JP6301812B2 - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、板状のガラス基材と、ガラス基材の両面に設けられ、複数の樹脂絶縁層を積層した構造を有する積層部とを備える配線基板及びその製造方法に関するものである。

近年、電気機器、電子機器の小型化に伴い、これらの機器に搭載される配線基板にも小型化や高密度化が要求されている。このような配線基板としては、例えば、樹脂絶縁層を積層した構造を有する積層部をコア基材の両面に形成したものが実用化されている。なお、一般的に、配線基板は、配線基板となるべき基板形成領域が平面方向に沿って複数配置された多数個取り用配線基板を、ダイシングブレードを用いて基板形成領域の外形線に沿って切断することにより、得ることができる。

ところで、近年、配線基板のさらなる小型化や高密度化が要求されており、例えば、コア基材をガラス基材にすることが提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。ガラス基材は、基材主面及び基材裏面の平坦度が高いため、寸法精度が高く、配線の微細化に有利だからである。

特開２０１２−１４２０８４号公報（段落［００１５］等） 特開２０１３−０７５８０８号公報（段落［００１９］等） 特開２００７−５１０１７号公報（段落［００１８］〜［００２２］等） 特開２００１−１３９３４８号公報（段落［００１９］、図１等）

しかし、図１０に示されるように、コア基材がガラス基材１０１である場合には、以下の問題が生じてしまう。即ち、配線基板は、上記したように、ダイシングブレードを用いた多数個取り用配線基板の切断によって得られるため、ガラス基材１０１の端面１０２が粗くなり、大きな凹部１０３や凸部が生じやすい傾向にある。この場合、ガラス基材１０１と樹脂絶縁層１０４（積層部）との熱膨張差に起因して、ガラス基材１０１の端面１０２の凹部１０３に熱応力が集中するため、ガラス基材１０１に凹部１０３を起点としたクラック１０５が発生する可能性が高い。その結果、配線基板の歩留まりが低下してしまうため、配線基板に必要とされる所定の信頼性を付与できないという問題がある。

なお、特許文献１〜４では、ガラス基材の端面をエッチング等で平坦化することにより、凹部を除去することが提案されている。しかしながら、樹脂絶縁層には、通常、無機フィラー（シリカフィラー）が含まれているため、エッチングを行うと無機フィラーが除去されてしまうという問題がある。

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、ガラス基材でのクラックの発生を防止することにより、信頼性の向上を図ることが可能な配線基板を提供することにある。また、別の目的は、信頼性に優れた配線基板を製造することが可能な配線基板の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するための手段（手段１）としては、基材主面及び基材裏面を有する板状のガラス基材と、前記基材主面上及び前記基材裏面上の両方にそれぞれ設けられ、複数の樹脂絶縁層を積層した構造を有する積層部とを備える配線基板であって、前記配線基板の側面に、前記ガラス基材の端面と前記樹脂絶縁層の端面とが露出しており、前記ガラス基材の端面は、前記樹脂絶縁層の端面よりも表面粗さＲａが小さく、かつ、表面粗さＲｚが１．１０μｍ以下であることを特徴とする配線基板がある。

従って、手段１に記載の発明によると、ガラス基材の端面の表面粗さＲａが樹脂絶縁層の端面の表面粗さＲａよりも小さく、かつ、ガラス基材の端面の表面粗さＲｚが１．１０μｍ以下であるため、ガラス基材の端面に生じる凹部が小さくなる。その結果、ガラス基材と樹脂絶縁層（積層部）との熱膨張差に起因する熱応力がガラス基材の端面に生じた凹部に集中しにくくなるため、凹部を起点とするクラックの発生を防止することができる。その結果、配線基板の歩留まりを向上させることができるため、配線基板の信頼性が向上する。

ここで、本明細書で述べられている「表面粗さＲａ」とは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１で定義されている算術平均粗さＲａであり、「表面粗さＲｚ」とは、同じくＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１で定義されている最大高さＲｚである。なお、表面粗さＲａ，Ｒｚの測定方法はＪＩＳ Ｂ０６５１：２００１に準じるものとする。例えば、ガラス基材の端面の表面粗さＲａ，Ｒｚは以下のようにして測定される。まず、ガラス基材の端面（具体的には、ガラス基材の厚さ方向における中心から基材主面または基材裏面までの範囲を１００％としたときにガラス基材の厚さ方向における中心から８０％の範囲内）に、５つの測定領域（縦１０μｍ×横１０μｍ）を設定する。次に、各測定領域に対して、レーザー顕微鏡を用いて表面粗さの測定を行った後、得られた測定値の平均値を算出する。そして、この算出された平均値が表面粗さＲａ，Ｒｚとなる。

なお、ガラス基材の端面の表面粗さＲｚは、１．１０μｍ以下、より好ましくは０．７０μｍ以下である。仮に、表面粗さＲｚが１．１０μｍよりも大きくなると、ガラス基材の端面に生じた凹部の最大深さが大きくなるため、ガラス基材と樹脂絶縁層（積層部）との熱膨張差に起因して凹部に熱応力が集中しやすくなり、ガラス基材に凹部を起点としたクラックが発生しやすくなる。

