JP2001144442A - 積層配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スタックビアにおける下段ビア内に樹脂が残
らないようにして導体層間における電気的接続に関する
信頼性を高めた積層配線板を提供すること。 【解決手段】 スタックビア１における下段ビア１０を
テーパ形状にした。これにより、下段ビア１０内に樹脂
が残存しない。このため、下段ビア１０内にメッキ液の
残渣も残らない。従って、メッキ層６および９が腐食す
ることがない。また、下段ビア１０に２重メッキ層（メ
ッキ層６と９）を形成した。これらのことより、メッキ
層６および９の密着性がよく剥がれ難い。従って、積層
配線板の導体層間における電気的接続に関する信頼性が
高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スタックビアを備
える積層配線板に関する。さらに詳細には、スタックビ
アにおける下段ビア内に樹脂やメッキ液等の残渣が残ら
ない積層配線板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、積層配線板において内々導体層
（第１導体層）と内導体層（第２導体層）と外導体層
（第３導体層）との導通を取るためのスタックビアは、
次のようにして形成されている。まず、図１８に示すよ
うに内々導体層１０３を有する基板１０２上に、樹脂付
き銅箔（ＲＣＣ材）を積層し、この銅箔１０５にコンフ
ォーマルマスクを形成した後、レーザにより下段ビア１
１０となる穴を形成する。そして、粗化を施してから、
図１８に示すように銅メッキを施してメッキ層１０６を
形成する。これで下段ビア１１０が形成される。そして
メッキ層１０６により、内々導体層１０３と内導体層１
０５との導通が取られる。

【０００３】そして、樹脂付き銅箔をさらに積層し、こ
の銅箔１０８にコンフォーマルマスクを形成した後、レ
ーザにより上段ビア１１５となる穴を形成する。このと
き、下段ビア１１０に充填された樹脂も除去される。そ
して、粗化を施してから、図１８に示すように銅メッキ
を施してメッキ層１０９を形成する。これで下段ビア１
１０の上方に上段ビア１１５が形成され、かくしてスタ
ックビアが形成される。そしてメッキ層１０９および１
０６により、外導体層１０８と内導体層１０５と内々導
体層１０３との導通が確保されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のスタックビアを備える積層配線板では、下段ビ
ア１１０内に樹脂やメッキ液の残渣等が残ってしまうと
いう問題があった。つまり、下段ビア１１０は中央部が
膨らむ形状（太鼓型）になってしまい、この膨らんだ箇
所１２０に樹脂が残ってしまうのである。このように下
段ビア１１０の形状が太鼓型であるのは、レーザの出力
分布や絶縁層における熱伝達の違い、およびレーザが内
々層１０３で乱反射したりする等のためである。そして
下段ビア１１０の形状が太鼓型になると、上段ビア１１
５をレーザ加工により形成する際に、下段ビア１１０の
膨らんだ箇所１２０にレーザがあたらない。このため、
膨らんだ箇所１２０に樹脂が残存してしまうのである。

【０００５】その結果、上段ビア１１５のメッキ層１０
９の形成の際に残った樹脂にメッキ液がしみ込んでしま
い、これら樹脂やメッキ液の残渣がメッキ層１０６と１
０９との間に閉じこめられてしまう。このことが、スタ
ックビアに形成されるメッキ層１０６，１０９の腐食や
密着性の悪化を引き起こす原因となっていた。そして、
これが積層配線板の導体層間における電気的接続に関す
る信頼性を低下させる要因であった。

【０００６】そこで、本発明は上記した問題点を解決す
るためになされたものであり、スタックビアにおける下
段ビア内に樹脂が残らないようにして導体層間における
電気的接続に関する信頼性を高めた積層配線板を提供す
ることを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めになされた本発明に係る積層配線板は、第１導体層
と、その上の第２導体層と、その上の第３導体層とが順
次絶縁層を介して積層された積層配線板において、少な
くとも第１導体層と第３導体層との導通を取るスタック
ビアを備え、スタックビアは、第１導体層と第２導体層
との間の絶縁層に形成されるとともに、ビア径が下方に
向かって小さくなるテーパ形状の下段ビアと、下段ビア
の直上にレーザにより第２導体層と第３導体層との間の
絶縁層に形成された上段ビアと、を有するものである。

