(57)【要約】【課題】高いアスペクト比を有するバンプを実現すると共に、複数のバンプを形成した場合、各バンプの高さばらつきが小さく、各バンプ間のファインピッチを実現可能なバンプ構造形成方法及びバンプ構造を提供する。【解決手段】本発明に係るバンプ構造形成方法は、上記目的を達成するために、板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型本体部１の厚さ方向に貫通孔２を形成するステップと、板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型蓋部３を、貫通孔２の一方の開口部を覆うようにバンプ形成用型本体部１に重ねて配置することによって、バンプ形成用凹部４を形成するステップと、少なくともバンプ形成用凹部４の内側に金属層６を形成するステップと、バンプ形成用型本体部１とバンプ形成用型蓋部３とを除去して、金属層６を取り出すことにより、金属層６によって形成された凸部７を備えるバンプ構造を形成するステップとを含む。【選択図】図１
2009123863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路実装において電気的接続手段として用いられるバンプ構造の形成方法であって、
板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型本体部の厚さ方向に少なくとも１つの貫通孔を形成するステップと、
板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型蓋部を、前記貫通孔の一方の開口部を覆うように前記バンプ形成用型本体部に重ねて配置することによって、バンプ形成用凹部を形成するステップと、
少なくとも前記バンプ形成用凹部の内側に金属層を形成するステップと、
前記バンプ形成用型本体部と前記バンプ形成用型蓋部とを除去して、前記金属層を取り出すことにより、前記金属層によって形成された凸部を備えるバンプ構造を形成するステップと
を含むバンプ構造形成方法。
【請求項２】
前記バンプ形成用型本体部は均一な厚さを有しており、
前記バンプ形成用型本体部の厚さ方向に複数の貫通孔を形成するステップと、
前記バンプ形成用型蓋部を、前記各貫通孔の一方の開口部をそれぞれ覆うように前記バンプ形成用型本体部に重ねて配置することによって、複数のバンプ形成用凹部を形成するステップと、
少なくとも前記各バンプ形成用凹部の内側に金属層を形成するステップと、
前記バンプ形成用型本体部と前記バンプ形成用型蓋部とを除去して、前記金属層を取り出すことにより、前記金属層によって形成された各凸部を備えるバンプ構造を形成するステップと
を含む、請求項１に記載のバンプ構造形成方法。
【請求項３】
ＮＣドリルを用いて又はパンチング加工若しくはレーザー加工によって、前記貫通孔を形成する、請求項１又は２に記載のバンプ構造形成方法。
【請求項４】
前記バンプ形成用型本体部を、該バンプ形成用型本体部の互いに対向する面からそれぞれエッチングすることによって、前記貫通孔を形成する、請求項１又は２に記載のバンプ構造形成方法。
【請求項５】
前記金属層は、前記バンプ形成用凹部の開口が形成されている前記バンプ形成用型本体部の表面から、前記バンプ形成用凹部の内側にかけて、金属をめっきすることによって形成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバンプ構造形成方法。
【請求項６】
前記金属層は、パターンめっきによって形成され、該金属層の形成と同時に配線パターンが形成される、請求項５に記載のバンプ構造形成方法。
【請求項７】
前記金属層が形成された後に、該金属層をエッチングすることによって配線パターンを形成する、請求項５に記載のバンプ構造形成方法。
【請求項８】
前記金属層は、少なくとも前記バンプ形成用凹部の内側に金めっき層を形成した後に、該金めっき層に積層されて形成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のバンプ構造形成方法。
【請求項９】
前記バンプ形成用型本体部に重ねて配置された前記バンプ形成用型蓋部は、高温プレスによって前記バンプ形成用型本体部に圧接される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のバンプ構造形成方法。
【請求項１０】
前記バンプ形成用型本体部と前記バンプ形成用型蓋部とを構成する前記各金属部材は、それぞれ銅系の金属部材であり、
前記金属層は、前記バンプ形成用凹部の内側にニッケル系金属層をエッチングバリア層として形成した後に、該エッチングバリア層に銅系の金属をめっきすることによって銅系の金属層として形成され、
前記バンプ形成用型本体部と前記バンプ形成用型蓋部とは、アルカリ系のエッチング液で除去され、その後、前記エッチングバリア層が除去される、請求項１〜９のいずれか１項に記載のバンプ構造形成方法。
【請求項１１】
前記バンプ形成用型本体部が、複数の金属箔を積層して成る板状の金属部材から構成され、
前記貫通孔を形成するステップは、前記複数の金属箔のそれぞれについて、その厚さ方向に貫通孔を形成し、該貫通孔を形成した複数の金属箔を、各貫通孔同士が重なるように積層して、前記バンプ形成用型本体部の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成するステップを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のバンプ構造形成方法。
【請求項１２】
前記複数の金属箔のそれぞれに形成された貫通孔について、少なくとも２つの貫通孔の径の大きさが互いに異なっている、請求項１１に記載のバンプ構造形成方法。
【請求項１３】
前記貫通孔を形成するステップは、前記複数の金属箔の内、前記バンプ形成用型蓋部と接する金属箔以外の少なくとも１つの金属箔について、他の貫通孔を形成するステップを含む、請求項１１又は１２に記載のバンプ構造形成方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載されたバンプ構造形成方法によって形成されたバンプ構造であって、前記金属層によって形成された凸部の上面が平坦であって、該上面と前記凸部の側面との交差部がエッジを構成している、バンプ構造。
【請求項１５】
電子回路実装において電気的接続手段として用いられるバンプ構造を形成するためのバンプ構造形成用部材の製造方法であって、
板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型本体部の厚さ方向に少なくとも１つの貫通孔を形成するステップと、
板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型蓋部を、前記貫通孔の一方の開口部を覆うように前記バンプ形成用型本体部に重ねて配置することによって、バンプ形成用凹部を形成するステップと、
少なくとも前記バンプ形成用凹部の内側に金属層を形成するステップと
を含む、バンプ構造形成用部材の製造方法。
【請求項１６】
電子回路実装において電気的接続手段として用いられるバンプ構造を形成するためのバンプ構造形成用部材であって、
板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型本体部であって、その厚さ方向に少なくとも１つの貫通孔が形成されている、バンプ形成用型本体部と、
板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型蓋部であって、前記貫通孔の一方の開口部を覆うように前記バンプ形成用型本体部に重ねて配置されバンプ形成用凹部を形成する、バンプ形成用型蓋部と、
少なくとも前記バンプ形成用凹部の内側に形成された金属層と
を備える、バンプ構造形成用部材。
【請求項１７】
板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型本体部の厚さ方向に貫通孔を形成するステップと、
板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型蓋部を、前記貫通孔の一方の開口部を覆うように前記バンプ形成用型本体部に重ねて配置することによって、バンプ形成用凹部を形成するステップと、
