JP4328195B2 - WIRING BOARD, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND ELECTRIC DEVICE - Google Patents

WIRING BOARD, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND ELECTRIC DEVICE Download PDF

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本発明は、少なくとも樹脂を含有してなる絶縁層と、該絶縁層の表面に形成された配線導体層と、前記絶縁層を貫通して、前記絶縁層に隔てられた配線導体層を接続するビアとを具備してなる配線基板及びその製造方法並びに電気装置に関するものである。   The present invention connects an insulating layer containing at least a resin, a wiring conductor layer formed on the surface of the insulating layer, and a wiring conductor layer penetrating the insulating layer and separated by the insulating layer. The present invention relates to a wiring board having vias, a manufacturing method thereof, and an electric device.

一般に、現在の電子機器は、移動体通信機器に代表されるように小型・薄型・軽量・高性能・高機能・高品質・高信頼性が要求されてきており、このような電子機器に搭載される電子装置も小型・高密度化が要求されるようになってきている。そのため、電子装置を構成する配線基板にも小型・薄型・多端子化が求められてきており、それを実現するために信号導体等の配線導体の幅を細くするとともにその間隔を狭くし、さらに配線導体の多層化により高密度配線化が図られている。   In general, current electronic devices are required to be small, thin, lightweight, high performance, high functionality, high quality, and high reliability, as represented by mobile communication devices. Electronic devices to be used are also required to be small and high density. Therefore, the wiring board constituting the electronic device is also required to be small, thin, and multi-terminal, and in order to realize it, the width of the wiring conductor such as the signal conductor is narrowed and the interval is narrowed. High-density wiring is achieved by increasing the number of wiring conductors.

このような配線導体を形成する方法としては、サブトラクティブ法、セミアディティブ法およびフルアディティブ法があるが、サブトラクティブ法は細密な配線導体の形成が難しいという問題点を、フルアディティブ法は無電解めっきのみで配線導体の形成を行うために、その形成に長時間を要してしまうという問題点を有していた。そのため、配線導体を形成する方法としては、一般的には、セミアディティブ法が用いられている。   There are subtractive, semi-additive, and full additive methods as methods for forming such wiring conductors. However, the subtractive method is difficult to form fine wiring conductors. Since the wiring conductor is formed only by plating, there is a problem that it takes a long time to form the wiring conductor. Therefore, a semi-additive method is generally used as a method for forming the wiring conductor.

ビルドアップ基板におけるセミアディティブ法とは、プリント配線基板に絶縁樹脂をラミネートした後硬化する工程と、絶縁樹脂表面を過マンガン酸塩類水溶液等の粗化液に所定の時間浸漬し粗化する工程と、上面に無電解銅めっき用のパラジウム触媒を付着させる工程と、パラジウム触媒を付着させた絶縁樹脂の上面に無電解めっき層を被着させる工程と、無電解めっき層の上面にめっきレジスト層のフィルムをラミネートまたは塗布した後に、このフィルムを露光・現像して、めっきレジスト層に、無電解めっき層の上面に電解めっき層を被着させるための配線導体のパターン形状の開口部を形成する工程と、その開口部内の無電解めっき層の上面に10〜30μm程度の電解めっき層を被着させる工程と、無電解めっき層の上面からめっきレジスト層を剥離する工程と、硫酸系や塩素系水溶液のエッチング液を用いてめっきレジスト層を剥離したことにより露出した無電解めっき層およびパラジウム触媒を除去する工程とを順次行うことにより配線導体を形成する方法である。なお、この方法では、無電解めっき層およびパラジウム触媒を除去する際に、電解めっき層の上面や側面も同時にエッチングされる。   The semi-additive method in the build-up board is a process of laminating an insulating resin on a printed wiring board and then curing, and a process of immersing the surface of the insulating resin in a roughening solution such as a permanganate aqueous solution for a predetermined time and roughening. A step of attaching a palladium catalyst for electroless copper plating to the upper surface, a step of depositing an electroless plating layer on the upper surface of the insulating resin to which the palladium catalyst is attached, and a plating resist layer on the upper surface of the electroless plating layer. After laminating or coating the film, the film is exposed and developed to form a pattern shape opening of the wiring conductor for depositing the electrolytic plating layer on the upper surface of the electroless plating layer in the plating resist layer A step of depositing an electrolytic plating layer of about 10 to 30 μm on the upper surface of the electroless plating layer in the opening, and a step from the upper surface of the electroless plating layer. A wiring conductor by sequentially performing a step of stripping the resist layer and a step of removing the electroless plating layer and the palladium catalyst exposed by stripping the plating resist layer using an etching solution of sulfuric acid or chlorine based aqueous solution. It is a method of forming. In this method, when the electroless plating layer and the palladium catalyst are removed, the upper surface and the side surface of the electrolytic plating layer are simultaneously etched.

昨今の配線基板は、配線導体の幅や配線導体間の間隔が20μm以下と狭くなってきているにもかかわらず、絶縁樹脂表面の粗化面が深いために、絶縁樹脂表面の粗化面全体に、無電解めっきを形成するために、無電解めっきの厚みが1μm以上必要となり、厚みのばらつきも大きくなっていた。また、粗化の深い位置に形成されている無電解めっきを完全に除去するためにエッチング時間がより長くかかることから配線導体を構成する無電解めっき層と電解めっき層のうち、特に無電解めっき層が選択的にエッチングされてしまい、無電解めっき層エッチング工程及び洗浄工程において、無電解めっき層が選択的にエッチングされて生じた段差部分に、エッチング液や洗浄液が入り込み、配線導体が持ち上げられることによって、配線導体の剥がれが生じて断線してしまうという問題点を有していた。   In recent wiring boards, although the width of the wiring conductor and the interval between the wiring conductors are narrower than 20 μm, the roughened surface of the insulating resin surface is deep, so the entire roughened surface of the insulating resin surface In addition, in order to form the electroless plating, the thickness of the electroless plating is required to be 1 μm or more, and the thickness variation is large. In addition, since the etching time takes longer to completely remove the electroless plating formed at a deeply roughened position, among the electroless plating layer and the electrolytic plating layer constituting the wiring conductor, in particular, the electroless plating The layer is selectively etched, and in the electroless plating layer etching step and the cleaning step, the etching solution or the cleaning solution enters the stepped portion generated by the selective etching of the electroless plating layer, and the wiring conductor is lifted. As a result, there is a problem that the wiring conductor is peeled off and disconnected.

逆に、エッチングが不十分な場合には、粗化面の深いところに形成された無電解めっき層やパラジウム触媒を完全に除去することができず、無電解めっき層が隣接する配線導体の方向にかけて裾をひいた形状に残ってしまい、その結果、隣接する配線導体間で電気的に短絡してしまうという問題点を有していた。   On the other hand, when etching is insufficient, the electroless plating layer or palladium catalyst formed in the deep surface of the roughened surface cannot be completely removed, and the direction of the wiring conductor adjacent to the electroless plating layer As a result, there is a problem that an electric short circuit occurs between adjacent wiring conductors.

このような問題の対策として、硫酸系や塩素系水溶液のエッチング液を用いて無電解めっき層およびパラジウム触媒を除去する際、配線導体を構成する電解めっき層と無電解めっき層のうち、無電解めっき層が選択的にエッチングされる前にエッチングをストップし、配線導体間に残存する無電解めっき層の残さやパラジウム触媒をクロム酸によって除去するという提案や(特許文献1参照)、絶縁基板の表層部分を一部除去することにより同時に配線導体間に残存する無電解めっき層の残さやパラジウム触媒を除去するという提案がなされている(特許文献2参照)。   As a countermeasure for such a problem, when removing the electroless plating layer and the palladium catalyst using an etching solution of sulfuric acid or chlorine aqueous solution, the electroless plating layer and the electroless plating layer constituting the wiring conductor are electroless. Etching is stopped before the plating layer is selectively etched, and the electroless plating layer residue and the palladium catalyst remaining between the wiring conductors are removed with chromic acid (see Patent Document 1), A proposal has been made to remove the residue of the electroless plating layer remaining between the wiring conductors and the palladium catalyst by removing part of the surface layer portion (see Patent Document 2).

