WO2015041245A1 - 配線基板 - Google Patents

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学 杉林
田村　匡史
和充 石川
聡 磯田
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日立化成株式会社
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    • H05K3/427—Plated through-holes or plated via connections characterised by the sequence of steps for plating the through-holes or via connections in relation to the conductive pattern initial plating of through-holes in metal-clad substrates

Definitions

  • the present invention relates to a wiring board having through holes for interlayer connection, and more particularly to a wiring board in which interlayer connections of through holes are formed by filled via plating.
  • a wiring board in which one opening of the through hole of the wiring board is closed with a metal foil and filled via plating is performed by using this metal foil as a power feeding layer It has been proposed (Patent Document 1). Further, a full stack structure has been proposed in which interlayer connections formed by filled vias in non-through holes are stacked over the entire thickness direction of the wiring board (Patent Document 2). Furthermore, from both sides of the front and back sides of the wiring board, a through hole with a shape where the tops of the tapered shape whose hole diameter decreases toward the inside is formed, filled via plating is performed in this through hole, and in the initial stage of plating, the through hole is formed.
  • Patent Document 3 A wiring board to be filled is disclosed (Patent Document 3).
  • the filled via plating is filled in the non-through hole. Therefore, in order to form the filled via plating over the entire thickness direction of the wiring board, the non-through hole formed by the filled via plating is 1 There is a problem that it is necessary to pile up the layers one by one, which also requires man-hours.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a wiring board that enables filled plating to a through hole and can ensure reliability.
  • the present invention relates to the following.
  • Insulating layer formed by laminating an odd number of prepregs impregnated with insulating resin in a woven fabric having a bundle of reinforcing fibers, a copper foil disposed on the front and back surfaces of the insulating layer, and the front and back surfaces A through hole that is formed by laser processing from both copper foil sides and penetrates in the thickness direction, an insulating resin that forms an inner wall in a direction perpendicular to the front and back surfaces of the insulating layer in the through hole, and the through hole
  • a bundle of reinforcing fibers protruding into the through hole from the insulating resin on the inner wall, and a gap at the tip of the bundle of reinforcing fibers protruding opposite to the through hole from the insulating resin is in the thickness direction of the insulating layer
  • the thickness of the reinforcing fiber of the prepreg disposed in the central portion in the thickness direction of the insulating layer is equal to that of the prepreg disposed in the thickness direction of the other insulating layers. Wiring board thicker than reinforcing fiber. 3.
  • the number of reinforcing fibers of the prepreg arranged in the central portion in the thickness direction of the insulating layer is arranged in the thickness direction of the other insulating layers. More wiring boards per bundle of prepreg reinforcing fibers. 4).
  • the fiber density of the bundle of reinforcing fibers of the prepreg disposed in the central portion in the thickness direction of the insulating layer is disposed in the thickness direction of the other insulating layers.
  • an odd number of prepregs 7 in which a woven fabric having a bundle 6 of reinforcing fibers is impregnated with an insulating resin 5 are laminated in the thickness direction.
  • Insulating layer 2 copper foil 1 disposed on the front and back surfaces of insulating layer 2, through hole 3 formed by laser processing from both copper foil 1 sides of the front and back surfaces and penetrating in the thickness direction, An insulating resin 5 that forms an inner wall in the through hole 3 in a direction perpendicular to the front and back surfaces of the insulating layer 2, and a bundle 8 of reinforcing fibers protruding into the through hole 3 from the insulating resin 5 on the inner wall of the through hole 3; And a wiring board in which the gap at the tip of the bundle 8 of reinforcing fibers projecting from the insulating resin 5 so as to face the inside of the through hole 3 is narrower than the front and back sides at the center in the thickness direction of the insulating layer 2 is mentioned. It is done.
  • the insulating layer is an insulating layer between the wiring boards, and serves as a wiring support board.
  • an odd number of prepregs in which a woven fabric having a bundle of reinforcing fibers is impregnated with an insulating resin are laminated in the thickness direction.
  • the prepreg constituting the insulating layer only a woven fabric using a woven fabric is used as a reinforcing fiber, and a non-woven fabric is not used as a reinforcing fiber.
  • the copper foil in the present embodiment is provided on the insulating layer as a conductor that forms a wiring together with plating.
  • the copper foil is provided on the insulating layer by being laminated and integrated by hot pressing or the like after being overlapped with the prepreg.
  • the through hole in the present embodiment is for forming an interlayer connection, and is formed by laser processing from both copper foil sides of the front and back surfaces and penetrating in the thickness direction.
