(57)【要約】      （修正有）【課題】汎用の絶縁材料を用いた場合においても、Ｌ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍ以下の微細配線回路を形成することができるプリント配線板とその製造方法の提供。【解決手段】上下方向の配線パターン間を接続するスルーホール及び／又はブラインドバイアホールを備えたプリント配線板であって、少なくとも当該配線パターンが、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する際のめっきとエッチング条件の異なる金属で、且つ、当該めっきと比較して耐マイグレーション性の高い金属からなると共に、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する際のめっきが、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールとそのラウンド形成部にのみ形成されているプリント配線板。【選択図】図１
2007103700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向の配線パターン間を接続するスルーホール及び／又はブラインドバイアホールを備えたプリント配線板であって、少なくとも当該配線パターンが、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する際のめっきとエッチング条件の異なる金属で、且つ、当該めっきと比較して耐マイグレーション性の高い金属からなると共に、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する際のめっきが、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールとそのラウンド形成部にのみ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】
当該耐マイグレーション性の高い金属がニッケル又はニッケル合金からなり、且つ、スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する際のめっきが銅からなることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項３】
当該めっきが、更に上層の配線パターンと接続するブラインドバイアホールを形成する配線パターン上にも形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
上下方向の配線パターン間を接続するスルーホール及び／又はブラインドバイアホールを備えたプリント配線板の製造方法であって、少なくとも絶縁層の表面に、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する際のめっきとエッチング条件の異なる金属で、且つ、当該めっきと比較して耐マイグレーション性の高い金属からなる配線パターンを形成する工程と、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する部位に孔を穿孔する工程と、当該孔を含んだ全面にめっきを析出させる工程と、エッチング処理によりスルーホール及び／又はブラインドバイアホールとそのラウンドを形成するとともにその他の部分のめっきを除去する工程とを含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
当該耐マイグレーション性の高い金属がニッケル又はニッケル合金からなり、且つ、スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する際のめっきが銅からなることを特徴とする請求項４に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項６】
当該エッチング処理において、更に上層の配線パターンと接続するブラインドバイアホールを形成する配線パターン上にも銅めっきを形成することを特徴とする請求項４又は５に記載のプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント配線板とその製造方法に関し、特に、高密度配線化を図った微細配線パターンを有するプリント配線板とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術において微細配線を形成すること自体は可能であった。しかしながら、湿中負荷試験（使用用途と耐用年数を考慮した加速試験）を行った場合、隣接する配線パターン間でイオンマイグレーションが発生してしまい、長期絶縁特性を得ることが困難であった。以下に従来技術とその問題点を詳述する。
【０００３】
微細配線パターンを形成するのに有利なプリント配線板の製造方法として、アディティブ法がある。当該アディティブ法は、絶縁層にめっきを析出して配線パターンを形成するため、微細配線パターン形成には有利であるが、サブトラクティブ法のように、元から絶縁層に金属箔が積層された絶縁基板を加工するのと比較して、配線パターンの密着性に劣る等の不具合を有していた。