上記配線基板を構成する積層部は、複数の樹脂絶縁層を積層した構造を有している。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。樹脂絶縁層の形成材料の具体例としては、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、シクロオレフィン樹脂、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。

なお、積層部は、複数の樹脂絶縁層間に金属配線層を配置した構造を有することがよい。このようにすれば、積層部に電気回路を形成できるため、配線基板の高機能化を図ることができる。ここで、金属配線層は、銅、銀、金、白金、ニッケル、チタン、アルミニウム、クロム等といった各種の導電性金属を用いて形成可能であるが、特には、銅を主体として構成されることがよい。金属配線層を形成する手法としては、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が採用される。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金属配線層を形成したり、導電性ペースト等の印刷により金属配線層を形成したりすることも可能である。

上記配線基板を構成するガラス基材は、基材主面及びその反対側に位置する基材裏面を有している。ガラス基材の形成材料は、コスト性、加工性、絶縁性、機械的強度などを考慮して適宜選択することができる。ガラス基材の形成材料としては、ホウケイ酸ガラス、低温焼成ガラスセラミック、ガラスセラミック等が好適に使用される。

なお、ガラス基材は、ガラス基材を厚さ方向に貫通するとともに、基材主面側及び基材裏面側を導通させる貫通導体を有していることがよい。このようにすれば、貫通導体を介して、基材主面側の積層部と基材裏面側の積層部とを確実に電気的に接続できる。ここで、貫通導体は、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、スズ、鉛、タングステンなどの導電性金属からなるが、特には、導電性が高く安価な銅からなることがよい。

また、ガラス基材の厚さは特に限定されないが、例えば０．５ｍｍ以下であることがよい。仮に、ガラス基材の厚さが０．５ｍｍよりも大きくなると、ガラス基材、ひいては配線基板が肉厚になってしまう。

上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、基材主面及び基材裏面を有する板状のガラス基材を準備するガラス基材準備工程と、前記ガラス基材準備工程後、複数の樹脂絶縁層を積層した構造を有する積層部を、前記基材主面上及び前記基材裏面上の両方にそれぞれ形成する積層部形成工程とを含む配線基板の製造方法であって、前記積層部形成工程後、前記配線基板の側面となる、前記ガラス基材の端面と前記樹脂絶縁層の端面とを露出させる露出工程と、前記ガラス基材の端面に対してレーザーを照射することにより、前記ガラス基材の端面の表面粗さＲａを、前記樹脂絶縁層の端面よりも小さくするとともに、前記ガラス基材の端面の表面粗さＲｚを１．１０μｍ以下にする照射工程とを行うことを特徴とする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、照射工程において、ガラス基材の端面をレーザーでなぞるように照射すれば、ガラス基材の端面の表面粗さＲａが樹脂絶縁層の端面の表面粗さＲａよりも小さくなるとともに、ガラス基材の端面の表面粗さＲｚが１．１０μｍ以下となるため、ガラス基材の端面に生じる凹部を小さくすることができる。その結果、ガラス基材と樹脂絶縁層（積層部）との熱膨張差に起因する熱応力がガラス基材の端面に生じた凹部に集中しにくくなるため、凹部を起点とするクラックの発生を防止できる。その結果、配線基板の歩留まりを向上させることができるため、配線基板の信頼性が向上する。

なお、ガラス基材準備工程では、ガラス基材となるべき基材形成領域が平面方向に沿って複数配置された多数個取り用ガラス基材を準備し、積層部形成工程では、多数個取り用ガラス基材の基材主面上及び基材裏面上の両方にそれぞれ積層部が設けられた多数個取り用配線基板を形成し、露出工程では、多数個取り用配線基板を基材形成領域の外形線に沿って切断することにより、ガラス基材の端面と樹脂絶縁層の端面とが露出した配線基板を得るようにしてもよい。このようにすれば、複数個の配線基板を効率良く製造することができる。

ここで、多数個取り用配線基板を基材形成領域の外形線に沿って切断する手法としては、ダイシングブレードを用いて多数個取り用配線基板を機械的に切断する方法や、基材形成領域の外形線に沿ってブレイク溝を形成した後、多数個取り用配線基板をブレイク溝に沿って分割する方法、などが挙げられる。

本実施形態における配線基板を示す概略断面図。 ガラス基材、主面側ビルドアップ層の樹脂絶縁層、及び、裏面側ビルドアップ層の樹脂絶縁層を示す要部断面図。 ガラス基材準備工程を示す概略断面図。 第１層の樹脂絶縁層を形成する工程を示す概略断面図。 ガラス基材に貫通孔を形成する工程を示す概略断面図。 スルーホール導体及び金属配線層を形成する工程を示す概略断面図。 第２層の樹脂絶縁層を形成する工程を示す概略断面図。 第２層の樹脂絶縁層にビア孔を形成する工程を示す概略断面図。 第３層の樹脂絶縁層を形成する工程を示す概略断面図。 従来技術の問題点を示す概略断面図。

