(57)【要約】      （修正有）【課題】５０μｍ以下のビア導体を介する接続信頼性を向上子、ビアホール間の接着強度を高くする。【解決手段】ビア導体３１２ｂを覆うランド１１０ａを形成し、その周囲に複合層３５０を形成する。複合層３５０の周囲に絶縁層１０１がある。ビア導体３１２ｂの下に導体層３０１が形成され、ビア導体と複合層で層間接続構造が形成される。総官接続構造で隣接する導体層が接続される。絶縁層１０１は樹脂３５０ａとフィラーを含有し、フィラーの一部は絶縁層１０１から複合層３５０内に突出している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と前記第１面と反対側の第２面を有し、前記第１面から前記第２面に至る貫通孔を有する絶縁層と、
前記絶縁層の前記第１面上に形成される第１導体層と、
前記絶縁層の前記第２面上に形成される第２導体層と、
前記貫通孔に形成されていて前記第１導体層と前記第２導体層を接続する層間接続構造とを有するプリント配線板であって、
前記絶縁層は無機粒子を含み、前記層間接続構造は、前記貫通孔の内周面に形成されている前記無機粒子と金属を含む複合層と、前記複合層の内側を充填している前記金属からなるビア導体で形成されている。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線板であって、
前記貫通孔のトップ径は、５０μｍ以下である。
【請求項３】
請求項１に記載のプリント配線板であって、
前記貫通孔の内周面の断面形状は、略弧状である。
【請求項４】
請求項１に記載のプリント配線板であって、
前記貫通孔は、紫外線レーザにより形成される。
【請求項５】
請求項１に記載のプリント配線板であって、
前記絶縁層の線膨張係数は、４０ｐｐｍ／Ｋ以下である。
【請求項６】
請求項１に記載のプリント配線板であって、
前記複合層に含まれる前記金属の量は、１０ｖｏｌ％〜３５ｖｏｌ％である。
【請求項７】
請求項１に記載のプリント配線板であって、
前記複合層に含まれる前記無機粒子の量は、５０ｗｔ％〜７０ｗｔ％である。
【請求項８】
請求項２に記載のプリント配線板であって、
前記複合層の厚さは、前記トップ径の１０％以下である。
【請求項９】
第１面と前記第１面と反対側の第２面を有し無機粒子を含有する絶縁層に、前記第１面から前記第２面に至る貫通孔を形成することと、
前記絶縁層の前記第１面上に第１導体層を形成することと、
前記絶縁層の前記第２面上に第２導体層を形成することと、
前記貫通孔の内周面に、前記無機粒子と金属とを含む複合層を形成することと、
前記複合層の内側に、前記金属からなり、前記第１導体層と前記第２導体層とを電気的に接続する導体を充填することと、
を含む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、プリント配線板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の小型化、高集積度化に伴い、半導体素子を実装するプリント配線板の配線や層間接続に微細化が要求されている。特許文献１に記載されるプリント配線板では、５０μｍの径を有するビアホールがＵＶレーザで形成されている。このような小径のビアホールに金属めっき等を充填することによって、小径のビア導体が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１６４６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ビア導体が小径である場合、プリント配線板に熱応力等の応力が加わると、ビア導体がビアホールから剥離することが考えられる。また、応力によって、ビア導体の内部にクラックが発生することが考えられる。このような問題は、ビア導体用の開口の径が５０μｍ以下になると、顕著に生じやすくなると考えられる。ビア導体用の開口の径はトップ径であり、樹脂絶縁層の上面における開口の径である。樹脂絶縁層の上面からレーザが照射される。
【０００５】
本発明の目的は、小径のビア導体を介する接続信頼性の向上である。別の目的は、小径のビア導体とビアホール間の接着強度を高くすることである。その他の目的は、小径のビア導体に発生するクラックを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点に係るプリント配線板は、
第１面と前記第１面と反対側の第２面を有し、前記第１面から前記第２面に至る貫通孔を有する絶縁層と、
前記絶縁層の前記第１面上に形成される第１導体層と、
前記絶縁層の前記第２面上に形成される第２導体層と、
前記貫通孔に形成されていて前記第１導体層と前記第２導体層を接続する層間接続構造とを有するプリント配線板であって、
