JP2021002536A - 配線基板及び配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線基板の特性及び品質の向上。【解決手段】実施形態の配線基板１は、シールドパターン２１を含む第１内層導体層２と、第１内層導体層２の上に積層されている第１層間絶縁層３と、第１層間絶縁層３の上に形成されていて接続パッド４２を含む第１外層導体層４と、第１外層導体層の上に形成されていて接続パッド４２を少なくとも部分的に露出させる第１外層絶縁層５と、を備えている。そして、第１外層導体層４は所定の線路幅を有する線路パターン４１をさらに含み、第１外層絶縁層５の上に、少なくとも線路パターン４１を覆っていてシールドパターン２１及び線路パターン４１と共にストリップ線路４０を構成するシールド膜６が設けられており、シールド膜６は、金属箔層とめっき膜層とを有している。【選択図】図１

Description

本発明は、配線基板及び配線基板の製造方法に関する。

特許文献１には、コア基板の一方の表面側に形成されたストリップライン構造の信号線を含むプリント配線板が開示されている。このプリント配線板においてストリップライン構造の信号線を有する側の最外層の導体層は、ストリップライン構造のグランド層を構成している。

特開２００４−３４２８７１号公報

特許文献１に開示のプリント配線板では、ストリップライン構造を有する側に部品搭載パッドが設けられる場合、最外層の導体層がグランド層であるため、このグランド層に部品搭載パッドを設けることが予想される。その部品搭載パッドに搭載される外部部品と、ストリップライン構造の信号線を含む配線層との接続経路が長くなることがある。

本発明の配線基板は、シールドパターンを含む内層導体層と、前記内層導体層の上に積層されている層間絶縁層と、前記層間絶縁層の上に形成されていて、外部部材に対する接続パッドを含む外層導体層と、前記外層導体層の上に形成されていて前記接続パッドを少なくとも部分的に露出させる第１外層絶縁層と、を備えている。そして、前記外層導体層は所定の線路幅を有する線路パターンをさらに含み、前記第１外層絶縁層の上に、少なくとも前記線路パターンを覆っていて前記シールドパターン及び前記線路パターンと共にストリップ線路を構成するシールド膜が設けられており、前記シールド膜は、金属箔層とめっき膜層とを有している。

本発明の配線基板の製造方法は、所定の導体パターンを含む導体層を絶縁層上に形成することと、前記導体層上に層間絶縁層を形成することと、前記層間絶縁層の上に、所定の線路幅を有する線路パターン、及び、外部部材に対する接続パッドを含む導体層を形成することと、前記線路パターンを含む導体層の上に外層絶縁層を形成することと、前記外層絶縁層の上に金属箔を積層することと、前記外層絶縁層及び前記金属箔に、前記線路パターンを含む前記導体層に達する貫通孔を形成することと、前記金属箔上及び前記貫通孔内に金属製皮膜を形成することと、前記線路パターンを覆うめっき膜を前記金属製皮膜上に形成することによって、前記金属箔及び前記めっき膜を含むシールド膜と、前記線路パターンと、前記所定の導体パターンとによって構成されるストリップ線路を形成することと、前記外層絶縁層を貫通して前記接続パッドを露出させる開口を形成することと、を含んでいる。

本発明の実施形態によれば、ストリップライン構造の信号線を含む導体層に、例えば電子部品などの外部部材を接続することができるので、外部部材と配線基板内部の導体層とを短い経路で電気的に接続し得ることがある。その結果、配線基板を用いる電子機器などの特性が向上することがある。

本発明の一実施形態の配線基板の一例を示す断面図。 図１の例の配線基板を示す平面図。 図１のIII部の拡大図。 図１の配線基板の他の変形例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法における第１内層導体層の形成後の状態の一例を示す断面図。 一実施形態の配線基板の製造方法における第１外層導体層の形成後の状態の一例を示す断面図。 一実施形態の配線基板の製造方法における第１外層絶縁層への貫通孔の形成後の状態の一例を示す断面図。 一実施形態の配線基板の製造方法における金属製皮膜の形成後の状態の一例を示す断面図。 一実施形態の配線基板の製造方法におけるシールド膜の形成後の状態の一例を示す断面図。 図５ＥのＶＦ部の拡大図。 一実施形態の配線基板の製造方法における第１外層絶縁層への開口の形成後の状態の一例を示す断面図。 一実施形態の配線基板の製造方法における完成状態の配線基板の一例を示す断面図。

本発明の一実施形態の配線基板が図面を参照しながら説明される。図１及び図２には、一実施形態の配線基板の一例である配線基板１の断面図及び平面図がそれぞれ示されている。図１は図２に示されるＩ−Ｉ線での断面図である。また、図３には、図１のIII部の拡大図が示されている。

