JP2014154621A

JP2014154621A - プリント配線板、プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2014154621A
Application number: JP2013021214A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hibino; 敏明日比野
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2014-08-25
Also published as: US20140216794A1; US9451711B2

Abstract

【課題】スルーホール導体の接続信頼性が高いプリント配線板を提供する。
【解決手段】スルーホール導体を形成する貫通孔２８が、中心側に向けてテーパする第１開口部２８ｆと、第２開口部２８ｓとから成るが、第１開口部と第２開口部とを連通する第３開口部２８ｃの最大径が、第１開口部の最小径部２８ｆｃの径ｄ２、第２開口部の最小径部２８ｓｃの径ｄ４よりも大きい。
【選択図】図７

Description

本発明は、スルーホール導体を有する絶縁基板と、該絶縁基板上に層間絶縁層及び導体層をビルドアップ積層して成るビルドアップ層とを有するプリント配線板、及び、該プリント配線板の製造方法に関する。

絶縁基板上にビルドアップ層を設けて成るビルドアッププリント配線板では、絶縁基板の表裏の接続のためにスルーホール導体が形成されている。特許文献１、特許文献２では、スルーホール導体の信頼性を改善するために、絶縁基板に形成された貫通孔にスルーホール導体をめっき充填により形成することが開示されている。

特開２００１−１６８５２９号公報特開２００７−２２７５１２号公報

絶縁基板にスルーホール導体を形成するための貫通孔は、絶縁基板の表面および裏面の両面からそれぞれの反対側の面に向かってレーザを照射することで形成される。貫通孔をめっきにより形成されるスルーホール導体は、絶縁基板中心部の一か所で径が最小になるため、スルーホール導体の径が最も小さい部分に応力が集中し、破壊による断線が発生し、スルーホール導体の信頼性が低下する可能性がある。さらに、貫通孔を形成するレーザ開口の位置が絶縁基板の表面と裏面でずれると、貫通孔の形成が困難となる。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、スルーホール導体の信頼性が高いプリント配線板、及び、該プリント配線板の製造方法を提供することにある。

本願発明のプリント配線板は、
第１面と該第１面の反対面の第２面とを有すると共に、
貫通孔を備える絶縁基板と、
前記第１面上に形成されている第1導体パターンと、
前記第２面上に形成されている第２導体パターンと、
前記貫通孔に形成されていて、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続するスルーホール導体とを有するプリント配線板であって、
前記貫通孔は、前記第１面に開口する第１開口部と前記第２面に開口する第２開口部と前記第１開口部と前記第２開口部とを繋げている第３開口部とから成り、
前記第３開口部の最大径は、前記第１開口部の最小径および前記第２開口部の最小径より大きいことを技術的特徴とする。

本願発明のプリント配線板の製造方法は、
第１面と該第１面の反対面の第２面とを有する絶縁基板に貫通孔を形成することと、
前記第１面上に形成されている第１導体パターンを形成することと、
前記第２面上に形成されている第２導体パターンを形成することと、
前記貫通孔にめっき膜を形成することで、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続するスルーホール導体を前記貫通孔に形成することとを有するプリント配線板の製造方法であって、
前記貫通孔を形成することは、前記第１面に第１開口を有する第１開口部を形成することと、前記第２面に第２開口を有する第２開口部を形成することと、前記第１開口部と前記第２開口部との間に前記第１開口部と第２開口部を繋ぐ第３開口部を形成することを含み、
前記第３開口部の最大径は前記第１開口部の最小径および前記第２開口部の最小径より大きいことを技術的特徴とする。

本願発明のプリント配線板では、第１開口部と第２開口部とを繋げる部分である第３開口部の最大径が、第１開口部の最小径および第２開口部の最小径よりも大きい。そのため、応力が発生した場合、応力はスルーホール導体の一部に集中せず、スルーホール導体全体に分散させられると推測される。その結果、スルーホール導体の破壊による断線を抑制することができ、スルーホール導体の接続信頼性が向上すると思われる。

本願発明のプリント配線板の製造方法では、スルーホール導体形成用の貫通孔は、絶縁基板の中心側に向けてテーパする第１開口部および第２開口部と、第１開口部と第２開口部とを繋げる部分である第３開口部から成るが、第３開口部の最大径が、第１開口部の最小径および第２開口部の最小径よりも大きいので、第１開口部と第２開口部とが第３開口部で確実に繋がり、めっきで形成されたスルーホール導体の接続信頼性が向上する。

本発明の第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図である。第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図である。第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図である。第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図である。第１実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図である。ＩＣチップを搭載する前のプリント配線板の断面図である。図６に示すプリント配線板のスルーホール導体を拡大して示す断面図である。貫通孔を拡大して示す断面図である。第１実施形態に係る貫通孔の説明図である。第２実施形態のプリント配線板の製造方法を示す工程図である。第２実施形態のプリント配線板の断面図である。図１１に示すプリント配線板のスルーホール導体を拡大して示す断面図である。第２実施形態の改変例に係るプリント配線板のスルーホール導体を拡大して示す断面図である。

[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に係るプリント配線板について、図６及び図７の断面図を参照して説明する。
図６は、ＩＣチップを搭載する前のプリント配線板１０を示す。プリント配線板１０は、絶縁基板３０の両面に層間絶縁層５０Ｆ、５０Ｓ，１５０Ｆ、１５０Ｓ、導体層５８Ｆ、５８Ｓ、１５８Ｆ、１５８Ｓをビルドアップ積層して成る。

