米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 電気素子 -> イビデン株式会社

発明の名称 多層プリント配線板およびその製造方法。
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2001−156456(P2001−156456A)
公開日 平成13年6月8日(2001.6.8)
出願番号 特願平11−335536
出願日 平成11年11月26日(1999.11.26)
代理人 【識別番号】100080687
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 順三 (外1名)
【テーマコード(参考)】
5E001
5E346
【Fターム(参考)】
5E001 AB01 AC04 AC09 AC10 AE00 AE01 AE02 AE03 AH00 AH01 AH03 AH05 AH07 AH08 AJ01 AJ02 
5E346 AA42 AA43 CC08 CC09 CC10 CC21 DD15 DD16 DD17 DD22 DD23 DD24 EE19 EE38 EE39 FF07 FF09 FF10 FF13 FF24 FF45 GG15 GG17 GG22 GG27 GG28 HH07 HH31
発明者 矢橋 英郎
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 絶縁基板上に、導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層され、その導体回路間が、層間樹脂絶縁層に形成されたビアホールによって接続されたビルドアップ配線層を有する多層プリント配線板において、上記層間樹脂絶縁層または絶縁基板に形成された開口に、高誘電性材料を含んだ誘電体が充填された誘電体層が形成されていることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項2】 上記誘電体層は、ビアホールを形成する開口のうち、少なくともその一部の開口に充填されてなることを特徴とする請求項1に記載の多層プリント配線板。
【請求項3】 上記誘電体層は、絶縁基板に形成された貫通孔のうち、少なくともその一部の貫通孔内に充填されてなることを特徴とする請求項1に記載の多層プリント配線板。
【請求項4】 上記誘電体層は、チタン酸塩、ペロブスカイト化合物、または少なくともそれらのいずれかとエポキシ、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリイミド等の有機材料との混合体から形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の多層プリント配線板。
【請求項5】 絶縁基板上に、導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層され、その導体回路間がビアホールにて接続されたビルドアップ配線層を有する多層プリント配線板の製造に当たって、その製造工程中に、少なくとも下記■〜■の工程、すなわち、■上記層間樹脂絶縁層上に導体回路を形成する工程、■その導体回路を被覆する他の層間樹脂絶縁層を形成する工程、■前記他の層間樹脂絶縁層の表面から上記導体回路に達する開口を多数形成し、その開口の少なくとも一部の開口内に、高誘電性材料を含む誘電性物質を充填して誘電体層を形成する工程、■上記層間樹脂絶縁層の表面に、上記誘電性物質の開口からの露出部分を被覆する他の導体回路を形成する工程、を含むことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項6】 絶縁基板上に、導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層され、その導体回路間がビアホールにて接続されたビルドアップ配線層を有する多層プリント配線板の製造に当たって、その製造工程中に、少なくとも下記■〜■の工程、すなわち、■上記絶縁基板に多数のスルーホール用貫通孔を形成する工程、■その貫通孔の少なくとも一部の貫通孔内に、高誘電性材料を含む誘電性物質を充填して誘電体層を形成する工程、■上記絶縁基板上に、上記誘電性物質のスルーホール用貫通孔からの露出部分を被覆する導体回路を形成する工程、■その導体回路を被覆する層間樹脂絶縁層を含んだビルドアップ配線層を形成する工程、を含むことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項7】 上記誘電体層は、チタン酸塩、ペロブスカイト化合物、または少なくともそれらのいずれかとエポキシ、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリイミド等の有機材料との混合体から形成されることを特徴とする請求項5または6に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項8】上記誘電体層は、スパッタ法、蒸着法、CVD法、印刷法、ロールコータを用いた方法、スピンコータを用いた方法、またはカーテンコータを用いた方法のいずれかの方法で形成されることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁基板上に導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層されたビルドアップ配線層を有する多層プリント配線板に関し、とくに、スルーホール用貫通孔またはビアホール形成用開口内に、誘電体を充填したプリント配線板を提案する。
