(57)【要約】    【課題】  内部の配線長を短縮できると共に、接続信頼性に優れる多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方法を提供する。    【解決手段】  コア基板３０及び下層層間樹脂絶縁層５０を貫通するようにスルーホール３６を形成し、スルーホール３６の直上にバイアホール６６を形成してある。このため、スルーホール３６とバイアホール６６とが直線状になって配線長さが短縮し、信号の伝送速度を高めることが可能になる。また、スルーホール３６と、半田バンプ７６（導電性接続ピン７８）へ接続されるバイアホール６６とを直接接続しているので、接続信頼性に優れる。【選択図】  図６
2010263249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
層間樹脂絶縁層と導体層とが交互に積層され、各導体層間がバイアホールにて接続されたビルドアップ層が、コア基板の両面に形成されてなる多層プリント配線板において、
前記コア基板及び該コア基板の両面に形成された層間樹脂絶縁層を貫通するスルーホールと、
前記スルーホールの直上に外部接続端子へ接続されるバイアホールとを有し、
前記コア基板の両面に形成された層間樹脂絶縁層の内部には、当該層間樹脂絶縁層上に形成される導体層と前記コア基板上に形成される導体層とを接続するバイアホールが形成されていることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】
前記スルーホールが、内部に充填剤が充填され、該充填剤のスルーホールからの露出面を覆う導体層が形成され、
前記スルーホールの直上のバイアホールが、当該スルーホールの前記導体層上に形成されていることを特徴とする請求項１の多層プリント配線板。
【請求項３】
前記充填剤は、樹脂及び無機粒子を含有することを特徴とする請求項２の多層プリント配線板。
【請求項４】
前記無機粒子は、表面にシランカップリング剤が被覆されていることを特徴とする請求項３の多層プリント配線板。
【請求項５】
前記コア基板の両面に形成された層間樹脂絶縁層の内部の形成されたバイアホールの一部の直上に、該層間樹脂絶縁層の上層の層間樹脂絶縁層の内部に形成されたバイアホールが配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１の多層プリント配線板。
【請求項６】
少なくとも以下（ａ）〜（ｈ）の工程を備えることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法：
（ａ）両面に導体層を有するコア基板を形成する工程、
（ｂ）コア基板の両面に下層層間樹脂絶縁層を形成する工程、
（ｃ）前記コア基板及び前記下層層間樹脂絶縁層を貫通するスルーホール用貫通孔を形成する工程、
（ｄ）前記下層層間樹脂絶縁層に、バイアホール用開口を形成する工程、
（ｅ）前記スルーホール用貫通孔にスルーホール導体を形成すると共に、前記下層層間樹脂絶縁層のバイアホール用開口にバイアホールを形成する工程、
（ｆ）前記スルーホールに充填剤を充填する工程、
（ｇ）前記下層層間樹脂絶縁層の上に上層層間樹脂絶縁層を形成する工程、
（ｈ）前記上層層間樹脂絶縁層にバイアホールを形成する工程であって、前記スルーホールの一部の直上に外部接続端子へ接続されるバイアホールを形成する工程。
【請求項７】
少なくとも以下（ａ）〜（ｊ）の工程を備えることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法：
（ａ）両面に導体層を有するコア基板を形成する工程、
（ｂ）コア基板の両面に下層層間樹脂絶縁層を形成する工程、
（ｃ）前記コア基板及び前記下層層間樹脂絶縁層を貫通するスルーホール用貫通孔を形成する工程、
（ｄ）前記下層層間樹脂絶縁層に、バイアホール用開口を形成する工程、
（ｅ）前記スルーホール用貫通孔にスルーホール導体を形成すると共に、前記下層層間樹脂絶縁層のバイアホール用開口にバイアホールを形成する工程、
（ｆ）前記スルーホールに充填剤を充填する工程、
（ｇ）前記スルーホールから溢れた充填剤を研磨して平坦にする工程、
（ｈ）前記充填剤の前記スルーホールからの露出面を覆う導体層を形成する工程、
（ｉ）前記下層層間樹脂絶縁層の上に上層層間樹脂絶縁層を形成する工程、
（ｊ）前記上層層間樹脂絶縁層にバイアホールを形成する工程であって、前記スルーホールの一部の直上に外部接続端子へ接続されるバイアホールを形成する工程。
【請求項８】
前記下層層間樹脂絶縁層の上層に導体層を形成する工程を備える請求項６又は請求項７の多層プリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層間樹脂絶縁層と導体層とが交互に積層され、各導体層間がバイアホールにて接続されたビルドアップ層が、コア基板の両面に形成されてなる多層プリント配線板に関し、特に、ＩＣチップを載置するパッケージ基板として用いることのできる多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビルドアップ多層プリント配線板は、例えば、特開平９−１３００５０号に開示される方法にて製造されている。
