JP2002141654A

JP2002141654A - プリント配線板

Info

Publication number: JP2002141654A
Application number: JP2000334155A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Yamada; 和仁山田; Isamu Ono; 勇大野
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2000-11-01
Filing date: 2000-11-01
Publication date: 2002-05-17

Abstract

(57)【要約】【課題】鉛を含まない低融点金属のバンプを適正に形
成できるプリント配線板を提案する。【解決手段】くぼみの深さを５μm未満にしてフィー
ルドビア１６２を形成するため、フィールドビア１６２
の表面は平坦に近い形状となる。したがって、高粘度な
Ｓｎ／Ａｇペースト７７を開口部７１ａ、７１ｂ内に充
填する際に、ボイドの発生を防止できる。

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、最外層にバイア
ホールが形成され、このバイアホール上に低融点金属の
バンプが配設されたプリント配線板に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣチップを実装するためのプリント基
板では、ＩＣチップと基板との接続を取るため、半田バ
ンプを使用している。バンプを形成する工程を図９を参
照して説明する。バイアホール１６０上に半田バンプ７
８を形成する際には、マスク９６を介して、半田ペース
ト７６をバイアホール１６０上の導電パッド７５ｃの開
口部に充填する（図９（Ａ）参照）。その後、充填され
た半田ペースト７６をリフローすることで、半田を溶融
して、バイアホール１６０上の導電パッド７５ｃに半田
バンプ７８を形成させる（図９（Ｂ）参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半田
は、Ｓｎ／Ｐｂからなる合金であるため、半田に含まれ
るＰｂが環境に悪影響を与えてしまう。この環境に対す
る影響を考慮して、Ｐｂを含まない低融点金属を使用す
ることが要求されている。Ｐｂを含まない低融点金属を
用いてバンプを形成する場合、低融点金属のペーストを
バイアホール１６０上の導電パッド７５ｃの開口部に充
填した際に、バイアホール１６０の凹部内および凹部付
近にボイド８８が発生してしまう。その後、リフローを
行っても、低融点金属の粘度が高いため、バイアホール
１６０の隙間にあるボイド８８は残留してしまう。この
バイアホール１６０に残留したボイド８８は、ＩＣチッ
プの動作時に発生した熱によって拡散あるいは膨張す
る。このボイド８８の拡散あるいは膨張によって、低融
点金属のバンプ７９あるいは導電パッド７５ｃの剥が
れ、クラックが発生して故障の原因となることがある。
したがって、Ｐｂを含まない低融点金属を用いて、バイ
アホール上にバンプを形成させる際には、ＩＣチップと
の接続信頼性を低下させることがあった。

【０００４】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、鉛を含
まない低融点金属でバンプを適正に形成できるプリント
配線板を提供することにある。

【０００５】

【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の発明では、最外層に配設されたバイア
ホール上に半田によりバンプを形成したプリント配線板
において、プリント配線板の最外層に配設されたバイア
ホールとしてフィールドビアを配設して、前記フィール
ドビア上に鉛を含まない低融点金属のバンプを形成する
ことを技術的特徴とする。

【０００６】請求項１の発明では、バイアホールの代わ
りにフィールドビアを配設して、このフィールドビア上
に低融点金属のバンプを形成する。つまり、鉛を含まな
い低融点金属の粘度の高いペーストをバイアホールに充
填する際に、凹部を有しないフィールドビアを用いるこ
とでボイドの形成を防ぐことができる。

【０００７】請求項２の発明では、請求項１に記載のプ
リント配線板において、前記フィールドビアの表面に形
成されるくぼみの深さは、１０μm未満であることを技
術的特徴とする。

【０００８】請求項２の発明では、フィールドビアの表
面に形成されるくぼみの深さは、１０μm未満である。
つまり、フィールドビアを形成する際には、フィールド
ビア表面に微小なくぼみができる。このくぼみの深さが
１０μm未満であれば、フィールドビア表面は、平坦に
近い形状である。フィールドビア表面が平坦に近い形状
であるため、鉛を含まない低融点金属の粘度の高いペー
ストをフィールドビア上に充填する際、このフィールド
ビア上でボイドが発生しない。したがって、ＩＣチップ
との接続信頼性を向上させることが可能となる。

【０００９】請求項３の発明では、請求項１に記載のプ
リント配線板において、前記フィールドビアの表面に形
成されるくぼみの深さは、５μm未満であることを技術
的特徴とする。

