JP2008118162A

JP2008118162A - プリント配線板

Info

Publication number: JP2008118162A
Application number: JP2008017198A
Authority: JP
Inventors: Naohiro Hirose; 直宏広瀬; Motoo Asai; 元雄浅井
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2008-05-22

Abstract

【課題】半田パッドの接続信頼性を高め得るプリント配線板を提供する。
【解決手段】ソルダーレジスト層７０の開口７１を、半田パッド７５の周辺部に５μｍ重なり、且つ、重なりの厚みを２０μｍになるように形成してあるため、半田パッド７５が層間樹脂絶縁層１５０から剥離することがなくなり、接続信頼性が向上する。また、半田パッド７５とソルダーレジスト層７０とを密着させるため、下層の層間樹脂絶縁層１５０にクラックが入り難くなる。
【選択図】図９

Description

本発明は、半田バンプを介して集積回路チップを載置するためのパッケージ基板等を形成するプリント配線板に関するものである。

図１１に従来技術に係るパッケージ基板を構成するプリント配線板を示す。該プリント配線板２１０では、ＩＣチップ２９０を実装するために、半田バンプ２７６を形成し、これら半田バンプ２７６が互い融着しないようにソルダーレジスト層２７０を設けてある。

図１２（Ａ）は、図１１のＦ部を拡大して示している。また、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）中のＢ矢視図、即ち、ソルダーレジスト層２７０の表面を示している。図１２（Ａ）に示すようにソルダーレジスト層２７０は、導体回路２５８の上に設けられると共に、図１２（Ｂ）に示すように開口部２７１が半田パッド２７５に重ならないように形成されている。該半田パッド２７５に、ニッケルめっき層２７２、金めっき層２７４を設け、更に半田ペースト等を印刷、リフローすることで半田バンプ２７６Ｕが形成される。
特開平１０−９３２３５号公報

しかしながら、従来技術の半田パッド２７５は、下層の層間樹脂絶縁層２５０との密着性が低いため、剥離し易く、ＩＣチップ２９０との接続信頼性に欠けることがあった。更に、使用時に熱収縮を繰り返すと、半田パッド２７５の壁面を起点として図１２（Ａ）中に示すようにクラックＣが下層の層間樹脂絶縁層２５０に生じ、該層間樹脂絶縁層２５０の下側の導体回路３５８に断線を生ぜしめることがあった。

かかる課題に対応するため、例えば、特開平１０−９３２３５号にて、図１２（Ｃ）に示すように半田パッド２７５の側面にテーパを設け、ソルダーレジスト層２７０と接触させて、半田パッド２７５をソルダーレジスト２７０で押さえる技術が提案されている。しかし、当該技術では、ソルダーレジスト層２７０の厚さと半田パッド２７５の厚さが同一であるため、ソルダーレジストが半田パッドを十分に押さえることができず、冷熱サイクル時や吸湿時に、半田パッド２７５と下層の層間樹脂絶縁層２５０との間で剥離が発生する。

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、その目的は、半田パッドの接続信頼性を高め得るプリント配線板を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、コア基板と、該コア基板上において層間樹脂絶縁層と導体回路とが交互に積層されてなるビルドアップ配線層と、該ビルドアップ配線層のうち最外層に位置する層間樹脂絶縁層上に形成されるとともに当該層間樹脂絶縁層表面の導体回路の一部を露出させる開口を有するソルダーレジスト層とを備え、前記導体回路において前記開口から露出する箇所には、半導体部品を搭載するための半田パッドが設けられてなるプリント配線板において、
前記ビルドアップ多層配線板のうち最外層に位置する層間樹脂絶縁層の表面は粗化されており、
且つ、前記半田パッドを備える前記導体回路はその側面を含む全表面に粗化面を有するとともに、前記開口の周縁を構成するソルダーレジスト層を、前記半田パッドを備える導体回路の周辺部に厚みをもって重なるように形成したことを技術的特徴とする。

