配線基板の製造方法
【課題】半導体素子を搭載する配線基板において、コア用の絶縁板に形成されたスルーホール直上にビルドアップ用のビアホール形成ができ、コア用の配線導体においてもその幅や間隔を２０μｍ以下とした高密度な微細配線を有し、かつ厚みが１４０μｍ以下のコア用の絶縁板を使用可能な薄型の配線基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】スルーホール７を有するコア用の絶縁板１のスルーホール７内壁のみにスルーホール７と同軸の貫通孔を有するように第１のめっき導体層１３を被着させ、次に貫通孔内および絶縁板１の上下面に、貫通孔内を充填するとともにコア用の絶縁板１の上下面において配線導体４を形成する第２のめっき導体層１４を被着する。
【解決手段】スルーホール７を有するコア用の絶縁板１のスルーホール７内壁のみにスルーホール７と同軸の貫通孔を有するように第１のめっき導体層１３を被着させ、次に貫通孔内および絶縁板１の上下面に、貫通孔内を充填するとともにコア用の絶縁板１の上下面において配線導体４を形成する第２のめっき導体層１４を被着する。
【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、例えば半導体素子をフリップチップ接続により搭載するのに好適な配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体素子である半導体集積回路素子として、多数の電極端子を、その一方の主面の略全面に亘って格子状の並びに配設した、いわゆるエリアアレイ型の半導体集積回路素子がある。
このような半導体集積回路素子を配線基板に搭載する方法として、フリップチップ接続により接続する方法が採用されている。フリップチップ接続とは、配線基板上に設けた半導体素子接続パッドの上面を半導体集積回路素子の電極端子の配置に対応した並びに露出させ、この半導体素子接続パッドの露出する上面と前記半導体集積回路素子の電極端子とを対向させ、これらの間を半田や金等からなる導電バンプを介して電気的に接続する方法である。
【０００３】
図８は、半導体素子としてのエリアアレイ型の半導体集積回路素子をフリップチップ接続により搭載する従来の配線基板の一例を示す概略断面図である。
【０００４】
この図８に示すように、従来の配線基板１１０は、コア用の絶縁板１０１の上下面に複数のビルドアップ用の絶縁樹脂層１０２が積層されて成る絶縁基体１０３の内部および表面にコア用の配線導体１０４およびビルドアップ用の配線導体１０５が被着されているとともに、その最表面には保護用のソルダーレジスト層１０６が被着されている。また、絶縁基体１０３の上面中央部には半導体集積回路素子Ｅが搭載される半導体素子搭載部１０３Ａを有している。
【０００５】
コア用の絶縁板１０１の上面から下面にかけては複数のスルーホール１０７が形成されており、スルーホール１０７の内面にはコア用の配線導体１０４が被着されている。さらに、スルーホール１０７の内部には埋め込み樹脂１０８が充填されており、この埋め込み樹脂１０８上を含む絶縁板１０１の上下面にもコア用の配線導体１０４が被着されている。なお、コア用の配線導体１０４の一部は、スルーホール１０７を覆ってビルドアップ用の配線導体１０５と接続するためのランドパターン１０４Ａを形成している。
【０００６】
また、ビルドアップ用の絶縁樹脂層１０２には、それぞれに複数のビアホール１０９が形成されており、各絶縁樹脂層１０２の表面およびビアホール１０９の内面には、ビルドアップ用の配線導体１０５が被着形成されている。そしてビルドアップ用の配線導体１０５はビアホール１０９を介してコア用の配線導体１０４におけるランドパターン１０４Ａに接続している。さらに、このビルドアップ用の配線導体１０５のうち、配線基板１１０の上面側における最外層の絶縁樹脂層１０２上に被着された一部は、半導体素子搭載部１０３Ａにおいて半導体集積回路素子Ｅの電極端子Ｔに導電バンプＢ１を介してフリップチップ接続により電気的に接続される円形の半導体素子接続パッド１０５Ａを形成しており、これらの半導体素子接続パッド１０５Ａは格子状の並びに複数並んで形成されている。そして、これらの半導体素子接続パッド１０５Ａはその外周部がソルダーレジスト層１０６により覆われているとともに上面の中央部がソルダーレジスト層１０６から露出しており、半導体素子接続パッド１０５Ａの露出部に半導体集積回路素子Ｅの電極端子Ｔが半田や金等から成る導電バンプＢ１を介して電気的に接続される。
【０００７】
他方、配線基板１１０の下面側における最外層の絶縁樹脂層１０２上に被着された一部は、外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続される円形の外部接続パッド１０５Ｂであり、この外部接続パッド１０５Ｂは格子状の並びに複数並んで形成されている。この外部接続パッド１０５Ｂはその外周部がソルダーレジスト層１０６により覆われているとともに、その下面中央部がソルダーレジスト層１０６から露出しており、外部接続パッド１０５Ｂの露出部に、図示しない外部電気回路基板の配線導体が半田ボールＢ２を介して電気的に接続される。なお、ソルダーレジスト層１０６は、最外層の配線導体１０５を保護するとともに、半導体素子接続パッド１０５Ａや外部接続パッド１０５Ｂの露出部を画定する。
【０００８】
このような従来の配線基板１１０の製造方法について図９〜図１４を基にして説明する。まず、図９（ａ）に示すように、ガラス−エポキシ樹脂等の電気絶縁材料から成る絶縁板１０１の上下面に銅箔１１１が積層されて成る両面銅張り板１１２を準備する。絶縁板１０１の厚みは例えば５０〜８００μｍ程度であり、銅箔１１１の厚みは例えば２〜１８μｍ程度である。
【０００９】
次に、図９（ｂ）に示すように、両面銅張り板１１２の上面から下面にかけてスルーホール１０７をドリル加工やレーザ加工により形成する。スルーホール１０７の直径は５０〜３００μｍ程度である。
【００１０】
次に、図１０（ｃ）に示すように、スルーホール１０７の内壁および銅箔１１１の表面の全面にわたり、第１の無電解銅めっき層１１３ａおよび第１の電解銅めっき層１１３ｂを順次被着させて成る第１のめっき導体層１１３を形成する。第１の無電解銅めっき層１１３ａの厚みは０．１〜１．０μｍ程度であり、第１の電解銅めっき層１１３ｂの厚みは５〜３０μｍ程度である。
【００１１】
次に、図１０（ｄ）に示すように、第１のめっき導体層１１３が被着されたスルーホール１０７内に孔埋め樹脂１０８を充填する。
【００１２】
次に、図１１（ｅ）に示すように、孔埋め樹脂１０８の上下端および第１のめっき導体層１１３の表面を、絶縁板１０１の上下面に銅箔１１１の層が残存するように研磨して平坦化する。このとき、絶縁板１０１上に残存する銅箔１１１の層の厚みは２〜８μｍ程度とする。
【００１３】
次に、図１１（ｆ）に示すように、残存した銅箔１１１の層の表面および第１のめっき導体層１１３の端面および孔埋め樹脂１０８の端面の全面にわたり第２の無電解銅めっき層１１４ａおよび第２の電解銅めっき層１１４ｂを順次被着させて成る第２のめっき導体層１１４を形成する。第２の無電解銅めっき層１１４ａの厚みは０．１〜１．０μｍ程度であり、第２の電解銅めっき層１１４ｂの厚みは１０〜３０μｍ程度である。
【００１４】
次に、図１２（ｇ）に示すように、第２のめっき導体層１１４におけるスルーホール１０７上およびその周囲に対応する領域を被覆するランド形成用のマスクパターンを含む所定パターンのエッチングレジスト層１１５を第２のめっき導体層１１４の表面に被着形成する。
【００１５】
次に、図１２（ｈ）に示すように、エッチングレジスト層１１５から露出する第２のめっき導体層１１４およびその下の銅箔１１１の層をエッチング除去する。これによりエッチングレジスト層１１５に対応した形状の配線導体１０４が形成される。
【００１６】
次に、図１３（ｉ）に示すように、第２のめっき導体層１１４上からエッチングレジスト層１１５を剥離除去する。これにより、スルーホール１０７上を覆うランドパターン１０４Ａを含む所定パターンのコア用の配線導体１０４を有するコア用の絶縁板１０１が形成される。
【００１７】
次に、図１４（ｊ）に示すように、配線導体１０４が形成されたコア用の絶縁板１０１の上下面にビルドアップ用の絶縁樹脂層１０２を積層する。絶縁樹脂層１０２は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂とシリカ等の無機絶縁フィラーを含有する樹脂系電気絶縁材料であり、２０〜５０μｍ程度の厚みである。
【００１８】
