(57)【要約】【課題】ファインピッチのビア導体構造体を設計どおり製造することができ、かつ製造時間を大幅に短縮することが可能なビア導体構造の製造方法を提案する。【解決手段】ビア導体構造体の製造方法は、一方向にストライプ状に延びる複数の配線２２と該複数の配線２２を取り囲む枠部２３とを有し、該枠部２３に第１のアライメント穴２３ａが形成された第１の金属箔片２５を複数準備する工程と、複数のプリプレグ片３３又は３９を準備する工程と、複数の第１の金属箔片２５間で配線２２が同一方向に並ぶように、第１のアライメント穴２３ａをアライメントマークとして第１の金属箔片２５とプリプレグ片３３又は３９とを交互に積層する工程と、積層された第１の金属箔片２５および、プリプレグ片３３又は３９を加熱および加圧することで、一体化された積層構造体３７を形成する工程と、積層構造体３７を、配線２２の延在方向に対し直交する方向に切断する工程と、を含む。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビア導体構造体の製造方法であって、
一方向にストライプ状に延びる複数の配線と該複数の配線を取り囲む枠部とを有し、該枠部に第１のアライメント穴が形成された第１の金属箔片を複数準備する工程と、
複数のプリプレグ片を準備する工程と、
前記複数の第１の金属箔片間で前記複数の配線が同一方向に並ぶように、前記第１のアライメント穴をアライメントマークとして前記第１の金属箔片と前記プリプレグ片とを交互に積層する工程と、
積層された前記第１の金属箔片および前記プリプレグ片を加熱および加圧することで、一体化された積層構造体を形成する工程と、
前記積層構造体を、前記複数の配線の延在方向に対し直交する方向に切断する工程と、を含む。
【請求項２】
請求項１に記載のビア導体構造体の製造方法であって、
中央の開口部を取り囲む枠部を有し、該枠部に第２のアライメント穴が形成された第２の金属箔片を複数準備する工程をさらに含み、
前記第１の金属箔片と前記プリプレグ片とを交互に積層する前記工程は、前記第１の金属箔片と前記第２の金属箔片とを積層し、該第２の金属箔片の前記開口部内に前記プリプレグ片をはめ込むことを含む。
【請求項３】
請求項２に記載のビア導体構造体の製造方法であって、
前記プリプレグ片は、その外形が前記第２の金属箔片の前記開口部の形状と同じであり、かつその厚みが前記第２の金属箔片の厚みと同じである。
【請求項４】
請求項１に記載のビア導体構造体の製造方法であって、
前記プリプレグ片は、前記第１の金属箔片との積層時に該第１の金属箔片の第１のアライメント穴と一致する第３のアライメント穴を有し、
前記第１の金属箔片と前記プリプレグ片とを交互に積層する前記工程は、前記第１のアライメント穴および前記第３のアライメント穴をアライメントマークとして前記第１の金属箔片と前記プリプレグ片を交互に積層することを含む。
【請求項５】
請求項１に記載のビア導体構造体の製造方法であって、
前記第１の金属箔片を複数準備する前記工程は、該複数の第１の金属箔片を同時に作成することを含む。
【請求項６】
請求項２または３に記載のビア導体構造体の製造方法であって、
前記第２の金属箔片を複数準備する工程は、該複数の第２の金属箔片を同時に作成することを含む。
【請求項７】
請求項２または３に記載のビア導体構造体の製造方法であって、
前記第１の金属箔片を複数準備する前記工程および前記第２の金属箔片を複数準備する工程は、前記第１の金属箔片と前記第２の金属箔片を一緒に作成することを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビア導体構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板と該基板を貫通する複数のビア導体とを有するビア導体構造体をプリント配線板とは別に製作しておき、後から当該ビア導体構造体をプリント配線板に埋設等することで、ビア導体構造体のビア導体の配線密度をプリント配線板に形成されるビア導体の配線密度よりも大きくしてファインピッチ化する技術が開示されている。