請求項１の発明では、開口の周縁を構成するソルダーレジスト層を半田パッドの周辺部に厚みをもって重なるようにソルダーレジスト層の開口を形成してあるため、特開平１−９３２３５号と異なり、ソルダ−レジスト層が半田パッドを上から押さえつけて、半田パッドが下層の絶縁層から剥離することがなくなり、接続信頼性が向上する。また、半田パッドとソルダーレジスト層とを密着させるため、下層の絶縁層（層間樹脂絶縁層）にクラックが入り難くなる。

半田パッドの周辺部に３μｍ以上重なるようにソルダーレジスト層の開口を形成することが望ましい。半田パッドを押さえ、冷熱サイクル時、吸湿時の半田パッドの剥離、絶縁層のクラックを完全に防止できる。

ソルダーレジスト層の半田パッドの周辺部における重なりの厚みを１０μｍ以上にすることが望ましい。半田パッドが下層の絶縁層から剥離することがなくなり、接続信頼性が向上する。

ソルダーレジスト層の厚みを１０〜５０μｍにしてすることが望ましい。１０μｍ未満であると半田の流れをせき止めるソルダーダムとして機能せず、５０μｍを越えると開口を形成し難くなる上、半田バンプを構成する半田体と接触し、半田体にクラックを生じさせる原因となるからである。

ソルダーレジスト層の開口は、直径２５０μｍ以下の円形状であることが望ましい。半田パッドの直径が小さい程、剥離が発生しやすく、直径２５０μｍ以下の開口を設けなければならない程小さな直径の半田パッドを形成する場合に、効果が顕著である。

ソルダーレジスト層は、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ことが望ましい。このような構成のソルダーレジスト層は、鉛のマイグレーション（鉛イオンがソルダーレジスト層内を拡散する現象）が少ないという利点を持つ。しかも、このソルダーレジスト層は、ノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートをイミダゾール硬化剤で硬化した樹脂層であり、耐熱性、耐アルカリ性に優れ、はんだが溶融する温度（２００°Ｃ前後）でも劣化せず、ニッケルめっき及び金めっきを行う際の強塩基性のめっき液で分解することもない。

なお、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。

一方、このようなソルダーレジスト層は、剛直骨格を持つ樹脂で構成されるので剥離が生じることがある。このため、補強層を設けることでソルダーレジスト層の剥離を防止することもできる。

ここで、上記ノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートとしては、フェノールノボラックやクレゾールノボラックのグリシジルエーテルを、アクリル酸やメタクリル酸などと反応させたエポキシ樹脂などを用いることができる。

上記イミダゾール硬化剤は、25℃で液状であることが望ましい。液状であれば均一混合できるからである。このような液状イミダゾール硬化剤としては、1-ベンジル−2-メチルイミダゾール（品名：1B2MZ ）、1-シアノエチル−2-エチル−4-メチルイミダゾール（品名：2E4MZ-CN）、4-メチル−2-エチルイミダゾール（品名：2E4MZ ）を用いることができる。

このイミダゾール硬化剤の添加量は、上記ソルダーレジスト組成物の総固形分に対して１〜10重量％とすることが望ましい。この理由は、添加量がこの範囲内にあれば均一混合がしやすいからである。

上記ソルダーレジストの硬化前組成物は、溶媒としてグリコールエーテル系の溶剤を使用することが望ましい。このような組成物を用いたソルダーレジスト層は、遊離酸が発生せず、銅パッド表面を酸化させない。また、人体に対する有害性も少ない。

このようなグリコールエーテル系溶媒としては、下記構造式のもの、特に望ましくは、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）およびトリエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＴＧ）から選ばれるいずれか少なくとも１種を用いる。これらの溶剤は、30〜50℃程度の加温により反応開始剤であるベンゾフェノンやミヒラーケトンを完全に溶解させることができるからである。
CH ₃ Ｏ-(CH₂ CH₂ Ｏ) n −CH₃ （ｎ＝１〜５）
このグリコールエーテル系の溶媒は、ソルダーレジスト組成物の全重量に対して１０〜７０wt％がよい。

