(57)【要約】【課題】配線微細化およびビアの小径化にともなってビアフィリング性あるいはビア孔内への着きまわり性と、層間絶縁信頼性を両立させることができる高密度多層印刷配線板を提供する。【解決手段】内層回路を有する多層印刷配線板において、少なくとも１層の内層回路上には上層と層間接続するビアのビア受けランドと、配線回路とが設けられており、前記ビア受けランドの厚みをＴｖ、配線回路の厚みをＴｌ、前記内装回路上に積層される層間絶縁樹脂厚をＴｒとすると、Ｔｒ＞Ｔｖ＞Ｔｌとなる内層回路を有することを特徴とする多層印刷配線板とする。【選択図】図１
2009239184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層回路を有する多層印刷配線板において、少なくとも１層の内層回路上には上層と層間接続するビアのビア受けランドと、配線回路とが設けられており、前記ビア受けランドの厚みをＴｖ、配線回路の厚みをＴｌ、前記内装回路上に積層される層間絶縁樹脂厚をＴｒとすると、Ｔｒ＞Ｔｖ＞Ｔｌとなる内層回路を有することを特徴とする多層印刷配線板。
【請求項２】
前記ビア受けランドは、配線回路と略同一の厚みの第一層と、該第一層上の第二層とを有することを特徴とする請求項１記載の多層印刷配線板。
【請求項３】
前記第二層は金属めっき層であることを特徴とする請求項２記載の多層印刷配線板。
【請求項４】
少なくとも１層の内層回路上には上層と層間接続するビアのビア受けランドと、配線回路とが設けられた多層印刷配線板の製造方法であって、前記内層回路の製造工程には絶縁樹脂上に配線回路及びビア受けランド第一層を形成する工程と、電解めっきにより選択的に前記ビア受けランド第一層上にビア受けランド第二層を形成する工程と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】
本発明は高密度多層印刷配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年電子機器の高機能化、小型・薄型化に伴い、電子部品の高密度実装化が急速に進展しつつある。これらを受けて印刷配線板においては配線の高密度化、小型化、薄型化および高信頼が要求されている。印刷配線板の回路形成方法としては、サブトラクティブ法およびセミアディティブ法の２つがあるが、近年の配線高密度化に伴い、特に微細な回路を有する印刷配線板においては、形成に有利なセミアディティブ法が主流となりつつある。
【０００３】
セミアディティブ工法による多層印刷配線板の製造方法について説明する。まずは表裏２層のみあるいはその内装に１層以上配線回路が積層形成されている印刷配線基板であって、且つ層間の電気的接続がなされている２層あるいは多層コア基板を公知の方法を用いて準備する。このコア基板平面上に層間絶縁樹脂層を形成する。形成した絶縁樹脂下層に位置し、コア基板の回路内に形成されているビア受けランド上にＵＶあるいは炭酸ガスレーザーを照射し、ビア受けランド表面までの貫通加工することによって、絶縁樹脂層に層間導通用ブラインドビアホールを形成する。続いて樹脂酸化剤を含むアルカリ性熱溶液に浸漬することによって、ビア孔内に付着したレーザー加工残渣の除去（デスミア処理）と、絶縁樹脂表面に積層用樹脂あるいは化学銅めっきとの密着性向上を目的とした粗化処理を行う。粗化された樹脂上に化学銅めっき用触媒を付与する工程を経て、絶縁樹脂平面部とビア孔内に厚さ０．１〜３μｍ程度の化学銅めっき層を形成した後に、ドライフィルムレジストを熱ラミネートする。続いて所望のマスクパターンを用いてドライフィルムレジスト層を露光、現像処理することにより、導体回路と逆のドライフィルムレジストパターンを形成する。更に化学銅めっき層を給電層、レジストパターンを型として電解銅めっきを行うことによって、配線回路およびビア受けランド部と前記層間接続用ビアおよびビアランドを形成する。続いてレジストを剥離し、不要な化学銅めっき層をエッチング除去するフラッシュエッチングを行い回路形成する。これら工程を複数回繰り返し積層するビルトアップ工法を用いて多層印刷配線板を製造する。
【０００４】
印刷配線板の小型化には、配線幅および配線間隔の狭小化と層間接続のためのビアおよびビア受けランドの小径化もさることながら、ビア構造も重要なファクターである。ビア孔内に電解銅めっきが充填されたフィルドビア構造の場合、ビア直上にさらにビアを形成すること（ビアオンビア）や、基板最外層であれば、ビア直上に実装パッドを設けること（ビアオンパッド）が可能となる。すなわちフィルドビア構造では、同法線上に積み上げるスタックドビアによる複数層間接続および、実装パッドと一体形成が可能となるために、上下層間導通の引き回しの自由度が増し、省スペース化に非常に有効な手段となっている。一方ビア内部に電解めっき銅が充填されておらず、ビア底面と側壁に沿って導体層が形成されているコンフォーマルビア構造においては、ビアスタックが困難で、スタックしたとしても十分な層間接続信頼性を確保することが難しい。したがって下層ビア位置を回避した場所に新たに導体回路を引き回した後、ビア受けランドを設けてさらに積層、ビア形成する作業を繰り返し行わなくてはならず（スタッカードビア）、省スペース化には限界があった。よってフィルドビア構造の層間接続が、印刷配線板の高密度化、小型化、層間接続信頼性等大きなメリットを有する。
【０００５】
