多層プリント配線板の製造方法
【課題】 スルーホール導体の信頼性を低下させない多層プリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】 第１開口２８Ａ、第３開口２８Ｃと、該第１、第２開口部に続いて形成する第２開口２８Ｂ、第４開口２８Ｄとを比較した場合、第２、第４開口の方が小径であるため、第１、第３開口に対して第２、第４開口の形成位置にマージンができ、第２、第４開口の形成位置が多少ずれても、貫通孔２８の形成に支障を来さないため、スルーホール導体の信頼性が向上する。
【解決手段】 第１開口２８Ａ、第３開口２８Ｃと、該第１、第２開口部に続いて形成する第２開口２８Ｂ、第４開口２８Ｄとを比較した場合、第２、第４開口の方が小径であるため、第１、第３開口に対して第２、第４開口の形成位置にマージンができ、第２、第４開口の形成位置が多少ずれても、貫通孔２８の形成に支障を来さないため、スルーホール導体の信頼性が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、貫通孔を有するコア基板と、そのコア基板上に形成されている第１導体及び第２導体と、貫通孔に形成されて第１導体と第２導体とを接続するスルーホール導体と、を有す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】
特許文献１においては、コア基板の表側（第１面側）からレーザで第１開口部を形成し、裏側（第２面側）から同じくレーザで第２開口部を形成することで貫通孔を設けている。第１開口部は第２面に向かうに連れてテーパしており、第２開口部は第１面に向かうに連れてテーパしている。そして、貫通孔の内部をめっきで充填することで、コア基板の表裏を接続し得る小径のスルーホール導体が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４１４６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、レーザにより形成される小径の貫通孔の内部にめっきを充填する際はめっき膜にボイドが入り易く、電気特性が低下する可能性がある。このため、直径が極めて小さい貫通孔においても、ボイドを生じさせることなくめっきを充填することが求められる。
【０００５】
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、電気特性を極力低下させることのないスルーホール導体を形成することが可能なプリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、第１面と該第１面とは反対側の第２面を有するコア基板を準備することと、前記コア基板の第１面側に第１開口部を形成することと、前記第１開口部の底部から前記第２面に向けて第２開口部を形成することと、前記コア基板の第２面側に第３開口部を形成することと、前記第３開口部の底部から前記第１面に向けて第４開口部を形成することとにより前記コア基板に貫通孔を形成することと、前記コア基板の第１面に第１導体を形成することと、前記コア基板の第２面に第２導体を形成することと、前記貫通孔内に導電性物質を充填することで前記第１導体と前記第２導体とを接続するスルーホール導体を形成することと、を含むプリント配線板の製造方法において、前記第２開口部の径は前記第１開口部の径よりも小さく、前記第４開口部の径は前記第３開口部の径よりも小さい。ことを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明では、まず、コア基板の第１面側に第１開口部を形成し、第１開口部の底部に更に第２開口部を形成する。次いで、コア基板の第２面側に第３開口部を形成し、第３開口部の底部に第４開口部を形成する。この第４開口部と第２開口部とが繋げることで、貫通孔が設けられる。
その際、第２開口部は第１開口部よりも径が小さく、第４開口部は第３開口部よりも径が小さい。このため、第１開口部に対して第２開口部を形成する際、その形成位置にマージンができ、位置ずれが許容される。さらに、第３開口部に対して第４開口部を形成する際にも、その形成位置にマージンができ、位置ずれが許容される。すなわち、第２開口部及び第４開口部の形成位置が多少ずれたとしても、貫通孔の形成に支障を来さず、小径の貫通孔を容易に形成することが可能であると推測される。
また、本願発明によれば、コア基板の第１面側に位置する第１開口部及び第２面側に位置する第３開口部の径が相対的に大きく形成される。すなわち、コア基板に設けられる貫通孔のうち、両方の開口部の径が相対的に大きく形成されている。このため、貫通孔の内部に電解めっき等の導電性物質を充填することでスルーホール導体を形成する際、貫通孔内の導電性物質の入れ替わりが促進される。つまり、貫通孔内において導電性物質が循環しやすくなる。その結果、貫通孔にボイドを発生させることなく導電性物質を好適に充填でき、電気特性に優れるスルーホール導体を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施例の多層プリント配線板の製造方法を示す工程図である。
【図２】第１実施例の多層プリント配線板の製造方法を示す工程図である。
【図３】第１実施例の多層プリント配線板の製造方法を示す工程図である。
【図４】第１実施例の多層プリント配線板の製造方法を示す工程図である。
【図５】第１実施例の多層プリント配線板の製造方法を示す工程図である。
【図６】ＩＣチップを搭載する前の多層プリント配線板の断面図である。
【図７】図７（Ａ）は貫通孔を設けたコア基板の断面図であり、図７（Ｂ）は貫通孔の断面図である。
【図８】開口部の平面図である。
【図９】貫通孔を設けたコア基板の断面図である。
【図１０】第１実施例に係る貫通孔の説明図である。
【図１１】第１実施例に係る貫通孔の説明図である。
【図１２】第１実施例に係る貫通孔の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本願発明の実施形態に係る製造方法で製造された多層プリント配線板について、図６の断面図を参照して説明する。
図６は、ＩＣチップを搭載する前の多層プリント配線板１０を示す。
【００１０】
本実施形態の多層プリント配線板１０では、コア基板３０の第１面Ｆ上に第１導体３４Ａが形成され、第２面Ｓ上に第２導体３４Ｂが形成されている。第１導体３４Ａと第２導体３４Ｂとは、スルーホール導体３６を介して電気的に接続されている。
【００１１】
コア基板３０の第１面Ｆ上と第１導体３４Ａ上には、層間樹脂絶縁層５０Ａが形成されている。この層間樹脂絶縁層５０Ａ上には第３導体５８Ａが形成されている。第３導体５８Ａと第１導体３４Ａとは、層間樹脂絶縁層５０Ａを貫通するビア導体６０Ａで接続されている。層間樹脂絶縁層５０Ａ上及び第３導体５８Ａ上には、層間樹脂絶縁層１５０Ａが形成されている。この層間樹脂絶縁層１５０Ａ上には第４導体１５８Ａが形成されている。第４導体１５８Ａと第３導体５８Ａとは、層間樹脂絶縁層１５０Ａを貫通するビア導体１６０Ａで接続されている。
【００１２】
一方、コア基板３０の第２面Ｓ上と第２導体３４Ｂ上とには、層間樹脂絶縁層５０Ｂが形成されている。この層間樹脂絶縁層５０Ｂ上には第３導体５８Ｂが形成されている。第３導体５８Ｂと第１導体３４Ａとは、層間樹脂絶縁層５０Ｂを貫通するビア導体６０Ｂで接続されている。層間樹脂絶縁層５０Ｂ上及び第３導体５８Ｂ上には、層間樹脂絶縁層１５０Ｂが形成されている。この層間樹脂絶縁層１５０Ｂ上には第４導体１５８Ｂが形成されている。第４導体１５８Ｂと第３導体５８Ｂとは、層間樹脂絶縁層１５０Ｂを貫通するビア導体１６０Ｂで接続されている。
【００１３】
層間樹脂絶縁層１５０Ａ上にはソルダーレジスト層７０Ａが形成され、層間樹脂絶縁層１５０Ｂ上にはソルダーレジスト層７０Ｂが形成されている。ソルダーレジスト層７０Ａ，７０Ｂは、それぞれ第４導体１５８Ａ，１５８Ｂの少なくとも一部を露出させる開口７１Ａ，７１Ｂを有する。開口７１Ａ，７１Ｂの内部には、それぞれ半田バンプ７６Ｕ，７６Ｄが設けられている。
【００１４】
次いで、図６中のスルーホール導体３６について説明する。
コア基板３０は、第１面Ｆと、第１面Ｆとは反対側の第２面Ｓとを有する絶縁基板である。該コア基板３０は、貫通孔２８を有している。スルーホール導体３６は、貫通孔２８をめっきで充填している金属からなる。
【００１５】
貫通孔２８の拡大図を図７（Ａ）に示す。貫通孔２８は、コア基板３０の第１面Ｆ側に設けられている第１開口部２８Ａと、第１開口部２８Ａの底部から第２面Ｓに向けて設けられる第２開口部２８Ｂと、コア基板３０の第２面Ｓ側に設けられている第３開口部２８Ｃと、第３開口部２８Ｂの底部から第１面Ｆに向けて設けられる第４開口部２８Ｄとからなる。
