(57)【要約】【課題】ファインピッチな配線パターン層(ビルドアップ配線層)を形成するための形状および寸法精度に優れたメッキレジストを確実に形成することが可能な配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】絶縁基板１の表面２に形成した配線層１２の上方に無機フィラを含む樹脂絶縁層１２を形成する工程と、樹脂絶縁層１２の表面を粗化し且つ無電解銅メッキによる銅薄膜層１６を形成する工程と、銅薄膜層１６の上に絶縁フィルム１８を形成する工程と、絶縁フィルム１８に対して所定パターンの露光および現像を施すことで、上記パターンに倣ったメッキレジスト１８ａ，１８ｂを形成する工程と、メッキレジスト１８ａ，１８ｂが形成された樹脂絶縁層１２の表面に、電解銅メッキにより配線パターン層２４，２４ａを形成する工程と、を含み、上記メッキレジスト１８ｂの幅は２０μｍ未満であり、且つ隣接するメッキレジスト１８ｂ，１８ｂ間の隙間２０の幅は２０μｍ未満である、配線基板Ｋの製造方法。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の表面および裏面の少なくとも一方に形成した配線層の上方に無機フィラを含む樹脂絶縁層を形成する工程と、
上記樹脂絶縁層の表面を粗化し且つ無電解銅メッキによる銅薄膜層を形成する工程と、
上記銅薄膜層の上に絶縁フィルムを形成する工程と、
上記絶縁フィルムに対して所定パターンの露光および現像を施すことで、かかる所定パターンに倣ったメッキレジストを形成する工程と、
上記メッキレジストが形成された上記樹脂絶縁層の表面に、電解銅メッキにより配線パターン層を形成する工程と、を含み、
上記メッキレジストにおける１つのメッキレジストの幅は２０μｍ未満であり、且つ隣接する２つのメッキレジスト間の隙間の幅は２０μｍ未満である、
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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線パターン層（ビルドアップ配線層）をファインピッチで形成することが可能な配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高性能化および信号処理速度の高速度化の趨勢に応じて、配線基板の小型化および配線パターン層(ビルドアップ配線層)のファインピッチ化の要請が高まっている。
例えば、１本の配線パターン層は、一般に断面で縦×横：２５μｍ×２０μｍが実用的な限界であった(例えば、特許文献１参照)が、これを断面で２０μｍ未満×２０μｍ未満にすることが求められている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３３７２５号公報(第６頁)
【０００４】
かかる要請に応じるためには、配線パターン層を形成するためのメッキレジストの形状および寸法精度を一層高めることなどが必要となってくる。
また、上記メッキレジスト間に電解銅メッキを施して配線パターン層を形成する際に、メッキ液の浸透により、当該メッキレジストが変形し易くなる、という問題もあった。
しかしながら、これまでのところ、前述したファインピッチの配線パターン層を得るためのメッキレジストを確実に形成することができる実用的な技術は、開示されていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前述した背景技術における問題点を解決し、ファインピッチな配線パターン層を形成するための形状および寸法精度に優れたメッキレジストを確実に形成することが可能な配線基板の製造方法を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、配線パターン層をセミアディティブ法により形成すると共に、メッキレジストを形成する絶縁フィルムおよびその穿孔方法を研究した結果、見出されたものである。