  • a method for forming a through hole by laser processing a conformal mask method or a copper direct method can be used.
  • the reinforcing fiber reinforces the insulating layer of the wiring board, and a fiber sheet made of a woven fabric in which a bundle of reinforcing fibers is woven can be used.
  • a glass cloth is preferable from the viewpoints of the thermal decomposition temperature higher than that of the insulating resin and the strength and heat resistance.
  • the gap at the tip of the bundle 8 of reinforcing fibers that protrudes from the insulating resin 5 to face the inside of the through-hole 3 is represented by the central portion in the thickness direction of the insulating layer 2. It is formed narrower than the back side.
  • the through-hole 3 is formed by laser processing, the insulating resin 5 of the insulating layer 2 is compared with the bundle 6 of reinforcing fibers even if the energy of laser processing is attenuated before reaching the back surface from the front surface. Since the thermal decomposition temperature is low, through holes are processed almost vertically (straight).
  • the bundle 6 of reinforcing fibers has a higher thermal decomposition temperature than the insulating resin 5 and is therefore affected by the attenuation of laser processing energy.
  • the shape is large and protrudes from the insulating resin 5 into the through hole 3.
  • the thermal decomposition of the insulating resin 5 and the reinforcing fibers by laser processing is reduced. The difference is easily generated, and the bundle 6 of reinforcing fibers tends to protrude from the insulating resin 5.
  • the protrusion of the bundle of reinforcing fibers 6 in the central portion in the thickness direction of the insulating layer 2 becomes the largest due to the influence of attenuation of energy of laser processing.
  • the gap at the tip of the bundle 6 of reinforcing fibers is formed narrower than the front and back sides. In this way, the gap at the front end of the bundle 6 of the reinforcing fibers is formed narrower than the front and back sides at the central portion in the thickness direction of the insulating layer 2 so that the through hole is reliably filled by filled plating. It becomes possible to do.
  • filled plating originally tends to precipitate inside than the surface side of the through-hole, but because the interval between the ends of the bundle of reinforcing fibers is narrower than the surface side at the center in the thickness direction of the insulating layer, More reliably, the filled plating is preferentially deposited from the central portion in the thickness direction of the insulating layer, and the through holes can be reliably filled with plating.
  • filled plating of the through-hole is performed by filling the central portion in the thickness direction of the insulating layer with filled plating because there is a protrusion of a bundle of reinforcing fibers in the central portion in the thickness direction of the insulating layer.
  • the inside of the through hole is completely filled with plating.
  • the inner wall of the through hole (the inner wall of the insulating resin) is filled with filled plating in a substantially straight state, so that thermal stress is not concentrated and reliability can be ensured.
  • the inner wall of the through-hole has a substantially straight cross-sectional shape, and the bundle of reinforcing fibers is only partially protruding, so the diameter of the through-hole is almost secured and the cross-section is not constricted. Thermal stress is difficult to concentrate.
  • the reinforcing fibers are scattered at the tip of the bundle of reinforcing fibers and filled via plating is deposited in the gap, the tip of the reinforcing fibers has a wedge action, and the filled plating is firmly attached .
  • the reinforcing fibers of the prepreg cross in the vertical direction and the horizontal direction when viewed in a plan view, the portion where the reinforcing fiber density is high (the portion where the insulating resin is low) and the portion where the reinforcing fiber density is low (the insulating resin) There are many parts). For this reason, in all directions of the circumference of the through hole, the bundle of reinforcing fibers does not protrude with the same protruding amount, and the inner wall of the through hole is a cross section of the portion where the density of the reinforcing fibers is low (the portion where the insulating resin is high). The shape is almost straight, and thermal stress is difficult to concentrate. Therefore, it is possible to provide a wiring board that enables filled plating to the through hole and that can ensure reliability.
  • the thickness of the reinforcing fiber of the prepreg disposed in the central portion in the thickness direction of the insulating layer is the reinforcement of the prepreg disposed in the thickness direction of the other insulating layers.
  • the wiring board is thicker than the fiber. Accordingly, the reinforcing fiber in the central portion in the thickness direction of the insulating layer is less easily removed by laser processing than the reinforcing fiber on the surface side of the insulating layer. It is easy to form a protrusion of a bundle of reinforcing fibers.
  • the number of reinforcing fibers of the prepreg disposed in the central portion in the thickness direction of the insulating layer is disposed in the thickness direction of the other insulating layers.
