JP2003179353A

JP2003179353A - フィルビア構造を有する多層プリント配線板

Info

Publication number: JP2003179353A
Application number: JP2002312632A
Authority: JP
Inventors: Seiji Shirai; 誠二白井; Kenichi Shimada; 憲一島田; Motoo Asai; 元雄浅井
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2003-06-27

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルドビア構造を有し、微細パターンを形
成するのに有利な多層プリント配線板を提供すること。【解決手段】本発明の多層プリント配線板は、導体回
路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された多層プリント
配線板において、前記導体回路は、その厚さがバイアホ
ール径の１／２未満でかつ25μｍ未満であり、前記層間
樹脂絶縁層には、開口部が設けられ、この開口部にめっ
きが充填されてバイアホールが形成されていることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルドビア構造
を有し、微細パターンを形成するのに有利な多層プリン
ト配線板について提案する。

【０００２】

【従来の技術】ビルドアップ多層プリント配線板は、導
体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層されたものであ
り、下層の導体回路と上層の導体回路とが、層間絶縁層
を開口してそこにめっき膜を設けてなるいわゆるバイア
ホールによって、電気的に接続されている。

【０００３】このようなビルドアップ多層プリント配線
板において、バイアホールは、層間絶縁層の開口部内面
にめっき膜を被覆して形成したものが一般的であった
が、めっき析出不良やヒートサイクルによる断線が発生
しやすいという問題があった。そのため最近では、その
開口部をめっきで充填して充填バイアホールとする方法
が採用されるようになった。例えば、特開平2−188992
号公報、特開平3−3298号公報、特開平7−34048 号公報
には、その充填バイアホールを開示する図面がある。ま
た、特開平9−312472号公報にも同様のビルドアップ多
層プリント配線板が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような充填バイア
ホールを用いる技術では、開口部を充填するためにめっ
き膜を厚く形成しなければならず、同時に形成される導
体回路の厚さも必然的に厚くなる。例えば、上述した公
報の実施例では、厚さ25μｍの導体回路が開示されてい
る。一方で、フルアディティブ法およびセミアディティ
ブ法の製法では、導体回路を形成するに当たり、いずれ
もめっきレジストを形成する必要がある。したがって、
めっき膜を厚くしようとすると、その分、めっきレジス
トも厚くしなければない。その結果、めっきレジストを
厚くすると、フォトマスクフィルムのパターンの内側に
光が回折して回り込み、めっきレジストにテーパーが発
生してしまう。つまり、導体パターンは、下部ほど細く
なる形状となる。かかる現象は、Ｌ／Ｓ＝50／50μｍ程
度であれば問題ないが、Ｌ／Ｓ＝25／25μｍのような微
細パターンでは、パターン剥離の原因となった。

【０００５】さらに、特開平2−188992号公報のよう
に、めっき膜を形成してからエッチングによって導体回
路を形成する場合は、めっき膜を厚くすると、エッチン
グによりアンダーカットが発生して、微細パターンを形
成しようとすると断線してしまうという問題が見られ
た。

【０００６】同様の問題は、特開平9−312472号公報に
記載されたビルドアップ多層プリント配線板でも見られ
た。即ち、この多層プリント配線板では、導体回路の厚
さをバイアホール径の１／２以上にしてバイアホールを
充填して、導体回路の高さとバイアホールの高さを同一
としている。ところが、このようなビルドアップ多層プ
リント配線板では、バイアホール径に比べて導体回路厚
みが厚くなってしまう。そのため、めっきレジストの厚
さも厚くする必要があり、その結果、露光、現像しにく
くなり、微細パターンが形成できないという問題があっ
た。また、特開平９−312472号公報の実施例にあるよう
に、導体膜を形成した後にエッチングにより導体回路を
形成する場合には、導体回路の厚みが厚いために、エッ
チングによって微細パターンを形成することができない
という問題があった。

【０００７】このように、開口部をめっきにより充填し
ようとすると、めっきレジストや導体回路を厚くするこ
とになるため、微細パターンの形成が困難になるという
問題が生じた。

【０００８】そこで、本発明の目的は、フィルドビア構
造を有し、微細パターンを形成するのに有利な多層プリ
ント配線板を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記目的の
実現に向け鋭意研究した結果、下記〜を必須の構成
要件とする発明に想到した。．ビルドアップ多層プリント配線板であること（つま
り、導体回路が層間樹脂絶縁層を介して積層されている
こと）。．導体回路の厚さがバイアホール径の１／２未満でか
つ25μｍ未満であること。．バイアホールは、開口部にめっきが充填されて形成
されてなること。

