(57)【要約】    【課題】  接続信頼性の高いビア導体を備えるプリント配線板の提供    【解決手段】  ビア導体用の貫通孔２２は、第２面Ｓから交点２２ｂまで第２面から第１面に向けて径が縮小するテーパー形状の第２開口部２２αと、交点２２ｂから第１導体層１８までの径がほぼ一定となる円柱形状の第１開口部２２βから成る。交点２２ｂから貫通孔２２の径がほぼ一定であるため、底部（第１開口）２２ｃの径Ｄ２が小さくなり過ぎない。このため、ビア導体３６の底部３６Ｂと第１導体層１８との接続信頼性が高まる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有すると共に前記第２面から前記第１面に至るビア導体用の貫通孔を有する樹脂絶縁層と、
下面と前記下面と反対側の上面とを有し、前記上面が露出するように、前記樹脂絶縁層の前記第１面に埋まっている第１導体層と、
前記樹脂絶縁層の前記第２面上に形成されている第２導体層と、
前記貫通孔に形成され、前記第１導体層と前記第２導体層とを接続するビア導体とを有するプリント配線板であって、
前記貫通孔は、前記第２面側に形成されている第２開口部と前記第１面側に形成されている第１開口部とからなり、前記第２開口部は前記第２面から前記第１面に向かって細くなっていて、前記第１開口部の形状は略円柱である。
【請求項２】
請求項１のプリント配線板であって、前記樹脂絶縁層は補強材を有する。
【請求項３】
請求項２のプリント配線板であって、前記補強材はガラスクロスから成る。
【請求項４】
請求項２のプリント配線板であって、前記補強材は前記樹脂絶縁層の前記第１面と対向する補強材の第１面と前記樹脂絶縁層の前記第２面と対向する補強材の第２面とを有し、前記第２開口部と前記第１開口部は前記補強材の第１面と前記補強材の第２面との間で交差している。
【請求項５】
請求項１のプリント配線板であって、前記第１開口部は前記第１導体層に至り、前記第１開口部の側壁と前記第１導体層の前記下面との間の角度は、９５〜８５゜である。
【請求項６】
請求項５のプリント配線板であって、前記第２開口部の側壁と前記樹脂絶縁層の前記第２面との間の角度は、９５〜１２０゜である。
【請求項７】
請求項１のプリント配線板であって、第２開口部は前記第２面に第２開口を有し、前記第２開口の重心を通り前記第２面に垂直な面で前記貫通孔を切断することで前記貫通孔の断面が得られ、前記貫通孔の断面における前記第１開口部の側壁と前記第２開口部の側壁の２つの交点の中点は貫通孔の中点と称され、前記貫通孔の中点と前記下面との間の距離は前記貫通孔の中点と前記下第２面との間の距離より小さい。
【請求項８】
請求項７のプリント配線板であって、前記貫通孔の中点と前記第２面との間の距離Ｋ１と前記第２面と前記下面との間の距離Ｋ２との比（Ｋ１／Ｋ２）は、１／２より大きく３／４未満である。
【請求項９】
請求項１のプリント配線板であって、前記第２開口の直径Ｄ１は８０〜１１０μｍであり、前記下面上での前記第１開口部の直径Ｄ２は６０〜８０μｍであり、Ｄ１とＤ２は下記関係１を満足する。
関係１：０．７０＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８０
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通孔にビア導体を形成して成るプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、樹脂絶縁層に上側からレーザで下層の導体層に至る貫通孔を形成し、貫通孔をめっき膜で充填することでビア導体を形成するプリント配線板の製造方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２０１３−０８０８３６号公報
【発明の概要】
【０００４】
[特許文献１の課題]
