JP7379511B2 - 印刷配線板および印刷配線板の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、キャビティを有する印刷配線板および印刷配線板の製造方法に関する。

近年、基板と配線が高集積化および高密度化するに伴い、多層基板にキャビティを設けて、そこに電子部品を実装する場合がある。キャビティに電子部品を実装する場合、キャビティ底部に形成する配線パターンのピール強度を向上することが望まれる。

従来の印刷配線板では、以下に示すようにキャビティを形成している。例えばドリル又はレーザを利用したザグリ加工で印刷配線板にキャビティを形成する場合、印刷配線板は予め内部に剥離層を設けておく。次いでドリル又はレーザは印刷配線板の表面から剥離層まで加工する。剥離層を境に剥離層の上部構造体は除去してキャビティを形成する。その後、剥離層は除去する。

これ以外に、例えば剥離層と類似した目的で、印刷配線板は予め内部にダミーパターンを設ける。次いで、レーザは印刷配線板の表面からダミーパターンまで照射し、上部構造体は除去し、キャビティを形成する技術がある。この場合、ダミーパターンは、エッチングで除去する。

特開２０１６－１２２７２８号公報

上述した従来の技術では、以下のような場合がある。
印刷配線板の内部に剥離層を設ける技術では、副資材である剥離層を使用するため、部材コストおよび剥離層の形成コストが増える場合がある。また、この技術の場合、剥離層の上層と周辺の層との層構成の調整が難しく、さらに絶縁層又は配線がたわみ、周囲の板厚が厚くなる場合もある。また、ダミーパターンを設ける従来の技術では、最終的にダミーパターンはエッチングで除去する。そのため、パッドに接続する配線が形成できず、キャビティに収容する電子部品は底部の回路配線と接続することが困難になる。

また、ダミーパターン又は剥離層を用いずにドリル加工で底部を平坦化する技術もあるが、切削加工時の深さ調整に精細な精度が必要であり、削りすぎや切削不足になることがある。

本開示はキャビティ内の電子部品はキャビティ外の回路との接続をキャビティ底部で行えるようにする。更に、キャビティ底部に形成する配線パターンのピール強度が高い印刷配線板および印刷配線板の製造方法を提供する。

本開示の印刷配線板は、絶縁樹脂製の基板の下層に絶縁樹脂層と導体層とを積層した多層基板の一部領域に、前記基板側に開口し前記基板を貫通し前記絶縁樹脂層の面を底面とするキャビティを有し、前記導体層は、前記絶縁樹脂層の面と同等の高さの面を有しその面が前記底面の一部を形成するように前記絶縁樹脂層に埋め込まれている。

本開示の印刷配線板の製造方法は、第１の面および第２の面を有する絶縁樹脂製の基板の前記第２の面に設けたシード層の一部領域の上にパターンめっきを施して導体層を形成する工程と、前記基板の前記第１の面に第１の絶縁樹脂層を形成し、前記基板の前記第２の面に前記導体層を埋め込むように第２の絶縁樹脂層を形成する工程と、前記第１の絶縁樹脂層の側から前記シード層の一部領域に向けて積層方向にドリル加工して、前記第１の絶縁樹脂層を貫通し、前記基板を構成する絶縁樹脂を前記基板内部の前記シード層の一部領域の上に前記基板の一部が残るように除去してキャビティを形成する工程と、前記キャビティに残した前記基板の残部を、前記シード層の一部領域をレーザ光の遮蔽部材にして、レーザ加工により除去し、前記シード層の一部領域を前記キャビティの底部に露出させる工程と、前記キャビティの底部に露出した前記シード層の一部領域をフラッシュ・エッチングにより除去して、前記第２の絶縁樹脂層の面と前記第２の絶縁樹脂層に埋め込まれた前記導体層の面とを露出させる工程とを有する。

本開示によれば、キャビティ内の電子部品がキャビティ外の回路との接続をキャビティ底部で行えるようにする。更に、キャビティ底部に形成する配線パターンはピール強度を向上することができる。

一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。 一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。 一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。 一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。 一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。 一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。 一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。 一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。 一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。 一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。 一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。 一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。 一つの実施の形態の印刷配線板の製造方法を説明する断面図である。

以下、本開示に係る実施の形態は図面を参照して説明する。
図１０は本開示に係る一つの実施の形態の印刷配線板の構成である。

図１０に示すように、この実施の形態の印刷配線板は、多層基板５４の一部領域であるキャビティ形成領域６５に、上方が開口するキャビティ２０を有する。印刷配線板は、絶縁樹脂製の基板１１（以下、絶縁樹脂基板１１）を具備するコア基板５１を有し、絶縁樹脂基板１１の上面（第１の面）に第１のビルドアップ層６１を積層し、絶縁樹脂基板１１の下面（第２の面）に第２のビルドアップ層６２を積層した多層の基板構造体である。第１のビルドアップ層６１は、絶縁樹脂基板１１側から順に第１の絶縁樹脂層６１ａおよび第３の絶縁樹脂層６１ｂを有する。第２のビルドアップ層６２は、絶縁樹脂基板１１側から順に第２の絶縁樹脂層６２ａおよび第４の絶縁樹脂層６２ｂを有する。多層基板５４は、さらに、絶縁樹脂基板１１及び上記各絶縁樹脂層の層間又は層上に、導体層１６、１７、６３、６４を有する。

