JP2008091604A - ビルドアップ配線板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ビルドアップ層に形成するビア底部の直径をほぼ均一に形成することで信頼性の高いビルドアップ配線板を提供する。
【解決手段】絶縁層にビア１２が形成されこれらのビア１２内に層間接続するための導電性ペースト１３が充填されたコア基板１１と、このコア基板１１の少なくとも一方の面に形成され層間接続するためのビア１５が形成されたビルドアップ層１４とを有するビルドアップ配線板であって、前記ビルドアップ層１４に形成されたビア１５の底部の直径が、各々がほぼ均一に形成されたことを特徴とするビルドアップ配線板である。
【選択図】図１

Description

本発明は産業用および民生用などの各種電子機器に広く用いられているビルドアップ配線板およびその製造方法に関するものである。

近年、電子機器の小型化、高性能化に伴い、産業用にとどまらず、広く民生用機器の分野においても、ＬＳＩ等の半導体チップを高密度に実装できる多層配線基板が安価に供給されることが強く要望されている。このような多層配線基板では微細に配線ピッチで形成された複数層の配線パターン間を高い接続信頼性で電気的に接続できることが重要である。このような市場の要望に対して、多層配線基板の任意の電極を任意の配線パターン位置において、層間接続できるインナービアホール接続法すなわち全層ＩＶＨ構造樹脂多層基板と呼ばれるものがある。

一方、上記の全層ＩＶＨ構造多層基板では、ビアホール内にペーストを充填しているため、最外層における微細な配線層の形成およびビアホールの小径化に限界があった。そこで、全層ＩＶＨ構造多層基板の特徴である任意の電極を任意の配線パターン位置において層間接続できる点を活かしつつ、最外層の微細な配線および小径穴の実現を可能にしたビルドアップ配線板が開発されている。

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２００１−９４２５４号公報

しかしながら従来のビルドアップ配線板は、図２に示すようにコア基板１にビルドアップ層２を積層して形成する際に、圧縮しながら積層しているために、コア基板１の導電性ペースト５が充填されたビア３の有無によって形成される厚みにばらつきが発生する。そのためビルドアップ層２に同一の直径の設定ですべてのビア４を形成した場合、場所によって形成されるビア４の底部の直径にばらつきが発生していた。

具体的には、図２に示すように、直径Ｌ１の設定にてビルドアップ層２にビア４を形成したとき、コア基板１のビア３が存在しない部分、すなわちビルドアップ層２が厚く形成される部分のビア４の底部の直径がＬ４となり、ビルドアップ層２が薄く形成される部分のビア４の底部の直径Ｌ２に比べて小さく形成されることになる。

このため、ビア４とコア基板１の導体パターン５との接触面積が小さくなるため、接触抵抗が大きくなる、あるいは層間のピール強度が低下するといった課題が発生し、結果としてビルドアップ配線板としての信頼性が低下するおそれがあった。特にビア４の小径化により、ばらつきがさらに顕著に発生しやすくなっていた。

上記目的を達成するために、本発明は、絶縁層にビアが形成されこれらのビア内に層間接続するための導電性ペーストが充填されたコア基板と、このコア基板の少なくとも一方の面に形成され層間接続するためのビアが形成されたビルドアップ層とを有するビルドアップ配線板であって、前記ビルドアップ層に形成されたビアの直径が、ビルドアップ層の厚みが厚い部分が大きく、薄い部分が小さく形成されていることを特徴とするビルドアップ配線板である。

この構成により、ビア底部の直径を均一に形成することができるので、ビルドアップ層の厚みの厚い部分に形成されたビアとコア基板のパターンとの接触面積を確保することができるので、接触抵抗、ピール強度が安定し、高い信頼性を有するビルドアップ配線板を得ることができる。

以上のように本発明は、ビルドアップ層に形成されたビアの直径が、ビルドアップ層の厚みが厚い部分が大きく、薄い部分が小さく形成された構造であることにより、ビア底部の直径を全体的にほぼ均一に形成することができるので、接触抵抗、ピール強度が安定した信頼性の高いビルドアップ配線板を実現することが可能となる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、本発明の特に請求項１〜４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は、本発明の実施の形態１におけるビルドアップ配線板の構成を示す断面図である。

