JP2008288387A - 配線構造及び基板 - Google Patents

Abstract

【課題】接続孔のアスペクト比が大きくとも、接続強度及び接続信頼性を十分に高めることにより、電子部品の端子の狭小化に十分に対応でき、また、配線の平坦性に優れる配線構造、及び、更なる微細化及び低背化を実現できる基板を提供する。
【解決手段】電子部品が搭載された基板１は、基体の一方の面（図示下面）上に樹脂層が形成されており、樹脂層の内部に電子部品３０が埋め込まれて配置されたものである。基体の他方の面上には、配線５１が形成されており、両者は接続部位１３において電気的に接続されている。接続部位１３では、接続孔１４内に配置され且つ周囲に導体１２が形成され先端部が露出したバンプ３２に配線５１が直接接続された配線構造が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子部品と配線とが接続孔を介して接続された配線構造、及びそれを備える基板に関する。

近年、半導体ＩＣ等の能動部品やコンデンサ等の受動部品が搭載されたモジュール、いわゆる電子部品搭載基板や内蔵基板に対する小型化および薄型化の要求を満たすべく、例えば半導体ＩＣをベアチップ（ダイ：Die）の状態でプリント基板等に搭載する技術が知られている。このようなベアチップ状態の半導体ＩＣは、パッケージに収納された半導体ＩＣに比して電極ピッチが非常に狭いことから、これをプリント基板等に搭載する場合、半導体ＩＣに設けられた電極端子とプリント基板に設けられた配線とを如何にして確実に接続するかが重要な問題となる。

このようなモジュールにおいて電子部品の端子と配線とを接続する構造として、例えば、特許文献１には、基板上に電子部品をその端子面（フェース）が基板と反対側に向くように、いわゆるフェースアップで載置し、その電子部品を覆う樹脂層を形成し硬化させ、当該樹脂層に接続孔（ビアホールやコンタクトホール）を形成して電子部品の端子を露出させ、めっき等を用いて、その接続孔を埋め込むように配線を形成する技術が記載されている。
特開２００５−６４４７０号公報

ところで、近時、電子部品が搭載された基板やモジュールの更なる小型化が熱望されているところ、電子部品の端子間ピッチが更に狭小化されると、それに合わせて接続孔の孔径も縮小され、その結果、接続孔のアスペクト比（横縦比：ＡＲ）が大きくなる傾向にある。こうなると、接続孔を配線で十分に埋め込むことが困難となり、また、接続孔内の配線のカバレッジが悪化して配線厚が過度に薄くなってしまい、そのため、電子部品の端子と配線との接続強度が不十分となってしまったり、電気的な接続信頼性が損なわれてしまったりといった不都合が懸念される。よって、上記従来の配線構造では、電子部品が搭載された基板やモジュールの更なる小型化に十分に対応できないおそれがある。

また、接続孔のアスペクト比が大きくなることにより、接続孔上部と絶縁層上での配線の凹凸が過度に大きくなってしまい、多層配線を形成するために更に絶縁層と配線をビルトアップする際に、接続孔の上部に更に接続孔を設けること（いわゆるビアｏｎビア）が極めて困難となってしまう。

かかる不都合を解消すべく、めっき等を用いて接続孔内に配線層を形成することに替えて導電性ペーストを使用することも考えられるものの、その硬化時や経時劣化によってペーストが収縮してしまうため、めっき等に比して、本来的に、接続強度や電気的な接続信頼性に劣る欠点がある。

そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、電子部品等の端子と配線との接続部位である接続孔のアスペクト比が大きくとも、接続強度及び接続信頼性を十分に高めることにより、電子部品の端子の狭小化に十分に対応でき、また、接続孔上部と絶縁層上での配線の平坦性に優れる配線構造、及び、更なる微細化及び低背化を実現できる基板を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明による配線構造は、電子部品と配線とが接続孔を介して接続された構造であって、接続孔が形成された絶縁層と、電子部品に設けられており、且つ、接続孔内に少なくとも一部が配置された端子と、接続孔内において端子の周囲に形成されており、且つ、配線と当接する導体とを備える。なお、導体は、端子の全周にわたって形成されている必要はなく、端子の周囲の少なくとも一部の領域に形成されていればよい。

