JPH10335819A - ビルドアップ型多層配線基板及びその検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁層と金属メッキ層との密着強度を、生産
性を損なわず高精度に測定可能とする。 【解決手段】 回路パターン７が形成された絶縁基板２
の主面上に、絶縁層９を介して金属メッキ層を形成する
とともにこの金属メッキ層によって層回路パターン１０
を形成してなる多数の回路パターン層８が順次積層され
て形成される。回路パターン層８の形成領域を除く他の
領域１ａには、層回路パターン９を形成する金属メッキ
層の絶縁層９に対する引剥し強度測定用のパターン部６
が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁基板上に多数
の回路パターン層を順次積層形成してなるビルドアップ
型多層配線基板及びその検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】配線基板においては、電子機器等の小型
化、高容量化等に伴って、配線基板上に多数層の回路パ
ターンを形成する多層化が図られている。多層配線基板
は、一般に銅張基板にエッチング処理を施して回路パタ
ーン等の導体部を形成した個別配線基板をプリプレグを
介して多数枚積層するとともに、各層を構成する個別配
線基板の所定の回路パターンをスルーホールを介して適
宜電気的に接続して構成されている。かかる組立型多層
配線基板は、配線密度の向上とともに全ての接続回路が
内部に構成されることによってシールド性の向上が図ら
れるとともに、表面に放熱手段の実装が可能とされる等
の特徴を有している。

【０００３】一方、多層配線基板においては、例えば高
密度集積回路の相互接続用等のためにさらに高配線密度
化が要求されており、ビルドアップ型多層配線基板が注
目されている。このビルドアップ型多層配線基板は、例
えば絶縁基板の主面に銅箔を接合した銅張基板に、エッ
チング加工を施して基板回路パターンを形成し、この基
板回路パターン上に複数の回路パターン層を順次積層形
成してなる。

【０００４】各回路パターン層は、例えば基板回路パタ
ーン或いは下層の層回路パターンの表面に感光レジスト
を塗布して絶縁層を形成し、さらにこの絶縁層を層回路
パターンに対応して適宜感光処理するとともにレーザ加
工によって穴明けを行った後、無電解メッキ等を施して
その表面に層回路パターンを構成する導体層を形成する
とともに内層や表面層に適宜のビアホールを形成してな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ビルドアッ
プ型多層配線基板は、上述したように絶縁層上に金属メ
ッキ層を形成し、この金属メッキ層によって層回路パタ
ーンを形成して回路パターン層を構成することからこれ
ら絶縁層と金属メッキ層との密着強度が充分に保持され
なければならない。ビルドアップ型多層配線基板は、絶
縁層と金属メッキ層との密着強度が不充分であると、層
回路パターンの剥離によって断線等が発生したり、搭載
した部品が落下するといった問題が生じる。また、ビル
ドアップ型多層配線基板は、絶縁層と金属メッキ層との
密着強度が不充分である場合に部品等を実装する際の加
熱処理によって層回路パターンが絶縁層から浮き上が
る、いわゆるふくれ現象が発生する。

【０００６】ビルドアップ型多層配線基板においては、
上述したように絶縁層と金属メッキ層とが充分かつ安定
した密着強度を有して形成されることが極めて重要であ
る。このため、ビルドアップ型多層配線基板において
は、例えば絶縁層の表面に紫外線の照射、サンドブラス
ト加工等の化学的、機械的処理を施こして粗面に構成す
ることにより、絶縁層に対する金属メッキ層の密着強度
を向上させる対策が講じられている。ビルドアップ型多
層配線基板は、この絶縁層の表面処理の際のバラツキ等
によって絶縁層と金属メッキ層との密着強度にバラツキ
が生じる。なお、このバラツキは、同一基板において
も、回路パターン層の形成箇所が異なる場合においてそ
れぞれ発生する。ビルドアップ型多層配線基板は、かか
るバラツキ等について充分な管理が必要である。

【０００７】ビルドアップ型多層配線基板は、絶縁層と
金属メッキ層との密着強度を管理して高精度で品質が安
定した製品を提供するために、一般にその製造工程にお
いて金属メッキ層によって形成される層回路パターンに
対する引剥し強度検査が実施される。従来、この引剥し
強度検査は、製造工程中から適宜の割合で製品基板を抜
き取って、その層回路パターンの一部を対象として実施
されていた。