  • the fiber density of the bundle of reinforcing fibers of the prepreg disposed in the central portion in the thickness direction of the insulating layer is equal to the prepreg disposed in the thickness direction of the other insulating layers.
  • it is a wiring board in which plating is filled in a through hole formed in the insulating layer.
  • the central portion in the thickness direction of the insulating layer is first filled with filled plating due to the protrusion of the bundle of reinforcing fibers in the central portion in the thickness direction of the insulating layer.
  • the through hole is completely filled with plating.
  • the inner wall of the through hole (the inner wall of the insulating resin) is filled with filled plating in a state where the cross-sectional shape is substantially straight, so that thermal stress does not concentrate and reliability can be ensured.
  • a prepreg obtained by impregnating a glass cloth with an insulating resin is laminated and integrated with a copper foil.
  • the plate thickness is 0.18 mm
  • the thickness of the front and back copper foils is 5 ⁇ m
  • the size is 500 mm ⁇ 400 mm.
  • MCL-LZ-71G manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., product name, “MCL” is a registered trademark
  • This substrate is a so-called FR-4 (Frame returnant-4) material.
  • FR-4 Framework-4 (Frame returnant-4) material.
  • a conformal mask having a diameter of 65 ⁇ m was formed at a position where the through hole 3 was to be formed.
  • the conformal mask was formed by a general subtractive method.
  • a direct image exposure apparatus manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd. was used for the exposure process for forming the conformal mask, and the conformal mask 10 was formed with an alignment accuracy of the front and back surfaces within ⁇ 20 ⁇ m.
  • through holes 3 are formed by laser processing in the depth direction from the surface side in conformity with the conformal mask.
  • a carbon dioxide laser processing machine LC-2K212 / 2C (trade name, manufactured by Hitachi Via Mechanics Co., Ltd.) was used.
  • the laser beam diameter was selected to be 100 ⁇ m, the laser conditions were set such that the insulating layer 2 of the substrate per laser shot was processed to a depth of 30 to 45 ⁇ m, and the number of laser shots was 6 shots.
  • the laser processing from the back surface side was performed under the same conditions as the laser processing from the front surface side in accordance with the conformal mask, and the through hole 3 was formed.
  • the inner wall of the insulating resin 5 of the insulating layer 2 has a substantially straight cross-sectional shape, but the bundle of reinforcing fibers 6 inside the insulating layer 2 is formed in a shape protruding from the insulating resin 5 by 0 to 15 ⁇ m. .
  • This protruding shape is generally 0 to 15 ⁇ m less than the insulating resin 5 because the glass fiber material used as the reinforcing fiber material is more difficult to be thermally decomposed and removed during laser processing than the organic resin material generally used as the material of the insulating layer 2.
  • a protrusion of the bundle 6 of reinforcing fibers is formed. Further, when the through hole 3 is formed by laser processing, the laser energy is attenuated as it advances from the surface of the wiring board 9 in the depth direction. When processed, the protrusion of the bundle of reinforcing fibers 6 arranged at the center in the thickness direction of the wiring board 9 becomes the largest as shown in FIG.
  • the thermal decomposition temperature of the insulating resin 5 is lower than that of the glass fiber, the insulating layer 2 is not easily affected by the attenuation of the energy of laser processing and the difference in the laser processing state hardly occurs in the depth direction.
  • the inner wall of the insulating resin 5 has a substantially straight cross-sectional shape.
  • a conductive film (underlying copper plating) is formed on the inner wall surface of the through hole 3 by electroless copper plating, and further shown in FIGS. 2 (D) and 2 (E).
  • the inside of the through hole was plated and filled with filled plating 4 in the through hole 3.
  • a desmear treatment in the through-hole 3 is performed using an aqueous sodium permanganate solution having a temperature of 80 ⁇ 5 ° C. and a concentration of 55 ⁇ 10 g / L, and then 0.4 to 0 by electroless copper plating.
  • conductive film (underlying plating) is formed, and then electrolytic filled plating VF-5 (trade name, manufactured by Ebara Eugelite Co., Ltd.) is used.
  • the inside of the through hole was plated and filled to 25 ⁇ m.
  • a filled plating 4 and a copper foil 1 on the front and back surfaces of the wiring substrate 9 were formed by a subtractive method.
  • the protruding amount (protruding length) of the reinforcing fiber bundle 6 is larger than that after laser processing by the desmear process, and the insulating layer 2
  • the thickness was 2 to 12 ⁇ m on the surface side, and 10 to 17 ⁇ m at the center of the insulating layer 2.
