特開 2025-2006 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】P2025002006

(43)【公開日】2025-01-09

(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 20060101AFI20241226BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 N

H05K3/46 B

H05K3/46 Z

H05K3/46 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023101869

(22)【出願日】2023-06-21

(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】竹内 明宏

【テーマコード（参考）】

5E316

【Ｆターム（参考）】

5E316AA32

5E316AA38

5E316AA43

5E316CC04

5E316CC05

5E316CC08

5E316CC09

5E316CC10

5E316CC13

5E316CC31

5E316CC32

5E316CC37

5E316CC38

5E316DD17

5E316DD23

5E316DD24

5E316DD32

5E316DD33

5E316EE31

5E316FF04

5E316GG15

5E316GG17

5E316GG28

5E316HH08

5E316JJ02

(57)【要約】

【課題】隣接する貫通配線間の絶縁信頼性を向上することが可能な配線基板を提供する。
【解決手段】本配線基板は、補強部材を有するコア基板と、前記コア基板を貫通する、断面視で矩形形状の第１貫通孔と、前記コア基板の上面及び下面、並びに前記第１貫通孔内に設けられた、補強部材を有していない絶縁層と、前記第１貫通孔内を通って、前記絶縁層を上面から下面に貫通する第２貫通孔と、前記第２貫通孔を充填する貫通配線と、を有し、前記第２貫通孔は、断面視で、前記絶縁層の上面側の開口端及び下面側の開口端から厚さ方向の中央側の括れ部に向かって徐々に幅が狭くなる形状であり、前記貫通配線の外壁面は、前記絶縁層を介して、前記第１貫通孔の内壁面と離隔する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

補強部材を有するコア基板と、
前記コア基板を貫通する、断面視で矩形形状の第１貫通孔と、
前記コア基板の上面及び下面、並びに前記第１貫通孔内に設けられた、補強部材を有していない絶縁層と、
前記第１貫通孔内を通って、前記絶縁層を上面から下面に貫通する第２貫通孔と、
前記第２貫通孔を充填する貫通配線と、を有し、
前記第２貫通孔は、断面視で、前記絶縁層の上面側の開口端及び下面側の開口端から厚さ方向の中央側の括れ部に向かって徐々に幅が狭くなる形状であり、
前記貫通配線の外壁面は、前記絶縁層を介して、前記第１貫通孔の内壁面と離隔する、配線基板。

【請求項2】

前記コア基板の上面には第１配線層が設けられ、
前記コア基板の下面には第２配線層が設けられ、
前記第１配線層の側面は、前記第１貫通孔の内壁面の上端と離隔した位置にあり、
前記第２配線層の側面は、前記第１貫通孔の内壁面の下端と離隔した位置にある、請求項１に記載の配線基板。

【請求項3】

１つの前記第１貫通孔内に、複数の前記第２貫通孔が設けられる、請求項１に記載の配線基板。

【請求項4】

前記絶縁層の上面に第１パッドが設けられ、
前記絶縁層の下面に第２パッドが設けられ、
前記第１パッドと前記第２パッドとは、前記貫通配線を介して電気的に接続されている、請求項１に記載の配線基板。

【請求項5】

前記第１パッド及び第２パッドは、第１金属層と第２金属層の積層構造であり、
前記第１金属層は、平面視で前記貫通配線の外側に設けられ、
前記第２金属層は、前記貫通配線と一体に形成されている、請求項４に記載の配線基板。

【請求項6】

前記貫通配線の外壁面と前記第１貫通孔の内壁面との最短距離は、２μｍ以上である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配線基板。

【請求項7】

補強部材を有するコア基板を貫通する、断面視で矩形形状の第１貫通孔を形成する工程と、
前記コア基板の上面及び下面、並びに前記第１貫通孔内に絶縁層を形成する工程と、
前記第１貫通孔内を通って、前記絶縁層を上面から下面に貫通する第２貫通孔を形成する工程と、
前記第２貫通孔を充填する貫通配線を形成する工程と、を有し、
前記第２貫通孔は、断面視で、前記絶縁層の上面側の開口端及び下面側の開口端から厚さ方向の中央側の括れ部に向かって徐々に幅が狭くなる形状であり、
前記貫通配線の外壁面は、前記絶縁層を介して、前記第１貫通孔の内壁面と離隔する、配線基板の製造方法。

