JP4366647B2 - 配線部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、配線部材およびその製造方法と、それら配線部材を用いた配線板及び半導体パッケージ用基板に関する。

近年の電子部品の高密度実装化に伴い、配線板の配線密度の向上が求められるようになってきている。また、配線板に搭載する半導体パッケージにおいても同様の要求が高まっている。一般に半導体パッケージの場合、入出力端子をパッケージの周辺に一列配置するタイプと、周辺だけでなく内部まで多列に配置するタイプがある。前者は、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）が代表的である。これを多端子化する場合は、端子ピッチを縮小することが必要であるが、０．５ｍｍピッチ以下の領域では、配線板との接続に高度な技術が必要になる。後者のアレイタイプは比較的大きなピッチで端子配列が可能なため、多ピン化に適している。従来、アレイタイプは接続ピンを有するＰＧＡ（Ｐｉｎ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）が一般的であるが、配線板との接続は挿入型となり、表面実装には適していない。このため、表面実装可能なＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）と称するパッケージが開発されている。

一方、電子機器の小型化に伴って、パッケージサイズの更なる小型化の要求が強くなってきた。この小型化に対応するものとして、半導体チップとほぼ同等サイズの、いわゆるチップサイズパッケージ（ＣＳＰ；Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）が提案されている。これは、半導体チップの周辺部でなく、実装領域内に外部配線基板との接続部即ち外部接続端子を有するパッケージである。具体例としては、バンプ付きポリイミドフィルムを半導体チップの表面に接着し、チップと金リード線により電気的接続を図った後、エポキシ樹脂などをポッティングして封止したもの（例えば非特許文献１参照）や、仮基板上に半導体チップ及び外部配線基板との接続部に相当する位置に金属バンプを形成し、半導体チップをフェースダウンボンディング後、仮基板上でトランスファーモールドしたもの（例えば非特許文献２参照）などがある。

これらの半導体パッケージは、何れも、接続端子と半導体チップとの接続のために、パッケージ用基板に形成する回路と接続端子間の接続のために、パッケージ用基板に形成する回路と接続端子間の接続のために、スルーホール、バイアホールを用いている。スルーホール、バイアホールは基材の接続端子となる箇所に予めドリルやレーザなどで穴を設け、はんだや導電ペーストを充填または、スルーホールめっき、穴埋めめっきをして接続端子を設ける方法が一般的であるが、この方法では穴の小径化に限界があり、多ピン化になるほどコスト高となる。

そこで、予め金属箔上に導電性突起をめっき法または印刷法またはエッチング法によって設けておき、後から基材となる樹脂を埋め込んだのち又は同時に、金属箔又は配線部材を接続する方法が提案されている。これらの工法において接続信頼性を向上するために導電性突起頭部に導電性樹脂や金めっき、はんだめっき等を施す方法も提案されている。

また、これまで、発明者らは金属箔をエッチングして形成した導電性突起を有した配線部材を用いて、導電性突起（バンプ）を樹脂で埋め込み、層間接続用の配線に利用した半導体パッケージを開発した。この半導体パッケージについては、例えば特許文献１に記載されている。
特開２００２−４３４６７号公報 ＮＩＫＫＥＩ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ９４．４，Ｎｏ．１４０，ｐ１８−１９ Ｓｍａｌｌｅｓｔ Ｆｌｉｐ−Ｃｈｉｐ−Ｌｉｋｅ Ｐａｃｋａｇｅ ＣＳＰ；Ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ ＶＬＳＩ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｆ Ｊａｐａｎ，ｐ４６−５０，１９９４

これらの導電性突起を有した配線部材は多くの場合、部材の厚みは、５〜１００μｍと薄く、そのままでは、取り扱いしにくく破損しやすい問題があった。また導電性突起を有した配線部材を用いた配線基板、パッケージ用基板も同様に薄く強度的に弱いという問題があった。

また、配線基板およびパッケージ用基板において、位置決め穴およびスリット穴等、貫通穴を必要とすることが多い。これらの穴の形成はドリル、ルータ等の切削工具により配線形成完了後に加工されることが多い。これらの穴を後加工する場合、配線加工された基板は加工プロセスの熱履歴、加工応力により収縮膨張しているため、配線位置と加工位置が必ずしも一致しないという問題があった。また、ドリルやルータで加工した場合、穴形状は角部に大きなアール（半円形）が付くため形状が制約される。

