(57)【要約】【課題】貫通孔の直径が７５〜１３０μｍ程度と小さく、かつ貫通導体およびビルドアップ配線層に断線が発生することがない極めて高密度な配線が可能な配線基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】厚みが０．２〜０．８ｍｍの絶縁樹脂板１の上下両面に厚みが３〜１２μｍの銅箔２Ａ’・２Ｂ’およびめっき導体１３Ａ・１３Ｂから成る配線導体層２Ａ・２Ｂが被着されためっき付両面銅張板の上面から下面にかけて、直径が７５〜１３０μｍの範囲内で上下両面側に向けて拡径する複数の貫通孔３が形成されているとともに、貫通孔３の内部に、上下両面の配線導体層２Ａ・２Ｂ同士を接続する、めっき導体を充填して成る貫通導体４が形成されている。【選択図】　図１
2004095738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みが０．２〜０．８ｍｍの絶縁樹脂板の上下両面に厚みが３〜１２μｍの銅箔および該銅箔上のめっき導体層から成る配線導体層が被着されためっき付両面銅張板の上面から下面にかけて、直径が７５〜１３０μｍの範囲内で前記上下両面側に向けて拡径する複数の貫通孔が形成されているとともに、該貫通孔の内部に、前記上下両面の配線導体層同士を接続する、めっき導体を充填して成る貫通導体が形成されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
厚みが０．２〜０．８ｍｍの絶縁樹脂板の上下両面に厚みが３〜１２μｍの銅箔が被着された両面銅張板の上面から下面にかけて、直径が７５〜１３０μｍの範囲内で前記上下両面側に向けて拡径する複数の貫通孔を形成し、次に前記銅箔の表面にめっき導体を析出させて成るめっき導体層を被着させるとともに、前記貫通孔の内部に前記めっき導体を充填して成る貫通導体を形成して前記上下両面の銅箔同士を接続し、次に前記上下両面の銅箔および該銅箔上の前記めっき導体層を部分的にエッチングして配線導体層を形成する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、有機材料系の配線基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子等の電子部品を搭載するための有機材料系の配線基板として、例えばガラス−エポキシ板から成り、その上面から下面にかけて貫通する貫通孔を有する絶縁樹脂板の上下面に銅箔およびその上に施しためっき導体から成る配線導体を被着させるとともに、前記貫通孔の内壁に前記上下面の配線導体同士を接続するめっき導体から成る貫通導体を被着させて成る配線基板が使用されている。
【０００３】
このような有機材料系の配線基板は、上下面に１５〜５０μｍ程度の厚みの銅箔が被着された０．２〜１ｍｍ程度の厚みのガラス−エポキシ板から成る絶縁樹脂板の上面から下面にかけて直径が２００〜５００μｍ程度の貫通孔をドリル加工により穿孔し、次に前記上下面の銅箔上および貫通孔内壁に厚みが１５〜５０μｍ程度の銅から成るめっき導体を無電解めっき法および電解めっき法により析出させて前記上下面の銅箔の上にめっき導体層を被着するとともに貫通孔内にめっき導体から成る貫通導体を形成し、次に前記絶縁樹脂板の上下面に被着された銅箔およびその上のめっき導体層をフォトリソグラフィー技術を採用して部分的にエッチングして配線導体を形成することによって製作されている。また、この配線基板の両面にビルドアップ樹脂層およびビルドアップ配線層を形成することによりビルドアップ配線基板が製作される。なお、このような配線基板においては、貫通導体が被着された貫通孔は通常、エポキシ樹脂等の穴埋め樹脂により充填されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような有機材料系の多層配線基板においては、その配線密度をさらに高めるために貫通孔の直径を例えば７５〜１３０μｍ程度の小さなものとする試みがなされている。このような直径が７５〜１３０μｍ程度の小さな貫通孔を形成するためには例えばレーザによる穿孔方法が採用される。
【０００５】
しかしながら、従来の有機材料系の配線基板においては、絶縁樹脂板の厚みが０．２〜１ｍｍ程度と厚いことから、絶縁樹脂板を貫通する貫通孔の直径を例えば７５〜１３０μｍ程度の小さなものとすると、この貫通孔の内壁にめっき導体から成る貫通導体を被着させる際、貫通導体を被着させるためのめっき液が貫通孔内に良好に入り込みにくくなり、そのため貫通導体が良好に被着されずに貫通導体に断線が発生してしまいやすいという問題点を有していた。
【０００６】
