配線基板の製造方法
【課題】管理に多大の注意を払う電解めっき液を用いた電解金属めっきによってスルーホール内をめっき金属で充填する従来のスルーホールの充填方法の課題を解消する。
【解決手段】基板１０のスルーホール１２内壁面を含む基板表面の全面に金属薄膜１４を形成し、基板１０の一面側を第１絶縁膜１６で被覆し、基板１０の他面側に金属薄膜１４を給電層とする第１電解金属めっきを施して、スルーホール１２の他面側開口部をめっき金属１８で閉塞し、第１絶縁膜１６を剥離して基板１０の一面側のスルーホール１２を開口させ、めっき金属１８を第２絶縁膜２０で被覆し、開口させたスルーホール１２に残留する空間部１２ａにおいて露出した金属薄膜１４を除去した後、めっき金属層１８を給電層とする第２電解金属めっきをポストめっきにより空間部１２ａを充填することで基板１０の板厚方向の両面を電気的に接続するための貫通電極を形成することを特徴とする。
【解決手段】基板１０のスルーホール１２内壁面を含む基板表面の全面に金属薄膜１４を形成し、基板１０の一面側を第１絶縁膜１６で被覆し、基板１０の他面側に金属薄膜１４を給電層とする第１電解金属めっきを施して、スルーホール１２の他面側開口部をめっき金属１８で閉塞し、第１絶縁膜１６を剥離して基板１０の一面側のスルーホール１２を開口させ、めっき金属１８を第２絶縁膜２０で被覆し、開口させたスルーホール１２に残留する空間部１２ａにおいて露出した金属薄膜１４を除去した後、めっき金属層１８を給電層とする第２電解金属めっきをポストめっきにより空間部１２ａを充填することで基板１０の板厚方向の両面を電気的に接続するための貫通電極を形成することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配線基板の製造方法に関し、より詳細には、基板を貫通するスルーホール内に電解金属めっきによってめっき金属をボイドなく充填することが可能な配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板にヴィアを形成すべく、基板を貫通するスルーホール内に電解金属めっきによってめっき金属を充填する充填方法については、例えば下記特許文献１に図９に示すスルーホールの充填方法が提案されている。
図９に示すスルーホールの充填方法では、先ず、図９（ａ）に示すように、絶縁材料である樹脂から成る樹脂基板１００にドリルによって円筒状のスルーホール１０２を形成した後、図９（ｂ）に示すように、スルーホール１０２の内壁面を含む樹脂基板１００の表面に無電解めっきによって金属薄膜１０４を形成する。
更に、スルーホール１０２を含む金属薄膜１０４を覆うように塗布しためっきレジスト１０６にパターニングを施し、スルーホール１０２及び配線パターンを形成する部分の金属薄膜１０４を露出する（図９（ｂ））。
【０００３】
次いで、金属薄膜１０４を給電層とする電解金属めっきを施し、スルーホール１０２の内壁面及び金属薄膜１０４の露出面上にめっき金属層１０８を形成する。この電解金属めっきでは、攪拌を施しつつ樹脂基板１００に電解金属めっきを施したとき、スルーホール１０２内のストレート状の内壁面に対する金属析出速度が、樹脂基板１００の基板面の金属析出速度よりも速い電解めっき液を用いる。かかる電解めっき液に樹脂基板１００を浸漬して、電解めっき液に攪拌を施しつつ樹脂基板１００に電解金属めっきを施すと、図９（ｃ）に示すように、スルーホール１０２の開口部近傍の金属層よりも厚い金属層１１０をスルーホール１０２の中途部近傍に形成することができ、スルーホール１０２内の中途部近傍に最狭部１０２ａが形成される。
【０００４】
更に、開口部近傍の金属層１０８よりも厚い金属層１１０を中途部近傍に形成したスルーホール１０２を含む樹脂基板１００に対し、電解金属めっきを継続する。これによって、スルーホール１０２の中途部近傍に形成した厚い金属層１１０に電流が集中し、中途部近傍の金属層１１０が更に厚くなる。そして遂には最狭部１０２ａを閉塞して、樹脂基板１００の両面の各々に開口する凹部１１２，１１２を形成する（図９（ｄ））。
引き続いて電解めっきを継続することにより、樹脂基板１００に形成された凹部１１２，１１２の各々に金属を充填し、ボイド等の欠陥のない充填層１１４を形成することができる。
【特許文献１】特開２００５−９３９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に提案された電解金属めっきを用いたスルーホールの充填方法によれば、スルーホール内にボイドを形成することなくめっき金属によって充填することができる。
ところで、特許文献１のスルーホールの充填方法では、スルーホール内のストレート状の内壁面に対する金属析出速度が、樹脂基板の基板面の金属析出速度よりも速い電解めっき液を用いることを要する。
しかし、かかる電解めっき液は、その経時変化が大きいため、使用する電解めっき液が所定の性能を有することの厳格な管理が要請される。
そこで、本発明者は、管理に多大の注意を払う電解めっき液を用いた電解金属めっきによってスルーホール内をめっき金属で充填する従来のスルーホールの充填方法の課題を解消し、厳格な管理を要しない電解めっき液を用いても電解金属めっきによってスルーホール内をめっき金属で容易に充填できる配線基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】
本発明者は、前記課題を解決すべく検討した結果、基板を貫通するスルーホールを電解金属めっきによってめっき金属を充填する際に、スルーホールの開口部の一方が開口されている基板面の一面側に電解金属めっきを施して、スルーホールの一方側にめっき金属を充填した後、そのスルーホールの開口部の他方が開口する基板面の他面側に電解金属めっきを施して、スルーホールの他方側に残存する空間部にめっき金属を充填する際に、ポストめっきとなるようにめっきシード層を予め除去することにより、スルーホール内にボイドを形成することなくめっき金属を充填できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、絶縁材料により形成された基板の一面側と他面側に開口部を有するスルーホールの内壁面を含む基板表面の全面に第１金属薄膜を形成し、前記基板の一面側を第１絶縁膜で被覆し、前記基板の他面側に前記第１金属薄膜を給電層とする第１電解金属めっきを施すことで、前記スルーホールの他面側開口部をめっき金属で閉塞し、前記第１絶縁膜を除去して前記スルーホールの一面側開口部を開口させ、前記基板の他面側に形成された前記第１めっき金属層の表面を第２絶縁膜により被覆した後、少なくとも前記スルーホールの内壁面に露出した前記第１金属薄膜を除去した後に前記スルーホール内に残留する空間部を、前記第１めっき金属層を給電層とする第２電解金属めっきにより充填することにより、前記基板の一面側と他面側とを電気的に導通させる貫通電極を形成することを特徴とする配線基板の製造方法である。
【０００７】
また、前記第１金属薄膜を給電層とする第１電解金属めっきを施すに先立って、前記基板の他面側に形成すべき配線パターンと同一の開口パターンを有するめっきレジストを形成する工程をさらに有していることを特徴とする。これにより、第１電解金属めっきにより配線パターンを詳細なパターンに容易に形成することができる。
【０００８】
また、前記スルーホールの一面側開口部端面位置まで第２めっき金属層を形成した後に、前記基板の一面側に第２金属薄膜を形成する工程と、前記第２金属薄膜を給電層とする第３電解金属めっきを施し、前記第２金属薄膜に第３めっき金属層を積層する工程をさらに有していることを特徴とする。これにより、基板の両側面に配線パターンとなる金属層を形成することが可能になる。
