(57)【要約】【課題】多層プリント配線板において、各配線層がその上層に被覆する絶縁層との密着性を良好に保ちつつ、高周波信号に対する伝送遅延が発生することのない多層プリント配線板を低コストで提供すること。【解決手段】絶縁基板上にグランド層または電源層と、シグナル層とを含む複数の配線層が絶縁層を介して形成されており、配線層間がビアにて電気的に接続されてなる多層プリント配線板において、配線層が複数の金属皮膜の積層からなり、グランド層または電源層として使用する配線層においては、絶縁基板に近い側から順に第一金属皮膜と第二金属皮膜の積層からなり、配線層の表面が粗面を構成し、シグナル層として使用する配線層においては、絶縁基板に近い側から順に第一金属皮膜と第二金属皮膜と第三金属皮膜の積層からなり、配線層の表面がグランド層または電源層の場合より平坦な表面を構成する。【選択図】図１
2014090130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上にグランド層または電源層と、シグナル層とを含む複数の配線層が絶縁層を介して形成されており、配線層間がビアにて電気的に接続されてなる多層プリント配線板において、
配線層が複数の金属皮膜の積層からなり、グランド層または電源層として使用する配線層においては、絶縁基板に近い側から順に第一金属皮膜と第二金属皮膜の積層からなり、配線層の表面が粗面を構成し、
シグナル層として使用する配線層においては、絶縁基板に近い側から順に第一金属皮膜と第二金属皮膜と第三金属皮膜の積層からなり、配線層の表面がグランド層または電源層の場合より平坦な表面を構成することを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】
スルーホールが形成された絶縁基板の両面に、複数の配線層が形成されてい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。
【請求項３】
グランド層または電源層の第一金属皮膜と第二金属皮膜、シグナル層の第一金属皮膜と第二金属皮膜が、いずれも銅により構成されており、グランド層または電源層の第一金属皮膜とシグナル層の第一金属皮膜とのいずれもが、それぞれの層の第二金属皮膜より薄い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。
【請求項４】
第三金属皮膜が、錫、金、銀、銅から選ばれた１種を含む触媒不要のめっき金属により構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多層プリント配線板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法であって、
絶縁層にビア穴を形成する工程と、絶縁層の表面全体およびビア穴に第一金属皮膜を形成する工程と、レジスト被膜を形成する工程とレジスト被膜を露光、現像する工程と、レジスト被膜現像後に露出する第一金属皮膜上に第二金属皮膜を形成する工程と、レジスト被膜を除去する工程と、レジスト被膜除去後に露出する第一金属皮膜を除去する工程からなるセミアディティブ工法を実施した後、
グランド層または電源層として使用する配線層においては、配線層表面の粗化処理を行い、シグナル層として使用する配線層においては、中間形成された配線層上に設ける第三金属皮膜を形成後に防錆皮膜を形成することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項６】
第一金属皮膜が、無電解めっき法により形成されることを特徴とする請求項５に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項７】
第二金属皮膜が、電解めっき法により形成されることを特徴とする請求項５または６に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項８】
第三金属皮膜が、合金形成置換めっき法により形成されることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項９】
粗化処理が、有機酸タイプエッチング剤を用いて行われることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
防錆皮膜が、シランカップリング剤により形成されることを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載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、プリント配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板は、電子部品や半導体素子等を実装するために広く用いられている。そして、近年の電子機器の小型化、高機能化の要求に伴い、プリント配線板には、回路の高密度化や薄型化や高周波対応が望まれている。
