JP2008021770A - 基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁性基材表面のめっき導体パターンの厚さを任意に設定することができることにより、微細なパターン形成を可能とする基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁性基材２の表面から裏面に貫通して設けられたビア３がめっきで充填され、絶縁性基材２の少なくとも表面にめっき導体パターンが形成され、めっき導体パターンがビア３に充填されためっきの絶縁性基材２の表面から突出した高さより低いことにより、ビア３内にほぼ平坦にめっき形成しても微細パターンを形成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は絶縁性基材の表面と裏面とを接続するためのビアをめっき充填し、絶縁性基材表面にはめっき導電体層による微細なパターンが形成された基板に関するもので、特に半導体素子、電子部品等を搭載するための基板およびその製造方法に関するものである。

従来、絶縁性基材の表面と裏面とを電気的に接続し表面にパターン形成する場合には、絶縁性基材にレーザーやサンドブラストなどにより表面と裏面とを貫通してなるビアを形成しビアにめっきを施していたが、パターンの微細化やビア上に積層されたビアを形成するいわゆるビアオンビア構造や、ビア上への部品の搭載などのためにビアをめっき充填などで埋めるいわゆるフィルドビア構造が行われている。このようなビアにめっきを充填してなるフィルドビア構造を実現し、しかも絶縁性基材表面にも同時にパターン形成のために、絶縁性基材表面にも均一なめっき層を形成するいわゆるパネルめっきしてパターンをフォトエッチングによって形成するサブトラクティブ法や、選択的にパターンめっきを形成するいわゆるセミアディティブによる方法を用いていた。

しかしビアをめっきで充填する場合、絶縁性基材表面のパネルめっきや選択的パターンめっき層の厚さは、ビアをめっきで充填する条件によって決定されるため、パターン形成と無関係に厚く形成される。このことは、パネルめっきの場合めっき層をフォトエッチングによりパターン形成する際、めっき厚さが厚い程サイドエッチングが大きくなるので、微細パターン形成が困難となる。一方、選択的にパターンめっきを形成するためには、めっき厚さより厚いめっきマスクが必要で、めっきマスクに用いる感光性樹脂が厚くなれば、解像度が低下し微細パターンの形成が困難となる。

そこで絶縁性基材表面のめっき厚さを、ビアをめっきで充填する条件に関係なく形成するために、図５（ａ）に示す様に、多層基板１７の表面に樹脂層１２を形成し、さらにその上から感光性ドライフィルム１３をラミネートした後、図５（ｂ）に示す如く、ドライフィルム１３と樹脂層１２を同時に炭酸ガスレーザーなどでビア１４を形成する。そしてビア１４内の樹脂層１２の内壁を無電解めっき処理した後ドライフィルム１３を引き剥がし、樹脂層１２の表面を露出する。その後図５（ｃ）に示す如く、ビア１４を埋めるように電気めっきによって導電体層１５を形成し、めっきした表面を樹脂層１２とほぼ同じレベルで平滑な表面にする。さらに、図５（ｄ）に示す如く、樹脂層１２の表面に無電解めっきを施した後、電気めっきによって厚みが薄く均一な銅１６を形成する方法が提案されていた。

なお、この発明の出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００１−１５６４５３号公報

ビアにめっきを充填してなるフィルドビア構造を実現し、しかも絶縁性基材の表面にも同時にパターン形成のために、絶縁性基材の表面にも均一なめっき層を形成する、いわゆるパネルめっきしてパターンをフォトエッチングによって形成するサブトラクティブ法や、選択的にパターンめっきを形成するいわゆるセミアディティブによる方法では前述の如く、めっき層の厚さは、ビアをめっきで充填する条件によって決定されるため、パターン形成と無関係に厚く形成される。

すなわち、サブトラクティブ法の場合めっき層をフォトエッチングによりパターン形成する際に、めっき厚さが厚い程形成されるパターンのサイドエッチングが大きくなり、微細パターン形成が困難となる。一方、セミアディティブ法では、めっき厚さより厚いめっきマスクが必要で、めっきマスクに用いられる感光性樹脂が厚くなれば解像度が低下し、微細パターンの形成が困難になるという課題があった。

一方、上記の提案された先行文献の方法では、ビア埋めの電気めっきと樹脂層１２の表面にパターン形成を行う銅１６の形成が全く別に行われるものである。しかしながらビアを埋める電気めっきには時間を要し、さらに別にパターン形成用の銅１６の形成を行うことは、さらに電気めっきの時間を必要とするばかりでなく、ビアを埋める電気めっきに際して同じ導電層にビア下層に銅箔があることばかりでなく給電が困難な場合が生じる等の問題があった。