前記絶縁層は無機粒子を含み、前記層間接続構造は、前記貫通孔の内周面に形成されている前記無機粒子と金属を含む複合層と、前記複合層の内側を充填している前記金属からなるビア導体で形成されている。
【０００７】
本発明の第２の観点に係るプリント配線板の製造方法は、
第１面と前記第１面と反対側の第２面を有し無機粒子を含有する絶縁層に、前記第１面から前記第２面に至る貫通孔を形成することと、
前記絶縁層の前記第１面上に第１導体層を形成することと、
前記絶縁層の前記第２面上に第２導体層を形成することと、
前記貫通孔の内周面に、前記無機粒子と金属とを含む複合層を形成することと、
前記複合層の内側に、前記金属からなり、前記第１導体層と前記第２導体層とを電気的に接続する導体を充填することと、
を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るプリント配線板の断面図。
【図２】本発明の実施形態に係るビア導体の周辺部分を示す断面図。
【図３】本発明の実施形態に係るビア導体の周辺部分を示す図。
【図４】基板を準備する工程を説明するための図。
【図５】基板にスルーホールを形成する工程を説明するための図。
【図６】基板にスルーホール導体及び導体層を形成する工程を説明するための図。
【図７】導体層をパターニングする工程を説明するための図。
【図８】キャビティを形成する工程を説明するための図。
【図９】キャビティをふさぐ工程を説明するための図。
【図１０】キャビティ内に電子部品を配置する工程を説明するための図。
【図１１】電子部品の上に絶縁層を配置する工程を説明するための図。
【図１２】電子部品とコア基板上に絶縁層を積層する工程を説明するための図。
【図１３】コア基板と電子部品上に絶縁層を積層する工程を説明するための図。
【図１４】電子部品を内蔵しているコア基板とコア基板の両面に形成されている絶縁層を示す図。
【図１５】ビアホールを形成する工程を説明するための図。
【図１６】図１５に示されているビアホールの拡大図。
【図１７】デスミア処理後のビアホールを示す拡大図。
【図１８】シード層を形成するための工程を説明するための図。
【図１９】めっきレジストを形成するための工程を説明するための図。
【図２０】導体層を形成するための工程を説明するための図。
【図２１】絶縁層を形成するための工程を説明するための図。
【図２２】本発明の実施形態に係る複合層の変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態が、図面を参照して説明される。なお、図中、矢印Ｚ１、Ｚ２は、それぞれプリント配線板の主面（表裏面）の法線方向に相当する。法線方向は、プリント配線板の積層方向を指す。一方、矢印Ｘ１、Ｘ２及びＹ１、Ｙ２は、それぞれ積層方向に直交する方向を指す。プリント配線板の主面は、Ｘ−Ｙ平面となる。また、プリント配線板の側面は、Ｘ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面となる。
【００１０】
導体層は、一乃至複数の導体回路で構成される層である。導体層は、電気回路を構成する導体回路を含む。ダミーパターンが存在する場合、ダミーパターンは導体層に含まれる。導体回路は、例えば、電源、グランド、信号線、パッドやランドである。
【００１１】
図１に示されるように、本実施形態に係るプリント配線板１０は、基板１００（絶縁基板）と、スルーホール導体３００ｂと、絶縁層１０１、１０２（第１の絶縁層）、１０３、１０４（第２の絶縁層）と、導体層３０１、３０２（第１の導体層）、１１０、１２０（第２の導体層）、１３０、１４０（第３の導体層）と、電子部品２００と、ビア導体３１１ｂ、３１２ｂ、３２１ｂ、３２２ｂ、３３１ｂ、３３２ｂ、３４１ｂ、３４２ｂと、ソルダーレジスト層１１、１２と、を有する。
【００１２】
本実施形態では、基板１００が、プリント配線板１０のコア基板に含まれる絶縁基板である。基板１００には、キャビティＲ１０が形成される。図８では、キャビティは絶縁基板を貫通する開口である。キャビティは凹状の開口でもよい。電子部品２００はキャビティＲ１０に収容されることにより、プリント配線板１０のコア基板に内蔵される。本実施形態のプリント配線板１０では、基板１００と、スルーホール導体３００ｂと、導体層３０１、３０２でコア基板が形成される。基板１００の表裏面（２つの主面）の一方の面が第３面Ｆ３であり、他方の面が第４面Ｆ４である。また、電子部品２００の表裏面（２つの主面）のうち、第３面Ｆ３と同じ方向を向く面が第５面Ｆ５であり、他方の面が第６面Ｆ６である。
【００１３】
基板１００にはスルーホール３００ａが形成され、スルーホール３００ａ内に導体（例えば銅めっき）が充填されることにより、スルーホール導体３００ｂが形成される。スルーホール導体３００ｂの形状は、例えば砂時計状（鼓状）である。しかしこれに限られず、スルーホール導体３００ｂの形状は略円柱であってもよい。