【０００３】
高密度なプリント配線板を製造する方法として、ビルドアップ法を用いた多層ビルドアップ配線板が知られている。その製造方法は、絶縁基板上に配線層を形成したコア層の上に絶縁層を形成し、さらにその上に配線層を形成し、さらに絶縁層を形成するという工程を繰り返すことにより、多層プリント配線板を形成するものである。
【０００４】
多層ビルドアップ配線板を例に挙げて、従来のプリント配線板の製造方法を図面に基づいて説明する。図３は、従来のプリント配線板の製造方法で得られる多層ビルドアップ配線板の製造工程の一例を示す模式断面図である。
【０００５】
まず、一般的にコア層と呼ばれている多層ビルドアップ配線板のベースとなる層について説明する。ガラスエポキシ基板等のリジット材料からなる絶縁基板をベースとした両面銅張基板２１にドリルやレーザーを用いて貫通孔２２を形成し、高圧洗浄や過マンガン酸塩浴に浸漬することで、孔内の樹脂残渣を除去する。次に、無電解銅めっき後、電解銅めっき層２３を形成し、基板表面および貫通孔内に銅膜を形成する（図３（ａ）参照）。銅膜で被覆された貫通孔２２をスクリーン印刷にて孔埋めインク２４で埋め込んだ後、表面にはみ出した余分な樹脂をバフ等の研磨で除去する。図では、貫通孔２２と孔埋めインク２４とが引き出し線により同一領域を示しているが、空孔とその空孔を埋める物質とをそれぞれ表している。
【０００６】
次に、図３（ｂ）のように、感光性のレジストを基板全面に塗布した後、フォトリソグラフィーによりレジストパターン２５を形成する。
【０００７】
次に、図３（ｃ）のように、塩化第二銅液などのエッチング液を用いてレジストパターンで被覆されていない銅膜部を除去し、レジストを剥離することで第一配線層２６を形成する。一般に、ここまでの工程で構成されるものをコア層２７と呼ぶ。
【０００８】
次に、コア層の上下層に形成するビルドアップ層について説明する。コア層の配線層表面を粗化処理した後に、図３（ｄ）のように、シート状の絶縁樹脂を粘着し、絶縁層２８を形成する。なお、絶縁層の形成にあたってはシート状の樹脂を粘着する方法が均一な厚さの樹脂層を簡易に形成できる観点から好ましいが、液状の樹脂を塗布する方法でもよい。絶縁層２８の材料としてはエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等が用いられる。
【０００９】
次に、絶縁樹脂表面から第一配線層２６の特定のランドに到達するビア穴２９をレーザー照射にて形成する。レーザーとしてはＵＶレーザー、炭酸ガスレーザーやエキシマレーザー等のレーザーが用いられる。そして過マンガン酸塩浴に浸漬することによって、樹脂表面の粗面化と穴内の洗浄を行なう。なお、この穴は上下の配線層を電気的に接続するためのビアとなるため、穴の寸法、形状が高密度化と高信頼性の観点から重要である。
【００１０】
次に、ビルドアップ層の配線層形成について説明する。配線層の形成方法としてはエッ
チングで配線パターンを形成するサブトラクティブ法とめっきで配線パターンを形成するアディティブ法に分かれる。さらにアディティブ法は無電解めっきのみで配線パターンを形成するフルアディティブ法と電解めっきで配線パターンを形成するセミアディティブ法に分かれる。高密度基板にはセミアディティブ法が一般的に適用されているため、セミアディティブ法について説明する。
【００１１】
図３（ｅ）のように絶縁樹脂表面及び穴内を過マンガン酸塩浴により粗化処理と、洗浄のためのデスミア処理をした後、無電解銅めっき層３０を形成する。これは絶縁層に導電性を付与し、電解銅めっきを可能とするために行なうものである。次に、感光性レジストを基板全面に塗布する。感光性レジストには厚みの均一性に優れているドライフィルムタイプを用いることが多い。そしてフォトリソグラフィーによりレジストパターン３１を形成する。そして電解めっきによりレジストパターンで被覆されていない部分に電解銅めっき層３２を形成し、配線パターンを形成するとともに、上下層間の電気的接続をとるために空けたビア穴２９へもめっきを行なうことでビア３３が形成される。
なお、ビアは穴壁をめっきで被覆したコンフォーマルビアと、穴内を全てめっきで充填したフィルドビアがある。これはめっき液の組成と添加剤を選定することで使い分けることが可能である。近年は、高密度化に有利なスタックビア構造を取るために、フィルドビアを用いることが多い。なお、フィルドビアは前述のように穴をめっきで埋め込む以外に導電性ペーストで埋め込む方法もある。なお、本事例では、めっきで埋め込んだフィルドビア構造を図示した。
