(57)【要約】【課題】配線パターンを微細なパターンに高精度に形成することができ、層間で配線パターンを確実に電気的に接続した配線基板を容易に製造することを可能にする。【解決手段】コア絶縁層２０の一方の面に接着層２２が設けられ、コア絶縁層２０の他方の面にシード層２４が設けられた基板を使用して、基板の前記シード層２４が設けられた側からレーザ加工を施して基板に貫通孔２６を形成する工程と、基板の前記接着層２２が形成された面に金属箔２８を貼り合わせ、前記貫通孔２６の一方の開口部を閉止した開口穴２６ａを形成する工程と、前記開口穴２６ａ内にビアを形成し、該ビアを介して電気的に接続された配線パターンを基板の両面に形成する配線パターンの形成工程とを備えることを特徴とする。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア絶縁層の一方の面に接着層が設けられ、コア絶縁層の他方の面にシード層が設けられた基板を使用して、基板の前記シード層が設けられた側からレーザ加工を施して基板に貫通孔を形成する工程と、
基板の前記接着層が形成された面に金属箔を貼り合わせ、前記貫通孔の一方の開口部を閉止した開口穴を形成する工程と、
前記開口穴内にビアを形成し、該ビアを介して電気的に接続された配線パターンを基板の両面に形成する配線パターンの形成工程と
を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
配線パターンの形成工程として、
前記開口穴の内面および前記シード層の表面にめっきシード層を形成する工程と、
基板の両面を感光性の樹脂皮膜により被覆し、該樹脂皮膜を露光および現像して、配線パターンを形成する部位を露出させたレジストパターンを形成する工程と、
前記めっきシード層をめっき給電層とする電解めっきを施して、基板表面の露出部分にめっき金属を析出する工程と、
前記レジストパターンを除去した後、前記シード層、前記金属箔をエッチングし、前記めっき金属が被着した部位を除く前記シード層および金属箔を除去して、基板の両面に配線パターンを形成するエッチング工程とを備えることを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
配線パターンの形成工程として、
前記金属箔をめっき給電層とする電解めっきを施して、開口穴にめっき金属を充填する工程と、
基板の両面を感光性の樹脂皮膜により被覆し、該樹脂皮膜を露光および現像して、配線パターンとなる部位を被覆したレジストパターンを形成する工程と、
該レジストパターンをマスクとして、前記シード層および金属箔をエッチングして配線パターンを形成した後、前記レジストパターンを除去して、基板の両面に配線パターンを形成するエッチング工程と
を備えることを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
配線基板の両面に配線パターンを形成した後、ビルドアップ法等により、基板上に配線パターンを多層に形成することを特徴とする請求項１、２または３記載の配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記シード層が銅層によって形成され、前記金属箔として銅箔を使用し、電解めっきとして電解銅めっきを施すことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の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】
本発明は配線基板の製造方法に関し、より詳細には基板の両面に形成された配線パターンを確実に電気的に接続することができ、微細な配線パターンを高精度に形成することができる配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子等の電子部品を搭載する配線基板には、基板の本体となる樹脂基板等の絶縁層の両面に配線パターンが形成され、ビアを介して絶縁層の両面の配線パターンが電気的に接続された二層の配線基板がある。図５、６は、絶縁層１０の両面に配線パターンが形成された配線基板を製造する従来方法を示すもので、配線基板にビアを形成する工程を示している。図５は、絶縁層１０の両面に銅箔１２を被着した両面銅張り基板を使用し（図５（ａ））、レーザ加工により基板に貫通孔１４を形成し（図５（ｂ））、無電解銅めっきおよび電解銅めっきによりめっき金属１６により貫通孔１４を充填して（図５（ｃ））ビアを形成した例である。
