(57)【要約】【課題】孔埋め樹脂を良好かつ確実に充填することができ、積層基板から突出した孔埋め樹脂の研磨作業を簡便とすること。【解決手段】配線導体２を形成した絶縁樹脂層１および接着層３を複数積層して成る積層基板を準備し、次にこの積層基板に貫通孔５を形成した後、この貫通孔５の内面に銅めっき膜を被着してスルーホール導体６を形成し、次に積層基板の下面に貫通孔５の開口を覆うように離型フィルム８を貼着し、次にスルーホール導体６内に孔埋め樹脂７をその上端部が積層基板の上面から突出するようにして充填し、次に孔埋め樹脂７を半硬化させる工程とを順次行なった後、積層基板から離型フィルム８を剥離する工程と、半硬化した孔埋め樹脂７の積層基板から突出した上端部を研磨除去した後、半硬化した孔埋め樹脂７を硬化させる工程とを行なうことを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線導体を形成した絶縁樹脂層および接着層を複数積層して成る積層基板を準備する工程と、該積層基板に貫通孔を形成した後、該貫通孔の内面に銅めっき膜を被着してスルーホール導体を形成する工程と、前記積層基板の下面に前記貫通孔の開口を覆うように離型フィルムを貼着する工程と、前記スルーホール導体内に孔埋め樹脂をその上端部が前記積層基板の上面から突出するようにして充填した後、前記孔埋め樹脂を半硬化させる工程とを順次行なった後、前記積層基板から前記離型フィルムを剥離する工程と、前記半硬化した孔埋め樹脂の前記積層基板から突出した上端部を研磨除去した後、前記半硬化した前記孔埋め樹脂を硬化させる工程とを行なう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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線導体を形成した絶縁樹脂層および接着層を複数積層し、スルーホール導体で絶縁樹脂層を介して上下に位置する配線導体間を接続して成る配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子を搭載するための有機材料系の配線基板として、例えば両面または片面に厚みが７〜５０μｍの銅箔から成る配線導体を有する、厚みが０．１〜１．０ｍｍのガラス−エポキシ板から成る絶縁樹脂層を、同じく厚みが０．０５〜０．２ｍｍのガラス−エポキシ板から成る接着層を介して複数積層して成る配線基板が用いられている。また、このような配線基板には、その上面から下面にかけて貫通する直径が２００〜５００μｍの複数の貫通孔が設けられており、貫通孔の内面には各絶縁樹脂層を挟んで上下に位置する配線導体同士を電気的に接続するための厚みが１０〜３０μｍの銅めっき膜から成るスルーホール導体が被着形成されている。さらに、スルーホール導体内には、例えばエポキシアクリレート樹脂および無機絶縁フィラーから成る孔埋め樹脂が充填されている。
【０００３】
このような配線基板は、配線導体を形成した絶縁樹脂層と接着層とを複数積層して成る積層基板に貫通孔を形成し、この貫通孔の内面に銅めっき膜を被着してスルーホール導体を形成した後、その積層基板を貫通孔の下に空間ができるようにして支持治具上に載置するとともにスルーホール導体内に感光性樹脂と無機絶縁フィラーとから成る液状の孔埋め樹脂をスクリーン印刷によってその上端部および下端部が積層基板から突出するようにして充填し、しかる後、この充填された孔埋め樹脂を紫外線を照射して半硬化させるとともに、積層基板から突出した上端部および下端部を孔埋め樹脂の表面と積層基板の表面とが同一面をなすように研磨し、最後に研磨された孔埋め樹脂を熱硬化させることによって製作されている。
【０００４】
