JP2016162977A - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】凹部での部品搭載性に優れた配線基板を提供する。
【解決手段】配線基板（１０）は、積層される複数の配線層（１６）と、複数の配線層（１６）の配線層（１６−４）および配線層（１６−５）がそれぞれ設けられる面（１７）および面（１９）を有する絶縁層（１８−４）と、面（１７）側から絶縁層（１８−４）の中途まで窪むキャビティ（２４）と、配線層（１６−５）と電気的に接続し、キャビティ（２４）の底面で露出するように絶縁層（１８−４）に設けられる接続部（２２−４）とを備える。接続部（２２−４）は、キャビティ（２４）の底面で露出する露出面（２６）と、配線層（１６−５）と接する接続面（２８）と、絶縁層（１８−４）に接する側面（３０）とを有する。この側面（３０）が傾斜している。
【選択図】図２

Description

本発明は、配線基板およびその製造方法に適用して有効な技術に関する。

特開２００４−３４２６４１号公報（以下、「特許文献１」という。）には、キャビティの底面で露出するスルーホールを接続部として、キャビティ内でコンデンサを接続する技術が記載されている。

特開２００４−３４２６４１号公報

配線基板とこれに搭載される電子部品（例えば、半導体チップや、チップコンデンサなどの受動部品）とを備える電子製品の小型化（薄型化含む）や高機能化に伴い、配線基板にも工夫が求められている。例えば、配線基板自体の薄型化や、配線パターン（配線層）の微細化・高密度化が挙げられる。また、電子部品の搭載位置に関しては、基板平面上に限らず、電子部品を搭載（収容）させるための凹部（キャビティ；Cavity）を形成することで、基板内部に搭載する工夫もなされている。電子部品搭載用凹部を有する配線基板としては、例えば、特許文献１に記載の技術のように、ザグリ加工による電子部品搭載用凹部を形成し、このときに削られて短くなったスルーホールを電子部品との接続部として用いるものがある。

しかしながら、配線基板の薄型化に対応させた場合、特許文献１に記載の技術では、スルーホールの長さ（基板厚み方向の距離）が単に短くなり、配線基板の層間絶縁層との密着性が低下し、電子部品と接合されてスルーホールにストレスが掛かる条件によっては不具合（例えば、剥離など）が生じてしてしまうおそれがある。また、特許文献１に記載の技術では、スルーホールの端面が露出して電子部品と接続（接合）されるが、その露出面（接続面）の大きさや形状（円形状）がスルーホール自身に起因して制約されてしまい、微細化や、種々の形状（例えば、長方形状などの矩形状）には対応することができない。また、特許文献１に記載の技術では、電子部品搭載用凹部を形成する際に、スルーホールへの加工ストレスによりその内壁面の銅薄膜が剥離してしまうなどの不具合が生ずるおそれがある。

本発明の目的は、凹部での部品搭載性に優れた配線基板を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明の一解決手段に係る配線基板は、積層される複数の配線層と、前記複数の配線層の第１および第２配線層がそれぞれ設けられる第１および第２面を有する絶縁層と、前記第１面側から前記絶縁層の中途まで窪む凹部と、前記第２配線層と電気的に接続し、前記凹部の底面で露出するように前記絶縁層に設けられる接続部とを備え、前記接続部は、前記凹部の底面で露出する露出面と、前記第２配線層と接する接続面と、前記露出面および前記接続面と交差し、前記絶縁層に接する側面とを有し、該側面が傾斜していることを特徴とする。

これによれば、絶縁層中の接続部の側面が傾斜していることで、傾斜していないものに比べて絶縁層との接触面積が大きくなるため接続部の密着性を向上させることができる。このため、例えば、基板が薄型化した場合であっても接続部が抜け取れてしまうことを防止することができる。すなわち、凹部に電子部品を搭載しても、接続部との接続信頼性が確保される部品搭載性に優れた配線基板を提供することができる。

また、前記一実施形態に係る配線基板は、前記接続部が、前記第１面側から前記第２面側へ末広がる形状であることがより好ましい。これによれば、接続部が末広がる形状となることで、接続部を凹部の底面からより抜け取れ難くすることができる。

また、前記一実施形態に係る配線基板は、前記接続部が、前記第１面側から前記第２面側へ尻窄まる形状であることがより好ましい。このように、接続部を尻窄まる形状とすれば、所望の大きさの接続面を確保しつつ露出面（接続面）を大きくすることができるので、部品との接続信頼性をより確保することができる。

また、前記一実施形態に係る配線基板は、前記接続部が、前記第１配線層と前記第２配線層とを電気的に接続して、前記第１配線層と前記第２配線層との間の前記絶縁層に設けられ、前記接続部の第１面側端部は、該第１面側端部の一部が前記第１配線層に接したまま前記凹部によって該第１面側端部の他部が削られて前記露出面が設けられていることがより好ましい。これによれば、接続部が第１配線層と第２配線層とに挟まれたままであるので、基板を薄型化した場合であっても接続部が抜け取れてしまうことを防止することができる。

また、前記一実施形態に係る配線基板は、前記露出面が、前記凹部の底面中央部から底面外周部の方向が長手となる長方形状であることがより好ましく、さらに、前記接続部が、前記凹部の底面縁部に沿って複数設けられていることがより好ましい。これによれば、例えば、凹部の底面中央部に電子部品を搭載し、この電子部品から接続部へのワイヤボンディングが容易となる。

また、前記一実施形態に係る配線基板は、前記凹部を露出して前記第１配線層を覆うように基板表面に設けられる表面層を備え、前記表面層が、前記凹部の開口よりも拡大して開口された拡大開口部を有することがより好ましい。これによれば、例えば、凹部に搭載された電子部品を樹脂封止する際に凹部の開口と拡大開口部の開口との段付き部によって樹脂止めさせることができる。

また、前記一実施形態に係る配線基板は、前記凹部の底面で前記絶縁層を貫通する貫通部を備えることがより好ましい。これによれば、例えば、基板に放熱板を設け、貫通部を介して電子部品の放熱性を高めることができる。

