(57)【要約】【課題】材料コストが大幅に増加する問題や、製品内に不要な配線層が残る問題がなく、ＶＧ層と信号層とを備える場合でも、積層ボイドを抑制しつつ、絶縁層の厚さが均一性を維持可能な多層配線板を提供することを目的とする。【解決手段】絶縁層と、この絶縁層を介して厚さ方向に積層され、配線を有する複数の配線層と、前記絶縁層及び配線層を貫通するスルーホールと、前記配線層の配線が配置されていない領域で前記絶縁層を貫通する非スルーホールと、を備え、前記複数の配線層が、電源配線又はグランド配線を有するＶＧ層と、信号配線を有する信号層と、を備える多層配線板であって、前記ＶＧ層及び信号層と電気的に独立なダミー配線が、前記非スルーホールに対応する領域の前記ＶＧ層に配置され、前記非スルーホールに対応する領域の前記信号層には配置されない多層配線板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、この絶縁層を介して厚さ方向に積層され、配線を有する複数の配線層と、前記絶縁層及び配線層を貫通するスルーホールと、前記配線層の配線が配置されていない領域で前記絶縁層を貫通する非スルーホールと、を備え、
前記複数の配線層が、電源配線又はグランド配線を有するＶＧ層と、信号配線を有する信号層と、を備える多層配線板であって、
前記ＶＧ層及び信号層と電気的に独立なダミー配線が、前記非スルーホールに対応する領域の前記ＶＧ層に配置され、前記非スルーホールに対応する領域の前記信号層には配置されない多層配線板。
【請求項２】
請求項１において、非スルーホールに対応する領域のＶＧ層に配置されるダミー配線の全体が、前記非スルーホールに対応する領域内に含まれる多層配線板。
【請求項３】
請求項１又は２において、ＶＧ層上に配置される絶縁層が、信号層上に配置される絶縁層を形成するプリプレグ材よりも、樹脂分が少ないプリプレグ材を用いて形成される多層配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層配線板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、多層配線板としては、コア材（内層板の絶縁層）の両面に銅箔を貼り合せた銅張積層板の銅箔をエッチング等で回路形成し、内層となる配線層を有する内層板を複数作製しておき、これらの複数の内層板を、プリプレグ等の多層化接着剤で形成した絶縁層を介して貼り合せて多層化した後、全体を貫通する貫通孔を形成し、めっき等を用いて、配線層同士を電気的に接続するスルーホールを備えた多層配線板が広く用いられている。このような多層配線板には、多層配線板を電子機器等に機械的に取り付けるため、又は電子部品等を多層配線板に機械的に取り付けるために用いる貫通孔として、非スルーホールを有する場合がある。
【０００３】
近年、電子機器の高機能化に伴い、多層配線板にもますます高多層化が要求されてきている。このような多層配線板においては、図３に示すように、配線層３、４とこれを支持するコア材２ａとの間の段差が、高多層化による配線層３、４の増加に伴って累積されることにより、特に非スルーホールに対応する領域５において、多層化に用いるプリプレグ等の多層化接着剤の樹脂（絶縁層２ｂ、２ｃ）が、配線層３、４とこれを支持するコア材２ａとの段差に追従しきれなくなり、いわゆる積層ボイド７（絶縁層の空隙）を生じることがある。
【０００４】
このような積層ボイドを抑制するための多層配線板の製造方法としては、内層板の配線のない領域に相似するパターンを形成したダミープリント基板をプレスの段内位置に入れて加熱加圧する方法（特許文献１）、銅箔パターンを基板上に形成する際に同じ基板上に、銅箔パターンと接触しないようにダミーランドを形成すると共に、ダミーランドの基板上での配置及びサイズを、多層プリント基板を貫通するコネクタ用スルーホールを形成するための穴開け加工によりダミーランドがすべて除去されるように設定する方法（特許文献２）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８５８４９号公報
