JP2023005240A - 配線基板の製造方法及び中間生成物 - Google Patents

Abstract

【課題】コア基板の共通化を図り、コストの低減化を図るとともに、配線密度を高め、配線設計の自由度を向上させることができる配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】支持基板３の一方の面に剥離層３ａ及びシード層４ａをこの順に形成し、シード層４ａの上に、柱状に立ち上がる複数の導体層を等間隔でマトリクス状に配置されるように形成する。シード層４ａの上に導体層１２を覆う絶縁性基材層１１を形成し、剥離層３ａに紫外線レーザ又は赤外線レーザを照射して支持基板３を剥離し、導体層１２を含む絶縁性基材層１１からなるコア基板１０を取得する。所定の導体層１２に導通する配線層２２を、コア基板１０の表面及び裏面それぞれに形成し、表面側の配線層２２と裏面側の配線層２２とを導体層１２を介して１対１で導通させる。複数の導体層１２の一部は、表面側の配線層２２と裏面側の配線層２２との導通に関与しない。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子（チップ）等の電子部品を実装する際に用いられる配線基板に関し、特に、ベース基材として用いられるコア基板を有し、このコア基板の両面に配線層が積層された構造を有する配線基板の製造方法及び中間生成物に関する。

ＦＣ－ＢＧＡ(Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ－Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ)等の半導体パッケージを製造する場合、一般的には、当該パッケージのベース基材として供されるコア層（コア基板）を用意し、その両面もしくは片面に、例えばビルドアップ法により、絶縁層の形成、絶縁層におけるビアホールの形成、ビアホールの内部を含めた導体パターン（配線層）の形成を順次繰り返して多層配線構造とし、最終的に最表面を保護膜で被覆し、その保護膜の所要の箇所を開口して導体パターンの一部（パッド）を露出させている。さらに、その露出しているパッドに外部接続端子としてのはんだボールなどを接合している。

このような半導体パッケージは、一方の面に半導体素子等のチップ部品が搭載され、他方の面に設けられた外部接続端子を介してマザーボード等の実装用基板に実装されるようになっている。つまり、半導体パッケージを介してチップ部品と実装用基板とが電気的に接続されるようになっている。このため、パッケージのベース基材として用いられるコア基板には、その両面間を電気的に導通させるための手段としてスルーホールが形成されている。このスルーホール内に形成された導体の両端（コア基板の面上）には、コア基板の両側の各配線層との層間接続を行い易くするための接続用のパッドが設けられている。

従来、パッケージの種類や搭載されるチップ部品の機能等に応じて所定のサイズ及び厚さのベース基材（例えば、プラスチックパッケージであれば両面銅張積層板）を用意し、このベース基材の所要の箇所に、機械ドリル等による穴明け加工によりスルーホール（直径が２００μｍ程度）を形成した後、プラスチックパッケージであれば電解めっき等により、スルーホールの内側に導体パターンを形成している。
つまり、要求されるパッケージ毎に１枚ずつ特定のコア基板を用意し、そのコア基板に対して穴明け加工（スルーホールの形成）、穴埋め処理（スルーホール内への導体の形成）等を行う必要があった。

かかる従来技術に関連する技術の一例は、特許文献１に記載されている。この特許文献１に開示された配線基板の構造では、コア基板に貫通フィルドビアが３００μｍ以下の同径で且つ２ｍｍ以下の等ピッチでマトリクス状に形成され、該コア基板の表面に、絶縁層を介して平面配線パターンが形成され、該配線パターンの各パッド部が絶縁層を貫通する連絡ビアを介してフィルドビアの対応する各ビアと１対１で電気的に接続されている。
また、これに関連する他の技術として、特許文献２に記載されているように、貫通孔が多数形成されているコア基板をベースとして用いた配線基板がある。この基板に設けられた各貫通孔には導電材料が埋め込まれ、コア基板の両側の接続用のパッドに対して、それぞれ複数の貫通孔を一群として１対複数で電気的に接続されている。

特開平１０－３０８５６５号公報 特開２０１０－２８３０５６号公報

上述したように従来の配線基板（パッケージ）においては、コア基板の両側の各配線層間を電気的に接続するための手段として、コア基板にスルーホールを形成し、さらにこのスルーホールの両面に接続用のパッドを形成する必要があった。そして、このスルーホールを形成するにあたり、当該パッケージの種類や搭載されるチップ部品の機能等に応じて、１枚ずつ特定のコア基板を用意し、そのコア基板に対して穴開け、穴埋め等の加工を行わなければならなかった。