しかしながら、特許文献1の配線導体間に残存する無電解めっき層の残さやパラジウム触媒をクロム酸によって除去する方法では、無電解めっき層およびパラジウム触媒のエッチング量をコントロールすることが難しいことや、クロム酸の残さが残ることが問題となる。また、特許文献2の絶縁基板の表層部分を一部除去することにより同時に配線導体間に残存する無電解めっき層の残さやパラジウム触媒を除去する方法においては、絶縁基板が薄くなることによる層間絶縁信頼性の低下や、配線導体下部の絶縁基板の一部まで除去され、配線導体の剥がれが生じるという問題を有していた。そして配線導体に剥がれが生じないように配線導体のエッチング時間を調整すると配線導体間に残渣が除去しきれず、長期使用後の絶縁抵抗値が低下するという問題が生じていた。   However, in the method of removing the electroless plating layer residue and the palladium catalyst remaining between the wiring conductors of Patent Document 1, it is difficult to control the etching amount of the electroless plating layer and the palladium catalyst, The problem is that an acid residue remains. Further, in the method of removing a part of the surface layer of the insulating substrate of Patent Document 2 and simultaneously removing the electroless plating layer remaining between the wiring conductors and the palladium catalyst, interlayer insulation due to the thinning of the insulating substrate. There has been a problem that the reliability is reduced and a part of the insulating substrate under the wiring conductor is removed, and the wiring conductor is peeled off. If the etching time of the wiring conductor is adjusted so that the wiring conductor does not peel off, residues cannot be completely removed between the wiring conductors, resulting in a problem that the insulation resistance value after long-term use decreases.

このような問題を解決するために、無電解めっき層を薄く均一に形成する技術、もしくは、無電解めっき層よりも化学的な耐久性に優れた下地金属層を形成する技術が必要とされている。   In order to solve such a problem, a technique for forming an electroless plating layer thinly and uniformly, or a technique for forming a base metal layer that is more chemically durable than the electroless plating layer is required. Yes.

しかしながら、無電解めっき層を薄くすることについては、先に述べた通り絶縁樹脂へのめっき付きまわり性の点で限界があるため、より均一に薄く金属層を形成する手法として、スパッタリングや真空蒸着やイオンプレーティング等の方法を用いて絶縁樹脂層に0.1μm以下の蒸着金属層を形成することが提案されている。(特許文献3参照)。   However, thinning the electroless plating layer is limited in terms of the ability to attach the insulating resin to the plating as described above, and as a method for forming a thin metal layer more uniformly, sputtering or vacuum evaporation is possible. It has been proposed to form a deposited metal layer of 0.1 μm or less on the insulating resin layer using a method such as ion plating. (See Patent Document 3).

無電解めっきによる金属層の形成は、処理液濃度の変化や、絶縁層表面の粗化状態のばらつき等による影響を受けるため、形成される金属層の厚みを0.3μm以下で均一に形成することが難しい。それと比較してスパッタリングなどによる金属層の形成は真空中での蒸着のため処理条件の変化による影響を受けにくく、無電解めっきのように粗大な粒子が形成されない。そのため絶縁樹脂表面に安定して0.1μm以下の厚みの金属層を形成することが可能となった。
特開2000−294926号公報 特開2000−208936号公報 特開平11−289164号公報
Since the formation of the metal layer by electroless plating is affected by changes in the concentration of the processing solution and variations in the roughened state of the surface of the insulating layer, the thickness of the formed metal layer is uniformly formed with a thickness of 0.3 μm or less. It is difficult. In comparison, the formation of a metal layer by sputtering or the like is less susceptible to the influence of changes in processing conditions because of vapor deposition in vacuum, and coarse particles are not formed unlike electroless plating. Therefore, a metal layer having a thickness of 0.1 μm or less can be stably formed on the surface of the insulating resin.
JP 2000-294926 A JP 2000-208936 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-289164

しかしながら、無電解めっき層に換えて蒸着金属層を用いると、比較的容易に30μmピッチ以下で15μm以下の幅の配線形成が可能となるものの、スパッタリングの性質上、蒸着金属の発生源に対して垂直に形成された貫通孔壁面を蒸着金属層で完全に被覆することが困難で、その上に形成される電解めっき層が部分的に薄くなってしまうことによる導通抵抗信頼性の低下が問題となっている。これに対し、貫通孔壁面の蒸着金属層を充分厚くするためにスパッタ時間を長くすると、絶縁層表面の蒸着金属層が厚くなり、エッチング時間が長く必要になることで配線導体層下部へのサイドエッチングが大きくなるため、配線導体の剥がれや導通抵抗信頼性が低下するという問題が生じていた。   However, if a vapor deposition metal layer is used instead of the electroless plating layer, a wiring with a width of 30 μm or less and a width of 15 μm or less can be formed relatively easily. It is difficult to completely cover the wall surface of the through-hole formed vertically with a vapor-deposited metal layer, and there is a problem in that the reliability of conduction resistance is lowered due to partial thinning of the electrolytic plating layer formed on it. It has become. On the other hand, if the sputtering time is increased in order to sufficiently thicken the deposited metal layer on the wall surface of the through hole, the deposited metal layer on the insulating layer surface becomes thicker and a longer etching time is required. Since etching becomes large, there has been a problem that the wiring conductor is peeled off and the reliability of conduction resistance is lowered.

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み完成されたものであり、配線導体間の電気的絶縁性を維持するとともに、配線導体と絶縁基板の接合信頼性に優れた配線基板並びに電気装置を提供することを目的とする。   The present invention has been completed in view of the problems of the prior art, and provides a wiring board and an electrical device that maintain electrical insulation between wiring conductors and are excellent in bonding reliability between the wiring conductor and the insulating board. The purpose is to provide.

本発明の配線基板は、少なくとも樹脂を含有してなる絶縁層と、該絶縁層の表面に形成された配線導体層と、前記絶縁層を貫通して前記絶縁層に隔てられた配線導体層を接続するビア導体層とを具備してなり、前記配線導体層が、前記絶縁層主面に順次蒸着金属層、電解めっき層を形成して構成され、前記ビア導体層が、前記絶縁層に形成された貫通孔に順次、蒸着金属層、無電解銅めっき層、電解めっき層を形成して構成されてなることを特徴とする。   The wiring board of the present invention comprises an insulating layer containing at least a resin, a wiring conductor layer formed on the surface of the insulating layer, and a wiring conductor layer that penetrates the insulating layer and is separated by the insulating layer. A via conductor layer to be connected, and the wiring conductor layer is formed by sequentially forming a deposited metal layer and an electrolytic plating layer on the main surface of the insulating layer, and the via conductor layer is formed on the insulating layer. A vapor-deposited metal layer, an electroless copper plating layer, and an electrolytic plating layer are sequentially formed in the formed through holes.

また、本発明の配線基板は、蒸着金属層の厚みを、0.1μm以下とすることが望ましい。   Moreover, as for the wiring board of this invention, it is desirable for the thickness of a vapor deposition metal layer to be 0.1 micrometer or less.

また、本発明の配線基板は、無電解めっき層の厚みを、0.1〜2μmとすることが望ましい。   Moreover, as for the wiring board of this invention, it is desirable for the thickness of an electroless-plating layer to be 0.1-2 micrometers.

また、本発明の配線基板は、配線導体層を形成する電解めっき層の厚みを、5μm以上とすることが望ましい。   In the wiring board of the present invention, it is desirable that the thickness of the electrolytic plating layer forming the wiring conductor layer is 5 μm or more.

また、本発明の配線基板は、電解めっき層の表面粗さをRa=0.4μm以下とすることが望ましい。   In the wiring board of the present invention, it is desirable that the surface roughness of the electrolytic plating layer is Ra = 0.4 μm or less.

また、本発明の配線基板は、絶縁層主面に形成された凹みの最大深さを3μm以下とすることが望ましい。   In the wiring board of the present invention, it is desirable that the maximum depth of the recess formed in the main surface of the insulating layer is 3 μm or less.

また、本発明の配線基板は、絶縁層の厚みを、50μm以下とすることが望ましい。   In the wiring board of the present invention, the thickness of the insulating layer is desirably 50 μm or less.

