JP2001217549A - 多層回路基板 - Google Patents

多層回路基板

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JP2001217549A JP2000356700A JP2000356700A JP2001217549A JP 2001217549 A JP2001217549 A JP 2001217549A JP 2000356700 A JP2000356700 A JP 2000356700A JP 2000356700 A JP2000356700 A JP 2000356700A JP 2001217549 A JP2001217549 A JP 2001217549A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 高密度配線化および高密度実装化を可能とす
るマザーボードに好適な多層回路基板を提供すること。 【解決手段】 内層に導体回路を有する多層コア基板6
0の両面上に、層間樹脂絶縁層64,76と導体層82
とが交互に積層され、各導体層間がビアホール70にて
接続されたビルドアップ配線層が形成されてなる多層回
路基板において、多層コア基板60は、絶縁性硬質基材
の片面または両面に導体回路を有し、この絶縁性硬質基
材を貫通して前記導体回路に達する孔内に、導電性物質
が充填されてなるビアホールを有する回路基板の複数枚
が接着剤層64,76を介して積層され、一括して加熱
プレスされることで形成され、さらに、ビルドアップ配
線層の最も外側の導体層はソルダーレジスト層90で覆
われ、そのソルダーレジスト層90に設けた開口から露
出する導体層82の少なくとも一部は、導体パッド96
あるいは接続用端子の形態に形成されていることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、多層化コア基板
の両面にビルドアップ配線層が形成された多層回路基板
に係り、とくに、充填ビアホールを備えた複数の片面ま
たは両面回路基板を積層し、接着剤を介して一括加熱プ
レスすることにより形成された多層コア基板内の導体回
路と、多層コア基板上に形成したビルドアップ配線層と
の電気的接続が、多層コア基板に形成したビアホール
と、その直上に形成したビルドアップ配線層内のビアホ
ールとを介して確保でき、さらにビルドアップ配線層の
最も外側の導体回路表面の一部が導体パッドあるいは接
続用端子の形態に形成され、その導体パッドあるいは接
続用端子に対してLSI等の半導体チップを搭載するパ
ッケージ基板を実装するに有利なマザーボード用多層回
路基板について提案する。
【0002】
【従来の技術】近年、LSI等の半導体チップを含む電
子部品を実装するパッケージ基板は、電子工業の進歩に
伴う電子機器の小型化あるいは高速化に対応し、ファイ
ンパターンによる高密度化および信頼性の高いものが求
められている。このようなパッケージ基板として、19
97年、1月号の「表面実装技術」には、多層コア基板
の両面にビルドアップ多層配線層が形成されたものが開
示されている。
【0003】ところが、上掲の従来技術に係るパッケー
ジ基板では、多層コア基板内の導体層とビルドアップ配
線層との接続は、多層コア基板の表面にスルーホールか
ら配線した内層パッドを設け、この内層パッドにビアホ
ールを接続させて行っていた。このため、スルーホール
のランド形状がダルマ形状あるいは鉄アレイ形状とな
り、その内層パッドの領域がスルーホールの配置密度の
向上を阻害し、スルーホールの形成数には一定の限界が
あった。それ故に、配線の高密度化を図るためにコア基
板を多層化すると、外層のビルドアップ配線層は、多層
コア基板内の導体層と十分な電気的接続を確保すること
ができないという問題があった。
【0004】なお、このような問題点については、本発
明らは先に、特願平第10−15346号(特開平第1
1−214846号)としてその改善方法を提案した。
このような改善提案による多層回路基板は、内層に導体
層を有する多層コア基板上に、層間樹脂絶縁層と導体層
とが交互に積層されて各導体層間がビアホールにて接続
されたビルドアップ配線層が形成されてなる多層回路基
板において、多層コア基板には、スルーホールが形成さ
れ、そのスルーホールには充填材が充填されるとともに
該充填材のスルーホールからの露出面を覆って導体層が
形成され、その導体層にはビアホールが接続された構成
であり、それによってスルーホールの配置密度が向上
し、高密度化したスルーホールを介して多層化したコア
基板内の導体回路との接続が確保できるようになってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
構成の多層回路基板におけるスルーホールは、多層化さ
れたコア基板にドリル等で貫通孔を明け、その貫通孔の
壁面および基板表面に無電解めっきを施して形成される
ため、その開口性や経済性を考慮すると、形成され得る
スルーホール開口径の下限は300μm程度であり、現
在の電子産業界の要請を満足するような超高密度配線を
実現するためには、50〜250μm程度のより小さな
開口径と、より狭いスルーホールランドピッチを得るた
めの技術開発が望まれている。
【0006】そこで、本発明者らは、硬質材料からなる
コア材の片面または両面に導体回路を有し、その片面か
らコア材を貫通して導体回路に達する充填ビアホールを
形成してなる回路基板の複数枚を互いに積層し、接着剤
を介して一括して加熱プレスすることにより多層コア基
板を形成すれば、多層コア基板にスルーホールを設ける
ことなく、多層コア基板内の導体回路同士、および多層
コア基板内の導体回路と多層コア基板上に形成したビル
ドアップ配線層との電気的接続が、多層コア基板に形成
した充填ビアホールと、その直上に形成したビルドアッ
プ配線層内のビアホールとを介して十分に確保できるこ
とを知見し、さらに、一方のビルドアップ配線層の最も
外側に位置する導体回路の一部をはんだパッドに形成
し、そのはんだパッドに対してLSI等の半導体チップ
を含んだ電子部品を接続するための導電性バンプを配設
するとともに、他方のビルドアップ配線層の最も外側に
位置する導体回路の一部をはんだパッドに形成し、その
はんだパッドに対してマザーボードに直接的に接続でき
る導電性ピンまたは導電性ボールを配設することによっ
て高密度配線および電子部品の高密度実装化が可能なパ
ッケージ基板を実現できることを知見した。
【0007】さらにまた、上記ビルドアップ配線層の最
も外側に位置する導体回路の一部をはんだパッドあるい
は接続用端子の形態に形成するだけで、電子部品搭載用
の導電性バンプや導電性ピンまたは導電性ボールをはん
だパッド上に配設しないような構造の多層プリント配線
板は、パッケージ基板そのものを搭載するマザーボード
として用いられる多層プリント配線板として好適である
ことを知見した。本発明の目的は、このような高密度配
線化および電子部品の高密度実装に有利な多層回路基板
を提供することにあり、とくに、マザーボードとして用
いられるのに有利な多層プリント配線板を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記目的の
実現に向け鋭意研究した結果、以下に示す内容を要旨構
成とする発明に想到した。すなわち、本発明の多層回路
基板は、内層に導体回路を有する多層コア基板の両面上
に、層間樹脂絶縁層と導体層とが交互に積層され、各導
体層間がビアホールにて接続されたビルドアップ配線層
が形成されてなる多層回路基板において、上記多層コア
基板は、絶縁性硬質基材の片面または両面に導体回路を
有し、この絶縁性硬質基材を貫通して前記導体回路に達
する孔内に、導電性物質が充填されてなるビアホールを
有する回路基板の複数枚が接着剤層を介して積層され、
一括して加熱プレスされることで形成され、さらに、上
記ビルドアップ配線層の最も外側の導体層は、ソルダー
レジスト層に覆われ、そのソルダーレジスト層に設けた
開口から露出する前記導体層の少なくとも一部は、導体
パッドあるいは接続用端子に形成されていることを特徴
とする。
【0009】上記多層コア基板を構成する各回路基板の
ビアホールに充填される導電性物質は、電解めっきによ
り形成された金属めっきまたは導電性ペーストから形成
されることが望ましく、金属めっきとしては電解銅めっ
きがより好ましく、導電性ペーストとしては、金属粒子
と、熱硬化性または熱可塑性の樹脂とからなるものがよ
り好ましい。
【0010】また、上記多層コア基板を構成する各回路
基板は、そのビアホール位置に対応して、そのビアホー
ルに電気的接続された突起状導体が形成されていること
が望ましく、その突起状導体は導電性ペーストから形成
されることが望ましい。
【0011】上記ビルドアップ配線層のビアホールの一
部は、上記多層コア基板に形成されたビアホールの直上
に位置して、そのビアホールに直接接続されていること
が望ましい。
【0012】上記多層回路基板において、多層コア基板
を構成する各回路基板の絶縁性基材は、ガラス布エポキ
シ樹脂基材、ガラス布ビスマレイミドトリアジン樹脂基
材、ガラス布ポリフェニレンエーテル樹脂基材、アラミ
ド不織布−エポキシ樹脂基材、アラミド不織布−ポリイ
ミド樹脂基材、から選ばれるいずれかの硬質基材から形
成されることが望ましい。
【0013】また、上記多層コア基板を構成する各回路
基板の絶縁性基材は、厚さが20〜600μmのガラス
布エポキシ樹脂基材から形成され、前記充填ビアホール
径は50〜250μmであることが望ましい。
