JP4127442B2 - 多層ビルドアップ配線板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、層間樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層してなり、表面にソルダーレジスト層を被覆した多層ビルドアップ配線板に関し、特に、ソルダーレジスト層の貫通孔をレーザにより穿設する多層ビルドアップ配線板及び該多層ビルドアップ配線板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多層ビルドアップ配線板は、コア基板の両面に層間樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層することにより形成される。該多層ビルドアップ配線板では、表面にソルダーレジスト層を配設し、該ソルダーレジスト層に設けた開口に外部接続用の半田バンプを設けている。ここで、ソルダーレジスト層の開口は、ソルダーレジストとして感光性樹脂を用い、開口に相当する位置に黒円の描かれたマスクを介してソルダーレジストを感光させ、黒円位置に相当する未感光部分を溶解することにより形成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記フォトリソグラフィーによる方法では、感光性の材料しか用いることができず、多層ビルドアップ配線板に要求される性能を満たし得ないことがある。
【０００４】
また、従来技術の多層ビルドアップ配線板では、半田バンプの接続信頼性が低かった。この原因を研究したところ、貫通孔と金属膜との密着性に問題があることが分かった。即ち、開口下の導体回路にニッケルめっき膜を析出させた上に半田を充填して半田バンプとするが、該導体回路とニッケルめっき膜との密着性が低く、導体回路からニッケルめっき膜が剥離することで半田バンプの断線が生じていることが判明した。
【０００５】
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、その目的は、ソルダーレジストに高性能な材料を選択できる多層ビルドアップ配線板及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の目的は、高い信頼性の半田バンプを形成し得る多層ビルドアップ配線板及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１は、少なくとも以下の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の工程を含むことを特徴とする多層ビルドアップ配線板の製造方法：
（ａ）表面に金属粗化層を有する導体回路の形成された基板の表面にソルダーレジスト層を形成する工程、
（ｂ）前記ソルダーレジスト層に炭酸ガスレーザを照射し、前記導体回路に至る貫通孔を穿設する工程であって、炭酸ガスレーザをソルダーレジスト層下の前記導体回路に垂直に照射し、該導体回路表面の金属粗化層からの反射波と入射波との干渉を生ぜしめることで、当該貫通孔の側壁に縞状に凹凸を形成する工程、
（ｃ）側壁に縞状に凹凸を形成した貫通孔に金属膜を設けた後、低融点金属を充填し、リフローを行い前記貫通孔に低融点金属からなるバンプを設ける工程。
【００１０】
また、請求項４は、請求項１にて、前記貫通孔を形成する工程において、シングルモードのレーザを照射することで、直径３００μｍ〜６５０μｍの貫通孔を形成することを技術的特徴とする。
【００１１】
請求項５は、請求項１にて、前記貫通孔を形成する工程において、マルチモードのレーザを照射することで、直径５０μｍ〜３００μｍの貫通孔を形成することを技術的特徴とする。
【００１４】
請求項６は、導体回路の配設された基板の表面にソルダーレジスト層を形成してなる多層ビルドアップ配線板であって、
前記ソルダーレジスト層にレーザで穿設した貫通孔の側壁に、縞状に凹凸が形成されてなり、
金属膜の形成された前記貫通孔内に充填された低融点金属をリフローを行てなるバンプが形成され、
前記導体回路表面に粗化層が形成されていることを技術的特徴とする。
【００１６】
請求項７は、請求項６において、前記ソルダーレジスト層が熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体からなることを技術的特徴とする。
【００１８】
本発明では、ソルダーレジスト層にレーザで貫通孔を穿設するため、感光性樹脂に限定されることなく、ソルダーレジスト層として種々の材料を用いることが可能となる。
また、ソルダーレジストの樹脂残りによる導通不良を低減させることができる。
導体回路表面は電解めっき膜が最適である。電解めっき膜は無電解めっき膜に批べて結晶粒子が大きく、光沢性に優れ、レーザ光を反射させやすく、後述するようなレーザ光の入射光と反射光を干渉させる場合には最適である。
【００１９】
請求項１の発明では、導体回路表面は、金属粗化層を有することが特徴である。導体回路表面に金属粗化層を設けるため、金属粗化層表面でレーザ光が反射し、後述するように、レーザ光の入射波と反射波を干渉させることができ、ソルダーレジスト層の貫通孔の壁面に、孔方向にそって縞状に凹凸を設けることが可能である。
【００２０】
さらに粗化層により、レーザ光の反射を一定限度に抑制できるため、導体回路表面の樹脂のこりの発生を防止できるのである。また、粗化層によりソルダーレジスト層との密着を確保できるため、レーザ光の熱衝撃による劣化でソルダーレジスト層が剥離することを防止できる。
【００２１】
粗化層のＲｍａｘは、０．０５μｍ〜２０μｍが望ましい。０．０５μｍ未満では裏面が黒色となりレーザ光を吸収してしまい、２０μｍを越えるとレーザ光が散乱していずれにせよ、入射波と反射波を干渉させることができないからである。
【００２２】
このような粗化層としては、研磨処理などの物理的粗化、酸化（黒化）−還元処理、硫酸−過酸化水素水溶液処理、第二銅錯体と有機酸からなるエッチング液による酸素共存下での粗化処理などの非酸化性の化学的粗化、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｕ−Ｃｏ−Ｐなどの合金めっきを施すめっき処理などで得られる粗化層が望ましい。これらはいずれも金属粗化層であり、レーザ光を反射しうるからである。前記Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐのめっきとしては例えば硫酸鋼（０．１×１０-2〜２５×１０-2ｍｏｌ／ｌ）、硫酸ニッケル（０．１×１０-3〜４０×１０-3ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸（１×１０-2〜２０×１０-2ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（１×１０-1〜１０×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、ホウ酸（１×１０-1〜１０．０×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、界面活性剤（日信化学工業社製、サーフィノール４６５）（０．１〜１０ｇ／ｌ）の水溶液からなるｐＨ＝９の無電解めっき浴を使用できる。
【００２３】
また、本願発明に用いる第二銅錯体は、アゾール類の第二銅錯体がよい。このアゾール類の第二銅錯体は、金属銅等を酸化する酸化剤として作用する。アゾール類としてはジアゾール、トリアゾール、テトラゾールがよい。中でも、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール等がよい。アゾール類の第二銅錯体の添加量は、１〜１５重量％がよい。溶解性及び安定性に優れ、また、触媒核を構成するＰｄなどの貴金属をも溶解させることができるからである。
【００２４】
また、酸化銅を溶解させるために、有機酸をアゾール類の第二銅錯体に配合する。
具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、アクリル酸、クロトン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、安息香酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、スルファミン酸からなる群より選ばれる少なくとも１種がよい。有機酸の含有量は、０．１〜３０重畳％がよい。酸化された銅の溶解性を維持し、かっ溶解安定性を確保するためである。
発生した第一銅錯体は、酸の作用で溶解し、酸素と結合して第二銅錯体となって、再び銅の酸化に寄与する。
【００２５】
また、銅の溶解やアゾール類の酸化作用を補助するために、ハロゲンイオン、例えばフッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン等をエッチング液に加えてもよい。本発明では、塩酸、塩化ナトリウム等を添加して、ハロゲンイオンを供給することができる。ハロゲンイオン量は、０．０１〜２０重量％がよい。形成された粗化面と層間樹脂絶縁層との密着性に優れるからである。
アゾール類の第二銅錯体と有機酸（必要に応じてハロゲンイオン）を、水に溶解してエッチング液を調整する。
【００２６】
酸化−還元処理としては、ＮａＯＨ１〜１００ｇ／ｌ、ＮａＣｌＯ2１〜１００ｇ／ｌ、Ｎａ3ＰＯ4１〜５０ｇ／ｌの酸化浴とＮａＯＨ１〜１００ｇ／ｌ、ＮａＢＨ4１〜５０ｇ／ｌの還元浴を使用できる。
【００２７】
請求項１の発明では、ソルダーレジスト層貫通孔に低融点金属からなるバンプを形成する。このようなバンプにＩＣチップの電極を接続させたり、あるいは、このようなバンプを利用してプリント基板を他のプリント基板へ実装することができる。
【００２８】
請求項４の発明では、ビーム径を大きくすることができるシングルモードのレーザを照射するため、直径３００μｍ〜６５０μｍの貫通孔、即ち、他のプリント配線板（例えば、マザーボード）への接続用のバンプを形成するための貫通孔をソルダーレジスト層に形成することが可能になる。
【００２９】
請求項５の発明では、ビーム径を小さくできるマルチモードのレーザを照射するため、直径５０μｍ〜３００μｍの貫通孔、即ち、ＩＣチップへの接続用のバンプを形成するための貫通孔をソルダーレジスト層に形成することが可能になる。
【００３０】
請求項１の発明では、貫通孔を形成する工程において、炭酸ガスレーザの反射波と入射波との干渉を生ぜしめることで、当該貫通孔の側壁に縞状の凹凸を形成するため、該貫通孔に金属膜を形成する際に、当該貫通孔に密着させることができる。
【００３１】
請求項１の発明では、側壁を形成した貫通孔に金属膜を形成した後、低融点金属を充填することでバンプを形成するため、該金属膜を縞状の凹凸が形成された貫通孔に密着させることで、バンプを強固に導体回路に接続させることができる。
【００３２】
請求項６の発明では、ソルダーレジスト層に穿設した貫通孔の側壁に縞状の凹凸を形成してあるため、該貫通孔に金属膜を形成する際に、当該貫通孔に密着させることができる。
【００３３】
また、ヒートサイクルにより、金属膜とソルダーレジスト層の熱膨張率の相違により、ソルダーレジスト層にクラックが発生する場合があるが、本発明では、金属膜とソルダーレジスト層の貫通孔壁面が密着するため、クラックが発生しにくい。
また、貫通孔壁面に孔方向にそって縞伏に凹凸を設けたことにより、壁面と低融点金属との接触が面接触ではなく線接触になるため、高温多湿条件下で低融点金属がイオン化して拡散する現象（マイグレーション）を抑制できる。
使用される低融点金属、金属膜は前述ものと同じである。前記導体回路表面は電解めっき膜が最適である。電解めっき膜は、無電解めっき膜に比べて結晶粒子が小さく、光沢性に優れ、また、めっき焼けと呼ばれる変色が少ないためレーザ光を反射させやすく、壁面に孔方向にそって縞状に凹凸を設けることができるからである。
【００３４】
縞状の凹凸は、凸と凸（あるいは凹と凹）との間隔が１〜２０μｍが望ましい。小さすぎても、大きすぎても金属膜との密着効果が低下し、また面接触と殆どかわらなくなるため前述の効果が得られないからである。この間隔はレーザ光の波長の１／２に概ね一致する。
【００３５】
低融点金属としてはＳｎ／Ｐｂ、Ａｇ／Ｓｎ、Ａｇ／Ｓｎ／Ｃｕなどの半田を使用することができる。また、このようなバンプは、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕなどの金属膜を介して形成することができる。Ｃｕ、Ｎｉ層は０．１〜１０μｍ、Ｐｄ、Ａｕ層は０．０１〜１０μｍに調整される。
【００３６】
請求項６の発明では、貫通孔に金属膜を介して、低融点金属を充填することでバンプを形成するため、該金属膜を縞状の凹凸が形成された貫通孔に密着させることで、バンプを強固に導体回路に接続させることができる。
【００３７】
請求項７の発明では、ソルダーレジスト層が、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体からなるため、レーザにより貫通孔側面に縞状の凹凸を形成し易いのである。なお、熱可塑性樹脂のみの場合は、樹脂が溶融してしまし、明確な凹凸形状の形成が困難である。
【００３８】
請求項６の発明では、導体回路表面は、金属粗化層を有することが特徴である。導体回路表面に金属粗化層を設けるため、金属粗化層表面でレーザ光が反射し、後述するように、レーザ光の入射波と反射洩を干渉させることができ、ソルダーレジスト層の貫通孔の壁面に、孔方向にそって縞状に凹凸を設けることが可能である。
【００３９】
さらに、粗化層により、レーザ光の反射を一定限度以下に抑制できるため、導体回路表面の樹脂のこりの発生を防止できるのである。また、粗化層によりソルダーレジスト層との密着を確保できるため、レーザ光の熱衝撃による劣化でソルダーレジスト層が剥離することを防止できる。粗化層のＲｍａｘは、前述のように０．０５μｍ〜２０μｍが望ましい。
【００４０】