図１〜図３に示されるように、配線基板１は、シールドパターン２１を含む内層導体層（第１内層導体層２）と、第１内層導体層２の上に積層されている層間絶縁層（第１層間絶縁層３）と、第１層間絶縁層３の上に形成されている外層導体層（第１外層導体層４）と、第１外層導体層４の上に形成されている第１外層絶縁層５と、を備えている。第１外層導体層４は、所定の線路幅を有する線路パターン４１、及び、外部部材（図示せず）に対する接続パッド４２を含んでいる。第１内層導体層２のシールドパターン２１は、線路パターン４１に対する電磁シールドとして機能する。そして本実施形態の配線基板１では、第１外層絶縁層５の上に、少なくとも線路パターン４１を覆うシールド膜６が設けられている。シールド膜６は、配線パターン４１に対する電磁シールドとして機能し得る。シールド膜６、シールドパターン２１、及び線路パターン４１によってストリップ線路４０が構成されている。図１には示されていないが、シールド膜６は、金属箔層６ａ及びめっき膜層６ｃ（図３参照）を有している。

図１の例の配線基板１は、さらに、絶縁性を有するコア層１０、第２内層導体層２ｂ、第２層間絶縁層３ｂ、第２外層導体層４ｂ、及び、第２外層絶縁層５ｂを備えている。コア層１０は、厚さ方向に直交する二つの主面のうちの一方である第１面１０ａ、及び、第１面１０ａと対向する第２面１０ｂを有している。コア層１０の第１面１０ａ側に、少なくとも、第１外層導体層４、第１外層絶縁層５、及び、シールド膜６が形成されている。図１の例では、第１層間絶縁層３及び第１内層導体層２も、第１面１０ａ側に形成されている。一方、コア層１０の第２面１０ｂ上に、第２内層導体層２ｂ、第２層間絶縁層３ｂ、第２外層導体層４ｂ、及び、第２外層絶縁層５ｂが形成されている。第２外層絶縁層５ｂは、配線基板１における第１外層絶縁層５側の表面と反対側の表面を構成している。図１の例において、コア層１０の第２面１０ｂ側、例えば第２外層絶縁層５ｂ上には、シールド膜は形成されていない。

なお、配線基板１の説明では、配線基板１の厚さ方向においてコア層１０から遠い側は「上側」もしくは「上方」、又は単に「上」とも称され、コア層１０に近い側は「下側」もしくは「下方」、又は単に「下」とも称される。さらに、各導体層及び各絶縁層において、コア層１０と反対側を向く表面は「上面」とも称され、コア層１０側を向く表面は「下面」とも称される。また、配線基板１の厚さ方向は、単に「Ｚ方向」とも称される。

第１外層絶縁層５は、接続パッド４２上に設けられている開口５２を有し、開口５２内に、接続パッド４２を露出させている。図１の例では、第１外層絶縁層５は、第１層間絶縁層３と同じ材料を用いて形成されている。そのため、後述されるように、第１外層絶縁層５の上には、第１外層絶縁層５に対する良好な密着性を有する金属層（例えば金属箔層又はめっき膜層）を積層することができる。

本実施形態では、第１外層導体層４は、ストリップ線路４０の信号伝送路である線路パターン４１と、電子部品などの外部部材（図示せず）に対する接続パッド４２との両方を含んでいる。第１外層導体層４は、配線基板１において外層に形成されている導体層であるが、線路パターン４１の上には第１外層絶縁層５を介してシールド膜６が形成されているので、線路パターン４１を含むストリップ線路４０を形成することができる。また、第１外層絶縁層５が接続パッド４２を露出させているので、接続パッド４２に外部の電子部品などを搭載することができる。従って、配線基板１に搭載される、図示されない電子部品などと、線路パターン４１などの配線基板１に含まれる導体パターンとを短い経路で接続できることがある。

また一般的には、短絡不良の防止などのために、接続パッドを含む導体層の上にはソルダーレジスト層が形成される。従って、その導体層がストリップ線路の信号伝送路を含んでいる場合には、ソルダーレジスト層の上に、ストリップ線路のシールド層を形成すべく導体層を設ける必要がある。しかし、先に形成されて既に硬化済みのソルダーレジスト層の上に導体層が形成されると、ソルダーレジスト層と導体層との間には十分な密着性が得られないことがある。これに対して、図１の例の配線基板１では、ストリップ線路４０の上側のシールド層を構成するシールド膜６は、第１層間絶縁層３と同じ材料を用いて形成される第１外層絶縁層５の上に形成される。そのため、シールド膜６と第１外層絶縁層５との間に十分な密着性を得ることができる。従って、ストリップ線路４０を構成するシールド層の剥離を抑制することができ、配線基板の品質向上に寄与し得ると考えられる。なお、第１外層絶縁層５は、必ずしも、第１層間絶縁層３と同じ材料を用いて形成されていなくてもよい。第１外層絶縁層５の材料には、シールド膜６との間で適度な密着性を発現し得る任意の絶縁性材料が用いられる。

