配線基板及びその製造方法
【課題】配線基板最表層の樹脂層に高精度でパッドを露出することができる配線基板の製造方法と、その方法により製造され、高精度で露出したパッドを有する配線基板を提供すること。
【解決手段】一部の厚みが他の部分より大きい配線を含む最上層配線層４を覆う絶縁樹脂層を形成し、そしてこの絶縁樹脂層の一部を、最上層配線増の厚みの大きい部分６の上部を露出するまで除去してパッドを形成することを特徴とする方法により、配線基板を製造する。あるいは、最上層配線層全体を覆う絶縁樹脂層上に形成した、最上層配線層のパッドとして露出させるべき部分より広い開口部を持つサンドブラスト用マスクを使用するサンドブラスト処理により、最上層配線層の一部をパッドとして露出させる方法により配線基板を製造する。この場合、最上層配線層のさせるべき部分だけを他の部分より厚く形成してもよく、あるいは最上層配線層全体を同一の厚みで形成してもよい。
【解決手段】一部の厚みが他の部分より大きい配線を含む最上層配線層４を覆う絶縁樹脂層を形成し、そしてこの絶縁樹脂層の一部を、最上層配線増の厚みの大きい部分６の上部を露出するまで除去してパッドを形成することを特徴とする方法により、配線基板を製造する。あるいは、最上層配線層全体を覆う絶縁樹脂層上に形成した、最上層配線層のパッドとして露出させるべき部分より広い開口部を持つサンドブラスト用マスクを使用するサンドブラスト処理により、最上層配線層の一部をパッドとして露出させる方法により配線基板を製造する。この場合、最上層配線層のさせるべき部分だけを他の部分より厚く形成してもよく、あるいは最上層配線層全体を同一の厚みで形成してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板とその製造方法に関する。より詳しく言えば、本発明は、半導体チップ、半導体部品、その他の実装部品を実装する配線基板、あるいは半導体チップ、半導体部品、その他の実装部品を搭載して他の基板に接続する配線基板（例えばフリップチップ接続用のパッケージ）と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップ、半導体部品、その他の実装部品を配線基板に実装する場合には、通常、配線基板の最表層の配線のうち実装時にチップ等との接続に必要な部分（一般に「パッド」と呼ばれる）以外は、はんだの付着や汚染等から保護するために、ソルダーレジストと呼ばれる樹脂材料により保護される。その場合、接続に必要な配線部分の露出は、フォトリソグラフィー法、スクリーン印刷法、レーザー加工法などにより行われる。フォトリソグラフィー法では、ソルダーレジストの樹脂材料として感光性のものを使用し、露光と現像によるパターン化が行われる。スクリーン印刷法では、印刷マスクを使用して、必要な部分のみに樹脂材料を印刷する。レーザー加工では、全面に樹脂材料を塗布してから、露出させる領域の樹脂材料をレーザー光照射により除去する。
【０００３】
一例として、従来の絶縁樹脂（ソルダレジスト）層のフォトリソグラフィーでのパターニングによるパッドの露出を説明する。図１２（ａ）に示したように、絶縁基板１０１上に必要な数の下層配線１０２とそれを覆う絶縁層１０３を形成後、最上層の配線層１０４とそれを覆う絶縁樹脂（ソルダレジスト）層１０５を形成する。続いて、フォトリソグラフィーにより絶縁樹脂層１０５を露光・現像して、図１２（ｂ）示したように所定パターンの開口を形成し、最上層配線１０４の一部をパッド１０６（上面）、１０６’（下面）として露出する。
【０００４】
スクリーン印刷法による場合は、図１２（ａ）の最上層配線層１０４までを形成後、所定パターンのマスクを使って絶縁樹脂をスクリーン印刷して、図１２（ｂ）示したのと同様の開口パターンの絶縁樹脂層を形成する。
【０００５】
サンドブラスト法を利用して配線基板表面にパッドを露出させることも知られている。この場合は、露出させようとするパッドに対応する部分に開口を形成したサンドブラスト用のレジストマスクを形成し、開口部に砥粒を含んだ空気流を当てて、パッド部分を露出させる。例えば、特許文献１〜３には、パッドの露出にサンドブラスト法を用いることが記載されている。
【０００６】
従来のサンドブラスト法によるパッドの露出の例を、一つのパッド形成領域を拡大して示す図を参照して説明する。図１３（ａ）に示したように、絶縁基板２０１（その片側のみを図示する）上に必要な数の下層配線２０２とそれを覆う絶縁層２０３を形成後、最上層の配線層２０４とそれを覆う絶縁樹脂層２０５を形成する。図１３（ｂ）に示したように、絶縁樹脂層２０５の上にサンドブラスト用のドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）２０６を貼り付け、露光・現像により所定パターンの開口部を形成する。次に、図１３（ｃ）に示したように開口部に砥粒２０７を吹きつけて絶縁樹脂を除去し、配線層２０４の一部をパッド２０８として露出する。その後、図１３（ｄ）に示したようにサンドブラスト用ＤＦＲを除去する。
【０００７】
一方、ウエハレベルチップスケールパッケージ（ＷＬ−ＣＳＰ）の分野では、半導体チップ表面の導体層上に形成した円柱状のパッドを樹脂で覆い、研磨もしくはエッチングでパッド表面を露出させることが記載されている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２８６３６２号公報
【特許文献２】特開２０００−２９４６７８号公報
【特許文献３】特開２００１−７２４０号公報
【特許文献４】特開２００４−４８０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年の半導体チップの小型化、高精度化とともに、それらを実装する配線基板もその接続端子が小型化、高精度化している。しかし、配線基板の最表層のソルダレジスト（保護樹脂）には、絶縁信頼性といった電気的特性や、実装に必要とされるアンダーフィルやモールド樹脂等との密着性といった化学的特性が要求され、更には信頼性向上のため、樹脂層開口部におけるパッドと開口部内壁とのクリアランスや、開口形状についての要求もある。ソルダレジストの組成を、これらの要求を全て満たすように設計するのは容易でなく、特に感光性のソルダレジスト材料を使用する必要のあるフォトリソグラフィーでの開口形成の場合、開口部の寸法精度を向上させるのは困難である。しかも、フォトリソグラフィーの場合、フォトマスクのアラインメントずれの問題もあり、これもまた開口部の寸法精度向上を妨げる要因となっている。
【００１０】
スクリーン印刷、あるいはレーザー加工の手法によれば、ソルダレジスト層をフォトリソグラフィーで直接パターニングしない（感光性を付与したソルダレジストを使用しない）ため、ソルダレジストの化学組成の点では有利である。しかし、スクリーン印刷の場合、やはり印刷マスクのアラインメントずれの問題がある。また、小型化、高精度化のために必要な微細なパターンを印刷法で形成するのは容易でない。アラインメントずれの問題は、レーザー加工の場合も同様である。また、レーザー加工の場合、加工寸法や形状のばらつきが避けられない。
【００１１】
サンドブラスト法によれば、ソルダレジスト層をフォトリソグラフィーで直接パターニングしないため、ソルダレジストの化学組成の点でやはり有利である。しかし、この場合も、サンドブラスト用レジストマスクの位置がずれると、必要な位置・面積のパッドの露出ができなくなるため、マスクの精度の高いアラインメントが必要になる。ところが、配線基板は温度変化や加工に伴う寸法変化が大きく、微細配線になった場合、露出すべき部分とサンドブラスト用レジストマスクとの高精度でのアラインメントは困難となる。そのため、従来のサンドブラスト法によるパッドの露出では、図１３（ｄ）に示したサンドブラストにより形成する開口と、露出させるべきパッド部分を含む最上層配線２０４とのアラインメントのずれを考慮して、最上層配線２０４の幅は、パッドに必要な幅よりも広く（例えば片側で１０μｍ程度）形成しておかなければならない。配線幅のこの余計な分は、実装部品の小型化に伴い配線ピッチが狭くなると、設計上不利になる。