前記金属粗化層はさらに、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、貴金属から選ばれる少なくとも１種以上の金属で被覆されていてもよい。光沢度確保とソルダーレジストとの密着性を改善するためである。これらの金属は、その厚さが０．０１〜１０μｍであることが望ましい。
【００４１】
本発明では、上記層間樹脂絶縁層として無電解めっき用接着剤を用いることが望ましい。この無電解めっき用接着剤は、硬化処理された酸あるいは酸化剤に可溶性の耐熱性樹脂粒子が、酸あるいは酸化剤に難溶性の未硬化の耐熱性樹脂中に分散されてなるものが最適である。
酸、酸化剤で処理することにより、耐熱性樹脂粒子が溶解除去されて、表面に蛸つぼ状のアンカーからなる粗化面を形成できる。
【００４２】
上記無電解めっき用接着剤において、特に硬化処理された前記耐熱性樹脂粒子としては、▲１▼平均粒径が10μｍ以下の耐熱性樹脂粉末、▲２▼平均粒径が２μｍ以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集粒子、▲３▼平均粒径が２〜10μｍの耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が２μｍ以下の耐熱性樹脂粉末との混合物、▲４▼平均粒径が２〜10μｍの耐熱性樹脂粉末の表面に平均粒径が２μｍ以下の耐熱性樹脂粉末または無機粉末のいずれか少なくとも１種を付着させてなる疑似粒子、▲５▼平均粒径が０．１〜０．８μｍの耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が０．８μｍを越え、２μｍ未満の耐熱性樹脂粉末との混合物、▲６▼平均粒径が０．１〜１．０μｍの耐熱性粉末樹脂粉末を用いることが望ましい。これらは、より複雑なアンカーを形成できるからである。
【００４３】
粗化面の深さは、Ｒｍａｘ＝０．０１〜２０μｍがよい。密着性を確保するためである。特にセミアディティブ法では、０．１〜５μｍがよい。密着性を確保しつつ、無電解めっき膜を除去できるからである。
【００４４】
前記酸あるいは酸化剤に難溶牲の耐熱性樹脂としては、「熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂からなる樹脂複合体」又は「感光性樹脂および熱可塑性樹脂からなる樹脂複合体」からなることが望ましい。前者については耐熱性が高い。
【００４５】
前記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などを使用できる。特にエポキシ樹脂のアクリレートが最適である。
エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、などのノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変成した脂環式エポキシ樹脂などを使用することができる。
【００４６】
熱可塑性樹脂としては、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルフォン（ＰＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＥＳ）、ポリフェニルエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルイミド（ＰＩ）などを使用できる。
熱硬化性樹脂（感光性樹脂）と熱可塑性樹脂の混合割合は、熱硬化性樹脂（感光性樹脂）／熱可塑性樹脂＝９５／５〜５０／５０がよい。耐熱性を損なうことなく、高い靭性値を確保できるからである。
【００４７】
前記耐熱性樹脂粒子の混合重量比は、耐熱性樹脂マトリックスの固形分に対して５〜５０重量％、望ましくは１０〜４０重量％がよい。
耐熱性樹脂粒子は、アミノ樹脂（メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂）、エポキシ樹脂などがよい。更に、アクリルモノマ粒子を含ませることができる。
なお、接着剤は、組成の異なる２層により構成してもよい。
【００４８】
なお、多層ビルドアップ配線板の表面に付加するソルダーレジスト層としては、熱硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体を使用でき、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のアクリレート、ノボラック型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートをアミン系硬化剤やイミダゾール硬化剤などで硬化させた樹脂を使用できる。
【００４９】
一方、このようなソルダーレジスト層は、剛直骨格を持つ樹脂で構成されるので剥離が生じることがある。このため、補強層を設けることでソルダーレジスト層の剥離を防止することもできる。
【００５０】
ここで、上記ノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートとしては、フェノールノボラックやクレゾールノボラックのグリシジルエーテルを、アクリル酸やメタクリル酸などと反応させたエポキシ樹脂などを用いることができる。
【００５１】
上記イミダゾール硬化剤は、25℃で液状であることが望ましい。液状であれば均一混合できるからである。
このような液状イミダゾール硬化剤としては、1-ベンジル−2-メチルイミダゾール（品名：1B2MZ ）、1-シアノエチル−2-エチル−4-メチルイミダゾール（品名：2E4MZ-CN）、4-メチル−2-エチルイミダゾール（品名：2E4MZ ）を用いることができる。
【００５２】
このイミダゾール硬化剤の添加量は、上記ソルダーレジスト組成物の総固形分に対して１〜10重量％とすることが望ましい。この理由は、添加量がこの範囲内にあれば均一混合がしやすいからである。
【００５３】
上記ソルダーレジストの硬化前組成物は、溶媒としてグリコールエーテル系の溶剤を使用することが望ましい。
このような組成物を用いたソルダーレジスト層は、遊離酸が発生せず、銅パッド表面を酸化させない。また、人体に対する有害性も少ない。
【００５４】
このようなグリコールエーテル系溶媒としては、下記構造式のもの、特に望ましくは、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）およびトリエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＴＧ）から選ばれるいずれか少なくとも１種を用いる。これらの溶剤は、30〜50℃程度の加温により反応開始剤であるベンゾフェノンやミヒラーケトンを完全に溶解させることができるからである。
CH３ Ｏ - (CH２ CH２ Ｏ) ｎ −CH３ （ｎ＝１〜５）
このグリコールエーテル系の溶媒は、ソルダーレジスト組成物の全重量に対して１０〜７０wt％がよい。
【００５５】
以上説明したようなソルダーレジスト組成物には、その他に、各種消泡剤やレベリング剤、耐熱性や耐塩基性の改善と可撓性付与のために熱硬化性樹脂、解像度改善のために感光性モノマーなどを添加することができる。
例えば、レベリング剤としてはアクリル酸エステルの重合体からなるものがよい。また、開始剤としては、チバガイギー製のイルガキュアＩ９０７、光増感剤としては日本化薬製のＤＥＴＸ−Ｓがよい。
さらに、ソルダーレジスト組成物には、色素や顔料を添加してもよい。配線パターンを隠蔽できるからである。この色素としてはフタロシアニングリーンを用いることが望ましい。
【００５６】
添加成分としての上記熱硬化性樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることができる。このビスフェノール型エポキシ樹脂には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂があり、耐塩基性を重視する場合には前者が、低粘度化が要求される場合（塗布性を重視する場合）には後者がよい。
【００５７】
添加成分としての上記感光性モノマーとしては、多価アクリル系モノマーを用いることができる。多価アクリル系モノマーは、解像度を向上させることができるからである。例えば、多価アクリル系モノマーとして、日本化薬製のＤＰＥ−６Ａ、共栄社化学製のＲ−６０４を用いることができる。
また、これらのソルダーレジスト組成物は、２５℃で０．５〜１０Ｐａ・ｓ、より望ましくは１〜１０Ｐａ・ｓがよい。ロールコータで塗布しやすい粘度だからである。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る多層ビルドアップ配線板及びその製造方法について図を参照して説明する。
先ず、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板１０の構成について、図６、図７を参照して説明する。
図６は、ＩＣチップ搭載前の多層ビルドアップ配線板１０の断面図を示し、図７は、図６に示す多層ビルドアップ配線板１０にＩＣチップ９０を載置し、ドータボード９４へ取り付けた状態を示している。
【００５９】
図６に示すように多層ビルドアップ配線板１０では、コア基板３０内にスルーホール３６が形成され、該コア基板３０の両面には導体回路３４が形成されている。また、該コア基板３０の上には、バイアホール６０及び導体回路５８の形成された下層側層間樹脂絶縁層５０が配設されている。該下層層間樹脂絶縁層５０の上には、バイアホール１６０及び導体回路１５８が形成された上層層間樹脂絶縁層１５０が配置されている。
【００６０】
図７に示すように多層ビルドアップ配線板の上面側には、ソルダーレジスト層７０の開口部７１Ｕに、ＩＣチップ９０のランド９２へ接続するための半田バンプ７６Ｕが配設されている。下面側の開口部７１Ｄには、ドーターボード９４のランド９６へ接続するための半田バンプ７６Ｄが配設されている。該半田バンプ７６Ｕは、層間樹脂絶縁層１５０に形成されたバイアホール１６０及び層間樹脂絶縁層５０に形成されたバイアホール６０を介してスルーホール３６へ接続されている。一方、該半田バンプ７６Ｄは、層間樹脂絶縁層１５０に形成されたバイアホール１６０及び層間樹脂絶縁層５０に形成されたバイアホール６０を介してスルーホール３６へ接続されている。
【００６１】
バイアホール６０は、層間樹脂絶縁層５０に貫通孔４８を穿設し、該貫通孔４８に無電解めっき膜５２及び電解めっき膜５６を析出させることにより形成してある。本実施形態では、該貫通孔４８を炭酸レーザにて穿設するため、微細径（６０μｍ）に形成することができる。更に、レーザにて穿設する際に、後述するように貫通孔４８の側壁にレーザ光の干渉による縞状の凹凸を形成するため、無電解めっき膜５２を密着させることができ、バイアホールの信頼性を高めている。
【００６２】
一方、半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄは、ソルダーレジスト層７０に穿設した開口７１Ｕ、７１Ｄ下の導体回路１５８及びバイアホール１６０に、ニッケルめっき層７２及び金めっき層７４を介して配設される。ソルダーレジスト層７０の開口７１Ｕ、７１Ｄは、レーザにより穿設されている。即ち、本実施形態では、ソルダーレジスト層７０にレーザで開口を穿設するため、感光性樹脂に限定されることなく、ソルダーレジスト層として電気特性に優れた種々の材料を用いることが可能となる。また、レーザにて穿設する際に、後述するように貫通孔（開口）７１Ｕ、７１Ｄの側壁にレーザ光干渉による縞状の凹凸を形成するため、ニッケルめっき層７２を密着させることができ、半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄの接続信頼性を高めている。
【００６３】
以下、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造方法について図を参照して説明する。
ここでは、先ず、層間樹脂絶縁層及びソルダーレジスト層に貫通孔を穿設する炭酸ガスレーザ装置の概略構成について、図１３を参照して説明する。
図１３は、本発明の実施態様に係る多層ビルドアップ配線板に貫通孔を穿設するためのレーザ装置の概略構成を示している。このレーザ装置としては、三菱電機製のＭＬ５０５ＧＴを用いる。また、ＣＯ2レーザ発信器８０としては、層間樹脂絶縁層の貫通孔（６０μｍ）４８を形成する際、及び、ソルダーレジスト層の上側にＩＣチップ接続用の貫通孔（１３３μｍ）７１Ｕを形成する際には、三菱電機製のＭＬ５００３Ｄを、ソルダーレジスト層の下側にマザーボード接続用の貫通孔（６５０μｍ）７１Ｄを形成する際には、三菱電機製のＭＬ５００３Ｄ２を用いる。
【００６４】
レーザ発振器８０から出た光は、基板上の焦点を鮮明にするための転写用マスク８２を経由してガルバノヘッド７０へ入射する。ガルバノヘッド７０は、レーザ光をＸ方向にスキャンするガルバノミラー７４ＸとＹ方向にスキャンするガルバノミラー７４Ｙとの２枚で１組のガルバノミラーから構成されており、このミラー７４Ｘ、７４Ｙは制御用のモータ７２Ｘ、７２Ｙにより駆動される。モータ７２Ｘ、７２Ｙは図示しない制御装置からの制御指令に応じて、ミラー７４Ｘ、７４Ｙの角度を調整すると共に、内蔵しているエンコーダからの検出信号を該コンピュータ側へ送出するよう構成されている。
【００６５】
レーザ光は、ガルバノミラー７４Ｘ、７４Ｙを経由してそれぞれＸ−Ｙ方向にスキャンされてｆ−θレンズ７６を通り、基板３０の後述する層間樹脂絶縁層に当たってビアホール用の開口（貫通孔）４８を形成する。同様に、ソルダーレジスト層７０に半田バンプ用の開口（貫通孔）７１Ｕ、７１Ｄを形成する。基板３０は、Ｘ−Ｙ方向に移動するＸ−Ｙテーブル９０に載置されている。
【００６６】
引き続き、多層ビルドアップ配線板の製造方法について説明を続ける。ここでは、第１実施形態の多層多層ビルドアップ配線板の製造方法に用いるＡ．無電解めっき用接着剤、Ｂ．層間樹脂絶縁剤、Ｃ．樹脂充填剤、Ｄ．ソルダーレジスト組成物の組成について説明する。
【００６７】
Ａ．無電解めっき用接着剤調製用の原料組成物（上層用接着剤）