図１の例の配線基板１において、コア層１０と、その両面それぞれに積層されている第１及び第２の内層導体層２、２ｂとによって配線基板１のコア基板が形成されている。このコア基板を挟んで、第１層間絶縁層３、第１外層導体層４及び第１外層絶縁層５、並びにシールド膜６を含むビルドアップ層と、第２層間絶縁層３ｂ、第２外層導体層４ｂ及び第２外層絶縁層５ｂを含むビルドアップ層とが形成されている。コア層１０には、第１内層導体層２と第２内層導体層２ｂとを接続するスルーホール導体１０ｃが形成されている。なお、配線基板１に含まれる導体層及び絶縁層の数は図１の例に限定されない、例えば、第１内層導体層２とコア層１０の第１面１０ａとの間に、さらに１組以上の導体層及び絶縁層が形成されていてもよい。すなわち、第１内層導体層２は、必ずしもコア基板を構成する導体層でなくてもよく、第１面１０ａ側のビルドアップ層中の導体層であってもよい。

各導体層（第１及び第２の内層導体層２、２ｂ、並びに、第１及び第２の外層導体層４、４ｂ）は、金属箔及びめっき膜を含み得る。各導体層は、例えば、銅、ニッケル、銀、パラジウムなどの任意の金属を単独で又は組み合わせて用いて形成され得る。

各導体層は、それぞれ、任意の導体パターンを含み得る。例えば、第１内層導体層２は、少なくともシールドパターン２１を含み、さらにシールドパターン２１以外の任意の導体パターンを含み得る。しかし、第１内層導体層２は、シールドパターン２１を含んでいるので、好ましくは、グランド用導体パターン又は電源用導体パターンなど、電位変動の少ない導体パターンだけを含んでいる。より好ましくは、第１内層導体層２は、グランド電位に接続される導体パターンだけを含んでいる。例えばシールドパターン２１は、スルーホール導体１０ｃ用のパッド２ａを除いて、第１内層導体層２の下層の絶縁層（図１の例ではコア層１０）の上面の一面にベタ状に形成されていてもよい。

第１外層導体層４は、少なくとも、線路パターン４１及び接続パッド４２を含み、さらに、任意の導体パターンを含み得る。例えば、第１外層導体層４は、線路パターン４１以外にも、ストリップ線路を構成する又は構成しない、任意の配線パターンを含んでいてもよい。また、線路パターン４１は、差動伝送路を構成すべく、並置された２つの線路状の導体パターンによって構成されていてもよい。図１の例では、線路パターン４１及びストリップ線路４０は、Ｚ方向と直交する方向（図１におけるＸ方向）において配線基板１の中央部に設けられている接続パッド４２の一群のＸ方向における両側に設けられている。

図１の例において、第２外層導体層４ｂは端子パッド４ｂ２を含んでいる。端子パッド４ｂ２は、例えば外部の配線基板などの外部部材（図示せず）と接続される導体パッドである。

各導体層は、任意の厚さを有し得る。例えば、各導体層の厚さとしては、３μｍ以上、５０μｍ以下程度の値が例示されるが、各導体層の厚さは、この範囲に限定されない。しかし、線路パターン４１を含む第１外層導体層４は、後述されるように、線路パターン４１を含むストリップ線路４０が所定の特性インピーダンスを有するべく設定された厚さに形成される。また、線路パターン４１は、ストリップ線路４０が所定の特性インピーダンスを有するべく設定された所定の線路幅を有している。

第１層間絶縁層３は、第１層間絶縁層３を貫通し、第１外層導体層４と第１内層導体層２とを接続するビア導体３１を含んでいる。同様に、第２層間絶縁層３ｂは、第２層間絶縁層３ｂを貫通し、第２外層導体層４ｂと第２内層導体層２ｂとを接続するビア導体３１ｂを含んでいる。さらに、第１外層絶縁層５は、第１外層絶縁層５を貫通し、シールド膜６と第１外層導体層４とを接続するビア導体５１を含んでいる。第１外層導体層４の接続パッド４２と第２外層導体層４ｂの端子パッド４ｂ２は、ビア導体３１、スルーホール導体１０ｃ、及びビア導体３１ｂを介して電気的に接続されている。

ビア導体３１、３１ｂは、第１及び第２の層間絶縁層３、３ｂそれぞれを貫く貫通孔を導電体で埋めることによって形成された、所謂フィルドビアである。ビア導体３１、３１ｂは、それぞれの上側の導体層と一体的に形成されている。ビア導体３１、３１ｂは、例えば、銅又はニッケルなどからなる無電解めっき膜及び電解めっき膜によって形成されている。スルーホール導体１０も、銅又はニッケルなどからなる無電解めっき膜及び電解めっき膜によって形成されている。

一方、ビア導体５１は、第１外層絶縁層５を貫く貫通孔を導電体で埋めることによって形成されており、シールド膜６と一体的に形成されている。ビア導体５１も、例えば、銅又はニッケルなどからなる無電解めっき膜及び電解めっき膜によって形成されている。

各絶縁層（第１及び第２の層間絶縁層３、３ｂ、並びに、第１及び第２の外層絶縁層５、５ｂ）及びコア層１０は、任意の絶縁性材料を用いて形成される。絶縁性材料としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）又はフェノール樹脂などが例示される。これらの樹脂を用いて形成される各絶縁層は、ガラス繊維又はアラミド繊維などの補強材、及び／又は、シリカなどの無機フィラーを含んでいてもよい。なお、ストリップ線路４０の特性インピーダンスは、第１層間絶縁層３及び第１外層絶縁層５の比誘電率と相関する。従って、第１層間絶縁層３及び第１外層絶縁層５には、ストリップ線路４０が所定の特性インピーダンスを有するように選択された比誘電率を有する材料が用いられる。

