JP4240243B2 - ビルドアップ多層配線板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微小なバイアホール及び微細な回路導体を有するビルドアップ多層配線板を効率よく製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化、軽量化、多機能化が進むのに伴い、大規模集積回路（以下、ＬＳＩという。）やチップ部品等の高集積化が行われ、その結果、多ピン化、小型化へと急速に変化しているので、多層配線板にも、電子部品の実装密度を向上するために、配線パターンの高密度化が一層求められるようになった。
この要望を満たすために、層間の薄型化、配線の微細化、層間接続穴の小径化が行われ、隣接する層間のみを接続するインタースティシャルバイアホール（以下、ＩＶＨという。）や、ベリードバイアホール（以下、ＢＶＨという。）が用いられるようになり、このＩＶＨやＢＶＨも更に小径化されつつある。
【０００３】
多層配線板には、通常、複数の回路導体層とその回路導体層間の絶縁層をまとめて重ね、加熱・加圧して積層一体化し、必要な箇所に穴をあけ、穴内壁を金属化して接続する多層配線板と、回路導体を形成した基板上に絶縁層を形成し、必要な箇所に穴をあけ、その穴内壁を金属化し、絶縁層上に回路導体を形成し、というように回路導体層と絶縁層とを順次形成するビルドアップ多層配線板とがある。
【０００４】
このビルドアップ多層配線板の製造方法としては、内層回路導体とめっきスルーホールとが形成された内層回路板の表面に熱硬化性樹脂の絶縁層を形成し、バイアホールとなる箇所にレーザー光を照射して絶縁層に穴あけし、このバイアホールとなる穴の内部と絶縁層の表面を次の工程で行うめっきとの密着性を高めるために粗化剤で粗化し、全面にめっきした後に、めっきを残す箇所にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストに覆われていない箇所をエッチング除去して回路導体を形成する第１の方法が知られている。
【０００５】
また、内層回路導体とめっきスルーホールとが形成された内層回路板の表面に熱硬化性樹脂の絶縁層を形成し、バイアホールとなる箇所にレーザー光を照射して絶縁層に穴あけし、このバイアホールとなる穴の内部と絶縁層の表面を次の工程で行うめっきとの密着性を高めるために粗化剤で粗化し後に、めっきを行わない箇所にめっきレジストを形成し、めっきを行って回路導体を形成する第２の方法が知られている。
【０００６】
また、内層回路導体とめっきスルーホールとが形成された内層回路板の表面に光硬化性樹脂の絶縁層を形成し、バイアホールとなる箇所以外の箇所を光硬化し現像して絶縁層に穴あけし、このバイアホールとなる穴の内部と絶縁層の表面を次の工程で行うめっきとの密着性を高めるために粗化剤で粗化し、全面にめっきした後に、めっきを残す箇所にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストに覆われていない箇所をエッチング除去して回路導体を形成する第３の方法が知られている。
【０００７】
さらに、金属箔の粗化面に樹脂を塗布して半硬化状態とした絶縁層付き金属箔を、内層回路導体とめっきスルーホールとが形成された内層回路板の表面に重ね、加熱・加圧して積層一体化した後に、金属箔のバイアホールとなる箇所のみをエッチング除去して開口部を形成し、その開口部にレーザー光を照射して絶縁層に穴あけし、めっきを行ってバイアホールの穴の内部を金属化した後、不要な箇所の金属をエッチング除去して回路導体を形成する第４の方法が知られている。この方法では、樹脂絶縁層を粗化剤で粗化することなく、樹脂絶縁層と導体回路となる金属箔との接着強度を確保することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の方法のうち、第２の方法では、回路の形成に、高温、高アルカリ雰囲気で行う無電解めっきが必要となり、めっきレジストにはこれに耐えうる樹脂を用いることが必要となり、現在ではそのようなめっきレジスト用の樹脂が知られていないという課題がある。
【０００９】
また、第１の方法と第２の方法と第３の方法では、絶縁層にはその後の工程で行うめっきとの密着性を高める程度の粗化剤に粗化される性質が必要であり、しかも、一般的に使用できる化学粗化剤で粗化の程度を制御できなければならない。
ところが、通常は絶縁性と粗化の制御のし易さが両立する樹脂組成は知られていないので、粗化され易い充填材を加えて分散させた樹脂組成や、絶縁層として絶縁性を有する層と粗化され易い層とを併用する方法を用いなければならず、粗化され易い充填材を加えて分散させた樹脂組成を用いた場合には、高い密着強度を得るために充填材の粒子径を大きくすると、形成する回路導体の間隔を小さくできないという課題があり、絶縁層として絶縁性を有する層と粗化され易い層とを併用した場合には、どうしても表面には絶縁性の低い粗化され易い層を使用しなければならず、この場合もまた、形成する回路導体の間隔を小さくできないという課題がある。
【００１０】
第４の方法では、通常、接続信頼性を確保するために、内層の回路導体と表面の回路導体とを接続するためのめっきの厚さを１０μｍ以上とする必要があり、そのうようにすると、同じ厚さのめっきが表面の金属箔にも行われ、表面に形成する回路導体を形成するために、金属箔の厚さとめっきの厚さを加えた厚さをエッチング除去しなければならず、より微細な回路導体の形成が困難になるという課題がある。
【００１１】
本発明は、微細な回路導体の形成が可能であり、かつ絶縁性と接続信頼性に優れたビルドアップ多層配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のビルドアップ多層配線板の製造方法は、以下の工程を有することを特徴とする。
ａ．回路基板上に、半硬化状態の絶縁層と、粗化面を有する極薄の金属層であって銅とエッチング除去条件が異なる金属層とキャリア層としての銅層からなる複層材とをこの順に、あるいは粗化面を有する極薄の金属層であって銅とエッチング除去条件が異なる金属層とキャリア層としての銅層からなる複層材の極薄の金属層に接する半硬化状の絶縁層を形成したものを、半硬化状態の絶縁層が接するように重ね、加熱・加圧して、積層一体化する工程。
ｂ．第１の基板からキャリア層のみを除去する工程。
ｃ．粗化面を有する極薄の金属層の、バイアホールとなる箇所のみをエッチング除去して開口部を形成する工程。
ｄ．開口部に露出した硬化した絶縁層を、レーザー光を照射して、内部の回路基板の回路導体が露出するまで、除去する工程。
ｅ．粗化面を有する極薄の金属層をエッチング除去する工程。
ｆ．バイアホールとなる穴の内壁と基板表面に厚み０．０１〜１μｍの無電解めっきを行う工程。
ｇ．基板表面のバイアホールとなる箇所と回路導体となる箇所を除いて、めっきレジストを形成する工程。
ｈ．めっきレジストで覆われていない箇所に、電気めっきを行う工程。
ｉ．めっきレジストを除去する工程。
ｊ．除去しためっきレジストの下にあった厚み０．０１〜１μｍの無電解めっきを、エッチング除去する工程。
【００１３】
粗化面を有する金属層の厚さは、０．１〜１０μｍの範囲であることが好ましく、金属層の種類には、銅を用いることが好ましい。
【００１４】
また、工程ｊで作製したビルドアップ多層配線板を、回路基板とし、さらに工程ａ〜工程ｊを繰り返し行うことによって、さらに多層化を行うこともできる。
【００１５】
半硬化状態の絶縁層に、ガラスクロスなどの強化繊維を含まない材料を用いることもできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（工程ａ）
工程ａにおいて、半硬化状の絶縁層には、レーザー光による穴あけが可能な樹脂であればどのようなものでも使用でき、例えば、プリント配線板に一般的に使用されているガラスクロスに、半硬化性の樹脂を塗布したプリプレグを使用することができ、このプリプレグの樹脂には、エポキシ樹脂、変性ポリイミド樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂等が使用でき、また、ガラスクロスのような強化繊維を含まないフィルム状の絶縁層を用いることもでき、このような絶縁層の樹脂にも、エポキシ樹脂、変性ポリイミド樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂等が使用でき、レーザー光による穴あけは容易となるので好ましい。
【００１７】
本発明に用いる、粗化面を有する金属層とキャリア層から成る複層材において、キャリア層には、銅を用いる。
【００１８】
