(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の面に第１の配線パターンが形成された基板に、前記第１の配線パターンを覆って絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の表面に過マンガン酸処理をする工程と、
前記表面に過マンガン酸処理をした絶縁層上の全面に導体層を形成する工程と、
前記第１の配線パターン上にある前記導体層を除去して開口部を形成する工程と、
前記開口部より前記第１の配線パターンを臨むように前記絶縁層を除去して導通孔を穿設する工程と、
前記導通孔に、接続層を形成する工程と、
前記絶縁層に、前記開口部周囲にある前記導体層を残して第２の配線パターンを形成する工程とを有し、
前記導通孔を穿設する工程は、レーザビームを用いるものであり、
前記開口部の径が前記レーザビームの径より大であること
を特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項２】
少なくとも一方の面に第１の配線パターンが形成された基板に、前記第１の配線パターンを覆って、表面に過マンガン酸処理をした絶縁層上に導体層が形成された積層基板を前記絶縁層側から接合する工程と、
前記第１の配線パターン上にある前記導体層を除去して開口部を形成する工程と、
前記開口部より前記第１の配線パターンを臨むように前記絶縁層を除去して導通孔を穿設する工程と、
前記導通孔に、接続層を形成する工程と、
前記絶縁層に、前記開口部周囲にある前記導体層を残して第２の配線パターンを形成する工程とを有し、
前記導通孔を穿設する工程は、レーザビームを用いるものであり、
前記開口部の径が前記レーザビームの径より大であること
を特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記レーザビームの径をΦＬとしたとき、
前記開口部の径が、（ΦＬ＋０．００５）ｍｍ以上、（ΦＬ＋０．２）ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記開口部を形成する工程および前記第２の配線パターンを形成する工程とが、フォトエッチング法によること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記導体層は、めっき膜および真空成膜のいずれか１種であること
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。
【請求項６】
前記導体層は、導体箔であること
を特徴とする請求項２に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記接続層は、めっき膜および真空成膜のいずれか１種であること
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。
【請求項８】
前記接続層は、めっき膜および真空成膜のいずれか１種であること
を特徴とする請求項２に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記導体層は、少なくともＡｌ、Ｃｕ、ＡｇおよびＡｕのうちの何れか１種を含むこと
を特徴とする請求項５または請求項６に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記接続層は、少なくともＡｌ、Ｃｕ、ＡｇおよびＡｕのうちの何れか１種を含むこと
を特徴とする請求項７または請求項８に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１１】
前記絶縁層は、少なくともポリイミド、ポリエステル、エポキシ、ビスマレイミドトリアジンのうちの何れか１種を含む樹脂であること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多層配線基板の製造方法に関し、さらに詳しくは、第１の配線パターンが形成された基板上に、さらに第２の配線パターンを形成する場合において、第１の配線パターンと第２の配線パターンとを接続するために形成される導通孔の穿設方法に特徴を有する多層配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
配線基板を複数層重ねて形成される多層配線基板の製造方法として、全層一括に積層する方法と、配線の出来上がった基板の上に積層または樹脂コーティングなどにより、順次配線パターンを重ねていく、いわゆるビルドアップ工法とがある。
【０００３】
このビルドアップ工法により製造された多層配線基板の１例について、多層配線基板の概略断面図である図３を参照して説明する。
第１の配線パターン４が形成された基板１０上に絶縁層１が形成され、絶縁層１上に第２の配線パターン２が形成されている。
さらに第１の配線パターンと第２の配線パターンとを接続するための導通孔３が穿設され、この導通孔３には、第１の配線パターンと第２の配線パターンとを接続する接続層５が形成されている。本発明はこの導通孔３の穿設に関わるものであり、導通孔３はバイアホールとも呼ばれている。
【０００４】
以下、多層配線基板の従来の製造方法について、導通孔３の概略断面図である図４（ａ）〜図５（ｆ）を参照して説明する。
【０００５】
先ず、図４（ａ）に示したように、第１の配線パターン４が形成された基板１０上に絶縁層１を形成し、その上に導体層６を形成する。
絶縁層１は、ポリイミド、ポリエステル、エポキシ、ビスマレイミドトリアジンのうちのいずれか１種を含む樹脂を積層およびコーティングするいずれかの方法で形成される。
