JP6870608B2 - 印刷配線板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷配線板及びその製造方法に関する。

印刷配線板には、例えば、絶縁層をその厚さ方向に貫通する貫通孔と、その貫通孔を充填する導体とを備えたものがある。
上記構成をした印刷配線板およびその製造方法に関する技術としては、例えば、特許文献１又は特許文献２に記載されたものがある。

特許第４２４８３５３号公報 特許第４９６３４９５号公報

従来技術に係る印刷配線板及びその製造方法では、貫通孔内への導体の充填効率を高め、且つ、接続信頼性を確保することが困難となる場合があるといった課題がある。

本発明は、上記課題を解決するべくなされたものであり、特別な装置を用いることなく、貫通孔内へのめっき液の循環を容易にし、貫通孔内への導体の充填効率を高めることができ、且つ、接続信頼性を確保することができる印刷配線板及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る印刷配線板は、絶縁層と、前記絶縁層の一方の面側に形成された第一の導体層と、前記絶縁層の他方の面側に形成された第二の導体層とを備えた印刷配線板であって、前記第一の導体層と前記第二の導体層とは、前記絶縁層を前記一方の面側から前記他方の面側へ向かって貫通する貫通孔に充填された導体を通して電気的に導通しており、前記貫通孔は、前記絶縁層の前記一方の面側から前記他方の面側へ向かって開口径が漸減する漸減形状部と、前記漸減形状部において開口径が最少である最少開口径部で連通する円筒形状部とを備えている。

本発明の一態様に係る印刷配線板であれば、貫通孔内への導体の充填効率を高めることができ、且つ、接続信頼性を確保することができる。

本発明の実施形態に係る印刷配線板の製造方法を示す部分説明図である。 本発明の実施形態に係る印刷配線板の製造方法を示す部分説明図である。 貫通孔内におけるめっき液の循環を示す説明図である。 従来技術に係る印刷配線板の製造方法の一例を示す部分説明図である。 従来技術に係る印刷配線板の製造方法の別の一例を示す部分説明図である。

以下、本発明を具体化した実施形態について、添付図面を用いて説明する。なお、以下の詳細な説明では、本発明の実施形態について、完全な理解を提供するように、特定の細部について記載する。しかしながら、かかる特定の細部が無くとも、一つ以上の実施形態が実施可能であることは明確である。また、図面を簡潔なものとするために、周知の構造及び装置を、略図で示す場合がある。

（印刷配線板の構造）
本発明の実施形態に係る印刷配線板は、導体層と絶縁層とが交互に積層した印刷配線板を前提とする。そして、その印刷配線板には、二以上の導体層同士を電気的に導通させるための貫通孔が設けてある。そして、その貫通孔は、貫通孔の途中までは、絶縁層の一方の面側から他方の面側に向かって開口径が漸減する形状をしており、貫通孔の途中からは、他方の面側に向かって円筒形状をしている。より詳しくは、本発明の実施形態に係る印刷配線板は、図２（ａ）に示すように、絶縁樹脂（絶縁層）２と、絶縁樹脂２の表面（一方の面）２ａ側に形成されためっき銅（第一の導体層）３ａと、絶縁樹脂２の裏面（他方の面）２ｂ側に形成されためっき銅（第二の導体層）３ｂとを備えた印刷配線板を前提としている。そして、めっき銅３ａとめっき銅３ｂとは、絶縁樹脂２を表面２ａ側から裏面２ｂ側へ向かって貫通する貫通孔８に充填されためっき銅（導体）３ｃを通して電気的に導通している。さらに、貫通孔８は、絶縁樹脂２の表面２ａ側から裏面２ｂ側へ向かって開口径が漸減するすり鉢形状部（漸減形状部）８ａと、すり鉢形状部８ａにおいて開口径が最少である最少開口径部で連通する円筒形状部８ｂとを備えている。

