JP2023124582A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線基板の品質向上。
【解決手段】実施形態の配線基板の製造方法は、第１面１ａと第２面１ｂとの間を貫く貫通孔を有する絶縁基板１ｃを用意することと、第１面１ａ及び第２面１ｂそれぞれの上、及び貫通孔の内部に金属膜１３を形成することと、第１面１ａ及び第２面１ｂの上の金属膜１３上に金属膜１３の表面１３ａの凹部４を埋める樹脂層５を形成することと、樹脂層５を研磨する第１研磨を行って金属膜１３を部分的に露出させることと、凹部４に残る樹脂層５の残存部５１を、金属膜１３を薄くすることによって金属膜１３の露出面から突出させることと、樹脂層５の残存部５１を除去することと、を含んでいる。
【選択図】図２Ｉ

Description

本発明は、配線基板の製造方法に関する。

特許文献１には、積層板からなるコアに導通スルーホールを備える多層印刷配線板の製造方法が開示されている。銅箔が張り付けられた積層板に貫通孔が形成され、銅箔上、及び貫通孔内に電解銅めっきなどによって第１のめっき層が形成される。貫通孔の穴埋め後、第１のめっき層上に第２のめっき層が形成され、銅箔並びに第１及び第２のめっき層からなる内層導体回路及び導体ランドが形成される。その上に塗布される絶縁樹脂上に外層導体回路が形成される。

特開平１１－２７４７３０号公報

特許文献１に開示の多層印刷配線板の製造方法では、積層板の表面内で第１のめっき層の厚さにばらつきがあると、第１のめっき層の表面の起伏が、内層導体回路、その上に塗布される絶縁樹脂、及びその上に形成される外層導体回路それぞれの表面にも現れることがある。めっき膜の厚さは、例えば電解めっき時の電界集中などの種々の要因でばらつき得る。各層の導体回路及び／又は絶縁樹脂の表面に起伏があると、これら各要素の間の界面剥離などが生じ易く、配線板の信頼性が低下することがある。外層導体回路上に接続される電子部品の接続信頼性が低下することもある。

本発明の配線基板の製造方法は、第１面と前記第１面の反対面である第２面との間を貫く貫通孔を有する絶縁基板を用意することと、前記第１面及び前記第２面それぞれの上、及び前記貫通孔の内部に金属膜を形成することと、前記第１面及び前記第２面の上の前記金属膜上に前記金属膜の表面の凹部を埋める樹脂層を形成することと、前記樹脂層を研磨する第１研磨を行って前記金属膜を部分的に露出させることと、前記凹部に残る前記樹脂層の残存部を、前記金属膜を薄くすることによって前記金属膜の露出面から突出させることと、前記樹脂層の前記残存部を除去することと、を含んでいる。

本発明の実施形態によれば、めっき膜の厚さのばらつきによるめっき膜の表面の起伏を小さくすることができる。そのため、そのめっき膜を含む配線基板の信頼性の低下や、実装部品と配線基板との接続信頼性の低下を防止できることがある。

本発明の一実施形態の配線基板の製造方法によって製造される配線基板の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す平面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す平面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の変形例を示す拡大断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の変形例を示す拡大断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の変形例を示す拡大断面図。

一実施形態の配線基板の製造方法が図面を参照しながら説明される。図１は、一実施形態の配線基板の製造方法によって製造される配線基板の一例である配線基板１００を示す断面図である。本実施形態の理解を容易にするために、先ず配線基板１００の構造が説明される。なお、配線基板１００は本実施形態の配線基板の製造方法（以下、単に「本実施形態の方法」とも称される）によって製造される配線基板の一例に過ぎない。本実施形態の方法によって製造される配線基板の積層構造、並びに、導体層及び絶縁層それぞれの数は、図１の配線基板１００の積層構造、並びに配線基板１００に含まれる導体層及び絶縁層それぞれの数に限定されない。また、以下の説明で参照される各図面では、開示される実施形態が理解され易いように特徴部が拡大して描かれていることがあり、大きさや長さについて、各構成要素が、それぞれの間の正確な比率で描かれていない場合がある。

図１に示されるように、配線基板１００は、コア基板１と、コア基板１の両面それぞれに積層されているビルドアップ層２と、各ビルドアップ層２の上に形成されているソルダーレジスト３とを含んでいる。コア基板１は、第１面１ａ及びその反対面である第２面１ｂを有する絶縁層１０と、第１面１ａ及び第２面１ｂそれぞれの上に形成されている導体層１１とを含んでいる。絶縁層１０は、例えばガラス繊維やアラミド不織布などで形成される補強材１０ａを含んでいる。絶縁層１０には、その両面の導体層１１同士を接続するスルーホール導体１６が形成されている。スルーホール導体１６の内部は、エポキシ樹脂などを含む充填体１７によって充填されている。導体層１１は、多層構造を有しており、絶縁層１０側から順に積層されている金属箔１２、下層金属膜１３１及び上層金属膜１３２を含む金属膜１３（第１金属膜）、及び金属膜１５（第２金属膜）を含んでいる。これら各金属膜がさらに多層構造を有していてもよい。

