(57)【要約】【課題】非貫通構造の層間接続部を形成するプリント配線板及びその製造方法を提供する。【解決手段】絶縁性基材１１を準備し、絶縁性基材１１の第１主面１１ａに第１径ｄ１を有する第１開口部ＴＨ１と、他方側の第２主面１１ｂに第２径ｄ２を有する第２開口部ＴＨ２とを有し、（ｄ１＞ｄ２）であり、かつ０．５≦（ｄ２／ｄ１）≦０．８であり、絶縁性基材１１を厚さ方向に沿って貫通する貫通孔ＴＨを形成し、絶縁性基材１１にシード層の形成処理を実行し、絶縁性基材１１に電解メッキ処理とを実行するプリント配線板１の製造方法を提供する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基材を準備し、
前記絶縁性基材の第１主面に第１径ｄ１を有する第１開口部と、他方側の第２主面に第２径ｄ２を有する第２開口部とを有し、ｄ１＞ｄ２、かつ０．５≦（ｄ２／ｄ１）≦０．８であり、前記絶縁性基材を厚さ方向に沿って貫通する貫通孔を形成し、
前記絶縁性基材にシード層の形成処理をし、
前記第２開口部がめっき金属により塞がれるように前記絶縁性基材に電解めっき処理をするプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁性基材の第１主面に形成される第１導電層の厚さｔと前記第２径ｄ２とが、ｔ≦ｄ２≦２ｔとなるように前記電解めっき処理を行う請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁性基材の第１主面に形成される第１導電層の厚さｔと前記第２径ｄ２とが、ｔ≦ｄ２≦１．４ｔとなるように前記電解めっき処理を行う請求項１又は２に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
絶縁性基材の第１主面に形成された第１導電層と、他方側の第２主面に形成された第２導電層とを接続する層間接続部を備えるプリント配線板であって、
前記絶縁性基材は、前記第１主面に第１径ｄ１を有する第１開口部と、他方側の第２主面に第２径ｄ２を有する第２開口部とを有し、ｄ１＞ｄ２であり、かつ０．５≦（ｄ２／ｄ１）≦０．８であり、前記絶縁性基材を厚さ方向に沿って貫通する貫通孔を有し、
前記層間接続部は、前記貫通孔の前記第２主面側の前記第２開口部を塞ぐ第２蓋部を有するプリント配線板。
【請求項５】
前記層間接続部は、前記貫通孔の前記第１主面側の前記第１開口部を塞ぐ第１蓋部を有する請求項４に記載のプリント配線板。
【請求項６】
前記第１導電層の厚さｔと前記第２径ｄ２とは、ｔ≦ｄ２≦２ｔである請求項４又は５に記載のプリント配線板。
【請求項７】
前記第１導電層の厚さｔと前記第２径ｄ２とは、ｔ≦ｄ２≦１．４ｔである請求項４〜６の何れか一項に記載のプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
貫通孔が形成されたベース基材に無電解めっきでシード層を形成し、電解めっきで導電層を形成するプリント配線板の製造方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４４４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では非貫通構造の層間接続部を形成できないため、貫通孔に導電性ペーストを充填又はビアフィリング用の銅めっき添加剤を用いて銅めっき金属を充填することにより非貫通構造の層間接続部を形成する必要がある。その結果、工程の複雑化又は専用薬液の準備などの製造コストを増加させるという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、製造コストを増加させることなく、非貫通構造の層間接続部を有するプリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[１]本発明は、絶縁性基材を準備し、前記絶縁性基材の第１主面に第１径ｄ１を有する第１開口部と、他方側の第２主面に第２径ｄ２を有する第２開口部とを有し、ｄ１＞ｄ２、かつ０．５≦（ｄ２／ｄ１）≦０．８であり、前記絶縁性基材を厚さ方向に沿って貫通する貫通孔を形成し、前記絶縁性基材にシード層の形成処理をし、前記第２開口部がめっき金属により塞がれるように前記絶縁性基材に電解めっき処理をするプリント配線板の製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。
【０００７】
[２]上記発明において、前記絶縁性基材の第１主面に形成される第１導電層の厚さｔと前記第２径ｄ２とが、ｔ≦ｄ２≦２ｔとなるように前記電解めっき処理を行うことができる。
【０００８】
[３]上記発明において、前記絶縁性基材の第１主面に形成される第１導電層の厚さｔと前記第２径ｄ２とが、ｔ≦ｄ２≦１．４ｔとなるように前記電解めっき処理を行うことができる。
【０００９】
[４]本発明は、絶縁性基材の第１主面に形成された第１導電層と、他方側の第２主面に形成された第２導電層とを接続する層間接続部を備えるプリント配線板であって、前記絶縁性基材は、前記第１主面に第１径ｄ１を有する第１開口部と、他方側の第２主面に第２径ｄ２を有する第２開口部とを有し、ｄ１＞ｄ２であり、かつ０．５≦（ｄ２／ｄ１）≦０．８であり、前記絶縁性基材を厚さ方向に沿って貫通する貫通孔を有し、前記層間接続部は、前記貫通孔の前記第２主面側の前記第２開口部を塞ぐ第２蓋部を有するプリント配線板を提供することにより、上記課題を解決する。
