JP2013229526A - 多層配線基板及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ビア抜けを確実に防止することができ、接続信頼性に優れた多層配線基板を提供すること。
【解決手段】多層配線基板10は、複数の樹脂絶縁層33及び複数の導体層42を交互に積層して多層化したビルドアップ構造を有する。樹脂絶縁層33は樹脂絶縁材料50の内層部にガラスクロス51を含む。樹脂絶縁層33の樹脂絶縁材料50にビア穴43が形成され、ガラスクロス51においてビア穴43に対応する位置に透孔52が形成されている。ガラスクロス51の透孔52の開口縁となる部位は、ビア穴43の内壁面より内側に突出するとともに、ビア導体44の側部に食い込んでいる。ビア穴43の内壁面54より突出したガラス繊維57の先端部には、ガラス繊維57同士が溶融して繋がることで溶着部58が形成されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、複数の樹脂絶縁層及び複数の導体層を交互に積層して多層化したビルドアップ構造を有する多層配線基板及びその製造方法に関するものである。

近年、電気機器、電子機器等の小型化に伴い、これらの機器に搭載される多層配線基板等にも小型化や高密度化が要求されている。この多層配線基板としては、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層一体化する、いわゆるビルドアップ法にて製造された配線基板が実用化されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の多層配線基板において、樹脂絶縁層の下層導体層と上層導体層とは、樹脂絶縁層内に形成されたビア導体を介して接続されている。

より詳しくは、特許文献1の多層配線基板では、樹脂絶縁層は樹脂絶縁材料中にガラスクロスを含んでいる。そして、樹脂絶縁層において、その厚さ方向に貫通形成されたビア穴の内壁面からガラスクロスが突出するとともに、ビア穴内に形成されたビア導体の側部にガラスクロスが食い込んでいる。

また、特許文献2の配線基板においても、ガラスクロスを含む樹脂絶縁層が用いられている。そして、樹脂絶縁層においてビア穴の側壁から突出したガラスクロスが互いに接合された状態でビア導体に埋め込まれている。

特開2009−246358号公報 特開2007−227809号公報

特許文献1の多層配線基板において、ビア穴の内壁面から突出している各ガラスクロスの先端は繋がっておらず、各々の先端がビア導体の側部に対して横方向(ビア導体の径方向)に突き刺さった状態となっている。また、ガラスクロスとビア導体との密着性は低い。このため、ビア導体に比較的大きなストレスが加わった場合には、ガラスクロスの突出部でビア導体を固定することができずビア穴内に形成されたビア導体がビア穴から抜けるといったビア抜けの問題が生じることが懸念される。このため、更なる改良を加え、接続信頼性を向上させた多層配線基板が望まれている。

因みに、特許文献2の配線基板では、ビア穴において内壁面から突出したガラスクロスが互いに接合されU字状になっている。このU字状の接合部は、ガラスクロスがビア穴内に飛び出ることを防止するためのものである。従って、特許文献2の配線基板では、U字状の接合部は、ビア穴の内壁面から僅かに突出しているだけであり、ビア導体を固定する効果を十分に得ることはできない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ビア抜けを確実に防止することができ、接続信頼性に優れた多層配線基板を提供することにある。また、別の目的は、上記多層配線基板を製造するのに好適な多層配線基板の製造方法を提供することにある。

そして上記課題を解決するための手段(手段1)としては、複数の樹脂絶縁層及び複数の導体層を交互に積層して多層化したビルドアップ構造を有し、前記樹脂絶縁層のうちの少なくとも1層は樹脂絶縁材料の内層部に無機繊維層を含み、当該樹脂絶縁層の前記樹脂絶縁材料にビア穴が形成され、前記無機繊維層において前記ビア穴に対応する位置に透孔が形成され、前記ビア穴内及び前記透孔内に前記導体層間を電気的に接続するビア導体が形成されている多層配線基板であって、前記無機繊維層の前記透孔の開口縁となる部位は、前記無機繊維層に隣接する前記ビア穴の内壁面より内側に突出するとともに、前記ビア穴の内壁面より内側に突出した前記無機繊維層における複数の無機繊維の先端部には、前記無機繊維同士が溶融して繋がることで、前記ビア穴の内壁面に沿って壁状に拡がった形状の溶着部が形成されていることを特徴とする多層配線基板がある。

