WO2007007861A1 - 多層プリント配線板 - Google Patents

Abstract

絶縁層と導体層とが交互に積層され、導体層同士が絶縁層に設けたバイアホールを介して電気的に接続されてなる多層プリント配線板は、そのバイアホールは、少なくともその一部において、絶縁層の厚み方向に対してほぼ垂直な方向に膨らみを有して形成され、落下した際の衝撃力等の外部応力を抑制して、絶縁基板が反りにくくして、導体回路のクラックや、断線等を防止し、実装基板の信頼性や耐落下性の低下を軽減することができる。

Description

明 細 書 多層プリント配線板 技術分野

本発明は、 表層にコンデンサや I Cなどの電子部品を実装するための多層プリ ント配線板に係り、 詳しくは、 落下による電子部品の脱落や、 電気接続性、 信頼 性の低下を招くことのない多層プリント配線板に関する。 背景技術

近年の携帯電話、 デジタルカメラ等の携帯用電子機器においては、 それらの高 機能化および高密度化の要求に応じて実装部品の小型化が図られ、 さらに基板に おいても配線密度 （配線幅ライン 配線間隔スペース） を小さくしたり、 半田パ ッドを小さくしたりするなど、 実装部品の高密度化への対応がなされている。 このような基板に実装される部品としては、 具体的には、 ICチップ、 コンデン サゃ、 抵抗、 インダクタ等の受動部品、 液晶装置、 デジタル表示等を行う表示装 置、 キーパッドやスィッチ等の操作系装置、 もしくは U S Bやイヤホーン等の外 部端子がある。

実装基板上にはこれらの実装部品に対応した導体パッドが混在して配設され、 実装部品はこれらの導体パッド上に半甶を介して実装される。

このような電子部品を実装する多層回路基板の一つとしては、 片面または両面 に導体回路を有する絶縁性 質基材に対して、 レーザ照射によリバィァホール用 開口を形成し、 その開口内に金属ペース卜もしくはめつきを充填してバイァホー ルを形成することにより層間接続された回路基板を作製し、 この回路基板を 2層 以上用意し、 これらの回路基板を逐次積層あるいは一括積層で、 積層させること により製造されるタイプのものがある （特開平 1 0—1 3 0 2 8号公報参照)。 このような多層回路基板においては、 隣接する一方の回路基板のバイァホール もしくはパイァホールのランドが、 他方の回路基板の導体回路もしくはランドに 接続されることによって、 2層の回路基板がそれぞれ電気的に接続される。 また、 回路基板の電気的接続に寄与しない他の領域では、 熱硬化性樹脂からな る接着剤層やプリプレグ等により回路基板同士が接着されることによって多層化 が図られている

そして、 前述したような多層回路基板もしくは一般的なプリント配線板の表層 には、 導体回路を保護するソルダーレジス卜層が形成され、 そのソルダーレジス 卜層の一部に開口を形成し、 その開口から露出する導体回路の表面に、 金または ニッケル一金等の耐食層が形成されるのが通常であり、 このような耐食層が形成 された導体回路の表面上に半田バンプ等の半田体が形成され、 これらの半田体を 介してコンデンサや I Cなどの電子部品が実装されるようになっている。

ところで、 上述したような携帯電話、 デジタルカメラ等の携帯用電子機器にお いて用いられる、 電子部品の高密度実装を実現した多層回路基板においては、 最 近、 さらに高い信頼性力《要望されているのが現状である。

すなわち、 基板や製品 （液晶装置を含んだすべての電子部品を実装した基板が 筐体に収められた状態を示す。）を一定の高さから、所定の回数に亙って落下させ ても、 基板の機能や電子機器の機能が低下せず、 しかも電子部品が基板から脱落 しないような、 落下試験に対する信頼性の更なる向上が望まれている。

また、 携帯用電子機器に用いられる基板自体の厚みをさらに薄くすることが求 められているが、 実装基板を構成する各層の絶縁層の厚みは、 1 0 0 / m以下で あり、 多層化しても実装基板自体の全体としての厚みは、 従来よりも薄いものが 要求されているために、 実装基板自体の剛性が低下しやすくなる。

また、 基板自体の剛性が低下するために、 反りなどに対する耐性も低下しやす くなリ、 その結果、 基板の平坦性が損なわれやすくなリ、 後工程 （例えば、 部品 実装工程） において、 不具合が発生しやすくなる。

さらに、 絶縁層の厚みが薄いので、' 実装基板自体も軟らかく、 反りやすくなる ために、 外部からの衝撃などで発生した応力の影響を受けやすくなる。 例えば、 積層する際に中心となる絶縁基板の厚みが 6 0 0 ju m以上のものを用いることで 剛性を高くすることが検討されているが、 携帯電子機器などの筐体に収まらない ことがあるため、 中心となる絶縁基板の厚みを大きくするという技術を用いるこ とができないというジレンマがある。 したがって、 上述したような従来の実装用多層回路基板では、 積層中心となる 絶縁基板を厚くして剛性を高めることができないので、 信頼性試験における落下 試験に対して、 基板の機能や起動を向上させることが難しかった。 特に、 前述の ように部品等の実装密度を高めた実装基板において、 信頼性や、 落下試験に対す る耐落下性を向上させることが難しかった。 即ち、 信頼性試験では十分な信頼性 を得ることができないため、 電気接続性や信頼性などをよリー層向上させること ができないのである。

そこで、 本発明ほ、 信頼性試験に対する信頼性を向上させて、 電気的接続性や 機能性をより確保させ、 特に、 落下試験に対する信頼性をより向上させることが できる多層プリント配線板について提案する。 発明の開示

本発明者らは、 上記目的の実現のために鋭意研究を重ねた結果、 多層回路基板 における導体回路同士の電気的接続を行うバイァホールの形状および積層形態に 注目し、 このようなバイァホールの少なくとも一部を、 絶縁層の厚み方向に対し てほぼ垂直な方向に膨らみを付与して形成した場合に、 基板を構成する絶縁基板 を薄くしても、 その基板の剛性の低下や、 反りの発生等を招くことがないという ことを知見し、 そのような知見に基づいて、 以下のような内容を要旨構成とする 本発明を完成した。

すなわち、 本発明は、

( 1 ) 絶縁層と導体層とが交互に積層され、 導体層同士が絶縁層に設けたバイ ァホールを介して電気的に接続されてなる多層プリン卜配線板において、 前記バイァホールは、 少なくともその一部において、 絶縁層の厚み方向に対し てほぼ垂直な方向に膨らみを有して形成されていることを特徴とする多層プリン 卜配線板である。

また、 本発明は、

( 2 ) 導体回路を有する一の絶縁基板の両面に、 導体回路を有する他の絶縁基 板がそれぞれ少なくとも 1層積層され、 前記一の絶縁基板に設けた導体回路と他 の絶縁基板に設けた導体回路とが、 各絶縁基板に設けたバイァホールを介して電 気的に接続されてなる多層プリント配線板において、

前記各パイァホールは、 少なくともその一部において、 絶縁基板の厚み方向に 対してほぼ垂直な方向に膨らみを有して形成されていることを特徴とする多層プ リント配線板である。

さらに、 本発明は、

( 3 ) 絶縁層と導体層とが交互に積層され、 導体層同士が絶縁層に設けたバイ ァホールを介して電気的に接続されてなる多層プリント配線板において、

前記絶縁層は、 少なくとも 3層であり、

前記バイァホールは、 第 1のビア群と第 2のビア群とからなリ、

前記第 1のビア群は、 絶縁層の厚み方向に対してほぼ垂直な方向に膨らみを有 し、 かつ 2段以上のスタックドビアからなるバイァホールから形成され、

前記第 2のビア群は、 絶縁層の厚み方向に対してほぼ垂直な方向に膨らみを有 するバイァホールから形成され、

前記第 1のビア群と第 2のビア群は、向かい合った位置に配置されている多層プ リント配線板である。 、

本発明において、 前記絶縁層または絶縁基板は、 その厚みを 1 O O jW m以下と することができる。また、前記絶縁層または絶縁基板の厚みは、 5 0 / m以下であ つてもよい。

また、本発明においては、前記バイァホールは、多段スタックドビアの形態に積 層することができる、また、導体回路を有する一の絶縁基板の一方の表面に積層さ れた絶縁基板に設けたバイァホールを第 1のビア群とし、前記一の絶縁層基板の他 方の表面に積層された絶縁基板に設けたバイァホールを第 2のビア群とすること ができる。