前記バンプ形成用凹部の開口が形成されている前記バンプ形成用型本体部の表面から、前記バンプ形成用凹部の内側にかけて、所定の配線パターンを構成する金属層を形成するステップと、
該金属層に回路基板を積層するステップと、
前記バンプ形成用型本体部と前記バンプ形成用型蓋部とを除去して、前記金属層を取り出すことにより、前記金属層によって形成された凸部を備えるバンプ構造を形成するステップと
を含むバンプ付き回路基板の製造方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載されたバンプ付き回路基板の製造方法によって形成されたバンプ付き回路基板であって、前記金属層によって形成された凸部の上面が平坦であって、該上面と前記凸部の側面との交差部がエッジを構成している、バンプ付き回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の回路を実装するためのバンプ構造を形成する方法及びそのバンプ構造に関し、特に、電子機器に用いられるＩＣ等の電子デバイスにおける回路実装を行うためのバンプ構造を形成する方法及びそのバンプ構造、さらに、該バンプ構造形成用部材及びその製造方法、バンプ付き回路基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子回路の実装密度を高めるため、バンプを用いて多数の接続用端子を備えたＩＣなどのチップをプリント配線基板（ＰＷＢ）に接続する方式として、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）などの接続形態が知られている。そこでは、ＰＷＢにある端子や配線とＩＣなどのチップの配線とを接続するために、チップの一方の面や、あるいは、インターポーザまたはサブストレートと呼ばれる中間基板にＩＣを搭載しておく場合には、そのインターポーザの一方の面に、ＰＷＢに対する電気的接続をとるためのバンプを形成しておくことが行われている。
【０００３】
また、ＰＷＢ自体の構成を高密度化させるために、いわゆるビルドアップ基板などの多層基板が知られている。それにより、回路基板の両面に電子回路部品を例えば表面実装技術（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって実装したり、各層の電気配線を隣り合った層や所望の層の間で導通させるために、バイアホール（ｖｉａ  ｈｏｌｅ）と呼ばれる導通のため設けた穴を介して層間接続部を設けることが行われている。この層間接続部としてバンプを利用する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
これらの場合において、バンプの形成方法としては、例えば、ドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）等のめっきレジストを使用した電気めっきによる方法が知られている。この方法の一例では、まず、銅箔等の導電層の上に開口部を有するめっきレジストを設ける。次いで、この開口部内に電気めっきによって銅等の金属を析出していく。電気めっき処理後にめっきレジストを除去すると、前記導電層から突出するバンプが得られる。
【０００５】
また、上記のようなめっきレジストを使用した電気めっきによる方法以外に、エッチングによってバンプを形成する方法も知られている（例えば、特許文献２）。
エッチングによるバンプ構造形成方法の一例について、図１９を参照して以下に簡単に説明する。
【０００６】
図１９（ａ）に示すように、多層金属板２００を用意する。多層金属板２００は、バンプ形成用金属層２０１の一方の主面にエッチングバリア層２０２を介して配線膜形成用金属層２０３を積層したものである。ここで、一例として、バンプ形成用金属層２０１は、厚さ１００μｍの銅箔であり、エッチングバリア層は、厚さ２μｍのニッケルであり、配線膜形成用金属層２０３は、厚さ１８μｍの銅箔である。
次いで、図１９（ｂ）に示すように、バンプ形成用金属層２０１の表面にエッチングレジスト２０４を選択的に形成する。次に、図１９（ｃ）に示すように、エッチングレジスト２０４をマスクとしてバンプ形成用金属層２０１をエッチングする。エッチング後は、図１９（ｄ）に示すように、エッチングレジスト２０４を除去する。そして、図１９（ｅ）に示すように、エッチングバリア層２０２をエッチングする。これにより、配線膜形成用金属層２０３から突出するバンプ２０５が形成される。
【特許文献１】特開２００２−３５９４７１号公報
【特許文献２】特開２００３−３０９３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述しためっきレジストを使用した電気めっきによる方法で、複数のバンプを形成した場合、めっきレジストのそれぞれの開口部内で金属を析出していくため、形成されたバンプの高さがばらついてしまう場合がある。また、この方法においては、バンプの高さは、めっきレジストの厚さに依存している。電子回路の実装では、高いバンプ高さを有するバンプが求められる場合があり、例えば、フリップチップ法を用いて、プリント基板に半導体チップを実装する際には、バンプ高さが高い方が望ましい。しかしながら、めっきレジストを構成する材料、例えば市販されているＤＦＲ等の厚さには限界があるため、バンプの高さを高くすることは困難である。
【０００８】
一方、前述したエッチングによる方法では、エッチングレジストをマスクとして金属層をエッチングするため、上記電気めっきによる方法よりもバンプ高さのばらつきは抑えられる。加えて、めっきレジストの厚さに起因する先に指摘した問題も生じない。しかしながら、エッチングによってバンプを形成する場合、エッチングという技術の性質上、金属層の表面、すなわちエッチングレジストと接している面に近い方が大きくエッチングされ、金属層の底部に近づくにつれてエッチングの度合いは小さくなる。したがって、図１９（ｃ）〜（ｅ）に示すように、バンプの形状が略コニーデ状になる場合がある。一例として、０．１ｍｍの高さのバンプを上記エッチングによる方法で作成した場合、上面の径は０．１ｍｍ程度、底部の径は０．１５ｍｍ程度になる。したがって、底部の径に対してバンプの高さが高い、すなわち高アスペクト比を有するバンプを形成したい場合、前述のエッチングによる方法では、限界がある。
【０００９】
加えて、エッチングレジストによる制約がある。例えば、上面の径が０．１ｍｍ、高さが０．１ｍｍ、底部の径が０．１５ｍｍである複数のバンプを前述のエッチングによる方法で作成しようとした場合、１つのバンプにつき径が０．３ｍｍ程度のエッチングレジストを使用する必要がある。また、複数のバンプを形成する場合、あるバンプを形成するためのエッチングレジストとその隣のバンプを形成するエッチングレジストとの間には、エッチング液を浸透させるための隙間を設ける必要がある。このとき、ＤＦＲの性質等を考慮すると、この隙間は０．０３ｍｍ程度必要であるため、各バンプ間は少なくとも０．３３ｍｍ程度は離れてしまうことになる。よって、各バンプの間隔、すなわちファインピッチの精度がエッチングレジストによって制限されてしまうことになる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、高いアスペクト比を有するバンプを実現すると共に、複数のバンプを形成した場合、各バンプの高さばらつきが小さく、各バンプ間のファインピッチを実現可能なバンプ構造形成方法及びバンプ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るバンプ構造形成方法は、電子回路実装において電気的接続手段として用いられるバンプ構造の形成方法である。本発明に係るバンプ構造形成方法は、上記目的を達成するために、板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型本体部の厚さ方向に少なくとも１つの貫通孔を形成するステップと、板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型蓋部を、前記貫通孔の一方の開口部を覆うように前記バンプ形成用型本体部に重ねて配置することによって、バンプ形成用凹部を形成するステップと、少なくとも前記バンプ形成用凹部の内側に金属層を形成するステップと、前記バンプ形成用型本体部と前記バンプ形成用型蓋部とを除去して、前記金属層を取り出すことにより、前記金属層によって形成された凸部を備えるバンプ構造を形成するステップとを含む。