即ち、本発明の配線基板の製造方法(請求項１)は、絶縁基板の表面および裏面の少なくとも一方に形成した配線層の上方に無機フィラを含む樹脂絶縁層を形成する工程と、かかる樹脂絶縁層の表面を粗化し且つ無電解銅メッキによる銅薄膜層を形成する工程と、かかる銅薄膜層の上に絶縁フィルムを形成する工程と、かかる絶縁フィルムに対して所定パターンの露光および現像を施すことで、かかる所定パターンに倣ったメッキレジストを形成する工程と、かかるメッキレジストが形成された上記樹脂絶縁層の表面に、電解銅メッキにより配線パターン層を形成する工程と、を含み、上記メッキレジストにおける１つのメッキレジストの幅は２０μｍ未満(但し、０を含まず)であり、且つ隣接する２つのメッキレジスト間の隙間の幅は２０μｍ未満(但し、０を含まず)である、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、セミアディティブ法により形成する１つのメッキレジストの幅および隣接する２つのメッキレジスト間の隙間の幅を、２０μｍ未満の狭い寸法にして精度良く形成することができる。このため、上記メッキレジスト間の隙間に幅が２０μｍ未満の狭小な配線パターン層を確実に形成できると共に、隣接する２つの配線パターン層同士を２０μｍ未満のファインピッチにして配線することもできる。従って、配線基板の小型化および配線パターン層のファインピッチ化の要請に対応した配線基板を提供することが可能となる。
尚、前記絶縁基板には、樹脂またはセラミックからなるコア基板のほか、ビルドアップ絶縁層やコアレス基板における樹脂絶縁層も含まれる。
【０００８】
付言すれば、本発明には、前記無機フィラは、平均粒径が１．０μｍ以上で１０．０μｍ以下であり、且つ前記絶縁層の３０〜５０wt％を構成している、配線基板の製造方法も含み得る。これによる場合、従来に比べて樹脂絶縁層中における無機フィラの体積および重量が増えているため、その表面の粗化処理およびその跡に形成される銅薄膜層を平坦にして強固に形成することが可能となる。この結果、かかる銅薄膜層の上に前記狭小なメッキレジストを寸法精度良く形成可能となる。
尚、上記無機フィラには、例えばほぼ球形、断面楕円形、または断面長円形などを呈するＳiＯ２などが含まれる。
【０００９】
更に、本発明には、前記樹脂絶縁層の平面方向（Ｘ−Ｙ方向）の熱膨張率は、５０ｐｐｍ／℃以下（但し、０を含まず）である、配線基板の製造方法も含み得る。これによる場合、前記無機フィラを多く含むことで上記のように熱膨張率が従来に比べて低下するため、当該樹脂絶縁層の表面上方のソルダーレジスト層上に実装されるＩＣチップなどの電子部品の熱膨張率に近似値化することが可能となる。従って、かかる電子部品の実装を信頼性のあるものにできる。
加えて、本発明には、前記露光は、紫外線であり、且つその露光量は、６０ｍｊ／ｃｍ２以上である、配線基板の製造方法も含み得る。
これによる場合、従来に比べて露光量を約１０ｍｊ／ｃｍ２程度増やしているため、前記絶縁フィルムに対し、露光パターンに倣った所定パターンのメッキレジストを確実に形成することが可能となる。
【００１０】
更に付言すれば、前記絶縁フィルムは、例えばエポキシ樹脂を主成分とし、且つ伸び率：６％以下、ヤング率：３．６〜５ＧＰａ、平面(Ｘ−Ｙ)方向の熱膨張率：約５０ｐｐｍ／℃以下の特性を有する、配線基板の製造方法も本発明に含まれ得る。これによる場合、絶縁フィルムの上記材質および特性によって、前記露光および現像による所定パターンのメッキレジストをファインピッチにして形成することが可能となる。
また、前記メッキレジストにおける１つのメッキレジストの厚みは２０〜３０μｍであり、隣接する２つのメッキレジスト間の隙間の深さは、２０〜３０μｍである、配線基板の製造方法も本発明に含まれ得る。これによる場合、幅が２０μｍ未満で且つ厚みが２０〜３０μｍのメッキレジストおよびかかる２つのメッキレジスト間に位置する同様な断面寸法の隙間を形成できるため、ファインピッチな配線パターン層およびこれを含む配線基板を製造可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１〜７は、本発明による配線基板の製造方法における１形態の概略を示す。
図１に示すように、ビスマレイミドトリアジン(ＢＴ)樹脂からなる厚さ約０．８ｍｍのコア基板(絶縁基板)１の表面２および裏面３には、銅箔４，５および銅メッキ膜８を含む所定パターンの配線層１１，１１が個別に形成されている。
