状である。また、ＩＣチップ１８の複数のパッド１８Ａに対応して、配線基板１０のバンプ１４を複数形成するため、実際には、バンプ１４と等しい数の穴部１５Ａを銅箔１５に形成する。
【００２６】
次に、銅箔１５に給電を行いながら電解めっき処理を行い、図２（Ｃ）に示すように、金層１４Ｃ及びニッケル層１４Ｂを順次形成する。金層１４Ｃ及びニッケル層１４Ｂは、後に形成する銅層１４Ａを保護する保護層として機能するとともに、後に接続するはんだとバンプ１４との接合状態を良好にするための表面処理層として機能する。
【００２７】
また、金層１４Ｃ及びニッケル層１４Ｂを形成した後に、ニッケル層１４Ｂの上から銅層１４Ａを電解めっき処理によって形成する。ここまでの処理により、銅層１４Ａ、ニッケル層１４Ｂ、及び金層１４Ｃを含むバンプ１４が完成する。
【００２８】
このようにして完成したバンプ１４の形状は、穴部１５Ａの形状に対応しており、略半球面状に湾曲した凸型の形状を有する。換言すれば、バンプ１４は、平面視で円形であり、半球を薄く扁平させたような形状を有する。
【００２９】
バンプ１４を形成した後は、レジスト１６を除去してから、バンプ１４及び銅箔１５の上に絶縁層１１を接着し、さらに、絶縁層１１のうちバンプ１４の上部に位置する部分にビアホールを形成し、ビアホール内にビア１３を形成する。これにより、ビア１３の一端（図１における上端）はバンプ１４に接続される。なお、ビア１３は、例えば、無電解めっき処理によって形成しためっき層の上に、電解めっき処理によるめっき層を形成するセミアディティブ法によって形成すればよい。
【００３０】
そして、ビア１３に連続して配線層１２を形成し、銅箔１５を除去することにより、図１に示す配線基板１０が完成する。
【００３１】
このようにして製造した配線基板１０のバンプ１４には、図３に示すように、はんだ１７を介して、ＩＣチップ１８のパッド１８Ａが接続される。また、配線基板１０とＩＣチップ１８との間において、はんだ１７の周りはアンダーフィル樹脂１９によって封止される。
【００３２】
以上のようにして、比較例の配線基板１０にＩＣチップ１８がフリップチップ実装されたＩＣパッケージ２０が完成する。
【００３３】
ところで、バンプ１４の高さは、銅箔１５に形成される穴部１５Ａの深さによって決まるが、複数の穴部１５Ａの各々の深さには、ウェットエッチング工程のエッチングレートのばらつきによって、ばらつきが生じる可能性がある。
【００３４】
このため、複数のバンプ１４の各々の高さには、ばらつきが生じる可能性がある。
【００３５】
このような理由から、配線基板１０の複数のバンプ１４に、はんだ１７を介してＩＣチップ１８の複数のパッド１８Ａを接続する場合には、良好な接続が得られないバンプ１４とパッド１８Ａの組み合わせが生じる場合がある。
【００３６】
このような配線基板１０のバンプ１４とＩＣチップ１８のパッド１８Ａの接続不良は、バンプ１４の高さのばらつきによってバンプ１４とパッド１８Ａがはんだ１７を介して接触しないことによって生じる場合がある。
【００３７】
このような配線基板１０のバンプ１４とＩＣチップ１８のパッド１８Ａの接続不良は、配線基板１０とＩＣパッケージ２０の信頼性を低下させることになる。
【００３８】
すなわち、比較例の配線基板１０及びＩＣパッケージ２０には、信頼性が低下する場合があるという問題点がある。
【００３９】
従って、以下で説明する実施の形態では、上述のような課題を解決した配線基板、実装構造、及び配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００４０】
＜実施の形態＞
図４は、実施の形態の配線基板の一部の断面を示す図である。以下では、比較例の配線基板１０と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略又は援用する。
【００４１】
図４に示すように、実施の形態の配線基板１００は、絶縁層１１、配線層１２、ビア１３、及びバンプ１１４を含む。