このような構成をした貫通孔８であれば、貫通孔８を設ける場合に、片面側（例えば、表面２ａ側）から開口径が漸減するすり鉢形状部８ａ、円筒形状部８ｂを順に加工できるため、位置ずれのない形状とすることができる。また、電解銅めっきを実施して、貫通孔８をめっき銅３ｃで充填する場合、めっきの初期に、貫通孔８の円筒形状部８ｂを少ないめっき量で塞ぐことができる。これにより貫通孔８は、開口径の広い表面２ａ側から見ると、めっき銅３の底を有する通常のビアと同じものとなる。その後のめっき銅３の充填は、従来から実績のあるビアの充填よりも、良好に実施できる。本実施形態に係る印刷配線板は、このようにして貫通孔８の埋め込みを容易にし、接続信頼性を確保できる印刷配線板及びその製造方法とすることができる。

（印刷配線板の製造方法）
次に、本実施形態に係る印刷配線板の製造方法について、具体的に説明する。
図１（ａ）は、銅箔１、絶縁樹脂２、銅箔１をこの順に重ねて熱圧着処理を行い形成した積層板の断面模式図である。絶縁樹脂２の厚さｄは、６０μｍ〜２００μｍ範囲内である。なお、後述する貫通孔８を形成する領域（以下、「貫通孔形成領域」とも表記する）に設けられた銅箔を「銅箔１ａ」と表記する。

図１（ｂ）は、貫通孔形成領域に設けられた銅箔１ａを除去した積層板の断面模式図である。図１（ｂ）に示すように、銅箔１の一部を選択的に除去、即ち貫通孔形成領域に設けられた銅箔１ａを除去して、銅箔１にウィンドウ部Ｗを形成するには、例えば、公知技術であるサブトラクティブ工法を用いることができる。具体的には、まず、貫通孔形成領域に設けられた銅箔１ａの表面を露出させるように、銅箔１上にレジストパターン（図示せず）を形成する。その後、エッチングによって、その銅箔１ａを除去する。最後に、銅箔１上に形成したレジストを剥離除去する。ここで、銅箔１に形成したウィンドウ部Ｗの開口径Ｄ１は、６０μｍより大きく、１２０μｍを超えない範囲内であることが望ましい。

図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示したウィンドウ部Ｗから露出した絶縁樹脂２に第一のレーザー加工を施した後の断面模式図である。銅箔１ａを除去して銅箔１にウィンドウ部Ｗを形成した後、図１（ｃ）に示すように、ウィンドウ部Ｗから露出した絶縁樹脂２にレーザーを照射して、絶縁樹脂２に深さｄ１のすり鉢形状をした孔、即ちすり鉢形状部８ａを形成する（第一のレーザー加工）。換言すると、第一のレーザー加工として、絶縁樹脂２にレーザーを照射して、絶縁樹脂２を貫通しないようにすり鉢形状部８ａを絶縁樹脂２に形成する。このすり鉢形状部８ａの深さｄ１の値は、絶縁樹脂２の厚さｄより３０μｍ以上小さい値であることが望ましい。こうして形成したすり鉢形状部８ａの最大開口径は、ウィンドウ部Ｗの開口径Ｄ１とほぼ同じである。

図１（ｄ）は、図１（ｃ）に示したすり鉢形状部８ａの底面に第二のレーザー加工を施した後の断面模式図である。絶縁樹脂２にすり鉢形状部８ａを形成した後、図１（ｄ）に示すように、絶縁樹脂２に深さｄ２の円筒形状をした孔、即ち円筒形状部８ｂをすり鉢形状部８ａと連通するように形成する。換言すると、第二のレーザー加工として、すり鉢形状部８ａの底面（すり鉢形状部８ａにおいて開口径が最少である最少開口径部）に、表面２ａ側からレーザーを照射して、すり鉢形状部８ａに連通し、絶縁樹脂２を貫通する円筒形状部８ｂを絶縁樹脂２に形成する。
こうして形成された円筒形状部８ｂの開口径Ｄ２は、３０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内であり、深さｄ２は、３０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内である。円筒形状部８ｂの開口径Ｄ２や深さｄ２の値がそれぞれ上記上限値を超える場合と、その後、すり鉢形状部８ａと円筒形状部８ｂとを備える貫通孔８内をめっき銅３ｃで充填をする際に充填するめっき量が嵩んでしまうおそれがある。また、円筒形状部８ｂの開口径Ｄ２や深さｄ２の値がそれぞれ上記下限値に満たない場合には、貫通孔８における接続信頼性が確保できなくなるおそれがある。