また、前記一実施形態に係る配線基板は、前記絶縁層を第１絶縁層と、前記凹部を第１凹部と、前記接続部を第１接続部とし、前記複数の配線層の第３および第４配線層がそれぞれ設けられる第３および第４面を有する第２絶縁層と、前記第３面側から前記第２絶縁層の中途まで窪む第２凹部と、前記第４配線層と電気的に接続し、前記第２凹部の底面で露出するように前記第２絶縁層に設けられる第２接続部とを備え、前記第１、第２、第３、および第４配線層がこの順で積層され、前記第２接続部が、前記第２凹部の底面で露出する露出面と、前記第３配線層と接する接続面と、前記露出面および前記接続面と交差し、前記第２絶縁層に接する側面とを有し、前記第２接続部の側面が傾斜し、前記第１接続部が前記第１面側から前記第２面側へ末広がる形状であるときに、前記第２接続部が前記第３面側から前記第４面側へ尻窄まる形状であり、前記第１接続部が前記第１面側から前記第２面側へ尻窄まる形状であるときに、前記第２接続部が前記第３面側から前記第４面側へ末広がる形状であることがより好ましい。さらに、前記第１凹部が、基板厚みの一方向に開口し、前記第２凹部が、前記一方向の反対方向に開口していることがより好ましい。これによれば、搭載される複数の電子部品に対応させて、電子部品との接続信頼性をより確保したり、接続部をより抜け取れ難くしたりすることができる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明の一解決手段によれば、凹部での部品搭載性に優れた配線基板を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る配線基板の模式的平面図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩ線に対応する配線基板の模式的断面図である。 図１に示す配線基板に電子部品が搭載された状態の模式的断面図である。 図１に示す配線基板に電子部品が搭載された状態の模式的断面図である。 図１に示す配線基板に電子部品が搭載された状態の模式的断面図である。 本発明の一実施形態に係る製造過程の配線基板の模式的断面図である。 図６に続く製造過程の配線基板の模式的断面図である。 図７に続く製造過程の配線基板の模式的断面図である。 図８に続く製造過程の配線基板の模式的断面図である。 図９に続く製造過程の配線基板の模式的断面図である。 図１０に続く製造過程の配線基板の模式的断面図である。 図１１に続く製造過程の配線基板の模式的断面図である。 図１２に続く製造過程の配線基板の模式的断面図である。 本発明者らが検討した配線基板の模式的断面図である。 本発明の他の実施形態に係る配線基板の模式的断面図である。 本発明の他の実施形態に係る製造過程の配線基板の模式的断面図である。 図１６に続く製造過程の配線基板の模式的断面図である。 図１７に続く製造過程の配線基板の模式的断面図である。 図１８に続く製造過程の配線基板の模式的断面図である。 図１９に続く製造過程の配線基板の模式的断面図である。 図２０に続く製造過程の配線基板の模式的断面図である。 本発明の他の実施形態に係る配線基板の模式的断面図である。 本発明の他の実施形態に係る配線基板の模式的断面図である。 本発明の他の実施形態に係る配線基板の模式的断面図である。 本発明の他の実施形態に係る配線基板の模式的断面図である。 本発明の他の実施形態に係る配線基板の模式的断面図である。

以下の本発明における実施形態では、必要な場合に複数のセクションなどに分けて説明するが、原則、それらはお互いに無関係ではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細などの関係にある。このため、全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、構成要素の数（個数、数値、量、範囲などを含む）については、特に明示した場合や原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。また、構成要素などの形状に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る配線基板１０の構造について図１〜５を参照して説明する。図１は、配線基板１０の模式的平面図である。図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線に対応する配線基板１０の模式的断面図である。図３〜図５は、配線基板１０に電子部品１２、１３が搭載された状態（電子製品１４）の模式的断面図である。

配線基板１０は、積層される複数の配線層１６を備える多層配線基板（図２では、６層の多層配線基板）である。また、配線基板１０は、各配線層１６間に設けられる複数の絶縁層１８（層間絶縁層）と、複数の配線層１６を覆うように基板表面（主面およびこれとは反対側の裏面）に設けられる複数の表面層２０と、絶縁層１８に設けられ、配線層１６と電気的に接続される複数の接続部２２とを備える。なお、基板上面を主面、基板下面を裏面として説明するが、使用状態によっては基板上下が逆になるため、基板下面が主面、基板上面が裏面であってもよい。

本実施形態では、図２などに示すように、２層の表面層２０を区別するために、上面（主面）側の表面層２０Ｕ、下面（裏面）側の表面層２０Ｌとして符号を付している。また、６層の配線層１６を上面側から順に配線層１６−１、１６−２、１６−３、１６−４、１６−５、１６−６と符号を付し、５層の絶縁層１８を上面側から順に絶縁層１８−１、１８−２、１８−３、１８−４、１８−５として符号を付している。また、絶縁層１８−１、１８−２、１８−３、１８−４、１８−５のそれぞれに設けられる５層の接続部２２を接続部２２−１、２２−２、２２−３、２２−４、２２−５として符号を付している。

また、配線基板１０は、上面側（表面層２０Ｕ側）から窪む電子部品搭載用のキャビティ２４（凹部）を備える。本実施形態では、キャビティ２４は、配線層１６−４が設けられる上面側の面１７および配線層１６−５が設けられる下面側の面１９を有する絶縁層１８−４の中途まで窪んでおり、絶縁層１８−４にキャビティ２４の底面（底部）が設けられる。このキャビティ２４の底面では配線層１６−５と電気的に接続される接続部２２−４が露出することとなる。

接続部２２−４は、キャビティ２４の底面で露出する露出面２６と、配線層１６−５と接する接続面２８と、露出面２６および接続面２８と交差し、絶縁層１８−４に接する側面３０とを有し、側面３０が傾斜している。ここで、図３〜図５に示すように、キャビティ２４の底面で露出する接続部２２−４の露出面２６は、電子部品１２、１３と電気的に接続される接続面（接続パッドＰ１、Ｐ２）となる。電子部品１２と電子部品１３とは例えば接着材によって積み重ねられた状態でキャビティ２４に収容されて配線基板１０に搭載される。電子部品１２は、接続バンプ３２を介して配線基板１０の接続部２２−４（図１に示す円形状の接続パッドＰ１）と電気的に接続（フリップチップ接続）される。また、電子部品１３は、ボンディングワイヤ３４を介して配線基板１０の接続部２２−４（図１に示す矩形状の接続パッドＰ２）と電気的に接続（ワイヤボンディング接続）される。