【００４２】
絶縁層１１は、例えば、ビルドアップ基板に含まれる複数の絶縁層のうちの１層であり、ビルドアップ基板に含まれる複数の配線層の層間絶縁膜として用いられる絶縁層である。
【００４３】
絶縁層１１としては、例えば、エポキシ樹脂製の絶縁層を用いることができる。また、エポキシ樹脂に、例えば、アルミナやシリカ等のフィラーを含有させたものを絶縁層１１として用いてもよい。
【００４４】
また、絶縁層１１としては、エポキシ樹脂の代わりに、プリプレグを用いてもよい。プリプレグとしては、例えば、所謂Ｂ−ステージ（半硬化状態）のものを用いることができる。プリプレグは、例えば、ガラス繊維や炭素繊維等の織布や不織布に、エポキシやポリイミド等の絶縁性樹脂を含浸させたものである。絶縁性樹脂としては、熱硬化性樹脂が好適である。
【００４５】
配線層１２は、例えば、ビルドアップ基板に含まれる複数の配線層のうちの１つである。配線層１２は、例えば、ビア１３と連続的に形成すればよく、例えば、セミアディティブ法による無電解めっき処理によってシード層を形成した後に、電解めっき処理によってシード層の上に銅めっき膜を作製することによって形成すればよい。なお、配線層１２の製造方法については後述する。
【００４６】
配線層１２は、所望のパターンにパターニングされており、絶縁層１１の内部で厚さ方向に形成されるビア１３に接続されている。
【００４７】
ビア１３は、例えば、ビルドアップ基板に含まれるビアであり、絶縁層１１を厚さ方向に貫通するビアホール（貫通孔）の内部に形成される。ビア１３は、例えば、セミアディティブ法によって配線層１２と連続的に形成すればよい。なお、ビア１３の製造方法については後述する。
【００４８】
ビア１３の下端は配線層１２に接続され、ビア１３の上端はバンプ１１４に接続される。
【００４９】
バンプ１１４は、絶縁層１１の表面上において、ビア１３の上端に接続される。バンプ１１４は、銅層１１４Ａ、ニッケル層１１４Ｂ、及び金層１１４Ｃを含む。銅層１１４Ａ、ニッケル層１１４Ｂ、及び金層１１４Ｃは、めっき処理で形成される。
【００５０】
ここで、ニッケル層１１４Ｂ及び金層１１４Ｃは、第１めっき層の一例である。ニッケル層１１４Ｂ及び金層１１４Ｃは、銅層１１４Ａを保護するとともに、後述するはんだ１７との接続状態を良好にする表面処理層として機能する。また、銅層１１４Ａは、第２めっき層の一例である。
【００５１】
また、バンプ１１４は、平坦面１１４Ｄと曲面１１４Ｅを有する。
【００５２】
平坦面１１４Ｄは、図４においてバンプ１１４の上面になる面であり、平面視では略円形である。平坦面１１４Ｄは、金層１１４Ｃの上面である。
【００５３】
また、曲面１１４Ｅは、平面視で平坦面１１４Ｄの外周部を囲み、平坦面１１４Ｄから絶縁層１１の表面にかけて連続して延在している。曲面１１４Ｅは、平坦面１１４Ｄの外周部に連続する環状の面であり、その断面は図４に示すように、略四半円状に湾曲している。曲面１１４Ｅは、金層１１４Ｃの側面である。
【００５４】
図４において、バンプ１１４は、絶縁層１１の上で、平坦面１１４Ｄと曲面１１４Ｅとによって覆われている。
【００５５】
また、ニッケル層１１４Ｂは、金層１１４Ｃをめっき処理で形成した後に、金層１１４Ｃの内側にめっき処理で形成される。金層１１４Ｃは略一定の厚さを有するため、ニッケル層１１４Ｂを形成する前の金層１１４Ｃの内表面は、略平坦な面と曲面で構築される。
【００５６】
従って、ニッケル層１１４Ｂの金層１１４Ｃとの境界の面は、金層１１４Ｃに沿った略平坦な面と曲面で構築される。
【００５７】
また、銅層１１４Ａは、ニッケル層１１４Ｂの内表面にめっき処理で形成される。そのため、銅層１１４Ａのニッケル層１１４Ｂとの境界の面は、ニッケル層１１４Ｂに沿った略平坦な面と曲面で構築される。
【００５８】
銅層１１４Ａの下面（図４における下面）１１４Ｆは、ビア１３の上端（図４における上側）と接続される。図４に示す銅層１１４Ａの下面１１４Ｆは、絶縁層１１の表面よりも上側に凹んでいる。このような場合には、銅層１１４Ａの下面１１４Ｆの凹みには、絶縁層１１が充填される。