プリント配線板の導体回路の表面に無電解めっきやエッチングにより、粗化層を形成させる。その後、ロールーコーターや印刷により層間絶縁樹脂を塗布、露光、現像して、層間導通のためのバイアホール開口部を形成させて、ＵＶ硬化、本硬化を経て層間樹脂絶縁層を形成する。さらにその層間樹脂絶縁層に、酸や酸化剤などにより粗化処理を施した粗化面にパラジウムなどの触媒を付ける。そして、薄い無電解めっき膜を形成し、そのめっき膜上にドライフィルムにてパターンを形成し、電解めっきで厚付けしたのち、アルカリでドライフィルムを剥離除去し、エッチングして導体回路を作り出させる。これを繰り返すことにより、ビルドアップ多層プリント配線板が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平9-130050号
【特許文献２】特開平11-214846号
【特許文献３】特開平11-266078号
【特許文献４】特開平9-331152号
【特許文献５】特開平9-148748号
【特許文献６】実開平3-85686号
【特許文献７】特開平11-40949号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、ＩＣチップの高周波数化に伴い、多層プリント配線板にも伝送速度の高速化が要求されている。かかる要求に対応するため、本出願人は、特願平１０−３３４４９９号を提案している。この構成では、図７に示すように、スルーホール３３６の直上に、下層層間樹脂絶縁層３５０のバイアホール３４６と、上層層間樹脂絶縁層３６０のバイアホール３６６とを配設し、配線を直線化することで配線長さを短縮させ、信号の伝送速度を高めている。
【０００５】
しかしながら、上記構成において、下層層間樹脂絶縁層３５０のバイアホール３４６と、上層層間樹脂絶縁層３６０のバイアホール３６６とがヒートサイクル条件下において、剥離が起きることが判明した。この原因を本発明者が研究したところ、上層のバイアホール３６６が、下層のバイアホール３４６の表面形状に影響を受け、接続性が低下していることが分かった。更に、層間樹脂絶縁層３５０，３６０は、ガラスクロス等の芯材で補強されていないため、芯材を備えるコア基板よりもヒートサイクルで剥離し易いことが推測される。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、内部の配線長を短縮できると共に、接続信頼性に優れる多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の多層プリント配線板では、
層間樹脂絶縁層と導体層とが交互に積層され、各導体層間がバイアホールにて接続されたビルドアップ層が、コア基板の両面に形成されてなる多層プリント配線板において、
前記コア基板及び該コア基板の両面に形成された層間樹脂絶縁層を貫通するスルーホールと、
前記スルーホールの直上に外部接続端子へ接続されるバイアホールとを有し、
前記コア基板の両面に形成された層間樹脂絶縁層の内部には、当該層間樹脂絶縁層上に形成される導体層と前記コア基板上に形成される導体層とを接続するバイアホールが形成されていることを技術的特徴とする。
【０００８】
請求項２は、請求項１において、前記スルーホールが、内部に充填剤が充填され、該充填剤のスルーホールからの露出面を覆う導体層が形成され、
前記スルーホールの直上のバイアホールが、当該スルーホールの前記導体層上に形成されていることを技術的特徴とする。
【０００９】
請求項６は、少なくとも以下（ａ）〜（ｈ）の工程を備えることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法：
（ａ）両面に導体層を有するコア基板を形成する工程、
（ｂ）コア基板の両面に下層層間樹脂絶縁層を形成する工程、
（ｃ）前記コア基板及び前記下層層間樹脂絶縁層を貫通するスルーホール用貫通孔を形成する工程、
（ｄ）前記下層層間樹脂絶縁層に、バイアホール用開口を形成する工程、
（ｅ）前記スルーホール用貫通孔にスルーホール導体を形成すると共に、前記下層層間樹脂絶縁層のバイアホール用開口にバイアホールを形成する工程、
（ｆ）前記スルーホールに充填剤を充填する工程、
（ｇ）前記下層層間樹脂絶縁層の上に上層層間樹脂絶縁層を形成する工程、
（ｈ）前記上層層間樹脂絶縁層にバイアホールを形成する工程であって、前記スルーホールの一部の直上に外部接続端子へ接続されるバイアホールを形成する工程。
【００１０】
請求項７は、少なくとも以下（ａ）〜（ｊ）の工程を備えることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法：
（ａ）両面に導体層を有するコア基板を形成する工程、
（ｂ）コア基板の両面に下層層間樹脂絶縁層を形成する工程、
（ｃ）前記コア基板及び前記下層層間樹脂絶縁層を貫通するスルーホール用貫通孔を形成する工程、
（ｄ）前記下層層間樹脂絶縁層に、バイアホール用開口を形成する工程、
（ｅ）前記スルーホール用貫通孔にスルーホール導体を形成すると共に、前記下層層間樹脂絶縁層のバイアホール用開口にバイアホールを形成する工程、
（ｆ）前記スルーホールに充填剤を充填する工程、
（ｇ）前記スルーホールから溢れた充填剤を研磨して平坦にする工程、
（ｈ）前記充填剤の前記スルーホールからの露出面を覆う導体層を形成する工程、
（ｉ）前記下層層間樹脂絶縁層の上に上層層間樹脂絶縁層を形成する工程、
（ｊ）前記上層層間樹脂絶縁層にバイアホールを形成する工程であって、前記スルーホールの一部の直上に外部接続端子へ接続されるバイアホールを形成する工程。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の多層プリント配線板及び請求項６の多層プリント配線板の製造方法では、コア基板及び該コア基板の両面に形成された層間樹脂絶縁層を貫通するようにスルーホールを形成し、スルーホールの直上に外部接続端子へ接続されるバイアホールを形成してある。このため、スルーホールとバイアホールとが直線状になって配線長さが短縮し、信号の伝送速度を高めることが可能になる。また、スルーホールと外部接続端子へ接続されるバイアホールとを直接接続してあるため、接続信頼性に優れる。