このような配線基板１０では、絶縁層１８−４中の接続部２２−４の側面３０が傾斜していることで、傾斜していないもの（基板厚み方向に側面が真っ直ぐなもの）に比べ絶縁層１８−４との接触面積が大きくなるため接続部２２−４の密着性を向上させることができる。このため、例えば、配線基板１０が薄型化した場合であっても接続部２２−４が抜け取れてしまうことを防止することができる。すなわち、キャビティ２４に電子部品１２、１３を搭載しても、接続部２２−４との接続信頼性が確保される部品搭載性に優れた配線基板１０を提供することができる。

本実施形態では、側面３０が傾斜している接続部２２−４は、図２に示すように、絶縁層１８−４の面１７側から面１９側へ末広がる形状である。このため、接続部２２−４の露出面２６の面積より接続面２８の面積が大きくなっている。接続部２２−４が末広がる形状となることで、接続部２２−４をキャビティ２４の底面からより抜け取れ難くすることができる。

ここで、フリップチップ接続用の接続パッドＰ１となる接続部２２−４は、後述するスルーホール（接続部２２−３）から構成することもできる（後述）が、スルーホール形成の際にはドリルを用いた孔開けがなされるので、スルーホールではパッド面積が比較的大きくなってしまう。例えば、図２に示すように、接続部２２−４の径φａより接続部２２−３（スルーホール）の径φｂが大きくなってしまう。電子部品１２の微細化に対応させるには接続パッドＰ１を微細化させる必要があるため、ドリルではなく、例えば、微細化に対応可能なレーザを用いて接続部２２−４（接続パッドＰ１のものが円錐台形状の貫通部、接続パッドＰ２のものが板状であって四角錐台形状の貫通部）を形成することが好ましい。

また、本実施形態では、接続部２２−４の面１７側端部（図２中、上端部）では、面１７側端部の一部が配線層１６−４に接したままキャビティ２４によって他部が削られて露出面２６（接続パッドＰ２）が設けられる。これによれば、接続パッドＰ２を構成する接続部２２−４は、配線層１６−４と配線層１６−５とに挟まれたままであるので、配線基板１０を薄型化した場合であっても抜け取れ防止されることとなる。

また、本実施形態では、接続パッドＰ２となる接続部２２−４の露出面２６が、図１に示すように、キャビティ２４の底面中央部から底面外周部の方向が長手となる長方形状である。すなわち、接続パッドＰ２となる接続部２２−４は、接続パッドＰ１となる接続部２２−４の円錐台形状に対して、板状（四角錐台形状）に形成されている。この板状の接続部２２−４は、絶縁層１８−４に差し込まれるように設けられて絶縁層１８−４との密着性が向上されているため、例えば、配線基板１０が薄型化した場合であっても接続部２２−４が抜け取れてしまうことを防止することができる。

また、この接続パッドＰ２となる接続部２２−４が、キャビティ２４の底面縁部に沿うように長手側で交差して複数設けられる。本実施形態では、キャビティ２４の底面中央部に電子部品１３を搭載して配線基板１０の接続パッドＰ２と電気的に接続する際に、電子部品１３が搭載される底面中央部から底面外周部へボンディングワイヤ３４を引き延ばすことになる。このため、その引き延ばす方向が長手となる長方形状の接続パッドＰ２（接続部２２−４）を設けることで、電子部品１３から接続パッドＰ２（接続部２２−４）へのワイヤボンディングが容易となる。

また、本実施形態では、キャビティ２４を露出して配線層１６を覆うように基板表面に設けられる表面層２０Ｕが、キャビティ２４の開口よりも拡大して開口された拡大開口部３６を有する。この拡大開口部３６を設けることで、キャビティ２４の開口縁と拡大開口部３６の開口縁とで段付き部３８が形成される。このため、例えば、ディスペンサを用いたポッテイングによって、キャビティ２４に搭載された電子部品１２、１３を樹脂封止する場合には、図４に示すように、段付き部３８によって封止樹脂４０を樹脂止めさせることができる。また、成形金型を用いた樹脂成形をする場合には、図５に示すように、キャビティ２４および段付き部３８にまで封止樹脂４０が入り込むので配線基板１０と封止樹脂４０との密着性を向上させることができる。

次に、本発明の実施形態１に係る配線基板１０の製造方法について図２、図６〜図１３を参照して説明する。図６〜図１３は、配線基板１０（図２参照）の製造過程の模式的断面図である。

まず、図６に示すように、絶縁層１８−３と、その両面に設けられた配線層１６−３、１６−４を有するコア材４２を準備する。絶縁層１８−３は、例えば、ガラス繊維布を内包する絶縁性樹脂（例えば、エポキシ系樹脂）から構成される。また、配線層１６−３、１６−４は、例えば、銅箔から構成される。

続いて、コア材４２に貫通孔４４（図６では、破線で示す。）を形成した後、図７に示すように、貫通孔４４に接続部２２−３を形成し、また、パターニングされた配線層１６−３、１６−４を形成する。このパターニングによって配線層１６−３では回路形成が行われる。接続部２２−３は、例えば、スルーホールから構成される。スルーホールの形成には、まず、ドリルを用いて貫通孔４４を形成し、その内壁面にめっき（例えば、銅めっき）によってめっき膜を形成する。次いで、貫通孔４４を絶縁性材料４６（例えば、絶縁性樹脂）で埋め込み、貫通孔４４の両端を覆うように必要に応じて蓋めっき（例えば、銅めっき）することで接続部２２−３（スルーホール）が形成される。次いで、例えば、サブトラクティブ法によって配線層１６−３、１６−４をパターニングして回路形成を行う。なお、貫通孔４４は、レーザ加工で形成してもよい。また、絶縁性材料４６の代わりに導電性材料（例えば、銅めっき）を用いて貫通孔４４を埋め込んでもよい。