【請求項8】

前記第１貫通孔は、ドリル加工法で形成し、
前記第２貫通孔は、レーザ加工法で形成する、請求項７に記載の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、配線層及び絶縁層を交互に積層する配線基板が知られている。このような配線基板において、隣接する配線層は、絶縁層を貫通する貫通配線により接続される。貫通配線は、例えば、テーパー形状の頂部同士を付き合わせた形状である。貫通配線は、例えば、めっきにより形成される（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】特開２００３－４６２４８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、絶縁層がガラスクロス等の補強部材を有する場合、貫通配線が配置される貫通孔の内壁に補強部材が露出又は突出することがある。この場合、貫通配線を形成するめっきの際に、めっき液に含まれる塩化物イオンが、補強部材の端部近傍から補強部材と絶縁層を構成する樹脂との間に浸漬する。浸漬した塩化物イオンが隣接する貫通配線に達すると、貫通配線間の抵抗値を低下させ、絶縁信頼性が悪化する。

【0005】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、隣接する貫通配線間の絶縁信頼性を向上することが可能な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、補強部材を有するコア基板と、前記コア基板を貫通する、断面視で矩形形状の第１貫通孔と、前記コア基板の上面及び下面、並びに前記第１貫通孔内に設けられた、補強部材を有していない絶縁層と、前記第１貫通孔内を通って、前記絶縁層を上面から下面に貫通する第２貫通孔と、前記第２貫通孔を充填する貫通配線と、を有し、前記第２貫通孔は、断面視で、前記絶縁層の上面側の開口端及び下面側の開口端から厚さ方向の中央側の括れ部に向かって徐々に幅が狭くなる形状であり、前記貫通配線の外壁面は、前記絶縁層を介して、前記第１貫通孔の内壁面と離隔する。

【発明の効果】

【0007】

開示の技術によれば、隣接する貫通配線間の絶縁信頼性を向上することが可能な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実施形態の変形例１に係る配線基板を例示する断面図である。

【図5】第１実施形態の変形例２に係る配線基板を例示する断面図である。

【図6】第１実施形態の変形例３に係る配線基板を例示する断面図である。

【図7】第１実施形態の変形例４に係る配線基板を例示する断面図である。

【図8】第１実施形態の変形例４に係る配線基板の製造工程を例示する図である。

【図9】第２実施形態に係る半導体装置を例示する断面図である。

【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］
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。図１を参照すると、配線基板１は、コア基板１０の両面に配線層及び絶縁層が積層された配線基板である。

【0011】

図１を参照するに、配線基板１は、コア基板１０と、配線層１１と、絶縁層１２と、配線層１３と、貫通配線２０と、配線層２１と、配線層２３と、ソルダーレジスト層１９及び２９とを有する。

【0012】

なお、本実施形態では、便宜上、図１における配線基板１のソルダーレジスト層１９側を上側又は一方の側、ソルダーレジスト層２９側を下側又は他方の側とする。また、各部位のソルダーレジスト層１９側の面を一方の面又は上面、ソルダーレジスト層２９側の面を他方の面又は下面とする。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。また、平面視とは対象物をソルダーレジスト層１９の一方の面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物をソルダーレジスト層１９の一方の面の法線方向から視た形状を指すものとする。

【0013】

コア基板１０は、補強部材１０Ｇを有する。コア基板１０としては、例えば、補強部材１０Ｇに熱硬化性の絶縁樹脂１０Ｒを含浸させた基板を用いることができる。補強部材１０Ｇとしては、例えば、ガラス繊維束を用いたガラスクロスが挙げられる。ガラスクロスの代わりに、炭素繊維束、ポリエステル繊維束、ナイロン（ポリアミド）繊維束、アラミド繊維束などを用いてもよい。補強部材１０Ｇは、織布であってもよいし不織布であってもよい。絶縁樹脂１０Ｒとしては、例えば、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂、フェノール系樹脂、シアネート系樹脂等が挙げられる。絶縁樹脂１０Ｒは、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有してもよい。コア基板１０の厚さは、例えば、８０～１２００μｍ程度とすることができる。

【0014】

コア基板１０には、コア基板１０を上面１０ａから下面１０ｂに貫通する第１貫通孔１０ｘが設けられている。第１貫通孔１０ｘは、縦断面視で、幅が一定の矩形形状である。縦断面とは、コア基板１０の上面１０ａに対して垂直な方向に切った断面である。なお、幅が一定とは、第１貫通孔１０ｘを形成する際に生じる製造上の誤差程度のばらつきを許容するものとする。第１貫通孔１０ｘの平面形状は、例えば、直径が５０～１００μｍ程度の円形とすることができる。第１貫通孔１０ｘのピッチは、例えば、１００～１０００μｍ程度とすることができる。

【0015】

配線層１１は、コア基板１０の上面１０ａに設けられている配線パターンである。配線層２１は、コア基板１０の下面１０ｂに設けられている配線パターンである。配線層１１及び配線層２１は、例えば、銅箔等の金属箔や銅めっき等のめっき層からなる。配線層１１及び配線層２１の厚さは、例えば、１５～３５μｍ程度とすることができる。