〔樹脂組成物▲１▼〕
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製、分子量2500）の25％アクリル化物を80wt％の濃度でＤＭＤＧに溶解させた樹脂液を35重量部、感光性モノマ（東亜合成製、アロニックスＭ315 ）3.15重量部、消泡剤（サンノプコ製、Ｓ−65）0.5 重量部、ＮＭＰ 3.6重量部を攪拌混合して得た。必要に応じて感光性モノマーである多価アクリルモノマー（日本化薬製、Ｒ604 ）を混合する。
【００６８】
〔樹脂組成物▲２▼〕
ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）12重量部、エポキシ樹脂粒子（三洋化成製、ポリマーポール）の平均粒径 1.0μｍのものを 7.2重量部、平均粒径 0.5μｍのものを3.09重量部、を混合した後、さらにＮＭＰ30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合して得た。
【００６９】
〔硬化剤組成物▲３▼〕
イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）２重量部、光開始剤（チバガイギー製、イルガキュア Ｉ−907 ）２重量部、光増感剤（日本化薬製、DETX-S）0.2 重量部、ＮＭＰ 1.5重量部を攪拌混合して得た。
【００７０】
Ｂ．層間樹脂絶縁剤調製用の原料組成物（下層用接着剤）
〔樹脂組成物▲１▼〕
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製、分子量2500）の25％アクリル化物を80wt％の濃度でＤＭＤＧに溶解させた樹脂液を35重量部、感光性モノマー（東亜合成製、アロニックスＭ315 ）４重量部、消泡剤（サンノプコ製、Ｓ−65）0.5 重量部、ＮＭＰ 3.6重量部を攪拌混合して得た。
【００７１】
〔樹脂組成物▲２▼〕
ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）12重量部、エポキシ樹脂粒子（三洋化成製、ポリマーポール）の平均粒径 0.5μｍのものを 14.49重量部、を混合した後、さらにＮＭＰ30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合して得た。
【００７２】
〔硬化剤組成物▲３▼〕
イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）２重量部、光開始剤（チバガイギー製、イルガキュア Ｉ−907 ）２重量部、光増感剤（日本化薬製、DETX-S）0.2 重量部、ＮＭＰ1.5 重量部を攪拌混合して得た。
【００７３】
Ｃ．樹脂充填剤調製用の原料組成物
〔樹脂組成物▲１▼〕
ビスフェノールＦ型エポキシモノマー（油化シェル製、分子量310 、YL983U） 100重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径 1.6μｍのSiＯ２ 球状粒子（アドマテック製、CRS 1101−CE、ここで、最大粒子の大きさは後述する内層銅パターンの厚み（15μｍ）以下とする） 170重量部、レベリング剤（サンノプコ製、ペレノールＳ４）1.5 重量部を攪拌混合することにより、その混合物の粘度を23±１℃で45,000〜49,000cps に調整して得た。
〔硬化剤組成物▲２▼〕
イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）6.5 重量部。
【００７４】
Ｄ．ソルダーレジスト組成物
ＤＭＤＧに溶解させた60重量％のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製）のエポキシ基50％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー（分子量4000）を 46.67ｇ、メチルエチルケトンに溶解させた80重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル製、エピコート1001）15.0ｇ、イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）1.6 ｇ、感光性モノマーである多価アクリルモノマー（日本化薬製、Ｒ604 ）３ｇ、同じく多価アクリルモノマー（共栄社化学製、DPE6A ） 1.5ｇ、分散系消泡剤（サンノプコ社製、Ｓ−65）0.71ｇを混合し、さらにこの混合物に対して光開始剤としてのベンゾフェノン（関東化学製）を２ｇ、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学製）を 0.2ｇ加えて、粘度を25℃で 2.0Pa・ｓに調整したソルダーレジスト組成物を得た。
なお、粘度測定は、Ｂ型粘度計（東京計器、 DVL-B型）で 60rpmの場合はローターNo.4、６rpm の場合はローターNo.3によった。
【００７５】
引き続き、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造工程について図１乃至図６を参照して説明する。この第１実施形態では、多層ビルドアップ配線板をセミアディティブ方により形成する。
【００７６】
（１）図１（Ａ）に示すように厚さ０．８mm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）樹脂からなる基板３０の両面に１２μｍの銅箔３２がラミネートされている銅張積層板３０Ａを出発材料とした。まず、この銅張積層板３０Ａをドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パターン状にエッチングすることによりスルーホール３６及び導体回路３４を形成し、図１（Ｂ）に示すコア基板３０を形成する。
【００７７】
(2) プレーン層３４およびスルーホール３６を形成した基板３０を水洗いし、乾燥した後、酸化浴（黒化浴）として、NaOH（10ｇ／ｌ），NaClO ２ （40ｇ／ｌ），Na３ PO４ （６ｇ／ｌ）、還元浴として、NaOH（10ｇ／ｌ），NaBH４ （６ｇ／ｌ）を用いた酸化−還元処理により、導体回路３４およびスルーホール３６の表面に粗化層３８を設けた（図１（Ｃ）参照）。
【００７８】
(3) Ｃの樹脂充填剤調製用の原料組成物を混合混練して樹脂充填剤を得た。
【００７９】
(4) 前記(3) で得た樹脂充填剤４０を、調製後24時間以内に基板３０の両面にロールコータを用いて塗布することにより、導体回路３４と導体回路３４との間、及び、スルーホール３６内に充填し、70℃，20分間で乾燥させ、他方の面についても同様にして樹脂充填剤４０を導体回路３４間あるいはスルーホール３６内に充填し、70℃，20分間で加熱乾燥させた（図１（Ｄ）参照）。
【００８０】
(5) 前記(4) の処理を終えた基板３０の片面を、＃600 のベルト研磨紙（三共理化学製）を用いたベルトサンダー研磨により、導体回路３４の表面やスルーホール３６のランド３６ａ表面に樹脂充填剤４０が残らないように研磨し、次いで、前記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った（図２（Ｅ）参照）。
次いで、100 ℃で１時間、120 ℃で３時間、 150℃で１時間、 180℃で７時間の加熱処理を行って樹脂充填剤４０を硬化した。
【００８１】
このようにして、スルーホール３６等に充填された樹脂充填剤４０の表層部および導体回路３４上面の粗化層３８を除去して基板３０両面を平滑化した上で、樹脂充填剤４０と導体回路３４の側面とが粗化層３８を介して強固に密着し、またスルーホール３６の内壁面と樹脂充填剤４０とが粗化層３８を介して強固に密着した配線基板を得た。即ち、この工程により、樹脂充填剤４０の表面と導体回路３４の表面が同一平面となる。
【００８２】
(6) 導体回路３４を形成した基板３０にアルカリ脱脂してソフトエッチングして、次いで、塩化パラジウウムと有機酸からなる触媒溶液で処理して、Ｐｄ触媒を付与し、この触媒を活性化した後、硫酸銅３．２×１０−２ｍｏｌ／ｌ、硫酸ニッケル３．９×１０−３ｍｏｌ／ｌ、錯化剤５．４×１０−２ｍｏｌ／ｌ、次亜りん酸ナトリウム３．３×１０−１ｍｏｌ／ｌ、ホウ酸５．０×１０−１ｍｏｌ／ｌ、界面活性剤（日信化学工業製、サーフィール４６５）０．１ｇ／ｌ、ＰＨ＝９からなる無電解めっき液に浸積し、浸漬１分後に、４秒当たり１回に割合で縦、および、横振動させて、導体回路３４、スルーホール３６のランド３６ａ及びバイアホールの底部６０ａの表面にＣｕ−Ｎｉ−Ｐからなる針状合金の被覆層と粗化層４２を設けた（図２（Ｆ）参照）。
【００８３】
さらに、ホウフっ化スズ０．１ｍｏｌ／ｌ、チオ尿素１．０ｍｏｌ／ｌ、温度３５℃、ＰＨ＝１．２の条件でＣｕ−Ｓｎ置換反応させ、粗化層の表面に厚さ０．３μｍＳｎ層（図示せず）を設けた。
【００８４】
(7) Ｂの層間樹脂絶縁剤調製用の原料組成物を攪拌混合し、粘度1.5 Pa・ｓに調整して層間樹脂絶縁剤（下層用）を得た。
次いで、Ａの無電解めっき用接着剤調製用の原料組成物を攪拌混合し、粘度７Pa・ｓに調整して無電解めっき用接着剤溶液（上層用）を得た。
【００８５】
(8) 前記(6) の基板の両面に、前記(7) で得られた粘度 1.5Pa・ｓの層間樹脂絶縁剤（下層用）４４を調製後24時間以内にロールコータで塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で30分の乾燥（プリベーク）を行い、次いで、前記(7) で得られた粘度７Pa・ｓの感光性の接着剤溶液（上層用）４６を調製後24時間以内に塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で30分の乾燥（指触乾燥）を行い、厚さ35μｍの接着剤層５０αを形成した（図２（Ｇ）参照）。
【００８６】
(9) 前記(8) で接着剤層を形成した基板３０の両面に、ＰＥＴフィルム５１を密着させ（図３（Ｈ））、超高圧水銀灯により 500mJ／cm２ で露光した。さらに、当該基板３０を超高圧水銀灯により3000mJ／cm２ で露光し、100 ℃で１時間、120 ℃で１時間、その後 150℃で３時間の加熱処理（ポストベーク）をすることにより、厚さ35μｍの層間樹脂絶縁層（２層構造）５０を形成した。その後、ＰＥＴフィルム５１を剥離した。
【００８７】
(10)引き続き、層間樹脂絶縁層５０を形成した基板３０に図１３を参照して上述したレーザ装置のＸ−Ｙテーブル９０に載置し、炭酸ガスレーザを照射することにより貫通孔４８を形成した（図３（Ｉ））。なお、バイアホールとなる貫通孔４８には、スズめっき層（図示せず）を部分的に露出させた。
ここでは、直径６０μｍの貫通孔を形成するため、レーザ装置のレーザ発振器としてＭＬ５００３Ｄを用い、１パルスエネルギー０．３mＪ、パルス幅５０μsec、マスク径０．５mm、パルスモードとしてバーストで、マルチモードで、波長１０．６μｍの炭酸ガスレーザを３ショット照射した。
【００８８】
ここで、図３（Ｉ）中のＣ部を拡大して図８に示す。本実施形態の多層ビルドアップ配線板においては、炭酸ガスレーザを層間樹脂絶縁層５０下の導体回路３４に対して垂直に照射し、該導体回路からの反射波と入射波とを干渉させることで、貫通孔４８に無電解めっき４８の側壁４８ａに貫通孔の孔方向に沿って、縞状の凹凸４９を形成してある。即ち、炭酸ガスレーザの半波長（５μｍ）毎に、波腹の重畳する部分ができ、当該部分においては相対的に高い熱が発生して、リング状に側壁４８ａがえぐられる。このえぐられている部分の深さＤは、０．１〜５μｍ程度である。
【００８９】
層間樹脂絶縁層５０に炭酸ガスレーザで穿設した貫通孔４８の拡大写真のスケッチを図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示す。ここで、図９（Ａ）は、貫通孔を斜め上から見た状態を、図９（Ｂ）は、真上から見た状態を示している。
【００９０】
ここで、層間樹脂絶縁層としては、熱硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体あることが望ましい。これは、レーザ干渉による縞状の凹凸を容易に形成することができるからである。また、該熱硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体には、アクリル系モノマーを含むことが好適である。これは、アクリ系ルモノマーを入れることで、層間樹脂絶縁層をレーザにて容易にプラズマ化でき、貫通孔内の樹脂残りを防止することが可能となる。
【００９１】
(11)引き続き、貫通孔４８が形成された基板３０を、クロム酸に19分間浸漬し、層間樹脂絶縁層５０の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、当該層間樹脂絶縁層５０の表面を粗化し（図３（Ｊ）参照）、その後、中和溶液（シプレイ社製）に浸漬してから水洗いした。
【００９２】
(12)前記(10)の行程で表面を粗化した基盤３０の表面に、パラジウム触媒（アトテック製）を付与することにより、層間樹脂絶縁層５０の表面に触媒核を付ける。その後、以下に示す組成の無電解銅めっき水溶液中に基板３０を浸漬して、全体に厚さ０．６μｍの無電解めっき膜５２を形成する（図３（Ｋ）参照）。
〔無電解めっき水溶液〕
ＥＤＴＡ 150 ｇ／ｌ
硫酸銅 20 ｇ／ｌ
ＨＣＨＯ 30 ml／ｌ
ＮａＯＨ 40 ｇ／ｌ
α、α’−ビピリジル 80 mg／ｌ
ＰＥＧ 0.1 ｇ／ｌ
〔無電解めっき条件〕
70℃の液温度で30分
本実施形態では、層間樹脂絶縁層５０の貫通孔４８の側壁４８ａにレーザ干渉の縞状の凹凸を形成してあるため、側壁４８ａに無電解めっき膜５２を密着せさることができる。
【００９３】
(13)前記(11)で形成した無電解銅めっき膜５２上に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、100 mJ／cm２ で露光、0.8 ％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を設けた（図３（Ｌ）参照）。
