JPWO2010038531A1 - 多層プリント配線板、及び、多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、導体回路の材質の銅は、層間樹脂絶縁層との密着性があまり良好ではないため、両者の密着性を向上させるために、例えば、銅からなる導体回路の表面に凹凸(粗化面)を設け、アンカー効果により両者の密着性を向上させる方法が提案されている。
また、銅からなる導体回路の表面に、銅とスズとの合金からなる金属膜を形成することにより、導体回路と層間樹脂絶縁層との密着性を向上させる方法も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、銅からなる導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された多層プリント配線板では、層間樹脂絶縁層を挟んだ導体回路間がビア導体を介して接続されることとなる。
そのため、導体回路の表面の全体に、銅スズ合金の金属膜等が形成されていると、下層の導体回路と、その上に形成されるビア導体とは、異種金属を介して接続されることとなる。
そして、下層の導体回路とビア導体との接続部とに異種金属が存在していると、抵抗が増大し、これが信号遅延の要因となったり、導体回路とビア導体との間で剥離が発生したりする原因となることがあった。
第1層間樹脂絶縁層と、
上記第1層間樹脂絶縁層上に形成されている第1導体回路と、
上記第1層間樹脂絶縁層と上記第1導体回路との上に形成され、上記第1導体回路に到達する開口部を有する第2層間樹脂絶縁層と、
上記第2層間樹脂絶縁層上に形成されている第2導体回路と、
上記開口部内に形成され、上記第1導体回路と上記第2導体回路とを接続するビア導体と
を備える多層プリント配線板であって、
上記第1導体回路の表面に、Sn、Ni、Zn、Co、Ti、Pd、Ag、Pt及びAuのうちの少なくとも1種の金属を含む金属層が形成され、
上記金属層上に、カップリング剤からなる被膜が形成され、
上記ビア導体の底部の少なくとも一部が、上記第1導体回路と直接接続されている
ことを特徴とする。
第1層間樹脂絶縁層を形成する工程と、
上記第1層間樹脂絶縁層上に第1導体回路を形成する工程と、
上記第1導体回路の表面の少なくとも一部に、Sn、Ni、Zn、Co、Ti、Pd、Ag、Pt及びAuのうちの少なくとも1種の金属を含む金属層を形成する工程と、
上記金属層上に、カップリング剤からなる被膜を形成する工程と、
上記第1層間樹脂絶縁層と、上記第1導体回路との上に、第2層間樹脂絶縁層を形成する工程と、
上記第2層間樹脂絶縁層を貫通する開口部を形成する工程と、
上記開口部から露出する上記金属層とを除去する工程と、
上記第2層間樹脂絶縁層上に第2導体回路を形成する工程と、
上記開口部に、上記第1導体回路と上記第2導体回路とを接続するビア導体を形成する工程とを備える
ことを特徴とする。
また、ビア導体の底部の少なくとも一部が、第1導体回路と直接接続されているため、第1導体回路とビア導体との間の密着性に優れる。さらに、第1導体回路とビア導体との間の電気抵抗が小さく電気特性に優れる。
そのため、導体回路と層間樹脂絶縁層との密着性に優れるとともに、第1導体回路とビア導体との間の密着性にも優れる多層プリント配線板を製造することができる。
(第一実施形態)
ここでは、第一実施形態の多層プリント配線板及びその製造方法を説明する。
図1A及び図1Bに示す第一実施形態の多層プリント配線板10では、絶縁性基板11の両面に導体回路14と層間樹脂絶縁層12とが交互に形成され、絶縁性基板11を挟んだ導体回路14間は、スルーホール導体19により電気的に接続されている。
また、層間樹脂絶縁層12を挟んだ導体回路14間は、ビア導体17を介して電気的に接続されている。
また、スルーホール導体19の内部には樹脂充填材層20が形成されている。そして、樹脂充填材層20を覆う導体回路30が形成されている。
多層プリント配線板10の最外層には、ソルダーレジスト層24が形成されている。このソルダーレジスト層24には、最外層の導体回路14aの表面に到達する開口部が形成されている。そして、この開口部の底部の導体回路14a上には、保護層31、32を介して半田バンプ27が形成されている。