【００１４】
基板１００の第３面Ｆ３上に導体層３０１が形成され、基板１００の第４面Ｆ４上に導体層３０２が形成される。導体層３０１、３０２にはそれぞれ、スルーホール導体３００ｂのランドが含まれる。導体層３０１と導体層３０２は、スルーホール導体３００ｂを介して、電気的に接続される。
【００１５】
絶縁層１０１は、基板１００の第３面Ｆ３と導体層３０１と電子部品２００の第５面Ｆ５上に形成される。絶縁層１０２は、基板１００の第４面Ｆ４上と導体層３０２と電子部品２００の第６面Ｆ６上に形成される。絶縁層１０１は、キャビティＲ１０の一方（第３面Ｆ３側）の開口を塞いでおり、絶縁層１０２は、キャビティＲ１０の他方（第４面Ｆ４側）の開口を塞いでいる。
【００１６】
導体層１１０は、絶縁層１０１上に形成され、導体層１２０は、絶縁層１０２上に形成される。
【００１７】
電子部品２００と基板１００間及び電子部品２００と絶縁層１０１、１０２との間に絶縁体１０１ａが充填される。本実施形態では、絶縁体１０１ａが、絶縁層１０１（例えば、樹脂絶縁層）を構成する絶縁材料（例えば、樹脂）で形成されている。本実施形態では、絶縁体１０１ａが、基板１００及び電子部品２００より大きな熱膨張係数を有する。
【００１８】
絶縁層１０１及び導体層１１０上に絶縁層１０３が形成され、絶縁層１０２及び導体層１２０上に絶縁層１０４が形成される。絶縁層１０３上に導体層１３０が形成され、絶縁層１０４上に導体層１４０が形成される。本実施形態では、導体層１３０及び導体層１４０が、最外の導体層である。
【００１９】
絶縁層１０１には、貫通孔３１１ａ、３１２ａ（それぞれビアホール）が形成され、絶縁層１０２には、貫通孔３２１ａ、３２２ａ（それぞれビアホール）が形成されている。絶縁層１０３には貫通孔３３１ａ、３３２ａ（それぞれビアホール）が形成され、絶縁層１０４には貫通孔３４１ａ、３４２ａ（それぞれビアホール）が形成されている。それぞれの貫通孔３１１ａ、３１２ａ、３２１ａ、３２２ａ、３３１ａ、３３２ａ、３４１ａ、３４２ａ内に金属（例えば、銅めっき）が充填される。各貫通孔内の金属がそれぞれ、ビア導体３１１ｂ、３１２ｂ、３２１ｂ、３２２ｂ、３３１ｂ、３３２ｂ、３４１ｂ、３４２ｂ（それぞれフィルドビア）となる。絶縁層を挟んでいる導体層がビア導体で接続される。ビア導体３１１ｂ、３２１ｂ、３３１ｂ、３４１ｂはそれぞれ、電子部品２００の電極２００ａ、２００ｂの直上（Ｚ方向）に配置される。
【００２０】
導体層１３０、１４０（それぞれ最外の導体層）上にそれぞれ、ソルダーレジスト層１１、１２が形成される。ただし、ソルダーレジスト層１１、１２に、それぞれ、開口部１１ａ、１２ａが形成されている。開口部１１a、１２aから露出する最外の導体層は、パッドＰ１１、Ｐ１２として機能する。
【００２１】
基板１００は、例えばガラスクロスなどの補強材とエポキシ等の樹脂で形成されている。本実施形態では、絶縁層１０１、１０２、１０３、１０４の各々が、例えば、シリカなどの無機粒子とエポキシ等の樹脂で形成されている。本実施形態では、ビア導体３１１ｂ、３１２ｂ、３２１ｂ、３２２ｂ、３３１ｂ、３３２ｂ、３４１ｂ、３４２ｂの各々が、例えば銅めっきからなる。
【００２２】
導体層１１０、１２０、１３０、１４０はそれぞれ、例えば無電解銅めっき膜と無電解銅めっき上の電解銅めっき膜で形成されている。導体層１１０〜１４０は、ビア導体３１１ｂ〜３４２ｂのランドを含む。
【００２３】
ここで、ビア導体３１２ｂの周辺の構造が図２及び図３を参照して説明される。図２は、本実施形態のプリント配線板１０のビア導体３１２ｂと絶縁層の周辺を示す断面図である。図３は、図２の第１面Ｆ１（Ｘ−Ｙ平面）を示す平面図である。
【００２４】
図２及び図３に示されるように、ビア導体３１２ｂの上と周辺にランド１１０ａが形成されている。ランド１１０ａはビア導体３１２ｂを覆っている。ビア導体３１２ｂの周囲に複合層３５０が形成されている。ビア導体３１２ｂは複合層３５０で囲まれている。複合層３５０の周囲に絶縁層１０１がある。複合層３５０は絶縁層１０１で囲まれている。ビア導体３１２ｂの下に導体層３０１が形成されている。ビア導体と複合層で層間接続構造が形成される。層間接続構造で隣接する導体層が接続される。図２では、層間接続構造で第１導体層１１０と第２導体層３０１が接続されている。
【００２５】
絶縁層１０１は、樹脂３５０ａとフィラー（無機粒子）を含有している。絶縁層１０１に含まれるフィラーの一部は、絶縁層１０１から複合層３５０内に突出している。以下、絶縁層１０１内にあるフィラーは第１フィラー（第１無機粒子）３５０ｂであり、絶縁層１０１から複合層３５０内に突出しているフィラーは第２フィラー（第２無機粒子）３５０ｃである。第１フィラーと第２フィラーは同じ材質であるが、両者は区別される。複合層３５０内に第２無機粒子３５０ｃが分散されている。
