JPH1013037A - Ｉｃ搭載用多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボンディングパッドの短絡を生じさせること
なく微細回路を形成できるＩＣ搭載用多層プリント配線
板の製造方法を提供する。 【解決手段】 均一な厚さの銅箔１１ｂをエッチング処
理して外層導体回路１４ａ、１４ｆを形成し、該導体回
路１４ａ、１４ｆが最外層面に配置されるように基板１
２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを積層した後、スルーホール用貫
通孔２０を削孔し、次いでスルーホール用貫通孔２０内
に銅めっき層２６を被着してスルーホール２４を形成す
る。また、スルーホール用貫通孔２０内にめっきする際
に、開口部４０にめっきレジスト３０を被せてあるた
め、ボンディングパッド５０相互をめっきによって短絡
させることが無い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型化、薄型化、
軽量化及び低コスト化に適したＩＣ搭載用多層プリント
配線板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小型化、薄型化、軽量化、低
コスト化の要求が強まってきた中で、セラミックスから
なるＩＣパッケージの代替として、プリント配線板から
なるＩＣパッケージやプリント配線板に複数のＩＣを直
接搭載するマルチチップモジュール化への動きが活発化
してきた。この動きにつれて、ＩＣ搭載用プリント配線
板も複雑な構造且つ、細線化、高多層化が進み、その製
造方法も複雑化してきている。特に、Ｉ／０端子を２０
０個以上必要とする高集積度ＩＣを直接搭載するプリン
ト配線板にあっては、ＩＣとプリント配線板とを電気的
に接続するためのボンディングパッドを狭いピッチで配
設する必要がある。

【０００３】ところで、従来のＩＣ搭載用多層プリント
配線板の製造方法にあっては、例えば、図８（Ａ）に示
すように、構成する基板１１２Ａおよび１１２Ｂに内層
導体回路１１４ａ、１１４ｂを形成した後に、内層のボ
ンディングパッドに対向する部分に溝１１６を形成す
る。そして、図８（Ｂ）に示すように基板１１２Ａおよ
び１１２Ｂを接着材１１８を介して貼り合わせる。次
に、図８（Ｃ）に示すようにドリル加工により貫通孔１
２０を設けた後、パネル銅めっきにより導体被膜１２２
を形成してスルーホール１２４を形成する。引き続き、
図８（Ｄ）に示すように、ドライフィルム１３３をラミ
ネートした後、露光、現像し、図８（Ｅ）に示すように
パターンめっき１３２を施してからドライフィルム１３
３を剥離した後、図８（Ｆ）に示すようにエッチングに
よって外層導体回路１３４ｂを形成する。最後に、図８
（Ｇ）に示すように基板の不要な部分をルーター加工に
より除去することによって、ＩＣ搭載用の開口部１４０
を形成し、内層のボンディングパッド１５０を露出させ
る。

【０００４】しかしながら、図８を参照して上述した従
来の製造方法によれば、外層導体回路１３４ａ、１３４
ｂは、貼り合わせ後に孔明加工、パネル銅めっきを経て
から形成されるため、エッチングして除去しなければな
らない銅が厚いばかりでなく、めっき厚のバラツキによ
りエッチングし難く、必然的にＩＣ搭載用多層プリント
配線板の導体回路の細線化が困難となり、小型化には不
利であった。

【０００５】このため、本出願人は、特願平６−８７８
８２号にてＩＣ搭載用多層プリント配線板の製造方法を
提案した。この製造方法では、図６（Ａ）に示すよう
に、予め基板１１２Ａ、１１２Ｂに内層導体回路１１４
ａ、１１４ｂと同時に外層導体回路１３４ａ、１３４ｂ
を形成する。そして、該基板１１２Ａ、１１２ＢにＩＣ
搭載用の開口部１４０ａ、１４０ｂを形成した後、図６
（Ｂ）に示すように接着材１１８を介在させて、該外層
導体回路１３４ａ、１３４ｂが最外層面に配置されるよ
うに基板１１２Ａ、１１２Ｂを積層した後、スルーホー
ル用貫通孔１２０を削孔し、積層基板に導体被膜１２２
を配設する。その後、図６（Ｃ）に示すようにドライフ
ィルムをラミネートした後、露光、現像し、該スルーホ
ール用貫通孔１２０の開口部にエッチングレジスト１３
０を形成する。次に、図６（Ｄ）に示すようにエッチン
グを行い該エッチングレジスト１３０以外の導体被膜１
２２を除去する。最後に、エッチングレジスト１３０を
剥離した後、図６（Ｅ）に示すように、スルーホール用
貫通孔１２０の導体被膜１２２に、めっき層１３２を被
着することにより、スルーホール１２４を形成する。

