JP2000252633A - 多層配線基板の製造方法 - Google Patents

多層配線基板の製造方法

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JP2000252633A
JP2000252633A JP11055880A JP5588099A JP2000252633A JP 2000252633 A JP2000252633 A JP 2000252633A JP 11055880 A JP11055880 A JP 11055880A JP 5588099 A JP5588099 A JP 5588099A JP 2000252633 A JP2000252633 A JP 2000252633A
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JP
Japan
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wiring pattern
conductor layer
insulating layer
forming
layer
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JP11055880A
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English (en)
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Rokuro Kanbe
六郎 神戸
Toru Matsuura
松浦  徹
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】導体層および絶縁層とを同時に、且つ、高速で
レーザビームで穿孔することができる多層配線基板の製
造方法を提供する。 【構成】レーザビームで穿孔すべき部分の導体層に予め
フォトエッチングを施し、他の部分よりも板厚の薄い薄
肉部を形成しておくことにより、比較的加工時間を要す
る導体層の加工時間を短縮できる。したがって、導体層
および絶縁層とを同時に、且つ高速でレーザ加工する速
度を飛躍的に向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多層配線基板の製
造方法に係り、さらに詳しくは、第1の配線パターンが
形成された基板上に、さらに第2の配線パターンを形成
する場合において、第1の配線パターンと第2の配線パ
ターンとを接続するために形成される接続孔(ビアホー
ル)の穿設方法に特徴を有する多層配線基板の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】配線パターンおよび絶縁層を交互に複数
層重ねて形成される多層配線基板の製造方法として、全
層一括に積層する方法と、配線パターンの出来上がった
基板の上に積層または樹脂コーティングなどにより、順
次絶縁層と配線パターンとを交互に重ねていく、いわゆ
るビルドアップ工法とがある。
【0003】このビルドアップ工法により製造された多
層配線基板の1例について、多層配線基板の概略断面図
である図3を参照して説明する。第1の配線パターン4
が形成された基板10を覆って絶縁層1が形成され、絶
縁層2上に第1の配線パターン2が形成されている。さ
らに、第1の配線パターン4と第2の配線パターン2と
を接続するための接続孔3が穿設され、この接続孔3に
は、第1の配線パターン4を第2の配線パターン2とを
接続するビア導体5が形成されている。本発明はこの接
続孔3の穿設に関するものであり、接続孔3はビアホー
ルとも呼ばれている。
【0004】以下、多層配線基板の従来の製造方法につ
いて、接続孔3の概略断面図である図4を参照して説明
する。
【0005】まず、図4(a)に示すように、第1の配
線パターン4が形成された基板10の上に絶縁層1を形
成し、その上に導体層6を形成する。絶縁層1は、ポリ
イミド、ポリエステル、エポキシ、ビスマレイミドトリ
アジンのうちのいずれか1種を含む樹脂を積層またはコ
ーティングするいずれかの方法で形成される。導体層6
は、Cu、Al、Ag、およびAuのいずれか1種を含
み、めっき膜形成、または真空成膜のいずれかの方法に
より形成される。導体層6を形成する場合、絶縁層1と
の密着性を確保するため絶縁層1の表面粗化や特別の処
理が必要とされる。この密着強度としては、部品実装を
行う上で少なくとも500g/cm以上の値が必要と
される。例えば、エポキシ系樹脂の絶縁層1の上に銅め
っき膜からなる導体層6を形成した場合、絶縁層1を過
マンガン酸で処理すること等により達成される。
【0006】次に、図4(a)に示すように、導体層6
のうち、第1の配線パターン4の上にある部分を、例え
ば、フォトエッチングにより除去して開口部7を形成す
る。従来、接続孔3を形成する工程では、特公平4―3
676号工法に記載された事例のようにレーザビームL
(炭酸ガスレーザ)が用いられていた。開口部7の径は
レーザビームLの径よりも小径とし、導体層6の開口部
7をマスクとして、開口部7の位置の絶縁層1を除去
し、接続孔3を穿設していた(図4(b)参照)。
