JP2009146926A

JP2009146926A - 多層配線板及びその製造方法

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Publication number: JP2009146926A
Application number: JP2007319415A
Authority: JP
Inventors: Susumu Maniwa; 進馬庭; Taketo Tsukamoto; 健人塚本
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2009-07-02

Abstract

【課題】多層配線板の導体配線と絶縁樹脂層の間の密着性を向上させる。
【解決手段】第１の配線パターンを有する内層基板の表裏に絶縁樹脂層を有し、同一金属の金属めっきから成る上側配線部分と埋め込み配線部分からなる第２の配線パターンを有し、前記上側配線部分が前記絶縁樹脂層の表面より外側に突出して配置され、前記埋め込み配線部分が前記上側配線部分の位置の前記絶縁樹脂層にウエットエッチングで形成した微小な凹凸を有する凹部に埋め込まれて形成され、前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンが前記絶縁樹脂層に埋め込まれた金属めっきからなるビアホールで接続されている多層配線板を製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は、多層配線板に係り、とくに苛酷な使用環境、長時間の使用に際しても、高い信頼性を要求される多層配線板の製造方法に関するものである。

近年、電子機器はますます小型化、多機能化、高機能化が進んでいる。これらに搭載される電子部品も小型化、高性能化しており、これに伴ってこれらの電子部品を基板に接続、搭載するためのインターポーザーについても、小型化と配線の高密度化が求められている。インターポーザーのサイズを小さくして、なおかつ配線の高密度化を実現するための方法として、インターポーザーの導体層を複数にして垂直方向に積層し、導体層相互の接続をとるビルドアップ工法がある。ビルドアップ工法においては、各導体層間での短絡のないように、導体層間に絶縁層を設け、導体層間の接続は所定の位置に配置されたビアホールを介して行われるのが通常である。

このようなビルドアップ工法で作成されるインターポーザー用多層配線板の一例を挙げる。まず、絶縁層の両面に金属導体層を積層した構造のコア材にレーザー加工、パンチング等によってスルーホールを形成し、めっき等の方法により表裏の導通をとった後にフォトリソグラフィー等によって配線パターンを形成する。その表裏面に、シート状の絶縁層を積層し、レーザー、ドリル等によって、ビアを形成したのちに、無電解金属めっき工程にて導体層を形成し、さらにその表面に、フォトレジスト層を形成する。露光、現像によってフォトレジスト層のパターニングを行い、さらに電解めっきを施すことによって、フォトレジスト層が除去された部分に導電体を析出させる。すべてのフォトレジスト層を剥離したのちに、導体層にハーフエッチングを施し、余分な導体を除去し、配線パターンが完成する。さらに、必要な場合は、導体層のうえに、絶縁体シートを積層し、以下の工程を繰り返してゆく。

ここで、コア材の絶縁樹脂層としては、ＢＴ（ビスマレイド・トリアジン）レジン系樹脂やガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸されたものなどが用いられている。またビルドアップ層の絶縁樹脂層を形成するための樹脂としては、エポキシ系、アラミド系などの中から、目的にあったものが選ばれる。

前述した多層配線板には以下のような問題がある。一般的に多層配線板には高い信頼性が要求される。その場合想定される使用環境としても、常温付近のみとは限らず、高温高湿下であったり、温度が急変する場合もある。

そのような環境下でも、必要とされる性能を維持するためには、いくつかの条件があるが、その中でも、配線パターンが、所定の位置に安定して配置されていることは重要である。配線が支持体である絶縁樹脂層から離れて、所定の位置からずれると、短絡、断線等を引き起こし、多層配線板は、所定の性能を失う場合がある。

そこで、配線と絶縁樹脂層との密着性が重要となる。この密着性を高めるための手法の例として、特許文献１のように、絶縁樹脂層の表面に無電解金属めっき層を形成する以前に、薬品等で絶縁樹脂層の表面を粗すことが挙げられる。これによって、絶縁樹脂層の表面積が大きくなり、また導体配線がアンカー効果で絶縁樹脂層に固定される効果が得られ、配線と絶縁樹脂層の密着性は、一般に向上する。