[５]上記発明において、前記層間接続部は、前記貫通孔の前記第１主面側の前記第１開口部を塞ぐ第１蓋部を有するように形成することができる。
【００１０】
[６]上記発明において、前記第１導電層の厚さｔと前記第２径ｄ２とは、ｔ≦ｄ２≦２ｔとすることができる。
【００１１】
[７]上記発明において、前記第１導電層の厚さｔと前記第２径ｄ２とは、ｔ≦ｄ２≦１．４ｔとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、製造コストを増加させることなく、非貫通構造の層間接続部を有するプリント配線板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本実施形態のプリント配線板の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は本実施形態のプリント配線板の一例を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は本実施形態のプリント配線板の製造方法を説明するための図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は比較例に係るプリント配線板の製造方法を説明するための図である。
【図５】本実施形態の実施例の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に非貫通型の層間接続部１４を備えるプリント配線板１を示す。一般的に層間接続部は、全層を貫通するスルーホールビア、全層を貫通しないＩＶＨ（Interstitial Via Hole）を含む。ＩＶＨとしては、表面層と内層を接続するビア（Blind Via）と、内層に形成され、表出しない埋め込みビア（Buried Via）を含む。本実施形態の層間接続部１４は、少なくとも一方の開口部を塞ぐ蓋部を有する非貫通型のビアである。非貫通型の層間接続部１４は、他の電子部品と接続するランドスペースの面積を小さくすることができるので、表面実装の高密度化に貢献する。
【００１５】
プリント配線板１は、絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の一方の第１主面１１ａに形成された第１導電層１２と、他方の第２主面１１ｂに形成された第２導電層１３と、第１導電層１２と第２導電層１３とを電気的に接続する層間接続部１４とを有する。層間接続部１４は、絶縁性基材１１に形成された貫通孔ＴＨの内壁面１１ｃに沿って形成される。絶縁性基材１１に形成される貫通孔ＴＨは、絶縁性基材１１の厚さ方向（図中Ｚ方向）に沿って第１主面１１ａと第２主面１１ｂとの間を貫通する。貫通孔ＴＨには層間接続部１４が形成されている。絶縁性基材１１の第２主面側の第２開口部ＴＨ２は、層間接続部１４の一部により塞がれ、非貫通構造となっている。特に限定されないが、絶縁性基材１１の第１主面側の第１開口部ＴＨ１が層間接続部１４の一部により塞がれた非貫通構造としてもよい。以下、説明の便宜のために、単層のプリント配線板を例に説明するが、本実施形態は、多層のプリント配線板においても適用可能である。
【００１６】
図２は、本実施形態のプリント配線板１の断面を模式的に示す。
図２に示すように、第１導電層１２と、第２導電層１３と、層間接続部１４とは、一体として形成され、これらの間に界面（材料の相違による境界）は存在しない。層間接続部１４は、第１導電層１２と、第２導電層１３と同時に形成されるめっき層であり、第１導電層１２及び第２導電層１３と連続した同一組成の導電層である。層間接続部１４は、第２主面１１ｂ側の第２開口部ＴＨ２を塞ぐ第２蓋部１４ｂを含む。特に限定されないが、層間接続部１４は、第１主面１１ａ側の第１開口部ＴＨ１を塞ぐ第１蓋部１４ａを含む。絶縁性基材１１の第１主面１１ａ、第２主面１１ｂ、及び貫通孔ＴＨの内壁面１１ｃにはシード層ＳＤが形成される。本実施形態では、各面に形成されるシード層ＳＤは共通の工程（シード層形成処理工程）によって形成する。シード層ＳＤは、スパッタ処理により形成してもよいし、無電解めっきにより形成してもよい。共通の工程により同時に形成されるシード層ＳＤは連続した層として形成される。第１導電層１２はシード層ＳＤを介して絶縁性基材１１の第１主面１１ａに形成され、第２導電層１３はシード層ＳＤを介して絶縁性基材１１の第２主面１１ｂに形成され、層間接続部１４はシード層ＳＤを介して貫通孔ＴＨの内壁面１１ｃに形成される。
【００１７】
絶縁性基材１１は、可撓性を有する絶縁性フィルムである。絶縁性基材１１の材料として、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）やポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）等を用いることができる。特に限定されないが、絶縁性基材１１の厚さは１０［μｍ］以上７５［μｍ］以下とすることができる。好ましくは、１５［μｍ］以上５０［μｍ］以下とすることができる。本実施形態においては、２５［μｍ］のポリイミド樹脂製の絶縁性基材１１を用いる。
【００１８】