【００１６】
第１開口部２８Ａ及び第２開口部２８Ｂは、コア基板３０の第１面Ｆ側からレーザを照射することで形成される。第３開口部２８Ｃ及び第４開口部２８Ｄは、コア基板３０の第２面Ｓ側からレーザを照射することで形成される。
図７（Ｂ）及び図８に示すように、第２開口部２８Ｂの径Ｘ２は第１開口部２８Ａの径Ｘ１より小さく、第４開口部２８Ｄの径Ｘ４は第３開口部２８Ｂの径Ｘ３よりも小さい。
第１開口部２８Ａ及び第２開口部２８Ｂは、コア基板３０の第１面Ｆから第２面Ｓに向かって径が細くなっている。第３開口部２８Ｃ及び第４開口部２８Ｄは、第２面Ｓから第１面Ｆに向かって径が細くなっている。
【００１７】
なお、ここでいう各開口部２８Ａ〜２８Ｄの径Ｘ１〜Ｘ４とは、各開口部の内径であり、各開口部における任意の箇所において向かい合う開口部の内壁間の距離のうち、最大の値を意味する。
【００１８】
コア基板２０の第１面Ｆから第２面Ｓの方向に第１開口部２８Ａの内径が細くなる割合をΔＷ１とし、コア基板２０の第１面Ｆから第２面Ｓの方向に第２開口部２８Ｂの内径が細くなる割合をΔＷ２としたとき、ΔＷ１＞ΔＷ２となる。また、コア基板２０の第２面Ｓから第１面Ｆの方向に第３開口部２８Ｃの内径が細くなる割合をΔＷ３とし、コア基板２０の第２面Ｓから第１面Ｆの方向に第４開口部２８Ｄの内径が細くなる割合をΔＷ４としたとき、ΔＷ３＞ΔＷ４となる。これにより、貫通孔２８は、第１開口部２８Ａと第２開口部２８Ｂとの接合部分で屈曲することで、屈曲部Ｐ１を有している。また、貫通孔２８は、第３開口部２８Ｃと第４開口部２８Ｄとの接合部分で屈曲することで、屈曲部Ｐ２を有している。
【００１９】
本発明では、内径が細くなる割合が相対的に小さい開口部２８Ｂ，２８Ｄ同士を両側から繋げるため、その接合部分では内径が大きくなりやすい。すなわち、仮に、第１開口部２８Ａと第３開口部２８Ｃとを直接繋げて貫通孔を形成する場合と比較して、本実施形態では貫通孔の最小径Ｗｍｉｎ（第３開口部と第４開口部との接合部分の径）は大きくなりやすい。このため、接合部分でスルーホール導体にクラックが入りにくくなる。ひいては、小径化によるスルーホール導体の信頼性の低下を抑制しつつ、スルーホール導体を高密度に設けることが可能になると推測される。
【００２０】
また、本発明では、スルーホール導体３６に生じる応力が、第１開口部２８Ａと第２開口部２８Ｂとの接合部分（屈曲部Ｐ１）と、第３開口部２８Ｃと第４開口部２８Ｄとの接合部分（屈曲部Ｐ２）との少なくとも２箇所に応力が分散する。このため、クラックが発生し難くなると推測される。
更に、スルーホール導体に生じる応力は屈曲部Ｐ１、Ｐ２で分散されるため、スルーホール導体の端部側へ加わる応力も低減され、スルーホール導体３６とスルーホール導体３６の直上のビア導体６０との剥離が生じ難くなり、双方の接続信頼性が向上する。
【００２１】
本発明では、図９に示すように、貫通孔２８の最大径をＷｍａｘとしたとき、０．６≦Ｗmin／Ｗmax≦０．８を満たす。このとき、コア基板２０の両側から開口部を繋げて貫通孔を設ける際の位置精度を高めることができる。さらに、熱収縮によるコア基板２０の反りなどに対しても、スルーホール導体３６の好適な信頼性を確保することが可能になる。
なお、ここでいう貫通孔２８の最大径をＷｍａｘとは、第１開口部２８Ａの径Ｘ１又は第３開口部の２８Ｃ径Ｘ３を意味する。
【００２２】
また、図１０（Ａ）に示すように、第２開口部２８Ｂの重心を通りコア基板２０の第１面Ｓに垂直な直線Ｇ２と、第４開口部２８Ｄの重心を通りコア基板２０の第１面Ｆに垂直な直線Ｇ４とは、オフセットしてもよい。この場合、第２開口部２８Ｂと第４開口部２８Ｄとが接続する部分の面積が増える。その結果、スルーホール導体３６の接続信頼性が向上すると推測される。
また、図１０（Ｂ）に示すように、第１開口部２８Ａの重心を通りコア基板２０の第１面Ｆに垂直な直線Ｇ１、第３開口部２８Ｃの重心を通りコア基板２０の第１面Ｆに垂直な直線Ｇ３としたとき、Ｇ１〜Ｇ４は全てオフセットしてもよい。このとき、上記と同様の効果が得られると推測される。
【００２３】
引き続き、多層プリント配線板１０の製造方法について図１〜図５を参照して説明する。
（１）補強材と樹脂とからなるコア基板２０を用意する（図１（Ａ））。コア基板２０の第１面Ｆ上及び第２面Ｓ上には銅箔２２がラミネートされている。なお、コア基板２０の厚みは、０．４〜０．７ｍｍである。補強材としては、例えばガラスクロス、アラミド繊維、ガラス繊維などが挙げられる。樹脂としては、エポキシ樹脂、ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂などが挙げられる。さらに、樹脂中には、水酸化物からなる粒子が含有されている。水酸化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等の金属水酸化物が挙げられる。水酸化物は熱で分解されることで水が生成する。このため、水酸化物は、コア基板を構成する材料から熱を奪うことが可能であると考えられる。すなわち、コア基板が水酸化物を含むことで、レーザでの加工性が向上すると推測される。
次に、銅箔２２の表面に、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＣｌＯ2 （４０ｇ／ｌ）、Ｎａ3 ＰＯ4 （６ｇ／ｌ）を含む水溶液を黒化浴（酸化浴）とする黒化処理を施す。
【００２４】
（２）コア基板２０の第１面Ｆ（上面）側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射してコア基板２０の第１面Ｆ側に第１開口部２８Ａを形成する（図１（Ｂ））。
コア基板２０の第１面Ｆ（上面）側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第１開口部２８Ａの底部から第２面Ｓに向けて第２開口部２８Ｂを形成する（図１（Ｃ））。
【００２５】
次いで、コア基板２０の第２面Ｓ（上面）側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射してコア基板の第２面Ｓ側に第３開口部２８Ｃを形成する（図１（Ｄ））。コア基板２０の第２面Ｓ（上面）側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第３開口部２８Ｃの底部から第１面Ｆに向けて第４開口部２８Ｄを形成する。
第３開口部２８Ｃと第４開口部２８Ｄとがコア基板内で連結することで、貫通孔２８が形成される（図１（Ｅ））。
【００２６】
このとき、図７（Ｂ）に示すように、第２開口部２８Ｂの径Ｘ２は第１開口部２８Ａの径Ｘ１より小さく、第４開口部２８Ｄの径Ｘ４は第２開口部２８Ｂの径Ｒ２よりも小さい。このため、第１開口部２８Ａに対して第２開口部２８Ｂを形成する際、その形成位置にマージンができ、位置ずれが許容される。さらに、第３開口部２８Ｃに対して第４開口部２８Ｄを形成する際にも、その形成位置にマージンができ、位置ずれが許容される。すなわち、第２開口部２８Ｂ及び第４開口部２８Ｄの形成位置がそれぞれ多少ずれても、貫通孔の形成に支障を来さないと推測される。
また、第１開口部２８Ａの径及び第２開口部２８Ｂの内径は、Ｚ軸のマイナス方向に向けて小さくなる。第３開口部２８Ｃの径及び第４開口部２８Ｄの径は、Ｚ軸のプラス方向に向けて小さくなる。
【００２７】
コア基板２０の第１面Ｆから第２面Ｓの方向に第１開口部２８Ａの径が細くなる割合をΔＷ１とし、コア基板２０の第１面Ｆから第２面Ｓの方向に第２開口部２８Ｂの径が細くなる割合をΔＷ２としたとき、ΔＷ１＞ΔＷ２となる。また、コア基板２０の第２面Ｓから第１面Ｆの方向に第３開口部２８Ｃの径が細くなる割合をΔＷ３とし、コア基板２０の第２面Ｓから第１面Ｆの方向に第４開口部２８Ｄの径が細くなる割合をΔＷ４としたとき、ΔＷ３＞ΔＷ４となる。このように、径が細くなる割合が相対的に小さい開口部２８Ｂ，２８Ｄ同士を両側から繋げるため、開口部の位置ずれが生じにくくなる。
【００２８】
図１１に示すように、第１開口部２８ＡのＺ軸に対する傾きをθ１、第２開口部２８ＢのＺ軸に対する傾きをθ２、第３開口部２８ＣのＺ軸に対する傾きをθ３、第４開口部２８ＤのＺ軸に対する傾きをθ４として示す。このとき、θ１＞θ２、θ４＞θ３となる。
【００２９】
以下に、貫通孔２８の形成方法について詳しく説明する。
コア基板２０の第１面Ｆ側の所定位置に、ＣＯ２ガスレーザにて１ショットにより第１開口部２８Ａを設ける。次いで、コア基板２０の第１面Ｆ（上面）側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第１開口部２８Ａの底部から第２面Ｓに向けて複数回のショットにより第２開口部２８Ｂを形成する。第２開口部２８Ｂの径は第１開口部２８Ａの径よりも小さい。
【００３０】
