JP2009194312A - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 極めて薄型であり、かつ電気的絶縁信頼性に優れた高密度微細配線を有する配線基板およびその製造方法を提供すること
【解決手段】 所定パターンに析出しためっき導体から成る第1の配線導体1と、該第1の配線導体1を一方の主面に埋設するとともに他方の主面から前記第1の配線導体1に通じるビア孔5を有する繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材2と、所定パターンに析出しためっき導体から成り、前記絶縁基材2の他方の主面および前記ビア孔5内に前記第1の配線導体1と電気的に接続するように被着された第2の配線導体3とから成る積層体4を具備する配線基板である。
【選択図】 図1
【解決手段】 所定パターンに析出しためっき導体から成る第1の配線導体1と、該第1の配線導体1を一方の主面に埋設するとともに他方の主面から前記第1の配線導体1に通じるビア孔5を有する繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材2と、所定パターンに析出しためっき導体から成り、前記絶縁基材2の他方の主面および前記ビア孔5内に前記第1の配線導体1と電気的に接続するように被着された第2の配線導体3とから成る積層体4を具備する配線基板である。
【選択図】 図1
Description
本発明は、半導体素子等の電子部品を搭載するために用いられる薄型の配線基板およびその製造方法に関するものである。
従来、薄型の配線基板として、図16に示すように、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する樹脂シートの内部にガラスクロスが入った繊維補強樹脂シートから成る薄い絶縁基材51の両主面に所定パターンにエッチングされた銅箔から成る配線導体52,53を有するとともにこれらの両主面の配線導体52,53間を絶縁基材51に設けたビア孔54内および配線導体53上に被着させためっき導体55を介して電気的に接続して成る薄型の配線基板が知られている。
この従来の配線基板は、以下のようにして製作される。先ず、図17(a)に示すように、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する樹脂シート内部にガラスクロスが入った繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材51の両主面の全面に銅箔52P,53Pが張着された両面銅張板を出発材料として準備する。次に、図17(b)に示すように、この両面銅張板に、一方の銅箔53Pおよび絶縁基材51を貫通し、他方の銅箔52Pに通じるビア孔54をレーザ加工により穿孔する。次に、図17(c)に示すように、前記一方の銅箔53Pの表面およびビア孔54の内に無電解めっき法および電解めっき法により銅めっきから成るめっき導体55Pを被着させる。最後に、図17(d)に示すように、絶縁基材51両主面の銅箔52P、53Pおよびめっき導体55Pをサブトラクティブ法により所定パターンにエッチングして完成する。
特開平9−64231号公報
このような薄型の配線基板は、その更なる薄型化、微細化が求められており、例えば携帯電話等の移動体通信機器に使用される配線基板としては、その全体厚みが300μm以下で、配線導体の幅が25μm以下で且つ隣接する配線パターン間の間隔が35μm以下の極めて薄型且つ微細配線の配線基板の要求が高まっている。
ところが、上述した従来の配線基板においては、絶縁基材の両主面に張着した銅箔をサブトラクティブ法で所定パターンにエッチングして形成するため、配線導体の側面がその厚み以上にエッチングされる。したがって、配線導体として必要な厚みである12〜18μmの銅箔を用いると、エッチング時に配線導体の側面がえぐられるサイドエッチングが銅箔の厚みに対応して大きく起こり、隣接する配線パターン間に40μm未満の間隔を安定して確保することが困難であるとともに、幅が25μm以下の配線導体では断線が発生しやすくなる。さらに、絶縁基材の両主面に配線導体がその厚み分だけ突出した構造となる。このような構造の場合、配線導体における隣接するパターンの側面が露出したままで向かい合うことになるのでこれらの間の電気的絶縁信頼性が低下する。このような隣接する配線導体同士の電気的絶縁信頼性を良好に保つためには、絶縁基材の主面に突出する配線導体の厚みよりも厚いソルダーレジスト層を設ける必要があり、そのようなソルダーレジスト層を絶縁基材の両面に設けると配線基板の全体厚みが厚くなってしまう。
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、その課題は、極めて薄型であり、かつ電気的絶縁信頼性に優れた極めて微細配線を有する配線基板およびその製造方法を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
(1)所定パターンに析出しためっき導体から成る第1の配線導体と、該第1の配線導体を一方の主面に埋設するとともに他方の主面から前記第1の配線導体に通じるビア孔を有する繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材と、該絶縁基材の前記他方の主面および前記ビア孔内に被着され、前記第1の配線導体と接続する所定パターンに析出しためっき導体から成る第2の配線導体とから成る積層体を具備することを特徴とする配線基板。
(2)前記他方の主面と前記第2の配線導体との間に、前記他方の主面に接した粗化面を有する金属箔から成る下地金属層が介在していることを特徴とする前記(1)に記載の配線基板。
(3)前記積層体の両主面に樹脂シートから成る絶縁層と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体とを少なくとも一層ずつ順次積層して成ることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の配線基板。
(4)前記樹脂シートが繊維補強樹脂シートから成ることを特徴とする前記(3)に記載の配線基板。
(1)所定パターンに析出しためっき導体から成る第1の配線導体と、該第1の配線導体を一方の主面に埋設するとともに他方の主面から前記第1の配線導体に通じるビア孔を有する繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材と、該絶縁基材の前記他方の主面および前記ビア孔内に被着され、前記第1の配線導体と接続する所定パターンに析出しためっき導体から成る第2の配線導体とから成る積層体を具備することを特徴とする配線基板。
(2)前記他方の主面と前記第2の配線導体との間に、前記他方の主面に接した粗化面を有する金属箔から成る下地金属層が介在していることを特徴とする前記(1)に記載の配線基板。
(3)前記積層体の両主面に樹脂シートから成る絶縁層と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体とを少なくとも一層ずつ順次積層して成ることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の配線基板。
(4)前記樹脂シートが繊維補強樹脂シートから成ることを特徴とする前記(3)に記載の配線基板。
(5)平坦な状態に担持された金属箔上に所定パターンに析出しためっき導体から成る第1の配線導体を形成する第1の工程と、次いで前記第1の配線導体が形成された前記金属箔上に繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材をその一方の主面に前記第1の配線導体を埋設するように積層する第2の工程と、次いで前記絶縁基材にその他方の主面から前記第1の配線導体に通じるビア孔を穿孔する第3の工程と、次いで前記絶縁基材の前記他方の主面および前記ビア孔内に前記第1の配線導体と接続する所定パターンに析出しためっき導体から成る第2の配線導体を被着する第4の工程と、次いで前記金属箔をエッチング除去し、前記絶縁基材の前記一方の主面に前記第1の配線導体が埋設されているとともに前記他方の主面および前記ビア孔内に前記第1の配線導体と接続する前記第2の配線導体が被着された積層体を得る第5の工程とを備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