絶縁層１０の第１面１ａ及び第２面１ｂそれぞれの上にビルドアップ層２が積層されている。各ビルドアップ層２は、コア基板１側から順に積層されている絶縁層２ａ、導体層２１、絶縁層２ｂ、及び導体層２２を含むと共に、各絶縁層を貫くビア導体２３を含んでいる。絶縁層２ａを貫くビア導体２３は導体層１１と導体層２１とを接続し、絶縁層２ｂを貫くビア導体２３は導体層２１と導体層２２とを接続している。各ビア導体２３は、導体層２１又は導体層２２と一体的に形成されている。導体層２１、２２、及びビア導体２３は、銅やニッケルなどの適切な導電性を有する材料で形成されている。絶縁層２ａ、２ｂは、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、フェノール樹脂、フッ素樹脂、及び液晶ポリマー（ＬＣＰ）のような、適切な絶縁性を有する熱硬化性又は熱可塑性の樹脂を用いて形成されている。

ソルダーレジスト３は、導体層２２が有する導体パッドを露出させる開口３ａを有している。ソルダーレジスト３は、例えば感光性のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などで形成されている。

図１の配線基板１００が製造される場合を例に、図２Ａ～図２Ｎを参照すると共に、図１を引き続き参照して、本実施形態の配線基板の製造方法が以下に説明される。図２Ａ～図２Ｃに示されるように、本実施形態の方法は、第１面１ａと第１面１ａの反対面である第２面１ｂとの間を貫く貫通孔１６ａを有する絶縁基板１ｃを用意することを含んでいる。絶縁基板１ｃは、製造される配線基板１００の絶縁層１０（図１参照）を構成する。

なお、本実施形態の方法の説明では、絶縁基板１ｃの厚さ方向（すなわち配線基板１００の厚さ方向）において絶縁基板１ｃ（すなわち配線基板１００の絶縁層１０）から遠い側は、「外側」、「上側」若しくは「上方」、又は単に「上」とも称される。一方、絶縁基板１ｃに近い側は、「内側」、「下側」若しくは「下方」、又は単に「下」とも称される。さらに、各導体層及び各導体層に含まれる導体パターン、並びに各絶縁層において、絶縁基板１ｃと反対側を向く表面は「上面」とも称され、絶縁基板１ｃ側を向く表面は「下面」とも称される。また、絶縁基板１ｃの厚さ方向は「Ｚ方向」とも称される。

図２Ａに示されるように、絶縁基板１ｃが用意される。配線基板１００が製造される図２Ａの例では、絶縁基板１ｃの厚さ方向と直交する２つの主面（第１面１ａ及び第２面１ｂ）に接合された金属箔１２を備える絶縁基板１ｃが用意されている。例えば両面銅張積層板が、両面に金属箔１２を備える絶縁基板１ｃとして用意されてもよい。しかし、金属箔１２は、銅に限らず、例えばニッケルなどの適切な導電性を有する任意の金属から成り得る。また、本実施形態の方法で用意される絶縁基板１ｃは、金属箔１２を備えていなくてもよい。また、別個に用意された金属箔１２と絶縁基板１ｃとが、熱圧着や、接着剤を用いた接着によって接合されてもよい。

本実施形態の方法で用意される絶縁基板１ｃは任意の厚さを有し得る。例えば、絶縁基板１ｃとして、０．８ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下の厚さを有する絶縁基板が用意されてもよい。適切な絶縁性を有する樹脂などの任意の材料で形成されている絶縁基板１ｃが用意され得る。絶縁基板１ｃの材料としては、エポキシ樹脂、ＢＴ樹脂、又はフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が例示されるが、絶縁基板１ｃの材料はこれらに限定されない。図２Ａの例では、絶縁基板１ｃは、補強材（芯材）１０ａを含んでいる、補強材１０ａは、例えばガラス繊維、アラミド繊維、アラミド不織布などが例示されるが、補強材１０ａの材料はこれらに限定されない。絶縁基板１ｃは、さらに、二酸化ケイ素やアルミナなどの粒体からなるフィラー（図示せず）を含んでいてもよい。

図２Ｂ及び図２Ｃに示されるように、絶縁基板１ｃを貫く貫通孔１６ａが形成される。図２Ｃは、図２Ｂに示される絶縁基板１ｃの第１面１ａ側の金属箔１２の上面を示す平面図である。図２ＣのIIＢ－IIＢ線での絶縁基板１ｃの断面図が図２Ｂに相当する。図２Ｂ及び図２Ｃの例では、絶縁基板１ｃと共に、その両面の金属箔１２も貫く複数の貫通孔１６ａが形成される。貫通孔１６ａは、例えば、ドリル加工や、炭酸ガスレーザーなどのレーザー光が照射されるレーザー加工のような任意の方法で形成され得る。