【００９４】
(14)ついで、レジスト非形成部分に以下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ15μｍの電解銅めっき膜５６を形成した（図４（Ｍ）参照）。
【００９５】
(15)めっきレジスト５４を５％ＫＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト下の無電解めっき膜５２を硫酸と過酸化水素の混合液でエッチング処理して溶解除去し、無電解銅めっき膜５２と電解銅めっき膜５６からなる厚さ18μｍの導体回路５８及びバイアホール６０を形成した（図４（Ｎ））。
【００９６】
(16)(6) と同様の処理を行い、導体回路５８及びバイアホール６０の表面にCu-Ni-P からなる粗化面６２を形成し、さらにその表面にSn置換を行った（図４（Ｏ）参照）。
【００９７】
(17)(7) 〜(16)の工程を繰り返すことにより、さらに上層の層間樹脂絶縁層１５０及びバイアホール１６０、導体回路１５８を形成することで、多層ビルドアップ配線板を完成する（図４（Ｐ）参照）。なお、この上層の導体回路を形成する工程においては、Ｓｎ置換は行わなかった。また、Ｒmaxは、３μｍであった。
【００９８】
(18)そして、上述した多層ビルドアップ配線板に半田バンプを形成する。前記(16)で得られた基板３０両面に、上記Ｄ．にて説明したソルダーレジスト組成物を４５μｍの厚さで塗布する。次いで、70℃で20分間、70℃で30分間の乾燥処理（指触乾燥）を行った後、ＰＥＴフィルムを（図示せず）を密着させ、1000mJ／cm２ の紫外線で露光し、そしてさらに、80℃で１時間、 100℃で１時間、 120℃で１時間、 150℃で３時間の条件で加熱処理してからＰＥＴフィルムを剥離して、ソルダーレジスト層（厚み20μｍ）７０を形成する（図５（Ｑ））。
【００９９】
(19)その後、ソルダーレジスト層７０を形成した基板３０に図１３を参照して上述したレーザ装置のＸ−Ｙテーブル９０に載置し、炭酸ガスレーザを照射することにより貫通孔（開口）７１Ｕ、７１Ｄを形成した（図５（Ｒ））。
ここでは、上面側（ＩＣチップへの接続側）に直径１３３μｍの貫通孔７１Ｕを形成するため、レーザ装置（ＭＬ５０５ＧＴ）に、レーザ発振器としてＭＬ５００３Ｄを用い、１パルスエネルギー２．０mＪ、パルス幅５０μsec、マスク径２．０mm、パルスモードとしてバーストで、マルチモードを設定し、波長１２μｍの炭酸ガスレーザを２ショット照射した。
【０１００】
ここで、図５（Ｒ）中のＡ部、即ち、ＩＣチップ接続側の貫通孔７１Ｕを拡大して図１０（Ａ）に示す。本実施形態の多層ビルドアップ配線板においては、炭酸ガスレーザをソルダーレジスト層７０下の導体回路１５８に対して垂直に照射し、該導体回路からの反射波と入射波との干渉を生ぜしめることで、貫通孔７１Ｕの側壁７１ａに貫通孔の孔方向に沿って縞状の凹凸を形成してある。即ち、炭酸ガスレーザの半波長（６μｍ）毎に、波腹の重畳する部分ができ、当該部分においては相対的に高い熱が発生して、リング状に側壁７１ａがえぐられる。このえぐられている部分の深さは、０．１〜５μｍ程度である。また、凹凸の間隔（凸−凸間距離）は、写真から判るように約５．５μｍである。本実施形態では、ビーム径を小さくできるマルチモードのレーザを照射するため、ＩＣチップへの接続用のバンプを形成するための相対的に小径（５０〜３００μｍ）の貫通孔を形成することができる。
【０１０１】
ソルダーレジスト層７０に炭酸ガスレーザで穿設した貫通孔（上側）７１Ｕの拡大写真のスケッチを図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示す。ここで、図１１（Ａ）は、貫通孔を斜め上から見た状態を、図１１（Ｂ）は、真上から見た状態を示している。
【０１０２】
ここで、図５（Ｒ）中のＢ部、即ち、下側（マザーボード接続側）の貫通孔７１Ｄを拡大して図１０（Ｂ）に示す。この下面側に直径６５０μｍの貫通孔７１Ｄを形成するため、レーザ装置に、（ＭＬ５０５ＧＴ）に、レーザ発振器としてＭＬ５００３Ｄ２を用い、１パルスエネルギー１４mJ、パルス幅１６μsec、マスク径１０．０mm、パルスモードとしてバーストでシングルモード、波長１０．６μｍの炭酸ガスレーザを５ショット照射した。
【０１０３】
本実施形態の多層ビルドアップ配線板においては、炭酸ガスレーザをソルダーレジスト層７０下の導体回路１５８に対して垂直に照射し、該導体回路からの反射波と入射波との干渉を生ぜしめることで、貫通孔７１Ｄの側壁７１ａに干渉による縞状の凹凸（干渉縞と称する）を形成してある。該干渉縞のえぐられている部分の深さは、０．１〜５μｍ程度である。本実施形態では、ビーム径を大きくできるシングルモードのレーザを照射するため、マザーボードへの接続用のバンプを形成するための相対的に大径（３００〜６５０μｍ）の貫通孔を形成することができる。
【０１０４】
ソルダーレジスト層７０に炭酸ガスレーザで穿設した貫通孔７１Ｄ（下側）の拡大写真のスケッチを図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）及び図１２（Ｃ）に示す。ここで、図１２（Ａ）は、真上から見た状態を、図１２（Ｂ）は、貫通孔の側壁を側方から見た状態を、図１２（Ｃ）は、貫通孔を斜め上から見た状態を示している。
【０１０５】
本実施形態では、ソルダーレジスト層にレーザで貫通孔を穿設するため、ソルダーレジスト層として種々の材料を用いることが可能となる。即ち、従来技術においては、フォトリソグラフィーにより貫通孔を穿設するため、ソルダーレジストとして感光性樹脂しか使用できなかったが、本実施形態では、レーザを用いるため、電気特性に優れた種々の材質をソルダーレジストに用いることができる。更に、層間樹脂絶縁層と同じレーザ装置を用いて貫通孔を形成できるので、多層ビルドアップ配線板を廉価に製造することができる。なお、ソルダーレジストとしては、熱硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体を用いることが望ましい。これは、レーザ干渉による縞状の凹凸を容易に形成することができるからである。
【０１０６】
(20)次に、塩化ニッケル2.31×10−１ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム2.8 ×10−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.85×10−１ｍｏｌ／ｌ、からなるｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に該基板３０を２０分間浸漬して、開口部７１Ｕ、７１Ｄに厚さ５μｍのニッケルめっき層７２を形成した。さらに、その基板を、シアン化金カリウム4.1 ×10−２ｍｏｌ／ｌ、塩化アンモニウム1.87×10−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.16×10−１ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム1.7 ×10−１ｍｏｌ／ｌからなる無電解金めっき液に80℃の条件で７分２０秒間浸漬して、ニッケルめっき層上に厚さ0.03μｍの金めっき層７４を形成することで、バイアホール１６０及び導体回路１５８に半田パッド７５を形成する（図５（Ｓ）参照）。
【０１０７】
(21)そして、ソルダーレジスト層７０の開口部７１Ｕ、７１Ｄに、低融点金属として半田ペーストを印刷して 200℃でリフローすることにより、半田バンプ（半田体）７６Ｕ、７６Ｄを形成し、多層ビルドアップ配線板１０を完成した（図６参照）。本実施形態では、ニッケルめっき層７２及び金めっき層７４を介して、半田を充填することで半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄを形成するため、該ニッケルめっき層７２及び金めっき層７４を縞状の凹凸の形成された貫通孔７１Ｕ、７１Ｄに密着させることで、半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄを強固に導体回路１５８へ接続させることができる。
【０１０８】
完成した多層ビルドアップ配線板１０の半田バンプ７６Ｕに、ＩＣチップ９０のパッド９２が対応するように載置し、リフローを行いＩＣチップ９０を搭載する。このＩＣチップ９０を搭載した多層ビルドアップ配線板１０を、ドータボード９４側のバンプ９６に対応するように載置してリフローを行い、ドータボード９４へ取り付ける（図７参照）。
【０１０９】
得られた多層ビルドアップ配線板について、ＩＣチップを実装し、ＨＡＳＴ試験（相対湿度１００％、印加電圧１．３Ｖ、温度１２１℃で４８時間放置）を実施、クロスカットを蛍光Ｘ線分析装置（Ｒｉｇａｋｕ ＲＩＸ２１００）により、ソルダーレジスト層に拡散したＰｂを確認した。
また、ＴＳ試験（−１２５℃で３０分、５５℃で３０分放置する試験）を１０００回線り返し、Ｎｉ／Ａｕ層の剥離、ソルダーレジスト層のクラックの有無を調べた。
【０１１０】
さらに、比較のために、実施例のソルダーレジスト層を紫外線露光し、ジエチレングリコールジメチルエーテルで現像処理して貫通孔を設けたプリント配線についても同様の試験を行った。
【０１１１】
その結果、本発明の多層ビルドアップ配線板では、Ｐｂマイグレーションは殆どなかった。
これに対して比較例の多層ビルドアップ配線板では、ショートには至らないものの、Ｐｂマイグレーションが確認された。また、ＴＳ試験では、実施例では剥離、クラックは確認されなかった。これに対して比較例ではバンプがＮｉ層ごと剥離したり、ソルダーレジスト層にクラックが発生していた。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明の多層ビルドアップ配線板は、Ｎｉめっき膜の剥離防止の他、バンプからの金属イオン拡散を防止し、また、ソルダーレジスト層のクラックを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図１（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造工程図である。
【図２】図２（Ｅ）、図２（Ｆ）、図２（Ｇ）、図２（Ｈ）は、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造工程図である。
【図３】図３（Ｉ）、図３（Ｊ）、図３（Ｋ）、図３（Ｌ）は、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造工程図である。
【図４】図４（Ｍ）、図４（Ｎ）、図４（Ｏ）、図４（Ｐ）は、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造工程図である。
【図５】図５（Ｑ）、図５（Ｒ）、図５（Ｓ）は、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造工程図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の断面図である。
【図８】図３（Ｉ）のＣ部の拡大図である。
【図９】層間樹脂絶縁層に穿設した貫通孔の拡大写真のスケッチであって、図９（Ａ）は貫通孔を斜め上から見た状態を、図９（Ｂ）は真上から見た状態を示している。
【図１０】図１０（Ａ）は、図５（Ｒ）のＡ部の拡大図であり、図１０（Ｂ）は、図５（Ｒ）のＢ部の拡大図である。
【図１１】ソルダーレジスト層に穿設した貫通孔（上側）の拡大写真のスケッチであって、図１１（Ａ）は貫通孔を斜め上から見た状態を、図１１（Ｂ）は真上から見た状態を示している。
【図１２】ソルダーレジスト層に穿設した貫通孔（下側）の拡大写真のスケッチであって、図１２（Ａ）は真上から見た状態を、図１２（Ｂ）は貫通孔の側壁を側方から見た状態を、図１２（Ｃ）は貫通孔を斜め上から見た状態を示している。
【図１３】貫通孔を形成するレーザ装置の説明図である。
【符号の説明】
３０ コア基板
３４ 導体回路
３６ バイアホール
４８ 貫通孔
４８ａ 側壁
４９ 縞状の凹凸
５０ 層間樹脂絶縁層
５８ 導体回路
６０ バイアホール
７０ ソルダーレジスト層
７１Ｕ、７１Ｄ 貫通孔
７２ ニッケルめっき層（金属膜）
７６Ｕ、７６Ｄ 半田バンプ
１５０ 層間樹脂絶縁層
１６０ バイアホール
【発明の属する技術分野】
この発明は、層間樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層してなり、表面にソルダーレジスト層を被覆した多層ビルドアップ配線板に関し、特に、ソルダーレジスト層の貫通孔をレーザにより穿設する多層ビルドアップ配線板及び該多層ビルドアップ配線板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多層ビルドアップ配線板は、コア基板の両面に層間樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層することにより形成される。該多層ビルドアップ配線板では、表面にソルダーレジスト層を配設し、該ソルダーレジスト層に設けた開口に外部接続用の半田バンプを設けている。ここで、ソルダーレジスト層の開口は、ソルダーレジストとして感光性樹脂を用い、開口に相当する位置に黒円の描かれたマスクを介してソルダーレジストを感光させ、黒円位置に相当する未感光部分を溶解することにより形成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記フォトリソグラフィーによる方法では、感光性の材料しか用いることができず、多層ビルドアップ配線板に要求される性能を満たし得ないことがある。
【０００４】
