(57)【要約】【課題】電解メッキ層で形成された円柱状のビアを備えて層間電気導通が良好であり、  ビアの上部に接続する回路パターンのライン幅をビア直径より小さく形成して高密度回路パターンを実現することが可能なプリント基板およびその製造方法の提供。【解決手段】絶縁層の下部に形成されたランド（５３）、前記絶縁層の上部に形成された回路パターン（６３）、および前記ランド（５３）と前記回路パターン（６３）とを電気的に接続するビア（７５）を含み、前記ランド（５３）はシード層（２０）、および片面が前記シード層（２０）に接続され、他面が前記ビア（７５）に接続された第１電解メッキ層（５１）からなり、前記ビア（７５）は第２電解メッキ層からなることを特徴とする、プリント基板を提供する。【選択図】図２Ｎ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層（８０）の下部に形成されたランド（５３）、前記絶縁層（８０）の上部に形成された回路パターン（６３）、および前記ランド（５３）と前記回路パターン（６３）とを電気的に接続するビア（７５）を含み、
前記ランド（５３）はシード層（２０）、および片面が前記シード層（２０）に接続され、他面が前記ビア（７５）に接続された第１電解メッキ層（５１）からなり、前記ビア（７５）は第２電解メッキ層からなることを特徴とする、プリント基板。
【請求項２】
前記ビア（７５）は円柱状であることを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板。
【請求項３】
前記回路パターン（６３）の幅は前記ビア（７５）の直径より小さいことを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板。
【請求項４】
（Ａ）絶縁材を備えるコア基板（１０）の全面にシード層（２０）を形成する段階と、
（Ｂ）前記シード層（２０）上に、ビア（７５）のランド（５３）を含む第１回路層形成用開口部（３３）を備える第１レジスト層（３０）を形成する段階と、
（Ｃ）前記開口部（３３）をメッキして第１回路層（５０）を形成する段階と、
（Ｄ）前記ランド（５３）が露出するように前記第１回路層（５０）上にビアホール（７３）を備える第２レジスト層（７０）を形成する段階と、
（Ｅ）前記ビアホール（７３）をメッキしてビア（７５）を形成する段階と、
（Ｆ）前記第１レジスト層（３０）および前記第２レジスト層（７０）を除去し、前記第１回路層（３０）が形成されていない部分の前記絶縁材を露出させる段階と、
（Ｇ）前記第１回路層（５０）上に絶縁層（８０）を積層する段階と、
（Ｈ）前記絶縁層（８０）上に、前記ビア（７５）の上面に接続する回路パターン（６３）を含む第２回路層（６０）を形成する段階とを含んでなることを特徴とする、プリント基板の製造方法。
【請求項５】
前記（Ｈ）段階において、前記ビア（７５）の上面に接続する前記回路パターン（６３）のライン幅は前記ビア（７５）の直径より小さいことを特徴とする、請求項４に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁層（８０）を積層する段階の後、前記ビア（７５）が前記絶縁層（８０）上に露出するように、前記絶縁層（８０）の一部を厚さ方向に除去する工程を行う段階をさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項７】
前記第２レジスト層（７０）の厚さは３０μｍより大きいことを特徴とする、請求項４に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項８】
前記コア基板（１０）は樹脂基板、片面銅張積層板または両面銅張積層板であることを特徴とする、請求項４に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項９】
前記（Ａ）段階〜前記（Ｇ）段階で製造された基板を前記（Ａ）段階のコア基板として用いて前記（Ａ）段階〜前記（Ｈ）段階の工程を行うことを特徴とする、請求項４に記載のプリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板およびその製造方法に係り、より詳しくは、無電解メッキ層を含まない電解メッキ層で形成されたビアによって層間が導通するプリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）は、フェノール樹脂絶縁板またはエポキシ樹脂絶縁板などの片面に銅などの薄板を付着させた後、回路の配線パターンに応じてエッチング（線状の回路のみを残して腐食させることにより除去する）して必要な回路を構成し、部品を付着、搭載させるためのホールを穿設する。
【０００３】
すなわち、前記プリント基板は、配線パターンを通じて実装された部品を互いに電気的に接続して電源などを供給するとともに、部品を機械的に固定させる役割を果たすものである。