手段1に記載の発明によると、無機繊維層の透孔の開口縁がビア穴の内壁面より内側に突出しているため、その無機繊維層の突出した部位をビア導体の側部に食い込ませることができる。また、ビア穴の内壁面より内側に突出した無機繊維層において、複数の無機繊維の先端部には、無機繊維同士が溶融して繋がった溶着部が形成されている。この溶着部は、ビア穴の内壁面に沿って壁状に拡がっている。このようにすると、比較的面積が大きな溶着部によってビア導体を固定することができるため、従来技術と比較してビア導体がビア穴内から抜け難くなり、ビア導体の接続信頼性を高めることができる。

透孔の内径は、溶着部の内側面における内層側開口部において最も小さくなっていてもよい。また、透孔の平均内径は、ビア穴における外層側開口径及び内層側開口径よりも小さく、ビア穴における最大径部位の内径の1/3以上としてもよい。このようにすると、透孔の開口縁をビア導体の側部に確実に食い込ませることができ、ビア抜けを確実に防止することができる。

ビア穴における外層側開口径は内層側開口径よりも大きくてもよい。この場合、めっきを行う際に外層側開口部を介してビア穴内にビア導体を確実に形成することができる。

溶着部の内側面は、外層側開口部から内層側開口部に向かって徐々に小径となるテーパ面となっていてもよい。つまり、溶着部の内側面は、内層側に向かってビア穴の径方向内側に傾斜するように形成されていてもよい。このように溶着部を形成すると、溶着部をビア導体に確実に埋め込むことができる。

また、ビア穴の周方向に沿った溶着部の長さは、ビア穴の無機繊維層と隣接する位置における内周長の5%以上となっている。この場合、溶着部の面積を十分に確保することができ、ビア抜けを確実に防止することができる。

無機繊維層を構成する無機繊維の平均径は、5.0μm以下としてもよい。このように、細い無機繊維を用いる場合、レーザ穴加工の加工熱によって無機繊維が溶け易くなり、比較的サイズの大きな溶着部を形成することができる。

ビア導体は、ビア穴内及び透孔内を充填してなるフィルドビア導体であってもよい。また、ビア導体は、ビア穴の内壁面に沿って形成され、内側に窪みを有するコンフォーマルビア導体であってもよい。

樹脂絶縁層は、無機繊維層に加えて他の無機材料を含んでいてもよく、無機材料を加えることで、樹脂絶縁層の熱膨張係数を下げることができる。樹脂絶縁層に含まれる無機材料の形状は、特に限定されるものではない。樹脂絶縁層は、例えば粒状の無機材料であるシリカフィラーを含んで形成されていてもよい。樹脂絶縁層に含まれる無機繊維層の具体例としては、例えばガラスクロスを挙げることができる。また、樹脂絶縁層は、粒状の無機材料を含まずに無機繊維層のみを含んで形成されていてもよい。樹脂絶縁層の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、50μm以下の絶縁層が用いられる。50μm以下の樹脂絶縁層を用いることにより、多層配線基板の薄型化が可能となる。

無機繊維層としてのガラスクロスは、樹脂絶縁層における厚さ方向の中央部に配置されていてもよい。この場合、ガラスクロスが樹脂絶縁層の表面から露出することがなく、そのガラスクロスを樹脂絶縁層の内層部に確実に含有させることができる。また、ビア穴の内壁面において中央部からガラスクロスが突出するため、ビア抜けを確実に防止することができる。

樹脂絶縁層を構成する樹脂絶縁材料は、絶縁性、耐熱性、耐湿性等を考慮して適宜選択することができる。樹脂絶縁材料の好適例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂等が挙げられる。