このような配線構造では、接続孔内に少なくとも一部が配置された電子部品の端子の周囲に導体が形成されているので、接続孔においてその導体が形成された部位が、言わば底上げされ、それにより、導体がない場合に比して接続孔のアスペクト比が小さくされる。よって、絶縁層に形成された接続孔内に配線を形成する際に、配線が接続孔に充填され易くなり（配線による接続孔内のカバレッジが高められ）、その結果、電子部品の端子及び導体と配線との接続面積が増大され、接続孔内においてそれらが強固に接続される。また、接続孔のアスペクト比が小さくされることにより、その上に形成される配線の段差（凹凸）が軽減される。

また、導体が端子を覆うように形成されたものであると、接続孔が更に底上げされてアスペクト比が低減されるので好適である。さらに、この場合、配線と電子部品の端子が異なる材料で形成されており、かつ、それらの各々と導体との接続性（結合性）が、配線と端子との接続性よりも優れていれば、その接続部位における電気抵抗の増大が抑制され得る。

或いは、導体が端子の全体を覆っておらず、端子の一部が導体から露出するように形成されている場合には、端子と配線層との直接接触が担保される。このとき、配線と電子部品の端子が異なる材料で形成されており、かつ、上記とは逆に、配線と端子との接続性（結合性）が、配線及び端子の各々と導体との接続性よりも優れていれば、その接続部位における電気抵抗の増大が抑制され得る。

さらにこの場合、端子として、先端部の径が胴部の径よりも大きい形状を有するものを設ければ、例えば、先端部と胴部が同径である場合に比して、或いは、先端部が胴部よりも小径である場合に比して、配線と接触する端子の表面積が増大するので、両者の接続性がより高められ、且つ、電気抵抗が一層低減される。

具体的には、導体として、非収縮性を有するものを用いると有用であり、かかる導体としては、焼結温度が導体よりも高いセラミックス材料からなる導体形成用シートから形成される焼結金属を例示できる。この場合、下地基板上にかかる導体形成用シートを積層し、それを焼成し適宜加工することにより、空孔を有して端子よりも柔らかい導体が形成され、さらに、その導体に電子部品の端子を嵌入又は没入させることにより、端子の周囲に導体を簡便に設けることができる。また、焼結金属からなる導体を得るための焼成時においても、導体形成用シート自体の焼結が進まないことから、収縮がほとんど起こらない。その結果、導体の位置ずれが防止されるので、電子部品の端子の位置決め精度が高められる。なお、ここで、「導体」が「端子よりも柔らかい」とは、端子と導体とを押し当ててそれらに荷重を印加（つまり押圧）したときに導体の変形の程度が端子に比して大きいことを示し、材料自体の硬度のみならず、「導体」と「端子」の構造的な強度における柔らかさを示す。

さらに、本発明による基板は、本発明の配線構造が複数（電子部品の端子毎に）設けられたものであり、その配線構造が、接続孔が形成された絶縁層と、電子部品に設けられており、且つ、接続孔内に少なくとも一部が配置された端子と、接続孔内において端子の周囲に形成されており、且つ、配線と当接する導体とを備えるものである。

本発明の配線構造及び基板によれば、接続孔内に配置された端子の周囲に設けられた導体によって接続孔が底上げされてアスペクト比が低減されるので、端子及び導体と配線、又は、導体を介して電子部品の端子と導体とが強固に接続され、これにより、当該接続部位の接続強度及び電気的な接続信頼性を向上させることができる。また、その結果、電子部品の端子ピッチの更なる狭小化に対応することができ、更なる微細化及び低背化を実現することが可能となる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。さらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る基板の要部を示す概略断面図である。基板１は、基体１０の一方の面（図示下面）上に樹脂層４１が形成されており、樹脂層４１の内部に電子部品３０が埋め込まれて配置されたものである。基体１０の他方の面（図示上面）上には、配線５１が形成されており、基体１０の一方の面上に配置された電子部品３０と、基体１０の他方の面上に配置された配線５１とは、接続部位１３において電気的に接続されている。

樹脂層４１の図示下面（基体１０とは反対側の面）には配線５２が形成されており、基体１０上の配線５１と、樹脂層４１上の配線５２とは、樹脂層４１を貫通するビア５３を介して電気的に接続されている。また、樹脂層４１の配線５２側の面上には、樹脂層４２が形成されており、樹脂層４２の表面には配線５４が形成されている。配線５４と配線５２とは、樹脂層４２を貫通するビア５５を介して電気的に接続されている。