特許文献１では、レーザで貫通孔を形成する際に、貫通孔がテーパー形状に形成できる。このため、貫通孔を小径にしてビア導体をファインピッチに形成しようとすると、底部の径が小さくなりすぎて、ビア導体底部と接続する導体層との接続信頼性が低くなると予想される。また、貫通孔の底部の径が小さくなると、めっき液の流れ込みが悪くなり、ボイドが生じ易くなる。ビア導体内にボイドが残ると、ビア導体の信頼性が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るプリント配線板は、第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有すると共に前記第２面から前記第１面に至るビア導体用の貫通孔を有する樹脂絶縁層と、下面と前記下面と反対側の上面とを有し、前記上面が露出するように、前記樹脂絶縁層の前記第１面に埋まっている第１導体層と、前記樹脂絶縁層の前記第２面上に形成されている第２導体層と、前記貫通孔に形成され、前記第１導体層と前記第２導体層とを接続するビア導体とを有する。そして、前記貫通孔は、前記第２面側に形成されている第２開口部と前記第１面側に形成されている第１開口部とからなり、前記第２開口部は前記第２面から前記第１面に向かって細くなっていて、前記第１開口部の形状は略円柱である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、ビア導体用の貫通孔は、径が縮小するテーパー形状の第２開口部と、径がほぼ一定となる円柱形状の第１開口部から成る。第１開口部の径が一定であるため、底部の径が小さくなり過ぎない。このため、ビア導体底部と第１導体層との接続信頼性が高まる。また、貫通孔の底部の径が小さくならないため、めっき液の流れ込みが悪くならず、ボイドが生じ難い。これにより、ビア導体の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（Ａ）は本発明の実施形態に係るプリント配線板の断面図であり、図１（Ｂ）は応用例の断面図であり、図１（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）は貫通孔の説明図である。
【図２】実施形態のプリント配線板の製造工程図。
【図３】実施形態のプリント配線板の製造工程図。
【図４】実施形態のプリント配線板の製造工程図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１（Ａ）は本発明の実施形態に係るプリント配線板１０の断面図であり、図１（Ｂ）は応用例１１０の断面図である。実施形態のプリント配線板は、電子部品を搭載するためのパッド７３Ｆを含む第１導体層１８を有する。さらに、プリント配線板は、第１導体層１８を支える樹脂絶縁層２０を有している。
【０００９】
実施形態では、樹脂絶縁層２０にパッド７３Ｆと接続するビア導体３６が形成されている。樹脂絶縁層２０の下に複数の導体回路を含む第２導体層３４が形成されている。
【００１０】
プリント配線板１０は樹脂絶縁層２０を有する。樹脂絶縁層２０は、第１面（Ｆ）とその第１面と反対側の第２面（Ｓ）とを有する。樹脂絶縁層２０の第１面Ｆ側に上述された第１導体層１８が形成されている。第１導体層１８は、上面ＵＦが樹脂絶縁層２０から露出し、側面ＳＦ、下面ＢＦが樹脂絶縁層に埋まっている。樹脂絶縁層２０の第２面Ｓ側に上述された第２導体層３４が形成されている。第２導体層３４は、上面ＵＦ、側面ＳＦが樹脂絶縁層２０から露出している。第２導体層３４と第１導体層１８とは、樹脂絶縁層２０に形成されたビア導体３６を介して接続される。
【００１１】
樹脂絶縁層２０の第１面Ｆ上に開口７２Ｆを有するソルダーレジスト層７０Ｆが形成され、第２面Ｓ上に開口７２Ｓを有するソルダーレジスト層７０Ｓが形成されている。樹脂絶縁層２０の第１面Ｆ上のソルダーレジスト層７０Ｆの開口７２Ｆによりパッド７３Ｆが露出する。パッド７３Ｆ上に半田バンプ７６Ｆが形成される。樹脂絶縁層２０の第２面Ｓ上のソルダーレジスト層７０Ｓの開口７２Ｓにより露出しているパッド７３Ｓ上にマザーボード９４と接続するための半田バンプ７６Ｓが形成される。パッド７３Ｆ、７３Ｓ上にＮｉ／Ａｕ又はＮｉ／Ｐｄ／Ａｕなどの金属膜７４が形成されている。
【００１２】
プリント配線板１０の半田バンプ７６ＦにＩＣチップ等の電子部品９０の端子９２が接続されることで、電子部品９０がプリント配線板に実装されている。プリント配線板の半田バンプ７６Ｓにマザーボード９４の端子９６が接続されることで、プリント配線板がマザーボードに搭載されている。
【００１３】
[実施形態のプリント配線板の製造方法]
実施形態のプリント配線板１０の製造方法が図２〜図４に示される。
