JP6031353B2

JP6031353B2 - 配線基板及びその製造方法

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Publication number: JP6031353B2
Application number: JP2012289000A
Authority: JP
Inventors: 孝治本戸
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2032-12-28
Also published as: JP2014130969A

Description

この発明は、電子部品が表面実装される配線基板及びその製造方法に関する。

従来より、電子部品が表面実装されるタイプの配線基板として、例えば下記特許文献１に開示された配線基板が知られている。この配線基板は、樹脂基材の一方の面又は両面に金型によりパターンを転写して配線用溝を作り、この配線用溝に至る貫通穴を樹脂基材に作り、導電材料を配線用溝及び貫通穴に充填して形成された配線及びビアを有する。

特開２００１−２４４６０９号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来技術の配線基板では、例えば樹脂基材から露出するビアに対し、配線を樹脂基材の表面に形成して接続する場合、ビアと配線との接続界面が樹脂基材の表面と面一になるため、面方向に亀裂を生じさせる力が加わった際に両者が剥離し易いという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、ビアと配線との接続界面における結合力を向上させ、接続信頼性を向上させることができる配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る配線基板は、樹脂基材と、前記樹脂基材の一方の面側に埋設形成された表面配線パターンと、前記樹脂基材を貫通し前記表面配線パターンと一体形成された導電ビアと、前記樹脂基材の他方の面側に形成されて前記導電ビアと接続される裏面配線パターンと、前記導電ビアと前記裏面配線パターンとの界面をなす金属接続層とを備えることを特徴とする。

本発明に係る配線基板によれば、導電ビアと裏面配線パターンとの界面をなす金属接続層が設けられているので、導電ビアと裏面配線との接続界面に化学的な結合力が付加され、接続信頼性を向上させることができる。

本発明の一実施形態においては、前記金属接続層は、金属間化合物からなる。

本発明の他の実施形態においては、前記金属接続層は、半田からなる。

本発明の更に他の実施形態においては、前記金属接続層は、前記樹脂基材の他方の面に対して凹状又は凸状の断面形状を有する。

本発明に係る配線基板の製造方法は、樹脂基材の一方の面側にインプリントによってスルーホールを含む回路パターンを形成し、前記回路パターンに導電性ペーストを充填して前記樹脂基材に前記スルーホールに対応した導電ビアを含む前記一方の面側に埋設された表面配線パターンを形成し、前記樹脂基材の他方の面側の前記導電ビア上に金属接続層を形成し、前記樹脂基材の他方の面側に前記導電ビアと前記金属接続層が界面をなす状態で接続される裏面配線パターンを形成することを特徴とする。

本発明に係る配線基板の製造方法によれば、上記配線基板と同様の作用効果を奏する配線基板を製造することができる。

本発明によれば、ビアと配線との接続界面における結合力を向上させ、接続信頼性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。同配線基板の製造工程を示すフローチャートである。同配線基板を製造工程順に示す断面図である。本発明の第２の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。同配線基板を製造工程順に示す断面図である。本発明の第３の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。同配線基板を製造工程順に示す断面図である。本発明の第４の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。同配線基板を製造工程順に示す断面図である。本発明の第５の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。同配線基板を製造工程順に示す断面図である。本発明の第６の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。同配線基板を製造工程順に示す断面図である。本発明の他の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。同配線基板の製造工程を示すフローチャートである。同配線基板を製造工程順に示す断面図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る配線基板及びその製造方法を詳細に説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。第１の実施形態に係る配線基板１は、樹脂基材１０と、この樹脂基材１０の一方の面（表面１０ａ）側に埋設形成された表面配線１１とを備える。また、配線基板１は、樹脂基材１０を貫通し表面配線１１と一体形成された導電ビア１２と、樹脂基材１０の他方の面（裏面１０ｂ）側に形成されて導電ビア１２と接続される裏面配線１３とを備える。更に、配線基板１は、導電ビア１２と裏面配線１３との界面をなす金属接続層１４を備える。

樹脂基材１０は、例えば厚さ２５μｍ程度の樹脂フィルムにより構成されている。樹脂フィルムとしては、熱可塑性或いは熱硬化性のポリイミド、半硬化状態のポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、半硬化状態のエポキシ、ポリオレフィン、その他オレフィン系樹脂、液晶ポリマー等からなる樹脂フィルムを用いることができる。