次に、コア基板２０の第２面Ｓ側の所定位置に、ＣＯ２ガスレーザにて１ショットにより第３開口部２８Ｃを設ける。第１開口部２８Ａ及び第３開口部２８Ｂを形成する際のレーザ条件は同一である。次いで、コア基板２０の第２面Ｓ（上面）側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第３開口部２８Ｃの底部から第１面Ｆに向けて複数回のショットにより第４開口部２８Ｄを形成する。第４開口部２８Ｄの径は第３開口部２８Ｃの径よりも小さい。
【００３１】
第２開口部２８Ｂを形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）は、第１開口部２８Ａを形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）よりも小さい。第２開口部２８Ｂを形成する際のレーザのパルス幅は、第１開口部２８Ａを形成する際のレーザのパルス幅よりも大きい。
【００３２】
また、第４開口部２８Ｄを形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）は、第３開口部２８Ｃを形成する際のレーザの径よりも小さい。第４開口部２８Ｄを形成する際のレーザのパルス幅は、第３開口部２８Ｃを形成する際のレーザのパルス幅よりも大きい。
【００３３】
第２開口部２８Ｂ及び第４開口部２８Ｄを形成する際のレーザのパルス幅をＡ、第１開口部２８Ａ及び第３開口部２８Ｃを形成する際のレーザのパルス幅をＢとしたとき、１．５≦Ａ／Ｂ≦３を満たすことが望ましい。
【００３４】
これにより、小径の貫通孔を効率良く（最小ショット数で）形成することが可能になる。なお、Ａ／Ｂが１．５未満の場合、開口形成が進まずショット数を増大させる必要があり、製造効率が低下する可能性がある。他方、Ａ／Ｂが３を越えると、横方向に過剰に熱拡散し、開口の深さに対して開口径が過剰に大きくなる可能性がある。
【００３５】
なお、コア基板２０の厚みが０．４ｍｍ以上のとき、第２開口部２８Ｂ及び第４開口部２８Ｄを形成する際のレーザのショット数は２以上であることが好ましい。この場合、小径の貫通孔を効率良く形成することが可能となる。
【００３６】
なお、本発明においては、図１２に示すように、第２開口部２８Ｂ、第４開口部２８Ｄの内壁が直線状、即ち、Ｘ３、Ｘ４及びＷｍｉｎがほぼ同じであってもよい。このとき、上記θ２及びθ４は、ほぼゼロとなる。
【００３７】
（３）次いで、貫通孔２８を有するコア基板２０は、所定濃度の過マンガン酸を含む溶液に浸漬され、デスミア処理が行われる。このとき、コア基板２０の重量減少度が１．０wt％以下、更に好適には０．５wt％以下であることが望ましい。コア基板は、ガラスクロス等の強化材に樹脂を含浸させて成り、デスミヤ処理で樹脂を溶解すると、貫通孔内にはガラスクロスが突き出すことになる、コア基材の重量減少度が上記範囲の場合、ガラスクロスの突き出しを抑制でき、貫通孔内にめっきを充填する際にボイドが残ることがほとんどない。
【００３８】
コア基板２０の表面に、パラジウム触媒を付与する。その後、無電解めっき液にコア基板２０を浸漬し、コア基板２０の第１面Ｆ上、第２面Ｓ上及び貫通孔２８の内壁に無電解めっき膜３１を形成する（図２（Ａ））。無電解めっき膜３１を形成する材料としては、銅、ニッケルなどが挙げられる。無電解めっき膜をシード層として、無電解めっき膜３１上に電解めっき膜３２を形成する。貫通孔２８は、電解めっき膜で充填される（図２（Ｂ））。
【００３９】
このとき、貫通孔２８は、第１面Ｆ側に位置する第１開口部２８Ａ及び第２面Ｓ側に位置する第３開口部２８Ｃの径が相対的に大きく形成されている。すなわち、コア基板２０に設けられる貫通孔のうち、両端の開口部２８Ａ，２８Ｃの径が相対的に大きく形成されている。このため、貫通孔の内部に電解めっきを充填する際、貫通孔内の電解めっき液の入れ替わりが促進される。つまり、貫通孔２８内において電解めっきが循環しやすくなる。その結果、貫通孔２８にボイドを発生させることなく電解めっきを好適に充填でき、電気特性に優れるスルーホール導体を形成することが可能となる。
【００４０】
（４）基板表面の電解めっき膜３２に所定パターンのエッチングレジスト４０を形成する（図２（Ｃ））。
【００４１】
（５）エッチングレジスト４０の非形成部の無電解めっき膜３１、電解めっき膜３２、及び銅箔を除去する（図２（Ｄ））。
【００４２】
（６）エッチングレジスト４０を除去する。これにより、コア基板２０の第１面Ｆ上に第１導体３４Ａが、コア基板２０の第２面Ｓ上に第２導体３４Ｂが形成される。これら第１導体３４Ａと第２導体３４Ｂとは、貫通孔２８内のスルーホール導体３６により接続される（図３（Ａ）参照）。
【００４３】
（７）コア基板２０の両面Ｆ，Ｓ上に、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルム（味の素社製：商品名；ＡＢＦ−４５ＳＨ）を積層し、層間樹脂絶縁層５０Ａ，５０Ｂを設ける（図３（Ｂ）参照）。
【００４４】
（８）次に、ＣＯ２ガスレーザにて層間樹脂絶縁層５０Ａ，５０Ｂにそれぞれバイアホール用開口５１Ａ，５１Ｂを設ける（図３（Ｃ）参照）。過マンガン酸塩などの酸化剤等に基板を浸漬し、デスミア処理を行う（図示せず）。
【００４５】
（９）層間樹脂絶縁層５０Ａ，５０Ｂの表面にパラジウムなどの触媒を付与し、無電解めっき液に基板を浸漬させることにより、無電解めっき膜５２Ａ，５２Ｂを設ける（図３（Ｄ））。
【００４６】
（１０）無電解めっき膜５２上にめっきレジスト５４を設ける（図４（Ａ））。
【００４７】
（１１）めっきレジスト５４から露出する無電解めっき膜５２上に、電解めっき膜５６Ａ，５６Ｂを形成する（図４（Ｂ）参照）。
【００４８】
（１２）モノエタノールアミンを含む溶液を用いてめっきレジスト５４を除去する。電解めっき膜間の無電解めっき膜をエッチングで除去することで、第３導体５８Ａ，５８Ｂ及びビア導体６０Ａ，６０Ｂを形成する。次いで、第３導体５８Ａ，５８Ｂの表面にＳｎめっきを施し、ＳｎＣｕ層を形成する。このＳｎＣｕ層上にシランカップリング剤を塗布する（図４（Ｃ））。
【００４９】
（１３）次に上記（７）〜（１２）の工程を繰り返す（図５（Ａ））。
そして、基板の両面に、開口７１Ａ，７１Ｂを有するソルダーレジスト層７０Ａ，７０Ｂを形成する（図５（Ｂ））。開口７１Ａ，７１Ｂから露出される第３導体１５８Ａ，１５８Ｂの上面が半田パッドとして機能する。
半田パッド上にニッケルめっき層７２Ａ，７２Ｂを形成し、さらにニッケルめっき層７２上に金めっき層７４Ａ，７４Ｂを形成する（図５（Ｃ））。ニッケル−金層以外にも、ニッケル−パラジウム−金層を形成してもよい。
【００５０】
（１４）この後、開口７１Ａ，７１Ｂ内に半田ボールを搭載し、リフローを行うことで、第１面（上面）側に半田バンプ７６Ｕを、第２面（裏面）側に半田バンプ７６Ｄを形成し、多層プリント配線板１０を完成する（図６）。
【００５１】
[第１実施例]
本発明の第１実施例に係る多層プリント配線板の製造方法について説明する。
まず、ガラスクロスとエポキシ樹脂と水酸化マグネシウムとからなり、コア基板を用意する。コア基板の厚みは約０．４ｍｍである。コア基板の第１面上及び第２面上には、それぞれ銅箔が形成されている。
【００５２】
コア基板の第１面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射してコア基板の第１面側に第１開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は１である。この第１開口部は、少なくとも銅箔を貫通する開口部である。
【００５３】
次いで、コア基板の第１面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第１開口部の底部から第２面に向けて第２開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は２である。第２開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）は、第１開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）よりも小さい。第２開口部を形成する際のレーザのパルス幅は、第１開口部を形成する際のレーザのパルス幅よりも大きい。そして、第１開口部と第２開口部との境界部分に、屈曲部Ｐ１が形成される。
【００５４】
コア基板の第２面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射してコア基板の第２面側に第３開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は１である。この第３開口部は、少なくとも銅箔を貫通する開口部である。
