(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数の内側絶縁層を、その厚さ方向に貫通するスルーホールと、
上記スルーホールの内壁面に形成され、内部に貫通孔を有する筒状のスルーホール導体と、
上記スルーホール導体内の上記貫通孔内に充填された樹脂充填体と、
上記樹脂充填体を覆うと共に、上記スルーホール導体と接続する蓋メッキ層と、
上記内側絶縁層の外側に積層された外側絶縁層と、
上記スルーホールと同軸であり、上記外側絶縁層の厚さ方向に貫通するビアホールと、
上記ビアホール内に充填され、上記蓋メッキ層と接続する充填ビア導体と、
を備える配線基板であって、
上記ビアホールのうち上記蓋メッキ層側の内径が、上記スルーホールの内径以上であり、
上記蓋メッキ層のうち上記スルーホール導体と上記樹脂充填体との境界に位置する境界部が、上記充填ビア導体の底部によって覆われてなる
配線基板。
【請求項２】
１または複数の内側絶縁層を、その厚さ方向に貫通するスルーホールと、
上記スルーホールの内壁面に形成され、内部に貫通孔を有する筒状のスルーホール導体と、
上記スルーホール導体内の上記貫通孔内に充填された樹脂充填体と、
上記樹脂充填体を覆うと共に、上記スルーホール導体と接続する蓋メッキ層と、
上記内側絶縁層の外側に積層された外側絶縁層と、
上記外側絶縁層の厚さ方向に貫通するビアホールと、
上記ビアホール内に充填され、上記蓋メッキ層と接続する充填ビア導体と、
を備える配線基板であって、
上記ビアホールは、上記スルーホールを上記外側絶縁層側に延ばした仮想スルーホール領域を内部に含み、
上記蓋メッキ層のうち上記スルーホール導体と上記樹脂充填体との境界に位置する境界部が、上記充填ビア導体の底部によって覆われてなる
配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板に関し、特に筒状のスルーホール導体とこれに接続する充填ビア導体とを有する配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内側絶縁層の厚さ方向に貫通するスルーホール内に筒状のスルーホール導体が形成され、さらに内側絶縁層の外側に積層された外側絶縁層の厚さ方向に貫通するビアホール内に充填ビア導体が形成された配線基板が知られている。なお、スルーホール導体の貫通孔内には樹脂充填体が形成されており、さらに、スルーホール導体と充填ビア導体とを接続するために、樹脂充填体及びスルーホール導体を覆うように蓋メッキ層が形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、樹脂の熱膨張率は、金属の熱膨張率よりも大きい。従って、配線基板では、スルーホール導体内の貫通孔内に充填された樹脂充填体の熱膨張率が、スルーホール導体の熱膨張率よりも大きいために、配線基板の温度が高くなると樹脂充填体の方がスルーホール導体よりも伸びる。一方、配線基板の温度が下がると逆に樹脂充填体の方がスルーホール導体よりも大きく縮む。このため、樹脂充填体及びスルーホール導体を覆うように形成されている蓋メッキ層に応力がかかり、スルーホール導体と樹脂充填体との境界付近で蓋メッキ層が破断してしまうことがあった。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、蓋メッキ層のうち、特に応力が集中し易いスルーホール導体と樹脂充填体との境界付近を補強し、蓋メッキ層の破断を防止できる配線基板を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、１または複数の内側絶縁層を、その厚さ方向に貫通するスルーホールと、上記スルーホールの内壁面に形成され、内部に貫通孔を有する筒状のスルーホール導体と、上記スルーホール導体内の上記貫通孔内に充填された樹脂充填体と、上記樹脂充填体を覆うと共に、上記スルーホール導体と接続する蓋メッキ層と、上記内側絶縁層の外側に積層された外側絶縁層と、上記スルーホールと同軸であり、上記外側絶縁層の厚さ方向に貫通するビアホールと、上記ビアホール内に充填され、上記蓋メッキ層と接続する充填ビア導体と、を備える配線基板であって、上記ビアホールのうち上記蓋メッキ層側の内径が、上記スルーホールの内径以上であり、上記蓋メッキ層のうち上記スルーホール導体と上記樹脂充填体との境界に位置する境界部が、上記充填ビア導体の底部によって覆われてなる配線基板を要旨とする。
