多層プリント配線板
【課題】 層間接続に用いるバイアホールの孔径をより小さく（約１００μｍ以下）することにより、水平方向の高密度化を図り、且つ、電気的な接続信頼性の高い多層プリント配線板を提供する。
【解決手段】 第１の回路を形成した内層基板の回路表面に絶縁層を設け、該絶縁層の表面に第２の回路を形成し、前記第１の回路と第２の回路とをバイアホールにて接続した多層プリント配線板において、前記バイアホールの形状を、第１の回路側から第２の回路側へ移動するにつれて、バイアホールの孔径が大きくなるすり鉢形となし、且つ、バイアホールの壁面と第１の回路を形成した面との角度が４５度以下となるようにする。
【解決手段】 第１の回路を形成した内層基板の回路表面に絶縁層を設け、該絶縁層の表面に第２の回路を形成し、前記第１の回路と第２の回路とをバイアホールにて接続した多層プリント配線板において、前記バイアホールの形状を、第１の回路側から第２の回路側へ移動するにつれて、バイアホールの孔径が大きくなるすり鉢形となし、且つ、バイアホールの壁面と第１の回路を形成した面との角度が４５度以下となるようにする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器等に使用される多層プリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の多層プリント配線板は、高密度化、小型化が進み、前記多層プリント配線板上に実装される半導体チップ等の電子部品も集積密度が高くなってきている。そのため、従来であれば、プリプレグを用いて複数のプリント配線板同士を接着し、多層プリント配線板としていたものが、プリプレグを構成する基材厚みさえも無視できなくなり、プリプレグを使用することなく、多層プリント配線板を製造する技術が開発された。
【０００３】前記多層プリント配線板の技術を具体的に述べると、予め回路を形成してある内層基板上に合成樹脂により絶縁層を形成し、該絶縁層上に回路を形成するものであり、前記絶縁層の形成は、耐熱性樹脂フィルム上に合成樹脂を塗布して絶縁層付きフィルムを形成し、該絶縁層付きフィルムを内層基板上に、絶縁層と内層基板とが接するように配置して、プレス又はロールによりラミネートしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述したプリプレグを使用しない多層化により、垂直方向での高密度化は達成できるものの、水平方向での高密度化は達成されておらず、該高密度化を達成する為にも、層間接続に用いるバイアホールの孔径をより小さくしなければならないとの課題を有している。
【０００５】本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、層間接続に用いるバイアホールの孔径をより小さく（約１００μｍ以下）することにより、水平方向の高密度化を図り、且つ、電気的な接続信頼性の高い多層プリント配線板を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、図１R>１に示すように、第１の回路を形成した内層基板の回路表面に絶縁層を設け、該絶縁層の表面に第２の回路を形成し、前記第１の回路と第２の回路とをバイアホールにて接続した多層プリント配線板において、前記バイアホールの形状を、第１の回路側から第２の回路側へ移動するにつれて、バイアホールの孔径が大きくなるすり鉢形となし、且つ、バイアホールの壁面と第１の回路を形成した面との角度が４５度以下となることを特徴とする。
【０００７】本発明の請求項２は、バイアホールの壁面への導体層形成が、蒸着及び無電解めっきにより行われることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明に用いる絶縁層は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂により形成されるものであり、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を好適に使用可能であり、前記樹脂は、単独でも、複数種を混合したものでも使用することができる。また、難燃性を必要とする場合には、前述した樹脂をハロゲン化した樹脂と混合するか、テトラブロモビスフェノールＡ、デカブロモジフェニルエーテル、酸化アンチモン、テトラフェニルフォスフィン、酸化亜鉛等の一般的に難燃剤、難燃助剤と呼ばれる化合物を添加することで対応できる。熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリウレタン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等を適宜使用することができる。前記熱可塑性樹脂を用いる場合には、ガラスファイバ等の無機フィラーを充填しても良い。
