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配線板及びその製造方法 - イビデン株式会社
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発明の名称 配線板及びその製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−156446(P2001−156446A)
公開日 平成13年6月8日(2001.6.8)
出願番号 特願平11−339169
出願日 平成11年11月30日(1999.11.30)
代理人 【識別番号】100105751
【弁理士】
【氏名又は名称】岡戸 昭佳 (外2名)
【テーマコード(参考)】
5E346
【Fターム(参考)】
5E346 AA42 AA43 CC08 CC32 DD22 EE13 EE33 FF04 GG17 GG22 HH26 HH31 
発明者 三門 幸信
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 コア基板と、前記コア基板の両面の内層導体パターンと、前記内層導体パターン同士を接続する内部ビアホールと、前記両内層導体パターンの外側にそれぞれビルドアップされた層間絶縁層及び外層導体パターンとを有し、前記内層導体パターンは、前記コア基板に直接にメッキして形成されたものであることを特徴とする配線板。
【請求項2】 請求項1に記載された配線板において、前記層間絶縁層及び外層導体パターンは、樹脂付き銅箔により形成されたものであることを特徴とする配線板。
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載された配線板において、前記コア基板は、両面に銅箔が貼着された基板の両面の銅箔を除去してなるものであることを特徴とする配線板。
【請求項4】 貫通穴を有するコア基板の両表面及び前記貫通穴の壁面に直接にメッキ層を形成し、前記メッキ層にパターン加工を施し、前記メッキ層の外側にそれぞれ層間絶縁層及び外層導体パターンをビルドアップすることを特徴とする配線板の製造方法。
【請求項5】 請求項4に記載された配線板の製造方法において、前記層間絶縁層及び外層導体パターンのビルドアップに樹脂付き銅箔を用いることを特徴とする配線板の製造方法。
【請求項6】 請求項4又は請求項5に記載された配線板の製造方法において、前記コア基板として、両面に銅箔が貼着された基板の両面の銅箔を除去したものを用いることを特徴とする配線板の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内層にIVH(interstitial via hole)が形成された配線板及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、配線板には、内層導体層同士を接続するためにIVH(interstitial via hole)が内層に形成されている。このような配線板は次のように製造される。即ち、絶縁層の両面に銅箔が貼り付けられた基板に貫通穴をあけて、この基板にパネルメッキを行う。このメッキ層と銅箔が内層導体層として機能する。そして、この貫通穴に充填材を充填する。そして、内層導体層にパターニングを行う。そして、その基板の上にさらに層間絶縁層及び外層導体層をビルドアップする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の方法では、銅箔の上にさらにメッキを施すため、内層導体層が厚い配線板が形成されてしまうのである。これにより、次の問題点がある。
【0004】即ち、層間絶縁層の厚さが均一な配線板を形成することができないのである。なぜなら、層間絶縁層の下の層にある内層導体層は場所によってラインであったりパッドであったりする。このとき、内層導体層がパッドである場所とラインである場所とではその上の層間絶縁層の厚さが異なるからである。また、内層導体層に微細なパターン加工を施すことが困難である。内層導体層が厚いことによりパターンだれが避けがたいからである。このため、配線板の高集積化の障害となるのである。
【0005】本発明は上記問題点を解決するためになされたものである。即ちその課題とするところは、層間絶縁層の厚さが均一であり、さらに、内層導体層に微細なパターン加工を施すことができる配線板及びその製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するためになされた本発明の配線板は、コア基板と、コア基板の両面の内層導体パターンと、内層導体パターン同士を接続する内部ビアホールと、両内層導体パターンの外側にそれぞれビルドアップされた層間絶縁層及び外層導体パターンを有し、内層導体パターンはコア基板に直接にメッキして形成されたものである。
【0007】本発明の配線板では、内層導体パターンはコア基板に直接にメッキした層のみで構成されているため、内層導体パターンの厚さは薄い。これにより、層間絶縁層の厚さがほぼ均一な配線板を得ることができる。ここで「直接に」は、コア基板に銅箔を介在させることなく直にメッキすることを意味している。また、「のみ」は、内層導体パターンには銅箔が含まれていないということを意味している。