本発明においては、 前記第 1のビア群は、 前記第 2のビア群に対向するような 位置関係で積層する： とができ、 また、 前記第 2のピア群に対して絶縁層の厚み 方向にほぼ垂直な方向にシフ卜された位置関係で積層することができる。

また、前記第 1のビア群または前記第 2のビア群を構成する各バイァホールは、 互いにほぼ同一直線上に位置するように積層することができ、 また、 互いに絶縁 層の厚み方向にほぼ垂直な方向にシフ卜された位置関係で積層することができる。 また、 前記第 1のビア群または第 2のビア群のいずれか一方のビア群を構成す るバイァホールは、 前記絶縁基板上の仮想正方格子の対向する 2つの頂点に位置 し、 他方のビア群を構成するバイァホールは、 前記絶縁基板上の仮想正方格子の 対向する他の 2つの頂点に位置するように構成することができる。

また、 前記第 1のビア群または第 2のビア群のいずれか一方のビア群を構成す るバイァホールは、 前記絶縁基板上の仮想正方格子あるいは三角格子の各頂点に 位置し、 他方のビア群を構成するバイァホールは、 前記絶縁基板上の仮想正方格 子あるいは三角格子の中心に位置するように構成することができる。

また、 前記第 1のビア群または第 2のビア群のいずれか一方のビア群を構成す るバイァホールは、 前記絶縁基板の所定領域に集中配置され、 他方のビア群を構 成するバイァホールは、 絶縁基板の前記所定領域を囲んだ周辺領域に配置される ことができる。

また、 前記各パイァホールは、 その膨らみが最大となる箇所の直径が、 絶縁層 の上面または底面における開口径の 1 . 5倍であるようなビア樽形状に 形成することができる。

また、 前記各バイァホールは、 絶縁層または絶縁基板に形成した開口内にめつ きを充填することによって形成することができる。 '

本発明によれば、 導体層同士を電気的に接続するバイァホールが、 少なくとも その一部において、 絶縁層の厚み方向に対してほぼ垂直な方向に膨らみを有して 形成されているので、 外部からの発生した外部応力 （落下した際に発生した衝撃 力などを指す） に対して、 絶縁層の反りを抑えることができる。

その結果、 外部応力を抑制できるので、 導体回路のクラックや断線などの発生 を抑制し、 実装 *板の信頼性ゃ耐落下性の低下を軽減することができるという効 果を得ることができる。

特に、 各バイァホールを多段スタックドビア構造をなすように積層することが できるので、 基板に外部応力が加わり絶縁層が外側に反る場合には、 多段スタツ クドビアが絶縁層に食い込むように嵌合するので、 絶縁樹脂と多段スタックドビ ァをなす導体層とが剥れにくくなる。 その結果、 実装基板の信頼性ゃ耐落下性の 低下を軽減することができる。 また、 基板に外部応力が加わり絶縁層が内側に反る場合には、 多段スタックビ ァが杭の役目を果たすことになるため、 絶縁層の反りを抑制することができる。 その結果、 絶縁層に伝わる外部応力を小さくすることができるので、 実装基板の 信頼性ゃ耐落下性の低下を軽減することができる。

また、 多段スタックドビアが絶縁層内部に形成されているために、 絶縁層の反 りに対しても、 杭の役目を果たすことになリ、 絶縁層を反りにくくさせることが できる。 それ故に、 基板の平坦性が損なわれることがないので、 ヒートサイクル 条件下などの信頼性試験を行っても、 バイァホールを含む導体回路や絶縁層でク ラック等が早期に発生することがなく、実装基板の信頼性が低下することがない。 特に、 絶縁層または絶縁基板の厚みが l O O jt m以下であり、 そのような絶縁 層に導体回路を設け、 それらを多層化して実装基板を形成する場合に、 実装基板 の反りを抑制し、 平坦性が確保される点で有用である。 また、 絶縁層または絶縁 基板の厚みが 5 O ju m以下であっても、 同様な効果を奏する。

また、 多段スタックドビア （第 1のビア群と第 2のビア群） が対向した位置に 形成されることにより、 絶縁層の外側方向と内側方向の両方の反りに対して、 効 果を発揮することができる。 即ち、 外部応力により絶縁層が反った場合、 外側方 向および内側方向への反りに対して、 多段スタックドビアの存在により、 外部応 力に対する耐性が低下しない。 その結果、 実装基板の信頼性ゃ耐落下性の低下を 軽減することができる。

また、 多段スタックドビアが対向する位置に形成されることにより、 そのよう な領域では絶縁基板自体の剛性が高められる。 したがって、 実装基板の反り自体 を低減することができ、 後工程 （例えば、 ソルダーレジスト形成工程、 半田層形 成工程、 電子部品などの実装工程など） においても、 実装基板の平坦性が保持さ れ、 実装部品の脱落などの不利益を生じることがない。 その結果、 実装基板の電 気接続性や信頼性が著しく低下することを軽減できる。 図面の簡単な説明

図 1 Aは、 本発明の多層プリント配線板におけるビア樽形状のバイァホールを 説明するための概略図、 図 1 Bは、 ビア樽形状のパイァホールを有するプリント 配線板の断面を示す S E M写真である。

図 2は、本発明の多層プリント酉己線板における多段スタックビアの基本形態の一 つを示す概略図である。

図 3 A~ 3 Bは、 多段スタックビアの変形例を示す概略図である。

図 4は、 本発明の多層プリン卜配線板における多段スタックビアの他の基本形 態を示す概略図である。

図 5 A〜5 Cは、 多段スタックビアを構成するバイァホールの平面的な配置パ ターンの一例 （正方格子状配列） を示す概略図である。

図 6は、 多段スタックビアを構成するバイァホールの平面的な配置パターンの 他の例 （三角格子状配列） を示す概略図である。

図 7は、 多段スタックビアを構成するパイァホールの平面的な配置パターンの さらに他の例 （直線状配列） を示す概略図である。

図 8 A ~ 8 Bは、 多段スタックビアを構成するバイァホールの平面的な配置パ ターンのさらに他の例 （集中配列、 分散配列） を示す概略図である。

図 9 A〜9 Eは、 本発明の実施例 1にかかる多層プリント配線板を製造するェ 程の一部を示す図である。

図 1 O A〜1 O Eは、 本発明の実施例 1にかかる多層プリン卜配線板を製造す る工程の一部を示す図である。 . 図 1 1は、 本発明の実施例 1にかかる多層プリント配線板を製造する工程の一 部を示す図である。

図 1 2 A〜1 2 Bは、 本発明の実施例 1にかかる多層プリント配線板を製造す る工程の一部を示す図である。 発明を実施するための最良の形態

本発明の多層プリント配線板は、導体層同士を電気的に接続するバイァホール が、 少なくともその一部において、 絶縁層の厚み方向に対してほぼ垂直な方向に 膨らみを有して形成されていることを特徴とする。

より具体的には、 導体回路を有する一の絶縁基板の両面に、 導体回路を有する 他の絶縁基板がそれぞれ少なくとも 1層積層され、 前記一の絶縁基板に設けた導 体回路と他の絶縁基板に設けた導体回路とが、 各絶縁基板に設けたバイァホール を介して電気的に接続されてなる多層プリント配線板において、 各バイァホール が、 少なくとも一部において、 絶縁基板の厚み方向に対してほぼ垂直な方向に膨 らみを有して形成されていることを特徴とする多層プリント配線板である。

本発明において用いられる絶縁層あるいは絶縁基板としては、 たとえば、 ガラ ス布エポキシ樹脂基材、 フエノール樹脂基材、 ガラス布ビスマレイミドトリアジ ン樹脂基材、 ガラス布ポリフヱニレンエーテル樹脂基材、 ァラミド不織布一ェポ キシ樹脂基材、 ァラミド不織布一ポリイミド樹脂基材などから選ばれる硬質な積 層基材が挙げられる。 このような絶縁樹脂からなる基板の厚みは、 1 0 0 ju m以 下であることが望ましい。 また、 絶縁樹脂からなる基板の厚みは、 5 0 m以下 であってもよい。

