JPH07283538A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配線自由度の向上、導体パターンの形成精度
の向上、及び耐粗化液性等の改善による接続信頼性の向
上を確実に図ること。 【構成】 めっきスルーホール５内に導電性物質である
銅ペースト７を充填する。銅ペースト７の露出面に金属
膜としてのめっき膜８を形成する。めっき膜８を露出し
うる位置に開口部１９を有する絶縁層９を、基材２上に
形成する。その絶縁層９を化学的に粗化処理する。開口
部１９に対する無電解めっきを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層プリント配線板の
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大規模かつ高速度のコンピュータシステ
ム等を実現する場合、通常、小型で高速度・高集積のＬ
ＳＩチップ等を使用し、それらを高速化に適した構造に
して配線板上に実装することが重要な課題となる。そし
て、特に近年においては、多層化や導体パターンの細線
化等を図ることによって、より高密度実装が可能な配線
板を作製することが盛んに試みられている。

【０００３】複数層にわたって導体パターンを持つ配線
板としては、プラスティック製の基板等を主な素材とし
て用いた多層配線板（いわゆる多層プリント配線板）が
従来より良く知られている。現状においては、低コスト
であるという理由等からこの種の多層プリント配線板が
最も普及している。

【０００４】また、多層プリント配線板に導体パターン
を形成する方法を大別すると、一般的にサブトラクテ
ィブプロセス（Subtractive Process ）とアディティ
ブプロセス（Additive Process）の二つに分類すること
ができる。

【０００５】のサブトラクティブプロセスとは、銅張
積層板を素材として使用しかつ表面の銅箔をエッチング
することによって、必要な導体パターンを形成する製造
方法である。一方、のアディティブプロセスとは、銅
箔が張りつけられていない基板を使用しかつ主として無
電解めっきによって、必要な部分に導体パターンを形成
する製造方法である。

【０００６】ここで、両プロセスのいずれかによって作
製される従来の多層プリント配線板を、その製造工程と
共に各図面をもとに具体的に説明する。図１２（ｄ）に
は、サブトラクティブプロセスによる多層プリント配線
板（６層板）３０が示されている。この多層プリント配
線板３０は、次のような手順を経て作製される。

【０００７】まず、２枚の外層用の銅張積層板３１と１
枚の内層用の銅張積層板３２とをそれぞれ用意する。次
に外層用の銅張積層板３１にバイアホール形成用孔を形
成した後、無電解及び電解銅パネルめっき及び内層パタ
ーンエッチングを行う。内層用の銅張積層板３２につい
てはバイアホール形成用孔を形成せずに、内層パターン
エッチングのみを行う。次に、図１２（ａ）に示される
ように、外層用の銅張積層板３１、プリプレグ３３、内
層用の銅張積層板３２、プリプレグ３３、外層用の銅張
積層板３１の順に重ね合わせて積層プレスする。次に、
図１２（ｂ）に示されるように、ドリル加工等によって
スルーホール形成用孔３４を透設する。ここで無電解及
び電解銅パネルめっき及びスルーホールめっきを行った
後、図１２（ｃ）に示されるように最外層にエッチング
レジスト３５を形成する。最後に外層パターンエッチン
グを行った後、エッチングレジスト３５を剥離する。

【０００８】以上の工程を経て、バイアホール３６及び
めっきスルーホール３７によって各層の導体パターン３
８が接続された多層プリント配線板３０が作製される。
図１３（ｄ）には、アディティブプロセスによって作製
される多層プリント配線板（６層板）４０が示されてい
る。この多層プリント配線板４０は図１２の多層プリン
ト配線板３０とは異なり、銅張積層板４１の両面に配線
層４２を備えている。その作製手順は以下の通りであ
る。

【０００９】まず、図１３（ａ）に示されるように、例
えばマスラミネーション方式によって作製された銅張積
層板４１を用意する。次に、内層パターンエッチングを
行った後、両面に感光性樹脂を用いて層間絶縁層４３を
形成する。そして、露光・現像を行うことによって、図
１３（ｂ）に示されるように層間絶縁層４３にバイアホ
ール形成用孔４４を形成する。次に粗化、スルーホール
形成用孔４５の透設及び触媒核付与を行った後、図１３
（ｃ）に示されるように最外層に永久レジスト４６を形
成する。最後に無電解銅パターンめっきを行うことによ
って、スルーホール形成用孔４５の内壁面等に銅めっき
を析出させる。以上の工程を経て、バイアホール４７及
びめっきスルーホール４８によって各層の導体パターン
４９，４９ａが接続された多層プリント配線板４０が作
製される。

【００１０】なお、アディティブプロセスによって形成
される導体パターン４９ａは、高精度かつファインなも
のになるという特徴がある。よって、このプロセスを経
て形成される多層プリント配線板４０は、サブトラクテ
ィブプロセスによるものに比較して高密度化に適してい
るということができる。

