JP5295596B2 - 多層配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は多層配線基板およびその製造方法に関し、より詳細には、コアレスの多層配線基板およびその製造方法に関する。

半導体素子の搭載に用いられる多層配線基板は、樹脂基板からなるコア基板の両面に、ビルドアップ法等により、配線層を多層に積層して形成される。コア基板は配線層の支持体として用いられるものであり、コア基板によって配線層を支持することにより、ビルドアップ法等を利用して多層に配線層を形成することが可能となる。

ところで、半導体装置等の電子部品を小型化する目的から、多層配線基板についても小型化、薄型化が求められている。多層配線基板はその厚さの１／２程度をコア基板が占めるから、多層配線基板を薄型にするには、コア基板を用いずに配線層のみによって多層配線基板を構成することが最も有効である。このような背景から、コア基板を用いない多層配線基板、いわゆるコアレスの多層配線基板が検討されている。

しかしながら、コアレスによる多層配線基板は、コア基板を備える多層配線基板と比較して保形性が低下するから、配線基板が反ったりしないように配線基板を保形する手段が必要となる。配線基板を保形する方法としては、配線基板に補強用の部材を装着する方法、補強層を設けて反りを防止する方法、配線層を構成する絶縁層として補強用のガラスクロス入りの樹脂材を使用する方法等がある。
特開２００４−１８６２６５号公報 特開２００７−２６６１３６号公報 特開２００１−２４３３８号公報

コアレスの多層配線基板を形成する方法として、補強層や補強用の部材を配線層とは別に設ける方法は、多層配線基板の小型化、薄型化の点から必ずしも有効とはいえない。これに対して、配線層を構成する絶縁層としてガラスクロス入りの樹脂材を使用する方法は、多層配線基板の保形性を保持することができ、補強層を別層に設けたりする必要がないから効果的に薄型化を図ることが可能である。
しかしながら、ガラスクロス入りの樹脂材は、きわめて微細に配線パターンを形成する場合にはガラスクロスが配線パターンを高精度に形成することを阻害するといった問題があり、ガラスクロス入りの樹脂材を使用してコアレスの多層配線基板を形成する場合には、薄型化を図り、かつ反り等の変形を防止するための構成が必要となる。

本発明は、ガラスクロス入りの樹脂材を用いたコアレスの多層配線基板として、多層配線基板の反り等の変形を防止し、多層配線基板の薄型化を図ることができ、かつ配線パターンを高精度に形成することを可能にする多層配線基板およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、絶縁層と配線層とを複数層に積層した積層体として形成されたコアレスの多層配線基板であって、前記積層体の一方の面が半導体素子の搭載面、他方の面が外部接続端子の接合面として形成され、前記外部接続端子の接合面を有する絶縁層は、ガラスクロスを含む絶縁層から成り、前記ガラスクロスを含む絶縁層に積層される他の絶縁層は、ガラスクロスを含まない絶縁層から成り、前記ガラスクロスを含む絶縁層は、外部接続端子用パッドと、該外部接続端子用パッドと電気的に接続され、厚さ方向に貫通するビアとを備え、前記外部接続端子用パッドは、前記ガラスクロスを含む絶縁層から露出する面と、前記露出する面とは反対側の面及び側面とを有し、前記反対側の面及び側面は、前記ガラスクロスを含む絶縁層に覆われており、各配線層の配線面積比率は、前記ガラスクロスを含む絶縁層に形成された前記外部接続端子用パッドを含む配線層が最も低く、前記ガラスクロスを含む絶縁層は、前記他の絶縁層に比べて厚く形成されていることを特徴とする。

また、前記ガラスクロスを含む絶縁層の厚さが、５０μｍ以上に設けられていることにより、絶縁層の表面にガラスクロスが露出することを防止し、配線パターンを高精度に形成することができ、所要の強度を備えた多層配線基板として提供することができる。
また、前記ガラスクロスを含む絶縁層は、前記半導体素子の搭載面側に位置する一方の面とガラスクロスとのクリアランスが１０μｍ以上に設けられていることにより、配線パターンを微細パターンとして高精度に形成することを可能にする。
また、前記積層体の一方の面上にソルダーレジスト膜が形成され、前記半導体素子と接続するための接続パッドが前記ソルダーレジスト膜から露出していることを特徴とする。

