JP2003046249A - 積層配線板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁層の厚さが比較的大きい層間接続構造を
形成する際のビアホールの充填を容易にし，高密度なパ
ターン形成ができる積層配線板およびその製造方法を提
供すること。 【解決手段】 銅箔１１，１２と樹脂層１０とからなる
両面銅付き樹脂板の片面にランド１２を形成する。ラン
ド１２の上面に，プリプレグを組合し，その上面に銅箔
２１を組み合わす。組み合わせた樹脂板等を加熱しつつ
プレスする。樹脂層１０とプリプレグが硬化した樹脂層
２０とに対して，ランド１２を底面とするビアホール１
３，２３を形成する。ビアホール１３，２３をフィルド
めっきにより充填する。この状態での積層配線板の銅め
っき層４１，４２および銅箔１１，２１に，回路パター
ンを形成する。これにより，銅箔１１と銅箔２１とが，
ランド１２を経由して層間接続されている積層配線板１
０００が製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，導体層と層間絶縁
層とを積層してなる積層配線板およびその製造方法に関
する。さらに詳細には，実質的に貫通孔と同等の機能を
持つ重ねビアを有する配線板，およびその重ねビア構造
を容易に実現できる積層配線板の製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から，導体層と層間絶縁層とを交互
に積層する積層配線板においては，多様な回路の実現の
ため，２層間の層間導通構造を随所に配置している。こ
の層間導通構造は，ドリル等による穴開け，めっき充
填，そして，ふためっきにより形成されるのが一般的で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
積層配線板には，次のような問題点があった。すなわ
ち，この層間導通構造の実現にあたっては，ドリルによ
って穴開けが行われている。このドリルの径は，寿命や
加工精度を考慮すると，０．１５〜０．２０ｍｍ程度が
下限である。このため，ランド径が大きくなり，高密度
なパターン形成が出来ない。

【０００４】また，レーザ加工で穴を開け，フィルドめ
っきによってビアホールを充填することも考えられる。
この場合のフィルドめっきでは，確実にビアホールを充
填するためには穴が有底である必要がある。しかし，有
底にして実施した場合でも，例えば，図８に示すような
板厚の大きい絶縁板にビアホール（板厚０．１５ｍｍ，
穴径１００μｍ）を形成する場合，レーザ加工が困難で
ある。さらに，ビアホールをめっきで十分に充填する
と，めっきが表層にも７０μｍ程度析出してしまう。す
なわち，ビアホールが深いほど，多くのめっきが表層に
析出してしまう。このため，ビアホールが深い場合に，
めっき後のパターン形成において，加工精度が低下する
問題がある。

【０００５】本発明は，前記した従来の積層配線板にお
ける層間接続構造が有する問題点を解決するためになさ
れたものである。すなわちその課題とするところは，絶
縁層の厚さが比較的大きい層間接続構造を形成する際の
ビアホールの充填を容易にし，高密度なパターン形成が
できる積層配線板およびその製造方法を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題の解決を目的と
してなされた本発明の積層配線板は，導体層と層間絶縁
層とを交互に積層してなる積層配線板であって，ある導
体層の両面の対向する箇所に対しそれぞれ他の導体層が
導通する背面対向ビア構造を有し，背面対向ビア構造の
各穴が導体で充填されているものである。

【０００７】すなわち，本発明の背面対向ビア構造は，
「ある導体層」と，その両側に位置するそれぞれの「他
の導体層」との３つの導体層の導通をとる多層間の層間
接続構造である。この構造は，「他の導体層」同士を一
箇所で導通させている点で，実質的には「他の導体層」
同士間の貫通孔を充填したものとほぼ同等の機能を有す
る。しかも，中間の「ある導体層」とも確実に導通がと
られている。その一方で，厚さ方向中央には，「ある導
体層」が存在しており，真の貫通孔ではない。このた
め，充填時の穴の深さは，「ある導体層」と「他の導体
層」との間の絶縁層の厚さである。これは，「他の導体
層」同士を貫通孔で導通する場合の厚さより小さい。こ
れにより，ビアホールの充填が容易になり，穴にめっき
を施す場合のつきまわり性の問題を生じない。

【０００８】また，本発明の積層配線板の製造方法は，
絶縁層（その１）の少なくとも片面に導体層（その１）
が存在する構造体の導体層（その１）を加工してランド
を形成する工程１と，そのランド上に，絶縁層（その
２）を積層する工程２と，各絶縁層（その１，その２）
に対して，ランドを底面とする有底穴（その１，その
２）を形成する工程３と，有底穴（その１，その２）を
導体で充填する工程４とを含んでおり，これらの工程を
経て導体層と層間絶縁層とを交互に積層してなる積層配
線板が製造される。