本発明は、予め金属箔上に導電性突起を形成し、後から基材となる樹脂を埋め込む配線部材を用いて配線板およびパッケージ用基板を製造するにあたり、製品強度が向上し、さらに穴加工が容易な配線部材、配線板、パッケージ用基板、および配線部材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下に記載の各事項に関する。
（１）金属層表面に複数の導電性突起を形成する配線部材の製造方法において、第１の金属層、第２の金属層および第３の金属層の少なくとも３層をこの順で有する多層金属箔を準備する工程、導電性突起となる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで金属層を除去し導電性突起を形成する工程、導電性突起を埋込む絶縁樹脂が必要な部分の外周に沿い金属層表面にダムを形成する工程を含む配線部材の製造方法。
（２）ダムを形成する工程が、ダムとなる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで金属層を除去しダムを形成する工程である（１）に記載された配線部材の製造方法。
（３）導電性突起を形成する工程が、金属層表面に接する面が凹凸形状である導電性突起を形成する工程である（１）または（２）に記載された配線部材の製造方法。
（４）ダムを形成する工程が、金属層表面に接する面が凹凸形状であるダムを形成する工程である（１）〜（３）いずれかに記載された配線部材の製造方法。
（５）導電性突起となる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで金属層を除去し導電性突起を形成する工程の前に、導電性突起が形成される金属層表面の反対面に補強用のテープを貼り付ける工程を含む（１）〜（４）いずれかに記載された配線部材の製造方法。
（６）導電性突起となる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで金属層を除去し導電性突起を形成する工程の前に、導電性突起が形成される金属層表面の反対面に補強用の樹脂を塗布する工程を含む（１）〜（４）いずれかに記載された配線部材の製造方法。
（７）導電性突起となる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで金属層を除去し導電性突起を形成する工程後、導電性突起を絶縁樹脂で埋込む工程、前記絶縁樹脂を硬化する工程、一部の導電性突起の保持層にあたる第２または第３の金属層を除去する工程、保持層にあたる第２または第３の金属層を除去した導電性突起を除去する工程を含む（１）〜（６）いずれかに記載された配線部材の製造方法。
（８）導電性突起を除去する工程が、エッチングにより導電性突起を除去する工程である（７）に記載された配線部材の製造方法。
（９）導電性突起を除去する工程が、絶縁樹脂から露出した導電性突起の片面に力を加え導電性突起を押し出すことにより導電性突起を除去する工程である（７）に記載された配線部材の製造方法。

本発明によって、予め金属箔上に導電性突起を形成し、後から基材となる樹脂を埋め込む配線部材を用いることにより、配線板および半導体パッケージ用基板を製造するにあたり、作業性が向上する。また、製品強度の向上もでき、さらに穴加工が容易にできるようになる。本発明は、ドリルやレーザなどで穴あけし、はんだ、導電ペースト、スルーホールめっき、穴埋めめっきなどを行わないので、より小径化でき、コストを低く抑えることができ、また、位置決め穴およびスリット穴等、貫通穴を配線形成完了後に加工しないので、配線位置と加工位置が必ずしも一致しないという問題を解決できる。

本発明で製造される、金属箔上に導電性突起を形成し、後から基材となる絶縁樹脂を埋め込む配線部材を用いた配線板としては、例えば、半導体パッケージに用いられるインターポーザーとしての半導体パッケージ用基板、半導体パッケージやその他の電子部品を搭載するマザーボード等のその他配線板が挙げられる。

本発明は、金属箔と、金属箔表面に形成された複数の導電性突起と、複数の導電性突起を埋込む絶縁樹脂と、前記絶縁樹脂の必要な部分の外周に沿い金属箔表面に設けられたダムからなる配線部材である。本発明の導電性突起が形成された金属箔としては、配線板に一般的に使用される金属箔であれば、特に限定しないが、経済性、加工性の点から銅箔が望ましい。また、金属箔表面に形成される導電性突起としては、金属体又は、導電性ペーストなどが挙げられる。金属体であれば、めっきレジスト形成後、銅めっき、ニッケルめっき、錫めっき、はんだめっきなどで金属箔表面に形成可能であり、また導電性ペーストであれば、印刷、ディスペンス等などで、金属箔表面に形成することができる。また、導電性突起である金属体をエッチングにより形成することも可能であり、その場合、銅箔単体を用いてもよいが、第１、第３の金属層が第２の金属層とエッチング条件の異なる金属層である３層の金属箔を用いることが好ましい。このときの第１、３の金属層が銅、銅合金の場合には、第２の金属層としては、ニッケル、ニッケル合金、チタン、クロム、錫、亜鉛等がよい。

本発明で使用する絶縁樹脂としては、導電性突起に埋め込む際、流動性がある樹脂であればよい。このとき、塗布環境は常温でも樹脂に流動性が得られる様に加熱してもよい。また、常温での形態がシート状で、導電性突起上に戴置し加熱、加圧等によって導電性突起を埋め込むような樹脂でもよい。使用する絶縁樹脂の例としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、感光性ポリイミド樹脂、アクリルエポキシ樹脂、エチレン、プロピレン、スチレン、ブタジエン等の熱可塑性エラストマー、液晶ポリマー等がある。また、これらの樹脂に有機粒子や無機粒子を配合したものも使用することができる。樹脂に配合することができる有機粒子の例としては、前述の樹脂の硬化物、無機粒子の例としてはアルミナ粒子、二酸化ケイ素（シリカ）、ガラス繊維等がある。これらの有機又は無機粒子の粒径は、平均粒径が０．１〜２０μｍであることが好ましい。

