(57)【要約】【課題】放熱性を向上することができる多層配線板を提供する。【解決手段】多層配線板１は、主配線板２０と該主配線板２０の内部に埋設される配線構造体１０とを備え、該配線構造体１０に電気的に接続される半導体素子を実装するための多層配線板である。配線構造体１０は、一方側に設けられる放熱部材１２０と、他方側に設けられる複数の導電パッド１０５と、放熱部材１２０と導電パッド１０５との間に配置される配線構造体絶縁層１１６，１１５，１０６と、配線構造体絶縁層１１６，１１５，１０６の内部に形成される複数の配線構造体ビア導体１２１，１１４，１１２とを有する。これらの配線構造体ビア導体１２１，１１４，１１２は導電パッド１０５から放熱部材１２０に向かって拡径している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主配線板と該主配線板に搭載される配線構造体とを備え、該配線構造体に電気的に接続される半導体素子を実装するための多層配線板であって、
前記配線構造体のうち、前記半導体素子寄り側が一方側であり、該一方側に対向する側が他方側であり、
前記配線構造体は、
前記一方側に設けられる複数の導電パッドと、
前記他方側に設けられる放熱部材と、
前記放熱部材と前記導電パッドとの間に配置される配線構造体絶縁層と、
前記配線構造体絶縁層の内部に形成される複数の配線構造体ビア導体と、を有し、
前記複数の配線構造体ビア導体は、前記導電パッドから前記放熱部材に向かって拡径している。
【請求項２】
請求項１に記載の多層配線板において、
前記主配線板の内部には、複数の主配線板ビア導体が形成され、
前記複数の主配線板ビア導体のうち、少なくとも前記配線構造体に接続する主配線板ビア導体が前記配線構造体ビア導体と逆方向に拡径している。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の多層配線板において、
前記複数の導電パッドのうち、隣接する導電パッド同士の間は、前記配線構造体絶縁層に埋め込まれ、
前記隣接する導電パッド同士の間を埋め込む前記配線構造体絶縁層の上表面と、前記導電パッドの上表面とは、同一平面に位置している。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の多層配線板において、
前記配線構造体絶縁層は感光性樹脂層である。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の多層配線板において、
前記複数の導電パッドの厚さは５μｍ以上である。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の多層配線板において、
前記放熱部材は、金属板または金属めっき層によって形成されている。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の多層配線板において、
前記放熱部材の厚さは１０〜８０μｍである。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の多層配線板において、
前記配線構造体は、接着層を介して前記主配線板に固定されている。
【請求項９】
主配線板と該主配線板に搭載される配線構造体とを備える多層配線板の製造方法であって、
支持板の上に複数の導電パッドを形成するステップと、
前記複数の導電パッドを絶縁材で覆うステップと、
該絶縁材の内部に複数の配線構造体ビア導体を有する配線構造体絶縁層を形成するステップと、
前記配線構造体絶縁層の上に放熱部材を形成することにより、配線構造体アレイを前記支持板上に作製するステップと、
前記配線構造体アレイを前記支持板から取り外し、該配線構造体アレイを切断して複数の配線構造体を得るステップと、を含む配線構造体作製工程と、
前記放熱部材が下方に向くように、予め作製した前記主配線板に前記配線構造体を搭載する配線構造体搭載工程と、を備える。
【請求項１０】
請求項９に記載の多層配線板の製造方法において、
前記配線構造体搭載工程において、予め前記主配線板に設けられた凹部に前記配線構造体を搭載し、前記主配線板及び前記配線構造体を絶縁材で覆う。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の多層配線板の製造方法において、
前記配線構造体搭載工程において、接着層を介して前記配線構造体を前記主配線板に固定する。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか一項に記載の多層配線板の製造方法において、
前記支持板は低熱膨張率を有するガラス板、Ｓｉ板、又は合金板である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層配線板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣなどの半導体素子の高集積化に伴い、半導体素子の電極の狭ピッチ化が進んでいる。これに伴い、半導体素子を搭載する多層配線板において、実装パッドや導電パターンの狭ピッチ化も望まれている。
【０００３】
