JP2020188072A - 配線基板および配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線基板の電源強化。【解決手段】実施形態の配線基板１は、コア基板１０と第１層間絶縁層３２と第１導体層３１とが交互に積層されてなる第１ビルドアップ層１１と第２層間絶縁層４２と第２導体層４１とが交互に積層されてなる第２ビルドアップ層１２と第２層間絶縁層４２を貫通して導体層同士を接続する第１ビア導体５２ａおよび第２ビア導体５２ｂとを備え、第２導体層４１は、第１ビア導体５２ａ上および第２ビア導体５２ｂ上に、１０μｍ未満の凹みを有し、第１ビア導体５２ａは、所定のトップ径を有する孔にめっきを充填することで形成されており、第２ビア導体５２ｂは、所定のトップ径の０．８倍以上かつ１．３倍以下である所定の幅を有する溝にめっきを充填することで形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は配線基板および配線基板の製造方法に関する。

特許文献１には、電源用のスルーホールを有するコア基板の上下面にビルドアップ絶縁層およびビルドアップ配線層が交互に積層されている、半導体集積回路素子を搭載するための配線基板が開示されている。電源用のスルーホールに接続されているコア基板の下面側の電源プレーンは、ビルドアップ配線層中に配設されていて複数一組のビアに対応する部分が一つに繋がっているビアランドと、複数一組のビアを介して接続されている。

特開２０１３−１１５０６２号公報

特許文献１の配線基板では、４個一組のビアに対応するビアランドがビルドアップ配線層の中に設けられ、ビアランドを介した電源用のスルーホールからこれに対応する電源用の外部接続パッドまでが、４個ずつが一組となったビアによって接続されている。電源供給が十分に行われないおそれがある。

本発明の配線基板は、第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有し、コア絶縁層と第１面側導体層および第２面側導体層と前記コア絶縁層を貫通して前記第１面側導体層および前記第２面側導体層を接続するスルーホール導体とを含むコア基板と、前記コア基板の第１面上に設けられて第１層間絶縁層と前記第１層間絶縁層上の第１導体層とが交互に積層されてなる第１ビルドアップ層と、前記コア基板の第２面上に設けられて第２層間絶縁層と前記第２層間絶縁層上の第２導体層とが交互に積層されてなる第２ビルドアップ層と、前記第２層間絶縁層を貫通し前記第２層間絶縁層の両面の導体層同士を接続する第１ビア導体および第２ビア導体と、を備えている。そして、前記第１ビア導体は、前記第２層間絶縁層を貫通し所定のトップ径を有する孔にめっきを充填することで形成されており、前記第２ビア導体は、前記第２層間絶縁層を貫通し前記第１ビア導体が形成される前記孔の前記トップ径の０．８倍以上、かつ１．３倍以下である所定の幅を有する溝にめっきを充填することで形成されており、前記第２導体層は、前記コア基板と反対側を向く表面の前記第１ビア導体上および前記第２ビア導体上に、凹みを有していないか、または、１０μｍ未満の凹みを有している。

本発明の配線基板の製造方法は、第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有し、コア絶縁層と第１面側導体層および第２面側導体層とを含むコア基板を設けることと、前記コア基板の第１面上に、第１層間絶縁層と前記第１層間絶縁層上の第１導体層とが交互に積層されてなる第１ビルドアップ層を設けることと、前記コア基板の第２面上に、第２層間絶縁層と前記第２層間絶縁層上の第２導体層とが交互に積層されてなる第２ビルドアップ層を設けることと、を含んでいる。そして、前記第２ビルドアップ層を設けることは、前記第２ビルドアップ層内の同一の第２層間絶縁層中に前記第２層間絶縁層の両面の第２導体層同士を接続する、第１ビア導体および第２ビア導体を同時に形成することを含んでおり、前記第１ビア導体を形成することは、前記第２層間絶縁層を貫通し所定のトップ径を有する孔にめっきを充填することを含み、前記第２ビア導体を形成することは、前記第２層間絶縁層を貫通し前記第１ビア導体が形成される前記孔の前記トップ径の０．８倍以上、かつ１．３倍以下の所定の幅を有する溝にめっきを充填することを含んでいる。

本発明の実施形態によれば、配線基板の電源強化が図れると考えられる。また、電力供給特性の高い配線基板を製造することができる。

本発明の一実施形態の配線基板の一例を示す断面図。 図１の配線基板の第２面側を示す平面図。 導体層の厚みと導体層表面の凹みとの関係を示すグラフである。 一実施形態の配線基板における第１ビア導体上の導体層表面の凹みの一例を示す拡大図。 一実施形態の配線基板における第２ビア導体上の導体層表面の凹みの一例を示す拡大図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す図。

