(57)【要約】【課題】はんだ層を接合する合金層をニッケル・スズ合金層よりも柔らかくすることで落下衝撃耐性を高めるとともに、製品の発熱等に起因する加熱によるはんだ層内へのニッケルの拡散を抑制することで熱破断耐性を向上させることである。【解決手段】絶縁材料からなる基部絶縁層と、前記基部絶縁層上に形成された、導体パッドを含む導体層と、前記基部絶縁層上および前記導体層上に形成された、前記導体パッドを露出する開口を有する被覆絶縁層と、前記露出した導体パッド上に形成されたバンプと、を具えるバンプ付きプリント配線板において、前記バンプは、前記露出した導体パッド上に形成されためっき金属層と、前記めっき金属層上に形成された、はんだへの難拡散性を持つ軟質金属を含む合金層と、前記軟質金属を含む合金層上に粘着層を介して付着したはんだ粒からリフロー形成されたはんだ層と、を有している。【選択図】図１
2016122776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料からなる基部絶縁層と、
前記基部絶縁層上に形成された、導体パッドを含む導体層と、
前記基部絶縁層上および前記導体層上に形成された、前記導体パッドを露出する開口を有する被覆絶縁層と、
前記露出した導体パッド上に形成されたバンプと、
を具えるバンプ付きプリント配線板において、
前記バンプは、
前記露出した導体パッド上に形成されためっき金属層と、
前記めっき金属層上に形成された、はんだへの難拡散性を持つ軟質金属を含む合金層と、
前記軟質金属を含む合金層上に粘着層を介して付着したはんだ粒からリフロー形成されたはんだ層と、
を有している。
【請求項２】
請求項１記載のバンプ付きプリント配線板であって、
前記めっき金属層は無電解ニッケルめっき層である。
【請求項３】
請求項１記載のバンプ付きプリント配線板であって、
前記はんだへの難拡散性を持つ軟質金属は銅である。
【請求項４】
請求項１記載のバンプ付きプリント配線板であって、
前記被覆絶縁層はソルダーレジスト層である。
【請求項５】
請求項１記載のバンプ付きプリント配線板であって、
前記被覆絶縁層は樹脂フィルム層である。
【請求項６】
請求項１記載のバンプ付きプリント配線板であって、
前記めっき金属層の上端部は前記被覆絶縁層の上面より上方に突出するとともに前記被覆絶縁層の上面の前記開口の端縁よりも大きい外径を有し、前記はんだ層は前記被覆絶縁層の上面の前記開口の端縁よりも大きい外径を有している。
【請求項７】
請求項１記載のバンプ付きプリント配線板であって、
前記めっき金属層の上端面は、中央部が周辺部より凹んでいる。
【請求項８】
請求項１記載のバンプ付きプリント配線板であって、
前記開口を複数有し、
前記開口の内径は、前記開口のピッチの１／２以下である。
【請求項９】
請求項１記載のバンプ付きプリント配線板であって、
前記開口を複数有し、
前記開口のピッチは３０μｍ以上で６０μｍ以下である。
【請求項１０】
絶縁材料からなる基部絶縁層と、
前記基部絶縁層上に形成された、導体パッドを含む導体層と、
前記基部絶縁層および前記導体層上に形成された被覆絶縁層と、
を有するプリント配線板を準備することと、
前記被覆絶縁層に、その被覆絶縁層を貫通して前記導体パッドに至る開口を形成することと、
前記開口内に、前記導体パッドに電気的に接続するめっき金属層を形成することと、
前記めっき金属層上に、はんだへの難拡散性を持つ軟質金属の膜を形成することと、
前記軟質金属の膜上に粘着層を介してはんだ粒を付着させることと、
前記はんだ粒を加熱によりリフローさせて、前記めっき金属層上に前記被覆絶縁層の上面から突出したはんだ層を形成するとともに、そのはんだ層と前記めっき金属層との間に、前記軟質金属膜と前記はんだ層と前記めっき金属層との各成分金属の合金層を形成し、少なくとも前記めっき金属層と前記はんだ層と前記合金層とによりバンプを構成することと、
を有している、バンプ付きプリント配線板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０記載のバンプ付きプリント配線板の製造方法であって、
前記めっき金属層は無電解ニッケルめっき層である。
【請求項１２】
