多層配線基板の製造方法
【課題】製造工程を簡素化することができる多層配線基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の多層配線基板の製造方法では、準備工程において、厚さが１００μｍ以下であるシート状のコア絶縁材１３が準備され、穴あけ工程において、コア絶縁材１３に対してレーザ穴加工が施されてコア主面１４及びコア裏面１５にて開口するスルーホール用穴１６が形成される。導体形成工程において、無電解銅めっき後に電解銅めっきを施すことにより、コア絶縁材１３のスルーホール用穴１６内全体が充填されてなるスルーホール導体１７が形成されるとともに、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５の上に導体層１９が形成される。
【解決手段】本発明の多層配線基板の製造方法では、準備工程において、厚さが１００μｍ以下であるシート状のコア絶縁材１３が準備され、穴あけ工程において、コア絶縁材１３に対してレーザ穴加工が施されてコア主面１４及びコア裏面１５にて開口するスルーホール用穴１６が形成される。導体形成工程において、無電解銅めっき後に電解銅めっきを施すことにより、コア絶縁材１３のスルーホール用穴１６内全体が充填されてなるスルーホール導体１７が形成されるとともに、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５の上に導体層１９が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層して多層化した構造を有する多層配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータのマイクロプロセッサ等として使用される半導体集積回路素子（ＩＣチップ）は、近年ますます高速化、高機能化しており、これに付随して端子数が増え、端子間ピッチも狭くなる傾向にある。一般的にＩＣチップの底面には多数の端子が密集してアレイ状に配置されており、このような端子群はマザーボード側の端子群に対してフリップチップの形態で接続される。ただし、ＩＣチップ側の端子群とマザーボード側の端子群とでは端子間ピッチに大きな差があることから、ＩＣチップをマザーボード上に直接的に接続することは困難である。そのため、通常はＩＣチップをＩＣチップ搭載用配線基板上に搭載してなる半導体パッケージを作製し、その半導体パッケージをマザーボード上に搭載するという手法が採用される。
【０００３】
この種のパッケージを構成するＩＣチップ搭載用配線基板としては、コア基板の表面及び裏面にビルドアップ層を形成した多層配線基板が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。この多層配線基板においては、コア基板として、例えば、補強繊維に樹脂を含浸させた樹脂基板（ガラスエポキシ基板など）が用いられている。そして、そのコア基板の剛性を利用して、コア基板の表面及び裏面に樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層することにより、ビルドアップ層が形成されている。つまり、この多層配線基板において、コア基板は、補強の役割を果たしており、ビルドアップ層と比べて非常に厚く形成されている。具体的には、コア基板として、例えば４００μｍ程度の厚さが確保されている。また、コア基板には、表面及び裏面に形成されたビルドアップ層間の導通を図るためのスルーホール導体が貫通形成されている。このスルーホール導体は、コア基板にドリル加工を施すことにより貫通穴を形成し、従来公知の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことでその貫通穴の側面に形成される。さらに、スルーホール導体の内部には、スクリーン印刷法により、エポキシ樹脂などの閉塞体が充填されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５３８３９号公報
【特許文献２】特開２００７−２１４４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１等の多層配線基板において、コア基板の表面及び裏面に形成される導体層の配線パターンは、サブトラクティブ法にて形成される。このため、セミアディティブ法で形成する場合のように、配線パターンを微細化することができなかった。さらに、コア基板において、表面及び裏面の配線パターンと、その配線パターンに繋がるスルーホール導体とが別工程で形成されるため、製造工程数が増すといった問題があった。
【０００６】
また近年では、半導体集積回路素子の高速化に伴い、使用される信号周波数が高周波帯域となってきている。このように信号周波数が高い場合に、コア基板を貫通するスルーホール導体が長くなると、スルーホール導体が大きなインダクタンスとして寄与する。この場合、高周波信号の伝送ロスや回路誤動作の発生につながり、高速化の妨げとなってしまう。この問題を解決するために、多層配線基板を、コア基板を有さない基板とすることが提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献２の多層配線基板は、以下の手法によって製造されている。先ず、ガラスエポキシ樹脂からなる支持基板と、２枚の銅箔が剥離可能な状態で仮接着されてなる剥離性銅箔とを準備する。そして、支持基板上に接着樹脂層を介して剥離性銅箔を固定し、その剥離性銅箔上に複数の樹脂絶縁層及び複数の導体層を交互に積層して多層化することにより、ビルドアップ層を得る。さらに、ビルドアップ層において、製品エリアよりも外側を切断して剥離性銅箔の剥離界面を露出させた後に、その剥離界面で剥離する。これにより、支持基板からビルドアップ層が分離され、コアを有さない薄型の多層配線基板（コアレス配線基板）が得られる。
【０００８】
特許文献１のように、コアを有する多層配線基板はコア基板の両面にビルドアップ層を形成することができる。これに対して、特許文献２のようなコアレス配線基板は、支持基板の片面にビルドアップ層が積層される。従って、コアを有する多層配線基板と同じ積層数のコアレス配線基板を製造する場合には、積層工数が増えるため、配線基板を完成させるまでに時間がかかってしまう。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造工程を簡素化することができる多層配線基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして上記課題を解決するための手段（手段１）としては、基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層して多層化した構造を有する多層配線基板の製造方法であって、厚さが１００μｍ以下である絶縁材で構成されるシート状のコア絶縁材を準備する準備工程と、前記コア絶縁材に対してレーザ穴加工を施して前記絶縁材の表面及び裏面にて開口する貫通穴を形成する穴あけ工程と、無電解銅めっき後に電解銅めっきを施すことにより、前記コア絶縁材の貫通穴内全体が充填されてなる層間接続導体部を形成するとともに前記コア絶縁材の表面及び裏面の上に配置され前記層間接続導体部に繋がる前記導体層を形成する導体形成工程と、前記導体層を形成した前記コア絶縁材の表面及び裏面の両方に、前記複数の樹脂絶縁層及び前記複数の導体層を交互に積層して多層化する積層工程とを含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法がある。
【００１１】
手段１に記載の発明によると、従来のコア基板は４００μｍ以上の厚さを有するが、本発明では、厚さが１００μｍ以下である薄いシート状のコア絶縁材が準備される。そして、従来のようにドリル加工で貫通穴をコア基板に形成するのではなく、レーザ穴加工を施してコア絶縁材の表面及び裏面にて開口する貫通穴が形成される。さらに、無電解銅めっき後に電解銅めっきを施すことにより、コア絶縁材の貫通穴内全体が充填されてなる層間接続導体部が形成されるとともにコア絶縁材の表面及び裏面の上に配置され層間接続導体部に繋がる導体層が形成される。ここで、従来のコア基板では、その表裏面の配線パターンはサブトラクティブ法にて形成されていたが、本発明ではセミアディティブ法にて形成することができる。このため、コア絶縁材の表面及び裏面に形成される導体層の配線パターンを高密度かつ微細化することができる。また、従来のコア基板では貫通穴内の層間接続導体部と表面及び裏面の配線パターンとを別工程で形成する必要があったが、本発明では、コア絶縁材の層間接続導体部と表面及び裏面の配線パターンとを同じ工程で同時に形成できるため、製造工程を簡素化することができる。
【００１２】
穴あけ工程では、コア絶縁材の表面及び裏面の両側からレーザ穴加工を施すようにしてもよい。具体的には、例えば、隣接して設けられる複数の貫通穴について、一方の貫通穴をコア絶縁材の表面側からレーザ穴加工を施して形成するとともに他方の貫通穴をコア絶縁材の裏面側からレーザ穴加工を施して形成してもよい。ここで、コア絶縁材の表面側からレーザ穴加工を施して形成した貫通穴は、表面側の直径が大きく裏面の直径が小さくなる。また逆に、コア絶縁材の裏面側からレーザ穴加工を施して形成した貫通穴は、表面側の直径が小さく裏面側の直径が大きくなる。従って、コア絶縁材の表面及び裏面の両側からレーザ穴加工を施して隣接する貫通穴を形成する場合、所定の間隔を保ちつつ効率よく複数の貫通穴を形成することができる。