また、絶縁層と配線層とを複数層に積層した積層体として形成された多層配線基板であって、前記積層体の一方の面が半導体素子の搭載面、他方の面が外部接続端子の接合面として形成され、少なくとも一つの絶縁層が、ガラスクロスを含む絶縁層として形成され、前記外部接続端子の接合面を有する絶縁層には、外部接続端子用パッドと、該外部接続端子用パッドと電気的に接続され、厚さ方向に貫通するビアが形成され、前記外部接続用パッドは、前記外部接続端子の接合面を有する絶縁層から露出されており、前記ガラスクロスを含む絶縁層は、ガラスクロスを含まない絶縁層に比べて厚く形成されていることを特徴とする。また、前記各々の絶縁層が、ガラスクロスを含む絶縁層として形成され、前記ガラスクロスを含む絶縁層は、前記半導体素子の搭載面側に位置する一方の面とガラスクロスとのクリアランスが１０μｍ以上に設けられていることを特徴とする。この多層配線基板によれば、多層配線基板として所要の強度を備えることができ、配線パターンを微細なパターンに高精度に形成することができる。
また、前記各々の絶縁層の厚さが５０μｍ以上に設けられていることにより、絶縁層の表面にガラスクロスが露出することを防止し、高精度に配線パターンを形成することを可能にする。

また、絶縁層と配線層とを複数層に積層した積層体の、一方の面が半導体素子の搭載面、他方の面が外部接続端子の接合面として形成されたコアレスの多層配線基板の製造方法であって、支持金属板上に、前記外部接続端子が接合される外部接続端子用パッドを備えた配線パターンを形成する工程と、前記支持金属板上に、前記配線パターンを覆うように、ガラスクロスを含む絶縁層を形成し、前記ガラスクロスを含む絶縁層を厚さ方向に貫通し、前記配線パターンと電気的に接続されるビアを形成する工程と、前記ガラスクロスを含む絶縁層上に、配線層及びガラスクロスを含まない絶縁層を積層するビルドアップ層を形成する工程と、前記支持金属板を選択的に除去し、前記ガラスクロスを含む絶縁層から前記外部接続端子用パッドを露出させる工程と、を備え、前記ガラスクロスを含む絶縁層に形成され、前記外部接続端子用パッドを備えた配線パターンの配線面積比率は、前記ガラスクロスを含まない絶縁層に形成された配線層の配線面積比率よりも最も低く、前記ガラスクロスを含む絶縁層は、前記ガラスクロスを含まない絶縁層より厚く形成されていることを特徴とする。

また、前記ガラスクロスを含む絶縁層の厚さを５０μｍ以上に設定することにより、多層配線基板の強度を確保し、かつ高精度に配線パターンを形成することが可能になる。
また、前記ガラスクロスを含む絶縁層をガラスクロス入りの樹脂材によって形成することにより、多層配線基板の反りを防止し、配線パターンを高密度に形成する製造工程上の困難性を緩和することができる。
また、前記支持金属板上に配線パターンを形成する工程において、前記支持金属板上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記支持金属板を給電層とする電解めっきにより前記配線パターンを形成する方法によって、容易に配線パターンを形成することができる。
また、前記ビルドアップ層を形成する工程後、前記支持金属板を選択的に除去する工程前に、前記積層体の一方の面上にソルダーレジスト膜を形成し、前記半導体素子と接続するための接続パッドを、前記ソルダーレジスト膜から露出することを特徴とする。

本発明に係る多層配線基板によれば、コア基板を有しない多層配線基板として所要の強度を備えるとともに、多層配線基板の薄型化を図ることができ、かつ多層配線基板に高密度に配線パターンを形成することができる。また、本発明に係る多層配線基板の製造方法によれば、多層配線基板を容易に、かつ多層配線基板の反りを抑えて製造することができる。