両面にキャリア銅箔１４が積層された樹脂基板１２が準備され、キャリア銅箔１４上に極薄銅箔１６が張られた支持板１２ｚが用意される（図２（Ａ））。
支持板１２ｚの極薄銅箔１６上に所定パターンのめっきレジスト２４が形成される（図２（Ｂ））。めっきレジストの非形成部分に電解銅めっきにより電解銅めっき膜２６が形成される（図２（Ｃ））。
【００１４】
めっきレジストが剥離され、電解銅めっき膜２６から成る第１導体層１８が形成される（図２（Ｄ））。
【００１５】
第１導体層１８の設けられた支持板１２ｚ上に、極薄銅箔２８の積層された樹脂絶縁層２０が形成される（図２（Ｅ））。極薄銅箔２８の代わりにスパッタ形成、無電解めっき形成された金属膜を用いることもできる。樹脂絶縁層２０は、樹脂２０ｂと補強材（芯材）２０ａで形成されていて、その補強材２０ａとして例えばガラスクロス、アラミド繊維、ガラス繊維などが挙げられる。樹脂２０ｂとしてエポキシ樹脂、ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂などが挙げられる。補強材２０ａは樹脂絶縁層２０の中央位置に配置されている。
【００１６】
ＣＯ２ガスレーザにて樹脂絶縁層２０に極薄銅箔２８を貫通し第１導体層１８に至るビア導体用の貫通孔２２が形成される（図３（Ａ））。
【００１７】
図１（Ｃ）、図１（Ｄ）、図１（Ｅ）、（Ｆ）に貫通孔２２の断面が示される。樹脂絶縁層２０の厚み（第２面から第１導体層までの絶縁距離）Ｔ１は８０μｍであり、極薄銅箔２８の厚みＴ２は１０μｍである。貫通孔２２は、第２面Ｓから交点２２ｂまで第２面から第１面に向けて径が縮小するテーパー形状の第２開口部２２αと、交点２２ｂから第１導体層１８までの径がほぼ一定となる円柱形状の第１開口部２２βから成る。実施形態では、貫通孔２２にテーパー形状の第２開口部２２αと円柱形状の第１開口部２２βとが形成されるように、レーザの出力、発射回数が調整される。
【００１８】
テーパー形状の第２開口部２２αは第２面Ｓに第２開口２２ａを有し、第２開口の重心を通り第２面Ｓに垂直な面で貫通孔２２を切断することで貫通孔の断面が得られる。図１（Ｃ）、（Ｆ）に示されるように貫通孔の断面における円柱形状の第１開口部２２βの側壁２２βＷとテーパー形状の第２開口部２２αの側壁２２αＷの２つの交点２２ｂの中点（両交点から等距離の点）は貫通孔の中点２２ｄと称される。貫通孔の交点２２ｂは、テーパー形状の第２開口部２２αと円柱形状の第１開口部２２βとの接合部であり、樹脂絶縁層のガラスクロス２０ａが存在する位置である。即ち、ガラスクロス２０ａは、樹脂絶縁層２０の第１面Ｆと対向するガラスクロスの第１面ＦＦと樹脂絶縁層の第２面Ｓと対向するガラスクロスの第２面ＳＳとを有し、第２開口部と第１開口部はガラスクロスの第１面ＦＦとガラスクロスの第２面ＳＳとの間で交差している。これは、ガラスクロスの耐熱性、放熱性を利用して円柱形状を形成するためである。なお、図中でガラスクロスを構成するガラス繊維が模式的にガラスクロス２０ａとして示されている。ガラスクロス２０ａの先端は、テーパー形状の第２開口部２２αの側壁２２αＷ、円柱形状の第１開口部２２βの側壁２２βＷから突出している。中点２２ｄは、第２面Ｓ側よりも第１導体層１８の下面ＢＦに近い。中点２２ｄの第２面からの距離Ｋ１は、中点２２ｄから第１導体層１８の下面ＢＦまでの距離Ｋ２の比（Ｋ１／Ｋ２）は、１／２超、３／４未満である。貫通孔の第２面側の第２開口２２ａの直径Ｄ１は８０〜１１０μｍである。図１（Ｄ）に示されるように第１導体側に少し縮径するテーパーを備える円柱形状の第１開口部２２βＳの最小直径Ｄ２Ｓは６０μｍであり、図１（Ｅ）に示されるように第１導体側に少し拡大するテーパーを備える円柱形状の第１開口部２２βＬの最大直径Ｄ２Ｌは８０μｍである。円柱形状の第１開口部の第２導体層３４の下面ＢＦでの径Ｄ２は６０μｍ〜８０μｍの範囲である。そして、第２面側の第２開口２２ａの直径Ｄ１で、円柱形状の第１開口部の第２導体層３４の下面ＢＦでの径Ｄ２を割った値（Ｄ２／Ｄ１）は次式の範囲であることが望ましい。
０．７０＜Ｄ２／Ｄ１＜０．８０である。
０．７０未満では、円柱形状の第１開口部の径が小さすぎ、貫通孔２２に形成されるビア導体と第１導体層との接続信頼性を向上させ難い。一方、０．８０超であると、円柱形状の第１開口部の径が大きすぎ、レーザによる形成が難しい。
