多層配線基板の製造方法、及びペースト印刷用マスク
【課題】少なくとも１層の導体層と少なくとも１層の樹脂絶縁層とが交互に積層され、表面をなす前記樹脂絶縁層から複数の導電性パッドが突出してなる積層構造体を含む多層配線基板において、はんだバンプを均一に形成し、半導体素子との接続不良を抑制する。
【解決手段】少なくとも１層の樹脂絶縁層の表面上において、この表面から突出するようにして形成された導電性パッドに対して、第１の開口径を有する第１の開口部が形成されてなるメタル層と、前記第１の開口径及び前記導電性パッドの外径よりも大きな第２の開口径を有する第２の開口部が形成されてなる樹脂層とが、前記第１の開口部及び前記第２の開口部が連通するように積層されてなるマスクを介してはんだペーストを供給し、リフローする。
【解決手段】少なくとも１層の樹脂絶縁層の表面上において、この表面から突出するようにして形成された導電性パッドに対して、第１の開口径を有する第１の開口部が形成されてなるメタル層と、前記第１の開口径及び前記導電性パッドの外径よりも大きな第２の開口径を有する第２の開口部が形成されてなる樹脂層とが、前記第１の開口部及び前記第２の開口部が連通するように積層されてなるマスクを介してはんだペーストを供給し、リフローする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層配線基板の製造方法、及びペースト印刷用マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子部品を搭載するパッケージとしては、コア基板の両側に樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層してビルドアップ層を形成した多層配線基板が用いられている。多層配線基板において、コア基板は例えばガラス繊維を含んだ樹脂からなり、高い剛性によりビルドアップ層を補強する役割がある。
【０００３】
しかしながら、コア基板は厚く形成されるため、多層配線基板の小型化の妨げになるとともに、ビルドアップ層間を電気的に接続するスルーホール導体を設ける必要があるため配線長が必然的に長くなり、高周波信号の伝送性能の劣化を招く恐れがある。
【０００４】
このような観点から、近年では、コア基板を設けることなく、小型化に適し、かつ高周波信号の伝送性能の向上が可能な構造を有する、いわゆるコアレス多層配線基板が提案されている（特許文献１、特許文献２）。このようなコアレス多層配線基板は、例えば、剥離可能な２つの金属膜を積層してなる剥離シートを表面に設けた支持体にビルドアップ層を形成した後、上記剥離シートの剥離界面で分離することによりビルドアップ層を支持体から分離して、目的とする多層配線基板を得るものである。
【０００５】
一方、多層配線基板の半導体素子搭載領域に位置し、半導体素子とフリップチップ接続するための導電性パッドは、最上層に位置するレジスト層の下方において、レジスト層に形成された開口から露出するようにして形成するのみならず、レジスト層の表面において、このレジスト層の表面から突出するようにして形成する場合がある（特許文献３）。
【０００６】
レジスト層の表面から突出するようにして形成した導電性パッドに対してはんだペーストを供給し、リフローしてはんだバンプを形成する場合において、通常、はんだペーストの供給はメタルマスクを介して行われる。すなわち、メタルマスクの開口部を導電性パッドの位置に合わせるとともに、メタルマスクをレジスト層に密着させた状態で、開口部を介して導電性パッドにはんだペーストを供給する。
【０００７】
しかしながら、レジスト層の表面から突出するようにして形成された導電性パッドに対し、上述のようにメタルマスクを介してはんだペーストを供給する場合、メタルマスクの開口部の位置が導電性パッドの位置からずれてしまうと、例えばメタルマスクの非開口部が導電性パッド上に位置してレジスト層に密着しなくなり、メタルマスクとレジスト層との間に隙間が生じてしまう場合がある。このような状態で、メタルマスクを介して導電性パッドにはんだペーストを供給すると、はんだペーストが前述した隙間に流れ込み、隣接した導電性バンプ同士がはんだペーストによって繋がってしまう、いわゆるブリッジ現象が生じる。
【０００８】
このようなブリッジ現象が生じると、各導電性バンプに供給すべきはんだペーストの量が変動するため、リフローしてはんだバンプを形成した場合において、各導電性バンプに形成されるはんだバンプの厚さ等が変動し、導電性バンプの全体に亘って均一なはんだバンプを形成することができないという問題が生じる。したがって、このような状態の多層配線基板を半導体素子とフリップチップ接合しようとした場合において、上述したはんだバンプの不均一性に起因して、半導体素子との接触不良が生じるという問題が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２８９８４８号
【特許文献２】特開２００７−２１４４２７号
【特許文献３】特開２００９−２１２１４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、少なくとも１層の導体層と少なくとも１層の樹脂絶縁層とが交互に積層され、表面をなす前記樹脂絶縁層から複数の導電性パッドが突出してなる積層構造体を含む多層配線基板において、はんだバンプを均一に形成し、半導体素子との接続不良を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく、本発明は、
少なくとも１層の導体層と少なくとも１層の樹脂絶縁層とが交互に積層され、表面をなす前記樹脂絶縁層から複数の導電性パッドが突出してなる積層構造体を準備する工程と、
第１の開口径を有する第１の開口部が形成されてなるメタル層、並びに第１の開口径及び前記複数の導電性パッドそれぞれの外径よりも大きな第２の開口径を有する第２の開口部が形成されてなる樹脂層が積層されて、前記第１の開口部及び前記第２の開口部が連通してなるマスクを準備する工程と、
前記マスクの前記樹脂層が、前記複数の導電性パッド間において前記樹脂絶縁層の表面に密着するとともに、前記複数の導電性パッドそれぞれが前記第１の開口部及び前記第２の開口部に対応するようにして配置するマスク配置工程と、
前記マスクを介して前記複数の導電性パッドそれぞれにはんだペーストを供給し、前記複数の導電性パッドそれぞれの上に、はんだバンプを形成する工程と、
を備えることを特徴とする、多層配線基板の製造方法に関する。
【００１２】
また、本発明は、
第１の開口径を有する第１の開口部が形成されてなるメタル層と、
前記第１の開口径の外径よりも大きな第２の開口径を有する第２の開口部が形成されてなる樹脂層とを備え、
前記メタル層及び前記樹脂層が積層されて、前記第１の開口部及び前記第２の開口部が連通してなることを特徴とする、ペースト印刷用マスクに関する。
【００１３】
本発明によれば、いわゆるコアレスの多層配線基板を製造方法において、少なくとも１層の導体層と少なくとも１層の樹脂絶縁層とが交互に積層され、表面をなす前記樹脂絶縁層から複数の導電性パッドが突出してなる積層構造体を含む多層配線基板において、積層構造体の樹脂絶縁層から突出するようにして形成された複数の導電性パッドに対してはんだペーストを供給してはんだバンプを形成する場合に、第１の開口径を有する第１の開口部が形成されてなるメタル層と、第１の開口径及び複数の導電性パッドそれぞれの外径よりも大きな第２の開口径を有する第２の開口部が形成されてなる樹脂層とを備え、メタル層及び樹脂層が、第１の開口部及び第２の開口部が連通するようにして積層されてなるマスクを用いて行う。
【００１４】
具体的には、上記マスクの樹脂層が、複数の導電性パッド間において樹脂絶縁層の表面に密着するとともに、複数の導電性パッドそれぞれが第１の開口部及び第２の開口部に対応するようにしてマスクを配置して行う。この場合、メタル層の第１開口部の位置と導電性パッドの位置とが多少ずれたような場合においても、樹脂層の第２の開口部はメタル層の第１の開口部よりも大きいので、例えばマスクの非開口部が導電性パッド上に位置してもマスクが樹脂絶縁層から剥離することなく、樹脂層は樹脂絶縁層に密着したままの状態となる。
【００１５】
したがって、マスクと樹脂絶縁層との間に隙間が生じることがないので、このような状態で、マスクを介して導電性パッドにはんだペーストを供給しても、隣接した導電性バンプ同士がはんだペーストによって繋がってしまう、いわゆるブリッジ現象が生じることがない。このため、各導電性バンプに供給すべきはんだペーストの量が均一となるため、リフローしてはんだバンプを形成した場合において、各導電性バンプに形成されるはんだバンプの厚さ等の変動が抑制され、導電性バンプの全体に亘って均一なはんだバンプを形成することができるようになる。
【００１６】
この結果、このような状態の多層配線基板を半導体素子とフリップチップ接合しようとした場合において、上述したはんだバンプの均一性のために、半導体素子との接触不良が生じることがない。
【００１７】