銅とエッチング除去条件が異なる、粗面を有する極薄の金属層としては、例えば、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂの他、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、はんだ等の合金を用いることができ、さらには、粗化処理にも耐え得るものであればより好ましく、粗化処理液として、アルカリ過マンガン酸溶液を用いる場合には、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ等が使用できる。
【００１９】
この金属層にはある程度の厚さが必要であり、厚過ぎると、その後の除去工程での効率が悪化したり、材料費が大きくなるおそれがあり、また、薄い場合には、取り扱い時の衝撃で後述する樹脂絶縁層に転写されている粗化形状が損傷し易くなるので、加工条件に応じて予め条件を求めるなどして、最適の範囲の厚さを選択する必要があり、具体的には、極薄の金属層としてＮｉを用いる場合には、０．１〜５μｍのものが好ましく、１〜３μｍ程度のものがより好ましい。
【００２０】
（工程ｂ）
複層材からキャリア層を除去するには、銅のエッチング液によって行うことができ、例えば、塩化銅、塩化鉄、アルカリ性エッチング液、過硫酸アンモニウム、硫酸−過酸化水素等の一般的なエッチング液が使用でき、市販品としては、エッチング液ＳＥ−０７（三菱瓦斯化学株式会社製、商品名）等が使用でき、エッチング方法には、エッチング液に浸漬したり、エッチング液を噴霧することによって行うことができる。
【００２１】
（工程ｃ）
粗化面を有する金属層の、バイアホールとなる部分のみをエッチング除去して開口部を形成するには、その開口部になる箇所を除いてエッチングレジストを形成し、開口部になる箇所のみをエッチング除去することによって行うことができる。
このときのエッチング液には、極薄の金属層にＮｉを用いた場合には、エッチング液でＮｉのみを選択的に除去するものとして、メルストリップＮ−９５０（メルテックス株式会社製、商品名）やニッケルストリッパーＢＲ（日本マクダーミット株式会社製、商品名）等の市販品が使用できる。この場合、Ｎｉが２μｍの厚みの場合は、温度２０〜８０℃で、浸漬時間５〜３０分であり、シャワー方式であればさらに効率良く除去できる。
【００２２】
（工程ｄ）
粗化面を有する金属層に形成した開口部に露出した硬化した絶縁層を、回路基板の接続させる回路導体が露出するまでレーザー光の照射によって除去するには、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザ、ＵＶレーザ等が使用でき、その後、過マンガン酸塩等の酸化性粗化液で、穴内部を洗浄することが好ましい。
【００２３】
（工程ｅ）
粗化面を有する金属層を除去するには、極薄の金属層をＮｉとした場合の一例を示すと、エッチング液でＮｉのみを選択的に除去するものとして、メルストリップＮ−９５０（メルテックス株式会社製、商品名）やニッケルストリッパーＢＲ（日本マクダーミット株式会社製、商品名）等の市販品が使用できる。この場合、Ｎｉが２μｍの厚みの場合は、温度２０〜８０℃で、浸漬時間５〜３０分であり、シャワー方式であればさらに効率良く除去できる。
【００２４】
この金属層を除去するときに、銅をエッチング除去しないので、バイアホールとなる穴の底の回路基板の導体回路の損傷はほとんどない。
【００２５】
（工程ｆ）
バイアホールとなる穴の内部と絶縁層の表面に、行う無電解めっきには、通常、プリント配線板の製造に用いる、電気めっきの前処理として使用される無電解めっきが使用でき、ＣＵＳＴ２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）、ＣＵＳＴ２０００（日立化成工業株式会社製、商品名）等の市販品が使用できる。
めっきの厚さは、次の工程の電気めっきが行える厚さであればよく、０．０１μｍ以上であることが好ましく、銅めっきであれば１μｍでも十分である。
【００２６】
（工程ｇ）
無電解めっきを行った表面の、バイアホールとなる穴の箇所及び導体回路となる箇所以外の箇所にめっきレジストを形成する工程において、形成するめっきレジストの厚さは、その後めっきする導体の厚さと同程度か、より厚い膜厚とするのが好ましい。
このめっきレジストに使用できる樹脂には、感光性樹脂として、ＰＭＥＲ Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ（東京応化工業株式会社製、商品名）のような液状レジストや、Ｈ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）、ＲＹ−３０２５（日立化成工業株式会社製、商品名）等のドライフィルムが使用できる。
【００２７】
（工程ｈ）
めっきレジストが形成されていない箇所に、行う電気めっきには、通常プリント配線板で使用される硫酸銅電気めっきやピロリン酸銅電気めっきが使用できる。なお、回路導体をめっきした後、特性の安定化とその後のレジスト剥離のしやすさとの理由で、回路導体をレジストの厚さとそろえるために、回路導体の表面をベルトサンダーで研磨することができ、この場合には、めっきの厚さを、めっきレジストよりも厚くても良い。
【００２８】
（工程ｉ）
めっきレジストを除去するには、アルカリ性剥離液や硫酸あるいは市販のレジスト剥離液を用いることによって行うことができる。
【００２９】
（工程ｊ）
めっきレジストを除去した箇所の無電解めっきを、エッチング除去するには、塩化銅、塩化鉄、アルカリ性エッチング液、過硫酸アンモニウム、硫酸−過酸化水素等のエッチング液で、短時間に行う。
【００３０】
（作用）
このように本発明では、感光性樹脂でパターン形成後、電気銅めっきにより
、導体回路形成を行うため、微細な配線を形成することが可能であり、また、粗化形状を有する薄い金属層を使用しているため、この金属層をエッチング除去した時、内層銅のエッチバックが殆ど無く、そのため、内層接続信頼性に問題は生じない。そして、金属層の粗化形状を絶縁層に転写するため、特殊な粗化性を有する樹脂絶縁層を使用する必要もなく、優れた回路接着性と絶縁性を得ることができる。また、レーザでの穴あけ時に、極薄の金属層が表面に存在するため、作業時に、粗化面を損傷することもなく、微細な回路形成が可能となる。
【００３１】
【実施例】
実施例１
・工程ａ
厚さ１８μｍの銅箔を両面に貼り合わせた厚さ０．２ｍｍのガラス布基材エポキシ銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の不要な銅箔をエッチング除去して回路導体１９を加工して内層の回路基板１を作製した。
粗化面を有する極薄の金属層であって銅とエッチング除去条件が異なる金属層とキャリア層としての銅層からなる複層材として、厚さ３０μｍの電解銅箔に、電解めっきを行って、こぶ状のめっきを析出させ、さらに、電解めっきを行って、そのこぶ状のめっきを成長させ、粗化面を形成し、その粗化面に、厚さ２μｍの電解ニッケルめっきを行って作製した。
図１（ａ）に示すように、上記複層材のニッケル層の表面に、半硬化状の絶縁層として、ＭＣＦ６０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）に用いる充填材の硼酸アルミニウムウイスカーを分散させたエポキシ樹脂ワニスを塗布して乾燥して半硬化状としたエポキシ接着層３１を形成した、複層金属箔付きエポキシ接着シートを、接着層３１が回路基板１に接するように重ね、温度１７０℃、時間６０分間、成形圧力２．５ＭＰａの積層条件で加熱・加圧して積層一体化し、第１の基板１１とした。
・工程ｂ
図１（ｂ）に示すように、アンモニウム系アルカリエッチング液であるＡプロセス（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて、第１の基板１１のキャリア２０３をエッチング除去し、２μｍのニッケル層２０４を残した。
・工程ｃ
次に、図１（ｃ）に示すように、フォトレジスト用ドライフィルムであるフォテックＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、第１の基板１１に残したニッケル層２０４の表面にラミネートし、バイアホール４となる箇所にマスクパターンを形成したフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像して第１のエッチングレジストを形成し、ニッケルのエッチング液であるメルストリップＮ−９５０（メルテックス株式会社製、商品名）を噴霧して、バイアホール４となる部分のみニッケル層２０４をエッチング除去して開口部４１を形成した。
・工程ｄ