【0014】さらに、前記充填ビアホールは、パルスエ
ネルギーが0.5〜100mJ、パルス幅が1〜100
μs、パルス間隔が0.5ms以上、ショット数が1〜
50の条件での炭酸ガスレーザ開口に対して形成された
ものであることが望ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の多層回路基板は、多層コ
ア基板上にビルドアップ配線層が形成されてなる多層回
路基板において、多層コア基板を、絶縁性硬質基材の片
面または両面に導体回路を有し、この絶縁性硬質基材を
貫通して前記導体回路に達する貫通孔に電解めっきや導
電性ペースト等の導電性物質が充填されてなる回路基板
の複数枚を接着剤層を介して互いに積層し、かつ一括し
て加熱プレスすることで形成した点に特徴がある。
【0016】このような構成によれば、コア基板にスル
ーホールを設けることが不要となるので、ランドなどの
パッド配設の自由度が向上する。その結果、充填ビアホ
ールを高密度に設けることができ、こうして高密度化さ
れたビアホールを介して、外層のビルドアップ配線層
は、多層コア基板内の導体回路と十分な接続を確保する
ことが可能になり、高密度配線化が可能となる。また、
多層コア基板内においても配線の更なる高密度化が可能
となる。
【0017】さらに、本発明の多層回路基板は、硬質な
絶縁性基材の片面または両面に導体回路を有する複数の
回路基板を接着剤を介して積層し、一括して加熱プレス
により形成した多層コア基板の表面および裏面に形成さ
れたビルドアップ配線層の最も外側の導体層がソルダー
レジスト層で覆われ、そのソルダーレジスト層に形成し
た開口から露出する導体層の少なくとも一部が、電子部
品を搭載するパッケージ基板のはんだボールやTピンに
接続されるべく、導体パッドあるいは接続用端子の形態
に形成されていることを特徴とする。
【0018】このような構成によれば、ビルドアップ配
線層内にビアホールが高密度に設けられ、こうして高密
度化されたビアホールのうち、最も外側に位置するソル
ダーレジスト層に形成した開口から露出するビアホール
の一部が、導体パッドあるいは接続用端子の形態に形成
され得るので、LSI等の半導体チップを含んだ電子部
品を搭載するパッケージ基板に設けたはんだボールやT
ピンに最短の配線長で接続され、高密度配線化および高
密度実装化が可能となる。
【0019】本発明において、多層コア基板を構成する
各回路基板は、従来のような半硬化状態のプリプレグで
はなく、完全に硬化した硬質の樹脂材料から形成された
絶縁性樹脂基材から形成されるのが望ましい。
【0020】このような絶縁性基材としては、ガラス布
エポキシ樹脂基材、ガラス布ビスマレイミドトリアジン
樹脂基材、ガラス布ポリフェニレンエーテル樹脂基材、
アラミド不織布−エポキシ樹脂基材、アラミド不織布−
ポリイミド樹脂基材から選ばれるリジッド(硬質)な積
層基材が使用され、ガラス布エポキシ樹脂基材が最も望
ましい。
【0021】上記絶縁性基材上に導体回路を形成する場
合には、絶縁性基材上に銅箔を加熱プレスによって圧着
させる工程において、プレス圧による絶縁性基材の最終
的な厚みの変動がなくなるので、ビアホールの位置ずれ
が最小限度に抑えられ、ビアランド径を小さくでき、そ
の結果、配線ピッチを小さくして配線密度を向上させる
ことができる。
【0022】また、硬化された樹脂基材を絶縁性基材と
して用いるので、基材の厚みを実質的に一定に保つこと
ができ、ひいてはビアホール形成用開口を形成する際の
レーザ加工条件の設定が容易となる。
【0023】上記絶縁性基材の厚さは、20〜600μ
mが望ましい。その理由は、絶縁性を確保するためであ
る。20μm未満の厚さでは強度が低下して取扱が難し
くなるとともに、電気的絶縁性に対する信頼性が低くな
るからであり、600μmを超えると微細なビアホール
形成用開口が難くなると共に、基板そのものが厚くなる
ためである。
【0024】また、上記範囲の厚さを有するガラスエポ
キシ基板上に形成されるビアホール形成用開口は、パル
スエネルギーが0.5〜100mJ、パルス幅が1〜1
00μs、パルス間隔が0.5ms以上、ショット数が1
〜50の条件で照射される炭酸ガスレーザによって形成
されることが好ましく、その開口径は、50〜250μ
mの範囲であることが望ましい。その理由は、50μm
未満では開口に導電性物質を充填し難くなると共に、接
続信頼性が低くなるからであり、250μmを超える
と、高密度化が困難になるからである。
【0025】このような炭酸ガスレーザによる開口形成
の前に、絶縁性基材の導体回路形成面と反対側の面に樹
脂フィルムを粘着させ、あるいは必要に応じて、半硬化
状態の樹脂接着剤層を介して樹脂フィルムを粘着させ、
その樹脂フィルム上からレーザ照射を行うのが望まし
い。前者の方法は、片面に予め銅箔が貼り付けてある絶
縁性基材に銅箔の反対側からレーザ照射を行なって非貫
通孔を設け、その非貫通孔内に銅箔をめっきリードとし
て電解めっき層を充填した後、エッチング処理すること
によって片面回路基板を製作する場合、あるいは片面銅
張積層板をエッチング処理して導体回路を予め形成した
絶縁性基材にレーザ照射により非貫通孔を設け、その非
貫通孔内に銅箔をめっきリードとして電解めっき層を充
填することによって片面回路基板を製作する場合に採用
され、後者は、絶縁性基材に予めレーザ照射により貫通
孔を設け、その貫通孔を導電性ペーストで充填した後
に、絶縁性基材の両面に銅箔を貼り付け、エッチング処
理することによって両面回路基板を製作する場合に採用
される。この樹脂接着剤は、銅箔を絶縁性基材の表面に
接着するためのものであり、たとえば、ビスフェノール
A型エポキシ樹脂から形成され、その厚みは10〜50
μmの範囲が好ましい。
【0026】上記絶縁性基材上にあるいはその絶縁性基
材上に形成した樹脂接着剤層の上に貼付けられた樹脂フ
ィルムは、ビアホール形成用の開口内に電解めっきを充
填してビアホールを形成する際の保護フィルムとして、
あるいは開口内に導電性ペーストを充填してビアホール
と突起状導体を形成する際の、あるいは電解めっき層の
上に導電性ペーストを充填して電解めっき層の直上に突
起状導体(バンプ)を形成する際の印刷用マスクとして
機能し、導電性物質の充填後は、絶縁性基材あるいは接
着剤層から剥離されるような粘着剤層を有する。この樹
脂フィルムは、たとえば、粘着剤層の厚みが1〜20μ
mであり、フィルム自体の厚みが10〜50μmである
PETフィルムから形成されるのが好ましい。
【0027】その理由は、PETフィルムの厚さに依存
して後述する突起状導体の高さが決まるので、10μm
未満の厚さでは突起状導体が低すぎて接続不良になりや
すく、逆に50μmを超えた厚さでは、接続界面で突起
状導体が拡がりすぎるので、ファインパターンの形成が
できないからである。
【0028】上記絶縁性基材に形成した開口内部に充填
される導電性物質としては、電解めっき処理によって形
成される金属めっきや導電性ペーストが好ましい。導電
性ペーストは、工程をシンプルにして、製造コストを低
減させ、歩留まりを向上させる点では好ましいが、接続
信頼性の点から金属めっきがより好ましい。上記導電性
ペーストとしては、銀、銅、金、ニッケル、半田から選
ばれる少なくとも1種以上の金属粒子からなる導電性ペ
ーストを使用できる。上記金属粒子としては、金属粒子
の表面に異種金属をコーティングしたものも使用でき
る。具体的には銅粒子の表面に金、銀から選ばれる貴金
属を被覆した金属粒子を使用することができる。このよ
うな導電性ペーストとしては、金属粒子に、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリフェニレ
ンスルフイド(PPS)などの熱可塑性樹脂を加えた有
機系導電性ペーストが望ましい。
【0029】絶縁性基材の片面または両面に形成される
導体回路は、厚さが5〜18μmの銅箔を半硬化状態に
保持された樹脂接着剤層を介して熱プレスした後、適切
なエッチング処理をすることによって形成されるのが好
ましい。このような熱プレスは、適切な温度および加圧
力のもとで行なわれる。より好ましくは、減圧下におい
て行なわれ、半硬化状態の樹脂接着剤層のみを硬化する
ことによって、銅箔を絶縁性基材に対してしっかりと接
着され得るので、従来のプリプレグを用いた回路基板に
比べて製造時間が短縮される。
【0030】このような導体回路が絶縁性基材の両面に
形成されるような回路基板は、多層コア基板のコアとし
て適切であるが、各ビアホールに対応した基板表面に
は、導体回路の一部としてのビアランド(パッド)が、そ
の口径が50〜250μmの範囲に形成されるのが好ま
しい。
【0031】また、導体回路が絶縁性基材の片面に形成
されるような回路基板は、それらの複数枚を順次重ね合
わせて多層化基板とすることができるだけでなく、両面
回路基板をコアとし、その両側に積層される積層用回路
基板として適切であり、ビアホールに充填された導電性
物質の位置の真上に突起状導体が形成されることが好ま
しい。
【0032】上記突起状導体は、導電性ペーストや低融
点金属から形成されることが好ましく、各回路基板を積
層して、一括して加熱プレスする工程において、導電性
ペーストあるいは低融点金属が熱変形するので、前記ビ
アホール内に充填される導電性物質の高さのばらつきを
吸収することができ、それ故に、接続不良を防止して接
続信頼性に優れた多層コア基板を得ることができる。ま
た、このような突起状導体は、ビアホール内に充填され
る導電性ペーストと同一の材料で、しかも同一の充填工
