JP4802402B2 - 高密度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】
本発明は、スルーホールが形成されたコア基板の両面に絶縁層を介して形成された各配線層がフィルドビアにて電気的に接続されてなる高密度多層ビルドアップ配線板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ等に代表されるように、電子機器の小型化、薄形化が求められ、そこに用いられるプリント配線板においても配線の高密度化もさることながら、小型化、薄型化及び高信頼性が要求されている。そのため、配線層間をフィルドビアにて電気的に接続するフィルドビア構造の半導体装置用基板の必要性が高まっている。これら半導体装置用基板は、半導体チップやその他の部品を搭載し、ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）やＰＧＡ（ピン・グリッド・アレー）等の形態で、親基板となる半導体装置用基板上に搭載される場合が多いだけでなく、親基板として用いられる場合がある。
【０００３】
小型化及び薄型化を実現するために、配線層幅は狭く、間隔は小さく、また配線層の多層化、配線層の層間を接続するビアホールの小径化という高密度配線が求められ、高密度化しても接続不良や絶縁不良が発生しない信頼性の高い半導体装置が求められている。
【０００４】
これらの要求に対応する半導体装置用基板として、ビルドアップ法を用いた多層ビルドアップ配線板が知られている。この方法は、絶縁性のコア基板上に配線層、絶縁層、配線層の形成工程を繰り返すことにより、多層ビルドアップ配線板を作製するものである。
【０００５】
フィルドビア構造の多層ビルドアップ配線板の形成法の一例について説明する。
図５（ａ）〜（ｅ）に、コア基板上にフィルドビア及び配線層を形成して多層ビルドアップ配線板を作製する従来技術の部分模式構成断面図を示す。
まず、コア基板５１上に第１配線層５２を形成し、所定厚の絶縁層５３を形成する（図５（ａ）参照）。
【０００６】
次に、絶縁層５３の第１配線層５２のランド部５２ｃに相当する位置にレーザー加工にてビア用穴５４を形成する（図５（ｂ）参照）。ビア用穴５４をデスミア処理を行い、ビア用穴５４及び絶縁層５３上に無電解銅めっきにて、薄膜導体層を形成する（特に図示せず）。
【０００７】
次に、電解めっきでフィルドビア及び配線層を形成するためのレジストパターン５６を形成する（図５（ｃ）参照）。
次に、薄膜導体層をカソードにして電解銅パネルめっきを行い、フィルドビア６１及び第２導体層６２を形成する（図５（ｄ）参照）。
【０００８】
次に、レジストパターン５６を剥離し、レジストパターン５６下部にあった薄膜導体層をソフトエッチングにて除去し、フィルドビア６１、配線層及びランド部６２ｃを形成し、フィルドビア構造の多層ビルドアップ配線板を作製する（図４（ｅ）参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のフィルドビア構造の多層ビルドアップ配線板は、任意の層間に多数のビアホールを形成できるため、高密度配線を形成する上では非常に有効な構成である。上記ビア用穴５４を炭酸ガスレーザー加工等で形成する際炭酸ガスレーザーの加工波長は１０．６μｍで加工の主たるエネルギーは熱である。また、加工速度は、１パルス、１０μｍ程度であり、例えば、厚み４０μｍの絶縁層５３であれば約４〜５パルスでビア用穴５４を形成できる。
このビア用穴５４の形成過程で、加工が進み第１配線層５２のランド部５２ｃに近づくと、加工エネルギーの熱がランド部５２ａ及び第１配線層５２に吸収されてしまい、ビア用穴５４底部の第１配線層５２のランド部５２ｃ上には数μｍの樹脂残さが残る。
【００１０】
この樹脂残さを除去するため、必要以上のパルスで加工したり、デスミア処理等を行っているが、過剰パルスでの加工は、第１配線層５２のランド部５２ｃの厚みが薄い場合絶縁性のコア基板５１との間に、部分剥離及びクラック等を発生させ、また、最近のビアホールの小径化、高密度化に伴い、ビア用穴５４のデスミア処理を完全に行うのが難しくなっており、配線層間の接続不良が発生し、高密度多層ビルドアップ配線板の信頼性を低下させるという問題を有している。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑み考案されたもので、フィルドビアにて配線層の層間接続してなるフィルドビア構造の多層プリント配線板において、接続不良を起こさない信頼性に優れた高密度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を目的とする。
【００１２】
本発明に於いて上記課題を解決するために、まず、請求項１においては、以下の工程を少なくとも備えていることを特徴とする高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法。（ａ）両面に導体層厚Ｔｃが１５μｍの第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂとスルーホール１３が形成されたコア基板１１を作製する工程、（ｂ）第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂが形成されたコア基板１１の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して、乾燥し、４５μｍ厚（Ｔｄ＋Ｔｃ）の絶縁層１４を形成する工程、（ｃ）第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃに相当する位置の絶縁層１４を、まず、周波数５ＫＨｚの紫外線レーザーを３０パルス照射してビア用穴１５の上部径Ｈａが５０μｍ、ビア用穴１５の底部径Ｈｂが３０μｍ、深さＴｄが３０μｍのビア用穴１５を形成し、さらに、周波数４ｋＨｚの紫外線レーザーを１パルス照射して、ランド部幅Ｌｗが１２５μｍのランド部１２ｃの表面を１．