前述したように、第１外層絶縁層５は、第１層間絶縁層３を構成し得る材料を用いて形成される。従って、第１外層絶縁層５と第１層間絶縁層３とは、略同じ比誘電率を有していてもよい。好ましくは、第１外層絶縁層５と第１層間絶縁層３とは略同じ材料を用いて形成される。その場合、ストリップ線路４０の設計が容易なため、設計値に近い特性インピーダンスが得られ易いと考えられる。

第１外層絶縁層５は、接続パッド４２を露出させる開口５２を有している。しかし、開口５２は、後述されるように、ビア導体５１の形成のために第１外層絶縁層５に穿孔される貫通孔と同様に、レーザー光の照射やドリル加工などによって形成され得る。すなわち、開口５２は、例えばフォトリソグラフィ技術を用いずに形成される。従って、図１の例において第１外層絶縁層５は非感光性の樹脂、例えば熱硬化性の樹脂を用いて形成されている。

各絶縁層は、任意の厚さを有し得る、例えば、各絶縁層は、１０μｍ以上、１００μｍ以下の厚さに形成される。ストリップ線路４０の特性インピーダンスは、第１層間絶縁層３及び第１外層絶縁層５の厚さとも相関するため、第１層間絶縁層３及び第１外層絶縁層５は、それぞれ、ストリップ線路４０が所定の特性インピーダンスを有するべく設定された所定の厚さを有している。第１層間絶縁層３及び第１外層絶縁層５は、互いに同じ厚さを有していてもよい。その場合、ストリップ線路４０の設計が容易なため、設計値に近い特性インピーダンスが得られ易いと考えられる。

図１の例において第１外層絶縁層５は、開口５２内に、接続パッド４２の上面の一部を露出させている。しかし、第１外層絶縁層５は、接続パッド４２の上面の一部では無く全体を露出させていてもよい。すなわち、第１外層絶縁層５には、接続パッド４２を少なくとも部分的に露出させるべく開口５２が形成される。図１の例の配線基板１は、さらに、接続パッド４２の露出面上に形成されている導電性のバンプ４２ａを備えている。バンプ４２ａによって、例えば電子部品などの外部部材の端子と接続パッド４２とが接合される。

一方、第２外層絶縁層５ｂにおける端子パッド４ｂ２上には開口５ｂ２が設けられており、第２外層絶縁層５ｂの開口５ｂ２内に端子パッド４ｂ２の一部が露出している。そして、配線基板１は、開口５ｂ２に露出する端子パッド４ｂ２上に導電性のバンプ４ｂａを備えている。バンプ４ｂａによって、例えば、マザーボードなどの外部部材の端子と、端子パッド４ｂ２とが接合される。接続パッド４２上の導電性バンプ４２ａ及び端子パッド４ｂ２上の導電性バンプ４ｂａは、例えば、はんだ、金、若しくは、銅、などの任意の金属、又は、導電性の粒子を含む樹脂を用いて形成されている。

図１及び図２の例において、配線基板１は、平面視で、配線基板１の中央部分に、マトリクス状に並ぶ一群の接続パッド４２を備えている。接続パッド４２に接続される外部部材（図示せず）は、この一群の接続パッド４２を包含する実装領域ＭＡに配置される。図２に示されるように、図１及び図２の例の配線基板１では、シールド膜６は、実装領域ＭＡを平面視において全周に渡って囲むように形成されており、枠状の平面形状を有している。枠状の平面形状のシールド膜６の４つの辺それぞれの下層に、線路パターン４１が配置されている。

図２に例示される配線基板１において、第１外層絶縁層５上の導電体はシールド膜６だけである。すなわち、第１外層絶縁層５の上には、電気信号が伝送されたり、特定の回路ノード間を接続したりする導体パターンは形成されておらず、シールド膜６だけが形成されている。図１及び図２の例では、第１外層絶縁層５の上面は、シールド膜６に覆われていない領域を有しているが、シールド膜６は、第１外層絶縁層５の上面全面を覆うように形成されていてもよい。

図３を参照して、ストリップ線路４０、及び、シールド膜６が、さらに詳細に説明される。図３に示されるように、線路パターン４１と、線路パターン４１を第１層間絶縁層３及び第１外層絶縁層５を介して挟み込むシールドパターン２１及びシールド膜６とによってストリップ線路４０が形成されている。図３の例において、シールド膜６は、第１外層絶縁層５を貫通するビア導体５１、及び、第１層間絶縁層３を貫通するビア導体３１を介して、シールドパターン２１に電気的に接続されている。シールド膜６による良好なシールド作用が得られると考えられる。

シールド膜６は、第１外層導体層４などと同様に、銅、ニッケル、又はパラジウムなどの任意の金属を用いて形成される。またシールド膜６は、図１では簡略化して単層構造を有するように示されているが、第１外層導体層４などと同様に多層構造を有している。図３の例において、シールド膜６は、金属箔層６ａとめっき膜層６ｃとを有している。金属箔層６ａは、例えば銅箔などの金属箔で形成されている。めっき膜層６ｃは、例えば、電解めっきによって形成された銅などの金属からなる導体膜である。

