JP5566771B2 - 多層配線基板 - Google Patents

Description

本発明は、同じ樹脂絶縁材料を主体とした複数の樹脂絶縁層及び複数の導体部を交互に積層して多層化した積層構造体を有する一方で、両面にビルドアップ層を順次形成していくいわゆるコア基板を製品として有しない多層配線基板に関するものである。

コンピュータのマイクロプロセッサ等として使用される半導体集積回路素子（ＩＣチップ）は、近年ますます高速化、高機能化しており、これに付随して端子数が増え、端子間ピッチも狭くなる傾向にある。一般的にＩＣチップの底面には多数の端子が密集してアレイ状に配置されており、このような端子群はマザーボード側の端子群に対してフリップチップの形態で接続される。ただし、ＩＣチップ側の端子群とマザーボード側の端子群とでは端子間ピッチに大きな差があることから、ＩＣチップをマザーボード上に直接的に接続することは困難である。そのため、通常はＩＣチップをＩＣチップ搭載用配線基板上に搭載してなる半導体パッケージを作製し、その半導体パッケージをマザーボード上に搭載するという手法が採用される。

この種のパッケージを構成するＩＣチップ搭載用配線基板としては、コア基板の表面及び裏面にビルドアップ層を形成した多層配線基板が実用化されている。この多層配線基板においては、コア基板として、例えば、補強繊維に樹脂を含浸させた樹脂基板（ガラスエポキシ基板など）が用いられている。そして、そのコア基板の剛性を利用して、コア基板の表面及び裏面に樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層することにより、ビルドアップ層が形成されている。つまり、この多層配線基板において、コア基板は、補強の役割を果たしており、ビルドアップ層と比べて非常に厚く形成されている。また、コア基板には、表面及び裏面に形成されたビルドアップ層間の導通を図るための配線（具体的には、スルーホール導体など）が貫通形成されている。

ところで近年では、半導体集積回路素子の高速化に伴い、使用される信号周波数が高周波帯域となってきている。この場合、コア基板を貫通する配線が大きなインダクタンスとして寄与し、高周波信号の伝送ロスや回路誤動作の発生につながり、高速化の妨げとなってしまう。この問題を解決するために、多層配線基板を、コア基板を有さない基板とすることが提案されている（例えば特許文献１，２参照）。特許文献１，２に記載の多層配線基板は、比較的に厚いコア基板を省略することにより全体の配線長を短くしたものであるため、高周波信号の伝送ロスが低減され、半導体集積回路素子を高速で動作させることが可能となる。

特許第４１４６８６４号公報 特開２００９−１４１１２１号公報

ところで、上記多層配線基板では、マザーボードの接続面側よりもＩＣチップの搭載面側ほど配線パターンがファインピッチで形成されており、その搭載面に形成される接続端子の間隔は非常に狭くなっている。また、配線パターンや接続端子を形成する銅は、マイグレーションを起こしやすい金属である。このため、ＩＣチップの搭載面において接続端子に加えて配線パターンを形成して多層配線基板の高集積化を図ると、接続端子や配線間で銅のマイグレーションが発生してしまい、多層配線基板の信頼性を確保することが困難となる。

因みに、特許文献１に記載の従来の多層配線基板において、ＩＣチップと接続するための接続端子１０１は絶縁層１０２側に埋設されており、端子外面１０１ａの外周部がソルダーレジスト１０３により覆われている（図１６参照）。この接続端子１０１には、主体をなす銅層１０４の表面にニッケルめっき層１０５ａ及び金めっき層１０５ｂの２層のめっき層が形成されている。このように接続端子１０１の表面にめっき層１０５ａ，１０５ｂを形成すると、接続端子１０１間での銅のマイグレーションの発生が抑えられる。しかしながら、接続端子１０１上にはんだ１１０を形成する場合、接続端子１０１の表層側に存在する金が溶融したはんだ１１０中に拡散してしまい、端子外面１０１ａの外周部においてソルダーレジスト１０３との間に隙間が生じてしまう。この場合、ソルダーレジスト１０３と接続端子１０１とが密着しなくなるため、接続端子１０１の密着強度が低下してしまう。従って、このような場合には信頼性の高い配線基板とすることが困難になる。

また、特許文献１の多層配線基板において、ＩＣチップの搭載面には接続端子１０１のみが形成されている。このＩＣチップの搭載面に配線パターンを形成して配線基板の高集積化を図る場合、従来の配線パターンは銅層のみにて形成されているため、配線間での銅のマイグレーションが問題となってしまう。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、配線間での銅のマイグレーションを防止して高集積化を図ることができる多層配線基板を提供することにある。