【０００８】この積層配線板においては、少なくとも第
１導体層と第３導体層との導通を取るスタックビアが備
わっている。このスタックビアは、下段ビアと上段ビア
とを有している。そして、下段ビアはテーパ形状になっ
ている。つまり、下段ビアではビア径が下方より上方で
大きくなっている。また、上段ビアは下段ビアの直上に
レーザ加工により形成されている。このため、上段ビア
を形成する際に、下段ビアの内面全域にレーザがあた
る。従って、上段ビアを形成するときに下段ビアに充填
されていた樹脂がすべて除去される。よって、下段ビア
に充填された樹脂が下段ビア内に残存しない。これによ
り、下段ビア内にメッキ液の残渣が残ることもない。従
って、スタックビアにおけるメッキ層の腐食や密着性の
悪化が防止されている。これにより、積層配線板の導体
層間における電気的接続に関する高い信頼性を得てい
る。

【０００９】本発明に係る積層配線板においては、下段
ビアは、底面と側壁と開口部周囲とに２重メッキ層を有
することが好ましい。このように下段ビアに２重メッキ
層が形成されていると、メッキ層が剥がれ難いからであ
る。従って、積層配線板の導体層間における電気的接続
に関する信頼性がさらに高い。

【００１０】また、本発明に係る積層配線板において
は、第２導体層は、下段ビアが形成される箇所にラージ
ウィンドウを有することが好ましい。ここで、ラージウ
ィンドウとは、下段ビアのビア径より大きい円形の窓部
を有するビアランドを意味し、このビアランドは導体層
のもともとの金属箔に対しパターン形成されたものであ
る。従って、第２導体層の下段ビアが形成される箇所に
ラージウィンドウを設けると、下段ビアの開口部周囲に
金属箔が残る。ここで、絶縁層との密着力はメッキ層よ
りも金属箔の方が強い。金属箔は接着剤により絶縁層に
接着されているからである。このため、金属箔を下段ビ
アの開口部周囲に残し、それを覆うようにメッキ層を形
成すことにより、メッキ層の密着性を向上させることが
できる。さらに、第２導体層がラージウィンドウを有す
ると、二重メッキ層の上層が金属箔に近接する。これら
のことにより、下段ビアの開口部周囲におけるメッキ層
がより剥がれ難い。従って、積層配線板の導体層間にお
ける電気的接続に関する信頼性がさらに高い。

【００１１】なお、ビアランド自体の形状はどんな形状
であってもよい。また、ビアランドは第２導体層に形成
される配線パターンに電気的に接続されていても、接続
されていなくてもどちらでもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の積層配線板を具体
化した実施の形態について図面に基づいて詳細に説明す
る。

【００１３】（第１の実施の形態）まず、第１の実施の
形態に係る積層配線板について説明する。本実施の形態
の積層配線板は、図１に示すように、コアとなる基板２
上に形成された内々層パターン３と、内々層パターン３
を覆う絶縁層４と、絶縁層４の上に形成された内層パタ
ーン５と、内層パターンを覆う絶縁層７と、絶縁層７の
上に形成された外層パターン８と、スタックビア１等と
を備えている。そしてスタックビア１は、絶縁層４に形
成された下段ビア１０と、絶縁層７に形成された上段ビ
ア１５とを備える。下段ビア１０には、メッキ層６とメ
ッキ層９とが形成されている。つまり下段ビア１０に
は、２重にメッキ層が形成されている。そして、メッキ
層６により内々層パターン３と内層パターン５との導通
が取られている。上段ビア１５には、メッキ層９が形成
されている。このメッキ層９により、内層パターン５と
外層パターン８との導通が取られている。従って、スタ
ックビア１においては、内々層パターン３と内層パター
ン５と外層パターン８との導通が取られていることにな
る。