【００５９】
銅層１１４Ａの下面１１４Ｆの絶縁層１１の表面に対する位置は、銅層１１４Ａを形成するためのめっき処理をどの程度行うかによって異なる。銅層１１４Ａの下面１１４Ｆは、絶縁層１１の表面と面一であってもよいし、絶縁層１１の表面よりも図４において下側に突出していてもよい。
【００６０】
なお、以上のようなバンプ１１４の製造方法については後述する。
【００６１】
次に、図５を用いて、実施の形態の配線基板１００のバンプ１１４の製造に用いるクラッド材について説明する。
【００６２】
図５は、実施の形態の配線基板１００のバンプ１１４の製造に用いるクラッド材２００の断面構造を示す図である。
【００６３】
クラッド材２００は、銅層２１０、ニッケル層２２０、及び銅層２３０を含む。クラッド材２００は、銅層２１０、ニッケル層２２０、及び銅層２３０を金属学的に貼り合わせた（接合させた）板状の部材である。
【００６４】
銅層２１０、ニッケル層２２０、及び銅層２３０は、それぞれ、厚さが一定で表面が平坦な金属層である。ここで、ニッケル層２２０の表面の平坦性は、後にバンプ１１４を形成する際に、平坦面１１４として要求される平坦性を実現できる平坦性であればよい。
【００６５】
銅層２１０は、キャリア層として用いる金属層であり、ニッケル層２２０及び銅層２３０を搬送する際の支持体になる薄板状（シート状）の部材である。銅層２１０の厚さは、例えば、１０μｍ〜１００μｍ程度であればよい。
【００６６】
なお、銅層２１０の厚さはこの範囲の厚さに限定されるものではなく、ニッケル層２２０及び銅層２３０を搬送できるのであれば、上述の範囲外の厚さであってもよい。
【００６７】
ニッケル層２２０は、銅層２３０の一部を選択的にウェットエッチングによって除去する際に、厚さ方向でエッチングを停止させるエッチングストップ層として機能する。ニッケル層２２０は、第１金属層の一例である。
【００６８】
このため、銅層２３０のウェットエッチングには、銅を溶解し、ニッケルを溶解しないエッチング溶液を用いる。このようなエッチング溶液としては、例えば、アルカリエッチング溶液を用いることができる。
【００６９】
なお、銅を選択的に溶解し、ニッケルを溶解しない溶液であれば、適宜、所望のエッチング溶液を用いてもよい。
【００７０】
ニッケル層２２０の厚さは、例えば、０．５μｍ〜１０μｍ程度であればよい。なお、ニッケル層２２０の厚さは、この範囲の厚さに限定されるものではなく、銅層２３０のエッチングを停止させるのに必要な厚さであれば、上述の範囲外の厚さであってもよい。
【００７１】
銅層２３０は、エッチング溶液によって一部が除去されることにより、穴部が形成される金属層である。銅層２３０は、第１金属層の一例としてのニッケル層２２０に積層される第２金属層の一例である。
【００７２】
銅層２３０の一部は、上述したエッチング溶液を用いたエッチング処理によって除去され、ニッケル層２２０の表面を底面とする穴部が形成される。このエッチング処理は、銅層２３０の選択的に除去し、ニッケル層２２０を選択的に残すため、穴部の底面はニッケル層２２０の表面となり、平坦面が得られる。この穴部は、平坦面１１４Ｄを有するバンプ１１４を製造するために用いられる。バンプ１１４を形成するための電解めっき処理は、銅層２３０に給電しながら行われる。
【００７３】
なお、図５には、銅層２１０と銅層２３０の厚さが異なるクラッド材２００を示すが、銅層２１０と銅層２３０の厚さは等しくてもよい。この場合は、銅層２１０と銅層２３０のいずれを第２金属層として用いてもよい。
【００７４】
また、図５に示すクラッド材２００は、ニッケル層２２０と銅層２３０の支持体になる銅層２１０を含むが、エッチング処理の前後でニッケル層２２０が銅層２３０を支持できる強度を有する場合は、クラッド材２００は、銅層２１０を含まなくてもよい。この場合は、クラッド材２００は、第１金属層の一例としてのニッケル層２２０と、第２金属層の一例としての銅層２３０との２枚の金属層を接合した部材であればよい。
