(57)【要約】【課題】スタブ除去によるスルーホール最大直径の拡大やピッチの拡大を排除しつつ、多層配線板の厚さ方向の開口部のスタブ（スルーホールめっき）を除去可能にすることにより、高速伝送に対応しつつ、部品の高密度化にも対応可能な多層配線板及びその製造方法を提供する。【解決手段】多層配線を貫通する貫通孔の直径が、多層配線板の表裏面の一方及び他方の開口部においてよりも、多層配線板の厚さ方向の内部において小さく、かつ、他方の開口部の直径が、一方の開口部の直径以下であり、貫通孔の内壁に配置されるスルーホールめっきが、多層配線板の表裏面の他方の開口部において、電気的に接続されない不連続部を有する多層配線板及びその製造方法。【選択図】図１
2019029559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層を介して厚さ方向に積層された複数の配線層と、これらの配線層を厚さ方向に貫通し、多層配線板の表裏面の一方及び他方に開口部を有する貫通孔と、この貫通孔の内壁に配置され前記配線層と電気的に接続するスルーホールめっきと、を備える多層配線板であって、
前記貫通孔の直径が、前記多層配線板の表裏面の一方及び他方の開口部においてよりも、前記多層配線板の厚さ方向の内部において小さく、かつ、前記他方の開口部の直径が、前記一方の開口部の直径以下であり、
前記貫通孔の内壁に配置されるスルーホールめっきが、前記多層配線板の表裏面の他方の開口部において、電気的に接続されない不連続部を有する多層配線板。
【請求項２】
前記スルーホールめっきの不連続部が、前記多層配線板の表裏面の一方の開口部側に配置されるスルーホールめっきと、他方の開口部側の表面に配置される配線層との間に配置される、請求項１に記載の多層配線板。
【請求項３】
前記スルーホールめっきと配線層とが電気的に接続する接続部が設けられ、
前記多層配線板の表裏面の他方の開口部に形成される、前記スルーホールめっきの不連続部が、前記接続部よりも他方の開口部側に配置される、請求項１又は請求項２に記載の多層配線板。
【請求項４】
前記貫通孔の直径が、多層配線板の厚さ方向の内部で最小となる、請求項１から３の何れか一に記載の多層配線板。
【請求項５】
絶縁層を介して複数の配線層を積層する工程と、前記積層された配線層を厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程と、この貫通孔の内壁に配置され前記配線層を電気的に接続するスルーホールめっきを形成する工程と、前記スルーホールめっきの一部を除去する工程と、を有する、請求項１から４の何れか一に記載の多層配線板の製造方法であって、
前記貫通孔を形成する工程では、最も直径の小さい第１のドリルを用いて貫通孔を加工し、次に、第１のドリルより直径の大きい第２のドリルで、前記多層配線板の表裏面の一方の開口部から、前記貫通孔の深さ方向の途中まで直径を拡大する加工を行ない、
前記スルーホールめっきの一部を除去する工程では、前記第１のドリルの直径以上で前記第２のドリルの直径以下の第３のドリルを用いて、前記多層配線板の表裏面の他方の開口部から、前記貫通孔の深さ方向の途中まで直径を拡大する加工を行なう、多層配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭ピッチ対応可能なスルーホールスタブレスを有することを特徴とする多層配線板及びその製造方法である。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化に伴い、多層配線板にも高多層化や配線密度の向上が要求されてきている。
【０００３】
最近では電子機器の高速化が進み配線板内を流れる電気信号は短時間により多くの情報を伝達するため、周波数が益々高くなっている。高周波対応の基板設計では、導体損失と誘電損失を考慮する必要があり、導体損失は信号線の導体を太くすることが有効であり、誘電損失においては使用する基材やプリプレグなど信号線の周囲に配置される材料の比誘電率や誘電正接を下げることが有効であるが、高密度化した配線板においては、対応できる信号線の導体幅に制限があることから、誘電損失の改善が重要となっている。一方、部品の高集積化に伴い穴数も増加傾向であり、更に配線の収容量を高めるために高多層化も必要となっている。狭ピッチ化においてはスルーホールの小径化が、高多層化においては高板厚化という、小径高アスペクト化の要求が厳しくなってきている。
【０００４】