上記銅箔４，５、銅メッキ膜８、および配線層１１，１１は、コア基板１の表面２および裏面３の全面に形成した銅箔または銅メッキ層を公知のサブトラクティブ法により予めパターニングされものである。
【００１２】
また、図１に示すように、コア基板１の表面２と裏面３との間を貫通するスルーホール６の内壁には、上記銅メッキ膜８と同時に形成されたほぼ円筒形で且つ厚みが約６０μｍのスルーホール導体７が位置し、その内側には充填樹脂９が充填されている。上記配線層１１，１１は、充填樹脂９の両端面(図１の上・下端)を覆う蓋メッキ１０を含めて形成した銅メッキ層を、銅箔４，５や銅メッキ膜８と共に上記パターニングしたものである。尚、充填樹脂９は、金属粉末を含む導電性または非導電性の樹脂としても良い。
【００１３】
先ず、図１に示すように、コア基板１の表面２および裏面３に形成した配線層１１，１１の上方に、無機フィラを含み且つ厚みが約４０μｍの樹脂絶縁層１２，１３を個別に形成する。上記無機フィラは、ほぼ球形で平均粒径が１〜１０μｍのＳｉＯ２であり、樹脂絶縁層１２，１３の３０〜５０wt％を構成している。
尚、樹脂絶縁層１２，１３は、平面方向(Ｘ−Ｙ方向)の熱膨張率が５０ｐｐｍ／℃以下(本実施形態では、４６ｐｐｍ／℃)であり、例えば液状のエポキシ系樹脂をロールコータにて塗布する方法のほか、エポキシ系の樹脂フィルムを熱圧着により形成することもできる。
【００１４】
次に、樹脂絶縁層１２，１３における所定の位置に図示しない炭酸ガスレーザなどを照射する。その結果、図２に示すように、樹脂絶縁層１２，１３には、これらを貫通し且つ底面に配線層１１が露出するほぼ円錐形状のビアホール１４，１５が形成される。
更に、上記ビアホール１４，１５の内壁、それらの底面に露出する配線層１１、および樹脂絶縁層１２，１３の表面に対し、予め例えばＫＭｎＯ４などで粗化処理し且つＰｄなどを含むメッキ触媒を塗布した後、無電解銅メッキを施す。
その結果、図２中の破線で示すように、ビアホール１４，１５、その底面に露出する配線層１１、および樹脂絶縁層１２，１３の表面に、厚みが約０．５μｍの銅薄膜層１６，１７が形成される。
【００１５】
次いで、図３で例示するように、銅薄膜層１６(１７)の上に、厚みが２５μｍの絶縁フィルム１８を形成する。かかる絶縁フィルム１８は、例えばエポキシ樹脂を主成分とし、且つ伸び率：６％以下、ヤング率：３．６〜５ＧＰａ、平面(Ｘ−Ｙ)方向の熱膨張率：約５０ｐｐｍ／℃以下のという特性を有している。
尚、図３中の符号ｆは、樹脂絶縁層１２(１３)に含まれるＳｉＯ２フィラ(無機フィラ)を示す。
更に、絶縁フィルム１８に対し、図示しない所定パターンの露光を行った後、現像(エッチング)を施す。かかる露光は紫外線であり、その露光量は６０ｍｊ／ｃｍ２またはそれ以上に設定されている。
その結果、図４に示すように、絶縁フィルム１８は、上記所定パターンに倣った幅広のメッキレジスト１８ａおよび狭小のメッキレジスト１８ｂとなる。
【００１６】
図４に示すように、幅広のメッキレジスト１８ａ，１８ａ間には、下方のビアホール１４に連通する幅広の隙間２１が位置し、メッキレジスト１８ａ，１８ａ間で且つ複数の狭小なメッキレジスト１８ｂ，１８ｂ間には、かかるメッキレジスト１８ｂと同様な断面寸法の狭小な隙間２０が位置している。
狭小なメッキレジスト１８ｂの幅ｗは、２０μｍ未満(例えば、１５μｍ)であり、狭小な隙間２０の幅ｓも２０μｍ未満(例えば、１５μｍ)である。即ち、メッキレジスト１８ｂは、幅：１５μｍ×厚み：２５μｍの長方形断面であり、係る形状を保って銅薄膜層１６(１７)の上に強固に形成される。また、隙間２０は、幅：１５μｍ×深さｄ：２５μｍの長方形断面である。
【００１７】
次に、メッキレジスト１８ａ，１８ｂが形成された樹脂絶縁層１２(１３)の表面に位置する銅薄膜層１６(１７)に対し、電解銅メッキを施す。