【0002】
【従来の技術】近年、信号の高周波数化に伴ない、パッケージ基板の材料特性として低誘電率、低誘電正接であることが求められており、そのため、パッケージ基板の材料は、セラミックから樹脂へとその主流が移りつつある。このような背景の下、樹脂基板を用いたプリント配線板に関する技術としては、例えば、特公平4-55555号公報に開示されたものがある。この文献においては、内層導体回路形成がされたガラスエポキシ基板上にエポキシアクリレートを用いて層間樹脂絶縁層を形成し、続いて、フォトリソグラフィーの手法を用いてビアホール形成用開口を設け、その表面を粗化処理し、めっきレジストを設けた後、めっき処理によって外層導体回路およびビアホールを形成する方法が提案されている。
【0003】しかしながら、エポキシアクリレートなどの樹脂からなる層間樹脂絶縁層は、導体である導体回路との密着性を確保するために、その表面ならびに導体回路の表面を粗化しなければならない。このため、高周波数の信号を伝搬させると、表皮効果により、粗化された導体回路の表面部分のみを伝搬し、その表面の凹凸に起因して信号にノイズが生じてしまうという問題がある。この問題は、セラミック基板に比べて低誘電率および低誘電正接を持つ樹脂基板を使用する場合に、特に顕著であった。
【0004】また、樹脂基板は、導体基板やセラミック基板に比べて放熱性が悪いために蓄熱しやすく、その結果、導体回路を構成する銅イオンの拡散速度が高くなり、マイグレーションを引き起こして層間絶縁が破壊されるという問題があった。そこで、上述したような問題点を解決するために、樹脂などの基板の片面に樹脂をスピンコートなどで塗布形成し、その樹脂層上に導体パターンとの密着性を向上させ得る金属( クロム、ニッケル、チタン等) を設ける技術が特開平7-45948 号公報や特開平7-94865 号公報において、提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ICを載置するプリント配線板のサイズをより小さくして、そのようなプリント配線板を搭載した携帯電話等の装置全体の小型化が強く要望されている状況においては、ICチップ以外の抵抗やコンデンサーなどの電子部品を搭載するエリアが小さいので、プリント配線板上にそれらの電子部品を実装することはますます困難になってきている。本発明は、従来技術が抱える上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、絶縁層内に形成した微小な開口内に誘電体を充填させることで、基板内にコンデンサー機能が付与された多層プリント配線板を提供することにある。本発明の他の目的は、このような多層プリント配線板を有利に製造できる方法を提案することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記目的の実現に向け鋭意研究した結果、以下のような内容を要旨構成とする発明に想到した。すなわち、本発明の多層プリント配線板は、絶縁基板上に、導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層され、その導体回路間が、層間樹脂絶縁層に形成されたビアホールによって接続されたビルドアップ配線層を有する多層プリント配線板において、上記層間樹脂絶縁層または絶縁基板に形成された開口内に、高誘電性材料を含んだ誘電体が充填された誘電体層が形成されていることを特徴とする。
【0007】上記(1)の多層プリント配線板において、誘電体層は、ビアホールを形成する多数の開口のうち、少なくともその一部の開口内に形成されていることが望ましい。また、上記(1)の多層プリント配線板において、誘電体層は、絶縁基板に形成された多数の貫通孔のうち、少なくともその一部の貫通孔内に形成されていることが望ましい。
【0008】さらに、上記誘電体層は、チタン酸塩、ペロブスカイト化合物、または少なくともそれらのいずれかとエポキシ、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリイミド等の有機材料との混合体から形成されることが望ましい。