図１（ｅ）は、図１（ｄ）に示した貫通孔８を形成した後、銅箔１を除去した後の断面模式図である。絶縁樹脂２に、すり鉢形状部８ａと円筒形状部８ｂとを備える貫通孔８を形成した後、図１（ｅ）に示すように、銅箔１を除去する。その後、絶縁樹脂２の表面２ａ及び裏面２ｂの導通を確保するため、無電解銅めっきによって絶縁樹脂２の全面に薄く銅を析出させる。換言すると、貫通孔８が形成された絶縁樹脂２に無電解銅めっきを実施し、絶縁樹脂２の露出面全体に銅の薄膜（図示せず）を形成する。

図２（ａ）は、貫通孔８をめっき銅３ｃで充填した後の積層板の断面模式図である。絶縁樹脂２の露出面全体に銅の薄膜（図示せず）を形成した後、例えば、フィルドビアめっき浴を用いて、貫通孔８が形成された絶縁樹脂２に電解銅めっきを実施すことで、図２（ａ）に示すように、貫通孔８をめっき銅３ｃで充填する。こうすることで、電解銅めっきの工程の初期に、貫通孔８に備わる円筒形状部８ｂをめっき銅３ｃで塞ぐことができる。これにより、すり鉢形状部８ａは、表面２ａ側から見ると、めっき銅３ｃの底を有する通常のビアと同じものとなる。その後、従来技術を用いて、そのビアをめっき銅３ｃで充填する。

なお、上述のように、貫通孔８が形成された絶縁樹脂２に無電解銅めっきを施した後に、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、めっきレジストのパターン形成を行い、貫通孔８をめっき銅３ｃで充填すると同時にパターンめっきによって配線パターンを形成する工法、いわゆるセミアディティブ工法を選択することもできる。より詳しくは、まず、図１（ｅ）に示す絶縁樹脂２を形成した後に、無電解銅めっきの実施によって絶縁樹脂２の露出面全体に薄く銅（図示せず）を析出させる。次に、絶縁樹脂２の表面２ａ及び裏面２ｂの両方に、ドライフィルムレジスト４を設ける。その後、このドライフィルムレジストに配線のパターンを形成し、電解銅めっきを実施することで、図２（ｂ）に示すように、貫通孔８をドライフィルムレジスト４のパターン間をめっき銅３ｃで充填する。この後、図２（ｃ）に示すように、ドライフィルムレジスト４と、薄く析出させた銅（図示せず）とを共に除去する。
あるいは、図１（ｅ）に示す絶縁樹脂２を形成した後に、まず、無電解銅めっきの実施によって絶縁樹脂２の露出面全体に薄く銅（図示せず）を析出させ、その後、電解銅めっきの実施によってその全面を一様にめっき銅３で覆い、その後、エッチングレジストをパターン形成し、最後にエッチングを行うことにより配線パターンを形成する工法、いわゆるサブトラクティブ工法を選択することもできる。

以上、説明した本発明の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲での改変が可能である。

（変形例）
上記実施形態では、積層板の片面、例えば、表面２ａ上に形成された銅箔１にサブトラクティブ工法により孔（ウィンドウ部Ｗ）を形成し、この部分にレーザー加工を行い、貫通孔８を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、先に銅箔１を全てエッチングにより取り除き、貫通孔形成領域に第一及び第二のレーザー加工をそれぞれ直接実施して、絶縁樹脂２に貫通孔８を形成してもよい。

［実施例］
以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。
＜実施例１＞
下記に示す工程により貫通孔８を備える積層板を作成した。
両面銅張積層板ＭＣＬ−Ｅ−６７９ＦＧ（絶縁層厚さ１５０μｍ、プライマ付き銅箔厚さ１２μｍ 日立化成製）を準備し、その積層板の両面に備わる銅箔１を、硫酸過水系エッチング液を用いてその厚さが６μｍになるまで薄化した。こうして、図１（ａ）に示す積層板であって、銅箔１の厚さが６μｍである積層板を得た。

