多層印刷配線基板の製造方法
【課題】 ３層以上のシールド多層板または触媒入りシールド多層板とを用い、表裏の配線層や層間接続するビアホール及び導通接続穴を有する多層配線基板にあって、薄型化，配線の自由度化，高温多湿な高電界の環境下に耐え得る電食特性及び高密度化対応等が優れ、さらに電気的な接続信頼性の高い多重ビアホール付き多層配線基板の製造方法４７を実現することを目的とする。
【解決手段】 上述の課題を実現するために、前記シールド板に穴埋めされた導通接続穴の穴内に穴壁金属膜に接触しないようにレーザドリリングしテーパ角をもつ貫通穴を設け得、これに銅めっきを施し導通接続穴を形成、この穴内に絶縁体を形成した後に、無電解ニッケルと電解銅めっきを併用して導通接続穴を設け、さらに接続用パッドを形成した後に、表裏を層間接続するビアホールを多重形成して、配線の自由度化及び電食特性に優れ得る高密度化からなる多層配線基板の製造方法４７を達成しようとするものである。
【解決手段】 上述の課題を実現するために、前記シールド板に穴埋めされた導通接続穴の穴内に穴壁金属膜に接触しないようにレーザドリリングしテーパ角をもつ貫通穴を設け得、これに銅めっきを施し導通接続穴を形成、この穴内に絶縁体を形成した後に、無電解ニッケルと電解銅めっきを併用して導通接続穴を設け、さらに接続用パッドを形成した後に、表裏を層間接続するビアホールを多重形成して、配線の自由度化及び電食特性に優れ得る高密度化からなる多層配線基板の製造方法４７を達成しようとするものである。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大型コンピュータや高性能の電子機器等に用いられる層間接続性に優れたビアホールを有する多層配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高集積化技術の急速な開発によって、プリント配線基板に於いても、薄膜化，精細化，高密度化さらには、高速化対応が要求され、この対応としては、一般に回路付内層配線基板を用い、この表裏上に絶縁プリプレグを多層積層化し表層と内層を接続するのにビアホールを形成し、次いで、表裏全面に導体を形成した後、導体をパターニングする。さらに、これをリピートして多層化した後最後に、最外層を接続する導通接続穴を形成する製造方法である。以下、従来の技術に係る製造方法について、図９に基づき説明する。
【０００３】まず、図９に示すように、内層銅張り積層基板（ＦＲ−４）を用い、選択的にドリリング加工により第１貫通穴５５を穿設しこの表裏面上と前記穴５５の内壁に化学めっきとパネル銅めっきを施し、第１導通接続穴５６を形成し、次いで前記第１導通接続穴５６の穴内に樹脂埋め５７硬化して形成した後に、表裏導体をパターニングを行い、内層板の回路８３，内層板の配線層８４，第１接続用パッドになるランド５８，第２接続用パッド５９等からなるシールド板５１を形成する。
【０００４】次いで、前記シールド板５１の表裏上に銅箔付き接着プリプレグ６０及び６１を積層して多層圧着化して構成する。これに炭酸ガスレーザビーム加工を行い、ビア半貫通穴６２及び６３を設け、この穴６２及び６３内壁及び表裏上に化学めっきとパネル銅めっきを施し、第１ビアホール６４及び６５を形成した後に、導体をパターニングして第１ビアホールランド６６及び６７を形成し、外層銅箔，内層導体付き樹脂接着フィルム６８及び６９を表裏上に多層化構成した後に、ドリリングにより第２半貫通穴７０及び７１及び第２貫通穴７３を設け、これらの穴７０・７１及び７３内壁と表裏面上に化学めっきとパネル銅めっきを施し、第２ビアホール７５及び７６，第２導通接続穴７４を形成した後に、最外層をパターニングして信号用配線層８１及び８２，第２ビアホールランド７７及び７８，第２導通接続穴ランド７９及び８０を形成し、前記第１導通接続穴５６と第２導通接続穴７４とを別々の位置に配設させている従来の技術に係る多層配線基板８５が得られるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の多層配線基板の製造方法８５においては、以下に記載するような問題を有していた。
【０００６】その第１としては、図９に示すように、シールド板５１に存在する第１導通接続穴５６と最外層の表裏を接続する第２導通接続穴７４とが別々に配設されているため、シールド板５１の回路８３及びシールド板５１の配線層８４を配設するのに、前記第２導通接続穴７４が隘路になり、これによって配線自由度が阻害され、占有面積も大きく、高密度化の実現が難しいという問題があった。
【０００７】その第２としては、図９に示すように、前記第１貫通穴５５及び第２貫通穴７３を選択的に穿設するのにドリリングを用いているために、最少穴径は、０．２mmφが限界レベルであり、前記５５及び７３の小径化が難しく、特に第２貫通穴７３を穿設する場合に多層配線基板８５の板厚が厚くなるため、ドリリングの不具合が生じて小径化できず、また銅めっき付き回り性が悪化し、外部ストレスにより第２導通接続穴７４の中央部全周にバレルクラックが生じ、電気的な接続信頼性の劣化を促進させるという問題があった。
【０００８】その第３としては、高温多湿な高電界の環境下において、銅イオンの移行や粗化液及び無電解銅めっき液のしみ込み等が生じて、電気的な接続信頼性，電食特性及び高密度化対応とを低下させるという問題があった。
【０００９】本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、電食特性及び電気特性との特性に優れ、接続信頼性も高く、第２導通接続穴７４の影響がない、高密度配線機能をもつ多層配線基板、またビアホールが容易に形成しうる高密度配線機能を活用でき得るより一層優れた多層配線基板の製造方法４７を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解決するために、３層以上のシールド多層板または触媒入りシールド多層板の表裏の配線層を導通するための導通接続穴を有する多層配線板にあって、第１貫通穴７を第１ＵＶレーザ照射して穿設し、この穴７内壁と表裏面に下地第１ニッケルめっき８を施し、このニッケルめっき８の上に第１パネル銅めっき９を施すことにより第１導通接続穴１０を形成する工程、前記第１導通接続穴１０内に第１絶縁体１１を穴埋め形成後に、フォトエッチング法によって、第１接続用パッド１４及び第１配線層１３等を形成させて穴埋め付きシールド多層板１を完成させる工程、前記穴埋め付きシールド多層板１に無機フィラー１０％以上を含む第１外層１５をラミネート積層して、これに第２ＵＶレーザ照射を用いて、第１半貫通穴１７と第２貫通穴１８を前記第１導通接続穴１０の内壁に接触しないように穿設して、この穴１７及び１８内壁と表裏面に下地第２パネルニッケルめっき１９を施して、この第２ニッケルめっき１９上に第２パネル銅めっき２０を施すことにより第１ビアホール２２及び第２導通接続穴２１を形成する工程、前記第２導通接続穴２１穴内に第２絶縁体２３を穴埋め形成後に、この上に第３ニッケルめっき２４Ａを施し、さらに第３パネル銅めっき２４を施して、しかる後に、フォトエッチング法を用い、第１導通接続穴の内径２８よりも小さい第２接続用パッド２５を形成する工程、接着剤及び片面銅箔付き内層導体含む無機フィラー１０％以上からなる第２外層３２を表裏面に積層する工程、これに第３ＵＶレーザドリリングすることにより第２半貫通穴３３及び第３半貫通穴３４を形成する工程、下地第４ニッケルめっき３５を施し、この下地第４ニッケルめっき３５の上に第４パネル銅めっき３６を施し、第２ビアホール３７及び第３ビアホール３８を設ける工程、フォトエッチング法により必要外の外層銅箔を除去し、この表裏上の銅箔層以外に無電解用永久レジスト４１を形成後に、下地に無電解ニッケルめっきを施しこの上に無電解めっき（ｃｃ−４１）４２を施し、発熱部品４５の搭載用第２ビアホール放熱ランド３９、第３ビアホール放熱ランド４０及び高密度化対応用微細配線層４４を形成する工程等を有することによって、優れた電気的な接続信頼性が得られ、さらには電食性が改良され高い高密度化の実現できる多層配線基板の製造方法４７である。
【００１１】