導体層６は、 Ａｌ、Ｃｕ、ＡｇおよびＡｕのいずれか１種を含み、めっき膜形成、および真空成膜のいずれかの方法により形成される。
導体層６を形成する場合、絶縁層１との密着性の確保のため絶縁層１の表面の粗化や特別の処理が必要とされる。
この密着強度としては部品実装を行う上で少なくとも５００ｇ／ｃｍ以上の値が必要であり、例えば銅めっき膜を導体層６としたエポキシ系樹脂の絶縁層１を形成した場合、絶縁層１を過マンガン酸で処理すること等により達成される。
【０００６】
次に、図４（ｂ）に示したように、第１の配線パターン４上にある導体層６を、例えばフォトエッチングにより除去して開口部７を形成する。
従来、導通孔を穿設する工程では、特公平４−３６７６号公報および特公平４−４７９９９号公報に記載された事例のように、レーザビームが用いられており、この開口部径ФB は、レーザビ−ムの径より小径にし、導体層６の開口部７をマスクとして導通孔３を穿設していた。
【０００７】
次に、図４（ｃ）に示したように、開口部径ФB よりも大径なレーザビーム径ФL のレーザビ−ムを照射し、基板１０の第１の配線パターン４が臨んで見えるまで絶縁層１を除去して、図５（ｄ）に示したような導通孔３を穿設する。
【０００８】
次に、図５（ｅ）に示したように、導通孔３にめっき膜等の接続層５を形成して導体層６と、第１の配線パターン４とを接続した後、図５（ｆ）に示したように、フォトエッチング等により導体層６をパターニングして、第２の配線パターン２を形成して完成する。
【０００９】
図５（ｄ）〜図５（ｆ）に示したように、従来、この開口部径ФB の所望の径に対して、レーザビーム径ФL は０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍ大径であり、例えば開口部径ФB を０．１ｍｍとした場合は、レーザビーム径ФL は０．１２ｍとして導通孔３を穿設していた。
このためレーザビームは、開口部７の周縁で回折され拡散し、開口部径ФB よりも大きく絶縁層１を抉って孔形状を悪くし、開口部７の周縁の導体層６が庇６ａのようになっていた。
この状態のままで、導通孔３の内面にめっき膜等の接続層５を形成すると、電流が庇６ａに集中し、庇６ａの部分に接続層５が厚く形成され、導通孔３の内面に接続層５がわずかしか形成されない虞れがあり、第１の配線パターン４と第２の配線パタ−ン２との接続の信頼性に著しい問題を生じる虞れがあった。したがって、この庇６ａを溶解処理や研磨処理等で除去する工程が必要であったが、特に多数の小径の導通孔３を穿設して多層配線基板を製造する場合において、庇６ａを完全に除去することは非常に困難であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、多層配線基板のかかる問題に鑑み、第１の配線パターンが形成された基板にさらに第２の配線パターンを形成する多層配線基板の製造工程において、積層された絶縁層と導体層との層間密着強度を保ち、かつ、第１の配線パターンと第２の配線パターンとを接続するための導通孔形状を良好にして、高性能を有する多層配線基板の製造方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明の多層配線基板の製造方法では、少なくとも一方の面に第１の配線パターンが形成された基板に、第１の配線パターンを覆って絶縁層を形成する工程と、絶縁層の表面に過マンガン酸処理をする工程と、表面に過マンガン酸処理をした絶縁層上の全面に導体層を形成する工程と、第１の配線パターン上にある導体層を除去して開口部を形成する工程と、開口部より第１の配線パターンを臨むように絶縁層を除去して導通孔を穿設する工程と、導通孔に、めっきおよび真空成膜のいずれかの方法により接続層を形成する工程と、絶縁層に、開口部周囲にある導体層を残してフォトエッチング法等により第２の配線パターンを形成する工程とを有し、導通孔を穿設する工程は、レーザビームを用いるものであり、開口部の径がレーザビームの径より大であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明の多層配線基板の製造方法では、少なくとも一方の面に第１の配線パターンが形成された基板に、第１の配線パターンを覆って、表面に過マンガン酸処理をした絶縁層上に銅箔等の導体層が形成された積層基板を絶縁層側から接合する工程と、第１の配線パターン上にある導体層を、フォトエッチング法等により除去して開口部を形成する工程と、開口部より第１の配線パターンを臨むように絶縁層を除去して導通孔を穿設する工程と、導通孔に、めっきおよび真空成膜のいずれかの方法により接続層を形成する工程と、絶縁層に、開口部周囲にある導体層を残して、フォトエッチング法等により第２の配線パターンを形成する工程とを有し、導通孔を穿設する工程は、レーザビームを用いるものであり、開口部の径がレーザビームの径より大であることを特徴とする。
【００１３】
そして、請求項１または請求項２の発明における望ましい実施態様は、
レーザビームの径をФL としたとき、開口部の径が、
（ФL ＋０．００５）ｍｍ以上、（ФL ＋０．２）ｍｍ以下である。
【００１４】
導体層および接続層は、少なくともＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、およびＡｕのうちの何れか１種を含み、めっきおよび真空成膜のいずれかの方法によることが有効である。
絶縁層は、少なくともポリイミド、ポリエステル、エポキシ、ビスマレイドトリアジンのうちの何れか１種を含む樹脂であることが有効である。
【００１５】
基板は、複数の配線パターンが形成された多層配線基板であっても良い。また、基板の両面に絶縁層および導体層を複数層積層して形成する場合にも適用できる。