【0009】(2)本発明の多層プリント配線板の製造方法は、絶縁基板上に、導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層され、その導体回路間がビアホールにて接続されたビルドアップ配線層を有する多層プリント配線板の製造に当たって、その製造工程中に、少なくとも下記■〜■の工程、すなわち、■上記層間樹脂絶縁層上に導体回路を形成する工程、■その導体回路を被覆する他の層間樹脂絶縁層を形成する工程、■前記他の層間樹脂絶縁層の表面から上記導体回路に達する開口を多数形成し、その開口の少なくとも一部の開口内に、誘電体層を形成する工程、■上記層間樹脂絶縁層の表面に、上記開口からの誘電体層の露出部分を被覆する他の導体回路を形成する工程、を含むことを特徴とする。
【0010】(3) 本発明の多層プリント配線板の製造方法は、絶縁基板上に、導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層され、その導体回路間がビアホールにて接続されたビルドアップ配線層を有する多層プリント配線板の製造に当たって、その製造工程中に、少なくとも下記■〜■の工程、すなわち、■上記絶縁基板に多数のスルーホール用貫通孔を形成する工程、■その貫通孔の少なくとも一部の貫通孔内に、誘電体層を形成する工程、■上記絶縁基板上に、上記スルーホール用貫通孔からの誘電体層の露出部分を被覆する導体回路を形成する工程、■その導体回路を被覆する層間樹脂絶縁層を含んだビルドアップ配線層を形成する工程、を含むことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【0011】上記(2)および(3)の製造方法において、上記誘電体層は、チタン酸塩、ペロブスカイト化合物、または少なくともそれらのいずれかとエポキシ、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリイミド等の有機材料との混合体から形成されることを特徴とする。また、上記誘電体層は、スパッタ法、蒸着法、CVD法、印刷法、ロールコータを用いた方法、スピンコータを用いた方法、またはカーテンコータを用いた方法のいずれかの方法で形成されることが望ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の多層プリント配線板は、ビルドアップ配線層を構成する層間樹脂絶縁層に形成された多数のビアホール形成用開口あるいは絶縁基板に形成された多数のスルーホール用貫通孔のうち、少なくともその一部の開口あるいは貫通孔内に、コンデンサー機能を果たすような高誘電性材料を含む誘電体層が形成されていることを特徴とする。すなわち、多数のビアホール形成用開口のうち、その一部の開口には誘電体層が形成されて下層の導体回路と上層の導体回路とを接続するコンデンサーとして機能し、残りの開口には導体層が形成されて通常のビアホールとして機能するように構成される。このような構成によれば、チップ内の電源の電気特性を向上させることができる。
【0013】また、上記誘電体層は、層間樹脂絶縁層に設けたビアホール形成用開口だけでなく、絶縁基板に設けたスルーホール用貫通孔内に形成することもでき、このような構成によれば、同一層間内での電気的接続を向上させるとともに電気特性も向上させることができる。
【0014】上記誘電体層は、チタン酸塩、ペロブスカイト化合物、または少なくともそれらのいずれかとエポキシ、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリイミド等の有機材料との混合体から形成されることが望ましい。その理由は、安定した誘電率を得ることができるからである。このような混合体としては、BaTiO3とエポキシ樹脂、BaTiO3とポリイミド樹脂、BaTiO3とポリフェニレンエーテル樹脂との組み合わせから選ばれるいずれかが好ましい。
【0015】本実施形態にかかるパッケージ基板においては、誘電体層は無機材料の一つである、誘電率の高いチタン酸バリウムから構成されており、誘電体層の厚みを薄くすることで、コンデンサーとしての容量を多きくすることができる。さらに、この誘電体層は、金属単体である金属基板上に無機材料を燒結することにより形成され、燒結物としてのチタン酸バリウムは1種類であり、雰囲気制御や燒結制御が比較的容易であり、誘電率の安定した誘電体層を形成することが出来る。ここで、誘電体層としては、誘電率の高いチタン酸塩あるいはペロブスカイト系材料を用いることで、コンデンサーの大容量化を図ることが出来る。また、誘電体層を燒結して形成すれば、層自体を薄くすることができる。上記チタン酸塩とは、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸マグネシウムからなる、チタン酸と金属との合金材料を意味しており、ペロブスカイト系材料とは、少なくとも一般式がMgNbで表される合金材料全般を意味する。