本発明の一実施形態の配線基板が図面を参照しながら説明される。図１には、一実施形態の配線基板の一例である第１面１Ｆと第１面１Ｆとは反対側の第２面１Ｂとを有する配線基板１の断面図が示されている。配線基板１の第２面１Ｂ側の平面図が図２に示されている。

図１に示されるように、配線基板１は、第１面１０Ｆと第１面１０Ｆとは反対側の第２面１０Ｂとを有するコア基板１０と、コア基板１０の第１面１０Ｆ上の第１ビルドアップ層１１と、コア基板１０の第２面１０Ｂ上の第２ビルドアップ層１２とを含んでいる。図１の例では、２つのビルドアップ層（第１ビルドアップ層１１および第２ビルドアップ層１２）は、互いに同数の導体層を含んでいる。第１ビルドアップ層１１は、第１層間絶縁層３２と第１層間絶縁層３２上の第１導体層３１とが交互に積層されて形成されている。図１の例では、第１ビルドアップ層１１は、２つの第１導体層３１および２つの第１層間絶縁層３２を含んでいる。第２ビルドアップ層１２は、第２層間絶縁層４２と第２層間絶縁層４２上の第２導体層４１とが交互に積層されて形成されている。図１の例では、第２ビルドアップ層１２は、２つの第２導体層４１および２つの第２層間絶縁層４２を含んでいる。なお、第１および第２のビルドアップ層内の導体層および層間絶縁層の数はそれぞれ２つに限定されず、任意の数の、例えば１つの、または、３もしくはそれ以上の数の導体層および層間絶縁層が設けられてもよい。

コア基板１０は、コア絶縁層５と、コア絶縁層５の両面上すなわちコア基板１０の第１面１０Ｆ側および第２面１０Ｂ側にそれぞれ形成されている第１面側導体層３および第２面側導体層４を含んでいる。コア絶縁層５には、コア絶縁層５を貫通するスルーホール用貫通孔５５が形成されており、各スルーホール用貫通孔５５を導電体で埋めることによって、第１面側導体層３と第２面側導体層４とを接続するスルーホール導体５０が形成されている。

各導体層（第１面側導体層３、第２面側導体層４、第１導体層３１、および第２導体層４１）には、それぞれ、所望の導体パターンが形成されている。図１の例において、第１面側導体層３および第２面側導体層４は、３層で形成されている。第１導体層３１および第２導体層４１は、２層で形成されている。しかし、各導体層のそれぞれを形成する層の数は図１の例に限定されず、例えば、第１導体層３１や第２導体層４１が、３層で形成されていてもよい。第１面側導体層３および第２面側導体層４は、例えば、金属箔層、無電解めっき膜層、および、電解めっき膜層を有し得る。第１導体層３１および第２導体層４１は、例えば、無電解めっき膜層および電解めっき膜層を有し得る。各導体層は、例えば、銅、ニッケル、銀、パラジウムなどの任意の金属を単独でまたは組み合わせて用いて形成され得る。第１面側導体層３、第２面側導体層４、および第１導体層３１それぞれの厚さは、例えば、５μｍ以上であって、３０μｍ以下である。

コア絶縁層５、第１層間絶縁層３２、および第２層間絶縁層４２は、任意の絶縁性材料を用いて形成される。絶縁性材料としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）またはフェノール樹脂などの樹脂材料が例示される。これらの樹脂材料を用いて形成される各絶縁層は、ガラス繊維またはアラミド繊維などの補強材、および／または、シリカなどの無機フィラーを含んでいてもよい。図１の例のように、各ビルドアップ層が複数の層間絶縁層を含んでいる場合、各ビルドアップ層内の各層間絶縁層は、同一の樹脂材料を用いて形成されてもよい。各層間絶縁層間の剥離が防止される場合がある。また、例えば、全ての層間絶縁層、すなわち第１ビルドアップ層１１内の第１層間絶縁層３２と第２ビルドアップ層１２内の第２層間絶縁層４２とが、同一の絶縁性の樹脂材料を用いて形成されてもよい。しかし、互いに異なる樹脂材料が用いられてもよい。層間絶縁層の厚さは、例えば、１０μｍ以上、５０μｍ以下である。