程によって形成されることもできる。
【0033】さらに、多層コア基板上に形成するビルド
アップ配線層を、後述するような樹脂の塗布および硬化
によって形成する場合には、多層コア基板表面に設けた
導体回路の表面には、粗化層が形成されていることが有
利である。その理由は、多層コア基板上に積層されるビ
ルドアップ配線層内の層間樹脂絶縁層やビアホールとの
密着性を改善することができるからである。とくに、導
体回路の側面に粗化層が形成されていると、その導体回
路側面と層間樹脂絶縁層との密着不足によってこれらの
界面を起点として層間樹脂絶縁層に向けて発生するクラ
ックを抑制することができる。
【0034】一方、ビルドアップ配線層を、後述するよ
うな樹脂フィルムの積層および加熱加圧による硬化によ
って形成する場合には、粗化層の形成は必ずしも必要で
ない。
【0035】このような導体回路の表面に形成される粗
化層の厚さは、 0.1〜10μmがよい。この理由
は、厚すぎると層間ショートの原因となり、薄すぎると
被着体との密着力が低くなるからである。この粗化層と
しては、有機酸と第二銅錯体の混合水溶液で処理して形
成したもの、あるいは銅−ニッケル−リン針状合金のめ
っき処理にて形成したものがよい。
【0036】これらの粗化処理のうち、有機酸−第二銅
錯体の混合水溶液を用いた処理では、スプレーやバブリ
ングなどの酸素共存条件下で次のように作用し、導体回
路である銅などの金属箔を溶解させる。 Cu+Cu(II)An→2Cu(I)An/2 2Cu(I)An/2 +n/4O +nAH (エ
アレーション)→2Cu(II)A +n/2HO Aは錯化剤(キレート剤として作用)、nは配位数であ
る。
【0037】この処理で用いられる第二銅錯体は、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、金属銅などを酸化するための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。なかでもイミダゾール、2−メチ
ルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、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などがよい。このアゾ
ール類の第二銅錯体の含有量は、1〜15重量%がよ
い。この範囲内にあれば、溶解性および安定性に優れる
からである。
【0038】また、有機酸は、酸化銅を溶解させるため
に配合させるものである。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選ばれるいずれか少
なくとも1種がよい。この有機酸の含有量は、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。なお、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。また、有機酸
に加えて、ホウフッ酸、塩酸、硫酸などの無機酸を添加
してもよい。
【0039】この有機酸−第二銅錯体からなるエッチン
グ液には、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、臭素イオンなどを加えてもよい。このハロゲン
イオンは、塩酸、塩化ナトリウムなどを添加して供給で
きる。ハロゲンイオン量は、0.01〜20重量%がよ
い。この範囲内にあれば、形成された粗化層は層間樹脂
絶縁層との密着性に優れるからである。この有機酸−第
二銅錯体からなるエッチング液は、アゾール類の第二銅
錯体および有機酸(必要に応じてハロゲンイオン)を、
水に溶解して調製する。
【0040】また、銅−ニッケル−リンからなる針状合
金のめっき処理では、硫酸銅1〜40g/l、硫酸ニッ
ケル 0.1〜6.0g/l、クエン酸10〜20g/
l、次亜リン酸塩10〜100 g/l、ホウ酸10〜
40g/l、界面活性剤0.01〜10g/lからなる
液組成のめっき浴を用いることが望ましい。
【0041】本発明においては、多層コア基板は、上記
片面回路基板の複数枚を積層して、それらを一括して加
熱加圧することによって形成されるが、その多層コア基
板上にビルドアップ配線層を構成する層間樹脂絶縁層を
形成する。
【0042】上記層間樹脂絶縁層の形成は、予め粘度な
どを調整し、液状にした樹脂をカーテンコーター、ロー
ルコーター、印刷などによって塗布して形成する方法、
半硬化のBステージ状態にしたフィルム上にしたものを
貼り付ける方法、もしくは板状になった樹脂膜を圧着、
加熱圧着して形成させる方法を行うことができる。
【0043】上記層間絶縁樹脂層を形成する樹脂として
は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂(紫外線
硬化性樹脂なども意味する)、熱硬化性樹脂の一部をア
クリル化された樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の樹
脂複合体、感光性樹脂と熱可塑性樹脂との樹脂複合体が
少なくとも1種類以上用いられているものを用いること
が望ましい。それ以外にも硬化剤、反応促進剤、光反応
重合剤、添加剤、溶剤などを含有させてもよい。
【0044】上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、フェノ−ル樹脂、ポリイミド樹脂、ビスーマレイド
樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ
素樹脂などを使用できる。
【0045】上記エポキシ樹脂としては、フェノ−ルノ
ボラック型、クレゾ−ルノボラック型などのノボラック
型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変成した脂環式
エポキシ樹脂などを使用することができる。
【0046】上記感光性樹脂としては、アクリル樹脂、
また、熱硬化性樹脂に感光化する場合は、熱硬化性樹脂
の熱硬化基にメタクリル酸やアクリル酸などとをアクリ
ル化反応させる。
【0047】上記熱可塑性樹脂としては、フェノキシ樹
脂、ポリエ−テルスルフォン(PES)、ポリスルホォ
ン(PSF)、ポリフェニレンスルフォン(PPS)、
ポリフェニレンサルファイド(PPES),ポリフェニ
ルエ−テル(PPE)、ポリエ−テルイミド(PI)な
どを使用できる。
【0048】上記樹脂複合体としては、熱硬化性樹脂と
熱可塑性樹脂、感光性樹脂と熱可塑性樹脂との組み合わ
せがある。上記熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との組み合
わせとしては、フェノール樹脂とポリエーテルスルフォ
ン、ポリイミド樹脂とポリスルホォン、エポキシ樹脂と
ポリエーテルスルフォン、エポキシ樹脂とフェノキシ樹
脂などがある。
【0049】上記感光性樹脂と熱可塑性樹脂との組み合
わせとしては、エポキシ基の一部をアクリル化したエポ
キシ樹脂とポリエーテルスルフォン、アクリル樹脂とフ
ェノキシ樹脂などがある。樹脂複合体の混合割合は、熱
硬化性樹脂(感光性樹脂)/熱可塑性樹脂=95/5〜
50/50がよい。耐熱性を損なうことなく、高い靭性
値を確保できるからである。
【0050】また、層間樹脂絶縁層は2層構成以上にし
てもよい。つまり2層の異なる樹脂によって樹脂層から
形成してもよい。例えば、フィラー成分を少なくして絶
縁性を向上させて、上層には、酸あるいは酸化剤に対し
て可溶性のフィラーを含浸させることにより、無電解め
っき膜と密着性を高めるという構成にしてもよい。形成
させる樹脂層の厚みは、20〜70μmの間で形成させ
ることが望ましい。特に望ましいのは、25〜50μm
の間であり、その厚みであれば絶縁性という点でもめっ
き膜との密着性という点でも容易にクリアできるからで
ある。
【0051】上記樹脂フィルムは、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。
【0052】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。
【0053】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。上記可溶性粒子の平均粒径としては、0.1〜10
μm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。
【0054】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。
【0055】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。
【0056】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。
【0057】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。
【0058】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。
【0059】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。
【0060】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。
【0061】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。