【0016】上記誘電体層を形成する方法としては、スパッタ法、蒸着法、CVD法、印刷法、フィルムラミネート法、ロールコータを用いた方法、スピンコータを用いた方法、またはカーテンコータを用いた方法があり、コストの観点からロールコータを用いた方法が最も好ましい。このような誘電体層の表面積は、1400μm2以上、厚みは0.1〜15μmであることが望ましい。その理由は、大きな容量を得るためであり、厚みに下限を設けたのは、層間での絶縁破壊を防止するためである。
【0017】以下、本発明の多層プリント配線板を製造する一方法について説明する。
(1)まず、樹脂基板にドリルまたはレーザによって多数の微細な貫通孔を形成する。樹脂基板としては、無機繊維を有する樹脂基板が望ましく、具体的には、ガラス布エポキシ基板、ガラス布ポリイミド基板、ガラス布ビスマレイミド−トリアジン樹脂基板およびガラス布フッ素樹脂基板から選ばれる少なくとも1種以上がよい。レーザ加工によって貫通孔を形成する場合には、炭酸ガスレーザ、紫外線レーザ、エキシマレーザ、UVレーザなどを用いて行う。特に、炭酸ガスレーザによる穴あけが好ましく、この場合はデスミア処理を行う。このデスミア処理は、クロム酸、過マンガン酸塩などの水溶液からなる酸化剤を使用して行うことができ、また、酸素プラズマ、CF4と酸素の混合プラズマやコロナ放電などで処理してもよい。また、低圧水銀ランプを用いて紫外線を照射することにより、表面改質することもできる。特にCF4と酸素の混合プラズマは、樹脂表面に、水酸基やカルボニル基などの親水性基を導入することができ、後のCVDやPVD処理がしやすいため、有利である。貫通孔の開口径は、50〜400μmであり、炭酸ガスレーザを用いた場合のレーザ照射条件は、パルスエネルギーが0.5〜100mJ、パルス幅が0.5〜10ms、パルス間隔が0.5〜10μs、ショット数が3〜100である。
【0018】(2)次に、(1)で形成した多数の貫通孔のうち、所定の貫通孔内に高誘電性材料を含んだ誘電性ペーストを充填後、乾燥、硬化させることによって誘電体層を形成する。このような誘電性ペーストの充填は、所定の貫通孔に対応する部分に開口を設けたマスクを絶縁基板上に載置し、そのマスクの上から誘電性ペーストをスクリーン印刷等の印刷法にて塗布する方法や、高誘電性材料をスパッタリング法、蒸着法、CVD法等を用いて貫通孔内に直接的に充填する方法がある。後者の場合には、適切な手段、たとえばPETフィルムを貼付けることによって、スルーホール形成用の貫通孔が塞がれていることが望ましい。ここで、高誘電性材料としては、ペロブスカイト化合物を代表するBaTiO3が最適であり、その他にPZT、PLZTあるいはBSTを用いることもできる。さらに、二成分系または三成分系のペロブスカイト化合物を用いることもできる。
【0019】さらに、前記高誘電性材料とエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂またはポリフェニレンエーテル樹脂等との混合物を用いて、誘電層を形成することもできる。上記誘電層の形成は、大容量を得るためにはBaTiO3が好適であり、製造コストの点からは、BaTiO3とエポキシ樹脂との混合物が最適である。また、誘電性ペーストとしては、高誘電性材料と熱硬化性樹脂との混合物が望ましい。
【0020】(3)前記(2)において誘電体層を形成した後、絶縁基板表面の余分な高誘電性材料をエッチング処理や研磨処理等の適切な方法により除去して、その表面を平坦化する。このようなエッチング処理としては、HNO3、KMnO4、クロム酸を用いたエッチング、あるいはドライエッチングがある。また研磨処理としては、ベルト研磨紙等による研磨がある。
【0021】(4)ついで、上記(2)で載置したマスクを除去しあるいは貼付けたPETフィルムを剥がした後、誘電層表面と、絶縁基板表面と、スルーホール形成用貫通孔内壁面とに、めっき法、PVD法あるいはCVD法によって、薄付け導体層を形成して、スルーホールを形成する。めっき法としては、無電解めっき、好ましくは無電解銅めっきが良い。PVD法としては、スパッタリング、イオンビームスパタリングなどの蒸着法が具体的に挙げられる。また、CVD法としては、アリルシクロペンタジフェニルパラジウム、ジメチルゴールドアセチルアセテート、スズテトラメチルアクリロニトリル、ジコバルトオクタカルボニルアクリロニトリルなどの有機金属(MO)を供給材料とするPE-CVD(Plasma Enhanced CVD)などが具体的に挙げられる。このスパッタリングは、銅スパッタリングが好ましい。
【0022】(5)次に、厚付けのために電解めっき処理を行う。この電解めっきとしては銅めっきがよい。また、前記(2)において必要に応じて、誘電体層を覆い、かつスルーホール形成用の貫通孔に対応する部分に開口を設けたマスクを絶縁基板上に載置し、そのマスクの上から導電性ペーストをスクリーン印刷等の印刷法にて塗布することによって、貫通孔内に導電ペーストを充填し、乾燥、硬化させた後に、この導電ペーストを覆う導体層を無電解銅めっきおよび電解銅めっきにて形成することもできる。