【０００９】
また、前記第２金属薄膜を給電層とする第３電解金属めっきを施すに先立って、前記第２金属薄膜上に、当該第２金属薄膜上に形成すべき配線パターンと同一の開口パターンを有するめっきレジストを形成する工程をさらに有していることを特徴とする。これにより、基板の両面に詳細な配線パターンを容易に形成することができる。
【００１０】
また、前記第１めっき金属層および前記第３めっき金属層のうちの少なくとも一方を所要のパターンにエッチングすることにより、配線パターンを形成する工程をさらに有していることを特徴とする。これによっても容易に基板に配線パターンを形成することができる。
【００１１】
また、前記第２電解金属めっきでは、第１電解金属めっきに比較してめっき金属の析出速度を遅くすること、或いは少なくとも前記第２電解金属めっきにおいては、ヴィアフィル用電解めっき液を用いることによって、スルーホール内にボイドを形成することなく確実にめっき金属を充填することができる。
【発明の効果】
【００１２】
一般に、電解金属めっきを基板のスルーホールに施すと、スルーホールの開口縁及びその近傍の角張った箇所に電流が集中し、開口縁及びその近傍にめっき金属が析出し易い。このため、めっき金属層はスルーホールの開口縁及びその近傍から成長を開始し、遂にはスルーホール内にボイドが残留している状態でスルーホールの両開口部を閉塞する傾向にある。この点、本発明に係るスルーホールの充填方法および配線基板の製造方法においては、電解金属めっきによって基板に形成したスルーホールをめっき金属で充填する際に、スルーホールの一方の開口部側を第１電解金属めっきのめっき金属で充填しつつ、スルーホールの開口部一方を閉塞した後、このスルーホールの他方の開口部側にあらわれる第１電解金属めっきの給電層部分を除去することにより、第１電解金属めっきのみを給電層として第２電解金属めっきをスルーホールに充填することにより、スルーホールの開口部の他方を閉塞する。
このように、本発明では、基板に形成したスルーホールを、凹部状として第１電解金属めっきによってめっき金属を充填した後、この第１電解金属めっきの給電層を除去してから第１電解金属めっきの充填側と反対側の端面から第２電解金属めっきをすることにより、第２電解金属めっきを第１電解金属めっきに対してポストめっきにすることができる。これにより、スルーホール内にボイドを残留させることなくめっき金属を確実に充填することができ、スルーホール内における電気的接続の信頼性を向上させることができる。
また、本発明に係るスルーホールの充填方法では、スルーホールの開口部近傍のめっき金属層よりも厚いめっき金属層をスルーホールの中途部近傍に形成することを要しないので、汎用されているヴィアフィル用電解めっき液を用いることができ、電解めっき液の厳格な管理を不要にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
本発明に係るスルーホールの充填方法を適用した配線基板の製造方法の実施形態の一例を図１〜図４において各工程における断面図を参照しながら説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、基板１０にドリルやレーザ光線の照射等によってスルーホール１２を形成する。基板１０は、エポキシ樹脂やセラミック等の絶縁材料によって形成されている。
次に図１（ｂ）に示すように、スルーホール１２が形成された基板１０に対し、スルーホール１２の内壁面を含む基板１０の全面に第１金属薄膜１４を成膜する。この第１金属薄膜１４は、無電解めっきによって形成することができ、第１金属薄膜１４の膜厚さは１μｍ程度である。このような第１金属薄膜１４としては、無電解銅めっきによって形成される銅薄膜が好ましい。
更に、図１（ｃ）に示すように、基板１０の一面側を第１絶縁膜１６によって被覆し、スルーホール１２の開口部の一方を閉塞する。この第１絶縁膜１６によって、スルーホール１２を凹部状にすることができる。かかる第１絶縁膜１６としては、ドライフィルムレジストを好適に用いることができる。
【００１４】
一面側が第１絶縁膜１６によって覆われた図１（ｃ）に示した状態の基板１０を、攪拌付のめっき槽に貯留した電解めっき液に浸漬させて、金属薄膜１４を給電層とする第１電解金属めっきを施す。基板１０に形成されたスルーホール１２の一方の開口部が開口する基板１０の一方面（図１（ｃ）における下面）には第１絶縁膜１６により閉塞されているので、第１電解金属めっきは基板１０の他面（図１（ｃ）における上面）側に析出する。
かかる第１電解金属めっきでは、電解めっき液として、ヴィアフィル用の電解めっき液を用いることが好ましい。特に、第１電解金属めっきとして、電解銅めっきを採用し、ヴィアフィル用の電解銅めっき液として、例えば特開２００６−５７１７７号公報に提案されている、硫酸銅、硫酸、塩化物イオンを基本組成とし、界面活性剤としての高分子化合物、ブライトナーとしての硫黄化合物及びレベラーとしての含窒素化合物が配合されている電解銅めっき液を好適に用いることができる。この電解銅めっき液では、攪拌することによるレベラー効果によって、凹部状のヴィアホール内にめっき金属を平滑に埋め込むことができる。
【００１５】
図１（ｄ）に示すように、基板１０の他面側には第１電解金属めっきによって第１めっき金属層１８が形成される。この第１めっき金属層１８は、スルーホール１２の他方の開口部近傍の内壁面にも形成されるが、開口部周縁から開口部中心に向かって突出部１８ａが突出する。これはスルーホール１２の他方の開口部周縁を形成する角部に電流が集中し易いからである。この突出部１８ａは、第１電解金属めっきの経時に従って成長するので、いずれは図２（ａ）に示すように、スルーホール１２の他方の開口部が第１めっき金属層１８により閉塞されることになる。他方の開口部が閉塞されたスルーホール１２の一方の開口部側には、空間部１２ａが形成されている。この空間部１２ａは、スルーホール１２の他方の開口部が閉塞されているため、電解めっき液の入れ替わりも接触もないので、第１電解金属めっきを更に継続しても充填されることはない。
【００１６】
スルーホール１２の他方の開口部が開口する基板表面に第１めっき金属層１８をほぼ平坦面となるように析出させた後、図２（ｂ）に示すように、第１絶縁膜１６を剥離して、スルーホール１２の開口部の一方を開口する。スルーホール１２の一方の開口部近傍は、他方の開口部が第１めっき金属層１８によって閉塞されていて、凹部状に形成されている。
第１絶縁膜１６を剥離した基板１０には、図２（ｃ）に示すように、基板１０の他面側に形成した第１めっき金属層１８の表面を、第２絶縁膜２０によって被覆する。この第２絶縁膜２０としては、ドライフィルムレジストを好適に用いることができる。
次いで、図３（ａ）に示すように、スルーホール１２の一方の開口側の空間部１２ａにあらわれている（露出している）第１めっき金属層１８の給電層とした第１金属薄膜１４をフラッシュエッチングすることにより除去する。
【００１７】
このような第１金属薄膜１４のフラッシュエッチングを行うことにより、スルーホール１２の一方の開口側からスルーホール１２内に電解めっきをする際に、スルーホール１２の一方の開口端縁部への電流の集中を回避することができる。これにより、スルーホール１２の一方の開口側の空間部１２ａ内の奥側から徐々にめっき金属を充填させた状態で閉塞することができる。すなわち、空間部１２ａ内にボイドが形成されることがなくめっき金属が充填されるから、スルーホール１２内における電気的接続の信頼性の向上が期待できる。
【００１８】