【００２６】
本実施形態においては、樹脂３５０ａとしてエポキシ樹脂が用いられ、フィラー３５０ｂ、３５０ｃとしてシリカフィラーが用いられている。樹脂３５０ａとして、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂を用いることもできる。フィラー３５０ｂ、３５０ｃとして、アルミナ等の他の無機粒子を用いることもできる。
【００２７】
絶縁層１０１は、第１面Ｆ１及びその反対側の第２面Ｆ２を有している。絶縁層１０１に、第１面Ｆ１から第２面Ｆ２まで貫通する貫通孔３１２ａが形成されている。貫通孔３１２ａは内周面Ｆ０を有する。内周面Ｆ０は貫通孔３１２ａの側面である。内周面Ｆ０は絶縁層１０１と複合層３５０の界面に形成される。図３に示されるように、絶縁層１０１の第１面Ｆ１に平行な面で貫通孔３１２ａを切断することで得られる形状は、略円形である。内周面Ｆ０は細かい破線で示される。
【００２８】
図２に示されるように、貫通孔３１２ａの太さは、第１面Ｆ１から第２面Ｆ２に向かって細くなっていて、貫通孔の側面（内周面Ｆ０）は湾曲している。貫通孔の断面形状が円錐台である場合、貫通孔の側面は直線となる。しかし、本実施形態の貫通孔３１２ａの内周面Ｆ０は、直線ではなく、曲線となっている。湾曲している内周面Ｆ０により絶縁層１０１とビア導体３１２ｂとの接着強度が改善されていると考えられる。
【００２９】
本実施形態では、絶縁層１０１の第１面Ｆ１上に無電解めっき及び電解めっきが積層されることで、導体層１１０が形成され、貫通孔３１２ａ内に無電解めっき及び電解めっきが形成されることで、複合層３５０及びビア導体３１２ｂが形成される。導体層１１０を構成する無電解めっきは第１無電解めっき１００７ａであり、複合層３５０やビア導体３１２ｂを構成する無電解めっきは第２無電解めっき１００７ｂである。また、導体層１１０を構成する電解めっきは第１電解めっき１０１１ａであり、ビア導体３１２ｂを構成する電解めっきは第２電解めっき１０１１ｂである。第１無電解めっき１００７ａと第２無電解めっき１００７ｂは互いに連続して形成され、第１電解めっき１０１１ａと第２電解めっき１０１１ｂは互いに連続して形成される。無電解めっき１００７ａ、１００７ｂは、例えば銅からなる。電解めっき１０１１ａ、１０１１ｂは例えば銅からなる。
【００３０】
絶縁層１０１の第１面Ｆ１上に導体層１１０（第１導体層）が形成されている。絶縁層１０１の第２面Ｆ２上に導体層３０１（第２導体層）が形成されている。導体層１１０（ランド１１０ａ）は、絶縁層１０１の第１面Ｆ１上に形成されている無電解めっき１００７ａと、その上に形成されている電解めっき１０１１ａで形成されている。
【００３１】
図２に破線で示されるように、貫通孔３１２ａの内周面Ｆ０上に複合層３５０を介して、ビア導体３１２ｂが形成されている。ビア導体３１２ｂは、絶縁層１０１を貫通して、導体層３０１と導体層１１０とを電気的に接続している。ビア導体３１２ｂは、無電解めっき１００７ｂ及び電解めっき１０１１ｂで形成されている。
【００３２】
ビア導体３１２ｂと貫通孔３１２ａの内周面Ｆ０との間に複合層３５０が形成されている。複合層３５０は、少なくとも金属（例えば、銅）としての無電解めっきと、第２フィラー３５０ｃを含んでいる。複合層３５０は、さらに絶縁層１０１を構成する樹脂３５０ａを含んでもよい。本実施形態においては、複合層３５０の厚さＴ１が無電解めっき１００７ｂの厚さとほぼ同じである場合、複合層３５０に含まれる金属は、無電解めっき１００７ｂのみである。厚さＴ１が無電解めっき１００７ｂの厚さより厚い場合、複合層に含まれる金属は、無電解めっき１００７ｂと電解めっき１０１１ｂである。
【００３３】
図３に示されるように、ビア導体と貫通孔３１２ａが第１面Ｆ１に平行な面で切断されると、ビア導体の形状と貫通孔の形状は円である。貫通孔３１２ａの内周面Ｆ０とビア導体３１２ｂとの間に、複合層３５０がリング状に形成されている。
【００３４】
複合層３５０は内周面Ｆ０上に形成されているので、複合層３５０も内周面に沿って湾曲している。また、複合層３５０の内壁と外壁は下に凸の放物線を描いている。複合層の内壁はビア導体と複合層の界面であり、複合層の外壁は絶縁層と複合層の界面である。複合層３５０は、無電解めっき１００７ｂとフィラー（第２フィラー）３５０ｃと絶縁層に含まれる樹脂で形成されている。複合層３５０内の第２無機粒子間の樹脂に隙間が存在する。そして、その隙間に第２無電解めっきが入り込んでいる。複合層３５０では、枝状に第２無電解めっき１００７ｂが形成されている。それに対し、絶縁層１０１内では、第１無機粒子間の樹脂に隙間は存在していない。第１無機粒子間に樹脂が充填されている。