【０００４】
更に、プリント配線板の設計上、配線パターンは基板面内に不均一に形成されるため、アディティブ法のように、選択めっきで配線パターンを形成すると、配線パターンが粗な部分では必要以上に電流が集中することによりパターン厚が増大し、配線パターンの厚みばらつきが大きくなる結果、インピーダンス整合がとりにくい、パッドの高さの不均一による圧接系フリップチップ実装の接続信頼性低下などの不具合も有していた。
【０００５】
このような不具合を解決するものとして、本発明者は、図２（当該図２は、レーザ加工及び露光工程において位置ズレがない状態を示している）に示した如き構成のプリント配線板の製造方法を開発し、既に特許出願している（特許文献１参照）。
【０００６】
図２は、図示しない内層コア基板上にビルドアップ配線層を形成する例を示したもので、まず、図２（ａ）に示したように、内層に形成されたビア底部ラウンド１２の形成層上に層間絶縁層５と銅箔等の金属箔２ａを順次積層し（例えば樹脂付き銅箔を積層する）、次いで、図２（ｂ）に示したように、レーザ照射により、ビア底部ラウンド１２に達する非貫通孔９を穿孔する。
【０００７】
次に、当該非貫通孔９のデスミア処理を行なった後、図２（ｃ）に示したように、置換型の無電解めっき処理により、金属箔２ａの表側面と非貫通孔９から露出したビア底部ラウンド１２の表面にバリア金属層１３（例えばＮｉ−ＢやＮｉ−Ｐ等）を形成する。
【０００８】
次に、非貫通孔９を含んだ外層全面に、図示しない無電解めっき（例えば無電解銅めっき）を形成した後、電解めっき（例えばフィルドビア用のめっき液を用いた電解銅めっき）処理を行なうことによって、図２（ｄ）に示したように、非貫通孔９にめっき１０を充填するとともに外層にも当該めっき１０を析出させる。
【０００９】
次に、図２（ｅ）に示したように、ブラインドバイアホール１１とそのラウンド部（以降これを「めっきラウンド１１ａ」と呼ぶことにする）のパターン形成を行なった後、図２（ｆ）に示したように、外層に露出しているバリア金属層１３をエッチング除去し、次いで、露出した金属箔２ａに回路形成を行なうことによって、外層に配線パターン７が形成された図２（ｇ）のプリント配線板Ｐａを得る。
【００１０】
このように非貫通孔にめっきを充填する際、外層にもめっきを析出させるようにしたため、ブラインドバイアホールの形成部のみにめっきを析出させる場合と比較して、安定してブラインドバイアホールにめっきを充填することができるとともに（めっきを析出させるエリアの粗密によるめっき析出量のばらつきが解消できる）、元から絶縁層に積層されている金属箔をエッチングして配線パターンを形成するようにしたため、当該絶縁層に対する配線パターンの密着性も確保できるというものである。更に、金属箔がバリア金属層で保護されていることから一定の厚みを確保することができるため、微細配線パターンを容易に形成できるというものである。
【００１１】
しかし上記構成においては、微細配線パターン（例えば図３における配線パターン幅Ｌ／配線パターン間隙Ｓ（以降これを単に「Ｌ／Ｓ」と呼ぶことにする）が、３０μｍ／３０μｍ程度）の形成は可能であるものの、異電位の配線パターン間の間隙が３０μｍ程度と非常に狭くなった場合には、印加電圧１５Ｖ以上の湿中負荷試験による長期絶縁性を維持するのが非常に困難であった。
【００１２】
即ち、Ｌ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍ程度の配線パターンを銅により形成した場合、例えば、モバイルデジタルＡＶ機器の加速試験を狙った印加電圧１０Ｖ程度の湿中負荷試験（温度６０℃／湿度９０％／印加電圧１０Ｖの環境に１０００時間放置）においては、５００ＭΩ以上の絶縁抵抗を確保できるが、一部携帯情報機器（携帯電話は含まれない）やカーエンターテイメント用では、加速試験の印加電圧が１５Ｖ〜３０Ｖ程度を想定する場合があり、初期絶縁抵抗１０13Ωを有していても、５００時間後、絶縁抵抗として５００ＭΩ以上を確保できなくなってしまうばかりでなく、１０００時間後にはショートしてしまうというものであった。
【００１３】
この原因は、異電位の配線パターン間でマイグレーション（導体間で金属イオンが移動し、金属が析出する現象）が発生するためであり、これを防止する方法としては、耐マイグレーション性に優れる絶縁材料に頼らざるを得ないというのが現状であった。
【００１４】
しかし、絶縁特性のみを考慮したのでは、プリント配線板に元来必要とされている高分子材料の諸特性をバランスよく確保するのが困難である。例えば、耐マイグレーションに関する絶縁特性を上げるための吸湿性を極端に低く抑えると、耐クラック性・ドリル加工性・折り曲げ性が著しく低下する。また、他の手法を用いても、耐熱性、機械特性、誘電特性等の基本特性に加え、応用特性（難燃化、ハロゲンフリー化、低誘電化、低誘電正接化、低吸水化、高剛性化、レーザ加工性、ドリル加工性、フレキシビリティー、折り曲げ性、耐クラック性など）を維持できないため、別の手段を検討する必要があった。