【００１２】
このように、小型化、高精度化したチップ等の実装部品を実装するための微細配線の配線基板最表層のソルダレジスト等の樹脂層に、実装部品との接続用パッドを高精度で露出するのは、ますます困難となっている。本発明の目的は、配線基板最表層の樹脂層に高精度でパッドを露出することができる配線基板の製造方法と、その方法により製造され、最表層の樹脂層に高精度で露出したパッドを有する配線基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
最表層の絶縁樹脂層に高精度で露出したパッドを有する本発明の配線基板は、所定数の下層配線層上に形成した最上層配線層とこれを被覆する絶縁樹脂層とを有し、最上層配線層の一部が実装部品との接続用のパッドとして露出された配線基板であって、最上層配線層のパッドとして露出される部分の厚みが他の部分より大きいことを特徴とする。
【００１４】
最上層配線層のパッドとして露出される部分の厚みが他の部分より大きい本発明の配線基板は、所定数の下層配線層上に、一部の厚みが他の部分より大きい配線を含む最上層配線層を形成し、最上層配線層全体を覆う絶縁樹脂層を形成し、そしてこの絶縁樹脂層の一部を、最上層配線増の厚みの大きい部分の上部を露出するまで除去してパッドを形成することを特徴とする方法により製造することができる。
【００１５】
最表層の絶縁樹脂層に高精度で露出したパッドを有する本発明の配線基板は、所定数の下層配線層上に最上層配線層を形成し、最上層配線層全体を覆う絶縁樹脂層を形成し、この絶縁樹脂層の上に最上層配線層の露出させるべき部分より広い開口部を持つサンドブラスト用マスクを形成し、このマスクを用いるサンドブラスト処理により最上層配線層の一部をパッドとして露出させる方法により製造することもできる。
【００１６】
最上層配線層は、露出させるべき部分だけを他の部分より厚く形成することができる。あるいは、最上層配線層全体を同一の厚みで形成してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、半導体チップ等の小型化、高精度化に対応して、それらを実装するためのパッドを高精度で露出した配線基板を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】最上層配線層のパッドとして露出される部分の厚みが他の部分より大きい本発明による配線基板を説明する模式図である。
【図２】マトリックス配置のパッドを有する本発明の配線基板を説明する模式図である。
【図３】半導体チップを実装した配線基板を説明する模式図である。
【図４】従来技術によるマトリックス配置のパッドを有する配線基板を説明する模式図である。
【図５】本発明による製造方法を説明する模式図である。
【図６】本発明によるもう一つの製造方法を説明する模式図である。
【図７】ペリフェラル配置のパッドを有する本発明の配線基板を説明する模式図である。
【図８】従来技術によるペリフェラル配置のパッドを有する配線基板を説明する模式図である。
【図９】実施例１の配線基板の製造を説明する模式図である。
【図１０】実施例２の配線基板の製造を説明する模式図である。
【図１１】実施例３の配線基板の製造を説明する模式図である。
【図１２】従来技術による絶縁樹脂層のフォトリソグラフィーでのパターニングによるパッドの露出を説明する模式図である。
【図１３】従来技術のサンドブラスト法によるパッドの露出を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に、最上層配線層のパッドとして露出される部分の厚みが他の部分より大きい本発明の配線基板を模式的に示す。この図では、最上層の配線のうちの、パッドのある部分とない部分を一つずつ示している。絶縁基板（コア基板）１の上に、下層配線層２とそれを覆う絶縁層３が所定数形成されている。一番上の絶縁層３の上には、最上層の配線層４が位置し、それを絶縁樹脂層５が覆っている。最上層配線の一部は、配線基板に実装する半導体チップその他の実装部品との接続用に、絶縁樹脂層５の表面に露出したパッド６を有する。図から明らかなように、最上層配線層４のパッドとして露出される部分の厚みは、他の部分より大きくなっていて、絶縁層の表面は同一平面にある。図１では、簡略にするため絶縁基板（コア基板）１の片面のみを示しているが、一般には、その反対側にも配線層が設けられる。
【００２０】
このような配線基板は、一部の厚みが他の部分より大きい配線を含む最上層配線層４（図１）を、例えばセミアディティブ法による２段めっき処理により形成し、最上層配線層４の全体を覆う絶縁樹脂層を形成後、例えばバフ研磨、樹脂エッチング、サンドブラストなどを利用して、絶縁樹脂層の一部をパッド６（図１）の上面が露出するまで除去して製造することができる。特に樹脂エッチング又はサンドブラストを利用する場合、除去する厚みが基板全面で同じになるように、最上層配線層４の上に所定量の樹脂材料を配置してプレスすることにより表面が平坦な絶縁樹脂層を形成後、その一部を除去するのが好ましい。
【００２１】
除去する樹脂層の厚さ、すなわちパッド上に位置する樹脂材料の厚さは、生産性の観点から小さい方が好ましく、本発明において除去する樹脂層の厚さは１０μｍ以下が好適であり、より好ましくは５μｍ以下である。
【００２２】
マトリックス配置のパッドを有する本発明の配線基板の例を、図２（ａ）（上面図）と図２（ｂ）（図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線断面図）に示す。図２（ａ）に示したように、配線基板の上面は、実装するチップ等との接続用にパッド１１が露出されているのを除き、絶縁樹脂層１２で覆われている。図２（ｂ）の断面図では、簡略のために、チップを実装するパッド１１につながる最上層配線層１３以外の配線層を省略しており、また、チップ等を実装した配線基板を別の配線基板（図示せず）に搭載するための配線基板裏面のはんだバンプ１４に接続する配線も省略している。
【００２３】
図２（ａ）、２（ｂ）に示した配線基板に半導体チップを実装したところを、図３（ａ）（上面図）と図３（ｂ）（側面図）に示す。はんだバンプ等（図示せず）を介して配線基板１５に接続した半導体チップ１６と基板１５との間にはアンダーフィル材１７が充填され、その一部が半導体チップ１６の周囲に位置している。
【００２４】
従来技術による同様のマトリックス配置のパッドを有する配線基板を、図４（ａ）（上面図）と図４（ｂ）（図２（ｂ）と同様に簡略化した、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図）に示す。パッド２１は、その周囲に空隙を設けて形成した絶縁層２２の開口部内にあり、パッドにつながる配線２３（図４（ａ）の左一番上の開口部内にのみ示す）が最上層配線層にある場合、その一部が開口部内に露出している。従来技術によるこの配線基板に半導体チップを実装し、チップと基板間にアンダーフィル材を充填すると、外観は、図３に示した本発明の基板にチップを実装したものと同様になる。
【００２５】
配線基板最表層の樹脂層に高精度でパッドを露出した配線基板は、本発明のもう一つの製造方法で得ることもできる。この方法によれば、最上層配線層を形成し、最上層配線層全体を覆う絶縁樹脂層を形成後に、この絶縁樹脂層の上に形成したサンドブラスト用マスクを使ってマスク開口部内の樹脂層をサンドブラストにより除去することにより、パッドを露出する。サンドブラスト用マスクは、最上層配線層の露出させるべきパッド部分より広い開口部を持つように形成する。アラインメントの精度の観点から、パッド端部とマスク開口部とのクリアランスが３〜１０μｍ程度となるようにするのが好ましい。サンドブラスト前のマスク開口部内のこのクリアランス部分は、露出すべき最上層配線が下にない部分であり、サンドブラスト後には絶縁樹脂材料が除去されて、マスクされていた部分との段差が生じる。この段差は、除去する樹脂層の厚さ、すなわちパッド上に位置する樹脂材料の厚さを小さくしておくことにより、実用上問題とならないレベルに抑えることができる。また、生産性の面から、除去する樹脂層の厚さはやはり小さい方が好ましい。これらから、除去する樹脂層の厚さは１０μｍ以下が好適であり、より好ましくは５μｍ以下である。