その結果、図５に示すように、幅広のメッキレジスト１８ａ，１８ａ間には、幅広の配線パターン層２４が、メッキレジスト１８ａ，１８ａ間で且つ複数の狭小なメッキレジスト１８ｂ，１８ｂ間には、狭小の配線パターン層２４ａが個別に形成される。かかる配線パターン層２４ａは、幅：１５μｍ×厚み：２５μｍの長方形断面である。尚、配線パターン層２４は、追加の電解銅メッキを施すことにより、ビアホール１４(１５)内に下層の配線層１１と接続するフィルドビア導体２２(２３)が一体に形成される。
【００１８】
次いで、メッキレジスト１８ａ，１８ｂおよびこれらの直下に位置する銅薄膜層１６(１７)を公知の剥離液に接触させることで除去する。
その結果、図６に示すように、樹脂絶縁層１２(１３)の表面には、所定パターンの幅広な配線パターン層２４および狭小な複数の配線(配線パターン層)２４ａがファインピッチにして形成される。
尚、図７に示すように、コア基板１の裏面３側の樹脂絶縁層１３の表面にも、上記と同様な幅広な配線パターン層２５および狭小な複数の配線(配線パターン層)２５ａがファインピッチにして形成される。
【００１９】
更に、図７に示すように、前記配線パターン層２４，２４ａが形成された樹脂絶縁層１２の表面上に前記同様の樹脂絶縁層２６を、前記配線パターン層２５，２５ａが形成された樹脂絶縁層１３の表面上に前記同様の樹脂絶縁層２７を形成し、それらの表面を粗化した後、前記同様にしてビアホール２８，２９を所定の位置に形成する。
次に、図７に示すように、樹脂絶縁層２６，２７の表面とビアホール２８，２９内とに前記同様の銅薄膜層をそれぞれ形成し、これらの上に前記同様の絶縁フィルムを個別に形成する。かかる絶縁フィルムに対し、前記同様の露光および現像を施して所定パターンのメッキレジストを形成すると共に、かかるメッキレジスト間に位置する銅薄膜層に対し前記同様の電解銅メッキを施す。
【００２０】
その結果、図７に示すように、樹脂絶縁層２６，２７の表面には、前記同様のファインピッチにして位置する幅広な配線パターン層３２，３３と複数の狭小な配線(配線パターン層)３２ａ，３３ａとが形成される。
同時に、ビアホール２８，２９内には、配線パターン層２４，３２間や配線パターン層２５，３３間を接続するフィルドビア導体３０，３１が形成される。これにより、図７に示すように、コア基板１の表面２と裏面３との上方にビルトアップ層ＢＵ１，ＢＵ２が形成される。
更に、図７に示すように、配線パターン層３２，３２ａが形成された樹脂絶縁層２６の表面上に前記同様の樹脂からなり厚みが約２５μｍのソルダーレジスト層(絶縁層)３４を、配線パターン層３３，３３ａが形成された樹脂絶縁層２７の表面上に上記同様のソルダーレジスト層(絶縁層)３５を、それぞれ形成する。
【００２１】
ソルダーレジスト層３４，３５の所定の位置にレーザ加工などにより配線パターン層３２，３３に達する孔明け加工を行い、図７に示すように、第１主面３６に開口するランド３８、または第２主面３７に開口する開口部３９を形成する。
ランド３８上には、第１主面３６よりも高く突出するハンダバンプ４０を形成し、それらの上にハンダを介して図示しないＩＣチップなどの電子部品の実装を可能とする。尚、ハンダバンプ４０は、例えばＳｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ、またはＳｎ−Ｚｎ系などの低融点合金から形成される。
そして、図７に示すように、配線パターン層３３から延び且つ開口部３９の底面に位置する配線３３ｂの表面に図示しないＮｉメッキおよびＡｕメッキを施し、図示しないマザーボードなどのプリント基板と接続する接続端子とする。
【００２２】
以上の各工程を経ることにより、図７に示すように、コア基板１の表面２および裏面３の上方にファインピッチにして配線した配線パターン層２４，２４ａ，３２，３２ａを含むビルドアップ層ＢＵ１や配線パターン層２５，２５ａ，３３，３３ａを含むビルドアップ層ＢＵ２を有する配線基板Ｋを得ることができる。
尚、配線基板Ｋは、コア基板１の表面２の上方にのみビルドアップ層ＢＵ１を設けた形態としても良い。かかる形態では、裏面３側には、配線層１１およびソルダーレジスト層３５のみが形成される。
【００２３】
