特許 6775315 配線基板及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6775315

(24)【登録日】2020年10月8日

(45)【発行日】2020年10月28日

(54)【発明の名称】配線基板及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20201019BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/46 Z

   H05K3/46 N

   H05K3/46 B

   H05K3/46 U

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-81125(P2016-81125)

(22)【出願日】2016年4月14日

(65)【公開番号】特開2017-191874(P2017-191874A)

(43)【公開日】2017年10月19日

【審査請求日】2018年11月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000190688

【氏名又は名称】新光電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】国本 裕治

【審査官】 ゆずりは 広行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１５４６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１２２３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１２６９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０４３４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３８５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４２６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２６８３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２８４８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の一方の面に、最下層となる第１配線層を含む複数の配線層と複数の絶縁層が積層された積層体と、
前記第１絶縁層の他方の面に形成された第２配線層と、
前記第１絶縁層の厚さ方向の中心よりも前記積層体側に片寄って前記第１絶縁層に埋設された金属コア板と、
前記第１絶縁層に埋設され、一端面が前記第１絶縁層の一方の面から露出し、他端面が前記金属コア板に接続されたビア配線と、を有し、
前記第１絶縁層の一方の面と前記ビア配線の一端面は研磨面かつ面一であり、
前記ビア配線は、前記第１配線層と接続され、
前記積層体を構成する前記絶縁層は感光性樹脂からなり、
前記第１配線層を含めた前記積層体を構成する各々の前記配線層は、前記第２配線層よりも配線密度が高く形成され、
前記積層体を構成する前記配線層の一部は、信号配線、及び所定間隔を空けて前記信号配線の周囲に形成されたＧＮＤ配線を含む同軸構造に形成されている配線基板。

【請求項2】

前記金属コア板は、金属板と、前記金属板を被覆する金属層と、を備え、
前記ビア配線の他端面は、前記金属板の一方の面を被覆する前記金属層と接続されている請求項１に記載の配線基板。

【請求項3】

前記金属板は、前記積層体を構成する前記配線層、及び前記第２配線層を構成する金属よりも熱膨張係数が小さくかつヤング率が大きな金属からなる請求項２に記載の配線基板。

【請求項4】

前記金属板は、タングステン又はチタンからなる請求項３に記載の配線基板。

【請求項5】

前記第１絶縁層を貫通し、前記第１配線層と前記第２配線層とを接続する貫通配線を有し、
前記貫通配線の一端面は前記第１絶縁層の一方の面から露出し、
前記貫通配線の一端面は研磨面であり、かつ前記第１絶縁層の一方の面及び前記ビア配線の一端面と面一である請求項１乃至４の何れか一項に記載の配線基板。

【請求項6】

前記金属コア板には貫通孔が形成され、
前記貫通配線は、前記貫通孔内を通り、
前記貫通配線の側面と前記貫通孔の内壁面との間には、前記第１絶縁層を構成する樹脂が充填されている請求項５に記載の配線基板。

【請求項7】

前記第１絶縁層の一方の面は、前記第１絶縁層の他方の面よりも平滑である請求項１乃至６の何れか一項に記載の配線基板。

【請求項8】

前記第１配線層は、シード層上に電解めっき層を積層した構造であり、
前記ビア配線の一端面は、前記第１配線層を構成する前記シード層と直接接合されている請求項１乃至７の何れか一項記載の配線基板。

【請求項9】

金属コア板を埋設する第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層の一方の面に開口し、前記金属コア板の一方の面を露出する第１ビアホールを形成する工程と、
前記第１絶縁層の他方の面に開口し、前記金属コア板の他方の面を露出する第２ビアホールを形成する工程と、
前記第１ビアホールを充填して前記第１絶縁層の一方の面を被覆すると共に、前記第２ビアホールを充填して前記第１絶縁層の他方の面を被覆する金属層を形成する工程と、
前記第１絶縁層の一方の面を被覆する前記金属層及び前記第１絶縁層の一部を研磨して前記第１ビアホールを充填する第１ビア配線の一端面を前記第１絶縁層の一方の面から露出させ、前記第１絶縁層の一方の面と前記第１ビア配線の一端面を研磨面かつ面一とする工程と、
前記第１絶縁層の一方の面に前記第１ビア配線の一端面と接続する第１配線層を形成する工程と、
前記第１絶縁層の他方の面を被覆する前記金属層をパターニングして、前記第２ビアホールを充填する第２ビア配線を含む第２配線層を形成する工程と、
前記第１絶縁層の一方の面の前記第１配線層上に、感光性樹脂からなる絶縁層と配線層を積層し、最下層となる前記第１配線層を含む複数の配線層と複数の絶縁層が積層された積層体を形成する工程と、を有し、
前記金属コア板は前記積層体側に片寄って前記第１絶縁層に埋設され、
前記積層体を構成する前記配線層は、前記第２配線層よりも配線密度が高く形成され、
前記積層体を構成する前記配線層の一部は、信号配線、及び所定間隔を空けて前記信号配線の周囲に形成されたＧＮＤ配線を含む同軸構造に形成される配線基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線基板及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