  • a prepreg impregnated with an insulating resin in a glass cloth is disposed only on the surface layer, and a prepreg impregnated with an insulating resin in a glass nonwoven fabric is disposed inside the surface layer other than the surface layer, and formed integrally with a copper foil.
  • a composite type copper-clad laminate (so-called CEM3: Composite epoxy material-3) having a thickness of 0.18 mm, a thickness of copper foils on the front and back sides of 5 ⁇ m, and a size of 500 mm ⁇ 400 mm was prepared.
  • laser processing is performed from the front surface side of the wiring board to form non-through holes, and then laser processing is performed from the back surface side of the wiring board so that the non-through holes are in contact with each other.
  • a hole was formed.
  • the inner wall of the insulating resin of the insulating layer had a taper shape in cross section from the front and back sides of the wiring board toward the center in the thickness direction.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

　補強繊維の束を有する織布に絶縁樹脂を含浸させたプリプレグを、厚さ方向に奇数枚積層して形成した絶縁層と、この絶縁層の表裏面に配置された銅箔と、この表裏面の両方の銅箔側からレーザ加工して形成され厚さ方向に貫通する貫通孔と、この貫通孔内に前記絶縁層の表裏面と垂直方向に内壁を形成する絶縁樹脂と、この貫通孔の内壁の絶縁樹脂から前記貫通孔内に突出した補強繊維の束とを備え、前記絶縁樹脂から貫通孔内に対向して突出した補強繊維の束の先端の間隙が、前記絶縁層の厚さ方向の中央部で表裏側よりも狭い配線基板。

Description

配線基板
　本発明は、層間接続用の貫通孔を有する配線基板に関し、特には、貫通孔の層間接続をフィルドビアめっきで形成する配線基板に関する。
　近年、配線基板の高密度化に伴って、配線基板に設けられた貫通孔や非貫通孔上に、電子部品素子を搭載する端子等の配線パターンを形成できるようにした配線基板が要求されている。これに応える配線基板としては、貫通孔や非貫通孔を穴埋め樹脂で充填し、蓋めっき等を行って、貫通孔や非貫通孔上に、配線パターンを形成する配線基板が従来から行われている。しかし、この配線基板では、貫通孔等への穴埋め樹脂の充填や表面研磨、蓋めっきといった工程が必要となり、工数を要する問題がある。
　そこで、このような工数増加の問題を回避するため、配線基板の貫通孔の一方の開口を金属箔で塞ぎ、この金属箔を給電層として、フィルドビアめっきを行って貫通孔を充填した配線基板が提案されている（特許文献１）。また、非貫通孔にフィルドビアで形成した層間接続を、配線基板の厚み方向全体に亘って積み上げるフルスタック構造が提案されている（特許文献２）。さらに、配線基板の表裏面の両側から、内部に向かって孔径が縮小するテーパ形状の頂部同士を突き合わせた形状の貫通孔を形成し、この貫通孔内にフィルドビアめっきを行い、めっき初期において、貫通孔の最小径部がフィルドビアめっきで塞がれることを利用して、非貫通孔を形成し、実質的に非貫通孔へのフィルドビアめっきと同様な状態として、最終的に貫通孔をフィルドビアめっきで充填する配線基板が開示されている（特許文献３）。