なお、スルーホール導体内に充填される孔埋め樹脂は、配線基板の表面を平坦とし、例えばこの配線基板を用いてビルドアップ多層配線基板を形成する際に、この配線基板上に絶縁層やめっきから成る配線層等のビルドアップ層を良好に積層する機能を有する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６４６４９号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の配線基板では、スルーホール導体内に孔埋め樹脂をスクリーン印刷によって充填する際、積層基板を貫通孔の下に空間ができるようにして支持治具上に載置して充填することから、スクリーン印刷の印圧によって積層基板が支持治具上で撓みやすく孔埋め樹脂の流れ出しや滲みが生じて印刷性が損なわれてしまい、スルーホール導体内に孔埋め樹脂が良好に充填されず、この配線基板を用いてビルドアップ多層配線基板を形成した際にビルドアップ層に凹凸を生じさせてしまうという問題点を有していた。また、積層基板の上下面から突出した埋め込み樹脂を両方とも研磨して平坦化する必要があり、その作業性が煩雑であるという問題点も有していた。
【０００７】
本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、孔埋め樹脂を貫通孔の内部に充填する際、孔埋め樹脂の積層基板表面への流れ出しや滲みが生ずることがなく、良好かつ確実に充填することができるとともに、積層基板から突出した孔埋め樹脂の研磨作業を簡便とすることが可能な配線基板の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板の製造方法は、配線導体を形成した絶縁樹脂層および接着層を複数積層して成る積層基板を準備する工程と、この積層基板に貫通孔を形成した後、この貫通孔の内面に銅めっき膜を被着してスルーホール導体を形成する工程と、前記積層基板の下面に前記貫通孔の開口を覆うように離型フィルムを貼着する工程と、前記スルーホール導体内に孔埋め樹脂をその上端部が前記積層基板の上面から突出するようにして充填した後、前記孔埋め樹脂を半硬化させる工程とを順次行なった後、前記積層基板から前記離型フィルムを剥離する工程と、前記半硬化した孔埋め樹脂の前記積層基板から突出した上端部を研磨除去した後、前記半硬化した前記孔埋め樹脂を硬化させる工程とを行なうことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の配線基板の製造方法によれば、積層基板に貫通孔を形成した後、この貫通孔の内面に銅めっき膜を被着してスルーホール導体を形成し、次に積層基板の下面に貫通孔の開口を覆うように離型フィルムを貼着し、さらにスルーホール導体内に孔埋め樹脂をその上端部が積層基板の上面から突出するようにして充填した後、孔埋め樹脂を半硬化させることから、積層基板の下面に離型フィルムを貼着したので貫通孔に孔埋め樹脂を充填する際に積層基板の下に空間を形成する必要はなく、その結果、スクリーン印刷の印圧によって積層基板が支持治具上で撓んで孔埋め樹脂の流れ出しや滲みが生じて印刷性が損なわれてしまうことはなく、スルーホール導体内に孔埋め樹脂を良好に充填することができる。また、スルーホール導体内に充填された孔埋め樹脂は、離型フィルムで止まってその下面が積層基板の下面と同一面を形成していることから、積層基板の下面側で孔埋め樹脂を研磨する必要はなく、研磨作業を軽減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の配線基板の製造方法を、図１に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための各工程毎の要部断面図であり、これらの図において、１は絶縁樹脂層、２は配線導体、３は接着層、４は積層基板、５は貫通孔、６はスルーホール導体、７は孔埋め樹脂、８は離型フィルムである。
【００１２】