以上説明したようなソルダーレジスト組成物には、その他に、各種消泡剤やレベリング剤、耐熱性や耐塩基性の改善と可撓性付与のために熱硬化性樹脂、解像度改善のために感光性モノマーなどを添加することができる。例えば、レベリング剤としてはアクリル酸エステルの重合体からなるものがよい。また、開始剤としては、チバガイギー製のイルガキュアＩ９０７、光増感剤としては日本化薬製のＤＥＴＸ−Ｓがよい。さらに、ソルダーレジスト組成物には、色素や顔料を添加してもよい。配線パターンを隠蔽できるからである。この色素としてはフタロシアニングリーンを用いることが望ましい。

添加成分としての上記熱硬化性樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることができる。このビスフェノール型エポキシ樹脂には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂があり、耐塩基性を重視する場合には前者が、低粘度化が要求される場合（塗布性を重視する場合）には後者がよい。

添加成分としての上記感光性モノマーとしては、多価アクリル系モノマーを用いることができる。多価アクリル系モノマーは、解像度を向上させることができるからである。例えば、多価アクリル系モノマーとして、日本化薬製のＤＰＥ−６Ａ、共栄社化学製のＲ−６０４を用いることができる。

また、これらのソルダーレジスト組成物は、２５℃で０．５〜１０Ｐａ・ｓ、より望ましくは１〜１０Ｐａ・ｓがよい。ロールコータで塗布しやすい粘度だからである。

本発明では、上記絶縁層もしくは層間絶縁層として無電解めっき用接着剤を用いることが望ましい。この無電解めっき用接着剤は、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、酸あるいは酸化剤に難溶性の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。酸、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を形成できる。

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、(1)平均粒径が10μｍ以下の耐熱性樹脂粉末、(2)平均粒径が２μｍ以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集粒子、(3)平均粒径が２〜10μｍの耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が２μｍ以下の耐熱性樹脂粉末との混合物、(4)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、(5)平均粒径が０．１〜０．８μｍの耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が０．８μｍを越え、２μｍ未満の耐熱性樹脂粉末との混合物、(6)平均粒径が０．１〜１．０μｍの耐熱性粉末樹脂粉末を用いることが望ましい。これらは、より複雑なアンカーを形成できるからである。

粗化面の深さは、Ｒｍａｘ＝０．０１〜２０μｍがよい。密着性を確保するためである。特にセミアディティブ法では、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からである。

前記酸あるいは酸化剤に難溶牲の耐熱性樹脂としては、「熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂からなる樹脂複合体」又は「感光性樹脂および熱可塑性樹脂からなる樹脂複合体」からなることが望ましい。前者については耐熱性が高く、後者についてはバイアホール用の開口をフォトリソグラフィーにより形成できるからである。

前記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などを使用できる。また、感光化する場合は、メタクリル酸やアクリル酸などと熱硬化基をアクリル化反応させる。特にエポキシ樹脂のアクリレートが最適である。エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、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。

熱可塑性樹脂としては、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（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）、ポリフェニルエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルイミド（ＰＩ）などを使用できる。熱硬化性樹脂（感光性樹脂）と熱可塑性樹脂の混合割合は、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。

前記耐熱性樹脂粒子の混合重量比は、耐熱性樹脂マトリックスの固形分に対して５〜５０重量％、望ましくは１０〜４０重量％がよい。耐熱性樹脂粒子は、アミノ樹脂（メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂）、エポキシ樹脂などがよい。なお、接着剤は、組成の異なる２層により構成してもよい。

[実施例]
以下、本発明の実施例に係るプリント配線板及びその製造方法について図を参照して説明する。先ず、本発明の第１実施例に係るプリント配線板１０の構成について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、半導体部品である集積回路チップ９０搭載前のプリント配線板（パッケージ基板）１０の断面を示し、図８は、集積回路チップ９０を搭載した状態のプリント配線板１０の断面を示している。図８に示すように、プリント配線板１０の上面側には、集積回路チップ９０が搭載され、下面側は、ドータボード９４へ接続されている。