(6)前記第2の工程において、前記絶縁基材の前記他方の主面に、該主面に接する粗化面を有する下地金属層用の金属箔を積層しておき、次いで前記第3の工程において、前記下地金属層用の金属箔を貫通するように前記ビア孔を穿孔し、次いで前記第4の工程において、前記下地金属層用の金属箔上および前記ビア孔内に前記第2の配線導体を被着し、次いで前記第5の工程において、前記第2の配線導体から露出する前記下地金属層用の金属箔をエッチング除去する工程を含むことを特徴とする前記(5)に記載の配線基板の製造方法。
(7)前記第4の工程において、前記絶縁基材の前記他方の主面に、該主面に接する粗化面を有する粗化面形成用の金属箔を積層した後、該金属箔をエッチング除去して前記粗化面の凹凸を前記他方の主面に転写する工程を含むことを特徴とする前記(5)に記載の配線基板の製造方法。
(8)前記第5の工程の後に、前記積層体の両主面に樹脂シートから成る絶縁層と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体とを少なくとも一層ずつ順次積層する工程をさらに含むことを特徴とする前記(5)乃至(7)に記載の配線基板の製造方法。
(9)前記樹脂シートが繊維補強樹脂シートであることを特徴とする前記(8)に記載の配線基板の製造方法。
(6)前記第2の工程において、前記絶縁基材の前記他方の主面に、該主面に接する粗化面を有する下地金属層用の金属箔を積層しておき、次いで前記第3の工程において、前記下地金属層用の金属箔を貫通するように前記ビア孔を穿孔し、次いで前記第4の工程において、前記下地金属層用の金属箔上および前記ビア孔内に前記第2の配線導体を被着し、次いで前記第5の工程において、前記第2の配線導体から露出する前記下地金属層用の金属箔をエッチング除去する工程を含むことを特徴とする前記(5)に記載の配線基板の製造方法。
(7)前記第4の工程において、前記絶縁基材の前記他方の主面に、該主面に接する粗化面を有する粗化面形成用の金属箔を積層した後、該金属箔をエッチング除去して前記粗化面の凹凸を前記他方の主面に転写する工程を含むことを特徴とする前記(5)に記載の配線基板の製造方法。
(8)前記第5の工程の後に、前記積層体の両主面に樹脂シートから成る絶縁層と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体とを少なくとも一層ずつ順次積層する工程をさらに含むことを特徴とする前記(5)乃至(7)に記載の配線基板の製造方法。
(9)前記樹脂シートが繊維補強樹脂シートであることを特徴とする前記(8)に記載の配線基板の製造方法。
前記(1)によれば、薄型で微細配線の配線導体を提供することができる。すなわち前記(1)によれば、配線基板は、所定パターンに析出しためっき導体から成る第1の配線導体と、該第1の配線導体を一方の主面に埋設するとともに他方の主面から前記第1の配線導体に通じるビア孔を有する繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材と、該絶縁基材の前記他方の主面および前記ビア孔内に被着され、前記第1の配線導体と接続する所定パターンに析出しためっき導体から成る第2の配線導体とから成る積層体を具備することにより、所定パターンに析出しためっき導体から成る第1の配線導体および第2の配線導体はエッチングによる影響を殆ど受けておらず、したがって隣接する配線パターン同士の間隔が35μm以下と狭いとともに、幅が25μm以下の高密度微細配線を実現することができる。さらに、第1の配線導体は絶縁基材の一方の主面に埋設されていることから、同じ厚みの絶縁基材を用いた場合、従来のように絶縁基材の両主面から配線導体が突出した構造の配線基板と比較して、第1の配線導体の厚み分だけ薄くすることが可能である。またさらに、第1の配線導体はその側面が露出しておらず絶縁基材に埋設されていることから第1の配線導体における隣接パターン間の電気的絶縁信頼性に優れている。
前記(2)によれば、前記他方の主面と前記第2の配線導体との間に、前記他方の主面に接した粗化面を有する金属箔から成る下地金属層が介在していることから、前記他方の主面と前記粗化面とが噛み合うことにより前記他方の主面と前記第2の配線導体とが前記下地金属層を介して強固に密着する。
前記(3)によれば、前記積層体の両主面に樹脂シートから成る絶縁層と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体とを少なくとも一層ずつ順次積層して成ることから薄型の前記積層体をコアとして薄型の高密度多層配線基板を実現することができる。
前記(4)によれば、前記樹脂シートが繊維補強樹脂シートから成ることから、繊維補強樹脂シートにより薄型の高密度多層配線基板における剛性を高めることができる。
前記(2)によれば、前記他方の主面と前記第2の配線導体との間に、前記他方の主面に接した粗化面を有する金属箔から成る下地金属層が介在していることから、前記他方の主面と前記粗化面とが噛み合うことにより前記他方の主面と前記第2の配線導体とが前記下地金属層を介して強固に密着する。
前記(3)によれば、前記積層体の両主面に樹脂シートから成る絶縁層と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体とを少なくとも一層ずつ順次積層して成ることから薄型の前記積層体をコアとして薄型の高密度多層配線基板を実現することができる。
前記(4)によれば、前記樹脂シートが繊維補強樹脂シートから成ることから、繊維補強樹脂シートにより薄型の高密度多層配線基板における剛性を高めることができる。
また前記(5)によれば、平坦な状態に担持された金属箔上に所定パターンに析出しためっき導体から成る第1の配線導体を形成する第1の工程と、次いで前記第1の配線導体が形成された前記金属箔上に繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材をその一方の主面に前記第1の配線導体を埋設するように積層する第2の工程と、次いで前記絶縁基材にその他方の主面から前記第1の配線導体に通じるビア孔を穿孔する第3の工程と、次いで前記絶縁基材の前記他方の主面および前記ビア孔内に前記第1の配線導体と接続する所定パターンに析出しためっき導体から成る第2の配線導体を被着する第4の工程と、次いで前記金属箔をエッチング除去し、前記絶縁基材の前記一方の主面に前記第1の配線導体が埋設されているとともに前記他方の主面および前記ビア孔内に前記第1の配線導体と接続する前記第2の配線導体が被着された積層体を得る第5の工程とを備えることから、所定パターンに析出しためっき導体から成る第1の配線導体および第2の配線導体はエッチングによる影響を殆ど受けず、したがって隣接する配線パターン同士の間隔が35μm以下と狭いとともに、幅が25μm以下の高密度微細配線の配線基板を提供することができる。さらに、第1の配線導体を絶縁基材の一方の主面に埋設することから、同じ厚みの絶縁基材を用いた場合、従来のように絶縁基材の両主面から配線導体が突出した構造の配線基板と比較して第1の配線導体の厚み分だけ薄い配線基板を提供することができる。またさらに、第1の配線導体はその側面が露出しておらず絶縁基材に埋設されていることから第1の配線導体における隣接パターン間の電気的絶縁信頼性に優れた配線基板を提供することができる。
前記(6)によれば、前記第2の工程において、前記絶縁基材の前記他方の主面に、該主面に接する粗化面を有する下地金属層用の金属箔を積層しておき、次いで前記第3の工程において、前記下地金属層用の金属箔を貫通するように前記ビア孔を穿孔し、次いで前記第4の工程において、前記下地金属層用の金属箔上および前記ビア孔内に前記第2の配線導体を被着することから、前記他方の主面と前記粗化面とが噛み合うことにより前記他方の主面と前記第2の配線導体とを前記下地金属層を介して強固に密着させることができる。
前記(7)によれば、前記第4の工程において、前記絶縁基材の前記他方の主面に、該主面に接する粗化面を有する粗化面形成用の金属箔を積層した後、該金属箔をエッチング除去して前記粗化面の凹凸を前記他方の主面に転写する工程を含むことから、前記他方の主面に転写された前記粗化面の凹凸と前記第2の配線導体とが噛み合って前記他方の主面と前記第2の配線導体とを強固に密着させることができる。