まず、図１（ａ）に示すような積層基板４を準備する。このような積層基板４は、ガラスクロスやアラミド不織布にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂・ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸・硬化させて成る絶縁樹脂板層１の両面に銅箔を被着し、この銅箔を配線パターン状にエッチング加工して配線導体２を形成した両面銅張板を製作し、次にガラスクロスやアラミド不織布等にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂・ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る接着層３を介して両面銅張板を積層し、真空度が６６０〜８０００Ｐａ、温度が１８０〜２１０℃、圧力が２〜５ＭＰａの条件で数分〜数時間熱プレスすることにより製作される。
【００１３】
このような積層基板４における絶縁樹脂層１は、本発明の配線基板のコア部材として機能し、例えばガラスクロスやアラミド不織布にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂・ポリフェニレンエーテル樹脂の熱硬化性樹脂を含浸させた有機系絶縁材料から成り、その厚みは５０〜２００μｍが好ましく、厚みが５０μｍ未満であると剛性が低下し銅箔をエッチングする際に配線導体２が変形し易くなる傾向にあり、２００μｍを超えると積層基板４が厚くなり軽量化が困難となる傾向にある。したがって、絶縁樹脂層１の厚みは５０〜２００μｍが好ましい。
【００１４】
また、配線導体２は、配線パターンを形成するのに好適で低抵抗の、例えば銅箔から成り、その厚みは７〜３５μｍが好ましい。厚みが７μｍ未満であると配線導体２の抵抗値が大きなものとなる傾向にあり、また、３５μｍを超えるとエッチング加工で高密度配線パターンを安定して形成することが困難となる傾向にある。したがって、配線導体２の厚みは１〜３５μｍが好ましい。なお、このような配線導体２は、未硬化の絶縁樹脂層１の両面または片面に、例えば銅箔を貼り合せるとともにこれらを加圧・加熱することにより絶縁樹脂層１を硬化し、しかる後、銅箔を従来周知のエッチング法などを採用して配線パターン状に加工することにより形成される。
【００１５】
また、接着層３は、絶縁樹脂層１同士を接着し積層する機能を有し、その厚みは５０〜２００μｍが好ましく、厚みが５０μｍ未満であると樹脂量が少なくなって絶縁樹脂層１同士を良好に密着することが困難となる傾向にあり、２００μｍを超えると積層基板４が厚くなり軽量化が困難となる傾向にある。したがって、接着層３の厚みは５０〜２００μｍが好ましい。
【００１６】
このような積層基板４の厚みは０．２５〜２．０ｍｍであり、０．２５ｍｍ未満では、後述するように、この配線基板を用いてビルドアップ多層配線基板を製作する際に、積層基板４の上下面に絶縁層を積層したりする際等に印加される熱や外力等の影響で配線基板に反りや変形が発生して配線基板に要求される平坦度を確保できなくなってしまう危険性が大きなものとなり、他方、２．０ｍｍを超えると、後述するように貫通孔５の内面にスルーホール導体６を形成するとき、貫通孔５の内面にめっき液が浸入しにくくなり、スルーホール導体６を良好に形成することが困難となる傾向にある。したがって、積層基板５の厚みは０．２５〜２．０ｍｍの範囲に特定される。
【００１７】
次に、図１（ｂ）に示すように、ドリルやレーザ等を用いて積層基板４を貫通する直径が１００〜５００μｍの貫通孔５を穿設する。貫通孔５の直径は１００〜５００μｍが好ましい。直径が１００μｍより小さいと貫通孔５の内面にスルーホール導体６を形成するとき、貫通孔５の内面にめっき液が浸入しにくくなり、スルーホール導体６を良好に形成することが困難となる傾向にあり、また、５００μｍを超えると高密度の配線パターンを形成することが困難となる傾向にある。したがって、貫通孔５の直径は１００〜５００μｍ程度が好ましい。
【００１８】
なお、配線導体２は、貫通孔５により貫通される配線パターンまたはダミーパターンを全ての貫通孔５に対応して有するように形成しておくと、貫通孔５をドリルやレーザ等により穿孔する際に全ての貫通孔５において略均一な大きさおよび形状に形成することができる。したがって、配線導体２は、貫通孔５により貫通される配線パターンまたはダミーパターンを全ての貫通孔５に対応して有するように形成しておくことが好ましい。
【００１９】
