JP2003023255A - ビルドアップ多層プリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配線自由度が高く、しかも導体パターンの形
成精度に優れたビルドアップ多層プリント配線板を提供
すること。 【構成】 このビルドアップ多層プリント配線板１は、
バイアホール５，１５，１６が形成された絶縁層９と導
体回路層とを積層してなる。バイアホールのうち少なく
とも１つのインナーバイアホール５の表面は、導電性物
質７で平坦化されている。その上に積層された絶縁層９
のバイアホール１５は、インナーバイアホール５のほぼ
軸線上に配置され、めっきにより電気的に接続されてい
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、バイアホールが形
成された絶縁層と導体回路層が積層されたビルドアップ
多層プリント配線板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の電子機器、特にカメラ一体型ＶＴ
Ｒ、携帯電話、携帯情報端末などにおいて小型化と高機
能化が急速に進んでいる。

【０００３】このような分野で使用される多層プリント
配線板は、少ない層数でより高密度配線を実現するため
に、パターンの細線化とともにバイアホールの小径化が
強く求められている。

【０００４】従来このような分野で使用される多層プリ
ント配線板としては、例えば図８に示すようなサブトラ
クティブプロセスとアディティブプロセスによる多層プ
リント配線板（６層板）２０が知られている。

【０００５】この多層プリント配線板２０は、導体パタ
ーン２２が形成された積層板２１の両面にそれぞれ二層
の層間絶縁層２３、２４が形成され、その層間に導体パ
ターン２８が形成されており、さらにその外層に導体パ
ターン２９が形成されている。これらの導体パターン２
２、２８、２９は、それぞれインナーバイアホール２
５、２６およびバイアホール２７によって電気的に接続
されている。なお、インナーバイアホール２５、２６の
内部には、絶縁材が入り込んでいる。また多層プリント
配線板２０では多層に積層した後スルーホールを形成す
るための貫通孔の形成を必要としないという特徴があ
る。

【０００６】つまり、上記の構成からも明かなように、
この多層プリント配線板は、全体の肉薄化および導体パ
ターン２８、２９のファイン化が可能なものである。従
って、図８のタイプの構成は、比較的高密度化や小型化
に適しているといえる。

【０００７】しかしながら、図８に示される多層プリン
ト配線板２０には、以下に述べるような問題がある。前
述したように、多層プリント配線板２０の各層の導体パ
ターン２２、２８、２９は、インナーバイアホール２
５、２６およびバイアホール２７によって電気的に接続
されているが、前記インナーバイアホール２５、２６の
内部には、絶縁材が入り込んでいることから、その上部
（すなわち軸線上となる位置）に直接別のインナーバイ
アホールやバイアホールを形成することが困難であっ
た。そこで、従来においては、インナーバイアホールの
上部を避けて形成された接続用パッドの上に別のインナ
ーバイアホールやバイアホールが形成されている。

【０００８】すなわち、図９に例示したようにインナー
バイアホール２５のランド２５ｂに隣接して円形状をし
たパッド２５ａが形成されている。その接続用パッド２
５ａ上には、内層側の層間絶縁層２３に属するインナー
バイアホール２６が接続されている。前記インナーバイ
アホール２６は、内層側の層間絶縁層２３上に形成され
た接続用パッド２６ａに接続されている。そして、その
接続用パッド２６ａ上には、外層側の層間絶縁層２４に
属するバイアホール２７が接続されている。つまり、従
来においては、インナーバイアホール２５や２６の上部
（すなわち、軸線上となる位置）を避けて接続用パッド
２５ａ、２６ａを配置することが要求される。

【０００９】しかし、上記のような配置にすると、導体
パターン２２、２８の配線に利用できる領域が相対的に
減少することになるため、配線自由度の低下が避けられ
ない。よって、多層プリント配線板２０の小型化や高密
度化を充分に達成することができない。

