JP2001127434A

JP2001127434A - 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

Info

Publication number: JP2001127434A
Application number: JP30330599A
Authority: JP
Inventors: Yogo Kawasaki; 洋吾川崎; Hiroaki Satake; 博明佐竹; Yutaka Iwata; 豊岩田
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 1999-10-26
Publication date: 2001-05-11
Anticipated expiration: 2019-10-26
Also published as: CN1909762A; CN1909763A; CN1909763B; CN1909764B; CN1909762B; CN1909764A; JP4832621B2

Abstract

(57)【要約】【課題】内部の配線長を短縮できると共に、接続信頼
性に優れる多層プリント配線板及び多層プリント配線板
の製造方法を提供する。【解決手段】コア基板３０及び下層層間樹脂絶縁層５
０を貫通するようにスルーホール３６を形成し、スルー
ホール３６の直上にバイアホール６６を形成してある。
このため、スルーホール３６とバイアホール６６とが直
線状になって配線長さが短縮し、信号の伝送速度を高め
ることが可能になる。また、スルーホール３６と、半田
バンプ７６（導電性接続ピン７８）へ接続されるバイア
ホール６６とを直接接続しているので、接続信頼性に優
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、層間樹脂絶縁層と
導体層とが交互に積層され、各導体層間がバイアホール
にて接続されたビルドアップ層が、コア基板の両面に形
成されてなる多層プリント配線板に関し、特に、ＩＣチ
ップを載置するパッケージ基板として用いることのでき
る多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビルドアップ多層プリント配線板
は、例えば、特開平９−１３００５０号に開示される方
法にて製造されている。プリント配線板の導体回路の表
面に無電解めっきやエッチングにより、粗化層を形成さ
せる。その後、ロールーコーターや印刷により層間絶縁
樹脂を塗布、露光、現像して、層間導通のためのバイア
ホール開口部を形成させて、ＵＶ硬化、本硬化を経て層
間樹脂絶縁層を形成する。さらにその層間樹脂絶縁層
に、酸や酸化剤などにより粗化処理を施した粗化面にパ
ラジウムなどの触媒を付ける。そして、薄い無電解めっ
き膜を形成し、そのめっき膜上にドライフィルムにてパ
ターンを形成し、電解めっきで厚付けしたのち、アルカ
リでドライフィルムを剥離除去し、エッチングして導体
回路を作り出させる。これを繰り返すことにより、ビル
ドアップ多層プリント配線板が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】現在、ＩＣチップの高
周波数化に伴い、多層プリント配線板にも伝送速度の高
速化が要求されている。かかる要求に対応するため、本
出願人は、特願平１０−３３４４９９号を提案してい
る。この構成では、図７に示すように、スルーホール３
３６の直上に、下層層間樹脂絶縁層３５０のバイアホー
ル３４６と、上層層間樹脂絶縁層３６０のバイアホール
３６６とを配設し、配線を直線化することで配線長さを
短縮させ、信号の伝送速度を高めている。

【０００４】しかしながら、上記構成において、下層層
間樹脂絶縁層３５０のバイアホール３４６と、上層層間
樹脂絶縁層３６０のバイアホール３６６とがヒートサイ
クル条件下において、剥離が起きることが判明した。こ
の原因を本発明者が研究したところ、上層のバイアホー
ル３６６が、下層のバイアホール３４６の表面形状に影
響を受け、接続性が低下していることが分かった。更
に、層間樹脂絶縁層３５０，３６０は、ガラスクロス等
の芯材で補強されていないため、芯材を備えるコア基板
よりもヒートサイクルで剥離し易いことが推測される。

【０００５】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、内部の
配線長を短縮できると共に、接続信頼性に優れる多層プ
リント配線板及び多層プリント配線板の製造方法を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、請求項１の多層プリント配線板では、層間樹脂絶
縁層と導体層とが交互に積層され、各導体層間がバイア
ホールにて接続されたビルドアップ層が、コア基板の両
面に形成されてなる多層プリント配線板において、前記
コア基板及び該コア基板の両面に形成された層間樹脂絶
縁層を貫通するようにスルーホールを形成し、前記スル
ーホールの直上に外部接続端子へ接続されるバイアホー
ルを形成したことを技術的特徴とする。

【０００７】請求項２は、請求項１において、前記スル
ーホールが、内部に充填剤が充填され、該充填剤のスル
ーホールからの露出面を覆う導体層が形成され、前記ス
ルーホールの直上のバイアホールが、当該スルーホール
の前記導体層上に形成されていることを技術的特徴とす
る。