上記目的を達成するために、本発明は、絶縁性基材の表面から裏面に貫通して設けられたビア内に導電体層がめっきで充填され、前記絶縁性基材の少なくとも表面に導体パターンを形成する導電体層がめっきにより形成された基板であって、前記導体パターンとして形成された導電体層の高さが、前記ビア内に充填された導電体層の高さより低いことで、絶縁性基材表面に形成するパターンの微細化を可能とする。また、ビア内めっきにより充填された導電体層と連続するように形成された、前記ビア周辺の少なくとも一部が、ビア内に充填された導電体層の高さより低くなっていることで、ビアをランドとする場合のランド間距離や、ランドからの引き出し配線の微細化を可能とするものである。

さらに、ビアに充填されためっきが少なくとも２層以上で形成され、そのうちの少なくとも１層は絶縁性基材表面のめっき導体パターンと同時に形成することで、ビアをめっき充填しても絶縁性基材表面のめっき導体パターンの厚さを任意に設定することができるもので、絶縁性基材表面のめっき導体パターンの厚さを薄くすることで微細パターン形成を可能とするものである。

このような構造は少なくとも、絶縁性基板を貫通するビアを形成する工程と、ビア以外にめっきマスクを形成する工程と、ビア内にめっきする工程と、ビアおよび絶縁性基板表面にめっきにより導電体層を形成する工程とを含む方法によって実現できる。特に絶縁性基板表面に形成されためっき導電体層をフォトエッチングによりパターン形成することによって、絶縁性基材表面に形成したパターンを矩形状とするものである。

この矩形形状のパターンが最表層でバンプを圧接接続する実装方式の場合に、パターンからのすべりを防止することでその歩留まりを向上することが出来る。

また、絶縁性基板を貫通するビアを形成する工程と、ビア以外にめっきマスクを形成する工程と、ビアにめっきする工程と、ビアおよび絶縁性基板表面に選択的にめっき導電体層の所望パターンをめっき形成する工程と、絶縁性基板表面に選択的にめっき導電体層の所望パターンを形成する工程とを備えることによって、絶縁性基板表面にフォトエッチングを用いずに直接パターン形成することでサイドエッチングがないため、マスクである感光性樹脂の解像度で決まる微細なパターンが形成できる。

さらに、ビアをほぼ完全にめっき充填しても、絶縁性基板表面に選択的に形成されるめっき導電体層のめっき厚さは薄く形成できるため、所望パターンを形成するためのめっきマスクを薄くできる。薄いめっきマスクにすることでパターンの解像度を向上でき、微細パターンの形成ができるものである。これは、ビアおよび絶縁性基板表面に選択的に所望パターンをめっき形成する工程の後にビア以外にめっきマスクを形成する工程と、ビアにめっきする工程とを行う基板の製造方法であっても、ビア以外にめっきマスクを形成する工程と、ビアにめっきする工程との後にビアおよび絶縁性基板表面に選択的に所望パターンをめっき形成する工程とを行う基板の製造方法であっても可能である。

以上のように本発明は、ビアにめっきを充填してビア部の表面がほぼ平坦となるようなフィルドビア構造を実現し、絶縁性基材表面のめっき導体パターンの厚さを任意に設定することができるもので、絶縁性基材表面のめっき導体パターンの厚さを薄くすることで微細パターン形成を可能とするものである。また、絶縁性基板の代わりに水晶などの圧電性基板による表面弾性波素子やセンサー素子などにして絶縁性基材を絶縁層としてビアによって素子の電極と表面と接続するパッケージにも用いることができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、本発明の特に請求項１〜７に記載の発明について、図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）〜（ｈ）は本発明の実施の形態１における基板の製造方法の断面図である。

まず、図１（ａ）に示すように絶縁性基板１として、ガラス等の絶縁性繊維として例えばガラス繊維を縦糸と横糸として布状に織ったいわゆるガラスクロス(ガラス織布)に、樹脂としてエポキシ樹脂を含浸させ、さらにガラスクロスの両面に、例えば厚さ５〜２０μｍ程度のエポキシ層を形成したガラスエポキシ基板であり、少なくとも表面にはランドなどの導体パターン４が形成されている。なお、この絶縁性基板１は回路形成された通常の回路基板や全層ＩＶＨ構造の例えばＡＬＩＶＨ基板であっても構わない。また、絶縁性基板１は、水晶やリチウムタンタレイトなどの圧電性基板およびセラミックなどの無機材料による基板やエポキシやイミド系などの樹脂基板や、アラミド樹脂であってもよい。

さらに絶縁性基板１の表面に、ガラス等の絶縁性繊維として例えばガラス繊維を縦糸と横糸として布状に織ったいわゆるガラスクロス(ガラス織布)に、樹脂としてエポキシ樹脂を含浸させ、さらにガラスクロスの両面に、例えば厚さ５〜２０μｍ程度のエポキシ層を形成したガラスエポキシなどの材料として、例えば味の素ファインテクノ（株）の厚さ４０μｍのＡＢＦ系樹脂フィルムを真空ラミネートして絶縁性基材２を形成する。尚、このときに絶縁性基材２の表面に銅箔など金属箔をプレスや接着しても構わない。

