(57)【要約】【課題】  多層配線基板を効率的に製造でき、スタックドビアなどの、層間導電接続の信頼性を向上させることが可能になる製造方法を提案する。【解決手段】  絶縁性樹脂基板１に、孔の最大径が、形成すべき配線導体の厚みの２倍以下となるビアホール２を形成し、前記ビアホールを形成した前記絶縁性樹脂基板に下地金属層３、レジスト膜４を形成して、電解メッキによって電解メッキ金属５を析出させ所定の厚みの配線導体の形成およびビアホール導体の充填を同時に行う。こうして得られた単層の配線基板６を所定種類かつ所定枚数積み重ねてプレスすることにより多層配線基板を形成する。【選択図】図１
2007208229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ、絶縁性樹脂基板を用意する工程と、
ｂ、前記絶縁性樹脂基板に、孔の最大直径が、形成すべき配線導体の厚みの２倍以下となるビアホールを形成する工程と、
ｃ、前記ビアホールを形成した前記絶縁性樹脂基板に無電解メッキによって下地金属層を形成する工程と、
ｄ、前記下地金属層を形成した前記絶縁性樹脂基板に所定のパターンでレジスト膜を形成する工程と、
ｅ、電解メッキによって所定の厚みの配線導体の形成およびビアホール導体の充填を同時に行う工程と、
ｆ、レジスト膜および不要な下地金属層を除去する工程と、
ｇ、前記ａ〜ｆの工程によって形成された単層の配線基板を所定種類かつ所定枚数用意する工程と、
ｈ、用意した所定種類かつ所定枚数の前記単層の配線基板を積み重ねてプレスする工程と、
を有することを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記ｆの工程の後に、前記単層の配線基板の、配線導体が形成された面と反対側の面の、ビアホール導体に錫メッキを施す
ことを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記単層の配線基板の、配線導体が形成された面と反対側の面に層間接着用樹脂を付与する
ことを特徴とする請求項１に記載の多層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、絶縁層間に配線導体を有し、該絶縁層間の配線導体をビアホール導体を通じて接続する多層配線基板の製造方法に関するもので、一括積層法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年の電子機器の高機能化および軽薄短小化の要求により、電子部品の高集積化および高密度実装化が進んできており、これらの電子部品を搭載する回路基板にも同様に高機能化が要求されてきている。【０００３】  多層配線基板を製造する方法としては、ビルドアップ工法と呼ばれる逐次積層方式があった。これは、コア基板上に、配線層と樹脂絶縁層とを交互に積層形成することによって多層配線基板を製造する方法である。しかしながら従来のビルドアップ工法よりも効率化させるため、近年では、各配線層をそれぞれ予め作成しておき、最後にそれらを一括プレスして積層する一括積層方式が用いられるようになってきた。【０００４】  一括積層方式による多層配線基板の製造方法については、各社から様々な手法が提案されている。これらの共通点としては、
１．  配線とビアホール導体を形成した単層の配線層を作成する。
２．  必要種類の単層の配線層を、必要枚数積み重ねてプレスで張り合わせと同時に異な      る配線層の配線導体とビアホール導体を導電接続させる。
が挙げられる。ビアホール導体形成方法、絶縁樹脂、ビアホール導体充填方法、ビアホール導体と配線導体の接合方法および配線導体形成方法については、各社から様々な方法が提案されている。【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１５８４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  単層の配線層を形成する場合、配線導体の形成とビアホール導体の形成は、別工程にて形成されていた。例えば配線導体は無電解銅メッキまたは銅箔エッチングで形成し、ビアホール導体は導電性ペーストを充填する方法等で形成していた。しかしながら、ビアホール導体と配線導体を異なる工程で形成した場合、導体の密度が異なるため、例えば導電性ペーストを充填したビアホール導体の場合、導電の他に樹脂成分を含むため、図４（ａ）に示すように、ビアホール導体の中央表面に凹みが生じてしまうことがあった。