配線基板およびその製造方法
【課題】本発明は、フィルム層に貫通孔を形成することによって、フィルム層と導体層との間に混在する空気を抜き易くすることができ、フィルム層の破壊を抑制し、生産性に優れた配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】フィルム層６ｂと、フィルム層６ｂの上面に形成された信号線路５ａと、フィルム層６ｂの下面に接着層６ａを介して形成されたグランド層５ｂと、を備えた配線基板であって、フィルム層６ｂは、該フィルム層６ｂの上面から該フィルム層６ｂの下面まで貫通する貫通孔１２が形成されており、接着層６ａの一部が貫通孔１２に充填されていることを特徴とする配線基板。
【解決手段】フィルム層６ｂと、フィルム層６ｂの上面に形成された信号線路５ａと、フィルム層６ｂの下面に接着層６ａを介して形成されたグランド層５ｂと、を備えた配線基板であって、フィルム層６ｂは、該フィルム層６ｂの上面から該フィルム層６ｂの下面まで貫通する貫通孔１２が形成されており、接着層６ａの一部が貫通孔１２に充填されていることを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の半導体素子を上面に実装可能な配線基板が知られている。
【０００３】
かかる配線基板として、近年の電子機器の小型化にともなって、絶縁層と該絶縁層上に形成された導体層とを上下に複数積層したものが用いられている。ここで、導体層は、必要に応じて、所望の電気信号を送信するための信号線路と、基準電位に接続されたグランド層とがある。
【０００４】
なお、配線基板は、グランド層と信号線路との間に介在される絶縁層の上下方向の厚み寸法を調整することによって、所望の電気特性を得ることができる。そこで、絶縁層に上下方向の厚み寸法を調整容易なフィルム層を使用したものがある（下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−６９２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述した従来の配線基板は、導体層上に接着層を介してフィルム層を貼り合わせて形成されている。そのため、フィルム層を貼り合わせる際に、フィルム層と導体層との間に空気が混在することがあり、フィルム層と導体層との間に混在した空気による空隙ができるといった問題点があった。その結果、フィルム層と導体層との間の空気が半田リフロー時などの加熱工程で膨張し、フィルム層が導体層とともに破壊されるといった現象が起き、製品不良が増加する結果、生産性が低下する問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、フィルム層の破壊を抑制し、生産性に優れた配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の配線基板は、フィルム層と、前記フィルム層の上面に形成された信号線路と、前記フィルム層の下面に接着層を介して形成されたグランド層と、を備えた配線基板であって、前記フィルム層は、該フィルム層の上面から該フィルム層の下面まで貫通する貫通孔が形成されており、前記接着層の一部が前記貫通孔に充填されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の配線基板は、前記貫通孔の直上には、前記接着層を構成する材料と同一材料からなる被覆層が形成されており、前記貫通孔に充填された前記接着層の一部は、前記被覆層と接着していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の配線基板は、前記貫通孔が、平面視して前記信号線路と重ならないように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の配線基板は、前記貫通孔が、上部よりも下部が幅広なテーパー状となっていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の配線基板は、前記フィルム層が、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂からなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の配線基板は、前記貫通孔の直径が、５０μｍから２ｍｍであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の配線基板の製造方法は、上面に導体層が形成された基板と、貫通孔を有するフィルム層とを準備する工程と、
前記基板上に接着剤を被着させる工程と、前記接着剤が被着した前記導体層上に、前記フィルム層を張り合わせる工程と、前記フィルム層を前記基板に向かって押圧するとともに、前記貫通孔に前記接着剤の一部を流入させて、前記貫通孔に前記接着剤の一部を充填する工程と、前記貫通孔に前記接着剤の一部が充填している状態で、前記接着剤を硬化し、前記フィルム層を前記基板に固着する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フィルム層に貫通孔を形成することによって、フィルム層と導体層との間に混在する空気を貫通孔から排出し、フィルム層と導体層との間に混在する空気を低減することによって、フィルム層の破損発生率を少なくすることができ、生産性に優れた配線基板及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明にかかる配線基板及びその製造方法の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。かかる配線基板と、その配線基板に実装される半導体素子とを備えた半導体素子の実装構造体は、例えば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ装置又はその周辺機器などの電子機器に使用されるものである。
【００１６】
図１は本発明の実施形態に係る半導体素子の実装構造体の平面図、図２は図１に示す半導体素子の実装構造体の断面図である。
【００１７】
本実施形態に係る半導体素子の実装構造体は、配線基板１と、配線基板１上に実装されるＩＣ、ＬＳＩ等の例えばシリコンから成る矩形状の半導体素子２とを含んで構成されている。ここでは、半導体素子２は、半田等のバンプ３を介して配線基板１に実装されている。なお、半導体素子２は、平面視して配線基板１の中央に配置されている。
【００１８】
配線基板１は、平板状に形成されたコア基板４と、コア基板４の上面及び下面に積層された導体層５と絶縁層６とを含んで構成されている。
【００１９】
コア基板４は、例えばガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスからなる基材に、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂又はシアネート樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させたシートを積層して固化することによって作製される。
【００２０】
また、コア基板４は基材を用いずに繊維樹脂から作製することもできる。繊維樹脂としては、例えばポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂又は液晶ポリマー樹脂等の低熱膨張樹脂を用いることができる。なかでもポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を使用することが望ましい。ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂は、熱膨張率が−５ｐｐｍ／℃から５ｐｐｍ／℃と低く、このような低熱膨張樹脂を使用することによって、コア基板４自体の熱膨張を抑制することができる。