フィルドビアめっきは、基板平面部分の銅めっき析出を抑制し、ビア孔内への銅析出を促進する機能を有するフィルドビアめっき浴によって達成される。フィルドビアめっき浴は硫酸銅、硫酸、塩素イオンと有機添加剤であるポリマー、ブライトナー、レベラーの成分を含有する。レベラーはめっき中では基板平坦部分へ多く吸着しビア孔内への吸着量は少なく、且つめっき皮膜析出を抑制する作用を有すると言われている。レベラーは一般的には有機色素であり４級アンモニウム化合物から選ばれ、カチオン性を有することから電析量の多くなる電流密度集中するところに優先的に吸着し、均一電着性（レベリング作用）を発現する効果がある。ブライトナーは一般には含硫黄有機化合物から選ばれるもので、めっき析出を促進する働きがある。ブライトナーの基板平坦部への吸着は、レベラー、ポリマーの優先吸着により阻害されるため、基板平坦部でのめっき析出促進効果は抑制される。その一方で、ビア孔内部では比較的大きい分子量であるレベラー、ポリマー成分の吸着量は少なく、比較的低分子であるブライトナーは孔内部へ拡散しやすいために、ビア孔内部に拡散、吸着してめっき析出を促進する。ビア孔内にめっきが析出するにつれて更に凹部の表面積が小さくなってくるので、吸着したブライトナーがビア凹部に濃縮・集中し、さらに促進されることによって、ビアフィリングが行われる。ポリマーは一般的にポリエチレングリコール等水溶性ポリマーから選ばれるものであって、レベラーと同様に高分子量であることから、基板表面部への優先吸着によるめっき皮膜の電析を抑制する作用を有する。以上の成分の効果を利用してビアフィリング性と均一電着性を両立するフィルドビアめっき浴に関する数多くの発明がなされてきている。
【０００６】
フィルドビア構造を有する高密度多層印刷配線板のセミアディティブ工法による製造の場合、電解めっき工程では、基板平面上に形成される配線回路部および上層からのビア受けランド部と、基板平面より下層にある絶縁樹脂層を貫通し下層のビア受けランド上に達するビアホールおよびその直上に形成するビアランド部とを１回のフィルドビアめっきで一括形成する。すなわちフィルドビアおよび直上のビアランド形成部分の必要めっき厚は、基板平坦部分の配線およびビア受けランド部よりも貫通樹脂の厚み分だけ厚くなることから、十分なビアフィリング性が必要不可欠となっている。
【０００７】
下記特許文献１〜５にフィルドビアめっき液組成である有機系添加剤を検討することにより、ビアフィリング性の向上と均一電着性の両立を行う発明は数多く検討されている。しかしながら、必然的に十分なフィリングを完了するためには、電解めっき量を確保しなくてはなら無かった。そのため電解めっき量が多くなることで、めっき厚のばらつきが増大する。特に多層配線板の製造基板サイズである５００×６００ｍｍの大型ワークにおいては均一電着性が未だ十分とは言えず、特に３０μｍピッチ以下の微細な配線を形成する場合、この問題は顕著となる。さらにレベラー成分は比較的大きい分子量を有していることから、めっき液から基板表面への物質移動が抑制作用に影響する。よって浴内で液流速が速く液供給が多い所ほど吸着抑制作用が強いこととなる。すなわち均一電着性は液流動によっても変わってしまうことも否めない。さらには、フィルドビアめっきの有機系添加剤の抑制作用を有するポリマー、レベラーと促進作用を有するブライトナーの配合比をフィリング性向上方向に最適化する場合、ワーク面内の均一電着性が低下する傾向にあり、トレードオフの関係があった。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２９７３９５
【特許文献２】特開２００２−２４９８９１
【特許文献３】特開２００４−３４６３８１
【特許文献４】特開２００６−２４９４７８
【特許文献５】特開２００７−１０７０７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上の理由により、フィルドビアめっき工程においてビアフィリングと直上のビアランド形成、さらには基板平面上の配線回路及び上層からのビア受けランド部の形成をフィルドビアめっきにより一括で行おうとする場合、基板上に形成される導体回路のめっき高さばらつきが大きくならざるを得なかった。そのため実生産においてはビアフィリング性とビアランド形成が完了するめっき条件、そのときの配線厚仕上がりとめっき厚はらつき範囲を考慮して、型となるドライフィルムレジスト厚を決定する必要があり、基板面内でオーバーめっきにならないよう十分な厚さのドライフィルムレジストを選定することでマージンして取っていた。この理由によってドライフィルムレジストの厚みを容易に薄くすることを困難にしていた。さらにコンフォーマルビアの場合、小径化等によってビアアスペクトが高くなる場合は孔内への銅つきまわり性が低下するため、ある一定以上のビア内導体厚を維持しようとすると、基板平面部の配線回路部およびビア受けランド部のめっきが厚くなり、且つばらつきが増大する結果を招く。
【００１０】
セミアディティブ工法における配線の微細化は、型となるレジストの解像度と細線密着性でほぼ決定する。さらにレジストの解像度と細線密着性はドライフィルムレジストの厚みに大きく依存し、ドライフィルムレジストが薄ければ薄いほど解像度および細線密着性は向上する。従来のセミアディティブ工法における配線形成では、ビアフィリング性あるいはコンフォーマルビアめっきの孔内の着きまわり性確保によって生じるめっき厚ばらつきに対応すべく、ドライフィルムレジストの厚さを厚く設定せざるを得なかったために、厚いドライフィルムレジストを使用せざるを得ず、配線微細化の障害となっていた。特に配線ピッチ３０μｍ以下、更には２０μｍピッチ以下の微細配線形成は困難を極めている。
【００１１】