続いて、図８に示すように、配線層１６−２が設けられた絶縁層１８−２を絶縁層１８−３の上面に積層させ、配線層１６−５が設けられた絶縁層１８−４を絶縁層１８−３の下面に積層させる。例えば、絶縁層１８−３を絶縁層１８−２、１８−４で挟むようにして熱圧着することで、これらが積層される。これにより、配線層１６−３が絶縁層１８−２によって覆われ、また、配線層１６−４が絶縁層１８−４によって覆われる。絶縁層１８−２、１８−４は、例えば、絶縁性樹脂（例えば、エポキシ系樹脂）から構成される。また、配線層１６−２、１６−５は、例えば、銅箔から構成される。

続いて、図９に示すように、絶縁層１８−２の上面側から配線層１６−３に達し、内壁面が傾斜する貫通部４８を絶縁層１８−２に形成する。また、絶縁層１８−４の下面側から配線層１６−４に達し、内壁面が傾斜する貫通部５０、５２を絶縁層１８−４に形成する。貫通部４８、５０、５２の加工方法は、特に限定するものではないが、本実施形態では、加工形状の自由度が高いレーザ加工を用いている。また、コンフォーマルマスクを用いることで、加工精度も確保することができる。このため、開口された配線層１６−２、１６−５をコンフォーマルマスクとしてレーザ（例えば、炭酸ガスレーザ）を照射し、絶縁層１８−２に貫通部４８を形成し、絶縁層１８−４に貫通部５０、５２を形成する。

レーザ加工によれば、レーザ入射側で開口が若干広く、尻窄まるように開口が狭くなって貫通部４８、５０、５２が形成される。これにより、貫通部４８、５０、５２の内壁面が傾斜するように形成される。そして、貫通部５０は、円錐台形状の貫通孔に形成され、貫通部５２は、四角錐台形状の貫通溝に形成されるように所望の形状となる。なお、貫通部５０、５２は、後の工程で導電性部材が埋め込まれた後、ザグリ加工によって、それぞれフリップチップ接続用の接続パッドＰ１、ワイヤボンディング接続用の接続パッドＰ２を構成することとなる（図２参照）。

続いて、図１０に示すように、貫通部４８に導電性材料を埋め込んで配線層１６−３と電気的に接続される接続部２２−２（Filled Via）を形成し、接続部２２−２と電気的に接続されるように、絶縁層１８−２の上面にパターニングされた配線層１６−２を形成する。このパターニングによって配線層１６−２では回路形成が行われる。また、貫通部５０、５２に導電性材料を埋め込んで配線層１６−４と電気的に接続される接続部２２−４（Filled Via）を形成し、接続部２２−４と電気的に接続されるように、絶縁層１８−４の下面にパターニングされた配線層１６−５を形成する。このパターニングによって配線層１６−５では回路形成が行われる。配線層１６−２、１６−５のパターニング方法は、特に限定するものではないが、本実施形態では、サブトラクティブ法を用いている。

貫通部４８、５０、５２に埋め込まれる導電性材料としては、例えば、銅めっきを用いることができる。銅めっきの場合、いわゆるビアフィルめっきのように、必要に応じて前処理として貫通部４８、５０、５２の内壁面に対してデスミア処理を行った後、無電解銅めっき、電解銅めっきをこの順で行い、接続部２２−２、２２−４を形成する。この接続部２２−２、２２−４は、内壁面に無電解銅めっき膜が形成された貫通部４８、５０、５２に対して電解銅めっきが埋め込まれて形成される。

続いて、図１１に示すように、配線層１６−１が設けられた絶縁層１８−１を絶縁層１８−２の上面に積層させ、配線層１６−６が設けられた絶縁層１８−５を絶縁層１８−４の下面に積層させる。例えば、絶縁層１８−２、１８−３、１８−４を絶縁層１８−１、１８−５で挟むようにして熱圧着することで、これらが積層される。これにより、配線層１６−２が絶縁層１８−１によって覆われ、また、配線層１６−５が絶縁層１８−５によって覆われる。絶縁層１８−１、１８−５は、例えば、絶縁性樹脂（例えば、エポキシ系樹脂）から構成される。また、配線層１６−１、１６−６は、例えば、銅箔から構成される。

続いて、図１２に示すように、配線層１６−２と電気的に接続される接続部２２−１（Filled Via）を形成し、接続部２２−１と電気的に接続されるように、絶縁層１８−１の上面にパターニングされた配線層１６−１を形成する。また、配線層１６−５と電気的に接続される接続部２２−５（Filled Via）を形成し、接続部２２−５と電気的に接続されるように、絶縁層１８−５の下面にパターニングされた配線層１６−６を形成する。このパターニングによって配線層１６−１、１６−６では回路形成が行われる。なお、これらは、例えば、図９および図１０を参照して説明した工程と同様の工程にて形成される。

続いて、図１３に示すように、基板表面（主面）となる表面層２０Ｕを絶縁層１８−１の上面に積層し、キャビティ２４（図２参照）の開口よりも拡大して開口された拡大開口部３６を有するようにパターニングされた表面層２０Ｕを形成する。これにより、配線層１６−１が表面層２０Ｕによって覆われ、拡大開口部３６からは絶縁層１８−１が露出する。また、基板表面（裏面）となる表面層２０Ｌを絶縁層１８−５に積層する。これにより、配線層１６−６が表面層２０Ｌによって覆われる。表面層２０Ｕ、２０Ｌは、例えば、ソルダレジストから構成される。

続いて、図２に示すように、表面層２０Ｕ側から絶縁層１８−１、１８−２、１８−３を貫通し、絶縁層１８−４の中途（すなわち、４層目の配線層１６−４と５層目の配線層１６−５の間）まで窪むキャビティ２４（凹部）を形成する。これにより、キャビティ２４の底面で露出する露出面２６と、配線層１６−５と接する接続面２８と、露出面２６および接続面２８と交差し、絶縁層１８−４に接する側面３０とを有する接続部２２−４が複数形成される。複数の接続部２２−４のうち、貫通部５０に形成されたものがフリップチップ接続用の接続パッドＰ１を構成し、貫通部５２に形成されたものがワイヤボンディング接続用の接続パッドＰ２を構成する。また、接続パッドＰ２を構成する接続部２２−４では、キャビティ２４を形成することによって、接続部２２−４の絶縁層１８−４の面１７側端部の一部を配線層１６−４に接したまま、他部を削って露出面２６が形成される。その後、接続パッドＰ１、Ｐ２の酸化防止などの一般的な表面処理を行い、配線基板１０が略完成する。また、必要に応じて出荷サイズに分割し、洗浄や検査工程を経て出荷となる。

