(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイアホールが形成された絶縁層上に回路パターンを形成する工程を繰り返すことにより、多層プリント配線板を製造する多層プリント配線板製造方法において、
前記絶縁層の所定の位置に前記バイアホールを形成するプロセスと、
前記バイアホールの開口面を覆う薄膜を形成するプロセスと、
前記薄膜上に新たな絶縁層を形成するプロセスと、
前記バイアホールと連接するように前記新たな絶縁層を穿孔するプロセスと、
前記新たな絶縁層に形成されたランドと、前記バイアホールとを導体薄膜によって接続するプロセスと、
を有し、
前記薄膜は、絶縁性のシートであり、前記バイアホールの開口面に対して、前記シートを接着することにより前記開口面を覆う、
ことを特徴とする多層プリント配線板製造方法。
【請求項２】
前記導体薄膜は、メッキ処理によって形成されることを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多層プリント配線板製造方法に関し、特に、バイアホールが形成された絶縁層上に、導体回路層が形成されたビルドアップ層を積層することにより多層プリント配線板を製造する多層プリント配線板製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化が急速に進展しつつある。このような電子機器の小型化を支えているのは、電子部品のＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）化技術の進歩のみならず、電子部品の実装技術の進歩でもあることは疑う余地がない。
【０００３】
このような実装技術の進歩の方向性としては、プリント配線板上への電子部品の実装密度の向上を図ることであり、現在、実装密度の向上を実際に加勢している一因は、例えば、部品のチップ化や前述のＬＳＩ化等の技術であり、これらは、２次元的な実装密度の向上に役立っている。また、３次元的な実装密度の向上させる方法としては、例えば、インタースティシャルバイアホール（ＩＶＨ）やビルドアップ法などのようにプリント配線板を多層化する方法を挙げることができる。
【０００４】
ここで、ビルドアップ法とは、コアとなるプリント配線板上に、各導体層を絶縁する絶縁層と、回路パターンである導体層とを交互に積層することにより、立体的な配線パターンを有するプリント配線板を形成する手法である。
【０００５】
ところで、このようなビルドアップ法によって形成されたプリント配線板は、各導体層同士を接続する必要があることから、絶縁層の所定の位置に「バイア」と呼ばれる導体を形成（または、埋設）し、このバイアと導体パターンとを連接することにより電気的な接続を図っていた。
【０００６】
しかし、このような方法では、バイアと接続するためのランド領域を、導体パターンに作成する必要が生じることから、部品同士を接続するための導体パターンの占有する面積が相対的に減少し、部品の実装密度が低下するという問題点があった。
【０００７】
そこで、特開平７−２８３５３９号公報には、バイアの内側に導電性物質を充填し、バイア同士を同軸上で接続することにより、上述の問題点を解決する方法（以下、従来法という）が開示されている。
【０００８】
図８は、従来法によって形成されたプリント配線板の断面を示す断面図である。
この図に示すように、従来法によって形成された多層プリント配線板１は、コア層１ａ、ビルドアップ層１ｂ、および、ビルドアップ層１ｃによって形成されている。
【０００９】
コア層１ａは、コア基板１０に対して、導電性を有するインナーバイアホール１１〜１３が埋設されて形成されている。また、コア層の上面には、配線パターン１４，１５が形成され、また、その下面には、配線パターン１６，１７が形成されている。
【００１０】
コア層１ａの上面および下面には、絶縁層２０および絶縁層４０がそれぞれ形成されている。
絶縁層２０には、導電性を有するビルドアップバイア２１〜２３が埋設されており、また、その上面には配線パターン２４，２５が形成されている。
【００１１】