次に、図１４（ｋ）に示すように、ビルドアップ用の絶縁樹脂層１０２にレーザ加工を施すことによりコア用の配線導体１０４を底面とするビアホール１０９を形成する。
【００１９】
次に、図１４（ｌ）に示すように、ビアホール１０９内および絶縁樹脂層１０２の表面にランドパターン１０４Ａに接続する第３のめっき導体層から成るビルドアップ用の配線導体１０５を形成する。第３のめっき導体層から成る配線導体１０５は無電解めっき層および電解銅めっき層を順次被着させて成り、公知のセミアディティブ法を用いて形成する。
【００２０】
次に、図１４（ｍ）に示すように、次層の絶縁樹脂層１０２および配線導体１０５を必要に応じて所定層数形成し、最後に図１４（ｎ）に示すように、最表層の絶縁樹脂層１０２および配線導体１０５上にソルダーレジスト層１０６を被着形成して従来の配線基板１１０が完成する。
【００２１】
なお近時、電子機器の小型化に伴い、半導体集積回路素子Ｅは、その高集積化が急激に進み、これを搭載する配線基板にも幅や間隔が２０μｍ以下の高密度な微細配線が要求されるようになってきている。このような高密度な微細配線の要求に答えるために、半導体素子集積回路素子Ｅが接続されるビルドアップ用の配線導体１０５のみならず、コア用の配線導体１０４においてもその幅や間隔を３０μｍ以下の微細なものにする要求が高まっているとともにコア用の絶縁板１０１に形成されたスルーホール１０７の直上にビルドアップ用のビアホール１０９を形成することによる配線の高密度化の要求が高まっており、また携帯電話などの電子機器の薄型化に伴い、厚みの薄いコア用の絶縁板１０１を使用することにより厚みの薄い配線基板を実現する要求も高まっている。
【００２２】
ところが、上述の従来の配線基板１１０においては、コア用の配線導体１０４におけるランドパターン１０４Ａを含む絶縁板１０１上のパターンは、絶縁板１０１上に積層された厚みが２〜１８μｍ程度の銅箔１１１の層の上に厚みが１０〜３０μｍ程度の第２のめっき導体層１１４を被着させた後、その上に形成したエッチングレジスト層１１５から露出する銅箔１１１の層および第２のめっき導体層１１４をエッチング除去して形成することから、エッチングの際に、銅箔１１１の層および第２のめっき導体層１１４がその厚みに応じて横方向にも極めて大きくエッチングされるので、例えば幅や隣接間隔が２０μｍ以下の微細な配線パターンを含むコア用の配線導体１０４を形成することは困難であった。
【００２３】
また、コア用の絶縁板１０１の厚みが非常に薄い場合、例えば１４０μｍ以下の場合、研磨の際にコア用の絶縁板１０１が撓んで正確に研磨することができなかったり、絶縁板１０１が破損したりしやすく、そのためコア用の絶縁板１０１の厚みを１４０μｍ以下と極めて薄いものにすることによる配線基板１１０の薄型化が困難であった。
【特許文献１】特開平１１−２７４７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明の課題は、半導体素子を搭載する配線基板において、コア用の絶縁板に形成されたスルーホール直上にビルドアップ用のビアホール形成ができ、コア用の配線導体においてもその幅や間隔を２０μｍ以下とした高密度な微細配線を有し、かつ厚みが１４０μｍ以下のコア用の絶縁板を使用可能な薄型の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】
【００２５】
本発明の配線基板の製造方法は、スルーホールを有するコア用の絶縁板のスルーホール内壁のみにスルーホールと同軸の貫通孔を有するように第１のめっき導体層を被着させ、次に貫通孔内および絶縁板の上下面に、貫通孔内を充填するとともにコア用の絶縁板の上下面において配線導体を形成する第２のめっき導体層を被着することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の配線基板の製造方法によれば、先ずコア用の絶縁板に設けられたスルーホールの内壁のみにスルーホールと同軸の貫通孔を有するように第１のめっき導体層を被着させることでスルーホール内の空間を第１のめっき導体層により狭め、次に第１のめっき導体層に残った貫通孔内およびコア用の絶縁板の上下面に第２のめっき導体層を被着することにより、第１のめっき導体層の貫通孔を充填するとともにコア用の絶縁板の上下面において配線導体を形成することから、第１および第２のめっき導体層でスルーホール内を良好に充填するとともにスルーホール直上にビアホールの接続が可能であり、かつコア用の絶縁板の上下面に第２のめっき導体層のみで微細な配線導体を形成することができる。また、スルーホール内を第１および第２のめっき導体層で充填することから、スルーホール内を樹脂で充填する必要はなく、したがって研磨工程も不要となり、例えば厚みが１４０μｍ以下の薄い絶縁板を用いることを可能とした極めて薄型の配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の製造方法により製造される配線基板を示す概略断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例例を示す概略説明図である。
【図３】（ｄ），（ｅ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を示す概略説明図である。
【図４】（ｆ），（ｇ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を示す概略説明図である。
【図５】（ｈ），（ｉ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を示す概略説明図である。
【図６】（ｊ），（ｋ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を示す概略説明図である。
【図７】（ｌ）〜（ｐ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を示す概略説明図である。
【図８】従来の製造方法により製造される配線基板を示す概略断面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、従来の配線基板の製造方法を示す概略説明図である。
【図１０】（ｃ），（ｄ）は、従来の配線基板の製造方法を示す概略説明図である。
【図１１】（ｅ），（ｆ）は、従来の配線基板の製造方法を示す概略説明図である。
【図１２】（ｇ），（ｈ）は、従来の配線基板の製造方法を示す概略説明図である。
【図１３】（ｉ）は、従来の配線基板の製造方法を示す概略説明図である。
【図１４】（ｊ）〜（ｎ）は、従来の配線基板の製造方法を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明にかかる配線基板の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明にかかる製造方法により製造される配線基板の例を示す概略断面図であり、半導体素子としてのエリアアレイ型の半導体集積回路素子をフリップチップ接続により搭載する場合を示している。
【００２９】
本発明により製造される配線基板は、図１に示すように、コア用の絶縁板１の上下面に複数のビルドアップ用の絶縁樹脂層２が積層されて成る絶縁基体３の内部および表面にコア用の配線導体４とビルドアップ用の配線導体５とが被着されているとともに、その最表面にソルダーレジスト層６が被着されて成る。また、絶縁基体３の上面中央部には半導体集積回路素子Ｅが搭載される半導体素子搭載部３Ａを有している。
【００３０】
コア用の絶縁板１は、厚みが５０〜４００μｍ程度であり、例えばガラス繊維束を縦横に織ったガラスクロスにビスマレイミドトリアジン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料から成る。絶縁板１は、絶縁基体３のコア部材として機能する。
【００３１】
コア用の絶縁板１の上面から下面にかけては直径が５０〜１２０μｍの複数のスルーホール７が形成されており、スルーホール７の内部にはコア用の配線導体４が充填されている。また、スルーホール７上を含む絶縁板１の上下面にもコア用の配線導体４が被着されている。なお、コア用の配線導体４の一部は、スルーホール７を覆ってビルドアップ用の配線導体５と接続するためのランドパターン４Ａを形成している。ランドパターン４Ａの直径はスルーホール７の直径よりも５０〜１５０μｍ程度大きい。さらに絶縁板１上下面の配線導体４の一部は幅または間隔が３０μｍ以下の微細なパターンを有している。