本実施形態では、キャビティ２４の加工方法としては、ザグリ加工（切削加工）を用いている。例えば、拡大開口部３６がない表面層２０Ｕと共にキャビティ２４を形成することができるが、ザグリ加工を用いると、表面層２０Ｕでの開口周りに削り屑が残ってしまう場合がある。そこで、本実施形態では、キャビティ２４の開口よりも拡大して開口する拡大開口部３６を有する表面層２０Ｕを形成した後、その拡大開口部３６内でザグリ加工によってキャビティ２４を形成し、削り屑が発生するのを防止している。なお、表面層２０Ｕを形成する前にキャビティ２４を形成し、その後、拡大開口部３６を有する表面層２０Ｕを形成してもよい。

また、本実施形態では、接続パッドＰ１、Ｐ２を構成する接続部２２−４は、配線層１６−４が設けられる上面側の面１７から配線層１６−５が設けられる下面側の面１９へ末広がる形状となって側面３０が傾斜したものとなる。これは、接続部２２−４がレーザ加工によって所望形状に形成された貫通部５０、５２に導電性部材が埋め込まれたものから構成され、絶縁層１８−４の中途まで行われるザグリ加工によって、接続部２２−４の一部（貫通部５０、５２の開口が狭い側）が削り出されるからである。

ここで、図２に示す配線基板１０と、図１４に示す配線基板５００との相違について説明する。図１４は、本発明者らが検討した配線基板５００の模式的断面図である。これらは、キャビティ２４の底面に設けられる接続パッドＰ１、Ｐ２が、配線基板１０では接続部２２−４であるのに対して、配線基板５００では配線層１６−４である点で相違する。接続パッドＰ１、Ｐ２は、前述したように、キャビティ２４を形成することで形成（露出）されるものである。

配線基板５００において配線層１６−４がザグリ加工で削り出されて接続パッドＰ１、Ｐ２が形成される場合、ザグリ加工の深さ精度（機械的精度）、配線層１６−４の加工ストレス（ダメージ）が問題となる。特に、微細化された配線層１６−４の場合、その厚みも薄くなるため、キャビティ２４の形成には非常に高い加工精度が要求され、また、高精度に加工するには基板厚さバラツキを抑える必要もある。しかしながら、ザグリ加工の精度（ここでは、配線層１６−４の厚みから残したい厚みを引いた厚みが許容できる精度）では配線層１６−４を均一に削り出すことが困難となる。また、その接続パッドＰ１、Ｐ２も極めて薄くなる（図１４中の箇所Ａ）ため、加工ストレスにより剥離してしまうなどの不具合が生じるおそれがある。加工ストレス耐性を向上させるためには、配線層１６−４の幅（キャビティ２４の底面視の幅）を太くすることも考えられるが、微細化に対応することができなくなってしまう。

そこで、配線基板１０ではキャビティ２４を形成する際、ザグリ加工を用いた場合であっても、絶縁層１８−４の厚み方向に接続部２２−４を形成しておくことで、接続パッドＰ１、Ｐ２を構成する接続部２２−４の一部を削り出すための許容できる加工精度を大幅に緩和することができる。また、接続部２２−４の側面３０を傾斜させて形成し、絶縁層１８−４との接触面積を大きくしているため、加工ストレスに対して接続部２２−４が剥がれにくい構造となっている。また、ワイヤボンディング接続用の接続パッドＰ２を構成する接続部２２−４は、配線層１６−４と配線層１６−５との間に挟まれた状態であるので、加工ストレスにも優れた構造となっている。

このような配線基板１０の製造技術では、ザグリ加工に耐えうる配線構造となったことにより、例えば、配線基板５００のものよりも微細な配線パターンを形成することができる。また、配線基板１０の製造技術では、ザグリ加工の加工精度や基板厚さバラツキを許容できる配線構造となったことにより、製造歩留まり（加工歩留まり）を向上させることができる。また、必要に応じて、キャビティ２４の大きさも拡大させても、これらの作用効果を得ることができる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２に係る配線基板１０Ａについて図１５〜図２１を参照して説明する。図１５は、配線基板１０Ａの模式的平面図である。図１６〜図２１は、配線基板１０Ａの製造過程の模式的断面図である。前記実施形態１に対して本実施形態では、接続パッドＰ１、Ｐ２を構成する露出面２６を有する接続部２２−２が、露出面２６側からその反対面側へ尻窄まる形状である点で相違する（図１５参照）。以下では、相違点を中心にして説明する。

配線基板１０Ａは、積層される複数の配線層１６を備える多層配線基板（図１５では、６層の多層配線基板）である。この配線基板１０Ａは、上面側（表面層２０Ｕ側）から窪む電子部品搭載用のキャビティ２４（凹部）を備える。本実施形態では、キャビティ２４は、配線層１６−２が設けられる上面側の面５４および配線層１６−３が設けられる下面側の面５６を有する絶縁層１８−２の中途まで窪んでおり、絶縁層１８−２にキャビティ２４の底面（底部）が設けられる。このキャビティ２４の底面では配線層１６−３と電気的に接続される接続部２２−２が露出することとなる。

接続部２２−２は、キャビティ２４の底面で露出する露出面２６と、配線層１６−３と接する接続面２８と、露出面２６および接続面２８と交差し、絶縁層１８−２に接する側面３０とを有し、側面３０が傾斜している。ここで、キャビティ２４の底面で露出する接続部２２−２の露出面２６は、例えば、図３に示したような電子部品１２、１３と電気的に接続される接続面（接続パッドＰ１、Ｐ２）となる。なお、本実施形態でも、図１に示したように、フリップチップ接続用の接続パッドＰ１は円形状、ワイヤボンディング接続用の接続パッドＰ２は矩形状となる。