また、上記課題を解決するための別の手段(手段2)としては、手段1に記載の多層配線基板の製造方法であって、前記樹脂絶縁材料中に前記無機繊維層としてのガラスクロスを含んで構成された前記樹脂絶縁層を前記導体層上に配置する絶縁層配置工程と、前記樹脂絶縁層に対して炭酸ガスレーザを用いたレーザ穴加工を施して、前記樹脂絶縁材料に前記ビア穴を形成するとともに前記ガラスクロスに前記透孔を形成し、その際の加工熱によって、前記ビア穴の内壁面から突出した前記ガラスクロスにおける複数のガラス繊維の先端部を溶融させて繋げて前記溶着部を形成するビア穴形成工程と、めっきを行って前記ビア穴内及び前記透孔内に前記ビア導体を形成するビア導体形成工程とを含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法がある。

手段2に記載の発明によると、絶縁層配置工程でガラスクロスを含んで構成された樹脂絶縁層を導体層上に配置した後、ビア穴形成工程が行われる。このビア穴形成工程では、樹脂絶縁層に対して炭酸ガスレーザを用いたレーザ穴加工を施すことにより、樹脂絶縁材料にビア穴が形成されるとともにガラスクロスに透孔が形成される。炭酸ガスレーザのエネルギー吸収率は、ガラスクロスよりも樹脂絶縁材料の方が高いため、ガラスクロスの周囲の樹脂絶縁材料が焼失することにより、ビア穴の内壁面からガラスクロスが突出した状態となる。さらに、加工熱によって、複数のガラス繊維の先端部が溶融されてその部分が繋がることで、溶着部が形成される。この後、ビア導体形成工程にてめっきを行うことで、ビア穴内及び透孔内にビア導体が形成される。このように溶着部を形成することにより、ビア抜けを確実に防止することができ、接続信頼性に優れた多層配線基板を製造することができる。

本実施の形態における多層配線基板の概略構成を示す断面図。 樹脂絶縁層におけるビア穴及びビア導体を示す拡大断面図。 樹脂絶縁層におけるビア穴及び溶着部を示す模式的な斜視図。 多層配線基板の製造方法におけるコア基板形成工程を示す説明図。 多層配線基板の製造方法における絶縁層配置工程を示す説明図。 多層配線基板の製造方法におけるビア穴形成工程を示す説明図。 多層配線基板の製造方法におけるビア導体形成工程を示す説明図。 多層配線基板の製造方法におけるビルドアップ工程を示す説明図。 本実施の形態のビア穴及びビア導体のSEM写真を示す説明図。 別の実施の形態におけるビア穴及びビア導体を示す断面図。

以下、本発明を多層配線基板に具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。

図1に示されるように、本実施の形態の多層配線基板10は、コア基板11と、コア基板11のコア主面12(図1では上面)上に形成される第1ビルドアップ層31と、コア基板11のコア裏面13(図1では下面)上に形成される第2ビルドアップ層32とからなる。

コア基板11は、例えば補強材としてのガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させてなる樹脂絶縁材(ガラスエポキシ材)にて構成されている。コア基板11における複数個所には厚さ方向に貫通するスルーホール用孔15(貫通孔)が形成されており、スルーホール用孔15内にはスルーホール導体16が形成されている。スルーホール導体16は、コア基板11のコア主面12側とコア裏面13側とを接続している。なお、スルーホール導体16の内部は、例えばエポキシ樹脂などの閉塞体17で埋められている。また、コア基板11のコア主面12及びコア裏面13には、銅からなる導体層41がパターン形成されており、各導体層41は、スルーホール導体16に電気的に接続されている。