【０００６】即ち、スルーホール１２４を形成する前に
あらかじめ最外層面となる導体回路１３４ａ、１３４ｂ
を形成することにより、最外層面に導体回路を形成する
エッチング工程において、図８を参照して上述した厚さ
のバラツキが大きくなるパネル銅めっきによる導体被膜
の除去を無くしている。

【０００７】しかしながら、図６を参照して述べた製造
方法においては、図６（Ｅ）に示す該スルーホール用貫
通孔１２０の導体被膜１２２に、めっき層１３２を配設
する工程にて、内層導体回路１１４ｂの露出部分である
ボンディングパッド１５０に対してもめっき層１３２が
付着し、図６（Ｅ）のＡ−Ａ断面を表す図７のように、
めっき層１３２を介して隣接するボンディングパッド１
５０間が短絡することがあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の経緯
を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課
題は、ボンディングパッドの短絡を生じさせることな
く、微細回路を形成できるＩＣ搭載用多層プリント配線
板の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１では、ＩＣを搭載するための開口部および
該開口部内にＩＣと電気的に接続されるボンディングパ
ッドが配設されてなるＩＣ搭載用多層プリント配線板の
製造方法において、複数の基板に導体回路を形成する工
程と、前記基板にＩＣを搭載するための開口部を形成す
る工程と、前記基板上に形成された前記導体回路が内外
層ともに配置されるように前記基板を積層する工程と、
前記積層した基板にスルーホール用貫通孔を削孔する工
程と、前記積層した基板に無電解めっきを施す工程と、
前記積層した基板の開口部にめっきレジストを形成する
工程と、前記スルーホール用貫通孔内壁に導体被膜を被
着することによりスルーホールを形成する工程と、前記
めっきレジストを剥離すると共に、前記積層した基板の
無電解めっきを除去する工程とを有することを技術的特
徴とする。

【００１０】上記の目的を達成するため、請求項２で
は、ＩＣを搭載するための開口部および該開口部内にＩ
Ｃと電気的に接続されるボンディングパッドが配設され
てなるＩＣ搭載用多層プリント配線板の製造方法におい
て、複数の基板に導体回路をボンディングパッドの厚み
にほぼ等しく形成する工程と、前記基板にＩＣを搭載す
るための開口部を形成する工程と、前記基板上に形成さ
れた前記導体回路が内外層ともに配置されるように前記
基板を積層する工程と、前記積層した基板にスルーホー
ル用貫通孔を削孔する工程と、前記積層した基板に無電
解めっきを施す工程と、前記積層した基板の開口部にめ
っきレジストを形成する工程と、前記スルーホール用貫
通孔内壁に導体被膜を被着することによりスルーホール
を形成する工程と、前記めっきレジストを剥離すると共
に、前記積層した基板の無電解めっきを除去する工程と
を有することを技術的特徴とする。

【００１１】請求項１及び請求項２の発明によれば、Ｉ
Ｃを搭載するための開口部および該開口部内にＩＣと電
気的に接続されるボンディングパッドが配役されてなる
ＩＣ搭載用多層プリント配線板の製造方法において、あ
らかじめ基板上に形成された導体回路１４ａ、１４ｆが
最外層面に配置されるように基板１２Ａ、１２Ｂ、１２
Ｃを積層した後、スルーホール用貫通孔２０を削孔し、
次いで前記スルーホール用貫通孔２０内にスルーホール
２４を形成する。即ち、スルーホール２４を形成する前
にあらかじめ最外層面となる導体回路１４ａ、１４ｆを
形成することにより、最外層面に導体回路を形成するエ
ッチング工程において従来方法の如き厚さのバラツキの
大きいパネル銅めっきによる導体被膜を除去する必要が
なく、均一な厚さの銅箔１１ｂのみをエッチング処理し
て外層導体回路１４ａ、１４ｆを形成することができ、
最外層面の導体回路の細線化が可能となる。

【００１２】また、請求項１の発明によれば、スルーホ
ール用貫通孔２０内にめっきによりスルーホール２４を
形成する際に、開口部４０にエッチングレジスト等に一
般的に使用される同種のドライフィルムをめっきレジス
ト３０として被せてあるため、ボンディングパッド５０
にめっきが被らなくなり、ボンディングパッド５０相互
をめっきによって短絡させることが無くなる。