図１（ｄ）に示すように、前記の第１のエッチングレジストを３重量％の炭酸水素ナトリウム溶液により溶解して除去した後、開口部４１に露出した硬化した絶縁層である硬化したエポキシ接着層３０１を、炭酸ガスレーザで、周波数１５０Ｈｚ、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ2、発振時間１μ秒、４パルスの条件で、内層の回路基板１のバイアホール４で接続する箇所の回路導体１９が露出するまで除去した。
・工程ｅ
その後、図１（ｅ）に示すように、過マンガン酸カリウム水溶液でスミア処理を行った後、ニッケルのエッチング液であるメルストリップん−９５０（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて、第１の基板１１の表面のニッケル層２０４を完全にエッチング除去した。
・工程ｆ
図１（ｆ）に示すように、第１の基板１１の表面に触媒化処理を行い、ＣＵＳＴ−２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、液温２５℃、３０分の条件で、無電解銅めっきを行い、厚さ１μｍの第１のめっき銅５１を形成した。
・工程ｇ
次に、図１（ｇ）に示すように、フォトレジスト用ドライフィルムであるフォテックＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、第１の基板１１の第１のめっき銅５１の表面にラミネートし、電気めっきを行う箇所をマスクしたフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像して、めっきレジスト６を形成した。
・工程ｈ
次に、図１（ｈ）に示すように、電気銅めっきを１０μｍほど行い、回路導体幅／回路導体間隔（Ｌ／Ｓ）＝５０μｍ／５０μｍとなるように、第２のめっき銅７１を、回路の形状に形成した。
・工程ｉ
図１（ｉ）に示すように、めっきレジスト６を３重量％の炭酸水素ナトリウム溶液により溶解して除去した。
・工程ｊ
次に、図１（ｊ）に示すように、アンモニウム系アルカリ銅エッチング液であるＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）に、室温で１分間浸漬し、めっきレジスト６の下に形成されていた第１のめっき銅５１をエッチング除去した。
【００３２】
実施例２
・工程ａ
厚さ１８μｍの銅箔を両面に貼り合わせた厚さ０．２ｍｍのガラス布基材エポキシ銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の不要な銅箔をエッチング除去して回路導体１９を加工し、内層の回路基板１を作製した。
次に、図２（ａ）に示すように、回路基板の両面上に、半硬化状の絶縁層として厚さ４０μｍのエポキシフィルム３２であるＡＳ３０００（日立化成工業株式会社製、商品名）と、粗化面を有する極薄の金属層であって銅とエッチング除去条件が異なる金属層とキャリア層としての銅層からなる複層材として、厚さ１μｍのニッケル層２０４、厚さ３５μｍの銅箔のキャリア２０３からなる粗化ニッケル付き銅箔ＮｉＭＴ−ＣＦ３５（福田金属箔粉工業株式会社製、商品名）を、ニッケル層２０４の粗化面がエポキシフィルム３２に接するように重ね、温度１７０℃、時間６０分間、成形圧力４．０ＭＰａの条件で加熱・加圧して積層一体化して、第１の基板１１とした。
・工程ｂ
図２（ｂ）に示すように、積層一体化した後、アンモニウム系アルカリエッチング液であるＡプロセス（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて、第１の基板１１のキャリア２０３をエッチング除去し、１μｍのニッケル層２０４を残した。
その後は、実施例１と同様に行った。
【００３３】
実施例３
・工程ａ
厚さ１８μｍの銅箔を両面に貼り合わせた厚さ０．２ｍｍのガラス布基材エポキシ銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の不要な箇所の銅箔をエッチング除去して回路導体１９を加工し、内層の回路基板１を作製した。
次に、図３（ａ）に示すように、回路基板１の両面上に、半硬化状の絶縁層として、厚さ０．１ｍｍのガラス布エポキシ樹脂製のプリプレグ３３であるＧＥＡ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）と、粗化面を有する極薄の金属層であって銅とエッチング除去条件が異なる金属層とキャリア層としての銅層からなる複層材として、厚さ１μｍのニッケル層２０４、厚さ３５μｍの銅箔のキャリア２０３からなる粗化ニッケル付き銅箔ＮｉＭＴ−ＣＦ３５（福田金属箔粉工業株式会社製、商品名）を、ニッケル層２０４の粗化面がプリプレグ３３に接するように重ね、温度１７０℃、時間６０分間、成形圧力４．０ＭＰａの条件で加熱・加圧して積層一体化して、第１の基板１１とした。
・工程ｂ
図３（ｂ）に示すように、積層一体化した後、アンモニウム系アルカリエッチング液であるＡプロセス（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて、第１の基板１１のキャリア２０３をエッチング除去し、１μｍのニッケル層２０４を残した。
・工程ｃ
次に、図３（ｃ）に示すように、フォトレジスト用ドライフィルムであるフォテックＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、第１の基板１１に残したニッケル層２０４の表面にラミネートし、バイアホール４となる箇所にマスクパターンを形成したフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像してエッチングレジストを形成し、アンモニウム系アルカリ銅エッチング液であるＡプロセス（メルテックス株式会社製、商品名）を噴霧して、バイアホール４となる部分のみ薄い銅箔２０１をエッチング除去して開口部４１を形成した。
・工程ｄ
図３（ｄ）に示すように、エッチングレジストを３重量％の炭酸水素ナトリウム溶液により溶解して除去した後、開口部４１に露出した硬化した絶縁層である硬化したプリプレグ３０３を、炭酸ガスレーザで、周波数１５０Ｈｚ、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ2、発振時間１μ秒、６パルスの条件で、内層の回路基板１のバイアホール４で接続する箇所の回路導体１９が露出するまで除去した。
その後は、実施例１と同様に行った。
【００３４】
比較例１
・工程ａ
厚さ１８μｍの銅箔を両面に貼り合わせた厚さ０．２ｍｍのガラス布基材エポキシ銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の不要な銅箔をエッチング除去して回路導体１９を加工して内層の回路基板１を作製し、図４（ａ）に示すように、粗化面を有する金属層として、一方の面を酸化処理して粗化した厚さが１８μｍの銅箔２１であるＮＤＧＲ−１８（日本電解株式会社製、商品名）を用い、その銅箔２１の粗化面に、半硬化状の絶縁層として、厚さ４０μｍのエポキシフィルム３２であるＡＳ３０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を用い、エポキシフィルム３２が回路基板１に接するように重ね、温度１７０℃、時間６０分間、成形圧力４．０ＭＰａの積層条件で加熱・加圧して積層一体化し、第１の基板１１とした。
・工程Ｂ１
図４（Ｂ１）に示すように、積層一体化した後、塩化銅エッチング液を用いて、銅箔２１を全てエッチング除去した。
・工程Ｄ１
図４（Ｄ１）に示すように、銅箔２１を全てエッチング除去した第１の基板１１のバイアホール４となる箇所の硬化したエポキシ接着層３０１を、炭酸ガスレーザで、周波数１５０Ｈｚ、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ2、発振時間１μ秒、４パルスの条件で、内層の回路基板１のバイアホール４で接続する箇所の回路導体１９が露出するまで除去した。
・工程Ｆ１
図４（Ｆ１）に示すように、銅箔２１を全てエッチング除去した第１の基板１１を、過マンガン酸カリウム水溶液に浸漬してスミア処理を行った後、触媒化処理を行い、ＣＵＳＴ−２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、液温２５℃、３０分の条件で、無電解銅めっきを行い、厚さ１μｍの第３のめっき銅５２を形成した。
・工程ｇ
次に、図４（ｇ）に示すように、フォトレジスト用ドライフィルムであるフォテックＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、第１の基板１１にラミネートし、電気めっきを行う箇所をマスクしたフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像して、めっきレジスト６を形成した。
