プリント配線板及びプリント配線板の製造方法
【課題】 定在波や反射が発生しないプリント配線板の製造方法を提案する。
【解決手段】 コア基板３０に外層スルーホール３６を形成し、外層スルーホール３６内に樹脂充填剤を充填して外層絶縁層４２を形成する。その後、外層スルーホール３６内に内層スルーホール６２を形成し、内層スルーホール６２内に樹脂充填剤を充填して内層絶縁層６４を形成している。外層スルーホール３６と内層スルーホール６２とを同軸構造とすることにより、インピーダンスを整合でき、定在波や反射の発生を防ぐことが可能となる。
【解決手段】 コア基板３０に外層スルーホール３６を形成し、外層スルーホール３６内に樹脂充填剤を充填して外層絶縁層４２を形成する。その後、外層スルーホール３６内に内層スルーホール６２を形成し、内層スルーホール６２内に樹脂充填剤を充填して内層絶縁層６４を形成している。外層スルーホール３６と内層スルーホール６２とを同軸構造とすることにより、インピーダンスを整合でき、定在波や反射の発生を防ぐことが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スルーホールを介して表裏が電気的接続をされたプリント配線板に関し、特に、樹脂絶縁層と導体回路層とを交互にビルドアップしてなる多層プリント配線板から成り、ＩＣチップなどの電子部品を載置するパッケージ基板に好適に用い得るプリント配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
信号の高周波化に伴って、プリント配線板の材料は、低誘電率、低誘電正接であることが求められるようになってきている。そのためプリント配線板の材料は、セラミックから樹脂へとその主流が移りつつある。
【０００３】
係るパッケージ基板を構成する樹脂製の多層プリント配線板は、コア基板に配線層と層間樹脂絶縁層とを交互に積層することにより構成され、コア基板に形成されるスルーホールにより、上層側と下層側との接続を取る。コア基板は、１mm程度の厚みを有し、層間樹脂絶縁層は数十μｍの厚みに形成される。
【０００４】
ＩＣチップの高周波化により、パッケージ基板は、信号線での定在波や反射の低減が求められている。このため、樹脂製の多層プリント配線板においても、セラミックの積層パッケージ基板と同様に、層間の配線をマイクロストリップライン構造及びストリップライン構造にして、配線のインピーダンスなどの電気特性を整合させることにより対応していた。
【０００５】
このストリップライン構造について、図２１を参照して説明する。図２１（Ａ）は、同一の層間樹脂絶縁層上に形成された信号線（Sig）と接地線（GND）と信号線（Sig）とを示し、図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）中のＢ−Ｂ断面を示している。ここで、信号線（Sig）と信号線（Sig）との間に接地線（GND）を配することで、ストリップライン構造とし、配線のインピーダンスなどの電気特性を整合させてある。同様に、図２１（Ｃ）は、３層の層間樹脂絶縁層上に配設された信号線（Sig）と接地線（GND）と信号線（Sig）とを示し、図２１（Ｄ）は、図２１（Ｃ）中のＤ−Ｄ断面を示している。ここで、信号線（Sig）と信号線（Sig）との間に接地線（GND）を配することで、ストリップライン構造とし、配線のインピーダンスなどの電気特性を整合させてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−００４０８０号公報
【特許文献２】特開平０７−２２１４６０号公報
【特許文献３】特開平０４−３２００８７号公報
【特許文献４】特開２０００−０４９４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような配線の取り回しを工夫するだけでは、高周波に対応できなくなった。この原因を本発明者が検討したところ、厚さ１mmのコア基板を貫通するスルーホールで、図２１を参照して上述したストリップライン構造を取ることができないため、定在波や反射が発生し、動作が不安定になり易いことが判明した。
【０００８】
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、その目的とするところは、スルーホールで定在波や反射が発生しないプリント配線板の製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１のプリント配線板の製造方法では、少なくとも以下（ａ）〜（ｅ）の工程を備えることを技術的特徴とする：
（ａ）コア基板に、外層スルーホール用貫通孔を形成する工程；
（ｂ）前記外層スルーホール用貫通孔に、無電解銅めっきを施し外層スルーホールを形成する工程；
（ｃ）前記外層スルーホール内に、樹脂充填剤を充填して絶縁層を形成する工程；
（ｄ）前記外層スルーホール内の絶縁層に、側壁が前記絶縁層になるように内層スルーホール用貫通孔をレーザにより形成する工程；
（ｅ）前記内層スルーホール用貫通孔に、内壁側から無電解銅めっき、電解銅めっきの順番でめっきを充填することで内層スルーホールを形成する工程。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、コア基板に外層スルーホールを形成し、外層スルーホール内に樹脂充填剤を充填して外層絶縁層を形成する。その後、外層スルーホール内に内層スルーホール用貫通孔を形成し、内層スルーホール用貫通孔に金属膜を施して内層スルーホールを形成している。外層スルーホールと内層スルーホールとを同軸構造とすることにより、スルーホールでの電気特性を整合することができ、定在波や反射の発生を防ぐことが可能となる。
【００１１】
請求項２の発明では、コア基板に外層スルーホールを形成し、外層スルーホール内に樹脂充填剤を充填して外層絶縁層を形成する。その後、外層スルーホール内に内層スルーホール用貫通孔を形成し、内層スルーホール用貫通孔に金属膜を施して内層スルーホールを形成し、内層スルーホール内に樹脂充填剤を充填して内層絶縁層を形成している。外層スルーホールと内層スルーホールとを同軸構造とすることにより、スルーホールでの電気特性を整合することができ、定在波や反射の発生を防ぐことが可能となる。
【００１２】
請求項３の発明では、外層スルーホール用貫通孔の開口径を、２００〜４００μｍとしている。特に望ましいのは、２５０〜３５０μｍである。径が２００μｍ未満では、樹脂充填層を２層以上で形成することができないし、その中に形成される導体回路と内層スルーホール内壁に形成された導体との絶縁性が保たれない。４００μｍを越えると、プリント配線板を高密度化し得なくなる。
【００１３】
請求項４の発明では、内層スルーホール用貫通孔の径を、７５〜２００μｍとしている。特に望ましいのは、１００〜１５０μｍである。７５μｍ未満では、導体層を形成することが困難になり、２００μｍを越えると、内層スルーホールと外層スルーホールとの絶縁性が保たれなくなる恐れがある。
【００１４】
請求項５の発明では、外層スルーホール及び内層スルーホールを、２以上に分割している。これにより、別々の信号線として使用することができるので、配線密度を上げることが可能となる。
【００１５】
次に、スルーホール内に絶縁層と複数の導体回路を形成した多層プリント配線板の製造工程について説明する。コア基板としては、ガラスエポキシ基板、ポリイミド基板、ＢＴ（ビスマレイミド−トリアジン）樹脂基板等の樹脂絶縁基板、セラミック基板、金属基板等を用いることができる。ドリル、あるいは炭酸レーザ等のレーザによってコア基板にスルーホール用貫通孔を形成させる。コア基板の厚みは、０．４〜１．２ｍｍであるのが望ましい。特に、０．６〜１．０mmであることが望ましい。その理由として、強度があり、スルーホールも加工し易いからである。ただし、樹脂絶縁基板は、融点が３００℃以下であるため、３５０℃以上の温度では、溶解、炭化してしまう。
【００１６】
このとき、スルーホール用貫通孔は、導通用スルーホール用貫通孔と同軸スルーホールの外層スルーホール用貫通孔の２種類が形成される。同軸スルーホールは、外層スルーホールと内層スルーホールから成る。なお、導通用スルーホール用貫通孔の開口径は、５０〜４００μｍで形成される。５０μｍ未満では、導体層を形成することが困難になり、４００μｍを越えると、実用的でなくなる。
【００１７】
次に、導通用スルーホール及び外層スルーホール内に樹脂充填剤を充填させる。場合によっては、導通用スルーホール及び外層スルーホール内に、粗化層を設ける。粗化層は、酸化−還元処理、無電解めっき、エッチング処理によって形成される。具体例を述べると、酸化−還元処理としては、酸化浴としてNaOH（10ｇ／Ｌ）、NaClＯ２ （40ｇ／Ｌ）、Na３PO４（６ｇ／Ｌ）、還元浴として、NaOH（10ｇ／Ｌ）、NaBH４ （６ｇ／Ｌ）を用いて行う。また、無電解銅めっきでは、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐからなる合金で形成する。エッチング処理としては、第二銅錯体と有機酸塩からなるエッチング液が用いられる。
【００１８】
次に、樹脂充填剤を硬化あるいは半硬化させることにより、導通用スルーホール内に樹脂絶縁層を、外層スルーホール内に外層樹脂絶縁層を形成する。その後、場合によっては、コア基板の平滑性を出すために、バフ、ベルトサンダー、ジェットスクラブなどの物理的研磨、あるいは酸や酸化剤などによって、スルーホールからはみ出した部分を化学的エッチングによって除去してもよい。
【００１９】
上述のコア基板に層間樹脂絶縁層（下層）を施す。導体回路には粗化層を形成させてもよい。層間樹脂絶縁層としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体あるいは、それらに感光性を有する基を置換した樹脂でもよい。具体例として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等のプリント配線板に使用されている樹脂がある。また、高周波領域において低誘電率である樹脂を用いてもよい。特に、１ＧＨｚにおける誘電率が３．０以下の樹脂であるポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレン系樹脂、フッ素樹脂などを用いるのがよい。層間樹脂絶縁層の形成には、塗布、あるいはＢステージ状のフィルムを加熱、加圧、もしくは加熱加圧によって貼り付けるのがよい。
【００２０】
次に、フォトおよびレーザにより層間樹脂絶縁層（下層）にバイアホールとなる開口を形成する。そして、外層スルーホール内に、ドリルおよびレーザで層間樹脂絶縁層（下層）を介して、外層樹脂絶縁層内に内層スルーホール用貫通孔を設ける。バイアホールとなる開口および内層スルーホール用貫通孔をレーザで形成する場合は、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＵＶレーザ、ＹＡＧレーザ等を用いることができる。その後、デスミアなどの化学エッチング処理やプラズマ、コロナ処理などのドライエッチング処理を行い、内層スルーホール用貫通孔の内壁にある樹脂のスミアを除去し、樹脂の残さを取り去ることによって金属層の形成を助長させる。
【００２１】
次に、層間樹脂絶縁層（下層）上、バイアホールとなる開口内および内層スルーホール用貫通孔の内壁にＣｕ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｗ、Ａｕ、Ａｇが少なくとも１種以上である金属層を１層以上設ける。その厚みは、０．１〜２μｍで形成されるのが望ましい。金属層は、めっき、スパッタあるいは、スパッタで形成させた上にめっきを形成させた２層構成でもよい。層間樹脂絶縁層（下層）の表層には粗化面を設けてもよい。酸や酸化剤などによって層間樹脂絶縁層（下層）の表層を化学的エッチングにより粗化面を設ける。酸としては、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸などが、また酸化剤としては、クロム酸、クロム酸塩、過マンガン酸塩などが、粗化面を形成させるのによい。その上に、前述の金属層を形成させる。そして、無電解めっきを行い、無電解めっき膜を金属層上に形成する。