各層間絶縁層は、第１ビルドアップ層１１および第２ビルドアップ層１２においてそれぞれの層間絶縁層の両面に形成されている導体層同士を接続するビア導体５１、５２を含んでいる。第１層間絶縁層３２は、ビア導体５１を含み、第２層間絶縁層４２は、ビア導体５２を含んでいる。ビア導体５１、５２は、各層間絶縁層それぞれを貫く貫通孔を導電体で埋めることによって形成される所謂フィルドビアである。ビア導体５１、５２は、それぞれの上側（コア基板と反対側）の導体層と一体的に形成されている。したがって、ビア導体５１、５２と第１導体層３１および第２導体層４１とは、同一の、例えば銅またはニッケルなどからなるめっき膜（無電解めっき膜および電解めっき膜）によって形成されている。なお、コア絶縁層５を貫通して形成されているスルーホール導体５０も、銅またはニッケルなどからなる無電解めっき膜および電解めっき膜によって形成されている。

図１の例の配線基板１は、さらに、第１ビルドアップ層１１上に形成されている第１ソルダーレジスト層６、および、第２ビルドアップ層１２上に形成されている第２ソルダーレジスト層７を含んでいる。第１ソルダーレジスト層６は最上層の第１導体層３１を覆っており、第２ソルダーレジスト層７は最上層の第２導体層４１を覆っている。第１および第２のソルダーレジスト層６、７は、例えばエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂などを用いて形成される。

配線基板１の第１面１Ｆ上（すなわち配線基板１の上面側）には、例えば半導体素子などの電子部品（図示せず）が実装され得る。配線基板１の第１ビルドアップ層１１の最も外側の第１導体層３１は、このような電子部品の端子に電気的に接続されるための複数の接続パッド３１ａを含んでいる。ソルダーレジスト層６は、接続パッド３１ａを露出させる開口を有している。

図２には、図１の配線基板１における下面図が示されている。図１は、図２に示されるＩ−Ｉ線での断面を含む断面図である。なお、図２では、図１のソルダーレジスト層７の図示は省略されている。配線基板１の第２面１Ｂ上（すなわち配線基板１の下面側）には、例えばマザーボードなどの外部の電気回路基板やパッケージ基板などが接続され得る。この場合、配線基板１の第２面１Ｂ上には、図２に示されるように、このような外部の基板などとの接続用の、形状の異なる例えば２種類の形状の第１接続パッド４１ａおよび第２接続パッド４１ｂが形成され得る。なお、第２接続パッド４１ｂは、省略されているソルダーレジスト層７によって（例えば３つに）分離されていてもよい。このような第１および第２の接続パッド４１ａ、４１ｂは、配線基板１の第２ビルドアップ層１２の最も外側の第２導体層４１に含まれている。図１に示されるように、ソルダーレジスト層７は、接続パッド４１ａ、４１ｂを露出させる開口を有している。

第１接続パッド４１ａおよび第２接続パッド４１ｂはそれぞれ、第２ビルドアップ層１２内の、各接続パッドの形状に対応する形状のビア導体５２によって、最も外側の第２導体層４１より内側に配置されている第２ビルドアップ層１２内の第２導体層４１および／または第２面側導体層４に接続されている。図２に示されるように、第１接続パッド４１ａは平面視で略円形の形状を有し得る。また、第２接続パッド４１ｂは例えば平面視で略長円の形状を有し得る。なお、「平面視」は、配線基板１を外部から見るときの見方に関し、配線基板１の厚さ方向と平行な視線で配線基板１を見ることを意味している。

例えば、第１接続パッド４１ａは信号用の接続パッドであり、信号用の第１ビア導体５２ａと電気的に接続されている。第１ビア導体５２ａの第２面１Ｂ側の端面は、第１接続パッド４１ａの第２面１Ｂ側の形状と同様の平面視略円形状を有している。例えば、第１ビア導体５２ａのトップ径（第２面１Ｂ側の端面の直径）ｄ（以下、ビア径ｄとも称される、図２参照）は、５５μｍ以下程度である。ここで「トップ径」は、第１ビア導体５２ａまたは第１ビア導体５２ａ形成用の第２層間絶縁層４２内の孔（第１貫通孔４２ａ）の第２面１Ｂ側の端面の外周に属する２点間の距離の内、最大の値を意味している。

一方、例えば、第２接続パッド４１ｂは電源用の接続パッドである。第２接続パッド４１ｂは、第２ビルドアップ層１２内の電源用の第２ビア導体５２ｂを介して、第２面側導体層４の電源層４ｂに接続される。電源層４ｂは電源用のスルーホール導体５０ｂに接続されている。第２ビア導体５２ｂの第２面１Ｂ側の端面は、第２接続パッド４１ｂの第２面１Ｂ側の形状と同様の、平面視略長円形状を有している。

