JP5356883B2 - 補強材付き配線基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、配線基板の反りを防止するための補強材を備えた補強材付き配線基板の製造方法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（例えば特許文献１参照）。

なお、ＩＣチップは、一般に熱膨張係数が２．０ｐｐｍ／℃〜５．０ｐｐｍ／℃程度の半導体材料（例えばシリコン等）を用いて形成される。一方、ＩＣチップ搭載用配線基板は、それよりも熱膨張係数がかなり大きい樹脂材料等を用いて形成された樹脂配線基板であることが多い。この樹脂配線基板の一例としては、コア基板の表面及び裏面にビルドアップ層を形成したものが実用化されている。この樹脂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る。つまり、この樹脂配線基板において、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、樹脂配線基板を、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２参照）。この基板は、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。

しかし、コア基板を省略すると樹脂配線基板が薄肉化されるため、樹脂配線基板の剛性の低下が避けられなくなる。この場合、フリップチップ接続に用いたはんだが冷却される際に、チップ材料と基板材料との熱膨張係数差に起因する熱応力の影響を受けて、樹脂配線基板がチップ搭載面側に反りやすくなる。その結果、チップ接合部分にクラックが起こり、オープン不良などが生じやすくなる。つまり、上記のようなＩＣチップを用いて半導体パッケージを構成した場合、高い歩留まりや信頼性を実現できないという問題が生じる。

上記の問題を解決するために、樹脂配線基板１０１の片面（ＩＣチップ１０６の搭載面１０２）に、環状のスティフナ１０５（補強材）を貼付した半導体パッケージ１００が提案されている（図３２参照）。前記スティフナ１０５は、樹脂配線基板１０１よりも剛性の高い材料（例えば金属材料）を用いて形成される。ここで、金属製のスティフナ１０５を使用して半導体パッケージ１００を製造する場合、樹脂配線基板１０１の熱膨張係数は、金属製スティフナ１０５の熱膨張係数よりも大きくなるため、熱膨張係数差に起因する熱応力の影響を受けて樹脂配線基板１０１に反りが発生することがある。

この対策として、スティフナの一部にスリットを形成し、熱応力の分散を図るようにした技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。図３３は、特許文献３の半導体パッケージに用いられるスティフナ１１０を示している。図３３のスティフナ１１０は４つの角部１１１を有する矩形枠状に形成されており、そのスティフナ１１０の中央部には、ＩＣチップを収納するための開口部１１２が形成されている。また、このスティフナ１１０には、開口部１１２の各角部とスティフナ１１０の対応する各角部１１１にわたりスリット１１４が設けられている。

特開２００２−２６５００号公報（図１など） 特開２００２−２６１７１号公報（図５など） 特開２００７−２９９８８７号公報（図３など）

ところで、上記従来のスティフナ１１０において、スリット１１４は、その一端が開口部１１２に開放状態で形成されるとともに他端が角部１１１の近傍に位置している。つまり、スティフナ１１０は、スリット１１４によって完全に分断されておらず一部が繋がった状態となっている。このため、スティフナ１１０においてその繋がった部分に熱応力が集中することがあり、その場合には樹脂配線基板の反りを解消することができなくなる。樹脂配線基板に反りが発生すると、ＩＣチップの搭載が困難となり、製品信頼性が低下してしまう。

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、補強材に加わる応力を確実に緩和して配線基板の反りを防止することができる補強材付き配線基板の製造方法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、基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層及び複数の導体層を積層してなる構造を有し、チップ部品を接続可能な複数の主面側接続端子が前記基板主面上に配設された板状の配線基板と、前記基板主面側に接合され、前記複数の主面側接続端子を露出させる開口部が貫通形成され、スリットを介して分割された複数の分割片からなる、平面視で枠状の補強材とを備えた補強材付き配線基板の製造方法であって、前記スリットを介して前記複数の分割片を配置してなる分割片集合体を前記基板主面側に接合する接合工程と、前記接合工程後において、前記分割片集合体を個々の分割片に分離する分離工程とを含むことを特徴とする補強材付き配線基板の製造方法がある。

従って、手段１に記載の発明によると、スリットを介して複数の分割片を配置してなる分割片集合体が用いられ、接合工程では、その分割片集合体が基板主面側に接合された後、分離工程において、分割片集合体が個々の分割片に分離される。このようにすると、基板主面側において、スリットを介して複数の分割片を正確な位置に迅速に接合することができる。またこの場合、補強材に均一な幅を有するスリットを形成することができる。従って、各分割片からなる補強材によって配線基板の強度を確実に高めることができる。また、補強材に形成される各スリットにより、補強材と配線基板との熱膨張係数差に起因して補強材に加わる熱応力を確実に緩和することができ、補強材付き配線基板の反りを防止することができる。