【００１２】
次に、図３（ｆ）のように、レジストパターンをＮａＯＨなどのアルカリ水溶液で剥離した後、露出した表面の無電解銅めっき層３０の皮膜を過酸化水素／硫酸系などの水溶液で溶解除去して配線パターン間の絶縁性を与えることにより、第二配線層３４が形成される。
【００１３】
次に、第二配線層３４の表面層と上層に被覆する予定の絶縁層との密着性を上げるために、第二配線層３４の表面に粗化処理を行う。
【００１４】
上述のように、絶縁層と配線層を順次繰り返す構成を設けることで、多層配線層が形成される。最外層の配線層上にソルダーレジスト膜を形成し、ソルダーレジスト膜から露出した配線部にニッケル、金めっき、半田などの必要な表面処理を施し、多層ビルドアップ配線板となる。
【００１５】
コアの配線層や第二配線層３４の表面の粗化方法として、マイクロエッチング法が挙げられる。マイクロエッチング法としては、例えば硫酸・過酸化水素タイプエッチング剤、過硫酸塩タイプエッチング剤、塩化銅タイプエッチング剤、塩化鉄タイプエッチング剤、硝酸タイプエッチング剤、有機酸タイプエッチング剤等を用いる方法が挙げられる。
【００１６】
マイクロエッチング法での粗化では、粗化後の配線層表面は凹凸形状になる。特許文献１によれば、マイクロエッチング法での粗化の代替技術として、配線層表面にスズ層を形成し、シランカップリング剤で処理をする技術を提案している。これは、第二配線層３４表面層と絶縁層を化学的に結合させ密着性をあげる技術である。この技術を用いれば、配線層表面を平滑にした状態で、上層に被覆する絶縁層との密着性を良好にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２０１１−２２８６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
配線層表面に粗化処理を施すことにより、上層に被覆する絶縁層との密着性を良好にすることができるものの、粗化後の配線層表面または絶縁層表面に凹凸形状を発生させるため、前述の特許文献１のような改善が行われた。しかし、多層プリント配線板の各配線層表面に錫層をめっきで形成し、シランカップリング剤による処理を施すことは、従来のマイクロエッチング法による粗化処理に較べて、製造工程が長くなりコストが高くなる。一方、配線層表面の凹凸形状が悪影響を及ぼす主な現象は、高周波信号に対する表皮効果により信号の伝送遅延が発生することである。従って、多層プリント配線板の各配線層がその上層に被覆する絶縁層との密着性を良好に保つことは信頼性を保つ上で必要であるが、コスト高の製法による配線層表面の平滑性の維持をどの程度実現すべきかには、疑問が残り、不明である。
【００１９】
本発明は、前記の問題点に鑑みて提案するものであり、本発明が解決しようとする課題は、多層プリント配線板において、各配線層がその上層に被覆する絶縁層との密着性を良好に保ちつつ、高周波信号に対する伝送遅延が発生することのない多層プリント配線板を低コストで提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、絶縁基板上にグランド層または電源層と、シグナル層とを含む複数の配線層が絶縁層を介して形成されており、配線層間がビアにて電気的に接続されてなる多層プリント配線板において、配線層が複数の金属皮膜の積層からなり、グランド層または電源層として使用する配線層においては、絶縁基板に近い側から順に第一金属皮膜と第二金属皮膜の積層からなり、配線層の表面が粗面を構成し、シグナル層として使用する配線層においては、絶縁基板に近い側から順に第一金属皮膜と第二金属皮膜と第三金属皮膜の積層からなり、配線層の表面がグランド層または電源層の場合より平坦な表面を構成することを特徴とする多層プリント配線板である。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明は、スルーホールが形成された絶縁基板の両面に、複数の配線層が形成されてい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である。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明は、グランド層または電源層の第一金属皮膜と第二金属皮膜、シグナル層の第一金属皮膜と第二金属皮膜が、いずれも銅により構成されており、グランド層または電源層の第一金属皮膜とシグナル層の第一金属皮膜とのいずれもが、それぞれの層の第二金属皮膜より薄い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である。
