JP2015028973A - 配線板および配線板の製造方法 - Google Patents

配線板および配線板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】めっきにより導体層の厚み増加とフィルドビアの形成が同時になされるにあたり肩減りが生じることなく良好にめっきが施された配線板およびその製造方法を提供すること。【解決手段】配線板1には,第1導体層(内層パターン10)と第2導体層(外層パターン30)との導通をとるフィルドビア40が形成されている。第2導体層は,導体箔(銅箔層23)とめっき層35とを含んでいる。フィルドビアの箇所には,層間絶縁層20および導体箔に穴22が形成されている。穴における導体箔の開口径D2は,層間絶縁層の導体箔側の面の開口径D1より小さい。めっき層は,穴を充填しているとともに、無電解めっき層(給電層36)と電気めっき層(電気銅めっき層37)とを含んでいる。無電解めっき層は、導体箔における穴の周縁部(突出部25)を覆っている。【選択図】図2

Description

本発明は,フィルドビア用の穴内および導体箔上に良好にめっきを施す技術に関するものである。
従来より,セミアディティブプロセスによる配線板の製造方法として,下記特許文献1に記載されているものが知られている。特許文献1に記載の製造方法では,まず,「内層パターン111」を有している「回路基板110」に,銅箔付絶縁樹脂フィルムをラミネートしている。これにより,回路基板110に「絶縁層121」および「極薄銅箔131」を形成している(同文献の図9(b))。次に,絶縁層121および極薄銅箔131の所定位置にレーザ加工をして孔をあけ,「ビア用孔122」を形成している(同文献の図9(c))。ビア用孔122の孔底には下層である「内層パターン111」が露出している。続いて,無電解銅めっきによりビア用孔122内および極薄銅箔131上に「めっき下地導電層141」を形成している(同文献の図9(e))。その後,めっきレジストとしての「レジストパターン151」を形成している(同文献の図10(f))。それから,めっき下地導電層141を電極として電気銅めっきを行うことにより,「フィルドビア132」及び「導体層133」を形成している(同文献の図10(g))。その後,レジストパターン151を除去するとともに,レジストパターン151の除去により露出しためっき下地導電層141およびその下の極薄銅箔131をエッチングにより除去している。これにより,絶縁層121上に「配線層133a」を形成している(同文献の図10(h))。
特開2005−251894号公報
しかしながら上記の方法で製造した配線板には,次のような問題点があった。すなわち,上記の製造方法における電気銅めっきを行う工程では,極薄銅箔131を銅めっきで被覆して厚みのある導体層133をつくることと,ビア用孔122を銅めっきで充填してフィルドビア132とすることが同時になされる。そのため,出来上がる導体層133の表面形状には,ビア用孔122の形状が反映されて,図16に示すように凹部150が形成されてしまうことがあった。すなわち導体層133におけるフィルドビア132の箇所の表面が窪んでしまうことがあった。この凹部150の凹み量Hは,18μm程度にも達する。なお図16には,内層パターン111,めっき下地導電層141,極薄銅箔131も図示している。
このように導体層133に凹部150ができてしまう現象を,肩減り(又はリセス(recess))と称する。肩減りが生じると,次のような問題が生じ得る。すなわち,導体層133におけるフィルドビア132の箇所の平坦性が悪いため,その箇所に対してさらにビアを積み重ねても接続信頼性の高いビアとならないのである。
本発明は,前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,めっきにより導体層の厚み増加とフィルドビアの形成が同時になされるにあたり肩減りが生じることなく良好にめっきが施された配線板およびその製造方法を提供することにある。
