(57)【要約】    【課題】  反りの発生を抑制しつつ、絶縁層と導体パターンとの密着性を充分に確保することを可能とするプリント配線板を提供する。    【解決手段】  補強材２９を備えるコア基板３０の両面に、補強材４７に樹脂を含浸させてなる第１絶縁層４０を設け、該第１絶縁層４０でコア基板を補強してから、補強材を含有しない第２絶縁層５０，６０，７０を積層する。第１絶縁層４０上の第２導体パターン４８の厚みは、第２絶縁層５０（６０，７０）上の第３導体パターン５８（６８，７８）の厚みよりも厚い。【選択図】  図８
2013080823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強材に樹脂を含浸させてなるコア基板と；
該コア基板上に形成されている第１導体パターンと；
該第１導体パターンを覆うように前記コア基板上に形成され、補強材を含有してなる第１絶縁層と、該第１絶縁層上に形成されている第２導体パターンと、該第２導体パターンを覆うように前記第１絶縁層上に形成され、補強材を含有しない第２絶縁層と、前記第２絶縁層上に形成されている第３導体パターンとを有するビルドアップ層と；
を備えるプリント配線板であって；
前記コア基板の厚みは４００μｍ以下であり、
前記第２導体パターンは金属箔を有しており、該第２導体パターンの厚みは前記第３導体パターンの厚みよりも厚い。
【請求項２】
請求項１のプリント配線板であって：
前記コア基板は、第１面と該第１面とは反対側の第２面とを有しており、前記第１面上に第１ビルドアップ層が形成され、前記第２面上に第２ビルドアップ層が設けられている。
【請求項３】
請求項１のプリント配線板であって：
前記第１絶縁層の厚みは前記第２絶縁層の厚みよりも厚い。
【請求項４】
請求項１のプリント配線板であって：
前記第１絶縁層の内部には、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続する第１ビア導体を有しており、該第１ビア導体の内部には前記補強材が突出している。
【請求項５】
請求項１のプリント配線板であって：
前記第２導体パターンは、金属箔とめっき層とからなる。
【請求項６】
請求項２のプリント配線板であって：
前記コア基板は貫通孔を有しており、該貫通孔の内部にはめっきが充填されることで前記第１導体パターン同士を接続するスルーホール導体が設けられている。
【請求項７】
請求項６のプリント配線板であって：
前記貫通孔はレーザにより形成されている。
【請求項８】
請求項１のプリント配線板であって：
前記第２導体パターンは電源用又はグランド用に用いられる。
【請求項９】
請求項２のプリント配線板であって：
前記第２ビルドアップ層には、少なくとも前記第２導体パターン及び前記第３導体パターンよりなるインダクタが設けられている。
【請求項１０】
請求項９のプリント配線板であって：
前記第２ビルドアップ層を形成する第２絶縁層の厚みは、前記第１ビルドアップ層を形成する第２絶縁層の厚みよりも薄い。
【請求項１１】
プリント配線板の製造方法であって：
補強材に樹脂を含浸させてなるコア基板を準備することと；
該コア基板上に第１導体パターンを形成することと；
該第１導体パターンを覆うように前記コア基板上に、表面に金属箔を有し補強材を含有してなる第１絶縁層を設けることと、
前記第１絶縁層上に、前記金属箔を含んでなる第２導体パターンを設けることと、
前記第２導体パターンを覆うように前記第１絶縁層上に、補強材を含有しない第２絶縁層を設けることと、
前記第２絶縁層上に第３導体パターンを形成することと、
を有するビルドアップ層と；
を備えるプリント配線板であって；
前記コア基板の厚みは４００μｍ以下であり、
前記第２導体パターンの厚みを、前記第３導体パターンの厚みよりも厚くする。
【請求項１２】
請求項１１のプリント配線板の製造方法であって：
前記第２導体パターンを形成する際、前記金属箔をエッチングすることで薄くする。
【請求項１３】
請求項１１のプリント配線板の製造方法であって：
前記第３導体パターンは、セミアディティブ法により形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア基板上に、層間樹脂絶縁層と導体パターンとが交互に積層されてなるビルドアップ層が形成されてなるプリント配線板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コア基板上に、層間樹脂絶縁層と導体パターンとが交互に積層されてなるビルドアップ層を有するプリント配線板としては、特許文献１が開示されている。
