(57)【要約】【課題】搭載される電子部品の高集積化に対応しつつも、配線ショート等の不具合が起こりにくく、かつ電子部品との良好な導通を見込めるビルドアップ多層プリント配線板を提供する。【解決手段】本発明のビルドアップ多層プリント配線板１は、外部接続端子としての導電パッド１０，１２間を横切る配線パターンおよびその配線パターンを被覆すべきソルダーレジスト層が形成されていない。最上層の配線パターン７は、ビルドアップ樹脂絶縁層８に被覆されている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア基板上に樹脂絶縁層と配線パターンとが交互に積層され、外部接続端子としての導電パッドが複数形成されたビルドアップ多層プリント配線板であって、隣り合う前記導電パッド間を横切る配線パターンおよびその配線パターンを被覆すべきソルダーレジスト層が形成されていないことを特徴とするビルドアップ多層プリント配線板。
【請求項２】
コア基板上に樹脂絶縁層と配線パターンとが交互に積層され、外部接続端子としての導電パッドが複数形成されたビルドアップ多層プリント配線板であって、前記樹脂絶縁層のうち最も表層側に位置するものの表面上に、前記導電パッドだけの層を形成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。
【請求項３】
全ての前記配線パターンは前記樹脂絶縁層に被覆され、前記導電パッドは、前記樹脂絶縁層のうち最も表層側に位置するものに形成されたバイアを介して、１層下の前記配線パターンとの導通が取られている請求項１または２記載のビルドアップ多層プリント配線板。
【請求項４】
前記導電パッドは略円形であり、最も近接し合うもの同士の中心間距離が１５０μｍ以下に調整されている請求項１ないし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。
【請求項５】
前記導電パッドは、銅めっきにより前記樹脂絶縁層の表面上に台地状に形成されたものであり、自身の上に半田バンプが半田めっきで形成されている請求項１ないし４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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビルドアップ多層プリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂絶縁層と配線パターンとを交互に積層させた構造を有する多層プリント配線板はよく知られている。近年は、レーザや写真法で穿孔したバイアを介して層間の電気的接続を取りながら樹脂絶縁層および配線パターンを１層ずつ順次積層した製品、すなわちビルドアップ多層プリント配線板が主流になっている。その構造は、たとえば図３に示すようなものである。
【０００３】
図３は、従来のビルドアップ多層プリント配線板１００の一部を拡大して模式的に示す断面図である。コア材２’の上には、コア配線パターン３５、第１および第２のビルドアップ樹脂絶縁層４０，６０（以下、単に樹脂絶縁層ともいう）、配線パターン３６，３７が積層形成されている。樹脂絶縁層４０，６０には、バイア３１，３２，３３，３４が形成されており、それらを介して層間の電気的接続が図られている。また、配線パターンのうち最上層に形成された配線パターン３７は、ソルダーレジスト層８０に被覆されている。ソルダーレジスト層８０は、電子部品と導通を取るための導電パッド５０，５１が露出するように開口され、この開口に半田ペーストが印刷充填された後、リフローされて半田バンプが形成されることとなる。なお、普通はコア材２’を貫通するスルーホールが設けられる（図示省略）。
【０００４】
ところで、搭載する電子部品の高集積化が進むと、それに合わせて導電パッド５０，５１の中心間距離を縮小する必要がある。そのような必要性に対応するためには、導電パッド５０，５１同士の間隔Ｄ１を小さくすることが考え得る。そうすれば、導電パッド５０，５１を縮小することなく、半田ペーストが充填されるソルダーレジスト層８０の開口径Ｄ２を比較的大きく取ることができるので、半田ペーストの充填が困難にならずに済む。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導電パッド５０、５１同士の間隔Ｄ１を小さくすると、半田ブリッジが起こりやすくなるし、パッド−パッド間を通る配線パターン３７を大幅に微細化する必要に迫られる。
【０００６】