【００１３】
また、穴あけ工程において、コア絶縁材の表面及び裏面の両側からレーザ穴加工を施して１つの貫通穴を形成してもよい。この場合、コア絶縁材の表面からその反対側の裏面に向かうに従って一旦縮径してから拡径するよう形成された括れ形状の貫通穴を形成することができる。そして、無電解銅めっき後に電解銅めっきを施すと、コア絶縁材の貫通穴内において、括れた部分に導体部が先に形成された後、その導体部が徐々に成長して、貫通穴内全体に層間接続導体部を確実に充填することができる。
【００１４】
上記製造方法によって製造される多層配線基板は、基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層して多層化した構造を有する多層配線基板であって、厚さが１００μｍ以下である絶縁材で構成されるシート状のコア絶縁材と、コア絶縁材において、一方の表面からその反対側の裏面に向けて拡径するよう形成されたテーパ状の貫通穴内に設けられ、コア絶縁材の表面及び裏面の上に配置された導体層に繋がる第１層間接続導体部と、コア絶縁材の表面及び裏面の両方に積層される複数の樹脂絶縁層において、内層側であるコア絶縁材側から外層側である基板主面側及び基板裏面側に向けて拡径するよう形成されたテーパ状の貫通穴内に設けられ、樹脂絶縁層の表面及び裏面の上に配置された導体層に繋がる第２層間接続導体部とを備える。
【００１５】
このように構成された多層配線基板では、コア絶縁材の厚さが１００μｍ以下であるので、第１層間接続導体部の長さが短くなる。このため、特許文献１のようなコア基板を有する多層配線基板と比べて、配線長を短くすることができ、高周波信号の伝達ロスを低減することができる。また、この多層配線基板では、複数の樹脂絶縁層における第２層間接続導体部と樹脂絶縁層の表面及び裏面の各導体層とに加え、コア絶縁材における第１層間接続導体部と表面及び裏面の各導体層とをセミアディティブ法にて形成できるため、導体層の配線パターンを高密度かつ微細化することができる。さらに、コア絶縁材の表面及び裏面の両方に複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを積層することができるため、多層配線基板を短時間で製造することができる。
【００１６】
多層配線基板では、第１層間接続導体部及び第２層間接続導体部について、基板主面側に拡径する層間接続導体部の個数と、基板裏面側に拡径する層間接続導体部の個数とが異なるように各層間接続導体部が形成される。また、コア絶縁材は、樹脂絶縁層よりも厚いため、第１層間接続導体部の直径を第２層間接続導体部の直径よりも大きくすることが好ましい。このようにすると、コア絶縁材の表面及び裏面の導体層を第１層間接続導体部で確実に接続することができる。
【００１７】
多層配線基板を構成する複数の樹脂絶縁層は、絶縁性、耐熱性、耐湿性等を考慮して適宜選択することができる。各樹脂絶縁層を形成するための高分子材料の好適例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂等が挙げられる。
【００１８】
また、準備工程で準備されるコア絶縁材としては、多層配線基板を構成する複数の樹脂絶縁層と同様の材料を用いることができる。但し、コア絶縁材は、補強材としてのガラスクロス等を含んで構成された絶縁材であることがより好ましい。この場合、多層配線基板の強度が高まり、配線基板の反りを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態における多層配線基板の概略構成を示す拡大断面図。
【図２】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図３】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図４】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図５】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図６】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図７】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図８】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図９】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１０】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１１】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１２】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１３】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１４】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１５】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施の形態の多層配線基板の概略構成を示す拡大断面図である。
【００２１】
図１に示されるように、本実施の形態の多層配線基板１０は、ＩＣチップ搭載用の配線基板であり、ＩＣチップ搭載面となる基板主面１１とその反対側の基板裏面１２とを有している。具体的には、多層配線基板１０は、シート状のコア絶縁材１３と、コア絶縁材１３のコア主面１４（図１では上面）上に形成される第１ビルドアップ層３１と、コア絶縁材１３のコア裏面１５（図１では下面）上に形成される第２ビルドアップ層３２とからなる。
【００２２】
本実施の形態において、第１ビルドアップ層３１は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる２層の樹脂絶縁層２１，２２と、銅からなる導体層２６とを交互に積層した構造を有している。第２ビルドアップ層３２も、第１ビルドアップ層３１と同様に、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる２層の樹脂絶縁層２３，２４と、銅からなる導体層２６とを交互に積層した構造を有している。各ビルドアップ層３１，３２を構成する樹脂絶縁層２１〜２４の厚さは、例えば３５μｍ程度であり、導体層２６の厚さは、例えば１５μｍ程度である。
【００２３】
多層配線基板１０において、第１ビルドアップ層３１の基板主面１１側には、接続対象がＩＣチップである複数のＩＣチップ接続端子４１がアレイ状に配置されている。一方、第２ビルドアップ層３２の基板裏面１２側には、接続対象がマザーボード（母基板）であるＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）用の複数の母基板接続端子４２がアレイ状に配置されている。これら母基板接続端子４２は、基板主面１１側のＩＣチップ接続端子４１よりも面積の大きな接続端子である。
【００２４】
第１ビルドアップ層３１の基板主面１１側において、最外層の樹脂絶縁層２１の表面はソルダーレジスト３５によってほぼ全体的に覆われており、そのソルダーレジスト３５にはＩＣチップ接続端子４１を露出させる開口部３６が形成されている。開口部３６はＩＣチップ接続端子４１よりも小さく、ＩＣチップ接続端子４１の表面側外周部がソルダーレジスト３５内に埋まっている。ＩＣチップ接続端子４１は銅層を主体として構成されている。さらに、ＩＣチップ接続端子４１は、主体をなす銅層の上面のみを銅以外のめっき層４６（具体的には、ニッケル−金めっき層）で覆った構造を有している。
【００２５】
第２ビルドアップ層３２の基板裏面１２側において、最外層の樹脂絶縁層２４の表面はソルダーレジスト３７によってほぼ全体的に覆われており、そのソルダーレジスト３７には母基板接続端子４２を露出させる開口部３８が形成されている。開口部３８は母基板接続端子４２よりも小さく、母基板接続端子４２の表面側外周部がソルダーレジスト３７内に埋まっている。母基板接続端子４２は銅層を主体として構成されている。さらに、母基板接続端子４２は、主体をなす銅層の下面のみを銅以外のめっき層４８（具体的には、ニッケル−金めっき層）で覆った構造を有している。
【００２６】
多層配線基板１０において、コア絶縁材１３は、各ビルドアップ層３１，３２を構成する複数の樹脂絶縁層２１〜２４及び複数の導体層２６の各層の中心層となる位置に設けられている。コア絶縁材１３は、厚さが１００μｍ以下（具体的には、８０μｍ程度）であり、例えば補強材としてのガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させてなる樹脂絶縁材（ガラスエポキシ材）にて構成されている。
【００２７】
