(57)【要約】【課題】プリント配線板のビルドアップ構造での層間接続回路部における絶縁信頼性試験が従来よりも狭い絶縁距離でも可能であって、高精度、高信頼度の絶縁評価試験が可能である絶縁信頼性評価回路及びその製造方法並びに絶縁信頼性評価試験方法を提供する。【解決手段】基板１と、基板１上に設けられ、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線４、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線５と、基板１、第１の配線４及び第２の配線５上に設けられた第１絶縁層２と、第１絶縁層２上に設けられた第２絶縁層３と、第２絶縁層３から第１絶縁層２を介し、第１の配線４又は第２の配線５に至る非貫通ビア６とを備える絶縁信頼性評価回路を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられ、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線と、
前記基板、前記第１の配線及び前記第２の配線上に設けられた第１絶縁層と、
前記第１絶縁層上に設けられた第２絶縁層と、
前記第２絶縁層から前記第１絶縁層を介し、前記第１の配線又は前記第２の配線に至る非貫通ビアと
を備える絶縁信頼性評価回路。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に設けられ、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線と、
前記基板、前記第１の配線及び前記第２の配線上に設けられた第１絶縁層と、
前記第１絶縁層上に設けられた第２絶縁層と、
前記第２絶縁層から前記第１絶縁層を介し、前記第１の配線又は前記第２の配線に至る非貫通ビアとを備え、
前記第２絶縁層の表面位置における前記非貫通ビア間の壁間距離は、０．１ｍｍ以下である絶縁信頼性評価回路。
【請求項３】
基板と、
前記基板上に設けられ、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線と、
前記基板、前記第１の配線及び前記第２の配線上に設けられた第１絶縁層と、
前記第１絶縁層上に設けられた第２絶縁層と、
前記第２絶縁層から前記第１絶縁層を介し、前記第１の配線又は前記第２の配線に至る非貫通ビアとを備え、
前記第２絶縁層の表面位置における前記非貫通ビア間の壁間距離は、前記第２絶縁層の表面位置における前記金属導体層間の距離と等しい絶縁信頼性評価回路。
【請求項４】
基板と、
前記基板上に設けられ、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線と、
前記基板、前記第１の配線及び前記第２の配線上に設けられた第１絶縁層と、
前記第１絶縁層上に設けられた臭素原子を含まない第２絶縁層と、
前記第２絶縁層から前記第１絶縁層を介し、前記第１の配線又は前記第２の配線に至る非貫通ビアと
を備える絶縁信頼性評価回路。
【請求項５】
前記非貫通ビアの側面及び底面を覆い、一端が前記第２絶縁層の表面位置にあり、他端が前記第１の配線又は前記第２の配線と電気的に接続し得る第２金属導体層を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁信頼性評価回路。
【請求項６】
前記第１絶縁層は、プリプレグからなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁信頼性評価回路。
【請求項７】
前記非貫通ビアは、穴埋め材で充填されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の絶縁信頼性評価回路。
【請求項８】
前記第１の配線及び前記第２の配線が、前記基板の同一面に設けられている請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁信頼性評価回路。
【請求項９】
基板上に、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線を設ける工程と、
前記基板、前記第１の配線及び前記第２の配線上に第１絶縁層及び第２絶縁層を設ける工程と、
前記第２絶縁層の表面から前記第１絶縁層を介し、前記第１の配線又は前記第２の配線に至る非貫通ビアを形成する工程と、
前記第２絶縁層の表面を覆い、かつ、前記非貫通ビアの側面及び底面を覆う第１金属導体層を形成する工程と、
前記非貫通ビアの内部を穴埋め材で充填する工程と、
前記第１金属導体層の一部及び前記穴埋め材の一部を除去し、一端が前記第２絶縁層の表面位置にあり、他端が前記第１の配線又は前記第２の配線と電気的に接続し得る第２金属導体層を形成する工程と
