(57)【要約】【課題】第二の配線導体を微細化し、貫通孔を介した第二の配線導体と第一の配線導体との接続性を確保した配線基板を提供すること。【解決手段】第一の絶縁層１ａと、この上に被着された第一の配線導体２ａと、第一の絶縁層１ａ上および第一の配線導体２ａ上に積層された、この上に位置する貫通孔３を有する第二の絶縁層１ｂと、貫通孔３の内面に第一の配線導体２ａと電気的に接続するように被着された、無電解めっき層５およびこの上の電解めっき層６から成る貫通導体４と、第二の絶縁層１ｂ上に貫通導体３と電気的に接続するように被着された、無電解めっき層５およびこの上の電解めっき層６から成る第二の配線導体２ｂとを具備して成る配線基板であって、第二の配線導体２ｂは、少なくともその外周縁における無電解めっき層５の厚みが貫通導体４の無電解めっき層５の厚みよりも薄い。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の絶縁層と、該第一の絶縁層上に被着された第一の配線導体と、前記第一の絶縁層上および前記第一の配線導体上に積層された、該第一の配線導体上に位置する貫通孔を有する第二の絶縁層と、前記貫通孔の内面に前記第一の配線導体と電気的に接続するように被着された、無電解めっき層および該無電解めっき層上の電解めっき層から成る貫通導体と、前記第二の絶縁層上に前記貫通導体と電気的に接続するように被着された、無電解めっき層および該無電解めっき層上の電解めっき層から成る第二の配線導体とを具備して成る配線基板であって、前記第二の配線導体は、少なくともその外周縁における前記無電解めっき層の厚みが前記貫通導体の前記無電解めっき層の厚みよりも薄いことを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁基板上に積層された絶縁層上に、無電解めっき層と電解めっき層とを順次積層して成る配線導体を有する配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、現在の電子機器は、移動体通信機器に代表されるように小型・薄型・高密度化が要求されてきている。そして、そのような電子機器に使用される配線基板においても、小型・薄型・多端子化が求められてきており、それを実現するために配線基板に設ける信号導体等の配線導体層の幅を細くするとともにその間隔を狭くし、さらに配線導体を絶縁層を挟んで多層に配置することにより高密度配線化が図られている。
【０００３】
このような高密度配線が可能な配線基板として、ビルドアップ法を採用して製作された配線基板が知られている。ビルドアップ法とは、例えば、ガラスクロスやアラミド不布織等の補強材に耐熱性や耐薬品性を有するエポキシ樹脂に代表される熱硬化性樹脂を含浸させて硬化した絶縁基板上に第一の配線導体を形成し、次にその上にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成るワニスを塗布するか、またはフィルム状の熱硬化性樹脂をラミネートするとともにそれを加熱硬化して絶縁層を形成し、その後、絶縁層に第一の配線導体の一部を露出させる直径が３０〜１００μｍ程度の貫通孔をレーザ加工により穿設し、次に、その貫通孔の内面および絶縁層の表面を過マンガン酸カリウム溶液等の粗化液で化学的に粗化し、しかる後、例えば配線導体が銅からなる場合であれば、無電解銅めっき法および電解銅めっき法を用いて貫通孔内面および絶縁層表面にめっき層を所定のパターンに被着させて第一の配線導体と電気的に接続された貫通導体およびこの貫通導体と電気的に接続された第二の配線導体を形成し、さらに、その上に上記と同様の工程を繰り返して絶縁層および配線導体の形成を行なうことによって配線基板を製造する方法である。
【０００４】
このようなビルドアップ法において、貫通孔が形成された絶縁層上に配線導体を形成する方法としては、サブトラクティブ法やセミアディティブ法およびフルアディティブ法があるが、高密度な配線導体を形成する方法としては、一般的には、セミアディティブ法が用いられている。
【０００５】