次に、サブトラクティブ工法により、開口径Ｄ１が１００μｍの孔（ウィンドウ部Ｗ）を銅箔１上に形成した。こうして、図１（ｂ）に示す積層板を得た。
そして、上記孔（ウィンドウ部Ｗ）から露出した絶縁樹脂２に、第一のレーザー加工として、ＵＶ−ＹＡＧレーザー（スポット径１１０μｍ）を照射して、開口径が１００μｍのすり鉢形状をなす孔、即ちすり鉢形状部８ａを形成した。こうして、図１（ｃ）に示す積層板を得た。なお、本実施例におけるすり鉢形状部８ａの深さｄ１は、１００μｍであった。

続いて、すり鉢形状部８ａを形成した絶縁樹脂２に、第二のレーザー加工として、ＵＶ−ＹＡＧレーザー（スポット径４０μｍ）を照射して、開口径Ｄ２が５０μｍの円筒形状をなす孔、即ち円筒形状部８ｂを形成し、すり鉢形状部８ａと円筒形状部８ｂとを備える貫通孔８を形成した。こうして、図１（ｄ）に示す積層板を得た。なお、本実施例における円筒形状部８ｂの深さｄ２は、５０μｍであり、円筒形状部８ｂにおけるアスペクト比（深さｄ２／開口径Ｄ２）は、１．０であった。

次に、銅箔１を、硫酸過水系エッチング液を用いて全て除去した。こうして、図１（ｅ）に示す絶縁樹脂２を得た。
次に、その絶縁樹脂２を、液温７０℃の過マンガン酸カリウム６０ｇ／Ｌとマンガン酸カリウム１５ｇ／Ｌとの混合水溶液に３０分浸漬させてデスミア処理を施した。その後、無電解銅めっき（１．０μｍ）、電解銅めっき（２０μｍ）を順次実施した。こうして、貫通孔８をめっき銅３ｃで充填すると同時に、絶縁樹脂２の両面（表面２ａと裏面２ｂ）にめっき銅３ａとめっき銅３ｂをそれぞれ設けて層間導通させた。こうして、図２（ａ）に示す積層板（印刷配線板）を得た。
こうして作成された、実施例１の積層板（印刷配線板）は、貫通孔８内のめっき銅３ｃに空隙を生じることなく、貫通孔８をめっき銅３ｃによって埋め込むことができた。

＜実施例２＞
絶縁層厚さ６０μｍの両面銅張積層板を用い、すり鉢形状部８ａの深さｄ１を３０μｍとし、円筒形状部８ｂの深さｄ２を３０μｍとし、円筒形状部８ｂの開口径Ｄ２を３０μｍとした以外は、実施例１と同様にした。こうして、実施例２の積層板（印刷配線板）を得た。

＜実施例３＞
絶縁層厚さ１００μｍの両面銅張積層板を用い、すり鉢形状部８ａの深さｄ１を１５０μｍとし、円筒形状部８ｂの深さｄ２を５０μｍとし、円筒形状部８ｂの開口径Ｄ２を５０μｍとした以外は、実施例１と同様にした。こうして、実施例３の積層板（印刷配線板）を得た。

＜実施例４＞
絶縁層厚さ２００μｍの両面銅張積層板を用い、すり鉢形状部８ａの深さｄ１を１５０μｍとし、円筒形状部８ｂの深さｄ２を４０μｍとし、円筒形状部８ｂの開口径Ｄ２を６０μｍとした以外は、実施例１と同様にした。こうして、実施例４の積層板（印刷配線板）を得た。

＜比較例１＞
絶縁層厚１５０μｍの両面銅張積層板を用い、すり鉢形状部８ａの深さｄ１を６０μｍとし、円筒形状部８ｂの深さｄ２を９０μｍとし、円筒形状部８ｂの開口径Ｄ２を６０μｍとした以外は、実施例１と同様にした。こうして、比較例１の積層板（印刷配線板）を得た。
こうして作成された、比較例１の積層板（印刷配線板）は、円筒形状部８ｂを埋め込んだめっき銅３ｃに空隙が生じていた。