【0016】

絶縁層１２は、コア基板１０の上面１０ａ及び下面１０ｂ、並びに第１貫通孔１０ｘ内に設けられている。絶縁層１２は、コア基板１０の上面１０ａ側で配線層１１を被覆し、下面１０ｂ側で配線層２１を被覆し、さらに第１貫通孔１０ｘの内壁面を被覆する。絶縁層１２は、補強部材を有していない。

【0017】

絶縁層１２は、例えば、非感光性樹脂を主成分とする絶縁層である。絶縁層１２は、例えば、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂、フェノール系樹脂、シアネート系樹脂等の熱硬化性の非感光性樹脂を主成分とすることができる。上面１０ａを被覆する部分の絶縁層１２の厚さは、例えば、２０～４０μｍ程度とすることができる。また、下面１０ｂを被覆する部分の絶縁層１２の厚さは、例えば、２０～４０μｍ程度とすることができる。絶縁層１２は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有してもよい。絶縁層１２は、感光性樹脂を主成分とする絶縁層であってもよい。

【0018】

絶縁層１２には、第２貫通孔１０ｙが設けられている。第２貫通孔１０ｙは、第１貫通孔１０ｘ内を通って、絶縁層１２を上面１２ａから下面１２ｂに貫通する。第２貫通孔１０ｙは、縦断面視で、絶縁層１２の上面１２ａ側の開口端１０１及び下面１２ｂ側の開口端１０２から厚さ方向の中央側の括れ部１０３に向かって徐々に幅が狭くなる形状である。すなわち、第２貫通孔１０ｙは、縦断面視で、砂時計形状である。図示の例では砂時計形状の傾斜部は直線状であるが、砂時計形状の傾斜部の一部又は全部が曲線状であってもよい。

【0019】

開口端１０１の平面形状は、例えば、直径が５０～１００μｍ程度の円形とすることができる。開口端１０２の平面形状は、例えば、開口端１０１と略同径の円形とすることができる。括れ部１０３の平面形状は、例えば、開口端１０１及び１０２よりも直径が１０～３０μｍ程度小さい円形とすることができる。第２貫通孔１０ｙのピッチは、第１貫通孔１０ｘと同一とすることができる。

【0020】

括れ部１０３の開口面積は、第１貫通孔１０ｘの開口面積よりも小さい。開口端１０１及び１０２の開口面積は、第１貫通孔１０ｘの開口面積と同じであってもよいし、第１貫通孔１０ｘの開口面積より大きくてもよいし、第１貫通孔１０ｘの開口面積より小さくてもよい。いずれの場合であっても、第２貫通孔１０ｙは、第１貫通孔１０ｘと接することはない。

【0021】

第２貫通孔１０ｙ内には、貫通配線２０が設けられている。貫通配線２０は、第２貫通孔１０ｙを充填している。つまり、貫通配線２０は、第２貫通孔１０ｙと同様の砂時計形状である。貫通配線２０の外壁面は、絶縁層１２を介して、第１貫通孔１０ｘの内壁面と離隔する。貫通配線２０の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。

【0022】

なお、貫通配線２０の外壁面と配線層１１の側面との距離を遠くするために、配線層１１の側面は、第１貫通孔１０ｘの内壁面の上端と離隔した位置にあることが好ましい。同様に、貫通配線２０の外壁面と配線層２１の側面との距離を遠くするために、配線層２１の側面は、第１貫通孔１０ｘの内壁面の下端と離隔した位置にあることが好ましい。これらにより、貫通配線２０と配線層１１及び２１との絶縁信頼性を向上することができる。

【0023】

配線層１３は、絶縁層１２に設けられている。配線層１３は、絶縁層１２の上面１２ａに設けられた配線パターン及びパッドと、ビアホール１２ｘを充填するビア配線とを含む。配線層１３は、ビアホール１２ｘを充填するビア配線を介して配線層１１と電気的に接続された配線パターンを含む。ビアホール１２ｘは、ソルダーレジスト層１９側に開口されている開口部の径が配線層１１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１２ｘの開口部の径は、例えば、１５μｍ以上２０μｍ以下程度とすることができる。

【0024】

配線層２３は、絶縁層１２に設けられている。配線層２３は、絶縁層１２の下面１２ｂに設けられた配線パターン及びパッドと、ビアホール１２ｙを充填するビア配線とを含む。配線層２３は、ビアホール１２ｙを充填するビア配線を介して配線層２１と電気的に接続された配線パターンを含む。ビアホール１２ｙは、ソルダーレジスト層２９側に開口されている開口部の径が配線層２１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することができる。ビアホール１２ｘの開口部の径は、例えば、１５μｍ以上２０μｍ以下程度とすることができる。

