(57)【要約】【課題】  工程数を低減し、安価に高密度な基板を形成することを目的とする。【解決手段】少なくとも１層以上の絶縁層と、その絶縁層の両面に設けられた２層の回路導体層と、その２層の回路導体層間を接続するための無電解めっき金属で充填されたビアホールからなるプリント配線板であり、少なくとも1層の回路導体層の一部がスパッタ法によって形成されていることを特徴とするプリント配線板を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１層以上の絶縁層と、その絶縁層の両面に設けられた２層の回路導体層と、その２層の回路導体層間を接続するための無電解めっき金属で充填されたビアホールからなるプリント配線板であり、少なくとも1層の回路導体層の一部がスパッタ法によって形成されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
内層回路板の上に絶縁層を設け、その絶縁層に層間接続のためのビアホールをあけ、そのビアホール内を無電解めっきにより穴埋めし、穴埋めした絶縁層の表面にスパッタ法により給電層を形成した後、フォトレジスト層を形成し、回路となる箇所にのみめっきによる回路導体を形成し、不要な箇所のめっきをエッチング除去する工程を有することを特徴とするプリント製造板の製造方法。
【請求項３】
無電解めっきの穴埋め後、絶縁層の表面を研磨し、平滑化する工程を有することを特徴とする請求項２に記載のプリント製造板の製造方法。
【請求項４】
ビアホール内に無電解めっきを穴埋めする前処理として無電解パラジウムめっきを行うことを特徴とする請求項２又は３に記載のプリント製造板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置等の搭載に用いるプリント配線板、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体の高集積化、高密度化に伴い、その半導体を搭載する基板も配線の微細化と高密度化が求められている。この要求を実現する配線板として、薄膜多層基板がある。薄膜多層基板のビアの構造としては、積み重ね形のスタックトビア(或いはフィルドビア)と上層と下層のビアの位置をずらして接続するスタッガードビアの２種類がある。従来からあるスタックトビアの形成法としては、特許文献１にあるように、フォトリソ法と電気めっき法によりビアポストを予め形成し、絶縁層を塗布し、給電層のスッパッタを行った後、回路形成を行う方法がある。
【特許文献１】特開平6-302965
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記２種類のビアの形成方法には下記のような問題がある。
【０００４】
まず、従来の方法でスタックトビアを形成する場合、予めビアポストを形成する必要があり、電気めっきを行うための給電層が必要になるため、工程が煩雑になる。
【０００５】
次に、スタッガードビアはビアの上にビアを配置することが出来ないために高密度化が困難になる。
【０００６】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、以上に述べた問題を解消するためのものである。工程数を低減し、安価に高密度な基板を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は、少なくとも１層以上の絶縁層と、その絶縁層の両面に設けられた２層の回路導体層と、その２層の回路導体層間を接続するための無電解めっき金属で充填されたビアホールからなるプリント配線板であり、少なくとも1層の回路導体層の一部がスパッタ法によって形成されていることを特徴とするプリント配線板を提供する。
【０００８】
（２）また、本発明は、内層回路板の上に絶縁層を設け、その絶縁層に層間接続のためのビアホールをあけ、そのビアホール内を無電解めっきにより穴埋めし、穴埋めした絶縁層の表面にスパッタ法により給電層を形成した後、フォトレジスト層を形成し、回路となる箇所にのみめっきによる回路導体を形成し、不要な箇所のめっきをエッチング除去する工程を有することを特徴とするプリント製造板の製造方法を提供する。
【０００９】
