JP2006295204A - Wiring board and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
発明は、有機材料系の多層配線基板およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an organic material-based multilayer wiring board and a method for manufacturing the same.
従来、半導体素子を搭載するための有機材料系の配線基板として、例えば両面または片面に銅箔から成る配線導体を有するガラス−エポキシ板から成る複数の絶縁層を同じくガラス−エポキシ板から成る接着層を介して積層して成る多層配線基板が用いられている。 Conventionally, as an organic material-based wiring board for mounting a semiconductor element, for example, a plurality of insulating layers made of glass-epoxy plates having wiring conductors made of copper foil on both sides or one side are also adhesive layers made of glass-epoxy plates. A multilayer wiring board is used which is laminated through the two.
この有機材料系の多層配線基板においては、その上面から下面にかけて複数の貫通孔が設けられており、貫通孔内壁には各絶縁層を挟んで上下に位置する配線導体同士を電気的に接続するための銅めっき膜から成る貫通導体が被着形成されており、それにより立体的な高密度配線が可能となっている。 In this organic material-based multilayer wiring board, a plurality of through holes are provided from the upper surface to the lower surface, and the wiring conductors positioned above and below are electrically connected to the inner wall of the through hole with each insulating layer interposed therebetween. For this reason, a through conductor made of a copper plating film is deposited to enable three-dimensional high-density wiring.
なお、このような有機材料系の多層配線基板は、両面または片面に厚みが15〜50μm程度の銅箔から成る配線導体が被着形成された厚みが0.1〜0.5mm程度のガラス−エポキシ板から成る複数の絶縁板を厚みが0.1〜0.2mm程度のガラス−エポキシ板から成る接着層を介して積層した後、その上面から下面にかけて直径が200〜500μm程度の貫通孔をドリル加工により穿孔し、しかる後、貫通孔内壁に厚みが15〜50μm程度の銅めっき膜から成る貫通導体を無電解めっき法および電解めっき法により被着させることによって製作されている。 In addition, such an organic material-based multilayer wiring board is formed from a glass-epoxy plate having a thickness of about 0.1 to 0.5 mm in which wiring conductors made of copper foil having a thickness of about 15 to 50 μm are deposited on both sides or one side. After laminating a plurality of insulating plates through an adhesive layer made of a glass-epoxy plate having a thickness of about 0.1 to 0.2 mm, a through hole having a diameter of about 200 to 500 μm is drilled from the upper surface to the lower surface by drilling, Thereafter, a through conductor made of a copper plating film having a thickness of about 15 to 50 μm is deposited on the inner wall of the through hole by an electroless plating method and an electrolytic plating method.
ところで、このような有機材料系の多層配線基板においては、その配線密度を更に高めるために貫通孔の直径を例えば75〜130μm程度の小さなものとする試みがなされている。 By the way, in such an organic material-based multilayer wiring board, an attempt has been made to make the diameter of the through hole as small as about 75 to 130 μm in order to further increase the wiring density.
このような直径が75〜130μm程度の小さな貫通孔を形成するためには例えばレーザーによる穿孔方法が採用される。 In order to form such a small through hole having a diameter of about 75 to 130 μm, for example, a laser drilling method is employed.
しかしながら、従来の有機材料系の多層配線基板においては、各絶縁板および接着層の厚みが0.1〜0.5mm程度と厚いことから、各絶縁板および接着層を貫通する貫通孔の直径を例えば75〜130μm程度の小さなものとすると、この貫通孔の内壁に銅めっき膜から成る貫通導体を被着させる際、貫通導体を被着させるためのめっき液が貫通孔内に良好に入り込みにくくなり、そのため貫通導体が良好に被着されずに貫通導体に断線が発生してしまいやすいという問題点を有していた。 However, in the conventional organic material-based multilayer wiring board, since the thickness of each insulating plate and the adhesive layer is as thick as about 0.1 to 0.5 mm, the diameter of the through-hole penetrating each insulating plate and the adhesive layer is, for example, 75 to If it is as small as about 130 μm, when depositing a through conductor made of a copper plating film on the inner wall of this through hole, the plating solution for depositing the through conductor is less likely to penetrate into the through hole. There has been a problem that the conductor is not satisfactorily deposited and breakage of the through conductor is likely to occur.
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、貫通孔の直径を例えば75〜130μm程度の小さいものとしても貫通導体に断線が発生することがない極めて高密度な配線が可能な配線基板およびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been devised in view of such conventional problems, and an object of the present invention is extremely high in that no breakage occurs in the through conductor even when the diameter of the through hole is small, for example, about 75 to 130 μm. It is an object of the present invention to provide a wiring board capable of high-density wiring and a manufacturing method thereof.