絶縁性基材１１は、その絶縁性基材１１を厚さ方向（図中Ｚ方向）に沿って貫通する貫通孔ＴＨを有する。この貫通孔ＴＨは、第１主面１１ａに開口する第１径ｄ１の第１開口部ＴＨ１と、他方側の第２主面１１ｂに開口する第２径ｄ２の第２開口部ＴＨ２とを有する。貫通孔ＴＨは、その一方の第２開口部ＴＨ２（又は第１開口部ＴＨ１）の径は、他方の第１開口部ＴＨ１（又は第２開口部ＴＨ２）の径よりも狭く(短く)なるように形成される。図２に示す第１開口部ＴＨ１の第１径ｄ１と第２開口部ＴＨ２の第２径ｄ２との大小関係はｄ１＞ｄ２である。図２に示すように、本実施形態の絶縁性基材１１に形成された貫通孔ＴＨの断面は、第１主面１１ａの第１開口部ＴＨ１から第２開口部ＴＨ２にかけて幅(径)が狭まるテーパー形状である。なお、図２に示す例では、図中上側の第１開口部ＴＨ１の第１径ｄ１が図中下側の第２開口部ＴＨ２の第２径ｄ２よりも大きい例を示すが、径の大きい第１開口部ＴＨ１を下側に配置してもよい。層間接続部１４が形成されると、第２開口部ＴＨ２は第２蓋部１４ｂ（蓋部と称するが底部として機能するものも含む。以下同じ。）により塞がれる。第１開口部ＴＨ１も、層間接続部１４の第１蓋部１４ａ（蓋部と称するが底部として機能するものも含む。以下同じ。）により塞がれてもよい。
【００１９】
本実施形態においては、貫通孔ＴＨの第１径ｄ１と第２径ｄ２との比（ｄ２／ｄ１）は、０．５≦（ｄ２／ｄ１）≦０．８とすることが好ましい。相対的に径の小さい第２径ｄ２を有する第２開口部ＴＨ２には、第１開口部ＴＨ１よりも先に、めっき金属(銅)が充填される。第２開口部ＴＨ２には、析出しためっき金属（銅）による第２蓋部１４ｂが形成される。この第２蓋部１４ｂ（めっき金属）は、貫通孔ＴＨの内壁面１１ｃに沿って第２開口部ＴＨ２から第１開口部ＴＨ１に向かって（図中Ｚ軸に沿って）成長する。成長しためっき金属は、第２開口部ＴＨ２に形成された第２蓋部１４ｂを含み、円錐台形状、角錐台形状、ｎ角錐台形状を含む錐台形状の層間接続部１４を形成する。層間接続部１４を形成するめっき金属は、第１開口部ＴＨを塞ぐ第１蓋部１４ａを含んでもよい。
【００２０】
第１径ｄ１と第２径ｄ２との比（ｄ２／ｄ１）が０．５未満であると、貫通孔ＴＨの内壁面１１ｃの傾斜角度が大きく、絶縁性基材１１の穿孔加工が困難となり、目的の形状の貫通孔ＴＨを構成することが難しくなる。層間接続部１４は貫通孔ＴＨの内壁面１１ｃに沿って形成されるので、貫通孔ＴＨが所定形状に形成されない場合には、層間接続部１４の形状が安定しない。特に、第１径ｄ１が大きくなるほど、（ｄ２／ｄ１）≧０．５を満たす貫通孔ＴＨを形成することは困難になり、層間接続部１４の形状が安定しない。このため、本実施形態では、第１径ｄ１と第２径ｄ２との比（ｄ２／ｄ１）が０．５以上となるように、貫通孔ＴＨを形成する。
【００２１】
第１径ｄ１と第２径ｄ２との比（ｄ２／ｄ１）が０．８を超えると、めっき工程において形成された層間接続部ＴＨの内部に空隙が生じる。層間接続部ＴＨの内部に空隙が存在すると、クラックや破損の原因となり、製品の信頼性を低下させる。このため、本実施形態では、第１径ｄ１と第２径ｄ２との比（ｄ２／ｄ１）を０．８以下となるように、貫通孔ＴＨを形成する。
【００２２】
相対的に小径である第２径ｄ２は１０[μｍ]以上であることが好ましい。第２径ｄ２が１０[μｍ]未満である場合には、貫通孔ＴＨに沿って形成される層間接続部１４の第２開口部ＴＨ２側の厚さ（「層間接続部１４の厚さ」は図中Ｘ方向の厚さ及び／又は図中Ｙ方向の厚さを含む。以下同じ。）も１０[μｍ]未満となる。層間接続部１４の厚さ（「層間接続部１４の厚さ」は図中Ｘ方向の厚さ及び／又は図中Ｙ方向の厚さを含む。以下同じ。）が１０[μｍ]未満となると、その強度を保てずにクラックの発生などの不具合が発生し、層間接続部１４の接続信頼性が低下する傾向がある。このため、絶縁性基材１１に形成される貫通孔ＴＨの第２開口部ＴＨ２の第２径ｄ２は１０[μｍ]以上とすることが好ましい。
【００２３】
本実施形態の第１径ｄ１は、１５[μｍ]以上、５０[μｍ]以下であることが好ましい。第１径ｄ１は、２０[μｍ]以上、４０[μｍ]以下であることが好ましい。第２径ｄ２が１０[μｍ]以上となるように形成される場合には、第１径ｄ１の最小径（下限）は２０[μｍ]以上とすることが好ましい。なお、第１径ｄ１は、接続する端子の幅／径、第１導電層１２の回路幅、第２導電層１３の回路幅に応じて設定することもできる。
【００２４】
層間接続部１４は、第１導電層１２、第２導電層１３とともに、めっき工程において同時に形成される。第１導電層１２、第２導電層１３及び層間接続部１４は一体として形成され、これらの間に界面は存在しない。このため、曲げや押圧などの外力が印加されても破損されにくく、高い強度を備えた層間接続部１４を形成できる。
【００２５】
プリント配線板の製造時に生じた微小径のスルーホールのクラックなどの不具合は、プリント配線板の熱膨張による変化のストレスにより顕在化する。ヒートショック試験は、これらの不具合を発見して製品の信頼性を評価する。発明者らは、厚さの異なる層間接続部１４についてヒートショック試験を行い、層間接続部１４の接続障害の発生確率を求めた。試験の結果に基づき、層間接続部１４の厚さが細くなるにつれて接続障害の発生確率が高くなることを確認した。
【００２６】
＜ヒートショック試験の結果＞
具体的に、ＪＩＳ５０１６「フレキシブルプリント配線板試験方法」に基づいて、以下の要領でヒートショック試験を行った。その試験結果の一部を表１に示す。