さらに、基体１０の配線５１側の面上には、樹脂層４３が形成されており、樹脂層４３の表面には配線５６が形成されている。配線５６と配線５１とは、樹脂層４３を貫通するビア５７を介して電気的に接続されており、配線５６には、抵抗やキャパシタ等の受動部品６０が設置されている。

ここで、樹脂層４１，４２，４３に用いられる材料としては、具体的には、例えば、ビニルベンジル樹脂、ポリビニルベンジルエーテル化合物樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴレジン）、ポリフェニレエーテル（ポリフェニレンエーテルオキサイド）樹脂（ＰＰＥ，ＰＰＯ）、シアネートエステル樹脂、エポキシ＋活性エステル硬化樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂（ポリフェニレンオキサオド樹脂）、硬化性ポリオレフィン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、芳香族液晶ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂又はベンゾオキサジン樹脂の単体、又は、これらの樹脂に、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸アルミウイスカ、チタン酸カリウム繊維、アルミナ、ガラスフレーク、ガラス繊維、窒化タンタル、窒化アルミニウム等を添加した材料、さらに、これらの樹脂に、マグネシウム、ケイ素、チタン、亜鉛、カルシウム、ストロンチウム、ジルコニウム、錫、ネオジウム、サマリウム、アルミニウム、ビスマス、鉛、ランタン、リチウム及びタンタルのうち少なくとも１種の金属を含む金属酸化物粉末を添加した材料、またさらには、これらの樹脂に、ガラス繊維、アラミド繊維等の樹脂繊維等を配合した材料、或いは、これらの樹脂をガラスクロス、アラミド繊維、不織布等に含浸させ材料、等を挙げることができ、電気特性、機械特性、吸水性、リフロー耐性等の観点から、適宜選択して用いることができる。

また、図２は、電子部品３０の構造を概略的に示す斜視図である。電子部品３０は、ベアチップ状態の半導体ＩＣ（ダイ）等の半導体装置（電子部品）であり、略矩形板状をなす主面３０ａに多数のランド電極３１を有している。なお、図示においては、四隅にのみランド電極３１および後述するバンプ３２（端子）を表示し、それ以外のランド電極３１の表示を省略した。また、電子部品３０の種類は、特に制限されるものではないが、例えば、ＣＰＵやＤＳＰのように動作周波数が非常に高いデジタルＩＣが挙げられる。

さらに、特に限定されるものではないが、電子部品３０の裏面３０ｂは研磨されており、これにより電子部品３０の厚さｔ（主面３０ａから裏面３０ｂまでの距離）は、通所の半導体ＩＣに比して薄くされており、例えば、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは２０〜５０μｍ程度とされる。また、裏面３０ｂは、電子部品３０を薄型にするべく、エッチング、プラズマ処理、レーザ処理、ブラスト研磨、バフ研磨、薬品処理などによる粗面化処理を行なうと好ましい。

本実施形態では、後述するように、電子部品３０の裏面３０ｂの研磨は、ダイシングにより個別の電子部品３０に分離した後に行なうことが可能となる。なお、ウェハの状態で多数の電子部品に対して一括して研磨し、その後、ダイシングにより個別の電子部品３０に分離してもよい。あるいは、ウェハの状態で多数の電子部品に対して一括して研磨し、その後、ダイシングにより個別の電子部品３０に分離した後に、当該個別の電子部品を研磨してさらなる薄型化を図ってもよい。

また、各ランド電極３１には、導電性突起物の一種であるバンプ３２（端子）が形成されている。バンプ３２の種類は、特に制限されず、スタッドバンプ、プレートバンプ、メッキバンプ、ボールバンプ等の各種のバンプを例示できる。図示においては、スタッドバンプを例示した。バンプ３２としてスタッドバンプを用いる場合には、銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）をワイヤボンディングにて形成することができ、プレートバンプを用いる場合には、メッキ、スパッタ又は蒸着によって形成することができる。また、メッキバンプを用いる場合には、メッキによって形成することができ、ボールバンプを用いる場合には、半田ボールをランド電極３１上に載置した後、これを溶融させるか、クリーム半田をランド電極上に印刷した後、これを溶融させることによって形成することができる。また、導電性材料をスクリーン印刷し、これを硬化させた円錐状、円柱状等のバンプや、ナノペーストを印刷し、加熱によりこれを焼結させてなるバンプを用いることもできる。

