(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面と裏面とを有し無機繊維と樹脂との複合材からなるコア基板の所定の位置に、上記主面と裏面との間を貫通する貫通孔を、または、上記コア基板と、この主面上及び裏面上に形成されたそれぞれ少なくとも１層の主面側樹脂絶縁層及び裏面側樹脂絶縁層とからなる基板の所定の位置に、基板主面と基板裏面との間を貫通する貫通孔を、形成する貫通孔形成工程と、
メッキ手法により、上記主面上及び裏面上に、または基板主面上及び基板裏面上に、第１メッキ層を形成すると同時に、上記貫通孔の内周面に上記第１メッキ層よりも厚い第２メッキ層からなる略筒状のスルーホール導体を形成するメッキ層形成工程と、
上記第１メッキ層をエッチングして、所定パターンの導体層を形成する導体層形成工程と、
を備える配線基板の製造方法。
【請求項２】
主面と裏面とを有し無機繊維と樹脂との複合材からなるコア基板の所定の位置に、上記主面と裏面との間を貫通する貫通孔を、または、上記コア基板と、この主面上及び裏面上に形成されたそれぞれ少なくとも１層の主面側樹脂絶縁層及び裏面側樹脂絶縁層とからなる基板の所定の位置に、基板主面と基板裏面との間を貫通する貫通孔を、形成する貫通孔形成工程と、
上記主面上及び裏面上に、または基板主面上及び基板裏面上に、第１メッキ層を形成するとともに、上記貫通孔の内周面に上記第１メッキ層よりも厚い第２メッキ層からなる略筒状のスルーホール導体を形成するメッキ層形成工程であって、
メッキ手法により、上記主面上及び裏面上に、または基板主面上及び基板裏面上に、第１メッキ層を形成すると同時に、上記貫通孔の内周面に第２メッキ層を形成するメッキ工程、及び、
上記メッキ工程後、上記第１メッキ層を研磨して、上記第１メッキ層よりも上記第２メッキ層を厚くする研磨工程、を含むメッキ層形成工程と、
上記第１メッキ層をエッチングして、所定パターンの導体層を形成する導体層形成工程と、
を備える配線基板の製造方法。
【請求項３】
主面と裏面とを有し無機繊維と樹脂との複合材からなるコア基板の所定の位置に、上記主面と裏面との間を貫通する貫通孔を、または、上記コア基板と、この主面上及び裏面上に形成されたそれぞれ少なくとも１層の主面側樹脂絶縁層及び裏面側樹脂絶縁層とからなる基板の所定の位置に、基板主面と基板裏面との間を貫通する貫通孔を、形成する貫通孔形成工程と、
上記主面上及び裏面上に、または基板主面上及び基板裏面上に、第１メッキ層を形成するとともに、上記貫通孔の内周面に上記第１メッキ層よりも厚い第２メッキ層からなる略筒状のスルーホール導体を形成するメッキ層形成工程であって、
メッキ手法により、上記主面上及び裏面上に、または基板主面上及び基板裏面上に、第１メッキ層を形成すると同時に、上記貫通孔の内周面に第２メッキ層を形成するメッキ工程、及び、
上記メッキ工程後、エッチングしながら粗化して、上記第１メッキ層よりも上記第２メッキ層を厚くするエッチング粗化工程、を含むメッキ層形成工程と、
上記第１メッキ層をエッチングして、所定パターンの導体層を形成する導体層形成工程と、
を備える配線基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の配線基板の製造方法であって、
前記貫通孔形成工程において、レーザにより、軸方向の中央部近傍で最も径大となる中太貫通孔を形成し、
前記メッキ層形成工程において、前記スルーホール導体の厚さが、軸方向の中央部近傍で最も厚くなる中厚スルーホール導体を形成する
配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コア基板に樹脂絶縁層が積層された配線基板であって、コア基板を貫通するスルーホール導体を備える配線基板の製造方法に関し、特に、コア基板がガラス繊維や石英繊維などの無機繊維と樹脂との複合材からなる配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コア基板に樹脂絶縁層が積層された配線基板の中で、コア基板がガラス繊維や石英繊維などの無機繊維と樹脂との複合材からなり、このコア基板を貫通するスルーホール導体が形成されたものが知られている。
例えば、図８に部分拡大断面図を示す配線基板１０１が挙げられる。この配線基板１０１は、その中心に、ガラス繊維布に樹脂を含浸させた複合材からなる略板形状のコア基板１０３を備え、その主面１０３Ａ上には主面側樹脂絶縁層１０５が、裏面１０３Ｂ上には裏面側樹脂絶縁層１０７がそれぞれ形成されている。
【０００３】
このうちコア基板１０３には、主面１０３Ａと裏面１０３Ｂとの間を貫通する略円筒状の貫通孔１０９が多数形成されている。そして、各貫通孔１０９には、その内周面に沿って略円筒状のスルーホール導体１１１が形成されている。
また、コア基板１０３と主面側樹脂絶縁層１０５との間には、スルーホール導体１１１と接続する配線層、接続パッド等からなる主面側導体層１１３が形成され、また、コア基板１０３と裏面側樹脂絶縁層１０７との間にも、スルーホール導体１１１と接続する配線層、接続パッド等からなる裏面側導体層１１５が形成されている。
【０００４】