第１実施形態のプリント配線板１０では、絶縁基板３０の第１面Ｆに導体パターン３４Ｆが形成され、第２面Ｓに導体パターン３４Ｓが形成されている。絶縁基板３０の第１面（上面）の導体パターン３４Ｆと第２面（裏面）の導体パターン３４Ｓとはスルーホール導体３６を介して接続されている。スルーホール導体３６は、銅めっきにより、絶縁基板に設けられた貫通孔２８内に形成される。貫通孔２８は、第１面（上面）Ｆに第１開口２８Ｆを有する第１開口部２８ｆと、第２面（裏面）Ｓに第２開口２８Ｓを有する第２開口部２８ｓと、前記第１開口部２８ｆと前記第２開口部２８ｓとが繋がった部分がレーザで広げられた第３開口部２８ｃと、から構成される。前記第１開口部２８ｆは第１面から第２面に向かってテーパし、前記第２開口部２８ｓは第２面から第１面に向かってテーパしており、前記第１開口部２８ｆと前記第２開口部２８ｓは絶縁基板内部で、前記第３開口部２８ｃを介して繋がっている。前記第３開口部２８ｃと前記第１開口部２８ｆとの境界、および前記第３開口部２８ｃと前記第２開口部２８ｓとの境界は、前記第１開口部２８ｆおよび第２開口部２８ｓの径がそれぞれ最小となる位置であり、前記第３開口部の最大径は、前記第１開口部の最小径および前記第２開口部の最小径より大きい。なお「径」とは、貫通孔２８と、絶縁基板の第１面および第２面に対して平行な面とが形成する貫通孔２８のある位置（絶縁基板内における）での断面（円形）の直径を示す。

スルーホール導体３６は、該貫通孔２８を銅めっきで充填することにより形成されることが望ましい。銅めっき充填により形成されたスルーホール導体３６は、応力に対して機械的強度を有するため、接続信頼性が高いと思われる。

絶縁基板３０の第１面Ｆには、ビア導体６０Ｆ及び導体層５８Ｆの形成された層間絶縁層５０Ｆと、ビア導体１６０Ｆ及び導体層１５８Ｆの形成された層間絶縁層１５０Ｆとから成るビルドアップ層５５Ｆが形成されている。ビルドアップ層５５Ｆ上にはソルダーレジスト層７０Ｆが形成されており、該ソルダーレジスト層７０Ｆの開口部７１Ｆを介してＩＣチップ実装用の半田バンプ７６Ｆが形成されている。

絶縁基板３０の第２面Ｓには、ビア導体６０Ｓ及び導体層５８Ｓの形成された層間絶縁層５０Ｓと、ビア導体１６０Ｓ及び導体層１５８Ｓの形成された層間絶縁層１５０Ｓとから成るビルドアップ層５５Ｓが形成されている。ビルドアップ層５５Ｓ上にはソルダーレジスト層７０Ｓが形成されており、該ソルダーレジスト層７０Ｓの開口部７１Ｓを介してマザーボード接続用のＢＧＡ半田バンプ７６Ｓが形成されている。

図７および図８は、図６に示すプリント配線板１０の貫通孔２８およびスルーホール導体３６を拡大して示す。
前記絶縁基板３０は、複数枚の無機繊維（補強材）と樹脂とを含み、前記無機繊維（補強材）は前記絶縁基板３０の第１面と略平行に絶縁基板内に形成されていて、前記第３開口部２８ｃは、隣接する前記補強材の間に位置する。前記無機繊維はガラス繊維、アラミド繊維の不織布が適している。特にガラス繊維の不織布であるガラスクロスが好ましい。
絶縁基板３０が２枚の無機繊維と樹脂から構成される場合、絶縁基板３０を形成する絶縁基板２０Ｚは、第１樹脂層１６ｃを第１無機繊維（第１補強材）１８Ｆと第２無機繊維（第２補強材）１８Ｓの２枚の無機繊維（補強材）で挟み、前記第１無機繊維１８ＦのＦ面側に第２樹脂層１６Ｆを形成し、前記第２無機繊維１８ＳのＳ面側に第３樹脂層１６Ｓを形成することで成る。

前記無機繊維（補強材）は前記第１開口部２８ｆまたは第２開口部２８ｓの内壁に形成されている前記スルーホール導体３６に入り込んでいて、前記第３開口部２８ｃの内壁に形成されている前記スルーホール導体３６に入り込んでいない。貫通孔２８の第３開口部２８ｃは前記第１無機繊維１８Ｆと前記第２無機繊維１８Ｓに挟まれた前記第１樹脂層１６ｃに形成されている。前記第１無機繊維１８Ｆの一部は前記第１開口部２８ｆの内壁まで突出し、前記第２無機繊維１８Ｓの一部は前記第２開口部２８ｓの内壁まで突出していることが好ましい。さらに、前記第３開口部２８ｃの内部には無機繊維が突出していなことが好ましい。
前記第３開口部２８ｃは第１樹脂層１６ｃの内部に形成されているため、前記第３開口部２８ｃの内壁には前記無機繊維が存在しない。即ち、第１開口部２８ｆ、第２開口部２８ｓの内壁に無機繊維が突出しても、無機繊維は第３開口部２８ｃには突出しない。無機繊維が存在しないため、絶縁基板の中心部でも前記第１開口部２８ｆおよび第２開口部２８ｓの最小径より大きい径を有する第３開口部２８ｃを形成することが可能となる。