したがって、配線基板１の第２ビルドアップ層１２は、同一の第２層間絶縁層４２内に配置されて互いに離間している、形状の異なるビア導体５２（平面視略円形状の第１ビア導体５２ａおよび平面視略長円形状の第２ビア導体５２ｂ）を含んでいる。上述のように、ビア導体５２は、第２層間絶縁層４２に形成される貫通孔内に例えばめっき膜などの導電体が埋め込まれることによって形成されている。例えば、第２ビルドアップ層１２の第２層間絶縁層４２１（図１参照）に、第１ビア導体５２ａ用の第１貫通孔４２ａと第２ビア導体５２ｂ用の第２貫通孔４２ｂとが形成されている。図２に示されるように例えば、第２貫通孔４２ｂは、平面視略円形の第１貫通孔４２ａと略同一形状の複数の貫通孔を一列に重複し合うように配置して連通させた溝状の構造を有している。よって、第２貫通孔４２ｂの平面視における幅方向（短手方向）の長さｗは、第１貫通孔４２ａのトップ径ｄの０．８倍以上であって、１．３倍以下程度である。第１貫通孔４２ａのトップ径ｄは、例えば、５５μｍ以下程度である。また、第２貫通孔４２ｂの平面視における長手方向の長さＬ（幅とは直交する方向の長さＬ）は、例えば、１００μｍ以上であって、２０００μｍ以下である。したがって、溝状の第２貫通孔４２ｂ内にめっきが充填されて形成される第２ビア導体５２ｂの第２面１Ｂ側の端面は、平面視略長円形状を有し、その幅ｗは、第１貫通孔４２ａ内にめっきが充填されて形成される第１ビア導体５２ａのトップ径ｄの０．８倍以上、１．３倍以下程度であり、長さＬは、１００μｍ以上であって、２０００μｍ以下である。電源用の第２ビア導体５２ｂがこのような平面視形状を有することにより、コア基板１０の第２面１０Ｂ側における通電量を増加させることができる。配線基板１の電力供給特性が向上し、電源強化が図られ得ると考えられる。

配線基板１において、第１ビア導体５２ａおよび第２ビア導体５２ｂは、同時に、かつ第２導体層４１を構成する無電解めっき膜層および電解めっき膜層と一体的に形成される。したがって、各貫通孔の形状、特には体積が異なっている場合、貫通孔内にめっきが充填される際に、大きな体積を有する貫通孔が完全にめっきで充填されずに貫通孔内に凹みが生じてしまう可能性がある。一体的に形成される第２導体層４１の平坦性が低下するおそれがある。第２導体層４１におけるこのような凹みは、形成された第２導体層４１上への次の層間絶縁層および導体層の積層に影響を及ぼし得る、厚みの不均衡やゆがみを製造途中の配線板に生じさせ得る。その上に積層される導体層のパターニングの精度などに問題が生じるおそれもある。あるいは、このような凹みが生じないように大きな体積を有する貫通孔を十分にめっきで充填しようとすると、充填のために必要なめっき量が増大するため、めっき工程の時間が長くなる。そのため、貫通孔の充填と同時に一体的に形成される第２導体層４１の厚みが厚くなることがある。配線基板１の全体としての積層方向の厚みや、同時に形成され得る第１ビルドアップ層側の第１導体層３１の厚みが厚くなってしまうおそれがある。

本実施形態では、めっきが充填される第１および第２の貫通孔４２ａ、４２ｂの大きさすなわち第１および第２のビア導体５２ａ、５２ｂの径ｄまたは幅ｗの大きさと、各貫通孔に形成されるビア導体５２（第１ビア導体５２ａ、第２ビア導体５２ｂ）と一体的に形成される第２導体層４１の厚みＴ（図４Ａ、Ｂ参照）と、第２導体層４１のコア基板と反対側を向く表面（第２面１Ｂ側の表面）の、ビア導体５２上の凹みの深さＤ（Ｄ１およびＤ２、それぞれ図４Ａおよび４Ｂを参照）と、が適切に調整されて選択されている。これにより、第２ビルドアップ層１２内の同一の第２層間絶縁層４２中に大きさの異なるビア導体５２が含まれていても、第２ビルドアップ層１２の層厚の増大を抑制することができる。さらに、そのビア導体５２の上に第２層間絶縁層４２と第２導体層４１とが交互に積層されても、および／または、第２ビルドアップ層１２の積層数が増加しても、大きさの異なるビア導体５２を含む第２層間絶縁層４２が良好な平坦性を有するように形成され得る。従って、その上に形成される第２導体層４１のパターニングにおけるずれ等を抑制することができる。本実施形態で得られた、ビア導体５２の径ｄまたは幅ｗの大きさ、第２導体層４１の厚みＴ、および凹みの深さＤとの相関関係が図３に示されている。

