JPH1126941A - 多層配線基板の製造方法 - Google Patents

多層配線基板の製造方法

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JPH1126941A
JPH1126941A JP17981597A JP17981597A JPH1126941A JP H1126941 A JPH1126941 A JP H1126941A JP 17981597 A JP17981597 A JP 17981597A JP 17981597 A JP17981597 A JP 17981597A JP H1126941 A JPH1126941 A JP H1126941A
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孝昭 小泉
Takao Ito
隆夫 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層する第2の配線パターンと基板上の第1
の配線パターンとを接続する導通孔を良好な形状に形成
し、高信頼性を有する多層配線基板を提供する。 【解決手段】 第1の配線パターン4が形成された基板
10に、第1の配線パターン4を覆って絶縁層1を形成
する工程と、絶縁層1上に全面に導体層6を形成する工
程と、第1の配線パターン4上にある導体層6を除去し
て開口部7を形成する工程と、開口部7より第1の配線
パターン4を臨むように絶縁層1を除去して導通孔を穿
設する工程と、絶縁層1に開口部7周囲にある導体層6
を残して第2の配線パターンを形成する工程と、導通孔
に第1の配線パターン4と第2の配線パターンとをめっ
き等により接続する接続層を形成する工程とを有し、導
通孔を穿設する工程はレーザビームを用いるものであ
り、開口部径ФB がレーザビーム径ФL より大径とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は多層配線基板の製造
方法に関し、さらに詳しくは、第1の配線パターンが形
成された基板上に、さらに第2の配線パターンを形成す
る場合において、第1の配線パターンと第2の配線パタ
ーンとを接続するために形成される導通孔の穿設方法に
特徴を有する多層配線基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】配線基板を複数層重ねて形成される多層
配線基板の製造方法として、全層一括に積層する方法
と、配線の出来上がった基板の上に積層または樹脂コー
ティングなどにより、順次配線パターンを重ねていく、
いわゆるビルドアップ工法とがある。
【0003】このビルドアップ工法により製造された多
層配線基板の1例について、多層配線基板の概略断面図
である図3を参照して説明する。第1の配線パターン4
が形成された基板10上に絶縁層1が形成され、絶縁層
1上に第2の配線パターン2が形成されている。さらに
第1の配線パターンと第2の配線パターンとを接続する
ための導通孔3が穿設され、この導通孔3には、第1の
配線パターンと第2の配線パターンとを接続する接続層
5が形成されている。本発明はこの導通孔3の穿設に関
わるものであり、導通孔3はバイアホールとも呼ばれて
いる。
【0004】以下、多層配線基板の従来の製造方法につ
いて、導通孔3の概略断面図である図4(a)〜図5
(f)を参照して説明する。
【0005】先ず、図4(a)に示したように、第1の
配線パターン4が形成された基板10上に絶縁層1を形
成し、その上に導体層6を形成する。絶縁層1は、ポリ
イミド、ポリエステル、エポキシ、ビスマレイミドトリ
アジンのうちのいずれか1種を含む樹脂を積層およびコ
ーティングするいずれかの方法で形成される。導体層6
は、 Al、Cu、AgおよびAuのいずれか1種を含
み、めっき膜形成、および真空成膜のいずれかの方法に
より形成される。導体層6を形成する場合、絶縁層1と
の密着性の確保のため絶縁層1の表面の粗化や特別の処
理が必要とされる。この密着強度としては部品実装を行
う上で少なくとも500g/cm以上の値が必要であ
り、例えば銅めっき膜を導体層6としたエポキシ系樹脂
の絶縁層1を形成した場合、絶縁層1を過マンガン酸で
処理すること等により達成される。
【0006】次に、図4(b)に示したように、第1の
配線パターン4上にある導体層6を、例えばフォトエッ
チングにより除去して開口部7を形成する。従来、導通
孔を穿設する工程では、特公平4−3676号公報およ
び特公平4−47999号公報に記載された事例のよう
に、レーザビームが用いられており、この開口部径ФB
は、レーザビ−ムの径より小径にし、導体層6の開口部
7をマスクとして導通孔3を穿設していた。
【0007】次に、図4(c)に示したように、開口部
径ФB よりも大径なレーザビーム径ФL のレーザビ−ム
を照射し、基板10の第1の配線パターン4が臨んで見