この課題の解決を目的としてなされた本発明の配線板は,導体層と絶縁層とを積層してなるとともに,内層導体層である第1導体層とそれより上層である第2導体層との導通をとるフィルドビアが形成されている配線板において,第2導体層が,第1導体層と第2導体層との間に位置する層間絶縁層の表面上に位置する導体箔と,導体箔上に形成されているめっき層とを含んでおり,フィルドビアの箇所には,層間絶縁層および導体箔に,第1導体層に達する穴が形成されており,穴における導体箔の開口径は,層間絶縁層の導体箔側の面の開口径より小さく、めっき層は,導体箔上のみならず穴の中にも及んで形成されて穴を充填しているとともに、導体箔上および穴内に形成されており,導体箔における穴の周縁部を覆っている無電解めっき層と,無電解めっき層上に形成されている電気めっき層とを含んでいることを特徴とする。
本発明の配線板では,フィルドビア用の穴における導体箔の開口径は,層間絶縁層の導体箔側の面の開口径より小さい。言い換えれば,導体箔における穴の周縁部が,層間絶縁層の導体箔側の面の開口周縁よりも内側に突き出た突出部となっている。そのため,導体箔上にめっき層を形成するとともにめっき層で穴を充填するにあたり,導体箔の突出部を起点としてめっきが成長する。よって,穴における導体箔の開口径と層間絶縁層の導体箔側の面の開口径とが同じであるものに比して,第2導体層のフィルドビアの箇所の表面が凹みにくい。従って,肩減りの発生を防ぐことができる。
また本発明の配線板では,導体箔の突出部が,めっき層のうち穴に充填されている部分(フィルド部)と,層間絶縁層上に位置する第2導体層との境界の機械的な強度を向上させる。そのため,フィルドビアによる導通の信頼性を向上させることができる。
さらに本発明の配線板では,導体箔の突出部は無電解めっき層で覆われている。そのため、無電解めっき層上に電気めっき層を形成するにあたり、この突出部を覆う無電解めっき層から好適に電気めっきが成長する。よって、第2導電層のフィルドビアの箇所の表面が凹むのを確実に抑制することができる。
ここで本発明の配線板では,第2導体層におけるフィルドビアの箇所の表面の凹み量は3μm以下であることが望ましい。凹み量が3μm以下であれば,その部分に対してさらにビアを積み重ねるにあたり平坦性を良好に保つことができるからである。
また本発明の配線板では,穴における導体箔の開口の周縁端の,層間絶縁層の導体箔側の面の開口の周縁の肩部からの内向きの突出量が,3μm以上8μm以下であることが望ましい。言い換えれば,導体箔の突出部の突出量が3μm以上8μm以下であることが望ましい。突出量が3μm未満であると,穴の中心の上方まで十分にめっきを施すことができず肩減りが生じるおそれがあるからである。また突出量が8μmを超えると,層間絶縁層の穴をめっきで充填し切る前に導体箔の穴がめっきで塞がれてしまい,穴にボイドができるおそれがあるからである。
また本発明の配線板では,穴における層間絶縁層の導体箔側の面の開口径は75μmを超えないことが望ましい。75μmを超えてしまうと、銅箔層に突出部があったとしても、穴の中心の上方まで十分にめっきを施すことができず肩減りが生じるおそれがあるからである。
また本発明は,導体層と絶縁層とを積層してなるとともに,内層導体層である第1導体層とそれより上層である第2導体層との導通をとるフィルドビアが形成されている配線板の製造方法において,第1導体層とその上の層間絶縁層とを有し,層間絶縁層上に,第2導体層の一部となる導体箔が積層されている状態の配線板を準備する準備工程と,準備工程で準備した配線板における導体箔側の面に対しレーザ光を照射することにより,層間絶縁層および導体箔に,第1導体層を露出させる穴を形成する穴開け工程と,穴開け工程後の配線板における導体箔側の面にめっきを施すことにより,導体箔とめっき層との2層である第2導体層を形成するとともに,穴をめっき金属で充填してフィルドビアとするめっき工程とを有し,穴開け工程では,形成される穴における導体箔の開口径を,層間絶縁層の導体箔側の面の開口径より小さくし,めっき工程では,無電解めっきにより導体箔上および穴内に無電解めっき層を形成して,無電解めっき層により導体箔における穴の周縁部を覆うとともに,電気めっきにより無電解めっき層上に電気めっき層を形成して,無電解めっき層および電気めっき層からなるめっき層を形成することを特徴とする配線板の製造方法にも及ぶ。
この配線板の製造方法における穴開け工程では,導体箔における穴の周縁部が層間絶縁層の導体箔側の面の開口周縁よりも内側に突き出た突出部となるように,穴を開ける。そのためめっき工程では,この導体箔の突出部を起点にめっきが成長する。しかもめっき工程では、導体箔の突出部を無電解めっき層で覆った後に、無電解めっき層上に電気めっき層を形成する。そのため、この突出部を覆う無電解めっき層から好適に電気めっきが成長する。よって,第2導体層のフィルドビアの箇所の表面が凹みにくい。従って,肩減りの発生を防ぐことができる。