前記(8)によれば、前記第5の工程の後に、前記積層体の両主面に樹脂シートから成る絶縁層と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体とを少なくとも一層ずつ順次積層する工程をさらに含むことから、薄型の前記積層体をコアとして薄型の高密度多層配線基板を提供することができる。
前記(9)によれば、前記樹脂シートが繊維補強樹脂シートであることから、繊維補強樹脂シートにより剛性の高い薄型の高密度多層配線基板を提供することができる。
前記(6)によれば、前記第2の工程において、前記絶縁基材の前記他方の主面に、該主面に接する粗化面を有する下地金属層用の金属箔を積層しておき、次いで前記第3の工程において、前記下地金属層用の金属箔を貫通するように前記ビア孔を穿孔し、次いで前記第4の工程において、前記下地金属層用の金属箔上および前記ビア孔内に前記第2の配線導体を被着することから、前記他方の主面と前記粗化面とが噛み合うことにより前記他方の主面と前記第2の配線導体とを前記下地金属層を介して強固に密着させることができる。
前記(7)によれば、前記第4の工程において、前記絶縁基材の前記他方の主面に、該主面に接する粗化面を有する粗化面形成用の金属箔を積層した後、該金属箔をエッチング除去して前記粗化面の凹凸を前記他方の主面に転写する工程を含むことから、前記他方の主面に転写された前記粗化面の凹凸と前記第2の配線導体とが噛み合って前記他方の主面と前記第2の配線導体とを強固に密着させることができる。
前記(8)によれば、前記第5の工程の後に、前記積層体の両主面に樹脂シートから成る絶縁層と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体とを少なくとも一層ずつ順次積層する工程をさらに含むことから、薄型の前記積層体をコアとして薄型の高密度多層配線基板を提供することができる。
前記(9)によれば、前記樹脂シートが繊維補強樹脂シートであることから、繊維補強樹脂シートにより剛性の高い薄型の高密度多層配線基板を提供することができる。
次に本発明を添付の図面を基に説明する。図1は本発明の第1の実施形態例の配線基板を示す概略断面図である。また、図2(a),(b)、図3(c),(d)、図4(e),(f)、図5(g),(h)、図6(i),(j)、図7(k),(l)はこの第1の実施形態例の配線基板を製造する製造方法を説明するための工程毎の概略断面図である。これらの図において、1は第1の配線導体、2は絶縁基材、3は第2の配線導体、4は積層体であり、12は金属箔である。
第1の実施形態例の配線基板は、図1に示すように、第1の配線導体1と絶縁基材2と第2の配線導体3とから成る積層体4を具備している。そして例えば第1の配線導体1の一部に図示しない半導体素子等の電子部品の電極が半田バンプやボンディングワイヤを介して電気的に接続され、第2の配線導体3の一部が図示しない外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続される。なお、本例においては、積層体4の両面に第1の配線導体1および第2の配線導体3を保護するためのソルダーレジスト層を更に備えていることが好ましいが、そのようなソルダーレジスト層を省略した場合を示している。
第1の配線導体1は、所定パターンに析出した厚みが10〜20μm程度の銅めっき等のめっき導体から成り、絶縁基材2の一方の主面に埋設されている。この第1の配線導体1は、所定パターンに析出しためっき導体から成ることから、厚みが10〜20μm程度と配線導体として必要な厚みを有していてもエッチングによる影響を大きく受けることはない。したがって隣接する配線パターン同士の間隔が35μm以下と狭いとともに幅が25μm以下の高密度微細配線を有する断線のない配線基板を実現することができる。また、第1の配線導体1は絶縁基材2の一方の主面に埋設されており、絶縁基材2の主面から突出していないことから、その分、同じ厚みの絶縁基材2を用いた場合に第1の配線導体1の厚みの分だけ第1の実施形態例における配線基板の厚みを薄いものとすることが可能であり、それにより極めて薄い配線基板を実現できる。さらに第1の配線導体1はその側面が絶縁基材2に埋まっており外部に露出していないことから、第1の配線導体1における隣接する配線パターン同士の電気的絶縁信頼性に優れている。
なお、第1の配線導体1が埋設された絶縁基材2の一方の主面に第1の配線導体1を保護するための図示しないソルダーレジスト層を被着させておくと、第1の配線導体1における隣接する配線パターン同士の電気的絶縁信頼性を更に高めることができる。したがって第1の配線導体1における隣接する配線パターン同士の電気的絶縁信頼性を更に高める必要がある場合、第1の配線導体1が埋設された絶縁基材1の主面に図示しないソルダーレジスト層を被着させておくことが好ましい。この場合、第1の配線導体1は絶縁基材2の一方の主面に埋設されているので、この主面に被着させるソルダーレジスト層をその分薄いものとすることができるので、絶縁基材2の第1の主面にソルダーレジスト層を設ける場合であっても薄型の配線基板とすることができる。
絶縁基材2は、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する樹脂シートの内部にガラスクロスやアラミドクロス等の繊維補強材が入った繊維補強樹脂シートから成り、その厚みは40〜80μm程度である。このように、絶縁基材2は、厚みが40〜80μm程度と薄いにも拘わらず、内部に繊維補強材が入っていることから薄型の配線基板として必要な強度を付与することができるとともに、配線基板の熱膨張係数を小さいものとすることができる。さらに絶縁基材2は、前記熱硬化性樹脂の中に平均粒径が0.5〜6μm程度のシリカやタルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機絶縁物フィラーを30〜60重量%程度含有させておくと、絶縁基材2の熱膨張係数を小さいものとすることができるとともに絶縁基材2の耐熱性を高めることができる。したがって、絶縁基材2はその熱硬化性樹脂中に平均粒径が0.5〜6μm程度のシリカやタルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機絶縁物フィラーを30〜60重量%程度含有させておくことが好ましい。
また絶縁基材2はその他方の主面から第1の配線導体1に通じる直径が50〜100μm程度の複数のビア孔5を有している。ビア孔5は、第1の配線導体1と第2の配線導体3とを接続するための接続路を提供するものであり、このビア孔5内および絶縁基材2の他方の主面に第2の配線導体3が所定のパターンに被着されており、これにより第1の配線導体1と第2の配線導体3とがビア孔5を介して電気的に接続されている。
第2の配線導体3は、無電解銅めっきや電解銅めっき等のめっき導体から成り、絶縁基材2の他方の主面における厚みが10〜20μm程度でビア孔5内を埋めるめっき導体を所定のパターンに析出させることにより形成されている。なお、この例では第2の配線導体3はビア孔5を埋めるように析出しているが、第2の配線導体3はビア孔5の中央部に凹部を有するようにビア孔5の内壁に沿って所定厚みで被着するように析出していてもよい。このように第2の配線導体3は、絶縁基材2の他方の主面およびビア孔5内に所定パターンに析出しためっき導体から成ることから、厚みが10〜20μm程度と配線導体として必要な厚みを有していてもエッチングによる影響を大きく受けることはない。したがって隣接する配線パターン同士の間隔が35μm以下と狭いとともに幅が25μm以下の高密度微細配線を有する断線のない配線基板を実現することができる。なお、第2の配線導体3は、絶縁基材2の他方の主面上にその厚み分だけ突出している。そのため、第2の配線導体3においては、隣接する配線パターンの側面が絶縁基材2の他方の主面上に露出したままで向かい合うこととなる。このように第2の配線導体3における隣接する配線パターンの側面が露出したままで向かい合うと、第2の配線導体3における隣接する配線パターン間の電気的絶縁信頼性が低下する危険がある。したがって、第2の配線導体3における隣接する配線パターン間の電気的絶縁信頼性を高いものとするためには絶縁基材2の他方の主面には図示しないソルダーレジスト層を設けておくことが好ましい。
次に、上述した第1の実施形態例の配線基板を製造する方法について図2(a),(b)、図3(c),(d)、図4(e),(f)、図5(g),(h)、図6(i),(j)、図7(k),(l)、を参照して説明する。なおこれらの図においては、図1に対して上下を逆にして示している。