【０００３】
また、図６は、絶縁層１０の片面に銅箔１２を被着した片面銅張り基板を使用し（図６（ａ））、絶縁層１０を設けた面側からレーザ加工を施して底面に銅箔１２が露出するビア穴１８を形成し（図６（ｂ））、無電解銅めっきおよび電解銅めっきを施して、ビア穴１８がめっき金属１６によって充填されるように、比較的厚くめっきを施して（図６（ｃ））ビアを形成した例である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近の配線基板は半導体素子の高密度化とともに、ますます配線パターンが微細化、高密度化する傾向にあり、これにともなってビアはその径寸法が１００μｍ程度あるいはこれ以下といったようにきわめて小径になってきている。このため、図５（ｃ）に示すように、基板に貫通孔１４を形成し、めっきによって貫通孔１４を充填することが難しくなり、貫通孔１４の内部にめっき金属の未充填部１９が生じたりして、絶縁層１０の両面に形成される配線パターンの電気的接続の信頼性が課題になっている。
【０００５】
また、図６に示すように片面銅張り基板を使用して配線基板を形成する場合は、ビア穴１８をめっき金属１６によって充填するようにするため、比較的厚くめっきを施す必要があり、したがってエッチングによって配線パターンを形成する導体層の厚さが厚くなり、配線パターンを微細なパターンに形成することが制約されるという問題がある。また、基板の片面側からレーザ加工を施して、銅箔１２がビア穴１８の底面に露出させるようにするためには、ある程度厚い銅箔１２を使用する必要があり、したがって銅箔をエッチングして配線パターンを形成する際にも配線パターンを微細なパターンに形成することが制約される。
【０００６】
このように、両面銅張り基板あるいは片面銅張り基板を使用して配線基板を形成する従来方法では、配線パターンを形成する導体層の厚さが最低でも１５〜２０μｍ程度となる。したがって、導体層の厚さおよび配線パターンの形成精度により、配線パターンのパターン幅および配線間隔は３０μｍ程度以上にならざるを得ず、これ以上に微細な配線パターンを形成することが困難である。
なお、より微細に配線パターンを形成するため、導体層を研磨等することにより、導体層の厚さを薄くして、エッチングにより微細に配線パターンを形成することは可能であるが、この場合は、研磨加工といった通常の製造プロセスとは別の処理が必要となり製造コストがかかるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、層間での配線パターンの電気的接続が確実になされ、製造工程を複雑にすることなく高密度に配線パターンが形成された配線基板を製造することができる配線基板の製造方法を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、コア絶縁層の一方の面に接着層が設けられ、コア絶縁層の他方の面にシード層が設けられた基板を使用して、基板の前記シード層が設けられた側からレーザ加工を施して基板に貫通孔を形成する工程と、基板の前記接着層が形成された面に金属箔を貼り合わせ、前記貫通孔の一方の開口部を閉止した開口穴を形成する工程と、前記開口穴内にビアを形成し、該ビアを介して電気的に接続された配線パターンを基板の両面に形成する配線パターンの形成工程とを備えることを特徴とする。配線パターンの形成工程としては、セミアディティブ法、サブトラクト法等が利用できる。また、電解めっきを施してビアを形成した際に、開口穴をめっき金属によって充填してビアとしてもよいし、開口穴を充填しない状態でビアとしてもよい。
【０００９】
また、前記配線パターンの形成工程として、前記開口穴の内面、前記シード層の表面および前記金属箔の表面にめっきシード層を形成する工程と、基板の両面を感光性の樹脂皮膜により被覆し、該樹脂皮膜を露光および現像して、配線パターンを形成する部位を露出させたレジストパターンを形成する工程と、前記めっきシード層をめっき給電層とする電解めっきを施して、基板表面の露出部分にめっき金属を盛り上げて形成する工程と、前記レジストパターンを除去した後、前記めっき金属、前記シード層、前記金属箔をエッチングし、前記めっき金属が被着した部位を除く前記シード層および金属箔をエッチングして、基板の両面に配線パターンを形成するエッチング工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