コア基板11のコア主面12上に形成された第1ビルドアップ層31は、熱硬化性樹脂(樹脂絶縁材料としてのエポキシ樹脂)を主体とした複数の樹脂絶縁層33,35と、銅からなる複数の導体層42とを交互に積層したビルドアップ構造を有している。樹脂絶縁層35上における複数箇所には、端子パッド45がアレイ状に形成されている。さらに、樹脂絶縁層35の上面は、ソルダーレジスト37によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト37の所定箇所には、端子パッド45を露出させる開口部46が形成されている。そして、開口部46から露出した端子パッド45は、図示しないはんだバンプを介して半導体チップの接続端子に電気的に接続される。また、樹脂絶縁層33及び樹脂絶縁層35内にはビア穴43及びビア導体44がそれぞれ形成されている。各ビア導体44は、導体層41,42及び端子パッド45を相互に電気的に接続している。

コア基板11のコア裏面13上に形成された第2ビルドアップ層32は、上述した第1ビルドアップ層31とほぼ同じ構造を有している。即ち、第2ビルドアップ層32は、熱硬化性樹脂(樹脂絶縁材料としてのエポキシ樹脂)を主体とした複数の樹脂絶縁層34,36と、複数の導体層42とを交互に積層したビルドアップ構造を有している。樹脂絶縁層34及び樹脂絶縁層36内にはビア穴43及びビア導体44がそれぞれ形成されている。樹脂絶縁層36の下面上における複数箇所には、BGA用パッド48がアレイ状に形成されている。また、樹脂絶縁層36の下面は、ソルダーレジスト38によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト38の所定箇所には、BGA用パッド48を露出させる開口部49が形成されている。開口部49から露出したBGA用パッド48は、図示しないはんだバンプを介してマザーボード(外部基板)に電気的に接続される。

本実施の形態の各樹脂絶縁層33〜36は、樹脂絶縁材料50の内層部に無機繊維層としてのガラスクロス51を含む。より詳しくは、各樹脂絶縁層33〜36は、ガラスクロス51に加えて粒状の無機材料であるシリカフィラーを含んで構成されたビルドアップ材を用いて形成されている。各樹脂絶縁層33〜36の厚さは、40μm程度であり、ガラスクロス51の厚さは15μm程度である。各樹脂絶縁層33〜36において、厚さ方向の略中央部にガラスクロス51が設けられている。

図2に示されるように、樹脂絶縁層33の樹脂絶縁材料50にビア穴43が形成されるとともに、ガラスクロス51においてビア穴43に対応する位置に透孔52が形成されている。そして、ビア穴43内及び透孔52内に導体層41,42間を電気的に接続するビア導体44が形成されている。本実施の形態において、ビア導体44は、ビア穴43内及び透孔52内を充填してなるフィルドビア導体であり、ビア穴43及びビア導体44は、逆円錐台形状に形成されている。また、ビア穴43の内壁面54には、ガラスクロス51が存在する深さ位置に対応して段差55が形成されている。

ガラスクロス51において透孔52の開口縁となる部位は、ガラスクロス51に隣接するビア穴43の内壁面より内側に突出するとともに、ビア導体44の側部に食い込んでいる。また、ビア穴43の内壁面54より内側に突出したガラスクロス51における複数のガラス繊維57の先端部には、ガラス繊維57同士が溶融して繋がることで、溶着部58が形成されている。本実施の形態において、ガラスクロス51を構成するガラス繊維57の平均径は、5.0μm以下となっている。

図2及び図3に示されるように、溶着部58は、横方向及び縦方向(絶縁層の厚み方向)の複数のガラス繊維57が溶着することで形成されており、ビア穴43の内壁面54に沿って壁状に拡がった形状となっている。なお、図3は、ビア導体44を取り除いた状態のビア穴43をその軸心上で切断した状態を示す模式的な斜視図である。