表面配線１１及び導電ビア１２は、樹脂基材１０に形成されたスルーホール９を含むインプリント型の凹凸の回路パターンに充填された導電材からなる。導電材は、例えば銅、金、銀、白金等の金属やカーボン等が用いられ、これらをめっき液やインク、ペースト等に配合したものが使用される。

導電材として導電性ペーストを用いた場合は、導電性ペーストは、例えばニッケル、金、銀、亜鉛、アルミニウム、鉄、タングステン等から選択される少なくとも１種類の低電気抵抗の金属粒子と、ビスマス、インジウム、鉛等から選択される少なくとも１種類の低融点の金属粒子とを含むように構成される。

そして、導電性ペーストは、これらの金属粒子に錫を成分として含有させ、エポキシ、アクリル、ウレタン等を主成分とするバインダ成分を混合したペーストからなる。このように構成された導電性ペーストは、含有された錫と低融点の金属が２００℃以下で溶融し合金を形成することができ、特に銅や銀等とは金属間化合物を形成することが可能な特性を備える。

なお、導電性ペーストは、例えば粒子径がナノレベルの金、銀、銅、ニッケル等のフィラーが、上記のようなバインダ成分に混合されたナノペーストで構成することもできる。その他、導電性ペーストは、上記ニッケル等の金属粒子が、上記のようなバインダ成分に混合されたペーストで構成することもできる。この場合、導電性ペーストは、金属粒子同士が接触することで電気的接続が行われる特性となる。

第１の実施形態に係る配線基板１の表面配線１１及び導電ビア１２は、例えば樹脂基材１０に転写された凹凸の転写パターンに対し、無電解めっきによりシード層（図示せず）を形成した上で、更に電解めっきにより上記導電材を充填して形成されている。なお、シード層はスパッタリング等により形成されても良く、表面配線１１及び導電ビア１２は、その他、スクリーン印刷等により充填されても良い。

裏面配線１３は、上記導電材を用いてフルアディティブ法やセミアディティブ法、スクリーン印刷、インクジェット等によりパターニングされて形成されている。金属接続層１４は、導電ビア１２と裏面配線１３との界面に当たる接合層を形成する。金属接続層１４は、樹脂基材１０の転写パターンに充填された導電材と、パターン形成された裏面配線１３の導電材との接合を確実なものにするために形成されている。

金属接続層１４の材料としては、金属間化合物や半田等が用いられ、上記導電材に対して密着力があり電気的に接合可能なものであれば良い。具体的な材料としては、インサート材、ろう材或いは半田等が挙げられる。インサート材及びろう材としては、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）やチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）等を含むＣｕ、Ａｇ、Ｎｉ基合金等が挙げられる。

半田としては、錫（Ｓｎ）に金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、Ｃｕ等を含む多成分系のものが代表的に挙げられる。金属接続層１４による接合は、濡れ広がりによる分子間力による接合、固相拡散及び液相拡散による接合、金属間化合物の生成による化学的結合等によりなされている。金属接続層１４は、めっき、スクリーン印刷、インクジェット等により形成される。

なお、導電ビア１２は、樹脂基材１０に形成されたスルーホール９が開口した状態で充填形成されるので、充填条件を適宜調整することにより、樹脂基材１０の裏面配線１３側の面から、スルーホール９の径よりも大きな径の茸状の端部１２ａが突出した状態で形成されている。端部１２ａが茸状に突出しているので、いわゆるアンカー効果を奏することできる。

このように構成された配線基板１によれば、導電ビア１２と裏面配線１３との界面をなす金属接続層１４が設けられているので、導電ビア１２と裏面配線１３との接合部に化学的な結合力が付加される。また、導電ビア１２と裏面配線１３との接合部が樹脂基材１０の面と面一とはならないので、樹脂基材１０の面方向に亀裂を生じさせる力が加わったとしても導電ビア１２及び裏面配線１３が剥離しにくい構造を実現する。

更に、表面配線１１と導電ビア１２は一体形成され、表面配線１１は樹脂基材１０に埋設されているので、表面配線１１と導電ビア１２との剥離は構造的に生じ難く、更に基板全体の低背化も図ることができる。これにより、第１の実施形態に係る配線基板１によれば、接続信頼性を向上させることができる。

次に、第１の実施形態に係る配線基板の製造方法について説明する。
図２は、配線基板の製造工程を示すフローチャートである。図３は、配線基板を製造工程順に示す断面図である。
まず、図３（ａ）に示すように、例えば凹凸の回路形状のパターン２１が形成されたインプリント型２０と、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムからなる樹脂基材１０を準備する（ステップＳ１００）。