【０００８】請求項３は、少なくとも以下（ａ）〜
（ｄ）の工程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：（ａ）コア基板の両面に下層層間樹脂絶縁層を形成する
工程、（ｂ）前記コア基板及び前記下層層間樹脂絶縁層
を貫通するスルーホールを形成する工程、（ｃ）前記下
層層間樹脂絶縁層の上に上層層間樹脂絶縁層を形成する
工程、（ｄ）前記上層層間樹脂絶縁層にバイアホールを
形成する工程であって、前記スルーホールの一部の直上
に外部接続端子へ接続されるバイアホールを形成する工
程。

【０００９】請求項４は、少なくとも以下（ａ）〜
（ｇ）の工程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：（ａ）コア基板の両面に下層層間樹脂絶縁層を形成する
工程、（ｂ）前記コア基板及び前記下層層間樹脂絶縁層
を貫通するスルーホールを形成する工程、（ｃ）前記ス
ルーホールに充填剤を充填する工程、（ｄ）前記スルー
ホールから溢れた充填剤を研磨して平坦にする工程、
（ｅ）前記充填剤の前記スルーホールからの露出面を覆
う導体層を形成する工程、（ｆ）前記下層層間樹脂絶縁
層の上に上層層間樹脂絶縁層を形成する工程、（ｇ）前
記上層層間樹脂絶縁層にバイアホールを形成する工程で
あって、前記スルーホールの一部の直上に外部接続端子
へ接続されるバイアホールを形成する工程。

【００１０】請求項１の多層プリント配線板及び請求項
３の多層プリント配線板の製造方法では、コア基板及び
該コア基板の両面に形成された層間樹脂絶縁層を貫通す
るようにスルーホールを形成し、スルーホールの直上に
外部接続端子へ接続されるバイアホールを形成してあ
る。このため、スルーホールとバイアホールとが直線状
になって配線長さが短縮し、信号の伝送速度を高めるこ
とが可能になる。また、スルーホールと外部接続端子へ
接続されるバイアホールとを直接接続してあるため、接
続信頼性に優れる。

【００１１】請求項２の多層プリント配線板及び請求項
４の多層プリント配線板の製造方法では、コア基板及び
該コア基板の両面に形成された層間樹脂絶縁層を貫通す
るようにスルーホールを形成し、スルーホールの直上に
バイアホールを形成してある。このため、スルーホール
とバイアホールとが直線状になって配線長さが短縮し、
信号の伝送速度を高めることが可能になる。また、スル
ーホールと外部接続端子へ接続されるバイアホールとを
直接接続してあり、且つ、研磨により平坦にされたスル
ーホール内の充填剤を覆う導体層上に当該バイアホール
が形成されているため、接続信頼性に優れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図を参照して説明する。先ず、本発明の第１実施形態に
係る多層プリント配線板の構成について縦断面を示す図
６を参照して説明する。該多層プリント配線板１０では
コア基板３０の表面及び裏面にビルドアップ配線層８０
Ｕ、８０Ｄが形成されている。該ビルドアップ配線層８
０Ｕ、８０Ｄは、バイアホール４６の形成された下層層
間樹脂絶縁層５０と、上層のバイアホール６６の形成さ
れた上層層間樹脂絶縁層６０と、上層層間樹脂絶縁層６
０上に形成されたソルダーレジスト層７０から成る。該
ソルダーレジスト７０の開口部７１を介して、上側のバ
イアホール６６には、ＩＣチップ（図示せず）への接続
用の半田バンプ（外部接続端子）７６が形成され、下側
のバイアホール６６には、ドータボード（図示せず）へ
の接続用の導電性接続ピン（外部接続端子）７８が接続
されている。

【００１３】本実施形態において、該ビルドアップ配線
層８０Ｕ、８０Ｄを接続するスルーホール３６は、コア
基板３０及び下層層間樹脂絶縁層５０を貫通するように
形成されている。該スルーホール３６には、樹脂充填剤
５４が充填され、開口部には蓋めっき５８が配設されて
いる。同様に、下層層間樹脂絶縁層５０に形成されたバ
イアホール４６には、樹脂充填剤５４が充填され、開口
部には蓋めっき５８が配設されている。

【００１４】本実施形態では、コア基板３０及び下層層
間樹脂絶縁層５０を貫通するようにスルーホール３６を
形成し、スルーホール３６の直上にバイアホール６６を
形成してある。このため、スルーホール３６とバイアホ
ール６６とが直線状になって配線長さが短縮し、信号の
伝送速度を高めることが可能になる。また、スルーホー
ル３６と、外部接続端子（半田バンプ７６、導電性接続
ピン７８）へ接続されるバイアホール６６とを直接接続
しているので、接続信頼性に優れる。特に、本実施形態
では、後述するようにスルーホール３６に充填された充
填剤５４を研磨により平坦にしてから、該充填剤５４を
覆う蓋めっき（導体層）５８を配設し、この上にバイア
ホール６６が形成されているため、スルーホール３６表
面の平滑性が高く、当該スルーホール３６とバイアホー
ル６６との接続信頼性に優れる。