【特許文献２】特開２００４−２４７４２７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、特許文献１の多層配線板の製造方法では、本来製品には不要なダミープリント基板を、製品内に用いる必要があり、材料コストが大幅に増加する問題や、製品内に不要な配線層が残る問題がある。
【０００７】
また、特許文献２の多層配線板の製造方法では、本来製品には不要な配線層が製品内に残る問題はないものの、配線層が、電源配線又はグランド配線を有するＶＧ層と、信号配線を有する信号層と、を備える場合には、多層化接着剤として、樹脂分や加熱プレス時の樹脂フローの異なるプリプレグを用いることがあり、このような場合に、ダミーランドを形成すると、樹脂フローの小さい絶縁層ではダミーランドの存在により、ダミーランド上の絶縁層が厚くなり、この厚くなった絶縁層に押されて、樹脂フローの大きい絶縁層では、絶縁層の厚みが薄くなりやすいため、絶縁層の厚みが不均一になる傾向がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、材料コストが大幅に増加する問題や、製品内に不要な配線層が残る問題がなく、ＶＧ層と信号層とを備える場合でも、積層ボイドを抑制しつつ、絶縁層の厚さが均一性を維持可能な多層配線板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】
【０００９】
本発明は、以下に関する。
１．  絶縁層と、この絶縁層を介して厚さ方向に積層され、配線を有する複数の配線層と、前記絶縁層及び配線層を厚さ方向に貫通し電気的に接続するスルーホールと、前記配線層の配線が配置されていない領域で前記絶縁層及び配線層を貫通する非スルーホールと、を備え、前記複数の配線層が、電源又はグランド配線を有するＶＧ層と、信号配線を有する信号層と、を備える多層配線板であって、前記ＶＧ層及び信号層と電気的に独立なダミー配線が、前記非スルーホールに対応する領域の前記ＶＧ層に配置され、前記非スルーホールに対応する領域の前記信号層には配置されない多層配線板。
２．  項１において、非スルーホールに対応する領域のＶＧ層に配置されるダミー配線の全体が、前記非スルーホールに対応する領域内に含まれる多層配線板。
３．  項１又は２において、ＶＧ層上に配置される絶縁層が、信号層上に配置される絶縁層を形成するプリプレグ材よりも、樹脂分が少ないプリプレグ材を用いて形成される多層配線板。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、材料コストが大幅に増加する問題や、製品内に不要な配線層が残る問題がなく、ＶＧ層と信号層とを備える場合でも、積層ボイドを抑制しつつ、絶縁層の厚さが均一性を維持可能な多層配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態（実施例）の多層配線板の概略断面図を表す。
【図２】比較例の多層配線板の概略断面図を表す。
【図３】従来の多層配線板の概略断面図を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（多層配線板）
以下、本発明の一実施形態の多層配線板について説明する。図１に示すように、本実施の形態の多層配線板１は、絶縁層２と、この絶縁層２を介して厚さ方向に積層され、配線３ａ、４ａを有する複数の配線層３、４と、前記絶縁層２及び配線層３、４を貫通するスルーホール(図示しない。)と、前記配線層３、４の配線３ａ、４ａが配置されていない領域で前記絶縁層２を貫通する非スルーホール５（便宜上、貫通孔形成前の状態を表わす図に点線で示す。）と、を備え、前記複数の配線層３、４が、電源配線又はグランド配線４ａを有するＶＧ層４と、信号配線３ａを有する信号層３と、を備える多層配線板１であって、前記ＶＧ層４及び信号層３と電気的に独立なダミー配線６が、前記非スルーホール５に対応する領域のＶＧ層４に配置され、前記非スルーホール５に対応する領域の前記信号層３には配置されない多層配線板１である。