さらに、貫通孔５の内面に銅めっき膜を被着してスルーホール導体６を形成する。このようなスルーホール導体６は、積層基板４を過マンガン酸塩類水溶液等の粗化液に浸漬し貫通孔５の内面の残査樹脂を除去した後、無電解めっき用パラジウム触媒の水溶液中に浸漬し貫通孔５の内面にパラジウム触媒を付着させ、次に、硫酸銅・ロッセル塩・ホルマリン・ＥＤＴＡナトリウム塩・安定剤等から成る無電解銅めっき液に数分間浸漬して１〜３μｍ程度の無電解銅めっき層を貫通孔５の内面に析出させ、さらに、硫酸・硫酸銅５水和物・塩素・光沢剤等から成る電解銅めっき液に数Ａ／ｄｍ２の電流を印加しながら数時間浸漬することにより無電解銅めっき層上に１５〜７５μｍ程度の電解銅めっき層を被着することにより形成される。
【００２０】
このようなスルーホール導体６の厚みは、１５〜７５μｍが好ましい。厚みが１５μｍより薄いと長期の熱履歴を繰返し加えた場合、絶縁樹脂層１とスルーホール導体６との熱膨張率差による応力でスルーホール導体６にクラックが生じ断線してしまう傾向にあり、７５μｍより厚いとスルーホール導体６内が狭くなり、後述する孔埋め樹脂７を良好に充填できなくなる傾向にある。したがって、スルーホール導体６の厚みは１５〜７５μｍが好ましい。
【００２１】
また、スルーホール導体６を形成した積層基板４を蟻酸水溶液に数分間浸漬し塩酸で処理する粗化を行なうことより、スルーホール導体６の内面に凹凸が１μｍ程度の粗化面を形成する。このような粗化面は、スルーホール導体６と孔埋め樹脂７との密着性を向上させ、長期の熱履歴を繰返し加えてもスルーホール導体６と孔埋め樹脂７との界面で剥がれることがない。
【００２２】
次に、図１（ｃ）に示すように、積層基板４の下面に透明な離型フィルム８を貼着する。このような離型フィルム８は、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等の折れや曲がりが生じないほどに剛性があり、透明で光をよく透過し、かつ１００℃程度の熱によっても反り等が発生しないものである。
【００２３】
次に、図１（ｄ）に示すように、感光性樹脂と無機絶縁フィラーとからなる液状の孔埋め樹脂７をスクリーン印刷法等で、積層基板４の上面からスルーホール導体６が被着された貫通孔５内にその上端部が積層基板４から突出するようにして充填する。この時、孔埋め樹脂７はその表面が積層基板４の上面より数μｍ高くなるように充填される。このような孔埋め樹脂７は、エポキシアクリレート樹脂等の感光性樹脂と、シリカやアルミナ等の無機絶縁フィラーと、光開始剤とからなり、無機絶縁フィラーの含有率は３０〜８０重量％であることが好ましい。無機絶縁フィラーの含有率が３０重量％より少ないと、無機絶縁フィラーの熱膨張係数が大きくなりスルーホール導体６と孔埋め樹脂７との界面で剥がれが生じる傾向にあり、８０重量％より多いと感光性が低下し光硬化しても軟らかく、後述するようにこれを研磨する際に孔埋め樹脂７の表面のみが過剰に研磨されて孔埋め樹脂が凹んでしまう傾向にある。したがって、無機絶縁フィラーの含有率は３０〜８０重量％であることが好ましい。
【００２４】
また、本発明の配線基板の製造方法においては、積層基板４に離型フィルム８を貼着させた状態で貫通孔５内に孔埋め樹脂７を充填することから、充填された孔埋め樹脂７は離型フィルム８で止まって積層基板４の下面から突出することはなく、したがって貫通孔５に孔埋め樹脂７を充填する際に積層基板４の下に空間を形成する必要はなく、その結果、孔埋め樹脂７の充填を積層基板４に撓みを発生させることなく良好に行なうことができる。また、貫通５孔内に充填された孔埋め樹脂８は離型フィルムで止まってその下面が積層基板４の下面と同一面を形成するので、孔埋め樹脂７の研磨作業を軽減することができる。
【００２５】
さらに、積層基板４に離型フィルム８を貼着させた状態で、孔埋め樹脂７に強度が１〜５Ｊ／ｃｍ２の紫外線を積層基板４の両面より照射し光硬化させる。この時、孔埋め樹脂７は、光硬化により硬化度が５０〜９０％の半硬化状態となり、研磨し易い硬さとなる。また、離型フィルム８が透明で光をよく透過し、かつ１００℃程度の熱によっても反り等が発生しないことから、離型フィルム８側の孔埋め樹脂７も硬化度が５０〜９０％の半硬化状態で、その表面が平坦なものとすることができる。