セミアディティブ法とは、第一の配線導体の一部を露出させる貫通孔が形成された絶縁層の貫通孔内面および上面に厚みが１〜２μｍ程度の下地層としての無電解銅めっき層を被着させる工程と、この無電解銅めっき層の上面に耐めっき樹脂層用の感光性樹脂フィルムを積層した後、それを露光・現像して、絶縁層上の無電解銅めっき層を所望する配線導体のパターン形状に露出させる開口部を有する耐めっき樹脂層を形成する工程と、この耐めっき樹脂層の開口部内に露出する無電解銅めっき層の上に厚みが耐めっき樹脂層の厚みと同等以下の厚みの電解銅めっき層を被着させる工程と、無電解銅めっき層の上面から耐めっき樹脂層を剥離した後、電解銅めっき層が被着している部位以外の無電解銅めっき層が消失するまで無電解銅めっき層および電解銅めっき層をエッチングすることによって第二の配線導体を形成する方法である。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２６１４５１公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このセミアディティブ法では、絶縁層上に下地層としての無電解銅めっき層、および電解銅めっき層を被着させた後、電解銅めっき層が被着している部位以外の無電解銅めっき層が消失するまで無電解銅めっき層および電解銅めっき層をエッチングすることによって第二の配線導体を形成することから、下地層としての無電解銅めっき層の厚みが厚くなると、エッチング工程で配線導体を形成する際に電解銅めっき層が下地層としての無電解銅めっき層の厚みと同じ厚みだけ大きくエッチングされてしまい、その分、微細な配線導体を形成することが困難で、高密度配線ができないという問題点を有していた。
【０００８】
他方、下地層としての無電解銅めっき層の厚みが薄くなると、貫通孔内に貫通導体を良好に形成することが困難となり、その結果、第一の配線導体と第二の配線導体との電気的接続が不安定となり、第一の配線導体と第二の配線導体との間で断線が発生してしまうという問題を有していた。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は絶縁層に形成された貫通導体を介する上下の配線導体同士の電気的な接続性を確保しつつ、かつ配線導体の微細化が可能な配線基板を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、第一の絶縁層と、この第一の絶縁層上に被着された第一の配線導体と、前記第一の絶縁層上および前記第一の配線導体上に積層された、この第一の配線導体上に位置する貫通孔を有する第二の絶縁層と、前記貫通孔の内面に前記第一の配線導体と電気的に接続するように被着された、無電解めっき層およびこの無電解めっき層上の電解めっき層から成る貫通導体と、前記第二の絶縁層上に前記貫通導体と電気的に接続するように被着された、無電解めっき層およびこの無電解めっき層上の電解めっき層から成る第二の配線導体とを具備して成る配線基板であって、前記第二の配線導体は、少なくともその外周縁における前記無電解めっき層の厚みが前記貫通導体の前記無電解めっき層の厚みよりも薄いことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の配線基板によれば、第二の配線導体は、その外周縁における無電解めっき層の厚みが貫通導体の無電解めっき層の厚みよりも薄いことから、貫通孔内の下地層としての無電解めっき層の厚みを厚くして、第一の配線導体と第二の配線導体とを良好に接続する接続信頼性の高い貫通導体を形成することができ、かつ無電解めっき層および電解めっき層をエッチングすることによって第二の配線導体を形成する際に、無電解めっき層を大きくエッチングする必要がないので電解めっき層が大きくエッチングされることはなく、第二の配線導体を微細化することができ、高密度配線が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の配線基板を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す部分断面図であり、この図において、１ａは第一の絶縁層、１ｂは第二の絶縁層、２ａは第一の配線導体、２ｂは第二の配線導体であり、３は第二の絶縁層１ｂに形成された貫通孔、４は貫通導体であり、主にこれらで本発明の配線基板が構成される。