このような配線基板１０Ａでは、絶縁層１８−２中の接続部２２−２の側面３０が傾斜していることで、傾斜していないもの（基板厚み方向に側面が真っ直ぐなもの）に比べ絶縁層１８−２との接触面積が大きくなるため接続部２２−２の密着性を向上させることができる。このため、例えば、配線基板１０Ａが薄型化した場合であっても接続部２２−２が抜け取れてしまうことを防止することができる。すなわち、キャビティ２４に電子部品１２、１３を搭載しても、接続部２２−２との接続信頼性が確保される部品搭載性に優れた配線基板１０Ａを提供することができる。

本実施形態では、側面３０が傾斜している接続部２２−２は、図１５に示すように、絶縁層１８−２の面５４側から面５６側へ尻窄まる形状である。このため、接続部２２−２の露出面２６の面積より接続面２８の面積が小さくなっている。接続部２２−２が尻窄まる形状となることで、所望の大きさの露出面２８を確保しつつ露出面２６（接続パッドＰ１、Ｐ２となる接続面）を大きくすることができるので、特に、フリップチップ接続されるような電子部品１２との接続信頼性をより確保することができる。

次に、本発明の実施形態２に係る配線基板１０Ａの製造方法について説明する。まず、コア材４２（図６参照）を準備した後、図１６に示すように、コア材４２に形成された貫通孔４４に接続部２２−３を形成し、また、パターニングされた配線層１６−３、１６−４を形成する。続いて、図１７に示すように、配線層１６−２が設けられた絶縁層１８−２を絶縁層１８−３の上面に積層させ、配線層１６−５が設けられた絶縁層１８−４を絶縁層１８−３の下面に積層させる。

続いて、図１８に示すように、絶縁層１８−２の上面側から配線層１６−３に達し、内壁面が傾斜する貫通部５０、５２を絶縁層１８−２に形成する。また、絶縁層１８−４の下面側から配線層１６−４に達し、内壁面が傾斜する貫通部４８を絶縁層１８−４に形成する。貫通部４８、５０、５２の形成には、加工形状の自由度が高いレーザ加工を用いている。レーザ加工によれば、レーザ入射側で開口が若干広く、尻窄まるように開口が狭くなって貫通部４８、５０、５２が形成される。これにより、貫通部４８、５０、５２の内壁面が傾斜するように形成される。そして、本実施形態でも、貫通部５０は、円錐台形状の貫通孔に形成され、貫通部５２は、四角錐台形状の貫通溝に形成される。

続いて、図１９に示すように、貫通部５０、５２に導電性材料を埋め込んで配線層１６−３と電気的に接続される接続部２２−２（Filled Via）を形成し、接続部２２−２と電気的に接続されるように、絶縁層１８−２の上面にパターニングされた配線層１６−２を形成する。また、貫通部４８に導電性材料を埋め込んで配線層１６−４と電気的に接続される接続部２２−４（Filled Via）を形成し、接続部２２−４と電気的に接続されるように、絶縁層１８−４の下面にパターニングされた配線層１６−５を形成する。

続いて、図２０に示すように、配線層１６−１が設けられた絶縁層１８−１を絶縁層１８−２の上面に積層させ、配線層１６−６が設けられた絶縁層１８−５を絶縁層１８−４の下面に積層させる。続いて、図２１に示すように、配線層１６−２と電気的に接続される接続部２２−１を形成し、接続部２２−１と電気的に接続されるように、絶縁層１８−１の上面にパターニングされた配線層１６−１を形成する。また、配線層１６−５と電気的に接続される接続部２２−５を形成し、接続部２２−５と電気的に接続されるように、絶縁層１８−５の下面にパターニングされた配線層１６−６を形成する。次いで、基板表面（主面）となる表面層２０Ｕを絶縁層１８−１の上面に積層し、キャビティ２４の開口よりも拡大して開口された拡大開口部３６を有するようにパターニングされた表面層２０Ｕを形成する（図１５参照）。

続いて、図１５に示すように、表面層２０Ｕ側から絶縁層１８−１を貫通し、絶縁層１８−２の中途（すなわち、２層目の配線層１６−２と３層目の配線層１６−３の間）まで窪むキャビティ２４（凹部）を形成する。これにより、キャビティ２４の底面で露出する露出面２６と、配線層１６−３と接する接続面２８と、露出面２６および接続面２８と交差し、絶縁層１８−２に接する側面３０とを有する接続部２２−２が複数形成される。複数の接続部２２−２のうち、貫通部５０に形成されたものがフリップチップ接続用の接続パッドＰ１を構成し、貫通部５２に形成されたものがワイヤボンディング接続用の接続パッドＰ２を構成する。その後、接続パッドＰ１、Ｐ２の酸化防止などの一般的な表面処理を行い、配線基板１０Ａが略完成する。

このような配線基板１０Ａの製造技術では、配線基板１０と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、ザグリ加工に耐えうる配線構造となったことにより、微細な配線パターンを形成することができる。また、ザグリ加工の加工精度や基板厚さバラツキを許容できる配線構造となったことにより、製造歩留まり（加工歩留まり）を向上させることができる。

（実施形態３）
本発明の実施形態３に係る配線基板１０Ｂについて図２２、図２３を参照して説明する。図２２および図２３は、配線基板１０Ｂの模式的断面図である。前記実施形態１のキャビティ２４に対して本実施形態では、キャビティ２４が浅い凹部２４Ａおよび深い凹部２４Ｂを有して２段に構成されている点で相違する。以下では、相違点を中心にして説明する。

図２２、図２３に示すように、配線基板１０Ｂは、積層される複数の配線層１６を備える多層配線基板（６層の多層配線基板）である。この配線基板１０Ｂは、上面側（表面層２０Ｕ側）から窪む電子部品搭載用のキャビティ２４（凹部）を備える。キャビティ２４は、浅い凹部２４Ａと、この底面（底部）に位置する深い凹部２４Ｂとを有する。これら浅い凹部２４Ａおよび深い凹部２４Ｂもザグリ加工によって形成することができる。