【0062】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。
【0063】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。
【0064】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。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。
【0065】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。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。
【0066】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。
【0067】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。
【0068】本発明において、ビルドアップ配線層を構
成する層間樹脂絶縁層は、ポリオレフィン系樹脂等の所
望枚数の樹脂フィルムを積層し、加熱プレスした後、熱
硬化させて一体化させて形成することができる。ポリオ
レフィン系樹脂層の厚さは、5〜200μmの範囲が望
ましい。その理由は、5μm未満では層間絶縁の確保が
難しく、200μmを超えるとレーザ加工による開口を
形成し難くなるからである。
【0069】また本発明において、ビルドアップ配線層
を構成する層間樹脂絶縁層としては、無電解めっき用接
着剤を用いることができる。この無電解めっき用接着剤
としては、硬化処理された酸あるいは酸化剤に可溶性の
耐熱性樹脂粒子が、硬化処理によって酸あるいは酸化剤
に難溶性となる未硬化の耐熱性樹脂中に分散されてなる
ものが最適である。この理由は、酸や酸化剤で処理する
ことにより、耐熱性樹脂粒子が溶解除去されて、表面に
蛸つぼ状のアンカーからなる粗化面が形成できるからで
ある。粗化面の深さは、0.1〜20μmがよい。密着
性を確保するためである。また、セミアディティブプロ
セスにおいては、 0.1〜5μmがよい。密着性を確
保しつつ、無電解めっき膜を除去できる範囲だからであ
る。
【0070】上記無電解めっき用接着剤において、特に
硬化処理された前記耐熱性樹脂粒子としては、平均粒
径が10μm以下の耐熱性樹脂粉末、平均粒径が2μ
m以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集粒子、平均
粒径が2〜10μmの耐熱性樹脂粉末と平均粒径が2μ
m以下の耐熱性樹脂粉末との混合物、平均粒径が2〜
10μmの耐熱性樹脂粉末の表面に平均粒径が2μm以
下の耐熱性樹脂粉末または無機粉末のいずれか少なくと
も1種を付着させてなる疑似粒子、平均粒径が0.1
〜0.8μmの耐熱性樹脂粉末と平均粒径が 0.8μ
mを超え2μm未満の耐熱性樹脂粉末との混合物、平
均粒径が0.1〜10 μmの耐熱性樹脂粉末、から選
ばれるいずれか少なくとも1種を用いることが望まし
い。上記樹脂粒子の代わりに金属粒子、無機粒子を用い
てもよく、またそれらの複数種類を混合して用いてもよ
い。これらは、より複雑なアンカーを形成できるからで
ある。この無電解めっき用接着剤で使用される耐熱性樹
脂は、前述の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂と熱可塑性樹脂の複合体を使用できる。
【0071】本発明において、多層コア基板上に形成さ
れた導体回路とビルドアップ配線層内の導体回路との電
気的接続は、層間樹脂絶縁層内に形成したビアホールで
接続することができる。この場合、ビアホールは、めっ
き膜や充填材で充填してもよい。
【0072】以下、本発明の多層回路基板を製造する一
例について、添付図面を参照にして具体的に説明する。
なお、以下に述べる方法において、多層コア基板上への
ビルドアップ配線層の形成は、セミアディティブ法によ
って行うが、フルアディティブ法やマルチラミネーショ
ン法、ピンラミネーション法を採用することもできる。
【0073】(A) 多層コア基板の形成 (1)本発明にかかる多層回路基板を製造するに当たっ
て、ベースとなる多層コア基板を構成する回路基板は、
絶縁性基材10の片面に銅箔12が貼付けられたものを
出発材料として用いる。
【0074】この絶縁性基材10は、たとえば、ガラス
布エポキシ樹脂基材、ガラス布ビスマレイミドトリアジ
ン樹脂基材、ガラス布ポリフェニレンエーテル樹脂基
材、アラミド不織布−エポキシ樹脂基材、アラミド不織
布−ポリイミド樹脂基材から選ばれる硬質な積層基材が
使用され得るが、ガラス布エポキシ樹脂基材が最も好ま
しい。
【0075】上記絶縁性基材10の厚さは、20〜60
0μmが望ましい。その理由は、20μm未満の厚さで
は、強度が低下して取扱が難しくなるとともに、電気的
絶縁性に対する信頼性が低くなり、600μmを超える
厚さでは微細なビアホールの形成および導電性ペースト
の充填が難しくなるとともに、基板そのものが厚くなる
ためである。
【0076】また銅箔12の厚さは、5〜18μmが望
ましい。その理由は、後述するようなレーザ加工を用い
て、絶縁性基材にビアホール形成用の開口(非貫通孔)
を形成する際に、薄すぎると貫通してしまうからであ
り、逆に厚すぎるとエッチングにより、微細な線幅の導
体回路パターンを形成し難いからである。
【0077】上記絶縁性基材10および銅箔12として
は、特に、エポキシ樹脂をガラスクロスに含潰させてB
ステージとしたプリプレグと、銅箔とを積層して加熱プ
レスすることにより得られる片面銅張積層板を用いるこ
とが好ましい。その理由は、銅箔12が後述するように
エッチングされた後の取扱中に、配線パターンやビアホ
ールの位置がずれることがなく、位置精度に優れるから
である。
【0078】(2)まず、両面に導体回路が形成された回
路基板を製造する場合には、このような絶縁性基材10
の銅箔12が貼付けられた表面と反対側の表面に、保護
フィルム14を貼付ける(図1(a)参照)。
【0079】この保護フィルム14は、後述する突起状
導体を形成する導電性ペーストの印刷用マスクとして使
用され、たとえば、表面に粘着層を設けたポリエチレン
テレフタレート(PET)フィルムが使用され得る。前
記PETフィルム14は、粘着剤層の厚みが1〜20μ
m、フィルム自体の厚みが10〜50μmであるような
ものが使用される。
【0080】(3)ついで、絶縁性基材10上に貼付けら
れたPETフィルム14上から炭酸ガスレーザ照射を行
って、PETフィルム14を貫通して、絶縁性基材10
の表面から銅箔12に達する開口16を形成する(図1
(b)参照)。このレーザ加工は、パルス発振型炭酸ガス
レーザ加工装置によって行われ、その加工条件は、パル
スエネルギーが0.5〜100mJ、パルス幅が1〜1
00μs、パルス間隔が0.5ms以上、ショット数が
1〜50の範囲内であることが望ましい。このような加
工条件のもとで形成され得るビア口径は、50〜250
μmであることが望ましい。
【0081】(4)前記(3)の工程で形成された開口16の
側面および底面に残留する樹脂残滓を除去するために、
デスミア処理を行う。このデスミア処理は、酸素プラズ
マ放電処理、コロナ放電処理、紫外線レーザ処理または
エキシマレーザ処理等によって行われる。特に、開口内
に紫外線レーザまたはエキシマレーザを照射することに
よってデスミア処理するのが、接続信頼性の確保の観点
から望ましい。
【0082】このデスミア処理を、たとえば、YAG第
3高調波を用いた紫外線レーザ照射によって行う場合の
レーザ照射条件は、発信周波数が3〜15KHz、パル
スエネルギーが0.1〜5mJ、ショット数が5〜30
の範囲が望ましい。
【0083】(5)次に、デスミア処理された基板に対し
て、以下のような条件で銅箔12をめっきリードとする
電解銅めっき処理を施して、開口16内に電解銅めっき
18を充填して、充填ビアホール20を形成する(図1
(c)参照)。このめっき処理により、開口16の上部
には後述するような導電性ペースト22を充填できる程
度のわずかの隙間を残して電解銅めっき18が充填され
る。 〔電解銅めっき水溶液〕 硫酸銅・5水和物 : 65g/l レベリング剤(アトテック製、HL): 20ml/l 硫酸 : 220g/l 光沢剤(アトテック製、UV) : 0.5ml/l 塩素イオン : 40ppm 〔電解めっき条件〕 バブリング : 3.0リットル/分 電流密度 : 0.5A/dm 設定電流値 : 0.18 A めっき時間 : 130分
【0084】(6)上記(5)の工程にて電解銅めっき20が
充填されなかった開口18上部のわずかな隙間あるいは
凹みに対して、保護フィルム14を印刷用マスクとして
導電性ペースト22を充填した後、絶縁性基材10の表
面から保護フィルム14の厚みに相当する分だけ突出し
た導体部分24(以下、「突起状導体」という)を形成
する(図1(d)参照)。
【0085】(7)次いで、保護フィルム14を剥離させ
た後、突起状導体24を含んだ絶縁性基材10の表面に
接着剤層26を形成する(図1(e)参照)。この接着
剤26は半硬化状態、すなわちBステージ接着剤であ
り、導体回路パターンが形成されるべき銅箔を接着する
ためのものであり、たとえば、エポキシ樹脂ワニスが使
用され、その層厚は10〜50μmの範囲が好ましい。
【0086】(8)上記(7)の工程で接着剤層26を設けた
