特開 2023-28871 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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023028871

(43)【公開日】2023-03-03

(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 20060101AFI20230224BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20230224BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 B

H05K1/02 C

H05K3/46 N

H05K3/46 X

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021134822

(22)【出願日】2021-08-20

(71)【出願人】

【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】水谷 理絵

(72)【発明者】

【氏名】清水 規良

(72)【発明者】

【氏名】種子田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】滝沢 優哉

(72)【発明者】

【氏名】秋山 尚輝

【テーマコード（参考）】

5E316

5E338

【Ｆターム（参考）】

5E316CC09

5E316CC10

5E316CC13

5E316CC32

5E316CC37

5E316DD01

5E316DD03

5E316DD17

5E316DD25

5E316DD33

5E316DD47

5E316EE33

5E316FF04

5E316FF07

5E316FF15

5E316GG26

5E316HH11

5E338AA03

5E338BB14

5E338EE28

(57)【要約】

【課題】従来よりも反りを低減した配線基板を提供する。
【解決手段】本配線基板は、非感光性の熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂層と、前記樹脂層を貫通する貫通配線とを含み、補強部材を含まないコア層と、複数の第１配線層、及び感光性樹脂を主成分とする複数の第１絶縁層を含み、前記コア層の一方側に積層された第１配線構造と、複数の第２配線層、及び感光性樹脂を主成分とする１層の第２絶縁層を含み、前記コア層の他方側に積層された第２配線構造と、を有し、前記第１配線層と前記第２配線層は、前記貫通配線を介して電気的に接続され、前記コア層は、前記第１配線構造及び前記第２配線構造よりも剛性が高く、前記第２配線構造の厚さは、各々の前記第１絶縁層の厚さよりも厚い。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

非感光性の熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂層と、前記樹脂層を貫通する貫通配線とを含み、補強部材を含まないコア層と、
複数の第１配線層、及び感光性樹脂を主成分とする複数の第１絶縁層を含み、前記コア層の一方側に積層された第１配線構造と、
複数の第２配線層、及び感光性樹脂を主成分とする１層の第２絶縁層を含み、前記コア層の他方側に積層された第２配線構造と、を有し、
前記第１配線層と前記第２配線層は、前記貫通配線を介して電気的に接続され、
前記コア層は、前記第１配線構造及び前記第２配線構造よりも剛性が高く、
前記第２配線構造の厚さは、各々の前記第１絶縁層の厚さよりも厚い、配線基板。

【請求項2】

前記コア層の厚さは、前記第１配線構造の厚さ及び前記第２配線構造の厚さよりも厚い、請求項１に記載の配線基板。

【請求項3】

前記第１配線構造の厚さは、前記第２配線構造の厚さと略等しい、請求項１又は２に記載の配線基板。

【請求項4】

前記コア層のヤング率は、５０００ＭＰａ以上２５０００ＭＰａ以下である、請求項１乃至３の何れか一項に記載の配線基板。

【請求項5】

前記樹脂層の熱膨張係数は、
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の熱膨張係数よりも低い、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】

前記第２配線層は、前記第２絶縁層から露出するパッドと、前記第２絶縁層内に配置されて前記パッドと前記貫通配線とを電気的に接続するビア配線と、を含み、前記ビア配線は前記貫通配線と一体に形成されている、請求項１乃至５の何れか一項に記載の配線基板。

【請求項7】

断面視において、前記ビア配線は、前記パッド側から前記貫通配線側に近づくに従って拡幅する、請求項６に記載の配線基板。

【請求項8】

断面視において、前記ビア配線の前記貫通配線と接続される側の幅は、前記貫通配線の前記ビア配線と接続される側の幅よりも狭い、請求項６又は７に記載の配線基板。

【請求項9】

非感光性の熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂層と、前記樹脂層を貫通する貫通配線とを含み、補強部材を含まないコア層と、
複数の第１配線層、及び感光性樹脂を主成分とする複数の第１絶縁層を含み、前記コア層の一方側に積層された第１配線構造と、
複数の第２配線層、及び感光性樹脂を主成分とする１層の第２絶縁層を含み、前記コア層の他方側に積層された第２配線構造と、を有し、
前記第１配線層と前記第２配線層は、前記貫通配線を介して電気的に接続され、
前記コア層は、前記第１配線構造及び前記第２配線構造よりも剛性が高く、
前記第２配線構造の厚さは、各々の前記第１絶縁層の厚さよりも厚く、
前記第２配線層は、前記第２絶縁層から露出するパッドと、前記第２絶縁層内に配置されて前記パッドと前記貫通配線とを電気的に接続するビア配線と、を含む配線基板の製法方法であって、
前記パッドを被覆する前記第２絶縁層を形成する工程と、
前記第２絶縁層に前記パッドを露出するビアホールを形成する工程と、
前記ビアホールを充填するように前記ビア配線を形成し、さらに前記第２絶縁層から突出する前記貫通配線を前記ビア配線と一体に形成する工程と、
前記貫通配線の上面及び側面を被覆するように、前記第２絶縁層上に前記樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層の上面側を研磨して前記貫通配線の上面を露出する工程と、
前記樹脂層の上面及び前記貫通配線の上面に前記第１配線構造を積層する工程と、を有する、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】