【００１０】請求項３の発明では、フィールドビアの表
面に形成されるくぼみの深さは、５μm未満である。つ
まり、フィールドビアを形成する際には、フィールドビ
ア表面に微小なくぼみができる。このくぼみの深さが５
μm未満であれば、フィールドビア表面は、平坦に近い
形状である。フィールドビア表面が平坦に近い形状であ
るため、鉛を含まない低融点金属の粘度の高いペースト
をフィールドビア上に充填する際、このフィールドビア
上でボイドが発生しない。したがって、ＩＣチップとの
接続信頼性を向上させることが可能となる。

【００１１】請求項４の発明では、請求項１〜請求項３
に記載のプリント配線板において、前記フィールドビア
上でバンプを形成する低融点金属は、Ｓｎ／Ａｇ、Ｓｎ
／Ａｇ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｓｂからなる合金を用いることを
技術的特徴とする。

【００１２】請求項３の発明では、フィールドビア上で
バンプ形状に形成される低融点金属は、Ｓｎ／Ａｇ、Ｓ
ｎ／Ａｇ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｓｂからなる合金である。つま
り、Ｐｂを含まないため、環境に悪影響を与えない。

【００１３】

【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、本発明に係るプリント配
線板の構成について、図７を参照して説明する。図７
は、完成したプリント配線板１０の断面図を示してい
る。

【００１４】プリント配線板１０は、コア基板３０の表
面及び裏面にビルドアップ配線層８０Ａ、８０Ｂが形成
されている。コア基板３０には、スルーホール３６が形
成され、コア基板３０の両面には、導体回路３４が形成
されている。また、ビルドアップ配線層８０Ａ、８０Ｂ
は、導体回路５８（バイアホール６０を含む）が形成さ
れた層間樹脂絶縁層５０と、導体回路１５８（フィール
ドビア１６２を含む）が形成された層間樹脂絶縁層１５
０とからなる。層間樹脂絶縁層１５０上には、ソルダー
レジスト層７０が配設されている。ソルダーレジスト層
７０には、導体回路１５８の開口部７１ａ、フィールド
ビア１６２の開口部７１ｂ、該開口部７１ａに導電パッ
ド７５ａ、該開口部７１ｂに導電パッド７５ｂが形成さ
れ、導電パッド７５ａ、７５ｂ上には低融点金属のバン
プ７９が配設されている。

【００１５】次に、図７を参照して上述したプリント配
線板１０に配設されているフィールドビア１６２につい
て、図８を参照して説明する。図８は、低融点金属のバ
ンプ７９が配設されたフィールドビア１６２の断面図を
示している。金属層５３と電解めっき膜５６とからなる
フィールドビア１６２の表面には、深さ１０μm未満
（好適には５μｍ未満）の窪み１６２ａが形成されてい
る。フィールドビア１６２の表面上には、ニッケルめっ
き層７２と金めっき層７４とからなる導電パッド７５ｂ
が配設されている。導電パッド７５ｂ上には、Ｓｎ／Ａ
ｇ（Ｓｎ／Ａｇ／ＣｕまたはＳｎ／Ｓｂ）からなる低融
点金属のバンプ７９が配設されている。

【００１６】引き続き、図７を参照して上述したプリン
ト配線板の製造方法について、図１〜図７を参照して説
明する。

【００１７】（１）厚さ０．８ｍｍのガラスエポキシ樹
脂または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を出発材料とする（図１
（Ａ）参照）。まず、この銅張積層板３０Ａをドリル削
孔し、続いてめっきレジストを形成した後、この基板に
無電解銅めっき処理を施してスルーホール３６を形成
し、さらに、銅箔３２を常法に従いパターン状にエッチ
ングすることにより、基板３０の両面に下層導体回路３
４を形成する（図１（Ｂ）参照）。

【００１８】（２）下層導体回路３４を形成した基板３
０を水洗いし、乾燥した後、エッチング液を基板３０の
両面にスプレイで吹きつけて、下層導体回路３４の表面
とスルーホール３６のランド表面３６ａとをエッチング
することにより、下層導体回路３４の全表面に粗化面３
４α、３６αを形成する（図１（Ｃ）参照）。ここで、
エッチング液として、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重量部お
よびイオン交換水７８重量部を混合したものを使用す
る。