５μｍの深さＴＬだけ加工して窪み１５ａを形成する工程、（ｄ）過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴１５の壁面に残留した樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層１４上及びビア用穴１５内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成する工程、（ｅ）フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターン１６を形成する工程（ｆ）レジストパターン１６を専用の剥離液で除去し、線幅４０μｍ、導体層厚１５μｍの第２配線層１８ａ、第２配線層１８ｂ及びランド部１８ｃを形成する工程。を具備することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２においては、以下の工程を少なくとも備えていることを特徴とする高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法。（ａ）両面に導体層厚Ｔｃが１０μｍの第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂとスルーホール１３が形成されたコア基板１１を作製する工程、
（ｂ）第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂが形成されたコア基板１１の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して、乾燥し、４０μｍ厚（Ｔｄ＋Ｔｃ）の絶縁層１４を形成する工程、（ｃ）第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃに相当する位置の絶縁層１４を、まず、周波数５ＫＨｚの紫外線レーザーを３０パルス照射してビア用穴１５の上部径Ｈａが５０μｍ、ビア用穴１５の底部径Ｈｂが３０μｍ、深さＴｄが３０μｍのビア用穴１５を形成し、さらに、周波数４ｋＨｚの紫外線レーザーを１パルス照射して、ランド部幅Ｌｗが１２５μｍのランド部１２ｃの表面を１．０μｍの深さＴＬだけ加工して窪み１５ａを形成する工程、（ｄ）過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴１５の壁面に残留した樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層１４上及びビア用穴１５内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成する工程、（ｅ）フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターン１６を形成する工程（ｆ）薄膜導体層１５をカソードにしてビア埋め用銅めっき液を用いて、電解銅パネルめっきを行い、ビア用穴１５にフィルドビア１７を、絶縁層１４上に１５μｍ厚の第２導体層１８を形成する工程、（ｇ）レジストパターン１６を専用の剥離液で除去し、線幅４０μｍ、導体層厚１５μｍの第２配線層１８ａ及び第２配線層１８ｂを形成する工程。としたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
本発明の高密度多層ビルドアップ配線板は図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、スルーホールが形成されたコア基板１１の両面に複数の配線層が絶縁層を介して形成されており、コア基板１１の両面に第１配線層１２ａ、第１配線層１２ｂ及びスルーホール１３が、絶縁層１４を介してフィルドビア１７、第２配線層１８ａ及び第２配線層１８ｂが形成されており、第１配線層１２ａのランド部１２ｃと第２配線層１８ａのランド部１８ｃとはフィルドビア１７にて電気的に接続されており、ランド部１２ｃ表面の窪み１５ａ上にフィルドビア１７が形成されているのが特徴である。
これは、ビア用穴をレーザー加工で作製する際ビア用穴底部の第１配線層のランド部に所定深さの窪み形成し、電解銅パネルめっき等でフィルドビアを形成するもので、配線層間をフィルドビアで電気的に接続する際接続不良を無くし、得られた高密度多層ビルドアップ配線板の信頼性を向上させたものである。
【００１５】
本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法について説明する。
図２（ａ）〜（ｆ）に、本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法の一実施例を示す模式部分構成断面図を示す。
図３（ａ）〜（ｆ）に、図２（ａ）〜（ｆ）のＡ領域の模式部分拡大構成断面図を示す。
まず、第１配線層１２ａ、第１配線層１２ｂ及びスルーホール１３が形成されたコア基板１１を準備する（図２（ａ）及び図３（ａ）参照）。
コア基板１１としては、両面配線板に内層板を積層して作製したプリント配線板及び絶縁基材にビルアップ方式で作製したプリント配線板等が用いられる。
【００１６】
次に、第１配線層１２ａ、第１配線層１２ｂ及びスルーホール１３が形成されたコア基板１１の両面に樹脂溶液をスクリーン印刷等で塗膜を形成するか、あるいは樹脂フィルムを積層し、絶縁層１４を形成する（図２（ｂ）及び図３（ｂ）参照）。
【００１７】
次に、第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃに相当する位置の絶縁層１４を紫外線レーザーにて加工し、ビア用穴１５及びランド部１２ｃの表面に窪み１５ａを形成する（図２（ｃ）及び図３（ｃ）参照）。さらに、ビア用穴１５内の樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層１４上及びビア用穴１５内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成する（特に図示せず）。
【００１８】
次に、フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターン１６を形成する（図２（ｄ）及び図３（ｄ）参照）。
ここでは、フィルドビア及び配線層をセミアディティブ方式で形成する事例について説明したが、サブトラクティブ方式で形成してもよい。