【００２２】
層間樹脂絶縁層（下層）上、バイアホールとなる開口内および内層スルーホール用貫通孔に無電解めっきを施した基板に、感光性樹脂フィルム（ドライフィルム）をラミネ−トする。そして、この感光性樹脂フィルム上に、めっきレジストパタ−ンが描画されたフォトマスク（ガラス基板がよい）を密着させて載置し、露光し、現像処理する。それにより、めっきレジストパタ−ンを配設した非導体部分を形成することができる。
【００２３】
無電解めっき膜上の非導体部分以外に電解めっきを施し、無電解めっきの導体部分上とバイアホ−ルとなる開口、内層スルーホール用貫通孔に電解めっき膜を設ける。電解めっきとしては、電解銅めっきを用いることが望ましく、その厚みは、５〜２０μｍがよい。
【００２４】
次に、非導体回路部分のめっきレジストをアルカリ水溶液などで除去する。その後、さらに、硫酸と過酸化水素の混合液や過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、塩化第二鉄、塩化第二銅等のエッチング液にて非導体回路部分の金属層と無電解めっき膜を除去する。これにより層間樹脂絶縁層（下層）上に、無電解めっき膜と電解めっき膜の２層からなる導体回路とバイアホ−ルを得る。また内層スルーホール用貫通孔内には、金属層、無電解めっき膜、電解めっき膜の３層からなる内層スルーホールを得る。バイアホールは、平坦なフィールドビアを形成させてもよい。
【００２５】
次に、内層スルーホール内の隙間に樹脂充填剤を充填させて、内層樹脂絶縁層を形成する。充填には、前述のような方法で充填させてもよいが、さらに上層をフィルムからなる層間樹脂絶縁層（上層）を形成させる際、層間樹脂絶縁層（上層）と樹脂充填剤を同時に形成させてもよい。
【００２６】
それ以外の方法としては、前述の樹脂絶縁層上に無電解めっきを施した基板に、更に、電解めっき膜、無電解めっき膜、あるいは、それらの複合体めっき膜を積層させる。そのめっき膜を積層した基板に樹脂充填材を充填させる。その際、硬化あるいは半硬化してから研磨を行って、めっき膜層と樹脂充填材層とを平坦にさせてもよい。エッチングレジストを形成して、配線が描画されたマスクを載置して露光、現像を経て、レジストの配線層を形成させて、硫酸−過酸化水素水、塩化第二鉄や塩化第二銅、有機塩酸−第二銅錯体からなるエッチング液を用いて、めっき膜層を除去してレジストを剥離させることによって行ってもよい。エッチング液としては、上記以外にもプリント配線板の製造で使用されるものは全て用いることができる。
【００２７】
更に、該当のスルーホールを分割させることによって、形成する配線を分割させることも可能である。これにより、更に、多くの配線をコア基板に通すことができ、高密度化を達成できる。
【００２８】
上層に層間樹脂絶縁層（上層）を施して、導体回路とバイアホールを形成させることにより、多層プリント配線板が得られる。そして、表層にはソルダーレジスト層を形成する。ソルダーレジスト層の形成には、塗布あるいはフィルムを加熱、加圧、あるいは加熱加圧によって貼り付けるのがよい。ソルダーレジスト層は、フォトおよびレーザにより半田パッドを設けて、半田パッドから露出した部分に、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕなどの耐食金属層を形成させる。レーザで半田パッドを形成する場合は、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＵＶレーザ、ＹＡＧレーザ等が用いることができる。ＩＣチップ接続の半田バンプが形成させる半田パッドは、開口径１００〜２００μｍで開口させて、外部端子接続のためＢＧＡ／ＰＧＡを配設させる半田パッド部分は開口径３００〜６５０μｍで開口させる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板の製造工程図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板の製造工程図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板の製造工程図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板の製造工程図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板の製造工程図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板の断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板にＩＣチップを搭載し、ドータボードに取り付けた状態を示す断面図である。
【図８】図７中のスルーホールの構成を拡大して示す説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態の改変例に係るパッケージ基板の断面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第２実施形態に係るパッケージ基板の製造工程図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るパッケージ基板の断面図である。
【図１２】図１１中のスルーホールの構成を拡大して示す説明図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るパッケージ基板の断面図である。
【図１４】図１３中のスルーホールの構成を拡大して示す説明図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係るパッケージ基板の断面図である。
【図１６】図１５中のスルーホールの構成を拡大して示す説明図である。
【図１７】（Ａ）は、図１５中のＡ−Ａ断面の同軸スルーホールを示す説明図である。（Ｂ）は、同軸スルーホールを斜視図的に示した説明図である。
【図１８】（Ａ）は、第５実施形態に係るプリント配線板のスルーホールを示す説明図である。（Ｂ）は、図１８（Ｂ）のスルーホールを斜視図的に示した説明図である。
【図１９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第６実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図２０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第６実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図２１】（Ａ）は、同一平面上に配設された信号線のストリップライン構造の説明図であり、（Ｂ）は、図２１（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示す説明図であり、（Ｃ）は、層間に配設された信号線のストリップライン構造の説明図であり、（Ｄ）は、図２１（Ｃ）のＤ−Ｄ断面を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。
先ず、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板として用いられるプリント配線板の構成について、図７及び図８を参照にして説明する。図７は、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板１０の断面図を示している。図８は、図７中のスルーホールを拡大して示す説明図である。
【００３１】
パッケージ基板１０は、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。ビルドアップ配線層８０Ａ、８０Ｂは、導体回路５８及びバイアホール６０の形成された層間樹脂絶縁層４４と、導体回路１５８及びバイアホール１６０の形成された層間樹脂絶縁層１４４とからなる。ビルドアップ配線層８０Ａとビルドアップ配線層８０Ｂとは、コア基板３０に形成された信号線として用いられる同軸スルーホール６６と、主としてアース線・電源線として用いられる導通用スルーホール３４とを介して接続されている。層間樹脂絶縁層１４４の上にはソルダーレジスト層７０が形成されており、ソルダーレジスト７０の開口部７１を介して、導体回路１５８及びバイアホール１６０に半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄが形成されている。上面の半田バンプ７６Ｕは、ＩＣチップ９０のパッド９２に接続されている。一方、下面の半田バンプ７６Ｄは、ドータボード９４のパッド９６に接続されている。
【００３２】
図８に示すように、同軸スルーホール６６は、外層スルーホール３６及び内層スルーホール６２から成る。外層スルーホール３６及び内層スルーホール６２は、それぞれビルドアップ配線層８０Ａとビルドアップ配線層８０Ｂとを接続している。外層スルーホール３６は、コア基板３０の貫通孔３３の壁面に金属膜３８が形成されて成る。そして、外層スルーホール３６の内側には、外層樹脂絶縁層４２が形成されている。外層樹脂絶縁層４２の内側には、内層スルーホール６２が形成されている。
【００３３】
内層スルーホール６２は、金属層５０、無電解めっき膜５２、電解めっき膜５６の３層からなる。あるいは、各２層で形成されてもよい。また、内層スルーホール６２の内側には、内層樹脂絶縁層６４が形成されている。信号線として用いられるスルーホール６６を外層スルーホール３６と内層スルーホール６２とを同軸構造とすることにより、スルーホール６６内での定在波や反射の発生を防ぐことが可能となる。
【００３４】
引き続き、第１実施形態に係る上記パッケージ基板１０の製造方法について説明する。ここでは、先ず、該パッケージ基板の製造方法に用いるＡ．樹脂充填剤の組成について説明する。
【００３５】
Ａ．樹脂充填剤の調製
〔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。
【００３６】
次に、第１実施形態に係るパッケージ基板１０の製造方法について図１〜図７を参照にして説明する。
【００３７】
パッケージ基板の製造
（１）厚さ０．８mm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１２μｍの銅箔３１がラミネートされている銅張積層板３０Ａを出発材料とする（図１（Ａ））。まず、この銅張積層板３０Ａをドリルで削孔し、直径３５０μｍの導通用スルーホール貫通孔３２と直径３５０μｍの外層スルーホール用貫通孔３３を形成する（図１（Ｂ））。外層スルーホール用貫通孔３３の開口径は、２００〜４００μｍで形成するのがよい。特に望ましいのは、２５０〜３５０μｍである。また、導通用スルーホール用貫通孔３２の開口径は、５０〜４００μｍで形成するのがよい。
【００３８】
（２）続いて、基板３０に無電解銅めっき処理を施し、導通用スルーホール３４及び外層スルーホール３６を形成する（図１（Ｃ））。さらに、銅箔３１を常法に従いパターン上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（金属膜）３８を形成する（図１（Ｄ））。
【００３９】