を含む絶縁信頼性評価回路の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の絶縁信頼性評価回路の前記第１の配線及び前記第２の配線に電源を接続する工程と、
前記電源から電圧を印加し、前記非貫通ビア間の絶縁抵抗を測定する工程と
を含む絶縁信頼性評価試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板の層間接続回路部の絶縁信頼性評価回路及びその製造方法並びに絶縁信頼性評価試験方法に関する。さらに詳しくは、プリント配線板層間接続回路部となるレーザビアの形成密度が高くなった場合における、レーザビア部分の加工性とエレクトロマイグレーションによるプリント配線板層間接続回路部の絶縁信頼性の影響とを評価するために有効な絶縁信頼性評価回路及びその製造方法並びに絶縁信頼性評価試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能化及び小型化に伴って、プリント配線板の回路設計に対する精密化の要求がますます高まっている。このような精密化に伴い、プリント配線板の微細回路形成及びビア等の狭ピッチ設計が要求されると共に、プリント配線板に用いる基板の高い絶縁信頼性も必要になりつつある。このような基板の一例として、厚さが５０μｍ以下のガラスクロス等を原材料とするガラスエポキシ基板を挙げることができる。この基板を採用すると、レーザによる層間接続用の穴加工が容易になるため配線板のビルドアップ層がガラスエポキシ基板で形成することが可能となる。しかし、絶縁物である樹脂中にガラス繊維が存在し、そのガラス繊維に沿って陽極から陰極側に向かってＣＡＦ（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ａｎｏｄｉｃ  Ｆｉｌａｍｅｎｔ）が発生し、絶縁劣化を引き起こすことがある。そこで、基板が絶縁劣化を起こさないかどうかを性能評価するための絶縁信頼性評価試験方法が提案されている。
【０００３】
一般に、レーザにより形成される層間接続回路部の絶縁信頼性を評価する場合は、図７に示すようなビルドアップ構造での絶縁信頼性評価回路を用いておこなう。測定方法としては、絶縁信頼性評価回路の第１の配線１５に接続し得る電源接続用の端子２３に電源のプラス極を接続し、第２の配線１６に接続し得る電気接続用の端子２４に電源のマイナス極を接続し、適当な湿度と温度に設定された吸湿環境の下で配線に電圧を印加し、絶縁抵抗を測定することが行われている。
従来のビルドアップ構造での絶縁信頼性評価回路の製造工程の断面図を図８〜１３に示す。ビルドアップ構造での絶縁信頼性評価回路の製造方法としては、電源のプラス極に接続し得る第１の配線１５とマイナス極に接続し得る第２の配線１６が同一面に形成され絶縁基板１３上にプリプレグからなる絶縁層１４を加熱及び加圧して形成した絶縁信頼性評価基板に対して、ＣＯ２レーザで絶縁層１４の表面２２から第１の配線１５及び第２の配線１６に至る非貫通ビア１７を形成する（図８、９参照）。次に、過マンガン酸カリウム溶液等で非貫通ビア１７内のスミア除去を行った後、無電解めっきと電気めっきにより非貫通ビア１７内に金属導体層１８を形成し、絶縁層１４の表面２２に外層導体層１８’を形成する（図１０参照）。次に、絶縁層１４の表面２２の金属導体層１８及び外層導体層１８’上に耐エッチング性のレジスト層２１を形成し、焼付け、現像、エッチング、剥離等の工程を経て外層配線等を形成するものである（図１１参照）。
【０００４】
上述したビルドアップ構造での層間接続回路は、先ず、絶縁信頼性を評価する絶縁層１４に層間接続回路用の非貫通ビア１７を形成し、その非貫通ビア１７内に金属導体層１８を形成した後に外層導体層１８’の回路形成が行われる。このため、外層導体層１８’のエッチング工程で非貫通ビア１７内の金属導体層１８がエッチングされるのを防止することが必要となっている。これには、図１１に示すように、外層導体層１８’の上に形成した耐エッチング性のレジスト層２１に外層回路をパターンニングする中で非貫通ビア１７の入口をマスクする方法が採られている。その結果、外層回路における層間接続回路との接続部分は、ランド１９と称される非貫通ビア１７の開口面積よりも広い形状になるのが特徴である（図１２参照）。このため、層間接続回路部同士の絶縁間距離が狭くなったときの絶縁信頼性を評価しようとすると、ランド１９で絶縁距離を確保することが困難となる。
【０００５】
外層回路における層間接続回路との接続部分にランドを設けないランドレススルーホールの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１、２で提案されている製造方法は、スルーホールと外層回路を確実に接続し得る高度な印刷位置合せ技術を必要とするため、これらの製造方法では容易にプリント配線板の層間接続回路部の絶縁信頼性試験構造を作製することは困難である。
