(57)【要約】【課題】多層プリント配線板に金属が充填されたスルーホールを形成する際に、内層配線パターンの有無によるレーザエネルギーのコントロールを不要にし、且つ、電解めっきの給電層となる外層金属箔の貫通不良の懸念のないレーザ加工を可能とした多層プリント配線板の製造方法の提供。【解決手段】スルーホールに金属が充填された多層プリント配線板の製造方法であって、少なくとも孔明け加工開始面の反対の面には金属箔を有しない内層回路入り多層板に貫通孔を穿孔する工程と、当該内層回路入り多層板の金属箔を有しないいずれか一方の面に接着剤を介して金属箔を積層する工程と、当該貫通孔から露出した当該接着剤を除去する工程と、当該金属箔を給電層として電解めっきを行い、当該貫通孔にめっきを充填する工程とを有することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホールに金属が充填された多層プリント配線板の製造方法であって、少なくとも孔明け加工開始面の反対の面には金属箔を有しない内層回路入り多層板に貫通孔を穿孔する工程と、当該内層回路入り多層板の金属箔を有しないいずれか一方の面に接着剤を介して金属箔を積層する工程と、当該貫通孔から露出した当該接着剤を除去する工程と、当該金属箔を給電層として電解めっきを行い、当該貫通孔にめっきを充填する工程とを有することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
当該接着剤の厚さが、１乃至１０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
当該貫通孔に充填されるめっきは、当該金属箔からボトムアップ形成される第一電解めっきと、両面の金属箔を接続する金属薄膜と、更に当該貫通孔を完全に充填する第二電解めっきとからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項４】
当該第二電解めっきは、当該第一電解めっき及び金属薄膜の充填により、残りの孔深さを６０μｍ以下にしてから、フィルドビア用のめっき液を用いて充填することを特徴とする請求項３に記載の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】
本発明はスルーホールに金属が充填された多層プリント配線板の製造方法に関し、特にビルドアップ多層プリント配線板のコア基板として好適に用いられる多層プリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多層プリント配線板は、小型・高密度配線化の要請からビルドアップ型のものが主流になっており、図４乃至図５に示すような工程により製造されていた。
【０００３】
まず、図４（ａ）に示したように絶縁基材１の表裏に金属箔２が積層された絶縁基板３を用意し、ドリル加工によって貫通孔６を穿孔する（図４（ｂ）参照）。次に、無電解めっき等の金属薄膜１０により表裏の金属箔２を接続した後、電解めっき９を形成する（図４（ｃ）参照）。次に、図４（ｄ）に示したように、電解めっき９が形成された当該貫通孔６に絶縁樹脂１６を充填した後、表裏面に金属薄膜１０、及び電解めっき９を形成する（図４（ｅ）参照）。次に、エッチングにより回路形成を行うことによって、配線パターン４、及び蓋めっき１７が形成されたスルーホール１１を有するコア基板１２を得る（図５（ａ）参照）。そして、当該コア基板１２に層間絶縁層１３を積層し、次いで、当該蓋めっき１７を底部ランドとするビアホール１４を形成することによって、スルーホール１１の直上にビアホール１４が形成された図５（ｂ）のビルドアップ多層プリント配線板１５を得る。
【０００４】
このように、スルーホール１１上にビアホール１４を形成することで、高密度配線化を図るようにしていた。
【０００５】
しかし、上記コア基板１２の構成では、以下のような不具合があった。
【０００６】
即ち、貫通孔６をドリル加工で穿孔していたため、孔径が最小でもφ２００μｍ前後となり、スルーホール１１を高密度に配設することができなかった。また、スルーホール１１上にビアホール１４を形成するために、当該スルーホール１１上に蓋めっき１７を形成する必要があり、めっき厚が非常に厚くなることによって、当該蓋めっき１７と同層にファインパターンが形成できないという不具合もあった。
【０００７】
このような不具合を解決するものとして、図７（ｂ）に示した如き構成のビルドアップ多層プリント配線板が既に報告されている（例えば特許文献１参照）。以下その構成について、図６乃至図７を用いて簡単に説明する。
【０００８】
まず、図６（ａ）に示したように、絶縁基材１の一方の面に金属箔２を備えた絶縁基板３を用意し、他方の面からレーザを照射することによって、当該一方の面の金属箔２に達する非貫通孔６ａを穿孔する（図６（ｂ）参照）。次に、図６（ｃ）に示したように、金属箔２上にめっきレジスト８を形成し、次いで、当該金属箔２を給電層として電解めっきを行うことによって、非貫通孔内の途中まで第一電解めっき９ａを充填する（図６（ｃ）参照）。次に、図６（ｄ）に示したように、非貫通孔６ａ内を含んだ他方の面に無電解めっき等の金属薄膜１０を析出させ、次いで、第二電解めっき９ｂを残りの非貫通孔６ａ内に充填させる（図６（ｅ）参照）。次に、めっきレジスト８を剥離した後、表裏の回路形成を行うことによって、配線パターン４、及びめっきが充填されたスルーホール１１を有するコア基板１２を得る（図７（ａ）参照）。そして、当該コア基板１２に層間絶縁層１３を積層し、次いで、当該スルーホール１１上にビアホール１４を形成することによって、図７（ｂ）のビルドアップ多層プリント配線板１５を得る。