次に絶縁性基材２に、炭酸ガスやＹＡＧなどのレーザーによって、例えば１００μｍΦのビア３を、絶縁性基材２を貫通するように形成し、絶縁性基板１の表面の導体パターン４の所望ランドを露出する。このとき、絶縁性基材２の表面に金属箔が形成されている場合には、必要に応じてビア形成領域やその周辺も含んで金属箔をエッチング除去する。そして、ビア３の側壁および絶縁性基材２の表面の露出部分に無電解めっきによる導電体層５を例えば厚さ０．５μｍ程度形成し、表面を電気めっきが可能な様に導体化する。ここで、多層配線の場合、層間の絶縁性基材厚さがビア３の接続部と同様に薄くなるため、レーザーによるビア形成が容易にできる。なお、ビア３は、セラミックや水晶などの無機材料であればサンドブラストや高圧水などによって形成してもよい。

尚、この無電解めっきによる導電体層５は、無電解めっきの他にスパッターや真空蒸着などで形成されてもよく、絶縁層の他に金属箔表面にも形成されても構わない。また絶縁性基板１が水晶などの圧電性基板による表面弾性波素子やセンサー素子などで、導体パターン４が表面弾性波素子やセンサー素子などの電極であっても、以下説明する工程で絶縁性基材を絶縁層として、ビアによって素子の電極と表面と接続するパッケージにも用いることができる。

次に図１（ｂ）に示す如く、無電解めっきによる導電体層５の表面に、１回目の電気めっきの導電体層６を、所望厚さ例えば１４．５μｍになるように、１Ａ／ｄｍ²、６０分間めっきを行い形成する。これによって無電解めっきによる導電体層５の厚さ０．５μｍと合わせて１５μｍの厚さに形成することができる。この電気めっきには、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）と塩素イオンとの組み合わせによる抑制剤とチオールまたはジスフィルドなどの官能基を持つ促進剤との添加剤を硫酸銅めっき液に添加することで、ビア３内のめっき速度を向上することが可能で、以下説明する電気めっきも同様の液が用いられる。

しかし、本発明において、１回目の電気めっきは、後の工程でエッチングによって微細なパターンを形成することを主な目的としており、１回目の電気めっきによる導電体層６はビア３内にも形成されるが、表面がほぼ平坦と成る程充分に充填されるまでには至っておらず、実際ビア３内には無電解めっきによる導電体層５を合わせて２５μｍ程度の厚さにしか形成されていない。

次に、ビア３の領域の表面をほぼ平坦となるように充填するため、図１（ｃ）に示す如く、２回目の電気めっきを選択的に形成するためのマスクとして、ビア３とその周辺部を例えば１３０μｍΦに開口部を設けた状態で、感光性樹脂であるドライフィルムレジストによりめっきマスク７を形成する。この感光性樹脂による電気めっきマスク７は例えば厚さ３０μｍのドライフィルムレジストを露光，現像することによって形成でき、厚さ３０μｍであれば１３０μｍΦの開口部は充分解像可能である。尚、この２回目の電気めっきのマスク７は、絶縁性基材２の表面のめっき導体パターンを形成すべき領域、例えば最表層でのランドや、後に多層基板形成における接続用のランドなどの必要な領域にも開口部を設けてもかまわない。

この場合、めっきマスク７の開口領域は、次の工程（ｄ）でビア３と同様に２回目の電気めっきによる導電体層８が形成され、絶縁性基材２の表面に１回目の電気めっきによって形成された導電体層６より厚く形成されるため、突出したものとなる。また、表層の場合には例えばフィルム状の半田レジスト（ＰＳＲ）を真空ラミネートしたとき、この領域のみ薄くなり、露光，現像を短時間化できる。

次に図１（ｄ）に示す如く、前記形成しためっきマスク７のビア３を含んだ開口部に、２回目の電気めっきによる導電体層８を、ビア３がめっき充填されかつ表面がほぼ平坦になるまで例えば７０分間、１Ａ／ｄｍ²めっきを行い形成する。このとき、電気めっきマスク７の開口領域は１８μｍ程度新たにめっきが形成され、無電解めっきによる導電体層５および１回目の電気めっきとの合計３３μｍの厚さとなる。ここで、２回目の電気めっきはビア３内に形成した１回目の電気めっきにさらに追加してビア３内に充填し、その表面をほぼ平坦にすることが主な目的である。

次に図１（ｅ）に示す如く、めっきマスク７のドライフィルムレジストを３％水酸化ナトリウムによって剥離除去する。このとき、ビア３は無電解めっきで形成された導電体層５と１回目の電気めっきで形成された導電体層６および２回目の電気めっきで形成された導電体層８によってほぼ平坦にめっき充填されており、ビア３とその周辺部は３３μｍの厚さに突起しているが、微細な配線の導体パターンを形成すべき絶縁性基材２の表面の厚さは、１回目の電気めっきと無電解めっきとによる１５μｍである。