【００１９】
次に、薄膜導体層をカソードにしてビア埋め用銅めっき液を用いて、電解銅パネルめっきを行い、ビア用穴１５にフィルドビア１７を、絶縁層１４上に導体層１８を形成する（図２（ｅ）及び図３（ｅ）参照）。
ここで、フィルドビア１７はランド部１２ｃの窪み１５ａに直に導体が形成されるので、フィルドビア１７と第１配線層１２ａのランド部１２ｃとは電気的接続が確実に行われる。
【００２０】
次に、レジストパターン１６を専用の剥離液で除去し、レジストパターン１６下部にあった薄膜導体層をソフトエッチングで除去し、第２配線層１８ａ、第２配線層１８ｂ及びランド部１８ｃを形成し、ランド部１２ｃと第２配線層１８ａ及び第２配線層１８ｂとがフィルドビア１７にて電気的接続された高密度多層ビルドアップ配線板１００を得ることができる（図２（ｆ）及び図３（ｆ）参照）。
さらに、絶縁層、フィルドビア及び配線層形成の工程を必要回数繰り返すことにより、所望層数の高密度多層ビルドアップ配線板を得ることができる。
【００２１】
【実施例】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
＜実施例１＞
まず、両面に導体層厚Ｔｃが１５μｍの第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂとスルーホール１３が形成されたコア基板１１を作製した（図２（ａ）及び図３（ａ）及び図４参照）。
【００２２】
次に、第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂが形成されたコア基板１１の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して、乾燥し、４５μｍ厚（Ｔｄ＋Ｔｃ）の絶縁層１４を形成した（図２（ｂ）及び図３（ｂ）及び図４参照）。
【００２３】
次に、第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃに相当する位置の絶縁層１４を、まず、周波数５ＫＨｚの紫外線レーザーを３０パルス照射してビア用穴１５の上部径Ｈａが５０μｍ、ビア用穴１５の底部径Ｈｂが３０μｍ、深さＴｄが３０μｍのビア用穴１５を形成し、さらに、周波数４ｋＨｚの紫外線レーザーを１パルス照射して、ランド部幅Ｌｗが１２５μｍのランド部１２ｃの表面を１．５μｍの深さＴLだけ加工して窪み１５ａを形成した（図２（ｃ）及び図３（ｃ）及び図４参照）。
次に、過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴１５の壁面に残留した樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層１４上及びビア用穴１５内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成した（特に図示せず）。
【００２４】
次に、フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターン１６を形成した（図２（ｄ）及び図３（ｄ）参照）。
【００２５】
次に、薄膜導体層１５をカソードにしてビア埋め用銅めっき液を用いて、電解銅パネルめっきを行い、ビア用穴１５にフィルドビア１７を、絶縁層１４上に１５μｍ厚の第２導体層１８を形成した（図２（ｅ）及び図３（ｅ）参照）。
【００２６】
次に、レジストパターン１６を専用の剥離液で除去し、線幅４０μｍ、導体層厚１５μｍの第２配線層１８ａ、第２配線層１８ｂ及びランド部１８ｃを形成し、第１配線層１２ａのランド部１２ｃと第２配線層１８ａとがフィルドビア１７にて電気的接続された高密度多層ビルドアップ配線板１００を得た（図２（ｆ）及び図３（ｆ）参照）。
【００２７】
＜実施例２＞
まず、両面に導体層厚Ｔｃが１０μｍの第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂとスルーホール１３が形成されたコア基板１１を作製した（図２（ａ）及び図３（ａ）及び図４参照）。
【００２８】
次に、第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂが形成されたコア基板１１の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して、乾燥し、４０μｍ厚（Ｔｄ＋Ｔｃ）の絶縁層１４を形成した（図２（ｂ）及び図３（ｂ）及び図４参照）。
【００２９】
次に、第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃに相当する位置の絶縁層１４を、まず、周波数５ＫＨｚの紫外線レーザーを３０パルス照射してビア用穴１５の上部径Ｈａが５０μｍ、ビア用穴１５の底部径Ｈｂが３０μｍ、深さＴｄが３０μｍのビア用穴１５を形成し、さらに、周波数４ｋＨｚの紫外線レーザーを１パルス照射して、ランド部幅Ｌｗが１２５μｍのランド部１２ｃの表面を１．０μｍの深さＴLだけ加工して窪み１５ａを形成した（図２（ｃ）及び図３（ｃ）及び図４参照）。
次に、過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴１５の壁面に残留した樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層１４上及びビア用穴１５内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成した（特に図示せず）。
【００３０】
次に、フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターン１６を形成した（図２（ｄ）及び図３（ｄ）参照）。
【００３１】
次に、薄膜導体層１５をカソードにしてビア埋め用銅めっき液を用いて、電解銅パネルめっきを行い、ビア用穴１５にフィルドビア１７を、絶縁層１４上に１５μｍ厚の第２導体層１８を形成した（図２（ｅ）及び図３（ｅ）参照）。
【００３２】