【０００４】
プリント基板には、絶縁基板の片面にのみ配線を形成した片面ＰＣＢ、両面に配線を形成した両面ＰＣＢ、および多層に配線したＭＬＢ（多層プリント基板：Ｍｕｌｔｉ  Ｌａｙｅｒｅｄ  Ｂｏａｒｄ）がある。従来は、部品素子が単純であり、回路パターンも簡単であって片面ＰＣＢを使用したが、最近では、回路の複雑度も増加し、高密度および小型化回路に対する要求が増加して、両面ＰＣＢまたはＭＬＢを使用することが一般的である。
【０００５】
多層プリント基板は、回路層と絶縁層とが交互に積層されて構成される。このような構造において、内部回路層と外部回路層とを接続するためには、絶縁層を貫通して内部回路層と外部回路層とを電気的に接続させるビアが必要である。ビルドアップ工程によって多層プリント基板を製造する場合、完成した内部回路層上に積層された絶縁層に外部回路層と導通できるビアホールを形成する工程が必須的に伴われる。
【０００６】
従来は、ビルドアップ工程によって多層プリント基板を製造する場合、内部回路層上に絶縁層を積層し、内部回路層のビアが形成されるべき位置にレーザー加工を施してビアホールを形成した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、図３に示すように、レーザー加工法によってビアホール３を形成する場合、レーザーの特性上、ビアホール３の形状が円錐状になってビアホール３の直径が内部回路層１の方向に減少する形状になる。このような形状のビアホール３はビアホールの直径が一定なビアより物理的特性が低下するという問題点があった。
【０００８】
また、従来では、上述した形状のビアホールに電解フィルメッキまたは導電性ペーストを充填することにより、ビアを形成した。従来の電解フィルメッキ方式で形成されたビアは、ビアホールのメッキとパターンのメッキを同時に行うので、工程誤差を考慮して回路パターンの幅より大きいランド部５を備えることが要求された。このようなランド部５の存在により、ビアが形成された部分の回路パターンの高密度化が難しいという問題点があった。しかも、金属粉末と樹脂材料とを混合して製造する導電性ペーストは、金属に比べて電気信号伝達性能が低下するという問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した従来の技術の問題点を解決するために創案されたもので、その目的とするところは、電解メッキ層で形成された円柱状のビアを備えて層間電気導通が良好なプリント基板およびその製造方法を提供することにある。  
本発明の他の目的は、ビアの上部に接続する回路パターンのライン幅をビア直径より小さく形成して高密度回路パターンを実現することが可能なプリント基板およびそ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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明によれば、絶縁層の下部に形成されたランド、前記絶縁層の上部に形成された回路パターン、および前記ランドと前記回路パターンとを電気的に接続するビアを含み、前記ランドはシード層、および片面が前記シード層に接続され、他面が前記ビアに接続された第１電解メッキ層からなり、前記ビアは第２電解メッキ層からなることを特徴とする、プリント基板を提供する。
【００１１】
ここで、前記ビアは円柱状であってもよい。前記回路パターンの幅は前記ビアの直径より小さくてもよい。
【００１２】
また、本発明の他の観点によれば、（Ａ）絶縁材を備えるコア基板の全面にシード層を形成する段階と、（Ｂ）前記シード層上にビアのランドを含む第１回路層形成用開口部を備える第１レジスト層を形成する段階と、（Ｃ）前記開口部をメッキして第１回路層を形成する段階と、（Ｄ）前記ランドが露出するように前記第１回路層上にビアホールを備える第２レジスト層を形成する段階と、（Ｅ）前記ビアホールをメッキしてビアを形成する段階と、（Ｆ）前記第１レジスト層および前記第２レジスト層を除去し、前記第１回路層が形成されていない部分の前記絶縁材を露出させる段階と、（Ｇ）前記第１回路層上に絶縁層を積層する段階と、（Ｈ）前記絶縁層上に、前記ビアの上面に接続する回路パターンを含む第２回路層を形成する段階とを含んでなることを特徴とする、プリント基板の製造方法を提供する。
【００１３】
ここで、前記（Ｈ）段階において、前記ビアの上面に接続する前記回路パターンのライン幅は前記ビアの直径より小さくてもよい。前記絶縁層を積層する段階の後、前記ビアが前記絶縁層上に露出するように、前記絶縁層の一部を厚さ方向に除去する工程を行う段階をさらに含んでもよい。前記第２レジスト層の厚さは３０μｍより大きくてもよい。前記コア基板は樹脂基板、片面銅張積層板または両面銅張積層板であってもよい。前記（Ａ）段階〜前記（Ｇ）段階で製造された基板を前記（Ａ）段階のコア基板として用いて前記（Ａ）段階〜前記（Ｈ）段階の工程を行ってもよい。
【００１４】