第２ビルドアップ層１２の積層において十分な平坦性を提供するために許容され得る、第２導体層４１における凹みの深さＤは、１０μｍ程度未満である。図３に示されているように、平面視略円形状の第１ビア導体５２ａでは、第２導体層４１が薄くても良好に第１貫通孔４２ａが充填され、第２導体層４１には小さな深さＤを有する凹みしか生じない。一方、平面視略長円形状の第２ビア導体５２ｂでは、第２導体層４１における凹みの深さＤを約１０μｍ未満とするためには、約１２μｍ以上の第２導体層４１の厚みＴが必要であった。また、平面視略円形状の第１ビア導体５２ａのビア径ｄが４９μｍである場合、平面視略長円形状の第２ビア導体５２ｂの短手方向の幅の長さｗが７５μｍ以上となると、第２導体層４１の厚みＴを調整しても凹みの深さＤを１０μｍ未満とすることができなかった。一方、幅の長さｗとは異なり、平面視略長円形状の第２ビア導体５２ｂの長手方向の長さＬが変わっても、第２導体層４１における凹みの深さＤに有意な変化は見られなかった。これは、第２貫通孔４２ｂ内がめっきで充填される際の充填が、短手方向に平行な方向から主に行われるためであると考えられる。

なお、平面視略長円形状の第２ビア導体５２ｂの短手方向の幅の長さｗを平面視略円形状の第１ビア導体５２ａのビア径ｄよりも小さくした場合、幅の長さｗがビア径ｄの０．８倍の長さよりも小さくなると、第２導体層４１における凹みは生じなくなるものの、第２貫通孔４２ｂ内に充填されるめっきの量が多くなりすぎ、第２導体層４１上に凸部が形成されてしまう。したがって、図３に示されている結果と併せて、平面視略長円形状の第２ビア導体５２ｂの幅ｗは、平面視略円形状の第１ビア導体５２ａのビア径ｄの０．８倍以上であって、１．３倍以下であることが好ましい。また、第２導体層４１の厚みＴは、約１２μｍ以上であることが好ましい。例えば好ましくは、第２導体層４１の厚みＴは１２μｍ以上、３０μｍ以下である。

図４Ａおよび図４Ｂには、それぞれ、第１ビア導体５２ａおよび第２ビア導体５２ｂ上の第２導体層４１の表面が凹みを有する場合の凹み部分の略図が拡大されて示されている。なお、図４Ａおよび図４Ｂでは、第１貫通孔４２ａ内および第２貫通孔４２ｂ内へのめっきの充填によって生じ得る第２導体層４１の表面の凹み部分を説明することを目的としているため、図１の配線基板１に含まれている、第２導体層４１上のビア導体５２の図示は省略されている。

第２導体層４１のコア基板と反対側を向く表面（図４Ａおよび４Ｂにおける下方）の、第１ビア導体５２ａおよび第２ビア導体５２ｂ上に凹みが形成されている場合、凹みは、配線基板１の厚さ方向Ｚに沿って形成される。そして、凹みの底面は、第１ビア導体５２ａおよび第２ビア導体５２ｂを含む第２層間絶縁層４２１に向かって湾曲している。凹みの深さＤ１、Ｄ２は、好ましくは最大で１０μｍ未満である。１０μｍ以上であると、その上（図４Ａおよび４Ｂにおいてば下方）に積層される第２ビルドアップ層１２の各層の積層における良好な平坦性が失われるおそれがある。それぞれの凹みの深さＤ１、Ｄ２が１０μｍ未満であれば、例えば、第２導体層４１のコア基板と反対側を向く表面において、第２ビア導体５２ｂ上の表面は略平坦に形成され、第１ビア導体５２ａ上の表面には凹みが形成されていてもよい。また、もちろん、第２導体層４１のコア基板と反対側を向く表面（図４Ａおよび４Ｂにおける下方）の、第１ビア導体５２ａ上および第２ビア導体５２ｂ上のどちらにも凹みが形成されず、第２導体層４１のコア基板と反対側を向く表面全体が略面一に形成されていてもよい。

凹みの断面形状は、図４Ａおよび４Ｂに示される形状に限定されず、貫通孔をめっきで充填する際の条件や各貫通孔の形状等に応じて任意の形状を取り得る。例えば、凹みは、凹みの最深部において面では無く頂角を有する略円錐状または角錐状の形状を有していてもよい。また、凹みの内壁は、図４Ａおよび４Ｂに示されているような第２層間絶縁層４２１側に向かうほど凹み中心に向かうように、配線基板１の厚さ方向Ｚに対して傾いている形状でなくてもよい。しかし、いずれの場合においても、凹み部分における最大の凹みの深さＤは、１０μｍ未満で形成されている。