【００２１】
コア基板４には、コア基板４を上下方向に貫通するスルーホール８が形成されている。かかるスルーホール８の内壁面には、導電性を有する銅めっき等からなるスルーホール導体９が形成されている。また、スルーホール８には、コア基板４の平坦性を良好にするために絶縁性の樹脂からなる絶縁体１０が充填されている。なお、スルーホール導体９は、コア基板４の上面又は下面に形成された導体層５同士を電気的に接続している。絶縁体１０をスルーホール８に充填することによって、スルーホール８の直上又は直下にビア導体７を形成することができ、配線基板１の小型化に寄与することができる。
【００２２】
導体層５は、電気信号を伝達する機能を備えたライン状の信号線路５ａと、半導体素子２の基準電位を共通にする機能を備えた平板状のグランド層５ｂから構成されている。
【００２３】
また、信号線路５ａとグランド層５ｂとは、絶縁層６を介して互いに対向するように配置されている。なお、信号線路５ａと、その信号線路５ａに対向するグランド層５ｂからなるものを回路配線Ｋとする。また、信号線路５ａとグランド層５ｂとは、同一平面状に形成されることもある。
【００２４】
また、導体層５は、少なくともコア基板４の上面又は下面に形成され、コア基板４の表面上に部分的に形成される。また、導体層５は、絶縁層６の上面にも形成される。かかる導体層５は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料からなる。
【００２５】
絶縁層６は、コア基板４又は導体層５の表面上を覆うように形成される。そして、所望の導体層５の数に応じて、絶縁層６と導体層５が交互に積層される。
【００２６】
絶縁層６は、接着層６ａとフィルム層６ｂを上下に積層して形成されている。かかる絶縁層６には、その上下方向を貫くビア導体７が形成されている。かかるビア導体７は、上下の異なる絶縁層６間に形成された導体層５同士を電気的に接続するためのものであって、導電性を有する。なお、ビア導体７は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料からなる。
【００２７】
接着層６ａは、フィルム層６ｂを導体層５に対して固着させるためのものであって、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が使用される。熱硬化性樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコン樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂のうち少なくともいずれか一つを使用することができる。熱可塑性樹脂としては、半田リフロー時の加熱に耐える耐熱性を有する必要があることから、構成する材料の軟化温度が２００℃以上であることが望ましく、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等を使用することができる。また、これらの材料から成る接着層６ａの比誘電率は、例えば３．５から４．５となる。
【００２８】
接着層６ａは、フィルム層６ｂを張り合わせた状態で、コア基板４及び導体層５に対して積層し、例えば加熱プレス装置を用いて加熱しながら加圧した後、冷却することによって、固着される。また、接着層６ａは、乾燥後の厚みが例えば１μｍから１０μｍとなるように設定されている。
【００２９】
図３は、図２のＸ部分を拡大した断面図である。図３に示すように、接着層６ａには、非金属無機フィラ１１が含有されている。かかる非金属無機フィラ１１は、例えばシリカ（二酸化ケイ素）、又は酸化アルミニウム等の無機材料からなり、本実施の形態では、シリカが用いられている。
【００３０】
非金属無機フィラ１１の形状は、例えば略球状、多角形状などがあり、接着層６ａに均等に分布させる観点から、略球状に設定されている。かかる略球状の粒子径は、例えば３００ｎｍ以上３μｍ以下である。
【００３１】
なお、非金属無機フィラ１１は、信号線路５ａの上面とフィルム層６ｂの下面との距離ｄを一定にし、後述する特性インピーダンスＺＯを調整する観点から、接着層６ａに多数個含有されている。
【００３２】
ここで、特性インピーダンスＺＯについて説明する。特性インピーダンスＺＯは、半導体素子２を実装する配線基板１における回路配線Ｋの信号伝送特性を表すものであって、回路配線Ｋの単位長さ当たりの容量をＣ、インダクタンスをＬとするとき、ＺＯ＝（Ｌ／Ｃ）１／２で定義される。容量ＣやインダクタンスＬの値は、回路配線Ｋにおける信号線路５ａの上面からグランド層５ｂの下面までの距離ｄや、絶縁層６の比誘電率等に依存する。かかる特性インピーダンスＺＯは、配線基板に実装される半導体素子の有する入力，出力インピーダンスと整合していないと、信号の反射が生じやすく、該信号の反射が雑音となって伝送信号の質が低下する。なお、絶縁層６の比誘電率は小さくなるにつれて、回路配線Ｋの伝送信号の速度が速くなり半導体素子２の高速演算が実現できる。
【００３３】
上述した従来の配線基板は、一般的に信号線路とグランド層との間に位置する絶縁層に硬化性樹脂を用いており、該絶縁層が硬化する前は、絶縁層の粘土が低下しているため、基板周辺部から絶縁層を構成する材料が流れ出ることがある。そのため、基板周辺部は基板中央よりも絶縁層の厚み寸法が小さくなりやすい。なお、本明細書における基板とは、配線基板が作製される前の導体層又は絶縁層を積層可能な基板のことをいう。
【００３４】
また、導体層は、コア基板の上面又は絶縁層の上面にパターニングして形成されるため、導体層が存在しない領域も存在し、接着層を形成する領域に凹凸が形成されている。そのため、導体層が存在しない領域は、導体層が存在する領域よりも厚み寸法が小さくなりやすい。
【００３５】
これらの事情から、場所によって距離ｄが異なることがあり、回路配線Ｋの容量ＣやインダクタンスＬの値がばらつくため、特性インピーダンスＺＯを所望の値に精度よく調整することは難しい。
【００３６】
また、上述した従来の配線基板は、基板の上面に接着層を介してフィルム層を貼り合わせると、フィルム層と基体との間に空気が混在することがあって、フィルム層と基体との間に空隙ができることがある。そして、かかる空隙が、フィルム層と基体との接合箇所に介在されることによって、絶縁層に凹凸が形成される。そのため、その凹凸が原因となって回路配線における信号線路の上面からグランド層の下面までの距離が、一定にならない領域が多くなってしまい、回路配線の特性インピーダンスＺＯの調整が難しい。
【００３７】
そこで、特性インピーダンスＺＯを調整するために、距離ｄを一定にし、特性インピーダンスＺＯを所望の値に近づけることができる。
【００３８】
距離ｄを一定にする方法としては、フィルム層６ｂを接着層６ａを介して信号線路５ａに押圧し、非金属無機フィラ１１を信号線路５ａに対して接触させて、非金属無機フィラ１１をスペーサとすることによって、フィルム層６ｂの下面と信号線路５ａの上面との距離ｄを調整する。具体的には、非金属無機フィラ１１を、信号線路５ａの上面とフィルム層６ｂの下面とに当接させ、非金属無機フィラ１１の径を変えることによって、距離ｄを調整することができる。その結果、距離ｄを所望の距離となるように調整することによって、回路配線Ｋの特性インピーダンスＺＯを調整することができる。なお、接着層６ａに対する非金属無機フィラ１１の体積は、１０％〜３０％に設定されている。また、フィルム層６ｂは、非金属無機フィラ１１よりも硬いものとする。