【００１５】また、本実施形態の多層プリント配線板で
は、スルーホール３６と下層のバイアホール４６とに同
一の充填樹脂５４が充填されてなるので、廉価に構成で
き、また、スルーホール内とバイアホール内との強度を
均一に保ち得るため、多層プリント配線板の信頼性を高
めることができる。また、後述するようにバイアホール
４６に充填された充填剤５４を研磨により平坦にしてか
ら、該充填剤５４を覆う蓋めっき（導体層）５８を配設
し、この上に上層バイアホール６６が形成されているた
め、下層バイアホール４６表面の平滑性が高く、当該下
層バイアホール４６と上層バイアホール６６との接続信
頼性に優れる。

【００１６】更に、後述するように、本実施形態の多層
プリント配線板では、製造工程において、スルーホール
３６となる貫通孔３５のデスミヤ処理と、下層層間樹脂
絶縁層表面４０の粗化処理を酸化剤により同時に行うた
め、工程を減らし廉価に製造することができる。

【００１７】引き続き、該多層プリント配線板１０の製
造方法について図１〜図５を参照にして説明する。 (1) 厚さ０．８mmのガラスエポキシ樹脂、ＦＲ４，ＦＲ
５，又はＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からな
る基板３０の両面に18μｍの銅箔３２がラミネートされ
ている銅張積層板３０Ａを出発材料とした（図１
（Ａ））。まず、この銅張積層板をパターン状にエッチ
ングすることにより、基板の両面に内層銅パターン３４
を形成する（図１（Ｂ））。

【００１８】(2) 内層銅パターン３４およびスルーホー
ル３６を形成した基板３０を水洗いした後、第二銅錯体
と有機酸とを含有するエッチング液を、スプレーやバブ
リング等の酸素共存条件で作用させて、導体回路の銅導
体を溶解させボイドを形成する処理により、内層銅パタ
ーン３４の表面に粗化層３８を設ける（図１（Ｃ））。
それ以外にも、酸化−還元処理や無電解めっきの合金に
よって粗化層を設けてもよい。形成される粗化層は、
０．１〜５μｍの範囲にあるものが望ましい。その範囲
であれば、導体回路と層間樹脂絶縁層の剥離が起きにく
い。

【００１９】第二銅錯体は、アゾール類の第二銅錯体が
よい。このアゾール類の第二銅錯体は、金属銅等を酸化
する酸化剤として作用する。アゾール類としては、ジア
ゾール、トリアゾール、テトラゾールがよい。中でも、
イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチレイ
ミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２
−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール
等がよい。アゾール類の第二銅錯体の添加量は、１〜15
重量％がよい。溶解性及び安定性に優れるからである。

【００２０】また、酸化銅を溶解させるために、有機酸
をアゾール類の第二銅錯体に配合する。具体例として
は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロ
ン酸、アクリル酸、クロトン酸、シュウ酸、マロン酸、
コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、安息香酸、グリコ
ール酸、乳酸、リンゴ酸、スルファミン酸からなる群よ
り選ばれる少なくとも１種がよい。有機酸の含有量は、
0.1 〜30重量％がよい。酸化された銅の溶解性を維持
し、かつ溶解安定性を確保するためである。

【００２１】発生した第一銅錯体は、酸の作用で溶解
し、酸素と結合して第二銅錯体となって、再び銅の酸化
に寄与する。

【００２２】また、銅の溶解やアゾール類の酸化作用を
補助するために、ハロゲンイオン、例えば、フッ素イオ
ン、塩素イオン、臭素イオン等をエッチング液に加えて
もよい。本発明では、塩酸、塩化ナトリウム等を添加し
て、ハロゲンイオンを供給することができる。ハロゲン
イオン量は、0.01〜20重量％がよい。形成された粗化面
と層間樹脂絶縁層との密着性に優れるからである。

【００２３】アゾール類の第二銅錯体と有機酸（必要に
応じてハロゲンイオン）を、水に溶解してエッチング液
を調整する。また、市販のエッチング液、例えば、メッ
ク社製、商品名「メックエッチボンド」を使用し、本
発明にかかる粗化面を形成することができる。

【００２４】(3)該基板３０の表面に下層層間樹脂絶縁
層となる樹脂フィルム５０αを、温度５０〜１５０℃ま
で昇温しながら圧力５ｋｇf／ｃｍ²で真空圧着ラミネー
トして貼り付ける（図１（Ｄ））。該樹脂フィルムとし
ては、難溶性樹脂、可溶性樹脂粒子、硬化剤、その他の
成分が含有されている。それぞれについて以下に説明す
る。