【0023】(6)前記(5)で形成した電解めっきの厚付け導体層上にエッチングレジストを形成し、レジスト非形成部分をエッチングすることにより、導体回路部分、誘電体層を覆う導体層、およびスルーホールを覆う導体層を形成する。そのエッチング液としては、硫酸−過酸化水素の水溶液、過硫酸アンモニウムや過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩水溶液、塩化第二鉄や塩化第二銅の水溶液がよい。
【0024】なお、導体層の形成方法として、以下の工程を採用することができる。即ち、前記(4)の工程を終えた基板にめっきレジストを形成し、次いで、レジスト非形成部分に電解めっきを施して導体回路および誘電体層を覆う導体層部分やスルーホールを覆う導体層を形成し、これらの導体上に、ホウフッ化スズ、ホウフッ化鉛、ホウフッ化水素酸、ペプトンからなる電解半田めっき液を用いて半田めっき膜を形成した後、めっきレジストを除去し、そのめっきレジスト下の無電解めっき膜をエッチング除去して独立パターンを形成し、さらに、半田めっき膜をホウフッ酸水溶液で溶解除去して導体層を形成する。
【0025】(7)層間樹脂絶縁層の形成■.前記(6)にて形成したエッチングレジストを剥離して、独立した導体回路および導体層とした後、その配線基板の上に層間樹脂絶縁層を形成する。このような層間樹脂絶縁層としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体を用いることができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、熱硬化性ポリフェニレンエーテル(PPE)などが使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスルフォン(PSF)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、熱可塑型ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリエーテルスルフォン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニレンスルフォン(PPES)、4フッ化エチレン6フッ化プロピレン共重合体(FEP)、4フッ化エチレンパーフロロアルコキシ共重合体(PFA)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリオレフィン系樹脂などが使用できる。熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体としては、エポキシ樹脂−PES、エポキシ樹脂−PSF、エポキシ樹脂−PPS、エポキシ樹脂−PPESなどが使用できる。
【0026】本発明において、層間樹脂絶縁層としては、無電解めっき用接着剤を用いることができる。この無電解めっき用接着剤としては、硬化処理された酸あるいは酸化剤に可溶性の耐熱性樹脂粒子が、硬化処理によって酸あるいは酸化剤に難溶性となる未硬化の耐熱性樹脂中に分散されてなるものが最適である。この理由は、酸や酸化剤で処理することにより、耐熱性樹脂粒子が溶解除去されて、表面に蛸つぼ状のアンカーからなる粗化面が形成できるからである。
【0027】上記無電解めっき用接着剤において、特に硬化処理された前記耐熱性樹脂粒子としては、■平均粒径が10μm以下の耐熱性樹脂粉末、■平均粒径が2μm以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集粒子、■平均粒径が2〜10μmの耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が2μm以下の耐熱性樹脂粉末との混合物、■平均粒径が2〜10μmの耐熱性樹脂粉末の表面に平均粒径が2μm以下の耐熱性樹脂粉末または無機粉末のいずれか少なくとも1種を付着させてなる疑似粒子、■平均粒径が0.1〜0.8μmの耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が0.8μmを超え2μm未満の耐熱性樹脂粉末との混合物、から選ばれるいずれか少なくとも1種を用いることが望ましい。これらは、より複雑なアンカーを形成できるからである。
【0028】また本発明において、層間樹脂絶縁層としては、所定の加熱条件下において軟化するような樹脂フィルム、たとえば、熱硬化性のポリオレフィン系樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分とした樹脂フィルムから形成されることが望ましい。ポリオレフィン系樹脂は、その一つとしてのシクロオレフィン系樹脂を用いることができる。このシクロオレフィン系樹脂は、誘電率および誘電正接が低いので、GHz帯域の高周波信号を用いた場合でも信号の伝播遅延やエラーが起きにくく、さらには、剛性等の機械的特性にも優れるからである。