【００１２】
請求項２の多層プリント配線板及び請求項７の多層プリント配線板の製造方法では、コア基板及び該コア基板の両面に形成された層間樹脂絶縁層を貫通するようにスルーホールを形成し、スルーホールの直上にバイアホールを形成してある。このため、スルーホールとバイアホールとが直線状になって配線長さが短縮し、信号の伝送速度を高めることが可能になる。また、スルーホールと外部接続端子へ接続されるバイアホールとを直接接続してあり、且つ、研磨により平坦にされたスルーホール内の充填剤を覆う導体層上に当該バイアホールが形成されているため、接続信頼性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線板の製造工程図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線板の製造工程図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線板の製造工程図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線板の製造工程図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線板の製造工程図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線板の断面図である。
【図７】先行技術に係る多層プリント配線板の断面図である。
【図８】第１実施形態と比較例との評価結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。
先ず、本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線板の構成について縦断面を示す図６を参照して説明する。
該多層プリント配線板１０ではコア基板３０の表面及び裏面にビルドアップ配線層８０Ｕ、８０Ｄが形成されている。該ビルドアップ配線層８０Ｕ、８０Ｄは、バイアホール４６の形成された下層層間樹脂絶縁層５０と、上層のバイアホール６６の形成された上層層間樹脂絶縁層６０と、上層層間樹脂絶縁層６０上に形成されたソルダーレジスト層７０から成る。該ソルダーレジスト７０の開口部７１を介して、上側のバイアホール６６には、ＩＣチップ（図示せず）への接続用の半田バンプ（外部接続端子）７６が形成され、下側のバイアホール６６には、ドータボード（図示せず）への接続用の導電性接続ピン（外部接続端子）７８が接続されている。
【００１５】
本実施形態において、該ビルドアップ配線層８０Ｕ、８０Ｄを接続するスルーホール３６は、コア基板３０及び下層層間樹脂絶縁層５０を貫通するように形成されている。該スルーホール３６には、樹脂充填剤５４が充填され、開口部には蓋めっき５８が配設されている。同様に、下層層間樹脂絶縁層５０に形成されたバイアホール４６には、樹脂充填剤５４が充填され、開口部には蓋めっき５８が配設されている。
【００１６】
本実施形態では、コア基板３０及び下層層間樹脂絶縁層５０を貫通するようにスルーホール３６を形成し、スルーホール３６の直上にバイアホール６６を形成してある。このため、スルーホール３６とバイアホール６６とが直線状になって配線長さが短縮し、信号の伝送速度を高めることが可能になる。また、スルーホール３６と、外部接続端子（半田バンプ７６、導電性接続ピン７８）へ接続されるバイアホール６６とを直接接続しているので、接続信頼性に優れる。特に、本実施形態では、後述するようにスルーホール３６に充填された充填剤５４を研磨により平坦にしてから、該充填剤５４を覆う蓋めっき（導体層）５８を配設し、この上にバイアホール６６が形成されているため、スルーホール３６表面の平滑性が高く、当該スルーホール３６とバイアホール６６との接続信頼性に優れる。
【００１７】
また、本実施形態の多層プリント配線板では、スルーホール３６と下層のバイアホール４６とに同一の充填樹脂５４が充填されてなるので、廉価に構成でき、また、スルーホール内とバイアホール内との強度を均一に保ち得るため、多層プリント配線板の信頼性を高めることができる。また、後述するようにバイアホール４６に充填された充填剤５４を研磨により平坦にしてから、該充填剤５４を覆う蓋めっき（導体層）５８を配設し、この上に上層バイアホール６６が形成されているため、下層バイアホール４６表面の平滑性が高く、当該下層バイアホール４６と上層バイアホール６６との接続信頼性に優れる。
【００１８】
更に、後述するように、本実施形態の多層プリント配線板では、製造工程において、スルーホール３６となる貫通孔３５のデスミヤ処理と、下層層間樹脂絶縁層表面４０の粗化処理を酸化剤により同時に行うため、工程を減らし廉価に製造することができる。
【００１９】
引き続き、該多層プリント配線板１０の製造方法について図１〜図５を参照にして説明する。
(1) 厚さ０．８mmのガラスエポキシ樹脂、ＦＲ４，ＦＲ５，又はＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる基板３０の両面に18μｍの銅箔３２がラミネートされている銅張積層板３０Ａを出発材料とした（図１（Ａ））。まず、この銅張積層板をパターン状にエッチングすることにより、基板の両面に内層銅パターン３４を形成する（図１（Ｂ））。