【０００９】
このように、コア基板１２のスルーホール１１を形成する際、レーザ加工によって孔明けを行っているため、ドリル加工と比較して、格段に孔径を小さくすることができ、コア基板１２にスルーホール１１を高密度に配設することが可能となる。また、スルーホール１１に第一電解めっき９ａ、金属薄膜１０、第二電解めっき９ｂで充填することによって、厚みのあるコア基板１２に対してめっきの充填不足を解消しつつ、スルーホール１１の表面をめっきで平滑に形成しているため、当該スルーホール１１上へのビアホール１４の形成を可能にしている。従って、図４乃至図５に示したコア基板１２のように、蓋めっき１７の形成が不要となるため、表裏の金属層の厚さが薄くなり、ファインパターン形成が可能となる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−１６８５２９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記製造工程においては、コア基板が両面板であれば容易に製造可能であるが、当該コア基板が多層の場合には、殆ど不可能に近いというものであった。
【００１２】
即ち、内層に形成される配線パターンは、孔位置によって形成されているところと、形成されていないところがあるため、全ての孔加工位置に対して、同じエネルギーでのレーザ加工を行うことができず、また、通常多層プリント配線板は、外層金属箔の厚さに対して、内層金属箔の厚さを厚くするようにしているため、内層の金属箔を打ち抜くエネルギーでレーザ加工を行った場合、孔明け加工開始面の反対の面に積層された金属箔を打ち抜かずに加工することは、実質不可能であるというものであった。
【００１３】
本発明は、上記不具合に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、多層プリント配線板に金属が充填されたスルーホールを形成する際に、内層配線パターンの有無によるレーザエネルギーのコントロールを不要にし、且つ、電解めっきの給電層となる外層金属箔の貫通不良の懸念のないレーザ加工を可能とした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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１に係る本発明は、スルーホールに金属が充填された多層プリント配線板の製造方法であって、少なくとも孔明け加工開始面の反対の面には金属箔を有しない内層回路入り多層板に貫通孔を穿孔する工程と、当該内層回路入り多層板の金属箔を有しないいずれか一方の面に接着剤を介して金属箔を積層する工程と、当該貫通孔から露出した当該接着剤を除去する工程と、当該金属箔を給電層として電解めっきを行い、当該貫通孔にめっきを充填する工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
これにより、内層配線パターンの有無に関係なく、同じレーザエネルギーで全ての孔明け加工を行うことができ、また、電解めっきの給電層となる金属箔の貫通不良を気にせず、容易にレーザ加工を行うことができる。
【００１６】
また、請求項２に係る本発明は、当該接着剤の厚さが、１乃至１０μｍの範囲であることを特徴とする。
【００１７】
これにより、貫通孔から露出した接着剤をデスミア処理にて容易に除去することができる。
【００１８】
また、請求項３に係る本発明は、当該貫通孔に充填されるめっきが、当該金属箔からボトムアップ形成される第一電解めっきと、両面の金属箔を接続する金属薄膜と、更に当該貫通孔を完全に充填する第二電解めっきとからなることを特徴とする。
【００１９】
これにより、比較的厚さのある多層プリント配線板においても、スルーホール内にめっきを良好に充填することができる。また、蓋めっきのような余分な電解めっきを形成する必要がないため、表裏の配線パターンをファインパターン化することができる。
【００２０】
また、請求項４に係る本発明は、当該第二電解めっきが、当該第一電解めっき及び金属薄膜の充填により、残りの孔深さを６０μｍ以下にしてから、フィルドビア用のめっき液を用いて充填することを特徴とする。
【００２１】
これにより、表層の厚さ制御が容易になるとともに、めっきが充填されたスルーホール表面を平滑に形成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を、図１乃至図３を用いて説明する。
【００２３】