【００５５】
次いで、コア基板の第２面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第２開口部の底部から第１面に向けて第４開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は２である。第４開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）は、第３開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）よりも小さい。第４開口部を形成する際のレーザのパルス幅は、第３開口部を形成する際のレーザのパルス幅よりも大きい。第３開口部と第４開口部との境界部分に、屈曲部が形成される。
【００５６】
貫通孔を有するコア基板を、所定濃度の過マンガン酸を含む溶液に浸漬し、デスミア処理を行う。
コア基板の表面に、パラジウム触媒を付与する。その後、無電解めっき液にコア基板を浸漬し、コア基板の第１面上、第２面上及び貫通孔の内壁に無電解めっき膜を形成する。無電解めっき膜をシード層として、無電解めっき膜上に電解めっき膜を形成する。貫通孔は電解めっき膜で充填される。
基板表面の電解めっき膜に所定パターンのエッチングレジストを形成する。
【００５７】
エッチングレジストの非形成部の無電解めっき膜３１、電解めっき膜３２、及び銅箔を除去する。
【００５８】
エッチングレジストを除去する。これにより、コア基板の第１面上に第１導体が、コア基板の第２面上に第２導体が形成される。これら第１導体と第２導体とは、貫通孔内のスルーホール導体により接続される。以上により、第１実施例のプリント配線板のスルーホール導体が完成する。
【００５９】
[第２実施例]
第２実施例のプリント配線板の製造方法は第１実施例の変更例である。
第２実施例のコア基板は、第１実施例とは厚みが異なる。第２実施例のコア基板の厚みは、約０．７ｍｍである。
コア基板の内部に貫通孔を設ける際、まず、コア基板の第１面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射してコア基板の第１面側に第１開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は１である。この第１開口部は、少なくとも銅箔を貫通する開口部である。
【００６０】
次いで、コア基板の第１面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第１開口部の底部から第２面に向けて第２開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は５である。第２開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）は、第１開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）よりも小さい。第２開口部を形成する際のレーザのパルス幅は、第１開口部を形成する際のレーザのパルス幅よりも大きい。そして、第１開口部と第２開口部との境界部分に、屈曲部が形成される。
【００６１】
コア基板の第２面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射してコア基板の第２面側に第３開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は１である。この第３開口部は、少なくとも銅箔を貫通する開口部である。
【００６２】
次いで、コア基板の第２面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第３開口部の底部から第１面に向けて第４開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は５である。第４開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）は、第３開口部を形成する際のレーザの径よりも小さい。第４開口部を形成する際のレーザのパルス幅は、第３開口部を形成する際のレーザのパルス幅よりも大きい。そして、第３開口部と第４開口部との境界部分に、屈曲部が形成される。
これにより、コア基板３０の内部に貫通孔２８が形成される。
【符号の説明】
【００６３】
１０ プリント配線板
２８ 貫通孔
２８Ａ 第１開口部
２８Ｂ 第２開口部
２８Ｃ 第３開口部
２８Ｄ 第４開口部
２０ コア基板
３４Ａ 第１導体
３４Ｂ 第２導体
３６ スルーホール導体
Ｘ１ 第１開口部の径
Ｘ２ 第２開口部の径
Ｘ３ 第３開口部の径
Ｘ４ 第４開口部の径
【技術分野】
【０００１】
この発明は、貫通孔を有するコア基板と、そのコア基板上に形成されている第１導体及び第２導体と、貫通孔に形成されて第１導体と第２導体とを接続するスルーホール導体と、を有す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】
特許文献１においては、コア基板の表側（第１面側）からレーザで第１開口部を形成し、裏側（第２面側）から同じくレーザで第２開口部を形成することで貫通孔を設けている。第１開口部は第２面に向かうに連れてテーパしており、第２開口部は第１面に向かうに連れてテーパしている。そして、貫通孔の内部をめっきで充填することで、コア基板の表裏を接続し得る小径のスルーホール導体が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４１４６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、レーザにより形成される小径の貫通孔の内部にめっきを充填する際はめっき膜にボイドが入り易く、電気特性が低下する可能性がある。このため、直径が極めて小さい貫通孔においても、ボイドを生じさせることなくめっきを充填することが求められる。
【０００５】
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、電気特性を極力低下させることのないスルーホール導体を形成することが可能なプリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、第１面と該第１面とは反対側の第２面を有するコア基板を準備することと、前記コア基板の第１面側に第１開口部を形成することと、前記第１開口部の底部から前記第２面に向けて第２開口部を形成することと、前記コア基板の第２面側に第３開口部を形成することと、前記第３開口部の底部から前記第１面に向けて第４開口部を形成することとにより前記コア基板に貫通孔を形成することと、前記コア基板の第１面に第１導体を形成することと、前記コア基板の第２面に第２導体を形成することと、前記貫通孔内に導電性物質を充填することで前記第１導体と前記第２導体とを接続するスルーホール導体を形成することと、を含むプリント配線板の製造方法において、前記第２開口部の径は前記第１開口部の径よりも小さく、前記第４開口部の径は前記第３開口部の径よりも小さい。ことを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明では、まず、コア基板の第１面側に第１開口部を形成し、第１開口部の底部に更に第２開口部を形成する。次いで、コア基板の第２面側に第３開口部を形成し、第３開口部の底部に第４開口部を形成する。この第４開口部と第２開口部とが繋げることで、貫通孔が設けられる。
その際、第２開口部は第１開口部よりも径が小さく、第４開口部は第３開口部よりも径が小さい。このため、第１開口部に対して第２開口部を形成する際、その形成位置にマージンができ、位置ずれが許容される。さらに、第３開口部に対して第４開口部を形成する際にも、その形成位置にマージンができ、位置ずれが許容される。すなわち、第２開口部及び第４開口部の形成位置が多少ずれたとしても、貫通孔の形成に支障を来さず、小径の貫通孔を容易に形成することが可能であると推測される。
また、本願発明によれば、コア基板の第１面側に位置する第１開口部及び第２面側に位置する第３開口部の径が相対的に大きく形成される。すなわち、コア基板に設けられる貫通孔のうち、両方の開口部の径が相対的に大きく形成されている。このため、貫通孔の内部に電解めっき等の導電性物質を充填することでスルーホール導体を形成する際、貫通孔内の導電性物質の入れ替わりが促進される。つまり、貫通孔内において導電性物質が循環しやすくなる。その結果、貫通孔にボイドを発生させることなく導電性物質を好適に充填でき、電気特性に優れるスルーホール導体を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施例の多層プリント配線板の製造方法を示す工程図である。