先ず、図2(a)に示すように、配線基板の製造工程において加えられる圧力や温度に対して十分に耐え得る強度および耐熱性を有する平板状の支持基板11上に、金属箔12を剥離可能な状態で平坦に担持する。なお、図2(a)〜図6(j)においては、第1の実施形態例における配線基板となる領域Aの一個分に対応する部分および最外周の捨て代領域Bのみを抜き出して示しており、実際には配線基板となる領域Aが捨て代領域Bの内側に縦横に多数個分一体的に配列されている。そして多数個分を1パネルとして同時に加工した後、それぞれ各配線基板に対応する領域Aに切り離すことにより多数個の配線基板が同時集約的に製作される。さらに本例では、支持基板11の捨て代領域Bの上面に金属枠14を設けた場合を示している。ただし、金属枠14は後述するように金属箔12上に第1の配線導体1を形成する際等に利用されるものであり、必ずしも必要なものではない。
支持基板11は、例えばエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する樹脂板の内部にガラスクロスやアラミドクロス等の繊維補強材が入った繊維補強樹脂板であり、縦横がそれぞれ500〜600mmで厚みが200〜400μm程度の四角い平板状である。この支持基板11は、シート状の繊維補強材に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた繊維補強未硬化樹脂シートを熱硬化させることにより形成される。
金属箔12は、例えば厚みが1〜35μm程度の電解銅箔または圧延銅箔からなり、厚みが10〜100μm程度のポリエチレンテレフタレートから成る支持フィルム13上に図示しない粘着層を介して剥離可能に支持されている。そして、その上面が支持基板11の上面と同一平面となるように支持フィルム13とともに支持基板11の上面側に埋設されており、それにより粘着層を境にして支持基板11から剥離可能な状態で平坦に担持されている。また、金属枠14は厚みが12〜18μm程度の電解銅箔または圧延銅箔から成り、その上面が支持基板11の上面と同一平面となるように支持基板11の上面側に直接埋設されている。
なお、支持基板11上に金属箔12を剥離可能な状態で平坦に担持するには、支持フィルム13上に金属箔12を図示しない粘着層を介して粘着するとともにこの金属箔12および支持フィルム13を支持基板11用の繊維補強未硬化樹脂シートの上面に支持フィルム13を下にして積層し、これらを上下から加圧加熱して支持フィルム13および金属箔12を支持基板11用の繊維補強未硬化樹脂シートに埋入するとともにその繊維補強未硬化樹脂シートの熱硬化性樹脂を熱硬化させる方法が採用される。なお、粘着層としては、厚みが0.01〜1μm程度のシリコーン樹脂系粘着剤やアクリル樹脂系粘着剤、ポリオルガノシロキサン樹脂系粘着剤が好適に使用される。また、金属枠14は金属箔12および支持フィルム13と同時に支持基板11の上面側に積層して埋設すればよい。
次に、金属箔12の上面、金属枠14の上面および露出する支持基板11の上面の全面に厚みが0.5〜1μm程度の図示しない極めて薄い無電解銅めっきから成る下地めっき層を被着させた後、図2(b)に示すように、その上に第1の配線導体1に対応した開口パターンを有する厚みが15〜25μm程度のめっきレジスト層15を形成する。このようなめっきレジスト層15は、市販の感光性を有するめっきレジスト用フィルムを下地めっき層が被着された金属箔12、金属枠14および露出する支持基板11上を覆うように積層するとともに、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および現像した後、熱硬化させることにより形成される。なおこのとき、下地めっき層が被着された金属枠14の一部がめっきレジスト層15から露出するようにしておく。この金属枠14の露出部は後述するように第1の配線導体1および第2の配線導体3を形成する際に電解めっき用の電荷を供給するための電荷供給電極として利用することができる。
次に、図3(c)に示すように、めっきレジスト層15の開口パターン内に位置する金属箔12上の下地めっき層上に厚みが10〜20μm程度のめっき導体から成る第1の配線導体1を所定パターンに析出させて形成する。めっきレジスト層15の開口パターン内に位置する金属箔12上の下地めっき層上にめっき導体から成る第1の配線導体1を形成するには、下地めっき層が被着された金属枠14の露出部に電解めっき装置の陰極を接続し、下地めっき層から電荷を供給しながら下地めっき層の露出部に電解銅めっきを被着させる方法が採用される。なおこのとき、めっきレジスト層15から露出する金属枠14上の下地めっき層の表面にも電解銅めっきによるめっき導体が被着されるが、そのめっき導体はこの図では省略している。
次に、図3(d)に示すように、めっきレジスト層15を除去する。めっきレジスト層15を除去するには、市販のめっきレジスト剥離液を用いて剥離すればよい。
次に、図4(e)に示すように、第1の配線導体1が下地めっき層を介して形成された金属箔12上に繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材2を、その一方の主面に第1の配線導体1が埋設されるように積層するとともに、さらにその上に絶縁基材2の他方の主面に接する粗化面を有する下地形成用金属箔16を同時に積層する。このとき、絶縁基材2の一方の主面に第1の配線導体1が埋設されるので、その分だけ本例における配線基板を薄いものとすることができる。なお、下地形成用金属箔16は、絶縁基材2の他方の主面に第2の配線導体3を強固に被着させる下地を形成するためのものであり、厚みが1〜5μm程度の電解銅箔または圧延銅箔から成り、絶縁基材2の他方の主面に接する面が算術平均粗さRaで0.2〜3μm程度の粗化面となっている。ここでいう粗化面とは算術平均粗さが0.2〜3μm程度の微小な凹凸を有する面であればよく、金属箔表面の結晶状態を制御することにより形成したり、薬液によるエッチングを施すことによって形成したりすることができる。
このような絶縁基材2および下地形成用金属箔16の積層は、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等を含有する未硬化樹脂シートの中にガラスクロスやアラミドクロス等の繊維補強材が入った繊維補強未硬化樹脂シートおよび下地形成用金属箔16を準備するとともに、この繊維補強未硬化樹脂シートおよび下地形成用金属箔16を下地めっき層および第1の配線導体1が形成された金属箔12上に重ね、これらを上下より加圧しながら加熱して繊維補強未硬化樹脂シートを硬化させることにより行なわれる。
次に、図4(f)に示すように、絶縁基材2の他方の主面に積層された下地形成用金属箔16をエッチング除去する。このように絶縁基材2の他方の主面から下地形成用金属箔16を除去することで、絶縁基材2の他方の主面に下地形成用金属箔16の粗化面に対応する図示しない微小な凹凸が残ることとなる。この凹凸は、後述するように、絶縁基材2の他方の主面にめっき導体から成る第2の配線導体3を形成する際に絶縁基材2に第2の配線導体3を強固に被着させるためのアンカーを提供する。なお、下地形成用金属箔16のエッチング除去には市販の銅エッチング液を用いればよい。
次に、図5(g)に示すように、絶縁基材2の他方の主面から第1の配線導体1に通じる複数のビア孔5を形成する。ビア孔5は、第1の配線導体1と第2の配線導体3とを接続するための接続路を提供するものであり、絶縁基材2にレーザ加工を施すことにより形成される。
次に、金属枠体14の上面、露出する絶縁基材2の表面およびビア孔5内の全面に厚みが0.5〜1μm程度の極めて薄い図示しない無電解銅めっきから成る下地めっき層を被着させた後、図5(h)に示すように、その上に第2の配線導体3に対応した開口パターンを有する厚みが15〜25μm程度のめっきレジスト層17を形成する。このようなめっきレジスト層17は、市販の感光性を有するめっきレジスト用フィルムを下地めっき層上に積層するとともに、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および現像した後、熱硬化させることにより形成される。なお、下地めっき層は後述する第2の配線導体3を構成するめっき導体を形成するための下地として機能し、周知の無電解銅めっき法を採用することにより被着される。