多層印刷配線板の小型化にはビア構造およびビア径、ビアランド径、および下層のビア受けランド径を小さくする必要がある。ビア小径化を実現する技術的課題としては、レーザー加工性もさることながら、デスミア性、ビアフィリング性、コンフォーマルビアめっきの場合は孔内着きまわり性、層間接続信頼性、層間絶縁性の確保が挙げられる。レーザー加工は一般的に加工深度が高くなる程加工難易度が増大する。形状は樹脂表面で開口径が大きく、底面部、下層ビア受けランド表面では径が小さくなるテーパー形状となる。層間接続信頼性はビア接地面積を広く取るほど向上するので、絶縁樹脂厚は薄いほど有利となる。またデスミア処理によって加工残渣を除去し、下層のビア受けランド銅表面を十分に清浄化し、ビアめっきの密着性を確保することも同様に重要である。ビア孔内のデスミア処理は、ビアアスペクト比が高くなるほど薬液が進入しにくく、処理されづらくなる。よってデスミア処理は層間絶縁樹脂層が薄ければ薄いほど有利である。
【００１２】
ビアフィリング性あるいは孔内の着きまわり性については、樹脂厚を一定にしたままビア小径化を行う場合、ビアアスペクト比が増加することとなる。ビアアスペクト増加により、孔底部へのブライトナー、銅イオン供給が滞る方向になるためビアフィリング難易度は増加する傾向にあり、ビア内部にボイドやシームといった埋め込み不良を引き起こし、多層印刷配線板の電気信頼性は低下する。ビアフィリング性はビアを小径化した場合、絶縁樹脂も同様に薄くする方が一般的に有利となる。コンフォーマルビア孔内への着きまわり性も同様ビアアスペクトが増加すると、銅イオン供給が不足するので低下する傾向にある。
【００１３】
以上より、レーザー加工性、デスミア性、層間接続信頼性、ビアフィリング性あるいはビア孔内への着きまわり性は、積層する絶縁樹脂厚が薄いほど有利となる一方で、層間絶縁信頼性は、樹脂厚みが厚ければ厚いほどマイグレーションに対するマージンが広くなるので、一定以上の層間絶縁樹脂厚を確保する必要がある。すなわち、ビア小径化による多層印刷配線板の回路微細化による小型化にはこれら２つの問題を両立する技術が必要不可欠となる。本発明は、これらの問題を解決する高密度多層印刷配線板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は上述した課題に対して鋭意研究を重ねてきた結果、本発明に至った。すなわち内層回路を少なくとも有する多層印刷配線板において、少なくとも１層の内層回路上には上層と層間接続するビアのビア受けランドと、同―層上に配線回路が設けられており、前記ビア受けランドの厚みをＴｖ、配線回路の厚みをＴｌ、前記内装回路上に積層される層間絶縁樹脂厚をＴｒとすると、Ｔｒ＞Ｔｖ＞Ｔｌとなる内層回路を有することを特徴とする多層印刷配線板とするものである。
さらには、前記ビア受けランドは、配線回路と略同一の厚みの第一層と、該第一層上の第二層とを有することを特徴とする多層印刷配線板とするものである。
さらには、前記第二層は金属めっき層であることを特徴とする多層印刷配線板とするものである。
【００１５】
さらに、多層印刷配線板の製造方法として、少なくとも１層の内層回路上には上層と層間接続するビアのビア受けランドと、配線回路とが設けられた多層印刷配線板の製造方法であって、前記内層回路の製造工程には絶縁樹脂上に配線回路及びビア受けランド第一層を形成する工程と、電解めっきにより選択的に前記ビア受けランド第一層上にビア受けランド第二層を形成する工程と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】
【００１６】
本発明による多層印刷配線板においては、内層回路上に設けられた上層との層間導通を図るビア受けランドの厚みを、同内層回路上に形成された配線回路の厚みよりも厚く設定し、上層に積層する層間絶縁樹脂厚以下に設定することにある。層間導通用ビア受けランドをその他回路よりも厚く設定し、さらに回路上に層間絶縁樹脂を積層し、ビアホールを形成した場合、ビアホールの深さ／開口幅とのアスペクト比を大幅に低減することが可能となる。ビアを小径化した場合であっても、電解めっき時のビアフィリング性、コンフォーマルビアめっきの場合ではビア孔内への着きまわり性低下を招くことが無く、ビア小径化をしない場合であってもビアフィリング性および孔内着きまわり性が改善されることになる。よってフィルドビア直上のビアランド形成は、ビアフィリング性が向上するので従来工法よりも早く仕上がる。コンフォーマルビアの場合では、孔内のめっき着きまわり性が改善するので同様に早く仕上がることになる。然るに従来技術においてはビアフィリング性あるいは孔内への着きまわり性を確保する十分な電解めっき量で行っていたが、本発明によるところ電解銅めっき量を低減することが可能となる。電解めっきはめっき量増大に従い、配線高さバラツキが増大するので、本発明によれば電解めっきばらつきは大幅に低減することができる。
【００１７】
従来技術ではビアフィリング性、孔内着きまわり性と電解銅めっき厚ばらつきを考慮してドライフィルムレジスト厚を厚く設定せざるを得なかったが、本発明によると、ビアフィリング性、孔内着きまわり性向上による電解銅めっき量の低減と、電解銅めっき厚ばらつきの改善が可能となるので、ドライフィルムレジスト厚を薄く設定することができる。従来工法では４０μｍピッチ配線であれば２５〜３０μｍ厚のドライフィフィルムレジストを使用しなくてはならなかったが、本発明による方法によると２０μｍ以下のドライフィルムを使用することができるようになる。更にレジストの解像度と細線密着性が著しく向上することから、３０μｍピッチ以下の微細な配線層を有する多層印刷配線板の製造が可能となる。
【００１８】