【０００８】引剥し強度検査は、検査仕様から、１０ｍ
ｍ幅の測定片を対象とすることが最適であるが、１０ｍ
ｍ幅の層回路パターンを有していない製品基板について
は測定値の換算を行わなければならない。また、引剥し
強度検査は、面内バラツキを考慮して、製品基板に対し
て複数箇所を対象として測定を行う必要があるが、製品
仕様によっては同一形態の層回路パターンを選択するこ
とが困難である。さらに、引剥し強度検査は、表面に絶
縁層が形成された層回路パターンを検査対象とした場合
に、絶縁層を有しない層回路パターンと同じ測定値を得
たとしても実質的にその引剥し強度に差異が生じて正確
な測定値が得られないといった問題がある。

【０００９】また、かかる引剥し強度検査は、製品基板
を対象として実施される破壊検査であることから、生産
性に影響を及ぼすことになる。引剥し強度検査は、特に
製品基板が極めて高価であったり特殊な仕様であり、充
分なサンプル数が確保できない場合には、高精度の検査
を実施することができないといった問題点があった。

【００１０】したがって、本発明は、絶縁層と金属メッ
キ層の密着強度が、生産性を損なわずに高精度に測定さ
れることによって高精度で品質が安定したビルドアップ
型多層配線基板を提供することを目的に提案されたもの
である。また、本発明は、絶縁層と金属メッキ層との密
着強度の検査を、生産性に影響を与えず高精度に実施し
得るようにしたビルドアップ型多層配線基板の検査方法
を提供することを目的に提案されたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明にかかるビルドアップ型多層配線基板は、回路パター
ン層の形成領域を除く他の領域に位置して、層回路パタ
ーンを形成する金属メッキ層の絶縁層に対する引剥し強
度測定用パターン部を形成してなる。また、ビルドアッ
プ型多層配線基板は、引剥し強度測定用パターン部が同
一面内の複数の領域に形成される。

【００１２】以上のように構成された本発明に係るビル
ドアップ型多層配線基板によれば、例えば層回路パター
ンを形成するためのスクリーン版の変更等の対応によっ
て工程の変更や製造設備の変更等を行うこと無く、形成
された引剥し強度測定用パターン部を対象として、絶縁
層と金属メッキ層との密着強度が高精度にかつ簡単に測
定される。ビルドアップ型多層配線基板は、製品が破壊
されること無く絶縁層と金属メッキ層との密着強度の測
定が行われることから生産性が保持されかつ品質が安定
し信頼性の向上が図られる。

【００１３】また、上述した目的を達成する本発明にか
かるビルドアップ型多層配線基板の検査方法によれば、
回路パターン層の形成領域を除く他の領域に位置して、
層回路パターンを形成する金属メッキ層の絶縁層に対す
る引剥し強度測定用パターン部が形成されたビルドアッ
プ型多層配線基板を検査対象とすることから、生産性を
損なうことなく絶縁層と金属メッキ層との密着強度を高
精度に測定することが可能とされ、高品質で信頼性の高
いビルドアップ型多層配線基板の製造を可能とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。実施の形態として図
１に示したビルドアップ型多層配線基板（以下、単に多
層配線基板と略称する。）１は、１枚の絶縁基板２上に
６個の製品ビルドアップ型多層配線基板３ａ乃至製品ビ
ルドアップ型多層配線基板３ｆ（以下、単に製品配線基
板部３と略称、総称する。）が一体に形成してなる多数
個取り多層配線基板である。これら各製品配線基板部３
は、その表面に集積回路等の電子部品が搭載されるとと
もに、後工程において位置決め穴４及び切離溝５を介し
てそれぞれ１個ずつに切断されて分離される。

【００１５】多層配線基板１には、製品配線基板部３が
形成されない外周領域部１ａに位置して、詳細を後述す
る第１の引剥し強度測定用パターン部６ａ乃至第４の引
剥し強度測定用パターン部６ｄ（以下、測定用パターン
部６と略称、総称する。）がそれぞれ形成されている。
各測定用パターン部６は、図１に示すように、それぞれ
同一形状の矩形を呈しており、多層配線基板１の四隅に
位置して交互に直交する向きで形成されている。したが
って、多層配線基板１は、後述するようにこれら測定用
パターン部６を対象とした引剥し強度検査による絶縁層
と金属メッキ層との密着強度の測定を行うことによっ
て、密着強度の面内バラツキの測定も可能とする。