貫通孔１６ａは、後工程で形成されるスルーホール導体１６（図２Ｅ参照）の形成位置に形成される。貫通孔１６ａは、例えば、製造される配線基板に求められる電気的特性などに応じた任意の内径を有するように形成される。例えば、貫通孔１６ａは、１００μｍ以上、２５０μｍ以下の内径を有し得る。すなわち、本実施形態の方法において、絶縁基板１ｃを用意することは、１００μｍ以上、２５０μｍ以下の内径を有する貫通孔１６ａを絶縁基板１ｃに形成することを含んでいてもよい。なお、便宜上「内径」という用語が用いられているが、本実施形態の方法において形成される貫通孔１６ａの平面形状は円形や楕円形に限定されず、貫通孔１６ａは任意の平面形状を有し得る。また、本実施形態の方法の説明において、「平面形状」は、平面視において看取される各対象物の形状であり、「平面視」は、配線基板１００（図１参照）や絶縁基板１ｃの厚さ方向に沿う視線で各対象物を見ることを意味している。

図２Ｃに明示されるように、図２Ｂ及び図２Ｃの例では、複数の貫通孔１６ａは、平面視において絶縁基板１ｃに一様に形成されていない。絶縁基板１ｃは、貫通孔１６ａの配置密度の高い領域と低い領域とを有する。具体的には、二点鎖線で囲まれた領域Ａ（高密度領域）には、領域Ａ以外の領域（非高密度領域）よりも高い密度で貫通孔１６ａが形成されている。例えば、領域Ａには、６～２５個／ｍｍ²の密度で貫通孔１６ａが形成される。また領域Ａ以外の非高密度領域には、例えば、０～５個／ｍｍ²の密度で貫通孔１６ａが形成される。非高密度領域の中でも特に疎らに貫通孔１６ａが形成される領域（低密度領域）には、０～３個／ｍｍ²の密度で貫通孔１６ａが形成されてもよい。

貫通孔１６ａの形成後、好ましくは、貫通孔１６ａ内の樹脂残渣（スミア）が、例えばアルカリ性過マンガン酸塩を含む溶液を用いるデスミア処理によって除去される。

図２Ｄ及び図２Ｅに示されるように、本実施形態の方法は、さらに、絶縁基板１ｃの第１面１ａ及び第２面１ｂそれぞれの上、及び各貫通孔１６ａの内部に金属膜１３（第１金属膜）を形成することを含んでいる。図２Ｄ及び図２Ｅの例では、下層金属膜１３１と上層金属膜１３２とを形成することによって、これら２つの金属膜で構成される２層構造の金属膜１３が形成される。金属膜１３を構成する下層金属膜１３１及び上層金属膜１３２は、いずれも、絶縁基板１ｃの第１面１ａ及び第２面１ｂそれぞれの上から各貫通孔１６ａの内部まで連続するように形成される。下層金属膜１３１及び上層金属膜１３２の形成に用いられる金属としては、銅やニッケルなどが例示される。しかしこれらの金属膜は、銅及びニッケル以外の適切な導電性を有する任意の金属で形成されてもよい。

図２Ｄに示されるように、まず下層金属膜１３１が、絶縁基板１ｃの第１面１ａ及び第２面１ｂそれぞれの上の金属箔１２の露出面の全面、並びに各貫通孔１６ａの内壁面の全面に形成される。下層金属膜１３１は、例えば無電解めっきやスパッタリングによって形成される。下層金属膜１３１は、エポキシ樹脂などの絶縁体上、及び金属箔１２のような導体上の何れにも金属膜の形成が可能な任意の方法で形成され得る。

つぎに、図２Ｅに示されるように、下層金属膜１３１上に上層金属膜１３２が形成される。上層金属膜１３２は、例えば、下層金属膜１３１を給電層として用いる電解めっきによって、下層金属膜１３１の露出面の全面に形成される。すなわち上層金属膜１３２として、絶縁基板１ｃの第１面１ａ及び第２面１ｂそれぞれの上から各貫通孔１６ａの内面まで連続的に電解めっき膜が形成される。その結果、下層金属膜１３１及び上層金属膜１３２を含む金属膜１３が形成される。このように、本実施形態の方法において金属膜１３を形成することは、電解めっきによって、絶縁基板１ｃの第１面１ａ及び第２面１ｂそれぞれの上から各貫通孔１６ａの内部まで連続するめっき膜を形成することを含み得る。

貫通孔１６ａ内には、下層金属膜１３１及び上層金属膜１３２（すなわち金属膜１３）からなるスルーホール導体１６が形成される。なお、図２Ｅの例と異なり、貫通孔１６ａ内が金属膜１３で埋められて中空部を有さない柱状のスルーホール導体１６が形成されてもよい。また、金属膜１３の表面１３ａは、必要に応じて、薬液による酸化処理（所謂黒化処理）によって粗化されてもよい。