えるまで絶縁層1を除去して、図5(d)に示したよう
な導通孔3を穿設する。
【0008】次に、図5(e)に示したように、導通孔
3にめっき膜等の接続層5を形成して導体層6と、第1
の配線パターン4とを接続した後、図5(f)に示した
ように、フォトエッチング等により導体層6をパターニ
ングして、第2の配線パターン2を形成して完成する。
【0009】図5(d)〜図5(f)に示したように、
従来、この開口部径ФB の所望の径に対して、レーザビ
ーム径ФL は0.01mm〜0.05mm大径であり、
例えば開口部径ФB を0.1mmとした場合は、レーザ
ビーム径ФL は0.12mとして導通孔3を穿設してい
た。このためレーザビームは、開口部7の周縁で回折さ
れ拡散し、開口部径ФB よりも大きく絶縁層1を抉って
孔形状を悪くし、開口部7の周縁の導体層6が庇6aの
ようになっていた。この状態のままで、導通孔3の内面
にめっき膜等の接続層5を形成すると、電流が庇6aに
集中し、庇6aの部分に接続層5が厚く形成され、導通
孔3の内面に接続層5がわずかしか形成されない虞れが
あり、第1の配線パターン4と第2の配線パタ−ン2と
の接続の信頼性に著しい問題を生じる虞れがあった。し
たがって、この庇6aを溶解処理や研磨処理等で除去す
る工程が必要であったが、特に多数の小径の導通孔3を
穿設して多層配線基板を製造する場合において、庇6a
を完全に除去することは非常に困難であった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、多層配線基
板のかかる問題に鑑み、第1の配線パターンが形成され
た基板にさらに第2の配線パターンを形成する多層配線
基板の製造工程において、積層された絶縁層と導体層と
の層間密着強度を保ち、かつ、第1の配線パターンと第
2の配線パターンとを接続するための導通孔形状を良好
にして、高性能を有する多層配線基板の製造方法を提供
することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明の多層配線基板の製造方法では、少
なくとも一方の面に第1の配線パターンが形成された基
板に、第1の配線パターンを覆って、絶縁層を形成する
工程と、絶縁層上に全面に導体層を形成する工程と、第
1の配線パターン上にある導体層を、フォトエッチング
法等により除去して開口部を形成する工程と、開口部よ
り第1の配線パターンを臨むように絶縁層を除去して導
通孔を穿設する工程と、導通孔に、めっきおよび真空成
膜のいずれかの方法により接続層を形成する工程と、絶
縁層に、開口部周囲にある導体層を残して、フォトエッ
チング法等により第2の配線パターンを形成する工程と
を有し、導通孔を穿設する工程は、レーザビームを用い
るものであり、開口部の径がレーザビームの径より大で
あることを特徴とする。
【0012】請求項2の発明の多層配線基板の製造方法
では、少なくとも一方の面に第1の配線パターンが形成
された基板に、第1の配線パターンを覆って、絶縁層上
に銅箔等の導体層が形成された積層基板を絶縁層側から
接合する工程と、第1の配線パターン上にある導体層
を、フォトエッチング法等により除去して開口部を形成
する工程と、開口部より第1の配線パターンを臨むよう
に絶縁層を除去して導通孔を穿設する工程と、導通孔
に、めっきおよび真空成膜のいずれかの方法により接続
層を形成する工程と、絶縁層に、開口部周囲にある導体
層を残して、フォトエッチング法等により第2の配線パ
ターンを形成する工程とを有し、導通孔を穿設する工程
は、レーザビームを用いるものであり、開口部の径がレ
ーザビームの径より大であることを特徴とする。
【0013】そして、請求項1または請求項2の発明に
おける望ましい実施態様は、レーザビームの径をФL
したとき、開口部の径が、(ФL +0.005)mm以
上、(ФL +0.2)mm以下である。
【0014】導体層および接続層は、少なくともAl、
Cu、Ag、およびAuのうちの何れか1種を含み、め
っきおよび真空成膜のいずれかの方法によることが有効
である。絶縁層は、少なくともポリイミド、ポリエステ
ル、エポキシ、ビスマレイドトリアジンのうちの何れか
1種を含む樹脂であることが有効である。
【0015】基板は、複数の配線パターンが形成された
多層配線基板であっても良い。また、基板の両面に絶縁
層および導体層を複数層積層して形成する場合にも適用
できる。
【0016】上述した手段によれば、導体層に形成する
開口部の径をレーザビームの径よりも大とすることによ
り、レーザビームの開口部周縁における回折を発生させ
る虞れがなく、回折による悪影響を防止することができ
る。従って、第1の配線パターンと第2の配線パターン
とを接続する導通孔のレーザビームによる穿設工程にお
いて、導通孔を良好な孔形状に形成することができる。
また、第1の配線パターンと第2の配線パターンとを確
実に接続することができ、高信頼性を有する配線基板と
することができる。また、絶縁層上に銅箔等の導体層を