本発明の配線基板は、絶縁樹脂板の上下両面に銅箔から成る内層導体が被着された両面銅張板の前記上下両面に前記絶縁樹脂板よりもレーザ光の照射による分解度合いが大きな絶縁樹脂層が被着されているとともに、前記絶縁樹脂板、前記内層導体および前記絶縁樹脂層を上下に貫通し、かつ前記絶縁樹脂層において外側に向けて拡径する複数の貫通孔がレーザ加工により形成され、該貫通孔内壁に前記内層導体に接続された貫通導体および前記絶縁樹脂層の表面に前記貫通導体に接続された表層導体がそれぞれめっきにより被着形成されて成り、さらに前記内層導体は全ての貫通孔に対応して設けられていることを特徴とするものである。 In the wiring board of the present invention, the insulating resin plate has a higher degree of decomposition due to laser light irradiation than the insulating resin plate on both upper and lower surfaces of the double-sided copper-clad plate in which inner layer conductors made of copper foil are deposited on both upper and lower surfaces. A plurality of through-holes that are covered with a resin layer and that penetrate vertically through the insulating resin plate, the inner layer conductor, and the insulating resin layer and that expand toward the outside in the insulating resin layer are formed by laser processing. A through conductor connected to the inner layer conductor and a surface layer conductor connected to the through conductor on the surface of the insulating resin layer are formed on the inner wall of the through hole by plating, and the inner conductor is It is provided corresponding to all the through holes.
また、本発明の配線基板の製造方法は、絶縁樹脂板の上下両面に銅箔から成る内層導体が被着された両面銅張板の前記上下両面に前記絶縁樹脂板よりもレーザ光の照射による分解度合いが大きな絶縁樹脂層を被着させるとともに、前記絶縁樹脂板、前記内層導体および前記絶縁樹脂層を上下に貫通し、かつ前記絶縁樹脂層において外側に向けて拡径する複数の貫通孔を、該貫通孔の全てに対して前記内層導体が対応するようにレーザ加工により形成し、次に前記貫通孔内壁に前記内層導体に接続された貫通導体および前記絶縁樹脂層の表面に前記貫通導体に接続された表層導体をそれぞれめっきにより被着させることを特徴とするものである。 Also, the method for manufacturing a wiring board according to the present invention is based on laser light irradiation on both upper and lower surfaces of a double-sided copper-clad plate in which inner conductors made of copper foil are attached on both upper and lower surfaces of the insulating resin plate. A plurality of through-holes that adhere an insulating resin layer having a high degree of decomposition and that vertically penetrate the insulating resin plate, the inner layer conductor, and the insulating resin layer, and expand outward in the insulating resin layer. The through conductor is formed by laser processing so that the inner layer conductor corresponds to all of the through holes, and then the through conductor is connected to the inner layer conductor on the inner wall of the through hole and the through conductor is formed on the surface of the insulating resin layer. The surface layer conductors connected to each other are deposited by plating.
本発明の配線基板によれば、上述の構成としたことから、貫通孔内壁に貫通導体を被着させる際、貫通導体を被着させるためのめっき液が貫通孔内に良好に入り込み、その結果、貫通孔内壁に貫通導体が良好に形成される。 According to the wiring board of the present invention, since the above-described configuration is employed, when the through conductor is deposited on the inner wall of the through hole, the plating solution for depositing the through conductor enters the through hole satisfactorily. The through conductor is formed well on the inner wall of the through hole.
また、本発明の配線基板の製造方法によれば、上述の構成としたことから、貫通孔内壁に貫通導体を被着させる際、貫通導体を被着させるためのめっき液が貫通孔内に良好に入り込み、その結果、貫通孔内壁に貫通導体が良好に形成された配線基板を得ることができる。 Further, according to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, since the above-described configuration is adopted, when the through conductor is deposited on the inner wall of the through hole, the plating solution for depositing the through conductor is good in the through hole. As a result, it is possible to obtain a wiring board in which through conductors are well formed on the inner walls of the through holes.
次に、本発明の配線基板について詳細に説明する。図1は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す部分断面図である。図1において、1は絶縁樹脂板、2A・2Bは内層導体、3A・3Bは絶縁樹脂層、4は貫通孔、5は貫通導体、6A・6Bは表層導体であり、主として絶縁樹脂板1の上下両面に内層導体2A・2Bおよび絶縁樹脂層3A・3Bが被着されるとともに絶縁樹脂板1および内層導体2A・2Bおよび絶縁樹脂層3A・3Bを貫通して複数の貫通孔4が設けられ、さらに貫通孔4の内壁に貫通導体5が被着形成されるとともに絶縁樹脂層3A・3Bの表面に表層導体6A・6Bが被着形成されることにより本発明の配線基板が構成されている。
Next, the wiring board of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an example of an embodiment of a wiring board according to the present invention. In FIG. 1, 1 is an insulating resin plate, 2A and 2B are inner layer conductors, 3A and 3B are insulating resin layers, 4 is a through hole, 5 is a through conductor, and 6A and 6B are surface layer conductors.