【００１０】すなわち、本発明の多層プリント配線板
は、導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された多
層プリント配線板において、前記導体回路は、その厚さ
がバイアホール径の１／２未満でかつ25μｍ未満、より
好ましくは20μｍ以下であり、前記層間樹脂絶縁層に
は、開口部が設けられ、その開口部にめっきが充填され
てバイアホールが形成されていることを特徴とする。

【００１１】このような本発明の多層プリント配線板に
おいて、 (1) 層間樹脂絶縁層に設けた開口部の内壁面は粗化処理
されていることがより望ましい構成である。この理由
は、その開口部に形成されるバイアホールとの密着性を
改善するためである。 (2) バイアホールは、表面中央部に窪みが形成されてい
ることがより望ましい構成である。さらに、この窪み
は、導体回路の厚さ以下の大きさで20μｍ以下であるこ
とが望ましい。この理由は、窪みが大きすぎると、この
上に形成される層間樹脂絶縁層の厚さが他の導体回路上
に形成されるものよりも厚くなり、露光、現像処理やレ
ーザ加工した場合にバイアホールの窪みの上に樹脂が残
存しやすく、バイアホールの接続信頼性が低下してしま
うからである。 (3) バイアホールおよび導体回路の表面は粗化処理され
ていることがより望ましい構成である。この理由は、上
層の層間樹脂絶縁層との密着性を改善するためである。 (4) バイアホールが接続する下層側の導体回路（内層パ
ッド）は、その表面が粗化処理されており、その粗化面
を介して前記バイアホールと接続していることがより望
ましい構成である。この理由は、バイアホールと内層パ
ッド（下層導体回路）との密着性を向上させるためであ
る。

【００１２】特に、上記 (1)と(4) の組合せの構成で
は、内層パッドが層間樹脂絶縁層に密着し、かつバイア
ホールも層間樹脂絶縁層に密着するので、層間樹脂絶縁
層を介して、内層パッドとバイアホールとが完全に一体
化する。

【００１３】また、本発明の多層プリント配線板におい
て、 (5) バイアホール上に、さらに他のバイアホールが形成
されていることがより望ましい構成である。この理由
は、バイアホールによる配線のデットスペースを無く
し、より一層の高密度化が達成できるからである。 (6) バイアホールが形成された層間樹脂絶縁層は、熱可
塑性樹脂と熱硬化性樹脂の複合体もしくは熱可塑性樹脂
からなることがより望ましい構成である。この理由は、
めっきを充填して形成してなる充填バイアホールは、ヒ
ートサイクル時に発生する応力が大きく、通常の熱硬化
性樹脂からなる層間樹脂絶縁層ではクラックが発生しや
すいが、熱可塑性樹脂を添加した熱硬化性樹脂、あるい
は熱可塑性樹脂のみからなる層間樹脂絶縁層によれば、
靱性が高く、クラックを確実に抑制することができるか
らである。 (7) （バイアホールの直径）／（層間樹脂絶縁層の厚
み）＝１〜４であることがより望ましい構成である。こ
の理由は、ファインパターンが形成しやすいからであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】導体回路と層間樹脂絶縁層とが交
互に積層された本発明の多層プリント配線板は、前記導
体回路は、その厚さがバイアホール径の１／２未満でか
つ25μｍ未満であり、前記層間樹脂絶縁層には、開口部
が設けられ、その開口部にめっきが充填されてバイアホ
ールが形成されている点に特徴がある。

【００１５】このような本発明の構成によれば、バイア
ホールがめっきで充填されているので、開口がめっき膜
で被覆されたものに比べて、めっきの析出不良やヒート
サイクルに起因する断線不良が発生しにくくなる。

【００１６】また、本発明では、導体回路となるめっき
膜がバイアホール径の１／２未満でかつ25μｍ未満であ
るので、めっきレジストの厚さを薄くしてその解像度を
向上させることができ、エッチングによる導体回路の形
成を容易にし、パターンの微細化を図ることができる。

【００１７】さらに、導体回路の厚さをバイアホール径
の１／２未満でかつ25μｍ未満と薄くすると、導体回路
側面と層間樹脂との接触面積が少なくなり、導体回路が
粗化されていても剥離が発生しやすくなる。この点、本
発明では、バイアホールの表面中央部に窪みを設け、そ
の表面を粗化することにより、剥離の際に働く力の方向
と粗面の方向が角度を持つことになり、剥離の際に働く
応力が分散して剥離を抑制することができる。

【００１８】このような本発明の多層プリント配線板に
おいて、充填バイアホールと下層導体回路（内層パッ
ド）とは、密着性を改善するために、下層導体回路の表
面に設けた粗化層を介して電気的に接続されていること
が好ましい。また、上層の層間樹脂絶縁層との密着性を
改善するため、充填バイアホールおよび導体回路の表面
は粗化処理されていることが望ましい。