【００１９】（３）熱硬化性樹脂であるエポキシ系樹脂
を主成分とする樹脂充填剤４０を、基板３０の両面に印
刷機を用いて塗布することにより、下層導体回路３４間
またはスルーホール３６内に充填し、加熱乾燥を行う。
即ち、この工程により、樹脂充填剤４０が下層導体回路
３４の間あるいはスルーホール３６内に充填される（図
１（Ｄ）参照）。

【００２０】（４）上記（３）の処理を終えた基板３０
の片面を、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、下層導体回路３４の表面やス
ルーホール３６のランド表面３６ａに樹脂充填剤４０が
残らないように研磨し、ついで、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う。このよう
な一連の研磨を基板３０の他方の面についても同様に行
う。そして、充填した樹脂充填剤４０を加熱硬化させる
（図２（Ａ）参照）。

【００２１】このようにして、スルーホール３６等に充
填された樹脂充填剤４０の表層部および下層導体回路３
４上面の粗化層３４αを除去して基板３０両面を平滑化
し、樹脂充填剤４０と下層導体回路３４とが粗化面３４
αを介して強固に密着し、またスルーホール３６の内壁
面と樹脂充填剤４０とが粗化面３６αを介して強固に密
着した配線基板を得る。

【００２２】（５）次に、上記（４）の処理を終えた基
板３０の両面に、上記（２）で用いたエッチング液と同
じエッチング液をスプレイで吹きつけ、一旦平坦化され
た下層導体回路３４の表面とスルーホール３６のランド
表面３６ａとをエッチングすることにより、下層導体回
路３４の全表面に粗化面３４βを形成する（図２（Ｂ）
参照）。

【００２３】（６）次に、上記工程を経た基板の両面
に、厚さ５０μｍの熱硬化型樹脂シートを温度５０〜１
５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ² で真空圧着
ラミネートし、層間樹脂絶縁層５０を設ける（図２
（Ｃ）参照）。真空圧着時の真空度は、１０ｍｍＨｇで
ある。

【００２４】（７）次に、波長１０．４μｍのＣＯ₂ ガ
スレーザにて、ビーム径５ｍｍ、トップハットモード、
パルス幅５０μ秒、マスクの穴径０．５ｍｍ、１ショッ
トの条件で層間樹脂絶縁層５０に直径８０μｍのバイア
ホール用開口５１を設ける（図２（Ｄ）参照）。この
後、酸素プラズマを用いてデスミア処理を行ってもよ
い。

【００２５】（８）次に、酸（リン酸、硫酸、蟻酸な
ど）あるいは酸化剤（クロム酸、過マンガン酸塩など）
に浸漬することによって層間樹脂絶縁層５０の表面に粗
化面５０αを形成する（図３（Ａ）参照）。液温は、３
５〜７０℃の間で、３〜２５分間で行う。それによっ
て、平均粗度０．０５〜５μｍの粗化面を形成させる。
あるいは、日本真空技術株式会社製のＳＶ−４５４０を
用いてプラズマ処理を行い、層間樹脂絶縁層５０の表面
に粗化面５０αを形成することもできる。この際、不活
性ガスとしてはアルゴンガスを使用し、電力２００Ｗ、
ガス圧０．６Ｐａ、温度７０℃の条件で、２分間プラズ
マ処理を実施する。

【００２６】（９）次に、無電解めっきによって粗化面
５０αに金属層５３を形成させる（図３（Ｂ）参照）。
金属層５３の厚みは０．１〜５μｍの範囲で形成するの
がよい。その一例として、［無電解めっき水溶液］ＮｉＳＯ₄ ０．００３ｍｏｌ／ｌ酒石酸０．２００ｍｏｌ／ｌＨＣＨＯ０．０５０ｍｏｌ／ｌＮａＯＨ０．１００ｍｏｌ／ｌ α、α‘−ビピルジル１００ｍｇ／ｌポリエチレングリコール（ＰＥＧ）０．１０ｇ／ｌ３４℃の液温度で４０分間浸漬した。それ以外にも上記
プラズマ処理と同じ装置を用い、内部のアルゴンガスを
交換した後、Ｎｉ及びＣｕをターゲットにしたスパッタ
リングを、気圧０．６Ｐａ、温度８０℃、電力２００
Ｗ、時間５分間の条件で行い、Ｎｉ／Ｃｕ金属層５３を
層間樹脂絶縁層５０の表面に形成することもできる。こ
のとき、形成されたＮｉ／Ｃｕ金属層５３の厚さは０．
２μｍである。