【０００９】この製造方法では，絶縁層（その１）の少
なくとも片面に導体層（その１）が存在する構造体を出
発材とする。この出発材に対して，まず，導体層（その
１）を加工してランドが形成される。これが工程１であ
る。その後，その導体層（その１）側に絶縁層（その
２）が積層される。これが工程２である。次に，各絶縁
層（その１，その２）に対して，ランドを底面とする有
底穴（その１，その２）が開けられる。これが工程３で
ある。次に，各有底穴（その１，その２）を導体により
充填する。これが工程４である。これにより，各有底穴
（その１，その２）が導体層（その１）を挟んで底部同
士を付き合わせた状態が得られる。

【００１０】ここにおいて，各有底穴（その１，その
２）の深さは，それぞれ絶縁層（その１，その２）の厚
さそのものであり，さして深いものにはなっていない。
よって，有底穴を充填するための導体の量が少なくてす
み，表層に析出する導体はそれほど厚いものでない。こ
のため，パターン形成時の精度が良い。ここでいうラン
ドとは，層間接続に用いる丸形の導体パターンのことで
ある。なお，ランドの機能のみを有するものとして形成
する必要はなく，他の導体パターンを兼ねていたり，そ
の一部を利用したものであってもよい。すなわち，ラン
ドは丸形に限られない。

【００１１】

【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。

【００１２】本実施の形態に係る積層配線板１０００
は，図１に示す断面構造を有している。図１の積層配線
板１０００は，導体層１００，２００と，層間絶縁層１
０，２０とを有する２層配線板である。導体層１００
は，銅箔１１と銅めっき層４１とにより構成されてい
る。導体層２００は，銅箔２１と銅めっき層４２とによ
り構成されている。勿論，各導体層には，適宜パターニ
ングが施されている。層間絶縁層１０，２０はそれぞれ
板厚０．０７５ｍｍ程度であり，銅箔１１，２１の厚さ
は１２μｍ〜１８μｍの範囲内である。

【００１３】積層配線板１０００において，層間絶縁層
１０，２０には，導体層１００と導体層２００との導通
をとるためのビアホール１３，２３が設けられている。
ビアホール１３は，銅めっき層４１により充填されてい
る。一方，ビアホール２３は，銅めっき層４２により充
填されている。銅めっき層４１と銅めっき層４２とは中
継層である銅箔１２に接続しており導通がとられてい
る。ビアホール１３，２３は，穴径１００μｍ程度であ
る。

【００１４】ビアホール１３，２３は，板面内のほぼ同
じ場所に位置し，あたかも貫通孔を充填したものである
かのごとき呈をなしている。実際には充填前にも銅箔１
２により塞がれていたものであり貫通孔であったわけで
はない。また，ビアホール１３，２３は，互いに底部を
付き合わせた背面対向構造をなしている。この背面対向
構造は，実質的には貫通孔を充填したものとほぼ同様の
機能を有し，中継層となる銅箔１２を経由して導体層１
００と導体層２００とを確実に導通する構造である。

【００１５】次に，積層配線板１０００の製造プロセス
を説明する。積層配線板１０００は，図２に示すような
両面銅付き樹脂板１を出発材料として製造される。両面
銅付き樹脂板１は，両面に銅箔１１，１２を有してい
る。両面銅付き樹脂板１の樹脂部１０は，厚さ０．０７
５ｍｍ程度であり，銅箔１１，１２の厚さは１２μｍ〜
１８μｍの範囲内である。次に，図３に示すように，両
面銅付き樹脂板１の片面の銅箔１２を加工して，ビアホ
ールの中継層となるランドを形成する。ビアホールの中
継層となる部分は，ビアホールの穴径より大きめとす
る。なお，銅箔１２については，ランド以外の部分にも
何らかの回路パターンを残してもよい。

【００１６】次に，両面銅箔付き樹脂板１と銅箔とプリ
プレグとを，両面銅箔付き樹脂板１，プリプレグ，銅箔
の順に組み合わせる。両面銅箔付き樹脂板１は，ランド
１２側がプリプレグと接するように配置する。その後，
組合せた樹脂板１等を加熱とともにプレスする。図４
は，プレス後の積層配線板２を示す図である。プリプレ
グは，プレスにより硬化し，０．０７５ｍｍ程度の厚さ
の絶縁層２０となる。この積層配線板２は，銅箔１１，
絶縁層１０，ランド１２，絶縁層２０（プリプレグ），
銅箔２１の順に積層された構造である。

【００１７】次に，積層配線板２の両面の銅箔１１，２
１をエッチングして穴１４，２４を開ける。図５は，エ
ッチング後の積層配線板２を示す図である。穴１４，２
４は，レーザ加工によるそれぞれビアホール１３，２３
の形成のためのものである。なお，銅ダイレクトレーザ
法でビアホールを形成する場合には，エッチングによる
穴あけは必要ない。

【００１８】次に，穴１４，２４を表裏からレーザ加工
して，ビアホールとするための有底穴１３，２３を形成
する。図６は，レーザ加工後の積層配線板２を示す図で
ある。レーザ加工は，コンフォーマルマスク法のほかラ
ージウィンドウ法等で行ってもよい。このとき，表裏そ
れぞれから層間絶縁層の１層分を加工するだけであるた
め，個々の穴の深さは積層配線板２のほぼ半分である。