【００１９】なお、前記導体回路の側面にも粗化層が形
成されていると、導体回路側面と層間樹脂絶縁層との密
着不足によりこれらの界面を起点として層間樹脂絶縁層
に向けて垂直に発生するクラックを抑制することができ
る点で有利である。

【００２０】このような導体回路の表面に形成される粗
化層の厚さは、１〜10μｍがよい。この理由は、厚すぎ
ると層間ショートの原因となり、薄すぎると被着体との
密着力が低くなるからである。この粗化層を形成する粗
化処理としては、導体回路の表面を、酸化（黒化）−還
元処理するか、有機酸と第二銅錯体の混合水溶液でスプ
レー処理するか、あるいは銅−ニッケル−リン針状合金
めっきで処理する方法がよい。

【００２１】これらの処理のうち、酸化（黒化）−還元
処理による方法では、NaOH（20ｇ／ｌ）、NaClO₂（50ｇ
／ｌ）、Na₃PO₄（15.0ｇ／ｌ）を酸化浴（黒化浴）、Na
OH（2.7ｇ／ｌ）、NaBH₄（1.0ｇ／ｌ）を還元浴とす
る。

【００２２】また、有機酸−第二銅錯体の混合水溶液を
用いた処理では、スプレーやバブリングなどの酸素共存
条件下で次のように作用し、下層導体回路である銅など
の金属箔を溶解させる。Ｃｕ＋Ｃｕ（II）Ａ_n→２Ｃｕ（Ｉ）Ａ_n/2 ２Ｃｕ（Ｉ）Ａ_n/2＋ｎ／４Ｏ₂＋ｎＡＨ（エアレー
ション）→２Ｃｕ（II）Ａ_n＋ｎ／２Ｈ₂ＯＡは錯化剤（キレート剤として作用）、ｎは配位数であ
る。

【００２３】この処理で用いられる第二銅錯体は、アゾ
ール類の第二銅錯体がよい。このアゾール類の第二銅錯
体は、金属銅などを酸化するための酸化剤として作用す
る。アゾール類としては、ジアゾール、トリアゾール、
テトラゾールがよい。なかでもイミダゾール、２−メチ
ルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル
−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾー
ル、２−ウンデシルイミダゾールなどがよい。このアゾ
ール類の第二銅錯体の含有量は、１〜15重量％がよい。
この範囲内にあれば、溶解性および安定性に優れるから
である。

【００２４】また、有機酸は、酸化銅を溶解させるため
に配合させるものである。具体例としては、ギ酸、酢
酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、アクリ
ル酸、クロトン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グ
ルタル酸、マレイン酸、安息香酸、グリコール酸、乳
酸、リンゴ酸、スルファミン酸から選ばれるいずれか少
なくとも１種がよい。この有機酸の含有量は、 0.1〜30
重量％がよい。酸化された銅の溶解性を維持し、かつ溶
解安定性を確保するためである。なお、発生した第一銅
錯体は、酸の作用で溶解し、酸素と結合して第二銅錯体
となって、再び銅の酸化に寄与する。

【００２５】この有機酸−第二銅錯体からなるエッチン
グ液には、銅の溶解やアゾール類の酸化作用を補助する
ために、ハロゲンイオン、例えば、フッ素イオン、塩素
イオン、臭素イオンなどを加えてもよい。このハロゲン
イオンは、塩酸、塩化ナトリウムなどを添加して供給で
きる。ハロゲンイオン量は、0.01〜20重量％がよい。こ
の範囲内にあれば、形成された粗化層は層間樹脂絶縁層
との密着性に優れるからである。

【００２６】この有機酸−第二銅錯体からなるエッチン
グ液は、アゾール類の第二銅錯体および有機酸（必要に
応じてハロゲンイオン）を、水に溶解して調製する。

【００２７】また、銅−ニッケル−リンからなる針状合
金のめっき処理では、硫酸銅１〜40ｇ／ｌ、硫酸ニッケ
ル 0.1〜6.0 ｇ／ｌ、クエン酸10〜20ｇ／ｌ、次亜リン
酸塩10〜100 ｇ／ｌ、ホウ酸10〜40ｇ／ｌ、界面活性剤
0.01〜10ｇ／ｌからなる液組成のめっき浴を用いること
が望ましい。

【００２８】本発明の多層プリント配線板は、充填バイ
アホール上に、さらに他のバイアホールが形成されてい
ることが好ましい。これにより、バイアホール直上に他
のバイアホールを形成することができるので、バイアホ
ールによる配線のデッドスペースなどを無くして配線の
高密度化を実現することができる。

【００２９】本発明において、層間樹脂絶縁層の開口内
壁面には、粗化面が形成されていることが好ましい。こ
の理由は、充填めっきからなるバイアホールと層間樹脂
絶縁層との密着性を向上させるためである。