【００２７】（１０）上記処理を終えた基板３０の両面
に、市販の感光性ドライフィルムを貼り付け、フォトマ
スクフィルムを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ² で露光し
た後、０．８％炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ２５
μｍのめっきレジスト５４のパターンを形成する（図３
（Ｃ）参照）。

【００２８】（１１）次に、以下の条件で電解めっきを
施して、厚さ２０μｍの電解めっき膜５６を形成する
（図３（Ｄ）参照）。なお、電解めっき水溶液中の添加
剤は、アトテックジャパン社製のカパラシドＨＬであ
る。

【００２９】〔電解めっき水溶液〕硫酸２．２４ｍｏｌ／ｌ硫酸銅０．２６ｍｏｌ／ｌ添加剤１９．５ｍｌ／ｌ〔電解めっき条件〕電流密度１Ａ／ｄｍ² 時間６５分温度２２±２ ℃

【００３０】（１２）ついで、めっきレジスト５４を５
％ＮａＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト５４
の下に存在していた金属層５３を硝酸および硫酸と過酸
化水素との混合液を用いるエッチングにて溶解除去し、
金属層５３及び電解めっき膜５６からなる厚さ１８μｍ
の導体回路５８（バイアホール６０を含む）を形成する
（図４（Ａ）参照）。

【００３１】（１３）次に、上記（５）の工程と同様に
エッチングを導体回路５８（バイアホール６０を含む）
の表面に行うことにより、導体回路５８（バイアホール
６０を含む）の表面に粗化面５８αを形成する（図４
（Ｂ）参照）。

【００３２】（１４）続いて、上記（６）〜（１０）の
工程を、繰り返すことにより、さらに上層に、層間樹脂
絶縁層１５０を形成し、層間樹脂絶縁層１５０上に金属
層１５３を均一に形成した後、所定のパターンのレジス
ト１５４を形成する。その後、上述した（１１）の工程
と同様の条件で電解めっきを施し、電解めっき膜１５６
を形成する（図４（Ｃ））。この電解めっきの時間を上
述した（１１）工程の２倍程度にすることで、バイアホ
ールとしてフィールドビア１６２を形成する。フィール
ドビア１６２の窪み１６２ａの深さは、１０μｍ未満
（好適には５μｍ未満）となるように電解めっきの時間
を調整する。

【００３３】（１５）めっきレジスト１５４を５％Ｎａ
ＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト１５４の下
に存在していた金属層１５３をエッチングにて溶解除去
し、金属層１５３及び電解めっき膜１５６からなる導体
回路１５８及びフィールドビア１６２を形成し、導体回
路１５８及びフィールドビア１６２の表面に粗化面１５
８α、１６２αを形成する（図５（Ａ）参照）。

【００３４】ここで、フィールドビア１６２表面に形成
された窪み１６２ａの深さは、１０μｍ（好適には５μ
ｍ）未満である。したがって、フィールドビア１６２の
表面を平坦に近い形状に形成できるため、後述するバン
プ形成の工程において、フィールドビア１６２上でボイ
ドを形成することなく、バンプを形成できる。

【００３５】（１６）次に、ジエチレングリコールジメ
チルエーテル（ＤＭＤＧ）に６０重量％の濃度になるよ
うに溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
（日本化薬社製）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）４６．６
７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（油化シェル社製、
商品名：エピコート１００１）１５重量部、イミダゾー
ル硬化剤（四国化成社製、商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）
１．６重量部、感光性モノマーである多官能アクリルモ
ノマー（日本化薬社製、商品名：Ｒ６０４）３重量部、
同じく多価アクリルモノマー（共栄化学社製、商品名：
ＤＰＥ６Ａ）１．５重量部、分散系消泡剤（サンノプコ
社製、商品名：Ｓ−６５）０．７１重量部を容器にと
り、攪拌、混合して混合組成物を調製し、この混合組成
物に対して光重合開始剤としてベンゾフェノン（関東化
学社製）２．０重量部、光増感剤としてのミヒラーケト
ン（関東化学社製）０．２重量部を加えて、粘度を２５
℃で２．０Ｐａ・ｓに調整したソルダーレジスト組成物
（有機樹脂絶縁材料）を得る。なお、粘度測定は、Ｂ型
粘度計（東京計器社製、ＤＶＬ−Ｂ型）で６０ｒｐｍの
場合はローターＮｏ．４、６ｒｐｍの場合はローターＮ
ｏ．３によった。また、市販のソルダーレジストやＬＰ
ＳＲを用いてもよい。

