(57)【要約】【課題】本発明は、従来の工法よりも、高密度な配線巾と配線間の間隙を実現するとともに、信頼性の高い絶縁材料を用いた多層プリント配線板の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】本発明により、絶縁層にプレス加工を施して溝を形成し、その溝の内側に導電性材料を淳点することにより、従来のセミアディティブ工法よりも、高密度な配線巾と配線間の間隙を実現することができる、また、信頼性の高い絶縁材料を用いることが可能なため、高密度で信頼性の高い多層プリント配線板の製造方法を提供することができる。また、その製造方法を用いたプリント配線板を提供できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層プリント配線板の製造方法であって、少なくも絶縁層と配線部とからなる単位層を積層して多層プリント配線板を製造する製造方法において、
（１） 絶縁層１の上下両面に各々異なる配線パターン形状の上面パターン形成型と下面パターン形成型とを用いてプレス加工を施し、
（２）前記絶縁層１の上下両面に各々の配線パターン形状の溝を形成し、
（３）下側の下面パターン形成型を取り外し、
（４） 少なくも前記絶縁層１の下側の配線パターン形状の溝の内側に導電性材料を充填して配線パターン１を形成し、
（５） 前記配線パターン１の下面と前記絶縁層の下面とが同一平面となるように加工して平面１を形成し、
（６） 前記平面１の下に絶縁層２を形成し、次に、さらにその下面に、接着剤層を形成し、
（７） 上面パターン形成型を取り外し、
（８） 少なくも露出した前記絶縁層１の上側の配線パターン形状の溝の内側に導電性材料を充填して配線パターン２を形成し、
（９） 前記配線パターン２の上面と前記絶縁層１の上面とが同一平面となるように加工して平面２を形成し、
（１０）前記接着剤層と絶縁層２を貫通して前記配線パターン２が露出するように孔を形成し、
（１１）前記孔に導電性材料を充填して電気的接続を目的とするビアホールを形成し、
前記（１）〜（１１）の各段階を行って形成した前記単位層を複数の層数を積層する事によって形成する多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁層１の上面用の前記上パターン形成型と下面用の前記下パターン形成型のそれぞれの凸部が、上面と下面とで互いに重ならない位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁層の材料が少なくも有機系の高分子材料から成ることを特徴とする請求項１または２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載される多層プリント配線板の製造方法にて製造される多層プリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエレクトロニクス機器の部品を実装するプリント基板や、半導体パッケージにおいて半導体を実装するためのインターポーザ基板として用いられる多層プリント配線板の製造方法とそれを用いた多層プリント配線板とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子技術の進歩に伴い、コンピュータやネットワーク関連機器などの電子機器においては演算機能の高速化の実現のために、ＭＰＵのマルチコア化によるＩ／Ｏの飛躍的増大や、マルチプロセッサ化などの並列処理化の進展などにより、信号伝送用バスの信号線が飛躍的に増え、単位面積あたりの信号線の密度が高くなり、それに対応するためのプリント配線板の高密度化が要請されている。このために、そうした要請に応え得るものとして、層数の多層化があり、多層プリント配線板が一層、必要となってきている。
【０００３】
多層プリント配線板の配線ルールは、年々微細になる傾向にあり、特に、半導体パッケージ用のインターポーザ基板または半導体パッケージ用基板といわれる用途で、それが顕著になってきており、２５μｍ以下の配線巾と間隙が要求されてきている。この半導体パッケージ用のプリント配線板への要求は、現在の代表的な微細配線形成方法であるセミアディティブ法では、その実現が難しい領域に突入しつつある。
【０００４】
配線形成という観点では、フルアディティブ法と呼ばれる工法を用いることで、セミアディティブ法よりも配線層の厚さが薄い場合は、微細な配線を形成することは可能であるが、従来のフルアディティブ法ではパターニング用のレジストを最終的に絶縁層として用いるため、絶縁層の信頼性が低いという大きな問題があり、現状は、殆ど工法として使用されていない。
【０００５】