上述の要望に応えるべく、例えば、特許文献１では、導電パターンと絶縁層とを交互に積層してなる主配線板と、主配線板と別体に形成された副配線板（配線構造体）とを備える多層配線板が提案されている。この多層配線板では、狭ピッチの導電パッド及び導電パターンが形成された配線構造体を別体に作製し、それを主配線板に埋設することにより、実装パッド及び導電パターンの狭ピッチ化が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１４５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した多層配線板では、該多層配線板に搭載された半導体素子が作動する際に熱が発生し、発生した熱を効率良く周囲に放出し難いために半導体素子が高温になる場合がある。このような場合には、半導体素子の安定した作動に影響を及ぼしかねない。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、放熱性を向上することができる多層配線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】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の多層配線板は、主配線板と該主配線板に搭載される配線構造体とを備え、該配線構造体に電気的に接続される半導体素子を実装するための多層配線板であって、前記配線構造体のうち、前記半導体素子寄り側が一方側であり、該一方側に対向する側が他方側であり、前記配線構造体は、前記一方側に設けられる複数の導電パッドと、前記他方側に設けられる放熱部材と、前記放熱部材と前記導電パッドとの間に配置される配線構造体絶縁層と、前記配線構造体絶縁層の内部に形成される複数の配線構造体ビア導体と、を有し、前記複数の配線構造体ビア導体は、前記導電パッドから前記放熱部材に向かって拡径している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、配線構造体に放熱部材が設けられているため、この放熱部材を介して熱を効率良く周囲に放出することで、多層配線板の放熱性を向上することができる。したがって、配線構造体に電気的に接続される半導体素子の動作時に、生じる熱を放熱部材を介して効率良く周囲に放出することが可能になる。加えて、配線構造体ビア導体が導電パッドから放熱部材に向かって拡径しているため、導電パッドから放熱部材に向かって縮径するビア導体と比べて放熱部材と接する面積が大きくなり、半導体素子の動作時に生じる熱をより素早く放熱部材に伝えることが可能になる。その結果、接続される半導体素子を高温にさらすことを防止し、半導体素子の安定した動作を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る多層配線板を示す部分断面図である。
【図２】図１の配線構造体を示す拡大断面図である。
【図３】配線構造体の製造方法を示すフローチャートである。
【図４Ａ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｂ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｃ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｄ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｅ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｆ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｇ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｈ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｉ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｊ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｋ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｌ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｍ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｎ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｐ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｑ】配線構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図５Ａ】配線構造体の製造方法の変形例を説明する工程図である。
【図５Ｂ】配線構造体の製造方法の変形例を説明する工程図である。
【図５Ｃ】配線構造体の製造方法の変形例を説明する工程図である。
【図５Ｄ】配線構造体の製造方法の変形例を説明する工程図である。
【図６】主配線板の製造方法及び配線構造体の埋設を示すフローチャートである。
【図７Ａ】主配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図７Ｂ】主配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図７Ｃ】主配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図７Ｄ】主配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図７Ｅ】主配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図７Ｆ】主配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図７Ｇ】主配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図７Ｈ】主配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図８Ａ】配線構造体を主配線板に埋設して多層配線板を製造する方法の工程図である。
【図８Ｂ】配線構造体を主配線板に埋設して多層配線板を製造する方法の工程図である。
【図８Ｃ】配線構造体を主配線板に埋設して多層配線板を製造する方法の工程図である。
【図９】第２実施形態に係る多層配線板を示す部分断面図である。