さらに、絶縁信頼性試験の精度を高めるために外層回路部をソルダーレジスト層２０で覆い、結露及び表面汚染が原因で生じる層間接続回路部以外の絶縁劣化を抑制することが行われる（図１３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２５８３３６５号公報
【特許文献２】特開平８−２８８６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した方法ではソルダーレジストの絶縁信頼性が基板より劣っている場合及びソルダーレジストとビルドアップ層の相性が適当でなかった場合には絶縁信頼性試験結果に影響を及ぼすために高精度の試験結果が得られない。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、プリント配線板のビルドアップ構造での層間接続回路部における絶縁信頼性試験が従来よりも狭い絶縁距離でも可能であって、高精度、高信頼度の絶縁評価試験が可能である絶縁信頼性評価回路及びその製造方法並びに絶縁信頼性評価試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下のものに関する。
（１）基板と、前記基板上に設けられ、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線と、前記基板、前記第１の配線及び前記第２の配線上に設けられた第１絶縁層と、前記第１絶縁層上に設けられた第２絶縁層と、前記第２絶縁層から前記第１絶縁層を介し、前記第１の配線又は前記第２の配線に至る非貫通ビアとを備える絶縁信頼性評価回路。
（２）基板と、前記基板上に設けられ、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線と、前記基板、前記第１の配線及び前記第２の配線上に設けられた第１絶縁層と、前記第１絶縁層上に設けられた第２絶縁層と、前記第２絶縁層から前記第１絶縁層を介し、前記第１の配線又は前記第２の配線に至る非貫通ビアとを備え、前記第２絶縁層の表面位置における前記非貫通ビア間の壁間距離は、０．１ｍｍ以下である絶縁信頼性評価回路。
（３）基板と、前記基板上に設けられ、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線と、前記基板、前記第１の配線及び前記第２の配線上に設けられた第１絶縁層と、前記第１絶縁層上に設けられた第２絶縁層と、前記第２絶縁層から前記第１絶縁層を介し、前記第１の配線又は前記第２の配線に至る非貫通ビアとを備え、前記第２絶縁層の表面位置における前記非貫通ビア間の壁間距離は、前記第２絶縁層の表面位置における前記金属導体層間の距離と等しい絶縁信頼性評価回路。
（４）基板と、前記基板上に設けられ、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線と、前記基板、前記第１の配線及び前記第２の配線上に設けられた第１絶縁層と、前記第１絶縁層上に設けられた臭素原子を含まない第２絶縁層と、前記第２絶縁層から前記第１絶縁層を介し、前記第１の配線又は前記第２の配線に至る非貫通ビアとを備える絶縁信頼性評価回路。
（５）前記非貫通ビアの側面及び底面を覆い、一端が前記第２絶縁層の表面位置にあり、他端が前記第１の配線又は前記第２の配線と電気的に接続し得る第２金属導体層を備える（１）〜（４）のいずれかに記載の絶縁信頼性評価回路。
（６）前記第１絶縁層は、プリプレグからなる（１）〜（５）のいずれかに記載の絶縁信頼性評価回路。
（７）前記非貫通ビアは、穴埋め材で充填されている（１）〜（６）のいずれかに記載の絶縁信頼性評価回路。
（８）前記第１の配線及び前記第２の配線が、前記基板の同一面に設けられている（１）〜（７）のいずれかに記載の絶縁信頼性評価回路。
（９）基板上に、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線を設ける工程と、前記基板、前記第１の配線及び前記第２の配線上に第１絶縁層及び第２絶縁層を設ける工程と、前記第２絶縁層の表面から前記第１絶縁層を介し、前記第１の配線又は前記第２の配線に至る非貫通ビアを形成する工程と、前記第２絶縁層の表面を覆い、かつ、前記非貫通ビアの側面及び底面を覆う第１金属導体層を形成する工程と、前記非貫通ビアの内部を穴埋め材で充填する工程と、前記第１金属導体層の一部及び前記穴埋め材の一部を除去し、一端が前記第２絶縁層の表面位置にあり、他端が前記第１の配線又は前記第２の配線と電気的に接続し得る第２金属導体層を形成する工程とを含む絶縁信頼性評価回路の製造方法。