このため、当該パッケージに適したコア基板を製造するのに長時間を要し、特にコア基板としてガラスエポキシ基板等の比較的硬い基板を用いた場合には、この硬い基板に穴を開ける必要があるためさらに時間を要し、目的とするコア基板を効率良く製造することができず、また、コア基板の製造に要する時間が長期化するため、コストが高くなるといった課題があった。
一方、コア基板に対するスルーホールの加工精度やアライメント精度、配線層の積層精度などに依存して、接続用のパッドの径を大きくする必要があった。このため、配線設計の自由度が阻害され、配線密度が制約されるといった課題もあった。特に、電子機器の更なる小型化等の要求に伴い、現状の技術ではスルーホールの直径及び配設ピッチも限界にきているため、配線基板全体の配線密度はより一層制約されることになる。

本発明は、かかる従来技術における課題に鑑み創作されたものであり、コストの低減を図ると共に、配線密度を高め、配線設計の自由度を向上させることができる配線基板の製造方法及び中間生成物を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様によれば、支持基板の一方の面に剥離層を形成する工程と、剥離層の上にシード層を形成する工程と、シード層の上に、柱状に立ち上がる複数の導体層を等間隔でマトリクス状に配置されるように形成する工程と、シード層の上に、導体層を覆い導体層の支持基板とは逆側の端部と面一となる面を表面とする絶縁性基材層を形成する工程と、剥離層に紫外線レーザ又は赤外線レーザを照射してレーザアブレーションを生じさせ、導体層を含む絶縁性基材層を支持基板から剥離することで、導体層を含む絶縁性基材層からなるコア基板を取得する工程と、複数の導体層のうちの所定の導体層に導通する配線層を、コア基板の表面及び裏面それぞれに形成し、表面側の配線層と裏面側の配線層とを導体層を介して１対１で導通させる工程と、を備え、複数の導体層の一部は、表面側の配線層と裏面側の配線層との導通に関与しない配線基板の製造方法が提供される。

また、本発明の他の態様によれば、支持基板の表面及び裏面の両面に、熱により塑性変形を生じる剥離層を形成する工程と、剥離層の上にシード層を形成する工程と、シード層の上に、柱状に立ち上がる複数の導体層を等間隔でマトリクス状に配置されるように形成する工程と、シード層の上に、導体層を覆い導体層の支持基板とは逆側の端部と面一となる面を表面とする絶縁性基材層を形成する工程と、熱により剥離層を塑性変形させて導体層を含む絶縁性基材層を支持基板から剥離することで、導体層を含む絶縁性基材層からなるコア基板を取得する工程と、複数の導体層のうちの所定の導体層に導通する配線層を、コア基板の表面及び裏面それぞれに形成し、表面側の配線層と裏面側の配線層とを導体層を介して１対１で導通させる工程と、を備え、複数の導体層の一部は、表面側の配線層と裏面側の配線層との導通に関与しない配線基板の製造方法が提供される。

さらに、本発明の他の態様によれば、絶縁性基材層と、絶縁性基材層の表面及び裏面間を貫通し、等間隔でマトリクス状に配置された複数の導体層と、を含むコア基板を有する配線基板の製造過程で生成され、支持基板と、支持基板の少なくとも一方の面に形成された剥離層と、剥離層の上に形成されたシード層と、シード層の上に形成された無機フィラーを含む樹脂材料からなる絶縁性基材層と、絶縁性基材層の表面及び裏面間を貫通し、等間隔でマトリクス状に配置された複数の前記導体層と、を含む中間生成物が提供される。

本発明に係る配線基板によれば、従来のように実装用基板の種類や搭載されるチップ部品の機能等に応じて１枚ずつ特定のコア基板を用意しなくても、貫通孔内の導体を介してコア基板の両面間を容易に接続することができる。
また、配線密度の向上を図ることができ、配線設計の自由度を高めることができる。

本発明の一実施形態に係る配線基板（半導体パッケージ）の構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る配線基板の導電層を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るコア基板を作製するための支持体の製造工程の一例を示す断面図である。 支持基板の上方に導体層を形成した配置を示す平面図である。 コア基板の製造工程の一例を示す断面図である。 コア基板の製造工程の続きである。 コア基板上に配線層を形成する製造工程の一例を示す断面図である。 コア基板上に配線層を形成する製造工程の続きである。 本発明の一実施形態に係る配線基板に、半導体素子を実装した半導体装置の一例を示す断面図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る配線基板（半導体パッケージ）の構成の一例を断面図の形態で示したものである。
本発明の一実施形態に係る配線基板（パッケージ）３０は、後述するように一方の面に半導体素子（シリコンチップ）を実装し、他方の面に設けられた外部接続端子を介してマザーボード等の実装用基板に実装されて用いられることを意図している。