なお、本発明の一例において、マスクにおける前記樹脂層の前記第２の開口径が、前記メタル層側から前記メタル層と相対する側に向けて、拡径するように構成することができる。すなわち、マスクを多層配線基板の樹脂絶縁層上に配置した場合において、マスクを構成する樹脂層の第２の開口部に露出した端面をなす第２の開口部の開口径が、前記メタル層側から前記メタル層と相対する側に向けて、拡径するように、テーパー状に形成することができる。
【００１８】
この場合、上記マスクを少なくとも１層の樹脂絶縁層に密着させた状態で導電性パッドにはんだペーストを供給し、その後マスクを除去する場合に、上記マスクの、特に樹脂層とはんだペーストとの間に形成される摩擦力が軽減されるので、樹脂層にはんだペーストが付着することなく、マスクの除去をより簡易かつ良好に行うことができるようになる。
【００１９】
また、本発明の一例において、マスク配置工程において、樹脂層の第２の開口部の内周面が、複数の導電性パッドそれぞれの外周側に位置するようにしてマスクを配置することができる。
【００２０】
この場合、マスクを介してはんだペーストを供給する場合に、上述した樹脂層を設けることに起因したブリッジ現象の抑制に加えて、相当する導電性パッドに対して当初より均一にはんだペーストを供給でき、特に導電性パッドの両側面に対してより均一にはんだペーストを供給することができるようになる。したがって、後のリフローを経ることにより、導電性パッドに対して、左右前後の形状が均一なはんだバンプを形成することができるようになる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも１層の導体層と少なくとも１層の樹脂絶縁層とが交互に積層され、表面をなす前記樹脂絶縁層から複数の導電性パッドが突出してなる積層構造体を含む多層配線基板において、はんだバンプを均一に形成し、半導体素子との接続不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態における多層配線基板の平面図である。
【図２】同じく、実施形態における多層配線基板の平面図である。
【図３】図１及び２に示す多層配線基板をＩ−Ｉ線に沿って切った場合の断面の一部を拡大して示す図である。
【図４】実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図５】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図６】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図７】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図８】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図９】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１０】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１１】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１２】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１３】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１４】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１５】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１６】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１７】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００２４】
（多層配線基板）
最初に、本発明の方法及びマスクを用いて製造される多層配線基板の一例について説明する。図１及び図２は、本実施形態における多層配線基板の平面図であり、図１は、多層配線基板を上側から見た場合の状態を示し、図２は、多層配線基板を下側から見た場合の状態を示している。また、図３は、図１及び２に示す多層配線基板をＩ−Ｉ線に沿って切った場合の断面の一部を拡大して示す図である。
【００２５】
但し、以下に示す多層配線基板は、本発明の特徴を明確にするための例示であって、交互に積層されてなる少なくとも１層の導体層及び少なくとも１層の樹脂絶縁層を含むビルドアップ層と、少なくとも１層の樹脂絶縁層の表面上において、表面から突出するようにして形成されてなる導電性パッドと、この導電性パッド上に形成されてなるはんだバンプとを備えていれば特に限定されるものではない。
【００２６】
図１〜３に示す多層配線基板１０は、必要に応じてシリカフィラー等を含む熱硬化性樹脂組成物からなる第１の樹脂絶縁層２１及び第２の樹脂絶縁層２２と、銅等の電気的良導体からなり、それぞれ所定のパターンを有する第１の導体層３１及び第２の導体層３２とが交互に積層されている。また、第１の樹脂絶縁層２１上には、開口部４１Ａが形成されてなる、例えばエポキシ系のレジスト材からなる第１のレジスト層４１が形成され、第２の樹脂絶縁層２２上には、開口部、すなわちビアホール４２Ａが形成されてなる、例えばエポキシ系のレジスト材からなる第２のレジスト層４２が形成されている。
【００２７】
なお、順次に積層されてなる第１のレジスト層４１、第１の樹脂絶縁層２１、第１の導電層３１、第２の樹脂絶縁層２２、第２の導電層３２及び第２のレジスト層４２は、ビルドアップ層を構成する。
【００２８】
また、第１の樹脂絶縁層２１及び第２の樹脂絶縁層２２には、これらの層を厚さ方向に貫通するようにして開口部、すなわちビアホール２１Ａ及び２２Ａがそれぞれ形成され、これらビアホール２１Ａ及び２２Ａを埋設するようにして、ビア導体５１及び５２がそれぞれ形成されている。なお、ビア導体５２によって第１の導体層３１及び第２の導体層３２は互いに電気的に接続されるようになる。
【００２９】
この場合、第１の導体層３１の、ビア導体５１と電気的に接触する部分３１１はビアランドを構成し、ビア導体５１と接触していない部分３１２は配線層を構成する。同じく、第２の導体層３２の、ビア導体５２と電気的に接触する部分３２１はビアランドを構成し、ビア導体５２と接触していない部分３２２は配線層を構成する。
【００３０】
第１のレジスト層４１の開口部４１Ａからは、第１の樹脂絶縁層２１上に形成された第１の導電性パッド６１が露出している。なお、ビア導体５１によって第１の導体層３１及び第１の導電性パッド６１は互いに電気的に接続されるようになる。
【００３１】
なお、第１の導電性パッド６１は、多層配線基板１０をマザーボードに接続するための裏面ランド（ＬＧＡパッド）として利用されるものであって、多層配線基板１０の裏面において矩形状に配列されている。
【００３２】
また、第２のレジスト層４２のビアホール４２Ａ内には、このビアホール４２Ａを埋設するようにしてビア導体５３が形成され、さらに第２のレジスト層４２の表面から突出するとともにビア導体５３と連続するようにして、第２の導電性パッド６２が形成されている。なお、ビア導体５３によって第２の導体層３２及び導電性パッド６２は互いに電気的に接続されるようになる。
【００３３】
なお、第２の導電性パッド６２は、図示しない半導体素子をフリップチップ接続するためのパッド（ＦＣパッド）であり、半導体素子搭載領域を構成する。第２の導電性パッド６２は、多層配線基板１０の表面の略中心部において矩形状に配置されている。
【００３４】
また、上述した説明から明らかなように、ビア導体５１、５２及び５３によって、第１の導電性パッド６１、第１の導体層３１、第２の導体層３２及び第２の導電性パッド６２は、多層配線基板１０の厚さ方向において電気的に接続されている。
【００３５】
さらに、図３に示すように、第２の導電性パッド６２の全体を覆うようにして、例えばＳｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｓｂ等の実質的にＰｂを含有しないはんだペーストからなるはんだバンプ６４が形成されている。なお、第２の導電性パッド６２及びはんだバンプ６４間には、必要に応じてＮｉ／Ａｕメッキ膜等からなるバリアメタル層を形成してもよい。
【００３６】
なお、多層配線基板１０の大きさは、例えば２００ｍｍ×２００ｍｍ×０．８ｍｍの大きさに形成することができる。
【００３７】
（多層配線基板の製造方法）
次に、図１〜図３に示す多層配線基板１０の製造方法について説明する。図４〜図１７は、本実施形態における多層配線基板１０の製造方法における工程図である。なお、図４〜図１７に示す工程図は、図３に示す多層配線基板１０の断面図に対応するものである。
【００３８】
最初に、図４に示すように、両面に銅箔１２が貼り付けられた支持基板１１を準備する。支持基板１１は、例えば耐熱性樹脂板（例えばビスマレイミド−トリアジン樹脂板）や、繊維強化樹脂板（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂板）等から構成することができる。次いで、支持基板１１の両面に形成された銅箔１２上に、接着層としてのプリプレグ層１３を介して、例えば真空熱プレスにより剥離シート１４を圧着形成する。