【0025】

配線層１３のパッドと配線層２３のパッドとは、貫通配線２０を介して電気的に接続されている。配線層１３のパッドと配線層２３のパッドとは、貫通配線２０と平面視で重なる位置に配置されている。配線層１３及び２３のパッドと貫通配線２０とは、一体に形成されたものであってもよい。配線層１３及び２３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１３及び２３の配線パターンの厚さは、例えば、配線層１１と同程度とすることができる。配線層１３及び２３は、例えば、無電解めっき層上に電解めっき層が積層された構造とすることができる。

【0026】

ソルダーレジスト層１９は、絶縁層１２の上面１２ａに、配線層１３を覆うように形成されている。ソルダーレジスト層２９は、絶縁層１２の下面１２ｂに、配線層２３を覆うように形成されている。ソルダーレジスト層１９及び２９は、例えば、感光性樹脂等から形成することができる。ソルダーレジスト層１９及び２９の厚さは、例えば１５～３５μｍ程度とすることができる。

【0027】

ソルダーレジスト層１９は、開口部１９ｘを有し、開口部１９ｘ内には配線層１３の一部が露出している。開口部１９ｘ内に露出する配線層１３は、半導体チップ等と電気的に接続されるパッドとして機能する。ソルダーレジスト層２９は、開口部２９ｘを有し、開口部２９ｘ内には配線層２３の一部が露出している。開口部２９ｘ内に露出する配線層２３は、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。

【0028】

必要に応じ、開口部１９ｘ内に露出する配線層１３及び開口部２９ｘ内に露出する配線層２３に金属層を形成したり、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理等の酸化防止処理を施したりしてもよい。金属層の例としては、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。

【0029】

破線Ａに示すように、補強部材１０Ｇの端部が第１貫通孔１０ｘ内に露出又は突出する場合がある。仮に、第２貫通孔１０ｙが設けられていない場合、貫通配線２０は第１貫通孔１０ｘを充填するように形成される。貫通配線２０はめっきにより形成されるが、めっき液には塩化物イオンが含まれている。そのため、補強部材１０Ｇの端部が第１貫通孔１０ｘ内に露出又は突出すると、めっきを行う際、補強部材１０Ｇの端部近傍から塩化物イオンが補強部材１０Ｇと絶縁樹脂１０Ｒとの間に浸漬する。浸漬した塩化物イオンが隣接する貫通配線２０に達すると、貫通配線２０間の抵抗値を低下させ、絶縁信頼性が悪化する。

【0030】

しかし、配線基板１では、第１貫通孔１０ｘを絶縁層１２で充填し、第１貫通孔１０ｘと接しないように第１貫通孔１０ｘ内に第２貫通孔１０ｙを形成している。この構造では、補強部材１０Ｇの端部が第１貫通孔１０ｘ内に露出又は突出しても絶縁層１２に被覆されるため、第２貫通孔１０ｙ内に露出又は突出することはない。そのため、貫通配線２０をめっきで形成する際に、塩化物イオンが補強部材１０Ｇと絶縁樹脂１０Ｒとの間に浸漬しないため、隣接する貫通配線２０間の絶縁信頼性を向上することが可能となる。隣接する貫通配線２０間の絶縁信頼性を確保する観点から、貫通配線２０の外壁面と第１貫通孔１０ｘの内壁面との最短距離は、２μｍ以上であることが好ましい。

【0031】

また、配線基板１では、第２貫通孔１０ｙを砂時計形状としているため、貫通配線２０を形成する際のめっきの充填性を向上することができる。すなわち、括れ部１０３の開口面積は開口端１０１及び１０２の開口面積よりも小さいため、めっきの早い段階で括れ部１０３が塞がれる。その後のめっきを形成する部分の深さは開口端１０１及び１０２から括れ部１０３までの深さとなりアスペクト比が低下するため、ボイドの発生等を抑制して第２貫通孔１０ｙを容易に充填することができる。

【0032】

［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及び図３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。

【0033】

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、配線基板は、大判の基板に複数の配線基板の形成領域が設けられた多数個取りの基板として製造することができる。この多数個取りの基板において、各配線基板の形成領域間を切断することで、個々の配線基板を得ることができる。