【００１３】
第一の絶縁層１ａは、例えばガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る厚みが０．１〜２ｍｍ程度の平板であり、その上面には、第一の配線導体２ａが被着形成されており、さらにその上には第二の絶縁層１ｂと第二の配線導体２ｂとが積層されている。
【００１４】
第一の絶縁層１ａ上に積層された第二の絶縁層１ｂは、第一の絶縁層１ａの上に第二の配線導体２ｂを配置するための絶縁間隔を形成するためのものであり、エポキシ樹脂や変性ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂から成り、第一の配線導体２ａの一部を露出させる貫通孔３を有しており、その厚みが１０〜７０μｍ程度である。
【００１５】
また、第二の絶縁層１ｂ上には、貫通孔３の開口から第二の絶縁層１ｂの外周にむけて被着形成された、無電解めっき層５およびこの無電解めっき層６上の電解めっき層６から成る第二の配線導体２ｂが被着形成されており、さらに貫通孔３の内面には、第一の配線導体２ａおよび第二の配線導体２ｂを電気的に接続する、無電解めっき層５およびこの無電解めっき層５上の電解めっき層６から成る貫通導体４が被着形成されている。
【００１６】
そして本発明の配線基板においては、第二の配線導体２ｂは、少なくともその外周縁Ｓにおける無電解めっき層５の厚みが貫通導体４の無電解めっき層４の厚みよりも薄くなっている。また、本発明においては、このことが重要である。
【００１７】
本発明の配線基板によれば、第二の配線導体２ｂは、その外周縁Ｓにおける無電解めっき層５の厚みが貫通導体４の無電解めっき層５の厚みよりも薄いことから、貫通孔３内の下地層としての無電解めっき層５の厚みを厚くして、第一の配線導体２ａと第二の配線導体２ｂとを良好に接続する接続信頼性の高い貫通導体４を形成することができ、かつ無電解めっき層５および電解めっき層６をエッチングすることによって第二の配線導体２ｂを形成する際に、無電解めっき層６を大きくエッチングする必要がないので電解めっき層５が大きくエッチングされることはなく、第二の配線導体２ｂを微細化することができ高密度配線が可能となる。
【００１８】
なお、無電解めっき層５は、貫通孔３内における厚みが１μｍ未満であると、貫通導体４を介した第二の配線導体２ｂと第一の配線導体２ａとの電気的な接続性が低下してしまう危険性があり、他方、２μｍを超えると、後述するように、無電解めっき層５をエッチングして部分的に薄くする際にそのエッチングが困難となる傾向にある。したがって、無電解めっき層５の厚みは１〜２μｍの範囲が好ましい。
【００１９】
また、第二の配線導体２ｂの外周縁Ｓにおける無電解めっき層５の厚みが０．５μｍ未満であると、第二の絶縁層１ｂ上に第二の配線導体２ｂを強固に被着形成させることが困難となる傾向にあり、他方１．０μｍを超えると、第二の配線導体２ｂを微細な配線パターンとすることが困難となる傾向にある。したがって、第二の配線導体２ｂの外周縁Ｓにおける無電解めっき層５の厚みは０．５〜１．０μｍの範囲が好ましい。
【００２０】
さらに、第二の配線導体２ｂを形成する電解めっき層６は、その厚みが５μｍ未満では第二の配線導体２ｂの電気抵抗が高いものとなる傾向にあり、他方、３０μｍを超えると、第二の配線導体２ｂの厚みが不要に厚いものとなるとともに、第二の配線導体２ｂの形成に長時間を要し、本発明の配線基板の製造効率が悪いものとなる。したがって、第二の配線導体２ｂを形成する電解めっき層６の厚みは５〜３０μｍの範囲が好ましい。
【００２１】
なお、外周縁Ｓの幅は、無電解めっき層５上に後述する電解めっき層６用の耐めっき樹脂層の開口部を形成する際の加工精度の観点からは、５０μｍ以上が好ましい。
【００２２】
また、第一の配線導体２ａの材料としては、銅や銀・アルミニウム・ニッケル等の金属箔を用いることができるが、安価および低導電性という観点からは銅箔を用いることが好ましい。さらに、無電解めっき層５および電解めっき層６は、銅やニッケル・クロム・銀等の金属を用いて形成されるが、安価および低導電性という観点からは銅を用いて形成することが好ましい。
【００２３】
次に、本発明の配線基板の製造方法の一例を、図２に基づいて詳細に説明する。