【００３９】
ここで、絶縁層６を構成するフィルム層６ｂについて説明する。フィルム層６ｂは、精密に厚さが制御されている。また、フィルム層６ｂは、印加される温度や圧力によって厚み寸法が変化するのを防止するために、耐熱性と硬さに優れた特性の材料であることが望ましい。この様な特性を有するフィルム層６ｂとしては、例えばポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂又は液晶ポリマー樹脂のうち少なくともいずれか一つを用いることができる。なお、フィルム層６ｂは、フィルム層６ｂの強度を保持するために、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂とポリイミド樹脂の混合樹脂であることが望ましい。また、フィルム層６ｂの上下方向の厚み寸法は、例えば１μｍから１０μｍとなるように設定されている。
【００４０】
フィルム層６ｂには、その上面から下面まで貫通する貫通孔１２が形成されている。
【００４１】
その貫通孔１２には、接着層６ａの一部が充填されている。また、樹脂は、貫通孔１２において、貫通孔１２の下端から貫通孔１２の上端まで充填されている。なお、貫通孔１２の直径は、例えば５０μｍから２ｍｍに設定されている。ここで、貫通孔１２の直径は、貫通孔１２の上端の直径とする。
【００４２】
貫通孔１２は、その上部よりも下部が幅広なテーパー状に形成されている。そのため、フィルム層６ｂの貫通孔１２が広がっている側を下に向けて、下方に位置する接着層６ａに貼り合わせた場合、接着層６ａを構成する樹脂が広がった貫通孔１２に流入しやすい。また、貫通孔１２に流入した樹脂は、貫通孔１２が狭まっていくことによって、フィルム層６ｂの上面から流出しにくく、必要以上に樹脂がフィルム層６ｂの上面から流れ出ることを抑制することができる。
【００４３】
そして、貫通孔１２に充填された接着層６ａの一部によって、貫通孔１２の内周面と接着層６ａの一部が接着し、接着層６ａとフィルム層６ｂとの接触面積を大きくすることができ、接着層６ａとフィルム層６ｂとの接着力を大きくすることができる。その結果、接着層６ａとフィルム層６ｂとを剥離しにくくすることができる。
【００４４】
また、基板に被着した接着剤に対してフィルム層６ｂを貼り合わせる場合、接着剤とフィルム層６ｂとの間に空気が混入しようとするが、フィルム層６ｂに形成された貫通孔１２によって、接着剤とフィルム層６ｂとの間の空気を貫通孔１２から排出しやすくすることができる。すなわち、混入しようとする空気が、基板の端部以外にも、貫通孔１２を通過してフィルム層６ｂの上面に放出されることによって、接着層６ａとフィルム層６ｂとの間に介在する空気を少なくすることができる。
【００４５】
また、接着層６ａとフィルム層６ｂとの間に介在する空気を少なくし、接着層６ａとフィルム層６ｂとの間の空隙を小さくすることができる。その結果、接着層６ａとフィルム層６ｂの間に介在される空気の量が少なくなったため、半田リフロー時の加熱工程や、半導体素子２から発生する熱に起因して、両者間に介在される空気が膨張しても、その絶縁層に与える影響を小さくすることができ、絶縁層の破壊を低減することができる。
【００４６】
貫通孔１２は、平面視して信号線路５ａと重ならないように形成されている。仮に、信号線路５ａの直下であって、平面上に二種類の樹脂が連続して形成されていると、樹脂同士の比誘電率（比誘電率Ｘ、比誘電率Ｙ）が異なるため、回路配線Ｋの特性インピーダンスを調整することが難しい。すなわち、信号線路５ａに沿って伝達される伝送信号が、比誘電率Ｘの領域から比誘電率がＹの領域に進行するため、特性インピーダンスＺＯの値が変化し、伝送信号の質が低下してしまう。そこで、信号線路５ａの直下には貫通孔１２を形成しないことによって、信号線路５ａの伝送信号の劣化を抑制することができる。さらに、信号線路５ａを平坦なフィルム層６ｂの上面に形成することができ、信号線路５ａを平坦に形成することができる。その結果、信号線路５ａの下面からグランド層５ｂの上面までの距離を、調整しやすくすることができる。
【００４７】
また、貫通孔１２の直上には、接着層６ａを構成する材料と同一材料からなる被覆層６ａ’が形成されており、貫通孔１２に充填された接着層６ａの一部は、接着層６ａと被覆層６ａ’とを接続している。被覆層６ａ’は、接着層６ａと同一材料から構成されており、貫通孔１２に充填された接着層６ａの一部との接着力は大きい。そのため、接着層６ａと被覆層６ａ’は、フィルム層６ｂを介在させて、強固に接合することができる。
【００４８】
また、貫通孔１２は、フィルム層６ｂの中央領域よりも外部領域に多く形成されている。ここで、中央領域とは、平面視して半導体素子２と重なる領域のことをいい、外部領域とは、平面視して半導体素子２と重ならない領域のことをいう。貫通孔１２を外部領域に多く設けたことによって、フィルム層６ｂを接着層６ａに貼り合わせて押圧したときに、基板の中央から基板の外部に向かって流出する接着層６ａを構成する接着剤の余りは、外部領域に多く形成した貫通孔１２に向かって流れやすい。その結果、貫通孔１２を接着剤の余りで充填するとともに、接着層６ａの上下方向の厚み寸法も調整することができる。
【００４９】
本実施形態に係る配線基板１は、例えば、以下の工程を経て作製される。
【００５０】
まず、コア基板４を準備する。かかるコア基板４は、ガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスにエポキシ樹脂及びビスマレイミドトリアジン樹脂又はシアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたシートを銅箔とともに熱プレスして硬化することによって形成する。また、配線基板１の低熱膨張化を行うために、全芳香族ポリアミド、全芳香族ポリエステル又は液晶ポリマーなどの低熱膨張の繊維を用いたものであっても構わない。コア基板４は、厚み寸法が例えば０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下に設定されている。
【００５１】
次に、コア基板４に、従来周知のドリル加工などによって、上下方向にスルーホール８を形成し、電解めっきなどにより、スルーホール８の内周面にスルーホール導体９を形成する。スルーホール８は、複数形成され、直径が例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。そのあと、スルーホール８に例えばポリイミド等の樹脂を充填し、絶縁体１０を形成する。次に、コア基板４の上面及び下面に、従来周知の蒸着法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等によって、導体層５を構成する材料を被着する。そして、その表面にレジストを塗布し、露光現像を行った後、エッチング処理をしてコア基板４の上面及び下面にグランド層５ｂを形成する。
【００５２】
次に、貫通孔１２を有するフィルム層６ｂを準備する。かかるフィルム層６ｂは、例えばポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂又は液晶ポリマー樹脂のうち少なくともいずれか一つを用いたシートである。
【００５３】
フィルム層６ｂは、作製予定の配線基板１の設計寸法に応じた大きさのものを使用するとともに、予め貫通孔１２を所定位置に形成しておく。かかる貫通孔１２は、従来周知のレーザー加工によって、形成することができる。また、貫通孔１２は、レーザーの出力を調整することによって、上述したようにテーパー状に形成することができる。