以下、本発明に係る多層配線基板およびその製造方法の実施形態について、添付図面とともに詳細に説明する。
（多層配線基板）
図１は本発明に係る多層配線基板の一実施形態の構成を示す断面図である。図示例の多層配線基板１０は、絶縁層を３層構造としたコアレスの多層配線基板であり、多層配線基板１０の一方の面が半導体素子の搭載面として形成され、他方の面が外部接続端子の接合面として形成されている。

多層配線基板１０を構成する絶縁層は、外部接続端子の接合面側から第１の絶縁層１１、第２の絶縁層１２、第３の絶縁層１３からなる。第１の絶縁層１１には外部接続端子を接合するパッドが形成された第１の配線パターン１４と、第１の配線パターン１４と次層の第２の配線パターン１６とを層間で電気的に接続する第１のビア１５が形成されている。第１の配線パターン１４は第１の絶縁層１１の外面（下面）に表面を露出して形成され、第１のビア１５は、第１の絶縁層１１を厚さ方向に貫通するように設けられる。

第２の配線パターン１６は、第２の絶縁層１２と第１の絶縁層１１との界面に形成され、第２の絶縁層１２に、第２の配線パターン１６と次層の第３の配線パターン１８とを電気的に接続する第２のビア１７が形成されている。
第３の配線パターン１８は第３の絶縁層１３と第２の絶縁層１２との界面に形成され、第３の絶縁層１３に、次層に形成された接続パッド２０と電気的に接続する第３のビア１９が形成されている。
接続パッド２０は半導体素子の電極を接続するためのパッドであり、第３の絶縁層１３の接続パッド２０が形成された面は、接続パッド２０を露出するようにして保護膜２１によって被覆されている。

以上の構成により、本実施形態の多層配線基板１０の配線層は、第１の配線パターン１４、第２の配線パターン１６、第３の配線パターン１８、接続パッド２０がそれぞれ形成された４層構成からなる。第１のビア１５、第２のビア１７、第３のビア１９は配線層間をそれぞれ電気的に接続する。

本実施形態の多層配線基板１０において特徴的な構成は、多層配線基板１０を構成する第１〜第３の絶縁層１１〜１３のうち、外部接続端子が接合される第１の絶縁層１１についてのみガラスクロス５を含有する樹脂材によって形成し、第２の絶縁層１２および第３の絶縁層１３については、ガラスクロスを含有しない樹脂材によって形成したことにある。第１の絶縁層１１にガラスクロス５を含有する樹脂材を使用しているのは、本実施形態の多層配線基板１０はコア基板を備えないことから、ガラスクロス５によって絶縁層を補強し、多層配線基板１０全体としての保形性を確保するためである。

ガラスクロスは、樹脂基板等の補強材として広く使用されており、コア基板として用いる樹脂基板にも、補強材として用いられている。本実施形態の多層配線基板は、層間で配線層を絶縁する絶縁層自体にガラスクロスを含有する樹脂材を使用することと、多層配線基板１０を構成する絶縁層のうち、外部接続端子を接続するパッドが形成される絶縁層（多層配線基板の半導体素子搭載面とは反対側の外面に面する絶縁層）のみにガラスクロスを含有する樹脂材を使用することが特徴的である。

多層配線基板１０を構成する第１〜第３の絶縁層１１〜１３の厚さは適宜設定することが可能であるが、配線パターンを微細パターンで高精度に形成するには絶縁層の厚さは薄い方が望ましい。たとえば、配線パターンのパターン幅／パターン間隔を３０μｍ／３０μｍ、もしくはこれ以下に設定するとすると、絶縁層の厚さは３０μｍ程度以下にする必要がある。