そして上記課題を解決するための手段（手段１）としては、同じ樹脂絶縁材料を主体とする複数の樹脂絶縁層及び複数の導体部を交互に積層して多層化した積層構造体を有し、前記積層構造体の第１主面側には複数の第１主面側接続端子が配置され、前記積層構造体の第２主面側には複数の第２主面側接続端子が配置され、前記複数の導体部は、前記複数の樹脂絶縁層に形成され、前記第１主面側または前記第２主面側に向うに従って拡径したビア導体により接続されている多層配線基板であって、前記積層構造体の前記第１主面側または前記第２主面側には、複数の開口部を有するレジスト用樹脂絶縁層が配設され、前記複数の第１主面側接続端子または前記複数の第２主面側接続端子は、主体をなす端子用銅層と前記端子用銅層の外面を覆う被覆金属層とにより構成されるとともに、前記被覆金属層は、ニッケル層と金層とを有し、前記ニッケル層は、前記レジスト用樹脂絶縁層に接している最外層の樹脂絶縁層側に埋設された前記端子用銅層の外面を覆うとともに、その少なくとも一部が前記レジスト用樹脂絶縁層に覆われており、前記金層は、前記被覆金属層の最表層に位置しかつ前記レジスト用樹脂絶縁層が有する開口部内に設けられるとともに、前記レジスト用樹脂絶縁層には覆われておらず、前記レジスト用樹脂絶縁層と前記最外層の樹脂絶縁層との界面に存在する最外層の配線導体部は、主体をなす配線用銅層と前記配線用銅層の外面を覆う導電金属層とにより構成されるとともに前記最外層の樹脂絶縁層側に埋設され、前記導電金属層は、クロム、タングステン、スズ、鉛、ニッケル、コバルト、モリブデン、タンタル及びチタンから選択される少なくとも１種の導電金属からなることを特徴とする多層配線基板がある。

従って、手段１に記載の発明によると、同じ樹脂絶縁材料を主体とする複数の樹脂絶縁層及び複数の導体層を交互に積層され、コアを含まないコアレス配線基板として多層配線基板が形成されている。この多層配線基板において、複数の第１主面側接続端子または複数の第２主面側接続端子は、レジスト用樹脂絶縁層に接している最外層の樹脂絶縁層に少なくとも一部が埋設されているので、各接続端子の絶縁信頼性を高めることができる。また、第１主面側接続端子または第２主面側接続端子は、主体をなす銅層と銅層の外面を覆う導電金属層とにより構成され、その被覆金属層の一部がレジスト用樹脂絶縁層に覆われているので、各接続端子にはんだを確実に形成することができる。さらに、本発明では、銅よりもマイグレーションを起こしにくいクロム、タングステン、スズ、鉛、ニッケル、コバルト、モリブデン、タンタル及びチタンから選択される少なくとも１種の導電金属からなる導電金属層によって、配線導体部を構成する銅層の外面が覆われている。このようにすると、配線導体部間で発生する銅のマイグレーションを確実に防止することができるため、多層配線基板の高集積化を図ることができる。

また上記発明では、最外層の配線導体部は、最外層の樹脂絶縁層側に埋設されているため、複数の第１主面側接続端子または複数の第２主面側接続端子と同一界面に配線導体部が存在することとなる。そして、配線導体部が各接続端子と同様に最外層の樹脂絶縁層側に埋まっているので、配線パターンなどの配線導体部間や各接続端子との絶縁性を十分に確保することができる。従って、配線パターンを比較的狭いピッチで設けることできるため、多層配線基板の高集積化を図ることができる。

レジスト用樹脂絶縁層が積層構造体の第１主面側に配置され、第１主面側には、接続対象がＩＣチップである複数のＩＣチップ接続端子が、複数の第１主面側接続端子として存在していることが好ましい。この場合、積層構造体の第１主面側において、比較的狭いピッチで形成されるＩＣチップ接続端子や配線間でのマイグレーションを確実に防止することができるため、多層配線基板の高集積化を図ることができる。なお、レジスト用樹脂絶縁層は、ＩＣチップが搭載される第１主面側の反対側、具体的には、母基板が接続される第２主面側に設けられてもいてよい。

複数の第１主面側接続端子または複数の第２主面側接続端子を構成している被覆金属層、及び最外層の配線導体部を構成している導電金属層は、共通の導電金属を用いて形成されていることが好ましい。この場合、各接続端子の被覆金属層と配線導体部の導電金属層とを同一の製造工程（例えば、めっき工程）で形成することができ、多層配線基板の製造コストを抑えることができる。

被覆金属層、及び導電金属層はいずれもニッケルを主体とすることが好ましい。このように、各接続端子及び配線導体部を構成する銅層の外面をニッケルで覆うことにより、銅のマイグレーションを確実に防止することができる。また、ニッケルは、接続端子を覆うめっき層として従来から用いられている信頼性の高い導電金属である。このため、ニッケルからなる金属層を接続端子や配線導体部に設けた場合でも、多層配線基板における電気特性を十分に確保することができる。

第１主面側接続端子または第２主面側接続端子を構成する被覆金属層は、ニッケルめっき層と金めっき層とからなり、ニッケルめっき層は銅層の外面を覆うように設けられるとともに、金めっき層はレジスト用樹脂絶縁層が有する開口部から露出するニッケルめっき層の露出部分のみを覆うように設けられていてもよい。この場合、レジスト用樹脂絶縁層は、ニッケルめっき層の外周部分に接触することとなる。このようにすると、レジスト用樹脂絶縁層との界面に金めっき層が介在しないので、従来のようにはんだ接続時にてレジスト用樹脂絶縁層と端子外面の外周部との間に隙間が生じるといった問題を回避することができる。このため、レジスト用樹脂絶縁層と接続端子との密着強度を十分に確保することができる。