従来、複数の配線層及び絶縁層を有する多層の配線基板が知られている。この種の配線基板として、例えば、表面及び裏面を有するコア基板と、コア基板の表面に形成した表面配線層と、コア基板の表面の上方に形成されたビルトアップ層と、コア基板の裏面に形成した裏面配線層と、裏面配線層を被覆するソルダーレジスト層とを有する配線基板が提案されている。この配線基板では、コア基板は、厚さ約８００μｍのガラスエポキシ樹脂からなる単一の絶縁層である。また、コア基板の表面側の各絶縁層の厚さは約３０μｍであり、コア基板の裏面側のソルダーレジスト層の厚さは約２５μｍである（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３７８６８９４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の配線基板では反りが低減できることが記載されているが、反りをさらに低減することが求められている。

【0005】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、従来よりも反りを低減した配線基板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】

【0006】

本配線基板は、非感光性の熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂層と、前記樹脂層を貫通する貫通配線とを含み、補強部材を含まないコア層と、複数の第１配線層、及び感光性樹脂を主成分とする複数の第１絶縁層を含み、前記コア層の一方側に積層された第１配線構造と、複数の第２配線層、及び感光性樹脂を主成分とする１層の第２絶縁層を含み、前記コア層の他方側に積層された第２配線構造と、を有し、前記第１配線層と前記第２配線層は、前記貫通配線を介して電気的に接続され、前記コア層は、前記第１配線構造及び前記第２配線構造よりも剛性が高く、前記第２配線構造の厚さは、各々の前記第１絶縁層の厚さよりも厚い。

【発明の効果】

【0007】

開示の技術によれば、従来よりも反りを低減した配線基板を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る配線基板を例示する断面図である。

【図2】第１実施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実施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実施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】比較例に係る配線基板を例示する断面図である。

【図6】シミュレーション１の結果を示す図である。

【図7】シミュレーション２の結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

〈第１実施形態〉
［配線基板の構造］
まず、第１実施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実施形態に係る配線基板を例示する断面図である。

【0011】

図１を参照すると、第１実施形態に係る配線基板１は、コア層１０と、コア層１０の厚さ方向の一方側（図１では上側）に設けられた第１配線構造２０と、コア層１０の厚さ方向の他方側（図１では下側）に設けられた第２配線構造３０とを有する。配線基板１の平面形状は、例えば、正方形状や長方形状とすることができる。ただし、これには限定されず、配線基板１は任意の平面形状とすることができる。

【0012】

コア層１０は、樹脂層１１と、複数の貫通配線１２とを含み、ガラス繊維やガラスクロス等の補強部材を含まない。貫通配線１２は、樹脂層１１を、上面１１ａから下面１１ｂに貫通する。各々の貫通配線１２の平面形状は、例えば、直径が８０～１２０μｍ程度の円形とすることができる。貫通配線１２のピッチは、例えば、９０～４００μｍ程度とすることができる。貫通配線１２の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。

【0013】

樹脂層１１の上面１１ａ及び貫通配線１２の上面は、例えば、面一である。樹脂層１１の上面１１ａ及び貫通配線１２の上面は、研磨面である。そのため、樹脂層１１の上面１１ａ及び貫通配線１２の上面は、凹凸が少ない平滑面（低粗度面）である。樹脂層１１の上面１１ａ及び貫通配線１２の上面の粗度は、表面粗さＲａ値で例えば１５～４０ｎｍ程度となるように設定されている。ここで、表面粗さＲａ値とは、表面粗さを表わす数値の一種であり、算術平均粗さと呼ばれるものであって、具体的には測定領域内で変化する高さの絶対値を平均ラインである表面から測定して算術平均したものである。

【0014】

配線基板１の反りを低減する観点から、コア層１０は、第１配線構造２０及び第２配線構造３０よりも剛性が高いことが好ましい。すなわち、コア層１０の剛性を高めることで、配線基板１の全体の剛性が高まり、配線基板１の反りを低減できる。樹脂層１１の材料としてモールド樹脂を使用することで、補強部材を含まなくても、コア層１０の剛性を高くできる。モールド樹脂とは、トランスファーモールド法、コンプレッションモールド法、インジェクションモールド法等に使用可能な非感光性の熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁性樹脂である。モールド樹脂は、例えば、非感光性で熱硬化性のエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂であり、フィラーを含有する。

