JP2005333050A - プリント配線板およびビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】導体パターンを形成する基板表面のめっき厚を厚くすることなくビアホール内部を完全にめっき金属で充填し、導体パターンを形成するための基板表面のめっき層の表面とビアホール内部のめっき金属の表面とを、面一、平滑すること。
【解決手段】ビアフィルめっきを用いたビアホールを有するプリント配線板において、ビアホール１７の底部に、ビアフィルめっきによるめっき金属１７とは別に、導電性材料による隆起部１５を設ける。
【選択図】 図１

Description

この発明は、プリント配線板およびビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法に関し、特に、ビアフィルめっきされたビアホールを有するビルドアップ多層配線板用のプリント配線板およびそのビアホールの形成方法に関するものである。

近年の電子機器は、高周波信号、デジタル化等に加え、小型、軽量化が進み、それに伴い、電子機器に搭載されるプリント配線板においても、小型、高密度化を要求されている。

絶縁層、導体層を１層ずつ積み上げて多層配電層を形成するビルドアップ多層配線板は、プリント配線板の高密度実装化に大きく貢献するものである。

ビルドアップ多層配線板の製造方法は、コア基材絶縁層の表層に絶縁層をビルドアップ形成し、その絶縁層にレーザ光照射等により穴あげを施した後、銅めっきを表層に施すことによって層間導通を得るビアホールと表層配線層を形成する工程を繰り返して多層プリント配線板を製造するもの（工法）である（例えば、非特許文献１）。

この工法による特徴的なビアホールによって、ビルドアップ多層配線板は、層間導通部分の自由な配置を可能とし、携帯電話等、さまざまなモバイル機器の高密度実装用基板に適用されている。

しかしながら、この工法において、通常の硫酸銅めっきによって銅箔層を形成する場合には、図６に示すように、ビアホール１０５は表面が凹んだコンフォーマルな形状となるために、ビアホール１０５の直上に、さらにビアホールを設けるビア・オン・ビアを構成することや、ビアホール１０５の直上にＩＣチップ等の部品を実装することが困難であり、配線の自由度において要求を充分に満足できないことが出てきた。

なお、図６において、１０１はコア基材絶縁層を、１０２はコア基材絶縁層１０１に形成されたコア基材導体層を、１０３はコア基材絶縁層１０１の表層に形成されたビルドアップ絶縁層を、１０４はめっきによってビルドアップ絶縁層１０３の表層に形成された銅箔層を示している。

そこで、近年、ビアホール内を銅めっきによって充填するビアフィルめっきと云う技術が発表されてきた（例えば、特許文献１）。

ビアフィルめっきは、硫酸銅めっき浴中に、めっき成長を抑制する抑制剤と、めっき成長を促進する促進剤とを添加して行うものである。

抑制剤は、物質の拡散則に伴い、ビアホール内部には吸着し難く、基板表面には吸着し易いことを応用して、ビアホール内部と比較して基板表面のめっき成長速度を遅くすることで、ビアホール内部を銅によって充填させ、ビアホール直上部分とビアホール直上部分以外の部分とで、基板表面を平滑に電解めっきする効果があると云われている。

促進剤は、ビアホールの底面、側面、基板表面に、一様に吸着し、続いて、ビアホール内部ではめっきの成長に伴い、表面積が減少していき、ビアホール内の促進剤の分布が密になることを利用して、ビアホール内部のめっき速度が基板表面のめっき速度より速くなり、ビアホール内部を銅によって充填させ、ビアホール直上部分とビアホール直上部分以外の部分とで、基板表面を平滑に電解めっきする効果があると云われている。

一般的には、これら抑制剤と促進剤は、ひとつのめっき浴内に適度な配合で混合されているものであり、両者の効果によってビアホール内部を銅によって充填することが可能となる。

しかしながら、上記のメカニズムによってビアホール内部を銅で完全に充填し、導体パターンを形成するための基板表面のめっき層の表面とビアホール内部（ビアホール直上部分）のめっき金属の表面とを、面一、平滑にするためには、基板表面の導体パターン部分のめっき厚が厚くなってしまい、ファイン回路の形成に不利になる。