【００３９】
剥離シート１４は、例えば第１の金属膜１４ａ及び第２の金属膜１４ｂからなり、これらの膜間にはＣｒメッキ等が施されて、外部張力によって互いに剥離可能に構成されている。なお、第１の金属膜１４ａ及び第２の金属膜１４ｂは銅箔から構成することができる。
【００４０】
次いで、図５に示すように、支持基板１１の両側に形成された剥離シート１４上にそれぞれ感光性のドライフィルムを積層し、露光及び現像することによりマスクパターン１５を形成する。マスクパターン１５には、アライメントマーク形成部Ｐａ及び外周部画定部Ｐｏに相当する開口部がそれぞれ形成されている。
【００４１】
次いで、図６に示すように、支持基板１１の両側において、マスクパターン１５を介して剥離シート１４に対してエッチング処理を行い、剥離シート１４の、上記開口部に相当する位置に、アライメントマーク形成部Ｐａ及び外周部画定部Ｐｏを形成する。図７は、図６に示すアセンブリを上側から見た場合の平面図であるが、アライメントマーク形成部Ｐａは、剥離シート１４においてプリプレグ１３が露出するようにして形成された開口部として構成され、外周部画定部Ｐｏは、剥離シート１４の端部をプリプレグ１３が露出するようにして切除して形成された切り欠きとして構成される。
【００４２】
なお、アライメントマーク形成部Ｐａ及び外周部画定部Ｐｏを形成した後、マスクパターン１５はエッチング除去する。
【００４３】
また、マスクパターン１５を除去した後に露出した剥離シート１４の表面に対してエッチング処理を施し、その表面を粗化しておくことが好ましい。これにより、剥離シート１４と後述する樹脂層との密着性を高めることができる。
【００４４】
次いで、図８に示すように、剥離シート１４上に樹脂フィルムを積層し、真空下において加圧加熱することにより硬化させて第１の樹脂絶縁層２１を形成する。これにより、剥離シート１４の表面が第１の樹脂絶縁層２１で覆われるとともに、アライメントマーク形成部Ｐａを構成する開口部及び外周部画定部Ｐｏを構成する切り欠きは、第１の樹脂絶縁層２１が充填された状態となる。これによって、アライメントマーク形成部Ｐａの部分にアライメントマークＡＭの構造が形成される。
【００４５】
また、外周部画定部Ｐｏも第１の樹脂絶縁層２１で覆われるようになるので、以下に示す剥離シート１４を介した剥離工程において、剥離シート１４の端面が例えばプリプレグ１３から剥がれて浮き上がり、剥離工程を良好に行うことができずに、目的とする多層配線基板１０を製造できなくなるというような不利益を排除することができる。
【００４６】
次いで、図９に示すように、第１の樹脂絶縁層２１に対して、例えばＣＯ２ガスレーザやＹＡＧレーザから所定強度のレーザ光を照射し、ビアホール２１Ａを形成した後、ビアホール２１Ａを含む第１の樹脂絶縁層２１に対して粗化処理を実施する。なお、第１の樹脂絶縁層２１がフィラーを含む場合は、粗化処理を実施するとフィラーが遊離して第１の樹脂絶縁層２１上に残存するようになるので、適宜水洗を行う。
【００４７】
次いで、ビアホール２１Ａに対してデスミア処理及びアウトラインエッチングを施し、ビアホール２１Ａ内を洗浄する。なお、上述のように水洗浄を実施した場合は、デスミア工程における水洗浄の際に、上記フィラーが樹脂絶縁層２１上に残存することを抑制することができる。
【００４８】
また、上記水洗浄とデスミア処理との間に、エアーブローを行うことができる。これによって、上述した水洗浄によって遊離したフィラーが完全に除去されていない場合でも、エアーブローにおいてフィラーの除去を補完することができる。
【００４９】
次いで、第１の樹脂絶縁層２１に対してパターンメッキを行い、第１の導体層３１及びビア導体５１を形成する。なお、第１の導体層３１及びビア導体５１は、セミアディティブ法によって、以下のようにして形成する。最初に、第１の樹脂絶縁層２１上に無電解メッキ膜を形成した後、この無電解メッキ膜上にレジストを形成し、このレジストの非形成部分に電解銅メッキを行うことによって形成する。第１の導体層３１及びビア導体５１を形成した後、レジストはＫＯＨ等で剥離除去する。
【００５０】
次いで、第１の導体層３１に粗化処理を施した後、第１の導体層３１を覆うようにして、第１の樹脂絶縁層２１上に樹脂フィルムを積層し、真空下において加圧加熱することにより硬化させて第２の樹脂絶縁層２２を形成する。
【００５１】
次いで、図１０に示すように、第２の樹脂絶縁層２２に対して、例えばＣＯ２ガスレーザやＹＡＧレーザから所定強度のレーザ光を照射し、ビアホール２２Ａを形成した後、ビアホール２２Ａを含む第２の樹脂絶縁層２２に対して粗化処理を実施する。なお、第２の樹脂絶縁層２２がフィラーを含む場合は、粗化処理を実施するとフィラーが遊離して第２の樹脂絶縁層２２上に残存するようになるので、適宜水洗を行う。
【００５２】
次いで、ビアホール２２Ａに対してデスミア処理及びアウトラインエッチングを施し、ビアホール２２Ａ内を洗浄する。なお、上述のように水洗浄を実施した場合は、デスミア工程における水洗浄の際に、上記フィラーが樹脂絶縁層２２上に残存することを抑制することができる。
【００５３】
また、上記水洗浄とデスミア処理との間に、エアーブローを行うことができる。これによって、上述した水洗浄によって遊離したフィラーが完全に除去されていない場合でも、エアーブローにおいてフィラーの除去を補完することができる。
【００５４】
次いで、第２の樹脂絶縁層２２に対してパターンメッキを行い、第１の導体層３１等の場合と同様に、セミアディティブ法等により第２の導体層３２及びビア導体５２を形成する。
【００５５】
次いで、第２の樹脂絶縁層２２上に第２のレジスト層４２を形成し、この第２のレジスト層４２に対して所定のマスクを介して露光及び現像処理を施して開口部４２Ａを形成した後、第１の導体層３１等の場合と同様に、セミアディティブ法等により第２の導電性パッド６２及びビア導体５３を形成する。
【００５６】
次いで、図１１に示すように、上記工程を経て得られた積層体１０ａを外周部画定部Ｐｏより僅かに内側に設定された切断線に沿って切断し、積層体１０ａから不要な外周部を除去して、多層配線基板としての有効領域を画定する。
【００５７】
次いで、図１２に示すように、外周部画定部Ｐoを基準にして不要な外周部を除去した後、積層体１０ａの剥離シート１４を構成する第１の金属膜１４ａ及び第２の金属膜１４ｂの剥離界面で剥離し、積層体１０ａから支持基板１１を除去する。これによって、図１２に示すような、同一構造の積層体１０ｂを得る。
【００５８】
次いで、図１３に示すように、積層体１０ｂの下方に残存する剥離シート１４の第１の金属膜１４ａに対してエッチングを施し、第１の樹脂絶縁層２１上に第１の導電性パッド６１を形成する。また、第１の樹脂絶縁層２１上に、第１の導電性パッド６１が露出するような開口部４１を有する第１のレジスト層４１を形成する。
【００５９】
次いで、図１４及び図１５に示すようなマスク７０を準備する。図１４は、マスク７０の断面図であり、図１５は、マスク７０の上平面図である。マスク７０は、第１の開口径ｄ１を有する第１の開口部７１Ａが形成されてなるメタル層７１と、第１の開口径ｄ１及び配置すべき多層配線基板１０、すなわち第２のレジスト層４２の表面において、この表面から突出するようにして形成された第２の導電性パッド６２の外径よりも大きな第２の開口径ｄ２を有する第２の開口部７２Ａが形成されてなる樹脂層７２とからなり、図１５に示すように、メタル層７１と樹脂層７２とが、第１の開口部７１Ａ及び第２の開口部７２Ａが連通するように積層されて２段構成となっている。
【００６０】
また、本実施例では、ステンレスでメタル層７１が構成され、鉛筆硬度が５Ｈであるエポキシ樹脂を用いて樹脂層７２が構成される。但し、マスク７０を構成する樹脂層７２は、エポキシ樹脂に特に限られず、積層体１０ｂの表面をなす樹脂絶縁層と同じ樹脂材料を用いて構成すると、当該樹脂絶縁層との密着性を効果的に向上させることができる。
【００６１】
さらに、マスク７０の樹脂層７２の硬度は、ＪＩＳ５６００−５−４にもとづく鉛筆硬度が９Ｂ〜９Ｈの範囲であることが好ましい。硬度が９Ｂより小さいと、マスク７０を配置した際に樹脂層７２が変形することにより、所定量のはんだペーストを供給できない虞があり、鉛筆硬度が９Ｈより大きいとマスク７０と積層体１０ｂの第２のレジスト層４２との間に隙間が生じる場合やレジスト層４２表面を傷つける場合がある。しかしながら、マスク７０の樹脂層７２の硬度を上述した範囲に設定することにより、樹脂層７２の変形による不具合の発生と、マスク７０と第２のレジスト層４２との間の隙間の発生を確実に防止することができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、マスク７０における樹脂層７２の第２の開口径ｄ２が、メタル層７１側からメタル層７１と相対する側に向けて、拡径するようにマスク７０を構成している。すなわち、マスク７０を多層配線基板１０の第２のレジスト層４２上に配置した場合において、マスク７０を構成する樹脂層７２の第２の開口部７２Ａの第２の開口径ｄ２が、メタル層７１側からメタル層７１と相対する側に向けて拡径するように構成している。なお、第２の開口部７２Ａの上記拡径に伴う、樹脂層７２の端面７２Ｂの、メタル層７１の表面に対する傾斜角θは、例えば９０度より小さく１０度以上となる範囲に設定することができる。