特開２００４－２５９７９５号公報 特開２００９－２２４７３１号公報 特開２００９－０６０１５１号公報
　しかしながら、引用文献１の配線基板では、フィルドビアめっきの給電層を設けるために、貫通孔の一方の開口に金属箔を接着材で貼り合せる工程や、余分な接着材を除去する工程が必要となり、やはり工数が多い問題がある。
　引用文献２の配線基板では、非貫通孔にフィルドビアめっきを充填するものであるため、配線基板の厚み方向全体に亘ってフィルドビアめっきを形成するために、フィルドビアめっきで形成した非貫通孔を、１層ずつ積み上げる必要があり、やはり工数を要する問題がある。
　引用文献３の配線基板では、配線基板の表裏面のそれぞれの側から、レーザ加工によって、内部に向かって孔径が縮小するテーパー形状の頂部同士を突き合わせた形状の貫通孔を形成するが、テーパー形状を必要とするため基板中心部に向かって穴径を縮小させる必要があり、温度サイクル接続信頼性試験を実施した際に穴径が最小となるテーパー形状の頂部でクラックが発生し易くなり接続信頼性を低下させる。
　本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、貫通孔へのフィルドめっきを可能とし、且つ信頼性を確保可能な配線基板を提供する。
　本発明は、以下に関する。
１．補強繊維の束を有する織布に絶縁樹脂を含浸させたプリプレグを、厚さ方向に奇数枚積層して形成した絶縁層と、この絶縁層の表裏面に配置された銅箔と、この表裏面の両方の銅箔側からレーザ加工して形成され厚さ方向に貫通する貫通孔と、この貫通孔内に前記絶縁層の表裏面と垂直方向に内壁を形成する絶縁樹脂と、この貫通孔の内壁の絶縁樹脂から前記貫通孔内に突出した補強繊維の束とを備え、前記絶縁樹脂から貫通孔内に対向して突出した補強繊維の束の先端の間隙が、前記絶縁層の厚さ方向の中央部で表裏側よりも狭い配線基板。
２．項１において、奇数枚積層されたプリプレグのうち、絶縁層の厚さ方向中央部に配置されたプリプレグの補強繊維の太さが、それ以外の前記絶縁層の厚さ方向に配置されたプリプレグの補強繊維よりも太い配線基板。
３．項１において、奇数枚積層されたプリプレグのうち、絶縁層の厚さ方向中央部に配置されたプリプレグの補強繊維の一束当りの本数が、それ以外の前記絶縁層の厚さ方向に配置されたプリプレグの補強繊維の一束当りの本数よりも多い配線基板。
４．項１において、奇数枚積層されたプリプレグのうち、絶縁層の厚さ方向中央部に配置されたプリプレグの補強繊維の束の繊維密度が、それ以外の前記絶縁層の厚さ方向に配置されたプリプレグの補強繊維の束の繊維密度より高い多い配線基板。
５．項１～４の何れか１つにおいて、絶縁層に形成された貫通孔内に、めっきが充填された配線基板。
　本発明によれば、貫通孔へのフィルドめっきを可能とし、且つ信頼性を確保可能な配線基板を提供する。
本発明の配線基板の一例の断面図である。 本発明の配線基板の製造方法の一例を表すフロー図である。
　本発明の配線基板の実施形態としては、図１に示すように、補強繊維の束６を有する織布に絶縁樹脂５を含浸させたプリプレグ７を、厚さ方向に奇数枚積層して形成した絶縁層２と、この絶縁層２の表裏面に配置された銅箔１と、この表裏面の両方の銅箔１側からレーザ加工して形成され厚さ方向に貫通する貫通孔３と、この貫通孔３内に前記絶縁層２の表裏面と垂直方向に内壁を形成する絶縁樹脂５と、この貫通孔３の内壁の絶縁樹脂５から前記貫通孔３内に突出した補強繊維の束８とを備え、前記絶縁樹脂５から貫通孔３内に対向して突出した補強繊維の束８の先端の間隙が、前記絶縁層２の厚さ方向の中央部で表裏側よりも狭い配線基板が挙げられる。
　本実施の形態における絶縁層とは、配線基板の層間を絶縁するものであり、配線の支持基板となるものである。本実施の形態においては、補強繊維の束を有する織布に絶縁樹脂を含浸させたプリプレグを、厚さ方向に奇数枚積層して形成する。本実施の形態では、絶縁層を構成するプリプレグとして、補強繊維として織布を用いたものだけを使用しており、補強繊維として不織布を用いたものは使用していない。
　本実施の形態における銅箔とは、めっきとともに配線を形成する導体として、絶縁層上に設けられるものである。銅箔は、プリプレグと重ねた後、熱プレス等により積層一体化することで、絶縁層上に設けられる。