【００２６】
この方法では、最上層配線層は、パッドとして露出させるべき部分だけを他の部分より厚く形成してもよく、あるいは最上層配線層全体を同一の厚みで形成してもよい。
【００２７】
最上層配線層のパッドとして露出させるべき部分だけを他の部分より厚く形成する場合は、図５（ａ）に示したように、絶縁基板３１上に必要な数の下層配線３２とそれを覆う絶縁層３３を形成後、最上層配線層３４とそれを覆う絶縁樹脂層３５を形成する。最上層配線層３４の配線の一部（図５（ａ）では左側の配線）は、他の部分より厚く形成した、後にパッドとして露出させるべき部分３８を有する。図５（ｂ）示したように、絶縁樹脂層３５の上に貼り付けたドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を露光・現像によりパターニングして、後に露出するパッド３８の位置に対応する所定パターンの開口を持つサンドブラスト用マスク３６を形成する。マスク３６の開口幅Ｗoはパッド３８の幅Ｗpよりわずかに大きく、パッド端部とマスク開口部とのクリアランスＣが３〜１０μｍ程度となるようにするのが好ましい。図５（ｃ）に示したようにマスク３６の開口部に砥粒３７を吹きつけて絶縁樹脂を除去し、配線層３４の一部をパッド３８として露出する。除去する樹脂層の厚さは好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。その後、図５（ｄ）に示したようにサンドブラスト用ＤＦＲを除去する。
【００２８】
最上層配線層全体を同一の厚みで形成する場合は、図６（ａ）に示したように、絶縁基板４１上に必要な数の下層配線４２とそれを覆う絶縁層４３を形成後、同一厚みの最上層配線層４４と、それを覆う絶縁樹脂層４５を形成する。この後は、上述の最上層配線層のパッドとして露出させるべき部分だけを他の部分より厚く形成する場合と同じように、絶縁樹脂層４５の上に貼り付けたドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）をパターニングして、開口幅がパッドの幅よりわずかに大きいパターンのサンドブラスト用マスク４６を形成し（図６（ｂ））、マスク４６の開口部に砥粒４７を吹きつけて配線層４４の一部をパッド４８として露出し（図６（ｃ））、そしてサンドブラスト用ＤＦＲを除去する（図６（ｄ））。この場合も、パッド端部とマスク開口部とのクリアランスは３〜１０μｍ程度、除去する樹脂層の厚さは１０μｍ以下が好ましく、より好ましくは５μｍ以下である。
【００２９】
こうして製造した配線基板では、図６（ｄ）に見られるように、配線４４を覆う部分の絶縁層４５の厚さが、サンドブラストで除去する絶縁層の厚さ（上述のとおり、最も好ましい厚さは５μｍ以下）と同じであり、比較的薄い。そのため、配線４４を覆う部分の絶縁特性は、図５（ｄ）に見られるような、最上層配線のうちの一部をパッド用に他の部分より厚くした配線基板において配線を覆う部分の絶縁特性にはかなわない。しかし、最上層配線のうちの一部をパッド用に他の部分より厚く形成するためには、最上層配線層を２段階で（例えばセミアディテブ法による２段めっき処理により）形成する必要がある。そのため、同一厚みの配線層を使ってパッドを形成する場合は、パッド部分を他の部分より厚くする場合に比べ、製造工程が簡単であるという利点がある。
【００３０】
このように、本発明によれば、パッドを一部を厚くした配線から形成する場合も、同一厚みの配線から形成する場合も、多少のアラインメントずれが生じたとしても目的とするパッドはその上面が全て露出される。
【００３１】
マスク開口部をサンドブラスト処理してパッドを形成することにより製造した、ペリフェラル配置のパッドを有する本発明の配線基板の例を、図７（ａ）（上面図）と図７（ｂ）（図７（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線断面の部分拡大図）に示す。この例のパッドは、最上層配線の他の部分より厚く形成したものである。パッド５１は、絶縁樹脂層５２に形成した開口部内に露出していて、パッド５１の幅は絶縁樹脂層５２の開口幅よりわずかに小さくなっている。簡略にするため、図７（ａ）に絶縁樹脂層の開口部は表示していない。パッド５１につながる配線５３（図６（ａ））は、絶縁層５２で覆われている。ペリフェラル配置のパッドを有する本発明の配線基板に半導体チップを実装し、チップと基板間にアンダーフィル材を充填すると、外観は、マトリックス配置のパッドを有する本発明の配線基板の場合と同様（図３参照）になる。
【００３２】
従来技術による同様のペリフェラル配置のパッドを有する配線基板を、図８（ａ）（上面図）と図８（ｂ）（図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線断面の部分拡大図）に示す。パッド６１は、配線基板の外側領域の最上層絶縁樹脂層６２と内側領域の最上層絶縁樹脂層６２’の間の矩形の帯状領域（パッドを含む最上層配線層の全体を被覆した絶縁樹脂層をパターニングして形成される）に露出していて、隣接パッド間に最上層絶縁樹脂は存在しない。この場合も、配線基板に半導体チップを実装し、チップと基板間にアンダーフィル材を充填すると、外観は、マトリックス配置のパッドを有する本発明の配線基板の場合と同様（図３参照）になる。
【００３３】
一方、従来技術でパッド部分のみ開口して露出したペリフェラル配置のパッドを有する基板の場合（この場合も、基板に半導体チップを実装してアンダーフィル材を充填した外観は図３に示したようになる）、先に図１３（ｄ）を参照して説明したように、パッドが位置する箇所の配線幅は、パッドに必要な幅より広くなり、実装部品の小型化に伴い配線ピッチ幅が狭くなると、設計上不利になる。
【実施例】
【００３４】
実施例により、本発明をより詳しく説明するが、以下の例は本発明を限定するものではない。
本発明の製造方法の各工程で利用する手法自体はいずれも既知のものであり、それらについて必要以上には説明しない。本発明で使用する材料も、特に制限されず、以下の例で挙げるものの外に、通常の配線基板で用いられるものを使用することができる。
【００３５】
〔実施例１〕
マトリックス配置のパッドを有する配線基板の製造例を説明する。
図９（ａ）に示したように、コア基板７１の両面に、所定数の下層配線層７２とそれを覆う絶縁層７３を形成し（例えばビルドアップ法により）、一番上の絶縁層の上に銅（Ｃｕ）の最上層配線層７４を、例えばセミアディティブ法で形成する。下層配線層７２とそれを覆う絶縁層７３は、ここでは簡略化のため１つずつを示している。上下層の配線は、必要に応じビア７５でつなぐ。
【００３６】
図９（ｂ）に示したように、上面の最上層配線層７４の上にパッド７６、下面の最上層配線７４の上にパッド７６’を、セミアディティブ法で形成し、配線層７４を形成するのに用いたシード層（図示せず）をエッチングにより除去する。形成する上面のパッド７６は、直径が例えば７５μｍ、高さが例えば２０μｍであり、隣接パッド間のピッチは例えば２００μｍである。下面のパッド７６’は、直径が例えば２５０μｍ、高さが例えば２０μｍであり、隣接パッド間のピッチは例えば８００μｍである。
【００３７】
続いて、最上層配線層７４の上に絶縁樹脂材料を配置してプレスすることにより、図９（ｃ）に示したように、最上層配線層７４上のパッド７６、７６’を覆う絶縁樹脂層７７を、その表面が平らになるよう形成する。使用する絶縁樹脂材料の量は、絶縁樹脂層７７のパッド７６、７６’を覆う部分の層の厚みが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下となるように、形成する絶縁層に必要な量を前もって計算により求めておく。