図７を参照してプリント配線板の構成について詳細に説明する。該プリント配線板１０では、多層コア基板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。該ビルトアップ層８０Ａは、バイアホール６０及び導体回路５８の形成された層間樹脂絶縁層５０と、バイアホール１６０及び導体回路１５８の形成された層間樹脂絶縁層１５０とからなる。また、ビルドアップ配線層８０Ｂは、バイアホール６０及び導体回路５８の形成された層間樹脂絶縁層５０と、バイアホール１６０及び導体回路１５８の形成された層間樹脂絶縁層１５０とからなる。

上面側には、集積回路チップ９０のランド９２（図８参照）へ接続するための半田バンプ７６Ｕが配設されている。半田バンプ７６Ｕはバイアホール１６０及びバイアホール６０を介してスルーホール３６へ接続されている。一方、下面側には、ドーターボード（サブボード）９４のランド９６（図８参照）に接続するための半田バンプ７６Ｄが配設されている。該半田バンプ７６Ｄは、バイアホール１６０及びバイアホール６０を介してスルーホール３６へ接続されている。該半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄは、ソルダーレジスト７０の開口７１内の導体回路１５８及びバイアホール１６０上に、ニッケルめっき層７２、金めっき層７４が形成された半田パッド７５に半田体７７が配設されてなる。

図８に示すようにプリント配線板１０とＩＣチップ９０との間には樹脂封止を行うアンダーフィル８８が配設されている。同様に、プリント配線板１０とマザーボード８４との間にアンダーフィル８８が配設されている。

図７中にＧにて示すソルダーレジスト層及び半田パッドを拡大して図９（Ａ）に示す。また、図９（Ｂ）に図９（Ａ）のＨ矢視図、即ち、ソルダーレジスト層７０の表面を示す。本実施例のプリント配線板１０では、図９（Ｂ）に示すようにソルダーレジスト層７０の開口部７１が、半田パッド７５の周辺部に３μｍ以上（実施例では５μｍ）重なるように形成してある。このため、該ソルダーレジストの７０の重なりによって、半田パッド７５が押さえられ、半田パッド７５が下層の層間樹脂絶縁層１５０から剥離することがなくなり、ＩＣチップ９０及びドータボード９４との接続信頼性が向上している。また、図９（Ａ）に示すように半田パッド７５とソルダーレジスト層７０とが密着しているため、図１２（Ａ）を参照して上述した従来技術のプリント配線板と異なり、プリント配線板が熱収縮を繰り返しても下層の層間樹脂絶縁層１５０にクラックが入り難くなっている。

なお、ソルダ−レジスト層７０の開口部７１は、図９（Ａ）に示すようにテーパが設けられていてもよく、図１３（Ａ）に示すように垂直な壁面を有していてもよい。また、図１３（Ｂ）に示すようにソルダ−レジスト層７０が半田パッド７５上でやや盛り上がった形状にしてもよい。

また、本実施例のプリント配線板では、図９（Ａ）に示すようにソルダーレジスト層７０の半田パッド７５の周辺部における重なりの厚みを１０μｍ以上（実施例では２０μｍ）にしてあるため、該ソルダーレジストの７０の重なりによって、半田パッド７５が押さえられ、半田パッド７５が下層の層間樹脂絶縁層１５０から剥離することがなくなり、接続信頼性が高められている。

更に、本実施例のプリント配線板では、図９（Ａ）に示すようにソルダーレジスト層７０の厚みを４０μｍに設定してある。ここで、ソルダーレジスト層７０の厚みは、２０〜５０μｍが好適である。これは、２０μｍ未満であるとリフローの際に半田の流れをせき止めるソルダーダムとして機能せず、５０μｍを越えると開口７０を形成し難くなる上、半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄを構成する半田体７７と接触し、半田体７７側へクラックを生じさせる原因となるからである。