【図１０】第３実施形態に係る多層配線板を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明に係る多層配線板の実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態に係る多層配線板１は、主配線板２０と主配線板２０の内部に埋設される配線構造体１０とを備えている。主配線板２０は、その真中に配置されたコア基板２００を挟んで、コア基板２００の主面Ｆ１及びＦ２の上にそれぞれ絶縁層と導電パターンとを交互に積層してなるビルドアップ多層積層配線板である。主配線板２０は、配線構造体１０の埋設部分を除いて、コア基板２００の中心軸Ｌを挟んで同じ工程により同様の機能を有する層が順次積層されることになる。したがって、以下の説明においては、片側（コア基板２００の主面Ｆ１側）のみを用いて説明する。
【００１２】
コア基板２００の上には、無電解めっき層２０２ａ及び電解めっき層２０２ｂを有する第１主配線板導電パターン２０２が形成されている。第１主配線板導電パターン２０２は、その上に形成された第１主配線板絶縁層２０４によって覆われている。第１主配線板絶縁層２０４は、例えば熱硬化性エポキシ樹脂から構成されている。
【００１３】
第１主配線板絶縁層２０４の上には、更に、第２主配線板導電パターン２０５、第２主配線板導電パターン２０５を覆う第２主配線板絶縁層２０６、第３主配線板導電パターン２０７、第３主配線板導電パターン２０７を覆う第３主配線板絶縁層２０８、第４主配線板導電パターン２０９、第４主配線板導電パターン２０９を覆う第４主配線板絶縁層２１４が、この順番で積層されている。第２主配線板導電パターン２０５、第３主配線板導電パターン２０７及び第４主配線板導電パターン２０９は、第１主配線板導電パターン２０２と同様に、無電解めっき層及び電解めっき層から構成されている。一方、第２主配線板絶縁層２０６、第３主配線板絶縁層２０８及び第４主配線板絶縁層２１４は、熱硬化性エポキシ樹脂から構成されている。
【００１４】
また、第１主配線板絶縁層２０４の内部には第１主配線板ビア導体２１０、第２主配線板絶縁層２０６の内部には第２主配線板ビア導体２１１、第３主配線板絶縁層２０８の内部には第３主配線板ビア導体２１２が、それぞれ複数形成されている。これらの主配線板ビア導体２１０，２１１，２１２は、それぞれ円錐台形状を成している。そして、第１主配線板導電パターン２０２及び第２主配線板導電パターン２０５はその間に配置された第１主配線板ビア導体２１０、第２主配線板導電パターン２０５及び第３主配線板導電パターン２０７はその間に配置された第２主配線板ビア導体２１１、第３主配線板導電パターン２０７及び第４主配線板導電パターン２０９はその間に配置された第３主配線板ビア導体２１２によってそれぞれ電気的に接続されている。なお、コア基板２００の主面Ｆ１に形成された第１主配線板導電パターン２０２は、コア基板２００の内部に設けられたスルーホール導体２０３を介して、反対側の主面Ｆ２に形成された第１主配線板導電パターン２０２と電気的に接続されている。
【００１５】
主面Ｆ１側の主配線板２０の内部には、配線構造体１０が埋設されている。配線構造体１０は、主配線板２０の第３主配線板導電パターン２０７の上に配置され、第４主配線板導電パターン２０９及び第３主配線板ビア導体２１２と並設されている。配線構造体１０は、主配線板２０の最外側に位置する第４主配線板絶縁層２１４によって覆われ、配線構造体１０の内部に封止されている。また、第４主配線板絶縁層２１４の上方には、複数の第１実装パッド２１５及び第２実装パッド２１７が形成されている。これらの第１実装パッド２１５及び第２実装パッド２１７の上表面は、略同一平面に位置している。第１実装パッド２１５は、配線構造体１０の真上に配置され、第４主配線板絶縁層２１４の内部に設けられた第４主配線板ビア導体２１６を介して、配線構造体１０の上表面に位置する導電パッド１０５または第３配線構造体導電パターン１２９と電気的に接続されている。
【００１６】
一方、第２実装パッド２１７は、第４主配線板導電パターン２０９の上方に配置され、第４主配線板絶縁層２１４の内部に設けられた第５主配線板ビア導体２１８を介して、第４主配線板導電パターン２０９と電気的に接続されている。図１に示すように、第２実装パッド２１７よりも、第１実装パッド２１５は狭いピッチで配置されている。そして、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）（半導体素子）２と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）（半導体素子）３とを多層配線板１に実装する場合に、これらの半導体素子は半田バンプ４を介して第１実装パッド２１５又は第２実装パッド２１７と電気的に接続される。
【００１７】
図２に示すように、配線構造体１０は、断面矩形を呈し、三次元的には直方体に形成されており、一方側に設けられる複数の導電パッド１０５と、他方側に設けられる放熱部材１２０とを有している。放熱部材１２０は、導電パッド１０５よりも下側（すなわち、主配線板２０のコア基板２００に近い側）に配置され、ダイアタッチフィルム（接着層）１２５を介して主配線板２０の第３主配線板導電パターン２０７に固定されている。この放熱部材１２０は、例えば銅めっきにより形成された金属めっき層であり、その厚さは１０〜８０μｍであることが好ましい。本実施形態において、放熱部材１２０の厚さは５０μｍである。
【００１８】
放熱部材１２０の上には、シード層１１８が形成されている。シード層１１８の上には、第１配線構造体絶縁層１１６、第１配線構造体導電パターン１１３、第２配線構造体絶縁層１１５、第２配線構造体導電パターン１１１、第３配線構造体絶縁層１０６がこの順番で積層されている。第１配線構造体絶縁層１１６、第２配線構造体絶縁層１１５及び第３配線構造体絶縁層１０６は、感光性樹脂層である。このように感光性樹脂層を用いることで、配線構造体絶縁層に小径のビア孔及び狭ピッチの導電パターンを容易に形成することができる。