なお、接続パッド等の主面側導体層１１３の一部は、この配線基板１０１にＩＣチップ等を搭載するために主面側樹脂絶縁層１０５に形成された開口１０５Ｋ内に露出している。同様に、裏面側導体層１１５の接続パッド等も、この配線基板１０１を他の基板等に接続するために裏面側樹脂絶縁層１０７に形成された開口１０７Ｋ内に露出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような配線基板１０１では、コア基板１０３が無機繊維と樹脂との複合材からできているので、コア基板１０３の平面方向の熱膨張率は、無機繊維によって比較的小さく、即ち、導体層等の熱膨張率と同程度まで抑えられている。従って、コア基板１０３と導体層等との熱膨張率の差に起因して主面側導体層１１３や裏面側導体層１１５に発生する応力は比較的小さい。
【０００６】
しかしながら、コア基板１０３の厚さ方向の熱膨張率は、無機繊維によっては抑制されにくいので、樹脂の熱膨張率に近い値となり、導体層等の熱膨張率と大きく異なることとなる。このため、コア基板１０３の貫通孔１０９内に形成されたスルーホール導体１１１には、熱膨張率の違いによる応力が厚さ方向（軸方向）に掛かり、ヒートサイクル試験などにおいて、スルーホール導体１１１が貫通孔１０９内で破断するなどの不具合が発生することがあり、信頼性に乏しい。
【０００７】
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであって、スルーホール導体に破断が生じにくく、信頼性が高い配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
なお、配線基板としては、主面と裏面とを有し、無機繊維と樹脂との複合材からなるコア基板と、上記コア基板の主面上に形成された少なくとも１層の主面側樹脂絶縁層と、上記コア基板の裏面上に形成された少なくとも１層の裏面側樹脂絶縁層と、上記コア基板、主面側樹脂絶縁層、及び裏面側樹脂絶縁層のうち、少なくとも上記コア基板の上記主面がなす平面と裏面がなす平面との間を貫通する貫通孔と、上記貫通孔内周面に形成されたスルーホール導体と、上記コア基板と主面側樹脂絶縁層の間、または主面側樹脂絶縁層間に形成され、上記貫通孔の主面側端部で上記スルーホール導体と接続する主面側導体層と、上記コア基板と裏面側樹脂絶縁層の間、または裏面側樹脂絶縁層間に形成され、上記貫通孔の裏面側端部で上記スルーホール導体と接続する裏面側導体層と、を備え、上記スルーホール導体の厚さが、上記主面側導体層及び裏面側導体層の厚さより厚い配線基板とすると良い。
【０００９】
コア基板が無機繊維と樹脂との複合材からなる配線基板では、前述したように、コア基板の平面方向の熱膨張率は、比較的小さく、導体層等と同程度にまで抑えられているが、コア基板の厚さ方向の熱膨張率は、導体層等と大きく異なっている。
具体的に言うと、例えば、ＦＲ−４（ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた複合材）からなるコア基板では、平面方向の熱膨張率が、導体層等の熱膨張率（例えばＣｕでは１７．７ｐｐｍ（２０〜３００℃））と同程度の約１５ｐｐｍであるのに対し、厚さ方向の熱膨張率は、およそ５０〜６０ｐｐｍであり、導体層等の熱膨張率と大きく異なる。
【００１０】
従って、コア基板と樹脂絶縁層との間に形成された主面側導体層及び裏面側導体層には、比較的小さい応力しか掛からない。また、主面側樹脂絶縁層間及び裏面側樹脂絶縁層層間に形成された主面側導体層及び裏面側導体層についても、コア基板の熱膨張率が低いことから、樹脂絶縁層の熱膨張率が抑制されるので、これらの導体層に掛かる応力も小さい。
一方、コア基板だけを貫通するスルーホール導体や、コア基板とコア基板の主面上及び裏面上に形成した樹脂絶縁層をも貫通するスルーホール導体には、コア基板の熱膨張率との違い、樹脂絶縁層をも貫通する場合には、さらにその樹脂絶縁層の熱膨張率との違い、による応力が掛かる。このため、ヒートサイクル試験などにおいて、スルーホール導体が貫通孔内で破断するなどの不具合が発生しやすい。
【００１１】
これに対し、上記の配線基板では、コア基板の厚さ方向に形成するスルーホール導体の厚さを、その平面方向に形成する主面側導体層及び裏面側導体層の厚さより厚くしている。このため、スルーホール導体に、コア基板との熱膨張率の違いに起因する応力や、スルーホール導体が樹脂絶縁層をも貫通する場合には、その樹脂絶縁層との熱膨張率の違いに起因する応力が掛かっても、スルーホール導体が破断することが防止される。従って、この配線基板は、スルーホール導体に破断が生じにくく、信頼性が高い。
【００１２】
ここで、貫通孔としては、コア基板を直接貫通するものの他、コア基板を貫通する孔の中に充填された樹脂等の充填体内を貫通するものをも含む。このような充填体内に形成されたスルーホール導体においても、コア基板の厚さ方向の熱膨張に伴って充填体も膨張するので、コア基板とスルーホール導体との熱膨張率の違いに起因する応力が生じ、スルーホール導体が破断しやすくなるからである。従って、このようなスルーホール導体の厚さを、主面側導体層及び裏面側導体層の厚さより厚くすることで、スルーホール導体の破断を防止することができる。
【００１３】
また、無機繊維と樹脂との複合体としては、配線基板の強度や熱耐性等を考慮して適宜選択すれば良いが、ガラス繊維や石英繊維などの無機繊維からなる無機繊維布、無機繊維不織布、無機繊維ペーパなどに、エポキシ樹脂等の樹脂を含浸させたものが挙げられる。
【００１４】
さらに、上記の配線基板であって、前記スルーホール導体の厚さは、軸方向の中央部近傍で最も厚くされている配線基板とすると良い。
【００１５】
スルーホール導体に、コア基板との熱膨張率の違いによる応力が生じる場合、スルーホール導体のうち最も破断しやすい部分は、傾向的に、軸方向の中央部近傍であることが判っている。