バンプ３２に使用可能な金属種としては、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル・クロム合金、半田等が挙げられ、これらのなかでは、銅を用いることが好ましい。バンプ３２の材料として銅を用いると、例えば金を用いた場合に比して、ランド電極３１に対する高い接合強度を得ることが可能となり、電子部品３０自体の信頼性が高められる。

また、バンプ３２の寸法形状は、ランド電極３１間の間隔（ピッチ）に応じて適宜設定することができ、例えば、ランド電極３１のピッチが約１００μｍである場合には、バンプ３２の最大径を１０〜９０μｍ程度、高さを２〜１００μｍ程度にすればよい。なお、バンプ３２は、ウェハのダイシングにより個別の電子部品３０に切断分離した後、ワイヤボンダーを用いて各ランド電極３１に接合することができる。

このような構成の電子部品３０は、接続部位１３において各バンプ３２が配線５１に電気的に接続された状態で樹脂層４１の内部に配置されている（図１）。

さらに、図３は、接続部位１３の周辺の構成（本発明による配線構造の一例）を示す概略断面図である。同図に示す如く、基体１０は、接続部位１３に接続孔１４が形成された樹脂層１１（絶縁層）と、接続部位１３に設けられ樹脂層１１の両面において露出した導体１２とを備える。バンプ３２は、導体１２を貫通するように配置されており、接続孔１４内にて、導体１２の先端部が配線５１と直接接続されている（接触している）。換言すれば、導体１２は、バンプ３２の胴壁の全周にわたって設けられており、その上面において配線５１と当接している。

樹脂層１１は、樹脂材料からなり、その樹脂材料としては、シート状、フィルム状に成型可能なものであれば特に制限されず使用可能であり、例えば、熱硬化性樹脂を用いることができる。より具体的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビニルベンジルエーテル化合物樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネートエステル系樹脂、ポリイミド、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル、ポリフェニレンオキサイド、液晶ポリマー、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらを単独または複数組み合わせて使用することができる。また、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム等のゴム材料や、ゴム成分を一部含むような樹脂材料であってもよい。

導体１２は、バンプ３２よりも柔らかい材料または構造を有してなり、上述の如く、導体１２にバンプ３２を対向させて押圧した場合に、導体１２が埋め込まれた接続孔１４にバンプ３２が挿入可能な程度に柔らかいものであれば、材料自体の硬さ（一般的には様々な硬さ試験による測定値、例えば、ブリネル硬さ、ブィカーズ硬さ、ロックウェル硬さ等）がバンプ３２に比して柔らかいものに制限されない。換言すれば、導体１２にバンプ３２を押し当てたときに、バンプ３２が接続孔１４の内部に挿入されさえすればよい。

このような導体１２としては、多孔質状のものが好ましく、例えば、金属粉末を含む導電ペーストを焼成して得られる焼結金属導体を用いることができる。焼結金属導体に使用可能な金属材料としては、焼結状態の金属であればいずれも使用可能であるが、例えばＡｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属や合金等を用いることができる。また、焼結金属導体は、例えば、上記金属を９０％（質量基準）以上含むとともに、酸化物を含み、さらに、ガラス成分を含んでいてもよい。かかるガラス成分としては、ＰｂＯ、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、およびアルカリ土類金属酸化物から選ばれる少なくとも１種の酸化物を主成分とするものが挙げられる。ただし、酸化物、ガラス成分は必ずしも含まれていなくてもよい。

次に、上記の本実施形態に係る基板１の製造方法の一例について、電子部品３０の実装方法と併せて、図４〜図２０（いずれも断面図）を参照して説明する。

まず、図４に示すように、支持フィルム２１上に導体形成用シート２２を形成する。支持フィルム２１としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるシートを用いることができる。導体形成用シート２２は、導体１２を形成する目的で用いるものであり、焼結金属導体を得るための焼成時において非収縮性を有するものが好ましい。かかる導体形成用シートとしては、焼結温度が導体よりも高いセラミックス材料からなるシートを例示できる。これにより、焼結金属導体を得るための焼成時においても、導体形成用シート自体の焼結が進まないことから、収縮がほとんど起こらない。より具体的には、例えば、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、石英、ムライト、クリストバライト、トリジマイトが挙げられる。