まず、図１（ａ）に示したように、絶縁基材１の表裏に銅箔等の金属箔２を備えた絶縁基板３を用意し、エッチングにより、表裏に配線パターン４を形成する（図１（ｂ）参照）。次に、配線パターン４が形成された絶縁基板３の表裏にプリプレグ等の絶縁樹脂層５を積層するとともに、一方の面に銅箔等の金属箔２を積層して、図１（ｃ）に示した内層回路入り多層板１２ａを得る。次に、所望とする位置にレーザを照射することによって、図１（ｄ）に示したように貫通孔６を穿孔し、次いで、他方の面に接着剤７を介して金属箔２（あるいは、金属箔２の片面に接着剤７が形成された接着剤付金属箔２ａ）を積層する（図１（ｅ）参照）。ここで、当該接着剤７の厚さとしては、１乃至１０μｍの範囲とするのが好ましい。その理由として、接着剤７を１μｍ以下に形成するのは難しく、また、１０μｍ以上であると、デスミア処理で除去するのが困難になるためである。次に、過マンガン酸ナトリウム系等のデスミア処理により、貫通孔６から露出した接着剤７を除去した後、当該他方の面の金属箔２上にめっきレジスト８を形成する（図２（ａ）参照）。次に、当該他方の面の金属箔２を給電層として電解めっきを行い、当該貫通孔６の途中まで第一電解めっき９ａを充填する（図２（ｂ）参照）。次に、図２（ｃ）に示したように、めっきレジスト８を剥離した後、表裏に無電解めっき処理等により金属薄膜１０を形成する（図２（ｄ）参照）。次に、図３（ａ）に示したように、表裏に電解めっきを行い、残りの貫通孔内を第二電解めっき９ｂで充填するとともに、表面に析出された第二電解めっき９ｂを平滑に、且つ薄く形成し、次いで、エッチングにより表裏の回路形成を行うことによって、配線パターン４、及びめっき（第一電解めっき９ａ、金属薄膜１０、第二電解めっき９ｂ）で充填されたスルーホール１１を有するコア基板１２を得る（図３（ｂ）参照）。当該第二電解めっきとしては、通常の電解めっきでめっきを析出させた後、研磨やエッチング等によって薄くするか、或いは、孔内に優先的にめっきが析出するフィルドビア用のめっき液を用いてめっきを充填する方法等が考えられるが、表層へのめっき厚さ制御の観点から、フィルドビア用のめっき液を用いてめっきを充填するのが好ましい。尚、当該フィルドビア用のめっき液でめっきを形成する場合には、第一電解めっき９ａ及び金属薄膜１０にて、貫通孔６の残りの深さを６０μｍ以下にしてから行うことが必要となる。その理由として、孔深さが６０μｍよりも深くなると、めっき充填後のスルーホール１１表面に凹みができ、後にビルドアップ層を形成した場合、当該スルーホール１１の直上にビアホールを良好に形成できなくなってしまうからである。そして、当該コア基板１２に層間絶縁層１３を積層し、次いで、配線パターン４、及び当該スルーホール１１上にビアホール１４を形成することによって、図３（ｃ）のビルドアップ多層プリント配線板１５を得る。
【００２４】
本発明において最も注目すべき点は、内層回路入り多層板にレーザ加工を行う際、レーザ照射面（孔明け加工開始面）の反対の面には金属箔を形成せず、レーザ加工後に接着剤を介して金属箔を積層した点にある。これにより、内層配線パターンの有無に関係なく、同じレーザエネルギーで全ての孔明け加工を行うことができ、また、電解めっきの給電層となる金属箔の貫通不良を気にせず、容易にレーザ加工を行うことができる。
【００２５】
本発明を説明するにあたって、レーザ照射面に予め金属箔が積層された内層回路入り多層板を用いて説明したが、図６乃至図７で示した従来技術と同様に、当該金属箔を積層しなくてもよく、また、多層プリント配線板（コア基板１２）として、４層板を例にして説明したが、層数としては特に限定されるものではない。
【００２６】
また、孔明け加工の手段として、小径の貫通孔形成が可能なレーザ加工を用いて説明したが、特に小径とする必要がなければ、一般的なドリル加工で行うことも可能であることはいうまでもない。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、多層プリント配線板に金属が充填されたスルーホールを形成する際に、内層配線パターンの有無によるレーザエネルギーのコントロールが不要であり、且つ、電解めっきの給電層となる外層金属箔の貫通不良の懸念のないレーザ加工が可能であるため、スルーホールに金属が充填された多層プリント配線板を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明多層プリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。
【図２】図１に引き続く概略断面工程説明図。
【図３】図２に引き続く概略断面工程説明図。
【図４】従来の多層プリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。
【図５】図４に引き続く概略断面工程説明図。
【図６】他の従来多層プリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。
【図７】図６に引き続く概略断面工程説明図。
【符号の説明】
１：絶縁基材
２：金属箔
２ａ：接着剤付き金属箔
３：絶縁基板
４：配線パターン
５：絶縁樹脂層
６：貫通孔
６ａ：非貫通孔
７：接着剤
８：めっきレジスト
９：電解めっき
９ａ：第一電解めっき
９ｂ：第二電解めっき
１０：金属薄膜
１１：スルーホール
１２：コア基板
１２ａ：内層回路入り多層板
１３：層間絶縁層
１４：ビアホール
１５：ビルドアップ多層プリント配線板
１６：絶縁樹脂
１７：蓋めっき
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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