【００３０】本発明において、層間樹脂絶縁層として
は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹
脂と熱可塑性樹脂の複合体を用いることができる。特に
本発明では、バイアホールが形成される層間樹脂絶縁層
として、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体、もしく
は熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。熱硬化性樹脂
としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール
樹脂、熱硬化性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）など
が使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、ポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスルフォン（ＰＳ
Ｆ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、熱可塑型
ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルスル
フォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポ
リフェニレンスルフォン（ＰＰＥＳ）、４フッ化エチレ
ン６フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、４フッ化エ
チレンパーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ）、ポリ
エチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルエーテ
ルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリオレフィン系樹脂などが使
用できる。熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体として
は、エポキシ樹脂−ＰＥＳ、エポキシ樹脂−ＰＳＦ、エ
ポキシ樹脂−ＰＰＳ、エポキシ樹脂−ＰＰＥＳなどが使
用できる。

【００３１】また本発明では、層間樹脂絶縁層として、
フッ素樹脂繊維の布とその布の空隙に充填された熱硬化
性樹脂とからなる複合体を用いることが望ましい。かか
る複合体は、低誘電率であり、形状安定性に優れるから
である。この場合、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂
から選ばれるいずれか少なくとも１種以上を用いること
が望ましい。フッ素樹脂繊維の布としては、その繊維を
織った布や不織布などを用いることが望ましい。不織布
は、フッ素樹脂繊維の短繊維または長繊維をバインダー
とともに抄造してシートを作り、このシートを加熱して
繊維同士を融着させて製造する。

【００３２】また本発明において、層間樹脂絶縁層とし
ては、無電解めっき用接着剤を用いることができる。こ
の無電解めっき用接着剤としては、硬化処理された酸あ
るいは酸化剤に可溶性の耐熱性樹脂粒子が、硬化処理に
よって酸あるいは酸化剤に難溶性となる未硬化の耐熱性
樹脂中に分散されてなるものが最適である。この理由
は、酸や酸化剤で処理することにより、耐熱性樹脂粒子
が溶解除去されて、表面に蛸つぼ状のアンカーからなる
粗化面を形成できるからである。

【００３３】上記無電解めっき用接着剤において、特に
硬化処理された前記耐熱性樹脂粒子としては、平均粒
径が10μｍ以下の耐熱性樹脂粉末、平均粒径が2μｍ
以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集粒子、平均粒
径が2〜10μｍの耐熱性樹脂粉末と平均粒径が2μｍ以下
の耐熱性樹脂粉末との混合物、平均粒径が2〜10μｍ
の耐熱性樹脂粉末の表面に平均粒径が2μｍ以下の耐熱
性樹脂粉末または無機粉末のいずれか少なくとも１種を
付着させてなる疑似粒子、平均粒径が 0.1〜0.8 μｍ
の耐熱性樹脂粉末と平均粒径が 0.8μｍを超え2μｍ未
満の耐熱性樹脂粉末との混合物、平均粒径が 0.1〜1.
0 μｍの耐熱性樹脂粉末、から選ばれるいずれか少なく
とも１種を用いることが望ましい。これらは、より複雑
なアンカーを形成できるからである。この無電解めっき
用接着剤で使用される耐熱性樹脂は、前述の熱硬化性樹
脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合
体を使用できる。特に本発明では、熱硬化性樹脂と熱可
塑性樹脂の複合体、もしくは熱可塑性樹脂を用いること
が好ましい。

【００３４】次に、本発明の多層プリント配線板を製造
する一方法について説明する。 (1) まず、コア基板の表面に内層銅パターンを形成した
配線基板を作製する。このコア基板への銅パターンの形
成は、銅張積層板をエッチングして行うか、あるいは、
ガラスエポキシ基板やポリイミド基板、セラミック基
板、金属基板などの基板に無電解めっき用接着剤層を形
成し、この接着剤層表面を粗化して粗化面とし、ここに
無電解めっきを施す方法、もしくはいわゆるセミアディ
ティブ法（その粗化面全体に無電解めっきを施し、めっ
きレジストを形成し、めっきレジスト非形成部分に電解
めっきを施した後、めっきレジストを除去し、エッチン
グ処理して、電解めっき膜と無電解めっき膜とからなる
導体回路を形成する方法）により形成される。