上記の手段に代わる別の手段としては、図４に示す従来のビルドアップ多層プリント配線板１０１のように、小径の導電パッド６２，６３を採用して、ソルダーレジスト層８０の開口径Ｄ２１を小さくすることが考え得る。これによれば、導電パッド６２，６３同士の間隔Ｄ１１を比較的大きく取れるものの、今度はソルダーレジスト層８０の開口径Ｄ２１を小さくする必要に迫られる。ソルダーレジスト層８０の開口径Ｄ２１を小さくしすぎると、その開口に半田ペーストを十分に充填できず、電子部品を搭載したときの導通不良を招く恐れがある。このように、従来の構造を踏襲しつつ電子部品の高集積化に対応するにあたっては、ある種の二律背反が存在するといえる。
【０００７】
そこで本発明は、搭載される電子部品の高集積化に対応しつつも、配線ショート等の不具合が起こりにくく、かつ電子部品との良好な導通を見込めるビルドアップ多層プリント配線板を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記課題を解決するために本発明は、コア基板上に樹脂絶縁層と配線パターンとが交互に積層され、外部接続端子としての導電パッドが複数形成されたビルドアップ多層プリント配線板であって、隣り合う導電パッド間を横切る配線パターンおよびその配線パターンを被覆すべきソルダーレジスト層が形成されていないことを特徴とする。
【０００９】
上記本発明によると、半田バンプが形成される導電パッドに関し、パッド−パッド間に配線パターンおよびソルダーレジストがない構造となっている。要するに、ビルドアップ樹脂絶縁層のうち、最も表層側に位置するものをソルダーレジストに兼用して、その上に外部接続端子としての導電パッドが位置するようにしたのである。この構造を採用すると、パッド−パッド間に配線パターンを作りこまないので、そのパッド−パッド間距離を縮小することが可能であることはもとより、ソルダーレジストを設ける必要もなく、ひいては配線板自体の高集積化を進めるのにも有利である。
【００１０】
別の局面から見たとき本発明は、コア基板上に樹脂絶縁層と配線パターンとが交互に積層され、外部接続端子としての導電パッドが複数形成されたビルドアップ多層プリント配線板であって、樹脂絶縁層のうち最も表層側に位置するものの表面上に、導電パッドだけの層を形成したことを特徴とする。
【００１１】
上記本発明のビルドアッププリント配線板は、１番上の層を、導電パッドだけの層としたものである。従来、導電パッドは配線パターンと同一層として形成していたが、本発明では高集積化に対応できるように、外部接続端子としての導電パッドだけ配線パターンとは別に形成したのである。してみれば、配線パターンはビルドアップ樹脂絶縁層に覆われるから、ソルダーレジストを設ける必要がなくなる。このような構造とすると、導電パッド間に配線パターンを作りこむ必要がないため、その分、パッド−パッド間距離を縮小することが可能となり、ひいては配線板自体の高集積化に寄与し得る。
【００１２】
具体的に、全ての配線パターンは樹脂絶縁層に被覆され、導電パッドは、樹脂絶縁層のうち最も表層側に位置するものに形成されたバイアを介して、１層下の配線パターンとの導通が取られているものとすることができる。このような構造とすると、最上層の配線パターンが樹脂絶縁層に覆われることとなり、ソルダーレジストを廃しても絶縁劣化等の問題が生じない。
【００１３】
好適な態様において、導電パッドは略円形とされ、かつ最も近接し合うもの同士の中心間距離が１５０μｍ以下に調整される。これにより、搭載すべき部品の高集積化に対応することができる。
【００１４】
また、導電パッドは、銅めっきにより樹脂絶縁層の表面上に台地状に形成されたものとすることができ、その上に半田バンプを半田めっきにて形成することができる。このように、半田バンプをめっきにより形成すると、隣接する導電パッド間の距離が小さくなっても、その形成量は均一に保たれる。したがって、搭載部品の半田付けを確実に行えるとともに、半田ブリッジ等の不具合も生じにくい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明のビルドアップ多層プリント配線板１の要部を拡大して示す断面図である。ビルドアップ多層プリント配線板１は、コア基板上に樹脂絶縁層と配線パターンが交互に積み上げられてなる。本実施形態では、フリップチップ用の配線板として構成された例を示しており、このようなビルドアップ多層プリント配線板１に対し、リフロー工程を経てフリップチップにより、図示しないＩＣチップ等の電子部品が搭載される。
【００１６】