・工程ｈ
次に、図４（ｈ）に示すように、電気銅めっきを１０μｍほど行い、回路導体幅／回路導体間隔（Ｌ／Ｓ）＝５０μｍ／５０μｍとなるように回路導体を形成した。
・工程ｉ
図４（ｉ）に示すように、めっきレジスト６を３重量％の炭酸水素ナトリウム溶液により溶解して除去した。
・工程ｊ
次に、図４（ｊ）に示すように、アンモニウム系アルカリ銅エッチング液であるＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）に、室温で１分間浸漬し、めっきレジスト６の下に形成されていた第３のめっき銅５２をエッチング除去した。
【００３５】
比較例２
・工程ａ
厚さ１８μｍの銅箔を両面に貼り合わせた厚さ０．２ｍｍのガラス布基材エポキシ銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の不要な箇所の銅箔をエッチング除去して回路導体１９を加工し、内層の回路基板１を作製した。
次に、図５（ａ）に示すように、回路基板１の両面上に、半硬化状の絶縁層として、厚さ４０μｍのエポキシフィルム３２であるＡＳ３０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を用い、エポキシフィルム３２と、粗化面を有する金属層として、一方の面を酸化処理して粗化した厚さ１８μｍの銅箔２１であるＮＤＧＲ−１８（日本電解株式会社製、商品名）とを、この順に、かつ銅箔２１の粗化面がエポキシフィルム３２に接するように重ね、温度１７０℃、時間６０分間、成形圧力４．０ＭＰａの条件で、加熱・加圧して積層一体化し、第１の基板１１とした。
・工程Ｃ２
次に、図５（Ｃ２）に示すように、フォトレジスト用ドライフィルムであるフォテックＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、第１の基板１１にラミネートし、バイアホール４となる箇所にマスクパターンを形成したフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像してエッチングレジストを形成し、アンモニウム系アルカリ銅エッチング液であるＡプロセス（メルテックス株式会社製、商品名）を噴霧して、バイアホール４となる部分のみ銅箔２１をエッチング除去して開口部４１を形成した。
・工程Ｄ２
図５（Ｄ２）に示すように、エッチングレジストを３重量％の炭酸水素ナトリウム溶液により溶解して除去した後、開口部４１に露出した硬化した絶縁層である硬化したエポキシフィルム３０２を、炭酸ガスレーザで、周波数１５０Ｈｚ、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ2、発振時間１μ秒、４パルスの条件で、内層の回路基板１のバイアホール４で接続する箇所の回路導体１９が露出するまで除去した。
・工程Ｅ２
その後、図５（Ｅ２）に示すように、過マンガン酸カリウム水溶液でスミア処理を行った後、塩化銅エッチング液を用いて、第１の基板１１の表面の銅箔２１を全てエッチング除去した。
・工程ｆ
図５（ｆ）に示すように、第１の基板１１の表面の触媒化処理を行い、ＣＵＳＴ−２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、液温２５℃、３０分の条件で、無電解銅めっきを行い、厚さ１μｍの第３のめっき銅５２を形成した。
・工程ｇ
次に、図５（ｇ）に示すように、フォトレジスト用ドライフィルムであるフォテックＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、第１の基板１１にラミネートし、電気めっきを行う箇所をマスクしたフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像して、めっきレジスト６を形成した。
・工程ｈ
次に、図５（ｈ）に示すように、電気銅めっきを１０μｍほど行い、回路導体幅／回路導体間隔（Ｌ／Ｓ）＝５０μｍ／５０μｍとなるように、第４のめっき銅７２を回路の形状に形成した。
・工程ｉ
図５（ｉ）に示すように、めっきレジスト６を３重量％の炭酸水素ナトリウム溶液により溶解して除去した。
・工程ｊ
次に、図５（ｊ）に示すように、アンモニウム系アルカリ銅エッチング液であるＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）に、室温で１分間浸漬し、めっきレジスト６の下に形成されていた第４のめっき銅７２をエッチング除去した。
【００３６】
（ホットオイル試験）
以上のようにして、ビルドアップ多層配線板を作製した後、層間の接続信頼性を評価するため、ホットオイル試験を行った。このホットオイル試験は、２６０℃・１０秒／室温１０秒を１サイクルとして、抵抗上昇率を１０サイクル毎に測定し、抵抗上昇率が１０％以上になるサイクル数を調べた。
この結果を表１に示す。
（回路欠陥発生率）
また、配線板表面に作製したＬ／Ｓ＝５０／５０μｍの導体回路の形成状態を調べるため、自動検査装置を用い、断線、ショート、ヘコミ等の回路欠陥の発生率を求めた。
回路欠陥は、導体の幅が、設計値の２／３以下に細くなっている箇所が導体幅の長さ以上にあるのを欠陥とし、また、導体間隔が設計値の２／３以下に細くなっている箇所が導体幅の長さ以上にあるのも欠陥とし、設計値の回路面積に対する欠陥個所の面積の合計を割合として算出した。
この結果を表１に示す。
【００３７】
比較例１の場合、ホットオイル試験では５０サイクル以上でも問題ないものの、表面回路の欠陥の発生率は５％であり、回路形成性に問題があった。
比較例２の場合、ホットオイル試験では１０サイクルで抵抗上昇率が１０％に達し、接続信頼性が不十分であった。バイアホール断面を観察したところ、内層銅にネガティブエッチバックが認められた。
以上の結果より、本発明による多層配線板は、回路形成性にも優れ、さらに層間接続信頼性も十分であることがわかった。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によって、従来の方法に比べて、回路形成性にも優れ、さらに層間接続信頼性も問題無い多層配線板を、効率良くかつ経済的に製造する方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｊ）は、本発明の一実施例を示す各工程における断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の他の実施例を示す工程における断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のさらに他の実施例を示す工程における断面図である。
【図４】（ａ）、（Ｂ１）、（Ｄ１）、（Ｆ１）、（ｇ）〜（ｊ）は、従来例を示す各工程における断面図である。
【図５】（ａ）、（Ｃ２）、（Ｄ２）、（Ｅ２）、（ｆ）〜（ｊ）は、他の従来例を示す各工程における断面図である。
【符号の説明】
１．回路基板
１１．第１の基板
１９．回路導体
２１．銅箔
２０３．キャリア
２０４．ニッケル層
３１．エポキシ接着層
３０１．硬化したエポキシ接着層
３２．エポキシフィルム
３０２．硬化したエポキシフィルム
３３．プリプレグ
３０３．硬化したプリプレグ
４．バイアホール
４１．開口部
５１．第１のめっき銅
５２．第３のめっき銅
６．めっきレジスト
７１．第２のめっき銅
７２．第４のめっき銅
【発明の属する技術分野】
本発明は、微小なバイアホール及び微細な回路導体を有するビルドアップ多層配線板を効率よく製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化、軽量化、多機能化が進むのに伴い、大規模集積回路（以下、ＬＳＩという。）やチップ部品等の高集積化が行われ、その結果、多ピン化、小型化へと急速に変化しているので、多層配線板にも、電子部品の実装密度を向上するために、配線パターンの高密度化が一層求められるようになった。
この要望を満たすために、層間の薄型化、配線の微細化、層間接続穴の小径化が行われ、隣接する層間のみを接続するインタースティシャルバイアホール（以下、ＩＶＨという。）や、ベリードバイアホール（以下、ＢＶＨという。）が用いられるようになり、このＩＶＨやＢＶＨも更に小径化されつつある。
【０００３】
多層配線板には、通常、複数の回路導体層とその回路導体層間の絶縁層をまとめて重ね、加熱・加圧して積層一体化し、必要な箇所に穴をあけ、穴内壁を金属化して接続する多層配線板と、回路導体を形成した基板上に絶縁層を形成し、必要な箇所に穴をあけ、その穴内壁を金属化し、絶縁層上に回路導体を形成し、というように回路導体層と絶縁層とを順次形成するビルドアップ多層配線板とがある。