【００３８】
形成した絶縁樹脂層７７の一部を、厚さ方向に均一に除去して、図９（ｄ）に示したように絶縁樹脂層７７の表面にパッド７６、７６’の上部を露出する。絶縁樹脂の除去は、バフ研磨、サンドブラスト、樹脂エッチングなどの手法で行う。
【００３９】
図９（ｄ）の配線基板のパッド７６、７６’の表面は、Ｃｕソフトエッチングにより清浄にすることができる。更に、パッド７６、７６’の表面に保護めっき（例えばＮｉ／Ａｕめっき）層を形成することができる。
【００４０】
この例で製造した図９（ｄ）の配線基板は、上面のマトリックス配置のパッド７６に半導体チップ（図示せず）などを実装することができ、下面のパッド７６’にははんだなどで形成したバンプ（図示せず）を設けて、別の実装基板に実装することができる。
【００４１】
〔実施例２〕
ペリフェラル配置のパッドを有する配線基板の製造例を説明する。
図１０（ａ）に示したように、コア基板８１の両面に、ビルドアップ法により所定数の下層配線層８２とそれを覆う絶縁層８３を形成し、一番上の絶縁層の上にセミアディティブ法によりＣｕの最上層配線層８４を形成する。図示した上面の配線層８４の５つの配線のうち、両端の２つが上にパッドを形成するペリフェラル領域の配線である。下層配線層８２とそれを覆う絶縁層８３は、ここでも簡略化のため１つずつを示している。上下層の配線をつなぐビアは省略している。
【００４２】
図１０（ｂ）に示したように、上面の最上層配線層８４のペリフェラル領域の配線上にパッド８６、下面の最上層配線層８４の配線上にパッド８６’を、セミアディティブ法で形成し、配線層８４を形成するのに用いたシード層（図示せず）をエッチングにより除去する。形成する上面のパッド８６は、幅が例えば２０μｍ、高さが例えば２０μｍであり、隣接パッド間のピッチは例えば５０μｍである。下面のパッド８６’は、直径が例えば２５０μｍの円形とし、高さは例えば２０μｍ、隣接パッド間のピッチは例えば８００μｍである。
【００４３】
実施例１で説明したように、最上層配線層８４の上に絶縁樹脂材料を配置してプレスすることにより、図１０（ｃ）に示したように、最上層配線層８４上のパッド８６、８６’を覆う絶縁樹脂層８７を、パッド８６、８６’上の厚さが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下となるように形成する。
【００４４】
図１０（ｄ）に示したように、パッド８６の幅、パッド８６’の直径よりそれぞれ２０μｍ大きい開口部を持つサンドブラスト用マスク８８、８８’を形成する。続いて、マスク８８、８８’の開口部に露出した絶縁樹脂層８７の一部をサンドブラストにより除去し、その後マスク８８、８８’を取り除いて、図１０（ｅ）に示したように絶縁樹脂層８７のわずかにくぼんだ部分にパッド８６、８６’の上部が露出した配線基板を得る。
【００４５】
図１０（ｅ）の配線基板のパッド８６、８６’の表面は、Ｃｕソフトエッチングにより清浄にすることができる。更に、パッド８６、８６’の表面に保護めっき（例えばＮｉ／Ａｕめっき）層を形成することができる。
【００４６】
この例で製造した図１０（ｅ）の配線基板も、上面のペリフェラル配置のパッド８６に半導体チップ（図示せず）などを実装し、下面のパッド８６’にははんだなどで形成したバンプ（図示せず）を設けて、別の実装基板に実装することができる。
【００４７】
〔実施例３〕
ペリフェラル配置のパッドを有する配線基板のもう一つの製造例を説明する。
図１１（ａ）に示したように、コア基板９１の両面に、ビルドアップ法により所定数の下層配線層９２とそれを覆う絶縁層９３を形成し、一番上の絶縁層の上にセミアディティブ法によりＣｕの最上層配線層９４を形成する。図示した上面の配線層９４の５つの配線のうち、両端の２つがペリフェラル領域のパッドとなる部分の配線である。下層配線層９２とそれを覆う絶縁層９３は、ここでも簡略化のため１つずつを示している。上下層の配線をつなぐビアは省略している。
【００４８】
実施例１で説明したように、最上層配線層９４の上に絶縁樹脂材料を配置してプレスすることにより、図１１（ｂ）に示したように、最上層配線層９４を覆う絶縁樹脂層９７を、配線層９４の配線上の厚さが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下となるように形成する。
【００４９】
図１１（ｃ）に示したように、サンドブラスト用マスク９８、９８’を形成し、その開口部に露出した絶縁樹脂層９７の一部をサンドブラストにより除去し、その後マスク９８、９８’を取り除いて、図１１（ｄ）に示したように絶縁樹脂層９７のわずかにくぼんだ部分にパッド９６、９６’の上部が露出した配線基板を得る。
【００５０】
図１１（ｄ）の配線基板のパッド９６、９６’の表面も、Ｃｕソフトエッチングにより清浄にすることができる。更に、パッド９６、９６’の表面に保護めっき（例えばＮｉ／Ａｕめっき）層を形成することができる。
【００５１】
この例で製造した図１１（ｄ）の配線基板も、上面のペリフェラル配置のパッド９６に半導体チップ（図示せず）などを実装し、下面のパッド９６’にははんだなどで形成したバンプ（図示せず）を設けて、別の実装基板に実装することができる。
【００５２】
実施例１〜３では、下面側のパッド７６’、８６’、９６’を、半導体チップなどを搭載する上面側のパッド７６、８６、９６と同じやり方で形成しているが、それらは上面側のパッド７６、８６、９６と異なるやり方で形成することも可能である。例えば、実施例１で説明した配線基板の場合、下面側のパッド７６’は実施例２又は３のやり方で形成してもよく、あるいは既知の更に別のやり方で形成してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１、３１、４１、７１、８１、９１ 絶縁基板
２、３２、４２、７２、８２、９２ 下層配線層
３、３３、４３、７３、８３、９３ 絶縁層
４、３４、４４、５３、７４、８４、９４ 最上層配線層
５、１２、２２、３５、４５、５２、６２、６２’、７７、８７、９７ 絶縁樹脂層
６、１１、２１、３８、４８、５１、６１、７６、７６’、８６、８６’、９６、９６’ パッド
３６、４６、８８、８８’９８、９８’ サンドブラスト用マスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板とその製造方法に関する。より詳しく言えば、本発明は、半導体チップ、半導体部品、その他の実装部品を実装する配線基板、あるいは半導体チップ、半導体部品、その他の実装部品を搭載して他の基板に接続する配線基板（例えばフリップチップ接続用のパッケージ）と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップ、半導体部品、その他の実装部品を配線基板に実装する場合には、通常、配線基板の最表層の配線のうち実装時にチップ等との接続に必要な部分（一般に「パッド」と呼ばれる）以外は、はんだの付着や汚染等から保護するために、ソルダーレジストと呼ばれる樹脂材料により保護される。その場合、接続に必要な配線部分の露出は、フォトリソグラフィー法、スクリーン印刷法、レーザー加工法などにより行われる。フォトリソグラフィー法では、ソルダーレジストの樹脂材料として感光性のものを使用し、露光と現像によるパターン化が行われる。スクリーン印刷法では、印刷マスクを使用して、必要な部分のみに樹脂材料を印刷する。レーザー加工では、全面に樹脂材料を塗布してから、露出させる領域の樹脂材料をレーザー光照射により除去する。
【０００３】
一例として、従来の絶縁樹脂（ソルダレジスト）層のフォトリソグラフィーでのパターニングによるパッドの露出を説明する。図１２（ａ）に示したように、絶縁基板１０１上に必要な数の下層配線１０２とそれを覆う絶縁層１０３を形成後、最上層の配線層１０４とそれを覆う絶縁樹脂（ソルダレジスト）層１０５を形成する。続いて、フォトリソグラフィーにより絶縁樹脂層１０５を露光・現像して、図１２（ｂ）示したように所定パターンの開口を形成し、最上層配線１０４の一部をパッド１０６（上面）、１０６’（下面）として露出する。