【００３２】
ビルドアップ用の絶縁樹脂層２は、厚みが２０〜５０μｍ程度であり、それぞれに直径が３５〜１００μｍ程度の複数のビアホール９が形成されており、各絶縁樹脂層２の表面およびビアホール９の内面には、ビルドアップ用の配線導体５が被着形成されている。そしてビルドアップ用の配線導体５は、ビアホール９の一部を介してコア用の配線導体４におけるランドパターン４Ａに接続している。さらに、このビルドアップ用の配線導体５のうち、配線基板１０の上面側における最外層の絶縁樹脂層２上に被着された一部は、半導体素子搭載部３Ａにおいて半導体集積回路素子Ｅの電極端子Ｔに導電バンプＢ１を介してフリップチップ接続により電気的に接続される円形の半導体素子接続パッド５Ａを形成しており、これらの半導体素子接続パッド５Ａは格子状の並びに複数並んで形成されている。そして、これらの半導体素子接続パッド５Ａはその外周部がソルダーレジスト層６により覆われているとともに上面の中央部がソルダーレジスト層６から露出しており、半導体素子接続パッド５Ａの露出部に半導体集積回路素子Ｅの電極端子Ｔが半田や金等から成る導電バンプＢ１を介して電気的に接続される。
【００３３】
他方、配線基板１０の下面側における最外層の絶縁樹脂層２上に被着された一部は、外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続される円形の外部接続パッド５Ｂであり、この外部接続パッド５Ｂは格子状の並びに複数並んで形成されている。この外部接続パッド５Ｂはその外周部がソルダーレジスト層６により覆われているとともに、その下面中央部がソルダーレジスト層６から露出しており、外部接続パッド５Ｂの露出部に、図示しない外部電気回路基板の配線導体が半田ボールＢ２を介して電気的に接続される。なお、ソルダーレジスト層６は、最外層の配線導体５を保護するとともに、半導体素子接続パッド５Ａや外部接続パッド５Ｂの露出部を画定する。
【００３４】
このような本発明による配線基板１０の製造方法について図２〜図８を基にして説明する。まず、図２（ａ）に示すように、ガラス−エポキシ樹脂やガラス−ビスマレイミドトリアジン樹脂等の電気絶縁材料から成る絶縁板１の上下面に銅箔１１が積層されて成る両面銅張り板１２を準備する。絶縁板１の厚みは例えば５０〜４００μｍ程度であり、好ましくは５０〜３００μｍ程度、更に好ましくは５０〜１４０μｍ程度である。また、銅箔１１の厚みは例えば２〜１８μｍ程度、好ましくは２〜１０μｍ程度、更に好ましくは２〜５μｍ程度である。また銅箔１１における絶縁板１と密着する面は、十点平均高さＲｚが０．１０〜７．０μｍの粗面となっている。このような両面銅張り板１２はプリント配線基板用途に一般的に販売されているものを用いればよい。なお、銅箔１１が５μｍより厚い場合、エッチングによりその厚みを５μｍ以下に薄くしておくことが好ましい。エッチングには塩化第二銅や塩化第二鉄等を含有するエッチング液を用いればよい。このように両面銅張り板１２における上下面の銅箔１１の厚みを５μｍ以下としておくことによって、後述するスルーホール７を形成する工程において、スルーホール７の形成が容易となる。
【００３５】
次に、図２（ｂ）に示すように、両面銅張り板１２の上面から下面にかけてスルーホール７をドリル加工やレーザ加工により形成する。スルーホール７の直径は５０〜１２０μｍ程度であり、好ましくは５０〜１００μｍ程度である。
【００３６】
次に、図２（ｃ）に示すように、スルーホール７を形成した後、絶縁板１の上下面の銅箔１１をエッチングにより除去する。エッチングには塩化第二銅や塩化第二鉄等を含有するエッチング液を用いればよい。銅箔１１を除去した後に、スルーホール７内壁を過マンガン酸カリウムや過マンガン酸ナトリウム等を含む水溶液でデスミア処理することが好ましい。
【００３７】
次に、図３（ｄ）に示すように、スルーホール７の内壁および絶縁板１の表面の全面にわたり、第１の無電解銅めっき層１３ａおよび第１の電解銅めっき層１３ｂを順次被着させて成る第１のめっき導体層１３を形成する。第１の無電解銅めっき層１３ａの厚みは０．１〜１．０μｍ程度であり、第１の電解銅めっき層１３ｂの厚みは１０〜４０μｍ程度である。このとき、スルーホール７内の第１のめっき導体層１３にはスルーホール７と同軸の貫通孔が残るものの、第１のめっき導体層１３によりスルーホール７内の空間が狭められる。したがって、後述する第２のめっき導体層１４を被着させることによりスルーホール７内を第１のめっき導体層１３および第２のめっき導体層１４により良好かつ確実に充填することが容易となる。これらのめっきを施すためのめっき液としては、公知のめっき液を用いればよい。なお、スルーホール７内に被着させた第１のめっき導体層１３に残る貫通孔の直径は、１０〜６０μｍ程度とすることが好ましい。
【００３８】
次に、図３（ｅ）に示すように、スルーホール７内に被着させた第１のめっき導体層１３における貫通孔の内壁にエッチングレジスト層８を選択的に被着させる。この場合、エッチングレジスト層８としては、ポジ型の電着レジストを用いることが好ましい。ポジ型の電着レジストは、直径が１０〜６０μｍ程度の貫通孔の内部に良好に被着するとともに、光が当らない部分が残るので、光の届きにくい貫通孔内にエッチングレジスト層８を良好に形成することができる。
【００３９】
次に、図４（ｆ）に示すように、絶縁板１の上下面に被着された第１のめっき導体層１３をエッチングにより除去する。エッチングには塩化第二銅や塩化第二鉄等を含有するエッチング液を用いればよい。このとき、スルーホール７内の第１のめっき金属層１３は、エッチングレジスト層８により被覆されているのでエッチングされずに残る。
【００４０】
次に、図４（ｇ）に示すように、スルーホール７の内壁の第１のめっき導体層１３に被着させたエッチングレジスト層８を剥離して除去した後、絶縁板１の上下面および第１のめっき導体層１３の貫通孔内に厚みが０．１〜１．０μｍ程度の第２の無電解めっき層１４ａを被着する。エッチングレジスト層８の剥離液としては、アルカリ系の剥離液が使用される。第２の電解銅めっき層１４ａを被着するためのめっき液としては、上述の第１の無電解銅めっき層１３ａの場合と同様に公知の電解めっき液を用いればよい。
【００４１】
次に、図５（ｈ）に示すように、第２の無電解銅めっき層１４ａにおけるスルーホール７上およびその周囲に対応する領域を露出させるランドパターン４Ａ形成用の開口パターンを含む所定パターンのめっきレジスト層１５を第２の無電解銅めっき層１４ａの表面に被着形成する。めっきレジスト層１５は感光性樹脂から成るドライフィルムレジストを第２の無電解銅めっき層１４ａ上に貼着するとともに上記所定のパターンに露光および現像することにより形成される。
【００４２】
次に、図５（ｉ）に示すように、めっきレジスト層１５から露出する第２の無電解銅めっき層１４ａ上に第２の電解銅めっき層１４ｂを、第１のめっき導体層１３の貫通孔を充填する厚みに被着させる。このときスルーホール７内は、予め第１のめっき導体層１３によりその空間が狭められているので、第２の電解銅めっき層１４ｂを被着させることにより、スルーホール７内を良好に充填することができる。したがって、この方法によれば、スルーホール７内を孔埋め樹脂で充填する必要がなく、従来のような研磨工程も不要となるので、例えば厚みが１４０μｍ以下の極めて薄い絶縁板１を用いて超薄型の配線基板を形成することも可能となる。なお、第２の電解銅めっき層４ｂは、厚みが１０〜３０μｍ程度であり、上述の第１の電解銅めっき層１３ｂの場合と同様に公知の電解めっき液を用いることにより被着される。
【００４３】
次に、図６（ｊ）に示すように、第２の無電解銅めっき層１４ａ上からめっきレジスト層１５を剥離除去する。めっきレジスト層１５の剥離にはアルカリ系の剥離液を用いればよい。
【００４４】