本発明において、硬化前の流動状のワニス状態にある絶縁樹脂を、配線部材の導電性突起を有する表面に、導電性突起が絶縁樹脂で埋め込まれる厚みに、印刷により塗布する場合、流動状のワニス状態にある絶縁樹脂は、印刷時に粘度が３〜７０Ｐａ・ｓであることが好ましい。印刷方法としては、メッシュスクリーンマスク、メタルマスク等を用いたスクリーン印刷法、及び配線部材上に直接スキージ、ブレード等を用いて、すり切り又は隙間を空けて均一な厚みに樹脂を塗布する方法、及び樹脂をドラム又はボード等に塗布した後、配線部材上に樹脂を転写する方法等がある。また、これら作業を真空下で行なう方法も、未充填箇所をなくすには有効である。

またこれら絶縁樹脂を複数使用してもよい。たとえば１層目の絶縁樹脂として導電性突起および金属箔表面に接着のよい絶縁樹脂を薄く供給し、その上に強度的に優れた絶縁樹脂を埋め込んだ構造、たとえば基材の反りを低減するために１層目の絶縁樹脂として接着のよい絶縁樹脂を薄く形成し、２層目の絶縁樹脂として基材と膨張率の近い絶縁樹脂を厚く形成し、３層目の絶縁樹脂として反りを調整するための適度に調整した絶縁樹脂を埋め込んだ構造でもよい。

予め金属箔上に導電性突起を形成し、後から基材となる絶縁樹脂を埋め込む配線部材を用いて配線板およびパッケージ用基板を製造するにあたり、本発明は作業性を向上させる構造として、配線部材の絶縁樹脂の必要な部分にのみ絶縁樹脂を埋め込めるように、必要な部分以外に絶縁樹脂が流れ込まないように、絶縁樹脂の必要な部分の外周にダムを設けた構造が有効である。一般的に配線板の製造において配線部材の端部は製造に必要な位置決めマーカ等があるのみで最終的には切り取られ実際の製品にはならない。そこで実際の製品になるところのみ絶縁樹脂を供給すれば製品としての機能を満たし、使用する絶縁樹脂を減らすことができる。例えば図６のパネル６を配線部材とすると実際の製品となる部分はフレーム部７になる。フレーム部７にのみ絶縁樹脂を供給すればよい。また、実際の製品にならない部分の配線部材端部全面にダム構造を形成し周辺部を厚くすれば、配線部材の強度を上げることができる。とくに金属箔表面に複数の導電性突起を有する配線部材として、第１の金属層、第２の金属層および第３の金属層の少なくとも３層をこの順で有する多層金属箔の第１の金属層を、導電性突起となる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで除去する方法で形成した配線部材においては、導電性突起を形成する際に、同時にダムとなる部分をエッチングしないで第１の金属層、第２の金属層を残すことでダム形状を容易に形成することができる。この場合、金属箔表面に複数の導電性突起を有する配線部材としては、例えば、下記のものが挙げられる。第１、第３の金属層が第２の金属層とエッチング条件の異なる金属層である３層の金属箔を、ドライフィルムレジストを用いたエッチングにより第１の金属層を柱状バンプ（導電性突起）とした金属箔、及び、上記の３層の金属箔を、ドライフィルムレジストを用いたエッチングにより第１の金属層を柱状バンプとし、次いで第２の金属層を、柱状バンプの下部を除いて第３の金属層が露出するまでエッチング除去した金属箔がある。このときの第１、３の金属層が銅、銅合金の場合には、第２の金属層としては、ニッケル、ニッケル合金、チタン、クロム、錫、亜鉛等がある。また、図６のフレーム部７の中に導電性突起を形成しフレーム部７の周囲をダムとするとパネル６のフレーム部以外の部分をダムとすることができる。なお、第１の金属層、第２の金属層および第３の金属層の少なくとも３層をこの順で有する多層金属箔の第１の金属層を、導電性突起とダムとなる部分を残して、第２または第３の金属層が露出するまで除去する配線部材の製造方法おいて、第２の金属層および第３の金属層は、エッチングで除去すればよく、通常の配線板の製造工程で使用されるエッチング液などでよい。

また、ダムを設けることで、流動性の高い絶縁樹脂を使う場合、絶縁樹脂のダレが少なくなり厚みが安定する。特に印刷で絶縁樹脂を埋め込む場合、配線部材とマスクの隙間、スキージとの隙間を一定にし易いので有効である。

実際の製品にならない部分の配線部材端部全面にダム構造を形成した場合、配線部材と樹脂との膨張係数差や硬化収縮量の差から反り歪みが発生しやすくなる場合がある。この場合ダムに当たる部分に部分的にスリットや穴など空間形成し応力の逃げをつくることも有効である。このスリットや穴は貫通していても止まり穴でもよい。この空間に絶縁樹脂を埋め込んでもよい。