前記貫通孔２８は、第１面Ｆ側に開口する第１開口部２８ｆと第２面Ｓ側に開口する第２開口部２８ｓと前記第１開口部２８ｆと前記第２開口部２８ｓとを繋げる第３開口部２８ｃとから成り、前記第３開口部２８ｃの最大径は、前記第１開口部２８ｆの最小径および前記第２開口部２８ｓの最小径より大きいことを特徴としている。前記貫通孔２８は、前記第１面Ｆ側の前記第１開口部２８ｆは、最大径の第１開口２８Ｆが径ｄ１（８０μｍ）に、最小径の第２開口２８ｆｃが径ｄ２（５０μｍ）に形成されている。第２面Ｓ側の前記第２開口部２８ｓは、最大径の第２開口２８Ｓが径ｄ５（８０μｍ）に、最小径の前記第２開口２８ｓｃが径ｄ４（５０μｍ）に形成されている。前記第３開口部２８ｃは最大径がｄ３（６０μｍ）に形成されている（図８）。第１実施形態のプリント配線板では、前記第３開口部２８ｃの最大径ｄ３が、前記第１開口部２８ｆの最小径ｄ２および前記第２開口部２８ｓの最小径ｄ４よりも大きいので、応力は、前記貫通孔２８にめっきで形成されたスルーホール導体３８の一点に集中することなく分散する。そのため、破壊による断線等の不具合を抑制でき、接続信頼性が向上すると推測される。
第３開口部２８ｃの絶縁基板２０Ｚの厚み方向の中心ＣＣは、絶縁基板の厚み方向の中心に位置する。応力は、前記貫通孔２８にめっきで形成されたスルーホール導体３８の一点に集中することなく分散する。そのため、破壊による断線等の不具合を抑制でき、接続信頼性が向上すると推測される。

図９（Ａ）に示すように第１開口２８Ｆの中心を通り絶縁基板３０の第１面Ｆに垂直な直線である第１垂線２８ＦＬと、第２開口２８Ｓの中心を通り絶縁基板３０の第２面Ｓに垂直である直線な第２垂線２８ＳＬとは、ずれている。図９（Ｂ）に示すように、図９（Ａ）の第１開口部２８ｆと第２開口部２８ｓとが繋がった部分が広げられ第３開口部２８ｃが形成される。第１垂線２８ＦＬと第２垂線２８ＳＬがずれている場合の第３開口部２８ｃの最大径は、ずれていない場合の最大径より大きくなるため、スルーホール導体３６に応力が集中しにくくなり、断線等を抑制でき、接続信頼性は向上すると推測される。

前記第１開口部２８ｆは第１面Ｆから第２面Ｓに向かってテーパし、前記第２開口部２８ｓは第２面Ｓから第１面Ｆに向かってテーパしており、該第１開口部２８ｆと該第２開口部２８ｓは絶縁基板の略中央部で、前記第３開口部２８ｃを介して繋がっている。前記第１開口部２８ｆおよび前記第２開口部２８ｓがテーパして前記第３開口部２８ｃと２か所の境界を形成し、それぞれの境界が前記第１開口部２８ｆおよび前記第２開口部２８ｓのそれぞれの最小径であるため、貫通孔２８をめっき充填するとき、２か所の最小径の開口部で貫通孔２８を塞ぐことができ、前記第１開口部２８ｆ、前記第２開口部２８ｓおよび第３開口部２８ｃを確実にめっき充填することが可能となる。

前記第３開口部２８ｃは、絶縁基板３０の厚み方向の略中央部に位置する（図７、図８）ことが望ましい。そして、前記第３開口部の前記絶縁基板の厚み方向の中心は、前記絶縁基板の厚み方向の略中心に位置することが望ましい。絶縁基板３０の厚み方向における導体体積が略均等になり反りを抑制することが可能となると推定される。

前記無機繊維の一部は、前記第１開口部２８ｆおよび第２開口部２８ｓの内壁に位置することが望ましい。前記第１開口部２８ｆおよび第２開口部２８ｓの内壁をめっき充填すると、スルーホール導体３６に無機繊維が突き刺さった組織を形成するため、アンカー効果により、スルーホール導体３６と絶縁基板との密着性が向上すると推測される。

前記スルーホール導体３６は、図１３に示されるように、該スルーホール導体３６内に空洞部ＢＢを有してもよい。前記空洞部ＢＢは貫通孔２８の内壁から前記空洞部ＢＢまでの最短距離ｄ６、つまり前記スルーホール導体３６の厚みが８μｍ以上であることが望ましい。前記第１開口部２８ｆ、前記第２開口部２８ｓおよび前記第３開口部２８ｃのそれぞれの開口部が空洞部ＢＢを有する場合でも、各開口部の内壁から空洞部ＢＢまでの厚みが８μｍ以上であることが望ましい。スルーホール導体３６の厚みが８μｍ未満の場合、応力による破壊が発生し、接続信頼性の低下につながると推測される。スルーホール導体３６の厚みが８μｍ以上では応力による破壊は発生することなく高い接続信頼性が達成される。

前記空洞部ＢＢは、前記第１開口部２８ｆ、前記第２開口部２８ｓおよび前記第３開口部２８ｃのそれぞれの開口部に独立した空洞部として存在する組織を形成した方が望ましい。前記空洞部ＢＢが複数の開口部を跨いで存在すると、スルーホール導体３６の体積が低下し、応力による破壊等が発生し、接続信頼性が低下する可能性がある。