【００３５】さらに必要に応じて、上記配線基板の銅パ
ターン表面（下層導体回路の表面）に銅−ニッケル−リ
ンからなる粗化層を形成する。この粗化層は、無電解め
っきにより形成される。この無電解めっき水溶液の液組
成は、銅イオン濃度、ニッケルイオン濃度、次亜リン酸
イオン濃度が、それぞれ 2.2×10^-2〜 4.1×10^-2 mol／
ｌ、 2.2×10^-3〜 4.1×10^-3 mol／ｌ、0.20〜0.25 mol
／ｌであることが望ましい。この範囲で析出する被膜の
結晶構造は針状構造になるため、アンカー効果に優れる
からである。この無電解めっき水溶液には上記化合物に
加えて錯化剤や添加剤を加えてもよい。粗化層の形成方
法としては、前述したように、銅−ニッケル−リン針状
合金めっきによる処理、酸化−還元処理、銅表面を粒界
に沿ってエッチングする処理にて粗化面を形成する方法
などがある。

【００３６】なお、コア基板には、スルーホールが形成
され、このスルーホールを介して表面と裏面の配線層を
電気的に接続することができる。また、スルーホールお
よびコア基板の導体回路間には樹脂が充填されて、平滑
性を確保してもよい。

【００３７】(2) 次に、前記(1) で作製した配線基板の
上に、層間樹脂絶縁層を形成する。特に本発明では、バ
イアホールを形成する層間樹脂絶縁材として、熱硬化性
樹脂と熱可塑性樹脂の複合体を樹脂マトリックスとした
無電解めっき用接着剤を用いることが望ましい。

【００３８】(3) 前記(2) で形成した無電解めっき用接
着剤層を乾燥した後、バイアホール形成用開口を設け
る。感光性樹脂の場合は、露光，現像してから熱硬化す
ることにより、また、熱硬化性樹脂の場合は、熱硬化し
たのち、レーザー加工することにより、前記接着剤層に
バイアホール形成用の開口部を設ける。このとき、（バ
イアホールの直径）／（層間樹脂絶縁層の厚み）の比が
１〜４であることが好ましい。この理由は、その比が１
未満であると、開口部に電解めっき液が入らず、開口部
にめっきが析出しないからであり、一方、その比が４を
超えると、開口部のめっき充填の程度が悪くなるからで
ある。

【００３９】(4) 次に、硬化した前記接着剤層の表面に
存在するエポキシ樹脂粒子を酸あるいは酸化剤によって
分解または溶解して除去し、接着剤層表面を粗化処理す
る。ここで、上記酸としては、リン酸、塩酸、硫酸、あ
るいは蟻酸や酢酸などの有機酸があるが、特に有機酸を
用いることが望ましい。粗化処理した場合に、バイアホ
ールから露出する金属導体層を腐食させにくいからであ
る。一方、上記酸化剤としては、クロム酸、過マンガン
酸塩（過マンガン酸カリウムなど）を用いることが望ま
しい。

【００４０】(5) 次に、接着剤層表面を粗化した配線基
板に触媒核を付与する。触媒核の付与には、貴金属イオ
ンや貴金属コロイドなどを用いることが望ましく、一般
的には、塩化パラジウムやパラジウムコロイドを使用す
る。なお、触媒核を固定するために加熱処理を行うこと
が望ましい。このような触媒核としてはパラジウムがよ
い。

【００４１】(6) 次に、無電解めっき用接着剤表面に無
電解めっきを施し、粗化面全面に追従するように、無電
解めっき膜を形成する。このとき、無電解めっき膜の厚
みは、0.1〜5μｍ、より望ましくは 0.5〜3μｍとす
る。つぎに、無電解めっき膜上にめっきレジストを形成
する。めっきレジスト組成物としては、特にクレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂やフェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂のアクリレートとイミダゾール硬化剤からな
る組成物を用いることが望ましいが、他に市販品のドラ
イフィルムを使用することもできる。

【００４２】(7) 次に、めっきレジスト非形成部に電解
めっきを施し、導体回路、ならびに開口部にめっきを充
填したバイアホールを形成する。このとき、電解めっき
膜の厚みは、5〜30μｍが望ましく、導体回路としての
厚みがバイアホール径の１／２未満となるようにする。
本発明では、特に、めっき液組成、めっき温度、浸漬時
間、攪拌条件を制御することにより、充填バイアホール
となるめっき膜の表面中央部に窪みを設ける。ここで、
上記電解めっきとしては、銅めっきを用いることが望ま
しい。

【００４３】(8) さらに、めっきレジストを除去した
後、硫酸と過酸化水素の混合液や過硫酸ナトリウム、過
硫酸アンモニウムなどのエッチング液でめっきレジスト
下の無電解めっき膜を溶解除去して、独立した導体回路
と充填バイアホールとする。

