JP2016051756A - 多層プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ビアホールにおいて絶縁層と導体層との熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力に対してさらに安定性を高め、導体層間の断線を防止することができる多層プリント配線板を提供する。
【解決手段】第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に形成された第１の導体層とを有する積層構造と、前記積層構造の、前記第１の導体層が位置する側の表面上に形成された第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層の前記積層構造側とは反対側の表面から前記第１の導体層を貫通して前記第１の絶縁層に達する孔と、前記孔の内面および前記孔の開口周辺の前記第２の絶縁層の表面を被覆し、かつ、前記第１の導体層に接続する第２の導体層と、を含み、前記孔の、前記第１の絶縁層まで達した底面の径が、前記第１の導体層の前記第１の絶縁層側とは反対側の表面位置における前記孔の径よりも大きい、多層プリント配線板。
【選択図】図１

Description

本発明は、多層プリント配線板およびその製造方法に関するものである。

電子機器の小型化、多機能化、通信高速化などの追求に伴い、電子機器中の半導体素子などが搭載されるプリント配線板のさらなる高密度化が要求されており、このような要求に応えるため、多層構造を有するプリント配線板（以下、「多層プリント配線板」という）が使用されている。
このような多層プリント配線板は、例えば、電気絶縁層（以下、単に「絶縁層」という）と、当該絶縁層の表面に形成された１つ以上の導体層（配線）で構成されるプリント配線とからなる内層基板の上に、絶縁層を積層し、この絶縁層の上に１つ以上の導体層で構成されるプリント配線を形成させ、さらに、これら絶縁層の積層と、１つ以上の導体層で構成されるプリント配線の形成と、を繰り返し行なうことにより形成される。

ところで、多層プリント配線板は、絶縁層で離隔された導体層間の電気的接続のためのビアホールを有する。図５（ａ）は、従来の多層プリント配線板におけるビアホール部の模式的断面図である。図５（ａ）においては、下地となる、樹脂などからなる絶縁層１の上に、パターン化された一般に“ランド”と呼ばれる導体層２が設けられている。導体層２は、ビアホールの孔３が形成されている部分を除いて、樹脂などからなる絶縁層４で覆われている。孔３は、ウェットエッチングやレーザ等により、絶縁層４に対して導体層２に至る孔を空けることにより作られる。孔３の内部はメッキ法などにより導体層５で覆われる。導体層５は、導体層２と接続するとともに、絶縁層４上の導体層（図示せず）にも接続する。導体層５により絶縁層４の上下の導体層間の電気的接続が図られる。

ここで、多層プリント配線板では、絶縁層と導体層との熱膨張係数の違いにより、温度変化に応じて、その内部に熱応力が発生する。その熱応力は、図５（ａ）の多層プリント配線板におけるビアホールでは、矢印６で示される方向に働く。すなわち、図５（ａ）の導体層２と導体層５との接合を引き離す方向に力（以下、「引張応力」という）が働く。その結果、接合面７が離れて、導体層２と導体層５との電気的接続が切れる現象（以下、「断線」という）が発生する。断線は、孔３の径が小さくなる程顕著になる。その理由は、孔３の底部の径が小さくなることにより、孔３の底部に露出する導体層２の面積も小さくなる結果、導体層２と導体層５の接合面７の面積が小さくなってしまうからである。また、断線は、温度変化が大きい環境において顕著になり、多層プリント配線板の信頼性を著しく低下させる。