絶縁基板の厚みは１００〜３００μｍが好ましい。絶縁基板の厚みが１００μｍ未満では応力による反りが発生しやすい。また、プリント配線基板全体の厚みが５００μｍ以下である場合に絶縁基板の厚みが３００μｍを超えると、積層される層間絶縁層の層厚は薄くなり、層間絶縁層間における導体パターンの絶縁性に問題を生じさせると推測される。

図６、図７を参照して上述したプリント配線板１０の製造方法が図１〜図６に示される。
（１）厚さ２００μｍのガラスエポキシ樹脂またはＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる絶縁基板２０Ｚの両面に１５μｍの銅箔２２がラミネートされている銅張積層板を出発材料とする。上述したように、絶縁基板２０Ｚは、第１樹脂層１６ｃを２枚のガラスクロス（無機繊維）１８Ｆ、１８Ｓで挟み、該ガラスクロス１８ＦのＦ面側を第２樹脂層１６Ｆで被覆し、該ガラスクロス１８ＳのＳ面側を第３樹脂層１６Ｓで被覆することで構成される。まず、銅箔２２の表面に、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＣｌＯ2 （４０ｇ／ｌ）、Ｎａ3 ＰＯ4 （６ｇ／ｌ）を含む水溶液を黒化浴（酸化浴）とする黒化処理が施される（図１（Ａ））。

（２）絶縁基板３０の第１面Ｆ側に該第１面Ｆから該第２面Ｓに向けてＣＯ２レーザが垂線に照射され、絶縁基板３０の第１面Ｆ側にスルーホール用貫通孔を形成するための第１開口部２８ｆが形成される（図１（Ｂ））。このときのＳｈｏｔ数は１回である。ここで、前記第１開口部２８ｆは、第１面Ｆに第１開口２８Ｆを有し、第１開口２８Ｆから第２面Ｓに向かってテーパしている。

（３）絶縁基板３０の第２面Ｓ側に該第２面Ｓから該第１面Ｆに向けて第１開口部２８ｆ形成条件と同一条件でＣＯ２レーザが垂線に照射され、第１開口部２８ｆに繋がった部分を有する第２開口部２８ｓが形成される（図１（Ｃ））。このときのＳｈｏｔ数は１回である。ここで、第２開口部２８ｓは、第２面Ｓに第２開口２８Ｓを有し、第２開口２８Ｓから第１面Ｆに向かってテーパしている。

（４）絶縁基板３０の第２面Ｓ側に該第２面Ｓから該第１面Ｆに向けて第２開口部２８ｓの第１開口部２８ｆとの繋がった部分に、ＣＯ２レーザが照射され、該第１開口部２８ｆと第２開口部２８ｓとが繋がった部分が広げられることで第３開口部２８ｃが形成される（図１（Ｄ））。このときのＳｈｏｔ数は１回である。

図８に貫通孔２８を形成した絶縁基板３０を拡大して示す。図９（Ａ）に第３開口部２８ｃの形成前の貫通孔の断面を示し、図９（Ｂ）に第３開口部２８ｃを形成した後の貫通孔の断面を示す。第３開口部２８ｃにより、スルーホール用貫通孔２８の最小径（３０μｍ）からｄ３（６０μｍ）まで広げられている。ここで、第３開口部２８ｃは第１無機繊維１８Ｆおよび第２無機繊維１８Ｓに挟まれた第１樹脂層１６ｃにレーザを照射することで形成されるため、第１開口部２８ｆの最小径２８ｆｃ、第２開口部２８Ｓの最小径２８ｓｃよりも大径に形成される。前記第１樹脂層１６ｃは、無機繊維よりエネルギー吸収率が高いことと、レーザの反射率が小さいことから、無機繊維より多く分解するため、第３開口部２８ｃの最大径は、第１開口部２８ｆの最小径および第２開口部２８ｓの最小径より大きくなる。

第１開口部２８ｆと第２開口部２８ｓの形成時のレーザ条件の一つであるアパーチャの開口径は同じ条件である。第３開口部２８ｃの形成時のアパーチャの開口径は、前記第１開口部２８ｆと前記第２開口部２８ｓの形成時のパーチャの開口径と同じ条件であることが望ましい。前記第３開口部２８ｃの形成時のアパーチャの開口径を、前記第１開口部２８ｆと前記第２開口部２８ｓの形成時のパーチャの開口径より大きくすると、繋がった部分が大きく開口し、貫通孔２８が円筒状になり、めっき充填をしにくくなると推測される。一方、前記第３開口部２８ｃの形成時のアパーチャの開口径を、前記第１開口部２８ｆと前記第２開口部２８ｓの形成時のパーチャの開口径をより小さくすると、前記第３開口部の最大径を前記第１開口部２８ｆと前記第２開口部２８ｓの最小径より大径にできない。

第３開口部２８ｃの形成時におけるレーザ条件のうちパルス幅は、第１開口部２８ｆおよび第２開口部２８ｓの形成条件と同じか、あるいは、より短いパルス幅が良い。前記第１開口部２８ｆと前記第２開口部２８ｓはすでに繋がっているため、前記第３開口部２８ｃを形成するときのパルス幅は短くてよい。