このような絶縁層あるいは絶縁基板の片面または両面に導体回路を形成した回 路基板を積層中心として、 その回路基板の表面に絶縁層と導体層とを交互に積層 することにより、 多層化したプリント配線板 （実装基板） が得られる。 また、 こ のような実装基板におけるすべて絶縁層あるいは絶縁基板の厚みを 1 0 0 / m以 下にすることによって、 多層化した実装基板自体の厚みを薄くすることができる 力、らである。

また、 本発明において、 絶縁基板に設けられる.導体回路と、 第 1および第 2の ビア群をそれぞれ構成するバイァホール （多段スタックドビア） が共に、 めっき 処理を用いて形成されることが望ましい。 その理由は、 第 1のビア群または第 2, のビア群をそれぞれ構成するバイァホールと、 そのバイァホールの上面および下 面でそれぞれ接触する導体回路との接続部分が、 同一のめっき処理によるめつき 膜から形成されると、 剥れが生じにくいし、 側面から外部応力を受けてもズレが 生じることがないので、 導体回路や絶縁層でクラック等が発生しにくいためであ る。

前記/ ィァホール形成に用いられるめっき膜は、 電解めつきあるいは無電解め つき処理によって形成されることが望ましい。めっきに用いられる金属としては、 銅、 ニッケル、 鉄、 コバルトなどの金属単体であってもよく、 これらの金属を主 とする合金であってもよい。 本発明におけるバイァホールは、 図 1 A ~ 1 Bに示すように、 絶縁層の厚み方 向にほぼ垂直な方向に膨らみを有して形成されている、 即ち、 バイァホール上面 または底面での直径よリも、 上面と底面の間の部分の直径の方が大きいような、 いわゆる、 ビア樽形に形成されることが望ましい。 このようなビア樽形状におい ては、 バイァホールの上面または底面では、 直径が最も小さく、 バイァホールの 少なくとも一部、 例えば、 上面と底面のちょうど中間部分において、 直径が最も 大きくなるような膨らみが形成される。

このような膨らみは、上面または底面における開口径（最小径）の 1 . 1 ~ 1 . 5倍の直径を有して形成される、 即ち、 上面または底面における直径を Dとした 場合に、 膨らみが最大となる箇所の直径が、 1 . 1 D ~ 1 . 5 Dとなるような形 状であることが望ましい。

その理由は、 膨らみが最大となる箇所の直径が 1 . 1 D未満では、 ビア樽形状 とはならず、 その効果が発揮できないからである。 一方、 膨らみが最大となる箇 所の直径が 1 . 5 Dを超えると、 バイァホール形成用開口内にめっき等の導電性 材料が十 ^3、に充填されにくいし、 隣接するバイァホール間の層間絶縁層で絶縁ギ ャップを確保することが難しくなることがあリ、 その結果、 接続性や信頼性を低 下させてしまうからである。

本発明におけるバイァホールの上面側の直径は、 5 0 ~ 2 5 0 j! mの範囲であ ることが望ましい。 上面側の直径が 5 0 m未満であると、 ビア内に導体層を形 成し難くなるからであり、 2 5 0 ;u mを越えると、 本願発明でのビア形状 （絶縁 層の厚み方向に対してほぼ垂直な方向に膨らみを有する形状） において、 導体層 の形成が損なわれやすくなるのと、 隣り合うビアとのギヤップを確保し難くなる ことがあるからである。

また、底面側のビア径（以下、 「ビア底径」 という）は、 少なくとも直径で 1 0 jt mあればよい。 その理由としては、 ビア形成はめつき処理によって形成される ので、そのめつき膜の形成には、ビア底径が少なくとも 1 0 w m程度 ί2、要であり、 それによつて上層の導体層 （上層の導体回路およびピア） と下層の導体回路との 接続を行うことができるのである。

本発明における多段スタックビアでは、 より外側にあるバイァホール （上層の バイァホール） の底面と、 より内側にあるパイァホール （下層のバイァホール） の底面とが同一位置で重なるように形成することが好ましい。 即ち、 図 2に示す ように、 第 1 ビア群または第 2ビア群をそれぞれ構成する複数のバイァホールに おいて、 各バイァホール同士がほぼ同一の直線上にあるように形成することがで さる。

また、 上層のバイァホールの底面と下層のバイァホールの底面とが、 その一部 においてでも重なりがあれば、 信頼性ゃ耐落下性を低下させにくくするといぅビ ァ樽形状付与による機能機能を果たすことができるので、 第 1ビア群または第 2 ビア群をそれぞれ構成する複数のバイァホールにおいて、 各パイァホール同士が 互いに絶縁層の厚み方向にほぼ垂直な方向にシフトされた位置に、 かつそれらの バイァホールの底面が、 絶縁基板の厚み方向において少なくとも一部で重なるよ うな位置に積層することができる。

例えば、 図 3 Aに示すように、 第 1ビア群または第 2ビア群をそれぞれ構成す る複数のバイァホールを、バイァホール径の約 1 / 2だけ互いにシフ卜した位置に 積層することができる。 また、 図 3 Bに示すように、 第 1 ビア群または第 2ビア 群をそれぞれ構成する複数のバイァホールを、 ほぼバイァホール径だけ互いにシ フ卜した位 Sに積層することもできる。

このようなビア樽形状 （絶縁層の厚み方向に対してほぼ垂直な方向に膨らみを 有する形状） 付与による機能は、 通常のプリント配線板として用いる場合にも、 十分に効果を発揮することができる。

また、 本発明における多段スタックピアを構成する第 1のビア群または第 2の ビア群は、 少なくとも 2層以上の絶縁基板を設け、 それらの絶縁基板に設けたバ ィァホールを積層させることにより形成されることが好ましい。 即ち、 3層、 4 層、 あるいはそれ以上のバイァホールを積層させて第 1のビア群または第 2のビ ァ群を構成してもよい。

それぞれのスタックビア、 即ち、 第 1のビア群および第 2のビア群は、 同一の 積層数（例えば、第 1のビア群： 3層、第 2のビア群： 3層）であってもよいし、 異なる積層数 （例えば、 第 1のビア群： 2層、 第 2のビア群： 3層） であっても よい。 基本的には、 多段スタックビアを構成する第 1のビア群と第 2のビア群と を対向する位置関係に形成させることにより、 実装基板の電気接続性や信頼性を 著しく低下させることがないという効果を奏することができる。

本発明における多段スタックビアは、 電気的な接続を有している導体層であつ てもよいが、 電気的な接続がない導体層、 いわゆるダミーの導体層であってもよ し、。 多段スタックビアがダミーの導体層から形成される場合には、 ダミー以外の 導体層 （ダミー導体層の周辺に存在する導体層や対向する多段スタックビアなど で電気的な接続を有する導体層を指す） の信頼性ゃ耐落下性が低下することがな く、 しかも実装基板の反りを低減できるので、 実装基板の平坦性を確保すること ができる。

また、 本発明における多段スタックビアを構成する第 1のビア群および第 2の ビア群は、図 2に示すように、各絶縁基板の導体回路が形成されている領域内で、 ほぼ同一位置 （同一直線上にある） に配置されるか、 あるいは、 図 3 Aまたは図

3 Bに示すように、 互いにシフトされた 置関係を保った状態 （分散状態） に配 置されることが望ましい。

たとえば、 絶縁基板の全領域に亘つて第 1のビア群およびまたは第 2のビア群 を、 均等に分散配列させることにより、 外部応力による反りに対する耐性を向上 させることができる。

また、 外部応力による反りの影響を最も受けやすい、 主に絶縁基板の中央部分 に第 1のビア群およびまたは第 2のビア群を、 集中的に配列させることにより、 外部応力による反りに対する耐性を向上させることができる。

また、 絶縁基板の中央部には配列させないで、 主に絶縁基板の中央部を囲んだ 周辺部に第 1のビア群およびまたは第 2のビア群を配列させることもできる。 こ のような配列によリ基板の反リに対する耐性を向上させて、 実装基板の平坦性を 確保し、 外部応力に対する耐性を持たせることができる。

さらに、 主に絶縁基板の中央部分においては、 第 1のビア群および第 2のビア 群を対向配置させ、 周辺部においては、 第 1のビア群および第 2のビア群を互い にシフ卜させた状態で配置することもできる。

前記多段スタックビアの平面的な配置パターンとしては、 上述したパターン以 外には、正方格子状（図 5 A〜5 C参照)、三角格子状（図 6参照)、一直線状（図 7参照） などの種々のパターンが挙げられる。