図２（ａ）〜（ｇ）は、それぞれ本発明の配線基板の製造方法を説明するための工程毎の部分断面図であり、図１と同一のものについては同じ符合を付している。またここでは、第一の配線導体２ａが銅箔から成り、無電解めっき層および電解めっき層がそれぞれ銅から成る場合の例を示す。
【００２４】
まず、図２（ａ）に示すように、第一の配線導体２ａが被着形成された第一の絶縁層１ａの上面に第一の配線導体２ａの一部を露出させる貫通孔３を有する第二の絶縁層１ｂを積層する。第一の絶縁層１ａは、ガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させることにより形成され、第一の配線導体２ａは第一の絶縁層１ａの上面に予め銅箔を貼着しておくとともにその銅箔を所定のパターンにエッチング加工することにより形成される。
【００２５】
また、第二の絶縁層１ｂは、未硬化のエポキシ樹脂や変性ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂から成る厚みが１０〜７０μｍの樹脂シートを第一の絶縁層１ａの上面に貼着するとともにその樹脂シートにレーザ加工により貫通孔３を形成した後、上下から加圧しながら加熱して未硬化の熱硬化性樹脂を熱硬化させることにより第一の絶縁層１ａ上に積層される。
【００２６】
次に図２（ｂ）に示すように、第二の絶縁層２ｂの上面および貫通孔３の内面に厚みが１〜２μｍ程度の無電解銅めっき層５を被着させる。第二の絶縁層２ｂの上面および貫通孔３の内面に無電解銅めっき層５を被着させるには、まず、第二の絶縁層２ｂの上面および貫通孔３の内面を約５０℃の過マンガン酸塩類水溶液等の粗化液に約１５分間浸漬することにより粗化し、次に、その粗化された第二の絶縁層２ｂを約３０℃の無電解めっき用のパラジウム触媒水溶液中に約５分間浸漬して第二の絶縁層２ｂの表面および貫通孔３の内面にパラジウム触媒を付着させ、次にその第二の絶縁層２ｂを硫酸銅・ロッセル塩・ホルマリン・ＥＤＴＡナトリウム塩・安定剤等を含有する無電解銅めっき液に約１０分間浸漬して第二の絶縁層２ｂの表面および貫通孔３の内面に１〜２μｍ程度の厚みの無電解銅めっき層５を析出させる方法が採用される。
【００２７】
なお、この時無電解銅めっき層５は貫通孔３の内面に形成されるとともに貫通孔３内の第一の配線導体２ａ表面にも形成され、電解銅めっき層５と第一の配線導体２ａとの接続信頼性の観点からは、貫通孔３内の第一の配線導体２ａ表面にも形成されることが好ましい。
【００２８】
次に、図２（ｃ）に示すように、第二の絶縁層２ｂの表面および貫通孔３の内面に被着させた無電解銅めっき層５上に、貫通孔３の内部およびその近傍の無電解銅めっき層５を被覆する耐めっき樹脂層１１を被着する。耐めっき樹脂層１１は、例えば厚みが１０〜５０μｍ程度の粘着性を有する未硬化の紫外線硬化性樹脂および／または熱硬化性樹脂を含有する感光性樹脂フィルムを無電解銅めっき層５上に貼着するとともに、これをフォトリソグラフィー技術を採用して露光および現像することにより、耐めっき樹脂層１１の外周が後述する第二の配線導体２ｂのパターンの外周よりも５０μｍ以上内側になるように形成される。
【００２９】
次に、図２（ｄ）に示すように、耐めっき樹脂層１１から露出した無電解銅めっき層５を硫酸系水溶液で０．５〜１．０μｍ程度エッチングして、その厚みを０．５〜１．０μｍ程度に薄くする。このとき、貫通孔３内の無電解銅めっき層５の厚みが１．０μｍ未満であると、貫通孔３内に貫通導体４を良好に形成することが困難となり第二の配線導体層２ｂと第一の配線導体層２ａとの接続が不安定となる傾向にあり、他方、２．０μｍを超えると、耐めっき樹脂層１１から露出した無電解銅めっき層５をエッチングする際に長時間を要し、配線基板の生産性が低下してしまう傾向にある。したがって、貫通孔３内の無電解銅めっき層５の厚みは１．０〜２．０μｍの範囲が好ましい。
【００３０】
また、無電解銅めっき層５のエッチングで薄くなった領域の厚みが０．５μｍ未満であると、後述するように、無電解銅めっき層５上に電解銅めっき層６を被着させる際に電解銅めっき層６を強固に被着させることが困難となる傾向にあり、他方、１．０μｍを超えると、第二の配線導体２ｂを微細なパターンで形成することが困難となる傾向にある。したがって、無電解銅めっき層５の、エッチングで薄くなった領域の厚みは０．５〜１．０μｍの範囲が好ましい。