ここで、コア層１ａのインナーバイアホール１１〜１３の内部には、導電性物質１１ａ〜１３ａが充填されており、導電性物質１１ａ，１２ａの端面に対してビルドアップバイア２２およびビルドアップバイア２３の下面が当接することにより、これら相互の電気的な接続が図られている。
【００１２】
絶縁層４０には、ビルドアップバイア４１〜４３が埋設されており、また、その下面には配線パターン４４が形成されている。インナーバイアホール１２，１３とビルドアップバイア４１，４２も、前述の場合と同様に、インナーバイアホール１２，１３にそれぞれ充填された導電物質１２ａ，１３ｂによって電気的な接続が図られている。
【００１３】
絶縁層２０の上面には、絶縁層３０が形成されている。絶縁層３０には、ビルドアップバイア３１〜３３が埋設されており、また、その上面には配線パターン３４，３５が形成されている。
【００１４】
ここで、絶縁層２０に埋設されているビルドアップバイア２１〜２３の内部には、導電性物質２１ａ〜２３ａがそれぞれ充填されており、ビルドアップバイア３１〜３３の下面が各導電性物質の端面に当接することにより、これら相互の電気的な接続が図られている。
【００１５】
絶縁層４０の下面には、絶縁層５０が形成されている。絶縁層５０には、ビルドアップバイア５１〜５３が埋設され、また、その下面には配線パターン５４，５５が形成されている。ビルドアップバイア５２，５３は、前述の場合と同様に、ビルドアップバイア４２，４３の内部に充填された導電性物質４２ａ，４３ａと当接することにより、相互の電気的な接続が図られている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来法においては、絶縁層を積層する度に、バイアに対して導電性物質を充填する作業が必要となる。しかしながら、図９に示すように、例えば、インナーバイアホール１２に対する導電物資１２ａの充填が充分でない場合には、接触不良箇所１２ｂが発生したり、ブローホール１２ｃが形成される場合があった。なお、この図９は、図８に示すインナーバイアホール１２の近辺を拡大して示した図である。
【００１７】
このような接触不良箇所１２ｂやブローホール１２ｃが形成されると、電気的な接続が不十分となり、製品の不良の原因となったり、経年変化によって接続不良個所が発生するなどして信頼性が低下するという問題点があった。
【００１８】
また、バイア数が多い場合には、全てのバイアに対する充填が十分であるか否かの確認を行う必要があるため、作業が煩雑になるという問題点もあった。
更に、導電性物質の充填が十分に行われた場合においても、その後のプロセスであるエッチング処理において、導電性物質の表面が侵食され、図９に示すような接触不良箇所１２ｂが発生する場合があるという問題点もあった。
【００１９】
更にまた、多層プリント配線板完成後に、接触不良箇所が発見されたとしても、接続箇所はプリント配線板の内部であるため、その修復を図ることができないという問題点もあった。
【００２０】
また、設計の変更等に伴って回路パターンの修正が必要となる場合があり、そのような場合にはバイアに対してジャンパー線を接続し、このジャンパー線を所定の箇所に接続することで修正がなされる場合がある。しかしながら、バイアの内部には導電性物質が充填されているため、ジャンパー線を挿入したり、半田付することが困難であるという問題点もあった。
【００２１】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、バイア同士の接続を確実に行うことが可能なプリント配線板製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、製造プロセスにおいて発生した接触不良個所の修復や、設計変更に伴うパターンの変更が容易なプリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図２〜図４に示す、バイアホールが形成された絶縁層上に回路パターンを形成する工程を繰り返すことにより、多層プリント配線板を製造する多層プリント配線板製造方法において、前記絶縁層１０の所定の位置に前記バイアホール１１を形成するプロセス（図２）と、前記バイアホール１１の開口面を覆う薄膜１１１ａを形成するプロセス（図２）と、前記薄膜１１１ａ上に新たな絶縁層２０を形成するプロセス（図２）と、前記バイアホール１１と連接するように前記新たな絶縁層２０を穿孔するプロセス（図３）と、前記新たな絶縁層２０に形成されたランド２０１と、前記バイアホール１１とを導体薄膜６０１によって接続するプロセス（図４）と、を有することを特徴とする多層プリント配線板製造方法が提供される。