図３（ａ）に示す基板１０を、めっき槽に貯留した電解めっき液に浸漬して第１めっき金属層１８を給電層とする第２電解金属めっきを施す。かかる第２電解金属めっきは、図３（ｂ）に示すように第１めっき金属層１８に対するポストめっきとなり、スルーホール１２内をボイドなく充填することができる。第２電解金属めっきにおける電解めっき液としては、汎用されているヴィアフィル用の電解銅めっき液を用いることが好ましい。ヴィアフィル用の電解銅めっき液としては、第１電解金属めっきにおいて用いたヴィアフィル用の電解銅めっきと同様の構成のものを用いることができる。
【００１９】
また、第２電解金属めっきでは、第１電解金属めっきに比較してめっき金属の析出速度が遅くなる電解金属めっき条件を採用することが好ましい。このような電解金属めっき条件を適用することでスルーホール１２の一方の開口部側に形成された空間部１２ａ内にボイドを形成することなくめっき金属を確実に充填できるからである。かかるめっき金属の析出速度の析出速度の調整は、電流密度等を調整することによって行うことができる。
第２電解金属めっきを施した基板１０では、図３（ｂ）に示すように、基板１０の一面側に第２めっき金属層２２を形成し、図３（ａ）に示す空間部１２ａが充填され、スルーホール１２を第１めっき金属層１８と第２めっき金属層２２とによって密に充填することができ、基板１０の一面側と他面側を電気的に接続するための貫通電極を形成することができる。第２電解金属めっきは、第２めっき金属層２２の析出高さ位置がスルーホール１２の一方側の開口面と面一の高さ位置となるまで継続する。
【００２０】
次に、図３（ｃ）に示すように、第２めっき金属層２２の表面および基板１０の一方側の面（図３に示す基板１０の下側面）に第２の金属薄膜２４を積層する。この第２金属薄膜２４は、無電解めっきやスパッタリング等によって形成することができ、その厚さは１μｍ程度である。このような第２金属薄膜２４としては、無電解銅めっきによって形成される銅薄膜が好ましい。一方側の面に第２金属薄膜２４が形成され、他方側の面に第２絶縁膜２０が形成された基板１０を攪拌付のめっき槽に貯留した電解めっき液に浸漬して第２金属薄膜２４を給電層とする第３電解金属めっきを施す。本実施形態においては、第３電解金属めっきとして電解銅めっきを行った。第３電解金属めっきにより図４（ａ）に示すように第２金属薄膜２４の上に第３めっき金属層２６が形成される。そして、第２絶縁膜２０を除去すれば、図４（ｂ）に示すような配線基板３０を得ることができる。
この後は必要に応じて配線基板３０の一方側の面および他方側の面を被覆している第１めっき金属層１８および第３めっき金属層２６をサブトラクティブ法等の公知の方法によりエッチングすることで基板１０の上下面のそれぞれにめっき金属層により形成された配線パターンを形成することができる。
【００２１】
ところで、第２電解金属めっきによってスルーホール１２内をめっき金属により充填する際には、めっき金属の析出量のばらつきにより、ポストめっき部の先端面（図４に示す基板１０の下側端面）の高さが均一にならず、図４（ｃ）に示すようにスルーホール１２の一部に凹部２２ａが生じることがある。
第２金属薄膜２４である無電解銅めっきは、被着対象面の表面形状に倣って付着するので、このような凹状部位においては、第２金属薄膜２４にも凹部２４ａが形成されることがある。このような場合、第３電解金属めっき液にヴィアフィルめっき液を用いれば第２金属薄膜２４の凹部２４ａ部分に優先して第３めっき金属層２６が析出し、図４（ｃ）に示すように平坦面に形成された第３めっき金属層２６に仕上ることができるため好都合である。
【００２２】
（第２実施形態）
第１実施形態においては、スルーホール１２が形成された基板１０のスルーホール１２の開口部が開口するそれぞれの面に電解金属めっきにより第１めっき金属層１８および第３めっき金属層２６を形成し、それぞれのめっき金属層をサブトラクティブ法により配線パターンに形成する形態について説明したが、本実施形態においては、第１めっき金属層１８および第３めっき金属層２６のそれぞれをセミアディティブ法により形成する実施形態について説明する。
本実施形態にかかる配線基板の製造工程においては、第１実施形態で説明した図１（ａ）〜（ｃ）までの工程は共通工程であるため、第１実施形態の説明において用いた符号を付与することで詳細な説明は省略する。
【００２３】
図５〜図８は、図１（ｃ）以降の各工程における状態を示す断面図である。
図５（ａ）に示すように、スルーホール１２の他方の開口部側が開口する基板の面（図５に示す基板１０の上側面）に第１電解金属めっきを施すに先立って、第１電解金属めっきを析出させる第１金属薄膜１４の表面に、図５（ａ）に示す基板１０の上面側に形成すべき配線パターンの配線となる部位に開口部を有する第１めっきレジスト４０を形成する。第１めっきレジスト４０には、感光性樹脂フィルムを用い、配線パターンに沿って露光および現像することにより形成することができる。
所要の開口パターンに第１めっきレジスト４０を形成した後、攪拌付のめっき槽に貯留した電解めっき液に浸漬させて、金属薄膜１４を給電層とする第１電解金属めっきを施す。かかる第１電解金属めっきでは、電解めっき液として、ヴィアフィル用の電解めっき液を用いることが好ましいのは、第１実施形態と同様である。
【００２４】
第１電解金属めっきを施すことにより、図５（ｂ）に示すように基板１０の他面側に形成した第１めっきレジスト４０の開口部分に第１めっき金属層１８が析出する。この第１めっき金属層１８は、スルーホール１２の他方の開口部近傍の内壁面にも形成されるが、第１めっきレジスト４０の開口部内周縁からスルーホール１２の開口部中心に向かって突出部１８ａが突出する。これはスルーホール１２の他方の開口部周縁を形成する角部に電流が集中し易いからである。この突出部１８ａは、第１電解金属めっきの経時に従って成長するので、いずれは図５（ｃ）に示すように、スルーホール１２の他方の開口部が第１めっき金属層１８により閉塞されることになる。他方の開口部が閉塞されたスルーホール１２の一方の開口部側には、空間部１２ａが形成されている。この空間部１２ａは、スルーホール１２の他方の開口部が閉塞されているため、電解めっき液の入れ替わりも接触もないので、第１電解金属めっきを更に継続しても充填されることはない。
【００２５】
スルーホール１２の他方の開口部が開口する基板表面に第１めっき金属層１８をほぼ平坦面となるように析出させ。この後、第１絶縁膜１６を除去してスルーホール１２の開口部の一方を開口させると共に、第１絶縁膜１６を除去した面と反対側の面（第１めっき金属層１８の表面）の全面を第２絶縁膜２０により被覆する。第２絶縁膜２０としてはドライフィルムレジストが好適に用いられる。図６（ａ）には、第１絶縁膜１６を除去し、第２絶縁膜２０を形成した状態を示す。図６（ａ）からも明らかなとおり、スルーホール１２の一方の開口部近傍は他方の開口部が第１めっき金属層１８によって閉塞され、凹部状に形成されている。
次いで、図６（ｂ）に示すように、スルーホール１２の一方の開口側の空間部１２ａにあらわれている（露出している）第１めっき金属層１８の給電層とした第１金属薄膜１４をフラッシュエッチングすることにより除去する。
【００２６】
図６（ｂ）に示す基板１０を、めっき槽に貯留した電解めっき液に浸漬して第１めっき金属層１８を給電層とする第２電解金属めっきを施す。かかる第２電解金属めっきは、図６（ｃ）に示すように第１めっき金属層１８に対するポストめっきとなり、スルーホール１２内をボイドなく充填することができる。第２電解金属めっきにおける電解めっき液としては、汎用されているヴィアフィル用の電解銅めっき液を用いることが好ましい。ヴィアフィル用の電解銅めっき液としては、第１電解金属めっきにおいて用いたヴィアフィル用の電解銅めっきと同様の構成のものが好適に用いられる。