上記の中でも、導体形成用シート２２として、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）を母材としたシートを用いることが好ましい。炭酸カルシウム材は、収縮率が数％と小さく、焼成後に吸湿させると水分と反応して剥離が生じやすいからである。また、炭酸カルシウムの外側にさらに、より収縮率が低い材料からなるシートを固着させてもよい。これにより、導体形成用シート２２の収縮率を制御でき、また、その剥離性を向上させることができる。このようなシート材料としては、トリジマイト材が好ましい。なお、トリジマイトシートの代わりに、酸化アルミニウムに焼結助剤としてアルカリ土類金属（カリウム、カルシウム、ナトリウム等）を添加した材料からなるシートを固着させてもよい。

次に、図５に示すように、導体形成用シート２２および支持フィルム２１の積層体に、導体充填用の貫通孔２３を形成する。貫通孔２３の形成方法については特に制限されるものではなく、例えば、金型によるプレス加工、パンチング加工、レーザ加工等が挙げられる。レーザ加工に用いる光源としては、例えば炭酸ガスレーザや、ＹＡＧレーザを用いることができる。

次いで、図６に示すように、貫通孔２３内に導体前駆体２４を形成する。導体前駆体２４の形成方法としては、例えば、スクリーン印刷法により、貫通孔２３に導電ペーストを充填する方法が挙げられる。導体前駆体２４を構成する導電ペーストは、例えばＡｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ等の各種導電性金属や合金からなる導電材料と有機ビヒクルとを混練することにより調整されるものである。有機ビヒクルはバインダと溶剤とを主たる成分とするものであり、前記導電材料との混合比等は任意であるが、通常は、質量基準でバインダが１〜１５％、溶剤が１０〜５０％となるように導電材料に配合される。導電ペーストには、必要に応じて各種分散剤や可塑剤等の適宜の添加物が添加されてもよい。

次に、図７に示すように、収縮性が非常に小さい、例えば、アルミナ、ジルコニア、ガラス基板、銅板、銅箔等の下地基板２０上に導体形成用シート２２を積層し、例えば、静水圧プレスして両者を圧着させた後、支持フィルム２１を剥離する。

さらに、図８に示すように、下地基板２０および導体形成用シート２２の積層体を焼成する。焼成雰囲気としては、例えば酸化雰囲気、還元雰囲気などを使用することができ、具体的には大気を使用すればよい。焼成時において、導体形成用シート２２自体の焼結が進まないことから、収縮がほとんど起こらない。その結果、導体の位置ずれを防止することができる。

また、焼成を行なうことにより、導体形成用シート２２に保持された導体前駆体２４が下地基板２０の表面に付着するとともに、導体前駆体２４中の金属の焼結反応が進み、焼結金属導体からなる導体１２が形成される。

次に、図９に示すように、導体形成用シート２２ａを除去する。このとき、導体形成用シートの母材として炭酸カルシウムを用いた場合には、保湿雰囲気下に放置して炭酸カルシウムを除去した後、超音波洗浄を行うことにより、残渣を除去する。炭酸カルシウムを含む導体形成用シート２２は、焼成後の焼成物の除去作業が容易であることから、導体形成用シート２２として好ましく用いられる。このような導体形成用シート２２の非収縮性により、シートの収縮に起因する導体１２の位置ずれが抑制されるので、導体１２が導体形成用シート２２から下地基板２０へと高い位置精度で転写される。

それから、図１０に示すように、下地基板２０上に、導体１２を覆うように樹脂層１１ａ（絶縁層）を形成する。樹脂層１１ａとしては、低粗化で高いピール強度（引き剥がし強度）を実現できる材料が好ましい。樹脂層１１ａを形成する方法としては、例えば、導体１２に対応した位置に貫通孔を有する熱硬化性の樹脂シートを常圧または真空中でラミネートした後（仮圧着）、オートクレーブ装置を用いて樹脂層１１ａの密着性を高める方法が挙げられる。ここで、本実施形態においては、樹脂層１１ａは未硬化（半硬化状態を含む）の状態とする。

次に、図１１に示すように、樹脂層１１ａの表面を除去して、導体１２を露出させる。樹脂層１１ａの除去方法は特に限定はないが、例えば、グラインダーを用いた研磨や、ブラスト処理、炭酸ガスレーザの照射などが挙げられる。