前記分割片集合体は、前記複数の分割片を包囲する枠状の支持フレームと、前記支持フレームと前記複数の分割片とを連結する複数の連結部とを備えるものを挙げることができる。この分割片集合体を用いる場合、分割片集合体を基板主面側に接合した後、分離工程において、複数の連結部を切断して支持フレームを複数の分割片から分離する。このようにすると、複数の分割片を正確な位置に配置することができ、各分割片からなる補強材を迅速に接合することができる。なお、前記連結部を切断する加工方法としては、ルータ加工、レーザ加工、露光及び現像を行うフォトリソグラフィなどの手法が挙げられる。

また、前記分割片集合体としては、前記複数の分割片の片側面に対して貼着された剥離可能な支持フィルムを備えるものを挙げることができる。この分割片集合体を用いる場合、分割片集合体を基板主面側に接合した後、分離工程では、支持フィルムを剥離して除去することで複数の分割片同士を分離する。このようにしても、複数の分割片を正確な位置に配置することができ、各分割片からなる補強材を迅速に接合することができる。

また、上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層及び複数の導体層を積層してなる構造を有し、チップ部品を接続可能な複数の主面側接続端子が前記基板主面上に配設された板状の配線基板と、前記基板主面側に接合され、前記複数の主面側接続端子を露出させる開口部が貫通形成され、スリットを介して分割された複数の分割片からなる、平面視で枠状の補強材とを備えた補強材付き配線基板の製造方法であって、前記複数の分割片を加工形成するための枠状かつ片側面にあらかじめ凹部が形成された分割片形成素材を使用し、前記分割片形成素材における前記片側面側を前記基板主面側に接合する接合工程と、前記接合工程後において、前記分割片形成素材の前記凹部のある位置を加工して前記スリットを形成することにより、前記複数の分割片を形成する分割片形成工程とを含み、前記凹部は、前記分割片形成素材の枠内面から枠外面にわたって延びるとともに、前記スリットよりも幅広の溝部であることを特徴とする補強材付き配線基板の製造方法がある。

従って、手段２に記載の発明によると、接合工程において、枠状の分割片形成素材が基板主面側に接合された後、分割片形成工程において、分割片形成素材が加工されて複数の分割片が形成される。このようにすれば、基板主面側において、スリットを介して複数の分割片を正確な位置に形成することができ、各分割片からなる枠状の補強材によって配線基板の強度を確実に高めることができる。さらに、補強材にスリットを形成することにより、補強材と配線基板との熱膨張係数差に起因して補強材に加わる熱応力を確実に緩和することができるため、補強材付き配線基板の反りを防止することができる。なお、前記分割片形成素材の加工方法としては、ルータ加工、レーザ加工、露光及び現像を行うフォトリソグラフィなどの手法が挙げられる。

前記分割片形成素材としては、片側面にあらかじめ凹部が形成されたものを使用する。この場合、接合工程において、前記分割片形成素材における前記片側面側を前記基板主面側に接合し、前記分割片形成工程において、前記凹部のある位置を加工して前記スリットを形成することにより、前記複数の分割片を形成する。このように、分割片形成素材にあらかじめ凹部を形成しておくことにより、スリットの形成時にはその凹部の深さ分だけ加工量を減らすことができる。また、配線基板との接合面側に凹部が配置されるので、基板自体を傷つけることなくスリットの加工を確実に行うことができる。この結果、分割片形成工程を短時間で行うことができる。

前記凹部は、前記分割片形成素材の枠内面から枠外面にわたって延びるとともに、前記スリットよりも幅広の溝部である。このようにすると、凹部が幅広の溝部であるので、その凹部のある位置に確実にスリットを形成することができる。

前記補強材は、外形寸法が前記配線基板の外形寸法よりも大きく設定され、前記補強材の外縁部が前記配線基板の外縁部よりも基板平面方向へ全体的に張り出した状態で、前記配線基板に接合されていてもよい。このようにすると、相対的に配線基板の外縁部が補強材の外縁部よりも引っ込んだ状態となり、配線基板の外縁部に他部材等が接触しにくくなる。その結果、配線基板の外縁部を補強材で確実に保護することができ、配線基板の外縁部の破損を防止することができる。

前記スリットの形状は限定されるものではなく、直線的な形状であってもよいし、非直線的な形状であってもよい。なお、非直線的な形状の具体例としては、例えばクランク形状を挙げることができる。この非直線的な形状のスリットを補強材に形成する場合、補強材に加わる熱応力を緩和するために個々の分割片の位置がずれたとしても、補強材の面方向にて各分割片の一部が重なり合うこととなる。そして、各分割片の重なり合う部分によって、配線基板の反りを確実に防止することができる。

前記補強材は、前記配線基板に接合される接合面とその反対側に位置する非接合面とを有するとともに、前記非接合面側のスリット幅のほうが前記接合面側のスリット幅よりも大きくなるように設定されていることが好ましい。このようにすると、補強材の接合面の面積を十分に確保することができ、補強材を配線基板に確実に固定することができる。

前記配線基板において前記スリットが形成された箇所に対応する位置には、複数層にわたりプレーン状導体層が配置されていることが好ましい。この場合、補強材においてスリットが形成される部分は剛性が低くなるが、配線基板の複数層にプレーン状導体層を設けることによってその剛性が低くなる部分を補強することができる。このため、補強材付き配線基板の剛性を十分に確保することができる。