請求項１０記載のバンプ付きプリント配線板の製造方法であって、
前記はんだへの難拡散性を持つ軟質金属は銅である。
【請求項１３】
請求項１０記載のバンプ付きプリント配線板の製造方法であって、
前記めっき金属層の上端部は前記被覆絶縁層の上面より上方に突出するとともに前記被覆絶縁層の上面の前記開口の端縁よりも大きい外径を有し、前記はんだ層は前記被覆絶縁層の上面の前記開口の端縁よりも大きい外径を有している。
【請求項１４】
請求項１０記載のバンプ付きプリント配線板の製造方法であって、
前記めっき金属層の上端面は、中央部が周辺部より凹んでいる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンプ付きプリント配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、パッケージ基板を開示している。そして、特許文献1は、パッケージ基板と半導体素子との接続部となるバンプを被覆絶縁層としてのソルダーレジスト層の開口内の導体パッド上へのはんだボールの搭載により形成することを示している。
【０００３】
パッケージ基板と半導体素子との接続部となるバンプは従来、例えばソルダーレジスト層の開口内に露出した導体パッド上に無電解めっきでニッケル層を形成し、そのニッケル層上に搭載したはんだボールやはんだペーストを溶融・固化させて厚いはんだ層を形成することで、ニッケル層とはんだ層との間にニッケル・スズ合金層を形成し、そのニッケル・スズ合金層を介してニッケル層にはんだ層を接合して形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０７４００２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、近年の半導体製品のモバイル（移動体）化に伴い、より高い落下衝撃耐性を持つバンプが求められている。また、配線の微細化によるバンプのはんだ量の減少で、製品の発熱等に起因する加熱によるはんだ層内へのニッケルの拡散に対する許容量が小さくなってきており、加熱によるニッケルの拡散を抑制する技術も求められている。
【０００６】
本発明の目的は、はんだ層を接合する合金層をニッケル・スズ合金層よりも柔らかくすることで落下衝撃耐性を高めるとともに、製品の発熱等に起因する加熱によるはんだ層内へのニッケルの拡散を抑制することで熱破断耐性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のバンプ付きプリント配線板は、
絶縁材料からなる基部絶縁層と、
前記基部絶縁層上に形成された、導体パッドを含む導体層と、
前記基部絶縁層上および前記導体層上に形成された、前記導体パッドを露出する開口を有する被覆絶縁層と、
前記露出した導体パッド上に形成されたバンプと、
を具えるものであって、
前記バンプは、
前記露出した導体パッド上に形成されためっき金属層と、
前記めっき金属層上に形成された、はんだへの難拡散性を持つ軟質金属を含む合金層と、
前記軟質金属を含む合金層上に粘着層を介して付着したはんだ粒からリフロー形成されたはんだ層と、
を有している。
【０００８】
また、本発明のバンプ付きプリント配線板の製造方法は、
絶縁材料からなる基部絶縁層と、
前記基部絶縁層上に形成された、導体パッドを含む導体層と、
前記基部絶縁層および前記導体層上に形成された被覆絶縁層と、
を有するプリント配線板を準備することと、
前記被覆絶縁層に、その被覆絶縁層を貫通して前記導体パッドに至る開口を形成することと、
前記開口内に、前記導体パッドに電気的に接続するめっき金属層を形成することと、
前記めっき金属層上に、はんだへの難拡散性を持つ軟質金属の膜を形成することと、
前記軟質金属の膜上に粘着層を介してはんだ粒を付着させることと、
前記はんだ粒を加熱によりリフローさせて、前記めっき金属層上に前記被覆絶縁層の上面から突出したはんだ層を形成するとともに、そのはんだ層と前記めっき金属層との間に、前記軟質金属膜と前記はんだ層と前記めっき金属層との各成分金属の合金層を形成し、少なくとも前記めっき金属層と前記はんだ層と前記合金層とによりバンプを構成することと、
を有している。
【０００９】