なお、本実施形態例においては、貫通孔4内および絶縁樹脂層3A・3B上にソルダレジスト7が設けられている。
In this embodiment, a
絶縁樹脂板1は、本発明の配線基板のコア部材として機能し、例えばガラスクロスやアラミドクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂・ポリフェニレンエーテル樹脂等の樹脂を含浸させた有機系絶縁材料から成る厚みが0.35〜0.45mmの平板であり、その上下両面に厚みが7〜12μmの銅箔から成る内層導体2A・2Bが被着された、いわゆる両面銅張り板を構成している。
The
この絶縁樹脂板1は、その厚みが0.35mm未満ではその上下面に絶縁樹脂層3A・3Bを被着させたり、あるいは絶縁樹脂板1および内層導体2A・2Bおよび絶縁樹脂層3A・3Bを貫通して複数の貫通孔4を形成したりする際等に熱や外力等の影響で配線基板に反りや変形が発生して配線基板に要求される平坦度を確保できなくなってしまう危険性が大きなものとなり、他方、0.45mmを超えると、後述するように貫通孔4内壁に貫通導体5を形成するとき、貫通孔4内にめっき液が浸入しにくくなり、貫通導体5を良好に形成することが困難となる。したがって、絶縁樹脂板1の厚みは0.35〜0.45mmの範囲が好ましい。
If the thickness of the
なお、絶縁樹脂板1は、ガラスクロスやアラミドクロスに含浸させるエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂・ポリフェニレンエーテル樹脂等の樹脂中にシリカやアルミナあるいはアラミド樹脂等から成るフィラーをガラスクロスやアラミドクロス等の繊維部分と樹脂部分とでレーザ光の透過度が略同等となる程度に含有させておけば、後述するように絶縁樹脂板1にレーザ光で貫通孔4を穿孔する際に、貫通孔4を絶縁樹脂板1に略均一な大きさで良好に形成することが可能となる。
The
したがって、絶縁樹脂板1のガラスクロスやアラミドクロスに含浸させるエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂・ポリフェニレンエーテル樹脂等の樹脂中にはシリカやアルミナあるいはアラミド樹脂等から成るフィラーをガラスクロスやアラミドクロス等の繊維部分と樹脂部分とでレーザ光の透過度が略同等となるように含有させておくことが好ましい。
Therefore, a filler made of silica, alumina, aramid resin, or the like is added to a glass cloth, aramid cloth, or the like in an epoxy resin, bismaleimide triazine resin, or polyphenylene ether resin impregnated in the glass cloth or aramid cloth of the
また、絶縁樹脂板1の上下面に被着された内層導体2A・2Bは、銅箔から成り、主として電源層やグランド層として機能する内層配線導体パターンWとこの内層配線導体パターンWから電気的に独立したダミー導体パターンDとを有し、その厚みが7〜12μm、その表面の中心線平均粗さRaが0.2〜2μm程度である。
The
内層導体2A・2Bは、その厚みが7μm未満の場合、電源層やグランド層としての内層配線導体パターンWに対して十分な電気特性を付与することができず、他方、12μmを超える場合、後述するように絶縁樹脂板1と内層導体2A・2Bおよび絶縁樹脂層3A・3Bとを貫通する貫通孔4をレーザ加工により穿孔する場合に、貫通孔4を安定して形成することが困難となる。したがって、内層導体2A・2Bの厚みは、7〜12μmの範囲が好ましい。
When the thickness of the
なお、内層導体2A・2Bは、貫通孔4により貫通されるとともに後述する貫通導体5に接する内層配線導体パターンWまたはダミー導体パターンDを全ての貫通孔4に対応して有するように形成しておくと、貫通孔4をレーザ加工により穿孔する際に全ての貫通孔4においてレーザ光の吸収反射を略同じとして全ての貫通孔4を略均一な大きさおよび形状に形成することができる。したがって、内層導体2A・2Bは、貫通孔4により貫通される内層配線導体パターンWまたはダミー導体パターンDを全ての貫通孔4に対応して有するように形成しておくことが好ましい。
The
この場合、ダミー導体パターンDは、その直径が貫通孔4の直径よりも40〜100μm程度大きな略円形のパターンとすればよく、内層配線導体パターンWとの間に30〜60μm程度の幅の間隔を設ければよい。
In this case, the dummy conductor pattern D may be a substantially circular pattern whose diameter is approximately 40-100 μm larger than the diameter of the through-
ダミー導体パターンDの直径が貫通孔4の直径よりも40μm未満大きな場合には、レーザ加工により貫通孔4を穿孔する際にダミー導体パターンDを正確に貫通することが困難となり、他方、100μmを超えて大きな場合には、内層配線導体パターンWの面積を広く採ることが困難となる。
When the diameter of the dummy conductor pattern D is larger than the diameter of the through-
また、ダミー導体パターンDと内層配線導体パターンWとの間隔が30μm未満の場合には、ダミー導体パターンDと内層配線導体パターンWとの間の電気的絶縁が良好に保てなくなる傾向にあり、他方、60μmを超えると、内層配線導体パターンWの面積を広く採ることが困難となる。 In addition, when the distance between the dummy conductor pattern D and the inner layer wiring conductor pattern W is less than 30 μm, there is a tendency that electrical insulation between the dummy conductor pattern D and the inner layer wiring conductor pattern W cannot be maintained well. On the other hand, if it exceeds 60 μm, it is difficult to increase the area of the inner layer wiring conductor pattern W.