【００３１】
次に、耐めっき樹脂層１１を剥離した後、図２（ｅ）に示すように、無電解銅めっき層５上に貫通孔３内の無電解銅めっき層５およびその周囲の厚みの薄い無電解銅めっき層５を露出させる開口パターンを有する耐めっき樹脂層１２を形成するとともに、耐めっき樹脂層１２から露出した無電解銅めっき層５上に厚みが５〜３０μｍ程度の電解銅めっき層６被着させる。電解銅めっき層６を被着させるには、硫酸、硫酸銅５水和物、塩素、光沢剤等を含有する電解銅めっき液を用い、無電解銅めっき層５を介して数Ａ／ｄｍ２の電流を印加しながら数時間電解銅めっきを施すことにより、５〜３０μｍ程度の厚みの電解銅めっき層６を析出させる方法が採用される。
【００３２】
次に、図２（ｆ）に示すように、水酸化ナトリウム水溶液で耐めっき樹脂層１２を剥離し、最後に、図２（ｇ）に示すように、電解銅めっき層６およびこの電解銅めっき層６から露出する無電解銅めっき層５を、電解銅めっき層６から露出する無電解銅めっき層５が除去されるまで硫酸および過酸化水素水あるいは硫酸銅等の硫酸系水溶液によりエッチングして、第二の絶縁層２ｂ上に貫通導体４を介して第一の配線導体２ａと接続された無電解銅めっき層５と電解銅めっき層６とから成る第二の配線導体２ｂを形成する。
【００３３】
このとき、第一の配線導体２ａに接続された第二の配線導体２ｂは、貫通導体４における無電解銅めっき層５の厚みが厚いので、その貫通導体４の厚い無電解銅めっき層５を介して第一の配線導体層２ａと極めて良好に接続される。また、第二の配線導体２ｂを形成する際に、電解銅めっき層６から露出する部位の無電解銅めっき層５の厚みが薄いことから、露出する無電解銅めっき層５を除去するのに電解銅めっき層６を大きくエッチングする必要はなく、その分、微細な第二の配線導体２ｂを形成することができる。
【００３４】
かくして本発明の配線基板の製造方法によれば、貫通導体４を介した第一の配線導体２ａと第二の配線導体２ｂとの電気的の接続性が良好に確保されるとともに第二の配線導体２ｂの微細化が可能な配線基板を提供することができる。
【００３５】
なお、本発明の配線基板は、上述の実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更や改良を施すことは何ら差し支えなく、本実施例では、第二の絶縁層１ｂ上の無電解銅めっき層５の一部をエッチングにより０．５〜１．０μｍの厚みに薄くしたが、第二の絶縁層１ｂ上の無電解銅めっき層５全体を０．５〜１．０μｍの厚みに薄くしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、第二の配線導体は、その外周縁における無電解めっき層の厚みが貫通導体の無電解めっき層の厚みよりも薄いことから、貫通孔内の下地層としての無電解めっき層の厚みを厚くして、第一の配線導体と第二の配線導体とを良好に接続する接続信頼性の高い貫通導体を形成することができ、かつ無電解めっき層および電解めっき層をエッチングすることによって第二の配線導体を形成する際に、無電解めっき層を大きくエッチングする必要がないので電解めっき層も大きくエッチングされることはなく、第二の配線導体を微細化することができ高密度配線が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す要部断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｇ）は、それぞれ本発明の配線基板の製造方法を説明するための工程毎の要部断面図である。
【符号の説明】
１ａ・・・・・・第一の絶縁層
１ｂ・・・・・・第二の絶縁層
２ａ・・・・・・第一の配線導体
２ｂ・・・・・・第二の配線導体
３・・・・・・・第二の絶縁層に形成された貫通孔
４・・・・・・・貫通導体
５・・・・・・・無電解めっき層
６・・・・・・・電解めっき層
Ｓ・・・・・・・第二の配線導体の外周縁
【図１】
2004152867.tif 000003
【図２】
2004152867.tif 000004