JP2017216414A

JP2017216414A - 配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2017216414A
Application number: JP2016110711A
Authority: JP
Inventors: 直樹椋橋; Naoki Mukuhashi
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2016-06-02
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2017-12-07
Also published as: US10674615B2; US20170354044A1

Abstract

【課題】表側と裏側とで非対称な構造を有する配線板を容易に製造することが可能な配線板の製造方法の提供を目的とする。
【解決手段】本発明の配線板１０の製造方法は、表裏の一方側と他方側にＦ面１１ＦとＳ面１１Ｓを有するコア基板１１を準備することと、コア基板１１のＦ面１１ＦとＳ面１１Ｓのそれぞれの上に複数の層間絶縁層２１を積層することと、各層間絶縁層２１の上に金属層としての銅箔２２Ｃを積層することと、Ｓ面１１Ｓ側の複数の銅箔２２Ｃのうち全ての銅箔２２ＣからＳ面１１Ｓ側の導体層２２を形成することと、Ｆ面１１Ｆ側の複数の銅箔２２Ｃのうちの一部の銅箔２２ＣからＦ面１１Ｆ側の導体層２２を形成し、且つ、残りの銅箔２２Ｃを全面的に除去することと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、表側と裏側とで非対称な構造を有する配線板の製造方法に関する。

従来、この種の配線板として、絶縁性基材の表裏の一方側と他方側とで、積層される導体層の数が異なるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１０１８３号公報（段落［００２４］〜［００２６］、図１）

ところで、上述した従来の配線板は、非対称な構造を有するため、製造が困難であるという問題が考えられる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、表側と裏側とで非対称な構造を有する配線板を容易に製造することが可能な配線板の製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するためなされた請求項１に係る発明は、表裏の一方側と他方側に第１面と第２面を有するコア基板を準備することと、前記コア基板の前記第１面と前記第２面のそれぞれの上に複数の層間絶縁層を積層することと、各前記層間絶縁層の上に金属層を積層することと、前記第１面側の複数の前記金属層のうち全ての前記金属層から前記第１面側の導体層を形成することと、前記第２面側の複数の前記金属層のうちの一部の前記金属層から前記第２面側の導体層を形成し、且つ、前記複数の金属層から前記一部の金属層を除いた残りの前記金属層を全面的に除去することと、を含む配線板の製造方法である。

配線板の断面図配線板の製造工程を示す断面図配線板の製造工程を示す断面図配線板の製造工程を示す断面図配線板の製造工程を示す断面図配線板の製造工程を示す断面図配線板の製造工程を示す断面図配線板の製造工程を示す断面図配線板の製造工程を示す断面図配線板の製造工程を示す断面図配線板の製造工程を示す断面図配線板の製造工程を示す断面図配線板の製造工程を示す断面図他の実施形態に係る配線板の断面図他の実施形態に係る配線板の断面図

以下、本実施形態を図１〜図１３に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の配線板１０は、コア基板１１の表側面であるＦ面１１Ｆと裏側面であるＳ面１１Ｓの上にビルドアップ部２０Ｆ，２０Ｓを有する構造になっている。なお、以下では、Ｆ面１１Ｆ上のビルドアップ部２０ＦをＦ面側ビルドアップ部２０Ｆと、Ｓ面１１Ｓ上のビルドアップ部２０ＳをＳ面側ビルドアップ部２０Ｓと、称して、適宜区別することとする。

コア基板１１は、絶縁性基材１１Ｋの表側と裏側とに導体層１２が積層されている構造を有する。表側の導体層１２と裏側の導体層１２とは、絶縁性基材１１Ｋを貫通するスルーホール導体１５によって接続されている。

Ｓ面側ビルドアップ部２０Ｓは、複数の層間絶縁層２１と複数の導体層２２とが交互に積層されてなる。層間絶縁層２１にはビア導体２５が形成されている。ビア導体２５によって、隣り合う導体層２２，２２同士が接続されていると共に、最も内側（即ち、コア基板１１に最も近い側）の導体層２２とコア基板１１の裏側の導体層１２とが接続されている。層間絶縁層２１は、低誘電率材料（例えば、誘電正接Ｄｆが０．００５以下の材料）で構成されている。Ｓ面側ビルドアップ部２０Ｓにおける層間絶縁層２１の層数と導体層２２の層数は同じになっている。