（３）さらに、本発明は、無電解めっきの穴埋め後、絶縁層の表面を研磨し、平滑化する工程を有することを特徴とする（２）に記載のプリント製造板の製造方法を提供する。
【００１０】
さらに、本発明は、ビアホール内に無電解めっきを穴埋めする前処理として無電解パラジウムめっきを行うことを特徴とする（２）又は（３）に記載のプリント製造板の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
発明によれば安価に高密度な多層基板を作製することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を、図1を用いて説明する。
【００１３】
まず、予め導体回路が形成された基板を準備する。基板１としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリイミド樹脂等を用いるいことができる。回路２としては、特に限定はされないが、例えば、銅やアルミニウムを用いることができ、銅を用いるのが電気特性上好ましい。回路２は、基板１上に銅箔をエッチングする等、公知の方法を用いて作製できる。
【００１４】
次に、絶縁層３を、図1（a）に示すように予め導体回路が形成された基板１上に形成する。絶縁層としては、特に限定はされないが、例えば、フェノール樹脂、シアネートエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂やフッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。中でも熱硬化性樹脂を用いるのが好ましく、後にスパッタを行うことからシアネートエステル樹脂やポリイミド樹脂が特に好ましい。これらの樹脂を、図1（a）に示すように予め導体回路が形成された基板上に、塗布又はラミネートし、硬化して絶縁層を形成する。絶縁層の厚みは10〜40μｍ程度が良い。
【００１５】
次に、図1（ｂ）に示すように、層間接続のための、ビア４を形成する。ビア径としては10〜100μｍ程度が好ましい。ビアをあけるのは、絶縁層にレーザを照射して形成する方法と、絶縁層に光硬化型の絶縁樹脂を用い、ビアホールとなる箇所をマスクしたフォトマスクを重ねて露光し、ビアホールとなる箇所の絶縁層を現像・除去する方法とを用いることができる。
【００１６】
レーザを照射してビアホールをあけるときに用いるレーザ加工機のレーザの種類については、炭酸ガスレーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ等、特に制限されないが、小径穴あけ性の観点からＵＶ−ＹＡＧレーザが好ましい。穴あけ条件は、めっき銅の厚さと接着剤の種類及び接着剤の厚さにより調整しなければならず、実験的に求めるのが好ましく、エネルギー量としては、０．００１Ｗ〜１Ｗの範囲内であって、レーザ発振用の電源をパルス状に印加し、一度に大量のエネルギーが集中しないよう制御しなければならない。この穴あけ条件の調整は、内層回路板の内層回路に達する穴があけられることと、穴径をできるだけ小さくするために、レーザ発振用の電源を駆動するパルス波形デューティー比で１／１０００〜１／１０の範囲で、１〜２０ショット（パルス）であることが好ましい。波形デューティー比が１／１０００未満であると穴をあけるのに時間がかかりすぎ効率的でなく、１／１０を越えると照射エネルギーが大きすぎて穴径が１ｍｍ以上に大きくなり実用的でない。ショット（パルス）数は、穴内の接着剤が内層回路に達するところまで蒸発できるようにする数を実験的に求めればよく、１ショット未満では穴があけられず、２０ショットを越えると、１ショットのパルスの波形デューティー比が１／１０００近くであっても穴径が大きくなり実用的でない。
【００１７】
ビアホールとなる箇所をマスクしたフォトマスクを重ねて露光し、ビアホールとなる箇所の絶縁層を現像・除去する方法においては、絶縁層に、光開始剤を混合することが必要となり、このような光開始剤としては、ＢＦ6、ＰＦ6、ＡｓＦ6、ＳｂＦ6を対アニオンとするスルホニウム塩、ヨードニウム塩等、種々のオニウム塩が使用できる。
【００１８】
