JP2000133937A - 有底ビアホールの穴埋め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有底ビアホールを穴埋めして平坦にし，上層
のビルドアップに対する障害を取り除くこと。 【解決手段】 有底ビアホール５のある基板を黒化還元
処理した後，スクリーン印刷により有底ビアホール５に
エポキシ樹脂７の充填剤を付与し，真空引きして有底ビ
アホール５内の気泡を抜く。これにより，有底ビアホー
ル５が充填剤で充填される。そして充填剤を熱硬化して
から表面を研磨して平坦化する。このため，その後さら
に上層をビルドアップするときに有底ビアホール５の窪
みが支障になることがない。このため，上層のパターン
加工精度が確保され，また部品の実装にも便利である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，印刷回路基板にお
いて下層導体層と上層導体層との導通を取る非貫通の有
底ビアホールの，製造過程における処理方法に関する。
さらに詳細には，上層導体層のさらに上層を形成するた
めに有底ビアホールを充填して平坦化する，有底ビアホ
ールの穴埋め方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から，印刷回路基板においては，下
層導体層と上層導体層との間を互いに導通させるための
ビアホールが要所要所に形成される。このようなビアホ
ールには，基板を貫通するスルービアホールと，貫通し
ない有底ビアホールとがある。後者の有底ビアホール
は，概略，図３に示す構造のものである。

【０００３】すなわち図３では，コア絶縁層１上に導電
性の第１層パターン２が部分的に形成されており，その
上に層間絶縁層３が形成されている。層間絶縁層３は，
第１層パターン２のあるところの一部が除去されてい
る。そして，層間絶縁層３の上に部分的に導電性の第２
層パターン４が形成されている。第２層パターン４の一
部は層間絶縁層３の除去部分に及んでおり，ここで第１
層パターン２と第２層パターン４との導通が取られてい
る。この箇所が有底ビアホール５である。第１層パター
ン２と第２層パターン４とは，有底ビアホール５以外の
箇所では層間絶縁層３により絶縁されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，前記し
た有底ビアホールには，次のような問題点があった。す
なわち有底ビアホール５では，層間絶縁層３が除去され
ている分，窪みをなしている。一方，印刷回路基板の製
造においては，第２層パターン４のさらに上にも層間絶
縁層１１や導電パターン１２をビルドアップしていく場
合がある。ところが有底ビアホール５のような窪みがあ
ると，図８に示すようにその窪みに起因する凹凸が上層
に現れてしまう。この凹凸のために，上層のパターン加
工の精度が落ちたり，部品の実装に支障を来したりす
る。

【０００５】本発明は，前記した従来の技術が有する問
題点の解決を目的としてなされたものである。すなわち
その課題とするところは，有底ビアホールを充填して平
坦にし，上層のビルドアップに対する障害を取り除くこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題の解決のために
なされた本発明に係る有底ビアホールの穴埋め方法は，
基板の有底ビアホールに充填剤を付与し（工程１），基
板を減圧雰囲気下におくことにより，有底ビアホールの
内部に残留している空気を抜いて有底ビアホールを充填
剤で充填する（工程２）方法である。

【０００７】この方法では，まず，基板の有底ビアホー
ルに充填剤が付与される（工程１）。充填剤は，基板の
対象面における，少なくとも有底ビアホールが形成され
ている範囲に付与すればよい。例えば，スクリーン印刷
等の印刷技術を応用すればよい。これにより，有底ビア
ホールの窪みに少し充填剤が進入する。しかしこの時点
では，窪みの中の空気が逃げないので，完全には有底ビ
アホールは充填されない。そして，この状態の基板を減
圧雰囲気下におくと（工程２），窪みの中に閉じ込めら
れていた空気が脱出する。これにより有底ビアホール
は，充填剤で気泡なく充填される。基板を減圧雰囲気下
におくには，例えば，密閉容器に入れて真空ポンプ等で
排気すればよい。

【０００８】本発明の方法では，充填剤として熱硬化性
樹脂を用い，工程２の後で充填剤を熱硬化し（工程
３），その後表面を平坦化する（工程４）ことが好まし
い。熱硬化性樹脂であって熱硬化前の状態では印刷に供
しやすいものとしては，例えばエポキシ樹脂が挙げられ
る。熱硬化後における表面の平坦化は，研磨により行う
ことができる。熱硬化後に表面が平坦化されると，有底
ビアホールの箇所にも窪みがない状態となる。したがっ
て，その後の上層のビルドアップを良好に行うことがで
きる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下，本発明を具体化した実施の
形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００１０】まず，基板において有底ビアホールができ
るまでを簡単に説明する。コア絶縁基板１に銅箔貼りも
しくはめっきにより第１層２を形成し，これをパターニ
ングして図１の状態を得る。そして，フィルムラミネー
ティング等の手段により層間絶縁層３を形成し，有底ビ
アホールが形成される箇所に窪み６を形成して図２の状
態を得る。この状態で窪み６の底部では，第１層パター
ン２が露出している。そして，めっきにより第２層４を
形成してこれをパターニングし，図３の状態を得る。こ
れにより，第１層パターン２と第２層パターン４との導
通を取る有底ビアホール５が形成される。有底ビアホー
ル５の箇所は窪みをなしている。

【００１１】ここから有底ビアホール５の穴埋めを行
う。まず，前処理として，図３の状態の基板に公知の黒
化還元処理を施す。これにより，第２層パターン４の表
面が粗面化され，後に付与されるエポキシ樹脂との密着
性がよくなる。