以下、本発明の配線基板１０を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１に示されるように、本実施形態の配線基板１０は、ＩＣチップ搭載用の配線基板である。配線基板１０は、略矩形板状のガラス基材１１と、ガラス基材１１の基材主面１２（図１では上面）上に設けられた主面側ビルドアップ層３０（積層部）と、ガラス基材１１の基材裏面１３（図１では下面）上に設けられた裏面側ビルドアップ層４０（積層部）とからなる。

ガラス基材１１は、基材主面１２及び基材裏面１３を有し、略矩形板状をなしている。本実施形態のガラス基材１１は、絶縁性を有する無機材料（本実施形態ではホウケイ酸ガラス）からなる基材である。なお、ガラス基材１１の大きさは、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍに設定されている。また、ガラス基材１１の厚さは、０．５ｍｍ以下（本実施形態では０．１ｍｍ（＝１００μｍ））に設定されている。本実施形態において、ガラス基材１１の熱膨張係数は、１５ｐｐｍ／℃未満、具体的には３．８ｐｐｍ／℃となっている。なお、ガラス基材１１の熱膨張係数は、３０℃〜４００℃間の測定値の平均値をいう。

図１に示されるように、ガラス基材１１には、基材主面１２及び基材裏面１３の両方にて開口する複数の貫通孔１５が格子状に形成されている。そして、かかる貫通孔１５内には、銅からなるスルーホール導体１６（貫通導体）が形成されている。これらスルーホール導体１６は、ガラス基材１１を厚さ方向に貫通するとともに、基材主面１２側及び基材裏面１３側を導通させている。なお、スルーホール導体１６の内部は、例えばエポキシ樹脂などの閉塞体１７で埋められている。

また、主面側ビルドアップ層３０は、厚さ３μｍのプライマー樹脂（熱硬化性エポキシ樹脂）からなる１層の樹脂絶縁層３１と、厚さ２３μｍの熱硬化性エポキシ樹脂からなる２層の樹脂絶縁層３２，３３と、厚さ８μｍの銅からなる金属配線層３４，３５，３６とを積層した構造を有している。換言すると、主面側ビルドアップ層３０は、樹脂絶縁層３１と樹脂絶縁層３２との間に金属配線層３４が配置され、かつ、樹脂絶縁層３２と樹脂絶縁層３３との間に金属配線層３５が配置された構造を有している。本実施形態において、樹脂絶縁層３１〜３３の完全硬化状態での熱膨張係数は、１０〜１００ｐｐｍ／℃程度であり、具体的には２３ｐｐｍ／℃となっている。即ち、上記したガラス基材１１の熱膨張係数（３．８ｐｐｍ／℃）は、樹脂絶縁層３１〜３３の熱膨張係数よりも小さくなっている。なお、樹脂絶縁層３１〜３３の完全硬化状態での熱膨張係数は、２５℃〜１５０℃間の測定値の平均値をいう。また、樹脂絶縁層３１〜３３を構成する絶縁樹脂材料（熱硬化性エポキシ樹脂）には、無機フィラー（シリカフィラー）が添加されている。本実施形態において、樹脂絶縁層３２，３３の無機フィラーの含有率は６３重量％である。一方、樹脂絶縁層３１の無機フィラーの含有率は、樹脂絶縁層３２，３３の無機フィラーの含有率より小さく、本実施形態では４５重量％となっている。なお、無機フィラーの平均粒径は０．２５μｍとなっている。

そして、図１に示されるように、第１層の樹脂絶縁層３１の表面上にある金属配線層３４の一部は、スルーホール導体１６の上端に電気的に接続されている。さらに、樹脂絶縁層３２，３３内には、それぞれ銅めっきによって形成されたビア導体３７が設けられている。また、樹脂絶縁層３３の表面は、エポキシ樹脂からなる厚さ３０μｍ程度のソルダーレジスト層３８（樹脂絶縁層）によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト層３８の所定箇所には、金属配線層３６を露出させる開口部３９が形成されている。即ち、主面側ビルドアップ層３０は、樹脂絶縁層３３とソルダーレジスト層３８との間に金属配線層３６が配置された構造を有している。そして、金属配線層３６の表面上には、複数のはんだバンプ５１が配設されている。各はんだバンプ５１は、ＩＣチップの面接続端子に電気的に接続される。