ビアホール導体にこのような凹みが生じた場合、他の配線層の配線導体との間に接合不良が起こるという問題がある。特に、ビアホール導体の上にビアホール導体を形成するいわゆるスタックドビアにした場合、図４（ｂ）にあるように、重なった分の凹みによる影響が蓄積されるので、接合不良が顕著になるという問題がある。【０００７】  本発明は、上記のような配線層間の接合不良を解決するべく、ビアホール導体と配線導体との接合の信頼性を向上させることが可能な、多層配線基板の製造方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】    本発明は、絶縁性樹脂基板を用意する工程と、前記絶縁性樹脂基板に、孔の最大直径が、形成すべき配線導体の厚みの２倍以下となるビアホールを形成する工程と、前記ビアホールを形成した前記絶縁性樹脂基板に無電解メッキによって下地金属層を形成する工程と、前記下地金属層を形成した前記絶縁性樹脂基板に所定のパターンでレジスト膜を形成する工程と、電解メッキによって所定の厚みの配線導体の形成およびビアホール導体の充填を同時に行う工程と、レジスト膜および不要な下地金属層を除去する工程と、前記の工程によって形成された単層の配線基板を所定種類かつ所定枚数用意する工程と、用意した所定種類かつ所定枚数の前記単層の配線基板を積み重ねてプレスする工程と、を有することを特徴とする多層配線基板の製造方法を提案する。【０００９】  本発明によれば、配線導体とビアホール導体を同じ工程で形成できるので、多層配線基板の製造を効率化することができる。また、配線導体とビアホール導体の密度が同じになるため、ビアホール導体に凹みが生じなくなり、ビアホール導体と配線導体との接合の信頼性が向上する。【００１０】  また、本発明では、さらに、前記単層の配線基板の、配線導体が形成された面と反対側の面のビアホール導体に錫メッキを施すことを提案する。これによってビアホール導体と配線導体との接合の信頼性がさらに向上する。【００１１】  また、本発明では、さらに、前記単層の配線基板の、配線導体が形成された面と反対側の面に層間接着用樹脂を付与することを提案する。これによって、各単層の配線基板の接合がより強固になるとともに、ビアホール導体と配線導体との接合の信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００１２】  本発明によれば、ビアホール導体と配線導体との接合の信頼性が向上する。したがって、例えばスタックドビアなどの、接合の信頼性についてシビアなものであっても、その接合の信頼性が高い多層配線基板を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  本発明に係る多層配線基板の製造方法の実施形態を、以下の図面に基づいて説明する。【００１４】  図１は、本実施形態の単層の配線基板を形成する工程を示す図である。図２は、本実施形態の単層の配線基板を積み重ねてプレスして、多層配線基板を形成する工程を示す図である。図３は、本実施形態の配線導体の形成とビアホール導体の充填を行う工程における現象を説明する図である。なお、本図面では、説明しやすいようにビアホール導体とその周囲の配線導体以外を省略してある。【００１５】  まず、図１（ａ）のように絶縁性樹脂基板１を用意する。このような絶縁性樹脂基板としては、ＦＲ−５相当のガラスエポキシ基板やポリイミド基板などが挙げられる。金属箔付の基板を用いる場合には、その金属箔をエッチングで除去したものを準備してもよい。【００１６】  次に、図１（ｂ）に示すように、この絶縁性樹脂基板１にビアホール２を形成する。ビアホールの形成方法としては、レーザー加工機による孔あけが挙げられる。レーザーとしては、炭酸ガスレーザー、紫外線レーザー、エキシマレーザー等を使用することができる。ビアホール２の形状は、その最大直径が、後で形成する配線導体の厚みの２倍以下になる形状とする。【００１７】  このような設定を行う理由を図３に基づいて説明する。図３（ａ）に示すように、メッキ金属層５が絶縁性樹脂基板１の表面及びビアホール２内面に形成されていく。メッキ金属層５は、図３（ｂ）に示すように、厚みを増しながらビアホール２内に充填されていく。ビアホール２の最大径Ｗ、配線導体の厚みＴとして、Ｗ≦２Ｔとしたとき、配線導体の厚みが所定の厚みになったとき、図３（ｃ）に示すように、配線導体の形成と同時にビアホール２内に金属が充填される。