【００１１】図１４にも、同様に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）５０が示されてい
る。この多層プリント配線板５０も、銅張積層板５１の
両面に配線層５２を備えるものである。しかし、各配線
層５２が二層の層間絶縁層５３，５４によって構成され
ている点や、めっきスルーホール５５が完全に埋設され
ている点などが相違している。なお、各層の導体パター
ン５８，５９はバイアホール５６，５７及びめっきスル
ーホール５５によって接続されている。また、この多層
プリント配線板５０では、肉厚になった銅張積層板に対
するスルーホール形成用孔等の形成が行われないという
特徴もある。

【００１２】つまり、上記の構成からも明らかなよう
に、この多層プリント配線板５０によれば、全体の肉薄
化及び導体パターン５８，５９のファイン化を更に推進
することが可能なものとなっている。従って、図１４の
タイプの構成が最も高密度化や小型化等に適していると
考えられている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１４に示
される従来の多層プリント配線板５０には以下に述べる
ような問題がある。

【００１４】前述したように、多層プリント配線板５０
の各層の導体パターン５８，５９は、導体によって電気
的に接続されている必要がある。ここで図１４及び図１
５に基づき、バイアホール５６，５７及びめっきスルー
ホール５５による接続の様子について説明する。

【００１５】めっきスルーホール５５のランド５５ｂの
一部には、円形状をした接続用パッド５５ａが形成され
ている。その接続用パッド５５ａ上には、内層側の層間
絶縁層５３に属するバイアホール５６が接続されてい
る。前記バイアホール５６は、内層側の層間絶縁層５３
上に形成された接続用パッド５６ａに接続されている。
そして、その接続用パッド５６ａ上には、外層側の層間
絶縁層５４に属するバイアホール５７が接続されてい
る。つまり、従来においては、めっきスルーホール５５
の上部やバイアホール５６の上部（即ち、軸線上となる
位置）を避けて接続用パッド５５ａ，５６ａを配置する
ことが要求されることになる。

【００１６】しかし、上記のような配置にすると、導体
パターン５８の配線に利用できるエリアが相対的に減少
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５０の小型化や高密度
化を充分に達成することができない。

【００１７】また、図１４の多層プリント配線板５０の
場合、めっきスルーホール５５に空洞部５５ｃがあった
り、内層側の層間絶縁層５３に属するバイアホール５６
に凹部５６ｂがあるため、最外層の導体パターン５９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５９がボンデ
ィングパッドであるとすると、凹凸の存在によってワイ
ヤ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５０に対するＬＳＩチップやパッケージ等の実
装が困難になる。

【００１８】更に、図１４のプリント配線板５０におい
て、仮に貫通孔や有底孔に充填材等を充填しようとする
と、以下のような問題が生じる。即ち、絶縁層形成後に
実施される粗化処理工程のとき、粗化液（クロム酸、ク
ロム硫酸、過マンガン酸等）に晒されることによって、
使用される充填材の選定によっては充填材中の樹脂が溶
解してしまう。このため、例えば充填材部分と他の金属
部分との間の接続信頼性が悪くなってしまうおそれがあ
る。また、粗化処理工程後に実施される無電解めっき工
程（強アルカリ）によっても、その工程が長時間に及ぶ
ときには前記充填材に悪影響がでやすくなる。そして、
この場合にも接続信頼性の悪化につながってしまう。

【００１９】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、配線自由度の向上、導体パターン
の形成精度の向上、及び耐粗化液性や耐めっき液性等の
改善による接続信頼性の向上を確実に図ることができる
多層プリント配線板の製造方法を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、基材を貫通するよう
に形成されためっきスルーホール内に充填材を充填する
工程と、前記充填材上に金属膜を形成する工程と、少な
くとも前記金属膜上に開口部を有する絶縁層を前記基材
上に形成する工程とを行った後、前記絶縁層を化学的に
粗化処理する工程及び前記開口部を含む領域にめっきを
施す工程のうちの少なくともいずれかを行う多層プリン
ト配線板の製造方法をその要旨としている。

【００２１】請求項２に記載の発明では、絶縁層に形成
された有底孔内に充填材を充填する工程と、前記充填材
上に金属膜を形成する工程と、少なくとも前記金属膜上
に開口部を有する別の絶縁層を前記絶縁層上に形成する
工程とを行った後、外層側となる絶縁層を化学的に粗化
する工程及び前記開口部を含む領域にめっきを施す工程
のうちの少なくともいずれかを行う多層プリント配線板
の製造方法をその要旨としている。

【００２２】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２において、前記充填材は導電性物質であり、かつ前
記金属膜は厚さ１μｍ〜７μｍのめっき膜であるとして
いる。請求項４に記載の発明では、請求項１または２に
おいて、前記充填材は非導電性物質であり、かつ前記金
属膜は厚さ５μｍ〜３０μｍのめっき膜であるとしてい
る。請求項５に記載の発明では、請求項１または２にお
いて、前記充填材は導電性物質であり、かつ前記金属膜
は厚さ０．０５μｍ〜２μｍのスパッタ膜であるとして
いる。

【００２３】

【作用】請求項１に記載の発明によると、めっきスルー
ホール内から露出している充填材が金属膜によって保護
された状態で粗化処理工程やめっき工程が行われるた
め、充填材が粗化液やめっき液に直接晒されることがな
い。従って、粗化液やめっき液による充填材中の樹脂の
溶解が防止される。