【００１２】
また、前記バンプ形成用型本体部は均一な厚さを有しており、前記バンプ形成用型本体部の厚さ方向に複数の貫通孔を形成するステップと、前記バンプ形成用型蓋部を、前記各貫通孔の一方の開口部をそれぞれ覆うように前記バンプ形成用型本体部に重ねて配置することによって、複数のバンプ形成用凹部を形成するステップと、少なくとも前記各バンプ形成用凹部の内側に金属層を形成するステップと、前記バンプ形成用型本体部と前記バンプ形成用型蓋部とを除去して、前記金属層を取り出すことにより、前記金属層によって形成された各凸部を備えるバンプ構造を形成するステップとを含むように構成しても良い。
【００１３】
なお、前記凸部を備えるバンプ構造は、例えば、回路実装時の態様や用途によって各種支持部材に接合して使用することができる。ここで、支持部材とは、バンプ構造が設けられる物体を一般に指しており、ＩＣなどのチップ、通常電子部品実装技術分野においてインターポーザ（またはサブストレート）と呼ばれるポリイミド膜やガラス繊維強化樹脂基板などからなる半導体搭載用中間基板、多層プリント配線基板を構成する要素基板、あるいは、半導体チップを搭載するためのソケットや検査用の一時的導通をとるための検査治具、内部に半導体チップを埋め込むことにより実装密度を向上させるために用いられる回路基板において半導体チップを封止するための樹脂充填部といった各種のものを含んでいる。
【００１４】
前記貫通孔は、例えば、ＮＣドリルを用いて又はパンチング加工若しくはレーザー加工によって、形成される。また、他の例として、前記バンプ形成用型本体部を、該バンプ形成用型本体部の互いに対向する面からそれぞれエッチングすることによって、前記貫通孔を形成する。
【００１５】
例えば、前記金属層は、前記バンプ形成用凹部の開口が形成されている前記バンプ形成用型本体部の表面から、前記バンプ形成用凹部の内側にかけて、金属をめっきすることによって形成される。ここで、前記金属層は、パターンめっきによって形成され、該金属層の形成と同時に配線パターンが形成されても良い。また、他の例として、前記金属層が形成された後に、該金属層をエッチングすることによって配線パターンを形成しても良い。また、前記金属層は、少なくとも前記バンプ形成用凹部の内側に金めっき層を形成した後に、該金めっき層に積層されて形成されても良い。
一例として、前記バンプ形成用型本体部に重ねて配置された前記バンプ形成用型蓋部は、高温プレスによって前記バンプ形成用型本体部に圧接される。
【００１６】
また、例えば、前記バンプ形成用型本体部と前記バンプ形成用型蓋部とを構成する前記各金属部材は、それぞれ銅系の金属部材であり、前記金属層は、前記バンプ形成用凹部の内側にニッケル系金属層をエッチングバリア層として形成した後に、該エッチングバリア層に銅系の金属をめっきすることによって銅系の金属層として形成され、前記バンプ形成用型本体部と前記バンプ形成用型蓋部とは、アルカリ系のエッチング液で除去され、その後、前記エッチングバリア層が除去される。
【００１７】
さらに、前記バンプ形成用型本体部が、複数の金属箔を積層して成る板状の金属部材から構成され、前記貫通孔を形成するステップは、前記複数の金属箔のそれぞれについて、その厚さ方向に貫通孔を形成し、該貫通孔を形成した複数の金属箔を、各貫通孔同士が重なるように積層して、前記バンプ形成用型本体部の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成するステップを含むように構成しても良い。この場合、例えば、前記複数の金属箔のそれぞれに形成された貫通孔について、少なくとも２つの貫通孔の径の大きさが互いに異なっているように構成しても良い。また、一例として、前記貫通孔を形成するステップは、前記複数の金属箔の内、前記バンプ形成用型蓋部と接する金属箔以外の少なくとも１つの金属箔について、他の貫通孔を形成するステップを含む。
【００１８】
また、本発明は、上記バンプ構造形成方法によって形成されたバンプ構造としても実現される。このバンプ構造では、前記金属層によって形成された凸部の上面が平坦であって、該上面と前記凸部の側面との交差部がエッジを構成している。
【００１９】
また、本発明は、電子回路実装において電気的接続手段として用いられるバンプ構造を形成するためのバンプ構造形成用部材の製造方法としても実現される。該バンプ構造形成用部材の製造方法は、板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型本体部の厚さ方向に少なくとも１つの貫通孔を形成するステップと、板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型蓋部を、前記貫通孔の一方の開口部を覆うように前記バンプ形成用型本体部に重ねて配置することによって、バンプ形成用凹部を形成するステップと、少なくとも前記バンプ形成用凹部の内側に金属層を形成するステップとを含む。
【００２０】
さらに、本発明は、電子回路実装において電気的接続手段として用いられるバンプ構造を形成するためのバンプ構造形成用部材としても実現される。該バンプ構造形成用部材は、板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型本体部であって、その厚さ方向に少なくとも１つの貫通孔が形成されている、バンプ形成用型本体部と、板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型蓋部であって、前記貫通孔の一方の開口部を覆うように前記バンプ形成用型本体部に重ねて配置されバンプ形成用凹部を形成する、バンプ形成用型蓋部と、少なくとも前記バンプ形成用凹部の内側に形成された金属層とを備える。
【００２１】
ここで、バンプ構造形成用部材とは、バンプ形成用凹部に形成された金属層が、バンプ形成用型本体部とバンプ形成用型蓋部から取り出されずに、バンプ形成用凹部内に形成されている状態の部材を示す。例えば、この状態の部材を市場に流通させることによって、購入者は、該部材に任意の配線パターンを形成したり、任意の回路基板を積層したりすることができる。そして、所望の加工が済んだ段階で、バンプ形成用型本体部及びバンプ形成用型蓋部を取り除くことにより、バンプ構造が形成された所望の回路基板を実現することができる。該バンプ構造形成用部材は、バンプ形成用型本体部とバンプ形成用型蓋部が取り除かれていない状態であるため、該バンプ形成用型本体部及びバンプ形成用型蓋部が支持体の役割を果たし、流通及びその後の加工に際して便利である。
【００２２】
また、本発明は、バンプ付き回路基板の製造方法としても実現される。該バンプ付き回路基板の製造方法は、板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型本体部の厚さ方向に貫通孔を形成するステップと、板状の金属部材から構成されたバンプ形成用型蓋部を、前記貫通孔の一方の開口部を覆うように前記バンプ形成用型本体部に重ねて配置することによって、バンプ形成用凹部を形成するステップと、前記バンプ形成用凹部の開口が形成されている前記バンプ形成用型本体部の表面から、前記バンプ形成用凹部の内側にかけて、所定の配線パターンを構成する金属層を形成するステップと、該金属層に回路基板を積層するステップと、前記バンプ形成用型本体部と前記バンプ形成用型蓋部とを除去して、前記金属層を取り出すことにより、前記金属層によって形成された凸部を備えるバンプ構造を形成するステップとを含む。
【００２３】
なお、上記各ステップによって、バンプ構造が形成された回路基板を得た後に、該回路基板の両主面、すなわち、該回路基板における前記凸部を備える面と、該面と対向する側の面とにおいて、所望の位置にそれぞれ半田マスクを形成しても良い。この際、前記凸部の表面は露出するように、半田マスクを形成する。さらに、半田マスク形成後に、実装時の半田付け作業に備えて、前記凸部の表面又は上面にニッケルめっき層及び金めっき層を形成しても良い。
さらに、前記金属層に積層する回路基板は、ビルドアップ基板等の多層回路基板であっても良い。
【００２４】