【００６３】
また、メタル層７１の第１の開口部７１Ａの第１の開口径ｄ１も、第２の導電性パッド６２の外径よりも大きくなっている。
【００６４】
なお、図１４及び図１５に示すマスク７０においては、図１３に示す積層体１０ｂの形態、すなわち第２の導電性パッド６２の数に合わせて第１の開口部７１Ａ及び第２の開口部７２Ａの数を便宜上決定している（それぞれ縦方向に２個、横方向に２個）ものであって、実際には、図１に示すような第２の導電性パッド６２の数に応じて適宜に設定する。
【００６５】
次いで、図１６に示すように、マスク７０を、メタル層７１の第１の開口部７１Ａ及び樹脂層７２の第２の開口部７２Ａが第２の導電性パッド６２の位置と合致し、樹脂層７２が第２のレジスト層４２と密着するようにして配置する。なお、メタル層７１の第１の開口部７１Ａの第１の開口径ｄ１を、第２の導電性パッド６２の外径よりも大きくしたことに起因して、メタル層７１の、第１の開口部７１Ａに露出した端面７１Ｂが、第２の導電性パッド６２の外方に位置するようにする。
【００６６】
次いで、図１６に示すようなマスク７０の配置状態において、マスク７０の第１の開口部７１Ａ及び第２の開口部７２Ａを介して、第２の導電性パッド６２に対しはんだペーストを供給する。
【００６７】
この場合、マスク７０の樹脂層７２が第２のレジスト層４２に密着しているので、本来的なマスクであるメタル層７１が第２の導電性パッド６２の位置からずれてしまったような場合においても、マスク７０と第２のレジスト層４２との間に隙間が生じることがない。したがって、このような状態で、マスク７０を介して第２の導電性パッド６２にはんだペーストを供給しても、図１７に示すように、はんだペーストの供給によって形成されたはんだ層６４Ｐが、隣接する第２の導電性パッド６２同士を繋げてしまうような、いわゆるブリッジ現象を生じることがない。
【００６８】
このため、第２の導電性パッド６２に供給すべきはんだペーストの量が均一となるため、リフローしてはんだバンプを形成した場合において、第２の導電性パッド６２に形成されるはんだバンプ６４の厚さ等の変動が抑制され、図３に示すように、第２の導電性パッド６２の全体に亘って均一なはんだバンプ６４を形成することができるようになる。この結果、このような状態の多層配線基板１０を半導体素子とフリップチップ接合しようとした場合において、上述したはんだバンプ６４の均一性のために、半導体素子との接触不良が生じることがない。
【００６９】
なお、本実施形態では、メタル層７１の、第１の開口部７１Ａに露出した端面７１Ｂが、第２の導電性パッド６２の外方に位置するようにしているので、上述した樹脂層７２を第２のレジスト層４２に密着させることによるブリッジ現象の抑制に加えて、第２の導電性パッド６２に対して当初より均一にはんだペーストを供給できる。その結果、図１７に示すように、特に第２の導電性パッド６２の両側面に対してより均一にはんだペーストを供給することができ、当該両側面を均一に覆うようなはんだ層６４Ｐを形成することができる。したがって、後のリフローを経ることにより、図３に示すような、第２の導電性パッド６２に対して、平面方向における断面が均一であり、左右前後の形状が均一なはんだバンプ６４を形成することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、マスク７０を、樹脂層７２の第２の開口径ｄ２が、メタル層７１側からメタル層７１と相対する側に向けて、拡径するように構成しているので、図１７に示すようなはんだ層６４Ｐを形成した後、マスク７０を除去する場合に、マスク７０の、特に樹脂層７２とはんだ層６４Ｐとの間に形成される摩擦力が軽減される。したがって、樹脂層７２にはんだが付着することなく、マスク７０の除去をより簡易かつ良好に行うことができるようになる。
【００７１】
次いで、はんだ層６４Ｐに対してリフローを施してはんだバンプ６４を形成することによって、図１〜３に示すような多層配線基板１０を得る。
【００７２】
なお、本実施形態においては、必要に応じて、第２の導電性パッド６２を覆うようにして、例えばＮｉ／Ａｕメッキ膜からなるバリアメタル層を形成することができる。
【００７３】
また、上述したアライメントマークＡＭは、例えば第１のレジスト層４１を形成する際の位置基準として用いることができる。
【００７４】
本実施形態では、多層配線基板１０の製造工程において、アライメントマークＡＭを形成するようにしているが、アライメントマークＡＭは必ずしも必要とされるものではない。また、本実施形態のように、剥離シート１４に対してエッチング処理を実施してアライメントマークＡＭを形成する代わりに、ドリル加工などの機械加工によってアライメントマークＡＭを形成することもできる。
【００７５】
以上、本発明を具体例を挙げながら詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【００７６】
例えば、本実施形態では、マスク７０を、マスク７０における樹脂層７２の第２の開口径ｄ２が、メタル層７１側からメタル層７１と相対する側に向けて、拡径するようにしているが、第２の開口径ｄ２を拡径することなく、樹脂層７２の端面７２Ｂが、メタル層７１の表面に対して鉛直な端面（θ＝９０度）となるようにして形成することもできる。しかしながら、この場合は、第２の開口径ｄ２を拡径したことによる作用効果、すなわちマスク７０のはんだ層６４Ｐからの除去をより簡易かつ良好に行うことができない場合がある。
【００７７】
また、本実施形態では、メタル層７１の第１の開口部７１Ａの第１の開口径ｄ１を、第２の導電性パッド６２の外径よりも大きくし、メタル層７１の、第１の開口部７１Ａに露出した端面７１Ｂが、第２の導電性パッド６２の外方に位置するようにしているが、例えば第１の開口径ｄ１を、第２の導電性パッド６２の外径よりも小さくし、メタル層７１の、第１の開口部７１Ａに露出した端面７１Ｂが、第２の導電性パッド６２の内方に位置するようにしてもよい。しかしながら、この場合は、第２の導電性パッド６２に対して、左右前後の形状が均一なはんだバンプ６４を形成することができるという作用効果を奏することができない場合がある。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 多層配線基板、
１１ 支持基板
１３ プリプレグ
１４ 剥離シート
１５ マスクパターン
２１ 第１の樹脂絶縁層
２２ 第２の樹脂絶縁層
３１ 第１の導体層
３２ 第２の導体層
４１ 第１のレジスト層
４２ 第２のレジスト層
５１，５２，５３ ビア導体
６１ 第１の導電性パッド
６２ 第２の導電性パッド
６４ はんだバンプ
７０ マスク
７１ メタル層
７１Ａ （メタル層における）第１の開口部
７１Ｂ （メタル層における第１の開口部に露出した）端面
７２ 樹脂層
７２Ａ （樹脂層における）第２の開口部
７２Ｂ （樹脂層における第２の開口部に露出した）端面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層配線基板の製造方法、及びペースト印刷用マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子部品を搭載するパッケージとしては、コア基板の両側に樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層してビルドアップ層を形成した多層配線基板が用いられている。多層配線基板において、コア基板は例えばガラス繊維を含んだ樹脂からなり、高い剛性によりビルドアップ層を補強する役割がある。
【０００３】
しかしながら、コア基板は厚く形成されるため、多層配線基板の小型化の妨げになるとともに、ビルドアップ層間を電気的に接続するスルーホール導体を設ける必要があるため配線長が必然的に長くなり、高周波信号の伝送性能の劣化を招く恐れがある。
【０００４】
このような観点から、近年では、コア基板を設けることなく、小型化に適し、かつ高周波信号の伝送性能の向上が可能な構造を有する、いわゆるコアレス多層配線基板が提案されている（特許文献１、特許文献２）。このようなコアレス多層配線基板は、例えば、剥離可能な２つの金属膜を積層してなる剥離シートを表面に設けた支持体にビルドアップ層を形成した後、上記剥離シートの剥離界面で分離することによりビルドアップ層を支持体から分離して、目的とする多層配線基板を得るものである。
【０００５】
一方、多層配線基板の半導体素子搭載領域に位置し、半導体素子とフリップチップ接続するための導電性パッドは、最上層に位置するレジスト層の下方において、レジスト層に形成された開口から露出するようにして形成するのみならず、レジスト層の表面において、このレジスト層の表面から突出するようにして形成する場合がある（特許文献３）。
【０００６】