第１主面側接続端子または第２主面側接続端子の端子外面は、最外層の樹脂絶縁層の表面よりも内層側に位置するように形成されていてもよい。このようにすると、レジスト用樹脂絶縁層の密着面積が増加するため、多層配線基板の強度をより高めることができる。

複数の樹脂絶縁層に形成されたビア導体は、いずれも第１主面側から第２主面側に向うに従って拡径した形状を有していてもよい。また逆に、複数の樹脂絶縁層に形成されたビア導体は、いずれも第２主面側から第１主面側に向うに従って拡径した形状を有していてもよい。このようにすると、コア基板を有さないコアレス配線基板を確実に製造することができる。

複数の樹脂絶縁層を形成するための高分子材料の好適例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂等が挙げられる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料、あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料等を使用してもよい。なお、本発明において、「同じ樹脂絶縁材料を主体とする複数の樹脂絶縁層」とは、例えば熱硬化性樹脂に含浸させる上記有機繊維等の添加物に違いがあったとしても、主体となる熱硬化性樹脂が同じであれば、その具体例に該当する。

レジスト用樹脂絶縁層は、はんだ付け作業の際にはんだが付かないようにする絶縁層であり、耐熱性被覆材料を用いて形成される。なお、レジスト用樹脂絶縁層と複数の樹脂絶縁層とは同じ樹脂絶縁材料を主体として構成されていてもよい。このようにすると、各絶縁層が別の樹脂絶縁材料で形成される場合と比較して、熱膨張係数差が抑えられる。この結果、多層配線基板の反りを抑えることができる。

第１の実施の形態における多層配線基板の概略構成を示す拡大断面図。 第１の実施の形態における多層配線基板の概略構成を示す平面図。 第１の実施の形態における多層配線基板の概略構成を示す平面図。 第１の実施の形態におけるＩＣチップ接続端子の構成を示す拡大断面図。 第１の実施の形態における多層配線基板の製造方法を示す説明図。 第１の実施の形態における多層配線基板の製造方法を示す説明図。 第１の実施の形態における多層配線基板の製造方法を示す説明図。 第１の実施の形態における多層配線基板の製造方法を示す説明図。 第１の実施の形態における多層配線基板の製造方法を示す説明図。 第１の実施の形態における多層配線基板の製造方法を示す説明図。 第１の実施の形態における多層配線基板の製造方法を示す説明図。 第１の実施の形態における多層配線基板の製造方法を示す説明図。 第２の実施の形態における多層配線基板の概略構成を示す拡大断面図。 第２の実施の形態におけるＩＣチップ接続端子の構成を示す拡大断面図。 別の実施の形態の多層配線基板の概略構成を示す拡大断面図。 従来の配線基板を示す拡大断面図。

［第１の実施の形態］
以下、本発明を多層配線基板に具体化した第１の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施の形態の多層配線基板の概略構成を示す拡大断面図である。また、図２は、上面側から見た多層配線基板の平面図であり、図３は、下面側から見た多層配線基板の平面図である。

図１に示されるように、多層配線基板１０は、コア基板を含まずに形成されたコアレス配線基板であって、同じ樹脂絶縁材料を主体とした樹脂絶縁層２１，２２，２３と銅からなる導体層２６（配線導体部）とを交互に積層して多層化した配線積層部３０（積層構造体）を有している。各樹脂絶縁層２１〜２３は、光硬化性を付与していない樹脂絶縁材料、具体的には熱硬化性エポキシ樹脂の硬化物を主体としたビルドアップ材を用いて形成されている。多層配線基板１０において、配線積層部３０の上面３１側（第１主面側）には、複数の接続端子４１，４２（第１主面側接続端子）が配置されている。

図１及び図２に示されるように、本実施の形態の多層配線基板１０では、配線積層部３０の上面３１側に配置される複数の接続端子４１，４２として、接続対象がＩＣチップであるＩＣチップ接続端子４１と、接続対象がチップコンデンサであるコンデンサ接続端子４２とが存在している。配線積層部３０の上面３１側において、複数のＩＣチップ接続端子４１は、基板中央部に設けられたチップ搭載領域４３にてアレイ状に配置されている。また、コンデンサ接続端子４２は、ＩＣチップ接続端子４１よりも面積の大きい接続端子であり、チップ搭載領域４３よりも外周側に配置されている。

一方、図１及び図３に示されるように、配線積層部３０の下面３２側（第２主面側）には、接続対象がマザーボード（母基板）であるＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）用の複数の接続端子４５（第２主面側接続端子としての母基板接続端子）がアレイ状に配置されている。これら母基板接続端子４５は、上面３１側のＩＣチップ接続端子４１及びコンデンサ接続端子４２よりも面積の大きな接続端子である。

樹脂絶縁層２１，２２，２３には、それぞれビア穴３３及びフィルドビア導体３４が設けられている。各ビア導体３４は、いずれも同一方向に（図１では上面側から下面側に向かうに従って）拡径した形状を有し、各導体層２６、ＩＣチップ接続端子４１、コンデンサ接続端子４２、及び母基板接続端子４５を相互に電気的に接続している。