次に、図6(i)に示すように、めっきレジスト層17から露出する下地めっき層の表面に、電解銅めっき法により厚みが10〜20μm程度のめっき導体から成る第2の配線導体3を所定パターンに析出させて形成する。めっきレジスト層17から露出する下地めっき層の表面に電解銅めっき法によりめっき導体から成る第2の配線導体3を形成するには、金属枠14の露出部に電解めっき装置の陰極を接続し、下地めっき層から電荷を供給しながら下地めっき層の露出部に電解銅めっきを析出させる方法が採用される。このとき、ビア孔5は第1の配線導体1が絶縁基材2に埋設されている分だけ絶縁層の厚みよりその深さが浅くなることから、このビア孔5内を第2の配線導体3で充填する場合にはその充填が容易となる。
次に、図6(j)に示すように、下地めっき層上からめっきレジスト層17を剥離する。めっきレジスト層17を剥離するには、市販のめっきレジスト剥離液を用いて剥離すればよい。
次に、図7(k)に示すように、捨て代部Bを切断除去するとともに、支持フィルム13よりも上の構造体を支持フィルム13上の粘着層から剥して分離する。捨て代部Bを除去するには、ダイシングマシーンやルータ等の切断装置を用いて配線基板となる領域Aが配列された中央部と最外周の捨て代領域Bとの間を切断すればよい。なお、この状態では配線基板となる領域Aは多数が縦横に一体的に配列されている。
次に、図7(l)に示すように、絶縁基材2の一方の主面に被着された金属箔12および下地めっき層の全部ならびに絶縁基材2の他方の主面に被着された下地めっき層の露出部をエッチング除去するとともに各領域A毎に切断して分割することによって、絶縁基材2の一方の主面に第1の配線導体1が埋設されるとともに他方の主面およびビア孔5内に第1の配線導体1と接続する第2の配線導体3が被着された積層体4を得る。このとき第1の配線導体1は絶縁基材2の一方の主面に埋設されていることから第1の配線導体1における隣接する配線パターン間の電気的絶縁信頼性に優れた配線基板を提供することができる。さらに第1の配線導体1は絶縁基材2の一方の主面に埋設されているのでその側面がエッチングの影響を受けることはない。また、第2の配線導体3はその側面が露出しているので下地めっき層のエッチングに伴ってその側面が若干エッチングされるものの下地めっき層は厚みが0.5〜1μm程度と極めて薄いので第2の配線導体3が過度にサイドエッチングされることはない。したがって隣接する配線パターン同士の間隔が35μm以下と狭いとともに幅が25μm以下の高密度微細配線を有する断線のない配線基板を提供することができる。なお、絶縁基材2の一方の主面に被着された金属箔12および下地めっき層の全部と絶縁基材2の他方の主面に被着された下地めっき層の露出部とはこれらを同時にエッチング除去しても良いし、別々にエッチング除去してもよい。さらに、絶縁基材2の他方の主面に被着された下地めっき層の露出部は支持フィルム13よりも上の構造体を支持フィルム13上の粘着層から剥して分離する前に予めエッチング除去しておいても良い。また、各領域A毎に切断して分割するにはダイシングマシーンやルータ等の切断装置を用いればよい。
次に本発明の第2の実施形態例の配線基板およびその製造方法について説明する。図8は本発明の第2の実施形態例の配線基板を示す概略断面図である。また、図9(a),(b)、図10(c),(d)、図11(e),(f)、図12(g),(h)はこの第2の実施形態例の配線基板を製造する製造方法を説明するための工程毎の概略断面図である。これらの図において、21は第1の配線導体、22は絶縁基材、23は第2の配線導体、24は積層体であり、26は下地金属層、12は金属箔である。
第2の実施形態例の配線基板は、図8に示すように、第1の配線導体21と絶縁基材22と第2の配線導体23と下地金属層26とから成る積層体24を具備している。このうち第1の配線導体21、絶縁基材22、第2の配線導体23はそれぞれ前述した第1の実施形態例の配線基板における第1の配線導体1、絶縁基材2、第2の配線導体3と実質的に同じ材質、同じ厚みである。そして本例においては絶縁基材22と第2の配線導体23との間に金属箔から成る下地金属層26が介在しており、この点が前述した第1の実施形態例の場合と異なっている。なお、本例においても積層体24の両面に第1の配線導体21および第2の配線導体23を保護するためのソルダーレジスト層を更に備えていることが好ましいが、そのようなソルダーレジスト層を省略した場合を示している。
第2の実施形態例の配線基板は、前述した第1の実施形態例の場合と同様にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する樹脂シートの内部にガラスクロスやアラミドクロス等の繊維補強材が入った繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材22の一方の主面に所定パターンに析出した銅めっき等のめっき導体から成る第1の配線導体21が埋設されているとともに、絶縁基材22に設けたビア孔25内および絶縁基材22の他方の主面に所定パターンに析出した銅めっき等のめっき導体から成る第2の配線導体23が被着されている。また絶縁基材22の他方の主面と第2の配線導体23との間に銅箔等の金属箔から成る厚みが0.5〜3μm程度の下地金属層26が介在しており、この下地金属層26の前記他方の主面と接する面は算術平均粗さが0.2〜3μm程度の微小な凹凸を有する粗化面となっている。なお、ここでいう粗化面とは算術平均粗さが0.2〜3μm程度の微小な凹凸を有する面であればよく、金属箔表面の結晶状態を制御することにより形成したり、薬液によるエッチングを施すことによって形成したりすることができる。
第2の実施形態例の配線基板によれば、絶縁基材22は内部に繊維補強材が入っていることから薄型の配線基板として必要な強度を付与することができるとともに、配線基板の熱膨張係数を小さいものとすることができる。また、第1の配線導体21および第2の配線導体23は所定パターンに析出しためっき導体から成ることから、厚みが10〜20μm程度と配線導体として必要な厚みを有していてもエッチングによる影響を大きく受けることはなく、したがって隣接する配線パターン同士の間隔が35μm以下と狭いとともに幅が25μm以下の高密度微細配線を有する断線のない配線基板を実現することができる。また、第1の配線導体21は絶縁基材22の一方の主面に埋設されており、絶縁基材22の主面から突出していないことから、その分、第2の実施形態例における配線基板の厚みを薄いものとすることが可能であり、それにより極めて薄い配線基板を実現できる。さらに第1の配線導体21はその側面が絶縁基材22に埋まっており外部に露出していないことから、第1の配線導体21における隣接する配線パターン同士の電気的絶縁信頼性に優れている。さらに、絶縁基材22の他方の主面と第2の配線導体23との間に前記他方の主面に接する粗化面を有する金属箔から成る下地金属層26が介在していることから、この下地金属層26の粗化面と絶縁基材22の他方の主面が噛み合うことにより、この下地金属層26を介して絶縁基材22と第2の配線導体23とが強固に密着している。
次に、上述した第2の実施形態例の配線基板を製造する方法について図9(a),(b)、図10(c),(d)、図11(e),(f)、図12(g),(h)を参照して説明する。なおこれらの図においては、図8に対して上下を逆にして示している。
先ず、前述の第1の実施形態例における図2(a)〜図3(d)を参照して説明した場合と同様にして図9(a)に示すように、平板状の支持基板11上に平坦に支持された金属箔12上に図示しない極めて薄い下地めっき層を被着するとともに、この下地めっき層上に第1の配線導体21を形成する。この例の場合も金属箔12は支持フィルム13および図示しない粘着層を介して支持基板11の上面側に埋設されており、支持基板11の外周部には金属枠14が設けられている。また、第2の実施形態例における配線基板となる領域Aの一個分に対応する部分および最外周の捨て代領域Bのみを抜き出して示している。なお、支持基板11、金属箔12、支持フィルム13、金属枠14、図示しない下地めっき層は前述した第1の実施形態例におけるものと実質的に同一のものであり、それぞれ同一の方法で形成される。さらに第1の配線導体21は前述の第1の実施形態例における第1の配線導体1と実質的に同一のものであり、同一の方法で形成される。したがって、ここでは無用な重複をさけるために、これらについての詳細な説明は省略する。