このことに対して、基板表面の導体パターン部分のめっき厚を薄くした場合すると、図７に例示されているように、ビアホール内部に銅が完全に充填されず、導体パターンを形成する基板表面のめっき銅２０６に対してビアホール１０５のめっき銅（ビアフィルめっき部）２０７が凹んだ形状となってしまう。

このことは、ビアホール直上にビアホールを設けるビア・オン・ビアや、ビアホール直上に部品を実装するチップ・オン・ビアの妨げとなり、ビアフィルめっきの有用性を大きく阻害することになる。

なお、図７においても、１０１はコア基材絶縁層を、１０２はコア基材絶縁層１０１に形成されたコア基材導体層を、１０３はコア基材絶縁層１０１の表層に形成されたビルドアップ絶縁層を示している。

また、ビアホールのアスペクト比が大きくなる程、体積が大きくなる程、ビアホール内部に銅が完全に充填されず、基板表面のめっき銅に対してビアホール部のめっき銅の表面が凹んだ形状となる傾向が強くなる。
高木 清著 「ビルドアップ多層プリント基板配線板技術」日刊工業新聞社出版、２００１年６月１５日、初版２刷、２１頁〜２３頁 特開２００１−２９１９５４号公報

この発明が解決しようとする課題は、ビアフィルめっきを用いたビアホールによって層間導通を取るプリント配線板において、導体パターンを形成する基板表面のめっき厚を厚くすることなくビアホール内部を完全に銅（めっき金属）で充填し、導体パターンを形成するための基板表面のめっき層の表面とビアホール内部（ビアホール直上部分）のめっき金属の表面とを、面一、平滑にし、ビア・オン・ビアや、ビアホール直上に部品を実装することを確実に可能にすることである。

この発明によるプリント配線板は、絶縁層を貫通し当該絶縁層の一方の側に存在する導体層が底部をなす有底のビアホール内をめっき金属によって充填するビアフィルめっきを用いたビアホールを有するプリント配線板において、前記ビアホールの底部に、ビアフィルめっきによるめっき金属とは別に、導電性材料による隆起部を有する。

この発明によるビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法は、絶縁層の少なくとも一方の側に導体層を有する基板の前記絶縁層に前記導体層が露出する有底のビアホールを形成する工程と、前記導体層のうち前記ビアホールの底部に露出する部位に導電性材料による隆起部を形成する工程と、前記ビアホールの側周面を含む前記絶縁層の表面にめっき給電用導電層を形成する工程と、前記めっき給電用導電層を給電電極として、めっき抑制剤とめっき促進剤の少なくとも何れか一方を添加されためっき浴によって前記絶縁層の表面と前記ビアホール内に電解めっきを施す工程とを有する。

この発明によるビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法は、前記隆起部を、めっき、導電性ペーストの塗布、導体ボールの打ち込み、あるいは前記導体層のハーフエッチング、それらの組み合わせにより形成することができる。

ビアホールの底部に導電性材料による隆起部があることにより、ビアフィルめっき時のビアホール内部の実体積を小さくすることができ、また、ビアホール底部が底上げされ、ビアフィルめっき時のビアホールの実質的なアスペクト比が小さくなり、ビアホール内部へのビアフィルめっきによるめっき金属の充填が容易になる。

これにより、基板表面のめっき厚を厚くすることなく、ビアホール内部を完全にめっき金属で充填し、導体パターンを形成するための基板表面のめっき層の表面とビアホール内部（ビアホール直上部分）のめっき金属の表面とを、面一、平滑することができる。

このことにより、ビアフィルめっきされたビアホールを有するプリント配線板において、基板表面のめっき厚を厚くすることなく、ファイン回路で、ビア・オン・ビアや、ビアホール直上に部品を実装することが可能になる。

この発明によるプリント配線板の一つの実施形態を、図１を参照して説明する。

この実施形態のプリント配線板は、絶縁層（コア基材絶縁層）１１の一方の面に銅箔等により導体層１２を形成され、その上に絶縁層１３をビルドアップ形成されている。

絶縁層１３には、当該絶縁層１３を貫通し、絶縁層１３の一方の側に存在する導体層１２が底部をなす、有底のビアホール１４が形成されている。

ビアホール１４の底部、つまり、ビアホール１４に露呈する部位の導体層１２上には、銅、銀、金等の導電性材料による隆起部１５が形成されている。そして、ビアホール１４内は、無電解銅めっき等による極薄のめっき給電層（シード層）１６を介して、めっき促進剤とめっき抑制剤のいずれか一方あるいは両方を添加されためっき浴によるビアフィルめっき（電解めっき）により、銅等によるめっき金属（ビアフィルめっき部）１７が充填されている。