ここで上記した配線板の製造方法におけるめっき工程では,第2導電層の表面が平らになるようにめっき層を形成することが望ましい。このようにすれば、めっき層を形成した後にめっき層の表面を平らにするためのエッチングを行う必要がないからである。
ここで上記した配線板の製造方法における穴開け工程では,レーザ光の照射を一度だけ行うことにより穴を形成することが望ましい。層間絶縁層は導体箔よりも溶け易い。そのため,ワンショットのレーザ光で穴を形成すれば,導体箔に開いた穴の開口径は,層間絶縁層に開いた穴の導体箔側の面の開口径よりも小さくなる。すなわち,所望の形状の穴を好適に形成することができる。
本発明によれば,めっきにより導体層の厚み増加とフィルドビアの形成が同時になされるにあたり肩減りが生じることなく良好にめっきが施された配線板およびその製造方法が提供されている。
実施の形態に係る配線板の断面図である。 図1のA部分の拡大図である。 実施の形態で出発材として用いる両面銅箔層付き基材の断面図である。 図3に続く工程を示す図であり,レーザ加工によりスルーホールを形成した状態の断面図である。 図4に続く工程を示す図であり,無電解銅めっきにより給電層を形成した状態の断面図である。 図5に続く工程を示す図であり,レジストパターンを形成した状態の断面図である。 図6に続く工程を示す図であり,電気銅めっきを施した状態の断面図である。 図7に続く工程を示す図であり,レジストパターンの除去およびエッチングをした状態の断面図である。 図8に続く工程を示す図であり,片面銅箔層付きフィルムをラミネートした状態の断面図である。 図9に続く工程を示す図であり,レーザ加工により穴を形成した状態の断面図である。 図10のB部分の拡大図である。 図10に続く工程を示す図であり,無電解銅めっきにより給電層を形成した状態の断面図である。 図12のC部分の拡大図である。 図12に続く工程を示す図であり,レジストパターンを形成した状態の断面図である。 図14に続く工程を示す図であり,電気銅めっきを施した状態の断面図である。 従来技術に係る配線板におけるフィルドビアの箇所を示す断面図である。
以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は,本形態に係る配線板1を示す断面図である。図1に示すように,本形態に係る配線板1は,絶縁層2,20,21と導体パターン10,11,30,31とを積層してなるものである。
詳細には配線板1は,コア絶縁層2を備えている。コア絶縁層2の第1主面2a(図1中における上側の面)には,パターニングされた導体パターン(内層パターン,第1導体層に相当)10が形成されている。また,コア絶縁層2の第2主面2b(図1中における下側の面)には,パターニングされた導体パターン(内層パターン,第1導体層に相当)11が形成されている。また配線板1には,内層パターン10と内層パターン11との導通をとる充填スルーホール13が設けられている。
内層パターン10および内層パターン11はそれぞれ,コア絶縁層2上に積層された銅箔層3と,銅箔層3を被覆する銅めっきからなるめっき層15とを含んでいる。めっき層15は,無電解銅めっきにより形成された給電層(下地層)16と,電気銅めっきにより給電層16上に形成された電気銅めっき層17とを含んでいる。まためっき層15は,コア絶縁層2および銅箔層3を貫通しているスルーホール70を充填している。すなわちスルーホール70内は,給電層16と電気銅めっき層17とで充填されている。これにより配線板1には充填スルーホール13が形成されている。
内層パターン10上には層間絶縁層20が積層されており,同様に内層パターン11上には層間絶縁層21が積層されている。層間絶縁層20の表面20aには導体パターン(外層パターン)30が形成されており,同様に層間絶縁層21の表面21aには,導体パターン(外層パターン)31が形成されている。この外層パターン30,31が,第2導体層に相当する。
外層パターン30および外層パターン31はそれぞれ,層間絶縁層20,21上に積層された銅箔層(導体箔に相当)23と,銅箔層23を被覆する銅めっきからなるめっき層35とを含んでいる。めっき層35は,無電解銅めっきにより形成された給電層(下地層)36と,電気銅めっきにより給電層36上に形成された電気銅めっき層37とを含んでいる。給電層36が無電解めっき層に相当し、電気銅めっき層37が電気めっき層に相当する。