【００２７】
また、第２電解金属めっきでは、第１電解金属めっきに比較してめっき金属の析出速度が遅くなる電解金属めっき条件を採用することが好ましいのは、第１実施形態と同様である。このような電解金属めっき条件を適用することでスルーホール１２の一方の開口部側に形成された空間部１２ａ内にボイドを形成することなくめっき金属を確実に充填できるからである。かかるめっき金属の析出速度の析出速度の調整は、電流密度等を調整することによって行うことができる。
第２電解金属めっきを施した基板１０では、図６（ｃ）に示すように、基板１０の一面側に第２めっき金属層２２を形成し、図６（ｂ）に示す空間部１２ａが充填される。スルーホール１２は、第１めっき金属層１８と第２めっき金属層２２とによって密に充填され、基板１０の板厚方向における電気的接続を可能にする貫通電極が形成される。第２電解金属めっきは、第２めっき金属層２２の析出高さ位置がスルーホール１２の一方側の開口面と面一の高さ位置となるまで継続する。
【００２８】
次に、図７（ａ）に示すように、第２めっき金属層２２の表面および基板１０の一方側の面（図７に示す基板１０の下側面）に第２の金属薄膜２４を積層する。この第２金属薄膜２４は、無電解めっきやスパッタリング等によって形成することができ、その厚さは１μｍ程度である。このような第２金属薄膜２４としては、無電解銅めっきによって形成される銅薄膜が好ましい。
続いて図７（ｂ）に示すように、第２金属薄膜２４の表面に、第２金属薄膜２４が形成されている基板表面に形成すべき配線パターンに従った開口部を有する第２めっきレジスト４２を形成する。第２めっきレジスト４２は第１めっきレジスト４０と同様にして形成することができる。
【００２９】
このように、一方側の面に第２金属薄膜２４および第２めっきレジスト４２が形成され、他方側の面に第２絶縁膜２０により被覆された基板１０を攪拌付のめっき槽に貯留した電解めっき液に浸漬して第２金属薄膜２４を給電層とする第３電解金属めっきを施す。本実施形態においては、第３電解金属めっきとして電解銅めっきを行った。第３電解金属めっきにより図７（ｃ）に示すように、第２めっきレジスト４２の開口部位から露出している第２金属薄膜２４に第３めっき金属層２６が析出する。
この後、第２絶縁膜２０および第１めっきレジスト４０と、第２めっきレジスト４２を除去することにより露出した第１金属薄膜１４と第２金属薄膜２４を、図８（ａ）に示すようにエッチングにより除去する。これにより、図８（ｂ）に示すような基板１０の上面および下面においてそれぞれ独立した配線パターンが形成された配線基板５０を得ることができる。
【００３０】
本実施形態においては、スルーホール１２の両側開口部が開口するそれぞれの面（図中に示す基板１０の上面および下面）にセミアディティブ法により配線パターンを形成した配線基板５０の製造方法について説明しているが、基板１０の上面または下面のうちのいずれか一方側面に形成する配線パターンのみをセミアディティブ法により形成し、他方側の面に形成する配線パターンをサブトラクティブ法により形成する形態を採用することももちろん可能である。
また、第１のめっきレジストの除去タイミングは、第１めっき金属層１８を形成してから第２絶縁膜２０を積層するまでの間におこなうことも可能である。第２絶縁膜２０を積層する前に第１めっきレジスト４０を除去した後は、第１金属薄膜１４と第１めっき金属層１８との間に隙間が形成されないように第２絶縁膜２０を積層するように十分注意が必要である。
【００３１】
以上に、本願発明について実施形態に基づいて詳細に説明をしてきたが、本願発明は以上に示した実施形態に限定されるものではない。具体的な説明は省略しているが、上記の説明内容を適宜組み合わせた実施形態であっても本願発明の技術的範囲に属することはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図２】第１実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図３】第１実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図４】第１実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図５】第２実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図６】第２実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図７】第２実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図８】第２実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図９】従来のスルーホールの充填方法を説明する工程図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０ 基板
１２ スルーホール
１２ａ 空間部
１４ 金属薄膜
１６ 第１絶縁膜
１８ 第１めっき金属層
１８ａ 突出部
２０ 第２絶縁膜
２２ 第２めっき金属層
２２ａ，２４ａ 凹部
２４ 第２金属薄膜
２６ 第３めっき金属層
３０ 配線基板
４０ 第１めっきレジスト
４２ 第２めっきレジスト
５０ 配線基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は配線基板の製造方法に関し、より詳細には、基板を貫通するスルーホール内に電解金属めっきによってめっき金属をボイドなく充填することが可能な配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板にヴィアを形成すべく、基板を貫通するスルーホール内に電解金属めっきによってめっき金属を充填する充填方法については、例えば下記特許文献１に図９に示すスルーホールの充填方法が提案されている。
図９に示すスルーホールの充填方法では、先ず、図９（ａ）に示すように、絶縁材料である樹脂から成る樹脂基板１００にドリルによって円筒状のスルーホール１０２を形成した後、図９（ｂ）に示すように、スルーホール１０２の内壁面を含む樹脂基板１００の表面に無電解めっきによって金属薄膜１０４を形成する。
更に、スルーホール１０２を含む金属薄膜１０４を覆うように塗布しためっきレジスト１０６にパターニングを施し、スルーホール１０２及び配線パターンを形成する部分の金属薄膜１０４を露出する（図９（ｂ））。
【０００３】
次いで、金属薄膜１０４を給電層とする電解金属めっきを施し、スルーホール１０２の内壁面及び金属薄膜１０４の露出面上にめっき金属層１０８を形成する。この電解金属めっきでは、攪拌を施しつつ樹脂基板１００に電解金属めっきを施したとき、スルーホール１０２内のストレート状の内壁面に対する金属析出速度が、樹脂基板１００の基板面の金属析出速度よりも速い電解めっき液を用いる。かかる電解めっき液に樹脂基板１００を浸漬して、電解めっき液に攪拌を施しつつ樹脂基板１００に電解金属めっきを施すと、図９（ｃ）に示すように、スルーホール１０２の開口部近傍の金属層よりも厚い金属層１１０をスルーホール１０２の中途部近傍に形成することができ、スルーホール１０２内の中途部近傍に最狭部１０２ａが形成される。
【０００４】
更に、開口部近傍の金属層１０８よりも厚い金属層１１０を中途部近傍に形成したスルーホール１０２を含む樹脂基板１００に対し、電解金属めっきを継続する。これによって、スルーホール１０２の中途部近傍に形成した厚い金属層１１０に電流が集中し、中途部近傍の金属層１１０が更に厚くなる。そして遂には最狭部１０２ａを閉塞して、樹脂基板１００の両面の各々に開口する凹部１１２，１１２を形成する（図９（ｄ））。