【０００５】
本発明の配線基板は、ビアホールをスルーホールと同軸に形成し、このビアホールのうち蓋メッキ層側の内径をスルーホールの内径以上にしている。これにより、蓋メッキ層のうち、特に応力が集中し易いスルーホール導体と樹脂充填体との境界付近が、充填ビア導体に覆われて補強されるので、本発明の配線基板は、蓋メッキ層の破断を防止できる。
なお、内側絶縁層としては、例えば、ガラスエポキシ複合材料など、ガラス織布に樹脂を含浸させたガラス−樹脂複合材料を１層または複数層積層したものや、このガラス−樹脂複合材料の層に樹脂絶縁層を積層したものなどが挙げられる。
【０００６】
他の解決手段は、１または複数の内側絶縁層を、その厚さ方向に貫通するスルーホールと、上記スルーホールの内壁面に形成され、内部に貫通孔を有する筒状のスルーホール導体と、上記スルーホール導体内の上記貫通孔内に充填された樹脂充填体と、上記樹脂充填体を覆うと共に、上記スルーホール導体と接続する蓋メッキ層と、上記内側絶縁層の外側に積層された外側絶縁層と、上記外側絶縁層の厚さ方向に貫通するビアホールと、上記ビアホール内に充填され、上記蓋メッキ層と接続する充填ビア導体と、を備える配線基板であって、上記ビアホールは、上記スルーホールを上記外側絶縁層側に延ばした仮想スルーホール領域を内部に含み、上記蓋メッキ層のうち上記スルーホール導体と上記樹脂充填体との境界に位置する境界部が、上記充填ビア導体の底部によって覆われてなる配線基板を要旨とする。
【０００７】
本発明の配線基板は、ビアホールが、スルーホールを外側絶縁層側に延ばした仮想スルーホール領域を内部に含んでいる。これにより、蓋メッキ層のうち、特に応力が集中し易いスルーホール導体と樹脂充填体との境界付近が、充填ビア導体に覆われて補強されるので、本発明の配線基板は、蓋メッキ層の破断を防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に示す配線基板１００は、コア基板１１０（内側絶縁層）、コア主面１１０ｂ側に積層された樹脂絶縁層１２０（外側絶縁層）、及びソルダーレジスト層１３０を有する。さらに、図示しないが、コア裏面側にも同様に、樹脂絶縁層、及びソルダーレジスト層が積層されている。
コア基板１１０は、厚さ８００μｍのガラス−エポキシ樹脂複合材料からなり、この厚さ方向を貫通する内径Ｄ１＝１００μｍのスルーホール１１１が多数形成されている。さらに、スルーホール１１１内とコア主面１１０ｂ及び図示しないコア裏面のうちスルーホール１１１の周縁部とには、厚さ１８μｍの円筒状のスルーホール導体１１２が形成されている。さらに、スルーホール導体１１２の貫通孔１１２ｂ内には樹脂充填体１１３が充填されている。
【０００９】
コア基板１１０と樹脂絶縁層１２０との層間には、樹脂充填体１１３を覆いつつスルーホール導体１１２と接続する、厚さ１５μｍの蓋メッキ層１１５が形成されている。樹脂絶縁層１２０は、厚さ３０μｍのエポキシ樹脂からなり、多数のビアホール１２１が形成されている。さらに、ビアホール１２１内には、蓋メッキ層１１５と接続する充填ビアホール導体１２２が形成されている。さらに、樹脂絶縁層１２０とソルダーレジスト層１３０との層間には、充填ビアホール導体１２２と接続する配線層１３２が形成されている。さらに、ソルダーレジスト層１３０には、貫通孔１３１が形成されており、配線層１３２の一部を露出させてパッド１３２ｂを形成している。配線基板１００には、このパッド１３２ｂを利用して、図示しないＩＣチップ等が搭載される。