前記軟質金属は、銅であると好ましい。前記軟質金属の膜は、無電解めっきまたはスパッタリングで形成されると好ましい、
【００１０】
前記めっき金属層は、ニッケルめっき層であると好ましい。また、前記めっき金属層は、無電解めっき層であると好ましい。さらに、前記めっき金属層の上端部は、前記被覆絶縁層の上面より上方に突出するとともにその被覆絶縁層の上面の前記開口の端縁よりも大きい外径を有していると好ましい。そして、前記めっき金属層の上端面は、中央部が周辺部より凹んでいると好ましい。
【００１１】
前記はんだ層は、前記被覆絶縁層の上面の前記開口の端縁よりも大きい外径を有していると好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のバンプ付きプリント配線板の一実施形態を示す断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｆ）は、図１に示されるプリント配線板を製造するための、本発明のプリント配線板の製造方法の一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明のバンプ付きプリント配線板の他の一実施形態を示す断面図である。
【図４−１】（Ａ）〜（Ｄ）は、図３に示されるプリント配線板を製造するための、本発明のプリント配線板の製造方法の他の一実施形態を示す断面図である。
【図４−２】（Ａ）〜（Ｄ）は、上記実施形態のバンプ付きプリント配線板の製造方法の、図４−１に示される工程に続く工程を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態のバンプ付きプリント配線板の一適用例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態のバンプ付きプリント配線板の他の一適用例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明のバンプ付きプリント配線板の一実施形態を示す断面図である。実施形態のバンプ付きプリント配線板は、絶縁材料からなる基部絶縁層１と、基部絶縁層１上に形成された、複数の導体パッド２ａを含む導体層２と、基部絶縁層１上に形成され、各々導体パッド２ａを露出する複数の開口３ａを有する被覆絶縁層３と、各開口３ａから露出した導体パッド２ａ上に形成されたバンプ４とを具えるものであり、各バンプ４は、各開口３ａから露出した導体パッド２ａ上に形成されためっき金属層５と、めっき金属層５上に粘着層を介して付着したはんだ粒からリフロー形成されて被覆絶縁層３の上面から突出したはんだ層６と、めっき金属層５とはんだ層６との間に位置するとともに、はんだへの難拡散性を持つ軟質金属を含む合金層７とを有している。
【００１４】
めっき金属層５の上端部５ａは、被覆絶縁層３の開口３ａから被覆絶縁層３の上面より上方に突出するとともに開口３ａの外側まで形成されて被覆絶縁層３の上面の開口３ａの端縁よりも大きい外径を有しており、めっき金属層５の上端部５ａは、その上端面の中央部が周辺部より凹んでグロメット状をなしている。はんだ層６は、めっき金属層５の上端部５ａの上端面全体を覆っているため、被覆絶縁層３の上面の開口３ａの端縁よりも大きい外径を有している。めっき金属層５とはんだ層６との間には合金層７が形成されている。基部絶縁層１は、図示されているような単層のものでもよいが、複数層の積層構造を有し、それらの絶縁層間に導体層２が形成されているものでもよい。
【００１５】
基部絶縁層１を形成する絶縁材料は、エポキシ等の樹脂でもよいがセラミックでもよい。導体層２は、導電性金属であればよいが銅であると好ましい。被覆絶縁層３を形成する材料は、絶縁性樹脂フィルムとしてのＡＢＦ（味の素ビルドアップフィルム：商品名）でもよいが通常のソルダーレジストでもよい。バンプ４同士のピッチ（中心間距離）は、３０μｍ以上で８０μｍ以下が好ましい。これにより例えば搭載した半導体素子同士を超高密度配線で接続するパッケージ基板を形成できる。バンプ４を形成する金属めっきは、無電解銅めっきでもよいが無電解ニッケルめっきが好ましい。無電解ニッケルめっきは無電解銅めっきよりも短時間で厚く形成されるからである。無電解銅めっきや無電解ニッケルめっきは、バンプピッチの微細化の要求に伴って微細化した被覆絶縁層３の開口３ａ内に確実に充填されるので、バンプ４の高さが揃いやすい。バンプ４を形成する金属めっきは、導体パッド２ａを電極として形成される電解銅めっきや電解ニッケルめっきでもよい。