次に図１（ｆ）に示す如く、必要に応じてビア３およびその周辺を含んで、更に所望配線の導体パターンを形成すべく、例えば厚さ１０μｍの感光性樹脂であるドライフィルムレジストからなるエッチングマスク９を露光，現像することによってパターン形成する。ここで、エッチングマスク９の厚さが薄いほど解像度がよく、１０μｍの厚さであれば最小ライン／スペースが１０μｍの微細パターン形成が可能であるが、サイドエッチングを考慮すれば、エッチングマスク９の寸法は最小ライン／スペースを２５／１０μｍとすることが可能である。

次に図１（ｇ）に示す如く、例えば第二塩化鉄系のエッチング液でエッチングすることによって導電体層５，６によるパターンを形成する。このときエッチングされる絶縁性基材２の表面に形成された１回目の電気めっきによる導電体層６と無電解めっきによる導電体層５の厚さは１５μｍとなり、ビア３内にめっき充填された２回の電気めっきの厚さ３３μｍに比較して半分程度と薄い。従って、エッチングによるサイドエッチング量は小さくなり、エッチングマスク９の寸法は最小ライン／スペースが２５／１０μｍとすることが可能なので、無電解めっきによる導電体層５および１回目の電気めっきによる導電体層６とで形成されるパターンのライン／スペースは１５／２５μｍの微細パターンを形成することが可能となる。

次に図１（ｈ）に示す如く、エッチングマスク９を剥離除去する。これによって、絶縁性基材２の表面から裏面に貫通して設けられたビア３は無電解めっきによる導電体層５と１回目の電気めっきによる導電体層６と２回目の電気めっきによる導電体層８とで充填された状態である。

このとき絶縁性基材２の表面に無電解めっきによる導電体層５と１回目のめっきによる導電体層６により形成された導電体層の高さは、ビア３内に充填された無電解めっきによる導電体層５と１回目の電気めっきによる導電体層６と２回目の電気めっきによる導電体層８により形成された導電体層の高さより低く形成されている。このため、絶縁性基材２の表面に形成された無電解めっきによる導電体層５および１回目の電気めっきによる導電体層６により形成された導電体層は、めっき厚さを任意に薄く形成できるため微細なパターンを形成することが可能である。

尚、以上説明した（ａ）〜（ｈ）による工程を更に繰り返すことによって、多層化が可能であることは言うまでもない。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態について、本発明の特に請求項１〜５，８，９の発明について、図２（ａ）〜（ｈ）を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付し、その説明を省略する。

まず、図２（ａ）に示すように、実施の形態１と同様に、表面にランドなどの導体パターン４が形成された絶縁性基板１の表面に絶縁性基材２を形成する。尚、このときに絶縁性基材２の表面に銅箔など金属箔をプレスや接着しても構わない。次に絶縁性基材２に炭酸ガスやＹＡＧなどのレーザーによって、例えば１００μｍΦのビア３を、絶縁性基材２を貫通するように形成し、絶縁性基板１の表面の導体パターン４の所望ランドを露出する。このとき、絶縁性基材２の表面に金属箔が形成されている場合には、必要に応じてビア形成領域やその周辺も含んで金属箔をエッチング除去する。そして、ビア３の側壁および絶縁性材料２の表面の露出部分に無電解めっきによる導電体層５を０．５μｍ程度の厚さに形成し、表面に電気めっきが可能な様に導体化する。尚、この導電体層５は無電解めっきの他にスパッターや真空蒸着などでもよく、また、金属箔表面にも形成されても構わない。

次に図２（ｂ）に示す如く、電気めっきを選択的に形成するためのマスクとして、ビア３とその周辺部を例えば１３０μｍΦ開口した状態で、感光性樹脂であるドライフィルムレジストによりめっきマスク７を形成する。この感光性樹脂によるめっきマスク７は、例えば厚さ３０μｍのドライフィルムレジストを露光，現像することによって形成でき、厚さ３０μｍであれば１３０μｍΦの開口部は充分解像可能である。尚、ここでめっきマスク７をビア３とその周辺部に形成しているが、絶縁性基材２の表面のめっき導体パターンを形成すべき領域、例えば最表層でのランドや、後に多層基板形成における接続用のランドなどの必要な領域にも開口部を設けてもかまわない。

この場合、この開口領域は後の工程でビア３と同様に電気めっきによる導電体層８が形成され、後の工程で形成される他の絶縁性基材２の表面のめっき導体パターンより厚く形成されるため突出したものとなる。ここで、多層配線基板の場合、層間の絶縁性基材の厚さがビア３の接続部と同様に薄くなるため、レーザーによるビア形成が容易にできる。また、表層の場合には例えばフィルム状の半田レジスト（ＰＳＲ）を真空ラミネートしたとき、この領域のみ薄くなり、露光，現像を短時間にできる。