【0034】

まず、図２（ａ）に示す工程では、補強部材１０Ｇに熱硬化性の絶縁樹脂１０Ｒを含浸させたコア基板１０の上面１０ａに配線層１１、コア基板１０の下面１０ｂに配線層２１を形成する。例えば、コア基板１０の上面１０ａ及び下面１０ｂにパターニングされていないプレーン状の銅箔が形成された積層板を準備する。そして、サブトラクティブ法等により両面の銅箔をパターニングして、コア基板１０の上面１０ａに配線層１１、コア基板１０の下面１０ｂに配線層２１を形成する。配線層１１及び２１は、セミアディティブ法により形成してもよい。

【0035】

次に、図２（ｂ）に示す工程では、補強部材１０Ｇを有するコア基板１０を貫通する、断面視で矩形形状の第１貫通孔１０ｘを形成する。第１貫通孔１０ｘは、内壁面の上端が配線層１１の側面と離隔し、内壁面の下端が配線層２１の側面と離隔するように形成することが好ましい。第１貫通孔１０ｘは、例えば、ドリル加工法で形成することができる。第１貫通孔１０ｘの平面形状は、例えば、直径が５０～１００μｍ程度の円形とすることができる。第１貫通孔１０ｘのピッチは、例えば、１００～１０００μｍ程度とすることができる。第１貫通孔１０ｘを形成する際に、補強部材１０Ｇの端部が第１貫通孔１０ｘ内に露出又は突出する場合がある。第１貫通孔１０ｘは、レーザ加工法により形成してもよい。レーザ光を照射する際、コリメートレンズ等によりレーザ光を平行光に近い状態にしておくことで、縦断面視で幅が一定の矩形形状の第１貫通孔１０ｘを形成することができる。

【0036】

次に、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示す工程では、コア基板１０の上面１０ａ及び下面１０ｂ、並びに第１貫通孔１０ｘ内に絶縁層１２を形成する。まず、図２（ｃ）に示す工程では、コア基板１０の上面１０ａに配線層１１を被覆するように熱硬化性の絶縁フィルム１２１を配置し、コア基板１０の下面１０ｂに熱硬化性の絶縁フィルム１２２を配置する。絶縁フィルム１２１及び１２２としては、例えば、半硬化状態のフィルム状のエポキシ系樹脂等を用いることができる。

【0037】

次に、図２（ｄ）に示す工程では、絶縁フィルム１２１及び１２２を真空雰囲気下で加熱しながらコア基板１０側に押圧して硬化させ、絶縁層１２を形成する。絶縁層１２は、コア基板１０の上面１０ａ側で配線層１１を被覆し、コア基板１０の下面１０ｂ側で配線層２１を被覆し、さらに第１貫通孔１０ｘを充填するように形成される。コア基板１０の上面１０ａ及び下面１０ｂを被覆する部分の絶縁層１２の厚さは前述のとおりである。

【0038】

次に、図３（ａ）に示す工程では、第１貫通孔１０ｘ内を通って、絶縁層１２を上面１２ａから下面１２ｂに貫通する第２貫通孔１０ｙを形成する。また、絶縁層１２を貫通し、配線層１１の上面を露出するビアホール１２ｘを形成する。また、絶縁層１２を貫通し、配線層２１の下面を露出するビアホール１２ｙを形成する。第２貫通孔１０ｙ並びにビアホール１２ｘ及び１２ｙは、例えば、ＣＯ_２レーザ等を用いたレーザ加工法で形成できる。

【0039】

第２貫通孔１０ｙを形成するには、まず、絶縁層１２の上面１２ａ側にレーザ光を照射し、絶縁層１２の上面１２ａ側に開口する逆円錐台状の凹部を形成する。次に、絶縁層１２の下面１２ｂ側にレーザ光を照射し、絶縁層１２の下面１２ｂ側に開口する円錐台状の凹部を形成する。これにより、逆円錐台状の凹部と円錐台状の凹部の各々の頂部が絶縁層１２の厚さ方向の中央部近傍で連通し、縦断面視で砂時計形状の第２貫通孔１０ｙが形成される。すなわち第２貫通孔１０ｙは、断面視で、絶縁層１２の上面１２ａ側の開口端及び下面１２ｂ側の開口端から厚さ方向の中央側の括れ部に向かって徐々に幅が狭くなる形状となる。

【0040】

ビアホール１２ｘは、絶縁層１２の上面１２ａ側にレーザ光を照射することで形成できる。ビアホール１２ｘは、絶縁層１２の上面１２ａ側に開口されている開口部の径が配線層１１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１２ｙは、絶縁層１２の下面１２ｂ側にレーザ光を照射することで形成できる。ビアホール１２ｙは、絶縁層１２の下面１２ｂ側に開口されている開口部の径が配線層２１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することができる。

【0041】

ビアホール１２ｘ及び１２ｙ、並びに第２貫通孔１０ｙを形成後、デスミア処理を行い、ビアホール１２ｘ及び１２ｙ、並びに第２貫通孔１０ｙの内側に各々露出する樹脂残渣を除去することが好ましい。