これに対し、上記の配線基板では、スルーホール導体の厚さが、軸方向の中央部近傍で最も厚くなっている。つまり、熱膨張率の違いによる応力により破断しやすい部分ほど厚さが厚くなるようにしてある。従って、この配線基板は、スルーホール導体に破断がより生じにくく、信頼性をより一層高くすることができる。
【００１６】
そして解決手段は、主面と裏面とを有し無機繊維と樹脂との複合材からなるコア基板の所定の位置に、上記主面と裏面との間を貫通する貫通孔を、または、上記コア基板と、この主面上及び裏面上に形成されたそれぞれ少なくとも１層の主面側樹脂絶縁層及び裏面側樹脂絶縁層とからなる基板の所定の位置に、基板主面と基板裏面との間を貫通する貫通孔を、形成する貫通孔形成工程と、メッキ手法により、上記主面上及び裏面上に、または基板主面上及び基板裏面上に、第１メッキ層を形成すると同時に、上記貫通孔の内周面に上記第１メッキ層よりも厚い第２メッキ層からなる略筒状のスルーホール導体を形成するメッキ層形成工程と、上記第１メッキ層をエッチングして、所定パターンの導体層を形成する導体層形成工程と、を備える配線基板の製造方法である。
【００１７】
本発明によれば、メッキ層形成工程において、メッキ手法によって、コア基板の主面上及び裏面上に、または基板の基板主面上及び基板裏面上に、第１メッキ層を形成するとともに、貫通孔の内周面に第１メッキ層よりも厚いスルーホール導体を形成するので、一度に形成することができる。
さらに、スルーホール導体の厚さを導体層の厚さより厚く形成することにより、スルーホール導体にコア基板との熱膨張率の違いに起因する応力が掛かっても、スルーホール導体が破断することが防止される。従って、スルーホール導体に破断が生じにくく、信頼性が高い配線基板を製造することができる。
また、導体層形成工程では、第１メッキ層をエッチングして導体層を形成するので、スルーホール導体より第１メッキ層が薄くされていることにより、効率よくまた精度良くエッチングされるので、導体層のパターン精度を向上させることもできる。
【００１８】
ここで、メッキ層形成工程は、メッキ手法により第１メッキ層よりも第２メッキ層の厚さを厚くする他、以下に示す方法を採ることもできる。
即ち、例えば、メッキ層形成工程のうちメッキ工程で、コア基板の主面上及び裏面上に、または基板の基板主面上及び基板裏面上に、第１メッキ層を形成するとともに、上記貫通孔の内周面に第２メッキ層を形成する。その後、研磨工程で、第１メッキ層を研磨除去する。このようにしても、メッキ層形成工程で、第１メッキ層よりも第２メッキ層を厚くすることができる。
【００１９】
また、例えば、メッキ層形成工程のうちメッキ工程で、コア基板の主面上及び裏面上に、または基板の基板主面上及び基板裏面上に、第１メッキ層を形成するとともに、上記貫通孔の内周面に第２メッキ層を形成する。その後、エッチング粗化工程で、蟻酸などを用いて、メッキ層をエッチングしながら粗化する。このようなエッチング粗化をすると、貫通孔内の第２メッキ層は粗化されにくいので、第１メッキ層を選択的に薄くすることができる。
【００２０】
さらに、上記の配線基板の製造方法であって、前記貫通孔形成工程において、レーザにより、軸方向の中央部近傍で最も径大となる中太貫通孔を形成し、前記メッキ層形成工程において、前記スルーホール導体の厚さが、軸方向の中央部近傍で最も厚くなる中厚スルーホール導体を形成する配線基板の製造方法とすると良い。
【００２１】
本発明によれば、貫通孔形成工程で、軸方向の中央部近傍が径大な中太貫通孔を形成しているので、メッキ層形成工程において、メッキ手法により、スルーホール導体の厚さが、軸方向の中央部近傍で最も厚くなるスルーホール導体を容易に形成することができる。
このような中厚スルーホール導体は、コア基板との熱膨張率の違いによる応力により破断しやすい部分ほど厚さが厚くなっているので、スルーホール導体の破断がより確実に防止される。従って、本発明の製造方法によれば、スルーホール導体に破断がより生じにくく、信頼性がさらに高い配線基板を、容易に製造することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の配線基板１の部分拡大断面図を図１に示す。この配線基板１は、その中心に、ガラス繊維布（無機繊維）にエポキシ樹脂（樹脂）を含浸させた複合材からなり、厚さ約８００μｍの略板形状をなすコア基板３を備える。その主面３Ａ上には、厚さ約５０μｍのエポキシ樹脂等からなる主面側樹脂絶縁層５が、裏面３Ｂ上にも、厚さ約５０μｍのエポキシ樹脂等からなる裏面側樹脂絶縁層７がそれぞれ形成されている。
【００２３】
このうちコア基板３には、主面３Ａと裏面３Ｂとの間を貫通する多数の貫通孔９が形成されている。この貫通孔９は、その主面側端部９Ａ及び裏面側端部９Ｂ近傍から軸方向の中央部９Ｃ近傍に向かって徐々に径大となり、中央部９Ｃ近傍で最も径大となる形状の中太貫通孔９であり、両端部近傍の径はそれぞれ約５５μｍ、中央部９Ｃ近傍の径は約７０μｍとなっている。
そして、この中太貫通孔９内には、その内周面に、Ｃｕからなる略筒状のスルーホール導体１１が形成されている。このスルーホール導体１１は、その主面側端部１１Ａ及び裏面側端部１１Ｂ近傍から軸方向の中央部１１Ｃ近傍に向かって徐々に厚さが厚くなり、中央部１１Ｃ近傍で最も厚くなる形状の中厚スルーホール導体１１である。両端部近傍の厚さはそれぞれ約２５μｍ、中央部１１Ｃ近傍の厚さは約３０〜３５μｍとなっている。なお、スルーホール導体１１内には、エポキシ樹脂等からなる樹脂充填体１２が形成されている。