前記正方格子状配置の場合には、 例えば、 図 5 Aに示されたような仮想の正方 マトリックス状に規則性を持って、 第 1のビア群と第 2のビア群を配置させてた リ、図 5 Bに示されたような仮想のマトリックス状に第 1のビア群を配置させて、 そのマトリックスの中間部部分に対向する第 2のビア群を配置させたり、 図 5 C に示されたような千鳥状の仮想のマトリックス状 ίこ規則性を持って、 第 1のビア 群と第 2のビア群を配置させることなどが挙げられる。

また、 前記三角格子状配置の場合には、 例えば、 図 6に示れたような仮想の三 角形状に第 1のビア群を配置させて、 三角形の中心部分付近もしくは重心に対向 する第 2のビア群を配置させるなどが挙げられる。

また、 前記一直線状の配置の場合には、 例えば、 図 7に示されたような仮想の 一直線状に少なくとも 2つの第 1のビア群を配置させて、 その直線の中心部分付 近に対向する第 2のビア群を配置させるなどが挙げられる。

また、 これらのパターンの 2種類以上を組み合わせたパターンにより多段スタ ックビアを構成することもできる。

さらに、 本発明における多段スタックビアの他の配置パターンとしては、 例え ば、 第 1のビア群が形成されていない領域に第 2のビア群を対向配置させること もできる。 例えば、 第 1のビア群を平面的にはマトリックス状に配置させ、 第 2 のビア IIを第 1のビア群が形成されない領域にマ卜リックス状に配置させる、 あ るいは、 第 1のビア群を主として基板中央部に配置させ、 第 2のビア群を基板周 辺部に配置させる等のパターンが挙げられる （図 8 Α参照)。

なお、 図 5〜図 8においては、 第 1のビア群は O印で示され、 第 2のビア群は X印で示されるが、 このような配置と逆の配置であってもよい。 ビア径の大きさ は、 第 1のビア群と第 2のビア群で同じであってもよいし、 それぞれ異なった径 であってもよい。

以下、 本発明にかかる多層プリント配線板を製造する方法の一例について、 具 体的に説明する。

( 1 ) 本発明にかかる多層プリント配線板を製造するに当たって、 それを構成す る基本単位としての回路基板は、 絶縁性基材の片面もしくは両面に銅箔が貼付け られたものを出発材料として用いることができる。

この絶縁性基材は、 たとえば、 ガラス布エポキシ樹脂基材、 ガラス布ビスマレ イミドトリアジン樹脂基材、 ガラス布ポリフエ二レンエーテル樹脂基材、 ァラミ ド不織布一エポキシ樹脂基材、 ァラミド不織布—ポリイミド樹脂基材から選ばれ る硬質な積層基材が使用され、特に、ガラス布エポキシ樹脂基材が最も好ましい。 前記絶縁性基材の厚さは、 1 0 O m以下であることが望ましく、 さらに、 3 0 ~ 7 O mの範囲であることがより望ましい。 その理由は、 1 0 0 ju mを越 える厚さでは、 多層化した際に、 基板自体の厚みが大きくなリ、 筐体に収まるこ とができないという懸念があるからである。

前記回路基板にレーザを用いてバイァホール形成用開口を形成させるには、 レ 一ザ照射により銅箔と絶縁基材を同時に穿孔するダイレクトレーザ法と、 銅箔の バイァホールに該当する銅箔部分をエッチングにより除去した後、 レーザ照射に より絶縁基材に穿孔するコンフォーマル法があるが、 本発明ではそのどちらを用 いてもよい。

前記絶縁性基材に貼付された銅箔の厚さは、 5 ~ 2 0 ji _mが望ましい。

その理由は、 銅箔の厚さが 5 m未満では、 後述するようなレーザ加工を用い て、 絶縁性基材にバイァホール形成用開口を形成する際に、 バイァホール位置に 対応する銅箔の端面部分が変形することがあるため、 所定形状の導体回路を形成 することが難しいからである。 また、 エッチングにより微細な線幅の導体回路パ ターンを形成し難いからである。 一方、 銅箔の厚さが 2 O jU m超では、 エツチン グにより、 微細な線幅の導体回路パターンを形成し難いからである。

この銅箔は 、一フェッチングによってその厚みを調整してもよい。この場合、 銅箔の厚みは、 上記数値よりも大きいものを用い、 エッチング後の銅箔の厚みが 上記範囲となるように調整する。

また、 回路基板として両面銅張積層板を用いる場合は、 銅箔厚みが上記範囲内 であるが、 両面でその厚みが異なっていてもよい。 それにより、 強度を確保した リして後工程を阻害しないようにすることができる。

前記絶縁性基材および銅箔としては、 特に、 エポキシ樹脂をガラスクロスに含 浸させて Bステージとしたプリプレダと、 銅箔とを積層して加熱プレスすること によリ得られる片面もしくは両面銅張積層板を用いることが好ましい。

その理由は、 銅箔がエッチングされた後の製造工程中で、 配線パターンやバイ ァホールの位置がずれることがなく、 位置精度に優れるからである。

( 2 )次に、レーザ加工によって絶縁性基材にバイァホール形成用開口を設ける。 回路基板の形成に片面銅張積層板を用いる場合には、 銅箔が貼付けられた側と 反対側の絶縁性基材表面に炭酸ガスレーザ照射を行って、絶縁性基材を貫通して、 銅箔 （あるいは導体回路パターン） に達する開口を形成する。

回路基板の形成に両面銅張積層板を用いる場合には、 銅箔が貼付けられた絶縁 性基材の片方の表面に炭酸ガスレーザ照射を行って、 銅箔と絶縁性基材の両方を 貫通して、絶縁性基材の他方の表面に貼付した銅箔（あるいは導体回路パターン） に達する開口を形成する、あるいは、絶縁性基材に貼付された片方の銅箔表面に、 バイァホール径よりもやや小さな径の孔をエッチングにより形成した後、 その孔 を照射マークとして炭酸ガスレーザ照射を行って、 絶縁性基材を貫通して、 絶縁 性基材の他方の表面に貼付した銅箔 （あるいは導体回路パターン） に達する開口 を形成する。

このようなレーザ加工は、 パルス発振型炭酸ガスレーザ加工装置によって行わ れ、 その加工条件は、 バイァホール形成用開口の側壁が絶縁層の厚み方向に対し てほぼ垂直な方向に膨らみ、 その膨らみが最大となるような中央部での直径が、 バイァホール形成用開口の直径 （最小開口径） の 1 1 0 ~ 1 5 0 %となるように 決められる。

たとえば、 パルスエネルギーが 0. 5〜1 O O m J、 パルス幅が 1〜1 0 0〃 s、 パルス間隔が 0. 5 m s以上、 周波数 2 0 0 0 ~ 3 0 0 O Hz、 ショット数が 2 ~ 1 0の範囲内とすることによって、 開口側壁の膨らみ量を調整することがで きる。

そして、前記加工条件のもとで形成され得るバイァホール形成用開口の口径は、 5 0〜2 5 0 ju mであることが望ましい。 その範囲内では、 開口側壁の膨らみを 確実に形成することができると共に、 配線の高密度化を達成することができるか らである。

( 3 ) 前記 （2 ) の工程で形成された開口の側壁および底壁に残留する樹脂残滓 を除去するためのデスミァ処理を行う。

このデスミア処理は、 酸あるいは酸化剤 （例えば、 クロム酸、 過マンガン酸） の薬液処理等の湿式処理や酸素プラズマ放電処理、 コロナ放電処理、 紫外線レー ザ処理またはエキシマレーザ処理等の乾式処理によって行われる。

これらのデスミァ処理方法からいずれの方法を選択するかは、絶縁基材の種類、 厚み、 バイァホールの開口径、 レーザ照射条件などに応じて、 残留が予想される スミア量を考慮して選ばれる。

このとき、レーザ加工終了時からデスミァ処理開始までのタクト時間を短く（例 えば、 レーザ加工から 1時間以内で行う等） することによって、 あるいはデスミ ァ処理を変えること等により、 本発明におけるビア形状 （絶縁層の厚み方向に対 してほぼ垂直な方向に膨らみを有する形状） を確実に形成することができる。

( 4 ) 次に、 デスミア処理した基板の銅箔面に対して、 銅箔をめつきリードと する電解銅めつき処理を施して、 開口内に電解銅めつきを完全に充填してなるバ ィァホール （フィルドビア） を形成する。