図３に示されているように、第２導体層４１の厚みＴは、本実施形態の第２導体層４１の製造方法に起因して、凹みの深さＤ１、Ｄ２と相関している。本実施形態において、第２導体層４１の厚みＴは１２μｍ以上である。また、第２導体層４１の厚みＴは、配線基板１の全体の厚さの増大を抑制するという観点から、好ましくは、３０μｍ以下である。また、第２ビア導体５２ｂの幅の長さｗは、第１ビア導体５２ａのビア径ｄの０．８倍以上であって、１．３倍以下であるように形成されている。

本実施形態の配線基板１は、コア基板１０の第２面１０Ｂ側の第２ビルドアップ層１２内の複数の第２層間絶縁層４２が同一層中に異なる形状の複数のビア導体５２（例えば第１ビア導体５２ａと第２ビア導体５２ｂ）を含むように形成されていてもよい。また、同一の第２層間絶縁層４２中に３種類以上の異なる形状のビア導体５２が含まれていてもよい。このような場合においても、図３に示される相関関係に基づいて、第１ビア導体５２ａの孔の直径、第２ビア導体５２ｂの溝の幅、第２導体層４１の厚みＴを適切に選択して組み合わせることにより、平坦性が良好な第２導体層４１を形成することができる。

つぎに、図１に示される配線基板１を例に、一実施形態の配線基板の製造方法が、図５Ａ〜図５Ｄを参照して以下に説明される。

図５Ａに示されるように、コア基板１０を構成するコア絶縁層５、およびコア絶縁層５の両面に設けられた金属箔３ｅを有する積層板が用意される。例えば、銅からなる金属箔３ｅを有する両面銅張積層板が用意される。

図５Ｂに示されるように、貫通孔５５が、炭酸ガスレーザー光の照射などによって形成され、例えばサブトラクティブ法を用いて、銅箔、銅の無電解めっき膜、および電解めっき膜を含んでいて所望の導体パターンを有する第１面側導体層３および第２面側導体層４がそれぞれコア基板１０の第１面１０Ｆ側および第２面１０Ｂ側に形成される。また、この無電解めっき膜および電解めっき膜が貫通孔５５内に埋め込まれることによってスルーホール導体５０が形成される。スルーホール導体５０は、電源用のスルーホール導体５０ｂを含んでおり、電源用のスルーホール導体５０ｂも他のスルーホール導体５０と同時に形成される。

図５Ｃに示されるように、第１層間絶縁層３２および第２層間絶縁層４２が形成される。また、第１導体層３１が第１層間絶縁層３２上に形成される。第１導体層３１の形成と共に、第２導体層４１が第２層間絶縁層４２上に形成される。第１導体層３１の形成において、ビア導体５１が第１層間絶縁層３２内に形成される。また、第２導体層４１の形成において、第２層間絶縁層４２内にビア導体５２が形成される。

第１および第２の層間絶縁層３２、４２は、例えば、半硬化状態のエポキシ樹脂およびガラス繊維などの補強材を含むプリプレグ、または、フィルム状のエポキシ樹脂をコア基板１０の両面に積層し、熱圧着することによって形成される。プリプレグの積層の際に、例えば銅からなる金属箔がプリプレグ上に重ねられ、プリプレグと共に圧着されてもよい。その後、例えば炭酸ガスレーザー光の照射によって、ビア導体５１を形成するための貫通孔３２ａが、第１層間絶縁層３２に形成される。

図１の例の配線基板１では、第２ビルドアップ層１２の第２層間絶縁層４２のうち、最もコア基板側に積層されている第２層間絶縁層４２１中に、形状の異なる第１ビア導体５２ａおよび第２ビア導体５２ｂが形成されている。したがって、本実施形態では、コア基板１０の第２面１０Ｂ上に形成される第２層間絶縁層４２が第２層間絶縁層４２１である。ビア導体５２（第１ビア導体５２ａおよび第２ビア導体５２ｂ）の形成場所に対応する位置の第２層間絶縁層４２１に、例えばＣＯ₂レーザー光の照射によって、第１ビア導体５２ａ用の第１貫通孔４２ａおよび第２ビア導体５２ｂ用の第２貫通孔４２ｂがそれぞれ形成される。第２貫通孔４２ｂは、第１貫通孔４２ａと略同一形状の貫通孔が複数横ならびに重ねて穿孔されることによって形成される。この際、貫通孔は隣り合う貫通孔同士の一部が重なり合うように並べられ、その結果それぞれの貫通孔が連通した、平面視略長円形状を有する溝状の第２貫通孔４２ｂが形成される。