また、貫通導体と穴埋め樹脂との間で剥離が生じ、この剥離により貫通導体が断線したり、あるいはこの配線基板を用いてビルドアップ配線基板を製作した場合、この剥離が起点となりビルドアップ樹脂層にクラックが生じビルドアップ配線層が断線してしまうという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、貫通孔の直径を例えば７５〜１３０μｍ程度の小さいものとしても貫通導体に断線が発生することがなく、またこれを用いてビルドアップ配線基板を製作した場合においてもビルドアップ絶縁層に貫通孔内からクラックが発生したり、それによりビルドアップ配線層に断線が発生したりすることのない、極めて高密度な配線が可能な配線基板およびそ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】
本発明の配線基板は、厚みが０．２〜０．８ｍｍの絶縁樹脂板の上下両面に厚みが３〜１２μｍの銅箔およびこの銅箔上のめっき導体層から成る配線導体層が被着されためっき付両面銅張板の上面から下面にかけて、直径が７５〜１３０μｍの範囲内で前記上下両面側に向けて拡径する複数の貫通孔が形成されているとともに、この貫通孔の内部に、前記上下両面の配線導体層同士を接続する、めっき導体を充填して成る貫通導体が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の配線基板の製造方法は、厚みが０．２〜０．８ｍｍの絶縁樹脂板の上下両面に厚みが３〜１２μｍの銅箔が被着された両面銅張板の上面から下面にかけて、直径が７５〜１３０μｍの範囲内で前記上下両面側に向けて拡径する複数の貫通孔を形成し、次に前記銅箔の表面にめっき導体を析出させて成るめっき導体層を被着させるとともに、前記貫通孔の内部に前記めっき導体を充填して成る貫通導体を形成して前記上下両面の銅箔同士を接続し、次に前記上下両面の銅箔およびこの銅箔上の前記めっき導体層を部分的にエッチングして配線導体層を形成することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の配線基板によれば、上述の構成としたことから、貫通孔の内部にめっき導体を充填して貫通導体を形成する際、めっき導体を形成するためのめっき液が貫通孔内に良好に入り込み、その結果、貫通孔の内部にめっき導体から成る貫通導体が良好に充填・形成され貫通導体に断線が発生することはない。また、貫通孔にめっき導体を充填して貫通導体を形成することから、従来の配線基板のように穴埋め樹脂と貫通導体との間で剥離して貫通導体が断線することもなく、さらに、この配線基板を用いてビルドアップ配線基板を製作した場合においても、貫通導体と穴埋め樹脂との剥離によって生じるクラックによってビルドアップ樹脂層にクラックが生じたりビルドアップ配線層が断線してしまうこともない。
【００１１】
また、本発明の配線基板の製造方法によれば、上述の構成としたことから、貫通孔の内部にめっき導体を充填して貫通導体を形成する際、めっき導体を形成するためのめっき液が貫通孔内に良好に入り込み、その結果、貫通孔内にめっき導体から成る貫通導体が良好に充填・形成された配線基板を得ることができる。さらに、貫通孔にめっき導体を充填して貫通導体を形成することから、従来の配線基板のように穴埋め樹脂と貫通導体との間で剥離して貫通導体が断線することもなく、さらに、この配線基板を用いてビルドアップ配線基板を製作した場合においても、貫通導体と穴埋め樹脂との剥離によって生じるクラックによって貫通孔内からビルドアップ樹脂層にクラックが生じたり、それによりビルドアップ配線層に断線が発生したりしてしまうことのない、接続信頼性に優れた配線基板を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の配線基板について添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す部分断面図である。図１において、１は絶縁樹脂板、２Ａ・２Ｂは配線導体層、３は貫通孔、４は貫通導体であり、主として絶縁樹脂板１の上下両面に配線導体層２Ａ・２Ｂが被着されるとともに貫通孔３の内部に貫通導体４が充填・形成されることにより本発明の配線基板が構成されている。なお、本実施形態例においては、貫通導体４および配線導体層２Ａ・２Ｂ上にソルダーレジスト５が設けられている。
【００１４】
