(57)【要約】【課題】内層積層基板の厚さ方向中央部の孔径が開口径よりも小さい貫通孔を従来よりも高精度に形成し、貫通孔のめっき層の導通信頼性を高くした多層印刷配線板を得る。【解決手段】内層積層基板の所望位置に片面からレーザー加工を施して形成した貫通孔を有し、前記貫通孔が、前記内層積層基板の開口部からのデスミア処理によって前記内層積層基板の表裏面の開口部から前記内層積層基板の厚さ方向中央部にむけて開口径が漸減する形状に形成されており、前記貫通孔に導体層が充填されて、前記貫通孔の導体層によって、前記内層積層基板の表裏の導体層が導通され、前記内層積層基板の表裏に絶縁樹脂層と導体パターンとビアホールが形成されている多層印刷配線板を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層印刷配線板であって、内層積層基板の所望位置に片面からレーザー加工を施して形成した貫通孔を有し、
前記貫通孔が、前記内層積層基板の開口部からのデスミア処理によって前記内層積層基板の表裏面の開口部から前記内層積層基板の厚さ方向中央部にむけて開口径が漸減する形状に形成されており、前記貫通孔に導体層が充填されて、前記貫通孔の導体層によって、前記内層積層基板の表裏の導体層が導通され、前記内層積層基板の表裏に絶縁樹脂層と導体パターンとビアホールが形成されていることを特徴とする多層印刷配線板。
【請求項２】
請求項１記載の多層印刷配線板であって、表裏の前記絶縁樹脂層の厚さが等しく、前記内層積層基板の絶縁層が、厚さが３０μｍ以上９０μｍ以下の絶縁樹脂シートの表裏に、厚さが３０μｍ以上６０μｍ以下のプリプレグを積層して形成され、かつ、前記プリプレグの厚さと、前記内層積層基板上に形成した前記絶縁樹脂層の厚さの比率が１：１〜１：３であることを特徴とする多層印刷配線板。
【請求項３】
請求項１記載の多層印刷配線板であって、前記貫通孔の孔径最小部分の孔径が、１０μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする多層印刷配線板。
【請求項４】
多層印刷配線板の製造方法であって、内層積層基板の所望位置に片面からレーザー加工を施して貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔を、前記内層積層基板の開口部からデスミア処理を行い、前記内層積層基板の表裏面から前記内層積層基板の厚さ方向中央部にむけて開口径が漸減する形に前記貫通孔の形状を加工する工程と、
前記貫通孔へ導体層を充填し、層間導通を形成する工程と、
前記内層積層基板の表裏に絶縁樹脂層と導体パターンとビアホールを形成する工程
を有することを特徴とする多層印刷配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多層印刷配線板に関するものであり、詳しくは、内層積層基板に貫通孔を有する多層印刷配線板、およびその貫通孔を容易に実現できる多層印刷配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多層印刷配線板の製造方法としては、配線形成された導体層（配線層）と絶縁層（層間絶縁層）を交互に積み上げていくビルドアップ方式が広く用いられている。ビルドアップ方式における層間導通の実現には、先ず、内層積層基板に対してメカニカルドリルにより貫通孔を形成する。
【０００３】
そして貫通孔内壁へ金属めっきし、次に、貫通孔を樹脂で充填して、その上に蓋めっきして貫通孔の上下部分を塞いだ内層積層基板を製造する。次に、その内層積層基板の表裏への絶縁樹脂層の形成と、その絶縁樹脂層へのレーザー加工によるビアホール穴の孔あけとめっきによる充填を繰り返すことによりビルドアップ層を形成するのが一般的である。
【０００４】