耐熱性樹脂板（たと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（たとえばガラス繊維強化エポキシ樹脂）等で構成された板状のコア材２と、コア材２の両表面に所定のパターンに形成されたコア配線パターン３は、ビルドアップ多層プリント配線板１のコア基板として構成されるものである。なお、通常はコア材２を貫通するスルーホールが形成されるが、本図では省略している。また、コア基板の内部には、図示しない配線パターンが形成されていてもよい。
【００１７】
コア配線パターン３の上層には、エポキシ樹脂（紫外線硬化性または熱硬化性を有するもの）等の絶縁性の有機樹脂材料により第１ビルドアップ樹脂絶縁層４が形成されている。さらに、その表面にはそれぞれ第１配線パターン５が銅めっきにより形成されている。なお、コア配線パターン３と第１配線パターン５とは、孔内が銅めっきで充填されたバイア２１，２２により層間接続がなされている。なお、バイア２１，２２は孔内が導電ペーストで充填された形態でもよい。
【００１８】
同様に、第１配線パターン層５の上層には、第１ビルドアップ樹脂絶縁層４と同様の材料により第２ビルドアップ樹脂絶縁層６が形成されている。その表面には第２配線パターン７が銅めっきにより形成されている。これら第１配線パターン５と第２配線パターン７とも、銅めっきで充填されたバイア１９，２０により層間接続がなされている。
【００１９】
図３，４の従来品と比較すると分かるが、通常ならば配線パターン７を直接ソルダーレジスト層で被覆して、ソルダーレジスト層の開口に半田バンプが形成される。ところが本発明においては、配線パターンのうち最上層の配線パターン７を形成したのちに、さらにもう一層、第１ビルドアップ樹脂絶縁層４と同様の材料により第３ビルドアップ樹脂絶縁層８を設けるようにしている。そして、その第３ビルドアップ樹脂絶縁層８の上に外部接続端子としての導電パッド１０，１２が形成され、それら導電パッド１０，１２の各々に半田バンプ１１，１３が形成されている。すなわち、１対の隣り合う導電パッド１０，１２間を横切る配線パターンおよびその配線パターンを被覆すべきソルダーレジスト層が形成されていない。
【００２０】
上記のような構造にすると、隣り合う導電パッド１０，１２の中心間距離Ｄ３を縮小すること、すなわち導電パッド１０と導電パッド１２との距離Ｄ４を、配線パターンの存在を気にすることなく縮小することが可能になる。別の観点からは、樹脂絶縁層のうち最も表層側に位置するもの（図１では樹脂絶縁層８）の表面上に、導電パッド１０，１２だけの層を形成した、と捉えることもできる。つまり、外部接続端子としての導電パッド１０，１２と同じ層に、配線パターンは作りこまないようにすることができる。これにより、当該ビルドアップ多層プリント配線板１の主板面は、第３ビルドアップ樹脂絶縁層８の表面８ａと、導電パッド１０，１２および半田バンプ１１，１３とにより構成されることとなる。このように、最上層の配線パターン７と導電パッド１０，１２とを別々の層に形成したことにより、それぞれの寸法に余裕を持たせることが可能になる。なお、主板面とは、配線板の側面を除いた表面および裏面を示す。
【００２１】
具体的に本実施形態において、ビルドアッププロセスによって形成された全ての配線パターン５，７（コア配線パターン３を含めて考えることも可）は、樹脂絶縁層６，８に被覆されている。そして、導電パッド１０，１２は、樹脂絶縁層４，６，８のうち最も表層側に位置するもの、すなわち樹脂絶縁層８に形成されたバイア１４，１６を介して、１層下の配線パターン７との導通が取られている。このようにすると、ソルダーレジスト層を設けずとも、配線パターンが表面に露出しないので絶縁劣化等の問題も生じない。なお、層間接続のためのバイアは、一般には配線パターンの一部として形成されたランド上に位置することとなるが、ランドレスの構造を採用することもあり得る。
【００２２】
また、本実施形態において導電パッド１０，１２は略円形であり、最も近接し合うもの同士の中心間距離Ｄ３は１５０μｍ以下に調整されている。換言すると、ビルドアップ多層プリント配線板１は、端子間距離が１５０μｍ以下のフリップチップ用基板として好適に採用される。このような場合、導電パッド１０，１２の径は、たとえば９０μｍ以上１１０μｍ以下に調整することにより、パッド−パッド間距離Ｄ４を４０μｍ以上に保つことができる。なお、バイア１４，１６，１９，２０，２１，２２は円筒状に穿孔されるとして、その径はおよそ６０μｍとすることができる。また、バイア１９，２０，２１，２２の真上に形成され、配線パターン５，７の一部をなすランドは、バイアの穿孔時の位置決め限界まで小さくすることが可能である。
【００２３】