前記キャビティ２０は第１のビルドアップ層６１および絶縁樹脂基板１１を貫通し、第２のビルドアップ層６２が有する第２の絶縁樹脂層６２ａの絶縁樹脂の面７９を底面とする断面凹形状の凹部である。印刷配線板は、第２のビルドアップ層６２が有する第２の絶縁樹脂層６２ａの面７９と同等の高さの面を有し、その面がキャビティ２０の底面の一部を形成するように第２の絶縁樹脂層６２ａに埋め込まれた導体層１７を備える。

なお、図１０に示す印刷配線板において、第１のビルドアップ層６１を有しない構成も本開示に係る実施の形態の印刷配線板の範疇である。さらに、第１のビルドアップ層６１および第２のビルドアップ層６２の第４の絶縁樹脂層６２ｂを有しない構成も本開示に係る実施の形態の印刷配線板の範疇である。

また、図１０に示す印刷配線板において、キャビティ２０が第２の絶縁樹脂層６２ａの上面を底面とするかわりに第４の絶縁樹脂層６２ｂの上面を底面とするように構成されていてもよい。その場合、実施の形態の印刷配線板は、第４の絶縁樹脂層６２ｂの上面と同等の高さの面を有し、その面がキャビティ２０の底面の一部を形成するように第４の絶縁樹脂層６２ｂに埋め込まれた導体層１７を備える構成である。

印刷配線板は、上記キャビティ２０の底面の一部を形成する導体層１７を含む導体層（導体層１６、導体層１７）を前記キャビティ２０の部位以外の任意の部位に有する。ビア１５は導体層（導体層１６、導体層１７）を層間接続する。多層基板５４は、両端の導体層６３、導体層６４と導体層１７を上下（積層方向）に貫通して接続するスルーホール１０を有する。なお、導体層１６と導体層１７は、電気的には同じものではあるが、ビア１５と一体的に形成される導体層を導体層１６といい、後述するシード層１２に積層される導体層を導体層１７という。

第１のビルドアップ層６１は、第１の絶縁樹脂層６１ａの絶縁樹脂基板１１側と、第３の絶縁樹脂層６１ｂの絶縁樹脂基板１１側に、それぞれ導体層１６を有する。第１の絶縁樹脂層６１ａおよび第３の絶縁樹脂層６１ｂには、それぞれビア１５が設けられている。コア基板５１は、絶縁樹脂基板１１を貫通し第１の絶縁樹脂層６１ａの絶縁樹脂基板１１側の導体層１６と接続するビア１５を有する。第３の絶縁樹脂層６１ｂの上面には、該層に設けられたビア１５に接続する導体層６３が形成されている。

第２のビルドアップ層６２が有する第２の絶縁樹脂層６２ａおよび第４の絶縁樹脂層６２ｂには、それぞれキャビティ形成領域６５の範囲内でかつキャビティ２０直下にビア１５が設けられている。キャビティ２０直下のビア１５は、キャビティ２０底面の一部を形成する上面を有する導体層１７と接続されている。キャビティ２０の底面の導体層１７は、例えば、以下のようにしてコア基板５１の絶縁樹脂基板１１の下面に形成された導体層１７がキャビティ形成後に残ったものである。

印刷配線板の製造過程で、絶縁樹脂基板１１の下面にはキャビティ形成領域６５を含む範囲にシード層１２が形成され、さらにシード層１２の下面に導体層１７が形成され、コア基板５１とされる。コア基板５１を用いた多層基板にキャビティ２０を形成する際に、ザグリ加工、エッチング等によりコア基板５１の絶縁樹脂基板１１およびシード層１２が除去されて、上記のとおり導体層１７のみが残った状態になる。

キャビティ２０には、多層基板５４の所定の層（図１０においては、第２の絶縁樹脂層６２ａ）の一部の領域の絶縁樹脂の面７９と、例えば、上記の加工で残された接続パッドとなる導体層１７の上面とが同等の高さで（平坦な状態で）露出するように底面が形成されており、ほぼ同一面とされている。なお「ほぼ」と記載しているのは、シード層１２をエッチングして導体層１７を露出させるため、エッチングの状態によっては、若干（２μｍ～３μｍ）の凹凸（段差）を生じる場合があるからである。なお、キャビティ２０は、詳細には、例えば、後述の方法で形成できる。

導体層１７は、例えば、その一部がキャビティ２０底面において電子部品との接続パッドとなる。また、導体層１７は、接続パッドに面方向に接続される回路配線になってもよい。導体層１７は、多層基板５４の内層の回路接続が必要な層に形成されるものであり、スルーホール１０に接続されている。

スルーホール１０は、多層基板５４のキャビティ２０の領域外の部分に多層基板５４を上下（基板の積層方向）に貫通して設けられている。

スルーホール１０の上下には、必要に応じて後工程で導体層７３、導体層７４（図１３参照）及びソルダーレジスト７１、ソルダーレジスト７２（図１３参照）が形成される。ソルダーレジスト７１、ソルダーレジスト７２は、多層基板５４の最上層および／または最下層の表面に形成される。導体層７３、導体層７４は、ソルダーレジスト７１、ソルダーレジスト７２によりその周囲が絶縁被膜されて接続パッドとして機能する。