　本実施の形態における貫通孔とは層間接続を形成するためのものであり、表裏面の両方の銅箔側からレーザ加工して厚さ方向に貫通することにより形成する。レーザ加工による貫通孔の形成方法として、コンフォーマルマスク法や銅ダイレクト法を用いることができる。
　本実施の形態では、貫通孔の内壁の絶縁樹脂から貫通孔内に突出した補強繊維の束を有している。表裏面の両方の銅箔側からレーザ加工することにより、絶縁樹脂と補強繊維の熱分解温度の差により、絶縁樹脂から貫通孔内に突出した補強繊維の束を形成することができる。また、補強繊維とは、配線基板の絶縁層を補強するものであり、補強繊維の束を織り込んだ織布からなる繊維シートを用いることができる。絶縁樹脂よりも熱分解温度が高く、強度および耐熱性等の点から、ガラスクロスが好ましい。
　図１に示すように、本実施の形態では、絶縁樹脂５から貫通孔３内に対向して突出した補強繊維の束８の先端の間隙が、絶縁層２の厚さ方向の中央部で表裏側よりも狭く形成される。貫通孔３をレーザ加工により形成する際、レーザ加工のエネルギーは、表面から裏面に到達するまでの間に減衰があっても、絶縁層２の絶縁樹脂５は、補強繊維の束６に比べて熱分解温度が低いため、ほぼ垂直に（ストレートに）貫通孔加工されるが、補強繊維の束６は、絶縁樹脂５に比べて熱分解温度が高いため、レーザ加工のエネルギーの減衰の影響が大きく、絶縁樹脂５から貫通孔３内に突出した形状となる。本実施の形態では、補強繊維が束の状態となっている織布を用いているため、補強繊維がばらばらに絡み合った不織布に比べて、絶縁樹脂５と補強繊維とのレーザ加工による熱分解のされ方に差が生じやすく、補強繊維の束６が絶縁樹脂５から突出しやすい。表裏面の両方の銅箔側からレーザ加工することにより、レーザ加工のエネルギーの減衰の影響によって、絶縁層２の厚さ方向の中央部の補強繊維の束６の突出が最も大きくなるため、絶縁層２の厚さ方向の中央部で、補強繊維の束６の先端の間隙が、表裏側よりも狭く形成される。このように、絶縁層２の厚さ方向の中央部で、補強繊維の束６の先端の間隙が、表裏側よりも狭く形成されることにより、フィルドめっきによって、確実に貫通孔にめっきを充填することが可能になる。つまり、フィルドめっきは、もともと貫通孔の表面側よりも内部に析出しやすいが、絶縁層の厚さ方向の中央部で補強繊維の束の先端の間隔が表面側よりも狭くなっているため、より確実に、絶縁層の厚さ方向の中央部から優先的にフィルドめっきが析出し、確実に貫通孔にめっきを充填することが可能になる。
　本実施の形態において、貫通孔のフィルドめっきは、絶縁層の厚さ方向の中央部の補強繊維の束の突出があることにより、まず、絶縁層の厚さ方向の中央部がフィルドめっきで塞がれ、次に、完全に貫通孔内がめっきで充填される。このとき、貫通孔の内壁（絶縁樹脂の内壁）は、ほぼストレートな状態でフィルドめっきが充填されているので、熱応力が集中することがなく信頼性を確保できる。つまり、貫通孔の内壁は断面形状がほぼストレートであり、補強繊維の束が部分的に突出しているだけであるため、貫通孔の径はほぼ確保されており、断面がくびれ形状にはならないので熱応力が集中し難い。また、補強繊維の束の先端は、補強繊維がばらばらになり、その隙間にフィルドビアめっきが入り込んで析出しているため、補強繊維の先端がくさびの作用を有し、強固にフィルドめっきが密着する。また、プリプレグの補強繊維は、平面的に見れば、縦方向と横方向に交わっているため、補強繊維の密度が高い部分（絶縁樹脂が少ない部分）と補強繊維の密度が低い部分（絶縁樹脂が多い部分）がある。このため、貫通孔の円周の全ての方向において、補強繊維の束が同じ突出量で突出するわけではなく、補強繊維の密度が低い部分（絶縁樹脂が多い部分）は貫通孔の内壁は断面形状がほぼストレートになっており、熱応力が集中し難い。したがって、貫通孔へのフィルドめっきを可能とし、且つ信頼性を確保可能な配線基板を提供することができる。
　好ましくは、奇数枚積層されたプリプレグのうち、絶縁層の厚さ方向中央部に配置されたプリプレグの補強繊維の太さが、それ以外の前記絶縁層の厚さ方向に配置されたプリプレグの補強繊維よりも太い配線基板である。これにより、レーザ加工によって、絶縁層の厚さ方向の中央部の補強繊維が、絶縁層の表面側の補強繊維に比べて、より除去され難くなるため、絶縁層の厚さ方向の中央部に、補強繊維の束の突出を形成し易い。