絶縁樹脂板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クロス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樹脂を含浸させた有機系絶縁材料から成る厚みが０．２〜０．８ｍｍの平板であり、その上下両面に厚みが３〜１２μｍの銅箔およびその上に施された銅めっきから成る配線導体層２Ａ・２Ｂが被着された、いわゆるめっき付両面銅張板を構成している。この絶縁樹脂板１は、その厚みが０．２ｍｍ未満では、後述するように絶縁樹脂板１および配線導体層２Ａ・２Ｂ用の銅箔を貫通して複数の貫通孔３を形成したり、あるいは絶縁樹脂板１の上下面に配線導体層２Ａ・２Ｂを形成したり、さらにはソルダーレジスト５を形成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、０．８ｍｍを超えると、後述するように、貫通孔３の内部にめっき導体を被着させて貫通導体４を充填・形成するとき、貫通孔３内にめっき液が浸入しにくくなり、貫通導体４を良好に形成することが困難となる。したがって、絶縁樹脂板１の厚みは０．２〜０．８ｍｍの範囲に特定される。
【００１５】
なお、絶縁樹脂板１は、ガラスクロスやアラミドクロスに含浸させる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樹脂中にシリカやアルミナあるいはアラミド樹脂等から成るフィラーをガラスクロスやアラミドクロス等の繊維部分と樹脂部分とでレーザ光の透過度が略同等となる程度に含有させておけば、後述するように絶縁樹脂板１にレーザ光で貫通孔３を穿孔する際に、貫通孔３を絶縁樹脂板１に略均一な大きさで良好に形成することが可能となる。したがって、絶縁樹脂板１のガラスクロスやアラミドクロスに含浸させる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樹脂中にはシリカやアルミナあるいはアラミド樹脂等から成るフィラーをガラスクロスやアラミドクロス等の繊維部分と樹脂部分とでレーザ光の透過度が略同等となるように含有させておくことが好ましい。
【００１６】
また、絶縁樹脂板１の上下面に被着された配線導体層２Ａ・２Ｂは、厚みが３〜１２μｍの銅箔上に銅めっき等のめっき導体を被着させて成り、配線基板に搭載される電子部品の電極を外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続するための導電路の一部として機能し、上面側の配線導体層２Ａには、電子部品の電極が半田等の導電性接合部材を介して接続される電子部品接続パッドおよびこの電子部品接続パッドから引き回される配線パターン等が形成されており、下面側の配線導体層２Ｂには、外部電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接合部材を介して接続される外部接続パッド等が形成されている。
【００１７】
なお、配線導体層２Ａ・２Ｂを構成する銅箔は、その厚みが３μｍ未満の場合、後述するように、配線導体層２Ａ・２Ｂ用の銅箔に貫通孔３を形成した後に行われるマイクロエッチング時に銅箔がエッチングされて銅箔のピンホールまたは銅箔の欠損を生じ、銅箔上への銅めっきの付き周り性や密着力が弱くなる傾向があり、他方、１２μｍを超える場合、後述するように絶縁樹脂板１と配線導体層２Ａ・２Ｂ用の銅箔とを貫通する貫通孔３をレーザ加工により穿孔する場合に、直径が７５〜１３０μｍの貫通孔３を安定して形成することが困難となる。したがって、配線導体層２Ａ・２Ｂを構成する銅箔の厚みは、３〜１２μｍの範囲に特定される。また、配線導体層２Ａ・２Ｂは、これらを構成する銅箔とその上のめっき導体との合計の厚みが８μｍ未満であると、配線導体層２Ａ・２Ｂの電気抵抗が高いものとなり、他方、３０μｍを超えると、配線導体層２Ａ・２Ｂを高密度のパターンに形成することが困難となる。したがって、配線導体層２Ａ・２Ｂを構成する銅箔とその上のめっき導体との合計の厚みは、８〜３０μｍの範囲が好ましい。
【００１８】
また、配線導体層２Ａ・２Ｂは、その表面の算術平均粗さＲａが０．２μｍ未満の場合、配線導体層２Ａ・２Ｂとソルダーレジスト５とが強固に密着せずに配線導体層２Ａ・２Ｂとソルダーレジスト５との間で剥離が発生しやすくなる傾向にあり、他方２μｍを超えると、そのような粗い面を安定かつ効率良く形成することが困難となる傾向にある。したがって、配線導体層２Ａ・２Ｂ表面の算術平均粗さＲａは０．２〜２μｍの範囲が好ましい。
【００１９】
さらに、本発明の配線基板においては、絶縁樹脂板１および配線導体層２Ａ・２Ｂを貫通して直径が７５〜１３０μｍの貫通孔３が形成されており、この貫通孔３の内部にめっき導体を充填することにより貫通導体４が形成されている。貫通孔３は、貫通導体４を絶縁樹脂板の上面から下面にかけて導出させるための導出路を提供するためのものであり、例えばレーザ加工により穿孔されている。この貫通孔３は、その直径が絶縁樹脂板１断面の略中央部においては７５〜１１５μｍで略同じ大きさであり、絶縁樹脂板１の開口部で９０〜１３０μｍとなるように上下両面側に向かって拡径している。