次に、図9(b)に示すように、第1の配線導体21が下地めっき層を介して形成された金属箔12上に繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材22をその一方の主面に第1の配線導体21が埋設されるように積層するとともに、さらにその上に絶縁基材22の他方の主面に接する粗化面を有する下地形成用金属箔26Pを同時に積層する。このように絶縁基材22の一方の主面に第1の配線導体21が埋設されるので、前述した第1の実施形態例の場合と同様に本例における配線基板を薄いものとすることができる。なお、下地形成用金属箔26Pは前述した第1の実施形態例における下地形成用金属箔15と実質的に同一のものであり、厚みが1〜5μm程度の電解銅箔また圧延銅箔から成り、絶縁基材22の他方の主面に接する面が算術平均粗さRaで0.2〜3μm程度の粗化面となっている。このような絶縁基材22および下地形成用金属箔26Pの積層は、前述した第1の実施形態例における図4(e)を参照して説明した場合と同様にして行なえばよい。
次に、図10(c)に示すように、下地形成用金属箔26Pを厚みが0.5〜3μm程度となるまで全体的にエッチングして薄くした後、ビア孔25に対応する開口部を有するパターンにエッチングすることにより極めて薄い金属箔から成る下地金属層26を形成する。なお、下地金属層26は絶縁基材22の他方の主面と接する面が算術平均粗さRaで0.2〜3μm程度の粗化面となっていることから、下地金属層26の粗化面と絶縁基材22の他方の主面が噛み合うことにより絶縁基材22に強固に密着している。したがってこの下地金属層26を介して絶縁基材22と第2の配線導体23とを強固に密着させることができる。
次に、図10(d)に示すように、絶縁基材22の他方の主面から第1の配線導体21に通じる複数のビア孔25を形成する。ビア孔25の形成は、下地金属層26に設けた開口部を通して絶縁基材22にレーザ加工を施すことにより形成される。
次に、金属枠体14の上面、下地金属層26の表面、露出する絶縁基材22の表面およびビア孔25内の全面に厚みが0.5〜1μm程度の極めて薄い図示しない無電解銅めっきから成る下地めっき層を被着させた後、図11(e)に示すように、その上に第2の配線導体23に対応した開口パターンを有する厚みが15〜25μm程度のめっきレジスト層17を形成し、さらにめっきレジスト層17から露出する下地めっき層上に電解銅めっき法により厚みが10〜20μm程度のめっき導体から成る第2の配線導体23を所定パターンに析出させて形成する。めっきレジスト層17から露出する下地めっき層の表面に電解銅めっき法によりめっき導体から成る第2の配線導体23を形成するには、前述した第1の実施形態例の場合と同様に、金属枠14上の露出した下地めっき層に電解めっき装置の陰極を接続し、下地めっき層から電荷を供給しながら下地めっき層の露出部に電解銅めっきを被着させる方法が採用される。なお、めっきレジスト層17は前述した第1の実施形態例におけるめっきレジスト17と実質的に同一であり、同一の方法で形成される。
次に、図11(f)に示すように、前述の第1の実施形態例と同様にして下地めっき層上からめっきレジスト層17を剥離する。
次に、図12(g)に示すように、前述の第1の実施形態例と同様にして捨て代部Bを切断除去するとともに、支持フィルム13よりも上の構造体を支持フィルム13上の粘着層から剥して分離する。
次に、図12(h)に示すように、絶縁基材22の一方の主面に被着された金属箔12および下地めっき層の全部ならびに絶縁基材22の他方の主面に被着された下地めっき層および下地金属層26のうち第2の配線導体23からの露出部をエッチング除去するとともに各領域A毎に切断して分割することによって、絶縁基材22の一方の主面に第1の配線導体21が埋設されるとともに他方の主面およびビア孔25内に第1の配線導体21と接続する第2の配線導体23が被着された積層体24を得る。このとき第1の配線導体21は絶縁基材22の一方の主面に埋設されていることから第1の配線導体21における隣接パターン間の電気的絶縁信頼性に優れた配線基板を提供することができる。さらに第1の配線導体21は絶縁基材22の一方の主面に埋設されているのでその側面がエッチングの影響を受けることはない。また、第2の配線導体23はその側面が露出しているので下地めっき層および下地金属層26のエッチングに伴ってその側面が若干エッチングされるものの下地めっき層および下地金属層26は合計の厚みが1〜4μm程度と極めて薄いので過度にサイドエッチングされることはない。したがって隣接する配線パターン同士の間隔が35μm以下と狭いとともに幅が25μm以下の高密度微細配線を有する断線のない配線基板を提供することができる。なお、絶縁基材22の一方の主面に被着された金属箔12および下地めっき層の全部と絶縁基材22の他方の主面に被着された下地めっき層および下地金属層26の露出部とはこれらを同時にエッチング除去しても良いし、別々にエッチング除去してもよい。さらに、絶縁基材22の他方の主面に被着された下地めっき層および下地金属層26の露出部は支持フィルム13よりも上の構造体を支持フィルム13上の粘着層から剥して分離する前に予めエッチング除去しておいても良い。
次に、本発明の第3の実施形態例における配線基板およびその製造方法について説明する。図13は本発明の第3の実施形態例の配線基板を示す概略断面図である。また、図14(a)〜(c)、図15(d)〜(f)はこの第3の実施形態例の配線基板を製造する製造方法を説明するための工程毎の概略断面図である。これらの図において、4は積層体、31は絶縁層、32は第3の配線導体である。
第3の実施形態例の配線基板は、図13に示すように、前述した第1の実施形態例の配線基板における積層体4と実質的に同一構成を有する積層体4の両主面に、樹脂シートから成る絶縁層31と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体32とを少なくとも一層ずつ順次積層して多層化を図っており、さらに表層の絶縁層31および第3の配線導体32の上にソルダーレジスト層33を積層して成る。なお、本例では積層体4の両主面に絶縁層31と第3の配線導体32とをそれぞれ1層ずつ積層した例を示しているが、絶縁層31および第3の配線導体32はそれぞれ2層ずつ以上であってもよい。
積層体4は、前述した第1の実施形態例で説明したように、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する樹脂シートの内部にガラスクロスやアラミドクロス等の繊維補強材が入った繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材2の一方の主面に所定パターンに析出した銅めっき等のめっき導体から成る第1の配線導体1が埋設されているとともに、絶縁基材2に設けたビア孔5内および絶縁基材2の他方の主面に所定パターンに析出した銅めっき等のめっき導体から成る第2の配線導体3が被着されている。したがって、絶縁基材2の内部に繊維補強材が入っていることから第3の実施形態例の配線基板に必要な強度を付与することができるとともに、第3の実施形態例の配線基板の熱膨張係数を小さいものとすることができる。また、第1の配線導体1および第2の配線導体3が所定パターンに析出しためっき導体から成ることから、これらが過度にサイドエッチングされることはなく、したがって隣接する配線パターン同士の間隔が35μm以下と狭いとともに幅が25μm以下の高密度微細配線を有する断線のない配線基板を提供することができる。さらに、第1の配線導体1は絶縁基材2の一方の主面に埋設されており、絶縁基材2の主面から突出していないことから、その分、第3の実施形態例における配線基板の厚みを薄いものとすることが可能であり、それにより極めて薄い多層の配線基板を実現できる。