【０００９】本発明に用いる絶縁層の形成は、従来技術にて述べた絶縁層付きフィルムをラミネートするラミネート方式、金属箔の片面に熱硬化性樹脂を塗布して絶縁層を形成した絶縁層付き金属箔をプレスするプレス方式、ロールコート方式、カーテンコート方式又はスクリーン印刷方式等を適宜用いることが可能であるが、均一の絶縁層を容易に形成できるラミネート方式又はプレス方式を用いることが好ましい。
【００１０】本発明に用いるバイアホールの形成は、ドリル加工、レーザ加工、プラズマ加工、現像加工等を適宜使用できるが、第１の回路に接する部分（すり鉢の底面）の孔径が１００μｍ以下の場合には、レーザ加工を行うことが、加工信頼性の観点から好ましい。
【００１１】本発明に用いるバイアホールは、図１に示すように、第１の回路側から第２の回路側へ移動するにつれて、バイアホールの孔径が大きくなるすり鉢形となし、且つ、バイアホールの壁面と第１の回路を形成した面との角度が４５度以下とする必要がある。これは、バイアホールの壁面に導体層を形成する際に、４５度よりも大きい角度では、第２の回路に接する絶縁層表面のバイアホール面積が小さくなりすぎて、導体層を形成することが、蒸着でも無電解めっきでも難しいためである。また、より好ましい角度は、３０度〜４５度であり、３０度よりも小さい角度では、角度が小さくなるに従い、徐々に第２の回路に接する絶縁層表面のバイアホール面積が大きくなり、第１の回路を高密度化できたとしても、第２の回路は低密度となってしまう。
【００１２】本発明に用いるバイアホールの壁面に使用される導体層の材料は、導電性金属であれば特に限定されるものではなく、具体的には、金、銀、プラチナ、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム等を使用することができる。前述した導電性金属は、単独で使用しても、組み合わせて使用しても良い。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
実施例第１の回路加工を行った内層基板に、エポキシ樹脂を絶縁層及び接着層として有する銅箔付き接着フィルム（日立化成工業株式会社製、ＭＣＦ−６０００Ｅ（商品名）を使用）をプレスにより加熱加圧して接着し、その後、外層銅箔のバイアホールとする部分（直径７０μｍ）をエッチングにより除去して多層プリント配線板とする。該多層プリント配線板に、バイアホールを形成する為に、ＣＯ2レーザ加工機を使用して、前記外側銅箔を取り除いた部分に１ショット（１０μＳ）加工を行った後、ＵＶ−ＹＡＧレーザ加工機にて設定孔径５０μｍの加工を行い、バイアホールの壁面と第１の回路を形成した面との角度が４０度となるすり鉢形状の孔をあけた。バイアホールには、プラズマ蒸着装置にて銅を２０ｎｍ蒸着し、その上面に無電解銅めっきにより、７μｍの導体層を形成した。
【００１４】比較例バイアホールの壁面と第１の回路を形成した面とのなす角度が、８０度となるようにした以外は実施例と同様にして、多層プリント配線板を得た。
【００１５】前述した実施例及び比較例にて得られた多層プリント配線板のバイアホールについて、第２の回路近傍側と、第１の回路近傍側とで、導体層厚みのばらつきを測定すると、実施例では、最大でも１０％程度の厚み差しかないものの、比較例では、最大で４７％もの厚み差があった。また、摂氏マイナス６５度からプラス１２５度の間でサイクル試験を行い、バイアホールの抵抗値を初期値の１１０％になるまでのサイクル数をカウントしたが、実施例では１００サイクル以上の試験に耐え、比較例では、１サイクルでバイアホールの壁面に設けた導体層が破断し、抵抗値の測定が不可能となった。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、多層プリント配線板に孔径１００μｍ以下の小径のバイアホールを形成して、水平方向の高密度化をしても、電気的な接続信頼性を満足し、更には、バイアホールをすり鉢形としたことにより、内層基板に形成する第１の回路密度を、高密度化した外層となる第２の回路密度よりも高密度化可能な多層プリント配線板を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す多層プリント配線板の断面図。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器等に使用される多層プリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の多層プリント配線板は、高密度化、小型化が進み、前記多層プリント配線板上に実装される半導体チップ等の電子部品も集積密度が高くなってきている。そのため、従来であれば、プリプレグを用いて複数のプリント配線板同士を接着し、多層プリント配線板としていたものが、プリプレグを構成する基材厚みさえも無視できなくなり、プリプレグを使用することなく、多層プリント配線板を製造する技術が開発された。