【００２４】また、この発明によると、充填材の充填に
よってめっきスルーホールの端面が平坦化されるため、
その部分を接続用パッドとして使用することができる。
つまり、めっきスルーホールのほぼ軸線上に有底孔（以
下、バイアホールという）の底面を接続することが可能
となる。そして、めっきスルーホール側とバイアホール
側とが金属膜を介して電気的に接続可能となり、めっき
スルーホール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。

【００２５】更に、この発明によると、めっきスルーホ
ールの空洞部の存在による絶縁層の落ち込みが防止され
るため、めっきスルー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い。

【００２６】請求項２に記載の発明によると、バイアホ
ール内から露出している充填材が金属膜によって保護さ
れた状態で粗化処理工程やめっき工程が行われるため、
充填材が粗化液やめっき液に直接晒されることがない。
従って、粗化液やめっき液による充填材中の樹脂の溶解
が防止される。

【００２７】また、この発明によると、充填材の充填に
よってバイアホールの端面が平坦化されるため、その部
分を接続用パッドとして使用することができる。つま
り、そのバイアホールのほぼ軸線上に別のバイアホール
の底面を接続することが可能となる。そして、内外層の
バイアホール同士が金属膜を介して電気的に接続可能と
なり、内層側のバイアホール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、この発明によると、下層側のバイア
ホールの空洞部の存在による絶縁層の落ち込みが防止さ
れるため、同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い。

【００２９】特に請求項３〜５に記載の発明によると、
充填材を導電性物質または非導電性物質とし、かつ金属
膜（めっき膜またはスパッタ膜）の厚さを所定範囲に設
定しているため、製造工程の長時間化を招くことなく、
確実な溶解防止を図ることができる。

【００３０】

【実施例】

〔実施例１〕以下、本発明を多層プリント配線板の製造
方法に具体化した実施例１を図１〜図８に基づいて詳細
に説明する。

【００３１】図１には、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、基材２の両面に
薄膜配線層３を備える６層板である。基材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、基材２を貫通するように設けられためっきスル
ーホール５によって接続されている。なお、本実施例の
めっきスルーホール５は、その両端部に円形状のランド
５ｃを有している。

【００３２】めっきスルーホール５を構成している銅め
っき層５ｂは、その中央部に空洞部５ａを有している。
そして、その空洞部５ａには、導電性を有する充填材と
しての銅ペースト７が充填されている。めっきスルーホ
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。平坦化されためっきスルーホー
ル５の両端面には、金属膜としてのめっき膜８が形成さ
れている。つまり、めっきスルーホール５から露呈して
いる銅ペースト７が、めっき膜８によって被覆された状
態となっている。

【００３３】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１
１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。

【００３４】内層側の層間絶縁層９には、層間接続用の
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。バイアホール１５，１６を構成している
銅めっき層１５ｂ，１６ｂは、その中央部に凹部１５
ａ，１６ａを有している。そして、内層側の層間絶縁層
９に属するバイアホール１５の凹部１５ａには、導電性
を有する充填材である銅ペースト７が充填されている。

【００３５】この多層プリント配線板１の場合、めっき
スルーホール５の端面から露呈している銅ペースト７
に、内層側の層間絶縁層９に属するバイアホール１５の
底面がめっき膜８を介して電気的に接続されている。ま
た、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の底面が同じくめっき膜８を介して電気的に
接続されている。従って、めっきスルーホール５とバイ
アホール１５，１６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はいわばバイアホール１５，１６の
ための接続用パッドの役割を果たしている。

【００３６】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８に基づいて説明する。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に対してスルーホール形成用孔
１８を透設する。次に、従来公知の手法に従ってパネル
めっき及びスルーホールめっきを行い、スルーホール形
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にめっきスル
ーホール５が形成される。なお、本実施例においてスル
ーホール形成用孔１８の内径が約３００μｍに、めっき
スルーホール５のランド５ｃ径が約７００μｍに設定さ
れている。

【００３７】次に、めっきスルーホール５が形成された
銅張積層板１７に、各めっきスルーホール５の形成位置
と対応する位置に孔を有するメタルマスクを配置する。
そして、スキージを移動させることによって、図３に示
されるようにめっきスルーホール５の空洞部５ａに銅ペ
ースト７を充填する。本実施例では、主成分である銅粉
末及び熱硬化性樹脂に少量の溶剤やチクソ剤等を添加し
た銅ペースト７が使用されている。

【００３８】次に充填された銅ペースト７の乾燥を行
い、表面をバフ研磨により整面した後、薄付けパネルめ
っきによって銅張積層板１７の両面にめっき膜８を形成
する。なお、銅ペースト７を充填する場合、乾燥後にお
ける銅ペースト７の露呈面の高さがめっきスルーホール
５のランド５ｃ面の高さとほぼ同じになることが好まし
い。

【００３９】金属膜であるめっき膜８を形成する手段と
しては、電解めっき法や無電解めっき法がある。この場
合、形成されるめっき膜８の厚さは１μｍ〜７μｍ、更
には３μｍ〜６μｍ、特には４μｍ〜５μｍであること
がよい。めっき膜８が厚くなると、製造時間の短縮化が
図れなくなり、コスト高になるおそれがある。一方、め
っき膜８が薄すぎると、銅ペースト７を粗化液やソフト
エッチング工程から確実に保護することができなくなる
おそれがある。なお、本実施例では電解銅めっき法によ
って、厚さ５μｍの銅からなるめっき膜８を形成するこ
ととしている。