【００７５】
また、クラッド材２００のように複数の金属層を金属学的に貼り合わせた部材の代わりに、例えば、表面の平坦なニッケル層の表面に、めっき処理によって銅層を形成した金属部材を用いてもよい。この金属部材のニッケル層は、第１金属層の一例であり、めっき処理で形成される銅層のエッチングを停止させる層として用いる。めっき処理でニッケル層の一方の面（平坦面）に形成される銅層は、第２金属層の一例である。
【００７６】
また、このニッケル層を銅層を支持する支持体として機能する金属層として用いてもよいし、支持体としての強度を確保するために、ニッケル層の他方の面に他の金属層を貼り合わせてもよい。
【００７７】
以上のように、バンプ１１４を形成するには、第１金属層と第２金属層が積層された、少なくとも２層以上の金属層を含む積層板を用いればよい。
【００７８】
次に、図６を用いて、実施の形態の配線基板１００の製造方法について説明する。
【００７９】
図６は、実施の形態の配線基板１００の製造工程を示す図である。
【００８０】
まず、図６（Ａ）に示すように、クラッド材２００を用意する。ここでは説明の便宜上、銅層２１０と銅層２３０の厚さが等しいものとする。このとき、銅層２３０が上面になるようにクラッド材２００を配置する。
【００８１】
次に、図６（Ｂ）に示すように、クラッド材２００の銅層２３０の上面に、レジスト１１６を貼り付ける。レジスト１１６は、例えば、ドライフィルムを用いることができる。ネガフィルムを用いてレジスト１１６を露光、現像し、後にバンプ１１４を形成するために用いる開口部１１６Ａを持つ、所望のパターンを形成する。開口部１１６Ａは平面視で円形である。
【００８２】
次に、エッチング装置でエッチング溶液を開口部１１６Ａに噴射し、開口部１１６Ａの下に位置する銅層２３０を選択的に除去することにより、図６（Ｃ）に示すように、銅層２３０に穴部２３０Ａを形成する。
【００８３】
このエッチング処理で用いるエッチング溶液は、例えば、アルカリエッチング溶液であり、銅を溶解し、ニッケルを溶解しない。
【００８４】
従って、銅層２３０に形成される穴部２３０Ａは、底面がニッケル層２２０の平坦な表面となる。また、ウェットエッチングの等方性により、穴部２３０Ａは上方から下方にかけて形成される際に、横方向にも拡がるため、穴部２３０Ａの幅は、開口部１１６Ａに近い方が広くなり、ニッケル層２２０に近い方が狭くなる。この結果、穴部２３０Ａの側面は略四半円状に湾曲した面となり、平面視では円形になる。
【００８５】
次に、銅層２３０に給電を行いながら、穴部２３０Ａの内部に、金層１１４Ｃ、ニッケル層１１４Ｂ、及び銅層１１４Ａを順次形成し、図６（Ｄ）に示すように、バンプ１１４が完成する。
【００８６】
次に、レジスト１１６を除去すると、図６（Ｅ）に示すように、クラッド材２００の銅層２３０の一部に、ニッケル層２２０の上面まで達するバンプ１１４が埋め込まれた状態が得られる。バンプ１１４の中央部１１４Ｇは凹んでいる。これは、図４に示す下面１１４Ｆの凹みに対応するものである。なお、レジスト１１６の除去は、剥離液を用いたエッチング処理によって除去すればよい。
【００８７】
次に、図６（Ｅ）に示すバンプ１１４及び銅層２３０の上面に、図６（Ｆ）に示すように絶縁層１１を貼り付ける。絶縁層１１は、バンプ１１４の中央部１１４Ｇの凹みの内部にも形成される。
【００８８】
次に、図６（Ｆ）に示す絶縁層１１の上面からバンプ１１４の中央部１１４Ｇの表面まで到達するビアホールを形成する。そして、ビアホール内にビア１３を形成し、さらにビア１３に連続して配線層１２を形成することにより、図６（Ｇ）に示す構造を得る。
【００８９】
ビア１３は、絶縁層１１の上面からバンプ１１４の表面まで達するビアホールの内部に、無電解めっき処理によってシード層を形成し、さらに、電解めっき処理によってシード層の上に銅めっき膜を形成してビアホールを銅めっき膜で充填することによって形成される。