配線積層部３０の上面３１側において、最外層の樹脂絶縁層２３の表面はソルダーレジスト２５（レジスト用樹脂絶縁層）によってほぼ全体的に覆われており、ソルダーレジスト２５には、ＩＣチップ接続端子４１及びコンデンサ接続端子４２を露出させる複数の開口部３５，３６が形成されている。本実施の形態のソルダーレジスト２５は、光硬化性を付与した樹脂材料の硬化物を主体として構成されている。

図１及び図４に示されるように、ＩＣチップ接続端子４１は、主体をなす銅層４４と銅層４４の外面を覆うめっき層４６（被覆金属層）とにより構成されている。コンデンサ接続端子４２も、主体をなす銅層４４と銅層４４の外面を覆うめっき層４６（被覆金属層）とにより構成されている。めっき層４６は、ニッケルめっき層４６ａ及び金めっき層４６ｂからなる。本実施の形態において、ニッケルめっき層４６ａは、各接続端子４１，４２の端子外面４１ａ，４２ａ全体（銅層４４の外面全体）を覆うように設けられており、ソルダーレジスト２５の開口部３５，３６内にて露出する中央部分が外周部分よりも厚くなっている。また、金めっき層４６ｂは、開口部３５，３６にて露出するニッケルめっき層４６ａの中央部分（露出部分）を覆うように設けられている。

ＩＣチップ接続端子４１及びコンデンサ接続端子４２は、ソルダーレジスト２５に接している最外層の樹脂絶縁層２３に埋設されており、めっき層４６を構成する金めっき層４６ｂがソルダーレジスト２５の開口部３５，３６を介して露出している。また、各接続端子４１，４２の端子外面４１ａ，４２ａにおいて、めっき層４６を構成するニッケルめっき層４６ａの外周部分がソルダーレジスト２５に接触している。つまり、各接続端子４１，４２におけるソルダーレジスト２５との接触部分には、ニッケルめっき層４６ａのみが介在しており、金めっき層４６ｂは介在していない。

本実施の形態では、ソルダーレジスト２５と最外層の樹脂絶縁層２３との界面にＩＣチップ接続端子４１及びコンデンサ接続端子４２が存在しており、その同一界面に導体層２６（配線導体部）が形成されている。この最外層に形成されている導体層２６は、各接続端子４１，４２と同様に最外層の樹脂絶縁層２３側に埋設されている。また、最外層の導体層２６は、主体をなす銅層２７と銅層２７の外面を覆うニッケルめっき層２８（導電金属層）とにより構成されている。一方、内層の樹脂絶縁層２１，２２側に設けられている導体層２６は、銅層２７のみにて形成されている。

配線積層部３０の下面３２側において、最外層の樹脂絶縁層２１の表面はソルダーレジスト２９によってほぼ全体的に覆われており、ソルダーレジスト２９には、母基板接続端子４５を露出させる開口部３７が形成されている。ソルダーレジスト２９は、光硬化性を付与した樹脂材料の硬化物を主体として構成されている。母基板接続端子４５は、銅層４４を主体として構成されている。母基板接続端子４５において、銅層４４の主面側外周部がソルダーレジスト２９により覆われており、開口部３７にて露出する中央部には、銅以外の金属からなるめっき層４８（具体的には、ニッケルめっき層４８ａ及び金めっき層４８ｂ）が形成されている。そして、母基板接続端子４５上に、図示しないはんだを介してマザーボードが接続されるようになっている。

上記構成の多層配線基板１０は例えば以下の手順で作製される。

先ず、十分な強度を有する支持基板（ガラスエポキシ基板など）を準備し、その支持基板上に、樹脂絶縁層２１〜２３及び導体層２６をビルドアップして配線積層部３０を形成する。

詳述すると、図５に示されるように、支持基板５０上に、エポキシ樹脂からなるシート状の絶縁樹脂基材を貼り付けて下地樹脂絶縁層５１を形成することにより、支持基板５０及び下地樹脂絶縁層５１からなる基材５２を得る。そして、基材５２の下地樹脂絶縁層５１の上面に、積層金属シート体５４を配置する。ここで、下地樹脂絶縁層５１上に積層金属シート体５４を配置することにより、以降の製造工程で積層金属シート体５４が下地樹脂絶縁層５１から剥がれない程度の密着性が確保される。積層金属シート体５４は、２枚の銅箔５５，５６（一対の金属箔）を剥離可能な状態で密着させてなる。具体的には、金属めっき（例えば、クロムめっき、ニッケルめっき、チタンめっき、またはこれらの複合めっき）を介して銅箔５５、銅箔５６が配置された積層金属シート体５４が形成されている。

次に、積層金属シート体５４の上面にめっきレジスト形成用のドライフィルムをラミネートし、同ドライフィルムに対して露光及び現像を行う。その結果、各接続端子４１，４２や導体層２６に対応した箇所に開口部を有する所定のパターンのめっきレジスト５７を形成する（図６参照）。そして、めっきレジスト５７を形成した状態で選択的に電解ニッケルめっき及び電解銅めっきを順次行い、開口部内に各接続端子４１，４２及び導体層２６のニッケルめっき層４６ａ，２８となるめっき部と銅層４４，２７となるめっき部とを形成した後、めっきレジスト５７を剥離する（図７参照）。また、樹脂絶縁層２３との密着性を高めるために銅層４４，２７の表面の粗化（ＣＺ処理）を行う。