【００２０】
(2) 内層銅パターン３４およびスルーホール３６を形成した基板３０を水洗いした後、第二銅錯体と有機酸とを含有するエッチング液を、スプレーやバブリング等の酸素共存条件で作用させて、導体回路の銅導体を溶解させボイドを形成する処理により、内層銅パターン３４の表面に粗化層３８を設ける（図１（Ｃ））。
それ以外にも、酸化−還元処理や無電解めっきの合金によって粗化層を設けてもよい。形成される粗化層は、０．１〜５μｍの範囲にあるものが望ましい。その範囲であれば、導体回路と層間樹脂絶縁層の剥離が起きにくい。
【００２１】
第二銅錯体は、アゾール類の第二銅錯体がよい。このアゾール類の第二銅錯体は、金属銅等を酸化する酸化剤として作用する。アゾール類としては、ジアゾール、トリアゾール、テトラゾールがよい。中でも、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチレイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール等がよい。アゾール類の第二銅錯体の添加量は、１〜15重量％がよい。溶解性及び安定性に優れるからである。
【００２２】
また、酸化銅を溶解させるために、有機酸をアゾール類の第二銅錯体に配合する。具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、アクリル酸、クロトン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、安息香酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、スルファミン酸からなる群より選ばれる少なくとも１種がよい。有機酸の含有量は、0.1 〜30重量％がよい。酸化された銅の溶解性を維持し、かつ溶解安定性を確保するためである。
【００２３】
発生した第一銅錯体は、酸の作用で溶解し、酸素と結合して第二銅錯体となって、再び銅の酸化に寄与する。
【００２４】
また、銅の溶解やアゾール類の酸化作用を補助するために、ハロゲンイオン、例えば、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン等をエッチング液に加えてもよい。本発明では、塩酸、塩化ナトリウム等を添加して、ハロゲンイオンを供給することができる。ハロゲンイオン量は、0.01〜20重量％がよい。形成された粗化面と層間樹脂絶縁層との密着性に優れるからである。
【００２５】
アゾール類の第二銅錯体と有機酸（必要に応じてハロゲンイオン）を、水に溶解してエッチング液を調整する。また、市販のエッチング液、例えば、メック社製、商品名「メック  エッチボンド」を使用し、本発明にかかる粗化面を形成することができる。
【００２６】
(3)該基板３０の表面に下層層間樹脂絶縁層となる樹脂フィルム５０αを、温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇf／ｃｍ２で真空圧着ラミネートして貼り付ける（図１（Ｄ））。
該樹脂フィルムとしては、難溶性樹脂、可溶性樹脂粒子、硬化剤、その他の成分が含有されている。それぞれについて以下に説明する。
【００２７】
本発明の製造方法において使用する樹脂フィルムは、酸または酸化剤に可溶性の粒子（以下、可溶性粒子という）が酸または酸化剤に難溶性の樹脂（以下、難溶性樹脂という）中に分散したものである。
なお、本発明で使用する「難溶性」「可溶性」という語は、同一の酸または酸化剤からなる溶液に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可溶性」と呼び、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
【００２８】
上記可溶性粒子としては、例えば、酸または酸化剤に可溶性の樹脂粒子（以下、可溶性樹脂粒子）、酸または酸化剤に可溶性の無機粒子（以下、可溶性無機粒子）、酸または酸化剤に可溶性の金属粒子（以下、可溶性金属粒子）等が挙げられる。これらの可溶性粒子は、単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
【００２９】
上記可溶性粒子の形状は特に限定されず、球状、破砕状等が挙げられる。また、上記可溶性粒子の形状は、一様な形状であることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができるからである。
【００３０】
上記可溶性粒子の平均粒径としては、０．１〜１０μｍが望ましい。この粒径の範囲であれば、２種類以上の異なる粒径のものを含有してもよい。すなわち、平均粒径が０．１〜０．５μｍの可溶性粒子と平均粒径が１〜３μｍの可溶性粒子とを含有する等である。これにより、より複雑な粗化面を形成することができ、導体回路との密着性にも優れる。なお、本発明において、可溶性粒子の粒径とは、可溶性粒子の一番長い部分の長さである。
【００３１】
上記可溶性樹脂粒子としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸あるいは酸化剤からなる溶液に浸漬した場合に、上記難溶性樹脂よりも溶解速度が速いものであれば特に限定されない。
上記可溶性樹脂粒子の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等からなるものが挙げられ、これらの樹脂の一種からなるものであってもよいし、２種以上の樹脂の混合物からなるものであってもよい。