また、内層導体2A・2Bは、その表面の中心線平均粗さRaが0.2μm未満の場合、内層導体2A・2Bと絶縁樹脂層3A・3Bとが強固に密着せずに内層導体2A・2Bと絶縁樹脂層3A・3Bとの間で剥離が発生しやすくなる傾向にあり、他方2μmを超えると、そのような粗い面を安定かつ効率良く形成することが困難となる傾向にある。
Further, when the inner-
したがって、内層導体2A・2B表面の中心線平均粗さRaは0.2〜2μmの範囲が好ましい。
Accordingly, the center line average roughness Ra of the
また、絶縁樹脂板1の上下面に被着された絶縁樹脂層3A・3Bはエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂・ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂から成り、レーザ光に対する分解度合いが絶縁樹脂板1よりも大きく、その表面に表層導体6A・6Bが被着されている。
The
絶縁樹脂層3A・3Bは、互いに絶縁すべき内層導体2A・2Bと表層導体6A・6Bとを電気的に絶縁するための絶縁間隔を提供するためのものであり、その厚みが内層導体2A・2B上で25〜45μmである。
The
この絶縁樹脂層3A・3Bは、その厚みが内層導体2A・2B上で25μm未満の場合、互いに絶縁すべき内層導体2A・2Bと表層導体6A・6Bとを電気的に良好に絶縁することができなくなり、他方、45μmを超えると、絶縁樹脂板1および内層導体2A・2Bならびに絶縁樹脂層3A・3Bを貫通する貫通孔4をレーザ加工により穿孔する際に貫通孔4を良好に形成することが困難となる。したがって、絶縁層3A・3Bの厚みは内層導体2A・2B上で25〜45μmの範囲が好ましい。
When the thickness of the
表層導体6A・6Bは、厚みが8〜30μmの銅めっき膜から成り、電源配線およびグランド配線および信号配線を具備する表層配線パターンを形成している。そして、例えば上面側の表層導体6Aの露出する一部に図示しない電子部品の電極が半田を介して接続されるとともに、下面側の表層導体6Bの露出する一部が図示しない他の配線基板等に半田を介して接続される。
The
これらの表層導体6A・6Bは、その厚みが8μm未満であると、表層配線パターンの電気抵抗が高いものとなり、他方、30μmを超えると、表層配線パターンを高密度に形成することが困難となる。したがって、表層導体6A・6Bの厚みは、8〜30μmの範囲が好ましい。
If the thickness of the
さらに、本発明の配線基板においては、絶縁樹脂板1および内層導体2A・2Bおよび絶縁樹脂層3A・3Bを貫通して貫通孔4がレーザ加工により形成されており、この貫通孔4の内壁に貫通導体5が被着形成されている。
Further, in the wiring board of the present invention, the through
貫通孔4は、貫通導体5を絶縁樹脂層3Aの上面から絶縁樹脂層3Bの下面にかけて導出させるための導出路を提供するためのものである。
The through
この貫通孔4は、レーザ加工によって形成されることにより、絶縁樹脂板1においては直径が75〜115μmでその内壁が略垂直であり、絶縁樹脂層3A・3Bにおいてはその内壁が垂直方向から10〜30の角度で傾いて外側に向けて拡径する形状となっている。
The through
この場合、絶縁樹脂層3A・3Bはそのレーザ光の照射による分解度合いが絶縁樹脂板1よりも大きいことから、レーザ加工の際に絶縁基体1よりも大きく分解されるので貫通孔4の形状が絶縁樹脂層3A・3Bにおいて外側に向けて拡径する形状となる。
In this case, since the insulating
このように、本発明の配線基板によれば、貫通孔4はレーザ加工により形成され、その直径が絶縁樹脂板1において75〜115μmと小さく、かつその内壁が絶縁樹脂層3A・3Bにおいて垂直方向から10〜30の角度で傾いて外側に向けて拡径する形状となっていることから、貫通導体5および表層導体6A・6Bを高密度で配置することができ、それにより極めて高密度な配線を有する配線基板を得ることができる。
Thus, according to the wiring board of the present invention, the through
また、貫通孔4はその直径が絶縁樹脂板1において75〜115μmと小さいものの、その内壁が絶縁樹脂板1においては略垂直でかつ絶縁樹脂層3A・3Bにおいては垂直方向から10〜30の角度で傾いて外側に向けて拡径する形状となっていることから、後述するように貫通孔4内壁に貫通導体5を被着形成する際に、貫通導体5を形成するためのめっき液が貫通孔4の内部に良好に入り込み、その結果、貫通孔4内に貫通導体5を良好に形成することができる。
The through-
なお、絶縁樹脂板1における貫通孔4の直径が75μm未満の場合、貫通孔4内壁に貫通導体5を被着形成する際に、貫通導体5を形成するためのめっき液が貫通孔4の内部に良好に入り込まずに貫通孔4内壁に貫通導体5を良好に形成することが困難となり、他方、115μmを超えると、貫通導体5および表層導体6A・6Bを高密度で配置することが困難となる。したがって、絶縁樹脂板1における貫通孔4の直径は、75〜115μmの範囲が好ましい。
When the diameter of the through
また、絶縁樹脂板1における貫通孔4の内壁が略垂直でない場合、貫通孔4内壁に貫通導体5を被着形成する際に貫通孔4の内部に気泡が取り残されやすく、そのため貫通導体5を形成するためのめっき液が気泡が取り残された部分に良好に届かずに貫通孔4内壁に貫通導体5を良好に形成することが困難となる。したがって、絶縁樹脂板1における貫通孔4の内壁は略垂直であることが好ましい。
In addition, when the inner wall of the through