そして、例えば、セミアディティブ法を用いて、無電解銅めっきなどによる金属膜およびこの金属膜をシード層として用いて金属膜上に電解めっき膜が形成されて、所望の導体パターンを有する第１および第２の導体層３１、４１、ならびに、ビア導体５１およびビア導体５２（平面視略円形状の第１ビア導体５２ａおよび平面視略長円形状の第２ビア導体５２ｂ）が形成される。第１ビア導体５２ａおよび第２ビア導体５２ｂと一体的に形成される導体層は１２μｍ以上の厚さとなるように形成される。

例えばセミアディティブ法を用いる一般的なビルドアップ配線板の製造方法を適用することにより、図５Ｃの第１導体層３１上および第２導体層４１上に、さらに、第１層間絶縁層３２および第１導体層３１、ならびに第２層間絶縁層４２および第２導体層４１が形成されて、コア基板１０の第１面１０Ｆ上および第２面１０Ｂ上に第１ビルドアップ層１１および第２ビルドアップ層１２がそれぞれ形成される（図５Ｄ）。積層された第１層間絶縁層３２には、ビア導体５１が形成されている。また、積層された第２層間絶縁層４２には、ビア導体５２が形成されている。このビア導体５２も、形状の異なるビア導体５２（例えば第１ビア導体５２ａおよび第２ビア導体５２ｂ）を含んでいてもよい。例えば図５Ｃの工程と同様の工程を行うことにより、平面視略長円形状の第２ビア導体５２ｂが形成されてもよい。この場合も、第２ビア導体５２ｂと一体的に形成される導体層は１２μｍ以上の厚さとなるように形成される。また、第２層間絶縁層４２１中に形成された平面視略長円形状の第２ビア導体５２ｂの上に平面視で重なるように同じ平面視略長円形状を有するビア導体５２が形成されていてもよい。すなわち、配線基板１は、第２接続パッド４１ｂと電源層４ｂとを接続する、第２ビア導体５２ｂのスタックビア導体を備えるように形成されてもよい。電源強化がより良好に図られる場合がある。

図５Ｄでは、それぞれ２層の層間絶縁層および導体層からなる第１および第２のビルドアップ層１１、１２がコア基板の第１面１０Ｆ側および第２面１０Ｂ側に形成されている。しかしながら、ビルドアップ層１１、１２内の層間絶縁層および導体層それぞれの層数は、この例に限られるわけではなく、上述のビルドアッププロセスを繰り返すことにより、より多くの層数を含むビルドアップ層が形成されてもよい。

その後、第１ビルドアップ層１１上にソルダーレジスト層６が形成され、第２ビルドアップ層１２上にソルダーレジスト層７が形成される。ソルダーレジスト層６、７は、例えば、感光性のエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂などを含む樹脂層の形成と、適切なパターンを有するマスクを用いた露光、および現像とによって形成される。

ソルダーレジスト層６、７の開口に露出する接続パッド３１ａ、４１ａ、４１ｂには、必要に応じて、無電解めっき、半田レベラ、またはスプレーコーティングなどによって、Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、はんだ、または耐熱性プリフラックスなどからなる表面保護膜（図示せず）が形成されてもよい。以上の工程を経ることによって、図１の例の配線基板１が完成する。

実施形態の配線基板は、各図面に例示される構造、ならびに、本明細書において例示された構造、形状、および材料を備えるものに限定されない。例えば、ビア導体５１、５２などは、コア基板１０側に向って縮径する形状を有していなくてもよい。また、ソルダーレジスト層６、７が設けられなくてもよい。

また、実施形態の配線基板の製造方法は、各図面を参照して先に説明された方法に限定されない。例えば、コア基板１０は、銅箔を用いるセミアディティブ法を用いて形成されてもよい。第１および第２のビルドアップ層１１、１２内の各導体層は、サブトラクティブ法を用いて形成されてもよい。先に説明された製造方法の条件や順序などは適宜変更され得る。現に製造される配線基板の構造に応じて、一部の工程が省略されてもよく、別の工程が追加されてもよい。

１ 配線基板
１Ｆ 配線基板の第１面
１Ｂ 配線基板の第２面
５ コア絶縁層
１０ コア基板
１０Ｆ コア基板の第１面
１０Ｂ コア基板の第２面
１１ 第１ビルドアップ層
１２ 第２ビルドアップ層
３ 第１面側導体層
４ 第２面側導体層
４ｂ 電源層
３１ 第１導体層
３２ 第１層間絶縁層
４１ 第２導体層
４１ａ 第１接続パッド
４１ｂ 第２接続パッド
４２ 第２層間絶縁層
５０ スルーホール導体
５１、５２ ビア導体
５２ａ 第１ビア導体
５２ｂ 第２ビア導体
６、７ ソルダーレジスト層