前記配線基板としては、基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層及び複数の導体層を積層してなる構造を有し、チップ部品を接続可能な複数の主面側接続端子が前記基板主面上に配設された構造のものが使用される。前記配線基板において、前記複数の樹脂絶縁層には前記複数のビア導体が形成され、前記複数のビア導体は前記複数の樹脂絶縁層の各層において同一方向に拡径していることが好ましい。このようにすると、コア基板を含まないコアレス配線基板を確実に製造することができる。

前記樹脂絶縁層は、絶縁性、耐熱性、耐湿性等を考慮して適宜選択することができる。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。

前記導体層、及び前記主面側接続端子は主として銅からなり、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、フルアディティブ法などといった公知の手法によって形成される。具体的に言うと、例えば、銅箔のエッチング、無電解銅めっきあるいは電解銅めっきなどの手法が適用される。なお、スパッタやＣＶＤ等の手法により薄膜を形成した後にエッチングを行うことで導体層や主面側接続端子を形成したり、導電性ペースト等の印刷により導体層や主面側接続端子を形成したりすることも可能である。

また、前記複数の主面側接続端子に接続可能なチップ部品としては、チップコンデンサ、半導体集積回路素子（ＩＣチップ）、半導体製造プロセスで製造されたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子などを挙げることができる。ＩＣチップの具体例としては、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory ）などを挙げることができる。ここで、「半導体集積回路素子」とは、主として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素子をいう。チップ部品の他の具体例としては、チップトランジスタ、チップダイオード、チップ抵抗、チップコイル、チップインダクタなどを挙げることができる。

上記補強材は、前記配線基板を構成する樹脂材料よりも高剛性であることが好ましい。その理由は、補強材自体に高い剛性が付与されていれば、それを面接合することで配線基板に高い剛性を付与することができ、外部から加わる応力に対していっそう強くなるからである。また、高い剛性を有する補強材であれば、補強材を薄くしても配線基板に十分高い剛性を付与することができるため、補強材付き配線基板全体の薄肉化を阻害しないからである。

なお、前記補強材は、例えば、剛性の高い金属材料やセラミック材料を用いて形成することが好ましく、例えば、樹脂材料中に無機材料を含有させた複合材料によって形成するものでもよい。

前記補強材を構成する金属材料としては、鉄、金、銀、銅、銅合金、鉄ニッケル合金、珪素、ガリウム砒素などがある。また、前記補強材を構成するセラミック材料としては、例えばアルミナ、ガラスセラミック、結晶化ガラス等の低温焼成材料、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素などがある。前記補強材を構成する樹脂材料としては、エポキシ樹脂、ポリブテン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）などがある。

前記補強材は配線基板の基板主面に接合されるが、接合の手法は特に限定されることはなく、補強材を形成している材料の性質、形状等に合った周知の手法を採用することができる。例えば、補強材の接合面を、前記基板主面に対して接着剤を介して接合することが好ましい。このようにすれば、配線基板に対して補強材を確実かつ容易に接合することができる。なお、接着剤としては、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ゴム系接着剤などが挙げられる。

第１の実施形態の半導体パッケージを示す概略断面図。 半導体パッケージを示す平面図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 第２の実施形態における分割片集合体を示す平面図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す説明図。 第３の実施形態におけるスティフナ付き配線基板を示す平面図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す平面図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す断面図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す平面図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す断面図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す平面図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す断面図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す平面図。 スティフナ付き配線基板の製造方法を示す断面図。 別の実施形態のスティフナ付き配線基板を示す平面図。 別の実施形態のスティフナ付き配線基板を示す平面図。 別の実施形態のスティフナ付き配線基板を示す平面図。 図３０のスティフナ付き配線基板を示す要部断面図。 従来技術の半導体パッケージを示す斜視図。 従来技術の半導体パッケージを示す平面図。

［第１の実施の形態］
以下、本発明を補強材付き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及び図２に示されるように、本実施の形態の半導体パッケージ１０は、スティフナ付き配線基板１１（補強材付き配線基板）と、ＩＣチップ２１（チップ部品）とからなるＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）である。なお、半導体パッケージ１０の形態は、ＢＧＡのみに限定されず、例えばＰＧＡ（ピングリッドアレイ）やＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）等であってもよい。ＩＣチップ２１は、縦１５．０ｍｍ×横１５．０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの矩形平板状であって、熱膨張係数が４．２ｐｐｍ／℃のシリコンからなる。

スティフナ付き配線基板１１は、配線基板４０と、補強材である配線基板用スティフナ（以下「スティフナ」という）３１とを備えている。本実施の形態の配線基板４０は、基板主面４１及び基板裏面４２を有し、縦５０．０ｍｍ×横５０．０ｍｍ×厚さ０．４ｍｍの平面視略矩形状に形成されている。また、配線基板４０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、エポキシ樹脂からなる４層の樹脂絶縁層４３，４４，４５，４６と銅からなる導体層５１とを交互に積層した構造を有する。本実施の形態の配線基板４０において、樹脂絶縁層４３〜４６の熱膨張係数は約３０ｐｐｍ／℃となっており、導体層５１の熱膨張係数は約１７ｐｐｍ／℃となっている。なお、熱膨張係数は、０℃〜ガラス転移温度（Ｔｇ）間の測定値の平均値をいう。