コア絶縁材１３における複数個所には厚さ方向に貫通するスルーホール用穴１６（貫通穴）が形成されており、そのスルーホール用穴１６内全体にはスルーホール導体１７（第１層間接続導体）が充填されている。本実施の形態において、スルーホール用穴１６及びスルーホール導体１７は、コア裏面１５側からコア主面１４側に向けて拡径するようテーパ状に形成されている。また、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５には、銅からなる導体層１９がパターン形成されており、各導体層１９の一部は、スルーホール導体１７に電気的に接続されている。
【００２８】
また、第１ビルドアップ層３１及び第２ビルドアップ層３２を構成する各樹脂絶縁層２１〜２４には、それぞれビア穴３３及びフィルドビア導体３４（第２層間接続導体）が設けられている。第１ビルドアップ層３１の各樹脂絶縁層２１，２２に形成されている各ビア穴３３及び各ビア導体３４は、内層側であるコア絶縁材１３側から基板主面１１側に向かうに従って拡径したテーパ状の形状を有している。一方、第２ビルドアップ層３２の各樹脂絶縁層２３，２４に形成されている各ビア導体３４は、内層側であるコア絶縁材１３側から基板裏面１２側に向かうに従って拡径したテーパ状の形状を有している。
【００２９】
各樹脂絶縁層２１〜２４に形成された各ビア導体３４及びコア絶縁材１３に形成された各スルーホール導体１７によって、各導体層１９，２６、ＩＣチップ接続端子４１、及び母基板接続端子４２が相互に電気的に接続されている。
【００３０】
なお、本実施の形態の多層配線基板１０において、コア絶縁材１３に形成されるスルーホール導体１７の直径は、例えば１００μｍであり、各樹脂絶縁層２１〜２４に形成されるビア導体３４の直径（例えば、７０μｍの直径）よりも大きくなっている。また、スルーホール導体１７は、第１ビルドアップ層３１に形成されるビア導体３４と同様に基板主面１１側に拡径しており、第２ビルドアップ層３２に形成されるビア導体３４は、スルーホール導体１７とは逆に基板裏面１２側に拡径している。従って、多層配線基板１０では、層間接続導体部として機能するスルーホール導体１７とビア導体３４とについて、基板主面１１側に拡径する層間接続導体部の個数は、基板裏面１２側に拡径する層間接続導体部の個数よりも多くなっている。
【００３１】
上記構成の多層配線基板１０は例えば以下の手順で作製される。
【００３２】
先ず、図２に示されるように、厚さが１００μｍ以下であるシート状のコア絶縁材１３を準備する（準備工程）。その後、例えばエキシマレーザやＵＶレーザやＣＯ２レーザなどを用いて、図３に示されるように、コア絶縁材１３に対してそのコア主面１４側（図中では上側）からレーザ穴加工を施し、コア絶縁材１３においてコア主面１４及びコア裏面１５（表面及び裏面）の両方にて開口するスルーホール用穴１６を形成する（穴あけ工程）。
【００３３】
次いで、過マンガン酸カリウム溶液などのエッチング液を用いて各スルーホール用穴１６内のスミアを除去するデスミア工程を行う。なお、デスミア工程としては、エッチング液を用いた処理以外に、例えばＯ２プラズマによるプラズマアッシングの処理を行ってもよい。
【００３４】
デスミア工程の後、導体層形成工程を行う。詳しくは、無電解銅めっきを行い、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５やスルーホール用穴１６の内面を覆う全面めっき層（図示略）を形成する。そして、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５にめっきレジスト形成用のドライフィルムをラミネートし、同ドライフィルムに対して露光及び現像を行う。この結果、図４に示されるように、スルーホール用穴１６や導体層１９の形成位置に開口部５０を有する所定パターンのめっきレジスト５１をコア主面１４及びコア裏面１５に形成する。
【００３５】
その後、めっきレジスト５１を形成した状態で選択的に電解銅めっきを行って、スルーホール用穴１６全体にスルーホール導体１７を形成するとともに、各開口部５０内に導体層１９を形成する。そして、めっきレジスト５１をコア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５から剥離した後、エッチングを行い、全面めっき層（図示略）を除去する。この結果、図５に示されるように、コア絶縁材１３にスルーホール導体１７が形成されるとともに、そのスルーホール導体１７に繋がる導体層１９がコア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５に形成される。
【００３６】
導体層形成工程の後、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５の両方に、複数の樹脂絶縁層２１〜２４及び複数の導体層２６を交互に積層して多層化する積層工程を行い、第１ビルドアップ層３１及び第２ビルドアップ層３２を形成する。具体的には、図６に示されるように、コア絶縁材１３において、コア主面１４にシート状の樹脂絶縁層２２を配置して樹脂絶縁層２２を貼り付けるとともに、コア裏面１５にもシート状の樹脂絶縁層２３を配置して樹脂絶縁層２３を貼り付ける。そして、図７に示されるように、レーザ穴加工を施すことによって、樹脂絶縁層２２の所定の位置にビア穴３３を形成するとともに、樹脂絶縁層２３の所定の位置にビア穴３３を形成する。次いで、過マンガン酸カリウム溶液などのエッチング液を用いて各ビア穴３３内のスミアを除去するデスミア工程を行う。
【００３７】
デスミア工程の後、上記導体層形成工程と同様の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことで、樹脂絶縁層２２，２３の各ビア穴３３内にビア導体３４を形成するとともに、樹脂絶縁層２２，２３上に導体層２６をパターン形成する（図８参照）。また、他の樹脂絶縁層２１，２４及び導体層２６についても、上述した樹脂絶縁層２２，２３及び導体層２６と同様の手法によって形成し、樹脂絶縁層２２，２３上に積層していく。以上の積層工程によって、コア絶縁材１３のコア主面１４側に第１ビルドアップ層３１が形成されるとともに、コア裏面１５側に第２ビルドアップ層３２が形成される（図９参照）。なお、第１ビルドアップ層３１の最外層となる樹脂絶縁層２１の表面には、ＩＣチップ接続端子４１が形成されるとともに、第２ビルドアップ層３２の最外層となる絶縁樹脂層２４の表面には、母基板接続端子４２が形成される。
【００３８】
次に、第１ビルドアップ層３１の樹脂絶縁層２１上に感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、ソルダーレジスト３５を形成する。その後、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行い、ソルダーレジスト３５に開口部３６をパターニングする。同様に、第２ビルドアップ層３２の樹脂絶縁層２４上に感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、ソルダーレジスト３７を形成する。その後、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行い、ソルダーレジスト３７に開口部３８をパターニングする。
【００３９】
そして、開口部３６から露出しているＩＣチップ接続端子４１の表面（上面）、及び開口部３８から露出している母基板接続端子４２の表面（下面）に対し、無電解ニッケルめっき、無電解金めっきを順次施すことにより、ニッケル−金めっき層４６，４８を形成する。以上の工程を経ることで図１の多層配線基板１０が製造される。
【００４０】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００４１】
（１）本実施の形態では、厚さが１００μｍ以下である薄いシート状のコア絶縁材１３が準備され、従来のようにドリル加工で形成するのではなく、レーザ穴加工を施してコア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５にて開口するスルーホール用穴１６が形成される。さらに、無電解銅めっき後に電解銅めっきを施すことにより、コア絶縁材１３のスルーホール用穴１６内全体が充填されてなるスルーホール導体１７が形成されるとともに、スルーホール導体１７に繋がる導体層１９がコア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５の上に形成される。このように、本実施の形態では、コア主面１４及びコア裏面１５の導体層１９をセミアディティブ法にて形成することができる。このため、従来技術のようにコア基板表面の配線パターンをサブトラクティブ法にて形成する場合と比較して、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５に形成される導体層１９の配線パターンを高密度かつ微細化することができる。また、従来技術ではコア基板における貫通穴内のスルーホール導体と表面及び裏面の配線パターンとを別工程で形成する必要があった。これに対して、本実施の形態では、コア絶縁材１３のスルーホール導体１７と導体層１９の配線パターンとを同じ工程で同時に形成できるため、製造工程を簡素化することができる。さらに、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５の両方に、複数の樹脂絶縁層２１〜２４と複数の導体層２６とを積層して多層化したビルドアップ層３１，３２が形成されるため、多層配線基板１０を短時間で製造することができる。
【００４２】