ここで、多層プリント配線板10の内層に位置する導体回路14(内層導体回路)の表面には、Snを含む金属層が形成され、さらに金属層上にはシランカップリング剤からなる被膜が形成されている(以下、このような金属層とこの金属層上の被膜とを併せて導体回路被覆層ともいい、図1A及び図1Bでは、導体回路被覆層15と示す)。
なお、本明細書において、最外層の導体回路とは、最外層の層間樹脂絶縁層上に形成された導体回路をいう。また、内層導体回路とは、最外層の導体回路以外の導体回路をいう。
また、導体回路14上には、ビア導体17が形成されており、このビア導体17の底部は、導体回路14を構成する電解銅めっき膜23と直接接続されている。即ち、導体回路14の上面のうち、ビア導体17の底部と接続されることとなる部分には、金属層及び被膜が存在していないこととなる。
なお、ビア導体17と接続されている部分を除く導体回路の上面、及び導体回路の側面には、金属層及び被膜が形成されている。
また、本明細書においては、実際の上下方向とは無関係に、導体回路のビア導体の底部と接する面を「導体回路の上面」という。
これについて、もう少し詳しく説明する。
さらに、上記シランカップリング剤が、層間樹脂絶縁層12中の樹脂成分と反応することにより両者が化学的に結合し、被膜と層間樹脂絶縁層12とが強固に結合することとなる。
その結果、導体回路14とその導体回路14を覆う層間樹脂絶縁層12とが、金属層及び被膜を介して、強固に密着されることとなる。
この理由は以下のように推測される。
即ち、Snを含む金属層は、通常、導体回路を構成する材料であるCuに比べて表面に水酸基を付着させるのに適しているからであり、水酸基が付着していると、カップリング剤と結合しやすいからである。
そして、Snからなる層がCuからなる層よりも表面に水酸基を付着させやすい理由は、Snの酸化物(SnO2)の等電点が4.3で、Cuの酸化物(CuO)の等電点である9.5よりも小さいからであると考えられる。
なお、一般に、等電点の小さい金属酸化物のほうが、その表面に水酸基を付与しやすい傾向にある。この点から、本発明の実施形態に係る多層プリント配線板では、金属層を構成する金属として、その酸化物の等電点が5以下の金属を含むことが望ましいと考えられる。
そして、上記金属層には、SnとCuとが混在している。さらには、金属層を形成する際には、不回避的にSn及びCuの一部が酸化され、金属層にSnO2及びCuOが含まれると推測される。
このように、導体回路14とビア導体17との間に金属層や被膜が介在していないと、導体回路14とビア導体17とが同一金属(通常、銅)で形成されている場合に、両者の間に異種金属が介在していないため、両者の接続性(密着性)及び電気特性が優れたものとなる。
さらに、多層プリント配線板10では、導体回路14の表面が粗化されておらず実質的に平坦であり、そのため、信号遅延が発生しにくくなる。
(1)絶縁性基板11を出発材料とし、まず、絶縁性基板11上に導体回路14を形成する(図2A〜図2F参照)。
上記絶縁性基板としては特に限定されず、例えば、ガラスエポキシ基板、ビスマレイミド−トリアジン(BT)樹脂基板、銅張積層板、RCC基板等の樹脂基板、窒化アルミニウム基板等のセラミック基板、シリコン基板等が挙げられる。
上記導体回路は、例えば、上記絶縁性基板の表面に無電解銅めっき処理を施し、続いて電解銅めっき処理を施す等により銅からなるベタの導体層を形成した後、エッチング処理を施すことにより形成することができる。
この工程では、絶縁性基板11を挟んだ導体回路14間を接続するためのスルーホール導体19を形成してもよい。また、導体回路を形成した後には、必要に応じて、導体回路の表面をエッチング処理等により粗化面としてもよい。
また、このような方法で金属層を形成した後には、必要に応じて、SnCu層が露出するように、Sn層をエッチングにより除去してもよい。これにより得られるSnCu層が金属層を構成する。なお、Sn層を除去する工程は任意である。