【００２４】
また、コア基板３の主面３Ａ上、即ちコア基板３と主面側樹脂絶縁層５との間には、中太貫通孔９の主面側端部９Ａで、中厚スルーホール導体１１の主面側端部１１Ａと接続する配線層１３及び接続パッド１４からなる主面側導体層１５が形成されている。同様に、裏面３Ｂ上、即ちコア基板３と裏面側樹脂絶縁層７との間にも、中太貫通孔９の裏面側端部９Ｂで、中厚スルーホール導体１１の裏面側端部１１Ｂと接続する配線層１７及び接続パッド１８からなる裏面側導体層１９が形成されている。
これら主面側導体層１５及び裏面側導体層１９は、いずれもＣｕからなり、その厚さが約２０μｍとなっている。従って、上述した中厚スルーホール導体１１（厚さ約２５〜３５μｍ）は、全体に渡って、これらの導体層よりも厚くなっている。
【００２５】
また、主面側樹脂絶縁層５には、多数の開口５Ｋが形成され、各開口５Ｋ内には、この配線基板１に図示しないＩＣチップを搭載するために、主面側導体層１５の接続パッド１４が露出している。同様に、裏面側樹脂絶縁層７にも、多数の開口７Ｋが形成され、各開口７Ｋ内には、この配線基板１を図示しない他の基板に接続するために、裏面側導体層１９の接続パッド１８が露出している。
【００２６】
このような配線基板１は、コア基板３がガラス繊維布とエポキシ樹脂との複合材からできているので、コア基板３の平面方向の熱膨張率は、約１５ｐｐｍと比較的小さく抑えられ、Ｃｕの熱膨張率（約１７．７ｐｐｍ）と同程度である。従って、コア基板３と主面側導体層１５及び裏面側導体層１９との熱膨張率の差に起因して生じる平面方向（図中左右方向）の応力は比較的小さい。
一方、コア基板３の厚さ方向の熱膨張率は、ガラス繊維布によってはほとんど抑制されないので、エポキシ樹脂の熱膨張率に近い値の約５０〜６０ｐｐｍとなり、Ｃｕの熱膨張率（約１７．７ｐｐｍ）と大きく異なる。従って、コア基板３内に形成された中厚スルーホール導体１１には、コア基板３と中厚スルーホール導体１１との熱膨張率の違いによる厚さ方向（軸方向）の応力が掛かる。
【００２７】
しかし、本実施形態では、中厚スルーホール導体１１の厚さ（約２５〜約３５μｍ）を、主面側導体層１５及び裏面側導体層１９の厚さ（約２０μｍ）よりも厚くしたので、大きな応力が掛かっても、中厚スルーホール導体１１が破断することが防止される。特に、中厚スルーホール導体１１の厚さを、主面側導体層１５及び裏面側導体層１９の厚さの２５％増以上の厚さとしているので、中厚スルーホール導体１１の破断をより効果的に防止することができる。
さらに、本実施形態では、中厚スルーホール導体１１の厚さが、その軸方向の中央部１１Ｃ近傍で最も厚くなっている。つまり、熱膨張率の違いによる応力により破断しやすい部分ほど厚さを厚くしてある。このため、中厚スルーホール導体１１がより破断しにくく、配線基板１の信頼性が高い。
【００２８】
次に、上記配線基板１の製造方法について、図２及び図３を参照しつつ説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、公知の手法により作製された上記コア基板３、即ち、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた複合材からなる略板形状のコア基板３を用意する。
【００２９】
次に、貫通孔形成工程において、図２（ｂ）に示すように、コア基板３の所定位置をレーザで穿孔し、主面３Ａと裏面３Ｂとの間を貫通する中太貫通孔９を多数形成する。
具体的には、レーザにより、主面側端部９Ａ及び裏面側端部９Ｂ近傍から軸方向の中央部９Ｃ近傍に向かうにつれて徐々に径大となり、中央部９Ｃ近傍で最も径大となる中太貫通孔９を形成する。この際、レーザの条件等は、コア基板３の材質や厚さ等に応じて適宜変更すればよいが、ここでは、ＣＯ2 レーザを用いて、その条件をパルス幅が１５０μｍｓｅｃ、パルスピークが１ＫＷ、ショット数が１０回のサイクルパルス法としている。
このようなレーザ加工で貫通孔９を形成すれば、別途特別な加工を行わなくても、一挙に中太貫通孔９を形成することができるので好適である。
【００３０】
次に、メッキ層形成工程において、図３（ａ）に示すように、コア基板３の主面３Ａ及び裏面３Ｂ上に第１メッキ層２１を形成するとともに、中太貫通孔９の内周面に、全体に渡って第１メッキ層２１より厚く、かつ、軸方向の中央部近傍に向かうにつれて徐々に厚さが厚くなる第２メッキ層２２、即ち中厚スルーホール導体１１を形成する。
【００３１】
具体的には、まず、無電解メッキを施し、コア基板３の主面３Ａ及び裏面３Ｂ並びに中太貫通孔９の内周面に、無電解メッキ層を形成する。さらに、ブライトナー（光沢剤）を５０％希釈したプレディップ槽で前処理した後、電解メッキを施し、無電解メッキ層上に電解メッキ層を形成する。この際、電解メッキの条件を適宜選択して、第１メッキ層２１よりも厚く、中央部１１Ｃ近傍が最も厚い中厚スルーホール導体１１を形成する。ここでは、電解メッキの条件を、Ｃｕ濃度が１８ｇ／ｌ、Ｈ2ＳＯ4が１８０ｇ／ｌ、Ｃｌ- が４８ｍｇ／ｌ、レベラー（メッキ抑制剤）が０．３ｍｇ／ｌ、電流密度が１Ａ／ｄｍ2 としている。なお、ブライトナーとしては、チオ尿素、チオカルバーメート等の含イオウ有機化合物、レベラーとしては、ポリアミン等を用いることができる。
【００３２】
これにより、第１メッキ層２１及びこれより厚い中厚スルーホール導体１１が、一度に形成される。また、本実施形態では、貫通孔形成工程で、中央部９Ｃ近傍が最も径大な中太貫通孔９を形成しているので、スルーホール導体１１の中央部１１Ｃ近傍を、主面側端部１１Ａ及び裏面側端部１１Ｂ近傍よりも、容易に厚くすることができる。