Ｆ面側ビルドアップ部２０Ｆは、複数の層間絶縁層２１と１つの導体層２２とからなる。即ち、配線板１０においては、Ｆ面１１Ｆ上のビルドアップ部２０Ｆと、Ｓ面１１Ｓ上のビルドアップ部２０Ｓとが互いに非対称な構造となっている。Ｓ面側ビルドアップ部２０Ｓを構成する層間絶縁層２１と同じく、Ｆ面側ビルドアップ部２０Ｆを構成する層間絶縁層２１も低誘電率材料（例えば、誘電正接Ｄｆが０．００５以下の材料）で構成されている。なお、本実施形態では、コア基板１１のＳ面１１Ｓが本発明に係る「第１面」を構成し、Ｆ面１１Ｆが本発明に係る「第２面」を構成している。

Ｆ面側ビルドアップ部２０Ｆに含まれる複数の層間絶縁層２１は、上面に導体層２２が積層されていない第１層間絶縁層２１Ａと、上面に導体層２２が積層されている第２層間絶縁層２１Ｂと、で構成される。本実施形態のＦ面側ビルドアップ部２０Ｆでは、コア基板１１のＦ面１１Ｆ上に複数の第１層間絶縁層２１Ａが連続して積層され、それら複数の第１層間絶縁層２１Ａの上に第２層間絶縁層２１Ｂが１つ積層され、この第２層間絶縁層２１Ｂ上の導体層２２の上に第１層間絶縁層２１Ａが１つ積層されている。

Ｓ面側ビルドアップ部２０Ｓの上には、ソルダーレジスト層２７が積層されている。ソルダーレジスト層２７には、Ｓ面側ビルドアップ部２０Ｓのうちコア基板１１から最も離れた最外の導体層２２Ａの一部を露出させる開口２７Ａが形成され、最外の導体層２２Ａのうち開口２７Ａで露出する部分によってパッド２８が形成されている。

本実施形態の配線板１０は、以下のようにして製造される。
（１）図２（Ａ）に示すように、コア基板１１が用意される。コア基板１１は、絶縁性基材１１Ｋの表側と裏側とに導体層１２が積層されてなり、絶縁性基材１１Ｋには、表側の導体層１２と裏側の導体層１２とを接続するスルーホール導体１５が形成されている。絶縁性基材１１Ｋは、エポキシ樹脂又はＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂とガラスクロスとからなる。

（２）図２（Ｂ）に示すように、コア基板１１のＦ面１１Ｆ側の導体層１２の上に、無機フィラーを含有する層間絶縁層２１としてのプリプレグ（心材に無機フィラーを含有する樹脂を含浸してなるＢステージの樹脂シート）と、銅箔２２Ｃ（本発明の「金属層」に相当する。）と、が積層されると共に、Ｓ面１１Ｓ側の導体層１２の上に、層間絶縁層２１としてのプリプレグと、銅箔２２Ｃ（本発明の「金属層」に相当する。）と、が積層され、加熱プレスされる。その際、コア基板１１のＦ面１１Ｆ側の導体層１２，１２同士の間がプリプレグにて埋められ、コア基板１１のＳ面１１Ｓ側でも同様に導体層１２，１２同士の間がプリプレグにて埋められる。なお、層間絶縁層２１として、プリプレグの代わりに心材を含まず且つ無機フィラーを含有する樹脂フィルムを用いてもよい。その場合は、銅箔を積層することなく、樹脂フィルムの表面に、直接、セミアディティブ法で導体層１２を形成することができる。この場合、後述する無電解めっき処理により層間絶縁層２１上に形成される無電解めっき膜が本発明の「金属層」となる。

（３）図３（Ａ）に示すように、コア基板１１のＳ面１１Ｓ側の銅箔２２ＣにＣＯ２レーザが照射されて、銅箔２２Ｃ及び層間絶縁層２１を貫通するテーパー状のビアホール２４が形成される。そして、過マンガン酸塩等の酸化剤でそれらビアホール２４内が洗浄（デスミア処理）される。

（４）図３（Ｂ）に示すように、無電解めっき処理が行われ、Ｆ面１１Ｆ側の銅箔２２Ｃの上と、Ｓ面１１Ｓ側の銅箔２２Ｃの上と、Ｓ面１１Ｓ側のビアホール２４の内面と、に無電解めっき膜３６が形成される。