図２は、第１の絶縁層１１としてガラスクロス５入りの樹脂材を使用し、第２の絶縁層１２と第３の絶縁層１３にはビルドアップ用のガラスクロスを含まない樹脂（厚さ３０μｍ）を使用し、保護膜２１として、厚さ２５μｍのソルダーレジストを使用する条件として多層配線基板を形成した場合に、第１の絶縁層１１の厚さによって、多層配線基板１０の反りがどのようにあらわれるかを測定した結果を示す。第１の絶縁層１１に使用したガラスクロスは、厚さ１６μｍ、比重19.5（g/cm3)、単繊維径４μｍ、１００（単繊維数／ヤーン）７５×７５（打ち込み本数／インチ）である。

図２に示したように、第１の絶縁層１１の厚さを４０μｍとした場合（ａ）には、反り量が０．８７ｍｍ程度となったが、第１の絶縁層１１の厚さを５０μｍとすると反り量が０．４２ｍｍ程度となり、第１の絶縁層１１の厚さを５５μｍ、６０μｍとすることによって反り量が０．３ｍｍ、０．２５ｍｍと減少した。
本実施形態の多層配線基板１０は、図３に示すように、半導体素子３０の搭載面側から見て凹状に反った。反り量は、凹面の底面と多層配線基板１０の端縁の高さの差として表したものである。

図２には、参考に、第１の絶縁層１１としてガラスクロスを含有しない樹脂材を使用して多層配線基板を形成した場合（GC無し）の測定結果を示した。このガラスクロスを含有しない樹脂材を使用した場合は、反り量が０．１９ｍｍ程度となり、第１の絶縁層１１の厚さを６０μｍとした場合よりも反り量は小さくなった。第１の絶縁層１１にガラスクロスを含有しない樹脂材を使用することによって多層配線基板の反り量が抑えられたのは、多層配線基板を構成する絶縁層の材質が均質となることにより、多層配線基板全体としての応力がバランスされたためと考えられる。
ただし、絶縁層にガラスクロスを使用しない場合は、多層配線基板の保形性が劣るため半導体素子を搭載する多層配線基板としての実用には適さない。

また、図２には、第１の絶縁層１１の厚さを４０μｍとした場合で、ガラスクロスを含む絶縁層を配線基板１０の厚さ方向の中心層に使用した場合（ｂ）における多層配線基板の反り量をあわせて示した。
このガラスクロスを含む絶縁層を配線基板の中心層に使用した場合と、配線層の外部接続端子を接合する最外層（第１の絶縁層）をガラスクロスを含む絶縁層とした場合とを比較すると、配線基板の最外層をガラスクロスを含む絶縁層とした場合でも、絶縁層の厚さを５０μｍ以上とする（５５μｍ、６０μｍ）ことによって、中心層をガラスクロスを含む絶縁層とした場合と同等の反り量に低減させることが可能になることがわかる。

多層配線基板１０の第１の絶縁層１１の表面には第２の配線パターン１６を形成するから、ガラスクロス５を有する第１の絶縁層１１はその表面にガラスクロスが露出しないようにする必要がある。絶縁層の表面にガラスクロスが露出すると、絶縁層の表面が凹凸面となり、微細な配線パターンを高精度に形成し難くなること、絶縁層の表面における電気的絶縁性が劣化することで、配線パターン間の電気的絶縁が確保されなくなり、これによって微細間隔に配線パターンを形成することが阻害されるからである。

このように、絶縁層に高精度に配線パターンを形成する目的からも、絶縁層の表面にガラスクロスが露出することを避けなければならない。
図４は、絶縁層中におけるガラスクロスの配置例を示す電子顕微鏡写真である。この図では、ガラスクロスは絶縁層の厚さ方向の中心寄りに位置し、ガラスクロスと絶縁層の表面との間隔（クリアランス：図の矢印）は確保されている。

図５は、ガラスクロス入りの樹脂フィルムを用いて絶縁層を形成し、ガラスクロスと絶縁層の表面とのクリアランスを測定した結果を示す。
図５の測定結果は、絶縁層の厚さが薄くなるとガラスクロスと絶縁層の表面とのクリアランスが小さくなり、絶縁層の厚さが厚くなるとガラスクロスと絶縁層の表面とのクリアランスが広くなることを示している。
実際に多層配線基板を形成する場合、ガラスクロスと絶縁層との表面とのクリアランス（離間間隔）としては、経験的に１０〜１５μｍ程度以上確保する必要がある。図５に示す実験結果は、この程度のクリアランスを確保するには、絶縁層の厚さを５０μｍ程度以上とすればよいことを示している。