【００１３】
本実施の形態において、絶縁層とは、異なる配線層間の絶縁を確保しつつ配線層を支持するものである。多層配線板において、一般的に用いられるガラスエポキシ、ガラスポリイミド等を用いて形成することができる。本実施の形態においては、コア材である絶縁層の両面に金属箔を貼り合せた金属箔貼り積層板を用いて複数の内層板を作製しておき、これらの複数の内層板を、プリプレグ材等の多層化接着剤で形成した絶縁層を介して貼り合せて多層化した後、全体を貫通する貫通孔を形成し、めっき等を用いて、内層配線層同士を電気的に接続する多層配線板を作製する。このため、本実施の形態の多層配線板の絶縁層は、内層板の作製に用いたコア材と、内層板同士を貼り合せるのに用いたプリプレグ材を有している。
【００１４】
本実施の形態において、ＶＧ層とＶＧ層との間に配置される絶縁層を形成するためのプリプレグ材としては、信号層と信号層との間又はＶＧ層と信号層との間に配置される絶縁層を形成するためのプリプレグ材に比べて、樹脂分が少なく（３５〜４５質量％）、樹脂フロー量が小さいタイプのプリプレグ材が用いられる。これは、ＶＧ層はいわゆるベタパターンが多く、絶縁層面積に対するＶＧ層面積の割合が、信号層の場合に比べて大きいため、配線層と絶縁層との段差を埋めるために必要な樹脂量が少なくて済み、樹脂フロー量が小さくてもよいためである。
【００１５】
本実施の形態において、信号層と信号層との間又はＶＧ層と信号層との間に配置される絶縁層を形成するためのプリプレグ材としては、ＶＧ層とＶＧ層との間に配置される絶縁層を形成するためのプリプレグ材に比べて、樹脂分が多く（４６〜６０質量％）、樹脂フロー量が大きいタイプのプリプレグ材が用いられる。これは、信号層は線状のラインパターン又はランドパターンが多く、絶縁層面積に対する信号層面積の割合は、ＶＧ層の場合に比べて小さいため、配線層と絶縁層との段差を埋めるために多くの樹脂量を要し、樹脂フロー量が大きいことが必要になるためである。
【００１６】
配線層とは、電気的な導通を行なう配線を有するものである。多層配線板において、一般的に用いられる銅箔等の金属箔又はめっき等の材料を用い、配線層の配線のパターンはエッチング等によって形成することができる。
【００１７】
スルーホールとは、異なる配線層同士を電気的に接続するための層間接続を形成する貫通孔をいう。多層配線板の絶縁層及び配線層を厚さ方向全体に亘って貫通する貫通孔を設けた後、めっき又は導電ペースト等の導電材を用いて異なる層の配線層同士を電気的に接続することにより形成することができる。スルーホール用の貫通孔は、ドリル、レーザ又はパンチ等を用いて形成することができる。貫通孔内への導電材の形成は、下地に無電解めっきを行って給電層を確保した後に、必要な厚さの電解めっき又は無電解めっきを行ってスルーホールめっきを形成する方法、導電ペーストを印刷等で貫通孔内に充填する方法又はスルーホールめっき後に導電ペーストを充填する方法、等を用いることができる。
【００１８】
非スルーホールとは、多層配線板を電子機器等に機械的に取り付けるため、又は電子部品等を多層配線板に機械的に取り付けるために用いる貫通孔であって、配線層の配線とは電気的に接続されていない貫通孔をいう。配線層の配線が配置されていない領域で絶縁層を貫通する貫通孔を設けることにより形成することができる。スルーホールめっき、導電ペースト等の導電材を有しない貫通孔とするのが一般的であるが、これらを有していてもよい。非スルーホール用の貫通孔は、ドリル、レーザ又はパンチ等を用いて形成することができる。
【００１９】
ＶＧ層とは、電源（ｖｏｌｔａｇｅ）配線又はグランド（ｇｒｏｕｎｄ）配線を有する配線層をいう。ここで、電源配線とは、電子部品の駆動に必要な電源電流を供給する配線をいう。また、グランド配線とは、電源電流の帰り道であると同時に、電子部品の駆動の際に、基準電位（グランド）となる電位を示す配線をいう。ＶＧ層は、引き回しによる回路特性への影響や、電磁誘導によるノイズを抑制するため、一般にベタパターン（線状ではなく、面を塗りつぶすようになっているパターン）とするのが好ましい。