【００４４】(9) 次に、導体回路の表面に粗化層を形成
する。粗化層の形成方法としては、エッチング処理、研
磨処理、酸化還元処理、めっき処理がある。これらの処
理のうち酸化還元処理は、NaOH（20ｇ／ｌ）、NaClO
₂（50ｇ／ｌ）、Na₃PO₄（15.0ｇ／ｌ）を酸化浴（黒化
浴）、NaOH（2.7ｇ／ｌ）、NaBH₄（1.0ｇ／ｌ）を還元
浴とする。また、銅−ニッケル−リン合金層からなる粗
化層は、無電解めっき処理による析出により形成され
る。この合金の無電解めっき液としては、硫酸銅１〜40
ｇ／ｌ、硫酸ニッケル 0.1〜6.0 ｇ／ｌ、クエン酸10〜
20ｇ／ｌ、次亜リン酸塩10〜100 ｇ／ｌ、ホウ酸10〜40
ｇ／ｌ、界面活性剤0.01〜10ｇ／ｌからなる液組成のめ
っき浴を用いることが望ましい。

【００４５】さらに、この粗化層表面をイオン化傾向が
銅より大きくチタン以下である金属もしくは貴金属の層
にて被覆する。スズの場合は、ホウフッ化スズ−チオ尿
素、塩化スズ−チオ尿素液を使用する。このとき、Cu−
Snの置換反応により 0.1〜2μｍ程度のSn層が形成され
る。貴金属の場合は、スパッタや蒸着などの方法が採用
できる。

【００４６】(10)次に、この基板上に層間樹脂絶縁層と
して、無電解めっき用接着剤層を形成する。 (11)さらに、前記 (3)〜(8) の工程を繰り返してさらに
上層の導体回路を設ける。この導体回路は、はんだパッ
ドとして機能する導体パッドあるいはバイアホールであ
る。

【００４７】(12)次に、こうして得られた配線基板の表
面に、ソルダーレジスト組成物を塗布し、その塗膜を乾
燥した後、この塗膜に、開口部を描画したフォトマスク
フィルムを載置して露光、現像処理することにより、導
体回路のうちはんだパッド（導体パッド、バイアホール
を含む）部分を露出させた開口部を形成する。ここで、
前記開口部の開口径は、はんだパッドの径よりも大きく
することができ、はんだパッドを完全に露出させてもよ
い。また、逆に前記開口部の開口径は、はんだパッドの
径よりも小さくすることができ、はんだパッドの縁周を
ソルダーレジスト層で被覆することができる。この場
合、はんだパッドをソルダーレジスト層で抑えることが
でき、はんだパッドの剥離を防止できる。

【００４８】(13)次に、前記開口部から露出した前記は
んだパッド部上に「ニッケル−金」の金属層を形成す
る。ニッケル層は1〜7μｍが望ましく、金層は0.01〜0.
06μｍがよい。この理由は、ニッケル層は、厚すぎると
抵抗値の増大を招き、薄すぎると剥離しやすいからであ
る。一方金層は、厚すぎるとコスト増になり、薄すぎる
とはんだ体との密着効果が低下するからである。

【００４９】(14)次に、前記開口部から露出した前記は
んだパッド部上にはんだ体を供給する。はんだ体の供給
方法としては、はんだ転写法や印刷法を用いることがで
きる。ここで、はんだ転写法は、プリプレグにはんだ箔
を貼合し、このはんだ箔を開口部分に相当する箇所のみ
を残してエッチングすることによりはんだパターンを形
成してはんだキャリアフィルムとし、このはんだキャリ
アフィルムを、基板のソルダーレジスト開口部分にフラ
ックスを塗布した後、はんだパターンがパッドに接触す
るように積層し、これを加熱して転写する方法である。
一方、印刷法は、パッドに相当する箇所に貫通孔を設け
たメタルマスクを基板に載置し、はんだペーストを印刷
して加熱処理する方法である。

【００５０】

【実施例】（実施例１） (1) 下記〜で得た組成物を混合攪拌し無電解めっき
用接着剤を調製した。．クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬
製、分子量2500）の25％アクリル化物を35重量部（固形
分80％）、感光性モノマー（東亜合成製、アロニックス
Ｍ315 ）４重量部、消泡剤（サンノプコ製Ｓ−65）0.5
重量部、ＮＭＰを3.6重量部を攪拌混合した。．ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）８重量部、エポ
キシ樹脂粒子（三洋化成製、ポリマーポール）の平均粒
径 0.5μｍのものを 7.245重量部、を混合した後、さら
にＮＭＰ20重量部を添加し攪拌混合した。．イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）２重
量部、光開始剤（チバガイギー製、イルガキュアＩ−9
07 ）２重量部、光増感剤（日本化薬製、DETX-S） 0.2
重量部、ＮＭＰ 1.5重量部を攪拌混合した。