【0015】

樹脂層１１のヤング率は、５０００ＭＰａ以上であることが好ましく、２５０００ＭＰａ以下であることが好ましい。樹脂層１１のヤング率は、例えば、樹脂の種類やフィラーの種類やフィラーの含有量により調整できる。樹脂層１１が含有するフィラーとしては、例えば、シリカ（ＳｉＯ_２）、カオリン（Ａｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_５（ＯＨ_４））、タルク（Ｍｇ_３Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ_２））、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等が挙げられる。又、これらを混在させてもよい。

【0016】

第１配線構造２０は、第２配線構造３０よりも配線密度の高い配線層が形成された高密度配線層であり、配線層２１と、絶縁層２２と、配線層２３と、絶縁層２４と、配線層２５と、絶縁層２６と、配線層２７とを有する。第２配線構造３０は、第１配線構造２０よりも配線密度の低い配線層が形成された低密度配線層であり、配線層３１と、絶縁層３２と、配線層３３とを有する。

【0017】

なお、本実施形態では、便宜上、配線基板１の絶縁層２６側を上側又は一方の側、絶縁層３２側を下側又は他方の側とする。又、各部位の絶縁層２６側の面を一方の面又は上面、絶縁層３２側の面を他方の面又は下面とする。ただし、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樹脂層１１の上面１１ａの法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を樹脂層１１の上面１１ａの法線方向から視た形状を指すものとする。

【0018】

配線層２１は、樹脂層１１の上面１１ａに形成されている。配線層２１は、貫通配線１２及び配線層３３を介して配線層３１と電気的に接続された配線（配線パターンやパッド）を含んでいる。すなわち、配線層２１の下面の一部は、貫通配線１２の上面と接しており、両者は電気的に接続されている。配線層２１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２１は、複数の導体層が積層された積層膜であってもよい。

【0019】

配線層２１は、配線層３１よりも配線密度が高く（ライン／スペースが狭く）、かつ配線層３１よりも薄い。本明細書では、ライン／スペースが８μｍ／８μｍ以下の配線層を配線密度が高い配線層とする。配線層２１のライン／スペースは、例えば、１μｍ／１μｍ～３μｍ／３μｍ程度とすることができる。配線層２１の厚さは、例えば、１～３μｍ程度とすることができる。

【0020】

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。

【0021】

絶縁層２２は、感光性樹脂を主成分とする絶縁層である。『感光性樹脂を主成分とする』とは、感光性樹脂以外にフィラー等の他の成分を含有してもよいことを意味する。例えば、絶縁層２２は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有しても構わない。

【0022】

絶縁層２２は、樹脂層１１の上面１１ａに、配線層２１を被覆するように形成されている。絶縁層２２に用いる感光性樹脂としては、例えば、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂等の絶縁性樹脂が挙げられる。

【0023】

配線層２３は、絶縁層２２の一方の側に形成されており、配線層２１と電気的に接続されている。配線層２３は、絶縁層２２を貫通し配線層２１の上面を露出するビアホール２２ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層２２の上面に形成された配線パターンを含んでいる。ビアホール２２ｘは、絶縁層２４側に開口されている開口部の径が配線層２１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することができる。ビアホール２２ｘの開口部の径は、例えば１０～２０μｍ程度とすることができる。配線層２３の材料、配線層２３を構成する配線パターンの厚さは、例えば、配線層２１と同様とすることができる。

【0024】

なお、配線層２３のライン／スペースは、例えば、１μｍ／１μｍ～３μｍ／３μｍ程度とすることができるが、配線層２１よりも更にライン／スペースを狭くすることが可能である。すなわち、樹脂層１１の上面１１ａは研磨された面であり、樹脂層１１の下面１１ｂよりも平滑である。感光性樹脂を主成分とする絶縁層２２の上面は、非感光性の熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂層１１の上面１１ａよりも更に平滑である。そのため、配線層２３のライン／スペースは、配線層２１のライン／スペースよりも狭くすることができる。例えば、配線層２１のライン／スペースを３μｍ／３μｍ、配線層２３のライン／スペースを１μｍ／１μｍとすることができる。後述の配線層２５についても同様である。

【0025】

絶縁層２４は、絶縁層２２の一方の面に、配線層２３を被覆するように形成されている。絶縁層２４の材料は、例えば、絶縁層２２と同様とすることができる。絶縁層２４は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有しても構わない。