配線基板として、コア基板上に、熱硬化性樹脂からなる絶縁層を含む低密度配線層を形成し、その低密度配線層上に、感光性樹脂からなる絶縁層を含む高密度配線層を形成した配線基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。近年では、配線基板に搭載される電子部品の高密度化及び小型化が一層進み、配線基板に対する小型化・薄型化・高速信号伝送の要求は更に高まっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−２２５６３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記の要求に応えるために、配線基板のコア基板を薄型化すると、コア基板の機械的強度が低下するため、配線基板の剛性が低下して配線基板に反りが発生しやすくなるという問題が生じる。

【0005】

又、配線を単に高密度に設けると、配線間でクロストークやノイズといった問題が発生し、高速信号の伝送に影響が生じる。

【0006】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、反りを低減すると共に良好な高速信号の伝送を可能とする配線基板を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本配線基板は、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の一方の面に、最下層となる第１配線層を含む複数の配線層と複数の絶縁層が積層された積層体と、前記第１絶縁層の他方の面に形成された第２配線層と、前記第１絶縁層の厚さ方向の中心よりも前記積層体側に片寄って前記第１絶縁層に埋設された金属コア板と、前記第１絶縁層に埋設され、一端面が前記第１絶縁層の一方の面から露出し、他端面が前記金属コア板に接続されたビア配線と、を有し、前記第１絶縁層の一方の面と前記ビア配線の一端面は研磨面かつ面一であり、前記ビア配線は、前記第１配線層と接続され、前記積層体を構成する前記絶縁層は感光性樹脂からなり、前記第１配線層を含めた前記積層体を構成する各々の前記配線層は、前記第２配線層よりも配線密度が高く形成され、前記積層体を構成する前記配線層の一部は、信号配線、及び所定間隔を空けて前記信号配線の周囲に形成されたＧＮＤ配線を含む同軸構造に形成されていることを要件とする。

【発明の効果】

【0008】

開示の技術によれば、反りを低減すると共に良好な高速信号の伝送を可能とする配線基板を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施の形態に係る配線基板を例示する図である。

【図2】第１の実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その１）である。

【図3】第１の実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その２）である。

【図4】第１の実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その３）である。

【図5】第１の実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その４）である。

【図6】第１の実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その５）である。

【図7】第１の実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その６）である。

【図8】第２の実施の形態に係る半導体パッケージを例示する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0011】

〈第１の実施の形態〉
［第１の実施の形態に係る配線基板の構造］
まず、第１の実施の形態に係る配線基板の構造について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る配線基板を例示する図であり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部の部分平面図である。なお、図１（ｂ）では、便宜上、パッド５０_Ｐ及び配線パターン５０_Ｇを梨地模様で示している。

【0012】

図１（ａ）を参照するに、配線基板１は、金属コア板１０と、絶縁層１５と、貫通配線２１と、配線層２２と、配線層３０と、絶縁層３５と、配線層４０と、絶縁層４５と、配線層５０と、配線層６０と、ソルダーレジスト層６５とを有している。

【0013】

配線基板１において、絶縁層１５の一方の面１５ａには、配線層３０、絶縁層３５、配線層４０、絶縁層４５、及び配線層５０が順次積層された積層体１Ｓが形成されている。又、絶縁層１５の他方の面１５ｂには、配線層６０及びソルダーレジスト層６５が形成されている。積層体１Ｓを構成する配線層３０、４０、及び５０は、配線層６０よりも配線密度が高く形成されている。絶縁層１５は、本発明に係る第１絶縁層の代表的な一例であり、配線層３０は、本発明に係る第１配線層の代表的な一例である。又、配線層６０は、本発明に係る第２配線層の代表的な一例である。

【0014】

なお、本実施の形態では、便宜上、配線基板１の配線層５０側を上側又は一方の側、配線層６０側を下側又は他方の側とする。又、各部位の配線層５０側の面を上面又は一方の面、配線層６０側の面を下面又は他方の面とする。但し、配線基板１は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。又、平面視とは対象物を絶縁層１５の一方の面１５ａの法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を絶縁層１５の一方の面１５ａの法線方向から視た形状を指すものとする。