ガラスクロス入りの樹脂フィルム中でのガラスクロスの位置ずれ、クロスの織りのばらつき、加圧および加熱により樹脂フィルムをラミネートする際におけるガラスクロスの位置ずれ等を考慮した場合、絶縁層の厚さとしては５０μｍ程度以上確保することによって、微細なパターンに配線パターンを形成することが可能となる。
前述したように、絶縁層の厚さを５０μｍ以上とすれば、多層配線基板の反りについても抑制することができるから、この点からも有効である。

図１に示したように、本実施形態の多層配線基板１０では、外部接続端子を形成する第１の絶縁層１１のみをガラスクロス入りの樹脂材によって形成している。このガラスクロス入りの絶縁層は、他の絶縁層とは物理的な特性を異にするから、絶縁層を多層に積層する場合は、他の絶縁層とは特性の異なるガラスクロス入りの絶縁層を中心層とし、その両側に対称的に他の絶縁層を配する方法が、多層配線基板全体としての反りを抑制する上では有効と考えられる。
これに対し、本実施形態では、ガラスクロス入りの絶縁層を第１の絶縁層１１とし、絶縁層の層構成を敢えて非対称配置となるように設定し、さらにガラスクロス入りの絶縁層を厚く形成することによって、多層配線基板全体としての反りを抑制していることが特徴的である。

また、本実施形態の多層配線基板１０では、多層配線基板１０のうち配線パターンの配置密度が最も低い第１の絶縁層１１にガラスクロス入りの絶縁層を用いることによって、ガラスクロス入りの絶縁層に配線パターンを高密度で形成することを合わせて回避しているという特徴もある。
図１に、各配線層における配線パターンの配置密度（配線面積比率）を例示した。多層配線基板における配線層の配線面積比率は製品によって異なるから、一義的に定めることはできないが、通常、外部接続端子を接合するパッドを形成する配線層における配線パターンの配線面積比率は他の配線層とくらべて低くなる。図１の例では、第１〜第３の配線パターンにおける配線面積比率は、１５％、８０％、７５％であり、接続パッド２０の搭載面における配線面積比率が６０％であって、外部接続端子を形成する層での配線面積比率は他の層にくらべてはるかに低い。

このように、外部接続端子を接合する配線パターンを形成する層については、他の絶縁層とくらべて配線面積比率が低いから、この配線層を構成する絶縁層としてガラスクロス入りの樹脂材を用いても、配線パターンを高密度かつ高精度に形成するという多層配線基板の目的が阻害されることがない。

以上説明した多層配線基板１０の構成についての作用効果をまとめると以下のようになる。
（１） 多層配線基板を構成する絶縁層をガラスクロス入りの樹脂材を用いて形成することによって、多層配線基板全体としての強度を確保することができる。
（２） ガラスクロス入りの絶縁層は他の絶縁層よりも厚くなるが、ガラスクロス入りの絶縁層は外部接続端子を接合する配線層のみとし、他は従来の絶縁層として構成することによって、多層配線基板全体としての厚さを抑え、多層配線基板の薄型化を図ることができる。
（３） ガラスクロス入りの絶縁層については、ガラスクロスと絶縁層の表面とのクリアランスが１０μｍ以上となるように絶縁層の厚さを設定することにより、配線パターン間の電気的絶縁を確保して配線パターンを微細なパターンとして高精度に形成することができる。
（４） ガラスクロス入りの絶縁層については、外部接続端子を接合する配線層に適用することによって、多層配線基板における高密度配線を可能にする。