２５[μｍ]のポリイミドフィルムに（東レ・デュポン株式会社製  カプトン（登録商標）１００ＥＮ）に、同一工程により厚さ(径)の異なる層間接続部１４を形成し、ヒートショック試験を行った。層間接続部の一端側の第１径ｄ１の値と、他端側の第２径ｄ２の値と、それぞれの試験結果を表１に示す。液相におけるヒートショック試験（ホットオイル試験）は、２５℃（２０秒）から２６０℃（１０秒）の加熱サイクルを２００回繰り返した。２６０℃はシリコーンオイル中に浸漬する。測定項目としては、（１）外観を観察し、クラック、空隙が無い場合には良好と評価する。（２）めっきスルーホールまたは内層接続の試験前後の導通抵抗値を測定し抵抗変化率が２０％以下である場合には良好と評価する。（３）マイクロセクション（切断面の顕微鏡検査）を行いクラックなどの異常がない場合には良好と評価する。本試験における評価は、上記（１）〜（３）の総合評価とし、良好である場合にはマル（○：Good）を記載し、不良である場合にはバツ（×：Not good）を記載した。表１に示すように、層間接続部１４の厚さが１０[μｍ]未満となると、「不良」と評価されることが確認できた。
【表１】
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【００２７】
絶縁性基材１１の第１主面１１ａに形成された第１導電層１２は、所望のパターンの配線、回路、及び／又はグランドを含む。他方側の第２主面１１ｂに形成された第２導電層１３も同様に、所望のパターンの配線、回路、及び／又はグランドを含む。層間接続部１４は、第１導電層１２と第２導電層１３とを電気的に接続する、いわゆるビア（Ｖｉａ）として機能する。本実施形態の第１導電層１２、第２導電層１３及び層間接続部１４は、銅により形成する。めっき可能な金属であれば、ニッケル、スズ、銀、金などで構成してもよい。第１導電層１２と、第２導電層１３と、層間接続部１４とは、一体として形成され、これらの間に界面は存在しない。層間接続部１４は、第１導電層１２と、第２導電層１３と同時に形成されるめっき層であり、第１導電層１２及び第２導電層１３と連続した同一組成の導電層である。
【００２８】
さらに、本実施形態の第１導電層１２の厚さｔと第２径ｄ２との関係は、ｔ≦ｄ２≦２ｔとすることが好ましい。本実施形態の第１導電層１２の厚さｔと第２径ｄ２との関係は、ｔ≦ｄ２≦１．４ｔとしてもよい。
【００２９】
第２径ｄ２を、第１導電層１２の厚さｔよりも大きくする理由は、以下のとおりである。貫通孔ＴＨに充填されるめっき層は、貫通孔ＴＨの内壁面１１ｃの全面から成長する。そのため、生産効率を高く維持する観点から、第２径ｄ２の値が第１導電層１２の厚さｔの値よりも大きくなるように、第２径ｄ２及び厚さｔを設定する。また、第２径ｄ２は１０［μｍ］未満となると、層間接続部１４の接続信頼性が低下する。
【００３０】
第２径ｄ２を、第１導電層１２の厚さｔの２倍の値よりも小さくする理由は、以下のとおりである。貫通孔ＴＨの内側と第１導電層１２とは同じめっき工程においてめっきされる。貫通孔ＴＨに充填されるめっき層は、貫通孔ＴＨの内壁面１１ｃの全面から成長する。貫通孔ＴＨの径方向に沿って左右両側からめっきが成長すると考えると、貫通孔ＴＨをめっき層で充填させるためには、第２径ｄ２の値を、第１導電層１２の厚さｔの２倍の値よりも小さい値とする必要がある。第２径ｄ２の値が第１導電層１２の厚さｔの２倍の値よりも大きいと、非貫通の構造が形成できずに、貫通構造のままとなってしまうからである。
【００３１】
第１導電層１２の厚さｔと第２径ｄ２との関係において、ｔ≦ｄ２≦１．４ｔとする場合には、貫通孔ＴＨの内部の大部分がめっき金属により満たされたフルフィル形状の層間接続部１４を形成できる。本実施形態において「フルフィル形状」の層間接続部１４とは、絶縁性基材１１の貫通孔の両方の開口部（両主面の２つの開口部）がいずれもめっき金属で塞がれている状態である。一方、第１導電層１２の厚さｔと第２径ｄ２との関係において、１．４ｔ≦ｄ２≦２．０ｔとする場合には、貫通孔ＴＨの内部の半分がめっき金属により満たされたハーフフィル形状の層間接続部１４を形成できる。本実施形態において「ハーフフィル形状」の層間接続部１４とは、相対的に径の小さい開口部だけがめっき金属により埋まっており（非貫通状態となっている）、相対的に径の大きい開口部はめっき金属により埋まっていない（開口している）状態である。図２に示す例では、第２開口部ＴＨ２のみにめっき金属の第２蓋部１４ｂが形成され、第１開口部ＴＨ１は開口している状態（ハーフフィル状態）である。このように、第１導電層１２の厚さｔと第２径ｄ２との関係を制御することにより、要求に応じてフルフィル形状又はハーフフィル形状の層間接続部１４を作製することができる。
【００３２】
ところで、非貫通型の層間接続部を形成する場合には、絶縁性基材１１に形成された孔／穴に導電性ペーストを充填する、又はビアフィリング用の銅めっき添加剤を使用して銅めっきにより貫通孔を充填するという方法が用いられる。これらの工程は、プリント配線板の製造工程にさらに付加されて行われるため、製造コストを上昇させる。また、ビアフィリング用の銅めっきに用いられる薬液を別途準備する必要があり、原材料コストも上昇させる。本実施形態のプリント配線板の製造方法においては、導電性ペーストによる充填／ビアフィリング用の銅めっき金属による充填といった工法を採用しないため、製造コストを上昇させることはない。
【００３３】