【０００４】
スクリーン印刷法による場合は、図１２（ａ）の最上層配線層１０４までを形成後、所定パターンのマスクを使って絶縁樹脂をスクリーン印刷して、図１２（ｂ）示したのと同様の開口パターンの絶縁樹脂層を形成する。
【０００５】
サンドブラスト法を利用して配線基板表面にパッドを露出させることも知られている。この場合は、露出させようとするパッドに対応する部分に開口を形成したサンドブラスト用のレジストマスクを形成し、開口部に砥粒を含んだ空気流を当てて、パッド部分を露出させる。例えば、特許文献１〜３には、パッドの露出にサンドブラスト法を用いることが記載されている。
【０００６】
従来のサンドブラスト法によるパッドの露出の例を、一つのパッド形成領域を拡大して示す図を参照して説明する。図１３（ａ）に示したように、絶縁基板２０１（その片側のみを図示する）上に必要な数の下層配線２０２とそれを覆う絶縁層２０３を形成後、最上層の配線層２０４とそれを覆う絶縁樹脂層２０５を形成する。図１３（ｂ）に示したように、絶縁樹脂層２０５の上にサンドブラスト用のドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）２０６を貼り付け、露光・現像により所定パターンの開口部を形成する。次に、図１３（ｃ）に示したように開口部に砥粒２０７を吹きつけて絶縁樹脂を除去し、配線層２０４の一部をパッド２０８として露出する。その後、図１３（ｄ）に示したようにサンドブラスト用ＤＦＲを除去する。
【０００７】
一方、ウエハレベルチップスケールパッケージ（ＷＬ−ＣＳＰ）の分野では、半導体チップ表面の導体層上に形成した円柱状のパッドを樹脂で覆い、研磨もしくはエッチングでパッド表面を露出させることが記載されている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２８６３６２号公報
【特許文献２】特開２０００−２９４６７８号公報
【特許文献３】特開２００１−７２４０号公報
【特許文献４】特開２００４−４８０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年の半導体チップの小型化、高精度化とともに、それらを実装する配線基板もその接続端子が小型化、高精度化している。しかし、配線基板の最表層のソルダレジスト（保護樹脂）には、絶縁信頼性といった電気的特性や、実装に必要とされるアンダーフィルやモールド樹脂等との密着性といった化学的特性が要求され、更には信頼性向上のため、樹脂層開口部におけるパッドと開口部内壁とのクリアランスや、開口形状についての要求もある。ソルダレジストの組成を、これらの要求を全て満たすように設計するのは容易でなく、特に感光性のソルダレジスト材料を使用する必要のあるフォトリソグラフィーでの開口形成の場合、開口部の寸法精度を向上させるのは困難である。しかも、フォトリソグラフィーの場合、フォトマスクのアラインメントずれの問題もあり、これもまた開口部の寸法精度向上を妨げる要因となっている。
【００１０】
スクリーン印刷、あるいはレーザー加工の手法によれば、ソルダレジスト層をフォトリソグラフィーで直接パターニングしない（感光性を付与したソルダレジストを使用しない）ため、ソルダレジストの化学組成の点では有利である。しかし、スクリーン印刷の場合、やはり印刷マスクのアラインメントずれの問題がある。また、小型化、高精度化のために必要な微細なパターンを印刷法で形成するのは容易でない。アラインメントずれの問題は、レーザー加工の場合も同様である。また、レーザー加工の場合、加工寸法や形状のばらつきが避けられない。
【００１１】
サンドブラスト法によれば、ソルダレジスト層をフォトリソグラフィーで直接パターニングしないため、ソルダレジストの化学組成の点でやはり有利である。しかし、この場合も、サンドブラスト用レジストマスクの位置がずれると、必要な位置・面積のパッドの露出ができなくなるため、マスクの精度の高いアラインメントが必要になる。ところが、配線基板は温度変化や加工に伴う寸法変化が大きく、微細配線になった場合、露出すべき部分とサンドブラスト用レジストマスクとの高精度でのアラインメントは困難となる。そのため、従来のサンドブラスト法によるパッドの露出では、図１３（ｄ）に示したサンドブラストにより形成する開口と、露出させるべきパッド部分を含む最上層配線２０４とのアラインメントのずれを考慮して、最上層配線２０４の幅は、パッドに必要な幅よりも広く（例えば片側で１０μｍ程度）形成しておかなければならない。配線幅のこの余計な分は、実装部品の小型化に伴い配線ピッチが狭くなると、設計上不利になる。
【００１２】
このように、小型化、高精度化したチップ等の実装部品を実装するための微細配線の配線基板最表層のソルダレジスト等の樹脂層に、実装部品との接続用パッドを高精度で露出するのは、ますます困難となっている。本発明の目的は、配線基板最表層の樹脂層に高精度でパッドを露出することができる配線基板の製造方法と、その方法により製造され、最表層の樹脂層に高精度で露出したパッドを有する配線基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
最表層の絶縁樹脂層に高精度で露出したパッドを有する本発明の配線基板は、所定数の下層配線層上に形成した最上層配線層とこれを被覆する絶縁樹脂層とを有し、最上層配線層の一部が実装部品との接続用のパッドとして露出された配線基板であって、最上層配線層のパッドとして露出される部分の厚みが他の部分より大きいことを特徴とする。
【００１４】
最上層配線層のパッドとして露出される部分の厚みが他の部分より大きい本発明の配線基板は、所定数の下層配線層上に、一部の厚みが他の部分より大きい配線を含む最上層配線層を形成し、最上層配線層全体を覆う絶縁樹脂層を形成し、そしてこの絶縁樹脂層の一部を、最上層配線増の厚みの大きい部分の上部を露出するまで除去してパッドを形成することを特徴とする方法により製造することができる。
【００１５】
最表層の絶縁樹脂層に高精度で露出したパッドを有する本発明の配線基板は、所定数の下層配線層上に最上層配線層を形成し、最上層配線層全体を覆う絶縁樹脂層を形成し、この絶縁樹脂層の上に最上層配線層の露出させるべき部分より広い開口部を持つサンドブラスト用マスクを形成し、このマスクを用いるサンドブラスト処理により最上層配線層の一部をパッドとして露出させる方法により製造することもできる。
【００１６】
最上層配線層は、露出させるべき部分だけを他の部分より厚く形成することができる。あるいは、最上層配線層全体を同一の厚みで形成してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、半導体チップ等の小型化、高精度化に対応して、それらを実装するためのパッドを高精度で露出した配線基板を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】最上層配線層のパッドとして露出される部分の厚みが他の部分より大きい本発明による配線基板を説明する模式図である。
【図２】マトリックス配置のパッドを有する本発明の配線基板を説明する模式図である。
【図３】半導体チップを実装した配線基板を説明する模式図である。
【図４】従来技術によるマトリックス配置のパッドを有する配線基板を説明する模式図である。
【図５】本発明による製造方法を説明する模式図である。
【図６】本発明によるもう一つの製造方法を説明する模式図である。
【図７】ペリフェラル配置のパッドを有する本発明の配線基板を説明する模式図である。
【図８】従来技術によるペリフェラル配置のパッドを有する配線基板を説明する模式図である。
【図９】実施例１の配線基板の製造を説明する模式図である。
【図１０】実施例２の配線基板の製造を説明する模式図である。