本発明による多層印刷配線板においては、ビアのアスペクト比を低減することができるので、レーザー加工性が向上し生産性が上がり、レーザー加工後の下層ビア受けランド部銅表面上に付着するレーザー加工残渣を除去するデスミア処理も十分に清浄に処理する行うことが可能となる。すなわち層間接続信頼性の高い多層印刷配線板が製造可能となる。従来技術よる方法では、ビアアスペクト比が高いために、デスミア処理を十分に行わなくてはならず、過度なデスミア処理によってビア部および基板平面部分の樹脂溶解量増大を招く。過度なデスミア処理は樹脂表面の密着に有効な微細な凹凸までも溶解してしまうことによる配線密着性の低下、ビア部分を過度に溶解することによる小径化の阻害、樹脂表面への親水性官能基化が進むことによる電気的信頼性の低下をきたす。よって本発明による多層印刷配線板ではこれらを回避することが可能となる。この効果はフィルドビアに限ったものではなく、コンフォーマルビアにも適応できる。
【００１９】
さらにレーザー加工する層間絶縁樹脂厚が薄く設定できるため、小径ビア化が容易に行われるようになり配線高密度化による多層印刷配線板の小型化も容易となる。この効果はフィルドビアのみならずコンフォーマルビアにも言及することができる。
【００２０】
ビアアスペクト比を低減するには、単に積層する層間絶縁樹脂厚を薄くすることが考えられるが、層間絶縁樹脂厚の低下は、層間絶縁信頼性の低下を招く結果となる。よって本発明による多層印刷配線板では、従来通りの絶縁樹脂厚を確保しつつ、ビアアスペクト比のみを低減することができるので絶縁信頼性の低下を招くことはない。この効果はフィルドビアのみならずコンフォーマルビアにも言及することができる。
【００２１】
以上より、本発明により、微細回路および小径ビアを形成することが可能となり、印刷配線板の小径ビア化、微細配線化による配線回路微細化による高密度化、小型化が容易かつ信頼性の高い多層印刷配線板を提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の多層印刷配線板の一例を図１（Ａ）に示す。
本発明の多層印刷配線板は、少なくとも１層の内層回路を有し、内層回路上には上層と層間接続するビア１５１と、この下層のビア終端で電気的に接続されたビア受けランド１１１と、配線回路１５４とが設けられている。このビア受けランドの厚みをＴｖ、配線回路の厚みをＴｌ、前記内装回路上に積層される層間絶縁樹脂厚をＴｒとすると、本発明はＴｒ＞Ｔｖ＞Ｔｌなる関係を満たす内層回路を有することを特徴とするものである。図１（Ａ）では、２層の内層回路を有する多層印刷配線板の例を持って説明したが、このような内層回路の構成を繰り返すことにより、どの内層回路においても本発明を適用することができる。
【００２３】
図１（Ｂ）は、ビア１５１及びビア受けランド１１１の周辺を部分的に抜き出して拡大した本発明の多層印刷配線板の説明図である。本発明の一の様態においては、ビア受けランドは配線回路と略同一の厚みの第一層１１１ａと、この第一層上の第二層１１ｂとを有する。例えば後述する本発明の多層印刷配線板の製造方法の例で示すように、配線回路と、ビア受けランドの第一層が同一の工程で形成されているのであれば、略同一の厚みを有すると見なすことができる。また、第二層を金属めっき層とすることで、ビア受けランドの厚みを容易に制御し、所望のビア受けランド厚みを有する多層印刷配線板とすることができる。
【００２４】
本発明の多層印刷配線板の製造方法の一例を図２及び図３の各工程に基づいて説明する。本発明はコンフォーマルビアめっきの多層印刷配線板でも適応可能であり、本発明の範囲にあるが、ここではフィルドビアめっきによる層間導通を例として説明する。先ずはコア基板を準備するが、コア基板の作成方法は公知の方法を用いて作成する。コア基板の作成方法の一例を示すが、本発明の方法では記載した方法に限らず、他の方法を用いて作成しても良い。先ずは銅張両面板あるいは内層回路が形成され、基板両表層全面に銅箔が積層された銅張積層板に、ドリルによる貫通加工を施してスルーホールを形成する。スルーホール内をアルカリ性過マンガン酸溶液によってデスミア処理を行い、パラジウム等の化学銅めっき触媒をスルーホール内壁および基板表面に付与する。化学銅めっきおよび電解銅めっきによるパネルめっきによって基板表裏層の層間導通を行う。さらに場合によってはスルーホール孔内に穴埋め樹脂を印刷し、蓋めっきを実施しても良い。さらに物理研磨あるいは化学研磨を施し、アルカリ溶解性のエッチングレジストを形成する。所望の配線パターンが描画されたフォトマスクを用いて表裏のアライメント露光の上、現像処理してレジストパターンを形成した後に、エッチング処理を行い、レジストを剥離して、上層からのビア受けランド１１１（第一層１１１ａ）および配線回路１１２および層間導通用スルーホール１１３を有するコア基板を作成する（図２（Ａ））。その後に、コア基板上のビア受けランド部分１１１に後述する本発明の方法を適応し、ビア受けランド部分１１１のみを選択的に他回路高さよりも高く形成する（図２（Ａ−２））。あるいはコア基板へ本発明による方法を実施せずに上層のビルドアップ層より実施しても本発明の範疇にある。
【００２５】
次に図１（Ｂ）に示すように、コア基板上に層間絶縁樹脂１２１を熱圧着にて形成し、熱硬化処理を行う。積層する樹脂はガラスクロスの含まない市販のビルドアップ樹脂であってもよく、あるいはガラスクロスを含むプリプレグと銅箔とを同時積層して作成してもよく、何れの公知の方法によっても可能である。プリプレグと銅箔を積層する場合、銅箔をエッチアウトして樹脂層のみ残してもよく、銅箔を０．３〜３μｍ程度まで薄化してセミアディティブ用のシード層として利用しても良い。コア基板上に層間絶縁樹脂の形成に続いてＵＶあるいは炭酸ガスレーサーにより、コア基板表面上に形成されたビア受けランド上にブラインドビアホール１２２を形成し、デスミアと樹脂上に形成する化学銅めっき層との密着性を確保するための粗化処理１２３を基板表面とビアホール側面の層間絶縁樹脂部に施す。