【００９０】
なお、ビア１３を形成する前に、絶縁層１１の上に、配線層１２のパターンに合わせためっきレジストを形成しておき、ビア１３に連続して配線層１２をめっき処理で形成すればよい。配線層１２を形成した後に、剥離液を用いたエッチング処理によってめっきレジストを除去すればよい。これにより、図６（Ｇ）に示す構造を得ることができる。
【００９１】
また、図６（Ｇ）に示すようにビア１３及び配線層１２を形成した後に、さらに絶縁層、ビア、及び配線層を積層することにより、絶縁層１１を含むビルドアップ基板を形成することができる。
【００９２】
ビルドアップ基板が完成したら、次に、クラッド材２００の銅層２１０を除去し、図６（Ｈ）に示すように、ニッケル層２２０が最下層となる構造を得る。銅層２１０の除去は、例えば、アルカリエッチング溶液を用いて銅層２１０を選択的に除去し、ニッケル層２２０を残せばよい。
【００９３】
次に、ニッケル層２２０を除去することにより、図６（Ｉ）に示すように、バンプ１１４及び銅層２３０が最下層となる構造を得る。ニッケル層の除去は、例えば、過水系エッチング溶液を用いてエッチング処理を行えばよい。
【００９４】
最後に、例えば、アルカリエッチング溶液を用いて銅層２３０を選択的に除去すれば、ビア１３の下端にバンプ１１４が接続された配線基板１００を得ることができる。図６（Ｊ）に示すバンプ１１４の下面は、平坦面１１４Ｄである。
【００９５】
また、図６（Ｊ）に示す２つのバンプ１１４の高さは、銅層２３０の厚さによって決まる。このため、２つのバンプ１１４の高さは互いに等しい。このようにクラッド材２００を用いて複数のバンプ１１４を形成すれば、すべてのバンプ１１４の高さを揃えることができる。
【００９６】
図７は、実施の形態の配線基板１００を含むＩＣパッケージ３００の一部の断面を示す図である。図７には、図４に示す配線基板１００に、ＩＣチップ１８をフリップチップ実装したＩＣパッケージ３００を示す。ＩＣパッケージ３００は、配線基板１００に半導体チップと一例としてのＩＣチップを実装した実装構造の一例である。
【００９７】
ＩＣパッケージ３００は、配線基板１００、はんだ１７、ＩＣチップ１８、及びアンダーフィル樹脂１９を含む。
【００９８】
配線基板１００のバンプ１１４の平坦面１１４Ｄ及び曲面１１４Ｅは、はんだ１７を介して、ＩＣチップ１８のパッド１８Ａと接続されている。また、配線基板１００とＩＣチップ１８との間において、はんだ１７の周りはアンダーフィル樹脂１９によって封止される。
【００９９】
以上のように、図７に示す実施の形態１００のバンプ１１４の上面は平坦面１１４Ｄであり、高さの分布が殆どない。また、実際には複数あるバンプ１１４は、クラッド材２００を用いて複数のバンプ１１４を製造することにより、高さが揃えられている。
【０１００】
これは、銅層２３０に穴部２３０Ａ（図６（Ｃ）参照）を形成するエッチング処理はニッケル層２２０によって停止されるため、バンプ１１４の高さが銅層２３０の厚さによって決まるからである。
【０１０１】
このため、配線基板１００の複数のバンプ１１４と、ＩＣチップ１８の複数のパッド１８Ａとをはんだ１７で確実に接続することができ、接続不良の発生を効果的に抑制することができる。
【０１０２】
このように、複数のバンプ１１４の高さが揃えられ、ばらつきが殆ど生じないため、平面的に複数配列されるバンプ１１４と、ＩＣチップ１８の複数のパッド１８Ａとをはんだ１７で確実に接続することができる。
【０１０３】
以上より、実施の形態によれば、信頼性の高い配線基板１００、ＩＣパッケージ３００、及び配線基板１００の製造方法を提供することができる。
【０１０４】
また、図１に示す比較例の配線基板１０では、バンプ１４の高さは一定ではなく、平面視における中央で最も高く、端部に行くほど低くなる。すなわち、バンプ１４の高さには位置による分布がある。
【０１０５】