つまり、ビアホール１４の底部に、ビアフィルめっきに先だってめっき金属１７が形成され、隆起部１５はビアフィルめっきによるめっき金属１７と同一の導電性材料であってたとしも、めっき金属（ビアフィルめっき部）１７とは別に形成されている。

このように、ビアホール１４の底部に隆起部１５があることにより、ビアフィルめっき時のビアホール内部の実体積が隆起部１５の体積分、小さくなり、また、隆起部１５によってビアホール底部が底上げ（嵩上げ）され、ビアフィルめっき時のビアホール１４の実質的なアスペクト比が小さくなり、ビアホール内部へのビアフィルめっきによるめっき金属１７の充填が容易になる。

これにより、ビアフィルめっき工程で形成される基板表面部分のめっき層（回路部）１８の厚さを厚くすることなく、ビアホール内部を完全に銅等のめっき金属１７で充填でき、導体パターンを形成するための基板表面のめっき層１８の表面１８Ａと、ビアホール１４部分のめっき金属１７の表面１７Ａとを、ほぼ面一、平滑することができる。

このことにより、基板表面のめっき層１８を厚くすることなく、ファイン回路で、ビア・オン・ビアや、ビアホール直上に部品を実装することが可能になる。

隆起部１５は、めっき、導電性ペーストの塗布、導体ボールの打ち込み、あるいは導体層１２のハーフエッチング、それらの組み合わせにより形成することができ、その大きさは、ビアホール１４の口径と深さに応じて定められればよく、上述の効果を得るために、体積比で、ビアホール１４の全内容積の１０〜９０％であればよい。

また、隆起部１５の形状は、図１に示されているような円柱形状に限られることはなく、円錐形、切頭円錐形、半球形など、種々の立体形状が考えられる。また、隆起部１５は一つのビアホール１４の底部に複数個設けられていてもよい。

つぎに、この発明によるビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法を適用したプリント配線板の製造方法の一つの実施形態を、図２（ａ）〜（ｉ）を参照して説明する。

図２(ａ）に示されているように、先ず、出発材料として、絶縁層（コア基材絶縁層）５１の両面に厚さ３５μｍの銅箔による導体層５２、５３を有するガラスエポキシ基板５０を用意した。

これは、銅張りポリイミド基板、銅張りポリエステル基板、銅張りポリエーテルイミド基板、銅張り液晶ポリマー基板、ガラスクロス、カラスマット、合成繊維などの基材と熱硬化性樹脂からなる銅張りフェノール基板、銅張り紙エポキシ基板、銅張り紙ポリエステル基板、銅張りガラスポリイミド基板などを使用してもよい。また、両面プリント基板ではなく、多層プリント配線板を使用してもよい。

次に、図２(ｂ）に示されているように、ガラスエポキシ基板５０の表裏両面に、めっきレジストシート５４、５５を貼り合わせ、露光、現像することによって、層間導通予定部（ビアホール底部予定部）Ａ、Ｂと給電パッド部（図示省略）を開口させる。

次に、図２(ｃ）に示されているように、上述の如く、めっきレジストシート５４、５５をパターンニングしたコア基板を硫酸銅めっき俗に浸潰し、給電パッド部（図示省略）に給電を行って電解銅めっきを行い、層間導通予定部Ａ、Ｂの各々の導体層５２、５３上に、直径８０μｍ、高さ２５μｍの円柱状のめっき銅による隆起部（突起部）５６、５７を形成する。

隆起部５６、５７の直径は、めっきレジストシート５４、５５の開口径により設定でき、隆起部５６、５７のに高さは、電解銅めっき時間によって任意の値に設定できる。また、電解銅めっきは、硫酸銅めっき浴以外に、ピロりん酸銅めっき浴によって行うこともでき、更には、銅めっき以外に、半田めっき、ニッケルめっき、金めっき、銀めっき、スズめっきなどの金属めっきを使用してもよい。