（２）本実施の形態の多層配線基板１０では、コア絶縁材１３が１００μｍ以下であるため、スルーホール導体１７の長さが短くなる。このため、特許文献１のようなコア基板を有する多層配線基板と比べて、配線長を短くすることができ、高周波信号の伝達ロスを低減することができる。
【００４３】
（３）本実施の形態の多層配線基板１０では、各樹脂絶縁層２１〜２４に設けられている各ビア導体３４は、コア絶縁材１３側である内層側に向けて縮径するように形成されている。また、コア絶縁材１３に形成されるスルーホール導体１７の直径は１００μｍであり、従来技術にてドリル加工で形成された貫通穴内のスルーホール導体の直径（例えば、２００μｍ）よりも小さくなっている。このようにすると、内層側であるコア絶縁材１３側の導体層１９，２６の配線パターンをファインピッチで形成することが可能となる。
【００４４】
（４）本実施の形態では、コア絶縁材１３は補強材としてのガラスクロスを含んで構成された絶縁材であるので、多層配線基板１０の強度を高めることができ、配線基板１０の反りを低減することができる。
【００４５】
なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００４６】
・上記実施の形態では、穴あけ工程において、コア絶縁材１３のコア主面１４側からレーザ穴加工を施してスルーホール用穴１６を形成していたが、これに限定されるものではなく、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５の両方からレーザ穴加工を施すようにしてもよい。具体的には、図１０に示すように、隣接して設けられる２つのスルーホール用穴１６について、一方のスルーホール用穴１６（図１０では左側の貫通穴）をコア主面１４側からレーザ穴加工を施して形成するとともに、他方のスルーホール用穴１６（図１０では右側の貫通穴）をコア裏面１５側からレーザ穴加工を施して形成する。この場合、コア主面１４側からレーザ穴加工を施したスルーホール用穴１６は、コア主面１４側の直径が大きくコア裏面１５側の直径が小さくなり、コア主面１４側に向かうに従って拡径したテーパ状の貫通穴となる。また逆に、コア裏面１５側からレーザ穴加工を施したスルーホール用穴１６は、コア主面１４側の直径が小さくコア裏面１５側の直径が大きくなり、コア裏面１５側に向かうに従って拡径したテーパ状の貫通穴となる。従って、コア絶縁材１３の両面からレーザ穴加工を施して隣接するスルーホール用穴１６を形成する場合、所定の間隔を保ちつつ効率よく複数のスルーホール用穴１６を形成することができる。また、導体形成工程では、図１１に示されるように、各スルーホール用穴１６内にスルーホール導体１７が形成されるとともに、そのスルーホール導体１７に繋がる導体層１９が形成される。このようにすると、スルーホール導体１７の形成間隔を狭めることができるため、それらに繋がる導体層１９のパターン間隔も狭めることができる。
【００４７】
また、穴あけ工程について、図１２に示すように、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５の両側からレーザ穴加工を施して１つのスルーホール用穴１６を形成してもよい。この場合、コア絶縁材１３のコア主面１４からその反対側のコア裏面１５に向かうに従って一旦縮径してから拡径するよう形成された括れ形状のスルーホール用穴１６ａを形成することができる。そして、導体層形成工程において、コア絶縁材１３に無電解銅めっき及び電解銅めっきを施すと、そのスルーホール用穴１６ａ内において、括れた部分に導体部が先に形成される。その後、その導体部が徐々に成長して、穴内全体にスルーホール導体１７ａを確実に充填することができる（図１３参照）。
【００４８】
・上記実施の形態では、穴あけ工程において、スルーホール用穴１６を形成していたが、そのスルーホール用穴１６以外の加工も行ってもよい。具体的には、穴あけ工程において、スルーホール用穴１６の加工時よりも弱い出力となるよう出力を調整した状態でレーザ照射を行い、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５において導体層１９の配線パターンを形成する位置に凹部６０を形成する（図１４参照）。そして、上記と同様に無電解めっき及び電解めっきを施すことで、導体層１９の配線パターンの一部（下端部）が凹部６０内に埋まり込むような形で導体層１９を形成する（図１５参照）。このようにすれば、導体層１９において配線パターンの厚さを十分に確保することができるため、電気的特性を向上させることが可能となる。
【００４９】
・上記実施の形態の多層配線基板１０は、第１ビルドアップ層３１と第２ビルドアップ層３２との層数が同一層数であり、コア絶縁材１３が中心層となるよう構成されていたが、これに限定されるものではない。第１ビルドアップ層３１と第２ビルドアップ層３２との層数を異ならせることで、コア絶縁材１３を中心層からずれた位置に配置させてもよい。
【００５０】
・上記実施の形態の多層配線基板１０において、コア絶縁材１３がガラスクロスを含んだ樹脂絶縁材を用いて形成され、複数の樹脂絶縁層２１〜２４はガラスクロスを含まない樹脂絶縁材を用いて形成されていたが、これに限定されるもではない。具体的には、コア絶縁材１３と同様にガラスクロスを含んだ樹脂絶縁材を用いて複数の樹脂絶縁層２１〜２４を形成してもよいし、複数の樹脂絶縁層２１〜２４と同様にガラスクロスを含まない樹脂絶縁材を用いてコア絶縁材１３を形成してもよい。
【００５１】
次に、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００５２】
（１）手段１において、前記準備工程で準備される前記コア絶縁材は、補強材としてのガラスクロスを含んで構成された絶縁材であることを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【００５３】
（２）基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層して多層化した構造を有する多層配線基板であって、厚さが１００μｍ以下である絶縁材で構成されるシート状のコア絶縁材と、前記コア絶縁材において、一方の表面からその反対側の裏面に向けて拡径するよう形成されたテーパ状の貫通穴内に設けられ、前記コア絶縁材の表面及び裏面の上に配置された前記導体層に繋がる第１層間接続導体部と、前記コア絶縁材の表面及び裏面の両方に積層される前記複数の樹脂絶縁層において、内層側である前記コア絶縁材側から外層側である前記基板主面側及び前記基板裏面側に向けて拡径するよう形成されたテーパ状の貫通穴内に設けられ、前記樹脂絶縁層の表面及び裏面の上に配置された前記導体層に繋がる第２層間接続導体部とを備え、前記第１層間接続導体部及び前記第２層間接続導体部について、前記基板主面側に拡径する層間接続導体部の個数と、前記基板裏面側に拡径する層間接続導体部の個数とが異なるように各層間接続導体部が形成されていることたことを特徴とする多層配線基板。
【００５４】
（３）技術的思想（２）において、前記第１層間接続導体部の直径は、前記第２層間接続導体部の直径よりも大きいことを特徴とする多層配線基板。
【００５５】
（４）基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層して多層化した構造を有する多層配線基板であって、厚さが１００μｍ以下である絶縁材で構成されるシート状のコア絶縁材と、前記コア絶縁材において、一方の表面からその反対側の裏面に向かうに従って一旦縮径してから拡径するよう形成された括れ形状の貫通穴内に設けられ、前記コア絶縁材の表面及び裏面の上に配置された前記導体層に繋がる層間接続導体部とを備えたことを特徴とする多層配線基板。
【符号の説明】
【００５６】
１０…多層配線基板
１１…基板主面
１２…基板裏面
１３…コア絶縁材
１４…表面としてのコア主面
１５…裏面としてのコア裏面
１６，１６ａ…貫通穴としてのスルーホール用穴
１７，１７ａ…層間接続導体部としてのスルーホール導体
１９…導体層
２１〜２４…樹脂絶縁層
２６…導体層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層して多層化した構造を有する多層配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータのマイクロプロセッサ等として使用される半導体集積回路素子（ＩＣチップ）は、近年ますます高速化、高機能化しており、これに付随して端子数が増え、端子間ピッチも狭くなる傾向にある。一般的にＩＣチップの底面には多数の端子が密集してアレイ状に配置されており、このような端子群はマザーボード側の端子群に対してフリップチップの形態で接続される。ただし、ＩＣチップ側の端子群とマザーボード側の端子群とでは端子間ピッチに大きな差があることから、ＩＣチップをマザーボード上に直接的に接続することは困難である。そのため、通常はＩＣチップをＩＣチップ搭載用配線基板上に搭載してなる半導体パッケージを作製し、その半導体パッケージをマザーボード上に搭載するという手法が採用される。
【０００３】