（５）図４（Ａ）に示すように、Ｆ面１１Ｆ側の無電解めっき膜３６上に、その無電解めっき膜３６の全体を覆うめっきレジスト４０が形成されると共に、Ｓ面１１Ｓ側の無電解めっき膜３６上に、所定パターンのめっきレジスト４０が形成される。

（６）電解めっき処理が行われ、図４（Ｂ）に示すように、電解めっきがビアホール２４内に充填されてビア導体２５が形成されると共に、コア基板１１のＳ面１１Ｓの無電解めっき膜３６のうちめっきレジスト４０から露出している部分の上に電解めっき膜３９が形成される。

（７）めっきレジスト４０が５％ＮａＯＨで除去され（図５（Ａ）参照）、さらにめっきレジスト４０の下方の無電解めっき膜３６及び銅箔２２Ｃが除去される。そして、残された電解めっき膜３９、無電解めっき膜３６及び銅箔２２Ｃにより、コア基板１１のＳ面１１Ｓ側に導体層２２が形成される（図５（Ｂ）参照）。このとき、Ｆ面１１Ｆ側の無電解めっき膜３６及び銅箔２２Ｃは、全面的に除去される。また、Ｓ面１１Ｓ側の導体層１２と導体層２２とが、ビア導体２５によって接続される。

（８）上記した（２）〜（７）の工程が繰り返され、図６に示すように、コア基板１１のＦ面１１Ｆ上に複数の層間絶縁層２１が積層されると共に、コア基板１１のＳ面１１Ｓ上に複数の層間絶縁層２１と複数の導体層２２とが交互に積層される。なお、図６において、Ｆ面１１Ｆ上に積層されている複数の層間絶縁層２１のそれぞれが、Ｆ面側ビルドアップ部２０Ｆにおいて第２層間絶縁層２１Ｂの下に配置される第１層間絶縁層２１Ａを構成する。

（９）上記した（２）の工程と同様にして、コア基板１１のＦ面１１Ｆ側とＳ面１１Ｓ側とに、層間絶縁層２１と銅箔２２Ｃとが積層されて、加熱プレスされる（図７参照）。なお、図７において、複数の第１層間絶縁層２１Ａ上に積層されている層間絶縁層２１が、Ｆ面側ビルドアップ部２０Ｆの第２層間絶縁層２１Ｂを構成する。

（１０）上記した（３）の工程と同様にして、コア基板１１のＳ面１１Ｓ側の銅箔２２ＣにＣＯ２レーザが照射されて、銅箔２２Ｃ及び層間絶縁層２１を貫通するテーパー状のビアホール２４が形成される（図８参照）。そして、過マンガン酸塩等の酸化剤でそれらビアホール２４内が洗浄（デスミア処理）される。

（１１）上記した（４）の工程と同様にして、無電解めっき処理が行われ、Ｆ面１１Ｆ側の銅箔２２Ｃの上と、Ｓ面１１Ｓ側の銅箔２２Ｃの上と、Ｓ面１１Ｓ側のビアホール２４の内面と、に無電解めっき膜３６が形成される（図９参照）。

（１２）上記した（５）の工程と同様にして、Ｆ面１１Ｆ側とＳ面１１Ｓ側の無電解めっき膜３６，３６上に、所定パターンのめっきレジスト４０が形成される（図１０参照）。

（１３）上記した（６）の工程と同様にして、電解めっき処理が行われ、電解めっきがビアホール２４内に充填されてビア導体２５が形成されると共に、コア基板１１のＦ面１１Ｆ側とＳ面１１Ｓ側の無電解めっき膜３６，３６のうちめっきレジスト４０から露出している部分に電解めっき膜（図示せず）が形成される。

（１４）上記した（７）の工程と同様にして、めっきレジスト４０が除去されると共に、めっきレジスト４０の下方の無電解めっき膜３６及び銅箔２２Ｃが除去される。そして、残された電解めっき膜、無電解めっき膜３６及び銅箔２２Ｃにより、コア基板１１のＦ面１１Ｆ側とＳ面１１Ｓ側とに導体層２２が形成される（図１１参照）。なお、Ｆ面１１Ｆ側の導体層２２は、第２層間絶縁層２１Ｂ上に形成される。