【0015】

金属コア板１０は、金属板１００と、金属層１０１と、金属層１０２と、金属層１０３とを有しており、絶縁層１５に埋設されている。なお、絶縁層１５の一方の面１５ａに形成された積層体１Ｓの厚さは、絶縁層１５の他方の面１５ｂに形成された配線層６０及びソルダーレジスト層６５の厚さよりも薄い。金属コア板１０は、積層体１Ｓ側に片寄って絶縁層１５に埋設されることで、配線基板１の厚さ方向の略中心部に配置されている。配線基板１の反りを低減するためである。

【0016】

金属板１００は、例えば、厚さ２０〜２００μｍ程度の板状の金属から形成することができる。金属板１００には、複数の貫通孔１００ｘが、例えばエリアアレイ状に設けられている。貫通孔１００ｘは、例えば、平面形状が円形の孔であり、金属板１００の厚さと同程度の直径とすることができる。

【0017】

金属板１００は、低熱膨張率及び高ヤング率の材料から形成することが好ましい。このような材料としては、例えば、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等が挙げられる。各材料の熱膨張率及びヤング率は、以下に示す通りである。括弧内の前段が熱膨張率（ｐｐｍ／℃）、後段がヤング率（ＧＰａ）である。Ｗ（４、３４５）、Ｔｉ（８、１１６）、ＳＵＳ（１０、２００）、Ｎｉ（１３、２００）、Ｃｕ（１７、１３０）、Ａｌ（２３、７０）。

【0018】

以上の材料の中でも、配線基板１の反りを防止する観点からは、配線基板１の各配線層を構成する金属（銅等）よりも熱膨張係数が小さくかつヤング率が大きな金属を金属板１００の材料として選択することが好ましい。特に熱膨張率が低く、かつヤング率が高いタングステン（Ｗ）又はチタン（Ｔｉ）を金属板１００に用いることが好ましい。又、金属板１００はＧＮＤとして用いることがあるため、高導電率であることが好ましい。上記の何れの材料も一定以上の導電率であるため、ＧＮＤとして用いることができる。

【0019】

金属層１０１は、金属板１００の上面に形成されている。金属層１０２は、金属板１００の下面に形成されている。金属層１０１及び金属層１０２としては、例えば、チタン（Ｔｉ）膜上に銅（Ｃｕ）膜が形成された積層膜を用いることができる。金属層１０１及び金属層１０２の合計の厚さは、例えば、１００〜２００ｎｍ程度とすることができる。なお、金属層１０１及び金属層１０２は、金属板１００と金属層１０３との密着性を向上するために設ける層である。

【0020】

金属層１０３は、金属層１０１の上面及び側面、貫通孔１００ｘの内壁面、金属層１０２の側面及び下面を連続的に被覆するように形成されている。金属層１０３の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。金属層１０３の厚さは、例えば、１０〜２０μｍ程度とすることができる。

【0021】

絶縁層１５は、金属コア板１０の上面及び下面、並びに内壁面が金属層１０３で被覆された貫通孔１００ｘ内に形成されている。絶縁層１５の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂等の熱硬化性の絶縁性の非感光性樹脂を用いることができる。貫通孔１００ｘ内を充填する絶縁層１５には、貫通孔１５ｘが形成されている。貫通孔１５ｘ内には貫通配線２１が形成されている。貫通配線２１の側面と貫通孔１００ｘの内壁面との間には、絶縁層１５を構成する樹脂が充填されている。これにより、貫通配線２１と金属コア板１０が絶縁されている。貫通配線２１の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。

【0022】

配線層２２は、金属コア板１０の上面を被覆する絶縁層１５に形成されたビアホール１５ｙ内に充填された垂直配線である。言い換えれば、配線層２２は、絶縁層１５に埋設され、一端面が絶縁層１５の一方の面１５ａから露出し、他端面が金属コア板１０の金属層１０３に接続されたビア配線である。なお、ビアホール１５ｙは、配線層３０側に開口されている開口部の径が金属コア板１０の上面によって形成された開口部の底面の径よりも大きい逆円錐台状の凹部とされている。ビアホール１５ｙの開口部の径は、例えば１０〜３０μｍ程度とすることができる。

【0023】

配線層２２の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。配線層２２の厚さは、例えば、３０μｍ程度とすることができる。配線層２２の一端面、貫通配線２１の一端面、及び絶縁層１５の一方の面１５ａは、研磨された面（研磨面）であり、例えば、面一とされている。絶縁層１５の一方の面１５ａの粗度は、例えば、Ｒａ１５〜４０ｎｍ程度とすることができる。なお、絶縁層１５の他方の面１５ｂの粗度は、例えば、Ｒａ３００〜４００ｎｍ程度である。