【発明の実施の形態】３層以上のシールド多層板１または触媒入りシールド多層板１を用いこれに第１貫通穴７をイットニウム，アルミニウム・ガーネットＵＶレーザビームの第３高調波光源にて、例えば波長３３０〜３７０ナノメートル範囲とし、このＵＶレーザビームのエネルギー密度は、例えば銅箔では、２５〜３０Ｊ／平方センチメートル範囲かつ穴明けレートは、４〜７μｍ／ショット範囲また樹脂（ガラス布入りも含む）では、１０〜１５Ｊ／平方センチメートル範囲かつ穴明けレートは、８〜１２μｍ／ショット範囲であり、ＵＶレーザビームドリリング方法では、最少径２５μｍ迄穿穴でき得るものであり、連続的に多層構造シールド多層板１を炭化変質層を生じさせなく、さらに穴７内壁粗さを平滑化（１５μｍ以下）に穿穴する方法である（図７参照のこと。）。
【００１２】依って後製造工程において、前記炭化変質層の除去のために粗化液例えばクロム酸と硫酸の混合液及び過マンガン酸カリウム液とを用い、この液に浸漬するデスミア処理が短時間に抑制できる事により前記貫通穴７の内壁中への粗化液しみ込み量を防止できることにより銅めっきの付き回り性を一層優れたものにできる（図１２参照のこと。）。
【００１３】また、多層構造のシールド多層板１をＵＶレーザビームを用いドリリングを行う場合、貫通穴７との壁面の穴の軸に対するテーパー角を１〜５度範囲にすることが電気的な特性改良に適している（図７及び図１１とを参照のこと。）。
【００１４】次いで、前記貫通穴７の内壁及び表裏上に無電解第１ニッケルめっき８を約５μｍ以下に施し、この上に電解第１パネル銅めっき９を約２０〜２５μｍ程度に被膜し、第１導通接続穴１０を形成する。
【００１５】なお、前記無電解第１ニッケルめっき８を施すことにより、銅イオンの移行を抑制することが可能になり高温多湿な環境下での銅マイグレーションの電食現象を防止することが実現可能になるものである（図１２参照のこと。）。
【００１６】次いで、前記第１導通接続穴１０内に第１絶縁体１１を形成し、この第１絶縁体１１は、第１導通接続穴１０内のめっき層に引っ張り応力あるいは圧縮応力が同時に生じることにより金属めっき層が金属疲労し、穴１０内の全周にわたって連続するクラック（バレルクラック）の発生を抑制する機能を有するものである。
【００１７】なお、前記第１絶縁体１１は、変性エポキシ樹脂７０％以上，シリコーンコンパウド微粉末３％以上含有して成り、このシリコーンコンパウド微粉末の平均粒子径を０．０５〜１０μｍφ範囲が適していて、この形状は、球状形状でよい。
【００１８】なお、前記変性エポキシ樹脂７０％未満である場合には、塗布穴埋め作業に不具合が生じる恐れがあり、また前記シリコーンコンパウド微粉末が３．０％未満である場合には、耐熱性及び放熱性が低下する不具合が生じる恐れがあり、いずれも適さないものである。
【００１９】さらに、前記シリコーンコンパウド微粉末の平均粒子径が０．０５μｍφ未満であると、作業中にシリコーンコンパウド微粉末が空気中に浮遊し、経済性に欠点が生じ、１０μｍφを超えると変性エポキシ樹脂との結合力が低下し、穴埋め性の機能も悪化し、前記導通接続穴内の金属めっき層を保護することが不可能になる恐れが生じ、いずれも適しないものである。
【００２０】次いで、前記シールド多層板１上を黒化処理した無機フィラー１０％以上を含む銅箔付絶縁樹脂フィルムからなる第１外層１５（日立化成工業製（株）商品名：ＭＣＦ−９０００，厚み５０μｍ）を真空ラミネーター（日立エーアイシー（株）社製商品名：ＨＬＭ−Ｖ５７０）を用いラミネートして形成するものであり、これにＵＶレーザビームを用い第１半貫通穴１７及び第２貫通穴１８を穿穴する。
【００２１】なお、前記第２貫通穴１８の穿穴の方法は、前記第１貫通穴７と同一となり、前記第１導通接続穴１０の内径２８に接触しないように第２貫通穴１８を設け、この第２貫通穴のテーパ角３１Ａを１〜５度程度が適している（図８参照のこと）。
【００２２】次いで、無電解第２ニッケルめっき１９を施し後に、電解第２パネル銅めっき２０を施し、第１ビアホール２２及び第２導通接続穴２１を形成、しかる後に前記第２導通接続穴２１の穴内のみに第２絶縁体２３を穴埋めし、形成した後に、この表裏上に無電解第３ニッケルめっき２４Ａを施し、これに電解第３パネル銅めっき２４を施し形成する。
【００２３】次いで、フォトエッチング法により前記第１導通接続穴１０の内径２８より小さい第２接続用パッド２５と第１ビアホールランド２６及び２７と第２配線層４３とを形成する。
【００２４】次いで、前記表裏上を黒化処理した後に、接着剤及び銅箔付き内層導体含む無機フィラー１０％以上含むものからなる第２外層３２を積層形成した後に、ＵＶレーザビームにより第２半貫通穴３３及び第３半貫通穴３４を穿穴する。
【００２５】なお、前記半貫通穴３３及び３４穿穴するのにＵＶレーザビームを用いる場合に、前記第１貫通穴７及び第２貫通穴１８との加工条件を同一にて穿穴するのが適している（図６参照のこと。）。
【００２６】また、前記第２半貫通穴３３及び第３半貫通穴３４の底面コーナー部及び内壁側とにＵＶレーザビームの炭化物の残渣が存在しない機能を有する働きをもつものである（図１０参照のこと。）。
【００２７】次いで、表裏上に無電解第４ニッケルめっき３５を施し、これに電解第４パネル銅めっき３６を施し、第２ビアホール３７Ａ及び３７Ｂと第３ビアホール３８Ａ及び３８Ｂを形成した後に、フォトエッチング法を用いて、発熱部品４５搭載固定用の第２ビアホール放熱ランド３９及び第３ビアホール放熱ランド４０のみを形成し、その他導体を除去後に表裏上を黒化処理する。
【００２８】次に、無電解めっき用永久レジスト４１（日立化成工業製商品名：ＳＲ３０００，厚さ３４μｍ）を真空ラミネータ（日立エーアイシー（株）社製商品名：ＨＬＭ−Ｖ５７０）により表裏にラミネートした後に、無電解ニッケルめっき４２Ａを施し、この上に無電解銅めっき（ｃｃ−４１めっき）４２を厚さ２０〜２５μｍ程度に形成して、最外層用の高速信号対応の高密度（図１４参照のこと。）第３配線層４４Ａ及び４４Ｂとを形成実現した多重ビアホール付き本発明の多層配線基板の製造方法４７である。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例の製造工程を示す、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及び図１に基づいて説明する。
【００３０】まず、図２に示すように、３層以上内層銅張積層板（ＦＲ−４，銅箔２及び３厚み１２μｍ，３５μｍ導体４及び５，板厚０．４mm，絶縁層６（触媒入りも含む））を用い、図７に示すように第１貫通穴のテーパ角３１を１から５度まで、ＵＶレーザビームにより、銅箔２側から絶縁層６，次に導体４より絶縁層６から銅箔３の順に穿穴する。
【００３１】なお、前記ＵＶレーザビーム穿穴方法としては、例えば、超高速ＵＶレーザの第３高調波により、波長３３０〜３７０ナノメートル（ｎｍ）範囲が適しているが本実施例では、３５０ナノメートル好適であるが故に、これを用い、例えばこのエネルギー密度は、銅箔２及び３，導体４及び５では、２５〜３０Ｊ／平方センチメートル範囲が適しているが２７〜２８Ｊ／平方センチメートルが好適であり、その穴明けレートは、４〜７μｍ／ショット範囲が適しているが５〜６μｍ／ショット範囲の方がもっと好適である。前記絶縁層６（ガラス布入りも含む）のエネルギー密度は、１０〜１５Ｊ／平方センチメートル範囲が適しているが１２〜１３Ｊ／平方センチメートル範囲の方がもっと好適であり、その穴明けレートは、８〜１２μｍ／ショット範囲が適しているが１０〜１１μｍ／ショット範囲の方がもっと好適である。
【００３２】また、前記ＵＶレーザビームドリリング方法では、例えば最少穴径２５μｍ迄穿穴でき、炭化変質層を生成させなく、さらに穴７内壁粗さを平滑に穿穴実現でき得たものである。
【００３３】次いで、前記ＵＶレーザビームドリリングの場合の捨板は、例えばアルミニウムシート及び鉄シートとを用いることが好ましい。
【００３４】次いで、前記第１貫通穴７の内壁及び表裏上を粗化液（例えば、過マンガン酸液，クロム酸と硫酸の混合液）に浸漬し炭化変質層を除去する工程を有するがこの工程に於いて、上述の粗化液が絶縁層６の内部に浸み込みにより電気的な特性（絶縁）劣化を促進させる原因になるために前記炭化変質層を生成させない本実施例であり高い電気特性が実現可能になるものである。
【００３５】また、前記第１貫通穴７及び表裏上に第１パネル銅めっき９の下地に無電解第１ニッケルめっき８を約５μｍ以下施し、この上に電解第１パネル銅めっき９を約２０〜２５μｍ程度に被膜して、第１導通接続穴１０を形成するものであり、これにより前記第１貫通穴７の内壁中のガラス布のフィラメントに沿って銅イオンが移行し、銅マイグレーションになる特性不良を防止するものである。