【００１０】また、図８の多層プリント配線板の場合、
インナーバイアホール２５に空洞部２５ｃがあったり、
内層側の層間絶縁層２３に属するインナーバイアホール
２６に凹部２６ｂがあるため、最外層の導体パターン２
９に凹凸ができ易いという問題がある。このように導体
の形成精度が悪い場合、仮にその導体パターン２９がワ
イヤーボンディング用のボンディングパッドであるとす
ると、凹凸の存在によってボンディング精度が悪化す
る。その結果、多層プリント配線板２０に対するＬＳＩ
チップやパッケージ等の実装が困難になる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の如き従来技術の欠点を解消することができ、配線自由
度が高く、しかも導体パターンの形成精度に優れたビル
ドアップ多層プリント配線板を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、ベース基
板の両面にバイアホールが形成された絶縁層と導体回路
層が積層されたビルドアップ多層プリント配線板におい
て、前記バイアホールのうち少なくとも一つのインナー
バイアホールの表面が導電性物質により平坦化されてお
り、その上に積層された絶縁層のバイアホールが該イン
ナーバイアホールのほぼ軸線上に配置されめっきにより
電気的に接続されてなることを特徴とするビルドアップ
多層プリント配線板によって解決することができる。

【００１３】

【作用】この発明の構成によると、インナーバイアホー
ルの表面が導電性物質により平坦化されていることによ
って、その表面を接続用パッドとして使用することがで
きる。つまり、インナーバイアホールのほぼ軸線上に別
のバイアホールの底面を直接接続することが可能とな
る。従って、従来のビルドアップ多層プリント配線板と
異なり、インナーバイアホールの上部を避けて接続用パ
ッドを配置する必要がなくなる。

【００１４】また、インナーバイアホールの表面を平坦
化することによって、インナーバイアホールの空洞部や
凹部に起因する層間絶縁層の落ち込みを防止することが
できる。従って、インナーバイアホールの上部にあたる
部分に形成された導体パターンに凹凸が生じることもな
く、高い信頼性で電子部品を搭載することができると同
時に、搭載される電子部品との半田付けやワイヤーボン
ディングに対しても良好な特性を有する。

【００１５】前記インナーバイアホールの表面を平坦化
する手段としては、インナーバイアホールの空洞部や凹
部に、導電性物質を充填することにより平坦化すること
が好ましい。また、前記インナーバイアホールの空洞部
や凹部に充填材を埋め込んで平坦化した後、表面にめっ
き被膜を形成することもできる。

【００１６】さらにまた、本発明にかかるビルドアップ
多層プリント配線板の最外層に配設されるインナーバイ
アホールは、その表面を搭載される電子部品との半田付
けやワイヤーボンディング処理に対して、十分に平坦化
することが可能であるから、ビルドアップ多層プリント
配線板の最外層には所謂信号パターンを一切設けず、搭
載する電子部品と電気接続するための導体パターンのみ
とすることもできる。これによって、従来必要であった
ソルダーレジスト工程そのものを省略できることで、低
コスト化となるばかりか、実装電子部品に対する光学的
実装検査の際には、画像データ取り込範囲内に電子部品
実装パッド以外の導体パターンからの反射光（ノイズ）
がない状態で画像認識するこができ、検査精度を格段に
向上できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明をビルドアップ多層
プリント配線板に具体化した一実施例を図１〜図７に基
づいて詳細に説明する。

【００１８】図１には、ビルドアップ多層プリント配線
板１が示されている。この多層プリント配線板１は、ベ
ース基板２の両面に薄膜配線層３を備える６層板であ
る。ベース基板２の両面には導体パターン４が形成され
ている。これらの導体パターン４は、ベース基板２を貫
通するように設けられたインナーバイアホール５によっ
て接続されている。なお、本実施例のインナーバイアホ
ール５は、その両端部に円形状のランド５ｃを有してい
る。

【００１９】インナーバイアホール５の内壁には銅めっ
き層５ｂが形成されており、その銅めっき層５ｂによっ
て囲まれている空洞部５ａには導電性物質としての銅ペ
ースト７が充填されている。インナーバイアホール５の
両端面は、銅ペースト７が充填されることによって平坦
化されている。