また、従来技術の多層ビルドアップ配線板では、半田バンプの接続信頼性が低かった。この原因を研究したところ、貫通孔と金属膜との密着性に問題があることが分かった。即ち、開口下の導体回路にニッケルめっき膜を析出させた上に半田を充填して半田バンプとするが、該導体回路とニッケルめっき膜との密着性が低く、導体回路からニッケルめっき膜が剥離することで半田バンプの断線が生じていることが判明した。
【０００５】
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、その目的は、ソルダーレジストに高性能な材料を選択できる多層ビルドアップ配線板及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の目的は、高い信頼性の半田バンプを形成し得る多層ビルドアップ配線板及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１は、少なくとも以下の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の工程を含むことを特徴とする多層ビルドアップ配線板の製造方法：
（ａ）表面に金属粗化層を有する導体回路の形成された基板の表面にソルダーレジスト層を形成する工程、
（ｂ）前記ソルダーレジスト層に炭酸ガスレーザを照射し、前記導体回路に至る貫通孔を穿設する工程であって、炭酸ガスレーザをソルダーレジスト層下の前記導体回路に垂直に照射し、該導体回路表面の金属粗化層からの反射波と入射波との干渉を生ぜしめることで、当該貫通孔の側壁に縞状に凹凸を形成する工程、
（ｃ）側壁に縞状に凹凸を形成した貫通孔に金属膜を設けた後、低融点金属を充填し、リフローを行い前記貫通孔に低融点金属からなるバンプを設ける工程。
【００１０】
また、請求項４は、請求項１にて、前記貫通孔を形成する工程において、シングルモードのレーザを照射することで、直径３００μｍ〜６５０μｍの貫通孔を形成することを技術的特徴とする。
【００１１】
請求項５は、請求項１にて、前記貫通孔を形成する工程において、マルチモードのレーザを照射することで、直径５０μｍ〜３００μｍの貫通孔を形成することを技術的特徴とする。
【００１４】
請求項６は、導体回路の配設された基板の表面にソルダーレジスト層を形成してなる多層ビルドアップ配線板であって、
前記ソルダーレジスト層にレーザで穿設した貫通孔の側壁に、縞状に凹凸が形成されてなり、
金属膜の形成された前記貫通孔内に充填された低融点金属をリフローを行てなるバンプが形成され、
前記導体回路表面に粗化層が形成されていることを技術的特徴とする。
【００１６】
請求項７は、請求項６において、前記ソルダーレジスト層が熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体からなることを技術的特徴とする。
【００１８】
本発明では、ソルダーレジスト層にレーザで貫通孔を穿設するため、感光性樹脂に限定されることなく、ソルダーレジスト層として種々の材料を用いることが可能となる。
また、ソルダーレジストの樹脂残りによる導通不良を低減させることができる。
導体回路表面は電解めっき膜が最適である。電解めっき膜は無電解めっき膜に批べて結晶粒子が大きく、光沢性に優れ、レーザ光を反射させやすく、後述するようなレーザ光の入射光と反射光を干渉させる場合には最適である。
【００１９】
請求項１の発明では、導体回路表面は、金属粗化層を有することが特徴である。導体回路表面に金属粗化層を設けるため、金属粗化層表面でレーザ光が反射し、後述するように、レーザ光の入射波と反射波を干渉させることができ、ソルダーレジスト層の貫通孔の壁面に、孔方向にそって縞状に凹凸を設けることが可能である。
【００２０】
さらに粗化層により、レーザ光の反射を一定限度に抑制できるため、導体回路表面の樹脂のこりの発生を防止できるのである。また、粗化層によりソルダーレジスト層との密着を確保できるため、レーザ光の熱衝撃による劣化でソルダーレジスト層が剥離することを防止できる。
【００２１】
粗化層のＲｍａｘは、０．０５μｍ〜２０μｍが望ましい。０．０５μｍ未満では裏面が黒色となりレーザ光を吸収してしまい、２０μｍを越えるとレーザ光が散乱していずれにせよ、入射波と反射波を干渉させることができないからである。
【００２２】
このような粗化層としては、研磨処理などの物理的粗化、酸化（黒化）−還元処理、硫酸−過酸化水素水溶液処理、第二銅錯体と有機酸からなるエッチング液による酸素共存下での粗化処理などの非酸化性の化学的粗化、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｕ−Ｃｏ−Ｐなどの合金めっきを施すめっき処理などで得られる粗化層が望ましい。これらはいずれも金属粗化層であり、レーザ光を反射しうるからである。前記Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐのめっきとしては例えば硫酸鋼（０．１×１０-2〜２５×１０-2ｍｏｌ／ｌ）、硫酸ニッケル（０．１×１０-3〜４０×１０-3ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸（１×１０-2〜２０×１０-2ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（１×１０-1〜１０×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、ホウ酸（１×１０-1〜１０．０×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、界面活性剤（日信化学工業社製、サーフィノール４６５）（０．１〜１０ｇ／ｌ）の水溶液からなるｐＨ＝９の無電解めっき浴を使用できる。
【００２３】
また、本願発明に用いる第二銅錯体は、アゾール類の第二銅錯体がよい。このアゾール類の第二銅錯体は、金属銅等を酸化する酸化剤として作用する。アゾール類としてはジアゾール、トリアゾール、テトラゾールがよい。中でも、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール等がよい。アゾール類の第二銅錯体の添加量は、１〜１５重量％がよい。溶解性及び安定性に優れ、また、触媒核を構成するＰｄなどの貴金属をも溶解させることができるからである。
【００２４】
また、酸化銅を溶解させるために、有機酸をアゾール類の第二銅錯体に配合する。
具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、アクリル酸、クロトン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、安息香酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、スルファミン酸からなる群より選ばれる少なくとも１種がよい。有機酸の含有量は、０．１〜３０重畳％がよい。酸化された銅の溶解性を維持し、かっ溶解安定性を確保するためである。
発生した第一銅錯体は、酸の作用で溶解し、酸素と結合して第二銅錯体となって、再び銅の酸化に寄与する。
【００２５】
また、銅の溶解やアゾール類の酸化作用を補助するために、ハロゲンイオン、例えばフッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン等をエッチング液に加えてもよい。本発明では、塩酸、塩化ナトリウム等を添加して、ハロゲンイオンを供給することができる。ハロゲンイオン量は、０．０１〜２０重量％がよい。形成された粗化面と層間樹脂絶縁層との密着性に優れるからである。
アゾール類の第二銅錯体と有機酸（必要に応じてハロゲンイオン）を、水に溶解してエッチング液を調整する。
【００２６】
酸化−還元処理としては、ＮａＯＨ１〜１００ｇ／ｌ、ＮａＣｌＯ2１〜１００ｇ／ｌ、Ｎａ3ＰＯ4１〜５０ｇ／ｌの酸化浴とＮａＯＨ１〜１００ｇ／ｌ、ＮａＢＨ4１〜５０ｇ／ｌの還元浴を使用できる。
【００２７】
請求項１の発明では、ソルダーレジスト層貫通孔に低融点金属からなるバンプを形成する。このようなバンプにＩＣチップの電極を接続させたり、あるいは、このようなバンプを利用してプリント基板を他のプリント基板へ実装することができる。
【００２８】
請求項４の発明では、ビーム径を大きくすることができるシングルモードのレーザを照射するため、直径３００μｍ〜６５０μｍの貫通孔、即ち、他のプリント配線板（例えば、マザーボード）への接続用のバンプを形成するための貫通孔をソルダーレジスト層に形成することが可能になる。
【００２９】
請求項５の発明では、ビーム径を小さくできるマルチモードのレーザを照射するため、直径５０μｍ〜３００μｍの貫通孔、即ち、ＩＣチップへの接続用のバンプを形成するための貫通孔をソルダーレジスト層に形成することが可能になる。
【００３０】
請求項１の発明では、貫通孔を形成する工程において、炭酸ガスレーザの反射波と入射波との干渉を生ぜしめることで、当該貫通孔の側壁に縞状の凹凸を形成するため、該貫通孔に金属膜を形成する際に、当該貫通孔に密着させることができる。
【００３１】
請求項１の発明では、側壁を形成した貫通孔に金属膜を形成した後、低融点金属を充填することでバンプを形成するため、該金属膜を縞状の凹凸が形成された貫通孔に密着させることで、バンプを強固に導体回路に接続させることができる。
【００３２】
請求項６の発明では、ソルダーレジスト層に穿設した貫通孔の側壁に縞状の凹凸を形成してあるため、該貫通孔に金属膜を形成する際に、当該貫通孔に密着させることができる。
【００３３】
また、ヒートサイクルにより、金属膜とソルダーレジスト層の熱膨張率の相違により、ソルダーレジスト層にクラックが発生する場合があるが、本発明では、金属膜とソルダーレジスト層の貫通孔壁面が密着するため、クラックが発生しにくい。
また、貫通孔壁面に孔方向にそって縞伏に凹凸を設けたことにより、壁面と低融点金属との接触が面接触ではなく線接触になるため、高温多湿条件下で低融点金属がイオン化して拡散する現象（マイグレーション）を抑制できる。
使用される低融点金属、金属膜は前述ものと同じである。前記導体回路表面は電解めっき膜が最適である。電解めっき膜は、無電解めっき膜に比べて結晶粒子が小さく、光沢性に優れ、また、めっき焼けと呼ばれる変色が少ないためレーザ光を反射させやすく、壁面に孔方向にそって縞状に凹凸を設けることができるからである。
【００３４】
縞状の凹凸は、凸と凸（あるいは凹と凹）との間隔が１〜２０μｍが望ましい。小さすぎても、大きすぎても金属膜との密着効果が低下し、また面接触と殆どかわらなくなるため前述の効果が得られないからである。この間隔はレーザ光の波長の１／２に概ね一致する。
【００３５】
低融点金属としてはＳｎ／Ｐｂ、Ａｇ／Ｓｎ、Ａｇ／Ｓｎ／Ｃｕなどの半田を使用することができる。また、このようなバンプは、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕなどの金属膜を介して形成することができる。Ｃｕ、Ｎｉ層は０．１〜１０μｍ、Ｐｄ、Ａｕ層は０．０１〜１０μｍに調整される。
【００３６】
請求項６の発明では、貫通孔に金属膜を介して、低融点金属を充填することでバンプを形成するため、該金属膜を縞状の凹凸が形成された貫通孔に密着させることで、バンプを強固に導体回路に接続させることができる。
【００３７】
請求項７の発明では、ソルダーレジスト層が、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体からなるため、レーザにより貫通孔側面に縞状の凹凸を形成し易いのである。なお、熱可塑性樹脂のみの場合は、樹脂が溶融してしまし、明確な凹凸形状の形成が困難である。
【００３８】
請求項６の発明では、導体回路表面は、金属粗化層を有することが特徴である。導体回路表面に金属粗化層を設けるため、金属粗化層表面でレーザ光が反射し、後述するように、レーザ光の入射波と反射洩を干渉させることができ、ソルダーレジスト層の貫通孔の壁面に、孔方向にそって縞状に凹凸を設けることが可能である。
【００３９】
さらに、粗化層により、レーザ光の反射を一定限度以下に抑制できるため、導体回路表面の樹脂のこりの発生を防止できるのである。また、粗化層によりソルダーレジスト層との密着を確保できるため、レーザ光の熱衝撃による劣化でソルダーレジスト層が剥離することを防止できる。粗化層のＲｍａｘは、前述のように０．０５μｍ〜２０μｍが望ましい。
【００４０】
前記金属粗化層はさらに、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、貴金属から選ばれる少なくとも１種以上の金属で被覆されていてもよい。光沢度確保とソルダーレジストとの密着性を改善するためである。これらの金属は、その厚さが０．０１〜１０μｍであることが望ましい。
【００４１】
本発明では、上記層間樹脂絶縁層として無電解めっき用接着剤を用いることが望ましい。この無電解めっき用接着剤は、硬化処理された酸あるいは酸化剤に可溶性の耐熱性樹脂粒子が、酸あるいは酸化剤に難溶性の未硬化の耐熱性樹脂中に分散されてなるものが最適である。
酸、酸化剤で処理することにより、耐熱性樹脂粒子が溶解除去されて、表面に蛸つぼ状のアンカーからなる粗化面を形成できる。
【００４２】
上記無電解めっき用接着剤において、特に硬化処理された前記耐熱性樹脂粒子としては、▲１▼平均粒径が10μｍ以下の耐熱性樹脂粉末、▲２▼平均粒径が２μｍ以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集粒子、▲３▼平均粒径が２〜10μｍの耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が２μｍ以下の耐熱性樹脂粉末との混合物、▲４▼平均粒径が２〜10μｍの耐熱性樹脂粉末の表面に平均粒径が２μｍ以下の耐熱性樹脂粉末または無機粉末のいずれか少なくとも１種を付着させてなる疑似粒子、▲５▼平均粒径が０．１〜０．８μｍの耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が０．８μｍを越え、２μｍ未満の耐熱性樹脂粉末との混合物、▲６▼平均粒径が０．１〜１．０μｍの耐熱性粉末樹脂粉末を用いることが望ましい。これらは、より複雑なアンカーを形成できるからである。
