(57)【要約】【課題】大きな直径のスルーホールにも小さな直径のスルーホールにも、空孔（ボイド）が発生することなく、充分に樹脂を充填することが可能なプリント配線板を提供する。【解決手段】第１面と該第１面とは反対側の第２面とを有し、第１貫通孔と該第１貫通孔よりも径が大きい第２貫通孔とを有するコア基板と、該コア基板の第１面上に形成されている第１導体と、該コア基板の第２面上に形成されている第２導体と、前記第１貫通孔の内部に形成され、前記第１導体と前記第２導体とを接続する第１スルーホール導体と、前記第２貫通孔の内部に形成され、前記第１導体と前記第２導体とを接続する第２スルーホール導体と、を有するプリント配線板であって、前記第１貫通孔の内壁と前記第２貫通孔の内壁とは粗化されていて、前記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１は、前記第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さいことを特徴とするプリント配線板。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と該第１面とは反対側の第２面とを有し、第１貫通孔と該第１貫通孔よりも径が大きい第２貫通孔とを有するコア基板と、
該コア基板の第１面上に形成されている第１導体と、
該コア基板の第２面上に形成されている第２導体と、
前記第１貫通孔の内部に形成され、前記第１導体と前記第２導体とを接続する第１スルーホール導体と、
前記第２貫通孔の内部に形成され、前記第１導体と前記第２導体とを接続する第２スルーホール導体と、
を有するプリント配線板であって、
前記第１貫通孔の内壁と前記第２貫通孔の内壁とは粗化されていて、
前記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１は、前記第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さいことを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の内部には、樹脂と無機フィラーとを含む充填材が充填されている請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１は、０．２μｍ以下である請求項１又は２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１は、０．１μｍ以上、０．２μｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項５】
前記第１貫通孔の直径は、１８０μｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項６】
前記第１スルーホール導体は電源用に用いられ、前記第２スルーホール導体は信号用に用いられている請求項１〜５のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項７】
前記第１スルーホール導体は、半導体素子の直下に設けられている請求項１〜６のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項８】
第１面と該第１面とは反対側の第２面とを有するコア基板を準備することと、
該コア基板に第１貫通孔を設けることと、
前記コア基板に前記第１貫通孔よりも径の大きい第２貫通孔を設けることと、
前記コア基板の第１面上に第１導体を設けることと、
前記コア基板の第２面上に第２導体を設けることと、
前記第１貫通孔の内部に、前記第１導体と前記第２導体とを接続する第１スルーホール導体を設けることと、
前記第２貫通孔の内部に、前記第１導体と前記第２導体とを接続する第２スルーホール導体を設けることと、
前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の内壁を粗化することと、
を有するプリント配線板の製造方法であって、
前記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１を、前記第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さくすることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項９】
前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔はドリルにより形成される請求項８に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
前記第１貫通孔の内部及び前記第２貫通孔の内部に、真空雰囲気下で、樹脂と無機フィラーとを含む充填材を充填する請求項８又は９に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項１１】
前記第１貫通孔の内部に前記充填材を充填することと、前記第２貫通孔の内部に前記充填材を充填することとは、同時に行われる請求項１０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、プリント配線板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パッケージ基板として多層ビルドアップ配線板が広く使用されている。