【００３６】（１７）次に、基板の両面に、上記ソルダ
ーレジスト組成物を３０μｍの厚さで塗布し、７０℃で
２０分間、７０℃で３０分間の条件で乾燥処理を行った
後、ソルダーレジスト開口部７１ａ、７１ｂのパターン
が描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクをソルダーレジ
スト層７０に密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ² の紫外線
で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、開口部７１ａ
（導体回路１５８の導電パッド用）、開口部７１ｂ（フ
ィールドビア１６２の導電パッド用）を形成する。そし
て、さらに、８０℃で１時間、１００℃で１時間、１２
０℃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層７０を硬化させ、開口
部７１ａ、７１ｂを有する、厚さが２０μｍのソルダー
レジスト層（有機樹脂絶縁層）７０を形成する（図５
（Ｂ）参照）。

【００３７】（１８）次に、ソルダーレジスト層７０を
形成した基板を、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^-1ｍｏｌ／
ｌ）を含むｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に２
０分間浸漬して、開口部７１ａ、７１ｂに厚さ５μｍの
ニッケルめっき層７２を形成する。さらに、その基板を
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^-1ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン
酸ナトリウム（１．７×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）を含む無電
解めっき液に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。これにより開口部７１ａ、７１ｂ内
に、ニッケルめっき層７２及び金めっき層７４からなる
導電パッド７５ａ、７５ｂを形成する。なお、導電パッ
ド７５ａは表面が平坦な導体回路１５８上に形成された
導電パッドであり、導電パッド７５ｂは、フィールドビ
ア１６２上に形成された導電パッドである（図５（Ｃ）
参照）。

【００３８】（１９）次に、ソルダーレジスト層７０の
開口部７１ａ、７１ｂと相対したパターンを形成された
マスク９６を、ソルダーレジスト層７０に載置する（図
６（Ａ）参照）。次いで、ソルダーレジスト層７０の開
口部７１ａ、７１ｂへＳｎ／Ａｇ（Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕま
たはＳｎ／Ｓｂ）からなる低融点金属のペースト７７を
充填する（図６（Ｂ）参照）。この低融点金属は、Ｐｂ
を含まない合金を用いているため、環境に悪影響を与え
ることがない。また、開口部７１ａは、表面が平坦な導
体回路１５８上に形成されており、開口部７１ｂは、表
面が平坦に近い形状のフィールドビア１６２上に形成さ
れている。したがって、高粘度である低融点金属のペー
スト７７を開口部７１ａ、７１ｂ内に充填する際に、ボ
イドが発生することがない。

【００３９】（２０）続いて、低融点金属のペースト７
７をリフローして、バンプ７９を形成する。このリフロ
ーの際にも、フィールドビア１６２の窪み１６２ａの深
さが浅いため、窪み１６２ａ内にボイドが残っていて
も、外部に抜ける。図示しないが基板の反対側の面に関
しても、上記図６を参照した工程と同様の印刷工程を行
う。なお、この工程は、上記工程と同時もしくは前後で
よい。上記工程を経て、導電パッド７５ａ、７５ｂに低
融点金属のバンプ７９が形成されたプリント配線板１０
を製造することができる（図７参照）。

【００４０】上記工程によって、フィールドビア１６２
を形成した際に、フィールドビア１６２の表面に形成さ
れた窪み１６２ａの深さが１０μｍ（好適には５μｍ）
未満であるため、ボイドの発生を防止できる。したがっ
て、ＩＣチップとの接続性を向上させることが可能とな
る。

【００４１】上述した熱硬化型樹脂シートには、難溶性
樹脂、可溶性粒子、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。

【００４２】本発明の製造方法において使用する熱硬化
型樹脂シートは、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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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、現像処理を用いてビア用
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。

【００５３】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、フェノキシ樹脂、
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。