【００２０】
このように本発明の配線基板によれば、貫通孔３の孔径が７５〜１３０μｍと小さいことから、貫通導体４を高密度で配置することができ、それにより極めて高密度な配線を有する配線基板を得ることができる。
【００２１】
また、貫通孔３は、その直径が絶縁樹脂板１の上下両面側に向かって広がっていることから、後述するように貫通孔３の内部にめっき導体を充填して貫通導体４を形成する際に、貫通導体４を形成するためのめっき液が貫通孔３の内部に良好に入り込み、その結果、貫通孔３内に貫通導体４を良好に充填・形成することができる。
【００２２】
なお、貫通孔３の直径が７５μｍ未満の場合、貫通孔３の内部にめっき導体を充填して貫通導体４を形成する際に、貫通導体４を形成するためのめっき液が貫通孔３の内部に良好に入り込まずに貫通孔３の内部にめっきを充填して貫通導体４を良好に形成することが困難となり、他方、１３０μｍを超えると、貫通導体４および配線導体層２Ａ・２Ｂを高密度で配置することが困難となる。したがって、貫通孔３の直径は、７５〜１３０μｍの範囲に特定される。
【００２３】
また、貫通孔３の開口部における直径が絶縁樹脂板１の厚み方向の略中央部における直径よりも１０μｍ未満大きい場合には、貫通孔３の内部にめっきを充填して貫通導体４を形成する際に、貫通導体４を形成するためのめっき液が貫通孔３の内部に良好に入り込まずに貫通孔３内に貫通導体４を良好に充填・形成することが困難となり、他方、５０μｍを超えて大きな場合には、そのような形状を有する貫通孔３を安定して形成することが困難となる。したがって、貫通孔４の開口部における直径は、絶縁樹脂板１の厚み方向の略中央部における直径よりも１０〜５０μｍ大きいことが好ましい。
【００２４】
なお、貫通孔３を上下両面側に向けて拡径する形状とするには、レーザ加工により穿孔する場合、後述するように、レーザ光の１パルス当たりのエネルギーやショット数を調整することにより可能となる。あるいは、先端に向けて細くなる切削工具を用いて上下からドリル加工することにより形成することも可能である。
【００２５】
また、貫通孔３内に充填・形成された貫通導体４は銅めっき等のめっき導体から成り、絶縁樹脂板１を挟んで上下に位置する配線導体層２Ａ・２Ｂ同士を互いに電気的に接続する接続導体として機能する。そして、貫通孔３が上述したように上下両面側に向けて拡径する形状となっていることから貫通孔３内にめっき導体を被着させることにより良好に充填・形成されている。したがって、本発明の配線基板によれば、貫通導体４に断線が発生することはない。また、本発明の配線基板を用いてビルドアップ配線基板を製作した場合においても、貫通孔３が貫通導体４により良好に充填されていることから、ビルドアップ絶縁層に貫通孔３内からクラックが発生したり、それによりビルドアップ配線層に断線が発生したりすることはない。
【００２６】
さらに、配線導体２Ａ・２Ｂが被着された絶縁樹脂板１の表面には、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から成るソルダーレジスト５が被着されている。ソルダーレジスト５は、配線導体層２Ａ・２Ｂを保護するとともに配線導体層２Ａ・２Ｂにおける各配線パターン同士を電気的に良好に絶縁するための保護層として機能し、配線導体層２Ａ・２Ｂの一部を露出させる所定のパターンに被着形成されている。
【００２７】
なお、ソルダーレジスト５は、その配線導体層２Ａ・２Ｂ上における厚みが１０μｍ未満であると、配線導体層２Ａ・２Ｂを良好に保護することができなくなるとともに配線導体層２Ａ・２Ｂにおける各配線パターン同士を電気的に良好に絶縁することができなくなる傾向にあり、他方、４０μｍを超えると、ソルダーレジスト５を所定のパターンに形成することが困難となる傾向にある。したがって、配線導体層２Ａ・２Ｂ上におけるソルダーレジスト５の厚みは、１０〜４０μｍの範囲が好ましい。
【００２８】
かくして、本発明の配線基板によれば、直径が７５〜１３０μｍの貫通孔３内に貫通導体４を良好に充填・形成することができ、それにより貫通導体４に断線が発生することのないとともに、本発明の配線基板を用いてビルドアップ配線基板を製作した場合においても、ビルドアップ絶縁層に貫通孔３内からのクラックの発生のない極めて信頼性の高い高密度な配線基板を提供することができる。
【００２９】
次に、図１に示した配線基板を本発明の製造方法により製造する方法について、図２（ａ）〜（ｅ）に示す本発明の配線基板の製造方法を説明するための工程毎の部分断面図、および図３（ａ）〜（ｃ）に示す本発明の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大断面図を参照して説明する。