また、図９（Ａ）、図９（Ｃ）に示すように、第１開口２８Ｆの中心を通り絶縁基板３０の第１面Ｆに垂直な第１垂線直線２８ＦＬと、第２開口２８Ｓの中心を通り絶縁基板３０の第２面Ｓに垂直な第２垂線直線２８ＳＬとは、ずれていてもよい。ＣＯ２レーザ照射により第３開口部２８ｃが形成されるため、十分な開口が得られる。

（５）過マンガン酸により貫通孔２８のデスミア処理が行われた後、無電解めっき処理により無電解めっき膜３１が形成される（図２（Ａ））。

（６）絶縁基板３０の表面の無電解めっき膜３１に所定パターンのめっきレジスト４０が形成される（図２（Ｂ））。

（７）電解めっき処理により、めっきレジスト４０の非形成部に電解めっき膜３２が形成され、貫通孔２８がめっき充填されたスルーホール導体３６が形成される（図２（Ｃ））。第１実施形態では、第１開口部２８ｆおよび第２開口部２８ｓが最小径で、第３開口部との２か所の境界付近で貫通孔が塞がり、その塞がった導体部を底部としてめっき充填が行われるため、めっき充填に有利と推測される。

（８）めっきレジスト４０を剥離し、めっきレジスト下の無電解めっき膜３１，銅箔２２をエッチングにより除去し、導体パターン３４Ｆ、３４Ｓ及びスルーホール導体３６が形成され、絶縁基板３０が完成される（図３（Ａ））。

（９）上記工程を経た絶縁基板３０の両面上に、絶縁基板より少し大きめで厚さ３５μｍの層間絶縁層用樹脂フィルムが、昇温されながら真空圧着ラミネートされ、層間絶縁層５０が設けられる（図３（Ｂ）参照）。層間絶縁層は、本実施形態では樹脂と無機フィラーから構成（たとえばＡＢＦ）されている。これに限らず、このほかの実施形態として、層間絶縁層は、ガラスクロスに無機フィラーを含有する樹脂を含浸したプリプレグが使用されてもよい。この場合、層間絶縁層に厚さ１０〜２５μｍの銅箔が貼られる。

（１０）次に、ＣＯ２ガスレーザにて層間絶縁層５０に直径７０μｍのビア用開口部５１Ｆが設けられる（図３（Ｃ）参照）。クロム酸、過マンガン酸塩などの酸化剤等に浸漬させることによって、層間絶縁層５０に粗化面が設けられる（図示せず）。層間絶縁層に銅箔が貼られたプルプレグの場合は、銅箔表面を黒化処理し、レーザでビア用開口を設ける。

（１１）予め層間絶縁層５０の表層にパラジウムなどの触媒が付与されて、無電解めっき液に５〜６０分間浸漬させることにより、０．１〜５μｍの範囲で無電解めっき膜５２が設けられる（図３（Ｄ））。層間絶縁層に銅箔が貼られたプリプレグの場合は、銅箔上と開口５１Ｆ、５１Ｓの内壁に無電解めっき膜５２，５２が形成される。

（１２）上記処理を終えた基板３０に、市販の感光性ドライフィルムが貼り付けられ、フォトマスクフィルムを載置して露光した後、炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ１５μｍのめっきレジスト５４が設けられる（図４（Ａ））。

（１３）次に、電解めっき処理により、無電解めっき膜５２上に厚さ１５μｍの電解めっき膜５６が形成される（図４（Ｂ））。

（１４）めっきレジスト５４が５％ＮａＯＨで剥離除去された後、電解めっき膜間の無電解めっき膜５２が硝酸および硫酸と過酸化水素の混合液を用いるエッチングにて溶解除去され、無電解めっき膜５２と電解めっき膜５６からなる厚さ１５μｍの導体層５８Ｆ、５８Ｓ及びビア導体６０Ｆ、６０Ｓが形成される（図４（Ｃ））。層間絶縁層に銅箔が貼られたプルプレグの場合は、導体層５８Ｆ、５８Ｓは、銅箔、無電解めっき膜５２と電解めっき膜５６から構成される。第二銅錯体と有機酸とを含有するエッチング液によって、導体層５８Ｆ、５８Ｓ及びビア導体６０Ｆ、６０Ｓ表面に粗化面が形成される（図示せず）。

（１５）上記（９）〜（１４）と同様にして導体層１５８Ｆ及びビア導体１６０Ｆを備える層間絶縁層１５０Ｆ、導体層１５８Ｓ及びビア導体１６０Ｓを備える層間絶縁層１５０Ｓが形成される（図５（Ａ））。

（１６）市販のソルダーレジスト組成物が塗布され、露光・現像することで、開口部７１Ｆ、７１Ｓを備えるソルダーレジスト層７０Ｆ、７０Ｓが形成される（図５（Ｂ））。

（１７）基板を無電解ニッケルめっき液に浸漬して、開口部７１Ｆ、７１Ｓに厚さ５μｍのニッケルめっき層７２が形成される。さらに、その基板を無電解金めっき液に浸漬して、ニッケルめっき層７２上に、厚さ０．０３μｍの金めっき層７４が形成される（図５（Ｃ））。ニッケル−金層以外にも、ニッケル−パラジウム−金層を形成してもよい。

（１８）この後、開口部７１Ｆ、７１Ｓに半田ボールが搭載され、リフローを行うことで、第１面Ｆ（上面）側に半田バンプ７６Ｆが、第２面Ｓ（裏面）側に半田バンプ７６Ｓが形成され、プリント配線板１０が完成する（図６）。