また、本発明は、上記バンプ付き回路基板の製造方法によって製造されたバンプ付き回路基板としても実現される。このバンプ付き回路基板では、前記金属層によって形成された凸部の上面が平坦であって、該上面と前記凸部の側面との交差部がエッジを構成している。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係るバンプ構造形成方法では、バンプ形成用型本体部の厚さ方向に貫通孔を形成して、バンプ形成用型蓋部で前記貫通孔の一方の開口部を覆うことによってバンプ形成用凹部を形成し、バンプ形成用凹部の内側に形成した金属層を取り出すことにより、前記金属層によって形成された凸部を備えるバンプ構造を形成している。
【００２６】
したがって、前述のめっきレジストを使用した電気めっきによる方法のように、めっきレジストによる制約がない。加えて、上記方法では、形成される前記凸部の高さ、すなわちバンプ高さは、前記バンプ形成用型本体部の厚さを変化させることによって調整可能なため、前述のめっきレジストを使用した電気めっきによる方法及び前述のエッチングによる方法よりもバンプ高さが高いバンプを形成することができる。また、形成されるバンプの径についても、バンプ形成用凹部の開口径を変化させることによって調整可能なため、高アスペクト比を有するバンプを形成することができる。
【００２７】
さらに、この方法を用いて、複数のバンプを形成した場合、各バンプの高さは、前記バンプ形成用型本体部の厚さによって規定されるため、高さばらつきを抑えることができる。また、前述のエッチングによる方法のように、エッチングレジストによる制約がないため、各バンプ間のファインピッチを実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を添付の図により説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係るバンプ構造形成方法の第１の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。まず、板状の金属部材からなるバンプ形成用型本体部１を用意する。本実施形態においてバンプ形成用型本体部１は、例えば、厚さ２００ｕｍの圧延銅箔である。図１（ａ）に示すように、この圧延銅箔の厚さ方向にＮＣドリルで複数の貫通孔２を形成する。ここで、各貫通孔２の開口部は円形状になっていて、その開口径を、一例として、２００ｕｍとしている。
【００２９】
次に図１（ｂ）に示すように、板状の金属部材から形成されたバンプ形成用型蓋部３を貫通孔２が形成されたバンプ形成用型本体部１の一方の主面に重ねて配置して、該主面に圧接する。本実施形態においてバンプ形成用型蓋部３は、例えば、厚さ７０ｕｍの圧延銅箔である。バンプ形成用型蓋部３によって、貫通孔２の一方の開口部が覆われて、貫通孔２の内側面とバンプ形成用型蓋部３とで規定されるバンプ形成用凹部４が形成される。ここで、バンプ形成用型本体部１とバンプ形成用型蓋部３との間に接着層は介在していない。バンプ形成用型本体部１とバンプ形成用型蓋部３のそれぞれの接触面をウェットソフトエッチングで表面処理して、バンプ形成用型本体部１とバンプ形成用型蓋部３を高温（例えば約３５０℃）プレスすることによって、バンプ形成用型本体部１とバンプ形成用型蓋部３を圧接している。
【００３０】
バンプ形成用凹部４は、圧延銅箔から成るバンプ形成用型本体部１とバンプ形成用型蓋部３とによって画定されているため、該凹部４の内壁は通電可能となっている。そこで、図１（ｃ）に示すように、バンプ形成用凹部４の開口が形成されているバンプ形成用型本体部１の表面１ａからバンプ形成用凹部４の内側にかけて連続する面に電解ニッケルめっきを施して、例えば、厚さ２０ｕｍのニッケルめっき層６を形成する。本実施形態では、バンプ形成用凹部４の開口が形成されている表面１ａは連続して電解ニッケルめっきされるため、隣り合うバンプ形成用凹部４において、一方のバンプ形成用凹部４の内部から他方のバンプ形成用凹部４の内部まで連続したニッケルめっき層６が形成される。
【００３１】
次いで、バンプ形成用型本体部１とバンプ形成用型蓋部３とをアルカリ系のエッチング液でエッチングすること（以下、アルカリエッチングという）によって除去する。バンプ形成用型本体部１とバンプ形成用型蓋部３が除去されることによって、図１（ｄ）に示すように、ニッケルめっき層６によって構成される複数のバンプ７を備えたバンプ構造を得ることができる。形成されたバンプ７のバンプの高さと上面径と底部径とは、それぞれ２００ｕｍになる。
【００３２】
ここで、バンプ７は、バンプ形成用凹部４の形状に依存して、円柱形状に構成されている。バンプ形成用凹部４は、貫通孔２が形成されたバンプ形成用型本体部１と、該貫通孔２の一方の開口を塞ぐ板状のバンプ形成用型蓋部３とによって画定されているため、バンプ７の上面は平坦であって、該上面と該バンプ７の側面との交差部は角張ったエッジを構成している。
【００３３】
上記第１の実施形態によれば、各バンプの高さと上面径と底部径との比率がそれぞれ１：１：１であると共に、各バンプの高さばらつきが１０％以下であるバンプ構造を得ることが可能である。なお、上記各バンプの高さと上面径と底部径との比率は、上記バンプ形成用型本体部１を構成する金属部材の厚さ及び／又は貫通孔２の径の大きさを変化させることによって調整することが可能であるため、さらに高アスペクト比を有するバンプを実現することも可能である。
同様に、バンプ７の高さは、上記バンプ形成用型本体部１の厚さに依存するため、バンプ形成用型本体部１の厚さを厚くすることによって、より高いバンプ高さを実現することも可能である。加えて、従来のエッチングによる方法のように、前述したエッチングレジストによる制約がないため、貫通孔２の形成に際して隣り合う貫通孔２の距離を短くすることによって各バンプ間のファインピッチを実現することも可能である。
【００３４】
上記第１の実施形態は、本発明における一実施形態を示しているが、回路実装時の態様や用途によって様々な実施形態が可能である。以下に他の実施形態について説明する。
【００３５】
［第２の実施形態］
図２及び図３は、本発明に係るバンプ構造形成方法の第２の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。図２（ａ）に示すバンプ形成用型本体部１０に貫通孔１１を形成する工程及び図２（ｂ）に示すバンプ形成用型蓋部１２を配置してバンプ形成用凹部１３を形成する工程は、第１の実施形態と同様である。
【００３６】
図２（ｂ）に示す工程の後、バンプ形成用凹部１３の開口が形成されているバンプ形成用型本体部１０の表面１０ａからバンプ形成用凹部１３の内側にかけて連続する面に電解ニッケルめっきが施されてニッケルめっき層１５が形成される。次いで、ニッケルめっき層１５の上に電解銅めっきが施されて銅めっき層１６が形成される。ここでは、ニッケルめっき層１５及び銅めっき層１６は、図示しないめっきレジストを用いてパターンめっきされているため、第１の実施形態とは異なり、隣り合うバンプ形成用凹部１３の間に位置する表面１０ａには連続したニッケルめっき層１５及び銅めっき層１６は形成されていない。すなわち、本実施形態においては、銅めっき層１６の形成と同時に、配線パターンが形成されている。
【００３７】
次いで、図２（ｄ）に示すように、ガラスクロス・エポキシプリプレグ等の誘電体部材をニッケルめっき層１５及び銅めっき層１６が形成されたバンプ形成用型本体部１０にプレスして、バンプ形成用凹部１３の内部を満たしバンプ形成用型本体部１０の表面１０ａと銅めっき層１６の表面とを覆う絶縁層１７を形成する。
【００３８】
その後、図３（ｅ）に示すように、圧延銅箔から成るバンプ形成用型本体部１０とバンプ形成用型蓋部１２とをアルカリエッチングによって除去する。このとき、ニッケルめっき層１５は、エッチングバリア層としての役割を果たす。次いで、ニッケルをストリッピングしてニッケルめっき層１５を除去する。これにより、銅めっき層１６によって構成される複数バンプ１８が形成される。
【００３９】
次いで、図３（ｆ）に示すように、バンプ１８が突出している平面であって絶縁層１７及び銅めっき層１６から成る平面１９に半田マスク形成用の感光性材料を塗布して感光性材料層２０を形成する。そして、図３（ｇ）に示すように、図示しないフォトマスクを用いて感光性材料層２０を露光及び現像して、隣り合うバンプ１８の間に半田マスク２１を形成する。
【００４０】
その後、図３（ｈ）に示すように、バンプ１８の表面に無電解金めっきを施して金めっき層２２を形成する。金めっき層２２は、実装時の半田付けにおいて、銅めっき層１６の銅が半田に拡散することを防止するために設けられている。