本実施形態では、浅い凹部２４Ａは、配線層１６−２が設けられる上面側の面５４および配線層１６−３が設けられる下面側の面５６を有する絶縁層１８−２の中途まで窪んでおり、絶縁層１８−２に浅い凹部２４Ａの底面（底部）が設けられる。この浅い凹部２４Ａの底面では配線層１６−３と電気的に接続される接続部２２−２が露出することとなる。また、深い凹部２４Ｂは、配線層１６−４が設けられる上面側の面１７および配線層１６−５が設けられる下面側の面１９を有する絶縁層１８−４の中途まで窪んでおり、絶縁層１８−４に深い凹部２４Ｂの底面（底部）が設けられる。そして、図２３に示す配線基板１０Ｂの深い凹部２４Ｂの底面では配線層１６−５と電気的に接続される接続部２２−４が露出することとなる。

図２２に示す配線基板１０Ｂでは、浅い凹部２４Ａの底面で露出する接続部２２−２の露出面２６が、ワイヤボンディング接続用の接続パッドＰ２として矩形状となる。このように、図２２に示す配線基板１０Ｂは、深い凹部２４Ｂに１つの電子部品を搭載し、その電子部品が浅い凹部２４Ａの接続パッドＰ２と電気的に接続される構造である。

また、図２３に示す配線基板１０Ｂでは、浅い凹部２４Ａの底面で露出する接続部２２−２の露出面２６が、フリップチップ接続用の接続パッドＰ１として円形状となる。また、深い凹部２４Ｂの底面で露出する接続部２２−４の露出面２６が、フリップチップ接続用の接続パッドＰ１として円形状となる。このように、図２３に示す配線基板１０Ｂは、例えば、浅い凹部２４Ａと深い凹部２４Ｂのそれぞれに電子部品を搭載し、各電子部品が接続パッドＰ１と電気的に接続される構造である。

また、図２３に示す配線基板１０Ｂでは、接続部２２−２が面５４側（基板上面側）から面５６側（基板下面側）へ尻窄まる形状であり、接続部２２−４が面１７側（基板上面側）から面１９側（基板下面側）へ末広がる形状となっている。これによれば、例えば、浅い凹部２４Ａでは薄い電子部品が搭載され、深い凹部２４Ｂでは深い電子部品が搭載されるなど、搭載される複数の電子部品に対応させて、接続部２２−２を用いて電子部品との接続信頼性をより確保したり、接続部２２−４をより抜け取れ難くしたりすることができる。なお、配線基板１０Ｂでは、キャビティ２４が２段の凹部で構成される場合について説明したが、これに限らず、３段以上の複数の凹部で構成される場合であってもよい。

（実施形態４）
本発明の実施形態４に係る配線基板１０Ｃについて図２４を参照して説明する。図２４は、配線基板１０Ｃの模式的断面図である。前記実施形態１のキャビティ２４に対して本実施形態では、キャビティ２４の底面で絶縁層１８−４、１８−５を貫通する貫通部５８を備える点で相違する。以下では、相違点を中心にして説明する。

図２４に示すように、配線基板１０Ｃは、積層される複数の配線層１６を備える多層配線基板（６層の多層配線基板）である。この配線基板１０Ｃは、上面側（表面層２０Ｕ側）から窪む電子部品搭載用のキャビティ２４（凹部）を備える。そして、このキャビティ２４は、例えば、ザグリ加工後のドリル加工によって、キャビティ２４の底面（底部）に形成された貫通部５８を備える。このような配線基板１０Ｃでは、例えば、基板下面となる表面層２０Ｌに放熱板を貼り、貫通部５８に電子部品を搭載することで、放熱性を高めることができる。また、配線基板１０Ｂでは、貫通部５８の開口周りのキャビティ２４に形成されたワイヤボンディング接続用の接続パッドＰ２と電子部品を電気的に接続することができる。

（実施形態５）
本発明の実施形態５に係る配線基板１０Ｄについて図２５を参照して説明する。図２５は、配線基板１０Ｄの模式的断面図である。前記実施形態１の１つのキャビティ２４に対して本実施形態では、基板上下面からそれぞれ窪む２つのキャビティ２４を備える点で相違する。以下では、相違点を中心にして説明する。

図２５に示すように、配線基板１０Ｄは、積層される複数の配線層１６を備える多層配線基板（６層の多層配線基板）である。この配線基板１０Ｄは、上面側（表面層２０Ｕ側）から窪む電子部品搭載用のキャビティ２４（凹部）と、下面側（表面層２０Ｌ側）から窪む電子部品搭載用のキャビティ２４（凹部）とを備え、基板厚みの一方向および反対方向にそれぞれ開口している。これによれば、使用状況に応じて、複数の電子部品を搭載することができる。

（実施形態６）
本発明の実施形態６に係る配線基板１０Ｅについて図２６を参照して説明する。図２６は、配線基板１０Ｅの模式的断面図である。前記実施形態１の６層の配線基板１０に対して本実施形態では、２層の配線基板１０Ｅである点で相違する。以下では、相違点を中心にして説明する。

図２６に示すように、配線基板１０Ｅは、積層される複数の配線層１６を備える多層配線基板（２層の多層配線基板）である。この配線基板１０Ｅは、上面側（表面層２０Ｕ側）から窪む電子部品搭載用のキャビティ２４（凹部）を備える。このような、２層の配線基板１０Ｅであっても、また、３層以上の配線基板であっても、配線基板１０と同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。すなわち、前記実施形態に係る配線基板は、本発明に係る配線基板の一部であり、各実施形態を組み合わせた構造などにおいても、本発明の有効性に変わりはない。

１０ 配線基板； １２、１３ 電子部品； １４ 電子製品；
１６ 配線層； １７ 面； １８ 絶縁層；
１９ 面； ２０ 表面層； ２２ 接続部；
２４ キャビティ（凹部）； ２６ 露出面； ２８ 接続面；
３０ 側面； ３２ 接続バンプ；
３４ ボンディングワイヤ； ３６ 拡大開口部； ３８ 段付き部；
４０ 封止樹脂； ４２ コア材； ４４ 貫通孔；
４６ 絶縁性材料； ４８、５０、５２ 貫通部； ５４、５６ 面；
５８ 貫通部； ５００ 配線基板；
Ｐ１、Ｐ２ 接続パッド。