【００３２】
また、上記可溶性樹脂粒子としては、ゴムからなる樹脂粒子を用いることもできる。上記ゴムとしては、例えば、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウレタン変性、（メタ）アクリロニトリル変性等の各種変性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した（メタ）アクリロニトリル・ブタジエンゴム等が挙げられる。これらのゴムを使用することにより、可溶性樹脂粒子が酸あるいは酸化剤に溶解しやすくなる。つまり、酸を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、強酸以外の酸でも溶解することができ、酸化剤を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、比較的酸化力の弱い過マンガン酸塩でも溶解することができる。また、クロム酸を用いた場合でも、低濃度で溶解することができる。そのため、酸や酸化剤が樹脂表面に残留することがなく、後述するように、粗化面形成後、塩化パラジウム等の触媒を付与する際に、触媒が付与されなたかったり、触媒が酸化されたりすることがない。
【００３３】
上記可溶性無機粒子としては、例えば、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合物、マグネシウム化合物およびケイ素化合物からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。
【００３４】
上記アルミニウム化合物としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられ、上記カリウム化合物としては、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム化合物としては、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物としては、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
【００３５】
上記可溶性金属粒子としては、例えば、銅、ニッケル、鉄、亜鉛、鉛、金、銀、アルミニウム、マグネシウム、カルシウムおよびケイ素からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。また、これらの可溶性金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
【００３６】
上記可溶性粒子を、２種以上混合して用いる場合、混合する２種の可溶性粒子の組み合わせとしては、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両者とも導電性が低くいため樹脂フィルムの絶縁性を確保することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張の調整が図りやすく、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生しないからである。
【００３７】
上記難溶性樹脂としては、層間樹脂絶縁層に酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持できるものであれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。また、これらの樹脂に感光性を付与した感光性樹脂であってもよい。感光性樹脂を用いることにより、層間樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてバイアホール用開口を形成することできる。
これらのなかでは、熱硬化性樹脂を含有しているものが望ましい。それにより、めっき液あるいは種々の加熱処理によっても粗化面の形状を保持することができるからである。
【００３８】
上記難溶性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
さらには、１分子中に、２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより望ましい。前述の粗化面を形成することができるばかりでなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒートサイクル条件下においても、金属層に応力の集中が発生せず、金属層の剥離などが起きにくいからである。
【００３９】
上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるものとなる。
【００４０】
本発明で用いる樹脂フィルムにおいて、上記可溶性粒子は、上記難溶性樹脂中にほぼ均一に分散されていることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができ、樹脂フィルムにバイアホールやスルーホールを形成しても、その上に形成する導体回路の金属層の密着性を確保することができるからである。また、粗化面を形成する表層部だけに可溶性粒子を含有する樹脂フィルムを用いてもよい。それによって、樹脂フィルムの表層部以外は酸または酸化剤にさらされることがないため、層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性が確実に保たれる。