【図２】第１実施例の多層プリント配線板の製造方法を示す工程図である。
【図３】第１実施例の多層プリント配線板の製造方法を示す工程図である。
【図４】第１実施例の多層プリント配線板の製造方法を示す工程図である。
【図５】第１実施例の多層プリント配線板の製造方法を示す工程図である。
【図６】ＩＣチップを搭載する前の多層プリント配線板の断面図である。
【図７】図７（Ａ）は貫通孔を設けたコア基板の断面図であり、図７（Ｂ）は貫通孔の断面図である。
【図８】開口部の平面図である。
【図９】貫通孔を設けたコア基板の断面図である。
【図１０】第１実施例に係る貫通孔の説明図である。
【図１１】第１実施例に係る貫通孔の説明図である。
【図１２】第１実施例に係る貫通孔の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本願発明の実施形態に係る製造方法で製造された多層プリント配線板について、図６の断面図を参照して説明する。
図６は、ＩＣチップを搭載する前の多層プリント配線板１０を示す。
【００１０】
本実施形態の多層プリント配線板１０では、コア基板３０の第１面Ｆ上に第１導体３４Ａが形成され、第２面Ｓ上に第２導体３４Ｂが形成されている。第１導体３４Ａと第２導体３４Ｂとは、スルーホール導体３６を介して電気的に接続されている。
【００１１】
コア基板３０の第１面Ｆ上と第１導体３４Ａ上には、層間樹脂絶縁層５０Ａが形成されている。この層間樹脂絶縁層５０Ａ上には第３導体５８Ａが形成されている。第３導体５８Ａと第１導体３４Ａとは、層間樹脂絶縁層５０Ａを貫通するビア導体６０Ａで接続されている。層間樹脂絶縁層５０Ａ上及び第３導体５８Ａ上には、層間樹脂絶縁層１５０Ａが形成されている。この層間樹脂絶縁層１５０Ａ上には第４導体１５８Ａが形成されている。第４導体１５８Ａと第３導体５８Ａとは、層間樹脂絶縁層１５０Ａを貫通するビア導体１６０Ａで接続されている。
【００１２】
一方、コア基板３０の第２面Ｓ上と第２導体３４Ｂ上とには、層間樹脂絶縁層５０Ｂが形成されている。この層間樹脂絶縁層５０Ｂ上には第３導体５８Ｂが形成されている。第３導体５８Ｂと第１導体３４Ａとは、層間樹脂絶縁層５０Ｂを貫通するビア導体６０Ｂで接続されている。層間樹脂絶縁層５０Ｂ上及び第３導体５８Ｂ上には、層間樹脂絶縁層１５０Ｂが形成されている。この層間樹脂絶縁層１５０Ｂ上には第４導体１５８Ｂが形成されている。第４導体１５８Ｂと第３導体５８Ｂとは、層間樹脂絶縁層１５０Ｂを貫通するビア導体１６０Ｂで接続されている。
【００１３】
層間樹脂絶縁層１５０Ａ上にはソルダーレジスト層７０Ａが形成され、層間樹脂絶縁層１５０Ｂ上にはソルダーレジスト層７０Ｂが形成されている。ソルダーレジスト層７０Ａ，７０Ｂは、それぞれ第４導体１５８Ａ，１５８Ｂの少なくとも一部を露出させる開口７１Ａ，７１Ｂを有する。開口７１Ａ，７１Ｂの内部には、それぞれ半田バンプ７６Ｕ，７６Ｄが設けられている。
【００１４】
次いで、図６中のスルーホール導体３６について説明する。
コア基板３０は、第１面Ｆと、第１面Ｆとは反対側の第２面Ｓとを有する絶縁基板である。該コア基板３０は、貫通孔２８を有している。スルーホール導体３６は、貫通孔２８をめっきで充填している金属からなる。
【００１５】
貫通孔２８の拡大図を図７（Ａ）に示す。貫通孔２８は、コア基板３０の第１面Ｆ側に設けられている第１開口部２８Ａと、第１開口部２８Ａの底部から第２面Ｓに向けて設けられる第２開口部２８Ｂと、コア基板３０の第２面Ｓ側に設けられている第３開口部２８Ｃと、第３開口部２８Ｂの底部から第１面Ｆに向けて設けられる第４開口部２８Ｄとからなる。
【００１６】
第１開口部２８Ａ及び第２開口部２８Ｂは、コア基板３０の第１面Ｆ側からレーザを照射することで形成される。第３開口部２８Ｃ及び第４開口部２８Ｄは、コア基板３０の第２面Ｓ側からレーザを照射することで形成される。
図７（Ｂ）及び図８に示すように、第２開口部２８Ｂの径Ｘ２は第１開口部２８Ａの径Ｘ１より小さく、第４開口部２８Ｄの径Ｘ４は第３開口部２８Ｂの径Ｘ３よりも小さい。
第１開口部２８Ａ及び第２開口部２８Ｂは、コア基板３０の第１面Ｆから第２面Ｓに向かって径が細くなっている。第３開口部２８Ｃ及び第４開口部２８Ｄは、第２面Ｓから第１面Ｆに向かって径が細くなっている。
【００１７】
なお、ここでいう各開口部２８Ａ〜２８Ｄの径Ｘ１〜Ｘ４とは、各開口部の内径であり、各開口部における任意の箇所において向かい合う開口部の内壁間の距離のうち、最大の値を意味する。
【００１８】
コア基板２０の第１面Ｆから第２面Ｓの方向に第１開口部２８Ａの内径が細くなる割合をΔＷ１とし、コア基板２０の第１面Ｆから第２面Ｓの方向に第２開口部２８Ｂの内径が細くなる割合をΔＷ２としたとき、ΔＷ１＞ΔＷ２となる。また、コア基板２０の第２面Ｓから第１面Ｆの方向に第３開口部２８Ｃの内径が細くなる割合をΔＷ３とし、コア基板２０の第２面Ｓから第１面Ｆの方向に第４開口部２８Ｄの内径が細くなる割合をΔＷ４としたとき、ΔＷ３＞ΔＷ４となる。これにより、貫通孔２８は、第１開口部２８Ａと第２開口部２８Ｂとの接合部分で屈曲することで、屈曲部Ｐ１を有している。また、貫通孔２８は、第３開口部２８Ｃと第４開口部２８Ｄとの接合部分で屈曲することで、屈曲部Ｐ２を有している。
【００１９】
本発明では、内径が細くなる割合が相対的に小さい開口部２８Ｂ，２８Ｄ同士を両側から繋げるため、その接合部分では内径が大きくなりやすい。すなわち、仮に、第１開口部２８Ａと第３開口部２８Ｃとを直接繋げて貫通孔を形成する場合と比較して、本実施形態では貫通孔の最小径Ｗｍｉｎ（第３開口部と第４開口部との接合部分の径）は大きくなりやすい。このため、接合部分でスルーホール導体にクラックが入りにくくなる。ひいては、小径化によるスルーホール導体の信頼性の低下を抑制しつつ、スルーホール導体を高密度に設けることが可能になると推測される。
【００２０】
また、本発明では、スルーホール導体３６に生じる応力が、第１開口部２８Ａと第２開口部２８Ｂとの接合部分（屈曲部Ｐ１）と、第３開口部２８Ｃと第４開口部２８Ｄとの接合部分（屈曲部Ｐ２）との少なくとも２箇所に応力が分散する。このため、クラックが発生し難くなると推測される。
更に、スルーホール導体に生じる応力は屈曲部Ｐ１、Ｐ２で分散されるため、スルーホール導体の端部側へ加わる応力も低減され、スルーホール導体３６とスルーホール導体３６の直上のビア導体６０との剥離が生じ難くなり、双方の接続信頼性が向上する。
【００２１】
本発明では、図９に示すように、貫通孔２８の最大径をＷｍａｘとしたとき、０．６≦Ｗmin／Ｗmax≦０．８を満たす。このとき、コア基板２０の両側から開口部を繋げて貫通孔を設ける際の位置精度を高めることができる。さらに、熱収縮によるコア基板２０の反りなどに対しても、スルーホール導体３６の好適な信頼性を確保することが可能になる。
なお、ここでいう貫通孔２８の最大径をＷｍａｘとは、第１開口部２８Ａの径Ｘ１又は第３開口部の２８Ｃ径Ｘ３を意味する。
【００２２】
また、図１０（Ａ）に示すように、第２開口部２８Ｂの重心を通りコア基板２０の第１面Ｓに垂直な直線Ｇ２と、第４開口部２８Ｄの重心を通りコア基板２０の第１面Ｆに垂直な直線Ｇ４とは、オフセットしてもよい。この場合、第２開口部２８Ｂと第４開口部２８Ｄとが接続する部分の面積が増える。その結果、スルーホール導体３６の接続信頼性が向上すると推測される。
また、図１０（Ｂ）に示すように、第１開口部２８Ａの重心を通りコア基板２０の第１面Ｆに垂直な直線Ｇ１、第３開口部２８Ｃの重心を通りコア基板２０の第１面Ｆに垂直な直線Ｇ３としたとき、Ｇ１〜Ｇ４は全てオフセットしてもよい。このとき、上記と同様の効果が得られると推測される。
【００２３】
引き続き、多層プリント配線板１０の製造方法について図１〜図５を参照して説明する。
（１）補強材と樹脂とからなるコア基板２０を用意する（図１（Ａ））。コア基板２０の第１面Ｆ上及び第２面Ｓ上には銅箔２２がラミネートされている。なお、コア基板２０の厚みは、０．４〜０．７ｍｍである。補強材としては、例えばガラスクロス、アラミド繊維、ガラス繊維などが挙げられる。樹脂としては、エポキシ樹脂、ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂などが挙げられる。さらに、樹脂中には、水酸化物からなる粒子が含有されている。水酸化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等の金属水酸化物が挙げられる。水酸化物は熱で分解されることで水が生成する。このため、水酸化物は、コア基板を構成する材料から熱を奪うことが可能であると考えられる。すなわち、コア基板が水酸化物を含むことで、レーザでの加工性が向上すると推測される。