【００１０】
さらに、本実施形態の配線基板１００では、図１に示すように、ビアホール１２１は、その中心軸がスルーホール１１１の中心軸Ｃに一致するように形成されている。さらに、ビアホール１２１の底面１２１ｂの直径Ｄ２を、スルーホール１１１の内径Ｄ１（＝１００μｍ）以上の大きさである１２０μｍとしている。従って、ビアホール１２１は、スルーホール１１１を樹脂絶縁層１２０側（図１中上方）に延長した仮想スルーホール領域Ｅ１を内部に含む。これにより、本実施形態の配線基板１００では、蓋メッキ層１１５のうちスルーホール導体１１２と樹脂充填体１１３との境界付近である境界部１１５ｂが、充填ビア導体１２２の底部１２２ｂによって覆われる。なお、コア裏面側にも蓋メッキ層、ビアホール導体等が、コア主面１１０ｂ側と同様に形成されている。
【００１１】
ところで、配線基板１００では、エポキシ樹脂からなる樹脂充填体１１３の熱膨張率が約４０ｐｐｍ、銅からなるのスルーホール導体１１２の熱膨張率が約１８ｐｐｍとなっている。従って、樹脂充填体１１３の熱膨張率がスルーホール導体１１２の熱膨張率よりも２倍以上大きいために、配線基板１００の温度が上下すると、樹脂充填体１１３がスルーホール導体１１２に比べて大きく伸縮する。このため、蓋メッキ層１１５に応力がかかり、特にスルーホール導体１１２と樹脂充填体１１３との境界付近に応力が集中する。
しかしながら、本実施形態の配線基板１００では、蓋メッキ層１１５のうちスルーホール導体１１２と樹脂充填体１１３との境界付近である境界部１１５ｂが、充填ビア導体１２２に覆われて補強されているので、蓋メッキ層１１５の破断を防止することができる。さらに、本実施形態の配線基板１００は、蓋メッキ層１１５と非充填ビア導体１２２との接触面積が大きいので、電気特性が良好となる。さらに、たとえ蓋メッキ層１１５が破断したとしても、スルーホール導体１１２、蓋メッキ層１１５、及び充填ビア導体１２２の導通を確保することができる。
【００１２】
このような配線基板１００は、次のようにして製造する。なお、ここではコア裏面側についての説明を省略するが、コア裏面側についてもコア主面１１０ｂ側と同時に形成するものとする。
ガラス−エポキシ樹脂複合材料からなり、両面に銅箔を張り付けた、厚さ約１．０ｍｍのコア基板１１０を用意する。そして、コア基板１００の所定の位置に、ドリルまたはレーザによって、これを貫通する多数のスルーホール１１１を穿孔する。その後、公知の無電解Ｃｕメッキ、及び電解Ｃｕメッキによって、スルーホール１１１内にスルーホール導体１１２を形成する。次いで、スルーホール導体１１２の貫通孔１１２ｂ内に樹脂ペーストを印刷充填して熱硬化させ、コア主面１１０ｂを研磨して樹脂充填体１１３を形成する。次に、例えば、サブトラクティブ法など公知の無電解Ｃｕメッキ、電解Ｃｕメッキ、及びエッチング手法によって、コア主面１１０ｂ上に、樹脂充填体１１３を覆いつつスルーホール導体１１２と接続するような、直径２００μｍ、厚さ１５μｍの蓋メッキ層１１５を形成する。
【００１３】
次いで、コア主面１１０ｂ及び蓋メッキ層１１５上に、ビアホール１２１を有する樹脂絶縁層１２０を形成する。具体的には、未硬化感光性樹脂を貼り付け、フォトリソグラフィ技術により、露光・現像・硬化させて、ビアホール１２１を有する樹脂絶縁層１２０を形成する。ここで、ビアホール１２１はスルーホール１１１と同軸に且つ、蓋メッキ層１１５に近づくにつれて内径が小さくなるテーパ状に形成する。なお、ビアホール１２１の底面１２１ｂの直径Ｄ２を１２０μｍとした。その後、例えば、セミアディティブ法など公知の無電解Ｃｕメッキ、電解Ｃｕメッキ及びエッチング手法によって、ビアホール１２１内に充填ビアホール導体１２２を形成し、樹脂絶縁層１２０の主面１２０ｂに配線層１３２を形成する。次いで、ソルダーレジスト層１３０を積層し、露光・現像して所定の位置に貫通孔１３１を形成する。これにより、配線層１３２の一部が貫通孔１３１から露出して、パッド１３２ｂが形成される。このようにして、配線基板１００が完成する。