導電パッド１０，１２は、銅めっきにより樹脂絶縁層８の表面８ａ上に台地状に形成されたものであり、導電パッド１０，１２それぞれ自身の上に搭載すべき部品（たとえばフリップチップ）の端子に直接接する半田バンプ１１，１３が半田めっきにより形成されている。スクリーン印刷法による半田バンプの形成は、めっき法によるそれと比べて簡易であるが、本実施形態のビルドアップ多層プリント配線板１のように、隣接する導電パッド間の距離が小さくなると、一定量を均質に印刷形成することが困難になってくる。他方、めっき法はめっき条件の調整によりめっき厚を均一にできるので、微細な半田バンプの形成に好適である。
【００２４】
上記では、導電パッド１０，１２に直接半田バンプ１１，１３がそれぞれ形成されるが、これに限ることはない。たとえば、導電パッド１０，１２上に、ＮｉめっきおよびＡｕめっきを行い、Ａｕめっき上に半田バンプ１１，１３をそれぞれ形成してもよい。
【００２５】
次に、図１に示したビルドアップ多層プリント配線板１の製造方法について説明する。図２に示すのが、その製造工程を説明する図である。まず、公知のビルドアッププロセスにより、コア基板の上に最上層の配線パターン７まで積層形成する（工程▲１▼）。次に、配線パターン７を樹脂絶縁層８で被覆する（工程▲２▼）。ここまでの工程により、配線パターンが基板表面に露出しない形にて、樹脂絶縁層と配線パターンとが所定数積層されている。
【００２６】
次に、樹脂絶縁層のうち最も表層側に位置するもの、すなわち樹脂絶縁層８に、その樹脂絶縁層８の下の配線パターン７（具体的には配線パターン７の一部をなすランド）が底となるバイア１４を穿孔する（工程▲３▼）。この孔明け工程は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザなどを用いたレーザ加工により行うことが好ましい。また、本実施形態では、導電パッド１０を形成するためのバイア１４を、一層下のフィルドバイア１９にスタックさせる位置関係で穿孔している。このようにすると、バイアをオフセットさせない分、配線パターンを作りこむスペースに余裕が生じるので好ましい。フィルドバイア１９は、その上にバイア１４をスタックさせなければならないので、コンフォーマルバイアに置換不可である。なお、レーザによる孔明け終了後には、バイア１４の底に残余したスミアをデスミア処理により除去するとよい。
【００２７】
バイア１４を形成したのち、セミアディティブ法によりバイア１４内にめっき層を形成するために、樹脂絶縁層８の表面とともにバイア１４の内面を粗化する（工程▲４▼）。粗化した面に公知の無電解めっき法により無電解銅めっき層３０を薄付けし（工程▲５▼）、バイア１４の開口周縁部（導電パッド１０の形成予定位置）が露出するようにめっきレジスト３１を形成する（工程▲６▼）。めっきレジスト３１には、感光性のドライフィルムを使用し、写真法によりバイア１４の開口周縁部を露出させるとよい。
【００２８】
めっきレジスト３１の形成後、電解銅めっき法によりバイア１４内を銅めっきで充填して導電パッド１０を形成する（工程▲７▼）。本実施形態においては、導電パッド１０を下層の配線パターンと導通させるためのバイア１４を、銅めっきで充填したフィルドバイアとしているが、このバイア１４に関していえば、どのみち半田めっきで充填されるのでコンフォーマルバイアにしても構わない。
【００２９】
導電パッド１０を形成したのち、電解半田めっき法により導電パッド１０の上に直接半田バンプ１１を形成する（工程▲８▼）。電解半田めっきに関していえば、公知のほうふっ化浴や酸性浴を用いて、Ｐｂ−Ｓｎ―Ｓｂ半田めっき、あるいは鉛フリーのＳｎ−Ｓｂ半田めっきを形成することができる。そして、めっきレジスト３１を除去するとともに、導電パッド１０の形成されていない部分の無電解銅めっき層３０を除去する（工程▲９▼）。以上のようにして、図１に示したビルドアップ多層プリント配線板１が作製される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のビルドアップ多層プリント配線板の要部拡大断面図。
【図２】図１のビルドアップ多層プリント配線板の製造工程を説明する図。
【図３】従来のビルドアップ多層プリント配線板を示す断面図。
【図４】図３と同様の断面図。
【符号の説明】
１　ビルドアップ多層プリント配線板
２　コア材
３　コア配線パターン
４，６，８　ビルドアップ樹脂絶縁層
５，７　配線パターン
１０，１２　導電パッド
１１，１３　半田バンプ
１４，１６　バイア
【図１】
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【図２】
2004063904.tif 000004
【図３】
2004063904.tif 000005
【図４】
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