【００４０】次にめっき膜８の表面にエッチングレジス
トを形成した後、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。なお、本実施例では前記内層の導
体パターン４が、主として電源層またはグランド層とし
て使用される。

【００４１】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、酸化剤に対して比較的難溶な
樹脂マトリックス中に、酸化剤に対して比較的易溶な樹
脂フィラーが分散された感光性エポキシ系のアディティ
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に示されるように、開口部としてのバイア
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が充填されているめっきスルーホール５の端面
に対応して設けられる。

【００４２】次に、粗化剤（酸化剤）であるクロム酸を
用いて、内層側の層間絶縁層９に対する化学的な粗化処
理を行う。その後、触媒核付与、永久レジスト１１の形
成、めっき前処理及び無電解銅パターンめっきを行う。

【００４３】上記のめっき処理を経ると、バイアホール
形成用孔１９の内壁面や、バイアホール形成用孔１９か
ら露呈しているめっき膜８の表面等に銅めっき層１５ｂ
が析出する。よって、図６に示されるように、内層側の
層間絶縁層９に開口径が約１００μｍのバイアホール１
５が形成される。なお、本実施例では銅めっき層１５ｂ
の析出厚さが約２５μｍに設定されている。前記バイア
ホール１５のうちめっきスルーホール５の軸線上に配置
されたものについては、その底面がめっきスルーホール
５の端面に接続された状態となる。また、内層側の層間
絶縁層９の表面には、外層の導体パターン１２が形成さ
れる。

【００４４】次に、バイアホール１５が形成された内層
側の層間絶縁層９の表面に、各バイアホール１５の形成
位置と対応する位置に孔を有するメタルマスクを配置す
る。そして、スキージを移動させることによって、バイ
アホール１５の凹部１５ａに上記の銅ペースト７を充填
する。その結果、銅ペースト７の充填によって、バイア
ホール１５の開口側の端面が平坦化された状態となる。
このとき、銅ペースト７の露呈面の高さがバイアホール
１５のランド面の高さとほぼ同程度になることが良い。

【００４５】次に、充填された銅ペースト７の乾燥を行
った後、上述した薄付けパネルめっきによって、前記バ
イアホール１５内の銅ペースト７上にも、図７に示され
るような金属膜としてのめっき膜８を形成する。この場
合、めっき膜８を形成する手段としては、電解めっき法
や無電解めっき法がある。形成されるめっき膜８の厚さ
は１μｍ〜７μｍ、更には３μｍ〜６μｍ、特には４μ
ｍ〜５μｍであることがよい。その理由は上記の通りで
ある。本実施例では、めっきスルーホール５のときと同
じく、電解銅めっき法によって厚さ５μｍの銅からなる
めっき膜８を形成することとしている。

【００４６】次に、上述した内層側の層間絶縁層９の形
成手順に従って、外層側の層間絶縁層１０を形成する。
このとき、露光・現像を行うことによって、銅ペースト
７が充填されているバイアホール１５の端面に対応し
て、開口部としてのバイアホール形成用孔が設けられ
る。続いて外層側の層間絶縁層１０に対する化学的な粗
化処理及び触媒核付与を行った後、永久レジスト１３の
形成、めっき前処理及び無電解銅パターンめっきを行
う。上記のめっき処理を経ると、バイアホール形成用孔
の内壁面や、凹部１６ａ内の銅ペースト７の表面等に銅
めっき層１６ｂが析出する。よって、図８に示されるよ
うに、外層側の層間絶縁層１０に開口径が約１００μｍ
のバイアホール１６が形成される。

【００４７】前記バイアホール１６のうち内層側の層間
絶縁層９に属するバイアホール１５の軸線上に配置され
たものについては、その底面が同バイアホール１５の端
面に接続された状態となる。また、外層側の層間絶縁層
１０の表面には、最外層の導体パターン１４が形成され
る。更に、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。なお、本実施例ではリキッド
フォトソルダーレジストが使用されている。一方、外層
側の層間絶縁層１０に属するバイアホール１６は、前記
ソルダーレジスト６から露呈している。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チップ等のリードやバンプなどを接合するた
めの外部接続端子として使用されるようになっている。

【００４８】さて、以上のような本実施例の多層プリン
ト配線板１の製造方法の作用効果について説明する。こ
の製造方法によると、めっきスルーホール５やバイアホ
ール１５の端面から露出している銅ペースト７は、粗化
処理工程を行う前に、予めめっき膜８によって保護され
る。そして、この状態で粗化処理工程が行われるため、
銅ペースト７が粗化液に直接晒されることがない。従っ
て、粗化液による銅ペースト７中の樹脂の溶解を防止す
ることができる。このため、銅ペースト７の露出面に凹
凸等が少なくなり、銅ペースト７部分とその上部に形成
される銅めっき層１５ｂ，１６ｂとの接続状態が確実に
向上する。この結果、接続信頼性に優れた多層プリント
配線板１が得られることとなる。