なお、 場合によっては電解銅めつき処理の後、 基板のバイァホール開口の上部 に盛り上がった電解銅めつきを、 ベルトサンダー研磨、 バフ研磨、 エッチング等 によって除去して平坦化してもよい。

また、 無電解めつき処理を施した後、 電解銅めつき処理を施してもよい。 この 場合には、 無電解めつき膜は、 銅、 ニッケル、 銀等の金属を用いてもよい。

( 5 ) 次いで、 前記 （4 ) において基板上に形成された電解銅めつき膜上に、 ェ ツチングレジスト層を形成する。 エッチングレジスト層は、 レジスト液を塗布す る方法あるいは予めフィルム状にしたものを貼付する方法のいずれの方法でもよ し、。 このレジスト層上に予め回路が描画されたマスクを載置して、 露光、 現像処 理することによってエッチングレジスト層を形成し、 エッチングレジスト非形成 部分の金属層をエッチングして、 導体回路およびランドを含んだ導体回路パター ンを形成する。

このエッチング液としては、 硫酸一過酸化水素、 過硫酸塩、 塩化第二銅、 塩化 第二鉄の水溶液から選ばれる少なくとも 1種の水溶液が望ましい。

前記銅箔および電解銅めつき膜をエッチングして導体回路を形成する前処理と して、 ファインパターンを形成しやすくするため、 あらかじめ、 電解銅めつき膜 の表面全面をエッチングすることによって厚さを調整してもよい。

導体回路の一部としてのランドは、 その内径がバイァホール口径とほぼ同様で あるか、 その外径をバイァホール径よりも大きくし、 ランド径を 7 5 ~ 3 5 O jU mの範囲に形成することが好ましい。 その理由は、 ランド径を前記範囲とするこ とにより、 ビアの位置がシフトしたとしても、 多段スタックビアとしての役目を 果たすことが出来るからである。 ― 前記（1 )〜（5 )の工程にしたがって作製された回路基板を積層中心として、 その片面または両面に、 絶縁樹脂層と銅箔とを積層させる。 これにより、 絶縁樹 脂層が 1層または 2層だけ多層化した基板となる。

そして、 前記 （2 ) ~ ( 5 ) と同様の工程により、 積層化した絶縁樹脂層に、 バイァホールおよび導体回路を形成させ、 さらに、 絶縁樹脂層と銅箔とを積層さ せて、 前記 （2 ) 〜 （5 ) と同様の工程を繰り返し行うことにより、 更に多層化 したプリン卜配線板を得ることができる。

前述した方法は、 絶縁樹脂層の積層を逐次積層することにより絶縁樹脂層の多 層化が行われるが、 必要に応じて、 絶縁樹脂層の積層を、 絶縁樹脂層が 1単位の 回路基板を 2層以上に積層し、 一括で加熱圧着して多層プリン卜配線板として形 成してもよい。

このような工程により形成した多層プリン卜配線板においそは、 積層される各 回路基板または各絶縁樹脂層に形成されるバイァホールは、 絶縁層の中間部分の 直径が、 絶縁層の上面に露出する部分の直径または絶縁層の下面に露出する部分 の直径よりも大きい、 ビア樽形に形成されている。 そして、 積層中心となる回路 基板を含んだ少なくとも 1層の絶縁樹脂層に形成されるバイァホールは、 第 1の ビア群を構成し、 第 1のビア群を構成する絶縁樹脂層に対向して配置、 積層され る少なくとも 1層の他の絶縁樹脂層に形成されたパイァホールは、 第 2のビア群 を構成している。 これらの第 1 ビア群および第 2ビア群により多段スタックドビ ァを構成する。

( 6 ) 次に、 最も外側の回路基板の表面にソルダ一レジスト層をそれぞれ形成 する。 この場合、 回路基板の外表面全体にソルダーレジスト組成物を塗布し、 そ の塗膜を乾燥した後、 この塗膜に、 半田パッドの開口部を描画したフォトマスク フイルムを載置して露光、 現像処理することにより、 導体回路のバイァホール直 上に位置する導電性パッド部分を露出させた半田パッド開口をそれぞれ形成する。 この場合、ソルダーレジスト層をドライフィルムかしたものを貼り付けて、露光- 現像もしくはレーザにより開口を形成させてもよい。

フォトマスクが形成されていない部分から露出した半田パッド上に、 ニッケル 一金などの耐食層を形成する。 このとき、 ニッケル層の厚みは、 1〜7 jti mが望 ましく、金層の厚みは 0. 0 1 ~ 0. 1 jt mが望ましい。これらの金属以外にも、 ニッケル一パラジウム一金、 金 （単層)、 銀 （単層） 等を形成してもよい。

前記耐食層を形成した後に、 マスク層を剥離する。 これにより、 耐食層を形成 された半田パッドと耐食層が形成されていない半田パッドとが混在するプリント 配線板となる。

( 7 ) 前記 （6 ) の工程で得られたソルダーレジストの開口からパイァホール 直上に露出した半田パッド部分に、 半田体を供給し、 この半田体の溶融■固化に よって半田バンプを形成し、 あるいは導電性ポールまたは導電性ピンを導電性接 着剤もしくは半田層を用いてパッド部に接合して、 多層回路基板が形成される。 前記半田体および半田層の供給方法としては、 半田転写法や印刷法を用いるこ とができる。

ここで、 半田転写法は、 プリプレグに半田箔を貼り合わせ、 この半田箔を開口 部分に相当する箇所のみを残してエッチングすることにより、 半田パターンを形 成して半田キャリアフィルムとし、 この半田キャリアフィルムを、 基板のソルダ —レジスト開口部分にフラックスを塗布した後、 半田パターンがパッドに接触す るように積層し、 これを加熱して転写する方法である。

一方、 印刷法は、 パッドに相当する箇所に開口を設けた印刷マスク （メタルマ スク） を基板に載置し、 半田ペーストを印刷して加熱処理する方法である。 この ような半田バンプを形成する半田としては、 S n ZA g半田、 S n / I n半田、 S n ZZ n半田、 S η ΖΒ ί半田などが使用でき、 それらの融点は、 積層される 各回路基板間を接続する導電性バンプの融点よリも低いことが望ましい。 (実施例 1 )

(1 ) まず、 多層プリント配線板を構成する一つの単位としての回路基板を製 作する。 この回路基板は積層されるべき複数の絶縁層のうち積層中心となるべき 基板であり、 エポキシ樹脂をガラスクロスに含浸させて Bステージとしたプリプ レグと銅箔とを積層して加熱プレスすることにより得られる両面銅張積層板 1 0 を出発材料として用いる （図 9 A参照)。

前記絶縁性基材 1 2の厚さは 60 m、 銅箔 1 4の厚さは 1 2jUmであった。 この積層板の銅箔を 1 2 j«mよりも厚いものを用いて、 エッチング処理により、 銅箔の厚みを 1 2 mに調整してもよい。

(2) 銅箔 1 4を有する両面回路基板 1 0に、 炭酸ガスレーザ照射を行って、 銅箔 1 4および絶縁性基材 1 2を貫通して、 反対面の銅箔に至るバイァホール形 成用開口 1 6を形成し、 そのレーザ加工後 1時間以内に、 レーザ加工により形成 した開口内を過マンガン酸の薬液処理によってデスミァ処理した （図 9 B参照）。 なお、 この実施例においては、 バイァホール形成用の開口 1 6の形成には、 曰 立ビア社製の高ピーク短パルス発振型炭酸ガスレーザ加工機を使用し、 厚みが 1 2 μ mの銅箔が貼付された厚み 60 μ mのガラス布エポキシ樹脂基材に対して、 以下のような加工条件にて銅箔上にダイレク卜にレーザビーム照射を行って、 7

の開口 1 6を 1 00穴 Ζ秒のスピードで形成した。

このような条件で形成した開口 1 6は、 開口内壁が絶縁層の厚み方向にほぼ垂 直な方向に膨れており、 最も膨れた中間部分の直径が、 絶縁層の上面に露出する 部分の直径または絶縁層の下面に露出する部分の直径の 1. 2倍であるようなビ ァ樽形状であった。

(レーザ加工条件)