インプリント型２０は、例えば最小ライン／スペース（Ｌ／Ｓ）が５μｍ／５μｍで、配線高さ５μｍ、直径φ３０μｍのランド上に高さ２０μｍ直径φ１０μｍのピラーが形成されたパターン２１を有したシリコン製のモールドからなる。パターン２１のピッチや材質は必要に応じて選定される。インプリント型２０は、上記シリコンの他、ニッケル、銅、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等により形成されていても良く、表面にフッ素系樹脂等をコーティングして易離型処理を施したものでも良い。

次に、図３（ｂ）に示すように、インプリント型２０のパターン２１を樹脂基材１０に対向させ、所定の温度に加熱しながら樹脂基材１０に押し付けて加圧し、パターン２１により構成される転写パターン１５を樹脂基材１０に転写する（ステップＳ１０２）。このとき、好適には樹脂基材１０を構成する樹脂材が柔らかくなる温度（例えば、約２８０℃）まで樹脂基材１０とインプリント型２０を加熱してから、所定の圧力（例えば、５ＭＰａ）で押し付けて、転写パターン１５を転写する。なお、所定の温度は、上記のように樹脂基材１０が熱可塑性樹脂からなる場合は、ガラス転移点以上の温度であることが望ましい。

そして、図３（ｃ）に示すように、樹脂材が柔らかくなる温度以下に冷却を行って、樹脂基材１０からインプリント型２０を離型し、樹脂基材１０に凹型の回路パターン１６を形成する（ステップＳ１０４）。回路パターン１６を形成したら、図３（ｄ）に示すように、所定の充填条件に従って、例えば樹脂基材１０の表面１０ａ側から回路パターン１６内に無電解めっきによりシード層（図示せず）を形成し、更に電解めっきにより導電材１７を充填する（ステップＳ１０６）。導電材１７は、その他インクジェットやスクリーン印刷等により回路パターン１６内に充填されても良い。

このとき、回路パターン１６のスルーホール９は、樹脂基材１０の裏面１０ｂ側が開口状態となっているため、充填した導電材１７の一部は充填条件により裏面１０ｂから茸状に突出した状態となる。突出した導電材１７は、スルーホール９の穴径よりも大きな径を有する。その後、図３（ｅ）に示すように、樹脂基材１０の表面１０ａ側の余剰な導電材１７を研磨やエッチング等により除去する（ステップＳ１０８）。これにより、表面配線１１を樹脂基材１０の表面１０ａとフラットな（面一な）状態に形成すると共に、表面配線１１と一体構造の導電ビア１２を端部１２ａが裏面１０ｂから突出した状態で形成する（ステップＳ１１０）。

なお、上記ステップＳ１０８の処理は、上記ステップＳ１０６での導電材１７の充填条件を最適化することにより、樹脂基材１０の表面１０ａ上に余剰な導電材１７が形成されないようにすることで省略することが可能である。その後、図３（ｆ）に示すように、樹脂基材１０の裏面１０ｂ側の突出した導電ビア１２の茸状の端部１２ａ上に、めっき、スクリーン印刷、インクジェット等により上記材料からなる金属接続層１４を形成する（ステップＳ１１２）。

金属接続層１４を形成したら、図３（ｇ）に示すように、樹脂基材１０の裏面１０ｂ上に上記フルアディティブ法やセミアディティブ法等により裏面配線１３をパターニングして形成する（ステップＳ１１４）。最後に、図示は省略するが、金属接続層１４を介して導電ビア１２（端部１２ａ）と裏面配線１３とを確実に接合させるために、加熱処理或いは加熱加圧処理を行って（ステップＳ１１６）、第１の実施形態に係る配線基板１を製造する。

ステップＳ１１６での処理においては、例えば金属接続層１４がＳｎ−Ｂｉ系の半田からなり、導電ビア１２及び裏面配線１３がＣｕからなる場合は、加熱温度約１５０℃程度で半田が溶融する。このため、導電ビア１２及び裏面配線１３間にＣｕ_３Ｓｎ及びＣｕ_６Ｓｎ_５の金属間化合物からなる金属接続層１４が生成され、導電ビア１２及び裏面配線１３の接合強度が向上する。