以上のような本発明の配線基板Ｋの製造方法によれば、セミアディティブ法により形成する狭小なメッキレジスト１８ｂなどの幅および隣接するメッキレジスト１８ｂ，１８ｂ間などの隙間２０などの幅を、２０μｍ未満の狭い寸法にして精緻に形成することができる。このため、上記隙間２０などに幅が２０μｍ未満の狭小な配線パターン層２４ａなどを確実に形成できると共に、隣接する配線パターン層２４ａ，２４ａなどを２０μｍ未満のファインピッチにして配線することができる。しかも、樹脂絶縁層１２，１３，２６，２７などは、平面方向の熱膨張率が低いため、第１主面３６に搭載するＩＣチップの実装を信頼性の高いものとすることもできる。
【００２４】
本発明は、以上において説明した形態に限定されるものではない。
前記製造方法の各工程は、製品単位であるコア基板１を複数個有する多数個取り用の大版パネルにより行っても良い。
また、コア基板は、前記ＢＴ樹脂に限らず、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などを用いても良く、連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素系樹脂にガラス繊維などを含有させた複合材料などを用いることも可能である。
あるいは、前記コア基板の材質をセラミックとしても良い。かかるセラミックには、アルミナ、珪酸、ガラスセラミック、窒化アルミニウムなどが含まれ、更には約１０００℃以下の比較的低温で焼成が可能な低温焼成基板を用いることもできる。更には、銅合金やＦｅ−４２wt％Ｎｉ合金などからなるメタルコア基板を用い且つのその全表面を絶縁材で被覆したものを用いても良い。
また、コア基板のないコアレス基板の形態としても良く、かかる形態では、例えば前記樹脂絶縁層１２，１３が本発明の絶縁基板となる。
【００２５】
更に、前記配線層１１の材質は、前記Ｃｕ(銅)の他、Ａｇ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ系などにしても良く、あるいは金属のメッキ層を用いず、導電性樹脂を塗布するなどの方法により形成しても良い。
また、前記樹脂絶縁層１２，１３などは、前記無機フィラを含有していれば、前記エポキシ樹脂を主成分とするもののほか、同様の耐熱性、パターン成形性などを有するポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂、ＰＰＥ樹脂、あるいは、連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂などの樹脂を含浸させた樹脂−樹脂系の複合材料などを用いることもできる。
更に、ビア導体は、前記フィルドビア導体２２などでなく、内部が完全に導体で埋まってない逆円錐形状のコンフォーマルビア導体とすることもできる。あるいは、各ビア導体の軸心をずらしつつ積み重ねるスタッガードの形態でも良いし、途中で平面方向に延びる配線層が介在する形態としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による配線基板の製造方法の１工程を示す概略断面図。
【図２】図１に続く製造工程を示す概略断面図。
【図３】図２に続く製造工程を示す概略断面図。
【図４】図３に続く製造工程を示す概略断面図。
【図５】図４に続く製造工程を示す概略断面図。
【図６】図５に続く製造工程を示す概略断面図。
【図７】図６に続く製造工程および得られた配線基板を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１………………………………コア基板(絶縁基板)
２………………………………表面
３………………………………裏面
１１……………………………配線層
１２,１３，２６,２７………樹脂絶縁層
１６，１７……………………銅薄膜層
１８……………………………絶縁フィルム
１８ａ，１８ｂ………………メッキレジスト
２４,２４ａ，２５,２５ａ…配線パターン層
ｆ………………………………ＳｉＯ２フィラ(無機フィラ)
ｗ………………………………メッキレジストの幅
ｓ………………………………メッキレジスト間の隙間の幅
Ｋ………………………………配線基板
【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】
2005150551.tif 000009