【０００４】
このビルドアップ多層配線板の製造方法としては、内層回路導体とめっきスルーホールとが形成された内層回路板の表面に熱硬化性樹脂の絶縁層を形成し、バイアホールとなる箇所にレーザー光を照射して絶縁層に穴あけし、このバイアホールとなる穴の内部と絶縁層の表面を次の工程で行うめっきとの密着性を高めるために粗化剤で粗化し、全面にめっきした後に、めっきを残す箇所にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストに覆われていない箇所をエッチング除去して回路導体を形成する第１の方法が知られている。
【０００５】
また、内層回路導体とめっきスルーホールとが形成された内層回路板の表面に熱硬化性樹脂の絶縁層を形成し、バイアホールとなる箇所にレーザー光を照射して絶縁層に穴あけし、このバイアホールとなる穴の内部と絶縁層の表面を次の工程で行うめっきとの密着性を高めるために粗化剤で粗化し後に、めっきを行わない箇所にめっきレジストを形成し、めっきを行って回路導体を形成する第２の方法が知られている。
【０００６】
また、内層回路導体とめっきスルーホールとが形成された内層回路板の表面に光硬化性樹脂の絶縁層を形成し、バイアホールとなる箇所以外の箇所を光硬化し現像して絶縁層に穴あけし、このバイアホールとなる穴の内部と絶縁層の表面を次の工程で行うめっきとの密着性を高めるために粗化剤で粗化し、全面にめっきした後に、めっきを残す箇所にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストに覆われていない箇所をエッチング除去して回路導体を形成する第３の方法が知られている。
【０００７】
さらに、金属箔の粗化面に樹脂を塗布して半硬化状態とした絶縁層付き金属箔を、内層回路導体とめっきスルーホールとが形成された内層回路板の表面に重ね、加熱・加圧して積層一体化した後に、金属箔のバイアホールとなる箇所のみをエッチング除去して開口部を形成し、その開口部にレーザー光を照射して絶縁層に穴あけし、めっきを行ってバイアホールの穴の内部を金属化した後、不要な箇所の金属をエッチング除去して回路導体を形成する第４の方法が知られている。この方法では、樹脂絶縁層を粗化剤で粗化することなく、樹脂絶縁層と導体回路となる金属箔との接着強度を確保することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の方法のうち、第２の方法では、回路の形成に、高温、高アルカリ雰囲気で行う無電解めっきが必要となり、めっきレジストにはこれに耐えうる樹脂を用いることが必要となり、現在ではそのようなめっきレジスト用の樹脂が知られていないという課題がある。
【０００９】
また、第１の方法と第２の方法と第３の方法では、絶縁層にはその後の工程で行うめっきとの密着性を高める程度の粗化剤に粗化される性質が必要であり、しかも、一般的に使用できる化学粗化剤で粗化の程度を制御できなければならない。
ところが、通常は絶縁性と粗化の制御のし易さが両立する樹脂組成は知られていないので、粗化され易い充填材を加えて分散させた樹脂組成や、絶縁層として絶縁性を有する層と粗化され易い層とを併用する方法を用いなければならず、粗化され易い充填材を加えて分散させた樹脂組成を用いた場合には、高い密着強度を得るために充填材の粒子径を大きくすると、形成する回路導体の間隔を小さくできないという課題があり、絶縁層として絶縁性を有する層と粗化され易い層とを併用した場合には、どうしても表面には絶縁性の低い粗化され易い層を使用しなければならず、この場合もまた、形成する回路導体の間隔を小さくできないという課題がある。
【００１０】
第４の方法では、通常、接続信頼性を確保するために、内層の回路導体と表面の回路導体とを接続するためのめっきの厚さを１０μｍ以上とする必要があり、そのうようにすると、同じ厚さのめっきが表面の金属箔にも行われ、表面に形成する回路導体を形成するために、金属箔の厚さとめっきの厚さを加えた厚さをエッチング除去しなければならず、より微細な回路導体の形成が困難になるという課題がある。
【００１１】
本発明は、微細な回路導体の形成が可能であり、かつ絶縁性と接続信頼性に優れたビルドアップ多層配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のビルドアップ多層配線板の製造方法は、以下の工程を有することを特徴とする。
ａ．回路基板上に、半硬化状態の絶縁層と、粗化面を有する極薄の金属層であって銅とエッチング除去条件が異なる金属層とキャリア層としての銅層からなる複層材とをこの順に、あるいは粗化面を有する極薄の金属層であって銅とエッチング除去条件が異なる金属層とキャリア層としての銅層からなる複層材の極薄の金属層に接する半硬化状の絶縁層を形成したものを、半硬化状態の絶縁層が接するように重ね、加熱・加圧して、積層一体化する工程。
ｂ．第１の基板からキャリア層のみを除去する工程。
ｃ．粗化面を有する極薄の金属層の、バイアホールとなる箇所のみをエッチング除去して開口部を形成する工程。
ｄ．開口部に露出した硬化した絶縁層を、レーザー光を照射して、内部の回路基板の回路導体が露出するまで、除去する工程。
ｅ．粗化面を有する極薄の金属層をエッチング除去する工程。
ｆ．バイアホールとなる穴の内壁と基板表面に厚み０．０１〜１μｍの無電解めっきを行う工程。
ｇ．基板表面のバイアホールとなる箇所と回路導体となる箇所を除いて、めっきレジストを形成する工程。
ｈ．めっきレジストで覆われていない箇所に、電気めっきを行う工程。
ｉ．めっきレジストを除去する工程。
ｊ．除去しためっきレジストの下にあった厚み０．０１〜１μｍの無電解めっきを、エッチング除去する工程。
【００１３】
粗化面を有する金属層の厚さは、０．１〜１０μｍの範囲であることが好ましく、金属層の種類には、銅を用いることが好ましい。
【００１４】
また、工程ｊで作製したビルドアップ多層配線板を、回路基板とし、さらに工程ａ〜工程ｊを繰り返し行うことによって、さらに多層化を行うこともできる。
【００１５】
半硬化状態の絶縁層に、ガラスクロスなどの強化繊維を含まない材料を用いることもできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（工程ａ）
工程ａにおいて、半硬化状の絶縁層には、レーザー光による穴あけが可能な樹脂であればどのようなものでも使用でき、例えば、プリント配線板に一般的に使用されているガラスクロスに、半硬化性の樹脂を塗布したプリプレグを使用することができ、このプリプレグの樹脂には、エポキシ樹脂、変性ポリイミド樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂等が使用でき、また、ガラスクロスのような強化繊維を含まないフィルム状の絶縁層を用いることもでき、このような絶縁層の樹脂にも、エポキシ樹脂、変性ポリイミド樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂等が使用でき、レーザー光による穴あけは容易となるので好ましい。
【００１７】
本発明に用いる、粗化面を有する金属層とキャリア層から成る複層材において、キャリア層には、銅を用いる。
【００１８】
銅とエッチング除去条件が異なる、粗面を有する極薄の金属層としては、例えば、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂの他、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、はんだ等の合金を用いることができ、さらには、粗化処理にも耐え得るものであればより好ましく、粗化処理液として、アルカリ過マンガン酸溶液を用いる場合には、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ等が使用できる。
【００１９】
この金属層にはある程度の厚さが必要であり、厚過ぎると、その後の除去工程での効率が悪化したり、材料費が大きくなるおそれがあり、また、薄い場合には、取り扱い時の衝撃で後述する樹脂絶縁層に転写されている粗化形状が損傷し易くなるので、加工条件に応じて予め条件を求めるなどして、最適の範囲の厚さを選択する必要があり、具体的には、極薄の金属層としてＮｉを用いる場合には、０．１〜５μｍのものが好ましく、１〜３μｍ程度のものがより好ましい。
【００２０】
（工程ｂ）