本発明の特徴および利点は、添付図面に基づいて次の詳細な説明によってさらに明白になるであろう。これに先立ち、本明細書および請求の範囲に使用された用語または単語は通常的且つ辞典的な意味で解釈されてはならず、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚し、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るプリント基板は、電解メッキ層からなる円柱状のビアを含むため、層間電気導通が良好であり、端部の面積が広いため、熱的変化による物理的安定性にも優れる。  また、本発明に係るプリント基板のビアは、上部ランドがないため、ビアの上部に形成される回路層の回路パターンを微細に形成することができるという利点がある。  
また、本発明に係るプリント基板の製造方法によれば、同一のシード層をリード線として第１回路層とビアを電解メッキして形成するため、製造工程が簡素であるという利点があり、ビアを形成するためのレーザー加工工程が除去されるので、製造コストを節減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明に係るプリント基板およびその製造方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。本明細書において、第１、第２などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するための用途で使用されたもので、構成要素を限定するものではない。
【００１７】
図１は本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の断面図である。図１に示すように、本発明のプリント基板は、絶縁層８０の下部に形成されたランド５３、絶縁層８０の上部に形成された回路パターン６３、およびランド５３と回路パターン６３とを電気的に接続するビア７５とを含んでなる。
【００１８】
前記ランド５３は、シード層２０と、シード層２０に形成された第１電解メッキ層５１とからなる。
【００１９】
前記ビア７５は、絶縁層８０を挟んでいるランド５３と回路パターン６３とを電気的に接続する構成である。ビア７５は、第２電解メッキ層からなり、ランド５３の第１電解メッキ層５１上に、すなわちシード層２０と接しないランド５３の第１電解メッキ層５１の面に連結される。ビア７５は、円柱状をしており、直径が一定であり、外周面がランド５３の接触面と垂直を成す。
【００２０】
前記回路パターン６３は、ビア７５の上面に面接触する伝導性ラインである。本実施形態の回路パターン６３は、ビア７５の上面を横切って面接触する構成であり、回路パターン６３のライン幅は接続するビア７５の直径より小さい。ところが、本発明の回路パターン６３は、これに限定されず、ビア７５の直径と同一またはより大きい幅を持つように形成できることを理解すべきである。
【００２１】
上述したように、本実施形態のビア７５は、第２電解メッキ層からなり、円柱状であるため、本実施形態のビア７５と同一の体積を持つ他の形状および他の材料からなるビアに比べて電気的な特性に優れる。
【００２２】
また、実施形態のビア７５は、上部ランドがないため、ビア７５上の回路パターン６３を微細に形成することができる。しかも、本実施形態の回路パターン６３は、ビア７５の上面を横切って面接触するため、ビア７５の内壁のメッキ層に接続する回路パターンを持つ既存のプリント基板に比べて電気接続が良好である。
【００２３】
以下、本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造方法について述べる。図２Ａ〜図２Ｎは本発明の実施形態に係るプリント基板の製造方法を工程順に示す図である。
【００２４】
まず、セミアディティブ（Ｓｅｍｉ−ａｄｄｉｔｉｖｅ）工法または修正されたセミアディティブ工程（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ｓｅｍｉ  Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）で第１回路層５０を形成する。ここでは、セミアディティブ工法で第１回路層５０を形成する工程を簡略に述べる。
【００２５】
図２Ａに示すように、コア基板１０が提供される。図２Ｂに示すように、コア基板１０に貫通孔１３を設ける。ここで、コア基板１０は、絶縁材を備える基板であって、樹脂基板、片面銅張積層板または両面銅張積層板を使用することができる。すなわち、本実施形態では、樹脂基板をコア基板１０として使用するものと図示および叙述するが、これに限定されない。コア基板１０としては、樹脂基板の他にも、１μｍ〜３μｍの銅箔が積層された銅張積層板を使用することが可能であることを理解すべきである。
【００２６】