記配線パターンの形成工程として、前記金属箔をめっき給電層とする電解めっきを施して、開口穴にめっき金属を充填する工程と、基板の両面を感光性の樹脂皮膜により被覆し、該樹脂皮膜を露光および現像して、配線パターンとなる部位を被覆したレジストパターンを形成する工程と、該レジストパターンをマスクとして、前記シード層および金属箔をエッチングして配線パターンを形成した後、前記レジストパターンを除去して、基板の両面に配線パターンを形成するエッチング工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記配線基板の両面に配線パターンを形成した後、ビルドアップ法等により、基板上に配線パターンを多層に形成することによって、３層以上の多層の配線基板を得ることができる。
また、前記シード層が銅層によって形成され、前記金属箔として銅箔を使用し、電解めっきとして電解銅めっきを施す方法が好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面にしたがって詳細に説明する。
図１、２は本発明に係る配線基板の製造方法によって配線基板を形成する製造工程を示す説明図である。
本発明に係る配線基板の製造方法においては、コア絶縁層の一方の面に接着層が設けられ、コア絶縁層の他方の面にシード層が設けられた基板を使用して配線基板を形成する。コア絶縁層はポリイミドフィルム等の電気的絶縁性を有する絶縁材料（厚さ５μｍ〜５０μｍ程度）によって形成され、接着層は厚さ２μｍ〜２０μｍ程度の熱可塑性樹脂等の接着性を備えた層として形成される。シード層は無電解銅めっき、スパッタリングあるいはイオンプレーティング等によって０．１〜２μｍ程度のきわめて薄い銅層として形成したものである。
【００１３】
図１（ａ）は、本実施形態において配線基板を形成する基板の構成を示す。ポリイミドからなるコア絶縁層２０の一方の面に接着層２２が形成され、コア絶縁層２０の他方の面にシード層２４が設けられている。実施形態のコア絶縁層２０の厚さは３０μｍ程度であるが、コア絶縁層２０は製品に応じて適宜の厚さのものを使用することができる。
図１（ｂ）は、基板にレーザ加工を施して、基板に貫通孔２６を形成した状態を示す。レーザ加工では、基板のシード層２４を形成した面側からレーザ光を照射して貫通孔２６を形成する。貫通孔２６の孔径は２０μｍ〜３０μｍ程度である。レーザ加工によって貫通孔２６を形成する際には、貫通孔２６の内側面が、シード層２４を形成した側が拡径するテーパ面になるようにしてもよい。
【００１４】
シード層２４は薄く形成されているから、レーザ加工によって基板に容易に貫通孔２６を形成することができる。レーザ加工によって貫通孔２６を形成する際に、基板の下面に銅箔が被着されていないことは貫通孔２６が容易に形成できるという利点がある。図６に示すように、ビア穴の底面が銅箔によって閉止されている際には、レーザ加工時にビア穴内に汚れが溜まるため、汚れを除去するデスミア処理を行うことが必要になる。本実施形態では、基板を貫通させて貫通孔２６を形成するから、貫通孔２６の内面に汚れが付着せず、したがって、デスミア処理等の貫通孔２６の内面に付着する汚れを除去する操作が不要になる。
【００１５】
図１（ｃ）は本実施形態において特徴的な工程で、コア絶縁層２０の接着層２２を設けた面に金属箔として薄い銅箔２８をラミネートした状態を示す。図のように、銅箔２８は基板の接着層２２を設けた面の全面にわたってロールによる熱圧着等によってラミネートする。これによって、貫通孔２６は一方の開口部（底面）が銅箔２８によって閉止された開口穴２６ａとなる。なお、接着層２２に接着する銅箔２８は配線パターンを形成する方法に応じて適当な厚さのもの（１μｍ〜２０μｍ程度）を使用する。本実施形態ではセミアディティブ法によって配線パターンを形成するから、なるべく薄い銅箔２８を使用する。
接着層２２に銅箔２８をラミネートする際に、接着層２２および銅箔２８の表面にあらかじめプラズマ処理あるいは紫外線照射（１７２〜２５４ｎｍ）を行い、これらの表面を活性化しておくと接着力が向上し、より確実にラミネートすることができる。
【００１６】
図１（ｄ）は、コア絶縁層２０に銅箔２８を貼り合わせた基板に無電解銅めっきを施して、めっきシード層３０を形成した状態を示す。無電解銅めっきにより、基板に形成されている開口穴２６ａの内側面、シード層２４の表面、銅箔２８の表面にめっきシード層３０が形成される。