【０００３】前記多層プリント配線板の技術を具体的に述べると、予め回路を形成してある内層基板上に合成樹脂により絶縁層を形成し、該絶縁層上に回路を形成するものであり、前記絶縁層の形成は、耐熱性樹脂フィルム上に合成樹脂を塗布して絶縁層付きフィルムを形成し、該絶縁層付きフィルムを内層基板上に、絶縁層と内層基板とが接するように配置して、プレス又はロールによりラミネートしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述したプリプレグを使用しない多層化により、垂直方向での高密度化は達成できるものの、水平方向での高密度化は達成されておらず、該高密度化を達成する為にも、層間接続に用いるバイアホールの孔径をより小さくしなければならないとの課題を有している。
【０００５】本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、層間接続に用いるバイアホールの孔径をより小さく（約１００μｍ以下）することにより、水平方向の高密度化を図り、且つ、電気的な接続信頼性の高い多層プリント配線板を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、図１R>１に示すように、第１の回路を形成した内層基板の回路表面に絶縁層を設け、該絶縁層の表面に第２の回路を形成し、前記第１の回路と第２の回路とをバイアホールにて接続した多層プリント配線板において、前記バイアホールの形状を、第１の回路側から第２の回路側へ移動するにつれて、バイアホールの孔径が大きくなるすり鉢形となし、且つ、バイアホールの壁面と第１の回路を形成した面との角度が４５度以下となることを特徴とする。
【０００７】本発明の請求項２は、バイアホールの壁面への導体層形成が、蒸着及び無電解めっきにより行われることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明に用いる絶縁層は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂により形成されるものであり、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を好適に使用可能であり、前記樹脂は、単独でも、複数種を混合したものでも使用することができる。また、難燃性を必要とする場合には、前述した樹脂をハロゲン化した樹脂と混合するか、テトラブロモビスフェノールＡ、デカブロモジフェニルエーテル、酸化アンチモン、テトラフェニルフォスフィン、酸化亜鉛等の一般的に難燃剤、難燃助剤と呼ばれる化合物を添加することで対応できる。熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリウレタン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等を適宜使用することができる。前記熱可塑性樹脂を用いる場合には、ガラスファイバ等の無機フィラーを充填しても良い。
【０００９】本発明に用いる絶縁層の形成は、従来技術にて述べた絶縁層付きフィルムをラミネートするラミネート方式、金属箔の片面に熱硬化性樹脂を塗布して絶縁層を形成した絶縁層付き金属箔をプレスするプレス方式、ロールコート方式、カーテンコート方式又はスクリーン印刷方式等を適宜用いることが可能であるが、均一の絶縁層を容易に形成できるラミネート方式又はプレス方式を用いることが好ましい。
【００１０】本発明に用いるバイアホールの形成は、ドリル加工、レーザ加工、プラズマ加工、現像加工等を適宜使用できるが、第１の回路に接する部分（すり鉢の底面）の孔径が１００μｍ以下の場合には、レーザ加工を行うことが、加工信頼性の観点から好ましい。
【００１１】本発明に用いるバイアホールは、図１に示すように、第１の回路側から第２の回路側へ移動するにつれて、バイアホールの孔径が大きくなるすり鉢形となし、且つ、バイアホールの壁面と第１の回路を形成した面との角度が４５度以下とする必要がある。これは、バイアホールの壁面に導体層を形成する際に、４５度よりも大きい角度では、第２の回路に接する絶縁層表面のバイアホール面積が小さくなりすぎて、導体層を形成することが、蒸着でも無電解めっきでも難しいためである。また、より好ましい角度は、３０度〜４５度であり、３０度よりも小さい角度では、角度が小さくなるに従い、徐々に第２の回路に接する絶縁層表面のバイアホール面積が大きくなり、第１の回路を高密度化できたとしても、第２の回路は低密度となってしまう。
【００１２】本発明に用いるバイアホールの壁面に使用される導体層の材料は、導電性金属であれば特に限定されるものではなく、具体的には、金、銀、プラチナ、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム等を使用することができる。前述した導電性金属は、単独で使用しても、組み合わせて使用しても良い。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