【００５４】
次に、グランド層５ｂに対応する導体層５の上面に対して、従来周知のスピンコート法等によって、例えばシリカを含有するポリイミドからなる接着剤を被着させる。
【００５５】
図４は、接着剤が被着した導体層５に対して、フィルム層６ｂを位置決めし、貼り合わせようとする状態を示した図である。そして、図４に示すように、接着剤が被着した導体層５を有する基板に、準備したフィルム層６ｂを貼り合わせる。このとき、接着剤が被着した導体層５を下方に配置している状態で、上方から下方に向かってフィルム層６ｂを貼り合わせる。かかるフィルム層６ｂは、その貫通孔１２が下部よりも上部が幅狭なテーパー状となっている状態で、接着剤に貼り合わす。
【００５６】
図５は、接着剤に対してフィルム６ｂを押圧している状態を示した図である。さらに、図５に示すように、フィルム層６ｂを基板に向かって押圧するとともに、接着剤とフィルム層６ｂとの間に介在される空気を貫通孔１２を介してフィルム層６ｂの上面に放出するとともに、余分な接着剤を貫通孔１２に充填する。なお、貫通孔１２はフィルム層６ｂの中央領域よりも外部領域に多く形成しているため、接着剤が中央領域から外部領域に向かって流れ、外部領域に形成された貫通孔１２に流入することによって、貫通孔１２を接着剤の一部で充填することができる。
【００５７】
そして、図６に示すように、貫通孔１２接着剤が充填されている状態で、加熱プレス装置で熱を接着剤とフィルム層６ｂに印加することによって、接着剤を硬化し、フィルム層６ｂを基板に固着する。さらに、接着剤を硬化してことによって、接着層６ａを形成することができる。なお、フィルム層６ｂの上下方向の厚み寸法は、例えば７．５μｍであって、接着層６ａの上下方向の厚み寸法は３μｍとなるように設定されている。そして、フィルム層６ｂと接着層６ａからなる絶縁層６を形成することができる。
【００５８】
次に、絶縁層６に、例えばＹＡＧレーザー装置、又はＣＯ２レーザー装置を用いて、ビア孔を形成する。ビア孔は、絶縁層６の表面に対して垂直方向から、絶縁層６の表面に向けてレーザー光が照射されることによって、形成される。さらに、ビア孔に、例えば従来周知のめっき処理を施し、導電性材料を充填することによってビア導体７を形成する。
【００５９】
さらに、フィルム６ｂの上面に対して、従来周知の蒸着法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等によって、信号線路５ａを構成する材料を被着する。そして、その表面にレジストを塗布し、露光現像を行った後、エッチング処理をして信号線路５ａを形成する。かかる信号線路５ａは、平面視して貫通孔１２と重ならないように形成する。なお、信号線路５ａは、フィルム層６ｂの上面に接着層６ａを介してグランド層５ｂと対向する箇所に、形成される。
【００６０】
さらに、信号線路５ａ上に、上述したように接着層６ａを介してフィルム層６ｂを形成して、絶縁層６を形成することができる。そして、接着層６ａ（被覆層６ａ’）を下面に形成された貫通孔１２に充填されている接着層６ａの一部と被着させて、接着層６ａ（被覆層６ａ’）と貫通孔１２に充填された接着層６ａの一部とを固着する。
【００６１】
さらに、上述した積層工程を繰り返すことで、配線基板１を作製することができる。そして、配線基板１に対してバンプ３を介して半導体素子２を実装することによって、半導体素子の実装構造体を実現することができる。
【００６２】
なお、上述した実施形態において、接着剤が被着した導体層５を有する基板に、フィルム層６ｂを貼り合わせて配線基板１を作製したが、絶縁層６の凹凸が低減する観点から、フィルム層６ｂに予め接着剤を被着させて、導体層５上に貼り合わせても構わない。
【００６３】
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００６４】
上述した実施形態において、コア基板４を有する配線基板１を説明したが、導体層５とフィルム層６ｂとの間に混在する空気を少なくする観点から、コア基板４を有さないコアレスの配線基板であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体素子の実装構造体の平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体素子の実装構造体の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る配線基板の一部の拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る配線基板の製造工程を説明する断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る配線基板の製造工程を説明する断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る配線基板の製造工程を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 配線基板
２ 半導体素子
３ バンプ
４ コア基板
５ 導体層
５ａ 信号線路
５ｂ グランド層
６ 絶縁層
６ａ 接着層
６ａ’被覆層
６ｂ フィルム層
７ ビア導体
８ スルーホール
９ スルーホール導体
１０ 絶縁体
１１ 非金属無機フィラ
１２ 貫通孔
Ｋ 回路配線
ｄ 距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の半導体素子を上面に実装可能な配線基板が知られている。
【０００３】
かかる配線基板として、近年の電子機器の小型化にともなって、絶縁層と該絶縁層上に形成された導体層とを上下に複数積層したものが用いられている。ここで、導体層は、必要に応じて、所望の電気信号を送信するための信号線路と、基準電位に接続されたグランド層とがある。
【０００４】
なお、配線基板は、グランド層と信号線路との間に介在される絶縁層の上下方向の厚み寸法を調整することによって、所望の電気特性を得ることができる。そこで、絶縁層に上下方向の厚み寸法を調整容易なフィルム層を使用したものがある（下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−６９２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述した従来の配線基板は、導体層上に接着層を介してフィルム層を貼り合わせて形成されている。そのため、フィルム層を貼り合わせる際に、フィルム層と導体層との間に空気が混在することがあり、フィルム層と導体層との間に混在した空気による空隙ができるといった問題点があった。