レジスト層の表面から突出するようにして形成した導電性パッドに対してはんだペーストを供給し、リフローしてはんだバンプを形成する場合において、通常、はんだペーストの供給はメタルマスクを介して行われる。すなわち、メタルマスクの開口部を導電性パッドの位置に合わせるとともに、メタルマスクをレジスト層に密着させた状態で、開口部を介して導電性パッドにはんだペーストを供給する。
【０００７】
しかしながら、レジスト層の表面から突出するようにして形成された導電性パッドに対し、上述のようにメタルマスクを介してはんだペーストを供給する場合、メタルマスクの開口部の位置が導電性パッドの位置からずれてしまうと、例えばメタルマスクの非開口部が導電性パッド上に位置してレジスト層に密着しなくなり、メタルマスクとレジスト層との間に隙間が生じてしまう場合がある。このような状態で、メタルマスクを介して導電性パッドにはんだペーストを供給すると、はんだペーストが前述した隙間に流れ込み、隣接した導電性バンプ同士がはんだペーストによって繋がってしまう、いわゆるブリッジ現象が生じる。
【０００８】
このようなブリッジ現象が生じると、各導電性バンプに供給すべきはんだペーストの量が変動するため、リフローしてはんだバンプを形成した場合において、各導電性バンプに形成されるはんだバンプの厚さ等が変動し、導電性バンプの全体に亘って均一なはんだバンプを形成することができないという問題が生じる。したがって、このような状態の多層配線基板を半導体素子とフリップチップ接合しようとした場合において、上述したはんだバンプの不均一性に起因して、半導体素子との接触不良が生じるという問題が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２８９８４８号
【特許文献２】特開２００７−２１４４２７号
【特許文献３】特開２００９−２１２１４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、少なくとも１層の導体層と少なくとも１層の樹脂絶縁層とが交互に積層され、表面をなす前記樹脂絶縁層から複数の導電性パッドが突出してなる積層構造体を含む多層配線基板において、はんだバンプを均一に形成し、半導体素子との接続不良を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく、本発明は、
少なくとも１層の導体層と少なくとも１層の樹脂絶縁層とが交互に積層され、表面をなす前記樹脂絶縁層から複数の導電性パッドが突出してなる積層構造体を準備する工程と、
第１の開口径を有する第１の開口部が形成されてなるメタル層、並びに第１の開口径及び前記複数の導電性パッドそれぞれの外径よりも大きな第２の開口径を有する第２の開口部が形成されてなる樹脂層が積層されて、前記第１の開口部及び前記第２の開口部が連通してなるマスクを準備する工程と、
前記マスクの前記樹脂層が、前記複数の導電性パッド間において前記樹脂絶縁層の表面に密着するとともに、前記複数の導電性パッドそれぞれが前記第１の開口部及び前記第２の開口部に対応するようにして配置するマスク配置工程と、
前記マスクを介して前記複数の導電性パッドそれぞれにはんだペーストを供給し、前記複数の導電性パッドそれぞれの上に、はんだバンプを形成する工程と、
を備えることを特徴とする、多層配線基板の製造方法に関する。
【００１２】
また、本発明は、
第１の開口径を有する第１の開口部が形成されてなるメタル層と、
前記第１の開口径の外径よりも大きな第２の開口径を有する第２の開口部が形成されてなる樹脂層とを備え、
前記メタル層及び前記樹脂層が積層されて、前記第１の開口部及び前記第２の開口部が連通してなることを特徴とする、ペースト印刷用マスクに関する。
【００１３】
本発明によれば、いわゆるコアレスの多層配線基板を製造方法において、少なくとも１層の導体層と少なくとも１層の樹脂絶縁層とが交互に積層され、表面をなす前記樹脂絶縁層から複数の導電性パッドが突出してなる積層構造体を含む多層配線基板において、積層構造体の樹脂絶縁層から突出するようにして形成された複数の導電性パッドに対してはんだペーストを供給してはんだバンプを形成する場合に、第１の開口径を有する第１の開口部が形成されてなるメタル層と、第１の開口径及び複数の導電性パッドそれぞれの外径よりも大きな第２の開口径を有する第２の開口部が形成されてなる樹脂層とを備え、メタル層及び樹脂層が、第１の開口部及び第２の開口部が連通するようにして積層されてなるマスクを用いて行う。
【００１４】
具体的には、上記マスクの樹脂層が、複数の導電性パッド間において樹脂絶縁層の表面に密着するとともに、複数の導電性パッドそれぞれが第１の開口部及び第２の開口部に対応するようにしてマスクを配置して行う。この場合、メタル層の第１開口部の位置と導電性パッドの位置とが多少ずれたような場合においても、樹脂層の第２の開口部はメタル層の第１の開口部よりも大きいので、例えばマスクの非開口部が導電性パッド上に位置してもマスクが樹脂絶縁層から剥離することなく、樹脂層は樹脂絶縁層に密着したままの状態となる。
【００１５】
したがって、マスクと樹脂絶縁層との間に隙間が生じることがないので、このような状態で、マスクを介して導電性パッドにはんだペーストを供給しても、隣接した導電性バンプ同士がはんだペーストによって繋がってしまう、いわゆるブリッジ現象が生じることがない。このため、各導電性バンプに供給すべきはんだペーストの量が均一となるため、リフローしてはんだバンプを形成した場合において、各導電性バンプに形成されるはんだバンプの厚さ等の変動が抑制され、導電性バンプの全体に亘って均一なはんだバンプを形成することができるようになる。
【００１６】
この結果、このような状態の多層配線基板を半導体素子とフリップチップ接合しようとした場合において、上述したはんだバンプの均一性のために、半導体素子との接触不良が生じることがない。
【００１７】
なお、本発明の一例において、マスクにおける前記樹脂層の前記第２の開口径が、前記メタル層側から前記メタル層と相対する側に向けて、拡径するように構成することができる。すなわち、マスクを多層配線基板の樹脂絶縁層上に配置した場合において、マスクを構成する樹脂層の第２の開口部に露出した端面をなす第２の開口部の開口径が、前記メタル層側から前記メタル層と相対する側に向けて、拡径するように、テーパー状に形成することができる。
【００１８】
この場合、上記マスクを少なくとも１層の樹脂絶縁層に密着させた状態で導電性パッドにはんだペーストを供給し、その後マスクを除去する場合に、上記マスクの、特に樹脂層とはんだペーストとの間に形成される摩擦力が軽減されるので、樹脂層にはんだペーストが付着することなく、マスクの除去をより簡易かつ良好に行うことができるようになる。
【００１９】
また、本発明の一例において、マスク配置工程において、樹脂層の第２の開口部の内周面が、複数の導電性パッドそれぞれの外周側に位置するようにしてマスクを配置することができる。
【００２０】
この場合、マスクを介してはんだペーストを供給する場合に、上述した樹脂層を設けることに起因したブリッジ現象の抑制に加えて、相当する導電性パッドに対して当初より均一にはんだペーストを供給でき、特に導電性パッドの両側面に対してより均一にはんだペーストを供給することができるようになる。したがって、後のリフローを経ることにより、導電性パッドに対して、左右前後の形状が均一なはんだバンプを形成することができるようになる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも１層の導体層と少なくとも１層の樹脂絶縁層とが交互に積層され、表面をなす前記樹脂絶縁層から複数の導電性パッドが突出してなる積層構造体を含む多層配線基板において、はんだバンプを均一に形成し、半導体素子との接続不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態における多層配線基板の平面図である。
【図２】同じく、実施形態における多層配線基板の平面図である。
【図３】図１及び２に示す多層配線基板をＩ−Ｉ線に沿って切った場合の断面の一部を拡大して示す図である。
【図４】実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図５】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図６】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図７】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図８】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図９】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１０】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１１】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１２】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１３】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１４】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１５】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１６】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【図１７】同じく、実施形態における多層配線基板の製造方法における一工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００２４】