【００１３】更に、請求項２の発明によれば、スルーホ
ール用貫通孔２０内にめっきによりスルーホール２４を
形成する際に、ボンディングパッド５０にめっきが被ら
ない。このため、基板１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに導体回
路（内層導体回路）１４ｃ、１４ｅを形成する時点で、
該導体回路１４ｃ、１４ｅをボンディングパッドの厚み
にほぼ等しく形成しておく。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に本発明に係るＩＣ搭載用多層
プリント配線板の製造方法の実施例を図面によって説明
する。図１（Ａ）に示すように、ガラスエポキシ樹脂板
１１ａの両面に銅箔１１ｂ、１１ｂをラミネートした銅
張積層板１１から成る基板１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを出
発材料とし、両面の銅箔１１ｂを常法に従い、パターン
状にエッチングすることにより、図１（Ｂ）に示すよう
に基板１２Ａの上面に外層導体回路となる導体回路１４
ａを、また、下面に内層導体回路となる導体回路１４ｂ
を形成する。同様に、基板１２Ｂの上下面に内層導体回
路となる導体回路１４ｃ、１４ｄを形成する。更に、基
板１２Ｃの上面に内層導体回路となる導体回路１４ｅ
を、また、下面に外層導体回路となる導体回路１４ｆを
形成する。

【００１５】本実施態様では、基板１２Ａ、１２Ｂ、１
２Ｃとしてガラスエポキシ樹脂の銅張積層板１１を用い
るが、基板材料としては、ガラスビスマレイミドトリア
ジン樹脂、ガラスポリイミド樹脂等の基板やポリエチレ
ンテレフタレート、ポリフェニルスルホン、ポイリミド
等のフィルムや射出成形基板等を使用することができ
る。

【００１６】また、導体回路の形成方法としては、テン
ティング法、半田剥離法、フルアディティブ法等の常
法、予め電解銅めっき等で導体回路を形成し、接着剤や
プリプレグに転写させる転写法等が用いることができ
る。

【００１７】引き続き、図１（Ｃ）に示すように、基板
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの略中央部に金型パンチング加
工によりＩＣ搭載用の開口部４０を設ける。この開口部
４０の形成は、金型によるパンチング加工の他にエンド
ミルによる切削加工等により行なうことができる。ま
た、開口部の穿設は、導体回路の形成前であっても形成
後であっても良い。射出成形基板の場合には、射出成形
の際に形成しておいてもよい。

【００１８】次に、図２（Ｄ）、図２（Ｅ）に示すよう
に基板１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを、予め基板１２Ａ、１
２Ｂ、１２Ｃの開口部４０に対応する開口部１８ａを設
けた接着剤１８を介して貼り合わせる。即ち、基板１２
Ａの上面にエッチングにより形成した導体回路１４ａ
と、基板１２Ｃの下面に形成した導体回路１４ｆとをＩ
Ｃ搭載用多層プリント配線板の外層導体回路として露出
させるように基板１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを積層する。
ここで、接着材としては接着シートを使用する。この接
着剤１８には、予め接着剤を印刷し、開口部をパッチン
グ加工等で形成した接着シート、又はプリプレグ等が使
われる。望ましくは、基板と同材質のものがよく、ガラ
スエポキシ樹脂板１１ａには、ガラスエポキシを浸漬さ
せたプリプレグが望ましい。また、接着剤が張り合わさ
れる導体回路には、回路の凹凸に対して十分にボイドの
まき込み無く接着させる為、接着剤塗布又は張り合わせ
前に予めソルダーレジスト２２７等の絶縁被膜により回
路表面をレベリングすると、更に良好な接着が得られ
る。

【００１９】次に、基板１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを積層
して成る積層体１２の所定位置にドリル孔明け加工によ
り図２（Ｆ）に示すようにスルーホール用貫通孔２０を
設ける。その後、図３（Ｇ）に示すように常法により積
層体１２全体にめっき触媒を付けた後、無電解銅めっき
して導体被膜２２を、０．１から５．０μｍ、好ましく
は１μｍ付着する。そして、積層体１２の両面にドライ
フィルムレジストをラミネートした後、図３（Ｈ）に示
すように露光、現像によって開口部４０のみをめっきレ
ジスト３０によりマスクし、図３（Ｉ）に示すように貫
通孔２０及び貫通孔２０の開口部の周囲に、銅めっき層
２６を少なくとも５〜４０μｍ、好ましくは２０μｍ厚
付けする。即ち、少なくともスルーホール用貫通孔２０
内壁の導体被膜の厚さを５から４０μｍとしてスルーホ
ール２４を完成する。この後、めっきレジスト３０を水
酸化カリウム又は水酸化ナトリウム等により剥膜除去す
る。そして、図３（Ｊ）に示すようにエッチングにより
不要な導体被膜２２を除去する。