ここでは、隆起部５６、５７の形状、大きさを統一したが、ビアホール径に合せて１種類以上の異なる形状、大きさの隆起部を形成してもよい。

次に、図２（ｄ）に示されているように、めっきレジストシート５４、５５を剥離液によって剥離させる。これにより、導体層５２、５３上の層間導通予定部Ａ、Ｂに、隆起部５６、５７を有する基板ができる。

次に、図２（ｅ）に示されているように、サブトラクティブ法によって導体層５２、５３より内層回路５８、５９を形成する。

次に、図２（ｆ）に示されているように、絶縁層５１の両面に、内層回路（導体）５８、５９を挟んで、厚さ５０μｍのエポキシ系層間絶縁シート６０、６１を貼り合わせる。

この層間絶縁層としては、エポキシ系層間絶縁シートに限られず、ポリイミドや、ガラスエポキシ、エポキシ含浸アラミド不織布、オレフイン系絶縁シート等も使用できる。また、この絶縁層の形成は、貼り合わせ法だけではなく、エポキシやポリイミド等のワニスを塗布し、乾燥させて形成することもできる。

次に、図２（ｇ）に示されているように、エポキシ系層間絶縁シート６０、６１の層間導通予定部Ａ、Ｂの各々に、ＵＶ−ＹＡＧレーザによって、底面の直径が９０μｍのビアホール６２、６３を穿設し、０_２ プラズマ照射によってスミアを除去する。

ビアホール６２、６３は、絶縁層をなすエポキシ系層間絶縁シート６０あるいは６１を厚さ方向に貫通し、エポキシ系層間絶縁シート６０あるいは６１の一方の側に存在する内層回路５８、５９が底部をなす有底孔である。そして、ビアホール６２、６３の底部には隆起部５６、５７が存在する。

なお、レーザ加工によるビアホール６２、６３の穴明けは、ＵＶ−ＹＡＧレーザ以外にも、炭酸ガスレーザや、エキシマレーザによって行うこともできる。また、デスミアも、０_２ プラズマ以外に、ＣＦ_４ プラズマや、過マンガン酸塩などによる湿式デスミアでもよい。

次に、図２（ｈ）に示されているように、エポキシ系層間絶縁シート６０、６１の表面、ビアホール６２、６３の側周面、底面、隆起部５６、５７の外表面に、各々、無電解銅めっきによってめっき給電層６４、６５を設け、めっき給電用導電層６４、６５を給電電極として、めっき抑制剤とめっき促進剤を適度に配合して添加してあるビアフィル用硫酸銅めっき浴に基板全体を浸潰し、ビアホール６２、６３内を充填するめっき銅６６、６７が基板表面のめっき銅６８、６９と、ほぼ面一、平滑になる時間分、給電し、電解銅めっきであるビアフィルめっきを行う。

この時の基板表面のめっき銅６８、６９のめっき厚は１０μｍ程度で、ビアホール６２、６３に充填されためっき銅６６、６７の表面（上表面）中心部の凹み量は１μｍ以下で、フィリング性が向上した。

このフィリング性の向上は、ビアホール６２、６３の底部に隆起部５６、５７があることにより、ビアフィルめっき時のビアホール内部の実体積が隆起部５６、５７の体積分、小さくなり、また、隆起部５６、５７によってビアホール底部が底上げされ、ビアフィルめっき時のビアホール６２、６３の実質的なアスペクト比が小さくなり、ビアホール内部へのビアフィルめっきによるめっき銅６６、６７の充填が容易になるである。

本実施形態では、めっき抑制剤が主に働いている硫酸銅めっき浴を使用したが、めっき促進剤が主に働いている硫酸銅めっき浴を使用した場合でも、同程度、フィリング性が向上することを確認している。

なお、めっき給電層６４、６５の形成には、無電解銅めっきの他に、金属をスパッタリングする方法を使用してもよい。また、ビアフィル用銅めっきとして、硫酸銅めっき浴の他に、ピロりん酸銅めっき浴等を使用してもよい。

次に、図２(ｉ）に示されているように、基板表面のめっき銅（銅箔）６８、６９をエッチングし、サブトラクティブ法によって表層の導体パターン７０、７１を形成し、最小導体幅２５μｍ、最小導体間隔２５μｍのファイン回路の多層プリント基板７２を得た。