＜比較例２＞
絶縁層厚さ１７０μｍの両面銅張積層板を用い、両面銅張積層板の片面からＵＶ−ＹＡＧレーザーを照射し、開口径Ｄ２が６０μｍのほぼ円筒形状をなす貫通孔加工を行い、それ以外の工程は実施例１と同様にした。こうして、比較例２の積層板（印刷配線板）を得た。
こうして作成された、比較例２の積層板（印刷配線板）は、貫通孔が開口部付近で閉塞し、貫通孔内部に大きな空隙が生じており、めっき銅３ｃの厚さを充分確保することができなかった。

＜比較例３＞
絶縁層厚さ２５０μｍの両面銅張積層板を用い、すり鉢形状部８ａの深さｄ１を２００μｍとし、円筒形状部８ｂの深さｄ２を５０μｍとし、円筒形状部８ｂの開口径Ｄ２を５０μｍとした以外は、実施例１と同様にした。こうして、比較例３の積層板（印刷配線板）を得た。
こうして作成された、比較例３の積層板（印刷配線板）は、貫通孔８が開口部付近で閉塞し、貫通孔８内部に大きな空隙が生じており、めっき銅（導体）３ｃの厚さを充分確保することができなかった。

（ボイドの有無）
上述した各実施例及び各比較例に係る積層板の貫通孔のフィリングを、ボイドの有無で判定した。下記表１に結果を示した。すり鉢形状部８ａの深さｄ１が３０〜１５０μｍ、円筒形状部８ｂの深さｄ２が３０〜５０μｍ、円筒形状部８ｂの開口径Ｄ２が３０〜６０μｍ、円筒形状部８ｂにおけるアスペクト比が１以下、絶縁樹脂２の厚さｄが６０〜２００μｍの範囲の積層板では、ボイドは確認されなかった。一方、比較例１〜３ではボイドが確認された。このように、本発明の実施例１〜４では、フィリングは全て良好な結果が得られた。

（本実施形態の効果）
本実施形態に係る発明は、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態に係る印刷配線板は、絶縁樹脂２と、絶縁樹脂２の表面２ａ側に形成されためっき銅３ａと、絶縁樹脂２の裏面２ｂ側に形成されためっき銅３ｂとを備えている。そして、めっき銅３ａとめっき銅３ｂとは、絶縁樹脂２を表面２ａ側から裏面２ｂ側へ向かって貫通する貫通孔８に充填されためっき銅３ｃを通して電気的に導通している。さらに、貫通孔８は、絶縁樹脂２の表面２ａ側から裏面２ｂ側へ向かって開口径が漸減するすり鉢形状部８ａと、すり鉢形状部８ａにおいて開口径が最少である最少開口径部（底面）で連通する円筒形状部８ｂとを備えている。

このような構成によれば、配線の高密度化が求められる電子部品を実装する面に円筒形状部８ｂの面がくるように貫通孔８を形成する。それによって、円筒形状部８ｂ側の配線引き出し部分のランドパターンを小径化することができる。また、少ないめっき量でも確実にめっき銅３を埋め込むことができるため、貫通孔８直上へのビア形成が可能になることから、高密度な印刷配線板の回路設計が可能になる。
また、本実施形態の貫通孔８は、片面（例えば、表面２ａ）側から、すり鉢形状部８ａ、円筒形状部８ｂの順に形成する。このため、従来技術に係る、印刷配線板を表面及び裏面のそれぞれの方向から加工して貫通孔を形成する場合と比較して、より高い位置精度で貫通孔８を形成することができる。また、円筒形状部８ｂに空隙を生じることなくめっき銅３ｃを埋め込むことができるため、接続信頼性を確保することができる。

（２）また、本実施形態では、絶縁樹脂２の貫通孔８が形成された部分の厚さｄを、６０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内としてもよい。
このような構成によれば、貫通孔８内へのめっき銅３ｃの充填効率をより高めることができ、且つ、接続信頼性を確実に確保することができる。