図１に示されるように、裏面側ビルドアップ層４０は、上述した主面側ビルドアップ層３０と略同じ構造を有している。即ち、裏面側ビルドアップ層４０は、厚さ３μｍのプライマー樹脂（熱硬化性エポキシ樹脂）からなる１層の樹脂絶縁層４１と、厚さ２３μｍの熱硬化性エポキシ樹脂からなる２層の樹脂絶縁層４２，４３と、厚さ８μｍの銅からなる金属配線層４４，４５，４６とを積層した構造を有している。換言すると、裏面側ビルドアップ層４０は、樹脂絶縁層４１と樹脂絶縁層４２との間に金属配線層４４が配置され、かつ、樹脂絶縁層４２と樹脂絶縁層４３との間に金属配線層４５が配置された構造を有している。本実施形態において、樹脂絶縁層４１〜４３の完全硬化状態での熱膨張係数は、１０〜１００ｐｐｍ／℃程度であり、具体的には２３ｐｐｍ／℃となっている。即ち、上記したガラス基材１１の熱膨張係数（３．８ｐｐｍ／℃）は、樹脂絶縁層４１〜４３の熱膨張係数、及び、上記した樹脂絶縁層３１〜３３の熱膨張係数（２３ｐｐｍ／℃）よりも小さくなっている。なお、樹脂絶縁層４１〜４３の完全硬化状態での熱膨張係数は、２５℃〜１５０℃間の測定値の平均値をいう。また、樹脂絶縁層４１〜４３を構成する絶縁樹脂材料（熱硬化性エポキシ樹脂）には、無機フィラー（シリカフィラー）が添加されている。本実施形態において、樹脂絶縁層４２，４３の無機フィラーの含有率は６３重量％である。一方、樹脂絶縁層４１の無機フィラーの含有率は、樹脂絶縁層４２，４３の無機フィラーの含有率より小さく、本実施形態では４５重量％となっている。なお、無機フィラーの平均粒径は０．５μｍとなっている。

そして、図１に示されるように、第１層の樹脂絶縁層４１の下面上にある金属配線層４４の一部は、スルーホール導体１６の下端に電気的に接続されている。さらに、樹脂絶縁層４２，４３内には、それぞれ銅めっきによって形成されたビア導体４７が設けられている。また、樹脂絶縁層４３の下面は、エポキシ樹脂からなる厚さ３０μｍ程度のソルダーレジスト層４８（樹脂絶縁層）によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト層４８の所定箇所には、金属配線層４６を露出させる開口部４９が形成されている。即ち、裏面側ビルドアップ層４０は、樹脂絶縁層４３とソルダーレジスト層４８との間に金属配線層４６が配置された構造を有している。そして、金属配線層４６の表面上には、図示しないマザーボード側との電気的な接続を図るための複数のはんだバンプ５２が配設されている。なお、各はんだバンプ５２により、図１に示される配線基板１０はマザーボード上に実装される。

なお、図１，図２に示されるように、配線基板１０の側面２０には、ガラス基材１１の端面２１全体が露出している。また、側面２０には、樹脂絶縁層３１の端面２２全体、樹脂絶縁層３２の端面２３全体、樹脂絶縁層３３の端面２４全体、樹脂絶縁層４１の端面２５全体、樹脂絶縁層４２の端面２６全体、樹脂絶縁層４３の端面２７全体、ソルダーレジスト層３８の端面２８全体、及び、ソルダーレジスト層４８の端面２９全体が露出している。

図２に示されるように、樹脂絶縁層３１〜３３，４１〜４３の端面２２〜２７の略全域、及び、ソルダーレジスト層３８，４８の端面２８，２９の略全域には、凹凸部６１が形成されている。この凹凸部６１の形成により、端面２２〜２９の表面粗さＲａ（算術平均粗さＲａ）が０．１０μｍ以上（本実施形態では０．１２μｍ）となる。なお、樹脂絶縁層３１，４１の端面２２，２５におけるガラス基材１１側の領域Ａ１は、ガラス基材１１の端面２１よりも配線基板１０の中央部側に引き下がった引き下がり凹部である。樹脂絶縁層３１，４１はガラス基材１１よりもレーザーの吸収率が高いため、表面粗さＲａ，Ｒｚを調整するためにガラス基材１１の端面２１を狙ってレーザーを照射した際に、領域Ａ１が端面２１よりも引き下がった状態となる。また、樹脂絶縁層３１，４１においてガラス基材１１と接している部分は、レーザー照射時に、ガラス基材１１からの熱を受けて溶けやすい。このため、引き下がり凹部は、樹脂絶縁層３１，４１とガラス基材１１との境界部分において最も深くなる。

一方、ガラス基材１１の端面２１の略全域にも、凹凸部６２が形成されている。この凹凸部６２の形成により、端面２１の表面粗さＲａが０．０１μｍとなり、端面２１の表面粗さＲｚ（最大高さＲｚ）が０．７０μｍ以下（本実施形態では０．２４μｍ）となる。即ち、端面２１の表面粗さＲａは、樹脂絶縁層３１〜３３，４１〜４３の端面２２〜２７の表面粗さＲａ（０．１２μｍ）、及び、ソルダーレジスト層３８，４８の端面２８，２９の表面粗さＲａ（０．１２μｍ）よりも小さくなっている。

次に、本実施形態の配線基板１０の製造方法を説明する。

まず、ガラス基材準備工程では、基材主面１２及び基材裏面１３を有するガラス基材１１をあらかじめ準備しておく（図３参照）。具体的には、無アルカリ薄ガラス基板を用意する。無アルカリ薄ガラス基板は、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍ（＝１００μｍ）の矩形板状をなしている。なお、無アルカリ薄ガラス基板は、ガラス基材１１となるべき基材形成領域が、平面方向に沿って縦横に複数配置された多数個取り用ガラス基材である。