そこで、近年では、多層プリント配線板のビアホールにおいて、絶縁層と導体層の熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力による導体層間の断線を防止するための改良が試みられている。具体的には、例えば特許文献１では、以下のようにして導体層間の断線を防止する技術が提案されている。すなわち、図５（ｂ）に示すように、絶縁層１１および絶縁層１１上に形成された導体層１２の上に積層された絶縁層１４に対して下層の導体層１２に至る上孔１３を形成した後、さらに上孔１３の底部の下側に位置する導体層１２を、積層方向（図５（ｂ）では上下方向）に加えて積層方向に直交する方向にもエッチングをすることで、上孔１３の最下部の径Ｌ１よりも大きな径Ｌ２を有する下孔３０を導体層１２に形成する。その後、図５（ｃ）に示すように、絶縁層１４の表面に銅メッキを施すことで、下孔３０を充填するとともに、上孔１３の内周面１６および上孔１３の開口周辺の絶縁層１４の表面１７を被覆する導体層１５を形成する。このようにして、導体層１２と導体層１５の接合面１８の面積を大きくし、また、下孔３０内に充填された導体層１５が、下孔３０の上部の外周部２０において絶縁層１４の下側の表面と接合するフリンジ領域２１を形成することで、絶縁層と導体層との熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力（矢印２３の方向の応力）に対する接続の安定性を高め、導体層間の断線を防止することが提案されている。

特開２００４−１５８７０３号公報

しかし、多層プリント配線板には、ビアホールにおいて絶縁層と導体層との熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力に対してさらに安定性を高め、導体層間の断線を防止するという点において、未だ改善の余地があった。

そこで、本発明は、ビアホールにおいて絶縁層と導体層との熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力に対してさらに安定性を高め、導体層間の断線を防止することができる多層プリント配線板およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決することを目的として鋭意検討を行った。そして、本発明者らは、第１の絶縁層および当該第１の絶縁層上に形成された第１の導体層を有する積層構造と、当該積層構造上に形成された第２の絶縁層とを備える多層プリント配線板において、第１の導体層を貫通して第１の絶縁層に達する孔を所定の形状で形成すると共に当該孔を第２の導体層で被覆してビアホールとすることで、絶縁層と導体層との熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力に対する安定性を高め、導体層間の断線を防止できることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の多層プリント配線板は、第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に形成された第１の導体層とを有する積層構造と、前記積層構造の、前記第１の導体層が位置する側の表面上に形成された第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層の前記積層構造側とは反対側の表面から前記第１の導体層を貫通して前記第１の絶縁層に達する孔と、前記孔の内面および前記孔の開口周辺の前記第２の絶縁層の表面を被覆し、かつ、前記第１の導体層に接続する第２の導体層とを含み、前記孔の、前記第１の絶縁層まで達した底面の径が、前記第１の導体層の前記第１の絶縁層側とは反対側の表面位置における前記孔の径よりも大きいことを特徴とする。このように、第２の絶縁層の表面から第１の導体層を貫通して第１の絶縁層まで延在する孔を形成して第２の導体層で被覆し、かつ、当該孔の底面の径を第１の導体層の表面位置における孔の径よりも大きくすれば、絶縁層と導体層との熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力に対する安定性が高まり、第１の導体層と第２の導体層との間の断線を防止することができる。その結果、接続安定性に優れたビアホールを有する多層プリント配線板を得ることができる。
なお、本発明において、「第１の導体層の第１の絶縁層側とは反対側の表面位置における孔の径」とは、当該表面位置において孔が半径方向に拡大している場合には、内径（最小径）を指す。

ここで、本発明の多層プリント配線板において、前記第２の絶縁層は、極性基を有する脂環式オレフィン重合体および／またはエポキシ化合物を含有してなる硬化性樹脂組成物を用いて形成されていることが好ましい。第２の絶縁層が、極性基を有する脂環式オレフィン重合体を含有してなる硬化性樹脂組成物を用いて形成されている場合、第２の絶縁層の電気特性および導体層との密着強度を優れたものとすることができるからである。また、第２の絶縁層が、エポキシ化合物を含有してなる硬化性樹脂組成物を用いて形成されている場合、第２の絶縁層の機械的強度および電気特性を優れたものとすることができるからである。