キャビティ２０に収容される電子部品は、例えばベアチップ（パッケージ化されていない端子なしのＩＣ(Integrated Circuit)）などであり、底部に多層基板５４との接続用の電極を備える。電子部品底部の電極は、キャビティ底部に平坦に露出した導体層１７の面を部品実装ランドとして接続してもよく、導体層１７の上にめっきを施して形成した金属めっき層８０（図１３参照）を介して接続してもよい。この場合の金属めっき層８０は、ニッケルめっき、金めっきなどのめっき層を積層して形成するものとする。

導体層６３、導体層６４は、この多層基板５４（コア基板５１とその上下の第１、第２のビルドアップ層６１、６２）の表面に形成されるものであり、後のエッチングで回路配線の一部（導体層６３ａ）として形成される。導体層６３、導体層６４は、銅ベタパターンであり、例えば銅箔（厚み９μｍ程度）に銅めっき（厚み１５μｍ程度）を施して形成したものである。

導体層６３、導体層６４の延伸先（面に沿う方向）にはビア１５が接続されている。ビア１５は、多層基板５４の任意の絶縁樹脂層（絶縁樹脂基板を含む）の上面または下面に設けられる導体層（導体層１６、導体層１７、導体層６３、導体層６４など）を層間接続する。

コア基板５１は、上下の面にシード層１２を形成した絶縁樹脂基板１１（図５参照）を加工しビア１５を形成したものである。

絶縁樹脂基板１１を形成する絶縁樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド－トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、フェノール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ケイ素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は２種以上を混合してもよい。

ビア１５は、めっき処理によりビア下穴１４（図２参照）に金属めっきが充填されたものである。ビア１５は、多層基板５４（図６参照）の各層（内層、外層を含む）に設けられる導体層（導体層６３、導体層６４、導体層１６、導体層１７など）を層間接続するものである。図６では、上面の導体層６３はビア１５を通じて導体層１６に接続され、また下面の導体層６４はビア１５を通じて導体層１６に接続されている。

シード層１２は、例えば１μｍ以上１０μｍ以下の厚みの銅であり、一部が導体層１７の絶縁樹脂基板１１側に残った状態で配置されている。シード層１２としては、電気的に接続され、かつレーザを遮蔽できるならば特に制限されないが、例えば薄銅箔または無電解銅めっきなどを用いる。金属組成が緻密な薄銅箔の方が、より適している。

コア基板５１は、絶縁樹脂基板１１の上面および下面にモディファイド・セミアディティブ・プロセス（Ｍ－ＳＡＰ）またはセミアディティブプロセス（ＳＡＰ）などの手法で回路形成したものである。導体層１７（図５のコア基板５１下面の中央部分）はシード層１２の一部領域に設けた接続パッドや回路配線となり、図５のシード層１２はエッチングレジストでフラッシュ・エッチングから保護しつつ露出させたものである。

以下、図１乃至図１３は印刷配線板の製造方法の一つの実施形態である。
（絶縁層加工工程）
図１に示すように、絶縁樹脂基板１１は、第１の面と、この第１の面と背中合わせの第２の面とを有する。絶縁樹脂基板１１の第１の面および第２の面のうちどちらかを下面とし、以下の説明においては、絶縁樹脂基板１１の第２の面が下面とされる。絶縁樹脂基板１１の上面（第１の面）および下面（第２の面）にシード層１２を積層形成する。またはシード層１２が形成済みの絶縁樹脂基板１１を準備してもよい。シード層１２は、例えば１μｍ～１０μｍ程度の厚みで、例えば薄銅箔などの導電性金属箔であってもよい。

続いて、図２に示すように、シード層１２が形成された絶縁樹脂基板１１は上面から下面にレーザ加工にてビア下穴１４を形成する。

レーザ加工によってビア下穴１４を形成すると、ビア下穴１４の底部に薄い樹脂膜が残存する場合がある。この場合、デスミア処理が行われる。デスミア処理は、強アルカリによって樹脂を膨潤させ、次いで酸化剤（例えば、クロム酸、過マンガン酸塩水溶液など）を用いて樹脂を分解除去する。

この他、樹脂膜は、例えば研磨材によるウェットブラスト処理又はプラズマ処理によって、除去してもよい。さらに、めっき処理のためにビア下穴１４の内壁面は粗面化処理をしてもよい。粗面化処理としては、例えば、酸化剤（例えば、クロム酸、過マンガン酸塩水溶液など）によるウェットプロセスや、プラズマ処理又はアッシング処理などのドライプロセスなどが挙げられる。

（パターンめっき処理工程）
この工程は、図３に示すように、絶縁樹脂基板１１の上面、下面に設けたシード層１２の一部領域の上およびビア下穴１４にパターンめっきを施して導体層１６、導体層１７およびビア１５を形成する工程である。

具体的には、シード層１２の上部にドライフィルム１３（めっきレジスト）をラミネート加工で貼り付ける。その後、露光および現像する。ドライフィルム１３は、絶縁樹脂基板１１の上面のシード層１２上面の導体層１６、ビア１５などの回路部、および絶縁樹脂基板１１の下面のシード層１２下面の導電回路である導体層１７となる箇所を除去する。

続いて、ドライフィルム１３の一部を除去した絶縁樹脂基板１１に、回路部形成用のビア下穴１４とその周囲のシード層１２にパターンめっき処理を施す。絶縁樹脂基板１１に、絶縁樹脂基板１１の上面のシード層１２上面の導体層１６と導体層１７、絶縁樹脂基板１１内部のビア１５および絶縁樹脂基板１１の下面のシード層１２下面の導体層１７を形成する。