本発明の一実施形態に係る配線基板３０は、図示のようにそのベース基材として用いられるコア基板１０と、このコア基板１０の両面にそれぞれ所要の層数分積層されたビルドアップ層とを備えている。各ビルドアップ層は、コア基板１０上に形成された絶縁層２１と、この絶縁層２１の所要の箇所に形成されたビアホールを充填して絶縁層２１上に所要の形状にパターニングされた１層目の配線層２２と、この配線層２２を含む絶縁層２１上に形成された絶縁層２３と、この絶縁層２３の所要の箇所に形成されたビアホールを充填して絶縁層２３上に所要の形状にパターニングされた２層目の配線層２４とを備えており、さらに、当該配線層２４の所要の箇所に画定されたパッドの部分を露出させてその表面を覆うように形成された保護膜としての絶縁層（ソルダレジスト層）２５と、を備えている。配線層２２、２４の材料としては、典型的に銅（Ｃｕ）が用いられ、絶縁層２１、２３、２５の材料としては、エポキシ系樹脂等に代表される樹脂が用いられる。

ベース基材として用いられるコア基板１０は、本発明を特徴付ける部材であり、所要の厚さを有した絶縁性基材層１１に、その厚さ方向に貫通する導体層１２が所定の等間隔でマトリクス状に設けられた構造を有している。導体層１２の直径及び配置間隔は後述する。
また、導体層１２は、長手方向両端が絶縁性基材層１１の両面に露出するように形成されている。このように、複数の導体層１２を等間隔でマトリクス状に形成することで、実装用基板の種類や搭載される半導体素子等のチップ部品の機能等に応じて特定のコア基板を用意しなくても、汎用的に導体層１２を介してコア基板１０の両面間を容易に接続することができ、コア基板１０の共通化を図ることができる。

この絶縁性基材層１１には、有機系の樹脂にシリカ等の無機フィラーを高密度に混合させたものを使用するのが望ましい。シリカの熱膨張係数（ＣＴＥ）は０．５ｐｐｍ／℃と小さいため、コア基板１０全体のＣＴＥを下げるのに寄与する。つまり、配線基板３０のベース基材であるコア基板１０のＣＴＥを下げることで、配線基板３０全体としてのＣＴＥを、実装される半導体素子のＣＴＥに近づけている。これによって、チップ実装状態においてチップと配線基板３０のＣＴＥの違いに起因して両者間に発生し得る応力（熱ストレス）をコア基板１０において有効に緩和することができる。なお、樹脂に添加される無機フィラーとしては、シリカ以外に、アルミナ、窒化シリコン、窒化アルミニウム等を使用することができる。有機系の樹脂としては、一般に用いられているエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等が用いられる。樹脂のタイプとしては、熱硬化性樹脂、感光性樹脂のいずれも使用可能であるが、本実施形態では熱硬化性のエポキシ系樹脂を使用している。
また、絶縁性基材層１１として、無機フィラーを高密度に混合させた樹脂を用いることによって、導体層１２の姿勢変化を抑制し自立状態を維持するようにしている。

さらに、コア基板１０の両面には、それぞれ所要の箇所に、配線層２２の一部から構成される（つまり、配線層２２を形成したときに同時に形成される）パッドが配置されている。
導体層１２は、後述するように支持体上に形成された等間隔のマトリクス状に配置された柱状に立ち上がる導電体群を絶縁樹脂で充填することによって形成される。そして、この導体層１２の役割は、導体層１２の一端側で信号を受けて他端側に伝えることである。つまり、コア基板１０を介して一方の面側の配線層２２、２４と他方の面側の配線層２２、２４とを電気的に接続し、配線基板３０の表裏面を電気的に接続するための役割を果たす。

また、導体層１２は等間隔でマトリクス状に配置されることから、図２に示すように、配線基板３０の表裏面の接続に関与する導体層１２ａだけでなく、配線基板３０の表裏面の電気的な接続に関与しない導体層（非導通導体層）１２ｂも存在することとなる。図２に示すように、配線基板３０の表裏面を電気的に接続するための導体層１２ａを除く、配線基板３０の表裏面の電気的な接続に関与しない導体層１２ｂは、配線層２２、２４を用いて束ねられ、外部接続端子を通じて実装用基板に接続されていることが好ましい。実装用基板と接続しておくことで、例えば、グラウンドと接続することで電位を制御することができるため、安定化させることができる。