【００１９】
第１配線構造体導電パターン１１３及び第２配線構造体導電パターン１１１は、シード層と銅めっき層とから構成されている。また、第１配線構造体絶縁層１１６の内部には第１配線構造体ビア導体１２１、第２配線構造体絶縁層１１５の内部には第２配線構造体ビア導体１１４、第３配線構造体絶縁層１０６の内部には第３配線構造体ビア導体１１２が、それぞれ複数形成されている。
【００２０】
導電パッド１０５は、放熱部材１２０と反対する側に配置され、シード層及び銅めっき層から形成されている。そして、配線構造体１０の製造にはレーザ光の照射が用いられており、その照射による導電パッド１０５への影響を抑えるため、導電パッド１０５の厚さは５μｍ以上であることが好ましい。
【００２１】
図２に示すように、導電パッド１０５は、第３配線構造体絶縁層１０６に取り囲まれている。複数の導電パッド１０５のうち、隣接する導電パッド１０５同士の間は第３配線構造体絶縁層１０６によって埋め込まれている。そして、隣接する導電パッド１０５同士の間を埋め込む第３配線構造体絶縁層１０６の上表面１０６ａと、導電パッド１０５の上表面１０５ａとは、同一平面に位置している。このようにすれば、導電パッド１０５間の隙間が生じないため、導電パッド１０５の剥離を防止することができる。また、隣接する導電パッド１０５同士の間には、シード層と銅めっき層とからなる第３配線構造体導電パターン１２９が複数配置されている。これらの第３配線構造体導電パターン１２９の上表面１２９ａは、導電パッド１０５の上表面１０５ａと同一平面に位置している。
【００２２】
導電パッド１０５及び第２配線構造体導電パターン１１１はその間に配置された第３配線構造体ビア導体１１２、第２配線構造体導電パターン１１１及び第１配線構造体導電パターン１１３はその間に配置された第２配線構造体ビア導体１１４、第１配線構造体導電パターン１１３及び放熱部材１２０はその間に配置された第１配線構造体ビア導体１２１によってそれぞれ電気的に接続されている。
【００２３】
配線構造体１０において、第１配線構造体ビア導体１２１、第２配線構造体ビア導体１１４及び第３配線構造体ビア導体１１２は、それぞれ円錐台形状に形成され、導電パッド１０５から放熱部材１２０に向かって拡径している。すなわち、これらの配線構造体ビア導体は、その直径が上から下に向かって徐々に拡大している。一方、主配線板ビア導体２１０,２１１,２１２,２１６,２１８のうち、少なくとも配線構造体１０と接続する第２主配線板ビア導体２１１及び第４主配線板ビア導体２１６は、配線構造体ビア導体と逆方向に拡径している。すなわち、配線構造体１０の導電パッド１０５と接続する複数の第４主配線板ビア導体２１６は、その直径が上から下に向かって徐々に縮小している。同様に、配線構造体１０の放熱部材１２０と接続する第２主配線板ビア導体２１１は、その直径が上から下に向かって徐々に縮小している。
【００２４】
以上の構成を有する多層配線板１では、配線構造体１０に放熱部材１２０が設けられているため、この放熱部材１２０を介して熱を効率良く周囲に放出することにより、多層配線板１の放熱性を向上することができる。したがって、配線構造体１０に電気的に接続される半導体素子（ここでは、ＭＰＵ２及びＤＲＡＭ３）の動作時に、発生した熱を第１実装パッド２１５及び第４主配線板ビア導体２１６を介して配線構造体１０に伝え、更に配線構造体１０の放熱部材１２０を介して効率良く周囲に放出することが可能になる。その結果、半導体素子を高温にさらすことを確実に防止し、半導体素子の安定した動作を確保することができる。
【００２５】
加えて、配線構造体ビア導体１２１，１１４，１１２が導電パッド１０５から放熱部材１２０に向かって拡径しているため、導電パッド１０５から放熱部材１２０に向かって縮径するビア導体と比べて放熱部材１２０と接する面積が大きくなり、半導体素子の動作時に生じた熱をより素早く放熱部材１２０に伝えることが可能になる。その結果、多層配線板１の放熱性を一層高めることができる。
【００２６】
更に、主配線板ビア導体２１０,２１１,２１２,２１６,２１８のうち、少なくとも配線構造体１０と接続する第２主配線板ビア導体２１１及び第４主配線板ビア導体２１６は、配線構造体ビア導体１２１，１１４，１１２と逆方向に拡径している。このように拡径方向が異なるビア導体を配置することで、配線構造体１０の熱膨張係数と主配線板２０の熱膨張係数の違いにより生じる応力を緩和することができ、応力に起因する反りやクラックの発生を防止することができる。
【００２７】
続いて、本実施形態に係る多層配線板１の製造方法の一例について説明する。多層配線板１の製造方法は、配線構造体１０の製造方法と、主配線板２０の製造方法と、配線構造体１０を主配線板２０の内部に埋設して多層配線板１を製造する方法とを含む。まず、図３〜図５を参照して配線構造体１０の製造方法を説明する。
【００２８】
＜配線構造体１０の製造方法＞
本実施形態に係る配線構造体１０の製造方法（配線構造体作製工程）の特徴は、先に導電パッドを形成し、配線構造体絶縁層及び配線構造体導電パターンの形成を行った後に、放熱部材を形成することである。具体的には、まず、図３に示すステップＳ１１では、支持板１００を準備する（図４Ａ参照）。支持板１００は、例えば、低熱膨張率を有する表面の平坦なガラス板である。続いて、支持板１００の上に剥離層１０１を形成する。剥離層１０１の厚さは、例えば４μｍである。
【００２９】
図３に示すステップＳ１２では、剥離層１０１の上にシード層１０２を形成する（図４Ｂ参照）。シード層１０２は、例えばスパッタリング法により形成されており、シード層１０２の材料としては、例えばチタン、銅などが用いられる。
【００３０】
図３に示すステップＳ１３では、導電パッド１０５を形成する。まず、シード層１０２の上に所定のレジストパターン１０３を形成する。具体的には、シード層１０２の上に感光性のレジスト層を塗布し、その後に露光処理及び現像処理を施すことにより、所定のレジストパターン１０３を形成する（図４Ｃ参照）。