パルスエネルギー： 0. 5~ 1 0 Om J

パルス幅： "！〜 1 00 j« s

パルス間隔 0. 5ms以上

ショッ卜数 2

発振周波数 2000〜3000 H z

デスミァ処理を終えたバイァホール形成用開口 1 6を設けた側の銅箔 1 4表面に、 以下のような条件で、 銅箔をめつきリードとする電解銅めつき処理を 施し、 電解銅めつき膜を形成した （図 9C参照)。

〔電解めつき液〕

硫酸： 2. 24 mo I Z I

硫酸銅： 0. 26 mo I / I

添加剤 A (反応促進剤）： 1 0. 0 m I / I

添加剤 B (反応抑制剤）： 1 0. 0 m I / I

〔電解めつき条件〕

電流密度： 1 AZdm²

時間： 65 分

温度： 22 ± 2 。G

添加剤 Aによリバィァホール形成用開口内の電解銅めつき膜の形成が促進され、 逆に添加剤 Bにより主として銅箔部分に付着されて、 電解銅めつき膜の形成が抑 制される。また、バイァホール形成用開口内が電解銅めつきで完全に充填されて、 銅箔 1 4とほぼ同一のレベルになると、 添加剤 Bが付着されるので、 銅箔部分と 同様に電解銅めつき膜の形成が抑制される。

これによリ、 開口 1 6内に電解銅めつきが充填されてなるバイァホール 20が 形成され、 そのバイァホール 20の表面と銅箔面とがほぼ同一レベルに形成され る。

また、 銅箔 1 4および電解銅めつき膜からなる導体層をエッチングによって、 厚みを調整してもよい。 必要に応じて、 サンダーベルト研磨およびバフ研磨の物 理的方法によつて導体層の厚みを調整してもよい。

(4) 前記 （3) の工程により得られた基板の両面に対して、 銅箔 1 4および 電解銅めつき膜からなる導体層上に、 感光性ドライフィルムからなるレジストを 1 5~2 O mの厚みに形成した。 このレジスト上にバイァホールのランドを含 んだ導体回路が描画されたマスクを載置して、 露光 '現像処理して、 エッチング レジスト層 22を形成した（図 9D参照)。そして、エッチングレジスト非形成部 から露出する銅箔 1 4および電解銅めつき膜に対して、 過酸化水素水 硫酸から なるエッチング液を用いたエッチング処理を施して、 溶解、 除去させた。 (5) その後、 エッチングレジスト層 22をアルカリ液を用いて剥離させ、 バイ ァホールランドを含む導体回路のパターン 24が形成される。 これにより、 基板 の表面と裏面の導体回路を電気的に接続するバイァホール 20が形成され、 その バイァホール 20と導体回路 24を形成する銅箔部分とが平坦化されてなる回路 基板が得られる （図 9E参照)。

(6) 前記 （1 ) 〜 （5) の工程を経て得られた回路基板の表面および裏面に 対して、 エポキシ樹脂をガラスクロスに含浸させて Bステージとした厚み 60 μ mのプリプレダと、 厚み 1 2 mの銅箔とを重ね合わせ、 これらを温度： 80〜

250°C、 圧力： 1. 0〜5. 0 k g f /cm²のプレス条件のもとで加熱プレ スすることによって、 回路基板上に、 厚み 6 OjUmの樹脂絶縁層 26および厚み 1 2 jt/mの導体層 28を積層した （図 1 OA参照)。

(7) 次いで、 前記 （2) の工程とほぼ同様に、 以下のような加工条件にて、 基 板の両面に対して炭酸ガスレーザ照射を行って、 樹脂絶縁層 26および導体層 2 8を貫通して下層の導体回路 24に達する 85 j«m0のバイアポ一ル形成用開口

30を 1ひ 0穴/秒のスピードで形成し、 その後、 レーザ加工によリ形成した開 口内を過マンガン酸の薬液処理によってデスミア処理した （図 1 OB参照）。 なお、 このような条件で形成した開口 30は、 開口内壁が絶縁層の厚み方向に ほぼ垂直な方向に膨れており、 最も膨れた中間部分の直径が、 絶縁層の上面に露 出する部分の直径または絶縁層の下面に露出する部分の直径の 1. 2倍であるよ うなビア樽形状であった。

(レーザ加工条件）

パルスエネルギー： 0. 5~100mJ

パルス幅： "！〜 1 00 jW s

パルス間隔： 0. 5ms以上

ショット数： 2

発振周波数： 2000〜 3000H z

(8) 前記 （3) の工程とほぼ同様にして、 デスミア処理を終えたパイァホー ル形成用開口側の導体層 28に、以下のような条件で電解銅めつき処理を施して、 電解銅めつき膜 32を形成した （図 1 OC参照)。 〔電解めつき液〕

硫酸： 2. 24 m o I /

硫酸銅： 0. 26 mo \ /

添加剤 A (反応促進剤) 1 0. 0 m I / I

添加剤 B (反応抑制剤) 1 0. 0 m I / I

〔電解めつき条件〕

電流密度： 1 A/ dm²

時間： 65 分

22土 2 °C

これにより、 開口 30内に電解銅めつき 32が充填されてなるバイァホール 3 4が形成され、 そのパイァホール 34の表面と銅箔面とがほぼ同一レベルに形成 される。

(9) 前記 （4) の工程とほぼ同様にして、 前記 （8) で得た電解銅めつき上 に、感光性ドライフィルムからなるレジス卜を 1 5~2 Ojumの厚みで形成した。 このレジスト上に導体回路、 バイァホール 34のランド等が描画されたマスクを 載置し、 基板の位置合わせを行い、 露光■現像処理を行うことによって、 エッチ ングレジスト層 36を形成した （図 10D参照）。

その後、 レジス卜非形成部に 過酸化水素水 Z硫酸からなるエッチング液を用 いたエッチング処理を施して、 非形成部に該当する銅めつき膜および銅箔を除去 した。 '

(1 0) 次いで、 エッチングレジス卜層 36をアルカリ液によって剥離して、 バ ィァホール 34およびそのランドを含む導体回路 38が形成される。これによリ、 基板の表裏を接続するパイァホール 34と導体回路 38をなす銅箔部分とが平坦 化された回路基板が得られる （図 1 O E参照)。

さらに、 前記 （6) 〜 （1 0) の工程を繰り返すことにより、 さらに 1層の樹 脂絶縁層 40が形成され、 その樹脂絶縁層 40に設けた開口内に電解銅めつきを 充填してバイァホール 42が形成されると共にバイァホールランドを含む導体回 路のパターン 44が形成される。 これによつて、 両面回路基板 1 0の両面に対し て、 それぞれ 2層の絶縁層および導体回路が形成されてなる多層化したプリン卜 配線板を得ることができる （図 1 1参照)。

すなわち、 絶縁層数が 5、 導体回路数が 6であるような多層プリント配線板が 形成され、 両面回路基板およびその上方に積層された 2層の絶縁層に形成された バイァホールは、 開口内壁が絶縁層の厚み方向にほぼ垂直な方向に膨れており、 最も膨れた中間部分の直径が、 絶縁層の上面に露出する部分の直径または絶縁層 の下面に露出する部分の直径の 1. 2倍であるようなピア樽形状の第 1のビア群 を構成し、 両面回路基板の下方に積層された 2層の絶縁層に形成されたバイァホ ールも、 第 1のビア群と同様のビア樽形状である第 2のビア群を構成し、 それら のビア群は互いに対向配置されると共に、 ほぼ同一直線上にあるように積層され た。

(1 1 ) 前記 （1 0) にて得た基板の最も外側に位置する 2つの絶縁層の表面 に、 ソルダーレジスト層 46を形成した。

まず、 厚みが 20~30 mであるフィルム化されたソルダーレジストを導体 回路 38が形成された絶縁層の表面に貼付した。 次いで、 70°Cで 20分間、 1 00°Cで 30分間の乾燥処理を行なった後、 クロム層によってソルダーレジス卜 開口部の円パターン （マスクパターン） が描画された厚さ 5mmのソーダライム ガラス基坂を.、 クロム層が形成された側をソルダーレジスト層 46に密着させて 1 000 m J / c m ²の紫外線で露光し、 DMTG現像処理した。

さらに、 1 20°0で1時間、 1 50°Cで 3時間の条件で加熱処理し、 パッド部 分に対応した開口 48 (開口径 200jWm) を有する厚み 20 mのソルダーレ ジスト層 46を形成した （図 1 2 A参照)。