このように、第１の実施形態に係る配線基板１は、導電ビア１２と裏面配線１３との接続界面が樹脂基材１０の裏面１０ｂとフラットにならず、この接続界面が金属接続層１４により構成されて化学的な結合力が更に付与されているため、導電ビア１２と裏面配線１３とが剥離しにくく、接続信頼性を向上させることが可能となる。

［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。図５は、配線基板を製造工程順に示す断面図である。第２の実施形態に係る配線基板２は、図４に示すように、基本的な構成は第１の実施形態に係る配線基板１と同様であるが、樹脂基材１０の裏面１０ｂ側の導電ビア１２の端部１２ｂの形状が異なる点が相違している。

配線基板２は、次のように製造される。すなわち、上述した製造工程と同様に、図５（ａ）に示すように、インプリント型２０及び樹脂基材１０を準備し、図５（ｂ）に示すように、インプリント型２０のパターン２１により構成される転写パターン１５を樹脂基材１０に転写し、図５（ｃ）に示すように、インプリント型２０を離型して回路パターン１６を形成する。

そして、図５（ｄ）に示すように、回路パターン１６内に充填条件を変更して導電材１７を充填し、図５（ｅ）に示すように、樹脂基材１０の表面１０ａ側の余剰な導電材１７を除去する。これにより、形成された表面配線１１から続く導電ビア１２の端部１２ｂが、スルーホール９の穴径と同径若しくは小さい径で樹脂基材１０の裏面１０ｂ側から曲面状に突出した状態となる。

その後、図５（ｆ）に示すように、突出した導電ビア１２の曲面状の端部１２ｂ上に金属接続層１４を形成し、図５（ｇ）に示すように、樹脂基材１０の裏面１０ｂ上に裏面配線１３を形成して、加熱処理等を行って、第２の実施形態に係る配線基板２を製造する。なお、形成される金属接続層１４の部分を含めると、導電ビア１２の端部１２ｂは、スルーホール９の穴径よりも大きな径となっても良い。

このような構成の第２の実施形態に係る配線基板２によっても、導電ビア１２と裏面配線１３との接続界面が樹脂基材１０の裏面１０ｂとフラットにはならない。そして、金属接続層１４が形成されるので、第１の実施形態に係る配線基板１と同様の作用効果を奏することができる。

［第３の実施形態］
図６は、本発明の第３の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。図７は、配線基板を製造工程順に示す断面図である。第３の実施形態に係る配線基板３は、図６に示すように、基本的な構成は第１及び第２の実施形態に係る配線基板１，２と同様であるが、樹脂基材１０の裏面１０ｂ側の導電ビア１２の端部１２ｃの形状が異なる点が相違している。

配線基板３は、次のように製造される。すなわち、上述した製造工程と同様に、図７（ａ）に示すように、インプリント型２０及び樹脂基材１０を準備し、図７（ｂ）に示すように、インプリント型２０のパターン２１により構成される転写パターン１５を樹脂基材１０に転写し、図７（ｃ）に示すように、インプリント型２０を離型して回路パターン１６を形成する。

そして、図７（ｄ）に示すように、回路パターン１６内に充填条件を変更して導電材１７を充填し、図７（ｅ）に示すように、樹脂基材１０の表面１０ａ側の余剰な導電材１７を除去する。これにより、形成された表面配線１１から続く導電ビア１２の端部１２ｂが、スルーホール９の穴径よりも小さい径で樹脂基材１０の裏面１０ｂ側から一部が鋭い曲面状に突出した状態となる。

具体的には、端部１２ｃは、樹脂基材１０の裏面１０ｂを基準面とした場合、その突出頂部が基準面よりも外側に突出し、突出頂部から続く裾野部の裾終端部が基準面よりも内側（すなわち表面１０ａ側）に引っ込んだ形状で形成される。その後、図７（ｆ）に示すように、導電ビア１２の端部１２ｃの突出頂部及び裾野部上に金属接続層１４を形成する。金属接続層１４は、端部１２ｃに沿った状態で形成されるので、上記基準面よりも出たり引っ込んだりする部分を備えて形成される。

そして、図７（ｇ）に示すように、樹脂基材１０の裏面１０ｂ上に裏面配線１３を形成して、加熱処理等を行って、第３の実施形態に係る配線基板３を製造する。このような構成の第３の実施形態に係る配線基板３によっても、導電ビア１２と裏面配線１３との接続界面が樹脂基材１０の裏面１０ｂとフラットにはならない。そして、金属接続層１４が形成されるので、第１及び第２の実施形態に係る配線基板１，２と同様の作用効果を奏することができる。