該多層ビルドアップ配線板は、信号線、電源線及び接地線（グランド線）となるスルーホールを設けたコア基板に、配線を備える層間樹脂絶縁層を１層ずつビルドアップしていくことで形成されている。高周波信号が伝送されるＩＣチップでは、パッケージ基板に引き回される電源線及び接地線の高周波数特性を高めインピーダンスを下げないと、電源線を介しての電力供給が追いつかなくなるとともに、接地線を介してのアースレベルが変動して誤動作の原因となる。高周波数に対応するためのパッケージ基板では、多数の接地線及び電源線を配置することで、インダクタンス分を並列接続したのと同様な効果を得て波数特性を改善している。
【０００３】
コア基板の両面に形成された配線を接続するためには、スルーホールが必要となる。
該スルーホールは、コア基板にドリルで貫通孔を穿設するか、レーザを用いて貫通孔を穿設した後、内部に導体層を形成し、該導体層の表面を粗化することにより作製されており、最後にコア基板に絶縁性の樹脂を印刷することにより、スルーホールの内部を樹脂で充填する。スルーホールを形成する際、ドリルの大きさや、ドリルとレーザとを使い分けること等により、直径の異なるスルーホールを形成することができる（特許文献１参照）。
【０００４】
そして、直径が相対的に小さいスルーホールを電源用又は接地用（グランド用）として用い、直径が相対的に大きいスルーホールを信号用として用いていることにより、ＩＣチップの誤動作等を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１６８５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記したコア基板には、直径の異なるスルーホールが形成されているため、印刷によりスルーホールの内部に樹脂を充填する際、全てのスルーホールの内部に樹脂を充分に充填するのが難しいという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、大きな直径のスルーホールにも小さな直径のスルーホールにも、空孔（ボイド）が発生することなく、充分に樹脂を充填することが可能なプリント配線板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のプリント配線板は、
第１面と該第１面とは反対側の第２面とを有し、第１貫通孔と該第１貫通孔よりも径が大きい第２貫通孔とを有するコア基板と、
該コア基板の第１面上に形成されている第１導体と、
該コア基板の第２面上に形成されている第２導体と、
上記第１貫通孔の内部に形成され、上記第１導体と上記第２導体とを接続する第１スルーホール導体と、
上記第２貫通孔の内部に形成され、上記第１導体と上記第２導体とを接続する第２スルーホール導体と、
を有するプリント配線板であって、
上記第１貫通孔の内壁と上記第２貫通孔の内壁とは粗化されていて、
上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１は、上記第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さいことを特徴とする。
【０００９】
貫通孔の内部に樹脂を充填するに際して、印刷のスピードを速めた場合、大きな直径の貫通孔の内部には、ボイドを発生させることなく、充分な量の樹脂を充填することができるが、小さな直径の貫通孔には、充分な量の樹脂を充填することが難しくなる。一方、印刷のスピードを遅くすると、小さな直径の貫通孔には、充分な量の樹脂が充填されるが、大きな直径の貫通孔には、ボイドが発生し易くなる。
生産効率の観点からは、印刷のスピードが速いことが好ましいので、スピードの早い印刷により、全ての貫通孔に樹脂を充填したいが、この場合には、上述したように、小さな直径の貫通孔に充分に樹脂を充填するのが難しいという問題がある。
本発明のプリント配線板では、第１貫通孔に比べて相対的に直径が大きい第２貫通孔の内壁は、第１貫通孔の内壁に比べて相対的に算術平均粗さＲａ１が大きい。そのため、大きな貫通孔に充填材を充填する際に用いる印刷のスピードで印刷した場合、すなわち比較的早いスピードで印刷した場合であっても、第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１が第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２より小さいため、充填材を充填する際の抵抗が小さい。従って、第１貫通孔に充填材が充填され易い。その結果、コア基板に形成された第１貫通孔と第２貫通孔との内部に、充分な量の充填材を充填することができる。
【００１０】
請求項２に記載のプリント配線板では、上記第１貫通孔及び上記第２貫通孔の内部には、樹脂と無機フィラーとを含む充填材が充填されている。無機フィラーが含有されることで、充填材の熱膨張係数が低減する。その結果、スルーホール導体の信頼性が確保され得る。
【００１１】
請求項３に記載のプリント配線板では、上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１は、０．２μｍ以下である。
上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１が０．２μｍを超えると、スピードの速い印刷の場合に、上記第１貫通孔の内部に樹脂が充填されにくいという問題が発生する可能性がある。しかし、請求項３に記載のプリント配線板では，上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１は０．２μｍ以下である。従って、充填材が第１貫通孔の内部に入り易く、上記第１貫通孔の内部に充分に充填材が充填される。
【００１２】
請求項４に記載のプリント配線板では、上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１は、０．１μｍ以上、０．２μｍ以下である。