【０００３】
そして、特許文献１ではこのビア導体構造体は、リソグラフィー技術等を用いて次のような方法により製造される。まず、用意した支持板上に薄い絶縁フィルム（下層）が貼り付けられる。その後、所定の間隔で平行（ストライプ状）とされた線状のレジストが形成され、隣接するレジストの間から露出する当該絶縁フィルムがエッチングで除去され、平行に延びる複数の凹部が形成される。続いて、レジストの除去後、各凹部内にめっき処理等により銅配線が形成される。続いて、このようにして得られた積層体上に薄い絶縁フィルム（上層）が貼り付けられる。これにより、支持体上に、ストライプ状とされた複数の銅配線が上層としての絶縁フィルムで覆われ、かつ、隣接する銅配線の間が下層としての絶縁フィルムで埋め込まれたユニット構造体が形成される。続いて、当該ユニット構造体上で上述と同様の作成工程が繰り返される。これにより、支持板上に複数のユニット構造体が積層された積層構造体（多層構造体）が形成される。続いて、この積層構造体がダイシングカッタ等で切断されることで、ビア導体構造体が複数個得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１６５２１８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、上記従来の製造方法は、ストライプ状とされた配線層を上層としての絶縁フィルムで覆った後に、今度はこの絶縁フィルムを下層の絶縁フィルムとしてエッチングおよび配線形成を行うものであり、つまり絶縁フィルムを積層する都度、エッチングおよび配線形成が必要であるから、歩留まりが低くなり、また、製造時間が長いという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明のビア導体構造体の製造方法は、
一方向にストライプ状に延びる複数の配線と該複数の配線を取り囲む枠部とを有し、該枠部に第１のアライメント穴が形成された第１の金属箔片を複数準備する工程と、
複数のプリプレグ片を準備する工程と、
前記複数の第１の金属箔片間で前記複数の配線が同一方向に並ぶように、前記第１のアライメント穴をアライメントマークとして前記第１の金属箔片と前記プリプレグ片とを交互に積層する工程と、
積層された前記第１の金属箔片および前記プリプレグ片を加熱および加圧することで、一体化された積層構造体を形成する工程と、
前記積層構造体を、前記複数の配線の延在方向に対し直交する方向に切断する工程と、を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）は、本発明のビア導体構造体の製造方法の実施形態により製造されるビア導体構造体を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のビア導体構造体の一使用例を示す正面図である。
【図２】本発明のビア導体構造体の製造方法の一実施形態に用いられる第１の金属箔片を示す平面図である。
【図３】本発明のビア導体構造体の製造方法の一実施形態に用いられる第２の金属箔片を示す平面図である。
【図４】本発明のビア導体構造体の製造方法の一実施形態に用いられる、切り離されて第１の金属箔片および第２の金属箔片となるパターン要素を複数有する金属箔を示す平面図である。
【図５】本発明のビア導体構造体の製造方法の一実施形態に用いられる第１のプリプレグ片を示す平面図である。
【図６】本発明のビア導体構造体の製造方法の一実施形態に用いられる第３の金属箔片を示す平面図である。
【図７】本発明のビア導体構造体の製造方法の一実施形態において、プレス装置により第１の金属箔片と第１のプリプレグ片とを一体化する様子を示す断面図である。
【図８】本発明のビア導体構造体の製造方法の一実施形態において、積層構造体を配線の延在方向に対し直交する方向に切断して複数のビア導体構造体を得る様子を示す斜視図である。
【図９】本発明のビア導体構造体の製造方法の他の実施形態に用いられる第２のプリプレグ片を示す平面図である。