この種のパッケージを構成するＩＣチップ搭載用配線基板としては、コア基板の表面及び裏面にビルドアップ層を形成した多層配線基板が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。この多層配線基板においては、コア基板として、例えば、補強繊維に樹脂を含浸させた樹脂基板（ガラスエポキシ基板など）が用いられている。そして、そのコア基板の剛性を利用して、コア基板の表面及び裏面に樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層することにより、ビルドアップ層が形成されている。つまり、この多層配線基板において、コア基板は、補強の役割を果たしており、ビルドアップ層と比べて非常に厚く形成されている。具体的には、コア基板として、例えば４００μｍ程度の厚さが確保されている。また、コア基板には、表面及び裏面に形成されたビルドアップ層間の導通を図るためのスルーホール導体が貫通形成されている。このスルーホール導体は、コア基板にドリル加工を施すことにより貫通穴を形成し、従来公知の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことでその貫通穴の側面に形成される。さらに、スルーホール導体の内部には、スクリーン印刷法により、エポキシ樹脂などの閉塞体が充填されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５３８３９号公報
【特許文献２】特開２００７−２１４４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１等の多層配線基板において、コア基板の表面及び裏面に形成される導体層の配線パターンは、サブトラクティブ法にて形成される。このため、セミアディティブ法で形成する場合のように、配線パターンを微細化することができなかった。さらに、コア基板において、表面及び裏面の配線パターンと、その配線パターンに繋がるスルーホール導体とが別工程で形成されるため、製造工程数が増すといった問題があった。
【０００６】
また近年では、半導体集積回路素子の高速化に伴い、使用される信号周波数が高周波帯域となってきている。このように信号周波数が高い場合に、コア基板を貫通するスルーホール導体が長くなると、スルーホール導体が大きなインダクタンスとして寄与する。この場合、高周波信号の伝送ロスや回路誤動作の発生につながり、高速化の妨げとなってしまう。この問題を解決するために、多層配線基板を、コア基板を有さない基板とすることが提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献２の多層配線基板は、以下の手法によって製造されている。先ず、ガラスエポキシ樹脂からなる支持基板と、２枚の銅箔が剥離可能な状態で仮接着されてなる剥離性銅箔とを準備する。そして、支持基板上に接着樹脂層を介して剥離性銅箔を固定し、その剥離性銅箔上に複数の樹脂絶縁層及び複数の導体層を交互に積層して多層化することにより、ビルドアップ層を得る。さらに、ビルドアップ層において、製品エリアよりも外側を切断して剥離性銅箔の剥離界面を露出させた後に、その剥離界面で剥離する。これにより、支持基板からビルドアップ層が分離され、コアを有さない薄型の多層配線基板（コアレス配線基板）が得られる。
【０００８】
特許文献１のように、コアを有する多層配線基板はコア基板の両面にビルドアップ層を形成することができる。これに対して、特許文献２のようなコアレス配線基板は、支持基板の片面にビルドアップ層が積層される。従って、コアを有する多層配線基板と同じ積層数のコアレス配線基板を製造する場合には、積層工数が増えるため、配線基板を完成させるまでに時間がかかってしまう。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造工程を簡素化することができる多層配線基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして上記課題を解決するための手段（手段１）としては、基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層して多層化した構造を有する多層配線基板の製造方法であって、厚さが１００μｍ以下である絶縁材で構成されるシート状のコア絶縁材を準備する準備工程と、前記コア絶縁材に対してレーザ穴加工を施して前記絶縁材の表面及び裏面にて開口する貫通穴を形成する穴あけ工程と、無電解銅めっき後に電解銅めっきを施すことにより、前記コア絶縁材の貫通穴内全体が充填されてなる層間接続導体部を形成するとともに前記コア絶縁材の表面及び裏面の上に配置され前記層間接続導体部に繋がる前記導体層を形成する導体形成工程と、前記導体層を形成した前記コア絶縁材の表面及び裏面の両方に、前記複数の樹脂絶縁層及び前記複数の導体層を交互に積層して多層化する積層工程とを含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法がある。
【００１１】
手段１に記載の発明によると、従来のコア基板は４００μｍ以上の厚さを有するが、本発明では、厚さが１００μｍ以下である薄いシート状のコア絶縁材が準備される。そして、従来のようにドリル加工で貫通穴をコア基板に形成するのではなく、レーザ穴加工を施してコア絶縁材の表面及び裏面にて開口する貫通穴が形成される。さらに、無電解銅めっき後に電解銅めっきを施すことにより、コア絶縁材の貫通穴内全体が充填されてなる層間接続導体部が形成されるとともにコア絶縁材の表面及び裏面の上に配置され層間接続導体部に繋がる導体層が形成される。ここで、従来のコア基板では、その表裏面の配線パターンはサブトラクティブ法にて形成されていたが、本発明ではセミアディティブ法にて形成することができる。このため、コア絶縁材の表面及び裏面に形成される導体層の配線パターンを高密度かつ微細化することができる。また、従来のコア基板では貫通穴内の層間接続導体部と表面及び裏面の配線パターンとを別工程で形成する必要があったが、本発明では、コア絶縁材の層間接続導体部と表面及び裏面の配線パターンとを同じ工程で同時に形成できるため、製造工程を簡素化することができる。
【００１２】
穴あけ工程では、コア絶縁材の表面及び裏面の両側からレーザ穴加工を施すようにしてもよい。具体的には、例えば、隣接して設けられる複数の貫通穴について、一方の貫通穴をコア絶縁材の表面側からレーザ穴加工を施して形成するとともに他方の貫通穴をコア絶縁材の裏面側からレーザ穴加工を施して形成してもよい。ここで、コア絶縁材の表面側からレーザ穴加工を施して形成した貫通穴は、表面側の直径が大きく裏面の直径が小さくなる。また逆に、コア絶縁材の裏面側からレーザ穴加工を施して形成した貫通穴は、表面側の直径が小さく裏面側の直径が大きくなる。従って、コア絶縁材の表面及び裏面の両側からレーザ穴加工を施して隣接する貫通穴を形成する場合、所定の間隔を保ちつつ効率よく複数の貫通穴を形成することができる。
【００１３】
また、穴あけ工程において、コア絶縁材の表面及び裏面の両側からレーザ穴加工を施して１つの貫通穴を形成してもよい。この場合、コア絶縁材の表面からその反対側の裏面に向かうに従って一旦縮径してから拡径するよう形成された括れ形状の貫通穴を形成することができる。そして、無電解銅めっき後に電解銅めっきを施すと、コア絶縁材の貫通穴内において、括れた部分に導体部が先に形成された後、その導体部が徐々に成長して、貫通穴内全体に層間接続導体部を確実に充填することができる。
【００１４】
上記製造方法によって製造される多層配線基板は、基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層して多層化した構造を有する多層配線基板であって、厚さが１００μｍ以下である絶縁材で構成されるシート状のコア絶縁材と、コア絶縁材において、一方の表面からその反対側の裏面に向けて拡径するよう形成されたテーパ状の貫通穴内に設けられ、コア絶縁材の表面及び裏面の上に配置された導体層に繋がる第１層間接続導体部と、コア絶縁材の表面及び裏面の両方に積層される複数の樹脂絶縁層において、内層側であるコア絶縁材側から外層側である基板主面側及び基板裏面側に向けて拡径するよう形成されたテーパ状の貫通穴内に設けられ、樹脂絶縁層の表面及び裏面の上に配置された導体層に繋がる第２層間接続導体部とを備える。
【００１５】
このように構成された多層配線基板では、コア絶縁材の厚さが１００μｍ以下であるので、第１層間接続導体部の長さが短くなる。このため、特許文献１のようなコア基板を有する多層配線基板と比べて、配線長を短くすることができ、高周波信号の伝達ロスを低減することができる。また、この多層配線基板では、複数の樹脂絶縁層における第２層間接続導体部と樹脂絶縁層の表面及び裏面の各導体層とに加え、コア絶縁材における第１層間接続導体部と表面及び裏面の各導体層とをセミアディティブ法にて形成できるため、導体層の配線パターンを高密度かつ微細化することができる。さらに、コア絶縁材の表面及び裏面の両方に複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを積層することができるため、多層配線基板を短時間で製造することができる。
【００１６】
多層配線基板では、第１層間接続導体部及び第２層間接続導体部について、基板主面側に拡径する層間接続導体部の個数と、基板裏面側に拡径する層間接続導体部の個数とが異なるように各層間接続導体部が形成される。また、コア絶縁材は、樹脂絶縁層よりも厚いため、第１層間接続導体部の直径を第２層間接続導体部の直径よりも大きくすることが好ましい。このようにすると、コア絶縁材の表面及び裏面の導体層を第１層間接続導体部で確実に接続することができる。