引き続いて電解めっきを継続することにより、樹脂基板１００に形成された凹部１１２，１１２の各々に金属を充填し、ボイド等の欠陥のない充填層１１４を形成することができる。
【特許文献１】特開２００５−９３９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に提案された電解金属めっきを用いたスルーホールの充填方法によれば、スルーホール内にボイドを形成することなくめっき金属によって充填することができる。
ところで、特許文献１のスルーホールの充填方法では、スルーホール内のストレート状の内壁面に対する金属析出速度が、樹脂基板の基板面の金属析出速度よりも速い電解めっき液を用いることを要する。
しかし、かかる電解めっき液は、その経時変化が大きいため、使用する電解めっき液が所定の性能を有することの厳格な管理が要請される。
そこで、本発明者は、管理に多大の注意を払う電解めっき液を用いた電解金属めっきによってスルーホール内をめっき金属で充填する従来のスルーホールの充填方法の課題を解消し、厳格な管理を要しない電解めっき液を用いても電解金属めっきによってスルーホール内をめっき金属で容易に充填できる配線基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】
本発明者は、前記課題を解決すべく検討した結果、基板を貫通するスルーホールを電解金属めっきによってめっき金属を充填する際に、スルーホールの開口部の一方が開口されている基板面の一面側に電解金属めっきを施して、スルーホールの一方側にめっき金属を充填した後、そのスルーホールの開口部の他方が開口する基板面の他面側に電解金属めっきを施して、スルーホールの他方側に残存する空間部にめっき金属を充填する際に、ポストめっきとなるようにめっきシード層を予め除去することにより、スルーホール内にボイドを形成することなくめっき金属を充填できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、絶縁材料により形成された基板の一面側と他面側に開口部を有するスルーホールの内壁面を含む基板表面の全面に第１金属薄膜を形成し、前記基板の一面側を第１絶縁膜で被覆し、前記基板の他面側に前記第１金属薄膜を給電層とする第１電解金属めっきを施すことで、前記スルーホールの他面側開口部をめっき金属で閉塞し、前記第１絶縁膜を除去して前記スルーホールの一面側開口部を開口させ、前記基板の他面側に形成された前記第１めっき金属層の表面を第２絶縁膜により被覆した後、少なくとも前記スルーホールの内壁面に露出した前記第１金属薄膜を除去した後に前記スルーホール内に残留する空間部を、前記第１めっき金属層を給電層とする第２電解金属めっきにより充填することにより、前記基板の一面側と他面側とを電気的に導通させる貫通電極を形成することを特徴とする配線基板の製造方法である。
【０００７】
また、前記第１金属薄膜を給電層とする第１電解金属めっきを施すに先立って、前記基板の他面側に形成すべき配線パターンと同一の開口パターンを有するめっきレジストを形成する工程をさらに有していることを特徴とする。これにより、第１電解金属めっきにより配線パターンを詳細なパターンに容易に形成することができる。
【０００８】
また、前記スルーホールの一面側開口部端面位置まで第２めっき金属層を形成した後に、前記基板の一面側に第２金属薄膜を形成する工程と、前記第２金属薄膜を給電層とする第３電解金属めっきを施し、前記第２金属薄膜に第３めっき金属層を積層する工程をさらに有していることを特徴とする。これにより、基板の両側面に配線パターンとなる金属層を形成することが可能になる。
【０００９】
また、前記第２金属薄膜を給電層とする第３電解金属めっきを施すに先立って、前記第２金属薄膜上に、当該第２金属薄膜上に形成すべき配線パターンと同一の開口パターンを有するめっきレジストを形成する工程をさらに有していることを特徴とする。これにより、基板の両面に詳細な配線パターンを容易に形成することができる。
【００１０】
また、前記第１めっき金属層および前記第３めっき金属層のうちの少なくとも一方を所要のパターンにエッチングすることにより、配線パターンを形成する工程をさらに有していることを特徴とする。これによっても容易に基板に配線パターンを形成することができる。
【００１１】
また、前記第２電解金属めっきでは、第１電解金属めっきに比較してめっき金属の析出速度を遅くすること、或いは少なくとも前記第２電解金属めっきにおいては、ヴィアフィル用電解めっき液を用いることによって、スルーホール内にボイドを形成することなく確実にめっき金属を充填することができる。
【発明の効果】
【００１２】
一般に、電解金属めっきを基板のスルーホールに施すと、スルーホールの開口縁及びその近傍の角張った箇所に電流が集中し、開口縁及びその近傍にめっき金属が析出し易い。このため、めっき金属層はスルーホールの開口縁及びその近傍から成長を開始し、遂にはスルーホール内にボイドが残留している状態でスルーホールの両開口部を閉塞する傾向にある。この点、本発明に係るスルーホールの充填方法および配線基板の製造方法においては、電解金属めっきによって基板に形成したスルーホールをめっき金属で充填する際に、スルーホールの一方の開口部側を第１電解金属めっきのめっき金属で充填しつつ、スルーホールの開口部一方を閉塞した後、このスルーホールの他方の開口部側にあらわれる第１電解金属めっきの給電層部分を除去することにより、第１電解金属めっきのみを給電層として第２電解金属めっきをスルーホールに充填することにより、スルーホールの開口部の他方を閉塞する。
このように、本発明では、基板に形成したスルーホールを、凹部状として第１電解金属めっきによってめっき金属を充填した後、この第１電解金属めっきの給電層を除去してから第１電解金属めっきの充填側と反対側の端面から第２電解金属めっきをすることにより、第２電解金属めっきを第１電解金属めっきに対してポストめっきにすることができる。これにより、スルーホール内にボイドを残留させることなくめっき金属を確実に充填することができ、スルーホール内における電気的接続の信頼性を向上させることができる。
また、本発明に係るスルーホールの充填方法では、スルーホールの開口部近傍のめっき金属層よりも厚いめっき金属層をスルーホールの中途部近傍に形成することを要しないので、汎用されているヴィアフィル用電解めっき液を用いることができ、電解めっき液の厳格な管理を不要にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
本発明に係るスルーホールの充填方法を適用した配線基板の製造方法の実施形態の一例を図１〜図４において各工程における断面図を参照しながら説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、基板１０にドリルやレーザ光線の照射等によってスルーホール１２を形成する。基板１０は、エポキシ樹脂やセラミック等の絶縁材料によって形成されている。
次に図１（ｂ）に示すように、スルーホール１２が形成された基板１０に対し、スルーホール１２の内壁面を含む基板１０の全面に第１金属薄膜１４を成膜する。この第１金属薄膜１４は、無電解めっきによって形成することができ、第１金属薄膜１４の膜厚さは１μｍ程度である。このような第１金属薄膜１４としては、無電解銅めっきによって形成される銅薄膜が好ましい。