［第４の実施形態］
図８は、本発明の第４の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。図９は、配線基板を製造工程順に示す断面図である。第４の実施形態に係る配線基板４は、図８に示すように、基本的な構成は第１〜第３の実施形態に係る配線基板１〜３と同様であるが、樹脂基材１０の裏面１０ｂ側の導電ビア１２の端部１２ｄが裏面１０ｂよりも外側に突出していない点が相違している。

配線基板４は、次のように製造される。すなわち、上述した製造工程と同様に、図９（ａ）に示すように、インプリント型２０及び樹脂基材１０を準備し、図９（ｂ）に示すように、インプリント型２０のパターン２１により構成される転写パターン１５を樹脂基材１０に転写し、図９（ｃ）に示すように、インプリント型２０を離型して回路パターン１６を形成する。

そして、図９（ｄ）に示すように、回路パターン１６内に充填条件を変更してスルーホール９内に導電材１７が止まるように、すなわち裏面１０ｂから導電材１７が突出しないように導電材１７を充填し、図９（ｅ）に示すように、樹脂基材１０の表面１０ａ側の余剰な導電材１７を除去する。

これにより、形成された表面配線１１から続く導電ビア１２の端部１２ｄが、スルーホール９の穴径と同径或いはそれよりも小さい径で樹脂基材１０の裏面１０ｂ側から突出しない凸型の曲面状に、スルーホール９の内部に形成された状態となる。その後、図９（ｆ）に示すように、スルーホール９内の導電ビア１２の端部１２ｄ上に金属接続層１４を形成し、図９（ｇ）に示すように、樹脂基材１０の裏面１０ｂ上に裏面配線１３を形成して、加熱処理等を行い、第４の実施形態に係る配線基板４を製造する。

裏面配線１３は、一部がスルーホール９の内部に裏面１０ｂよりも入り込んで金属接続層１４を介して導電ビア１２と接合される。このような構成の第４の実施形態に係る配線基板４によっても、導電ビア１２と裏面配線１３との接続界面が樹脂基材１０の裏面１０ｂとフラットにはならずに金属接続層１４が形成されるので、第１〜第３の実施形態に係る配線基板１〜３と同様の作用効果を奏することができる。

［第５の実施形態］
図１０は、本発明の第５の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。図１１は、配線基板を製造工程順に示す断面図である。第５の実施形態に係る配線基板５は、図１０に示すように、基本的な構成は第４の実施形態に係る配線基板４と同様であるが、樹脂基材１０の裏面１０ｂ側の導電ビア１２の端部１２ｅの形状が異なる点が相違している。

配線基板５は、次のように製造される。すなわち、上述した製造工程と同様に、図１１（ａ）に示すように、インプリント型２０及び樹脂基材１０を準備し、図１１（ｂ）に示すように、インプリント型２０のパターン２１により構成される転写パターン１５を樹脂基材１０に転写し、図１１（ｃ）に示すように、インプリント型２０を離型して回路パターン１６を形成する。

そして、図１１（ｄ）に示すように、回路パターン１６内に充填条件を変更して導電材１７を充填し、図１１（ｅ）に示すように、樹脂基材１０の表面１０ａ側の余剰な導電材１７を除去すると共に、エッチングやサンドブラスト島により裏面１０ｂ側の所定量の導電材１７をスルーホール９内に凹むように除去する。これにより、形成された表面配線１１から続く導電ビア１２の端部１２ｅが、スルーホール９の穴径と同径で樹脂基材１０の裏面１０ｂ側から突出しない凹型の曲面状に、スルーホール９の内部に形成された状態となる。

その後、図１１（ｆ）に示すように、スルーホール９内の導電ビア１２の端部１２ｅ上に金属接続層１４を形成し、図１１（ｇ）に示すように、樹脂基材１０の裏面１０ｂ上に裏面配線１３を形成して、加熱処理等を行い、第５の実施形態に係る配線基板５を製造する。

この場合も裏面配線１３は、一部がスルーホール９の内部に裏面１０ｂよりも入り込んで金属接続層１４を介して導電ビア１２と接合されるので、第５の実施形態に係る配線基板５によっても、導電ビア１２と裏面配線１３との接続界面が樹脂基材１０の裏面１０ｂとフラットにはならずに金属接続層１４が形成され、第４の実施形態に係る配線基板４と同様の作用効果を奏することができる。