【0024】

このように、絶縁層１５の一方の面１５ａは、絶縁層１５の他方の面１５ｂよりも平滑である。絶縁層１５の一方の面１５ａの粗度を低減して平滑度を向上することにより、その上に形成する配線層３０等を微細配線層（高密度の配線パターンを備えた配線層）とすることが可能となる。

【0025】

配線層３０は、絶縁層１５の一方の面１５ａに形成された配線パターンである。配線層３０は、シード層３００上に電解めっき層３０１が積層された構造とすることができる。配線層３０は、貫通配線２１を介して、配線層６０と電気的に接続されている。又、配線層３０は、配線層２２を介して、金属コア板１０と電気的に接続されている。なお、シード層３００の下面が、貫通配線２１の一端面及び配線層２２の一端面と直接接合されている。

【0026】

配線層３０において、シード層３００の材料としては、例えば、チタン（Ｔｉ）膜上に銅（Ｃｕ）膜が形成された積層膜を用いることができる。シード層３００の厚さは、例えば、１００〜２００ｎｍ程度とすることができる。電解めっき層３０１の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。電解めっき層３０１の厚さは、例えば、１〜３μｍ程度とすることができる。配線層３０のライン／スペースは、例えば、２μｍ／２μｍ程度とすることができる。

【0027】

なお、ライン／スペースにおけるラインとは配線幅を表し、スペースとは隣り合う配線同士の間隔（配線間隔）を表す。例えば、ライン／スペースが２μｍ／２μｍと記載されていた場合、配線幅が２μｍで隣り合う配線同士の間隔が２μｍであることを表す。

【0028】

絶縁層３５は、絶縁層１５の一方の面１５ａに、配線層３０を被覆するように形成されている。絶縁層３５の材料としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂等を主成分とする絶縁性の感光性樹脂を用いることができる。絶縁層３５の厚さは、例えば５〜１０μｍ程度とすることができる。絶縁層３５は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有しても構わない。

【0029】

配線層４０は、絶縁層３５の一方の側に形成されており、配線層３０と電気的に接続されている。配線層４０は、絶縁層３５を貫通し配線層３０の上面を露出するビアホール３５ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層３５の上面に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線層４０は、シード層４００上に電解めっき層４０１が積層された構造とすることができる。シード層４００や電解めっき層４０１の材料や厚さは、例えば、シード層３００や電解めっき層３０１と同様とすることができる。配線層４０のライン／スペースは、例えば、配線層３０と同様とすることができる。

【0030】

絶縁層４５は、絶縁層３５の上面に、配線層４０を被覆するように形成されている。絶縁層４５の材料や厚さは、例えば、絶縁層３５と同様とすることができる。絶縁層４５は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有しても構わない。

【0031】

配線層５０は、絶縁層４５の一方の側に形成されており、配線層４０と電気的に接続されている。配線層５０は、絶縁層４５を貫通し配線層４０の上面を露出するビアホール４５ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層４５の上面に形成されたパッド及び配線パターンを含んで構成されている。配線層５０は、シード層５００上に電解めっき層５０１が積層された構造とすることができる。シード層５００や電解めっき層５０１の材料や厚さは、例えば、シード層３００や電解めっき層３０１と同様とすることができる。

【0032】

なお、配線層５０の表面（上面及び側面又は上面のみ）に表面処理層（図示せず）を形成してもよい。表面処理層の例としては、Ａｕ層や、Ｎｉ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）等を挙げることができる。又、配線層５０の表面（上面及び側面）に、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理等の酸化防止処理を施して表面処理層を形成してもよい。

【0033】

図１（ｂ）に示すように、Ａ部において、平面形状が略円形のパッド５０_Ｐの周囲に、所定間隔を空けて同心的に略円環状の配線パターン５０_Ｇが配置されている。パッド５０_Ｐは信号配線となり、配線パターン５０_ＧはＧＮＤ配線となる。又、Ａ部に位置する配線層３０及び４０も同様の構造とされている。これにより、Ａ部において、信号配線、及び所定間隔を空けて信号配線の周囲に形成されたＧＮＤ配線を含む同軸構造が実現できる。

【0034】

言い換えれば、配線層３０、４０、５０において、平面形状が信号配線を中心としてその周囲をＧＮＤ配線が同心円状に取り囲むように形成される。配線層３０、４０、５０において、ＧＮＤ配線となる配線パターンは、同心円状に連続して一体的に設けられている。本発明では、平面形状において、信号配線を中心としてその周囲をＧＮＤ配線が同心円状に取り囲む配線構造を同軸構造と称する。