複層材からキャリア層を除去するには、銅のエッチング液によって行うことができ、例えば、塩化銅、塩化鉄、アルカリ性エッチング液、過硫酸アンモニウム、硫酸−過酸化水素等の一般的なエッチング液が使用でき、市販品としては、エッチング液ＳＥ−０７（三菱瓦斯化学株式会社製、商品名）等が使用でき、エッチング方法には、エッチング液に浸漬したり、エッチング液を噴霧することによって行うことができる。
【００２１】
（工程ｃ）
粗化面を有する金属層の、バイアホールとなる部分のみをエッチング除去して開口部を形成するには、その開口部になる箇所を除いてエッチングレジストを形成し、開口部になる箇所のみをエッチング除去することによって行うことができる。
このときのエッチング液には、極薄の金属層にＮｉを用いた場合には、エッチング液でＮｉのみを選択的に除去するものとして、メルストリップＮ−９５０（メルテックス株式会社製、商品名）やニッケルストリッパーＢＲ（日本マクダーミット株式会社製、商品名）等の市販品が使用できる。この場合、Ｎｉが２μｍの厚みの場合は、温度２０〜８０℃で、浸漬時間５〜３０分であり、シャワー方式であればさらに効率良く除去できる。
【００２２】
（工程ｄ）
粗化面を有する金属層に形成した開口部に露出した硬化した絶縁層を、回路基板の接続させる回路導体が露出するまでレーザー光の照射によって除去するには、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザ、ＵＶレーザ等が使用でき、その後、過マンガン酸塩等の酸化性粗化液で、穴内部を洗浄することが好ましい。
【００２３】
（工程ｅ）
粗化面を有する金属層を除去するには、極薄の金属層をＮｉとした場合の一例を示すと、エッチング液でＮｉのみを選択的に除去するものとして、メルストリップＮ−９５０（メルテックス株式会社製、商品名）やニッケルストリッパーＢＲ（日本マクダーミット株式会社製、商品名）等の市販品が使用できる。この場合、Ｎｉが２μｍの厚みの場合は、温度２０〜８０℃で、浸漬時間５〜３０分であり、シャワー方式であればさらに効率良く除去できる。
【００２４】
この金属層を除去するときに、銅をエッチング除去しないので、バイアホールとなる穴の底の回路基板の導体回路の損傷はほとんどない。
【００２５】
（工程ｆ）
バイアホールとなる穴の内部と絶縁層の表面に、行う無電解めっきには、通常、プリント配線板の製造に用いる、電気めっきの前処理として使用される無電解めっきが使用でき、ＣＵＳＴ２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）、ＣＵＳＴ２０００（日立化成工業株式会社製、商品名）等の市販品が使用できる。
めっきの厚さは、次の工程の電気めっきが行える厚さであればよく、０．０１μｍ以上であることが好ましく、銅めっきであれば１μｍでも十分である。
【００２６】
（工程ｇ）
無電解めっきを行った表面の、バイアホールとなる穴の箇所及び導体回路となる箇所以外の箇所にめっきレジストを形成する工程において、形成するめっきレジストの厚さは、その後めっきする導体の厚さと同程度か、より厚い膜厚とするのが好ましい。
このめっきレジストに使用できる樹脂には、感光性樹脂として、ＰＭＥＲ Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ（東京応化工業株式会社製、商品名）のような液状レジストや、Ｈ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）、ＲＹ−３０２５（日立化成工業株式会社製、商品名）等のドライフィルムが使用できる。
【００２７】
（工程ｈ）
めっきレジストが形成されていない箇所に、行う電気めっきには、通常プリント配線板で使用される硫酸銅電気めっきやピロリン酸銅電気めっきが使用できる。なお、回路導体をめっきした後、特性の安定化とその後のレジスト剥離のしやすさとの理由で、回路導体をレジストの厚さとそろえるために、回路導体の表面をベルトサンダーで研磨することができ、この場合には、めっきの厚さを、めっきレジストよりも厚くても良い。
【００２８】
（工程ｉ）
めっきレジストを除去するには、アルカリ性剥離液や硫酸あるいは市販のレジスト剥離液を用いることによって行うことができる。
【００２９】
（工程ｊ）
めっきレジストを除去した箇所の無電解めっきを、エッチング除去するには、塩化銅、塩化鉄、アルカリ性エッチング液、過硫酸アンモニウム、硫酸−過酸化水素等のエッチング液で、短時間に行う。
【００３０】
（作用）
このように本発明では、感光性樹脂でパターン形成後、電気銅めっきにより
、導体回路形成を行うため、微細な配線を形成することが可能であり、また、粗化形状を有する薄い金属層を使用しているため、この金属層をエッチング除去した時、内層銅のエッチバックが殆ど無く、そのため、内層接続信頼性に問題は生じない。そして、金属層の粗化形状を絶縁層に転写するため、特殊な粗化性を有する樹脂絶縁層を使用する必要もなく、優れた回路接着性と絶縁性を得ることができる。また、レーザでの穴あけ時に、極薄の金属層が表面に存在するため、作業時に、粗化面を損傷することもなく、微細な回路形成が可能となる。
【００３１】
【実施例】
実施例１
・工程ａ
厚さ１８μｍの銅箔を両面に貼り合わせた厚さ０．２ｍｍのガラス布基材エポキシ銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の不要な銅箔をエッチング除去して回路導体１９を加工して内層の回路基板１を作製した。
粗化面を有する極薄の金属層であって銅とエッチング除去条件が異なる金属層とキャリア層としての銅層からなる複層材として、厚さ３０μｍの電解銅箔に、電解めっきを行って、こぶ状のめっきを析出させ、さらに、電解めっきを行って、そのこぶ状のめっきを成長させ、粗化面を形成し、その粗化面に、厚さ２μｍの電解ニッケルめっきを行って作製した。
図１（ａ）に示すように、上記複層材のニッケル層の表面に、半硬化状の絶縁層として、ＭＣＦ６０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）に用いる充填材の硼酸アルミニウムウイスカーを分散させたエポキシ樹脂ワニスを塗布して乾燥して半硬化状としたエポキシ接着層３１を形成した、複層金属箔付きエポキシ接着シートを、接着層３１が回路基板１に接するように重ね、温度１７０℃、時間６０分間、成形圧力２．５ＭＰａの積層条件で加熱・加圧して積層一体化し、第１の基板１１とした。
・工程ｂ
図１（ｂ）に示すように、アンモニウム系アルカリエッチング液であるＡプロセス（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて、第１の基板１１のキャリア２０３をエッチング除去し、２μｍのニッケル層２０４を残した。
・工程ｃ
次に、図１（ｃ）に示すように、フォトレジスト用ドライフィルムであるフォテックＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、第１の基板１１に残したニッケル層２０４の表面にラミネートし、バイアホール４となる箇所にマスクパターンを形成したフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像して第１のエッチングレジストを形成し、ニッケルのエッチング液であるメルストリップＮ−９５０（メルテックス株式会社製、商品名）を噴霧して、バイアホール４となる部分のみニッケル層２０４をエッチング除去して開口部４１を形成した。
・工程ｄ
図１（ｄ）に示すように、前記の第１のエッチングレジストを３重量％の炭酸水素ナトリウム溶液により溶解して除去した後、開口部４１に露出した硬化した絶縁層である硬化したエポキシ接着層３０１を、炭酸ガスレーザで、周波数１５０Ｈｚ、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ2、発振時間１μ秒、４パルスの条件で、内層の回路基板１のバイアホール４で接続する箇所の回路導体１９が露出するまで除去した。
・工程ｅ
その後、図１（ｅ）に示すように、過マンガン酸カリウム水溶液でスミア処理を行った後、ニッケルのエッチング液であるメルストリップん−９５０（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて、第１の基板１１の表面のニッケル層２０４を完全にエッチング除去した。
・工程ｆ
図１（ｆ）に示すように、第１の基板１１の表面に触媒化処理を行い、ＣＵＳＴ−２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、液温２５℃、３０分の条件で、無電解銅めっきを行い、厚さ１μｍの第１のめっき銅５１を形成した。
・工程ｇ