これらの問題を解決する方法として、特許文献１に示されるように、半導体の製造に用いられる工法であり、その内部配線形成のために開発された工法であるダマシン法をプリント配線板用に用いる工法があるが、微細なパターンになると絶縁層用のプレス型の作製の難度が上がり、コストが飛躍的に高くなってしまうという大きな欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１２９９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる従来技術の欠点を鑑みてなされたもので、従来の工法よりも、高密度な配線巾と配線間の間隙を実現するとともに、信頼性の高い絶縁材料を用いた多層プリント配線板の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、係る課題を解決するものであり、上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、多層プリント配線板の製造方法であって、
（１） 絶縁層１の上下両面に各々異なる配線パターン形状の上パターン形成型と下パターン形成型とを用いてプレス加工を施し、
（２）前記絶縁層１の上下両面に各々の配線パターン形状の溝を形成し、
（３）下側の下パターン形成型を取り外し、 
（４） 少なくも前記絶縁層１の下側の配線パターン形状の溝の内側に導電性材料を充填して配線パターン１を形成し、
（５） 前記配線パターン１の下面と前記絶縁層の下面とが同一平面となるように加工して平面１を形成し、
（６） 前記平面１の下に絶縁層２を形成し、次に、さらにその下面に、接着剤層を形成し、
（７） 上パターン形成型を取り外し、
（８） 少なくも露出した前記絶縁層１の上側の配線パターン形状の溝の内側に導電性材料を充填して配線パターン２を形成し、
（９） 前記配線パターン２の上面と前記絶縁層１の上面とが同一平面となるように加工して平面２を形成し、
（１０）前記接着剤層と絶縁層２を貫通して前記配線パターン２が露出するように孔を形成し、
（１１）前記孔に導電性材料を充填して電気的接続を目的とするビアホールを形成し、単位層を形成する。
前記（１）〜（１１）の各段階を行って形成した前記単位層を複数の層数を積層する事によって形成する多層プリント配線板の製造方法。
である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記絶縁層１の上面用の前記上パターン形成型と下面用の前記下パターン形成型のそれぞれの凸部が、上面と下面とで互いに重ならない位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記絶縁層の材料が少なくも有機系の高分子材料から成ることを特徴とする請求項１または２に記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載される多層プリント配線板の製造方法にて製造される多層プリント配線板である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、絶縁層にプレス加工を施して溝を形成し、その溝の内側に導電性材料を充填することにより、従来のセミアディティブ工法よりも、高密度な配線巾と配線間の間隙を実現することができる、また、信頼性の高い絶縁材料を用いることが可能なため、高密度で信頼性の高い多層プリント配線板の製造方法を提供することができる。また、その製造方法を用いたプリント配線板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の多層プリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図２】実施例において説明する本発明の多層プリント配線板の製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の多層プリント配線板の製造方法の一例を、図１を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００１５】
絶縁層１０１用の材料を用意する(図１（ａ）)。絶縁層１０１用の材料としては、有機系高分子材料である熱硬化性樹脂、光重合樹脂などが使用出来る。また、該絶縁層１０１の材料はＢステージかＣステージであることが好ましい。 
【００１６】
絶縁層１０１の上下から配線パターンが形成された下面パターン形成型１０２、上面パ