【0029】シクロオレフィン系樹脂としては、2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノボルネンまたはこれらの誘導体からなる単量体の単独重合または共重合体であることが望ましい。上記誘導体としては、2−ノルボルネンなどのシクロオレフィンに、架橋を形成するためのアミノ酸残基あるいはマレイン酸変性したもの等が結合したものが挙げられる。上記共重合体を合成する場合の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレンなどがある。その中でも熱硬化性シクロオレフィン系樹脂であることが望ましい。加熱を行って架橋を形成させることにより、より剛性が高くなり機械的特性が向上するからである。
【0030】このようなポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂フィルムは、温度50〜250℃、圧力9.8×10〜4.9×10Pa、プレス時間1〜120分間の条件で加熱プレスして形成することが好ましい実施の形態である。さらに、上記樹脂フィルムの厚みは、導体回路の厚みや、ビアホールのアスペクト比、硬化収縮等を考慮して決められ、加熱プレスによって軟化した樹脂材料が、ビアホール形成用の開口をほぼ完全に埋めることができるような範囲に選択されることが望ましい。
【0031】■.上記層間樹脂絶縁層を熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体から形成する場合や、無電解めっき接着剤から形成する場合には、前記(5)の工程の後に、導体回路表面、誘電体層を覆う導体層およびスルーホールを覆う導体層の表面に粗化層を形成することが有利である。その理由は、導体層と層間樹脂絶縁層との密着性が向上するため、導体回路側面と樹脂絶縁層との界面や、誘電体を覆う導体層およびスルーホールを覆う導体層のそれぞれの側面と樹脂絶縁層との界面を起点とするクラックの発生を防止することができるである。特に、誘電体を覆う導体層表面やスルーホールを覆う導体層表面に粗化層を設けることによって、それらに電気的に接続されるビアホールを設ける場合には、それらの密着性が改善される。この粗化層の形成方法は、黒化(酸化)−還元処理、針状合金めっき、あるいはエッチングして形成する方法などがある。さらに、粗化後に、導体回路間および導体層間にそれぞれ樹脂を充填し、乾燥、硬化させた後、それらの表面を研磨して平滑化してもよい。
【0032】(8)次に、前記(6)で形成した誘電体層を覆う導体層や、スルーホールを覆う導体層、内層の導体回路との電気的接続をそれぞれ確保するために、層間樹脂絶縁層に多数の開口を設ける。すなわち、これらの開口のうち、その一部は誘電体層形成のための開口であり、その他は通常のビアホール形成用の開口である。前者は、内層導体回路やスルーホールを覆う導体層に接続されるように、後者は、内層の導体回路や誘電体層を覆う導体層、スルーホールを覆う導体層とに接続されるように形成される。
【0033】これらの開口の穿孔は、層間樹脂絶縁層が感光性樹脂からなる場合は、露光、現像処理にて行い、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂からなる場合は、レーザ光にて行う。このとき、使用されるレーザ光としては、炭酸ガスレーザ、紫外線レーザ、エキシマレーザなどがある。レーザ光にて穿孔した場合は、デスミア処理を行なうことが有利である。このデスミア処理は、クロム酸、過マンガン酸塩などの水溶液からなる酸化剤を使用して行うことができ、また酸素プラズマ処理、コロナ処理などのドライデスミア処理でもよい。
【0034】(9)上記(8)において開口を有する層間樹脂絶縁層を形成した後、必要に応じてその表面を粗化する。上述した無電解めっき用接着剤を層間樹脂絶縁層として使用した場合は、表面を酸化剤で処理して耐熱性樹脂粒子のみを選択的に除去して粗化する。また、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を使用した場合でも、クロム酸、過マンガン酸塩などの水溶液から選ばれる酸化剤による表面粗化処理が有効である。なお、酸化剤では粗化されないフッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン等)などの樹脂の場合は、プラズマ処理やテトラエッチなどにより表面を粗化する。また、上述した樹脂フィルムを層間樹脂絶縁層として使用した場合は、粗化層を形成する必要はない。