【００３３】
次に、充填体形成工程において、中厚スルーホール導体１１内に、樹脂充填体１２を形成する（図３（ｂ）参照）。
具体的には、中厚スルーホール導体１１内に、エポキシ樹脂に無機フィラーと硬化剤とを混ぜた樹脂ペーストを印刷充填し、これを加熱して半硬化させる。その後、コア基板３の主面３Ａ及び裏面３Ｂから膨出した余分な樹脂を研磨除去し、さらに、半硬化の樹脂を加熱硬化させて、樹脂充填体１２を形成する。
【００３４】
次に、導体層形成工程において、図３（ｂ）に示すように、第１メッキ層２１をエッチングし、所定パターンの主面側導体層１５及び裏面側導体層１９（導体層）を形成する。
具体的には、第１メッキ層２１等上に所定パターンのエッチングレジスト層を形成し、このレジスト層から露出する第１メッキ層２１をエッチング除去することにより、主面側導体層１５及び裏面側導体層１９を形成する。
その際、上記メッキ層形成工程で、第１メッキ層２１は中厚スルーホール導体１１よりも薄くしてあるので、効率良くまた精度良くエッチングすることができ、パターン精度の高い主面側導体層１５及び裏面側導体層１９を形成することができる。
【００３５】
次に、樹脂絶縁層形成工程において、コア基板３の主面３Ａ上に、開口５Ｋを有する主面側樹脂絶縁層５を、裏面３Ｂ上に、開口７Ｋを有する裏面側樹脂絶縁層７をそれぞれ形成する。
具体的には、コア基板３の主面３Ａ及び裏面３Ｂ上に、エポキシ樹脂等からなる半硬化の主面側樹脂絶縁層及び裏面側樹脂絶縁層を形成し、開口５Ｋ，７Ｋに対応した所定パターンを有するマスクを用いてそれぞれ露光し、さらに現像する。その後、さらに加熱処理し硬化させて、開口５Ｋを有する主面側樹脂絶縁層５及び開口７Ｋを有する裏面側樹脂絶縁層７を形成する。この工程においても、主面側導体層１５及び裏面側導体層１９が比較的薄くされているので、主面３Ａ及び裏面３Ｂの凹凸が小さくなり、主面側樹脂絶縁層５及び裏面側樹脂絶縁層７の表面をより平坦に形成することができる。
以上のようにして、図１に示す本実施形態の配線基板１が完成する。
【００３６】
（実施形態２）
次いで、実施形態２の配線基板及び配線基板の製造方法について、図４〜図７を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
本実施形態の配線基板５１の部分拡大断面図を図４に示す。この配線基板５１は、上記実施形態１のコア基板３と同様なコア基板５３を備える。その主面５３Ａ上には、厚さ約５０μｍのエポキシ樹脂等からなる主面側第１樹脂絶縁層５５Ｐ、及び、その上に積層された厚さ約４０μｍのエポキシ樹脂等からなる主面側第２樹脂絶縁層５５Ｑの２層からなる主面側樹脂絶縁層５５が形成されている。また、裏面５３Ｂ上にも、厚さ約５０μｍのエポキシ樹脂等からなる裏面側第１樹脂絶縁層５７Ｐ、及び、その上に積層された厚さ約４０μｍのエポキシ樹脂等からなる裏面側第２樹脂絶縁層５７Ｑの２層からなる裏面側樹脂絶縁層５７が形成されている。
【００３７】
このうちコア基板５３には、その主面５３Ａと裏面５３Ｂとの間を貫通する多数の外側貫通孔５９（貫通孔）が形成されている。この外側貫通孔５９は、直径約３００μｍの略円筒状をなし、その内周面には、厚さ約２５μｍのＣｕからなる略円筒状の外側スルーホール導体６１（スルーホール導体）が形成されている。そして、外側スルーホール導体６１内には、エポキシ樹脂等からなる外側樹脂充填体６２が形成されている。
【００３８】
外側樹脂充填体６２内には、外側貫通孔５９（外側スルーホール導体６１）と略同軸で、コア基板５３の主面５３Ａがなす平面と裏面５３Ｂがなす平面との間を貫通し、さらに、主面側第１樹脂絶縁層５５Ｐ及び裏面側第１樹脂絶縁層５７Ｐをも貫通する内側貫通孔６３が形成されている。
この内側貫通孔６３は、コア基板５３と主面側樹脂絶縁層５５との境界、及びコア基板５３と裏面側樹脂絶縁層５７との境界から、軸方向の中央部６３Ｃ近傍に向かうにつれて徐々に径大となり、中央部６３Ｃ近傍で最も径大となる。また、これらの境界から主面側端部６３Ａ及び裏面側端部６３Ｂに向かうにつれて徐々に径大となる形状の内側中太貫通孔である。各境界における径はそれぞれ約５５μｍ、中央部６３Ｃ近傍の径は約７０μｍ、主面側端部６３Ａ及び裏面側端部６３Ｂ近傍の径はそれぞれ約７０μｍとなっている。
【００３９】
そして、この内側中太貫通孔６３の内周面には、外側スルーホール導体６１と略同軸で、Ｃｕからなる略筒状の内側スルーホール導体６５が形成されている。この内側スルーホール導体６５は、その主面側端部６５Ａ及び裏面側端部６５Ｂ近傍から、軸方向の中央部６５Ｃ近傍に向かって、徐々に厚さが厚くなり、中央部６５Ｃ近傍で最も厚くなる形状の内側中厚スルーホール導体６５である。主面側端部６５Ａ及び裏面側端部６５Ｂ近傍の厚さはそれぞれ約２５μｍ、中央部６５Ｃ近傍の厚さは約３０〜３５μｍとなっている。なお、内側中厚スルーホール導体６５内には、エポキシ樹脂等からなる内側樹脂充填体６６が形成されている。
【００４０】
コア基板５３と主面側樹脂絶縁層５５（主面側第１樹脂絶縁層５５Ｐ）との間には、外側貫通孔５９の主面側端部５９Ａで、外側スルーホール導体６１の主面側端部６１Ａと接続する配線層からなる主面側コア導体層６９（主面側導体層）が形成されている。同様に、コア基板５３と裏面側樹脂絶縁層５７（裏面側第１樹脂絶縁層５７Ｐ）との間にも、外側貫通孔５９の裏面側端部５９Ｂで、外側スルーホール導体６１の裏面側端部６１Ｂと接続する配線層からなる裏面側コア導体層７１（裏面側導体層）が形成されている。
