(57)【要約】【課題】高位置精度や低コスト化に優れた半導体素子搭載用パッケージ基板の構造及びその製法を提供する。【解決手段】複数形状を有する非貫通孔の形状で、少なくとも、その層間接続方法が多段と成る形状を有し、且つその接続方法が導電化後、一回のめっき、或いは、厚付け無電解めっきや導電ペーストにより接続された構造を有するパッケージ基板。【選択図】　図２
2004095800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数形状を有する非貫通孔の形状で、少なくとも、その層間接続方法が多段と成る形状を有し、且つその接続方法が導電化後、一回のめっき、或いは、厚付け無電解めっきや導電ペーストにより接続された構造を有するパッケージ基板。
【請求項２】
多段構造を有する非貫通孔のめっきに、電解及び無電解問わず、銅、金、ニッケル、半田、スズを用いて層間接続を行う、請求項１の基板。
【請求項３】
多段構造を有する非貫通孔の下地めっきとして、無電解及び物理吸着材を用いて、導電化する請求項１〜２の基板。
【請求項４】
多段構造を有する非貫通孔のめっきに、導電ペーストを用いて層間接続を行う、請求項１の基板。
【請求項５】
多段構造を有する非貫通孔の成形方法において、少なくとも上面に位置する基材がガラスクロス布銅張り積層板を用い、且つ、接着される下面には、ガラスクロス布プリプレグを用いて成る請求項１〜請求項４の基板。
【請求項６】
多段構造を有する非貫通孔の成形方法において、少なくとも基材ガラスクロス布銅張積層板の表裏に積層前に事前に複数形状の穴を形成して、且つ、積層と同時に多段と成る回路が形成されることを特徴とする請求項１〜５の基板。
【請求項７】
複数形状を有する多段非貫通孔の形成方法において、予め、多段と成る裏面に層間接続されるパターンを、テンティング法、半田法、アディティブ法、先孔明け法を用いて形成する請求項１〜請求項６の製造方法。
【請求項８】
複数形状を有する非貫通孔の多段構造の成形において、真空積層プレス或いは、高温ラミネータを用いて成形する請求項１〜請求項７の製造方法
【請求項９】
複数形状を有する非貫通孔の多段形成方法において、レーザー、ＮＣドリリングを用いて成る請求項１〜請求項８の基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板や半導体素子搭載用パッケージ基板と、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多段非貫通孔を有する基板としては、一般にレーザーを用いた非貫通孔明け技術、また、そのめっき技術が用いられている。レーザー加工の場合、寸止め孔の形状からビルドアップ層後との接続が基本となり、２層ビルドアップ層を有する場合の多段接続方法として、スタックビア形状が考案され行われている。この多段ヴィアの場合、ビルドアップ層毎にレーザー、デスミア、めっき、回路形成を行う必要性があり、２層ビルドアップ層の場合は、コンフォーマルマスク形成、レーザー加工、デスミア、めっき、回路形成と同じ工程を２度行うことで、２層以上の層間接続が可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の示す方法では、２層以上の接続を有する基板の場合、コンフォーマルマスク形成、レーザー、デスミア、めっき、回路形成を１層ビルドアップ層形成毎に繰り返すため、位置合わせ精度や低コスト化が困難であるという問題がある。
本発明は、上記のような問題の生じないプリント配線板や半導体素子搭載用パッケージ基板の構造及びその製法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は次のものに関する。
（１）　複数形状を有する非貫通孔の形状で、少なくとも、その層間接続方法が多段と成る形状を有し、且つその接続方法が導電化後、一回のめっき、或いは、厚付け無電解めっきや導電ペーストにより接続された構造を有するパッケージ基板。
（２）　多段構造を有する非貫通孔のめっきに、電解及び無電解問わず、銅、金、ニッケル、半田、スズを用いて層間接続を行う、上記（１）の基板。
（３）　多段構造を有する非貫通孔の下地めっきとして、無電解及び物理吸着材を用いて、導電化する上記（１）〜（２）の基板。