また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の多層プリント配線板の製造方法は、第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に形成された第１の導体層とを有する積層構造を準備する工程と、前記積層構造の、前記第１の導体層が位置する側の表面上に第２の絶縁層を設ける工程と、前記第２の絶縁層の前記積層構造側とは反対側の表面から前記第１の導体層を貫通して前記第１の絶縁層に達し、かつ、前記第１の絶縁層まで達した底面の径が、前記第１の導体層の前記第１の絶縁層側とは反対側の表面位置における径よりも大きい孔を設ける工程と、前記孔の内面および前記孔の開口周辺の前記第２の絶縁層の表面を被覆し、かつ、前記第１の導体層に接続する第２の導体層を形成する工程とを含むことを特徴とする。このように、第２の絶縁層の表面から第１の導体層を貫通して第１の絶縁層まで延在し、かつ、底面の径が第１の導体層の表面位置における径よりも大きい孔を形成し、当該孔を第２の導体層で被覆すれば、絶縁層と導体層との熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力に対する安定性が高く、第１の導体層と第２の導体層との間の断線が防止できる多層プリント配線板を製造することができる。その結果、接続安定性に優れたビアホールを有する多層プリント配線板を得ることができる。

ここで、本発明の多層プリント配線板の製造方法において、前記孔を設ける工程が、ウェットエッチングにより前記第１の導体層をエッチングする工程を含むことが好ましい。ウェットエッチングによる第１の導体層のエッチングを用いて第１の導体層を貫通する孔を形成した場合、第１の導体層が等方性を持ってエッチングされるため、第１の絶縁層まで達した底面の径が大きな孔を形成する際の加工容易性が向上するからである。

本発明によれば、ビアホールにおいて絶縁層と導体層の熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力に対してさらに安定性が高まり、導体層間の断線を防止することができる多層プリント配線板およびその製造方法が得られる。

本発明の多層プリント配線板の実施の形態１におけるビアホール部の模式的断面図である。 本発明の多層プリント配線板の実施の形態２におけるビアホール部の模式的断面図である。 本発明の多層プリント配線板の製造方法の各工程におけるビアホール部の模式的断面図である。 実施例１で製造された多層プリント配線板におけるビアホール部の模式的断面図である。 （ａ）は、従来の多層プリント配線板におけるビアホール部の模式的断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は、多層プリント配線板における従来のビアホールの形成方法の一例を説明する模式的断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。なお、各図において同一の符号を付したものは、同一の構成要素を示すものとする。以下の説明において特に言及した以外の事項については、多層プリント配線板の従来からの一般的な製造方法で作れるものを用いればよい。

ここで、本発明の多層プリント配線板は、例えば本発明の多層プリント配線板の製造方法に従って製造することができる。また、本明細書中で、「多層」とは、「２層以上」を意味し、「多層プリント配線板」には、２層以上の絶縁層を有するプリント配線板全てが含まれる。

（多層プリント配線板）
本発明の多層プリント配線板は、第１の絶縁層上に形成された第１のプリント配線と、第１の絶縁層の第１のプリント配線が形成されていない部分および第１のプリント配線の上に形成された第２の絶縁層と、第２の絶縁層上に形成された第２のプリント配線と、第１のプリント配線を構成する配線（第１の導体層）と第２のプリント配線を構成する配線（第２の導体層）とを接続するビアホールとを備える。そして、本発明の多層プリント配線板は、ビアホールが形成されているビアホール部が、所定の構造を有していることを特徴とする。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の多層プリント配線板の実施の形態１における、ビアホール部の模式的断面図である。図１にビアホール部を示す多層プリント配線板では、第１の絶縁層１１０上にランドとなる第１の導体層１２０を形成してなる積層構造の上側（第１の導体層１２０側）に、第２の絶縁層１４０が形成されている。なお、以下では、第２の絶縁層１４０が位置する側を「上側」と称し、第１の絶縁層１１０が位置する側（すなわち、積層構造が位置する側）を「下側」と称する。
そして、第１の導体層１２０および第２の絶縁層１４０には、第２の絶縁層１４０の上側の表面から第１の導体層１２０を貫通して第１の絶縁層１１０に達する孔１３０が設けられている。なお、孔１３０の中心軸線は、図１では上下方向に延在している。
また、孔１３０の内面（内周面１６０および底面１９０）と、孔１３０の開口周辺の第２の絶縁層１４０の上側表面１７０とは、第２の導体層１５０により被覆されている。そして、第２の導体層１５０は、第１の導体層１２０と接合面１８０で接続しており、ビアホールの一部を構成している。具体的には、図１に示すビアホール部では、孔１３０のうち、第１の導体層１２０内に形成されている部分には、第２の導体層１５０が充填されている。また、孔１３０のうちの、第２の導体層１５０の上側の表面から第１の導体層１２０の上側の表面に達する位置までの部分の内周面と、孔１３０の開口周辺の第２の絶縁層１４０の上側表面１７０とは、第２の導体層１５０で被覆されている。
すなわち、実施の形態１のビアホール部では、多層プリント配線板の第１の絶縁層１１０上に形成された第１のプリント配線の配線を構成する第１の導体層１２０と、多層プリント配線板の第２の絶縁層１４０上に形成された第２のプリント配線の配線を構成する第２の導体層１５０とがビアホールにより接続されており、第２の導体層１５０は、ビアホールの一部も構成している。