【００３５】
複合層３５０では、ビア導体３１２ｂを構成する金属と同種の金属（例えば、銅）である無電解めっき１００７ｂと、フィラー（第２無機粒子）３５０ｃとが複雑に絡み合っている。また、複合層に絶縁層の樹脂が延びている。そのため、ビア導体と絶縁層間の接合強度が高くなる。
【００３６】
本実施形態のプリント配線板１０は、貫通孔３１２ａの内周面Ｆ０に形成され、フィラー３５０ｃと金属（無電解めっき１００７ｂ）を含む複合層３５０と、金属（電解めっき１０１１ｂ）を含み、複合層３５０の内側に形成されているビア導体３１２ｂと、を有する。ビア導体３１２ｂが、複合層３５０を介して、絶縁層１０１に接合される。そして、複合層３５０では、金属（無電解めっき１００７ｂ）とフィラー３５０ｃとが、複雑に絡み合う。このため、ビア導体３１２ｂは絶縁層１０１に強固に密着する。これにより、プリント配線板１０に応力が掛かっても、ビア導体３１２ｂが絶縁層１０１から剥がれ難い。複合層３５０は、さらに、電解めっき１０１１ｂを含んでもよい。
【００３７】
また、プリント配線板１０に応力が掛かると、ビア導体３１２ｂと絶縁層１０１の境界部分を起点として、ビア導体にクラックが入ると考えられる。しかしながら、本実施形態では、境界部分に複合層３５０が存在しているため、ビア導体３１２ｂにクラックが発生し難いと思われる。同様に、絶縁層１０１にクラックが入り難い。
【００３８】
複合層３５０中の金属（無電解めっき１００７ｂ）の含有率は、１０ｖｏｌ％から３５ｖｏｌ％である。これにより、絶縁層１０１とビア導体３１２ｂ間の密着性が改善される。ビア導体を介する接続信頼性が高くなる。複合層３５０中のフィラー３５０ｃの含有率は、５０ｗｔ％から７０ｗｔ％である。これにより、絶縁層１０１とビア導体３１２ｂ間の密着性が改善される。ビア導体を介する接続信頼性が高くなる。
【００３９】
絶縁層１０１の線膨張係数は、４０ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましい。絶縁層と複合層との間の熱膨張係数の差が小さくなる。絶縁層とビア導体間の熱膨張係数の差が小さくなる。これにより、絶縁層１０１とビア導体３１２ｂとの間の十分な密着性が確保されると考えられる。
【００４０】
貫通孔３１２ａの内周面Ｆ０の最上部の径（トップ径）Ｄ１は、例えば５０μｍである。貫通孔３１２ａの内周面Ｆ０の底部の径（ボトム径）Ｄ２は、例えば３５μｍである。トップ径は絶縁層の第１面Ｆ１における貫通孔３１２ａの径であり、ボトム径は第２導体層３０１上の貫通孔３１２ａの径である。Ｄ１やＤ２は図２と図３に示されている。複合層３５０の厚さＴ１は、例えば５μｍである。底部の径Ｄ２は、最上部の径Ｄ１の７０％〜８０％の範囲内にあることが好ましい。厚さＴ１は、トップ径Ｄ１の５％〜２０％の範囲内にあることが好ましい。これにより、絶縁層１０１とビア導体３１２ｂ間の接続強度が高くなる。ビア導体３１２ｂの電気抵抗が低くなると考えられる。
【００４１】
絶縁層１０１の厚さ（隣接する導体層間の距離）Ｔ２は、例えば１０〜４０μｍである。
【００４２】
他のビア導体３１１ｂ、３２１ｂ、３２２ｂ、３３１ｂ、３３２ｂ、３４１ｂ、３４２ｂの周囲に図２、図３に示される複合層３５０と同様の複合層が存在している。
【００４３】
上記構成によれば、ビア導体３１１ｂ〜３４２ｂの各々が、複合層３５０を介して、層間樹脂絶縁層と密着している。これにより、ビア導体３１１ｂ〜３４２ｂのトップ径が５０μｍ以下であっても、接続信頼性が確保される。従って、プリント配線板１０に形成されている導体回路（配線）の幅及び配線間の間隔を、より小さくすることが可能となる。
【００４４】
プリント配線板１０は、複数のビア導体で形成されるスタックビア構造を有している。スタックビア構造は、小型化に適している。ただし、プリント配線板１０が熱応力等の応力を受けると、スタックビア構造は大きな応力を受ける。この結果、ビア導体にクラックが発生したり、ビア導体が層間絶縁層から剥離したりしやすくなる。ビア導体間でデラミネーションが発生しやすくなる。
【００４５】
しかし、本実施形態のビア導体３１１ｂ〜３４２ｂは、複合層３５０を介して層間樹脂絶縁層（層間絶縁層）に強固に密着している。従って、ビア導体にクラックが発生し難い。ビア導体が層間絶縁層から剥離し難い。スタックビア構造のビア導体間の接続信頼性が高い。これにより、本実施形態のプリント配線板１０は、スタックビア構造を有するプリント配線板に適している。４つ以上のビア導体により形成されるスタックビア構造を有するプリント配線板が本実施形態の複合層を有することが好ましい。ビア導体のトップ径が５０μｍ未満であって、ボトム径が４５μｍ未満であると、ビア導体の信頼性が低下しやすい。しかしながら、本実施形態のプリント配線板は複合層を有するので、ビア導体の径が小さくても、ビア導体やスタックビア構造の信頼性が高い。下のビア導体の直上に上のビア導体を積層することで、スタックビア構造が形成される。トップ径Ｄ１が４５μｍ以下であって、ボトム径Ｄ２が４０μｍ以下であると、プリント配線板は複合層を有することが好ましい。