【0007】次いで、図4(c)に示すように、プラズ
マスミア除去装置等により、絶縁層1に設けた接続孔3
内の樹脂やスミア(カス)を除去した後、銅メッキ(結
果を図4(d)に示す。)を施し、ビア導体5を形成す
る。次に、図4(e)に示したようにフォトエッチング
等により導体層6をパターニングして、第2の配線パタ
ーン2を完成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、導体層6の一部をエッチングにより完全に除去する
ことにより、開口部7を形成しているため、開口部7の
形成に時間がかかる。また、エッチング時間を正確に制
御しないと、オーバーエッチングとなり、開口部7の径
が所望の径よりも大きくなってしまうという問題があっ
た。
【0009】また、開口部7を形成せずに、レーザビー
ム(YAGレーザ第4高調波)を照射し、導体層6およ
び絶縁層1の両方を一挙に除去する方法も知られている
が、導体層6を除去するのに時間がかかるため、結果と
して、接続孔3を形成するのに時間がかかるという問題
があった。
【0010】本発明は、多層配線基板の製造方法にかか
る上記問題に鑑み、第1の配線パターンが形成された基
板にさらに第2の配線パターンを形成する多層配線基板
の製造方法において、積層された絶縁層と導体層の層間
密着強度を保ち、かつ、第1の配線パターンと第2の配
線パターンとを接続するための接続孔の形状を良好にし
て、高性能を有する多層配線基板を高速に形成できる製
造方法を提供することを特徴とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項1の発明は、少なくとも一方の面に第1の配線
パターンが形成された基板に、前記第1の配線パターン
を覆って絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に導体
層を形成する工程と、前記導体層のうち前記第1の配線
パターン上にある部分に該導体層の他の部分よりも厚さ
が薄くされた薄肉部を形成する工程と、前記薄肉部およ
び前記絶縁層を貫通する接続孔を、レーザビームを用い
て穿設する工程と、前記接続孔に前記導体層と前記第1
の配線パターンとを接続するビア導体を形成する工程
と、を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法を
要旨とする。
【0012】また、前記目的を達成するための請求項2
の発明は、少なくとも一方の面に第1の配線パターンが
形成された基板に、前記第1の配線パターンを覆って、
絶縁層上に導体層が積層された導体層付絶縁層を絶縁層
側から接合する工程と、前記導体層のうち前記第1の配
線パターン上にある部分に該導体層の他の部分よりも厚
さが薄くされた薄肉部を形成する工程と、前記薄肉部お
よび前記絶縁層を貫通する接続孔を、レーザビームを用
いて穿設する工程と、前記接続孔に前記導体層と前記第
1の配線パターンとを接続するビア導体を形成する工程
と、を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法を
要旨とする。
【0013】本発明によれば、導体層のうち第1の配線
パターン上にある部分に、該導体層の他の部分よりも厚
さが薄くされた薄肉部を形成する。この薄肉部は、例え
ば、フォトエッチング等により形成されるが、導体層の
一部を完全に除去するのではなく、厚みを薄くするだけ
なので、フォトエッチングの時間を短縮することができ
る。
【0014】また、本発明によれば、導体層と絶縁層の
両方を同時に穿孔するが、レーザビームにより比較的加
工が困難である導体層の厚みが薄くされているので、レ
ーザの加工速度を速くすることができ、また、より微細
な接続孔(ビアホール)を穿設することができる。
【0015】さらに、前記目的を達成するための請求項
3の発明は、前記薄肉部の径が、前記レーザビームの径
よりも大であることを特徴とする請求項1または2に記
載の配線基板の製造方法を要旨とする。このようにする
と、レーザビームが照射される領域は、すべて薄肉部が
形成された領域内となるので、レーザビームによる穿孔
の時間を確実に短縮できる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、発明の具体的な多層配線基
板の製造工程の1例について、接続孔3の概略断面図で
ある図1および図2を参照しつつ、説明する。
【0017】まず、図1(a)に示したように、第1の
配線パターン4が形成された基板10上に、絶縁層1を
形成し、その上に導体層6を形成する。絶縁層1は、ポ
リイミド、ポリエステル、エポキシ、ビスマレイミドト
リアジンのうちいずれか一種を含む樹脂を積層またはコ
ーティングして形成することができる。導体層6は、C
u、Al、Ag、またはAuのいずれか1種を含み、め
っき膜形成および真空成膜のいずれかの方法により形成
することができ、本実施形態では厚みが約16μmであ
る。導体層6を形成する場合、絶縁層1との密着性確保
のため絶縁層1の表面の粗化や特別の処理を必要とする
が、本実施形態では過マンガン酸処理により、絶縁層1
と導体層6との密着強度は800g/cm以上であっ
た。
【0018】次に、図1(b)に示したように、接続孔