このように構成されたコア基板１０の両面には、絶縁層２１が形成されている。正確には、後述するようにコア基板１０の両面に絶縁層２１が形成された後、その絶縁層２１の所要の箇所に形成されたビアホールに導電性材料が充填される。そして、その導電性材料の充填の際に１層目の配線層２２も同時に形成される。さらに、各配線層２２上に、それぞれ絶縁層２３、２層目の配線層２４、最外層の絶縁層（ソルダレジスト層）２５が順次形成され、最外層の絶縁層２５に形成されたビアホールにはんだ４４が形成されている。

以下、第一実施形態に係る配線基板３０を製造する方法について、その製造工程の一例を示す図３～図６を参照しながら説明する。
初めに、図３（ａ）及び（ｂ）を参照しながら、コア基板１０を作製するための支持体４０の形成工程を説明する。まず、支持基板３に対して剥離層３ａを形成する。支持基板３は、特には限定されないが、例えばビスマレイミド－トリアジン樹脂板などの耐熱性樹脂板やガラス繊維強化エポキシ樹脂などの繊維強化樹脂板、無アルカリガラスを用いることができる。また、剥離層３ａは、アモルファスシリコンやブラックカーボンや加熱時に発泡する成分を含んだアクリル樹脂からなり、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法、スピンコート、真空ラミネートなどで、支持基板３の両面または片面に形成される。なお、図３においては支持基板３の両面に剥離層３ａが形成されている。
次いで、剥離層３ａの上にシード層４ａを形成する。シード層４ａは主に銅からなり、スパッタリング法、蒸着法、真空ラミネート法、無電解めっき法で形成する。これにより、コア基板１０を作製するための支持体４０が形成される。

次に、図４（ａ）及び（ｂ）、図５～図７を参照しながら、コア基板１０の形成工程を説明する。
先ず、支持体４０の両面に、パターニング材料を使用してエッチング用レジストを形成し、それぞれ所要の箇所を開口する（開口部を備えたレジスト層の形成）。各開口部は、形成すべき導体層１２のパターン形状に従って当該パターン部分のみが残存するようにパターニングされる。パターニング材料としては、感光性のドライフィルム（レジスト材料をポリエステルのカバーシートとポリエチレンのセパレータシートの間に挟んだ構造のフィルム）、又は液状のフォトレジスト（例えば、ノボラック系樹脂、エポキシ系樹脂等の液状レジスト）を用いることができる。

パターニング材料として、例えばドライフィルムを使用する場合、シード層４ａの表面を洗浄した後、その表面にドライフィルム（セパレータシートを剥離したもの）を熱圧着によりラミネートし、このドライフィルムに対し、所定の位置に紫外線（ＵＶ）照射による露光を施して硬化させ、さらにカバーシートを剥離した後、所定の現像液（ネガ型のレジストの場合には有機溶剤を含む現像液、ポジ型のレジストの場合にはアルカリ系の現像液）を用いて当該部分をエッチングし、所要のレジスト層（図示せず）を形成する。同様に液状のフォトレジストを用いた場合にも、表面洗浄→表面にレジスト塗布→乾燥→露光→現像の工程を経て、所要の形状にパターニングされたレジスト層（図示せず）を形成することができる。

次の工程では、レジスト層がパターニングされた支持体４０の両面に、シード層４ａを給電層として電解Ｃｕめっきにより、所要の厚さの導体層１２を形成する。
図４（ａ）、（ｂ）を参照しながら、支持体４０の平面視における導体層１２の配置について説明する。
図４（ａ）に示すように、支持体４０は複数の配線基板形成領域を有し、一枚の支持体４０サイズから多数の配線基板が形成されることとなる。