【００１６】
各導体パッド２ａは、ＳＭＤ（Ｓｏｌｄｅｒ  Ｍａｓｋ  Ｄｅｆｉｎｅｄ）タイプのものが好ましい。ＳＭＤタイプの導体パッドでは、図示されるように導体パッド２ａの一部が被覆絶縁層３の開口３ａから露出される。各開口３ａから露出した導体パッド２ａ上に形成されためっき金属層５の上端部５ａの上端面は中央部が周辺部より凹んでいる。めっき金属が開口３ａの内壁面上と導体パッド２ａの露出面上から開口中央に向かって積層してゆくからである。
【００１７】
めっき金属層５上に形成されたはんだ層６は一般にスズを５０％以上含むものであることから、めっき金属層５とはんだ層６との間に位置する合金層７は、はんだへの難拡散性を持つ軟質金属とスズとめっき金属層５の金属との合金で形成される。めっき金属層５がニッケル層の場合には、めっき金属層５とはんだ層６との間に形成される合金層は通常はニッケルとスズを強固に結合するニッケル−スズ合金の金属間化合物となり、そのニッケル−スズ合金中のニッケルがプリント配線板上の素子の発熱等に起因する加熱によりはんだ層６内に拡散してバンプが脆くなる可能性がある。一方、実施形態では合金層７が、はんだへの難拡散性を持つ軟質金属を含むので、ニッケルが加熱によりはんだ層６内に拡散するのが抑制される。はんだへの難拡散性を持つ軟質の金属は、インジウムでもよいが銅が好ましい。銅は、めっき金属層５の成分であるニッケルとはんだ層６の成分であるスズとで安定なニッケル−銅−スズ（（Ｎｉ，Ｃｕ）Ｓｎ）合金を形成するので、はんだへのニッケルの拡散を抑える難拡散性を持つ。
【００１８】
めっき金属層５を形成するニッケルめっき内のリンの含有量は、５％以上で１２％以下であると好ましい。リンの含有量が５％よりも少ないとマイグレーションによる絶縁低下を起こし易くなり、リンの含有量が１２％よりも多いとはんだ層６の接合強度が低下する。
【００１９】
以下に、本発明のバンプ付きプリント配線板の製造方法の実施形態が図面に基づいて説明される。図２（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明のバンプ付きプリント配線板の製造方法の一実施形態を示す断面図である。
【００２０】
実施形態のバンプ付きプリント配線板の製造方法では、図２（Ａ）に示されるように、基部絶縁層１と基部絶縁層１上に形成されている導体層２とを有する中間基板が準備され、基部絶縁層１および導体層２上に被覆絶縁層３が形成されている。基部絶縁層１は、例えばエポキシ等の樹脂やセラミックで形成されている。導体層２は、例えばアディティブ法、セミアディティブ法、サブトラクティブ法等によって形成される。導体層２は、例えば銅で形成されている。導体層２は、半導体素子などの電子部品を搭載するための複数の導体パッド２ａと、信号線や電源等の図示されない配線とを含む。被覆絶縁層３は、例えばエポキシ等の絶縁樹脂からなるソルダーレジストで形成されている。
【００２１】
図２（Ｂ）に示されるように、被覆絶縁層３に、その被覆絶縁層３を貫通して導体パッド２ａに至る開口３ａが形成される。被覆絶縁層３の開口３ａは、この実施形態ではレーザ、好ましくは小径孔の形成に適しているＵＶレーザで形成される。レーザの出力を高くすることにより、被覆絶縁層３が十分に溶融し、開口３ａの内壁面は導体パッド２ａの表面に対し直線的に交差する倒立裁頭円錐状となる。レーザ光束を絞ることにより、被覆絶縁層３で被覆されている導体パッド２ａの表面に対する開口３ａの内壁面の交差角は４５°以上で９０°未満とされる。開口３ａの開口ピッチ（中心間距離）は好ましくは３０μｍ以上で８０μｍ以下とされる。開口径は、好ましくは開口ピッチの１／２以下とされ、例えば開口ピッチ５５μｍに対し開口径２５μｍとされる。開口３ａの内壁面は、導体パッド２ａの表面に対し直角に交差する一定内径の円筒状とされてもよい。その場合、開口３ａは、レーザの代わりに例えばドライエッチング、プラズマエッチング、ライトエッチング等のエッチングを行い、その後にアルカリ脱脂処理を施すことで形成される。