金属層の表面に水酸基を付与する方法としては、例えば、第1の方法として、金属アルコキシドで導体回路の表面を処理する方法が挙げられる。上記金属アルコキシドとしてはナトリウムメトキシド(CH3ONa)、ナトリウムエトキシド(C2H5ONa)、リチウムエトキシド(C2H5OLi)等が挙げられる。これら金属アルコキシドの溶液にプリント配線板を浸漬したり、導体回路の表面にこの溶液をスプレーしたりすることにより水酸基を付与することができる。
また、例えば、第2の方法として、アルカリによって導体回路の表面を処理する方法が挙げられる。
上記アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム、ナトリウムメトキサイド等が挙げられる。これらのアルカリの溶液にプリント配線板を浸漬したり、導体回路の表面にアルカリ溶液をスプレーしたりすることにより水酸基を付与することができる。
さらに、例えば、第3の方法として、導体回路に対して加湿処理、又は、水蒸気処理する方法等が挙げられる。
ここで、被膜の形成は、例えば、シランカップリング剤を含む溶液を導体回路表面にスプレー塗布し、その後、乾燥処理を行えばよい。なお、後述する層間樹脂絶縁層と、シランカップリング剤との組み合わせは、加熱により層間樹脂絶縁層中の官能基とシランカップリング剤の官能基とが化学反応するように選択することが好ましい。 例えば、層間樹脂絶縁層中にエポキシ基が含まれる場合には、シランカップリング剤としてアミノ官能性シランを選択すると、双方の密着性がより顕著に得られる。
これは、層間樹脂絶縁層を形成する際の加熱により、エポキシ基とアミノ基とが容易に強固な化学結合を形成し、この結合が熱や水分に対して極めて安定であることに起因するものと考えられる。
上記層間樹脂絶縁層は、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部に感光性基が付与された樹脂や、これらと熱可塑性樹脂とを含む樹脂複合体等を用いて形成すればよい。
具体的には、まず、未硬化の樹脂をロールコータ、カーテンコータ等により塗布したり、樹脂フィルムを熱圧着したりすることにより樹脂層を形成する。その後、必要に応じて、硬化処理を施すとともに、レーザ処理や露光現像処理により上記開口部を形成する。
また、上記熱可塑性樹脂からなる樹脂層は、フィルム状に成形した樹脂成形体を熱圧着することにより形成すればよい。
ここで、上記無電解銅めっき膜の厚さは、0.1〜0.3μmが望ましい。
上記めっきレジストは、導体回路及びビア導体を形成しない部分に形成する。
上記めっきレジストを形成する方法は特に限定されず、例えば、感光性ドライフィルムを張り付けた後、露光現像処理を施すことにより形成することができる。
ここで、上記電解銅めっき層の厚さは5〜20μmが望ましい。
上記めっきレジストの剥離は、例えば、アルカリ水溶液等を用いて行えばよい。
ここで、上記無電解銅めっき膜の除去は、例えば、エッチング液を用いて行えばよい。不要な無電解銅めっき膜(電解めっき膜間に存在する無電解銅めっき膜)を確実に除去することができるからである。
そして、層間樹脂絶縁層に開口部を形成した後に被膜及び金属層を除去することで、絶縁性基板上の導体回路とビア導体との接続が同種金属同士(銅同士)の接続となる。
また、上記導体回路を形成した後、必要に応じて、層間樹脂絶縁層上の触媒を酸や酸化剤を用いて除去してもよい。電気特性の低下を防止することができるからである。
なお、上記(1)〜(7)の工程では、絶縁性基板11が請求項1や請求項9に記載する第1層間樹脂絶縁層に該当する。
即ち、層間樹脂絶縁層12と導体回路14とが交互に積層されたビルドアップ層を、さらに積層してもよい。
なお、この(10)の工程を行う場合、上記(4)の工程で形成した層間樹脂絶縁層が請求項1や請求項9に記載する第1層間樹脂絶縁層に該当し、上記(10)の工程で形成する層間樹脂絶縁層が、請求項1や請求項9に記載する第2層間樹脂絶縁層に該当する。
具体的には、最上層の導体回路を含む層間樹脂絶縁層上に、ロールコータ法等によりソルダーレジスト組成物を塗布し、必要に応じて硬化処理等を行うとともに、レーザ処理、露光現像処理等による開口処理を行うことにより、ソルダーレジスト層を形成する。その後、ソルダーレジスト層の開口部分に半田バンプを形成する。