次に、銅箔２２の表面に、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＣｌＯ2 （４０ｇ／ｌ）、Ｎａ3 ＰＯ4 （６ｇ／ｌ）を含む水溶液を黒化浴（酸化浴）とする黒化処理を施す。
【００２４】
（２）コア基板２０の第１面Ｆ（上面）側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射してコア基板２０の第１面Ｆ側に第１開口部２８Ａを形成する（図１（Ｂ））。
コア基板２０の第１面Ｆ（上面）側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第１開口部２８Ａの底部から第２面Ｓに向けて第２開口部２８Ｂを形成する（図１（Ｃ））。
【００２５】
次いで、コア基板２０の第２面Ｓ（上面）側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射してコア基板の第２面Ｓ側に第３開口部２８Ｃを形成する（図１（Ｄ））。コア基板２０の第２面Ｓ（上面）側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第３開口部２８Ｃの底部から第１面Ｆに向けて第４開口部２８Ｄを形成する。
第３開口部２８Ｃと第４開口部２８Ｄとがコア基板内で連結することで、貫通孔２８が形成される（図１（Ｅ））。
【００２６】
このとき、図７（Ｂ）に示すように、第２開口部２８Ｂの径Ｘ２は第１開口部２８Ａの径Ｘ１より小さく、第４開口部２８Ｄの径Ｘ４は第２開口部２８Ｂの径Ｒ２よりも小さい。このため、第１開口部２８Ａに対して第２開口部２８Ｂを形成する際、その形成位置にマージンができ、位置ずれが許容される。さらに、第３開口部２８Ｃに対して第４開口部２８Ｄを形成する際にも、その形成位置にマージンができ、位置ずれが許容される。すなわち、第２開口部２８Ｂ及び第４開口部２８Ｄの形成位置がそれぞれ多少ずれても、貫通孔の形成に支障を来さないと推測される。
また、第１開口部２８Ａの径及び第２開口部２８Ｂの内径は、Ｚ軸のマイナス方向に向けて小さくなる。第３開口部２８Ｃの径及び第４開口部２８Ｄの径は、Ｚ軸のプラス方向に向けて小さくなる。
【００２７】
コア基板２０の第１面Ｆから第２面Ｓの方向に第１開口部２８Ａの径が細くなる割合をΔＷ１とし、コア基板２０の第１面Ｆから第２面Ｓの方向に第２開口部２８Ｂの径が細くなる割合をΔＷ２としたとき、ΔＷ１＞ΔＷ２となる。また、コア基板２０の第２面Ｓから第１面Ｆの方向に第３開口部２８Ｃの径が細くなる割合をΔＷ３とし、コア基板２０の第２面Ｓから第１面Ｆの方向に第４開口部２８Ｄの径が細くなる割合をΔＷ４としたとき、ΔＷ３＞ΔＷ４となる。このように、径が細くなる割合が相対的に小さい開口部２８Ｂ，２８Ｄ同士を両側から繋げるため、開口部の位置ずれが生じにくくなる。
【００２８】
図１１に示すように、第１開口部２８ＡのＺ軸に対する傾きをθ１、第２開口部２８ＢのＺ軸に対する傾きをθ２、第３開口部２８ＣのＺ軸に対する傾きをθ３、第４開口部２８ＤのＺ軸に対する傾きをθ４として示す。このとき、θ１＞θ２、θ４＞θ３となる。
【００２９】
以下に、貫通孔２８の形成方法について詳しく説明する。
コア基板２０の第１面Ｆ側の所定位置に、ＣＯ２ガスレーザにて１ショットにより第１開口部２８Ａを設ける。次いで、コア基板２０の第１面Ｆ（上面）側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第１開口部２８Ａの底部から第２面Ｓに向けて複数回のショットにより第２開口部２８Ｂを形成する。第２開口部２８Ｂの径は第１開口部２８Ａの径よりも小さい。
【００３０】
次に、コア基板２０の第２面Ｓ側の所定位置に、ＣＯ２ガスレーザにて１ショットにより第３開口部２８Ｃを設ける。第１開口部２８Ａ及び第３開口部２８Ｂを形成する際のレーザ条件は同一である。次いで、コア基板２０の第２面Ｓ（上面）側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第３開口部２８Ｃの底部から第１面Ｆに向けて複数回のショットにより第４開口部２８Ｄを形成する。第４開口部２８Ｄの径は第３開口部２８Ｃの径よりも小さい。
【００３１】
第２開口部２８Ｂを形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）は、第１開口部２８Ａを形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）よりも小さい。第２開口部２８Ｂを形成する際のレーザのパルス幅は、第１開口部２８Ａを形成する際のレーザのパルス幅よりも大きい。
【００３２】
また、第４開口部２８Ｄを形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）は、第３開口部２８Ｃを形成する際のレーザの径よりも小さい。第４開口部２８Ｄを形成する際のレーザのパルス幅は、第３開口部２８Ｃを形成する際のレーザのパルス幅よりも大きい。
【００３３】
第２開口部２８Ｂ及び第４開口部２８Ｄを形成する際のレーザのパルス幅をＡ、第１開口部２８Ａ及び第３開口部２８Ｃを形成する際のレーザのパルス幅をＢとしたとき、１．５≦Ａ／Ｂ≦３を満たすことが望ましい。
【００３４】
これにより、小径の貫通孔を効率良く（最小ショット数で）形成することが可能になる。なお、Ａ／Ｂが１．５未満の場合、開口形成が進まずショット数を増大させる必要があり、製造効率が低下する可能性がある。他方、Ａ／Ｂが３を越えると、横方向に過剰に熱拡散し、開口の深さに対して開口径が過剰に大きくなる可能性がある。
【００３５】
なお、コア基板２０の厚みが０．４ｍｍ以上のとき、第２開口部２８Ｂ及び第４開口部２８Ｄを形成する際のレーザのショット数は２以上であることが好ましい。この場合、小径の貫通孔を効率良く形成することが可能となる。
【００３６】
なお、本発明においては、図１２に示すように、第２開口部２８Ｂ、第４開口部２８Ｄの内壁が直線状、即ち、Ｘ３、Ｘ４及びＷｍｉｎがほぼ同じであってもよい。このとき、上記θ２及びθ４は、ほぼゼロとなる。
【００３７】
（３）次いで、貫通孔２８を有するコア基板２０は、所定濃度の過マンガン酸を含む溶液に浸漬され、デスミア処理が行われる。このとき、コア基板２０の重量減少度が１．０wt％以下、更に好適には０．５wt％以下であることが望ましい。コア基板は、ガラスクロス等の強化材に樹脂を含浸させて成り、デスミヤ処理で樹脂を溶解すると、貫通孔内にはガラスクロスが突き出すことになる、コア基材の重量減少度が上記範囲の場合、ガラスクロスの突き出しを抑制でき、貫通孔内にめっきを充填する際にボイドが残ることがほとんどない。
【００３８】
コア基板２０の表面に、パラジウム触媒を付与する。その後、無電解めっき液にコア基板２０を浸漬し、コア基板２０の第１面Ｆ上、第２面Ｓ上及び貫通孔２８の内壁に無電解めっき膜３１を形成する（図２（Ａ））。無電解めっき膜３１を形成する材料としては、銅、ニッケルなどが挙げられる。無電解めっき膜をシード層として、無電解めっき膜３１上に電解めっき膜３２を形成する。貫通孔２８は、電解めっき膜で充填される（図２（Ｂ））。
【００３９】
このとき、貫通孔２８は、第１面Ｆ側に位置する第１開口部２８Ａ及び第２面Ｓ側に位置する第３開口部２８Ｃの径が相対的に大きく形成されている。すなわち、コア基板２０に設けられる貫通孔のうち、両端の開口部２８Ａ，２８Ｃの径が相対的に大きく形成されている。このため、貫通孔の内部に電解めっきを充填する際、貫通孔内の電解めっき液の入れ替わりが促進される。つまり、貫通孔２８内において電解めっきが循環しやすくなる。その結果、貫通孔２８にボイドを発生させることなく電解めっきを好適に充填でき、電気特性に優れるスルーホール導体を形成することが可能となる。
【００４０】
（４）基板表面の電解めっき膜３２に所定パターンのエッチングレジスト４０を形成する（図２（Ｃ））。
【００４１】
（５）エッチングレジスト４０の非形成部の無電解めっき膜３１、電解めっき膜３２、及び銅箔を除去する（図２（Ｄ））。
【００４２】
（６）エッチングレジスト４０を除去する。これにより、コア基板２０の第１面Ｆ上に第１導体３４Ａが、コア基板２０の第２面Ｓ上に第２導体３４Ｂが形成される。これら第１導体３４Ａと第２導体３４Ｂとは、貫通孔２８内のスルーホール導体３６により接続される（図３（Ａ）参照）。
【００４３】
（７）コア基板２０の両面Ｆ，Ｓ上に、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルム（味の素社製：商品名；ＡＢＦ−４５ＳＨ）を積層し、層間樹脂絶縁層５０Ａ，５０Ｂを設ける（図３（Ｂ）参照）。
【００４４】