すなわち、コア基板の表面上及び裏面上にそれぞれ第１配線層が設けられ、これら第１配線層を覆うように第１絶縁層が形成されている。この第１絶縁層は、シート状の補強材に樹脂を含浸させてなる絶縁性シートから形成されている。
そして、製造過程では、銅箔を有する絶縁性シートをコア基板上に積層した後、銅箔を全てエッチング除去する。次いで、公知の方法により、第１絶縁層上に配線層を形成する。
特許文献１に開示されているプリント配線板においては、第１絶縁層に含有される補強材により、剛性が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４２６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、プリント配線板に実装される半導体素子は、小型化、薄型化及び高集積度化が急激に進み、それに伴って半導体素子の電極端子は狭ピッチ化、多端子化の傾向にある。その結果、半導体素子を実装するプリント配線板も、同様に薄型化等が要求されている。
このように、プリント配線板の薄型化を実現するためには、第１絶縁層等の絶縁層の厚みを薄くすることが考えられる。
上述の特許文献１に開示のプリント配線板の場合、銅箔をエッチング除去する際に、下層の第１絶縁層の表面も少なからずエッチング除去されてガラス繊維等の補強材が露出することが考えられる。その結果、第１絶縁層の表面に、補強材に起因する不均一な凹凸が発生する可能性がある。層間絶縁層の厚みが薄くなるほど、このような問題が生じやすくなる。
従って、上述の特許文献１に開示のプリント配線板においては、第１絶縁層の表面の均一な粗化を維持することが困難となり、第１絶縁層と配線層との密着性が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、反りの発生を抑制しつつ、絶縁層と導体パターンとの密着性を充分に確保することを可能とするプリント配線板、及び、該プリント配線板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、補強材に樹脂を含浸させてなるコア基板と；
該コア基板上に形成されている第１導体パターンと；
該第１導体パターンを覆うように前記コア基板上に形成され、補強材を含有してなる第１絶縁層と、該第１絶縁層上に形成されている第２導体パターンと、該第２導体パターンを覆うように前記第１絶縁層上に形成され、補強材を含有しない第２絶縁層と、前記第２絶縁層上に形成されている第３導体パターンとを有するビルドアップ層と；
を備えるプリント配線板であって；
前記コア基板の厚みは４００μｍ以下であり、
前記第２導体パターンは金属箔を有しており、該第２導体パターンの厚みは前記第３導体パターンの厚みよりも厚いことを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１のプリント配線板では、補強材を含有する第１絶縁層上に第２導体パターンを形成する際、金属箔を全てエッチング除去することなく、その金属箔を導体パターンとして利用する。このため、本願発明においては、上述した従来技術のように補強材が第１絶縁層の表面から露出することが抑制され、第１絶縁層の表面の均一な粗化状態が維持される。その結果、第１絶縁層と導体パターンとの良好な密着性が確保される。
さらに、第１絶縁層上の第２導体パターンの厚みは、第２絶縁層上の第３導体パターンよりも厚い。このため、例えば、プリント配線板に熱履歴が加わった場合でも、第２導体パターンの下層の絶縁層（コア基材、第１絶縁層）の変形が抑制されやすくなると考えられる。その結果、コア基材の厚みが４００μｍ以下の場合であっても、プリント配線板の反りを効果的に低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図２】実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図３】実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図４】実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図５】実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図６】実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図７】実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図９】図９（Ａ）は第１層間樹脂絶縁層の開口の拡大図であり、図９（Ｂ）は第１層間樹脂絶縁層のビア導体の拡大図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本願発明の第１実施形態に係るプリント配線板の断面が図８に示される。