【0008】また、本発明の配線板では、層間絶縁層及び外層導体層として、樹脂付き銅箔を使用するとよい。これにより、外層導体層のピール強度が強い配線板が得られる。また、コア基板として、両面に銅箔が貼着された基板の両面の銅箔を除去してなるもの使用することが望ましい。これにより、銅箔がコア基板に貼着されたときに形成されたアンカーを利用することとなる。このため、内層導体パターンとコア基板との間に良好な密着性が得られる。
【0009】すなわち、本発明の配線板の製造方法は、貫通穴を有するコア基板の両表面及び貫通穴の壁面に直接にメッキ層を形成し、メッキ層にパターン加工を施し、メッキ層の外側にそれぞれ層間絶縁層及び外層導体パターンをビルドアップすることによる方法である。これにより、厚さが薄い内層導体パターンを形成することができるので、微細な内層導体パターンにも対応できる。
【0010】ここで、前述のように、層間絶縁層及び外層導体パターンとして、樹脂付き銅箔を用いるのがよい。さらに、コア基板として、両面に銅箔が貼着された基板の両面の銅箔を除去したものを用いことが望ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】(第1の形態)以下、本発明を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。第1の形態として、2層IVHが形成された4層配線板及びその製造方法を説明する。
【0012】まず、製造方法について説明する。本形態では、出発材料として、ガラスエポキシ板の両面に銅箔2を積層してなる銅貼り積層板を使用する。
【0013】最初に、銅貼り積層板に貫通穴3を開ける(図1)。次に、銅貼り積層板の銅箔2をエッチングして全部取り除く。このときエッチング液として塩化銅溶液を利用する。すると、ガラスエポキシ板が露出する。本形態ではこのガラスエポキシ板をコア基板1ということとする(図2)。このとき、このコア基板1の表面は微細な凹凸状になっている。この凹凸は、上記銅貼り積層板を製造する工程で、コア基板1に銅箔2を貼着する際に形成されたものである。次に、貫通穴3に付着したスミアを除去する。このスミア除去は、コア基板1を過マンガン酸カリウム溶液で処理することによって行う。
【0014】そして、コア基板1に銅メッキを施す。このメッキは、コア基板1の表面及びその貫通穴3の壁面に触媒を付与して、化学銅メッキを施した後、その上から電気銅メッキを施すことによって行う。すると、コア基板1の表面と貫通穴3の壁面に内層導体層4が形成される(図3)。このとき、貫通穴3の壁面にもメッキが施されるため、コア基板1の両面の内層導体層4は貫通穴3によって接続されている。これにより、メッキが施された貫通穴3が2層IVH9(図7参照)になるのである。また、コア基板1の表面が微細な凹凸状であるので、内層導体層4はそのアンカー効果によって確実にコア基板1に付着している。
【0015】次に、貫通穴3に、充填材5を充填し(図4)、内層導体層4をパターニングする(図5)。内層導体層4のパターニングは、内層導体層4の表面にレジストを形成して内層導体層4の表面をエッチングする等公知の方法で行えばよい。そして、コア基板1に樹脂付き銅箔6を積層プレスする(図6)。最後に、樹脂付き銅箔6の銅箔8をパターニングする。かくして、2層IVH9を有する4層配線板が形成される(図7)。
【0016】本形態の配線板の製造方法によれば、銅箔2を介在させることなく直にコア基板1に内層導体層4をメッキするので、内層導体層4を薄く形成することができる。従って、内層導体層4に微細なパターン加工を施すことができる。また、コア基板1として、銅貼り積層板の銅箔2をエッチングしたものを使用している。これにより、銅貼り積層板を製造する工程でコア基板1に形成されたアンカーを利用することができるので、内層導体層4をコア基板に確実に付着させることができる。
【0017】続いて、上記の方法によって形成された2層IVHを有する配線板の構成について説明する。この配線板は図7に示すように、コア基板1に2層IVH9が設けられている。2層IVH9の中には充填材5が充填され、2層IVH9の壁面及びコア基板1の両面に内層導体層4が形成されている。さらに、内層導体層4の外側には層間絶縁層7及び銅箔8がビルドアップされている。層間絶縁層7及び銅箔8は前述のように樹脂付き銅箔6によるものである。
【0018】この配線板における内層導体層4は、コア基板1の上に銅箔2を介在させることなく直にメッキしたものである。このため、内層導体層4の厚さは薄い。従って、層間絶縁層7の厚さは場所によらずほぼ均一である。また、ビルドアップに樹脂付き銅箔6を用いているので、銅箔8のピール強度は強い。なぜなら、一般的にメッキ銅のピール強度が0.7〜1.1kN/m程度であるのに対し、樹脂付き銅箔のピール強度は1.5kN/m程度であるからである。
【0019】(第2の形態)次に、第2の形態として、4層IVHが形成された6層配線板及びその製造方法について説明する。
【0020】まず、製造方法について説明する。出発材料として4層基板11を用意する。4層基板11の製造方法は、第1の形態におけるコア基板1に樹脂付き銅箔6をプレスする工程(第1の形態の図6参照)までと共通するため、その記載を引用することとし、詳細な説明は省略する。