（３）内層銅パターン（金属膜）３８および導通用スルーホール３４、外層スルーホール３６を形成した基板３０を水洗いし、乾燥させる。その後、酸化浴（黒化浴）として、NaOH（10ｇ／ｌ），NaClO２ （40ｇ／ｌ），Na３PO４（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（金属膜）３８および導通用スルーホール３４、外層スルーホール３６の表面に粗化層３４α、３６α、３８αを設ける。実施形態中では粗化層を設けたが、樹脂の密着が確保できれば粗化層を設ける必要はない（図１（Ｅ））。
【００４０】
（４）導通用スルーホール３４及び外層スルーホール３６に、上記Ａで調整した樹脂充填剤３９を印刷で充填させる（図２（Ａ））。
【００４１】
（５）上記（４）の処理を終えた基板３０の片面をベルト研磨紙（三共理化学社製）を用いたベルトサンダー研磨により、下層導体回路（内層銅パターン）３８の表面や導通用スルーホール３４、外層スルーホール３６のランド３４ａ、３６ａ表面に樹脂充填剤３９が残らないように研磨し、次いで、上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う。このような一連の工程を基板の他方の面についても同様に行う。そして、充填した樹脂充填剤３９を加熱硬化させて、導通用スルーホール３４内に樹脂絶縁層４０を、外層スルーホール３６内に外層樹脂絶縁層４２を形成する（図２（Ｂ））。
【００４２】
（６）次に、上記（５）の処理を終えた基板３０の両面に、上記（３）と同様に一旦平坦化された下層導体回路３８の表面と導通用スルーホール３４及び外層スルーホール３６のランド３４ａ、３６ａ表面とを酸化−還元処理を施すことにより、下層導体回路３８の表面及びランド３４ａ、３６ａ表面に粗化面３４β、３６β、３８βを形成する（図２（Ｃ））。
【００４３】
（７）上記（６）工程を終えた基板３０の両面に、厚さ５０μｍの熱硬化型ポリオレフィン系樹脂シートを温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ２で真空圧着ラミネートし、ポリオレフィン系樹脂からなる層間樹脂絶縁層４４を設ける（図２（Ｄ））。層間樹脂絶縁層としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂からなる樹脂あるいは、それらに感光性を有する基を置換した樹脂でもよい。具体例として、エポキシ樹脂、ポリフェノール樹脂、ポリイミド樹脂等のプリント配線板に使用されている樹脂がある。また、高周波領域において低誘電率である樹脂を用いてもよい。樹脂の真空圧着時の真空度は、１０ｍｍＨｇである。
【００４４】
（８）次に、層間樹脂絶縁層４４にバイアホールとなる開口４６を形成する（図３（Ａ））。ここでは、炭酸（ＣＯ２）ガスレーザにて、ビーム径５ｍｍ、パルス幅１５μ秒、マスクの穴径０．８ｍｍ、１ショットの条件でポリオレフィン系樹脂、あるいはエポキシ系樹脂からなる層間樹脂絶縁層４４に直径８０μｍのバイアホール用開口４６を設ける。
【００４５】
その後、外層スルーホール３６に、内層スルーホール用貫通孔４８をドリル又はレーザ等によって形成する（図３（Ｂ））。レーザの場合、炭酸（ＣＯ２）ガスレーザにて、ビーム径５ｍｍ、シングルモード、パルス幅６０μ秒で、コア基板の外層スルーホール３６の外層樹脂絶縁層４２及び層間樹脂絶縁層４４を貫通する内層スルーホール用貫通孔４８を形成する。必要に応じて、内層スルーホール用貫通孔４８内のスミアを過マンガン酸などのウェットプロセスあるいはプラズマ、コロナ処理などのドライエッチング処理で除去する。また、内層スルーホール用貫通孔４８の径は、７５〜２００μｍで形成されるのがよい。特に望ましいのは、１００〜１５０μｍである。
【００４６】
（９）層間樹脂絶縁層４４にバイアホールとなる開口４６を設けた基板３０にプラズマ処理を行い、層間樹脂絶縁層４４の表層を粗化し、粗化層４４αを形成する（図３（Ｃ））。この際、不活性ガスとしてアルゴンガスを使用し、電力２００Ｗ、ガス圧０．６Ｐａ、温度７０℃の条件で（プラズマ装置日本真空技術株式会社製 ＳＶ−４５４０）、２分間プラズマ処理を実施する。
【００４７】
（１０）層間樹脂絶縁層４４の表層および内層スルーホール用貫通孔４８にスパッタリングでＣｕ（Ｎｉ、Ｐ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｗ）の合金をターゲットした金属層５０を形成する（図３（Ｄ））。形成条件として、気圧０．６Ｐａ、温度８０℃、電力２００Ｗ、時間５分（プラズマ装置日本真空技術株式会社製 ＳＶ−４５４０）で実施する。これにより、層間樹脂絶縁層４４の表層と内層スルーホール用貫通孔４８に合金層を形成させることができる。このときの金属層５０の厚みは、０．２μｍである。金属層５０の厚みとしては、０．１〜２μｍがよい。スパッタ以外には、蒸着、スパッタなどを行わないで、めっき層を形成させてもよい。あるいは、これらの複合体でもよい。
【００４８】
めっきの一例を説明する。基板３０をコンディショニングし、アルカリ触媒液中で触媒付与を５分間行う。基板３０を活性化処理し、ロッシェル塩タイプの化学銅めっき浴で厚さ０．５μmの無電解めっき膜５２を付ける（図４（Ａ））。
化学銅メッキのメッキ条件：
ＣｕＳＯ４ ・５Ｈ２Ｏ 10ｇ／ｌ
ＨＣＨＯ ８ｇ／ｌ
ＮａＯＨ 5ｇ／ｌ
ロッシェル塩 45ｇ／ｌ
添加剤 30ｍｌ／ｌ
温度 30℃
メッキ時間 18分
【００４９】
（１１）金属膜５２上に、厚さ２０μｍの感光性フィルム（ドライフィルム）を貼り付けて、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２０μｍのめっきレジスト５４を設ける（図４（Ｂ））。
【００５０】
（１２）無電解めっき膜５２上のめっきレジスト５４の非形成部に下記条件で電解めっきを施し、電解めっき膜５６を形成する（図４（Ｃ））。電解めっき膜５６の厚みとしては、５〜２０μｍがよい。
電解めっきのめっき条件
ＣｕＳＯ４ ・５Ｈ２Ｏ １４０ｇ／ｌ
Ｈ２ＳＯ４ １２０ｇ／ｌ
Ｃｌ― ５０ｍｇ／ｌ
添加剤 ３００ｍｇ／ｌ
スルホン酸アミン １００ｍｇ／ｌ
温度 ２５℃
電流密度 ０，８Ａ／ｄｍ2
メッキ時間 ３０分
膜厚 １８μｍ
【００５１】
（１３）次いで、５０℃、４０ｇ／ｌのＮａＯＨ水溶液中でめっきレジスト５４を剥離除去する。その後、硫酸―過酸化水素水溶液を用い、エッチングにより、レジスト５４下の金属層５０及び無電解めっき膜５２を除去して、層間樹脂絶縁層４４上に導体回路５８（バイアホール６０を含む）を形成し、外層スルーホール３６内に内層スルーホール６２を形成し、導体回路５８、バイアホール６０及び内層スルーホール６２の表面に粗化処理を施す（図４（Ｄ））。
【００５２】
（１４）次に、前述（３）〜（５）の工程と同様に、内層スルーホール６２内にも上記Ａの樹脂充填剤を充填し、内層樹脂絶縁層６４を形成する。これにより、外層スルーホール３６及び内層スルーホール６２から成る同軸スルーホール６６を形成することができる（図５（Ａ））。外層スルーホールと内層スルーホールとを同軸構造としたスルーホール６６により、スルーホール６６内での定在波や反射の発生を防ぐことが可能となる。
【００５３】
（１５）その後、上層に層間樹脂絶縁層１４４を形成し、前述（８）〜（１４）の工程を経て、導体回路１５８（スルーホール１６０を含む）を形成し、６層からなるパッケージ基板を得る（図５（Ｂ））。
【００５４】
（１６）一方、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、商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）16ｇ、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、に分散系消泡剤（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る。
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による。
【００５５】
（１７）前述（１６）で得られたパッケージ基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を20μｍの厚さで塗布する。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を密着させて載置し、1000mJ／cm２ の紫外線で露光し、DMTG現像処理する。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、半田パッド部分（バイアホールとそのランド部分を含む）に開口部７１Ｕ、７１Ｄを有するソルダーレジスト層７０（厚み20μｍ）を形成する（図５（Ｃ））。ＩＣチップ接続の半田バンプを形成させる半田パッドは、開口径１００〜１７０μｍで開口させるのがよい。また外部端子接続のためＢＧＡ／ＰＧＡを配設させる半田パッドは開口径３００〜６５０μｍで開口させるのがよい。
【００５６】
（１８）その後、塩化ニッケル2.3 ×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1.6 ×10−１ｍｏｌ／ｌ、からなるｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に、20分間浸漬して、開口部７１Ｕ、７１Ｄに厚さ５μｍのニッケルめっき層７２を形成する。その後、表層には、シアン化金カリウム7.6 ×10−３ｍｏｌ／ｌ、塩化アンモニウム1.9 ×10−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.2 ×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７．５分間浸漬して、ニッケルめっき層７２上に厚さ0.03μｍの金めっき層７４を形成する（図５（Ｄ））。
【００５７】
（１９）そして、ソルダーレジスト層７０の開口部７１Ｕ、７１Ｄに、低融点金属として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、パッケージ基板１０を完成する（図６参照）。
【００５８】
完成したパッケージ基板１０の半田バンプ７６Ｕに、ＩＣチップ９０のパッド９２が対応するように載置し、リフローを行いＩＣチップ９０を搭載する。このＩＣチップ９０を搭載したパッケージ基板１０を、ドータボード９４側のバンプ９６に対応するように載置してリフローを行い、ドータボード９４へ取り付ける（図７参照）。これにより、ＢＧＡが配設されている、スルーホールで定在波や反射が発生しないパッケージ基板を得ることが可能となる。
【００５９】
本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板１０の製造方法について、ＢＧＡを配設した場合を例示したが、図９に示すようにＰＧＡを配設してもよい。ＰＧＡを配設した場合も（１）〜（１９）までの工程は同様である。それ以降の工程について説明する。まず、基板の下面側（ドータボード、マザーボードとの接続面）となる開口部７１Ｄ内に導電性接着剤７８として半田ペーストを印刷する。次に、導電性接続ピン９０を適当なピン保持装置に取り付けて支持し、導電性接続ピン９０の固定部９２を開口部７１Ｄ内の導電性接着剤７８に当接させる。そしてリフローを行い、導電性接続ピン９０を導電性接着剤７８に固定する。また、導電性接続ピン９０の取り付け方法としては、導電性接着剤７８をボール状等に形成したものを開口部７１Ｄ内に入れる、あるいは、固定部９２に導電性接着剤７８を接合させて導電性接続ピン９０を取り付け、その後にリフローさせてもよい。なお、上面の開口部７１Ｕには、半田バンプ７６を設ける。これにより、ＰＧＡが配設されている、スルーホールで定在波や反射が発生しないパッケージ基板を得ることができる。
【００６０】
（第２実施形態）