【００１２】そして，充填剤であるエポキシ樹脂の付与
を行う。エポキシ樹脂は，基板の対象面（図３では上側
の面）における，有底ビアホール５が形成されている領
域に付与すればよく，必ずしも全面に塗布する必要はな
い。本実施の形態では，スクリーン印刷を利用してこれ
を行うこととしている。これにより，図４の状態が得ら
れる。この状態では，有底ビアホール５がエポキシ樹脂
７で覆われている。ただし，有底ビアホール５の底部に
は空気が閉じ込められ，気泡８をなしている。なお，こ
の時点でのエポキシ樹脂７は，硬化前の流動状のもので
ある。

【００１３】次に，気泡抜きを行う。このため，図４の
状態の基板を真空オーブンに入れ，オーブン内を真空に
引く。この真空引きは，ある程度まとまった枚数の基板
をまとめて真空オーブンに入れて行うバッチ方式でよ
い。またここでいう真空引きは，基板を減圧雰囲気下に
おいて気泡８を出させればよいので，ロータリーポンプ
のような低真空レベルのもので十分である。ディフュー
ジョンポンプのような高レベルのものでなくてもよい。
これにより，図４の状態の気泡８の空気が外部に脱出
し，図５の状態が得られる。この状態では，有底ビアホ
ール５の中でも第２層パターン４とエポキシ樹脂７とが
密着しており，気泡なく充填されている。ただし表面
は，エポキシ樹脂７が少し盛り上がって凸状をなしてい
る。この状態で，基板を加熱してエポキシ樹脂７を熱硬
化させる。この熱硬化処理も，バッチ方式で行えばよ
い。

【００１４】次に，表面の平坦化を行う。平坦化は，熱
硬化後の基板（図５の状態と同じ形状）の表面をパフ研
磨（ベルトサンダーやサンドブラスト等，他の研磨方法
でもよい）して行う。これにより，図６の状態が得られ
る。なお，最初に第２層パターン４の表面に黒化還元処
理を施しているので，第２層パターン４とエポキシ樹脂
７との密着性がよく，研磨により剥がれてしまうことは
ない。図６の状態では，第２層パターン４とエポキシ樹
脂７とが平坦面をなしている。

【００１５】このため，この後第２層パターン４の上に
さらに中間絶縁層９や第３層１０をビルドアップする
と，図７に示すように，有底ビアホール５の箇所でも表
面が平坦な状態が得られる。したがって，第３層１０を
パターン加工する際の加工精度が低下しないで済む。ま
た，基板に部品を実装しやすい。なお，第２層パターン
４と第３層１０との間の有底ビアホール１１についても
同様の方法で穴埋めして平坦化し，さらにビルドアップ
してもよいことはもちろんである。

【００１６】以上詳細に説明したように本実施の形態で
は，スクリーン印刷により有底ビアホール５にエポキシ
樹脂７の充填剤を付与し，真空引きして有底ビアホール
５内の気泡を抜くことにより，有底ビアホール５を充填
剤で充填するようにしている。そして充填剤を熱硬化し
てから表面を研磨して平坦化するので，有底ビアホール
５の箇所においても平坦な表面が得られる。したがっ
て，その後さらに上層をビルドアップするときに有底ビ
アホール５の窪みが支障になることがない。このため，
上層のパターン加工精度が確保され，また部品の実装に
も便利である。

【００１７】また，有底ビアホール５にエポキシ樹脂７
を付与する前に黒化還元処理をするので，第２層パター
ン４とエポキシ樹脂７との密着性が確保されており，研
磨過程で剥がれてしまうことはない。さらに，有底ビア
ホール５を充填する充填剤としてエポキシ樹脂を使用し
ていることにより以下の効果がある。エポキシ樹脂は，
熱硬化前の状態では適度の流動性を有しているので，ス
クリーン印刷に適している。また粘度もさほど高くない
ので，真空引きの際にも容易に中の気泡８が逃げてくれ
る。もしエポキシ樹脂７の代わりに銅ペーストのような
比較的に高粘度なものを用いると，真空引きの際にも容
易には中の気泡８が逃げてくれないので，うまく平坦化
することはできない。本実施例ではエポキシ樹脂を使用
しているのでそのようなことはない。また，エポキシ樹
脂は熱硬化性であるため，真空引きの後，熱硬化させる
ことにより容易に，研磨過程に供することができる状態
となる。

【００１８】なお，前記実施の形態は単なる例示にすぎ
ず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本
発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良，変形が可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば，有底ビアホールを気泡なく充填して平坦にし，
上層のビルドアップに対する障害を取り除くことができ
る有底ビアホールの穴埋め方法が提供されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】コア絶縁層上に第１層パターンを形成した状態
を示す図である。

【図２】層間絶縁層に窪みを形成した状態を示す図であ
る。

【図３】有底ビアホールの構造を示す図である。

【図４】有底ビアホールに充填剤を付与した状態を示す
図である。

【図５】有底ビアホールから気泡を抜いた状態を示す図
である。

【図６】研磨して表面を平坦化した状態を示す図であ
る。

【図７】２段目をビルドアップした状態を示す図であ
る。

【図８】有底ビアホールによる凹凸が表面に現れている
状態（従来）を示す図である。

【符号の説明】 ５ 有底ビアホール ７ エポキシ樹脂（充填剤） ８ 気泡

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の有底ビアホールに充填剤を付与し
   （工程１），前記基板を減圧雰囲気下におくことによ
   り，前記有底ビアホールの内部に残留している空気を抜
   いて前記有底ビアホールを前記充填剤で充填する（工程
   ２）ことを特徴とする有底ビアホールの穴埋め方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する有底ビアホールの穴
   埋め方法において，前記工程１で前記充填剤として熱硬
   化性樹脂を用い，前記工程２の後で前記充填剤を熱硬化
   し（工程３），その後表面を平坦化する（工程４）こと
   を特徴とする有底ビアホールの穴埋め方法。