また、この工程では、ソルダーレジスト層に開口を形成した後、開口部から露出した導体回路(半田パッド)を保護する保護層を形成する。上記保護層は1層であってもよいし、2層以上であってもよい。また、上記保護層の材質としては、金、ニッケル、パラジウムや、これらの複合体等が挙げられる。
(1)第一実施形態の多層プリント配線板では、第1導体回路の表面に金属層が形成され、さらに、この金属層上にシランカップリング剤からなる被膜が形成されている。そのため、導体回路と層間樹脂絶縁層とが金属層及び被膜を介して、強固に接着されることとなる。
これと同時に、導体回路とこの導体回路に接続しているビア導体の底部とは直接接続されている。即ち、導体回路とビア導体との間には金属層がほとんど存在しない。このように、導体回路とビア導体とを直接接続することで、導体回路とビア導体との間での接続信頼性を高めることができる。さらに、両者間の電気抵抗を低減することが可能になる。
なお、導体回路とビア導体との間での電気抵抗を小さくするとともに、導体回路とビア導体との密着性を高めるためには、上記ビア導体の底部の全体が、その下の導体回路と直接接続されていることが望ましい。即ち、導体回路とビア導体との間には金属層が一切存在しないことが望ましい。
そのため、導体回路とビア導体との同士の接続が、同種金属同士の接続となり、導体回路とビア導体との間の電気抵抗が小さいため、上記多層プリント配線板は電気特性に優れる。即ち、導体回路と層間樹脂絶縁層との密着性を確保しつつ、優れた電気特性も確保することができる。
そして、第一実施形態の多層プリント配線板では、Snを含む金属層の除去を過マンガン酸水溶液を用いて行っているため、層間樹脂絶縁層に形成した開口部の底部の金属層を確実に除去することができる。
また、上記過マンガン酸水溶液を用いることにより、層間樹脂絶縁層に開口部を形成した際の樹脂残査を除去するデスミア処理と金属層(SnCu層)の除去とを同時に行うことができる。
(実施例1)
(A)樹脂充填材の調製
ビスフェノールF型エポキシモノマー(油化シェル社製、分子量:310、YL983U)100重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒子径が1.6μmで、最大粒子の直径が15μm以下のSiO2球状粒子(アドテック社製、CRS 1101−CE)170重量部およびレベリング剤(サンノプコ社製 ペレノールS4)1.5重量部を容器にとり、攪拌混合することにより、その粘度が23±1℃で45〜49Pa・sの樹脂充填材を調製した。なお、硬化剤として、イミダゾール硬化剤(四国化成社製、2E4MZ−CN)6.5重量部を用いた。
(1)図2Aに示すような、厚さ0.8mmのガラスエポキシ樹脂からなる絶縁性基板11の両面に18μmの銅箔18がラミネートされている銅張積層板を出発材料とした。
次に、図2Bに示すように、この銅張積層板をドリル削孔し、スルーホール導体用の貫通孔29を形成した。
即ち、まず、スキージを用いてスルーホール導体19内に樹脂充填材を押し込んだ後、100℃、20分の条件で乾燥させた。続いて、基板の片面を、♯600のベルト研磨紙(三共理化学社製)を用いたベルトサンダー研磨により、電解銅めっき膜上に樹脂充填材が残らないように研磨し、次いで、上記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った。
次いで、100℃で1時間、120℃で3時間、150℃で1時間、180℃で7時間の加熱処理を行って樹脂充填材層20を形成した。
このめっき処理により、導体回路14の表面にSnCu層とSn層とが順次形成された。
そして、SnCu層の厚さが約5〜10nmであり、Sn層の厚さが約50nmであった。
この処理により、Sn層が除去され、SnCu層が露出した。
続いて、基板を90〜120℃で30〜150秒間乾燥させた後、水洗して余分なシランカップリング剤を除去した。