【００４１】
上記樹脂フィルムにおいて、難溶性樹脂中に分散している可溶性粒子の配合量は、樹脂フィルムに対して、３〜４０重量％が望ましい。可溶性粒子の配合量が３重量％未満では、所望の凹凸を有する粗化面を形成することができない場合があり、４０重量％を超えると、酸または酸化剤を用いて可溶性粒子を溶解した際に、樹脂フィルムの深部まで溶解してしまい、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性を維持できず、短絡の原因となる場合がある。
【００４２】
上記樹脂フィルムは、上記可溶性粒子、上記難溶性樹脂以外に、硬化剤、その他の成分等を含有していることが望ましい。
上記硬化剤としては、例えば、イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、グアニジン系硬化剤、これらの硬化剤のエポキシアダクトやこれらの硬化剤をマイクロカプセル化したもの、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート等の有機ホスフィン系化合物等が挙げられる。
【００４３】
上記硬化剤の含有量は、樹脂フィルムに対して０．０５〜１０重量％であることが望ましい。０．０５重量％未満では、樹脂フィルムの硬化が不十分であるため、酸や酸化剤が樹脂フィルムに侵入する度合いが大きくなり、樹脂フィルムの絶縁性が損なわれることがある。一方、１０重量％を超えると、過剰な硬化剤成分が樹脂の組成を変性させることがあり、信頼性の低下を招いたりしてしまうことがある。
【００４４】
上記その他の成分としては、例えば、粗化面の形成に影響しない無機化合物あるいは樹脂等のフィラーが挙げられる。上記無機化合物としては、例えば、シリカ、アルミナ、ドロマイト等が挙げられ、上記樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、メラニン樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらのフィラーを含有させることによって、熱膨脹係数の整合や耐熱性、耐薬品性の向上などを図りプリント配線板の性能を向上させることができる。
【００４５】
また、上記樹脂フィルムは、溶剤を含有していてもよい。上記溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテートやトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種類以上併用してもよい。
【００４６】
(4)引き続き、樹脂フィルム５０を貼り付けたコア基板３０に、ドリルにより直径３００μｍのスルーホール用貫通孔３５を穿設する（図１（Ｅ））。
【００４７】
(5)そして、炭酸、エキシマ、ＹＡＧ、又はＵＶレーザにより樹脂フィルム５０αに直径８０μｍのバイアホール用開口５２を穿設する（図２（Ａ））。その後、樹脂フィルムを熱硬化させて下層層間樹脂絶縁層５０を形成する。バイアホールは、レーザによるエリア加工、あるいは、マスクを載置させてレーザによるエリア加工によって形成させてもよい。又、混在レーザ（炭酸レーザとエキシマレーザといった組み合わせを意味する）でもよい。スルーホール及びバイアホールを共にレーザで形成させてもよい。
【００４８】
(6)次に、クロム酸、又は、過マンガン酸塩（過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム）から成る酸化剤により、コア基板３０及び下層層間樹脂絶縁層５０に形成したスルーホール用貫通孔３５のデスミヤ処理を行うと同時に、下層層間樹脂絶縁層５０表面の粗化処理を行う（図２（Ｂ））。
【００４９】
本実施形態の多層プリント配線板は、コア基板３０がＦＲ４，ＦＲ５，ＢＴレジンのいずれかから成り、下層層間樹脂絶縁層５０が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂の内の少なくとも１を含有する。このため、クロム酸、過マンガン酸塩からなる酸化剤で貫通孔３５のデスミヤ処理と、該下層層間樹脂絶縁層５０の粗化処理とを同時に行うことが可能となり、工程を削減することで、多層プリント配線板を廉価に製造できる。
【００５０】
(7)表面を粗化した層間樹脂絶縁層５０表面に、パラジウム触媒を付与し、無電解めっき水溶液中で、無電解銅めっき膜４２を形成する（図２（Ｃ））。ここでは、無電解銅めっき膜を形成しているが、スパッタを用いて、銅又はニッケル皮膜を形成することも可能である。又、表層にドライ処理として、プラズマ、ＵＶ、コロナ処理を行ってもよい。これにより表面を改質する。
【００５１】
(8)無電解銅めっき膜４２を形成した基板を水洗いした後、所定パターンのめっきレジスト４３を形成する（図２（Ｄ））。
(9)そして、基板を電解めっき液中に浸漬し、無電解銅めっき膜４２を介して電流を流し、電解銅めっき膜４４を形成する（図２（Ｅ））。
【００５２】
(10)めっきレジスト４３をＫＯＨで剥離除去し、めっきレジスト下の無電解銅めっき膜４２をライトエッチングにより剥離することで、無電解銅めっき膜４２及び電解銅めっき膜４４からなるバイアホール４６及びスルーホール３６を形成する（図３（Ａ））。
【００５３】
(11)バイアホール４６及びスルーホール３６に、粗化層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐからなる合金）４７を無電解めっきにより形成する（図３（Ｂ））。この無電解銅めっきの代わりに、エッチングにより（例  第二銅錯体と有機酸塩とを配合した液によってスプレーや浸積することでエッチングさせている）、又は、酸化―還元処理により粗化層を形成することも可能である。