また、近年の、電子機器の小型化・高性能化に伴い、電子部品を実装する多層印刷配線板も導体配線の微細化・高精度化が望まれている。しかし、内層積層基板への貫通孔の形成には、ドリル径の小径化の限界がある。
【０００５】
その問題を改善するため、特許文献１では、貫通孔をメカニカルドリルで形成する方法の代わりに、図６のように、レーザー加工で貫通孔を形成する技術が提案されている。特許文献１では、内層積層基板の表裏面からレーザー加工することにより、厚み方向中頃の径が小さくくびれている形状の貫通孔を形成する。次に、この貫通孔をめっきで充填して上下部分を塞いだ内層積層基板を製造する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０４６２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のメカニカルドリルによる貫通孔形成工法では、所望開口径の貫通孔を内層積層基板の片側から形成する場合に、貫通孔の加工面側の開口部の径の大きさには、ドリル加工に用いるドリルビット径による限界がある。すなわち、メカニカルドリルによる貫通孔の加工では貫通孔の開口径は１００μｍ以下の小径化が困難である。
【０００８】
それに対して、特許文献１では、図６のように、貫通孔１２を形成している。すなわち、炭酸ガスレーザーで、内層積層基板の表面と裏の両面から、位置合わせをしてビアホール穴加工をして、表面と裏面から形成した２つのビアホール穴を合わせて１つの貫通孔を形成する。
【０００９】
特許文献１の技術では、図６のように、内層積層基板の貫通孔１２の開口の径を大きくし、その貫通孔１２の内層積層基板の厚さ方向中央部の孔径を小さくするので、内層積層基板の表面側及び内層積層基板の裏面側の貫通孔１２の開口径が大きくなり、１００μｍより小さい径の開口を持つ貫通孔１２が形成できない。
【００１０】
また、特許文献１の技術では、表面と裏面から形成した２つのビアホール穴の位置合わせ精度が良くないと、図６（ｂ）のように、表面側と裏面側からのビアホール穴の重なりがずれて、貫通孔１２の孔径最小部分の形が歪む問題があった。すなわち、表面と裏面から形成したビアホール穴が重なって形成される孔径最小部分の径が、表裏のビアホール穴の位置合わせのずれ距離だけ孔径が小さく狭くなる。
【００１１】
そのため、孔径最小部分の孔径が狭まることにより孔径最小部分の付近に気泡が滞留する場合を生じる。その気泡によってめっき液等の処理液の流入が阻害され、貫通孔１２の銅めっき層５に空洞を生じる場合を生じ、それが貫通孔１２の銅めっき層５の付きまわりが不十分になり、導通信頼性を低下させる問題があった。
【００１２】
本発明の課題は、かかる従来の問題を解決し、多層印刷配線板の内層積層基板の厚さ方向中央部の孔径が開口径よりも小さい貫通孔を従来よりも高精度に形成し、貫通孔の銅めっき層５の導通信頼性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明は、多層印刷配線板であって、内層積層基板の所望位置に片面からレーザー加工を施して形成した貫通孔を有し、
前記貫通孔が、前記内層積層基板の開口部からのデスミア処理によって前記内層積層基板の表裏面の開口部から前記内層積層基板の厚さ方向中央部にむけて開口径が漸減する形状に形成されており、前記貫通孔に導体層が充填されて、前記貫通孔の導体層によって、前記内層積層基板の表裏の導体層が導通され、前記内層積層基板の表裏に絶縁樹脂層と導体パターンとビアホールが形成されていることを特徴とする多層印刷配線板である。
【００１４】
本発明は、この構成により、内層積層基板の厚さ方向中央部の孔径が開口径よりも小さい貫通孔を従来よりも高精度かつ簡便に形成することができる効果がある。
【００１５】