ここで、孔１３０は、第２の絶縁層１４０の表面側から第１の導体層１２０の上側の表面に向かって内径がＬ１まで漸減した後、第１の導体層１２０の上側の表面位置において内径がＬ２まで拡径し、その後、第１の絶縁層１１０側に向かって再び内径がＬ３まで漸減している。そして、孔１３０の内径のうち、第１の絶縁層１１０まで達した底面１９０（換言すれば、第２の導体層１５０が第１の絶縁層１１０と接する面）の径Ｌ３は、第１の導体層１２０の上側の表面位置における最小径Ｌ１（換言すれば、第１の導体層１２０の上側の表面位置における第２の絶縁層１４０間の距離）よりも大きい。そして、実施の形態１の多層プリント配線板のビアホール部では、Ｌ３がＬ１よりも大きいことで、ビアホールにおける絶縁層と導体層との熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力（矢印Ａの方向の応力）に対して安定性が高まり、第１の導体層１２０と第２の導体層１５０との間の断線が防止できる。
なお、このような効果が得られる理由は、Ｌ３をＬ１よりも大きくすることで、第２の導体層１５０が第１の絶縁層１１０と一定以上の広い面積で接合することに加え、矢印Ａで示す方向の引張応力による断線を妨げるフリンジ領域２１０が形成されるからである。ここで、フリンジ領域２１０とは、第２の導体層１５０の上方に第２の絶縁層１４０が位置し、矢印Ａで示す方向の引張応力が第２の絶縁層１４０によって支持される領域をいう。そして、フリンジ領域２１０の、矢印Ａで示す方向の引張応力に対する耐破断性を高めることにより断線の発生を確実に防止する観点からは、Ｌ３をＬ１よりも大きくするとともに、孔１３０のうち、第１の導体層１２０内に形成されている部分の径を全体に亘ってＬ１よりも大きくすることが好ましい。このように、第１の導体層１２０内に形成されている孔の径を全体に亘ってＬ１よりも大きくすれば、フリンジ領域２１０が、少なくとも第１の導体層１２０の厚みＨ１の全体に亘って形成されることになるので、フリンジ領域の耐破断性が高まり、断線を確実に防止することができる。

具体的には、孔１３０では、Ｌ３の値からＬ１の値を引いた値（Ｌ３−Ｌ１）は、０を超えることが必要であり、１μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましく、２０μｍ以上であることがさらに好ましく、２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましく、４０μｍ以下であることがさらに好ましい。Ｌ３−Ｌ１が０以下では、導体層間の断線防止の効果が不十分となる。一方、Ｌ３−Ｌ１が２００μｍを超えると、加工に要する時間が長くなり過ぎるとともに、第２の導体層１５０の充填が不十分となって気泡が残りやすいという問題が生じる。なお、多層プリント配線板では、Ｌ３が第１の導体層１２０の幅を超えることはない。

また、孔１３０の内径のうち、第１の導体層１２０の上側の表面位置における最大径Ｌ２（換言すれば、第１の導体層１２０の上側の表面位置における第１の導体層１２０間の距離）は、Ｌ３より大きいことが好ましい。Ｌ２がＬ３よりも大きいほど、フリンジ領域２１０の最上部が第２の絶縁層１４０の下側の表面２００と接合する面積が増加することとなり、絶縁層と導体層との熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力に対して、より安定性および耐破断性が高まるからである。なお、多層プリント配線板では、Ｌ２が第１の導体層１２０の幅を超えることはない。