そして、ガラス基材準備工程後、洗浄工程を実施し、ガラス基材１１（多数個取り用ガラス基材）の基材主面１２及び基材裏面１３を洗浄する。次に、従来公知のシランカップリング剤（例えば、信越化学工業株式会社製のもの）を用いて、基材主面１２全体及び基材裏面１３全体に対するカップリング処理を行う。

続く積層部形成工程では、従来周知の手法に基づいて、主面側ビルドアップ層３０を基材主面１２上に形成するとともに、裏面側ビルドアップ層４０を基材裏面１３上に形成する。具体的に言うと、まず、カップリング処理が施された基材主面１２に、未硬化状態の樹脂絶縁層３１となる主面側樹脂シートをラミネートする。また、同じくカップリング処理が施された基材裏面１３に、未硬化状態の樹脂絶縁層４１となる裏面側樹脂シートをラミネートする。なお、主面側樹脂シート及び裏面側樹脂シートは、プライマー樹脂（本実施形態では熱硬化性エポキシ樹脂）からなり、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ３μｍの矩形板状をなしている。その後、加熱処理（仮キュア）を所定時間行うと、主面側樹脂シートが硬化して第１層の樹脂絶縁層３１となるとともに、裏面側樹脂シートが硬化して第１層の樹脂絶縁層４１となる（図４参照）。

次に、炭酸ガスレーザーを用いてレーザー孔あけ加工を行い、ガラス基材１１及び樹脂絶縁層３１，４１を貫通する貫通孔１５を多数個貫通形成する（図５参照）。さらに、貫通孔１５内に残存するスミアを除去するデスミア工程を行う。

次に、セミアディティブ法を用いて無電解銅めっきと電解銅めっきとを行うことにより、貫通孔１５内にスルーホール導体１６を形成するとともに、樹脂絶縁層３１，４１の表面上にそれぞれ金属配線層３４，４４を形成する（図６参照）。なお、スルーホール導体１６及び金属配線層３４，４４を別の方法、例えば、サブトラクティブ法やフルアディティブ法を用いて形成してもよい。

そして、金属配線層３４，４４の表面を粗化する表面粗化工程を行った後、スルーホール導体１６内に閉塞体１７を充填形成する（図７参照）。次に、厚さ２３μｍの熱硬化性エポキシ樹脂を樹脂絶縁層３１，４１上に被着（貼付）することにより、第２層の樹脂絶縁層３２，４２を形成する（図７参照）。なお、熱硬化性エポキシ樹脂を被着する代わりに、液晶ポリマーや感光性エポキシ樹脂等の絶縁樹脂を被着してもよい。さらに、ＹＡＧレーザーまたは炭酸ガスレーザーを用いてレーザー孔あけ加工を行い、ビア導体３７，４７が形成されるべき位置にビア孔７３，７４を形成する（図８参照）。具体的には、樹脂絶縁層３２を貫通するビア孔７３を形成し、金属配線層３４の表面を露出させるとともに、樹脂絶縁層４２を貫通するビア孔７４を形成し、金属配線層４４の表面を露出させる。

さらに、ビア孔７３，７４内に残存するスミアを除去するデスミア工程を行う。次に、ビア孔７３，７４の内側面、樹脂絶縁層３２の表面（図８では上面）、及び、樹脂絶縁層４２の表面（図８では下面）に対して、セミアディティブ法を用いて無電解銅めっきと電解銅めっきとを行うことにより、ビア孔７３，７４内にそれぞれビア導体３７，４７を形成するとともに、樹脂絶縁層３２，４２の表面上にそれぞれ金属配線層３５，４５を形成する（図９参照）。

次に、厚さ２３μｍの熱硬化性エポキシ樹脂を樹脂絶縁層３２，４２上に被着（貼付）することにより、第３層の樹脂絶縁層３３，４３を形成する（図９参照）。なお、熱硬化性エポキシ樹脂を被着する代わりに、液晶ポリマーや感光性エポキシ樹脂等の絶縁樹脂を被着してもよい。さらに、ＹＡＧレーザーまたは炭酸ガスレーザーを用いてレーザー孔あけ加工を行い、ビア導体３７，４７が形成されるべき位置にビア孔（図示略）を形成する。具体的には、樹脂絶縁層３３を貫通するビア孔を形成し、金属配線層３５の表面を露出させるとともに、樹脂絶縁層４３を貫通するビア孔を形成し、金属配線層４５の表面を露出させる。

さらに、ビア孔内に残存するスミアを除去するデスミア工程を行う。次に、ビア孔の内側面、樹脂絶縁層３３の表面（図９では上面）、及び、樹脂絶縁層４３の表面（図９では下面）に対して、それぞれセミアディティブ法を用いて無電解銅めっきと電解銅めっきとを行うことにより、樹脂絶縁層３３，４３に形成されたビア孔内にそれぞれビア導体３７，４７を形成するとともに、樹脂絶縁層３３，４３の表面上にそれぞれ金属配線層３６，４６を形成する（図９参照）。