【００５４】
(12)スルーホール３６内、及び、バイアホール４６内に樹脂充填剤５４を充填し、乾燥炉内の温度100 ℃，２０分間乾燥させる（図３（Ｃ））。本実施形態では、スルーホール３６とバイアホール４６とに同一の充填剤を同時に充填するため、製造工程を削減できる。
ここで、樹脂充填剤としては、下記の原料組成物を用いることができる。
〔樹脂組成物（i)〕
ビスフェノールＦ型エポキシモノマー（油化シェル製、分子量310 、YL983U） 100重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径 1.6μｍのSiＯ２  球状粒子（アドマテック製、CRS 1101−CE、ここで、最大粒子の大きさは後述する内層銅パターンの厚み（15μｍ）以下とする） 170重量部、レベリング剤（サンノプコ製、ペレノールＳ４）1.5 重量部を攪拌混合することにより、その混合物の粘度を23±１℃で３６０00〜49,000cps に調整して得た。
〔硬化剤組成物（ii）〕
イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）6.5 重量部。
【００５５】
(13)前記(12) の処理を終えた基板３０の片面を、バイアホール４６、スルーホール３６の開口からはみ出した樹脂充填剤５４の表面を平滑化するように研磨し、次いで、研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行う。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行う（図３（Ｄ））。
次いで、100 ℃で１時間、 150℃で１時間の加熱処理を行って樹脂充填剤５４を硬化した。
樹脂充填材を構成する樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、トリアジン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などを意味して、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂あるいは、それぞれの複合体でもよく、樹脂内にシリカ、アルミナなどの無機フィラーなどを含有させて熱膨張率などを整えたものでもよい。また、導電性樹脂、金、銀、銅などの導電性のある金属フィラーを主とするペーストを用いてもよい。更に、上記のもので各々の複合体でもよい。
【００５６】
(14) 層間樹脂絶縁層５０表面に、パラジウム触媒を付与し、無電解めっき水溶液中で、無電解銅めっき膜５６を形成する（図４（Ａ））。ここでは、無電解銅めっき膜を形成しているが、あるいは、スパッタを用いて、銅又はニッケル皮膜を形成することも可能である。
【００５７】
(15)所定パターンのめっきレジスト（図示せず）を形成した後、電解銅めっき膜５７を形成してから、めっきレジストを剥離除去し、めっきレジスト下の無電解銅めっき膜５６をライトエッチングにより剥離することで、無電解銅めっき膜５６及び電解銅めっき膜５７からなる蓋めっき５８を、バイアホール４６及びスルーホール３６の開口部に形成する（図４（Ｂ））。
【００５８】
(16) バイアホール４６及びスルーホール３６の開口の蓋めっき５８に、粗化層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ）５９を無電解めっきにより形成する（図４（Ｃ））。この無電解銅めっきの代わりに、エッチング、又は、酸化―還元処理により粗化層を形成できる。
(17)上述した工程（3）〜(11)の工程を繰り返すことで、上層層間樹脂絶縁層６０を形成し、該上層層間樹脂絶縁層６０上に無電解銅めっき膜６２及び電解銅めっき膜６４からなるバイアホール６６を形成する（図４（Ｄ））。
(18)引き続き、ソルダーレジスト及び半田バンプを形成する。ソルダーレジストの原料組成物は以下からなる。
ＤＭＤＧに溶解させた60重量％のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製）のエポキシ基50％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー（分子量4000）を 46.67ｇ、メチルエチルケトンに溶解させた80重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル製、エピコート1001）15.0ｇ、イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）1.6 ｇ、感光性モノマーである多価アクリルモノマー（日本化薬製、Ｒ604 ）３ｇ、同じく多価アクリルモノマー（共栄社化学製、DPE6A ） 1.5ｇ、分散系消泡剤（サンノプコ社製、Ｓ−65）0.71ｇを混合し、さらにこの混合物に対して光開始剤としてのベンゾフェノン（関東化学製）を２ｇ、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学製）を 0.2ｇ加えて、粘度を25℃で 2.0Pa・ｓに調整したソルダーレジスト組成物を得る。