【特許文献１】特開２００４−３１９９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記耐マイグレーションに関する不具合を解消するためになされたもので、汎用の絶縁材料を用いた場合においても、Ｌ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍ以下の微細配線回路を形成することができるプリント配線板とそ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】
【００１６】
本発明は、上下方向の配線パターン間を接続するスルーホール及び／又はブラインドバイアホールを備えたプリント配線板であって、少なくとも当該配線パターンが、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する際のめっきとエッチング条件の異なる金属で、且つ、当該めっきと比較して耐マイグレーション性の高い金属からなると共に、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する際のめっきが、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールとそのラウンド形成部にのみ形成されていることを特徴とするプリント配線板により上記課題を解決したものである。
【００１７】
また、本発明は、上下方向の配線パターン間を接続するスルーホール及び／又はブラインドバイアホールを備えたプリント配線板の製造方法であって、少なくとも絶縁層の表面に、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する際のめっきとエッチング条件の異なる金属で、且つ、当該めっきと比較して耐マイグレーション性の高い金属からなる配線パターンを形成する工程と、当該スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する部位に孔を穿孔する工程と、当該孔を含んだ全面にめっきを析出させる工程と、エッチング処理によりスルーホール及び／又はブラインドバイアホールとそのラウンドを形成するとともにその他の部分のめっきを除去する工程とを含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、絶縁材料として汎用のものを用いた場合においても、Ｌ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍ以下の微細配線パターンを有するプリント配線板を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のプリント配線板を、一実施の形態を示す図１（ｇ）を用いて説明する。尚、耐マイグレーション性の高い金属、スルーホール及び／又はブラインドバイアホール（本実施の形態においてはブラインドバイアホールのみ形成する例を用いた）を形成する際のめっきとしては、特に限定されるものではないが、説明の便宜上、前者をニッケル、後者を銅として説明することとする。
【００２０】
図１（ｇ）は、両面のコア基板の表裏に１層ずつビルドアップ層を設けた４層のプリント配線板Ｐの概略断面図を示したもので、絶縁基板１の表裏に形成された例えば銅からなる配線パターン２、当該表裏の配線パターン２間を接続するブラインドバイアホール３（例えば、非貫通孔に銅めっきを充填したもの）からなるコア基板４と、当該コア基板４の表裏に層間絶縁層５を介して形成されたニッケル配線パターン７（ニッケル箔ラウンド７ａを含む）、当該ニッケル配線パターン７と配線パターン２間を接続するブラインドバイアホール１１とからなり、且つ当該ブラインドバイアホール１１を形成する際のめっき（例えば銅めっき）が、当該ブラインドバイアホール１１とそのラウンド（以降これを「めっきラウンド１１ａ」と呼ぶことにする）形成部にのみ形成されている。
【００２１】
続いて、斯かる本発明のプリント配線板Ｐの製造方法を図１を用いて説明する。
【００２２】
まず、図１（ａ）に示したように、両面のコア基板４の表裏に層間絶縁層５を介してニッケル箔６を積層する。
【００２３】
因に、ここに用いられるコア基板４は、例えば次のようにして製造される。
すなわち、絶縁基板１の表裏に銅箔が積層された両面銅張り積層板を用意し、当該両面銅張り積層板の一方の面からレーザを照射することによって、所望の位置に非貫通孔を穿孔する。
次いで、当該非貫通孔のデスミア処理を行った後、無電解銅めっき処理を行なうことによって当該非貫通孔を導電化し、次いで、当該無電解銅めっきを給電層として電解銅めっき処理（例えば、フィルドビア形成用のめっき液を用いた電解銅めっき処理）を行なうことによって、当該非貫通孔内にめっきを充填するとともに表層にもめっきを析出させる。
次いで、エッチング処理により、配線パターン２と表裏の配線パターン２間を接続するブラインドバイアホール３を備えたコア基板４を得る。
【００２４】