次に、樹脂絶縁層３３の表面上に感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、ソルダーレジスト層３８を形成する。また、樹脂絶縁層４３の表面上に感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、ソルダーレジスト層４８を形成する。次に、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行い、ソルダーレジスト層３８に開口部３９を形成するとともに、ソルダーレジスト層４８に開口部４９を形成する。なお、この状態のものは、多数個取り用ガラス基材の基材主面１２上及び基材裏面１３上の両方にそれぞれビルドアップ層３０，４０が設けられた多数個取り用配線基板であると把握することができる。

さらに、樹脂絶縁層３３の表面上に形成された金属配線層３６上に、はんだペーストを印刷する。また、樹脂絶縁層４３の表面上に形成された金属配線層４６上に、はんだペーストを印刷する。次に、はんだペーストが印刷された多数個取り用配線基板をリフロー炉内に配置して、はんだの融点より１０〜４０℃高い温度に加熱する。この時点で、はんだペーストが溶融し、半球状に盛り上がった形状のＩＣチップ搭載用のはんだバンプ５１が形成されるとともに、同じく半球状に盛り上がった形状のマザーボード実装用のはんだバンプ５２が形成される。

積層部形成工程後の露出工程では、従来周知の切断装置（本実施形態ではダイシング装置）を用いて、多数個取り用配線基板を基材形成領域の外形線に沿って切断する。本実施形態では、♯１０００相当のダイシングブレードを用いて、加工速度１ｍｍ／ｓ、回転数３００００ｒｐｍの条件下で多数個取り用配線基板を機械的に切断する。その結果、基材形成領域同士が分割され、ガラス基材１１の端面２１、樹脂絶縁層３１〜３３，４１〜４３の端面２２〜２７、及び、ソルダーレジスト層３８，４８の端面２８，２９が露出した配線基板１０が複数個同時に得られる（図１参照）。なお、この時点で、ガラス基材１１の端面２１の表面粗さＲｚは１．２５μｍとなる。

続く照射工程では、ガラス基材１１の端面２１にレーザー照射装置（図示略）を向けた状態で、端面２２〜２９に極力当てないようにして、端面２１に対してレーザー（本実施形態では炭酸ガスレーザー）を照射し、ガラス基材１１の端部を溶かして端面２１を均すようにする。このとき、レーザー照射装置は、端面２１の面方向と平行に移動しながらレーザーを照射する。具体的に言うと、レーザー照射装置は、ガラス基材１１の厚さ方向に往復動しながらレーザーを照射する。なお、パルス波のショット間隔を短くすることや、連続波の走査速度（移動速度）を高くすることによって、端面２１を均すようにしてもよい。ここで、レーザーが入射する入射方向と端面２１の法線とで形成されるレーザーの入射角は、０°以上４５°以下（本実施形態では０°）に設定される。

以上の結果、端面２１の表面粗さＲａが、樹脂絶縁層３１〜３３，４１〜４３の端面２２〜２７の表面粗さＲａ（０．１２μｍ）、及び、ソルダーレジスト層３８，４８の端面２８，２９の表面粗さＲａ（０．１２μｍ）よりも小さい値（０．０１μｍ）となる。それとともに、端面２１の表面粗さＲｚが、１．２５μｍから０．７０μｍ以下（本実施形態では０．２４μｍ）に変化する。また、端面２１に照射されたレーザーの一部は、樹脂絶縁層３１，４１の端面２２，２５にも照射されてしまう。このとき、レーザーの吸収率が比較的低いガラス基材１１よりも、レーザーの吸収率が比較的高い樹脂絶縁層３１，４１のほうがより多く溶けるようになる。その結果、樹脂絶縁層３１，４１の端面２２，２５におけるガラス基材１１側の領域Ａ１が、ガラス基材１１の端面２１よりも引き下がった状態となる（図２参照）。

その後、配線基板１０にＩＣチップを載置する。このとき、ＩＣチップ側の面接続端子と各はんだバンプ５１とを位置合わせする。そして、２２０〜２４０℃程度の温度に加熱して各はんだバンプ５１をリフローすることにより、各はんだバンプ５１と面接続端子とを接合し、配線基板１０側とＩＣチップ側とを電気的に接続する。その結果、配線基板１０にＩＣチップが搭載される。

次に、配線基板の評価方法及びその結果を説明する。

まず、測定用サンプルを次のように準備した。本実施形態の配線基板１０と同じ配線基板を準備し、これをサンプル１とした。また、ガラス基材の端面の表面粗さＲａ，Ｒｚ、及び、樹脂絶縁層の端面の表面粗さＲａを変更することによって得られた５種類の配線基板を準備し、それぞれサンプル２〜６とした。なお、サンプル６では、ガラス基材の端面の表面粗さＲａを、樹脂絶縁層の端面の表面粗さＲａよりも大きくした。また、サンプル３〜６では、ガラス基材の表面粗さＲｚを０．７０μｍよりも大きくし、特にサンプル５，６では、ガラス基材の表面粗さＲｚを１．１０μｍよりも大きくした。なお、測定用サンプルは、それぞれ２２個ずつ準備した。