　好ましくは、奇数枚積層されたプリプレグのうち、絶縁層の厚さ方向中央部に配置されたプリプレグの補強繊維の１束当りの本数が、それ以外の前記絶縁層の厚さ方向に配置されたプリプレグの補強繊維の１束当りの本数よりも多い配線基板である。これにより、レーザ加工によって、絶縁層の厚さ方向の中央部の補強繊維が、絶縁層の表面側の補強繊維よりも、より除去され難くなるため、絶縁層の厚さ方向の中央部に、補強繊維の束の突出を形成し易い。
　好ましくは、奇数枚積層されたプリプレグのうち、絶縁層の厚さ方向中央部に配置されたプリプレグの補強繊維の束の繊維密度が、それ以外の前記絶縁層の厚さ方向に配置されたプリプレグの補強繊維の束の繊維密度より高い多い配線基板。これにより、レーザ加工によって、絶縁層の厚さ方向の中央部の補強繊維が、絶縁層の表面側の補強繊維よりも、より除去され難くなるため、絶縁層の厚さ方向の中央部に、補強繊維の束の突出を形成し易い。
　好ましくは、絶縁層に形成された貫通孔内に、めっきが充填された配線基板である。フィルドめっきを用いて貫通孔をめっきで充填する場合、絶縁層の厚さ方向の中央部の補強繊維の束の突出があることにより、まず、絶縁層の厚さ方向の中央部がフィルドめっきで塞がれ、次に、完全に貫通孔内がめっきで充填される。このとき、貫通孔の内壁（絶縁樹脂の内壁）は、断面形状がほぼストレートな状態でフィルドめっきが充填されているので、熱応力が集中することがなく、信頼性を確保できる。
　以下、本発明の好適な実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。
　図２（Ａ）に示すように、ガラスクロスに絶縁樹脂を含浸させたプリプレグを銅箔と積層一体化して形成した、板厚０．１８ｍｍ、表裏の銅箔の厚さ５μｍ、サイズ５００ｍｍ×４００ｍｍのＭＣＬ－ＬＺ－７１Ｇ（日立化成株式会社製、製品名、「ＭＣＬ」は登録商標。）を準備した。この基板は、いわゆるＦＲ－４（Ｆｌａｍｅ　ｒｅｔａｒｄａｎｔ－４）材である。次に、貫通孔３を形成する位置に、直径６５μｍのコンフォーマルマスクを形成した。コンフォーマルマスクの形成は、一般的なサブトラクティブ法により行った。また、コンフォーマルマスクの形成の露光工程には、大日本スクリーン株式会社製のダイレクトイメージ露光装置を使用し、コンフォーマルマスク１０の表裏面の位置あわせ精度は、±２０μｍ以内で形成した。
　次に図２（Ｂ）に示すように、コンフォーマルマスクに合わせて、表面側から、深さ方向に貫通孔３を、レーザ加工で形成する。レーザ加工には、炭酸ガスレーザ加工機であるＬＣ－２Ｋ２１２／２Ｃ（日立ビアメカニクス株式会社製、商品名）を使用した。レーザビーム径は１００μｍを選択し、レーザ１ショット当り基板の絶縁層２を、深さ３０～４５μｍ加工するレーザ条件に設定し、レーザのショット数は６ショットで加工した。
　次に、図２（Ｃ）に示すように、コンフォーマルマスクに合わせて、裏面側からのレーザ加工を、前記表面側からのレーザ加工と同一条件にて行い、貫通孔３を形成した。このとき、絶縁層２の絶縁樹脂５の内壁は、断面形状がほぼストレートであるが、絶縁層２内部の補強繊維の束６は、絶縁樹脂５より０～１５μｍの突出した形状に形成された。レーザ加工後の貫通孔３を３０個観察した結果、絶縁層２の表面側で０～１０μｍであり、絶縁層２の中央部で８～１５μｍであった。この突出形状は、一般的に絶縁層２の材料として用いられる有機樹脂材料より補強繊維材料として用いられるガラス繊維材の方がレーザ加工時に熱分解除去されにくいため、絶縁樹脂５より０～１５ｕｍの補強繊維の束６の突出が形成される。さらに、貫通孔３をレーザ加工で形成する際、レーザのエネルギーが配線基板９の表面から深さ方向に進むに従って減衰するため、本実施例のように配線基板９の表面側及び裏面側からレーザ加工した場合、図２（Ｃ）に示すとおり、配線基板９の厚さ方向の中央に配置された補強繊維の束６の突出がもっとも大きくなる。一方、絶縁樹脂５の熱分解温度は、ガラス繊維に比べて低いため、レーザ加工のエネルギーの減衰の影響を受けにくく、深さ方向において、レーザ加工の状態に差が生じにくいので、絶縁層２の絶縁樹脂５の内壁は、断面形状がほぼストレートに形成される。