金属膜１３の形成では、種々の要因によって金属膜１３が一様の厚さで形成されずに、被めっき表面（例えば金属箔１２の表面及び貫通孔１６ａの内壁面）の面内で金属膜１３の厚さにばらつきが生じることがある。例えば、金属膜１３がめっき液への絶縁基板１ｃの浸漬による無電解めっきや電解めっきで形成される場合は、めっき液の不均一な流動によってめっき膜の成長速度にばらつきが生じ、その結果金属膜１３の厚さがばらつくことがある。また、金属膜１３、例えばその上層金属膜１３２が、前述したように電解めっきで形成されると、被めっき表面内での電界のばらつきによって、上層金属膜１３２の厚さにばらつきが生じることがある。

ここで、上層金属膜１３２は、前述したように、絶縁基板１ｃの第１面１ａ及び第２面１ｂの上から貫通孔１６ａの内部まで連続的に形成される。そのため、例えば、貫通孔１６ａの配置密度の違いによって、電解めっきによる上層金属膜１３２の形成において電界のばらつきが生じ得る。すなわち、貫通孔１６ａの配置密度の低い領域では、配置密度の高い領域と比べて貫通孔１６ａの数が少ない分だけ被めっき表面の面積が小さい。故に電界が集中し易いため、相対的に厚いめっき膜が形成され易い。一方、貫通孔１６ａの配置密度の高い領域には、相対的に薄いめっき膜が形成され易い。上層金属膜１３２などで構成される金属膜１３においてその厚さにばらつきが生じると、金属膜１３における金属箔１２と反対側の表面１３ａに厚さの違いに応じた起伏が生じ得る。

図２Ｅの例においても、図２Ｅ及び図２Ｆに示されるように、貫通孔１６ａの配置密度が他の領域よりも高い領域Ａには、周囲の領域よりも金属箔１２側に窪んだ凹部４が形成されている。なお図２Ｆは、図２Ｅに示される絶縁基板１ｃの第１面１ａ側の上層金属膜１３２の上面を示す平面図である。図２ＦのIIＥ－IIＥ線での絶縁基板１ｃの断面図が図２Ｅに相当する。図２Ｅ及び図２Ｆの例の凹部４は、平面視で複数の貫通孔１６ａと重なるように、複数の貫通孔１６ａを跨いで形成されている。

金属膜１３の表面１３ａの起伏は、前述したように、金属膜１３を含む配線基板１００（図１参照）のような配線基板内の界面剥離による信頼性の低下や、その配線基板に接続される部品の実装信頼性の低下をもたらすことがある。しかし、本実施形態の方法によれば、以下に説明されるように、後工程において金属膜１３の表面１３ａが平坦化される。そのため、配線基板１００自身の信頼性や、その実装信頼性の低下が防止され得る。

図２Ｇ及び図２Ｈに示されるように、本実施形態の方法は、絶縁基板１ｃの第１面１ａ及び第２面１ｂの上の金属膜１３上に、金属膜１３の表面１３ａの凹部４を埋める樹脂層５を形成することを含んでいる。樹脂層５は、例えば、図２Ｇに示されるようにシート状に成形されたエポキシ樹脂などの適切な樹脂からなる樹脂シート５ａを金属膜１３の表面１３ａの全面に積層することによって形成される。このように、本実施形態の方法において樹脂層５を形成することは、金属膜１３の表面１３ａの全面に樹脂シート５ａを積層することを含み得る。樹脂シート５ａを加熱及び加圧することによって、樹脂シート５ａが金属膜１３に熱圧着され、その結果、樹脂層５が形成される。加熱及び加圧して樹脂シートを積層する方法としてはラミネート法やプレス法がある。これら方法で片面ずつ、あるいは両面同時に樹脂シートが積層されてもよい。より好ましくはボイドなどの発生を抑制し、密着性を高める真空ラミネートや真空プレスなどの方法が望ましい。なお樹脂層５は、樹脂シート５ａの積層以外の任意の方法でも形成され得る。例えば、樹脂層５は、エポキシ樹脂などの適切な樹脂の印刷や塗布によって形成されてもよい。

樹脂層５は、任意の樹脂、例えば、エポキシ樹脂やＢＴ樹脂などの熱硬化性樹脂、又はフッ素樹脂やＬＣＰなどの熱可塑性樹脂で形成される。樹脂層５は、絶縁基板１ｃを構成する樹脂と同じ樹脂で形成されてもよい。しかし、後工程で行われる加工の容易性の面で、絶縁基板１ｃに含まれる補強材１０ａのような補強材を含まない樹脂層５が好ましいことがある。より一般的には半硬化性の樹脂をシート状に加工して絶縁性、及び硬化樹脂や金属などへの接着性を高めた熱圧着シート（ボンディングシート）の使用が望ましく、これらはフレキ基板やリジッド基板の接続用途として様々な物性の品種が市販されており容易に入手可能である。信頼性上の観点からは好ましくは使用している絶縁基板１ｃと同じ、もしくは近い熱膨張係数を持つもの、より好ましくは絶縁基板１ｃのＺ方向の熱膨張係数と同じ、もしくは近い熱膨張係数を持つものが望ましい。