次に、図1（ｃ）に示すように無電解めっき６によってビア部４に穴埋めを行う。無電解めっきによって穴埋めするには、まず置換パラジウムめっきを行うのが好適である。置換パラジウムめっきは、めっき液中のパラジウムイオンの置換反応によって、銅上にパラジウム５皮膜を形成できるものであればよく、特に限定しない。置換パラジウムめっきを行った後に、ビアホール内部を無電解めっき６により充填する。無電解ニッケルめっき若しくは無電解銅めっき或いは両者の合金めっきを用いるのが穴埋めのために望ましい。その無電解ニッケルめっき液あるいは無電解銅めっき液には、ニッケル（銅）イオンとニッケル（銅）イオンの錯化剤、ニッケル（銅）イオンの還元剤、pH調整剤、及び必要な場合には安定剤などの添加剤を含むものを用いることが好ましい。無電解ニッケルめっき若しくは無電解銅めっきに用いる還元剤として、ヒドラジン、次亜リン酸塩、ジメチルアミンボランの内いずれかを含有する無電解めっき液を用いることが好ましい。無電解ニッケルめっき若しくは無電解めっきに用いるめっき液には、ニッケル（銅）イオンを少なくとも０．１ミリモル／ｌ以上含有することが好ましく、０．１ミリモル／ｌ未満では、めっき析出速度が遅くなるおそれがある。めっき析出速度は1〜20μｍ／分程度が望ましい。
【００１９】
めっきが終了後、絶縁層の表面を研磨し平滑化するため、層間樹脂絶縁層表面の整面処理を行なうことが好ましい。この整面処理は、羽布ロールやブラシロールを使用した整面研磨機やスクラブ研磨機、センチュリー研磨機を用い、層間樹脂絶縁層表面を羽布ロールやブラシロール、砥粒で機械的に研磨するものである。研磨は、0.1〜5μｍ程度行い、絶縁層と無電解めっきの高さが±3μｍ以内に収まるようにする。
【００２０】
次に、図1（ｄ）に示すように、絶縁層表面にプラズマ処理もしくはコロナ放電処理を行った後に、スパッタにより導体層７を形成する。スパッタリング方式としてはグロー放電方式、プラズマ方式、ビーム方式等があるが、ここでは特に限定しない。スパッタリングで形成される導体層は、Au、Pt、Ag、Al、Fe、W、Mo、Sn、Ni、Co、Cr、Ti、Cu及びTaから選ばれる少なくとも１種以上の金属を含有している層であることが好ましい。導体層の厚みは、０．０１〜３．０μｍが好ましい。より好ましい厚みは０．１〜１μｍである。ドライプロセス用絶縁層上に形成する導体層７の厚みが０．０１μｍ未満では導通が不充分で後の電気めっき工程で不良が発生し易く、３．０μｍを超えるとエッチング時の導体溶解量が大きく微細配線形成に支障をきたす場合がある。
【００２１】
次に、図1（ｅ）に示すように導体層の上にめっきレジスト８を形成する。めっきレジスト８の厚さは、その後めっきする導体の厚さと同程度かより厚い膜厚にするのが好適である。めっきレジストに使用できる樹脂には、例えば、ＨＷ−４２５（日立化成工業株式会社、商品名）、ＲＹ−３０２５（日立化成工業株式会社、商品名）等のドライフィルムがある。ＩＶＨ上と導体回路となるべき個所には、めっきレジストを形成しない。
【００２２】
引き続き図1（ｆ）に示すように回路パターン９を形成する。回路パターン９の形成は、電気めっきにより行うことができる。電気めっきには、通常プリント配線板で使用される硫酸銅電気めっきやピロリン酸電気めっきが使用できる。めっきの厚さは、回路導体として使用できればよく、１〜１００μｍの範囲であることが好ましく、５〜５０μｍの範囲であることがより好ましい。
【００２３】
次に、図1（ｇ）に示すようにアルカリ性剥離液や硫酸あるいは市販のレジスト剥離液を用いてめっきレジストの剥離を行い、回路パターン以外の導体層をエッチング除去することで回路形成が終了する。
【００２４】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。
【００２５】
（実施例）
厚み0.6ｍｍのエポキシ銅張り積層板であるMCL-679（日立化成工業株式会社製、商品名）の片側にフォトリソ法により回路形成を行い、絶縁層と導体回路２よりなる内層板（基板１）を作製した後、厚み0.06ｍｍのプリプレグであるGXA-67Y（日立化成工業株式会社製、商品名）を、２１０℃、８０分の条件で積層プレスした（図１(ａ)）。
【００２６】
炭酸ガスインパクトレーザー穴あけ機Ｌ−５００（住友重機械工業株式会社製、商品名）により、直径５０μｍのビア４をあけ、過マンガン酸カリウム６５ｇ／リットルと水酸化ナトリウム４０ｇ／リットルの混合水溶液に、液温７０℃で２０分間浸漬し、スミアの除去を行なった（図１(ｂ)）。
【００２７】
