(57)【要約】【課題】ビアフィル用のめっき液の添加剤付着による貫通めっきスルーホールへの悪影響がなく、接続信頼性の高いめっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板の提供。【解決手段】多層配線基板の最外層に非貫通穴及び貫通穴を形成する工程と、次いで全面に無電解銅めっき・電解銅めっきを施す工程と、次いで全面に電解めっきによりビアフィリングする工程とを有する。多層配線基板の最外層に非貫通穴及び貫通穴を形成する工程と、次いで全面に無電解銅めっきを施す工程と、次いで全面に電解めっきによりビアフィリングする工程と、次いで貫通穴を含む全面をクリーニングする工程と、全面に電解銅めっきを施す工程とを有する。【選択図】　　　図１
2004119758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層配線基板の最外層に非貫通穴及び貫通穴を形成する工程と、次いで全面に無電解銅めっき・電解銅めっきを施す工程と、次いで全面に電解めっきによりビアフィリングする工程とを有することを特徴とするめっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
多層配線基板の最外層に非貫通穴及び貫通穴を形成する工程と、次いで全面に無電解銅めっきを施す工程と、次いで全面に電解めっきによりビアフィリングする工程と、次いで貫通穴を含む全面をクリーニングする工程と、全面に電解銅めっきを施す工程とを有することを特徴とするめっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記記載のクリーニングは、ソフトエッチングであることを特徴とする請求項２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項４】
多層配線基板の最外層に非貫通穴を形成する工程と、次いで非貫通穴に無電解銅めっきを施す工程と、次いで非貫通穴に電解めっきによりビアフィリングする工程と、次いで貫通穴を形成する工程と、次いで全面に無電解銅めっき・電解銅めっきを施す工程とを有することを特徴とするめっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、めっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、高機能製品に伴い、プリント配線板の電子機器も軽薄短小化が進んできている。全層ＩＶＨ構造をもつプリント配線板も公知の事実になっているが、その中でも必ず貫通めっきスルーホールが存在する基板がある。
【０００３】
従来、めっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板は、基板の最外層に非貫通穴及び貫通穴を形成し、無電解銅めっき処理後、ビアフィル用めっき液にてブラインドバイアホールに銅めっきを充填した後、貫通するホールに電解銅めっきを析出して製造されていた（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、ブラインドバイアホール（非貫通穴）に充填するビアフィル用めっき液の特徴について説明する。高濃度の硫酸銅と添加剤が充填性に大きく関係する。添加剤は、一般に促進剤と抑制剤からなり、促進剤は、めっき析出の促進作用、抑制剤はめっき析出の抑制作用をもつ。これらの添加剤の濃度勾配を利用してビアフィリングを行う。非貫通穴内では、分子量の大きい抑制剤が入り難く、結果的に分子量の小さい促進剤濃度が高く、非貫通穴の底部にめっきの析出を促進させる。一方、基板表面は抑制剤濃度が高く、めっきの析出を抑える。従って、一般の貫通スルーホール内には基板表面と同様に抑制剤の濃度が高くめっきが析出し難い。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６４６５６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来法のように、最外層に非貫通穴及び貫通穴を形成し、無電解銅めっき処理後、ビアフィル用めっき液にてブラインドバイアホールに銅めっきを充填した後、貫通スルーホールに電解銅めっきを析出すると、前工程のビアフィル用のめっき液に含まれる添加剤と一緒にわずかなビアフィル用銅めっきが貫通穴に付着して残る場合がある。これが原因で貫通穴に通常の電解銅めっき処理を施して貫通めっきスルーホールを製造した場合、往々にして信頼性試験で貫通めっきスルーホールの断線したものが確認される。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を鑑み、貫通めっきスルーホールの信頼性を損なうことなく、同一基板上に、めっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを混在せしめることができる多層プリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第一の発明は、めっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板の製造方法において、多層プリント配線基板の最外層に非貫通穴及び貫通穴を形成する工程と、次いで全面に無電解銅めっき、電解銅めっきを施す工程と、次いで全面に電解めっきによりビアフィリングする工程とを有することを特徴とする。