【0035】

なお、同軸構造は、積層体１Ｓの全体に設ける必要はなく、特にノイズの影響を受けやすい信号配線やノイズ源になりやすい信号配線のみに適用すればよい。これにより、ノイズ対策が可能となると共に、同軸構造を設けていない領域の配線密度を高めることができる。

【0036】

配線層６０は、絶縁層１５の他方の面１５ｂ側に形成されている。配線層６０は、金属コア板１０の下面を被覆する絶縁層１５に形成されたビアホール１５ｚ内に充填されたビア配線、及び絶縁層１５の他方の面１５ｂに形成された配線パターンを含んで構成されている。配線層６０を構成する配線パターンは、貫通配線２１を介して、配線層３０と電気的に接続されている。又、配線層６０を構成するビア配線は、金属コア板１０と電気的に接続されている。配線層６０の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。配線層６０を構成する配線パターンの厚さは、例えば、１０〜２０μｍ程度とすることができる。配線層６０のライン／スペースは、例えば、２０μｍ／２０μｍ程度とすることができる。

【0037】

なお、ビアホール１５ｚは、配線層６０側に開口されている開口部の径が金属コア板１０の下面によって形成された開口部の底面の径よりも大きい円錐台状の凹部とされている。ビアホール１５ｚの開口部の径は、例えば６０〜７０μｍ程度とすることができる。

【0038】

ソルダーレジスト層６５は、絶縁層１５の他方の面１５ｂに、配線層６０を被覆するように形成されている。ソルダーレジスト層６５の材料としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂等を主成分とする絶縁性の感光性樹脂を用いることができる。ソルダーレジスト層６５は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有しても構わない。

【0039】

ソルダーレジスト層６５は、開口部６５ｘを有し、開口部６５ｘの底部には配線層６０の一部が露出している。開口部６５ｘの底部に露出する配線層６０は、例えば、マザーボード等の実装基板と電気的に接続されるパッドとして機能する。なお、開口部６５ｘの底部に露出する配線層６０の下面に、前述の表面処理層を形成してもよい。ソルダーレジスト層６５の厚さは、例えば、２０〜４０μｍ程度とすることができる。

【0040】

［第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法］
次に、第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法について説明する。図２〜図７は、第１の実施の形態に係る配線基板の製造工程を例示する図である。なお、本実施の形態では、配線基板となる複数の部分を作製後、個片化して各配線基板とする工程の例を示すが、単品の配線基板を作製する工程としてもよい。

【0041】

まず、図２に示す工程（図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図）では、金属板１００を準備する。この段階では、金属板１００において、個片化されると配線基板１となる複数の製品領域Ｃが離間して縦横に区画されている。図２（ａ）では、金属板１００は９個の製品領域Ｃを有しているが、これは一例であり、金属板１００は任意の個数の製品領域Ｃを有することができる。又、複数の製品領域Ｃが離間せずに、互いに接して区画されてもよい。

【0042】

次に、金属板１００の各製品領域Ｃに貫通孔１００ｘを形成する。貫通孔１００ｘは、例えば、金属板１００の貫通孔１００ｘを形成する領域以外にマスクを設け、マスクから露出する領域の金属板１００をエッチングで除去することで形成できる。或いは、貫通孔１００ｘをレーザ加工法やドリル加工法で形成してもよい。金属板１００の材料や厚さ、貫通孔１００ｘの平面形状や孔径等は前述の通りである。

【0043】

なお、図２では、金属板１００の下面外周部に、補強用の枠状部材１１０が設けられている。枠状部材１１０は、製品領域Ｃの外側に設けられているため、最終的には切断されて製品（配線基板１）とはならない。枠状部材１１０は、必要に応じて設ければよい。

【0044】

次に、図３（ａ）に示す工程では、金属板１００の上面に金属層１０１を、金属板１００の下面に金属層１０２を形成する。金属層１０１及び金属層１０２は、例えば、金属板１００の上面及び下面にスパッタ法や無電解めっき法によりチタン（Ｔｉ）膜を形成し、チタン（Ｔｉ）膜上に銅（Ｃｕ）膜を積層することで形成できる。金属層１０１及び金属層１０２の合計の厚さは、例えば、１００〜２００ｎｍ程度とすることができる。

