(57)【要約】【課題】コア基板表面の導電層の厚みのバラツキを抑えた上で導電層を薄膜化し、微細配線を形成できるコア基板の製造方法及び配線基板の製造方法を提供すること。【解決手段】銅被覆基板５７の表面に、第１導電層５９、６１を形成するとともに、スルーホール２１の内周面にスルーホール導電層２３を形成する。次に、スルーホール導電層２３内側の貫通穴２５内に、樹脂穴埋め材２７を充填する。次に、樹脂穴埋め材２７の突出部分及び第１導電層５９、６１の表面側を、第１研磨により除去する。次に、第１積層導電層６３、６５の表面側を、エッチングにより更に除去する。次に、エッチングにより表面に突出した樹脂穴埋め材２７の端部を、第２研磨（バフ研磨）により除去する。次に、第１積層導電層６３、６５の表面及び樹脂穴埋め材２７の表面を、第２導電層７５、７７で覆う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板本体の表面に表面導電層を形成するとともに、スルーホールの内周面にスルーホール導電層を形成する工程と、
前記スルーホール導電層を備えたスルーホール内に、充填材を充填する工程と、
前記充填材の表面側の突出部分及び前記表面導電層の表面側を、第１研磨により除去する工程と、
前記表面導電層の表面側を、エッチングにより更に除去する工程と、
前記エッチングにより表面に突出した充填材の端部を、第２研磨により除去する工程と、
前記表面導電層の表面及び充填材の表面を、メッキにより被覆導電層で覆う工程と、
を備えたことを特徴とするコア基板の製造方法。
【請求項２】
前記基板本体は、絶縁性の板状コア又は該絶縁性の板状コアの表面にベース導電層を備えたものであることを特徴とする前記請求項１に記載のコア基板の製造方法。
【請求項３】
前記第２研磨は、バフ研磨であることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のコア基板の製造方法。
【請求項４】
前記エッチングにより、前記基板本体上の導電層全体の厚みを、５μｍ以上１５μｍ以下としたことを特徴とする前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコア基板の製造方法。
【請求項５】
前記被覆導電層を形成した後の前記基板本体上の導電層全体の厚みを、１５μｍ以上２０μｍ以下としたことを特徴とする前記請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコア基板の製造方法。
【請求項６】
前記請求項１ないし５のいずれか１項に記載のコア基板の製造方法により製造されたコア基板の表面に、ビルドアップ層を積層形成して、多層の配線基板を製造することを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア基板の製造方法及び配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＭＰＵのパッケージに使用されるプリント基板（配線基板）として、複数の配線基板が積層された多層配線基板が使用されている。
この多層配線基板には、１枚のコアとなる配線基板（コア基板）が使用されており、このコア基板の上に多層に配線基板が形成されている（引用文献１、２参照）。
【０００３】
上述したコア基板は、例えば下記の手順(1)〜(8)で製造されている。
(1)まず、図５（ａ）に示す様に、樹脂製の板状コア１０１の表面に銅箔（Ｃｕ層１０３）が被覆された基板（ＣＣＬ）１０５に、均一エッチングを施し、Ｃｕ層１０３の膜厚を５μｍに加工する。
【０００４】
(2)次に、図５（ｂ）に示す様に、エッチング後の基板１０５にドリル加工を行って、スルーホール１０７を形成する。
(3)次に、図５（ｃ）に示す様に、メッキ（無電解Ｃｕメッキ＋電解Ｃｕメッキ）によって、基板１０５の表面及びスルーホール１０７の内周面にＣｕメッキ層１０９を形成する。尚、内周面がメッキされたスルーホール１０７がＰＴＨ（Plated  Through  Hole）である。
【０００５】
(4)次に、スルーホール１０７内のＣｕメッキ層１０９の表面を、エッチングによって粗化する。
(5)次に、図５（ｄ）に示す様に、穴埋め印刷によって、スルーホール１０７に樹脂１１１を充填した後に、樹脂１１１の硬化を行ってビア１１３を形成する。
【０００６】
(6)次に、図５（ｅ）に示す様に、基板表面の研磨を行って、ビア１１３の端部の余分な樹脂１１１を除去する。
(7)次に、図５（ｆ）に示す様に、ビア１１３の表面を含む基板表面を覆うように、蓋メッキ（無電解Ｃｕメッキ＋電解Ｃｕメッキ）を行う。
【０００７】
(8)次に、ドライフィルムによってレジストを形成した後に、サブトラクティブエッチングを行って、配線パターンを形成する。