次に、各測定用サンプル（サンプル１〜６）に対して、−６５℃〜１５０℃の熱サイクルを複数回付与する熱衝撃試験を行った。そして、熱サイクルの回数が１００回、３００回、５００回、７００回、１０００回に到達した際に、各測定用サンプルのガラス基板にクラックが発生したか否かを観察した。そして、各測定用サンプルの歩留まり（クラックの発生が確認されないものの割合）を算出した。以上の結果を表１に示す。

その結果、サンプル５，６では、熱サイクルの付与回数が異なる熱衝撃試験の全てにおいて、歩留まりが１００％にならないことが確認された。特に、サンプル６では、熱サイクルが１０００回に到達した際に、歩留まりが０％になること（即ち、全ての測定用サンプルにクラックが発生すること）が確認された。また、サンプル３〜６では、５００回、７００回、１０００回の熱サイクルの付与によって、ガラス基材の割れが確認された。

一方、サンプル１〜４では、付与される熱サイクルが１００回及び３００回であるときに、歩留まりが１００％になることが確認された。特に、サンプル１，２では、熱サイクルの付与回数が異なる熱衝撃試験の全てにおいて、歩留まりが１００％になることが確認された。

以上のことから、ガラス基材の端面の表面粗さＲａを、樹脂絶縁層の端面の表面粗さＲａよりも小さくし、かつ、ガラス基材の端面の表面粗さＲｚを１．１０μｍ以下にすれば、ガラス基材にクラックが発生しにくくなり、配線基板の歩留まりが高くなることが証明された。さらに、ガラス基材の端面の表面粗さＲｚを０．７０μｍ以下にすれば、クラックがよりいっそう発生しにくくなり、配線基板の歩留まりがよりいっそう高くなることが証明された。

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態の配線基板１０によれば、ガラス基材１１の端面２１の表面粗さＲａが、樹脂絶縁層３１〜３３，４１〜４３の端面２２〜２７の表面粗さＲａ、及び、ソルダーレジスト層３８，４８の端面２８，２９の表面粗さＲａよりも小さく、かつ、端面２１の表面粗さＲｚが０．２４μｍであるため、端面２１に生じる凹部（具体的には、凹凸部６２における凹部）が小さくなる。その結果、ガラス基材１１と樹脂絶縁層３１，４１との熱膨張差に起因する熱応力が端面２１に生じた凹部に集中しにくくなるため、凹部を起点とするクラック１０５（図１０参照）の発生を防止することができる。その結果、配線基板１０の歩留まりを向上させることができるため、配線基板１０の信頼性が向上する。

（２）特開２０１４−２２４６５号公報に記載の従来技術には、ガラス基材の端面を樹脂によって保護する技術が開示されている。しかしながら、ガラス基材の端面を覆う樹脂が必要になるため、配線基板の製造コストが上昇するという問題がある。一方、本実施形態では、ガラス基材の端面を覆う樹脂を準備しなくても済むため、配線基板１０の製造に必要な材料が少なくなり、配線基板１０の低コスト化を図ることが可能となる。

（３）本実施形態では、ガラス基材１１の熱膨張係数（３．８ｐｐｍ／℃）が、樹脂絶縁層３１〜３３，４１〜４３の熱膨張係数（２３ｐｐｍ／℃）よりも小さくなっている。この場合、ガラス基材１１と樹脂絶縁層３１，４１との熱膨張差に起因する熱応力は、樹脂絶縁層３１〜３３，４１〜４３よりも硬いガラス基材１１に集中する。その結果、ガラス基材１１の変形に起因した、ガラス基材１１と樹脂絶縁層３１，４１との界面の密着性の低下が防止されるため、ガラス基材１１からの樹脂絶縁層３１，４１の剥離（デラミネーション）が発生しにくくなる。なお、ガラス基材１１の熱膨張係数が樹脂絶縁層３１〜３３，４１〜４３の熱膨張係数よりも大きくなると、ガラス基材１１よりも柔らかい樹脂絶縁層３１〜３３，４１〜４３に熱応力が集中するため、樹脂絶縁層３１〜３３，４１〜４３が変形しやすくなり、ガラス基材１１と樹脂絶縁層３１，４１との界面の密着性が低下するおそれがある。

（４）本実施形態のＩＣチップは、ガラス基材１１及びビルドアップ層３０，４０の真上に配置される。その結果、ＩＣチップと、ガラス基材１１及びビルドアップ層３０，４０とを電気的に接続する導通経路が最短となる。ゆえに、ＩＣチップに対する電源供給をスムーズに行うことができる。また、ＩＣチップと、ガラス基材１１及びビルドアップ層３０，４０との間で侵入するノイズを極めて小さく抑えることができるため、誤動作等の不具合を生じることもなく高い信頼性を得ることができる。

また、ＩＣチップは、高剛性であって、樹脂絶縁層３１〜３３，４１〜４３よりも熱膨張係数が小さく、ＩＣチップに熱膨張係数が近いガラス基材１１によって支持される。よって、ガラス基材１１が変形しにくくなるため、ガラス基材１１を備えた配線基板１０に実装されるＩＣチップをより安定的に支持できる。従って、大きな熱応力に起因するＩＣチップのクラックや接続不良を防止することができる。ゆえに、ＩＣチップとして、熱膨張差による応力（歪）が大きくなり熱応力の影響が大きく、かつ発熱量が大きく使用時の熱衝撃が厳しい１０ｍｍ角以上の大型のＩＣチップや、脆いとされるＬｏｗ−ｋ（低誘電率）のＩＣチップを用いることができる。

なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。

・上記実施形態の配線基板１０は、ガラス基材１１の端面２１の表面粗さＲａが樹脂絶縁層３１〜３３，４１〜４３の端面２２〜２７の表面粗さＲａよりも小さく、端面２１の表面粗さＲｚが０．７０μｍ以下（具体的には０．２４μｍ）となっていた。しかし、ガラス基材の端面の表面粗さＲｚが、０．７０μｍよりも大きく、かつ１．１０μｍ以下となる配線基板（表１の実施例３，４参照）であってもよい。

・上記実施形態では、スルーホール導体１６が、ガラス基材１１の基材主面１２側及び基材裏面１３側を導通させる貫通導体として用いられていた。しかし、スルーホール導体１６とは異なる導体を貫通導体として用いてもよい。例えば、貫通孔１５内をめっきや導電性ペーストで完全に満たすようにして形成した導体を、貫通導体として用いてもよい。

次に、前述した実施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）上記手段１において、前記ガラス基材の端面は、表面粗さＲｚが０．７０μｍ以下に設定されることを特徴とする配線基板。

（２）上記手段１において、前記樹脂絶縁層の端面は、表面粗さＲａが０．１０μｍ以上に設定されることを特徴とする配線基板。

（３）上記手段１において、前記樹脂絶縁層は無機フィラーを含むことを特徴とする配線基板。

（４）上記手段２において、前記照射工程では、前記ガラス基材の端面に対してレーザーを照射して、前記ガラス基材の端部を溶かして前記端面を均すことを特徴とする配線基板の製造方法。

（５）上記手段２において、前記照射工程では、前記ガラス基材の端面の表面粗さＲｚを０．７０μｍ以下にすることを特徴とする配線基板の製造方法。

１０…配線基板
１１…ガラス基材
１２…基材主面
１３…基材裏面
１６…貫通導体としてのスルーホール導体
２０…配線基板の側面
２１…ガラス基材の端面
２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９…樹脂絶縁層の端面
３０…積層部としての主面側ビルドアップ層
３１，３２，３３，４１，４２，４３…樹脂絶縁層
３４，３５，３６，４４，４５，４６…金属配線層
３８，４８…樹脂絶縁層としてのソルダーレジスト層
４０…積層部としての裏面側ビルドアップ層

Claims (6)

1. 基材主面及び基材裏面を有する板状のガラス基材と、
   前記基材主面上及び前記基材裏面上の両方にそれぞれ設けられ、複数の樹脂絶縁層を積層した構造を有する積層部と
   を備える配線基板であって、
   前記配線基板の側面に、前記ガラス基材の端面と前記樹脂絶縁層の端面とが露出しており、
   前記ガラス基材の端面は、前記樹脂絶縁層の端面よりも表面粗さＲａが小さく、かつ、表面粗さＲｚが１．１０μｍ以下である
   ことを特徴とする配線基板。
2. 前記積層部は、前記複数の樹脂絶縁層間に金属配線層を配置した構造を有することを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 前記ガラス基材は、前記ガラス基材を厚さ方向に貫通するとともに、前記基材主面側及び前記基材裏面側を導通させる貫通導体を有することを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
4. 前記ガラス基材の厚さが０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線基板。
5. 基材主面及び基材裏面を有する板状のガラス基材を準備するガラス基材準備工程と、
   前記ガラス基材準備工程後、複数の樹脂絶縁層を積層した構造を有する積層部を、前記基材主面上及び前記基材裏面上の両方にそれぞれ形成する積層部形成工程と
   を含む配線基板の製造方法であって、
   前記積層部形成工程後、
   前記配線基板の側面となる、前記ガラス基材の端面と前記樹脂絶縁層の端面とを露出させる露出工程と、
   前記ガラス基材の端面に対してレーザーを照射することにより、前記ガラス基材の端面の表面粗さＲａを、前記樹脂絶縁層の端面よりも小さくするとともに、前記ガラス基材の端面の表面粗さＲｚを１．１０μｍ以下にする照射工程と
   を行うことを特徴とする配線基板の製造方法。
6. 前記ガラス基材準備工程では、前記ガラス基材となるべき基材形成領域が平面方向に沿って複数配置された多数個取り用ガラス基材を準備し、
   前記積層部形成工程では、前記多数個取り用ガラス基材の前記基材主面上及び前記基材裏面上の両方にそれぞれ前記積層部が設けられた多数個取り用配線基板を形成し、
   前記露出工程では、前記多数個取り用配線基板を前記基材形成領域の外形線に沿って切断することにより、前記ガラス基材の端面と前記樹脂絶縁層の端面とが露出した前記配線基板を得る
   ことを特徴とする請求項５に記載の配線基板の製造方法。

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