金属箔表面に複数の導電性突起を有する配線部材として、第１の金属層、第２の金属層および第３の金属層の少なくとも３層をこの順で有する多層金属箔の第１の金属層を、導電性突起となる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで除去する方法で形成した配線部材においては、ダム形成時に同時に第１の金属層のダム形成部分に、上記のスリット、穴に当たる部分を選択的にエッチングすることで容易に形成することができる。またこれらの穴をその後の加工用の位置決め穴としてもよい。

薄い金属箔に導電性突起を形成した配線部材において、ダムを設けることでダム周辺の薄い金属箔に応力が集中しやすく、製造工程の取り扱いにより薄い金属箔がダムとの境目で破損しやすい傾向がある。そこで配線部材のダム形状において、金属箔表面に接する面が直線形状でなく、凹凸形状にすることで絶縁樹脂との接着面積を大きくし、また直線部分を減らすことで、破損しにくくすることは重要である。接着面積を増やすことは密着強化につながり、直線部分を減らすことで一部破損してもその破損部分から先に破壊が伝播しにくい。この凹凸構造の形状の例を図１（ａ）〜（ｄ）に示した。図１（ａ）〜（ｄ）は、金属箔表面に接する面のダム形状を配線部材の上面から見たものである。

図１（ａ）に示すような凹凸形状、図１（ｂ）に示すような三角形を利用した凹凸形状、図１（ｃ）は、より接触面積をおおきくするために鍵穴のような凹凸形状、図１（ｄ）はＬ型に曲げた突起の凹凸形状等より絶縁樹脂とダム側面との接着面積をおおきくかつ亀裂等の破損が伝播しにくい構造である。図２にエッチングにより導電性突起を形成した配線部材、その半導体パッケージ用基板のフレームとなる部分を上面から見た平面図を示した。周りの凹凸部分がダム１になっている。

金属箔に導電性突起を形成した配線部材において、導電性突起の形状は、円形、方形、凹凸などでもよく、特に限定しない。しかし、上記と同様に、薄い金属箔に導電性突起を形成した配線部材において、導電性突起の周辺の薄い金属箔に応力集中しやすく、導電性突起が比較的大きい場合（２ｍｍ角以上）、製造工程の取り扱いにより薄い金属箔が導電性突起との境目で破損しやすい傾向がある。このような場合も導電性突起の形状を、金属箔表面に接する面で直線形状でなく凹凸形状にすることで絶縁樹脂との接着面積を大きくし、直線部分を減らすことで、破損しにくくすることができるので好ましい。この凹凸構造と形状の例としては、図１（ａ）〜（ｄ）に示すような形状に類似な形状があげられ、ダムとなる機能部分を除いた図１（ｅ）〜（ｈ）に示すような凹凸形状、三角形凹凸形状、鍵穴凹凸形状、Ｌ型凹凸形状などが、好ましい。これにより密着性が向上し、かつ破壊の伝播を防ぐことができる。

配線板において、ほとんどの場合、すべての部分に配線が施されることはない。特に半導体パッケージ用基板の場合、図３のようなフレーム形状で半導体チップ実装が行われることが多く、フレームの長手側両端は搬送用および位置決め用に使われるため、電気めっきのための給電線や位置決めマーカのパターンぐらいしか配線はない。しかしながらフレーム両端部は搬送等で機械的負荷がかかりやすい。基板厚みが薄くなればなるほど、強度対策が必要となる。

配線板の配線が施されていない部分にダミーの金属突起物を埋め込むことは、配線板の強度強化に有効である。このような構造を得るためには、金属箔表面に複数の導電性突起を有する配線部材において、配線に使用される複数の導電性突起以外に、配線が施される予定のない複数のダミーの導電性突起を有する配線部材を使用すればよい。そして、配線が施される予定のない複数のダミーの導電性突起を、配線板のダミーの金属突起物とすればよい。特に、金属箔表面に複数の導電性突起を有する配線部材として、第１の金属層、第２の金属層および第３の金属層の少なくとも３層をこの順で有する多層金属箔の第１の金属層を、配線に使用される導電性突起Ａ（図３中２）となる部分と配線が施される予定のないダミーの導電性突起Ｂ（図３中３）になる部分を残して、第２または第３の金属層が露出するまで除去する方法で形成した配線部材であれば、工程を増やさずに容易にこのような構造を得ることができる。この構造を半導体パッケージ用基板のフレームの長手側端部に形成すれば図３のようにダミーの導電性突起Ｂ ３を密集させて形成できるため、強度を大幅に改善でき、非常に有効である。