（多層配線基板）
最初に、本発明の方法及びマスクを用いて製造される多層配線基板の一例について説明する。図１及び図２は、本実施形態における多層配線基板の平面図であり、図１は、多層配線基板を上側から見た場合の状態を示し、図２は、多層配線基板を下側から見た場合の状態を示している。また、図３は、図１及び２に示す多層配線基板をＩ−Ｉ線に沿って切った場合の断面の一部を拡大して示す図である。
【００２５】
但し、以下に示す多層配線基板は、本発明の特徴を明確にするための例示であって、交互に積層されてなる少なくとも１層の導体層及び少なくとも１層の樹脂絶縁層を含むビルドアップ層と、少なくとも１層の樹脂絶縁層の表面上において、表面から突出するようにして形成されてなる導電性パッドと、この導電性パッド上に形成されてなるはんだバンプとを備えていれば特に限定されるものではない。
【００２６】
図１〜３に示す多層配線基板１０は、必要に応じてシリカフィラー等を含む熱硬化性樹脂組成物からなる第１の樹脂絶縁層２１及び第２の樹脂絶縁層２２と、銅等の電気的良導体からなり、それぞれ所定のパターンを有する第１の導体層３１及び第２の導体層３２とが交互に積層されている。また、第１の樹脂絶縁層２１上には、開口部４１Ａが形成されてなる、例えばエポキシ系のレジスト材からなる第１のレジスト層４１が形成され、第２の樹脂絶縁層２２上には、開口部、すなわちビアホール４２Ａが形成されてなる、例えばエポキシ系のレジスト材からなる第２のレジスト層４２が形成されている。
【００２７】
なお、順次に積層されてなる第１のレジスト層４１、第１の樹脂絶縁層２１、第１の導電層３１、第２の樹脂絶縁層２２、第２の導電層３２及び第２のレジスト層４２は、ビルドアップ層を構成する。
【００２８】
また、第１の樹脂絶縁層２１及び第２の樹脂絶縁層２２には、これらの層を厚さ方向に貫通するようにして開口部、すなわちビアホール２１Ａ及び２２Ａがそれぞれ形成され、これらビアホール２１Ａ及び２２Ａを埋設するようにして、ビア導体５１及び５２がそれぞれ形成されている。なお、ビア導体５２によって第１の導体層３１及び第２の導体層３２は互いに電気的に接続されるようになる。
【００２９】
この場合、第１の導体層３１の、ビア導体５１と電気的に接触する部分３１１はビアランドを構成し、ビア導体５１と接触していない部分３１２は配線層を構成する。同じく、第２の導体層３２の、ビア導体５２と電気的に接触する部分３２１はビアランドを構成し、ビア導体５２と接触していない部分３２２は配線層を構成する。
【００３０】
第１のレジスト層４１の開口部４１Ａからは、第１の樹脂絶縁層２１上に形成された第１の導電性パッド６１が露出している。なお、ビア導体５１によって第１の導体層３１及び第１の導電性パッド６１は互いに電気的に接続されるようになる。
【００３１】
なお、第１の導電性パッド６１は、多層配線基板１０をマザーボードに接続するための裏面ランド（ＬＧＡパッド）として利用されるものであって、多層配線基板１０の裏面において矩形状に配列されている。
【００３２】
また、第２のレジスト層４２のビアホール４２Ａ内には、このビアホール４２Ａを埋設するようにしてビア導体５３が形成され、さらに第２のレジスト層４２の表面から突出するとともにビア導体５３と連続するようにして、第２の導電性パッド６２が形成されている。なお、ビア導体５３によって第２の導体層３２及び導電性パッド６２は互いに電気的に接続されるようになる。
【００３３】
なお、第２の導電性パッド６２は、図示しない半導体素子をフリップチップ接続するためのパッド（ＦＣパッド）であり、半導体素子搭載領域を構成する。第２の導電性パッド６２は、多層配線基板１０の表面の略中心部において矩形状に配置されている。
【００３４】
また、上述した説明から明らかなように、ビア導体５１、５２及び５３によって、第１の導電性パッド６１、第１の導体層３１、第２の導体層３２及び第２の導電性パッド６２は、多層配線基板１０の厚さ方向において電気的に接続されている。
【００３５】
さらに、図３に示すように、第２の導電性パッド６２の全体を覆うようにして、例えばＳｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｓｂ等の実質的にＰｂを含有しないはんだペーストからなるはんだバンプ６４が形成されている。なお、第２の導電性パッド６２及びはんだバンプ６４間には、必要に応じてＮｉ／Ａｕメッキ膜等からなるバリアメタル層を形成してもよい。
【００３６】
なお、多層配線基板１０の大きさは、例えば２００ｍｍ×２００ｍｍ×０．８ｍｍの大きさに形成することができる。
【００３７】
（多層配線基板の製造方法）
次に、図１〜図３に示す多層配線基板１０の製造方法について説明する。図４〜図１７は、本実施形態における多層配線基板１０の製造方法における工程図である。なお、図４〜図１７に示す工程図は、図３に示す多層配線基板１０の断面図に対応するものである。
【００３８】
最初に、図４に示すように、両面に銅箔１２が貼り付けられた支持基板１１を準備する。支持基板１１は、例えば耐熱性樹脂板（例えばビスマレイミド−トリアジン樹脂板）や、繊維強化樹脂板（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂板）等から構成することができる。次いで、支持基板１１の両面に形成された銅箔１２上に、接着層としてのプリプレグ層１３を介して、例えば真空熱プレスにより剥離シート１４を圧着形成する。
【００３９】
剥離シート１４は、例えば第１の金属膜１４ａ及び第２の金属膜１４ｂからなり、これらの膜間にはＣｒメッキ等が施されて、外部張力によって互いに剥離可能に構成されている。なお、第１の金属膜１４ａ及び第２の金属膜１４ｂは銅箔から構成することができる。
【００４０】
次いで、図５に示すように、支持基板１１の両側に形成された剥離シート１４上にそれぞれ感光性のドライフィルムを積層し、露光及び現像することによりマスクパターン１５を形成する。マスクパターン１５には、アライメントマーク形成部Ｐａ及び外周部画定部Ｐｏに相当する開口部がそれぞれ形成されている。
【００４１】
次いで、図６に示すように、支持基板１１の両側において、マスクパターン１５を介して剥離シート１４に対してエッチング処理を行い、剥離シート１４の、上記開口部に相当する位置に、アライメントマーク形成部Ｐａ及び外周部画定部Ｐｏを形成する。図７は、図６に示すアセンブリを上側から見た場合の平面図であるが、アライメントマーク形成部Ｐａは、剥離シート１４においてプリプレグ１３が露出するようにして形成された開口部として構成され、外周部画定部Ｐｏは、剥離シート１４の端部をプリプレグ１３が露出するようにして切除して形成された切り欠きとして構成される。
【００４２】
なお、アライメントマーク形成部Ｐａ及び外周部画定部Ｐｏを形成した後、マスクパターン１５はエッチング除去する。
【００４３】
また、マスクパターン１５を除去した後に露出した剥離シート１４の表面に対してエッチング処理を施し、その表面を粗化しておくことが好ましい。これにより、剥離シート１４と後述する樹脂層との密着性を高めることができる。
【００４４】
次いで、図８に示すように、剥離シート１４上に樹脂フィルムを積層し、真空下において加圧加熱することにより硬化させて第１の樹脂絶縁層２１を形成する。これにより、剥離シート１４の表面が第１の樹脂絶縁層２１で覆われるとともに、アライメントマーク形成部Ｐａを構成する開口部及び外周部画定部Ｐｏを構成する切り欠きは、第１の樹脂絶縁層２１が充填された状態となる。これによって、アライメントマーク形成部Ｐａの部分にアライメントマークＡＭの構造が形成される。
【００４５】
また、外周部画定部Ｐｏも第１の樹脂絶縁層２１で覆われるようになるので、以下に示す剥離シート１４を介した剥離工程において、剥離シート１４の端面が例えばプリプレグ１３から剥がれて浮き上がり、剥離工程を良好に行うことができずに、目的とする多層配線基板１０を製造できなくなるというような不利益を排除することができる。
【００４６】
次いで、図９に示すように、第１の樹脂絶縁層２１に対して、例えばＣＯ２ガスレーザやＹＡＧレーザから所定強度のレーザ光を照射し、ビアホール２１Ａを形成した後、ビアホール２１Ａを含む第１の樹脂絶縁層２１に対して粗化処理を実施する。なお、第１の樹脂絶縁層２１がフィラーを含む場合は、粗化処理を実施するとフィラーが遊離して第１の樹脂絶縁層２１上に残存するようになるので、適宜水洗を行う。