第２実施形態に係るプリント配線板の構成を図１１に示し、図１２中に図１１中のスルーホールを拡大して示す。第２実施形態のプリント配線板は、第１実施形態とほぼ同様である。但し、第２実施形態では、内層スルーホール６２の真上に蓋めっき部９４を形成し、蓋めっき部９４を介して内層スルーホール６２と上層の導体回路１５８とを接続をしている。蓋めっき部９４を介在させることで、内層スルーホール６２と上層の導体回路１５８との接続性が向上する。
なお、蓋めっき部９４を配設した場合も（１）〜（１５）までの製造工程は第１実施形態と同様である。それ以降の製造工程を図１０を参照して説明する。
【００６１】
（１６）基板に無電解めっきを施し、無電解めっき膜６８を形成する（図１０（Ａ））。
【００６２】
（１７）次いで、基板に所定パターンのレジスト６７を形成した後、電解めっきを施して、電解めっき膜６９を形成する（図１０（Ｂ））。その後、レジスト６７を剥離後、レジスト６７下の無電解めっき膜６８をライトエッチングで除くことにより、内層スルーホール６２上に無電解めっき膜６８及び電解めっき膜６９からなる蓋めっき部９４を形成する（図１０（Ｃ））。
【００６３】
（１８）その後、上層に層間樹脂絶縁層１４４を形成し、第１実施形態で前述した（８）〜（１４）の工程を経て、導体回路１５８（スルーホール１６０を含む）を形成し、６層からなるパッケージ基板を得る（図１０（Ｄ））。なお、以後の製造工程は、第１実施形態の（１７）〜（２０）と同様である。
【００６４】
（第３実施形態）
第３実施形態に係るプリント配線板の構成を図１３に示し、図１４中に図１３中のスルーホールを拡大して示す。第３実施形態のプリント配線板は、第１実施形態とほぼ同様である。但し、第１実施形態では、内層スルーホール６２内に樹脂充填剤が充填されたが、第３実施形態では、内層スルーホール６２がめっきにより充填されている。
【００６５】
第１、第２実施形態の構成では、内層スルーホール６２内に内層スルーホール用樹脂充填剤６４を充填することで、内層スルーホール６２に発生した応力を内層スルーホール用樹脂充填剤６４側へ逃がすことができる。これに対して、第３実施形態では、内層スルーホール６２を銅めっきで充填するため、小径に構成可能であると共に、製造コストを低減できる。
【００６６】
（第４実施形態）
第１実施形態とほぼ同様であるが、第４実施形態では同軸スルーホール６６が２つに分割され、２つの配線路３６Ａ、３６Ｂ及び６２Ａ、６２Ｂが形成されている（図１５及び図１５中のスルーホールを拡大して示す図１６参照）。１つのスルーホールに複数の配線路が配設してあるので、スルーホールの数倍の配線路をコア基板に通すことができ、より高密度のプリント配線板を得ることが可能となる。なお、図１７（Ａ）は図１５中のＡ−Ａ断面、即ち、コア基板３０の表面に配設された同軸スルーホール６６の開口部の平面図である。また図１７（Ｂ）は、同軸スルーホール６６を斜視図的に示した説明図である。
【００６７】
（第５実施形態）
第５実施形態に係るプリント配線板のスルーホールについて図１８を参照して説明する。
図１７を参照して上述した第４実施形態では同軸スルーホール６６が２つに分割され、２つの配線路３６Ａ、３６Ｂ及び６２Ａ、６２Ｂが形成されていた。これに対して、第５実施形態では、スルーホール６６が、グランド線として使用される内層スルーホール６２Ｃと、信号線として使用される２分割された外層スルーホール３６Ａ、３６Ｂからなる。このグランド線として使用される内層スルーホール６２Ｃと、信号線として使用される外層スルーホール３６Ａ、３６Ｂとがマイクロストリップラインを形成している。
【００６８】
（第６実施形態）
第６実施形態に係るプリント配線板の製造工程を図１９及び図２０を参照して説明する。
（１）厚さ０．８mm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１２μｍの銅箔３１がラミネートされている銅張積層板３０Ａを出発材料とする（図１９（Ａ））。まず、この銅張積層板３０Ａをドリルで削孔し、直径３５０μｍの導通用スルーホール貫通孔３２と直径３５０μｍの外層スルーホール用貫通孔３３を形成する（図１９（Ｂ））。
【００６９】
（２）続いて、基板３０に無電解銅めっき処理を施し無電解めっき膜３７ａを形成する（図１９（Ｃ））。
（３）無電解めっき膜３７ａを介して電流を流し、電解めっき膜３７ｂを形成し、これにより、導通用スルーホール貫通孔３２に導通用スルーホール３４を、外層スルーホール用貫通孔３３に外層スルーホール３６を形成する（図１９（Ｄ））。
【００７０】
（４）導通用スルーホール３４と外層スルーホール３６に樹脂充填剤３９を充填させる。（図２０（Ａ））。
【００７１】
（５）基板３０の片面をベルト研磨紙（三共理化学社製）を用いたベルトサンダー研磨により、コア基板３０の表面に充填剤３９が残らないように研磨し、次いで、上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う（図２０（Ｂ））。
【００７２】
（６）エッチングレジストを塗布し、配線の描画された図示しないマスクを載置して露光、現像を経て、レジスト層４３を形成させる（図２０（Ｃ））。
【００７３】
（７）硫酸−過酸化水素水、塩化第二鉄や塩化第二銅、有機塩酸−第二銅錯体からなるエッチング液を用いて、レジスト層４３の被覆されていないめっき膜３７ａ、３７ｂ、銅箔３１を除去する。その後、レジスト層４３を剥離する（図１６（Ｄ））。なお、エッチング液としては、上記以外にもプリント配線板の製造で使用されるものは全て用いることができる。以降の工程は、図１（Ｃ）〜図５を参照して上述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００７４】
なお、上述した第１〜第３実施形態では、スルーホール６６を同軸としたが、スルーホール６６の外層スルーホール３６と内層スルーホール６６とを別々の信号線として用いることも可能である。この場合には、コア基板の配線密度を高めることができる。同様に、第４実施形態の配線路３６Ａ、３６Ｂ及び６２Ａ、６２Ｂを別々の信号線として用いることもできる。
【００７５】
本発明の構成により、同一平面、層間、貫通孔内にマイクロストリップラインを形成することができ、定在波や反射の発生をより低減することができる。また、より高度化されたプリント配線板を形成することができる。そのため、ＧＮＤ、Ｖｃｃなどの配線数をより多く配設させることが可能となり、信号遅延なども防止することができる。
【符号の説明】
【００７６】
３０ コア基板
３４ 導通用スルーホール
３６ 外層スルーホール
３８ 内層銅パターン
３９ 樹脂充填剤
４０ 樹脂絶縁層
４２ 外層樹脂絶縁層
４４ 層間樹脂絶縁層
４８ 内層スルーホール用貫通孔
５０ 金属層
５２ 無電解めっき膜
５６ 電解めっき膜
５８ 導体回路
６０ バイアホール
６２ 内層スルーホール
６４ 内層樹脂絶縁層
６６ 同軸スルーホール
７０ ソルダーレジスト層
７１ 開口部
７２ ニッケルめっき層
７４ 金めっき層
７６Ｕ、７６Ｄ 半田バンプ
７８ 導電性接着剤
８０Ａ、８０Ｂ ビルドアップ配線層
９０ 導電性接続ピン
９２ 固定部
９４ 蓋めっき部
１４４ 層間樹脂絶縁層
１５８ 導体回路
１６０ バイアホール
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スルーホールを介して表裏が電気的接続をされたプリント配線板に関し、特に、樹脂絶縁層と導体回路層とを交互にビルドアップしてなる多層プリント配線板から成り、ＩＣチップなどの電子部品を載置するパッケージ基板に好適に用い得るプリント配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
信号の高周波化に伴って、プリント配線板の材料は、低誘電率、低誘電正接であることが求められるようになってきている。そのためプリント配線板の材料は、セラミックから樹脂へとその主流が移りつつある。
【０００３】
係るパッケージ基板を構成する樹脂製の多層プリント配線板は、コア基板に配線層と層間樹脂絶縁層とを交互に積層することにより構成され、コア基板に形成されるスルーホールにより、上層側と下層側との接続を取る。コア基板は、１mm程度の厚みを有し、層間樹脂絶縁層は数十μｍの厚みに形成される。
【０００４】
ＩＣチップの高周波化により、パッケージ基板は、信号線での定在波や反射の低減が求められている。このため、樹脂製の多層プリント配線板においても、セラミックの積層パッケージ基板と同様に、層間の配線をマイクロストリップライン構造及びストリップライン構造にして、配線のインピーダンスなどの電気特性を整合させることにより対応していた。
【０００５】
このストリップライン構造について、図２１を参照して説明する。図２１（Ａ）は、同一の層間樹脂絶縁層上に形成された信号線（Sig）と接地線（GND）と信号線（Sig）とを示し、図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）中のＢ−Ｂ断面を示している。ここで、信号線（Sig）と信号線（Sig）との間に接地線（GND）を配することで、ストリップライン構造とし、配線のインピーダンスなどの電気特性を整合させてある。同様に、図２１（Ｃ）は、３層の層間樹脂絶縁層上に配設された信号線（Sig）と接地線（GND）と信号線（Sig）とを示し、図２１（Ｄ）は、図２１（Ｃ）中のＤ−Ｄ断面を示している。ここで、信号線（Sig）と信号線（Sig）との間に接地線（GND）を配することで、ストリップライン構造とし、配線のインピーダンスなどの電気特性を整合させてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−００４０８０号公報
【特許文献２】特開平０７−２２１４６０号公報
【特許文献３】特開平０４−３２００８７号公報
【特許文献４】特開２０００−０４９４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような配線の取り回しを工夫するだけでは、高周波に対応できなくなった。この原因を本発明者が検討したところ、厚さ１mmのコア基板を貫通するスルーホールで、図２１を参照して上述したストリップライン構造を取ることができないため、定在波や反射が発生し、動作が不安定になり易いことが判明した。
【０００８】
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、その目的とするところは、スルーホールで定在波や反射が発生しないプリント配線板の製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１のプリント配線板の製造方法では、少なくとも以下（ａ）〜（ｅ）の工程を備えることを技術的特徴とする：
（ａ）コア基板に、外層スルーホール用貫通孔を形成する工程；
（ｂ）前記外層スルーホール用貫通孔に、無電解銅めっきを施し外層スルーホールを形成する工程；
（ｃ）前記外層スルーホール内に、樹脂充填剤を充填して絶縁層を形成する工程；
（ｄ）前記外層スルーホール内の絶縁層に、側壁が前記絶縁層になるように内層スルーホール用貫通孔をレーザにより形成する工程；
（ｅ）前記内層スルーホール用貫通孔に、内壁側から無電解銅めっき、電解銅めっきの順番でめっきを充填することで内層スルーホールを形成する工程。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、コア基板に外層スルーホールを形成し、外層スルーホール内に樹脂充填剤を充填して外層絶縁層を形成する。その後、外層スルーホール内に内層スルーホール用貫通孔を形成し、内層スルーホール用貫通孔に金属膜を施して内層スルーホールを形成している。外層スルーホールと内層スルーホールとを同軸構造とすることにより、スルーホールでの電気特性を整合することができ、定在波や反射の発生を防ぐことが可能となる。
【００１１】