その結果、フィルム層と導体層との間の空気が半田リフロー時などの加熱工程で膨張し、フィルム層が導体層とともに破壊されるといった現象が起き、製品不良が増加する結果、生産性が低下する問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、フィルム層の破壊を抑制し、生産性に優れた配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の配線基板は、フィルム層と、前記フィルム層の上面に形成された信号線路と、前記フィルム層の下面に接着層を介して形成されたグランド層と、を備えた配線基板であって、前記フィルム層は、該フィルム層の上面から該フィルム層の下面まで貫通する貫通孔が形成されており、前記接着層の一部が前記貫通孔に充填されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の配線基板は、前記貫通孔の直上には、前記接着層を構成する材料と同一材料からなる被覆層が形成されており、前記貫通孔に充填された前記接着層の一部は、前記被覆層と接着していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の配線基板は、前記貫通孔が、平面視して前記信号線路と重ならないように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の配線基板は、前記貫通孔が、上部よりも下部が幅広なテーパー状となっていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の配線基板は、前記フィルム層が、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂からなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の配線基板は、前記貫通孔の直径が、５０μｍから２ｍｍであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の配線基板の製造方法は、上面に導体層が形成された基板と、貫通孔を有するフィルム層とを準備する工程と、
前記基板上に接着剤を被着させる工程と、前記接着剤が被着した前記導体層上に、前記フィルム層を張り合わせる工程と、前記フィルム層を前記基板に向かって押圧するとともに、前記貫通孔に前記接着剤の一部を流入させて、前記貫通孔に前記接着剤の一部を充填する工程と、前記貫通孔に前記接着剤の一部が充填している状態で、前記接着剤を硬化し、前記フィルム層を前記基板に固着する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フィルム層に貫通孔を形成することによって、フィルム層と導体層との間に混在する空気を貫通孔から排出し、フィルム層と導体層との間に混在する空気を低減することによって、フィルム層の破損発生率を少なくすることができ、生産性に優れた配線基板及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明にかかる配線基板及びその製造方法の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。かかる配線基板と、その配線基板に実装される半導体素子とを備えた半導体素子の実装構造体は、例えば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ装置又はその周辺機器などの電子機器に使用されるものである。
【００１６】
図１は本発明の実施形態に係る半導体素子の実装構造体の平面図、図２は図１に示す半導体素子の実装構造体の断面図である。
【００１７】
本実施形態に係る半導体素子の実装構造体は、配線基板１と、配線基板１上に実装されるＩＣ、ＬＳＩ等の例えばシリコンから成る矩形状の半導体素子２とを含んで構成されている。ここでは、半導体素子２は、半田等のバンプ３を介して配線基板１に実装されている。なお、半導体素子２は、平面視して配線基板１の中央に配置されている。
【００１８】
配線基板１は、平板状に形成されたコア基板４と、コア基板４の上面及び下面に積層された導体層５と絶縁層６とを含んで構成されている。
【００１９】
コア基板４は、例えばガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスからなる基材に、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂又はシアネート樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させたシートを積層して固化することによって作製される。
【００２０】
また、コア基板４は基材を用いずに繊維樹脂から作製することもできる。繊維樹脂としては、例えばポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂又は液晶ポリマー樹脂等の低熱膨張樹脂を用いることができる。なかでもポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を使用することが望ましい。ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂は、熱膨張率が−５ｐｐｍ／℃から５ｐｐｍ／℃と低く、このような低熱膨張樹脂を使用することによって、コア基板４自体の熱膨張を抑制することができる。
【００２１】
コア基板４には、コア基板４を上下方向に貫通するスルーホール８が形成されている。かかるスルーホール８の内壁面には、導電性を有する銅めっき等からなるスルーホール導体９が形成されている。また、スルーホール８には、コア基板４の平坦性を良好にするために絶縁性の樹脂からなる絶縁体１０が充填されている。なお、スルーホール導体９は、コア基板４の上面又は下面に形成された導体層５同士を電気的に接続している。絶縁体１０をスルーホール８に充填することによって、スルーホール８の直上又は直下にビア導体７を形成することができ、配線基板１の小型化に寄与することができる。
【００２２】
導体層５は、電気信号を伝達する機能を備えたライン状の信号線路５ａと、半導体素子２の基準電位を共通にする機能を備えた平板状のグランド層５ｂから構成されている。
【００２３】
また、信号線路５ａとグランド層５ｂとは、絶縁層６を介して互いに対向するように配置されている。なお、信号線路５ａと、その信号線路５ａに対向するグランド層５ｂからなるものを回路配線Ｋとする。また、信号線路５ａとグランド層５ｂとは、同一平面状に形成されることもある。
【００２４】
また、導体層５は、少なくともコア基板４の上面又は下面に形成され、コア基板４の表面上に部分的に形成される。また、導体層５は、絶縁層６の上面にも形成される。かかる導体層５は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料からなる。
【００２５】
絶縁層６は、コア基板４又は導体層５の表面上を覆うように形成される。そして、所望の導体層５の数に応じて、絶縁層６と導体層５が交互に積層される。
【００２６】
絶縁層６は、接着層６ａとフィルム層６ｂを上下に積層して形成されている。かかる絶縁層６には、その上下方向を貫くビア導体７が形成されている。かかるビア導体７は、上下の異なる絶縁層６間に形成された導体層５同士を電気的に接続するためのものであって、導電性を有する。なお、ビア導体７は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料からなる。
【００２７】
接着層６ａは、フィルム層６ｂを導体層５に対して固着させるためのものであって、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が使用される。熱硬化性樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコン樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂のうち少なくともいずれか一つを使用することができる。熱可塑性樹脂としては、半田リフロー時の加熱に耐える耐熱性を有する必要があることから、構成する材料の軟化温度が２００℃以上であることが望ましく、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等を使用することができる。また、これらの材料から成る接着層６ａの比誘電率は、例えば３．５から４．５となる。