次に、図６（ｋ）に示すように、絶縁板１上に露出する第２の無電解銅めっき層１４aをエッチング除去し、残った第２の無電解銅めっき層１４ａおよび第２の電解銅めっき層１４ｂから成る第２のめっき導体層１４により、スルーホール７内を充填するとともにスルーホール７上にランドパターン４Ａを有するコア用の配線導体４を形成する。このような絶縁板１の上下面における第２のめっき導体層１４を用いた配線導体４の形成方法は、いわゆるセミアディティブ法と呼ばれる方法であり、配線導体４を形成するためのエッチングの際に第２の無電解銅めっき層１４ａの厚み分だけエッチングすればよいので第２の電解銅めっき層１４ｂが横方向に大きくエッチングされることがない。したがって、コア用の絶縁板１上に残った第２の無電解銅めっき層１４ａおよびその上の第２の電解銅めっき層１４ｂから成る第２のめっき導体層１４によりコア用の絶縁板１の上下面に微細なコア用の配線導体４を高密度で形成することができる。そしてこれにより、ビルドアップ用の配線導体５と接続するためのランドパターン４Ａをスルーホール７上に形成してスルーホール７内の配線導体４とこれに接続されるビルドアップ用の配線導体５とをランドパターン４Ａを介して最短で接続することができるとともにコア用の配線導体４における配線の幅や間隔を３０μｍ以下とした高密度な微細配線を有する配線基板１０を提供することができる。なお、無電解銅めっき層１４ａの厚みが０．１μｍ未満であると、その無電解銅めっき層１４ａの表面に第２の電解銅めっき層１４ｂを良好に被着させることが困難となり、１．０μｍを超えると、第２の無電解銅めっき層１４ａの露出部をエッチング除去する際に第２の電解銅めっき層１４ｂが横方向にエッチングされる量が多くなり、特に幅や間隔が２０μｍ以下の微細配線を良好に形成することが困難となる傾向にある。したがって、第２の無電解銅めっき層１４ａの厚みは、０．１〜１．０μｍの厚みが好ましい。第２の無電解銅めっき層１４ａをエッチングするエッチング液としては、過酸化水素および過硫酸ナトリウム等を含有する公知のエッチング液を用いればよい。
【００４５】
次に、図７（ｌ）に示すように、配線導体４が形成されたコア用の絶縁板１の上下面にビルドアップ用の絶縁樹脂層２を積層する。絶縁樹脂層２は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂とシリカ等の無機絶縁フィラーを含有する樹脂系電気絶縁材料であり、２０〜５０μｍ程度の厚みである。このような絶縁樹脂層２は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂組成物およびシリカ等の無機絶縁フィラーを含有する未硬化の樹脂シートを、配線導体４が形成されたコア用の絶縁板１の上下面に貼着するとともに熱硬化させることにより形成される。なお、絶縁樹脂層２はガラスクロスを含有していてもよい。
【００４６】
次に、図７（ｍ）に示すように、ビルドアップ用の絶縁樹脂層２にレーザ加工を施すことによりコア用の配線導体４を底面とするビアホール９を形成する。ビアホール９の直径は３５〜１００μｍ程度である。ビアホール９のいくつかはスルーホール７上のランドパターン４Ａの中央部を底面としている。
【００４７】
次に、図７（ｎ）に示すように、ビアホール９内および絶縁樹脂層２の表面にランドパターン４Ａに接続する第３のめっき導体層１６から成るビルドアップ用の配線導体５を形成する。第３のめっき導体層１６から成る配線導体５は、厚みが０．１〜１．０μｍ程度の無電解銅めっき層および厚みが１０〜２０μｍ程度の電解銅めっき層を順次被着させて成り、公知のセミアディティブ法を用いて形成すればよい。
【００４８】
次に、図７（ｏ）に示すように、次層の絶縁樹脂層２および配線導体５を必要に応じて所定層数形成し、最後に図７（ｐ）に示すように、最表層の絶縁樹脂層２および配線導体５上にソルダーレジスト層６を被着形成して本発明による配線基板１０が完成する。なお、ソルダーレジスト層６は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂とシリカ等の無機絶縁フィラーを含有する樹脂系電気絶縁材料であり、１０〜２５μｍ程度の厚みである。このようなソルダーレジスト層６は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂組成物およびシリカ等の無機絶縁フィラーを含有する未硬化の感光性樹脂シートまたは樹脂ペーストを、最表層の絶縁樹脂層２および配線導体５上に被着させるとともに所定のパターンに露光および現像した後、熱硬化させることにより形成される。
【００４９】
かくして、本発明の配線基板の製造方法によれば、コア用の絶縁板に形成されたスルーホールめっき導体層で良好に充填するとともにスルーホール直上にビアホールの接続が可能であり、かつコア用の絶縁板の上下面において高密度な微細配線を有する極めて薄型の配線基板を提供することができる。なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更は可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１：コア用の絶縁板
２：ビルドアップ用の絶縁層
３：絶縁基体
４：コア用の配線導体
４Ａ：ランドパターン
５：ビルドアップ用の配線導体
７：スルーホール
８：エッチングレジスト層
９：ビアホール
１１：銅箔
１２：両面銅張り板
１３：第１のめっき導体層
１３ａ：第１の無電解めっき層
１３ｂ：第１の電解めっき層
１４：第２のめっき導体層
１４ａ：第２の無電解めっき層
１４ｂ：第２の電解めっき層
１５：めっきレジスト層
１６：第３のめっき導体層
【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、例えば半導体素子をフリップチップ接続により搭載するのに好適な配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体素子である半導体集積回路素子として、多数の電極端子を、その一方の主面の略全面に亘って格子状の並びに配設した、いわゆるエリアアレイ型の半導体集積回路素子がある。
このような半導体集積回路素子を配線基板に搭載する方法として、フリップチップ接続により接続する方法が採用されている。フリップチップ接続とは、配線基板上に設けた半導体素子接続パッドの上面を半導体集積回路素子の電極端子の配置に対応した並びに露出させ、この半導体素子接続パッドの露出する上面と前記半導体集積回路素子の電極端子とを対向させ、これらの間を半田や金等からなる導電バンプを介して電気的に接続する方法である。
【０００３】
図８は、半導体素子としてのエリアアレイ型の半導体集積回路素子をフリップチップ接続により搭載する従来の配線基板の一例を示す概略断面図である。
【０００４】
この図８に示すように、従来の配線基板１１０は、コア用の絶縁板１０１の上下面に複数のビルドアップ用の絶縁樹脂層１０２が積層されて成る絶縁基体１０３の内部および表面にコア用の配線導体１０４およびビルドアップ用の配線導体１０５が被着されているとともに、その最表面には保護用のソルダーレジスト層１０６が被着されている。また、絶縁基体１０３の上面中央部には半導体集積回路素子Ｅが搭載される半導体素子搭載部１０３Ａを有している。
【０００５】
コア用の絶縁板１０１の上面から下面にかけては複数のスルーホール１０７が形成されており、スルーホール１０７の内面にはコア用の配線導体１０４が被着されている。さらに、スルーホール１０７の内部には埋め込み樹脂１０８が充填されており、この埋め込み樹脂１０８上を含む絶縁板１０１の上下面にもコア用の配線導体１０４が被着されている。なお、コア用の配線導体１０４の一部は、スルーホール１０７を覆ってビルドアップ用の配線導体１０５と接続するためのランドパターン１０４Ａを形成している。
【０００６】
また、ビルドアップ用の絶縁樹脂層１０２には、それぞれに複数のビアホール１０９が形成されており、各絶縁樹脂層１０２の表面およびビアホール１０９の内面には、ビルドアップ用の配線導体１０５が被着形成されている。そしてビルドアップ用の配線導体１０５はビアホール１０９を介してコア用の配線導体１０４におけるランドパターン１０４Ａに接続している。さらに、このビルドアップ用の配線導体１０５のうち、配線基板１１０の上面側における最外層の絶縁樹脂層１０２上に被着された一部は、半導体素子搭載部１０３Ａにおいて半導体集積回路素子Ｅの電極端子Ｔに導電バンプＢ１を介してフリップチップ接続により電気的に接続される円形の半導体素子接続パッド１０５Ａを形成しており、これらの半導体素子接続パッド１０５Ａは格子状の並びに複数並んで形成されている。そして、これらの半導体素子接続パッド１０５Ａはその外周部がソルダーレジスト層１０６により覆われているとともに上面の中央部がソルダーレジスト層１０６から露出しており、半導体素子接続パッド１０５Ａの露出部に半導体集積回路素子Ｅの電極端子Ｔが半田や金等から成る導電バンプＢ１を介して電気的に接続される。
【０００７】