【００３０】
まず、図２（ａ）に部分断面図で示すように、例えばガラスクロスやアラミドクロス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樹脂を含浸させた有機系絶縁材料から成る厚みが０．２〜０．８ｍｍの絶縁樹脂板１の上下面に厚みが３〜１２μｍの銅箔から成る配線導体層２Ａ・２Ｂ用の銅箔２Ａ’・２Ｂ’が被着形成された両面銅張板を準備する。
【００３１】
絶縁樹脂板１は、その厚みが０．２ｍｍ未満では、後述するように絶縁樹脂板１および銅箔２Ａ’・２Ｂ’を貫通して複数の貫通孔３を形成したり、絶縁樹脂板１上にソルダーレジスト５を形成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、０．８ｍｍを超えると、後述するように貫通孔３の内部にめっき導体を充填して貫通導体４を形成するとき、貫通孔３内にめっき液が浸入しにくくなり、貫通導体４に断線が発生しやすくなる。
したがって、絶縁樹脂板１の厚みは０．２〜０．８ｍｍの範囲に特定される。
【００３２】
また、銅箔２Ａ’・２Ｂ’は、その厚みが３μｍ未満の場合、後述するように貫通孔３形成後のめっきの前処理として行われるマイクロエッチング時に銅箔２Ａ’・２Ｂ’がエッチングされて銅箔２Ａ’・２Ｂ’にピンホールまたは欠損を生じ、銅箔２Ａ’・２Ｂ’へのめっき導体の付き周り性や密着力が弱くなる傾向があり、他方、１２μｍを超える場合、貫通孔３をレーザ加工により穿孔する場合に、直径が７５〜１３０μｍの貫通孔３を安定して形成することが困難となる。したがって、銅箔２Ａ’・２Ｂ’の厚みは、３〜１２μｍの範囲に特定される。
【００３３】
このような銅箔２Ａ’・２Ｂ’は、絶縁樹脂板１の上下全面に厚みが８〜１８μｍ程度の銅箔を貼着するとともにこの銅箔を硫酸−過酸化水素水などの銅エッチング液で膜厚が均一となるようにエッチングし、厚みが３〜１２μｍとなるように加工して形成される。
【００３４】
次に、図２（ｂ）に部分断面図で示すように、レーザー加工により銅箔２Ａ’・２Ｂ’および絶縁樹脂板１を貫通する直径が７５〜１３０μｍで上下両面側に向けて拡径する複数の貫通孔３を穿孔する。このように、貫通孔３の直径を７５〜１３０μｍと小さいものとすることから、後述するように、貫通導体４および配線導体層２Ａ・２Ｂを形成する際に貫通導体４および配線導体層２Ａ・２Ｂを高密度で配置することができ、それにより高密度な配線基板を得ることができる。また、貫通孔３の直径が上下両面側に向かって広がっていることから、後述するように貫通孔３内壁にめっき導体により貫通導体４を充填・形成する際に、貫通導体４を形成するためのめっき液が貫通孔３の内部に良好に入り込み、その結果、貫通孔３の内壁に貫通導体４を良好に充填・形成することができる。
【００３５】
なお、貫通孔３の孔径が７５μｍ未満の場合、貫通孔３の内部にめっき導体を充填して貫通導体４を形成する際に、貫通導体４を形成するためのめっき液が貫通孔３の内部に良好に入り込まず、貫通孔３の内部に貫通導体４を良好に形成することができなくなり、他方、１３０μｍを超えると、貫通導体４および配線導体６Ａ・２Ｂを高密度で配置することが困難となる。したがって、貫通孔３の直径は、７５〜１３０μｍの範囲に特定される。
【００３６】
また、貫通孔３の開口部における直径が絶縁樹脂板１の厚み方向の略中央部における直径よりも１０μｍ未満大きい場合には、貫通孔３の内部にめっき導体を充填して貫通導体４を形成する際に、貫通導体４を形成するためのめっき液が貫通孔３の内部に良好に入り込まずに貫通孔３の内部に貫通導体４を良好に形成することが困難となり、他方、５０μｍを超えて大きな場合には、そのような形状を有する貫通孔３を安定して形成することが困難となる。したがって、貫通孔３の開口部における直径は、絶縁樹脂板１の厚み方向の略中央部における直径よりも１０〜５０μｍ大きくしておくことが好ましい。
【００３７】
なお、銅箔２Ａ’・２Ｂ’および絶縁樹脂板１に貫通孔３を形成するには、銅箔２Ａ’・２Ｂ’上に例えばレーザ光のエネルギーを良好に吸収する黒色もしくは黒色に近い色を有する樹脂から成るレーザ加工用シートを貼着し、このレーザ加工用シートの上から下記条件で炭酸ガスレーザ光を照射する方法、もしくは、銅箔２Ａ’・２Ｂ’の表面を算術平均粗さＲａで０．２〜２μｍの範囲で粗化した後、その銅箔２Ａ’・２Ｂ’を酸化雰囲気中１５０℃の温度で３０分程度の熱処理を行いその表面をレーザ光のエネルギーを良好に吸収する黒色もしくは黒色に近い色を有する色として下記条件で炭酸ガスレーザ光を照射する方法のどちらかの方法を使用し、１８〜２４ｍＪの出力の炭酸ガスレーザ光を５０〜５００μ秒のパルス幅で所定の位置に５〜１０ショット照射して貫通孔３を穿孔する方法が採用される。このとき、炭酸ガスレーザ光の出力が１８ｍＪ未満だと貫通孔３を十分な大きさに穿孔することが困難となる傾向にあり、他方、２４ｍＪを超えると貫通孔３の孔径が大きくなりすぎてしまう傾向にある。したがって、照射する炭酸ガスレーザ光は、その出力が１８〜２４ｍＪでパルス幅が５０〜５００μ秒の範囲であり、一つの貫通孔３あたり５〜１０ショット照射することが好ましい。なお、レーザ加工用シートを使用した場合は、貫通孔３を穿孔した後にレーザ加工用シートを剥離する。