【００３１】
次に、レジストパターン１０３が形成されていないシード層１０２の上に銅めっき層１０４を形成する。ここでは、銅めっき層１０４は、無電解めっき層、電解めっき層、又は無電解めっき層及び電解めっき層を積層してなる層であってもよい。続いて、シード層１０２上に形成された所定のレジストパターン１０３を剥離させる。続いて、レジストパターン１０３の剥離により外部に露出するシード層１０２の部分をエッチングする。剥離層１０１に残されたシード層１０２及び銅めっき層１０４は、所定位置において、半導体素子と接続するための導電パッド１０５、又は第３配線構造体導電パターン１２９をそれぞれ構成する（図４Ｄ参照）。
【００３２】
本実施形態において、シード層１０２と銅めっき層１０４とから構成された導電パッド１０５の厚さは、５μｍ以上であることが好ましい。これは、後述するレーザ光の照射で剥離層１０１を剥離する際に、そのレーザ光の照射による導電パッドへの影響を抑えるためである。
【００３３】
上述した導電パッド１０５の形成方法が通常の半導体素子の配線形成と同様であるため、狭ピッチを有する導電パッド１０５を容易に形成することが可能になる。
【００３４】
図３に示すステップＳ１４では、配線構造体導電パターン及び配線構造体絶縁層の形成を行う。具体的には、まず、導電パッド１０５、第３配線構造体導電パターン１２９及び剥離層１０１の上に、これらを覆うように第３配線構造体絶縁層１０６を形成する。第３配線構造体絶縁層１０６は、感光性ポリイミド樹脂からなる絶縁材を塗布して加熱することにより形成されている。
【００３５】
次に、所定の位置に開口を有するマスクを用いて第３配線構造体絶縁層１０６の露光処理を行い、更に現像処理を行うことで、所定の位置にビアホール１０７を形成する。続いて、第３配線構造体絶縁層１０６上に、ならびにビアホール１０７の内壁面及び底面に、スパッタリング法によりシード層１０８を形成する（図４Ｅ参照）。
【００３６】
次に、シード層１０８の上に、上述のレジストパターン１０３と同様な方法で所定のレジストパターン１０９を形成する（図４Ｆ参照）。続いて、レジストパターン１０９が形成されていないシード層１０８の上に銅めっき層１１０を形成し、その後にレジストパターン１０９を剥離させる。更に、レジストパターン１０９の剥離によって外部に露出するシード層１０８の部分をエッチングする。これによって、第３配線構造体絶縁層１０６の上に残されたシード層１０８及び銅めっき層１１０は、第２配線構造体導電パターン１１１を構成する。そして、銅めっき層１１０の形成により、ビアホール１０７の内部に銅が充填される。この充填された銅は第３配線構造体ビア導体１１２を構成する（図４Ｇ参照）。
【００３７】
次に、上述した工程を繰り返すことで、第２配線構造体絶縁層１１５、第１配線構造体導電パターン１１３、第２配線構造体ビア導体１１４及び第１配線構造体絶縁層１１６を順次に形成する（図４Ｈ参照）。
【００３８】
図３に示すステップＳ１５では、配線構造体１０の放熱部材１２０を形成する。具体的には、第１配線構造体絶縁層１１６の所定の位置に開口を有するマスクを用いて、第１配線構造体絶縁層１１６の露光処理を行い、更に現像処理を行うことで、所定の位置にビアホール１１７を形成する。続いて、第１配線構造体絶縁層１１６の上に、ならびにビアホール１１７の内壁面及び底面に、スパッタリング法によりシード層１１８を形成する（図４Ｉ参照）。
【００３９】
次に、シード層１１８の上に銅めっき層１１９を形成する。ここでは、銅めっき層１１９の厚さが５０μｍであることが好ましい。そして、このシード層１１８に形成された銅めっき層１１９は、放熱部材１２０を構成する。また、銅めっき層１１９の形成により、ビアホール１１７の内部に銅が充填される。この充填された銅は第１配線構造体ビア導体１２１を形成する（図４Ｊ参照）。これによって、支持板１００に複数の配線構造体１０を配列した配線構造体アレイ１３０が形成される。
【００４０】
図３に示すステップＳ１６では、配線構造体アレイ１３０に切断予定箇所を形成する。具体的には、まず、銅めっき層１１９の上に感光性のレジストを塗布してレジスト層１２２を形成する。続いて、レジスト層１２２に露光処理及び現像処理を施すことで、配線構造体アレイ１３０を切断する予定箇所にレジスト開口部１２２ａを形成する。
【００４１】
次に、レジスト開口部１２２ａで露出する銅めっき層１１９の部分にエッチング処理を施すことにより、その部分の銅めっき層１１９を除去する（図４Ｋ参照）。続いて、銅めっき層１１９の上に残されたレジスト層１２２を全て剥離させる。これによって、配線構造体アレイ１３０には溝状の切断予定箇所が複数形成される（図４Ｌ）。
【００４２】
図３に示すステップＳ１７では、支持板１００の取り外しを行う。具体的には、支持板１００側から剥離層１０１にレーザ光を照射することにより剥離層１０１を軟化させて、支持板１００を配線構造体アレイ１３０と分離させる（図４Ｍ参照）。本実施形態において、支持板１００がガラス板により形成されているため、レーザ光を透過して剥離層１０１に照射することができる。続いて、剥離層１０１をきれいに除去する。これによって、導電パッド１０５が形成された側が外部に露出する。なお、取り外した支持板１００は、洗浄して再利用することができる。
【００４３】
図３に示すステップＳ１８では、配線構造体アレイ１３０を切断して配線構造体１０の個片化を行う。具体的には、まず、導電パッド１０５が形成された側に熱剥離フィルム１２３を介して補強板１２４を貼り付ける（図４Ｎ参照）。補強板１２４は、例えば樹脂材料から構成されている。続いて、放熱部材１２０の上にダイアタッチフィルム１２５を貼り付ける。その後、補強材１２４の下側にウェハマウントテープ１２６を貼り付ける（図４Ｐ参照）。
【００４４】
次に、放熱部材１２０が形成された側から、ステップＳ１６で形成した切断予定箇所に沿って配線構造体アレイ１３０を切断する。これによって、ウェハマウントテープ１２６に整列した複数の配線構造体１０が得られる（図４Ｑ参照）。