（３）また、本実施形態では、円筒形状部８ｂの開口径Ｄ２を、３０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内とし、円筒形状部８ｂの絶縁樹脂２の厚さ方向における長さｄ２を、３０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内とし、円筒形状部８ｂのアスペクト比（長さｄ２／開口径Ｄ２）を、１以下としてもよい。
このような構成によれば、貫通孔８内へのめっき銅３ｃの充填効率をより高めることができ、且つ、接続信頼性を確実に確保することができる。

（４）本実施形態に係る印刷配線板の製造方法は、貫通孔８をレーザー加工によって形成する工程と、その後、電解銅めっきを実施することで、貫通孔８にめっき銅３ｃを充填して、めっき銅３ａとめっき銅３ｂとを電気的に導通させる工程と、を有している。
本実施形態の貫通孔８は、図３（ａ）に示すように、貫通孔８の途中までは、絶縁樹脂２の表面２ａ側から裏面２ｂ側に向かって開口径が漸減するすり鉢形状（テーパー形状）をしており、貫通孔８の途中からは円筒形状をしている。通常、印刷配線板では小径化が求められるのは片面（例えば、表面２ａ）だけであり、もう一方（例えば、裏面２ｂ）は比較的大きくても良い。このすり鉢形状を設けることにより貫通孔８へのめっき液の十分な循環を確保することができ、めっき銅３ｃによる埋め込みが実現できる。

また、図３（ａ）に示される構造であれば、円筒形状部８ｂの内部において、図３（ｂ）に示されるようにすり鉢形状側の方が他方の開口側よりもめっき液の流速が遅いため、電解めっき抑制剤の効果が抑制され、図３（ｃ）に示されるように先に閉塞させることができる。なお、図３では、めっき液の流速の度合いを矢印の大きさで示している。

（５）また、本実施形態の貫通孔８を形成する工程では、絶縁樹脂２の表面２ａ側から絶縁樹脂２に第一のレーザーを照射して、すり鉢形状部８ａを形成し、絶縁樹脂２の表面２ａ側からすり鉢形状部８ａの底面に第二のレーザーを照射して、円筒形状部８ｂを形成してもよい。
このような構成によれば、平面視における、すり鉢形状部８ａと円筒形状部８ｂとの重なり度合いを高めることができる。

（６）また、本実施形態の貫通孔８を形成する工程では、絶縁樹脂２に第一のレーザーを照射する前に、絶縁樹脂２の表面２ａであって第一のレーザーを照射する領域（貫通孔形成領域）以外の領域に銅箔１を形成してもよい。
このような構成によれば、すり鉢形状部８ａを形成する位置の精度を高めることができる。

以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである。

（参考例）
上述した技術的特徴を備えない積層板（印刷配線板）を、本発明の参考例として、以下、簡単に説明する。
近年の電子機器の軽薄短小化の要請により、電子部品のモジュール化・高集積化が進み、それらを実装する印刷配線板もまた小面積化・薄型化が進み、その電子回路も狭ピッチ化が求められている。このため、印刷配線板と電子部品の接続の精度や信頼性の要求も高くなってきている。

現在製造されている印刷配線板において、層間接続を担う貫通孔は、メカニカルドリルによる円筒形状か、レーザードリルによる、加工面の開口面積が広く、加工反対面の開口面積が狭い、いわば円錐を途中で切断したような形状をしているのが通常である。
貫通孔が狭ピッチ化・小径化すると、貫通孔内への導体充填と、貫通孔内の導体の断面積の確保が困難となることがある。そこで、めっきによって導体を貫通孔に充填したり、配線板に直接スキージングして貫通孔に導電性ペーストを充填して、導体層同士を電気的に接続する方法も採用されている。例えば、貫通孔にめっきを埋め込む工法で用いられる配線板では、貫通孔の形状が円筒形状のもの（特許文献１）や、テーパー形状の孔を付き合わせたもの（特許文献２）がある。
しかしながら、上記貫通孔の形状が小径の円筒形状である場合には、例えば、貫通孔への導電性ペーストの充填が困難となることがある。また、めっきによって導体を貫通孔に埋め込む工法を用いた場合には、貫通孔内へのめっき液の循環が悪く、特殊なめっき装置が必要となり効率も悪く生産性の低下が避けられないことがある。