【００２０】
信号層とは、信号配線を有する配線層をいう。ここで、信号配線とは、電子部品同士、又は電源配線或いはグランド配線と電子部品とを電気的に接続する配線のことをいい、一般に、線状に引き回されるラインパターン、電子部品を搭載するためのランドパターン等を有している。
【００２１】
本実施の形態の多層配線板において、ＶＧ層及び信号層と電気的に独立なダミー配線が、非スルーホールに対応する領域のＶＧ層に配置され、非スルーホールに対応する領域の信号層には配置されない。即ち、非スルーホールに対応する領域のＶＧ層にはダミー配線を配置するが、非スルーホールに対応する領域の信号層にはダミー配線を配置しない。
【００２２】
ここで、ダミー配線とは、本来多層配線板としての機能には不要な配線であり、信号層及びＶＧ層とは電気的に独立であり、多層配線板上に単に物理的に形成された配線のことをいう。つまり、信号配線のような電気的接続（結線）、電源配線のような電源の供給、又はグランド配線のような基準電位の設定等の機能は有しない。
【００２３】
上述したとおり、ＶＧ層とＶＧ層との間に配置される絶縁層を形成するためのプリプレグ材としては、比較的樹脂分が少なく、樹脂フロー量が小さいタイプのプリプレグ材が用いられる。このため、図３に示すように、非スルーホールに対応する領域では、多層配線板の厚さ方向全体に亘って、何れの配線も配置されないため、ＶＧ層においては、非スルーホールに対応する領域にはプリプレグ材の樹脂が充分に供給され難く、ＶＧ層とこれを支持するコア材との間の段差が埋まり難い状態になる。しかも、ＶＧ層とこれを支持するコア材との間の段差が、積層するＶＧ層の増加に伴って累積されることにより、多層化に用いるプリプレグ材の樹脂が、ＶＧ層とこれを支持するコア材との段差に追従しきれなくなり、いわゆる積層ボイド（絶縁層の空隙）を生じることがある。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態の多層配線板は、ＶＧ層及び信号層と電気的に独立なダミー配線が、非スルーホールに対応する領域のＶＧ層に配置されるため、ＶＧ層の非スルーホールに対応する領域においても、プリプレグ材の樹脂が充分に供給され易くなる。このため、積層するＶＧ層が増加しても、積層ボイド（絶縁層の空隙）の発生を抑制できる。
【００２５】
また、上述したとおり、信号層と信号層との間又はＶＧ層と信号層との間に配置される絶縁層を形成するためのプリプレグ材としては、比較的樹脂分が多く、樹脂フロー量が大きいタイプのプリプレグ材が用いられる。このため、信号層においては、非スルーホールに対応する領域にもプリプレグ材の樹脂が充分に供給され、信号層とこれを支持するコア材との間の段差は埋まりやすい。このため、信号層において、非スルーホールに対応する領域にダミー配線を配置した場合には、むしろ、信号層の非スルーホールに対応する領域の厚さ（ダミー配線と絶縁層を合わせた厚さ）は、それ以外の信号層が配置された領域の厚さよりも大きくなる傾向がある。このため、図２に示すように、多層配線板１の表裏の非スルーホール５に対応する領域が盛り上がった状態となり、絶縁層２ｃの厚さが不均一になる問題がある。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態の多層配線板１は、ＶＧ層４及び信号層３と電気的に独立なダミー配線６が、非スルーホール５に対応する領域の信号層３には配置されないため、信号層３の非スルーホール５に対応する領域の厚さが、それ以外の信号層３が配置された領域の厚さより大きくなるのを抑制することができる。
【００２７】
以上述べたとおり、本実施の形態の多層配線板によれば、材料コストが大幅に増加する問題や、製品内に不要な配線層が残る問題がなく、ＶＧ層と信号層とを備える場合でも、積層ボイドを抑制しつつ、絶縁層の厚さが均一性を維持可能な多層配線板を提供することができる。