以下に公知文献を記す。
特開２００５−１５０４４７号公報

しかし、特許文献１の技術では、絶縁樹脂層の材料によっては、良好な粗化表面が得にくい材料も多く、また、粗化による表面の凹凸を大きくすると微細配線が難しくなるという面もあり、高密度配線を要求される配線板においては、その使い方が難しくなってきている。

本発明は、上記の問題を解決するためのものであり、多層配線板の導体配線と絶縁樹脂層の間の密着性を向上させることを目的とする。

本発明は、この課題を解決するために、配線パターンを形成した内層基板の表裏に絶縁樹脂層を形成し、前記絶縁樹脂層の表面に第１の無電解金属めっき層を形成する第１の工程と、前記第１の無電解金属めっき層の表面に、埋め込み配線部分のパターンを除去した開口部を有するフォトレジスト層を形成し、前記開口部の前記第１の無電解金属めっき層を除去する第２の工程と、前記第１の無電解金属めっき層が除去された前記絶縁樹脂層の部分を微小な凹凸を形成するウエットエッチングにより除去することで前記絶縁樹脂層の厚さより浅い凹部を形成する第３の工程と、前記開口部と前記凹部を金属めっきで充填した埋め込み配線部分を形成し、次に、前記フォトレジスト層を剥離し、次に、前記埋め込み配線部分の前記絶縁樹脂層からの突出部分と前記第１の無電解金属めっき層を除去する第４の工程と、前記絶縁樹脂層の表面に第２の無電解金属めっき層を形成し、次に、前記第２の無電解金属めっき層の表面に上側配線部分のパターンを除去した第２の開口部を有する第２のフォトレジスト層を形成し、次に、前記第２の開口部を金属めっきで充填して上側配線部分を形成する第５の工程を有することを特徴とする多層配線板の製造方法である。

また、本発明は、上記第３の工程が上記第１の無電解金属めっき層が除去された上記絶縁樹脂層の部分を粗化して上記凹部の厚さ程度の凹凸を形成することを特徴とする上記の多層配線板の製造方法である。

また、本発明は、第１の配線パターンを有する内層基板の表裏に絶縁樹脂層を有し、同一金属の金属めっきから成る上側配線部分と埋め込み配線部分からなる第２の配線パターンを有し、前記上側配線部分が前記絶縁樹脂層の表面より外側に突出して配置され、前記埋め込み配線部分が前記上側配線部分の位置の前記絶縁樹脂層にウエットエッチングで形成した微小な凹凸を有する凹部に埋め込まれて形成され、前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンが前記絶縁樹脂層に埋め込まれた金属めっきからなるビアホールで接続されていることを特徴とする多層配線板である。

また、本発明は、上記凹部の厚さが約５μｍであり、上記凹部の上記微細な凹凸が上記凹部の厚さ程度あることを特徴とする上記載の多層配線板である。

本発明によれば、配線パターンの一部がその下地となる絶縁樹脂層にウエットエッチングで形成した微小な凹凸で密着力を高めた凹部に埋め込まれた埋め込み配線部分を有するので、配線パターンと絶縁樹脂層の密着性が大きく向上する効果があるため、信頼性の高い多層配線板を提供できる。また、本発明の多層配線板の製造方法において、析出速度の遅い無電解金属めっきと電解金属めっきを使い分けることにより生産性の高い多層配線板とすることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態による多層配線板１００の、ソルダーレジスト層を形成する前の状態の断面図を示す。本発明の多層配線板１００は、絶縁層１と配線パターン２からなるコア層１０１と、絶縁樹脂層４と配線パターン１０とビアホール７からなるビルドアップ層１０２から成る。コア層１０１は、その絶縁樹脂層１の表裏を貫通するスルーホール５を有し、スルーホール５はスルーホール壁面導体を有し、絶縁樹脂層１の表裏に、スルーホール５の位置にスルーホールランド６を有し、スルーホールランド６がスルーホール壁面導体に電気接続する。また、絶縁樹脂層１の表裏に配線パターン２を有し、配線パターン２と接続するビアホール用ランド３を有する。コア層１０１の表裏にビルドアップ層１０２の絶縁樹脂層４を形成する。絶縁樹脂層４には、表面から内層の配線パターン１０あるいは配線パターン２に達するから穴を有し、その穴に金属めっきを充填して形成されたビアホール７を有し、ビアホール７が絶縁樹脂層４の外層側の面の配線パターン１０に接続する。