図３は、めっき膜層６ｃが電解めっきによって形成される例を示している。そのため、シールド膜６は、電解めっきによるめっき膜層６ｃの形成時にシード層及び給電層として機能する金属皮膜層６ｂを含んでいる。金属皮膜層６ｂは、例えば、無電解めっき又はスパッタリングなどによって形成される金属製被膜である。めっき膜層６ｃは、無電解めっきによって形成されてもよく、その場合、シールド膜６は、金属箔層６ａ及びめっき膜層６ｃだけを含んでいてもよい。

なお、シールド膜６と一体的に形成されているビア導体５１も、図３の例において、金属皮膜層６ｂ及びめっき膜層６ｃを含んでいる。ビア導体５１も、シールド膜６と同様に、めっき膜層６ｃだけを含んでいてもよい。

配線基板１は、図３に示されるように、少なくともシールド膜６を覆う表面保護膜８をさらに含んでいてもよい。表面保護膜８は、例えば、イミダゾールを主成分とする、水溶性プリフラックス、好ましくは耐熱性水溶性プリフラックスを用いて形成されている。図１〜図３の例においてシールド膜６はソルダーレジストなどに覆われていないが、表面保護膜８を設けることによって、シールド膜６における酸化や錆の発生を防ぐことができる。なお、表面保護膜８は、シールド膜６上だけでなく、第１及び第２の外層絶縁層５、５ｂそれぞれの上に形成されていてもよい。

図４を参照して、図１に示される本実施形態の配線基板１の変形例が説明される。図４には、図１の配線基板１の他の変形例である配線基板１ａが示されている。図４に示されるように、配線基板１ａは、図１の配線基板１に備えられている第２外層絶縁層５ｂを備えていない。そのため、配線基板１ａでは、コア層１０の第２面側１０ｂ側に形成されている絶縁層の層数は、第１面１０ａ側に形成されている絶縁層の層数よりも１だけ少ない。図１の配線基板１には第２外層導体層４ｂのさらに上方には導体層が設けられないので、図４の例の様に、第２外層導体層４ｂを覆う絶縁層の形成が省略されてもよい。

図４の例では、配線基板１ａの第１外層絶縁層５側の表面と反対側の表面に、すなわち、第２層間絶縁層３ｂ及び第２外層導体層４ｂの上に、ソルダーレジスト層７ｂｂが形成されている。ソルダ―レジスト層７ｂｂには、端子パッド４ｂ２を露出させる開口７ｂ１が形成されている。図４には示されていないが、開口７ｂ１に露出する端子パッド４ｂ２には、前述した、シールド膜６を覆う表面保護膜８と同じ材料を用いて表面保護膜が形成されていてもよい。また、端子パッド４ｂ２上に、図１と同様に、導電性のバンプ４ｂａが形成されていてもよい。

図４の例の配線基板１ａの構造は、第２外層絶縁層５ｂではなくソルダーレジスト層７ｂｂが形成されている点を除いて、図１の配線基板１と同様である。図１の配線基板１の構成要素と同様の構成要素には、図４において、図１に示される符号と同様の符号が付され、その説明は省略される。

つぎに、図１に示される配線基板１を例に、一実施形態の配線基板の製造方法が、図５Ａ〜図５Ｈを参照して説明される。

本実施形態の配線基板の製造方法は、図５Ａに示されるように、所定の導体パターン２１を含む導体層（第１内層導体層２）を絶縁層（コア層１０）上に形成することを含んでいる。所定の導体パターン２１は、後工程で形成される線路パターン４１（図５Ｂ参照）に対する電磁シールドとして機能する導体パターンであり、以下では「シールドパターン２１」とも称される。図５Ａの例では、第１内層導体層２は、コア層１０を構成する絶縁層が有する２つの主面のうちの一方（第１面１０ａ）の上に形成されている。コア層１０の他方の主面（第２面１０ｂ）上には、第２内層導体層２ｂが形成されている。

例えば、コア層１０となる絶縁基板とその両面それぞれに積層された銅箔とを有する両面銅張積層板が用意される。両面銅張積層板には、レーザー加工によって、スルーホール導体１０ｃを形成するための貫通孔が形成され、貫通孔の内壁及び両面銅張積層板の表面上に無電解めっき又はスパッタリングなどによって導体膜が形成される。そして、この導体膜をシード層及び給電層として用いる電解めっき、及び、適切なマスクを用いるエッチングなどを含むサブトラクティブ法によって、所望の導体パターンをそれぞれ有する第１内層導体層２及び第２内層導体層２ｂ、並びにスルーホール導体１０ｃが形成される。即ち配線基板１のコア基板が形成される。第１内層導体層２は、シールドパターン２１を含むように形成される。なお、第１及び第２の内層導体層２、２ｂ、並びにスルーホール導体１０ｃは、セミアディティブ法によって形成されてもよい。また、第１内層導体層２は、必ずしもコア層１０を構成する絶縁層上に形成されなくてもよい。例えば、第１内層導体層２は、コア層以外の任意の層間絶縁層上に形成されてもよい。