【0042】

次に、図３（ｂ）に示す工程では、貫通配線２０並びに配線層１３及び２３を形成する。例えば、無電解めっき法やスパッタ法等により、絶縁層１２の上面１２ａ、ビアホール１２ｘの内壁面、ビアホール１２ｘ内に露出する配線層１１の上面、第２貫通孔１０ｙの内壁面、絶縁層１２の下面１２ｂ、ビアホール１２ｙの内壁面、及びビアホール１２ｙ内に露出する配線層２１の下面を被覆するシード層を形成する。次に、絶縁層１２の上面１２ａを被覆するシード層上に配線層１３の配線パターンの形状に合わせた開口部を有するめっきレジストパターンを形成する。また、絶縁層１２の下面１２ｂを被覆するシード層上に配線層２３の配線パターンの形状に合わせた開口部を有するめっきレジストパターンを形成する。そして、シード層から給電する電解めっきにより、第２貫通孔１０ｙ並びにビアホール１２ｘ及び１２ｙを充填すると共に、めっきレジストパターンの開口部に露出するシード層上に電解めっき層を析出する。そして、めっきレジストの剥離液を用いて、めっきレジストパターンを除去する。次に、電解めっき層をマスクとしたエッチングを行い、電解めっき層から露出するシード層を除去する。これにより、貫通配線２０並びに配線層１３及び２３が形成される。貫通配線２０の外壁面は、絶縁層１２を介して、第１貫通孔１０ｘの内壁面と離隔する。シード層及び電解めっき層の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。

【0043】

次に、図３（ｃ）に示す工程では、絶縁層１２の上面１２ａに、配線層１３を覆うようにソルダーレジスト層１９を形成する。又、絶縁層１２の下面１２ｂに、配線層２３を覆うようにソルダーレジスト層２９を形成する。ソルダーレジスト層１９は、例えば、液状又はペースト状の感光性のエポキシ系絶縁性樹脂やアクリル系絶縁性樹脂を、配線層１３を被覆するように絶縁層１２の上面１２ａにスクリーン印刷法、ロールコート法、又は、スピンコート法等で塗布することにより形成できる。或いは、例えば、フィルム状の感光性のエポキシ系絶縁性樹脂やアクリル系絶縁性樹脂を、配線層１３を被覆するように絶縁層１２の上面１２ａにラミネートすることにより形成してもよい。ソルダーレジスト層２９の形成方法は、ソルダーレジスト層１９と同様である。

【0044】

次に、ソルダーレジスト層１９及び２９を露光及び現像することで、ソルダーレジスト層１９に配線層１３の上面の一部を露出する開口部１９ｘを形成する。又、ソルダーレジスト層２９に配線層２３の下面の一部を露出する開口部２９ｘを形成する。開口部１９ｘ及び２９ｘの各々の平面形状は、例えば、円形状とすることができる。開口部１９ｘ及び２９ｘの各々の直径は、接続対象（半導体チップやマザーボード等）に合わせて任意に設計できる。

【0045】

なお、この工程において、開口部１９ｘの底部に露出する配線層１３の上面及び開口部２９ｘの底部に露出する配線層２３の下面に、例えば無電解めっき法等により前述の金属層を形成してもよい。又、金属層の形成に代えて、ＯＳＰ処理等の酸化防止処理を施してもよい。以上の工程で、配線基板１が完成する。

【0046】

〈第１実施形態の変形例〉
第１実施形態の変形例では、第１実施形態とは形状の異なる配線基板の例を示す。なお、第１実施形態の変形例において、既に説明した実施形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

【0047】

図４は、第１実施形態の変形例１に係る配線基板を例示する断面図である。図４を参照すると、配線基板１Ａは、配線層１１及び２１を有していない点が、配線基板１と相違する。このように、コア基板１０の上面１０ａ及び下面１０ｂには、配線層が設けられてもよいし、配線層が設けられなくてもよい。

【0048】

図５は、第１実施形態の変形例２に係る配線基板を例示する断面図である。図５を参照すると、配線基板１Ｂは、多層配線構造である点が、配線基板１と相違する。

【0049】

配線基板１Ｂでは、絶縁層１２の上面１２ａには、配線層１３を被覆する絶縁層１４が設けられている。絶縁層１４には、配線層１５が設けられている。配線層１５は、絶縁層１４の上面に形成された配線パターンと、絶縁層１４を貫通し配線層１３の上面を露出するビアホール１４ｘを充填するビア配線とを含む。絶縁層１４の上面には、配線層１５を被覆する絶縁層１６が設けられている。絶縁層１６には、配線層１７が設けられている。配線層１７は、絶縁層１６の上面に形成された配線パターンと、絶縁層１６を貫通し配線層１５の上面を露出するビアホール１６ｘを充填するビア配線とを含む。絶縁層１６の上面には、開口部１９ｘを備えたソルダーレジスト層１９が設けられている。