上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１が０．１μｍ以上であるため、充填材とスルーホール導体との密着性が確保される。
【００１３】
請求項５に記載のプリント配線板では、上記第１貫通孔の直径は、１８０μｍ以下である。
貫通孔の直径が１８０μｍ以下の場合、スピードの速い印刷の場合に、上記第１貫通孔の内部に充填材が留まりにくく、充填材が充填されにくくなる可能性がある。しかし、上記プリント配線板では、上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１が上記第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さいので、上記第１貫通孔の内部にも充分に充填材が充填される。
【００１４】
請求項６に記載のプリント配線板では、上記第１スルーホール導体は電源用に用いられ、上記第２スルーホール導体は信号用に用いられており、第２貫通孔に比べて直径の小さい第１貫通孔の第１スルーホール導体が電源用に用いられている。従って、プリント配線板に多数の電源線を配設することができ、半導体素子への電源の供給がスムーズになる。その結果、半導体素子を瞬時に作動することが可能になると推測される。
【００１５】
請求項７に記載のプリント配線板では、上記第１スルーホール導体は、半導体素子の直下に設けられているので、プリント配線板内部での電源用の導体の長さが短くなる。従って、半導体素子に対して損失なく電源を供給することが可能になり、半導体素子の誤作動を効果的に抑制することが可能となる。
【００１６】
請求項８に記載のプリント配線板の製造方法は、第１面と該第１面とは反対側の第２面とを有するコア基板を準備することと、
該コア基板に第１貫通孔を設けることと、
上記コア基板に上記第１貫通孔よりも径の大きい第２貫通孔を設けることと、
上記コア基板の第１面上に第１導体を設けることと、
上記コア基板の第２面上に第２導体を設けることと、
上記第１貫通孔の内部に、上記第１導体と上記第２導体とを接続する第１スルーホール導体を設けることと、
上記第２貫通孔の内部に、上記第１導体と上記第２導体とを接続する第２スルーホール導体を設けることと、
上記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の内壁を粗化することと、
を有するプリント配線板の製造方法であって、
上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１を、上記第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さくすることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載のプリント配線板の製造方法では、プリント配線板のコア基板に設けた第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１を、上記第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さくしている。そのため、大きな貫通孔を充填する際に用いる印刷のスピードで印刷した場合、すなわち比較的早いスピードで印刷した場合であっても、第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１が第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２より小さく、第１貫通孔に充填材が充填され易い。従って、コア基板に形成された第１貫通孔と第２貫通孔との内部に、充分な量の充填材を充填することができる。
なお、第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１を、上記第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さくする方法としては、第１スルーホール導体及び第２スルーホール導体を設ける前に、コア基板の第１貫通孔と第２貫通孔に粗さの異なる粗面を形成し、その上に第１スルーホール導体及び第２スルーホール導体を設け、コア基板に粗面に起因して、第１スルーホール導体及び第２スルーホール導体の表面を粗面とする方法が挙げられる。
第１貫通孔と第２貫通孔に粗さの異なる粗面を形成する方法としては、粗化処理の回数を第１貫通孔と第２貫通孔とで変える方法が挙げられる。通常は、粗化処理の回数を多くすることにより、より粗い粗面を形成することができるので、第２貫通孔により多くの粗化処理を施す。
また、第１スルーホール導体及び第２スルーホール導体に粗化処理を施して、第１スルーホール導体及び第２スルーホール導体に粗さの異なる粗面を形成する方法が挙げられる。第１スルーホール導体及び第２スルーホール導体の表面に、粗さの異なる粗面を形成する方法としては、第１スルーホール導体及び第２スルーホール導体に対する粗化処理の回数を変える方法が挙げられる。
【００１８】
請求項９に記載のプリント配線板の製造方法では、ドリルを用いて、上記第１の貫通孔及び上記第２の貫通孔を形成するので、確実に所定の直径の貫通孔を形成することができる。
【００１９】
請求項１０に記載のプリント配線板の製造方法は、上記第１貫通孔の内部及び上記第２貫通孔の内部に、真空雰囲気下で、樹脂と無機フィラーとを含む充填材を充填する。また、上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１は、上記第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さい。そのため、コア基板に形成された第１貫通孔と第２貫通孔との内部に、充分な量の充填材を充填することができる。