また、貫通孔4の内壁が絶縁樹脂層3A・3Bにおいて外側に向けて傾く角度が垂直方向から10度未満の場合、貫通孔4内壁に貫通導体5を被着形成する際に、貫通導体5を形成するためのめっき液が貫通孔4の内部に良好に入り込まずに貫通孔4内壁に貫通導体5を良好に形成することが困難となり、他方、30度を超えるとそのような角度で内壁が拡がる貫通孔4を安定して効率よく形成することが困難となる。したがって、貫通孔4の内壁が絶縁樹脂層3A・3Bにおいて外側に向けて傾く角度は、垂直方向から10〜30度の範囲が好ましい。
Further, when the angle at which the inner wall of the through
貫通孔4の内壁に被着形成された貫通導体5は、厚みが8〜25μm程度の銅めっき膜から成り、絶縁樹脂板1および絶縁樹脂層3A・3Bを挟んで上下に位置する内層導体2A・2Bおよび表層導体6A・6B同士を互いに電気的に接続する接続導体として機能する。
The through
貫通導体5は、その厚みが8μm未満では、貫通導体5の電気抵抗が高いものとなりすぎる傾向にあり、他方、25μmを超えると、この貫通導体5が被着された貫通孔4の内部に後述するソルダレジスト7を良好に充填することが困難となる。したがって、貫通導体5の厚みは、8〜25μmの範囲であることが好ましい。
When the thickness of the through
さらに、絶縁樹脂層3A・3Bの表面および貫通孔4の内部には、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂・ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂から成るソルダレジスト7が被着および充填されている。
Further, a solder resist 7 made of a thermosetting resin such as an epoxy resin, a bismaleimide triazine resin, or a polyphenylene ether resin is deposited and filled in the surfaces of the insulating
ソルダレジスト7は、貫通導体5および表層導体6A・6Bを保護するとともに表層導体6A・6Bにおける表層配線パターン同士を電気的に良好に絶縁するための保護層として機能し、表層導体6A・6Bの一部を露出させる所定のパターンに被着形成されている。
The solder resist 7 functions as a protective layer for protecting the through
なお、ソルダレジスト7は、その表層導体6A・6B上における厚みが10μm未満であると、表層導体6を良好に保護することができなくなるとともに表層導体6A・6Bにおける表層配線パターン同士を電気的に良好に絶縁することができなくなる傾向にあり、他方、40μmを超えると、ソルダレジスト7を所定のパターンに形成することが困難となる傾向にある。したがって、ソルダレジストの表層導体6A・6B上における厚みは、10〜40μmの範囲が好ましい。
When the thickness of the solder resist 7 on the
かくして、本発明の配線基板によれば、貫通孔4内に貫通導体5を良好に形成することができ、それにより貫通導体5に断線が発生することのない極めて高密度な配線の配線基板を提供することができる。
Thus, according to the wiring board of the present invention, the through
次に、図1に示した配線基板を本発明の製造方法により製造する方法について図2(a)〜(f)を参照して説明する。 Next, a method for manufacturing the wiring board shown in FIG. 1 by the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、図2(a)に部分断面図で示すように、例えばガラスクロスやアラミドクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂・ポリフェニレンエーテル樹脂等の樹脂を含浸させた有機系絶縁材料から成る厚みが0.35〜0.45mmの絶縁樹脂板1の上下面に厚みが7〜12μmの銅箔から成る内層導体2A・2Bが被着形成された両面銅張板を準備する。
First, as shown in a partial cross-sectional view in FIG. 2A, for example, a glass cloth or an aramid cloth made of an organic insulating material impregnated with a resin such as an epoxy resin, a bismaleimide triazine resin, or a polyphenylene ether resin has a thickness of 0.35. A double-sided copper-clad plate is prepared in which
なお、内層導体2A・2Bはその表面の中心線平均粗さRaが0.2〜2μm程度となるように、その表面を粗化しておく。
The
絶縁樹脂板1は、その厚みが0.35mm未満ではその上下面に絶縁樹脂層3A・3Bを被着させたり、あるいは絶縁樹脂板1および内層導体2A・2Bおよび絶縁樹脂層3A・3Bを貫通して複数の貫通孔4を形成する際等に熱や外力等の影響で配線基板に反りや変形が発生して配線基板に要求される平坦度を確保できなくなってしまう危険性が大きなものとなり、他方、0.45mmを超えると、後述するように貫通孔4内壁に貫通導体5を形成するとき、貫通孔4内にめっき液が浸入しにくくなり、貫通導体5に断線が発生しやすくなる。したがって、絶縁樹脂板1の厚みは0.35〜0.45mmの範囲が好ましい。