【図１０】本発明のビア導体構造体の製造方法の上記他の実施形態において、プレス装置により第１の金属箔片と第２のプリプレグ片とを一体化する様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態が図面に基づき詳細に説明される。
【０００９】
図１（ａ）には、後述する本発明のビア導体構造体の製造方法の実施形態により製造されるビア導体構造体が示されている。このビア導体構造体１０は、絶縁性の基板１２と、該基板１２を貫通する複数のビア導体１４とを具える。基板１２は、グラスファイバやアラミドファイバ等の繊維に、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、フェノール樹脂、アリル化ポリフェニレンエーテル樹脂（Ａ−ＰＰＥ樹脂）等の熱硬化性樹脂を含浸させ、硬化させたものである。ビア導体１４は、基板１２の第１主面１２ａ側から第２主面１２ｂ側に向けて互いに平行に延在するものであり、例えば銅からなる。好適な例では、ビア導体１４の間隔ｓは５〜８０μｍである。また、ビア導体１４の間隔ｓはビア導体１４の一辺の長さと同じであることが好ましい。また、図示例では、ビア導体１４は、直交行列状に配置されているが、千鳥状に配置されていることが好ましい。さらに、ビア導体１４の、基板１２から露出する第１端面および第２端面の少なくとも一方の表面にはＮｉ／Ｐｄ層が形成され、その層分が、基板１２の第１主面１２ａ、第２主面１２ｂより突出していることが好ましい。さらに、ビア導体１４は、基板１２内に埋設されたグラスファイバやアラミドファイバ等の繊維を貫通せずに存在すること、換言すれば、基板１２内の繊維がビア導体１４を避けて存在することが好ましい。
【００１０】
このようなビア導体構造体１０はインターポーザとして用いることができ、例えば、図１（ｂ）に示されるように、ビア導体構造体１０をパッケージ基板として用い、これに半導体素子１６を搭載、接続して半導体装置１８を構成し、これをマザーボード等のプリント配線板２０に実装することができる。あるいは、図示は省略されるが、インターポーザとしてのビア導体構造体１０を、マザーボードと同様に半導体パッケージを実装する基板として用いたり、上記特許文献１に記載のように、ビア導体構造体１０を別のプリント配線板内に埋設して使用したりすることもできるが、ビア導体構造体１０の使用方法はこれらに限定されない。
【００１１】
次に図２〜８を参照し、本発明のビア導体構造体の製造方法の一実施形態が説明される。図２には、本実施形態のビア導体構造体の製造方法に用いられる第１の金属箔片２５が平面図として示され、図３には、当該製造方法に用いられる第２の金属箔片２９が平面図として示され、図４には、切り離されて第１の金属箔片２５および第２の金属箔片２９となるパターン要素２５’，２９’を複数有する金属箔３１が平面図として示され、図５には、当該製造方法に用いられる第１のプリプレグ片３３が平面図として示され、図６には、第３の金属箔片３５が平面図として示され、図７には、プレス装置Ｐにより第１の金属箔片２５と第１のプリプレグ片３３とを一体化する様子が断面図として示され、図８には、積層構造体３７を配線２２の延在方向に対し直交する方向に切断して複数のビア導体構造体１０を得る様子が斜視図として示されている。
【００１２】
本実施形態の製造方法は、図２に示されるような、一方向にストライプ状に延びる複数の配線２２と、該複数の配線２２を取り囲むとともに該配線２２の両端を保持する枠部２３とを有する、銅などの導電性金属からなる第１の金属箔片２５を複数準備する工程を含む。第１の金属箔片２５の外形輪郭は矩形であり、枠部２３の各コーナー部には、第１のアライメント穴（貫通穴）２３ａが形成されている。配線２２は図示例では枠部２３に直接保持されているが、図示しないメッシュ部を介して間接的に保持されてもよい。
【００１３】