【図１１】実施例３の配線基板の製造を説明する模式図である。
【図１２】従来技術による絶縁樹脂層のフォトリソグラフィーでのパターニングによるパッドの露出を説明する模式図である。
【図１３】従来技術のサンドブラスト法によるパッドの露出を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に、最上層配線層のパッドとして露出される部分の厚みが他の部分より大きい本発明の配線基板を模式的に示す。この図では、最上層の配線のうちの、パッドのある部分とない部分を一つずつ示している。絶縁基板（コア基板）１の上に、下層配線層２とそれを覆う絶縁層３が所定数形成されている。一番上の絶縁層３の上には、最上層の配線層４が位置し、それを絶縁樹脂層５が覆っている。最上層配線の一部は、配線基板に実装する半導体チップその他の実装部品との接続用に、絶縁樹脂層５の表面に露出したパッド６を有する。図から明らかなように、最上層配線層４のパッドとして露出される部分の厚みは、他の部分より大きくなっていて、絶縁層の表面は同一平面にある。図１では、簡略にするため絶縁基板（コア基板）１の片面のみを示しているが、一般には、その反対側にも配線層が設けられる。
【００２０】
このような配線基板は、一部の厚みが他の部分より大きい配線を含む最上層配線層４（図１）を、例えばセミアディティブ法による２段めっき処理により形成し、最上層配線層４の全体を覆う絶縁樹脂層を形成後、例えばバフ研磨、樹脂エッチング、サンドブラストなどを利用して、絶縁樹脂層の一部をパッド６（図１）の上面が露出するまで除去して製造することができる。特に樹脂エッチング又はサンドブラストを利用する場合、除去する厚みが基板全面で同じになるように、最上層配線層４の上に所定量の樹脂材料を配置してプレスすることにより表面が平坦な絶縁樹脂層を形成後、その一部を除去するのが好ましい。
【００２１】
除去する樹脂層の厚さ、すなわちパッド上に位置する樹脂材料の厚さは、生産性の観点から小さい方が好ましく、本発明において除去する樹脂層の厚さは１０μｍ以下が好適であり、より好ましくは５μｍ以下である。
【００２２】
マトリックス配置のパッドを有する本発明の配線基板の例を、図２（ａ）（上面図）と図２（ｂ）（図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線断面図）に示す。図２（ａ）に示したように、配線基板の上面は、実装するチップ等との接続用にパッド１１が露出されているのを除き、絶縁樹脂層１２で覆われている。図２（ｂ）の断面図では、簡略のために、チップを実装するパッド１１につながる最上層配線層１３以外の配線層を省略しており、また、チップ等を実装した配線基板を別の配線基板（図示せず）に搭載するための配線基板裏面のはんだバンプ１４に接続する配線も省略している。
【００２３】
図２（ａ）、２（ｂ）に示した配線基板に半導体チップを実装したところを、図３（ａ）（上面図）と図３（ｂ）（側面図）に示す。はんだバンプ等（図示せず）を介して配線基板１５に接続した半導体チップ１６と基板１５との間にはアンダーフィル材１７が充填され、その一部が半導体チップ１６の周囲に位置している。
【００２４】
従来技術による同様のマトリックス配置のパッドを有する配線基板を、図４（ａ）（上面図）と図４（ｂ）（図２（ｂ）と同様に簡略化した、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図）に示す。パッド２１は、その周囲に空隙を設けて形成した絶縁層２２の開口部内にあり、パッドにつながる配線２３（図４（ａ）の左一番上の開口部内にのみ示す）が最上層配線層にある場合、その一部が開口部内に露出している。従来技術によるこの配線基板に半導体チップを実装し、チップと基板間にアンダーフィル材を充填すると、外観は、図３に示した本発明の基板にチップを実装したものと同様になる。
【００２５】
配線基板最表層の樹脂層に高精度でパッドを露出した配線基板は、本発明のもう一つの製造方法で得ることもできる。この方法によれば、最上層配線層を形成し、最上層配線層全体を覆う絶縁樹脂層を形成後に、この絶縁樹脂層の上に形成したサンドブラスト用マスクを使ってマスク開口部内の樹脂層をサンドブラストにより除去することにより、パッドを露出する。サンドブラスト用マスクは、最上層配線層の露出させるべきパッド部分より広い開口部を持つように形成する。アラインメントの精度の観点から、パッド端部とマスク開口部とのクリアランスが３〜１０μｍ程度となるようにするのが好ましい。サンドブラスト前のマスク開口部内のこのクリアランス部分は、露出すべき最上層配線が下にない部分であり、サンドブラスト後には絶縁樹脂材料が除去されて、マスクされていた部分との段差が生じる。この段差は、除去する樹脂層の厚さ、すなわちパッド上に位置する樹脂材料の厚さを小さくしておくことにより、実用上問題とならないレベルに抑えることができる。また、生産性の面から、除去する樹脂層の厚さはやはり小さい方が好ましい。これらから、除去する樹脂層の厚さは１０μｍ以下が好適であり、より好ましくは５μｍ以下である。
【００２６】
この方法では、最上層配線層は、パッドとして露出させるべき部分だけを他の部分より厚く形成してもよく、あるいは最上層配線層全体を同一の厚みで形成してもよい。
【００２７】
最上層配線層のパッドとして露出させるべき部分だけを他の部分より厚く形成する場合は、図５（ａ）に示したように、絶縁基板３１上に必要な数の下層配線３２とそれを覆う絶縁層３３を形成後、最上層配線層３４とそれを覆う絶縁樹脂層３５を形成する。最上層配線層３４の配線の一部（図５（ａ）では左側の配線）は、他の部分より厚く形成した、後にパッドとして露出させるべき部分３８を有する。図５（ｂ）示したように、絶縁樹脂層３５の上に貼り付けたドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を露光・現像によりパターニングして、後に露出するパッド３８の位置に対応する所定パターンの開口を持つサンドブラスト用マスク３６を形成する。マスク３６の開口幅Ｗoはパッド３８の幅Ｗpよりわずかに大きく、パッド端部とマスク開口部とのクリアランスＣが３〜１０μｍ程度となるようにするのが好ましい。図５（ｃ）に示したようにマスク３６の開口部に砥粒３７を吹きつけて絶縁樹脂を除去し、配線層３４の一部をパッド３８として露出する。除去する樹脂層の厚さは好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。その後、図５（ｄ）に示したようにサンドブラスト用ＤＦＲを除去する。
【００２８】
最上層配線層全体を同一の厚みで形成する場合は、図６（ａ）に示したように、絶縁基板４１上に必要な数の下層配線４２とそれを覆う絶縁層４３を形成後、同一厚みの最上層配線層４４と、それを覆う絶縁樹脂層４５を形成する。この後は、上述の最上層配線層のパッドとして露出させるべき部分だけを他の部分より厚く形成する場合と同じように、絶縁樹脂層４５の上に貼り付けたドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）をパターニングして、開口幅がパッドの幅よりわずかに大きいパターンのサンドブラスト用マスク４６を形成し（図６（ｂ））、マスク４６の開口部に砥粒４７を吹きつけて配線層４４の一部をパッド４８として露出し（図６（ｃ））、そしてサンドブラスト用ＤＦＲを除去する（図６（ｄ））。この場合も、パッド端部とマスク開口部とのクリアランスは３〜１０μｍ程度、除去する樹脂層の厚さは１０μｍ以下が好ましく、より好ましくは５μｍ以下である。
【００２９】