プリント配線板１０は、第１面（上面）Ｆとその反対側の第２面（下面）Ｓとを有するコア基板３０と、コア基板３０の第１面Ｆ上に形成されている第１ビルドアップ層５５Ａと、コア基板３０の第２面Ｓ上に形成されている第２ビルドアップ層５５Ｂとを備えている。コア基板３０の厚みは４００μｍ以下である。
【００１０】
コア基板３０の第１面Ｆ上及び第２面Ｓ上には、それぞれ第１導体パターン３４が形成されている。このコア基板３０は貫通孔３３を有している。貫通孔３３の内部には銅めっきが充填されることでスルーホール導体３６が形成されている。このスルーホール導体３６により、コア基板３０の第１面Ｆ上の導体パターン３４と、第２面Ｓ上の第１導体パターン３４とが電気的に接続されている。なお、スルーホール導体３６は、貫通孔３３の側壁上に設けられているめっき層により形成されてもよい。この場合、貫通孔３３の内部には樹脂材が充填される。
【００１１】
以下、ビルドアップ層５５Ａ，５５Ｂについて説明する。
コア基板３０の第１面Ｆ上及び第２面Ｓ上には、それぞれ第１導体パターン３４を覆うように第１絶縁層４０が形成されている。第１絶縁層４０は補強材を含有している。この補強材としては、剛性を高めることが可能であれば特に限定されないが、例えばガラスクロス、ガラスクロス不織布、アラミドクロス、アラミド不織布などが挙げられる。第１絶縁層４０上には第２導体パターン４８が設けられている。第１絶縁層４０の内部には第１ビア導体４９が設けられ、この第１ビア導体４９を介して第２導体パターン４８と第１導体パターン３４とが電気的に接続されている。
図９（Ｂ）に示すように、第２導体パターン４８は、第１絶縁層４０の表面に設けられている金属箔４３と、金属箔４３上に形成されている無電解めっき膜４２と、無電解めっき膜４２上に形成されている電解めっき膜４６とから構成されている。
本実施形態では、ビルドアップ層５５Ａ，５５Ｂにおいて、１層の第１絶縁層４０と１層の第１導体パターン３４とを記載しているが、これら第１絶縁層４０及び第１導体パターンの層数は特に限定されない。第１絶縁層４０の層数が多いほど、プリント配線板の剛性が高められる。
【００１２】
図８に示すように、第１絶縁層４０上には、第２導体パターン４８を覆うように第２絶縁層５０が形成されている。第２絶縁層５０上には第３導体パターン５８が設けられている。第２絶縁層５０の内部には第２ビア導体５９が設けられ、この第２ビア導体５９を介して第３導体パターン５８と第２導体パターン４８とが電気的に接続されている。
第３導体パターン５８は、第２絶縁層５０の表面に設けられている無電解めっき膜５２と、無電解めっき膜５２上に形成されている電解めっき膜５６とから構成されている。
本実施形態では、ビルドアップ層５５Ａ，５５Ｂにおいて、３層の第２絶縁層５０，６０，７０と４層の第２導体パターン４８，５８，６８，７８とを有しているが、これら第２絶縁層及び第２導体パターンの層数は特に限定されない。
【００１３】
最外層の第２絶縁層７０及び第２導体パターン７８上には、開口８１を有するソルダーレジスト層８０が形成されている。
上面側のソルダーレジスト層の開口８１には、半導体素子を搭載するための半田バンプ８６が、下面側の開口８１には、マザーボード等の外部基板へ接続するための半田バンプ８９が形成されている。
【００１４】
第１絶縁層４０の厚みＤ１は約５０μｍ、第２絶縁層５０、６０、７０の厚みＤ２は約３０μｍである。
また、第１絶縁層４０上の第２導体パターン４８の厚みｄ１は約２５μｍ、第２絶縁層５０、６０、７０上の第２導体パターン５８、６８、７８の厚みｄ２は約１５μｍに形成されている。
【００１５】
実施形態のプリント配線板では、コア基板３０の両面に、ガラスクロス、ガラスクロス不織布、アラミドクロス、アラミド不織布等の補強材４７に樹脂を含浸させてなる第１絶縁層４０が設けられている。また、第１絶縁層４０の厚みは、上層の第２絶縁層５０の厚みよりも厚い。これにより、プリント配線板の剛性が高められる。その結果、例えば半田バンプを形成する際や、チップキャパシタを搭載する際の熱履歴が生じた場合でも、プリント配線板の反りが抑制されると考えられる。すなわち、０．４mm以下の薄いコア基板３０を用いる場合でも、プリント配線板の反りが抑制され、半導体素子の実装性が向上する。
【００１６】
また、第１絶縁層４０上に設けられる第１導体パターン４８の厚みｄ１が、第２絶縁層５０上の第２導体パターン５８の厚みｄ２よりも厚く形成されている。このため、例えば、プリント配線板に上述したような熱履歴が加わった場合でも、相対的に厚い第１導体パターン４８の下層の絶縁層（コア基材３０、第１絶縁層４０）の変形が抑制されやすくなると考えられる。その結果、コア基材３０の厚みが４００μｍ以下の場合であっても、プリント配線板の反りを効果的に低減することが可能になる。