【００１７】
多層配線基板を構成する複数の樹脂絶縁層は、絶縁性、耐熱性、耐湿性等を考慮して適宜選択することができる。各樹脂絶縁層を形成するための高分子材料の好適例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂等が挙げられる。
【００１８】
また、準備工程で準備されるコア絶縁材としては、多層配線基板を構成する複数の樹脂絶縁層と同様の材料を用いることができる。但し、コア絶縁材は、補強材としてのガラスクロス等を含んで構成された絶縁材であることがより好ましい。この場合、多層配線基板の強度が高まり、配線基板の反りを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態における多層配線基板の概略構成を示す拡大断面図。
【図２】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図３】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図４】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図５】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図６】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図７】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図８】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図９】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１０】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１１】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１２】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１３】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１４】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１５】多層配線基板の製造方法を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施の形態の多層配線基板の概略構成を示す拡大断面図である。
【００２１】
図１に示されるように、本実施の形態の多層配線基板１０は、ＩＣチップ搭載用の配線基板であり、ＩＣチップ搭載面となる基板主面１１とその反対側の基板裏面１２とを有している。具体的には、多層配線基板１０は、シート状のコア絶縁材１３と、コア絶縁材１３のコア主面１４（図１では上面）上に形成される第１ビルドアップ層３１と、コア絶縁材１３のコア裏面１５（図１では下面）上に形成される第２ビルドアップ層３２とからなる。
【００２２】
本実施の形態において、第１ビルドアップ層３１は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる２層の樹脂絶縁層２１，２２と、銅からなる導体層２６とを交互に積層した構造を有している。第２ビルドアップ層３２も、第１ビルドアップ層３１と同様に、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる２層の樹脂絶縁層２３，２４と、銅からなる導体層２６とを交互に積層した構造を有している。各ビルドアップ層３１，３２を構成する樹脂絶縁層２１〜２４の厚さは、例えば３５μｍ程度であり、導体層２６の厚さは、例えば１５μｍ程度である。
【００２３】
多層配線基板１０において、第１ビルドアップ層３１の基板主面１１側には、接続対象がＩＣチップである複数のＩＣチップ接続端子４１がアレイ状に配置されている。一方、第２ビルドアップ層３２の基板裏面１２側には、接続対象がマザーボード（母基板）であるＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）用の複数の母基板接続端子４２がアレイ状に配置されている。これら母基板接続端子４２は、基板主面１１側のＩＣチップ接続端子４１よりも面積の大きな接続端子である。
【００２４】
第１ビルドアップ層３１の基板主面１１側において、最外層の樹脂絶縁層２１の表面はソルダーレジスト３５によってほぼ全体的に覆われており、そのソルダーレジスト３５にはＩＣチップ接続端子４１を露出させる開口部３６が形成されている。開口部３６はＩＣチップ接続端子４１よりも小さく、ＩＣチップ接続端子４１の表面側外周部がソルダーレジスト３５内に埋まっている。ＩＣチップ接続端子４１は銅層を主体として構成されている。さらに、ＩＣチップ接続端子４１は、主体をなす銅層の上面のみを銅以外のめっき層４６（具体的には、ニッケル−金めっき層）で覆った構造を有している。
【００２５】
第２ビルドアップ層３２の基板裏面１２側において、最外層の樹脂絶縁層２４の表面はソルダーレジスト３７によってほぼ全体的に覆われており、そのソルダーレジスト３７には母基板接続端子４２を露出させる開口部３８が形成されている。開口部３８は母基板接続端子４２よりも小さく、母基板接続端子４２の表面側外周部がソルダーレジスト３７内に埋まっている。母基板接続端子４２は銅層を主体として構成されている。さらに、母基板接続端子４２は、主体をなす銅層の下面のみを銅以外のめっき層４８（具体的には、ニッケル−金めっき層）で覆った構造を有している。
【００２６】
多層配線基板１０において、コア絶縁材１３は、各ビルドアップ層３１，３２を構成する複数の樹脂絶縁層２１〜２４及び複数の導体層２６の各層の中心層となる位置に設けられている。コア絶縁材１３は、厚さが１００μｍ以下（具体的には、８０μｍ程度）であり、例えば補強材としてのガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させてなる樹脂絶縁材（ガラスエポキシ材）にて構成されている。
【００２７】
コア絶縁材１３における複数個所には厚さ方向に貫通するスルーホール用穴１６（貫通穴）が形成されており、そのスルーホール用穴１６内全体にはスルーホール導体１７（第１層間接続導体）が充填されている。本実施の形態において、スルーホール用穴１６及びスルーホール導体１７は、コア裏面１５側からコア主面１４側に向けて拡径するようテーパ状に形成されている。また、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５には、銅からなる導体層１９がパターン形成されており、各導体層１９の一部は、スルーホール導体１７に電気的に接続されている。
【００２８】
また、第１ビルドアップ層３１及び第２ビルドアップ層３２を構成する各樹脂絶縁層２１〜２４には、それぞれビア穴３３及びフィルドビア導体３４（第２層間接続導体）が設けられている。第１ビルドアップ層３１の各樹脂絶縁層２１，２２に形成されている各ビア穴３３及び各ビア導体３４は、内層側であるコア絶縁材１３側から基板主面１１側に向かうに従って拡径したテーパ状の形状を有している。一方、第２ビルドアップ層３２の各樹脂絶縁層２３，２４に形成されている各ビア導体３４は、内層側であるコア絶縁材１３側から基板裏面１２側に向かうに従って拡径したテーパ状の形状を有している。
【００２９】
各樹脂絶縁層２１〜２４に形成された各ビア導体３４及びコア絶縁材１３に形成された各スルーホール導体１７によって、各導体層１９，２６、ＩＣチップ接続端子４１、及び母基板接続端子４２が相互に電気的に接続されている。
【００３０】
なお、本実施の形態の多層配線基板１０において、コア絶縁材１３に形成されるスルーホール導体１７の直径は、例えば１００μｍであり、各樹脂絶縁層２１〜２４に形成されるビア導体３４の直径（例えば、７０μｍの直径）よりも大きくなっている。また、スルーホール導体１７は、第１ビルドアップ層３１に形成されるビア導体３４と同様に基板主面１１側に拡径しており、第２ビルドアップ層３２に形成されるビア導体３４は、スルーホール導体１７とは逆に基板裏面１２側に拡径している。従って、多層配線基板１０では、層間接続導体部として機能するスルーホール導体１７とビア導体３４とについて、基板主面１１側に拡径する層間接続導体部の個数は、基板裏面１２側に拡径する層間接続導体部の個数よりも多くなっている。
【００３１】
上記構成の多層配線基板１０は例えば以下の手順で作製される。
【００３２】
先ず、図２に示されるように、厚さが１００μｍ以下であるシート状のコア絶縁材１３を準備する（準備工程）。その後、例えばエキシマレーザやＵＶレーザやＣＯ２レーザなどを用いて、図３に示されるように、コア絶縁材１３に対してそのコア主面１４側（図中では上側）からレーザ穴加工を施し、コア絶縁材１３においてコア主面１４及びコア裏面１５（表面及び裏面）の両方にて開口するスルーホール用穴１６を形成する（穴あけ工程）。
【００３３】
次いで、過マンガン酸カリウム溶液などのエッチング液を用いて各スルーホール用穴１６内のスミアを除去するデスミア工程を行う。なお、デスミア工程としては、エッチング液を用いた処理以外に、例えばＯ２プラズマによるプラズマアッシングの処理を行ってもよい。