（１５）上記した（２）〜（７）の工程が繰り返されて、図１２に示すように、コア基板１１のＦ面１１Ｆ側に層間絶縁層２１が積層されると共に、コア基板１１のＳ面１１Ｓ側に層間絶縁層２１と導体層２２が積層される。このとき、Ｆ面１１Ｆ側で、無電解めっき膜３６及び銅箔２２Ｃが全面的に除去され、Ｓ面１１Ｓ側で、電解めっき膜、無電解めっき膜３６及び銅箔２２Ｃから導体層２２が形成される。なお、図１２において、Ｆ面１１Ｆ側の導体層２２上に積層される層間絶縁層２１が、Ｆ面側ビルドアップ部２０Ｆの第１層間絶縁層２１Ａを構成する。

（１６）図１３に示すように、コア基板１１のＳ面１１Ｓ側にソルダーレジスト層２７が積層される。次いで、Ｓ面１１Ｓ側にフォトレジスト処理が行われて、ソルダーレジスト層２７に開口２７Ａが形成され、Ｓ面１１Ｓ側の最外の導体層２２Ａにパッド２８が形成される。以上により、図１に示した配線板１０が完成する。

本実施形態の配線板１０の製造方法に関する説明は以上である。次に、配線板１０の製造方法の作用効果について説明する。

本実施形態の配線板１０の製造方法では、コア基板１１のＦ面１１ＦとＳ面１１Ｓのそれぞれの上に複数の層間絶縁層２１が積層されると共に、各層間絶縁層２１の上に積層される銅箔２２から導体層２２が形成される。そして、Ｓ面１１Ｓ側では、全ての銅箔２２Ｃから導体層２２が形成される一方、Ｆ面１１Ｆ側では、一部の銅箔２２Ｃから導体層２２Ｃが形成され、残りの銅箔２２Ｃが全面的に除去される。本実施形態の製造方法によれば、コア基板１１のＦ面１１ＦとＳ面１１Ｓの上に積層されるビルドアップ部２０Ｆ，２０Ｓが非対称な構造であっても、Ｆ面１１ＦとＳ面１１Ｓの上に複数の層間絶縁層２１と複数の導体層２２を交互に積層する従来のビルドアップ工法の技術を利用して、配線板１０を容易に製造することが可能となる。

また、本実施形態の配線板１０の製造方法では、コア基板１１のＦ面１１Ｆ側で積層方向に連続して並べられる複数の第１層間絶縁層２１Ａのそれぞれの上に積層される銅箔２２Ｃを全面的に除去し、複数の第１層間絶縁層２１Ａ上に配置される第２層間絶縁層２１Ｂの上に積層される銅箔２２Ｃから導体層２２を形成する。従って、Ｆ面１１Ｆ側に積層される導体層２２の下には、少なくとも２以上の第１層間絶縁層２１Ａが積層方向に連続して並べられることとなる。本実施形態の配線板１０の製造方法によれば、Ｆ面１１Ｆ側でコア基板１１へのノイズ伝播を抑制することが可能となる。しかも、本実施形態では、第２層間絶縁層２１Ｂ上の銅箔２２Ｃより上側に配置される全ての銅箔２２Ｃは全面的に除去されるので、第２層間絶縁層２１Ｂ上の導体層２２を電気的に孤立させることが可能となり、ノイズ伝播抑制効果を高めることが可能となる。また、本実施形態では、Ｆ面１１Ｆ側の導体層２２の下に配置される複数の第１層間絶縁層２１Ａには、導体層２２に接続されるビア導体２５が形成されないので、導体層２２が受けるノイズがビア導体２５を介してコア基板１１へ伝播することが抑制される。

［他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）図１４及び図１５に示すように、Ｆ面側ビルドアップ部２０Ｆには、複数の導体層２２が含まれていてもよい。図１４に示す例では、Ｆ面側ビルドアップ部２０Ｆに、２つの導体層２２が含まれていて、それら２つの導体層２２の間に、２以上複数の第１層間絶縁層２１Ａが挟まれている。具体的には、コア基板１１のＦ面１１Ｆ上に第２層間絶縁層２１Ｂが積層され、その第２層間絶縁層２１Ｂ上に下側（コア基板１１に近い側）の導体層２２が積層されている。下側の導体層２２の上には、複数の第１層間絶縁層２１Ａと第２層間絶縁層２１Ｂとが順に積層され、その第２層間絶縁層２１Ｂ上に上側の導体層２２が積層されている。上側の導体層２２の上には、第１層間絶縁層２１Ａが積層されている。なお、Ｆ面１１Ｆ上に積層される第２層間絶縁層２１Ｂには、コア基板１１の導体層１２と下側の導体層２２とを接続するビア導体２５が形成されている。