形成した積層基板を、絶縁層側から第1の配線パターン
が形成された基板に接合する場合には、導体層と絶縁層
との密着強度をより確実にすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な多層配線
基板の製造工程の1例について、導通孔の概略断面図で
ある図1(a)〜図2(f)を参照して説明する。
【0018】先ず、図1(a)に示したように、第1の
配線パターン4が形成された基板10上に、絶縁層1を
形成し、その上に導体層6を形成する。絶縁層1は、ポ
リイミド、ポリエステル、エポキシ、ビスマレイドトリ
アジンのうちのいずれか1種を含む樹脂を積層およびコ
ーティングするいずれかの方法で形成することができ
る。導体層6は、Al、Cu、AgおよびAuのいずれ
か1種を含み、めっき膜形成および真空成膜のいずれか
の方法により形成することができる。導体層6を形成す
る場合、絶縁層1との密着性の確保のため絶縁層1の表
面の粗化や特別の処理を必要とするが、本発明の事例で
は過マンガン酸処理により、絶縁層1と導体層6との密
着強度は800g/cm以上であった。
【0019】次に、図1(b)に示したように、導通孔
3を穿設する位置にある導体層6を、フォトエッチング
等により除去して、開口部7を形成する。この場合、図
1(c)に示すように、レーザビーム径をФL とする
と、開口部径ФB は、例えば(ФL +0.005)mm
〜(ФL +0.2)mmの範囲が望ましい。例えばレー
ザビーム径ФL を0.1mmとすると、開口部径Ф
B は、0.02mm大径の1.02mmとする。
【0020】次に、図1(c)に示したように、開口部
径ФB よりも小径なレーザビーム径ФL のレーザビ−ム
を照射し、基板10の第1の配線パターン4を臨んで見
えるまで絶縁層1を除去して、導通孔3を穿設する。こ
の結果、図2(d)に示すように、レーザビームの開口
部7の周縁の回折による拡散を防止しつつ、開口部7の
周縁の導体層6に庇を形成することなく、開口部径ФB
とほぼ同径の円筒状に絶縁層1を除去して、好ましい形
状の導通孔3を得ることができた。
【0021】次に、図2(e)に示したようにように、
例えばCuめっき膜等の接続層5を形成し、導体層6と
第1の配線パターン4とを接続した後、図2(f)に示
すようなフォトエッチング等により導体層6をパターニ
ングし、第2の配線パターン2を形成して完成する。
【0022】図2(d)および図2(e)に示したよう
に、導通孔3の形状は、従来の技術で図5(d)を参照
した事例のような、開口部7の周縁の導体層6に庇6a
が形成されることがなく、導通孔3の内面に、めっき膜
等による均一な接続層5を形成することができた。
【0023】また、図1(a)に示したような、第1の
配線パターンが形成された基板10上に、絶縁層1を形
成し、その上に導体層6を形成する工程の代わりに、ポ
リイミド、ポリエステル、エポキシ、ビスマレイドトリ
アジンのうちの何れか1種を含む樹脂の絶縁層1上に、
銅箔などの導体層6を形成した積層基板を絶縁層1側か
ら基板10上に、例えば熱プレス工法等により形成する
工程であっても良い。この場合においても、絶縁層1と
基板10を接合した後の工程は、図1(b)〜図2
(f)を参照して説明した事例と同様であり、重複する
説明を省略する。なお、樹脂等の接着剤である絶縁層1
と銅箔である導体層6との密着強度は、1.5kg/c
m〜2.0kg/cmに達し部品実装上問題のないレベ
ルであった。
【0024】
【発明の効果】本発明の多層配線基板の製造方法によれ
ば、第1の配線パターンが形成された基板に積層して形
成される第2の配線パターンと第1の配線パターンとを
接続するための導通孔を良好な孔形状に穿設することが
できる。従って、第1の配線パターンと第2の配線パタ
ーンとを接続する接続層を均一に形成することができ、
基板に積層して形成される絶縁層と導体層との密着強度
を保ちつつ、高信頼性を有する多層配線基板を提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示し、多層配線基板に導通
孔を形成する工程を示す概略断面図である。
【図2】 本発明の実施例を示し、図1に示した工程に
引き続き、多層配線基板に導通孔を形成する工程を示す
概略断面図である。
【図3】 ビルドアップ工法による多層配線基板の概略
断面図を示す。
【図4】 従来例を示し、多層配線基板に導通孔を形成
する工程を示す概略断面図である。
【図5】 従来例を示し、図4に示した工程に引き続
き、多層配線基板に導通孔を形成する工程を示す概略断
面図である。
【符号の説明】
1…絶縁層、2…第2の配線パターン、3…導通孔、4
…第1の配線パターン、5…接続層、6…導体層、6a
…庇、7…開口部、10…基板、ФB …開口部径、ФL
…レーザビーム径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H05K 3/00 H05K 3/00 N