まためっき層35は,層間絶縁層20,21とその上の銅箔層23とに形成されている穴22を充填している。すなわち穴22内は,給電層36と電気銅めっき層37とで充填されている。これにより配線板1には,内層パターン10と外層パターン30との導通をとるフィルドビア40,および内層パターン11と外層パターン31との導通をとるフィルドビア41が形成されている。
図2は,図1に示すA部分の拡大図である。図2に示すように,穴22における層間絶縁層20の銅箔層23側の面20aの開口径D1は,銅箔層23の開口径D2よりも大きい。なお開口径D1は、75μm以下である。そして,穴22における銅箔層23の開口の周縁端24は,層間絶縁層20の銅箔層23側の面20aの開口の周縁の肩部29の内側(穴22の径方向内側)に位置している。すなわち,銅箔層23には,層間絶縁層20の開口の周縁の肩部29から内向きに突き出た突出部25が設けられている。この突出部25は,銅箔層23の開口の周縁端24の全域にわたって設けられている。すなわち,銅箔層23の穴22の周縁部は突出部25となっている。この突出部25の突出量Lは3μm以上8μm以下である。またこの突出部25は,めっき層35(詳細には給電層36)に覆われている。
外層パターン30におけるフィルドビア40の箇所は,ランド45となっている。このランド45は,外層パターン30のさらに上層として導体パターンを設けた場合にその導体パターンと外層パターン30との導通をとるビアを接続する部分である。このランド45の主面(図2中の上側の面)45aは,ほとんど平坦であり,大きく凹んでいるところがない。穴22の中心の真上の部分であっても凹み量は3μm以下である。
なお層間絶縁層21側の構成も,層間絶縁層20側の構成と同じである。すなわち,層間絶縁層21上の銅箔層23にも突出部25があり,外層パターン31におけるフィルドビア41の箇所の表面の凹み量は3μm以下となっている。以下の説明では,層間絶縁層21側の構成の符号をかっこ書きにして,層間絶縁層20側の説明とともにまとめて行うことがある。
次に,本形態の配線板1の製造過程を説明する。配線板1の製造過程は,次の1.〜13.の各ステップからなる。以下順に説明する。
1. 両面銅箔層付き基材60の準備
2. スルーホール70の形成
3. 給電層16の形成
4. レジストパターン80の形成
5. スルーホール70の充填
6. レジストパターン80の除去およびエッチング
7. 片面銅箔層付きフィルム90のラミネート
8. 穴22の形成
9. 給電層36の形成
10.レジストパターン100の形成
11.穴22の充填
12.レジストパターン100の除去およびエッチング
13.更なる上層の形成等
(1.両面銅箔層付き基材60の準備)
本形態で出発材として使用する両面銅箔層付き基材60は,図3に示すように,コア絶縁層2と,コア絶縁層2の第1主面2a及び第2主面2bを覆う銅箔層3とを備えたものである。
(2.スルーホール70の形成)
次に図4に示すように,両面銅箔層付き基材60に対してレーザ光を照射するレーザ加工を行う。これにより,両面銅箔層付き基材60を板厚方向に貫通するスルーホール70を形成する。レーザ光の照射は,コア絶縁層2の第1主面2a側と第2主面2b側の両方から行う。すなわち,第1主面2a側からレーザ光を照射して形成した孔70aと,孔70aと連通するように第2主面2b側からレーザ光を照射して形成した孔70bとからなるものが,スルーホール70である。このようにしてレーザ加工によりスルーホール70の形成を行うと,第1主面2a側から形成した孔70aの側壁面は,光源側である図4中の上側に開いた斜面となる。また,第2主面2b側から形成した孔70bの側壁面は,光源側である図4中の下側に開いた斜面となる。
(3.給電層16の形成)
次に図5に示すように,無電解銅めっきを行うことにより,スルーホール70内および銅箔層3上に銅めっきからなる給電層16を形成する。なお給電層16は,スルーホール70を埋め尽くすほど膜厚の厚いものではない。
(4.レジストパターン80の形成)
次に図6に示すように,給電層16が形成された両面銅箔層付き基材60の表裏の表面上に,レジストパターン80を形成する。レジストパターン80は,内層パターン10,11(図1参照)の形成予定箇所を覆わず,それ以外の箇所を覆うように形成する。内層パターン10,11の形成予定箇所には,スルーホール70が設けられている箇所が含まれる。レジストパターン80の形成は,例えばドライフィルムレジスト(DFR)をラミネートしたあと露光および現像する方法など,公知の方法により行えばよい。