図１（ｅ）は、基板の両面を感光性の樹脂皮膜（感光性レジスト）により被覆し、露光および現像して、基板に形成する配線パターンとなる部位を露出させたレジストパターン３２を形成した状態を示す。
【００１７】
次に、図２（ａ）は、めっきシード層３０をめっき給電層として基板に電解銅めっきを施し、めっきシード層３０が露出する部位に銅めっき３４を盛り上げて形成した状態を示す。開口穴２６ａの部分については、銅めっき３４によって開口穴２６ａが充填されるようにめっきする。
図２（ｂ）は、電解銅めっきを施した後、レジストパターン３２を除去した状態である。これによってレジストパターン３２が被着していた部位が外部に露出する。
【００１８】
図２（ｃ）は、基板の両面に被着している銅（図２（ｂ）の状態）を化学的にエッチングし、基板の表面で銅めっき３４が形成されている部位以外の、めっきシード層３０、シード層２４、銅箔２８を溶解して除去し、基板の両面に配線パターン３４ａを形成した状態を示す。銅めっき３４はめっきシード層３０、シード層２４、銅箔２８の厚さにくらべてはるかに厚く形成されているから、とくにレジストパターン等を形成することなく、銅のエッチング液を用いたエッチングによって、銅めっき３４が形成されている部位以外の、めっきシード層３０、シード層２４、銅箔２８を溶解して除去することができる。
こうして、基板の両面に所定の配線パターン３４ａが形成され、ビア３４ｂを介して基板の両面の配線パターン３４ａが電気的に接続された配線基板４０が得られる。
【００１９】
本実施形態の配線基板の製造方法では、基板に貫通孔２６を形成した後、コア絶縁層２０の一方の面に設けた接着層２２を利用して貫通孔２６の一方の開口部を閉止し、その状態からビアを形成するから、貫通孔２６の両端が開放している状態でビアを形成する従来方法にくらべて、はるかに容易に、かつ確実に信頼性の高いビアを形成することができる。また、開口穴２６ａの底面は、接着層２２を介して銅箔２８を貼り合わせて形成するから、開口穴２６ａの底面に汚れが付着していたりすることがなく、開口穴２６ａに銅めっき３４を充填してビア３４ｂを形成した際に、銅箔２８とビア３４ｂとの密着性が良好になり、ビア部分での電気的接続を確実にすることができるという利点もある。
【００２０】
また、上記実施形態では、図１（ｄ）に示す工程から図２（ｃ）に示す工程までが配線パターンの形成工程に相当し、本実施形態はいわゆるセミアディティブ法によって配線パターン３４ａを形成したものである。シード層２４はきわめて薄く形成され、銅箔２８もきわめて薄いものが使用できるから、配線パターンを形成する導体層の厚さを１５μｍ以下に形成することは容易であり、配線パターンをきわめて微細に形成することができる。本実施形態の方法によれば配線パターンのパターン幅および配線の間隔を１０μｍ程度とした高密度配線が可能である。
【００２１】
図３は、本発明に係る配線基板の製造方法の他の実施形態を示す説明図である。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上述した配線基板の製造工程における図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同じ工程である。すなわち、図３（ａ）は、コア絶縁層２０の一方の面に接着層２２が形成され他方の面にシード層２４が形成された基板を示す。図３（ｂ）は基板にレーザ加工を施して貫通孔２６を形成した状態である。図３（ｃ）は、接着層２２を利用して基板の一方の面に薄い銅箔２８を貼り合わせ、貫通孔２６の一方の開口部を閉止して開口穴２６ａとした状態である。なお、本実施形態においても、銅箔２８をラミネートする際に、接着層２２および銅箔２８にあらかじめプラズマ処理あるいは紫外線照射を行うことによって銅箔２８を確実にラミネートすることができる。
【００２２】
本実施形態の配線基板の製造方法では、図３（ｃ）に示すように銅箔２８を基板の一方の面に貼り合わせた後、銅箔２８をめっき給電層とする電解銅めっきを施して、開口穴２６ａを銅めっき３４によって充填することを特徴とする。貫通孔２６の一方の開口部を閉止した構成とすることにより、電解銅めっきのめっき条件を調節して、開口穴２６ａを銅めっき３４によって充填するようにめっきすることが容易に可能になる。
【００２３】
図３（ｅ）、（ｆ）は、いわゆるサブトラクト法によって配線パターンを形成する工程を示す。