【００４５】
＜配線構造体１０の製造方法の変形例＞
以下、図５Ａ〜図５Ｄを参照して配線構造体１０の製造方法の変形例を説明する。この変形例は、ステップＳ１７及びＳ１８において上述した内容と異なっているが、その他のステップは上述した内容と同様である。
【００４６】
具体的には、上述したステップＳ１１〜Ｓ１６（図４Ａ〜図４Ｌ参照）に沿って、切断予定箇所を有する配線構造体アレイ１３０が作製される。ステップＳ１７の支持板１００の取り外しでは、まず、放熱部材１２０の上に熱剥離フィルム１２７を介して補強板１２８を貼り付ける（図５Ａ参照）。補強板１２８は補強板１２４と同様に樹脂材料から構成されている。続いて、支持板１００側から剥離層１０１にレーザ光を照射することにより剥離層１０１を軟化させ、支持板１００を配線構造体アレイ１３０と分離させる（図５Ｂ参照）。その後、剥離層１０１をきれいに除去する。
【００４７】
ステップＳ１８の配線構造体１０の個片化では、まず、導電パッド１０５が形成された側に熱剥離フィルム１２３を介して補強板１２４を貼り付ける（図５Ｃ参照）。次に、熱剥離フィルム１２７に熱を加えて、放熱部材１２０側に貼り付けられた熱剥離フィルム１２７及び補強板１２８を配線構造体アレイ１３０から剥がす（図５Ｄ参照）。このようにして、図４Ｎに示す配線構造体アレイ１３０と同じものを得ることができる。続いて、図４Ｐに示すように、放熱部材１２０の上にダイアタッチフィルム１２５を貼り付ける。その後、補強材１２４の下側にウェハマウントテープ１２６を貼り付ける。次に、放熱部材１２０が形成された側から、ステップＳ１６で形成した切断予定箇所に沿って配線構造体アレイ１３０を切断し、図４Ｑに示すように複数の配線構造体１０を得る。
【００４８】
この配線構造体１０の製造方法の変形例では、導電パッド１０５側及び放熱部材１２０側の双方に補強板１２４，１２８を用いるため、配線構造体１０の反りの発生をより確実に防止することができる。
【００４９】
＜主配線板２０の製造方法＞
以下、図６〜図８Ｃを参照して主配線板２０の製造方法、及び配線構造体１０を主配線板２０の内部に埋設して多層配線板１を製造する方法を説明する。主配線板２０は、配線構造体１０の埋設部分を除いて、コア基板２００の中心軸Ｌを挟んで同じ工程により同様の機能を有する層が順次積層されることになる。したがって、図７Ｃ以降の説明において、片側（コア基板２００の主面Ｆ１側）のみを用いて説明する。
【００５０】
まず、図６に示すステップＳ２１では、コア基板２００を準備する。コア基板２００は、例えば、ガラス繊維布からなる芯材にエポキシ樹脂が含浸されて形成された基板である。続いて、コア基板２００の主面Ｆ１及びＦ２にそれぞれ銅箔を形成する（図示せず）。
【００５１】
図６に示すステップＳ２２では、貫通孔２０１を形成する。具体的には、ＣＯ２レーザを用いて、コア基板２００の主面Ｆ１側及び主面Ｆ２側から交互にレーザ光を照射することで、コア基板２００に貫通孔２０１を形成する（図７Ａ参照）。貫通孔２０１の形成後に、コア基板２００を所定濃度の過マンガン酸を含む溶液に浸漬し、デスミア処理を行うことが好ましい。このようにデスミア処理を行うことで、不要な導通（ショート）を抑制することができる。
【００５２】
図６に示すステップＳ２３では、第１主配線板導電パターン２０２及び第１主配線板絶縁層２０４を形成する。具体的には、無電解めっき液にコア基板２００を浸漬し、銅箔が形成されたコア基板２００の主面Ｆ１，Ｆ２及び貫通孔２０１の内壁面に無電解めっき層２０２ａを形成する。無電解めっき層２０２ａを形成する材料としては、銅、ニッケルなどが挙げられる。続いて、無電解めっき層２０２ａをシード層としてその上に電解めっき層２０２ｂを形成する。そして、貫通孔２０１は電解めっき材で充填され、この充填された電解めっき材はスルーホール導体２０３を形成する（図７Ｂ参照）。
【００５３】
続いて、電解めっき層２０２ｂの上に所定パターンのエッチングレジストを形成し、エッチングレジストで覆われていない部分の無電解めっき層２０２ａ、電解めっき層２０２ｂ及び銅箔を除去する。その後、エッチングレジストを除去する。これによって、コア基板２００に残された銅箔、無電解めっき層２０２ａ及び電解めっき層２０２ｂは、第１主配線板導電パターン２０２を構成する（図７Ｃ参照）。なお、主面Ｆ１に形成された第１主配線板導電パターン２０２と主面Ｆ２に形成された第１主配線板導電パターン２０２とは、スルーホール導体２０３によって電気的に接続されている。
【００５４】
続いて、コア基板２００の主面Ｆ１の上に絶縁材を塗布することにより第１主配線板絶縁層２０４を形成する（図７Ｄ参照）。これによって、第１主配線板導電パターン２０２は、第１主配線板絶縁層２０４に覆われている。なお、絶縁材としては、例えば熱硬化性エポキシ樹脂が挙げられる。
【００５５】
図６に示すステップＳ２４では、第２主配線板導電パターン２０５、第２主配線板絶縁層２０６、第３主配線板導電パターン２０７、第３主配線板絶縁層２０８及び第４主配線板導電パターン２０９を順次に形成する。具体的には、まず、ＣＯ２レーザを用いて第１主配線板絶縁層２０４の所定位置にビアホールを形成する。その後、第１主配線板絶縁層２０４の表面ならびにビアホールの内壁面及び底面に、無電解めっき層２０５ａを形成する。続いて、無電解めっき層２０５ａの上に所定パターンのめっきレジストを形成する。
【００５６】
次に、めっきレジストで覆われていない部分（すなわち、外部に露出する部分）の無電解めっき層２０５ａ上に電解めっき層２０５ｂを形成する。これにより、ビアホールは電解めっき材で充填され、充填された電解めっき材は第１主配線板ビア導体２１０を形成する。続いて、モノエタノールアミンを含む溶液を用いてめっきレジストを除去する。更に、めっきレジストの除去により露出する部分の無電解めっき層２０５ａをエッチングで除去する。これによって、第１主配線板絶縁層２０４に残された無電解めっき層２０５ａ及び電解めっき層２０５ｂは、第２主配線板導電パターン２０５を構成する（図７Ｅ参照）。