第１絶縁層４０上の第１導体パターン４８は、電源用又はグランド用のプレーン層として機能する。これにより、半導体素子への電圧の供給能力が向上する。
【００１７】
本実施形態のプリント配線板では、補強材を備える第１絶縁層４０の厚みＤ１は、補強材を含有しない第２絶縁層５０、６０、７０の厚みＤ２よりも厚い。このため、プリント配線板の反りを抑制する目的で使用される第１絶縁層４０の効果が高められる。
【００１８】
図９（Ｂ）は、第１絶縁層４０内に形成される第１ビア導体４９を拡大して示す。第１ビア導体４９内に、第１絶縁層４０の補強材４７の端部が入り込んでいる。このため、第１ビア導体４９と第１絶縁層４０との剥離が補強材４７を介して抑制されると考えられる。そして、金属からなる第１ビア導体４９と補強材４７とが一体となって第１絶縁層４０が補強され、そうした第１絶縁層４０を通じてコア基板３０を補強することが可能になる。
【００１９】
本実施形態のプリント配線板では、第２絶縁層５０，６０，７０は、補強材を含んでいない。このため、径の小さいビア導体を形成することが可能となり、導体パターンの幅及び間隔を狭めることが容易となる。その結果、半導体素子の小型化、薄型化及び高集積度化に伴う、電極端子の狭ピッチ化及び多端子化に対応することが可能になる。
【００２０】
図８を参照して上述したプリント配線板１０の製造方法について図１〜図７に示される。
（１）補強材としてのガラスクロスにエポキシ樹脂またはＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂を含浸させたプリプレグを所定枚数重ね硬化させた厚さ約０．３８mmの基板２０と、基板２０の両面にラミネートされている厚み１８μｍの銅箔３２とを有する銅張積層板３０Ａを用意する。銅箔３２の表面には、黒化処理が施される（図１（Ａ））。
【００２１】
（２）第１面（上面）Ｆ側からレーザが照射され、テーパを有するスルーホール導体用の開口３３ａが形成される（図１（Ｂ））。
【００２２】
（３）第２面（下面）Ｓ側からレーザが照射され、テーパを有する開口３３ｂが形成される。これにより、開口３３ａ及び開口３３ｂから成るスルーホール導体用の貫通孔３３が形成される（図１（Ｃ））。
【００２３】
（４）貫通孔３３にデスミア処理が行われた後、無電解めっき処理により無電解めっき膜３１が形成される（図１（Ｄ））。
【００２４】
（５）無電解めっき膜３１上に電解めっき膜３５が形成される。このとき、貫通孔３３の内部が電解めっき膜３５により充填され、スルーホール導体３６が形成される（図２（Ａ））。
【００２５】
（６）所定パターンのエッチングレジスト３７が形成される（図２（Ｂ））。
【００２６】
（７）レジスト非形成部の電解めっき膜３５、無電解めっき膜３１及び銅箔３２がエッチングにより除去された後、エッチングレジストが剥離される。これにより、第１導体パターン３４が形成される（図２（Ｃ））。
【００２７】
（８）コア基板３０の第１面Ｆ上及び第２面Ｓに、補強材としてのガラスクロスに樹脂を含浸させてなるプリプレグ４０を積層する。このプリプレグ４０の表面には、厚みが約１５μｍの銅箔４３が貼り付けられている。次いで、プリプレグ４０が加熱硬化されることで第１絶縁層４０が形成される（図３（Ａ））。
【００２８】
（９）エッチングにより銅箔４３の厚みが５μｍまで薄くされる（図３（Ｂ））。
【００２９】
（１０）ＣＯ２ガスレーザにて第１絶縁層４０に、直径が約６０μｍのビア導体用の開口４１が設けられる（図３（Ｃ））。酸化剤等によって、第１絶縁層４０の表面が粗化される。
ここで、開口４１を拡大して図８（Ａ）に示す。第１絶縁層４０の内部に含有されている補強材４７の端部が、開口４１内に突出している。
【００３０】
（１１）第１絶縁層４０の表面にパラジウムなどの触媒が付与され、無電解めっき液に５〜６０分間浸漬され、無電解めっき膜４２が設けられる（図３（Ｄ））。
【００３１】
（１２）上記処理を終えた基板３０に、電解めっき膜４６を形成する。このとき、開口４１の内部が電解めっき膜４６により充填され、第１ビア導体４９が形成される（図４（Ａ））。
【００３２】
（１３）所定パターンのエッチングレジスト４４が形成される（図４（Ｂ））。
【００３３】
（１４）レジスト非形成部の電解めっき膜４６、無電解めっき膜４２及び銅箔４３がエッチングにより除去された後、エッチングレジストが剥離される。これにより、厚みが約３０μｍである第２導体パターン４８が形成される（図４（Ｃ））。
【００３４】
