(57)【要約】【課題】小径（１００μｍφ以下）で且つ高アスペクト比（０．７以上）のビア用孔に表面が平坦なフィルドビアを形成することができるビルドアップ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。【解決手段】回路基板（内層基板）１０の両面に樹脂感光層３１を形成し、パターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、所定位置にビア用孔３２を形成した絶縁層３１ａを形成する。絶縁層３１ａ上及びビア用孔３２内に無電解銅めっきにてめっき下地導体層を形成し、めっき下地導体層をカソードにしてフィルドビア用添加剤を添加してなる電解銅めっき浴を用いた電解パネルめっきにて、導体層４１及びフィルドビア４２を形成し、導体層４１をパターニング処理して、第２配線層４１ａ、第２配線層４１ｂ及びパッド電極４１ｃ等を形成し、４層のビルドアップ多層プリント配線板１００を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材上に絶縁層を介して少なくとも２層以上の配線層が形成されたビルドアップ多層プリント配線板の各配線層間を電気的に接続するフィルドビアをめっき法によって形成するビルドアップ多層プリント配線板の製造方法において、所定厚さの前記絶縁層にビア用孔を形成した後、無電解めっき浴を用いて前記絶縁層上及び前記ビア用孔の内壁にめっき下地導体層を形成し、前記めっき下地導体層をカソードにしてフィルドビア用添加剤を用いた電解めっき浴を用いた電解パネルめっきにて、前記ビア用孔を埋めるようにしたことを特徴とするビルドアップ多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
前記ビア用孔は、厚さ１５０μｍ以下の前記絶縁層に開口径１００μｍ以下、かつ、アスペクト比が０．７以上であることを特徴とする請求項１に記載のビルドアップ多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記電解めっき浴は、電解硫酸銅めっき浴であることを特徴とする請求項１または２に記載のビルドアップ多層プリント配線板の製造方法。
【請求項４】
前記電解パネルめっきは、噴流構造のめっき設備及びユニポーラ電流を有するパルス電源を用いて、電解めっきを行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のビルドアップ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、絶縁基材上に絶縁層を介して少なくとも２層以上の配線層が形成されたビルドアップ多層プリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型化、高密度化、高性能化が進んでいる中で、そこに用いられる多層回路板も小型化、高密度化、高速化の要求が高まっており、それらの要求を満たした多層プリント配線板が求められている。
多層プリント配線板は、回路基板（内層基板）とプリプレグシートを積層して、配線層を形成して多層プリント配線板板を形成していく方式から、回路基板（内層基板）上に絶縁層、配線層を交互に積み上げていくビルドアップ方式の多層プリント配線板へと移行しつつある。
【０００３】
このようなビルドアップ多層プリント配線板は、次のような手順により作製される。
図１（ａ）〜（ｅ）に、ビルドアップ多層プリント配線板の製造方法の一例を示す。
まず、絶縁基材１１の両面に第１配線層２１ａ及び第１配線層２１ｂが形成された回路基板（内層基板）１０の両面にアディティブ接着剤を厚さ数十μｍに塗布し、乾燥して、樹脂感光層３１を形成する（図１（ａ）及び（ｂ）参照）。　　次に、樹脂感光層３１にパターン露光、現像等の一連のパターンニング処理を行って、樹脂感光層の所定位置に内径１００μｍ〜２００μｍのビア用孔３２が形成された絶縁層３１ａを形成する（図１（ｃ）参照）。
【０００４】
次に、絶縁層３１ａ及びビア用孔３２の内壁を粗化処理、触媒核付与及び活性化処理を行った後、無電解銅めっき等により、　絶縁層３１ａ上及びビア用孔３２内壁に０．２〜１．０μｍ厚のめっき下地導体層を形成する（特に図示せず）。
次に、めっき下地導体層をカソードにして電解パネルめっきを行い、ビア用孔内にフィルドビア４２を、絶縁層３１ａ上に導体層４１を形成する（図１（ｄ）参照）。