ターン形成型１０３を用いてプレス加工を行う(図１（ｂ）)。プレスには真空ラミネーター、真空プレス機などが使用できる。また、下面パターン形成型１０２、上面パターン形成型１０３はエッチングや切削加工によって金属にて作製するか、またはセラミックや樹脂なども用いることが出来る。プレスする際に型にかかる負担を鑑みると、金属で有る事が望ましい。プレスする際のパターン形成型間のギャップは１〜５０μｍ程度が好ましい。
【００１７】
次に、下面パターン形成型１０２を取り除く(図１（ｃ）)。
【００１８】
次に、絶縁層１０１の下面パターン形成型１０２を除去した面の全面に、導電性材料層を形成する。該導電性材料層の材料としては、金属をもちいることができるが本発明はこれに限定されるわけではない。
【００１９】
金属を導電性材料層として用いる場合を次に説明する。
まず、無電解めっき法、蒸着法などを行いて電解めっき用の金属シード層を形成する。金属シード層の厚さとしては、０．１〜１．０μｍ程度が好ましい。金属シード層の形成方法としては、無電解めっき法、蒸着法などの方法が挙げられる。コストを考慮するならば、無電解めっきが好ましい。
【００２０】
前記金属シード層はＮｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂなどの金属から選ぶことができる。導通性、加工性、コストなどから総合的に考慮すれば、Ｃｕが好ましい。
【００２１】
絶縁層１０１の表面は、絶縁層１０１上に形成する金属シード層と絶縁層１０１との間の密着力を向上するため、表面粗さＲｚが、０．１μｍ以上であることが好ましい。そのような表面粗さを有する絶縁層１０１は、薬液を用いた表面粗化法やドライプロセスをもちいた表面アッシングで得ることができる。ここで表面粗化法に用いる薬液としては、過マンガン酸塩、重クロム酸塩が使用できる。また、ドライプロセスとしては、Arプラズマアッシング、O2プラズマアッシング、N2プラズマアッシングを用いることが出来る。次いで、金属シード層上に、電解めっき法で導電性材料層１０４を形成する（図４）。該導電性材料層１０４の材料としてはＮｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂなどの金属などから選ぶことができる。導通性、加工性、コストなどから総合的に考慮すれば、Ｃｕが好ましい。
【００２２】
次に、前記導電性材料層１０４を絶縁層１０１が同一平面上に現れるまで除去する(図１（ｅ）)。導電性材料層の除去方法としては、ウェットエッチング、ドライエッチング、機械研磨から選ぶ事が出来る。これにより、前記導電性材料層１０４の一部が、配線部１０５となる。このようにして絶縁層１０１と配線部１０５が同一平面に混在する第一平面が形成される。
【００２３】
次に、前記第一平面上に絶縁層１０６を形成する(図１（ｆ）)。絶縁層１０６の材料としては、有機系高分子材料である熱硬化性樹脂、光重合樹脂などが使用出来る。熱による効果収縮などを考慮すると、絶縁層１０１と同一の材料が好ましい。また、絶縁層１０６の形成方法としては、プレス法、ラミネート法、ダイコートが挙げられる。その後、絶縁層１０６の表面に接着剤層を形成する。
【００２４】
次に、絶縁層１０１上に残った上面パターン形成型１０３を除去する(図１（ｇ）)。絶縁層１０１の上面パターン形成型１０３を除去した面に前述した方法と同様な方法にて配線部１０７を形成する（図１（ｈ））。このようにして、図１（ｈ）において、配線部１０７と絶縁層１０１から成る上部の平面を第二平面とする。
【００２５】
絶縁層１０６に所定のビアホールパターンのアライメントを合わせて、レーザーにて孔１０８を形成し、デスミア処理を行う（図１（ｉ））。孔１０８内に導電性材料を充填して埋め込みビアホールとする（図１（ｊ））。導電性材料の充填方法としては、めっき法、導電性ペーストをディスペンサーで充填する、導電性金属のポストを埋め込むなどの方法が挙げられる。
【００２６】
同様にして、絶縁層１０１にビアホールを形成する。
【００２７】
以上の工程を実施することで多層プリント配線板の第１単位層１１０が形成される（図１（ｊ））。
【００２８】
前記第一単位層１１０と異なるパターン形成型を用いて、同様の製造方法にて作製した第２単位層１１１を第１単位層１１０上にアライメントを合わせて積層する（図１（ｋ））。
【００２９】
前記の多層プリント配線板の製造方法で説明した工程を繰り返し目的層数まで積層する。積層の際にはラミネート法、プレス法が選択できる。最外層にソルダーレジストによって絶縁層を形成する。このようにして多層プリント配線板の製造方法を示すことができる。
【実施例】
【００３０】
以下に本発明を、図２に基づき、実施例をもって説明するが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００３１】