他方、配線基板１１０の下面側における最外層の絶縁樹脂層１０２上に被着された一部は、外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続される円形の外部接続パッド１０５Ｂであり、この外部接続パッド１０５Ｂは格子状の並びに複数並んで形成されている。この外部接続パッド１０５Ｂはその外周部がソルダーレジスト層１０６により覆われているとともに、その下面中央部がソルダーレジスト層１０６から露出しており、外部接続パッド１０５Ｂの露出部に、図示しない外部電気回路基板の配線導体が半田ボールＢ２を介して電気的に接続される。なお、ソルダーレジスト層１０６は、最外層の配線導体１０５を保護するとともに、半導体素子接続パッド１０５Ａや外部接続パッド１０５Ｂの露出部を画定する。
【０００８】
このような従来の配線基板１１０の製造方法について図９〜図１４を基にして説明する。まず、図９（ａ）に示すように、ガラス−エポキシ樹脂等の電気絶縁材料から成る絶縁板１０１の上下面に銅箔１１１が積層されて成る両面銅張り板１１２を準備する。絶縁板１０１の厚みは例えば５０〜８００μｍ程度であり、銅箔１１１の厚みは例えば２〜１８μｍ程度である。
【０００９】
次に、図９（ｂ）に示すように、両面銅張り板１１２の上面から下面にかけてスルーホール１０７をドリル加工やレーザ加工により形成する。スルーホール１０７の直径は５０〜３００μｍ程度である。
【００１０】
次に、図１０（ｃ）に示すように、スルーホール１０７の内壁および銅箔１１１の表面の全面にわたり、第１の無電解銅めっき層１１３ａおよび第１の電解銅めっき層１１３ｂを順次被着させて成る第１のめっき導体層１１３を形成する。第１の無電解銅めっき層１１３ａの厚みは０．１〜１．０μｍ程度であり、第１の電解銅めっき層１１３ｂの厚みは５〜３０μｍ程度である。
【００１１】
次に、図１０（ｄ）に示すように、第１のめっき導体層１１３が被着されたスルーホール１０７内に孔埋め樹脂１０８を充填する。
【００１２】
次に、図１１（ｅ）に示すように、孔埋め樹脂１０８の上下端および第１のめっき導体層１１３の表面を、絶縁板１０１の上下面に銅箔１１１の層が残存するように研磨して平坦化する。このとき、絶縁板１０１上に残存する銅箔１１１の層の厚みは２〜８μｍ程度とする。
【００１３】
次に、図１１（ｆ）に示すように、残存した銅箔１１１の層の表面および第１のめっき導体層１１３の端面および孔埋め樹脂１０８の端面の全面にわたり第２の無電解銅めっき層１１４ａおよび第２の電解銅めっき層１１４ｂを順次被着させて成る第２のめっき導体層１１４を形成する。第２の無電解銅めっき層１１４ａの厚みは０．１〜１．０μｍ程度であり、第２の電解銅めっき層１１４ｂの厚みは１０〜３０μｍ程度である。
【００１４】
次に、図１２（ｇ）に示すように、第２のめっき導体層１１４におけるスルーホール１０７上およびその周囲に対応する領域を被覆するランド形成用のマスクパターンを含む所定パターンのエッチングレジスト層１１５を第２のめっき導体層１１４の表面に被着形成する。
【００１５】
次に、図１２（ｈ）に示すように、エッチングレジスト層１１５から露出する第２のめっき導体層１１４およびその下の銅箔１１１の層をエッチング除去する。これによりエッチングレジスト層１１５に対応した形状の配線導体１０４が形成される。
【００１６】
次に、図１３（ｉ）に示すように、第２のめっき導体層１１４上からエッチングレジスト層１１５を剥離除去する。これにより、スルーホール１０７上を覆うランドパターン１０４Ａを含む所定パターンのコア用の配線導体１０４を有するコア用の絶縁板１０１が形成される。
【００１７】
次に、図１４（ｊ）に示すように、配線導体１０４が形成されたコア用の絶縁板１０１の上下面にビルドアップ用の絶縁樹脂層１０２を積層する。絶縁樹脂層１０２は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂とシリカ等の無機絶縁フィラーを含有する樹脂系電気絶縁材料であり、２０〜５０μｍ程度の厚みである。
【００１８】
次に、図１４（ｋ）に示すように、ビルドアップ用の絶縁樹脂層１０２にレーザ加工を施すことによりコア用の配線導体１０４を底面とするビアホール１０９を形成する。
【００１９】
次に、図１４（ｌ）に示すように、ビアホール１０９内および絶縁樹脂層１０２の表面にランドパターン１０４Ａに接続する第３のめっき導体層から成るビルドアップ用の配線導体１０５を形成する。第３のめっき導体層から成る配線導体１０５は無電解めっき層および電解銅めっき層を順次被着させて成り、公知のセミアディティブ法を用いて形成する。
【００２０】
次に、図１４（ｍ）に示すように、次層の絶縁樹脂層１０２および配線導体１０５を必要に応じて所定層数形成し、最後に図１４（ｎ）に示すように、最表層の絶縁樹脂層１０２および配線導体１０５上にソルダーレジスト層１０６を被着形成して従来の配線基板１１０が完成する。
【００２１】
なお近時、電子機器の小型化に伴い、半導体集積回路素子Ｅは、その高集積化が急激に進み、これを搭載する配線基板にも幅や間隔が２０μｍ以下の高密度な微細配線が要求されるようになってきている。このような高密度な微細配線の要求に答えるために、半導体素子集積回路素子Ｅが接続されるビルドアップ用の配線導体１０５のみならず、コア用の配線導体１０４においてもその幅や間隔を３０μｍ以下の微細なものにする要求が高まっているとともにコア用の絶縁板１０１に形成されたスルーホール１０７の直上にビルドアップ用のビアホール１０９を形成することによる配線の高密度化の要求が高まっており、また携帯電話などの電子機器の薄型化に伴い、厚みの薄いコア用の絶縁板１０１を使用することにより厚みの薄い配線基板を実現する要求も高まっている。
【００２２】
ところが、上述の従来の配線基板１１０においては、コア用の配線導体１０４におけるランドパターン１０４Ａを含む絶縁板１０１上のパターンは、絶縁板１０１上に積層された厚みが２〜１８μｍ程度の銅箔１１１の層の上に厚みが１０〜３０μｍ程度の第２のめっき導体層１１４を被着させた後、その上に形成したエッチングレジスト層１１５から露出する銅箔１１１の層および第２のめっき導体層１１４をエッチング除去して形成することから、エッチングの際に、銅箔１１１の層および第２のめっき導体層１１４がその厚みに応じて横方向にも極めて大きくエッチングされるので、例えば幅や隣接間隔が２０μｍ以下の微細な配線パターンを含むコア用の配線導体１０４を形成することは困難であった。
【００２３】
また、コア用の絶縁板１０１の厚みが非常に薄い場合、例えば１４０μｍ以下の場合、研磨の際にコア用の絶縁板１０１が撓んで正確に研磨することができなかったり、絶縁板１０１が破損したりしやすく、そのためコア用の絶縁板１０１の厚みを１４０μｍ以下と極めて薄いものにすることによる配線基板１１０の薄型化が困難であった。
【特許文献１】特開平１１−２７４７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明の課題は、半導体素子を搭載する配線基板において、コア用の絶縁板に形成されたスルーホール直上にビルドアップ用のビアホール形成ができ、コア用の配線導体においてもその幅や間隔を２０μｍ以下とした高密度な微細配線を有し、かつ厚みが１４０μｍ以下のコア用の絶縁板を使用可能な薄型の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】
【００２５】
本発明の配線基板の製造方法は、スルーホールを有するコア用の絶縁板のスルーホール内壁のみにスルーホールと同軸の貫通孔を有するように第１のめっき導体層を被着させ、次に貫通孔内および絶縁板の上下面に、貫通孔内を充填するとともにコア用の絶縁板の上下面において配線導体を形成する第２のめっき導体層を被着することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の配線基板の製造方法によれば、先ずコア用の絶縁板に設けられたスルーホールの内壁のみにスルーホールと同軸の貫通孔を有するように第１のめっき導体層を被着させることでスルーホール内の空間を第１のめっき導体層により狭め、次に第１のめっき導体層に残った貫通孔内およびコア用の絶縁板の上下面に第２のめっき導体層を被着することにより、第１のめっき導体層の貫通孔を充填するとともにコア用の絶縁板の上下面において配線導体を形成することから、第１および第２のめっき導体層でスルーホール内を良好に充填するとともにスルーホール直上にビアホールの接続が可能であり、かつコア用の絶縁板の上下面に第２のめっき導体層のみで微細な配線導体を形成することができる。また、スルーホール内を第１および第２のめっき導体層で充填することから、スルーホール内を樹脂で充填する必要はなく、したがって研磨工程も不要となり、例えば厚みが１４０μｍ以下の薄い絶縁板を用いることを可能とした極めて薄型の配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の製造方法により製造される配線基板を示す概略断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例例を示す概略説明図である。