更に、図１（ｃ）に示すように、基板１０の一面側を第１絶縁膜１６によって被覆し、スルーホール１２の開口部の一方を閉塞する。この第１絶縁膜１６によって、スルーホール１２を凹部状にすることができる。かかる第１絶縁膜１６としては、ドライフィルムレジストを好適に用いることができる。
【００１４】
一面側が第１絶縁膜１６によって覆われた図１（ｃ）に示した状態の基板１０を、攪拌付のめっき槽に貯留した電解めっき液に浸漬させて、金属薄膜１４を給電層とする第１電解金属めっきを施す。基板１０に形成されたスルーホール１２の一方の開口部が開口する基板１０の一方面（図１（ｃ）における下面）には第１絶縁膜１６により閉塞されているので、第１電解金属めっきは基板１０の他面（図１（ｃ）における上面）側に析出する。
かかる第１電解金属めっきでは、電解めっき液として、ヴィアフィル用の電解めっき液を用いることが好ましい。特に、第１電解金属めっきとして、電解銅めっきを採用し、ヴィアフィル用の電解銅めっき液として、例えば特開２００６−５７１７７号公報に提案されている、硫酸銅、硫酸、塩化物イオンを基本組成とし、界面活性剤としての高分子化合物、ブライトナーとしての硫黄化合物及びレベラーとしての含窒素化合物が配合されている電解銅めっき液を好適に用いることができる。この電解銅めっき液では、攪拌することによるレベラー効果によって、凹部状のヴィアホール内にめっき金属を平滑に埋め込むことができる。
【００１５】
図１（ｄ）に示すように、基板１０の他面側には第１電解金属めっきによって第１めっき金属層１８が形成される。この第１めっき金属層１８は、スルーホール１２の他方の開口部近傍の内壁面にも形成されるが、開口部周縁から開口部中心に向かって突出部１８ａが突出する。これはスルーホール１２の他方の開口部周縁を形成する角部に電流が集中し易いからである。この突出部１８ａは、第１電解金属めっきの経時に従って成長するので、いずれは図２（ａ）に示すように、スルーホール１２の他方の開口部が第１めっき金属層１８により閉塞されることになる。他方の開口部が閉塞されたスルーホール１２の一方の開口部側には、空間部１２ａが形成されている。この空間部１２ａは、スルーホール１２の他方の開口部が閉塞されているため、電解めっき液の入れ替わりも接触もないので、第１電解金属めっきを更に継続しても充填されることはない。
【００１６】
スルーホール１２の他方の開口部が開口する基板表面に第１めっき金属層１８をほぼ平坦面となるように析出させた後、図２（ｂ）に示すように、第１絶縁膜１６を剥離して、スルーホール１２の開口部の一方を開口する。スルーホール１２の一方の開口部近傍は、他方の開口部が第１めっき金属層１８によって閉塞されていて、凹部状に形成されている。
第１絶縁膜１６を剥離した基板１０には、図２（ｃ）に示すように、基板１０の他面側に形成した第１めっき金属層１８の表面を、第２絶縁膜２０によって被覆する。この第２絶縁膜２０としては、ドライフィルムレジストを好適に用いることができる。
次いで、図３（ａ）に示すように、スルーホール１２の一方の開口側の空間部１２ａにあらわれている（露出している）第１めっき金属層１８の給電層とした第１金属薄膜１４をフラッシュエッチングすることにより除去する。
【００１７】
このような第１金属薄膜１４のフラッシュエッチングを行うことにより、スルーホール１２の一方の開口側からスルーホール１２内に電解めっきをする際に、スルーホール１２の一方の開口端縁部への電流の集中を回避することができる。これにより、スルーホール１２の一方の開口側の空間部１２ａ内の奥側から徐々にめっき金属を充填させた状態で閉塞することができる。すなわち、空間部１２ａ内にボイドが形成されることがなくめっき金属が充填されるから、スルーホール１２内における電気的接続の信頼性の向上が期待できる。
【００１８】
図３（ａ）に示す基板１０を、めっき槽に貯留した電解めっき液に浸漬して第１めっき金属層１８を給電層とする第２電解金属めっきを施す。かかる第２電解金属めっきは、図３（ｂ）に示すように第１めっき金属層１８に対するポストめっきとなり、スルーホール１２内をボイドなく充填することができる。第２電解金属めっきにおける電解めっき液としては、汎用されているヴィアフィル用の電解銅めっき液を用いることが好ましい。ヴィアフィル用の電解銅めっき液としては、第１電解金属めっきにおいて用いたヴィアフィル用の電解銅めっきと同様の構成のものを用いることができる。
【００１９】
また、第２電解金属めっきでは、第１電解金属めっきに比較してめっき金属の析出速度が遅くなる電解金属めっき条件を採用することが好ましい。このような電解金属めっき条件を適用することでスルーホール１２の一方の開口部側に形成された空間部１２ａ内にボイドを形成することなくめっき金属を確実に充填できるからである。かかるめっき金属の析出速度の析出速度の調整は、電流密度等を調整することによって行うことができる。
第２電解金属めっきを施した基板１０では、図３（ｂ）に示すように、基板１０の一面側に第２めっき金属層２２を形成し、図３（ａ）に示す空間部１２ａが充填され、スルーホール１２を第１めっき金属層１８と第２めっき金属層２２とによって密に充填することができ、基板１０の一面側と他面側を電気的に接続するための貫通電極を形成することができる。第２電解金属めっきは、第２めっき金属層２２の析出高さ位置がスルーホール１２の一方側の開口面と面一の高さ位置となるまで継続する。
【００２０】
次に、図３（ｃ）に示すように、第２めっき金属層２２の表面および基板１０の一方側の面（図３に示す基板１０の下側面）に第２の金属薄膜２４を積層する。この第２金属薄膜２４は、無電解めっきやスパッタリング等によって形成することができ、その厚さは１μｍ程度である。このような第２金属薄膜２４としては、無電解銅めっきによって形成される銅薄膜が好ましい。一方側の面に第２金属薄膜２４が形成され、他方側の面に第２絶縁膜２０が形成された基板１０を攪拌付のめっき槽に貯留した電解めっき液に浸漬して第２金属薄膜２４を給電層とする第３電解金属めっきを施す。本実施形態においては、第３電解金属めっきとして電解銅めっきを行った。第３電解金属めっきにより図４（ａ）に示すように第２金属薄膜２４の上に第３めっき金属層２６が形成される。そして、第２絶縁膜２０を除去すれば、図４（ｂ）に示すような配線基板３０を得ることができる。
この後は必要に応じて配線基板３０の一方側の面および他方側の面を被覆している第１めっき金属層１８および第３めっき金属層２６をサブトラクティブ法等の公知の方法によりエッチングすることで基板１０の上下面のそれぞれにめっき金属層により形成された配線パターンを形成することができる。
【００２１】
ところで、第２電解金属めっきによってスルーホール１２内をめっき金属により充填する際には、めっき金属の析出量のばらつきにより、ポストめっき部の先端面（図４に示す基板１０の下側端面）の高さが均一にならず、図４（ｃ）に示すようにスルーホール１２の一部に凹部２２ａが生じることがある。
第２金属薄膜２４である無電解銅めっきは、被着対象面の表面形状に倣って付着するので、このような凹状部位においては、第２金属薄膜２４にも凹部２４ａが形成されることがある。このような場合、第３電解金属めっき液にヴィアフィルめっき液を用いれば第２金属薄膜２４の凹部２４ａ部分に優先して第３めっき金属層２６が析出し、図４（ｃ）に示すように平坦面に形成された第３めっき金属層２６に仕上ることができるため好都合である。
【００２２】
（第２実施形態）
第１実施形態においては、スルーホール１２が形成された基板１０のスルーホール１２の開口部が開口するそれぞれの面に電解金属めっきにより第１めっき金属層１８および第３めっき金属層２６を形成し、それぞれのめっき金属層をサブトラクティブ法により配線パターンに形成する形態について説明したが、本実施形態においては、第１めっき金属層１８および第３めっき金属層２６のそれぞれをセミアディティブ法により形成する実施形態について説明する。