めっき前処理として、酸性脱脂液Ｚ−２００（株式会社ワールドメタル製、商品名）に液温６０℃の条件で１分浸漬し、それを過硫酸ソーダ５０ｇ／Ｌに１分間浸漬し、続いて１０vol％の硫酸に室温で１分間浸漬した。それをメルプレートアクチベータ３５０（メルテックス株式会社製、商品名）に室温で５分間浸漬し、パラジウム触媒を銅（導体回路２）の上に選択的に付与し、無電解ニッケル−リン合金めっきであるＮＩＰＳ−１００（日立化成工業株式会社製、商品名）に９０℃で２時間浸漬し、銅ポスト（無電解めっき６）を形成し、樹脂表面を羽布研磨により平坦にした（図１（ｃ））。
【００２８】
マグネトロンスパッタリング装置ＭＬＨ６３１５Ｄ（日本真空技術社製、商品名）を用いて、表１に示す条件で、電気めっきのための給電層である導体層７（クロム層０．０１μｍ、銅層０．１μｍ）を形成した（図１（ｄ））。
【表１】
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【００２９】
めっきレジスト８としてドライフィルムフォトレジストであるＲＹ−３０２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、導体層７の表面にラミネートし、電解銅めっきを行う箇所をマスクしたフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像してめっきレジスト８を形成した（図１（ｅ））。
【００３０】
硫酸銅浴を用いて、液温２５℃、電流密度１．０Ａ／ｄｍ2の条件で、電解銅めっきを２０μｍほど行い、回路パターン９を電解銅めっきにて形成した（図１（ｆ））。
【００３１】
レジスト剥離液であるHTO（ニチゴー・モートン株式会社製、商品名）でドライフィルムの除去を行い、引き続き余分な個所の無電解めっき層をエッチング除去することで基板を作製した（図１（ｇ））。
【００３２】
（試験方法）
実施例の方法で作製した基板を用いて信頼性試験を行った。試験は、図２に示すように上下の層を４００ケのビアでチェーン状につないだパターンを用いて行った。ここで、図２中、２０はビアを、２１は絶縁層を、導体回路は２２とする。
【００３３】
（はんだフロート試験）
ビアの層間の接続信頼性を評価するため、２６０℃のはんだフロート試験を行った。１分毎に１ビアあたりの導通抵抗変化率を測定し、導通抵抗変化率が１０％以上になる時間を調べ、３分以上であれば合格とした。結果を表２に示す。
【００３４】
（ホットオイル試験）
層間の接続信頼性を評価するため、ホットオイル試験を行った。このホットオイル試験は２６０℃、１０秒（オイル）と２０℃、１０秒（水）を１サイクルとして、１ビアあたりの導通抵抗変化率を１０サイクル毎に測定し、導通抵抗変化率が１０％以上になるサイクル数を調べた。１００サイクル以上であれば合格とした。この結果も表２に示す。
【００３５】
（熱サイクル試験）
層間の接続信頼性を評価するため、熱サイクル試験を行った。この熱サイクル試験は気相１２５℃、３０分と、−６５℃、３０分を１サイクルとして、１ビアあたりの導通抵抗変化率を１０サイクル毎に測定し、導通抵抗変化率が１０％以上になるサイクル数を調べた。１０００サイクル以上であれば合格とした。この結果も表２に示す。
【表２】
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【００３６】
以上示したように本発明により作成した基板は実使用上特に問題ないレベルであることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の各工程における断面図である。
【図２】実施例で用いたパターンの断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
1. 基板
2. 導体回路
3. 絶縁層
4. ビア
5. パラジウム
6. 無電解めっき
7. 導体層（スパッタ層）
8. めっきレジスト
9. 回路パターン
20.  ビア
21.  絶縁層
22.  導体回路
【図１】
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【図２】
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