【００３８】
また、貫通孔３の形状を上下両面側に向けて拡径する形状とするのは、レーザ光の１パルス当たりのエネルギーやショット数等を調整することにより可能であり、まず、図３（ａ）に要部拡大断面図で示すように、出力が１８〜２４ｍＪでパルス幅が５０〜５００μ秒の数パルスのレーザ光を照射して銅箔２Ａ’・２Ｂ’および絶縁樹脂板１を貫通し、絶縁樹脂板１の上面側で上下両面側に向けて拡径する形状の貫通孔３を穿孔する。このとき絶縁樹脂板１の上面側ではレーザ光のエネルギーが下面側より多く印加されるので、貫通孔３は絶縁樹脂板１の上面側で外側に向けて拡径する形状となる。また、銅箔２Ａ’・２Ｂ’は絶縁樹脂板１よりも穿孔されにくいので、貫通孔３はその直径が銅箔２Ａ’・２Ｂ’の部位において絶縁樹脂板１の部位よりも小さく、銅箔２Ａ’・２Ｂ’が内側に突き出た形状となる。次に、図３（ｂ）に要部拡大断面図に示すように、さらに数パルスのレーザ光を照射する。それにより照射されたレーザ光の一部が絶縁樹脂板１の下面側において内側に突き出た銅箔２Ｂ’で反射されて絶縁樹脂板１の下面側をえぐるので、貫通孔３は絶縁樹脂板１の上下で上下両面側に向けて拡径する形状となる。次に、図３（ｃ）に要部拡大断面図で示すように、銅箔２Ａ’・２Ｂ’をマイクロエッチングしてその内側に突き出た部位を除去することにより、直径が７５〜１３０μｍの範囲で上下両面側に向けて拡径する形状の貫通孔３を形成することができる。たとえば、厚みが０．４ｍｍのガラス−エポキシ板から成る絶縁樹脂板１の上下面に厚みが７μｍの銅箔２Ａ’・２Ｂ’が被着された両面銅張板に炭酸ガスレーザを用いて貫通孔３を形成する場合には、レーザの１パルス当たりのパルス幅を１００μ秒、エネルギー値を２１ｍＪ、ショット数５〜８にすればよい。このとき、レーザ光照射のショット数が少なすぎると貫通孔３の下面側を外側に向けて良好に拡径することができなくなり、ショット数が多すぎると貫通孔３の下面側の径が大きくなりすぎてしまう。
【００３９】
次に、図２（ｃ）に部分断面図で示すように、銅箔２Ａ’・２Ｂ’の表面に無電解銅めっきおよび電解銅めっきを析出してめっき導体層１３を被着するとともに、貫通孔３の内部に無電解銅めっきおよび電解銅めっきを貫通孔３を充填して貫通孔３の内部にめっき導体から成る貫通導体４を形成する。なお、無電解銅めっきを被着させるには、例えば塩化アンモニウム系酢酸パラジウムを含有するパラジウム活性液を使用して貫通孔３内壁および銅箔２Ａ’・２Ｂ’の表面にパラジウム触媒を付着させるとともに、その上に硫酸銅系の無電解銅めっき液を用いて無電解銅めっきを被着させればよい。このとき、貫通孔３は上下両面側に向けて拡径していることから、貫通孔３内に無電解銅めっき液が良好に浸入し、その結果、貫通孔３内壁および銅箔２Ａ’・２Ｂ’の表面に無電解銅めっきを略均一な厚みに良好に被着させることができる。なお、無電解銅めっきを被着させる前に貫通孔３内壁を例えば過マンガン酸カリウム溶液や過マンガン酸ナトリウム溶液から成る粗化液を用いてその算術平均粗さＲａが０．２〜２μｍ程度になるように粗化しておくと無電解銅めっきを強固に被着させることができる。したがって、無電解銅めっきを被着させる前に貫通孔３内壁を例えば過マンガン酸カリウム溶液や過マンガン酸ナトリウム溶液から成る粗化液を用いてその算術平均粗さＲａが０．２〜２μｍ程度になるように粗化しておくことが好ましい。また、電解銅めっきを被着させるための電解銅めっき液としては例えば硫酸銅系からなる電解銅めっき液を用いればよい。このとき、貫通孔３は上下両面側に向けて拡径していることから、貫通孔３内に電解銅めっき液が良好に浸入し、その結果、貫通孔３内を電解銅めっきで良好に充填することができる。したがって、本発明の配線基板の製造方法によれば、貫通孔３内をめっき導体１３から成る貫通導体４で良好に充填して貫通導体４に断線が発生することのない配線基板を提供することができる。また、本発明の製造方法により製造された配線基板を用いてビルドアップ配線基板を製作した場合においても、ビルドアップ絶縁層に貫通孔３内からクラックが発生したり、それによりビルドアップ配線層に断線が発生したりすることのないビルドアップ配線基板を提供することができる。
【００４０】