【特許文献１】特開２００１−１４４４３５号公報
【特許文献２】特開２００３−１４２８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、サブトラクティブ法によって、コア基板に微細な配線を形成する場合には、従来の基板表面の銅厚みでは、エッチング残りが発生するという問題があった。
この対策として、銅厚みを薄くすることが考えられるが、その場合には、下記(1)〜(3)の様な別の問題が生じてしまい、必ずしも十分ではない。
【０００９】
(1)ＣＣＬでは、表面の銅箔は元々５μｍ程度であり、通常は、これ以上薄くできない。
(2)ＰＴＨメッキは、これ以上薄くすると、バレルクラックの懸念があるので、これ以上薄くできない。
【００１０】
(3)蓋メッキは、薄くし過ぎると、蓋メッキ上に形成する（ビルドアップ）ビアとの接続信頼性に問題が生じる。
つまり、元々の銅箔や（後に形成する）メッキの厚みを、エッチング残りが生じないように、十分に薄くすることができないという問題があった。
【００１１】
そこで、蓋メッキの前の工程、即ち、穴埋めした後に行う研磨の工程にて、基板表面のＣｕ層の厚みを薄くしたいところだが、従来の研磨工程での薄膜化は、研磨のバラツキが大きいので、逆に、研磨過剰による下地露出という不具合が発生することがあり、好ましくない。
【００１２】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コア基板表面の導電層の厚みのバラツキを抑えた上で、その導電層を薄膜化して、微細配線を形成することができるコア基板の製造方法及びそのコア基板を用いた配線基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）請求項１の発明（コア基板の製造方法）は、基板本体の表面に表面導電層を形成するとともに、スルーホールの内周面にスルーホール導電層を形成する工程と、スルーホール導電層を備えたスルーホール内に、充填材を充填する工程と、充填材の表面側の突出部分及び表面導電層の表面側を、第１研磨により除去する工程と、表面導電層の表面側を、エッチングにより更に除去する工程と、エッチングにより表面に突出した充填材の端部を、第２研磨により除去する工程と、表面導電層の表面及び充填材の表面を、メッキにより被覆導電層で覆う工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明では、第１研磨後に、エッチングを行って表面導電層を薄化し、そのエッチングによって突出した充填材を第２研磨によって除去し、その後メッキによって基板表面を被覆導電層で覆うので、従来に比べて、表面導電層を、バラツキなく均一に薄くすることができる。
【００１５】
つまり、表面導電層の厚みのバラツキを抑えた上で、その表面導電層を薄膜化することができるので、エッチングによって配線を形成する際に、エッチング残りが生じることなく、よって、好適に微細配線を形成することができるという顕著な効果を奏する。
【００１６】
尚、後述する様に、基板本体の表面に予め導電層（ベース導電層）を備えている場合にには、「表面導電層を形成する」とは、ベース導電層を下層に含んで一体となった導電層を形成することである。
【００１７】
（２）請求項２の発明では、基板本体は、絶縁性の板状コア又は該絶縁性の板状コアの表面にベース導電層を備えたものである。
本発明は、基板本体を例示したものである。このうち、特に、基板本体として、板状コアをベース導電層で被覆したものを採用することにより、表面導電層の必要な厚みを容易に確保することができる。
【００１８】
尚、板状コアの表面にベース導電層を備えている場合には、前記表面導電層は、ベース導電層とその表面に形成された導電層（例えばメッキによって形成される第１導電層）とから構成されるが、ベース導電層が無い場合には、例えばメッキによって形成される第１導電層が、そのまま表面導電層となる。
【００１９】
（３）請求項３の発明では、第２研磨として、バフ研磨を採用する。
このバフ研磨とは、布による研磨であり、これにより、表面導電層の表面を殆ど（或いは全く）削ることなく、充填材のみを容易に除去することができる。
【００２０】
（４）請求項４の発明では、エッチングにより、基板本体上の導電層全体の厚みを、５μｍ以上１５μｍ以下とする。
この厚みであれば、下地が露出することなく、後に被覆導電層を形成した場合でも、導電層の厚みを十分に薄膜化することができる。
【００２１】
尚、前記基板本体上の導電層全体とは、ベース導電層の有無にかかわらず、板状コア上に形成された導電層の全体を示している。