【００２２】
図２（Ｃ）に示されるように、被覆絶縁層３の開口３ａ内に被覆絶縁層３の上面を越えて、めっき金属層５が形成される。めっき金属層５は、好ましくは無電解ニッケルめっきで形成される。めっき金属層５は、無電解銅めっきで形成されてもよい。
【００２３】
無電解めっき金属は開口３ａの内壁面上と開口３ａ内の導体パッド２ａの露出面上から開口中央に向かって積層してゆくため、めっき金属層５の上端部５ａの上端面は、被覆絶縁層３の開口３ａの内壁面に隣接する周辺部より中央部が凹んだ状態に形成されてゆく。めっき金属層５の上端部５ａが、無被覆絶縁層３の上面を越えて上方に突出するとともに無被覆絶縁層３の上面における開口３ａの内径よりも大きい外径を有して開口３ａの周辺部まで形成された時点で、無電解めっき金属の生成を止める。
【００２４】
図２（Ｄ）に示されるように、めっき金属層５の上端部５ａの上端面上に０．２〜０．９μｍ程度の厚みで、はんだへの難拡散性を持つ軟質金属からなる軟質金属膜８が形成される。はんだへの難拡散性を持つ軟質金属としては銅が好ましいが、インジウムでもよい。上述のように銅は、めっき金属層５の成分であるニッケルと、はんだの成分であるスズとで安定なニッケル−銅−スズ（（Ｎｉ，Ｃｕ）Ｓｎ）合金を形成するため、はんだへのニッケルの拡散を抑える難拡散性を持つので、めっき金属層５を形成する例えばニッケルが加熱によってはんだ層に拡散するのを抑制する、しかもこのニッケル−銅−スズ（（Ｎｉ，Ｃｕ）Ｓｎ）合金（ヤング率：１１０〜１３０ＧＰａ）は、ニッケルとはんだとの間に通常形成されるニッケル−スズ（ＮｉＳｎ）合金（ヤング率：１７０〜１８０ＧＰａ）よりも柔らかいため、衝撃を吸収する役割を果たすことができる。軟質金属膜８は、無電解めっきで形成されると好ましいが、スパッタリングで形成されてもよい。
【００２５】
軟質金属膜８上に粘着層（図示せず）が形成される。粘着層は、軟質金属膜８を形成する銅と作用して粘着性を発現する化合物が被覆絶縁層３の全体に塗布された後、その化合物が洗浄等により被覆絶縁層３の上面上から除去されることで、めっき金属層５の上端部５ａ上の軟質金属膜８上のみに形成される（例えば昭和電工株式会社のＳＪ（スーパージャフィット）法：特開平１０−５１１１９号公報参照）。粘着層は、ＳＪ法の代わりに、マスク等を用いて粘着剤が選択的に供給されることで、めっき金属層５の上端部５ａ上の軟質金属膜８上のみに形成されてもよい。
【００２６】
図２（Ｅ）に示されるように、めっき金属層５の上端部５ａ上の軟質金属膜８上に形成された粘着層上に、はんだ粒子として例えばはんだボール９あるいははんだ粉末（以下、「はんだボール９等」と呼ばれる。）が付着される。はんだボール９等は、例えば被覆絶縁層３の全体に散布された後、粘着層に付着したものを除いて吸引等により被覆絶縁層３の上面上から除去されることで、軟質金属膜８上のみに付着される。
【００２７】
その後、この基板を加熱してはんだボール９等を溶融リフローさせ、それを冷却固化させることにより、図１に示されるように、めっき金属層５の上端部５ａ上に被覆絶縁層３の上面から突出したはんだ層６が形成されるとともに、その溶融の際の熱で、めっき金属層５の上端部５ａとはんだ層６との間に、めっき金属層５を形成する例えばニッケルと、はんだ層６を形成するスズと、軟質金属膜８を形成する例えば銅との金属間化合物（ＩＭＣ）である銅−ニッケル−スズ（（Ｃｕ，Ｎｉ）Ｓｎ）合金からなる合金層７が形成されて、実施形態のバンプ付きプリント配線板が製造される。
【００２８】
はんだボール９等の量や粒径を調節することにより、任意の高さのはんだ層６を形成することができる。はんだボール９等の粒径は通常、パッド間距離の１／３以下とされるので、例えばパッドが５５μｍピッチでパッド径が２５μｍの場合に、パッド間距離は３０μｍとなることから、はんだボール９等の粒径は１０μｍ以下となる。また、小粒のはんだボール９等は現状で１μｍから製造可能である。従ってはんだボール９等の粒径は１μｍ以上で１０μｍ以下であることが好ましい。被覆絶縁層３の上面からのはんだ層６の高さは、好ましくは１２〜１５μｍとされる。めっき金属層５の成分金属がニッケルであり、はんだ層６の成分金属がスズを含むことにより、合金層７がニーケルとスズの合金を形成し、はんだ層６をめっき金属層５に強固に接合することができる。また、めっき金属層５の上端部５ａの上端面の中央部が周辺部より凹んでいることから、はんだボール９等が開口３ａ内に保持されやすく、しかも上端面が平坦な場合と比較して上端面の面積が大きくなるので、はんだ層６とめっき金属層５との接合力が大きくなる。