その後、基材５２上において、各接続端子４１，４２及び導体層２６のめっき部が形成された積層金属シート体５４を包むようにシート状の樹脂絶縁層２３を配置し、樹脂絶縁層２３を貼り付ける。この樹脂絶縁層２３は、積層金属シート体５４や各接続端子４１，４２及び導体層２６のめっき部と密着するとともに、積層金属シート体５４の周囲領域において下地樹脂絶縁層５１と密着することで、積層金属シート体５４を封止する。そして、例えばエキシマレーザーやＵＶレーザーやＣＯ_２レーザーなどを用いてレーザー加工を施すことによって樹脂絶縁層２３の所定の位置（接続端子４１の上部の位置）にビア穴３３を形成する（図８参照）。

次いで、過マンガン酸カリウム溶液などのエッチング液を用いて各ビア穴３３内のスミアを除去するデスミア工程を行う。なお、デスミア工程としては、エッチング液を用いた処理以外に、例えばＯ_２プラズマによるプラズマアッシングの処理を行ってもよい。デスミア工程の後、従来公知の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことで、各ビア穴３３内にビア導体３４を形成する。さらに、従来公知の手法（例えばセミアディティブ法）によってエッチングを行うことで、樹脂絶縁層２３上に導体層２６をパターン形成する。

また、他の樹脂絶縁層２１，２２及び導体層２６についても、上述した樹脂絶縁層２３及び導体層２６と同様の手法によって形成し、樹脂絶縁層２３上に積層していく。そして、最外層の樹脂絶縁層２１上に母基板接続端子４５を形成する。さらに、最外層の樹脂絶縁層２１上に感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、ソルダーレジスト２９を形成する。そして、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行い、ソルダーレジスト２９に開口部３７をパターニングする。この結果、母基板接続端子４５における中央部がソルダーレジスト２９の開口部３７から露出される（図９参照）。

上述したビルドアップ工程によって、基材５２上に積層金属シート体５４、樹脂絶縁層２１〜２３及び導体層２６を積層した配線積層体６０を形成する。なお図９に示されるように、配線積層体６０において積層金属シート体５４上に位置する領域が、多層配線基板１０の配線積層部３０となる部分である。

ビルドアップ工程後、配線積層体６０をダイシング装置（図示略）により切断し、配線積層部３０の周囲領域を除去する。この際、図９に示すように、配線積層部３０とその周囲部６４との境界（図９では矢印で示す境界）において、配線積層部３０の下方にある基材５２（支持基板５０及び下地樹脂絶縁層５１）ごと切断する。この切断によって、樹脂絶縁層２３にて封止されていた積層金属シート体５４の外縁部が露出した状態となる。つまり、周囲部６４の除去によって、下地樹脂絶縁層５１と樹脂絶縁層２３との密着部分が失われる。この結果、配線積層部３０と基材５２とは積層金属シート体５４のみを介して連結した状態となる。

ここで、図１０に示されるように、積層金属シート体５４における一対の銅箔５５，５６の界面にて剥離することで、配線積層部３０から基材５２を除去して配線積層部３０（樹脂絶縁層２３）の下面上にある銅箔５５を露出させる。さらに、配線積層部３０の下面側において、露出した銅箔５５をエッチング除去する（基材除去工程）。

具体的には、配線積層部３０の上面において、エッチングレジスト形成用のドライフィルムをラミネートし、同ドライフィルムに対して露光及び現像を行うことにより、表面全体を覆うエッチングレジスト６６を形成する（図１１参照）。この状態で、配線積層部３０に対してエッチングを行うことで、銅箔５５を全体的に除去する。また、エッチング後に、配線積層部３０の上面に形成したエッチングレジスト６６を除去する。この結果、樹脂絶縁層２３の表面が露出されるとともにＩＣチップ接続端子４１及びコンデンサ接続端子４２や導体層２６の表面（ニッケルめっき層４６ａ，２８の表面）が露出される（図１２参照）。なおこのとき、各接続端子４１，４２や導体層２６において銅層４４，２７の表面側にあるニッケルめっき層４６ａ，２８は、銅よりもエッチングレートが低いため、エッチングストップ層として機能し、各銅層４４，２７の表面に残る。

次に、樹脂絶縁層２３上に感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、ソルダーレジスト２５を形成する。そして、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行い、ソルダーレジスト２５に開口部３５，３６をパターニングする。この結果、各接続端子４１，４２における主面側中央部がソルダーレジスト２５の開口部３５，３６から露出される。

その後、各開口部３５〜３７から露出している各接続端子４１，４２，４５の表面（上面）に対し、無電解ニッケルめっき、無電解金めっきを順次施すことにより、めっき層４６，４８を形成する（めっき工程）。以上の工程を経ることで図１の多層配線基板１０が製造される。