また、本発明は、上記の多層印刷配線板であって、表裏の前記絶縁樹脂層の厚さが等しく、前記内層積層基板の絶縁層が、厚さが３０μｍ以上９０μｍ以下の絶縁樹脂シートの表裏に、厚さが３０μｍ以上６０μｍ以下のプリプレグを積層して形成され、かつ、前記プリプレグの厚さと、前記内層積層基板上に形成した前記絶縁樹脂層の厚さの比率が１：１〜１：３であることを特徴とする多層印刷配線板である。
【００１６】
また、本発明は、上記の多層印刷配線板であって、前記貫通孔の最小孔径が、１０μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする多層印刷配線板である。
【００１７】
また、本発明は、多層印刷配線板の製造方法であって、内層積層基板の所望位置に片面からレーザー加工を施して貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔を、前記内層積層基板の開口部からデスミア処理を行い、前記内層積層基板の表裏面から前記内層積層基板の厚さ方向中央部にむけて開口径が漸減する形に前記貫通孔の形状を加工する工程と、
前記貫通孔へ導体層を充填し、層間導通を形成する工程と、
前記内層積層基板の表裏に絶縁樹脂層と導体パターンとビアホールを形成する工程
を有することを特徴とする多層印刷配線板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、一貫した真っ直ぐな貫通孔部をデスミア処理で、貫通孔開口部が内層積層基板の表裏面から内層積層基板の厚さ方向中央部にむけて開口径が漸減する形状に形成するため、内層積層基板の配線パターンの微細化のために必要となる貫通孔の開口径の１００μｍ未満の小径化が実現し、かつ、内層積層基板の厚さ方向中央部の孔径が開口径
よりも小さい貫通孔を従来よりも高精度かつ簡便に形成することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、貫通孔の孔径最小部分の形を歪み無く形成できるので、貫通孔の孔径最小部分の孔径を一定値に安定して形成できる。それにより、孔径最小部分の孔径がばらついて狭まることが無いので、孔径最小部分の付近に気泡が滞留することがなく、めっき液等の処理液の流入が改善され、貫通孔のめっき層の導通信頼性が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態の多層印刷配線板の製造方法を示す断面模式図である（その１）。
【図２】本発明の第１の実施形態の多層印刷配線板の製造方法を示す断面模式図である（その２）。
【図３】本発明の第１の実施形態の多層印刷配線板の製造方法を示す断面模式図である（その３）。
【図４】本発明の第２の実施形態の多層印刷配線板の製造方法を示す断面模式図である（その１）。
【図５】本発明の第２の実施形態の多層印刷配線板の製造方法を示す断面模式図である（その２）。
【図６】従来技術による多層印刷配線板の製造方法を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００２２】
（工程１）
図１（ａ）の断面模式図のように、銅箔１、絶縁樹脂シート２、プリプレグ３、絶縁樹脂シート２、銅箔１をこの順に重ねて熱圧着処理を行い内層積層基板１０を製造する。絶縁樹脂シート２の厚みは３０μｍ〜９０μｍ、プリプレグ３の厚みはそれぞれ３０μｍ〜６０μｍの範囲内である。そうして、厚さが９０μｍ以上２１０μｍ以下の内層積層基板１０を製造する。
【００２３】
（工程２）
図１（ｂ）のように、内層積層基板１０の表裏にある銅箔１を除去する。銅箔１の除去には、硫酸過酸化水素系、塩化銅系、塩化鉄系、あるいは硫酸カリウム系等の任意のエッチング液を選択し、用いることができる。
【００２４】
（工程３）
次に、図１（ｃ）のように、内層積層基板１０の所望位置にレーザー加工によって貫通孔４を形成する。このときの貫通孔４の直径Ｄ１は、次の工程４のデスミア工程により内層積層基板１０の厚さ方向中央部の孔径Ｄ２が３０μｍを超えないように調整した大きさの直径Ｄ１に形成する。