【００１９】
円柱形状の第１開口部２２βの側壁２２βＷと、第１導体層１８の下面ＢＦとのなす樹脂絶縁層側の角度θ２１、θ２２、θ２３は、９５〜８５゜であることが好ましい。テーパー形状の第２開口部２２αの側壁２２αＷと、樹脂絶縁層の第２面Ｓとのなす樹脂絶縁層側の角度θ１１、θ１２、θ１３は、９５〜１２０゜であることが好ましい。
【００２０】
実施形態のプリント配線板は、ビア導体用の貫通孔２２は、第２面Ｓから交点２２ｂまで第２面から第１面に向けて径が縮小するテーパー形状の第２開口部２２αと、交点２２ｂから第１導体層１８までの径がほぼ一定となる円柱形状の第１開口部２２βから成る。交点２２ｂから貫通孔２２の径がほぼ一定であるため、底部（第１開口）２２ｃの径Ｄ２が小さくなり過ぎない。このため、ビア導体３６の底部３６Ｂ（図１（Ａ））と第１導体層１８との接続信頼性が高まる。また、貫通孔２２の底部（第１開口）２２ｃの径が小さくならないため、めっき液の流れ込みが悪くならず、ボイドが生じ難い。これにより、めっき充填によるビア導体３６の信頼性が向上する。
【００２１】
樹脂絶縁層２０の極薄銅箔２８上と貫通孔２２の内壁に無電解銅めっき膜４２が形成される（図３（Ｂ））。
【００２２】
無電解銅めっき膜４２上にめっきレジスト４４が形成される（図３（Ｃ））。
【００２３】
めっきレジスト４４から露出する無電解銅めっき膜４２上に、電解銅めっき膜４６が形成される。この時、貫通孔２２は電解銅めっき膜４６で充填される。ビア導体３６が形成される（図３（Ｄ））。実施形態では、貫通孔２２の底部（第１開口）２２ｃの径が円柱形状の第１開口部２２βにより小さくならないため、めっき液の流れ込みが悪くならず、ボイドが生じ難い。これにより、めっき充填によるビア導体３６の信頼性が向上する。
【００２４】
めっきレジストが除去される。電解銅めっき膜４６から露出している極薄銅箔２８及び無電解銅めっき膜４２が除去される。樹脂絶縁層２０上に第２導体層３４が形成される（図４（Ａ））。
【００２５】
支持板１２ｚのキャリア銅箔１４と極薄銅箔１６とが機械的に分離された後、極薄銅箔１６がエッチングで剥離され、樹脂絶縁層２０、第１導体層１８、第２導体層３４、ビア導体３６を備える中間基板３０が完成する（図４（Ｂ））。上述されたように、中間基板３０を構成する樹脂絶縁層２０は、下側（電子部品実装側）の第１面Ｆと、該第１面と反対側の第２面Ｓとを備える。
【００２６】
樹脂絶縁層２０第１面Ｆ上に開口７２Ｆを有する上側のソルダーレジスト層７０Ｆが形成され、樹脂絶縁層２０の第２面Ｓ上に開口７２Ｓを有する下側のソルダーレジスト層７０Ｓが形成される（図４（Ｃ））。ソルダーレジスト層７０Ｆの開口７２Ｆからパッド７３Ｆの上面は露出する。パッド７３Ｆは電子部品を実装するためのパッドとして機能する。ソルダーレジスト層７０Ｓの開口７２Ｓからパッド７３Ｓの上面は露出する。パッド７３Ｓはマザーボードに接続するためのパッドとして機能する。
【００２７】
パッド７３Ｆ、７３Ｓ上にニッケルめっき層が形成され、さらにニッケルめっき層上に金めっき層が形成され、ニッケルめっき層、金めっき層から成る金属膜７４が形成される（図４（Ｄ））。ニッケル−金層の代わりにニッケル−パラジウム−金層やＯＳＰ膜が形成されてもよい。
【００２８】
図４（Ｄ）に示す中間基板３０が反転されて第１面Ｆが上側に、第２面Ｓ側が下側にされる。パッド７３Ｆ、７３Ｓ上に半田ボールが搭載され、リフローにより、半田バンプ７６Ｆ、７６Ｓが形成される。プリント配線板１０が完成する（図１（Ａ））。
【００２９】
プリント配線板の半田バンプ７６Ｆに電子部品９０が実装され、応用例１１０が完成する。応用例１１０が、半田バンプ７６Ｓを介してマザーボード９４に搭載される（図１（Ｂ））。
【符号の説明】
【００３０】
１０  プリント配線板
１８  第１導体層
２０  樹脂絶縁層
２２  貫通孔
２２ｄ  中点
２２α  テーパー形状の第２開口部
２２β  円柱形状の第１開口部
３４  第２導体層
３６  ビア導体
７３Ｆ、７３Ｓ  パッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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