【００２３】
また、請求項４に記載の発明は、第三金属皮膜が、錫、金、銀、銅から選ばれた１種を含む触媒不要のめっき金属により構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の多層プリント配線板である。
【００２４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法であって、絶縁層にビア穴を形成する工程と、絶縁層の表面全体およびビア穴に第一金属皮膜を形成する工程と、レジスト被膜を形成する工程とレジスト被膜を露光、現像する工程と、レジスト被膜現像後に露出する第一金属皮膜上に第二金属皮膜を形成する工程と、レジスト被膜を除去する工程と、レジスト被膜除去後に露出する第一金属皮膜を除去する工程からなるセミアディティブ工法を実施した後、グランド層または電源層として使用する配線層においては、配線層表面の粗化処理を行い、シグナル層として使用する配線層においては、中間形成された配線層上に設ける第三金属皮膜を形成後に防錆皮膜
を形成することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法である。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明は、第一金属皮膜が、無電解めっき法により形成されることを特徴とする請求項５に記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００２６】
また、請求項７に記載の発明は、第二金属皮膜が、電解めっき法により形成されることを特徴とする請求項５または６に記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００２７】
また、請求項８に記載の発明は、第三金属皮膜が、合金形成置換めっき法により形成されることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００２８】
また、請求項９に記載の発明は、粗化処理が、有機酸タイプエッチング剤を用いて行われることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００２９】
また、請求項１０に記載の発明は、防錆皮膜が、シランカップリング剤により形成されることを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、絶縁基板上にグランド層または電源層と、シグナル層とを含む複数の配線層が絶縁層を介して形成されており、配線層間がビアにて電気的に接続されてなる多層プリント配線板において、配線層が複数の金属皮膜の積層からなり、グランド層または電源層として使用する配線層においては、絶縁基板に近い側から順に第一金属皮膜と第二金属皮膜の積層からなり、配線層の表面が粗面を構成し、シグナル層として使用する配線層においては、絶縁基板に近い側から順に第一金属皮膜と第二金属皮膜と第三金属皮膜の積層からなり、配線層の表面がグランド層または電源層の場合より平坦な表面を構成することを特徴とする多層プリント配線板であるので、各配線層の機能によって配線層と絶縁層の密着方法の使い分けが可能になり、
各配線層がその上層に被覆する絶縁層との密着性を良好に保ちつつ、高周波信号に対する伝送遅延が発生することのない多層プリント配線板を低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に関する多層プリント配線板の一例として、多層ビルドアップ配線板のシグナル層の製造工程の前半部の例を工程順に示す模式断面図である。
【図２】本発明に関する多層プリント配線板の一例として、多層ビルドアップ配線板のシグナル層の製造工程の後半部の例を工程順に示す模式断面図である。
【図３】従来のプリント配線板の製造方法で得られる多層ビルドアップ配線板の製造工程の一例を工程順に示す模式断面図である。
【図４】本発明に関する多層プリント配線板の一例として、多層ビルドアップ配線板のグランド層、または電源層の製造工程の一例を工程順に示す模式断面図である。
【図５】本実施例における多層ビルドアップ配線板の構成の一例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面に従って、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明に関する多層プリント配線板の一例として、多層ビルドアップ配線板のシグナル層の製造工程の前半部の例を工程順に示す模式断面図であり、図２は、その後半部の例を工程順に示す模式断面図である。