また、テーパー形状の貫通孔の場合、片面の開口径が大きくなってしまうため、十分な小径化が困難となる。
また、テーパー形状の孔を付き合わせた貫通孔の場合、両面の対になるテーパー形状の孔同士の位置合わせの精度の問題により、最小孔径部分の径が小さくなる。その結果、多くの貫通孔において接続不良を生じてしまうことがある。
以下、テーパー形状の孔５ａを付き合わせた貫通孔５を備えた積層板（印刷配線板）の製造方法と、円筒形状の貫通孔６を備えた積層板（印刷配線板）の製造方法とについて、詳しく説明する。

図４は、従来技術である、テーパー形状の孔５ａを付き合わせた貫通孔５を備えた積層板（印刷配線板）の製造方法を断面で示す説明図である。
図４（ａ）に示すように、まず、絶縁樹脂２の表面２ａ及び裏面２ｂに銅箔１をそれぞれ形成し、貫通孔形成領域の銅箔１ａが除去されたウィンドウ部Ｗを有する積層板を形成する。貫通孔形成領域における選択的な銅箔１の除去には、公知技術であるサブトラクティブ工法であるエッチングを用いる。このとき、形成するウィンドウ部Ｗの位置合わせ精度から、図４（ａ）に示すように、ウィンドウ部Ｗの形成位置にずれが発生する場合がある。

続いて、図４（ｂ）に示すように、銅箔１のウィンドウ部Ｗから露出した絶縁樹脂２を、その表面２ａ側と裏面２ｂ側からそれぞれレーザー加工して、貫通孔５を形成する。
この後に、図４（ｃ）に示すように、電解めっきにより、めっき銅３ｃで貫通孔５を充填する。なお、貫通孔５の充填には、例えば、セミアディティブ工法や、サブトラクティブ工法を用いることができる。

このようにして積層板（印刷配線板）を製造した場合に、絶縁樹脂２の表面２ａ側と裏面２ｂ側に形成した２つのウィンドウ部Ｗの位置合わせ精度が良くないと、図４（ｂ）に示したように、表面２ａ側と裏面２ｂ側からの孔（ビアホール）の重なりがずれて、貫通孔５の孔径最小部分５ｂの形が歪むことがある。すなわち、表面２ａ側と裏面２ｂ側から形成した孔（ビアホール）が重なって形成される孔径最小部分５ｂの径が、表裏の孔（ビアホール）の位置合わせのずれた距離だけ孔径が小さくなる。
そのため、孔径最小部分５ｂの孔径が小さくなることにより、めっき銅３ｃの断面積を確保できず、導通信頼性が低下することがある。

図５は、円筒形状の貫通孔６のめっきによる埋め込みを採用した製造方法の説明図である。
この形状の貫通孔６では、絶縁樹脂２の厚さが６０μｍを上回る場合は、公知技術である電解めっきの方法を用いると、表面２ａ側と裏面２ｂ側にそれぞれ設けられた開口部６ａ、６ｂが貫通孔６の内部よりも先に閉塞することがある。このため、貫通孔６の内部に大きな空隙を生じて、めっき銅３ｃの断面積を確保できず、導通信頼性が低下することがある。

本発明に係る印刷配線板及びその製造方法によると、貫通孔内への導体の充填効率を高め、且つ、接続信頼性を確保することが可能となる。このため、本発明に係る印刷配線板であれば、モジュール化・高集積化が進んだ電子部品への利用が可能である。

１： 銅箔
１ａ：貫通孔形成領域に設けられた銅箔
２： 絶縁樹脂
２ａ：絶縁樹脂の表面
２ｂ：絶縁樹脂の裏面
３： めっき銅
３ａ：表面側に設けられためっき銅
３ｂ：裏面側に設けられためっき銅
３ｃ：貫通孔を充填するめっき銅
４： ドライフィルムレジスト
５： 貫通孔
５ａ：テーパー形状の孔
５ｂ：孔径最小部分
６： 貫通孔
６ａ：表面側に設けられた開口部
６ｂ：裏面側に設けられた開口部
７： めっき液の流れ方向と流速を表す矢印
８： 貫通孔
８ａ：すり鉢形状部
８ｂ：円筒形状部
Ｄ１：ウィンドウ部の開口径
Ｄ２：円筒形状部分の開口径
ｄ： 絶縁樹脂の厚さ
ｄ１：第一のレーザー加工による加工深さ
ｄ２：第二のレーザー加工による加工深さ
Ｗ： ウィンドウ部