【００５７】
次に、第２主配線板導電パターン２０５及び第１主配線板絶縁層２０４の上に絶縁材を塗布することにより第２主配線板絶縁層２０６を形成する（図７Ｆ参照）。続いて、上述した工程を繰り返すことで、第２主配線板ビア導体２１１、第３主配線板導電パターン２０７、第３主配線板絶縁層２０８、第３主配線板ビア導体２１２、第４主配線板導電パターン２０９を順次に形成する（図７Ｇ参照）。
【００５８】
＜配線構造体１０を主配線板２０の内部に埋設して多層配線板１を製造する方法＞
図６に示すステップＳ２５では、配線構造体１０を内部に収容するための凹部２１３を形成する。具体的には、ドリル研削又はレーザ光照射の方法を用いて、第３主配線板絶縁層２０８の所定位置に凹部２１３を形成する（図７Ｈ参照）。そして、凹部２１３の形成により、搭載される配線構造体１０と電気的に接続する第３主配線板導電パターン２０７が外部に露出する。なお、凹部２１３の形成はコア基板２００の主面Ｆ１側のみで行われる。
【００５９】
図６に示すステップＳ２６では、予め作製した配線構造体１０の搭載及び埋設を行う。具体的には、例えば紫外線照射でウェハマウントテープ１２６の粘着力を弱めて、ウェハマウントテープ１２６から個片化された配線構造体１０をピックアップする。続いて、配線構造体１０の放熱部材１２０が下方に向くように、配線構造体１０を凹部２１３の底面に搭載する（配線構造体搭載工程）（図８Ａ参照）。
【００６０】
次に、熱剥離フィルム１２３に熱を加えることで熱剥離フィルム１２３及び補強板１２４を配線構造体１０から剥がす。その後、放熱部材１２０の下面に貼り付けられたダイアタッチフィルム１２５を加熱で硬化させることにより、配線構造体１０を主配線板２０にボンディングする。本実施形態において、導電性を有するダイアタッチフィルム１２５が用いられるため、配線構造体１０の放熱部材１２０は、主配線板２０の第３主配線板導電パターン２０７と電気的に接続される。なお、ここでは、導電性のないダイアタッチフィルムを用いてもよい。
【００６１】
続いて、配線構造体１０、第４主配線板導電パターン２０９及び第３主配線板絶縁層２０８の上に絶縁材を塗布することで第４主配線板絶縁層２１４を形成する（図８Ｂ参照）。これによって、配線構造体１０は主配線板２０の内部に埋設される。続いて、上述した工程を繰り返すことで、配線構造体１０の上方に第１実装パッド２１５、第１実装パッド２１５と導電パッド１０５または第３配線構造体導電パターン１２９とを電気的に接続する第４主配線板ビア導体２１６、第４主配線板導電パターン２０９の上方に第２実装パッド２１７、第２実装パッド２１７と第４主配線板導電パターン２０９とを電気的に接続する第５主配線板ビア導体２１８をそれぞれ形成する（図８Ｃ参照）。その後、多層配線板１の両面に、第１実装パッド２１５及び第２実装パッド２１７を外部に露出するようにソルダーレジスト層を形成する（図示せず）。これよって、多層配線板１の作製を完了する。
【００６２】
以上の方法で作製した多層配線板１によれば、配線構造体１０に放熱部材１２０が設けられているため、この放熱部材１２０を介して熱を効率良く周囲に放出することにより、多層配線板１の放熱性を向上することができる。また、上述した配線構造体１０の作製において、導電パッド１０５が先に第３配線構造体絶縁層１０６によって覆われるため、隣接する導電パッド１０５同士の間は隙間が狭小であっても確実に埋め込まれるので、導電パッド１０５の剥離を防止することができる。
【００６３】
加えて、放熱部材１２０は最後に形成されるため、放熱部材１２０を先に作製した場合と比べて、放熱部材１２０の平坦化を図ることができる。その結果、放熱部材１２０の反りによる配線構造体１０への影響を確実に防止することができる。更に、配線構造体１０は、主配線板２０と別体に作製するため、Ｌ／Ｓが１μｍ／１μｍの狭ピッチの配線でも歩留り良く配線形成が可能である。
【００６４】
＜第２実施形態＞
以下、図９を参照して本発明の第２実施形態を説明する。この実施形態に係る多層配線板５の特徴的な部分は、配線構造体１０が主配線板２１の内部に埋設されずに外部に露出することである。
【００６５】
具体的には、配線構造体１０は、主配線板２１の第３主配線板絶縁層２０８部に設けられた凹部２１３内に配置され、ダイアタッチフィルム１２５（図示せず）を介して第３主配線板導電パターン２０７と固定されている。本実施形態に係る配線構造体１０は、第１実施形態と異なって、第４主配線板絶縁層２１４に覆われておらず、それと並設される主配線板２１の第４主配線板導電パターン２０９とともに外部に露出している。その際、本実施形態に係る配線構造体１０の導電パッド１０５の上表面１０５ａ（図２参照）と主配線板２１の第４主配線板導電パターン２０９の上表面２０９ａとがほぼ同一平面に位置している。このように構成された多層配線板５に半導体素子（例えば、ＭＰＵとＤＲＡＭ）を実装する際に、半導体素子は半田バンプを介して、直接に配線構造体１０の導電パッド１０５または第３配線構造体導電パターン１２９、主配線板２１の第４主配線板導電パターン２０９とそれぞれ電気的に接続される。
【００６６】
本実施形態に係る多層配線板５は、第１実施形態と同様な作用効果を得られるほか、配線構造体１０が主配線板２１の内部に埋設されずに外部に露出するため、熱を直接に外部に放出することが可能であり、多層配線板５の放熱性を更に向上することができる。
【００６７】
＜第３実施形態＞
以下、図１０を参照して本発明の第３実施形態を説明する。この実施形態に係る多層配線板６の特徴的な部分は、配線構造体１０が主配線板２２の内部に埋設されずに主配線板２２より外部に突出することである。
【００６８】