また、本発明の配線基板は、絶縁層が少なくとも樹脂と、無機フィラーあるいは樹脂フィラーからなることが望ましい。   In the wiring board of the present invention, the insulating layer is preferably made of at least a resin and an inorganic filler or a resin filler.

本発明の電気装置は、以上説明した配線基板の主面に電気素子を搭載したことを特徴とする。   The electric device of the present invention is characterized in that an electric element is mounted on the main surface of the wiring board described above.

本発明の配線基板の製造方法は、少なくとも樹脂を含有してなる絶縁層に貫通孔を形成する工程と、絶縁層主面及び貫通孔に蒸着金属層を形成する工程と、貫通孔のみに無電解めっき層を形成する工程と、絶縁層主面及び貫通孔に電解めっき層を形成する工程と、を具備することを特徴とする。   The method for manufacturing a wiring board according to the present invention includes a step of forming a through hole in an insulating layer containing at least a resin, a step of forming a vapor deposition metal layer on the main surface of the insulating layer and the through hole, and the through hole only. And a step of forming an electroplating layer and a step of forming an electroplating layer on the main surface of the insulating layer and the through hole.

本発明では、ビア導体層を、絶縁層に形成された貫通孔に順次蒸着金属層、無電解めっき層、電解めっき層を形成して構成することで、蒸着金属層の形成が困難な貫通孔においても、蒸着金属層と無電解めっき層によって、電解めっき層を形成するための下地金属層が十分に形成されるため、電解めっき層を不足なく形成することが可能となり、ビア導体の導通不良をなくし、導通信頼性を向上することができる。しかも、絶縁層の主面に形成された配線導体層においては、蒸着金属層や無電解めっき層と比較して、化学的な耐久性に劣る無電解めっきが存在しないため、仮に、配線基板の製造工程において様々な化学処理を施したとしても、配線導体の剥離や導通不良や導通抵抗の低下を抑制することができ、信頼性に優れた配線基板となる。   In the present invention, the via conductor layer is formed by sequentially forming a vapor-deposited metal layer, an electroless plating layer, and an electrolytic plating layer in the through-hole formed in the insulating layer, so that it is difficult to form the vapor-deposited metal layer. However, the deposited metal layer and the electroless plating layer sufficiently form the base metal layer for forming the electroplating layer, so that it is possible to form the electroplating layer without a shortage and poor conduction of the via conductor. Thus, conduction reliability can be improved. In addition, in the wiring conductor layer formed on the main surface of the insulating layer, there is no electroless plating that is inferior in chemical durability compared to the vapor-deposited metal layer or the electroless plating layer. Even if various chemical treatments are performed in the manufacturing process, it is possible to suppress peeling of the wiring conductor, poor conduction, and lowering of the conduction resistance, resulting in a highly reliable wiring board.

また、電解めっき層に比べ、形成速度が遅い蒸着金属層の厚みを0.1μm以下とすることで、配線導体層の形成時間をより短くすることができ、配線基板の製造時間を短縮することができ、安価な配線基板を提供することができる。   Moreover, the formation time of the wiring conductor layer can be further shortened and the manufacturing time of the wiring board can be shortened by setting the thickness of the vapor-deposited metal layer, which is slower than the electrolytic plating layer, to 0.1 μm or less. Therefore, an inexpensive wiring board can be provided.

また、無電解めっき層の厚みを、0.1μm以上とすることで、電解めっき層の下地を十分に形成することができる。また、蒸着金属層や、電解めっき層に比べ、導通抵抗が高い無電解めっき層の厚みを、2μm以下とすることでビア導体の抵抗を小さくすることができる。   Moreover, the base of an electroplating layer can fully be formed because the thickness of an electroless-plating layer shall be 0.1 micrometer or more. Further, the resistance of the via conductor can be reduced by setting the thickness of the electroless plating layer having a higher conduction resistance than that of the vapor-deposited metal layer or the electrolytic plating layer to 2 μm or less.

また、導通抵抗の低い電解めっき層の厚さを5μm以上とすることで、配線導体層の導通抵抗を小さくすることができる。   Moreover, the conduction resistance of a wiring conductor layer can be made small by making the thickness of the electroplating layer with a low conduction resistance into 5 micrometers or more.

また、電解めっき層の表面粗さをRa=0.4μm以下とすることで、表皮効果による伝送損失を抑えることができるため、電気特性に優れた配線層を形成することができる。   In addition, by setting the surface roughness of the electrolytic plating layer to Ra = 0.4 μm or less, transmission loss due to the skin effect can be suppressed, so that a wiring layer having excellent electrical characteristics can be formed.

また、絶縁層主面に形成された凹みの最大深さを3μm以下とすることで、例えば、蒸着金属層や電解めっき層のエッチングが必要な工程であったとしても、エッチング時間を短縮することができるため、余分なエッチング時間を見込む必要がなくなり、配線基板の製造時間を短縮することができる。   In addition, by setting the maximum depth of the recess formed in the main surface of the insulating layer to 3 μm or less, for example, even if it is a process that requires etching of the deposited metal layer or the electrolytic plating layer, the etching time can be shortened. Therefore, it is not necessary to allow extra etching time, and the manufacturing time of the wiring board can be shortened.

また、蒸着金属層は、一般的には、貫通孔のような垂直な面には形成しにくいのであるが、絶縁層の厚みを50μm以下とすることで、蒸着金属層を容易に形成することができる。   In addition, the deposited metal layer is generally difficult to form on a vertical surface such as a through-hole, but the deposited metal layer can be easily formed by setting the thickness of the insulating layer to 50 μm or less. Can do.

また、絶縁層を樹脂と無機フィラーあるいは樹脂フィラーと含有させて形成した場合には、絶縁層の粗化液による粗化処理工程において、無機フィラーあるいは有機フィラーが脱粒して、良好な粗化面を形成することができる。さらには、無機フィラーあるいは樹脂フィラーの粒径、体積%を適宜調整することで安定した粗化面を形成することができる。   In addition, when the insulating layer is formed by containing a resin and an inorganic filler or a resin filler, the inorganic filler or the organic filler is degranulated in the roughening treatment step using the roughening liquid of the insulating layer, and a good roughened surface is obtained. Can be formed. Furthermore, a stable roughened surface can be formed by appropriately adjusting the particle size and volume% of the inorganic filler or resin filler.

そして、以上説明した配線基板の主面に、半導体素子などの電気素子を搭載することで、信頼性に優れた電気装置となる。   Then, by mounting an electric element such as a semiconductor element on the main surface of the wiring board described above, an electric device having excellent reliability can be obtained.

また、本発明の配線基板の製造方法では、少なくとも樹脂を含有してなる絶縁層に貫通孔を形成する工程と、絶縁層主面及び貫通孔に蒸着金属層を形成する工程と、貫通孔のみに無電解めっき層を形成する工程と、絶縁層主面及び貫通孔に電解めっき層を形成する工程としたことから、配線導体層に化学的耐久性の低い無電解めっき層が存在せず、配線導体層の剥がれを防止することができ、配線導体間の残渣がないことから絶縁信頼性の低下も防止することができる。また貫通導体には、蒸着金属層の形成が不充分となりやすい貫通孔壁面においても無電解銅めっき層が形成されていることから、電解めっき層を充分な厚さで形成することが可能なため導通信頼性の低下も防止することができる。   In the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, a step of forming a through hole in an insulating layer containing at least a resin, a step of forming a deposited metal layer on the main surface of the insulating layer and the through hole, and only the through hole Since the step of forming the electroless plating layer and the step of forming the electroplating layer on the insulating layer main surface and the through-hole, the wiring conductor layer does not have an electroless plating layer with low chemical durability, Peeling of the wiring conductor layer can be prevented, and since there is no residue between the wiring conductors, a decrease in insulation reliability can also be prevented. In addition, since the electroless copper plating layer is formed on the through conductor on the wall surface of the through hole where the formation of the deposited metal layer is likely to be insufficient, the electrolytic plating layer can be formed with a sufficient thickness. A decrease in conduction reliability can also be prevented.