こうして製造した配線基板では、図６（ｄ）に見られるように、配線４４を覆う部分の絶縁層４５の厚さが、サンドブラストで除去する絶縁層の厚さ（上述のとおり、最も好ましい厚さは５μｍ以下）と同じであり、比較的薄い。そのため、配線４４を覆う部分の絶縁特性は、図５（ｄ）に見られるような、最上層配線のうちの一部をパッド用に他の部分より厚くした配線基板において配線を覆う部分の絶縁特性にはかなわない。しかし、最上層配線のうちの一部をパッド用に他の部分より厚く形成するためには、最上層配線層を２段階で（例えばセミアディテブ法による２段めっき処理により）形成する必要がある。そのため、同一厚みの配線層を使ってパッドを形成する場合は、パッド部分を他の部分より厚くする場合に比べ、製造工程が簡単であるという利点がある。
【００３０】
このように、本発明によれば、パッドを一部を厚くした配線から形成する場合も、同一厚みの配線から形成する場合も、多少のアラインメントずれが生じたとしても目的とするパッドはその上面が全て露出される。
【００３１】
マスク開口部をサンドブラスト処理してパッドを形成することにより製造した、ペリフェラル配置のパッドを有する本発明の配線基板の例を、図７（ａ）（上面図）と図７（ｂ）（図７（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線断面の部分拡大図）に示す。この例のパッドは、最上層配線の他の部分より厚く形成したものである。パッド５１は、絶縁樹脂層５２に形成した開口部内に露出していて、パッド５１の幅は絶縁樹脂層５２の開口幅よりわずかに小さくなっている。簡略にするため、図７（ａ）に絶縁樹脂層の開口部は表示していない。パッド５１につながる配線５３（図６（ａ））は、絶縁層５２で覆われている。ペリフェラル配置のパッドを有する本発明の配線基板に半導体チップを実装し、チップと基板間にアンダーフィル材を充填すると、外観は、マトリックス配置のパッドを有する本発明の配線基板の場合と同様（図３参照）になる。
【００３２】
従来技術による同様のペリフェラル配置のパッドを有する配線基板を、図８（ａ）（上面図）と図８（ｂ）（図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線断面の部分拡大図）に示す。パッド６１は、配線基板の外側領域の最上層絶縁樹脂層６２と内側領域の最上層絶縁樹脂層６２’の間の矩形の帯状領域（パッドを含む最上層配線層の全体を被覆した絶縁樹脂層をパターニングして形成される）に露出していて、隣接パッド間に最上層絶縁樹脂は存在しない。この場合も、配線基板に半導体チップを実装し、チップと基板間にアンダーフィル材を充填すると、外観は、マトリックス配置のパッドを有する本発明の配線基板の場合と同様（図３参照）になる。
【００３３】
一方、従来技術でパッド部分のみ開口して露出したペリフェラル配置のパッドを有する基板の場合（この場合も、基板に半導体チップを実装してアンダーフィル材を充填した外観は図３に示したようになる）、先に図１３（ｄ）を参照して説明したように、パッドが位置する箇所の配線幅は、パッドに必要な幅より広くなり、実装部品の小型化に伴い配線ピッチ幅が狭くなると、設計上不利になる。
【実施例】
【００３４】
実施例により、本発明をより詳しく説明するが、以下の例は本発明を限定するものではない。
本発明の製造方法の各工程で利用する手法自体はいずれも既知のものであり、それらについて必要以上には説明しない。本発明で使用する材料も、特に制限されず、以下の例で挙げるものの外に、通常の配線基板で用いられるものを使用することができる。
【００３５】
〔実施例１〕
マトリックス配置のパッドを有する配線基板の製造例を説明する。
図９（ａ）に示したように、コア基板７１の両面に、所定数の下層配線層７２とそれを覆う絶縁層７３を形成し（例えばビルドアップ法により）、一番上の絶縁層の上に銅（Ｃｕ）の最上層配線層７４を、例えばセミアディティブ法で形成する。下層配線層７２とそれを覆う絶縁層７３は、ここでは簡略化のため１つずつを示している。上下層の配線は、必要に応じビア７５でつなぐ。
【００３６】
図９（ｂ）に示したように、上面の最上層配線層７４の上にパッド７６、下面の最上層配線７４の上にパッド７６’を、セミアディティブ法で形成し、配線層７４を形成するのに用いたシード層（図示せず）をエッチングにより除去する。形成する上面のパッド７６は、直径が例えば７５μｍ、高さが例えば２０μｍであり、隣接パッド間のピッチは例えば２００μｍである。下面のパッド７６’は、直径が例えば２５０μｍ、高さが例えば２０μｍであり、隣接パッド間のピッチは例えば８００μｍである。
【００３７】
続いて、最上層配線層７４の上に絶縁樹脂材料を配置してプレスすることにより、図９（ｃ）に示したように、最上層配線層７４上のパッド７６、７６’を覆う絶縁樹脂層７７を、その表面が平らになるよう形成する。使用する絶縁樹脂材料の量は、絶縁樹脂層７７のパッド７６、７６’を覆う部分の層の厚みが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下となるように、形成する絶縁層に必要な量を前もって計算により求めておく。
【００３８】
形成した絶縁樹脂層７７の一部を、厚さ方向に均一に除去して、図９（ｄ）に示したように絶縁樹脂層７７の表面にパッド７６、７６’の上部を露出する。絶縁樹脂の除去は、バフ研磨、サンドブラスト、樹脂エッチングなどの手法で行う。
【００３９】
図９（ｄ）の配線基板のパッド７６、７６’の表面は、Ｃｕソフトエッチングにより清浄にすることができる。更に、パッド７６、７６’の表面に保護めっき（例えばＮｉ／Ａｕめっき）層を形成することができる。
【００４０】
この例で製造した図９（ｄ）の配線基板は、上面のマトリックス配置のパッド７６に半導体チップ（図示せず）などを実装することができ、下面のパッド７６’にははんだなどで形成したバンプ（図示せず）を設けて、別の実装基板に実装することができる。
【００４１】
〔実施例２〕
ペリフェラル配置のパッドを有する配線基板の製造例を説明する。
図１０（ａ）に示したように、コア基板８１の両面に、ビルドアップ法により所定数の下層配線層８２とそれを覆う絶縁層８３を形成し、一番上の絶縁層の上にセミアディティブ法によりＣｕの最上層配線層８４を形成する。図示した上面の配線層８４の５つの配線のうち、両端の２つが上にパッドを形成するペリフェラル領域の配線である。下層配線層８２とそれを覆う絶縁層８３は、ここでも簡略化のため１つずつを示している。上下層の配線をつなぐビアは省略している。
【００４２】
図１０（ｂ）に示したように、上面の最上層配線層８４のペリフェラル領域の配線上にパッド８６、下面の最上層配線層８４の配線上にパッド８６’を、セミアディティブ法で形成し、配線層８４を形成するのに用いたシード層（図示せず）をエッチングにより除去する。形成する上面のパッド８６は、幅が例えば２０μｍ、高さが例えば２０μｍであり、隣接パッド間のピッチは例えば５０μｍである。下面のパッド８６’は、直径が例えば２５０μｍの円形とし、高さは例えば２０μｍ、隣接パッド間のピッチは例えば８００μｍである。
【００４３】
実施例１で説明したように、最上層配線層８４の上に絶縁樹脂材料を配置してプレスすることにより、図１０（ｃ）に示したように、最上層配線層８４上のパッド８６、８６’を覆う絶縁樹脂層８７を、パッド８６、８６’上の厚さが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下となるように形成する。
【００４４】
図１０（ｄ）に示したように、パッド８６の幅、パッド８６’の直径よりそれぞれ２０μｍ大きい開口部を持つサンドブラスト用マスク８８、８８’を形成する。続いて、マスク８８、８８’の開口部に露出した絶縁樹脂層８７の一部をサンドブラストにより除去し、その後マスク８８、８８’を取り除いて、図１０（ｅ）に示したように絶縁樹脂層８７のわずかにくぼんだ部分にパッド８６、８６’の上部が露出した配線基板を得る。
【００４５】
図１０（ｅ）の配線基板のパッド８６、８６’の表面は、Ｃｕソフトエッチングにより清浄にすることができる。更に、パッド８６、８６’の表面に保護めっき（例えばＮｉ／Ａｕめっき）層を形成することができる。
【００４６】