これら主面側コア導体層６９及び裏面側コア導体層７１は、いずれもＣｕからなり、その厚さが約２０μｍとなっている。従って、前述した外側スルーホール導体６１（厚さ約２５μｍ）は、これらの導体層よりも厚くなっている。
【００４１】
また、主面側樹脂絶縁層５５間（主面側第１樹脂絶縁層５５Ｐと主面側第２樹脂絶縁層５５Ｑとの間）には、内側中太貫通孔６３の主面側端部６３Ａで、内側中厚スルーホール導体６５の主面側端部６５Ａと接続する配線層７３や接続パッド７４からなる主面側層間導体層７５（主面側導体層）が形成されている。同様に、裏面側樹脂絶縁層５７間（裏面側第１樹脂絶縁層５７Ｐと裏面側第２樹脂絶縁層５７Ｑとの間）にも、内側中太貫通孔６３の裏面側端部６３Ｂで、内側中厚スルーホール導体６５の裏面側端部６５Ｂと接続する配線層７７や接続パッド７８からなる裏面側層間導体層７９（裏面側導体層）が形成されている。
これら主面側層間導体層７５及び裏面側層間導体層７９は、いずれもＣｕからなり、その厚さが約２０μｍとなっている。従って、前述した内側中厚スルーホール導体６５の厚さ（約２５〜３５μｍ）は、全体に渡って、これらの導体層よりも厚くなっている。
【００４２】
また、主面側樹脂絶縁層５５のうち主面側第１樹脂絶縁層５５Ｐ内には、主面側コア導体層６９と主面側層間導体層７５とを接続する主面側ビア導体８１が多数形成され、裏面側樹脂絶縁層５７のうち裏面側第１樹脂絶縁層５７Ｐにも、裏面側コア導体層７１と裏面側層間導体層７９とを接続する裏面側ビア導体８３が多数形成されている。
【００４３】
さらに、主面側樹脂絶縁層５５のうち主面側第２樹脂絶縁層５５Ｑには、多数の開口５５Ｋが形成され、各開口５５Ｋ内には、主面側層間導体層７５の接続パッド７４が露出している。同様に、裏面側樹脂絶縁層５７のうち裏面側第２樹脂絶縁層５７Ｑにも、多数の開口５７Ｋが形成され、各開口５７Ｋ内には、裏面側層間導体層７９の接続パッド７８が露出している。
【００４４】
このような配線基板５１は、上記実施形態１と同様に、コア基板５３の平面方向の熱膨張率（約１５ｐｐｍ）が、Ｃｕの熱膨張率（約１７．７ｐｐｍ）と同程度である。従って、コア基板５３と、主面側コア導体層６９及び裏面側コア導体層７１との熱膨張率の差に起因して生じる平面方向の応力は小さい。また、コア基板５３により主面側樹脂絶縁層５５及び裏面側樹脂絶縁層５７の平面方向の熱膨張率も抑制されるので、主面側樹脂絶縁層５５間の主面側層間導体層７５及び裏面側樹脂絶縁層５７間の裏面側層間導体層７９についても、熱膨張率の差に起因して生じる応力は小さい。
【００４５】
一方、コア基板５３の厚さ方向の熱膨張率（約５０〜６０ｐｐｍ）は、Ｃｕの熱膨張率（約１７．７ｐｐｍ）と大きく異なる。従って、コア基板５３だけを貫通する外側スルーホール導体６１には、コア基板５３とＣｕとの熱膨張率との違いによる厚さ方向（軸方向）の応力が掛かる。
また、コア基板５３が膨張すると、それに伴い外側樹脂充填体６２も厚さ方向に引っ張られる。また、主面側第１樹脂絶縁層５５Ｐ及び裏面側第１樹脂絶縁層５５Ｑも厚さ方向に膨張する。このため、コア基板５３、主面側第１樹脂絶縁層５５Ｐ及び裏面側第１樹脂絶縁層５５Ｑを貫通する内側中厚スルーホール導体６５にも、熱膨張率の違いに起因する厚さ方向（軸方向）の応力が掛かる。
【００４６】
しかし、本実施形態では、外側スルーホール導体６１の厚さ（約２５μｍ）や内側中厚スルーホール導体６５の厚さ（約２５〜３５μｍ）を、主面側コア導体層６９、裏面側コア導体層７１、主面側層間導体層７５及び裏面側層間導体層７９（いずれも約２０μｍ）よりも厚くしたので、大きな応力が掛かっても、これらのスルーホール導体が破断することが防止される。
さらに、内側中厚スルーホール導体６５については、上記実施形態１の中厚スルーホール導体１１と同様に、その厚さが中央部６５Ｃ近傍で最も厚くなっているので、より破断しにくく、配線基板５１の信頼性が高い。
【００４７】
次に、上記配線基板５１の製造方法について、図５〜図７を参照しつつ説明する。
まず、上記実施形態１と同様なコア基板５３を用意し、外側貫通孔形成工程において、図５（ａ）に示すように、コア基板５３の所定位置をドリルで穿孔し、主面５３Ａと裏面５３Ｂとの間を貫通する外側貫通孔５９を多数形成する。
なお、この外側貫通孔５９は、径（約３００μｍ）が大きいので作業効率等を考慮して、ドリルによって穿孔する。従って、上記実施形態１の貫通孔９や本実施形態の内側貫通孔６３と異なり、略円筒状の貫通孔である。
【００４８】
次に、コアメッキ層形成工程において、図５（ｂ）に示すように、コア基板５３の主面５３Ａ及び裏面５３Ｂ上に第１コアメッキ層８５（第１メッキ層）を形成するとともに、外側貫通孔５９の内周面に、第１コアメッキ層８５より厚い第２コアメッキ層８７（第２メッキ層）からなる外側スルーホール導体６１を形成する。
具体的には、上記実施形態１のメッキ層形成工程と同様にして、無電解メッキ及び電解メッキを施せばよい。これにより、第１コアメッキ層８５及びこれより厚い外側スルーホール導体６１が、一度に形成される。
【００４９】
次に、外側充填体形成工程において、外側スルーホール導体６１内に、外側樹脂充填体６２を形成する（図６（ａ）参照）。
具体的には、外側スルーホール導体６１内に、エポキシ樹脂に無機フィラーと硬化剤とを混ぜた樹脂ペーストを印刷充填し、これを加熱して半硬化させる。その後、コア基板５３の主面５３Ａ及び裏面５３Ｂから膨出した余分な樹脂を研磨除去し、さらに、半硬化の樹脂を加熱硬化させて、外側樹脂充填体６２を形成する。