【０００５】
次に、導体層４１をパターニング処理することにより、第２配線層４１ａ及び第２配線層４１ｂを形成し、第２配線層４１ａ及び第２配線層４１ｂが第１配線層２１ａ及び第１配線層２１ｂとフィルドビア４２にて電気的に接続された４層のビルドアップ多層プリント配線板を作製することができる（図１（ｅ）参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この種のビルドアップ多層プリント配線板では、ビルドアップ層３０の表面を平坦な状態にしなくてはならないという要求がある。
これは、ビルドアップ層３０の表面に凹凸があると、表面実装を行った場合にはんだボイド等の発生により、各電子部品の障害を起こすからである。
このような凹凸がビルドアップ層３０表面に発生する最大の原因としては、ビア用孔３２に対する穴埋めが不完全でフィルドビア４２の中央部が窪んでしまうことが挙げられる。
【０００７】
しかしながら、近年の導体パターンの高多層化や高密度化によりビアの小径化や高アスペクト比化が進むことによりビア用孔はより小さく、また、深くなっている。そのため、フィルドビアを電解パネルめっきで形成する場合、ビア用孔の中でのめっき液交換がされ難くなり、結果として、電解めっきによる穴埋めが不完全でフィルドビアの中央部が窪んでしまったり、フィルドビア中にボイド（空洞化）が発生してしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、小径（１００μｍφ以下）、且つ高アスペクト比（０．７以上）のビア用孔に表面が平坦なフィルドビアを形成することができるビルドアップ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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記問題を解決するために、まず請求項１においては、絶縁基材上に絶縁層を介して少なくとも１層以上の配線層が形成されたビルドアップ多層プリント配線板の各配線層間を電気的に接続するフィルドビアをめっき法によって形成するビルドアップ多層プリント配線板の製造方法において、所定厚の前記絶縁層にビア用孔を形成した後、無電解めっき浴を用いて前記絶縁層上及び前記ビア用孔内にめっき下地導体層を形成し、前記めっき下地導体層をカソードにしてフィルドビア用添加剤を用いた電解めっき浴を用いた電解パネルめっきにて、前記ビア用孔を埋めるようにしたことを特徴とするビルドアップ多層プリント配線板の製造方法としたものである。
【００１０】
また、請求項２においては、前記ビア用孔は、厚さ１５０μｍ以下の前記絶縁層に開口径１００μｍ以下で、アスペクト比が０．７以上であることを特徴とする請求項１に記載のビルドアップ多層プリント配線板の製造方法としたものである。
【００１１】
また、請求項３においては、前記電解めっき浴は、電解硫酸銅めっき浴であることを特徴とする請求項１または２に記載のビルドアップ多層プリント配線板の製造方法としたものである。
【００１２】
さらにまた、請求項４においては、前記電解パネルめっきは、噴流構造のめっき設備及びユニポーラ電流を有するパルス電源を用いて、電解めっきを行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のビルドアップ多層プリント配線板の製造方法としたものである。
【００１３】
ビルドアップ多層プリント配線板のフィルドビアを作製する際、ビア用孔を小径（１００μｍ以下）且つ高アスペクト比（０．７以上）にした場合電解めっき時のビア用孔内へのめっき液の交換がされ難くなるため、電解めっき浴中の金属イオンや添加剤の供給不足を補う必要がある。本発明では、フィルドビア用添加剤を用いた電解めっき浴を用いた電解パネルめっきにて、噴流めっき装置での十分な液撹拌やパルス電源を用いたユニポーラ電流（ユニポーラ電流での休止時間は、金属イオンが電極に引き付けられるということがないため、金属イオンのランダムな熱拡散運動によって、拡散層の金属イオン濃度が回復する作用を有する）を用いることにより、電解めっき時の浴中の金属イオンや添加剤をビア用孔内に供給し、めっき析出をより促進することができるようにした。
このように、ビア用孔の開口部周辺と底部との間でのめっき析出速度を均一化することにより、電解析出の状態をよりスムーズに改善することができ、表面が平坦なフィルドビアを有するビルドアップ層を得ることができる。