次に、図１（ｇ）に示すように、フォトレジスト用ドライフィルムであるフォテックＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、第１の基板１１の第１のめっき銅５１の表面にラミネートし、電気めっきを行う箇所をマスクしたフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像して、めっきレジスト６を形成した。
・工程ｈ
次に、図１（ｈ）に示すように、電気銅めっきを１０μｍほど行い、回路導体幅／回路導体間隔（Ｌ／Ｓ）＝５０μｍ／５０μｍとなるように、第２のめっき銅７１を、回路の形状に形成した。
・工程ｉ
図１（ｉ）に示すように、めっきレジスト６を３重量％の炭酸水素ナトリウム溶液により溶解して除去した。
・工程ｊ
次に、図１（ｊ）に示すように、アンモニウム系アルカリ銅エッチング液であるＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）に、室温で１分間浸漬し、めっきレジスト６の下に形成されていた第１のめっき銅５１をエッチング除去した。
【００３２】
実施例２
・工程ａ
厚さ１８μｍの銅箔を両面に貼り合わせた厚さ０．２ｍｍのガラス布基材エポキシ銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の不要な銅箔をエッチング除去して回路導体１９を加工し、内層の回路基板１を作製した。
次に、図２（ａ）に示すように、回路基板の両面上に、半硬化状の絶縁層として厚さ４０μｍのエポキシフィルム３２であるＡＳ３０００（日立化成工業株式会社製、商品名）と、粗化面を有する極薄の金属層であって銅とエッチング除去条件が異なる金属層とキャリア層としての銅層からなる複層材として、厚さ１μｍのニッケル層２０４、厚さ３５μｍの銅箔のキャリア２０３からなる粗化ニッケル付き銅箔ＮｉＭＴ−ＣＦ３５（福田金属箔粉工業株式会社製、商品名）を、ニッケル層２０４の粗化面がエポキシフィルム３２に接するように重ね、温度１７０℃、時間６０分間、成形圧力４．０ＭＰａの条件で加熱・加圧して積層一体化して、第１の基板１１とした。
・工程ｂ
図２（ｂ）に示すように、積層一体化した後、アンモニウム系アルカリエッチング液であるＡプロセス（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて、第１の基板１１のキャリア２０３をエッチング除去し、１μｍのニッケル層２０４を残した。
その後は、実施例１と同様に行った。
【００３３】
実施例３
・工程ａ
厚さ１８μｍの銅箔を両面に貼り合わせた厚さ０．２ｍｍのガラス布基材エポキシ銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の不要な箇所の銅箔をエッチング除去して回路導体１９を加工し、内層の回路基板１を作製した。
次に、図３（ａ）に示すように、回路基板１の両面上に、半硬化状の絶縁層として、厚さ０．１ｍｍのガラス布エポキシ樹脂製のプリプレグ３３であるＧＥＡ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）と、粗化面を有する極薄の金属層であって銅とエッチング除去条件が異なる金属層とキャリア層としての銅層からなる複層材として、厚さ１μｍのニッケル層２０４、厚さ３５μｍの銅箔のキャリア２０３からなる粗化ニッケル付き銅箔ＮｉＭＴ−ＣＦ３５（福田金属箔粉工業株式会社製、商品名）を、ニッケル層２０４の粗化面がプリプレグ３３に接するように重ね、温度１７０℃、時間６０分間、成形圧力４．０ＭＰａの条件で加熱・加圧して積層一体化して、第１の基板１１とした。
・工程ｂ
図３（ｂ）に示すように、積層一体化した後、アンモニウム系アルカリエッチング液であるＡプロセス（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて、第１の基板１１のキャリア２０３をエッチング除去し、１μｍのニッケル層２０４を残した。
・工程ｃ
次に、図３（ｃ）に示すように、フォトレジスト用ドライフィルムであるフォテックＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、第１の基板１１に残したニッケル層２０４の表面にラミネートし、バイアホール４となる箇所にマスクパターンを形成したフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像してエッチングレジストを形成し、アンモニウム系アルカリ銅エッチング液であるＡプロセス（メルテックス株式会社製、商品名）を噴霧して、バイアホール４となる部分のみ薄い銅箔２０１をエッチング除去して開口部４１を形成した。
・工程ｄ
図３（ｄ）に示すように、エッチングレジストを３重量％の炭酸水素ナトリウム溶液により溶解して除去した後、開口部４１に露出した硬化した絶縁層である硬化したプリプレグ３０３を、炭酸ガスレーザで、周波数１５０Ｈｚ、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ2、発振時間１μ秒、６パルスの条件で、内層の回路基板１のバイアホール４で接続する箇所の回路導体１９が露出するまで除去した。
その後は、実施例１と同様に行った。
【００３４】
比較例１
・工程ａ
厚さ１８μｍの銅箔を両面に貼り合わせた厚さ０．２ｍｍのガラス布基材エポキシ銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の不要な銅箔をエッチング除去して回路導体１９を加工して内層の回路基板１を作製し、図４（ａ）に示すように、粗化面を有する金属層として、一方の面を酸化処理して粗化した厚さが１８μｍの銅箔２１であるＮＤＧＲ−１８（日本電解株式会社製、商品名）を用い、その銅箔２１の粗化面に、半硬化状の絶縁層として、厚さ４０μｍのエポキシフィルム３２であるＡＳ３０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を用い、エポキシフィルム３２が回路基板１に接するように重ね、温度１７０℃、時間６０分間、成形圧力４．０ＭＰａの積層条件で加熱・加圧して積層一体化し、第１の基板１１とした。
・工程Ｂ１
図４（Ｂ１）に示すように、積層一体化した後、塩化銅エッチング液を用いて、銅箔２１を全てエッチング除去した。
・工程Ｄ１
図４（Ｄ１）に示すように、銅箔２１を全てエッチング除去した第１の基板１１のバイアホール４となる箇所の硬化したエポキシ接着層３０１を、炭酸ガスレーザで、周波数１５０Ｈｚ、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ2、発振時間１μ秒、４パルスの条件で、内層の回路基板１のバイアホール４で接続する箇所の回路導体１９が露出するまで除去した。
・工程Ｆ１
図４（Ｆ１）に示すように、銅箔２１を全てエッチング除去した第１の基板１１を、過マンガン酸カリウム水溶液に浸漬してスミア処理を行った後、触媒化処理を行い、ＣＵＳＴ−２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、液温２５℃、３０分の条件で、無電解銅めっきを行い、厚さ１μｍの第３のめっき銅５２を形成した。
・工程ｇ
次に、図４（ｇ）に示すように、フォトレジスト用ドライフィルムであるフォテックＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、第１の基板１１にラミネートし、電気めっきを行う箇所をマスクしたフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像して、めっきレジスト６を形成した。
・工程ｈ
次に、図４（ｈ）に示すように、電気銅めっきを１０μｍほど行い、回路導体幅／回路導体間隔（Ｌ／Ｓ）＝５０μｍ／５０μｍとなるように回路導体を形成した。
・工程ｉ
図４（ｉ）に示すように、めっきレジスト６を３重量％の炭酸水素ナトリウム溶液により溶解して除去した。
・工程ｊ
次に、図４（ｊ）に示すように、アンモニウム系アルカリ銅エッチング液であるＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）に、室温で１分間浸漬し、めっきレジスト６の下に形成されていた第３のめっき銅５２をエッチング除去した。
【００３５】
比較例２
・工程ａ
厚さ１８μｍの銅箔を両面に貼り合わせた厚さ０．２ｍｍのガラス布基材エポキシ銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）の不要な箇所の銅箔をエッチング除去して回路導体１９を加工し、内層の回路基板１を作製した。