【００２８】
本実施の形態において、非スルーホールに対応する領域のＶＧ層に配置されるダミー配線の全体が、前記非スルーホールに対応する領域内に含まれるようにしてもよい。つまり、ダミー配線のサイズを非スルーホールに対応する領域（非スルーホールの直径）よりも小さくするようにしてもよい。このことにより、非スルーホール用の貫通孔をドリル加工等によって形成する際に、ダミー配線が絶縁層と一緒に取り除かれ、完成した多層配線板にはダミー配線が残らないようにすることができる。
【００２９】
また、本実施の形態において、ＶＧ層上に配置される絶縁層が、信号層上に配置される絶縁層を形成するプリプレグ材よりも、樹脂分が少ないプリプレグ材を用いて形成されるようにしてもよい。これにより、ベタパターンの多いＶＧ層、ラインパターンやランドパターンの多い信号層のそれぞれについて、絶縁層の面積に対する配線層の面積の割合に応じて、配線層とこれを支持する絶縁層との段差を埋めるのに適切な樹脂量を供給することが可能になる。また、このように、絶縁層を形成するプリプレグ材として、樹脂分や加熱プレス時の樹脂フローの異なるプリプレグを用いる場合でも、本実施の形態では、ＶＧ層及び信号層と電気的に独立なダミー配線が、非スルーホールに対応する領域のＶＧ層に配置され、非スルーホールに対応する領域の信号層には配置されないようにするので、積層ボイドを抑制しつつ、絶縁層の厚みが均一性を維持することが可能となる。
【実施例】
【００３０】
（実施例）
以下、本発明の実施例（図１）を詳細に説明するが、本発明は、実施例に限定されない。
【００３１】
実施例の多層配線板の製造方法について説明する。まず、内層板用の材料として、絶縁層となるコア材の両面に、配線層となる銅箔を貼り合せた銅張積層板（日立化成株式会社製ＭＣＬ−Ｅ−６７９Ｎ、「ＭＣＬ」は登録商標。縦：５１０ｍｍ、横：６１５ｍｍ、厚さ：０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ、銅箔厚３５ｕｍ）を５枚準備した。
【００３２】
次に、銅張積層板の銅箔上にエッチングレジストをラミネートし、直接描画装置で露光した後、銅箔をエッチングし、コア材上にＶＧ層となる配線層を有する内層板を３枚、コア材上に信号層となる配線層を有する内層板を２枚作製した。ＶＧ層となる配線層を形成する絶縁層上には、非スルーホールに対応する領域内に、全体が含まれるように、電気的に独立なダミー配線を形成した。一方、信号層となる配線層を形成する絶縁層上には、非スルーホールに対応する領域内に、一切の配線を形成しなかった。
【００３３】
次に、内層側にＶＧ層となる配線層を有する内層板３枚を配置し、それぞれの内層板の間には、樹脂分が比較的少ないプリプレグ材として、樹脂分４４質量％、公称厚さ０．１ｍｍのガラス布基材エポキシ樹脂プリプレグ（日立化成株式会社製ＧＥＡ−６７９Ｎ）２枚を配置した。また、表層側に信号層となる配線を有する内層板を１枚ずつ配置し、それぞれの内層板の間には、樹脂分が比較的大きなプリプレグ材として、樹脂分５３質量％、公称厚さ０．１ｍｍのガラス布基材エポキシ樹脂プリプレグ（日立化成株式会社製ＧＥＡ−６７９Ｎ）２枚を配置した。表層側には、さらに、最外層の絶縁層となる、樹脂分が比較的大きなプリプレグ材として、樹脂分５３質量％、公称厚さ０．１ｍｍのガラス布基材エポキシ樹脂プリプレグ（日立化成株式会社製ＧＥＡ−６７９Ｎ）２枚を配置し、さらに、最外層の配線層となる銅箔（厚さ３５μｍ）を配置して、一組の構成体とした。
【００３４】
次に、上記で準備した構成体を、熱プレス装置を用いて、所定の条件でプレス積層し、絶縁層を介して厚さ方向に積層された複数の配線層を有する積層体を得た。
【００３５】
次に、積層体の絶縁層及び配線層を厚さ方向に貫通する貫通孔（スルーホール用）と、配線層が配置されていない領域で絶縁層を貫通する貫通孔（非スルーホール用）と、をドリル加工で形成した。このとき、ＶＧ層の非スルーホールに対応する領域に配置したダミー配線は、完全に除去された。