【0045】

次に、図３（ｂ）に示す工程では、金属層１０１の上面及び側面、貫通孔１００ｘの内壁面、並びに金属層１０２の側面及び下面を連続的に被覆する金属層１０３を形成する。金属層１０３は、例えば、金属板１００、金属層１０１、及び金属層１０２を給電層とする電解めっき法により形成できる。金属層１０３の材料や厚さは、前述の通りである。

【0046】

次に、図３（ｃ）に示す工程では、金属コア板１０の上面及び下面、並びに内壁面が金属層１０３で被覆された貫通孔１００ｘ内に絶縁層１５を形成する。例えば、フィルム状（Ｂステージ状態）のエポキシ系樹脂等の熱硬化性の絶縁性の非感光性樹脂を金属コア板１０の上面及び下面にそれぞれラミネートする。そして、ラミネートした樹脂を押圧しつつ、樹脂を硬化温度以上に加熱して硬化させ、絶縁層１５を形成する。貫通孔１００ｘのアスペクト比（開口と深さとの比）を１程度としておくことで、貫通孔１００ｘに樹脂を容易に充填することができる。この工程では、金属コア板１０の上面より上側の絶縁層１５の厚さＴ_１と、金属コア板１０の下面より下側の絶縁層１５の厚さＴ_２とを略同一（例えば、それぞれ３０μｍ程度）とすることができる。

【0047】

次に、図３（ｄ）に示す工程では、貫通孔１００ｘ内を充填する絶縁層１５に貫通孔１５ｘを形成する。貫通孔１５ｘは、貫通孔１００ｘの金属層１０３を被覆する絶縁層１５を残すように形成する。貫通孔１５ｘは、例えば、レーザ加工法やドリル加工法により形成することができる。

【0048】

次に、図４（ａ）に示す工程では、絶縁層１５に、絶縁層１５を貫通し金属層１０３の上面を露出するビアホール１５ｙ、及び絶縁層１５を貫通し金属層１０３の下面を露出するビアホール１５ｚを形成する。Ａ部においては、平面形状が略円形の貫通孔１５ｘの周囲に、所定間隔を空けて同心的に略円環状のビアホール１５ｙを形成する。ビアホール１５ｙ及び１５ｚは、例えば、レーザ加工法等により形成できる。ビアホール１５ｙ及び１５ｚの開口部の径は、例えば６０〜７０μｍ程度とすることができる。なお、ビアホール１５ｙ及び１５ｚをレーザ加工法により形成した場合には、デスミア処理を行い、ビアホール１５ｙ及び１５ｚの底部に露出する金属層１０３の上面及び下面に付着した樹脂残渣を除去することが好ましい。

【0049】

次に、図４（ｂ）に示す工程では、貫通孔１５ｘを充填し、ビアホール１５ｙを充填して絶縁層１５の一方の面１５ａを被覆し、更にビアホール１５ｚを充填して絶縁層１５の他方の面１５ｂを被覆する金属層２００を形成する。例えば、まず、貫通孔１５ｘの内壁面、ビアホール１５ｙの内壁面及び底面、絶縁層１５の一方の面１５ａ、ビアホール１５ｚの内壁面及び底面、及び絶縁層１５の他方の面１５ｂを連続的に被覆するシード層（図示せず）を形成する。そして、シード層を給電層して銅（Ｃｕ）等を電解めっき法により析出させて金属層２００を形成することができる。

【0050】

次に、図４（ｃ）に示す工程では、絶縁層１５の他方の面１５ｂを被覆する金属層２００をパターニングして配線層６０を形成する。配線層６０は、ビアホール１５ｚ内に充填されたビア配線、及び絶縁層１５の他方の面１５ｂに形成された配線パターンを含んで構成される。配線層６０は、例えば、サブトラクティブ法等により形成できる。

【0051】

次に、図４（ｄ）に示す工程では、絶縁層１５の一方の面１５ａを被覆する金属層２００及び絶縁層１５の表面を研磨して絶縁層１５の一方の面１５ａ、貫通孔１５ｘ内を充填する金属層２００の一端面、ビアホール１５ｙ内を充填する金属層２００の一端面を露出させる。これにより、貫通孔１５ｘ内に貫通配線２１が形成され、ビアホール１５ｙ内に充填された垂直配線である配線層２２が形成される。絶縁層１５の一方の面１５ａ、貫通配線２１の一端面、及び配線層２２の一端面は、例えば、面一とすることができる。Ａ部においては、平面形状が略円形の貫通配線２１の周囲に、所定間隔を空けて同心的に略円環状の配線層２２が形成される。