(5.スルーホール70の充填)
次に図7に示すように,給電層16を利用した電気銅めっきを行うことにより,側壁面を給電層16で覆われたスルーホール70内を銅めっきで充填するとともに,表面を給電層16で覆われた銅箔層3をさらに銅めっきで被覆する。この電気銅めっきにより形成される部分が,電気銅めっき層17である。これにより,給電層16と電気銅めっき層17とからなるめっき層15でスルーホール70が充填され,充填スルーホール13が形成される。またこの電気銅めっきにより,コア絶縁層2の両主面2a,2bにある銅箔層3上に,めっき層15が形成される。
(6.レジストパターン80の除去およびエッチング)
次に図8に示すように,レジストパターン80を除去する。レジストパターン80の除去は,剥離,燃焼,又は溶解などの公知の方法により行えばよい。このレジストパターン80の除去により,給電層16の一部が再び露出する。その後,この露出した給電層16と,その下層に位置する銅箔層3とをエッチングにより除去する。これにより,コア絶縁層2の第1主面2a上には内層パターン10が形成されるとともに,コア配線板の第2主面2b上には内層パターン11が形成される。
内層パターン10,11は,銅箔層3およびめっき層15とからなっている。内層パターン10と内層パターン11との導通は,充填スルーホール13によりとられている。内層パターン10,11が形成された図8に示す状態の配線板を以後,「コア配線板85」と称する。
なおこの工程で行うエッチングは,内層パターン10,11に比して薄い給電層16および銅箔層3のみを溶かすエッチングである。そのため,レジストパターン80を剥離した後の配線板をエッチング剤に浸漬する時間は,給電層16および銅箔層3が溶け切る程度の短時間である。このエッチングにより,内層パターン10,11ではない箇所においてコア絶縁層2が露出した図8のコア配線板85が形成される。
(7.片面銅箔層付きフィルム90のラミネート)
次に,コア配線板85の表裏の表面を粗面化するとともに,図9に示すように,コア配線板85の表裏の表面上に片面銅箔層付きフィルム90をラミネートする。片面銅箔層付きフィルム90は,未硬化の熱硬化性樹脂である樹脂層91と銅箔層23とからなっている。片面銅箔層付きフィルム90は,銅箔層23が外側になるようにコア配線板85にラミネートする。片面銅箔層付きフィルム90をラミネートした後,片面銅箔層付きフィルム90を高温で加熱する。これにより,熱硬化性樹脂である樹脂層91を硬化させる。硬化した樹脂層91は,層間絶縁層20,21となる。
(8.穴22の形成)
次に,ハーフエッチングにより銅箔層23の厚さを薄くする。これは,次に行うレーザ加工において穴22を形成し易くするためである。ハーフエッチングの後,図10に示すようにレーザ加工により穴22を形成する。レーザ加工では,銅箔層23に対して穴22の輪郭となる箇所にレーザ光を照射する。レーザとしては,COレーザ(炭酸ガスレーザ)を好適に使用できる。これにより,内層パターン10(11)に達する穴22を形成する。穴22の底には,内層パターン10(11)の層間絶縁層20(21)側の面が露出する。このようなレーザ加工により穴22の形成を行うと,層間絶縁層20(21)における穴22の側壁面は,光源側に開いた斜面となる。
穴22の形成のためのレーザ光の照射は,一回(1ショット)のみ行う。すなわち,1ショットで層間絶縁層20(21)と銅箔層23とに穴22が形成されるような強いエネルギーのレーザ光を照射する。ここで,層間絶縁層20(21)は熱硬化性樹脂からなる層であり,銅箔層23は銅からなる層である。よって,レーザ光のエネルギーを受けたときには,層間絶縁層20(21)の方が銅箔層23よりもよく溶ける。
そのため図11に示すように,穴22における層間絶縁層20(21)の銅箔層23側の面20a(21a)の開口径D1は,銅箔層23の開口径D2よりも大きくなる。また,銅箔層23の開口の周縁端24は,層間絶縁層20(21)の銅箔層23側の面20a(21a)の開口の周縁の肩部29に比して径方向内側に位置することになる。すなわち銅箔層23には,層間絶縁層20(21)の開口の周縁の肩部29から内向きに突き出した突出部25が,開口の周縁端24の全周にわたって形成されることになる。