【００２６】
ビア径であるが、本発明によればビアを形成する部分のみ層間絶縁樹脂厚が他部分と比較すると薄くなっているので、ビアアスペクトを低減することが可能となっている。よってビア加工の小径化が容易に実現可能となっている。本発明によればビア加工径は５μｍ以上２００μｍ以下であることが望ましい。５μｍ以下である場合、ビアフィリングは不可能ではないが、下層のビア受けランドとの接地面積を十分に確保できない可能性がある。２００μｍ以上である場合、本発明による小径化の十分な効果が得られない。より好ましくは１０μｍ以上１５０μｍ以下であることが望ましい。更に好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下であることが望ましい。続いて図２（Ｃ）に示すように化学銅めっき触媒付与を行い、化学銅めっき層１３１をビアホール内壁および層間絶縁樹脂上に形成する。
【００２７】
続いて図２（Ｄ）に示すように基板表面にドライフィルムレジストを熱ラミネートし、第一のレジスト層を設け、さらに所望の配線パターンを露光・現像処理することによって配線パターンと逆のレジストパターン１４１を形成する。本発明で使用する第一のドライフィルムレジストの厚さであるが、上記載の通り、従来使用していたものよりも薄いものを用いることが可能となる。従来の方法であれば４０μｍの配線ピッチであれば、３０μｍ厚前後のドライフィルムレジストを使用する必要があったが、本発明では同ピッチであれば２５μｍ以下のものでも対応可能である。４０μｍピッチ以下の配線である場合、より好ましくは２０μｍ以下５μｍ以上のものであることが望ましい。５μｍ以下である場合、形成する配線回路高さは５μｍ以下になるので、配線断面積が低下してしまい導体回路の電気的信頼性が不十分となる。２５μｍより厚い場合では本発明によるレジスト厚低減による配線の高密度化の効果が得られなくなる。より好ましくは２０μｍ以下、１０μｍ以上であることが望ましい。
【００２８】
次に図２（Ｅ）に示すように電解銅めっきによる配線形成とフィルドビアめっきを一括で行い、ビア１５１およびその直上のランド１５２、ビア受けランド１５３および配線回路１５４を形成する。本発明による電解銅めっき条件であるが、基板平面部に形成された配線回路部分あるいは上層との層間接続用のビア受けランド部の電解めっき厚を形成したレジストパターン厚の９５％から３０％以内であることが望ましい。９５％以上である場合、基板内のめっき厚ばらつきによって、レジスト上平坦部よりも厚くめっきが析出するオーバーめっきになってしまい、後の剥離工程でレジスト剥離が不可能となる。５０％以下である場合、十分な配線断面積が得られず、導体回路の電気的信頼が不十分となる。より好ましくはレジスト厚の９０％以下、６０％以上であることが望ましい。本発明の電解めっき浴は公知のフィルドビア浴を使用することができる。場合によってはフィルド浴およびその他のめっき浴を併用しても本発明の範囲内にある。コア基板上導体回路のビア受けランド部が本発明によるところの、配線回路高さ以上積層樹脂厚以下である場合、ビアのアスペクトが低減されることによってビアフィルが加速することでビアフィルとその直上のビアランドの形成がおよび絶縁樹脂表面に形成される配線回路部分とビア受けパッド部分との形成が同等厚程度に仕上がる。この時点でめっき浴より基板を取り出し、水洗乾燥を行う。
【００２９】
パターンめっき後に水洗乾燥がなされた上基板全面に第二のアルカリ可溶性感光性めっきレジスト層を形成する。めっきレジストとしてはネガ型液状レジスト、ポジ型液状レジスト、ドライフィルムレジストから選ぶことができる。液状レジストであれば、カーテンコート、スリットコート、スクリーン印刷、ダイコート、スプレー塗装、静電塗装法の何れかの塗布方法により基板上全面にレジスト層を形成することができる。ドライフィルムレジストであれば、ラミネート法によって形成することができる。液状レジストの塗布はスピンコートでもできなくは無いが、基板上に回路パターンの凹凸があり、凹部分に液状レジストが停留し、更に回転の遠心力によってスピンコート中に順次流れ出ることにより、回転中心部を起点として放射状の膜厚ムラが発生してしまう為好ましくない。
【００３０】
さらに上基板全面に塗布するわけではないが、第二のめっきレジストの形成方法として電着レジストを用いて電解銅めっき部分のみにレジスト皮膜を形成してもよい。本発明による第二のレジストとして電着レジストを用いた場合、電気伝導性のある配線パターン部分のみに第二のレジスト皮膜が形成されることになる。ここで使用する電着レジストであるが、ポジ型電着レジスト、ネガ型電着レジストが挙げられる。より好ましくは酸性めっき液に対する耐性の高いアニオン電着レジストであることが望ましい。
【００３１】
形成する第二のレジスト厚みは５μｍ以上５０μｍ以下であることが望ましい。第二のレジストを塗布した後に露光現像処理により、ビア受けランド部分を選択的に露出し、再度電解めっきによってビア受けランド部分の銅厚を高くするが、５μｍ以下である場合は本発明によるビア受けランドを積層する絶縁樹脂厚み近くまで高くすることが不可能であるばかりではなく、めっき厚ばらつきによってオーバーめっきになる部分が増えてしまう。５０μｍ以上である場合、レジスト厚が厚すぎてビア受けランド分部を鮮明に解像できなくなる可能性がある。より好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下であることが望ましい。