（１０）（１）〜（８）のいずれかに記載の絶縁信頼性評価回路の前記第１の配線及び前記第２の配線に電源を接続する工程と、前記電源から電圧を印加し、前記非貫通ビア間の絶縁抵抗を測定する工程とを含む絶縁信頼性評価試験方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、プリント配線板のビルドアップ構造での層間接続回路部における絶縁信頼性試験が従来よりも狭い絶縁距離でも可能であって、高精度、高信頼度の絶縁評価試験が可能である絶縁信頼性評価回路及びその製造方法並びに絶縁信頼性評価試験方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）は、本発明の絶縁信頼性評価回路の透視平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ方向の断面図である。
【図２】本発明の絶縁信頼性評価回路の非貫通ビア形成前の断面図である。
【図３】本発明の絶縁信頼性評価回路の非貫通ビア形成後の断面図である。
【図４】本発明の絶縁信頼性評価回路の金属導体層形成後の断面図である。
【図５】本発明の絶縁信頼性評価回路の非貫通ビア穴埋め後の断面図である。
【図６】本発明の絶縁信頼性評価回路の研磨工程後の断面図である。
【図７】従来例の絶縁信頼性評価回路の透視平面図である。
【図８】従来例の絶縁信頼性評価回路の非貫通ビア形成前の断面図である。
【図９】従来例の絶縁信頼性評価回路の非貫通ビア形成後の断面図である。
【図１０】従来例の絶縁信頼性評価回路の金属導体層形成後の断面図である。
【図１１】従来例の絶縁信頼性評価回路の耐エッチング性レジストパターン形成後の断面図である。
【図１２】従来例の絶縁信頼性評価回路の外層回路形成後の断面図である。
【図１３】従来例の絶縁信頼性評価回路のソルダーレジスト層形成後の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［絶縁信頼性評価回路］
本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路は、図１に示すように、基板１と、基板１上に設けられ、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線４、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線５と、基板１、第１の配線４及び第２の配線５上に設けられた第１絶縁層２と、第１絶縁層２上に設けられた第２絶縁層３と、第２絶縁層３から第１絶縁層２を介し、第１の配線４又は第２の配線５に至る非貫通ビア６とを備える。
本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路は、非貫通ビア６の側面７ａ及び底面７ｂを覆い、一端が第２絶縁層３の表面位置１０にあり、他端が第１の配線４又は第２の配線５と電気的に接続し得る第２金属導体層８ｂを備えることが好ましい。
【００１２】
基板１としては、例えば、有機基板、金属板等様々な種類の基板を用いることができ、特に制限はないが、ガラスクロスと熱硬化性樹脂とを含有する複合材（プリプレグ）を硬化してなる基板、又は該基板の両面に金属箔を配した金属張り積層板を用いることができる。また、基板１としては、可撓性があるフレキシブルな材質でもよく、非可撓性の固い材質であってもよい。
基板１に設ける第１の配線４及び第２の配線５は、基板１の絶縁層上に設けられる。基板１が積層板である場合、第１の配線４及び第２の配線５を設ける絶縁層は、その厚さを厚くすることにより絶縁信頼性評価回路の製造工程における積層板の寸法変化を小さくすることができる。すなわち、第１の配線４、第２の配線５及び非貫通ビア６の位置精度を高めるという観点から、基板１の絶縁層は厚いものが好ましい。基板１の絶縁層の厚さは、上記観点から、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、０．４ｍｍ以上１ｍｍ以下であることがより好ましく、０．７ｍｍ以上１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００１３】
第１の配線４及び第２の配線５は、電気回路を形成するためにパターン形成された導体である。一般的な配線基板と同様に、銅箔等の金属箔又はめっきを用いて、サブトラクト法、アディティブ法及びセミアディティブ法等の回路加工方法により形成することができる。
第１の配線４又は第２の配線５の表面は、ソルダーレジスト、プリプレグ及びドライフィルム等の密着性を向上させるために、粗化処理を行うことが好ましい。
【００１４】
第１絶縁層２は、電気的な絶縁性を有するとともに、第１の配線４及び第２の配線５等の基板１を構成する要素を保持し、第２絶縁層３を支持する。電気的な絶縁性並びに保持体及び支持体としての強度を有していればよく、一般的な配線基板用の絶縁材料及び方法を用いて形成することができる。第１絶縁層２としては、特に制限されるものではないが、例えば、樹脂フィルム及びプリプレグ等の絶縁材料を用いることができる。第１絶縁層２は、保持体及び支持体としての強度が大きくできるという観点から、ガラスクロス等の補強材にエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂等を含浸させて半硬化させたプリプレグを用い、熱プレスを用いて成形したものが好ましい。また、第１絶縁層２は、基板１との境界で絶縁性の低下を無くすために、基板１の絶縁層と同組成であることがより好ましい。