尚Ｗ＞２Ｔである場合は、ビアホール導体に凹みが形成されるか、ビアホール２内に金属が充填されないことがある。【００１８】  次に、図１（ｃ）に示すように、絶縁性樹脂基板１の表面およびビアホール２の内面に下地金属層３を形成する。下地金属層３を形成する方法としては、銅、クロム、ニッケル等の無電解メッキが挙げられる。この下地金属層３は、後で電解メッキによって配線導体及びビアホール導体を形成するときに、通電させてメッキ金属層を定着させるための給電用金属層としても利用されるものである。【００１９】  次に、図１（ｄ）に示すように、絶縁性樹脂基板１の上に、レジスト膜４を形成する。配線導体を形成しない裏面は、全面をレジスト膜４で覆う。配線導体を形成する表面は、全面にレジスト膜４を被覆後、所定のパターンに応じて露光、現像する。これにより、配線導体を形成する部分およびビアホール部分のみレジスト膜４を除去してパターニングを行う。なお、後述のコア基板１０の場合は、両面ともパターニングを行う。【００２０】  次に、図１（ｅ）に示すように、電解メッキによってレジスト４が形成されていない部分に電解メッキ金属５を充填し、配線導体の形成及びビアホール導体の充填を行う。電解メッキ金属５は、下地金属層３に通電されることにより、レジスト膜４に形成されたパターン形状で析出する。メッキ金属としては銅が好ましい。前述したように、Ｗ≦２Ｔに設定することにより、配線導体が��定の厚みに形成されると同時にビアホール導体の充填が完了する。【００２１】  次に、図１（ｆ）に示すように、レジスト膜４を除去する。続いて図１（ｇ）に示すように不要な下地金属層３を除去する。このようにして、単層の配線基板６を得ることができる。【００２２】  なお、異なる配線基板のビアホール導体と配線導体との接合をさらに強固にするため、図１（ｈ）に示すように、単層の配線基板６の配線導体形成面に、保護シート７を貼付し、電解Ｓｎメッキを施して、図１（ｉ）及び（ｊ）に示すように、ビアホール導体の先端にＳｎメッキ金属８を形成しても良い。Ｓｎメッキ金属８を形成しなくてもビアホール導体と配線導体との接合が十分に確保できるのであれば、Ｓｎメッキ金属８の形成は任意である。【００２３】  また、単層の配線基板同士の接合を強固にするため、または互いに張り付きにくい材質の基板同士を接合するために、図１（ｋ）に示すように、配線導体形成面の反対側の面に、層間接着用樹脂９を付与しても良い。なお、層間接着用樹脂９を用いなくても配線基板同士の接合が可能であれば、層間接着用樹脂９の使用は任意である。【００２４】  次に、単層の配線基板を積み重ねて多層配線基板を形成する工程を、図２に基づいて説明する。図２（ａ）に示すように、両面に配線導体を形成したコア基板１０を用意する。このコア基板１０は、他の単層の配線基板６と同様に、前述の工程にて形成される。【００２５】  次に、図２（ｂ）に示すように、コア基板１０の両面に、所定種類の単層の配線基板６を所定の順序で重なるように配列し、位置あわせを行って積み重ねる。位置あわせの方法としては、予め形成されている位置決めマーク（図示せず）を、画像認識装置により読み取り位置合わせする方法、位置合わせ用のピン（図示せず）等で位置合わせする方法等を用いることができる。【００２６】  次に、図２（ｃ）に示すように、積み重ねたコア基板を含む複数の配線基板をプレスして一体化して多層配線基板１１を形成する。以上のようにして得られた多層配線基板は、配線導体とビアホール導体との接合の信頼性が高く、図２にあるようなスタックドビアにおいても接続の信頼性が高いものである。
【実施例】
【００２７】  以下、実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。【００２８】  厚み１２μｍの銅箔が両面に形成されたＦＲ−５相当のガラスエポキシ両面銅張板を用意し、この両面の銅箔をエッチングで除去し、絶縁性樹脂基板を得た。この絶縁性樹脂基板の所定の位置に、ＵＶ−ＹＡＧレーザー加工機を用いてトップ径３０μｍ、ボトム径２５μｎのビアホールを形成した。レーザー加工の場合、孔の形状は略円錐形になるので、トップ径が最大径となる。次いでビアホール内面及び孔周辺部を過マンガン酸系の樹脂エッチング液にて清浄化した。【００２９】  次に、清浄化した絶縁性樹脂基板に、無電解銅メッキを施し、基板両面及びビアホール内面に下地金属層となる銅メッキ膜を形成する。