（製造方法）
次に本発明の多層配線板１００の一例の製造方法について、図１と図３を参照して説明する。
（コア材）
コア層１０１の絶縁樹脂層１としては、ガラス樹脂にエポキシ系樹脂やＢＴ樹脂を含浸させシート状にしたものが好適に用いられるが、とくにこれらに限定されるものではない。厚さとしては、５０μｍ〜２０００μｍ程度のものが多いが、これに限定されるものではなく、目的によって使い分ければよい。コア層１０１に配線パターン２とビアホール用ランド３を形成するための導電体層としては、銅箔が好適に用いられるが、とくにこれらに限定されるものではない。厚さとしては、４μｍ〜３５μｍのものが多いが、これに限定されるものではなく、目的に応じて選べばよい。また、市販のもので所望の厚さのものがなければ、市販のものにハーフエッチング処理をすることによって、所望の厚さを得てもよい。

（工程１）
図１のように、コア層１０１の絶縁樹脂層１の所定の位置に、表裏の配線パターン２の導通をとるためのスルーホール５を形成する。手順としては、まず絶縁樹脂層１の所定の位置にレーザー加工、ドリル加工等により、表裏面に垂直な貫通孔を開ける。貫通孔の直径は、目的に合わせて自由に選んでよいが、通常５０μｍ〜５００μｍ程度が用いられる。次に、貫通孔に導通をとるために、銅の金属めっきによって穴側壁に金属めっき膜を析出させる、あるいは、貫通孔に導電性ペーストをつめる、あるいはその組み合わせなどで、貫通孔に導電性物質を設置する。貫通孔に導電性物質を設置するこれらの手段は、目的にあわせ、自由に選んでよい。

（工程２）
図１のように、コア層１０１の絶縁樹脂層１の表裏には導体の配線パターン２とビアホール用ランド３を形成した内層基板を製造する。この配線パターン２の形成方法については、コア層１０１の表裏の全面に導体層を形成し、その上面にフォトリソグラフィー法により、レジストパターンを形成したのちに、エッチングによって、導体層の余分な導体を除去することで配線パターン２とビアホール用ランド３を形成する方法などを用いることができる。

（工程３）
次に、図３（ａ）のように、内層基板の絶縁樹脂層１の表裏にビルドアップ用の絶縁樹脂層４を積層する。その樹脂の種類としては、エポキシ系、アラミド系などが用いられる
が、とくにこれに限定されるものではない。樹脂の厚さも１０μｍから１００μｍ程度が一般的であるが、とくにこれに限定されることはなく、用途に応じて使い分ければよい。

（ビルドアップ層の構造）
図２に、以降の工程で製造するビルドアップ層１０２の配線パターン１０の断面を拡大して示す。配線パターン２は、絶縁樹脂層４の表面より外側に配置して形成される上側配線部分１１と、絶縁樹脂層４内に埋まっている埋め込み配線部分１２からなる。絶縁樹脂層４に埋まっている埋め込み配線部分１２は、無電解金属めっき部分１２ａと電解金属めっき部分１２ｂに分かれる。

絶縁樹脂層４に埋まっている埋め込み配線部分１２がアンカー効果、および、埋め込み配線部分１２と絶縁樹脂層４の接触面積を大きくする効果をもたらし、埋め込み配線部分１２と絶縁樹脂層４の密着を高める。

次に、図３を参照して、絶縁樹脂層４を積層した後のビルドアップ層１０２の製造工程を説明する。
（工程４）
図３（ａ）のように、絶縁樹脂層４の全面に、無電解銅めっきにより、ビアホール用ランド３より薄い無電解金属めっき層１１ａを形成する。無電解金属めっき層１１ａの厚さの下限は、それが後の電解金属めっきの電流を流すリードとして使える抵抗値が低い厚さが必要であり、約０．１μｍ以上の厚さに形成する。

（工程５）
次に、図３（ｂ）のように、レーザービア加工により、ビアホール用ランド３の上の無電解金属めっき層１１ａと絶縁樹脂層４を貫通してビアホール用ランド３に達するビアホール下穴８を開ける。