【００２０】本実施例の多層プリント配線板１には、内
層側の層間絶縁層９及び外層側の層間絶縁層１０の二層
構造からなる薄層配線層３が形成されている。内層側の
層間絶縁層９の表面には永久レジスト１１が形成されて
いる。内層側の層間絶縁層９の表面のうち永久レジスト
１１が形成されていない部分には、導体パターン１２が
形成されている。同様に、外層側の層間絶縁層１０の表
面には、永久レジスト１３が形成されている。外層側の
層間絶縁層１０の表面のうち永久レジスト１３が形成さ
れていない部分には、導体パターン１４が形成されてい
る。前記導体パターン１４の一部は、ＬＳＩチップ等を
表面実装するための接続用パッドとなっている。また、
外層側の層間絶縁層１０の表面は、一部を除いてソルダ
ーレジスト６によって被覆されている。なお、説明の便
宜上、前記導体パターン１４のことをこれ以降「最外層
の導体パターン１４」と呼ぶことにする。同様に導体パ
ターン１２のことを「外層の導体パターン１２」と、導
体パターン４のことを「内層の導体パターン４」とそれ
ぞれ呼ぶことにする。

【００２１】内層側の層間絶縁層９には、層間接続用の
インナーバイアホール１５が形成されている。外層側の
層間絶縁層１０にも、同様に層間接続用のバイアホール
１６が形成されている。インナーバイアホール１５とバ
イアホール１６を構成している銅めっき層１５ｂ，１６
ｂは、その中央部に凹部１５ａ，１６ａを有している。
そして、内層側の層間絶縁層９に属するインナーバイア
ホール１５の凹部１５ａには、導電性物質である銅ペー
スト７が充填されている。

【００２２】この多層プリント配線板１の場合、インナ
ーバイアホール５の開口部から露呈している銅ペースト
７の一部に、内層側の層間絶縁層９に属するインナーバ
イアホール１５の底面が電気的に接続されている。ま
た、インナーバイアホール１５の凹部１５ａに充填され
た銅ペースト７上には、外層側の層間絶縁層１０に属す
るバイアホール１６の底面が電気的に接続されている。
従って、インナーバイアホール５とインナーバイアホー
ル１５とバイアホール１６とが、ほぼ一直線上に配置さ
れた状態となっている。即ち、この多層プリント配線板
１において、銅ペースト７は、いわばインナーバイアホ
ール１５とバイアホール１６のための接続用パッドの役
割を果たしている。

【００２３】次に、この多層プリント配線板１を製造す
る手順を図２〜図７に基づいて簡単に説明する。まず、
ガラス布基材エポキシ樹脂を素材とした銅張積層板１７
を用意し、その銅張積層板１７に対してドリルにてバイ
アホール形成用孔１８を設ける。次に、従来公知の手法
に従ってパネルめっき及びバイアホール内めっきを行
い、バイアホール形成用孔１８内に銅めっき層５ｂを析
出させる。その結果、図２に示されるように銅張積層板
１７にインナーバイアホール５が形成される。

【００２４】次に、図３に示されるように、インナーバ
イアホール５の空洞部５ａに従来公知の銅ペースト７を
充填する。次に、充填された銅ペースト７の乾燥を行っ
た後、パターンエッチングを行う。すると、図４に示さ
れるように、所定形状をした内層の導体パターン４が形
成される。

【００２５】次に、内層の導体パターン４が形成された
銅張積層板１７の両面に、樹脂マトリックス中に樹脂フ
ィラーが分散されたアディティブ用接着剤を塗布する。
ここで露光・現像を行うことによって、図５に示される
ようなバイアホール形成用孔１９を有する内層側の層間
絶縁層９を形成する。このとき、バイアホール形成用孔
１９は、銅ペースト７が充填されているインナーバイア
ホール５の位置に対応して設けられる。次に、粗化及び
触媒核付与を行った後、図６に示されるように、内層側
の層間絶縁層９上に永久レジスト１１を形成する。次
に、無電解銅パターンめっきを行った後、前記銅ペース
ト７の充填を行う。上記の工程を経ると、図７に示され
るように、内層側の層間絶縁層９にインナーバイアホー
ル１５と外層の導体パターン１２が形成される。なお、
前記インナーバイアホール１５のうちインナーバイアホ
ール５の軸線上に配置されたものについては、その底面
が同インナーバイアホール５の端面に接続された状態と
なる。

【００２６】この後、上述した内層側の層間絶縁層９の
形成手順とほぼ同様の手順を経て、外層側の層間絶縁層
１０及び最外層の導体パターン１４等が形成される。前
記最外層の導体パターン１４は、ソルダーレジスト６に
よって被覆される。一方、外層側の層間絶縁層１０に属
するバイアホール１６は、ソルダーレジスト６から露呈
した状態になる。即ち、この多層プリント配線板１にお
いて前記バイアホール１６は、例えばＬＳＩチップ等の
リードなどを実装するための外部接続端子として使用さ
れることになる。