【００３３】
本発明の実施の形態の特徴は、多層プリント配線板の配線層の内、シグナル層とグランド層または電源層とで、配線層と絶縁層との密着方法を別にすることにあるので、シグナル層とグランド層または電源層との２つの場合に分けて説明をする。最初に、配線層がシグナル層の場合の形態について説明する。
【００３４】
図１（ａ）のように、コア基板が絶縁基板１であり、絶縁基板１上に、第一配線層２とそれを覆う絶縁層３を有する場合について説明する。なお、コア基板をスルーホールが形成されたコア基板の両面に複数の配線層が絶縁層を介して形成されている多層ビルドアップ配線板に置き換えることが可能である。絶縁基板１としてはリジット基板、フレキシブル基板、テープ状のいずれでも良い。絶縁層３としては、絶縁性を有すれば特に限定するものではなく、液状又はシート状の絶縁性樹脂が挙げられる。例えば、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系、ポリイミド樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ポリフェニレンエーテル樹脂系等の熱硬化性樹脂がある。
【００３５】
次に図１（ｂ）のように、絶縁層３にビア穴４をレーザーにて開ける。レーザーとしてはＵＶレーザー、炭酸ガスレーザーやエキシマレーザー等が挙げられる。ビア穴を開けた際に、ビア内に樹脂残りとしてのスミア５が発生する。
【００３６】
次に図１（ｃ）のように、ビア内のスミア５の除去をする。スミア５の除去方法としては、スミア５を溶解可能な溶液に浸漬して除去する方法等が挙げられる。例えば、スプレーや浸漬をして、過マンガン酸カリウム溶液又は過マンガン酸ナトリウム溶液を、絶縁層３に接触させる方法が挙げられる。
【００３７】
次に図１（ｄ）のように、絶縁層３の表面全体およびビア穴４にめっき触媒６を付与する。めっき触媒６は、銅やニッケル等の無電解めっきの触媒として働くものであれば、特に限定するものではない。めっき触媒６の周囲に金属を析出することによりめっき触媒６間を接続して絶縁部に金属皮膜を形成するものや、絶縁部に沈着することにより絶縁部に導電性を与え、その導電性を用いて絶縁部に金属皮膜を形成する、一般にダイレクトプレーティング（直接めっき）と呼ばれる方法に用いられる導電性を有するものが挙げられる。例えばパラジウムを含有するものや、パラジウム及びスズを含有するものや、カーボン、グラファイト等の炭素を含有するものや、銅の錯体を含有するものや、導電性ポリマーを含有するもの等が挙げられる。
【００３８】
次に図１（ｅ）のように、絶縁層３の表面全体およびビア穴４に第一金属皮膜７を形成する。第一金属皮膜７は、表面全体およびビア穴に対して十分に形成されていて絶縁層３が露出せず、なおかつ、後工程で部分的にエッチング除去するため、できるだけ薄い厚みが好ましい。例えば、第一金属皮膜７の形成方法は、無電解めっき、スパッタ法等が挙げられる。この第一金属皮膜７としては、後の工程でのエッチングの容易性および導電性が優れる必要があるために銅が好ましい。
【００３９】
次に図１（ｆ）のように、第一金属皮膜７の表面上にレジスト被膜８をパターン形成して、後工程で設ける回路およびビア９の形成を予定する部分を除く部分を被覆する。
【００４０】
レジスト被膜８としては、図１（ｇ）のように第二金属皮膜１０を形成するめっき液に耐え、このめっきを行ったときに、その表面に第二金属皮膜１０が形成されにくいものであれば特に限定するものではなく、例えば、液状の感光性樹脂又はシート状の感光性フィルム等が挙げられる。第一金属皮膜７上にレジスト被膜を塗布またはドライフィルムラミネートにより形成し、レジスト被膜を選択的に露光、現像して、第一金属皮膜表面の必要領域を露出することができる。
【００４１】
次に図１（ｇ）のように、第一金属皮膜７の表面が露出する部分の表面に、第二金属皮膜１０を形成する。例えば、第二金属皮膜１０の形成方法は、電解めっき、無電解めっき等が挙げられる。なお、このとき形成する第二金属皮膜１０の厚みは、レジスト被膜８の厚みより薄くする必要がある。これは、図２（ｈ）のようにレジスト被膜８を除去する際に、第二金属皮膜１０の厚みがレジスト被膜８の厚みより厚いとレジスト被膜８が除去されにくいためである。また、第二金属皮膜１０は、配線層の導電性の主要構成部分であり、エッチング除去工程を一般的に伴わず、ビア９を埋めて配線層間の接続に寄与するため、第一金属皮膜７より厚く、銅により構成されることが好ましい。
【００４２】
次に図２（ｈ）のように、レジスト被膜８を除去する。例えば、レジスト被膜８を除去する除去液は、アルカリ又は溶剤型の剥離液等が挙げられる。