溶着部58の内側面60は、外層側開口部62から内層側開口部61に向けて徐々に小径となるテーパ面となっている。つまり、透孔52の内径は、溶着部58の内側面60における内層側開口部61において最も小さくなっている。具体的には、透孔52の平均内径D0は25μm程度であり、透孔52の内層側開口部61における内径は20μm程度である。また、ビア穴43は、内層側開口部63から外層側開口部64に向けて直径が大きくなっており、外層側開口部64が最大径部位となっている。つまり、ビア穴43の外層側開口径D1は内層側開口径D2よりも大きくなっている。なお、ビア穴43において、外層側開口径D1は70μm程度であり、内層側開口径D2は30μm程度である。また、透孔52の平均内径D0は、ビア穴43の外層側開口径D1及び内層側開口径D2よりも小さく、ビア穴43における最大径部位(外層側開口部64)の1/3以上となっている。

本実施の形態において、溶着部58は、サイズが異なるものが周方向に沿って複数形成されている。サイズが最も大きい溶着部58は、ビア穴43の周方向に沿った長さL1が、ビア穴43のガラスクロス51と隣接する位置における内周長L2の5%以上となっている。

次に、本実施の形態の多層配線基板10の製造方法について述べる。

まず、ガラスエポキシからなる基材の両面に銅箔が貼付された銅張積層板を準備する。そして、ドリル機を用いて孔あけ加工を行い、銅張積層板の表裏面を貫通する貫通孔15を所定位置にあらかじめ形成しておく。そして、銅張積層板の貫通孔15の内面に対する無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことで、貫通孔15内にスルーホール導体16を形成する。

その後、スルーホール導体16の空洞部を絶縁樹脂材料(エポキシ樹脂)で穴埋めし、閉塞体17を形成する。さらに、銅張積層板の銅箔とその銅箔上に形成された銅めっき層とを、例えばサブトラクティブ法によってパターニングする。この結果、図4に示されるように、スルーホール導体16及び導体層41が形成されたコア基板11を得る。

そして、ビルドアップ工程を行うことで、コア基板11のコア主面12の上に第1ビルドアップ層31を形成するとともに、コア基板11のコア裏面13の上にも第2ビルドアップ層32を形成する。

詳しくは、図5に示されるように、コア基板11において各導体層41が形成されたコア主面12及びコア裏面13の上に、樹脂絶縁材料50中にガラスクロス51を含んで構成されたシート状の樹脂絶縁層33,34を配置し、樹脂絶縁層33,34を貼り付ける(絶縁層配置工程)。

その後、炭酸ガスレーザ(COレーザ)を用いてレーザ穴加工を施すことによって樹脂絶縁層33,34の所定の位置にビア穴43を形成するとともにガラスクロス51に透孔52を形成する(ビア穴形成工程)。ここで、炭酸ガスレーザのエネルギー吸収率は、ガラスクロス51よりも樹脂絶縁材料50の方が高いため、ビア穴43の内壁面54からガラスクロス51の一部が飛び出した状態で残る。またこのとき、加工熱によって、ビア穴43の内壁面54から突出したガラスクロス51における複数のガラス繊維57の先端部を溶融させて繋げることで、溶着部58を形成する(図6参照)。このレーザ穴加工では、外層側開口部64側からレーザが照射されるため、ビア穴43において外層側開口部64の口径D1(外層側開口径)は、内層側開口部63の口径D2(内層側開口径)よりも大きくなる。

次いで、過マンガン酸カリウム溶液などのエッチング液を用いて各ビア穴43内のスミアを除去するデスミア工程を行う。なお、デスミア工程としては、エッチング液を用いた処理以外に、例えばOプラズマによるプラズマアッシングの処理を行ってもよい。

デスミア工程の後、従来公知の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことで、各ビア穴43内にビア導体44を形成する(ビア導体形成工程)。さらに、従来公知の手法(例えばセミアディティブ法)によってエッチングを行うことで、樹脂絶縁層33,34上に導体層42をパターン形成する(図7参照)。