図２Ｇ及び図２Ｈに示される例では、樹脂シート５ａの材料の一部、すなわち、樹脂層５を構成する樹脂の一部で貫通孔１６ａの内部（スルーホール導体１６の内部）が充填されている。貫通孔１６ａを充填する樹脂によって充填体１７が形成されている。このように、本実施形態の方法において樹脂層５を形成することは、樹脂層５を構成する樹脂の一部で貫通孔１６ａの内部を充填することを含み得る。このように樹脂層５の樹脂の一部で貫通孔１６ａが充填される場合、絶縁基板１ｃの熱膨張率との整合などの面で、二酸化ケイ素やアルミナなどの無機フィラー（図示せず）を含む樹脂層５が好ましいことがある。貫通孔１６ａを充填することによって、例えば、後工程において、スルーホール導体１６の真上にビア導体２３（図２Ｎ参照）を形成することも可能になる。

図２Ｉに示されるように、本実施形態の方法は、さらに、樹脂層５を研磨する第１研磨を行うことによって、樹脂層５に覆われている金属膜１３を部分的に露出させることを含んでいる。例えば、金属膜１３の厚い部分の表面１３ａ、すなわち表面１３ａのうちの金属箔１２からの高さが高い部分が露出するように樹脂層５が研磨される。図２Ｉの例では、凹部４以外の部分の表面１３ａが露出するように第１研磨が行われている。凹部４には樹脂層５の一部（残存部５１）が残っている。

第１研磨は樹脂層５の厚さ方向の一部の除去が可能な任意の方法で行われ得る。例えば、第１研磨として、ベルトサンダによるサンディングやバフ研磨などの機械的研磨が行われてもよく、溶解性のプラズマガスを用いる化学的研磨が行われてもよく、これらを組み合わせた化学機械研磨（ＣＭＰ）が行われてもよい。また、比較的粗く多くの量を研磨する１次研磨として機械的研磨が行なわれ、その後に微細な凹凸を消滅させる２次研磨（仕上げ研磨）として、化学的研磨やＣＭＰが行われてもよい。

金属膜１３の一部を露出させることによって、金属膜１３の厚い部分を薄くすることが容易になる。好ましくは、図２Ｉに示されるように金属膜１３の表面１３ａのうちの凹部４以外の部分が露出するまで第１研磨が行なわれる。凹部４以外の部分の露出後も第１研磨が継続されてもよいが、凹部４に残る樹脂層５の残存部５１とその周囲の金属膜１３とは、両者の物性の相違のため均等に研磨されないので、好ましくは、表面１３ａのうちの凹部４以外の部分が露出したところで、第１研磨が終えられる。

図２Ｊに示されるように、本実施形態の方法は、さらに、残存部５１を金属膜１３の表面１３ａのうち露出している部分（露出面）から突出させることを含んでいる。具体的には、金属膜１３のうちの厚い部分、すなわち、金属膜１３のうちの残存部５１に覆われずに露出している表面１３ａの一部を含む部分が薄くされる。残存部５１をその周囲の金属膜１３の表面１３ａよりも突出させることによって、後工程で残存部５１を容易に除去することができる。また、金属膜１３の厚い部分を薄くすることによって、金属膜１３を含む導体層（例えば図１の導体層１１）への微細な配線パターンの形成が容易になる。図２Ｊの例では、領域Ａ以外の領域に形成されているスルーホール導体１６を充填する充填体１７も金属膜１３の表面１３ａから突出している。

金属膜１３は、銅などの金属に作用する任意の加工や処理によって薄くされる。好ましくは、エポキシ樹脂などを含む残存部５１に顕著に作用しない方法が用いられる。そのような方法を用いることによって、残存部５１のマスキングを省略することができる。例えば、塩化第二鉄溶液、塩化第二銅溶液、過酸化水素－硫酸系溶液、又はアルカリ性溶液に金属膜１３の露出部を晒すウェットエッチングによって金属膜１３の厚い部分が薄くされる。残存部５１は、その下の金属膜１３の薄い部分を覆うエッチングレジストとして用いられ、金属膜１３の薄い部分をエッチングから保護する。このように本実施形態の方法において金属膜１３を薄くすることは、金属膜１３のうちの残存部５１に覆われていない部分に対してエッチングを行うことを含み得る。金属膜１３の厚い部分を薄くすることによって、金属膜１３の表面１３ａの凹部４（図２Ｉ参照）が消滅する。金属膜１３の厚さが略均一にされてもよい。金属膜１３は、好ましくは、その表面１３ａ上の残存部５１全体が、表面１３ａの全面から突出するまで薄くされる。