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施の形態の多層配線基板１０において、複数のＩＣチップ接続端子４１及び複数のコンデンサ接続端子４２は、ソルダーレジスト２５に接している最外層の樹脂絶縁層２３側に埋設されるとともに、最外層の導体層２６も、その樹脂絶縁層２３側に埋設されている。このようにすると、配線パターンを形成する導体層２６間や接続端子４１，４２間に、絶縁性の高い樹脂絶縁層２３が介在されることとなり、導体層２６や接続端子４１，４２の絶縁性を十分に確保することができる。また、ＩＣチップ接続端子４１及びコンデンサ接続端子４２は、主体をなす銅層４４と銅層４４の外面を覆うめっき層４６とにより構成され、めっき層４６の外周部がソルダーレジスト２５により覆われているので、各接続端子４１，４２にはんだを確実に形成することができる。さらに、銅よりもマイグレーションを起こしにくいニッケルめっき層２８にて、銅層２７の外面が覆われているので、導体層２６間での銅のマイグレーションの発生を防止することができる。この結果、配線パターンを比較的狭いピッチで設けることできるため、多層配線基板１０の高集積化を図ることができる。

（２）本実施の形態では、複数のＩＣチップ接続端子４１及び複数のコンデンサ接続端子４２を構成しているめっき層４６のニッケルめっき層４６ａと、最外層の導体層２６を構成しているニッケルめっき層２８とが共通の導体金属であるニッケルを用いて形成されている。この場合、各接続端子４１，４２のニッケルめっき層４６ａと導体層２６のニッケルめっき層２８とを同一のめっき工程で形成することができるため、多層配線基板１０の製造コストを抑えることができる。また、ニッケルめっき層は、接続端子を覆うめっき層として従来から用いられている信頼性の高い導電金属層である。このため、最外層の導体層２６の表面にニッケルめっき層２８を設けた場合でも、多層配線基板１０における電気特性を十分に確保することができる。

（３）本実施の形態の多層配線基板１０では、ＩＣチップ接続端子４１及びコンデンサ接続端子４２における端子外面４１ａ，４２ａの外周部がソルダーレジスト２５によって覆われているので、各接続端子４１，４２の強度を十分に高めることができる。また、ソルダーレジスト２５は、各接続端子４１，４２において、銅層４４を覆うニッケルめっき層４６ａの外周部分に接触している。つまり、各接続端子４１，４２の端子外面４１ａ，４２ａとソルダーレジスト２５との界面に金めっき層４６ｂが介在していない。このようにすると、めっき層４６の金が溶融したはんだ中に拡散して端子外面４１ａ，４２ａとソルダーレジスト２５との界面に隙間が形成されるといった問題は解消される。この結果、各接続端子４１，４２にはんだを形成した後においても、ソルダーレジスト２５と各接続端子４１，４２とを確実に密着させることができ、各接続端子４１，４２の密着強度を十分に確保することができる。
［第２の実施の形態］

次に、本実施の形態を具体化した第２の実施の形態を図１３及び図１４に基づき説明する。図１３及び図１４に示されるように、本実施の形態の多層配線基板１０Ａにおいて、ＩＣチップ接続端子４１及びコンデンサ接続端子４２は、端子外面４１ａ，４２ａが最外層の樹脂絶縁層２３の表面２３ａよりも内層側に位置するように形成されている。また、ソルダーレジスト２５と樹脂絶縁層２３との界面に存在する最外層の導体層２６も、最外層の樹脂絶縁層２３の表面２３ａよりも内層側に位置するように形成されている。なお、多層配線基板１０Ａにおける他の構成は、上記第１の実施の形態の多層配線基板と同じである。

本実施の形態では、各接続端子４１，４２及び導体層２６を構成する銅層４４，２７及びニッケルめっき層４６ａ，２８のめっき部の形成工程が上記第１の実施の形態と異なる。すなわち、基材５２に配置された積層金属シート体５４の上面に各接続端子４１，４２や導体層２６に対応した箇所に開口部を有するめっきレジスト５７を形成した状態（図６参照）で、電解銅めっき、電解ニッケルめっき、及び電解銅めっきを順次行う。第１の実施の形態では、この工程で電解ニッケルめっき、及び電解銅めっきを行って、ニッケルめっき層４６ａ，２８となるめっき部と銅層４４，２７となるめっき部とを形成した。本実施の形態では、これらめっき部に加えて銅めっき部をニッケルめっき層４６ａ，２８と積層金属シート体５４との間に介在させる。以降は、第１の実施の形態と同様にビルドアップ工程や基材除去工程を行う。

そして、基材除去工程後において、銅箔５５とニッケルめっき層４６ａ，２８との間に介在する銅めっき部を銅箔５５とともにエッチング除去する。この結果、樹脂絶縁層２３に凹部が形成されその内側に銅層４４，２７及びニッケルめっき層４６ａ，２８からなる各接続端子４１，４２や導体層２６が埋まり込んだ状態となる。この後、樹脂絶縁層２３上にソルダーレジスト２５を形成するとともに、そのソルダーレジスト２５に開口部３５，３６を形成してそれら接続端子４１，４２の表面を露出させる。