（工程６）
次に、図３（ｃ）のように、無電解金属めっき層１１ａの上面に、フォトレジスト層１１ｂを設置する。フォトレジスト層１１ｂを設置する方法については、コーティング法、フィルムラミネート法などがあるが、目的に合わせ自由に選んでよい。
（工程７）
次に、図３（ｄ）のように、フォトレジスト層１１ｂを露光・現像して、埋め込み配線部分１２に開口部１１ｄを形成したレジストパターン１１ｃを形成する。

（工程８）
次に、図３（ｅ）のように、ソフトエッチングにより、レジストパターン１１ｃの開口部１１ｄの無電解金属めっき層１１ａを除去し、ビアホール用ランド３は残す。無電解金属めっき層１１ａの除去には薬液によるウエットエッチング法が好適に用いられるが、とくにこれに限定されるものではない。
（工程９）
次に、図３（ｆ）のように、過マンガン酸カリウム等の薬液によるウエットエッチングにより、レジストパターン１１ｃの開口部１１ｄの底の絶縁樹脂層４を、その厚さより浅い深さで除去した凹部１２ｃを形成する。ビアホール下穴８に重ねた凹部１２ｃで、ビアホール用ランド３の位置の途中まで絶縁樹脂層４を２μｍから１０μｍ程度の深さで除去した凹部１２ｃも形成する。絶縁樹脂層４の除去方法は特にこの方法に限定されるものではない。

（工程１０）
次に、図４（ｇ）のように、絶縁樹脂層４のビアホール下穴８の底のビアホール用ラン
ド３とビアホール下穴８の壁面と、凹部１２ｃとレジストパターン１１ｃの開口部１１ｄの穴の壁面に無電解銅めっきによって無電解金属めっき部分１２ａを膜状に析出させる。無電解金属めっき部分１２ａの膜の厚さにはとくに制限はないが、剥がれ等がなく、ある程度堅固に付着することが必要であるため、０．５μｍ以上の厚さがあるのが好ましい。（工程１１）
続いて、図４（ｈ）のように、無電解金属めっき層１１ａをめっき電流のリードとして用いた銅の電解金属めっきにより、工程１０でレジストパターン１１ｃの開口部１１ｄに形成した無電解金属めっき部分１２ａの上面に銅を析出させる。それにより、絶縁樹脂層４のビアホール下穴８と、凹部１２ｃと、レジストパターン１１ｃの開口部１１ｄの穴を完全に銅で充填した電解金属めっき部分１２ｂを形成する。電解金属めっき部分１２ｂの高さについては、無電解金属めっき部分１２ａの膜の形成された絶縁樹脂層４のビアホール下穴８と、その上の凹部１２ｃとレジストパターン１１ｃの開口部１１ｄの穴が完全に埋まるまでの高さまでは析出させるが、レジストパターン１１ｃの上面より上までは電解金属めっき部分１２ｂが達しないように電解金属めっきの厚さを制限する。

（工程１２）
続いて、図４（ｉ）のように、レジストパターン１１ｃを剥離する。剥離する方法については、薬液によるウエットプロセスが好適に用いられるが、とくにこれに制限されるものではない。
（工程１３）
続いて、図４（ｉ）の、絶縁樹脂層４の表面の無電解金属めっき層１１ａと、その面より上側に突出した無電解金属めっき部分１２ａと電解金属めっき部分１２ｂを、図４（ｊ）のように、ハーフエッチングにより除去する。この際、後のプロセスが良好に進むためには、無電解金属めっき部分１２ａと電解金属めっき部分１２ｂの表面がなるべく平滑に、絶縁樹脂層４の表面と高さが合うように、薬液や加工条件を調整することが必要である。

上記までのプロセスによって、配線パターン１０の部分で、絶縁樹脂層４の内部に埋まる埋め込み配線部分１２が形成され、配線パターン１０を固定する基礎となる。続いて、以下のプロセスで、配線パターン１０部分で、絶縁樹脂層４の表面より外側に突出して配置された上側配線部分１１を形成する。

（工程１４）
まず、図４（ｋ）のように、絶縁樹脂層４の全面に無電解金属めっき層１１ｅを形成する。厚さについては、とくに制限はないが、無電解金属めっき層１１ｅをピンホール等の欠陥なく形成するために、０．５μｍ以上あることが望ましい。