If the thickness of the insulating
また、内層導体2A・2Bは、その厚みが7μm未満の場合、内層導体2A・2Bの導体パターンに電源層やグランド層としての十分な電気特性を付与することができず、他方、12μmを超える場合、後述するように絶縁樹脂板1と内層導体2A・2Bおよび絶縁樹脂層3A・3Bとを貫通する貫通孔4をレーザ加工により穿孔する場合に、貫通孔4を安定して形成することが困難となる。したがって、内層導体2A・2Bの厚みは、7〜12μmの範囲が好ましい。
Further, when the thickness of the
また、内層導体2A・2Bは、その表面の中心線平均粗さRaが0.2μm未満の場合、後述するように、絶縁樹脂板1の上下面に絶縁樹脂層3A・3Bを被着させる際に内層導体2A・2Bと絶縁樹脂層3A・3Bとが強固に密着せずに内層導体2A・2Bと絶縁樹脂層3A・3Bとの間で剥離が発生しやすくなる傾向にあり、他方2μmを超えると、そのような粗い面を安定かつ効率良く形成することが困難となる傾向にある。したがって、内層導体2A・2B表面の中心線平均粗さRaは0.2〜2μmの範囲が好ましい。
Further, when the center line average roughness Ra of the
さらに、内層導体2A・2Bは貫通孔4が形成される位置に貫通孔4により貫通されるとともに後述する貫通導体5に接する導体パターンを全ての貫通孔4に対応して設けておくと、レーザ加工により貫通孔4を形成する際に全ての貫通孔4においてレーザ光の吸収反射が均一となり、全ての貫通孔4を略均一に形成することができる。したがって、内層導体2A・2Bは貫通孔4が形成される位置に貫通孔4により貫通される導体パターンを全ての貫通孔4に対応して設けておくことが好ましい。
Furthermore, the
このような内層導体2A・2Bは、絶縁樹脂板1の上下全面に厚みが8〜16μm程度の銅箔を貼着するとともに、この銅箔上に感光性のドライフィルムレジストを被着させ、次にこの感光性ドライフィルムレジストを従来周知のフォトリソグラフィー技術により露光・現像して導体パターン形成位置にドライフィルムレジストを有するエッチングマスクを形成し、次にエッチングマスクから露出した銅箔を塩化第2銅水溶液もしくは塩化第2鉄水溶液から成るエッチング液を用いてエッチング除去し、最後にエッチングマスクを剥離した後、塩化第2銅水溶液に蟻酸が含有された粗化液を用いてその表面をエッチングして粗化することによって形成される。
Such
次に、図2(b)に部分断面図で示すように、両面銅張板11の上下面にその厚みが内層導体2A・2B上で25〜45μmの絶縁樹脂層3A・3Bを被着形成する。この絶縁樹脂層3A・3Bはエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂・ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化型の樹脂から成り、炭酸ガスレーザ等のレーザ光に対する分解度合いが絶縁樹脂板1よりも大きい。
Next, as shown in a partial cross-sectional view in FIG. 2B, the insulating
この絶縁樹脂層3A・3Bは、その厚みが内層導体2A・2B上で25μm未満の場合、互いに絶縁すべき内層導体2A・2Bと表層導体6A・6Bとを電気的に良好に絶縁することができなくなり、他方、45μmを超えると、絶縁樹脂板1および内層導体2A・2Bならびに絶縁樹脂層3A・3Bを貫通する貫通孔4をレーザ加工により穿孔する際に貫通孔4を良好に形成することが困難となる。したがって、絶縁層3A・3Bの厚みは内層導体2A・2B上で25〜45μmの範囲が好ましい。
When the thickness of the insulating
なお、絶縁樹脂板1の上下面に内層導体2A・2Bが被着されて成る両面銅張板の上下面に絶縁樹脂層3A・3Bを被着形成するには、半硬化状態の熱硬化性樹脂のフィルムを両面銅張板の上下両面に真空ラミネータで仮圧着した後、これを熱処理して硬化させる方法が採用される。
In order to deposit and form the insulating
次に図2(c)に部分断面図で示すように、レーザ加工により絶縁樹脂層3A・3Bおよび内層導体2A・2Bおよび絶縁樹脂板1を貫通する複数の貫通孔4を穿孔する。
Next, as shown in a partial cross-sectional view in FIG. 2C, a plurality of through
貫通孔4は、絶縁樹脂板1においては直径が75〜115μmでその内壁が略垂直であり、絶縁樹脂層3A・3Bにおいてはその内壁が垂直方向から10〜30度の角度で傾いて外側に向けて拡径した形状とする。
The through-
この場合、絶縁樹脂層3A・3Bのレーザ光の照射による分解度合いが絶縁樹脂板1よりも大きいことから、絶縁樹脂層3A・3Bがレーザ加工により絶縁樹脂板1よりも大きく分解されるので貫通孔4の内壁を絶縁樹脂板1においては略垂直で絶縁樹脂層3A・3Bにおいては垂直方向から10〜30度の角度で傾いて外側に向けて拡径する形状とすることができる。
In this case, since the degree of decomposition of the insulating
このように、貫通孔4の直径を絶縁樹脂板1において75〜115μmと小さいものとするとともに貫通孔4の内壁を絶縁樹脂層3A・3Bにおいて垂直方向から10〜30度の角度で傾いて外側に向けて拡径する形状とすることから、後述するように貫通導体5および表層導体6A・6Bを形成する際に貫通導体5および表層導体6A・6Bを高密度で配置することができ、それにより高密度な配線基板を得ることができる。
As described above, the diameter of the through
