説明

配線基板の製造方法

【課題】
配線導体の幅が30μm、配線導体同士の間隔が40μm程度の薄型高密度配線基板の製造方法を提供する。
【解決手段】
絶縁層1の両面に銅箔6が張着された銅箔6付き絶縁層1を準備し、次に銅箔6付き絶縁層1に貫通孔3を形成し、次に貫通孔3内を充填する貫通導体5および貫通導体5に接続するランド7を形成するためのめっき金属層4を貫通孔3内およびその周辺に貫通孔3を完全に充填する厚みに選択的に被着させ、次にめっき金属層4から露出する銅箔6を所定パターンに選択的にエッチングして貫通孔3内にめっき金属層4から成る貫通導体5と、絶縁層1の両面に銅箔6およびめっき金属層4から成るランド7と、銅箔6から成る配線導体8とを残す。

【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するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、薄型の配線基板として、例えば厚みが40〜300μm程度の薄い絶縁層に直径が30〜100μm程度のテーパ状の複数の貫通孔を設け、これらの貫通孔内をめっき金属層で充填して貫通導体を形成するとともに絶縁層の上下面に貫通導体と同じめっき金属層から成る配線導体を形成した配線基板が知られている。このような配線基板は、例えば厚みが40〜300μm程度の絶縁層にレーザ加工により直径が30〜100μm程度のテーパ状の貫通孔を複数形成するとともに、無電解めっき法により貫通孔内壁および絶縁層の上下面に0.1〜1μm程度の薄い無電解めっき層を被着させた後、この無電解めっき層上に電解めっき法により貫通孔内が完全に充填されるまでめっき金属層を析出させ、最後に絶縁層上のめっき金属層を配線導体に対応するパターンに選択的にエッチングする方法が好適に用いられる。
【0003】
しかしながら、このような方法では貫通孔内を十分に充填するだけのめっき金属層を形成しようとすると、絶縁層の上下面にも例えば厚みが40μm程度の厚いめっき金属層が形成されてしまう。このように絶縁層の上下面に形成されるめっき金属層の厚みが40μm程度と厚いと、このめっき金属層を所定のパターンに選択的にエッチングすることにより形成される配線導体の幅は50μm程度、配線導体同士の間隔においては60μm程度が限界となり、それ以上に細い幅および狭い間隔の配線導体を形成することは困難である。したがって、このような従来の製造方法においては、例えば配線導体の幅が30μm、および配線導体同士の間隔が40μm程度の高密度配線を有する薄型の配線基板を得ることはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−43752号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、両面に銅箔が張着された薄い絶縁層に設けられた貫通孔内を、めっき金属層で充填するとともに、絶縁層の上下面に銅箔から成る配線導体を備えた配線基板において、例えば配線導体の幅が30μm、および配線導体同士の間隔が40μm程度の高密度配線を有する薄型の配線基板の製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の製造方法は、絶縁層の両面に銅箔が張着された銅箔付き絶縁層を準備する工程と、銅箔付き絶縁層に貫通孔を形成する工程と、貫通孔内を充填する貫通導体および貫通導体に接続するランドを形成するためのめっき金属層を貫通孔内およびその周辺に貫通孔を完全に充填する厚みに被着させる工程と、めっき金属層から露出する銅箔を所定パターンにエッチングして貫通孔内にめっき金属層から成る貫通導体と、絶縁層の両面に銅箔およびめっき金属層から成るランドと銅箔から成る配線導体とを残す工程とを行なうことを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の効果】
【0007】
本発明の配線基板の製造方法によれば、貫通孔を有する絶縁層の貫通孔内およびその周辺に、貫通孔を完全に充填する厚みに選択的にめっき金属層を形成した後、めっき金属層から露出する銅箔をエッチングにより除去して銅箔のみから成る配線導体を形成することから、銅箔を例えば10μm程度の厚みにしておくことによって、従来のように厚みが40μm程度のめっき金属層をエッチングにより除去する必要がなく、配線導体の幅が30μm、および配線導体同士の間隔が40μm程度の微細な配線導体を高密度で形成することができ、それにより高密度配線で薄型の配線基板が製造可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【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の例を示す概略断面図である。