【0050】

また、配線基板１Ｂでは、絶縁層１２の下面１２ｂには、配線層２３を被覆する絶縁層２４が設けられている。絶縁層２４には、配線層２５が設けられている。配線層２５は、絶縁層２４の下面に形成された配線パターンと、絶縁層２４を貫通し配線層２３の下面を露出するビアホール２４ｘを充填するビア配線とを含む。絶縁層２４の下面には、配線層２５を被覆する絶縁層２６が設けられている。絶縁層２６には、配線層２７が設けられている。配線層２７は、絶縁層２６の下面に形成された配線パターンと、絶縁層２６を貫通し配線層２５の下面を露出するビアホール２６ｘを充填するビア配線とを含む。絶縁層２６の下面には、開口部２９ｘを備えたソルダーレジスト層２９が設けられている。

【0051】

このように、コア基板１０の上面１０ａ及び下面１０ｂには、配線層及び絶縁層が交互に積層されてもよい。配線層及び絶縁層の積層数は、必要に応じて任意に設定することができる。

【0052】

図６は、第１実施形態の変形例３に係る配線基板を例示する断面図である。図６を参照すると、配線基板１Ｃは、１つの第１貫通孔１０ｘ内に、２つの第２貫通孔１０ｙが設けられた点が、配線基板１と相違する。貫通配線２０は、１つの第１貫通孔１０ｘ内に設けられた２つの第２貫通孔１０ｙのそれぞれを充填している。

【0053】

１つの第１貫通孔１０ｘ内に、３つ以上の第２貫通孔１０ｙが設けられてもよい。このように、１つの第１貫通孔１０ｘ内に設ける第２貫通孔１０ｙは１つには限定されず、１つの第１貫通孔１０ｘに複数の第２貫通孔１０ｙが設けられてもよい。

【0054】

図７は、第１実施形態の変形例４に係る配線基板を例示する断面図である。図７を参照すると、配線基板１Ｄは、配線層１３及び配線層２３が第１金属層と第２金属層の積層構造である点が、配線基板１と相違する。

【0055】

配線層１３は、第１金属層１３ａと第２金属層１３ｂの積層構造である。第１金属層１３ａは、絶縁層１２の上面１２ａにおいて、平面視で貫通配線２０の外側に設けられている。第２金属層１３ｂは、第１金属層１３ａの上面及び貫通配線２０の上面に積層されている。第２金属層１３ｂは、貫通配線２０と一体に形成されてもよい。第１金属層１３ａは、絶縁層１２の上面１２ａにおいて、平面視でビアホール１２ｘを充填するビア配線の外側にも設けられている。第２金属層１３ｂは、第１金属層１３ａの上面及びビア配線の上面に積層されている。第２金属層１３ｂは、ビア配線と一体に形成されてもよい。第２金属層１３ｂは、シード層上に電解めっき層が積層された２層構造であってもよい。

【0056】

配線層２３は、第１金属層２３ａと第２金属層２３ｂの積層構造である。第１金属層２３ａは、絶縁層１２の下面１２ｂにおいて、平面視で貫通配線２０の外側に設けられている。第２金属層２３ｂは、第１金属層２３ａの下面及び貫通配線２０の下面に積層されている。第２金属層２３ｂは、貫通配線２０と一体に形成されてもよい。第１金属層２３ａは、絶縁層１２の下面１２ｂにおいて、平面視でビアホール１２ｙを充填するビア配線の外側にも設けられている。第２金属層２３ｂは、第１金属層２３ａの下面及びビア配線の下面に積層されている。第２金属層２３ｂは、ビア配線と一体に形成されてもよい。第２金属層２３ｂは、シード層上に電解めっき層が積層された２層構造であってもよい。

【0057】

図８は、第１実施形態の変形例４に係る配線基板の製造工程を例示する図である。まず、図２（ａ）及び図２（ｂ）と同様の工程を実施後、図８（ａ）示す工程では、半硬化状態である熱硬化性の絶縁フィルム１２１上に銅箔等の第１金属層１３ａが積層された積層体と、半硬化状態である熱硬化性の絶縁フィルム１２２上に銅箔等の第１金属層２３ａが積層された積層体とを準備する。第１金属層１３ａ及び２３ａの厚さは、例えば、５～１５μｍ程度とすることができる。そして、コア基板１０の上面１０ａに、絶縁フィルム１２１が配線層１１を被覆するように積層体を配置する。また、コア基板１０の下面１０ｂに、絶縁フィルム１２２が配線層２１を被覆するように積層体を配置する。