金めっき層２２の形成に際しては、金の拡散を防ぐために、金をめっきする前に、無電解ニッケルめっきをバンプ１８の表面に施して図示しないニッケルめっき層を形成している。なお、実装時の半田付けにおいて、ニッケルめっき層には酸化膜が形成されるため、該ニッケルめっき層に直接半田付けすることはできない。
【００４１】
本実施形態によって形成されたバンプ１８は、例えば、マザーボード（プリント基板）に半導体チップを搭載する際の接続手段として使用することができる。
【００４２】
［第３の実施形態］
図４及び図５は、本発明に係るバンプ構造形成方法の第３の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。図４（ａ）に示すバンプ形成用型本体部２５に貫通孔２６を形成する工程及び図４（ｂ）に示すバンプ形成用型蓋部２７を配置してバンプ形成用凹部２８を形成する工程は、第１の実施形態と同様である。
【００４３】
図４（ｂ）に示す工程の後、図４（ｃ）に示すように、バンプ形成用凹部２８の開口が形成されているバンプ形成用型本体部２５の表面２５ａからバンプ形成用凹部２８の内側にかけて連続する面に電解ニッケルめっきが施されて、ニッケルめっき層３０が形成される。次いで、ニッケルめっき層３０の上に電解銅めっきが施されて、銅めっき層３１が形成される。本実施形態では、隣り合うバンプ形成用凹部２８において、一方のバンプ形成用凹部２８の内部から他方のバンプ形成用凹部２８の内部まで連続したニッケルめっき層３０及び銅めっき層３１が形成される。
【００４４】
その後、図４（ｄ）に示すように、圧延銅箔から成るバンプ形成用型本体部２５とバンプ形成用型蓋部２７とを、ニッケルめっき層３０をエッチングバリア層として、アルカリエッチングによって除去する。次いで、ニッケルをストリッピングしてニッケルめっき層３０を除去する。これにより、銅めっき層３１によって構成される複数バンプ３２が形成される。
【００４５】
次いで、図５（ｅ）に示すように、バンプ３２が突出している平面であって銅めっき層３１から成る平面３１ａに、ガラスクロス・エポキシプリプレグ等の誘電体部材をプレス接合して絶縁層３４を形成する。
【００４６】
次に、銅めっき層３１を図５（ｆ）に示すようにパターンエッチングする。その後、図５（ｇ）に示すように、バンプ３２内の凹部を満たし絶縁層３４と銅めっき層３１の表面を覆う半田マスク層３５を形成する。
その後、図５（ｈ）に示すように、バンプ３２の表面に無電解金めっきを施して金めっき層３６を形成する。なお、ここでは、金の拡散を防止するために、金をめっきする前に、無電解ニッケルめっきをバンプ３２の表面に施して図示しないニッケルめっき層を形成している。
【００４７】
本実施形態によって形成されたバンプ３２は、例えば、マザーボード（プリント基板）に半導体チップを搭載する際の接続手段として使用することができる。
【００４８】
［第４の実施形態］
図６及び７は、本発明に係るバンプ構造形成方法の第４の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。まず、図６（ａ）に示すように、板状の圧延銅箔から成るバンプ形成用型本体部４０の両主面にドライフィルム４１をそれぞれ取り付ける。
【００４９】
次いで、図６（ｂ）に示すように、図示しないフォトマスクを用いて、ドライフィルム４１を露光及び現像することによってドライフィルム４１を選択的に除去し、ドライフィルムレジスト４２を形成する。このとき、バンプ形成用型本体部の一方の主面に取り付けられたドライフィルム４１と他方の主面に取り付けられたドライフィルム４１において、バンプ形成用型本体部４０を介して対応する位置のドライフィルムがそれぞれ除去されるようにしている。
【００５０】
次に、ドライフィルムレジスト４２をエッチングレジストとして、バンプ形成用型本体部４０の両主面から、それぞれバンプ形成用型本体部４０の厚さ方向に向かって、該バンプ形成用型本体部４０をエッチングする。これによって、図６（ｃ）に示すように、バンプ形成用型本体部４０の厚さ方向に複数の貫通孔４３が形成される。貫通孔４３は、バンプ形成用型本体部４０の両主面からエッチングされているため、貫通孔４３の中央付近の径が該貫通孔４３の両開口の径よりも小さくなった形状を有している。
【００５１】
その後、図６（ｄ）に示すように、ドライフィルムレジスト４２をストリッピングする。そして、図６（ｅ）に示すように、バンプ形成用型蓋部４４をバンプ形成用型本体部４０の一方の主面に高温プレスして圧接し、バンプ形成用凹部４５を形成する。
【００５２】
次いで、図６（ｆ）に示すように、バンプ形成用凹部４５の開口が形成されているバンプ形成用型本体部４０の表面４０ａからバンプ形成用凹部４４の内側にかけて連続する面に電解ニッケルめっきを施してニッケルめっき層４７を形成する。次いで、ニッケルめっき層４７の上に電解銅めっきを施して銅めっき層４８を形成する。ここでは、隣り合うバンプ形成用凹部４５において、一方のバンプ形成用凹部４５の内部から他方のバンプ形成用凹部４５の内部まで連続したニッケルめっき層４７及び銅めっき層４８が形成される。
【００５３】
次に、銅めっき層４８を図７（ｇ）に示すように、ニッケルめっき層４７をエッチングバリア層としてパターンエッチングする。これによって、隣り合うバンプ形成用凹部４４の間の平面４０ａを覆うニッケルめっき層４７の一部が露出する。その後、図７（ｈ）に示すように、銅めっき層４８で覆われたバンプ形成用凹部４５の内部を満たし露出したニッケルめっき層４７の表面と銅めっき層４８の表面を覆って、誘電体材料から成る絶縁層４９を形成する。
【００５４】
その後、図７（ｉ）に示すように、圧延銅箔から成るバンプ形成用型本体部４０とバンプ形成用型蓋部４４とを、ニッケルめっき層４７をエッチングバリア層として、アルカリエッチングによって除去する。次いで、ニッケルをストリッピングしてニッケルめっき層４７を除去する。これにより、銅めっき層４８によって構成される複数バンプ５０が形成される。ここで、バンプ５０は、貫通孔４３の形状に依存して、その側面が、高さ方向における中央付近でわずかにくびれた円柱形状を有している。
【００５５】
次いで、図７（ｊ）に示すように、バンプ５０が突出している平面であって絶縁層４９及び銅めっき層４８から成る平面５１に半田マスク層５２を形成する。その後、図７（ｋ）に示すように、バンプ５０の表面に無電解金めっきを施して金めっき層５３を形成する。なお、ここでは、金の拡散を防止するために、金をめっきする前に、無電解ニッケルめっきをバンプ５０の表面に施して図示しないニッケルめっき層を形成している。
【００５６】
本実施形態によって形成されたバンプ５０は、例えば、フリップチップ法を用いて、マザーボード（プリント基板）に半導体チップを実装する際の接続手段として使用することができる。
【００５７】
［第５の実施形態］
図８は、本発明に係るバンプ構造形成方法の第５の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。まず、図８（ａ）に示すように複数の板状金属部材から構成されるバンプ形成用型本体部６０を用意する。本実施形態では、バンプ形成用型本体部６０は、圧延銅箔からなる第１の金属部材６０ａと第１の金属部材６０ａよりも薄い圧延銅箔からなる第２の金属部材６０ｂとから構成されている。
【００５８】
第１の金属部材６０ａには、ＮＣドリルで厚さ方向に貫通孔６１を形成しておく。ここでは、貫通孔６１は、第１の金属部材６０ａの２箇所に形成されている。第２の金属部材６０ｂにも、ＮＣドリルで厚さ方向に貫通孔６２，６３を形成しておく。この際、貫通孔６２は、第１の金属部材６０ａと第２の金属部材６０ｂとを重ねて配置したときに、第１の金属部材６０ａに形成された貫通孔６１と相通する位置に形成され、その径は貫通孔６１よりも大きい。貫通孔６３は、２つの貫通孔６２の間において、２箇所に形成されている。第１の金属部材６０ａにおいて貫通孔６３に対応する位置には貫通孔が形成されていないため、第２の金属部材６０ｂに第１の金属部材６０ａが重ね合わされると、貫通孔６３の一方の開口は第１の金属部材６０ａによって覆われることになる。
【００５９】