第１絶縁層２の厚さは、レーザ加工性の観点から、０．００１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることが好ましく、０．００１ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下であることがより好ましく、０．００１ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００１５】
第２絶縁層３は、電気的な絶縁性を有する材料からなる。第２絶縁層３は、第１絶縁層２に支持されるので、機械的強度を高くすることができる。
第２絶縁層３は、臭素原子（Ｂｒ原子）を含まない電気的な絶縁性を有する材料からなることが好ましい。第２絶縁層３がＢｒ原子を含まないことで、金属マイグレーションを促進するイオンが減少するため第１絶縁層２に対して絶縁劣化が生じ難く、第１絶縁層２の評価結果に第２絶縁層３が介入することを防止できる。
また、第２絶縁層３は、同様の理由より、ハロゲンフリーでかつ電気的な絶縁性を有する材料からなることが好ましい。
また、第２絶縁層３は、同様の理由より、ハロゲンフリーでかつリン原子（Ｐ原子）を含まない電気的な絶縁性を有する材料からなることが好ましい。
なお、本明細書において「ハロゲンフリー」とは、ＩＰＣ−ＴＭ−６５０２．３．４１に従って測定されたハロゲン含有量の値がＩＰＣ−４１０１Ｂ ３．１０.１．９の基準を満たすことをいう。すなわち、塩素原子の含有率が０．０９質量％以下、臭素原子の含有率が含有率０．０９質量％以下、塩素及び臭素含有率の総量が０．１５質量％以下であることをいう。
第２絶縁層３の厚さは、研磨性及びレーザ加工性の観点から、０．００１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることが好ましく、０．００１ｍｍ以上０．０７ｍｍ以下であることがより好ましく、０．００１ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００１６】
第２絶縁層３の表面位置１０における非貫通ビア６間の壁間距離Ｄ１は、図１（ｂ）に示すように、第２絶縁層３の表面位置１０における第２金属導体層８ｂ間の距離Ｄ２と等しい。
第２絶縁層３の表面位置１０における非貫通ビア６間の壁間距離Ｄ１は、純粋にビア間絶縁性評価を行うことができるという観点から、０．１ｍｍ以下であることが好ましく、０．０７５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．０５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
非貫通ビア６の直径ｄは、高密度でのビア間の絶縁信頼性を評価する観点から、０．００１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることが好ましく、０．００１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であることがより好ましく、０．００１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００１７】
非貫通ビア６は、第２絶縁層３の表面位置１０から非貫通ビア６の壁面を経て第１の配線及び第２の配線表面に至る第２金属導体層８ｂが形成されていて、かつ非貫通ビア６内が穴埋め材９で充填されていることが好ましい。穴埋め材９としては、フィルドビアめっき及び穴埋め樹脂等が挙げられる。
フィルドビアめっきは、公知の電解フィルドビアめっき液を用いて形成することができる。電解フィルドめっき液は、一般に硫酸銅めっき浴中にめっき成長を抑制する抑制剤と、めっき成長を促進する促進剤とを添加したものである。
穴埋め樹脂は、スクリーン印刷法などで第１金属導体層８ａ表面に塗布し非貫通ビア６内に充填した後、紫外線や熱及び常温などの条件により固体となるものが好ましい。それにより、第２絶縁層３表面上の第１金属導体層８ａ及び穴埋め材を研磨で除去する際、非貫通ビア６内が穴埋め材で充填されていることで、第２金属導体層８ｂと非貫通ビア壁面との間に剥離が生じることを防止できる。
【００１８】
非貫通ビア６の穴径をＲ（μｍ）、第１絶縁層と第２絶縁層との厚みの合計をＴ（μｍ）とした場合、アスペクト比（Ｔ／Ｒ）の値が２以下であることが好ましく、１．５以下であることがより好ましく、１以下であることがさらに好ましい。アスペクト比（Ｔ／Ｒ）の値がこの範囲であれば、絶縁信頼性評価の信頼性が更に向上する。
【００１９】
第２金属導体層８ｂは、非貫通ビア６と第１の配線４及び第２の配線５を電気的に接続し得る導体層である。