図２Ｋに示されるように、本実施形態の方法は、さらに、金属膜１３の表面１３ａ上の樹脂層の残存部５１を除去することを含んでいる。残存部５１の除去は、残存部５１の除去が可能な任意の方法で行われ得る。例えば、残存部５１は、研磨（第２研磨）によって除去され得る。すなわち、本実施形態の方法において残存部５１を除去することは、残存部５１を研磨する第２研磨を行うことを含み得る。前述したように、先行する工程で金属膜１３の厚い部分が薄くされてその表面１３ａ上に残存部５１が突出しているので、残存部５１だけを研磨することができる。残存部５１に適した条件を用いることで、残存部５１を容易に除去することができる。図２Ｋの例では、残存部５１の除去と共に、領域Ａ以外の領域に形成されたスルーホール導体１６を充填する充填体１７における表面１３ａからの突出部分も除去されている。

第２研磨は、残存部５１の研磨が可能な任意の方法で行われる。例えば第２研磨として、第１研磨と同様に、ベルトサンディングやバフ研磨などの機械的研磨が行われてもよく、化学的研磨が行われてもよく、ＣＭＰが行われてもよい。また、１次研磨として機械的研磨が行なわれ、その後に２次研磨（仕上げ研磨）として、化学的研磨やＣＭＰが行われてもよい。

第２研磨は、金属膜１３の凹部４（図２Ｉ参照）に残った残存部５１を除去するだけなので、その研磨量は、前述した樹脂層５（図２Ｈ参照）を研磨する第１研磨の研磨量よりも少なくてもよい。換言すると、第１研磨の研磨量は第２研磨の研磨量よりも多くてもよい。なお「研磨量」は、研磨による樹脂層５又は残存部５１の厚さの減少分の長さである。

第２研磨において、残存部５１と共に金属膜１３の表面１３ａが研磨されてもよい。例えば、金属膜１３が薄くされる先行工程において凹部４（図２Ｉ参照）が完全に消滅するほど金属膜１３の厚い部分が薄くされていない場合、残存部５１の研磨と共に金属膜１３が研磨されてもよい。また、残存部５１の除去後、所望の時間、第２研磨が継続され、スルーホール導体１６の内部の充填体１７と共に、金属膜１３の表面１３ａが研磨されてもよい。金属膜１３の表面１３ａを一層平坦にできることがある。また、充填体１７の端面と表面１３ａとを、より高度に面一にできることがある。このように本実施形態の方法において第２研磨を行うことは、残存部５１の研磨に続いて金属膜１３の表面１３ａを研磨することを含んでいてもよい。

樹脂層５の残存部５１（図２Ｉ参照）を除去することによって、起伏や凹凸の少ない平坦な表面を金属膜１３上に得ることができる。そのため、前述したような、金属膜１３上に形成される絶縁層と導体層との間での界面剥離などによる配線基板の信頼性の低下や、配線基板への部品の実装信頼性の低下を防止できることがある。なお、先に参照した図２Ｅの状態で、例えばエッチングによって金属膜１３の厚い部分が薄くされると、金属膜１３の薄い部分（凹部４の底部）も薄くされてしまう。これを防ぐためには、凹部４をエッチングレジストで覆うことが必要になり、その形成のための工数が増加する。これに対して本実施形態では、貫通孔１６ａの内部への樹脂充填と共に凹部４を覆うことができる。そしてその凹部４内の樹脂（残存部５１）をエッチングレジストとして用いて金属膜１３をエッチングすることができる。

絶縁基板１ｃの厚さが、先に例示された１．３ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下の厚さであると、絶縁基板１ｃにおいて十分な剛性が得られ、製造される配線基板の反りが抑制されることがある。さらに、その絶縁基板１ｃに高密度で形成された貫通孔１６ａによる金属膜１３の表面１３ａの凹部４（図２Ｉ参照）を本実施形態の方法によって容易に解消して、表面１３ａとして凹凸の少ない平面が得られると考えられる。また、貫通孔１６ａの内径が、先に例示された１２０μｍ以上、１８０μｍ以下の大きさであると、スルーホール導体１６において十分に低い電気抵抗が得られ、製造される配線基板に例えば低いインピーダンスを有する電源やＧＮＤパターンを形成できることがある。さらに、その貫通孔１６ａの高密度配置による金属膜１３の表面１３ａの凹部４を本実施形態の方法によって容易に解消して、表面１３ａとして凹凸の少ない平面が得られると考えられる。