他の樹脂絶縁層35,36及び導体層42についても、上述した樹脂絶縁層33,34及び導体層42と同様の手法によって形成し、樹脂絶縁層33,34上に積層していく。なおここで、樹脂絶縁層35上の導体層42として、複数の端子パッド45が形成され、樹脂絶縁層36上の導体層42として、複数のBGA用パッド48が形成される(図8参照)。

次に、樹脂絶縁層35,36上に感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、ソルダーレジスト37,38を形成する。その後、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行い、ソルダーレジスト37,38に開口部46,49をパターニングする。以上の工程を経ることで図1に示す多層配線基板10を製造する。

本発明者は、上記の方法で製造した多層配線基板10について、ビア導体44の軸線上でその厚さ方向に切断し、ビア導体44の切断面を電子顕微鏡(SEM)で観察した。図9には、ビア導体44における切断面のSEM写真70を示している。

図9に示されるように、逆円錐台形状をなすビア穴43内において、ガラスクロス51が突出してビア導体44の側部に食い込んでいる。また、ビア穴43の内壁面54より内側に突出したガラスクロス51の先端部には、ガラス繊維57同士が溶融して繋がった溶着部58が形成されている。そして、その溶着部58は、内層側に垂れ下がるように形成されており、その内側面60はテーパ面となっていた。さらに、ビア穴43の内壁面54は、ガラスクロス51の突出部で段差55が形成され、その段差55を境界として傾斜角度が若干変化していることが確認された。また、ビア穴43において、隙間なくビア導体44が形成されており、ビア導体44の密着性が十分に確保されていることが確認された。

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

(1)本実施の形態の多層配線基板10では、ガラスクロス51の透孔52の開口縁がビア穴43の内壁面54より内側に突出しているため、そのガラスクロス51の突出した部位をビア導体44の側部に食い込ませることができる。また、ビア穴43の内壁面54より内側に突出したガラスクロス51における複数のガラス繊維57の先端部には、ガラス繊維57同士が溶融して繋がった溶着部58が形成されており、その溶着部58はビア穴43の内壁面54に沿って壁状に拡がっている。このようにすると、比較的面積が大きな溶着部58によってビア導体44を固定することができるため、ビア導体44がビア穴43内から抜け難くなり、ビア導体44の接続信頼性を高めることができる。

(2)本実施の形態の多層配線基板10において、溶着部58の内側面60は、外層側開口部62から内層側開口部61に向かって徐々に小径となるテーパ面となっており、透孔52の内径は、溶着部58の内側面60における内層側開口部61において最も小さくなっている。このようにすると、ガラス繊維57の溶着部58をビア導体44の側部に確実に食い込ませることができ、ビア抜けを確実に防止することができる。

(3)本実施の形態の多層配線基板10では、ビア穴43の周方向に沿った溶着部58の長さL1は、ビア穴43のガラスクロス51と隣接する位置における内周長L2の5%以上となっている。この場合、溶着部58の面積を十分に確保することができ、ビア抜けを確実に防止することができる。

(4)本実施の形態では、平均径が5.0μm以下のガラス繊維57を編み込んだガラスクロス51を用いている。このような細いガラス繊維57を用いる場合、レーザの加工熱によってガラス繊維57が溶け易くなり、比較的サイズが大きな溶着部58を形成することができる。

(5)本実施の形態の多層配線基板10では、ガラスクロス51に形成される透孔52の平均内径D0は、ビア穴43における外層側開口径D1及び内層側開口径D2よりも小さく、最大径部位である外層側開口径D1の1/3以上である。この場合、透孔52の開口縁をビア導体44の側部に確実に食い込ませることができる。さらに、ビア穴43における外層側開口径D1は内層側開口径D2よりも大きい。このように外層側開口径D1を大きくすることにより、めっきを行う際に外層側開口部64を介してビア穴43内にフィルドビア導体44を確実に形成することができる。