【0026】

配線層２５は、絶縁層２４の一方の側に形成されており、配線層２３と電気的に接続されている。配線層２５は、絶縁層２４を貫通し配線層２３の上面を露出するビアホール２４ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層２４の上面に形成された配線パターンを含んでいる。ビアホール２４ｘは、絶縁層２６側に開口されている開口部の径が配線層２３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することができる。ビアホール２４ｘの開口部の径は、例えば１０～２０μｍ程度とすることができる。配線層２５の材料、配線層２５を構成する配線パターンの厚さは、例えば、配線層２１と同様とすることができる。配線層２５を構成する配線パターンのライン／スペースは、例えば、配線層２３と同様とすることができる。

【0027】

絶縁層２６は、絶縁層２４の一方の面に、配線層２５を被覆するように形成されている。第１配線構造２０において、絶縁層２６は、最上層の絶縁層である。絶縁層２６の材料は、例えば、絶縁層２２と同様とすることができる。絶縁層２６は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有しても構わない。

【0028】

配線層２７は、絶縁層２６の一方の側に形成されている。第１配線構造２０において、配線層２７は、最上層の配線層である。配線層２７は、絶縁層２６を貫通し配線層２５の上面を露出するビアホール２６ｘ内に充填されたビア配線２８、及び絶縁層２６の上面から突出するパッド２９を含んでいる。ビアホール２６ｘは、パッド２９側に開口されている開口部の径が配線層２５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することができる。ビアホール２６ｘの開口部の径は、例えば１０～２０μｍ程度とすることができる。

【0029】

配線層２７の材料は、例えば、配線層２１と同様とすることができる。配線層２７の厚さ（ビア配線２８の厚さとパッド２９の厚さの合計）は、例えば、１０～２０μｍ程度とすることができる。パッド２９の厚さ（絶縁層２６の上面からパッド２９の上面までの厚さ）は、例えば、５～１０μｍ程度とすることができる。パッド２９の平面形状は、例えば、直径が２０～３０μｍ程度の円形とすることができる。パッド２９のピッチは、例えば、４０～５０μｍ程度とすることができる。なお、パッド２９は、半導体チップと電気的に接続するための外部接続端子として使用できる。

【0030】

なお、パッド２９の上面のみ、又はパッド２９の上面及び側面に、表面処理層を形成してもよい。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）等が挙げられる。また、パッド２９の上面のみ、又はパッド２９の上面及び側面に、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理等の酸化防止処理を施してもよい。

【0031】

配線層３１は、絶縁層３２の下面３２ｂ側に露出する最下層の配線層であり、上面及び側面が絶縁層３２に被覆されている。配線層３１の下面は、例えば、絶縁層３２の下面３２ｂから配線層３３側に窪んだ位置に露出している。ただし、必要に応じて、配線層３１の下面は、絶縁層３２の下面３２ｂと面一としてもよい。あるいは、配線層３１の側面の一部及び下面が、絶縁層３２の下面３２ｂから下側に突出してもよい。

【0032】

配線層３１は、例えば、平面形状が直径１５０μｍ程度の円形のパッドであるが、配線パターンを含んでいてもよい。隣接する配線層３１の間隔は、例えば、２００μｍ程度とすることができる。配線層３１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３１の厚さは、例えば、１０～２０μｍ程度とすることができる。なお、配線層３１は、他の配線基板と電気的に接続するための外部接続端子（パッド）として使用できる。

【0033】

絶縁層３２の下面３２ｂから露出する配線層３１の下面に、表面処理層３４を設けてもよい。表面処理層３４の例としては、パッド２９に設けることができる表面処理層と同様のものが挙げられる。

【0034】

絶縁層３２は、配線層３１の上面及び側面を被覆する１層の絶縁層である。絶縁層３２は、絶縁層２２等と同様に、感光性樹脂を主成分とする絶縁層である。絶縁層３２は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有しても構わない。

【0035】

配線層３３は、絶縁層３２内に配置されたビア配線である。より詳しくは、配線層３３は、絶縁層３２を貫通し配線層３１の上面を露出するビアホール３２ｘ内に充填されたビア配線であり、配線層３１（パッド）と貫通配線１２とを電気的に接続する。配線層３３は、貫通配線１２と一体に形成されていてもよい。配線層３３と貫通配線１２とが一体に形成された場合、両者の間に界面は存在しない。配線層３３の材料は、例えば、貫通配線１２と同様とすることができる。

【0036】

ビアホール３２ｘは、樹脂層１１側に開口されている開口部の径が配線層３１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することができる。ビアホール３２ｘの開口部の径は、例えば６０～７０μｍ程度とすることができる。すなわち、断面視において、配線層３３は、配線層３１側から貫通配線１２側に近づくに従って拡幅する。また、断面視において、配線層３３の貫通配線１２と接続される側の幅は、貫通配線１２の配線層３３と接続される側の幅よりも狭い。