次に、レジストパターン１６を専用の剥離液で除去し、線幅４０μｍ、導体層厚１５μｍの第２配線層１８ａ及び第２配線層１８ｂを形成し、第１配線層１２ａのランド部１２ｃと第２配線層１８ａとがフィルドビア１７にて電気的接続された高密度多層ビルドアップ配線板１００を得た（図２（ｆ）及び図３（ｆ）参照）。
【００３３】
＜比較例＞
まず、両面に導体層厚Ｔｃが１５μｍの第１配線層及びスルーホールが形成されたコア基板を作製した。
【００３４】
次に、第１配線層が形成されたコア基板の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して、乾燥し、４５μｍ厚の絶縁層を形成した。
【００３５】
次に、第１配線層のランド部に相当する位置の絶縁層を、炭酸ガスレーザーを用いて、ビア用穴の上部径が５０μｍ、ビア用穴の底部径が３０μｍ、深さが３０μｍのビア用穴を形成した。
次に、過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴底部及び壁面に残留した樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層上及びビア用穴内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成した。
【００３６】
次に、フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターンを形成した。
【００３７】
次に、薄膜導体層をカソードにしてビア埋め用銅めっき液を用いて、電解銅パネルめっきを行い、ビア用穴にフィルドビアを、絶縁層上に１５μｍ厚の第２導体層を形成した。
【００３８】
次に、レジストパターンを専用の剥離液で除去し、線幅４０μｍ、導体層厚１５μｍの第２配線層を形成し、第１配線層のランド部と第２配線層とがフィルドビアにて電気的接続された比較例の高密度多層ビルドアップ配線板を得た。
【００３９】
上記実施例及び比較例のビア用穴形成工程でのレーザー加工及びデスミア処理後のビア用穴底部の樹脂残さについて調べた結果及び上記実施例及び比較例で得られた多層ビルドアップ配線板について、熱衝撃試験（１０００サイクル）を行った結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
表１の結果からも分かるように、本発明の多層ビルドアップ配線板はビア用穴形成工程でもビア用穴の底部に樹脂残さは確認されず、熱衝撃試験（１０００サイクル）後の接続不良も発生しなかった。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の高密度多層ビルドアップ配線板はビア用穴形成工程でビア用穴底部のランド部表面に窪みを形成してフィルドビアを形成するため、フィルドビアとランド部の電気的接続が確実に行われ、信頼性に優れた高密度多層ビルドアップ配線板を得ることができる。
従って、本発明は、高密度多層ビルドアップ配線板分野においては、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の一実施例を示す模式部分構成断面図である。
（ｂ）は、Ａ領域の模式部分拡大構成断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法の一実施例を示す模式部分構成断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、図２（ａ）〜（ｆ）のＡ領域の模式部分拡大構成断面図である。
【図４】本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造工程であるビア用穴形成工程でのビア用穴の構成を示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、従来の多層ビルドアップ配線板の製造工程の一例を示す模式部分構成断面図である。
【符号の説明】
１１、５１……コア基板
１２ａ、１２ｂ、５２……第１配線層
１２ｃ、１８ｃ、５２ｃ……ランド部
１３……スルーホール
１４、５３……絶縁層
１５、５４……ビア用穴
１５ａ……窪み
１６、５６……レジストパターン
１７、６１……フィルドビア
１８、６２……第２導体層
１８ａ、１８ｂ……第２配線層
１００……高密度多層ビルドアップ配線板
【発明の属する技術分野】
本発明は、スルーホールが形成されたコア基板の両面に絶縁層を介して形成された各配線層がフィルドビアにて電気的に接続されてなる高密度多層ビルドアップ配線板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ等に代表されるように、電子機器の小型化、薄形化が求められ、そこに用いられるプリント配線板においても配線の高密度化もさることながら、小型化、薄型化及び高信頼性が要求されている。そのため、配線層間をフィルドビアにて電気的に接続するフィルドビア構造の半導体装置用基板の必要性が高まっている。これら半導体装置用基板は、半導体チップやその他の部品を搭載し、ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）やＰＧＡ（ピン・グリッド・アレー）等の形態で、親基板となる半導体装置用基板上に搭載される場合が多いだけでなく、親基板として用いられる場合がある。
【０００３】
小型化及び薄型化を実現するために、配線層幅は狭く、間隔は小さく、また配線層の多層化、配線層の層間を接続するビアホールの小径化という高密度配線が求められ、高密度化しても接続不良や絶縁不良が発生しない信頼性の高い半導体装置が求められている。
【０００４】
これらの要求に対応する半導体装置用基板として、ビルドアップ法を用いた多層ビルドアップ配線板が知られている。この方法は、絶縁性のコア基板上に配線層、絶縁層、配線層の形成工程を繰り返すことにより、多層ビルドアップ配線板を作製するものである。
【０００５】
フィルドビア構造の多層ビルドアップ配線板の形成法の一例について説明する。
図５（ａ）〜（ｅ）に、コア基板上にフィルドビア及び配線層を形成して多層ビルドアップ配線板を作製する従来技術の部分模式構成断面図を示す。
まず、コア基板５１上に第１配線層５２を形成し、所定厚の絶縁層５３を形成する（図５（ａ）参照）。