（工程１５）
続いて、図４（ｌ）のように、無電解金属めっき層１１ｅの全面に、フォトレジスト層１１ｆを形成する。方法は、コーティング法、フィルムラミネート法などの中から、目的に合うものを自由に選んでよい。
（工程１６）
続いて、図５（ｍ）のように、フォトレジスト層１１ｆを露光・現像して、埋め込み配線部分１２の位置に上側配線部分１１を形成するように、その部分を除去したパターンのフォトレジスト層１１ｆを形成する。

（工程１７）
続いて、図５（ｎ）のように、電解銅めっきを析出することで、銅めっき層による上側配線部分１１を形成する。銅の厚さにとくに制限はないが、断線等なく、良好な上側配線部分１１を得るためには、絶縁樹脂層４からの高さが、５μｍ以上あることが望ましい。

（工程１８）
続いて、図３（ｏ）のように、フォトレジスト層１１ｆを剥離する。
（工程１９）
続いて、図５（ｐ）のように、ハーフエッチング処理をして、上側配線部分１１以外の部分にある無電解金属めっき層１１ｅを除去する。

以上の製造工程により、コア層１０１の内層基板の表裏に、絶縁樹脂層４を形成し、その表裏の所望の位置に、その表面より外側に突出して配置された上側配線部分１１を形成し、その上側配線部分と絶縁樹脂層４の内部に埋まった埋め込み配線部分１２を有する配線パターン１０を形成する。また、銅の金属めっきで充填したビアホール７で配線パターン１０と配線パターン２の層間の導通をとったビルドアップ層１０２を形成する。さらに多層化する場合には、以上で形成したコア層１０１とビルドアップ層１０２までを内層基板として、その表裏に、更に、工程３から工程１９までの工程を繰り返して、更にビルドアップ層を形成する。

（工程２０）
最後に、通常の配線板と同様に、最外層にソルダーレジスト層形成や電極の表面めっき処理を行い、多層配線板１００を完成させる。これにより、配線パターン２を有する内層基板の表裏に絶縁樹脂層４を有し、同一金属の金属めっきから成る上側配線部分１１と埋め込み配線部分１２からなる配線パターン１０を有し、上側配線部分１１が絶縁樹脂層４の表面より外側に突出して配置され、埋め込み配線部分１２が上側配線部分１１の位置の絶縁樹脂層４にウエットエッチングで形成した微小な凹凸で密着力を高めた凹部１２ｃに埋め込まれて形成され、配線パターン２と配線パターン１０が絶縁樹脂層４に埋め込まれた金属めっきからなるビアホール７で接続された多層配線板１００を得る。

＜実施例＞
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
コア材として、厚さ４００ｍｍの誘電体シートの絶縁樹脂層１と、その両面に設置した厚さ１２ｍｍの銅箔の導電体層から成る三菱瓦斯化学社製ＣＣＬ−ＨＬ８３０を使用した。

（工程１）
コア材の所定の位置に、ドリル加工によって直径２００μｍの貫通孔をあけ、その内部に導電性ペーストを充填した。

（工程２）
続いて、表裏の銅箔の全面にフォトレジストとしてＰＭＥＲ（東京応化工業製）をコーティングし、８０℃の温度下で３０分間乾燥させた。次に、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、露光、現像を行い、フォトレジストパターンを形成した。さらに、５０℃、４０°Ｂｅの塩化第２鉄溶液で銅露出部を溶解除去して配線パターンを形成し、さらに３％ｗｔの水酸化ナトリウム水溶液にてすべてのレジストを剥離除去した。

（工程３）
次に、コア材両面に、ビルドアップ用の絶縁樹脂層４として、味の素ファインテック社製のフィルム状絶縁樹脂ＡＢＦ−ＧＸ１３を真空ラミネータにて積層（１７０℃、３０Ｎ／ｃｍ²）し、さらに２００℃で１時間熱硬化することで絶縁樹脂層４を形成した。