本発明の配線基板は、例えば、図1に示すように、ガラスクロスと樹脂とを含有してなるコア基板1と、コア基板1を貫通して形成されたスルーホール3と、スルーホール3内に形成されたスルーホール導体5と、コア基板1の両面に形成されたコア配線層7と、コア基板1の主面に形成された絶縁層9と、絶縁層9を貫通して形成された貫通孔11と、貫通孔11内に形成されたビア導体13と、絶縁層9の主面に形成された配線導体層15とで構成されている。   As shown in FIG. 1, for example, the wiring board of the present invention includes a core substrate 1 containing glass cloth and resin, a through hole 3 formed through the core substrate 1, and a through hole 3. The through-hole conductor 5 formed on the core substrate 1, the core wiring layer 7 formed on both surfaces of the core substrate 1, the insulating layer 9 formed on the main surface of the core substrate 1, and the insulating layer 9. The through hole 11, the via conductor 13 formed in the through hole 11, and the wiring conductor layer 15 formed on the main surface of the insulating layer 9 are configured.

このような配線基板において、コア基板1、絶縁層9は、それぞれを挟持するように配置されたコア配線層7、配線導体層15並びに、それぞれを貫通して設けられたスルーホール導体5、ビア導体13と、を支持し、電気的に絶縁する機能を有している。   In such a wiring substrate, the core substrate 1 and the insulating layer 9 are composed of the core wiring layer 7 and the wiring conductor layer 15 arranged so as to sandwich the core substrate 1 and the insulating layer 9, the through-hole conductor 5 provided through each of the core substrate 1 and the insulating layer 9, The conductor 13 is supported and electrically insulated.

そして、コア配線層7、配線導体層15、スルーホール導体5、ビア導体13は、それぞれが任意に接続され、配線回路を形成している。   The core wiring layer 7, the wiring conductor layer 15, the through-hole conductor 5, and the via conductor 13 are arbitrarily connected to form a wiring circuit.

配線基板17は、図1の例では、板状の芯体を有するコア基板1と、この表面に被着した絶縁層9とから形成されている。コア基板1の芯体は、配線基板17のそりを防止する機能を有し、厚みが0.3〜1.5mm程度であり、ガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させてなり、また、絶縁層9は、配線導体層15の支持体としての機能を有し、厚みが10〜80μmであり、エポキシ樹脂や変性ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂からなる。   In the example of FIG. 1, the wiring substrate 17 is formed of a core substrate 1 having a plate-shaped core and an insulating layer 9 attached to the surface. The core body of the core substrate 1 has a function of preventing the wiring substrate 17 from warping, has a thickness of about 0.3 to 1.5 mm, and an epoxy resin or bismaleimide triazine on a glass cloth in which glass fibers are woven vertically and horizontally. Insulating layer 9 is impregnated with a thermosetting resin such as resin, and insulating layer 9 has a function as a support for wiring conductor layer 15, has a thickness of 10 to 80 μm, epoxy resin, modified polyphenylene ether resin, etc. It consists of a thermosetting resin.

そして、図2に要部拡大図で示すように、ビア導体13は、絶縁層9の主面においては、スパッタ法等により形成された蒸着金属層13aと、めっき法により形成された電解めっき層13cとが順次形成されて構成されており、貫通孔11内においては、スパッタ法等により形成された蒸着金属層13aと、めっき法により形成された無電解めっき層13bと電解めっき層13cとが順次形成されて構成されている。   As shown in the enlarged view of the main part in FIG. 2, the via conductor 13 includes a vapor-deposited metal layer 13 a formed by sputtering or the like on the main surface of the insulating layer 9, and an electrolytic plating layer formed by plating. 13c are sequentially formed, and in the through hole 11, a deposited metal layer 13a formed by a sputtering method, an electroless plating layer 13b and an electrolytic plating layer 13c formed by a plating method are formed. Sequentially formed.

また、配線導体層15は、ビア導体13とともに形成することができ、例えば、図2の例では、スパッタ法等により形成された蒸着金属層15aと、めっき法により形成された電解めっき層15bとから構成されている。   Further, the wiring conductor layer 15 can be formed together with the via conductor 13. For example, in the example of FIG. 2, a vapor-deposited metal layer 15 a formed by a sputtering method or the like, an electrolytic plating layer 15 b formed by a plating method, It is composed of

本発明の配線基板17によれば、蒸着金属層13aの形成が困難な貫通孔11においても、蒸着金属層13aに加えて、さらに無電解めっき層13bを形成することで、電解めっき層13cの下地金属層を十分に形成することができ、ビア導体13の導通不良をなくし、導通信頼性を向上することができる。しかも配線導体層15には、化学的耐久性に劣る無電解めっき層が存在しないことから、エッチングなどにより配線導体層15の剥離を防止でき、導通不良や導通抵抗の低下をなくすことができる。   According to the wiring board 17 of the present invention, the electroless plating layer 13c is further formed by forming the electroless plating layer 13b in addition to the vapor deposition metal layer 13a even in the through hole 11 in which the formation of the vapor deposition metal layer 13a is difficult. The base metal layer can be sufficiently formed, the conduction failure of the via conductor 13 can be eliminated, and the conduction reliability can be improved. In addition, since there is no electroless plating layer inferior in chemical durability in the wiring conductor layer 15, peeling of the wiring conductor layer 15 can be prevented by etching or the like, and conduction failure and reduction in conduction resistance can be eliminated.

この金属蒸着層13a、15aは、スパッタ法等により形成することができ、Cuを主成分とすることが望ましい。そして、その厚みは0.1μm以下とすることが製造時間の短縮の点から望ましく、さらに、0.08μm以下とすることが望ましい。   The metal vapor deposition layers 13a and 15a can be formed by a sputtering method or the like, and it is preferable that Cu is a main component. The thickness is preferably 0.1 μm or less from the viewpoint of shortening the manufacturing time, and more preferably 0.08 μm or less.

また、無電解めっき層13bの厚みは、0.1μm以上とすることで、十分な下地金属層を形成することができ、さらに、0.3μm以上とすることで、金属蒸着層13aが仮に、被覆していない部分があったとしても、確実に下地金属層を形成することができる。   In addition, by setting the thickness of the electroless plating layer 13b to 0.1 μm or more, a sufficient base metal layer can be formed, and by setting the thickness to 0.3 μm or more, the metal deposition layer 13a is temporarily Even if there is an uncoated portion, the base metal layer can be formed reliably.

また、無電解めっき層13bは成長速度が電解めっき層13cに比べ、遅いため、製造時間の短縮の点から、2μm以下とすることが望ましく、さらに、1.5μm以下とすることが望ましい。   Further, since the growth rate of the electroless plating layer 13b is slower than that of the electrolytic plating layer 13c, it is preferably 2 μm or less, and more preferably 1.5 μm or less from the viewpoint of shortening the manufacturing time.

また、電気抵抗が小さい電解めっき層15bの厚みを5μm以上とすることで、配線導体層15の抵抗値を小さくすることができる。特に、8μm以上、さらに、10μm以上とすることが望ましい。   Moreover, the resistance value of the wiring conductor layer 15 can be made small by making the thickness of the electroplating layer 15b with small electric resistance into 5 micrometers or more. In particular, it is desirable that the thickness be 8 μm or more, and further 10 μm or more.

また、電解めっき層13c、15bの表面粗さをRa=0.4μm以下、さらに、0.2μm以下とすることで、高周波信号を流したとしても、表面効果による信号のロスを低減することができる。   Further, by setting the surface roughness of the electrolytic plating layers 13c and 15b to Ra = 0.4 μm or less, and further 0.2 μm or less, signal loss due to surface effects can be reduced even if a high-frequency signal is applied. it can.

また、絶縁層9主面に一旦形成した金属層を除去する必要がある場合には、絶縁層主面の凹みの最大深さを3μm以下、さらに1μm以下とすることで、金属層の除去に要する時間を短縮することができる。   When the metal layer once formed on the main surface of the insulating layer 9 needs to be removed, the maximum depth of the recess on the main surface of the insulating layer is set to 3 μm or less, and further to 1 μm or less, thereby removing the metal layer. The time required can be shortened.

また、絶縁層9の厚みを50μm以下とすることで、蒸着金属層13aを容易に形成することができ、特に、35μm以下とすることが望ましい。   Moreover, the vapor deposition metal layer 13a can be easily formed by making the thickness of the insulating layer 9 50 μm or less, and it is particularly desirable that the thickness be 35 μm or less.