【０００６】
次に、絶縁層５３の第１配線層５２のランド部５２ｃに相当する位置にレーザー加工にてビア用穴５４を形成する（図５（ｂ）参照）。ビア用穴５４をデスミア処理を行い、ビア用穴５４及び絶縁層５３上に無電解銅めっきにて、薄膜導体層を形成する（特に図示せず）。
【０００７】
次に、電解めっきでフィルドビア及び配線層を形成するためのレジストパターン５６を形成する（図５（ｃ）参照）。
次に、薄膜導体層をカソードにして電解銅パネルめっきを行い、フィルドビア６１及び第２導体層６２を形成する（図５（ｄ）参照）。
【０００８】
次に、レジストパターン５６を剥離し、レジストパターン５６下部にあった薄膜導体層をソフトエッチングにて除去し、フィルドビア６１、配線層及びランド部６２ｃを形成し、フィルドビア構造の多層ビルドアップ配線板を作製する（図４（ｅ）参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のフィルドビア構造の多層ビルドアップ配線板は、任意の層間に多数のビアホールを形成できるため、高密度配線を形成する上では非常に有効な構成である。上記ビア用穴５４を炭酸ガスレーザー加工等で形成する際炭酸ガスレーザーの加工波長は１０．６μｍで加工の主たるエネルギーは熱である。また、加工速度は、１パルス、１０μｍ程度であり、例えば、厚み４０μｍの絶縁層５３であれば約４〜５パルスでビア用穴５４を形成できる。
このビア用穴５４の形成過程で、加工が進み第１配線層５２のランド部５２ｃに近づくと、加工エネルギーの熱がランド部５２ａ及び第１配線層５２に吸収されてしまい、ビア用穴５４底部の第１配線層５２のランド部５２ｃ上には数μｍの樹脂残さが残る。
【００１０】
この樹脂残さを除去するため、必要以上のパルスで加工したり、デスミア処理等を行っているが、過剰パルスでの加工は、第１配線層５２のランド部５２ｃの厚みが薄い場合絶縁性のコア基板５１との間に、部分剥離及びクラック等を発生させ、また、最近のビアホールの小径化、高密度化に伴い、ビア用穴５４のデスミア処理を完全に行うのが難しくなっており、配線層間の接続不良が発生し、高密度多層ビルドアップ配線板の信頼性を低下させるという問題を有している。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑み考案されたもので、フィルドビアにて配線層の層間接続してなるフィルドビア構造の多層プリント配線板において、接続不良を起こさない信頼性に優れた高密度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を目的とする。
【００１２】
本発明に於いて上記課題を解決するために、まず、請求項１においては、以下の工程を少なくとも備えていることを特徴とする高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法。（ａ）両面に導体層厚Ｔｃが１５μｍの第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂとスルーホール１３が形成されたコア基板１１を作製する工程、（ｂ）第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂが形成されたコア基板１１の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して、乾燥し、４５μｍ厚（Ｔｄ＋Ｔｃ）の絶縁層１４を形成する工程、（ｃ）第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃに相当する位置の絶縁層１４を、まず、周波数５ＫＨｚの紫外線レーザーを３０パルス照射してビア用穴１５の上部径Ｈａが５０μｍ、ビア用穴１５の底部径Ｈｂが３０μｍ、深さＴｄが３０μｍのビア用穴１５を形成し、さらに、周波数４ｋＨｚの紫外線レーザーを１パルス照射して、ランド部幅Ｌｗが１２５μｍのランド部１２ｃの表面を１．５μｍの深さＴＬだけ加工して窪み１５ａを形成する工程、（ｄ）過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴１５の壁面に残留した樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層１４上及びビア用穴１５内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成する工程、（ｅ）フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターン１６を形成する工程（ｆ）レジストパターン１６を専用の剥離液で除去し、線幅４０μｍ、導体層厚１５μｍの第２配線層１８ａ、第２配線層１８ｂ及びランド部１８ｃを形成する工程。を具備することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２においては、以下の工程を少なくとも備えていることを特徴とする高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法。（ａ）両面に導体層厚Ｔｃが１０μｍの第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂとスルーホール１３が形成されたコア基板１１を作製する工程、