具体的には、配線構造体１０は、ダイアタッチフィルム１２５（図示せず）を介して主配線板２２の第３主配線板導電パターン２０７と固定されている。配線構造体１０は、その周囲に配置された第３主配線板導電パターン２０７とともに外部に露出しているが、周囲の第３主配線板導電パターン２０７より外部に突出している。このように構成された多層配線板６に半導体素子（例えば、ＭＰＵとＤＲＡＭ）を実装する際に、半導体素子は半田バンプを介して、直接に配線構造体１０の導電パッド１０５または第３配線構造体導電パターン１２９、主配線板２２の第３主配線板導電パターン２０７とそれぞれ電気的に接続される。なお、配線構造体１０の外部への突出によって周囲の第３主配線板導電パターン２０７との間に生じた高さのギャップについては、例えば半田バンプの高さを調整することでそのギャップによる影響をなくすことができる。
【００６９】
本実施形態に係る多層配線板６は、第１実施形態と同様な作用効果を得られるほか、配線構造体１０が主配線板２２の内部に埋設されずに外部に突出するため、熱を直接に外部に放出することが可能であり、多層配線板６の放熱性を更に向上することができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、上記の配線構造体１０において、導電パッド１０５と放熱部材１２０との間に３層の配線構造体絶縁層及び２層の配線構造体導電パターンが積層された例を挙げて説明したが、配線構造体絶縁層及び配線構造体導電パターンを積層する数はこれに限らない。本発明は、例えば、導電パッド１０５と放熱部材１２０との間に１層の配線構造体絶縁層を設ける配線構造体にも適用される。
【００７１】
また、上述の実施形態において、配線構造体１０の放熱部材１２０と主配線板２０の凹部２１３の底面に、双方の位置を決めるための凹凸部を設けてもよい。このようにすれば、配線構造体１０を主配線板２０の凹部２１３の底面に搭載する際に、位置ズレの発生を防止できる。また、放熱部材は、上述した銅めっき層のほか、金属板又はナノカーボン材料によって形成されてもよい。例えば、放熱部材は、上述図４Ｊに示した銅めっき層のほか、薄い金属板又はナノカーボン材料を第１配線構造体絶縁層１１６に直接に貼り付けることにより形成されてもよく、又は塗布によって形成されてもよい。更に、支持板には、低熱膨張率を有するＳｉ板、低熱膨張率を有する合金板、キャリア付き銅箔積層基板、又は低熱膨張率を有する樹脂フィルム等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１，５，６    多層配線板
１０      配線構造体
２０，２１，２２    主配線板
１０５    導電パッド
１０６    第３配線構造体絶縁層
１１１    第２配線構造体導電パターン
１１２    第３配線構造体ビア導体
１１３    第１配線構造体導電パターン
１１４    第２配線構造体ビア導体
１１５    第２配線構造体絶縁層
１１６    第１配線構造体絶縁層
１１８    シード層
１２０    放熱部材
１２１    第１配線構造体ビア導体
１２５    ダイアタッチフィルム（接着層）
１３０    配線構造体アレイ
２００    コア基板
２０２    第１主配線板導電パターン
２０３    スルーホール導体
２０４    第１主配線板絶縁層
２０５    第２主配線板導電パターン
２０６    第２主配線板絶縁層
２０７    第３主配線板導電パターン
２０８    第３主配線板絶縁層
２０９    第４主配線板導電パターン
２１０    第１主配線板ビア導体
２１１    第２主配線板ビア導体
２１２    第３主配線板ビア導体
２１４    第４主配線板絶縁層
２１５    第１実装パッド
２１６    第４主配線板ビア導体
２１７    第２実装パッド
２１８    第５主配線板ビア導体
【図１】
2016029681.tif 000003
【図２】
2016029681.tif 000004
【図３】
2016029681.tif 000005
【図４Ａ】
2016029681.tif 000006
【図４Ｂ】
2016029681.tif 000007
【図４Ｃ】
2016029681.tif 000008
【図４Ｄ】
2016029681.tif 000009
【図４Ｅ】
2016029681.tif 000010
【図４Ｆ】
2016029681.tif 000011
【図４Ｇ】
2016029681.tif 000012
【図４Ｈ】
2016029681.tif 000013
【図４Ｉ】
2016029681.tif 000014
【図４Ｊ】
2016029681.tif 000015
【図４Ｋ】
2016029681.tif 000016
【図４Ｌ】
2016029681.tif 000017
【図４Ｍ】
2016029681.tif 000018
【図４Ｎ】
2016029681.tif 000019
【図４Ｐ】
2016029681.tif 000020
【図４Ｑ】
2016029681.tif 000021
【図５Ａ】
2016029681.tif 000022
【図５Ｂ】
2016029681.tif 000023
【図５Ｃ】
2016029681.tif 000024
【図５Ｄ】
2016029681.tif 000025
【図６】
2016029681.tif 000026
【図７Ａ】
2016029681.tif 000027
【図７Ｂ】
2016029681.tif 000028
【図７Ｃ】
2016029681.tif 000029
【図７Ｄ】
2016029681.tif 000030
【図７Ｅ】
2016029681.tif 000031
【図７Ｆ】
2016029681.tif 000032
【図７Ｇ】
2016029681.tif 000033
【図７Ｈ】
2016029681.tif 000034
【図８Ａ】
2016029681.tif 000035
【図８Ｂ】
2016029681.tif 000036
【図８Ｃ】
2016029681.tif 000037
【図９】
2016029681.tif 000038
【図１０】
2016029681.tif 000039