この突出部25の突出量(層間絶縁層20(21)の開口の周縁の肩部29からの突出量)Lは,3μm以上8μm以下が望ましい。突出量Lが3μm未満であると,後述する電気銅めっきにおいて穴22の中心の上方の箇所に窪みができるのを十分に防ぐことができないからである。また,突出量Lが8μmを超えると,後述する電気銅めっきにおいて層間絶縁層20(21)の穴22内に銅めっきが充填されるよりも前に,銅箔層23の穴22が銅めっきで塞がってしまい,層間絶縁層20(21)の穴22にボイドができるおそれがあるからである。
さらには、穴22における層間絶縁層20(21)の銅箔層23側の面20a(21a)の開口径D1は,75μmを超えないことが望ましい。75μmを超えてしまうと、突出部25を有していたとしても、後述する電気銅めっきにおいて穴22の中心の上方の箇所に窪みができるのを十分に防ぐことができないからである。そのため,この工程で照射するレーザ光には,突出部25の突出量Lおよび穴22の開口径D1が上記の範囲になるようなエネルギーに調整したものを使う。
なお,配線板1の製造過程においてこの突出部25を取り除くことは好ましくない。取り除く過程で銅箔のカスが配線板に残り,そのカスが後の工程でめっき浴中に浮遊して移動し,ショートの原因となるおそれがあるからである。また通常,レーザ光の照射は強さを変えた2ショットで行われていた。つまり,1ショット目で銅箔層に孔をあけ,2ショット目で層間絶縁層に孔をあけていた。なお穴22の形成後には,デスミアを行うことにより穴22の形成時に出た残渣を溶かして除去する。
(9.給電層36の形成)
続いて表面粗化処理を行い,その後図12に示すように,無電解銅めっきを行うことにより,穴22内および銅箔層23上に銅めっきからなる給電層36を形成する。なお給電層36は,穴22を埋め尽くすほど膜厚の厚いものではない。これにより,図13に示すように銅箔層23の突出部25は,給電層36に被覆される。
(10.レジストパターン100の形成)
次に図14に示すように,給電層36が形成されたコア配線板85の表裏の表面上に,レジストパターン100を形成する。レジストパターン100は,外層パターン30,31(図1参照)の形成予定箇所を覆わず,それ以外の箇所を覆うように形成する。外層パターン30,31の形成予定箇所には,穴22が設けられている箇所が含まれる。レジストパターン100の形成は,レジストパターン80と同様,公知の方法により行えばよい。
(11.穴22の充填)
次に図15に示すように,給電層36を利用した電気銅めっきを行うことにより,側壁面が給電層36で覆われている穴22内を銅めっきで充填するとともに,表面が給電層36で覆われている銅箔層23をさらに銅めっきで被覆する。この電気銅めっきにより形成される部分が,電気銅めっき層37である。これにより,給電層36と電気銅めっき層37とからなるめっき層35で穴22が充填され,フィルドビア40,41が形成される。またこの電気銅めっきにより,銅箔層23上に,めっき層35が形成される。なお、電気銅めっき層37は、その表面が平らになるように形成される。そのため、めっき層35の形成後に、めっき層35の表面を平らにする目的でハーフエッチングを行う必要はない。
この電気銅めっきにおいては,給電層36を起点としてめっきが成長(析出)する。従って当然,給電層36における突出部25を覆っている箇所からもめっきが成長する。そのため,穴開け工程で突出部25を形成しない従来の製造方法(図16参照)に比して,穴22の径方向中心位置の上方まで十分にめっきを施すことができる。すなわち,従来の製造方法では図16に示したように導体層133におけるフィルドビア132の箇所の表面が大きく窪むことがあった。これに対して本製造方法によれば,めっき層35におけるフィルドビア40,41の箇所の表面がそれほど大きく窪むことはない。
より詳細には,めっき層35におけるフィルドビア40,41の箇所の表面の凹み量を,3μm以下に収めることができる。この箇所はランド45(図2参照)となる箇所である。なお従来の製造方法で形成される凹部150(図16参照)の凹み量Hは,18μm程度であった。このような大きな窪みができてしまうと例えば次のような問題が生じる。すなわち,その窪みのある箇所(凹部150を含む箇所)をランドとして,さらに上層として設けた導体パターンとの導通をとるビアを接続しようとしても良好に接続できないのである。これに対して本製造方法によれば,ランド45となる箇所の凹み量が3μm以下である。そのため,その箇所(すなわちフィルドビア40(41)の箇所)の真上にさらにビアを接続する場合であっても,良好な接続信頼性および平坦性で接続することができるのである。また本製造方法によれば,銅箔層23に突出部25が形成されている分,必要なめっき量が少なくて済む。そのため,めっき時間を短縮することができる。