【００４６】
以下、図４乃至図２１を参照して、本実施形態に係るプリント配線板１０の製造方法が説明される。図４に示されるように、出発材料として両面銅張積層板１０００が準備される。両面銅張積層板１０００は、第３面Ｆ３と第４面Ｆ４とを有する基板１００と基板の両面に積層されている金属箔１００１、１００２（例えば銅箔）で形成されている。
【００４７】
続けて、図５に示されるように、両面銅張積層板１０００を貫通するスルーホール導体用の貫通孔３００ａが形成される。スルーホール導体用の貫通孔３００ａの形状は、例えば砂時計状である。
【００４８】
続けて、例えばパネルめっき法により、図６に示されるように、金属箔１００１、１００２上及び貫通孔３００ａ内に、無電解めっき膜と無電解めっき膜上の電解めっき膜で形成されるめっき膜１００５が形成される。スルーホール導体用の貫通孔３００ａにスルーホール導体３００ｂが形成される。無電解めっき膜と電解めっき膜は、銅等で形成される。続けて、図７に示されるように、サブトラクティブ法で基板１００の第３面Ｆ３に導体層３０１が形成される。基板１００の第４面Ｆ４に導体層３０２が形成される。
【００４９】
続けて、例えば第３面Ｆ３側から基板１００にキャビティＲ１０が形成される。図８では、キャビティＲ１０は基板１００を貫通している。キャビティＲ１０内に電子部品２００が収容される。
【００５０】
図９に示されるように、例えばＰＥＴフィルム１００６が基板１００の片側（例えば第４面Ｆ４）に貼りつけられる。これにより、キャビティＲ１０（孔）の一方の開口がＰＥＴフィルム１００６で塞がれる。続けて、図１０に示されるように、キャビティＲ１０から露出するＰＥＴフィルム１００６に電子部品２００が置かれる。本実施形態においては、電子部品２００は、チップ型の積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ）である。電子部品２００は、電極２００ａと２００ｂとを有する。
【００５１】
図１１に示されるように、電子部品２００の第５面Ｆ５上に、半硬化の絶縁層１０１用フィルムが積層される。絶縁層１０１用フィルムは、例えば、シリカフィラーを含有する熱硬化性樹脂からなる。続けて、絶縁層１０１用フィルムを加熱プレスすることにより、絶縁層１０１用フィルムに含まれる樹脂がキャビティＲ１０内を充填する。これにより、図１２に示されるように、キャビティＲ１０内の電子部品２００と基板１００との間の隙間Ｒ１１に、絶縁体１０１ａ（絶縁層１０１を構成する樹脂）が充填される。その後、ＰＥＴフィルム１００６が除去される。
【００５２】
図１３に示されるように、基板１００の第４面Ｆ４上、並びに電子部品２００の第６面Ｆ６上に、絶縁層１０２用フィルムが積層される。絶縁層１０２用フィルムは、例えば、シリカフィラーを含有する熱硬化性樹脂からなる。続けて、絶縁層１０１、１０２用フィルムが硬化される。
【００５３】
これにより、図１４に示されるように、基板１００の第３面Ｆ３上、及び電子部品２００の第５面Ｆ５上に、絶縁層１０１が形成され、基板１００の第４面Ｆ４上、及び電子部品２００の第６面Ｆ６上に、絶縁層１０２が形成される。
【００５４】
続けて、第１の絶縁層にビアホールが形成される。具体的には、図１５に示されるように、例えばＵＶレーザにより、絶縁層１０１に貫通孔３１１ａ、３１２ａ（ビアホール）が形成され、絶縁層１０２に貫通孔３２１ａ、３２２ａ（ビアホール）が形成される。貫通孔３１１ａ、３１２ａは絶縁層１０１を貫通し、貫通孔３２１ａ、３２２ａは絶縁層１０２を貫通する。そして、貫通孔３１１ａ、３２１ａは、電子部品２００の電極２００ａ、２００ｂに至り、貫通孔３１２ａ、３２２ａは、スルーホール導体３００ｂの直上の導体層３０１、３０２に至る。
【００５５】
図１６に貫通孔３１２ａ形成直後の絶縁層１０１の断面が拡大して示されている。図１６に示されるように、貫通孔３１２ａの壁面は滑らかである。貫通孔の径は第１面Ｆ１から第２面Ｆ２に向かって小さくなっている。貫通孔は、第１面Ｆ１から第２面Ｆ２に向かって縮径率が大きくなる。なお、貫通孔の縮径率が変化せず、貫通孔の壁面の断面が略直線であってもよい。その後、貫通孔３１１ａ、３１２ａ、３２１ａ、３２２ａ内にデスミア処理が行われる。デスミア処理によって貫通孔の径が大きくなる。
【００５６】