その後、図２Ｃに示すように、コア基板１０の前面に無電解銅メッキを施してコア基板１０の表面および貫通孔１３の内壁にシード層２０を形成する。シード層２０の形成工程は、例えば脱脂（ｃｌｅａｎｅｔ）過程、ソフトエッチング（ｓｏｆｔ  ｅｔｃｈｉｎｇ）過程、予備触媒処理（ｐｒｅ−ｃａｔａｌｙｓｔ）過程、触媒処理過程、活性化（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ）過程、無電解銅メッキ過程、および酸化防止処理過程を含む触媒析出方式を用いることができる。
【００２７】
その次に、図２Ｄに示すように、シード層２０上に感光性レジストフィルムを塗布して第１レジスト層３０を形成し、露光および現像して第１回路層形成用開口部３３を形成する（図２Ｅ）。第１レジスト層３０上に、第１回路層５０のパターンがプリントされたフォトマスクを密着させた後、紫外線を照射する。この際、フォトマスクのプリントされていない部分は紫外線が透過してフォトマスクの下の第１レジスト層３０に硬化部分を形成し、フォトマスクのプリントされた黒い部分は紫外線が透過せず、フォトマスクの下の第１レジスト層３０に非硬化部分を形成する。その後、フォトマスクを除去した後、第１レジスト層３０の硬化部分が残るように現像工程を行い、第１レジスト層３０の非硬化部分を除去して開口部３３を形成する。
【００２８】
次いで、図２Ｆに示すように、電解銅メッキを施し、電解銅メッキ層５１を形成する。第１レジスト層３０の硬化部分をメッキレジスト（ｐｌａｔｉｎｇ  ｒｅｓｉｓｔ）として用いて電解銅メッキを行うことにより、シード層２０上に第１電解メッキ層５１を形成する。本実施形態において、第１電解メッキ層５１を形成する方法は、基板を銅メッキ作業筒に浸漬させた後、直流整流器を用いて電解銅メッキを行う。このような電解銅メッキは、メッキされる面積を計算して直流整流器に適切な電流を用いて銅を析出する方式を使用することが好ましい。
【００２９】
その後、図２Ｇに示すように、電解銅メッキ層５１および第１レジスト層３０上に感光性レジストを塗布して第２レジスト層７０を形成する。この際、基板の層間間隔および基板製造の工程信頼性の確保を考慮し、第２レジスト層７０は３０μｍ以上の厚さを持つことが好ましい。
【００３０】
図２Ｈに示すように、電解銅メッキ層５１のランドが形成されるべき位置が露出するよう、第２レジスト層７０を露光および現像してビアホール７３を形成する。本実施形態の第２レジスト層７０に形成されるビアホール７３は、感光性レジストフィルムである第２レジスト層の露光および現像によって形成されるため、ビアホール７３の直径がランド部５３との近接部分においても減少しない円柱状になれる。すなわち、本実施形態のビアホールは、下層パターン上に絶縁層８０を積層してレーザー加工によって形成する、直径が減少する形状の従来のビアホールとは区別される。
【００３１】
その次、図２Ｉに示すように、電解銅メッキを施して第２レジスト層７０のビアホール７３の内部に、電解メッキ層のみからなるビア７５を形成する。ビア７５を構成する電解メッキ層は、第１回路層５０を構成する第１電解メッキ層５１から区別するための目的で「第２電解メッキ層」と命名する。銅メッキ工程は、無電解メッキ層より優れる物理的特性および厚い厚さを持つ銅メッキ層の形成に有利である。本実施形態において、電解銅メッキのためのリード線としてシード層２０を使用するので、別途のリード線の形成が不要である。
【００３２】
前記工程で形成されたビア７５は円柱状である。形成されたビア７５が、上面の直径と下面の直径とが同じ円柱状であるため、円錐状のビアに比べて電気導通性能が向上する。また、前記ビアは、第２電解メッキ層のみで形成されるため、通常、金属粉末にエポキシ樹脂、フェノール樹脂、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂などをバインダーと混合してなる導電性ペーストで形成されたビアに比べて電気導通性能が向上することを、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば十分に理解することができるであろう。
【００３３】
その後、図２Ｊに示すように、第２レジスト層および第１レジスト層３０を除去し、フラッシュエッチング（ｆｌａｓｈ  ｅｔｃｈｉｎｇ）によってシード層２０の露出部を除去して第１回路層５０を完成する（図２Ｋ）。もし、コア基板１０として銅張積層板を使用した場合には、第１回路層が形成されていない部分のシード層および銅箔を除去してコア基板１０の絶縁材を露出させる。
【００３４】
次いで、図２Ｌに示すように、第１回路層５０上に絶縁層８０を積層する。この際、積層される絶縁層８０がビア７５の上面を薄く覆うように、絶縁層８０をビア７５の高さより高く形成する。この際、絶縁層８０は、ビア７５の上面では２μｍ〜３μｍ程度の厚さｄ１を維持することが好ましい。
【００３５】
その次、図２Ｍに示すように、化学的デスミア工程を行い、ビア７５の上面が露出するように絶縁層８０の一部を厚さ方向に除去する。例えば、ＫＭｎＯ４を用いて絶縁層８０の表面を削り、化学銅メッキの際に絶縁層８０との接着力を向上させるためのデスミア（ｄｅｓｍｅａｒ）処理を行う。