【００５１】(2) 表面に導体回路２を形成したビスマレ
イミドトリアジン（ＢＴ）樹脂基板１（図１ (a) 参
照）を、硫酸銅８ｇ／ｌ、硫酸ニッケル 0.6ｇ、クエン
酸15ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム29ｇ／ｌ、ホウ酸31
ｇ／ｌ、界面活性剤 0.1ｇ／ｌからなるｐＨ＝９の無電
解めっき液に浸漬し、該導体回路２の表面に厚さ3μｍ
の銅−ニッケル−リンからなる粗化層３を形成した。次
いで、その基板を水洗いし、0.1mol／ｌホウふっ化スズ
−1.0mol／ｌチオ尿素液からなる無電解スズ置換めっき
浴に50℃で１時間浸漬し、前記粗化層３の表面に 0.3μ
ｍのスズ層を設けた（図１ (b) 参照、但し、スズ層に
ついては図示しない）。

【００５２】(3) 前記(1) で調製した無電解めっき用接
着剤を前記 (2)の処理を施した基板に塗布し（図１ (c)
参照）、乾燥させた後、フォトマスクフィルムを載置
して、露光、現像処理し、さらに熱硬化処理することに
より、直径60μｍ（底部61μｍ、上部67μｍ）の開口部
（バイアホール用開口５）を有する厚さ20μｍの層間樹
脂絶縁層４を形成した（図１ (d) 参照）。

【００５３】(4) 層間樹脂絶縁層４を形成した基板をク
ロム酸に19分間浸漬して、その表面に深さ4μｍの粗化
面６を形成した（図１ (e) 参照）。 (5) 粗化面６を形成した基板を無電解めっき液に浸漬
し、粗面全体に厚さ 0.6μｍの無電解銅めっき膜７を形
成した（図１ (f) 参照）。 (6) 厚さ15μｍ、Ｌ／Ｓ＝25／25μｍのめっきレジスト
８を常法に従い形成した（図２ (a) 参照）。

【００５４】(7) 次に、以下の条件にて、めっきレジス
ト非形成部分に電解めっきを施し、厚さ15μｍの電解め
っき膜９を設けて導体回路を形成すると同時に、開口部
内をめっきで充填してバイアホール10を形成した（図２
(b) 参照）。〔電解めっき水溶液〕硫酸銅・５水和物： 60 ｇ／ｌレベリング剤（アトテック製、ＨＬ）： 40 ml／ｌ硫酸： 190 ｇ／ｌ光沢剤（アトテック製、ＵＶ）： 0.5 ml／ｌ塩素イオン： 40 ppm 〔電解めっき条件〕バブリング： 3.0 リットル／分電流密度： 0.5 Ａ／dm² 設定電流値： 0.18 Ａめっき時間： 100 分

【００５５】(8) めっきレジスト８を剥離除去した後、
硫酸と過酸化水素の混合液や過硫酸ナトリウム、過硫酸
アンモニウムなどのエッチング液でめっきレジスト下の
無電解めっき膜７を溶解除去して、無電解めっき膜７と
電解銅めっき膜９からなる厚さ約15μｍの導体回路11を
形成した。このとき、バイアホール10の表面には、深さ
5μｍ程度の窪みが見られた。なお、発明者らの知見に
よれば、層間樹脂絶縁層４の厚さが20μｍの場合、バイ
アホール10の直径を25μｍ、40μｍ、60μｍ、80μｍに
すると、それぞれの充填に必要なめっき膜の厚さは、1
0.2μｍ、11.7μｍ、14.8μｍ、23.8μｍである。

【００５６】(9) この基板に前記(2) と同様にして粗化
層３を形成し、さらに前記 (3)〜(8)の工程を繰り返し
て多層プリント配線板を製造した（図２ (c) 参照）。

【００５７】本実施例では、バイアホールの表面中央部
に窪みを設けているので、薄膜化による導体の剥離を引
き起こすことなく、Ｌ／Ｓ＝25／25μｍの微細パターン
を確実に形成することができた。

【００５８】（実施例２） (1) Ｗ．Ｌ．ゴア社（W.L. Gore ＆ Associates, In
c．）のゴアテックス（登録商標ＧＯＲＥ−ＴＥＸ延
伸ＰＴＦＥ織物用繊維として入手できる延伸テトラフル
オロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）の繊維を用いて布を織っ
たものである。この布の構造は、長手方向2.54センチメ
ートル当たり53本の 400デニールの繊維、および横方向
2.54センチメートル当たり52本の 400デニールの繊維を
有する）を、層間樹脂絶縁層を構成するフッ素樹脂繊維
布として用いた。