このため、比較例の配線基板１０では、ＩＣチップ１８のパッド１８Ａと、配線基板１０のバンプ１４との平面的な位置がずれた場合に、パッド１８Ａとバンプ１４とをはんだ１７で接続できなくなる虞がある。すなわち、バンプ１４の中心とパッド１８Ａの中心との平面的な位置関係にずれが生じることにより、バンプ１４とパッド１８Ａがはんだ１７を介して接触しなくなる虞がある。
【０１０６】
これに対して、実施の形態の配線基板１００のバンプ１１４の上面は平坦面１１４Ｄであり、高さの分布が殆どない。
【０１０７】
このため、ＩＣチップ１８のパッド１８Ａと、配線基板１００のパッド１１４との平面的な位置がずれた場合においても、パッド１８Ａとバンプ１１４とをはんだ１７で確実に接続することができる。
【０１０８】
次に、図８を用いて、より現実に近い状態のＩＣパッケージ３００Ａについて説明する。
【０１０９】
図８は、実施の形態のＩＣパッケージ３００Ａを示す断面図である。
【０１１０】
図８には、より多くの数のバンプ１１４を含む配線基板１００Ａと、より多くの数のパッド１８Ａを含むＩＣチップ１８を示す。図８に示す配線基板１００Ａは、絶縁層１１に複数の配線層、ビア、及び絶縁層を積層したビルドアップ基板である。
【０１１１】
配線基板１００Ａは、絶縁層１１、３１１Ａ、３１１Ｂ、３１１Ｃ、３１１Ｄ、３１１Ｅ、及び３１１Ｆと、配線層１２、３１２Ａ、３１２Ｂ、３１２Ｃ、３１２Ｄ、３１２Ｅ、及び３１２Ｆとを含む。また、配線基板１００Ａは、さらに、ビア１３、３１３Ａ、３１３Ｂ、３１３Ｃ、３１３Ｄ、３１３Ｅ、及び３１３Ｆと、バンプ１１４とを含む。なお、配線層３１２Ｆは、パッドとして用いられる。
【０１１２】
図８には７つのバンプ１１４を示す。７つのバンプ１１４は、ＩＣチップ１８の７つのパッド１８Ａと、はんだ１７を介して接続されている。
【０１１３】
また、配線基板１００Ａの絶縁層１１及び３１１Ａ〜３１１Ｆには、それぞれ、ビア１３及び３１３Ａ〜３１３Ｆが形成されており、ビア１３及び３１３Ａ〜３１３Ｆの下端は、それぞれ、配線層１２及び配線層３１２Ａ〜３１２Ｆに接続されている。ビア１３及び３１３Ａ〜３１３Ｆの上端は、それぞれ、バンプ１１４、配線層１２及び３１２Ａ〜３１２Ｅに接続されている。
【０１１４】
配線基板１００Ａは、図８に示す状態とは天地を逆にした状態で（すなわち、絶縁層１１が下側に位置する状態で）、絶縁層１１の上に、ビア３１３Ａ〜３１３Ｆ及び配線層３１２Ａ〜３１２Ｆを形成しながら、絶縁層３１１Ａ〜３１１Ｆを積層することによって作製される。各絶縁層１１及び３１１Ａ〜３１１Ｆは、例えば、真空ラミネータ等を用いて、熱圧着することによって接合される。
【０１１５】
また、パッドとして用いられる配線層３１２Ｆには、はんだ製のバンプ３２０が接続されている。また、絶縁層３１１Ｆの下面と、配線層３１２Ｆの下面のうちバンプ３２０で覆われていない部分とは、ソルダーレジスト３３０で覆われている。
【０１１６】
このような配線基板１００Ａのバンプ１１４に、はんだ１７を介して、ＩＣチップ１８のパッド１８Ａを接続し、配線基板１００ＡとＩＣチップ１８との間をアンダーフィル樹脂１９で封止すれば、ＩＣパッケージ３００Ａが完成する。
【０１１７】
図８に示すＩＣパッケージ３００Ａは、配線基板１００Ａのバンプ１１４の上面が平坦面１１４Ｄであり、複数のバンプ１１４は、クラッド材２００を用いて形成することにより、高さが揃えられている。
【０１１８】
従って、実施の形態によれば、配線基板１００Ａのバンプ１１４と、ＩＣチップ１８のパッド１８Ａとをはんだ１７で確実に接続することができ、接続不良の発生を効果的に抑制することができる。
【０１１９】
以上より、実施の形態によれば、信頼性の高い配線基板１００、１００Ａ、ＩＣパッケージ３００、３００Ａ、及び配線基板１００、１００Ａの製造方法を提供することができる。
【０１２０】
なお、図４には、バンプ１１４の銅層１１４Ａの下面１１４Ｆが絶縁層１１の表面よりも上方に凹んでいる形態を示した。しかしながら、バンプ１１４の銅層１１４Ａの下面１１４Ｆは、絶縁層１１の表面と面一であってもよいし、絶縁層１１の表面よりも図４において下側に突出していてもよい。