つぎに、この発明によるビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法を適用したプリント配線板の製造方法の他の実施形態を、図３（ａ）〜（ｉ）を参照して説明する。なお、図３において、図２に対応する部分は、図２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略することがある。

図３(ａ）に示されているように、先ず、出発材料として、絶縁層（コア基材絶縁層）５１の両面に銅箔による導体層５２、５３を有するガラスエポキシ基板５０を用意した。

次に、図３(ｂ）に示されているように、ガラスエポキシ基板５０の表裏両面に、印刷用マスク８１、８２を重ねる。印刷用マスク８１、８２は、層間導通予定部（ビアホール底部予定部）Ａ、Ｂに開口８３、８４を有する。

次に、図３(ｃ）に示されているように、印刷用マスク８１、８２を用いて導電性ペーストである銅ペーストを印刷し、層間導通予定部Ａ、Ｂの各々の導体層５２、５３上に、直径８０μｍ、高さ２５μｍの円柱状の銅ペーストによる隆起部（突起部）８５、８６を形成する。なお、導電性ペーストとして、銀ペーストを同様に用いることができる。

ここでは、隆起部８５、８６の形状、大きさを統一したが、ビアホール径に合せて１種類以上の異なる形状、大きさの隆起部を形成してもよい。

次に、図３（ｄ）に示されているように、印刷用マスク８１、８２を取り除く、これにより、導体層５２、５３上の層間導通予定部Ａ、Ｂに、隆起部８５、８６を有する基板ができる。

次に、図３（ｅ）に示されているように、サブトラクティブ法によって導体層５２、５３より内層回路５８、５９を形成する。

次に、図３（ｆ）に示されているように、絶縁層５１の両面に、内層回路（導体）５８、５９を挟んで、厚さ５０μｍのエポキシ系層間絶縁シート６０、６１を貼り合わせる。

次に、図３（ｇ）に示されているように、エポキシ系層間絶縁シート６０、６１の層間導通予定部Ａ、Ｂの各々に、ＵＶ−ＹＡＧレーザによって、底面の直径が９０μｍのビアホール６２、６３を穿設し、０_２ プラズマ照射によってスミアを除去する。

ビアホール６２、６３は、絶縁層をなすエポキシ系層間絶縁シート６０あるいは６１を厚さ方向に貫通し、エポキシ系層間絶縁シート６０あるいは６１の一方の側に存在する内層回路５８、５９が底部をなす有底孔である。そして、ビアホール６２、６３の底部には隆起部８５、８６が存在する。

次に、図３（ｈ）に示されているように、エポキシ系層間絶縁シート６０、６１の表面、ビアホール６２、６３の側周面、底面、隆起部８５、８６の外表面に、各々、無電解銅めっきによってめっき給電層６４、６５を設け、めっき給電用導電層６４、６５を給電電極として、めっき抑制剤とめっき促進剤を適度に配合して添加してあるビアフィル用硫酸銅めっき浴に基板全体を浸潰し、ビアホール６２、６３内を充填するめっき銅６６、６７が基板表面のめっき銅６８、６９と、ほぼ面一、平滑になる時間分、給電し、電解銅めっきであるビアフィルめっきを行う。

この時の基板表面のめっき銅６８、６９のめっき厚は１０μｍ程度で、ビアホール６２、６３に充填されためっき銅６６、６７の表面（上表面）中心部の凹み量は１μｍ以下で、フィリング性が向上した。

このフィリング性の向上は、ビアホール６２、６３の底部に隆起部８５、８６があることにより、ビアフィルめっき時のビアホール内部の実体積が隆起部８５、８６の体積分、小さくなり、また、隆起部８５、８６によってビアホール底部が底上げされ、ビアフィルめっき時のビアホール６２、６３の実質的なアスペクト比が小さくなり、ビアホール内部へのビアフィルめっきによるめっき銅６６、６７の充填が容易になるである。

本実施形態では、めっき抑制剤が主に働いている硫酸銅めっき浴を使用したが、めっき促進剤が主に働いている硫酸銅めっき浴を使用した場合でも、同程度、フィリング性が向上することを確認している。