【００４３】
粗化面の深さは、Ｒｍａｘ＝０．０１〜２０μｍがよい。密着性を確保するためである。特にセミアディティブ法では、０．１〜５μｍがよい。密着性を確保しつつ、無電解めっき膜を除去できるからである。
【００４４】
前記酸あるいは酸化剤に難溶牲の耐熱性樹脂としては、「熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂からなる樹脂複合体」又は「感光性樹脂および熱可塑性樹脂からなる樹脂複合体」からなることが望ましい。前者については耐熱性が高い。
【００４５】
前記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などを使用できる。特にエポキシ樹脂のアクリレートが最適である。
エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、などのノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変成した脂環式エポキシ樹脂などを使用することができる。
【００４６】
熱可塑性樹脂としては、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルフォン（ＰＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＥＳ）、ポリフェニルエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルイミド（ＰＩ）などを使用できる。
熱硬化性樹脂（感光性樹脂）と熱可塑性樹脂の混合割合は、熱硬化性樹脂（感光性樹脂）／熱可塑性樹脂＝９５／５〜５０／５０がよい。耐熱性を損なうことなく、高い靭性値を確保できるからである。
【００４７】
前記耐熱性樹脂粒子の混合重量比は、耐熱性樹脂マトリックスの固形分に対して５〜５０重量％、望ましくは１０〜４０重量％がよい。
耐熱性樹脂粒子は、アミノ樹脂（メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂）、エポキシ樹脂などがよい。更に、アクリルモノマ粒子を含ませることができる。
なお、接着剤は、組成の異なる２層により構成してもよい。
【００４８】
なお、多層ビルドアップ配線板の表面に付加するソルダーレジスト層としては、熱硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体を使用でき、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のアクリレート、ノボラック型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートをアミン系硬化剤やイミダゾール硬化剤などで硬化させた樹脂を使用できる。
【００４９】
一方、このようなソルダーレジスト層は、剛直骨格を持つ樹脂で構成されるので剥離が生じることがある。このため、補強層を設けることでソルダーレジスト層の剥離を防止することもできる。
【００５０】
ここで、上記ノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートとしては、フェノールノボラックやクレゾールノボラックのグリシジルエーテルを、アクリル酸やメタクリル酸などと反応させたエポキシ樹脂などを用いることができる。
【００５１】
上記イミダゾール硬化剤は、25℃で液状であることが望ましい。液状であれば均一混合できるからである。
このような液状イミダゾール硬化剤としては、1-ベンジル−2-メチルイミダゾール（品名：1B2MZ ）、1-シアノエチル−2-エチル−4-メチルイミダゾール（品名：2E4MZ-CN）、4-メチル−2-エチルイミダゾール（品名：2E4MZ ）を用いることができる。
【００５２】
このイミダゾール硬化剤の添加量は、上記ソルダーレジスト組成物の総固形分に対して１〜10重量％とすることが望ましい。この理由は、添加量がこの範囲内にあれば均一混合がしやすいからである。
【００５３】
上記ソルダーレジストの硬化前組成物は、溶媒としてグリコールエーテル系の溶剤を使用することが望ましい。
このような組成物を用いたソルダーレジスト層は、遊離酸が発生せず、銅パッド表面を酸化させない。また、人体に対する有害性も少ない。
【００５４】
このようなグリコールエーテル系溶媒としては、下記構造式のもの、特に望ましくは、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）およびトリエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＴＧ）から選ばれるいずれか少なくとも１種を用いる。これらの溶剤は、30〜50℃程度の加温により反応開始剤であるベンゾフェノンやミヒラーケトンを完全に溶解させることができるからである。
CH３ Ｏ - (CH２ CH２ Ｏ) ｎ −CH３ （ｎ＝１〜５）
このグリコールエーテル系の溶媒は、ソルダーレジスト組成物の全重量に対して１０〜７０wt％がよい。
【００５５】
以上説明したようなソルダーレジスト組成物には、その他に、各種消泡剤やレベリング剤、耐熱性や耐塩基性の改善と可撓性付与のために熱硬化性樹脂、解像度改善のために感光性モノマーなどを添加することができる。
例えば、レベリング剤としてはアクリル酸エステルの重合体からなるものがよい。また、開始剤としては、チバガイギー製のイルガキュアＩ９０７、光増感剤としては日本化薬製のＤＥＴＸ−Ｓがよい。
さらに、ソルダーレジスト組成物には、色素や顔料を添加してもよい。配線パターンを隠蔽できるからである。この色素としてはフタロシアニングリーンを用いることが望ましい。
【００５６】
添加成分としての上記熱硬化性樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることができる。このビスフェノール型エポキシ樹脂には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂があり、耐塩基性を重視する場合には前者が、低粘度化が要求される場合（塗布性を重視する場合）には後者がよい。
【００５７】
添加成分としての上記感光性モノマーとしては、多価アクリル系モノマーを用いることができる。多価アクリル系モノマーは、解像度を向上させることができるからである。例えば、多価アクリル系モノマーとして、日本化薬製のＤＰＥ−６Ａ、共栄社化学製のＲ−６０４を用いることができる。
また、これらのソルダーレジスト組成物は、２５℃で０．５〜１０Ｐａ・ｓ、より望ましくは１〜１０Ｐａ・ｓがよい。ロールコータで塗布しやすい粘度だからである。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る多層ビルドアップ配線板及びその製造方法について図を参照して説明する。
先ず、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板１０の構成について、図６、図７を参照して説明する。
図６は、ＩＣチップ搭載前の多層ビルドアップ配線板１０の断面図を示し、図７は、図６に示す多層ビルドアップ配線板１０にＩＣチップ９０を載置し、ドータボード９４へ取り付けた状態を示している。
【００５９】
図６に示すように多層ビルドアップ配線板１０では、コア基板３０内にスルーホール３６が形成され、該コア基板３０の両面には導体回路３４が形成されている。また、該コア基板３０の上には、バイアホール６０及び導体回路５８の形成された下層側層間樹脂絶縁層５０が配設されている。該下層層間樹脂絶縁層５０の上には、バイアホール１６０及び導体回路１５８が形成された上層層間樹脂絶縁層１５０が配置されている。
【００６０】
図７に示すように多層ビルドアップ配線板の上面側には、ソルダーレジスト層７０の開口部７１Ｕに、ＩＣチップ９０のランド９２へ接続するための半田バンプ７６Ｕが配設されている。下面側の開口部７１Ｄには、ドーターボード９４のランド９６へ接続するための半田バンプ７６Ｄが配設されている。該半田バンプ７６Ｕは、層間樹脂絶縁層１５０に形成されたバイアホール１６０及び層間樹脂絶縁層５０に形成されたバイアホール６０を介してスルーホール３６へ接続されている。一方、該半田バンプ７６Ｄは、層間樹脂絶縁層１５０に形成されたバイアホール１６０及び層間樹脂絶縁層５０に形成されたバイアホール６０を介してスルーホール３６へ接続されている。
【００６１】
バイアホール６０は、層間樹脂絶縁層５０に貫通孔４８を穿設し、該貫通孔４８に無電解めっき膜５２及び電解めっき膜５６を析出させることにより形成してある。本実施形態では、該貫通孔４８を炭酸レーザにて穿設するため、微細径（６０μｍ）に形成することができる。更に、レーザにて穿設する際に、後述するように貫通孔４８の側壁にレーザ光の干渉による縞状の凹凸を形成するため、無電解めっき膜５２を密着させることができ、バイアホールの信頼性を高めている。
【００６２】
一方、半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄは、ソルダーレジスト層７０に穿設した開口７１Ｕ、７１Ｄ下の導体回路１５８及びバイアホール１６０に、ニッケルめっき層７２及び金めっき層７４を介して配設される。ソルダーレジスト層７０の開口７１Ｕ、７１Ｄは、レーザにより穿設されている。即ち、本実施形態では、ソルダーレジスト層７０にレーザで開口を穿設するため、感光性樹脂に限定されることなく、ソルダーレジスト層として電気特性に優れた種々の材料を用いることが可能となる。また、レーザにて穿設する際に、後述するように貫通孔（開口）７１Ｕ、７１Ｄの側壁にレーザ光干渉による縞状の凹凸を形成するため、ニッケルめっき層７２を密着させることができ、半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄの接続信頼性を高めている。
【００６３】
以下、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造方法について図を参照して説明する。
ここでは、先ず、層間樹脂絶縁層及びソルダーレジスト層に貫通孔を穿設する炭酸ガスレーザ装置の概略構成について、図１３を参照して説明する。
図１３は、本発明の実施態様に係る多層ビルドアップ配線板に貫通孔を穿設するためのレーザ装置の概略構成を示している。このレーザ装置としては、三菱電機製のＭＬ５０５ＧＴを用いる。また、ＣＯ2レーザ発信器８０としては、層間樹脂絶縁層の貫通孔（６０μｍ）４８を形成する際、及び、ソルダーレジスト層の上側にＩＣチップ接続用の貫通孔（１３３μｍ）７１Ｕを形成する際には、三菱電機製のＭＬ５００３Ｄを、ソルダーレジスト層の下側にマザーボード接続用の貫通孔（６５０μｍ）７１Ｄを形成する際には、三菱電機製のＭＬ５００３Ｄ２を用いる。
【００６４】
レーザ発振器８０から出た光は、基板上の焦点を鮮明にするための転写用マスク８２を経由してガルバノヘッド７０へ入射する。ガルバノヘッド７０は、レーザ光をＸ方向にスキャンするガルバノミラー７４ＸとＹ方向にスキャンするガルバノミラー７４Ｙとの２枚で１組のガルバノミラーから構成されており、このミラー７４Ｘ、７４Ｙは制御用のモータ７２Ｘ、７２Ｙにより駆動される。モータ７２Ｘ、７２Ｙは図示しない制御装置からの制御指令に応じて、ミラー７４Ｘ、７４Ｙの角度を調整すると共に、内蔵しているエンコーダからの検出信号を該コンピュータ側へ送出するよう構成されている。
【００６５】
レーザ光は、ガルバノミラー７４Ｘ、７４Ｙを経由してそれぞれＸ−Ｙ方向にスキャンされてｆ−θレンズ７６を通り、基板３０の後述する層間樹脂絶縁層に当たってビアホール用の開口（貫通孔）４８を形成する。同様に、ソルダーレジスト層７０に半田バンプ用の開口（貫通孔）７１Ｕ、７１Ｄを形成する。基板３０は、Ｘ−Ｙ方向に移動するＸ−Ｙテーブル９０に載置されている。
【００６６】
引き続き、多層ビルドアップ配線板の製造方法について説明を続ける。ここでは、第１実施形態の多層多層ビルドアップ配線板の製造方法に用いるＡ．無電解めっき用接着剤、Ｂ．層間樹脂絶縁剤、Ｃ．樹脂充填剤、Ｄ．ソルダーレジスト組成物の組成について説明する。
【００６７】
Ａ．無電解めっき用接着剤調製用の原料組成物（上層用接着剤）
〔樹脂組成物▲１▼〕
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製、分子量2500）の25％アクリル化物を80wt％の濃度でＤＭＤＧに溶解させた樹脂液を35重量部、感光性モノマ（東亜合成製、アロニックスＭ315 ）3.15重量部、消泡剤（サンノプコ製、Ｓ−65）0.5 重量部、ＮＭＰ 3.6重量部を攪拌混合して得た。必要に応じて感光性モノマーである多価アクリルモノマー（日本化薬製、Ｒ604 ）を混合する。
【００６８】
〔樹脂組成物▲２▼〕
ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）12重量部、エポキシ樹脂粒子（三洋化成製、ポリマーポール）の平均粒径 1.0μｍのものを 7.2重量部、平均粒径 0.5μｍのものを3.09重量部、を混合した後、さらにＮＭＰ30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合して得た。
【００６９】
〔硬化剤組成物▲３▼〕
イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）２重量部、光開始剤（チバガイギー製、イルガキュア Ｉ−907 ）２重量部、光増感剤（日本化薬製、DETX-S）0.2 重量部、ＮＭＰ 1.5重量部を攪拌混合して得た。
【００７０】
Ｂ．層間樹脂絶縁剤調製用の原料組成物（下層用接着剤）
〔樹脂組成物▲１▼〕