【００５４】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。

【００５５】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、樹脂フィルムにビアやスル
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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】ここで、上述した実施形態のプリント配線
板と、比較例のプリント配線板とを試験した結果につい
て説明する。実施形態としてバンプピッチ２００μｍ、
ソルダーレジストの開口系１２０μｍで、バンプを１０
００個形成するプリント配線板を３ピース用意し、比較
例でも同様なプリント配線板を３ピース用意した。ここ
で、実施形態のプリント配線板は、バンプを、９６．５
Ｓｎ／３．５Ａｇ、粒子径５−２０μｍ、フラックス含
有量１１．０ｗｔ％のものを用い、２５０℃でリフロー
を行い形成した（なお、Ｓｎ／Ａｇは２３０〜２７０℃
でピークとなる）。一方、比較例では、バンプを、６３
Ｓｎ／３７Ｐｂで同様な構成のものを用い２３０℃でリ
フローを行い形成した。

【００６２】上記実施形態及び比較例におけるプリント
配線板のバンプ中のボイドの発生率をＸ線で検査した結
果を以下に示す。バイアホールの窪みの深さＳｎ／ＡｇＳｎ／Ｐｂ４μｍ０．１％０．１％９μｍ０．２％０．２％２０μｍ２．１％０．４％３０μｍ６０．０％０．４％

【００６３】以上の試験結果から、Ｓｎ／Ａｇでバンプ
を形成する際も、バイアホールの窪みの深さを１０μ
ｍ、更に好適には５μｍにすることで、Ｓｎ／Ｐｂと同
様なボイドの発生率に抑えられることが判明した。

【００６４】合わせて、ボイドの大きさは１５〜３０μ
ｍで、バイアホールの窪みが浅くなるにつれて、１５〜
２０μｍと小さくなることも明らかになった。

【００６５】また、バンプが１５０μｍピッチ以下にな
ると、接続信頼性の点からボイドが問題となる。このた
め、１５０μｍのピッチでは、Ｓｎ／Ｐｂを用いる場合
にも、窪みを１０μｍ以下にすることで接続信頼性を高
め得ることが分かった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の
実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の
実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の
実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施形態
に係るプリント配線板の製造工程図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施形態
に係るプリント配線板の製造工程図である。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るプ
リント配線板の製造工程図である。

【図７】本発明の実施形態に係るプリント配線板の断面
図である。

【図８】本発明の実施形態に係るフィールドビアの断面
図である。

【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、従来技術におけるバイアホ
ール上にバンプを形成する工程の説明図である。

【符号の説明】

３０コア基板３４下層導体回路３６スルーホール４０樹脂充填剤５０層間樹脂絶縁層５８導体回路６０バイアホール７０ソルダーレジスト層７１ａ開口部（導電パッド用）７１ｂ開口部（導電パッド用）７２ニッケルめっき層７４金めっき層７５ａ導電パッド（導体回路上）７５ｂ導電パッド（フィールドビア上）７５ｃ導電パッド（バイアホール上）７６半田ペースト７７低融点金属のペースト７８半田バンプ７９低融点金属のバンプ８０Ａ、８０Ｂビルドアップ配線層９６マスク１５８導体回路１６２フィールドビア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5E317 AA01 AA07 BB01 BB11 BB18 CC15 CC53 CD05 CD15 CD34 GG03 GG09 GG11 5E319 AC01 AC11 AC17 BB04 BB05 BB07 BB08 CD26 5E338 AA02 AA03 AA16 AA18 BB02 BB19 BB25 BB63 BB75 CC01 CD03 CD33 EE11 EE28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】最外層に配設されたバイアホール上にバ
ンプを形成して成るプリント配線板において、最外層に
配設されたバイアホールとしてフィールドビアを配設し
て、前記フィールドビア上に鉛を含まない低融点金属に
より前記バンプを形成したことを特徴とするプリント配
線板。
【請求項２】前記フィールドビアの表面に形成される
くぼみの深さは、１０μm未満であることを特徴とする
請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】前記フィールドビアの表面に形成される
くぼみの深さは、５μm未満であることを特徴とする請
求項１に記載のプリント配線板。
【請求項４】前記フィールドビア上でバンプを形成す
る低融点金属は、Ｓｎ／Ａｇ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ、又
は、Ｓｎ／Ｓｂからなる合金を用いることを特徴とする
請求項１〜請求項３のいずれか１に記載のプリント配線
板。