次に、図５（ａ）に示すように、回路基板１の両面上に、半硬化状の絶縁層として、厚さ４０μｍのエポキシフィルム３２であるＡＳ３０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を用い、エポキシフィルム３２と、粗化面を有する金属層として、一方の面を酸化処理して粗化した厚さ１８μｍの銅箔２１であるＮＤＧＲ−１８（日本電解株式会社製、商品名）とを、この順に、かつ銅箔２１の粗化面がエポキシフィルム３２に接するように重ね、温度１７０℃、時間６０分間、成形圧力４．０ＭＰａの条件で、加熱・加圧して積層一体化し、第１の基板１１とした。
・工程Ｃ２
次に、図５（Ｃ２）に示すように、フォトレジスト用ドライフィルムであるフォテックＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、第１の基板１１にラミネートし、バイアホール４となる箇所にマスクパターンを形成したフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像してエッチングレジストを形成し、アンモニウム系アルカリ銅エッチング液であるＡプロセス（メルテックス株式会社製、商品名）を噴霧して、バイアホール４となる部分のみ銅箔２１をエッチング除去して開口部４１を形成した。
・工程Ｄ２
図５（Ｄ２）に示すように、エッチングレジストを３重量％の炭酸水素ナトリウム溶液により溶解して除去した後、開口部４１に露出した硬化した絶縁層である硬化したエポキシフィルム３０２を、炭酸ガスレーザで、周波数１５０Ｈｚ、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ2、発振時間１μ秒、４パルスの条件で、内層の回路基板１のバイアホール４で接続する箇所の回路導体１９が露出するまで除去した。
・工程Ｅ２
その後、図５（Ｅ２）に示すように、過マンガン酸カリウム水溶液でスミア処理を行った後、塩化銅エッチング液を用いて、第１の基板１１の表面の銅箔２１を全てエッチング除去した。
・工程ｆ
図５（ｆ）に示すように、第１の基板１１の表面の触媒化処理を行い、ＣＵＳＴ−２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、液温２５℃、３０分の条件で、無電解銅めっきを行い、厚さ１μｍの第３のめっき銅５２を形成した。
・工程ｇ
次に、図５（ｇ）に示すように、フォトレジスト用ドライフィルムであるフォテックＨ−Ｗ４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、第１の基板１１にラミネートし、電気めっきを行う箇所をマスクしたフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像して、めっきレジスト６を形成した。
・工程ｈ
次に、図５（ｈ）に示すように、電気銅めっきを１０μｍほど行い、回路導体幅／回路導体間隔（Ｌ／Ｓ）＝５０μｍ／５０μｍとなるように、第４のめっき銅７２を回路の形状に形成した。
・工程ｉ
図５（ｉ）に示すように、めっきレジスト６を３重量％の炭酸水素ナトリウム溶液により溶解して除去した。
・工程ｊ
次に、図５（ｊ）に示すように、アンモニウム系アルカリ銅エッチング液であるＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）に、室温で１分間浸漬し、めっきレジスト６の下に形成されていた第４のめっき銅７２をエッチング除去した。
【００３６】
（ホットオイル試験）
以上のようにして、ビルドアップ多層配線板を作製した後、層間の接続信頼性を評価するため、ホットオイル試験を行った。このホットオイル試験は、２６０℃・１０秒／室温１０秒を１サイクルとして、抵抗上昇率を１０サイクル毎に測定し、抵抗上昇率が１０％以上になるサイクル数を調べた。
この結果を表１に示す。
（回路欠陥発生率）
また、配線板表面に作製したＬ／Ｓ＝５０／５０μｍの導体回路の形成状態を調べるため、自動検査装置を用い、断線、ショート、ヘコミ等の回路欠陥の発生率を求めた。
回路欠陥は、導体の幅が、設計値の２／３以下に細くなっている箇所が導体幅の長さ以上にあるのを欠陥とし、また、導体間隔が設計値の２／３以下に細くなっている箇所が導体幅の長さ以上にあるのも欠陥とし、設計値の回路面積に対する欠陥個所の面積の合計を割合として算出した。
この結果を表１に示す。
【００３７】
比較例１の場合、ホットオイル試験では５０サイクル以上でも問題ないものの、表面回路の欠陥の発生率は５％であり、回路形成性に問題があった。
比較例２の場合、ホットオイル試験では１０サイクルで抵抗上昇率が１０％に達し、接続信頼性が不十分であった。バイアホール断面を観察したところ、内層銅にネガティブエッチバックが認められた。
以上の結果より、本発明による多層配線板は、回路形成性にも優れ、さらに層間接続信頼性も十分であることがわかった。
【００３８】
【表１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によって、従来の方法に比べて、回路形成性にも優れ、さらに層間接続信頼性も問題無い多層配線板を、効率良くかつ経済的に製造する方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｊ）は、本発明の一実施例を示す各工程における断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の他の実施例を示す工程における断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のさらに他の実施例を示す工程における断面図である。
【図４】（ａ）、（Ｂ１）、（Ｄ１）、（Ｆ１）、（ｇ）〜（ｊ）は、従来例を示す各工程における断面図である。
【図５】（ａ）、（Ｃ２）、（Ｄ２）、（Ｅ２）、（ｆ）〜（ｊ）は、他の従来例を示す各工程における断面図である。
【符号の説明】
１．回路基板
１１．第１の基板
１９．回路導体
２１．銅箔
２０３．キャリア
２０４．ニッケル層
３１．エポキシ接着層
３０１．硬化したエポキシ接着層
３２．エポキシフィルム
３０２．硬化したエポキシフィルム
３３．プリプレグ
３０３．硬化したプリプレグ
４．バイアホール
４１．開口部
５１．第１のめっき銅
５２．第３のめっき銅
６．めっきレジスト
７１．第２のめっき銅
７２．第４のめっき銅
Claims (5)
- 以下の工程を有することを特徴とするビルドアップ多層配線板の製造方法。
ａ．回路基板上に、半硬化状態の絶縁層と、粗化面を有する極薄の金属層であって銅とエッチング除去条件が異なる金属層とキャリア層としての銅層からなる複層材とをこの順に、あるいは粗化面を有する極薄の金属層であって銅とエッチング除去条件が異なる金属層とキャリア層としての銅層からなる複層材の極薄の金属層に接する半硬化状の絶縁層を形成したものを、半硬化状態の絶縁層が接するように重ね、加熱・加圧して、積層一体化する工程。
ｂ．第１の基板からキャリア層のみを除去する工程。
ｃ．粗化面を有する極薄の金属層の、バイアホールとなる箇所のみをエッチング除去して開口部を形成する工程。
ｄ．開口部に露出した硬化した絶縁層を、レーザー光を照射して、内部の回路基板の回路導体が露出するまで、除去する工程。
ｅ．粗化面を有する極薄の金属層をエッチング除去する工程。
ｆ．バイアホールとなる穴の内壁と基板表面に厚み０．０１〜１μｍの無電解めっきを行う工程。
ｇ．基板表面のバイアホールとなる箇所と回路導体となる箇所を除いて、めっきレジストを形成する工程。
ｈ．めっきレジストで覆われていない箇所に、電気めっきを行う工程。
ｉ．めっきレジストを除去する工程。
ｊ．除去しためっきレジストの下にあった厚み０．０１〜１μｍの無電解めっきを、エッチング除去する工程。 - 粗化面を有する金属層の厚さが、０．１〜５μｍの範囲の金属層を用いることを特徴とする請求項１に記載のビルドアップ多層配線板の製造方法。
- 粗化面を有する金属層に、銅を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のビルドアップ多層配線板の製造方法。
- 工程ｊで作製したビルドアップ多層配線板を、回路基板とし、さらに工程ａ〜工程ｊを繰り返し行うことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれかに記載されたビルドアップ多層配線板の製造方法。
- 半硬化状態の絶縁層として、ガラスクロスなどの強化繊維を含まない材料を用いることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれかに記載のビルドアップ多層配線板の製造方法。
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