引き続き、図７に示すプリント配線板を製造する方法について一例を挙げて具体的に説明する。まず、Ａ．無電解めっき用接着剤、Ｂ．層間樹脂絶縁剤、Ｃ．樹脂充填剤、Ｄ．ソルダーレジストの組成について説明する。

Ａ．無電解めっき用接着剤調製用の原料組成物（上層用接着剤）
〔樹脂組成物(1)〕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80wt％の濃度でＤＭＤＧに溶解させた樹脂液を35重量部、感光性モノマー（東亜合成製、アロニックスＭ315 ）3.15重量部、消泡剤（サンノプコ製、Ｓ−65）0.5 重量部、ＮＭＰ 3.6重量部を攪拌混合して得た。

〔樹脂組成物(2)〕ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）12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 1.0μｍのものを 7.2重量部、平均粒径 0.5μｍのものを3.09重量部、を混合した後、さらにＮＭＰ30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合して得た。

〔硬化剤組成物(3)〕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−907 ）２重量部、光増感剤（日本化薬製、DETX-S）0.2 重量部、ＮＭＰ 1.5重量部を攪拌混合して得た。

Ｂ．層間樹脂絶縁剤調製用の原料組成物（下層用接着剤）
〔樹脂組成物(1)〕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80wt％の濃度でＤＭＤＧに溶解させた樹脂液を35重量部、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重量部を攪拌混合して得た。

〔樹脂組成物(2)〕ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）12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 14.49重量部、を混合した後、さらにＮＭＰ30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合して得た。

〔硬化剤組成物(3)〕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−907 ）２重量部、光増感剤（日本化薬製、DETX-S）0.2 重量部、ＮＭＰ1.5 重量部を攪拌混合して得た。

Ｃ．樹脂充填剤調製用の原料組成物
〔樹脂組成物(1)〕
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45,000〜49,000cps に調整して得た。
〔硬化剤組成物(2)〕
イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）6.5 重量部。

Ｄ．ソルダーレジスト組成物
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 46.67ｇ、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2.0Pa・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）で 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。

引き続き、図１〜図７を参照してプリント配線板１０の製造方法を説明する。
Ｅ．プリント配線板の製造
(1) 厚さ１mm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を出発材料とした（図１（Ａ）参照）。まず、この銅張積層板３０Ａをドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パターン状にエッチングすることにより、基板３０の両面に内層銅パターン３４とスルーホール３６を形成した（図１（Ｂ））。

(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、乾燥した後、酸化浴（黒化浴）として、NaOH（10ｇ／ｌ），NaClO₂ （40ｇ／ｌ），Na₃ PO₄ （６ｇ／ｌ）、還元浴として、NaOH（10ｇ／ｌ），NaBH₄ （６ｇ／ｌ）を用いた酸化−還元処理により、内層銅パターン３４およびスルーホール３６の表面に粗化層３８を設けた（図１（Ｃ）参照）。

(3) Ｃの樹脂充填剤調製用の原料組成物を混合混練して樹脂充填剤を得た。
(4) 前記(3) で得た樹脂充填剤４０を、調製後24時間以内に基板３０の両面にロールコータを用いて塗布することにより、導体回路（内層銅パターン）３４と導体回路３４との間、及び、スルーホール３６内に充填し、70℃，20分間で乾燥させ、他方の面についても同様にして樹脂充填剤４０を導体回路３４間あるいはスルーホール３６内に充填し、70℃，20分間で加熱乾燥させた（図１（Ｄ）参照）。

(5) 前記(4) の処理を終えた基板３０の片面を、＃600 のベルト研磨紙（三共理化学製）を用いたベルトサンダー研磨により、内層銅パターン３４の表面やスルーホール３６のランド３６ａ表面に樹脂充填剤４０が残らないように研磨し、次いで、前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った。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った（図２（Ｅ）参照）。次いで、100 ℃で１時間、120 ℃で３時間、 150℃で１時間、 180℃で７時間の加熱処理を行って樹脂充填剤４０を硬化した。