【００２０】
請求項１１に記載のプリント配線板の製造方法では、上記第１貫通孔の内部に上記充填材を充填することと、上記第２貫通孔の内部に上記充填材を充填することとが、同時に行われるが、充填材の粘度等を適切に設定することにより、第１貫通孔と第２貫通孔との内部に、充分な量の充填材を充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第一実施形態のプリント配線板の製造方法における各工程を模式的に示す断面図である。
【図２】図２（ｆ）〜（ｉ）は、本発明の第一実施形態のプリント配線板の製造方法における各工程を模式的に示す断面図である。
【図３】図３（ｊ）〜（ｍ）は、本発明の第一実施形態のプリント配線板の製造方法における各工程を模式的に示す断面図である。
【図４】図４（ｎ）〜（ｑ）は、本発明の第一実施形態のプリント配線板の製造方法における各工程を模式的に示す断面図である。
【図５】図５（ｒ）〜（ｓ）は、本発明の第一実施形態のプリント配線板の製造方法における各工程を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の第一実施形態のプリント配線板の製造方法により得られたプリント配線板を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、ＩＣチップが実装された本発明の第一実施形態のプリント配線板を模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、コア基板にレーザを照射することにより、第１貫通孔及び第２貫通孔を形成したコア基板を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を説明する。
（第一実施形態）
ここでは、第一実施形態に係るプリント配線板及びその製造方法を説明する。
【００２３】
図７は、第一実施形態のプリント配線板にＩＣチップが実装された様子を模式的に示す断面図である。
図７に示す第一実施形態のプリント配線板１０では、コア基板１１の上面（以下、第１面という）に第１導体からなる第１導体回路１２が形成され、コア基板１１の下面（以下、第２面という）に第２導体からなる第２導体回路１４が形成されている。
【００２４】
コア基板１１の中央側に第１貫通孔１６が形成され、外周側に第１貫通孔１６よりも直径の大きい第２貫通孔１８が形成されている。
第１貫通孔１６内部には、第１導体からなる第１導体回路１２と第２導体からなる第２導体回路１４とを接続する第１スルーホール導体１６ａが形成されている。
また、第２貫通孔１８の内部には、同様に第１導体回路１２と第２導体回路１４とを接続する第２スルーホール導体１８ａが形成されている。
そして、第１貫通孔１６に形成された第１スルーホール導体１６ａの内壁の算術平均粗さＲａ１は、第２貫通孔１８に形成された第２スルーホール導体１８ａの内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さい。
【００２５】
また、第１貫通孔１６及び第２貫通孔１８の内部には、樹脂と無機フィラーとを含む充填材層１５が形成されている。
【００２６】
一方、第１導体回路１２上とコア基板１１の第１面上とには下層層間樹脂絶縁層２０が形成されている。下層層間樹脂絶縁層２０上には導体回路２４が形成されている。この導体回路２４と第１導体回路１２とは、下層層間樹脂絶縁層２０内部のビア導体２２を介して接続されている。下層層間樹脂絶縁層２０上と導体回路２４上とには、層間樹脂絶縁層３０が形成されている。この層間樹脂絶縁層３０上には、導体回路３４が形成されている。導体回路３４と導体回路２４とは、層間樹脂絶縁層３０内部のビア導体３２を介して接続されている。層間樹脂絶縁層３０上と導体回路３４上とには、開口を有するソルダーレジスト層４０が配設されている。
【００２７】
また、第２導体回路１４上とコア基板１１の第２面上とには下層層間樹脂絶縁層２０が形成されている。下層層間樹脂絶縁層２０上には導体回路２４が形成されている。この導体回路２４と第２導体回路１４とは、下層層間樹脂絶縁層２０内部のビア導体２２を介して接続されている。下層層間樹脂絶縁層２０上と導体回路２４上とには、層間樹脂絶縁層３０が形成されている。この層間樹脂絶縁層３０上には、導体回路３４が形成されている。導体回路３４と導体回路２４とは、層間樹脂絶縁層３０内部のビア導体３２を介して接続されている。層間樹脂絶縁層３０上と導体回路３４上とには、開口を有するソルダーレジスト層４０が配設されている。
【００２８】
プリント配線板１０の上面には、ソルダーレジスト層４０の開口に、半導体素子であるＩＣチップへの接続用の半田バンプ４６Ｓ、４６Ｖ、４６Ｇが配設される。一方、プリント配線板１０の底面には、ソルダーレジスト層４０の開口に、マザーボード６０への接続用の半田バンプ６６Ｓ、６６Ｖ、６６Ｇが配設されている。
【００２９】
ＩＣチップ５０には、信号用パッド５２Ｓと、電源用パッド５２Ｖと、接地用パッド５２Ｇとが配設されている。信号用パッド５２Ｓは、半田バンプ４６Ｓを介して、ビア導体３２及びビア導体２２を通りコア基板１１の外周側の大径の第２貫通孔１８（第２スルーホール導体１８ａ）に接続される。
【００３０】
一方、ＩＣチップ５０の電源用パッド５２Ｖは、半田バンプ４６Ｖ、上面のビア導体２２、３２を介して、コア基板１１の中央側の第１スルーホール導体１６ａに接続される。そして、第１スルーホール導体１６ａから、下面側のビア導体２２、３２を介して、半田バンプ６６Ｖからマザーボード６０側の電源用パッド６２Ｖへ接続される。
【００３１】