次に、図２（ｄ）に部分断面図で示すように、銅箔２Ａ’・２Ｂ’上のめっき導体層１３を研磨して平坦化した後、銅箔２Ａ’・２Ｂ’およびその上のめっき導層体１３を従来周知のフォトリソグラフィー技術により部分的にエッチングすることにより配線導体層２Ａ・２Ｂを形成する。なお、エッチング液としては塩化第２銅水溶液や塩化第２鉄水溶液から成るエッチング液を用いればよい。
【００４１】
そして最後に、図２（ｅ）に部分断面図で示すように、配線導体層２Ａ・２Ｂが被着された絶縁樹脂板１の表面にエポキシ樹脂やビスマレイドトリアジン樹脂・ポリフェニレンエーテル等の熱硬化性樹脂から成るソルダーレジスト５を被着させることにより図１に示す本発明の基板が完成する。なお、ソルダーレジスト５は、ソルダーレジスト５用の感光性の樹脂ペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用して絶縁樹脂板１上に印刷塗布するか、もしくはソルダーレジスト５用のドライフィルムレジストを真空ラミネーターにより絶縁樹脂板１上に貼着した後、その樹脂ペーストもしくはドライフィルムレジストを従来周知のフォトリソグラフィー技術を採用して所定のパターンに露光・現像することにより形成される。
【００４２】
かくして、本発明の配線基板の製造方法によれば、貫通導体４に断線が発生することなく極めて高密度な配線が可能な配線基板を得ることができる。またその上にビルドアップ樹脂層およびビルドアップ配線層を積層してビルドアップ配線基板を製作したとしてもビルドアップ樹脂層に貫通孔３内からのクラックが発生することのない配線基板を得ることができる。
なお、本発明は、上述の実施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、種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【００４３】
【実施例】
本発明の配線基板の特性を評価するために、サンプルを作製し次の評価を行った。
（実施例１）
まず、厚みを０．１〜０．９ｍｍの範囲としたガラス−エポキシ樹脂から成る絶縁樹脂板の上下面に７．５μｍの厚みの銅箔が貼着された両面銅張り板に、絶縁樹脂板の厚みの略中央部における直径が７５μｍで開口部における直径１００μｍの貫通孔をレーザにより形成した後、貫通孔の内壁を過マンガン酸カリウム溶液からなる粗化液で算術平均粗さＲａが０．２〜２μｍ程度になるように粗化し、次に銅箔の表面および貫通孔内壁に無電界銅めっきおよび電解銅めっきを順次被着させることにより貫通孔内をめっき導体から成る貫通導体で充填し、その後に銅箔およびその上の銅めっきを従来周知のフォトリソグラフィーを採用して導体パターンを形成することでテスト基板を作成した。このテスト基板の上下面に硬化後の厚みが２５μｍとなるようにソルダーレジストを塗布し、８０℃の温度で３０分間の乾燥した後１５０℃の温度で１時間の加熱処理を施した後、それぞれの厚みの基板の反りを測定した。反りの定義は１辺が４０ｍｍの正方形の基板の対角線で５０ｍｍ長を測定した反り値である。また、反り測定後に貫通導体の導通チェックをおこなった。
なお、各厚みの試験結果は、各厚みの絶縁樹脂板を２０枚ずつ測定し、その平均値を示した。また導通チェックは各厚みの絶縁樹脂板を２００枚ずつチェックする。結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2004095738.tif 000003
【００４５】
実験結果から、絶縁樹脂板の厚みが０．２ｍｍ未満では、反りが配線基板に要求される平坦度（反りの値で１００μｍ／５０ｍｍ以下）を満足せず、０．８ｍｍを超えると、貫通導体での導通不良（断線）が３／２００基板発生し、実用に供することができないことがわかった。
【００４６】
（実施例２）
厚みを２〜１３μｍの範囲とした銅箔を厚みが０．４ｍｍの絶縁樹脂板の上下面に被着させた両面銅張板に、直径が１００μｍとなるように貫通孔をレーザにより形成した。このときのレーザ条件は事前テストで１００μｍに近づくように検討した各絶縁基板の最適条件で形成した。その後、貫通孔の直径を測定し７５〜１３０μｍの範囲に入っているか各絶縁基板より１００穴の貫通孔を測定しその最大値で判定した。次に貫通孔の内壁を過マンガン酸カリウム溶液からなる粗化液で算術平均粗さＲａが０．２〜２μｍ程度になるように粗化した後、銅箔の表面および貫通孔内壁に無電界銅めっきおよび電解銅めっきを順次被着させることにより貫通孔内をめっき導体から成る貫通導体で充填し、その後に銅箔およびその上の銅めっきを従来周知のフォトリソグラフィーを採用して配線幅が１００μｍおよび１００μｍのテストパターンを形成することでテスト基板を作成し、各テスト基板のテストパターンの導通チェックを行なった。導通チェックはテスト基板を２００枚ずつチェックした。