次に、図１（ｂ）に示したように、当該ニッケル箔６をエッチング処理することによってニッケル配線パターン７（後に非貫通孔９を穿孔する際にレーザマスクとして用いられる「ニッケル箔ラウンド７ａ」を含む）を形成し、次いで図１（ｃ）に示したように、無電解銅めっき処理により、全面に無電解銅めっき８を析出させる。
【００２５】
ここで、当該無電解銅めっき８は必ずしも形成する必要はないが、次工程のデスミア処理の液劣化を抑制できる点で、形成するのが好ましい（層間絶縁層５の露出部を最小限にできるため、デスミア処理液の劣化を抑制できる）。
【００２６】
次に、図１（ｄ）に示したように、ニッケル箔ラウンド７ａをレーザマスクとするレーザ加工によって非貫通孔９を穿孔し、次いで、当該非貫通孔９のデスミア処理を行なう。
【００２７】
次に、図１（ｅ）に示したように、無電解銅めっき８を全面に析出した後、図１（ｆ）に示したように、当該無電解銅めっき８を給電層とする電解銅めっき処理（ここでは、フィルドビア用のめっき液を用いた電解銅めっき処理を行なった例を示している）を行なうことによって、電解銅めっき１０を非貫通孔９内に充填するとともに表層にも析出させる。
【００２８】
次に、銅めっき（無電解銅めっき８及び電解銅めっき１０）をエッチングすることによって、ブラインドバイアホール１１とそのラウンド（めっきラウンド１１ａ）を形成するとともにその他の部分の銅めっきを除去することによって、図１（ｇ）に示したプリント配線板Ｐを得る（必要により、図１（ｈ）に示したようにソフトエッチング処理を行ない、めっきラウンド１１ａを平坦化してもよい）。
【００２９】
本発明において最も注目すべき点は、微細配線パターンを形成する際の金属箔として、スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する際のめっきとエッチング条件の異なる金属で、且つ、当該めっきと比較して耐マイグレーション性の高い金属を用いた点である。
【００３０】
これにより、Ｌ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍ以下の微細配線パターン７ｃ（図３参照：図１においては、ニッケル配線パターン７に相当）を形成した場合においても、耐マイグレーション性の高い絶縁材料の検討をすることなく、容易に絶縁特性を確保することができる。
【００３１】
また、銅めっきをエッチング（即ち、外層の回路形成）する際、ブラインドバイアホール１１とめっきラウンド１１ａの形成部以外の銅めっきは除去すると説明したが、更にビルドアップ積層する場合には、上層の配線パターンと接続するビアホール形成予定部のニッケル配線パターン７上の銅めっきを残すことによって、当該ビルドアップの形成を容易に行なうこともできる（当該銅めっきの分だけアスペクト比（孔の深さを孔径で除した値）が小さくなるため、孔内へのめっき形成が容易になる）。
【００３２】
本発明を説明するに当たって、４層のプリント配線板を例にして説明したが、構成としてはこの限りでなく、状況に応じて構成を変更することもできる。また、
耐マイグレーション性の高い金属と、スルーホール及び／又はブラインドバイアホールを形成する際のめっきの組み合わせとして、低コストで且つプリント配線板の製造工程で一般的に用いられるニッケルと銅の組み合わせで説明したが、上記条件を満たしていれば他の組み合わせとすることも可能であり、例えば「金属箔、めっき」のように表記すると、「ニッケル、銅」、「錫、銅」、「金、銅」、「パラジウム、銅」、「錫−鉛合金、銅」、「錫−ニッケル合金、銅」等の組み合わせが挙げられる。
【００３３】
更に、本発明を説明するに当たって、微細配線Ｌ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍと湿中時の負荷電圧１５Ｖ〜３０Ｖの例を用いたが、家電用機器等だけでなく、配線Ｌ／Ｓ＝７５μｍ／７５μｍと５０Ｖのように、配線と電圧の水準を上げ、カーエレクトロニクスのエンジンルーム用途の組み合わせに用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のプリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図。
【図２】従来のプリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図。
【図３】微細配線パターンの概略断面説明図。
【符号の説明】
【００３５】
１：絶縁基板
２：配線パターン
２ａ：金属箔
３：ブラインドバイアホール
４：コア基板
５：層間絶縁層
６：ニッケル箔
７：ニッケル配線パターン
７ａ：ニッケル箔ラウンド
７ｂ：銅箔ラウンド
７ｃ：微細配線パターン
８：無電解銅めっき
９：非貫通孔
１０：電解銅めっき
１１：ブラインドバイアホール
１１ａ：めっきラウンド
１２：ビア底部ラウンド
１３：バリア金属層
Ｐ、Ｐａ：プリント配線板
Ｌ：パターン幅
Ｓ：パターン間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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