【００１４】ここで、下段ビア１０はテーパ形状となっ
ている。つまり、下段ビア１０においては、ビア径が下
方に向かって徐々に小さくなっている。一方、上段ビア
１５は下段ビア１０よりも大きいビア径を有する。これ
らのことから、下段ビア１０内に樹脂が残存していな
い。その理由は、上段ビア１５をレーザで形成する際
に、下段ビア１０内に形成されたメッキ層６の全域にレ
ーザがあたるからである。このようにメッキ層６とメッ
キ層９との間に樹脂が残存していないため、メッキ液の
残渣も残っていない。従って、メッキ層９はしっかりと
メッキ層６に密着しており、メッキが腐食することもな
い。さらに、下段ビア１０においては、メッキ層６とメ
ッキ層９の２重のメッキ層が形成されているから、絶縁
層４に対するメッキ層の密着性が非常によい。このた
め、メッキ層６が絶縁層４から剥がれ難い。従って、導
体層間における電気的接続に関する信頼性が高い。

【００１５】続いて、このようなスタックビア１を有す
る積層配線板の形成方法について説明する。ここでは、
樹脂性の絶縁基材に銅箔をラミネートしてなる銅張積層
板を用意してこれを出発材料とする。この銅張積層板の
銅箔を公知のサブトラクティブプロセスによりパターン
状にエッチングする。そうすると図２に示すように、基
板２上に所定形状の内々層パターン３が形成される。

【００１６】次いで、基板２上に樹脂付き銅箔（松下
製：商品名Ｒ−０８８０）を積層してプレスする。そう
すると、図３の状態になる。つまり、内々層パターン３
を覆う絶縁層４と内層パターンとなる銅箔５が積層され
る。そして、銅箔５にラージウィンドウＬＷを形成す
る。すると、図４の状態になる。ここで、ラージウィン
ドウＬＷとは、下段ビア１０のビア径より若干大きい径
の円形の窓部を有するビアランドを意味する。

【００１７】そして、ラージウィンドウＬＷが形成され
たところに、下段ビア１０を形成するための穴１０ａを
加工する。穴１０ａの加工は、穴径が下方に向かって小
さくなるように行われる。この穴加工が終了すると、図
５の状態となり、穴１０ａの底から内々層パターン３が
露出する。そして、穴１０ａは穴径が下方に向かって小
さくなるようなテーパ形状となっている。なお本実施の
形態では、穴１０ａの形成はレーザにより行った。

【００１８】続いて、粗化を行ってからメッキを施す。
具体的には、図４に示す状態のものをクロム酸または過
マンガン酸等の腐食液に浸し、絶縁層４（下段ビア１０
の側壁と開口部周辺）をエッチングして表面に微細な凹
凸を形成する。そして、これを触媒液に浸して絶縁層４
に活性を付与し、そして無電解銅メッキにより０．５〜
１μｍ厚のメッキ層を形成する。その後、電気銅メッキ
によりその上に１０〜２０μｍ厚のメッキ層を形成す
る。すると、図６に示すように、下段ビア１０の底面か
ら側壁、絶縁層４および銅箔５の上面に至るまでメッキ
層６が形成される。このメッキ層６により内々層パター
ン３と銅箔５との電気的接続が確保される。そして、メ
ッキされた銅箔５に対してパターン加工が施される。こ
れにより、図７に示すように、内層パターン５が形成さ
れる。

【００１９】次に、図７に示すものに樹脂付き銅箔（松
下製：商品名Ｒ−０８８０）を積層してプレスする。す
ると、図８に示す状態になる。すなわち、メッキ層６が
絶縁層７に覆われ、その絶縁層７の上に銅箔８が積層さ
れている。この状態において、下段ビア１０内には樹脂
７ａが充填されている。そして、銅箔８にコンフォーマ
ルマスクを形成する。そうすると、図９に示す状態にな
る。続いて、上段ビア１５を形成するための穴１５ａの
加工をレーザにより行う。この穴加工が終了すると、図
１０に示す状態になる。すなわち、絶縁層７に穴１５ａ
が形成されるとともに、下段ビア１０内に充填された樹
脂７ａがすべて除去されている。これは、下段ビア１０
がテーパ形状であるので、穴１５ａを形成する際に下段
ビア１０の内面全域にレーザがあたるからである。