本実施形態の製造方法はまた、図３に示されるような、中央に貫通形成された矩形の開口部２７を取り囲む枠部２８を有する第２の金属箔片２９を複数準備する工程を含む。第２の金属箔片２９は導電性である必要はないが、後述のように第２の金属箔片２９を第１の金属箔片２５と一緒に作成する場合には第１の金属箔片２５と同じ材料となる。第２の金属箔片２９の外形輪郭は矩形であり、枠部２８の各コーナー部には、第２のアライメント穴（貫通穴）２８ａが形成されている。
【００１４】
ここで、第１の金属箔片２５を複数準備する工程は、当該複数の第１の金属箔片２５を同時に作成することを含むことが好ましい。また、第２の金属箔片２９を複数準備する工程は、当該複数の第２の金属箔片２９を同時に作成することを含むことが好ましい。本実施形態では、更なる好適な例として、第１の金属箔片２５および第２の金属箔片２９が一緒に作成される。具体的には、図４に示されるような、第１、２の金属箔片２５，２９に対応したパターン要素２５’，２９’が複数形成された金属箔３１が作成され、そこから各パターン要素２５’，２９’が分離されることで第１および第２の金属箔片２５，２９が作成される。分離を容易とするため、各パターン要素２５’，２９’の周囲にはスリット３１ａが形成されることが好ましい。このような金属箔３１は、図示は省略されるが、ベース板表面に導体層（シード層）を形成し、この上にめっきレジストを配置して電解銅めっきを行うことにより、第１および第２の金属箔片２５，２９にそれぞれ対応したパターン要素２５’，２９’を形成し、続いて、パターン要素２５’，２９’が形成された金属箔３１および導体層をベース板から剥離し、導体層をエッチング除去することで作成することができる。あるいは、図示は省略されるが、パターン要素２５’，２９’は、ベタの金属箔上にエッチングレジストを配置し、当該金属箔をエッチングすることにより形成することもできる。なお、第１の金属箔片２５と第２の金属箔片２９とは、別々の金属箔から作成してもよい（図示省略）。
【００１５】
本実施形態のビア導体構造体の製造方法はまた、図５に示されるような第１のプリプレグ片３３を複数準備する工程を含む。第１のプリプレグ片３３は、グラスファイバやアラミドファイバ等の繊維に、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、フェノール樹脂、アリル化ポリフェニレンエーテル樹脂（Ａ−ＰＰＥ樹脂）等の熱硬化性樹脂を含浸させたＢステージ材である。第１のプリプレグ片３３は第２の金属箔片２９の開口部２７の形状、大きさと同じ外形（図示例では矩形）、大きさに形成されている。また、第１のプリプレグ片３３の厚みは、第２の金属箔片２９の厚みと実質的に同じであることが好ましい。
【００１６】
本実施形態の製造方法はまた、図６に示される第３の金属箔片３５を２枚準備する工程を含むことが好ましい。この第３の金属箔片３５は、後述するプレス装置による加熱・加圧工程において、最下層および最上層の第１のプリプレグ片３３とプレス装置の熱プレス板との固着を防ぐために、最下層および最上層の第１のプリプレグ片３３と熱プレス板との間に介装されるものである。当該第３の金属箔片３５は、第１の金属箔片２５および第２の金属箔片２９と同様の外形輪郭（図示例では矩形）を有するが、配線２２や開口部２７は形成されず、各コーナー部にアライメント穴（貫通穴）３５ａのみが形成されたベタパタンの金属箔片である。
【００１７】
上述のように準備された第１ないし第３の金属箔片２５，２９，３５および第１のプリプレグ片３３は、図７に示されるプレス装置Ｐ内で積層された後、加熱・加圧工程を経て、一体化される。ここでプレス装置Ｐは、上下一対の熱プレス板ｐ１，ｐ２と、下側の熱プレス板ｐ２の対角位置に立設された４本のアライメントピンｐ３とを具えるものであり、上側の熱プレス板ｐ１にはアライメントピンｐ３が挿通されるガイド穴ｐ４が形成されている。熱プレス板ｐ１，ｐ２の加熱は、蒸気や熱媒油、電熱等により行うことができるが、これらに限定されない。また、熱プレス板ｐ１，ｐ２の加圧は油圧等により行うことができるが、これに限定されない。
【００１８】