【0052】

研磨は、例えば、ＣＭＰ法（chemical mechanical polishing法）等により行うことができる。金属層２００及び絶縁層１５の研磨量は、例えば、１０〜２０μｍ程度とすることができる。金属コア板１０の上面より上側の絶縁層１５の厚さＴ_３は、金属コア板１０の下面より下側の絶縁層１５の厚さＴ_２よりも薄い。金属コア板１０の上面より上側の絶縁層１５の厚さＴ_３は、例えば、１０〜２０μｍ程度とすることができる。絶縁層１５の一方の面１５ａの粗度はＣＭＰ法等を実行する前（研磨前）は、例えば、Ｒａ３００〜４００ｎｍ程度であり、ＣＭＰ法等を実行することによりＲａ１５〜４０ｎｍ程度とすることができる。

【0053】

次に、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す工程では、配線層３０を形成する。配線層３０は、例えば、セミアディティブ法を用いて形成できる。具体的には、まず、図５（ａ）に示すように、スパッタ法や無電解めっき法により、絶縁層１５の一方の面１５ａ、貫通配線２１の一端面、及び配線層２２の一端面を連続的に被覆するシード層３００を形成する。シード層３００の材料としては、例えば、チタン（Ｔｉ）膜上に銅（Ｃｕ）膜が形成された積層膜を用いることができる。シード層３００の厚さは、例えば、１００〜２００ｎｍ程度とすることができる。

【0054】

次に、図５（ｂ）に示すように、シード層３００上に感光性レジストを塗布し、露光及び現像し、配線層３０に対応する開口部７００ｘを備えたレジスト層７００を形成する。

【0055】

次に、図５（ｃ）に示すように、シード層３００を給電層に利用した電解めっき法により、レジスト層７００の開口部７００ｘに銅（Ｃｕ）等からなる電解めっき層３０１を形成する。続いて、レジスト層７００を除去した後に、電解めっき層３０１をマスクにして、電解めっき層３０１に覆われていない部分のシード層３００をエッチングにより除去する。これにより、シード層３００上に電解めっき層３０１が積層された配線層３０が形成される。電解めっき層３０１の厚さは、例えば、１〜３μｍ程度とすることができる。配線層３０のライン／スペースは、例えば、２μｍ／２μｍ程度とすることができる。

【0056】

次に、図５（ｄ）に示すように、絶縁層１５の一方の面１５ａに、配線層３０を被覆するように絶縁層３５を形成する。絶縁層３５の材料としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂等を主成分とする絶縁性の感光性樹脂を用いることができる。絶縁層３５の厚さは、例えば５〜１０μｍ程度とすることができる。絶縁層３５は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有しても構わない。絶縁層３５の材料として、液状又はペースト状の樹脂を用いた場合には、配線層３０を被覆するように絶縁層１５の一方の面１５ａに液状又はペースト状の樹脂をスピンコート法等により塗布する。絶縁層３５の材料として、フィルム状の樹脂を用いた場合には、配線層３０を被覆するように絶縁層１５の一方の面１５ａにフィルム状の樹脂をラミネートする。

【0057】

次に、図６（ａ）に示す工程では、絶縁層３５を露光及び現像し、絶縁層３５を貫通し配線層３０の上面を露出するビアホール３５ｘを形成する。Ａ部のビアホール３５ｘは、図６（ｂ）のような平面形状に形成する。すなわち、Ａ部の略中央に平面形状が略円形のビアホール３５ｘが形成され、その周囲に所定間隔を空けて同心的に略円環状のビアホール３５ｘが形成される。

【0058】

次に、図６（ｃ）に示す工程では、スパッタ法や無電解めっき法により、ビアホール３５ｘの内壁面及び底面、絶縁層３５の上面を連続的に被覆するシード層４００を形成する。シード層４００の材料や厚さは、例えば、シード層３００と同様とすることができる。

【0059】

次に、図７（ａ）に示す工程では、例えば、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示す工程と同様にセミアディティブ法により、シード層４００上に電解めっき層４０１が形成された配線層４０を形成する。電解めっき層４０１の材料や厚さは、例えば、電解めっき層３０１と同様とすることができる。配線層４０のライン／スペースは、例えば、配線層３０と同様とすることができる。

【0060】

次に、図７（ｂ）に示す工程では、図５（ｄ）〜図７（ａ）に示す工程を繰り返し、配線層４０上に絶縁層４５及び配線層５０を形成する。これにより、絶縁層１５の一方の面１５ａに、積層体１Ｓが形成される。又、Ａ部に、図１（ｂ）に示すような同軸構造が形成される。必要に応じて、更に絶縁層及び配線層を積層してもよい。