【００４７】
【表２】
2004095738.tif 000004
【００４８】
実験結果から銅箔の厚みが３μｍ未満ではテストパターンに導通不良が発生し、また１２μｍを超えると、直径が７５〜１３０μｍの範囲で上下両面側に拡径する形状の貫通孔を安定して形成することができず、実用に適しない範囲となり実用に供することができないことがわかった。
【００４９】
（実施例３）
厚み０．４ｍｍの絶縁樹脂板の上下面に厚みが７．５μｍの銅箔が被着された両面銅張板に直径が７２〜１３５μｍの範囲で上下両面側に拡径する貫通孔をあらかじめ事前テストにより検討した条件によりレーザで形成した。その後過マンガン酸カリウム溶液からなる粗化液で貫通孔の内壁を算術平均粗さＲａが０．２〜２μｍ程度になるように粗化し、次に銅箔の表面および貫通孔の内壁に無電界銅めっきおよび電解銅めっきを順次被着させることにより貫通孔内をめっき導体から成る貫通導体で充填し、その後に銅箔およびその上の銅めっきを従来周知のフォトリソグラフィーを採用して貫通導体に接続された直径が１５０μｍの円形の受けランドパターンおよびその受けランドパターンを３０μｍの間隔で取り囲む円環状パターンを形成することでテスト基板を作成した。そして、貫通導体の導通チェックおよび貫通導体に接続された受けランドパターンとそれを取り囲む円環状パターンとの間での絶縁不良を確認するテストを２００枚ずつチェックした。結果を表３に示す。
【００５０】
【表３】
2004095738.tif 000005
【００５１】
実験結果から貫通孔径が７５μｍ未満では貫通導体で導通不良が発生し、１３０μｍを超えると基板の収縮変動の影響も受け貫通導体に接続された受けランドパターンとそれを取り囲む円環状パターンとの間で絶縁不良をひきおこし、実用に供することができないことがわかった。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、厚みが０．２〜０．８ｍｍの絶縁樹脂板の上下両面に厚みが３〜１２μｍの銅箔およびこの銅箔上のめっき導体層から成る配線導体層が被着された両面銅張板の上面から下面にかけて、直径が７５〜１３０μｍの範囲で上下両面側に向けて拡径する複数の貫通孔が形成されているとともに、この貫通孔の内部に上下両面の配線導体層同士を接続する、めっき導体を充填して成る貫通導体が形成されていることことから、貫通孔の内部にめっき導体を充填して貫通導体を形成する際、めっき導体を形成するためのめっき液が貫通孔内に良好に入り込み、その結果、貫通孔の内部にめっき導体から成る貫通導体が良好に充填・形成され貫通導体に断線が発生することはなく、また、従来の配線基板のように穴埋め樹脂と貫通導体との間で剥離して貫通導体が断線することもなく、さらに、この配線基板を用いてビルドアップ配線基板を製作した場合においても、貫通導体と穴埋め樹脂との剥離によって生じるクラックによってビルドアップ樹脂層にクラックが生じたりビルドアップ配線層が断線してしまうこともない。
【００５３】
また、本発明の配線基板の製造方法によれば、配線基板が開口部において上下両面側に向けて拡径する直径が７５〜１３０μｍの複数の貫通孔を形成し、次にこの貫通孔の内部にめっき導体を充填して成る貫通導体を形成することから、貫通孔内にめっき導体を充填して貫通導体を形成する際、めっき液が貫通孔内に良好に入り込み、その結果、貫通孔内にめっき導体から成る貫通導体が良好に充填・形成された配線基板を得ることができる。さらに、貫通孔にめっき導体を充填して貫通導体を形成することから、従来の配線基板のように穴埋め樹脂と貫通導体との間で剥離して貫通導体が断線することもなく、さらに、この配線基板を用いてビルドアップ配線基板を製作した場合においても、貫通導体と穴埋め樹脂との剥離によって生じるクラックによってビルドアップ樹脂層にクラックが生じたりビルドアップ配線層が断線してしまうことのない、接続信頼性に優れた配線基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の実施形態の一例を示す部分断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための工程毎の部分断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・絶縁樹脂板
２Ａ’・２Ｂ’・・銅箔
２Ａ・２Ｂ・・・配線導体層
３・・・・・・・貫通孔
４・・・・・・・貫通導体
１３・・・・・・・めっき導体層
【図１】
2004095738.tif 000006
【図２】
2004095738.tif 000007
【図３】
2004095738.tif 000008