積層体4の両主面に積層された絶縁層31は、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する樹脂シートから成り、その厚みは30〜80μm程度である。さらに、絶縁層31は前記熱硬化性樹脂の中に平均粒径が0.5〜6μm程度のシリカやタルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機絶縁物フィラーを30〜60重量%程度含有させておくと、絶縁層31の熱膨張係数を小さいものとすることができるとともに絶縁層31の耐熱性を高めることができる。したがって、絶縁層31はその熱硬化性樹脂中に平均粒径が0.5〜6μm程度のシリカやタルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機絶縁物フィラーを30〜60重量%程度含有させておくことが好ましい。またさらに、この絶縁層31は前記樹脂シートの内部にガラスクロスやアラミドクロス等の繊維補強材が入った繊維補強樹脂シートであることが好ましい。この場合、絶縁層31は厚みが30〜80μm程度と薄いにも拘わらず、内部に繊維補強材が入っていることから第3の実施形態例の配線基板に高い強度を付与することができるとともに、配線基板の熱膨張係数を小さいものとすることができる。
また各絶縁層31はその外側主面から第1の配線導体1または第2の配線導体3に通じる直径が50〜100μm程度の複数のビア孔34を有している。ビア孔34は、第1の配線導体1または第2の配線導体3と第3の配線導体32とを接続するための接続路を提供するものであり、このビア孔34内および絶縁層31の外側主面に第3の配線導体32が所定のパターンに被着されており、これにより第1の配線導体1または第2の配線導体3と第3の配線導体32とがビア孔34を介して電気的に接続されている。
第3の配線導体32は、無電解銅めっきや電解銅めっき等のめっき導体から成り、絶縁層31の外側主面における厚みが10〜20μm程度でビア孔34内を埋めるめっき導体を所定のパターンに析出させることにより形成されている。このように第3の配線導体32は、絶縁層31の外側主面およびビア孔34内に所定パターンに析出しためっき導体から成ることから、厚みが10〜20μm程度と配線導体として必要な厚みを有していてもエッチングによる影響を大きく受けることはなく、したがって隣接する配線パターン同士の間隔が35μm以下と狭いとともに幅が25μm以下の高密度微細配線を有する断線のない多層配線基板を実現することができる。なお、この例では第3の配線導体32はビア孔34を埋めるように析出しているが、第3の配線導体32はビア孔34の中央部に凹部を有するようにビア孔34の内壁に沿って所定厚みで被着するように析出していてもよい。
ソルダーレジスト層33は、アクリル変性エポキシ樹脂等の感光性樹脂を含有する絶縁材料から成り、第3の配線導体32の一部を露出させるようにして表層の絶縁層31および第3の配線導体32の上に積層されている。これらのソルダーレジスト層33は、表層の第3の配線導体32における隣接する配線パターン同士の電気的絶縁信頼性をとともに表層の第3の配線導体32を保護する保護層として機能する。
次に、上述した第3の実施形態例の配線基板を製造する方法について図14(a)〜(c)、図15(d)〜(f)を参照して説明する。なお、これらの図においては、配線基板となる領域の一個分に対応する部分のみを抜き出して示しており、実際には配線基板となる領域が縦横に多数個分一体的に配列されており、その外側に取扱いを容易とするための図示しない捨て代領域を備えている。
先ず、図14(a)に示すように、前述した第1の実施形態例の場合と同様にして積層体4を準備する。積層体4は、前述したように、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する樹脂シートの内部にガラスクロスやアラミドクロス等の繊維補強材が入った繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材2の一方の主面に所定パターンに析出した銅めっき等のめっき導体から成る第1の配線導体1が埋設されているとともに、絶縁基材2に設けたビア孔5内および絶縁基材2の他方の主面に所定パターンに析出した銅めっき等のめっき導体から成る第2の配線導体3が被着されている。したがって、絶縁基材2の内部に繊維補強材が入っていることから第3の実施形態例の配線基板に必要な強度を付与することができるとともに、第3の実施形態例の配線基板の熱膨張係数を小さいものとすることができる。また、第1の配線導体1および第2の配線導体3が所定パターンに析出しためっき導体から成ることから、エッチングによる影響を大きく受けることはなく、したがって隣接する配線パターン同士の間隔が35μm以下と狭いとともに幅が25μm以下の高密度微細配線を有する断線のない配線基板を提供することができる。さらに、第1の配線導体1は絶縁基材2の一方の主面に埋設されており、絶縁基材2の主面から突出していないことから、その分、第3の実施形態例における配線基板の厚みを薄いものとすることが可能であり、それにより極めて薄い多層の配線基板を提供することができる。
次に、図14(b)に示すように、積層体4の両主面に樹脂シートから成る絶縁層31を積層するとともに、さらにその上に絶縁層31の外側主面に接する粗化面を有する下地形成用金属箔41を同時に積層する。なお、この絶縁層31を構成する樹脂シートは前述したように繊維補強樹脂シートであることが好ましい。また下地形成用金属箔41は、絶縁層31の外側主面に第3の配線導体32を強固に被着させる下地を形成するためのものであり、厚みが1〜5μm程度の電解銅箔または圧延銅箔から成り、絶縁層31の外側主面に接する面が算術平均粗さRaで0.2〜3μm程度の粗化面となっている。なお、ここでいう粗化面とは算術平均粗さが0.2〜3μm程度の微小な凹凸を有する面であればよく、金属箔表面の結晶状態を制御することにより形成したり、薬液によるエッチングを施すことによって形成したりすることができる。
積層体4の両主面への絶縁層31および下地形成用金属箔41の積層は、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する未硬化樹脂シート、またはそのような未硬化樹脂シートの中にガラスクロスやアラミドクロス等の繊維補強材が入った繊維補強未硬化樹脂シートと下地形成用金属箔41とを準備するとともに、そのような未硬化樹脂シートおよび下地形成用金属箔41を積層体4の両主面に重ね、これらを上下より加圧しながら加熱して未硬化樹脂シートを硬化させることにより行なわれる。
次に、図14(c)に示すように、絶縁層31の外側主面に積層された下地形成用金属箔41をエッチング除去するとともに、絶縁層31の外側主面から第1の配線導体1または第2の配線導体3に通じる複数のビア孔34を形成する。このように絶縁層31の外側主面から下地形成用金属箔41を除去することで、絶縁層31の外側主面に下地形成用金属箔41の粗化面に対応する図示しない微小な凹凸が残ることとなる。この凹凸は、後述するように、絶縁層31の外側主面にめっき導体から成る第3の配線導体32を形成する際に絶縁層31に第3の配線導体32を強固に被着させるためのアンカーを提供する。なお、下地形成用金属箔41のエッチング除去には市販の銅エッチング液を用いればよい。またビア孔34は、第3の配線導体32と第1の配線導体1または第2の配線導体3とを接続するための接続路を提供するものであり、絶縁層31にレーザ加工を施すことにより形成される。
なお、この例では下地形成用金属層41を完全にエッチング除去した場合を示しているが、下地形成用金属箔41は、必ずしも完全にエッチング除去する必要はなく、0.5〜3μm程度の厚みで残しておいても良い。その場合、残った下地形成用金属箔41は絶縁層31の外側主面と接する面が算術平均粗さRaで0.2〜3μm程度の粗化面となっていることから、この粗化面と絶縁層31の外側主面が噛み合うことにより絶縁層31に強固に密着し、それにより残した下地形成用金属箔41を下地金属層として絶縁層31と第3の配線導体32とを強固に密着させることができる。このように下地形成用金属箔41を残す場合、下地形成用金属箔41を厚みが0.5〜3μm程度となるまで全体的にエッチングして薄くした後、ビア孔34に対応する開口部を有するパターンにエッチングし、この開口部を通して絶縁層31にレーザ加工を施すことによりビア孔34を形成すればよい。
次に、露出する絶縁層31の表面およびビア孔34内の全面に厚みが0.5〜1μm程度の極めて薄い図示しない無電解銅めっきから成る下地めっき層を被着させた後、図15(d)に示すように、その上に第3の配線導体32に対応した開口パターンを有する厚みが15〜25μm程度のめっきレジスト層42を形成する。このようなめっきレジスト層42は、市販の感光性を有するめっきレジスト用フィルムを下地めっき層上に積層するとともに、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および現像した後、熱硬化させることにより形成される。なお、下地めっき層は後述する第3の配線導体32を構成するめっき導体を形成するための下地として機能し、周知の無電解銅めっき法を採用することにより被着される。