本実施形態にかかる配線基板の製造工程においては、第１実施形態で説明した図１（ａ）〜（ｃ）までの工程は共通工程であるため、第１実施形態の説明において用いた符号を付与することで詳細な説明は省略する。
【００２３】
図５〜図８は、図１（ｃ）以降の各工程における状態を示す断面図である。
図５（ａ）に示すように、スルーホール１２の他方の開口部側が開口する基板の面（図５に示す基板１０の上側面）に第１電解金属めっきを施すに先立って、第１電解金属めっきを析出させる第１金属薄膜１４の表面に、図５（ａ）に示す基板１０の上面側に形成すべき配線パターンの配線となる部位に開口部を有する第１めっきレジスト４０を形成する。第１めっきレジスト４０には、感光性樹脂フィルムを用い、配線パターンに沿って露光および現像することにより形成することができる。
所要の開口パターンに第１めっきレジスト４０を形成した後、攪拌付のめっき槽に貯留した電解めっき液に浸漬させて、金属薄膜１４を給電層とする第１電解金属めっきを施す。かかる第１電解金属めっきでは、電解めっき液として、ヴィアフィル用の電解めっき液を用いることが好ましいのは、第１実施形態と同様である。
【００２４】
第１電解金属めっきを施すことにより、図５（ｂ）に示すように基板１０の他面側に形成した第１めっきレジスト４０の開口部分に第１めっき金属層１８が析出する。この第１めっき金属層１８は、スルーホール１２の他方の開口部近傍の内壁面にも形成されるが、第１めっきレジスト４０の開口部内周縁からスルーホール１２の開口部中心に向かって突出部１８ａが突出する。これはスルーホール１２の他方の開口部周縁を形成する角部に電流が集中し易いからである。この突出部１８ａは、第１電解金属めっきの経時に従って成長するので、いずれは図５（ｃ）に示すように、スルーホール１２の他方の開口部が第１めっき金属層１８により閉塞されることになる。他方の開口部が閉塞されたスルーホール１２の一方の開口部側には、空間部１２ａが形成されている。この空間部１２ａは、スルーホール１２の他方の開口部が閉塞されているため、電解めっき液の入れ替わりも接触もないので、第１電解金属めっきを更に継続しても充填されることはない。
【００２５】
スルーホール１２の他方の開口部が開口する基板表面に第１めっき金属層１８をほぼ平坦面となるように析出させ。この後、第１絶縁膜１６を除去してスルーホール１２の開口部の一方を開口させると共に、第１絶縁膜１６を除去した面と反対側の面（第１めっき金属層１８の表面）の全面を第２絶縁膜２０により被覆する。第２絶縁膜２０としてはドライフィルムレジストが好適に用いられる。図６（ａ）には、第１絶縁膜１６を除去し、第２絶縁膜２０を形成した状態を示す。図６（ａ）からも明らかなとおり、スルーホール１２の一方の開口部近傍は他方の開口部が第１めっき金属層１８によって閉塞され、凹部状に形成されている。
次いで、図６（ｂ）に示すように、スルーホール１２の一方の開口側の空間部１２ａにあらわれている（露出している）第１めっき金属層１８の給電層とした第１金属薄膜１４をフラッシュエッチングすることにより除去する。
【００２６】
図６（ｂ）に示す基板１０を、めっき槽に貯留した電解めっき液に浸漬して第１めっき金属層１８を給電層とする第２電解金属めっきを施す。かかる第２電解金属めっきは、図６（ｃ）に示すように第１めっき金属層１８に対するポストめっきとなり、スルーホール１２内をボイドなく充填することができる。第２電解金属めっきにおける電解めっき液としては、汎用されているヴィアフィル用の電解銅めっき液を用いることが好ましい。ヴィアフィル用の電解銅めっき液としては、第１電解金属めっきにおいて用いたヴィアフィル用の電解銅めっきと同様の構成のものが好適に用いられる。
【００２７】
また、第２電解金属めっきでは、第１電解金属めっきに比較してめっき金属の析出速度が遅くなる電解金属めっき条件を採用することが好ましいのは、第１実施形態と同様である。このような電解金属めっき条件を適用することでスルーホール１２の一方の開口部側に形成された空間部１２ａ内にボイドを形成することなくめっき金属を確実に充填できるからである。かかるめっき金属の析出速度の析出速度の調整は、電流密度等を調整することによって行うことができる。
第２電解金属めっきを施した基板１０では、図６（ｃ）に示すように、基板１０の一面側に第２めっき金属層２２を形成し、図６（ｂ）に示す空間部１２ａが充填される。スルーホール１２は、第１めっき金属層１８と第２めっき金属層２２とによって密に充填され、基板１０の板厚方向における電気的接続を可能にする貫通電極が形成される。第２電解金属めっきは、第２めっき金属層２２の析出高さ位置がスルーホール１２の一方側の開口面と面一の高さ位置となるまで継続する。
【００２８】
次に、図７（ａ）に示すように、第２めっき金属層２２の表面および基板１０の一方側の面（図７に示す基板１０の下側面）に第２の金属薄膜２４を積層する。この第２金属薄膜２４は、無電解めっきやスパッタリング等によって形成することができ、その厚さは１μｍ程度である。このような第２金属薄膜２４としては、無電解銅めっきによって形成される銅薄膜が好ましい。
続いて図７（ｂ）に示すように、第２金属薄膜２４の表面に、第２金属薄膜２４が形成されている基板表面に形成すべき配線パターンに従った開口部を有する第２めっきレジスト４２を形成する。第２めっきレジスト４２は第１めっきレジスト４０と同様にして形成することができる。
【００２９】
このように、一方側の面に第２金属薄膜２４および第２めっきレジスト４２が形成され、他方側の面に第２絶縁膜２０により被覆された基板１０を攪拌付のめっき槽に貯留した電解めっき液に浸漬して第２金属薄膜２４を給電層とする第３電解金属めっきを施す。本実施形態においては、第３電解金属めっきとして電解銅めっきを行った。第３電解金属めっきにより図７（ｃ）に示すように、第２めっきレジスト４２の開口部位から露出している第２金属薄膜２４に第３めっき金属層２６が析出する。
この後、第２絶縁膜２０および第１めっきレジスト４０と、第２めっきレジスト４２を除去することにより露出した第１金属薄膜１４と第２金属薄膜２４を、図８（ａ）に示すようにエッチングにより除去する。これにより、図８（ｂ）に示すような基板１０の上面および下面においてそれぞれ独立した配線パターンが形成された配線基板５０を得ることができる。
【００３０】
本実施形態においては、スルーホール１２の両側開口部が開口するそれぞれの面（図中に示す基板１０の上面および下面）にセミアディティブ法により配線パターンを形成した配線基板５０の製造方法について説明しているが、基板１０の上面または下面のうちのいずれか一方側面に形成する配線パターンのみをセミアディティブ法により形成し、他方側の面に形成する配線パターンをサブトラクティブ法により形成する形態を採用することももちろん可能である。
また、第１のめっきレジストの除去タイミングは、第１めっき金属層１８を形成してから第２絶縁膜２０を積層するまでの間におこなうことも可能である。第２絶縁膜２０を積層する前に第１めっきレジスト４０を除去した後は、第１金属薄膜１４と第１めっき金属層１８との間に隙間が形成されないように第２絶縁膜２０を積層するように十分注意が必要である。
【００３１】