次いで、無電解銅メッキ膜を形成した絶縁性樹脂基板の両面に、ＵＶ硬化性樹脂からなるメッキレジストシート（日立化成製：商品名ＲＹ３３１９）を貼り付けた。次いで、前記絶縁性樹脂基板の配線導体を形成する面のメッキレジストを、配線パターンを形成したマスクを通して紫外線を照射して硬化させる。その後、炭酸ナトリウム水溶液で未硬化のレジストを除去して、銅メッキ膜が所定の配線パターンの形状に露出するようにした。【００３０】  次に、この基板に、無電解銅メッキ膜を下地金属層として電解銅メッキを施した。電解銅メッキによる金属層の厚みが１５μｍになったところで通電を停止した。これにより、配線導体とビアホール導体を同時に形成した。次いで、２．５ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液でメッキレジストを除去した。次いで、１２ｗｔ％過硫酸アンモニウム水溶液で不要な無電解銅メッキ膜を除去した。このようにして、配線導体とビアホール導体を形成した単層の配線基板が得られる。【００３１】  次に、この単層の配線基板の配線が形成された面を、保護シートとして弱粘着マスキングテープを貼り付けて、電解錫メッキを施し、ビアホール導体の先端に厚さ５μｍの錫メッキ膜を形成した。保護シートを剥離した後、錫メッキ膜を形成した面に厚さ１０μｍのエポキシ樹脂系の接着用樹脂シートを貼り付けた。このようにして形成した単層の配線導体を、所定の種類、所定の枚数を用意した。【００３２】  上記工程と同様にして、両面に配線導体を形成したコア基板を形成し、用意した。このコア基板には、錫メッキ膜及び接着用樹脂シートは付与されていない。【００３３】  用意された単層の配線基板及びコア基板を、所定の順序で積み重ねる。このとき、各基板に予め設けられた位置決めマークを用いて、画像認識によって位置あわせを行い、各配線基板を、温度１００℃、圧力５ｋｇｆ／ｃｍ２で仮圧着しながら積層する。その後温度２２０℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ２で本プレスを行い、一体化した。このときビアホール導体の先端は接着用樹脂シートを貫通して隣接する配線基板の配線導体に接合され、多層配線基板が得られた。【００３４】  このようにして得られた多層配線基板は、ビアホール導体の凹みが少なく、スタックドビアを形成する場合にも、凹みの影響が増幅されにくいので、層間の導電接続の信頼性が向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）は絶縁性樹脂基板を用意する工程を示す図、（ｂ）は絶縁性樹脂基板にビアホールを形成する工程を示す図、（ｃ）は絶縁性樹脂基板に下地金属層を形成する工程を示す図、（ｄ）はレジスト膜を形成する工程を示す図、（ｅ）は配線導体とビアホール導体を電解メッキで同時形成する工程を示す図、（ｆ）はレジスト膜を除去する工程を示す図、（ｇ）は不要な下地金属層を除去する工程を示す図、（ｈ）は配線導体面に保護シートを貼付する工程を示す図、（ｉ）はビアホール導体の先端にＳｎメッキを施す工程を示す図、（ｊ）は保護シートを除去する工程を示す図、（ｋ）は層間接着用樹脂を付与する工程を示す図である。
【図２】（ａ）はコア配線基板を用意する工程を示す図、（ｂ）は複数の配線基板を位置あわせして積み重ねる工程を示す図、（ｃ）はプレスして形成された多層配線基板を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は配線導体の形成及びビアホール導体の充填がなされていく様子を示す図である。
【図４】（ａ）は従来の単層の配線基板を示す図、（ｂ）は従来の単層の配線基板を複数積み重ねてスタックドビアを形成した様子を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】  １  絶縁性樹脂基板
２  ビアホール
３  下地金属層
４  レジスト膜
５  電解メッキ金属（配線導体及びビアホール導体）
６  単層の配線基板
７  保護シート
８  Ｓｎメッキ金属
９  層間接着用樹脂
１０  コア基板
１１  多層配線基板
１２  ビアホール導体（導電性ペースト充填）
１３  凹み
Ｔ  配線導体の厚み
Ｗ  ビアホールの最大径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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