請求項２の発明では、コア基板に外層スルーホールを形成し、外層スルーホール内に樹脂充填剤を充填して外層絶縁層を形成する。その後、外層スルーホール内に内層スルーホール用貫通孔を形成し、内層スルーホール用貫通孔に金属膜を施して内層スルーホールを形成し、内層スルーホール内に樹脂充填剤を充填して内層絶縁層を形成している。外層スルーホールと内層スルーホールとを同軸構造とすることにより、スルーホールでの電気特性を整合することができ、定在波や反射の発生を防ぐことが可能となる。
【００１２】
請求項３の発明では、外層スルーホール用貫通孔の開口径を、２００〜４００μｍとしている。特に望ましいのは、２５０〜３５０μｍである。径が２００μｍ未満では、樹脂充填層を２層以上で形成することができないし、その中に形成される導体回路と内層スルーホール内壁に形成された導体との絶縁性が保たれない。４００μｍを越えると、プリント配線板を高密度化し得なくなる。
【００１３】
請求項４の発明では、内層スルーホール用貫通孔の径を、７５〜２００μｍとしている。特に望ましいのは、１００〜１５０μｍである。７５μｍ未満では、導体層を形成することが困難になり、２００μｍを越えると、内層スルーホールと外層スルーホールとの絶縁性が保たれなくなる恐れがある。
【００１４】
請求項５の発明では、外層スルーホール及び内層スルーホールを、２以上に分割している。これにより、別々の信号線として使用することができるので、配線密度を上げることが可能となる。
【００１５】
次に、スルーホール内に絶縁層と複数の導体回路を形成した多層プリント配線板の製造工程について説明する。コア基板としては、ガラスエポキシ基板、ポリイミド基板、ＢＴ（ビスマレイミド−トリアジン）樹脂基板等の樹脂絶縁基板、セラミック基板、金属基板等を用いることができる。ドリル、あるいは炭酸レーザ等のレーザによってコア基板にスルーホール用貫通孔を形成させる。コア基板の厚みは、０．４〜１．２ｍｍであるのが望ましい。特に、０．６〜１．０mmであることが望ましい。その理由として、強度があり、スルーホールも加工し易いからである。ただし、樹脂絶縁基板は、融点が３００℃以下であるため、３５０℃以上の温度では、溶解、炭化してしまう。
【００１６】
このとき、スルーホール用貫通孔は、導通用スルーホール用貫通孔と同軸スルーホールの外層スルーホール用貫通孔の２種類が形成される。同軸スルーホールは、外層スルーホールと内層スルーホールから成る。なお、導通用スルーホール用貫通孔の開口径は、５０〜４００μｍで形成される。５０μｍ未満では、導体層を形成することが困難になり、４００μｍを越えると、実用的でなくなる。
【００１７】
次に、導通用スルーホール及び外層スルーホール内に樹脂充填剤を充填させる。場合によっては、導通用スルーホール及び外層スルーホール内に、粗化層を設ける。粗化層は、酸化−還元処理、無電解めっき、エッチング処理によって形成される。具体例を述べると、酸化−還元処理としては、酸化浴としてNaOH（10ｇ／Ｌ）、NaClＯ２ （40ｇ／Ｌ）、Na３PO４（６ｇ／Ｌ）、還元浴として、NaOH（10ｇ／Ｌ）、NaBH４ （６ｇ／Ｌ）を用いて行う。また、無電解銅めっきでは、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐからなる合金で形成する。エッチング処理としては、第二銅錯体と有機酸塩からなるエッチング液が用いられる。
【００１８】
次に、樹脂充填剤を硬化あるいは半硬化させることにより、導通用スルーホール内に樹脂絶縁層を、外層スルーホール内に外層樹脂絶縁層を形成する。その後、場合によっては、コア基板の平滑性を出すために、バフ、ベルトサンダー、ジェットスクラブなどの物理的研磨、あるいは酸や酸化剤などによって、スルーホールからはみ出した部分を化学的エッチングによって除去してもよい。
【００１９】
上述のコア基板に層間樹脂絶縁層（下層）を施す。導体回路には粗化層を形成させてもよい。層間樹脂絶縁層としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体あるいは、それらに感光性を有する基を置換した樹脂でもよい。具体例として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等のプリント配線板に使用されている樹脂がある。また、高周波領域において低誘電率である樹脂を用いてもよい。特に、１ＧＨｚにおける誘電率が３．０以下の樹脂であるポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレン系樹脂、フッ素樹脂などを用いるのがよい。層間樹脂絶縁層の形成には、塗布、あるいはＢステージ状のフィルムを加熱、加圧、もしくは加熱加圧によって貼り付けるのがよい。
【００２０】
次に、フォトおよびレーザにより層間樹脂絶縁層（下層）にバイアホールとなる開口を形成する。そして、外層スルーホール内に、ドリルおよびレーザで層間樹脂絶縁層（下層）を介して、外層樹脂絶縁層内に内層スルーホール用貫通孔を設ける。バイアホールとなる開口および内層スルーホール用貫通孔をレーザで形成する場合は、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＵＶレーザ、ＹＡＧレーザ等を用いることができる。その後、デスミアなどの化学エッチング処理やプラズマ、コロナ処理などのドライエッチング処理を行い、内層スルーホール用貫通孔の内壁にある樹脂のスミアを除去し、樹脂の残さを取り去ることによって金属層の形成を助長させる。
【００２１】
次に、層間樹脂絶縁層（下層）上、バイアホールとなる開口内および内層スルーホール用貫通孔の内壁にＣｕ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｗ、Ａｕ、Ａｇが少なくとも１種以上である金属層を１層以上設ける。その厚みは、０．１〜２μｍで形成されるのが望ましい。金属層は、めっき、スパッタあるいは、スパッタで形成させた上にめっきを形成させた２層構成でもよい。層間樹脂絶縁層（下層）の表層には粗化面を設けてもよい。酸や酸化剤などによって層間樹脂絶縁層（下層）の表層を化学的エッチングにより粗化面を設ける。酸としては、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸などが、また酸化剤としては、クロム酸、クロム酸塩、過マンガン酸塩などが、粗化面を形成させるのによい。その上に、前述の金属層を形成させる。そして、無電解めっきを行い、無電解めっき膜を金属層上に形成する。
【００２２】
層間樹脂絶縁層（下層）上、バイアホールとなる開口内および内層スルーホール用貫通孔に無電解めっきを施した基板に、感光性樹脂フィルム（ドライフィルム）をラミネ−トする。そして、この感光性樹脂フィルム上に、めっきレジストパタ−ンが描画されたフォトマスク（ガラス基板がよい）を密着させて載置し、露光し、現像処理する。それにより、めっきレジストパタ−ンを配設した非導体部分を形成することができる。
【００２３】
無電解めっき膜上の非導体部分以外に電解めっきを施し、無電解めっきの導体部分上とバイアホ−ルとなる開口、内層スルーホール用貫通孔に電解めっき膜を設ける。電解めっきとしては、電解銅めっきを用いることが望ましく、その厚みは、５〜２０μｍがよい。
【００２４】
次に、非導体回路部分のめっきレジストをアルカリ水溶液などで除去する。その後、さらに、硫酸と過酸化水素の混合液や過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、塩化第二鉄、塩化第二銅等のエッチング液にて非導体回路部分の金属層と無電解めっき膜を除去する。これにより層間樹脂絶縁層（下層）上に、無電解めっき膜と電解めっき膜の２層からなる導体回路とバイアホ−ルを得る。また内層スルーホール用貫通孔内には、金属層、無電解めっき膜、電解めっき膜の３層からなる内層スルーホールを得る。バイアホールは、平坦なフィールドビアを形成させてもよい。
【００２５】
次に、内層スルーホール内の隙間に樹脂充填剤を充填させて、内層樹脂絶縁層を形成する。充填には、前述のような方法で充填させてもよいが、さらに上層をフィルムからなる層間樹脂絶縁層（上層）を形成させる際、層間樹脂絶縁層（上層）と樹脂充填剤を同時に形成させてもよい。
【００２６】
それ以外の方法としては、前述の樹脂絶縁層上に無電解めっきを施した基板に、更に、電解めっき膜、無電解めっき膜、あるいは、それらの複合体めっき膜を積層させる。そのめっき膜を積層した基板に樹脂充填材を充填させる。その際、硬化あるいは半硬化してから研磨を行って、めっき膜層と樹脂充填材層とを平坦にさせてもよい。エッチングレジストを形成して、配線が描画されたマスクを載置して露光、現像を経て、レジストの配線層を形成させて、硫酸−過酸化水素水、塩化第二鉄や塩化第二銅、有機塩酸−第二銅錯体からなるエッチング液を用いて、めっき膜層を除去してレジストを剥離させることによって行ってもよい。エッチング液としては、上記以外にもプリント配線板の製造で使用されるものは全て用いることができる。
【００２７】
更に、該当のスルーホールを分割させることによって、形成する配線を分割させることも可能である。これにより、更に、多くの配線をコア基板に通すことができ、高密度化を達成できる。
【００２８】
上層に層間樹脂絶縁層（上層）を施して、導体回路とバイアホールを形成させることにより、多層プリント配線板が得られる。そして、表層にはソルダーレジスト層を形成する。ソルダーレジスト層の形成には、塗布あるいはフィルムを加熱、加圧、あるいは加熱加圧によって貼り付けるのがよい。ソルダーレジスト層は、フォトおよびレーザにより半田パッドを設けて、半田パッドから露出した部分に、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕなどの耐食金属層を形成させる。レーザで半田パッドを形成する場合は、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＵＶレーザ、ＹＡＧレーザ等が用いることができる。ＩＣチップ接続の半田バンプが形成させる半田パッドは、開口径１００〜２００μｍで開口させて、外部端子接続のためＢＧＡ／ＰＧＡを配設させる半田パッド部分は開口径３００〜６５０μｍで開口させる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板の製造工程図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板の製造工程図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板の製造工程図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板の製造工程図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板の製造工程図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板の断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板にＩＣチップを搭載し、ドータボードに取り付けた状態を示す断面図である。
【図８】図７中のスルーホールの構成を拡大して示す説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態の改変例に係るパッケージ基板の断面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第２実施形態に係るパッケージ基板の製造工程図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るパッケージ基板の断面図である。