第２金属導体層８ｂの厚さは、フィルドビアめっきの給電層又は穴埋め樹脂に対応しやすくなる観点から、０．０００５ｍｍ以上０．０２ｍｍ以下であることが好ましく、０．００１ｍｍ以上０．０２ｍｍ以下であることがより好ましく、０．００１５ｍｍ以上０．０２ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００２０】
［絶縁信頼性評価回路の製造方法］
本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路の製造方法について、図２〜図６を参照しながら説明する。
【００２１】
まず、図２に示すように、基板１上に、電源のプラス極に電気的に接続し得る第１の配線４、及び電源のマイナス極に電気的に接続し得る第２の配線５を設ける工程を行う。
当該工程において、第１の配線４又は第２の配線５の表面に対して、粗化処理を行うことが好ましい。
【００２２】
次いで、基板１、第１の配線４及び第２の配線５上に第１絶縁層２及び第２絶縁層３を設ける工程を行う。なお、第１絶縁層２及び第２絶縁層３は、加熱加圧成形等により、同時に設けてもよい。
第１絶縁層２は、一般的な配線基板用の絶縁材料及び方法を用いて形成することができる。
第２絶縁層３は、例えば、第１絶縁層２上に、第２絶縁層３が片面に形成された絶縁層付き金属箔を用い、金属箔が外層となるように配し、加熱加圧することにより積層一体化して、外層金属箔をエッチングすることにより設けることができる。金属箔としては、銅箔、ニッケル箔、アルミニウム箔等を用いることができるが、加工性、汎用性等の点から銅箔を用いることが好ましい。
【００２３】
次に、図３に示すように、第２絶縁層３から第１絶縁層２を介し、第１の配線４又は第２の配線５に至る非貫通ビア６を形成する工程を行う。
非貫通ビア６は、ダイレクトレーザ加工法、コンフォーマル工法及びラージウィンドウ工法等により、第１絶縁層２及び第２絶縁層３に対して加工することで形成することができる。
当該工程において、非貫通ビア６内のスミアを除去するために過マンガン酸ナトリウム系の粗化液でスミア除去処理を行うことが好ましい。
【００２４】
次に、図４に示すように、第２絶縁層３の表面を覆い、かつ、非貫通ビア６の側面７ａ及び底面７ｂを覆う第１金属導体層８ａを形成する工程を行う。
第１金属導体層８ａは、無電解めっき、電気めっき及び置換めっき等のめっき方法により形成することができる。
【００２５】
次に、図５に示すように、非貫通ビア６の内部を穴埋め材９で充填する工程を行う。
穴埋め材９としては、フィルドビアめっき又は穴埋め樹脂を採用することができる。フィルドビアめっき又は穴埋め樹脂は、非貫通ビア６の内部だけでなく、図５に示すように、第２絶縁層３の表面全体にも形成される。
【００２６】
次に、図６に示すように、第２絶縁層３表面上の第１金属導体層８ａ及び穴埋め材９を除去し、一端が第２絶縁層３の表面位置１０にあり、他端が第１の配線４又は第２の配線５と電気的に接続し得る第２金属導体層８ｂを形成する工程を行う。
第２絶縁層３表面上の第１金属導体層８ａ及び穴埋め材９を除去する方法としては、研磨が好適である。
以上のようにして、本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路が製造される。
【００２７】
本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路の製造方法では、研磨により非貫通ビア６をランドレス構造とするのが容易である。従来の方法ではエッチング時にランド部分を残さざるを得ず、ランドと隣のランドがくっつかないように、少し余裕を持たせた設計が必要であったが、本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路では、ランド部分も研磨により削れるため、より狭い非貫通ビア６間の壁間距離Ｄ１での測定が可能になる。
【００２８】
本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路では、ランドレス構造であるため、従来のランドを有する構造よりも狭い絶縁距離で絶縁評価試験が可能となり、純粋にビア間絶縁性評価を行うことができる。
【００２９】
本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路では、第２絶縁層３が存在することにより、図１３で示すようなソルダーレジスト層２０による回路保護が不要になるので、ソルダーレジスト由来のノイズにより評価が狂わなくなる。
【００３０】