そして、各開口部３５〜３７から露出している各接続端子４１，４２，４５の表面（上面）に対し、無電解ニッケルめっき、無電解金めっきを順次施すことにより、めっき層４６，４８を形成する。以上の工程を経ることで図１３の多層配線基板１０Ａが製造される。

このように多層配線基板１０Ａを形成すると、ソルダーレジスト２５と最外層の樹脂絶縁層２３との密着面積が増すため、多層配線基板１０Ａの強度を十分に高めることができる。また、多層配線基板１０Ａでも、上記第１の実施の形態と同様に、最外層の導体層２６における銅層２７の外面がニッケルめっき層２８で覆われているので、導体層２６間での銅のマイグレーションの発生を防止することができる。特に、導体層２６は、絶縁性の高い樹脂絶縁層２３の内側に入り込んだ状態で設けられるので、マイグレーションをより確実に防止することができる。

なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。

・上記各実施の形態の多層配線基板１０，１０Ａにおいて、ＩＣチップ接続端子４１及びコンデンサ接続端子４２を構成するニッケルめっき層４６ａは、ビルドアップ工程での電解ニッケルめっきと基板除去工程後の無電解ニッケルめっきとの２回のめっき工程で形成されるものであったが、これに限定されるものではない。具体的には、基板除去工程後の無電解ニッケルめっきを省略し、基板除去工程後には無電解金めっきのみを施すようにしてもよい。図１５には、その手法で作製した多層配線基板１０Ｂの具体例を示している。図１５の多層配線基板１０Ｂでは、各接続端子４１，４２の銅層４４を覆うニッケルめっき層４６ａがほぼ均一の厚さで形成されており、ニッケルめっき層４６ａの表面が最外層の樹脂絶縁層２３の表面２３ａと面一になっている。この多層配線基板１０Ｂでも、各接続端子４１，４２や導体層２６が最外層の樹脂絶縁層２３に埋まり込んでいるので、多層配線基板１０Ｂの絶縁信頼性を高めることができる。また、最外層の樹脂絶縁層２３に形成される導体層２６の外面がニッケルめっき層２８で覆われているので、配線間での銅のマイグレーションを確実に防止することができ、多層配線基板１０Ｂの高集積化を図ることができる。

・上記各実施の形態の多層配線基板１０，１０Ａ，１０Ｂにおいて、最外層の導体層２６が樹脂絶縁層２３側に埋まり込むように設けられていたが、ソルダーレジスト２５側に埋まり込むようにして導体層２６を設けてもよい。この場合、導体層２６を構成する銅層４４の外面（側面及び上面）に導電金属層としてのニッケルめっき層２８を形成する。なお、導電金属層としては、めっき層に限定されるものではなく、スパッタリング等の他の手法によって形成される金属層であってもよい。このようにしても、導体層２６間での銅のマイグレーションを防止することができる。

・上記各実施の形態の多層配線基板１０，１０Ａ，１０Ｂにおいて、ソルダーレジスト２５は、光硬化性を付与した樹脂材料の硬化物を主体として構成されていたがこれに限定されるものではない。内層側の樹脂絶縁層２１〜２３と同じ樹脂絶縁材料、具体的には熱硬化性エポキシ樹脂の硬化物を主体としたビルドアップ材を用いてソルダーレジスト２５を形成してもよい。この場合、内層側の樹脂絶縁層２１〜２３と同じ絶縁性に優れた樹脂材にてソルダーレジスト２５を形成することにより、多層配線基板の絶縁信頼性を十分に高めることができる。また、多層配線基板における熱膨張係数差を小さくすることができ、基板の反りを抑えることができる。

・上記各実施の形態では、ＩＣチップ接続端子４１やコンデンサ接続端子４２が形成される上面３１（第１主面）側から樹脂絶縁層２１〜２３及び導体層２６を積層して多層配線基板１０，１０Ａ，１０Ｂを製造したが、これに限定されるものではない。母基板接続端子４５が形成される下面３２（第２主面）側から樹脂絶縁層２１〜２３及び導体層２６を積層して多層配線基板を製造してもよい。この場合、ソルダーレジスト２９と接する最外層の樹脂絶縁層２１側に母基板接続端子４５が埋設される。また、ソルダーレジスト２９と樹脂絶縁層２１との界面に導体層２６が設けられ、その導体層２６も最外層の樹脂絶縁層２１側に埋設される。そして、最外層の導体層２６は、主体をなす銅層２７と銅層２７の外面を覆うニッケルめっき層２８とにより構成される。さらに、複数の樹脂絶縁層２１〜２３に形成される複数の導体層２６は、下面３２側から上面３１側に向かうに従って拡径したビア導体３４により互いに接続される。このように多層配線基板を構成した場合でも、導体層２６を構成する銅層２７の外面がニッケルめっき層２８で覆われるため、導体層２６間での銅のマイグレーションの発生を防止することができ、多層配線基板の高集積化が可能となる。