【００２５】本発明の製造方法において使用する樹脂フ
ィルムは、酸または酸化剤に可溶性の粒子（以下、可溶
性粒子という）が酸または酸化剤に難溶性の樹脂（以
下、難溶性樹脂という）中に分散したものである。な
お、本発明で使用する「難溶性」「可溶性」という語
は、同一の酸または酸化剤からなる溶液に同一時間浸漬
した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可
溶性」と呼び、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上
「難溶性」と呼ぶ。

【００２６】上記可溶性粒子としては、例えば、酸また
は酸化剤に可溶性の樹脂粒子（以下、可溶性樹脂粒
子）、酸または酸化剤に可溶性の無機粒子（以下、可溶
性無機粒子）、酸または酸化剤に可溶性の金属粒子（以
下、可溶性金属粒子）等が挙げられる。これらの可溶性
粒子は、単独で用いても良いし、２種以上併用してもよ
い。

【００２７】上記可溶性粒子の形状は特に限定されず、
球状、破砕状等が挙げられる。また、上記可溶性粒子の
形状は、一様な形状であることが望ましい。均一な粗さ
の凹凸を有する粗化面を形成することができるからであ
る。

【００２８】上記可溶性粒子の平均粒径としては、０．
１〜１０μｍが望ましい。この粒径の範囲であれば、２
種類以上の異なる粒径のものを含有してもよい。すなわ
ち、平均粒径が０．１〜０．５μｍの可溶性粒子と平均
粒径が１〜３μｍの可溶性粒子とを含有する等である。
これにより、より複雑な粗化面を形成することができ、
導体回路との密着性にも優れる。なお、本発明におい
て、可溶性粒子の粒径とは、可溶性粒子の一番長い部分
の長さである。

【００２９】上記可溶性樹脂粒子としては、熱硬化性樹
脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸あるい
は酸化剤からなる溶液に浸漬した場合に、上記難溶性樹
脂よりも溶解速度が速いものであれば特に限定されな
い。上記可溶性樹脂粒子の具体例としては、例えば、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフ
ェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等から
なるものが挙げられ、これらの樹脂の一種からなるもの
であってもよいし、２種以上の樹脂の混合物からなるも
のであってもよい。

【００３０】また、上記可溶性樹脂粒子としては、ゴム
からなる樹脂粒子を用いることもできる。上記ゴムとし
ては、例えば、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウ
レタン変性、（メタ）アクリロニトリル変性等の各種変
性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した（メ
タ）アクリロニトリル・ブタジエンゴム等が挙げられ
る。これらのゴムを使用することにより、可溶性樹脂粒
子が酸あるいは酸化剤に溶解しやすくなる。つまり、酸
を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、強酸以外の
酸でも溶解することができ、酸化剤を用いて可溶性樹脂
粒子を溶解する際には、比較的酸化力の弱い過マンガン
酸塩でも溶解することができる。また、クロム酸を用い
た場合でも、低濃度で溶解することができる。そのた
め、酸や酸化剤が樹脂表面に残留することがなく、後述
するように、粗化面形成後、塩化パラジウム等の触媒を
付与する際に、触媒が付与されなたかったり、触媒が酸
化されたりすることがない。

【００３１】上記可溶性無機粒子としては、例えば、ア
ルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合
物、マグネシウム化合物およびケイ素化合物からなる群
より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げら
れる。

【００３２】上記アルミニウム化合物としては、例え
ば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記
カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、
水酸化カルシウム等が挙げられ、上記カリウム化合物と
しては、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム
化合物としては、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸
マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物として
は、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独
で用いても良いし、２種以上併用してもよい。

【００３３】上記可溶性金属粒子としては、例えば、
銅、ニッケル、鉄、亜鉛、鉛、金、銀、アルミニウム、
マグネシウム、カルシウムおよびケイ素からなる群より
選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられ
る。また、これらの可溶性金属粒子は、絶縁性を確保す
るために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。

【００３４】上記可溶性粒子を、２種以上混合して用い
る場合、混合する２種の可溶性粒子の組み合わせとして
は、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両
者とも導電性が低くいため樹脂フィルムの絶縁性を確保
することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張
の調整が図りやすく、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶
縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路
との間で剥離が発生しないからである。

【００３５】上記難溶性樹脂としては、層間樹脂絶縁層
に酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する際に、粗化
面の形状を保持できるものであれば特に限定されず、例
えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等
が挙げられる。また、これらの樹脂に感光性を付与した
感光性樹脂であってもよい。感光性樹脂を用いることに
より、層間樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてバイア
ホール用開口を形成することできる。これらのなかで
は、熱硬化性樹脂を含有しているものが望ましい。それ
により、めっき液あるいは種々の加熱処理によっても粗
化面の形状を保持することができるからである。

【００３６】上記難溶性樹脂の具体例としては、例え
ば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、
ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂
等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよい
し、２種以上を併用してもよい。さらには、１分子中
に、２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより
望ましい。前述の粗化面を形成することができるばかり
でなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒートサイクル条
件下においても、金属層に応力の集中が発生せず、金属
層の剥離などが起きにくいからである。