このダミーの導電性突起Ｂの形状と配列の例として、図４に金属箔表面に接する面のダミーの導電性突起Ｂの形状・配列を示した。形状としては図４（ａ）、（ｂ）のような方形、図４（ｃ）、（ｄ）のような円形、楕円形、図４（ｅ）、（ｆ）に示すような菱形、図４（ｇ）の三角形、図５（ｈ）の六角形等の多角形、図５（ｉ）のような卍型等のダミー導電性突起同士がお互い絡み合うように工夫した複雑な形状等が挙げられる。なお配線板の強度強化に有効な形状であれば、図４に示した形状・配列に限定されない。配列としては、格子状、千鳥等の他、一方向からのストレスに対して破損が伝播しにくいように、それぞれの突起が交差するような形状、たとえば図４（ｂ）、（ｅ）〜（ｉ）のように配置すると、強度上より有効である。なお、図４に示した形状を、配線に使用される導電性突起Ａに用いてもかまわない。

ダミーの金属突起物の隙間をより小さくすることで、絶縁樹脂の占有率をより少なくすることが望ましいが、形成できる隙間には限界がある。金属箔表面に複数の導電性突起を有する配線部材として、第１の金属層、第２の金属層および第３の金属層の少なくとも３層をこの順で有する多層金属箔の第１の金属層を、導電性突起Ａとなる部分とダミーの導電性突起Ｂになる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで除去する方法においては、第１層の厚みにより形成できる隙間が制限される。具体的には、最小隙間幅は第１層の厚みの１倍以上が必要である。またダミーの金属突起物の大きさ（幅など）は小さくしすぎると絶縁樹脂の占有率が高くなり、配線部材の強度が低下するため、例えばダミーの導電性突起Ｂの形状が正方形であれば、その幅（辺）は、導電性突起間の隙間幅の２倍以上の大きさであることが望ましい。また、ダミーの金属突起物の大きさ（幅など）を大きくすると絶縁樹脂の占有率を下げることはできるが、金属突起物が塑性変形し易くなりまた、樹脂との収縮差でも変形しやすくなる。そのため、図４に示したダミーの導電性突起Ｂの形状（方形、円形、楕円形、菱形、三角形、六角形、卍型など）の場合、その外形寸法（直径、対角線、辺など）は、５ｍｍ以下がのぞましい。

金属箔表面に複数の導電性突起を有する配線部材として、第１の金属層、第２の金属層および第３の金属層の少なくとも３層をこの順で有する多層金属箔の第１の金属層を、導電性突起となる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで除去する方法で形成した配線部材を取り扱う上で、第２、第３の金属層が薄い（厚み１〜１０μｍ）場合、予め導電性突起を形成する前に突起を形成する反対面に補強用のテープを貼り付けるか、または補強用の樹脂を塗布しておくことが有効である。これにより第１の金属層のエッチング後、しわ等による第２、第３層金属の変形を防ぐことができる。

補強用のテープとしては、現像、エッチング、レジスト剥離に使用される薬液に耐え、かつ絶縁樹脂塗布、乾燥、硬化時の溶剤、熱等に耐えることが必要である。また、テープの材料としては、配線部材と熱膨張率が近いことが好ましい。テープの材料としては、耐熱性の高いポリイミドテープ、紙、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アルミ、銅、鉄等を用いた金属テープ等があり、テープの粘着材としては、シリコン樹脂、アクリル樹脂等があげられる。使用するテープは絶縁樹脂埋込後、除去するので、糊残りの少なく、はがし易い粘着力（ピール強度０．５ＫＮ／ｍ以下）であることがのぞましい。また熱により粘着力が落ちるテープを使うと加工時は剥がれにくく、絶縁樹脂硬化後は剥がれやすくなり便利である。

補強用の樹脂としては、現像、エッチングレジスト剥離に使用される薬液に耐え、かつ絶縁樹脂塗布、乾燥、硬化時の溶剤、熱等に耐えること必要である。また、配線部材と熱膨張率が近いことが好ましい。樹脂材料としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、感光性ポリイミド樹脂、アクリルエポキシ樹脂、エチレン、プロピレン、スチレン、ブタジエン等の熱可塑性エラストマー、液晶ポリマー等がある。また配線部材との熱膨張率を合わせるために、これら樹脂材料に有機粒子や無機粒子を配合したものも使用することができる。樹脂材料に配合することができる有機粒子の例としては、前述の樹脂材料の硬化物、また無機粒子の例としては、アルミナ粒子、二酸化ケイ素（シリカ）、ガラス繊維等が挙げられる。補強用の樹脂は、絶縁樹脂埋込後除去するので、糊残りの少なく、はがし易い粘着力（ピール強度０．５ＫＮ／ｍ以下）であることがのぞましい。また熱により密着粘着力が落ちる樹脂を使うと、加工時は剥がれにくく、絶縁樹脂硬化後は剥がれやすくなり便利である。