図１に示すように、本実施の形態のビルドアップ配線板は、ガラス織布とエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂の複合材料からなる絶縁層にビア１２が形成され、これらのビア１２内に絶縁層を層間接続するための導電性ペースト１３が充填されたコア基板１１と、このコア基板１１の少なくとも一方の面にビルドアップ層１４が形成されている。

ここで本実施の形態におけるビルドアップ配線板の、ビルドアップ層のビア形成方法について説明する。

コア基板１１の少なくとも一方の面にビルドアップ層１４を形成後、このビルドアップ層１４を貫通するように、炭酸ガスやＹＡＧなどのレーザによって、ビア１５を形成し、コア基板１１の導体パターン１６の所望ランドを露出する。

従来では、ビルドアップ層１４に形成するすべてのビア１５について同一のレーザ径を、例えばここではＬ１に設定していたが、本発明では、形成されるビア１５の底部の直径、すなわちコア基板１１の導体パターン１６の所望ランドの直径をすべてほぼ同一、たとえばここではすべてＬ２になるように形成されるように設定している。具体的には、図１のように、コア基板１１のビア１２が存在する部分、すなわちビルドアップ層１４が薄く形成される部分に形成されるビア１５の直径の設定値Ｌ１に対し、コア基板１１のビア１２が存在しない部分、すなわちビルドアップ層１４が厚く形成される部分に形成されるビア１５の直径の設定値を、例えばＬ１よりも大きいＬ３に設定する。これによって、すべてのビア１５の底部の直径をほぼＬ２になるように形成することができる。

その後、このようにして形成したビア１５に、コア基板１１の導体パターン１６とビルドアップ層１４の外側との導通をとるために、めっき等により導電体層を形成し、ビルドアップ配線板を完成させる。

以上のように本実施の形態によれば、上記の方法によりコア基板のビアの有無にかかわらずビア底部の直径をほぼ均一に形成することができ、それによって接触抵抗、ピール強度が安定した、信頼性の高いビルドアップ配線板を実現することが可能となる。

なお、本実施の形態において、コア基板の絶縁層にガラス織布とエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の複合材料を用いているが、ガラス不織布、アラミド織布、アラミド不織布のいずれか一つとエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂との複合材、またはガラス織布、ガラス不織布、アラミド織布、アラミド不織布のいずれか一つと全芳香族ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂との複合材、あるいはフィルム樹脂を用いて絶縁層を形成しても良い。

また、ビルドアップ層の絶縁材料は、感光性樹脂、熱硬化性樹脂、感光性フィルム、熱硬化性フィルムのいずれかを用いて形成しても良い。

また、本実施の形態のビルドアップ層のビア内に導電体層を形成する方法は、フィルドビアで形成してもコンフォーマルビアで形成しても良い。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、本発明の特に請求項５、７、８に記載の発明について、図面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。

本実施の形態では、レーザの実質エネルギーを大きくするために、ビルドアップ層１４が厚く形成される部分に、ビア１５を形成するレーザのパルス数もしくはショット数を多く設定するようにしてレーザ加工を実施する。例えば周波数１０００サイクルすなわち１秒当り１０００パルスのレーザを、ビルドアップ層１４が薄く形成される部分には１〜５ショットであるのに対し、ビルドアップ層１４が厚く形成される部分には３〜１５ショットが適当であり、さらには、３〜８ショットが好ましい。

レーザのパルス数もしくはショット数を多くすることにより、レーザ加工時のすべてのビアの直径を同一に設定しても、レーザの届きにくいビルドアップ層１４が厚く形成された部分でもコア基板１１の導体パターン１６に届きやすくなり、ビルドアップ層１４が薄く形成された部分とほぼ同等のビア１５の底部の直径を形成することができる。すなわちビルドアップ層１４のビア１５を形成する実質厚さによってレーザの実質的に投入されるエネルギーを変えるのである。

以上のように本実施の形態によれば、ビルドアップ層が厚く形成される部分に対してビアを形成するレーザのパルス数もしくはショット数を多く設定することにより、レーザの実質エネルギーを大きくすることができ、ビルドアップ層が厚く形成される部分に形成されるビア底部の直径をビルドアップ層が薄く形成される部分とほぼ同等に形成することができるので、コア基板のビアの有無にかかわらずビルドアップ層のビア底部の直径をほぼ均一に形成することができ、それによって接触抵抗、ピール強度が安定した、信頼性の高いビルドアップ配線板を実現することが可能となる。