【００３７】上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノール
ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールＦ型エポキシ
樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエ
ン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基
を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、
トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂
等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種
以上を併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れる
ものとなる。

【００３８】本発明で用いる樹脂フィルムにおいて、上
記可溶性粒子は、上記難溶性樹脂中にほぼ均一に分散さ
れていることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗
化面を形成することができ、樹脂フィルムにバイアホー
ルやスルーホールを形成しても、その上に形成する導体
回路の金属層の密着性を確保することができるからであ
る。また、粗化面を形成する表層部だけに可溶性粒子を
含有する樹脂フィルムを用いてもよい。それによって、
樹脂フィルムの表層部以外は酸または酸化剤にさらされ
ることがないため、層間樹脂絶縁層を介した導体回路間
の絶縁性が確実に保たれる。

【００３９】上記樹脂フィルムにおいて、難溶性樹脂中
に分散している可溶性粒子の配合量は、樹脂フィルムに
対して、３〜４０重量％が望ましい。可溶性粒子の配合
量が３重量％未満では、所望の凹凸を有する粗化面を形
成することができない場合があり、４０重量％を超える
と、酸または酸化剤を用いて可溶性粒子を溶解した際
に、樹脂フィルムの深部まで溶解してしまい、樹脂フィ
ルムからなる層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁
性を維持できず、短絡の原因となる場合がある。

【００４０】上記樹脂フィルムは、上記可溶性粒子、上
記難溶性樹脂以外に、硬化剤、その他の成分等を含有し
ていることが望ましい。上記硬化剤としては、例えば、
イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、グアニジン系
硬化剤、これらの硬化剤のエポキシアダクトやこれらの
硬化剤をマイクロカプセル化したもの、トリフェニルホ
スフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェ
ニルボレート等の有機ホスフィン系化合物等が挙げられ
る。

【００４１】上記硬化剤の含有量は、樹脂フィルムに対
して０．０５〜１０重量％であることが望ましい。０．
０５重量％未満では、樹脂フィルムの硬化が不十分であ
るため、酸や酸化剤が樹脂フィルムに侵入する度合いが
大きくなり、樹脂フィルムの絶縁性が損なわれることが
ある。一方、１０重量％を超えると、過剰な硬化剤成分
が樹脂の組成を変性させることがあり、信頼性の低下を
招いたりしてしまうことがある。

【００４２】上記その他の成分としては、例えば、粗化
面の形成に影響しない無機化合物あるいは樹脂等のフィ
ラーが挙げられる。上記無機化合物としては、例えば、
シリカ、アルミナ、ドロマイト等が挙げられ、上記樹脂
としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアクリル樹
脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、メラ
ニン樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらの
フィラーを含有させることによって、熱膨脹係数の整合
や耐熱性、耐薬品性の向上などを図りプリント配線板の
性能を向上させることができる。

【００４３】また、上記樹脂フィルムは、溶剤を含有し
ていてもよい。上記溶剤としては、例えば、アセトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、
酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテートやトル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。こ
れらは単独で用いてもよいし、２種類以上併用してもよ
い。

【００４４】(4)引き続き、樹脂フィルム５０を貼り付
けたコア基板３０に、ドリルにより直径３００μｍのス
ルーホール用貫通孔３５を穿設する（図１（Ｅ））。

【００４５】(5)そして、炭酸、エキシマ、ＹＡＧ、又
はＵＶレーザにより樹脂フィルム５０αに直径８０μｍ
のバイアホール用開口５２を穿設する（図２（Ａ））。
その後、樹脂フィルムを熱硬化させて下層層間樹脂絶縁
層５０を形成する。バイアホールは、レーザによるエリ
ア加工、あるいは、マスクを載置させてレーザによるエ
リア加工によって形成させてもよい。又、混在レーザ
（炭酸レーザとエキシマレーザといった組み合わせを意
味する）でもよい。スルーホール及びバイアホールを共
にレーザで形成させてもよい。

【００４６】(6)次に、クロム酸、又は、過マンガン酸
塩（過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム）
から成る酸化剤により、コア基板３０及び下層層間樹脂
絶縁層５０に形成したスルーホール用貫通孔３５のデス
ミヤ処理を行うと同時に、下層層間樹脂絶縁層５０表面
の粗化処理を行う（図２（Ｂ））。

【００４７】本実施形態の多層プリント配線板は、コア
基板３０がＦＲ４，ＦＲ５，ＢＴレジンのいずれかから
成り、下層層間樹脂絶縁層５０が、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポ
リオレフィン樹脂、フッ素樹脂の内の少なくとも１を含
有する。このため、クロム酸、過マンガン酸塩からなる
酸化剤で貫通孔３５のデスミヤ処理と、該下層層間樹脂
絶縁層５０の粗化処理とを同時に行うことが可能とな
り、工程を削減することで、多層プリント配線板を廉価
に製造できる。