【００３６】次に、前記第１導通接続穴１０内に第１絶縁体１１を塗布，穴埋め，形成する。
【００３７】なお、前記の第１絶縁体１１は、変性エポキシ樹脂７０％以上、シリコーンコンパウド微粉末３％以上含有して成るものであり、この微粉末の平均粒径を０．０５〜１０μｍφ程で０．５〜４．０μｍφがよい。これにより、前記第１導通接続穴１０の金属めっき層に外部応力（圧縮，引っ張り，応力等）が加わり、金属疲労してクラックが生ずるのを未然に防止できるものである。
【００３８】また、フォトエッチング法により第１配線層１３及び第１接続用パッド１４とを形成する。
【００３９】次いで、図３に示すように、前記シールド多層板１の表裏上を黒化処理を施した後に、銅箔付絶縁樹脂フィルム（日立化成工業製商品名：ＭＣＦ−９０００，厚さ５０μｍ）からなる第１外層１５を真空ラミネータ（日立エーアイシー（株）製商品名：ＨＬＭ−Ｖ５７０常圧下加熱ローラ付き）を用いて平滑性（３μｍ以下）が得られるようにラミネートする。
【００４０】また、前記第１外層１５の銅箔側より内層シールド多層板１の方へ前記ＵＶレーザービームを用い、ビア第１半貫通穴１７及び第２貫通穴１８を穿穴する。
【００４１】さらに、前記第２貫通穴１８は、前記第１導通接続穴１０の内径２８に接触しないように前記第１外層１５Ａの表銅箔側より第１導通接続穴１０の第１絶縁体１１を貫通して裏側の第１外層１５の銅箔を貫通し所定の穴径を穿設する。このＵＶレーザビームのテーパ角１〜５度程度かつ加工条件は前記第１貫通穴７の穿設の場合と同一になり得るものである（図８参照のこと。）。
【００４２】次いで、前記第１半貫通穴１７及び第２貫通穴１８の内壁と表裏上を短時間に粗化液に浸漬した後に、厚さ５μｍ以下に無電解第２ニッケルめっき１９を施しこれに電解第２パネル銅めっき２０を施し、約１５〜２０μｍ厚みの金属めっき層を形成し第１ビアホール２２，及び第２導通接続穴２１を設け、第２導通接続穴２１の穴内のみに第２絶縁体２３を塗布，形成する。
【００４３】また、表裏上を粗化液（クロム酸系等）に浸漬して前記第２絶縁体２３の表裏上を粗面化した後に、無電解第３ニッケルめっき２４Ａを施し約厚さ５μｍ以下に形成する。さらにこれに電解第３パネル銅めっき２４を施し、厚さ１５〜２０μｍに形成する。
【００４４】次いで、図４に示すように、フォトエッチング法を用いて、第１配線層４３，第１ビアホールランド（第３接続用パッド）２６及び２７，第２接続用パッド２５とを形成する。
【００４５】次いで、表裏上を黒化処理し、第２外層３２を真空ラミネーター（日立エーアイシー）を用い、ラミネート形成する。
【００４６】また、前記ＵＶレーザビームを用い、第２半貫通穴３３及び第３半貫通穴３４を穿設する（図６参照のこと。）。このＵＶレーザビームの加工手段としては、前記第１貫通穴７と同一にし、最外層になる第２外層３２の銅箔上側より、前記接続用パッド２６及び２７上に到達する迄穿穴するが炭化物の残渣がＣＯ２レーザと比して生成されにくいものである。
【００４７】さらに、粗化液に浸漬した後に、無電解第４ニッケルめっき３５を施し約厚さ５μｍ以下に形成し、これに電解第４パネル銅めっき３６を施し、厚さ１５〜２０μｍ程度に形成して、第３ビアホール３８Ａ及び３８Ｂ，第２ビアホール３７Ａ及び３７Ｂを形成する。
【００４８】次いで、図５に示すように、フォトエッチング法を用い、発熱部品４５搭載固定用の第２ビアホール放熱ランド３９及び第３ビアホール放熱ランド４０のみを形成し、他の導体部を除去してた後に、粗化，黒化処理を施し、信号用配線層を形成するために無電解めっき用永久レジスト４１（日立化成工業（株）製商品名：ＳＲ−３０００，厚さ３４μｍ）を真空ラミネーター（日立エーアイシー（株）製商品名：ＨＬＭ−Ｖ５７０：減圧下２０〜３０トオール）を用いラミネートする。
【００４９】また、最外層に無電解ニッケルめっき４２Ａを厚さ５μｍ以下に施し、これに無電解銅めっき（日立エーアイシー（株）製商品名：ＣＣ−４１）４２を２０〜２５μｍ厚さに形成し、高速対応の高密度ライン／スペース（４５／５０μｍ）の第３配線層４４Ａ及び４４Ｂとを実現可能にし、また層間接続の電気的特性の改良、さらには耐電食性の改良を実現可能にした多重ビアホール付本発明の多層配線基板の製造方法４７が得られるものである。
【００５０】次いで、図６は、前記第２半貫通穴３３及び第３半貫通穴３４とを波長３５０ｎｍのＵＶレーザービームにより最小半貫通穴径２５μｍ迄穿穴実現可能な製造方法を示す図である。この穿穴方法としては例えば連続的に厚さ１２μｍの銅箔側より３ショットで穿穴し、次に厚さ５０μｍ絶縁層を５ショットで穿穴し、次に３５μｍ内層導体（銅）を７ショットで穿穴し、次に、厚さ５０μｍ絶縁層を５ショット穿穴して接続用パッド上に到達する深さまで穿穴する工程を示すものである。
【００５１】なお、上述の穿穴条件としては、半貫通穴３３及び３４，壁面の穴の軸に対するテーパ角（θ）３０は、１〜５度範囲が適しているがさらに好適は、３〜４度程であった（図１０熱衝撃試験結果を参照のこと。）。
【００５２】次いで、図７は、前記第１貫通穴７を波長３５０ｎｍのＵＶレーザービームを用い、最小貫通穴径２５μｍ迄穿穴実現可能な製造方法を示す図である。
【００５３】また、穿穴方法としては、例えば、まず、厚さ１２μｍの銅箔を３ショットで、次に、１００μｍの絶縁層を１０ショットで、次に３５μｍの内層導体を７ショットで、次に１００μｍの絶縁層を１０ショットで、次に１００μｍの絶縁層を１０ショットで、次に１２μｍの銅箔を３ショットとで穿穴して、捨板（例えば、アルミニウムシート及び鉄シート等）上に到達する深さ迄穿穴する工程を示すものである。
【００５４】さらに、上述の穿穴条件としては、第１貫通穴７，壁面の穴の軸に対するテーパ角（θ）３１は、１〜５度範囲が適しているがさらに好適は、３度程であった（図１１参照のこと。）。
【００５５】次いで、図８は、前記第２貫通穴１８を波長３５０ｎｍのＵＶレーザービームを用い、最小貫通穴径２５μｍ迄穿穴実現可能な製造方法を示す図である。
【００５６】また、穿穴方法としては、厚さ１２μｍ銅箔を３ショットで、次に、厚さ４００μｍの第２絶縁体２３を４０ショットで、次に、厚さ１２μｍ銅箔を３ショットで穿穴して、捨板（例えば、アルミニウムシート及び鉄シート等）上に到達する深さ迄穿穴する工程を示すものである。
【００５７】さらに、上述の穿穴条件としては、第２貫通穴１８壁面の穴の軸に対するテーパ角（θ）３１Ａは、１〜５度範囲が適しているが、さらに好適は、３程度であった（図１１参照のこと。）。
【００５８】次いで、図１０に示すように、ビアホールの従来例７５及び７６及び本実施例３７Ａ及び３７Ｂ並びに３８Ａ及び３８Ｂの熱衝撃試験における接続信頼性を示すものである。このホットオイル試験条件としては、温度２６０℃オイル糟に浸漬５秒間後移行して流水に５秒間後移行する、これを１サイクルとした。
【００５９】また、上述の試験結果より、従来例（ドリル穿穴）に比較し実施例（ＵＶレーザビーム，テーパ角（θ）３０：１〜５度範囲）の方が優れたサイクル数を示した本発明の多層配線基板４７である。
【００６０】次いで、図１１に示すように、導通接続穴の従来例５６及び７４と本実施例１０及び２１の熱衝撃試験における接続信頼性を示すものである。このホットオイル試験条件は、前記図１０と同一とした。
【００６１】また、上述の試験より本実施例の方が従来例に比較し、優れたサイクル数を得ることができた。
【００６２】次いで、図１２に示すように従来例の導通接続穴５６及び７４，ビアホール７５及び７６と実施例の導通接続穴１０及び２１，ビアホール３７Ａ及び３７Ｂ並びに３８Ａ及び３８Ｂ等の耐電食性試験結果を示すものである。
【００６３】また、耐電食性試験条件としては、８５℃，８５％ＲＨ，恒温糟内でＤＣ５０Ｖを連続印加１０００時間後に、ＤＣ１００Ｖを１分間印加し、絶縁抵抗を測定した。
【００６４】さらに、上述の試験結果により実施例の方が導通接続穴（１０及び２１），ビアホール（３７Ａ及び３７Ｂ並びに３８Ａ及び３８Ｂ）ともに優れた絶縁抵抗値を示した多層配線基板の製造方法４７である。
【００６５】次いで、図１３に示すように、従来例の導通接続穴５６及び７４，ビアホール７５及び７６と本実施例の導通接続穴１０及び２１，ビアホール３７Ａ，３７Ｂ，３８Ａ，３８Ｂ等のめっき液浸み込み量を示すものである。
【００６６】なお、上述の結果より従来例よりもビアホール及び導通接続穴ともに低い浸み込み量を示した本実施例の多層配線基板の製造方法４７を得られるものである。