なお、樹脂ペーストとしては、２５℃における粘度が２０００Ｐａ・Ｓ以下、弾性率が３．０〜８．０ＧＰａであり、加熱によるペーストの揮発分が１．０％以下のものを用いると印刷充填性が良く、また、硬化後のクラック発生防止の点で好ましい。さらには、無機フィラーは粒径０．１〜１０μｍの球状のフィラーであるものが好ましい。
【００５０】
次に、コア導体層形成工程において、上記実施形態１の導体層形成工程と同様にして、第１コアメッキ層８５をエッチングし、所定パターンの主面側コア導体層６９及び裏面側コア導体層７１を形成する（図６（ａ）参照）。
その際、前記コアメッキ層形成工程で、第１コアメッキ層８５は外側スルーホール導体６１よりも薄くしてあるので、効率良くまた精度良くエッチングすることができ、パターン精度の高い主面側コア導体層６９及び裏面側コア導体層７１を形成することができる。
【００５１】
次に、第１樹脂絶縁層形成工程において、上記実施形態１の樹脂絶縁層形成工程と同様にして、図６（ａ）に示すように、コア基板５３の主面５３Ａ上に、有底孔５５Ｙを有する主面側第１樹脂絶縁層５５Ｐを、裏面５３Ｂ上にも、有底孔５７Ｙを有する裏面側第１樹脂絶縁層５７Ｐをそれぞれ形成する。
【００５２】
次に、内側貫通孔形成工程において、図６（ｂ）に示すように、コア基板５３と主面側第１樹脂絶縁層５５Ｐ及び裏面側第１樹脂絶縁層５７Ｐとからなる基板８９の所定位置をレーザで穿孔し、この基板主面８９Ａと基板裏面８９Ｂとの間を貫通する内側中太貫通孔６３を多数形成する。
具体的には、上記実施形態１の貫通孔形成工程と同様なレーザの条件により、中央部６３Ｃ近傍が最も径大な内側中太貫通孔６３を形成する。このとき、主面側第１絶縁層５５Ｐ及び裏面側第１樹脂絶縁層５７Ｐは、コア基板５３に比してレーザ加工されやすいので、これらの樹脂絶縁層内では、内側中太貫通孔６３は、主面側端部６３Ａ及び裏面側端部６３Ｂに向かうにつれて径大な形状となる。
このようにレーザ加工すれば、別途特別な加工を行わなくても、一挙に内側中太貫通孔６３を形成することができる。
【００５３】
次に、基板メッキ層形成工程において、図７（ａ）に示すように、基板８９の基板主面８９Ａ及び基板裏面８９Ｂ上に第１基板メッキ層９１（第１メッキ層）を、また、有底孔５５Ｙ，５７Ｙ内に主面側ビア導体８１及び裏面側ビア導体８３を形成する。また、これらとともに、内側中太貫通孔６３の内周面に、全体に渡って第１基板メッキ層９１より厚く、かつ、軸方向の中央部近傍に向かうにつれて徐々に厚さが厚くなる第２基板メッキ層９３からなる内側中厚スルーホール導体６５を形成する。
【００５４】
具体的には、上記実施形態１のメッキ層形成工程及び本実施形態のコア基板メッキ層形成工程と同様にして、無電解メッキ及び電解メッキを施せばよい。これにより、第１基板メッキ層９１、これより厚い内側中厚スルーホール導体６５、及びビア導体が、一度に形成される。
また、その際、内側貫通孔形成工程では、中央部６３Ｃ近傍が径大な内側中太貫通孔６３を形成しているので、内側スルーホール導体６５の中央部６５Ｃ近傍を、主面側端部６５Ａ及び裏面側端部６５Ｂ近傍に比して、容易に厚くすることができる。
【００５５】
次に、内側充填体形成工程において、内側中太スルーホール導体６５内に、内側樹脂充填体６６を形成する（図７（ｂ）参照）。
具体的には、内側中太スルーホール導体６５内に、エポキシ樹脂に金属フィラーと無機フィラーと硬化剤とを混ぜた樹脂ペーストを印刷充填し、これを加熱して半硬化させる。その後、基板８９の主面８９Ａ及び裏面８９Ｂから膨出した余分な樹脂を研磨除去し、さらに、半硬化の樹脂を加熱硬化させて、外側樹脂充填体６６を形成する。
なお、樹脂ペーストとしては、前記外側充填体形成工程で述べた物性値の範囲内のものを用いるのが好ましく、さらには、金属フィラーは粒径１．０〜２０μｍの球状のフィラーであるものが好ましい。
【００５６】
次に、層間導体層形成工程において、上記コア導体層形成工程と同様にして、図７（ｂ）に示すように、第１基板メッキ層９１をエッチングし、所定パターンの主面側層間導体層７５及び裏面側層間導体層７９を形成する。
その際、前記基板メッキ層形成工程で、第１基板メッキ層９１は、内側中厚スルーホール導体６５よりも薄くしてあるので、効率良くまた精度良くエッチングすることができ、パターン精度の高い主面側層間導体層７５及び裏面側層間導体層７９を形成することができる。
【００５７】
次に、第２樹脂絶縁層形成工程において、前記第１樹脂絶縁層形成工程と同様にして、基板８９の基板主面８９Ａ上に、開口５５Ｋを有する主面側第２樹脂絶縁層５５Ｑを、基板裏面８９Ｂ上に、開口５７Ｋを有する裏面側第２樹脂絶縁層５７Ｑをそれぞれ形成する。
以上のようにして、図４に示す本実施形態の配線基板５１が完成する。
【００５８】
以上において、本発明を各実施形態１，２に即して説明したが、本発明は上記各実施形態１，２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、上記実施形態１では、中太貫通孔９に中厚スルーホール導体１１を形成し、また、上記実施形態２では、内側中太貫通孔６３に内側中厚スルーホール導体６５を形成している。しかし、これらの貫通孔を略円筒状の貫通孔とし、スルーホール導体は中央部近傍が厚いものとしたり、あるいは、これらの貫通孔を略円筒状の貫通孔とし、スルーホール導体を略均一厚さの略円筒状とすることもできる。このようにしても、スルーホール導体の厚さは、平面方向に形成した導体層よりも厚いので、スルーホール導体の破断が防止される。