（５）請求項５の発明では、被覆導電層を形成した後の基板本体上の導電層全体の厚みを、１５μｍ以上２０μｍ以下としている。
【００２２】
本発明では、導電層の厚みを十分に薄膜化することができるので、後にエッチングによって配線を形成した場合でも、エッチング残りを生じにくく、よって、微細配線容易に形成することができる。
【００２３】
尚、前記基板本体上の導電層全体とは、ベース導電層の有無にかかわらず、板状コア上に形成された導電層の全体を示している。
（６）請求項６の発明では、上述したコア基板の製造方法により製造されたコア基板の表面に、ビルドアップ層を積層形成して、多層の配線基板を製造する。
【００２４】
これによって、微細配線を備えた配線基板を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の最良の形態（実施形態）について、図面に基づいて説明する。
［実施形態］
ａ）まず、本実施形態の配線基板の製造方法によって製造される配線基板について説明する。尚、図１は配線基板の断面構造を模式的に示すものである。
【００２６】
図１に示す様に、配線基板１は、コア基板３の上下両面に、複数のビルドアップ層５〜１１を積層して形成したものである。
前記コア基板３は、配線基板１の機械的強度を確保するための芯となるものであり、主として、絶縁性を有する板状コア１３と、その両表面に形成されたコア導体層１５、１７と、両表面のコア導体層１５、１７を電気的に接続するビア１９とから構成されている。
【００２７】
このうち、板状コア１３は、耐熱性樹脂板（例えばビスマレイミド−トリアジン樹脂板）や、繊維強化樹脂板（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂）等で構成された板材である。
【００２８】
コア導体層１５、１７は、板状コア１３の上下の両表面に、その表面の大部分を被覆する面導体パターンとして形成された銅からなる配線金属層であり、電源層または接地層として用いられるものである。
【００２９】
ビア１９は、板状コア１３に空けられたスルーホール２１の内周面に、銅からなるスルーホール導電層２３が形成され、スルーホール導電層２３内側の貫通孔２５に、エポキシ樹脂等の樹脂穴埋め材（充填材）２７が充填されたものである。このスルーホール導体層２３によって、板状コア１３の両表面のコア導体層１５、１７が電気的に接続されている。
【００３０】
また、前記ビルドアップ層５〜１１は、熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂絶縁層であり、そのうち第１ビルドアップ層５、７は、コア導体層１５、１７の上層（即ち板状コア１３の両表面上）に形成されている。
【００３１】
前記第１ビルドアップ層５、７の表面には、それぞれ配線金属層である第１導体層２９、３１がＣｕメッキにより形成されている。なお、コア導体層１５、１７と第１導体層２９、３１とは、それぞれビア３３、３５により層間接続がなされている。
【００３２】
同様に、第１導体層２９、３１の上層（即ち第１ビルドアップ層５、７の両表面）上には、第２ビルドアップ層９、１１がそれぞれ形成され、第２ビルドアップ層９、１１の表面には、それぞれ第２導体層４１、４３が形成されている。また、第２導体層４１、４３は、金属端子パッド３７、３９を有している。なお、第１導体層２９、３１と第２導体層４１、４３とは、それぞれビア４５、４７により層間接続がなされている。
【００３３】
更に、前記金属端子パッド３７、３９のうち、図１の上方（第１主面側）の金属端子パッド３７には、集積回路チップなどをフリップチップ接続するための半田バンプ４９が形成されている。
【００３４】
つまり、金属端子パッド３７は、配線基板１の第１主表面の中央部分に格子状に配列されており、各々その上に形成された半田バンプ４９とともにチップ搭載部が形成されている。なお、半田バンプ４９は、例えばＳｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｓｂなど実質的にＰｂを含有しない半田にて構成することができる。
【００３５】
一方、図１の下方（第２主面側）の金属端子パッド３９は、配線基板自体をマザーボード等にピングリッドアレイ（ＰＧＡ）あるいはボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）により接続するための裏面ランド（ＰＧＡパッド、ＢＧＡパッド）として利用されるものである。尚、第２主面側の金属端子パッド３９も、格子状に配列されている。
【００３６】
そして、各第２導体層４１、４３（即ち第２ビルドアップ層９、１１）上には、それぞれ、感光性または熱硬化性樹脂組成物よりなるソルダーレジスト層５１、５２が形成されている。尚、ソルダーレジスト層５１、５２は、半田バンプ４９や金属端子パッド３９のランド部分が露出するように形成されている。