【００２０】この方法では、スルーホール２４完成後
に、開口部４０に設けられためっきレジスト３０を除去
し、開口部４０内の導体被膜２２をエッチングにより除
去する。その後、特願平６−２９３９０７号にて、チオ
硫酸ナトリウム等のチオ硫酸塩やチオシアン酸塩あるい
はシアン化合物等の表面処理によって開示されるよう
に、基板表面に残存しているめっき触媒が除去されるた
め、回路間（例えば、ボンディングパッド５０間）にお
けるめっき触媒の残存に起因する絶縁不良が起き難い。

【００２１】なお、スルーホール用貫通孔２０を削孔し
た積層体１２に形成される導体被膜２２の厚さが０．１
から５．０μｍの範囲内であることが好ましい理由は、
導体被膜の厚さが０．１より薄いとめっきレジスト３０
形成後の表面処理工程において、スルーホール２４の側
壁面の導体被膜とスルーホールのランド部の導体被膜と
の接続部が剥がれる危険性があり、５μｍより厚いと、
エッチング工程において、ＩＣ搭載用開口部４０の側壁
面や基板の接着界面にエッチング残りが発生したり、必
要以上のエッチングによって導体被膜の厚みや形状を損
ねる危険性があるからであり、より好ましい膜厚は１か
ら３μｍの範囲内である。

【００２２】なお、導体被膜２２の形成方法としては、
基板全体に０．１乃至５μｍの厚みの無電解銅めっきを
施しても、０．１μｍ程度の無電解銅めっきを施した後
に、電解銅めっきによって厚みを調節してもよい。

【００２３】めっきレジスト３０の形成方法としては、
上述したドライフィルムのラミネート以外にも、液体レ
ジストの塗布、ロールコーティング、カーテンコーティ
ング、印刷、さらには電着レジスト等の方法を適用する
ことができる。

【００２４】図１〜図３を参照して上述したように導体
回路を形成した後に、図４（Ｋ）に示すようにＩＣと電
気的に接続されるボンディングパッド５０及び外部端
子、チップ部品実装部を除いてソルダーマスクレジスト
３６で保護を行う。

【００２５】引き続き、ボンディングパッド５０上にニ
ッケル−金めっき又は銀めっき（図示せず）を施す。こ
れは、後述するようにＩＣ５２とボンディングパッド５
０とを金又はアルミワイヤーでワイヤーボンディングす
る際の接続を容易にするためである。なお、ＴＡＢ実装
やフリップチップ実装する場合には、半田めっきを施
す。

【００２６】次に、図４（Ｌ）に示すように外部リ一ド
ピン４２をスルーホール２４に半田付けすることにより
取り付ける。本実施態様では、ＩＣ搭載用多層プリント
配線板をマザーボードに実装するに際して、スルーホー
ル実装する。なお、スルーホール実装ではなく、表面実
装する場合には、チップキャリアと同様に実装用パッド
が基板の外周付近に配役される。また、マルチチップモ
ジュールの様な形態を成す場合には、コネクター接続端
子が設けられる。

【００２７】本実施態様では、発熱量の大きいＩＣを用
いるため、図４（Ｌ）に示すように開口部４０の裏面側
からヒートシンク４６を取り付けて、ヒートシンク４６
に直接ＩＣ５２を搭載する。その後、図４（Ｍ）に示す
ように該ＩＣの入出力端子５２ａとボンディングパッド
５０との間をボンディングワイヤー５４にて接続する。
なお、この実施態様では、発熱量の大きいＩＣ５２を用
いるため、開口部４０の裏面側にヒートシンク４６を配
設したが、ＩＣの発熱量が小さいときには、図５に示す
ように最下層の基板１２ＣにＩＣ載置用の凹部４０ａを
設け、該凹部４０ａにＩＣ５４を収容することも可能で
ある。

【００２８】上記製造方法によれば、図１（Ｂ）に示す
ように予め各々の基板１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの両面に
導体回路１４ａ〜１４ｆをエッチングで形成しているた
め、ＩＣ搭載用多層プリント配線板の外層導体回路１４
ａ、１４ｆを微細に形成できる。また、図３（Ｈ）に示
すように開口部４０をめっきレジスト３０により塞いで
あるため、スルーホール用貫通孔２０の導体被膜２２上
に、めっき層３２を配設する工程にて、内層導体回路１
４ｃ、１４ｅの露出部分であるボンディングパッド５０
に対してめっきが付着せず、図７を参照して上述した従
来技術のようにめっき層を介して隣接するボンディング
パッド５０間が短絡することが無くなる。