なお、上記実施形態においては、ガラスクロス入りの絶縁層を第１の絶縁層１１のみに設けた例を示したが、ガラスクロス入りの絶縁層の表面にガラスクロスを露出させず、かつ多層配線基板全体としての強度を保持し、多層配線基板全体としての反りを抑制する方法として、多層配線基板を構成する少なくとも一つの絶縁層については、ガラスクロス入りの絶縁層とし、ガラスクロスと絶縁層の表面とのクリアランスを１０〜１５μｍ以上となるように絶縁層の厚さを設定して多層配線基板を構成することも可能である。
この場合は、各配線層を構成する絶縁層が従来のガラスクロスを含まない絶縁層にくらべて厚くなるから、多層配線基板全体としての厚さは、上述した実施形態の多層配線基板よりも厚くなるが、多層配線基板全体としての強度についてはさらに向上させることが可能となり、高密度配線が可能な多層配線基板として提供することが可能となる。

（多層配線基板の製造方法）
図６、７は、前述した図１に示す多層配線基板１０の製造方法を示す。
図６（ａ）は、銅板からなる２枚の支持金属板３０ａ、３０ｂを貼り合わせ、支持金属板３０ａ、３０ｂのそれぞれの表面に、外部接続端子を接続するパッドとなる第１の配線パターン１４を形成した状態を示す。

第１の配線パターン１４は、支持金属板３０ａ、３０ｂに接する層を金めっき層１４ａとし、金めっき層１４ａにニッケルめっき層１４ｂ、銅めっき層１４ｃを積層して形成する。
支持金属板３０ａ、３０ｂの表面にレジスト層を形成し、レジスト層を露光および現像し、支持金属板３０ａ、３０ｂの表面でパッドを形成する部位を露出させたレジストパターンを形成し、レジストパターンをマスクとして支持金属板３０ａ、３０ｂを給電層とする電解めっきにより、金めっき層１４ａ、ニッケルめっき層１４ｂ、銅めっき層１４ｃを順次積層して形成する。

金めっき層１４ａは多層配線基板の外面に露出する層であり、パッドの保護層となる。ニッケルめっき層１４ｂは金めっき層１４ａが銅めっき層１４ｃに拡散しないようにするバリア層である。銅めっき層１４ｃは電気的接続のための導体部の主要部となる。
支持金属板３０ａ、３０ｂは多層配線基板の製造工程において、絶縁層および配線層を積層形成する際の支持体として用いるもので、0.3ｍｍ程度の厚さのものを使用する。

図６（ｂ）は、第１の配線パターン１４を形成した支持金属板３０ａ、３０ｂの表面にガラスクロス入りの樹脂フィルムを配置し、加圧および加熱して第１の絶縁層１１を形成し、レーザ加工によりビア穴１１ａを形成した状態を示す。
ガラスクロス入りの樹脂フィルムとしては、前述したように、５０μｍ程度の厚さのものを使用し、ガラスクロス入りの樹脂フィルムの樹脂材が溶融する程度に加熱して樹脂フィルムをラミネートする。樹脂フィルムを加熱キュアした後、ビア穴１１ａを形成して第１の絶縁層１１となる。

図６（ｃ）は、第１の絶縁層１１の上層にビルドアップ法により、順次配線層を積層して形成した状態を示す。
各々の配線層は、セミアディティブ法によって形成することができる。
たとえば、図６（ｂ）の状態から第１のビア１５と第２の配線パターン１６を形成するには、まず、ビア穴１１ａの内面を含む第１の絶縁層１１の表面に無電解銅めっきあるいはスパッタリング法等によってめっきシード層を形成し、第１の絶縁層１１の表面に第２の配線パターン１６にしたがってレジストパターンを形成した後、めっきシード層をめっき給電層とする電解めっきを施して、ビア穴１１ａと第２の配線パターン１６となるレジストパターンの凹溝内にめっきを盛り上げて第１のビア１５と第２の配線パターン１６となる導体層を形成する。次いで、レジストパターンを除去し、第１の絶縁層１１の表面に露出するめっきシード層を除去することにより、独立パターンとして第２の配線パターン１６が形成される。