【００６７】次いで、図１４に示すように、最外層の高密度配線層（Ｌ／Ｓ）を示す従来例８１及び８２と実施例４４Ａ及び４４Ｂである。
【００６８】なお、上述の結果より従来例（Ｌ／Ｓ＝９０／１００μｍ）よりも本実施例（Ｌ／Ｓ＝４５／５０μｍ）の方が微細配線層４４Ａ及び４４Ｂが実現でき得たものであり、またこの最外層の製造方法により発熱部品４５を搭載固定できる放熱用ランド３９及び４０も形成実現し得多重ビアホール付き多層配線基板の製造方法４７が得られたものである。
【００６９】次いで、図１は、本実施例であって、これは本発明の多層配線基板の製造方法４７により作製されたものを示す模式断面図である。前記実施例の第２ビアホール放熱ランド３９及び第３ビアホール放熱ランド４０上に占有面積を小さく発熱部品４５を搭載してはんだ４６により固定した状態を示すものである。
【００７０】また、最外層の第２外層３２に第３配線層４４Ａ及び４４Ｂ（Ｌ／Ｓ＝４５／５０μｍ）を形成し、高密度化の対応を実現可能にしたものである。
【００７１】
【発明の効果】（１）本発明によれば、シールド多層板の第１導通接続穴内の穴埋め絶縁体の内部に層間接続する第２導通接続穴を設けて、この穴上に接続用パッドを形成した後にビアホールを形成でき得たことにより設計自由度が可能になり高密度化が図られ、また貫通穴及び半貫通穴の穿設にＵＶレーザドリリングによって小径化ができ、穴内の炭化物の発生が抑制され、さらに銅めっきの下地にニッケルめっきを形成により、高温多湿の高電界の環境下における電食特性も改良実現でき、産業上寄与する効果は極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す模式断面図。
【図２】本発明の実施例の製造工程を示す断面図。
【図３】本発明の実施例の製造工程を示す断面図。
【図４】本発明の実施例の製造工程を示す断面図。
【図５】本発明の実施例の製造工程を示す断面図。
【図６】本発明の実施例半貫通穴のテーパ角を示す模式説明図。
【図７】本発明の実施例の第１貫通穴のテーパ角を示す模式説明図。
【図８】本発明の実施例の第２貫通穴のテーパ角を示す模式説明図。
【図９】従来の技術に係る多層配線基板を示す断面図。
【図１０】ビアホールにおける本発明の実施例のテーパ角のレーザドリリングと従来例のドリルとの接続信頼性を示す説明図。
【図１１】導通接続穴における従来例と本実施例との接続信頼性を示す説明図。
【図１２】従来例と本実施例の導通接続穴とビアホールとの電食特性を示す説明図。
【図１３】従来例と本実施例の導通接続穴とビアホールとの粗化液及びめっき液しみ込み量を示す説明図。
【図１４】従来例と本実施例の最外層に形成する信号用配線層のライン／スペース（Ｌ／Ｓ）を示す説明図。
【符号の説明】
１… シールド多層板 ２・３…内層銅箔 ４・５…導体（厚さ３５μｍ）
６…絶縁層 ７…第１貫通穴（レーザ） ８…第１ニッケルめっき（無電解）
９…第１パネル銅めっき（電解） １０…第１導通接続穴 １１…第１絶縁体
１２…ＵＶレーザービーム １３…第１配線層 １４…第１接続用パッド
１５…第１外層（銅箔付絶縁樹脂フィルム） １７…第１半貫通穴（レーザ）
１８…第２貫通穴（レーザ） １９…第２ニッケルめっき（無電解）
２０…第２パネル銅めっき（電解） ２１…第２導通接続穴
２２…第１ビアホール ２３…第２絶縁体 ２４…第３パネル銅めっき（電解）
２４Ａ…第３ニッケルめっき（無電解） ２５…第２接続用パッド
２６，２７…第１ビアホールランド（第３接続用パッド）
２８…第１導通接続穴の内径 ３０…半貫通穴のテーパ角
３１…第１貫通穴のテーパ角 ３１Ａ…第２貫通穴のテーパ角
３２…第２外層 ３３…第２半貫通穴 ３４…第３半貫通穴
３５…第４ニッケルめっき（無電解） ３６…第４パネル銅めっき（電解）
３７Ａ・３７Ｂ…第２ビアホール ３８…第３ビアホール
３８Ａ・３８Ｂ…第３ビアホール ３９…第２ビアホール放熱ランド
４０…第３ビアホール放熱ランド ４１…無電解めっき用永久レジスト
４２…無電解銅めっき（ｃｃ−４１めっき） ４２Ａ…無電解ニッケルめっき
４３…第２配線層 ４４Ａ・４４Ｂ…第３配線層（最外層）
４５…発熱部品（ＳＭＤ） ４６…はんだ
４７…本発明の多層配線板の製造方法 ５１…シールド板
５２・５３…内層銅箔 ５４…絶縁層 ５５…第１貫通穴（ドリル）
５６…第１導通接続穴 ５７…樹脂埋め ５８…第１接続用パッド（ランド）
５９…第２接続用パッド ６０・６１…銅箔付接着プリプレグ
６２・６３…ビア半貫通穴（炭酸ガスレーザー）
６４・６５…第１ビアホール ６６・６７…第１ビアホールランド（パット）
６８・６９…外層銅箔，内層導体付き樹脂接着プリプレグ
７０・７１…第２半貫通穴（ドリル） ７３…第２貫通穴（ドリル）
７４…第２導通接続穴 ７５・７６…第２ビアホール
７７・７８…第２ビアホールランド ７９・８０…第２導通接続穴ランド
８１・８２…信号用最外層配線層 ８３…シールド板の回路
８４…シールド板の配線層 ８５…従来の技術に係る多層配線基板の製造方法
整理番号ｐ２４６４
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大型コンピュータや高性能の電子機器等に用いられる層間接続性に優れたビアホールを有する多層配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高集積化技術の急速な開発によって、プリント配線基板に於いても、薄膜化，精細化，高密度化さらには、高速化対応が要求され、この対応としては、一般に回路付内層配線基板を用い、この表裏上に絶縁プリプレグを多層積層化し表層と内層を接続するのにビアホールを形成し、次いで、表裏全面に導体を形成した後、導体をパターニングする。さらに、これをリピートして多層化した後最後に、最外層を接続する導通接続穴を形成する製造方法である。以下、従来の技術に係る製造方法について、図９に基づき説明する。
【０００３】まず、図９に示すように、内層銅張り積層基板（ＦＲ−４）を用い、選択的にドリリング加工により第１貫通穴５５を穿設しこの表裏面上と前記穴５５の内壁に化学めっきとパネル銅めっきを施し、第１導通接続穴５６を形成し、次いで前記第１導通接続穴５６の穴内に樹脂埋め５７硬化して形成した後に、表裏導体をパターニングを行い、内層板の回路８３，内層板の配線層８４，第１接続用パッドになるランド５８，第２接続用パッド５９等からなるシールド板５１を形成する。
【０００４】次いで、前記シールド板５１の表裏上に銅箔付き接着プリプレグ６０及び６１を積層して多層圧着化して構成する。これに炭酸ガスレーザビーム加工を行い、ビア半貫通穴６２及び６３を設け、この穴６２及び６３内壁及び表裏上に化学めっきとパネル銅めっきを施し、第１ビアホール６４及び６５を形成した後に、導体をパターニングして第１ビアホールランド６６及び６７を形成し、外層銅箔，内層導体付き樹脂接着フィルム６８及び６９を表裏上に多層化構成した後に、ドリリングにより第２半貫通穴７０及び７１及び第２貫通穴７３を設け、これらの穴７０・７１及び７３内壁と表裏面上に化学めっきとパネル銅めっきを施し、第２ビアホール７５及び７６，第２導通接続穴７４を形成した後に、最外層をパターニングして信号用配線層８１及び８２，第２ビアホールランド７７及び７８，第２導通接続穴ランド７９及び８０を形成し、前記第１導通接続穴５６と第２導通接続穴７４とを別々の位置に配設させている従来の技術に係る多層配線基板８５が得られるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の多層配線基板の製造方法８５においては、以下に記載するような問題を有していた。
【０００６】その第１としては、図９に示すように、シールド板５１に存在する第１導通接続穴５６と最外層の表裏を接続する第２導通接続穴７４とが別々に配設されているため、シールド板５１の回路８３及びシールド板５１の配線層８４を配設するのに、前記第２導通接続穴７４が隘路になり、これによって配線自由度が阻害され、占有面積も大きく、高密度化の実現が難しいという問題があった。
【０００７】その第２としては、図９に示すように、前記第１貫通穴５５及び第２貫通穴７３を選択的に穿設するのにドリリングを用いているために、最少穴径は、０．２mmφが限界レベルであり、前記５５及び７３の小径化が難しく、特に第２貫通穴７３を穿設する場合に多層配線基板８５の板厚が厚くなるため、ドリリングの不具合が生じて小径化できず、また銅めっき付き回り性が悪化し、外部ストレスにより第２導通接続穴７４の中央部全周にバレルクラックが生じ、電気的な接続信頼性の劣化を促進させるという問題があった。