実施例第１の回路加工を行った内層基板に、エポキシ樹脂を絶縁層及び接着層として有する銅箔付き接着フィルム（日立化成工業株式会社製、ＭＣＦ−６０００Ｅ（商品名）を使用）をプレスにより加熱加圧して接着し、その後、外層銅箔のバイアホールとする部分（直径７０μｍ）をエッチングにより除去して多層プリント配線板とする。該多層プリント配線板に、バイアホールを形成する為に、ＣＯ2レーザ加工機を使用して、前記外側銅箔を取り除いた部分に１ショット（１０μＳ）加工を行った後、ＵＶ−ＹＡＧレーザ加工機にて設定孔径５０μｍの加工を行い、バイアホールの壁面と第１の回路を形成した面との角度が４０度となるすり鉢形状の孔をあけた。バイアホールには、プラズマ蒸着装置にて銅を２０ｎｍ蒸着し、その上面に無電解銅めっきにより、７μｍの導体層を形成した。
【００１４】比較例バイアホールの壁面と第１の回路を形成した面とのなす角度が、８０度となるようにした以外は実施例と同様にして、多層プリント配線板を得た。
【００１５】前述した実施例及び比較例にて得られた多層プリント配線板のバイアホールについて、第２の回路近傍側と、第１の回路近傍側とで、導体層厚みのばらつきを測定すると、実施例では、最大でも１０％程度の厚み差しかないものの、比較例では、最大で４７％もの厚み差があった。また、摂氏マイナス６５度からプラス１２５度の間でサイクル試験を行い、バイアホールの抵抗値を初期値の１１０％になるまでのサイクル数をカウントしたが、実施例では１００サイクル以上の試験に耐え、比較例では、１サイクルでバイアホールの壁面に設けた導体層が破断し、抵抗値の測定が不可能となった。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、多層プリント配線板に孔径１００μｍ以下の小径のバイアホールを形成して、水平方向の高密度化をしても、電気的な接続信頼性を満足し、更には、バイアホールをすり鉢形としたことにより、内層基板に形成する第１の回路密度を、高密度化した外層となる第２の回路密度よりも高密度化可能な多層プリント配線板を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す多層プリント配線板の断面図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第１の回路を形成した内層基板の回路表面に絶縁層を設け、該絶縁層の表面に第２の回路を形成し、前記第１の回路と第２の回路とをバイアホールにて接続した多層プリント配線板において、前記バイアホールの形状を、第１の回路側から第２の回路側へ移動するにつれて、バイアホールの孔径が大きくなるすり鉢形となし、且つ、バイアホールの壁面と第１の回路を形成した面との角度が４５度以下となることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】 バイアホールの壁面への導体層形成が、蒸着及び無電解めっきにより行われることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板。
【請求項１】 第１の回路を形成した内層基板の回路表面に絶縁層を設け、該絶縁層の表面に第２の回路を形成し、前記第１の回路と第２の回路とをバイアホールにて接続した多層プリント配線板において、前記バイアホールの形状を、第１の回路側から第２の回路側へ移動するにつれて、バイアホールの孔径が大きくなるすり鉢形となし、且つ、バイアホールの壁面と第１の回路を形成した面との角度が４５度以下となることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】 バイアホールの壁面への導体層形成が、蒸着及び無電解めっきにより行われることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板。
【図１】
【公開番号】特開２０００−１３８４５９（Ｐ２０００−１３８４５９Ａ）
【公開日】平成１２年５月１６日（２０００．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−３１０２００
【出願日】平成１０年１０月３０日（１９９８．１０．３０）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年５月１６日（２０００．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年１０月３０日（１９９８．１０．３０）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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