【００２８】
接着層６ａは、フィルム層６ｂを張り合わせた状態で、コア基板４及び導体層５に対して積層し、例えば加熱プレス装置を用いて加熱しながら加圧した後、冷却することによって、固着される。また、接着層６ａは、乾燥後の厚みが例えば１μｍから１０μｍとなるように設定されている。
【００２９】
図３は、図２のＸ部分を拡大した断面図である。図３に示すように、接着層６ａには、非金属無機フィラ１１が含有されている。かかる非金属無機フィラ１１は、例えばシリカ（二酸化ケイ素）、又は酸化アルミニウム等の無機材料からなり、本実施の形態では、シリカが用いられている。
【００３０】
非金属無機フィラ１１の形状は、例えば略球状、多角形状などがあり、接着層６ａに均等に分布させる観点から、略球状に設定されている。かかる略球状の粒子径は、例えば３００ｎｍ以上３μｍ以下である。
【００３１】
なお、非金属無機フィラ１１は、信号線路５ａの上面とフィルム層６ｂの下面との距離ｄを一定にし、後述する特性インピーダンスＺＯを調整する観点から、接着層６ａに多数個含有されている。
【００３２】
ここで、特性インピーダンスＺＯについて説明する。特性インピーダンスＺＯは、半導体素子２を実装する配線基板１における回路配線Ｋの信号伝送特性を表すものであって、回路配線Ｋの単位長さ当たりの容量をＣ、インダクタンスをＬとするとき、ＺＯ＝（Ｌ／Ｃ）１／２で定義される。容量ＣやインダクタンスＬの値は、回路配線Ｋにおける信号線路５ａの上面からグランド層５ｂの下面までの距離ｄや、絶縁層６の比誘電率等に依存する。かかる特性インピーダンスＺＯは、配線基板に実装される半導体素子の有する入力，出力インピーダンスと整合していないと、信号の反射が生じやすく、該信号の反射が雑音となって伝送信号の質が低下する。なお、絶縁層６の比誘電率は小さくなるにつれて、回路配線Ｋの伝送信号の速度が速くなり半導体素子２の高速演算が実現できる。
【００３３】
上述した従来の配線基板は、一般的に信号線路とグランド層との間に位置する絶縁層に硬化性樹脂を用いており、該絶縁層が硬化する前は、絶縁層の粘土が低下しているため、基板周辺部から絶縁層を構成する材料が流れ出ることがある。そのため、基板周辺部は基板中央よりも絶縁層の厚み寸法が小さくなりやすい。なお、本明細書における基板とは、配線基板が作製される前の導体層又は絶縁層を積層可能な基板のことをいう。
【００３４】
また、導体層は、コア基板の上面又は絶縁層の上面にパターニングして形成されるため、導体層が存在しない領域も存在し、接着層を形成する領域に凹凸が形成されている。そのため、導体層が存在しない領域は、導体層が存在する領域よりも厚み寸法が小さくなりやすい。
【００３５】
これらの事情から、場所によって距離ｄが異なることがあり、回路配線Ｋの容量ＣやインダクタンスＬの値がばらつくため、特性インピーダンスＺＯを所望の値に精度よく調整することは難しい。
【００３６】
また、上述した従来の配線基板は、基板の上面に接着層を介してフィルム層を貼り合わせると、フィルム層と基体との間に空気が混在することがあって、フィルム層と基体との間に空隙ができることがある。そして、かかる空隙が、フィルム層と基体との接合箇所に介在されることによって、絶縁層に凹凸が形成される。そのため、その凹凸が原因となって回路配線における信号線路の上面からグランド層の下面までの距離が、一定にならない領域が多くなってしまい、回路配線の特性インピーダンスＺＯの調整が難しい。
【００３７】
そこで、特性インピーダンスＺＯを調整するために、距離ｄを一定にし、特性インピーダンスＺＯを所望の値に近づけることができる。
【００３８】
距離ｄを一定にする方法としては、フィルム層６ｂを接着層６ａを介して信号線路５ａに押圧し、非金属無機フィラ１１を信号線路５ａに対して接触させて、非金属無機フィラ１１をスペーサとすることによって、フィルム層６ｂの下面と信号線路５ａの上面との距離ｄを調整する。具体的には、非金属無機フィラ１１を、信号線路５ａの上面とフィルム層６ｂの下面とに当接させ、非金属無機フィラ１１の径を変えることによって、距離ｄを調整することができる。その結果、距離ｄを所望の距離となるように調整することによって、回路配線Ｋの特性インピーダンスＺＯを調整することができる。なお、接着層６ａに対する非金属無機フィラ１１の体積は、１０％〜３０％に設定されている。また、フィルム層６ｂは、非金属無機フィラ１１よりも硬いものとする。
【００３９】
ここで、絶縁層６を構成するフィルム層６ｂについて説明する。フィルム層６ｂは、精密に厚さが制御されている。また、フィルム層６ｂは、印加される温度や圧力によって厚み寸法が変化するのを防止するために、耐熱性と硬さに優れた特性の材料であることが望ましい。この様な特性を有するフィルム層６ｂとしては、例えばポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂又は液晶ポリマー樹脂のうち少なくともいずれか一つを用いることができる。なお、フィルム層６ｂは、フィルム層６ｂの強度を保持するために、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂とポリイミド樹脂の混合樹脂であることが望ましい。また、フィルム層６ｂの上下方向の厚み寸法は、例えば１μｍから１０μｍとなるように設定されている。
【００４０】
フィルム層６ｂには、その上面から下面まで貫通する貫通孔１２が形成されている。
【００４１】
その貫通孔１２には、接着層６ａの一部が充填されている。また、樹脂は、貫通孔１２において、貫通孔１２の下端から貫通孔１２の上端まで充填されている。なお、貫通孔１２の直径は、例えば５０μｍから２ｍｍに設定されている。ここで、貫通孔１２の直径は、貫通孔１２の上端の直径とする。
【００４２】
貫通孔１２は、その上部よりも下部が幅広なテーパー状に形成されている。そのため、フィルム層６ｂの貫通孔１２が広がっている側を下に向けて、下方に位置する接着層６ａに貼り合わせた場合、接着層６ａを構成する樹脂が広がった貫通孔１２に流入しやすい。また、貫通孔１２に流入した樹脂は、貫通孔１２が狭まっていくことによって、フィルム層６ｂの上面から流出しにくく、必要以上に樹脂がフィルム層６ｂの上面から流れ出ることを抑制することができる。
【００４３】
そして、貫通孔１２に充填された接着層６ａの一部によって、貫通孔１２の内周面と接着層６ａの一部が接着し、接着層６ａとフィルム層６ｂとの接触面積を大きくすることができ、接着層６ａとフィルム層６ｂとの接着力を大きくすることができる。その結果、接着層６ａとフィルム層６ｂとを剥離しにくくすることができる。
【００４４】
また、基板に被着した接着剤に対してフィルム層６ｂを貼り合わせる場合、接着剤とフィルム層６ｂとの間に空気が混入しようとするが、フィルム層６ｂに形成された貫通孔１２によって、接着剤とフィルム層６ｂとの間の空気を貫通孔１２から排出しやすくすることができる。すなわち、混入しようとする空気が、基板の端部以外にも、貫通孔１２を通過してフィルム層６ｂの上面に放出されることによって、接着層６ａとフィルム層６ｂとの間に介在する空気を少なくすることができる。
【００４５】
また、接着層６ａとフィルム層６ｂとの間に介在する空気を少なくし、接着層６ａとフィルム層６ｂとの間の空隙を小さくすることができる。その結果、接着層６ａとフィルム層６ｂの間に介在される空気の量が少なくなったため、半田リフロー時の加熱工程や、半導体素子２から発生する熱に起因して、両者間に介在される空気が膨張しても、その絶縁層に与える影響を小さくすることができ、絶縁層の破壊を低減することができる。
【００４６】