【００２０】続いて、粗化を行ってから、上段ビア１５
にメッキを施す。具体的には、図１０に示す状態のもの
をクロム酸または過マンガン酸等の腐食液に浸し、絶縁
層７（上段ビア１５の側壁）をエッチングして表面に微
細な凹凸を形成する。そして、触媒液に浸して絶縁層７
に活性を付与し、そして無電解銅メッキにより０．５〜
１μｍ厚のメッキ層を形成する。その後、電気銅メッキ
によりその上に１０〜２０μｍ厚のメッキ層９を形成す
る。これにより、下段ビア１０内のメッキ層６、絶縁層
７（上段ビア１５の側壁）および外層パターン８の上面
に至るまでメッキ層９が形成され、図１１に示す状態に
なる。

【００２１】このメッキ層９により、銅箔８とメッキ層
６との電気的接続が確保される。ここで、メッキ層６は
内々層パターン３と内層パターン５とを電気的に接続し
ている。従って、メッキ層６および９により、内々層パ
ターン３と内層パターン５と銅箔（外層パターン）８と
が電気的に接続されることになる。そして最後に、メッ
キされた銅箔８に対してパターン加工を施す。これによ
り、外層パターン８が形成されて、図１に示す積層配線
板が得られる。

【００２２】以上、詳細に説明したように第１の実施の
形態に係る積層配線板によれば、スタックビア１におけ
る下段ビア１０がテーパ形状であるため、下段ビア１０
内に樹脂が残存しない。このため、下段ビア１０内にメ
ッキ液の残渣も残らない。従って、メッキ層６および９
が腐食することがない。また、下段ビア１０には２重メ
ッキ層（メッキ層６と９）が形成されている。これらの
ことより、メッキ層６および９の密着性がよく剥がれ難
い。従って、導体層間における電気的接続に関する信頼
性が高い。

【００２３】（第２の実施の形態）次に、第２の実施の
形態に係る積層配線板について説明する。本実施の形態
の積層配線板は、図１２に示すように、第１の実施の形
態の積層配線板と基本的な構造を同じくするが、スタッ
クビアが形成されている箇所において、内層（第２導体
層）にラージウィンドウが設けられていない点が異な
る。つまり、下段ビア１０の開口部近傍には樹脂絶縁層
２４に接着された銅箔は存在せず、メッキ層６のみが存
在している。なお、第１の実施の形態で説明したものと
同じものには同符号を付することとする。

【００２４】このような積層配線板を形成するには、ま
ず、第１の実施の形態と同様に、基板２上に内々層パタ
ーン３を形成する（図２参照）。そして、これにエポキ
シ樹脂等の半硬化した樹脂フィルム２４を積層する。次
いで、樹脂フィルム２４を硬化させ、図１３に示す状態
を得る。これにより、内々層パターン３が樹脂絶縁層２
４に覆われる。

【００２５】続いて、下段ビア１０となるテーパ形状の
穴１０ａを樹脂絶縁層２４に形成する。そうすると、図
１４に示すように、穴１０ａの底から内々層パターン３
が露出する。そして、樹脂絶縁層２４を粗化した後に、
無電解銅メッキおよび電気銅メッキによりメッキ層６を
形成する。すると図１５に示すように、下段ビア１０の
底面から側壁、樹脂絶縁層２４の上面に至るまでメッキ
層６が形成される。次いで、メッキ層６に対してパター
ン加工を施す。これにより、図１６に示すように、内層
パターンが形成される。

【００２６】次に、樹脂付き銅箔（松下製：商品名Ｒ−
０８８０）を積層してプレスし、銅箔８にコンフォーマ
ルマスクを形成した後、絶縁層７に上段ビア１５となる
穴１５ａをレーザにより加工する。すると、図１７に示
す状態になる。すなわち、絶縁層７に穴１５ａが形成さ
れるとともに、下段ビア１０内に充填されていた樹脂が
すべて除去されている。これは、下段ビア１０がテーパ
形状であるので、穴１５ａを形成する際に下段ビア１０
の内面全域にレーザがあたるからである。

【００２７】そして、絶縁層７（穴１５ａの側壁）を粗
化した後に、無電解銅メッキおよび電気銅メッキにより
メッキ層９を形成する。このメッキ層９により、銅箔８
とメッキ層（内層パターン）６との電気的接続が確保さ
れる。ここで、メッキ層６は内々層パターン３と電気的
に接続しているから、メッキ層９により、内々層パター
ン３とメッキ層（内層パターン）６と銅箔（外層パター
ン）８とが電気的に接続されることになる。そして最後
に、メッキされた銅箔８に対してパターン加工を施す。
これにより、外層パターン８が形成されて、図１２に示
す積層配線板が得られる。