・上記各実施の形態では、各接続端子４１，４２，４５を被覆するめっき層４６，４８（被覆金属層）は、ニッケル−金めっき層であったが、銅以外のめっき層であればよく、例えば、ニッケル−パラジウム−金めっき層などの他のめっき層に変更してもよい。また、導体層２６の銅層２７の外面を覆う導電金属層として、ニッケルめっき層２８が形成されていたが、これに限定されるものではない。この導電金属層としては、銅よりもマイグレーションを起こしにくい金属を用いればよく、例えば、金、クロム、タングステン、白金、パラジウム、スズ、鉛、コバルト、モリブデン、タンタル、チタンなどを主体として形成された金属層に変更してもよい。

次に、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）手段１乃至５のいずれかの多層配線基板において、前記第１主面側接続端子または前記第２主面側接続端子を構成する前記被覆金属層は、ニッケルめっき層と金めっき層とからなり、前記ニッケルめっき層は前記銅層の外面を覆うように設けられるとともに、前記金めっき層は前記レジスト用樹脂絶縁層が有する開口部から露出する前記ニッケルめっき層の露出部分のみを覆うように設けられることを特徴とする多層配線基板。

（２）技術的思想（１）の多層配線基板において、前記第１主面側接続端子または前記第２主面側接続端子の端子外面は、前記最外層の樹脂絶縁層の表面よりも内層側に位置することを特徴とする多層配線基板。

（３）技術的思想（１）または（２）の多層配線基板において、前記レジスト用樹脂絶縁層は、前記銅層を覆う前記ニッケルめっき層の外周部分に接触していることを特徴とする多層配線基板。

（４）手段１乃至５のいずれかの多層配線基板において、前記複数の樹脂絶縁層に形成された前記ビア導体は、いずれも前記第１主面側から前記第２主面側に向うに従って拡径した形状を有することを特徴とする多層配線基板。

（５）手段１乃至５のいずれかの多層配線基板において、前記レジスト用樹脂絶縁層と前記最外層の樹脂絶縁層とは同じ樹脂絶縁材料を主体として構成されることを特徴とする多層配線基板。

１０，１０Ａ，１０Ｂ…多層配線基板
２１〜２３…樹脂絶縁層
２５…レジスト用樹脂絶縁層としてのソルダーレジスト
２６…配線導体部としての導体層
２７…銅層
２８…導電金属層としてのニッケルめっき層
３０…積層構造体としての配線積層部
３１…第１主面としての上面
３２…第２主面としての下面
３４…ビア導体
３５，３６…開口部
４１…第１主面側接続端子としてのＩＣチップ接続端子
４２…第１主面側接続端子としてのコンデンサ接続端子
４４…銅層
４５…第２主面側接続端子としての母基板接続端子
４６，４８…被覆金属層としてのめっき層

Claims (4)

1. 同じ樹脂絶縁材料を主体とする複数の樹脂絶縁層及び複数の導体部を交互に積層して多層化した積層構造体を有し、前記積層構造体の第１主面側には複数の第１主面側接続端子が配置され、前記積層構造体の第２主面側には複数の第２主面側接続端子が配置され、前記複数の導体部は、前記複数の樹脂絶縁層に形成され、前記第１主面側または前記第２主面側に向うに従って拡径したビア導体により接続されている多層配線基板であって、
   前記積層構造体の前記第１主面側または前記第２主面側には、複数の開口部を有するレジスト用樹脂絶縁層が配設され、
   前記複数の第１主面側接続端子または前記複数の第２主面側接続端子は、主体をなす端子用銅層と前記端子用銅層の外面を覆う被覆金属層とにより構成されるとともに、
   前記被覆金属層は、ニッケル層と金層とを有し、
   前記ニッケル層は、前記レジスト用樹脂絶縁層に接している最外層の樹脂絶縁層側に埋設された前記端子用銅層の外面を覆うとともに、その少なくとも一部が前記レジスト用樹脂絶縁層に覆われており、
   前記金層は、前記被覆金属層の最表層に位置しかつ前記レジスト用樹脂絶縁層が有する開口部内に設けられるとともに、前記レジスト用樹脂絶縁層には覆われておらず、
   前記レジスト用樹脂絶縁層と前記最外層の樹脂絶縁層との界面に存在する最外層の配線導体部は、主体をなす配線用銅層と前記配線用銅層の外面を覆う導電金属層とにより構成されるとともに前記最外層の樹脂絶縁層側に埋設され、
   前記導電金属層は、クロム、タングステン、スズ、鉛、ニッケル、コバルト、モリブデン、タンタル及びチタンから選択される少なくとも１種の導電金属からなる
   ことを特徴とする多層配線基板。
2. 前記レジスト用樹脂絶縁層が前記積層構造体の前記第１主面側に配置され、前記第１主面側には、接続対象がＩＣチップである複数のＩＣチップ接続端子が、前記複数の第１主面側接続端子として存在していることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板。
3. 前記複数の第１主面側接続端子または前記複数の第２主面側接続端子を構成している前記被覆金属層、及び前記最外層の配線導体部を構成している前記導電金属層は、共通の導電金属としていずれもニッケルを主体としていることを特徴とする請求項１または２に記載の多層配線基板。
4. 前記導電金属層の外面及び前記被覆金属層の外面が、前記最外層の樹脂絶縁層の表面よりも内層側に位置していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層配線基板。

Images