【００２９】
はんだ層６を形成する方法の参考例として、先の実施形態における粘着層とはんだボール９等とを用いるＳＪ法に代えて、千住金属工業株式会社のＰＰＳ（Ｐｒｅｃｏａｔｅｄ  ｂｙ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｓｈｅｅｔ）法（特開２００４−１９３３３４号公報参照）を用いることができる。ＰＰＳ法によれば、耐熱シートに形成した被覆絶縁層３の開口３ａに対応する孔内にその孔の底面や側面に露出した粘着層によってはんだボールを保持し、そのはんだボールを被覆絶縁層３の開口３ａに向き合わせた状態で耐熱シートを被覆絶縁層３上に被せてプリント基板と一緒に加熱することで、はんだボールを開口３ａ内でリフローさせ、その後に耐熱シートを除去することで、めっき金属層５の上端部５ａ上にはんだ層６および合金層７を形成することができる。
【００３０】
この実施形態のバンプ付きプリント配線板およびその製造方法によれば、被覆絶縁層３の開口３ａ内に導体からなるめっき金属層５、はんだ層６および合金層７を確実に形成して、これらめっき金属層５、はんだ層６および合金層７でバンプ４を構成するので、パッケージ基板と半導体素子との接続部となるバンプ４の高さのばらつきを低減して、パッド２ａを半導体素子のバンプに確実に接続することができる。
【００３１】
また、この実施形態のバンプ付きプリント配線板およびその製造方法によれば、めっき金属層５とはんだ層６との間に介在する合金層７が、はんだへの難拡散性を持つ軟質金属として例えば銅を含むので、プリント配線板に搭載された素子の発熱等による加熱によってめっき金属層５の例えばニッケルがはんだ層６内にさらに拡散するのを抑制することができる。
【００３２】
しかも、軟質合金としての銅を含むニッケル−銅−スズ（（Ｎｉ，Ｃｕ）Ｓｎ）合金（ヤング率：１１０〜１３０ＧＰａ）は、ニッケルのめっき金属層５とはんだ層６との間に通常形成されるニッケル−スズ（ＮｉＳｎ）合金（ヤング率：１７０〜１８０ＧＰａ）よりも柔らかいため、合金層７が落下時等の衝撃を吸収する役割を果たすので、バンプ４ひいてはプリント配線板の落下衝撃耐性を高めることができる。
【００３３】
図３は、本発明のバンプ付きプリント配線板の他の実施形態を示す断面図である。この実施形態のバンプ付きプリント配線板は、めっき金属層５の上端部５ａの上端面が、被覆絶縁層３の開口３ａ内で被覆絶縁層３の上面より低く位置している点のみ、先の実施形態と異なっており、めっき金属層５の上端部５ａの上端面の中央部が周辺部より凹んでいる点を含めて他の点では先の実施形態と同一の構成を具えている。このプリント配線板を製造する実施形態の製造方法も、はんだ層６の形成方法を除けば、先の実施形態と同一の構成を具えている。
【００３４】
図４−１（Ａ）〜（Ｄ）および図４−２（Ａ）〜（Ｄ）は、図３に示される実施形態のバンプ付きプリント配線板を製造するための、本発明のプリント配線板の製造方法の他の一実施形態を示す断面図である。この実施形態のバンプ付きプリント配線板の製造方法では、先ず図２（Ａ）に示されると同様に、基部絶縁層１と基部絶縁層１上に形成されている導体層２とを有する中間基板が準備され、基部絶縁層１および導体層２上に被覆絶縁層３が形成されている。基部絶縁層１は、例えばエポキシ等の樹脂やセラミックで形成されている。導体層２は、例えばアディティブ法、セミアディティブ法、サブトラクティブ法等によって形成され、例えば銅で形成されている。導体層２は、半導体素子などの電子部品を搭載するための複数の導体パッド２ａと、信号線や電源等の図示されない配線とを含む。被覆絶縁層３は、例えばエポキシ等の絶縁樹脂からなるソルダーレジストで形成されている。
【００３５】