（８）次に、ＣＯ２ガスレーザにて層間樹脂絶縁層５０Ａ，５０Ｂにそれぞれバイアホール用開口５１Ａ，５１Ｂを設ける（図３（Ｃ）参照）。過マンガン酸塩などの酸化剤等に基板を浸漬し、デスミア処理を行う（図示せず）。
【００４５】
（９）層間樹脂絶縁層５０Ａ，５０Ｂの表面にパラジウムなどの触媒を付与し、無電解めっき液に基板を浸漬させることにより、無電解めっき膜５２Ａ，５２Ｂを設ける（図３（Ｄ））。
【００４６】
（１０）無電解めっき膜５２上にめっきレジスト５４を設ける（図４（Ａ））。
【００４７】
（１１）めっきレジスト５４から露出する無電解めっき膜５２上に、電解めっき膜５６Ａ，５６Ｂを形成する（図４（Ｂ）参照）。
【００４８】
（１２）モノエタノールアミンを含む溶液を用いてめっきレジスト５４を除去する。電解めっき膜間の無電解めっき膜をエッチングで除去することで、第３導体５８Ａ，５８Ｂ及びビア導体６０Ａ，６０Ｂを形成する。次いで、第３導体５８Ａ，５８Ｂの表面にＳｎめっきを施し、ＳｎＣｕ層を形成する。このＳｎＣｕ層上にシランカップリング剤を塗布する（図４（Ｃ））。
【００４９】
（１３）次に上記（７）〜（１２）の工程を繰り返す（図５（Ａ））。
そして、基板の両面に、開口７１Ａ，７１Ｂを有するソルダーレジスト層７０Ａ，７０Ｂを形成する（図５（Ｂ））。開口７１Ａ，７１Ｂから露出される第３導体１５８Ａ，１５８Ｂの上面が半田パッドとして機能する。
半田パッド上にニッケルめっき層７２Ａ，７２Ｂを形成し、さらにニッケルめっき層７２上に金めっき層７４Ａ，７４Ｂを形成する（図５（Ｃ））。ニッケル−金層以外にも、ニッケル−パラジウム−金層を形成してもよい。
【００５０】
（１４）この後、開口７１Ａ，７１Ｂ内に半田ボールを搭載し、リフローを行うことで、第１面（上面）側に半田バンプ７６Ｕを、第２面（裏面）側に半田バンプ７６Ｄを形成し、多層プリント配線板１０を完成する（図６）。
【００５１】
[第１実施例]
本発明の第１実施例に係る多層プリント配線板の製造方法について説明する。
まず、ガラスクロスとエポキシ樹脂と水酸化マグネシウムとからなり、コア基板を用意する。コア基板の厚みは約０．４ｍｍである。コア基板の第１面上及び第２面上には、それぞれ銅箔が形成されている。
【００５２】
コア基板の第１面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射してコア基板の第１面側に第１開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は１である。この第１開口部は、少なくとも銅箔を貫通する開口部である。
【００５３】
次いで、コア基板の第１面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第１開口部の底部から第２面に向けて第２開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は２である。第２開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）は、第１開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）よりも小さい。第２開口部を形成する際のレーザのパルス幅は、第１開口部を形成する際のレーザのパルス幅よりも大きい。そして、第１開口部と第２開口部との境界部分に、屈曲部Ｐ１が形成される。
【００５４】
コア基板の第２面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射してコア基板の第２面側に第３開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は１である。この第３開口部は、少なくとも銅箔を貫通する開口部である。
【００５５】
次いで、コア基板の第２面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第２開口部の底部から第１面に向けて第４開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は２である。第４開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）は、第３開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）よりも小さい。第４開口部を形成する際のレーザのパルス幅は、第３開口部を形成する際のレーザのパルス幅よりも大きい。第３開口部と第４開口部との境界部分に、屈曲部が形成される。
【００５６】
貫通孔を有するコア基板を、所定濃度の過マンガン酸を含む溶液に浸漬し、デスミア処理を行う。
コア基板の表面に、パラジウム触媒を付与する。その後、無電解めっき液にコア基板を浸漬し、コア基板の第１面上、第２面上及び貫通孔の内壁に無電解めっき膜を形成する。無電解めっき膜をシード層として、無電解めっき膜上に電解めっき膜を形成する。貫通孔は電解めっき膜で充填される。
基板表面の電解めっき膜に所定パターンのエッチングレジストを形成する。
【００５７】
エッチングレジストの非形成部の無電解めっき膜３１、電解めっき膜３２、及び銅箔を除去する。
【００５８】
エッチングレジストを除去する。これにより、コア基板の第１面上に第１導体が、コア基板の第２面上に第２導体が形成される。これら第１導体と第２導体とは、貫通孔内のスルーホール導体により接続される。以上により、第１実施例のプリント配線板のスルーホール導体が完成する。
【００５９】
[第２実施例]
第２実施例のプリント配線板の製造方法は第１実施例の変更例である。
第２実施例のコア基板は、第１実施例とは厚みが異なる。第２実施例のコア基板の厚みは、約０．７ｍｍである。
コア基板の内部に貫通孔を設ける際、まず、コア基板の第１面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射してコア基板の第１面側に第１開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は１である。この第１開口部は、少なくとも銅箔を貫通する開口部である。
【００６０】
次いで、コア基板の第１面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第１開口部の底部から第２面に向けて第２開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は５である。第２開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）は、第１開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）よりも小さい。第２開口部を形成する際のレーザのパルス幅は、第１開口部を形成する際のレーザのパルス幅よりも大きい。そして、第１開口部と第２開口部との境界部分に、屈曲部が形成される。
【００６１】
コア基板の第２面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射してコア基板の第２面側に第３開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は１である。この第３開口部は、少なくとも銅箔を貫通する開口部である。
【００６２】
次いで、コア基板の第２面側からＣＯ２レーザにて、レーザを照射して第３開口部の底部から第１面に向けて第４開口部を形成する。ここで照射されるレーザのショット数は５である。第４開口部を形成する際のレーザの径（アパーチャの開口径）は、第３開口部を形成する際のレーザの径よりも小さい。第４開口部を形成する際のレーザのパルス幅は、第３開口部を形成する際のレーザのパルス幅よりも大きい。そして、第３開口部と第４開口部との境界部分に、屈曲部が形成される。
これにより、コア基板３０の内部に貫通孔２８が形成される。
【符号の説明】
【００６３】
１０ プリント配線板
２８ 貫通孔
２８Ａ 第１開口部
２８Ｂ 第２開口部
２８Ｃ 第３開口部
２８Ｄ 第４開口部
２０ コア基板
３４Ａ 第１導体
３４Ｂ 第２導体
３６ スルーホール導体
Ｘ１ 第１開口部の径
Ｘ２ 第２開口部の径
Ｘ３ 第３開口部の径
Ｘ４ 第４開口部の径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と該第１面とは反対側の第２面を有するコア基板を準備することと、
前記コア基板の第１面側に第１開口部を形成することと、前記第１開口部の底部から前記第２面に向けて第２開口部を形成することと、前記コア基板の第２面側に第３開口部を形成することと、前記第３開口部の底部から前記第１面に向けて第４開口部を形成することとにより前記コア基板に貫通孔を形成することと、