(6)本実施の形態の多層配線基板10において、樹脂絶縁層33〜36はガラスクロス51を厚さ方向の略中心部に有する。この場合、ガラスクロス51が樹脂絶縁層33〜36の表面から露出することなく、そのガラスクロス51を樹脂絶縁層33〜36に確実に含有させることができる。また、ビア穴43の内壁面54における中央部からガラスクロス51が突出するため、ビア抜けを確実に防止することができる。さらに、ガラスクロス51を含ませることで樹脂絶縁層33〜36の強度を十分に確保することができる。

なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施の形態の多層配線基板10では、全ての樹脂絶縁層33〜36においてガラスクロス51を含み、各絶縁層33〜36に形成されたビア穴43の内壁面54からガラスクロス51を突出させるとともに、ガラス繊維57の先端部に溶着部58を形成するものであったが、これに限定されるものではない。多層配線基板10を構成する各樹脂絶縁層33〜36の少なくとも1層にガラスクロス51を含み、その樹脂絶縁層に形成される少なくとも1つのビア穴43内にガラスクロス51の溶着部58を形成するものでもよい。

・上記実施の形態の多層配線基板10では、各樹脂絶縁層33〜36に形成されるビア穴43及びビア導体44は逆円錐台形状であったが、この形状に限定されるものではない。図10に示される多層配線基板10Aのように、断面略六角形状(断面算盤玉状)のビア穴43A及びビア導体44Aを各樹脂絶縁層33〜36に形成してもよい。多層配線基板10Aにおいても、ガラスクロス51における透孔52の開口縁となる部位は、ビア穴43Aの内壁面54Aより内側に突出するとともに、ビア導体44Aの側部に食い込んでいる。そして、ビア穴43Aの内壁面より内側に突出したガラスクロス51において複数のガラス繊維57の先端部には、ガラス繊維57同士が溶融して繋がることで、溶着部58が形成されている。

また、樹脂絶縁層33〜36としては、粒状の無機材料であるシリカフィラーを含まずにガラスクロス51のみを含むビルドアップ材が用いられている。この場合、レーザ穴加工時において、樹脂絶縁層33〜36における樹脂絶縁材料50が加工し易くなる。このため、ガラスクロス51に透孔52を形成する際に加わる加工熱がガラスクロス51をその平面方向に伝導することにより、透孔52の開口縁の周囲の樹脂絶縁材料50がより多く焼失される。この結果、各樹脂絶縁層33〜36に形成されるビア穴43Aは、その内壁面54Aにおいてガラスクロス51に隣接する領域で内径が最も大きくなる。また、ガラスクロス51に形成されている透孔52の平均内径は、ビア穴43における内層側開口部63A及び外層側開口部64Aの口径よりも小さくなっている。さらに、ビア穴43における外層側開口部64Aの口径は内層側開口部63Aの口径よりも大きくなっている。この多層配線基板10Aにおいても、ビア穴43A内にてガラスクロス51の溶着部58を形成することにより、ビア導体44Aがビア穴43A内から抜け難くなり、ビア導体44Aの接続信頼性を高めることができる。また、ビア穴43Aは内層側開口部63A及び外層側開口部64Aが窄まった形状となるため、ビア抜けを確実に防止することができる。

・上記実施の形態の多層配線基板10,10Aでは、ビア穴43,43Aに形成されるビア導体44,44Aは、ビア穴43,43A内及び透孔52内を充填してなるフィルドビア導体であったが、これに限定されるものではない。具体的には、ビア穴43,43Aの内壁面54,54Aに沿って形成され、内側に窪みを有すコンフォーマルビア導体に各ビア導体44,44Aを変更して多層配線基板を製造してもよい。

・上記実施の形態では、コア基板11を有する多層配線基板10に具体化するものであったが、コア基板11を有しないコアレス配線基板に本発明を具体化してもよい。

・上記実施の形態における多層配線基板10の形態は、BGA(ボールグリッドアレイ)のみに限定されず、例えばPGA(ピングリッドアレイ)やLGA(ランドグリッドアレイ)等の配線基板に本発明を適用させてもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