【図１２】図１１中のスルーホールの構成を拡大して示す説明図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るパッケージ基板の断面図である。
【図１４】図１３中のスルーホールの構成を拡大して示す説明図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係るパッケージ基板の断面図である。
【図１６】図１５中のスルーホールの構成を拡大して示す説明図である。
【図１７】（Ａ）は、図１５中のＡ−Ａ断面の同軸スルーホールを示す説明図である。（Ｂ）は、同軸スルーホールを斜視図的に示した説明図である。
【図１８】（Ａ）は、第５実施形態に係るプリント配線板のスルーホールを示す説明図である。（Ｂ）は、図１８（Ｂ）のスルーホールを斜視図的に示した説明図である。
【図１９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第６実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図２０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第６実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図２１】（Ａ）は、同一平面上に配設された信号線のストリップライン構造の説明図であり、（Ｂ）は、図２１（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示す説明図であり、（Ｃ）は、層間に配設された信号線のストリップライン構造の説明図であり、（Ｄ）は、図２１（Ｃ）のＤ−Ｄ断面を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。
先ず、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板として用いられるプリント配線板の構成について、図７及び図８を参照にして説明する。図７は、本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板１０の断面図を示している。図８は、図７中のスルーホールを拡大して示す説明図である。
【００３１】
パッケージ基板１０は、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。ビルドアップ配線層８０Ａ、８０Ｂは、導体回路５８及びバイアホール６０の形成された層間樹脂絶縁層４４と、導体回路１５８及びバイアホール１６０の形成された層間樹脂絶縁層１４４とからなる。ビルドアップ配線層８０Ａとビルドアップ配線層８０Ｂとは、コア基板３０に形成された信号線として用いられる同軸スルーホール６６と、主としてアース線・電源線として用いられる導通用スルーホール３４とを介して接続されている。層間樹脂絶縁層１４４の上にはソルダーレジスト層７０が形成されており、ソルダーレジスト７０の開口部７１を介して、導体回路１５８及びバイアホール１６０に半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄが形成されている。上面の半田バンプ７６Ｕは、ＩＣチップ９０のパッド９２に接続されている。一方、下面の半田バンプ７６Ｄは、ドータボード９４のパッド９６に接続されている。
【００３２】
図８に示すように、同軸スルーホール６６は、外層スルーホール３６及び内層スルーホール６２から成る。外層スルーホール３６及び内層スルーホール６２は、それぞれビルドアップ配線層８０Ａとビルドアップ配線層８０Ｂとを接続している。外層スルーホール３６は、コア基板３０の貫通孔３３の壁面に金属膜３８が形成されて成る。そして、外層スルーホール３６の内側には、外層樹脂絶縁層４２が形成されている。外層樹脂絶縁層４２の内側には、内層スルーホール６２が形成されている。
【００３３】
内層スルーホール６２は、金属層５０、無電解めっき膜５２、電解めっき膜５６の３層からなる。あるいは、各２層で形成されてもよい。また、内層スルーホール６２の内側には、内層樹脂絶縁層６４が形成されている。信号線として用いられるスルーホール６６を外層スルーホール３６と内層スルーホール６２とを同軸構造とすることにより、スルーホール６６内での定在波や反射の発生を防ぐことが可能となる。
【００３４】
引き続き、第１実施形態に係る上記パッケージ基板１０の製造方法について説明する。ここでは、先ず、該パッケージ基板の製造方法に用いるＡ．樹脂充填剤の組成について説明する。
【００３５】
Ａ．樹脂充填剤の調製
〔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。
【００３６】
次に、第１実施形態に係るパッケージ基板１０の製造方法について図１〜図７を参照にして説明する。
【００３７】
パッケージ基板の製造
（１）厚さ０．８mm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１２μｍの銅箔３１がラミネートされている銅張積層板３０Ａを出発材料とする（図１（Ａ））。まず、この銅張積層板３０Ａをドリルで削孔し、直径３５０μｍの導通用スルーホール貫通孔３２と直径３５０μｍの外層スルーホール用貫通孔３３を形成する（図１（Ｂ））。外層スルーホール用貫通孔３３の開口径は、２００〜４００μｍで形成するのがよい。特に望ましいのは、２５０〜３５０μｍである。また、導通用スルーホール用貫通孔３２の開口径は、５０〜４００μｍで形成するのがよい。
【００３８】
（２）続いて、基板３０に無電解銅めっき処理を施し、導通用スルーホール３４及び外層スルーホール３６を形成する（図１（Ｃ））。さらに、銅箔３１を常法に従いパターン上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（金属膜）３８を形成する（図１（Ｄ））。
【００３９】
（３）内層銅パターン（金属膜）３８および導通用スルーホール３４、外層スルーホール３６を形成した基板３０を水洗いし、乾燥させる。その後、酸化浴（黒化浴）として、NaOH（10ｇ／ｌ），NaClO２ （40ｇ／ｌ），Na３PO４（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（金属膜）３８および導通用スルーホール３４、外層スルーホール３６の表面に粗化層３４α、３６α、３８αを設ける。実施形態中では粗化層を設けたが、樹脂の密着が確保できれば粗化層を設ける必要はない（図１（Ｅ））。
【００４０】
（４）導通用スルーホール３４及び外層スルーホール３６に、上記Ａで調整した樹脂充填剤３９を印刷で充填させる（図２（Ａ））。
【００４１】
（５）上記（４）の処理を終えた基板３０の片面をベルト研磨紙（三共理化学社製）を用いたベルトサンダー研磨により、下層導体回路（内層銅パターン）３８の表面や導通用スルーホール３４、外層スルーホール３６のランド３４ａ、３６ａ表面に樹脂充填剤３９が残らないように研磨し、次いで、上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う。このような一連の工程を基板の他方の面についても同様に行う。そして、充填した樹脂充填剤３９を加熱硬化させて、導通用スルーホール３４内に樹脂絶縁層４０を、外層スルーホール３６内に外層樹脂絶縁層４２を形成する（図２（Ｂ））。
【００４２】
（６）次に、上記（５）の処理を終えた基板３０の両面に、上記（３）と同様に一旦平坦化された下層導体回路３８の表面と導通用スルーホール３４及び外層スルーホール３６のランド３４ａ、３６ａ表面とを酸化−還元処理を施すことにより、下層導体回路３８の表面及びランド３４ａ、３６ａ表面に粗化面３４β、３６β、３８βを形成する（図２（Ｃ））。
【００４３】
（７）上記（６）工程を終えた基板３０の両面に、厚さ５０μｍの熱硬化型ポリオレフィン系樹脂シートを温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ２で真空圧着ラミネートし、ポリオレフィン系樹脂からなる層間樹脂絶縁層４４を設ける（図２（Ｄ））。層間樹脂絶縁層としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂からなる樹脂あるいは、それらに感光性を有する基を置換した樹脂でもよい。具体例として、エポキシ樹脂、ポリフェノール樹脂、ポリイミド樹脂等のプリント配線板に使用されている樹脂がある。また、高周波領域において低誘電率である樹脂を用いてもよい。樹脂の真空圧着時の真空度は、１０ｍｍＨｇである。
【００４４】
（８）次に、層間樹脂絶縁層４４にバイアホールとなる開口４６を形成する（図３（Ａ））。ここでは、炭酸（ＣＯ２）ガスレーザにて、ビーム径５ｍｍ、パルス幅１５μ秒、マスクの穴径０．８ｍｍ、１ショットの条件でポリオレフィン系樹脂、あるいはエポキシ系樹脂からなる層間樹脂絶縁層４４に直径８０μｍのバイアホール用開口４６を設ける。
【００４５】
その後、外層スルーホール３６に、内層スルーホール用貫通孔４８をドリル又はレーザ等によって形成する（図３（Ｂ））。レーザの場合、炭酸（ＣＯ２）ガスレーザにて、ビーム径５ｍｍ、シングルモード、パルス幅６０μ秒で、コア基板の外層スルーホール３６の外層樹脂絶縁層４２及び層間樹脂絶縁層４４を貫通する内層スルーホール用貫通孔４８を形成する。必要に応じて、内層スルーホール用貫通孔４８内のスミアを過マンガン酸などのウェットプロセスあるいはプラズマ、コロナ処理などのドライエッチング処理で除去する。また、内層スルーホール用貫通孔４８の径は、７５〜２００μｍで形成されるのがよい。特に望ましいのは、１００〜１５０μｍである。
【００４６】
（９）層間樹脂絶縁層４４にバイアホールとなる開口４６を設けた基板３０にプラズマ処理を行い、層間樹脂絶縁層４４の表層を粗化し、粗化層４４αを形成する（図３（Ｃ））。この際、不活性ガスとしてアルゴンガスを使用し、電力２００Ｗ、ガス圧０．６Ｐａ、温度７０℃の条件で（プラズマ装置日本真空技術株式会社製 ＳＶ−４５４０）、２分間プラズマ処理を実施する。
【００４７】
（１０）層間樹脂絶縁層４４の表層および内層スルーホール用貫通孔４８にスパッタリングでＣｕ（Ｎｉ、Ｐ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｗ）の合金をターゲットした金属層５０を形成する（図３（Ｄ））。形成条件として、気圧０．６Ｐａ、温度８０℃、電力２００Ｗ、時間５分（プラズマ装置日本真空技術株式会社製 ＳＶ−４５４０）で実施する。これにより、層間樹脂絶縁層４４の表層と内層スルーホール用貫通孔４８に合金層を形成させることができる。このときの金属層５０の厚みは、０．２μｍである。金属層５０の厚みとしては、０．１〜２μｍがよい。スパッタ以外には、蒸着、スパッタなどを行わないで、めっき層を形成させてもよい。あるいは、これらの複合体でもよい。
【００４８】
めっきの一例を説明する。基板３０をコンディショニングし、アルカリ触媒液中で触媒付与を５分間行う。基板３０を活性化処理し、ロッシェル塩タイプの化学銅めっき浴で厚さ０．５μmの無電解めっき膜５２を付ける（図４（Ａ））。
化学銅メッキのメッキ条件：
ＣｕＳＯ４ ・５Ｈ２Ｏ 10ｇ／ｌ
ＨＣＨＯ ８ｇ／ｌ
ＮａＯＨ 5ｇ／ｌ
ロッシェル塩 45ｇ／ｌ
添加剤 30ｍｌ／ｌ
温度 30℃
メッキ時間 18分
【００４９】
（１１）金属膜５２上に、厚さ２０μｍの感光性フィルム（ドライフィルム）を貼り付けて、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２０μｍのめっきレジスト５４を設ける（図４（Ｂ））。
【００５０】
（１２）無電解めっき膜５２上のめっきレジスト５４の非形成部に下記条件で電解めっきを施し、電解めっき膜５６を形成する（図４（Ｃ））。電解めっき膜５６の厚みとしては、５〜２０μｍがよい。