【図2】図2(a)〜(h)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説明するための工程毎の要部概略断面図である。
【図3】図3(a)〜(b)は、本発明の配線基板の製造方法における別の実施形態の一例を説明するための工程の一部の要部概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
まず、本発明の製造方法により製造される配線基板の例を図1を基に説明する。図1に示すように、本発明の製造方法により製造される配線基板20は、例えばコア用の絶縁層1の上下面にビルドアップ用の絶縁層2が積層されている。コア用の絶縁層1には、複数の貫通孔3が形成されており、この貫通孔3の内部にはめっき金属層4から成る貫通導体5が充填されている。また絶縁層1の上下面には、銅箔6およびめっき金属層4から成るランド7および銅箔6から成るコア用の配線導体8が被着されている。
【0010】
絶縁層2には、ランド7や配線導体8を底面とする複数のビアホール9が形成されており、ビアホール9の内部および絶縁層2の表面には第三のめっき金属層10から成るビルドアップ用の配線導体11が被着されている。それによりコア用のランド7および配線導体8とビルドアップ用の配線導体11とが電気的に接続されている。さらに、絶縁層2および配線導体11の表面には配線導体11の一部を電子部品や回路基板との接続に用いられる接続パッドとして露出させる開口部12aを有するソルダーレジスト層12が被着されている。
【0011】
次に、図2(a)〜(h)を基に本発明の製造方法における実施形態の一例を説明する。なお、図2において図1と同様の箇所には同様の符号を付して説明する。まず、図2(a)に示すように、上面および下面に銅箔6が張着された絶縁層1を準備する。絶縁層1は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン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。絶縁層1の厚みは40〜300μm程度である。このような絶縁層1は、ガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて半硬化させたプリプレグの両面に厚みが8〜12μm程度の銅箔6を張りつけたものを熱硬化させることにより得られる。なお、これより厚い銅箔6を張りつけた場合は、プリプレグを熱硬化した後に、銅箔6を厚みが8〜12μm程度になるようにエッチングしてもよい。
【0012】
次に、図2(b)に示すように、銅箔6が張着された絶縁層1に貫通孔3を形成する。貫通孔3は、例えばレーザ加工により形成される。レーザ加工では、貫通孔3におけるレーザの入射側の開口径が出射側の開口径よりも大きくなる。貫通孔3の開口径は、レーザの入射側で80〜100μm程度、出射側で30〜80μm程度である。したがって、貫通孔3はテーパ形状となる。貫通孔3がこのようにテーパ形状であると、貫通孔3の内部をめっき金属層で良好に充填することが容易となる。なお、貫通孔3を形成した後には、デスミア処理をすることが好ましい。その後、貫通孔3内壁および銅箔6の表面に厚みが0.1〜1μm程度の薄い無電解めっき層(不図示)を被着させる。無電解めっき層は、後述するめっき金属層4の下地金属として機能し、例えば、無電解銅めっき層が好適に用いられる。
【0013】
次に、図2(c)に示すように、貫通孔3内およびその周辺を露出させる開口部を有するめっきレジスト13を上下の銅箔6の表面に形成する。このとき、貫通孔3の周辺以外の銅箔6はめっきレジスト13で覆われるようにしておく。
【0014】
次に、図2(d)に示すように、めっきレジスト13から露出する貫通孔3内およびその周辺の銅箔6表面に電解めっき法によりめっき金属層4を、貫通孔3内を完全に充填する厚みに析出させてめっき金属層4から成る貫通導体5、および銅箔6とめっき金属層4とから成るランド7を形成する。なお、めっき金属層4としては、電解銅めっき層が好適に用いられる。このとき、貫通孔3周辺以外の銅箔6はめっきレジスト13で覆われているので、めっき金属層4が被着されないままで残る。
【0015】
次に、図2(e)に示すように、めっきレジスト13をエッチングにより除去し、ランド7および銅箔6を露出させる。
【0016】
次に、図2(f)に示すように、ランド7および配線導体8を形成する位置に対応する銅箔6上にエッチングレジスト14を被着させる。
【0017】
次に、図2(g)に示すように、エッチングレジスト14から露出した銅箔6をエッチングして配線導体8となる個所以外の銅箔6を除去する。このとき、銅箔6の厚みが8〜12μmと薄くエッチング時間が短くて済むため、エッチング時に配線導体8となる銅箔6の側面が削られて細くなることを抑制できる。したがって、幅が30μmおよび隣接間隔が40μm程度の微細な配線導体8を高密度で形成することができる。