貫通孔１２は、平面視して信号線路５ａと重ならないように形成されている。仮に、信号線路５ａの直下であって、平面上に二種類の樹脂が連続して形成されていると、樹脂同士の比誘電率（比誘電率Ｘ、比誘電率Ｙ）が異なるため、回路配線Ｋの特性インピーダンスを調整することが難しい。すなわち、信号線路５ａに沿って伝達される伝送信号が、比誘電率Ｘの領域から比誘電率がＹの領域に進行するため、特性インピーダンスＺＯの値が変化し、伝送信号の質が低下してしまう。そこで、信号線路５ａの直下には貫通孔１２を形成しないことによって、信号線路５ａの伝送信号の劣化を抑制することができる。さらに、信号線路５ａを平坦なフィルム層６ｂの上面に形成することができ、信号線路５ａを平坦に形成することができる。その結果、信号線路５ａの下面からグランド層５ｂの上面までの距離を、調整しやすくすることができる。
【００４７】
また、貫通孔１２の直上には、接着層６ａを構成する材料と同一材料からなる被覆層６ａ’が形成されており、貫通孔１２に充填された接着層６ａの一部は、接着層６ａと被覆層６ａ’とを接続している。被覆層６ａ’は、接着層６ａと同一材料から構成されており、貫通孔１２に充填された接着層６ａの一部との接着力は大きい。そのため、接着層６ａと被覆層６ａ’は、フィルム層６ｂを介在させて、強固に接合することができる。
【００４８】
また、貫通孔１２は、フィルム層６ｂの中央領域よりも外部領域に多く形成されている。ここで、中央領域とは、平面視して半導体素子２と重なる領域のことをいい、外部領域とは、平面視して半導体素子２と重ならない領域のことをいう。貫通孔１２を外部領域に多く設けたことによって、フィルム層６ｂを接着層６ａに貼り合わせて押圧したときに、基板の中央から基板の外部に向かって流出する接着層６ａを構成する接着剤の余りは、外部領域に多く形成した貫通孔１２に向かって流れやすい。その結果、貫通孔１２を接着剤の余りで充填するとともに、接着層６ａの上下方向の厚み寸法も調整することができる。
【００４９】
本実施形態に係る配線基板１は、例えば、以下の工程を経て作製される。
【００５０】
まず、コア基板４を準備する。かかるコア基板４は、ガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスにエポキシ樹脂及びビスマレイミドトリアジン樹脂又はシアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたシートを銅箔とともに熱プレスして硬化することによって形成する。また、配線基板１の低熱膨張化を行うために、全芳香族ポリアミド、全芳香族ポリエステル又は液晶ポリマーなどの低熱膨張の繊維を用いたものであっても構わない。コア基板４は、厚み寸法が例えば０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下に設定されている。
【００５１】
次に、コア基板４に、従来周知のドリル加工などによって、上下方向にスルーホール８を形成し、電解めっきなどにより、スルーホール８の内周面にスルーホール導体９を形成する。スルーホール８は、複数形成され、直径が例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。そのあと、スルーホール８に例えばポリイミド等の樹脂を充填し、絶縁体１０を形成する。次に、コア基板４の上面及び下面に、従来周知の蒸着法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等によって、導体層５を構成する材料を被着する。そして、その表面にレジストを塗布し、露光現像を行った後、エッチング処理をしてコア基板４の上面及び下面にグランド層５ｂを形成する。
【００５２】
次に、貫通孔１２を有するフィルム層６ｂを準備する。かかるフィルム層６ｂは、例えばポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂又は液晶ポリマー樹脂のうち少なくともいずれか一つを用いたシートである。
【００５３】
フィルム層６ｂは、作製予定の配線基板１の設計寸法に応じた大きさのものを使用するとともに、予め貫通孔１２を所定位置に形成しておく。かかる貫通孔１２は、従来周知のレーザー加工によって、形成することができる。また、貫通孔１２は、レーザーの出力を調整することによって、上述したようにテーパー状に形成することができる。
【００５４】
次に、グランド層５ｂに対応する導体層５の上面に対して、従来周知のスピンコート法等によって、例えばシリカを含有するポリイミドからなる接着剤を被着させる。
【００５５】
図４は、接着剤が被着した導体層５に対して、フィルム層６ｂを位置決めし、貼り合わせようとする状態を示した図である。そして、図４に示すように、接着剤が被着した導体層５を有する基板に、準備したフィルム層６ｂを貼り合わせる。このとき、接着剤が被着した導体層５を下方に配置している状態で、上方から下方に向かってフィルム層６ｂを貼り合わせる。かかるフィルム層６ｂは、その貫通孔１２が下部よりも上部が幅狭なテーパー状となっている状態で、接着剤に貼り合わす。
【００５６】
図５は、接着剤に対してフィルム６ｂを押圧している状態を示した図である。さらに、図５に示すように、フィルム層６ｂを基板に向かって押圧するとともに、接着剤とフィルム層６ｂとの間に介在される空気を貫通孔１２を介してフィルム層６ｂの上面に放出するとともに、余分な接着剤を貫通孔１２に充填する。なお、貫通孔１２はフィルム層６ｂの中央領域よりも外部領域に多く形成しているため、接着剤が中央領域から外部領域に向かって流れ、外部領域に形成された貫通孔１２に流入することによって、貫通孔１２を接着剤の一部で充填することができる。
【００５７】
そして、図６に示すように、貫通孔１２接着剤が充填されている状態で、加熱プレス装置で熱を接着剤とフィルム層６ｂに印加することによって、接着剤を硬化し、フィルム層６ｂを基板に固着する。さらに、接着剤を硬化してことによって、接着層６ａを形成することができる。なお、フィルム層６ｂの上下方向の厚み寸法は、例えば７．５μｍであって、接着層６ａの上下方向の厚み寸法は３μｍとなるように設定されている。そして、フィルム層６ｂと接着層６ａからなる絶縁層６を形成することができる。
【００５８】
次に、絶縁層６に、例えばＹＡＧレーザー装置、又はＣＯ２レーザー装置を用いて、ビア孔を形成する。ビア孔は、絶縁層６の表面に対して垂直方向から、絶縁層６の表面に向けてレーザー光が照射されることによって、形成される。さらに、ビア孔に、例えば従来周知のめっき処理を施し、導電性材料を充填することによってビア導体７を形成する。
【００５９】
さらに、フィルム６ｂの上面に対して、従来周知の蒸着法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等によって、信号線路５ａを構成する材料を被着する。そして、その表面にレジストを塗布し、露光現像を行った後、エッチング処理をして信号線路５ａを形成する。かかる信号線路５ａは、平面視して貫通孔１２と重ならないように形成する。なお、信号線路５ａは、フィルム層６ｂの上面に接着層６ａを介してグランド層５ｂと対向する箇所に、形成される。
【００６０】
さらに、信号線路５ａ上に、上述したように接着層６ａを介してフィルム層６ｂを形成して、絶縁層６を形成することができる。そして、接着層６ａ（被覆層６ａ’）を下面に形成された貫通孔１２に充填されている接着層６ａの一部と被着させて、接着層６ａ（被覆層６ａ’）と貫通孔１２に充填された接着層６ａの一部とを固着する。
【００６１】