【００４８】(7)表面を粗化した層間樹脂絶縁層５０表
面に、パラジウム触媒を付与し、無電解めっき水溶液中
で、無電解銅めっき膜４２を形成する（図２（Ｃ））。
ここでは、無電解銅めっき膜を形成しているが、スパッ
タを用いて、銅又はニッケル皮膜を形成することも可能
である。又、表層にドライ処理として、プラズマ、Ｕ
Ｖ、コロナ処理を行ってもよい。これにより表面を改質
する。

【００４９】(8)無電解銅めっき膜４２を形成した基板
を水洗いした後、所定パターンのめっきレジスト４３を
形成する（図２（Ｄ））。 (9)そして、基板を電解めっき液中に浸漬し、無電解銅
めっき膜４２を介して電流を流し、電解銅めっき膜４４
を形成する（図２（Ｅ））。

【００５０】(10)めっきレジスト４３をＫＯＨで剥離除
去し、めっきレジスト下の無電解銅めっき膜４２をライ
トエッチングにより剥離することで、無電解銅めっき膜
４２及び電解銅めっき膜４４からなるバイアホール４６
及びスルーホール３６を形成する（図３（Ａ））。

【００５１】(11)バイアホール４６及びスルーホール３
６に、粗化層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐからなる合金）４７を無
電解めっきにより形成する（図３（Ｂ））。この無電解
銅めっきの代わりに、エッチングにより（例第二銅錯
体と有機酸塩とを配合した液によってスプレーや浸積す
ることでエッチングさせている）、又は、酸化―還元処
理により粗化層を形成することも可能である。

【００５２】(12)スルーホール３６内、及び、バイアホ
ール４６内に樹脂充填剤５４を充填し、乾燥炉内の温度
100 ℃，２０分間乾燥させる（図３（Ｃ））。本実施形
態では、スルーホール３６とバイアホール４６とに同一
の充填剤を同時に充填するため、製造工程を削減でき
る。ここで、樹脂充填剤としては、下記の原料組成物を
用いることができる。〔樹脂組成物〕ビスフェノールＦ型エポキシモノマー
（油化シェル製、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
径 1.6μｍのSiＯ２球状粒子（アドマテック製、CRS
1101−CE、ここで、最大粒子の大きさは後述する内層銅
パターンの厚み（15μｍ）以下とする） 170重量部、レ
ベリング剤（サンノプコ製、ペレノールＳ４）1.5 重量
部を攪拌混合することにより、その混合物の粘度を23±
１℃で３６０00〜49,000cps に調整して得た。〔硬化剤組成物〕イミダゾール硬化剤（四国化成製、
2E4MZ-CN）6.5 重量部。

【００５３】(13)前記(12) の処理を終えた基板３０の
片面を、バイアホール４６、スルーホール３６の開口か
らはみ出した樹脂充填剤５４の表面を平滑化するように
研磨し、次いで、研磨による傷を取り除くためのバフ研
磨を行う。このような一連の研磨を基板の他方の面につ
いても同様に行う（図３（Ｄ））。次いで、100 ℃で１
時間、 150℃で１時間の加熱処理を行って樹脂充填剤５
４を硬化した。樹脂充填材を構成する樹脂は、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、トリアジン樹脂、
ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂など
を意味して、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂あるいは、そ
れぞれの複合体でもよく、樹脂内にシリカ、アルミナな
どの無機フィラーなどを含有させて熱膨張率などを整え
たものでもよい。また、導電性樹脂、金、銀、銅などの
導電性のある金属フィラーを主とするペーストを用いて
もよい。更に、上記のもので各々の複合体でもよい。

【００５４】(14) 層間樹脂絶縁層５０表面に、パラジ
ウム触媒を付与し、無電解めっき水溶液中で、無電解銅
めっき膜５６を形成する（図４（Ａ））。ここでは、無
電解銅めっき膜を形成しているが、あるいは、スパッタ
を用いて、銅又はニッケル皮膜を形成することも可能で
ある。

【００５５】(15)所定パターンのめっきレジスト（図示
せず）を形成した後、電解銅めっき膜５７を形成してか
ら、めっきレジストを剥離除去し、めっきレジスト下の
無電解銅めっき膜５６をライトエッチングにより剥離す
ることで、無電解銅めっき膜５６及び電解銅めっき膜５
７からなる蓋めっき５８を、バイアホール４６及びスル
ーホール３６の開口部に形成する（図４（Ｂ））。