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一方の面に第1の配線パター
    ンが形成された基板に、前記第1の配線パターンを覆っ
    て絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層上の全面に導体層を形成する工程と、 前記第1の配線パターン上にある前記導体層を除去して
    開口部を形成する工程と、 前記開口部より前記第1の配線パターンを臨むように前
    記絶縁層を除去して導通孔を穿設する工程と、 前記導通孔に、接続層を形成する工程と、 前記導体層に、前記開口部周囲にある前記導体層を残し
    て第2の配線パターンを形成する工程とを有する多層配
    線基板の製造方法において、 前記導通孔を穿設する工程は、レーザビームを用いるも
    のであり、 前記開口部の径が前記レーザビームの径より大であるこ
    とを特徴とする多層配線基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも一方の面に第1の配線パター
    ンが形成された基板に、前記第1の配線パターンを覆っ
    て、絶縁層上に導体層が形成された積層基板を前記絶縁
    層側から接合する工程と、 前記第1の配線パターン上にある前記導体層を除去して
    開口部を形成する工程と、 前記開口部より前記第1の配線パターンを臨むように前
    記絶縁層を除去して導通孔を穿設する工程と、 前記導通孔に、接続層を形成する工程と 、 前記導体層に、前記開口部周囲にある前記導体層を残し
    て第2の配線パターンを形成する工程とを有する多層配
    線基板の製造方法において、 前記導通孔を穿設する工程は、レーザビームを用いるも
    のであり、 前記開口部の径が前記レーザビームの径より大であるこ
    とを特徴とする多層配線基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記レーザビームの径をФL としたと
    き、 前記開口部の径が、(ФL +0.005)mm以上、
    (ФL +0.2)mm以下であることを特徴とする請求
    項1または請求項2に記載の多層配線基板の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記開口部を形成する工程および前記第
    2の配線パターンを形成する工程とが、フォトエッチン
    グ法によることを特徴とする請求項1または請求項2に
    記載の多層配線基板の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記導体層は、めっき膜および真空成膜
    のいずれか1種であることを特徴とする請求項1に記載
    の多層配線基板の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記導体層は、導体箔であることを特徴
    とする請求項2に記載の多層配線基板の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記接続層は、めっき膜および真空成膜
    のいずれか1種であることを特徴とする請求項1に記載
    の多層配線基板の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記接続層は、めっき膜および真空成膜
    のいずれか1種であることを特徴とする請求項2に記載
    の多層配線基板の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記導体層は、少なくともAl、Cu、
    AgおよびAuのうちの何れか1種を含むことを特徴と
    する請求項5または請求項6に記載の多層配線基板の製
    造方法。
  10. 【請求項10】 前記接続層は、少なくともAl、C
    u、AgおよびAuのうちの何れか1種を含むことを特
    徴とする請求項7または請求項8に記載の多層配線基板
    の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記絶縁層は、少なくともポリイミ
    ド、ポリエステル、エポキシ、ビスマレイミドトリアジ
    ンのうちの何れか1種を含む樹脂であることを特徴とす
    る請求項1または請求項2に記載の多層配線基板の製造
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009130323A (ja) * 2007-11-28 2009-06-11 Kyocera Corp 配線基板の製造方法

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