【００４９】また、この製造方法では、上記のように予
めめっき膜８によって保護された状態で、バイアホール
１５，１６を形成するための無電解銅めっき工程が行わ
れる。このため、数時間という長い時間にわたって実施
される無電解銅めっき工程を経たときであっても、銅ペ
ースト７がめっき液に直接晒されることがなく、銅ペー
スト７に特に悪影響がでるということはない。

【００５０】更に、この製造方法によると、銅ペースト
７の充填によってめっきスルーホール５の端面が平坦化
されるため、その部分を接続用パッドとして使用するこ
とができる。つまり、めっきスルーホール５のほぼ軸線
上にバイアホール１５の底面を接続することが可能とな
る。同様に、銅ペースト７の充填によってバイアホール
１５の端面が平坦化されるため、その部分についても接
続用パッドとして使用することができる。即ち、そのバ
イアホール１５のほぼ軸線上に別のバイアホール１６の
底面を接続することも可能となる。

【００５１】そして、めっきスルーホール５側とバイア
ホール１５側、及びバイアホール１５，１６側同士がめ
っき膜８を介して電気的に接続可能となる。ゆえに、め
っきスルーホール５の上部や内層側のバイアホール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
がなくなる。

【００５２】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、めっきスルーホール５
とバイアホール１５，１６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４，１２，１４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。

【００５３】更に、この発明によると、めっきスルーホ
ール５の空洞部５ａの存在による内層側の層間絶縁層９
の落ち込みが防止される。このため、めっきスルーホー
ル５の上部にあたる部分に形成された外層の導体パター
ン１２に凹凸が生じることがない。同様に、内層側のバ
イアホール１５の空洞部の存在による外層側の層間絶縁
層１０の落ち込みが防止されるため、同バイアホール１
５の上部にあたる部分に形成された最外層の導体パター
ン１４に凹凸が生じることもない。

【００５４】以上のことから明らかなように、めっきス
ルーホール５やバイアホール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１
４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、精度良くワイヤボンディングを行うこと
ができる。しかも、上記の構成であると、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際
に極めて好都合になる。

【００５５】また、この製造方法の場合、厚さ５μｍの
銅からなるめっき膜８を金属膜としているため、製造工
程の長時間化を招くことなく確実な溶解防止を図ること
ができる。なお、この程度の厚さのめっき膜８であれ
ば、自身のめっき工程の際に銅ペースト７中の樹脂の溶
解を伴うこともない。勿論、前記めっき膜８には形成が
容易でありかつ低コストであるという利点もある。

【００５６】更に、本実施例では、銅粉末を主成分とし
て含む銅ペースト７を充填材として使用しているため、
充填作業に時間がかからない。ゆえに、無電解めっきに
よって充填材を充填する従来方法（例えば、従来公知の
フィルド・ビアの形成方法等）に比べて、製造工程的に
もコスト的にも有利になる。特に、本実施例のような銅
ペースト７を用いた充填方法によると、接着剤の二度塗
りや研磨加工による面出し等が必ずしも必要とはされな
くなる。このため、従来におけるフィルド・ビアの形成
方法よりも優れたものとなっている。

【００５７】そして、本実施例の多層プリント配線板１
では、めっきスルーホール５が配線層３下に完全に埋設
された状態となっている。従って、貫通しためっきスル
ーホール５を有する従来の多層プリント配線板とは異な
り、パッケージを構成したときの封止性や気密性が良く
なるという利点がある。そして、この構成によると、基
材２となる銅張積層板１７のみにスルーホール形成用孔
１８を透設するだけで足りる。よって、スルーホール形
成用孔１８ばかりでなくバイアホール形成用孔の加工が
必要な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。

【００５８】また、本実施例の多層プリント配線板１に
よると、めっきスルーホール５の空洞部５ａに銅ペース
ト７が完全に充填される結果、めっきスルーホール５の
内部に気泡が全く残留しなくなる。従って、内部の気泡
に起因してクラックが発生するおそれがなくなり、多層
プリント配線板１の耐熱性が向上する。 〔実施例２〕図９には実施例２の多層プリント配線板２
０が示されている。この多層プリント配線板２０は、実
施例１の多層プリント配線板１におけるバイアホール１
６の凹部１６ａを銅ペースト７で充填したことを特徴と
している。そして、更に実施例１において行ったと同様
に、めっき膜８（図示略）を形成することが好ましい。
ゆえに、実施例２の多層プリント配線板２０では、バイ
アホール１６の開口側の端面がほぼ平坦化された状態と
なっている。

【００５９】この構成であると、例えばバイアホール１
６の開口部側の端面を表面実装の接続用パッドとして使
用する場合、同端面が平坦でないときよりもＬＳＩチッ
プやパッケージ等のリードやバンプなどの接合が容易に
なる。つまり、前記開口側の端面に凹部１６ａがなくな
ることによって、ワイヤボンディングがより容易に実施
できるようになるからである。なお、はんだ付けによっ
てリード等の接続を行う場合には、はんだ供給量が少な
くて済むという利点もある。 〔実施例３〕図１０には実施例３の多層プリント配線板
２２が示されている。この多層プリント配線板２２は、
実施例１の多層プリント配線板１と同じく、基材２の両
面に配線層３を備える６層板である。但し、この多層プ
リント配線板２２では、配線層３を構成している内層側
の層間絶縁層９よりも外層となる部分の構成に相違点が
ある。よって、ここでは相違点に関する構成を中心とし
て説明することとし、共通点に関する構成については説
明を省略する。