また、補強用テープや補強用樹脂と同等の効果を、例えば以下のような配線部材を使用することで実現できる。金属箔表面に複数の導電性突起を有する配線部材として、第１の金属層、第２の金属層、第３の金属層、および厚み１０μｍ以上の第４の金属層の少なくとも４層を、この順で有する多層金属箔を用い、第１の金属層を導電性突起となる部分を残して、第２または第３の金属層が露出するまで除去する。絶縁樹脂を埋込んだ後に、補強の役目をした第４の金属層を選択除去する。このとき、第４の金属層をエッチングで除去するのであれば、第４の金属層は、第１の金属層、第２の金属層、第３の金属層とは、選択エッチング可能な金属であることが望ましい。また、第４の金属層と、第３の金属層との密着が、ピール強度で０．５ＫＮ／ｍ以下であれば、剥がし、第４の金属層を除去することも可能である。

配線部材、または配線板の貫通穴を形成する方法として、第１の金属層、第２の金属層および第３の金属層の少なくとも３層をこの順で有する多層金属箔の第１の金属層を、導電性突起となる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで除去する方法で形成した配線部材において、貫通穴になる部分に穴形状と同じ形状の導電性突起Ｃ（図３中４）を用意し、絶縁樹脂を充填、硬化後、導電性突起Ｃを保持している部分の第２および第３の金属層を除去し、しかる後、導電性突起Ｃを除去することにより、貫通穴を形成する方法がある。この方法を用いれば複数の穴を、複種類の穴形状で同時に形成することが可能となる。

また、貫通穴を形成する場合、一般的な製造工程では、ドリルやルータで穴加工するので、穴形状は角部に大きなアール（半円形）が付くため形状が制約される。しかし、本発明であれば、貫通穴形状は、第１の金属層をエッチング加工できる形状であれば、どのような形状でも可能である。円形、楕円形、方形、多角形はもちろんのこと、例えば図２のスリット穴用の導電性突起Ｄ（図２中５）のようにスリット状の形状でもよい。

貫通穴形状はエッチングにより決まるため、例えば四角いネガマスクを使用してエッチングした場合、４角の角がエッチングされて丸くなる。これはエッチング液のエッチング能力とエッチングされる金属層の厚みにより左右される。この丸みを低減する方法として、ネガマスクの角部形状をエッチングされる分太らせて、エッチング後鋭角になるように工夫する方法もある。

貫通穴となる導電性突起Ｃの除去方法として、絶縁樹脂を充填硬化後、導電性突起Ｃを保持している部分の第２および第３の金属層を除去後、導電性突起Ｃ以外の導電性突起をドライフィルム等で保護し、導電性突起Ｃをエッチングで除去する方法がある。また外圧を絶縁樹脂Ｃから露出した導電性突起の片面に加え、導電性突起を押し出すことにより、機械的に除去する方法がある。

この技術を応用して、配線板に止まり穴を形成することができる。すなわち、第１の金属層、第２の金属層および第３の金属層の少なくとも３層をこの順で有する多層金属箔の第１の金属層を、導電性突起となる部分と止まり穴となる導電性突起Ｃを残して第２または第３の金属層が露出するまで除去し、絶縁樹脂を充填後、止まり穴となる導電性突起Ｃ以外の部分をドライフィルム等で保護し、導電性突起Ｃの第１の金属層のみをエッチング除去する。これにより第２，第３の金属層を底部とする止まり穴を形成できる。なおさらに第２の金属層をエッチング除去して、第３の金属層のみを底部とする止まり穴も形成できる。

導電性突起Ｃを除去する外圧、すなわち絶縁樹脂から露出した導電性突起Ｃの片面に力を加える方法の例として、導電性突起Ｃの形状に近くかつ若干小さい突起部で直接加圧する方法、加圧エアーで吹き飛ばす方法等がある。外圧を加える際、導電性突起Ｃの周辺を押さえ治具等で押さえておくことは、穴周りの絶縁樹脂を破損させないために重要である。また、外圧を加える方向として、導電性突起Ｃはエッチングで形成されるため、突起上端の方（第１の金属層側）が底の面より面積が小さくなる傾向があるので、エッチング面（第１の金属層側）から外圧を加えた方が、穴周辺の絶縁樹脂を破損させにくい。

以下、本発明の実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図に基づいて本発明の一実施例を説明する。図５は、本発明の配線部材及び半導体パッケージ用基板の各製造工程の断面を示す。
図５（ａ）に３層の金属箔に補強用のテープ１３を貼り付けた断面図を示した。３層の金属箔は第１の層が厚さ７０μｍの銅層１０、第２の層が０．６μｍのニッケル層（バリア層）１１、第３の層が１０μｍの銅層（回路層）１２からなる３層の金属箔（日本電解株式会社製）で２７０×２７０ｍｍのサイズに切り出し準備した。補強用テープ１３は、耐熱性のあるＴＰＳテープ（ＥＮＰＴ−４８０、寺岡製作所製）、厚み５０μｍを使用した。この補強用テープ１３を３層金属箔の３層目１２側にロールラミネータ（ＭＳラミペットＬ−６５０、メイコー製）にて常温（２５℃）でしわにならないように貼り付けを行った。