第２の金属部材６０ｂには、第１の金属部材６０ａが重ね合わされ、第１の金属部材６０ａには、板状の圧延銅箔から成るバンプ形成用型蓋部６４が重ね合わされて、それぞれが高温プレスによって圧接される。これにより、図８（ｂ）に示すように、バンプ形成用凹部６５と、該バンプ形成用凹部６５よりも深さが浅いバンプ形成用凹部６６とが形成される。バンプ形成用凹部６５は、第２の金属部材６０ｂに形成された前記貫通孔６２の径が第１の金属部材６０ａに形成された前記貫通孔６１の径よりも大きいため、開口部が広い階段状の凹部に形成されている。
【００６０】
次に、図８（ｃ）に示すように、バンプ形成用凹部６５，６６の開口が形成されているバンプ形成用型本体部６０の表面６０ｄからバンプ形成用凹部６５，６６の内側にかけて連続する面に電解ニッケルめっきが施されてニッケルめっき層６８が形成される。次いで、ニッケルめっき層６８の上に電解銅めっきが施されて銅めっき層６９が形成される。本実施形態では、隣り合うバンプ形成用凹部６５，６６において、一方のバンプ形成用凹部６５，６６の内部から他方のバンプ形成用凹部６５，６６の内部まで連続したニッケルめっき層６８及び銅めっき層６９が形成される。
【００６１】
その後、図８（ｄ）に示すように、圧延銅箔から成るバンプ形成用型本体部６０とバンプ形成用型蓋部６４とを、ニッケルめっき層６８をエッチングバリア層として、アルカリエッチングによって除去する。次いで、ニッケルをストリッピングしてニッケルめっき層６８を除去する。これにより、銅めっき層６９によって構成される複数バンプ７０，７１が形成される。本実施形態においては、バンプ形成用凹部６５から形成されたバンプ７０は、高さ方向における断面において頂部の径が底部の径よりも小さい階段状の形状を有していて、バンプ７０の外形は径の異なる円柱を階段状に積み上げたような、階段状の円柱形状に構成されている。バンプ７０の高さは、バンプ形成用凹部６６から形成されたバンプ７１よりも高い。
【００６２】
上記のように、本実施形態では、互いに高さの異なる複数のバンプを形成することができる。したがって、例えば、より高い方のバンプ７０をマザーボード（プリント基板）との接続用に使用し、より低い方のバンプ７１を半導体チップとの接続用に使用する等、高さの異なるバンプを用途別に使い分けることができる。
【００６３】
［第６の実施形態］
図９は、本発明に係るバンプ構造形成方法の第６の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。まず、図９（ａ）に示すように、第１の金属部材７５ａと第２の金属部材７５ｂと第３の金属部材７５ｃとから構成されるバンプ形成用型本体部７５を用意する。本実施形態では、各金属部材は、それぞれ同じ厚さを有する板状の圧延銅箔である。
【００６４】
第１の金属部材７５ａには貫通孔７６を、第２の金属部材７５ｂには貫通孔７７を、第３の金属部材７５ｃには貫通孔７８を、それぞれＮＣドリルで形成しておく。この際、各貫通孔７６，７７，７８は、各金属部材を重ねて配置したときに、互いに相通する位置に形成され、各貫通孔７６，７７，７８の内、貫通孔７６の径が最も小さく、貫通孔７８の径が最も大きくなるように形成されている。
【００６５】
貫通孔が形成された各金属部材は、第３の金属部材７５ｃに第２の金属部材７５ｂが、該第２の金属部材７５ｂに第１の金属部材７５ａが、それぞれ重ね合わされる。さらに、第１の金属部材７５ａには、板状の圧延銅箔から成るバンプ形成用型蓋部７９が重ね合わされて、それぞれが高温プレスによって圧接される。
【００６６】
これにより、図９（ｂ）に示すように、バンプ形成用凹部８０が形成される。バンプ形成用凹部８０は、前記貫通孔７６の径が最も小さく、前記貫通孔７８の径が最も大きくなるように形成されているため、開口部が最も広い階段状の凹部に形成されている。
【００６７】
次に、図９（ｃ）に示すように、バンプ形成用凹部８０の開口が形成されているバンプ形成用型本体部７５の表面７５ｄからバンプ形成用凹部８０の内側にかけて連続する面に電解ニッケルめっきが施されてニッケルめっき層８２が形成される。次いで、ニッケルめっき層８２の上に電解銅めっきが施されて銅めっき層８３が形成される。本実施形態では、隣り合うバンプ形成用凹部８０において、一方のバンプ形成用凹部８０の内部から他方のバンプ形成用凹部８０の内部まで連続したニッケルめっき層８２及び銅めっき層８３が形成される。
【００６８】
その後、図９（ｄ）に示すように、圧延銅箔から成るバンプ形成用型本体部７５とバンプ形成用型蓋部７９とを、ニッケルめっき層８２をエッチングバリア層として、アルカリエッチングによって除去する。次いで、ニッケルをストリッピングしてニッケルめっき層８２を除去する。これにより、銅めっき層８３によって構成される複数バンプ８４が形成される。本実施形態においては、バンプ８４は、高さ方向における断面において頂部の径が底部の径よりも小さい階段状の形状を有していて、バンプ８４の外形は径の異なる円柱を階段状に積み上げたような、階段状の円柱形状に構成されている。
【００６９】
本実施形態では、それぞれに貫通孔が形成された複数の金属部材を積層することによって、さらに高いバンプ高さを実現することが可能となっている。
【００７０】
［第７の実施形態］
図１０は、本発明に係るバンプ構造形成方法の第７の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。まず、図１０（ａ）に示すように、圧延銅箔から成るバンプ形成用型本体部９０に貫通孔９２を形成して、貫通孔９２を形成したバンプ形成用型本体部９０に、圧延銅箔から成るバンプ形成用型蓋部９１を高温プレスによって圧接して、バンプ形成用凹部９３を形成する工程は、第１の実施形態と同様である。
【００７１】
次いで、図１０（ｂ）に示すように、バンプ形成用凹部９３の開口が形成されているバンプ形成用型本体部９０の表面９０ａにめっきレジスト９５を取り付ける。表面９０ａにおいて、めっきレジスト９５は各バンプ形成用凹部９３の開口の周縁部を露出させるように、取り付けられる。
【００７２】
その後、図１０（ｃ）に示すように、前記表面９０ａからバンプ形成用凹部９３の内側にかけて連続する面に電解ニッケルめっきが施されて、ニッケルめっき層９６が形成される。次いで、ニッケルめっき層９６の上に電解金めっきが施されて金めっき層９７が形成される。めっきレジスト９５は、ニッケルめっき層９６及び金めっき層９７が形成された後に除去される。
【００７３】
次いで、図１０（ｄ）に示すように、バンプ形成用型本体部９０の表面９０ａから、バンプ形成用凹部９３の内側にかけて連続する面に電解ニッケルめっきが施されてニッケルめっき層９８が形成される。ここで、ニッケルめっき層９８は金めっき層９７と前記表面９０ａとを覆うように積層されており、ニッケルめっき層９８は、隣り合うバンプ形成用凹部９３において、一方のバンプ形成用凹部９３の内部から他方のバンプ形成用凹部９３の内部まで連続して形成されている。ニッケルめっき層９６，９８は、後に説明するエッチングバリア層としての役割と共に、金めっき層９７からの金の拡散を防止する役割も担っている。次いで、ニッケルめっき層９８の上に電解銅めっきが施されて銅めっき層９９が形成される。銅めっき層９９も、ニッケルめっき層９８と同様に、隣り合うバンプ形成用凹部９３において、一方のバンプ形成用凹部９３の内部から他方のバンプ形成用凹部９３の内部まで連続して形成されている。
【００７４】
その後、図１０（ｅ）に示すように、圧延銅箔から成るバンプ形成用型本体部９０とバンプ形成用型蓋部９１とを、ニッケルめっき層９６及びニッケルめっき層９８の一部をエッチングバリア層として、アルカリエッチングによって除去する。次いで、ニッケルをストリッピングして、エッチングバリア層として使用したニッケルめっき層９６及びニッケルめっき層９８の一部を除去する。上記に説明したバンプ形成用型本体部９０及びバンプ形成用型蓋部９１の除去、ニッケルのストリッピングによって、表面が金めっき層９７で覆われた複数のバンプ１００を得ることができる。
【００７５】
他の実施形態において、バンプの表面を覆うニッケルめっき層及び金めっき層は、無電解めっきによって形成されている。これは、バンプが形成されている基板では配線パターンが高密度であるため、電解めっきに必要なバスバーを設けることができないからである。これに対して、本実施形態では、ニッケルめっき層９８及び金めっき層９７は、圧延銅箔によって画定されているバンプ形成用凹部９３の内側にめっきされるため、バスバーを使用しなくても電解めっきによって形成することができる。
【００７６】