【0021】次に、図6に示された4層基板11に貫通穴12を開ける(図8)。そして、銅箔8の全部をエッチングして除去する(図9)。すると、4層基板11の層間絶縁層7が露出する。この層間絶縁層7の表面は、樹脂付き銅箔6を製造する工程で形成されたアンカーによって微細な凹凸状になっている。次に、4層基板11の全面にメッキを施す(図10)。すると、貫通穴12の壁面及び層間絶縁層7の外面に内層導体層14が形成され、4層基板11の両面が内層導体層14で接続される。これにより、貫通穴12が4層IVH18(図14参照)になるのである。さらにこのとき、内層導体層14は確実に層間絶縁層7に付着している。層間絶縁層7の表面が微細な凹凸状であるからである。
【0022】次に、貫通穴12に充填材13を充填し(図11)、内層導体層14をパターニングする(図12)。そして、4層基板11の外側に樹脂付き銅箔15を積層プレスし(図13)、樹脂付き銅箔15の銅箔16をパターニングする。かくして、4層IVH18が形成された6層配線板が完成する(図14)。
【0023】本形態の配線板の製造方法によれば、銅箔8を介在させることなく直に内層導体層14を層間絶縁層7にメッキする。これにより、内層導体層14を薄く形成することができる。従って、内層導体層14に微細なパターン加工を施すことができる。また、4層基板11の銅箔8はエッチングによって除去される。従って、樹脂付き銅箔6を製造する工程で層間絶縁層7に形成された凹凸を利用することになり、そのアンカー効果で内層導体層14を確実に付着させることができる。
【0024】次に上記方法で形成された6層配線板の構成について説明する。この配線板には、図14に示すように、4層基板11に4層IVH18が設けられている。4層IVH18の中には充填材13が充填されている。また、4層基板11における樹脂付き銅箔6の銅箔8は除去されており、4層IVH18の壁面及び4層基板11の両面に内層導体層14が形成されている。さらに、内層導体層14の外側に樹脂付き銅箔15によって層間絶縁層17及び銅箔16がビルドアップされている。
【0025】上記構成の配線板では、内層導体層14は銅箔8を介在させることなく直に層間絶縁層7の上にメッキしたものであるので、層間絶縁層7に積層された内層導体層14の厚さは薄い。従って、層間絶縁層17の厚さはほぼ均一である。また、ビルドアップに樹脂付き銅箔15を用いているので、銅箔16のピール強度は強い。
【0026】本発明者は、本形態の配線板における層間絶縁層の厚さが均一であることを確認するために次の実験を行った。即ち、内層導体層の厚さが20μm、27μm、35μmの3種類の配線板を製造して、これらにおいて、内層導体層が形成されている部分の上に積層された層間絶縁層の厚さを測定した。測定は各配線板について5箇所、合計15箇所で行った。そして、測定結果の平均値及び標準偏差を算出した。尚、内層導体層の厚さが35μmの配線板は従来の配線板に相当する。従来は、18μm厚の銅箔が形成された基板の上に20μm程度のパネルメッキを施すのが一般的だからである。これに対し、内層導体層の厚さが20μm、27μmの配線板は本形態の配線板に相当する。上記方法によって行われた実験結果を表1に示す。
【0027】
【表1】

【0028】表1によれば、内層導体層の厚さが20μm及び27μmの場合では、内層導体層の厚さが35μmのときと比較して、層間絶縁層における厚さの標準偏差が大幅に減少している。これにより、内層導体層の厚さが20μm及び27μmである配線板の方が均一に層間絶縁層が積層されていることがわかる。従って、従来の配線板よりも、本形態の配線板の方が均一に層間絶縁層が積層されているといえる。
【0029】以上、詳細に説明したように、本実施の形態の配線板及びその製造方法によれば、従来の配線板よりも内層導体層4、14が薄いものになっている。これにより、層間絶縁層7、17の厚さを均一に形成することができ、さらに、内層導体層に微細なパターン加工を施すことができる。また、ビルドアップする際に樹脂付き銅箔7、15を使用しているので外層導体層パターンのピール強度が強い配線板を形成することができる。さらに、ビルドアップはすべてプレスの工程によって行うことができる。また、コア基板1又は4層基板の両面の銅箔8、15をエッチングにより除去することによって、銅貼り積層板又は樹脂付き銅箔6の製造工程でコア基板又は層間絶縁層7の表面に形成された凹凸を利用して内層導体層4、14を確実にコア基板1あるいは層間絶縁層7に付着させることができる。
【0030】なお、本実施の形態は、単なる例示にすぎず本発明を何ら限定するものではない。従って、本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内での種々の変形、改良が可能である。例えば、使用する各部の材料や薬液は目的に沿うものであれば別のものでも良い。また、本形態では、2層IVH及び4層IVHが形成された配線板について説明したが、これ以上の多層IVHが形成された配線板にも適用することができる。
【0031】また、第1の形態において、銅箔8のさらにその外に樹脂付き銅箔ビルドアップして多層化してもよい。このとき、銅箔8は全面エッチングをしなくても良い。さらに、第2の形態においても同様である。
【0032】
【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によれば、層間絶縁層の厚さが均一であり、さらに、内層導体層に微細なパターン加工を施すことができる配線板及びその製造方法が提供されている。




 

 


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