電解めっきのめっき条件
ＣｕＳＯ４ ・５Ｈ２Ｏ １４０ｇ／ｌ
Ｈ２ＳＯ４ １２０ｇ／ｌ
Ｃｌ― ５０ｍｇ／ｌ
添加剤 ３００ｍｇ／ｌ
スルホン酸アミン １００ｍｇ／ｌ
温度 ２５℃
電流密度 ０，８Ａ／ｄｍ2
メッキ時間 ３０分
膜厚 １８μｍ
【００５１】
（１３）次いで、５０℃、４０ｇ／ｌのＮａＯＨ水溶液中でめっきレジスト５４を剥離除去する。その後、硫酸―過酸化水素水溶液を用い、エッチングにより、レジスト５４下の金属層５０及び無電解めっき膜５２を除去して、層間樹脂絶縁層４４上に導体回路５８（バイアホール６０を含む）を形成し、外層スルーホール３６内に内層スルーホール６２を形成し、導体回路５８、バイアホール６０及び内層スルーホール６２の表面に粗化処理を施す（図４（Ｄ））。
【００５２】
（１４）次に、前述（３）〜（５）の工程と同様に、内層スルーホール６２内にも上記Ａの樹脂充填剤を充填し、内層樹脂絶縁層６４を形成する。これにより、外層スルーホール３６及び内層スルーホール６２から成る同軸スルーホール６６を形成することができる（図５（Ａ））。外層スルーホールと内層スルーホールとを同軸構造としたスルーホール６６により、スルーホール６６内での定在波や反射の発生を防ぐことが可能となる。
【００５３】
（１５）その後、上層に層間樹脂絶縁層１４４を形成し、前述（８）〜（１４）の工程を経て、導体回路１５８（スルーホール１６０を含む）を形成し、６層からなるパッケージ基板を得る（図５（Ｂ））。
【００５４】
（１６）一方、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、商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）16ｇ、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、に分散系消泡剤（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る。
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による。
【００５５】
（１７）前述（１６）で得られたパッケージ基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を20μｍの厚さで塗布する。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を密着させて載置し、1000mJ／cm２ の紫外線で露光し、DMTG現像処理する。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、半田パッド部分（バイアホールとそのランド部分を含む）に開口部７１Ｕ、７１Ｄを有するソルダーレジスト層７０（厚み20μｍ）を形成する（図５（Ｃ））。ＩＣチップ接続の半田バンプを形成させる半田パッドは、開口径１００〜１７０μｍで開口させるのがよい。また外部端子接続のためＢＧＡ／ＰＧＡを配設させる半田パッドは開口径３００〜６５０μｍで開口させるのがよい。
【００５６】
（１８）その後、塩化ニッケル2.3 ×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1.6 ×10−１ｍｏｌ／ｌ、からなるｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に、20分間浸漬して、開口部７１Ｕ、７１Ｄに厚さ５μｍのニッケルめっき層７２を形成する。その後、表層には、シアン化金カリウム7.6 ×10−３ｍｏｌ／ｌ、塩化アンモニウム1.9 ×10−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.2 ×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７．５分間浸漬して、ニッケルめっき層７２上に厚さ0.03μｍの金めっき層７４を形成する（図５（Ｄ））。
【００５７】
（１９）そして、ソルダーレジスト層７０の開口部７１Ｕ、７１Ｄに、低融点金属として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、パッケージ基板１０を完成する（図６参照）。
【００５８】
完成したパッケージ基板１０の半田バンプ７６Ｕに、ＩＣチップ９０のパッド９２が対応するように載置し、リフローを行いＩＣチップ９０を搭載する。このＩＣチップ９０を搭載したパッケージ基板１０を、ドータボード９４側のバンプ９６に対応するように載置してリフローを行い、ドータボード９４へ取り付ける（図７参照）。これにより、ＢＧＡが配設されている、スルーホールで定在波や反射が発生しないパッケージ基板を得ることが可能となる。
【００５９】
本発明の第１実施形態に係るパッケージ基板１０の製造方法について、ＢＧＡを配設した場合を例示したが、図９に示すようにＰＧＡを配設してもよい。ＰＧＡを配設した場合も（１）〜（１９）までの工程は同様である。それ以降の工程について説明する。まず、基板の下面側（ドータボード、マザーボードとの接続面）となる開口部７１Ｄ内に導電性接着剤７８として半田ペーストを印刷する。次に、導電性接続ピン９０を適当なピン保持装置に取り付けて支持し、導電性接続ピン９０の固定部９２を開口部７１Ｄ内の導電性接着剤７８に当接させる。そしてリフローを行い、導電性接続ピン９０を導電性接着剤７８に固定する。また、導電性接続ピン９０の取り付け方法としては、導電性接着剤７８をボール状等に形成したものを開口部７１Ｄ内に入れる、あるいは、固定部９２に導電性接着剤７８を接合させて導電性接続ピン９０を取り付け、その後にリフローさせてもよい。なお、上面の開口部７１Ｕには、半田バンプ７６を設ける。これにより、ＰＧＡが配設されている、スルーホールで定在波や反射が発生しないパッケージ基板を得ることができる。
【００６０】
（第２実施形態）
第２実施形態に係るプリント配線板の構成を図１１に示し、図１２中に図１１中のスルーホールを拡大して示す。第２実施形態のプリント配線板は、第１実施形態とほぼ同様である。但し、第２実施形態では、内層スルーホール６２の真上に蓋めっき部９４を形成し、蓋めっき部９４を介して内層スルーホール６２と上層の導体回路１５８とを接続をしている。蓋めっき部９４を介在させることで、内層スルーホール６２と上層の導体回路１５８との接続性が向上する。
なお、蓋めっき部９４を配設した場合も（１）〜（１５）までの製造工程は第１実施形態と同様である。それ以降の製造工程を図１０を参照して説明する。
【００６１】
（１６）基板に無電解めっきを施し、無電解めっき膜６８を形成する（図１０（Ａ））。
【００６２】
（１７）次いで、基板に所定パターンのレジスト６７を形成した後、電解めっきを施して、電解めっき膜６９を形成する（図１０（Ｂ））。その後、レジスト６７を剥離後、レジスト６７下の無電解めっき膜６８をライトエッチングで除くことにより、内層スルーホール６２上に無電解めっき膜６８及び電解めっき膜６９からなる蓋めっき部９４を形成する（図１０（Ｃ））。
【００６３】
（１８）その後、上層に層間樹脂絶縁層１４４を形成し、第１実施形態で前述した（８）〜（１４）の工程を経て、導体回路１５８（スルーホール１６０を含む）を形成し、６層からなるパッケージ基板を得る（図１０（Ｄ））。なお、以後の製造工程は、第１実施形態の（１７）〜（２０）と同様である。
【００６４】
（第３実施形態）
第３実施形態に係るプリント配線板の構成を図１３に示し、図１４中に図１３中のスルーホールを拡大して示す。第３実施形態のプリント配線板は、第１実施形態とほぼ同様である。但し、第１実施形態では、内層スルーホール６２内に樹脂充填剤が充填されたが、第３実施形態では、内層スルーホール６２がめっきにより充填されている。
【００６５】
第１、第２実施形態の構成では、内層スルーホール６２内に内層スルーホール用樹脂充填剤６４を充填することで、内層スルーホール６２に発生した応力を内層スルーホール用樹脂充填剤６４側へ逃がすことができる。これに対して、第３実施形態では、内層スルーホール６２を銅めっきで充填するため、小径に構成可能であると共に、製造コストを低減できる。
【００６６】
（第４実施形態）
第１実施形態とほぼ同様であるが、第４実施形態では同軸スルーホール６６が２つに分割され、２つの配線路３６Ａ、３６Ｂ及び６２Ａ、６２Ｂが形成されている（図１５及び図１５中のスルーホールを拡大して示す図１６参照）。１つのスルーホールに複数の配線路が配設してあるので、スルーホールの数倍の配線路をコア基板に通すことができ、より高密度のプリント配線板を得ることが可能となる。なお、図１７（Ａ）は図１５中のＡ−Ａ断面、即ち、コア基板３０の表面に配設された同軸スルーホール６６の開口部の平面図である。また図１７（Ｂ）は、同軸スルーホール６６を斜視図的に示した説明図である。
【００６７】
（第５実施形態）
第５実施形態に係るプリント配線板のスルーホールについて図１８を参照して説明する。
図１７を参照して上述した第４実施形態では同軸スルーホール６６が２つに分割され、２つの配線路３６Ａ、３６Ｂ及び６２Ａ、６２Ｂが形成されていた。これに対して、第５実施形態では、スルーホール６６が、グランド線として使用される内層スルーホール６２Ｃと、信号線として使用される２分割された外層スルーホール３６Ａ、３６Ｂからなる。このグランド線として使用される内層スルーホール６２Ｃと、信号線として使用される外層スルーホール３６Ａ、３６Ｂとがマイクロストリップラインを形成している。
【００６８】
（第６実施形態）
第６実施形態に係るプリント配線板の製造工程を図１９及び図２０を参照して説明する。
（１）厚さ０．８mm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１２μｍの銅箔３１がラミネートされている銅張積層板３０Ａを出発材料とする（図１９（Ａ））。まず、この銅張積層板３０Ａをドリルで削孔し、直径３５０μｍの導通用スルーホール貫通孔３２と直径３５０μｍの外層スルーホール用貫通孔３３を形成する（図１９（Ｂ））。
【００６９】
（２）続いて、基板３０に無電解銅めっき処理を施し無電解めっき膜３７ａを形成する（図１９（Ｃ））。
（３）無電解めっき膜３７ａを介して電流を流し、電解めっき膜３７ｂを形成し、これにより、導通用スルーホール貫通孔３２に導通用スルーホール３４を、外層スルーホール用貫通孔３３に外層スルーホール３６を形成する（図１９（Ｄ））。
【００７０】
（４）導通用スルーホール３４と外層スルーホール３６に樹脂充填剤３９を充填させる。（図２０（Ａ））。
【００７１】
（５）基板３０の片面をベルト研磨紙（三共理化学社製）を用いたベルトサンダー研磨により、コア基板３０の表面に充填剤３９が残らないように研磨し、次いで、上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う（図２０（Ｂ））。
【００７２】
（６）エッチングレジストを塗布し、配線の描画された図示しないマスクを載置して露光、現像を経て、レジスト層４３を形成させる（図２０（Ｃ））。
【００７３】
（７）硫酸−過酸化水素水、塩化第二鉄や塩化第二銅、有機塩酸−第二銅錯体からなるエッチング液を用いて、レジスト層４３の被覆されていないめっき膜３７ａ、３７ｂ、銅箔３１を除去する。その後、レジスト層４３を剥離する（図１６（Ｄ））。なお、エッチング液としては、上記以外にもプリント配線板の製造で使用されるものは全て用いることができる。以降の工程は、図１（Ｃ）〜図５を参照して上述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００７４】