【００３４】
デスミア工程の後、導体層形成工程を行う。詳しくは、無電解銅めっきを行い、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５やスルーホール用穴１６の内面を覆う全面めっき層（図示略）を形成する。そして、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５にめっきレジスト形成用のドライフィルムをラミネートし、同ドライフィルムに対して露光及び現像を行う。この結果、図４に示されるように、スルーホール用穴１６や導体層１９の形成位置に開口部５０を有する所定パターンのめっきレジスト５１をコア主面１４及びコア裏面１５に形成する。
【００３５】
その後、めっきレジスト５１を形成した状態で選択的に電解銅めっきを行って、スルーホール用穴１６全体にスルーホール導体１７を形成するとともに、各開口部５０内に導体層１９を形成する。そして、めっきレジスト５１をコア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５から剥離した後、エッチングを行い、全面めっき層（図示略）を除去する。この結果、図５に示されるように、コア絶縁材１３にスルーホール導体１７が形成されるとともに、そのスルーホール導体１７に繋がる導体層１９がコア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５に形成される。
【００３６】
導体層形成工程の後、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５の両方に、複数の樹脂絶縁層２１〜２４及び複数の導体層２６を交互に積層して多層化する積層工程を行い、第１ビルドアップ層３１及び第２ビルドアップ層３２を形成する。具体的には、図６に示されるように、コア絶縁材１３において、コア主面１４にシート状の樹脂絶縁層２２を配置して樹脂絶縁層２２を貼り付けるとともに、コア裏面１５にもシート状の樹脂絶縁層２３を配置して樹脂絶縁層２３を貼り付ける。そして、図７に示されるように、レーザ穴加工を施すことによって、樹脂絶縁層２２の所定の位置にビア穴３３を形成するとともに、樹脂絶縁層２３の所定の位置にビア穴３３を形成する。次いで、過マンガン酸カリウム溶液などのエッチング液を用いて各ビア穴３３内のスミアを除去するデスミア工程を行う。
【００３７】
デスミア工程の後、上記導体層形成工程と同様の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことで、樹脂絶縁層２２，２３の各ビア穴３３内にビア導体３４を形成するとともに、樹脂絶縁層２２，２３上に導体層２６をパターン形成する（図８参照）。また、他の樹脂絶縁層２１，２４及び導体層２６についても、上述した樹脂絶縁層２２，２３及び導体層２６と同様の手法によって形成し、樹脂絶縁層２２，２３上に積層していく。以上の積層工程によって、コア絶縁材１３のコア主面１４側に第１ビルドアップ層３１が形成されるとともに、コア裏面１５側に第２ビルドアップ層３２が形成される（図９参照）。なお、第１ビルドアップ層３１の最外層となる樹脂絶縁層２１の表面には、ＩＣチップ接続端子４１が形成されるとともに、第２ビルドアップ層３２の最外層となる絶縁樹脂層２４の表面には、母基板接続端子４２が形成される。
【００３８】
次に、第１ビルドアップ層３１の樹脂絶縁層２１上に感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、ソルダーレジスト３５を形成する。その後、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行い、ソルダーレジスト３５に開口部３６をパターニングする。同様に、第２ビルドアップ層３２の樹脂絶縁層２４上に感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、ソルダーレジスト３７を形成する。その後、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行い、ソルダーレジスト３７に開口部３８をパターニングする。
【００３９】
そして、開口部３６から露出しているＩＣチップ接続端子４１の表面（上面）、及び開口部３８から露出している母基板接続端子４２の表面（下面）に対し、無電解ニッケルめっき、無電解金めっきを順次施すことにより、ニッケル−金めっき層４６，４８を形成する。以上の工程を経ることで図１の多層配線基板１０が製造される。
【００４０】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００４１】
（１）本実施の形態では、厚さが１００μｍ以下である薄いシート状のコア絶縁材１３が準備され、従来のようにドリル加工で形成するのではなく、レーザ穴加工を施してコア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５にて開口するスルーホール用穴１６が形成される。さらに、無電解銅めっき後に電解銅めっきを施すことにより、コア絶縁材１３のスルーホール用穴１６内全体が充填されてなるスルーホール導体１７が形成されるとともに、スルーホール導体１７に繋がる導体層１９がコア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５の上に形成される。このように、本実施の形態では、コア主面１４及びコア裏面１５の導体層１９をセミアディティブ法にて形成することができる。このため、従来技術のようにコア基板表面の配線パターンをサブトラクティブ法にて形成する場合と比較して、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５に形成される導体層１９の配線パターンを高密度かつ微細化することができる。また、従来技術ではコア基板における貫通穴内のスルーホール導体と表面及び裏面の配線パターンとを別工程で形成する必要があった。これに対して、本実施の形態では、コア絶縁材１３のスルーホール導体１７と導体層１９の配線パターンとを同じ工程で同時に形成できるため、製造工程を簡素化することができる。さらに、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５の両方に、複数の樹脂絶縁層２１〜２４と複数の導体層２６とを積層して多層化したビルドアップ層３１，３２が形成されるため、多層配線基板１０を短時間で製造することができる。
【００４２】
（２）本実施の形態の多層配線基板１０では、コア絶縁材１３が１００μｍ以下であるため、スルーホール導体１７の長さが短くなる。このため、特許文献１のようなコア基板を有する多層配線基板と比べて、配線長を短くすることができ、高周波信号の伝達ロスを低減することができる。
【００４３】
（３）本実施の形態の多層配線基板１０では、各樹脂絶縁層２１〜２４に設けられている各ビア導体３４は、コア絶縁材１３側である内層側に向けて縮径するように形成されている。また、コア絶縁材１３に形成されるスルーホール導体１７の直径は１００μｍであり、従来技術にてドリル加工で形成された貫通穴内のスルーホール導体の直径（例えば、２００μｍ）よりも小さくなっている。このようにすると、内層側であるコア絶縁材１３側の導体層１９，２６の配線パターンをファインピッチで形成することが可能となる。
【００４４】
（４）本実施の形態では、コア絶縁材１３は補強材としてのガラスクロスを含んで構成された絶縁材であるので、多層配線基板１０の強度を高めることができ、配線基板１０の反りを低減することができる。
【００４５】
なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００４６】
・上記実施の形態では、穴あけ工程において、コア絶縁材１３のコア主面１４側からレーザ穴加工を施してスルーホール用穴１６を形成していたが、これに限定されるものではなく、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５の両方からレーザ穴加工を施すようにしてもよい。具体的には、図１０に示すように、隣接して設けられる２つのスルーホール用穴１６について、一方のスルーホール用穴１６（図１０では左側の貫通穴）をコア主面１４側からレーザ穴加工を施して形成するとともに、他方のスルーホール用穴１６（図１０では右側の貫通穴）をコア裏面１５側からレーザ穴加工を施して形成する。この場合、コア主面１４側からレーザ穴加工を施したスルーホール用穴１６は、コア主面１４側の直径が大きくコア裏面１５側の直径が小さくなり、コア主面１４側に向かうに従って拡径したテーパ状の貫通穴となる。また逆に、コア裏面１５側からレーザ穴加工を施したスルーホール用穴１６は、コア主面１４側の直径が小さくコア裏面１５側の直径が大きくなり、コア裏面１５側に向かうに従って拡径したテーパ状の貫通穴となる。従って、コア絶縁材１３の両面からレーザ穴加工を施して隣接するスルーホール用穴１６を形成する場合、所定の間隔を保ちつつ効率よく複数のスルーホール用穴１６を形成することができる。また、導体形成工程では、図１１に示されるように、各スルーホール用穴１６内にスルーホール導体１７が形成されるとともに、そのスルーホール導体１７に繋がる導体層１９が形成される。このようにすると、スルーホール導体１７の形成間隔を狭めることができるため、それらに繋がる導体層１９のパターン間隔も狭めることができる。