図４−１（Ａ）に示されるように、被覆絶縁層３に、その被覆絶縁層３を貫通して導体パッド２ａに至る開口３ａが形成される。被覆絶縁層３の開口３ａは、この実施形態でもレーザ、好ましくは小径孔の形成に適しているＵＶレーザで形成される。先の実施形態におけると同様、レーザの出力を高くすることにより、被覆絶縁層３が十分に溶融し、開口３ａの内壁面は導体パッド２ａの表面に対し直線的に交差する倒立裁頭円錐状となる。レーザ光束を絞ることにより、被覆絶縁層３で被覆されている導体パッド２ａの表面に対する開口３ａの内壁面の交差角は４５°以上で９０°未満とされる。開口３ａの開口ピッチ（中心間距離）は好ましくは３０μｍ以上で８０μｍ以下とされる。開口径は、好ましくは開口ピッチの１／２以下とされ、例えば開口ピッチ５５μｍに対し開口径２５μｍとされる。
【００３６】
図４−１（Ｂ）に示されるように、被覆絶縁層３の開口３ａ内にめっき金属層５が形成される。めっき金属層５は、好ましくは無電解ニッケルめっきで形成される。めっき金属層５は、無電解銅めっきで形成されてもよい。例えばめっき金属層５のめっき処理時間を先に実施形態におけるよりも短くすることで、めっき金属層５が被覆絶縁層３の開口３ａ内に、被覆絶縁層３の上面より上端面が低くなるように形成される。めっき金属は開口３ａの内壁面上と開口３ａ内の導体パッド２ａの露出面上から開口中央に向かって積層してゆくため、めっき金属層５の上端部５ａの上端面は、被覆絶縁層３の開口３ａの内壁面に隣接する周辺部より中央部が凹んだ状態に形成されてゆく。
【００３７】
図４−１（Ｃ）に示されるように、被覆絶縁層３の上面および開口３ａの露出した内壁面と、めっき金属層５の上端部５ａの上端面とが全て、例えば無電解めっきにより形成された、０．２〜０．９μｍ程度の厚みで、はんだへの難拡散性を持つ軟質金属からなる軟質金属膜８で覆われる。はんだへの難拡散性を持つ軟質金属としては銅が好ましいが、インジウムでもよい。軟質金属膜８は無電解めっきに替えてスパッタリングで形成されてもよい。
【００３８】
図４−１（Ｄ）に示されるように、被覆絶縁層３の開口３ａに対応する開口１０ａを持つめっきレジスト層１０が軟質金属膜８上に形成される。めっきレジスト層１０は、例えば軟質金属膜８上に感光性ドライフィルムを貼付するか、液状感光性レジストを塗布した後、マスクパターンを載置し、露光・現像処理することによって形成される。
【００３９】
図４−２（Ａ）に示されるように、めっきレジスト層１０の開口１０ａ内に露出した、めっき金属層５の上端部５ａ上の軟質金属膜８上に、例えば先に実施例と同様にＳＪ法あるいはマスク等を用いて粘着層（図示せず）を形成し、その粘着層上にはんだ粒（はんだボールやはんだ粉末を含む）を付着させることにより、はんだ粒層１１が形成される。はんだ粒層１１の厚みを増減することで、任意の高さのはんだ層６を形成することができる。被覆絶縁層３の上面からのはんだ層６の高さは、好ましくは１２〜１５μｍとされる。めっきレジスト層１０の開口１０ａの内径は、好ましくは被覆絶縁層３の上面における被覆絶縁層３の開口３ａの内径よりも大きくされる。参考例として、軟質金属膜８を電極とする電解めっきによって、はんだ粒層１１の代りにはんだめっき層が形成されてもよい。
【００４０】
図４−２（Ｂ）に示されるように、めっきレジスト層１０が例えばエッチング等によって除去され、はんだ粒層１１で覆われた部分以外の軟質金属膜８が露出する。
【００４１】
図４−２（Ｃ）に示されるように、はんだ粒層１１で覆われた部分以外の余剰な軟質金属膜８が例えばエッチング等によって除去され、はんだ粒層１１で覆われた部分以外の被覆絶縁層３の上面が露出する。
【００４２】
その後、この基板を加熱してはんだ粒層１１を溶融リフローさせ、それを冷却固化させることにより、図４−２（Ｄ）および図３に示されるように、めっき金属層５の上端部５ａ上に被覆絶縁層３の上面から突出したはんだ層６が形成されるとともに、その溶融の際の熱で、めっき金属層５の上端部５ａとはんだ層６との間に、めっき金属層５を形成する例えばニッケルと、はんだ層６を形成するスズと、軟質金属膜８を形成する例えば銅との金属間化合物（ＩＭＣ）である銅−ニッケル−スズ（（Ｃｕ，Ｎｉ）Ｓｎ）合金からなる合金層７が形成されて、実施形態のバンプ付きプリント配線板が製造される。