多層プリント配線板の最も外側に位置する絶縁層の表面に、 ソルダーレジスト 層 46を形成する前に、 必要に応じて、 粗化層を設けることができる。

(1 2) 次に、 ソルダーレジス卜層 46を形成した基板を、 塩化ニッケル 30 g/1、 次亜リン酸ナトリウム 1 OgZl、 クェン酸ナトリウム 1 O g/1から なる p H = 5の無電解二ッケルめっき液に 20分間浸漬して、 開口部 48から露 出する導体回路 38の表面に厚さ 5 / mのニッケルめっき層を形成した。

さらに、 その基板を、 シアン化金カリウム 2 gノ" I、 塩化アンモニゥム 75 g Zl、 クェン酸ナトリウム 50 g/1、 次亜リン酸ナトリウム 1 0 g からな る無電解金めつき液に 9 3 °Cの条件で 2 3秒間浸漬して、 ニッケルめっき層上に 厚さ 0 . 0 3 / mの金めつき層を形成し、 ニッケルめっき層と金めつき層とから なる金属層に被覆されてなる導体パッド 5 0を形成した。

( 1 3 ) そして、 ソルダ一レジスト層 4 6上にメタルマスクを載置して、 融点 T2が約 1 8 3 °0の3门ノ 13半田もしくは3 11 八3 0 1_1からなる半田ぺ一 ス卜を印刷して、メタルマスクを取り外した後、 1 8 3 °Cでリフローすることによ リ、開口 4 8から露出する導体パッド 5 0上に半田層 5 2が形成されてなる多層 プリン卜配線板を形成した （図 1 2 B参照

次いで、 半田層 5 2が形成されていない領域には、 主として、 コンデンサ、 抵 抗等の電子部品を実装し、 半田層 5 2が形成されている領域には、 主として、 キ —パッド等の外部端子を実装することによって、多層プリント配線板を製造した。 (実施例 2 )

前記両面回路基板の表面および裏面にそれぞれ積層された絶縁層に形成された 第 1のビア群および第 2のビア群を構成する各バイァホールを、 図 3 Aに示すよ うに、互いにバイァホール径の約 1 / 2の距離だけシフ卜した位置に形成した以外 は、 実施例 1とほぼ同様にして、 多層プリント配線板を製造した。

(実施例 3 ) .

, 前記両面回路基板およびその上方に積層された絶縁層に形成された第 1のビア 群および両面回路基板の下方に積層された絶縁層に形成された第 2のビア群を構 成する各バイァホールを、 図 3 Bに示すように、 互いにほぼバイァホール径だけ シフトした位置に形成した以外は、 実施例 1とほぼ同様にして、 多層プリン卜配 線板を製造した。

(実施例 4 ) '

前記両面回路基板の上方に 2層の絶縁層を積層し、 両面回路基板の下方に 1層 の絶縁層を積層して、 絶縁層数が 4、 導体回路数が 5であるような多層プリント 配線板を形成した以外は、 実施例 1とほぼ同様にして、 多層プリント配線板を製 造した。

(実施例 5 )

前記両面回路基板の上方に 2層の絶縁層を積層し、 両面回路基板の下方に 1層 の絶縁層を積層して、 絶縁層数が 4、 導体回路数が 5であるような多層プリント 配線板を形成した以外は、 実施例 2とほぼ同様にして、 多層プリント配線板を製 造した。

(実施例 6 )

前記両面回路基板の上方に 2層の絶縁層を積層して、 両面回路基板の下方に 1 層の絶縁層を積層して、 絶縁層数が 4、 導体回路数が 5であるような多層プリン 卜配線板を形成した以外は、 実施例 3とほぼ同様にして、 多層プリン卜配線板を 製造した。

(実施例 7 )

前記両面回路基板およびその上方に積層された絶縁層に形成された第 1のビア 群を、 図 4に示すように、 両面回路基板の下方に積層された絶縁層に形成した第 ' 2のビア群に対して、 互いにほぼバイァホール径だけ水平方向にシフトした位置 関係で積層した以外は、 実施例 1とほぼ同様にして、 多層プリン卜配線板を製造 した。

(実施例 8 )

前記両面回路基板の上方に 2層の絶縁層を積層して、 両面回路基板の下方に 1 層の絶縁層を積層して、 絶縁層数が 4、 導体回路数が 5であるような多層プリン ト配線板を形成した以外は、 実施例 7とほぼ同様にして、 多層プリント配線板を - 製造した。

(実施例 9 )

前記第 1のピア群を形成するバイァホールを、 図 5 Aに示すように、 絶縁基板 上の仮想正方格子 （格子間隔： 1 O mm) の対向する 2つの頂点に位置し、 他方 のビア群 ¾形成するバイァホールを、 前記絶縁基板上の仮想正方格子の他の対向 する 2つの頂点に位置するように積層した以外は、 実施例 4とほぼ同様にして、 多層プリント配線板を製造した。

(実施例 1 0 )

前記第 1のビア群を形成するバイァホールを、 図 5 Bに示すように、 絶縁基板 上の仮想正方格子 （格子間隔： 1 O mm) の各頂点に位置し、 他方のビア群を形 成するパイァホールを、 前記仮想正方格子の中心に位置するように積層した以外 は、 実施例 4とほぼ同様にして、 多層プリント配線板を製造した。

(実施例 1 1 )

前記第 1のビア群を形成するバイァホールを、 図 6に示すように、 前記絶縁基 板上の仮想三角格子 （格子間隔： 20mm) の各頂点に位置し、 第 2のビア群を 形成するバイァホールを、 前記仮想三角格子の中心に位置して積層した以外は、 実施例 4とほぼ同様にして、 多層プリント配線板を製造した。

(実施例 1 2)

前記第 1のビア群を構成するバイァホールを、 図 8 Aに示すように、 前記絶縁 基板のほぼ中央部に位置して、 4 Ommx 4 Ommの領域内に集中的に配置し、 第 2のビア群を構成するバイァホールを、 前記中央部を囲んだ周辺領域 （40m mx 4 OmmC 中央領域の外側で、 70 mm x 1 00 mmの領域の内側） に配置 した以外は、 実施例 4とほぼ同様にして、 多層プリント配線板を製造した。

(比較例 1 )

第 1のピア群を構成するバイァホールを形成したが、 第 2のビア群を形成しな かったこと、 および、 ビア加工時のレーザ加工条件を下記に示した条件で行った 以外は、 実施例 1とほぼ同様にして、 多層プリント配線板を製造した。

(レーザ加:!条件）

パルスエネルギー： 0. 5~1 00m j

/^レス幅： 1〜"！ 00 s

パルス間隔： 0， 5ms以上

ショッ卜数： 1

発振周波数： 1 000H z

なお、 デスミア^：理は、 レーザ加工後、 2時間後に行った。

この比較例 1においては、 バイァホール形状には膨らみの形成が認められなか つた。

(比較例 2)

第 1のビア群および第 2のビア群を構成するバイァホールを形成しなかったこ と、 およびビア加工時のレーザ加工条件を下記に示した条件で行った以外は、 実 施例 1とほぼ同様にして、 多層プリント配線板を製造した。 (レーザ加工条件)

パルスエネルギ 0. 5〜 0 O m j

パルス幅： 0 0 U s

パルス間隔 0. 5 m s以上

ショット数

発振周波数 1 0 0 0 H z

なお、 デスミア処理は、 レーザ加工後、 2時間後に行った。

この比較例 2においては、 パイァホール形状には膨らみの形成が認められなか つた。 以上説明したような実施例"!〜 1 2および比較例"!〜 2にしたがって製造され た多層プリント配線板について、 A項目の評価試験を行い、 それぞれ製造された 多層プリント配線板を電子機器の筐体に収納した後、 B項目および C項目の評価 試験を行った。 それらの評価試験の結果は、 表 1に示す。 に 基概負荷試験

基板の一端を固定した水平状態から、 固定されていない他方を 3 c mほど持 上げて基板を反らした後、 水平状態に戻すという繰り返しを 3 0回行った。 その 後に、 多段ビアに該当する特定回路の導通試験を行い、 オープン （導体回路の断 線） を確認するために、 抵抗値の変化量を測定し、 抵抗変化率を算出して、 その 結果を表 1に示しえ::。