パターンめっきは、銅めっきが基本である。しかし、後工程でシード層１２を除去する際に、パターンめっき部分はややエッチングされてしまうことがある。この場合、シード層１２の除去に対するバリアとして、パターンニッケルめっき＋パターン銅めっきの連続めっきを行う。ニッケルめっきの厚みは、２μｍ以上とする。

このニッケルめっき処理を「バリアめっき」という。この段階のめっきで、部品実装の表面処理用のめっきも兼ねる場合は、ニッケルめっき、金めっき、ニッケルめっき、銅めっきの順で連続めっきを行う。この場合もニッケルめっきの厚みは、１回目を２μｍ以上、２回目を３μｍ以上とし、金めっきは、部品の実装方法によるが、ワイヤボンディングの場合は０．３μｍ以上とする。

回路幅の補正は、通常のＭ－ＳＡＰ又はセミアディティブ法と同じでよく、設計値＋６μｍ程度太く補正して露光すればよい。

（ドライフィルム剥離工程）
パターンめっき処理の後、残ったドライフィルム１３は剥離して、シード層１２は露出させる。

（キャビティ形成領域の加工工程）
図４に示すように、絶縁樹脂基板１１の下面のシード層１２および導体層１７に、ドライフィルム１８（感光性エッチングレジスト）をラミネート加工で貼り付ける。その後、露光および現像する。キャビティ形成領域６５を含む範囲はドライフィルム１８を残し、それ以外の箇所はドライフィルム１８を除去する。露出させたシード層１２のうちドライフィルム１８以外の導電回路として不要な箇所をフラッシュ・エッチングにより除去し、最後にドライフィルム１８を剥離する。

このようにして、図５に示すようなコア基板５１が完成する。このコア基板５１は絶縁樹脂基板１１の上面に、ビア１５に接続される回路の一部としての導体層１６が形成され、絶縁樹脂基板１１の下面にはキャビティ形成領域６５の範囲を含むようにシード層１２が形成される。シード層１２のうちキャビティ形成領域６５を含む範囲の部分は、後述するレーザ加工の際のレーザの受け（遮蔽部材）となる。また絶縁樹脂基板１１の下面のシード層１２のキャビティ形成領域６５の下面に、導電回路としての導体層１７が形成される。この例では、Ｍ‐ＳＡＰを例にして回路を形成したが、無電解銅めっきをシード層に用いるＳＡＰでも回路形成は可能である。

（ビルドアップ層形成工程）
この工程は、図６に示すように、コア基板５１の絶縁樹脂基板１１の上面にビルドアップ層として第１のビルドアップ層６１を形成し、コア基板５１の絶縁樹脂基板１１の下面にビルドアップ層としての第２のビルドアップ層６２を形成する工程である。

すなわち、コア基板５１は上層（絶縁樹脂基板１１の上面）および下層（絶縁樹脂基板１１の下面）のうち少なくとも下層に、任意回数のビルドアップを行ない、多層基板５４を作製する。つまりこの工程ではシード層１２が内部の絶縁樹脂基板１１と第２のビルドアップ層６２との間に埋め込まれた多層基板５４を形成する。

第１のビルドアップ層６１、第２のビルドアップ層６２の回路形成には、例えば回路として不要な導体をエッチングで除去するサブトラクティブ法のみならず、コア基板５１の場合と類似した、Ｍ－ＳＡＰ、ＳＡＰなどが適用できる。第１のビルドアップ層６１、第２のビルドアップ層６２の積層には、多段プレスまたは樹脂ラミネートなどの技術が利用される。

この例では、上層の第１のビルドアップ層６１は、２つの絶縁樹脂層、すなわち第１の絶縁樹脂層６１ａ、第３の絶縁樹脂層６１ｂ、導体層１６、導体層１７で構成される。最も上の層（表層）の第３の絶縁樹脂層６１ｂの上面には、ビア１５と接続された導体層６３が形成される。キャビティ形成領域６５の範囲は多層基板５４の上面に導体層６３を形成する際に、除去しておく。これは後述のキャビティ形成工程でのザグリ加工をし易くするためである。

第２のビルドアップ層６２は、２つの絶縁樹脂層、すなわち第２の絶縁樹脂層６２ａ、第４の絶縁樹脂層６２ｂ、導体層１６、導体層１７で構成される。コア基板５１の直下の第２の絶縁樹脂層６２ａには、キャビティ形成領域６５の範囲内にビア１５が形成され、上部ではコア基板５１の導体層１７と接続され、下部では下層の第４の絶縁樹脂層６２ｂのビア１５と接続されている。最も下の層（表層）の第４の絶縁樹脂層６２ｂの下面には、ビア１５と接続された導体層６４が形成される。第２の絶縁樹脂層６２ａ、第４の絶縁樹脂層６２ｂの左右の下面には、導体層１７が形成されている。この導体層１７をスルーホール１０が貫通して形成されることで、他層の導体層１７、最上層の導体層６３および最下層の導体層６４と層間接続される。