同様にして、第２の絶縁層１２、第３の絶縁層１３を順次積層しながら配線層を積層して形成することができる。なお、本実施形態では、第２の絶縁層１２と第３の絶縁層１３に使用する樹脂フィルムはガラスクロスを含まない、通常のビルドアップ工程で使用される樹脂フィルムを使用している。
保護膜２１は、第３の絶縁層１３の表面に接続パッド２０を形成した後、第３の絶縁層１３の表面に感光性のソルダーレジストを被着形成し、接続パッド２０が露出するように露光および現像して形成する。
これらの配線層をビルドアップする際は、図のように支持金属板３０ａ、３０ｂの双方に対称に配線層を積層するようにする。

なお、第１の絶縁層１１、第２の絶縁層１２、第３の絶縁層１３の少なくとも一つの絶縁層をガラスクロス入りの絶縁層として形成することもできる。この場合は、第１の配線パターン１４を形成した支持金属板３０ａ、３０ｂ上に配線層を積層してビルドアップ層を形成する際に、ガラスクロス入りの絶縁層については、ガラスクロス入りの樹脂フィルム（樹脂材）を使用すればよい。

図７（ａ）は、支持金属板３０ａ、３０ｂの上に配線層を形成した後、支持金属板３０ａ、３０ｂを貼り合わせ部分から分離した状態を示す（図は分離した一方のもの）。支持金属板３０ａ、３０ｂを２つに分離することによって、支持金属板３０ａ、３０ｂ上にそれぞれビルドアップ層が支持されて得られる。

図７（ｂ）は、支持金属板３０ａを化学的にエッチングにより除去して得られた多層配線基板１０を示す。
本実施形態では支持金属板３０ａ、３０ｂとして銅板を使用している。銅板はエッチングによって簡単に溶解して除去することができ、パッドとなる第１の配線パターン１４は外面が金めっき層１４ａからなるから、支持金属板３０ａ、３０ｂを化学的にエッチングする際に第１の配線パターン１４は侵されず、支持金属板３０ａ、３０ｂのみを選択的にエッチングして除去することができる。
このように、支持金属板３０ａ、３０ｂは、外部接続端子を接合するパッドとなる第１の配線パターン１４を侵さずに、選択的にエッチングできる金属を選択するのがよい。

本実施形態の多層配線基板の製造方法によれば、支持金属板３０ａ、３０ｂによって配線層を確実に支持しながら多層に配線層を形成することにより、製造工程中で配線層や絶縁層が変形しないようにして製造することができ、配線パターンを高精度に形成することが可能となる。また、支持金属板３０ａ、３０ｂをエッチングして得られる多層配線基板は、ガラスクロス入りの絶縁層を有することにより、反り等の変形を抑えた製品として提供される。また、ガラスクロス入りの樹脂フィルム（樹脂材）を使用する他は、従来のビルドアップ方法を利用して配線層を多層構造に形成することができる等の利点がある。

なお、上述した実施形態では、配線層を４層構造とした多層配線基板について示したが多層配線基板に形成する配線層の層数がとくに限定されるものではない。また、ガラスクロス入りの絶縁層に用いる絶縁材の材質、ガラスクロスの特性、繊維径、織り等についてもとくに限定されるものではない。

本発明に係る多層配線基板の一実施形態の構成を示す断面図である。 多層配線基板の反り量を測定した結果を示すグラフである。 多層配線基板の反り方向おより反り量を示す説明図である。 絶縁層の断面の構成を示す電子顕微鏡写真である。 ガラスクロスと絶縁層の表面とのクリアランスを測定した結果を示すグラフである。 多層配線基板の製造工程を示す断面図である。 多層配線基板の製造工程を示す断面図である。

符号の説明

５ ガラスクロス
１０ 多層配線基板
１１ 第１の絶縁層
１１ａ ビア穴
１２ 第２の絶縁層
１３ 第３の絶縁層
１４ 第１の配線パターン
１４ａ 金めっき層
１４ｂ ニッケルめっき層
１４ｃ 銅めっき層
１５ 第１のビア
１６ 第２の配線パターン
１７ 第２のビア
１８ 第３の配線パターン
１９ 第３のビア
２０ 接続パッド
２１ 保護膜
３０ 半導体素子
３０ａ、３０ｂ 支持金属板