【００２７】さて、以上のように構成された本実施例の
多層プリント配線板１によると、インナーバイアホール
５の空洞部５ａに銅ペースト７を充填することによっ
て、同インナーバイアホール５の開口部が封止されるこ
とになる。このとき、開口部から銅ペースト７の一部が
露呈することによって、インナーバイアホール５の両端
面が平坦な状態になる。よって、内層側の層間絶縁層９
に属するインナーバイアホール１５の接続のための接続
用パッドとして、その露呈面を使用することができる。
つまり、インナーバイアホール５のほぼ軸線上に、イン
ナーバイアホール１５の底面を接続することが可能とな
る。しかも、インナーバイアホール５側とインナーバイ
アホール１５側とは、導電性物質である銅ペースト７を
介して電気的に接続されることになる。従って、従来の
ときとは異なり、インナーバイアホール５の上部を避け
るようにして接続用パッドを配置する必要がなくなる。

【００２８】更に、内層側の層間絶縁層９に属するイン
ナーバイアホール１５の凹部１５ａに銅ペースト７が充
填されることによって、同インナーバイアホール１５の
開口部側の端面も平坦な状態になる。このため、凹部１
５ａに充填された銅ペースト７を、外層側の層間絶縁層
１０に属するバイアホール１６の接続のための接続用パ
ッドとして使用することが可能となる。よって、同イン
ナーバイアホール１５のほぼ軸線上に、外層側となる層
間絶縁層１０に属するバイアホール１６の底面を接続す
ることができる。換言すると、インナーバイアホール１
５とバイアホール１６を直列に配置できるということに
なる。しかも、インナーバイアホール１５とバイアホー
ル１６は、導電性物質である銅ペースト７を介して電気
的に接続されることになる。よって、従来のときとは異
なり、インナーバイアホール１５の上部を避けるように
して接続用パッドを配置する必要がない。

【００２９】以上のことから明らかなように、本実施例
の多層プリント配線板１の場合、インナーバイアホール
５とインナーバイアホール１５とバイアホール１６とが
ほぼ一直線上に配列された状態となっている。それゆ
え、この多層プリント配線板１にあっては、従来の多層
プリント配線板と比較して、導体パターン４，１２，１
４の配線に利用できるエリアが相対的に大きくなってい
る。また、配線エリアの増加に伴って配線自由度も格段
に向上することになり、もって多層プリント配線板１の
小型化や高密度化を充分に達成することが可能となる。
加えて、設計自由度が向上する結果、配線の完全自動化
を行ううえで極めて好都合になる。そして、このような
配線の完全自動化が実現されることによって、設計期間
の短縮化やコストダウン等が達成されることになる。

【００３０】また、本実施例の多層プリント配線板１で
は、インナーバイアホール５の空洞部５ａが銅ペースト
７によって完全に封止された構成を採っている。このた
め、インナーバイアホール５の両端面が平坦化され、同
インナーバイアホール５の空洞部５ａに起因する層間絶
縁層９，１０の落ち込みが防止される。

【００３１】同様に、本実施例では内層側となる層間絶
縁層９に属するインナーバイアホール１５の凹部１５ａ
が銅ペースト７で完全に封止されることによって、イン
ナーバイアホール１５の開口部側の端面が平坦化されて
いる。よって、同インナーバイアホール１５の凹部１５
ａに起因する外層側の層間絶縁層１０の落ち込みを防止
することができる。

【００３２】以上のことから明らかなように、インナー
バイアホール５やインナーバイアホール１５のほぼ軸線
上に形成された外層の導体パターン１２や最外層の導体
パターン１４に凹凸が生じることがない。従って、本実
施例の多層プリント配線板１は、極めて寸法精度に優れ
た導体パターン１２，１４を有するものとなる。このた
め、仮に最外層の導体パターン１４の一部をボンディン
グパッドとしたときでも、精度良くワイヤーボンディン
グを行うことができる。