3を穿設する位置にある導体層6を、フォトエッチング
等により、厚みを薄くし、厚さ約8μm薄肉部8を形成
する。この場合、図1(c)に示すように、レーザビー
ムLの径D2を0.1mmとすると、薄肉部8の径D1
は、D2よりも0.02mm大きい1.02mmとし
た。
【0019】次に、図1(c)に示すように、薄肉部8
の径D1よりも小径なレーザビーム径D2のレーザビー
ム(YAGレーザ第4高調波)を照射し、導体層6およ
び絶縁層1を貫通する接続孔3を穿設する(図2
(a))。なお、薄肉部8の径D1よりも大径なレーザ
ビーム径のレーザビーム(YAGレーザ第4高調波)を
照射した場合であっても、レーザビームが照射された領
域の一部は、薄肉部8となっているので、レーザ加工の
速度を速くすることが可能であるが、一部には厚さの厚
い部分を含むのでその効果は制限されてしまう。
【0020】次に、プラズマスミア除去装置等により接
続孔3内のスミア等を除去した後、図2(b)に示すよ
うに、無電解メッキ及び電解メッキによりビア導体5を
形成し、導体層6と第1の配線パターン4とを接続した
後、図2(c)に示すように、フォトエッチング等によ
り導体層6をパターニングし、第2の配線パターン2を
形成して完成する。
【0021】なお、図1(a)に示したような、第1の
配線パターンが形成された基板10の上に、絶縁層1を
形成し、その上に導体層6を形成する代わりに、ポリイ
ミド、ポリエステル、エポキシ、ビスマレイミドトリア
ジンのうちのいずれか1種を含む樹脂絶縁層1上に、銅
箔などの導体層6を形成した積層基板を絶縁層側から基
板10上に、例えば、熱プレス工法等により形成する工
程であってもよい。この場合においても、絶縁層1と基
板10とを接合した後の工程は、図1(b)〜図2
(c)を参照して説明した事例と同様であり、重複する
説明を省略する。なお、樹脂等の接着剤である絶縁層1
と銅箔からなる導体層6との密着強度は、1.5kg/
cm〜2.0kg/cmに達し、部品実装上問題の
内レベルであった。
【0022】
【発明の効果】本発明の多層配線基板の製造方法によれ
ば、第1の配線パターンが形成された基板に積層して形
成される第2の配線パターンと第1の配線パターンとを
接続するための接続孔(ビアホール)を良好な孔形状
に、しかも高速に穿設することができる多層配線基板の
製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示し、多層配線基板に接続
孔を形成する工程を示す概略断面図である。
【図2】本発明の実施形態を示し、図1に示した工程に
引き続き、多層配線基板の接続孔を形成する工程を示す
概略断面図である。
【図3】ビルドアップ工法による多層配線基板の概略断
面図を示す。
【図4】従来例を示し、多層配線基板に接続孔を形成す
る工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1:絶縁層 2:第2の配線パターン 3:接続孔 4:第1の配線パターン 5:ビア導体 6:導体層 7:開口部 8:薄肉部 10:基板 D1:薄肉部径 D2:レーザビーム径 L:レーザビーム

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一方の面に第1の配線パター
    ンが形成された基板に、前記第1の配線パターンを覆っ
    て絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層上に導体層を形成する工程と、 前記導体層のうち前記第1の配線パターン上にある部分
    に該導体層の他の部分よりも厚さが薄くされた薄肉部を
    形成する工程と、 前記薄肉部および前記絶縁層を貫通する接続孔を、レー
    ザビームを用いて穿設する工程と、 前記接続孔に前記導体層と前記第1の配線パターンとを
    接続するビア導体を形成する工程と、 を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも一方の面に第1の配線パター
    ンが形成された基板に、前記第1の配線パターンを覆っ
    て、絶縁層上に導体層が積層された導体層付絶縁層を絶
    縁層側から接合する工程と、 前記導体層のうち前記第1の配線パターン上にある部分
    に該導体層の他の部分よりも厚さが薄くされた薄肉部を
    形成する工程と、 前記薄肉部および前記絶縁層を貫通する接続孔を、レー
    ザビームを用いて穿設する工程と、 前記接続孔に前記導体層と前記第1の配線パターンとを
    接続するビア導体を形成する工程と、 を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記薄肉部の径が、前記レーザビームの
    径よりも大であることを特徴とする請求項1または2に
    記載の多層配線基板の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100459824C (zh) * 2005-09-20 2009-02-04 陈文祺 高层数电路板及其制作方法

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