また、貫通孔4はその直径が絶縁樹脂板1において75〜115μmと小さいものの、その内壁が絶縁樹脂板1においては略垂直でかつ絶縁樹脂層3A・3Bにおいては垂直方向から10〜30の角度で傾いて外側に向けて拡径する形状となっていることから、後述するように貫通孔4内壁に貫通導体5を被着形成する際に、貫通導体5を形成するためのめっき液が貫通孔4の内部に良好に入り込み、その結果、貫通孔4内に貫通導体5を良好に形成することができる。
The through-
なお、絶縁樹脂板1における貫通孔4の直径が75μm未満の場合、貫通孔4内壁に貫通導体5を被着形成する際に、貫通導体5を形成するためのめっき液が貫通孔4の内部に良好に入り込まず、貫通孔4内壁に貫通導体5を良好に形成することが困難となり、他方、115μmを超えると、貫通導体5および表層導体6A・6Bを高密度で配置することが困難となる。したがって、絶縁樹脂板1における貫通孔4の直径は、75〜115μmの範囲が好ましい。
When the diameter of the through
また、絶縁樹脂板1における貫通孔4の内壁が略垂直でない場合、貫通孔4内壁に貫通導体5を被着形成する際に貫通孔4の内部に気泡が取り残されやすく、そのため貫通導体5を形成するためのめっき液が気泡が取り残された部分に良好に届かずに貫通孔4内壁に貫通導体5を良好に形成することが困難となる。したがって、絶縁樹脂板1における貫通孔4の内壁は略垂直であることが好ましい。
In addition, when the inner wall of the through
また、貫通孔4の内壁が絶縁樹脂層3A・3Bにおいて外側に向けて傾く角度が垂直方向から10度未満の場合、貫通孔4内壁に貫通導体5を被着形成する際に、貫通導体5を形成するためのめっき液が貫通孔4の内部に良好に入り込まずに貫通孔4内壁に貫通導体5を良好に形成することが困難となり、他方、30度を超えるとそのような角度で内壁が拡がる貫通孔4を安定して効率よく形成することが困難となる。したがって、貫通孔4の内壁が絶縁樹脂層3A・3Bにおいて外側に向けて傾く角度は、垂直方向から10〜30度の範囲が好ましい。
Further, when the angle at which the inner wall of the through
なお、絶縁樹脂層3A・3Bおよび内層導体2A・2Bおよび絶縁樹脂板1に貫通孔4を形成するには、絶縁樹脂層3A・3B上に例えばレーザ光のエネルギーを良好に吸収する黒色もしくは黒色に近い色を有する樹脂から成るレーザ加工用シートを貼着し、このレーザ加工用シートの上から7〜12mJの出力の炭酸ガスレーザを50〜500μ秒のパルス幅で所定の位置に照射して貫通孔4を穿孔する方法が採用される。
In order to form the through
このとき、炭酸ガスレーザ光の出力が7mJ未満だと貫通孔4を十分な大きさに穿孔することが困難となる傾向にあり、他方、12mJを超えると絶縁樹脂層3A・3Bにおける貫通孔4の孔径が大きくなりすぎてしまう傾向にある。したがって、照射する炭酸ガスレーザ光は、その出力が7〜12mJでパルス幅が50〜500μ秒の範囲であることが好ましい。なお、レーザ加工用シートは、貫通孔4を穿孔した後に剥離する。
At this time, if the output of the carbon dioxide laser beam is less than 7 mJ, it tends to be difficult to drill the through-
このように貫通孔4をレーザ加工により形成することにより、絶縁樹脂板1においては直径が75〜115μmでその内壁が略垂直であり、かつ絶縁樹脂層3A・3Bにおいてその内壁が垂直方向から10〜30度の角度で傾いて外側に向けて拡径する形状の貫通孔4を容易に形成することができる。
By forming the through
次に、図2(d)に部分断面図で示すように、貫通孔4内壁および絶縁樹脂層3A・3Bの表面に厚みが1〜3μmの無電解銅めっき膜から成るめっき膜13Aを被着させる。なお、無電解めっき膜から成るめっき膜13Aを被着させるには、例えば塩化アンモニウム系酢酸パラジウムを含有するパラジウム活性液を使用して貫通孔4内壁および絶縁樹脂層3A・3Bの表面にパラジウム触媒を付着させるとともに、その上に硫酸銅系の無電解銅めっき液を用いて無電解銅めっき膜を被着させればよい。
Next, as shown in a partial sectional view in FIG. 2D, a
貫通孔4はその直径が絶縁樹脂板1において75〜115μmと小さいものの、その内壁が絶縁樹脂板1においては略垂直でかつ絶縁樹脂層3A・3Bにおいては垂直方向から10〜30の角度で外側に向けて拡径する形状となっているいことから、貫通孔4内に無電解銅めっき液が良好に浸入し、その結果、貫通孔4内壁および絶縁樹脂層3A・3Bの表面に無電解銅めっき膜を略均一な厚みに良好に被着させることができる。
Although the diameter of the through
なお、無電解銅めっき膜から成るめっき膜13Aを被着させる前に絶縁樹脂層3A・3B表面および貫通孔4内壁を例えば過マンガン酸カリウム溶液や過マンガン酸ナトリウム溶液から成る粗化液を用いてその中心線平均粗さRaが0.2〜2μm程度になるように粗化しておくと無電解銅めっき膜から成るめっき膜13Aを強固に被着させることができる。
Before the
したがって、無電解銅めっき膜から成るめっき膜13Aを被着させる前に絶縁樹脂層3A・3B表面および貫通孔4内壁を例えば過マンガン酸カリウム溶液や過マンガン酸ナトリウム溶液から成る粗化液を用いてその中心線平均粗さRaが0.2〜2μm程度になるように粗化しておくことが好ましい。
Therefore, before depositing the
次に、図2(e)に部分断面図で示すように、絶縁層3A・3B上の無電解銅めっき膜上にめっき用マスク14を被着させるとともに、めっき用マスク14から露出した無電解銅めっき膜上に厚みが10〜35μm程度の電解銅めっき膜を被着させ、貫通孔4の内壁および絶縁樹脂層3A・3B表面の導体パターン形成部位が選択的に厚く被着された無電解めっき膜と電解銅めっき膜とから成るめっき膜13Bを形成する。