同様に、ＩＣチップ５０の接地用パッド５２Ｇは、半田バンプ４６Ｇ、上面のビア導体２２、３２を介して、コア基板１１の中央側の第１スルーホール導体１６ａに接続される。そして、第１スルーホール導体１６ａから、下面側のビア導体２２、３２を介して、半田バンプ６６Ｇからマザーボード６０側の接地用パッド６２Ｇへ接続される。
【００３２】
第１実施形態に係るプリント配線板１０では、図７に示したように、半導体素子であるＩＣチップ５０の直下に小径の第１スルーホール導体１６ａが設けられ、その周辺に大径の第２スルーホール導体１８ａが設けられている。
【００３３】
第１実施形態に係るプリント配線板では、ＩＣチップ５０の直下に存在する小径の第１スルーホール導体１６ａを電源線及び接地線とすることで、多数の電源線及び接地線を配設できるとともに、ＩＣチップ５０からマザーボード６０までの配線長を短縮できる。このため、ＩＣチップへの電源線及び接地線のインダクタンス分が低減し、電源を瞬時に損失なく供給し、ＩＣチップの誤動作を防止することが可能となる。
【００３４】
次に、コア基板１１に設けられた第１貫通孔１６（第１スルーホール導体１６ａ）及び第２貫通孔１８（第２スルーホール導体１８ａ）について説明する。
【００３５】
第１貫通孔１６及び第２貫通孔１８は、レーザ又はドリルで形成することができるが、第１貫通孔１６及び第２貫通孔１８とも、ドリルで形成することが好ましい。確実に所定の直径の貫通孔を形成することができるからである。
【００３６】
第一実施形態に係るプリント配線板では、第１貫通孔１６の直径は１８０μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以下であることがより好ましい。これによれば、電源線や接地線として機能するスルーホール導体の数が増大し、相互インダクタンスを低減することが可能となる。
また、第２貫通孔１８の直径は、約２００μｍ以上であることが好ましい。これによれば、信号線として機能するスルーホール導体の電気抵抗を低減することが可能となる。
【００３７】
第１貫通孔１６に形成された第１スルーホール導体１６ａの内壁の算術平均粗さＲａ１は、第２貫通孔１８に形成された第２スルーホール導体１８ａの内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さく、０．２μｍ以下であるであることが好ましく、０．１μｍ以上、０．２μｍ以下であることがより好ましい。
第２貫通孔１８に形成された第２スルーホール導体１８ａの内壁の算術平均粗さＲａ２は、０．２μｍを超え、０．３μｍ以下であることが好ましい。
なお、算術平均粗さＲａとは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４に準拠して決定される数値であり、平均線から絶対値偏差の平均値をいう。
【００３８】
第一実施形態に係るプリント配線板１０では、第１貫通孔１６及び第２貫通孔１８の内部には、樹脂と無機フィラーとを含む充填材が充填されている。
【００３９】
上記樹脂としては特に限定されるものではないが、シクロオレフィン系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
また、上記無機フィラーとしては特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合物、マグネシウム化合物、ケイ素化合物等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
上記アルミニウム化合物としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。
上記カリウム化合物としては、例えば、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム化合物としては、例えば、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物としては、例えば、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。
【００４２】
上記無機フィラーの形状としては、特に限定されるものではないが、例えば、球状、楕円球状、多面体状等が挙げられる。
上記無機フィラーの大きさは、最も長い部分の長さ（または直径）が０．１〜５．０μｍの範囲のものが望ましい。０．１μｍ未満では、充填材層１５が熱膨張した際に発生する内部応力を緩和するのが難しく、熱膨張率が調整できず、５．０μｍを超えると、充填材層１５の機械的特性が劣化する。
【００４３】
上記無機フィラーを配合する際には、その配合量は、３〜５０重量％の範囲が好ましい。３重量％未満では、充填材層１５の熱膨張係数が充分に低下しないことがあり、一方、５０重量％を超えると、充填材の粘度が上がり、充填が難しくなる。より好ましいその配合量は、５〜４０重量％である。
【００４４】
次に、本発明の第一実施形態に係るプリント配線板の製造方法について説明する。
図１（ａ）〜（ｅ）、図２（ｆ）〜（ｉ）、図３（ｊ）〜（ｍ）、図４（ｎ）〜（ｑ）、図５（ｒ）〜（ｓ）及び図６は、本発明の第一実施形態に係るプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図である。
【００４５】
（１）まず、図１（ａ）に示すように、コア基板１１を準備する。コア基板としては特に限定されず、例えば、ガラスエポキシ基板、ビスマレイミド−トリアジン（ＢＴ）樹脂基板、銅張積層板、ＲＣＣ基板等の樹脂基板、窒化アルミニウム基板等のセラミック基板、シリコン基板等が挙げられる。図１（ａ）では、銅箔１１０を有する銅張積層板を示している。
【００４６】