なお、この場合も、めっき給電層６４、６５の形成には、無電解銅めっきの他に、金属をスパッタリングする方法を使用してもよい。また、ビアフィル用銅めっきとして、硫酸銅めっき浴の他に、ピロりん酸銅めっき浴等を使用してもよい。

次に、図３(ｉ）に示されているように、基板表面のめっき銅（銅箔）６８、６９をエッチングし、サブトラクティブ法によって表層の導体パターン７０、７１を形成し、最小導体幅２５μｍ、最小導体間隔２５μｍのファイン回路の多層プリント基板７２を得た。

つぎに、この発明によるビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法を適用したプリント配線板の製造方法の他の実施形態を、図４（ａ）〜（ｉ）を参照して説明する。なお、図４においても、図２に対応する部分は、図２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略することがある。

図４(ａ）に示されているように、先ず、出発材料として、絶縁層（コア基材絶縁層）５１の両面に厚さ３５μｍの銅箔による導体層５２、５３を有するガラスエポキシ基板５０を用意した。

次に、図４(ｂ）に示されているように、ガラスエポキシ基板５０の表裏両面に、エッチングレジストシート９１、９２を貼り合わせ、露光、現像することによって、層間導通予定部（ビアホール底部予定部）Ａ、Ｂにエッチングレジストシート９１、９２を残存させる。

次に、図４(ｃ）に示されているように、上述の如く、エッチングレジストシート９１、９２をパターンニングしたコア基板に、過水流酸系水溶液をスプレーし、層間導通予定部Ａ、Ｂ以外を２５μｍハーフエッチングした。この結果、層間導通予定部Ａ、Ｂに直径８０μｍ、高さ２５μｍの円柱状の隆起部（突起部）９３、９４が形成される。

ハーフエッチングには過水硫酸系水溶液以外にも塩化鋼水溶液や塩化鉄水溶液を使用してもよい。また、化学的なエッチング方法以外にも、プラズマなどによる物理的なエッチングを使用してもよい。

ここでも、隆起部９３、９４の形状、大きさを統一したが、ビアホール径に合せて１種類以上の異なる形状、大きさの隆起部を形成してもよい。

次に、図４（ｄ）に示されているように、エッチングレジストシート８１、８２を剥離液によって剥離させる。これにより、導体層５２、５３上の層間導通予定部Ａ、Ｂに、隆起部９３、９４を有する基板ができる。

次に、図４（ｅ）に示されているように、サブトラクティブ法によってハーフエッチング後の導体層５２、５３より内層回路５８、５９を形成する。

次に、図４（ｆ）に示されているように、絶縁層５１の両面に、内層回路（導体）５８、５９を挟んで、厚さ５０μｍのエポキシ系層間絶縁シート６０、６１を貼り合わせる。

この層間絶縁層としては、エポキシ系層間絶縁シートに限られず、ポリイミドや、ガラスエポキシ、エポキシ含浸アラミド不織布、オレフイン系絶縁シート等も使用できる。また、この絶縁層の形成は、貼り合わせ法だけではなく、エポキシやポリイミド等のワニスを塗布し、乾燥させて形成することもできる。

次に、図４（ｇ）に示されているように、エポキシ系層間絶縁シート６０、６１の層間導通予定部Ａ、Ｂの各々に、ＵＶ−ＹＡＧレーザによって、底面の直径が９０μｍのビアホール６２、６３を穿設し、０_２ プラズマ照射によってスミアを除去する。

ビアホール６２、６３は、絶縁層をなすエポキシ系層間絶縁シート６０あるいは６１を厚さ方向に貫通し、エポキシ系層間絶縁シート６０あるいは６１の一方の側に存在する内層回路５８、５９が底部をなす有底孔である。そして、ビアホール６２、６３の底部には隆起部９３、９４が存在する。

次に、図４（ｈ）に示されているように、エポキシ系層間絶縁シート６０、６１の表面、ビアホール６２、６３の側周面、底面、隆起部９３、９４の外表面に、各々、無電解銅めっきによってめっき給電層６４、６５を設け、めっき給電用導電層６４、６５を給電電極として、めっき抑制剤とめっき促進剤を適度に配合して添加してあるビアフィル用硫酸銅めっき浴に基板全体を浸潰し、ビアホール６２、６３内を充填するめっき銅６６、６７が基板表面のめっき銅６８、６９と、ほぼ面一、平滑になる時間分、給電し、電解銅めっきであるビアフィルめっきを行う。