［第６の実施形態］
図１２は、本発明の第６の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。図１３は、配線基板を製造工程順に示す断面図である。第６の実施形態に係る配線基板６は、図１２に示すように、基本的な構成は第５の実施形態に係る配線基板５と同様であるが、樹脂基材１０の裏面１０ｂ側の導電ビア１２の端部１２ｆの形状が異なる点が相違している。

配線基板６は、次のように製造される。すなわち、上述した製造工程と同様に、図１３（ａ）に示すように、インプリント型２０及び樹脂基材１０を準備し、図１３（ｂ）に示すように、インプリント型２０のパターン２１により構成される転写パターン１５を樹脂基材１０に転写し、図１３（ｃ）に示すように、インプリント型２０を離型して回路パターン１６を形成する。

そして、図１３（ｄ）に示すように、回路パターン１６内に充填条件を変更して導電材１７を充填し、図１３（ｅ）に示すように、樹脂基材１０の表面１０ａ側の余剰な導電材１７を除去すると共に、裏面１０ｂ側の所定量の導電材１７をスルーホール９内にフラットに凹むように除去する。これにより、形成された表面配線１１から続く導電ビア１２の端部１２ｆが、スルーホール９の穴径と同径で樹脂基材１０の裏面１０ｂ側から突出しない平面状に、スルーホール９の内部に形成された状態となる。

その後、図１３（ｆ）に示すように、スルーホール９内の導電ビア１２の端部１２ｆ上に金属接続層１４を形成し、図１３（ｇ）に示すように、樹脂基材１０の裏面１０ｂ上に裏面配線１３を形成して、加熱処理等を行い、第６の実施形態に係る配線基板６を製造する。

この場合も裏面配線１３は、一部がスルーホール９の内部に裏面１０ｂよりも入り込んで金属接続層１４を介して導電ビア１２と接合されるので、第６の実施形態に係る配線基板６によっても、導電ビア１２と裏面配線１３との接続界面が樹脂基材１０の裏面１０ｂとフラットにはならずに金属接続層１４が形成され、第５の実施形態に係る配線基板５と同様の作用効果を奏することができる。

［他の実施形態］
その他、本発明に係る配線基板は、次のような構成であっても良い。
図１４は、本発明の他の実施形態に係る配線基板の構造を示す断面図である。図１５は、配線基板の製造工程を示すフローチャートである。図１６は、配線基板を製造工程順に示す断面図である。

本実施形態に係る配線基板は、上述した各実施形態における各種材料や各種工程を同様に適用して製造することができる。この配線基板は、樹脂基材と、樹脂基材の一方の面側に埋設形成された表面配線パターンと、樹脂基材を貫通し表面配線パターンと一体形成された導電ビアと、樹脂基材の他方の面側に形成されて導電ビアと接続される裏面配線パターンと、導電ビアと裏面配線パターンとの界面をなす金属接続層と、表面配線パターン及び裏面配線パターン上の所定箇所にそれぞれ形成された凹み部上に設けられた半田ボールとを備えて構成されている。

具体的には、図１４に示すように、配線基板７は、樹脂基材１０と、この樹脂基材１０の表面１０ａ側に埋設形成された表面配線１１と、樹脂基材１０を貫通し表面配線１１と一体形成された導電ビア１２と、樹脂基材１０の裏面１０ｂ側に形成されて導電ビア１２と接続される裏面配線１３と、導電ビア１２と裏面配線１３との界面をなす金属接続層１４とを備える点は、上記実施形態に係る配線基板１〜６と同様であるが、以下の点が相違している。

すなわち、配線基板７は、表面配線１１及び裏面配線１３の所定箇所を露出させるように樹脂基材１０の表面１０ａ及び裏面１０ｂ上に形成されたソルダーレジスト８を備える。また、配線基板７は、ソルダーレジスト８により露出された箇所の表面配線１１及び裏面配線１３上に形成された凹み部１１ａ，１３ａを備え、更にこの凹み部１１ａ，１３ａ上に形成された半田ボール１９を備える。

このように構成された配線基板７は、各配線１１，１３の凹み部１１ａ，１３ａ上に半田ボール１９が設けられているので、平面状の配線上に半田ボールを形成する場合と比べて、各配線１１，１３と半田ボール１９との接触面積を増加させることができる。また、各配線１１，１３と半田ボール１９との接続界面が平面状ではなく３次元的な曲面状となる。