厚さ３５μｍの絶縁樹脂（ABF-GX code13 味の素ファインテクノ株式会社製 商品名）（図２（ａ）を両側から下面パターン形成型２０２、上面パターン形成型２０３にて挟みこみ、１１０℃、６kgf/cm２、６０秒で両面プレスした。その後、１８０℃、３０分でキュアすることで絶縁層２０１を形成した（図２（ｂ））。プレス時のパターン形成型間のギャップは１０μｍとした。これは、配線層における配線間の間隙の巾に相当する。また、配線巾に相当する溝のサイズも、１０μｍとした。従って、形成されるＬ／Ｓ（Ｌｉｎｅ／Ｓｐａｃｅ）＝１０／１０（μｍ）は相当する。パターン形成型２０２、２０３はステンレスをエッチング加工し、表面にニッケルめっき処理をすることにより作製した。
【００３２】
下面パターン形成型２０２を絶縁層２０１から剥離し(図２（ｃ）)、絶縁層２０１を過マンガン酸カリウム６ｇ/L、水酸化ナトリウム４０ｇ/Lの６０℃溶液に５分浸漬し、絶縁層表面の粗化処理を行った。
【００３３】
次いで、無電解銅めっきの前処理として、絶縁層２０１を濃度：２５０ｇ／Ｌのプリディップ液ＰＤ−３０１（日立化成工業株式会社製、商品名）に浸漬し、次に増感剤ＨＳ−２０２Ｂ（日立化成工業株式会社製、商品名）に浸漬処理を行い、次に密着促進剤ＡＤＰ−６０１（日立化成工業株式会社製、商品名）に浸漬処理を行い、次いでＣＵＳＴ−２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）で２０分無電解銅めっきを行い０．８μｍ厚の金属シード層を形成した。
【００３４】
次いで、金属シード層全面に次の条件で電解銅めっきを施し、厚さ３０μｍの電解銅めっき膜２０４を形成した（図２（ｄ））。
【００３５】
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 １８０ｇ／Ｌ
硫酸銅 ８０ｇ／Ｌ
添加剤（カパラシドＧＬ、アトテックジャパン製） １ｍＬ／Ｌ
〔電解めっき条件〕
電流密度 １Ａ／ｄm2
時間 ６０分
温度 室温
その後、電解銅めっき膜を配線部２０５と絶縁層２０１が同一平面上に来るまで、重バフ研磨にて研磨した（図２（ｅ））。
【００３６】
絶縁樹脂層２０１上に厚さ３５μｍの絶縁樹脂（ABF-GX code13 味の素ファインテクノ株式会社製 商品名）上に０．１μｍ厚の接着剤層を１１０℃、０．７ＭＰａで真空ラミネートし、さらに１１０℃、６ｋｇｆ/ｃｍ２、６０秒で両面プレスしてフラッタリングした後に１８０℃、３０分でキュアすることで絶縁層２０６を形成した（図２（ｆ））。さらに絶縁層２０６上に接着剤層をプレスにて作製した。
【００３７】
絶縁樹脂層に対して上面パターン形成型２０３を剥離する（図２（ｇ））。下面パターン形成型２０２剥離面に前記と同様の方法にて銅による配線層２０７を形成した（図２（ｈ））。
【００３８】
絶縁層２０１、２０６の両面に所定のビアパターンのアライメントを合わせて、炭酸ガスレーザーでφ９０μｍのビアホール２０８を形成した。更に過マンガン酸カリウム60g/L、水酸化ナトリウム40ｇ/Lの60℃溶液で５分浸漬し、デスミア・粗化処理を行った（図２（ｉ））。
【００３９】
ビアにCuペーストを充填しビアホール２０９とした(図２（ｊ）)、第一単位層を作成した。前記と同一の方法にて作製した第二単位層２１０をアライメントを合わせてから重ね合わせ、ラミネートにて張り合わせた（図２（ｋ））。
【００４０】
以上の工程にて、従来工法では実現の困難な仕様であるＬ／Ｓ＝１０／１０（μｍ）の多層プリント配線板を作成した。該配線版の配線ルールは上下合わせて1層分であるため、パターン形成型は容易に作製可能であった。また、信頼性試験を行った結果、銅配線の断線、ショートなどは見受けられなかった。
【符号の説明】
【００４１】
１０１ 絶縁層
１０２ 下面パターン形成型
１０３ 上面パターン形成型
１０４ 導電性材料層
１０５ 配線部
１０６ 絶縁層
１０７ 配線部
１０８ 孔
１０９ ビアホール
１１０ 第一単位層（多層プリント配線板第１層）
１１１ 第二単位層（多層プリント配線板第２層 
２０１ 絶縁層
２０２ 下面パターン形成型
２０３ 上面パターン形成型
２０４ 導電性材料層
２０５ 配線部
２０６ 絶縁層
２０７ 配線部
２０８ 孔
２０９ ビアホール
２１０ 第一単位層（多層プリント配線板第１層）
２１１ 第二単位層（多層プリント配線板第２層）
【図１】
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【図２】
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