（２）次に、ドリルを用い、コア基板１１の中央部分に、例えば、直径１５０μｍの第１貫通孔１６を穿設する。続いて、コア基板１１の外周部に、第１貫通孔１６を設けた場合よりも直径の大きなドリルを用い、例えば、直径２５０μｍの第２貫通孔１８を穿設する（図１（ｂ）参照）。
小径の第１貫通孔１６は、レーザを用いても形成することができるが、ドリルを用いた方が、確実に所定の直径の貫通孔を形成することができる。
【００４７】
（３）次に、上記コア基板１１を無電解めっき液に含浸して、コア基板の表面及び第１貫通孔１６及び第２貫通孔１８の内壁に無電解めっき膜１２２を形成する。続いて、コア基板１１を電解めっき液に含浸して、コア基板の表面及び第１貫通孔１６及び第２貫通孔１８の内壁に電解めっき膜１２４を形成する。
【００４８】
上記工程により、コア基板１１の第１面に第１導体１２’の層が形成され、コア基板１１の第２面に第２導体１４’の層が形成される。また、第１貫通孔１６に第１スルーホール導体１６ａ及び第２スルーホール導体１８ａが形成される（図１（ｃ）参照）。
【００４９】
（４）次に、上記（３）の処理を行ったコア基板１１を黒化浴（酸化浴）に浸漬して粗化を行う黒化処理を行い、第１導体の層、第２導体の層、第１スルーホール導体１６ａ、及び、第２スルーホール導体１８ａに粗化面を形成する（図１（ｄ）参照）。ここでは、黒化還元処理で粗化面を形成したが、後述するエッチング、又は、無電解めっきにより粗化面を設けることもできる。
【００５０】
（５）次に、めっきレジスト７０となる感光性のフィルムをコア基板１１の両面に貼り付け、パターンエッチングを行って、大径の第２貫通孔１８に相当する部分のみが露出するように開口を設ける。
【００５１】
（６）次に、もう一度、コア基板１１を黒化浴（酸化浴）に浸漬して粗化を行う黒化処理を行う。これにより、外部に露出した第２スルーホール導体１８ａのみが粗化処理を２度受ける。
この粗化処理により、第１貫通孔１６の内壁（第１スルーホール導体１６ａの表面）の算術平均粗さＲａ１よりも、第２貫通孔１８の内壁（第２スルーホール導体１８ａの表面）の算術平均粗さＲａ２が大きくなる（図１（ｅ）参照）。
第１貫通孔の内壁（第１スルーホール導体１６ａの表面）の算術平均粗さＲａ１及び第２貫通孔の内壁（第２スルーホール導体１８ａの表面）の算術平均粗さＲａ２の好ましい値は、第一実施形態に係るプリント配線板の項で説明したので、ここでは省略する。
【００５２】
（７）次に、エポキシ系樹脂及び無機フィラーを含む充填材を、コア基板１１の両面に印刷機を用いて塗布する印刷を行う。印刷は、減圧雰囲気又は真空雰囲気で行われる真空印刷法により、行われることが好ましい。
真空印刷法により、第１貫通孔１６及び第２貫通孔１８に充填材を充填し、この後、加熱乾燥を行う。即ち、この工程により、第１貫通孔１６及び第２貫通孔１８の内部に充填材層１５が形成される（図２（ｆ）参照）。
充填材には、上記樹脂、無機フィラーのほかに、レベリング剤等を含むことが好ましい。
この際、印刷のスピードを２０ｍｍ／ｓｅｃ以上とすることが望ましい。上記スピードで印刷を行うと、製造効率を低下させることなく、第１貫通孔１６及び第２貫通孔１８の内部に充分に充填材を充填することが可能となる。
上記した充填材を用い、印刷のスピードを２０ｍｍ／ｓｅｃ以上とすることにより、一度の印刷で、第１貫通孔１６及び第２貫通孔１８に同時に充填材を充填することができる。
【００５３】
（８）さらに、無電解めっき及び電解めっきを行い、コア基板１１上にめっき膜１２６を形成する（図２（ｇ）参照）。
【００５４】
（９）その後、両面のめっき膜１２６上にエッチングレジスト１２８を形成し（図２（ｈ）参照）、エッチングを行うことにより基板の両面に第１導体回路１２及び第２導体回路１４のパターンを形成する（図２（ｉ）参照）。このエッチング処理により、蓋めっき層１２０がランドの形状となる。
【００５５】
（１０）次に、第１導体回路１２及び第２導体回路１４を形成したコア基板１１を水洗いし、乾燥する。続いて、エッチング液をコア基板１１の両面にスプレイで吹きつけて、第１導体回路１２及び第２導体回路１４の表面と第１貫通孔１６及び第２貫通孔１８の蓋めっき１２０の表面をエッチングすることにより、第１導体回路１２及び第２導体回路１４の表面と第１貫通孔１６及び第２貫通孔１８の蓋めっき１２０の表面を粗化する。
この場合には、第二銅錯体と有機酸塩、過酸化水素と硫酸からなるエッチング液に浸漬、あるいはスプレーすることが挙げられる。
【００５６】
（１１）次に、上記工程を経たコア基板１１の両面に、熱硬化性樹脂シートを温度５０〜１５０℃まで昇温しながら真空圧着ラミネートし、下層層間樹脂絶縁層２０を設ける（図３（ｊ）参照）。
【００５７】
（１２） 次に、炭酸ガスレーザにて、下層層間樹脂絶縁層２０にビア導体用開口２２０を設ける（図３（ｋ）参照）。ビア導体用開口２２０を設けた後には、デスミア処理を行うことが好ましい。
【００５８】
（１３）次に、過マンガン酸溶液を用いて下層層間樹脂絶縁層２０の表面を粗化する（図３（ｌ）参照）。この後、無電解めっきを行い、下層層間樹脂絶縁層２０の表面に、例えば、無電解めっき膜２２２を形成する（図３（ｍ）参照）。
【００５９】
（１４）上記処理を終えた基板の両面に、めっきレジスト７０のパターンを形成し（図４（ｎ）参照）、電解めっきを施して、電解めっき膜２２４を形成する（図４（ｏ）参照）。
この電解めっき膜２２４により、後述する工程で導体回路２４となる部分の厚付けおよびビア導体２２となる部分のめっき充填等が行われたことになる。
【００６０】
（１５）ついで、めっきレジスト７０を剥離除去した後、そのめっきレジスト７０の下に存在していた無電解めっき膜２２２をエッチングにて溶解除去し、電解銅めっき膜２２４等からなる導体回路２４（ビア導体２２を含む）を形成する（図４（ｐ）参照）。