絶縁性基材10の表面に、銅箔28を加熱プレスによっ
て圧着して、接着剤層26を硬化させる(図1(f)参
照)。その際、銅箔28は硬化した接着剤層26を介し
て絶縁性基材10に接着され、突起状導体24と銅箔2
8とが電気的に接続される。この銅箔28の厚さは、5
〜18μmが望ましい。
【0087】(9)次いで、絶縁性基材10の両面に貼付
けられた銅箔12および28上に、それぞれエッチング
保護フィルムを貼付けて、所定の回路パターンのマスク
で披覆した後、エッチング処理を行って、導体回路30
および32(ビアランドを含む)を形成する(図1(g)
参照)。
【0088】この処理工程においては、先ず、銅箔12
および28の表面に感光性ドライフィルムレジストを貼
付した後、所定の回路パターンに沿って露光、現像処理
してエッチングレジストを形成し、エッチングレジスト
非形成部分の金属層をエッチングして、ビアランドを含
んだ導体回路パターン30および32を形成する。エッ
チング液としては、硫酸一過酸化水素、過硫酸塩、塩化
第二銅、塩化第二鉄の水溶液から選ばれる少なくとも1
種の水溶液が望ましい。
【0089】上記銅箔12および28をエッチングして
導体回路30および32を形成する前処理として、ファ
インパターンを形成しやすくするため、あらかじめ、銅
箔の表面全面をエッチングして厚さを1〜10μm、よ
り好ましくは2〜8μm程度まで薄くすることができ
る。導体回路の一部としてのビアランドは、その内径が
ビアホール口径とほぼ同様であるが、その外径は、50
〜250μmの範囲に形成されることが好ましい。
【0090】(10)次に、前記(8)の工程で形成した導体
回路30および32の表面を、必要に応じて粗化処理し
て(粗化層の表示は省略する)、両面回路基板34を形
成する。この粗化処理は、多層化する際に、接着剤層と
の密着性を改善し、剥離(デラミネーション)を防止す
るためである。粗化処理方法としては、例えば、ソフト
エッチング処理や、黒化(酸化)一還元処理、銅−ニッ
ケルーリンからなる針状合金めっき(荏原ユージライト
製:商品名インタープレート)の形成、メック社製の商
品名「メックエッチボンド」なるエッチング液による表
面粗化がある。
【0091】この実施形態においては、上記粗化層の形
成は、エッチング液を用いて形成されるのが好ましく、
たとえば、導体回路の表面を第二銅錯体と有機酸の混合
水溶液からエッチング液を用いてエッチング処理するこ
とによって形成することができる。かかるエッチング液
は、スプレーやバブリングなどの酸素共存条件下で、銅
導体回路パターンを溶解させることができ、反応は、次
のように進行するものと推定される。 Cu+Cu(II)A →2Cu(I)An/2 2Cu(I)An/2 +n/4O +nAH (エ
アレーション)→2Cu(II)A +n/2HO 式中、Aは錯化剤(キレート剤として作用)、nは配位
数を示す。
【0092】上式に示されるように、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。本発明において使用
される第二銅錯体は、アゾール類の第二銅錯体がよい。
この有機酸−第二銅錯体からなるエッチング液は、アゾ
ール類の第二銅錯体および有機酸(必要に応じてハロゲ
ンイオン)を、水に溶解して調製することができる。こ
のようなエッチング液は、たとえば、イミダゾール銅
(II)錯体 10重量部、グリコール酸 7重量部、塩
化カリウム 5重量部を混合した水溶液から形成され
る。本発明にかかる多層回路基板のベースとなる多層化
基板を構成する両面回路基板は、上記(1)〜(10)の工程
にしたがって製造される。
【0093】(11)次に、このような両面回路基板の表面
および裏面に対してそれぞれ積層される片面回路基板を
製造する。まず、上記両面回路基板34を製造する工程
(1)〜(6)にしたがった処理を行い、絶縁性基材10の片
面に貼り付けられた銅箔12と反対側の面から、レーザ
照射によって非貫通孔を設け、その非貫通孔に電解銅め
っき層18を充填してビアホール20を形成した後、ビ
アホール上部のわずかな隙間に導電性ペースト22を充
填して突起状導体44を形成する(図2(a)〜図2
(d)参照)。このような突起状導体44の絶縁性基材
10の表面からの突出高さは、保護フィルム14の厚み
にほぼ等しく、5〜30μmの範囲が望ましい。その理
由は、5μm未満では、接続不良を招きやすく、30μ
mを越えると抵抗値が高くなると共に、加熱プレス工程
において突起状導体44が熱変形した際に、絶縁性基板
の表面に沿って拡がりすぎるので、ファインパターンが
形成できなくなるからである。
【0094】また、上記突起状導体44は、プレキュア
されることが望ましい。その理由は、突起状導体44は
半硬化状態でも硬く、積層プレスの段階で接着剤層が軟
化する前に、積層される他の回路基板の導体回路(導体
パッド)と電気的接触が可能となるからである。このよ
うな突起状導体44は、加熱プレス時に変形して接触面
積が増大するので、導通抵抗を低くすることができ、さ
らに突起状導体44の高さのばらつきが是正される。
【0095】(12)次いで、レーザ照射によって開口した
保護フィルム14を覆って、エッチング保護フィルム2
5を貼付けた後、所定の回路パターンのマスクで披覆し
た後、エッチング処理を行って、導体回路40(ビアラ
ンドを含む)を形成する(図2(e)参照)。この処理工
程においては、先ず、銅箔12の表面に感光性ドライフ
ィルムレジストを貼付した後、所定の回路パターンに沿
って露光、現像処理してエッチングレジストを形成し、
エッチングレジスト非形成部分の金属層をエッチングし
て、ビアランドを含んだ導体回路パターン40を形成す
る。
【0096】エッチング液としては、硫酸一過酸化水
素、過硫酸塩、塩化第二銅、塩化第二鉄の水溶液から選
ばれる少なくとも1種の水溶液が望ましい。上記銅箔1
2をエッチングして導体回路40を形成する前処理とし
て、ファインパターンを形成しやすくするため、あらか
じめ、銅箔の表面全面をエッチングして厚さを1〜10
μm、より好ましくは2〜8μm程度まで薄くすること
ができる。
【0097】(13)絶縁性基材10の片面に導体回路40
を形成した後、保護フィルム14およびエッチング保護
フィルム25を剥離させて、突起状導体44を露出させ
ると、片面回路基板50を得ることができ、さらに絶縁
性基材10の表面から露出する突起状導体44を覆って
接着剤層46を形成する(図2(f)参照)。このよう
な樹脂接着剤は、絶縁性基材10の突起状導体44を含
んだ表面全体だけではなく、突起状導体24を含まない
ような表面に塗布することもでき、乾燥化された状態の
未硬化樹脂からなる接着剤層46として形成される。前
記接着剤層46は、取扱が容易になるため、プレキュア
しておくことが好ましく、その厚さは、5〜50μmの
範囲が望ましい。
【0098】また前記接着剤層46は、有機系接着剤か
らなることが望ましく、有機系接着剤としては、エポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂、熱硬化型ポリフェノレンエー
テル(PPE)、エポキシ樹脂と熱可塑性樹脂との複合
樹脂、エポキシ樹脂とシリコーン掛脂との複合樹脂、B
Tレジンから選ばれる少なくとも1種の樹脂であること
が望ましい。有機系接着剤である未硬化樹脂の塗布方法
は、カーテンコータ、スピンコータ、ロールコータ、ス
プレーコート、スクリーン印刷などを使用できる。ま
た、接着剤層の形成は、接着剤シートをラミネートする
ことによってもできる。
【0099】上記工程(11)〜(13)にしたがって形成され
た片面回路基板50は、絶縁性基材10の一方の表面に
導体回路40を有し、他方の表面には充填ビアホール2
0の直上において導電性ペーストの一部が露出して形成
される突起状導体44を有し、さらに突起状導体44を
含んだ絶縁性基材10の表面に接着剤層46を有して形
成され、それらの複数枚が相互に積層接着されたり、予
め製造された両面回路基板34に積層接着されて、多層
化基板が形成されるが、樹脂接着剤46はこのような積
層段階で使用されることが好ましい。
【0100】(B)積層用回路基板の多層化 上記(A)の処理工程にしたがって製造された両面回路
基板34の両面に、図3に示すように、3枚の片面回路
基板50、52および54が積層されてなる4層基板
が、加熱温度150〜200℃、加圧力1〜4MPaの
条件のもとで、1度のプレス成形により一体化され多層
化基板60が形成される(図4参照)。上記のような条
件のもとで、加圧と同時に加熱することで、各片面回路
基板の接着剤層46が硬化し、隣接する片面回路基板と
の間で強固な接着が行われる。なお、加熱プレスとして
は、真空熱プレスを用いることが好適である。上述した
実施の形態では、1層の両面回路基板と3層の片面回路
基板とを用いて4層に多層化したが、5層あるいは6層
を超える多層化にも適用できる。
【0101】(C)ビルドアップ配線層の形成 上記(A)および(B)の工程によって形成された多層コア
基板60の両面にビルドアップ配線層を形成する。図5
においては、多層コア基板60を構成する両面および片
面回路基板の図示は、簡単化の目的ですべて省略する
(図5(a)参照)。
【0102】(1)まず、多層コア基板60表面の導体回
路52の表面に銅−ニッケル−リンからなる粗化層62
を形成する(図5(b)参照)。この粗化層62は、無
電解めっきにより形成される。この無電解めっき水溶液
の液組成は、銅イオン濃度、ニッケルイオン濃度、次亜
リン酸イオン濃度が、それぞれ2.2×10−2〜4.