ちなみに、多層配線を備えるビルトアップ基板において、複数の基材に形成されたビアを積み重ねるスタックド・ビアを形成する方法もあるが、この場合も導電性ペーストを充填するので、上記問題は依然残る。スタックド・ビアは、主面に形成された配線とは別々に形成されるため、スタックド・ビアと他の導電層との間には界面が存在する。
【００３４】
本実施形態では、セミアディティブ法を用いてプリント配線板１を作製する。セミアディティブ法においては、絶縁性フィルムに乾式めっき法により薄膜を成膜し、めっきレジストパターン及びフォトリソグラフィ技術を用いて、湿式めっきにより薄膜の露出部分に導電層を成長させる。乾式めっき法としては、物理気相成長法としての真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などを用いてもよいし、化学気相成長法を用いてもよい。フルアディティブ法によりプリント配線板１を製造してもよい。フルアディティブ法においては、絶縁性フィルムに触媒化処理（キャタライズ）を施し、所望の配線パターンに応じためっきレジストパターンでマスクし、無電解銅めっき処理を施すことで触媒化されている絶縁性フィルムの露出部分のみに配線パターンを形成する。
【００３５】
以下、本実施形態のプリント配線板１の製造方法を説明する。
まず、絶縁性基材１１を準備する。絶縁性基材１１としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）やポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）等を用いることができる。特に限定されないが、絶縁性基材１１の厚さは１０［μｍ］以上１００［μｍ］以下とすることができる。好ましくは、１５［μｍ］以上５０［μｍ］以下とすることができる。本実施形態においては、ポリイミド樹脂製である東レ・デュポン株式会社製のカプトン（登録商標）１００ＥＮを用いる。厚さは２５［μｍ］ものを用いる。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、絶縁性基材１１の所定の位置に貫通孔ＴＨを形成する。貫通孔ＴＨは、絶縁性基材１１を厚さ方向に沿って貫通する。本実施形態では、絶縁性基材１１の第１主面１１ａに第１径ｄ１を有する第１開口部ＴＨ１と、他方側の第２主面１１ｂに第２径ｄ２を有する第２開口部ＴＨ２とを有する貫通孔ＴＨを形成する。本実施形態の貫通孔ＴＨは、第１開口部ＴＨ１の方が第２開口部ＴＨ２よりも広く、断面はテーパー形状である。
【００３７】
貫通孔ＴＨは、絶縁性基材１１の所定位置にレーザー又は電子線を照射して形成する。レーザーとしては、エキシマレーザーやフェムト秒レーザー等を用いることができる。本実施形態では、ＥＳＩ社製のＵＶ-ＹＡＧレーザー，Ｆｌｅｘ５３３５の機種を用いる。本実施形態では、使用するレーザー装置の貫通孔の目標径を２５［μｍ]に設定し、貫通孔ＴＨを形成する。
【００３８】
本実施形態においては、第１径ｄ１は第２径ｄ２よりも大きく（ｄ１＞ｄ２）である。また、第１径ｄ１に対する第２径ｄ２の比（ｄ２／ｄ１）は、０．５≦（ｄ２／ｄ１）≦０．８となるように、貫通孔ＴＨを形成する。
【００３９】
第１開口部ＴＨ１の方が第２開口部ＴＨ２よりも広い貫通孔ＴＨを形成するために、レーザー光又は電子線のエネルギー密度を制御する。特に限定されないが、レーザー光又は電子線のエネルギー密度を経時的に漸減させる手法、ショット数を経時的に漸減させる手法を用いることができる。これにより、第１開口部ＴＨ１に大きなエネルギーを与えて第１径ｄ１の径を大きくしつつ、第１主面１１ａの第１開口部ＴＨ１から第２主面１１ｂへ向かって掘り進むにつれて貫通孔ＴＨの径を小さくできる。
【００４０】
レーザー又は電子線により与えるエネルギーの制御手法は特に限定されないが、絶縁性基材１１の材料、厚さ、レーザー若しくは電子線の種類、与えるエネルギーの大きさ（エネルギー密度、ショット数）、又は光源と絶縁性基材１１との距離などに応じて、実験的に求めることができる。
【００４１】
また、貫通孔ＴＨを形成する工程において、エキシマレーザーなどのレーザー光のビーム径を経時的に小さくする手法を用いることができる。例えば、第１開口部ＴＨ１を形成する際のレーザーのビーム径を、第２開口部ＴＨ２を形成する際のレーザーのビーム径よりも大きくする手法により、第１開口部ＴＨ１の径を大きく形成するとともに、第１開口部ＴＨ１から第２開口部ＴＨ２へ絶縁性基材１１を掘り進むにつれて、貫通孔ＴＨの径を小さくすることができる。結果として、第１開口部ＴＨ１の方が第２開口部ＴＨ２よりも広い貫通孔ＴＨを形成できる。
【００４２】
本実施形態では、貫通孔ＴＨを形成する際に、目標の穴径をレーザー装置に入力する。特に限定されないが、本例では２５[μｍ]とする。所定の穴径及び強度を指定して、絶縁性基材１１にレーザーを照射することにより、所望の（ｄ２／ｄ１）の貫通孔ＴＨを形成できる。
【００４３】
貫通孔ＴＨを形成した後、デスミア処理を行う。特に限定されないが、膨潤液として、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製のHOLE PREP 4125を用いる。デスミア液として、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製のMLB PROMOTER 213を用いる。中和液として、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製のMLB NEUTRALIZER 216-5を用いる。特に限定されないが、処理時間は３０秒〜７０秒、４０秒〜６０秒とできる。本実施形態では、処理時間を５２秒とした。