具体的な積層は、次のように行われる。まず、プレス装置Ｐの下側の熱プレス板ｐ２上に第３の金属箔片３５が、そのアライメント穴３５ａの、プレス装置Ｐのアライメントピンｐ３への挿通による位置決めを経て配置された後、この第３の金属箔片３５上に、第２の金属箔片２９が第２のアライメント穴２８ａをアライメントマークとして、つまり第２のアライメント穴２８ａがプレス装置Ｐのアライメントピンｐ３に挿通されながら積層され、続いて、第２の金属箔片２９の開口部２７内に第１のプリプレグ片３３がはめ込まれ、次いで、第２の金属箔片２９および第１のプリプレグ片３３の上に、配線２２を有する第１の金属箔片２５が第１のアライメント穴２３ａをアライメントマークとして、つまり第１のアライメント穴２３ａがプレス装置Ｐのアライメントピンｐ３に挿通されながら積層される。以後、第１の金属箔片２５上に同様の積層工程が繰り返される。なお、最上層の第２の金属箔片２９および第１のプリプレグ片３３上には、もう一方の第３の金属箔片３５が積層され、その上に上側の熱プレス板ｐ１が設置される。そして、一対の熱プレス板ｐ１，ｐ２間に挟まれた積層物は加熱および加圧され、これにより、第１のプリプレグ片３３の熱硬化性樹脂は第１の金属箔片２５の配線２２間に染み出てこれらの配線２２間を埋めるとともに硬化して積層構造体３７が形成される。
【００１９】
本実施形態のビア導体構造体１０の製造方法はさらに、図８に示されるように、上述のようにして形成された積層構造体３７を配線２２の延在方向に対し直交する方向に切断することにより、１つの積層構造体３７から複数のビア導体構造体１０を得る工程を含む。積層構造体３７の切断は、ダイシングカッタ等により行うことができる。なお、この切断工程に先立って、先の加熱・加圧工程で作成された積層構造体３７の不要部分を除去してもよい。例えば積層構造体３７の、第１および第２の金属箔片２５，２９の枠部２３，２８に対応する部分は、ダイシングカッタ等により切断、除去することができる。また、最下層および最上層の第１のプリプレグ片３３に固着された第３の金属箔片３５は、エッチング等により除去することができる。
【００２０】
本実施形態のビア導体構造体１０の製造方法によれば、複数の配線２２が形成された第１の金属箔片２５を複数準備し、これを第１のアライメント穴２３ａがプレス装置Ｐのアライメントピンｐ３によって位置決めされた状態で積層するため、配線パターンのバラつきが小さいとともに、積層時のズレが生じないため、ファインピッチ（狭ピッチ）のビア導体構造体１０を設計どおり製造することができる。また、上記従来の製造方法では、絶縁フィルムを積層する都度、エッチングおよび配線形成が必要であったが、本実施形態の製造方法によれば、配線２２を有する第１の金属箔片２５をあらかじめ複数準備し、それを第１のプリプレグ片３３とともに積層して行くだけであるので、製造時間を大幅に短縮することができる。
【００２１】
さらに、本実施形態のビア導体構造体の製造方法によれば、中央の開口部２７を取り囲む枠部２８を有し、該枠部２８に第２のアライメント穴２８ａが形成された第２の金属箔片２９を複数準備し、プレス装置Ｐでの積層時に、第２の金属箔片２９の開口部２７内に第１のプリプレグ片３３をはめ込むようにしたので、第１のプリプレグ片３３を精度よく積層させることができるとともに、第１のプリプレグ片３３はプレス装置Ｐのアライメントピンｐ３には触れないため、プレス装置Ｐからの積層構造体３７の取り外しを容易に行うことができる。
【００２２】
さらに、本実施形態のビア導体構造体の製造方法によれば、第１の金属箔片２５を複数準備する工程において、複数の第１の金属箔片２５を同時に作成するようにしたので、当該工程に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００２３】
しかも、本実施形態のビア導体構造体の製造方法によれば、第２の金属箔片２９を複数準備する工程において、複数の第２の金属箔片２９を同時に作成するようにしたので、当該工程に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００２４】