図１に示されるように、配線基板４０の基板主面４１上（第４層の樹脂絶縁層４６の表面上）には、端子パッド５２（主面側接続端子）がアレイ状に配置されている。さらに、端子パッド５２の表面上には、複数の主面側はんだバンプ５４が配設されている。各主面側はんだバンプ５４は、前記ＩＣチップ２１の面接続端子２２に電気的に接続されている。即ち、ＩＣチップ２１は、配線基板４０の基板主面４１側に搭載されている。なお、各端子パッド５２及び各主面側はんだバンプ５４が形成されている領域は、ＩＣチップ２１を搭載可能なＩＣチップ搭載領域２３である。

一方、配線基板４０の基板裏面４２上（第１層の樹脂絶縁層４３の下面上）には、ＢＧＡ用パッド５３（裏面側接続端子）がアレイ状に配設されている。また、各ＢＧＡ用パッド５３の表面上には、マザーボード接続用の複数の裏面側はんだバンプ５５が配設されており、各裏面側はんだバンプ５５により、配線基板４０は図示しないマザーボード（母基板）上に実装される。

各樹脂絶縁層４３〜４６には、それぞれビア穴５６及びビア導体５７が設けられている。各ビア穴５６は、円錐台形状をなし、各樹脂絶縁層４３〜４６に対してＹＡＧレーザまたは炭酸ガスレーザを用いた穴あけ加工を施すことで形成される。各ビア導体５７は、基板裏面４２側（図１では下方向）に行くに従って拡径した導体であって、各導体層５１、前記端子パッド５２及びＢＧＡ用パッド５３を相互に電気的に接続している。

図１及び図２に示されるように、前記スティフナ３１は、例えば、縦５０．０ｍｍ×横５０．０ｍｍ×厚さ２．０ｍｍの矩形枠状の補強材であって、４つの分割片３６からなる。各分割片３６は、枠内面３７から枠外面３８にわたって延びるスリット３９を介して完全に分割されている。本実施の形態の各分割片３６は、全て同一形状、同一サイズの部材であり、具体的には、長辺及び短辺を有する台形状の部材である。そして、スティフナ３１において、短辺側を枠内面３７側に長辺側を枠外面３８側に向けた状態で各分割片３６を配置させることにより、４つの各コーナ部に直線的な形状のスリット３９が形成されている。

なお、スティフナ３１（分割片３６）は、金属材料（例えば、銅）を用いて配線基板４０よりも厚く形成されている。従って、スティフナ３１（分割片３６）は、配線基板４０よりも高剛性となっている。さらに、スティフナ３１の熱膨張係数は、約１７ｐｐｍ／℃であり、配線基板４０を構成する樹脂絶縁層４３〜４６の熱膨張係数（約３０ｐｐｍ／℃）よりも小さい値となっている。

スティフナ３１は、配線基板４０に接合される接合面３２と、接合面３２の反対側に位置する非接合面３３とを有している。接合面３２は、基板主面４１の外周部（即ち、基板主面４１において前記ＩＣチップ搭載領域２３を除く領域）に面接触可能となっている。

また、スティフナ３１には、接合面３２の中央部及び非接合面３３の中央部にて開口する平面視で矩形状の開口部３５が貫通形成されている。開口部３５は、端子パッド５２及び前記主面側はんだバンプ５４を露出させるようになっている。具体的に言うと、開口部３５は、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍで、四隅に半径１．５ｍｍのアールを有する断面略正方形状の孔である。

そして図１に示されるように、スティフナ３１を構成する各分割片３６の接合面３２は、基板主面４１の外周部に対して接着剤３０（例えば、エポキシ系接着剤）を介して面接合（接合固定）される。このようにスティフナ付き配線基板１１を構成すれば、スティフナ３１により配線基板１１に高い剛性が付与される。

次に、スティフナ付き配線基板１１の製造方法について説明する。

準備工程において、配線基板４０を作製し、あらかじめ準備しておく。

配線基板４０は、以下の配線基板作製工程を経て作製される。配線基板作製工程では、まず、図３に示されるように、ガラスエポキシ基板などの十分な強度を有する支持基板７０を準備する。次に、支持基板７０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７１を形成することにより、支持基板７０及び下地樹脂絶縁層７１からなる基材６９を得る。そして、図４に示されるように、基材６９の片面（具体的には下地樹脂絶縁層７１の上面）に、積層金属シート体７２を配置する。ここで、下地樹脂絶縁層７１上に積層金属シート体７２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７２が下地樹脂絶縁層７１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７２は、２枚の銅箔７３，７４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）を介して各銅箔７３，７４を積層することで積層金属シート体７２が形成されている。