次いで、図１２に示すように、電子部品３０のバンプ３２と、樹脂層１１ａの導体１２とを位置合わせし、電子部品３０をフェースダウンで樹脂層１１ａ上に載置する。このとき、樹脂層１１ａの表面に露出した導体１２を接続ポストとして用いることができるので、電子部品３０の位置合わせが極めて平易となる。このとき、電子部品３０に荷重を印加し、バンプ３２を導体１２が埋め込まれた接続孔内に挿入させて電子部品３０本体の一方面を樹脂層１１ａへ当接させる。

導体１２が、上記のとおり、金属粉末を含む導電ペーストを焼成して得られる焼結金属導体の場合、導電ペーストのマトリックスである有機ビヒクルが焼成時に揮散することにより、導体１２は多孔質で三次元的な網の目状の構造を有する。よって、電子部品３０のバンプ３２が導体１２に押圧されると、バンプ３２が導体１２の多孔質構造を圧縮変形させ、導体１２内が埋め込まれた貫通孔内に簡易に嵌入される。これにより、電子部品３０と樹脂層１１ａとの間に空隙が生じないように両者が密着固定される。さらに、その状態で全体に加熱処理を施し、樹脂層１１ａが完全に固化しない程度に仮硬化させる。

次に、図１３に示すように、樹脂層１１ａ上に、電子部品３０を覆うように樹脂層４０を形成する。樹脂層４０としては、樹脂層１１ａと同様に、低粗化で高いピール強度（引き剥がし強度）を実現できる材料が好ましい。樹脂層４０の形成方法としては、例えば、電子部品３０に対応した位置に開口部を有する熱硬化性の樹脂シートを常圧または真空中でラミネートした後（仮圧着）、オートクレーブ装置を用いて樹脂層４０の密着性を高める方法が挙げられる。続いて、その状態で全体に加熱処理を施し、樹脂層４０が完全に固化しない程度に仮硬化させる。

さらに、図１４に示すように、樹脂層４０とともに電子部品３０の上面を、例えばグラインダーやＣＭＰ等により研磨して電子部品３０を薄型化させる。このとき、電子部品３０は、その端子面の全面において樹脂層１１ａに密着固定されていることから、研磨時の電子部品３０の剥離を防止することができる。

次に、図１５に示すように、下地基板２０の電子部品３０側の面上に、樹脂層４１を形成する。樹脂層４１としては、例えば、ガラスクロス４１ａに熱硬化性樹脂を含浸させて形成されたプリプレグを使用する。ガラスクロス４１ａが存在することにより、支持基板２６を剥離した後の基板１の撓みを抑制することができる。それから、全体に対して加熱処理を施し、これにより、仮硬化状態の樹脂層１１ａ，４０および未硬化状態の樹脂層４１を硬化させる。

次いで、図１６に示すように、下地基板２０を剥離して樹脂層１１の裏面（図示下面）に導体１２を露出させた後、それら樹脂層１１および導体１２を研磨する。そして、図１７に示すように、電子部品３０のバンプ３２に接続する配線５１を樹脂層１１上に形成する。このとき、配線５１の形成と同時またはその前後において、樹脂層４１上に配線５２を形成する。図１８〜図２０は、樹脂層１１上への配線５１の形成方法の詳細を示す図である。

図１８は、研磨後において、樹脂層１１の表面に導体１２が露出しており、かつ、バンプ３２は露出していない状態、すなわちバンプ３２が導体１２を貫通していない状態の一例を示す。本実施形態では、その後、例えば、図１９に示すように、導体１２の表層部を選択的にエッチングして接続孔１４内でバンプ３２の一部を露出させ、その後、図２０に示すように、接続孔１４内及び樹脂層１１上に配線５１を形成し、これにより、接続部位１３において、接続孔１４内に配置され且つ周囲に導体１２が形成されたバンプ３２に配線５１が直接接続された本発明による配線構造が形成される。

ここで、配線５１は、例えば、セミアディティブ法によりパターン形成することができる。セミアディティブ法では、接続部位１３を含む樹脂層１１の全面に下地層を形成した後、該下地層の配線パターン部分以外を選択的に除去又はマスクし、パターン上に残った又は露出した下地層上に金属層を堆積させて配線５１を形成する。或いは、サブトラクティブ法により、すなわち、接続部位１３を含む樹脂層１１の全面に金属層を形成した後に、金属層をエッチングすることにより配線５１のパターン形成を行ってもよい。その際、金属層の成膜には無電解めっき法を用いることが好ましいが、スパッタリングや蒸着等のＰＤＶ法、または、ＣＶＤ法を用いることもできる。また、配線５２の形成方法は、配線５１と同様である。