この例で製造した図１０（ｅ）の配線基板も、上面のペリフェラル配置のパッド８６に半導体チップ（図示せず）などを実装し、下面のパッド８６’にははんだなどで形成したバンプ（図示せず）を設けて、別の実装基板に実装することができる。
【００４７】
〔実施例３〕
ペリフェラル配置のパッドを有する配線基板のもう一つの製造例を説明する。
図１１（ａ）に示したように、コア基板９１の両面に、ビルドアップ法により所定数の下層配線層９２とそれを覆う絶縁層９３を形成し、一番上の絶縁層の上にセミアディティブ法によりＣｕの最上層配線層９４を形成する。図示した上面の配線層９４の５つの配線のうち、両端の２つがペリフェラル領域のパッドとなる部分の配線である。下層配線層９２とそれを覆う絶縁層９３は、ここでも簡略化のため１つずつを示している。上下層の配線をつなぐビアは省略している。
【００４８】
実施例１で説明したように、最上層配線層９４の上に絶縁樹脂材料を配置してプレスすることにより、図１１（ｂ）に示したように、最上層配線層９４を覆う絶縁樹脂層９７を、配線層９４の配線上の厚さが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下となるように形成する。
【００４９】
図１１（ｃ）に示したように、サンドブラスト用マスク９８、９８’を形成し、その開口部に露出した絶縁樹脂層９７の一部をサンドブラストにより除去し、その後マスク９８、９８’を取り除いて、図１１（ｄ）に示したように絶縁樹脂層９７のわずかにくぼんだ部分にパッド９６、９６’の上部が露出した配線基板を得る。
【００５０】
図１１（ｄ）の配線基板のパッド９６、９６’の表面も、Ｃｕソフトエッチングにより清浄にすることができる。更に、パッド９６、９６’の表面に保護めっき（例えばＮｉ／Ａｕめっき）層を形成することができる。
【００５１】
この例で製造した図１１（ｄ）の配線基板も、上面のペリフェラル配置のパッド９６に半導体チップ（図示せず）などを実装し、下面のパッド９６’にははんだなどで形成したバンプ（図示せず）を設けて、別の実装基板に実装することができる。
【００５２】
実施例１〜３では、下面側のパッド７６’、８６’、９６’を、半導体チップなどを搭載する上面側のパッド７６、８６、９６と同じやり方で形成しているが、それらは上面側のパッド７６、８６、９６と異なるやり方で形成することも可能である。例えば、実施例１で説明した配線基板の場合、下面側のパッド７６’は実施例２又は３のやり方で形成してもよく、あるいは既知の更に別のやり方で形成してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１、３１、４１、７１、８１、９１ 絶縁基板
２、３２、４２、７２、８２、９２ 下層配線層
３、３３、４３、７３、８３、９３ 絶縁層
４、３４、４４、５３、７４、８４、９４ 最上層配線層
５、１２、２２、３５、４５、５２、６２、６２’、７７、８７、９７ 絶縁樹脂層
６、１１、２１、３８、４８、５１、６１、７６、７６’、８６、８６’、９６、９６’ パッド
３６、４６、８８、８８’９８、９８’ サンドブラスト用マスク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定数の下層配線層上に形成した最上層配線層とこれを被覆する絶縁樹脂層とを有し、最上層配線層の一部が実装部品との接続用のパッドとして露出された配線基板であって、最上層配線層のパッドとして露出される部分の厚みが他の部分より大きいことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
最上層配線層のパッドとして露出される部分の厚みが他の部分より大きい配線基板の製造方法であって、所定数の下層配線層上に、一部の厚みが他の部分より大きい配線を含む最上層配線層を形成し、最上層配線層全体を覆う絶縁樹脂層を形成し、そしてこの絶縁樹脂層の一部を、最上層配線増の厚みの大きい部分の上部を露出するまで除去してパッドを形成することを特徴とする配線基板製造方法。
【請求項３】
前記絶縁樹脂層の一部の除去をバフ研磨、樹脂エッチング、又はサンドブラストにより行う、請求項２記載の配線基板製造方法。
【請求項４】
所定数の下層配線層上に最上層配線層を形成し、最上層配線層全体を覆う絶縁樹脂層を形成し、この絶縁樹脂層の上に最上層配線層の露出させるべき部分より広い開口部を持つサンドブラスト用マスクを形成し、このマスクを用いるサンドブラスト処理により最上層配線層の一部をパッドとして露出させることを特徴とする配線基板製造方法。
【請求項５】
前記最上層配線層を、露出させるべき部分だけを他の部分より厚くした層として形成する、請求項４記載の配線基板製造方法。
【請求項６】
前記最上層配線層の全体を同一の厚みで形成する、請求項４記載の配線基板製造方法。
【請求項７】
前記サンドブラスト処理により除去する絶縁樹脂層の厚さが１０μｍ以下である、請求項４〜６のいずれか一つに記載の配線基板製造方法。
【請求項８】
前記パッドの端部と前記マスクの開口部とのクリアランスが３〜１０μｍである、請求項４〜７のいずれか一つに記載の配線基板製造方法。
【請求項１】
所定数の下層配線層上に形成した最上層配線層とこれを被覆する絶縁樹脂層とを有し、最上層配線層の一部が実装部品との接続用のパッドとして露出された配線基板であって、最上層配線層のパッドとして露出される部分の厚みが他の部分より大きいことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
最上層配線層のパッドとして露出される部分の厚みが他の部分より大きい配線基板の製造方法であって、所定数の下層配線層上に、一部の厚みが他の部分より大きい配線を含む最上層配線層を形成し、最上層配線層全体を覆う絶縁樹脂層を形成し、そしてこの絶縁樹脂層の一部を、最上層配線増の厚みの大きい部分の上部を露出するまで除去してパッドを形成することを特徴とする配線基板製造方法。
【請求項３】
前記絶縁樹脂層の一部の除去をバフ研磨、樹脂エッチング、又はサンドブラストにより行う、請求項２記載の配線基板製造方法。
【請求項４】
所定数の下層配線層上に最上層配線層を形成し、最上層配線層全体を覆う絶縁樹脂層を形成し、この絶縁樹脂層の上に最上層配線層の露出させるべき部分より広い開口部を持つサンドブラスト用マスクを形成し、このマスクを用いるサンドブラスト処理により最上層配線層の一部をパッドとして露出させることを特徴とする配線基板製造方法。
【請求項５】
前記最上層配線層を、露出させるべき部分だけを他の部分より厚くした層として形成する、請求項４記載の配線基板製造方法。
【請求項６】
前記最上層配線層の全体を同一の厚みで形成する、請求項４記載の配線基板製造方法。
【請求項７】
前記サンドブラスト処理により除去する絶縁樹脂層の厚さが１０μｍ以下である、請求項４〜６のいずれか一つに記載の配線基板製造方法。
【請求項８】
前記パッドの端部と前記マスクの開口部とのクリアランスが３〜１０μｍである、請求項４〜７のいずれか一つに記載の配線基板製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２４９８１９（Ｐ２０１１−２４９８１９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８９９３（Ｐ２０１１−１４８９９３）
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【分割の表示】特願２００６−３２４１２６（Ｐ２００６−３２４１２６）の分割
【原出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【分割の表示】特願２００６−３２４１２６（Ｐ２００６−３２４１２６）の分割
【原出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【Ｆターム（参考）】
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