図４（ａ）のＡ領域の拡大図である図４（ｂ）に示すように、シード層４ａ上に、等間隔でマトリクス状となるように導体層１２を配置する。導体層１２はシード層４ａ上の全面に渡り等間隔でマトリクス状となる様に形成されている。全面に等間隔でマトリクス状に形成することで、配線基板の種類や搭載されるチップ部品の機能等に応じて特定のコア基板を用意しなくても、汎用的に導体層１２を介してコア基板の両面間を容易に接続することができ、コア基板１０の共通化を図ることができる。導体層１２の配置間隔として、好ましくは１００μｍ以上１０００μｍ以下であり、配線の高密度化や、製造の容易さを勘案すると、より好ましくは、２００μｍ以上４００μｍ以下である。また、柱状の導体層１２の直径としては導体層１２の配置間隔の半分程度の長さが好ましく、５０μｍ以上５００μｍ以下であり、配線の高密度化や、製造の容易さを勘案すると、より好ましくは、１００μｍ以上２００μｍ以下である。なお、導体層１２の形状は、絶縁性基材層１１を形成する際の後述のモールド時に導体層１２の姿勢変化が生じることを考慮して、導体層１２のアスペクト比、つまり、導体層１２の厚み及び直径を規定してもよい。

次いで図５（ａ）のように、エッチング用レジストとして用いたレジスト層を除去する。エッチング用レジストとしてドライフィルムを使用した場合には、水酸化ナトリウムやモノエタノールアミン系等のアルカリ性の薬液を用いて除去することができ、ノボラック系樹脂、エポキシ系樹脂等の液状レジストを使用した場合には、アセトンやアルコール等を用いて除去することができる。そして、所定の表面洗浄を行う。

次に図５（ｂ）に示すように、絶縁性基材層１１を形成する。絶縁性基材層１１は、無機フィラーが添加された樹脂材料が使用され、コンプレッションモールド、トランスファーモールド等によって形成される。本実施形態では支持体４０の両面に一括で絶縁性基材層１１を形成しているが、片面ずつ、導体層１２及び絶縁性基材層１１を形成しても構わない。絶縁性基材層１１の形成に用いられる樹脂材料には、このコア基板１０を用いて配線基板３０を形成したときに、導体層１２が自立状態を維持できる程度の無機フィラーが添加されるようになっている。無機フィラーは、フィラー径が０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。また、無機フィラーの含有率は５０％以上９０％以下が好ましく、６０％以上９０％以下であることがより好ましい。

次に図５（ｃ）に示すように、機械研磨、化学機械研磨（ＣＭＰ）等により両面を研磨して平坦化し、導体層１２の両端を絶縁性基材層１１の両面に露出させる。研磨量によってコア基板１０の厚さを制御することが可能である。コア基板１０の厚さとしては、表裏面それぞれに配線を形成するための剛性、及び、製造容易性等を勘案して１００μｍ以上３０００μｍ以下が好ましく、４００μｍ以上１０００μｍ以下がより好ましい。以上によって、図示のように絶縁性基材層１１に、その厚さ方向に貫通する導体層１２が設けられた構造体が中間生成物１５として作製されたことになる。

次に図６（ａ）に示すように、シード層４ａと剥離層３ａとの界面で剥離を行う。剥離方法は剥離層３ａの種類によって異なるが、支持基板３の片面にのみ剥離層３ａを形成して片面のみにコア基板１０を形成した場合には、赤外線レーザ照射、紫外線レーザ照射を用いてレーザアブレーションを生じさせることにより剥離することができる。レーザアブレーションを生じさせることで剥離する場合には、支持基板３として無アルカリガラスを用いることが好ましい。
一方、図６（ａ）のように、支持基板３の両面に剥離層３ａを形成して両面にコア基板１０を形成した場合には、加熱、冷却等の熱履歴により剥離を行う。この場合には、剥離層３ａとして、熱により塑性変形を生じる特性を有する材料を用いることが好ましく、また、支持基板３として有機樹脂材料を用いることが好ましい。

次に、コア基板１０に付着しているシード層４ａを除去して絶縁性基材層１１を露呈させる。シード層４ａの除去は、例えば過酸化水素水－硫酸系のエッチング液を用いた化学エッチングにより行うことができる。これによって、図６（ｂ）のように絶縁性基材層１１にその厚さ方向に貫通する導体層１２が設けられた構造のコア基板１０が作製されたことになる。

次の工程では、図７（ａ）に示すように、作製したコア基板１０の両面それぞれに絶縁層２１を形成する。この絶縁層２１の材料としては、ビルドアップ多層配線板において一般に用いられているエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等が用いられる。樹脂のタイプとしては、熱硬化性樹脂、感光性樹脂のいずれも使用可能であるが、本実施形態では熱硬化性のエポキシ系樹脂を使用している。また、樹脂の形態としては、液状のものに限らず、フィルム状に成形されたものも使用可能である。つまり、コア基板１０上に熱硬化性のエポキシ系樹脂をコーティングし、又は熱硬化性のエポキシ系樹脂フィルムをラミネートし、熱硬化させて、所要の絶縁層２１を形成している。