（１５）コア基板より少し大きめで厚さ約３０μｍの樹脂フィルム（味の素社製：商品名；ＡＢＦ−４５ＳＨ）が昇温しながら真空圧着される。これにより、第２絶縁層５０が設けられる（図４（Ｄ））。第２絶縁層５０には、ガラスクロス等の補強材が含有されていない。
【００３５】
（１６）ＣＯ２ガスレーザにて第２絶縁層５０に、直径が約６０μｍのバイアホール用開口５１が設けられる（図５（Ａ））。酸化剤等によって、第２絶縁層５０の表面を粗化する（図示せず）。
【００３６】
（１７）第２絶縁層５０の表面にパラジウムなどの触媒が付与され、無電解めっき液に５〜６０分間浸漬され、無電解めっき膜５２が設けられる（図５（Ｂ））。
【００３７】
（１８）上記処理を終えた基板３０に、所定パターンのめっきレジスト５４が設けられる（図５（Ｃ））。
【００３８】
（１９）次に、電解めっき処理により電解めっき膜５６が形成される（図５（Ｄ））。
【００３９】
（２０）めっきレジスト５４が剥離除去され、そのめっきレジスト下の無電解めっき膜５２が溶解除去される。これにより、無電解めっき膜５２と電解めっき膜５６とからなる、厚みが約２０μｍの第２導体パターン５８と第２ビア導体５９とが形成される（図６（Ａ））。エッチング液によって、第２導体パターン５８の表面を粗化する（図示せず）。
【００４０】
（２１）上記（１５）〜（２０）と同様にして第２導体パターン６８及び第２ビア導体６９を備える第２絶縁層６０、導体パターン７８及びビア導体７９を備える第２絶縁層７０が形成される（図６（Ｂ））。
【００４１】
（２２）市販のソルダーレジスト組成物が塗布され、露光・現像により、開口８１を備えるソルダーレジスト層８０が形成される（図６（Ｃ））。
【００４２】
（２３）無電解ニッケルめっき処理により、開口８１内にニッケルめっき層８２が形成される。さらに、無電解金めっき処理により、ニッケルめっき層８２上に金めっき層８４が形成される（図７（Ａ））。ニッケル−金層以外にも、ニッケル−パラジウム−金層を形成してもよい。
【００４３】
（２４）この後、上面側開口８１に半田ボール８６αが、下面側開口８１に半田ボール８９αが搭載される（図７（Ｂ））。
【００４４】
（２５）リフローにより、第１面（上面）側に半田バンプ８６が、第２面（裏面）側に半田バンプ８９が形成され、プリント配線板１０が完成される（図８）。
【００４５】
本実施形態のプリント配線板の製造方法では、補強材を含有する第１絶縁層４０上に第２導体パターン４８を形成する際、銅箔４３を全てエッチング除去することなく、銅箔４３を第２導体パターン４８として利用する。このため、補強材が第１絶縁層４０の表面から露出することが抑制され、第１絶縁層４０の表面の均一な粗化状態が維持される。その結果、第１絶縁層４０と第２導体パターン４８との良好な密着性が確保される。
【００４６】
次に、本願発明の第２実施形態に係るプリント配線板の断面が図１０に示される。
第２実施形態のプリント配線板においては、第２ビルドアップ層５５Ｂの内部にインダクタＬを設ける。
インダクタＬは、第２導体パターン、第３導体パターン及び第２ビア導体より形成されている。このインダクタＬは、図示しないチップキャパシタの電極と接続されており、ＬＣフィルタとして機能する。これにより、安定した電圧を半導体素子に供給することが可能になる。
【００４７】
本実施形態の場合、第２ビルドアップ層５５Ｂを形成する第２絶縁層５０，６０，７０の厚みを、第２ビルドアップ層５５Ｂを形成する第２絶縁層５０，６０，７０よりも薄くすることが好ましい。この場合、両ビルドアップ層５５Ａ，５５Ｂにおける、樹脂体積に対する導体体積の比率の差を極力小さくすることが可能となる。その結果、プリント配線板の反りを効果的に抑制することができると考えられる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  プリント配線板
２９  補強材
３０  コア基板
３４  第１導体パターン
３６  スルーホール導体
４０  第１絶縁層
４３  金属箔
４７  補強材
４８  第２導体パターン
４９  第１ビア導体
５０  第２絶縁層
５８  第３導体パターン
５９  第２ビア導体
【図１】
2013080823.tif 000003
【図２】
2013080823.tif 000004
【図３】
2013080823.tif 000005
【図４】
2013080823.tif 000006
【図５】
2013080823.tif 000007
【図６】
2013080823.tif 000008
【図７】
2013080823.tif 000009
【図８】
2013080823.tif 000010
【図９】
2013080823.tif 000011
【図１０】
2013080823.tif 000012