【0037】

配線基板１の反りを低減する観点から、コア層１０の厚さＴ_１は、第１配線構造２０の厚さＴ_３、及び第２配線構造３０の厚さＴ_４よりも厚いことが好ましい。コア層１０の厚さＴ_１は、例えば、１００μｍ以上３００μｍ以下とすることができる。ただし、樹脂層１１を成形する際の制約や配線基板１の低背化の観点から、コア層１０の厚さＴ_１は、１００μｍ以上２００μｍ以下とすることが好ましい。第１配線構造２０の厚さＴ_３は、例えば、２０μｍ以上４０μｍ以下とすることができる。第２配線構造３０の厚さＴ_４は、例えば、５μｍ以上４０μｍ以下とすることができる。

【0038】

なお、コア層１０の厚さＴ_１は、樹脂層１１の下面１１ｂから上面１１ａまでの厚さである。また、第１配線構造２０の厚さＴ_３は、絶縁層２２の下面からパッド２９の上面までの厚さである。また、第２配線構造３０の厚さＴ_４は、絶縁層３２の下面３２ｂから絶縁層３２の上面までの厚さである。

【0039】

第１配線構造２０を構成する絶縁層２２、２４、及び２６の各々の厚さＴ_２は、例えば、５μｍ以上１０μｍ以下である。配線基板１の反りを低減する観点から、第２配線構造３０の厚さＴ_４は、第１配線構造２０を構成する各々の絶縁層の厚さＴ_２より厚いことが好ましい。例えば、絶縁層２２、２４、及び２６の各々の厚さＴ_２が５μｍであれば、第２配線構造３０の厚さＴ_４は５μｍよりも厚いことが好ましい。例えば、絶縁層２２、２４、及び２６の各々の厚さＴ_２が１０μｍであれば、第２配線構造３０の厚さＴ_４は１０μｍよりも厚いことが好ましい。第１配線構造２０の厚さＴ_３は、第２配線構造３０の厚さＴ_４と略等しくてもよい。ここで、略等しいとは、第１配線構造２０の厚さＴ_３が第２配線構造３０の厚さＴ_４に対して±２０％以下であることを意味する。

【0040】

また、配線基板１の反りを低減する観点から、樹脂層１１の熱膨張係数は、第１配線構造２０を構成する絶縁層（絶縁層２２、２４、及び２６）の熱膨張係数、及び第２配線構造３０を構成する絶縁層３２の熱膨張係数より小さいことが好ましい。また、配線基板１の反りを低減する観点から、第１配線構造２０を構成する絶縁層（絶縁層２２、２４、及び２６）の熱膨張係数は、第２配線構造３０を構成する絶縁層３２の熱膨張係数と略等しいことが好ましい。ここで、略等しいとは、第１配線構造２０を構成する絶縁層（絶縁層２２、２４、及び２６）の熱膨張係数が第２配線構造３０を構成する絶縁層３２の熱膨張係数に対して±２０％以下であることを意味する。

【0041】

樹脂層１１の熱膨張係数は、例えば、５ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下とすることができる。第１配線構造２０を構成する絶縁層（絶縁層２２、２４、及び２６）の熱膨張係数、及び第２配線構造３０を構成する絶縁層３２の熱膨張係数は、例えば、４０ｐｐｍ／℃以上６０ｐｐｍ／℃以下とすることができる。なお、各々の絶縁層の熱膨張係数は、例えば、フィラーの含有量や絶縁性樹脂の組成や等により所定値に調整できる。

【0042】

［第１実施形態に係る配線基板の製造方法］
次に、第１実施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４は、第１実施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、ここでは、１つの配線基板を作製する工程の例を示すが、配線基板となる複数の部分を作製し、その後個片化して各配線基板とする工程としてもよい。また、ここでは、支持体の一方側のみに層構造を形成する工程の例を示すが、支持体の一方側及び他方側に層構造を形成する工程としてもよい。

【0043】

まず、図２（ａ）に示す工程では、支持体１００を準備し、支持体１００上に配線層３１及び絶縁層３２を形成し、絶縁層３２にビアホール３２ｘを形成する。支持体１００は、例えば、コア基板１０１の一方側にキャリア付き銅箔１０４を積層した構造である。コア基板１０１は、例えば、厚さが０．７ｍｍ程度の樹脂製の基板であり、ガラス繊維等の補強部材を有してもよい。キャリア付き銅箔１０４は、例えば銅からなる厚さ１０～５０μｍ程度の厚箔（キャリア箔）１０４ｂ上に、剥離層（図示せず）を介して、例えば銅からなる厚さ１．５～５μｍ程度の薄箔１０４ａが剥離可能な状態で貼着された構造を有する。厚箔１０４ｂは、薄箔１０４ａの取り扱いを容易にするための支持材として設けられている。