【００２５】
（工程４）
次に、工程３で形成した内層積層基板１０にデスミア処理を加えることで、図１（ｄ）の断面模式図のように、貫通孔４の径を広げた貫通孔４ａを形成する。すなわち、デスミア処理によって、貫通孔４の孔径を広げて、孔径が内層積層基板１０の表裏面から中央部に向けて開口径が漸減するように形成した貫通孔４ａを形成する。
【００２６】
この貫通孔４ａは、内層積層基板１０の厚さ方向中央部の孔径Ｄ２が最小の孔径になる。その孔径Ｄ２を１０μｍ以上３０μｍ以下に形成し、貫通孔４ａの内層積層基板１０の表裏面の開口部の直径Ｄ３を４０μｍ以上１００μｍ以下の径に形成する。
【００２７】
貫通孔４ａの、内層積層基板１０の厚さ方向中央部の孔径Ｄ２がこれより大きい場合には、貫通孔４ａに導体充填するためのめっき厚が増加するので、銅めっき層５の厚さが過大になってしまう問題がある。また、貫通孔４ａの、内層積層基板１０の厚さ方向中央部の孔径Ｄ２がこれより小さい場合には、めっき層に欠陥を生じ、貫通孔４ａにおけるめっき層の接続信頼性が確保できない場合が生じてしまうからである。
【００２８】
（工程５）
次に、内層積層基板１０の表層の導通を確保するため、無電解銅めっきによって絶縁層全面に薄く無電解銅めっき層を析出させる。次に、フィルドめっき浴を用いて電解銅めっきを実施し、図２（ｅ）の断面模式図のように、銅めっき層５で貫通孔４ａへ銅めっきを充填し、表層に配線パターンを形成する。
【００２９】
この電解銅めっき工程の前半において、貫通孔４ａの内層積層基板１０の厚さ方向中央部が銅めっき層５で塞がれる。貫通孔４ａは内層積層基板１０の表面から内層積層基板１０の厚さ方向中央部にむけて孔径が小さくなっている。そのため、銅めっき工程の前半では、内層積層基板１０の厚さ方向中央部の孔壁の間の間隙が銅めっき層で接合されて塞がれる。
【００３０】
そうして銅めっき層で塞がれた貫通孔４ａは、表層から見ると銅の底を有する非貫通のビアホール穴と同じ形に見える。そして、銅めっき工程の後半では、ビアホール穴への導体充填と同様にして貫通孔４ａへ銅めっき層５を充填する。
【００３１】
（工程６）
以上の処理によって内層積層基板１０の全面に一様に電解銅めっきによる銅めっき層５を形成した後に、図２（ｆ）のように、銅めっき層５の上にエッチングレジストのパターンを形成して、次に、銅めっき層５をエッチングすることで配線パターンを形成する。
【００３２】
（変形例１）
なお、この工程５と工程６を、以下のように変えることもできる。すなわち、無電解銅めっき処理後にめっきレジストのパターンを形成し、無電解銅めっき層を電極とした電解銅めっき処理で銅めっき層５を形成することで、銅めっき層５によって、貫通孔４ａを充填するとともに、めっきレジストで保護されていない領域に配線パターンを形成する工法を選択することもできる。
【００３３】
（工程７）
次に、図２（ｇ）のように、配線パターンが形成された内層積層基板１０の表裏の両面に、同じ厚さの絶縁樹脂層６を積層する。
【００３４】
（工程８）
次に、図３（ｈ）のように、貫通孔４ａの位置の絶縁樹脂層６にＵＶ−ＹＡＧレーザー加工により導通用のビアホール穴７を形成する。
【００３５】
（工程９）
次に、図３（ｉ）のように、そのビアホール穴７に銅めっきを充填し、導体パターン８を形成し、その上にソルダーレジスト層９を形成して、多層印刷配線板を製造する。
【００３６】
なお、以上で説明した本発明の実施形態は、単なる例示に過ぎず、本発明を限定するも
のではなく、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲での改変が可能である。
【００３７】
一例として、内層積層基板１０の表裏面の銅箔１の全てをエッチングして除去する代わりに、銅箔１の所望パターンだけを取り除く工程で製造しても良い。すなわち、この銅箔１にサブトラクティブ工法により開口孔を形成し、ウィンドウ工法でレーザー貫通孔４を形成する工程を用いることも可能である。