なお、抵抗変 率- ((基板負荷試験後の抵抗値一基板負荷試験前の抵抗値） / 基板負荷試験前の抵抗値） B. 信頼性試験

前記実施例 1〜 1 2および比較例 "！〜 2にしたがって製造した多層プリン卜配 線板の導通テストを行い、 それぞれランダムに良品を 1 0個ずつ取り出した。 そ の後、 ヒートサイクル条件下 （一 5 5 °C/3分 1 3 0 °CZ3分を 1サイクルと して、 サイクル数を 1 0 0 0回、 2 0 0 0回、 3 0 0 0回まで行い、 それぞれ 1 000回毎に、 2時間自然放置させた後に、 導通試験を行い、 オープン （導体回 路の断線）の有無を確認するために接続抵抗の変化量が 1 0% ((ヒートサイクル 後の接続抵抗値一初期値の接続抵抗値） Z初期値の接続抵抗値） を越えたものを 不良とみなして、 その不良とみなされた数を表 1に示した。 C. 落下試験

前記実施例 1 ~1 2および比較例 1 ~2にしたがって製造した多層プリント配 線板を筐体に収納し、 基板に実装された液晶表示部を下向きにした状態で筐体を 1 mの高さから自然落下させた。 その落下回数を 50回、 1 00回、 1 50回と 行い、 導体回路の導通を確認した。 この落下試験の結果を表 1に示した。

なお、接続抵抗値の変化量が 5%以内の場合には〇（Go o d)、接続抵抗値の 変化量が 1 0%以内の場合には△ (Av e r a g e), 接続抵抗値の変化量が 1 0%越えの場合には X (Po o r) で示した。

(表 1 )

(参考例）

評価項目 Aの結果のデータを元に、 バイァホールの膨らみの度合い （絶縁層の 開口径に対して、最大の膨らみの直径の比率）を 1 . 0倍、 1 . 1倍、 1 . 3倍、 1 . 5倍、 1 . 6倍、 1 . 8倍と、 計 6種類の異なるものを作製したとして、 シ ミュレートを行った。 これらの基板に対して、 各実施例と比較例で評価した項目 に と同様の基板負荷試験で 5 0回を行ったとして、 接続抵抗の変化量のシミュ レー卜を行い、 抵抗変化率どしての結果を、 表 2に示した。

(表 2 )

産業上の利用可能性

以上説明したように、 本発明にかかる多層プリント配線板によれば、 落下した 際の衝撃力等の外部応力を抑え、 絶縁層の反りを抑えることができるので、 導体 回路のクラックや断線等を防止して実装基板の信頼性ゃ耐落下性の低下を軽減す ることができる多層プリント配線板を提供することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 絶縁層と導体層とが交互に積層され、 導体層同士が絶縁層に設けたパイ ァホールを介して電気的に接続されてなる多層プリン卜配線板において、 前記バイァホールは、 少なくともその一部において、 絶縁層の厚み方向に対し てほぼ垂直な方向に膨らみを有して形成されていることを特徴とする多層プリン 卜配線板。

2 . 導体回路を有する一の絶縁基板の両面に、 導体回路を有する他の絶縁基 板がそれぞれ少なくとも 1層積層され、 前記一の絶縁基板に設けた導体回路と他 の絶縁基板に設けた導体回路とが、 各絶縁基板に設けたバイァホールを介して電 気的に接続されてなる多層プリン卜配線板において、

前記各バイァホールは、 少なくともその一部において、 絶縁基板の厚み方向に 対してほぼ垂直な方向に膨らみを有して形成されていることを特徵とする多層プ リント配線板。

3 . 前記絶縁層または絶縁基板の厚みは、 1 O O jt/ m以下であることを特徴 とする請求項 1または 2に記載の多層プリント配線板。

4.前記絶縁層または絶縁基板の厚みは、 5 0 / m以下であることを特徵とする 請求項 1または 2に記載の多層プリント配線板。 -

5 . 前記バイァホールは、多段スタックドビアの形態に積層されていることを 特徴とする請求項 1または 2に記載の多層プリン卜配線板。

6 . 前記バイァホールは、 前記一の絶縁基板の一方の表面に積層された絶縁 基板に設けたバイァホールからなる第 1のビア群と、 前記一の絶縁基板の他方の 表面に積層された絶縁基板に設けたバイァホールからなる第 2のビア群とから構 成され、 前記第 1のビア群は、 前記第 2のビア群に対向するような位置関係で積層され ていることを特徴とする請求項 2に記載の多層プリント配線板。

7 . 前記バイァホールは、 前記一の絶縁基板の一方の表面に積層された絶縁 基板に設けたバイァホールからなる第 1のビア群と、 前記一の絶縁基板の他方の 表面に積層された絶縁基板に設けたバイァホールからなる第 2のビア群とから構 成され、

前記第 1のビア群は、 前記第 2のビア群に対して絶縁基板の厚み方向にほぼ垂 直な方向にシフトされた位置関係で積層されていることを特徴とする請求項 2に 記載の多層プリント配線板。

8 . 前記第 1のビア群または前記第 2のビア群を形成する各バイァホールは、 互いにほぼ同一直線上に位置するように積層されていることを特徴とする請求項 6または 7に記載の多層プリント配線板。

9 . 前記第 1のビア群または前記第 2のビア群を形成する各バイァホールは、 互いに絶縁基板の厚み方向にほぼ垂直な方向にシフ卜された位置関係で積層され ていることを特徴とする請求項 6または 7に記載の多層プリント配線板。

1 0 . 前記第 1のビア群または第 2のビア群のいずれか一方のビア群を構成 するパイァホールは、 前記絶縁基板上の仮想正方格子の対向する 2つの頂点に位 置し、 他方のビア群を構成するバイァホールは、 前記絶縁基板上の仮想正方格子 の他の対向する 2つの頂点に位置するように構成されていることを特徴とする請 求項 7に記載の多層プリント配線板。

1 1 . 前記第 1のビア群または第 2のビア群のいずれか一方のビア群を構成 するバイァホールは、 前記絶縁基板上の仮想正方格子の各頂点に位置し、 他方の ビア群を構成するバイァホールは、 前記絶縁基板上の仮想正方格子の中心に位置 するように構成されていることを特徴とする請求項 7に記載の多層プリン卜配線 板。

1 2 . 前記第 1のビア群または第 2のビア群のいずれか一方のビア群を構成 するパイァホールは、 前記絶縁基板上の仮想三角格子の各頂点に位置し、 他方の ビア群を構成するバイァホールは、 前記絶縁基板上の仮想三角格子の中心に位置 して形成されていることを特徴とする請求項 7に記載の多層プリント配線板。

1 3 . 前記第 1のビア群または第 2のビア群のいずれか一方のビア群を構成 するバイァホールは、 前記絶縁基板の所定領域に集中配置され、 他方のビア群を 構成するパイァホールは、 絶縁基板の前記所定領域を囲んだ周辺領域に配置され ていることを特徴とする請求項 7に記載の多層プリント配線板。

1 4 . 前記各バイァホールは、 その膨らみが最大となる箇所の直径が絶縁基 板の上面または底面において露出する開口径の 1 . 1〜1 . 5倍となるようなビ ァ樽形状であることを特徴とする請求項 1または 2に記載の多層プリント配線板。

1 5 . 前記各バイァホールは、 絶縁基板に形成した開口内にめっきを充填し たものであることを特徴とする請求項 1または 2に記載の多層プリント配線板。

1 6 . 絶縁層と導体層とが交互に積層され、 導体層同士が絶縁層に設けたバ ィァホールを介して電気的に接続されてなる多層プリント配線板において、 前記絶縁層は、 少なくとも 3層であり、

前記バイァホールは、 第 1のビア群と第 2のビア群とからなリ、

前記第 1のビア群は、 絶縁層の厚み方向に対してほぼ垂直な方向に膨らみを有 し、 かつ 2段以上のスタックドビアからなるパイァホールから形成され、

前記第 2のビア群は、 絶縁層の厚み方向に対してほぼ垂直な方向に膨らみを有 するパイァホールから形成され、

前記第 1のビア群と第 2のピア群は、 向かい合った位置に配置されている多層プ リント配線板。

1 7. 前記絶縁層の厚みは、 1 00 m以下である請求項 1 6に記載の多層 プリント配線板。

1 8. 前記絶縁層の厚みは、 50jL/m以下である請求項 1 6に記載の多層プ リント配線板。