【００５６】(16) バイアホール４６及びスルーホール
３６の開口の蓋めっき５８に、粗化層（Ｃｕ−Ｎｉ−
Ｐ）５９を無電解めっきにより形成する（図４
（Ｃ））。この無電解銅めっきの代わりに、エッチン
グ、又は、酸化―還元処理により粗化層を形成できる。 (17)上述した工程（3）〜(11)の工程を繰り返すこと
で、上層層間樹脂絶縁層６０を形成し、該上層層間樹脂
絶縁層６０上に無電解銅めっき膜６２及び電解銅めっき
膜６４からなるバイアホール６６を形成する（図４
（Ｄ））。 (18)引き続き、ソルダーレジスト及び半田バンプを形成
する。ソルダーレジストの原料組成物は以下からなる。
ＤＭＤＧに溶解させた60重量％のクレゾールノボラック
型エポキシ樹脂（日本化薬製）のエポキシ基50％をアク
リル化した感光性付与のオリゴマー（分子量4000）を 4
6.67ｇ、メチルエチルケトンに溶解させた80重量％のビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル製、エピコ
ート1001）15.0ｇ、イミダゾール硬化剤（四国化成製、
2E4MZ-CN）1.6 ｇ、感光性モノマーである多価アクリル
モノマー（日本化薬製、Ｒ604 ）３ｇ、同じく多価アク
リルモノマー（共栄社化学製、DPE6A ） 1.5ｇ、分散系
消泡剤（サンノプコ社製、Ｓ−65）0.71ｇを混合し、さ
らにこの混合物に対して光開始剤としてのベンゾフェノ
ン（関東化学製）を２ｇ、光増感剤としてのミヒラーケ
トン（関東化学製）を 0.2ｇ加えて、粘度を25℃で2.0P
a・ｓに調整したソルダーレジスト組成物を得る。ソル
ダーレジスト層としては、種々の樹脂を使用でき、例え
ば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂のアクリレート、ノボラック型エポキ
シ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートをア
ミン系硬化剤やイミダゾール硬化剤などで硬化させた樹
脂を使用できる。特に、ソルダーレジスト層に開口を設
けて半田バンプを形成する場合には、「ノボラック型エ
ポキシ樹脂もしくはノボラック型エポキシ樹脂のアクリ
レート」からなり「イミダゾール硬化剤」を硬化剤とし
て含むものが好ましい。上記(17)で得られた多層プリン
ト配線板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物７０α
を20μｍの厚さで塗布する（図５（Ａ））。

【００５７】(19)次いで、70℃で20分間、80℃で30分間
の乾燥処理を行った後、円パターン（マスクパターン）
が描画された厚さ５mmのフォトマスクフィルムを密着さ
せて載置し、1000mJ／cm^２の紫外線で露光し、DMTG現
像処理する。そしてさらに、80℃で１時間、 100℃で１
時間、 120℃で１時間、 150℃で３時間の条件で加熱処
理し、開口部７１を有する（開口径 200μｍ）ソルダー
レジスト層７０（厚み20μｍ）を形成する（図５
（Ｂ））。

【００５８】(20)その後、多層プリント配線板開口部７
１から露出しためっきポスト２４２を塩化ニッケル2.3
×10^−１ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム2.8 ×10
^−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.6 ×10^−１ｍｏ
ｌ／ｌ、からなるｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき
液に、20分間浸漬して、開口部７１に厚さ５μｍのニッ
ケルめっき層７２を形成する。さらにシアン化金カリウ
ム7.6 ×10^−３ｍｏｌ／ｌ、塩化アンモニウム1.9 ×10
^−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.2 ×10^−１ｍｏ
ｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム1.7 ×10^−１ｍｏｌ／ｌ
からなる無電解金めっき液に80℃の条件で７．５分間浸
漬して、ニッケルめっき層７２上に厚さ0.03μｍの金め
っき層７４を形成する（図５（Ｃ））。上述の例は中間
層としてニッケル、貴金属層を金で形成したものである
が、ニッケル以外に、パラジウム、チタンなどで形成す
る場合などがあり、金以外に銀、白金などがある。ま
た、貴金属層を２層以上で形成してもよい。表面処理と
してドライ処理、プラズマ、ＵＶ、コロナ処理を行って
もよい。それにより、アンダーフィルの充填性が向上さ
せれる。

【００５９】（２３）そして、ソルダーレジスト層７０
の開口部７１に、半田ペーストを印刷して 200℃でリフ
ローすることにより、上面のバイアホール６６に半田バ
ンプ（半田体）７６を形成し、また、下面側のバイアホ
ール６６に半田７７を介して導電性接続ピン７８を取り
付ける（図６参照）。なお、導電性接続ピンの代わりに
ＢＧＡを形成することも可能である。

【００６０】（比較例）比較例として、図６に示す本実
施形態の多層プリント配線板と同様な構成でありなが
ら、下層のバイアホール側を銅めっきを充填して多層プ
リント配線板を得た。本実施形態の多層プリント配線板
と比較例の多層プリント配線板とを評価した結果を図８
に示す。