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製、分子量2500）の25％アクリル化物を80wt％の濃度でＤＭＤＧに溶解させた樹脂液を35重量部、感光性モノマー（東亜合成製、アロニックスＭ315 ）４重量部、消泡剤（サンノプコ製、Ｓ−65）0.5 重量部、ＮＭＰ 3.6重量部を攪拌混合して得た。
【００７１】
〔樹脂組成物▲２▼〕
ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）12重量部、エポキシ樹脂粒子（三洋化成製、ポリマーポール）の平均粒径 0.5μｍのものを 14.49重量部、を混合した後、さらにＮＭＰ30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合して得た。
【００７２】
〔硬化剤組成物▲３▼〕
イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）２重量部、光開始剤（チバガイギー製、イルガキュア Ｉ−907 ）２重量部、光増感剤（日本化薬製、DETX-S）0.2 重量部、ＮＭＰ1.5 重量部を攪拌混合して得た。
【００７３】
Ｃ．樹脂充填剤調製用の原料組成物
〔樹脂組成物▲１▼〕
ビスフェノールＦ型エポキシモノマー（油化シェル製、分子量310 、YL983U） 100重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径 1.6μｍのSiＯ２ 球状粒子（アドマテック製、CRS 1101−CE、ここで、最大粒子の大きさは後述する内層銅パターンの厚み（15μｍ）以下とする） 170重量部、レベリング剤（サンノプコ製、ペレノールＳ４）1.5 重量部を攪拌混合することにより、その混合物の粘度を23±１℃で45,000〜49,000cps に調整して得た。
〔硬化剤組成物▲２▼〕
イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）6.5 重量部。
【００７４】
Ｄ．ソルダーレジスト組成物
ＤＭＤＧに溶解させた60重量％のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製）のエポキシ基50％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー（分子量4000）を 46.67ｇ、メチルエチルケトンに溶解させた80重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル製、エピコート1001）15.0ｇ、イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）1.6 ｇ、感光性モノマーである多価アクリルモノマー（日本化薬製、Ｒ604 ）３ｇ、同じく多価アクリルモノマー（共栄社化学製、DPE6A ） 1.5ｇ、分散系消泡剤（サンノプコ社製、Ｓ−65）0.71ｇを混合し、さらにこの混合物に対して光開始剤としてのベンゾフェノン（関東化学製）を２ｇ、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学製）を 0.2ｇ加えて、粘度を25℃で 2.0Pa・ｓに調整したソルダーレジスト組成物を得た。
なお、粘度測定は、Ｂ型粘度計（東京計器、 DVL-B型）で 60rpmの場合はローターNo.4、６rpm の場合はローターNo.3によった。
【００７５】
引き続き、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造工程について図１乃至図６を参照して説明する。この第１実施形態では、多層ビルドアップ配線板をセミアディティブ方により形成する。
【００７６】
（１）図１（Ａ）に示すように厚さ０．８mm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）樹脂からなる基板３０の両面に１２μｍの銅箔３２がラミネートされている銅張積層板３０Ａを出発材料とした。まず、この銅張積層板３０Ａをドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パターン状にエッチングすることによりスルーホール３６及び導体回路３４を形成し、図１（Ｂ）に示すコア基板３０を形成する。
【００７７】
(2) プレーン層３４およびスルーホール３６を形成した基板３０を水洗いし、乾燥した後、酸化浴（黒化浴）として、NaOH（10ｇ／ｌ），NaClO ２ （40ｇ／ｌ），Na３ PO４ （６ｇ／ｌ）、還元浴として、NaOH（10ｇ／ｌ），NaBH４ （６ｇ／ｌ）を用いた酸化−還元処理により、導体回路３４およびスルーホール３６の表面に粗化層３８を設けた（図１（Ｃ）参照）。
【００７８】
(3) Ｃの樹脂充填剤調製用の原料組成物を混合混練して樹脂充填剤を得た。
【００７９】
(4) 前記(3) で得た樹脂充填剤４０を、調製後24時間以内に基板３０の両面にロールコータを用いて塗布することにより、導体回路３４と導体回路３４との間、及び、スルーホール３６内に充填し、70℃，20分間で乾燥させ、他方の面についても同様にして樹脂充填剤４０を導体回路３４間あるいはスルーホール３６内に充填し、70℃，20分間で加熱乾燥させた（図１（Ｄ）参照）。
【００８０】
(5) 前記(4) の処理を終えた基板３０の片面を、＃600 のベルト研磨紙（三共理化学製）を用いたベルトサンダー研磨により、導体回路３４の表面やスルーホール３６のランド３６ａ表面に樹脂充填剤４０が残らないように研磨し、次いで、前記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った（図２（Ｅ）参照）。
次いで、100 ℃で１時間、120 ℃で３時間、 150℃で１時間、 180℃で７時間の加熱処理を行って樹脂充填剤４０を硬化した。
【００８１】
このようにして、スルーホール３６等に充填された樹脂充填剤４０の表層部および導体回路３４上面の粗化層３８を除去して基板３０両面を平滑化した上で、樹脂充填剤４０と導体回路３４の側面とが粗化層３８を介して強固に密着し、またスルーホール３６の内壁面と樹脂充填剤４０とが粗化層３８を介して強固に密着した配線基板を得た。即ち、この工程により、樹脂充填剤４０の表面と導体回路３４の表面が同一平面となる。
【００８２】
(6) 導体回路３４を形成した基板３０にアルカリ脱脂してソフトエッチングして、次いで、塩化パラジウウムと有機酸からなる触媒溶液で処理して、Ｐｄ触媒を付与し、この触媒を活性化した後、硫酸銅３．２×１０−２ｍｏｌ／ｌ、硫酸ニッケル３．９×１０−３ｍｏｌ／ｌ、錯化剤５．４×１０−２ｍｏｌ／ｌ、次亜りん酸ナトリウム３．３×１０−１ｍｏｌ／ｌ、ホウ酸５．０×１０−１ｍｏｌ／ｌ、界面活性剤（日信化学工業製、サーフィール４６５）０．１ｇ／ｌ、ＰＨ＝９からなる無電解めっき液に浸積し、浸漬１分後に、４秒当たり１回に割合で縦、および、横振動させて、導体回路３４、スルーホール３６のランド３６ａ及びバイアホールの底部６０ａの表面にＣｕ−Ｎｉ−Ｐからなる針状合金の被覆層と粗化層４２を設けた（図２（Ｆ）参照）。
【００８３】
さらに、ホウフっ化スズ０．１ｍｏｌ／ｌ、チオ尿素１．０ｍｏｌ／ｌ、温度３５℃、ＰＨ＝１．２の条件でＣｕ−Ｓｎ置換反応させ、粗化層の表面に厚さ０．３μｍＳｎ層（図示せず）を設けた。
【００８４】
(7) Ｂの層間樹脂絶縁剤調製用の原料組成物を攪拌混合し、粘度1.5 Pa・ｓに調整して層間樹脂絶縁剤（下層用）を得た。
次いで、Ａの無電解めっき用接着剤調製用の原料組成物を攪拌混合し、粘度７Pa・ｓに調整して無電解めっき用接着剤溶液（上層用）を得た。
【００８５】
(8) 前記(6) の基板の両面に、前記(7) で得られた粘度 1.5Pa・ｓの層間樹脂絶縁剤（下層用）４４を調製後24時間以内にロールコータで塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で30分の乾燥（プリベーク）を行い、次いで、前記(7) で得られた粘度７Pa・ｓの感光性の接着剤溶液（上層用）４６を調製後24時間以内に塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で30分の乾燥（指触乾燥）を行い、厚さ35μｍの接着剤層５０αを形成した（図２（Ｇ）参照）。
【００８６】
(9) 前記(8) で接着剤層を形成した基板３０の両面に、ＰＥＴフィルム５１を密着させ（図３（Ｈ））、超高圧水銀灯により 500mJ／cm２ で露光した。さらに、当該基板３０を超高圧水銀灯により3000mJ／cm２ で露光し、100 ℃で１時間、120 ℃で１時間、その後 150℃で３時間の加熱処理（ポストベーク）をすることにより、厚さ35μｍの層間樹脂絶縁層（２層構造）５０を形成した。その後、ＰＥＴフィルム５１を剥離した。
【００８７】
(10)引き続き、層間樹脂絶縁層５０を形成した基板３０に図１３を参照して上述したレーザ装置のＸ−Ｙテーブル９０に載置し、炭酸ガスレーザを照射することにより貫通孔４８を形成した（図３（Ｉ））。なお、バイアホールとなる貫通孔４８には、スズめっき層（図示せず）を部分的に露出させた。
ここでは、直径６０μｍの貫通孔を形成するため、レーザ装置のレーザ発振器としてＭＬ５００３Ｄを用い、１パルスエネルギー０．３mＪ、パルス幅５０μsec、マスク径０．５mm、パルスモードとしてバーストで、マルチモードで、波長１０．６μｍの炭酸ガスレーザを３ショット照射した。
【００８８】
ここで、図３（Ｉ）中のＣ部を拡大して図８に示す。本実施形態の多層ビルドアップ配線板においては、炭酸ガスレーザを層間樹脂絶縁層５０下の導体回路３４に対して垂直に照射し、該導体回路からの反射波と入射波とを干渉させることで、貫通孔４８に無電解めっき４８の側壁４８ａに貫通孔の孔方向に沿って、縞状の凹凸４９を形成してある。即ち、炭酸ガスレーザの半波長（５μｍ）毎に、波腹の重畳する部分ができ、当該部分においては相対的に高い熱が発生して、リング状に側壁４８ａがえぐられる。このえぐられている部分の深さＤは、０．１〜５μｍ程度である。
【００８９】
層間樹脂絶縁層５０に炭酸ガスレーザで穿設した貫通孔４８の拡大写真のスケッチを図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示す。ここで、図９（Ａ）は、貫通孔を斜め上から見た状態を、図９（Ｂ）は、真上から見た状態を示している。
【００９０】
ここで、層間樹脂絶縁層としては、熱硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体あることが望ましい。これは、レーザ干渉による縞状の凹凸を容易に形成することができるからである。また、該熱硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体には、アクリル系モノマーを含むことが好適である。これは、アクリ系ルモノマーを入れることで、層間樹脂絶縁層をレーザにて容易にプラズマ化でき、貫通孔内の樹脂残りを防止することが可能となる。
【００９１】
(11)引き続き、貫通孔４８が形成された基板３０を、クロム酸に19分間浸漬し、層間樹脂絶縁層５０の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、当該層間樹脂絶縁層５０の表面を粗化し（図３（Ｊ）参照）、その後、中和溶液（シプレイ社製）に浸漬してから水洗いした。
【００９２】
(12)前記(10)の行程で表面を粗化した基盤３０の表面に、パラジウム触媒（アトテック製）を付与することにより、層間樹脂絶縁層５０の表面に触媒核を付ける。その後、以下に示す組成の無電解銅めっき水溶液中に基板３０を浸漬して、全体に厚さ０．６μｍの無電解めっき膜５２を形成する（図３（Ｋ）参照）。
〔無電解めっき水溶液〕
ＥＤＴＡ 150 ｇ／ｌ
硫酸銅 20 ｇ／ｌ
ＨＣＨＯ 30 ml／ｌ
ＮａＯＨ 40 ｇ／ｌ
α、α’−ビピリジル 80 mg／ｌ
ＰＥＧ 0.1 ｇ／ｌ
〔無電解めっき条件〕
70℃の液温度で30分
本実施形態では、層間樹脂絶縁層５０の貫通孔４８の側壁４８ａにレーザ干渉の縞状の凹凸を形成してあるため、側壁４８ａに無電解めっき膜５２を密着せさることができる。
【００９３】
(13)前記(11)で形成した無電解銅めっき膜５２上に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、100 mJ／cm２ で露光、0.8 ％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を設けた（図３（Ｌ）参照）。
【００９４】
(14)ついで、レジスト非形成部分に以下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ15μｍの電解銅めっき膜５６を形成した（図４（Ｍ）参照）。
(15)めっきレジスト５４を５％ＫＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト下の無電解めっき膜５２を硫酸と過酸化水素の混合液でエッチング処理して溶解除去し、無電解銅めっき膜５２と電解銅めっき膜５６からなる厚さ18μｍの導体回路５８及びバイアホール６０を形成した（図４（Ｎ））。
【００９６】
(16)(6) と同様の処理を行い、導体回路５８及びバイアホール６０の表面にCu-Ni-P からなる粗化面６２を形成し、さらにその表面にSn置換を行った（図４（Ｏ）参照）。
【００９７】
(17)(7) 〜(16)の工程を繰り返すことにより、さらに上層の層間樹脂絶縁層１５０及びバイアホール１６０、導体回路１５８を形成することで、多層ビルドアップ配線板を完成する（図４（Ｐ）参照）。なお、この上層の導体回路を形成する工程においては、Ｓｎ置換は行わなかった。また、Ｒmaxは、３μｍであった。
【００９８】