【0044】

なお、上記の支持体１００の構造は一例であり、これには限定されない。例えば、支持体１００において、コア基板１０１に代えて、複数のプリプレグが積層された積層体を用いてもよい。また、支持体１００は、ガラス基板や金属基板等の一方側に、剥離層を介してキャリア付き銅箔１０４を配置した構造としてもよい。

【0045】

支持体１００を準備したら、まず、支持体１００の一方側に配線層３１を形成する。具体的には、キャリア付き銅箔１０４の上面（薄箔１０４ａの上面）に、ドライフィルムレジスト等を用いて、配線層３１を形成する部分に開口部を有するレジスト層を形成する。そして、キャリア付き銅箔１０４を給電層とする電解めっき法により、開口部内に露出するキャリア付き銅箔１０４の上面に電解めっき層である配線層３１を形成する。配線層３１の材料や厚さは、前述の通りである。その後、レジスト層を剥離する。

【0046】

次に、キャリア付き銅箔１０４の上面に、配線層３１を被覆するように、液状又はペースト状の感光性樹脂を塗布後、硬化しない程度の温度で加熱して半硬化状態の絶縁層３２を形成する。絶縁層３２の材料や厚さは、前述の通りである。そして、例えば、フォトリソグラフィ法により、絶縁層３２に配線層３１を露出するビアホール３２ｘを形成後、絶縁層３２を硬化温度以上に加熱して硬化させる。

【0047】

次に、図２（ｂ）に示す工程では、ビアホール３２ｘを充填するようにビア配線となる配線層３３を形成し、さらに絶縁層３２の上面から突出する貫通配線１２を配線層３３と一体に形成する。配線層３３及び貫通配線１２は、例えば、セミアディティブ法を用いて連続的に形成できる。具体的には、まず、絶縁層３２の上面、ビアホール３２ｘの内壁面、及びビアホール３２ｘ内に露出する配線層３１の上面に、無電解めっき法やスパッタ法によりシード層を形成する。

【0048】

そして、シード層の上面の全体に感光性のレジスト層を形成し、レジスト層を露光及び現像し、配線層３３及び貫通配線１２を形成する部分を露出する開口部を形成する。そして、シード層を給電層とする電解めっき法により、開口部内に露出するシード層の上面に電解めっき層を形成する。そして、レジスト層を剥離した後、電解めっき層をマスクにして、電解めっき層に覆われていない部分のシード層をエッチングにより除去する。これにより、シード層上に電解めっき層が積層された配線層３３及び貫通配線１２が連続的に形成される。配線層３３及び貫通配線１２の材料等は、前述の通りである。なお、配線層３３及び貫通配線１２は、シード層上に電解めっき層が積層された構造となるが、図２（ｂ）等において、シード層と電解めっき層との区別は省略されている（他の配線層についても同様に省略する場合がある）。

【0049】

次に、図２（ｃ）に示す工程では、貫通配線１２の上面及び側面を被覆するように、絶縁層３２上に、補強部材を含まない樹脂層１１を形成する。樹脂層１１は、例えば、モールド樹脂を用いたモールド成形法により形成できる。例えば、図２（ｂ）に示す構造体を金型内に収容し、その金型内に圧力（例えば、５～１０ＭＰａ）を印加して流動化したモールド樹脂を導入する。その後、モールド樹脂を１８０℃程度の温度で加熱して硬化させることにより、樹脂層１１を形成する。そして、所要の封止処理を終了後、樹脂層１１で覆われた構造体を上記金型から取り出す。モールド成形法としては、例えば、トランスファーモールド法、コンプレッションモールド法、インジェクションモールド法等を使用できる。

【0050】

次に、図３（ａ）に示す工程では、図２（ｃ）に示す樹脂層１１の上面１１ａ側を研磨して貫通配線１２の上面を露出する。樹脂層１１の研磨には、例えば、ＣＭＰ法（chemical mechanical polishing法）等を用いることができる。貫通配線１２の上面は、例えば、樹脂層１１の上面１１ａと面一とすることができる。この工程で、樹脂層１１と貫通配線１２とを有するコア層１０が完成する。

【0051】

樹脂層１１を研磨する際、貫通配線１２の上面側を同時に研磨して除去してもよい。これにより、樹脂層１１の上面１１ａ及び貫通配線１２の上面の粗度を小さくできる。つまり、樹脂層１１の上面１１ａ及び貫通配線１２の上面の平滑度を向上できる。研磨後の樹脂層１１の上面１１ａ及び貫通配線１２の上面の粗度は、例えば、Ｒａ１５～４０ｎｍ程度とすることができる。このように、樹脂層１１の上面１１ａ及び貫通配線１２の上面の粗度を低減して平滑度を向上することにより、後工程において、微細配線（配線密度が高い配線層）の形成が可能となる。なお、樹脂層１１の下面１１ｂの粗度は、例えば、Ｒａ１８０～２８０ｎｍ程度である。