但しこの電気銅めっきは,層間絶縁層20(21)の穴22が銅めっきで充填されるより前に,銅箔層23の穴22が銅めっきで塞がってしまうことのないように行う必要がある。そのため,必要に応じて逆電解をかけて,付き過ぎた銅めっきをとる操作をしている。このような操作をしながら銅めっきを施すことにより,層間絶縁層20(21)の穴22に空洞を残したまま銅箔層23の穴22が塞がれてしまうことのないようにしている。
(12.レジストパターン100の除去およびエッチング)
次に図1に示すように,レジストパターン100を除去する。レジストパターン100の除去は,前述のレジストパターン80の除去と同様,公知の方法により行えばよい。このレジストパターン80の除去により,給電層36の一部が再び露出する。その後,この露出した給電層36と,その下層に位置する銅箔層23とをエッチングにより除去する。これにより,層間絶縁層20の表面20a上に,ランド45を含む外層パターン30が形成される。また,層間絶縁層21の表面21a上に,ランド45を含む外層パターン31が形成される。
外層パターン30,31は,銅箔層23およびめっき層35とからなっている。外層パターン30と内層パターン10との導通は,フィルドビア40によりとられている。また外層パターン31と内層パターン11との導通は,フィルドビア41によりとられている。外層パターン30,31が形成された図1に示す状態の配線板を,「配線板1」と称する。
なおこの工程で行うエッチングは,外層パターン30,31に比して薄い給電層36および銅箔層23のみを溶かすエッチングである。そのため,レジストパターン100を剥離した後の配線板をエッチング剤に浸漬する時間は,前述の工程6におけるエッチングと同様,給電層36および銅箔層23が溶け切る程度の短時間である。このエッチングにより,外層パターン30,31ではない箇所において層間絶縁層20,21が露出した図1の配線板1が形成される。
(13.更なる上層の形成等)
このあと必要に応じて,さらに上層としての導体パターンを形成する。導体パターンを形成する場合には,前述の工程7〜12を行えばよい。この方法を用いれば,何層でも追加的に導体パターンを形成することができる。導体パターンの形成を終えたら,最終工程として,保護絶縁層(ソルダーレジスト層)を形成するとともに,ニッケル金めっきやOSP(プリフラックス)などの表面処理を行う。そして電気特性テストにより各部の絶縁性等をチェックすれば,製品としての配線板の完成である。
以上詳細に説明したように本形態の配線板1では,フィルドビア40(41)用の穴22における導体箔23の開口径D2(図2)は,層間絶縁層20(21)の導体箔23側の面の開口径D1(図2)より小さい。言い換えれば,導体箔23における穴22の周縁部が,層間絶縁層20(21)の導体箔23側の面20a(21a)の開口の周縁の肩部29から内向きに突き出た突出部25となっている。そのため,導体箔23上にめっき層35を形成するとともにめっき層35で穴を充填するにあたり,導体箔23の突出部25を起点としてめっきが成長する。よって,穴22における導体箔23の開口径D2と層間絶縁層20(21)の導体箔23側の面20a(21a)の開口径D1とを同じとした場合に比して,外層パターン30(31)のフィルドビア40(41)の箇所の表面が凹みにくい。従って,肩減りの発生を防ぐことができる。
また本形態では,銅箔層23の突出部25が芯材として機能するため,めっき層35のうち穴22に充填されている部分(フィルド部48,図2参照)と,層間絶縁層20(21)上に位置する外層パターン30(31)との境界の機械的な強度が,突出部25のないものと比べて強くなっている。そのため,フィルドビア40(41)による導通の信頼性が向上している。
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,穴22の形成方法は,レーザ加工であればよく,COレーザ以外のレーザによるものであってもよい。また,導体箔としては銅箔以外の金属箔であってもよい。また,めっきの種類は銅めっき以外の金属めっきであってもよい。またコア絶縁層2の両主面2a,2b上の銅箔層3に,突出部を形成してもよい。