【０００８】その第３としては、高温多湿な高電界の環境下において、銅イオンの移行や粗化液及び無電解銅めっき液のしみ込み等が生じて、電気的な接続信頼性，電食特性及び高密度化対応とを低下させるという問題があった。
【０００９】本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、電食特性及び電気特性との特性に優れ、接続信頼性も高く、第２導通接続穴７４の影響がない、高密度配線機能をもつ多層配線基板、またビアホールが容易に形成しうる高密度配線機能を活用でき得るより一層優れた多層配線基板の製造方法４７を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解決するために、３層以上のシールド多層板または触媒入りシールド多層板の表裏の配線層を導通するための導通接続穴を有する多層配線板にあって、第１貫通穴７を第１ＵＶレーザ照射して穿設し、この穴７内壁と表裏面に下地第１ニッケルめっき８を施し、このニッケルめっき８の上に第１パネル銅めっき９を施すことにより第１導通接続穴１０を形成する工程、前記第１導通接続穴１０内に第１絶縁体１１を穴埋め形成後に、フォトエッチング法によって、第１接続用パッド１４及び第１配線層１３等を形成させて穴埋め付きシールド多層板１を完成させる工程、前記穴埋め付きシールド多層板１に無機フィラー１０％以上を含む第１外層１５をラミネート積層して、これに第２ＵＶレーザ照射を用いて、第１半貫通穴１７と第２貫通穴１８を前記第１導通接続穴１０の内壁に接触しないように穿設して、この穴１７及び１８内壁と表裏面に下地第２パネルニッケルめっき１９を施して、この第２ニッケルめっき１９上に第２パネル銅めっき２０を施すことにより第１ビアホール２２及び第２導通接続穴２１を形成する工程、前記第２導通接続穴２１穴内に第２絶縁体２３を穴埋め形成後に、この上に第３ニッケルめっき２４Ａを施し、さらに第３パネル銅めっき２４を施して、しかる後に、フォトエッチング法を用い、第１導通接続穴の内径２８よりも小さい第２接続用パッド２５を形成する工程、接着剤及び片面銅箔付き内層導体含む無機フィラー１０％以上からなる第２外層３２を表裏面に積層する工程、これに第３ＵＶレーザドリリングすることにより第２半貫通穴３３及び第３半貫通穴３４を形成する工程、下地第４ニッケルめっき３５を施し、この下地第４ニッケルめっき３５の上に第４パネル銅めっき３６を施し、第２ビアホール３７及び第３ビアホール３８を設ける工程、フォトエッチング法により必要外の外層銅箔を除去し、この表裏上の銅箔層以外に無電解用永久レジスト４１を形成後に、下地に無電解ニッケルめっきを施しこの上に無電解めっき（ｃｃ−４１）４２を施し、発熱部品４５の搭載用第２ビアホール放熱ランド３９、第３ビアホール放熱ランド４０及び高密度化対応用微細配線層４４を形成する工程等を有することによって、優れた電気的な接続信頼性が得られ、さらには電食性が改良され高い高密度化の実現できる多層配線基板の製造方法４７である。
【００１１】
【発明の実施の形態】３層以上のシールド多層板１または触媒入りシールド多層板１を用いこれに第１貫通穴７をイットニウム，アルミニウム・ガーネットＵＶレーザビームの第３高調波光源にて、例えば波長３３０〜３７０ナノメートル範囲とし、このＵＶレーザビームのエネルギー密度は、例えば銅箔では、２５〜３０Ｊ／平方センチメートル範囲かつ穴明けレートは、４〜７μｍ／ショット範囲また樹脂（ガラス布入りも含む）では、１０〜１５Ｊ／平方センチメートル範囲かつ穴明けレートは、８〜１２μｍ／ショット範囲であり、ＵＶレーザビームドリリング方法では、最少径２５μｍ迄穿穴でき得るものであり、連続的に多層構造シールド多層板１を炭化変質層を生じさせなく、さらに穴７内壁粗さを平滑化（１５μｍ以下）に穿穴する方法である（図７参照のこと。）。
【００１２】依って後製造工程において、前記炭化変質層の除去のために粗化液例えばクロム酸と硫酸の混合液及び過マンガン酸カリウム液とを用い、この液に浸漬するデスミア処理が短時間に抑制できる事により前記貫通穴７の内壁中への粗化液しみ込み量を防止できることにより銅めっきの付き回り性を一層優れたものにできる（図１２参照のこと。）。
【００１３】また、多層構造のシールド多層板１をＵＶレーザビームを用いドリリングを行う場合、貫通穴７との壁面の穴の軸に対するテーパー角を１〜５度範囲にすることが電気的な特性改良に適している（図７及び図１１とを参照のこと。）。
【００１４】次いで、前記貫通穴７の内壁及び表裏上に無電解第１ニッケルめっき８を約５μｍ以下に施し、この上に電解第１パネル銅めっき９を約２０〜２５μｍ程度に被膜し、第１導通接続穴１０を形成する。
【００１５】なお、前記無電解第１ニッケルめっき８を施すことにより、銅イオンの移行を抑制することが可能になり高温多湿な環境下での銅マイグレーションの電食現象を防止することが実現可能になるものである（図１２参照のこと。）。
【００１６】次いで、前記第１導通接続穴１０内に第１絶縁体１１を形成し、この第１絶縁体１１は、第１導通接続穴１０内のめっき層に引っ張り応力あるいは圧縮応力が同時に生じることにより金属めっき層が金属疲労し、穴１０内の全周にわたって連続するクラック（バレルクラック）の発生を抑制する機能を有するものである。
【００１７】なお、前記第１絶縁体１１は、変性エポキシ樹脂７０％以上，シリコーンコンパウド微粉末３％以上含有して成り、このシリコーンコンパウド微粉末の平均粒子径を０．０５〜１０μｍφ範囲が適していて、この形状は、球状形状でよい。
【００１８】なお、前記変性エポキシ樹脂７０％未満である場合には、塗布穴埋め作業に不具合が生じる恐れがあり、また前記シリコーンコンパウド微粉末が３．０％未満である場合には、耐熱性及び放熱性が低下する不具合が生じる恐れがあり、いずれも適さないものである。
【００１９】さらに、前記シリコーンコンパウド微粉末の平均粒子径が０．０５μｍφ未満であると、作業中にシリコーンコンパウド微粉末が空気中に浮遊し、経済性に欠点が生じ、１０μｍφを超えると変性エポキシ樹脂との結合力が低下し、穴埋め性の機能も悪化し、前記導通接続穴内の金属めっき層を保護することが不可能になる恐れが生じ、いずれも適しないものである。
【００２０】次いで、前記シールド多層板１上を黒化処理した無機フィラー１０％以上を含む銅箔付絶縁樹脂フィルムからなる第１外層１５（日立化成工業製（株）商品名：ＭＣＦ−９０００，厚み５０μｍ）を真空ラミネーター（日立エーアイシー（株）社製商品名：ＨＬＭ−Ｖ５７０）を用いラミネートして形成するものであり、これにＵＶレーザビームを用い第１半貫通穴１７及び第２貫通穴１８を穿穴する。
【００２１】なお、前記第２貫通穴１８の穿穴の方法は、前記第１貫通穴７と同一となり、前記第１導通接続穴１０の内径２８に接触しないように第２貫通穴１８を設け、この第２貫通穴のテーパ角３１Ａを１〜５度程度が適している（図８参照のこと）。
【００２２】次いで、無電解第２ニッケルめっき１９を施し後に、電解第２パネル銅めっき２０を施し、第１ビアホール２２及び第２導通接続穴２１を形成、しかる後に前記第２導通接続穴２１の穴内のみに第２絶縁体２３を穴埋めし、形成した後に、この表裏上に無電解第３ニッケルめっき２４Ａを施し、これに電解第３パネル銅めっき２４を施し形成する。
【００２３】次いで、フォトエッチング法により前記第１導通接続穴１０の内径２８より小さい第２接続用パッド２５と第１ビアホールランド２６及び２７と第２配線層４３とを形成する。
【００２４】次いで、前記表裏上を黒化処理した後に、接着剤及び銅箔付き内層導体含む無機フィラー１０％以上含むものからなる第２外層３２を積層形成した後に、ＵＶレーザビームにより第２半貫通穴３３及び第３半貫通穴３４を穿穴する。
【００２５】なお、前記半貫通穴３３及び３４穿穴するのにＵＶレーザビームを用いる場合に、前記第１貫通穴７及び第２貫通穴１８との加工条件を同一にて穿穴するのが適している（図６参照のこと。）。
【００２６】また、前記第２半貫通穴３３及び第３半貫通穴３４の底面コーナー部及び内壁側とにＵＶレーザビームの炭化物の残渣が存在しない機能を有する働きをもつものである（図１０参照のこと。）。