このような、(5)〜(8)の工程を行うことにより、導体回路14上にSnを含む金属層とシランカップリング剤からなる被膜とを備える導体回路被覆層15が形成された(図2G参照)。
即ち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に、真空度65Pa、圧力0.4MPa、温度80℃、時間60秒の条件で積層し、その後、170℃で30分間熱硬化させた。
この結果、開口部16の底面にSnCu層が露出された。
次に、上記処理を終えた基板を、中和溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗いした。
なお、無電解銅めっき条件は、75℃の液温度で4分間とした。
〔電解銅めっき液〕
硫酸 150g/L
硫酸銅 150g/L
塩素イオン 8mg/L
添加剤 4ml/L(奥野製薬工業社製、トップルチナNSV−1)
0.5ml/L(奥野製薬工業社製、トップルチナNSV−2)
1ml/L(奥野製薬工業社製、トップルチナNSV−3)
〔電解めっき条件〕
電流密度 1A/dm2
時間 90分
温度 23℃
さらに、80℃で1時間、100℃で1時間、120℃で1時間、150℃で3時間の条件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト組成物の層24′を硬化させ、半田バンプ形成用開口28を有するソルダーレジスト層24(20μm厚)を形成した。
(実施例2)
実施例2においては、実施例1における置換Snめっきに代えて、無電解Niめっきを行い、導体回路14の表面にNi層を形成する。その後、上記(8)〜(21)の工程を行う。
(実施例3)
実施例3においては、実施例1における置換Snめっきに代えて、置換Pdめっきを行う。すなわち、導体回路14を形成した基板を置換Pdめっき浴に所定時間浸漬することによりPd層を形成する。その後、上記(8)〜(21)の工程を行う。
(実施例4)
実施例4においては、実施例1における置換Snめっきに代えて、置換Auめっきを行う。すなわち、導体回路14を形成した基板を置換Auめっき浴に所定時間浸漬することによりAu層を形成する。その後、上記(8)〜(21)の工程を行う。
(実施例5)
実施例5においては、実施例1における置換Snめっきに代えて、無電解Agめっきを行い、導体回路14の表面にAg層を形成する。その後、上記(8)〜(21)の工程を行う。
(実施例6)
実施例6においては、実施例1における置換Snめっきに代えて、無電解Ptめっきを行い、導体回路14の表面にPt層を形成する。その後、上記(8)〜(21)の工程を行う。
(実施例7)
実施例7においては、実施例1における置換Snめっきに代えて、Znめっきを行い、導体回路14の表面にZn層を形成する。その後、上記(8)〜(21)の工程を行う。
(実施例8)
実施例8においては、実施例1における置換Snめっきに代えて、導体回路14の表面にスパッタリングでCo層を形成する。その後、上記(8)〜(21)の工程を行う。
(実施例9)
実施例9においては、実施例1における置換Snめっきに代えて、導体回路14の表面にスパッタリングでTi層を形成する。その後、上記(8)〜(21)の工程を行う。
Snを含む金属層を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして多層プリント配線板を製造した。
従って、比較例1の多層プリント配線板では、導体回路14と層間樹脂絶縁層12とが、金属層を介さずにカップリング剤からなる被膜のみを介して接していることとなる。
シランカップリング剤からなる被膜を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして多層プリント配線板を製造した。
従って、比較例1の多層プリント配線板では、導体回路14の表面にSnを含む金属層が形成されて、その金属層と層間樹脂絶縁層12とがシランカップリング剤を介さずに接していることとなる。
層間樹脂絶縁層12に開口部を形成した後、過マンガン酸水溶液を用いた処理(開口部の底面に露出したSnを含む金属層を除去する工程)を行わなかった以外は、実施例1と同様にして多層プリント配線板を製造した。