その後、図５に示されるように、積層金属シート体７２を包むようにシート状の絶縁樹脂基材７５を配置し、真空圧着熱プレス機（図示略）を用いて真空下にて加圧加熱することにより、絶縁樹脂基材７５を硬化させて第４層の樹脂絶縁層４６を形成する。ここで、樹脂絶縁層４６は、積層金属シート体７２と密着するとともに、その積層金属シート体７２の周囲領域において下地樹脂絶縁層７１と密着することで、積層金属シート体７２を封止する。

そして、図６に示されるように、レーザ加工を施すことによって樹脂絶縁層４６の所定の位置にビア穴５６を形成し、次いで各ビア穴５６内のスミアを除去するデスミア処理を行う。その後、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５６内にビア導体５７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４６上に導体層５１をパターン形成する（図７参照）。

また、第１層〜第３層の樹脂絶縁層４３〜４５及び導体層５１についても、上述した第４層の樹脂絶縁層４６及び導体層５１と同様の手法によって形成し、樹脂絶縁層４６上に積層していく。以上の工程によって、基材６９上に積層金属シート体７２、樹脂絶縁層４３〜４６及び導体層５１を積層した積層体８０を形成する（図８参照）。なお図８に示されるように、積層体８０において積層金属シート体７２上に位置する領域が、配線基板４０となるべき配線積層部８１となる。

この積層体８０をダイシング装置（図示略）により切断し、積層体８０における配線積層部８１の周囲領域を除去する。この際、図８に示すように、配線積層部８１とその周囲部８２との境界（図８では矢印で示す境界）において、配線積層部８１の下方にある基材６９（支持基板７０及び下地樹脂絶縁層７１）ごと切断する。この切断によって、樹脂絶縁層４６にて封止されていた積層金属シート体７２の外縁部が露出した状態となる。つまり、周囲部８２の除去によって、下地樹脂絶縁層７１と樹脂絶縁層４６との密着部分が失われる。この結果、配線積層部８１と基材６９とは積層金属シート体７２のみを介して連結した状態となる。

ここで、図９に示されるように、積層金属シート体７２における２枚の銅箔７３，７４の界面にて剥離して、配線積層部８１を基材６９から分離する。そして、図１０に示されるように、配線積層部８１（樹脂絶縁層４６）の下面上にある銅箔７３に対してエッチングによるパターニングを行うことにより、最表層の樹脂絶縁層４６上に端子パッド５２を形成する。

続くはんだバンプ形成工程では、最表層の樹脂絶縁層４６上に形成された複数の端子パッド５２上に、ＩＣチップ接続用の主面側はんだバンプ５４を形成する（図１１参照）。具体的には、図示しないはんだボール搭載装置を用いて各端子パッド５２上にはんだボールを配置した後、はんだボールを所定の温度に加熱してリフローすることにより、各端子パッド５２上に主面側はんだバンプ５４を形成する。同様に、樹脂絶縁層４３上に形成された複数のＢＧＡ用パッド５３上に、裏面側はんだバンプ５５を形成する。

次いで、複数の分割片３６からなるスティフナ３１を用いて配線基板４０を補強する。本実施の形態では、矩形枠状のスティフナ３１となるようにスリット３９を介して複数の分割片３６を配置する必要がある。ここで、各分割片３６を１つずつ配置すると、手間がかかる上に個々の分割片３６を正確な位置に接合することが困難となる。さらに、各分割片３６のいずれか１つでも固定位置がずれてしまうと、所望のスリット幅を確保することができなくなる。そして、スリット幅が狭くなると、熱応力の緩和が不十分となる。また逆に、スリット幅が広くなると、スティフナ３１の強度を十分に確保することができなくなる。このため、本実施の形態では、複数の分割片３６からなるスティフナ３１を正確に接合するための新たな製造方法を採用している。

具体的には、図１２に示されるように、スリット３９を介して複数の分割片３６を二次元的に配置してなる分割片集合体９０を準備する。分割片集合体９０は、複数の分割片３６を包囲する枠状の支持フレーム９１と、支持フレーム９１と複数の分割片３６とを連結する複数の連結部９２とを備える。分割片集合体９０は、従来周知の加工装置を用いて銅板等を加工することにより作製される。

接合工程では、配線基板４０の基板主面４１に分割片集合体９０の各分割片３６を接着する。具体的には、分割片集合体９０における各分割片３６の接合面３２に接着剤３０を塗布した後、配線基板４０の基板主面４１上に分割片３６を配置し、接合面３２を基板主面４１に接触させる。なおここでは、スティフナ３１の枠外面３８となる各分割片３６の長辺側が配線基板４０の外縁部に沿うよう位置合わせした状態で各分割片３６を接着剤３０を介して配線基板４０に接触させる（図１３参照）。この状態で、例えば１５０℃程度で加熱処理（キュア）を行って接着剤３０を固化させれば、加熱処理後に接着剤３０が室温まで冷却されるとともに、分割片集合体９０の各分割片３６が基板主面４１に対して接着剤３０を介して接合固定される。