Claims (6)

1. 絶縁層と、前記絶縁層の一方の面側に形成された第一の導体層と、前記絶縁層の他方の面側に形成された第二の導体層とを備えた印刷配線板であって、
   前記第一の導体層と前記第二の導体層とは、前記絶縁層を前記一方の面側から前記他方の面側へ向かって貫通する貫通孔に充填された導体を通して電気的に導通しており、
   前記貫通孔は、前記絶縁層の前記一方の面側から前記他方の面側へ向かって開口径が漸減する漸減形状部と、前記漸減形状部において開口径が最少である最少開口径部で連通する円筒形状部とを備え、
   前記最少開口径部の開口径は、前記円筒形状部の開口径よりも大きく、
   前記円筒形状部は、前記他方の面を開口するように延びており、
   前記円筒形状部の開口径は、５０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内であり、
   前記円筒形状部の、前記絶縁層の厚さ方向の長さは、５０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内であり、
   前記絶縁層の前記貫通孔が形成された部分の厚さは、６０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内であり、
   前記絶縁層の前記漸減形状部が形成された部分の厚さは、前記貫通孔が形成された部分の厚さより３０μｍ以上小さい値であり、
   前記円筒形状部の前記長さ／前記開口径比（アスペクト比）は、１以下であることを特徴とする印刷配線板。
2. 前記漸減形状部の最大開口径は、６０μｍ以上１２０μｍ以下の範囲内であり、
   前記最少開口径部は、前記漸減形状部において開口径が最少であり、且つ、前記漸減形状部の底面であり、
   前記円筒形状部は、前記漸減形状部の底面の一部を残すように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の印刷配線板。
3. 請求項１または請求項２に記載の印刷配線板の製造方法であって、
   前記貫通孔をレーザー加工によって形成する工程と、
   その後、前記貫通孔をめっきで充填して、前記第一の導体層と前記第二の導体層を電気的に導通させる工程と、を有し、
   前記貫通孔を形成する工程では、前記円筒形状部を、前記他方の面を開口するように形成し、
   前記最少開口径部の開口径は、前記円筒形状部の前記他方の面側の開口径よりも大きく、
   前記円筒形状部の開口径は、５０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内であり、
   前記円筒形状部の、前記絶縁層の厚さ方向の長さは、５０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内であり、
   前記絶縁層の前記貫通孔が形成された部分の厚さは、６０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内であり、
   前記絶縁層の前記漸減形状部が形成された部分の厚さは、前記貫通孔が形成された部分の厚さより３０μｍ以上小さい値であり、
   前記円筒形状部の前記長さ／前記開口径比（アスペクト比）は、１以下であることを特徴とする印刷配線板の製造方法。
4. 前記貫通孔を形成する工程では、前記絶縁層の前記一方の面側から前記絶縁層に第一のレーザーを照射して、前記漸減形状部を形成し、前記絶縁層の前記一方の面側から前記漸減形状部の底面に第二のレーザーを照射して、前記円筒形状部を形成することを特徴とする請求項３に記載の印刷配線板の製造方法。
5. 前記貫通孔を形成する工程では、前記絶縁層に前記第一のレーザーを照射する前に、前記絶縁層の前記一方の面であって前記第一のレーザーを照射する領域以外の領域に金属箔を形成することを特徴とする請求項４に記載の印刷配線板の製造方法。
6. 前記貫通孔を形成する工程では、前記絶縁層の前記一方の面側から前記絶縁層に第一のレーザーを照射して、前記漸減形状部を形成し、前記絶縁層の前記一方の面側から前記漸減形状部の底面に、その一部を残すように第二のレーザーを照射して、前記円筒形状部を形成し、
   前記第一のレーザーを照射する領域の最大径は、６０μｍ以上１２０μｍ以下の範囲内であることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の印刷配線板の製造方法。

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