1×10−2 mol/l、 2.2×10−3〜4.1
×10−3 mol/l、0.20〜0.25mol/
lであることが望ましい。この範囲で析出する被膜の結
晶構造は針状構造になるため、アンカー効果に優れるか
らである。この無電解めっき水溶液には上記化合物に加
えて錯化剤や添加剤を加えてもよい。粗化層の形成方法
としては、前述したように、銅−ニッケル−リン針状合
金めっきによる処理、酸化−還元処理、銅表面を粒界に
沿ってエッチングする処理にて粗化面を形成する方法な
どがある。
【0103】(2)次に、前記(1)で作製した粗化層を有す
る多層コア基板60の上に、層間樹脂絶縁層64を形成
する(図5(c))。特に本発明では、後述するビアホ
ール70を形成する層間樹脂絶縁材として、熱硬化性樹
脂と熱可塑性樹脂の複合体を樹脂マトリックスとした無
電解めっき用接着剤を用いることが望ましい。また、半
硬化状態の樹脂フィルムを積層して用いてもよい。
【0104】(3) 前記(2)で形成した無電解めっき用接
着剤層を乾燥した後、ビアホール形成用の開口部65を
設ける(図5(d))。感光性樹脂の場合は、露光、現
像してから熱硬化することにより、また、熱硬化性樹脂
の場合は、熱硬化したのちレーザー加工することによ
り、前記接着剤層64にビアホール形成用の開口部65
を設ける。
【0105】(4) 次に、硬化した前記接着剤層64の表
面に存在するエポキシ樹脂粒子を酸あるいは酸化剤によ
って分解または溶解して除去し、接着剤層表面に粗化処
理を施して粗化面66とする(第5図(e))。ここ
で、上記酸としては、リン酸、塩酸、硫酸、あるいは蟻
酸や酢酸などの有機酸があるが、特に有機酸を用いるこ
とが望ましい。粗化処理した場合に、ビアホールから露
出する金属導体層を腐食させ難いからである。一方、上
記酸化剤としては、クロム酸、過マンガン酸塩(過マン
ガン酸カリウムなど)を用いることが望ましい。
【0106】(5) 次に、接着剤層64表面の粗化面66
に触媒核を付与する。触媒核の付与には、貴金属イオン
や貴金属コロイドなどを用いることが望ましく、一般的
には、塩化パラジウムやパラジウムコロイドを使用す
る。なお、触媒核を固定するために加熱処理を行うこと
が望ましい。このような触媒核としてはパラジウムがよ
い。
【0107】(6) さらに、(無電解めっき用)接着剤層
64の表面に無電解めっきを施し、粗化面全域に追従す
るように、無電解めっき膜67を形成する(図5
(f))。このとき、無電解めっき膜67の厚みは、
0.1〜5μmの範囲が好ましく、より望ましくは
0.5〜3μmとする。次に、無電解めっき膜67上に
めっきレジスト68を形成する(図6(a))。めっきレ
ジスト組成物としては、特にクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂やフェノールノボラック型エポキシ樹脂のア
クリレートとイミダゾール硬化剤からなる組成物を用い
ることが望ましいが、他に市販品のドライフィルムを使
用することもできる。
【0108】(7) さらに、無電解めっき膜67上のめっ
きレジスト非形成部に電解めっきを施して、上層導体回
路72を形成すべき導体層を設けると共に開口65内部
に電解めっき膜69を充填してビアホール70を形成す
る(図6(b))。この時、開口5の外側に露出する電
解めっき膜9の厚みは、5〜30μmが望ましい。ここ
で、上記電解めっきとしては、銅めっきを用いることが
望ましい。
【0109】(8) さらに、めっきレジスト68を除去し
た後、硫酸と過酸化水素の混合液や過硫酸ナトリウム、
過硫酸アンモニウムなどのエッチング液でめっきレジス
ト下の無電解めっき膜を溶解除去して、独立した上層導
体回路72と充填ビアホール70とする。
【0110】(9) 次に、上層導体回路72の表面に粗化
層74を形成する。粗化層74の形成方法としては、エ
ッチング処理、研磨処理、酸化還元処理、めっき処理が
ある。これらの処理のうち、酸化還元処理は、NaOH
(20g/l)、NaClO 2(50g/l)、NaP
(15.0g/l)を酸化浴(黒化浴)とし、Na
OH(2.7g/l)、NaBH(1.0g/l)を還
元浴とする。また、銅−ニッケル−リン合金層からなる
粗化層は、無電解めっき処理による析出により形成され
る。
【0111】この合金の無電解めっき液としては、硫酸
銅1〜40g/l、硫酸ニッケル0.1 〜6.0g/
l、クエン酸10〜20g/l、次亜リン酸塩10〜1
00g/l、ホウ酸10〜40g/l、界面活性剤0.
01〜10g/lからなる液組成のめっき浴を用いるこ
とが望ましい。さらに、この粗化層74の表面をイオン
化傾向が銅より大きくチタン以下である金属もしくは貴
金属の層にて被覆する。スズの場合は、ホウフッ化スズ
−チオ尿素、塩化スズ−チオ尿素液を使用する。このと
き、Cu−Snの置換反応により0.1〜2μm程度の
Sn層が形成される。貴金属の場合は、スパッタや蒸着
などの方法が採用できる。
【0112】(10)次に、この基板上に層間樹脂絶縁層と
して、無電解めっき用接着剤層76を形成する。 (11)さらに、上記工程(3)〜(9)を繰り返して、ビアホー
ル70の真上に他のビアホール80を設けると共に上記
上層導体回路72よりもさらに外側に上層導体回路82
および粗化層84を設ける(図6(c)参照)。このビ
アホール80の表面は、はんだパッドとして機能する導
体パッドに形成される。
【0113】(12)次いで、こうして得られた配線基板の
外表面に、ソルダーレジスト組成物90を塗布し、その
塗膜を乾燥した後、この塗膜に、開口部を描画したフォ
トマスクフィルムを載置して露光、現像処理することに
より、導体層のうち導体パッドやビアホールを含む部分
を露出させた開口91を形成する(図7(a)参照)。
ここで、露出する開口の口径は、導体パッドの径よりも
大きくすることができ、導体パッドを完全に露出させて
もよい。また、逆に前記開口の開口径は、導体パッドの
径よりも小さくすることができ、導体パッドの縁周をソ
ルダーレジスト層90で被覆することができる。この場
合、導体パッドをソルダーレジスト層90で抑えること
ができ、導体パッドの剥離を防止できる。
【0114】(13)さらに、前記ソルダーレジスト層90
の開口部91から露出した前記導体パッド部上に「ニッ
ケル−金」からなる金属層を形成するか、あるいは開口
部91から露出した導体層上に接続用端子(図示を省略
する)を固着させることによって、多層回路基板が製造
される(図7(b)参照)。上記ニッケル層92は1〜
7μmが望ましく、金層は0.01〜0.06μmがよ
い。この理由は、ニッケル層92は、厚すぎると抵抗値
の増大を招き、薄すぎると剥離しやすいからである。一
方、上記ニッケル層92上に形成される金層94は、厚
すぎるとコスト増になり、薄すぎるとはんだ体との密着
効果が低下するからである。上記接続用端子は、実装さ
れるべきパッケージ基板に出力端子として設けたTピン
の脚部が、そこに挿入・保持されるように導体パッド上
に固定されるのが好ましい。
【0115】
【実施例】(実施例1) (1)エポキシ樹脂をガラスクロスに含潰させてBステー
ジとしたプリプレグと、銅箔とを積層して加熱プレスす
ることにより得られる片面銅張積層板を基板として用い
て、両面回路基板を製作する。この絶縁性基材10の厚
さは75μm、銅箔12の厚さは、12μmであった。
この積層板の銅箔形成面と反対側の表面に、厚みが10
μmの粘着剤層を有し、フィルム自体の厚みが12μm
のPETフィルム14をラミネートする。
【0116】(2)次いで、PETフィルム14上からパ
ルス発振型炭酸ガスレーザを照射して銅箔12に達する
ビアホール形成用の非貫通孔16を形成し、さらに銅箔
12をめっきリードとして電解銅めっき処理を施して、
非貫通孔16上部にわずかの隙間を残してその非貫通孔
内部に電解銅めっき18を充填して、充填ビアホール2
0を形成する。
【0117】この実施例においては、ビアホール形成用
の非貫通孔の形成には、三菱電機製の高ピーク短パルス
発振型炭酸ガスレーザ加工機を使用し、全体として厚さ
22μmのPETフィルムを樹脂面にラミネートした、
基材厚75μmのガラス布エポキシ樹脂基材に、マスク
イメージ法でPETフィルム側からレーザビーム照射し
て100穴/秒のスピードで、150μmφのビアホー
ル形成用の開口を形成した。
【0118】(3)PETフィルム14を印刷用マスクと
して、レーザ照射により形成された開口から、充填ビア
ホール20の上部に残った隙間に導電性ペースト22を
充填した。
【0119】(4)PETフィルム14を絶縁性基材10
の表面から剥離すると、絶縁性基材10のビアホール2
0側の表面に、ビアホール20の真上に突起状導体24
が形成される。さらに、エポキシ樹脂接着剤を突起状導
体側の全面に塗布し、100℃で30分間の乾燥を行っ
て厚さ20μmの接着剤層26を形成した後、厚さ12
μmの銅箔28を、加熱温度180℃、加熱時間70
分、圧力2MPa、真空度2.5×10Paの条件の
もとで、接着剤層26上に加熱プレスする。
【0120】(5)その後、基板両面の銅箔12および2
8に適切なエッチング処理を施して、導体回路30およ
び32(ビアランドを含む)を形成して、コア用両面回
路基板34を作製した。
【0121】(6)次に、積層用の片面回路基板を作製す
る。この回路基板は両面回路基板と同様に、片面銅張積
層板を基板として用いる。絶縁性基材10の厚さは75
μm、銅箔12の厚さは、12μmである。この積層板
の銅箔形成面と反対側の表面に、厚みが10μmの粘着
剤層を有し、フィルム自体の厚みが12μmのPETフ
ィルム14をラミネートする。
【0122】(7)ついで、上記(2)および(3)の工程にし
たがった処理を行って、充填ビアホール20のわずかな
隙間に導電性ペースト22を充填して、突起状導体44
を形成する。
【0123】(8)上記PETフィルム14を覆って、エ