［第１の絶縁層］
ここで、上述した第１の絶縁層１１０は、特に限定されないが、極性基を有する脂環式オレフィン重合体および／またはエポキシ化合物を含有してなる硬化性樹脂組成物を用いて形成されていることが好ましい。極性基を有する脂環式オレフィン重合体は、電気特性および導体層との密着強度に優れる点で好ましく、エポキシ化合物は、機械的強度および電気特性に優れる点で好ましい。
極性基を有する脂環式オレフィン重合体の極性基としては、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、ヒドロキシフェノール基、またはエポキシ基が好ましく、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、ヒドロキシフェノール基がより好ましく、カルボン酸無水物基がさらに好ましい。また、エポキシ化合物としては、多価エポキシ化合物が好ましい。

［第１の導体層］
第１の導体層１２０としては、導電性の金属であれば特に限定されないが、例えば銅よりなる導体層が挙げられる。第１の導体層１２０の形成方法は特に限定されないが、例えば後述する多層プリント配線板の製造方法における工程（ｂ）を用いることができる。

［第２の絶縁層］
第２の絶縁層１４０は、第１の絶縁層１１０と同様に、特に限定されないが、極性基を有する脂環式オレフィン重合体および／またはエポキシ化合物を含有してなる硬化性樹脂組成物を用いて形成されていることが好ましい。極性基を有する脂環式オレフィン重合体は、電気特性および導体層との密着強度に優れる点で好ましく、エポキシ化合物は、機械的強度および電気特性に優れる点で好ましい。
極性基を有する脂環式オレフィン重合体の極性基としては、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、ヒドロキシフェノール基、またはエポキシ基が好ましく、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、ヒドロキシフェノール基がより好ましく、カルボン酸無水物基がさらに好ましい。また、エポキシ化合物としては、多価エポキシ化合物が好ましい。第２の絶縁層１４０の形成方法は特に限定されないが、例えば後述する多層プリント配線板の製造方法における工程（ｃ）を用いることができる。

［孔］
孔１３０の形成方法は特に限定されないが、例えば、後述する多層プリント配線板の製造方法における工程（ｄ）および工程（ｅ）を用いることができる。

［第２の導体層］
第２の導体層１５０としては、導電性の金属であれば特に限定されないが、例えば銅よりなる導体層が挙げられる。第２の導体層１５０の形成方法は特に限定されないが、例えば後述する多層プリント配線板の製造方法における工程（ｆ）を用いることができる。

＜実施の形態２＞
図２は、本発明の多層プリント配線板の実施の形態２における、ビアホール部の模式的断面図である。図２では、図１の孔１３０の全てが第２の導体層１５０で充填された構造を示す。他の構成は全て図１の構成と同じである。図２のようなビアホールの構造でも、図１の場合と同様に、Ｌ３がＬ１よりも大きいことで、ビアホールにおける絶縁層と導体層の熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力に対して安定性が高まり、導体層間の断線が防止できる。

（多層プリント配線板の製造方法）
図３は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の一例の流れを示す図である。ここで、本発明の多層プリント配線板の製造方法の一例では、まず、図示の工程（ａ）および工程（ｂ）を順次実施して、第１の絶縁層１１０と、第１の絶縁層１１０上に形成された第１の導体層１２０とを有する積層構造を準備し、次に、図示の工程（ｃ）を実施して、積層構造上に第２の絶縁層１４０を設ける。そして、図示の工程（ｄ）および（ｅ）を順次実施して、第２の絶縁層１４０および第１の導体層１２０に孔１３０を設けた後、図示の工程（ｆ）を実施して第２の導体層を形成する。
以下、各工程について具体的に説明する。

工程（ａ）では、第１の絶縁層１１０を準備する。第１の絶縁層１１０は、基板上あるいは基板上の絶縁層または導体層の上に設けることができる。第１の絶縁層１１０としては、例えば、上述した硬化性樹脂組成物を既知の手法で硬化させたものを用いることができる。