この時の基板表面のめっき銅６８、６９のめっき厚は１０μｍ程度で、ビアホール６２、６３に充填されためっき銅６６、６７の表面（上表面）中心部の凹み量は１μｍ以下で、フィリング性が向上した。

このフィリング性の向上は、ビアホール６２、６３の底部に隆起部９３、９４があることにより、ビアフィルめっき時のビアホール内部の実体積が隆起部９３、９４の体積分、小さくなり、また、隆起部９３、９４によってビアホール底部が底上げされ、ビアフィルめっき時のビアホール６２、６３の実質的なアスペクト比が小さくなり、ビアホール内部へのビアフィルめっきによるめっき銅６６、６７の充填が容易になるである。

本実施形態では、めっき抑制剤が主に働いている硫酸銅めっき浴を使用したが、めっき促進剤が主に働いている硫酸銅めっき浴を使用した場合でも、同程度、フィリング性が向上することを確認している。

次に、図４(ｉ）に示されているように、基板表面のめっき銅（銅箔）６８、６９をエッチングし、サブトラクティブ法によって表層の導体パターン７０、７１を形成し、最小導体幅２５μｍ、最小導体間隔２５μｍのファイン回路の多層プリント基板７２を得た。

つぎに、この発明によるビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法を適用したプリント配線板の製造方法の他の実施形態を、図５（ａ）〜（ｉ）を参照して説明する。なお、図５においても、図２に対応する部分は、図２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略することがある。

図５(ａ）に示されているように、先ず、出発材料として、絶縁層（コア基材絶縁層）５１の両面に銅箔による導体層５２、５３を有するガラスエポキシ基板５０を用意した。

次に、図５（ｂ）に示されているように、サブトラクティブ法によって導体層５２、５３より内層回路５８、５９を形成する。

次に、図５（ｃ）に示されているように、絶縁層５１の両面に、内層回路（導体）５８、５９を挟んで、厚さ５０μｍのエポキシ系層間絶縁シート６０、６１を貼り合わせる。

次に、図５（ｄ）に示されているように、エポキシ系層間絶縁シート６０、６１の層間導通予定部Ａ、Ｂの各々に、ＵＶ−ＹＡＧレーザによって、底面の直径が９０μｍのビアホール６２、６３を穿設し、０_２ プラズマ照射によってスミアを除去する。

ビアホール６２、６３は、絶縁層をなすエポキシ系層間絶縁シート６０あるいは６１を厚さ方向に貫通し、エポキシ系層間絶縁シート６０あるいは６１の一方の側に存在する内層回路５８、５９が底部をなす有底孔である。

次に、図５（ｅ）に示されているように、ビアホール６２、６３の底部をなす内層回路（導体）５８、５９上に、ワイヤボンディング装置を用いて直径が６０μｍの半球体金バンプ（導体ボール）の打ち込み、隆起部７５、７６を形成する
ここではバンプの形状を統一したが、ビアホール径に合せて１種類以上で複数個の異なる形状、大きさのバンプを形成してもよい。また、バンプの素材は、金以外にも、銅、銀などを使用してもよい。また、バンプの形成は、ワイヤボンディング装置以外にも、導電性ペーストを印刷する方法、ディスペンサによって注入する方法などを使用してもよい。

次に、図５（ｆ）に示されているように、エポキシ系層間絶縁シート６０、６１の表面、ビアホール６２、６３の側周面、底面、隆起部７５、７６の外表面に、各々、無電解銅めっきによってめっき給電層６４、６５を設け、めっき給電用導電層６４、６５を給電電極として、めっき抑制剤とめっき促進剤を適度に配合して添加してあるビアフィル用硫酸銅めっき浴に基板全体を浸潰し、ビアホール６２、６３内を充填するめっき銅６６、６７が基板表面のめっき銅６８、６９と、ほぼ面一、平滑になる時間分、給電し、電解銅めっきであるビアフィルめっきを行う。

この時の基板表面のめっき銅６８、６９のめっき厚は１０μｍ程度で、ビアホール６２、６３に充填されためっき銅６６、６７の表面（上表面）中心部の凹み量は１μｍ以下で、フィリング性が向上した。