[第２実施形態]
本発明の第２実施形態に係るプリント配線板について、図１１及び図１２の断面図を参照して説明する。
図１１は、ＩＣチップを搭載する前のプリント配線板１０を示す。プリント配線板１０は、絶縁基板３０の両面に層間絶縁層５０Ｆ、５０Ｓ，１５０Ｆ、１５０Ｓ、導体層５８Ｆ、５８Ｓ、１５８Ｆ、１５８Ｓをビルドアップ積層して成る。

第２実施形態では、絶縁基板３０が第１無機繊維（第１補強材）１８Ｆ、第２無機繊維（第２補強材）１８Ｓおよび第３無機繊維（第３補強材）１８Ｃの３枚の無機繊維（補強材）と樹脂から構成される。絶縁基板３０は、前記第３無機繊維１８Ｃの両面を第４樹脂層１６ｃｆおよび第５樹脂層１６ｃｓで挟んで、さらに前記第４樹脂層１６ｃｆのＦ面側を前記第１無機繊維１８Ｆで被覆し、第５樹脂層１６ｃｓのＳ面側を第２無機繊維１８Ｓで被覆し、さらに、前記第１無機繊維１８ＦのＦ面側を第２樹脂層１６Ｆで被覆し、前記第２無機繊維１８ＳのＳ面側を第３樹脂層１６Ｓで被覆することで構成される。

貫通孔２８は、第１面（上面）Ｆに第１開口２８Ｆを有する第１開口部２８ｆと、第２面（裏面）Ｓに第２開口２８Ｓを有する第２開口部２８ｓと、前記第１開口部２８ｆと前記第２開口部２８ｓとが繋がっている部分がレーザで広げられた第４開口部２８ｃｆと第５開口部２８ｃｓと、から構成される。前記第１開口部２８ｆは第１面から第２面に向かってテーパし、前記第２開口部２８ｓは第２面から第１面Ｆに向かってテーパしており、前記第１開口部２８ｆと前記第４開口部２８ｃｆは絶縁基板の内部で、記第２開口部２８ｓと前記第５開口部２８ｃｓは絶縁基板の内部で、前記第４開口部２８ｃｆと記第５開口部２８ｃｓは絶縁基板の略中央部で、それぞれ繋がることで、前記第１開口部２８ｆと前記第２開口部２８ｓは前記第４開口部２８ｃｆと記第５開口部２８ｃｓを介して繋がっている。

前記第１開口部２８ｆと前記第４開口部２８ｃｆとの境界２８ｆｃ、および記第２開口部２８ｓと前記第５開口部２８ｃｓとの境界２８ｓｃは、前記第１開口部２８ｆおよび第２開口部２８ｓの開口径がそれぞれ最小となる位置であり、前記第４開口部２８ｃｆの最大径は、前記第１開口部２８ｆの最小径および前記第２開口部２８ｓの最小径より大きく、かつ、前記第５開口部の最大径は、前記第１開口部２８ｆの最小径および前記第２開口部２８ｓの最小径より大きい。スルーホール導体３６は、該貫通孔２８がめっき充填されることにより形成される。

第４開口部２８ｃｆ、第５開口部２８ｃｓの内壁には無機繊維が存在しない。即ち、第１開口部２８ｆ、第２開口部２８ｓの内壁に無機繊維が突出しても、無機繊維は第４開口部２８ｃｆ、第５開口部２８ｃｓには突出しない。

貫通孔２８は、第１面Ｆ側の第１開口部２８ｆは、最大径の開口２８Ｆが径ｄ１（８０μｍ）に、最小径部２８ｆｃが径ｄ２（５０μｍ）に形成されている。第２面側の第２開口部２８ｓは、最大径の開口２８Ｓが径ｄ５（８０μｍ）に、最小径部２８ｓｃが径ｄ４（５０μｍ）に形成されている。第４開口部２８ｃｆ、第５開口部２８ｃｓは最大径ｄ３（６０μｍ）に形成されている。前記第４開口部２８ｃｆと前記第５開口部２８ｃｓの繋がっている部分の開口径は、第１開口部２８ｆと第２開口部２８ｓの最小径とほぼ同じ径（５０μｍ）に形成されている。

前記第１開口部２８ｆと前記第４開口部２８ｃｆとの境界２８ｆｃ、および記第２開口部２８ｓと前記第５開口部２８ｃｓとの境界２８ｓｃは、前記第１開口部２８ｆおよび第２開口部２８ｓの開口径がそれぞれ最小となる位置であり、前記第４開口部２８ｃｆおよび前記第５開口部２８ｃｓとが繋がっている部分は、前記第４開口部２８ｃｆおよび前記第５開口部２８ｃｓの最大径より径が小さく、前記第１開口部２８ｆおよび第２開口部２８ｓの最小径と同じくらいの径である。そのため、貫通孔２８をめっき充填すると、３か所の小径の開口部で貫通孔２８を塞ぐことができ、前記第１開口部２８ｆ、前記第２開口部２８ｓ、第３開口部２８ｃ、前記第４開口部２８ｃｆおよび前記第５開口部２８ｃｓを確実にめっき充填することが可能となる。