【００４４】
同図に示すように、絶縁性基材１１にスパッタリング処理を施してシード層ＳＤを形成する。シード層ＳＤは、絶縁性基材１１の両主面及び貫通孔ＴＨの内壁面１１ｃに形成される。シード層ＳＤは、後に行われるめっき処理等においてシードとなり、第１導電層１２、第２導電層１３、及び層間接続部１４を形成する。シード層ＳＤの形成処理は銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）を用いたスパッタリングにより行う。シード層ＳＤの形成は、銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）を用いた無電解めっきにより行ってもよい。本実施形態では、厚さ１０[ｎｍ]のニッケル層と、その上に厚さ２５[ｎｍ]の銅層とをシード層ＳＤとして形成する。
【００４５】
前処理液を用いて銅めっき表面の酸化物を除去した後、レジスト（感光性材料）を塗布する。レジストは、光が照射された部分を現像液に可溶解化させ、光が照射されていない部分を残すポジ型レジストを用いてもよいし、光が照射された部分を現像液に不溶化させて、光が照射された部分を残すネガ型レジストを用いてもよい。レジストは、シート状のものでもよい。レジストが形成された絶縁性基材１１の上に、所望の回路に応じて作成されたフォトマスクをセットして露光処理を行う。使用したレジストに応じてＰＥＢ（Post Exposure Bake）としての熱処理を行い、現像を行う。その後、電解めっき処理を行う。
【００４６】
続いて、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、絶縁性基材１１に電解めっき処理を実行する。本実施形態では銅めっきを行う。図３（ｂ）〜（ｄ）は電解銅めっきの進行に伴う経時的な変化を示す。図３（ｂ）は電解めっき処理の初期段階である第１段階(第１タイミング)の状態を示し、図３（ｃ）は第１段階よりも時間が経過した第２段階（第２タイミング）の状態を示し、図３（ｄ）は第２段階よりもさらに時間が経過した第３段階（第３タイミング）の状態を示す。めっきが進行するに従い、貫通孔ＴＨへのめっき金属の充填が進む。図３（ｂ）の状態では、貫通孔ＴＨは上下ともに開口している。図３（ｃ）の状態では、貫通孔ＴＨの一方の第１開口部ＴＨ１のみにめっき層が形成され、第２開口部ＴＨ２はめっき層に塞がれている。第２開口部ＴＨ２を塞ぐめっき層が層間接続部１４の第２蓋部１４ｂを構成する。図３（ｃ）に示す層間接続部１４は、貫通孔ＴＨの相対的に径の小さい開口部（第２開口部ＴＨ２）のみにめっき金属が充填されており、他方側の相対的に径の大きい開口部（第１開口部ＴＨ１）にはめっき金属が充填されていないハーフフィル形状である。さらに、時間が経過すると、図３（ｄ）に示すように、貫通孔ＴＨの内部のほとんどにめっき層が形成される。めっき層は、第２開口部ＴＨを塞ぐ第２蓋部１４ｂだけではなく、第１開口部ＴＨ１を塞ぐ層間接続部１４の第１蓋部１４ａを有する。図３（ｄ）に示す層間接続部１４は、貫通孔ＴＨの両方の開口部（両主面の２つの第１開口部ＴＨ１及び第２開口部ＴＨ２）がいずれもめっき金属で塞がれているフルフィル形状である。このように、貫通孔ＴＨの内部に形成される層間接続部１４の状態は経時的に変化するので、めっき時間や電流値を制御することにより、図３（Ｃ）のハーフフィル形状、又は図３（ｄ）のフルフィル形状の層間接続部１４を得ることができる。
【００４７】
特に限定されないが、絶縁性基材１１の第１主面１１ａに形成される第１導電層１２の厚さｔと第２径ｄ２とが、ｔ≦ｄ２≦２ｔとなるように電解めっき処理を行う。絶縁性基材１１の第１主面１１ａに形成される第１導電層１２の厚さｔと第２径ｄ２とが、ｔ≦ｄ２≦１．４ｔとなるように電解めっき処理を行ってもよい。ちなみに、第１導電層１２の厚さｔは、第２導電層１３の厚さと共通する。
【００４８】
第１導電層１２の厚さｔと第２径ｄ２との関係において、ｔ≦ｄ２≦１．４ｔとする場合には、貫通孔ＴＨの絶縁性基材１１の両面の二つの開口部がめっき金属により満たされたフルフィル形状の層間接続部１４を形成できる。第１導電層１２の厚さｔと第２径ｄ２との関係において、１．４ｔ≦ｄ２≦２．０ｔとする場合には、貫通孔ＴＨの相対的に径の小さい開口部だけがめっき金属により埋まっており（非貫通状態となっている）、相対的に径の大きい開口部はめっき金属により埋まっていない（開口している）ハーフフィル形状の層間接続部１４を形成できる。このように、第１導電層１２の厚さｔと第２径ｄ２との関係を制御することにより、要求に応じてフルフィル形状又はハーフフィル形状の層間接続部１４を作製することができる。
【００４９】
なお、第１導電層１２（第２導電層１３）の厚さを制御するために、めっき液の種類、めっき液の銅イオン濃度、電流密度、めっき時間を含むめっき条件を設定する。第１導電層１２／第２導電層１３の線幅などの影響もあるので、めっき条件は実験的に求めることが好ましい。
【００５０】