このような中、貫通孔は電気信号の反射を低減するために、貫通孔めっき後にスタブを除去することが必要となってきた。ここで、スタブとは、一般に、その先に何も接続されていない配線のことであり、多層配線板の配線層間の接続を行うためのスルーホールにおいては、配線層間の接続に寄与しない余剰部分のことをいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０２６５４９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１８５７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の従来の電気信号の高速伝送が必要な基板では、電気信号の反射を低減するためにスルーホールのスタブを除去する場合がある。このスタブ除去のため、めっきでスルーホールを形成した後に、貫通孔の穴明用のドリルの直径よりも太い直径のドリルで基板表面側のスルーホール孔入り口（開口部）からバックドリル加工を行っている。
【０００７】
しかし、この方法では、貫通孔の直径よりも大きい直径で入り口（開口部）から所定の深さまでのスルーホールめっきを除去するので、穴間の配線収容量が低下し、高密度化の妨げとなる。しかも、スタブ除去のためのドリルの直径は、スルーホール用の貫通孔を形成するためのドリルの直径よりも大きいため、平面視において、スルーホールよりも大きな面積を占めることになる。その結果、スタブ除去のために、スルーホールのピッチを広げる必要があり、狭ピッチな高密度部品への対応が難しい問題がある。
【０００８】
そこで、特許文献２のように、スルーホール形成用の貫通孔の直径が、多層配線板の表裏面の少なくとも一方の開口部よりも内部において小さくなるようにしておき、開口部の直径と内部の直径の間の直径を有するドリルを用いて、内部のスタブ除去を行った多層配線板が提案されている。
【０００９】
この多層配線板によれば、多層配線板の厚さ方向のうち、開口部を除く内部に形成されたスタブを除去することができる。このため、必要な接続部（スルーホールめっきと配線層との接続部）が、多層配線板の厚さ方向の開口部に配置される場合は、この開口部の接続部を避けて内部のスタブの除去が可能になり、高密度化が可能になる。また、スルーホール形成用のドリルの最大直径よりも、スタブ除去用のドリルの直径が小さいため、スタブ除去のために、スルーホールのピッチを広げる必要がなく、狭ピッチ部品への対応が妨げられない利点がある。
【００１０】
しかし、必要な接続部（スルーホールめっきと配線層との接続部）が、多層配線板の厚さ方向の内部に配置されており、開口部にスタブとなる部分が形成されている場合は、内部の接続部を避けて、開口部のスタブを除去することができない問題がある。
【００１１】
本発明は、スタブ除去によるスルーホール最大直径の拡大やピッチの拡大を排除しつつ、多層配線板の厚さ方向の開口部のスタブ（スルーホールめっき）を除去可能にすることにより、高速伝送に対応しつつ、部品の高密度化にも対応可能な多層配線板及びその製造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】
【００１２】
本発明は、以下に関する。
１．  絶縁層を介して厚さ方向に積層された複数の配線層と、これらの配線層を厚さ方向に貫通し、多層配線板の表裏面の“一方及び他方に開口部”を有する貫通孔と、この貫通孔の内壁に配置され前記配線層と電気的に接続するスルーホールめっきと、を備える多層配線板であって、前記貫通孔の直径が、前記多層配線板の表裏面の“一方及び他方の開口部”においてよりも、前記多層配線板の厚さ方向の内部において小さく、かつ、前記他方の開口部の直径が、前記一方の開口部の直径以下であり、前記貫通孔の内壁に配置されるスルーホールめっきが、前記多層配線板の表裏面の“他方の開口部”において、電気的に接続されない不連続部を有する多層配線板。
２．  前記スルーホールめっきの不連続部が、前記多層配線板の表裏面の“一方の開口部側に配置されるスルーホールめっき”と、“他方の開口部側の表面に配置される配線層”との間に配置される、上記１に記載の多層配線板。
３．  前記スルーホールめっきと配線層とが電気的に接続する接続部が設けられ、前記多層配線板の表裏面の他方の開口部に形成される、前記スルーホールめっきの不連続部が、前記接続部よりも他方の開口部側に配置される、上記１又は２に記載の多層配線板。
４．  前記貫通孔の直径が、多層配線板の厚さ方向の内部で最小となる、上記１から３の何れか一に記載の多層配線板。