【００２３】
ここで、図２に示すプロセスでは、絶縁層１０の所定の位置にバイアホール１１が形成され、バイアホール１１の開口面を覆う薄膜１１１ａが形成され、薄膜１１１ａ上に新たな絶縁層２０が形成される。また、図３に示すプロセスでは、バイアホール１１と連接するように新たな絶縁層２０が穿孔される。更に、図４に示すプロセスでは、新たな絶縁層２０に形成されたランド２０１と、バイアホール１１とが導体薄膜６０１によって接続される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態の構成例を示す断面図である。なお、この図において、図８と対応する部分には、同一の符号を付してあるので、その説明は適宜省略する。
【００２５】
この図に示すように、本実施の形態の多層プリント配線板１００は、コア層１ａ、ビルドアップ層１ｂ、および、ビルドアップ層１ｃによって形成されている。
【００２６】
コア層１ａは、コア基板１０に対して、導電性を有するインナーバイアホール１１〜１３が埋設されて形成されている。また、コア基板１０の上面には、配線パターン１４，１５が形成され、また、その下面には、配線パターン１６，１７が形成されている。
【００２７】
コア基板１０の上面および下面には、絶縁層２０および絶縁層４０がそれぞれ形成されている。
絶縁層２０の上面には、バイアを接続するためのパターンであるランド２０１，２０２および配線パターン２４，２５が形成されている。なお、ランドは、例えば、円形のパターンであり、このランドの中心部に対して後述するビルドアップバイアが連接されることにより、層間の電気的な接続が図られる。
【００２８】
絶縁層２０の上面には、絶縁層３０が形成されている。この絶縁層３０の上面には、ランド３０１，３０２と、配線パターン３４，３５が形成されている。
ここで、コア基板１０のインナーバイアホール１１と、絶縁層２０の上面にあるランド２０１と、絶縁層３０の上面にあるランド３０１とは、後述するように、メッキ処理によって形成された中空のビルドアップバイア６０１によって電気的に接続されている。
【００２９】
なお、ビルドアップバイア６０１は、２回に分けて形成されるので、１つの構成要素として扱うことには問題があるが、ここでは説明を簡略化するために１つの構成要素として示した。
【００３０】
ここで、インナーバイアホール１１の上下面には、絶縁シート１１１ａ，１１１ｂが貼付されており、これらは、コア基板１０の上下面に絶縁層２０，４０をそれぞれ形成する場合において、絶縁層を構成する素材が内部に浸透しないようにするための保護キャップの役割を果たす。なお、絶縁層２０，４０が形成され、インナーバイアホール１１とランド２０１とをメッキ処理により接続する場合には、この絶縁シート１１１ａは、絶縁層２０の一部とともにレーザ光線によって溶解されて削除されることになる（詳細は後述する）。
【００３１】
同様に、コア基板１０のインナーバイアホール１２と、絶縁層２０の上面にあるランド２０２と、絶縁層３０の上面にあるランド３０２とは、メッキ処理によって形成された中空のビルドアップバイア６０２によって電気的に接続されている。
【００３２】
更に、コア基板１０のインナーバイアホール１２と、絶縁層４０の下面にあるランド４０１とは、ビルドアップバイア６０３によって接続されている。更にまた、インナーバイアホール１３と、絶縁層４０の下面にあるランド４０２と、絶縁層５０の下面に形成されたランド５０１とは、ビルドアップバイア６０４によって接続されている。
【００３３】
次に、以上のような多層プリント配線板の製造方法について説明する。
図２〜図４は、図１に示すインナーバイアホール１１に係る部分を形成するプロセスの一例を示す図である。
【００３４】