次に図２（ｃ）に示す如く、１回目の電気めっきによってめっきマスク７の開口部に選択的にめっきを行うため、ビア３とその周辺および必要に応じてランドとすべき所望領域のめっきマスク７の開口部に、１回目の電気めっきによる導電体層６を形成する。このとき、１回目の電気めっきは、後の工程（ｅ）で、絶縁性材料２の表面に形成される２回目の電気めっきによる導電体層８を形成して表面がほぼ平坦になる条件、例えば１Ａ／ｄｍ²で７０分間電気めっきすることで、ビア３内には無電解めっきによる導電体層５と合わせて３０．５μｍ程度の厚さまでめっきが充填され、ビア３の周辺には１８μｍ程度の厚さの１回目の電気めっきによる導電体層６が形成される。１回目の電気めっきは、微細パターンを形成するための電気めっきであり、２回目の電気めっきは、ビア３をめっき充填して表面をほぼ平坦にするための電気めっきで、ビア３をあらかじめめっき充填しておくことを主な目的とする。

次に図２（ｄ）に示す如く、ドライフィルムレジストからなる１回目の電気めっきマスク７を、３％水酸化ナトリウムによって剥離除去する。

次に図２（ｅ）に示す如く、絶縁性材料２の表面が所望の厚さ、例えば無電解めっきによる導電体層５の０．５μｍと合わせて例えば１５μｍ形成すべく、２回目の電気めっきを１Ａ／ｄｍ²で６０分間行い、導電体層８を形成する。これによってビア３は表面がほぼ平坦となるまでめっき充填される。ここで、２回目の電気めっきはビア３にめっき充填して表面を平坦に形成するとともに、次の工程でエッチングによって微細なパターンを形成するための導電体層を形成することを主な目的とする。

次に図２（ｆ）に示す如く、必要に応じてビア３およびその周辺を含んで、更に所望配線の導体パターンを形成すべく、例えば厚さ１０μｍの感光性樹脂であるドライフィルムレジストを所望パターンに露光，現像することによってエッチングマスク９を形成する。ここで、ドライフィルムの厚さが薄いほど解像度がよく、１０μｍの厚さであれば最小ライン／スペースが１０μｍ／１０μｍ程度の微細パターン形成が可能である。

次に図２（ｇ）に示す如く、例えば第二塩化鉄系のエッチング液で、エッチングマスク９から露出した無電解めっきによる導電体層５および２回目の電気めっきによる導電体層８をエッチングすることによってパターンを形成する。このとき、絶縁性基材２の表面における２回目の電気めっきによる導電体層８と無電解めっきによる導電体層５との厚さは１５μｍとなり、ビア３とその周辺の絶縁性基材２の表面に形成された、１回目の電気めっきによる導電体層６と２回目の電気めっきによる導電体層８と無電解めっきによる導電体層５の厚さとの合計厚さ３３．５μｍに比較して半分程度と薄い。従って、エッチングによるサイドエッチング量は小さいため、エッチングマスク９の寸法は最小ライン／スペースが２５／１０μｍで、導電体層５，６によるパターンのライン／スペースは１５／２５μｍの微細パターン形成が可能である。

次に図２（ｈ）に示す如く、エッチングマスク９を剥離除去する。これによって、絶縁性基材２の表面から裏面に貫通して設けられたビア３が、めっきで充填されほぼ平坦となっており、絶縁性基材２の表面に、少なくとも無電解めっきによる導電体層５と２回目の電気めっきによる導電体層８とで、微細なパターンが形成される。

尚、以上説明した（ａ）〜（ｈ）による工程を更に繰り返すことによって、多層化が可能であることは言うまでもない。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態について、本発明の特に請求項１〜５，１０，１１に記載の発明について、図３（ａ）〜（ｇ）を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付し、その説明を省略する。

まず、図３（ａ）に示すように、実施の形態１および２と同様に、ランドなどの導体パターン４が形成された絶縁性基板１の表面に絶縁性基材２を形成する。尚、このときに絶縁性基材２の表面に銅箔などの金属箔をプレスや接着しても構わない。次に絶縁性基材２に炭酸ガスやＹＡＧなどのレーザーによって、例えば１００μｍΦのビア３を、絶縁性基材２を貫通するように形成し、絶縁性基板１の表面の導体パターン４の所望ランドを露出する。このとき、絶縁性基材２の表面に金属箔が形成されている場合には、必要に応じてビア形成領域やその周辺も含んで金属箔をエッチング除去する。そして、ビア３の側壁および絶縁性材料２の表面の露出部分に、無電解めっきによる導電体層５を０．５μｍ程度の厚さに形成し、表面に電気めっきが可能な様に導体化する。尚、この導電体層５は無電解めっきの他にスパッターや真空蒸着などでもよく、また、金属箔表面にも形成されても構わない。