【０１２１】
図９は、実施の形態の配線基板１００の変形例を示す図である。
【０１２２】
図９（Ａ）に示す配線基板１００Ｂにおける、バンプ１１４は、銅層１１４Ａ１、ニッケル層１１４Ｂ１、及び金層１１４Ｃ１を含む。配線基板１００Ｂのバンプ１１４は、平坦面１１４Ｄ１、曲面１１４Ｅ１、及び、銅層１１４Ａの下面１１４Ｆ１を有する。平坦面１１４Ｄ１及び曲面１１４Ｅ１の形状及びサイズは、図４に示す平坦面１１４Ｄ及び曲面１１４Ｅと同様である。
【０１２３】
ニッケル層１１４Ｂ１及び金層１１４Ｃ１は、図４に示すニッケル層１１４Ｂ及び金層１１４Ｃと同様であるが、銅層１１４Ａ１の下面１１４Ｆ１は、絶縁層１１の表面よりも下方（ビア１３及び配線層１２が形成されている側）に突出している。すなわち、銅層１１４Ａ１は、ニッケル層１１４Ｂ１及び金層１１４Ｃ１に被覆される基部１１４Ａ１１と、基部１１４Ａ１１よりも、下面１１４Ｆ１側に突出する突出部１１４Ａ１２とを有する。
【０１２４】
基部１１４Ａ１１は、銅層１１４Ａ１のうち、図９（Ａ）に示す破線（絶縁層１１の表面の位置）よりも上側の部分であり、突出部１１４Ａ１２は、破線よりも下側の部分である。
【０１２５】
突出部１１４Ａ１２の外縁部１１４Ｘ１は、基部１１４Ａ１１よりも外側に位置している。このような銅層１１４Ａ１は、例えば、レジスト１１６の開口部１１６Ａを適宜、変更して、図４に示す銅層１１４Ａよりもめっき処理でめっき層を厚く形成することで得ることができる。このように銅層１１４Ａ１を厚く形成する場合には、ビア１３を短くすることができ、ビア１３を形成するためのビアホールを形成するレーザ加工に要する電力の低減及び加工時間の短縮化を実現することができる。
【０１２６】
図９（Ｂ）に示す配線基板１００Ｃは、バンプ１１４が銅層１１４Ａ２、ニッケル層１１４Ｂ２、及び金層１１４Ｃ２を含む。配線基板１００Ｃのバンプ１１４は、平坦面１１４Ｄ２、曲面１１４Ｅ２、及び、銅層１１４Ａ２の下面１１４Ｆ２を有する。平坦面１１４Ｄ２及び曲面１１４Ｅ２の形状及びサイズは、図４に示す平坦面１１４Ｄ及び曲面１１４Ｅと同様である。
【０１２７】
銅層１１４Ａ２の下面１１４Ｆ２は、絶縁層１１の表面よりも下方（ビア１３及び配線層１２が形成されている側）に突出している。すなわち、銅層１１４Ａ２は、ニッケル層１１４Ｂ２及び金層１１４Ｃ２に被覆される基部１１４Ａ２１と、基部１１４Ａ２１よりも、下面１１４Ｆ２側に突出する突出部１１４Ａ２２とを有する。
【０１２８】
基部１１４Ａ２１は、銅層１１４Ａ２のうち、図９（Ｂ）に示す破線よりも上側の部分であり、突出部１１４Ａ２２は、破線よりも下側の部分である。
【０１２９】
突出部１１４Ａ２２の外縁部１１４Ｘ１は、基部１１４Ａ１１よりも内側に位置している。
【０１３０】
図９（Ｂ）に示す突出部１１４Ａ２２は、図６（Ｄ）に示す工程で、銅層１１４Ａをさらに厚く形成した場合に生じる。図９（Ｂ）に示す配線基板１００Ｃにおいても、図９（Ａ）に示す配線基板１００Ｂと同様に、ビア１３を形成するためのビアホールを形成するレーザ加工に要する電力の低減及び加工時間の短縮化を実現することができる。
【０１３１】
図９（Ｃ）に示す配線基板１００Ｄは、バンプ１１４が銅層１１４Ａ３、ニッケル層１１４Ｂ３、及び金層１１４Ｃ３を含む。配線基板１００Ｄのバンプ１１４は、平坦面１１４Ｄ３、曲面１１４Ｅ３、及び、銅層１１４Ａ３の下面１１４Ｆ３を有する。平坦面１１４Ｄ３及び曲面１１４Ｅ３の形状及びサイズは、図４に示す平坦面１１４Ｄ及び曲面１１４Ｅと同様である。
【０１３２】
配線基板１００Ｄのバンプ１１４は、ニッケル層１１４Ｂ３を図４に示すニッケル層１１４Ｂよりもめっき処理でめっき層を厚く形成する。そして、銅層１１４Ａ３は、図９（Ａ）に示すバンプ１１４の銅層１１４Ａ１よりも、めっき処理を早く終了させた場合に得られる形状を有する。すなわち、銅層１１４Ａ３の下面１１４Ｆ３は、絶縁層１１の表面よりも下方に突出しているが、突出している度合は、図９（Ａ）に示す銅層１１４Ａ１の下面１１４Ｆ１よりも少ない。