更に、凹み部１１ａ，１３ａの凹み量分だけ半田ボール１９の実装高さを抑えることができ、半田ボール１９の横広がりも抑制されるので、半田ボール１９の小径化が可能となる。従って、各配線１１，１３と半田ボール１９との接続信頼性を向上させることができると共に、配線基板７全体の低背化を進めることが可能となる。

本実施形態に係る配線基板７は、次のように製造される。すなわち、上述した実施形態において説明した製造工程と同様に、図１６（ａ）に示すように、インプリント型２０及び樹脂基材１０を準備し、図１６（ｂ）に示すように、インプリント型２０のパターン２１により構成される転写パターン１５を樹脂基材１０に転写し、図１６（ｃ）に示すように、インプリント型２０を離型して回路パターン１６を形成する。

そして、図１６（ｄ）に示すように、回路パターン１６内に充填条件に従って導電材１７を充填し、図１６（ｅ）に示すように、樹脂基材１０の表面１０ａ側の余剰な導電材１７を除去すると共に、裏面１０ｂ側の所定量の導電材１７をスルーホール９内にフラットに凹むように除去する。

これにより、形成された表面配線１１から続く導電ビア１２の端部１２ｇが、スルーホール９の穴径と同径で樹脂基材１０の裏面１０ｂ側から突出しない平面状に、スルーホール９の内部に形成された状態となる。その後、スルーホール９内の導電ビア１２の端部１２ｇ上に金属接続層１４を形成し、図１６（ｆ）に示すように、樹脂基材１０の裏面１０ｂ上に裏面配線１３を形成して、加熱処理等を行う。

そして、図１５及び図１６（ｇ）に示すように、表面配線１１及び裏面配線１３の所定箇所を露出させるように、樹脂基材１０の表面１０ａ及び裏面１０ｂ上にそれぞれ開口部８ａ，８ｂを有する所定パターンのソルダーレジスト８を形成する（ステップＳ１１８）。

ソルダーレジスト８を形成したら、図１５及び図１６（ｈ）に示すように、開口部８ａ，８ｂ内の表面配線１１及び裏面配線１３上に、エッチングやサンドブラスト等により選択的に凹み部１１ａ，１３ａを形成する（ステップＳ１２０）。最後に、図示は省略するが、形成した凹み部１１ａ，１３ａ上に半田を充填して半田ボール１９を形成し（ステップＳ１２２）、本実施形態に係る配線基板７を製造する。これにより、上述した実施形態に係る配線基板１〜６と同様の作用効果を奏することができると共に、半田ボール１９を形成した場合の基板全体の低背化を可能とする。

１〜７配線基板
８ソルダーレジスト
８ａ，８ｂ開口部
９スルーホール
１０樹脂基材
１１表面配線
１１ａ，１３ａ凹み部
１２導電ビア
１３裏面配線
１４金属接続層
１５転写パターン
１６回路パターン
１７導電材
１９半田ボール
２０インプリント型

Claims

樹脂基材と、
前記樹脂基材の一方の面側に埋設形成された表面配線パターンと、
前記樹脂基材を貫通し前記表面配線パターンと一体形成された導電ビアと、
前記樹脂基材の他方の面上に形成されて前記導電ビアと接続される裏面配線パターンと、
前記導電ビアと前記裏面配線パターンとの界面をなす金属接続層とを備え、
前記裏面配線パターンは、前記導電ビアとの界面が、前記樹脂基材の他方の面に対して面一とはならない平面状、凹状又は凸状の断面形状を有する
ことを特徴とする配線基板。
前記金属接続層は、金属間化合物からなることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
前記金属接続層は、半田からなることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
樹脂基材の一方の面側にインプリントによってスルーホールを含む回路パターンを形成し、
前記回路パターンに導電性ペーストを充填して前記樹脂基材に前記スルーホールに対応した導電ビアを含む前記一方の面側に埋設された表面配線パターンを、前記導電ビアの前記樹脂基材の他方の面側の端部を該他方の面に対して面一とはならない平面状、凹状又は凸状の断面形状となるように形成し、
前記樹脂基材の他方の面側の前記導電ビア上に金属接続層を形成し、
前記樹脂基材の他方の面上に前記導電ビアと前記金属接続層が界面をなす状態で接続される裏面配線パターンを形成する
ことを特徴とする配線基板の製造方法。