（工程４）
続いて、図３（ａ）のように、絶縁樹脂層４の全面に、無電解銅めっきにより厚さ０．
７μｍの無電解金属めっき層１１ａを形成した。

（工程５）
続いて、図３（ｂ）のように、コア層１０１のビアホール用ランド３の位置に、絶縁樹脂層４の表面の無電解金属めっき層１１ａから、ＵＶ−ＹＡＧレーザを用いる穴加工により、直径５０ｍｍのビアホール下穴８を形成した。ビアホール下穴８は無電解金属めっき層１１ａと絶縁樹脂層４を貫通し、その下のビアホール用ランド３は破損しない深さで加工した。

（工程６）
続いて、図３（ｃ）のように、絶縁樹脂層４の表面の無電解金属めっき層１１ａの表面にドライフィルムレジスト（日立化成工業社製ＲＹ−３３２５）をラミネートしフォトレジスト層１１ｂを形成し、（工程７）図３（ｄ）のように、パターン露光（露光量６０ｍＪ／ｃｍ²）および現像（現像液：１％ＮａＣＯ₃）を行い、埋め込み配線部分に開口部１１ｄを形成したレジストパターン１１ｃを形成した。

（工程８）
続いて、図３（ｅ）のように、硫酸−過酸化水素系エッチングエッチング液によるソフトエッチングによりレジストパターン１１ｃの開口部１１ｄの底の銅の無電解金属めっき層１１ａを除去（５０℃−５分）し、さらに、（工程９）図３（ｆ）のように、過マンガンカリウム水溶液（８０℃−３０分）により、開口部１１ｄに露出した絶縁樹脂層４を、その厚さより浅い約５μｍの深さまでエッチングすることで凹部１２ｃを形成した。

（工程１０）
続いて、図４（ｇ）のように、無電解銅めっきにより、絶縁樹脂層４のビアホール下穴８の底のビアホール用ランド３とビアホール下穴８の壁面と、凹部１２ｃとレジストパターン１１ｃの開口部１１ｄの穴の壁面に銅の無電解金属めっき部分１２ａを膜状に析出させた。さらに、（工程１１）図４（ｈ）のように、電解銅めっきによって、絶縁樹脂層４のビアホール下穴８と、凹部１２ｃとレジストパターン１１ｃの開口部１１ｄの穴の中に、完全に銅を充填した電解金属めっき部分１２ｂを形成した。これによりビアホール下穴８の部分のビアホール７と、配線パターン１０の凹部１２ｃが充填されて成る埋め込み配線部分１２を形成した。ここで埋め込み配線部分の幅を１５μｍに形成した。

（工程１２）
続いて、図４（ｉ）のように、レジストパターン１１ｃを剥離（剥離液：５％ＮａＯＨ）した。この状態では、絶縁樹脂層４の穴を充填した電解金属めっき部分１２ｂと無電解金属めっき部分１２ａが、絶縁樹脂層４表面（その上の銅の無電解金属めっき層１１ａ）から突出した状態になっているので、さらに、（工程１３）図４（ｊ）のように、硫酸−過酸化水素系エッチングエッチング液によるハーフエッチングにより無電解金属めっき層１１ａとともにその突出部を１ｍｍエッチングして除去し、絶縁樹脂層４の穴の中にのみ銅が充填された埋め込み配線部分１２を形成し絶縁樹脂層４の表面を露出させた。

（工程１４）
そして再び、図４（ｋ）のように、絶縁樹脂層４の全面に無電解銅めっきにより、０．７μｍの厚さに銅を析出させた無電解金属めっき層１１ｅを形成した。続いて、（工程１５）図４（ｌ）のように、無電解金属めっき層を積層した絶縁樹脂層４上全面に厚さ２５μｍのドライフィルムレジスト（日立化成工業社製ＲＹ−３３２５）のフォトレジスト層１１ｆをラミネートし、（工程１６）図５（ｍ）のように、パターン露光（露光量６０ｍＪ／ｃｍ²）および現像（現像液：１％ＮａＣＯ₃）を行い、上側配線部分１１のパターンのネガ状のフォトレジスト層１１ｆを形成した。配線パターン１０の上側配線部分１１や
、ビアホール７のパッドの上側配線部分１１などのパターンの中心は、絶縁樹脂層４に埋めた埋め込み配線部分１２やビアホール７の中心と一致させ、一方、配線パターン１０の上側配線部分１１の巾は３０μｍにし、埋め込み配線部分１２の２倍にし、ビアホール７のパッドの直径もビアホール７の直径の２倍にした。