従って、比較例2の多層プリント配線板では、導体回路14とビア導体17とがSnを含む金属層を介して接続されていることとなる。
(1)導体回路と層間樹脂絶縁層との密着性の評価
実施例1及び比較例1、2の多層プリント配線板について、下記の方法で初期段階及び加湿試験後におけるピール強度を測定した。その結果を表1に示す。
実施例1及び比較例1、2の多層プリント配線板について、それぞれ加湿試験を行う前のピール強度を測定した。このピール強度の測定は、オートグラフAGS50A(島津製作所社製)を用い、層間樹脂絶縁層を約10mm/minの速度で導体回路から引き剥がして行った。
<加湿試験後>
実施例1及び比較例1、2の多層プリント配線板について、それぞれ120〜130℃、湿度85%の条件下で100時間保持した後、上記と同様にピール強度を測定した。
実施例1及び比較例3の多層プリント配線板について、ビア導体と導体回路との密着性を下記の方法で評価した。即ち、実施例1及び比較例3の多層プリント配線板について、それぞれ55℃、湿度85%の条件下で19時間保持した後、260℃まで昇温する操作を200回繰り返した。その後、多層プリント配線板をクロスカットしてビア導体と導体回路との接続部分を顕微鏡観察した。
その結果、実施例1においては、ビア導体は下の導体回路の表面にしっかりと接続され、導体回路に対するビア導体の剥離は全く観察されなかった。一方、比較例3においては、導体回路に対するビア導体の剥離が観察された。
第二実施形態の多層プリント配線板は、第一実施形態の多層プリント配線板と比較して下記の点で異なる。
即ち、第一実施形態の多層プリント配線板は、スルーホール導体が形成された絶縁性基板を備えているが、第二実施形態の多層プリント配線板では、絶縁性基板を有しておらず、この点で第一実施形態の多層プリント配線板と異なる。
図6は、第二実施形態の多層プリント配線板を模式的に示す断面図である。
図6に示す第二実施形態の多層プリント配線板110では、層間樹脂絶縁層112(層間樹脂絶縁層112a、112bを含む)と導体回路114とが積層され、層間樹脂絶縁層112を挟んだ導体回路114間は、ビア導体117を介して電気的に接続されている。
一方の最外層に位置する層間樹脂絶縁層112a及び部品搭載用パッド107上には、ソルダーレジスト層124aが形成されている。部品搭載用パッド107上には、半田バンプ127aが形成されている。そして、半田バンプ127aを介して、半導体チップ等の部品が多層プリント配線板110に実装される。なお、部品搭載パッド107は、保護層104、105と銅層106とにより構成されている。
また、他方の最外層に位置する層間樹脂絶縁層112b上及びその表面に形成された導体回路114a上には、ソルダーレジスト層124bが形成されている。そして、ソルダーレジスト層124bに設けられた開口部の底部の導体回路114a上には、保護層132、131を介して、半田バンプ127bが形成されている。
ここで、導体回路のうち、表面が層間樹脂絶縁層に接している内層の導体回路114の表面の一部(導体回路114の側面、及び、導体回路114の上面(ビア導体117の底部と接する側の面)のうち、ビア導体117の底部と接する部分以外の部分)に、Snを含む金属層が形成されている。さらに、この金属層上にはシランカップリング剤からなる被膜が形成されている(図6では、金属層と被膜とを併せて導体回路被覆層115と示す)。
また、導体回路114には、ビア導体117が接続されており、このビア導体117の底部のの全体は、導体回路114を構成する電解銅めっき膜123と直接接続されている。即ち、導体回路114の上面のうち、ビア導体117の底部と接続される部分には、金属膜及び被膜が存在していないこととなる。
(1)まず、支持板101を用意し、この支持板の片面にシード層102を形成する(図7A参照)。支持板101としては、銅板等を用いることができる。また、シード層102は、複数の異なる金属で構成される。例えば、支持板101の表面に、まず、クロム層102aを形成し、このクロム層102a上に、銅層102bを形成し、シード層102とする。クロム層102a及び銅層102bの形成には、無電解めっき、スパッタリング、蒸着等の方法を用いることができる。なお、クロムに代えて、支持板101を構成する金属をエッチングするエッチング液によってエッチングされるが、エッチング速度が著しく遅い金属を使用してもよい。