Next, as shown in a partial cross-sectional view in FIG. 2E, a plating
なお、めっき用マスク14は、例えば感光性ドライフィルムレジストを絶縁樹脂層3A・3B上の無電解銅めっき膜上に被着させるとともに、このドライフィルムレジストをフォトリソグラフィー技術により露光・現像して所定のパターンに加工することによって形成する。
The plating
また、電解銅めっき膜を被着させるための電解銅めっき液としては、例えば、硫酸銅系から成る電解銅めっき液を用いればよい。このとき、貫通孔4はその直径が絶縁樹脂板1において75〜115μmと小さいものの、その内壁が絶縁樹脂板1においては略垂直でかつ絶縁樹脂層3A・3Bにおいては垂直方向から10〜30の角度で外側に向けて拡径する形状となっていることから、貫通孔4内に電解銅めっき液が良好に浸入し、その結果、貫通孔4内壁および絶縁樹脂層3A・3Bの表面に電解銅めっき膜が略均一な厚みに良好に被着される。
Moreover, as an electrolytic copper plating solution for depositing an electrolytic copper plating film, for example, an electrolytic copper plating solution made of a copper sulfate system may be used. At this time, although the diameter of the through
次に、図2(f)に部分断面図で示すように、めっきマスク14を剥離するとともにめっきマスク14の下にあった無電解銅めっき膜が消滅するまで無電解銅めっき膜および電解銅めっき膜をエッチングし、貫通孔4内壁に貫通導体5を形成するとともに絶縁樹脂層3A・3Bの表面に表層導体6A・6Bを形成する。
Next, as shown in a partial cross-sectional view in FIG. 2 (f), the electroless copper plating film and the electrolytic copper plating are removed until the plating
なお、無電解銅めっき膜および電解銅めっき膜をエッチングするには、塩化第2銅水溶液または塩化第2鉄水溶液から成るエッチング液を用いればよい。 In order to etch the electroless copper plating film and the electrolytic copper plating film, an etching solution made of a cupric chloride aqueous solution or a ferric chloride aqueous solution may be used.
最後に、絶縁樹脂層3A・3Bの表面および貫通孔4の内部にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂・ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂から成るソルダレジスト7を被着および充填させることにより図1に示す本発明の配線基板が完成する。
Finally, a solder resist 7 made of a thermosetting resin such as an epoxy resin, a bismaleimide triazine resin, or a polyphenylene ether resin is deposited and filled on the surfaces of the insulating
なお、ソルダレジスト7は、ソルダレジスト7用の感光性の樹脂ペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用して絶縁層3A側および3B側から貫通孔4を埋めるように印刷塗布し、これを従来周知のフォトリソグラフィー技術を採用して所定のパターンに露光・現像することによって形成される。
Note that the solder resist 7 is printed and applied with a photosensitive resin paste for the solder resist 7 by using a well-known screen printing method so as to fill the through
このとき、貫通孔4は、絶縁樹脂層3A・3Bにおいてその内壁が垂直方向から10〜30度の角度で傾いて外側に向けて拡径する形状であることから、貫通孔4内にソルダレジスト7用の樹脂ペーストが良好に浸入し、その結果、貫通孔4内をソルダレジスト7で良好に充填することができる。
At this time, the through-
かくして、本発明の配線基板の製造方法によれば、貫通導体5に断線が発生することがなく、極めて高密度な配線が可能な配線基板を得ることができる。
Thus, according to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, it is possible to obtain a wiring board capable of extremely high-density wiring without causing disconnection in the through
1・・・・・・・絶縁樹脂板
2A・2B・・・内層導体
3A・3B・・・絶縁樹脂層
4・・・・・・・貫通孔
5・・・・・・・貫通導体
6A・6B・・・表層導体
1. Insulating
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