（キャビティ形成工程）
この工程は、ザグリ加工１およびザグリ加工２の二つの工程を有する。ザグリ加工１は第１のビルドアップ層６１の上面から絶縁樹脂基板１１の下面のシード層１２に向けてキャビティ形成領域６５を積層方向にドリル加工する。第１のビルドアップ層６１を貫通し、絶縁樹脂基板１１を構成する絶縁樹脂を、絶縁樹脂基板１１内部のシード層１２の一部領域の上に絶縁樹脂基板１１の一部６８が残るように除去して、キャビティ２０を形成する。ザグリ加工２はシード層１２をレーザ光の遮蔽部材にして、キャビティ２０に残した絶縁樹脂基板１１の一部である残部６８をレーザ加工により除去し、シード層１２をキャビティ２０の底部に露出させる。

ザグリ加工１（ドリル加工）
この工程では、多層基板５４の上方から、キャビティ形成領域６５の第１のビルドアップ層６１を貫通してコア基板５１内の絶縁樹脂基板１１までザグリ加工（ドリル加工とレーザ加工を併用した切削加工も可）する。絶縁樹脂基板１１の下面のシード層１２上に絶縁樹脂基板１１の一部６８は残し、大半の絶縁樹脂は除去してキャビティ２０を形成する。ザグリ加工１では、例えば、絶縁樹脂基板１１を、その上面から板厚中心以上の深さまで切削する。板厚中心以上とは、絶縁樹脂基板１１の板厚の１／２以上でかつシード層１２に到達しない深さまでをいう。

具体的には、図７に示すように、ザグリ加工１はキャビティ形成領域６５の一端（例えば図に向かって左端）に、ビット先端にセンサーを有するドリル６６を配置する。コア基板５１の表面のシード層１２の上面の位置（キャビティ２０の底部に至る手前の位置）まで削り込み、ドリル６６をその位置から積層面と平行方向Ａへ移動させてドリル６６による絶縁樹脂基板１１の除去を実施する。

なお、この例では、キャビティ２０の底部の上に絶縁樹脂基板１１の一部６８を残しているが、ドリル加工精度が高い場合は、シード層１２の面ぎりぎりまで削り込んでもよい。

ザグリ加工を後述するレーザ加工のみではなく、ドリル加工を加えた２段階にしている理由は、後述するレーザ加工のレーザの受け導体（遮蔽部材）として、シード層１２を使い、絶縁樹脂基板１１の一部である残部６８を除去するからである。

ザグリ加工２（レーザ加工）
この工程では、図８に示すように、キャビティ２０の開口上方から積層面と垂直方向である矢印Ｂ方向にレーザ光を照射して、図７のドリル加工でキャビティ２０底部に残した絶縁樹脂基板１１の残部６８を除去する。レーザ加工には、例えば炭酸ガスレーザ（ＣＯ_２レーザ）又はＹＡＧレーザなどの加工用レーザが適用可能である。

このようにキャビティ２０の底部はシード層１２をレーザ光の遮蔽部材にして、キャビティ２０の底部に残した絶縁樹脂基板１１の残部６８をレーザ加工により除去し、図９に示すように、シード層１２の一部領域を露出させる。

レーザ加工によってキャビティ２０の底部の絶縁樹脂基板１１の残部６８を加工すると、その部分に薄い樹脂膜（微細樹脂クズ）が残存する場合がある。このように残った微細樹脂クズを除去するには、レーザによって炭化した部分をクリーニングする。このために、高圧水洗などの水洗処理またはプラズマ処理、過マンガン処理などによるデスミア処理を行う。これらの処理は２重３重に行ってもよい。

デスミア処理は、強アルカリによって樹脂を膨潤させ、次いで酸化剤（例えば、クロム酸、過マンガン酸塩水溶液など）を用いて樹脂を分解除去する処理である。また、研磨材によるウェットブラスト処理又はプラズマ処理によって樹脂膜を除去してもよい。プラズマ処理をする際には、表面基材を保護するために、ドライフィルムでマスキングを実施してもよい。

また、デスミア処理をする際には、最外層基材及び最外層回路を保護するために、工程を入れ替えて、キャビティ２０を形成してから最外層の回路形成を実施してもよい。その場合は、キャビティ２０を保護するために、ドライフィルムなどで保護してもよい。電着レジスト（ＥＤ（electrodeposition）など）も使用できる。

レーザ光の受け導体（レーザ光の遮蔽部材）であるシード層１２の面積は、キャビティ２０の底面の面積よりも広く形成してもよい。この場合、キャビティ２０の底面の延長線上のキャビティ２０の隣の第２のビルドアップ層６２の第２の絶縁樹脂層６２ａにシード層１２が入り込んだ形で残るため、この一部のシード層１２を回路の一部として利用することが可能である。

逆に、第２の絶縁樹脂層６２ａにシード層１２が入り込んでいることで、導体層１７からキャビティ外に複数の回路を延ばそうとすると、複数の回路同士がシード層１２でショートしてしまうことになる。これを避けるために、シード層１２をキャビティ２０の底面よりやや狭く形成すると、シード層１２が第２の絶縁樹脂層６２ａに入り込まなくなる。なお、シード層１２の有無で、第２の絶縁樹脂層６２ａの面位置はシード層１２の厚さ分の差が出るため、本開示の適用可否を容易に検証できる。

すると、キャビティ２０底部の端部にシード層１２のない領域が存在し、その領域はシード層１２でレーザを遮蔽できなくなる場合が生じる。しかし、１μｍから１０μｍの薄い銅であるシード層１２で遮蔽できるように出力を調整したレーザならば、シード層１２がなくても、第２の絶縁樹脂層６２ａを際限なく掘ることはなく、複数の回路同士はショートすることなくキャビティ外に延ばすことができる。