（４）　多段構造を有する非貫通孔のめっきに、導電ペーストを用いて層間接続を行う、上記（１）の基板。
（５）　多段構造を有する非貫通孔の成形方法において、少なくとも上面に位置する基材がガラスクロス布銅張り積層板を用い、且つ、接着される下面には、ガラスクロス布プリプレグを用いて成る上記（１）〜（４）の基板。
（６）　多段構造を有する非貫通孔の成形方法において、少なくとも基材ガラスクロス布銅張積層板の表裏に積層前に事前に複数形状の穴を形成して、且つ、積層と同時に多段と成る回路が形成されることを特徴とする上記（１）〜（５）の基板。
（７）　複数形状を有する多段非貫通孔の形成方法において、予め、多段と成る裏面に層間接続されるパターンを、テンティング法、半田法、アディティブ法、先孔明け法を用いて形成する上記（１）〜（６）の製造方法。
（８）　複数形状を有する非貫通孔の多段構造の成形において、真空積層プレス或いは、高温ラミネータを用いて成形する上記（１）〜（７）の製造方法。
（９）　複数形状を有する非貫通孔の多段形成方法において、レーザー、ＮＣドリリングを用いて成る上記（１）〜（８）の基板。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、エポキシ樹脂ガラス布銅基材張積層板の表裏に、予めコンフォーマルマスクを形成し、ついで、ピンラミプレス法で積層成形し、レーザー加工、デスミア処理、下地めっき、厚付けめっきを得て多段ヴィア構造を容易に形成することで、２層以上の接続構造を１層ビルドアップ工数で製作可能な方法である。
本発明において、コンフォーマルマスク形成を施す有機系基板としては、エポキシ樹脂ガラス布銅基材張積層板、ビスマレイミドトリアジン樹脂ガラス布銅基材張積層板、ポリイミド樹脂ガラス布銅基材張積層板等が用いられる。
【０００６】
有機系基材の積層接着に用いる材料としては、エポキシ樹脂ガラス布プリプレグ、ビスマレイミド樹脂ガラス布プリプレグ、ポリイミド樹脂ガラス布プリプレグ等が用いられる。
コンフォーマルマスク形成方法としては、サブトラクティブ法やアディティブ法、先孔明け法等が用いられる。
スタックビアの加工方法としては炭酸、ＹＡＧ、エキシマレーザー等が用いられ、その加工方法はバースト加工やステップ加工が用いられる。
下地めっきとしては、無電解銅、ニッケル、金、スズ等が用いられ、物理吸着材としては、硫化Ｐｄ、塩化Ｐｄ、導電化ポリマー、カーボングラファイト等が用いられる。
厚付けめっきには、無電解銅めっき、ニッケルめっき、金めっき、スズめっき等が用いられ、電解めっきでは、銅、ニッケル、金、スズが用いられる。
【０００７】
【実施例】
以下に詳細を説明する。
第１の回路基板
厚さ１２μｍの銅箔を張合わせた厚さ０．２ｍｍのエポキシ樹脂ガラス布銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ６７９Ｆ（日立化成工業株式会社製、商品名）にＮＣドリルマシンであるＭＡＲＫ−１００（日立精工株式会社製、商品名）によって、ガイド孔を明け、さらに、基材表面に、紫外線硬化型エッチングレジスト用ドライフィルムＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）をラミネータで、圧力０．２ＭＰａ、温度１１０℃、速度１．５ｍ／ｍｉｎの条件で仮圧着し、ついで、その上面にネガ型マスクを張り合わせ、紫外線で露光し、回路を焼付け、１％の炭酸ナトリウム水溶液で現像し、エッチングレジストを形成した後、そのエッチングレジストのない銅部分をスプレー噴霧によって、塩化第二銅、塩酸、硫酸過水の組成からなる塩化第二銅エッチング液で圧力０．２ＭＰａ、速度３．５ｍ／ｍｉｎの条件で行い、さらに３％水酸化ナトリウム水溶液を噴霧してエッチングレジスト剥離除去し、配線２を形成した。
【０００８】
次いで、銅箔３ＥＣＶＬＰ（三井金属製、商品名）５／第１のプリプレグＧＥＡ６７９Ｆ（ＦＳＫＥ）（日立化成工業株式会社製、商品名）３／回路板１／第２のプリプレグＧＥＡ６７９Ｆ（ＦＳＫＥ）（日立化成工業株式会社製、商品名）４／銅箔３ＥＣＶＬＰ（三井金属製、商品名）６を重ね合わせ、真空プレスを用いて、圧力３ＭＰａ、温度１７５℃、保持時間１．５ｈｒの条件で加圧加熱して積層一体化し第１の多層板とした（第１の基材）。