工程（ｂ）では、第１の絶縁層１１０上に第１の導体層１２０を設ける。第１の導体層１２０は、特に限定されることなく、メッキ等の既知の手法を用いて第１の絶縁層１１０上全体に設けられた導体をフォトリソグラフィ技術によりパターン化（エッチング）して得られる。

工程（ｃ）では、第１の絶縁層１１０上に第１の導体層１２０を形成してなる積層構造の上に第２の絶縁層１４０を設ける。第２の絶縁層１４０は、例えば硬化性樹脂組成物よりなる樹脂フィルムを積層構造に圧着した後、圧着させた樹脂フィルムを硬化させることにより得られる。第２の絶縁層１４０としては、例えば、上述した硬化性樹脂組成物を既知の手法で硬化させたものを用いることができる。

工程（ｄ）では、第１の導体層１２０上に位置する第２の絶縁層１４０に、第１の導体層１２０に至る孔１３０’を設ける。孔１３０’は、フォトリソグラフィ（エッチング）技術あるいはレーザ照射（除去）によって形成できる。
なお、この後の工程（ｆ）でメッキにより第２の導体層１５０を形成する場合には、工程（ｄ）の後、工程（ｅ）の前に、孔１３０’内の第２の絶縁層１４０の表面に細かい凹凸を作る“粗化ステップ”を行うことが好ましい。その理由は、メッキ金属からなる導体層と第２の絶縁層１４０との密着強度を向上させるためである。なお、“粗化ステップ”としては、例えば、過マンガン酸による絶縁層１４０表面の粗化や、酸素プラズマによる第２の絶縁層１４０表面の粗化などが挙げられる。また、“粗化ステップ”を行うことにより、第２の絶縁層１４０表面のスミアを除去する処理（デスミア処理）も同時に行うことができる。

工程（ｅ）で、孔１３０’を、第１の導体層１２０を貫通し、第１の絶縁層１１０に至る孔１３０とする。孔１３０において、第１の絶縁層１１０が露出する底面の径Ｌ３は、第１の導体層１２０の上側の表面位置における最小径Ｌ１よりも大きく形成される。これにより、本製造方法により得られる多層プリント配線板は、本発明の多層プリント配線板と同様の効果を得ることができる。なお、工程（ｄ）および工程（ｅ）の実施により形成される孔１３０の好適な形状等は実施の形態１および実施の形態２に関して上述したとおりである。

ここで、孔１３０の形成には、第１の導体層１２０を除去（エッチング）する酸などの溶液を用いる、いわゆるウェットエッチングを用いることが好ましい。ウェットエッチングを用いることで、等方性エッチングが行われるため、孔１３０において底面１９０の径Ｌ３を大きくする際の加工が容易となる。孔１３０の大きさ（例えばＬ２とＬ３）は、エッチング液の濃度やエッチングの時間などにより制御することができる。

ところで、工程（ｄ）で孔１３０’を形成した後、孔１３０’の内面にスミアが残っている場合がある。特に、第２の絶縁層１４０として、周波数１０ＧＨｚの交流電流が印加された場合における誘電正接（Ｄｆ）が、０．０１より小さく、特に０．００８より小さいような、電気特性に優れた素材を用いた場合には、スミアが残りやすい（デスミア性が悪い）という問題があった。
しかし、このようなスミアが残りやすい場合でも、本製造方法では、工程（ｅ）において第１の導体層１２０まで貫通する孔１３０を設けているので、接続信頼性が向上する。