【００４７】
次いで、ビアホール２１Ａに対してデスミア処理及びアウトラインエッチングを施し、ビアホール２１Ａ内を洗浄する。なお、上述のように水洗浄を実施した場合は、デスミア工程における水洗浄の際に、上記フィラーが樹脂絶縁層２１上に残存することを抑制することができる。
【００４８】
また、上記水洗浄とデスミア処理との間に、エアーブローを行うことができる。これによって、上述した水洗浄によって遊離したフィラーが完全に除去されていない場合でも、エアーブローにおいてフィラーの除去を補完することができる。
【００４９】
次いで、第１の樹脂絶縁層２１に対してパターンメッキを行い、第１の導体層３１及びビア導体５１を形成する。なお、第１の導体層３１及びビア導体５１は、セミアディティブ法によって、以下のようにして形成する。最初に、第１の樹脂絶縁層２１上に無電解メッキ膜を形成した後、この無電解メッキ膜上にレジストを形成し、このレジストの非形成部分に電解銅メッキを行うことによって形成する。第１の導体層３１及びビア導体５１を形成した後、レジストはＫＯＨ等で剥離除去する。
【００５０】
次いで、第１の導体層３１に粗化処理を施した後、第１の導体層３１を覆うようにして、第１の樹脂絶縁層２１上に樹脂フィルムを積層し、真空下において加圧加熱することにより硬化させて第２の樹脂絶縁層２２を形成する。
【００５１】
次いで、図１０に示すように、第２の樹脂絶縁層２２に対して、例えばＣＯ２ガスレーザやＹＡＧレーザから所定強度のレーザ光を照射し、ビアホール２２Ａを形成した後、ビアホール２２Ａを含む第２の樹脂絶縁層２２に対して粗化処理を実施する。なお、第２の樹脂絶縁層２２がフィラーを含む場合は、粗化処理を実施するとフィラーが遊離して第２の樹脂絶縁層２２上に残存するようになるので、適宜水洗を行う。
【００５２】
次いで、ビアホール２２Ａに対してデスミア処理及びアウトラインエッチングを施し、ビアホール２２Ａ内を洗浄する。なお、上述のように水洗浄を実施した場合は、デスミア工程における水洗浄の際に、上記フィラーが樹脂絶縁層２２上に残存することを抑制することができる。
【００５３】
また、上記水洗浄とデスミア処理との間に、エアーブローを行うことができる。これによって、上述した水洗浄によって遊離したフィラーが完全に除去されていない場合でも、エアーブローにおいてフィラーの除去を補完することができる。
【００５４】
次いで、第２の樹脂絶縁層２２に対してパターンメッキを行い、第１の導体層３１等の場合と同様に、セミアディティブ法等により第２の導体層３２及びビア導体５２を形成する。
【００５５】
次いで、第２の樹脂絶縁層２２上に第２のレジスト層４２を形成し、この第２のレジスト層４２に対して所定のマスクを介して露光及び現像処理を施して開口部４２Ａを形成した後、第１の導体層３１等の場合と同様に、セミアディティブ法等により第２の導電性パッド６２及びビア導体５３を形成する。
【００５６】
次いで、図１１に示すように、上記工程を経て得られた積層体１０ａを外周部画定部Ｐｏより僅かに内側に設定された切断線に沿って切断し、積層体１０ａから不要な外周部を除去して、多層配線基板としての有効領域を画定する。
【００５７】
次いで、図１２に示すように、外周部画定部Ｐoを基準にして不要な外周部を除去した後、積層体１０ａの剥離シート１４を構成する第１の金属膜１４ａ及び第２の金属膜１４ｂの剥離界面で剥離し、積層体１０ａから支持基板１１を除去する。これによって、図１２に示すような、同一構造の積層体１０ｂを得る。
【００５８】
次いで、図１３に示すように、積層体１０ｂの下方に残存する剥離シート１４の第１の金属膜１４ａに対してエッチングを施し、第１の樹脂絶縁層２１上に第１の導電性パッド６１を形成する。また、第１の樹脂絶縁層２１上に、第１の導電性パッド６１が露出するような開口部４１を有する第１のレジスト層４１を形成する。
【００５９】
次いで、図１４及び図１５に示すようなマスク７０を準備する。図１４は、マスク７０の断面図であり、図１５は、マスク７０の上平面図である。マスク７０は、第１の開口径ｄ１を有する第１の開口部７１Ａが形成されてなるメタル層７１と、第１の開口径ｄ１及び配置すべき多層配線基板１０、すなわち第２のレジスト層４２の表面において、この表面から突出するようにして形成された第２の導電性パッド６２の外径よりも大きな第２の開口径ｄ２を有する第２の開口部７２Ａが形成されてなる樹脂層７２とからなり、図１５に示すように、メタル層７１と樹脂層７２とが、第１の開口部７１Ａ及び第２の開口部７２Ａが連通するように積層されて２段構成となっている。
【００６０】
また、本実施例では、ステンレスでメタル層７１が構成され、鉛筆硬度が５Ｈであるエポキシ樹脂を用いて樹脂層７２が構成される。但し、マスク７０を構成する樹脂層７２は、エポキシ樹脂に特に限られず、積層体１０ｂの表面をなす樹脂絶縁層と同じ樹脂材料を用いて構成すると、当該樹脂絶縁層との密着性を効果的に向上させることができる。
【００６１】
さらに、マスク７０の樹脂層７２の硬度は、ＪＩＳ５６００−５−４にもとづく鉛筆硬度が９Ｂ〜９Ｈの範囲であることが好ましい。硬度が９Ｂより小さいと、マスク７０を配置した際に樹脂層７２が変形することにより、所定量のはんだペーストを供給できない虞があり、鉛筆硬度が９Ｈより大きいとマスク７０と積層体１０ｂの第２のレジスト層４２との間に隙間が生じる場合やレジスト層４２表面を傷つける場合がある。しかしながら、マスク７０の樹脂層７２の硬度を上述した範囲に設定することにより、樹脂層７２の変形による不具合の発生と、マスク７０と第２のレジスト層４２との間の隙間の発生を確実に防止することができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、マスク７０における樹脂層７２の第２の開口径ｄ２が、メタル層７１側からメタル層７１と相対する側に向けて、拡径するようにマスク７０を構成している。すなわち、マスク７０を多層配線基板１０の第２のレジスト層４２上に配置した場合において、マスク７０を構成する樹脂層７２の第２の開口部７２Ａの第２の開口径ｄ２が、メタル層７１側からメタル層７１と相対する側に向けて拡径するように構成している。なお、第２の開口部７２Ａの上記拡径に伴う、樹脂層７２の端面７２Ｂの、メタル層７１の表面に対する傾斜角θは、例えば９０度より小さく１０度以上となる範囲に設定することができる。
【００６３】
また、メタル層７１の第１の開口部７１Ａの第１の開口径ｄ１も、第２の導電性パッド６２の外径よりも大きくなっている。
【００６４】
なお、図１４及び図１５に示すマスク７０においては、図１３に示す積層体１０ｂの形態、すなわち第２の導電性パッド６２の数に合わせて第１の開口部７１Ａ及び第２の開口部７２Ａの数を便宜上決定している（それぞれ縦方向に２個、横方向に２個）ものであって、実際には、図１に示すような第２の導電性パッド６２の数に応じて適宜に設定する。
【００６５】
次いで、図１６に示すように、マスク７０を、メタル層７１の第１の開口部７１Ａ及び樹脂層７２の第２の開口部７２Ａが第２の導電性パッド６２の位置と合致し、樹脂層７２が第２のレジスト層４２と密着するようにして配置する。なお、メタル層７１の第１の開口部７１Ａの第１の開口径ｄ１を、第２の導電性パッド６２の外径よりも大きくしたことに起因して、メタル層７１の、第１の開口部７１Ａに露出した端面７１Ｂが、第２の導電性パッド６２の外方に位置するようにする。
【００６６】
次いで、図１６に示すようなマスク７０の配置状態において、マスク７０の第１の開口部７１Ａ及び第２の開口部７２Ａを介して、第２の導電性パッド６２に対しはんだペーストを供給する。
【００６７】
この場合、マスク７０の樹脂層７２が第２のレジスト層４２に密着しているので、本来的なマスクであるメタル層７１が第２の導電性パッド６２の位置からずれてしまったような場合においても、マスク７０と第２のレジスト層４２との間に隙間が生じることがない。したがって、このような状態で、マスク７０を介して第２の導電性パッド６２にはんだペーストを供給しても、図１７に示すように、はんだペーストの供給によって形成されたはんだ層６４Ｐが、隣接する第２の導電性パッド６２同士を繋げてしまうような、いわゆるブリッジ現象を生じることがない。
【００６８】
このため、第２の導電性パッド６２に供給すべきはんだペーストの量が均一となるため、リフローしてはんだバンプを形成した場合において、第２の導電性パッド６２に形成されるはんだバンプ６４の厚さ等の変動が抑制され、図３に示すように、第２の導電性パッド６２の全体に亘って均一なはんだバンプ６４を形成することができるようになる。この結果、このような状態の多層配線基板１０を半導体素子とフリップチップ接合しようとした場合において、上述したはんだバンプ６４の均一性のために、半導体素子との接触不良が生じることがない。
【００６９】