【００３６】
その後、図２Ｎに示すように、絶縁層８０上に、ビア７５と接続する回路パターン６３を備える第２回路層６０を形成してプリント基板を完成する。本実施形態では、セミアディティブ工法（ＳＡＰ）によって第２回路層を形成する。この際、ビア７５が予め形成されているため、ビア７５と接する第２回路層６０の回路パターン６３のライン幅をビア７５の直径より小さくすることができる。すなわち、ビア７５上に形成された回路パターン６３の幅をビア７５の直径より小さくしても、信頼性の高いビア７５を形成することが可能である。
【００３７】
本実施形態では、コア基板１０に１つの回路層をさらに形成することを図示および叙述したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本明細書に記載された方式で追加の回路層をさらに形成することも可能である。すなわち、上述した絶縁層８０を積層し、デスミア工程を済ませた基板を本製造方法の始まり部のコア基板１０として使用することにより、２層以上の回路層をさらに形成することができる。
【００３８】
一方、本発明は、記載された実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想および範囲から逸脱することなく様々な修正および変形を加えることが可能なのは、当技術分野における通常の知識を有する者には自明なことである。よって、それらの変形例または修正例も本発明の特許請求の範囲に属するものと理解すべきであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の断面図である。
【図２Ａ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｂ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｃ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｄ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｅ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｆ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｇ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｈ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｉ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｊ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｋ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｌ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｍ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図２Ｎ】本発明の好適な実施形態に係るプリント基板の製造過程を工程順に示す図である。
【図３】従来のレーザー加工によって形成されたビアホールを含むプリント基板の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  コア基板
１３  貫通孔
２０  シード層
３０  第１レジスト層
３３  開口部
５０  第１回路層
５１  第１電解メッキ層
５３  ランド
６０  第２回路層
６３  回路パターン
７０  第２レジスト
７３  ビアホール
７５  ビア
【図１】
2009260204.tif 000003
【図２Ａ】
2009260204.tif 000004
【図２Ｂ】
2009260204.tif 000005
【図２Ｃ】
2009260204.tif 000006
【図２Ｄ】
2009260204.tif 000007
【図２Ｅ】
2009260204.tif 000008
【図２Ｆ】
2009260204.tif 000009
【図２Ｇ】
2009260204.tif 000010
【図２Ｈ】
2009260204.tif 000011
【図２Ｉ】
2009260204.tif 000012
【図２Ｊ】
2009260204.tif 000013
【図２Ｋ】
2009260204.tif 000014
【図２Ｌ】
2009260204.tif 000015
【図２Ｍ】
2009260204.tif 000016
【図２Ｎ】
2009260204.tif 000017
【図３】
2009260204.tif 000018