【００２７】次いで、表裏上に無電解第４ニッケルめっき３５を施し、これに電解第４パネル銅めっき３６を施し、第２ビアホール３７Ａ及び３７Ｂと第３ビアホール３８Ａ及び３８Ｂを形成した後に、フォトエッチング法を用いて、発熱部品４５搭載固定用の第２ビアホール放熱ランド３９及び第３ビアホール放熱ランド４０のみを形成し、その他導体を除去後に表裏上を黒化処理する。
【００２８】次に、無電解めっき用永久レジスト４１（日立化成工業製商品名：ＳＲ３０００，厚さ３４μｍ）を真空ラミネータ（日立エーアイシー（株）社製商品名：ＨＬＭ−Ｖ５７０）により表裏にラミネートした後に、無電解ニッケルめっき４２Ａを施し、この上に無電解銅めっき（ｃｃ−４１めっき）４２を厚さ２０〜２５μｍ程度に形成して、最外層用の高速信号対応の高密度（図１４参照のこと。）第３配線層４４Ａ及び４４Ｂとを形成実現した多重ビアホール付き本発明の多層配線基板の製造方法４７である。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例の製造工程を示す、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及び図１に基づいて説明する。
【００３０】まず、図２に示すように、３層以上内層銅張積層板（ＦＲ−４，銅箔２及び３厚み１２μｍ，３５μｍ導体４及び５，板厚０．４mm，絶縁層６（触媒入りも含む））を用い、図７に示すように第１貫通穴のテーパ角３１を１から５度まで、ＵＶレーザビームにより、銅箔２側から絶縁層６，次に導体４より絶縁層６から銅箔３の順に穿穴する。
【００３１】なお、前記ＵＶレーザビーム穿穴方法としては、例えば、超高速ＵＶレーザの第３高調波により、波長３３０〜３７０ナノメートル（ｎｍ）範囲が適しているが本実施例では、３５０ナノメートル好適であるが故に、これを用い、例えばこのエネルギー密度は、銅箔２及び３，導体４及び５では、２５〜３０Ｊ／平方センチメートル範囲が適しているが２７〜２８Ｊ／平方センチメートルが好適であり、その穴明けレートは、４〜７μｍ／ショット範囲が適しているが５〜６μｍ／ショット範囲の方がもっと好適である。前記絶縁層６（ガラス布入りも含む）のエネルギー密度は、１０〜１５Ｊ／平方センチメートル範囲が適しているが１２〜１３Ｊ／平方センチメートル範囲の方がもっと好適であり、その穴明けレートは、８〜１２μｍ／ショット範囲が適しているが１０〜１１μｍ／ショット範囲の方がもっと好適である。
【００３２】また、前記ＵＶレーザビームドリリング方法では、例えば最少穴径２５μｍ迄穿穴でき、炭化変質層を生成させなく、さらに穴７内壁粗さを平滑に穿穴実現でき得たものである。
【００３３】次いで、前記ＵＶレーザビームドリリングの場合の捨板は、例えばアルミニウムシート及び鉄シートとを用いることが好ましい。
【００３４】次いで、前記第１貫通穴７の内壁及び表裏上を粗化液（例えば、過マンガン酸液，クロム酸と硫酸の混合液）に浸漬し炭化変質層を除去する工程を有するがこの工程に於いて、上述の粗化液が絶縁層６の内部に浸み込みにより電気的な特性（絶縁）劣化を促進させる原因になるために前記炭化変質層を生成させない本実施例であり高い電気特性が実現可能になるものである。
【００３５】また、前記第１貫通穴７及び表裏上に第１パネル銅めっき９の下地に無電解第１ニッケルめっき８を約５μｍ以下施し、この上に電解第１パネル銅めっき９を約２０〜２５μｍ程度に被膜して、第１導通接続穴１０を形成するものであり、これにより前記第１貫通穴７の内壁中のガラス布のフィラメントに沿って銅イオンが移行し、銅マイグレーションになる特性不良を防止するものである。
【００３６】次に、前記第１導通接続穴１０内に第１絶縁体１１を塗布，穴埋め，形成する。
【００３７】なお、前記の第１絶縁体１１は、変性エポキシ樹脂７０％以上、シリコーンコンパウド微粉末３％以上含有して成るものであり、この微粉末の平均粒径を０．０５〜１０μｍφ程で０．５〜４．０μｍφがよい。これにより、前記第１導通接続穴１０の金属めっき層に外部応力（圧縮，引っ張り，応力等）が加わり、金属疲労してクラックが生ずるのを未然に防止できるものである。
【００３８】また、フォトエッチング法により第１配線層１３及び第１接続用パッド１４とを形成する。
【００３９】次いで、図３に示すように、前記シールド多層板１の表裏上を黒化処理を施した後に、銅箔付絶縁樹脂フィルム（日立化成工業製商品名：ＭＣＦ−９０００，厚さ５０μｍ）からなる第１外層１５を真空ラミネータ（日立エーアイシー（株）製商品名：ＨＬＭ−Ｖ５７０常圧下加熱ローラ付き）を用いて平滑性（３μｍ以下）が得られるようにラミネートする。
【００４０】また、前記第１外層１５の銅箔側より内層シールド多層板１の方へ前記ＵＶレーザービームを用い、ビア第１半貫通穴１７及び第２貫通穴１８を穿穴する。
【００４１】さらに、前記第２貫通穴１８は、前記第１導通接続穴１０の内径２８に接触しないように前記第１外層１５Ａの表銅箔側より第１導通接続穴１０の第１絶縁体１１を貫通して裏側の第１外層１５の銅箔を貫通し所定の穴径を穿設する。このＵＶレーザビームのテーパ角１〜５度程度かつ加工条件は前記第１貫通穴７の穿設の場合と同一になり得るものである（図８参照のこと。）。
【００４２】次いで、前記第１半貫通穴１７及び第２貫通穴１８の内壁と表裏上を短時間に粗化液に浸漬した後に、厚さ５μｍ以下に無電解第２ニッケルめっき１９を施しこれに電解第２パネル銅めっき２０を施し、約１５〜２０μｍ厚みの金属めっき層を形成し第１ビアホール２２，及び第２導通接続穴２１を設け、第２導通接続穴２１の穴内のみに第２絶縁体２３を塗布，形成する。
【００４３】また、表裏上を粗化液（クロム酸系等）に浸漬して前記第２絶縁体２３の表裏上を粗面化した後に、無電解第３ニッケルめっき２４Ａを施し約厚さ５μｍ以下に形成する。さらにこれに電解第３パネル銅めっき２４を施し、厚さ１５〜２０μｍに形成する。
【００４４】次いで、図４に示すように、フォトエッチング法を用いて、第１配線層４３，第１ビアホールランド（第３接続用パッド）２６及び２７，第２接続用パッド２５とを形成する。
【００４５】次いで、表裏上を黒化処理し、第２外層３２を真空ラミネーター（日立エーアイシー）を用い、ラミネート形成する。
【００４６】また、前記ＵＶレーザビームを用い、第２半貫通穴３３及び第３半貫通穴３４を穿設する（図６参照のこと。）。このＵＶレーザビームの加工手段としては、前記第１貫通穴７と同一にし、最外層になる第２外層３２の銅箔上側より、前記接続用パッド２６及び２７上に到達する迄穿穴するが炭化物の残渣がＣＯ２レーザと比して生成されにくいものである。
【００４７】さらに、粗化液に浸漬した後に、無電解第４ニッケルめっき３５を施し約厚さ５μｍ以下に形成し、これに電解第４パネル銅めっき３６を施し、厚さ１５〜２０μｍ程度に形成して、第３ビアホール３８Ａ及び３８Ｂ，第２ビアホール３７Ａ及び３７Ｂを形成する。
【００４８】次いで、図５に示すように、フォトエッチング法を用い、発熱部品４５搭載固定用の第２ビアホール放熱ランド３９及び第３ビアホール放熱ランド４０のみを形成し、他の導体部を除去してた後に、粗化，黒化処理を施し、信号用配線層を形成するために無電解めっき用永久レジスト４１（日立化成工業（株）製商品名：ＳＲ−３０００，厚さ３４μｍ）を真空ラミネーター（日立エーアイシー（株）製商品名：ＨＬＭ−Ｖ５７０：減圧下２０〜３０トオール）を用いラミネートする。
【００４９】また、最外層に無電解ニッケルめっき４２Ａを厚さ５μｍ以下に施し、これに無電解銅めっき（日立エーアイシー（株）製商品名：ＣＣ−４１）４２を２０〜２５μｍ厚さに形成し、高速対応の高密度ライン／スペース（４５／５０μｍ）の第３配線層４４Ａ及び４４Ｂとを実現可能にし、また層間接続の電気的特性の改良、さらには耐電食性の改良を実現可能にした多重ビアホール付本発明の多層配線基板の製造方法４７が得られるものである。
【００５０】次いで、図６は、前記第２半貫通穴３３及び第３半貫通穴３４とを波長３５０ｎｍのＵＶレーザービームにより最小半貫通穴径２５μｍ迄穿穴実現可能な製造方法を示す図である。この穿穴方法としては例えば連続的に厚さ１２μｍの銅箔側より３ショットで穿穴し、次に厚さ５０μｍ絶縁層を５ショットで穿穴し、次に３５μｍ内層導体（銅）を７ショットで穿穴し、次に、厚さ５０μｍ絶縁層を５ショット穿穴して接続用パッド上に到達する深さまで穿穴する工程を示すものである。
【００５１】なお、上述の穿穴条件としては、半貫通穴３３及び３４，壁面の穴の軸に対するテーパ角（θ）３０は、１〜５度範囲が適しているがさらに好適は、３〜４度程であった（図１０熱衝撃試験結果を参照のこと。）。