５．  絶縁層を介して複数の配線層を積層する工程と、前記積層された配線層を厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程と、この貫通孔の内壁に配置され前記配線層を電気的に接続するスルーホールめっきを形成する工程と、前記スルーホールめっきの一部を除去する工程と、を有する、上記１から４の何れか一に記載の多層配線板の製造方法であって、前記貫通孔を形成する工程では、最も直径の小さい第１のドリルを用いて貫通孔を加工し、次に、第１のドリルより直径の大きい第２のドリルで、前記多層配線板の表裏面の一方の開口部から、前記貫通孔の深さ方向の途中まで直径を拡大する加工を行ない、前記スルーホールめっきの一部を除去する工程では、前記第１のドリルの直径以上で前記第２のドリル直径以下の第３のドリルを用いて、前記多層配線板の表裏面の他方の開口部から、前記貫通孔の深さ方向の途中まで直径を拡大する加工を行なう、多層配線板の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スタブ除去によるスルーホール最大直径の拡大やピッチの拡大を排除しつつ、多層配線板の厚さ方向の開口部のスタブ（スルーホールめっき）を除去可能にすることにより、高速伝送に対応しつつ、部品の高密度化にも対応可能な多層配線板及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の多層配線板の構造の概略断面図を表す。
【図２】本発明の多層配線板で、スルーホールを２つに分離した多層配線板の製造工程の概略断面図を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（多層配線板）
図１に、本発明の多層配線板１の一実施形態（概略断面図）を表す。本実施の形態の多層配線板１は、絶縁層３を介して厚さ方向に積層された複数の配線層２と、これらの配線層２を厚さ方向に貫通し、多層配線板１の表裏面の一方及び他方に開口部６、７を有する貫通孔４と、この貫通孔４の内壁に配置され前記配線層２と電気的に接続するスルーホールめっき５と、を備える多層配線板１であって、前記貫通孔４の直径が、前記多層配線板１の表裏面の一方及び他方の開口部６、７においてよりも、前記多層配線板１の厚さ方向の内部において小さく、かつ、前記他方の開口部７の直径が、前記一方の開口部６の直径以下であり、前記貫通孔４の内壁に配置されるスルーホールめっき５が、前記多層配線板１の表裏面の他方の開口部７において、電気的に接続されない不連続部８を有する多層配線板１である。
【００１６】
本実施の形態において、絶縁層とは、異なる配線層間の絶縁を確保しつつ配線層を支持するものである。多層配線板において、一般的に用いられるガラスエポキシ、ガラスポリイミド等を用いて形成することができる。
【００１７】
配線層とは、回路を通じて電気的な導通を行なうものである。多層配線板において、一般的に用いられる銅箔等の金属箔又はめっき等の材料を用い、配線層となる回路はエッチング等によって形成することができる。
【００１８】
貫通孔とは、異なる配線層同士を電気的に接続するスルーホールを形成するため、多層配線板の厚さ方向全体を貫通するように設けられる孔をいう。ドリル又はレーザ等を用いて形成することができる。
【００１９】
スルーホールめっきとは、貫通孔の内壁に配置され、配線層と電気的に接続するものである。一般に知られているように、厚付け用の無電解めっきを用いて形成する方法（１段階法）、下地となる無電解めっきを形成した後、これを給電層として電気めっきを行なって形成する方法（２段階法）等により形成することができる。
【００２０】
図１に示すように、貫通孔４の直径が、多層配線板１の表裏面の少なくとも一方の開口部６よりも、多層配線板１の厚さ方向の内部において小さく、貫通孔４の内壁に配置されるスルーホールめっき５が、多層配線板１の厚さ方向の内部の一部において、電気的に接続されない不連続部８を有する。
【００２１】
不連続部とは、貫通孔の内壁に配置されるスルーホールめっきが、多層配線板の厚さ方向の内部の一部において、電気的に接続されない部分をいう。この不連続部の形成は、例えば、貫通孔を形成する際に、先ず直径の小さい第１のドリルを用いて貫通孔を加工し、次に、第１のドリルより直径の大きい第２のドリルで、多層配線板の表裏面の一方の開口部から、貫通孔の深さ方向の途中まで直径を拡大する加工を行ない、次に、スルーホールめっきを形成した後、第１のドリルの直径以上で第２のドリルの直径以下の直径を有する第３のドリルを用いて、貫通孔の内壁に配置されるスルーホールめっきが、多層配線板の厚さ方向の内部の一部において、電気的に接続されない不連続部を形成することによって可能である。