Claims (12)

1. 第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有し、コア絶縁層と第１面側導体層および第２面側導体層と前記コア絶縁層を貫通して前記第１面側導体層および前記第２面側導体層を接続するスルーホール導体とを含むコア基板と、
   前記コア基板の第１面上に設けられて第１層間絶縁層と前記第１層間絶縁層上の第１導体層とが交互に積層されてなる第１ビルドアップ層と、
   前記コア基板の第２面上に設けられて第２層間絶縁層と前記第２層間絶縁層上の第２導体層とが交互に積層されてなる第２ビルドアップ層と、
   前記第２層間絶縁層を貫通し前記第２層間絶縁層の両面の導体層同士を接続する第１ビア導体および第２ビア導体と、
   を備える配線基板であって、
   前記第１ビア導体は、前記第２層間絶縁層を貫通し所定のトップ径を有する孔にめっきを充填することで形成されており、
   前記第２ビア導体は、前記第２層間絶縁層を貫通し前記第１ビア導体が形成される前記孔の前記トップ径の０．８倍以上、かつ１．３倍以下である所定の幅を有する溝にめっきを充填することで形成されており、
   前記第２導体層は、前記コア基板と反対側を向く表面の前記第１ビア導体上および前記第２ビア導体上に、凹みを有していないか、または、１０μｍ未満の凹みを有している。
2. 請求項１記載の配線基板であって、前記第１ビア導体が形成される前記孔の前記トップ径が５５μｍ以下である。
3. 請求項１記載の配線基板であって、前記第２ビア導体が形成される前記溝は、前記幅とは直交する方向に１００μｍ以上、２０００μｍ以下の所定の長さを有する。
4. 請求項１記載の配線基板であって、前記第１ビア導体および前記第２ビア導体を含む前記第２層間絶縁層の前記両面の導体層のうち前記コア基板と反対側の導体層の厚みが１２μｍ以上である。
5. 請求項１記載の配線基板であって、前記第１ビア導体および前記第２ビア導体を含む前記第２層間絶縁層の前記両面の導体層のうち前記コア基板側の導体層が、電源層である。
6. 請求項１記載の配線基板であって、前記第１ビア導体は平面視略円形状を有し、前記第２ビア導体は平面視略長円形状を有している。
7. 請求項１記載の配線基板であって、前記第２ビア導体が形成される前記溝は、前記第１ビア導体が形成される前記孔と略同一形状の複数の孔が一列に重複し合うように配置されて形成される構造を有している。
8. 請求項１記載の配線基板であって、前記第１ビア導体が信号用ビア導体であり、前記第２ビア導体が電源用ビア導体である。
9. 第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有し、コア絶縁層と第１面側導体層および第２面側導体層とを含むコア基板を設けることと、
   前記コア基板の第１面上に、第１層間絶縁層と前記第１層間絶縁層上の第１導体層とが交互に積層されてなる第１ビルドアップ層を設けることと、
   前記コア基板の第２面上に、第２層間絶縁層と前記第２層間絶縁層上の第２導体層とが交互に積層されてなる第２ビルドアップ層を設けることと、
   を含む配線基板の製造方法であって、
   前記第２ビルドアップ層を設けることは、前記第２ビルドアップ層内の同一の第２層間絶縁層中に前記第２層間絶縁層の両面の第２導体層同士を接続する、第１ビア導体および第２ビア導体を同時に形成することを含んでおり、
   前記第１ビア導体を形成することは、前記第２層間絶縁層を貫通し所定のトップ径を有する孔にめっきを充填することを含み、
   前記第２ビア導体を形成することは、前記第２層間絶縁層を貫通し前記第１ビア導体が形成される前記孔の前記トップ径の０．８倍以上、かつ１．３倍以下の所定の幅を有する溝にめっきを充填することを含んでいる。
10. 請求項９記載の配線基板の製造方法であって、前記第１ビア導体を形成することは、前記トップ径が５５μｍ以下である前記孔にめっきを充填することを含んでいる。
11. 請求項９記載の配線基板の製造方法であって、前記第２ビア導体を形成することは、前記幅とは直交する方向に１００μｍ以上、２０００μｍ以下の所定の長さを有する前記溝にめっきを充填することを含んでいる。
12. 請求項９記載の配線基板の製造方法であって、前記第２ビルドアップ層を設けることは、前記第１ビア導体上および前記第２ビア導体上の前記第２導体層の、前記コア基板と反対側を向く表面が略平坦に、または、１０μｍ未満の凹みを有するように、前記第２導体層を形成することを含んでいる。

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