貫通孔２８の第４開口部２８ｃｆは前記第３無機繊維１８Ｃと前記第１無機繊維１８Ｆに挟まれた第４樹脂層１６ｃｆに形成され、第５開口部２８ｃｓは前記第３無機繊維１８Ｃと前記第２無機繊維１８Ｓに挟まれた第５樹脂層１６ｃｓに形成される。そのため、前記第３無機繊維１８Ｃに形成される前記第４開口部２８ｃｆと前記第５開口部２８ｃｓとが繋がっている部分を除いて、前記第４開口部２８ｃｆおよび前記第５開口部２８ｃｓの内壁には無機繊維が存在しない。無機繊維が存在しないため、絶縁基板３０の略中央部でも前記第１開口部２８ｆおよび前記第２開口部２８ｓの最小径より大きい径の前記第４開口部２８ｃｆおよび前記第５開口部２８ｃｓを形成することが可能となる。

第１開口２８Ｆの中心を通り絶縁基板３０の第１面Ｆに垂直な直線である第１垂線２８ＦＬと、第２開口２８Ｓの中心を通り絶縁基板３０の第２面Ｓに垂直である直線な第２垂線２８ＳＬとは、ずれていてもよい。第１開口部２８ｆと第２開口部２８ｓとが繋がっている部分が広げられ第４開口部２８ｃｆおよび第５開口部２８ｃｓが形成される。第１垂線２８ＦＬと第２垂線２８ＳＬがずれている場合の前記第４開口部２８ｃｆおよび前記第５開口部２８ｃｓの最大径は、オフセットしない場合の最大径より大きくなるため、スルーホール導体３６に応力が集中しにくくなり、断線等を抑制でき、接続信頼性は向上すると推測される。

前記スルーホール導体３６は、図１３に示されるように、該スルーホール導体３６内に空洞部ＢＢを有してもよい。ここで、前記空洞部ＢＢは貫通孔２８の内壁から前記空洞部ＢＢまでの最短距離ｄ６、つまり前記スルーホール導体３６の厚みが８μｍ以上であることが望ましく、前記第１開口部２８ｆ、前記第２開口部２８ｓ、前記第３開口部２８ｃ、前記第４開口部２８ｃｆ、前記第５開口部２８ｃｓのそれぞれの開口部が空洞部ＢＢを有する場合でも、各開口部の内壁から空洞部ＢＢまでの厚みが８μｍ以上であることが望ましい。スルーホール導体３６の厚みが８μｍ未満の場合、応力による破壊が発生し、接続信頼性の低下につながると推測される。スルーホール導体３６の厚みが８μｍ以上では応力による破壊は発生することなく高い接続信頼性が達成される。また、前記空洞部ＢＢは、前記第１開口部２８ｆ、前記第２開口部２８ｓ、前記第３開口部２８ｃ、前記第４開口部２８ｃｆおよび前記第５開口部２８ｃｓのそれぞれの開口部に独立して存在する方が望ましい。前記空洞部ＢＢが複数の開口部を跨いで存在すると、スルーホール導体３６の体積が低下し、応力による破壊等が発生し、接続信頼性が低下する可能性がある。

図１０は、第２実施形態のプリント配線板の製造方法を示す。
（１）厚さ２００μｍのガラスエポキシ樹脂またはＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる絶縁基板２０Ｚの両面に１５μｍの銅箔２２がラミネートされている銅張積層板を出発材料とする（図１０（Ａ））。上述したように、絶縁基板２０Ｚは、３枚のガラスクロス（無機繊維）１８Ｆ、１８Ｃ、１８Ｓを備える。

（２）絶縁基板３０の第１面Ｆ側に該第１面Ｆから該第２面Ｓに向けてＣＯ２レーザが照射され、絶縁基板３０の第２面Ｓ側に該第２面Ｓから該第１面Ｆに向けて第１開口部２８ｆ形成条件と同一条件でＣＯ２レーザが照射され、第１開口部２８ｆに繋がる第２開口部２８ｓが形成される。そして、絶縁基板３０の第２面Ｓ側に該第２面から該第１面に向けて第２開口部２８ｓの第１開口部２８ｆとが繋がった部分に、ＣＯ２レーザが照射され、該第１開口部２８ｆと第２開口部２８ｓとが繋がった部分が広げられることで第４開口部２８ｃｆと第５開口部２８ｃｓが形成される（図１０（Ｂ））。以降の工程は、第１実施形態と同様であるため、説明が省略される。

図１３は、第２実施形態の改変例を示す。第２実施形態の改変例では、スルーホール導体３６内に空洞部ＢＢを有する。ここで、前記空洞部ＢＢは貫通孔２８の内壁から前記空洞部ＢＢまでの最短距離ｄ６、つまりスルーホール導体３６の厚みが８μｍ以上であることが望ましい。スルーホール導体３６の厚みが８μｍ未満の場合、応力による破壊が発生し、接続信頼性の低下につながると推測される。スルーホール導体３６の厚みが８μｍ以上では応力による破壊は発生することなく高い接続信頼性が達成される。
なお、第１実施形態においても、上記第２実施形態と同様で、前記空洞部ＢＢは貫通孔２８の内壁から前記空洞部ＢＢまでの最短距離ｄ６、つまりスルーホール導体３６の厚みが８μｍ以上であることで、信頼性の低下を防ぎ得るので、良品と同様に扱い得る。

１０プリント配線板
２０Ｚ絶縁基板
２８貫通孔
２８ｆ第１開口部
２８ｓ第２開口部
２８ｃ第３開口部
３０絶縁基板
３４Ｆ、３４Ｓ導体回路
３６スルーホール導体
５０Ｆ、５０Ｓ層間絶縁層
５８Ｆ、５８Ｓ導体層