（ｂ）第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂが形成されたコア基板１１の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して、乾燥し、４０μｍ厚（Ｔｄ＋Ｔｃ）の絶縁層１４を形成する工程、（ｃ）第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃに相当する位置の絶縁層１４を、まず、周波数５ＫＨｚの紫外線レーザーを３０パルス照射してビア用穴１５の上部径Ｈａが５０μｍ、ビア用穴１５の底部径Ｈｂが３０μｍ、深さＴｄが３０μｍのビア用穴１５を形成し、さらに、周波数４ｋＨｚの紫外線レーザーを１パルス照射して、ランド部幅Ｌｗが１２５μｍのランド部１２ｃの表面を１．０μｍの深さＴＬだけ加工して窪み１５ａを形成する工程、（ｄ）過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴１５の壁面に残留した樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層１４上及びビア用穴１５内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成する工程、（ｅ）フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターン１６を形成する工程（ｆ）薄膜導体層１５をカソードにしてビア埋め用銅めっき液を用いて、電解銅パネルめっきを行い、ビア用穴１５にフィルドビア１７を、絶縁層１４上に１５μｍ厚の第２導体層１８を形成する工程、（ｇ）レジストパターン１６を専用の剥離液で除去し、線幅４０μｍ、導体層厚１５μｍの第２配線層１８ａ及び第２配線層１８ｂを形成する工程。としたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
本発明の高密度多層ビルドアップ配線板は図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、スルーホールが形成されたコア基板１１の両面に複数の配線層が絶縁層を介して形成されており、コア基板１１の両面に第１配線層１２ａ、第１配線層１２ｂ及びスルーホール１３が、絶縁層１４を介してフィルドビア１７、第２配線層１８ａ及び第２配線層１８ｂが形成されており、第１配線層１２ａのランド部１２ｃと第２配線層１８ａのランド部１８ｃとはフィルドビア１７にて電気的に接続されており、ランド部１２ｃ表面の窪み１５ａ上にフィルドビア１７が形成されているのが特徴である。
これは、ビア用穴をレーザー加工で作製する際ビア用穴底部の第１配線層のランド部に所定深さの窪み形成し、電解銅パネルめっき等でフィルドビアを形成するもので、配線層間をフィルドビアで電気的に接続する際接続不良を無くし、得られた高密度多層ビルドアップ配線板の信頼性を向上させたものである。
【００１５】
本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法について説明する。
図２（ａ）〜（ｆ）に、本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法の一実施例を示す模式部分構成断面図を示す。
図３（ａ）〜（ｆ）に、図２（ａ）〜（ｆ）のＡ領域の模式部分拡大構成断面図を示す。
まず、第１配線層１２ａ、第１配線層１２ｂ及びスルーホール１３が形成されたコア基板１１を準備する（図２（ａ）及び図３（ａ）参照）。
コア基板１１としては、両面配線板に内層板を積層して作製したプリント配線板及び絶縁基材にビルアップ方式で作製したプリント配線板等が用いられる。
【００１６】
次に、第１配線層１２ａ、第１配線層１２ｂ及びスルーホール１３が形成されたコア基板１１の両面に樹脂溶液をスクリーン印刷等で塗膜を形成するか、あるいは樹脂フィルムを積層し、絶縁層１４を形成する（図２（ｂ）及び図３（ｂ）参照）。
【００１７】
次に、第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃに相当する位置の絶縁層１４を紫外線レーザーにて加工し、ビア用穴１５及びランド部１２ｃの表面に窪み１５ａを形成する（図２（ｃ）及び図３（ｃ）参照）。さらに、ビア用穴１５内の樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層１４上及びビア用穴１５内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成する（特に図示せず）。
【００１８】
次に、フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターン１６を形成する（図２（ｄ）及び図３（ｄ）参照）。
ここでは、フィルドビア及び配線層をセミアディティブ方式で形成する事例について説明したが、サブトラクティブ方式で形成してもよい。
【００１９】
次に、薄膜導体層をカソードにしてビア埋め用銅めっき液を用いて、電解銅パネルめっきを行い、ビア用穴１５にフィルドビア１７を、絶縁層１４上に導体層１８を形成する（図２（ｅ）及び図３（ｅ）参照）。
ここで、フィルドビア１７はランド部１２ｃの窪み１５ａに直に導体が形成されるので、フィルドビア１７と第１配線層１２ａのランド部１２ｃとは電気的接続が確実に行われる。
【００２０】
次に、レジストパターン１６を専用の剥離液で除去し、レジストパターン１６下部にあった薄膜導体層をソフトエッチングで除去し、第２配線層１８ａ、第２配線層１８ｂ及びランド部１８ｃを形成し、ランド部１２ｃと第２配線層１８ａ及び第２配線層１８ｂとがフィルドビア１７にて電気的接続された高密度多層ビルドアップ配線板１００を得ることができる（図２（ｆ）及び図３（ｆ）参照）。
さらに、絶縁層、フィルドビア及び配線層形成の工程を必要回数繰り返すことにより、所望層数の高密度多層ビルドアップ配線板を得ることができる。
【００２１】
【実施例】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
＜実施例１＞
まず、両面に導体層厚Ｔｃが１５μｍの第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂとスルーホール１３が形成されたコア基板１１を作製した（図２（ａ）及び図３（ａ）及び図４参照）。
【００２２】
次に、第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂが形成されたコア基板１１の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して、乾燥し、４５μｍ厚（Ｔｄ＋Ｔｃ）の絶縁層１４を形成した（図２（ｂ）及び図３（ｂ）及び図４参照）。
【００２３】