次に図３（ｂ）に示す如く、選択的に電気めっきの所望パターン形成ができるようにマスクとして、感光性樹脂であるドライフィルムレジストによりめっきマスク１０を、例えば１３０μｍΦのビア３とその周辺部およびパターンを形成しない領域に形成する。ここでは、めっきマスク１０として、例えば次の工程での電気めっきによる所望のめっき厚さ１４．５μｍより厚く、かつ微細パターン形成のための解像度が高くできる厚さのドライフィルムレジストとして、２０μｍ程度のものを用いれば、ライン／スペースが１５／１５μｍの微細なパターンの解像が可能である。ここで、ドライフィルムレジストの解像度は一般的に、概ねレジストの厚さの１／１．５程度で、薄い程微細なパターン形成が可能である。

次に図３（ｃ）に示す如く、１回目の電気めっきによって、めっきマスク１０と同等かそれより薄い所望の厚さの導電体層６を形成する。この１回目の電気めっきによる導電体層６は、めっきマスク１０によって所望パターンに形成されている。本実施の形態において、１回目の電気めっきは導電体層６による微細なパターンを形成することが主な目的で比較的薄く形成する。例えば、１Ａ／ｄｍ²で６０分間電気めっきすることで、めっき厚さ１４．５μｍの導電体層を形成する。このとき、１回目の電気めっきによる導電体層６の厚さがめっきマスク１０より厚い場合、導電体層６がめっきマスク１０の表面にはみ出してめっきマスク１０の端部を覆うことで、剥離除去が困難となるため不適切である。

次に図３（ｄ）に示す如く、電気めっきのマスクとして、ビア３とその周辺部を例えば１３０μｍΦ開口するように、例えば厚さ３０μｍの感光性樹脂であるドライフィルムレジストにより別のめっきマスク１１を、１回目の電気めっきによる導電体層６およびめっきマスク１０の表面を覆って、ラミネート、露光，現像により被着形成する。めっきマスク１１は、厚さ３０μｍのドライフィルムレジストであれば１３０μｍΦは充分解像可能であり、且つ次の工程の２回目の電気めっきの厚さより厚いものであるので、２回目の電気めっきのマスク１１の表面にはみ出し端部を覆うことで剥離除去が困難となることもない。尚、このめっきマスク１１は、絶縁性基材２の表面のめっき導体パターンを形成すべき領域のうち必要に応じて、例えば最表層でのランドや、後に多層基板形成における接続用のランドなどの開口部を設けてもかまわない。

次に図３（ｅ）に示す如く、前記形成したビア３およびその周辺領域以外に形成されためっきマスク１１の開口部に、２回目の電気めっきによる導電体層８を形成する。この２回目の電気めっきによる導電体層８の厚さは、ビア３を１回目の電気めっきによる導電体層６で充填しきれていない分を補充して、ほぼ平坦にめっき充填できる程度の厚さに形成するもので、例えば１Ａ／ｄｍ²で７０分間電気めっきにより形成され、ビア３は１回目の電気めっきを含めてほぼ平坦に充填できる。

ここで、ビア３の周辺において２回目の電気めっきのマスク１１と１回目の電気めっきのマスク１０との位置合わせがずれて、どちらか一方の電気めっきのみで形成された領域や、位置合わせのずれを考慮してビア３やランド部での開口寸法が、１回目の電気めっきのマスク１０より２回目の電気めっきのマスク１１が小さい場合のビア３周辺の少なくとも一部、および１回目の電気めっきによる導電体層６に於ける絶縁性材料２の表面からめっき形成された導体の高さは、ビア３の１回目と２回目との電気めっきによって形成された導電体層６と８を合わせた高さより当然のことながら低くなっている。この高さの関係は後の無電解めっき層５をエッチング除去しても変わらない。

次に図３（ｆ）に示す如く、例えば３％の水酸化ナトリウムによって２回目の電気めっきのマスク１１および１回目の電気めっきのマスク１０を剥離除去する。このとき、これらドライフィルムレジストからなるめっきマスク１０，１１は一度に容易に剥離除去ができる。

ここで、金属構造による違いで、電気めっきによる導電体層６，８より無電解めっきによる導電体層５の方がエッチング速度が速いので、次に図３（ｇ）に示す如く、無電解めっきによる導電体層５を例えば硫酸と過酸化水素との混合液によるエッチング液や過硫酸塩類などのエッチング液に添加剤を加えた、選択性のあるエッチング液でエッチングする。

これによって、１回目および２回目の電気めっきによる導電体層６，８はほとんどエッチングされないため大きな変化は無いが、めっきマスク１０を除去して露出した無電解めっきによる導電体層５はエッチング除去される。これによって、ビア３内が１回目および２回目の電気めっきによる導電体層６，８によってほぼ平坦に充填され且つ、絶縁性基材２の表面には、微細なパターンを含む無電解めっきによる導電体層５とその表面の１回目の電気めっきによる導電体層６によるパターンが形成された基板が得られる。なお、説明した図３（ａ）〜（ｇ）の工程をさらに繰り返すことによって、複数層の基板を製造することもできることは言うまでもない。