【００２８】この積層配線板では、内々層パターン３と
外層パターン８とメッキ層（内層パターン）６とが、メ
ッキ層９を介して電気的に接続されている。また、従っ
て、メッキ層６の絶縁層４に対する密着性がよくメッキ
が剥がれ難い。

【００２９】以上、詳細に説明したように第２の実施の
形態に係る積層配線板によれば、スタックビアにおける
下段ビア１０がテーパ形状であるため、下段ビア１０内
に樹脂が残存しない。このため、下段ビア１０内にメッ
キ液の残渣も残らない。従って、メッキ層６および９が
腐食することがない。また、下段ビア１０においては、
メッキ層６および９が形成されている。これらのことよ
り、メッキ層６および９の密着性がよく剥がれ難い。従
って、導体層間における電気的接続に関する信頼性が高
い。

【００３０】なお、上記した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。例えば、上記実施の形態で
は、下段ビア１０となる穴１０ａをレーザにより形成し
たが、フォトリソグラフィにより形成するようにしても
よい。また、上記実施の形態では、外層パターンを内々
層パターンと内層パターン（下段ビアの開口部周囲以外
の配線パターン）とに接続しているが（１−２−３層接
続）、外層パターンを内々層パターンにのみ接続するこ
ともできる（１−３層接続）。

【００３１】

【発明の効果】以上、説明した通り本発明によれば、ス
タックビアにおける下段ビア内に樹脂が残らないように
して電気的接続に関する信頼性を高めた積層配線板が提
供されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る積層配線板を示す図で
ある。

【図２】基板上に内々層となる配線パターンを形成した
状態を示す図である。

【図３】図２に示すものに樹脂付き銅箔を積層した状態
を示す図である。

【図４】ラージウィンドウを形成した状態を示す図であ
る。

【図５】下段ビアの形状を絶縁層に形成した状態を示す
図である。

【図６】図５に示すものにメッキを施した状態を示す図
である。

【図７】内層となる配線パターンを形成した状態を示す
図である。

【図８】図７に示すものに樹脂付き銅箔を積層した状態
を示す図である。

【図９】コンフォーマルマスクを形成した状態を示す図
である。

【図１０】上段ビアの形状を絶縁層に形成した状態を示
す図である。

【図１１】図１０に示すものにメッキを施した状態を示
す図である。

【図１２】第２の実施の形態に係る積層配線板を示す図
である。

【図１３】図１２に示すものに樹脂絶縁層を積層した状
態を示す図である。

【図１４】下段ビアの形状を絶縁層に形成した状態を示
す図である。

【図１５】下段ビアにメッキを施した状態を示す図であ
る。

【図１６】図１５に示すものにパターン加工を施した状
態を示す図である。

【図１７】図１６に示すものに樹脂付き銅箔を積層した
後に、上段ビアの形状を絶縁層に形成した状態を示す図
である。

【図１８】従来のスタックビアを有する積層配線板を示
す図である。

【符号の説明】

１ スタックビア ２ 基板 ３ 内々層パターン（第１導体層） ４，７ 絶縁層 ５ 内層パターン（第２導体層） ６，９ メッキ層 ８ 外層パターン（第３導体層） １０ 下段ビア １５ 上段ビア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１導体層と、その上の第２導体層と、
   その上の第３導体層とが順次絶縁層を介して積層された
   積層配線板において、 少なくとも前記第１導体層と前記第３導体層との導通を
   取るスタックビアを備え、 前記スタックビアは、 前記第１導体層と前記第２導体層との間の絶縁層に形成
   されるとともに、ビア径が下方に向かって小さくなるテ
   ーパ形状の下段ビアと、 前記下段ビアの直上にレーザにより前記第２導体層と前
   記第３導体層との間の絶縁層に形成された上段ビアと、
   を有することを特徴とする積層配線板。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する積層配線板におい
   て、 前記下段ビアは、底面と側面と開口部周囲とに２重メッ
   キ層を有することを特徴とする積層配線板。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載する積層
   配線板において、 前記第２導体層は、前記下段ビアが形成される箇所にラ
   ージウィンドウを有することを特徴とする積層配線板。