次に、第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃに相当する位置の絶縁層１４を、まず、周波数５ＫＨｚの紫外線レーザーを３０パルス照射してビア用穴１５の上部径Ｈａが５０μｍ、ビア用穴１５の底部径Ｈｂが３０μｍ、深さＴｄが３０μｍのビア用穴１５を形成し、さらに、周波数４ｋＨｚの紫外線レーザーを１パルス照射して、ランド部幅Ｌｗが１２５μｍのランド部１２ｃの表面を１．５μｍの深さＴLだけ加工して窪み１５ａを形成した（図２（ｃ）及び図３（ｃ）及び図４参照）。
次に、過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴１５の壁面に残留した樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層１４上及びビア用穴１５内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成した（特に図示せず）。
【００２４】
次に、フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターン１６を形成した（図２（ｄ）及び図３（ｄ）参照）。
【００２５】
次に、薄膜導体層１５をカソードにしてビア埋め用銅めっき液を用いて、電解銅パネルめっきを行い、ビア用穴１５にフィルドビア１７を、絶縁層１４上に１５μｍ厚の第２導体層１８を形成した（図２（ｅ）及び図３（ｅ）参照）。
【００２６】
次に、レジストパターン１６を専用の剥離液で除去し、線幅４０μｍ、導体層厚１５μｍの第２配線層１８ａ、第２配線層１８ｂ及びランド部１８ｃを形成し、第１配線層１２ａのランド部１２ｃと第２配線層１８ａとがフィルドビア１７にて電気的接続された高密度多層ビルドアップ配線板１００を得た（図２（ｆ）及び図３（ｆ）参照）。
【００２７】
＜実施例２＞
まず、両面に導体層厚Ｔｃが１０μｍの第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂとスルーホール１３が形成されたコア基板１１を作製した（図２（ａ）及び図３（ａ）及び図４参照）。
【００２８】
次に、第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂが形成されたコア基板１１の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して、乾燥し、４０μｍ厚（Ｔｄ＋Ｔｃ）の絶縁層１４を形成した（図２（ｂ）及び図３（ｂ）及び図４参照）。
【００２９】
次に、第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃに相当する位置の絶縁層１４を、まず、周波数５ＫＨｚの紫外線レーザーを３０パルス照射してビア用穴１５の上部径Ｈａが５０μｍ、ビア用穴１５の底部径Ｈｂが３０μｍ、深さＴｄが３０μｍのビア用穴１５を形成し、さらに、周波数４ｋＨｚの紫外線レーザーを１パルス照射して、ランド部幅Ｌｗが１２５μｍのランド部１２ｃの表面を１．０μｍの深さＴLだけ加工して窪み１５ａを形成した（図２（ｃ）及び図３（ｃ）及び図４参照）。
次に、過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴１５の壁面に残留した樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層１４上及びビア用穴１５内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成した（特に図示せず）。
【００３０】
次に、フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターン１６を形成した（図２（ｄ）及び図３（ｄ）参照）。
【００３１】
次に、薄膜導体層１５をカソードにしてビア埋め用銅めっき液を用いて、電解銅パネルめっきを行い、ビア用穴１５にフィルドビア１７を、絶縁層１４上に１５μｍ厚の第２導体層１８を形成した（図２（ｅ）及び図３（ｅ）参照）。
【００３２】
次に、レジストパターン１６を専用の剥離液で除去し、線幅４０μｍ、導体層厚１５μｍの第２配線層１８ａ及び第２配線層１８ｂを形成し、第１配線層１２ａのランド部１２ｃと第２配線層１８ａとがフィルドビア１７にて電気的接続された高密度多層ビルドアップ配線板１００を得た（図２（ｆ）及び図３（ｆ）参照）。
【００３３】
＜比較例＞
まず、両面に導体層厚Ｔｃが１５μｍの第１配線層及びスルーホールが形成されたコア基板を作製した。
【００３４】
次に、第１配線層が形成されたコア基板の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して、乾燥し、４５μｍ厚の絶縁層を形成した。
【００３５】
次に、第１配線層のランド部に相当する位置の絶縁層を、炭酸ガスレーザーを用いて、ビア用穴の上部径が５０μｍ、ビア用穴の底部径が３０μｍ、深さが３０μｍのビア用穴を形成した。
次に、過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴底部及び壁面に残留した樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層上及びビア用穴内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成した。
【００３６】
次に、フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターンを形成した。
【００３７】
次に、薄膜導体層をカソードにしてビア埋め用銅めっき液を用いて、電解銅パネルめっきを行い、ビア用穴にフィルドビアを、絶縁層上に１５μｍ厚の第２導体層を形成した。
【００３８】
次に、レジストパターンを専用の剥離液で除去し、線幅４０μｍ、導体層厚１５μｍの第２配線層を形成し、第１配線層のランド部と第２配線層とがフィルドビアにて電気的接続された比較例の高密度多層ビルドアップ配線板を得た。
【００３９】