【０００９】
第１の多層板に、ＮＣドリルマシンであるＭＡＲＫ−１００（日立精工株式会社製、商品名）によって、ガイド孔と第１のスルーホール７となる孔明けを行い、ついでＮＣルータ機を用いて、１２ｍｍ×１２ｍｍの大きさのキャビティ穴加工８を形成し、さらに、その孔のクリーニング処理を過マンガン酸ナトリウム水溶液に温度５０℃で１５分間の条件で行い、無電解銅めっきであるＬ−５９（日立化成工業株式会社製、商品名）、硫酸銅１０ｇ／Ｌ、ＥＤＴＡ４０ｇ／Ｌ、ホルマリン１０ｍｌ／Ｌ、ＰＨ１２．２）に温度７０℃、時間１０ｈｒの条件で孔に内壁、ガイド孔壁、第１の基材の表面、及び基板側面に、２０μｍの銅めっきを行った。
【００１０】
さらに、基材表面に、紫外線硬化型エッチングレジスト用ドライフィルムＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）をラミネータで、圧力０．２ＭＰａ、温度１１０℃、速度１．５ｍ／ｍｉｎの条件で仮圧着し、ついでその上面にネガ型マスクを張り合わせ、紫外線で露光し、回路を焼付け、１％の炭酸ナトリウム水溶液で現像し、エッチングレジストを形成し、そのエッチングレジストのない銅部分をスプレー噴霧によって、塩化第二銅、塩酸、硫酸過水の組成からなる塩化第二銅エッチング液で圧力０．２ＭＰａ、速度３．５ｍ／ｍｉｎの条件で行い、さらに３％水酸化ナトリウム水溶液を噴霧してエッチングレジスト剥離除去して、配線９を形成し、第１の回路基板とした。
【００１１】
第３のプリプレグ
厚さ０．０６ｍｍのエポキシ樹脂ガラスクロス布プリプレグであるＧＥＡ−６７９ＮＵＪＹ（日立化成工業株式会社製、商品名）にＮＣルータ機を用いて、直径５．０ｍｍの大きさのピンラミネーション孔と１２ｍｍ×１２ｍｍのキャビティ穴１０を形成し、第２のプリプレグとした。
【００１２】
第４のプリプレグ
厚さ０．０６ｍｍのエポキシ樹脂ガラスクロス布プリプレグであるＧＥＡ−６７９ＮＵＪＹ（日立化成工業株式会社製、商品名）に直径５．０ｍｍ大きさのピンラミネーションの孔をパンチング加工で形成し、第４のプリプレグとした。
【００１３】
第２の回路基板と第３の回路基板
厚さ１２μｍの銅箔を張合わせた厚さ０．０６ｍｍのエポキシ樹脂ガラス布銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ６７９Ｆ（日立化成工業株式会社製、商品名）にＮＣドリルマシンであるＭＡＲＫ−１００（日立精工株式会社製、商品名）によって、ガイド孔とを明けた。
次いで、第３の回路基板のみＮＣルータ機を用いて、１２ｍｍ×１２ｍｍの大きさのキャビティ穴加工１１を行い、さらに第３回路基板及び第２回路基板の基材表面に、紫外線硬化型エッチングレジスト用ドライフィルムＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）をラミネータで、圧力０．２ＭＰａ、温度１１０℃、速度１．５ｍ／ｍｉｎの条件で仮圧着し、ついでその上面にネガ型マスクを張り合わせ、紫外線で露光し、回路を焼付け、１％の炭酸ナトリウム水溶液で現像し、エッチングレジストを形成し、そのエッチングレジストのない銅部分をスプレー噴霧によって、塩化第二銅、塩酸、硫酸過水の組成からなる塩化第二銅エッチング液で圧力０．２ＭＰａ、速度３．５ｍ／ｍｉｎの条件で行い、さらに３％水酸化ナトリウム水溶液を噴霧してエッチングレジスト剥離除去して、配線１２を形成し、第３の回路基板と第２の回路基板とした。
【００１４】
第４の回路基板
第３の回路基板／第３のプリプレグ／第１の回路基板／第４のプリプレグ／第２の回路基板を重ね合わせ、真空プレスを用いて、圧力３ＭＰａ、温度１７５℃、保持時間１．５ｈｒの条件で加圧加熱して積層一体化し、第２の多層板とした。
【００１５】
レーザー孔と接続めっき