さらに、上述した積層工程を繰り返すことで、配線基板１を作製することができる。そして、配線基板１に対してバンプ３を介して半導体素子２を実装することによって、半導体素子の実装構造体を実現することができる。
【００６２】
なお、上述した実施形態において、接着剤が被着した導体層５を有する基板に、フィルム層６ｂを貼り合わせて配線基板１を作製したが、絶縁層６の凹凸が低減する観点から、フィルム層６ｂに予め接着剤を被着させて、導体層５上に貼り合わせても構わない。
【００６３】
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００６４】
上述した実施形態において、コア基板４を有する配線基板１を説明したが、導体層５とフィルム層６ｂとの間に混在する空気を少なくする観点から、コア基板４を有さないコアレスの配線基板であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体素子の実装構造体の平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体素子の実装構造体の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る配線基板の一部の拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る配線基板の製造工程を説明する断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る配線基板の製造工程を説明する断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る配線基板の製造工程を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 配線基板
２ 半導体素子
３ バンプ
４ コア基板
５ 導体層
５ａ 信号線路
５ｂ グランド層
６ 絶縁層
６ａ 接着層
６ａ’被覆層
６ｂ フィルム層
７ ビア導体
８ スルーホール
９ スルーホール導体
１０ 絶縁体
１１ 非金属無機フィラ
１２ 貫通孔
Ｋ 回路配線
ｄ 距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム層と、前記フィルム層の上面に形成された信号線路と、前記フィルム層の下面に接着層を介して形成されたグランド層と、を備えた配線基板であって、
前記フィルム層は、該フィルム層の上面から該フィルム層の下面まで貫通する貫通孔が形成されており、
前記接着層の一部が前記貫通孔に充填されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板において、
前記貫通孔の直上には、前記接着層を構成する材料と同一材料からなる被覆層が形成されており、
前記貫通孔に充填された前記接着層の一部は、前記被覆層と接着していることを特徴とする配線基板。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の配線基板において、
前記貫通孔は、平面視して前記信号線路と重ならないように形成されていることを特徴とする配線基板。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の配線基板において、
前記貫通孔は、上部よりも下部が幅広なテーパー状となっていることを特徴とする配線基板。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の配線基板において、
前記フィルム層は、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂からなることを特徴とする配線基板。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の配線基板において、
前記貫通孔の直径は、５０μｍから２ｍｍであることを特徴とする配線基板。
【請求項７】
上面に導体層が形成された基板と、貫通孔を有するフィルム層とを準備する工程と、
前記基板上に接着剤を被着させる工程と、
前記接着剤が被着した前記導体層上に、前記フィルム層を張り合わせる工程と、
前記フィルム層を前記基板に向かって押圧するとともに、前記貫通孔に前記接着剤の一部を流入させて、前記貫通孔に前記接着剤の一部を充填する工程と、
前記貫通孔に前記接着剤の一部が充填している状態で、前記接着剤を硬化し、前記フィルム層を前記基板に固着する工程と、
を備えたことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項１】
フィルム層と、前記フィルム層の上面に形成された信号線路と、前記フィルム層の下面に接着層を介して形成されたグランド層と、を備えた配線基板であって、
前記フィルム層は、該フィルム層の上面から該フィルム層の下面まで貫通する貫通孔が形成されており、
前記接着層の一部が前記貫通孔に充填されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板において、
前記貫通孔の直上には、前記接着層を構成する材料と同一材料からなる被覆層が形成されており、
前記貫通孔に充填された前記接着層の一部は、前記被覆層と接着していることを特徴とする配線基板。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の配線基板において、
前記貫通孔は、平面視して前記信号線路と重ならないように形成されていることを特徴とする配線基板。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の配線基板において、
前記貫通孔は、上部よりも下部が幅広なテーパー状となっていることを特徴とする配線基板。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の配線基板において、
前記フィルム層は、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂からなることを特徴とする配線基板。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の配線基板において、
前記貫通孔の直径は、５０μｍから２ｍｍであることを特徴とする配線基板。
【請求項７】
上面に導体層が形成された基板と、貫通孔を有するフィルム層とを準備する工程と、
前記基板上に接着剤を被着させる工程と、
前記接着剤が被着した前記導体層上に、前記フィルム層を張り合わせる工程と、
前記フィルム層を前記基板に向かって押圧するとともに、前記貫通孔に前記接着剤の一部を流入させて、前記貫通孔に前記接着剤の一部を充填する工程と、
前記貫通孔に前記接着剤の一部が充填している状態で、前記接着剤を硬化し、前記フィルム層を前記基板に固着する工程と、
を備えたことを特徴とする配線基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１８６９６４（Ｐ２００８−１８６９６４Ａ）
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８６０４（Ｐ２００７−１８６０４）
【出願日】平成１９年１月３０日（２００７．１．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月３０日（２００７．１．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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