また、図１５に示す例では、Ｆ面ビルドアップ部２０Ｆに、２つの導体層２２が含まれていて、下側の導体層２２とコア基板１１との間に、２以上複数の第１層間絶縁層２１Ａが挟まれている。具体的には、コア基板１１のＦ面１１Ｆ上に複数の第１層間絶縁層２１Ａと第２層間絶縁層２２Ｂとが順に積層され、その第２層間絶縁層２２Ｂ上に下側の導体層２２が積層されている。下側の導体層２２の上には、第２層間絶縁層２１Ｂが積層され、その第２層間絶縁層２１Ｂ上に上側の導体層２２が積層されている。上側の導体層２２の上には、第１層間絶縁層２１Ａが積層されている。なお、上側の導体層２２と下側の導体層２２とに挟まれる第２層間絶縁層２１Ｂには、それら２つの導体層２２，２２同士を接続するビア導体２５が形成されていない。

（２）上記実施形態では、第２層間絶縁層２１Ｂとコア基板１１との間に挟まれる複数の第１層間絶縁層２１Ａが３つである例を示したが、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。

１０配線板
１１コア基板
１１ＦＦ面（第２面）
１１ＳＳ面（第１面）
２１層間絶縁層
２１Ａ第１層間絶縁層
２１Ｂ第２層間絶縁層
２２導体層
２２Ｃ銅箔（金属層）
２５ビア導体
２７ソルダーレジスト層

Claims

表裏の一方側と他方側に第１面と第２面を有するコア基板を準備することと、
前記コア基板の前記第１面と前記第２面のそれぞれの上に複数の層間絶縁層を積層することと、
各前記層間絶縁層の上に金属層を積層することと、
前記第１面側の複数の前記金属層のうち全ての前記金属層から前記第１面側の導体層を形成することと、
前記第２面側の複数の前記金属層のうちの一部の前記金属層から前記第２面側の導体層を形成し、且つ、前記複数の金属層から前記一部の金属層を除いた残りの前記金属層を全面的に除去することと、を含む配線板の製造方法。
請求項１に記載の配線板の製造方法において、
前記金属層を積層するにあたり、前記第１面側と前記第２面側とで同数の前記金属層を積層する。
請求項１又は２に記載の配線板の製造方法において、
前記層間絶縁層の積層にあたり、前記第１面側と前記第２面側とで同数の前記層間絶縁層を積層する。
請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載の配線板の製造方法において、
前記第２面側の前記導体層の形成には、
前記第２面側の複数の前記層間絶縁層のうち積層方向に連続して並べられる複数の第１層間絶縁層のそれぞれの上に積層される前記金属層を全面的に除去することと、
前記第２面側の複数の前記層間絶縁層のうち前記複数の第１層間絶縁層上に配置される第２層間絶縁層の上に積層される前記金属層から前記導体層を形成することと、が含まれる。
請求項４に記載の配線板の製造方法において、
前記第２面側の前記導体層の形成には、
前記第２層間絶縁層上の前記金属層より上側に配置される全ての前記金属層を全面的に除去することが含まれる。
請求項４又は５に記載の配線板の製造方法において、
前記第１面側の前記層間絶縁層に、前記第１面側の前記導体層に接続されるビア導体を形成する一方で、
前記第２面側の前記層間絶縁層のうち前記複数の第１層間絶縁層に、前記第２面側の前記導体層に接続されるビア導体を形成しないようにすることをさらに含む。
請求項１乃至６のうち何れか１の請求項に記載の配線板の製造方法において、
前記第１面側の前記導体層の形成後、さらに、前記第１面側で前記コア基板から最も離れた前記導体層の上にソルダーレジスト層を形成することをさらに含む。
請求項１乃至７のうち何れか１の請求項に記載の配線板の製造方法において、
前記金属層として金属箔を用いる。