【００６０】図１０に示されるように、外層側の層間絶
縁層１０には、実施例１のバイアホール１６とは異なる
バイアホール２３が形成されている。つまり、このバイ
アホール２３は、バイアホール形成用孔２４内にいわゆ
るマッシュルーム状の銅めっき層（即ち、マッシュルー
ム型バンプ）２５を有したものとなっている。従って、
このバイアホール２３は、開口部側に凹部１６ａを持た
ずしかも外層側の層間絶縁層１０の表面よりもいくぶん
突出したものとなっている。

【００６１】また、この多層プリント配線板２２では、
外層側の層間絶縁層１０の表面に最外層の導体パターン
１４が形成されていないことが特徴的である。よって、
この多層プリント配線板２２は、実施例１，２とは異な
り、永久レジスト１３もソルダーレジスト６も備えない
ものとなっている。

【００６２】ここで実施例３の多層プリント配線板２２
を製造する手順を説明する。まず銅張積層板１７を出発
材料として用い、実施例１の方法に準じて、内層側の層
間絶縁層９に属するバイアホール１５を形成する工程ま
で実施する。バイアホール１５の端面には、厚さ５μｍ
の銅からなるめっき膜８が形成されている。次に内層側
の層間絶縁層９の表面に、感光性エポキシ系の接着剤を
塗布することによって、外層側の層間絶縁層１０を形成
する。次に露光・現像を行うことによって、外層側の層
間絶縁層１０に開口部としてのバイアホール形成用孔２
４を形成する。続いて、無電解銅めっき浴を用いて、所
定時間のあいだ無電解めっきを行う。すると、バイアホ
ール形成用孔２４から露呈しためっき膜８のみを核とし
て、銅めっきが析出し始める。そして、銅めっきによっ
てバイアホール形成用孔２４が充填され、最終的には図
１０に示されるようなマッシュルーム型バンプ２５が形
成される。

【００６３】さて、実施例３の多層プリント配線板２２
によると、外部接続端子であるバイアホール２３の開口
部側の端面が外層側の層間絶縁層１０から***した状態
となっている。従って、前記実施例２のときと同じく、
ＬＳＩチップやパッケージ等のリードやバンプなどの接
合が更に容易になる。

【００６４】また、この多層プリント配線板２２を用い
てパッケージを構成すると、マッシュルーム型バンプ２
５を外部接続端子として、同パッケージをマザーボード
へ容易に実装することが可能となる。

【００６５】更に、最外層の導体パターン１４を設けな
い実施例３の構成によると、ソルダーレジスト６や永久
レジスト１３を省略することができる。このため、多層
プリント配線板２２の構成を簡単にすることができると
共に、部品実装に適したフラットな外表面を得ることが
できる。そして、上記のような構成を採った場合、多層
プリント配線板２２の外表面全体を部品の表面実装用の
エリアとして利用することができる。

【００６６】そして、上記のような無電解銅めっきによ
る充填方法であると、外層側の層間絶縁層１０に形成さ
れたバイアホール形成用孔２４を均一に充填することが
できるという利点がある。結果として、所望のバイアホ
ール２３が比較的簡単に得られることとなる。なお、こ
の方法によるとめっき膜８を核として銅めっき層２５を
析出させることができる。ゆえに、無電解銅めっきの最
初の析出のための触媒核が不要になるという利点があ
る。勿論、この場合においても、めっき膜８が存在して
いることから、その下に位置する銅ペースト７中の樹脂
の溶解が防止される。 〔実施例４〕図１１には実施例４の多層プリント配線板
２７が示されている。

【００６７】この多層プリント配線板２７は、実施例２
の多層プリント配線板２０と同じく、外層側の層間絶縁
層１０に属するバイアホール１６の凹部１６ａに銅ペー
スト７を充填したものである。但し、この多層プリント
配線板２７では、最外層の導体パターン１４及びソル
ダーレジスト６がない点、めっきスルーホール２８に
ランドがない点が相違している。

【００６８】従って、上記のような構成を採る実施例３
の場合、めっきスルーホール２８にランドがない分だ
け、基材２上における配線エリアが増加するという利点
がある。よって、基材２上に別に配線層を形成すること
ができ、多層プリント配線板２７の小型化及び高密度化
を一層推進するうえで極めて好都合である。また、この
構成によると、めっきスルーホール２８の狭ピッチ化も
可能なため、全体的なコンパクト化を図ることができる
という利点がある。

【００６９】更に、最外層の導体パターン１４を設けな
い実施例４の構成によると、ソルダーレジスト６を省略
できるため、構成を簡単にすることができ、かつ部品実
装に適したフラットな外表面を得ることができる。そし
て、上記のような構成を採った場合、多層プリント配線
板２２の外表面全体を部品の表面実装用のエリアとして
利用することができる。 〔実施例５〕実施例５では、実施例１とほぼ同じ構成の
多層プリント配線板１を多少異なる方法によって製造し
ている。ここではその異なる部分の手順を主に説明す
る。