【００３２】
第二のめっきレジスト層が形成された基板に対して、上層との層間導通を行う為のビア受けランド部をマスクパターンを用いて露光現像し、図２（Ｆ）に示す通りに、選択的にビア受けランド部１６１銅表面を露出する。さらに電解めっきによって、ビア受けランド部の銅高さを同配線層よりも高いビア受けランド部を形成する。このときのめっき液はフィルドビアめっき液であっても、その他電解銅めっき浴を使用してもよい、場合によっては異種金属めっきを行ってもよい。最後にレジスト剥離を行い、フラッシュエッチングによって化学銅めっき層を溶解除去することで、図２（Ｇ）に示す本発明によるビア受けランド部１１１の厚みが同層回路部分よりも厚い内層配線層を形成する。銅回路表面をＣＺ処理等の粗化処理を施すことによって、上層に形成する層間絶縁樹脂の密着性を向上する処理を行う。以上の内層配線回路作成工程を複数回繰り返すことにより、本発明の多層印刷配線板を作成する。本発明の多層印刷配線板の最外層部分は積層を必要としないので、本発明の方法による配線高さ以上、積層樹脂厚以下のビア受けランドを形成する必要はない。さらにコア基板上にビルドアップ層を形成する場合にはコア基板の最表層の回路上のビア受けランド部分に本発明を実施しても良い。すなわち、導体回路が形成されたコア基板表層に第二のレジストパターンを上記方法にて形成し、パターンめっきを行うことでビア受けランド部分を他配線回路層の厚みより厚くする。
【００３３】
上述はめっき法によるビア受けランド部の増厚を一例にして説明したが、これに限らず、本発明による多層印刷配線板は、ビア受けランド部分の厚みが配線回路部分よりも厚く、なおかつ積層する層間絶縁樹脂厚以下であるものを実現する手段であれば良い。その他としてはスクリーン印刷法で導電性金属ペーストを形成することによってビア受けランド部分を厚くしても良いし、更にはディスペンサー、インクジェット法を用いてビア受けランド上に導電性金属ペーストを塗布することで、本発明による多層印刷配線板を作成しても良い。更にその他考えうる方法であってもよい。先も述べたが、コンフォーマルビア構造の多層印刷配線板についても適応可能であり、本発明の範囲にあたる。
【実施例】
【００３４】
以下に本発明の一部を図２及び図３を用いて実施例を持って説明する。
【００３５】
＜実施例１＞
・コア基板の作成方法  
６１０×５１０ｍｍ角のガラス−エポキシ絶縁性基板ＭＣＬ−Ｅ−６７９Ｆ（日立化成株式会社製、商品名）を公知の方法によって両面に導体配線パターンと表裏導通用のスルーホールを設けてコア基板を作成した（図２（Ａ））  。コア基板上に液状ネガ型レジストＰＭＥＲ  Ｎ−ＨＣ４０ＰＹ（東京応化製）をスリットコートにて全面に塗布した、後プリベークを行いレジスト層をコア基板樹脂表面より３０μｍ厚（ビア受けパッド上面レジスト厚は１５μｍ）で形成した。次にビア受けランド部のみを遮光したガラスマスクを用いて紫外線露光した後、専用現像液（東京応化製  ＰＭＥＲ  Ｎ−Ａ５）で現像処理を行うことによってビア受けランド部を選択的に開口した後に、レジスト非形成部分に以下条件のハイスロー浴にて電解銅めっきを施し、厚さ１０μｍの電解銅めっき膜を形成した。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸                                              １８０ｇ／Ｌ
硫酸銅                                              ８０ｇ／Ｌ
添加剤（カパラシドＧＬ、アトテックジャパン製）      １ｍＬ／Ｌ
〔電解めっき条件〕
電流密度            １Ａ／ｄｍ２
時間                    ４０分
温度                      室温
めっき終了後レジスト剥離を行い、配線高さＴｌ＝１５μｍ、ビア受けランド部分高さＴｖ＝２５μｍを有するコア基板を作成した（図２（Ａ−２））。
【００３６】
・ビルドアップ内層回路の作成
続いて、厚さＴｒ＝３５μｍの層間絶縁樹脂ＡＢＦ−ＧＸ  ｃｏｄｅ１３（味の素ファインテクノ株式会社製  商品名）。を１１０℃、０．７ＭＰａで真空ラミネートし、さらに１１０℃、６ｋｇｆ／ｃｍ２、６０秒で両面プレスしてフラッタリングした後に１８０℃、３０分でキュアすることで両面に層間絶縁樹脂層を形成した。この絶縁樹脂層に所定のビアパターンのアライメントを合わせて、ＵＶレーザーでφ６０μｍのビアホールを形成した。更に膨潤処理を行い、過マンガン酸カリウム６０ｇ／Ｌ、水酸化ナトリウム４０ｇ／Ｌの７０℃溶液にてビア底部の加工残渣がなくなるまでデスミア・粗化処理を行った。こうして作成したビア部分深度は１５μｍｔ、開口幅はφ６５μｍ、ビア底部の開口幅φ５０μｍであり、デスミア性も良好であった。
【００３７】
次いで、無電解銅めっきの前処理として、基板を濃度：２５０ｇ／Ｌのプリディップ液ＰＤ−３０１（日立化成工業株式会社製、商品名）に浸漬し、次に増感剤ＨＳ−２０２Ｂ（日立化成工業株式会社製、商品名）に浸漬処理を行い、次に密着促進剤ＡＤＰ−６０１（日立化成工業株式会社製、商品名）に浸漬処理を行い、次いでＣＵＳＴ−２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）で２０分無電解銅めっきを行い０．８μｍ厚の導体配線シード層を形成した（図２（Ｃ））。