【００２２】
本実施の形態においては、貫通孔の直径が、多層配線板の表裏面の一方及び他方の開口部においてよりも、多層配線板の厚さ方向の内部において小さく、かつ、他方の開口部の直径が、一方の開口部の直径以下である。このため、スタブが除去されて不連続部を有する他方の開口部の領域が、平面視において、スルーホールめっきを有する一方の開口部の領域よりも拡大することがない。したがって、部品の高密度化を妨げる心配がない。
また、貫通孔の内壁に配置されるスルーホールめっきが、多層配線板の表裏面の他方の開口部において、電気的に接続されない不連続部を有するので、必要な接続部（スルーホールめっきと配線層との接続部）が、多層配線板の厚さ方向の内部に配置されており、開口部にスタブとなる部分が形成されている場合でも、内部の接続部を避けて、開口部のスタブを除去することができる。
したがって、スタブ除去によるスルーホール最大直径の拡大やピッチの拡大を排除しつつ、多層配線板の厚さ方向の開口部のスルーホールめっきを除去可能にすることにより、高速伝送に対応しつつ、部品の高密度化にも対応可能な多層配線板を提供することができる。
【００２３】
また、図１に示すように、スルーホールめっき５の不連続部８が、多層配線板１の表裏面の一方の開口部６側に配置されるスルーホールめっき５と、他方の開口部７側の表面に配置される配線層２ａとの間に配置される。これにより、他方の開口部７側にスタブとなる部分が形成されていても、内部の必要な接続部９を避けて、他方の開口部７側にスタブとなる部分を除去することができる。
【００２４】
また、図１に示すように、スルーホールめっき５と配線層２ｂとが電気的に接続する接続部９が設けられ、多層配線板１の表裏面の他方の開口部７に形成されるスルーホールめっき５の不連続部８が、接続部９よりも他方の開口部７側に配置される。これにより、不連続部よりも、一方の開口部６側に配線層２ｂとの電気的な接続部９を形成できる。なお、接続部９とは、スルーホールめっき５と配線層２とが電気的に接続する箇所をいう。接続部９の形成は、例えば、内層に配置された配線層２ｂを貫通する貫通孔４を形成して、貫通孔４の内壁に配線層２ｂを露出させておき、スルーホールめっき５を形成することにより可能になる。
【００２５】
図１に示すように、貫通孔４の直径が、多層配線板１の厚さ方向の内部で最小となる。貫通孔４の断面形状は、多層配線板１の厚さ方向の内部に行くにしたがって、直径が徐々に小さくなるテーパ状又は階段状の何れでもよい。これによれば、多層配線板１の他方の開口部７において、不連続部８を設けることができ、スタブを除去しつつ、スルーホールめっき５との接続部９を設けることができる。したがって、スタブ除去によって高速伝送に対応しつつ、部品の両面実装化や高密度化にも対応可能な多層配線板１を提供することができる。
【００２６】
図１に示すように、貫通孔４の直径は、多層配線板１の厚さ方向で階段状に変化するのが好ましい。これにより、ストレートな貫通孔４を形成する一般的なドリルで直径の異なるものを組み合わせて形成できること、組み合わせる直径の異なるドリル毎の加工深さを調整することで不連続部８を形成する他の開口部７の位置を調整し易くすることができる。
【００２７】
（多層配線板の製造方法）
次に、本発明の一実施形態の多層配線板の製造方法について説明する。図２に示すように、本実施の形態の多層配線板１の製造方法は、絶縁層３を介して複数の配線層２を積層する工程（図示しない。）と、積層された配線層２を厚さ方向に貫通する貫通孔４を形成する工程（ａ）、（ｂ）と、この貫通孔４の内壁に配置され配線層２を電気的に接続するスルーホールめっき５を形成する工程（ｃ）と、スルーホールめっき５の一部を除去する工程（ｄ）と、を有する。
【００２８】
貫通孔４を形成する工程（ａ）、（ｂ）では、最も直径の小さい第１のドリルを用いて貫通孔４を加工し（ａ）、次に、第１のドリルより直径の大きい第２のドリルで、多層配線板１の表裏面の一方の開口部６から、貫通孔４の深さ方向の途中まで直径を拡大する加工を行ない（ｂ）、スルーホールめっき５の一部を除去する工程（ｄ）では、第１のドリルの直径以上で第２のドリルの直径以下の第３のドリルを用いて、前記多層配線板の表裏面の他方の開口部から、前記貫通孔の深さ方向の途中まで直径を拡大する加工を行なう、多層配線板１の製造方法である。