キャビティ２０の底部のシード層１２の銅箔（バリア層）は、プロファイルフリー箔、またはロープロファイル箔、スタンダード箔等、色々使用できる。

本実施形態では、最外層回路の形成を行った後、キャビティ２０を形成するという順序であるが、キャビティ２０はレーザ処理後に過マンガン酸処理等のデスミア処理をする場合には、表面基材を保護、及び回路ピール強度劣化を防ぐために、最外層回路形成前に形成してもよい。また、最外層回路をＭ－ＳＡＰなどのパターンめっきで形成する場合、後述のシード層除去工程と兼ねることで、工程を削減できる。

なお、キャビティ２０加工の際にレーザが当たる箇所が凹凸形状になっている場合、キャビティ２０の底部のパターン設計によってはレーザ光が当たり難い箇所があり、レーザで絶縁樹脂基板１１の残部６８を除去できない場合もある。レーザ加工後、残部６８が残っている場合は、後工程のフラッシュ・エッチングで、バリア層を完全に除去できない場合もある。この例では、レーザが当る面は、シード層１２の銅箔（バリア層）でフラットな面であるため、レーザ光が当たり易く、絶縁樹脂基板１１の残部６８を綺麗に除去することが可能である。このため、後工程のフラッシュ・エッチングでは、バリア層であるシード層１２を残さず除去でき、歩留まりがよい。

（シード層除去工程）
この工程は、図１０に示すように、キャビティ２０の底部に露出したシード層１２をフラッシュ・エッチングにより除去して、第２のビルドアップ層６２の第２の絶縁樹脂層６２ａの面７９と絶縁樹脂に埋め込まれた導体層１７の面とを露出させる工程である。

詳述すると、この工程では、キャビティ形成領域６５の底部をフラッシュ・エッチングすることにより、バリア層であるシード層１２（銅箔）を除去する。これにより、コア基板５１の下層の第２の絶縁樹脂層６２ａの面７９と、この面７９と同等な高さ（位置）に表面が露出して第２の絶縁樹脂層６２ａに埋め込まれた導体層１７がキャビティ２０の底面の一部を形成する。このようにキャビティ２０の底面に平坦に露出した導体層１７が部品実装ランドとして機能し、この多層基板５４内の回路配線とキャビティ２０に収容される電子部品とを接続できるようになる。

フラッシュ・エッチングによって、最外層の導体厚みを減らしたくない場合には、フラッシュ・エッチングはソルダーレジスト後に実施する。またはソルダーレジスト後にドライフィルムによるマスキングを実施し、任意にエッチング処理される箇所を選択してもよい。

なお、前段で、シード層以外にパターンめっき部分もややエッチングされてしまう場合について説明したが、エッチング量は２μｍ程度で、フラッシュ・エッチング液は積層面と垂直方向に均一にエッチングして行く性質があるため、導体厚に悪影響がでる可能性は低い。

バリアめっきとしてニッケルめっきした場合は、さらにニッケルをエッチングする。ニッケルのエッチングは、ニッケル除去剤ＮＨ－１８６０シリーズ（メック株式会社製）などを使用してもよい。

ワイヤボンディング用途でバリアめっきのニッケルめっきの下に金めっきをしている場合、サブトラクティブ法の代表的なエッチング液である塩化第二鉄溶液、塩化第二銅溶液は金を溶かさないので原理的には可能である。しかし、界面への浸透力が強いために、金めっきと絶縁樹脂層の界面に浸透し、金めっきの更に下のニッケルめっき、銅めっきを溶かすサイドエッチングが起きるため、不適である。

（外層回路形成工程）
この工程では、図１０のように形成した多層基板５４の下部の第２のビルドアップ層６２の導体層６４に対して、エッチングを行い、一部領域を除去することで、図１１に示すように、回路として導体層６４ａを形成する。また、基板上部の第１のビルドアップ層６１の導体層６３に対してエッチングを行うことで一部領域を除去して回路配線または配線パターンとしての導体層６３ａを形成する。なお、外層回路の形成は、凹みや貫通孔の壁面への追従性が優れた電着レジストをエッチングレジストに用いたサブトラクティブ法を適用してもよい。なお電着レジストは、電着塗装の性質を応用したエッチングレジストである。

（ソルダーレジスト工程）
この工程では、図１１に示した第１のビルドアップ層６１、第２のビルドアップ層６２に対して導体層６３ａ、６４ａの一部を含めて絶縁被膜し、図１２に示すように、ソルダーレジスト７１、ソルダーレジスト７２を形成する。ソルダーレジストは、ドライフィルムタイプ、液状タイプが使用可能である。

（電子部品装着場所形成工程）
この工程以降は、部品実装ランドに段差が必要な場合に行うものとする。
この工程では、図１３に示すように、キャビティ２０の底部に露出した導体層１７の上にめっきを施して金属めっき層８０を形成し、底面から段差を持たせた部品実装ランドである接続パッドを形成する。

導体層７３は多層基板５４の上部の第１のビルドアップ層６１の導体層６３ａの上にも同様にめっきを施して形成してもよい。この際、スルーホール１０が樹脂または金属で充填されていれば、ソルダーレジスト７１のないスルーホール１０の上下の部分にもめっきが施されるので、ここにも導体層７３が形成される。導体層７４も同様である。