【００１４】
また、請求項３に係る発明では、めっき下地導体層とフィルドビアがともに銅からなる導体層であることから、互いに馴染みやすく、高い密着性が得られるため、信頼性の高いフィルドビアを得ることができる。さらに、銅は導電性に優れるので、低抵抗のフィルドビアを得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のビルドアップ多層プリント配線板の製造方法について図面を用いて説明する。
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明のビルドアップ多層プリント配線板の製造方法の一実施例を工程順に示す模式構成部分断面図である。
まず、ガラス不織布にエポキシ樹脂を含浸させた絶縁基材１１の両面に銅箔を貼り合わせた銅張り積層板を用い、銅箔をサブトラクティブプロセスにてパターニング処理して、絶縁基材１１の両面に第１配線層２１ａ及び第１配線層２１ｂを形成し、回路基板（内層基板）１０を作製する（図１（ａ）参照）。
【００１６】
次に、回路基板（内層基板）１０の両面にアディティブ用接着剤を塗布し、乾燥して、樹脂感光層３１を形成し（図１（ｂ）参照）、パターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、所定位置にビア用孔３２を形成した絶縁層３１ａを形成する（図１（ｃ）参照）。
ここで、ビア用孔３２は厚さ１５０μｍ以下の絶縁層に開口径１００μｍ以下のビア用孔に適用される。
アディティブ用接着剤は、例えば、難溶のエポキシ樹脂マトリクス中に易溶の樹脂フィラーを分散させ、感光性を持たせた感光性樹脂溶液である。
また、ビア用孔３２はフォトプロセスを用いて形成したが、レーザー加工等で形成してもよい。その際は感光性は必要ないため、通常の絶縁層がそのまま使用できる。
また、絶縁層３１ａの厚さは２０μｍ〜１５０μｍ程度に設定される。
【００１７】
次に、絶縁層３１ａ上及びビア用孔３２内を粗化剤にて粗面化処理し、微細なアンカー用凹部を有する粗化面を形成する。
ここで、粗化剤とは、絶縁層３１中の易溶成分を溶解する薬剤であって、例えばクロム酸、クロム酸塩、硫酸、塩酸、過マンガン酸等の溶液が上げられる。
さらに、絶縁層３１ａ上及びビア用孔３２内に、無電解めっき析出時のコアとなるＰｄ（パラジウム）等の触媒核を付与した後、それを活性化する処理を行う。このとき、ビア用孔３２の側面や、ビア用孔３２の底面にも、触媒核が付与される。
【００１８】
次に、無電解銅めっき浴（キューポジット２５３（商品名）：シプレイ社製）にて処理温度：３０〜４０℃、処理時間：１０〜４０分にて無電解銅めっきを行い、絶縁層３１ａ上及びビア用孔３２内にめっき下地導体層（特に、図示せず）を形成する。このめっき下地導体層は、いわゆる薄付けめっき導体層であり、その厚さは０．１μｍ〜３．０μｍと極めて薄いものである。
【００１９】
次に、噴流式めっき装置を用いて、めっき下地導体層をカソードにしてフィルドビア用添加剤を添加してなる電解銅めっき浴の撹拌を行い、さらに、パルス電源によるユニポーラ電流の通電条件にて電解パネルめっきを行い、ビア用孔内にフィルドビア４２を、絶縁層３１ａ上に導体層４１を形成する（図１（ｄ）参照）。
ここで、電解銅めっき浴では、ビア用孔内にめっきを厚く成長させ、ビア用孔内をめっきにて充填させることを促進するために、フィルドビア用添加剤を用いることが望ましい。
以下に電解銅めっき浴を用いた電解パネルめっきの条件の一例を記す。
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【００２０】
次に、導体層４１をパターニング処理することにより、第２配線層４１ａ、第２配線層４１ｂ及びパッド電極４１ｃ等を形成して、第２配線層４１ａ、第２配線層４１ｂ及びパッド電極４１ｃが第１配線層２１ａ及び第１配線層２１ｂとフィルドビア４２にて電気的に接続された４層のビルドアップ多層プリント配線板１００を得ることができる（図１（ｅ）参照）。
さらに必要であれば、上記工程を必要回数繰り返すことにより所望層数のビルドアップ多層プリント配線板を作製することができる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