上記実施例及び比較例のビア用穴形成工程でのレーザー加工及びデスミア処理後のビア用穴底部の樹脂残さについて調べた結果及び上記実施例及び比較例で得られた多層ビルドアップ配線板について、熱衝撃試験（１０００サイクル）を行った結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
表１の結果からも分かるように、本発明の多層ビルドアップ配線板はビア用穴形成工程でもビア用穴の底部に樹脂残さは確認されず、熱衝撃試験（１０００サイクル）後の接続不良も発生しなかった。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の高密度多層ビルドアップ配線板はビア用穴形成工程でビア用穴底部のランド部表面に窪みを形成してフィルドビアを形成するため、フィルドビアとランド部の電気的接続が確実に行われ、信頼性に優れた高密度多層ビルドアップ配線板を得ることができる。
従って、本発明は、高密度多層ビルドアップ配線板分野においては、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の一実施例を示す模式部分構成断面図である。
（ｂ）は、Ａ領域の模式部分拡大構成断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法の一実施例を示す模式部分構成断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、図２（ａ）〜（ｆ）のＡ領域の模式部分拡大構成断面図である。
【図４】本発明の高密度多層ビルドアップ配線板の製造工程であるビア用穴形成工程でのビア用穴の構成を示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、従来の多層ビルドアップ配線板の製造工程の一例を示す模式部分構成断面図である。
【符号の説明】
１１、５１……コア基板
１２ａ、１２ｂ、５２……第１配線層
１２ｃ、１８ｃ、５２ｃ……ランド部
１３……スルーホール
１４、５３……絶縁層
１５、５４……ビア用穴
１５ａ……窪み
１６、５６……レジストパターン
１７、６１……フィルドビア
１８、６２……第２導体層
１８ａ、１８ｂ……第２配線層
１００……高密度多層ビルドアップ配線板
Claims (2)
- 以下の工程を少なくとも備えていることを特徴とする高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法。
（ａ）両面に導体層厚Ｔｃが１５μｍの第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂとスルーホール１３が形成されたコア基板１１を作製する工程、
（ｂ）第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂが形成されたコア基板１１の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して、乾燥し、４５μｍ厚（Ｔｄ＋Ｔｃ）の絶縁層１４を形成する工程、
（ｃ）第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃに相当する位置の絶縁層１４を、まず、周波数５ＫＨｚの紫外線レーザーを３０パルス照射してビア用穴１５の上部径Ｈａが５０μｍ、ビア用穴１５の底部径Ｈｂが３０μｍ、深さＴｄが３０μｍのビア用穴１５を形成し、さらに、周波数４ｋＨｚの紫外線レーザーを１パルス照射して、ランド部幅Ｌｗが１２５μｍのランド部１２ｃの表面を１．５μｍの深さＴＬだけ加工して窪み１５ａを形成する工程、
（ｄ）過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴１５の壁面に残留した樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層１４上及びビア用穴１５内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成する工程、
（ｅ）フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターン１６を形成する工程
（ｆ）レジストパターン１６を専用の剥離液で除去し、線幅４０μｍ、導体層厚１５μｍの第２配線層１８ａ、第２配線層１８ｂ及びランド部１８ｃを形成する工程。 - 以下の工程を少なくとも備えていることを特徴とする高密度多層ビルドアップ配線板の製造方法。
（ａ）両面に導体層厚Ｔｃが１０μｍの第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂとスルーホール１３が形成されたコア基板１１を作製する工程、
（ｂ）第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂが形成されたコア基板１１の両面にエポキシ系樹脂をスクリーン印刷して、乾燥し、４０μｍ厚（Ｔｄ＋Ｔｃ）の絶縁層１４を形成する工程、
（ｃ）第１配線層１２ａ及び第１配線層１２ｂのランド部１２ｃに相当する位置の絶縁層１４を、まず、周波数５ＫＨｚの紫外線レーザーを３０パルス照射してビア用穴１５の上部径Ｈａが５０μｍ、ビア用穴１５の底部径Ｈｂが３０μｍ、深さＴｄが３０μｍのビア用穴１５を形成し、さらに、周波数４ｋＨｚの紫外線レーザーを１パルス照射して、ランド部幅Ｌｗが１２５μｍのランド部１２ｃの表面を１．０μｍの深さＴＬだけ加工して窪み１５ａを形成する工程、
（ｄ）過マンガン酸カリウム（５８ｇ／Ｌ）溶液にてビア用穴１５の壁面に残留した樹脂残さを除去するためのデスミア処理を行ない、絶縁層１４上及びビア用穴１５内に無電解銅めっき等にて薄膜導体層を形成する工程、
（ｅ）フィルドビア及び配線層を電解めっきで形成するためのレジストパターン１６を形成する工程
（ｆ）薄膜導体層１５をカソードにしてビア埋め用銅めっき液を用いて、電解銅パネルめっきを行い、ビア用穴１５にフィルドビア１７を、絶縁層１４上に１５μｍ厚の第２導体層１８を形成する工程、
（ｇ）レジストパターン１６を専用の剥離液で除去し、線幅４０μｍ、導体層厚１５μｍの第２配線層１８ａ及び第２配線層１８ｂを形成する工程。
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