第２の多層板に、ＮＣレーザー加工機ＭＡＲＫ−２０（日立精工株式会社製、商品名）を用いて、アパチャー径φ０．２６、出力５００Ｗ、パルス幅１５、ショット数１５の条件で加工しレーザ穴１３を形成し、さらに、アパチャー径φ０．１５、出力５００Ｗ、パルス幅１５、ショット数１５、の条件レーザ穴１４の加工を形成し、ついで、その孔のクリーニング処理を過マンガン酸ナトリウム水溶液に温度５０℃で１５分間の条件で行い、無電解銅めっきであるＣｕｓｔ（日立化成工業株式会社製、商品名）、硫酸銅１０ｇ／Ｌ、ＥＤＴＡ４０ｇ／Ｌ、ホルマリン１０ｍｌ／Ｌ、ＰＨ１２．２）に温度２４℃、時間３０分の条件で孔に内壁、ガイド孔壁、第１の基材の表面、及び基板側面に、０．５μｍの下地銅めっきを行った。
【００１６】
次いで基材表面に、紫外線硬化型エッチングレジスト用ドライフィルムＨ−Ｗ４７５（日立化成工業株式会社製、商品名）をラミネータで、圧力０．２ＭＰａ、温度１１０℃、速度１．５ｍ／ｍｉｎの条件で仮圧着し、ついで、その上面にネガ型マスクを張り合わせ、紫外線で露光し、めっき不要の部分にレジストを形成し、さらに、硫酸銅めっきで温度３０℃、電流密度１．５Ａ／ｄｍ２、時間６０分の条件で、孔の内壁、ガイド孔内壁、第３の基材表面、および基材側面にめっき厚２０μｍの銅めっき１５を行い、ついで、３％水酸化ナトリウム水溶液を噴霧してエッチングレジストの剥離除去を行った。
【００１７】
さらに基材表面に、紫外線硬化型エッチングレジスト用ドライフィルムＨ−Ｗ４７５（日立化成工業株式会社製、商品名）をラミネータで、圧力０．２ＭＰａ、温度１１０℃、速度１．５ｍ／ｍｉｎの条件で仮圧着し、ついでその上面にネガ型マスクを張り合わせ、紫外線で露光し、回路を焼付け、１％の炭酸ナトリウム水溶液で現像し、エッチングレジストを形成し、そのエッチングレジストのない銅部分をスプレー噴霧によって、塩化第二銅、塩酸、硫酸過水の組成からなる塩化第二銅エッチング液で圧力０．２ＭＰａ、速度３．５ｍ／ｍｉｎの条件で、配線１６を形成し、ついで３％水酸化ナトリウム水溶液を噴霧してエッチングレジスト剥離除去して、さらに、硫酸過水エッチング組成からなるコブラエッチング液（荏原ユジーライト）を用いて、キャビティ内に析出した下地銅めっきを、温度５０℃、スプレー圧力０．２ＭＰａ、速度１．０ｍ／ｍｉｎの条件でエッチングし、ついで、過マンガン酸ナトリウム水溶液、温度５０℃で１５分間の条件で触媒の除去を行った。
【００１８】
次いで、配線形成を行った配線１６を含む基板表面に、液状レジストであるＰＳＲ−４０００（太陽インキ製造株式会社製、商品名）印刷し、８０℃３０分間乾燥後、その上面にネガ型マスクを張合わせ、紫外線で露光し、さらに１．５％炭酸ナトリウム水溶液で現像し、紫外線１Ｊの照射によりさらなる硬化を行い、１５０℃で６０分乾燥後、絶縁レジストを形成した。
さらに、ワイヤーボンディング部とボールパッド部にワット浴を用いて、反応型パラジウムめっき液であるＳＡ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）温度２５℃、処理時間５分の条件で処理後、無電解ニッケルめっき液温度８５℃で、時間２０分の条件で、浸漬処理を行って、ニッケルめっき５μｍ析出させ、さらに、置換金めっき液ＨＧＳ−５００（日立化成工業株式会社製、商品名）に液温８０℃で、時間１０分の条件で浸漬処理し、金めっき液であるＨＧＳ−２０００（日立化成工業株式会社製、商品名）に、液温６５℃で、時間２０分の条件で、金めっきを０．５μｍの厚みに析出させた。
【００１９】
外形加工
さらに、ＮＣルータ加工機であるＭＡＲＫ−９０Ｒ（日立精工株式会社製、商品名）を用いて、外形２０ｍｍ×２０ｍｍの加工を施して第４の回路基板とした。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明したとおり、本発明によって、高位置精度や低コスト化に優れた半導体素子搭載用パッケージを提供することができる。
【００２１】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す分解断面図である。
【符号の説明】
１．回路板
２．配線
３．第１のプリプレグ
４．第２のプリプレグ
５．銅層
６．銅層
７．第１のスルーホール
８．キャビティ穴
９．配線
１０．キャビティ穴
１１．キャビティ穴
１２．配線
１３．レーザ穴
１４．レーザ穴
１５．銅めっき
１６．配線
【図１】
2004095800.tif 000003
【図２】
2004095800.tif 000004