【００３７】
ｂ）次に、本実施形態の（コア基板の製造方法を含む）配線基板の製造方法を説明する。尚、図２及び図３は、配線基板の製造手順を示す説明図である。
前記配線基板１は、公知のビルドアップ法等を利用して、板状コア１３の両主表面に、順次ビルドアップ層５〜１１等を形成することにより製造することができる。以下、具体的に説明する。
【００３８】
・まず、図２（ａ）に示すように、コア基板３を製造するために、繊維強化樹脂板等の板状コア１３の両側に、Ｃｕ箔等（ベース導電層）５３、５５が被覆された基板本体（銅被覆基板：ＣＣＬ）５７を用意する。
【００３９】
この板状コア１３の厚みは６００μｍ（１００〜２０００μｍの範囲で可能）であり、ベース導電層５３、５５の厚みは１２μｍ（又は１８μｍ）である。
なお、ここでは、基板本体として銅被覆基板５７を用いるが、ベース導電層５３、５５を備えていない基板本体（即ち板状コア１３のみ）を採用することも可能である。
【００４０】
・次に、図２（ｂ）に示すように、過酸化水素・硫酸系化学研磨液（クリーンエッチＳＥ−０７：三菱ガス化学（株）製）を用いて、ベース導電層５３、５５の表面を全面エッチングし、その厚みを５μｍとする。
【００４１】
・次に、図２（ｃ）に示すように、エッチングを施した銅被覆基板５７に、ドリル等の方法で、基板の厚さ方向に貫通する直径約２５０μｍ（５０〜５５０μｍの範囲で可能）のスルーホール２１を複数穿孔する。
【００４２】
・次に、図２（ｄ）に示すように、そのスルーホール２１の内周面と銅被覆基板５７の上下の両表面上に、Ｃｕの無電解メッキを施し、その上にＣｕの電解メッキを施して、スルーホール導電層２３及び第１導電層５９、６１を形成する。尚、エッチング後のベース導電層５３、５５と第１導電層５９、６１とによって、第１積層導電層（表面導電層）６３、６５が構成される。
【００４３】
ここで、スルーホール２１内と銅被覆基板５７の表面とでは、メッキによるＣｕの被膜の形成速度が異なるので、図４に示すように、スルーホール導電層２３の厚みｔ１より第１導電層５９、６１の厚みｔ２が大きくなる。なお、メッキの厚みの比（スローイングパワー）ｔ１／ｔ２は、通常、０．９程度となる。
【００４４】
また、スルーホール導電層２３の厚みｔ１は、バレルクラックを防止する観点から、１５μｍ以上必要と考えられるので、ここでは、スルーホール導電層２３の厚みｔ１＝１６μｍ、第１導電層５９、６１の厚みｔ２＝２３μｍとされている。尚、エッチング後のベース導電層５３、５５の厚みｔ３は５μｍであるので、第１積層導電層６３、６５の厚みｔ４は、２８μｍである。
【００４５】
・次に、図２（ｅ）に示すように、メッキを施した銅被覆基板５７を水平に保った状態で、その一方の主面（本実施例では上側）に印刷用マスク６７を重ね合わせる。この印刷用マスク６７には、スルーホール２１の形成位置に対応した開口部６９が設けられている。
【００４６】
そして、印刷用マスク６７の表面上に（エポキシ樹脂等からなる）樹脂ペースト７３を配置し、スキージ７１等の印刷器具を印刷用マスク６７上で移動させて、樹脂ペースト７３を開口部６９を介してスルーホール２１内（詳しくはスルーホール導電層２３内側の貫通孔２５内）に一時に圧入していく。
【００４７】
これにより、樹脂ペースト５７は、銅被覆基板５７の表面上にて、貫通孔２５の表面側に印刷用マスク６７の厚さ分だけ盛り上がって印刷されるとともに、貫通孔２５の周縁から外向きに張り出す位置にも盛り上がって印刷される。
【００４８】
・次に、図３（ａ）に示すように、樹脂ペースト７３を充填した銅被覆基板５７の表面から印刷用マスク６７を離間させ、充填した樹脂ペースト７３を乾燥させて硬化させる。
これにより、樹脂ペースト７３は、銅被覆基板５７の表面にて盛り上がるようにして硬化した状態（樹脂穴埋め材２７）となる。
【００４９】
・次に、図３（ｂ）に示すように、銅被覆基板５７の表面を研磨（第１研磨）して、その表面を平坦にする。つまり、銅被覆基板５７の表面に盛り上がった樹脂穴埋め材２７の端部を除去するとともに、貫通孔２５内の樹脂穴埋め材２７の表面と銅被覆基板５７の表面とが面一になるように研磨加工する。
【００５０】
このとき、第１導電層５９、６１の表面全体（従って第１積層導電層６３、６５の表面全体）も研磨されるので、第１導体積層部６３、６５の厚みｔ４は２３μｍと薄くなる。
尚、この第１研磨は、具体的には、ベルトサンダー機を用いて行う。
【００５１】
・次に、図３（ｃ）に示すように、研磨した銅被覆基板５７の表面を、前記図２（ｂ）に示す工程と同様に、過酸化水素・硫酸系化学研磨液を用いて全面エッチングし、第１積層導電層６３、６５の厚みｔ４を１３μｍと、更に薄くする。尚、この第１積層導電層６３、６５の厚みｔ４は、１０〜１５μｍの範囲が好適である。