（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について、本発明の特に請求項６に記載の発明について、図面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。

本実施の形態では、レーザの実質エネルギーを大きくするために、ビルドアップ層１４が厚く形成される部分に、ビア１５を形成するレーザのパルス時間を長く設定するようにしてレーザ加工を実施する。パルス時間は、ビルドアップ層１４が薄く形成される部分の５〜２５μ秒に対し、１０〜３５μ秒が適当であり、さらに２０〜３０μ秒が好ましい。

レーザのパルス時間を長く設定することにより、レーザ加工時のすべてのビアの直径を同一に設定しても、レーザの届きにくいビルドアップ層１４が厚く形成された部分でもコア基板１１の導体パターン１６に届きやすくなり、ビルドアップ層１４が薄く形成された部分とほぼ同等のビア１５の底部の直径を形成することができる。すなわちビルドアップ層１４のビア１５を形成する実質厚さによってレーザの実質的に投入されるエネルギーを変えるのである。

以上のように本実施の形態によれば、ビルドアップ層が厚く形成される部分にビアを形成するレーザのパルス時間を長く設定することにより、レーザの実質エネルギーを大きくすることができ、ビルドアップ層が厚く形成される部分に形成されるビア底部の直径を、ビルドアップ層が薄く形成される部分とほぼ同等に形成することができるので、コア基板のビアの有無にかかわらずビア底部の直径をほぼ均一に形成することができ、それによって接触抵抗、ピール強度が安定した、信頼性の高いビルドアップ配線板を実現することが可能となる。

本発明にかかる多層プリント配線基板の層間接続構造は、高い層間接続信頼性を得ることができるため、微細な配線パターンや半導体実装等のより高い信頼性基準を満足する必要のある半導体パッケージや小型モジュール部品等の実装基板に関する用途に適用できる。

本発明の実施の形態におけるビルドアップ配線板を示す断面図 従来のビルドアップ配線板を示す断面図

符号の説明

１１ コア基板
１２ ビア
１３ 導電性ペースト
１４ ビルドアップ層
１５ ビア
１６ 導体パターン

Claims (8)

1. 絶縁層にビアが形成されこれらのビア内に層間接続するための導電性ペーストが充填されたコア基板と、このコア基板の少なくとも一方の面に形成され層間接続するためのビアが形成されたビルドアップ層とを有するビルドアップ配線板であって、前記ビルドアップ層に形成された各々のビアの底部の直径がほぼ均一に形成されていることを特徴とするビルドアップ配線板。
2. ビルドアップ層の表層に形成されたビアの直径が、前記ビルドアップ層の厚みが厚い部分が大きく、薄い部分が小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載のビルドアップ配線板。
3. 絶縁層にビアが形成されこれらのビア内に層間接続するための導電性ペーストが充填されたコア基板の少なくとも一方の面にビルドアップ層を形成し、このビルドアップ層に前記コア基板と層間接続するためのビアを形成するビルドアップ配線板の製造方法であって、前記ビルドアップ層に形成するビアの底部の直径を、各々ほぼ均一に形成することを特徴とするビルドアップ配線板の製造方法。
4. ビルドアップ層の表層に形成するビアの直径を、ビルドアップ層の厚みが厚い部分を大きく、薄い部分を小さく形成することを特徴とする請求項３に記載のビルドアップ配線板の製造方法。
5. ビルドアップ層に形成するビアを形成するレーザの実質エネルギーを、前記ビルドアップ層の厚みが厚い部分を薄い部分よりも大きくすることを特徴とする請求項３に記載のビルドアップ配線板の製造方法。
6. ビルドアップ層に形成するビアを形成するレーザのパルス時間を、前記ビルドアップ層の厚みが厚い部分を薄い部分よりも長くすることを特徴とする請求項３に記載のビルドアップ配線板の製造方法。
7. ビルドアップ層に形成するビアを形成するレーザのパルス数を、前記ビルドアップ層の厚みが厚い部分を薄い部分よりも多くすることを特徴とする請求項３に記載のビルドアップ配線板の製造方法。
8. ビルドアップ層に形成するビアを形成するレーザのショット数を、前記ビルドアップ層の厚みが厚い部分を薄い部分よりも多くすることを特徴とする請求項３に記載のビルドアップ配線板の製造方法。

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