必要に応じて電子部品を実装する工程は以下のように追加してもよい。この工程では、キャビティ２０に電子部品を収容し、電子部品の底部に設けた電極と金属めっき層８０（接続パッド）とを当接させて互いの回路を接続する。なお、ここで電子部品は実装せず、他で実装する場合は電子部品実装工程以下の工程は不要である。

このようにこの実施の形態の印刷配線板によれば、第１の面（上面）と、この第１の面（上面）と背中合わせの第２の面（下面）とを有する絶縁樹脂基板１１と第２の面（下面）に形成されたシード層１２とその一部領域にパターンめっきして形成された導体層１７とを有するコア基板５１の少なくとも下層（絶縁樹脂基板１１の下面）に絶縁樹脂でビルドアップしてビルドアップ層６２を形成した複数層の基板（多層基板５４）に対して第１の面（上面）の側から絶縁樹脂基板１１の一部領域（キャビティ形成領域６５）をザグリ加工して絶縁樹脂基板１１の第２の面（下面）のシード層１２が底部に露出するように加工して形成したキャビティ２０と、このキャビティ２０の底部に露出したシード層１２をフラッシュ・エッチングにより除去して残ったコア基板５１の下に位置するビルドアップ層６２の第２の絶縁樹脂層６２ａの面７９に上面がほぼ面一に並ぶように埋め込まれた導体層１７とを備えることで、キャビティ２０内に収容した電子部品と基板側との回路接続を電子部品の底部で行うことができるようになる。

また、図１０に示す印刷配線板において、キャビティ２０が第２の絶縁樹脂層６２ａの上面を底面とするかわりに第４の絶縁樹脂層６２ｂの上面を底面とするように構成された印刷配線板を製造する場合を以下に説明する。なお、図１０に示す印刷配線板の製造方法との重複部分は省略する。

（絶縁層加工工程～ビルドアップ層形成工程）
この場合、上記において絶縁樹脂基板１１の第２の面（下面）に設けたシード層の一部領域の上にパターンめっきを施して導体層１７を形成する工程の代わりに、第２の絶縁樹脂層６２ａ上（下面）にシード層１２を設け、シード層１２の一部領域の上にパターンめっきを施して導体層１７を形成する工程を有する。シード層１２の形成方法およびパターンめっきを施して導体層１７を形成する方法は上記と同様に実施できる。

第１のビルドアップ層６１および第２のビルドアップ層６２の形成は、第２の絶縁樹脂層６２ａ上（下面）に第４の絶縁樹脂層６２ｂを形成する際に、導体層１７を埋め込むように第４の絶縁樹脂層６２ｂを形成する以外、上記と同様である。

（キャビティ形成工程）
ザグリ加工１は第１のビルドアップ層６１の上面から第２の絶縁樹脂層６２ａの下面のシード層１２に向けてキャビティ形成領域６５を積層方向にドリル加工する。第１のビルドアップ層６１および前記基板を貫通し、第２の絶縁樹脂層６２ａを構成する絶縁樹脂を、第２の絶縁樹脂層６２ａ内部のシード層１２の一部領域の上に、第２の絶縁樹脂層６２ａの一部６８が残るように除去して、キャビティ２０を形成する。ザグリ加工２はシード層１２をレーザ光の遮蔽部材にして、キャビティ２０に残した第２の絶縁樹脂層６２ａの一部である残部６８をレーザ加工により除去し、シード層１２をキャビティ２０の底部に露出させる。ドリル加工およびレーザ加工は上記と同様の操作により実施できる。

（シード層除去工程）
この工程は、キャビティ２０の底部に露出したシード層１２をフラッシュ・エッチングにより除去して、第４の絶縁樹脂層６２ｂの面７９と絶縁樹脂に埋め込まれた導体層１７の面とを露出させる工程であり、上記と同様の操作により実施できる。さらに、外層回路形成工程～電子部品装着場所形成工程は上記と同様に実施できる。

このようにキャビティ２０の底面とほぼ面一の導体層１７を接続パッド（部品実装ランド）として形成して電子部品の底部の電極と接続することで、キャビティ２０の底部の配線パターンとしての部品実装ランドのピール強度を向上することができる。

上記各実施形態における印刷配線板の製造手順の例は一例であり、各処理工程を入れ替え、また新たな処理工程を追加し、一部の処理工程を削除することで、処理工程をさまざまに変えることも可能である。

本開示の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、例として示したものであり、この他の様々な形態で実施が可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の省略、置き換え、変更を行うことができる。

１０…スルーホール
１１…絶縁樹脂基板
１２…シード層
１３、１８…ドライフィルム
１４…ビア下穴
１５…ビア
１６、１７、６３、６４…導体層
２０…キャビティ
５１…コア基板
５４…多層基板
６１…第１のビルドアップ層
６２…第２のビルドアップ層
６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂ…絶縁樹脂層
６６…ドリル
６８…絶縁樹脂基板の一部（残部）
７１、７２…ソルダーレジスト
７９…絶縁樹脂層の面
８０…金属めっき層

Claims (11)