図１７にデスミア処理後の絶縁層１０１の断面が拡大して示されている。図１７に示されるように、貫通孔の壁面（内周面）上に樹脂や無機粒子を含む中間層が形成される。中間層に含まれる無機粒子は絶縁層に含まれる無機粒子と同じである。中間層に含まれる樹脂は絶縁層に含まれる樹脂と同じ成分を含む。無機粒子間に形成されている隙間により、中間層は複雑な凹凸面を有する。ＣＯ2レーザで形成される貫通孔にデスミア処理が行われても貫通孔の内周面上にこのような凹凸が形成されず、滑らかな面が得られやすい。例えば、デスミアの条件やレーザの条件、絶縁層の硬化条件を調整することで、中間層を形成することができる。また、デスミア処理を行うための液中で基板をＸ−Ｙ方向に動かすことで中間層が形成されやすい。貫通孔３１２ａのトップ径Ｄ１が５０μｍ以下であって貫通孔３１２ａの側壁が図１６に示されるように曲がっていると中間層が形成されやすい。トップ径Ｄ１が５０μｍ以下であると貫通孔３１２ａ内にデスミア液が入り難い。そして、側壁が曲がっていたり湾曲していたりすると、内周面の面積が大きくなる。貫通孔３１２ａ内の少ないデスミア液で大きな面積を有する側壁を処理するため、中間層が形成されると考えられる。
【００５７】
本実施形態では、貫通孔３１１ａ、３１２ａ、３２１ａ、３２２ａの径（トップ径）が５０μｍ以下なので、ＵＶレーザが用いられている。具体的には、例えば、波長３５５ｎｍの第３高調波ＹＡＧレーザが用いられている。周波数は８０ｋＨｚであり、出力は１．１５Ｗである。ショット数は、４０〜６０ショットである。以上の条件で、貫通孔３１１ａ、３１２ａ、３２１ａ、３２２ａが形成されている。エキシマレーザ等の他のＵＶレーザを用いることができる。
【００５８】
図１８に示されるように、絶縁層１０１、１０２上及び貫通孔３１１ａ、３１２ａ、３２１ａ、３２２ａ内に、無電解めっき膜１００７、１００８が形成される。無電解めっき膜の代わりに、スパッタ膜が形成されても良い。無電解めっき膜は銅めっき膜やニッケル膜等である。この時、無電解めっき膜は中間層に形成されている凹凸に追従している。もしくは、中間層に形成されている隙間が無電解めっき膜で充填される。隙間が無電解めっき膜で充填されると、無機粒子と樹脂と無電解めっき膜とからなる複合層が貫通孔の側壁上に形成される。複合層は貫通孔の側壁を覆っている。靱性の点で無電解めっきは電解めっきより優れる。そのため、微細な隙間を充填している無電解めっき膜が応力で破壊し難い。そのため、プリント配線場に反りが発生しても、ビア導体と絶縁層間で剥がれが発生し難い。ビア導体にクラックが発生し難い。
【００５９】
図１９に示されるように、無電解めっき膜１００７、１００８上にめっきレジスト１００９、１０１０が形成される。めっきレジスト１００９、１０１０から露出する無電解めっき膜１００７、１００８に電解銅めっき膜１０１１、１０１２が形成される。同時に、貫通孔３１１ａ、３１２ａ、３２１ａ、３２２ａに電解めっき膜１０１１、１０１２が充填される。
【００６０】
図２０に示されるように、ビア導体３１１ｂ、３１２ｂ、３２１ｂ、３２２ｂが形成される。無電解めっき膜が中間層の凹凸に追従していて中間層の隙間が無電解めっき膜で充填されないとき、隙間内の無電解めっき膜で形成される空間は電解めっき膜１０１１、１０１２で充填される。無機粒子と樹脂と無電解めっき膜と電解めっき膜とからなる複合層３５０が貫通孔の側壁上に形成される（図２参照）。複合層３５０は、ビア導体と絶縁層で挟まれている。複合層３５０はビア導体で覆われている。
【００６１】
ビア導体３１１ｂは、絶縁層１０１に形成され、電子部品２００の電極２００ａ又は電極２００ｂに接続される。ビア導体３１２ｂは、絶縁層１０１に形成され、導体層３０１に接続される。ビア導体３２１ｂは、絶縁層１０２に形成され、電子部品２００の電極２００ａ又は電極２００ｂに接続される。ビア導体３２２ｂは、絶縁層１０２に形成され、導体層３０２に接続される。
【００６２】
その後、めっきレジスト１００９、１０１０が除去される。電解銅めっき膜から露出する無電解めっき膜１００７、１００８が除去される。図２０に示されるように、導体層１１０及び導体層１２０が形成される。
【００６３】
続けて、図２０に示される中間基板の両面に樹脂絶縁層１０３、１０４が形成される（図２１）。その後、図１５から図２０を用いて説明されている処理と同様な処理が行われる。
【００６４】
そして、図１に示されるように、上側のビルドアップ層と下側のビルドアップ層上に導体層１３０、１４０を露出する開口１１ａ、１２ａを有するソルダーレジスト層１１、１２が形成される。上側のビルドアップ層上のソルダーレジスト層は上側のソルダーレジスト層１１であり、下側のビルドアップ層上のソルダーレジスト層１２は下側のソルダーレジスト層である。続けて、ソルダーレジスト層の開口から露出する導体層（パッド）１３０、１４０上に保護膜が形成される。保護膜は、例えばＮｉ／Ａｕ膜やＯＳＰ膜である。
【００６５】