ッチング保護フィルムとしての厚さ22μmのPETフ
ィルム25を貼付けた後、絶縁性基材10の充填ビアホ
ール20と反対側の表面に貼付けた銅箔12に適切なエ
ッチング処理を施して、導体回路40を形成する。
【0124】(9)その後、PETフィルム14および2
5をすべて絶縁性基材10から剥離すると、絶縁性基材
10のビアホール20側の表面に、ビアホール20の真
上に突起状導体44が形成される。さらに、エポキシ樹
脂接着剤を突起状導体側の全面に塗布してプレキュアし
て、多層化のための接着剤層46を形成する。このよう
な積層用片面回路基板を3枚作製する。
【0125】(10)上記(1)〜(9)の処理によって形成され
た、1層の両面回路基板34をコアとして、その両面に
対して3層の片面回路基板50、52および54を所定
の位置にスタックし(図3参照)、真空熱プレスを用い
て180℃の温度で積層プレスして全層がIVH構造を
有する多層コア基板60を作成した(図4参照)。この
ように製造された多層コア基板60においては、L/S=
75μm/75μm、ランド径が250μm、ビアホー
ル口径が150μm、導体層の厚みが12μm、そして
絶縁層の厚みが75μmであった。
【0126】(11)次に、両面に導体回路40を形成した
多層コア基板60(図5(a) 参照)を、硫酸銅8g/
l、硫酸ニッケル0.6g、クエン酸15g/l、次亜
リン酸ナトリウム29g/l、ホウ酸31g/l、界面
活性剤 0.1g/lからなるpH=9の無電解めっき
液に浸漬し、該導体回路40の表面に厚さ3μmの銅−
ニッケル−リンからなる粗化層62を形成した。次い
で、その基板を水洗いし、0.1mol/lホウふっ化
スズ−1.0mol/lチオ尿素液からなる無電解スズ
置換めっき浴に50℃で1時間浸漬し、前記粗化層63
の表面に 0.3μmのスズ層を設けた(図5(b) 参
照、但し、スズ層については図示しない)。
【0127】(12) 下記〜で得た組成物を混合撹拌
して、無電解めっき用接着剤を調製した。 クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製、
分子量2500)の25%アクリル化物を35重量部(固形
分80%)、感光性モノマー(東亜合成製、アロニック
スM315 )4重量部、消泡剤(サンノプコ製、S−65)
0.5 重量部、NMP 3.6重量部を撹拌混合した。 ポリエーテルスルフォン(PES)8重量部、エポキ
シ樹脂粒子(三洋化成製、ポリマーポール)の平均粒径
0.5μmのものを 7.245重量部、を混合した
後、さらにNMP20重量部を添加し撹拌混合した。 イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)2重量
部、光開始剤(チバガイギー製、イルガキュア I−90
7 )2重量部、光増感剤(日本化薬製、DETX-S)0.2
重量部、NMP1.5重量部を撹拌混合した。
【0128】(13) 前記(12)で調製した無電解めっき用
接着剤を上記(11)の処理を施した基板60に塗布し(図
5(c) 参照)、乾燥させて接着剤層を形成したその基板
60の両面に、85μmφの黒円が印刷されたフォトマ
スクフィルムを密着させ、超高圧水銀灯により 500
mJ/cmで露光した。これをDMDG(ジエチレン
グリコールジメチルエーテル)溶液でスプレー現像する
ことにより、接着剤層に85μmφのビアホールとなる
開口65を形成した。さらに、当該基板を超高圧水銀灯
により3000mJ/cmで露光し、100 ℃で1
時間、その後 150℃で5時間の加熱処理をすること
により、フォトマスクフィルムに相当する寸法精度に優
れた開口を有する厚さ35μmの層間絶縁材層64(接
着剤層)を形成した(図5(d) 参照)。なお、ビアホ
ールとなる開口65には、スズめっき層を部分的に露出
させた。
【0129】(14)ビアホール形成用開口65を形成した
基板を、クロム酸に20分間浸漬し、接着剤層表面に存
在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去して、当該接着剤層
64の表面をRmax=1〜5μm程度の深さで粗化して粗
化面66を形成し、その後、中和溶液(シプレイ社製)
に浸漬してから水洗した。
【0130】(15)接着剤層表面の粗化層66(粗化深さ
3.5μm)に対し、パラジウム触媒(アトテック製)
を付与することにより、接着剤層64およびビアホール
形成用開口65の表面に触媒核を付与した。
【0131】(16)以下の組成の無電解銅めっき浴中に基
板を浸漬して、粗化面全体に厚さ0.6μmの無電解銅め
っき膜67を形成した(図5(f)参照)。このとき、
その無電解めっき膜67は、薄いために、その膜表面に
は、接着剤層64の粗化面66に追従した凹凸が観察さ
れた。 〔無電解めっき水溶液〕 NiSO :0.003mol/l 酒石酸 :0.20mol/l 硫酸銅 :0.03mol/l HCHO :0.05mol/l NaOH :0.10mol/l α、α’−ビピリジル :40mg/l ポリエチレングリコール(PEG):0.1g/l 〔無電解めっき条件〕 33℃の液温度
【0132】(17) 前記(16)で形成した無電解銅めっき
膜67上に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マ
スクを載置して、100mJ/cmで露光、0.8%
炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ15μmのめっきレ
ジスト68を設けた(図6(a)参照)。
【0133】(18)次に、以下の条件にて、めっきレジス
ト非形成部分に電解めっきを施し、厚さ20μmの電解
めっき膜69を設けて上層導体回路72を形成すべき導
体層を設けると同時に、開口部内をめっき膜69で充填
してビアホール70を形成した(図6(b) 参照)。 〔電解めっき水溶液〕 硫酸銅・5水和物 :60g/l レベリング剤(アトテック製、HL) :40ml/l 硫酸 :190g/l 光沢剤(アトテック製、UV) :0.5 ml/l 塩素イオン :40ppm 〔電解めっき条件〕 バブリング :3.0リットル/分 電流密度 :0.5A/dm 設定電流値 : 0.18 A めっき時間 : 130分
【0134】(19) めっきレジスト68を剥離、除去し
た後、硫酸と過酸化水素の混合液や過硫酸ナトリウム、
過硫酸アンモニウムなどのエッチング液でめっきレジス
ト下の無電解めっき膜67を溶解、除去して、無電解め
っき膜67と電解銅めっき膜69からなる厚さ約20μ
m、L/S=25μm/25μmの上層導体回路72を
形成した。このとき、ビアホール70の表面は平坦であ
り、導体回路表面とビアホール表面のレベルは同一であ
った。
【0135】(20)この基板に上記(11)と同様にして粗化
層84を形成し、さらに上記(12)〜(19)の手順を繰り返
して、さらに上層の層間樹脂絶縁層76と導体回路82
(ビアホール80を含む)を1層積層し、片面3層、両
面6層のビルドアップ配線層を得た(図7(a)参
照)。なお、ここでは、導体回路82の表面に銅−ニッ
ケル−リンからなる粗化層84を設けるが、この粗化層
84表面にはスズ置換めっき層を形成しない。
【0136】(21)一方、DMDGに溶解させた60重量
%のクレゾールノポ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46.67重量部、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10
01)14.121重量部、イミダゾール硬化剤(四国
化成製、2E4MZ−CN)1.6重量部、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、R60
4)1.5重量部、同じく多価アクリルモノマー(共栄
社製、DPE6A)30重量部、アクリル酸エステル重
合物からなるレベリング剤(共栄社製、ポリフローN
o.75)0.36重量部を混合し、この混合物に対し
て光開始剤としてのペンゾフェノン(関東化学製)20
重量部、光増感割としてのEAB(保土ヶ谷化学製)
0.2重量部を加え、さらにDMDG(ジエチレングリ
コールジメチルエーテル)10重量部を加えて、粘度を
25℃で1.4±0.3pa・sに調整したソルダーレ
ジスト組成物を得た。なお、粘度測定は、B型粘度計
(東京計器、DVL‐B型)を用いて行い、60rpm
の場合はローターNo.4、6rpmの場合はローター
No.3によった。
【0137】(22)上記(20)で得られたビルドアップ配線
層の両面に、前記(21)で得られたソルダーレジスト組成
物を20μmの厚さで塗布した。次いで、70℃で20
分間、70℃で30分間の乾燥処理を行った後、クロム
層によってソルダーレジスト開口部の円パターン(マス
クパターン)が描画された厚さ5mmのソーダライムガ
ラス基坂を、クロム層が形成された側をソルダーレジス
ト層に密着させて1000mJ/cmの紫外線で露光
し、DMTG現像処理した。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、パッド部分が開口した(開口径
200μm)ソルダーレジスト層90(厚み20μm)
を形成した。
【0138】(23)次に、ソルダーレジスト層90を形成
した基板を、塩化ニッケル30g/1、次亜リン酸ナト
リウム10g/1、クエン酸ナトリウム10g/1から
なるpH=5の無電解ニッケルめっき液に20分間浸漬
して、開口部に厚さ5μmのニッケルめっき層92を形
成した。さらに、その基板を、シアン化金力リウム2g
/1、塩化アンモニウム75g/1、クエン酸ナトリウ
ム50g/1、次亜リン酸ナトリウム10g/1からな
る無電解金めっき液に93℃の条件で23秒間浸漬する
ことによって、ニッケルめっき層92上に厚さ0.03
μmの金めっき層94が形成された多層回路基板を製作