（工程１７）
続いて、図５（ｎ）のように、無電解銅めっきにより、フォトレジスト層１１ｆに開いた穴の内壁及び穴の底部の無電解金属めっき層１１ｅに銅を析出させた。さらに、電解銅めっきによって、フォトレジスト層１１ｆに開いた穴の中に、完全に銅を充填した厚さ約２５μｍの配線部分１１を形成した。

（工程１８）
続いて、図５（ｏ）のように、フォトレジスト層１１ｆを剥離（剥離液：５％ＮａＯＨ）し、さらに、（工程１９）図５（ｐ）のように、硫酸−過酸化水素系エッチングエッチング液により１ｍｍエッチングし、配線部分１１以外の部分の無電解金属めっき層１１ｅを除去し絶縁樹脂層４の表面が露出するようにした。

（工程２０）
続いて、配線部分１１及び絶縁樹脂層４の上の全面に、日立化成社製のドライフィルムソルダーレジストＳＲ７２００を積層し、パターン露光（露光量４００ｍＪ／ｃｍ²）および現像（現像液：１％ＮａＣＯ₃）をおこない、電極パッドパターンの部分のソルダーレジストを開口した。

続いて、無電解めっき法により、ソルダーレジストの電極パッドパターンの開口から露出した配線部分１１の表面にＮｉめっき（厚さ３μｍ）、さらにそのＮｉめっきの表面にＡｕめっき（厚さ０．０５μｍ）を析出させ。多層配線板１００を得た。

＜比較例＞
ビルドアップした絶縁樹脂層４の内部に埋まった埋め込み配線部分１２を形成するための工程６から工程１４までの一連の工程がないことを除いては、実施例と全く同様の工程により、多層配線板を得た。

（ピール強度測定法による配線密着性の評価）
実施例の多層配線板１００と比較例の多層配線板について配線の密着性を評価した。

まず、実施例の多層配線板１００と比較例の多層配線板を、マクダーミット社製ＲｅｓｉｓｔＳｔｒｉｐｐｅｒ９２９６に８０℃、５分間の条件にて浸漬し、ソルダーレジストを剥離した。続いて、ツイザーピール測定装置ＤＡＧＥ４０００を用いて、配線を挟み、９０度ピール方式で引き剥がし、そのときにかかる力を測定した。引っ張り速度は、１５０μｍ／ｓとした。引っ張った配線の巾は実測し、そこから１０ｍｍ巾に対する引き剥がし強度を算出し、それをもってピール強度とした。

続いて、実施例の多層配線板１００と比較例の多層配線板に対し、ＪＥＳＤ２２−Ａ１１３Ｄに規定の前処理を行った。具体的には、まず−４０℃から６０℃の温度サイクルに５サイクル通し、次に１２５℃のオーブンに２４時間入れ、その後、３０℃−６０％ＲＨの恒温恒湿槽にて１９２時間保存し、そこから取り出して直ちに、鉛フリー半田使用を想定したリフロープロファイルにて、３サイクルのリフロー過程にとおした。続いて、ＰＣＴ試験を行った。条件としては、１２１℃−１００％ＲＨ−２ａｔｍで１６８時間の保存を行った。こうして得られたサンプルについて、同じようにピール強度を測定し、ＰＣＴ試験後のピール強度とした。

以上の、実施例の多層配線板１００と比較例の多層配線板に対するピール強度試験の結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例においては、配線がその断面の一部の埋め込み配線部分１２で絶縁樹脂層４に埋まっていることより、アンカー効果および、絶縁樹脂層４と、埋め込み配線部分１２の金属の接触面積が大きくなる効果が生じ、比較例と比べ、初期ピール強度が２倍以上向上している。また、ＰＣＴ保存後には、実施例は比較例よりも、ピール強度の低下率が低く、密着強度の劣化が低く抑えられ、比較例と比べ３倍以上ピール強度が高いことがわかる。