【００７０】まず実施例１の製造手順に準じて、図５に
示されるように、開口部であるバイアホール形成用孔１
９を有する内層側の層間絶縁層９を形成する工程まで実
施する。次に、粗化処理を行うことなしにスパッタリン
グを行う。このスパッタリングによって、内層側の層間
絶縁層９の全面に金属膜としてのスパッタ膜８を形成す
る。

【００７１】この場合、形成されるスパッタ膜８の厚さ
は０．０５μｍ〜２．０μｍ、特には０．１μｍ〜１．
０μｍであることがよい。その理由は、めっき膜８のと
きとほぼ同じである。なお、本実施例では厚さ０．１μ
ｍの銅からなるスパッタ膜８を形成することとしてい
る。

【００７２】次に、前記スパッタ膜８の所定部分にめっ
きレジストを形成し、電気銅めっきを行う。この後、前
記めっきレジストを剥離した後、フラッシュエッチによ
ってスパッタ膜８のうちの不必要な部分のみを除去す
る。すると、図６に近い構成（即ち、永久レジスト１１
が存在していない構成）になる。この後、実施例１の手
順に従って、最終工程まで実施する。

【００７３】以上のような実施例５の製造方法であって
も、前記実施例１と同等の作用効果を得ることができ
る。即ち、スパッタ膜８を設けたことによって、銅ペー
スト７がめっき液に直接晒されなくなるからである。特
に、この製造方法の場合、厚さ０．１μｍの銅からなる
スパッタ膜８を金属膜としているため、製造工程の長時
間化を招くことなく確実な溶解防止を図ることができ
る。しかも、この方法の場合、通常の粗化処理工程が不
要になるというメリットもある。

【００７４】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
の充填材は、銅ペースト７に限定されることはない。例
えば、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、
金、銀などを含むペースト材、即ち銅以外の金属を含む
導電性物質であっても良い。この場合、はんだ付け等の
便宜等を考慮すると、少なくとも使用されるはんだの融
点以上の融点を有する金属を選択することが望ましい。
また、コスト性や導電性等を考慮すると、各実施例のよ
うな銅ペースト７が特に好ましいという結果になる。

【００７５】また、銅ペースト７等の充填に代わる方法
として、例えば金属製のピンやプラグ等を挿入するとい
う方法を採用しても良い。更に、銅ペースト７等やピン
等によってめっきスルーホール５の空洞部５ａを孔埋め
する場合、完全に空洞部５ａを埋めてしまうことは必ず
しも要求されない。つまり、少なくともめっきスルーホ
ール５の両端部が封止されれば足りるということにな
る。

【００７６】更に、充填材は必ずしも導電性物質に限ら
れるわけではない。例えば、ソルダーレジストや層間絶
縁層などを形成するための樹脂のように、従来公知の非
導電性物質であってもよい。この場合、形成されるべき
金属膜（めっき膜）８の厚さの好適範囲は５μｍ〜３０
μｍである。金属膜８が薄すぎると、導通を充分に確保
できなくなるおそれがあるからである。また、金属膜８
が厚すぎると、めっき工程が長時間化し、充填材である
樹脂に悪影響を及ぼすおそれがあるからである。 （ｂ）基材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、基材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、鉄等の金属を主材としたものを使用して
も良い。この種の金属製基材を選択すると、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。

【００７７】（ｃ）内層側及び外層側の層間絶縁層９，
１０を形成するための接着剤は、必ずしも感光性エポキ
シでなくても良く、例えば感光性ポリイミド等に代える
ことも可能である。また、塗布された層間絶縁層にバイ
アホール形成用孔１９を形成する手段として、例えばレ
ーザー光の照射等のように露光・現像以外の方法を選択
しても良い。

【００７８】（ｄ）外層側の層間絶縁層１０に最外層の
導体パターン１４を形成しない場合には、例えば樹脂フ
ィラーなしの材料を使用することも可能である。 （ｅ）勿論、配線層３は基材２の片面のみであっても良
い。また、必要に応じて配線層３を更に多層化した構成
とすることも可能である。

【００７９】（ｆ）バイアホール１５，１６は、必ずし
も実施例１，２等のように断面略円形状にする必要はな
く、例えば断面楕円形状や断面矩形状等にしても良い。
また、前記バイアホール１５，１６を全体的に溝状等に
することも可能である。なお、上記のような非円形状の
バイアホールを形成する方法としては、感光性樹脂の露
光・現像による方法が極めて適している。

【００８０】（ｇ）例えば、めっきスルーホール５とバ
イアホール１５，１６とをほぼ一直線上に配置してなる
導体部分を、実装面側の発熱部品等と非実装面側のヒー
トシンクとをつなぐ放熱経路として利用することも可能
である。このような構成であると、発熱部品とヒートシ
ンクとを低熱抵抗かつ最短距離で接続することができる
ため、放熱効率が高くなるという利点がある。