【００５２】
このエッチングにより、樹脂穴埋め材２７の周囲の第１積層導電層６３、６５が薄くなるので、樹脂穴埋め材２７の上下両端は、それぞれ銅被覆基板５７の表面から突出した状態となる。
【００５３】
・次に、図３（ｄ）に示すように、エッチングした銅被覆基板５７の表面を、バフ研磨（第２研磨）し、銅被覆基板５７の表面から突出した樹脂穴埋め材２７の上下両端部分を除去して、樹脂穴埋め材２７の表面と銅被覆基板５７の表面とが面一になるように加工する。
【００５４】
尚、このバフ研磨は、具体的には、フラップブラシ等によるロール研磨によって行うので、第１積層導電層６３、６５の厚みは、少し研磨されて１０μｍとなるが、殆ど変化しない。
【００５５】
・次に、図３（ｅ）に示すように、バフ研磨した銅被覆基板５７に対して、樹脂穴埋め材２７の表面（従ってビア１９の表面）を含む基板表面全体を覆うように、蓋メッキを行う。
【００５６】
この蓋メッキとは、無電解Ｃｕメッキの後に電解Ｃｕメッキを行って、厚み１０μｍの第２導電層（被覆導電層）７５、７７を形成するものである。
これにより、基板表面は、厚みｔ４が１０μｍの第１積層導電層６３、６５と厚み１０μｍの第２導電層７５、７７とが積層された厚み２０μｍの第２積層導電層７９、８１に覆われることになる。尚、この第２積層導電層７９、８１の厚みは、１５〜２０μｍの範囲が好適である。
【００５７】
その後、図示しないが、第２積層導電層７９、８１上に所定パターンのエッチングレジスト層を形成し、このレジスト層から露出する導体層をエッチング除去することにより、板状コア１３の両表面上に所定パターンのコア導体層１５、１７が形成される。
【００５８】
更に、上述したように公知のビルドアップ法等により、平坦に形成された板状コア１３の両主表面（即ちコア基板３の両主表面）に、それぞれ順次ビルドアップ層５〜１１等を形成することにより配線基板１を製造することができる。
【００５９】
ｃ）本実施形態の効果
本実施形態では、上述した製造方法で、コア基板３を製造するとともに配線基板１を製造するので、すなわち、第１研磨後に、均一エッチングを行って第１積層導電層６３、６５を薄化し、そのエッチングによって突出した樹脂穴埋め材２７を第２研磨（バフ研磨）によって除去し、その後蓋メッキを行うので、従来に比べて、第２積層導電層７９、８１（従ってコア導体１５、１７）を、バラツキなく均一に薄くすることができる。
【００６０】
つまり、コア基板３の表面のコア導体１５、１７の厚みのバラツキを抑えた上で、そのコア導体１５、１７を薄膜化することができるので、エッチングによって配線を形成する際に、エッチング残りが生じることなく、よって、好適に微細配線を形成することができるという顕著な効果を奏する。
【００６１】
尚、本発明は前記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、上記した樹脂ペーストとしては、貫通孔を穴埋め充填できるものであれば良いが、熱応力の発生を少なくするため被充填基板の熱膨張率と同程度の熱膨張率であるものが良い。また、硬化性収縮の少ないものが扱いやすい。例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂等が挙げられる。更に、これらの樹脂に、シリカ、アルミナ等の無機粉末を混入したものでも良く、あるいはＣｕ粉末、Ａｇ粉末などの金属粉末を含有させて、電気メッキによるメッキ層を被着可能としたり、導電性を付与したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】配線基板の断面構造の一例を示す説明図である。
【図２】配線基板の製造工程の一部を示す説明図である。
【図３】図２に続く配線基板の製造工程の一部を示す説明図である。
【図４】メッキ等による導電層の厚みを示す説明図である。
【図５】従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…配線基板
３…コア基板
５、７、９、１１…ビルドアップ層
１３…板状コア（板状コア）
２１…スルーホール
２３…スルーホール導電層
２７…樹脂穴埋め材
５３、５５…ベース導電層
５７…銅被覆基板（基板本体）
５９、６１…第１導電層
６３、６５…第１積層導電層（表面導電層）
７５、７７…第２導電層（被覆導電層）
７９、８１…第２積層導電層
【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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