【００２６】
次に、図１（ｅ）に断面図で示すように、積層基板４から離型フィルム８を剥離する。本発明の配線基板の製造方法においては、積層基板４に離型フィルム８と貼着させた状態において孔埋め樹脂７を光硬化し半硬化させることで、離型フィルム８の剥離の際に、孔埋め樹脂７が離型フィルム８に付着することはなく、したがって孔埋め樹脂７の上下面に凹みが発生することはない。
【００２７】
次に、図１（ｆ）に断面図で示すように、積層基板４の表面と半硬化した孔埋め樹脂７の上面とが同一面をなすように、孔埋め樹脂７の積層基板４から突出した上端部を研磨する。孔埋め樹脂の研磨は、外周面にセラミックス砥石を配したロールを１０００〜３０００ｒｐｍで回転させるとともに、このセラミックス砥石に積層基板４を一定の圧力で押し付けながら０．５〜２ｍ／分間の速度でロール表面を移動させることにより行なう。さらに、ポリエステル不織布に研磨粉末を付着させたバフロールを１０００〜３０００ｒｐｍで回転させるとともに、このバフロールに積層基板４を一定の圧力で押し付けながら０．５〜２ｍ／分間の速度でロール表面を移動させることにより仕上げの研磨を行なう。このとき、孔埋め樹脂７はその下面が積層基板４の下面と同一面となっているので積層基板４の下面側では孔埋め樹脂７を研磨する必要はない。したがって、本発明の配線基板の製造方法によれば、孔埋め樹脂７の研磨作業を極めて簡便なものとすることができる。
【００２８】
そして最後に、研磨した孔埋め樹脂７を１５０〜２００℃の温度で数時間処理することにより完全に硬化することにより本発明の配線基板が完成する。
【００２９】
かくして、本発明の配線基板の製造方法によれば、配線基板上に絶縁層やめっきから成る配線層を積層してビルドアップ多層配線基板を形成する場合においても、配線層間で短絡したり絶縁層間で剥離することのない配線基板とすることができる。
【００３０】
なお、本発明の製造方法は、上述実施の形態の一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・改良を施すことは何ら差し支えない。例えば、本実施例では、積層基板４から離型フィルム８を剥離した後に、孔埋め樹脂７の積層基板４から突出した上端部を研磨した例を示したが、これらの工程の順番を逆にしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の配線基板の製造方法によれば、　本発明の配線基板の製造方法によれば、積層基板に貫通孔を形成した後、この貫通孔の内面に銅めっき膜を被着してスルーホール導体を形成し、次に積層基板の下面に貫通孔の開口を覆うように離型フィルムを貼着し、さらにスルーホール導体内に孔埋め樹脂をその上端部が積層基板の上面から突出するようにして充填した後、孔埋め樹脂を半硬化させることから、積層基板の下面に離型フィルムを貼着したので貫通孔に孔埋め樹脂を充填する際に積層基板の下に空間を形成する必要はなく、その結果、スクリーン印刷の印圧によって積層基板が支持治具上で撓んで孔埋め樹脂の流れ出しや滲みが生じて印刷性が損なわれてしまうことはなく、スルーホール導体内に孔埋め樹脂を良好に充填することができる。また、スルーホール導体内に充填された孔埋め樹脂は、離型フィルムで止まってその下面が積層基板の下面と同一面を形成していることから、積層基板の下面側で孔埋め樹脂を研磨する必要はなく、研磨作業を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための各工程毎の断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・絶縁樹脂層
２・・・・・・・配線導体
３・・・・・・・接着層
４・・・・・・・積層基板
５・・・・・・・貫通孔
６・・・・・・・スルーホール導体
７・・・・・・・孔埋め樹脂
８・・・・・・・離型フィルム
【図１】
2004119689.tif 000003