【００１６】多層配線基板１は、図２に示すように、絶
縁基板２の主面に形成された基板回路パターン７上にｎ
層の層回路パターン層８ａ乃至層回路パターン層８ｎを
順次積層して形成されてなり、その基本的な構成を従来
の多層配線基板と同様としている。したがって、多層配
線基板１は、従来の多層配線基板と同一の製造工程、同
一の設備によって製造される。すなわち、多層配線基板
１は、例えば紙やガラス繊維等を素材としてエポキシ樹
脂やフェノール樹脂を浸潤させて加圧固化してなる絶縁
基板或いはポリイミド等の高耐熱樹脂・ガラス基板等の
絶縁基板の主面に銅箔層を形成してなる銅張絶縁基板２
を基材とする。銅張絶縁基板２には、例えば銅箔層の表
面にスクリーン印刷やオフセット印刷等により感光レジ
ストが塗布され、この感光レジストを露光、現像した後
にエッチング処理を施すことにより所定の基板回路パタ
ーン７が形成される。

【００１７】多層配線基板１には、この基板回路パター
ン７を被覆して、その表面の全面に絶縁レジストが塗布
されることにより第１の回路パターン層８ａを構成する
第１の絶縁層９ａが形成される。そして、この第１の絶
縁層９ａには、レーザ加工によって穴明けが行われ、さ
らに無電解メッキ等が施されることによってその表面及
び穴部分に導体性の金属メッキ層が形成される。金属メ
ッキ層には、その表面にスクリーン印刷やオフセット印
刷等により感光レジストが塗布されるとともに、この感
光レジストを露光、現像した後にエッチング処理が施さ
れる。金属メッキ層は、これによって第１の回路パター
ン層８ａを構成する第１の層回路パターン１０ａを形成
する。多層配線基板１は、順次この工程を繰り返すこと
によって、絶縁基板２上にｎ層の回路パターン層を積層
形成する。

【００１８】多層配線基板１には、上述したように無電
解メッキを施す際に、レーザ加工によって絶縁層９に形
成された穴に金属メッキ層が形成される。多層配線基板
１には、図２に示すように、金属メッキ層を介して下層
の層回路パターンと上層の層回路パターンとを適宜電気
的に接続するビアホール１１が形成される。

【００１９】多層配線基板１には、表面層を構成する第
ｎの回路パターン層８ｎの第ｎの絶縁層９ｎ上に、各製
品配線基板部３に対応して第ｎの層回路パターン１０ｎ
が形成される。多層配線基板１は、第ｎの絶縁層９ｎを
形成した後、その表面に第ｎの層回路パターン１０ｎを
形成する際に、外周領域部１ａに測定用パターン部６を
形成するスクリーン版が用いられる。多層配線基板１に
は、これによってその外周領域部１ａに位置して第ｎの
絶縁層９ｎ上に複数個の測定用パターン部６が形成され
る。

【００２０】以上のように構成された多層配線基板１
は、外周領域部１ａに形成した測定用パターン部６を用
いて、引剥し強度検査装置によって第ｎの回路パターン
層８ｎを構成する第ｎの絶縁層９ｎと第ｎの層回路パタ
ーン１０ｎとの引剥し強度が測定される。引剥し強度検
査装置は、クロスヘッド速度が２５ｍｍ／ｍｉｎ乃至５
０ｍｍ／ｍｉｎの範囲で一定に保持されるとともに、引
剥し荷重が容量の１５％乃至８５％に相当する仕様を有
するものが用いられる。また、引剥し強度検査装置は、
測定用パターン部６を第ｎの絶縁層９ｎから引き剥がし
て引剥し強度を測定する際に、治具によってこの測定用
パターン部６が第ｎの絶縁層９ｎに対する引剥し方向を
９０°に保持される。

【００２１】各測定用パターン部６は、図３に示に示す
ように、それぞれ長さＬ１が１００ｍｍ、幅Ｗ１が１０
ｍｍの矩形片によって構成されている。これら測定用パ
ターン部６は、測定用ピース２０として外周部に絶縁基
板２を残して基板カッターによって多層配線基板１から
裁断される。測定用ピース２０は、それぞれ長さＬ２が
１２０ｍｍ、幅Ｗ２が１５ｍｍの矩形片として構成され
る。

【００２２】引剥し強度検査装置によって、上述した測
定用ピース２０を対象とした引剥し強度の測定と、多層
配線基板の回路パターンを直接対象とした引剥し強度の
測定とを、サンプル数２０によって比較した。なお、多
層配線基板の回路パターンを直接対象とした引剥し強度
の測定は、幅が２．５ｍｍの部分を対象とした。