そして、分離工程において、例えば、レーザ加工装置を用い、分割片集合体９０における連結部９２を切断し、支持フレーム９１を分離することで、個々の分割片３６に分離する（図１４参照）。なおここで、連結部９２を切断する加工方法としては、レーザ加工以外に、ルータ加工などの他の加工方法を用いてもよい。

その後、配線基板４０のＩＣチップ搭載領域２３にＩＣチップ２１を載置する。このとき、ＩＣチップ２１側の面接続端子２２と、配線基板４０側の主面側はんだバンプ５４とを位置合わせするようにする。そして、加熱して各主面側はんだバンプ５４をリフローすることにより、面接続端子２２と主面側はんだバンプ５４とが接合され、配線基板４０にＩＣチップ２１が搭載される（図１参照）。

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）本実施の形態における補強材付き配線基板１１の製造時には、複数の分割片３６を包囲する枠状の支持フレーム９１と、支持フレーム９１と複数の分割片３６とを連結する複数の連結部９２とを備える分割片集合体９０が用いられる。そして、その分割片集合体９０を基板主面４１側に接合した後、分割片集合体９０における連結部９２を切断することにより、支持フレーム９１から個々の分割片３６が分離される。このように補強材付き配線基板１１を製造すると、基板主面４１側において、複数の分割片３６を正確な位置に迅速に接合することができる。またこの場合、スティフナ３１における各分割片３６の間には、均一なスリット幅を有するスリット３９を形成することができる。従って、各分割片３６からなるスティフナ３１によって、配線基板４０の強度を確実に高めることができる。また、スティフナ３１に形成される各スリット３９により、スティフナ３１と配線基板４０との熱膨張係数差に起因してスティフナ３１に加わる熱応力を確実に緩和することができ、補強材付き配線基板１１の反りを防止することができる。

（２）本実施の形態で用いられる分割片集合体９０は、支持フレーム９１の内側において、スリット３９を介して各分割片３６が二次元的に配置され、個々の分割片３６が１つの連結部９２を介して支持フレーム９１に固定される構成となっている。このようにすると、比較的に簡単な構成で矩形枠状となるよう各分割片３６を配置させることができる。また、この分割片集合体９０を用いれば、個々の分割片３６に分離する切断加工を容易に行うことができる。
［第２の実施の形態］

次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図面に基づき説明する。本実施の形態では、スティフナ３１を構成する各分割片３６の接合方法が第１の実施の形態と異なる。なお、スティフナ付き配線基板１１の構成は上記第１の実施の形態と同じである。以下、スティフナ付き配線基板１１の製造方法における相違点を中心に説明する。

本実施の形態では、図１５に示されるように、複数の分割片３６を二次元的に配置してなる分割片集合体９０Ａが用いられる。この分割片集合体９０Ａは、粘着面９３を有する支持フィルム９４を備え、その粘着面９３が各分割片３６の片側面（非接合面）に対して剥離可能な状態で粘着されている。支持フィルム９４の粘着面９３上に粘着された各分割片３６は、前記スティフナ３１を構成すべく矩形枠状となるよう配置されている。

そして、接合工程では、図１６及び図１７に示されるように、分割片集合体９０Ａにおける各分割片３６の接合面３２に接着剤３０を塗布した後、配線基板４０の基板主面４１上に分割片３６を配置し、接合面３２を基板主面４１に接触させる。この状態で、接着剤３０を固化させることにより、分割片集合体９０Ａの各分割片３６が基板主面４１に対して接着剤３０を介して接合固定される。

その後、分離工程において、支持フィルム９４を各分割片３６から剥離して除去することにより、各分割片３６同士を分離させる（図１８参照）。このような製造工程を行うことで、配線基板４０の基板主面４１上において複数の分割片３６を正確な位置に配置することができ、各分割片３６からなる枠状のスティフナ３１を迅速に接合することができる。
［第３の実施の形態］

次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を図面に基づき説明する。図１９に示されるように、本実施の形態のスティフナ付き配線基板１１Ａでは、スティフナ３１Ａを構成する各分割片３６Ａの形状、及びその接合方法が第１の実施の形態と異なる。なお、本実施の形態のスティフナ付き配線基板１１Ａにおいて、配線基板４０等の他の構成は上記第１の実施の形態と同じである。

図１９に示されるように、本実施の形態のスティフナ付き配線基板１１Ａでは、Ｌ字形状をなす４つの分割片３６Ａによって矩形枠状のスティフナ３１Ａが形成されており、そのスティフナ３１Ａが配線基板４０の基板主面４１上に接合されている。このスティフナ３１Ａにおいても枠内面３７から枠外面３８にわたって延びるスリット３９Ａが形成されている。各スリット３９Ａは、スティフナ３１Ａの各辺の中央部において各辺と直交する方向に形成されている。

本実施の形態のスティフナ付き配線基板１１Ａの製造時には、複数の分割片３６Ａを加工形成するための枠状の分割片形成素材９５（図２０及び図２１参照）が用いられる。分割片形成素材９５は、従来周知の加工装置を用いて銅板等を加工することにより作製される。