先ず、図２に示すように、コア基板１０に埋設されたインナーバイアホール１１の加工する側の端面（開口面）に対して、絶縁シート１１１ａが貼付される。この絶縁シートは、例えば、ポリエステル製の薄膜の片面に対して接着剤等が塗布されて形成される。
【００３５】
なお、この絶縁シート１１１ａは、できるだけ表面が撓まないように貼付する必要がある。そのようにすることで、絶縁シート１１１ａが平坦化され、その上に形成される絶縁層２０の上面が凹凸を有することを防止できる。従って、絶縁シートの素材としては、できるだけ可撓性が低い素材を用いるほうが望ましい。
【００３６】
また、絶縁シートのかわりに導電性のシートを用いることも可能であるが、回路パターンの短絡を招くおそれがあることから、絶縁性のシートのほうが望ましい。
【００３７】
そして、絶縁シート１１１ａの貼付が完了すると、コア基板１０の上面に対して絶縁層２０が形成される。そして、絶縁層２０の上面に回路パターンを形成するための銅箔２０ａが形成される。その結果、図２に示すような断面を有する多層プリント配線板を得る。
【００３８】
次に、エッチング処理により、銅箔２０ａを所定のパターンに加工する。その結果、インナーバイアホール１１の真上には、ランド２０１が形成されることになる。ランド２０１には、エッチング処理により、絶縁層２０に穿孔する孔と同じ形状の孔が形成されている。
【００３９】
続いて、レーザ光線などを照射し、絶縁層２０、および、絶縁シート１１１ａを溶解し、インナーバイアホール１１の内部孔と連接する貫通孔２０ｂを穿孔する。
【００４０】
なお、レーザ光線ではなく、例えば、ドリル等のような機械的な手段によって貫通孔２０ｂを形成するようにしてもよい。
次に、貫通孔２０ｂが形成された多層プリント配線板に対してメッキ処理（例えば、銅の電解メッキ処理）を施すことにより、絶縁層２０上に形成されたランド２０１とインナーバイアホール１１とを接続する導電性の薄膜（銅の薄膜）を形成する。
【００４１】
この例では、絶縁層２０上に形成されたランド２０１の上面、貫通孔２０ｂの内周面、および、インナーバイアホール１１の内周面に対して銅の薄膜が形成され、これがビルドアップバイア６０１として機能することになる。
【００４２】
なお、このような工程を繰り返し実行することにより、ビルドアップバイア同士を相互に接続することも可能となる。即ち、図４に示すビルドアップバイア６０１の絶縁層２０側の端面に対して絶縁シート２１１を貼付した後、絶縁層３０を形成し、絶縁層３０上のランド３０１と、図４に示すビルドアップバイア６０１とを、メッキ処理により接続する。その結果、図１に示すように、インナーバイアホール１１、絶縁層２０上のランド２０１、および、絶縁層３０上のランド３０１とを相互に電気的に接続するビルドアップバイア６０１が形成されることになる。
【００４３】
ところで、図４に示す工程が完了した時点において、図５に示すように、ビルドアップバイア６０１が何らかの原因により正常に形成されず、接触不良個所６０１ａが発生したとする。
【００４４】
そのような場合には、このビルドアップバイア６０１の内部に対して、例えば、半田などの導電性の金属等を流し込むことにより、図６に示すように、接触不良個所の修復を図ることが可能となる。
【００４５】
なお、半田の他にも、例えば、銅ペースト等を使用することも可能である。
また、設計の変更等によって、配線パターンを修正する必要が生じた場合には、図７に示すように、ジャンパ線７００をビルドアップバイア６０１の内部に挿入し、半田等を流し込むことにより、ジャンパ線７００を接続することが可能となる。この例では、ジャンパ線７００の被覆７０２を剥がすことにより露出された導線７０１がビルドアップバイア６０１内に挿入された後、半田６０１ｂが流し込まれて接続が図られている。
【００４６】
以上に説明したように、本発明の実施の形態によれば、導電性物質を充填することなく、バイアを接続可能としたので、バイアの接続不良の発生率を低減することが可能となるとともに、導電性物質の充填不良のチェックを省略することにより製造プロセスを簡略化することが可能となる。
【００４７】