さらに、金めっき層９７をバンプ形成用凹部９３にめっきして形成することにより、複数のバンプ間における金めっき層９７形成後の高さばらつきがより少なく、バンプ１００の上面を覆う金めっき層９７の表面をより平坦にすることができる。
【００７７】
［第８の実施形態］
図１１は、第８の実施形態に係るバンプ付き回路基板を模式的に示した断面図である。回路基板１１０では、高Ｔｇエポキシ多層材料等から成る基板１１１の両主面にそれぞれガラスクロス・エポキシプリプレグ等の誘電体材料から成る絶縁層１１２，１１３が積層されている。基板１１１の一方の主面に積層された絶縁層１１２の表面からは、外部に向かって複数のバンプ１１４が突出している。バンプ１１４の内部は銅めっき層１１５によって埋められており、該銅めっき層１１５の表面にニッケルめっき層１１６及び金めっき層１１７が形成されている。バンプ１１４が突出している絶縁層１１２の表面１１２ａには、半田マスク層１１９が形成されている。なお、他方の絶縁層１１３の表面にも半田マスク層１２０が形成されている。
【００７８】
図１１に示したバンプ１１４の形成方法について図１２〜図１４を参照して説明する。ここで、複数のバンプ１１４は、それぞれ同様の方法で形成されるため、１つのバンプ１１４を取り上げて説明する。
【００７９】
まず、図１２（ａ）に示すように、バンプ形成用型本体部１３０に貫通孔１３１をレーザードリルで形成する。ここでは、バンプ形成用型本体部１３０に、一例として、厚さ７５ｕｍの板状の圧延銅箔を用いている。貫通孔１３１は、一方の開口部の径が他方の開口部の径よりも小さくなるように内側面が傾斜した形状を有している。なお、本実施形態においては、一例として、径が大きい方の開口の直径を８５ｕｍ程度、径が小さい方の開口の直径を３５ｕｍ程度としている。
【００８０】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、貫通孔１３１の径が小さい方の開口が形成されているバンプ形成用型本体部１３０の主面に、板状の圧延銅箔から成るバンプ形成用型蓋部１３２を重ねて高温プレス接合して、バンプ形成用凹部１３３を形成する。ここでは、バンプ形成用型蓋部１３２に、一例として、厚さ５０ｕｍの板状の圧延銅箔を用いている。
【００８１】
次いで、図１２（ｃ）に示すように、バンプ形成用凹部１３３の開口が形成されているバンプ形成用型本体部１３０の表面１３０ａからバンプ形成用凹部１３３の内側にかけて連続する面に無電解銅めっきを施して、厚さ２ｕｍ程度の銅めっき層１３５を形成する。銅めっき層１３５は、バンプ形成用凹部１３３において、バンプ形成用型本体部１３０とバンプ形成用型蓋部１３２が接している角部に生じる空隙をシールするために形成されるものである。次いで、図１２（ｄ）に示すように、銅めっき層１３５の上に電解ニッケルめっきを施して、厚さ３〜５ｕｍ程度のニッケルめっき層１３６を形成する。次いで、図１２（ｅ）に示すように、ニッケルめっき層１３６の上に電解銅めっきを施して、バンプ形成用凹部１３３の内部を満たし、前記表面１３０ａに銅めっき層１３５を介して積層されたニッケルめっき層１３６を覆う銅めっき層１１５を形成する。
【００８２】
次に、図１３（ｆ）に示すように、銅めっき層１１５を選択的にアルカリエッチングして配線パターンを形成する。その後、図１３（ｇ）に示すように、絶縁層１１２と基板１１１を積層してプレス接合する。ここでは、一例として、基板１１１の厚さを０．８ｍｍ程度、絶縁層１１２，１１３の厚さを０．１ｍｍ程度としている。
【００８３】
その後、図１３（ｈ）に示すように、圧延銅箔から成るバンプ形成用型本体部１３０とバンプ形成用型蓋部１３２とを、ニッケルめっき層１３６をエッチングバリア層として、アルカリエッチングによって除去する。この際、空隙のシール用に形成されていた銅めっき層１３５も除去されることになる。
【００８４】
次いで、図１３（ｉ）に示すように、ニッケルをストリッピングしてニッケルめっき層１３６を除去する。これにより、バンプ１１４を得ることができる。ここで、バンプ１１４は、バンプ形成用凹部１３３の形状に依存して、截頭円錐形状に構成されている。なお、図１３（ｉ）ではバンプ１１４が下方に突出するように図示しているため、バンプ１１４として、逆截頭円錐形状の断面が示されている。そして、図１４（ｊ）に示すように、外部に露出したバンプ１１４及び絶縁層１１２の表面にフォトレジスト等の感光性材料をスプレー塗布して、厚さ２５ｕｍ程度の感光性材料層１３７を形成する。その後、図１４（ｋ）に示すように、感光性材料層１３７をバンプ１１４が露出するように選択的に露光及び現像して、バンプ１１４が突出する平面１１２ａの上に半田マスク層１１９を形成する。その後、図１４（ｌ）に示すように、バンプ１１４の表面全体に無電解ニッケルめっきを施して、厚さ３ｕｍ程度のニッケルめっき層１１６を形成する。次いで、ニッケルめっき層１１６の上に無電解金めっきを施して、厚さ０．０５ｕｍ程度の金めっき層１１７を形成する。
【００８５】
本実施形態では、一例として、隣合う貫通孔１３１の中心間距離を０．１３ｍｍとすることにより、図１１における隣り合う各バンプ１１４のピッチＬｐを０．１３ｍｍとしている。また、バンプ１１４の底部の径Ｄｂは８５ｕｍ、上面の径Ｄｔは３５ｕｍ、高さＨは７５ｕｍとなっている。しかしながら、前述のように、各バンプの高さと上面径と底部径とは、上記バンプ形成用型本体部１３０を構成する金属部材の厚さ及び／又は貫通孔１３１の径の大きさを変化させることによって所望の値に調整することが可能であるため、さらに高いバンプ高さ及び／又は高アスペクト比を有するバンプを実現することも可能である。加えて、貫通孔１３１の形成に際して隣り合う貫通孔１３１の距離を短くすることによって隣り合う各バンプの間をさらに狭くすることも可能である。
【００８６】
［第９の実施形態］
図１５は、第９の実施形態に係るバンプ付き多層回路基板を模式的に示した断面図である。多層配線基板１４０のビルドアップ層１４１は、ガラスクロス・エポキシプリプレグ等の誘電体材料で構成された３層の絶縁層からなる絶縁層１４２を備えている。絶縁層１４２を構成する各絶縁層には銅めっきで埋められたフィルドビア１４３及び配線パターン１４４がそれぞれ形成されている。
【００８７】
ビルドアップ層１４１の一方の主面１４１ａからは、外部に向かって複数のバンプ１４５が突出している。バンプ１４５の内部は銅めっき層１４６によって埋められており、該銅めっき層１４６の表面にニッケルめっき層１４７及び金めっき層１４８が形成されている。バンプ１４５が突出している平面であって絶縁層１４２及び配線パターン１４４から構成される表面１４１ａには、半田マスク層１５０が形成されている。なお、ビルドアップ層１４１の他方の主面１４１ｂでは、配線パターン１４４を覆ってニッケルめっき層１５２及び金めっき層１５３が形成され、主面１４１ｂ上に形成された各配線パターン１４４間に半田マスク層１５４が設けられている。
【００８８】
図１５に示したバンプ１４５の形成方法について図１６〜図１８を参照して説明する。ここで、複数のバンプ１４５は、それぞれ同様の方法で形成されるため、１つのバンプ１４５を取り上げて説明する。図１６（ａ）〜（ｅ）に示す工程は、上記第８の実施形態と同様である。図１６（ｅ）に示す段階では、バンプ形成用型本体部１６０とバンプ形成用型蓋部１６１とによって構成されたバンプ形成用凹部１６２の内側と、バンプ形成用型本体部１６０の表面１６０ａとに、銅めっき層１６４及びニッケルめっき層１６５が形成されている。加えて、ニッケルめっき層１６５の上には、銅めっき層１４６が形成されていて、該銅めっき層１４６は、バンプ形成用凹部１６２の内部を満たしている。銅めっき層１４６には選択的にアルカリエッチングが施されて配線パターン１４４ａが形成されている。
【００８９】
図１６（ｅ）に続いて、図１７（ｆ）に示すように、銅めっき層１４６及びニッケルめっき層１６４の上にビルドアップ層１４１を積層する。ビルドアップ層１４１は、銅めっき層１４６及びニッケルめっき層１６５の上に積層された１層目の絶縁層に、セミ・アディティブ法によって配線パターンとフィルドビアを形成し、２層目及び３層目の絶縁層についても同様の工程を施しながら積層していくことによって形成されている。３層目の絶縁層の表面、すなわち、ビルドアップ層１４１の表面には、配線パターン１４４ｂが形成されている。
【００９０】