図５（ｂ）は３層箔の第１の金属層および第２の金属層を導電性突起となる部分を残してエッチングした断面図である。金属箔（日本電解株式会社製）の第１層側を、フォトドライフィルムＨ−Ｋ３５０（日立化成工業株式会社製）を用いて、エッチングパターンを形成し、メルテックス社製エープロセス液（アンモニア銅錯塩２０〜３０重量％、塩化アンモニウム１０〜２０重量％およびアンモニア１〜１０重量％含有）からなるアルカリエッチング液で、第１の銅層１０を選択的にエッチングする。つぎに露出した第２の金属層であるニッケル層１１の導電性突起以外の部分を、硝酸・過酸化水素水溶液からなるニッケル剥離液で選択的に除去することにより、図１（ｂ）のように銅およびニッケルからなる直径２５０μｍの円柱状の導電性突起Ａ ２と配線板強度向上用のダミーの導電性突起Ｂ ３と貫通穴形成用の導電性突起Ｃ ４と絶縁樹脂形成時の液だれ防止用のダム構造１を形成した。絶縁樹脂との密着をよくするために、露出した厚さ１０μｍの第３の銅層１２表面（導電性突起側）及び導電性突起の表面を、化学処理の表面粗化処理剤であるＮＢＤＩＩ処理液（荏原電産株式会社製、硫酸７．５重量％、リン酸３．８重量％及び過酸化水素４．０重量％含有）による処理を施し、導電性突起の端面及び側面、露出した厚さ１０μｍの銅層１２表面に、平均２μｍの粗化面を得た。補強用のテープ１３を貼ってあるため、これら作業において第３の銅層１２は、しわ等の破損はなかった。

図５（ｃ）は、３層箔の第１の金属層および第２の金属層を導電性突起となる部分を残して、エッチングした部分に絶縁樹脂１４を埋め込んだ断面図である。絶縁樹脂１４には、シリコーン変性ポリアミドイミド樹脂からなるＫＳ６６００（日立化成工業株式会社製）を用いた。ワニス状態の粘度４０ｐａ・ｓ（２５℃）の上記樹脂を印刷機（ＶＥ−５００、東レエンジニアリング株式会社製）で、複数の導電性突起部分の全部を塗布でき、かつダムの外周形状と同じ大きさに開口した厚さ８０μｍのメタルマスクを介して印刷した。１２０℃、３０分乾燥することにより半硬化状態となり、溶剤分が揮発して、導電性突起の絶縁樹脂が盛り上がった断面形状となる。導電性突起表面の盛り上がった絶縁樹脂の厚みは、３０μｍであった。

図５（ｄ）は埋め込んだ絶縁樹脂１４を研磨して、導電性突起の頭部を露出させた断面図である。絶縁樹脂に埋め込まれた導電性突起の頭部を露出させるため、半硬化状態の絶縁樹脂１４を市販の研磨紙（＃４００〜＃２０００）で平坦になる様に注意しながら研磨し、導電性突起頭部を露出させた。その後、１８０℃、３０分、更に２２０℃３０分の加熱を行って、絶縁樹脂１４を硬化させた。最後に補強用テープ１３を手作業でしわが寄らないように除去した。

図５（ｅ）は研磨して導電性突起の頭部を露出させ、更に第３の銅層１２をエッチング加工し、回路９を形成したものである。第３の銅層１２を、メルテックス社製エープロセス液からなるアルカリエッチング液で選択的にエッチングして、導電性突起Ａ ２と接続する回路９を形成した。また、この際ダミーの導電性突起部Ｂ ３においては、第３の銅層１２を残し、貫通穴形成用の導電性突起部Ｃ ４においては、第３の銅箔１２を導電性突起Ｃ ４の端面が露出するように除去した。これらは１つのネガフィルムを用いてドライフィルムラミネート、露光、エッチング、剥離を一度に行なった。

図５（ｆ）は第３の銅層１２をエッチング加工し回路９を形成した後、貫通穴となる部分の導電性突起Ｃ ４を除去した断面図である。貫通穴形成用の導電性突起Ｃ ４より少し大きい穴の開いた治具の上に、導電性突起Ｃ ４と前記治具の穴を合わせて、第３の銅層１２面を下にして配線部材を置き、貫通穴形成用突起Ｃ ４より少し小さい金属棒で、上から導電性突起Ｃ ４の端面を、垂直に突いて導電性突起Ｃ ４を除去した。これにより貫通穴２０を形成することができた。これを配線部材とした。

図５（ｇ）は貫通穴となる部分の導電性突起Ｃ ４を除去したのち、両面にソルダーレジスト８を施した断面図である。感光性ソルダーレジストをスクリーン印刷で両面に貫通穴２０部分を除いて塗布し、外部接続用のボンディングパッド、ボールパッド部等の部分のレジストを現像で抜いて、硬化することでソルダーレジスト８を形成した。その後、ソルダーレジスト８に隠されていない回路表面及び導電性突起の露出面に、電解ニッケル／金めっき（大和電機工業株式会社製）を形成し、半導体パッケージ用基板とした。