工程（ｆ）では、孔１３０の内面（内周面１６０および底面１９０）と、孔１３０の開口周辺の第２の絶縁層１４０の上側表面１７０とを被覆し、かつ、第１の導体層１２０に接合面１８０で接続する第２の導体層１５０を形成する。第２の導体層１５０は、例えばメッキ法により孔１３０の内面および第２の絶縁層１４０上に形成した導体を、例えばフォトリソグラフィ（エッチング）技術により所定のパターンに形成することで得られる。第２の導体層１５０は、第２の絶縁層１４０上の他の導体層と接続されていてもよい。
ここで、第２の導体層１５０の形成時にメッキ条件を調整して孔１３０内が全ては第２の導体層１５０で充填されないようにすれば、図１に示す実施の形態１の多層プリント配線板が得られる。また、第２の導体層１５０を孔１３０が埋まるまで充填すれば、図２に示す実施の形態２の多層プリント配線板が得られる。

以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例および比較例において、多層プリント配線板のビア接続性を、以下の方法を使用して評価した。

＜ビア接続性＞
作製した多層プリント配線板を、２６０℃のはんだ浴に浸漬し、２０秒間静置させた後に、はんだ浴から引き上げて２０℃の環境下で２０秒間静置させた。以上の工程を１サイクルとし、これを５０サイクル行った後、ビアホールを通る位置で切断した。断面を研磨し、ビア接続性、すなわち第１の導体層１２０と第２の導体層１５０との接続状態の観察を行った。同様に、１０個のサンプルについて観察を行い、ビア接続性を以下の基準で評価した。なお、ビア接続性が良いほど、絶縁層と導体層との熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力に対して安定性が高いことを示す。
Ａ：全てのサンプルについて良好に接続されている
Ｂ：１個以上のサンプルについて断線が生じている

（実施例１）
第１の絶縁層としてのエポキシ樹脂と、当該エポキシ樹脂上全体に設けられた導体としての銅箔と、が一体化された銅張り積層板（商品名「ＭＣＬ−Ｅ−６７９ＦＧ」、日立化成株式会社製）を用意した（工程（ａ））。
次に、フォトリソグラフィ技術を用いて導体をエッチングすることで、第１の導体層を含むプリント配線を第１の絶縁層上に形成した（工程（ｂ））。
そして、第１の絶縁層の上に第１の導体層を形成してなる積層構造の上に、絶縁層フィルム（商品名「ＺＳ−１００」、日本ゼオン株式会社製、周波数１０ＧＨｚにおける硬化後のＤｆ＝０．００５）を圧着し、圧着したフィルムを硬化させることで、積層構造上に第２の絶縁層を設けた（工程（ｃ））。
その後、第１の導体層上の第２の絶縁層にレーザを照射することで、第１の導体層に至る孔を設けた。なお、この時点では、まだ第１の導体層を貫通して第１の絶縁層に至る孔は形成されなかった（工程（ｄ））。また、この後の工程におけるメッキ銅との密着強度を上げるために、過マンガン酸により第２の絶縁層の表面を粗化した。
さらに、硫酸などの酸を含有する混合溶液（商品名「ＯＰＣ−４６５」、奥野製薬工業株式会社製）よりなるエッチング液に、第１の導体層に至る孔を形成した積層体を２５℃の環境下で６０分間揺動しながら浸漬することで、工程（ｄ）において形成された孔の底の第１の導体層をエッチングした。これにより、第１の導体層を貫通し、第１の絶縁層に至る孔が形成された（工程（ｅ））。
そして、第２の絶縁層表面全体に、無電解銅メッキを施した。この時、工程（ｄ）および工程（ｅ）において形成された孔の内部全体にも銅皮膜が析出した。さらに、無電解銅メッキにより析出した銅皮膜をシード層として、電解銅メッキを行った。これにより、工程（ｄ）および工程（ｅ）において形成された孔に銅メッキが施され、孔は完全に銅で埋め尽くされた。その後、レジストを銅メッキ上に貼り、露光、現像を行った。そして、エッチング液として、硫酸などの酸を含む混合溶液（商品名「ＳＡＣ」、株式会社ＪＣＵ製）を使用し、銅メッキをエッチングして、第２の導体層を含むプリント配線を第２の絶縁層上に形成した（工程（ｆ））。最後に、レジストをレジスト剥離液で除去した。