本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路の製造方法では、第２絶縁層３が存在することにより、第２金属導体層８ｂを形成する工程において、少し研磨等により除去しすぎても第２絶縁層３が多少除去されるだけで、問題なく絶縁信頼性評価回路を製造することができる。また、本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路の製造方法では、第２絶縁層３が存在することにより、研磨が第１絶縁層２に達する前に、第２絶縁層３の表面に形成された第１金属導体層８ａを除去することが可能である。つまり、本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路の製造方法では、煩雑なレジスト作製及びエッチング作業を行うことなく、研磨により簡単に絶縁信頼性評価基板を製造することができる。
【００３１】
［プリント配線板層間接続回路部の絶縁信頼性評価試験方法］
本発明のプリント配線板層間接続回路部の絶縁信頼性評価試験方法（以下、単に「絶縁信頼性評価試験方法」ともいう）は、本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路における非貫通ビア間の絶縁抵抗を測定する方法である。
【００３２】
まず、図１（ａ）に示す本発明の実施の形態に係る絶縁信頼性評価回路の第１の配線４に接続し得る電源接続用の端子１１に電源のプラス極を接続し、第２の配線５に接続し得る電気接続用の端子１２に電源のマイナス極を接続する。このようにして、通常、絶縁信頼性評価回路を構成する２つの電気配線のすべてに逆性の電源を接続する。
【００３３】
次に、電源から電圧を印加して、非貫通ビア６間の絶縁抵抗を測定する。そして、測定した絶縁抵抗の値が一定以下になる時間を計測する。その結果から試験に供した絶縁信頼性評価回路の寿命を計算することができる。
評価試験の際、劣化加速条件となるように、評価試験雰囲気は吸湿条件下とすることが好ましい。例えば、温度８５℃、湿度８５％ＲＨ、又は４０℃、９０〜９５％ＲＨ等の定常加湿試験等を採用することが好ましい。半導体実装基板では、半導体デバイスの評価試験を想定した温度１１０〜１３０℃、湿度８５％ＲＨ等の高度加速寿命試験（ＨＡＳＴ）を採用することが好ましい。
【実施例】
【００３４】
以下に、本発明を実施例によって具体的に説明する。また、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。
【００３５】
（実施例１）
基板１として、臭素含有率２０質量％のエポキシ樹脂組成物と厚さ０．１ｍｍのガラスクロス８枚からなる絶縁層厚さ０．８ｍｍの銅張り積層板を用いた。銅張り積層板の一方の面に、配線幅０．１ｍｍの第１の配線４と配線幅０．１ｍｍの第２の配線５を最接近する非貫通ビア６の形成部で０．０５ｍｍとなるように形成した。
次いで、第１の配線４と第２の配線５の上層に第１絶縁層２として、臭素含有率２０質量％のエポキシ樹脂組成物と厚さ０．０３ｍｍのガラスクロスとからなる厚さ０．０５ｍｍのプリプレグ１枚を配した。そして、第１絶縁層２の上層に第２絶縁層３として、厚さ０．０３ｍｍの臭素含有率０質量％のエポキシ樹脂組成物を用いて形成した樹脂つき銅箔を、銅箔が外層となるように配した後に加熱加圧成形を行った。加熱加圧成形した後、外層銅箔をエッチングして絶縁信頼性評価用基板を作製した。
次に、ＣＯ２レーザ（加工条件：パルスエネルギ０．４ｍＪ、５ショット）を用いて絶縁信頼性評価回路に第２絶縁層３の表面から第１の配線４又は第２の配線５に至る非貫通ビア６（直径０．０７５ｍｍ）を０．０５ｍｍの絶縁距離で開けた。その後、第２絶縁層３の表面、並びに、非貫通ビア６の側面７ａ及び底面７ｂに無電解めっきを用いて、第１金属導体層８ａ（厚さ０．００２ｍｍ）を形成した。そして、穴埋め材９として、フィルドビアめっきで非貫通ビア６内を充填した。
次に、絶縁層信頼性評価回路の第２絶縁層３の表面に形成された第１金属導体層８ａ及び穴埋め材９を研磨により除去した。
以上により、プリント配線板のビルドアップ構造での非貫通ビア回路部の絶縁信頼性評価回路を完成した。
【００３６】
（実施例２）
第２絶縁層３として、厚さ０．０３ｍｍの臭素含有率２０質量％のエポキシ樹脂組成物を用いて形成した銅箔を用いた以外は実施例１と同様にプリント配線板のビルドアップ構造での非貫通ビア回路部の絶縁信頼性評価回路を完成した。
【００３７】
（実施例３）
基板１として臭素含有率０質量％のエポキシ樹脂組成物と厚さ０．１ｍｍのガラスクロス８枚からなる絶縁層厚さ０．８ｍｍの銅張り積層板、第１絶縁層２として臭素含有率０質量％のエポキシ樹脂組成物と厚さ０．０３ｍｍのガラスクロスとからなる厚さ０．０５ｍｍのプリプレグを１枚用いた以外は実施例１と同様にプリント配線板のビルドアップ構造での非貫通ビア回路部の絶縁信頼性評価回路を完成した。
【００３８】
（実施例４）
基板１としてハロゲンフリーのエポキシ樹脂組成物と厚さ０．１ｍｍのガラスクロス８枚からなる絶縁層厚さ０．８ｍｍの銅張り積層板、第１絶縁層２としてハロゲンフリーのエポキシ樹脂組成物と厚さ０．０３ｍｍのガラスクロスとからなる厚さ０．０５ｍｍのプリプレグを１枚、第２絶縁層３として厚さ０．０３ｍｍのハロゲンフリーのエポキシ樹脂組成物を用いて形成した樹脂付銅箔を用いた以外は実施例１と同様にプリント配線板のビルドアップ構造での非貫通ビア回路部の絶縁信頼性評価回路を完成した。