【図３】（ｄ），（ｅ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を示す概略説明図である。
【図４】（ｆ），（ｇ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を示す概略説明図である。
【図５】（ｈ），（ｉ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を示す概略説明図である。
【図６】（ｊ），（ｋ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を示す概略説明図である。
【図７】（ｌ）〜（ｐ）は、本発明の配線基板の製造方法における実施形態の一例を示す概略説明図である。
【図８】従来の製造方法により製造される配線基板を示す概略断面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、従来の配線基板の製造方法を示す概略説明図である。
【図１０】（ｃ），（ｄ）は、従来の配線基板の製造方法を示す概略説明図である。
【図１１】（ｅ），（ｆ）は、従来の配線基板の製造方法を示す概略説明図である。
【図１２】（ｇ），（ｈ）は、従来の配線基板の製造方法を示す概略説明図である。
【図１３】（ｉ）は、従来の配線基板の製造方法を示す概略説明図である。
【図１４】（ｊ）〜（ｎ）は、従来の配線基板の製造方法を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明にかかる配線基板の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明にかかる製造方法により製造される配線基板の例を示す概略断面図であり、半導体素子としてのエリアアレイ型の半導体集積回路素子をフリップチップ接続により搭載する場合を示している。
【００２９】
本発明により製造される配線基板は、図１に示すように、コア用の絶縁板１の上下面に複数のビルドアップ用の絶縁樹脂層２が積層されて成る絶縁基体３の内部および表面にコア用の配線導体４とビルドアップ用の配線導体５とが被着されているとともに、その最表面にソルダーレジスト層６が被着されて成る。また、絶縁基体３の上面中央部には半導体集積回路素子Ｅが搭載される半導体素子搭載部３Ａを有している。
【００３０】
コア用の絶縁板１は、厚みが５０〜４００μｍ程度であり、例えばガラス繊維束を縦横に織ったガラスクロスにビスマレイミドトリアジン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料から成る。絶縁板１は、絶縁基体３のコア部材として機能する。
【００３１】
コア用の絶縁板１の上面から下面にかけては直径が５０〜１２０μｍの複数のスルーホール７が形成されており、スルーホール７の内部にはコア用の配線導体４が充填されている。また、スルーホール７上を含む絶縁板１の上下面にもコア用の配線導体４が被着されている。なお、コア用の配線導体４の一部は、スルーホール７を覆ってビルドアップ用の配線導体５と接続するためのランドパターン４Ａを形成している。ランドパターン４Ａの直径はスルーホール７の直径よりも５０〜１５０μｍ程度大きい。さらに絶縁板１上下面の配線導体４の一部は幅または間隔が３０μｍ以下の微細なパターンを有している。
【００３２】
ビルドアップ用の絶縁樹脂層２は、厚みが２０〜５０μｍ程度であり、それぞれに直径が３５〜１００μｍ程度の複数のビアホール９が形成されており、各絶縁樹脂層２の表面およびビアホール９の内面には、ビルドアップ用の配線導体５が被着形成されている。そしてビルドアップ用の配線導体５は、ビアホール９の一部を介してコア用の配線導体４におけるランドパターン４Ａに接続している。さらに、このビルドアップ用の配線導体５のうち、配線基板１０の上面側における最外層の絶縁樹脂層２上に被着された一部は、半導体素子搭載部３Ａにおいて半導体集積回路素子Ｅの電極端子Ｔに導電バンプＢ１を介してフリップチップ接続により電気的に接続される円形の半導体素子接続パッド５Ａを形成しており、これらの半導体素子接続パッド５Ａは格子状の並びに複数並んで形成されている。そして、これらの半導体素子接続パッド５Ａはその外周部がソルダーレジスト層６により覆われているとともに上面の中央部がソルダーレジスト層６から露出しており、半導体素子接続パッド５Ａの露出部に半導体集積回路素子Ｅの電極端子Ｔが半田や金等から成る導電バンプＢ１を介して電気的に接続される。
【００３３】
他方、配線基板１０の下面側における最外層の絶縁樹脂層２上に被着された一部は、外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続される円形の外部接続パッド５Ｂであり、この外部接続パッド５Ｂは格子状の並びに複数並んで形成されている。この外部接続パッド５Ｂはその外周部がソルダーレジスト層６により覆われているとともに、その下面中央部がソルダーレジスト層６から露出しており、外部接続パッド５Ｂの露出部に、図示しない外部電気回路基板の配線導体が半田ボールＢ２を介して電気的に接続される。なお、ソルダーレジスト層６は、最外層の配線導体５を保護するとともに、半導体素子接続パッド５Ａや外部接続パッド５Ｂの露出部を画定する。
【００３４】
このような本発明による配線基板１０の製造方法について図２〜図８を基にして説明する。まず、図２（ａ）に示すように、ガラス−エポキシ樹脂やガラス−ビスマレイミドトリアジン樹脂等の電気絶縁材料から成る絶縁板１の上下面に銅箔１１が積層されて成る両面銅張り板１２を準備する。絶縁板１の厚みは例えば５０〜４００μｍ程度であり、好ましくは５０〜３００μｍ程度、更に好ましくは５０〜１４０μｍ程度である。また、銅箔１１の厚みは例えば２〜１８μｍ程度、好ましくは２〜１０μｍ程度、更に好ましくは２〜５μｍ程度である。また銅箔１１における絶縁板１と密着する面は、十点平均高さＲｚが０．１０〜７．０μｍの粗面となっている。このような両面銅張り板１２はプリント配線基板用途に一般的に販売されているものを用いればよい。なお、銅箔１１が５μｍより厚い場合、エッチングによりその厚みを５μｍ以下に薄くしておくことが好ましい。エッチングには塩化第二銅や塩化第二鉄等を含有するエッチング液を用いればよい。このように両面銅張り板１２における上下面の銅箔１１の厚みを５μｍ以下としておくことによって、後述するスルーホール７を形成する工程において、スルーホール７の形成が容易となる。
【００３５】
次に、図２（ｂ）に示すように、両面銅張り板１２の上面から下面にかけてスルーホール７をドリル加工やレーザ加工により形成する。スルーホール７の直径は５０〜１２０μｍ程度であり、好ましくは５０〜１００μｍ程度である。
【００３６】
次に、図２（ｃ）に示すように、スルーホール７を形成した後、絶縁板１の上下面の銅箔１１をエッチングにより除去する。エッチングには塩化第二銅や塩化第二鉄等を含有するエッチング液を用いればよい。銅箔１１を除去した後に、スルーホール７内壁を過マンガン酸カリウムや過マンガン酸ナトリウム等を含む水溶液でデスミア処理することが好ましい。
【００３７】
次に、図３（ｄ）に示すように、スルーホール７の内壁および絶縁板１の表面の全面にわたり、第１の無電解銅めっき層１３ａおよび第１の電解銅めっき層１３ｂを順次被着させて成る第１のめっき導体層１３を形成する。第１の無電解銅めっき層１３ａの厚みは０．１〜１．０μｍ程度であり、第１の電解銅めっき層１３ｂの厚みは１０〜４０μｍ程度である。このとき、スルーホール７内の第１のめっき導体層１３にはスルーホール７と同軸の貫通孔が残るものの、第１のめっき導体層１３によりスルーホール７内の空間が狭められる。したがって、後述する第２のめっき導体層１４を被着させることによりスルーホール７内を第１のめっき導体層１３および第２のめっき導体層１４により良好かつ確実に充填することが容易となる。これらのめっきを施すためのめっき液としては、公知のめっき液を用いればよい。なお、スルーホール７内に被着させた第１のめっき導体層１３に残る貫通孔の直径は、１０〜６０μｍ程度とすることが好ましい。
【００３８】