図４は、実施例１で製造された多層プリント配線板におけるビアホール部の断面を光学顕微鏡で観察した様子を示す模式的断面図である。ここで、孔の内径Ｌ１〜Ｌ３に加え、第２の絶縁層１４０の上面位置における孔の開口端の径Ｌ４、第１の導体層１２０の厚さＨ１、第１の導体層１２０の上面から第２の絶縁層１４０の上面までの厚さＨ２について計測を行った。また、ビア接続性の評価を行った。結果を表１に示す。なお、Ｌ１〜Ｌ４、Ｈ１、およびＨ２の計測値については、全てのサンプルの平均値を記載した（比較例１および比較例２についても同様）。

（比較例１）
工程（ｅ）においてエッチング液中で揺動しながら浸漬する時間を３分間とした以外は実施例１と同様にして、多層プリント配線板を製造した。なお、このとき孔は第１の導体層を貫通せず、第１の導体層がエッチングされた深さは約３μｍであった。
そして、実施例１と同様にして計測および評価を行った。結果を表１に示す。

（比較例２）
工程（ｅ）においてエッチング液中で揺動しながら浸漬する時間を１３分間とした以外は実施例１と同様にして、多層プリント配線板を製造した。そして、実施例１と同様にして計測および評価を行った。結果を表１に示す。

表１より、実施例１の多層プリント配線板は、ビア接続性が向上しているため、絶縁層と導体層との熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力に対して安定性が高まっていることが分かる。一方、比較例１および比較例２の多層プリント配線板は、ともにビア接続性が悪く、絶縁層と導体層の熱膨張差に起因して発生する引張応力に対する安定性が悪いことが分かる。特に、実施例１と比較例２との比較から、実施例１では、接合面積の増加およびフリンジ領域の耐破断性の向上により優れた安定性を発揮し得ることが分かる。

本発明によれば、ビアホールにおいて絶縁層と導体層の熱膨張係数の差に起因して発生する引張応力に対してさらに安定性が高まり、導体層間の断線を防止することができる多層プリント配線板およびその製造方法が得られる。

１１０・・・第１の絶縁層
１２０・・・第１の導体層
１３０・・・孔
１４０・・・第２の絶縁層
１５０・・・第２の導体層
１６０・・・内周面
１７０・・・第２の絶縁層の表面
１８０・・・接合面
１９０・・・底面
２００・・・第２の絶縁層の表面
２１０・・・フリンジ領域

Claims (4)

1. 第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に形成された第１の導体層とを有する積層構造と、
   前記積層構造の、前記第１の導体層が位置する側の表面上に形成された第２の絶縁層と、
   前記第２の絶縁層の前記積層構造側とは反対側の表面から前記第１の導体層を貫通して前記第１の絶縁層に達する孔と、
   前記孔の内面および前記孔の開口周辺の前記第２の絶縁層の表面を被覆し、かつ、前記第１の導体層に接続する第２の導体層と、
   を含み、
   前記孔の、前記第１の絶縁層まで達した底面の径が、前記第１の導体層の前記第１の絶縁層側とは反対側の表面位置における前記孔の径よりも大きい、多層プリント配線板。
2. 前記第２の絶縁層は、極性基を有する脂環式オレフィン重合体および／またはエポキシ化合物を含有してなる硬化性樹脂組成物を用いて形成されている、請求項１に記載の多層プリント配線板。
3. 第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に形成された第１の導体層とを有する積層構造を準備する工程と、
   前記積層構造の、前記第１の導体層が位置する側の表面上に第２の絶縁層を設ける工程と、
   前記第２の絶縁層の前記積層構造側とは反対側の表面から前記第１の導体層を貫通して前記第１の絶縁層に達し、かつ、底面の径が、前記第１の導体層の前記第１の絶縁層側とは反対側の表面位置における径よりも大きい孔を設ける工程と、
   前記孔の内面および前記孔の開口周辺の前記第２の絶縁層の表面を被覆し、かつ、前記第１の導体層に接続する第２の導体層を形成する工程と、
   を含む、多層プリント配線板の製造方法。
4. 前記孔を設ける工程が、ウェットエッチングにより前記第１の導体層をエッチングする工程を含む、請求項３に記載の多層プリント配線板の製造方法。

Images