【0052】

次に、図３（ｂ）に示す工程では、コア層１０上（樹脂層１１の上面１１ａ及び貫通配線１２の上面）に第１配線構造２０を積層する。まず、樹脂層１１の上面１１ａ及び貫通配線１２の上面に所定パターンの配線層２１を形成する。配線層２１は、例えば、セミアディティブ法を用いて形成できる。セミアディティブ法については、前述のとおりである。次に、配線層２１を被覆するように、樹脂層１１の上面１１ａに液状又はペースト状の感光性樹脂を塗布後、硬化しない程度の温度で加熱して半硬化状態の絶縁層２２を形成する。絶縁層２２の材料や厚さは、前述の通りである。次に、例えば、フォトリソグラフィ法によりビアホール２２ｘを形成後、絶縁層２２を硬化温度以上に加熱して硬化させる。感光性樹脂を主成分とする絶縁層２２の上面は、樹脂層１１の上面１１ａよりも更に平滑となる。絶縁層２２の上面の粗度は、例えば、Ｒａ２～６ｎｍ程度とすることができる。

【0053】

次に、上記と同様の工程を繰り返して配線層２３、絶縁層２４、配線層２５、及び絶縁層２６を形成し、その後、ビア配線２８及びパッド２９を含む配線層２７を形成する。ビア配線２８及びパッド２９は、例えば、配線層３３及び貫通配線１２と同様にして形成できる。配線層２３、絶縁層２４、配線層２５、絶縁層２６、及び配線層２７の材料や厚さは、前述の通りである。

【0054】

次に、図３（ｃ）に示す工程では、ダイシングブレード等を用いて、図３（ｂ）に示した構造体の全体における外周部を切断する。次に、図４（ａ）に示す工程では、図３（ｃ）に示す支持体１００を除去する。支持体１００を除去するには、まず、コア基板１０１及び厚箔１０４ｂを薄箔１０４ａから機械的に剥離する。そして、薄箔１０４ａを、例えば、塩化第二鉄水溶液や塩化第二銅水溶液や過硫酸アンモニウム水溶液等を用いたウェットエッチングにより除去する。このとき、配線層３１が銅であれば、配線層３１の下面側もエッチングされ、配線層３１の下面は、絶縁層３２の下面３２ｂから配線層３３側に窪む。

【0055】

次に、図４（ｂ）に示す工程では、必要に応じ、図４（ａ）の構造体の配線層３１の下面に表面処理層３４を形成し、配線基板１が完成する。表面処理層３４としては、例えば、無電解めっき法により、前述の金属層や金属層の積層体を形成してもよいし、ＯＳＰ処理等の酸化防止処理を施してもよい。なお、パッド２９の上面のみ、又はパッド２９の上面及び側面に、表面処理層３４と同様の表面処理層を形成してもよい。

【0056】

このように、配線基板１では、剛性の高いコア層１０を中心として、一方側にコア層１０よりも剛性の低い第１配線構造２０が積層され、他方側にコア層１０よりも剛性の低い第２配線構造３０が積層されている。そして、第１配線構造２０よりも絶縁層の層数が少ない第２配線構造３０の厚さＴ_４は、第１配線構造２０を構成する各々の絶縁層の厚さＴ_２よりも厚い。この構造により、剛性の高いコア層１０を中心として上下方向（厚さ方向）に対称の構造に近づけることができるため、配線基板１の反りを低減できる。

【0057】

配線基板１の反りを低減する観点から、コア層１０の厚さＴ_１は、第１配線構造２０の厚さＴ_３及び第２配線構造３０の厚さＴ_４よりも厚く、１００μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。また、配線基板１の反りを低減する観点から、第１配線構造２０の厚さＴ_３は、第２配線構造３０の厚さＴ_４と略等しいことが好ましい。また、第１配線構造２０において、パッド２９を除く、絶縁層２２、２４、２６の積層の厚さは、第２配線構造３０の厚さＴ_４よりも薄くなる。

【0058】

また、配線基板１では、コア層１０が補強部材を含まない。すなわち、図２（ｃ）の工程において用いる樹脂層１１は、補強部材を含まない。そのため、図２（ｃ）の工程において、貫通配線１２を樹脂層１１で容易に被覆することができる。また、樹脂層１１の材料としてモールド樹脂を使用することで、補強部材を含まなくても、コア層１０の剛性を高くできる。