【００１６】
上述した手段によれば、
導体層に形成する開口部の径をレーザビームの径よりも大とすることにより、レーザビームの開口部周縁における回折を発生させる虞れがなく、回折による悪影響を防止することができる。従って、第１の配線パターンと第２の配線パターンとを接続する導通孔のレーザビームによる穿設工程において、導通孔を良好な孔形状に形成することができる。
また、第１の配線パターンと第２の配線パターンとを確実に接続することができ、高信頼性を有する配線基板とすることができる。
また、絶縁層上に銅箔等の導体層を形成した積層基板を、絶縁層側から第１の配線パターンが形成された基板に接合する場合には、導体層と絶縁層との密着強度をより確実にすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な多層配線基板の製造工程の１例について、導通孔の概略断面図である図１（ａ）〜図２（ｆ）を参照して説明する。
【００１８】
先ず、図１（ａ）に示したように、第１の配線パターン４が形成された基板１０上に、絶縁層１を形成し、その上に導体層６を形成する。
絶縁層１は、ポリイミド、ポリエステル、エポキシ、ビスマレイドトリアジンのうちのいずれか１種を含む樹脂を積層およびコーティングするいずれかの方法で形成することができる。
導体層６は、Ａｌ、Ｃｕ、ＡｇおよびＡｕのいずれか１種を含み、めっき膜形成および真空成膜のいずれかの方法により形成することができる。
導体層６を形成する場合、絶縁層１との密着性の確保のため絶縁層１の表面の粗化や特別の処理を必要とするが、本発明の事例では過マンガン酸処理により、絶縁層１と導体層６との密着強度は８００ｇ／ｃｍ以上であった。
【００１９】
次に、図１（ｂ）に示したように、導通孔３を穿設する位置にある導体層６を、フォトエッチング等により除去して、開口部７を形成する。
この場合、図１（ｃ）に示すように、レーザビーム径をФL とすると、開口部径ФB は、例えば（ФL ＋０．００５）ｍｍ〜（ФL ＋０．２）ｍｍの範囲が望ましい。
例えばレーザビーム径ФL を０．１ｍｍとすると、開口部径ФB は、０．０２ｍｍ大径の１．０２ｍｍとする。
【００２０】
次に、図１（ｃ）に示したように、開口部径ФB よりも小径なレーザビーム径ФL のレーザビ−ムを照射し、基板１０の第１の配線パターン４を臨んで見えるまで絶縁層１を除去して、導通孔３を穿設する。
この結果、図２（ｄ）に示すように、レーザビームの開口部７の周縁の回折による拡散を防止しつつ、開口部７の周縁の導体層６に庇を形成することなく、開口部径ФB とほぼ同径の円筒状に絶縁層１を除去して、好ましい形状の導通孔３を得ることができた。
【００２１】
次に、図２（ｅ）に示したようにように、例えばＣｕめっき膜等の接続層５を形成し、導体層６と第１の配線パターン４とを接続した後、図２（ｆ）に示すようなフォトエッチング等により導体層６をパターニングし、第２の配線パターン２を形成して完成する。
【００２２】
図２（ｄ）および図２（ｅ）に示したように、導通孔３の形状は、従来の技術で図５（ｄ）を参照した事例のような、開口部７の周縁の導体層６に庇６ａが形成されることがなく、導通孔３の内面に、めっき膜等による均一な接続層５を形成することができた。
【００２３】
また、図１（ａ）に示したような、第１の配線パターンが形成された基板１０上に、絶縁層１を形成し、その上に導体層６を形成する工程の代わりに、ポリイミド、ポリエステル、エポキシ、ビスマレイドトリアジンのうちの何れか１種を含む樹脂の絶縁層１上に、銅箔などの導体層６を形成した積層基板を絶縁層１側から基板１０上に、例えば熱プレス工法等により形成する工程であっても良い。
この場合においても、絶縁層１と基板１０を接合した後の工程は、図１（ｂ）〜図２（ｆ）を参照して説明した事例と同様であり、重複する説明を省略する。
なお、樹脂等の接着剤である絶縁層１と銅箔である導体層６との密着強度は、１．５ｋｇ／ｃｍ〜２．０ｋｇ／ｃｍに達し部品実装上問題のないレベルであった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の多層配線基板の製造方法によれば、第１の配線パターンが形成された基板に積層して形成される第２の配線パターンと第１の配線パターンとを接続するための導通孔を良好な孔形状に穿設することができる。従って、第１の配線パターンと第２の配線パターンとを接続する接続層を均一に形成することができ、基板に積層して形成される絶縁層と導体層との密着強度を保ちつつ、高信頼性を有する多層配線基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示し、多層配線基板に導通孔を形成する工程を示す概略断面図である。
【図２】  本発明の実施例を示し、図１に示した工程に引き続き、多層配線基板に導通孔を形成する工程を示す概略断面図である。
【図３】  ビルドアップ工法による多層配線基板の概略断面図を示す。
【図４】  従来例を示し、多層配線基板に導通孔を形成する工程を示す概略断面図である。
【図５】  従来例を示し、図４に示した工程に引き続き、多層配線基板に導通孔を形成する工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１…絶縁層、２…第２の配線パターン、３…導通孔、４…第１の配線パターン、５…接続層、６…導体層、６ａ…庇、７…開口部、１０…基板、ФB …開口部径、ФL …レーザビーム径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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