特に限定されないが、本実施形態では２段階でめっき処理を行う。第１段階のめっき処理においては、銅めっき液として、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製のカパーグリームＨＳ-２００を用いる。形成するめっき層の厚さの目標値を２[μｍ]とした。第２めっき段階の処理においては、銅めっき液として、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製のカパーグリームＨＳ-２００を用いる。形成するめっき層の厚さの目標値を１０[μｍ]とした。めっき液の温度：２８℃、電流密度：８[Ａ／ｄｍ２]、めっき時間：６分３０秒とすることができる。もちろん、１段階でめっき処理を行い目的の厚さとしもよい。
【００５１】
必要に応じて、接点、スルーホールに金めっきを施す。金めっき形成のために再度レジスト膜形成、フォトマスクのセット、レジスト現像などの一連のフォトリソグラフィ技術を実行し、金めっき部分を残すエッチング処理を行う。なお、エッチング処理に用いるエッチャント、手法は特に限定されず、一般に用いられる材料、手法を利用することができる。
【００５２】
図４に、比較例としてのプリント配線板の製造方法の過程を示す。
図４（ａ）に示すように、比較例における貫通孔ＴＨ´は、開口された部分の径が均等(寸胴)であり、その断面は矩形（長方形）である。比較例の貫通孔ＴＨ´は、第１径ｄ１と第２径ｄ１がｄ１＞ｄ２であり、その断面がテーパー形状である本実施形態の貫通孔ＴＨとは態様が異なる。同じ材料及び手法により、シード層ＳＤを形成し、電解めっき処理を施す。
【００５３】
図４（ｂ）は電解めっき処理の初期段階である第１段階の状態を示し、図４（ｃ）は第１段階よりも時間が経過した第２段階の状態を示し、図４（ｄ）は第２段階よりもさらに時間が経過した第３段階の状態を示す。
めっきが進行するに従い、貫通孔ＴＨ´へのめっき金属の充填が進む。図４（ｂ）の状態では、貫通孔ＴＨ´は上下ともに開口しており、非貫通型の層間接続部１４は形成されない。さらにめっき処理を進行させると、貫通孔ＴＨ´の高さ方向の中央部分よりも、先に開口部にめっき層が形成される。貫通孔ＴＨ´の上下の開口部（両端部）から先にめっき層が成長すると、図４（ｄ）に示すように、内部に空隙Ｋが生じてしまう。
【００５４】
近年の小型化・薄型化・高精細化の要請に伴い、貫通孔ＴＨは小径化が求められている（５０[μｍ]以下）、貫通孔ＴＨが小径となるとアスペクト比が高くなり、めっき液が回りにくくなり（行き渡らなくなり）、安定した層間接続部１４の作製が難しくなる傾向にある。
【００５５】
比較例のように、貫通孔ＴＨ´の径が均等（寸胴）である場合には、一方の開口部のみにめっき金属が充填された非貫通型の層間接続部１４を形成することができない。寸胴の貫通孔ＴＨ´においては、一方の開口部のみに先にめっき金属が充填されるのではなく、上下の両方の開口部に同時にめっき金属が充填される。本実施形態では、一方の開口部のみにめっき金属が充填され、そのめっき層は一方向に成長する。これに対し、比較例では、両方の開口部にめっき金属が充填され、上下の各開口部から中央に向かって（対向する２方向に）めっき層が成長するので、中央部分に空隙Ｋが生じる。この空隙Ｋは、層間接続部１４のひび、欠けの原因となり、層間接続部１４の強度・信頼性を低下させる原因となる。
【００５６】
本実施形態の製造方法によれば、絶縁性基材１１の第１主面１１ａに第１径ｄ１を有する第１開口部ＴＨ１と、他方側の第２主面１１ｂに第２径ｄ２を有する第２開口部ＴＨ２とを有し、ｄ１＞ｄ２、かつ０．５≦（ｄ２／ｄ１）≦０．８とすることで、径の小さい第２開口部ＴＨ２のみを先にめっき金属で充填できる。第２開口部ＴＨ２のみが第２蓋部１４ｂにより塞がれ、第１開口部ＴＨ１のみが開口する非貫通型の層間接続部１４を形成できる。このように、貫通孔ＴＨの第１開口部ＴＨ１又は第２開口部ＴＨ２のいずれか一方に、選択的にめっき層（底部又は蓋部）を形成することにより、めっき層の成長の方向を一方向のみに制限できる。その結果、貫通孔ＴＨの内壁面１１ｃに沿って形成される層間接続部１４の内部に空隙Ｋが形成されることを抑制できる。
【００５７】
（ｄ２／ｄ１）を０．８よりも大きい値となるように貫通孔ＴＨを形成すると、第１開口部ＴＨ１と第２開口部ＴＨ２の両方から層間接続部１４の形成（めっき）が始まってしまい、めっき層の成長は層間接続部１４の両方の開口部から中央に向かって進む。その結果、層間接続部１４の内部に空隙Ｋが形成されてしまう。このため、本実施形態では（ｄ２／ｄ１）≦０．８となるように、貫通孔ＴＨを形成する。
【００５８】
ビアフィリング用の添加剤や導電性ペーストの充填剤を用いることが無いので、第１導電層１２、第２導電層１３及び層間接続部１４を一体として形成することができる。これらの間に界面は存在しないため、曲げや押圧などの外力が印加されても破損されにくく、高い強度を備えた層間接続部１４を形成できる。
【００５９】
本実施形態の製造方法では、プリント配線板の回路、配線及び／又はグランド層を含む第１導電層１２及び第２導電層１３と、これらを接続する層間接続部１４とを同一めっき処理において形成できる。このため、第１導電層１２、第２導電層１３及び層間接続部１４との間には界面がなく、同一組成の材料から形成できる。その結果、外力に対する強度及び電気特性の信頼性が高い層間接続部１４を形成することができる。
【００６０】
＜実施例＞
以下、テストピースを用いた実施例について説明する。