次に、本発明の製造方法を図3(a)〜図6(k)を用いて説明する。   Next, the manufacturing method of this invention is demonstrated using Fig.3 (a)-FIG.6 (k).

まず、図3(a)に示すように、コア配線層7を具備するコア基板1の上面に、エポキシ樹脂や変性ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性からなる厚みが20〜60μmの絶縁層9を粘着し、硬化する。   First, as shown in FIG. 3A, an insulating layer 9 having a thickness of 20 to 60 μm made of thermosetting material such as epoxy resin or modified polyphenylene ether resin is formed on the upper surface of the core substrate 1 having the core wiring layer 7. Stick and harden.

次に、図3(b)に示すように、炭酸ガスレーザまたはYAGレーザにより絶縁層9に貫通孔11を形成する。   Next, as shown in FIG. 3B, through holes 11 are formed in the insulating layer 9 by a carbon dioxide laser or a YAG laser.

次に、図3(c)に示すように、貫通孔11内部及び絶縁層9主面に、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティングのうちのいずれかの方法により、蒸着金属層13a、15aを形成する。   Next, as shown in FIG. 3C, the deposited metal layers 13a and 15a are formed on the inside of the through hole 11 and the main surface of the insulating layer 9 by any one of sputtering, vacuum deposition, and ion plating. To do.

次に、図4(d)に示すように、蒸着金属層15aで被覆された絶縁層9の主面に、レジスト層19をラミネート、塗布等の方法により形成する。   Next, as shown in FIG. 4D, a resist layer 19 is formed on the main surface of the insulating layer 9 covered with the vapor-deposited metal layer 15a by a method such as laminating or coating.

その後、図4(e)に示すように、露光と現像により開口部19aを形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 4E, an opening 19a is formed by exposure and development.

次に、図4(f)に示すように、硫酸銅・ロッセル塩・ホルマリン・EDTAナトリウム塩・安定剤等からなる60℃の無電解めっき液に約30分間浸漬させて、開口部19から露出した金属蒸着層13aの表面に、無電解めっき層13bを析出させ、30℃の水酸化ナトリウム水溶液で残存していたレジスト層19を除去した。   Next, as shown in FIG. 4 (f), it is immersed in an electroless plating solution of copper sulfate, Rossell salt, formalin, EDTA sodium salt, stabilizer, etc. for about 30 minutes and exposed from the opening 19 The electroless plating layer 13b was deposited on the surface of the deposited metal layer 13a, and the resist layer 19 remaining in the 30 ° C. sodium hydroxide aqueous solution was removed.

次に、図5(g)に示すように、再度、絶縁層9の主面に形成された金属蒸着層15aの主面にレジスト層21をラミネート、塗布等の方法により形成し、図5(h)に示すように露光と現像により開口部21aを形成した。   Next, as shown in FIG. 5G, a resist layer 21 is again formed on the main surface of the metal vapor-deposited layer 15a formed on the main surface of the insulating layer 9 by a method such as laminating and coating. As shown in h), the opening 21a was formed by exposure and development.

次に、図5(i)に示すように、硫酸・硫酸銅5水和物・塩素・光沢剤等からなる電解銅めっき液に3A/dmの電流を印加しながら数時間浸漬することにより、電解めっき層13c、15bを形成した。 Next, as shown in FIG. 5 (i), by dipping for several hours while applying a current of 3 A / dm 2 in an electrolytic copper plating solution composed of sulfuric acid, copper sulfate pentahydrate, chlorine, brightener, and the like. Electrolytic plating layers 13c and 15b were formed.

次に、図6(j)に示すように、50℃の水酸化ナトリウム水溶液で残存していためっきレジスト層21を除去した。   Next, as shown in FIG. 6J, the plating resist layer 21 remaining in the 50 ° C. aqueous sodium hydroxide solution was removed.

次に、図6(k)に示すように、レジスト層21を剥離したことにより露出する金属蒸着層13aを25℃の硫酸・過酸化水素水あるいは硫酸銅等の硫酸系水溶液によりエッチングして除去する。   Next, as shown in FIG. 6 (k), the metal vapor-deposited layer 13a exposed by removing the resist layer 21 is removed by etching with a sulfuric acid aqueous solution such as sulfuric acid / hydrogen peroxide solution or copper sulfate at 25 ° C. To do.

さらに、必要に応じて他の絶縁層9を積層し、図3(b)〜図6(k)の工程を繰り返して、必要な層数の配線基板17を作製することができる。   Furthermore, if necessary, another insulating layer 9 can be laminated, and the steps of FIGS. 3B to 6K can be repeated to produce the required number of wiring boards 17.

このような本発明の製造方法によれば、本発明の配線基板17を容易に作製することができる。   According to such a manufacturing method of the present invention, the wiring board 17 of the present invention can be easily manufactured.

そして、以上説明した本発明の配線基板17の主面に半田などを介して電気素子を搭載することで、信頼性に優れた本発明の電気装置を提供することができる。   And the electrical device of this invention excellent in reliability can be provided by mounting an electrical element via the solder | pewter etc. on the main surface of the wiring board 17 of this invention demonstrated above.

なお、本発明の配線基板17は上述の実施例に限定されるものではなく、本要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば、上述の例では絶縁層9をコア基板1の上面に積層し、この絶縁層9の主面に配線導体層15を形成したが、絶縁層9をコア基板1の上下両面に積層し、この両面に配線導体層15を形成してもよい。また、両面に形成した配線導体層15間をコア基板1の内部に形成した貫通導体5で電気的に接続してもよい。   Note that the wiring board 17 of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within a range that does not depart from the gist of the invention. For example, in the above-described example, the insulating layer 9 is replaced with the core board. The wiring conductor layer 15 is formed on the main surface of the insulating layer 9, but the insulating layer 9 is stacked on both upper and lower surfaces of the core substrate 1, and the wiring conductor layer 15 is formed on both surfaces. Good. Further, the wiring conductor layers 15 formed on both surfaces may be electrically connected by the through conductors 5 formed inside the core substrate 1.

また、コア基板1に換えて、例えば、液晶ポリマーなどからなる絶縁層を用いてもよい。   Further, instead of the core substrate 1, for example, an insulating layer made of a liquid crystal polymer or the like may be used.

また、本発明の配線基板17の製造方法も、上述の実施の形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更・改良を施すことは何ら差し支えない。   Also, the method for manufacturing the wiring board 17 of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. There is no problem.

(実施例1配線基板の作製)
(1)ガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスに対してビスマレイミドトリアジン樹脂を50体積%の割合で含浸させた厚さ200μmのプリプレグを4枚積層し、さらに、その表面に銅箔を積層し、5MPaの圧力で圧着し、200℃の温度で2時間加熱して完全硬化させたのち、表面の銅箔をサブトラクティブ法等で加工し、配線導体を形成してコア基板を作製した。
(Example 1 Production of wiring board)
(1) Four 200 μm thick prepregs impregnated with 50% by volume of bismaleimide triazine resin are laminated on a glass cloth in which glass fibers are woven vertically and horizontally, and copper foil is laminated on the surface. After pressure bonding at a pressure of 5 MPa and heating at 200 ° C. for 2 hours to complete curing, the copper foil on the surface was processed by a subtractive method or the like to form a wiring conductor to produce a core substrate.

(2)そして、コア基板に従来周知のドクターブレード法を採用して形成したエポキシ樹脂からなる表1、2に示す厚みのシートを積層するとともに、これらに130℃で、1MPaの圧力を加え、仮硬化した。 (2) And, while laminating sheets of the thickness shown in Tables 1 and 2 made of an epoxy resin formed by adopting a conventionally well-known doctor blade method on the core substrate, and applying a pressure of 1 MPa at 130 ° C., Temporarily cured.

(3)続いて仮硬化したエポキシ樹脂からなる絶縁層を、コア基板に積層し、ホットプレス機により100℃、30秒、0.3MPaで両面から加熱加圧し、さらに、これを170℃で2時間加熱し、熱硬化した。 (3) Subsequently, an insulating layer made of a temporarily cured epoxy resin is laminated on the core substrate, and heated and pressed from both sides at 100 ° C. for 30 seconds and 0.3 MPa by a hot press machine. Heated for hours and cured.