【００５９】(2) このフッ素樹脂繊維布を、15.24 セン
チメートル×15.24 センチメートルのシートに裁断し、
同じくＷ．Ｌ．ゴア社のテトラエッチ（登録商標ＴＥ
ＴＲＡ−ＥＴＣＨ）として入手できるアルカリ金属−ナ
フタレン溶液中に浸漬した。この処理の後、布を温水で
洗ってアセトンによりすすぎ洗いをした。このとき、繊
維は、テトラエッチによって暗褐色になり、布は、長手
方向および横方向に20％収縮した。そこで、この布を、
縁を手でつかんで元の寸法に引延した。一方、上記フッ
素樹脂繊維布に含浸させる熱硬化性樹脂として、ダウエ
ポキシ樹脂 521−Ａ80用のダウケミカル社製品カタログ
の＃296-396-783 のガイドラインに従って液状エポキシ
樹脂を調製した。

【００６０】(3) この液状エポキシ樹脂を前記(2) で得
たフッ素樹脂繊維布に含浸させ、その樹脂含浸布を 160
℃で加熱乾燥させてＢステージのシートとした。このと
き、シートの厚さは0.3556センチメートルであり、シー
ト中の含浸樹脂量は５ｇであった。

【００６１】(4) このＢステージのシートを実施例１の
(2) の基板に積層し、 175℃で80kg／cm²の圧力でプレ
スして層間樹脂絶縁層を形成した。さらに、この層間樹
脂絶縁層に波長 220nmの紫外線レーザを照射して直径60
μｍの開口（バイアホール形成用開口）を設けた。以
後、実施例１の (4)〜(9) の工程に従って多層プリント
配線板を製造した。

【００６２】（比較例１）特開平２−188992号公報の実
施例１と同様にして多層プリント配線板を製造した。そ
の結果、バイアホール用の開口部は、めっきにより充填
されたが、Ｌ／Ｓ＝25／25μｍのパターンを形成しよう
とエッチングしたところ、オーバーエッチングにより断
線してしまった。

【００６３】（比較例２）特開平９−312472号公報に準
じて多層プリント配線板を製造した。即ち、実施例１の
(1)〜(5) までを実施し、次いで、硫酸銅0.05mol ／リ
ットル、ホルマリン0.3mol／リットル、水酸化ナトリウ
ム0.35mol ／リットル、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)
0.35mol ／リットルの水溶液からなる無電解めっき液に
浸漬し、厚さ40μｍのめっき膜を形成した。さらにドラ
イフィルムを貼着し、露光、現像してＬ／Ｓ＝25μｍ／
25μｍのエッチングレジストを形成し、硫酸と過酸化水
素の混合液によりエッチングしたところ、導体回路がア
ンダーカットにより剥離してしまった。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、配
線板の断線不良を確実に防止でき、しかもＬ／Ｓ＝25／
25μｍの超ファインパターンを実現できる、フィルドビ
ア構造を有する多層プリント配線板を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明にかかる多層プリント配線板の各製造工程
を示す図である。

【図２】発明にかかる多層プリント配線板の各製造工程
を示す図である。

【符号の説明】

１基板２,11 導体回路３粗化層４層間樹脂絶縁層５バイアホール用開口６粗化面７無電解めっき膜８めっきレジスト９電解めっき膜 10 充填バイアホール

フロントページの続き (72)発明者浅井元雄岐阜県揖斐郡揖斐川町北方１−１イビデン株式会社内Ｆターム(参考） 5E343 AA07 AA16 AA17 AA18 AA22 AA23 BB23 BB24 BB44 BB54 BB67 CC17 CC73 DD33 DD43 EE37 EE52 GG13 5E346 AA43 CC08 CC09 CC10 CC12 CC13 CC14 CC16 CC32 CC37 CC38 CC43 DD12 DD23 DD24 FF04 GG15 GG40 HH07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積
層された多層プリント配線板において、前記導体回路
は、その厚さがバイアホール径の１／２未満でかつ25μ
ｍ未満であり、前記層間樹脂絶縁層には、開口部が設け
られ、その開口部にめっきが充填されてバイアホールが
形成されていることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】前記開口部は、その壁面が粗化処理され
ていることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント
配線板。
【請求項３】前記バイアホールは、表面中央部に窪み
が形成されていることを特徴とする請求項１または２に
記載の多層プリント配線板。
【請求項４】前記バイアホールおよび導体回路の表面
は粗化処理されていることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか１に記載の多層プリント配線板。
【請求項５】前記バイアホールが接続する下層側の導
体回路の表面が粗化処理されていることを特徴とする請
求項１〜４のいずれか１に記載の多層プリント配線板。
【請求項６】前記バイアホール上には、バイアホール
が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいず
れか１に記載の多層プリント配線板。
【請求項７】バイアホールが形成された前記層間樹脂
絶縁層は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の複合体または
熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１〜６の
いずれか１に記載の多層プリント配線板。
【請求項８】（バイアホールの直径）／（層間樹脂絶
縁層の厚み）＝１〜４であることを特徴とする請求項１
〜７のいずれか１に記載の多層プリント配線板。