図５Ｂに示されるように、本実施形態の配線基板の製造方法は、さらに、コア層１０の第１面１０ａ上及び第１内層導体層２上に層間絶縁層（第１層間絶縁層３）を形成することと、第１層間絶縁層３の上に導体層（第１外層導体層４）を形成することと、を含んでいる。第１外層導体層４は、線路パターン４１、及び、外部部材（図示せず）に対する接続パッド４２を含むように形成される。線路パターン４１は所定の線路幅を有するように形成される。第１層間絶縁層３には、第１層間絶縁層３を貫通し、第１内層導体層２と第１外層導体層４とを接続するビア導体３１が形成される。

図５Ｂの例では、コア層１０の第２面１０ｂ上及び第２内層導体層２ｂ上には第２層間絶縁層３ｂ及び第２外層導体層４ｂが形成されている。第２外層導体層４ｂは、端子パッド４ｂ２を含むように形成される。また、第２層間絶縁層３ｂを貫通し、第２内層導体層２ｂと第２外層導体層４ｂとを接続するビア導体３１ｂが形成されている。

第１及び第２の層間絶縁層３、３ｂは、例えばフィルム状のエポキシ樹脂を積層して熱圧着することによって形成される。第１及び第２の層間絶縁層３、３ｂの形成において、銅箔などの金属箔が、第１及び第２の層間絶縁層３、３ｂそれぞれの上に熱圧着されてもよい。第１及び第２の層間絶縁層３、３ｂには、所定の位置に、ビア導体３１、３１ｂの形成用の孔が、炭酸ガスレーザー光の照射などによって形成される。

そして、例えばセミアディティブ法によって、第１層間絶縁層３の上に、少なくとも、線路パターン４１及び接続パッド４２を含む第１外層導体層４が形成され、第１層間絶縁層３内にビア導体３１が形成される。また、第１外層導体層４及びビア導体３１の形成方法と同様の方法で、好ましくは第１外層導体層４の形成と同時に、第２層間絶縁層３ｂの上に所望の導体パターンを有する第２外層導体層４ｂが形成され、第２層間絶縁層３ｂ内にビア導体３１ｂが形成される。

図５Ｃに示されるように、本実施形態の配線基板の製造方法は、さらに、第１外層導体層４及び第１層間絶縁層３の上に外層絶縁層（第１外層絶縁層５）を形成することと、第１外層絶縁層５の上に金属箔６ａ１を積層することと、第１外層絶縁層５及び金属箔６ａ１に、第１外層導体層４に達する貫通孔５１ａを形成することと、を含んでいる。図５Ｃの例では、第２外層導体層４ｂ及び第２層間絶縁層３ｂ上には第２外層絶縁層５ｂが形成されている。第１外層絶縁層５及び第２外層絶縁層５ｂは、第１層間絶縁層３と同様に、例えばフィルム状のエポキシ樹脂を積層して熱圧着することによって形成される。

金属箔６ａ１は、例えば、銅などの任意の金属からなる金属箔６ａ１を備えるフィルム状のエポキシ樹脂を用いて第１及び第２の外層絶縁層５、５ｂを形成することによって、第１及び第２の外層絶縁層５、５ｂそれぞれの上に積層される。金属箔６ａ１を積層することによって、後述するデスミア処理によって第１及び第２の外層絶縁層５、５ｂの表面が意図せず粗化されるのを防ぐことができる。

貫通孔５１ａは、炭酸ガスレーザー光の照射又はドリル加工などによって形成される。貫通孔５１ａは、第１外層導体層４に含まれる導体パターンの一部を露出させるように形成される。図５Ｃの例では、シールドパターン２１と第１外層導体層４とを接続するビア導体３１のビアパッド４３の一部が、貫通孔５１ａ内に露出している。貫通孔５１ａの形成後に、好ましくは、貫通孔５１ａ内に残る樹脂残渣（スミア）を除去するデスミア処理が行われる。

図５Ｄに示されるように、本実施形態の配線基板の製造方法は、さらに、金属箔６ａ１の上及び貫通孔５１ａ内に金属製皮膜６ｂ１を形成することを含んでいる。なお図５Ｄは、金属製皮膜６ｂ１の形成後の状態における、図５ＣのＶＤ部に相当する部分の拡大図である。金属製皮膜６ｂ１は、例えば無電解めっき又はスパッタリングなどによって形成されるが、金属製皮膜６ｂ１の形成方法はこれらの方法に限定されない。なお、図５Ｄには示されていないが、第２外層絶縁層５ｂ上の金属箔６ａ１上にも金属製皮膜６ｂ１が形成され得る。