Claims (17)

1. 積層される複数の配線層と、
   前記複数の配線層の第１および第２配線層がそれぞれ設けられる第１および第２面を有する絶縁層と、
   前記第１面側から前記絶縁層の中途まで窪む凹部と、
   前記第２配線層と電気的に接続し、前記凹部の底面で露出するように前記絶縁層に設けられる接続部と
   を備え、
   前記接続部は、前記凹部の底面で露出する露出面と、前記第２配線層と接する接続面と、前記露出面および前記接続面と交差し、前記絶縁層に接する側面とを有し、該側面が傾斜していることを特徴とする配線基板。
2. 請求項１記載の配線基板において、
   前記接続部が、前記第１面側から前記第２面側へ末広がる形状である。
3. 請求項１記載の配線基板において、
   前記接続部が、前記第１面側から前記第２面側へ尻窄まる形状である。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の配線基板において、
   前記接続部が、前記第１配線層と前記第２配線層とを電気的に接続して、前記第１配線層と前記第２配線層との間の前記絶縁層に設けられ、
   前記接続部の第１面側端部は、該第１面側端部の一部が前記第１配線層に接したまま前記凹部によって該第１面側端部の他部が削られて前記露出面が設けられている。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の配線基板において、
   前記露出面が、前記凹部の底面中央部から底面外周部の方向が長手となる長方形状である。
6. 請求項５記載の配線基板において、
   前記接続部が、前記凹部の底面縁部に沿って複数設けられている。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の配線基板において、
   前記凹部を露出して前記第１配線層を覆うように基板表面に設けられる表面層を備え、
   前記表面層が、前記凹部の開口よりも拡大して開口された拡大開口部を有する。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の配線基板において、
   前記凹部の底面で前記絶縁層を貫通する貫通部を備える。
9. 請求項１〜８記載の配線基板において、
   前記絶縁層を第１絶縁層と、前記凹部を第１凹部と、前記接続部を第１接続部とし、
   前記複数の配線層の第３および第４配線層がそれぞれ設けられる第３および第４面を有する第２絶縁層と、
   前記第３面側から前記第２絶縁層の中途まで窪む第２凹部と、
   前記第４配線層と電気的に接続し、前記第２凹部の底面で露出するように前記第２絶縁層に設けられる第２接続部と
   を備え、
   前記第１、第２、第３、および第４配線層がこの順で積層され、
   前記第２接続部が、前記第２凹部の底面で露出する露出面と、前記第３配線層と接する接続面と、前記露出面および前記接続面と交差し、前記第２絶縁層に接する側面とを有し、
   前記第２接続部の側面が傾斜し、
   前記第１接続部が前記第１面側から前記第２面側へ末広がる形状であるときに、前記第２接続部が前記第３面側から前記第４面側へ尻窄まる形状であり、
   前記第１接続部が前記第１面側から前記第２面側へ尻窄まる形状であるときに、前記第２接続部が前記第３面側から前記第４面側へ末広がる形状である。
10. 請求項９記載の配線基板において、
    前記第１凹部が、基板厚みの一方向に開口し、
    前記第２凹部が、前記一方向の反対方向に開口している。
11. 積層される複数の配線層と、前記複数の配線層の第１および第２配線層がそれぞれ設けられる第１および第２面を有する絶縁層とを備える配線基板の製造方法であって、
    （ａ）前記第２面側から前記第１配線層に達し、内壁面が傾斜する貫通部を前記絶縁層に形成する工程と、
    （ｂ）前記貫通部に導電性材料を埋め込んで前記第１配線層と電気的に接続される接続部を形成する工程と、
    （ｃ）前記接続部と電気的に接続されるように前記第２面に前記第２配線層を形成する工程と、
    （ｄ）前記第１面側から前記絶縁層の中途まで窪む凹部を形成することによって、前記凹部の底面で露出する露出面と、前記第２配線層と接する接続面と、前記露出面および前記接続面と交差し、前記絶縁層に接する側面とを有し、前記第１面側から前記第２面側へ末広がる形状となって前記側面が傾斜している前記接続部を形成する工程と
    を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
12. 積層される複数の配線層と、前記複数の配線層の第１および第２配線層がそれぞれ設けられる第１および第２面を有する絶縁層とを備える配線基板の製造方法であって、
    （ａ）前記第１面側から前記第２配線層に達し、内壁面が傾斜する貫通部を前記絶縁層に形成する工程と、
    （ｂ）前記貫通部に導電性材料を埋め込んで前記第２配線層と電気的に接続される接続部を形成する工程と、
    （ｃ）前記接続部と電気的に接続されるように前記第１面に前記第１配線層を形成する工程と、
    （ｄ）前記第１面側から前記絶縁層の中途まで窪む凹部を形成することによって、前記凹部の底面で露出する露出面と、前記第２配線層と接する接続面と、前記露出面および前記接続面と交差し、前記絶縁層に接する側面とを有し、前記第１面側から前記第２面側へ尻窄まる形状となって前記側面が傾斜している前記接続部を形成する工程と
    を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
13. 請求項１１または１２記載の配線基板の製造方法において、
    前記（ｄ）工程では、前記凹部を形成することによって、前記接続部の第１面側端部の一部を前記第１配線層に接したまま、該第１面側端部の他部を削って前記露出面を形成する。
14. 請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法において、
    前記（ｄ）工程の前に、前記凹部の開口よりも拡大して開口された拡大開口部を有し、前記第１配線層を覆うように基板表面に設けられる表面層を形成する。
15. 請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法において、
    前記（ｄ）工程後、前記凹部の底面で前記絶縁層を貫通する貫通部を形成する。
16. 請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法において、
    前記（ｄ）工程では、ザグリ加工によって前記凹部を形成する。
17. 請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法において、
    前記（ａ）工程では、レーザ加工によって前記貫通部を形成する。

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