【0058】

次に、図８（ｂ）に示す工程では、積層体の絶縁フィルム１２１及び１２２を真空雰囲気下で加熱しながらコア基板１０側に押圧して硬化させ、絶縁層１２を形成する。絶縁層１２は、コア基板１０の上面１０ａ側で配線層１１を被覆し、コア基板１０の下面１０ｂ側で配線層２１を被覆し、さらに第１貫通孔１０ｘを充填するように形成される。絶縁層１２の材料や上面１０ａ及び下面１０ｂを被覆する部分の絶縁層１２の厚さは前述のとおりである。

【0059】

次に、図８（ｃ）に示す工程では、第１貫通孔１０ｘ内を通って、第１金属層１３ａ、絶縁層１２、及び第１金属層２３ａを貫通する第２貫通孔１０ｙを形成する。また、第１金属層１３ａ及び絶縁層１２を貫通し、配線層１１の上面を露出するビアホール１２ｘを形成する。また、第１金属層２３ａ及び絶縁層１２を貫通し、配線層２１の下面を露出するビアホール１２ｙを形成する。第２貫通孔１０ｙ並びにビアホール１２ｘ及び１２ｙは、例えば、ＣＯ_２レーザ等を用いたレーザ加工法で形成できる。

【0060】

その後、図３（ｂ）及び図３（ｃ）と同様の工程を実施することにより、配線基板１Ｄが完成する。ただし、電解めっき層をマスクとしたエッチングを行う際には、電解めっき層から露出するシード層並びに電解めっき層から露出する第１金属層１３ａ及び２３ａを除去する。

【0061】

なお、絶縁層１２の両面に第１金属層１３ａ及び２３ａが積層されていると、以下の効果が得られる。一般的に、絶縁層の表面に無電解めっき層を形成した場合の絶縁層に対する無電解めっき層の密着力（剥離強度）と、絶縁層の表面に金属箔を積層した場合の絶縁層に対する金属箔の密着力（剥離強度）と、を比較した場合、金属箔の密着力の方が大きい。よって、絶縁層１２の両面に第１金属層１３ａ及び２３ａが積層されていると、第２金属層１３ｂ及び２３ｂがシード層上に電解めっき層が積層された２層構造である場合に、無電解めっき層であるシード層は第１金属層１３ａ及び２３ａと強固に密着する。その結果、絶縁層１２に対する配線層１３及び２３の剥離強度を向上することができる。

【0062】

〈第２実施形態〉
第２実施形態では、第１実施形態に係る配線基板に半導体チップを搭載した半導体装置の例を示す。なお、第２実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

【0063】

図９は、第２実施形態に係る半導体装置を例示する断面図である。図９を参照すると、半導体装置２は、図１に示す配線基板１と、半導体チップ５０と、バンプ６０と、アンダーフィル樹脂７０とを有する。

【0064】

半導体チップ５０は、チップ本体５１と、電極５２とを有する。チップ本体５１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、半導体集積回路と電気的に接続された電極５２が形成されている。

【0065】

バンプ６０は、半導体チップ５０の電極５２と配線基板１の開口部１９ｘ内に露出する配線層１３との間に形成され、電極５２と配線層１３とを電気的に接続する。電極５２は、例えば、銅から形成することができる。バンプ６０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。アンダーフィル樹脂７０は、半導体チップ５０と配線基板１のソルダーレジスト層１９の上面との間に充填されている。

【0066】

このように、第１実施形態に係る配線基板に半導体チップを搭載することにより、半導体装置を実現できる。

【0067】

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】

【0068】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 配線基板
２ 半導体装置
１０ コア基板
１０Ｇ 補強部材
１０Ｒ 絶縁樹脂
１０ａ 上面
１０ｂ 下面
１０ｘ 第１貫通孔
１０ｙ 第２貫通孔
１１，１３，１５，１７，２１，２３，２５，２７ 配線層
１２，１４，１６，２４，２６ 絶縁層
１２ａ 上面
１２ｂ 下面
１２ｘ，１２ｙ、１４ｘ，１６ｘ，２４ｘ，２６ｘ ビアホール
１３ａ，２３ａ 第１金属層
１３ｂ，２３ｂ 第２金属層
１９，２９ ソルダーレジスト層
１９ｘ，２９ｘ 開口部
２０ 貫通配線
５０ 半導体チップ
５１ チップ本体
５２ 電極
６０ バンプ
７０ アンダーフィル樹脂
１０１，１０２ 開口端
１０３ 括れ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】