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の表層部および内層導体回路３４上面の粗化層３８を除去して基板３０両面を平滑化した上で、樹脂充填剤４０と内層導体回路３４の側面とが粗化層３８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とが粗化層３８を介して強固に密着した配線基板を得た。即ち、この工程により、樹脂充填剤４０の表面と内層銅パターン３４の表面が同一平面となる。

(6) 導体回路３４を形成した基板３０にアルカリ脱脂してソフトエッチングして、次いで、塩化パラジウウムと有機酸からなる触媒溶液で処理して、Ｐｄ触媒を付与し、この触媒を活性化した後、硫酸銅３．２×１０^-2ｍｏｌ／ｌ、硫酸ニッケル３．９×１０^-3ｍｏｌ／ｌ、錯化剤５．４×１０^-2ｍｏｌ／ｌ、次亜りん酸ナトリウム３．３×１０^-1ｍｏｌ／ｌ、ホウ酸５．０×１０^-1ｍｏｌ／ｌ、界面活性剤（日信化学工業製、サーフィール４６５）０．１ｇ／ｌ、ＰＨ＝９からなる無電解めっき液に浸積し、浸漬１分後に、４秒当たり１回に割合で縦、および、横振動させて、導体回路３４およびスルーホール３６のランド３６ａの表面にＣｕ−Ｎｉ−Ｐからなる針状合金の被覆層と粗化層４２を設けた（図２（Ｆ）参照）。

さらに、ホウフっ化スズ０．１ｍｏｌ／ｌ、チオ尿素１．０ｍｏｌ／ｌ、温度３５℃、ＰＨ＝１．２の条件でＣｕ−Ｓｎ置換反応させ、粗化層の表面に厚さ０．３μｍＳｎ層（図示せず）を設けた。

(7) Ｂの層間樹脂絶縁剤調製用の原料組成物を攪拌混合し、粘度1.5 Pa・ｓに調整して層間樹脂絶縁剤（下層用）を得た。次いで、Ａの無電解めっき用接着剤調製用の原料組成物を攪拌混合し、粘度７Pa・ｓに調整して無電解めっき用接着剤溶液（上層用）を得た。

(8) 前記(6) の基板の両面に、前記(7) で得られた粘度 1.5Pa・ｓの層間樹脂絶縁剤（下層用）４４を調製後24時間以内にロールコータで塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で30分の乾燥（プリベーク）を行い、次いで、前記(7)で得られた粘度７Pa・ｓの感光性の接着剤溶液（上層用）４６を調製後24時間以内に塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で30分の乾燥（プリベーク）を行い、厚さ35μｍの接着剤層５０αを形成した（図２（Ｇ）参照）。

(9) 前記(8) で接着剤層を形成した基板３０の両面に、図２（Ｈ）に示すように85μｍφの黒円５１ａが印刷されたフォトマスクフィルム５１を密着させ、超高圧水銀灯により 500mJ／cm² で露光した。これをＤＭＴＧ溶液でスプレー現像し、さらに、当該基板３０を超高圧水銀灯により3000mJ／cm² で露光し、100 ℃で１時間、120 ℃で１時間、その後 150℃で３時間の加熱処理（ポストベーク）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85μｍφの開口（バイアホール形成用開口）４８を有する厚さ35μｍの層間樹脂絶縁層（２層構造）５０を形成した（図３（Ｉ）参照）。なお、バイアホールとなる開口４８には、スズめっき層（図示せず）を部分的に露出させた。

(10)開口４８が形成された基板３０を、クロム酸に19分間浸漬し、層間樹脂絶縁層５０の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、当該層間樹脂絶縁層５０の表面を粗化し（図３（Ｊ）参照）、その後、中和溶液（シプレイ社製）に浸漬してから水洗いした。さらに、粗面化処理（粗化深さ６μｍ）した該基板の表面に、パラジウム触媒（アトテック製）を付与することにより、層間樹脂絶縁層５０の表面およびバイアホール用開口４８の内壁面に触媒核を付けた。