次の工程では、図７（ｂ）に示すように、コア基板１０の両面に形成された各絶縁層２１に対し、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ等により、それぞれ所要の箇所を開口して、コア基板１０に達するビアホール１０ａを形成する。ビアホール１０ａは、全ての導体層１２のうち、実装する半導体素子及び実装用基板の接続端子と対応する位置に存在する導体層１２についてのみ形成する。

次の工程では、図７（ｃ）に示すように、コア基板１０の両面の各絶縁層２１上に、それぞれ絶縁層２１に形成されたビアホールを充填するようにして配線層２２を形成する。配線層２２は、例えば、以下のようにして形成することができる。
まず、コア基板１０の両面に、スパッタリングや無電解めっき等により、シード層を形成する。例えば、両面にスパッタリングによりチタン（Ｔｉ）の導体層を０．１μｍ程度の厚さに形成し、更にその上にスパッタリングにより銅（Ｃｕ）の導体層を０．５μｍ程度の厚さに形成して、２層構造（Ｔｉ／Ｃｕ）のシード層を形成する。このシード層の下層のＴｉ層は、絶縁層２１とＣｕ層との密着性を高めるための金属層である。Ｔｉの代わりに、クロム（Ｃｒ）を用いてもよい。

その後、コア基板１０の両面に、パターニング材料を使用してエッチング用レジストを形成し、それぞれ所要の箇所を開口する（開口部を備えたレジスト層の形成）。各開口部は、形成すべき配線層２２のパターン形状に従って当該パターン部分のみが残存するようにパターニングされる。次に、シード層を給電層として利用した電解Ｃｕめっきにより、レジストで規定されたパターンに従って、所要の厚さの配線層を形成する。この後、エッチング用レジストとして用いたレジスト層の除去、シード層の除去を行い、配線層２２を形成する。これによって、ビアホールを充填するコンタクト部と絶縁層２１の上に形成された配線部とからなる配線層２２が形成される。

次いで、図８（ａ）に示すように、絶縁層２１の作製手順と同様の手順で、配線層２２が形成されたコア基板１０の両面それぞれに絶縁層２３を形成する。この絶縁層２３の材料としては、ビルドアップ多層配線板において一般に用いられているエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等が用いられる。樹脂のタイプとしては、熱硬化性樹脂、感光性樹脂のいずれも使用可能であるが、本実施形態では熱硬化性のエポキシ系樹脂を使用している。また、樹脂の形態としては、液状のものに限らず、フィルム状に成形されたものも使用可能である。つまり、コア基板１０上に熱硬化性のエポキシ系樹脂をコーティングし、又は熱硬化性のエポキシ系樹脂フィルムをラミネートし、熱硬化させて、所要の絶縁層２３を形成している。

次の工程では、絶縁層２１に開口を形成したときと同様の手順で、コア基板１０の両面に形成された各絶縁層２３に対し、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ等により、それぞれ所要の箇所に開口を形成する。その後、配線層２２を形成したときと同様の手順で配線層２４を形成することで、多層配線を得ることができる（図８（ｂ））。本実施例では２層の配線基板を一例として示しているが、層数は制限されることはなく本工程を繰り返すことによって、所望の多層化が可能である。

最後の工程では、コア基板１０の両面に形成された配線層２４及び露出している絶縁層２３上に、各配線層２４の所要の箇所にそれぞれ画定されたパッドの部分を露出させてその表面を覆うようにソルダレジスト層２５を形成する。例えば、感光性のエポキシ系樹脂（ソルダレジスト）をその表面に塗布し、各樹脂層をそれぞれ所要の形状（当該パッドの部分を露出させた形状）にパターニングすることで、ソルダレジスト層２５を形成することができる。

各ソルダレジスト層２５の開口部からそれぞれ露出する各パッド（配線層２４の一部）には、本配線基板３０に実装されるチップの電極端子、本配線基板３０をマザーボード等に実装する際に使用される外部接続端子（はんだボールや金属ピン等）が接合されるので、表面処理として、当該パッド（Ｃｕ）上にＮｉめっき及びＡｕめっきをこの順に施す。ここで、Ｎｉ層は、Ｃｕ層とＡｕ層との密着性を高め、ＣｕがＡｕ層中へ拡散するのを防止するために設けられており、最外層のＡｕ層は、最終的にチップの電極端子等が接合されたときのコンタクト性を良くするために設けられている。上記は一例であり、無電解Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕめっき、ＯＳＰ、無電解スズめっき、無電解Ｎｉ／Ａｕめっきなどの表面処理を施してもよい。