次いで、図１７（ｇ）に示すように、ビルドアップ層１４１の表面１４１ｂ及び配線パターン１４４ｂをエッチングレジストで覆って、エッチングレジスト層１６６を形成する。その後、エッチングレジスト層１６６及びニッケルめっき層１６５をエッチングレジストとして、圧延銅箔から成るバンプ形成用型本体部１６０及びバンプ形成用型蓋部１６１をアルカリエッチングによって除去する。この際、空隙のシール用に形成されていた銅めっき層１６４も除去されることになる。
【００９１】
次いで、図１７（ｈ）に示すように、ニッケルをストリッピングしてニッケルめっき層１６５を除去する。これにより、バンプ１４５を得ることができる。そして、図１８（ｉ）に示すように、外部に露出したバンプ１４５及びビルドアップ層１４１の表面１４１ａにフォトレジスト等の感光性材料をスプレー塗布して感光性材料層１６７を形成する。さらに、ビルドアップ層１４１の他方の主面１４１ｂについても、配線パターン１４４ｂを覆うように感光性材料をスプレー塗布して、感光性材料層１６８を形成する。
【００９２】
その後、図１８（ｊ）に示すように、感光性材料層１６７をバンプ１４５が露出するように選択的に露光及び現像して、バンプ１４５が突出する平面１４１ａの上に半田マスク層１５０を形成する。加えて、感光性材料層１６８を配線パターン１４４ｂの表面が露出するように、選択的に露光及び現像して、半田マスク層１５４を形成する。
【００９３】
次いで、図１８（ｋ）に示すように、バンプ１４５の表面全体に無電解ニッケルめっきが施されて、ニッケルめっき層１４７が形成される。次いで、ニッケルめっき層１４７の上に無電解金めっきが施されて、金めっき層１４８が形成される。
【００９４】
［バンプ構造形成用部材］
上記各実施形態において、バンプ構造形成用部材とは、バンプ形成用凹部に形成された金属層が、バンプ形成用型本体部とバンプ形成用型蓋部から取り出されずに、バンプ形成用凹部内に形成されている状態の部材を示す。例えば、上記第１の実施形態では、図１（ｃ）に示す状態の部材であり、上記第８の実施形態では、図１２（ｅ）又は図１３（ｆ）に示す状態の部材である。ここで、バンプ構造形成用部材においては、金属層に配線パターンが既に形成されている状態であっても、配線パターンがまだ形成されていない状態であっても良い。
先に述べたように、例えば、バンプ構造形成用部材の購入者は、該部材に任意の配線パターンを形成したり、任意の回路基板を積層したりすることができる。そして、所望の加工が済んだ段階で、バンプ形成用型本体部及びバンプ形成用型蓋部を取り除くことにより、バンプ構造が形成された所望の回路基板を実現することができる。
【００９５】
以上、本発明の実施形態について述べたが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、既述の各実施形態では、バンプ形成用型本体部に貫通孔を形成する手段として、ＮＣドリル若しくはレーザードリルを用いて又はエッチング加工を挙げているが、該貫通孔は、パンチング加工等他の手段によっても形成することができる。また、既述の各実施形態では、バンプ形成用型本体部及びバンプ形成用型蓋部を構成する板状の金属部材として、圧延銅箔を採用しているが、これに限定されない。
加えて、既述の各実施形態では、バンプ形成用型本体部に形成する貫通孔として、開口部が円形状を有する貫通孔を採用しているが、これに限定されない。既述の各実施形態において、開口部が他の形状を有する貫通孔を形成することによって様々な形状のバンプを形成することができる。例えば、開口部が角形状を有する貫通孔を形成することによって、角柱形状又は截頭角錐形状を有するバンプを形成しても良い。
【００９６】
また、上記各実施形態では、配線パターンの形成に際してそれぞれ具体的な方法を開示しているが、これに限定されない。例えば、上記第９の実施形態を例に挙げて説明すると、第９の実施形態では、銅めっき層１４６が形成された後にアルカリエッチングによって配線パターンを形成するサブトラクティブ法を採用している。しかしながら、例えば、パターンを形成したくない部分にめっきレジストを形成し、レジストのない部分に電解または無電解めっきを施すことでパターンを形成するセミ・アディティブ法によって、バンプ形成用凹部の内部に積層される銅めっき層１４６の形成と同時に配線パターンを形成しても良い。この場合、図１６（ｄ）に示す状態から、ニッケルめっき層１６５に電解銅めっきを施して、該銅めっき層上にめっきレジストを形成し銅パターンめっきを施すことによって、バンプ形成用凹部１６２の内部を満たすと共に所望の配線パターン１４４ａを構成する銅めっき層１４６を形成することができる。また、図１６（ｃ）に示す状態から、銅めっき層１６４上にめっきレジストを形成し、その後、電解ニッケルめっき及び電解銅めっきを施すことによって、バンプ形成用凹部１６２の内部を満たすと共に所望の配線パターン１４４ａを構成する銅めっき層１４６を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明に係るバンプ構造形成方法の第１の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図２】本発明に係るバンプ構造形成方法の第２の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図３】本発明に係るバンプ構造形成方法の第２の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図４】本発明に係るバンプ構造形成方法の第３の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図５】本発明に係るバンプ構造形成方法の第３の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図６】本発明に係るバンプ構造形成方法の第４の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図７】本発明に係るバンプ構造形成方法の第４の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図８】本発明に係るバンプ構造形成方法の第５の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図９】本発明に係るバンプ構造形成方法の第６の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図１０】本発明に係るバンプ構造形成方法の第７の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図１１】第８の実施形態に係る複数のバンプが形成された回路基板を模式的に示した断面図である。
【図１２】本発明に係るバンプ構造形成方法の第８の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図１３】本発明に係るバンプ構造形成方法の第８の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図１４】本発明に係るバンプ構造形成方法の第８の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図１５】第９の実施形態に係る複数のバンプが形成された回路基板を模式的に示した断面図である。
【図１６】本発明に係るバンプ構造形成方法の第９の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図１７】本発明に係るバンプ構造形成方法の第９の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図１８】本発明に係るバンプ構造形成方法の第９の実施形態を工程順に示した模式的な断面図である。
【図１９】従来のバンプ構造形成方法を工程順に示した模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１  バンプ形成用型本体部
２  貫通孔
３  バンプ形成用型蓋部
４  バンプ形成用凹部
６  金属層（ニッケルめっき層）
７  バンプ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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