【００５２】次いで、図７は、前記第１貫通穴７を波長３５０ｎｍのＵＶレーザービームを用い、最小貫通穴径２５μｍ迄穿穴実現可能な製造方法を示す図である。
【００５３】また、穿穴方法としては、例えば、まず、厚さ１２μｍの銅箔を３ショットで、次に、１００μｍの絶縁層を１０ショットで、次に３５μｍの内層導体を７ショットで、次に１００μｍの絶縁層を１０ショットで、次に１００μｍの絶縁層を１０ショットで、次に１２μｍの銅箔を３ショットとで穿穴して、捨板（例えば、アルミニウムシート及び鉄シート等）上に到達する深さ迄穿穴する工程を示すものである。
【００５４】さらに、上述の穿穴条件としては、第１貫通穴７，壁面の穴の軸に対するテーパ角（θ）３１は、１〜５度範囲が適しているがさらに好適は、３度程であった（図１１参照のこと。）。
【００５５】次いで、図８は、前記第２貫通穴１８を波長３５０ｎｍのＵＶレーザービームを用い、最小貫通穴径２５μｍ迄穿穴実現可能な製造方法を示す図である。
【００５６】また、穿穴方法としては、厚さ１２μｍ銅箔を３ショットで、次に、厚さ４００μｍの第２絶縁体２３を４０ショットで、次に、厚さ１２μｍ銅箔を３ショットで穿穴して、捨板（例えば、アルミニウムシート及び鉄シート等）上に到達する深さ迄穿穴する工程を示すものである。
【００５７】さらに、上述の穿穴条件としては、第２貫通穴１８壁面の穴の軸に対するテーパ角（θ）３１Ａは、１〜５度範囲が適しているが、さらに好適は、３程度であった（図１１参照のこと。）。
【００５８】次いで、図１０に示すように、ビアホールの従来例７５及び７６及び本実施例３７Ａ及び３７Ｂ並びに３８Ａ及び３８Ｂの熱衝撃試験における接続信頼性を示すものである。このホットオイル試験条件としては、温度２６０℃オイル糟に浸漬５秒間後移行して流水に５秒間後移行する、これを１サイクルとした。
【００５９】また、上述の試験結果より、従来例（ドリル穿穴）に比較し実施例（ＵＶレーザビーム，テーパ角（θ）３０：１〜５度範囲）の方が優れたサイクル数を示した本発明の多層配線基板４７である。
【００６０】次いで、図１１に示すように、導通接続穴の従来例５６及び７４と本実施例１０及び２１の熱衝撃試験における接続信頼性を示すものである。このホットオイル試験条件は、前記図１０と同一とした。
【００６１】また、上述の試験より本実施例の方が従来例に比較し、優れたサイクル数を得ることができた。
【００６２】次いで、図１２に示すように従来例の導通接続穴５６及び７４，ビアホール７５及び７６と実施例の導通接続穴１０及び２１，ビアホール３７Ａ及び３７Ｂ並びに３８Ａ及び３８Ｂ等の耐電食性試験結果を示すものである。
【００６３】また、耐電食性試験条件としては、８５℃，８５％ＲＨ，恒温糟内でＤＣ５０Ｖを連続印加１０００時間後に、ＤＣ１００Ｖを１分間印加し、絶縁抵抗を測定した。
【００６４】さらに、上述の試験結果により実施例の方が導通接続穴（１０及び２１），ビアホール（３７Ａ及び３７Ｂ並びに３８Ａ及び３８Ｂ）ともに優れた絶縁抵抗値を示した多層配線基板の製造方法４７である。
【００６５】次いで、図１３に示すように、従来例の導通接続穴５６及び７４，ビアホール７５及び７６と本実施例の導通接続穴１０及び２１，ビアホール３７Ａ，３７Ｂ，３８Ａ，３８Ｂ等のめっき液浸み込み量を示すものである。
【００６６】なお、上述の結果より従来例よりもビアホール及び導通接続穴ともに低い浸み込み量を示した本実施例の多層配線基板の製造方法４７を得られるものである。
【００６７】次いで、図１４に示すように、最外層の高密度配線層（Ｌ／Ｓ）を示す従来例８１及び８２と実施例４４Ａ及び４４Ｂである。
【００６８】なお、上述の結果より従来例（Ｌ／Ｓ＝９０／１００μｍ）よりも本実施例（Ｌ／Ｓ＝４５／５０μｍ）の方が微細配線層４４Ａ及び４４Ｂが実現でき得たものであり、またこの最外層の製造方法により発熱部品４５を搭載固定できる放熱用ランド３９及び４０も形成実現し得多重ビアホール付き多層配線基板の製造方法４７が得られたものである。
【００６９】次いで、図１は、本実施例であって、これは本発明の多層配線基板の製造方法４７により作製されたものを示す模式断面図である。前記実施例の第２ビアホール放熱ランド３９及び第３ビアホール放熱ランド４０上に占有面積を小さく発熱部品４５を搭載してはんだ４６により固定した状態を示すものである。
【００７０】また、最外層の第２外層３２に第３配線層４４Ａ及び４４Ｂ（Ｌ／Ｓ＝４５／５０μｍ）を形成し、高密度化の対応を実現可能にしたものである。
【００７１】
【発明の効果】（１）本発明によれば、シールド多層板の第１導通接続穴内の穴埋め絶縁体の内部に層間接続する第２導通接続穴を設けて、この穴上に接続用パッドを形成した後にビアホールを形成でき得たことにより設計自由度が可能になり高密度化が図られ、また貫通穴及び半貫通穴の穿設にＵＶレーザドリリングによって小径化ができ、穴内の炭化物の発生が抑制され、さらに銅めっきの下地にニッケルめっきを形成により、高温多湿の高電界の環境下における電食特性も改良実現でき、産業上寄与する効果は極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す模式断面図。
【図２】本発明の実施例の製造工程を示す断面図。
【図３】本発明の実施例の製造工程を示す断面図。
【図４】本発明の実施例の製造工程を示す断面図。
【図５】本発明の実施例の製造工程を示す断面図。
【図６】本発明の実施例半貫通穴のテーパ角を示す模式説明図。
【図７】本発明の実施例の第１貫通穴のテーパ角を示す模式説明図。
【図８】本発明の実施例の第２貫通穴のテーパ角を示す模式説明図。
【図９】従来の技術に係る多層配線基板を示す断面図。
【図１０】ビアホールにおける本発明の実施例のテーパ角のレーザドリリングと従来例のドリルとの接続信頼性を示す説明図。
【図１１】導通接続穴における従来例と本実施例との接続信頼性を示す説明図。
【図１２】従来例と本実施例の導通接続穴とビアホールとの電食特性を示す説明図。
【図１３】従来例と本実施例の導通接続穴とビアホールとの粗化液及びめっき液しみ込み量を示す説明図。
【図１４】従来例と本実施例の最外層に形成する信号用配線層のライン／スペース（Ｌ／Ｓ）を示す説明図。
【符号の説明】
１… シールド多層板 ２・３…内層銅箔 ４・５…導体（厚さ３５μｍ）
６…絶縁層 ７…第１貫通穴（レーザ） ８…第１ニッケルめっき（無電解）
９…第１パネル銅めっき（電解） １０…第１導通接続穴 １１…第１絶縁体
１２…ＵＶレーザービーム １３…第１配線層 １４…第１接続用パッド
１５…第１外層（銅箔付絶縁樹脂フィルム） １７…第１半貫通穴（レーザ）
１８…第２貫通穴（レーザ） １９…第２ニッケルめっき（無電解）
２０…第２パネル銅めっき（電解） ２１…第２導通接続穴
２２…第１ビアホール ２３…第２絶縁体 ２４…第３パネル銅めっき（電解）
２４Ａ…第３ニッケルめっき（無電解） ２５…第２接続用パッド
２６，２７…第１ビアホールランド（第３接続用パッド）
２８…第１導通接続穴の内径 ３０…半貫通穴のテーパ角
３１…第１貫通穴のテーパ角 ３１Ａ…第２貫通穴のテーパ角
３２…第２外層 ３３…第２半貫通穴 ３４…第３半貫通穴
３５…第４ニッケルめっき（無電解） ３６…第４パネル銅めっき（電解）
３７Ａ・３７Ｂ…第２ビアホール ３８…第３ビアホール
３８Ａ・３８Ｂ…第３ビアホール ３９…第２ビアホール放熱ランド
４０…第３ビアホール放熱ランド ４１…無電解めっき用永久レジスト
４２…無電解銅めっき（ｃｃ−４１めっき） ４２Ａ…無電解ニッケルめっき
４３…第２配線層 ４４Ａ・４４Ｂ…第３配線層（最外層）
４５…発熱部品（ＳＭＤ） ４６…はんだ
４７…本発明の多層配線板の製造方法 ５１…シールド板
５２・５３…内層銅箔 ５４…絶縁層 ５５…第１貫通穴（ドリル）
５６…第１導通接続穴 ５７…樹脂埋め ５８…第１接続用パッド（ランド）
５９…第２接続用パッド ６０・６１…銅箔付接着プリプレグ
６２・６３…ビア半貫通穴（炭酸ガスレーザー）
６４・６５…第１ビアホール ６６・６７…第１ビアホールランド（パット）
６８・６９…外層銅箔，内層導体付き樹脂接着プリプレグ
７０・７１…第２半貫通穴（ドリル） ７３…第２貫通穴（ドリル）
７４…第２導通接続穴 ７５・７６…第２ビアホール
７７・７８…第２ビアホールランド ７９・８０…第２導通接続穴ランド