【００３６】
次に、積層体の全面に下地となる薄付用の無電解銅めっきを形成した後、電気銅めっきを用いて、所定の厚さのスルーホールめっきを形成した。
【００３７】
次に、積層体表面にエッチングレジストをラミネートし、直接描画装置で露光した後、銅箔をエッチングによって信号層となる配線層を形成し、多層配線板を作製した。なお、非スルーホールに対応する領域の銅箔及びスルーホールめっきはエッチングにより除去した。
【００３８】
図１は、本実施例の多層配線板の断面図を示す。本実施例の多層配線板１は、絶縁層２と、この絶縁層２を介して厚さ方向に積層され、配線を有する複数の配線層３、４と、前記絶縁層２及び配線層３、４を貫通するスルーホール(図示しない。)と、前記配線層３、４の配線３ａ、４ａが配置されていない領域で前記絶縁層２を貫通する非スルーホール５と、を備え、前記複数の配線層３、４が、電源配線又はグランド配線４ａを有するＶＧ層４と、信号配線３ａを有する信号層３と、を備える多層配線板１であって、前記ＶＧ層４及び信号層３と電気的に独立なダミー配線６が、前記非スルーホール５に対応する領域のＶＧ層４に配置され、前記非スルーホール５に対応する領域の前記信号層３には配置されない多層配線板１である。本実施例の多層配線板１は、非スルーホールに対応する領域５のＶＧ層４に配置されるダミー配線６の全体が、前記非スルーホールに対応する領域５内に含まれる。また、本実施例の多層配線板１は、ＶＧ層４上に配置される絶縁層２が、信号層３上に配置される絶縁層２を形成するプリプレグ２ｃよりも、樹脂分が少ないプリプレグ２ｂを用いて形成される。
【００３９】
次に、非スルーホールに対応する領域について、断面観察を倍率１０倍の顕微鏡で行ったところ、厚さ方向の全体に亘って、絶縁層に積層ボイドは観察されなかった。また、ＶＧ層同士の間の絶縁層、ＶＧ層と信号層の間の絶縁層、信号層同士の間の絶縁層は、何れも非スルーホールに対応する領域とそれ以外の領域で厚さが同等であり、均一性を維持していた。
【００４０】
（比較例）
比較例の多層配線板の製造方法について説明する。まず、実施例と同様に、内層板用の材料として、絶縁層となるコア材の両面に、配線層となる銅箔を貼り合せた銅張積層板を５枚準備した。
【００４１】
次に、実施例と同様にして、銅張積層板の銅箔上にエッチングレジストをラミネートし、直接描画装置で露光した後、銅箔をエッチングし、コア材上にＶＧ層となる配線層を有する内層板を３枚、コア材上に信号層となる配線層を有する内層板を２枚作製した。なお、実施例と異なり、ＶＧ層となる配線層を形成する絶縁層上、信号層となる配線層を形成する絶縁層上の何れについても、非スルーホールに対応する領域内に全体が含まれるように、電気的に独立なダミー配線を形成した。つまり、内層配線層の全てに、ダミー配線を形成した点が、実施例とは異なる。
【００４２】
これ以降は、実施例と同様にして、多層配線板を作製した。
【００４３】
次に、非スルーホールに対応する領域について、断面観察を倍率１０倍の顕微鏡で行ったところ、厚さ方向の全体に亘って、絶縁層に積層ボイドは観察されなかった。しかし、ＶＧ層同士の間の絶縁層、ＶＧ層と信号層の間の絶縁層、信号層同士の間の絶縁層において、何れも非スルーホールに対応する領域とそれ以外の領域で厚さに変動があり、均一性は維持できなかった。
【符号の説明】
【００４４】
１…多層配線板
２…絶縁層
２ａ…コア材
２ｂ…（樹脂分の少ない）プリプレグ材
２ｃ…（樹脂分の多い）プリプレグ材
３…配線層又は信号層
３ａ…信号配線
４…配線層又はＶＧ層
４ａ…電源配線又はグランド配線
５…貫通孔又は非スルーホール又は非スルーホールに対応する領域
６…ダミー配線
７…積層ボイド
【図１】
2016119404.tif 000003
【図２】
2016119404.tif 000004
【図３】
2016119404.tif 000005