1…配線板
2…コア絶縁層
10…内層パターン(第1導体層)
11…内層パターン(第1導体層)
20…層間絶縁層
20a…表面
21…層間絶縁層
21a…表面
22…穴
23…銅箔層(導体箔)
24…周縁端
25…突出部
29…肩部
30…外層パターン(第2導体層)
31…外層パターン(第2導体層)
35…めっき層
36…給電層(無電解めっき層)
37…電気銅めっき層(電気めっき層)
40…フィルドビア
41…フィルドビア

Claims (7)

  1. 導体層と絶縁層とを積層してなるとともに,内層導体層である第1導体層とそれより上層である第2導体層との導通をとるフィルドビアが形成されている配線板において,
    前記第2導体層が,
    前記第1導体層と前記第2導体層との間に位置する層間絶縁層の表面上に位置する導体箔と,
    前記導体箔上に形成されているめっき層とを含んでおり,
    前記フィルドビアの箇所には,前記層間絶縁層および前記導体箔に,前記第1導体層に達する穴が形成されており,
    前記穴における前記導体箔の開口径は,前記層間絶縁層の前記導体箔側の面の開口径より小さく,
    前記めっき層は,
    前記導体箔上のみならず前記穴の中にも及んで形成されて前記穴を充填しているとともに,
    前記導体箔上および前記穴内に形成されており,前記導体箔における前記穴の周縁部を覆っている無電解めっき層と,
    前記無電解めっき層上に形成されている電気めっき層とを含んでいることを特徴とする配線板。
  2. 請求項1に記載の配線板であって,
    前記第2導体層における前記フィルドビアの箇所の表面の凹み量は3μm以下であることを特徴とする配線板。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の配線板であって,
    前記穴における前記導体箔の開口の周縁端の,前記層間絶縁層の前記導体箔側の面の開口の周縁の肩部からの内向きの突出量は,3μm以上8μm以下であることを特徴とする配線板。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれかに記載の配線板であって,
    前記穴における前記層間絶縁層の前記導体箔側の面の開口径は75μmを超えないことを特徴とする配線板。
  5. 導体層と絶縁層とを積層してなるとともに,内層導体層である第1導体層とそれより上層である第2導体層との導通をとるフィルドビアが形成されている配線板の製造方法において,
    前記第1導体層とその上の層間絶縁層とを有し,前記層間絶縁層上に,前記第2導体層の一部となる導体箔が積層されている状態の配線板を準備する準備工程と,
    前記準備工程で準備した配線板における前記導体箔側の面に対しレーザ光を照射することにより,前記層間絶縁層および前記導体箔に,前記第1導体層を露出させる穴を形成する穴開け工程と,
    前記穴開け工程後の配線板における前記導体箔側の面にめっきを施すことにより,
    前記導体箔とめっき層との2層である前記第2導体層を形成するとともに,
    前記穴をめっき金属で充填して前記フィルドビアとするめっき工程とを有し,
    前記穴開け工程では,形成される穴における前記導体箔の開口径を,前記層間絶縁層の前記導体箔側の面の開口径より小さくし,
    前記めっき工程では,
    無電解めっきにより前記導体箔上および前記穴内に無電解めっき層を形成して,前記無電解めっき層により前記導体箔における前記穴の周縁部を覆うとともに,
    電気めっきにより前記無電解めっき層上に電気めっき層を形成して,前記無電解めっき層および前記電気めっき層からなる前記めっき層を形成することを特徴とする配線板の製造方法。
  6. 請求項5に記載の配線板の製造方法であって,
    前記めっき工程では,前記第2導電層の表面が平らになるように前記めっき層を形成することを特徴とする配線板の製造方法。
  7. 請求項5又は請求項6に記載の配線板の製造方法であって,
    前記穴開け工程では,前記レーザ光の照射を一度だけ行うことにより前記穴を形成することを特徴とする配線板の製造方法。
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