（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態について、本発明の特に請求項１〜５，１２，１３に記載の発明について、図４（ａ）〜（ｇ）を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付し、その説明を省略する。

まず、図４（ａ）に示すように、すでに説明した本発明の実施の形態１〜３と同様に、表面にはランドなどの導体パターン４が形成された絶縁性基板１の表面に絶縁性基材２を形成する。尚、このときに絶縁性基材２の表面に銅箔など金属箔をプレスや接着しても構わない。次に絶縁性基材２に炭酸ガスやＹＡＧなどのレーザーによって、例えば１００μｍΦのビア３を、絶縁性基材２を貫通するように形成し、絶縁性基板１の表面の導体パターン４の所望ランドを露出する。このとき、絶縁性基材２の表面に金属箔が形成されている場合には、必要に応じてビア形成領域やその周辺も含んで金属箔をエッチング除去する。そして、ビア３の側壁および絶縁性基材２の表面の露出部分に、無電解めっきによる導電体層５を０．５μｍ程度の厚さに形成し、表面に電気めっきが可能な様に導体化する。尚、この無電解めっきによる導電体層５は、無電解めっきの他にスパッターや真空蒸着などでもよく、また、金属箔表面に形成されても構わない。

次に図４（ｂ）に示す如く、電気めっきのマスクとして、ビア３とその周辺部を例えば１３０μｍΦ開口するように、感光性樹脂であるドライフィルムレジストからなるめっきマスク７を形成する。このめっきマスク７は、例えば厚さ３０μｍのドライフィルムレジストを露光，現像することによって形成でき、１３０μｍΦは充分解像可能である。

このめっきマスク７の厚さは、次の工程で形成する１回目の電気めっきによる導電体層６の厚さと同等かそれ以上であれば良い。１回目の電気めっきによる導電体層６の厚さがめっきマスク７より厚い場合、めっきマスク７の周辺部で電気めっきによる導電体層６が覆う様になり、後の工程でめっきマスク７の剥離除去が困難になるため不適切である。尚、このめっきマスク７は、絶縁性基材２の表面のめっきパターンを形成すべき領域に必要に応じて、例えば最表層でのランドや、後に多層基板形成における接続用のランドなどを形成するための開口部を設けてもかまわない。

そして、１回目の電気めっきのマスク７の開口部にめっきを行い、ビア３およびその周辺部に１回目の電気めっきによる導電体層６を形成する。このとき、１回目の電気めっきによる導電体層６の厚さは、ビア３内に３０μｍ形成されるので、無電解めっきの導電体層５の０．５μｍとで３０．５μｍ程度の厚さまで充填され、ビア３の周辺には１８μｍ程度の導電体層６が形成される。

ここで後の工程での２回目の電気めっきは、例えば１Ａ／ｄｍ²で７０分間電気めっきすることで微細パターンを形成し、１回目および２回目それぞれの電気めっきによる厚さの合計で、ビア３の表面をほぼ平坦にめっき充填するものである。従って、１回目の電気めっきは、ビア３をあらかじめめっき充填しておくことを主な目的とする。

次に図４（ｃ）に示す如く、１回目の電気めっきのマスク７を３％の水酸化ナトリウムによって剥離除去する。

次に図４（ｄ）に示す如く、別の感光性樹脂であるドライフィルムをラミネート、露光現像することによって、特に絶縁性材料２の無電解めっきによる導電体層４の表面には微細なパターンを含んで、ビア３部およびその周辺に開口を設けた所望のめっきマスク１０を形成する。ここで、このめっきマスク１０は、次の工程での電気めっきによる所望のめっき厚さ１４．５μｍより厚いもの、好ましくは微細パターン形成のための解像度が高くできる厚さ２０μｍ程度のものを用いる。

次に図４（ｅ）に示す如く、２回目の電気めっきによって、例えば１Ａ／ｄｍ²で６０分間電気めっきすることで、無電解めっきの導電体層５の表面に、めっき厚さ１４．５μｍの導電体層８を形成する。また、ビア３とその周辺部にも同時に導電体層８が形成され、ビア３とその周辺部はほぼ平坦にめっき充填される。