前記コア基板の第１面に第１導体を形成することと、
前記コア基板の第２面に第２導体を形成することと、
前記貫通孔内に導電性物質を充填することで前記第１導体と前記第２導体とを接続するスルーホール導体を形成することと、
を含むプリント配線板の製造方法において、
前記第２開口部の径は前記第１開口部の径よりも小さく、前記第４開口部の径は前記第３開口部の径よりも小さい。
【請求項２】
前記第１開口部及び前記第２開口部は前記コア基板の第１面から第２面に向けて細くなり、前記第３開口部及び前記第４開口部は前記コア基板の第２面から第１面に向けて細くなる請求項１の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記コア基板の第１面から第２面の方向に前記第１開口部の径が細くなる割合をΔＷ１とし、前記コア基板の第１面から第２面の方向に前記第２開口部の径が細くなる割合をΔＷ２としたとき、ΔＷ１＞ΔＷ２であり、前記コア基板の第２面から第１面の方向に前記第３開口部の径が細くなる割合をΔＷ３、前記コア基板の第２面から第１面の方向に前記第４開口部の径が細くなる割合をΔＷ４としたとき、ΔＷ３＞ΔＷ４である請求項２の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項４】
前記貫通孔はレーザにより形成される請求項１の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項５】
前記第２開口部を設ける際のアパーチャの開口径は前記第１開口部を設ける際のアパーチャの開口径よりも小さく、前記第４開口部を設ける際のアパーチャの開口径は前記第３開口部を設ける際のアパーチャの開口径よりも小さい請求項４の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項６】
前記第２開口部を設ける際のレーザのパルス幅を前記第１開口部を設ける際のレーザのパルス幅よりも長くし、前記第４開口部を設ける際のレーザのパルス幅を前記第３開口部を設ける際のレーザのパルス幅よりも長くする請求項４の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項７】
前記第１開口部及び前記第３開口部を形成する際のレーザのパルス幅をＡ、前記第２開口部及び前記第４開口部を形成する際のレーザのパルス幅をＢとしたとき、
１．５≦Ｂ／Ａ≦３を満たす請求項４の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項８】
前記第２開口部及び前記第４開口部を形成する際のレーザのショット数は２以上である請求項４に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項９】
前記第２開口部及び前記第４開口部を形成する際のレーザのショット数が２以上のとき、各ショットにおけるレーザ条件は同一である請求項８に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
前記第２開口部の重心を通り前記コア基板の第１面に垂直な直線と、前記第４開口部の重心を通り前記コア基板の第２面に垂直な直線とはオフセットしている請求項１の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１１】
前記コア基板の厚みは０．４ｍｍ以上である請求項１の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１２】
前記貫通孔の最大径をＷmaxとし、前記貫通孔の最小径をＷminとしたとき、０．６≦Ｗmin／Ｗmax≦０．８を満たす請求項１の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１】
第１面と該第１面とは反対側の第２面を有するコア基板を準備することと、
前記コア基板の第１面側に第１開口部を形成することと、前記第１開口部の底部から前記第２面に向けて第２開口部を形成することと、前記コア基板の第２面側に第３開口部を形成することと、前記第３開口部の底部から前記第１面に向けて第４開口部を形成することとにより前記コア基板に貫通孔を形成することと、
前記コア基板の第１面に第１導体を形成することと、
前記コア基板の第２面に第２導体を形成することと、
前記貫通孔内に導電性物質を充填することで前記第１導体と前記第２導体とを接続するスルーホール導体を形成することと、
を含むプリント配線板の製造方法において、
前記第２開口部の径は前記第１開口部の径よりも小さく、前記第４開口部の径は前記第３開口部の径よりも小さい。
【請求項２】
前記第１開口部及び前記第２開口部は前記コア基板の第１面から第２面に向けて細くなり、前記第３開口部及び前記第４開口部は前記コア基板の第２面から第１面に向けて細くなる請求項１の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記コア基板の第１面から第２面の方向に前記第１開口部の径が細くなる割合をΔＷ１とし、前記コア基板の第１面から第２面の方向に前記第２開口部の径が細くなる割合をΔＷ２としたとき、ΔＷ１＞ΔＷ２であり、前記コア基板の第２面から第１面の方向に前記第３開口部の径が細くなる割合をΔＷ３、前記コア基板の第２面から第１面の方向に前記第４開口部の径が細くなる割合をΔＷ４としたとき、ΔＷ３＞ΔＷ４である請求項２の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項４】
前記貫通孔はレーザにより形成される請求項１の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項５】
前記第２開口部を設ける際のアパーチャの開口径は前記第１開口部を設ける際のアパーチャの開口径よりも小さく、前記第４開口部を設ける際のアパーチャの開口径は前記第３開口部を設ける際のアパーチャの開口径よりも小さい請求項４の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項６】
前記第２開口部を設ける際のレーザのパルス幅を前記第１開口部を設ける際のレーザのパルス幅よりも長くし、前記第４開口部を設ける際のレーザのパルス幅を前記第３開口部を設ける際のレーザのパルス幅よりも長くする請求項４の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項７】
前記第１開口部及び前記第３開口部を形成する際のレーザのパルス幅をＡ、前記第２開口部及び前記第４開口部を形成する際のレーザのパルス幅をＢとしたとき、
１．５≦Ｂ／Ａ≦３を満たす請求項４の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項８】
前記第２開口部及び前記第４開口部を形成する際のレーザのショット数は２以上である請求項４に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項９】
前記第２開口部及び前記第４開口部を形成する際のレーザのショット数が２以上のとき、各ショットにおけるレーザ条件は同一である請求項８に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
前記第２開口部の重心を通り前記コア基板の第１面に垂直な直線と、前記第４開口部の重心を通り前記コア基板の第２面に垂直な直線とはオフセットしている請求項１の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１１】
前記コア基板の厚みは０．４ｍｍ以上である請求項１の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１２】
前記貫通孔の最大径をＷmaxとし、前記貫通孔の最小径をＷminとしたとき、０．６≦Ｗmin／Ｗmax≦０．８を満たす請求項１の多層プリント配線板の製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１７５１００（Ｐ２０１２−１７５１００Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３９２（Ｐ２０１２−１３９２）
【出願日】平成２４年１月６日（２０１２．１．６）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月６日（２０１２．１．６）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
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