【００４７】
また、穴あけ工程について、図１２に示すように、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５の両側からレーザ穴加工を施して１つのスルーホール用穴１６を形成してもよい。この場合、コア絶縁材１３のコア主面１４からその反対側のコア裏面１５に向かうに従って一旦縮径してから拡径するよう形成された括れ形状のスルーホール用穴１６ａを形成することができる。そして、導体層形成工程において、コア絶縁材１３に無電解銅めっき及び電解銅めっきを施すと、そのスルーホール用穴１６ａ内において、括れた部分に導体部が先に形成される。その後、その導体部が徐々に成長して、穴内全体にスルーホール導体１７ａを確実に充填することができる（図１３参照）。
【００４８】
・上記実施の形態では、穴あけ工程において、スルーホール用穴１６を形成していたが、そのスルーホール用穴１６以外の加工も行ってもよい。具体的には、穴あけ工程において、スルーホール用穴１６の加工時よりも弱い出力となるよう出力を調整した状態でレーザ照射を行い、コア絶縁材１３のコア主面１４及びコア裏面１５において導体層１９の配線パターンを形成する位置に凹部６０を形成する（図１４参照）。そして、上記と同様に無電解めっき及び電解めっきを施すことで、導体層１９の配線パターンの一部（下端部）が凹部６０内に埋まり込むような形で導体層１９を形成する（図１５参照）。このようにすれば、導体層１９において配線パターンの厚さを十分に確保することができるため、電気的特性を向上させることが可能となる。
【００４９】
・上記実施の形態の多層配線基板１０は、第１ビルドアップ層３１と第２ビルドアップ層３２との層数が同一層数であり、コア絶縁材１３が中心層となるよう構成されていたが、これに限定されるものではない。第１ビルドアップ層３１と第２ビルドアップ層３２との層数を異ならせることで、コア絶縁材１３を中心層からずれた位置に配置させてもよい。
【００５０】
・上記実施の形態の多層配線基板１０において、コア絶縁材１３がガラスクロスを含んだ樹脂絶縁材を用いて形成され、複数の樹脂絶縁層２１〜２４はガラスクロスを含まない樹脂絶縁材を用いて形成されていたが、これに限定されるもではない。具体的には、コア絶縁材１３と同様にガラスクロスを含んだ樹脂絶縁材を用いて複数の樹脂絶縁層２１〜２４を形成してもよいし、複数の樹脂絶縁層２１〜２４と同様にガラスクロスを含まない樹脂絶縁材を用いてコア絶縁材１３を形成してもよい。
【００５１】
次に、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００５２】
（１）手段１において、前記準備工程で準備される前記コア絶縁材は、補強材としてのガラスクロスを含んで構成された絶縁材であることを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【００５３】
（２）基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層して多層化した構造を有する多層配線基板であって、厚さが１００μｍ以下である絶縁材で構成されるシート状のコア絶縁材と、前記コア絶縁材において、一方の表面からその反対側の裏面に向けて拡径するよう形成されたテーパ状の貫通穴内に設けられ、前記コア絶縁材の表面及び裏面の上に配置された前記導体層に繋がる第１層間接続導体部と、前記コア絶縁材の表面及び裏面の両方に積層される前記複数の樹脂絶縁層において、内層側である前記コア絶縁材側から外層側である前記基板主面側及び前記基板裏面側に向けて拡径するよう形成されたテーパ状の貫通穴内に設けられ、前記樹脂絶縁層の表面及び裏面の上に配置された前記導体層に繋がる第２層間接続導体部とを備え、前記第１層間接続導体部及び前記第２層間接続導体部について、前記基板主面側に拡径する層間接続導体部の個数と、前記基板裏面側に拡径する層間接続導体部の個数とが異なるように各層間接続導体部が形成されていることたことを特徴とする多層配線基板。
【００５４】
（３）技術的思想（２）において、前記第１層間接続導体部の直径は、前記第２層間接続導体部の直径よりも大きいことを特徴とする多層配線基板。
【００５５】
（４）基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層して多層化した構造を有する多層配線基板であって、厚さが１００μｍ以下である絶縁材で構成されるシート状のコア絶縁材と、前記コア絶縁材において、一方の表面からその反対側の裏面に向かうに従って一旦縮径してから拡径するよう形成された括れ形状の貫通穴内に設けられ、前記コア絶縁材の表面及び裏面の上に配置された前記導体層に繋がる層間接続導体部とを備えたことを特徴とする多層配線基板。
【符号の説明】
【００５６】
１０…多層配線基板
１１…基板主面
１２…基板裏面
１３…コア絶縁材
１４…表面としてのコア主面
１５…裏面としてのコア裏面
１６，１６ａ…貫通穴としてのスルーホール用穴
１７，１７ａ…層間接続導体部としてのスルーホール導体
１９…導体層
２１〜２４…樹脂絶縁層
２６…導体層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層して多層化した構造を有する多層配線基板の製造方法であって、
厚さが１００μｍ以下である絶縁材で構成されるシート状のコア絶縁材を準備する準備工程と、
前記コア絶縁材に対してレーザ穴加工を施して前記絶縁材の表面及び裏面にて開口する貫通穴を形成する穴あけ工程と、
無電解銅めっき後に電解銅めっきを施すことにより、前記コア絶縁材の貫通穴内全体が充填されてなる層間接続導体部を形成するとともに前記コア絶縁材の表面及び裏面の上に配置され前記層間接続導体部に繋がる前記導体層を形成する導体形成工程と、
前記導体層を形成した前記コア絶縁材の表面及び裏面の両方に、前記複数の樹脂絶縁層及び前記複数の導体層を交互に積層して多層化する積層工程と
を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記穴あけ工程では、前記コア絶縁材の表面及び裏面の両側からレーザ穴加工を施すようにしたことを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記穴あけ工程では、隣接して設けられる複数の貫通穴について、一方の貫通穴を前記コア絶縁材の表面側からレーザ穴加工を施して形成するとともに他方の貫通穴を前記コア絶縁材の裏面側からレーザ穴加工を施して形成するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記穴あけ工程では、前記コア絶縁材の表面及び裏面の両側からレーザ穴加工を施して１つの前記貫通穴を形成するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項１】
基板主面及び基板裏面を有し、複数の樹脂絶縁層と複数の導体層とを交互に積層して多層化した構造を有する多層配線基板の製造方法であって、
厚さが１００μｍ以下である絶縁材で構成されるシート状のコア絶縁材を準備する準備工程と、
前記コア絶縁材に対してレーザ穴加工を施して前記絶縁材の表面及び裏面にて開口する貫通穴を形成する穴あけ工程と、
無電解銅めっき後に電解銅めっきを施すことにより、前記コア絶縁材の貫通穴内全体が充填されてなる層間接続導体部を形成するとともに前記コア絶縁材の表面及び裏面の上に配置され前記層間接続導体部に繋がる前記導体層を形成する導体形成工程と、
前記導体層を形成した前記コア絶縁材の表面及び裏面の両方に、前記複数の樹脂絶縁層及び前記複数の導体層を交互に積層して多層化する積層工程と
を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記穴あけ工程では、前記コア絶縁材の表面及び裏面の両側からレーザ穴加工を施すようにしたことを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記穴あけ工程では、隣接して設けられる複数の貫通穴について、一方の貫通穴を前記コア絶縁材の表面側からレーザ穴加工を施して形成するとともに他方の貫通穴を前記コア絶縁材の裏面側からレーザ穴加工を施して形成するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記穴あけ工程では、前記コア絶縁材の表面及び裏面の両側からレーザ穴加工を施して１つの前記貫通穴を形成するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の多層配線基板の製造方法。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【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】
【公開番号】特開２０１２−９４６６２（Ｐ２０１２−９４６６２Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４０２０６（Ｐ２０１０−２４０２０６）
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
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