次に図４（ｆ）に示す如く、３％の水酸化ナトリウムによって２回目の電気めっきに用いためっきマスク１０を剥離除去する。

ここで、金属構造による違いで、電気めっきによる導電体層６，８より無電解めっきによる導電体層５の方がエッチング速度が速いので、次に図４（ｇ）に示す如く、無電解めっきによる導電体層５を、例えば硫酸と過酸化水素との混合液によるエッチング液や、過硫酸塩類などのエッチング液に添加剤を加えた選択性のあるエッチング液でエッチングする。これによって、電気めっきによる導電体層６，８をほとんど変化させること無く、めっきマスク１０を除去して露出した無電解めっきによる導電体層５がエッチング除去される。これによって、ビア３が電気めっきによる導電体層６，８によってほぼ平坦に充填され且つ、絶縁性基材２の表面には、微細なパターンを含む導電体層のパターンが形成された基板が製造される。なお、説明した図４（ａ）〜（ｇ）の工程をさらに繰り返すことによって、複数層の基板を製造することもできる。

本発明は、絶縁性基材に形成されたビア表面をほぼ平坦に電気めっきによって充填し、しかも電気めっきによる微細なパターンの導電体層を形成した基板であって、多層配線を必要とする基板を形成することもできるものである。また、絶縁性基板の代わりに水晶などの圧電性基板による表面弾性波素子やセンサー素子などにして、絶縁性基材を絶縁層として、ビアによって素子の電極と表面と接続するパッケージにも用いることができる。

本発明の実施の形態１における基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態２における基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態３における基板の製造方法を示す工程断面図 本発明の実施の形態４における基板の製造方法を示す工程断面図 従来の配線基板の製造方法を示す工程断面図

符号の説明

１ 絶縁性基板
２ 絶縁性基材
３ ビア
４ 導体パターン
５ 無電解めっきによる導電体層
６ 導電体層
７、１０、１１ めっきマスク
８ 導電体層
９ エッチングマスク

Claims (13)

1. 絶縁性基材の表面から裏面に貫通して設けられたビア内に導電体層がめっきにより充填され、前記絶縁性基材の少なくとも表面に導体パターンを形成する導電体層がめっきにより形成された基板であって、前記導体パターンとして形成された導電体層の高さが、前記ビア内に充填された導電体層の高さより低いことを特徴とする基板。
2. ビア内にめっきにより充填された導電体層と連続するように形成された、前記ビア周辺の導電体層の少なくとも一部が、ビア内に充填された導電体層の高さより低いことを特徴とする請求項１に記載の基板。
3. ビア内に導電体層がめっきにより少なくとも２層以上で形成され、そのうち少なくとも１層は絶縁性基材の表面の導体パターンと同時に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の基板。
4. 少なくとも、絶縁性基板を貫通するビアを形成する工程と、ビア以外にめっきマスクを形成する工程と、ビア内にめっきする工程と、ビアおよび絶縁性基板表面にめっきにより導電体層を形成する工程とを含む基板の製造方法。
5. 絶縁性基板表面にめっきにより形成された導電体層を、エッチングにより所望のパターンを形成する工程を含む請求項４に記載の基板の製造方法。
6. 少なくとも、絶縁性基材を貫通するビアを形成する工程と、１回目の電解めっきにより前記絶縁性基材の表面に導電体層を形成する工程と、前記ビアが形成されていない領域にめっきマスクを形成する工程と、２回目の電解めっきにより前記ビア内にさらに導電体層を形成する工程とを備えたことを特徴とする基板の製造方法。
7. ２回目の電気めっき工程の後に、エッチングにより所望のパターンを形成する請求項６に記載の基板の製造方法。
8. 少なくとも、絶縁性基材を貫通するビアを形成する工程と、前記ビアが形成されていない領域にめっきマスクを形成する工程と、１回目の電解めっきにより前記ビア内に導電体層を形成する工程と、前記めっきマスクを剥離する工程と、２回目の電解めっきにより前記絶縁性基材の表面および前記ビア内に導電体層を形成する工程とを備えたことを特徴とする基板の製造方法。
9. ２回目の電気めっき工程の後に、エッチングにより所望のパターンを形成する請求項８に記載の基板の製造方法。
10. 少なくとも、絶縁性基材を貫通するビアを形成する工程と、所望の領域にめっきマスクを形成する工程と、１回目の電解めっきにより前記めっきマスクを形成していない領域に導電体層を形成する工程と、前記ビアが形成されていない領域に別のめっきマスクを形成する工程と、２回目の電解めっきにより前記ビア内に導電体層を形成する工程とを備えたことを特徴とする基板の製造方法。
11. ２回目の電気めっき工程の後に、所望のパターンを形成する請求項１０に記載の基板の製造方法。
12. 少なくとも、絶縁性基材を貫通するビアを形成する工程と、前記ビアが形成されていない領域にめっきマスクを形成する工程と、１回目の電解めっきにより前記ビア内に導電体層を形成する工程と、前記めっきマスクを剥離する工程と、所望の領域に別のめっきマスクを形成する工程と、このめっきマスクを形成していない領域に２回目の電解めっきにより導電体層を形成する工程とを備えたことを特徴とする基板の製造方法。
13. ２回目の電気めっき工程の後に、所望のパターンを形成する請求項１２に記載の基板の製造方法。

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