(4)さらに、コア基板の主面に形成した絶縁層にYAGレーザにより50μm径の貫通孔を形成した。 (4) Furthermore, a 50 μm diameter through hole was formed in the insulating layer formed on the main surface of the core substrate by a YAG laser.

(5)次に、絶縁層主面並びに貫通孔に、銅スパッタにより表1、2に示す厚みの蒸着金属層を形成した。 (5) Next, a deposited metal layer having a thickness shown in Tables 1 and 2 was formed on the main surface of the insulating layer and the through hole by copper sputtering.

(6)そして、絶縁層主面に形成された蒸着金属層上にめっきレジスト層となるアクリル樹脂を主たる成分としてなるフォトレジストを被着し、露光・現像により、貫通孔に無電解銅めっき層を被着するための開口部を形成した。 (6) Then, a photoresist mainly composed of an acrylic resin as a plating resist layer is deposited on the deposited metal layer formed on the main surface of the insulating layer, and an electroless copper plating layer is formed in the through hole by exposure and development. An opening for depositing was formed.

(7)さらに、硫酸銅・ロッセル塩・ホルマリン・EDTAナトリウム塩・安定剤等からなる60℃の無電解銅めっき液に浸漬し、浸漬時間を調整することで、貫通孔に形成された蒸着金属層13aの表面に表1、2に示す厚みの無電解銅めっき層を形成した。 (7) Further, the deposited metal formed in the through-hole by dipping in an electroless copper plating solution of 60 ° C composed of copper sulfate, Rossel salt, formalin, EDTA sodium salt, stabilizer, etc. and adjusting the dipping time An electroless copper plating layer having the thickness shown in Tables 1 and 2 was formed on the surface of the layer 13a.

(8)その後、めっきレジスト層を水酸化ナトリウムで除去し、再度アクリル樹脂を主たる成分とするめっきレジスト層を被着し、露光・現像により、配線導体層並びにビア導体の電解銅めっき層を形成するための開口部を形成した。 (8) Thereafter, the plating resist layer is removed with sodium hydroxide, and a plating resist layer mainly composed of an acrylic resin is applied again, and an electrolytic copper plating layer for the wiring conductor layer and the via conductor is formed by exposure and development. An opening was formed.

(9)次に、硫酸・硫酸銅5水和物・塩素・光沢剤等からなる電解銅めっき液に3A/dmの電流を印加しながら所定の時間浸漬して、それぞれの開口部に表1、2に示す厚みの電解銅めっき層を形成し、ビア導体と配線導体層とを形成した。 (9) Next, the electrode is immersed in an electrolytic copper plating solution made of sulfuric acid, copper sulfate pentahydrate, chlorine, brightener, etc. while applying a current of 3 A / dm 2 for a predetermined time. An electrolytic copper plating layer having a thickness shown in 1 and 2 was formed, and a via conductor and a wiring conductor layer were formed.

(10)その後、めっきレジスト層を水酸化ナトリウムで除去し、さらに、露出した蒸着金属層を硫酸加水水溶液により、無電解銅めっき層の厚みに応じ、エッチング速度を調整して除去した。 (10) Thereafter, the plating resist layer was removed with sodium hydroxide, and the exposed vapor-deposited metal layer was removed with an aqueous sulfuric acid solution by adjusting the etching rate according to the thickness of the electroless copper plating layer.

(11)そして、絶縁層、ビア導体、配線導体層の表面に絶縁抵抗・導通抵抗測定のための開口部を有する厚み20μmのアクリル変性エポキシ樹脂からなるソルダーレジスト層を形成し、配線基板とした。 (11) Then, a solder resist layer made of an acrylic-modified epoxy resin having a thickness of 20 μm and having openings for measuring insulation resistance and conduction resistance is formed on the surfaces of the insulating layer, the via conductor, and the wiring conductor layer to obtain a wiring board. .

(比較例1の配線基板の作製)
(1)ガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスに対してビスマレイミドトリアジン樹脂を50体積%の割合で含浸した厚さ200μmのプリプレグを4枚積層し、さらに、その表面に銅箔を積層し、5MPaの圧力で圧着し、200℃で2時間加熱して完全硬化させたのち、表面の銅箔をサブトラクティブ法等で配線導体を加工しコア基板を作製した。
(Preparation of wiring board of Comparative Example 1)
(1) Laminate four prepregs with a thickness of 200 μm impregnated with 50% by volume of bismaleimide triazine resin on a glass cloth woven glass fiber vertically and horizontally, and further laminate a copper foil on the surface, After pressure-bonding at a pressure of 5 MPa and heating at 200 ° C. for 2 hours to completely cure, a wiring conductor was processed on the surface copper foil by a subtractive method or the like to produce a core substrate.

(2)そして、芯体表面に従来周知のドクターブレード法を採用して形成したエポキシ樹脂からなるシートを積層するとともにこれらを130℃、1MPaの圧力で仮硬化した。 (2) And the sheet | seat which consists of an epoxy resin formed by employ | adopting the conventionally well-known doctor blade method was laminated | stacked on the core body surface, and these were temporarily hardened at 130 degreeC and the pressure of 1 MPa.

(3)続いて仮硬化されたエポキシ樹脂からなるシートを積層した芯体をホットプレス機により100℃、30秒、0.3MPaで両面から加熱加圧し、さらにはこれを170℃で2時間加熱し、熱硬化した。 (3) Subsequently, the core on which the sheet made of the temporarily cured epoxy resin is laminated is heated and pressed from both sides at 100 ° C. for 30 seconds and 0.3 MPa by a hot press machine, and further heated at 170 ° C. for 2 hours. And heat cured.

(4)さらに、絶縁層にYAGレーザにより50μm径の貫通孔を形成した。 (4) Further, a through hole having a diameter of 50 μm was formed in the insulating layer by a YAG laser.

(5)次に絶縁層表面に、硫酸銅・ロッセル塩・ホルマリン・EDTAナトリウム塩・安定剤等からなる60℃の無電解銅めっき液に浸漬し、浸漬時間を調整することで表1に示す厚さの無電解銅めっき層を形成した。 (5) Next, the surface of the insulating layer is immersed in an electroless copper plating solution at 60 ° C. made of copper sulfate, Rossell salt, formalin, EDTA sodium salt, stabilizer, etc., and the immersion time is adjusted as shown in Table 1. A thick electroless copper plating layer was formed.

(6)次にアクリル樹脂を主たる成分としてなるめっきレジスト層を被着し、露光・現像により、電解銅めっき層を被着するための導体パターン形成のための開口部を形成した。 (6) Next, a plating resist layer composed mainly of an acrylic resin was deposited, and an opening for forming a conductor pattern for depositing the electrolytic copper plating layer was formed by exposure and development.

(7)次に、硫酸・硫酸銅5水和物・塩素・光沢剤等からなる電解銅めっき液に3A/dmの電流を印加しながら所定の時間浸漬することにより、それぞれの開口部に電解銅めっき層を所定の厚みで形成した。 (7) Next, each electrode is immersed in an electrolytic copper plating solution composed of sulfuric acid, copper sulfate pentahydrate, chlorine, brightener, etc. while applying a current of 3 A / dm 2 for a predetermined period of time. The electrolytic copper plating layer was formed with a predetermined thickness.

(8)その後、めっきレジスト層を水酸化ナトリウムで除去し、露出した無電解銅めっき層を硫酸加水水溶液を使用し、エッチング速度を調整して除去した。 (8) Thereafter, the plating resist layer was removed with sodium hydroxide, and the exposed electroless copper plating layer was removed by adjusting the etching rate using a sulfuric acid aqueous solution.

(9)そして、表面に絶縁抵抗・導通抵抗測定のための開口部を有する20μm厚のアクリル変性エポキシ樹脂からなるソルダーレジスト層を形成し比較例1の配線基板とした。 (9) Then, a solder resist layer made of an acrylic-modified epoxy resin having a thickness of 20 μm having openings for measuring insulation resistance and conduction resistance on the surface was formed to obtain a wiring board of Comparative Example 1.