【００１９】次に，有底穴１３，２３をフィルドめっき
により充填する。図７は，充填後の積層配線板２を示す
図である。有底穴（ビアホール）１３，２３は，それぞ
れ銅めっき層４１，４２によって充填されている。この
とき，各ビアホールの深さは，積層配線板２のほぼ半分
にすぎないため，表層に析出する銅めっき層４１，４２
の厚さはわずかなものでしかない。また，つきまわり性
の問題もほとんどない。次に，この状態の積層配線板２
の銅めっき層４１，４２および銅箔１１，２１をパター
ニングすることにより，積層配線板１０００（図１）が
製造される。

【００２０】以上詳細に説明したように本実施の形態で
は，まず，樹脂層１０の両面に銅箔１１，１２を有する
両面銅付き樹脂板１の片面に，ランド１２を形成するこ
ととしている。次に，ランド１２側に，プリプレグ２０
およびその上の銅箔２１を組み合わせて，加熱しつつプ
レスすることとしている。そして，樹脂層１０と樹脂層
２０とを加工して，ランド１２を底面とする有底穴１
３，２３を形成し，フィルドめっきにより充填すること
としている。その後で，配線板２の表裏層である銅めっ
き層４１，４２および銅箔１１，２１に対して，回路パ
ターンを形成することとしている。これにより，銅箔１
１と銅箔２１とがランド１２を経由して層間接続されて
いる積層配線板１０００およびその製造方法が実現され
ている。

【００２１】また，フィルドめっき時，穴１３，２３の
深さは，積層配線板１０００のおよそ半分になってい
る。このため，めっき量は少なくてすみ，表層に析出す
る銅めっき層４１，４２もあまり厚くならない。さら
に，銅めっき層４１，４２形成時のつきまわり性の問題
もない。これにより，パターン形成時の精度が良い。

【００２２】また，本形態では，ドリルを使用せずにレ
ーザ加工によりビアホールを形成している。このため，
ビアホールの径は，１００μｍ程度とすることができ
る。これにより，高密度なパターン形成ができる積層配
線板およびその製造方法を実現している。

【００２３】なお，本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，銅箔１２のパターニン
グのとき，ランド１２へのリード線を残すようにする。
そして，ランド１２のみに給電しつつ電気めっきでフィ
ルドめっきをする。この場合には，穴１３，２３内のみ
にめっきできる。

【００２４】また，出発材である樹脂板１は，片面銅箔
付き樹脂板でもよい。この場合，当該樹脂板の銅箔面に
ランドを形成する。また，図４の積層配線板２の組合せ
時，プリプレグ２０のみを重ねて（フィルムラミネート
等）もよい。

【００２５】

【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，絶縁層の厚さが比較的大きい層間接続構造を形
成する際のビアホールの充填を容易にし，高密度なパタ
ーン形成ができる積層配線板およびその製造方法が提供
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る積層配線板の断面図である。

【図２】図１の積層配線板の製造途上の段階の断面図
（工程１）である。

【図３】図１の積層配線板の製造途上の段階の断面図
（工程２）である。

【図４】図１の積層配線板の製造途上の段階の断面図
（工程３）である。

【図５】図１の積層配線板の製造途上の段階の断面図
（工程４）である。

【図６】図１の積層配線板の製造途上の段階の断面図
（工程５）である。

【図７】図１の積層配線板の製造途上の段階の断面図
（工程６）である。

【図８】従来の形態に係る積層配線板の断面図である。

【符号の説明】

１０，２０ 層間絶縁層 １１，１２，２１ 銅箔 １３，２３ ビアホール（穴） ４１，４２ 銅めっき層 １００，２００ 導体層 １０００ 積層配線板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E317 AA24 BB12 CC25 CC31 CD25 CD27 CD32 GG14 GG16 5E346 AA12 AA15 AA32 AA43 AA51 BB16 CC08 CC32 DD02 DD12 DD32 EE06 EE07 EE09 EE13 EE18 FF01 FF04 FF07 FF12 FF15 GG15 GG17 GG22 GG28 HH26 HH31

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体層と層間絶縁層とを交互に積層して
   なる積層配線板において，ある導体層の両面の対向する
   箇所に対しそれぞれ他の導体層が導通する背面対向ビア
   構造を有し，前記背面対向ビア構造の各穴が導体で充填
   されていることを特徴とする積層配線板。
2. 【請求項２】 導体層と層間絶縁層とを交互に積層して
   なる積層配線板の製造方法において，絶縁層（その１）
   の少なくとも片面に導体層（その１）が存在する構造体
   の導体層（その１）を加工してランドを形成する工程
   と，前記ランド上に，絶縁層（その２）を積層する工程
   と，前記各絶縁層（その１，その２）に対して，前記ラ
   ンドを底面とする有底穴（その１，その２）を形成する
   工程と，前記有底穴（その１，その２）を導体で充填す
   る工程とを含むことを特徴とする積層配線板の製造方
   法。