(11)以下に示す組成の無電解銅めっき水溶液中に基板を浸漬して、粗面全体に厚さ0.6 μｍの無電解銅めっき膜５２を形成した（図３（Ｋ））。
〔無電解めっき水溶液〕
ＥＤＴＡ 150 ｇ／ｌ
硫酸銅 20 ｇ／ｌ
ＨＣＨＯ 30 ml／ｌ
ＮａＯＨ 40 ｇ／ｌ
α、α’−ビピリジル 80 mg／ｌ
ＰＥＧ 0.1 ｇ／ｌ
〔無電解めっき条件〕
70℃の液温度で30分

(12)前記(11)で形成した無電解銅めっき膜５２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、100 mJ／cm² 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５４を設けた（図３（Ｌ）参照）。

(13)ついで、レジスト非形成部分に以下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ15μｍの電解銅めっき膜５６を形成した（図４（Ｍ）参照）。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 180 ｇ／ｌ
硫酸銅 80 ｇ／ｌ
添加剤（アトテックジャパン製、カパラシドＧＬ）１ ml／ｌ
〔電解めっき条件〕
電流密度１Ａ／dm²
時間 30分
温度室温

(14)めっきレジスト５４を５％ＫＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト下の無電解めっき膜５２を硫酸と過酸化水素の混合液でエッチング処理して溶解除去し、無電解銅めっき膜５２と電解銅めっき膜５６からなる厚さ18μｍの導体回路５８及びバイアホール６０を形成した（図４（Ｎ））。

(15)(6) と同様の処理を行い、導体回路５８及びバイアホール６０の表面にCu-Ni-P からなる粗化面６２を形成し、さらにその表面にSn置換を行った（図４（Ｏ）参照）。
(16)前記(7) 〜(15)の工程を繰り返すことにより、さらに上層の層間樹脂絶縁層１５０を設けてから導体回路１５８及びバイアホール１６０を形成し、多層配線基板を得た（図４（Ｐ）参照）。但し、該導体回路１５８及びバイアホール１６０の表面に形成した粗化面６２では、Sn置換を行わなかった。

(17)前記(16)で得られた基板３０両面に、上記Ｄ．にて説明したソルダーレジスト組成物７０αを４５μｍの厚さで塗布した（図５（Ｑ）参照）。次いで、70℃で20分間、70℃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（図示せず）を密着させて載置し、1000mJ／cm² の紫外線で露光し、DMTG現像処理した。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、はんだパッド部分（バイアホールとそのランド部分を含む）に開口（開口径 200μｍ）７１を有するソルダーレジスト層（厚み20μｍ）７０を形成した（図５（Ｒ）参照）。

(18)次に、塩化ニッケル2.31×10^-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1.85×10^-1ｍｏｌ／ｌ、からなるｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に該基板３０を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を形成した。さらに、その基板を、シアン化金カリウム4.1 ×10^-2ｍｏｌ／ｌ、塩化アンモニウム1.87×10^-1ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.16×10^-1ｍｏｌ／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分２０秒間浸漬して、ニッケルめっき層上に厚さ0.03μｍの金めっき層７４を形成することで、バイアホール１６０及び導体回路１５８に半田パッド７５を形成した（図６（Ｓ）参照）。

(19)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、半田バンプ（半田体）７６Ｕ、７６Ｄを形成し、プリント配線板１０を形成した（図６（Ｔ）参照）。

このようなプリント配線板は、−５２〜１２５°Ｃのヒートサイクル試験や、１２１°Ｃ、２atm 、相対湿度１００％のプレッシャクッカテスト（pressurecooker test)においても、半田パッドとソルダーレジスト層の剥離がなく、なた、絶縁層のクラックが発生しない。これに対して、図１２（Ｃ）に示すプリント配線板では、半田パッドとソルダーレジストの境界部分の絶縁層にクラックが発生し、また、半田パッドとソルダーレジストとの間に、剥離が生じた。