Claims (8)

1. 絶縁層と配線層とを複数層に積層した積層体として形成されたコアレスの多層配線基板であって、
   前記積層体の一方の面が半導体素子の搭載面、他方の面が外部接続端子の接合面として形成され、
   前記外部接続端子の接合面を有する絶縁層は、ガラスクロスを含む絶縁層から成り、
   前記ガラスクロスを含む絶縁層に積層される他の絶縁層は、ガラスクロスを含まない絶縁層から成り、
   前記ガラスクロスを含む絶縁層は、外部接続端子用パッドと、該外部接続端子用パッドと電気的に接続され、厚さ方向に貫通するビアとを備え、
   前記外部接続端子用パッドは、前記ガラスクロスを含む絶縁層から露出する面と、前記露出する面とは反対側の面及び側面とを有し、前記反対側の面及び側面は、前記ガラスクロスを含む絶縁層に覆われており、
   各配線層の配線面積比率は、前記ガラスクロスを含む絶縁層に形成された前記外部接続端子用パッドを含む配線層が最も低く、
   前記ガラスクロスを含む絶縁層は、前記他の絶縁層に比べて厚く形成されていることを特徴とする多層配線基板。
2. 前記ガラスクロスを含む絶縁層は、前記半導体素子の搭載面側に位置する一方の面とガラスクロスとのクリアランスが１０μｍ以上に設けられていることを特徴とする請求項１記載の多層配線基板。
3. 前記積層体の一方の面上にソルダーレジスト膜が形成され、前記半導体素子と接続するための接続パッドが前記ソルダーレジスト膜から露出していることを特徴とする請求項１または２記載の多層配線基板。
4. 絶縁層と配線層とを複数層に積層した積層体の、一方の面が半導体素子の搭載面、他方の面が外部接続端子の接合面として形成されたコアレスの多層配線基板の製造方法であって、
   支持金属板上に、前記外部接続端子が接合される外部接続端子用パッドを備えた配線パターンを形成する工程と、
   前記支持金属板上に、前記配線パターンを覆うように、ガラスクロスを含む絶縁層を形成し、前記ガラスクロスを含む絶縁層を厚さ方向に貫通し、前記配線パターンと電気的に接続されるビアを形成する工程と、
   前記ガラスクロスを含む絶縁層上に、配線層及びガラスクロスを含まない絶縁層を積層するビルドアップ層を形成する工程と、
   前記支持金属板を選択的に除去し、前記ガラスクロスを含む絶縁層から前記外部接続端子用パッドを露出させる工程と、を備え、
   前記ガラスクロスを含む絶縁層に形成され、前記外部接続端子用パッドを備えた配線パターンの配線面積比率は、前記ガラスクロスを含まない絶縁層に形成された配線層の配線面積比率に比べて最も低く、
   前記ガラスクロスを含む絶縁層は、前記ガラスクロスを含まない絶縁層より厚く形成されていることを特徴とする多層配線基板の製造方法。
5. 前記ガラスクロスを含む絶縁層の厚さを５０μｍ以上に設定することを特徴とする請求項４記載の多層配線基板の製造方法。
6. 前記ガラスクロスを含む絶縁層をガラスクロス入りの樹脂材によって形成することを特徴とする請求項４または５記載の多層配線基板の製造方法。
7. 前記支持金属板上に配線パターンを形成する工程において、
   前記支持金属板上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記支持金属板を給電層とする電解めっきにより前記配線パターンを形成することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項記載の多層配線基板の製造方法。
8. 前記ビルドアップ層を形成する工程後、前記支持金属板を選択的に除去する工程前に、前記積層体の一方の面上にソルダーレジスト膜を形成し、前記半導体素子と接続するための接続パッドを、前記ソルダーレジスト膜から露出することを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項記載の多層配線基板の製造方法。