【０１３３】
しかしながら、図９（Ｃ）に示すような形状の銅層１１４Ａ３を有するバンプ１１４を形成する場合でも、ビア１３を短くすることができ、ビア１３を形成するためのビアホールを形成するレーザ加工に要する電力の低減及び加工時間の短縮化を実現することができる。
【０１３４】
なお、以上では、バンプ１１４が銅層１１４Ａ（第２めっき層）、ニッケル層１１４Ｂ、及び金層１１４Ｃを有する形態について説明した。ニッケル層１１４Ｂ及び金層１１４Ｃは、銅層１１４Ａを保護するとともに、はんだ１７との接続状態を良好にする表面処理層（第１めっき層）である。
【０１３５】
しかしながら、このような表面処理層は、ニッケル層１１４Ｂ及び金層１１４Ｃに限られない。
【０１３６】
銅層１１４Ａを保護する表面処理層としては、金層１１４Ｃ及びニッケル層１１４Ｂの代わりに、例えば、銅層１１４Ａの上に、金層で構築される１層構造を用いてもよい。また、ニッケル層／パラジウム層／金層をこの順番で積層したニッケル層／パラジウム層／金層で構築される３層構造の表面処理層を用いてもよい。また、パラジウム層／ニッケル層／パラジウム層／金層をこの順番で積層した４層構造の表面処理層を用いてもよい。また、銅層１１４Ａを単独で用いてもよい。
【０１３７】
また、表面処理の代わりに、銅層１１４Ａの上にＯＳＰ（Organic Solderability Preservatives）処理を施してもよい。
【０１３８】
また、以上では、クラッド材２００が、銅層２１０、ニッケル層２２０、及び銅層２３０の３層構造である形態について説明した。この場合に、ニッケル層２２０は第１金属層の一例であり、銅層２３０は第２金属層の一例であり、エッチング溶液によって一部が除去されることにより、穴部が形成される金属層である。
【０１３９】
しかしながら、クラッド材２００は、第１金属層及び第２金属層として、ニッケル層２２０及び銅層２３０以外の金属層を用いてもよい。クラッド材２００は、第１金属層と第２金属層を金属学的に貼り合わせた板状の部材であって、第２金属層を選択的にエッチング処理で除去することにより、第１金属層の平坦面を底面とする穴部を形成することができれば、ニッケル層２２０及び銅層２３０の組み合わせには限定されず、他の金属層を用いてもよい。例えば、ニッケル層の代わりに、錫を用いることができる。
【０１４０】
なお、上述のように、クラッド材２００のように複数の金属層を金属学的に貼り合わせた部材の代わりに、例えば、表面の平坦なニッケル層の表面に、めっき処理によって銅層を形成した金属部材を用いてもよい。
【０１４１】
以上、本発明の例示的な実施の形態の配線基板、実装構造、及び配線基板の製造方法について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０１４２】
１００、１００Ａ  配線基板
１１、３１１Ａ、３１１Ｂ、３１１Ｃ、３１１Ｄ、３１１Ｅ、３１１Ｆ  絶縁層
１２、３１２Ａ、３１２Ｂ、３１２Ｃ、３１２Ｄ、３１２Ｅ、３１２Ｆ  配線層
１３、３１３Ａ、３１３Ｂ、３１３Ｃ、３１３Ｄ、３１３Ｅ、３１３Ｆ  ビア
１８  ＩＣチップ
１８Ａ  パッド
１１４  バンプ
１１４Ａ  銅層
１１４Ｂ  ニッケル層
１１４Ｃ  金層
１１４Ｄ  平坦面
１１４Ｅ  曲面
２００  クラッド材
２１０、２３０  銅層
２２０  ニッケル層
３００、３００Ａ  ＩＣパッケージ
【図１】
2013247201.tif 000003
【図２】
2013247201.tif 000004
【図３】
2013247201.tif 000005
【図４】
2013247201.tif 000006
【図５】
2013247201.tif 000007
【図６】
2013247201.tif 000008
【図７】
2013247201.tif 000009
【図８】
2013247201.tif 000010
【図９】
2013247201.tif 000011