まず、ガラス不織布にエポキシ樹脂を含浸させた絶縁基材１１の両面に１８μｍの銅箔を貼り合わせた銅張り積層板を用い、パターニング処理して第１配線層２１ａ及び第１配線層２１ｂが形成された回路基板（内層基板）１０を作製した（図１（ａ）参照）。
【００２２】
次に、回路基板（内層基板）１０の両面にアディティブ用接着剤を塗布し、乾燥して、樹脂感光層３１を形成し（図１（ｂ）参照）、パターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、所定位置に５０μｍφのビア用孔３２が形成された５０μｍ厚の絶縁層３１ａを形成した（図２（ｃ）参照）。
【００２３】
次に、絶縁層３１ａ上及びビア用孔３２内を過マンガン酸溶液からなる粗化剤にて粗面化処理し、Ｐｄ等の触媒核を付与した後活性化処理を行った。
次に、無電解銅めっき浴（キューポジット２５３（商品名）：シプレイ社製）を用いて処理温度：３４℃、処理時間：３０分にて無電解銅めっきを行い、絶縁層３１ａ上及びビア用孔３２内に０．５μｍ厚のめっき下地導体層（特に、図示せず）を形成した。
【００２４】
次に、噴流式めっき装置を用いて、めっき下地導体層をカソードにしてフィルドビア用添加剤を添加してなる電解銅めっき浴を用いて、下記に示すめっき条件にて電解パネルめっきを行い、ビア用孔３２内にフィルドビア４２を、絶縁層３１ａ上に２５μｍ厚の導体層４１を形成した（図１（ｄ）参照）。
電解銅めっき浴：
ＣｕＳＯ４　　　　２２５ｇ／リットル
Ｈ２ＳＯ４　　　　　５５ｇ／リットル
ＣＬ　　　　　　　６０ｍｌ／リットル
処理温度：２３℃
処理時間：１１３分
通電条件
電流密度：１．０Ａ／ｄｍ２
ユニポーラ電流：定常時間；２０ｍｓｅｃ、休止時間；１ｍｓｅｃ
噴流式めっき装置での噴流流量：３０Ｌ／分
【００２５】
次に、導体層４１上にドライフィルム（ＡＱ２５５８（商品名）：旭化成工業社製）を加熱、転写して感光層を形成し、パターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行ってレジストパターンを形成し、レジストパターンをエッチングマスクにして塩化第２鉄溶液を用いて導体層４１のエッチングを行い、第２配線層４１ａ、第２配線層４１ｂ及びパッド電極４１ｃ等を形成して、第２配線層４１ａ、第２配線層４１ｂ及びパッド電極４１ｃが第１配線層２１ａ及び第１配線層２１ｂとフィルドビア４２にて電気的に接続された４層のビルドアップ多層プリント配線板１００を得た（図２（ｅ）参照）。
【００２６】
ビルドアップ多層プリント配線板１００のフィルドビア４２上には窪み等は形成されておらず、ビルドアップ層３０はほぼ平坦な面が形成されていることが確認された。
【００２７】
本発明のビルドアップ多層プリント配線板の製造法を適用することにより、以下のような効果を得ることができる。
ビア用孔３２を１００μｍφ以下の小径にしても、本発明の電解銅めっき条件を採用することにより、中央部に窪みを生じない、表面が平坦なフィルドビア４２を得ることができる。
また、めっき下地導体層及びその上に析出する導体層４１が、ともに銅で形成されているため、各層界面での高い密着性が付与され、信頼性の高いフィルドビア、第２配線層及びパッド電極等を得ることができる。さらに、銅は導電性に優れるので、低抵抗のフィルドビアを得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
上記したように、本発明のビルドアップ多層プリント配線板の製造法を適用することにより、ビア用孔の径が１００μｍ以下であっても、表面が平坦な、密着性に優れたフィルドビアを形成でき、低コストで、高信頼性のビルドアップ多層プリント配線板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明のビルドアップ多層プリント配線板の製造方法の一実施例を工程順に示す模式構成部分断面図である。
【符号の説明】
１０……回路基板（内層基板）
１１……絶縁基材
２１ａ、２１ｂ……第１配線層
３０……ビルドアップ層
３１……感光層
３１ａ……絶縁層
３２……ビア用孔
４１……導体層
４２……フィルドビア
４１ａ、４１ｂ……第２配線層
４１ｃ……パッド電極
１００……ビルドアップ多層プリント配線板
【図１】
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