(1)手段1において、前記樹脂絶縁層は、粒状の無機材料を含まずに形成されることを特徴とする多層配線基板。

(2)手段1において、前記無機繊維層としてのガラスクロスが、前記樹脂絶縁層における厚さ方向の中央部に配置されていることを特徴とする多層配線基板。

(3)手段1において、前記樹脂絶縁層の厚さが50μm以下であることを特徴とする多層配線基板。

(4)手段1において、前記透孔の平均内径は、前記ビア穴における最大径部位の内径の1/3以上であることを特徴とする多層配線基板。

(5)手段1において、前記透孔の平均内径は、前記ビア穴における外層側開口径及び内層側開口径よりも小さいことを特徴とする多層配線基板。

(6)手段1において、前記ビア穴における外層側開口径は内層側開口径よりも大きいことを特徴とする多層配線基板。

10,10A…多層配線基板
33〜36…樹脂絶縁層
42…導体層
43,43A…ビア穴
44,44A…ビア導体
50…樹脂絶縁材料
51…無機繊維層としてのガラスクロス
52…透孔
54,54A…ビア穴の内壁面
57…無機繊維としてのガラス繊維
58…溶着部
60…溶着部の内側面
61…溶着部の内層側開口部
62…溶着部の外層側開口部
63,63A…ビア穴の内層側開口部
64,64A…ビア穴の外層側開口部
L1…溶着部の長さ
L2…ビア穴の内周長

Claims (7)

  1. 複数の樹脂絶縁層及び複数の導体層を交互に積層して多層化したビルドアップ構造を有し、前記樹脂絶縁層のうちの少なくとも1層は樹脂絶縁材料の内層部に無機繊維層を含み、当該樹脂絶縁層の前記樹脂絶縁材料にビア穴が形成され、前記無機繊維層において前記ビア穴に対応する位置に透孔が形成され、前記ビア穴内及び前記透孔内に前記導体層間を電気的に接続するビア導体が形成されている多層配線基板であって、
    前記無機繊維層の前記透孔の開口縁となる部位は、前記無機繊維層に隣接する前記ビア穴の内壁面より内側に突出するとともに、
    前記ビア穴の内壁面より内側に突出した前記無機繊維層における複数の無機繊維の先端部には、前記無機繊維同士が溶融して繋がることで、前記ビア穴の内壁面に沿って壁状に拡がった形状の溶着部が形成されている
    ことを特徴とする多層配線基板。
  2. 前記透孔の内径は、前記溶着部の内側面における内層側開口部において最も小さくなっていることを特徴とする請求項1に記載の多層配線基板。
  3. 前記溶着部の内側面は、外層側開口部から内層側開口部に向かって徐々に小径となるテーパ面となっていることを特徴とする請求項1または2に記載の多層配線基板。
  4. 前記ビア穴の周方向に沿った前記溶着部の長さは、前記ビア穴の前記無機繊維層と隣接する位置における内周長の5%以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の多層配線基板。
  5. 前記無機繊維層を構成する無機繊維の平均径は、5.0μm以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の多層配線基板。
  6. 前記ビア導体は、前記ビア穴内及び前記透孔内を充填してなるフィルドビア導体であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の多層配線基板。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の多層配線基板の製造方法であって、
    前記樹脂絶縁材料中に前記無機繊維層としてのガラスクロスを含んで構成された前記樹脂絶縁層を前記導体層上に配置する絶縁層配置工程と、
    前記樹脂絶縁層に対して炭酸ガスレーザを用いたレーザ穴加工を施して、前記樹脂絶縁材料に前記ビア穴を形成するとともに前記ガラスクロスに前記透孔を形成し、その際の加工熱によって、前記ビア穴の内壁面から突出した前記ガラスクロスにおける複数のガラス繊維の先端部を溶融させて繋げて前記溶着部を形成するビア穴形成工程と、
    めっきを行って前記ビア穴内及び前記透孔内に前記ビア導体を形成するビア導体形成工程と
    を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
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