【0061】

次に、図７（ｃ）に示す工程では、絶縁層１５の他方の面１５ｂに、配線層６０を被覆するようにソルダーレジスト層６５を形成する。ソルダーレジスト層６５は、絶縁層３５と同様にして絶縁性の感光性樹脂により形成することができる。次に、ソルダーレジスト層６５を露光及び現像して開口部６５ｘを形成する。
その後、各製品領域Ｃを切断して個片化することにより、図１に示す配線基板１が完成する。

【0062】

このように、第１の実施の形態に係る配線基板１では、熱膨張係数が小さくかつヤング率が大きな金属からなる金属板を備えた金属コア板１０を絶縁層１５に埋設している。これにより、金属コア板１０及び絶縁層１５を含むコア部分を薄くしても剛性が維持できるため、配線基板１全体の反りを低減できる。

【0063】

又、金属コア板１０は、絶縁層１５の厚さ方向の中央部ではなく、配線基板１全体の厚さ方向の中央部に配置されている。そのため、金属コア板１０に対して配線基板１が略上下対称構造となり、配線基板１全体の反りを更に低減できる。

【0064】

又、微細配線層である配線層５０等が同軸構造を形成しているため、隣接する配線パターンや外部からのノイズをシールド（遮蔽）することができる。又、配線層５０等自身がノイズ源となる場合には、ノイズを遮蔽し、周囲の配線パターンや半導体チップ等に与えるノイズの影響を低減することができる。これらにより、良好な高速信号の伝送が可能となる。

【0065】

又、金属コア板１０が絶縁層１５の厚さ方向で微細配線層である配線層３０側に片寄って配置されている。そのため、同軸構造において中心の信号配線と外周のＧＮＤ配線間の距離を近づけることができ、電気特性が向上する。

【0066】

又、ＧＮＤとして用いた金属コア板１０を微細配線層である配線層３０等に近付けることで、微細配線層全体において電気特性を向上（インピーダンスコントロールやクロストークの低減）させることができる。

【0067】

〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、配線基板１に半導体チップを搭載（フリップチップ実装）した半導体パッケージの例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。

【0068】

図８は、第２の実施の形態に係る半導体パッケージを例示する断面図である。図８を参照するに、半導体パッケージ２は、図１に示す配線基板１と、半導体チップ７１、７２、７３と、バンプ７５とを有する。半導体パッケージ２において、配線基板１の絶縁層４５側は半導体チップが搭載される半導体チップ搭載面となり、配線基板１のソルダーレジスト層６５側は外部接続端子が形成される外部接続面となる。

【0069】

半導体チップ７１、７２、７３は、例えば、シリコン等からなる薄板化された半導体基板（図示せず）上に半導体集積回路（図示せず）等が形成されたものである。半導体基板（図示せず）には、半導体集積回路（図示せず）と電気的に接続された電極パッド（図示せず）が形成されている。半導体チップ７１、７２、７３は、それぞれ同一機能を備えていてもよいし、異なる機能を備えていてもよい。又、半導体チップ以外に受動素子（抵抗、コンデンサ、インダクタ等）が搭載されてもよい。

【0070】

バンプ７５は、半導体チップ７１、７２、７３のそれぞれの電極パッド（図示せず）と、配線層５０とを電気的に接続している。バンプ７５は、例えば、はんだバンプである。はんだバンプの材料としては、例えばＰｂを含む合金、ＳｎとＣｕの合金、ＳｎとＡｇの合金、ＳｎとＡｇとＣｕの合金等を用いることができる。半導体チップ７１、７２、７３と絶縁層４５との間にアンダーフィル樹脂を充填してもよい。

【0071】

このように、第１の実施の形態に係る配線基板１に半導体チップを搭載することにより、半導体パッケージ２を実現できる。

【0072】

以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0073】

１ 配線基板
１Ｓ 積層体
２ 半導体パッケージ
１０ 金属コア板
１５、３５、４５ 絶縁層
１５ａ 絶縁層１５の一方の面
１５ｂ 絶縁層１５の他方の面
１５ｘ、１００ｘ 貫通孔
１５ｙ、１５ｚ、３５ｘ、４５ｘ ビアホール
２１ 貫通配線
２２、３０、４０、５０、６０ 配線層
５０_Ｐ パッド
５０_Ｇ 配線パターン
６５ ソルダーレジスト層
６５ｘ、７００ｘ 開口部
７１、７２、７３ 半導体チップ
７５ バンプ
１００ 金属板
１０１、１０２、１０３ 金属層
３００、４００、５００ シード層
３０１、４０１、５０１ 電解めっき層
７００ レジスト層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】