図１の配線基板１００が製造される場合、本実施形態の方法は、以下に説明される、さらなる工程を含み得る。以下の説明では、絶縁基板１ｃは「絶縁層１０」とも称される。

図２Ｌに示されるように、金属膜１３の表面１３ａ上、及び、スルーホール導体１６の内部（すなわち貫通孔１６ａの内部）を充填する充填体１７の端面上に、金属膜１５（第２金属膜）が形成される。金属膜１５は、例えば、無電解めっき又はスパッタリングによって形成され得る。金属膜１５は、無電解めっきやスパッタリングなどと、この無電解めっきなどによって形成された金属膜を給電層として用いる電解めっきとによって、２層構造を有するように形成されてもよい。充填体１７の端面を覆う金属膜１５を、スルーホール導体１６の周囲の金属膜１３と接するように形成することによって、後工程において、スルーホール導体１６と電気的に接続されるビア導体２３（図２Ｎ参照）をスルーホール導体１６の真上に形成することができる。すなわち金属膜１５は、スルーホール導体１６を覆う、所謂蓋めっきである。このように、本実施形態の方法は、さらに、貫通孔１６ａの内部を充填する樹脂（図２Ｈの樹脂層５を構成する樹脂の一部である充填体１７）の端面を覆う金属膜１５を形成することを含み得る。金属膜１５の形成によって、金属箔１２、金属膜１３、及び金属膜１５からなる導体層１１が絶縁層１０の第１面１ａ及び第２面１ｂそれぞれの上に形成される。

金属膜１５の形成後、例えばドライフィルムレジストの積層などによって、金属膜１５上にエッチングレジストＲが設けられる。エッチングレジストＲには、適切な開口を有する露光マスクを用いた露光、及び現像によって、導体層１１が有するべき導体パターンを形成する部分以外の部分を露出させる開口Ｒａが形成される。そして、導体層１１のうちの開口Ｒａ内に露出する部分が、例えばウェットエッチングやドライエッチングなどによって除去されて、導体層１１がパターニングされる。

図２Ｍに示されるように、スルーホール導体１６のスルーホールパッドである導体パッド１１ａなどの所望の導体パターンを含む導体層１１が得られる。絶縁層１０の第１面１ａ及び第２面１ｂのうちの導体層１１に覆われていない部分が露出する。図１の配線基板１００のコア基板１が完成する。

図２Ｎに示されるように、コア基板１の両面それぞれにビルドアップ層２が形成される。ビルドアップ層２は、一般的なビルドアップ工法によって形成され得る。すなわち、例えばフィルム状又はシート状に成形された半硬化状態のエポキシ樹脂、ＢＴ樹脂、又はフッ素樹脂などをコア基板１上に積層して熱圧着することによって、絶縁層２ａが形成される。絶縁層２ａの上に、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、又はフルアディティブ法などの任意の方法によって導体層２１が形成され、絶縁層２ａ内にはビア導体２３が形成される。さらに絶縁層２ａ及び導体層２１と、それぞれ同様の方法で、絶縁層２ｂ及び導体層２２が形成され、絶縁層２ｂ内にもビア導体２３が形成される。

そして、ビルドアップ層２の上にソルダーレジスト３が形成される。ソルダーレジスト３は、例えば、感光性のエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂などを、スプレーイングや積層、又は印刷などで供給することによって形成される。適切な開口を有する露光マスク（図示せず）を用いる露光、及び現像、又はレーザー加工などによって、所望の位置に開口３ａが形成される。以上の工程を経ることによって、図１の配線基板１００が完成する。

図３Ａ～図３Ｃには、一実施形態の配線基板の製造方法における金属膜１３を薄くすること（図２Ｊ参照）、及び残存部５１の研磨（第２研磨、図２Ｋ参照）に関する他の例が示されている。図３Ａ～図３Ｃは、それぞれ、図２ＪのIIIＡ部に相当する部分の各工程後の状態を拡大して示している。

図３Ａには、本実施形態の方法の他の例において、図２Ｊに示される工程のように金属膜１３の厚い部分が薄くされた後の状態が示されている。図３Ａの例では、金属膜１３の表面１３ａのうちの樹脂層５（図２Ｈ参照）の残存部５１に覆われていない部分（露出部分）が、残存部５１に覆われている部分よりも凹まされている。すなわち、金属膜１３のうちの残存部５１に覆われていない部分が残存部５１に覆われている部分よりも薄くされている。残存部５１に覆われていない部分をこのように薄くすることによって、より確実に残存部５１の全体を金属膜１３の表面１３ａ上に露出させることができる。このように本実施形態の方法において金属膜１３の厚い部分を薄くすることは、絶縁基板１ｃ（図２Ｊ参照）の両面それぞれの上の金属膜１３のうちの残存部５１に覆われていない部分を残存部５１に覆われている部分よりも薄くすることを含み得る。

図３Ｂに示されるように、図２Ｋを参照して説明された工程と同様に第２研磨が行なわれ、残存部５１が除去される。金属膜１３の表面１３ａには、残存部５１に覆われていた部分Ｐ１と残存部５１に覆われていなかった部分Ｐ２との間に段差が生じている。そのため、残存部５１の除去後も第２研磨が継続される。すなわち、残存部５１に覆われていた部分Ｐ１が研磨される。また、スルーホール導体１６の内部を充填する充填体１７の端面も、継続される第２研磨によって研磨される。