図３（ｅ）は、基板の両面を感光性の樹脂被膜（感光性レジスト）によって被覆し、露光および現像して、配線パターンとして残す部位のみを被覆したレジストパターン３２を形成した状態である。図３（ｆ）は、レジストパターン３２をマスクとして基板の表面に露出しているシード層２４と銅箔２８をエッチングして、配線パターン３６を形成し、レジストパターン３２を除去した状態である。
【００２４】
こうして、基板の両面に所定のパターンで配線パターン３６が形成され、開口穴２６ａに充填された銅めっき３４によって基板の両面の配線パターン３６が電気的に接続された二層の配線基板４０が得られる。
本実施形態の配線基板の製造方法では、図３（ｄ）〜（ｆ）が配線パターン形成工程に相当し、本実施形態ではサブトラクティブ法によって配線パターン３６を形成している。サブトラクト法による場合は、配線パターンを形成する際にエッチングする導体層の厚さが薄いほど、高精度に微細な配線パターンを形成することができる。本実施形態では、シード層２４の厚さを３μｍ程度、銅箔２８の厚さを１０μｍ程度とすることができるから、配線パターンのパターン幅および配線間隔を１０μｍ程度とすることができ、きわめて高密度に配線パターンを形成することが可能になる。
なお、開口穴２６ａに銅めっき３４を充填した図３（ｄ）の工程の後、前述した図１、２に示すセミアディティブ法によって配線パターンを形成することも可能である。
【００２５】
上述した実施形態では絶縁層の両面の配線パターンがビアを介して電気的に接続された二層の配線基板を形成したが、上述した方法によって得られた配線基板をコア基板として、さらに配線パターンを積層して形成することによって多層配線基板を得ることができる。図４は、上記配線基板４０をコア基板として多層配線基板を形成した状態を示す。４２がコア基板の表面にラミネートしたビルドアップ樹脂、４４がビルドアップ樹脂４２の表面に形成された配線パターン、４４ａがコア基板の配線パターン３４ａと電気的に接続するビアである。配線パターン４４が形成された面はソルダーレジスト４６によって被覆され、配線パターン４４のランド４４ｂとなる部位が露出している。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る配線基板の製造方法によれば、上述したように、基板に貫通孔を形成した後、基板の一方の面に金属箔を貼り合わせ、貫通孔の一方の開口部を閉止してから、ビアを形成し、基板の両面に配線パターンを形成するから、基板の両面に形成される配線パターンを確実に電気的に接続することができ、信頼性の高い配線基板として形成することができる。また、厚さの薄いシード層および金属箔を使用することで、微細な配線パターンを高精度に形成することが可能になる。また、基板にレーザ加工によって貫通孔を形成するといった、配線基板を製造する際に一般的になされている製造工程によって製造できることから、配線基板の製造が容易にできる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】配線基板の製造工程を示す説明図である。
【図２】配線基板の製造工程を示す説明図である。
【図３】配線基板の他の製造工程を示す説明図である。
【図４】図２の配線基板を用いて多層配線基板を形成した状態を示す断面図である。
【図５】配線基板の従来の製造方法を示す説明図である。
【図６】配線基板の従来の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　絶縁層
１２　銅箔
１６　めっき金属
１９　未充填部
２０　コア絶縁層
２２　接着層
２４　シード層
２６　貫通孔
２６ａ　開口穴
２８　銅箔
３０　めっきシード層
３２　レジストパターン
３４　銅めっき
３４ａ　配線パターン
３４ｂ　　　ビア
３６　配線パターン
４０　配線基板
４２　ビルドアップ樹脂
４４　配線パターン
４４ａ　ビア
４４ｂ　ランド
４６　ソルダーレジスト
【図１】
2004146742.tif 000003
【図２】
2004146742.tif 000004
【図３】
2004146742.tif 000005
【図４】
2004146742.tif 000006
【図５】
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【図６】
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