した(図7(b)参照)。
【0139】このようにして製造した多層回路基板で
は、多層コア基板のビアホールのランド形状を真円とす
ることができ、ランドピッチを600μm程度にできる
ため、ビアホールを密集して形成でき、ビアホールの高
密度化が容易に達成できる。しかも、コア基板中のビア
ホール数を増やすことができるので、多層コア基板内の
導体回路とビルドアップ配線層内の導体回路との電気的
接続を十分に確保することができる。また、ビルドアッ
プ配線層の最も外側に設けたソルダーレジスト層90の
開口から露出した金めっき層94(はんだパッド)に対
して、LSI等の半導体チップを含む電子部品を搭載す
るパッケージ基板の導電性ボール(はんだボール)が接
続されるので、パッケージ基板の実装に有利となる。
【0140】(実施例2)多層コア基板を構成する両面
回路基板および片面回路基板のビアホール形成用の非貫
通孔に、導電性ペーストを充填してビアホールを形成す
るとともに、そのビアホール形成と同一工程によってビ
アホール上に導電性ペーストを充填して、突起状導体を
形成したこと以外は、実施例1と同様にして多層回路基
板を製造した。
【0141】(実施例3)層間樹脂絶縁層を、厚さ20
μmのエポキシ樹脂フィルムを熱圧着させることにより
形成し、炭酸ガスレーザを照射して直径60μmのビア
ホール形成用の開口を設け、その開口内壁面を含んだ層
間樹脂絶縁層の表面を過マンガン酸溶液によって粗化処
理を行ったこと以外は、実施例1と同様にして多層回路
基板を製造した。上記エポキシ樹脂フィルムは、フェノ
キシ樹脂との樹脂複合体であることが望ましく、粗化層
形成用の粒子を含有させている。
【0142】(実施例4)多層コア基板を構成する両面
回路基板および片面回路基板のビアホール形成用の非貫
通孔に、導電性ペーストを充填してビアホールを形成す
るとともに、そのビアホール形成と同一工程によってビ
アホール上に導電性ペーストを充填して、突起状導体を
形成したこと以外は、実施例3と同様にして多層回路基
板を製作した。
【0143】(実施例5)層間樹脂絶縁層を、厚さ20μ
mのポリオレフィン樹脂フィルムを熱圧着させることに
より形成し、炭酸ガスレーザを照射して直径60μmの
ビアホール形成用の開口を設け、その後、無電解めっき
膜を形成する代わりに、粗化処理を施さないで、スパッ
タリングによって開口内壁面を含んだ層間樹脂絶縁層の
表面に厚さ0.1μmのCuスパッタ膜またはCu−N
iスパッタ膜を形成したこと以外は実施例1と同様にし
て多層回路基板を製造した。
【0144】(実施例6)多層コア基板を構成する両面
回路基板および片面回路基板のビアホール形成用の非貫
通孔に、導電性ペーストを充填してビアホールを形成す
るとともに、そのビアホール形成と同一工程によってビ
アホール上に導電性ペーストを充填して、突起状導体を
形成したこと以外は、実施例5と同様にして多層回路基
板を製作した。
【0145】(比較例) (1)厚さ0.8μmの両面銅張積層板からなる絶縁基板
をコア基板とし、そのコア基板に直径300μmの貫通
孔をドリルで削孔し、その後、無電解めっき、電解めっ
き処理を施してスルーホールを含む導体層を形成し、さ
らに、スルーホールを含む導体層の全表面に粗化層を設
け、スルーホール内に非導電性の穴埋め用充填材を充填
し、乾燥、硬化させた。 (2)次いで、スルーホールからはみ出した充填材を取り
除いて平坦化し、その表面に無電解めっき、電解めっき
処理を施して厚付けして導体回路、およびスルーホール
に充填された充填材を覆う導体層となる部分を形成し
た。 (3)導体回路およびスルーホールに充填された充填材を
覆う導体層となる部分を形成した基板の表面に、エッチ
ングレジストを形成し、そのエッチングレジスト非形成
部分のめっき膜をエッチング除去し、さらにエッチング
レジストを剥離除去して、独立した導体回路および充填
材を覆う導体層を形成した。さらに、実施例1の(11)〜
(23)と同様の工程に従って多層回路基板を製造した。
【0146】上記実施例1〜6および比較例について、
配線長とランド径を調べた結果、比較例と比べて配線長
を短くすることができ、ループインダクタンスを低減す
ることができ、単位面積あたりのランド形成数が多くな
った。また、電気抵抗も比較例に比べて小さくなったの
で、電気的特性の向上を図ることもできた。
【0147】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の多層回路
基板によれば、多層コア基板を、レーザ加工により形成
した微細な充填ビアホールおよび導体回路を有する多数
の回路基板を積層して一括熱プレスすることによって形
成したので、多層コア基板内の配線を高密度化できると
ともに、従来のようなスルーホールを設けることなく、
ビルドアップ配線層との電気的接続が充填ビアホールを
介して十分に確保することができる。
【0148】さらに、ビルドアップ配線層の最も外側に
位置するソルダーレジスト層に設けた開口内に露出する
導体層の少なくとも一部を導体パッドあるいは接続用端
子の形態に形成したので、ビアホール直上の導体パッド
上あるいは接続用端子に対して、電子部品を搭載するパ
ッケージ基板に設けたはんだボールあるいはTピンが接
続され得るので、高密度配線化および高密度実装化が可
能となる。
【0149】更に、片面あるいは両面回路基板を同一材
料で形成し、それらを積層した構造なので、熱膨張に起
因する界面を起点とするクラックや剥離が起きにくく、
したがって、温度サイクル試験に対する信頼性も向上す
る。また、片面回路基板だけを用いて多層回路基板を構
成した場合には、配線形成の有無に関わらず反りが発生
し難くなるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(f) は、本発明にかかる多層回路基板の
ベースとなる多層コア基板を構成する両面回路基板の製
造工程の一部を示す図である。
【図2】(a)〜(e) は、本発明にかかる多層回路基板の
ベースとなる多層コア基板を構成する片面回路基板の製
造工程の一部を示す図である。
【図3】本発明にかかる多層回路基板のベースとなる多
層コア基板の製造工程の一部を示す図である。
【図4】本発明にかかる多層回路基板のベースとなる多
層コア基板を示す図である。
【図5】(a)〜(f)は、本発明にかかる多層回路基
板の製造工程の一部を示す図である。
【図6】(a)〜(c)は、本発明にかかる多層回路基
板の製造工程の一部を示す図である。
【図7】(a)および(b)は、本発明にかかる多層回
路基板の製造工程の一部を示す図である。
【符号の説明】
10 絶縁性基材 12 接着剤 14 保護フィルム 16 ビアホール形成用開口 18 導電性ペースト 20 ビアホール 22 銅箔 24 導体回路 30 両面回路基板 32、34,36 片面回路基板 40 絶縁性基材 42 銅箔 44 PETフィルム 46 ビアホール形成用開口 48 導電性ペースト 49 ビアホール 50 エッチング保護フィルム 52 導体回路 53 突起状導体 54 接着剤層 60 多層コア基板 62 粗化層 64 無電解めっき用接着剤層 65 ビアホール形成用開口 66 粗化層 67 無電解めっき膜 68 めっきレジスト 69 電解めっき膜 70 ビアホール 72 導体回路 74 粗化層 76 無電解めっき用接着剤層 80 ビアホール 82 導体回路 84 粗化層 90 ソルダーレジスト層 92 ニッケルめっき層 94 金めっき層 96 導体パッド

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内層に導体回路を有する多層コア基板の
    両面上に、層間樹脂絶縁層と導体層とが交互に積層さ
    れ、各導体層間がビアホールにて接続されたビルドアッ
    プ配線層が形成されてなる多層回路基板において、 上記多層コア基板は、絶縁性硬質基材の片面または両面
    に導体回路を有し、この絶縁性硬質基材を貫通して前記
    導体回路に達する孔内に、導電性物質が充填されてなる
    ビアホールを有する回路基板の複数枚が接着剤層を介し
    て積層され、一括して加熱プレスされることで形成さ
    れ、さらに、 上記ビルドアップ配線層の最も外側の導体層は、ソルダ
    ーレジスト層に覆われ、そのソルダーレジスト層に設け
    た開口から露出する前記導体層の少なくとも一部は、導
    体パッドあるいは接続用端子に形成されていることを特
    徴とする多層回路基板。
  2. 【請求項2】 上記導電性物質は、電解めっき処理によ
    って形成された金属めっきであることを特徴とする請求
    項1に記載の多層回路基板。
  3. 【請求項3】 上記導電性物質は、金属粒子と、熱硬化
    性または熱可塑性の樹脂とからなる導電性ペーストであ
    ることを特徴とする請求項1に記載の多層回路基板。
  4. 【請求項4】 上記多層コア基板を構成する各回路基板
    は、そのビアホール位置に対応して、そのビアホールに
    電気的接続された突起状導体が形成されていることを特
    徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の多層回路
    基板。
  5. 【請求項5】 上記突起状導体は、導電性ペーストから
    形成されることを特徴とする請求項4に記載の多層回路
    基板。
  6. 【請求項6】 上記ビルドアップ配線層のビアホールの
    一部は、上記多層コア基板に形成されたビアホールの直
    上に位置して、そのビアホールに直接接続されているこ
    とを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の多層回
    路基板。
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