【００５９】
また、上記実施形態２では、略円筒状の外側貫通孔５９に、略円筒状の外側スルーホール導体６１を形成しているが、外側貫通孔５９を軸方向の中央部近傍が最も径大な外側中太貫通孔とし、外側スルーホール導体６１を軸方向の中央部近傍が最も厚い外側中厚スルーホール導体とすることもできる。また、外側貫通孔５９の形状を変えずに、外側スルーホール導体６１を軸方向の中央部近傍が最も厚い外側中厚スルーホール導体とすることもできる。このような中厚なスルーホール導体を形成すれば、外側スルーホール導体の破断はさらに防止され、配線基板の信頼性がさらに高くなる。
【００６０】
また、上記実施形態２では、外側スルーホール導体６１の厚さを、主面側コア導体層６９及び裏面側コア導体層７１の厚さよりも厚くし、また、内側スルーホール導体６５の厚さも、主面側層間導体層７５及び裏面側層間導体層７９の厚さよりも厚くしている。
しかしながら、いずれか一方のスルーホール導体だけを導体層より厚くすることもできる。このような場合でも、厚くしたスルーホール導体については、スルーホール導体に破断が生じにくくなり、配線基板の信頼性を高くすることができる。
【００６１】
また、上記実施形態２では、外側スルーホール導体６１と、これと同軸でこれより内側に位置する内側スルーホール６５とを備える配線基板５１を示したが、外側スルーホール導体６１のない、コア基板５３と主面側第１樹脂絶縁層５５Ｐと裏面側第１樹脂絶縁層５７Ｐとを貫通するスルーホール導体を備える配線基板とすることもできる。
このようなスルーホール導体も、上記実施形態２の内側スルーホール導体６５と同様に、軸方向に応力が生じても破断しにくく、配線基板の信頼性が高い。なお、このスルーホール導体を備える配線基板は、コアメッキ層形成工程において、第２コアメッキ層８７を形成しないで、第１コアメッキ層８５（第１メッキ層）だけを形成することにより製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態１に係る配線基板の部分拡大断面図である。
【図２】  実施形態１に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）はコア基板を示す説明図であり、（ｂ）は貫通孔を形成した様子を示す説明図である。
【図３】  実施形態１に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）はメッキ層を形成した様子を示す説明図であり、（ｂ）は所定パターンの導体層を形成した様子を示す説明図である。
【図４】  実施形態２に係る配線基板の部分拡大断面図である。
【図５】  実施形態２に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）はコア基板に外側貫通孔を形成した様子を示す説明図であり、（ｂ）はコアメッキ層を形成した様子を示す説明図である。
【図６】  実施形態２に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）は第１樹脂絶縁層を形成した様子を示す説明図であり、（ｂ）は基板に内側貫通孔を形成した様子を示す説明図である。
【図７】  実施形態２に係る配線基板の製造方法を示す図であり、（ａ）は基板メッキ層及びビア導体を形成した様子を示す説明図であり、（ｂ）は所定パターンの層間導体層を形成した様子を示す説明図である。
【図８】  従来技術に係る配線基板の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１，５１        配線基板
３，５３        コア基板
３Ａ，５３Ａ    （コア基板の）主面
３Ｂ，５３Ｂ    （コア基板の）裏面
５，５５        主面側樹脂絶縁層
７，５７        裏面側樹脂絶縁層
９              貫通孔（中太貫通孔）
９Ｃ            （貫通孔の）中央部
１１            スルーホール導体（中厚スルーホール導体）
１１Ｃ          （スルーホール導体の）中央部
１５            主面側導体層
１９            裏面側導体層
５９            外側貫通孔
６１            外側スルーホール導体
６３            内側貫通孔（内側中太貫通孔）
６３Ｃ          （内側貫通孔の）中央部
６５            内側スルーホール導体（内側中厚スルーホール導体）
６５Ｃ          （内側スルーホール導体の）中央部
６９            主面側コア導体層
７１            裏面側コア導体層
７５            主面側層間導体層
７９            裏面側層間導体層
８９            基板
８９Ａ          基板主面
８９Ｂ          基板裏面
【図１】
0003816711.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003816711.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003816711.tif 000006
【図６】
0003816711.tif 000007
【図７】
0003816711.tif 000008
【図８】
0003816711.tif 000009