次に、図15(e)に示すように、めっきレジスト層42から露出する下地めっき層の表面に、電解銅めっき法により厚みが10〜20μm程度のめっき導体から成る第3の配線導体32を所定パターンに析出させて形成する。めっきレジスト層42から露出する下地めっき層の表面に電解銅めっき法によりめっき導体から成る第3の配線導体32を形成するには、図示しない捨て代領域に被着させた下地めっき層に電解めっき装置の陰極を接続し、下地めっき層から電荷を供給しながら下地めっき層の露出部に電解銅めっきを析出させる方法が採用される。
次に、図15(f)に示すように、下地めっき層上からめっきレジスト層42を剥離するとともに第3の配線導体32から露出する下地めっき層をエッチング除去する。このとき、第3の配線導体32はその側面が露出しているので下地めっき層のエッチングに伴ってその側面が若干エッチングされるものの下地めっき層は厚みが0.5〜1μmと極めて薄いので第3の配線導体32が過度にサイドエッチングされることはない。したがって隣接する配線パターン同士の間隔が35μm以下と狭いとともに幅が25μm以下の高密度微細配線を有する断線のない多層の配線基板を提供することができる。なお、下地めっき層をエッチングするには市販のエッチング液を用いればよく、めっきレジスト層42を剥離するには、市販のめっきレジスト剥離液を用いればよい。
最後に、露出する絶縁層31の外側主面および第3の配線導体32の上に、第3の配線導体32の一部を露出させる開口部を有する厚みが5〜25μm程度のソルダーレジスト層33を積層した後、各配線基板となる領域毎に切断して分割することにより、図13に示した第3の実施形態例の配線基板が完成する。なお、絶縁層31の外側主面および第3の配線導体32の上にソルダーレジスト層33を形成するには、感光性を有するソルダーレジスト用の未硬化樹脂フィルムを絶縁層31の露出する外側主面および第3の配線導体32を覆うように積層するとともに、この未硬化樹脂フィルムを所定のパターンに露光および現像した後、熱硬化させる方法が採用される。また、各配線基板となる領域毎に切断して分割するにはダイシングマシーンやルータ等の切断装置を用いればよい。
なお、この第3の実施形態例の配線基板においては、第1の実施形態例における積層体4と実質的に同様の構成を有する積層体4の両主面に樹脂シートから成る絶縁層31と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体32とを少なくとも一層ずつ順次積層した例を示したが、積層体4に代えて第2の実施形態例における積層体24と実質時に同様の構成を有する積層体の両主面に樹脂シートから成る絶縁層と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体とを少なくとも一層ずつ順次積層しても良い。また、前述した第1および第2の実施形態例の製造方法においては、1枚の支持基板11上に積層体4または24を形成する例を示したが、2枚の支持基板11を互いに分離可能な状態で背中合わせに積層するとともに、これらの積層された支持基板11の外側主面上に積層体4または24をそれぞれ同時に形成してもよい。この場合、製造効率を約2倍に高めることができる。
1,21・・・第1の配線導体
2,22・・・絶縁基材
3,23・・・第2の配線導体
4,24・・・積層体
5,25・・・ビア孔
12・・・・・金属箔
26・・・・・下地金属層
31・・・・・絶縁層
32・・・・・第3の配線導体
2,22・・・絶縁基材
3,23・・・第2の配線導体
4,24・・・積層体
5,25・・・ビア孔
12・・・・・金属箔
26・・・・・下地金属層
31・・・・・絶縁層
32・・・・・第3の配線導体
Claims (9)
- 所定パターンに析出しためっき導体から成る第1の配線導体と、該第1の配線導体を一方の主面に埋設するとともに他方の主面から前記第1の配線導体に通じるビア孔を有する繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材と、所定パターンに析出しためっき導体から成り、前記絶縁基材の他方の主面および前記ビア孔内に前記第1の配線導体と電気的に接続するように被着された第2の配線導体とから成る積層体を具備することを特徴とする配線基板。
- 前記他方の主面と前記第2の配線導体との間に、前記他方の主面に接した粗化面を有する金属箔から成る下地金属層が介在していることを特徴とする請求項1に記載の配線基板。
- 前記積層体の両主面に樹脂シートから成る絶縁層と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体とを少なくとも一層ずつ順次積層して成ることを特徴とする請求項1または2に記載の配線基板。
- 前記樹脂シートが繊維補強樹脂シートから成ることを特徴とする請求項3に記載の配線基板。
- 平坦な状態に担持された金属箔上に所定パターンに析出しためっき導体から成る第1の配線導体を形成する第1の工程と、次いで前記第1の配線導体が形成された前記金属箔上に繊維補強樹脂シートから成る絶縁基材をその一方の主面に前記第1の配線導体を埋設するように積層する第2の工程と、次いで前記絶縁基材にその他方の主面から前記第1の配線導体に通じるビア孔を穿孔する第3の工程と、次いで前記絶縁基材の前記他方の主面および前記ビア孔内に前記第1の配線導体と接続する所定パターンに析出しためっき導体から成る第2の配線導体を被着する第4の工程と、次いで前記金属箔をエッチング除去し、前記絶縁基材の前記一方の主面に前記第1の配線導体が埋設されているとともに前記他方の主面および前記ビア孔内に前記第1の配線導体と接続する前記第2の配線導体が被着された積層体を得る第5の工程とを備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
- 前記第4の工程において、前記絶縁基材の前記他方の主面に、該主面に接する粗化面を有する下地金属層用の金属箔を積層しておき、次いで前記第3の工程において、前記下地金属層用の金属箔を貫通するように前記ビア孔を穿孔し、次いで前記第4の工程において、前記下地金属層用の金属箔上および前記ビア孔内に前記第2の配線導体を被着し、次いで前記第5の工程において、前記第2の配線導体から露出する前記下地金属層用の金属箔をエッチング除去する工程を含むことを特徴とする請求項5に記載の配線基板の製造方法。
- 前記第4の工程において、前記絶縁基材の前記他方の主面に、該主面に接する粗化面を有する粗化面形成用の金属箔を積層した後、該金属箔をエッチング除去して前記粗化面の凹凸を前記他方の主面に転写する工程を含むことを特徴とする請求項5に記載の配線基板の製造方法。
- 前記第5の工程の後に、前記積層体の両主面に樹脂シートから成る絶縁層と所定パターンに析出しためっき導体から成る第3の配線導体とを少なくとも一層ずつ順次積層する工程をさらに含むことを特徴とする請求項5乃至7に記載の配線基板の製造方法。
- 前記樹脂シートが繊維補強樹脂シートであることを特徴とする請求項8に記載の配線基板の製造方法。
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JP2008036129A JP2009194312A (ja) | 2008-02-18 | 2008-02-18 | 配線基板およびその製造方法 |
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Cited By (1)
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US11923282B2 (en) | 2017-05-12 | 2024-03-05 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Wiring substrate |
-
2008
- 2008-02-18 JP JP2008036129A patent/JP2009194312A/ja active Pending
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