【００３８】
次いで、導体配線シード層上に、厚さ１５μｍの感光性ドライフィルムレジストＵＦＧ−１１５（旭化成エレクトロニクス株式会社製）を貼り合わせ、所望する外層配線パターンのフォトマスクを載置して、８０ｍＪ／ｃｍ２で露光し、３０℃の０．８％炭酸ナトリウム溶液で現像処理し、２０μｍピッチ、ライン／スペース＝１３／７μｍ設計の配線パターンのめっきレジストを設けた（図２（Ｄ））。
【００３９】
次いで、レジスト非形成部分に以下のフィルドビアめっき浴で電解銅めっきを施し、配線部分が厚さ１２μｍにて電解銅めっき膜を形成した（図２（Ｅ））。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸                                            ５０ｇ／Ｌ
硫酸銅５水和物                                ２００ｇ／Ｌ
添加剤
ＣｕブライトＶＦ２  Ａ  荏原ユージライト製    ２０ｍＬ／Ｌ
ＣｕブライトＶＦ２  Ｂ  荏原ユージライト製      １ｍＬ／Ｌ
塩素イオン濃度                                ５０ｍｇ／Ｌ
〔電解めっき条件〕
電流密度              １Ａ／ｄｍ２
時間                      ４０分
温度                        室温
【００４０】
次いで、めっきレジストを５０℃、５％ＮａＯＨ水溶液で剥離除去した。こうして作成した基板のビアフィリング率（＝ビア中央部の銅厚／ビア底部からビアランド外周までの銅厚＝９８％と良好であった。配線メッキ銅高さがドライフィルムレジスト厚より高くなるオーバーメッキ箇所はなく、めっき厚均一性も良好であった。
【００４１】
続いてドライフィルムレジストを剥離した上基板に第二の液状ネガ型レジストＰＭＥＲ  Ｎ−ＨＣ４０ＰＹ（東京応化製）をスリットコートにて全面に塗布した後、プリベークを行いレジスト層をコア基板樹脂表面より３０μｍ厚（ビア受けパッド上面レジスト厚は１８μｍ）で形成した。次にビア受けランド部のみを遮光したガラスマスクを用いて紫外線露光した後、専用現像液（東京応化製  ＰＭＥＲ  Ｎ−Ａ５）で現像処理を行うことによってビア受けランド部を選択的に開口した後（図２（Ｆ））に先のハイスロー浴にて電解銅めっきを施し、厚さ１０μｍの電解銅めっき膜を形成した。レジスト剥離後、ＣＰＥ８１０（三菱瓦斯化学性）にてフラッシュエッチングを行い化学銅メッキ皮膜を溶解することによって配線回路を形成した（図２（Ｇ））。こうして作成した２０μｍピッチ配線高さは６１０×５１０角基板面内でＴｌ＝１１±１．６μｍ以内で均一に形成されており、ビア受けランド高さＴｖ＝２１μｍの内層回路が良好な回路形状で作成できた。
【００４２】
・ビルトアップ最外層の作成
更にビルドアップ樹脂を先と同方法で、層間絶縁樹脂厚Ｔｒ＝３５μｍにて基板両面に形成し、図２（Ｂ）のビア形成、触媒付与から図２（Ｅ）記載のパターンめっき工程までを同方法にて行った。パターンめっき後のビアフィリング率は９９％と良好であった。更にドライフィルムレジストを剥離した後に、フラッシュエッチングを行い、基板最外層の導体回路を形成した（図３（Ｈ））。こうして作成した導体層の高さは６１０×５１０角基板面内で１１±１．５μｍ以内で均一に形成することができた。
【００４３】
続いて感光性ソルダーレジスト層を基板最外層両面に３０μｍ厚になるように塗布した後にフリップチップパッドおよび、半田接合用パッドを露出するようにパターニングしソルダーレジストパターンを形成することでビルドアップ配線層−コア配線層−ビルドアップ配線層＝２−２−２層の密度多層印刷配線板を作成した（図３（Ｉ））。作成した基板にＴＥＧチップを実装し、チップ登載後の本発明による多層印刷配線板をマザーボードに実装した半導体装置を用いて、ｎ＝１０で冷熱衝撃試験（−４０℃〜１２５℃、１０００サイクル）を行ったが断線も無く全て良好な結果であった。
【００４４】
＜実施例２＞
本実施例２はビルドアップ樹脂のビア加工径をφ６０μｍからφ３０μｍ変更した以外は実施例１の方法と同様に行った。デスミア粗化後のビア仕上がりはビア深さ１５μｍｔ、開口幅φ３５μｍ、ビア底部開口幅φ２５μｍであり、ビア底面のデスミア性も良好であった。ビルドアップ内層配線は同様に２０μｍピッチ、配線パターンをオーバーめっき箇所なく形成することができた。このときのビアフィリング率は９９％と良好であった。本発明の第二レジストを設け、再度ビア受けランド部に電解メッキを施した後にレジストを剥離し、フラッシュエッチングを行うことで配線高さＴｌ＝１１±１．７μｍ、ラインアンドスペース１０／１０μｍ、ビア受けランド高さＴｖ＝２１μｍの内層回路が良好な回路形状で作成できた。
【００４５】
更に実施例１記載の方法と同方法にて作成し、基板最外層の導体回路を導体層高さ１１±１．５μｍ以内で均一に形成することができた。続いて基板最表層にソルダーレジストパターン設け、フリップチップパッドおよび、半田接合用パッドが露出した２−２−２層の密度ビルドアップ多層印刷配線板を作成した。作成した基板にＴＥＧチップを実装し、チップ登載後の本発明による多層印刷配線板をマザーボードに実装した半導体装置を用いて、ｎ＝１０で冷熱衝撃試験（−４０℃〜１２５℃、１０００サイクル）を行ったが、全ての基板において断線も無く良好な結果であった。
【００４６】
＜比較例１＞