斯かる工程を採ることにより、先に貫通スルーホールに一般の電解銅めっきが析出されているので、貫通スルーホールにビアフィル用のめっき液（添加剤を含む）が残渣として付着した場合でも、予め貫通めっきスルーホールを形成しているため、貫通めっきスルーホールに添加剤の悪影響は及ぼされることなく接続信頼性が向上する。
【０００９】
第二の発明は、めっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板の製造方法において、多層プリント配線基板の最外層に非貫通穴及び貫通穴を形成する工程と、次いで全面に無電解銅めっきを施す工程と、次いで全面に電解めっきによりビアフィリングする工程と、次いで貫通穴を含む全面をクリーニングする工程と、全面に電解銅めっきを施す工程とを有することを特徴とする。
斯かる工程を採ることにより、ビアフィル用のめっき液を用いてブラインドバイアホールにめっきを充填する際に、貫通スルーホールにめっき液が付着した場合でも、貫通スルーホールに一般の電解銅めっきを施す前に当該わずかなビアフィル用の添加剤を含んだ銅めっきがクリーニングにて除去されるので、貫通めっきスルーホールに添加剤の悪影響は及ばず、接続信頼性が向上する。ここにクリーニングは、付着したわずかな添加剤を含む銅めっきを溶解するために、過硫酸アンモニウム等のソフトエッチング液を用いるのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、図１及び２を用いて本発明の第一の実施の形態を説明する。
【００１１】
図１（ａ）に示すように、貫通４層基板１をコア基材として、その上下に樹脂付き銅箔２（あるいはプリプレグと銅箔を重ねたもの）を積層する。
【００１２】
次いで、図１（ｂ）に示すように、レーザ加工にてブラインドバイアホール用非貫通穴３を形成し、また貫通穴４をドリル加工にて形成する。
【００１３】
次いで、図１（ｃ）に示すように、貫通穴４を含む全面に無電解・電解銅めっき５を施す。次いで、図１（ｄ）に示すように、ビアフィル用のめっき液を用いて非貫通穴３に銅めっき６を充填する。次いで、図２（ｅ）に示すように、写真法にて外層の回路７を形成する。次いで、図２（ｆ）に示すように、外層のソルダーレジスト８を形成して、めっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板を製造する。
【００１４】
次に、図３及び４を用いて本発明の第二の実施の形態を説明する。
【００１５】
図３（ａ）に示すように、貫通４層基板１をコア基材として、その上下に樹脂付き銅箔２（あるいはプリプレグに銅箔を重ねたもの）を積層する。
【００１６】
次いで、図３（ｂ）に示すように、レーザ加工にてブラインドバイアホール用非貫通穴３を形成し、また貫通穴４をドリル加工にて形成する。
【００１７】
次いで、図２（ｃ）に示すように、全面に無電解銅めっき５ａを数μｍ施す。次いで、図３（ｄ）に示すように、全面にビアフィル用めっき液で電解銅めっきを施し、非貫通穴３に銅めっき６を充填する。次いで、ソフトエッチングとして過硫酸アンモニウム水溶液に基板を浸漬させ、貫通スルーホールを含め、全面に残ったビアフィル用添加剤を含むわずかな残渣を除去する。
【００１８】
ここで、基板の全面をソフトエッチングにてクリーニングすることによって、貫通穴のみならず、表層の銅めっきもソフトエッチングで厚みが薄くなり、最終の外層回路の形成で、５０μｍ以下パターン間隙をサブトラクティブ法で形成することも可能になる。
【００１９】
次いで、図４（ｅ）に示すように、全面に電解銅めっき５ｂを施す。次いで、図４（ｆ）に示すように、外層の回路７を写真法にて形成する。次いで、図４（ｇ）に示すように、ソルダーレジスト８を形成して、めっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板を製造する。
【００２０】
上記実施の形態においては、コア基材を使用した多層プリント配線板を例に挙げたが、全層ＩＶＨ構造の多層配線基板にめっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた基板であれば、構造はこれに限定されない。
【００２１】
また、第二の実施の形態においては、非貫通穴３と貫通穴４を形成してから、無電解銅めっき、ビアフィル用銅めっき、クリーニング、電解銅めっきを施したが、第３の実施の形態として、予め非貫通穴３のみを形成し、該非貫通穴３のみ無電解銅めっき、ビアフィル用銅めっきで充填し、然る後貫通穴４を形成し、次いで、全面に無電・電解銅めっきを形成することにより、めっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板を製造することができる。更に、ファインパターン、例えば５０μｍパターン間隙を形成する場合は、ビアフィル用銅めっきをブラインドバイアホールに充填してから、基板表面の銅めっきをハーフエッチングすることで銅めっき厚みを薄くし、次の工程での貫通穴を含む全面に無電解・電解銅めっきを施しても外層回路の銅めっきの厚みを調整することでファインパターン例えば５０μｍ以下パターン間隙をサブトラクティブ法によるエッチングで形成することも可能になる。
【００２２】
【実施例】