【００６１】
（１６）続いて、上記（９） 〜（１５）の工程を繰り返すことにより、さらに上層層間樹脂絶縁層３０、導体回路３４（ビア導体３２を含む）を形成する（図４（ｑ）参照）。
【００６２】
（１７）次に、上層層間樹脂絶縁層３０、導体回路３４（ビア導体３２を含む）が形成された基板の両面に、開口４２０を有するソルダーレジスト層４０を形成し（図５（ｒ）参照）、開口４２０にＮｉめっき層４２２及び金めっき層４２４を形成する（図５（ｓ）参照）。
【００６３】
（１８）この後、ソルダーレジスト層４０の開口４２０にはんだボールを搭載して、リフローすることにより半田バンプ４６Ｓ、４６Ｖ、４６Ｇ、６６Ｓ、６６Ｖ、６６Ｇを形成し、プリント配線板１０を完成する（図６参照）。
【００６４】
（１９）最後に、プリント配線板１０の半田バンプ４６Ｓ、４６Ｖ、４６Ｇとパッド５２Ｓ、５２Ｖ、５２Ｇとが、それぞれ対応するようＩＣチップ５０を載置し、リフローを行うことでＩＣチップ５０を取り付ける。そして、同様にプリント配線板１０をマザーボード６０に載置し、リフローを行うことでマザーボード６０に実装する（図７参照）。
【００６５】
以下、第一実施形態のプリント配線板及びプリント配線板の製造方法の作用効果について列挙する。
【００６６】
（１）本発明の第一実施形態のプリント配線板では、コア基板の第１面に第１導体からなる第１導体回路が形成され、コア基板の第２面に第２導体からなる第２導体回路が形成されている。また、コア基板の中央側に第１貫通孔、外周側に第１貫通孔よりも直径の大きい第２貫通孔が形成され、第１貫通孔内部の両側には、第１導体からなる第１導体回路と第２導体からなる第２導体回路とを接続する第１スルーホール導体が形成されている。また、第２貫通孔内部の両側には、同様に第１導体回路と第２導体回路とを接続する第２スルーホール導体が形成されている。そして、第１貫通孔に形成された第１スルーホール導体の内壁の算術平均粗さＲａ１は、第２貫通孔に形成された第２スルーホール導体の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さい。
【００６７】
このため、大きな貫通孔を充填する際に用いる印刷のスピードで印刷した場合、すなわち比較的早いスピードで印刷した場合であっても、第１貫通孔内に充填材を充填する際の抵抗が極力小さくなり、第１貫通孔内に充分な量の充填材が充填されるようになる。
その結果、第１貫通孔と第２貫通孔ともに空孔（ボイド）を含まずに充填材が充分に充填され、その表面の平坦性が確保される。
【００６８】
（２）本発明の第一実施形態のプリント配線板では、上記第１貫通孔及び上記第２貫通孔の内部には、樹脂と無機フィラーとを含む充填材が充填されている。従って、充填材の熱膨張が極力抑制され、スルーホール導体の接続信頼性が確保されやすくなる。
【００６９】
（３）本発明の第一実施形態のプリント配線板では、上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１は、０．１μｍ以上、０．２μｍ以下である。
上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１が０．２μｍを超えると、スピードの速い印刷の場合に、上記第１貫通孔の内部に樹脂が充填されにくいという問題が発生しやすい。しかし、上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１は０．２μｍ以下であるので、充填材が第１貫通孔の内部に入り易く、上記第１貫通孔の内部にも充分に充填材が充填される。
また、上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１が０．１μｍ未満であると、内壁の粗化の程度が低いので、充填材を充填する際、充填材が第１貫通孔から抜けやすくなる。しかし、本発明の第一実施形態のプリント配線板では、上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１が０．１μｍ以上である。そのため、充填材が第１貫通孔から抜けにくくなり、上記第１貫通孔の内部に充分に充填材が充填される。
【００７０】
（４）本発明の第一実施形態のプリント配線板では、上記第１貫通孔の直径は、１８０μｍ以下である。
貫通孔の直径が１８０μｍ以下の場合、スピードの速い印刷の場合に、上記第１貫通孔の内部に充填材が留まりにくく、上記第１貫通孔の内部に充填されにくくなる可能性がある。しかし、本発明では、上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１が上記第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さいので、上記第１貫通孔の内部にも充分に充填材が充填される。
【００７１】
（５）本発明の第一実施形態のプリント配線板では、上記第１スルーホール導体は電源用に用いられ、上記第２スルーホール導体は信号用に用いられており、第２貫通孔に比べて直径の小さい第１貫通孔の第１スルーホール導体が電源用に用いられている。従って、プリント配線板に多数の電源線を配設することができ、電源線の高周波特性が改善され、プリント配線板に実装する半導体装置等の誤動作を防止することができる。
【００７２】
（６）本発明の第一実施形態のプリント配線板では、上記第１スルーホール導体は、半導体素子の直下に設けられているので、プリント配線板内部での電源用の導体の長さが短くなる。従って、半導体素子に対して損失無く瞬時に電源を供給することが可能となる。
【００７３】