なお、上述した第１〜第３実施形態では、スルーホール６６を同軸としたが、スルーホール６６の外層スルーホール３６と内層スルーホール６６とを別々の信号線として用いることも可能である。この場合には、コア基板の配線密度を高めることができる。同様に、第４実施形態の配線路３６Ａ、３６Ｂ及び６２Ａ、６２Ｂを別々の信号線として用いることもできる。
【００７５】
本発明の構成により、同一平面、層間、貫通孔内にマイクロストリップラインを形成することができ、定在波や反射の発生をより低減することができる。また、より高度化されたプリント配線板を形成することができる。そのため、ＧＮＤ、Ｖｃｃなどの配線数をより多く配設させることが可能となり、信号遅延なども防止することができる。
【符号の説明】
【００７６】
３０ コア基板
３４ 導通用スルーホール
３６ 外層スルーホール
３８ 内層銅パターン
３９ 樹脂充填剤
４０ 樹脂絶縁層
４２ 外層樹脂絶縁層
４４ 層間樹脂絶縁層
４８ 内層スルーホール用貫通孔
５０ 金属層
５２ 無電解めっき膜
５６ 電解めっき膜
５８ 導体回路
６０ バイアホール
６２ 内層スルーホール
６４ 内層樹脂絶縁層
６６ 同軸スルーホール
７０ ソルダーレジスト層
７１ 開口部
７２ ニッケルめっき層
７４ 金めっき層
７６Ｕ、７６Ｄ 半田バンプ
７８ 導電性接着剤
８０Ａ、８０Ｂ ビルドアップ配線層
９０ 導電性接続ピン
９２ 固定部
９４ 蓋めっき部
１４４ 層間樹脂絶縁層
１５８ 導体回路
１６０ バイアホール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも以下（ａ）〜（ｅ）の工程を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法：
（ａ）コア基板に、外層スルーホール用貫通孔を形成する工程；
（ｂ）前記外層スルーホール用貫通孔に、無電解銅めっきを施し外層スルーホールを形成する工程；
（ｃ）前記外層スルーホール内に、樹脂充填剤を充填して絶縁層を形成する工程；
（ｄ）前記外層スルーホール内の絶縁層に、側壁が前記絶縁層になるように内層スルーホール用貫通孔をレーザにより形成する工程；
（ｅ）前記内層スルーホール用貫通孔に、内壁側から無電解銅めっき、電解銅めっきの順番でめっきを充填することで内層スルーホールを形成する工程。
【請求項２】
少なくとも以下（ａ）〜（ｈ）の工程を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法：
（ａ）コア基板に、外層スルーホール用貫通孔を形成する工程；
（ｂ）前記外層スルーホール用貫通孔に、無電解銅めっきを施し外層スルーホールを形成する工程；
（ｃ）前記外層スルーホール内に、樹脂充填剤を充填して絶縁層を形成する工程；
（ｄ）前記外層スルーホール内の絶縁層に、側壁が前記絶縁層になるように内層スルーホール用貫通孔をレーザにより形成する工程；
（ｅ）前記内層スルーホール用貫通孔に、内壁側から無電解銅めっき、電解銅めっきの順番でめっきを充填することで内層スルーホールを形成する工程；
（ｆ）前記基板上層に、層間絶縁層を形成し、前記内層スルーホールに接続するバイアホールを形成する工程；
（ｇ）前記基板上層に、ソルダーレジスト層を形成し、前記バイアホールとランド部分を含む半田パッド部に開口部を形成する工程；
（ｈ）前記開口部底部に、Ni/AuまたはNi/Pd/Auからなる金属層を形成する工程。
【請求項３】
前記外層スルーホール用貫通孔の開口径は、２５０〜３５０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
前記内層スルーホール用貫通孔の開口径は、１００〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
前記バイアホールは、表面が平坦なフィルドビアであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項６】
前記めっき充填された内層スルーホールは信号線として用いられ、前記外層スルーホールはアース線又は電源線として用いられる請求項１〜請求項５のいずれか１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項７】
表面及び裏面に導体回路が形成されたコア基板上に導体層と層間樹脂絶縁層とが交互に積層されているプリント配線板であって、
コア基板に形成された外層スルーホール用貫通孔に、該コア基板の表面および裏面の導体回路を接続する金属銅から成る外層スルーホールが形成され、
前記外層スルーホール内に樹脂充填剤を充填した絶縁層内にレーザにより形成された内層スルーホール用貫通孔に、めっきを充填して成る内層スルーホールが形成されているプリント配線板。
【請求項８】
前記内層スルーホールおよび外層スルーホールが形成されたコア基板上層に層間樹脂絶縁層と導体回路およびバイアホールが形成され、その表層にソルダーレジスト層を形成し、前記内層スルーホールおよび外層スルーホールおよびバイアホールと接続する半田パッドを設け、半田パッドから露出した部分にNi/Au あるいはNi/Pd/Au金属層を形成して半田パッドを形成することを特徴とする請求項７に記載のプリント配線板。
【請求項９】
前記めっき充填された内層スルーホールは信号線として用いられ、前記外層スルーホールはアース線又は電源線として用いられる請求項７又は請求項８に記載のプリント配線板。
【請求項１０】
前記外層スルーホール用貫通孔の開口径は、２５０〜３５０μｍである請求項７〜請求項９のいずれか１に記載のプリント配線板。
【請求項１１】
前記内層スルーホール用貫通孔の開口径は、１００〜１５０μｍである請求項７〜請求項１０のいずれか１に記載のプリント配線板。
【請求項１２】
前記内層スルーホールを形成するめっきは銅からなる請求項７〜請
求項１１のいずれか１に記載のプリント配線板。
【請求項１３】
前記内層スルーホールは、内壁側から無電解めっき銅、電解めっき銅の順番により形成されてなることを特徴とする請求項７〜請求項１２のいずれか１に記載のプリント配線板。
【請求項１４】
前記バイアホールは、表面が平坦なフィルドビアであることを特徴とする請求項７〜請求項１３のいずれか１に記載のプリント配線板。
【請求項１】
少なくとも以下（ａ）〜（ｅ）の工程を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法：
（ａ）コア基板に、外層スルーホール用貫通孔を形成する工程；
（ｂ）前記外層スルーホール用貫通孔に、無電解銅めっきを施し外層スルーホールを形成する工程；
（ｃ）前記外層スルーホール内に、樹脂充填剤を充填して絶縁層を形成する工程；
（ｄ）前記外層スルーホール内の絶縁層に、側壁が前記絶縁層になるように内層スルーホール用貫通孔をレーザにより形成する工程；
（ｅ）前記内層スルーホール用貫通孔に、内壁側から無電解銅めっき、電解銅めっきの順番でめっきを充填することで内層スルーホールを形成する工程。
【請求項２】
少なくとも以下（ａ）〜（ｈ）の工程を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法：
（ａ）コア基板に、外層スルーホール用貫通孔を形成する工程；
（ｂ）前記外層スルーホール用貫通孔に、無電解銅めっきを施し外層スルーホールを形成する工程；
（ｃ）前記外層スルーホール内に、樹脂充填剤を充填して絶縁層を形成する工程；
（ｄ）前記外層スルーホール内の絶縁層に、側壁が前記絶縁層になるように内層スルーホール用貫通孔をレーザにより形成する工程；
（ｅ）前記内層スルーホール用貫通孔に、内壁側から無電解銅めっき、電解銅めっきの順番でめっきを充填することで内層スルーホールを形成する工程；
（ｆ）前記基板上層に、層間絶縁層を形成し、前記内層スルーホールに接続するバイアホールを形成する工程；
（ｇ）前記基板上層に、ソルダーレジスト層を形成し、前記バイアホールとランド部分を含む半田パッド部に開口部を形成する工程；
（ｈ）前記開口部底部に、Ni/AuまたはNi/Pd/Auからなる金属層を形成する工程。
【請求項３】
前記外層スルーホール用貫通孔の開口径は、２５０〜３５０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
前記内層スルーホール用貫通孔の開口径は、１００〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
前記バイアホールは、表面が平坦なフィルドビアであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項６】
前記めっき充填された内層スルーホールは信号線として用いられ、前記外層スルーホールはアース線又は電源線として用いられる請求項１〜請求項５のいずれか１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項７】
表面及び裏面に導体回路が形成されたコア基板上に導体層と層間樹脂絶縁層とが交互に積層されているプリント配線板であって、
コア基板に形成された外層スルーホール用貫通孔に、該コア基板の表面および裏面の導体回路を接続する金属銅から成る外層スルーホールが形成され、
前記外層スルーホール内に樹脂充填剤を充填した絶縁層内にレーザにより形成された内層スルーホール用貫通孔に、めっきを充填して成る内層スルーホールが形成されているプリント配線板。
【請求項８】
前記内層スルーホールおよび外層スルーホールが形成されたコア基板上層に層間樹脂絶縁層と導体回路およびバイアホールが形成され、その表層にソルダーレジスト層を形成し、前記内層スルーホールおよび外層スルーホールおよびバイアホールと接続する半田パッドを設け、半田パッドから露出した部分にNi/Au あるいはNi/Pd/Au金属層を形成して半田パッドを形成することを特徴とする請求項７に記載のプリント配線板。
【請求項９】
前記めっき充填された内層スルーホールは信号線として用いられ、前記外層スルーホールはアース線又は電源線として用いられる請求項７又は請求項８に記載のプリント配線板。
【請求項１０】
前記外層スルーホール用貫通孔の開口径は、２５０〜３５０μｍである請求項７〜請求項９のいずれか１に記載のプリント配線板。
【請求項１１】
前記内層スルーホール用貫通孔の開口径は、１００〜１５０μｍである請求項７〜請求項１０のいずれか１に記載のプリント配線板。
【請求項１２】
前記内層スルーホールを形成するめっきは銅からなる請求項７〜請
求項１１のいずれか１に記載のプリント配線板。
【請求項１３】
前記内層スルーホールは、内壁側から無電解めっき銅、電解めっき銅の順番により形成されてなることを特徴とする請求項７〜請求項１２のいずれか１に記載のプリント配線板。
【請求項１４】
前記バイアホールは、表面が平坦なフィルドビアであることを特徴とする請求項７〜請求項１３のいずれか１に記載のプリント配線板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１０−１６６０９９（Ｐ２０１０−１６６０９９Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０５４７４（Ｐ２０１０−１０５４７４）
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【分割の表示】特願２０００−５５２３３（Ｐ２０００−５５２３３）の分割
【原出願日】平成１２年３月１日（２０００．３．１）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【分割の表示】特願２０００−５５２３３（Ｐ２０００−５５２３３）の分割
【原出願日】平成１２年３月１日（２０００．３．１）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
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