【実施例】
【００３８】
＜実施例１＞
下記に示す工程で、内層積層基板１０の表面から厚さ方向中央部に向けて、貫通孔４ａの開口径が小さくなるように形成された貫通孔４ａを持つ内層積層基板１０を作製した。
【００３９】
まず、図１（ａ）の、絶縁樹脂シート２にＧＸ−１３（味の素ファインテクノ社製  厚さ４０μｍ）を用い、プリプレグ３にＧＸ−１３ＧＣ（味の素ファインテクノ社製  厚さ４０μｍ）を用い、銅箔１にＭＴ１８Ｅｘ（三井金属社製  厚さ３μｍ）を用いる。そして、図１（ａ）のように、絶縁樹脂シート２の両面にプリプレグ３を積層し、その外側に銅箔１を積層し、熱圧着し、内層積層基板１０を作製した。
【００４０】
次に、図１（ｂ）のように、内層積層基板１０の表裏の銅箔１を硫酸過水系エッチング液にて除去した。
【００４１】
次に、図１（ｃ）のように、ＵＶ−ＹＡＧレーザー加工機により、内層積層基板１０の片面からＵＶ−ＹＡＧレーザー光を照射するレーザー加工を施して直径Ｄ１＝２０μｍの貫通孔４を形成した。
【００４２】
次に、図１（ｄ）のように、内層積層基板１０を、過マンガン酸カリウム６０ｇ／Ｌとマンガン酸カリウム１５ｇ／Ｌの混合水溶液を液温７０℃にした水溶液に３０分間浸漬するデスミア処理により、内層積層基板１０の貫通孔４内部の樹脂残渣を除去し、貫通孔４の孔径を広げた貫通孔４ａを形成した。
【００４３】
このデスミア処理で形成した貫通孔４ａを、内層積層基板１０の表裏面の開口部の直径Ｄ３を６０μｍにし、内層積層基板１０の厚さ方向中央部の孔径Ｄ２を２０μｍにし、積層基板の厚さ方向中央部の孔径Ｄ２を孔径の最小径にした。
【００４４】
次に、図２（ｅ）のように、内層積層基板１０全面に無電解銅めっき液（上村工業社製
ＰＥＡ．２）を用いて無電解銅めっき層１．０μｍを形成した後、続いて電解銅めっき液（奥野製薬社製  ルチナα）を用いて２０μｍの銅めっき層５を形成して貫通孔４ａの充填と同時に両面の配線パターンを形成した。
【００４５】
次に、図２（ｆ）のように、内層積層基板１０の銅めっき層５の上にエッチングレジストのパターンを形成して、銅めっき層５をエッチングすることで配線パターンを形成した。
【００４６】
次に、図２（ｇ）のように、両面に配線パターンが形成された内層積層基板１０の表裏面に、同じ厚さの絶縁樹脂層６を積層した。
【００４７】
次に、図３（ｈ）のように、貫通孔４ａの位置の絶縁樹脂層６にＵＶ−ＹＡＧレーザー加工により導通用のビアホール穴７を形成した。
【００４８】
次に、図３（ｉ）のように、そのビアホール穴７に銅めっきを充填し、導体パターン８
を形成し、その上にソルダーレジスト層９を形成して、多層印刷配線板を製造した。
【００４９】
ここで、絶縁樹脂層６の厚さを、絶縁樹脂シート２の片側のプリプレグ３と同じ厚さに形成する。すなわち、１つのプリプレグ３の層の厚さと、内層積層基板１０上の表面側又は裏面側の片側に形成した絶縁樹脂層６の厚さの比率を１：１に形成した。
【００５０】
本発明の絶縁樹脂層６の構成は、本実施例に限定されず、内層積層基板１０の表裏面に２層あるいは３層の絶縁樹脂層６を形成することもできる。そうして、プリプレグ３の厚さと、内層積層基板１０の上の表面側又は裏面側（すなわち、片側）に形成した全絶縁樹脂層６の厚さの比率を１：１〜１：３の構成にすることができる。
【００５１】
＜実施例２＞
下記に示す工程で基内層積層板の表面から厚さ方向中央部に向けて、貫通孔４ａの開口径が小さくなるように形成された貫通孔４ａを持つ内層積層基板１０を作製した。
【００５２】
図４（ａ）のように、絶縁樹脂シート２には、ＡＳ−Ｚ３（日立化成社製、厚さ４０μｍ）、プリプレグ３には、ＧＥＡ−６７９ＦＧ（日立化成社製、厚さ３０μｍ）、銅箔１には、ＭＴ１８Ｅｘ（三井金属社製、厚さ３μｍ）を選択し、各材料を熱圧着して内層積層基板１０を作製した。