【0059】

また、配線基板１では、樹脂層１１の熱膨張係数は５ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下である。そして、第１配線構造２０を構成する絶縁層２２、２４、及び２６の熱膨張係数、並びに第２配線構造３０を構成する絶縁層３２の熱膨張係数は、それぞれ４０ｐｐｍ／℃以上６０ｐｐｍ／℃以下である。これにより、コア層１０を中心として上下方向（厚さ方向）における熱膨張係数の不均衡が改善されるため、配線基板１の反りを低減できる。

【0060】

また、配線基板１の反りが低減することで、配線基板１の配線層２７側に半導体チップを実装したり、配線基板１を他の配線基板上に実装したりすることが容易となる。

【0061】

なお、図３（ｂ）の状態を出荷形態としてもよい。すなわち、支持体１００付きの配線基板１を出荷形態としてもよい。

【0062】

〈反りのシミュレーション〉
［シミュレーション１］
図５は、比較例に係る配線基板を例示する断面図である。図５に示す配線基板１Ｘは、コア層１０を有していない点、非感光性の熱硬化性樹脂から形成され補強部材３５としてガラスクロスを有する絶縁層３２Ａが設けられた点が、配線基板１と相違する。ここでは、配線基板１と配線基板１Ｘについて、１８０℃に加熱後常温に戻したときの反りのシミュレーション１を実行した。シミュレーション１の条件を表１に示す。なお、配線基板１及び配線基板１Ｘにおいて、絶縁層２２、２４、及び２６の熱膨張係数は４０ｐｐｍ／℃とした。また、配線基板１において、絶縁層３２の熱膨張係数は１３．８ｐｐｍ／℃とした。また、配線基板１Ｘにおいて、絶縁層３２Ａの熱膨張係数は１２．７ｐｐｍ／℃とした。

【0063】

【表1】

シミュレーション１の結果を図６に示す。図６に示すように、配線基板１Ｘは、配線層３１側が凸となる方向の反りが生じ、反り量は－５．５５ｍｍであった。これに対して、配線基板１は、配線層３１側が凸となる方向の反りが生じ、反り量は－２．２０ｍｍであった。すなわち、配線基板１の構造では、配線基板１Ｘに対して反り量を絶対値で１／２以下に低減できることが確認できた。なお、ここでいう反り量とは、配線基板を平面上に置いたときの最も高い位置と最も低い位置の厚さ方向の距離である。また、マイナスは配線層３１側が凸となる方向の反りであることを示す。

【0064】

［シミュレーション２］
シミュレーション２では、表１に示す配線基板１において、コア層１０の厚さＴ_１と第２配線構造３０の厚さＴ_４を変えた場合の反り量の変化を調べた。

【0065】

【表2】

シミュレーション２の結果を表２及び図７に示す。表２及び図７より、コア層１０の厚さＴ_１が１００μｍ以上３００μｍ以下であり、かつ第２配線構造３０の厚さＴ_４が絶縁層２２、２４、及び２６の各々の厚さＴ_２よりも厚ければ、表１に示した配線基板１Ｘに対して反り量を絶対値で１／２以下に低減できる。

【0066】

また、表２及び図７より、コア層１０の厚さＴ_１が１００μｍ以上３００μｍ以下であり、かつ第２配線構造３０の厚さＴ_４が絶縁層２２、２４、及び２６の各々の厚さＴ_２の約２倍であれば、表１に示した配線基板１Ｘに対して反り量を絶対値で１／５以下に低減できる。コア層１０の厚さＴ_１が１００μｍ以上３００μｍ以下であり、かつ第２配線構造３０の厚さＴ_４が絶縁層２２、２４、及び２６の各々の厚さＴ_２の２倍以上であっても、同様の結果が得られると予想される。

【0067】

なお、前述のように、樹脂層１１を成形する際の制約や配線基板１の低背化の観点から、コア層１０の厚さＴ_１は、１００μｍ以上２００μｍ以下とすることが好ましい。

【0068】

以上、好ましい実施形態について詳説したが、上述した実施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】

【0069】

１ 配線基板
１０ コア層
１１ 樹脂層
１１ａ 上面
１１ｂ，３２ｂ 下面
１２ 貫通配線
２０ 第１配線構造
２１，２３，２５，２７，３１，３３ 配線層
２２，２４，２６，３２ 絶縁層
２２ｘ，２４ｘ，２６ｘ，３２ｘ ビアホール
２８ ビア配線
２９ パッド
３０ 第２配線構造
３４ 表面処理層
１００ 支持体
１０１ コア基板
１０４ キャリア付き銅箔
１０４ａ 薄箔
１０４ｂ 厚箔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】