1. 絶縁樹脂製の基板の下層に絶縁樹脂層と導体層とを積層した多層基板の一部領域に、前記基板側に開口し前記基板を貫通し前記絶縁樹脂層の面を底面とするキャビティを有し、
   前記絶縁樹脂層は、前記キャビティの底面となる上面を有する底面絶縁樹脂層を含み、
   前記底面絶縁樹脂層の前記上面は、前記底面をなす第１領域と、前記基板または前記絶縁樹脂層と接する第２領域とを含み、
   前記第１領域は前記第２領域より低く、
   前記導体層は、前記第１領域より低い高さの面を有しその面が前記底面の一部を形成するように前記絶縁樹脂層に埋め込まれていることを特徴とする印刷配線板。
2. 前記導体層が、電子部品との接続パッドを含むことを特徴とする請求項１記載の印刷配線板。
3. 前記導体層が、前記接続パッドに面方向に接続される回路配線を含むことを特徴とする請求項２記載の印刷配線板。
4. 第１の面および第２の面を有する絶縁樹脂製の基板の前記第２の面に設けたシード層の一部領域の上にパターンめっきを施して導体層を形成する工程と、
   前記基板の前記第１の面に第１の絶縁樹脂層を形成し、前記基板の前記第２の面に前記導体層を埋め込むように第２の絶縁樹脂層を形成する工程と、
   前記第１の絶縁樹脂層の側から前記シード層の一部領域に向けて積層方向にドリル加工して、前記第１の絶縁樹脂層を貫通し、前記基板を構成する絶縁樹脂を前記基板内部の前記シード層の一部領域の上に前記基板の一部が残るように除去してキャビティを形成する工程と、
   前記キャビティに残した前記基板の残部を、前記シード層の一部領域をレーザ光の遮蔽部材にして、レーザ加工により除去し、前記シード層の一部領域を前記キャビティの底部に露出させる工程と、
   前記キャビティの底部に露出した前記シード層の一部領域をフラッシュ・エッチングにより除去して、前記キャビティの底部を形成する前記第２の絶縁樹脂層の上面である第１領域を、前記基板と接する前記第２の絶縁樹脂層の上面である第２領域よりも低くし、前記第１領域と、前記第２の絶縁樹脂層に埋め込まれ、前記第１領域より低い高さの前記導体層の面とを露出させる工程と
   を有することを特徴とする印刷配線板の製造方法。
5. 前記ドリル加工する工程において、前記絶縁樹脂を、前記基板の板厚の１／２以上でかつ前記シード層の一部領域に到達しない位置まで除去することを特徴とする請求項４記載の印刷配線板の製造方法。
6. 第１の面および第２の面を有する絶縁樹脂製の基板の前記第１の面に第１の絶縁樹脂層を形成し、前記基板の前記第２の面に第２の絶縁樹脂層を形成する工程と、
   前記第２の絶縁樹脂層上にシード層を設け、前記シード層の一部領域の上にパターンめっきを施して導体層を形成する工程と、
   前記第１の絶縁樹脂層上に第３の絶縁樹脂層を形成し、前記第２の絶縁樹脂層上に前記導体層を埋め込むように第４の絶縁樹脂層を形成する工程と、
   前記第３の絶縁樹脂層の側から前記シード層の一部領域に向けて積層方向にドリル加工して、前記第３の絶縁樹脂層、前記第１の絶縁樹脂層、および前記基板を貫通し、前記第２の絶縁樹脂層を構成する絶縁樹脂を前記第２の絶縁樹脂層内部の前記シード層の一部領域の上に前記第２の絶縁樹脂層の一部が残るように除去してキャビティを形成する工程と、
   前記シード層の一部領域をレーザ光の遮蔽部材にして、前記キャビティに残した前記第２の絶縁樹脂層の残部をレーザ加工により除去し、前記シード層の一部領域を前記キャビティの底部に露出させる工程と、
   前記キャビティの底部に露出した前記シード層の一部領域をフラッシュ・エッチングにより除去して、前記キャビティの底部を形成する前記第４の絶縁樹脂層の上面である第１領域を、前記第２の絶縁樹脂層と接する前記第４の絶縁樹脂層の上面である第２領域よりも低くし、前記第１領域と、前記第４の絶縁樹脂層に埋め込まれ、前記第１領域より低い高さの前記導体層の面とを露出させる工程と
   を有することを特徴とする印刷配線板の製造方法。
7. 前記ドリル加工する工程において、前記第２の絶縁樹脂層を、前記第２の絶縁樹脂層の層間厚の１／２以上でかつ前記シード層の一部領域に到達しない位置まで除去することを特徴とする請求項６記載の印刷配線板の製造方法。
8. 前記基板または前記第２の絶縁樹脂層の所定の領域にビア下穴を形成する工程と、
   前記ビア下穴を含む前記領域にパターンめっきを施す工程と
   を有することを特徴とする請求項４または５に記載の印刷配線板の製造方法。
9. 前記基板または前記第４の絶縁樹脂層の所定の領域にビア下穴を形成する工程と、
   前記ビア下穴を含む前記領域にパターンめっきを施す工程と
   を有することを特徴とする請求項６または７に記載の印刷配線板の製造方法。
10. 前記パターンめっきは、ニッケル、銅の順に連続して行うことを特徴とする請求項４乃至９いずれか１項に記載の印刷配線板の製造方法。
11. 前記パターンめっきは、ニッケル、金、ニッケル、銅の順に連続して行うことを特徴とする請求項４乃至９いずれか１項に記載の印刷配線板の製造方法。

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