このように実施例の多層配線板１００の配線パターン１０のピール強度が高いのは、配線パターン１０の一部がその下地となる絶縁樹脂層４にウエットエッチングで形成した微小な凹凸で密着力を高めた凹部１２ｃに埋め込まれた埋め込み配線部分１２を有するので、配線パターン１０と絶縁樹脂層４の密着性が大きく向上したと考えられる。これにより、配線パターン１０が、幅が３０μｍ以下の微細な配線の場合も、配線パターン１０の絶縁樹脂層４への密着力が高く信頼性が高い多層配線板１００が得られる。

なお、埋め込み配線部分１２に大きな密着力を得るための大きな凹凸（例えば、埋め込み配線部分１２の厚さの５μｍ程度の大きな凹凸）を粗化により形成することで、上側配線部分１１の形状には影響しないので、上側配線部分１１に精度良い微細配線を形成した配線パターン１０が得られ、粗化による密着力の向上と微細配線とを両立させることができる効果がある。

本発明の多層配線板の断面図である。本発明の多層配線板のビルドアップ層の断面図である。本発明の多層配線板のビルドアップ層の製造工程を示す図である。本発明の多層配線板のビルドアップ層の製造工程を示す図である。本発明の多層配線板のビルドアップ層の製造工程を示す図である。

符号の説明

１・・・絶縁樹脂層
２・・・配線パターン
３・・・ビアホール用ランド
４・・・絶縁樹脂層
５・・・スルーホール
６・・・スルーホールランド
７・・・ビアホール
８・・・ビアホール下穴
１０・・・配線パターン
１１・・・上側配線部分
１１ａ・・・無電解金属めっき層
１１ｂ・・・フォトレジスト層
１１ｃ・・・レジストパターン
１１ｄ・・・開口部
１１ｅ・・・無電解金属めっき層
１１ｆ・・・フォトレジスト層
１２・・・埋め込み配線部分
１２ａ・・・無電解金属めっき部分
１２ｂ・・・電解金属めっき部分
１２ｃ・・・凹部
１００・・・多層配線板
１０１・・・コア層
１０２・・・ビルドアップ層

Claims

配線パターンを形成した内層基板の表裏に絶縁樹脂層を形成し、前記絶縁樹脂層の表面に第１の無電解金属めっき層を形成する第１の工程と、前記第１の無電解金属めっき層の表面に、埋め込み配線部分のパターンを除去した開口部を有するフォトレジスト層を形成し、前記開口部の前記第１の無電解金属めっき層を除去する第２の工程と、前記第１の無電解金属めっき層が除去された前記絶縁樹脂層の部分を微小な凹凸を形成するウエットエッチングにより除去することで前記絶縁樹脂層の厚さより浅い凹部を形成する第３の工程と、前記開口部と前記凹部を金属めっきで充填した埋め込み配線部分を形成し、次に、前記フォトレジスト層を剥離し、次に、前記埋め込み配線部分の前記絶縁樹脂層からの突出部分と前記第１の無電解金属めっき層を除去する第４の工程と、前記絶縁樹脂層の表面に第２の無電解金属めっき層を形成し、次に、前記第２の無電解金属めっき層の表面に上側配線部分のパターンを除去した第２の開口部を有する第２のフォトレジスト層を形成し、次に、前記第２の開口部を金属めっきで充填して上側配線部分を形成する第５の工程を有することを特徴とする多層配線板の製造方法。
前記第３の工程が前記第１の無電解金属めっき層が除去された前記絶縁樹脂層の部分を粗化して前記凹部の厚さ程度の凹凸を形成することを特徴とする請求項１記載の多層配線板の製造方法。
第１の配線パターンを有する内層基板の表裏に絶縁樹脂層を有し、同一金属の金属めっきから成る上側配線部分と埋め込み配線部分からなる第２の配線パターンを有し、前記上側配線部分が前記絶縁樹脂層の表面より外側に突出して配置され、前記埋め込み配線部分が前記上側配線部分の位置の前記絶縁樹脂層にウエットエッチングで形成した微小な凹凸を有する凹部に埋め込まれて形成され、前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンが前記絶縁樹脂層に埋め込まれた金属めっきからなるビアホールで接続されていることを特徴とする多層配線板。
前記凹部の厚さが約５μｍであり、前記凹部の前記微細な凹凸が前記凹部の厚さ程度あることを特徴とする請求項３記載の多層配線板。