図５（ｈ）はソルダーレジスト８を施し電解ニッケル／金めっきしたのち、フレーム形状に外形加工した断面図である。ルーター加工機を用いて外形を加工した。これによりフレーム周辺部にダミーの導電性突起Ｂ ３が存在する構造となり、フレーム状態でもダミーの導電性突起Ｂ ３により、半導体パッケージ用基板の強度維持が図れた。

図５（ｉ）はフレーム形状に外形加工したのち、半導体チップを実装した断面図である。まずこの半導体パッケージ用基板にダイボンディングフィルム１８を仮貼り付けした後、半導体チップ１７（サイズ８．６ｍｍ×８．６ｍｍ）を加熱加圧しながら、実装した。次に半導体チップ１７のボンディングパッドと配線板のボンディングパッドにワイヤーボンダーＨＷ２１００（九州松下電器株式会社製）でワイヤーボンディング（金ワイヤー１６）をおこない、接続した。さらにトランスファーモールド１９を施し、チップおよび半導体パッケージ用基板を封止した。次にはんだボールを半導体パッケージ用基板の予めフラックスを塗布したボールパッド（露出した導電性突起２）上に載せ、リフロー炉で加熱はんだ付けを行い、はんだバンプ１５を形成した。最後に図５（ｊ）のようにダイシングマシンにて所定の大きさ（サイズ１２ｍｍ×１２ｍｍ）に切り出し、半導体装置２１を製作した。

以上、実施例に示したように、配線部材及び半導体パッケージ用基板において、しわ、やぶれ等の破損はまったく発生せず、半導体装置を効率よく製造することができた。

本発明の配線部材のダム（ａ）〜（ｄ）及び導電性突起（ｅ）〜（ｈ）の凹凸形状の例の平面図。 本発明の配線部材によるフレーム部の平面図。 本発明の配線部材によるフレームの平面図。 本発明の配線部材のダミーの導電性突起Ｂの形状及び配列の例の平面図。 本発明の配線部材及び半導体パッケージ用基板の製造工程断面図。 フレーム部が多数個取りされたパネルの平面図。

符号の説明

１．ダム
２．導電性突起Ａ
３．ダミーの導電性突起Ｂ
４．貫通穴用の導電性突起Ｃ
５．スリット穴用の導電性突起Ｄ
６．パネル
７．フレーム部
８．ソルダーレジスト
９．第３層の回路
１０．第１の金属層
１１．第２の金属層
１２．第３の金属層
１３．補強用テープ
１４．絶縁樹脂
１５．はんだバンプ（はんだボール）
１６．金ワイヤー
１７．半導体チップ
１８．ダイボンディングフィルム
１９．封止剤（トランスファモールド）
２０．貫通穴
２１．半導体装置
２２．フレーム

Claims (9)

1. 金属層表面に複数の導電性突起を形成する配線部材の製造方法において、第１の金属層、第２の金属層および第３の金属層の少なくとも３層をこの順で有する多層金属箔を準備する工程、導電性突起となる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで金属層を除去し導電性突起を形成する工程、導電性突起を埋込む絶縁樹脂が必要な部分の外周に沿い金属層表面にダムを形成する工程を含む配線部材の製造方法。
2. ダムを形成する工程が、ダムとなる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで金属層を除去しダムを形成する工程である請求項１に記載された配線部材の製造方法。
3. 導電性突起を形成する工程が、金属層表面に接する面が凹凸形状である導電性突起を形成する工程である請求項１または２に記載された配線部材の製造方法。
4. ダムを形成する工程が、金属層表面に接する面が凹凸形状であるダムを形成する工程である請求項１〜３いずれかに記載された配線部材の製造方法。
5. 導電性突起となる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで金属層を除去し導電性突起を形成する工程の前に、導電性突起が形成される金属層表面の反対面に補強用のテープを貼り付ける工程を含む請求項１〜４いずれかに記載された配線部材の製造方法。
6. 導電性突起となる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで金属層を除去し導電性突起を形成する工程の前に、導電性突起が形成される金属層表面の反対面に補強用の樹脂を塗布する工程を含む請求項１〜４いずれかに記載された配線部材の製造方法。
7. 導電性突起となる部分を残して第２または第３の金属層が露出するまで金属層を除去し導電性突起を形成する工程後、導電性突起を絶縁樹脂で埋込む工程、前記絶縁樹脂を硬化する工程、一部の導電性突起の保持層にあたる第２または第３の金属層を除去する工程、保持層にあたる第２または第３の金属層を除去した導電性突起を除去する工程を含む請求項１〜６いずれかに記載された配線部材の製造方法。
8. 導電性突起を除去する工程が、エッチングにより導電性突起を除去する工程である請求項７に記載された配線部材の製造方法。
9. 導電性突起を除去する工程が、絶縁樹脂から露出した導電性突起の片面に力を加え導電性突起を押し出すことにより導電性突起を除去する工程である請求項７に記載された配線部材の製造方法。

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