(比較例2の配線基板の作製)
(1)ガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスに対してビスマレイミドトリアジン樹脂を50体積%の割合で含浸した厚さ200μmのプリプレグを4枚積層し、さらに、その表面に銅箔を積層し、5MPaの圧力で圧着し、200℃で2時間加熱して完全硬化させたのち、表面の銅箔をサブトラクティブ法等で配線導体を加工しコア基板を作製した。
(Preparation of wiring board of Comparative Example 2)
(1) Laminate four prepregs with a thickness of 200 μm impregnated with 50% by volume of bismaleimide triazine resin on a glass cloth woven glass fiber vertically and horizontally, and further laminate a copper foil on the surface, After pressure-bonding at a pressure of 5 MPa and heating at 200 ° C. for 2 hours to completely cure, a wiring conductor was processed on the surface copper foil by a subtractive method or the like to produce a core substrate.

(2)そして、芯体表面に従来周知のドクターブレード法を採用して形成したエポキシ樹脂からなるシートを積層するとともにこれらを130℃、1MPaの圧力で仮硬化した。 (2) And the sheet | seat which consists of an epoxy resin formed by employ | adopting the conventionally well-known doctor blade method was laminated | stacked on the core body surface, and these were temporarily hardened at 130 degreeC and the pressure of 1 MPa.

(3)続いて仮硬化されたエポキシ樹脂からなるシートを積層した芯体をホットプレス機により100℃、30秒、0.3MPaで両面から加熱加圧し、さらにはこれを170℃で2時間加熱し熱硬化した。 (3) Subsequently, the core on which the sheet made of the temporarily cured epoxy resin is laminated is heated and pressed from both sides at 100 ° C. for 30 seconds and 0.3 MPa by a hot press machine, and further heated at 170 ° C. for 2 hours. And heat cured.

(4)さらに、絶縁層9にYAGレーザにより50μm径の貫通孔を形成した。 (4) Furthermore, a through hole having a diameter of 50 μm was formed in the insulating layer 9 by a YAG laser.

(5)次に絶縁層表面に、銅スパッタにより表1に示す厚さの蒸着金属層を形成した。 (5) Next, a deposited metal layer having a thickness shown in Table 1 was formed on the surface of the insulating layer by copper sputtering.

(6)次にアクリル樹脂を主たる成分としてなるめっきレジスト層を被着し、露光・現像により、電解銅めっき層を被着するための導体パターン形成のための開口部を形成した。 (6) Next, a plating resist layer composed mainly of an acrylic resin was deposited, and an opening for forming a conductor pattern for depositing the electrolytic copper plating layer was formed by exposure and development.

(7)次に、硫酸・硫酸銅5水和物・塩素・光沢剤等からなる電解銅めっき液に3A/dmの電流を印加しながら所定の時間浸漬することにより、それぞれの開口部に電解銅めっき層を所定の厚みで形成した。 (7) Next, each electrode is immersed in an electrolytic copper plating solution composed of sulfuric acid, copper sulfate pentahydrate, chlorine, brightener, etc. while applying a current of 3 A / dm 2 for a predetermined period of time. The electrolytic copper plating layer was formed with a predetermined thickness.

(8)その後、めっきレジスト層を水酸化ナトリウムで除去し、露出した蒸着金属層を硫酸加水水溶液を使用し、エッチング速度を調整して除去した。 (8) Thereafter, the plating resist layer was removed with sodium hydroxide, and the exposed vapor-deposited metal layer was removed by adjusting the etching rate using an aqueous sulfuric acid solution.

(9)そして、表面に絶縁抵抗・導通抵抗測定のための開口部を有する20μm厚のアクリル変性エポキシ樹脂からなるソルダーレジスト層を形成し、比較例2の配線基板とした。 (9) Then, a solder resist layer made of an acrylic-modified epoxy resin having a thickness of 20 μm and having openings for measuring insulation resistance / conducting resistance on the surface was formed to obtain a wiring board of Comparative Example 2.

なお、接続信頼性の評価を行うためのテスト基板は、その内部にコア基板を介して位置する上下2層の配線導体と、両者を電気的に接続する貫通孔とでチェーンを形成したものとした。また接続信頼性の評価は試料を温度が−55℃の条件で30分、125℃の条件で30分を1サイクルとする温度サイクル試験TCTと121℃、100%RHでの高温加圧テストPCTを行い、TCTは1000サイクル後、PCTは168時間後のビアチェーンの導通抵抗及び絶縁抵抗を測定し、試験前後の導通抵抗変化率及び絶縁抵抗値を比較することにより評価した。

Figure 0004328195
In addition, the test board for evaluating connection reliability includes a chain formed by upper and lower two-layer wiring conductors located inside the core board and through-holes electrically connecting both of them. did. The connection reliability is evaluated by a temperature cycle test TCT in which a sample is 30 minutes at a temperature of −55 ° C. and a cycle of 30 minutes at a temperature of 125 ° C., and a high temperature pressurization test PCT at 121 ° C. and 100% RH. The TCT was evaluated after 1000 cycles, and the PCT was measured by measuring the conduction resistance and insulation resistance of the via chain after 168 hours, and comparing the rate of change in conduction resistance and the insulation resistance value before and after the test.
Figure 0004328195

Figure 0004328195
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表1より、本発明の範囲外のビア導体が蒸着金属層、無電解金属層、電解金属層で形成されていない試料No.2、3のうち、電解めっき層の下地金属として無電解めっき層のみを形成した比較例1である試料No.2では、無電解めっき層の0.3μmでは不十分で、電解めっき層の形成が不充分となり、温度サイクル試験後オープン不良となり導通性を保てなかった。   From Table 1, Sample No. in which a via conductor outside the scope of the present invention is not formed of a vapor-deposited metal layer, an electroless metal layer, or an electrolytic metal layer. Among Samples 2 and 3, Sample No. 1 was Comparative Example 1 in which only the electroless plating layer was formed as the base metal of the electrolytic plating layer. In No. 2, 0.3 μm of the electroless plating layer was insufficient, and the formation of the electroplating layer was insufficient, resulting in an open failure after the temperature cycle test, and the continuity could not be maintained.

また、電解めっき層の下地金属として蒸着金属層のみを形成した比較例2である試料No.3では、温度サイクル試験後の導通抵抗の上昇が25%に達し、導通性を保つことができなかった。   Further, Sample No. 2 which is Comparative Example 2 in which only the vapor deposition metal layer was formed as the base metal of the electrolytic plating layer. In No. 3, the increase in conduction resistance after the temperature cycle test reached 25%, and the continuity could not be maintained.

一方、電解めっき層の下地金属として、蒸着金属層、無電解めっき層を順次形成した本発明の試料No.1では、導通抵抗の上昇は、わずかに4%にとどまり、また、絶縁抵抗値も10Ωとなり、優れた信頼性を示した。 On the other hand, sample No. 1 of the present invention in which a deposited metal layer and an electroless plating layer were sequentially formed as the base metal of the electrolytic plating layer. In No. 1, the increase in conduction resistance was only 4%, and the insulation resistance value was 10 8 Ω, indicating excellent reliability.

表2より、配線導体層を形成する蒸着金属層の厚みが0.1μmの試料No.4では試料No.1とほぼ同じ導通抵抗の増加にとどまっているが、蒸着金属層がより厚い試料No.5では、蒸着金属層のエッチングに時間がかかるため電解めっき層部分に細りが生じ、導通抵抗が若干高くなった。   From Table 2, the sample No. 1 in which the thickness of the deposited metal layer forming the wiring conductor layer is 0.1 μm. In sample 4, sample no. The increase in the conduction resistance is almost the same as that of Sample No. 1, but the deposited metal layer is thicker. In No. 5, it took time to etch the deposited metal layer, so that the electrolytic plating layer portion was thinned, and the conduction resistance was slightly increased.

また、ビア導体層を形成する無電解めっき層の厚みを変化させた試料No.6〜10のうち、無電解めっき層の厚みが0.1μmより小さい試料No.6においては、部分的に電解めっき層の形成が不十分なところがわずかにできたため、導通抵抗の変化率が12%となり、若干高くなった。   Further, sample No. 1 in which the thickness of the electroless plating layer forming the via conductor layer was changed. Among sample Nos. 6 to 10, the thickness of the electroless plating layer is less than 0.1 μm. In No. 6, the electroplating layer was partially insufficiently formed, so that the rate of change in conduction resistance was 12%, which was slightly higher.