これによって、図８（ｂ）に示すように本実施形態の配線基板３０が作製されたことになる。この配線基板３０は、上述したように一方の面に半導体素子を実装し、他方の面に設けられた外部接続端子を介してマザーボード等の実装用基板に実装されて用いられることを意図している。

図９はその実装状態の一例を示したものであり、配線基板３０に半導体素子４１（シリコンチップ）を実装した状態（半導体装置）を示している。この半導体装置において、半導体素子４１の電極端子４２は、はんだバンプ等の導電性材料を介して配線基板３０上の対応する配線層２４のパッドに電気的に接続されている（フリップチップ実装）。さらに、その実装したチップ４１と配線基板３０の間の空隙には、熱硬化性のエポキシ系樹脂等のアンダーフィル樹脂４３が充填され、加熱硬化されて、チップ４１と配線基板３０との機械的な接合が確保されている。

一方、チップ実装面側と反対側のソルダレジスト層２５から露出する配線層２４のパッドには、外部接続端子として用いられるはんだ４４が接合されている。このはんだ４４を介して配線基板３０はマザーボード等に実装される。
なお、配線基板３０の個片化は、例えば図８（ｂ）に示す配線基板３０が作製された段階で行ってもよく、また、図９に示す配線基板３０の半導体素子４１が実装され半導体装置が形成された状態で行ってもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る配線基板３０によれば、コア基板１０の絶縁性基材層１１に、その厚さ方向に貫通する導体層１２が等間隔に設けられ、そのコア基板１０の両面に、それぞれ所要の箇所において配線層２２の一部から構成されるパッドが形成されている。

これにより、コア基板１０の一方の面側に形成された配線層２２（及びこれにつながる配線層２４）と、他方の面側に形成された配線層２２（及びこれにつながる配線層２４）とは、コア基板１０上で対向配置された１対のパッド及びこれにつながる導体層１２を介して電気的に接続することができる。つまり、従来のようにパッケージの種類や搭載されるチップ部品の機能等に応じて１枚ずつ特定のコア基板を用意する必要がなく、等間隔に配置された導体層１２に従ってコア基板１０の両面に配置されるパッドのサイズや位置を適宜変更するだけで、コア基板１０に形成された導体層１２を介してコア基板１０の両面間を容易に接続することができる。

また、図７には図示しないが、上述の図２に示したように、配線基板３０の表裏面の電気的な接続に関与しない導体層１２ｂは、配線層２２、２４を用いて束ね、外部接続端子を通じて実装用基板に接続されていることで電位を制御することができ、安定化させることができるため好ましい。
このように本実施形態によれば、コア基板１０の共通化を図ることができるので、製造にかかるコストを低減することが可能となる。
また、レジスト層がパターニングされた支持体４０の両面に、シード層４ａを給電層として電解Ｃｕめっきにより、所要の厚さの導体層１２を形成している。そのため、所定の配置間隔でマトリクス状に配置された導体層１２を容易に作製することができ、導体層１２の配置間隔や直径がより短い場合であっても、精度よく作製することができる。

特に、従来のように、基板に対して穴を開け、穴に導体を埋めて導体層を形成するようにした場合、比較的短い配置間隔で比較的直径の小さい導体層を複数形成する場合には特に作業に時間を要し、コスト増加につながる可能性があり、また、配置間隔や直径に制限を受ける場合がある。しかしながら、上述のように、柱状の導体層１２を作製した後、フィラー入りの樹脂材を用いてモールドすることで絶縁性基材層１１を作製することによって、比較的配置間隔や直径が短い場合であっても容易に且つ高精度に導体層１２を作製することができる。また、導体層１２の配置間隔や直径をより短くすることができるため、配線密度の向上を図ることができ、配線設計の自由度を高めることができる。

また、絶縁性基材層１１として樹脂材を用いて作製した場合、導体層１２が自立できない可能性があるが、無機フィラー入りの樹脂材を用いて絶縁性基材層１１を作製しているため、無機フィラー入りの樹脂材が導体層１２の自立を補助することと同等の状態となり、導体層１２の姿勢変化を抑制することができ、半導体素子、実装用基板と、配線基板３０との導通を維持することができる。