引き続き、該プリント配線板１０へのＩＣチップの載置及び、ドータボード９４への取り付けについて、図８を参照して説明する。完成したプリント配線板１０の半田バンプ７６ＵにＩＣチップ９０の半田パッド９２が対応するように、ＩＣチップ９０を載置し、リフローを行うことで、ＩＣチップ９０の取り付けを行う。その後、ＩＣチップ９０とプリント配線板１０との間に、アンダーフィル８８となる封止樹脂を充填する。同様に、リフローによりプリント配線板１０の半田バンプ７６Ｄにドータボード９４を取り付け、アンダーフィル８８となる封止樹脂を充填する。

図１０は、本発明の第２実施例に係るプリント配線板を示している。この第２実施例に係るプリント配線板では、ソルダーレジスト層７０の上に、補強層９８が形成されている。係る構成では、ソルダーレジスト層７０の剥離が完全に防止され、半田パッド７５が更に強固に層間樹脂絶縁層１５０側に押さえられることで、接続信頼性が高められている。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図１（Ｄ）は、本発明の第１実施例に係るプリント配線板の製造工程図である。図２（Ｅ）、図２（Ｆ）、図２（Ｇ）、図２（Ｈ）は、本発明の第１実施例に係るプリント配線板の製造工程図である。図３（Ｉ）、図３（Ｊ）、図３（Ｋ）、図３（Ｌ）は、本発明の第１実施例に係るプリント配線板の製造工程図である。図４（Ｍ）、図４（Ｎ）、図４（Ｏ）、図４（Ｐ）は、本発明の第１実施例に係るプリント配線板の製造工程図である。図５（Ｑ）、図５（Ｒ）は、本発明の第１実施例に係るプリント配線板の製造工程図である。図６（Ｓ）、図６（Ｔ）は、本発明の第１実施例に係るプリント配線板の製造工程図である。本発明の第１実施例に係るプリント配線板の断面図である。本発明の第１実施例に係るプリント配線板にＩＣチップを載置させた状態を示す断面図である。図９（Ａ）は、図７中のＧ部の拡大図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のＨ矢視図である。本発明の第２実施例に係るプリント配線板の断面図である。従来技術に係るプリント配線板の断面図である。図１２（Ａ）は、図１１中のＦ部の拡大図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＢ矢視図であり、図１２（Ｃ）は、従来技術のプリント配線板の断面図である。図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、本発明に係るプリント配線板のソルダーレジスト開口部の断面図である。

符号の説明

３０コア基板
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
７１開口
７２ニッケルめっき層
７４金めっき層
７５半田パッド
１５０層間樹脂絶縁層
１５８導体回路
１６０バイアホール

Claims

コア基板と、該コア基板上において層間樹脂絶縁層と導体回路とが交互に積層されてなるビルドアップ配線層と、該ビルドアップ配線層のうち最外層に位置する層間樹脂絶縁層上に形成されるとともに当該層間樹脂絶縁層表面の導体回路の一部を露出させる開口を有するソルダーレジスト層とを備え、前記導体回路において前記開口から露出する箇所には、半導体部品を搭載するための半田パッドが設けられてなるプリント配線板において、
前記ビルドアップ多層配線板のうち最外層に位置する層間樹脂絶縁層の表面は粗化されており、
且つ、前記半田パッドを備える前記導体回路はその側面を含む全表面に粗化面を有するとともに、前記開口の周縁を構成するソルダーレジスト層を、前記半田パッドを備える導体回路の周辺部に厚みをもって重なるように形成したことを特徴とするプリント配線板。
前記基板上には内層の導体回路が形成されており、当該内層の導体回路と前記半田パッドとはバイアホールを介して接続されてなることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
前記バイアホール上に前記半田パッドが設けられてなることを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板。