本実施形態のプリント配線板１の層間接続部１４を評価するために、図２に示す構造を備え、図５に示す第１径ｄ１、第２径ｄ２、及び第１導電層の厚さｔとの関係を備えるテストピースをそれぞれ１０個ずつ作製した。各テストピースについて、層間接続部１４の断面をレーザー顕微鏡で観察した。レーザー顕微鏡としてはキーエンス社製ＶＫ−Ｘ１５０を用いた。各テストピースの断面に空隙及び／又はクラックが発生したか否か、及び層間接続部の厚さ（めっき層の厚さ）を計測した。
【００６１】
テストピースを以下の手法により作製した。
所定の大きさで厚さ２５［μｍ］のポリイミド樹脂製の絶縁性基材１１の一方主面から貫通孔ＴＨを形成し、スパッタリングにより銅のシード層を形成し、フォトリソグラフィ技術を用いて所定パターンのレジストを形成し、めっき処理により第１導電層１２、第２導電層１３及び層間接続部１４を作製した。図５に示す第１径ｄ１、第２径ｄ２、及び第１導電層１２の厚さｔとの関係以外は、同じ条件にて各処理を行った。
【００６２】
図５に示すように、実施例１、２のテストピースにおいて、層間接続部１４の内部に空隙又はクラックの存在は確認されなかった。他方、（ｄ１／ｄ２）の比が（ｄ２／ｄ１）≦０．８の条件を満たさない比較例２においては、層間接続部１４の内部に空隙又はクラックの存在が確認された。これにより、（ｄ１／ｄ２）の比が（ｄ２／ｄ１）≦０．８の条件を満たす場合には、層間接続部１４の内部に空隙又はクラックが発生することを防止できることが確認できた。
【００６３】
図５に示す実施例１は、第１導電層の厚さｔと第２径ｄ２との関係において、ｔ≦ｄ２≦２ｔを充足し、ｔ≦ｄ２≦１．４ｔを充足しない。つまり、１．４ｔ≦ｄ２≦２ｔを充足する。実施例１の層間接続部１４は、第２開口部ＴＨ２を塞ぐ第２蓋部１４ｂを備え、相対的に径の小さい開口部だけがめっき金属により埋まっており（非貫通状態となっている）、相対的に径の大きい開口部はめっき金属により埋まっていない（開口している）ハーフフィル形状である。
実施例２は、第１導電層の厚さｔと第２径ｄ２との関係において、ｔ≦ｄ２≦２ｔを充足し、かつｔ≦ｄ２≦１．４ｔを充足する。つまり、ｔ≦ｄ２≦１．４ｔを充足する。実施例２の層間接続部１４は、貫通孔の両方の開口部（絶縁性基材１１の両主面の２つの開口部）がいずれもめっき金属で塞がれている状態であり、第１開口部ＴＨ１を塞ぐ第１蓋部１４ａと第２開口部ＴＨ２を塞ぐ第２蓋部１４ｂとを備える、フルフィル形状である。
第１導電層の厚さｔと第２径ｄ２との関係を制御することによって、層間接続部１４の形状を制御することができる。
【００６４】
上記実施例１，２及び比較例１，２に係る各１０個のテストピースについて、さらにヒートショック試験を行った。ヒートショック試験（ホットオイル試験）は、上述した内容で行った。具体的には、液相におけるヒートショック試験は、２５℃（２０秒）から２６０℃（１０秒）の加熱サイクルを２００回繰り返した。２６０℃はシリコーンオイル中に浸漬する。ヒートショック試験（ホットオイル試験）後の各テストピースの層間接続部１４の断面をレーザー顕微鏡で観察した。レーザー顕微鏡としてはキーエンス社製ＶＫ−Ｘ１５０を用いた。
測定項目としては、（１）外観を観察し、クラック、空隙が無い場合には良好と評価する。（２）めっきスルーホールまたは内層接続の試験前後の導通抵抗値を測定し抵抗変化率が２０％以下である場合には良好と評価する。（３）マイクロセクション（切断面の顕微鏡検査）を行いクラックなどの異常がない場合には良好と評価する。本試験における評価は、上記（１）〜（３）の総合評価とし、良好である場合にはマル（○：good）を記載し、不良である場合にはバツ（×：Not good）を記載した。
図５の「ヒートショック試験後」の欄に示すように、実施例１，２は良好と評価され、比較例１，２は不良と評価されることが確認できた。
比較例１は、層間接続部１４の作成直後（めっき処理後）のテストピースの断面にはクラックの発生が認められなかったが、その後の行ったヒートショック試験後のテストピースの断面にはクラックの発生が認められた。比較例１においては、層間接続部１４の作成直後には表出しない不具合(クラック)を、ヒートショック試験により確認することができた。
これにより、（ｄ１／ｄ２）の比が０．５≦（ｄ２／ｄ１）≦０．８の条件を満たす場合には、層間接続部１４の作製直後及びその後のヒートショック試験後において層間接続部１４の内部に空隙又はクラックが発生することが防止できることが確認できた。０．５≦（ｄ２／ｄ１）とする条件を設けることにより、層間接続部１４形成直後の観察では分からない不具合が発現する可能性のあるプリント配線板を製品から排除することができる。
【００６５】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００６６】
１…プリント配線板
１１…絶縁性基材
１１ａ…第１主面
１１ｂ…第２主面
１１ｃ…内壁面
ＳＤ…シード層
１２…第１導電層
１３…第２導電層
１４…層間接続部
１４ａ…第１蓋部
１４ｂ…第２蓋部
ＴＨ…貫通孔
ＴＨ１…第１開口部
ｄ１…第１径
ＴＨ２…第２開口部
ｄ２…第２径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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