Claims

第１面と該第１面の反対面の第２面とを有すると共に、
貫通孔を備える絶縁基板と、
前記第１面上に形成されている第1導体パターンと、
前記第２面上に形成されている第２導体パターンと、
前記貫通孔に形成されていて、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続するスルーホール導体とを有するプリント配線板であって、
前記貫通孔は、前記第１面に開口する第１開口部と前記第２面に開口する第２開口部と前記第１開口部と前記第２開口部とを繋げている第３開口部とから成り、
前記第３開口部の最大径は、前記第１開口部の最小径および前記第２開口部の最小径より大きい。
請求項１のプリント配線板であって、
前記第３開口部は、前記第１開口部と繋がっている第４開口部と前記第２開口部と繋がっている第５開口部で形成されていて、
前記第４開口部と前記第５開口部は繋がっていて、
前記第４開口部の最大径は、前記第１開口部の最小径および前記第２開口部の最小径より大きく、かつ、前記第５開口部の最大径は、前記第１開口部の最小径および前記第２開口部の最小径より大きい。
請求項１または請求項２のプリント配線板であって、
前記第１開口部は、前記第１面から前記第２面に向かうにつれてテーパし、前記第２開口部は、前記第２面から前記第１面に向かうにつれてテーパする。
請求項１のプリント配線板であって、
前記第３開口部の前記絶縁基板の厚み方向の中心は、前記絶縁基板の厚み方向の略中心に位置する。
請求項１のプリント配線板であって、
前記絶縁基板は、２枚の補強材と樹脂とを含む。
請求項２のプリント配線板であって、
前記絶縁基板は、３枚の補強材と樹脂とを含む。
請求項１のプリント配線板であって、
前記絶縁基板は、複数枚の補強材と樹脂とを含み、前記補強材は前記絶縁基板の第１面と略平行に絶縁基板内に形成されていて、前記第３開口部は、隣接する前記補強材の間に位置する。
請求項１または請求項２のプリント配線板であって、
前記補強材の一部は、前記スルーホール導体に入り込んでいる。
請求項８のプリント配線板であって、
前記補強材は前記第１開口部または第２開口部の内壁に形成されている前記スルーホール導体に入り込んでいて、前記第３開口部の内壁に形成されている前記スルーホール導体に入り込んでいない。
請求項１または請求項２のプリント配線板であって、
前記第１開口部は前記絶縁基板の第１面に第１開口を有し、前記第２開口部は前記絶縁基板の第２面に第２開口を有し、前記第１開口の中心を通り、前記第１面に垂直な第１垂線と、前記第２開口の中心を通り、前記第１面に垂直な第２垂線はずれている。
請求項１または請求項２のプリント配線板であって、
前記スルーホール導体はめっき充填されている。
請求項１または請求項２のプリント配線板であって、
前記スルーホール導体は空洞部を有する。
請求項１または請求項２のプリント配線板であって、
前記スルーホール導体は空洞部を有し、
前記空洞部と前記貫通孔の内壁との間の距離は８μｍ以上である。
請求項１または請求項２のプリント配線板であって、
前記スルーホール導体は前記第３開口部内に空洞部を有する。
請求項１または請求項２のプリント配線板であって、
前記スルーホール導体は前記第１開口部内と前記第２開口部内にそれぞれ空洞部を有する。
請求項１または請求項２のプリント配線板であって、
前記絶縁基板の厚みは、１００μｍ〜３００μｍである。
第１面と該第１面の反対面の第２面とを有する絶縁基板に貫通孔を形成することと、
前記第１面上に形成されている第１導体パターンを形成することと、
前記第２面上に形成されている第２導体パターンを形成することと、
前記貫通孔にめっき膜を形成することで、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続するスルーホール導体を前記貫通孔に形成することとを有するプリント配線板の製造方法であって、
前記貫通孔を形成することは、前記第１面に第１開口を有する第１開口部を形成することと、前記第２面に第２開口を有する第２開口部を形成することと、前記第１開口部と前記第２開口部との間に前記第１開口部と第２開口部を繋ぐ第３開口部を形成することを含み、
前記第３開口部の最大径は前記第１開口部の最小径および前記第２開口部の最小径より大きい。
請求項１７のプリント配線板の製造方法であって、
前記絶縁基板は、第１樹脂層と、第１補強材を含む第２樹脂層と第２補強材を含む第３樹脂層で形成されていて、前記第１樹脂層が前記第２樹脂層と前記第３樹脂層で挟まれている。
請求項１７のプリント配線板の製造方法であって、
前記第１樹脂層に第３開口部が形成されている。
請求項１７のプリント配線板の製造方法において、前記貫通孔を形成することは、前記第１面にレーザを照射することで第１面側の開口を形成することと、前記第２面にレーザを照射することで、前記第１面側に繋がる第２面側の開口を形成することと、前記第１面側の開口と前記第２面側の開口が繋がっている部分にレーザを照射し、前記第３開口部を形成することを含む。
請求項１７のプリント配線板の製造方法において、前記貫通孔を形成することは、前記第１面にレーザを照射することで第１開口部を形成することと、前記第２面にレーザを照射することで第２開口部を形成することと、前記第１開口部または第２開口部の底にレーザを照射することで第３開口部を形成することを含む。