【００２９】
本実施の形態の多層配線板の製造方法によれば、貫通孔を形成する工程（ａ）、（ｂ）では、最も直径の小さい第１のドリルを用いて貫通孔を加工し（ａ）、次に、第１のドリルより直径の大きい第２のドリルで、多層配線板の表裏面の一方の開口部から、貫通孔の深さ方向の途中まで直径を拡大する加工を行なう（ｂ）ことにより、貫通孔の直径が、多層配線板の表裏面の一方の開口部よりも、多層配線板の厚さ方向の内部において小さい多層配線板を形成できる。
【００３０】
貫通孔の内壁にスルーホールめっきを形成する工程（ｃ）では、貫通孔の内壁に配置されたスルーホールめっきと配線層とが電気的に接続されて接続部が形成される。
【００３１】
また、スルーホールめっきの一部を除去する工程（ｄ）では、多層配線板を上下反転した後、第１のドリルの直径以上で第２のドリルの直径以下の第３のドリルを用い、多層配線板の表裏面の他方の開口部から、貫通孔の深さ方向の途中まで直径を拡大する加工を行なう。このため、多層配線板１の厚さ方向の内部の一部である、他方の開口部だけに、電気的に接続されない不連続部を形成することができる。また、スタブが除去されて不連続部を有する他方の開口部の領域が、平面視において、スルーホールめっきを有する一方の開口部の領域よりも拡大することがない。したがって、部品の高密度化を妨げる心配がない。
【００３２】
不連続部を設けることで、不要なスルーホールめっきによる高周波信号の反射の影響を抑制することができる。しかも、不連続部は多層配線板の厚さ方向の内部の一部である、他方の開口部にのみ不連続部を設けることが可能になる。したがって、スタブ除去によって高速伝送に対応しつつ、部品の両面実装化や高密度化にも対応可能な多層配線板の製造方法を提供することができる。
【実施例】
【００３３】
（実施例１）
図１（Ａ）は、本発明の実施例１の多層配線板の断面図を示す。実施例１の多層配線板は、不連続部８によってスルーホール（貫通孔にスルーホールめっきを形成したもの）を厚さ方向に２つに分離した形の多層配線板１となっている。図２は、本発明の実施例１の多層配線板の製造工程の概略を示す。
【００３４】
図２（ａ）に示すように、工程（ａ）では、銅張積層板（日立化成株式会社製ＭＣＬ−Ｉ−６７１、「ＭＣＬ」は登録商標）に配線層となる回路を形成した内層基板（図示しない。）と、絶縁層３となる絶縁材（日立化成株式会社製ＧＩＡ−６７１Ｎ）で多層化積層し一体化して多層配線板を形成した後、内層の配線層２と電気的に接続する接続部９を形成する位置に第１のドリルで貫通孔４を穴明する。
【００３５】
図２（ｂ）に示すように、工程（ｂ）では、貫通孔４と同じ位置に、貫通孔４よりも太い径の第２のドリルを用いて、深さ方向の途中まで、貫通孔４の直径を拡大する加工を行なう。この時、接続させるべき内層回路のある配線層に第２のドリルが到達しない位置で寸止めさせる。
【００３６】
図２（ｃ）に示すように、工程（ｃ）では、過マンガン酸処理でホールクリーニングした後、無電解銅めっきでスルーホールめっき５を形成して、内層の配線層２との電気的な接続を行なう接続部９を形成する。
【００３７】
図２（ｄ）に示すように、工程（ｄ）では、多層配線板を上下反転し、無電解銅めっき後にスルーホールと同じ位置に、工程（ａ）で形成したスルーホールの貫通孔４の穴径（第１のドリル）よりも太い径のドリルで、且つ、工程（ｂ）で直径を拡大した穴の穴径（第２のドリル）よりは細い径の第３のドリルを用いて、スルーホールめっき５の段差部分から内層の配線層２が電気的に接続する接続部９には到らない個所までの間を、他方の開口部７側から、いわゆるバックドリル加工を行い、スルーホールめっき５の一部を除去する。
【００３８】
その後、必要に応じ、穴埋め樹脂（例えば、太陽インキ製造株式会社製ＴＨＰ−１００ＤＸ１）で貫通孔内を穴埋め印刷し熱硬化させた後、多層配線板から露出した穴埋め樹脂の露出面に蓋めっき（無電解銅めっき）を行い、エッチングにより必要な回路パターン等を形成する。
【符号の説明】
【００３９】
１…多層配線板
２…配線層
２ａ…表面の配線層
２ｂ…内層の配線層
３…絶縁層
４…貫通孔
５…スルーホールめっき
６…一方の開口部
７…他方の開口部
８…不連続部
９…接続部
１６…非貫通孔
２０…銅箔
【図１】
2019029559.tif 000003
【図２】
2019029559.tif 000004