なお、このようにして形成される配線基板３０は、実装予定の半導体素子及び実装用基板に応じた配線を形成した中間生成物の状態で出荷してもよく、さらにパッドにはんだボール等の接続端子を形成した中間生成物の状態で出荷してもよい。また、例えば、図５（ｃ）に示すように、支持体４０の面上に絶縁性基材層１１が形成され、導体層１２が絶縁性基材層１１の表面に露出した中間生成物１５の状態で出荷し、出荷先で、コア基板１０を切り出した後配線層を形成するようにしてもよく、図６（ｂ）に示すコア基板１０を切り出した中間生成物の状態で出荷し、出荷先で配線層を形成するようにしてもよい。

なお、上述した実施形態は、本発明の一例であって、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、具体的な細部構造などについては適宜に変更可能であることは勿論である。

３…支持基板
３ａ…剥離層
４ａ…シード層
１０…コア基板
１１…絶縁性基材層、
１２…導体層
１２ａ…配線基板の表裏面を電気的に接続するための導体層
１２ｂ…配線基板の表裏面の電気的な接続に関与しない導体層
２１、２３…絶縁層
２２、２４…配線層
２５…ソルダレジスト層（絶縁層）、
３０…配線基板
４０…支持体
４１…半導体素子
４２…電極端子
４３…アンダーフィル樹脂
４４…はんだ

Claims (7)

1. 支持基板の一方の面に剥離層を形成する工程と、
   前記剥離層の上にシード層を形成する工程と、
   前記シード層の上に、柱状に立ち上がる複数の導体層を等間隔でマトリクス状に配置されるように形成する工程と、
   前記シード層の上に、前記導体層を覆い当該導体層の前記支持基板とは逆側の端部と面一となる面を表面とする絶縁性基材層を形成する工程と、
   前記剥離層に紫外線レーザ又は赤外線レーザを照射してレーザアブレーションを生じさせ、前記導体層を含む前記絶縁性基材層を前記支持基板から剥離することで、前記導体層を含む前記絶縁性基材層からなるコア基板を取得する工程と、
   前記複数の導体層のうちの所定の導体層に導通する配線層を、前記コア基板の表面及び裏面それぞれに形成し、表面側の前記配線層と裏面側の前記配線層とを前記導体層を介して１対１で導通させる工程と、を備え、
   前記複数の導体層の一部は、前記表面側の前記配線層と前記裏面側の前記配線層との導通に関与しないことを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 前記支持基板は、無アルカリガラスからなることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
3. 支持基板の表面及び裏面の両面に、熱により塑性変形を生じる剥離層を形成する工程と、
   前記剥離層の上にシード層を形成する工程と、
   前記シード層の上に、柱状に立ち上がる複数の導体層を等間隔でマトリクス状に配置されるように形成する工程と、
   前記シード層の上に、前記導体層を覆い当該導体層の前記支持基板とは逆側の端部と面一となる面を表面とする絶縁性基材層を形成する工程と、
   熱により前記剥離層を塑性変形させて前記導体層を含む前記絶縁性基材層を前記支持基板から剥離することで、前記導体層を含む前記絶縁性基材層からなるコア基板を取得する工程と、
   前記複数の導体層のうちの所定の導体層に導通する配線層を、前記コア基板の表面及び裏面それぞれに形成し、表面側の前記配線層と裏面側の前記配線層とを前記導体層を介して１対１で導通させる工程と、を備え、
   前記複数の導体層の一部は、前記表面側の前記配線層と前記裏面側の前記配線層との導通に関与しないことを特徴とする配線基板の製造方法。
4. 前記支持基板は、有機樹脂材料からなることを特徴とする請求項３に記載の配線基板の製造方法。
5. 前記絶縁性基材層は、無機フィラーを含む樹脂材料からなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
6. 前記絶縁性基材層を形成する工程の後、研磨により前記導体層を露出させる工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
7. 絶縁性基材層と、当該絶縁性基材層の表面及び裏面間を貫通し、等間隔でマトリクス状に配置された複数の導体層と、を含むコア基板を有する配線基板の製造過程で生成され、
   支持基板と、
   当該支持基板の少なくとも一方の面に形成された剥離層と、
   当該剥離層の上に形成されたシード層と、
   当該シード層の上に形成された無機フィラーを含む樹脂材料からなる前記絶縁性基材層と、
   当該絶縁性基材層の表面及び裏面間を貫通し、等間隔でマトリクス状に配置された複数の前記導体層と、
   を含むことを特徴とする中間生成物。

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