延性の点で電解めっきは無電解めっきより優れる。そのため、複合層が電解めっき膜を含むと、プリント配線板に熱が加わっても、複合層内のめっき膜が破壊し難い。従って、プリント配線板に熱応力が加わっても、ビア導体と絶縁層間で剥がれが発生し難い。ビア導体にクラックが発生し難い。
【００６６】
次に、本実施形態の変形例に係る複合層が、図２２を参照して説明される。図２２は、本実施形態の変形例に係る複合層３７０を示す断面図である。
【００６７】
ビア導体３１４ｂと貫通孔３１４ａの内周面Ｆ０２との間に複合層３７０が形成されている。変形例に係る複合層３７０は、金属としての無電解めっき１０３７ｂと、フィラー３７０ｃだけで形成されている。
【００６８】
貫通孔３１４ａの内周面Ｆ０２の最上部の径（トップ径）Ｄ７は、例えば５０μｍである。貫通孔３１４ａの内周面Ｆ０２の底部の径（ボトム径）Ｄ８は、例えば４０μｍである。トップ径は絶縁層の第１面Ｆ９における貫通孔３１４ａの径であり、ボトム径は第２導体層３０６上の貫通孔３１４ａの径である。複合層３７０の厚さＴ５は、例えば０．８μｍである。絶縁層１０６の厚さＴ６は、例えば４０μｍである。貫通孔の径は第１面Ｆ９から第２面Ｆ１０に向かって小さくなっている。貫通孔は、第１面Ｆ９から第２面Ｆ１０に向かって縮径率が大きくなる。なお、貫通孔の縮径率が変化せず、貫通孔の壁面の断面が略直線であってもよい。
【００６９】
このような形状及び寸法を有する変形例に係る複合層３７０においても、無電解めっき１０３７ｂとフィラー３７０ｃが複雑に絡み合っているため、ビア導体３１４ｂの接続信頼性は極めて高いと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のプリント配線板は、携帯機器等の回路基板に適している。
【符号の説明】
【００７１】
１０  プリント配線板
１１、１２  ソルダーレジスト層
１１ａ、１２ａ  開口部
１００  基板
１０１、１０２、１０３、１０４  絶縁層
１０１ａ  絶縁体
１１０、１２０、１３０、１４０、３０１、３０２  導体層
１１０ａ  ランド
２００  電子部品
２００ａ、２００ｂ  電極
３００ａ  スルーホール
３００ｂ  スルーホール導体
３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａ、３１５ａ、３１６ａ、３１７ａ、３２１ａ、３２２ａ、３３１ａ、３３２ａ、３４１ａ、３４２ａ  貫通孔
３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂ、３１５ｂ、３１６ｂ、３２１ｂ、３２２ｂ、３３１ｂ、３３２ｂ、３４１ｂ、３４２ｂ  ビア導体
３５０、３７０  複合層
３５０ａ  樹脂
３５０ｂ、３５０ｃ、３７０ｃ  フィラー
１０００  両面銅張積層板
１００１、１００２  金属箔
１００３、１００４  孔
１０１１、１０１２  電解めっき膜
１００７ａ  第１無電解めっき
１００７ｂ  第２無電解めっき
１０１１ａ、  第１電解めっき
１０１１ｂ、  第２電解めっき
１００６  ＰＥＴフィルム
１００７、１００８  無電解めっき膜
１００９、１０１０  めっきレジスト
１０３７ｂ  無電解めっき
Ｆ０、Ｆ０２  内周面
Ｆ１、Ｆ９  第１面
Ｆ２、Ｆ１０  第２面
Ｆ３  第３面
Ｆ４  第４面
Ｆ５  第５面
Ｆ６  第６面
Ｐ１１、Ｐ１２  パッド
Ｒ１０  キャビティ
Ｒ１１  隙間
【図１】
2015126103.tif 000003
【図２】
2015126103.tif 000004
【図３】
2015126103.tif 000005
【図４】
2015126103.tif 000006
【図５】
2015126103.tif 000007
【図６】
2015126103.tif 000008
【図７】
2015126103.tif 000009
【図８】
2015126103.tif 000010
【図９】
2015126103.tif 000011
【図１０】
2015126103.tif 000012
【図１１】
2015126103.tif 000013
【図１２】
2015126103.tif 000014
【図１３】
2015126103.tif 000015
【図１４】
2015126103.tif 000016
【図１５】
2015126103.tif 000017
【図１６】
2015126103.tif 000018
【図１７】
2015126103.tif 000019
【図１８】
2015126103.tif 000020
【図１９】
2015126103.tif 000021
【図２０】
2015126103.tif 000022
【図２１】
2015126103.tif 000023
【図２２】
2015126103.tif 000024