【0018】
次に、図2(h)に示すように、レジスト14を除去することで銅箔6およびめっき金属層4とから成るランド7と、銅箔6から成る配線導体8とを有する絶縁層1が得られる。その後、周知のビルドアップ技術を用いてビルドアップ用の絶縁層2および配線導体11ならびにソルダーレジスト層12を形成することにより図1に示した配線基板20が完成する。本例の場合、貫通孔3を充填する貫通導体5のみをめっき金属層4で形成し、配線導体8は銅箔6のみで形成するため、例えば銅箔6の厚みを8〜12μm程度の薄いものとしておけば、その薄い銅箔6のみをエッチングすることにより幅が30μmおよび隣接間隔が40μm程度の微細な配線導体8を高密度で形成することができる。したがって、高密度配線で薄型の配線基板20を製造可能である。さらに、本例の場合、配線導体8は絶縁層1の上下面に被着された銅箔6のみを用いることから、配線導体8を絶縁層1の上下面に極めて強固に接合させることができる。
【0019】
なお、本発明は上述の実施形態の一例に特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。例えば上述した一例では、貫通孔3をめっき金属層4で充填する工程において一回の電解めっきで貫通孔3を充填する場合を説明したが、貫通孔3を複数回の電解めっきで充填しても良い。この場合、例えば図3(a)に示すように、上述の一例と同様にして絶縁層1に貫通孔3を形成した後、上下の銅箔6の表面に貫通孔3およびその周辺を露出させる開口部を有するめっきレジスト13を形成するとともに、めっきレジスト13から露出する貫通孔3内およびその周辺の銅箔6表面に電解めっき法により第一のめっき金属層16を、貫通孔3内を完全に充填しない厚みに析出させる。なお、第一のめっき金属層16としては、直流もしくは交流電解めっき法により析出される電解銅めっき層が選択的に用いられる。
【0020】
次に図3(b)に示すように、第一のめっき金属層16のみを露出させるように第二のめっきレジスト15を被着させた後、第一のめっき金属層16の上に第二のめっき金属層17を貫通孔3を完全に充填させる厚みに析出させ貫通導体5aを形成する方法を採用し得る。なお、第二のめっき金属層17としては、直流もしくは交流電解めっき法により析出される電解銅めっき層が選択的に用いられる。そのあとは、図2(e)〜(h)と同様の工程を行えば図1に示した配線基板20と同様の配線基板を製造することができる。このような方法を採れば、貫通孔3内をより確実にめっき金属層16および17で充填することができる。
【符号の説明】
【0021】
1 絶縁層
3 貫通孔
4 めっき金属層
5 貫通導体
6 銅箔
7 ランド
8 配線導体
16 第一のめっき金属層
17 第二のめっき金属層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁層の両面に銅箔が張着された銅箔付き絶縁層を準備する工程と、前記銅箔付き絶縁層に貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔内を充填する貫通導体および該貫通導体に接続するランドを形成するためのめっき金属層を前記貫通孔内およびその周辺に前記貫通孔を完全に充填する厚みに選択的に被着させる工程と、前記めっき金属層から露出する前記銅箔を所定パターンに選択的にエッチングして前記貫通孔内に前記めっき金属層から成る貫通導体と、絶縁層の両面に前記銅箔および前記めっき金属層から成るランドと、前記銅箔から成る配線導体とを残す工程とを行なうことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項2】
前記めっき金属層は、前記貫通孔内およびその周辺に前記貫通孔を完全に充填しない厚みの第一のめっき金属層を被着させた後、該第一のめっき金属層上に前記貫通孔を完全に充填する厚みの第二のめっき金属層を被着させることにより形成さ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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−160558(P2012−160558A)
【公開日】平成24年8月23日(2012.8.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−18874(P2011−18874)
【出願日】平成23年1月31日(2011.1.31)
【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)】