【００４３】
次に図２（ｉ）のように、レジスト被膜８除去後に露出する第一金属皮膜７の部分をエッチング除去する。露出した第一金属皮膜の部分は、第二金属皮膜形成によりその役割を終え、配線パターン間の絶縁性を付与するために既に不要部となっているからである。この第一金属皮膜７をエッチングして不要部を除去する方法としては、第一金属皮膜７を溶解可能な溶液に浸漬する方法等が挙げられる。例えば、スプレーや浸漬をして、過酸化水素／硫酸系などの水溶液を、第一金属皮膜７に接触させる方法が挙げられる。
【００４４】
次に図２（ｊ）のように、絶縁層３の表面に残留するめっき触媒６を除去して第二配線層１１を形成する。このように絶縁層３の表面に残留するめっき触媒６を除去すると、回路間の絶縁性が向上するため、特に信頼性が優れたプリント配線板となり好ましい。この絶縁層３の表面に残留するめっき触媒６を除去する方法としては、めっき触媒６を溶解可能な溶液に浸漬して除去する方法等が挙げられる。例えば、スプレーや浸漬をして、過マンガン酸カリウム溶液又は過マンガン酸ナトリウム溶液を、絶縁層３に接触させる方法が挙げられる。
【００４５】
次に図１（ｋ）のように、第二配線層１１表面に第三金属皮膜１２を形成する。第三金属皮膜は導体層を構成するので第三金属皮膜１２の表面および側面にめっき触媒が残渣として残る危険性を下げる必要がある。そのために、第三金属皮膜１２は、触媒を使用せずにめっき金属皮膜を形成できる錫、金、銀、銅から選ばれた少なくとも１種を含むめっき金属皮膜であることが好ましい。また、第二配線層１１が銅である場合、第三金属皮膜１２としては第三金属皮膜１２表面に形成する絶縁層への拡散速度が銅よりも遅い金属であることが好ましい。例えば、スズおよび銅スズ合金等により合金形成置換めっき法により形成する方法が挙げられる。なお、第三金属皮膜１２の過剰皮膜部分を選択的に剥離しても良い。剥離液として、硝酸が挙げられる。
【００４６】
次に図１（ｌ）のように、第三金属皮膜１２表面に防錆皮膜１３を付与する。防錆皮膜１３は、第三金属皮膜１２表面に樹脂絶縁層を形成する場合に、防錆皮膜１３の成分と樹脂絶縁層の成分とを化学的に結合させることで、第三金属皮膜と樹脂絶縁層との密着力を向上することを目的としている。例えば、防錆皮膜１３としてシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、ビニル系、エポキシ系、アミノ系などがあり、絶縁層の種類や性質に応じて適宜選択することができる。シランカップリング剤による防錆皮膜処理は、パターン表面の凹凸が大きくならないので、高周波信号に対する伝送遅延が発生することなく、電気抵抗値がばらつきにくくなる。よって、電気特性の向上を達成しやすくなるという利点がある。
【００４７】
次に、配線層がグランド層または電源層の場合の形態について説明する。なお、シグナル層であっても、粗化後の配線層表面の凹凸形状が高周波に対して問題としない配線幅や
配線レイアウトの層であれば、グランド層または電源層と同様の形態でも良い。
図４は、本発明に関する多層プリント配線板の一例として、多層ビルドアップ配線板のグランド層、または電源層の製造工程の一例を工程順に示す模式断面図である。
図４（ａ）は、図２（ｊ）と同様の状態を示している。図１（ａ）〜図２（ｊ）までの、第二配線層１１を形成してめっき触媒６を除去するまでは、前述のシグナル層形成の工程と同一の工程を辿る。すなわち、絶縁基板１上の第一配線層２上に絶縁層３を介して、ビア９による層間接続可能な第二配線層１１が第一金属皮膜７と第二金属皮膜１０との積層で形成されている。
【００４８】
次に図４（ｂ）のように、第二配線層１１に粗化処理を行い、粗化第二配線層１４を形成する。粗化第二配線層１４の表面には、凹凸形状が見られ、この後に被覆する予定の絶縁層との密着性が高くすることができる。粗化方法としては、マイクロエッチング法が挙げられる。マイクロエッチング法としては、例えば硫酸・過酸化水素タイプエッチング剤、過硫酸塩タイプエッチング剤、塩化銅タイプエッチング剤、塩化鉄タイプエッチング剤、硝酸タイプエッチング剤、有機酸タイプエッチング剤等を用いる方法が挙げられる。特に、有機酸タイプエッチング剤を用いると、配線層の表面に適切な凹凸形状を有する粗化処理が可能であるだけでなく、ビア９等の配線板内部の微細構造に液が浸透して緩慢に腐食するという問題を防止することができるので好ましい。
【実施例１】
【００４９】