ソルダーレジスト層としては、種々の樹脂を使用でき、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のアクリレート、ノボラック型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートをアミン系硬化剤やイミダゾール硬化剤などで硬化させた樹脂を使用できる。
特に、ソルダーレジスト層に開口を設けて半田バンプを形成する場合には、「ノボラック型エポキシ樹脂もしくはノボラック型エポキシ樹脂のアクリレート」からなり「イミダゾール硬化剤」を硬化剤として含むものが好ましい。
上記(17)で得られた多層プリント配線板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物７０αを20μｍの厚さで塗布する（図５（Ａ））。
【００５９】
(19)次いで、70℃で20分間、80℃で30分間の乾燥処理を行った後、円パターン（マスクパターン）が描画された厚さ５mmのフォトマスクフィルムを密着させて載置し、1000mJ／cm２  の紫外線で露光し、DMTG現像処理する。そしてさらに、80℃で１時間、 100℃で１時間、 120℃で１時間、 150℃で３時間の条件で加熱処理し、開口部７１を有する（開口径 200μｍ）ソルダーレジスト層７０（厚み20μｍ）を形成する（図５（Ｂ））。
【００６０】
(20)その後、多層プリント配線板を塩化ニッケル2.3 ×10−１ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム2.8 ×10−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.6 ×10−１ｍｏｌ／ｌ、からなるｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に、20分間浸漬して、開口部７１に厚さ５μｍのニッケルめっき層７２を形成する。さらにシアン化金カリウム7.6 ×10−３ｍｏｌ／ｌ、塩化アンモニウム1.9 ×10−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.2 ×10−１ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム1.7 ×10−１ｍｏｌ／ｌからなる無電解金めっき液に80℃の条件で７．５分間浸漬して、ニッケルめっき層７２上に厚さ0.03μｍの金めっき層７４を形成する（図５（Ｃ））。
上述の例は中間層としてニッケル、貴金属層を金で形成したものであるが、ニッケル以外に、パラジウム、チタンなどで形成する場合などがあり、金以外に銀、白金などがある。また、貴金属層を２層以上で形成してもよい。表面処理としてドライ処理、プラズマ、ＵＶ、コロナ処理を行ってもよい。それにより、アンダーフィルの充填性が向上させれる。
【００６１】
(21)そして、ソルダーレジスト層７０の開口部７１に、半田ペーストを印刷して 200℃でリフローすることにより、上面のバイアホール６６に半田バンプ（半田体）７６を形成し、また、下面側のバイアホール６６に半田７７を介して導電性接続ピン７８を取り付ける（図６参照）。なお、導電性接続ピンの代わりにＢＧＡを形成することも可能である。
【００６２】
（比較例）
比較例として、図６に示す本実施形態の多層プリント配線板と同様な構成でありながら、下層のバイアホール側を銅めっきを充填して多層プリント配線板を得た。本実施形態の多層プリント配線板と比較例の多層プリント配線板とを評価した結果を図８に示す。
【００６３】
電気接線性は、チェッカによて導通を調べた。短絡や断線のあるものをＮＧとし、無き場合をＯＫとした。また、剥離と膨れは、ヒートサイクル試験後（−６５°Ｃ／３分＋１３０°Ｃ／３分を１サイクルとし１０００サイクル回繰り返した）、断面をカットして顕微鏡（×１００〜４００）で層間樹脂絶縁層及びバイアホールの剥離、膨れを目視により検査した。
【００６４】
比較例では、下層のバイアホールの表面にめっきによって充填されきっていない窪みができてしまい、上層のバイアホールとの接続性が低下した。そのために、バイアホール間で電気接続されない部分が発生することがあった。
また、ヒートサイクル試験後に、バイアホール間での剥離が元で層間樹脂絶縁層にも剥離、膨れが発生している箇所が確認された。本実施形態の多層プリント配線板では、前述の接続性も問題なく、剥離や膨れも確認されなかった。
【符号の説明】
【００６５】
３０  コア基板
３２  銅箔
３４  導体回路
３５  貫通孔
３６  スルーホール
３８  粗化層
４２  無電解銅めっき膜
４３  レジスト
４４  電解銅めっき膜
４６  バイアホール
４７  粗化層
４８  導体回路
５０  下層層間樹脂絶縁層
５２  開口
５４  充填樹脂
５６  無電解銅めっき膜
５７  無電解銅めっき膜
５８  蓋めっき
５９  粗化層
６０  上層層間樹脂絶縁層
６２  無電解銅めっき膜
６４  電解銅めっき膜
６６  バイアホール  
７０  ソルダーレジスト
７１  開口部
７２  ニッケルめっき層
７４  金めっき層
７６  半田バンプ
７７  半田
７８  導電性接続ピン
８０Ｕ、８０Ｄ  ビルドアップ配線層
【図１】
2010263249.tif 000003
【図２】
2010263249.tif 000004
【図３】
2010263249.tif 000005
【図４】
2010263249.tif 000006
【図５】
2010263249.tif 000007
【図６】
2010263249.tif 000008
【図７】
2010263249.tif 000009
【図８】
2010263249.tif 000010