次に、図３（ｅ）に示すように、スルーホール７内に被着させた第１のめっき導体層１３における貫通孔の内壁にエッチングレジスト層８を選択的に被着させる。この場合、エッチングレジスト層８としては、ポジ型の電着レジストを用いることが好ましい。ポジ型の電着レジストは、直径が１０〜６０μｍ程度の貫通孔の内部に良好に被着するとともに、光が当らない部分が残るので、光の届きにくい貫通孔内にエッチングレジスト層８を良好に形成することができる。
【００３９】
次に、図４（ｆ）に示すように、絶縁板１の上下面に被着された第１のめっき導体層１３をエッチングにより除去する。エッチングには塩化第二銅や塩化第二鉄等を含有するエッチング液を用いればよい。このとき、スルーホール７内の第１のめっき金属層１３は、エッチングレジスト層８により被覆されているのでエッチングされずに残る。
【００４０】
次に、図４（ｇ）に示すように、スルーホール７の内壁の第１のめっき導体層１３に被着させたエッチングレジスト層８を剥離して除去した後、絶縁板１の上下面および第１のめっき導体層１３の貫通孔内に厚みが０．１〜１．０μｍ程度の第２の無電解めっき層１４ａを被着する。エッチングレジスト層８の剥離液としては、アルカリ系の剥離液が使用される。第２の電解銅めっき層１４ａを被着するためのめっき液としては、上述の第１の無電解銅めっき層１３ａの場合と同様に公知の電解めっき液を用いればよい。
【００４１】
次に、図５（ｈ）に示すように、第２の無電解銅めっき層１４ａにおけるスルーホール７上およびその周囲に対応する領域を露出させるランドパターン４Ａ形成用の開口パターンを含む所定パターンのめっきレジスト層１５を第２の無電解銅めっき層１４ａの表面に被着形成する。めっきレジスト層１５は感光性樹脂から成るドライフィルムレジストを第２の無電解銅めっき層１４ａ上に貼着するとともに上記所定のパターンに露光および現像することにより形成される。
【００４２】
次に、図５（ｉ）に示すように、めっきレジスト層１５から露出する第２の無電解銅めっき層１４ａ上に第２の電解銅めっき層１４ｂを、第１のめっき導体層１３の貫通孔を充填する厚みに被着させる。このときスルーホール７内は、予め第１のめっき導体層１３によりその空間が狭められているので、第２の電解銅めっき層１４ｂを被着させることにより、スルーホール７内を良好に充填することができる。したがって、この方法によれば、スルーホール７内を孔埋め樹脂で充填する必要がなく、従来のような研磨工程も不要となるので、例えば厚みが１４０μｍ以下の極めて薄い絶縁板１を用いて超薄型の配線基板を形成することも可能となる。なお、第２の電解銅めっき層４ｂは、厚みが１０〜３０μｍ程度であり、上述の第１の電解銅めっき層１３ｂの場合と同様に公知の電解めっき液を用いることにより被着される。
【００４３】
次に、図６（ｊ）に示すように、第２の無電解銅めっき層１４ａ上からめっきレジスト層１５を剥離除去する。めっきレジスト層１５の剥離にはアルカリ系の剥離液を用いればよい。
【００４４】
次に、図６（ｋ）に示すように、絶縁板１上に露出する第２の無電解銅めっき層１４aをエッチング除去し、残った第２の無電解銅めっき層１４ａおよび第２の電解銅めっき層１４ｂから成る第２のめっき導体層１４により、スルーホール７内を充填するとともにスルーホール７上にランドパターン４Ａを有するコア用の配線導体４を形成する。このような絶縁板１の上下面における第２のめっき導体層１４を用いた配線導体４の形成方法は、いわゆるセミアディティブ法と呼ばれる方法であり、配線導体４を形成するためのエッチングの際に第２の無電解銅めっき層１４ａの厚み分だけエッチングすればよいので第２の電解銅めっき層１４ｂが横方向に大きくエッチングされることがない。したがって、コア用の絶縁板１上に残った第２の無電解銅めっき層１４ａおよびその上の第２の電解銅めっき層１４ｂから成る第２のめっき導体層１４によりコア用の絶縁板１の上下面に微細なコア用の配線導体４を高密度で形成することができる。そしてこれにより、ビルドアップ用の配線導体５と接続するためのランドパターン４Ａをスルーホール７上に形成してスルーホール７内の配線導体４とこれに接続されるビルドアップ用の配線導体５とをランドパターン４Ａを介して最短で接続することができるとともにコア用の配線導体４における配線の幅や間隔を３０μｍ以下とした高密度な微細配線を有する配線基板１０を提供することができる。なお、無電解銅めっき層１４ａの厚みが０．１μｍ未満であると、その無電解銅めっき層１４ａの表面に第２の電解銅めっき層１４ｂを良好に被着させることが困難となり、１．０μｍを超えると、第２の無電解銅めっき層１４ａの露出部をエッチング除去する際に第２の電解銅めっき層１４ｂが横方向にエッチングされる量が多くなり、特に幅や間隔が２０μｍ以下の微細配線を良好に形成することが困難となる傾向にある。したがって、第２の無電解銅めっき層１４ａの厚みは、０．１〜１．０μｍの厚みが好ましい。第２の無電解銅めっき層１４ａをエッチングするエッチング液としては、過酸化水素および過硫酸ナトリウム等を含有する公知のエッチング液を用いればよい。
【００４５】
次に、図７（ｌ）に示すように、配線導体４が形成されたコア用の絶縁板１の上下面にビルドアップ用の絶縁樹脂層２を積層する。絶縁樹脂層２は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂とシリカ等の無機絶縁フィラーを含有する樹脂系電気絶縁材料であり、２０〜５０μｍ程度の厚みである。このような絶縁樹脂層２は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂組成物およびシリカ等の無機絶縁フィラーを含有する未硬化の樹脂シートを、配線導体４が形成されたコア用の絶縁板１の上下面に貼着するとともに熱硬化させることにより形成される。なお、絶縁樹脂層２はガラスクロスを含有していてもよい。
【００４６】
次に、図７（ｍ）に示すように、ビルドアップ用の絶縁樹脂層２にレーザ加工を施すことによりコア用の配線導体４を底面とするビアホール９を形成する。ビアホール９の直径は３５〜１００μｍ程度である。ビアホール９のいくつかはスルーホール７上のランドパターン４Ａの中央部を底面としている。
【００４７】
次に、図７（ｎ）に示すように、ビアホール９内および絶縁樹脂層２の表面にランドパターン４Ａに接続する第３のめっき導体層１６から成るビルドアップ用の配線導体５を形成する。第３のめっき導体層１６から成る配線導体５は、厚みが０．１〜１．０μｍ程度の無電解銅めっき層および厚みが１０〜２０μｍ程度の電解銅めっき層を順次被着させて成り、公知のセミアディティブ法を用いて形成すればよい。
【００４８】
次に、図７（ｏ）に示すように、次層の絶縁樹脂層２および配線導体５を必要に応じて所定層数形成し、最後に図７（ｐ）に示すように、最表層の絶縁樹脂層２および配線導体５上にソルダーレジスト層６を被着形成して本発明による配線基板１０が完成する。なお、ソルダーレジスト層６は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂とシリカ等の無機絶縁フィラーを含有する樹脂系電気絶縁材料であり、１０〜２５μｍ程度の厚みである。このようなソルダーレジスト層６は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂組成物およびシリカ等の無機絶縁フィラーを含有する未硬化の感光性樹脂シートまたは樹脂ペーストを、最表層の絶縁樹脂層２および配線導体５上に被着させるとともに所定のパターンに露光および現像した後、熱硬化させることにより形成される。
【００４９】
かくして、本発明の配線基板の製造方法によれば、コア用の絶縁板に形成されたスルーホールめっき導体層で良好に充填するとともにスルーホール直上にビアホールの接続が可能であり、かつコア用の絶縁板の上下面において高密度な微細配線を有する極めて薄型の配線基板を提供することができる。なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更は可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１：コア用の絶縁板
２：ビルドアップ用の絶縁層
３：絶縁基体
４：コア用の配線導体
４Ａ：ランドパターン
５：ビルドアップ用の配線導体
７：スルーホール
８：エッチングレジスト層
９：ビアホール
１１：銅箔
１２：両面銅張り板
１３：第１のめっき導体層
１３ａ：第１の無電解めっき層
１３ｂ：第１の電解めっき層
１４：第２のめっき導体層
１４ａ：第２の無電解めっき層
１４ｂ：第２の電解めっき層