次に、本発明のビア導体構造体の製造方法の他の実施形態について説明される。本実施形態のビア導体構造体の製造方法は、先の実施形態の製造方法で用いた第２の金属箔片２９および第１のプリプレグ片３３に代えて、第２のプリプレグ片を用いる点で異なり、その他の事項については先の実施形態の製造方法と同様である。
【００２５】
図９には、本実施形態のビア導体構造体の製造方法に用いられる第２のプリプレグ片３９が平面図として示されている。第２のプリプレグ片３９は、第１のプリプレグ片３３と同様、グラスファイバやアラミドファイバ等の繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたＢステージ材である。第２のプリプレグ片３９は、第１の金属箔片２５と同じ外形（矩形）、大きさであり、各コーナー部には、第１の金属箔片２５との積層時に該第１の金属箔片２５の第１のアライメント穴２３ａと一致する第３のアライメント穴（貫通穴）３９ａが形成されている。
【００２６】
図１０には、先の実施形態の製造方法と同様、プレス装置Ｐの一対の熱プレス板ｐ１，ｐ２間に第２のプリプレグ片３９と第１の金属箔片２５（図２）とを積層し、当該プレス装置Ｐにより加熱・加圧する様子が示されている。下側の熱プレス板ｐ２とその上に配置された第２のプリプレグ片３９との間、および上側の熱プレス板ｐ１とその下に配置された第２のプリプレグ片３９との間には、第２のプリプレグ片３９と熱プレス板ｐ１，ｐ２との固着を防ぐため、第３の金属箔片３５（図６）が配置されている。そして、一対の熱プレス板ｐ１，ｐ２間に挟まれた積層物は加熱および加圧され、これにより、第２のプリプレグ片３９の熱硬化性樹脂は第１の金属箔片２５の配線２２間に染み出てこれらの配線２２間を埋めるとともに硬化して積層構造体３７が形成される。積層構造体３７はその後、先の実施形態と同様、ダイシングカッタ等により配線２２の延在方向に対し直交する方向に切断され、当該積層構造体３７から複数のビア導体構造体１０が得られる。
【００２７】
本実施形態のビア導体構造体の製造方法によれば、複数の配線２２が形成された第１の金属箔片２５を複数準備し、これを第１のアライメント穴２３ａがプレス装置Ｐのアライメントピンｐ３により位置決めされた状態で積層するため、配線パターンのバラつきが小さいとともに、積層時のズレが生じないため、ファインピッチ（狭ピッチ）のビア導体構造体１０を設計どおり製造することができる。また、上記従来の製造方法では、絶縁フィルムを積層する都度、エッチングおよび配線形成が必要であったが、本実施形態の製造方法によれば、配線２２を有する第１の金属箔片２５をあらかじめ複数準備し、それを第２のプリプレグ片３９とともに積層して行くだけであるので、製造時間を大幅に短縮することができる。
【００２８】
さらに本実施形態の製造方法によれば、先の実施形態の製造方法と比べて、あらかじめ作成する金属箔片の種類が少なくて足り、その分、プレス装置Ｐでの積層工程も簡素化される。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明のビア導体構造体の製造方法の実施形態によれば、ファインピッチのビア導体構造体１０を設計どおり製造することができるとともに、製造時間を大幅に短縮することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０  ビア導体構造体
１２  基板
１４  ビア導体
１６  半導体素子
１８  半導体装置
２０  プリント配線板
２２  配線
２３  枠部
２３ａ  第１のアライメント穴
２５  第１の金属箔片
２７  開口部
２８  枠部
２８ａ  第２のアライメント穴
２９  第２の金属箔片
３１  金属箔
３１ａ  スリット
３３  第１のプリプレグ片
３５  第３の金属箔片
３７  積層構造体
３９  第２のプリプレグ片
Ｐ  プレス装置
ｐ１，ｐ２  熱プレス板
ｐ３  アライメントピン
ｐ４  ガイド穴
【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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