図３Ｃに示されるように、継続される第２研磨によって、金属膜１３の表面１３ａにおける段差が解消される。残存部に覆われていた部分Ｐ１における表面１３ａが、残存部に覆われていなかった部分Ｐ２における表面１３ａと略面一にされている。充填体１７の端面も、金属膜１３の表面１３ａと略面一にされている。金属膜１３の表面１３ａ及び充填体１７の端面において、凹凸や起伏の少ない平坦面が得られる。また、金属膜１３の部分Ｐ１の厚さが、第２研磨前よりも薄くされている。導体層１１（図２Ｍ参照）への微細な導体パターンの形成に有利なことがある。

実施形態の配線基板の製造方法は、各図面を参照して説明された方法に限定されない。例えば、前述したように、実施形態の配線基板の製造方法によって、任意の層数を有する任意の積層構造の配線基板が製造され得る。図２Ｂの例の絶縁基板１ｃのような絶縁基板は、貫通孔１６ａのような貫通孔に関して密度の異なる領域を含んでいなくてもよく、絶縁基板全体に渡って一様に貫通孔が形成されていてもよい。絶縁基板上に形成される金属膜の厚さのばらつきは、貫通孔の密度以外の種々の要因でも生じ得る。また、スルーホール導体を覆う蓋めっき（図２Ｌの例の金属膜１５のような金属膜）は形成されなくてもよい。実施形態の配線基板の製造方法には、前述された各工程以外に任意の工程が追加されてもよく、前述された工程のうちの一部が省略されてもよい。

１００ 配線基板
１ コア基板
１ａ 第１面
１ｂ 第２面
１ｃ 絶縁基板
１０ 絶縁層
１１ 導体層
１３ 金属膜
１３ａ 表面
１３１ 下層金属膜
１３２ 上層金属膜
１５ 金属膜
１６ スルーホール導体
１６ａ 貫通孔
１７ 充填体
２ ビルドアップ層
４ 凹部
５ 樹脂層
５ａ 樹脂シート
５１ 残存部
Ｐ１ 残存部に覆われている部分
Ｐ２ 残存部に覆われていない部分

Claims (12)

1. 第１面と前記第１面の反対面である第２面との間を貫く貫通孔を有する絶縁基板を用意することと、
   前記第１面及び前記第２面それぞれの上、及び前記貫通孔の内部に金属膜を形成することと、
   前記第１面及び前記第２面の上の前記金属膜上に前記金属膜の表面の凹部を埋める樹脂層を形成することと、
   前記樹脂層を研磨する第１研磨を行って前記金属膜を部分的に露出させることと、
   前記凹部に残る前記樹脂層の残存部を、前記金属膜を薄くすることによって前記金属膜の露出面から突出させることと、
   前記樹脂層の前記残存部を除去することと、
   を含んでいる、配線基板の製造方法。
2. 請求項１記載の配線基板の製造方法であって、前記残存部を除去することは、前記残存部を研磨する第２研磨を行うことを含んでいる。
3. 請求項２記載の配線基板の製造方法であって、前記第１研磨の研磨量は前記第２研磨の研磨量よりも多い。
4. 請求項２記載の配線基板の製造方法であって、前記第２研磨を行うことは、前記残存部の研磨に続いて前記金属膜の表面を研磨することを含んでいる。
5. 請求項１記載の配線基板の製造方法であって、前記樹脂層を形成することは、前記金属膜の前記表面の全面に樹脂シートを積層することを含んでいる。
6. 請求項１記載の配線基板の製造方法であって、前記金属膜を薄くすることは、前記金属膜のうちの前記残存部に覆われていない部分に対してエッチングを行うことを含んでいる。
7. 請求項１記載の配線基板の製造方法であって、前記金属膜を薄くすることは、前記第１面及び前記第２面それぞれの上の前記金属膜のうちの前記樹脂層の前記残存部に覆われていない部分を前記残存部に覆われている部分よりも薄くすることを含んでいる。
8. 請求項１記載の配線基板の製造方法であって、前記金属膜を形成することは、電解めっきによって、前記第１面及び前記第２面それぞれの上から前記貫通孔の内部まで連続するめっき膜を形成することを含んでいる。
9. 請求項１記載の配線基板の製造方法であって、前記樹脂層を形成することは、前記樹脂層を構成する樹脂の一部で前記貫通孔の内部を充填することを含んでいる。
10. 請求項９記載の配線基板の製造方法であって、さらに、前記貫通孔の内部を充填する前記樹脂の一部の端面を覆う金属膜を形成することを含んでいる。
11. 請求項１記載の配線基板の製造方法であって、前記絶縁基板を用意することは、１００μｍ以上、２５０μｍ以下の内径を有する前記貫通孔を前記絶縁基板に形成することを含んでいる。
12. 請求項１記載の配線基板の製造方法であって、前記絶縁基板として、０．８ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下の厚さを有する絶縁基板が用意される。

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