以上のとおり配線５１を形成した後、一般的な工程、すなわち、例えば銅箔付きまたは銅箔無しの樹脂層をラミネートする樹脂層形成工程と、当該樹脂層にビアホールを形成し、当該ビアホールを埋め込むビアおよび配線をパターン形成する配線形成工程とを繰り返し行ない、受動部品６０を搭載することにより、図１に示す基板１を得ることができる。

このような配線構造を有する基板１によれば、樹脂層１１に形成された接続孔１４内に配置された電子部品３０のバンプ３２の胴壁の周囲に導体１２が形成されているので、接続孔１４の底部が底上げされ、それにより、導体１２が形成されていない場合に比して接続孔１４のアスペクト比が小さくされる。これにより、接続孔１４内に配線５１をめっき形成する際に、配線５１が接続孔１４内に充填され易くなり、その結果、接続孔１４内に「す」（空隙）が生じることなく、バンプ３２と配線５１、及び、導体１２と配線５１の接続面積が増大され、接続孔１４内においてそれらを強固に且つ確実に接続させることができる。

よって、接続部位１３における電子部品３０と配線５１との接続強度及び電気的な接続信頼性を向上させることができ、また、これにより、電子部品３０のバンプ３２のピッチ（端子間隔）の更なる狭小化に対応することができ、基板１を更に一層微細化及び低背化させることが可能となる。

また、接続孔１４のアスペクト比が小さくされるので、その上に形成される配線５１の段差（凹凸）が軽減され、これにより、配線５１の平坦性が向上され、配線を多層化したときに、接続孔１４の上に更に接続孔を形成することができる。

また、バンプ３２の先端部（図示上端部）が導体１２から露出するように設けられているので、バンプ３２と配線５１との電気的な接続抵抗が、導体１２と配線５１との接続抵抗よりも小さい場合に、接続抵抗を抑えることができ、極めて有効である。

さらに、導体１２として焼結金属導体を用いることにより、導体１２を形成する際に、非収縮性を有する導体形成用シート２２を採用することができ、導体１２の位置精度を十分に高めることができる。よって、電子部品３０の位置決め精度もより向上させることができ、電子部品３０の接続信頼性をさらに高めることが可能となる。さらに、焼結金属導体は、多孔質であって、その三次元構造によってバンプ３２の挿入を容易ならしめることができるので、電子部品３０と基体１０とを確実に密着させることができる。

（第２実施形態）
図２１及び図２２は、本発明による配線構造の他の実施形態として、接続部位１３において配線５１を形成している他の状態を示す要部断面図である。この例では、図２１に示すように、樹脂層１１及び導体１２の研磨によりバンプ３２の先端部を樹脂層１１から露出させる。それから、ブラスト処理、デスミア処理等によりバンプ３２および導体１２の表面を清浄化した後、図２２に示すように、バンプ３２および導体１２に電気的に接続する配線５１を上記と同様に形成することができる。

ここで、図示においては、バンプ３２の先端部が幅広に変形した状態、すなわち、バンプ３２として先端部の径が胴部の径よりも大きくされたものを例示したが、これは、例えば、バンプ３２の高さ（長さ）が、図１２における樹脂層１１ａの厚さより大きく、バンプ３２が導体１２を貫通し、アルミナ等からなる下地基板２０に当接した状態で加圧されたような場合に、その先端の当接部が圧縮変形されて生起され得る。このような形状のバンプ３２を備えることにより、例えば、バンプ３２の先端部が胴部と同径である場合に比して、或いは、先端部が胴部よりも小径である場合に比して、配線５１と接触するバンプ３２の表面積を増大させることができるので、両者の接続強度をより高めることができ、且つ、電気抵抗を一層低減して接続信頼性を一層向上させることができる。

（第３実施形態）
図２３及び図２４は、本発明による配線構造の更に他の実施形態として、接続部位１３において配線５１を形成している他の状態を示す要部断面図である。この例では、図１８に示す状態から、図２３に示す如く、導体１２の表層部をバンプ３２の先端部が露出しない程度に選択的にエッチングし、バンプ３２の全体を導体１２で覆うようにする。それから、ブラスト処理、デスミア処理等により導体１２の表面を清浄化した後、図２４に示すように、接続孔１４内及び樹脂層１１上に配線５１を形成し、これにより、接続部位１３において、導体２１を介してバンプ３２と配線５１とを接続する。このように接続すれば、導体１２と配線５１との電気的な接続抵抗が、バンプ３２と配線５１との接続抵抗よりも小さい場合に、接続抵抗を抑えることができ、極めて有効である。