なお、本実施形態では、メタル層７１の、第１の開口部７１Ａに露出した端面７１Ｂが、第２の導電性パッド６２の外方に位置するようにしているので、上述した樹脂層７２を第２のレジスト層４２に密着させることによるブリッジ現象の抑制に加えて、第２の導電性パッド６２に対して当初より均一にはんだペーストを供給できる。その結果、図１７に示すように、特に第２の導電性パッド６２の両側面に対してより均一にはんだペーストを供給することができ、当該両側面を均一に覆うようなはんだ層６４Ｐを形成することができる。したがって、後のリフローを経ることにより、図３に示すような、第２の導電性パッド６２に対して、平面方向における断面が均一であり、左右前後の形状が均一なはんだバンプ６４を形成することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、マスク７０を、樹脂層７２の第２の開口径ｄ２が、メタル層７１側からメタル層７１と相対する側に向けて、拡径するように構成しているので、図１７に示すようなはんだ層６４Ｐを形成した後、マスク７０を除去する場合に、マスク７０の、特に樹脂層７２とはんだ層６４Ｐとの間に形成される摩擦力が軽減される。したがって、樹脂層７２にはんだが付着することなく、マスク７０の除去をより簡易かつ良好に行うことができるようになる。
【００７１】
次いで、はんだ層６４Ｐに対してリフローを施してはんだバンプ６４を形成することによって、図１〜３に示すような多層配線基板１０を得る。
【００７２】
なお、本実施形態においては、必要に応じて、第２の導電性パッド６２を覆うようにして、例えばＮｉ／Ａｕメッキ膜からなるバリアメタル層を形成することができる。
【００７３】
また、上述したアライメントマークＡＭは、例えば第１のレジスト層４１を形成する際の位置基準として用いることができる。
【００７４】
本実施形態では、多層配線基板１０の製造工程において、アライメントマークＡＭを形成するようにしているが、アライメントマークＡＭは必ずしも必要とされるものではない。また、本実施形態のように、剥離シート１４に対してエッチング処理を実施してアライメントマークＡＭを形成する代わりに、ドリル加工などの機械加工によってアライメントマークＡＭを形成することもできる。
【００７５】
以上、本発明を具体例を挙げながら詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【００７６】
例えば、本実施形態では、マスク７０を、マスク７０における樹脂層７２の第２の開口径ｄ２が、メタル層７１側からメタル層７１と相対する側に向けて、拡径するようにしているが、第２の開口径ｄ２を拡径することなく、樹脂層７２の端面７２Ｂが、メタル層７１の表面に対して鉛直な端面（θ＝９０度）となるようにして形成することもできる。しかしながら、この場合は、第２の開口径ｄ２を拡径したことによる作用効果、すなわちマスク７０のはんだ層６４Ｐからの除去をより簡易かつ良好に行うことができない場合がある。
【００７７】
また、本実施形態では、メタル層７１の第１の開口部７１Ａの第１の開口径ｄ１を、第２の導電性パッド６２の外径よりも大きくし、メタル層７１の、第１の開口部７１Ａに露出した端面７１Ｂが、第２の導電性パッド６２の外方に位置するようにしているが、例えば第１の開口径ｄ１を、第２の導電性パッド６２の外径よりも小さくし、メタル層７１の、第１の開口部７１Ａに露出した端面７１Ｂが、第２の導電性パッド６２の内方に位置するようにしてもよい。しかしながら、この場合は、第２の導電性パッド６２に対して、左右前後の形状が均一なはんだバンプ６４を形成することができるという作用効果を奏することができない場合がある。
【符号の説明】
【００７８】
１０ 多層配線基板、
１１ 支持基板
１３ プリプレグ
１４ 剥離シート
１５ マスクパターン
２１ 第１の樹脂絶縁層
２２ 第２の樹脂絶縁層
３１ 第１の導体層
３２ 第２の導体層
４１ 第１のレジスト層
４２ 第２のレジスト層
５１，５２，５３ ビア導体
６１ 第１の導電性パッド
６２ 第２の導電性パッド
６４ はんだバンプ
７０ マスク
７１ メタル層
７１Ａ （メタル層における）第１の開口部
７１Ｂ （メタル層における第１の開口部に露出した）端面
７２ 樹脂層
７２Ａ （樹脂層における）第２の開口部
７２Ｂ （樹脂層における第２の開口部に露出した）端面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１層の導体層と少なくとも１層の樹脂絶縁層とが交互に積層され、表面をなす前記樹脂絶縁層から複数の導電性パッドが突出してなる積層構造体を準備する工程と、
第１の開口径を有する第１の開口部が形成されてなるメタル層、並びに第１の開口径及び前記複数の導電性パッドそれぞれの外径よりも大きな第２の開口径を有する第２の開口部が形成されてなる樹脂層が積層されて、前記第１の開口部及び前記第２の開口部が連通してなるマスクを準備する工程と、
前記マスクの前記樹脂層が、前記複数の導電性パッド間において前記樹脂絶縁層の表面に密着するとともに、前記複数の導電性パッドそれぞれが前記第１の開口部及び前記第２の開口部に対応するようにして配置するマスク配置工程と、
前記マスクを介して前記複数の導電性パッドそれぞれにはんだペーストを供給し、前記複数の導電性パッドそれぞれの上に、はんだバンプを形成する工程と、
を備えることを特徴とする、多層配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記マスクにおける前記樹脂層の前記第２の開口径が、前記メタル層側から前記メタル層と相対する側に向けて、拡径してなることを特徴とする、請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記マスク配置工程において、前記樹脂層の前記第２の開口部の内周面が、前記複数の導電性パッドそれぞれの外周側に位置するようにして前記マスクを配置することを特徴とする、請求項１又は２に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項４】
第１の開口径を有する第１の開口部が形成されてなるメタル層と、
前記第１の開口径の外径よりも大きな第２の開口径を有する第２の開口部が形成されてなる樹脂層とを備え、
前記メタル層及び前記樹脂層が積層されて、前記第１の開口部及び前記第２の開口部が連通してなることを特徴とする、ペースト印刷用マスク。
【請求項５】
前記マスクにおける前記樹脂層の前記第２の開口部が、前記メタル層側から前記メタル層と相対する側に向け、拡径してなることを特徴とする、請求項４に記載のペースト印刷用マスク。
【請求項１】
少なくとも１層の導体層と少なくとも１層の樹脂絶縁層とが交互に積層され、表面をなす前記樹脂絶縁層から複数の導電性パッドが突出してなる積層構造体を準備する工程と、
第１の開口径を有する第１の開口部が形成されてなるメタル層、並びに第１の開口径及び前記複数の導電性パッドそれぞれの外径よりも大きな第２の開口径を有する第２の開口部が形成されてなる樹脂層が積層されて、前記第１の開口部及び前記第２の開口部が連通してなるマスクを準備する工程と、
前記マスクの前記樹脂層が、前記複数の導電性パッド間において前記樹脂絶縁層の表面に密着するとともに、前記複数の導電性パッドそれぞれが前記第１の開口部及び前記第２の開口部に対応するようにして配置するマスク配置工程と、
前記マスクを介して前記複数の導電性パッドそれぞれにはんだペーストを供給し、前記複数の導電性パッドそれぞれの上に、はんだバンプを形成する工程と、
を備えることを特徴とする、多層配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記マスクにおける前記樹脂層の前記第２の開口径が、前記メタル層側から前記メタル層と相対する側に向けて、拡径してなることを特徴とする、請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記マスク配置工程において、前記樹脂層の前記第２の開口部の内周面が、前記複数の導電性パッドそれぞれの外周側に位置するようにして前記マスクを配置することを特徴とする、請求項１又は２に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項４】
第１の開口径を有する第１の開口部が形成されてなるメタル層と、
前記第１の開口径の外径よりも大きな第２の開口径を有する第２の開口部が形成されてなる樹脂層とを備え、
前記メタル層及び前記樹脂層が積層されて、前記第１の開口部及び前記第２の開口部が連通してなることを特徴とする、ペースト印刷用マスク。
【請求項５】
前記マスクにおける前記樹脂層の前記第２の開口部が、前記メタル層側から前記メタル層と相対する側に向け、拡径してなることを特徴とする、請求項４に記載のペースト印刷用マスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１５６３２５（Ｐ２０１２−１５６３２５Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４３９４（Ｐ２０１１−１４３９４）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
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