【００１４】
（変形形態）
次に、実施形態の変形形態である配線基板２００について、図面を参照しつつ説明する。上述した実施形態の配線基板１００では、ビアホール１２１とスルーホール１１１とを同軸に形成した。これに対し、本変形形態の配線基板２００は、ビアホールをスルーホールと同軸に形成しない点で異なるが、その他の部分についてはほぼ同様である。従って、実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については、説明を省略または簡略化する。
図２に示す配線基板２００は、実施形態の配線基板１００と同様に、コア基板２１０（内側絶縁層）、コア主面２１０ｂ側に積層された樹脂絶縁層２２０（外側絶縁層）、及びソルダーレジスト層２３０を有する。さらに、図示しないが、コア裏面側にも同様に、樹脂絶縁層、及びソルダーレジスト層が積層されている。
【００１５】
コア基板２１０には、実施形態の配線基板１００と同様に、厚さ方向を貫通する内径１００μｍのスルーホール２１１、スルーホール導体２１２、及び樹脂充填体２１３が形成されている。コア基板２１０と樹脂絶縁層２２０との層間には、実施形態の配線基板１００と同様に、蓋メッキ層２１５が形成されている。樹脂絶縁層２２０には、実施形態の配線基板１００と異なるビアホール２２１及び充填ビアホール導体２２２が形成されている。さらに、実施形態の配線基板１００と同様に、配線層２３２、パッド２３２ｂが形成されている。
【００１６】
但し、本変形形態の配線基板２００は、実施形態の配線基板１００と異なり、図２に示すように、ビアホール２２１とスルーホール２１１とは同軸に形成されていない。しかしながら、本変形形態の配線基板２００は、ビアホール２２１が、スルーホール２１１を樹脂絶縁層２２０側（図２中上方）に延ばした仮想スルーホール領域Ｅ２を内部に含んでいる。これにより、蓋メッキ層２１５のうちスルーホール導体２１２と樹脂充填体２１３との境界付近である境界部２１５ｂが、充填ビア導体２２２に覆われて補強されるので、本変形形態の配線基板２００においても、蓋メッキ層２１５の破断を防止することができる。
さらに、本変形形態の配線基板２００は、蓋メッキ層２１５と充填ビア導体２２２との接続部分が実施形態の配線基板１００よりも大きいので、さらに電気特性が良好となる。
【００１７】
以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態及び変形形態では、内側絶縁層を１層のコア基板１１０，２１０として、これらを貫通するスルーホール１１１，２１１を形成したが、内側絶縁層を複数の絶縁層として、この複数の絶縁層を貫通するスルーホールを形成しても良い。
また、実施形態及び変形形態では、コア基板１１０，２１０の両面に樹脂絶縁層１２０，２２０、充填ビア導体１２２，２２２等を形成したが、コア基板１１０，２１０の主面１１０ｂ，２１０ｂ側のみに形成しても良い。
【００１８】
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態にかかる配線基板１００の要部を示す部分断面図である。
【図２】  変形形態にかかる配線基板２００の要部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１００，２００  配線基板
１１０，２１０  コア基板（内側絶縁層）
１１１，２１１  スルーホール
１１２，２１２  スルーホール導体
１１２ｂ，２１２ｂ  貫通孔
１１３，２１３  樹脂充填体
１１５，２１５  蓋メッキ層
１２０，２２０  樹脂絶縁層（外側絶縁層）
１２１，２２１  ビアホール
１２２，２２２  充填ビア導体
Ｄ１  スルーホール１１１の内径
Ｄ２  ビアホール１２１の底面１２１ｂの直径（ビアホールのうち蓋メッキ層側の内径）
Ｅ１，Ｅ２  仮想スルーホール領域
【図１】
0003854510.tif 000002
【図２】
0003854510.tif 000003