【００２３】測定用ピース２０を対象とした引剥し強度
の測定結果は、引剥し強度の値が平均１２５０ｇ／１０
ｍｍＷ，分散δ１．４であり、測定に要した時間が約３
０分であった。また、多層配線基板の回路パターンを直
接対象とした引剥し強度の測定結果では、引剥し強度の
値が平均１１１０ｇ／１０ｍｍＷ，分散δ２．５であ
り、測定に要した時間が約３時間であった。なお、引剥
し強度については、１０ｍｍに換算するために、実測値
に対して４を乗じて算出した。

【００２４】以上のように、多層配線基板１によれば、
測定用パターン部６を介して絶縁層に対する金属メッキ
層の密着強度の測定を行うことによって、検査時間を短
縮して高精度の測定が可能となる。また、多層配線基板
１によれば、製品配線基板部３に対して何ら影響を及ぼ
すことが無いので、生産性を損ねることも無い。さら
に、多層配線基板１によれば、各測定用パターン部６に
よって同一面内における多数箇所を測定して絶縁層に対
する金属メッキ層の密着強度の面内バラツキも測定され
ることから、検査精度が向上される。

【００２５】なお、多層配線基板１は、上述した引剥し
強度の測定ばかりでなく、例えば製造工程中に所定の引
剥し荷重を負荷する検査装置を設置し、測定用パターン
部６を対象として絶縁層に対する金属メッキ層の密着強
度検査を実施することも可能とする。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、回路パターンを形成する金属メッキ層と絶縁層と
の密着強度を、新規設備の導入や工程変更等を不要とし
て製品を破壊すること無く極めて簡単にかつ高精度に測
定することが可能とされることから、生産性が保持され
かつ品質の安定と信頼性の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態として示すビルドアップ型
多層配線基板の平面図である。

【図２】同ビルドアップ型多層配線基板の構成を模式的
に示した要部縦断面図である。

【図３】同ビルドアップ型多層配線基板に形成された測
定用パターン部による測定用ピースの平面図である。

【符号の説明】

１ 多層配線基板（ビルドアップ型多層配線基板）、２
絶縁基板、３ 製品配線基板部（製品ビルドアップ型
多層配線基板）、６ 測定用パターン部（引剥し強度測
定用パターン部）、７ 基板回路パターン、８ 回路パ
ターン層、９絶縁層、１０ 層回路パターン、１１ ビ
アホール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路パターンが形成された絶縁基板の主
   面上に、それぞれ絶縁層を介して金属メッキ層を形成す
   るとともにこの金属メッキ層によって層回路パターンを
   形成してなる多数の回路パターン層が順次積層されて構
   成されたビルドアップ型多層配線基板において、 上記回路パターン層の形成領域を除く他の領域に位置し
   て、上記層回路パターンを形成する金属メッキ層の上記
   絶縁層に対する引剥し強度の測定に用いる引剥し強度測
   定用パターン部が形成されたことを特徴とするビルドア
   ップ型多層配線基板。
2. 【請求項２】 上記引剥し強度測定用パターン部は、同
   一面内の複数の領域に形成されることを特徴とする請求
   項１に記載のビルドアップ型多層配線基板。
3. 【請求項３】 回路パターンが形成された絶縁基板の主
   面上に、それぞれ絶縁層を介して金属メッキ層を形成す
   るとともにこの金属メッキ層によって層回路パターンを
   形成してなる多数の回路パターン層が順次積層されて構
   成されたビルドアップ型多層配線基板を検査対象とし、 上記ビルドアップ型多層配線基板の回路パターン層形成
   領域を除く他の領域に位置して形成された引剥し強度測
   定用パターン部を対象として上記金属メッキ層の上記絶
   縁層に対する引剥し強度を測定するによって、上記層回
   路パターン部を形成する金属メッキ層の上記絶縁層に対
   する引剥し強度を測定することを特徴とするビルドアッ
   プ型多層配線基板の検査方法。
4. 【請求項４】 上記ビルドアップ型多層配線基板には、
   上記引剥し強度測定用パターン部が複数の領域に形成さ
   れ、 これら各引剥し強度測定用パターン部に対して、それぞ
   れ絶縁層に対する引剥し強度を測定することによって、
   引剥し強度の面内バラツキを測定することを特徴とする
   請求項３に記載のビルドアップ型多層配線基板の検査方
   法。