（７）本発明の第一実施形態のプリント配線板の製造方法では、コア基板を準備し、ドリルによりコア基板の中央部分に、第１貫通孔を穿設し、次に、コア基板の外周部に、第１貫通孔を設けた場合よりも直径の大きなドリルを用い、第１貫通孔より直径の大きな第２貫通孔１８を穿設する。次に、コア基板の第１面上に第１導体を設け、第２面上に第２導体を設け、第１貫通孔の内部に、第１導体と第２導体とを接続する第１スルーホール導体を設け、第２貫通孔の内部に、第１導体と記第２導体とを接続する第２スルーホール導体を設ける。続いて、第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１を、上記第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さくする。
【００７４】
このため、大きな貫通孔を充填する際に用いる印刷のスピードで印刷した場合、すなわち比較的早いスピードで印刷した場合であっても、第１貫通孔内に充填材を充填する際の抵抗が極力小さくなり、第１貫通孔内に充分な量の充填材が充填されるようになる。
その結果、第１貫通孔と第２貫通孔ともに空孔（ボイド）を含まずに充填材が充分に充填され、その表面の平坦性が確保される。
【００７５】
（８）本発明の第一実施形態のプリント配線板の製造方法では、ドリルを用いて、上記第１の貫通孔及び上記第２の貫通孔を形成するので、確実に所定の直径の貫通孔を形成することができる。
【００７６】
（９）本発明の第一実施形態のプリント配線板の製造方法では、真空雰囲気下で、上記第１貫通孔の内部及び上記第２貫通孔の内部に、同時に樹脂と無機フィラーとを含む充填材を充填する。このとき、本発明の第一実施形態のプリント配線板の製造方法では、上記第１貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ１は、上記第２貫通孔の内壁の算術平均粗さＲａ２よりも小さい。そのため、コア基板に形成された第１貫通孔と第２貫通孔との内部に、同時に樹脂と無機フィラーとを含む充填材を充填しても充分な量の充填材を充填することができ、充填材層となる。
【００７７】
（その他の実施形態）
図８は、コア基板にレーザを照射することにより、第１貫通孔及び第２貫通孔を形成したコア基板を模式的に示す断面図である。
コア基板１１の両面からそれぞれレーザを照射することにより、第１貫通孔７６及び第２貫通孔７８を形成する。次いで、第１貫通孔７６の算術平均粗さＲａ１が、第２貫通孔７８内の算術平均粗さＲａ２よりも小さくなるように、第１貫通孔７６及び第２貫通孔７８の内壁を第一実施形態の場合と同様に粗化する。その後、第１貫通孔７６の内部及び第２貫通孔７８の内部にめっきを充填し、第１スルーホール導体７５及び第２スルーホール導体７９を形成する。このとき、小径の第１貫通孔７６の粗さが相対的に小さいため、めっきの充填性が向上し、第１スルーホール導体７５にボイドが発生するのが抑制される。
【００７８】
ソルダーレジスト組成物としては、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等からなるソルダーレジスト組成物が挙げられる。
【００７９】
また、上記以外のソルダーレジスト組成物としては、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂の（メタ）アクリレート、イミダゾール硬化剤、２官能性（メタ）アクリル酸エステルモノマー、分子量５００〜５０００程度の（メタ）アクリル酸エステルの重合体、ビスフェノール型エポキシ樹脂等からなる熱硬化性樹脂、多価アクリル系モノマー等の感光性モノマー、グリコールエーテル系溶剤などを含むペースト状の流動体が挙げられる。
また、ソルダーレジスト組成物の層を形成する際には、上記ソルダーレジスト組成物からなるフィルムを圧着してソルダーレジスト組成物の層を形成してもよい。
【００８０】
上述した実施形態では、開口４２０にＮｉめっき層４２２及び厚さ金めっき層４２４を形成しているが、上記被覆層の総数は、２層に限定されず、１層であってもよいし、３層以上であってもよい。
また、開口４２０に、Ｎｉ、Ｐｄ及びＡｕを順次めっきすることにより複数のめっき層を形成しもよい。
【００８１】
また、上記下層層間樹脂絶縁層、上層層間樹脂絶縁層及びソルダーレジスト層の開口部をレーザ処理により形成する場合、上記レーザ処理に使用するレーザとしては、例えば、炭酸ガスレーザ、紫外線レーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。
【符号の説明】
【００８２】
１０  プリント配線板
１１  コア基板
１２’  第１導体
１２  第一導体回路
１４’  第２導体
１４  第二導体回路
１５  充填材層
１６、７６  第１貫通孔
１６ａ、７５  第１スルーホール導体
１８、７８  第２貫通孔
１８ａ、７９  第２スルーホール導体
２０  下層層間樹脂絶縁層
２２、３２  ビア導体
２４、３４  導体回路
３０  上層層間樹脂絶縁層
４０  ソルダーレジスト層
４６（４６Ｓ、４６Ｖ、４６Ｇ）、６６（６６Ｓ、６６Ｖ、６６Ｇ）  半田バンプ
５０  ＩＣチップ
５２（５２Ｓ、５２Ｖ、５２Ｇ）、６２（６２Ｓ、６２Ｖ、６２Ｇ）  パッド
６０  マザーボード
１１０  銅箔
１２０  蓋めっき
１２２、１２６  無電解めっき膜
１２４、２２４  電解めっき膜
１２８  エッチングレジスト
２２０  ビア導体用開口
２２２  無電解めっき膜
４２０  開口
４２２  Ｎｉめっき層
４２４  金めっき層
【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】
2012212867.tif 000009
【図８】
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