接合工程では、図２１に示されるように、配線基板４０の基板主面４１に分割片形成素材９５を接着する。具体的には、分割片形成素材９５の片側面（各分割片３６Ａの接合面３２となる面）に接着剤３０を塗布した後、配線基板４０の基板主面４１上に分割片形成素材９５を配置し、接着剤３０を介して基板主面４１に接触させる。この状態で、例えば１５０℃程度で加熱処理（キュア）を行って接着剤３０を固化させることにより、分割片形成素材９５が基板主面４１に対して接合固定される。

そして、分割片形成工程において、例えば、レーザ加工装置を用い、分割片形成素材９５を加工して複数の分割片３６Ａを形成する（図２２及び図２３参照）。この結果、スティフナ３１Ａを構成する複数の分割片３６Ａがスリット３９Ａを介して分割され、スティフナ付き配線基板１１Ａが製造される。

本実施の形態でも、配線基板４０の基板主面４１側において、複数の分割片３６Ａを正確な位置に形成することができ、各分割片３６Ａからなる枠状のスティフナ３１Ａによって配線基板４０の強度を高めることができる。

なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。

・上記第３の実施の形態において、片側面９６にあらかじめ凹部９７が形成された分割片形成素材９５Ａ（図２４及び図２５参照）を使用してスティフナ付き配線基板１１Ａを製造してもよい。具体的には、図２４及び図２５に示されるように、分割片形成素材９５Ａには、枠内面９８から枠外面９９にわたって延びるように凹部９７が形成されている。凹部９７は、スリット３９Ａよりも幅広の溝部であり、分割片形成素材９５Ａにおける各辺の中央部において各辺と直交する方向に形成されている。そして、接合工程では、図２５に示されるように、分割片形成素材９５Ａにおいて凹部９７が形成されている片側面９６を接着剤３０を介して配線基板４０の基板主面４１上に接合する。さらに、分割片形成工程では、図２６及び図２７に示されるように、凹部９７がある位置を加工してスリット３９Ａを形成することにより、複数の分割片３６Ａを形成する。

このように分割片形成素材９５Ａにあらかじめ凹部９７を形成しておくことにより、その凹部９７の深さ分だけ加工量を減らすことができる。また、配線基板４０との接合面３２側に凹部９７が配置されるので、基板自体を傷つけることなくスリット３９の加工を確実に行うことができる。さらに、凹部９７がスリット３９Ａよりも幅広であるので、凹部９７がある位置にスリット３９Ａを容易に形成することができる。この結果、分割片形成工程を短時間で行うことができる。

・上記各実施の形態の補強材付き配線基板１１，１１Ａでは、外形が配線基板４０と同じ寸法のスティフナ３１，３１Ａを用いていたが、これに限定されるものではない。図２８に示される補強材付き配線基板１１Ｂのように、配線基板４０よりも外形寸法が大きく設定されたスティフナ３１Ｂを用いてもよい。このスティフナ３１Ｂは、スリット３９Ｂを介して分割された４つの分割片３６Ｂからなり、外縁部が配線基板４０の外縁部よりも基板平面方向へ全体的に張り出した状態で配線基板４０に接合されている。このように補強材付き配線基板１１Ｂを構成すると、相対的に配線基板４０の外縁部がスティフナ３１Ｂの外縁部よりも引っ込んだ状態となり、配線基板４０の外縁部に他部材等が接触しにくくなる。その結果、配線基板４０の外縁部をスティフナ３１Ｂで確実に保護することができ、配線基板４０の外縁部の破損を防止することができる。

・上記各実施の形態において、スティフナ３１，３１Ａ，３１Ｂに形成されるスリット３９，３９Ａ，３９Ｂは、直線的な形状であるが、非直線的な形状のスリットに変更してもよい。その具体例を図２９に示している。図２９に示される補強材付き配線基板１１Ｃのスティフナ３１Ｃは、４つの分割片３６Ｃからなり、クランク形状のスリット３９Ｃを介して各分割片３６Ｃが分割されている。このようなスリット３９Ｃをスティフナ３１Ｃに形成することにより、スティフナ３１Ｃと配線基板４０との熱膨張係数差に起因してスティフナ３１Ｃに加わる熱応力を確実に緩和することができる。またこの場合、熱応力を緩和するために個々の分割片３６Ｃの位置がずれたとしても、スティフナ３１Ｃの面方向にて各分割片３６Ｃの一部が重なり合うこととなる。そして、各分割片３６Ｃの重なり合う部分によって、配線基板４０の反りを確実に防止することができる。

・上記各実施の形態の補強材付き配線基板１１,１１Ａ〜１１Ｃにおいて、各スティフナ３１，３１Ａ〜３１Ｃに形成されるスリット３９，３９Ａ〜３９Ｃは、接合面３２側及び非接合面３３側にてスリット幅が均一に形成されるものであるが、これに限定されるものではない。図３０及び図３１に示される補強材付き配線基板１１Ｄのスティフナ３１Ｄのように、配線基板４０Ａとの接合面３２側のスリット幅よりも非接合面３３側のスリット幅が大きくなるようスリット３９Ｄを形成してもよい。また、配線基板４０Ａのように、スリット３９Ｄが形成された箇所に対応する位置に、樹脂絶縁層４４〜４６の複数層にわたりプレーン状導体層５１Ａを設けてもよい。なお、プレーン状導体層５１Ａは、ビア導体５７に接続されておらず電気的な機能を有さないダミーの導体層である。