上記めっきレジストは、後工程において部品搭載パッドを形成しない部分に形成する。
上記めっきレジストを形成する方法は特に限定されず、例えば、感光性ドライフィルムを張り付けた後、露光現像処理を施すことにより形成することができる。
上記保護層は2層に限定されず、1層でもよいし、3層以上であってもよい。
上記保護層の材質としては、金、ニッケル、パラジウムや、これらの複合体等が挙げられる。
また、上記銅層や上記保護層は、電解めっき以外の方法、即ち、スパッタリングや蒸着等により形成してもよい。
上記めっきレジストの剥離は、例えば、アルカリ水溶液等を用いて行えばよい。
上記層間樹脂絶縁層は、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部に感光性基が付与された樹脂や、これらと熱可塑性樹脂とを含む樹脂複合体等を用いて形成すればよい。
具体的には、まず、未硬化の樹脂をロールコータ、カーテンコータ等により塗布したり、樹脂フィルムを熱圧着したりすることにより樹脂層を形成する。その後、必要に応じて、硬化処理を施すとともに、レーザ処理や露光現像処理により上記開口部を形成することにより、開口部を有する層間樹脂絶縁層を形成する。
なお、上記(5)〜(7)の工程を繰り返し行う場合、層間樹脂絶縁層を形成する際には、導体回路114に到達する開口部116を形成する。即ち、開口部116の底面に導体回路114が露出するように、Snを含む金属層の除去を行う。
上記金属層の除去は、過マンガン酸水溶液等を用いて行えばよい。
例えば、支持板101の表面に、クロム層102a、銅層102bの順番でシード層102が形成されている場合には、まず、クロム層102a、次いで銅層102bの順番で、シード層102の除去を行う。この場合、クロム層は、クロム層をエッチングするが銅層をエッチングしないエッチング液を用いて除去し、次に、シード層を構成する銅層をエッチングするエッチング液で銅層を除去する。
具体的には、ロールコータ法等によりソルダーレジスト組成物124′を塗布し、レーザ処理、露光、現像処理等による開口処理を行い、硬化処理等を行うことにより、ソルダーレジスト層124a、124bを形成し、さらに、ソルダーレジスト層124bの開口部内に、保護層132、131を形成する。その後、ソルダーレジスト層の開口部分に半田バンプを形成する。
また、第二実施形態の多層プリント配線板は、絶縁性基板を有さないため、多層プリント配線板の厚さを薄くするのに適している。
上述した実施形態では、導体回路の表面の一部に形成される金属層として、Snを含む金属層が採用されている。
しかしながら、本発明の実施形態の多層プリント配線板において、金属層の材質は、Snを含む金属層に限定されず、Sn、Ni、Zn、Co、Ti、Pd、Ag、Pt及びAuのうちの少なくとも1種の金属を含む金属層であればよい。
これらの金属は、Cuよりも、カップリング剤との密着性に優れるからである。
ただし、これらのなかでは、Snを含む金属層が望ましい。
この理由は、既に説明したように、表面に水酸基を付着させやすく、カップリング剤との密着性に特に優れるからである。
しかしながら、本発明の実施形態の多層プリント配線板において、カップリング剤は、シランカップリング剤に限定されず、例えば、アルミネート系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤等であってもよい。
上記層間樹脂絶縁層を感光性樹脂を用いて形成する場合、上記感光性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂等が挙げられる。
11 絶縁性基板
12、112、112a、112b 層間樹脂絶縁層
13、103 めっきレジスト
14、14a、114、114a 導体回路