図５Ｅに示されるように、本実施形態の配線基板の製造方法は、さらに、シールド膜６と、線路パターン４１と、シールドパターン２１とによって構成されるストリップ線路４０を形成することを含んでいる。シールド膜６の形成方法としては、めっきレジストＲを用いたパターンめっき法が例示される。めっきレジストＲにおけるシールド膜６の形成領域には開口Ｒ１が設けられる。パターンめっき法によるシールド膜６の形成中、コア層１０の第２面１０ｂ側はめっきレジストＲに覆われる。配線基板１のシールド膜６は、図５ＥのＶＦ部の拡大図である図５Ｆに示されるように、具体的には多層構造を有している。図５Ｆを参照してシールド膜６の形成方法がさらに説明される。

図５Ｆに示されるように、金属製皮膜６ｂ１の上に、シールド膜６の形成領域に開口Ｒ１を有するめっきレジストＲが、例えば、レジストフィルムの積層、露光及び現像によって形成される。開口Ｒ１は、少なくとも線路パターン４１の真上の領域を含む領域に形成される。また、開口Ｒ１は、開口Ｒ１内に形成されるシールド膜６が線路パターン４１に対する十分なシールド作用を奏し得る程度の大きさ（幅）に形成される。

そして、金属製皮膜６ｂ１を給電層及びシード層とする電解めっきによって、線路パターン４１を覆うめっき膜６ｃ１が、金属製皮膜６ｂ１上に形成される。その結果、金属箔６ａ１及び金属製皮膜６ｂ１それぞれの一部と、めっき膜６ｃ１とを含み、線路パターン４１を覆うシールド膜６が形成される。シールド膜６を形成することによって、シールド膜６と、線路パターン４１と、シールドパターン２１とによって構成されるストリップ線路４０が形成される。

シールド膜６を形成することは、図５Ｅ及び図５Ｆに示されるように、シールド膜６がシールドパターン２１に電気的に接続されるように、第１外層絶縁層５にビア導体５１を形成することを含んでいる。ビア導体５１は、第１外層絶縁層５を貫通してシールド膜６と第１外層導体層４とを接続する。具体的には、ビア導体５１は、ビア導体３１のビアパッド４３とシールド膜６とを接続する。ビア導体５１は、めっき膜６ｃ１の電解めっきによる形成時に貫通孔５１ａをめっき膜で充填することによって形成される。

シールド膜６の形成後、コア層１０の第１面１０ａ側及び第２面１０ｂ側双方のめっきレジストＲが除去される。そして、金属製皮覆６ｂ１及び金属箔６ａ１におけるめっき膜６ｃ１に覆われていない部分がエッチングによって除去される。その結果、それぞれ前述した、金属箔層（金属箔６ａ１の残存部分）、金属皮覆層（金属製皮覆６ｂ１の残存部分）、及びめっき膜層（めっき膜６ｃ１）を含む最終形態のシールド膜６が得られる。コア層１０の第２面１０ｂ側には、第２外層絶縁層５ｂが露出する。

図５Ｇに示されるように、本実施形態の配線基板の製造方法は、さらに、第１外層絶縁層５を貫通して接続パッド４２を露出させる開口５２を形成することを含んでいる。図５Ｇの例では、第２外層絶縁層５ｂに、第２外層絶縁層５ｂを貫通して端子パッド４ｂ２を露出させる開口５ｂ２が形成されている。開口５２及び開口５ｂ２は、例えば、炭酸ガスレーザー光の照射やドリル加工によって形成される。開口５２及び開口５ｂ２は、金属製皮膜６ｂ１の形成よりも後に形成される。そのため、開口５２内には、金属製皮膜６ｂ１に覆われたことのない接続パッド４２の上面が露出し、開口５ｂ２内には、金属製皮膜６ｂ１に覆われたことのない端子パッド４ｂ２の上面が露出する。

開口５２及び開口５ｂ２の形成後、少なくともシールド膜６を覆う表面保護膜が形成されてもよい。表面保護膜は、シールド膜６上だけでなく、第１及び第２の外層絶縁層５、５ｂ並びに第１及び第２の外層導体層４、４ｂそれぞれの露出面上にも形成されてもよい。表面保護膜は、例えば、水溶性プリフラックス、好ましくは耐熱性水溶性プリフラックスの溶液中に、開口５２及び開口５ｂ２の形成後の配線基板１を浸漬することによって形成される。

図５Ｈに示されるように、本実施形態の配線基板の製造方法は、さらに、接続パッド４２上に導電性のバンプ４２ａを形成することをさらに含んでいてもよい。同様に、端子パッド４ｂ２上に、導電性のバンプ４ｂａが形成されてもよい。バンプ４２ａ及びバンプ４ｂａは、例えばはんだボールを接続パッド４２及び端子パッド４ｂ２に配置して加熱溶融することによって形成される。以上の工程を経ることによって、図１の配線基板１が完成する。

なお、図５Ｅ〜図５Ｇを参照して説明された工程において、シールド膜６の形成前に、開口５２が形成されてもよい。

実施形態の配線基板は、各図面に例示される構造、並びに、本明細書において例示された構造、形状、及び材料を備えるものに限定されない。例えば、ストリップ線路４０は、平面視で配線基板１の任意の位置に設けられ得る。シールド膜６とシールドパターン２１とは、必ずしも、線路パターン４１の近傍で接続されていなくてもよい。配線基板１は、コア層を有さず一方向に導体層と絶縁層とが積層された所謂コアレス基板であってもよい。また、ビア導体３１、３１ｂ、５１、及びスルーホール導体１０ｃは必ずしも形成されていなくてもよい。