このようにスティフナ付き配線基板１１Ｄを構成すると、スティフナ３１Ｄの接合面３２の面積を十分に確保することでき、スティフナ３１Ｄを配線基板４０Ａに確実に固定することができる。また、スティフナ３１Ｄにおいてスリット３９Ｄが形成される部分は剛性が低くなるが、配線基板４０Ａの複数層にプレーン状導体層５１Ａを設けることによって剛性が低くなる部分を補強することができる。このため、補強材付き配線基板１１Ｄの剛性を十分に確保することができる。

・上記各実施の形態のスティフナ３１，３１Ａ〜３１Ｄは、４つの分割片３６，３６Ａ〜３６Ｄにて構成されるものであったが、分割片の個数は適宜変更することができる。また、スティフナ３１，３１Ａ〜３１Ｄを構成する４つの分割片３６，３６Ａ〜３６Ｄは同一形状であったが、異なる形状の分割片によりスティフナを構成してもよい。

・上記各実施の形態のスティフナ付き配線基板１１，１１Ａ〜１１Ｄでは、補強材として銅からなるスティフナ３１，３１Ａ〜３１Ｄを用いたが、銅以外の金属製のスティフナを用いてもよいし、セラミック製のスティフナや樹脂製のスティフナを用いてもよい。さらに、樹脂材料からなる基材の表面に金属板やセラミック板を貼り付けてなるスティフナを用いてもよい。

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）基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層及び複数の導体層を積層してなる構造を有し、チップ部品を接続可能な複数の主面側接続端子が前記基板主面上に配設された板状の配線基板と、前記基板主面側に接合され、前記複数の主面側接続端子を露出させる開口部が貫通形成され、スリットを介して分割された複数の分割片からなる、平面視で枠状の補強材とを備えた補強材付き配線基板の製造方法であって、前記スリットを介して前記複数の分割片を二次元的に配置してなる分割片集合体を前記基板主面側に接合する接合工程と、前記接合工程後において、前記分割片集合体を個々の分割片に分離する分離工程とを含むことを特徴とする補強材付き配線基板の製造方法。

（２）技術的思想（１）において、前記補強材の外形寸法は前記配線基板の外形寸法よりも大きく設定され、前記補強材の外縁部が前記配線基板の外縁部よりも基板平面方向へ全体的に張り出した状態で、前記補強材が前記配線基板に接合されることを特徴とする補強材付き配線基板の製造方法。

（３）技術的思想（１）または(２)において、前記スリットはクランク形状であることを特徴とする補強材付き配線基板の製造方法。

（４）技術的思想（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記補強材は、前記配線基板に接合される接合面とその反対側に位置する非接合面とを有するとともに、前記非接合面側のスリット幅のほうが前記接合面側のスリット幅よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする補強材付き配線基板の製造方法。

（５）技術的思想（１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記配線基板において前記スリットが形成された箇所に対応する位置には、複数層にわたりプレーン状導体層が配置されていることを特徴とする補強材付き配線基板の製造方法。

１１，１１Ａ〜１１Ｄ…補強材付き配線基板としてのスティフナ付き配線基板
２１…チップ部品としてのＩＣチップ
３１,３１Ａ〜３１Ｄ…補強材としてのスティフナ
３５…開口部
３６,３６Ａ〜３６Ｄ…分割片
３９,３９Ａ〜３９Ｄ…スリット
４０,４０Ａ…配線基板
４１…基板主面
４２…基板裏面
４３〜４６…樹脂絶縁層
５１…導体層
５２…主面側接続端子としての端子パッド
９０…分割片集合体
９１…支持フレーム
９２…連結部
９４…支持フィルム
９５,９５Ａ…分割片形成素材
９６…片側面
９７…凹部
９８…枠内面
９９…枠外面

Claims (1)

1. 基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層及び複数の導体層を積層してなる構造を有し、チップ部品を接続可能な複数の主面側接続端子が前記基板主面上に配設された板状の配線基板と、
   前記基板主面側に接合され、前記複数の主面側接続端子を露出させる開口部が貫通形成され、スリットを介して分割された複数の分割片からなる、平面視で枠状の補強材と
   を備えた補強材付き配線基板の製造方法であって、
   前記複数の分割片を加工形成するための枠状かつ片側面にあらかじめ凹部が形成された分割片形成素材を使用し、前記分割片形成素材における前記片側面側を前記基板主面側に接合する接合工程と、
   前記接合工程後において、前記分割片形成素材の前記凹部のある位置を加工して前記スリットを形成することにより、前記複数の分割片を形成する分割片形成工程とを含み、
   前記凹部は、前記分割片形成素材の枠内面から枠外面にわたって延びるとともに、前記スリットよりも幅広の溝部である
   ことを特徴とする補強材付き配線基板の製造方法。

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