図５は、本実施例における多層ビルドアップ配線板の構成の一例を示す模式断面図である。第一配線層４１および第三配線層４３をグランド層、第二配線層４２をシグナル層とした。図５に示すように第一配線層４１、第二配線層４２、第三配線層４３とし、配線層間を、図１（ａ）のようにフィルム状の絶縁樹脂をラミネートし、３５ｕｍ厚の絶縁層３を形成した。次に、図１の（ｂ）のように、絶縁層にＵＶレーザーにてφ６０μｍのビア穴４を形成し、図１の（ｃ）のように、過マンガン酸カリウム溶液でスミア５を除去した。次に図１（ｄ）のように無電解めっき触媒６を付与し、図１（ｅ）のように、無電解銅めっきにて無電解銅めっき層１．０μｍの厚さに形成した。次に図１（ｆ）のように、無電解銅めっき層の表面に２５μｍ厚のドライフイルムレジストを被覆し、露光、現像により、レジストパターンを形成した。次に図１（ｇ）のように、硫酸銅浴を用いて電解銅めっきを施し、厚さが１５μｍの電解銅めっき層を形成して配線パターンおよびビアを形成した。次に図１（ｈ）のように、レジストを剥離し、図１（ｉ）のように、過酸化水素／硫酸系エッチング液を用いて無電解銅めっき層をエッチング除去した。次に図１（ｊ）のように、過マンガン酸カリウム溶液で無電解めっき触媒を除去した。第一配線層４１、第三配線層４３のグランド層は、図３や図４（ｂ）に示すように有機酸タイプエッチング剤を用いて粗化を行った。第二配線４２は、図１（ｋ）、（ｌ）のように、配線層表面に合金形成置換スズめっき法にて銅スズ合金を形成し、過剰なスズ層を硝酸にて剥離し、シランカップリング剤を付与した。
【実施例２】
【００５０】
＜比較例１＞
図５に示す第一配線層４１、第二配線層４２、第三配線層４３を図１（ａ）〜図２（ｊ）に関しては実施例１と同様に実施した。第一配線層４１、第二配線層４２、第三配線４３は、いずれも図１（ｋ）、（ｌ）のように、配線層表面に合金形成置換スズめっき法にて銅スズ合金を形成し、過剰なスズ層を硝酸にて剥離し、シランカップリング剤を付与した。
【実施例３】
【００５１】
＜比較例２＞
図５に示す第一配線層４１、第二配線層４２、第三配線層４３を図１（ａ）〜図２（ｊ）
に関しては実施例１と同様に実施した。第一配線層４１、第二配線層４２、第三配線４３は、いずれも図３や図４（ｂ）に示すように有機酸タイプエッチング剤を用いて粗化を行った。
【００５２】
実施例１および比較例である実施例２、３で得られた多層ビルドアップ配線板にて差動特性インピーダンス、差動透過特性の測定を実施し、結果を表１に示す。表１の結果から分かるように実施例１と２では伝送特性は同様であった。このことから、スズ層を形成後にシランカップリング剤で処理する方法を、シグナル層の配線のみに適用する本発明の場合と、グランド層も含めた全ての層に適用する従来の改良型の場合とで、伝送特性が変わらないことが分かる。
【００５３】
また、実施例１と３では、実施例１の方が伝送特性は良い。このことから、シグナル層の配線のみにスズ層を形成後にシランカップリング剤で処理をする場合の方が、グランド層およびシグナル層をマイクロエッチング法で粗化する場合と比較して伝送特性が良いことが分かる。
【００５４】
以上の結果から、層の特性によって配線層と絶縁層の密着方法の使い分けをすることで、高周波信号に対して有効であるとともに処理コストを抑えることが可能なプリント配線板を得ることが確認できた。
【００５５】
【表１】
2014090130.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明を用いれば、高周波信号に対して有効であるとともに処理コストを抑えることが可能なプリント配線板の提供が可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・絶縁基板
２・・・第一配線層
３・・・絶縁層
４・・・ビア穴
５・・・スミア
６・・・めっき触媒
７・・・第一金属皮膜
８・・・レジスト被膜
９・・・ビア
１０・・・第二金属皮膜
１１・・・第二配線層
１２・・・第三金属皮膜
１３・・・防錆皮膜
１４・・・粗化第二配線層
２１・・・両面銅張基板
２２・・・貫通孔
２３・・・電解銅めっき層
２４・・・孔埋めインク
２５・・・レジストパターン
２６・・・第一配線層
２７・・・コア層
２８・・・絶縁層
２９・・・ビア穴
３０・・・無電解銅めっき層
３１・・・レジストパターン
３２・・・電解銅めっき層
３３・・・ビア
３４・・・第二配線層
４１・・・第一配線層（グランド層）
４２・・・第二配線層（シグナル層)
４３・・・第三配線層（グランド層）
【図１】
2014090130.tif 000004
【図２】
2014090130.tif 000005
【図３】
2014090130.tif 000006
【図４】
2014090130.tif 000007
【図５】
2014090130.tif 000008