(18)そして、上述した多層ビルドアップ配線板に半田バンプを形成する。前記(16)で得られた基板３０両面に、上記Ｄ．にて説明したソルダーレジスト組成物を４５μｍの厚さで塗布する。次いで、70℃で20分間、70℃で30分間の乾燥処理（指触乾燥）を行った後、ＰＥＴフィルムを（図示せず）を密着させ、1000mJ／cm２ の紫外線で露光し、そしてさらに、80℃で１時間、 100℃で１時間、 120℃で１時間、 150℃で３時間の条件で加熱処理してからＰＥＴフィルムを剥離して、ソルダーレジスト層（厚み20μｍ）７０を形成する（図５（Ｑ））。
【００９９】
(19)その後、ソルダーレジスト層７０を形成した基板３０に図１３を参照して上述したレーザ装置のＸ−Ｙテーブル９０に載置し、炭酸ガスレーザを照射することにより貫通孔（開口）７１Ｕ、７１Ｄを形成した（図５（Ｒ））。
ここでは、上面側（ＩＣチップへの接続側）に直径１３３μｍの貫通孔７１Ｕを形成するため、レーザ装置（ＭＬ５０５ＧＴ）に、レーザ発振器としてＭＬ５００３Ｄを用い、１パルスエネルギー２．０mＪ、パルス幅５０μsec、マスク径２．０mm、パルスモードとしてバーストで、マルチモードを設定し、波長１２μｍの炭酸ガスレーザを２ショット照射した。
【０１００】
ここで、図５（Ｒ）中のＡ部、即ち、ＩＣチップ接続側の貫通孔７１Ｕを拡大して図１０（Ａ）に示す。本実施形態の多層ビルドアップ配線板においては、炭酸ガスレーザをソルダーレジスト層７０下の導体回路１５８に対して垂直に照射し、該導体回路からの反射波と入射波との干渉を生ぜしめることで、貫通孔７１Ｕの側壁７１ａに貫通孔の孔方向に沿って縞状の凹凸を形成してある。即ち、炭酸ガスレーザの半波長（６μｍ）毎に、波腹の重畳する部分ができ、当該部分においては相対的に高い熱が発生して、リング状に側壁７１ａがえぐられる。このえぐられている部分の深さは、０．１〜５μｍ程度である。また、凹凸の間隔（凸−凸間距離）は、写真から判るように約５．５μｍである。本実施形態では、ビーム径を小さくできるマルチモードのレーザを照射するため、ＩＣチップへの接続用のバンプを形成するための相対的に小径（５０〜３００μｍ）の貫通孔を形成することができる。
【０１０１】
ソルダーレジスト層７０に炭酸ガスレーザで穿設した貫通孔（上側）７１Ｕの拡大写真のスケッチを図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示す。ここで、図１１（Ａ）は、貫通孔を斜め上から見た状態を、図１１（Ｂ）は、真上から見た状態を示している。
【０１０２】
ここで、図５（Ｒ）中のＢ部、即ち、下側（マザーボード接続側）の貫通孔７１Ｄを拡大して図１０（Ｂ）に示す。この下面側に直径６５０μｍの貫通孔７１Ｄを形成するため、レーザ装置に、（ＭＬ５０５ＧＴ）に、レーザ発振器としてＭＬ５００３Ｄ２を用い、１パルスエネルギー１４mJ、パルス幅１６μsec、マスク径１０．０mm、パルスモードとしてバーストでシングルモード、波長１０．６μｍの炭酸ガスレーザを５ショット照射した。
【０１０３】
本実施形態の多層ビルドアップ配線板においては、炭酸ガスレーザをソルダーレジスト層７０下の導体回路１５８に対して垂直に照射し、該導体回路からの反射波と入射波との干渉を生ぜしめることで、貫通孔７１Ｄの側壁７１ａに干渉による縞状の凹凸（干渉縞と称する）を形成してある。該干渉縞のえぐられている部分の深さは、０．１〜５μｍ程度である。本実施形態では、ビーム径を大きくできるシングルモードのレーザを照射するため、マザーボードへの接続用のバンプを形成するための相対的に大径（３００〜６５０μｍ）の貫通孔を形成することができる。
【０１０４】
ソルダーレジスト層７０に炭酸ガスレーザで穿設した貫通孔７１Ｄ（下側）の拡大写真のスケッチを図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）及び図１２（Ｃ）に示す。ここで、図１２（Ａ）は、真上から見た状態を、図１２（Ｂ）は、貫通孔の側壁を側方から見た状態を、図１２（Ｃ）は、貫通孔を斜め上から見た状態を示している。
【０１０５】
本実施形態では、ソルダーレジスト層にレーザで貫通孔を穿設するため、ソルダーレジスト層として種々の材料を用いることが可能となる。即ち、従来技術においては、フォトリソグラフィーにより貫通孔を穿設するため、ソルダーレジストとして感光性樹脂しか使用できなかったが、本実施形態では、レーザを用いるため、電気特性に優れた種々の材質をソルダーレジストに用いることができる。更に、層間樹脂絶縁層と同じレーザ装置を用いて貫通孔を形成できるので、多層ビルドアップ配線板を廉価に製造することができる。なお、ソルダーレジストとしては、熱硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体を用いることが望ましい。これは、レーザ干渉による縞状の凹凸を容易に形成することができるからである。
【０１０６】
(20)次に、塩化ニッケル2.31×10−１ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム2.8 ×10−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.85×10−１ｍｏｌ／ｌ、からなるｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に該基板３０を２０分間浸漬して、開口部７１Ｕ、７１Ｄに厚さ５μｍのニッケルめっき層７２を形成した。さらに、その基板を、シアン化金カリウム4.1 ×10−２ｍｏｌ／ｌ、塩化アンモニウム1.87×10−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.16×10−１ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム1.7 ×10−１ｍｏｌ／ｌからなる無電解金めっき液に80℃の条件で７分２０秒間浸漬して、ニッケルめっき層上に厚さ0.03μｍの金めっき層７４を形成することで、バイアホール１６０及び導体回路１５８に半田パッド７５を形成する（図５（Ｓ）参照）。
【０１０７】
(21)そして、ソルダーレジスト層７０の開口部７１Ｕ、７１Ｄに、低融点金属として半田ペーストを印刷して 200℃でリフローすることにより、半田バンプ（半田体）７６Ｕ、７６Ｄを形成し、多層ビルドアップ配線板１０を完成した（図６参照）。本実施形態では、ニッケルめっき層７２及び金めっき層７４を介して、半田を充填することで半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄを形成するため、該ニッケルめっき層７２及び金めっき層７４を縞状の凹凸の形成された貫通孔７１Ｕ、７１Ｄに密着させることで、半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄを強固に導体回路１５８へ接続させることができる。
【０１０８】
完成した多層ビルドアップ配線板１０の半田バンプ７６Ｕに、ＩＣチップ９０のパッド９２が対応するように載置し、リフローを行いＩＣチップ９０を搭載する。このＩＣチップ９０を搭載した多層ビルドアップ配線板１０を、ドータボード９４側のバンプ９６に対応するように載置してリフローを行い、ドータボード９４へ取り付ける（図７参照）。
【０１０９】
得られた多層ビルドアップ配線板について、ＩＣチップを実装し、ＨＡＳＴ試験（相対湿度１００％、印加電圧１．３Ｖ、温度１２１℃で４８時間放置）を実施、クロスカットを蛍光Ｘ線分析装置（Ｒｉｇａｋｕ ＲＩＸ２１００）により、ソルダーレジスト層に拡散したＰｂを確認した。
また、ＴＳ試験（−１２５℃で３０分、５５℃で３０分放置する試験）を１０００回線り返し、Ｎｉ／Ａｕ層の剥離、ソルダーレジスト層のクラックの有無を調べた。
【０１１０】
さらに、比較のために、実施例のソルダーレジスト層を紫外線露光し、ジエチレングリコールジメチルエーテルで現像処理して貫通孔を設けたプリント配線についても同様の試験を行った。
【０１１１】
その結果、本発明の多層ビルドアップ配線板では、Ｐｂマイグレーションは殆どなかった。
これに対して比較例の多層ビルドアップ配線板では、ショートには至らないものの、Ｐｂマイグレーションが確認された。また、ＴＳ試験では、実施例では剥離、クラックは確認されなかった。これに対して比較例ではバンプがＮｉ層ごと剥離したり、ソルダーレジスト層にクラックが発生していた。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明の多層ビルドアップ配線板は、Ｎｉめっき膜の剥離防止の他、バンプからの金属イオン拡散を防止し、また、ソルダーレジスト層のクラックを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図１（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造工程図である。
【図２】図２（Ｅ）、図２（Ｆ）、図２（Ｇ）、図２（Ｈ）は、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造工程図である。
【図３】図３（Ｉ）、図３（Ｊ）、図３（Ｋ）、図３（Ｌ）は、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造工程図である。
【図４】図４（Ｍ）、図４（Ｎ）、図４（Ｏ）、図４（Ｐ）は、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造工程図である。
【図５】図５（Ｑ）、図５（Ｒ）、図５（Ｓ）は、本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の製造工程図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る多層ビルドアップ配線板の断面図である。
【図８】図３（Ｉ）のＣ部の拡大図である。
【図９】層間樹脂絶縁層に穿設した貫通孔の拡大写真のスケッチであって、図９（Ａ）は貫通孔を斜め上から見た状態を、図９（Ｂ）は真上から見た状態を示している。
【図１０】図１０（Ａ）は、図５（Ｒ）のＡ部の拡大図であり、図１０（Ｂ）は、図５（Ｒ）のＢ部の拡大図である。
【図１１】ソルダーレジスト層に穿設した貫通孔（上側）の拡大写真のスケッチであって、図１１（Ａ）は貫通孔を斜め上から見た状態を、図１１（Ｂ）は真上から見た状態を示している。
【図１２】ソルダーレジスト層に穿設した貫通孔（下側）の拡大写真のスケッチであって、図１２（Ａ）は真上から見た状態を、図１２（Ｂ）は貫通孔の側壁を側方から見た状態を、図１２（Ｃ）は貫通孔を斜め上から見た状態を示している。
【図１３】貫通孔を形成するレーザ装置の説明図である。
【符号の説明】
３０ コア基板
３４ 導体回路
３６ バイアホール
４８ 貫通孔
４８ａ 側壁
４９ 縞状の凹凸
５０ 層間樹脂絶縁層
５８ 導体回路
６０ バイアホール
７０ ソルダーレジスト層
７１Ｕ、７１Ｄ 貫通孔
７２ ニッケルめっき層（金属膜）
７６Ｕ、７６Ｄ 半田バンプ
１５０ 層間樹脂絶縁層
１６０ バイアホール
Claims (8)
- 少なくとも以下の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の工程を含むことを特徴とする多層ビルドアップ配線板の製造方法：
（ａ）表面に金属粗化層を有する導体回路の形成された基板の表面にソルダーレジスト層を形成する工程、
（ｂ）前記ソルダーレジスト層に炭酸ガスレーザを照射し、前記導体回路に至る貫通孔を穿設する工程であって、炭酸ガスレーザをソルダーレジスト層下の前記導体回路に垂直に照射し、該導体回路表面の金属粗化層からの反射波と入射波との干渉を生ぜしめることで、当該貫通孔の側壁に縞状に凹凸を形成する工程、
（ｃ）側壁に縞状に凹凸を形成した貫通孔に金属膜を設けた後、低融点金属を充填し、リフローを行い前記貫通孔に低融点金属からなるバンプを設ける工程。 - 前記ソルダーレジスト層は、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体からなることを特徴とする請求項１の多層ビルドアップ配線板の製造方法。
- 前記金属膜は、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ、又は、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕから成り、
前記低融点金属は、Ｓｎ／Ｐｂ、Ａｇ／Ｓｎ、又は、Ａｇ／Ｓｎ／Ｃｕから成ることを特徴とする請求項１又は請求項２の多層ビルドアップ配線板の製造方法。 - 前記貫通孔を形成する工程において、シングルモードのレーザを照射することで、直径３００μｍ〜６５０μｍの貫通孔を形成することを特徴とする請求項１の多層ビルドアップ配線板の製造方法。
- 前記貫通孔を形成する工程において、マルチモードのレーザを照射することで、直径５０μｍ〜３００μｍの貫通孔を形成することを特徴とする請求項１の多層ビルドアップ配線板の製造方法。
- 導体回路の配設された基板の表面にソルダーレジスト層を形成してなる多層ビルドアップ配線板であって、
前記ソルダーレジスト層にレーザで穿設した貫通孔の側壁に、縞状に凹凸が形成されてなり、
金属膜の形成された前記貫通孔内に充填された低融点金属をリフローを行てなるバンプが形成され、
前記導体回路表面に粗化層が形成されていることを特徴とする多層ビルドアップ配線板。 - 前記ソルダーレジスト層として、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体からなることを特徴とする請求項６の多層ビルドアップ配線板。
- 前記金属膜は、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ、又は、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕから成り、
前記低融点金属は、Ｓｎ／Ｐｂ、Ａｇ／Ｓｎ、又は、Ａｇ／Ｓｎ／Ｃｕから成ることを特徴とする請求項６又は請求項７の多層ビルドアップ配線板。
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