なお、上述したとおり、本発明は、上記の実施形態の限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない限度において種々の変形が可能である。例えば、電子部品３０としてバンプ３２を有さずランド電極３１または同種の電極構造のみが設けられたものを用いてもよい。この場合、ランド電極３１または同種の電極構造が「端子」に相当する。また、バンプ３２の先端部の径が胴部の径よりも大きい形状は、図２１及び図２２に示す形状（皿ねじ状）に限定されず、例えば、丸ねじ状、丸リベット状、なべねじ状、ボルト状等であってもよい。さらに、図１０に示す如く導体１２を樹脂層１１ａで覆わなくともよく、図１０の状態を省略して樹脂層１１ａをビルトアップして図１１の状態としてもよい。またさらに、ガラスクロス４１ａは必ずしも必要ではない。

さらにまた、導体１２と配線５１との接続抵抗が十分に低い場合には、導体１２をエッチングせずに、配線５１を形成しても構わない。加えて、基板１を多段（２段以上）に対向配置（積層）してモジュール化してもよい。また、電子部品３０は、半導体ＩＣ等の能動部品に限られず、コンデンサ等の受動部品であっても構わない。さらに、樹脂層１１ａと樹脂層４０を、同時に仮硬化してもよい。

以上説明した通り、本発明による配線構造及び基板によれば、接続孔のアスペクト比が低減され、端子及び導体と配線、又は、導体を介して電子部品の端子と導体とが強固に接続され、これにより、当該接続部位の接続強度及び電気的な接続信頼性を向上させることができるとともに、電子部品の端子ピッチの更なる狭小化に対応することができ、更なる微細化及び低背化を実現できるので、半導体装置等の能動部品、及び／又は、抵抗、キャパシタ等の受動部品を搭載又は内蔵する機器、装置、システム、各種デバイス等、特に小型化及び高性能化が要求されるものに広く且つ有効に利用することができる。

本実施形態に係る基板の要部を示す概略断面図である。 電子部品３０の構造を概略的に示す斜視図である。 配線と電子部品との接続部位１３の周辺の構成を示す概略断面図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 基板を製造する手順の他の例を示す工程図である。 基板を製造する手順の他の例を示す工程図である。 基板を製造する手順の更に他の例を示す工程図である。 基板を製造する手順の更に他の例を示す工程図である。

符号の説明

１…基板、１０…基体、１１，１１ａ…樹脂層（絶縁層）、１２…導体、１３…接続部位、１４…接続孔、２０…下地基板、２１…支持フィルム、２２，２２ａ…導体形成用シート、２３…貫通孔、２４…導体前駆体、２５…接着層、２６…支持基板、３０…電子部品、３０ａ…主面、３０ｂ…裏面、３１…ランド電極、３２…バンプ（端子）、４０，４１，４２，４３…樹脂層、４１ａ…ガラスクロス、５１，５２，５４，５６…配線、５３，５５，５７…ビア、６０…受動部品。

Claims (6)

1. 電子部品と配線とが接続孔を介して接続された配線構造であって、
   前記接続孔が形成された絶縁層と、
   前記電子部品に設けられており、前記接続孔内に少なくとも一部が配置された端子と、
   前記接続孔内において前記端子の周囲に形成されており、前記配線と当接する導体と、
   を備える配線構造。
2. 前記導体は、前記端子を覆うように形成されたものである、
   請求項１記載の配線構造。
3. 前記導体は、前記端子の一部が該導体から露出するように形成されたものである、
   請求項１記載の配線構造。
4. 前記端子は、先端部の径が胴部の径よりも大きいものである、
   請求項３記載の配線構造。
5. 前記導体は、焼結金属からなるものである、
   請求項１〜４のいずれか１項記載の配線構造。
6. 電子部品と配線とが接続孔を介して接続された配線構造が複数設けられた基板であって、
   前記配線構造は、
   前記接続孔が形成された絶縁層と、
   前記電子部品に設けられており、前記接続孔内に少なくとも一部が配置された端子と、
   前記接続孔内において前記端子の周囲に形成されており、前記配線と当接する導体と、
   を備えるものである、
   基板。

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