【００３９】
（比較例１）
基板１として、臭素含有率２０質量％のエポキシ樹脂組成物と厚さ０．１ｍｍのガラスクロス８枚からなる絶縁層厚さ０．８ｍｍの銅張り積層板を用いた。銅張り積層板の一方の面に、配線幅０．１ｍｍの第１の配線４と配線幅０．１ｍｍの第２の配線５を最接近する非貫通ビア６の形成部で０．０５ｍｍとなるように形成した。
次いで、第１の配線４と第２の配線５の上層に第１絶縁層２として、臭素含有率２０質量％のエポキシ樹脂組成物と厚さ０．０３ｍｍのガラスクロスとからなる厚さ０．０５ｍｍのプリプレグ１枚を配した。そして、第１絶縁層２の上層に第２絶縁層３として、銅箔が外層となるように配した後に加熱加圧成形を行った。加熱加圧成形した後、外層銅箔をエッチングして絶縁信頼性評価用基板を作製した。
次に、ＣＯ２レーザ（加工条件：パルスエネルギ０．４ｍＪ、５ショット）を用いて絶縁信頼性評価回路に第２絶縁層３の表面から第１の配線４又は第２の配線５に至る非貫通ビア６（直径０．０７５ｍｍ）を０．０５ｍｍの絶縁距離で開けた。その後、第２絶縁層３の表面、並びに、非貫通ビア６の側面７ａ及び底面７ｂに無電解めっきを用いて、第１金属導体層８ａ（厚さ０．０２ｍｍ）を形成した。次に、第２絶縁層３の表面の第１金属導体層８ａに耐エッチング性レジスト層を形成し、エッチングにより非貫通ビア６の開口部に直径が０．１ｍｍのランドを形成することで従来例のプリント配線板のビルドアップ構造での非貫通ビア回路部の絶縁信頼性評価回路を完成した。
【００４０】
上記のようにして得た実施例１〜４及び比較例１のプリント配線板のビルドアップ構造での非貫通ビア回路部の絶縁信頼性評価回路に電気を印加できるように端子１１と端子１２を露出させた後、湿度８５％ＲＨ、温度１１０℃の吸湿条件下で端子１１の第２の配線と端子１２の第１の配線間に６Ｖを印加し、端子１１の第２の配線と端子１２の第１の配線間の吸湿絶縁抵抗を絶縁抵抗計で測定した。結果を表１の絶縁劣化開始時間、絶縁劣化状態の欄に示す。
なお、絶縁劣化の判定は吸湿絶縁抵抗値が１０６Ω以下とした。
【００４１】
【表１】
2018166185.tif 000003
【００４２】
表１の比較例１にみられるように外層にランドを形成する従来法では非貫通ビアの絶縁距離を０．０５ｍｍとした場合にランド部分で絶縁距離が０．０２５ｍｍまで減少したため、外層回路の形成が困難であった。これに対して実施例１〜４は比較例と同じ非貫通ビアの絶縁距離を０．０５ｍｍとした場合でも非貫通ビアがランドレスの形状であるため絶縁距離が減少せず０．０５ｍｍを確保することができる。それによりこの絶縁距離で非貫通ビアを形成した場合のビルドアップ層材料の絶縁信頼性が高くなる。
実施例をみると第１絶縁層と第２絶縁層の臭素含有率を０質量％とした実施例３及びハロゲンフリーとした実施例４が１１８９ｈのＨＡＳＴ試験において絶縁劣化が発生しなかった。実施例１及び実施例２では、実施例２の方が絶縁劣化までの時間が短い、絶縁劣化状態は実施例１がＣＡＦであるのに対して、実施例２はＣＡＦとデンドライドが生じており、実施例１では第２絶縁層を臭素含有率０質量％としたことでデンドライドが生じ難くなり、第１絶縁層の耐ＣＡＦ性をより一層精度良く試験できたものと考えられる。
【符号の説明】
【００４３】
１  基板
２  第１絶縁層
３  第２絶縁層
４  第１の配線
５  第２の配線
６  非貫通ビア
７ａ  壁面
７ｂ  底面
８ａ  第１金属導体層
８ｂ  第２金属導体層
９  穴埋め材
１０  表面位置
１１  端子
１２  端子
１３  基板
１４  絶縁層
１５  第１の配線
１６  第２の配線
１７  非貫通ビア
１８  金属導体層
１８’  外層導体層
１９  ランド
２０  ソルダーレジスト層
２１  レジスト層
２２  表面
２３  端子
２４  端子
【図１】
2018166185.tif 000004
【図２】
2018166185.tif 000005
【図３】
2018166185.tif 000006
【図４】
2018166185.tif 000007
【図５】
2018166185.tif 000008
【図６】
2018166185.tif 000009
【図７】
2018166185.tif 000010
【図８】
2018166185.tif 000011
【図９】
2018166185.tif 000012
【図１０】
2018166185.tif 000013
【図１１】
2018166185.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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