【００２９】上述した実施態様では、図３（Ｇ）に示す
ように積層体１２全体に導電被膜２２を被着した後、図
３（Ｈ）に示すように開口部４０をめっきレジスト３０
にて塞いだ。ここで、導電被膜２２を被着する代わり
に、開口部４０をめっきレジスト３０にて塞いだ後に、
めっき触媒を付着させ、スルーホール用貫通孔２０内に
無電解めっきにより導体被膜を付着してスルーホールを
形成することも可能である。ここで、めっき触媒として
はパラジウム系、あるいは、有機導電性ポリマーを用い
ることができ、貫通孔２０内の導体被膜は、無電解めっ
きのみで厚付けしても、無電解めっきで薄付けして後に
電解めっきで厚付けしても、あるいは、直接電解めっき
で厚付けしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明のＩＣ搭載用多層プリント配線板
の製造方法においては、予め銅箔の状態で各々の基板の
両面に導体回路を形成しておくことにより、微細回路を
安定して形成できる。また、開口部をめっきレジストに
より塞いであるため、スルーホール用貫通孔の導体被膜
にめっき層を配設する工程にて、導体回路の露出部分で
あるボンディングパッドに対してもめっきが付着せず、
めっき層を介して隣接するボンディングパッド間が短絡
しなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様に係るＩＣ搭載用多層プリン
ト配線板の製造方法を示す工程概略図である。

【図２】本発明の実施態様に係るＩＣ搭載用多層プリン
ト配線板の製造方法を示す工程概略図である。

【図３】本発明の実施態様に係るＩＣ搭載用多層プリン
ト配線板の製造方法を示す工程概略図である。

【図４】本発明の実施態様に係るＩＣ搭載用多層プリン
ト配線板の製造方法を示す工程概略図である。

【図５】図１乃至図４に示す実施態様の改変例に係るＩ
Ｃ搭載用多層プリント配線板の横断面図である。

【図６】先行技術のＩＣ搭載用多層プリント配線板の製
造方法を示す工程概略図である。

【図７】図６（Ｅ）のＡ−Ａ線の断面図である。

【図８】従来技術のＩＣ搭載用多層プリント配線板の製
造方法を示す工程概略図である。

【符号の説明】

１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ 基板 １４ａ〜１４ｆ 導体回路 １８ 接着剤 ２０ 貫通孔 ２２ 導体被膜 ２４ スルーホール ３０ めっきレジスト ４０ 開口部 ５０ ボンディングパッド ５２ ＩＣ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 基普 岐阜県大垣市河間町３丁目200番地 イビ デン株式会社河間工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＩＣを搭載するための開口部および該開
   口部内にＩＣと電気的に接続されるボンディングパッド
   が配設されてなるＩＣ搭載用多層プリント配線板の製造
   方法において、 複数の基板に導体回路を形成する工程と、 前記基板にＩＣを搭載するための開口部を形成する工程
   と、 前記基板上に形成された前記導体回路が内外層ともに配
   置されるように前記基板を積層する工程と、 前記積層した基板にスルーホール用貫通孔を削孔する工
   程と、 前記積層した基板に無電解めっきを施す工程と、 前記積層した基板の開口部にめっきレジストを形成する
   工程と、 前記スルーホール用貫通孔内壁に導体被膜を被着するこ
   とによりスルーホールを形成する工程と、 前記めっきレジストを剥離すると共に、前記積層した基
   板の無電解めっきを除去する工程とを有することを特徴
   とするＩＣ搭載用多層プリント配線板の製造方法。
2. 【請求項２】 ＩＣを搭載するための開口部および該開
   口部内にＩＣと電気的に接続されるボンディングパッド
   が配設されてなるＩＣ搭載用多層プリント配線板の製造
   方法において、 複数の基板に導体回路をボンディングパッドの厚みにほ
   ぼ等しく形成する工程と、 前記基板にＩＣを搭載するための開口部を形成する工程
   と、 前記基板上に形成された前記導体回路が内外層ともに配
   置されるように前記基板を積層する工程と、 前記積層した基板にスルーホール用貫通孔を削孔する工
   程と、 前記積層した基板に無電解めっきを施す工程と、 前記積層した基板の開口部にめっきレジストを形成する
   工程と、 前記スルーホール用貫通孔内壁に導体被膜を被着するこ
   とによりスルーホールを形成する工程と、 前記めっきレジストを剥離すると共に、前記積層した基
   板の無電解めっきを除去する工程とを有することを特徴
   とするＩＣ搭載用多層プリント配線板の製造方法。