【００６１】電気接線性は、チェッカによて導通を調べ
た。短絡や断線のあるものをＮＧとし、無き場合をＯＫ
とした。また、剥離と膨れは、ヒートサイクル試験後
（−６５°Ｃ／３分＋１３０°Ｃ／３分を１サイクルと
し１０００サイクル回繰り返した）、断面をカットして
顕微鏡（×１００〜４００）で層間樹脂絶縁層及びバイ
アホールの剥離、膨れを目視により検査した。

【００６２】比較例では、下層のバイアホールの表面に
めっきによって充填されきっていない窪みができてしま
い、上層のバイアホールとの接続性が低下した。そのた
めに、バイアホール間で電気接続されない部分が発生す
ることがあった。また、ヒートサイクル試験後に、バイ
アホール間での剥離が元で層間樹脂絶縁層にも剥離、膨
れが発生している箇所が確認された。本実施形態の多層
プリント配線板では、前述の接続性も問題なく、剥離や
膨れも確認されなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線
板の製造工程図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線
板の製造工程図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線
板の製造工程図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線
板の製造工程図である。

【図５】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線
板の製造工程図である。

【図６】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線
板の断面図である。

【図７】先行技術に係る多層プリント配線板の断面図で
ある。

【図８】第１実施形態と比較例との評価結果を示す図表
である。

【符号の説明】

３０コア基板３２銅箔３４導体回路３５貫通孔３６スルーホール３８粗化層４２無電解銅めっき膜４３レジスト４４電解銅めっき膜４６バイアホール４７粗化層４８導体回路５０下層層間樹脂絶縁層５２開口５４充填樹脂５６無電解銅めっき膜５７無電解銅めっき膜５８蓋めっき５９粗化層６０上層層間樹脂絶縁層６２無電解銅めっき膜６４電解銅めっき膜６６バイアホール７０ソルダーレジスト７１開口部７２ニッケルめっき層７４金めっき層７６半田バンプ７７半田７８導電性接続ピン８０Ｕ、８０Ｄビルドアップ配線層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩田豊岐阜県大垣市青柳町300番地イビデン株式会社青柳工場内Ｆターム(参考） 5E317 AA04 AA24 BB02 BB12 CC32 CC33 CD01 CD05 CD12 CD15 CD18 CD23 CD25 CD27 CD32 CD40 GG03 GG11 GG17 5E346 AA42 AA43 DD23 DD24 EE18 EE19 EE38 EE39 FF07 FF15 FF18 FF19 FF23 FF33 FF34 GG15 GG17 GG27 GG28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】層間樹脂絶縁層と導体層とが交互に積層
され、各導体層間がバイアホールにて接続されたビルド
アップ層が、コア基板の両面に形成されてなる多層プリ
ント配線板において、前記コア基板及び該コア基板の両面に形成された層間樹
脂絶縁層を貫通するようにスルーホールを形成し、前記スルーホールの直上に外部接続端子へ接続されるバ
イアホールを形成したことを特徴とする多層プリント配
線板。
【請求項２】前記スルーホールが、内部に充填剤が充
填され、該充填剤のスルーホールからの露出面を覆う導
体層が形成され、前記スルーホールの直上のバイアホールが、当該スルー
ホールの前記導体層上に形成されていることを特徴とす
る請求項１の多層プリント配線板。
【請求項３】少なくとも以下（ａ）〜（ｄ）の工程を
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：（ａ）コア基板の両面に下層層間樹脂絶縁層を形成する
工程、（ｂ）前記コア基板及び前記下層層間樹脂絶縁層
を貫通するスルーホールを形成する工程、（ｃ）前記下
層層間樹脂絶縁層の上に上層層間樹脂絶縁層を形成する
工程、（ｄ）前記上層層間樹脂絶縁層にバイアホールを
形成する工程であって、前記スルーホールの一部の直上
に外部接続端子へ接続されるバイアホールを形成する工
程。
【請求項４】少なくとも以下（ａ）〜（ｇ）の工程を
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：（ａ）コア基板の両面に下層層間樹脂絶縁層を形成する
工程、（ｂ）前記コア基板及び前記下層層間樹脂絶縁層
を貫通するスルーホールを形成する工程、（ｃ）前記ス
ルーホールに充填剤を充填する工程、（ｄ）前記スルー
ホールから溢れた充填剤を研磨して平坦にする工程、
（ｅ）前記充填剤の前記スルーホールからの露出面を覆
う導体層を形成する工程、（ｆ）前記下層層間樹脂絶縁
層の上に上層層間樹脂絶縁層を形成する工程、（ｇ）前
記上層層間樹脂絶縁層にバイアホールを形成する工程で
あって、前記スルーホールの一部の直上に外部接続端子
へ接続されるバイアホールを形成する工程。