【００３３】しかも、上記のような構成であると、外層
側の層間絶縁層１０の平坦性も改善されるため、多層プ
リント配線板１へＩＣチップやＬＳＩチップ等を表面実
装するにあたって極めて好都合になる。

【００３４】また、本実施例の構成によると、ベース基
板２となる銅張積層板１７のみにインナーバイアホール
形成用孔１８を透設するだけで足りる。よって、従来の
多層プリント配線板とは異なり、加工コストが安くな
る。

【００３５】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
ることはなく、次のような構成に変更することが可能で
ある。例えば、 （ａ）空洞部５ａや凹部１５ａ，１６ａを充填するため
の導電性物質は、銅ペースト７に限定されることはな
く、その他の金属などを含むペーストであっても良い。
また、前記導電性物質は、銅めっき等であっても構わな
い。

【００３６】（ｂ）ベース基板２は両面板に限定される
ことはなく、例えばマスラミネーション方式によって作
製された多層板であっても良い。また、ベース基板２は
樹脂を主材とした基板に限定されるわけではない。その
代わりとして、例えば銅、アルミニウム、アルマイト、
鉄等の金属を主材としたものを使用しても良い。この種
の金属製ベース基板を選択すると、放熱性に優れた多層
プリント配線板を実現することができる。このため、発
熱量の大きなチップを多数個実装する場合などに好都合
である。

【００３７】（ｃ）勿論、薄膜配線層３はベース基板２
の片面のみであっても良い。また、必要に応じて薄膜配
線層３を更に多層化した構成とすることも可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のビルドア
ップ多層プリント配線板によれば、配線自由度が高く、
しかも導体パターンの形成精度に優れたものとすること
ができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例のビルドアップ多
層プリント配線板を示す一部破断概略断面図である。

【図２】同じくその製造工程において、銅張積層板にパ
ネルめっきを行った状態を示す一部破断概略断面図であ
る。

【図３】同じくその製造工程において、内壁にめっきが
施されたバイアホールの空洞部に銅ペーストが充填され
た状態を示す一部破断概略断面図である。

【図４】同じくその製造工程において、銅張積層板の銅
箔がパターンエッチングされた状態を示す一部破断概略
断面図である。

【図５】同じくその製造工程において、バイアホール形
成用孔を有する内層側の層間絶縁層が形成された状態を
示す一部破断概略断面図である。

【図６】同じくその製造工程において、永久レジストを
配置した状態を示す一部破断概略断面図である。

【図７】同じくその製造工程において、バイアホールの
凹部に導電性物質が充填された状態を示す一部破断概略
断面図である。

【図８】従来の多層プリント配線板を示す一部破断概略
断面図である。

【図９】従来の問題点を説明するための多層プリント配
線板の部分破断拡大概略平面図である。

【符号の説明】

１…（ビルドアップ）多層プリント配線板、２…ベース
基板、３…薄膜配線層、４…（内層の）導体パターン、
５…インナーバイアホール、５ａ…空洞部、７…導電性
物質としての銅ペースト、９…（内層側の）層間絶縁
層、１０…（外層側の）層間絶縁層、１２…（外層の）
導体パターン、１４…（最外層の）導体パターン、１５
…インナーバイアホール、１５ａ…凹部、１６…バイア
ホール、１６ａ…凹部。

フロントページの続き (72)発明者 高崎 義徳 岐阜県大垣市青柳町300番地 イビデン 株式会社内 Ｆターム(参考） 5E346 AA15 AA43 BB16 CC04 CC09 CC32 CC54 CC55 DD03 DD25 DD33 DD47 DD48 EE32 EE39 FF07 FF15 FF18 FF22 GG07 GG15 GG17 GG22 HH25 HH26 HH32 HH33 HH40

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース基板の両面にバイアホールが形成
   された絶縁層と導体回路層が積層されたビルドアップ多
   層プリント配線板において、 前記バイアホールのうち少なくとも一つのインナーバイ
   アホールの表面が導電性物質により平坦化されており、
   その上に積層された絶縁層のバイアホールが該インナー
   バイアホールのほぼ軸線上に配置されめっきにより電気
   的に接続されてなることを特徴とするビルドアップ多層
   プリント配線板。
2. 【請求項２】 前記インナーバイアホール内には、導電
   性物質が充填されてなる請求項１に記載のビルドアップ
   多層プリント配線板。