実施形態の配線基板の製造方法は、各図面を参照して説明された方法に限定されない。例えば、第１及び第２の外層導体層４、４ｂがサブトラクティブ法でパターニングされてもよい。また、金属箔６ａ１は第１外層絶縁層５側だけに備えられてもよく、金属製皮膜６ｂ１も第１外層絶縁層５側だけに形成されてもよい。実施形態の配線基板の製造方法には、前述された各工程以外に任意の工程が追加されてもよく、前述された工程のうちの一部が省略されてもよい。

１、１ａ 配線基板
１０ コア層
１０ａ 第１面
１０ｂ 第２面
２ 第１内層導体層
２ｂ 第２内層導体層
２１ シールドパターン（所定の導体パターン）
３ 第１層間絶縁層
３１、３１ｂ ビア導体
４ 第１外層導体層
４０ ストリップ線路
４１ 線路パターン
４２ 接続パッド
４２ａ バンプ
５ 第１外層絶縁層
５１ ビア導体
５２ 開口
５ｂ 第２外層絶縁層
４ｂ２ 端子パッド
４ｂａ バンプ
６ シールド膜
６ａ 金属箔層
６ｂ１ 金属製皮膜
６ｃ めっき膜層
６ｃ１ めっき膜
７ｂｂ ソルダーレジスト層

Claims (12)

1. シールドパターンを含む内層導体層と、
   前記内層導体層の上に積層されている層間絶縁層と、
   前記層間絶縁層の上に形成されていて、外部部材に対する接続パッドを含む外層導体層と、
   前記外層導体層の上に形成されていて前記接続パッドを少なくとも部分的に露出させる第１外層絶縁層と、
   を備える配線基板であって、
   前記外層導体層は所定の線路幅を有する線路パターンをさらに含み、
   前記第１外層絶縁層の上に、少なくとも前記線路パターンを覆っていて前記シールドパターン及び前記線路パターンと共にストリップ線路を構成するシールド膜が設けられており、
   前記シールド膜は、金属箔層とめっき膜層とを有している。
2. 請求項１記載の配線基板であって、前記第１外層絶縁層は熱硬化性の樹脂を用いて形成されている。
3. 請求項１記載の配線基板であって、前記第１外層絶縁層は前記層間絶縁層と同じ材料を用いて形成されている。
4. 請求項１記載の配線基板であって、
   前記層間絶縁層は前記層間絶縁層を貫通するビア導体を含み、
   前記第１外層絶縁層は前記第１外層絶縁層を貫通するビア導体を含み
   前記シールド膜は前記第１外層絶縁層を貫通する前記ビア導体及び前記層間絶縁層を貫通する前記ビア導体を介して前記シールドパターンに電気的に接続されている。
5. 請求項１記載の配線基板であって、さらに、前記接続パッド上に形成されている導電性バンプを備えている。
6. 請求項１記載の配線基板であって、さらに、前記シールド膜を覆う表面保護膜をさらに備えている。
7. 請求項１記載の配線基板であって、前記第１外層絶縁層上の導電体は前記シールド膜だけである。
8. 請求項１記載の配線基板であって、
   前記配線基板は、前記第１外層絶縁層側の表面と反対側の表面を構成する第２外層絶縁層と、前記第２外層絶縁層の開口に露出する端子パッドと、をさらに備えている。
9. 請求項１記載の配線基板であって、さらに、前記第１外層絶縁層側の表面と反対側の表面にソルダーレジスト層が形成されている。
10. 所定の導体パターンを含む導体層を絶縁層上に形成することと、
    前記導体層上に層間絶縁層を形成することと、
    前記層間絶縁層の上に、所定の線路幅を有する線路パターン、及び、外部部材に対する接続パッドを含む導体層を形成することと、
    前記線路パターンを含む導体層の上に外層絶縁層を形成することと、
    前記外層絶縁層の上に金属箔を積層することと、
    前記外層絶縁層及び前記金属箔に、前記線路パターンを含む前記導体層に達する貫通孔を形成することと、
    前記金属箔上及び前記貫通孔内に金属製皮膜を形成することと、
    前記線路パターンを覆うめっき膜を前記金属製皮膜上に形成することによって、前記金属箔及び前記めっき膜を含むシールド膜と、前記線路パターンと、前記所定の導体パターンとによって構成されるストリップ線路を形成することと、
    前記外層絶縁層を貫通して前記接続パッドを露出させる開口を形成することと、
    を含んでいる配線基板の製造方法。
11. 請求項１０記載の配線基板の製造方法であって、前記めっき膜は、前記開口の形成前に形成される。
12. 請求項１０記載の配線基板の製造方法であって、前記めっき膜を形成することは、前記めっき膜が前記所定の導体パターンに電気的に接続されるように、前記めっき膜と前記線路パターンを含む前記導体層とを接続するビア導体を前記貫通孔内に形成することを含んでいる。

Images