８１・８２…信号用最外層配線層 ８３…シールド板の回路
８４…シールド板の配線層 ８５…従来の技術に係る多層配線基板の製造方法
整理番号ｐ２４６４
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ３層以上のシールド多層板または触媒入りシールド多層板や層間の表裏の配線層を導通するビアホール及び導通接続穴を有する多層配線板にあって、第１貫通穴（７）を第１ＵＶレーザビーム加工して、この穴（７）内壁と表裏面に下地第１ニッケルめっき（８）を施し、このニッケルめっき（８）の上に第１パネル銅めっき（９）を施すことにより第１導通接続穴（１０）を形成する工程、前記第１導通接続穴（１０）内に第１絶縁体（１１）を穴埋め形成後に、フォトエッチング法によって、第１接続用パッド（１４）及び第１配線層（１３）等を形成させて穴埋め付きシールド多層板（１）を完成させる工程、前記穴埋め付きシールド多層板（１）に無機フィラー１０％以上を含む第１外層（１５）をラミネート積層して、これに第２ＵＶレーザビームを用いて、第１半貫通穴（１７）と第２貫通穴（１８）を前記第１導通接続穴（１０）の内壁に接触しないように穿設して、この穴（１７）及び（１８）内壁と表裏面に下地第２ニッケルめっき（１９）を施して、この第２ニッケルめっき（１９）上に第２パネル銅めっき（２０）を施すことにより第１ビアホール（２２）及び第２導通接続穴（２１）を形成する工程、前記第２導通接続穴（２１）穴内に第２絶縁体（２３）を穴埋め形成後に、この上に第３ニッケルめっき（２４Ａ）を施し、さらに第３パネル銅めっき（２４）を施して、しかる後に、フォトエッチング法を用い、第１導通接続穴の内径（２８）よりも小さい第２接続用パッド（２５）を形成する工程、接着剤及び銅箔付き内層導体含む無機フィラー１０％以上含むものからなる第２外層（３２）を表裏面に積層形成する工程、これに第３ＵＶレーザドリリングすることにより第２半貫通穴（３３）及び第３半貫通穴（３４）を形成する工程、下地第４ニッケルめっき（３５）を施し、この下地第４ニッケルめっき（３５）の上に第４パネル銅めっき（３６）を施し、第２ビアホール（３７）及び第３ビアホール（３８）を設ける工程、フォトエッチング法により必要外の外層銅箔を除去し、この表裏上の銅箔層以外に無電解用永久レジスト（４１）を形成後に下地無電解ニッケルめっきを施しこの上に無電解めっき（ｃｃ−４１）（４２）を施し、発熱部品（４５）の搭載用第２ビアホール放熱ランド（３９）、第３ビアホール放熱ランド（４０）及び高密度化用微細配線層（４４Ａ）及び（４４Ｂ）を形成する工程等からなることを特徴とする多層ビアホール付本発明の多重配線基板の製造方法（４７）。
【請求項２】 請求項１において、前記絶縁体（１１）及び（２３）は、変性エポキシ樹脂を７０％以上，シリコーンコンパンド微粉末３％以上含有して成り、このシリコーンコンパンド微粉末の平均粒径を０．０５〜１０μｍφの範囲に形成し得たことを特徴とする本発明の多層配線基板の製造方法（４７）。
【請求項３】 請求項１において、前記超高速ＵＶレーザビームの波長を３３０〜３７０ナノメートル範囲とし、このエネルギー密度は、銅箔では、２５〜３０Ｊ／平方センチメートル範囲で、穴明けレートは、４〜７μｍ／ショット範囲、また樹脂（ガラス布入りも含む）では、１０〜１５Ｊ／平方センチメートル範囲で、穴明けレートは、８〜１２μｍ／ショット範囲であることを特徴とする本発明の多層配線基板の製造方法（４７）。
【請求項４】 請求項１において、前記ビア半貫通穴（３３）及び（３４）との壁面の穴の軸に対するテーパ角（３０）は、１〜５度範囲、かつ前記貫通穴（７）及び（１８）との壁面の穴の軸に対するテーパ角（３１）及び（３１Ａ）は、１〜５度範囲であることを特徴とする本発明の多層配線基板の製造方法（４７）。
【請求項１】 ３層以上のシールド多層板または触媒入りシールド多層板や層間の表裏の配線層を導通するビアホール及び導通接続穴を有する多層配線板にあって、第１貫通穴（７）を第１ＵＶレーザビーム加工して、この穴（７）内壁と表裏面に下地第１ニッケルめっき（８）を施し、このニッケルめっき（８）の上に第１パネル銅めっき（９）を施すことにより第１導通接続穴（１０）を形成する工程、前記第１導通接続穴（１０）内に第１絶縁体（１１）を穴埋め形成後に、フォトエッチング法によって、第１接続用パッド（１４）及び第１配線層（１３）等を形成させて穴埋め付きシールド多層板（１）を完成させる工程、前記穴埋め付きシールド多層板（１）に無機フィラー１０％以上を含む第１外層（１５）をラミネート積層して、これに第２ＵＶレーザビームを用いて、第１半貫通穴（１７）と第２貫通穴（１８）を前記第１導通接続穴（１０）の内壁に接触しないように穿設して、この穴（１７）及び（１８）内壁と表裏面に下地第２ニッケルめっき（１９）を施して、この第２ニッケルめっき（１９）上に第２パネル銅めっき（２０）を施すことにより第１ビアホール（２２）及び第２導通接続穴（２１）を形成する工程、前記第２導通接続穴（２１）穴内に第２絶縁体（２３）を穴埋め形成後に、この上に第３ニッケルめっき（２４Ａ）を施し、さらに第３パネル銅めっき（２４）を施して、しかる後に、フォトエッチング法を用い、第１導通接続穴の内径（２８）よりも小さい第２接続用パッド（２５）を形成する工程、接着剤及び銅箔付き内層導体含む無機フィラー１０％以上含むものからなる第２外層（３２）を表裏面に積層形成する工程、これに第３ＵＶレーザドリリングすることにより第２半貫通穴（３３）及び第３半貫通穴（３４）を形成する工程、下地第４ニッケルめっき（３５）を施し、この下地第４ニッケルめっき（３５）の上に第４パネル銅めっき（３６）を施し、第２ビアホール（３７）及び第３ビアホール（３８）を設ける工程、フォトエッチング法により必要外の外層銅箔を除去し、この表裏上の銅箔層以外に無電解用永久レジスト（４１）を形成後に下地無電解ニッケルめっきを施しこの上に無電解めっき（ｃｃ−４１）（４２）を施し、発熱部品（４５）の搭載用第２ビアホール放熱ランド（３９）、第３ビアホール放熱ランド（４０）及び高密度化用微細配線層（４４Ａ）及び（４４Ｂ）を形成する工程等からなることを特徴とする多層ビアホール付本発明の多重配線基板の製造方法（４７）。
【請求項２】 請求項１において、前記絶縁体（１１）及び（２３）は、変性エポキシ樹脂を７０％以上，シリコーンコンパンド微粉末３％以上含有して成り、このシリコーンコンパンド微粉末の平均粒径を０．０５〜１０μｍφの範囲に形成し得たことを特徴とする本発明の多層配線基板の製造方法（４７）。
【請求項３】 請求項１において、前記超高速ＵＶレーザビームの波長を３３０〜３７０ナノメートル範囲とし、このエネルギー密度は、銅箔では、２５〜３０Ｊ／平方センチメートル範囲で、穴明けレートは、４〜７μｍ／ショット範囲、また樹脂（ガラス布入りも含む）では、１０〜１５Ｊ／平方センチメートル範囲で、穴明けレートは、８〜１２μｍ／ショット範囲であることを特徴とする本発明の多層配線基板の製造方法（４７）。
【請求項４】 請求項１において、前記ビア半貫通穴（３３）及び（３４）との壁面の穴の軸に対するテーパ角（３０）は、１〜５度範囲、かつ前記貫通穴（７）及び（１８）との壁面の穴の軸に対するテーパ角（３１）及び（３１Ａ）は、１〜５度範囲であることを特徴とする本発明の多層配線基板の製造方法（４７）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図６】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０００−６８６４８（Ｐ２０００−６８６４８Ａ）
【公開日】平成１２年３月３日（２０００．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−２３２４１１
【出願日】平成１０年８月１９日（１９９８．８．１９）
【出願人】（０００２３３０００）日立エーアイシー株式会社 (153)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年３月３日（２０００．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年８月１９日（１９９８．８．１９）
【出願人】（０００２３３０００）日立エーアイシー株式会社 (153)
【Ｆターム（参考）】
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