15、115 導体回路被覆層
17、117 ビア導体
19 スルーホール導体
20 樹脂充填材層
22、122 無電解銅めっき膜
23、123 電解銅めっき膜
24、124a、124b ソルダーレジスト層
27、127a、127b 半田バンプ
107 部品搭載用パッド
Claims (12)
- 第1層間樹脂絶縁層と、
前記第1層間樹脂絶縁層上に形成されている第1導体回路と、
前記第1層間樹脂絶縁層と前記第1導体回路との上に形成され、前記第1導体回路に到達する開口部を有する第2層間樹脂絶縁層と、
前記第2層間樹脂絶縁層上に形成されている第2導体回路と、
前記開口部内に形成され、前記第1導体回路と前記第2導体回路とを接続するビア導体と
を備える多層プリント配線板であって、
前記第1導体回路の表面に、Sn、Ni、Zn、Co、Ti、Pd、Ag、Pt及びAuのうちの少なくとも1種の金属を含む金属層が形成され、
前記金属層上に、カップリング剤からなる被膜が形成され、
前記ビア導体の底部の少なくとも一部が、前記第1導体回路と直接接続されている
ことを特徴とする多層プリント配線板。 - 前記ビア導体の底部の全体が、前記第1導体回路と直接接続されている請求項1に記載の多層プリント配線板。
- 前記第1導体回路は、前記第1層間樹脂絶縁層上に形成された無電解めっき膜と、前記無電解めっき膜上に形成された電解めっき膜とからなり、
前記ビア導体は、前記開口部の内壁面及び前記開口部の底面を構成する前記第1導体回路の表面に形成された無電解めっき膜と、前記無電解めっき膜上に形成された電解めっき膜とからなる請求項1又は2に記載の多層プリント配線板。 - 前記第1導体回路を構成する電解めっき膜と、前記ビア導体を構成する無電解めっき膜とが、銅からなる請求項3に記載の多層プリント配線板。
- 前記金属層を構成する金属として、その酸化物の等電点が5以下の金属を含む請求項1〜4のいずれかに記載の多層プリント配線板。
- 前記金属層は、Snを含む金属層である請求項1〜5のいずれかに記載の多層プリント配線板。
- 前記第一導体回路の表面は、実質的に平坦である請求項1〜6のいずれかに記載の多層プリント配線板。
- 第1層間樹脂絶縁層を形成する工程と、
前記第1層間樹脂絶縁層上に第1導体回路を形成する工程と、
前記第1導体回路の表面の少なくとも一部に、Sn、Ni、Zn、Co、Ti、Pd、Ag、Pt及びAuのうちの少なくとも1種の金属を含む金属層を形成する工程と、
前記金属層上に、カップリング剤からなる被膜を形成する工程と、
前記第1層間樹脂絶縁層と、前記第1導体回路との上に、第2層間樹脂絶縁層を形成する工程と、
前記第2層間樹脂絶縁層を貫通する開口部を形成する工程と、
前記開口部から露出する前記金属層を除去する工程と、
前記第2層間樹脂絶縁層上に第2導体回路を形成する工程と、
前記開口部に、前記第1導体回路と前記第2導体回路とを接続するビア導体を形成する工程とを備える
ことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。 - 前記開口部から露出する前記金属層を、過マンガン酸水溶液を用いて除去する請求項8に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 前記開口部を形成することにより生じる樹脂残渣の除去と、前記開口部の下に位置する前記金属層の除去とを、同時に行う請求項8又は9に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 前記金属層を形成する工程において、前記第1導体回路の露出している面全体にSnめっきにより前記金属層を形成する請求項8〜10のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 前記第2導体回路を形成する工程と前記ビア導体を形成する工程とを同時に行う請求項8〜11のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
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