本比較例１はコア基板および内層回路への本発明によるビア受けランド部への選択的なパターンメッキを行わない以外は実施例１と同方法にて行った。実施例１と同方法でビルドアップ層を形成し、実施例１と同様φ６０μｍのビアホールを形成した。ビア底面の残渣を除去仕切るまでデスミア処理を施した結果、ビア部分深度は２８μｍｔ、開口幅はφ７５μｍ、ビア底部の開口幅φ５５μｍであった。以下同方法にて１５μｍｔのドライフィルムレジストをラミネートし、レジストパターンを形成した後、パターンメッキを行った。配線メッキ銅高さがドライフィルムレジスト厚より高くなるオーバーメッキ箇所が６１０×５１０角基板面内でいたるところに発生し、特に基板外周部で顕著であった。このときの配線高さは１２±５．０μｍであった。オーバーめっき箇所多発によって配線形成が不可能であり、これ以上の基板作成は不可能であった。このときのビアフィリング率は８３％であった。
【００４７】
＜比較例２＞
本比較例２はドライフィルムレジスト厚みを２５μｍのものを使用した以外は実施例１および比較例２と同方法にて行った。デスミア後のビア仕上がりは深度２８μｍｔ、開口幅はφ７６μｍ、ビア底部の開口幅φ５５μｍであった。２５μｍ厚のドライフィルムレジストに同ピッチのレジストパターンを形成したが、６１０×５１０角基板面内でいたるところにレジストパターンの剥離、および解像不良箇所があった。実施例１および比較例２と同方法にてパターンメッキを行った。配線メッキ銅高さがドライフィルムレジスト厚より高くなるオーバーメッキ箇所の発生は無くなったものの、電解めっき中にレジストが剥離する箇所もあり、実用的歩留まりで製造することができず、これ以上の基板作成は不可能であった。このときのビアフィリング率は８２％であった。
【００４８】
＜比較例３＞
本比較例３はコア基板および内層回路への本発明によるビア受けランド部への選択的なパターンメッキを行わない公知の方法で作成した以外は実施例２と同方法にて行った。ビルドアップ樹脂を形成した後に実施例２と同様にφ３０μｍのビアホールを形成した。ビア底面の残渣を除去仕切るまでデスミア処理を施した結果、ビア部分深度は２８μｍｔ、開口幅はφ５０μｍ、ビア底部の開口幅φ４０μｍであり、デスミア処理を十分に行うと、ビア開口径が大幅に広がる結果となった。ついで同方法にて化学銅メッキを施し、１５μｍｔのドライフィルムレジストをラミネートし、同ピッチのレジストパターンを形成した後、同方法にてパターンメッキを行った。配線メッキ銅高さがドライフィルムレジスト厚より高くなるオーバーメッキ箇所が６１０×５１０角基板面内でいたるところに発生し、特に基板外周部で顕著であった。このときの配線高さは１２±７．０μｍであった。オーバーめっき箇所多発によって配線形成が不可能であり、これ以上の基板作成は不可能であった。このときのビアフィリング率は７８％であった。
【００４９】
＜比較例４＞
本比較例４はドライフィルムレジスト厚みを２５μｍのものを使用した以外は実施例２および比較例３と同方法にて行った。デスミア後のビア仕上がりは深度２８μｍｔ、開口幅はφ５２μｍ、ビア底部の開口幅φ４１μｍであった。２５μｍ厚のドライフィルムレジストに同ピッチのレジストパターンを形成したが、６１０×５１０角基板面内でいたるところにレジストパターンの剥離、および解像不良箇所があった。実施例１および比較例２と同方法にてパターンメッキを行った。配線メッキ銅高さがドライフィルムレジスト厚より高くなるオーバーメッキ箇所の発生は無くなったものの、電解めっき中にレジストが剥離する箇所もあり、実用的歩留まりで製造することができず、これ以上の基板作成は不可能であった。このときのビアフィリング率は７６％であった。
【００５０】
本発明における実施例および比較例のコア層及びビルドアップ層のビア受けランド、配線回路、層間絶縁樹脂層の厚み（Ｔｖ、Ｔｌ、Ｔｒ）をそれぞれまとめたものを表１に記載する。
【００５１】
【表１】
2009239184.tif 000003
【００５２】
本発明における実施例および比較例に示す結果をまとめたものを表２に記載する。
【００５３】
【表２】
2009239184.tif 000004
【００５４】
以上の実施例および比較例が示す如く、本発明による高密度多層印刷配線板によれば、ビア小径化、配線の微細化、高信頼性の多層印刷配線板を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、配線微細化およびビアの小径化が容易に実現することが可能であり、且つ高い電気的信頼性を確保できる多層印刷配線板を提供することにより、電子機器の軽薄短小化に貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の多層印刷配線板の説明図
【図２】本発明における各工程の実施の例
【図３】本発明における各工程の実施の例
【符号の説明】
【００５７】
１１１  ビア受けランド
１１１ａビア受けランド（第一層）
１１１ｂビア受けランド（第二層）
１１２  配線回路
１１３  層間接続用スルーホール
１２１  層間絶縁樹脂
１２２  ビアホール
１２３  粗化処理
１３１  化学銅めっき層
１４１  ドライフィルムレジストパターン
１５１  フィルドビア
１５２  ビアランド
１５３  ビア受けランド
１５４  配線回路
１６１  ビア受けランド
１８１  最外層導体回路（フリップチップあるいはボールパッド）
１９１  ソルダーレジスト層
１９２  ソルダーレジスト開口部
【図１】
2009239184.tif 000005
【図２】
2009239184.tif 000006
【図３】
2009239184.tif 000007