【００５３】
次に、図４（ｂ）のように、内層積層基板１０の表裏に形成されている銅箔１を硫酸過水系エッチング液で除去した。
【００５４】
次に、図４（ｃ）のように、ＵＶ−ＹＡＧレーザー加工機により内層積層基板１０の片面からＵＶ−ＹＡＧレーザー光を照射して直径Ｄ１＝１５μｍの貫通孔４を形成した。
【００５５】
次に、図４（ｄ）のように、内層積層基板１０を、過マンガン酸カリウム６０ｇ／Ｌとマンガン酸カリウム１５ｇ／Ｌの混合水溶液を液温８０℃にした水溶液に２０分間浸漬するデスミア処理により、内層積層基板１０の貫通孔４の内部の樹脂残渣を除去し、貫通孔４の孔径を広げた貫通孔４ａを形成した。
【００５６】
このデスミア処理で形成した貫通孔４ａを、内層積層基板１０の表裏面の開口部の直径Ｄ３を６０μｍにし、内層積層基板１０の厚さ方向中央部の孔径Ｄ２を１８μｍし、内層積層基板１０の厚さ方向中央部の孔径Ｄ２を孔径の最小径にした。
【００５７】
さらに、内層積層基板１０の全面に、無電解銅めっきのＰＥＡ．２（上村工業社製）を用いて、膜厚が１．０μｍの無電解銅めっき層を形成した。
【００５８】
次に、図５（ｅ）のように、ドライフィルムレジストを用いたフォトリソグラフィにより、めっきレジスト１１のパターンを形成した。
【００５９】
次に、図５（ｆ）のように、電解銅めっきをルチナＮＳＶ（奥野製薬社製）を用いて厚さ２０μｍの銅めっき層５を形成して貫通孔４ａを充填して内層積層基板１０の両面の層間導通を行うとともに、両面に配線パターンを形成した。
【００６０】
次に、図５（ｇ）のように、めっきレジスト１１を剥離液Ｒ−１００Ｓ（三菱ガス化学社製）によって除去し、硫酸過水系エッチング液により、めっきレジスト１１によってマスクされていた部分の無電解銅めっき層を除去し、銅めっき層５による所望の配線パターンを得た。
【００６１】
次に、こうして加工した内層積層基板１０の表裏面に、実施例１と同様にして同じ厚さの絶縁樹脂層６を積層して、配線パターンをビルドアップしてソルダーレジスト層９を形成する。
【００６２】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されず、例えば、片面からのレーザー加工によって、内層積層基板１０の表面から内層積層基板１０の裏面にむけて開口径が漸減する形状の貫通孔４を形成することができる。
【００６３】
そして、次に、内層積層基板１０の裏面側の貫通孔４の開口部からのデスミア処理によって、貫通孔４の内層積層基板１０の裏面側の開口径を広げることができる。それによって、貫通孔４を、内層積層基板１０の裏面側の開口部から内層積層基板１０の厚さ方向中央部にむけて開口径が漸減する形状に形成し、かつ、内層積層基板１０の表面側の開口部から内層積層基板１０の厚さ方向中央部にむけて開口径が漸減する形状に形成することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１・・・銅箔
１ａ・・・銅箔開口部
２・・・絶縁樹脂シート
３・・・プリプレグ
４・・・貫通孔
４ａ・・・デスミア処理後の貫通孔
５・・・銅めっき層
６・・・絶縁樹脂層
７・・・ビアホール穴
８・・・導体パターン
９・・・ソルダーレジスト層
１０・・・内層積層基板
１１・・・めっきレジスト
１２・・・表裏面の加工位置がズレた貫通孔
Ｄ１・・・レーザー加工により形成された貫通孔の直径
Ｄ２・・・デスミア処理後の貫通孔の内層積層基板の厚さ方向中央部の孔径（直径）
Ｄ３・・・デスミア処理後の貫通孔の開口部の直径
【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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【図６】
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