また、無電解めっき層の厚みが2μmより大きい試料No.10では、温度サイクルによる導通抵抗の上昇が大きい無電解めっきに対して、導通抵抗の上昇の小さい電解めっきの割合が低くなることから、導通抵抗の変化率が11%となり、若干高くなった。これらと比較してビア導体層を形成する無電解めっき層の厚みが、0.1〜2μmである試料No.7、8、9では良好な導通抵抗の変化率が9%以下となり、高い信頼性を有することがわかる。   In addition, the sample No. in which the thickness of the electroless plating layer is larger than 2 μm. In No. 10, the ratio of electrolytic plating with a small increase in conduction resistance was lower than electroless plating with a large increase in conduction resistance due to the temperature cycle, so the rate of change in conduction resistance was 11%, which was slightly higher. In comparison with these samples, the thickness of the electroless plating layer forming the via conductor layer is 0.1 to 2 μm. 7, 8, and 9, the favorable change rate of the conductive resistance is 9% or less, and it can be seen that it has high reliability.

また、配線導体層を構成する電解めっき層の厚さが5μmより小さい試料No.11では、蒸着金属層に対する電解めっき層の厚みが小さくなったため、温度サイクル試験における導通抵抗の上昇が若干見られた。それに対して電解めっき層の厚さが5μmである試料No.12では導通抵抗には問題が生じなかった。   In addition, the sample No. 1 in which the thickness of the electrolytic plating layer constituting the wiring conductor layer is smaller than 5 μm. In No. 11, since the thickness of the electrolytic plating layer with respect to the deposited metal layer was reduced, a slight increase in conduction resistance was observed in the temperature cycle test. On the other hand, Sample No. with an electrolytic plating layer thickness of 5 μm. In No. 12, no problem occurred in the conduction resistance.

また、絶縁層主面に形成された凹みの最大深さが3μmを越え、4μmである試料No.13においては、3μmを越える凹み底部に形成された蒸着金属層を完全にエッチングするためにエッチング時間が長くなり、配線導体が細くなったため、温度サイクルでの導通抵抗の増加もしくは、凹み底部に蒸着金属層がわずかに残ることによる不飽和PCT試験での絶縁抵抗の若干の低下が見られた。それに対して凹みの最大深さが3μm以下である試料No.14においては温度サイクルによる導通抵抗の増加も、不飽和PCT試験による絶縁抵抗の低下も認められなかった。   In addition, the sample No. 2 in which the maximum depth of the recess formed in the main surface of the insulating layer exceeds 3 μm and is 4 μm. In No. 13, the etching time was long to completely etch the deposited metal layer formed on the bottom of the recess exceeding 3 μm, and the wiring conductor was thinned. Therefore, the conduction resistance increased in the temperature cycle, or the deposition was deposited on the bottom of the recess. There was a slight decrease in insulation resistance in the unsaturated PCT test due to a slight metal layer remaining. On the other hand, Sample No. whose maximum depth of the dent is 3 μm or less. No increase in conduction resistance due to the temperature cycle or decrease in insulation resistance due to the unsaturated PCT test was observed in No. 14.

また、絶縁層の厚みが50μmである試料No.15は温度サイクル後の導通抵抗の上昇が絶縁層の厚みが35μmのときとほぼ同じであったが、絶縁層の厚みが55μmである試料No.16では温度サイクル後の導通抵抗の変化率が12%となり、若干、導通抵抗が上昇した。   In addition, Sample No. with an insulating layer thickness of 50 μm No. 15 was the same as that when the thickness of the insulating layer was 35 μm after the temperature cycle. In No. 16, the change rate of the conduction resistance after the temperature cycle was 12%, and the conduction resistance slightly increased.

本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of embodiment of the wiring board of this invention. 本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows an example of embodiment of the wiring board of this invention. 本発明の配線基板の配線基板の製造工程を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the manufacturing process of the wiring board of the wiring board of this invention. 本発明の配線基板の配線基板の製造工程を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the manufacturing process of the wiring board of the wiring board of this invention. 本発明の配線基板の配線基板の製造工程を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the manufacturing process of the wiring board of the wiring board of this invention. 本発明の配線基板の配線基板の製造工程を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the manufacturing process of the wiring board of the wiring board of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・・・コア基板
5・・・・・・スルーホール導体
7・・・・・・コア配線層
11・・・・・・貫通孔
13・・・・・・ビア導体
13a・・・・・蒸着金属層
13b・・・・・無電解めっき層
13c・・・・・電解めっき層
15・・・・・・配線導体層
15a・・・・・蒸着金属層
15b・・・・・電解めっき層
17・・・・・・配線基板
19・・・・・・ビア部無電解めっきレジスト層
21・・・・・・ビア部及び配線導体部電解めっきレジスト層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core substrate 5 ... Through-hole conductor 7 ... Core wiring layer 11 ... Through-hole 13 ... Via conductor 13a ... ... Vapor deposition metal layer 13b ... Electroless plating layer 13c ... Electroplating layer 15 ... Wiring conductor layer 15a ... Vapor deposition metal layer 15b ... Electrolytic plating layer 17... Wiring board 19... Electroless plating resist layer in via portion 21... Electrolytic plating resist layer in via portion and wiring conductor portion

Claims (10)

少なくとも樹脂を含有してなる絶縁層と、該絶縁層の表面に形成された配線導体層と、前記絶縁層を貫通して前記絶縁層に隔てられた前記配線導体層を接続するビア導体層とを具備してなり、前記配線導体層が、前記絶縁層主面に順次蒸着金属層、電解めっき層を形成して構成され、前記ビア導体層が、前記絶縁層に形成された貫通孔に順次、蒸着金属層、無電解銅めっき層、電解めっき層を形成して構成されてなることを特徴とする配線基板。 An insulating layer containing at least a resin; a wiring conductor layer formed on a surface of the insulating layer; and a via conductor layer connecting the wiring conductor layer penetrating the insulating layer and separated by the insulating layer; The wiring conductor layer is formed by sequentially forming a vapor-deposited metal layer and an electrolytic plating layer on the main surface of the insulating layer, and the via conductor layer is sequentially formed in the through-hole formed in the insulating layer. A wiring board comprising a vapor-deposited metal layer, an electroless copper plating layer, and an electrolytic plating layer. 蒸着金属層の厚みが、0.1μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1, wherein the vapor-deposited metal layer has a thickness of 0.1 μm or less. 無電解めっき層の厚みが、0.1〜2μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1, wherein the electroless plating layer has a thickness of 0.1 to 2 μm. 配線導体層を形成する電解めっき層の厚みが、5μm以上であることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれかに記載の配線基板。 4. The wiring board according to claim 1, wherein the thickness of the electrolytic plating layer forming the wiring conductor layer is 5 μm or more. 5. 電解めっき層の表面粗さがRa=0.4μm以下であることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれかに記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1, wherein the surface roughness of the electrolytic plating layer is Ra = 0.4 μm or less. 絶縁層主面に形成された凹みの最大深さが3μm以下であることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれかに記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1, wherein the maximum depth of the recess formed in the main surface of the insulating layer is 3 μm or less. 絶縁層の厚みが、50μm以下であることを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれかに記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1, wherein the insulating layer has a thickness of 50 μm or less. 絶縁層が少なくとも樹脂と、無機フィラーあるいは樹脂フィラーからなることを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれかに記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1, wherein the insulating layer comprises at least a resin and an inorganic filler or a resin filler. 請求項1乃至8のうちいずれかに記載の配線基板の主面に電気素子を搭載したことを特徴とする電気装置。 An electrical device comprising an electrical element mounted on the main surface of the wiring board according to claim 1. 少なくとも樹脂を含有してなる絶縁層に貫通孔を形成する工程と、絶縁層主面及び貫通孔に蒸着金属層を形成する工程と、貫通孔のみに無電解めっき層を形成する工程と、絶縁層主面及び貫通孔に電解めっき層を形成する工程と、を具備することを特徴とする配線基板の製造方法。 A step of forming a through hole in an insulating layer containing at least a resin, a step of forming a deposited metal layer on the main surface of the insulating layer and the through hole, a step of forming an electroless plating layer only on the through hole, and insulation And a step of forming an electrolytic plating layer on the layer main surface and the through hole.
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