以上に、本願発明について実施形態に基づいて詳細に説明をしてきたが、本願発明は以上に示した実施形態に限定されるものではない。具体的な説明は省略しているが、上記の説明内容を適宜組み合わせた実施形態であっても本願発明の技術的範囲に属することはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図２】第１実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図３】第１実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図４】第１実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図５】第２実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図６】第２実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図７】第２実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図８】第２実施形態におけるスルーホール充填方法を適用した配線基板の製造工程中の断面図である。
【図９】従来のスルーホールの充填方法を説明する工程図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０ 基板
１２ スルーホール
１２ａ 空間部
１４ 金属薄膜
１６ 第１絶縁膜
１８ 第１めっき金属層
１８ａ 突出部
２０ 第２絶縁膜
２２ 第２めっき金属層
２２ａ，２４ａ 凹部
２４ 第２金属薄膜
２６ 第３めっき金属層
３０ 配線基板
４０ 第１めっきレジスト
４２ 第２めっきレジスト
５０ 配線基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料により形成された基板の一面側と他面側に開口部を有するスルーホールの内壁面を含む基板表面の全面に第１金属薄膜を形成し、前記基板の一面側を第１絶縁膜で被覆し、前記基板の他面側に前記第１金属薄膜を給電層とする第１電解金属めっきを施すことで、前記スルーホールの他面側開口部をめっき金属で閉塞し、前記第１絶縁膜を除去して前記スルーホールの一面側開口部を開口させ、前記基板の他面側に形成された前記第１めっき金属層の表面を第２絶縁膜により被覆した後、
少なくとも前記スルーホールの内壁面に露出した前記第１金属薄膜を除去した後に前記スルーホール内に残留する空間部を、前記第１めっき金属層を給電層とする第２電解金属めっきにより充填することにより、前記基板の一面側と他面側とを電気的に導通させる貫通電極を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１金属薄膜を給電層とする第１電解金属めっきを施すに先立って、前記基板の他面側に形成すべき配線パターンと同一の開口パターンを有するめっきレジストを形成する工程をさらに有していることを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記スルーホールの一面側開口部端面位置まで第２めっき金属層を形成した後に、
前記基板の一面側に第２金属薄膜を形成する工程と、
前記第２金属薄膜を給電層とする第３電解金属めっきを施し、前記第２金属薄膜に第３めっき金属層を積層する工程をさらに有していることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記第２金属薄膜を給電層とする第３電解金属めっきを施すに先立って、前記第２金属薄膜上に、当該第２金属薄膜上に形成すべき配線パターンと同一の開口パターンを有するめっきレジストを形成する工程をさらに有していることを特徴とする請求項３記載の配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記第１めっき金属層および前記第３めっき金属層のうちの少なくとも一方を所要のパターンにエッチングすることにより、配線パターンを形成する工程をさらに有していることを特徴とする請求項３記載の配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記第２電解金属めっきでは、第１電解金属めっきに比較してめっき金属の析出速度を遅くすることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項７】
少なくとも前記第２電解金属めっきにおいては、ヴィアフィル用電解めっき液を用いることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１】
絶縁材料により形成された基板の一面側と他面側に開口部を有するスルーホールの内壁面を含む基板表面の全面に第１金属薄膜を形成し、前記基板の一面側を第１絶縁膜で被覆し、前記基板の他面側に前記第１金属薄膜を給電層とする第１電解金属めっきを施すことで、前記スルーホールの他面側開口部をめっき金属で閉塞し、前記第１絶縁膜を除去して前記スルーホールの一面側開口部を開口させ、前記基板の他面側に形成された前記第１めっき金属層の表面を第２絶縁膜により被覆した後、
少なくとも前記スルーホールの内壁面に露出した前記第１金属薄膜を除去した後に前記スルーホール内に残留する空間部を、前記第１めっき金属層を給電層とする第２電解金属めっきにより充填することにより、前記基板の一面側と他面側とを電気的に導通させる貫通電極を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１金属薄膜を給電層とする第１電解金属めっきを施すに先立って、前記基板の他面側に形成すべき配線パターンと同一の開口パターンを有するめっきレジストを形成する工程をさらに有していることを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記スルーホールの一面側開口部端面位置まで第２めっき金属層を形成した後に、
前記基板の一面側に第２金属薄膜を形成する工程と、
前記第２金属薄膜を給電層とする第３電解金属めっきを施し、前記第２金属薄膜に第３めっき金属層を積層する工程をさらに有していることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記第２金属薄膜を給電層とする第３電解金属めっきを施すに先立って、前記第２金属薄膜上に、当該第２金属薄膜上に形成すべき配線パターンと同一の開口パターンを有するめっきレジストを形成する工程をさらに有していることを特徴とする請求項３記載の配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記第１めっき金属層および前記第３めっき金属層のうちの少なくとも一方を所要のパターンにエッチングすることにより、配線パターンを形成する工程をさらに有していることを特徴とする請求項３記載の配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記第２電解金属めっきでは、第１電解金属めっきに比較してめっき金属の析出速度を遅くすることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
【請求項７】
少なくとも前記第２電解金属めっきにおいては、ヴィアフィル用電解めっき液を用いることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２１３２７（Ｐ２０１０−２１３２７Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７９９６９（Ｐ２００８−１７９９６９）
【出願日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【Ｆターム（参考）】
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