【００８１】（ｈ）バイアホール１５，１６の凹部１５
ａ，１６ａに対して銅ペースト７を充填した後、表面研
磨を行うことが良い。このような表面研磨を行うと、バ
イアホール１５，１６の開口部側の端面をより一層平坦
にすることができる。なお、表面研磨を行うことは、メ
タルマスクを使用せずに銅ペースト７を充填するとき等
において好適である。

【００８２】（ｉ）実施例３のようにマッシュルーム型
バンプ２５を備えるバイアホール２３に代えて、例えば
ストレートウォール型バンプを備えるものとしても良
い。この場合、外層側の層間絶縁層１０上に所定の厚さ
のめっきレジストを形成した状態で無電解銅めっきを行
った後、そのめっきレジストを剥離すれば良い。

【００８３】（ｊ） めっき膜８やスパッタ膜８を形成
する金属として、例えば金、ニッケル、アルミニウム、
クロム等の銅以外の金属を使用してもよい。但し、これ
らの金属のうちでも、銅は比較的安価でしかも導電性に
優れるというメリットがある。

【００８４】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握
される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 （１） 請求項１〜５の製造方法によって得られた多層
プリント配線板。この構成であると、パターン寸法精度
や信頼性等に優れたものとなる。

【００８５】次に本明細書中において使用した技術用語
を以下のように定義する。 「金属膜： 充填材が導電性物質のときには、電解め
っきまたは無電解めっきによって形成される薄い１μｍ
〜７μｍ程度の銅めっき膜、ニッケルめっき膜、金めっ
き膜、アルミニウムめっき膜、クロムめっき膜等の各種
金属めっき膜、または０．０５μｍ〜２μｍ程度の極め
て薄い銅スパッタ膜、ニッケルスパッタ膜、金スパッタ
膜、アルミニウムスパッタ膜、クロムスパッタ膜等の各
種金属スパッタ膜等をいい、更に充填材が非導電性物質
のときには、電解めっきまたは無電解めっきによって形
成される５μｍ〜３０μｍ程度の銅めっき膜、ニッケル
めっき膜、金めっき膜、アルミニウムめっき膜、クロム
めっき膜等の各種金属めっき膜をいう。」

【００８６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜５に記
載の多層プリント配線板の製造方法によれば、配線自由
度の向上、導体パターンの形成精度の向上、及び耐粗化
液性や耐めっき液性等の改善による接続信頼性の向上を
確実に図ることができる。特に請求項３〜５に記載の発
明によれば、製造工程の長時間化を招くことなく確実な
溶解防止を図ることができるため、より一層の接続信頼
性の向上を図りながらも高コスト化を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１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、めっきスルーホ
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、銅ペースト上に
めっき膜が形成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
配置して無電解銅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７】同じくその製造工程において、バイアホールの
凹部に充填された銅ペースト上に更にめっき膜が形成さ
れた状態を示す一部破断概略断面図である。

【図８】同じくその製造工程において、バイアホールを
有する外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９】実施例２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１０】実施例３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１１】実施例４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１２】（ａ）〜（ｄ）は、従来の多層プリント配線
板の製造工程を示す一部破断概略断面図である。

【図１３】（ａ）〜（ｄ）は、従来の多層プリント配線
板の製造工程を示す一部破断概略断面図である。

【図１４】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１５】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】

１，２０，２２，２７…多層プリント配線板、２…基
材、５，２８…めっきスルーホール、７…充填材として
の銅ペースト、８…金属膜としてのめっき膜（またはス
パッタ膜）、９…絶縁層としての内層側の層間絶縁層、
１０…絶縁層としての外層側の層間絶縁層、１５，１
６，２３…有底孔（＝バイアホール）、１９，２４…開
口部としてのバイアホール形成用孔。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材を貫通するように形成されためっきス
   ルーホール内に充填材を充填する工程と、前記充填材上
   に金属膜を形成する工程と、少なくとも前記金属膜上に
   開口部を有する絶縁層を前記基材上に形成する工程とを
   行った後、前記絶縁層を化学的に粗化処理する工程及び
   前記開口部を含む領域にめっきを施す工程のうちの少な
   くともいずれかを行う多層プリント配線板の製造方法。
2. 【請求項２】絶縁層に形成された有底孔内に充填材を充
   填する工程と、前記充填材上に金属膜を形成する工程
   と、少なくとも前記金属膜上に開口部を有する別の絶縁
   層を前記絶縁層上に形成する工程とを行った後、外層側
   となる絶縁層を化学的に粗化する工程及び前記開口部を
   含む領域にめっきを施す工程のうちの少なくともいずれ
   かを行う多層プリント配線板の製造方法。
3. 【請求項３】前記充填材は導電性物質であり、かつ前記
   金属膜は厚さ１μｍ〜７μｍのめっき膜である請求項１
   または２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
4. 【請求項４】前記充填材は非導電性物質であり、かつ前
   記金属膜は厚さ５μｍ〜３０μｍのめっき膜である請求
   項１または２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
5. 【請求項５】前記充填材は導電性物質であり、かつ前記
   金属膜は厚さ０．０５μｍ〜２μｍのスパッタ膜である
   請求項１または２に記載の多層プリント配線板の製造方
   法。