【００４３】
この実施形態のバンプ付きプリント配線板およびその製造方法によっても、先の実施形態におけると同様の作用効果がもたらされる。
【００４４】
図５は、この発明の実施形態のバンプ付きプリント配線板の一適用例を示す断面図である。この適用例では、半導体素子Ｅ１，Ｅ２を搭載した下側パッケージ基板Ｐ１上に、半導体素子Ｅ３を搭載した上側パッケージ基板Ｐ２が積層されるとともに電気的に接続されたパッケージオンパッケージ（ＰＯＰ）型のプリント配線基板のうち下側パッケージ基板Ｐ１に、先の実施形態と同様にして製造された実施形態のバンプ付きプリント配線板が適用されており、下側パッケージ基板Ｐ１は、半導体素子Ｅ１，Ｅ２の微細化した端子ピッチに対応したピッチの中央部領域の導体パッド２ａ上にこの発明に基づいて形成された、小径のめっき金属層５Ａとその上の図示しない合金層およびはんだ層６とを有するバンプ４を介して半導体素子Ｅ１，Ｅ２の端子と接続するとともに、上側パッケージ基板Ｐ２の大きな端子ピッチに対応した周辺領域の導体パッド２ａ上にこの発明に基づいて形成された、小径めっき金属層５Ａよりも大径で高さも高い大径めっき金属層５Ｂとその上の図示しない合金層およびはんだ層６とを有するバンプ４を介して上側パッケージ基板Ｐ２の下面の端子に接続している。
【００４５】
この下側パッケージ基板Ｐ１を製造する際は、大径無電解めっき金属層５Ｂ用の被覆絶縁層の開口を小径のめっき金属層５Ａ用の被覆絶縁層の開口と一緒にレーザで形成してから、それらの開口内にめっき金属層５Ａ，５Ｂを一緒にもしくは別個に形成してもよく、あるいは、小径のめっき金属層５Ａ用の被覆絶縁層の開口をレーザで形成した後にその被覆絶縁層をフィルム等で覆うとともに大径めっき金属層５Ｂ用の被覆絶縁層を形成し、その被覆絶縁層にエッチング等で開口を形成し、小径のめっき金属層５Ａ用の被覆絶縁層の開口を覆うフィルム等を除去してから、それらの開口内にめっき金属層５Ａ，５Ｂを一緒にもしくは別個に形成してもよい。
【００４６】
図６は、この発明の実施形態のバンプ付きプリント配線板の他の一適用例を示す断面図である。この適用例では、多層プリント配線板Ｐ３の外層２層分に形成された凹部内に、先の実施形態と同様にして製造された実施形態のバンプ付きプリント配線板Ｐ４が埋設されており、プリント配線板Ｐ４は、多層プリント配線基板Ｐ３上に実装される半導体素子としての例えばメモリチップＣ１とＣＰＵチップＣ２とのそれぞれの微細化した端子ピッチに対応したピッチの導体パッド２ａ上にこの発明に基づいて形成された、小径のめっき金属層５とその上の図示しない合金層およびはんだ層６とを有するバンプ４を介してメモリチップＣ１とＣＰＵチップＣ２との端子同士を接続し、基板上（内）広帯域信号伝送路（Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  ｏｎ／ｉｎ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）を構成する。なお、実施形態のバンプ付きプリント配線板Ｐ４は、多層プリント配線基板Ｐ３の２層の外層上に搭載されて、例えばメモリチップＣ１とＣＰＵチップＣ２とを接続してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  基部絶縁層
２  導体層
２ａ  導体パッド
３  被覆絶縁層
３ａ  開口
４  バンプ
５  めっき金属層
５Ａ  小径めっき金属層
５Ｂ  大径めっき金属層
５ａ  上端部
６  はんだ層
７  合金層
８  軟質金属膜
９  はんだボール
１０  めっきレジスト層
１０ａ  開口
１１  はんだ粒層
Ｃ１  メモリチップ
Ｃ２  ＣＰＵチップ
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３  半導体素子
Ｐ１  下側パッケージ基板
Ｐ２  上側パッケージ基板
Ｐ３  多層プリント配線板
Ｐ４  バンプ付きプリント配線板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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