このフィリング性の向上は、ビアホール６２、６３の底部に隆起部７５、７６があることにより、ビアフィルめっき時のビアホール内部の実体積が隆起部７５、７６の体積分、小さくなり、また、隆起部７５、７６によってビアホール底部が底上げされ、ビアフィルめっき時のビアホール６２、６３の実質的なアスペクト比が小さくなり、ビアホール内部へのビアフィルめっきによるめっき銅６６、６７の充填が容易になるである。

本実施形態でも、めっき抑制剤が主に働いている硫酸銅めっき浴を使用したが、めっき促進剤が主に働いている硫酸銅めっき浴を使用した場合でも、同程度、フィリング性が向上することを確認している。

次に、図５(ｇ）に示されているように、基板表面のめっき銅（銅箔）６８、６９をエッチングし、サブトラクティブ法によって表層の導体パターン７０、７１を形成し、最小導体幅２５μｍ、最小導体間隔２５μｍのファイン回路の多層プリント基板７２を得た。

この発明によるプリント配線板の一つの実施形態を模式的に示す縦断面図である。 （ａ）〜（ｉ）は、この発明によるビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法を適用したプリント配線板の製造方法の一つの実施形態を模式的に示す工程図である。 （ａ）〜（ｉ）は、この発明によるビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法を適用したプリント配線板の製造方法の一つの実施形態を模式的に示す工程図である。 （ａ）〜（ｆ）は、この発明によるビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法を適用したプリント配線板の製造方法の一つの実施形態を模式的に示す工程図である。 （ａ）〜（ｇ）は、この発明によるビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法を適用したプリント配線板の製造方法の一つの実施形態を模式的に示す工程図である。 一般的なビルドアップ多層配線板のビアホール形状を示す縦断面図である。 ビアフィルめっきを用いたビアホールの従来例を示す縦断面図である。

符号の説明

１１ 絶縁層（コア基材絶縁層）
１２ 導体層
１３ 絶縁層
１４ ビアホール
１５ 隆起部
１６ めっき給電層
１７ めっき金属（ビアフィルめっき部）
１８ めっき層（回路部）
５０ ガラスエポキシ基板
５１ 絶縁層（コア基材絶縁層）
５２、５３ 導体層
５４、５５ めっきレジストシート
５６、５７ 隆起部
５８、５９ 内層回路
６０、６１ エポキシ系層間絶縁シート
６２、６３ ビアホール
６４、６５ めっき給電層
６６、６７、６８、６９ めっき銅
７０、７１ 導体パターン
７２ 多層プリント基板
７５、７６ 隆起部
８１、８２ 印刷用マスク
８３、８４ 開口
８５、８６ 隆起部
９１、９２ エッチングレジストシート
９３、９４ 隆起部

Claims (6)

1. 絶縁層を貫通し当該絶縁層の一方の側に存在する導体層が底部をなす有底のビアホール内をめっき金属によって充填するビアフィルめっきを用いたビアホールを有するプリント配線板において、
   前記ビアホールの底部に、ビアフィルめっきによるめっき金属とは別に、導電性材料による隆起部を有するプリント配線板。
2. 絶縁層の少なくとも一方の側に導体層を有する基板の前記絶縁層に前記導体層が露出する有底のビアホールを形成する工程と、
   前記導体層のうち前記ビアホールの底部に露出する部位に導電性材料による隆起部を形成する工程と、
   前記ビアホールの側周面を含む前記絶縁層の表面にめっき給電用導電層を形成する工程と、
   前記めっき給電用導電層を給電電極として、めっき抑制剤とめっき促進剤の少なくとも何れか一方を添加されためっき浴によって前記絶縁層の表面と前記ビアホール内に電解めっきを施す工程と、
   を有するビアフィルめっきを用いたビアホールの形成方法。
3. 前記隆起部をめっきにより形成することを特徴とする請求項２記載のビアホールの形成方法。
4. 前記隆起部を導電性ペーストの塗布により形成することを特徴とする請求項２記載のビアホールの形成方法。
5. 前記隆起部を導体ボールの打ち込みにより形成することを特徴とする請求項２記載のビアホールの形成方法。
6. 前記隆起部を前記導体層のハーフエッチングにより形成することを特徴とする請求項２記載のビアホールの形成方法。
   

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