１５：めっきレジスト層
１６：第３のめっき導体層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホールを有する絶縁板の前記スルーホール内壁のみに該スルーホールと同軸の貫通孔を有するように第１のめっき導体層を被着する工程と、前記貫通孔内および前記絶縁板の上下面に、前記貫通孔内を充填するとともに前記絶縁板の上下面において配線導体を形成する第２のめっき導体層を被着する工程と、を有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のめっき導体層の被着は、前記絶縁板の上下面および前記スルーホール内壁の全面に該スルーホールと同軸の貫通孔を有するように第１の無電解銅めっき層およびその上に第１の電解銅めっき層を被着させた後、該第１の無電解銅めっき層および第１の電解銅めっき層における前記上下面に被着した部分を選択的に除去することにより行なわれ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】
前記第１の無電解銅めっき層および前記第１の電解銅めっき層の選択的除去は、前記貫通孔内をエッチングレジスト層で選択的に被覆した後、該エッチングレジスト層から露出する前記上下面に被着された部分をエッチングすることにより行なわれることを特徴とする請求項２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記エッチングレジスト層がポジ型のレジスト材料により形成され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２のめっき導体層の形成は、前記貫通孔内壁および前記上下面に第２の無電解銅めっき層を被着させた後、前記上下面における前記第２の無電解銅めっき層上に前記配線導体に対応する開口を有するめっきレジスト層を被着し、次に該めっきレジスト層から露出する前記第２の無電解銅めっき層上に第２の電解銅めっき層を、前記貫通孔内を充填するとともに前記配線導体に対応するパターンに被着させ、しかる後、前記めっきレジスト層を剥離するとともに、前記第２の電解銅めっき層から露出する前記第２の無電解銅めっき層をエッチング除去することにより行なわれることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記スルーホールを有する絶縁板は、絶縁板の両面に銅箔が積層された銅張り積層板にスルーホール用の貫通孔を形成した後、前記銅箔をエッチング除去することにより形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記第２のめっき導体層が被着された前記絶縁板の上下面に絶縁樹脂層を被着させるとともに該絶縁樹脂層に前記第２のめっき導体層を底面とするビアホールを形成し、しかる後、該ビアホール内および前記絶縁樹脂層の表面に前記配線導体と接続する上層の配線導体を形成する第３のめっき導体層を被着することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記第３のめっき導体層の形成は、前記ビアホール内および前記絶縁樹脂層の表面に第３の無電解銅めっき層を被着させた後、前記表面における前記第３の無電解銅めっき層上に前記上層の配線導体に対応する開口を有するめっきレジスト層を被着し、次に該めっきレジスト層から露出する前記第３の無電解銅めっき層上に第３の電解銅めっき層を前記上層の配線導体に対応するパターンに被着させ、しかる後、前記めっきレジスト層を剥離するとともに、前記第３の電解銅めっき層から露出する前記第３の無電解銅めっき層をエッチング除去することにより行なわれることを特徴とする請求項７に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１】
スルーホールを有する絶縁板の前記スルーホール内壁のみに該スルーホールと同軸の貫通孔を有するように第１のめっき導体層を被着する工程と、前記貫通孔内および前記絶縁板の上下面に、前記貫通孔内を充填するとともに前記絶縁板の上下面において配線導体を形成する第２のめっき導体層を被着する工程と、を有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のめっき導体層の被着は、前記絶縁板の上下面および前記スルーホール内壁の全面に該スルーホールと同軸の貫通孔を有するように第１の無電解銅めっき層およびその上に第１の電解銅めっき層を被着させた後、該第１の無電解銅めっき層および第１の電解銅めっき層における前記上下面に被着した部分を選択的に除去することにより行なわれ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】
前記第１の無電解銅めっき層および前記第１の電解銅めっき層の選択的除去は、前記貫通孔内をエッチングレジスト層で選択的に被覆した後、該エッチングレジスト層から露出する前記上下面に被着された部分をエッチングすることにより行なわれることを特徴とする請求項２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記エッチングレジスト層がポジ型のレジスト材料により形成され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２のめっき導体層の形成は、前記貫通孔内壁および前記上下面に第２の無電解銅めっき層を被着させた後、前記上下面における前記第２の無電解銅めっき層上に前記配線導体に対応する開口を有するめっきレジスト層を被着し、次に該めっきレジスト層から露出する前記第２の無電解銅めっき層上に第２の電解銅めっき層を、前記貫通孔内を充填するとともに前記配線導体に対応するパターンに被着させ、しかる後、前記めっきレジスト層を剥離するとともに、前記第２の電解銅めっき層から露出する前記第２の無電解銅めっき層をエッチング除去することにより行なわれることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記スルーホールを有する絶縁板は、絶縁板の両面に銅箔が積層された銅張り積層板にスルーホール用の貫通孔を形成した後、前記銅箔をエッチング除去することにより形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記第２のめっき導体層が被着された前記絶縁板の上下面に絶縁樹脂層を被着させるとともに該絶縁樹脂層に前記第２のめっき導体層を底面とするビアホールを形成し、しかる後、該ビアホール内および前記絶縁樹脂層の表面に前記配線導体と接続する上層の配線導体を形成する第３のめっき導体層を被着することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記第３のめっき導体層の形成は、前記ビアホール内および前記絶縁樹脂層の表面に第３の無電解銅めっき層を被着させた後、前記表面における前記第３の無電解銅めっき層上に前記上層の配線導体に対応する開口を有するめっきレジスト層を被着し、次に該めっきレジスト層から露出する前記第３の無電解銅めっき層上に第３の電解銅めっき層を前記上層の配線導体に対応するパターンに被着させ、しかる後、前記めっきレジスト層を剥離するとともに、前記第３の電解銅めっき層から露出する前記第３の無電解銅めっき層をエッチング除去することにより行なわれることを特徴とする請求項７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１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【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】
【公開番号】特開２０１１−２１６５１９（Ｐ２０１１−２１６５１９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８０３０２（Ｐ２０１０−８０３０２）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（３０４０２４８９８）京セラＳＬＣテクノロジー株式会社 (213)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（３０４０２４８９８）京セラＳＬＣテクノロジー株式会社 (213)
【Ｆターム（参考）】
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