　次に、図２（Ｄ）に示すように、貫通孔３の内壁面に導電膜（下地銅めっき）を、無電解銅めっきにより形成し、さらに、図２（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、貫通孔３内にフィルドめっき４にて貫通孔内をめっき充填した。具体的には、温度８０±５℃、濃度５５±１０ｇ／Ｌの過マンガン酸ナトリウム水溶液を用いて、貫通孔３内のデスミア処理を施した後、無電解銅めっきにて０．４～０．８μｍの厚みの導電膜（下地めっき）を形成し、次に、電解フィルドめっきＶＦ－５（荏原ユージライト株式会社製、商品名）を使用し、配線基板９の表裏面のめっき厚設定は２５μｍとして貫通孔内をめっき充填した。
　次に、図１に示すように、サブトラクティブ法で、配線基板９の表裏面のフィルドめっき４及び銅箔１を回路形成した。回路形成後の配線基板９の貫通孔３を３０個観察した結果、デスミア処理によって、レーザ加工後よりも補強繊維の束６の突出量（突出した長さ）は大きくなっており、絶縁層２の表面側で２～１２μｍであり、絶縁層２の中央部で１０～１７μｍであった。
（比較例）
　絶縁層として、表層のみにガラスクロスに絶縁樹脂を含浸させたプリプレグを配置し、表層以外の内部にはガラス不織布に絶縁樹脂を含浸させたプリプレグを配置し、銅箔と積層一体化して形成した、板厚０．１８ｍｍ、表裏の銅箔の厚さ５μｍ、サイズ５００ｍｍ×４００ｍｍのコンポジットタイプの銅張り積層板（いわゆるＣＥＭ３：Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｅｐｏｘｙ　ｍａｔｅｒｉａｌ－３）を準備した。
　実施例とは異なり、まず、配線基板の表面側からレーザ加工して非貫通孔を形成し、次に、配線基板の裏面側からレーザ加工して、非貫通孔同士が突き当たるようにして、貫通孔を形成した。絶縁層の絶縁樹脂の内壁は、配線基板の表面及び裏面側から、厚さ方向の中央に向かって断面形状がテーパー形状であった。
　実施例と同様にして、デスミア処理、フィルドめっき、回路形成を行い、配線基板を形成した。
（評価）
　実施例と比較例の配線基板のフィルドビアめっきの表面を観察したところ、深さ１５μｍ以上の凹みは認められなかった。また、ホットオイル温度サイクル試験（高温２６０℃１０秒⇔常温２０℃１０秒）において、接続信頼性を確認した結果、比較例である貫通孔にテーパー形状を持たせた配線基板は、２０サイクルで断線不良が発生したが、実施例の配線基板では、８０サイクルまで断線不良の発生はなく、本実施例の配線基板では約４倍の耐久性向上が確認された。
１．銅箔
２．絶縁層
３．貫通孔
４．フィルドめっき
５．絶縁樹脂
６．補強繊維の束
７．プリプレグ
８．通孔内に突出した補強繊維の束
９．配線基板
１０．コンフォーマルマスク

Claims (5)

  1. 　補強繊維の束を有する織布に絶縁樹脂を含浸させたプリプレグを、厚さ方向に奇数枚積層して形成した絶縁層と、この絶縁層の表裏面に配置された銅箔と、この表裏面の両方の銅箔側からレーザ加工して形成され厚さ方向に貫通する貫通孔と、この貫通孔内に前記絶縁層の表裏面と垂直方向に内壁を形成する絶縁樹脂と、この貫通孔の内壁の絶縁樹脂から前記貫通孔内に突出した補強繊維の束とを備え、前記絶縁樹脂から貫通孔内に対向して突出した補強繊維の束の先端の間隙が、前記絶縁層の厚さ方向の中央部で表裏側よりも狭い配線基板。
  2. 　請求項１において、奇数枚積層されたプリプレグのうち、絶縁層の厚さ方向中央部に配置されたプリプレグの補強繊維の太さが、それ以外の前記絶縁層の厚さ方向に配置されたプリプレグの補強繊維よりも太い配線基板。
  3. 　請求項１において、奇数枚積層されたプリプレグのうち、絶縁層の厚さ方向中央部に配置されたプリプレグの補強繊維の一束当りの本数が、それ以外の前記絶縁層の厚さ方向に配置されたプリプレグの補強繊維の一束当りの本数よりも多い配線基板。
  4. 　請求項１において、奇数枚積層されたプリプレグのうち、絶縁層の厚さ方向中央部に配置されたプリプレグの補強繊維の束の繊維密度が、それ以外の前記絶縁層の厚さ方向に配置されたプリプレグの補強繊維の束の繊維密度より高い多い配線基板。
  5. 　請求項１～４の何れか１つにおいて、絶縁層に形成された貫通孔内に、めっきが充填された配線基板。
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