以下実施例、比較例及び試験例を挙げて本発明を更に説明する。
【００２３】
実施例１
まず、表裏両面に回路形成が施された貫通４層基板１をコア基材として用意し、次いで樹脂付き銅箔２（住友ベークライト（株）製：品番ＡＰＬ−４００１：樹脂厚８０μｍ：銅箔厚１２μｍ）をコア基材１の上下に重ね、真空度３０Ｔｏｒｒ以下、プレス温度１７０℃、プレス圧力３０ＭＰａ、プレス時間４０分で積層し６層基板とした。この６層基板にＣＯ２レーザ（三菱電機（株）：パルス幅１２＋２μｓ：エネルギー２０＋３ｍｊ／ｐｕｌｓｅ：周波数２０００Ｈｚ）で、φ１２５μｍの非貫通穴３を形成し、次いでＮＣドリルによりφ２５０μｍの貫通穴４を必要に応じて穴あけし、次いでデスミア処理後、無電解・電解めっき５処理後、ビアフィリング直流電解銅めっき（荏原ユージライト（株）製：硫酸銅２６０ｇ／ｌ：硫酸５５ｇ／ｌ：塩素４０ｇ／ｌ：電流密度０．１〜５．０Ａ／ｄｍ２：電解時間５〜２７０ｍｉｎ）で厚さ６μｍを析出させ充填した。最後に表層の回路形成を写真法７にて行って、めっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板を得た。
【００２４】
実施例２
まず、表裏両面に回路形成が施された貫通４層基板１をコア基剤として用意し、次いで、樹脂付き銅箔２（松下電工（株）製：品番Ｒ−０５８０：樹脂厚８０μｍ：銅箔厚１２μｍ）をコア基材１の上下に重ね、真空度３０Ｔｏｒｒ以下、プレス温度１５５℃、プレス圧力３０ＭＰａ、プレス時間６０分で積層し６層基板とした。この６層基板にＣＯ２レーザ（日立ビアメカニクス（株）：パルス幅７＋５＋２μｓ：周波数２０００Ｈｚ）で、φ１００μｍの非貫通穴３を形成し、次いでＮＣドリルによりφ２５０μｍの貫通穴４を形成し、次いで、無電解銅めっき５ａ処理後、ビアフィリング直流電解銅めっき（荏原ユージライト（株）製：硫酸銅２６０ｇ／ｌ：硫酸５５ｇ／ｌ：塩素４０ｇ／ｌ：電流密度０．１〜５．０Ａ／ｄｍ２：電解時間５〜２７０ｍｉｎ）で厚さ６μｍを析出させた。次いで、貫通穴を含む全面にクリーニングを行い、ビアフィリングで付着した添加剤を除去した。クリーニングは、ソフトエッチング過硫酸アンモニウム２００ｇ／ｌの水溶液に１分間浸漬させて行った。次いで、全面に通常の電解銅めっき５ｂを施し、貫通めっきスルーホールを形成してから、最外層の回路形成を写真法７にて行って、めっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板を得た。
【００２５】
比較例
表裏両面に回路形成が施された貫通４層基板１をコア基剤として用意し、次いで、樹脂付き銅箔２（松下電工（株）製：品番Ｒ−０５８０：樹脂厚８０μｍ：銅箔厚１２μｍ）をコア基材１の上下に重ね、真空度３０Ｔｏｒｒ以下、プレス温度１５５℃、プレス圧力３０ＭＰａ、プレス時間６０分で積層し６層基板とした。この６層基板にＣＯ２レーザ（日立ビアメカニクス（株）：パルス幅７＋５＋２μｓ：周波数２０００Ｈｚ）で、φ１００μｍの非貫通穴３を形成し、次いでＮＣドリルによりφ２５０μｍの貫通穴４を形成し、次いで、無電解銅めっき５ａ処理後、ビアフィリング直流電解銅めっき（荏原ユージライト（株）製：硫酸銅２６０ｇ／ｌ：硫酸５５ｇ／ｌ：塩素４０ｇ／ｌ：電流密度０．１〜５．０Ａ／ｄｍ２：電解時間５〜２７０ｍｉｎ）で厚さ６μｍを析出させた。次いで、全面に通常の電解銅めっき５ｂを施し、貫通めっきスルーホールを形成してから、最外層の回路形成を写真法７にて行って、めっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板を得た。
【００２６】
試験例
実施例１、２及び比較例で得た各多層プリント配線板をテスト基板として、下記試験条件にてホットオイル試験を行い、貫通めっきスルーホールの接続信頼性を確認した。その結果は表１の通りであった。
【００２７】
◎試験条件
シリコンオイルの浴槽に高温２６０℃１０秒間、低温２０℃１０秒間を４０サイクル繰り返した。
尚、テスト基板は、各１００シートで、１シート当たりφ２５０μｍの貫通穴を３００穴有するものを用いた。
【００２８】
【表１】
2004119758.tif 000003
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、ビアフィル用のめっき液の添加剤付着による貫通めっきスルーホールへの悪影響がないため、接続信頼性の高いめっきで充填されたブラインドバイアホールと貫通めっきスルーホールを備えた多層プリント配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の工程（ａ）〜（ｄ）を示す断面説明図。
【図２】本発明の第一の実施の形態の工程（ｅ）〜（ｆ）を示す断面説明図。
【図３】本発明の第二の実施の形態の工程（ａ）〜（ｄ）を示す断面説明図。
【図４】本発明の第二の実施の形態の工程（ｅ）〜（ｆ）を示す断面説明図。
【符号の説明】
１：貫通４層基板
２：樹脂付き銅箔
３：非貫通穴
４：貫通穴
５：無電解・電解銅めっき
５ａ：無電解銅めっき
５ｂ：電解銅めっき
６：銅めっき
７：外層の回路
８：ソルダーレジスト
【図１】
2004119758.tif 000004
【図２】
2004119758.tif 000005
【図３】
2004119758.tif 000006
【図４】
2004119758.tif 000007