また、バイア同士は、同軸上において接続されるので、配線パターンにおけるランドの占有する面積を相対的に減少させ、その結果、多層プリント配線板の実装密度を一層向上させることが可能となる。
【００４８】
更に、何らかの原因により、接触不良箇所が発生した場合においても、半田等を用いて不良個所を簡単に修復することが可能となるので、歩留まりを向上させることができるとともに、製造コストを削減することが可能となる。
【００４９】
更にまた、バイアに対してジャンパ線を容易に接続することが可能となるので、設計変更などが生じた場合においても、柔軟に対応することが可能となる。
また、絶縁シートを貼付した後に、絶縁層を形成するようにしたので、この絶縁シートが、絶縁層を形成する素材がバイア内部に浸透し、その分だけ絶縁層表面が陥没することを防止するので、絶縁層の表面の平坦化が図られる。その結果、絶縁層表面の凹凸に起因する部品の搭載不良の発生を防止できることから、歩留まりを向上させることが可能となる。
【００５０】
なお、以上の実施の形態においては、図３および図４に示すように、配線パターンを形成した後に、レーザ光線により穿孔し、ビルドアップバイアを形成するようにしたが、レーザ光線による穿孔を行った後にビルドアップバイアを形成し、最後に配線パターンを形成するようにしてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、バイアホールが形成された絶縁層上に回路パターンを形成する工程を繰り返すことにより、多層プリント配線板を製造する多層プリント配線板製造方法において、絶縁層の所定の位置にバイアホールを形成するプロセスと、バイアホールの開口面を覆う薄膜を形成するプロセスと、薄膜上に新たな絶縁層を形成るプロセスと、バイアホールと連接するように新たな絶縁層を穿孔するプロセスと、新たな絶縁層に形成されたランドと、バイアホールとを導体薄膜によって接続するプロセスとを有するようにしたので、バイアの接続不良の発生率を低減するとともに、製造プロセスを簡略化することが可能となる。
【００５２】
また、何らかの原因により、接触不良箇所が発生した場合においても、不良個所を簡単に修復することが可能となるとともに、設計変更などが生じた場合においても、柔軟に対応することが可能となる。
【００５３】
更に、絶縁層の表面の平坦化を可能とし、その結果、部品の搭載不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成例の断面を示す断面図である。
【図２】図１に示す実施の形態の製造プロセスを示す断面図である。
【図３】図１に示す実施の形態の製造プロセスを示す断面図である。
【図４】図１に示す実施の形態の製造プロセスを示す断面図である。
【図５】図４に示すプロセス完了後に、接触不良が発見された場合の修復方法の一例を示す断面図である。
【図６】図４に示すプロセス完了後に、接触不良が発見された場合の修復方法の一例を示す断面図である。
【図７】設計変更に伴う配線パターンの変更があった場合に、図４に示すプロセス完了後における修正方法の一例を示す図である。
【図８】従来の多層プリント配線板の断面を示す断面図である。
【図９】図８に示す多層プリント配線板の一部を拡大して示した断面図である。
【符号の説明】
１０  コア基板
１１〜１３  インナーバイアホール
１４〜１６  配線パターン
２０〜５０  絶縁層
１１１ａ〜１１３ａ  絶縁シート
１１１ｂ〜１１３ｂ  絶縁シート
２０１，２０２  ランド
２１１，２１２  絶縁シート
３０１，３０２  ランド
４０１，４０２  ランド
４１１，４１２  絶縁シート
５０１  ランド
６０１〜６０４  ビルドアップバイア
【図１】
0003838800.tif 000002
【図２】
0003838800.tif 000003
【図３】
0003838800.tif 000004
【図４】
0003838800.tif 000005
【図５】
0003838800.tif 000006
【図６】
0003838800.tif 000007
【図７】
0003838800.tif 000008
【図８】
0003838800.tif 000009
【図９】
0003838800.tif 000010