【0035】(10)次に、無電解めっき用の触媒核を付与する。一般に触媒核は、パラジウム−スズコロイドであり、この溶液に基板を浸漬、乾燥、加熱処理して樹脂表面に触媒核を固定する。また、金属核をCVD、スパッタ、プラズマにより樹脂表面に打ち込んで触媒核とすることができる。この場合、樹脂表面に金属核が埋め込まれることになり、この金属核を中心にめっきが析出して導体回路が形成されるため、粗化しにくい樹脂やフッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン等)のように樹脂と導体回路との密着が悪い樹脂でも、密着性を確保できる。この金属核としては、パラジウム、銀、金、白金、チタン、銅およびニッケルから選ばれる少なくとも1種以上がよい。なお、金属核の量は、20μg/cm以下がよい。この量を超えると金属核を除去しなければならないからである。
【0036】(11)次に、(3)の処理と同様に、上記(8)で形成した多数の開口のうち、所定の開口内に高誘電性材料を含んだ誘電性ペーストを充填後、乾燥、硬化させることによって誘電体層を形成する。
【0037】(12)前記(11)において誘電体層を形成した後、上記(3)と同様に、層間樹脂絶縁層表面の余分な高誘電性材料をエッチング処理や研磨処理等の適切な方法により除去して、その表面を平坦化する。
【0038】(13)ついで、上記(4)と同様に、誘電体層表面と、層間樹脂絶縁層表面と、ビアホール形成用開口内壁面とに、薄付け導体層を形成して、ビアホールを形成する。この薄付け導体層は、スパッタリングまたは無電解めっきによって形成され、それぞれ銅スパッタリングまたは無電解銅めっきが好ましい。無電解めっき膜の厚みは0.1〜5μm、より望ましくは0.5〜3μmである。
【0039】(14)そして、薄付け導体層上にめっきレジストを形成する。めっきレジストは、感光性ドライフィルムをラミネートして露光、現像処理して形成される。
(15)さらに、電解めっきを行い、導体回路部分を厚付けすると共に、ビアホール形成用開口をめっき充填する。電解めっきは、電解銅めっきが好ましく、その厚みは5〜30μmがよい。
【0040】(16)そしてさらに、めっきレジストを剥離した後、そのめっきレジスト下の薄付け導体層をエッチングにて溶解除去し、ビアホールを含む独立した導体回路を形成する。エッチング液としては、硫酸−過酸化水素の水溶液、過硫酸アンモニウムや過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩水溶液、塩化第二鉄や塩化第二銅の水溶液がよい。
【0041】(17)次に、前記(7)〜(16) の工程を繰り返して多層化すれば、内層の導体回路と外層の導体回路とを接続するビアホール形成用開口の一部に誘電体層が形成されると同時に、ビアホールも形成されることになる。これらのビアホールはめっき充填され、それらの表面はほぼ平坦なはんだパッドとして機能する導体パッドに形成される。
【0042】(18)次に、こうして得られた配線基板の外表面に、ソルダーレジスト組成物を塗布し、その塗膜を乾燥した後、この塗膜に、開口部を描画したフォトマスクフィルムを載置して露光、現像処理することにより、導体層のうちはんだパッド(導体パッド、ビアホールを含む)部分を露出させた開口を形成する。ここで、露出する開口の開口径は、はんだパッドの径よりも大きくすることができ、はんだパッドを完全に露出させてもよい。また、逆に前記開口の開口径は、はんだパッドの径よりも小さくすることができ、はんだパッドの縁周をソルダーレジスト層で被覆することができる。この場合、はんだパッドをソルダーレジスト層で抑えることができ、はんだパッドの剥離を防止できる。
【0043】(19)次いで、前記開口部から露出した前記はんだパッド部上に「ニッケル−金」の金属層を形成する。ニッケル層は1〜7μmが望ましく、金層は0.01〜0.06μmがよい。この理由は、ニッケル層は、厚すぎると抵抗値の増大を招き、薄すぎると剥離しやすいからである。一方金層は、厚すぎるとコスト増になり、薄すぎるとはんだ体との密着効果が低下するからである。
【0044】(20)さらに、前記開口部から露出した前記はんだパッド部上に、はんだ体を供給して、多層プリント配線板が製造される。はんだ体の供給方法としては、はんだ転写法や印刷法を用いることができる。ここで、はんだ転写法は、プリプレグにはんだ箔を貼合し、このはんだ箔を開口部分に相当する箇所のみを残してエッチングすることにより、はんだパターンを形成してはんだキャリアフィルムとし、このはんだキャリアフィルムを、基板のソルダーレジスト開口部分にフラックスを塗布した後、はんだパターンがパッドに接触するように積層し、これを加熱して転写する方法である。一方、印刷法は、パッドに相当する箇所に貫通孔を設けた印刷マスク(メタルマスク) を基板に載置し、はんだペーストを印刷して加熱処理する方法である。
【0045】なお、以上の説明では、導体回路の形成方法としてセミアディティブ法を採用したが、フルアディティブ法を採用することもできる。このフルアディティブ法では、樹脂絶縁層に形成した多数のビアホール形成用開口のうちの一部の開口内に、めっき処理あるいはスパッタ処理にて誘電体層を形成するとともに、ビアホール形成用開口のうち残りの他の開口内に、めっき処理あるいはスパッタ処理にて薄付け導体層を形成した後、感光性ドライフィルムをラミネートするか、または液状の感光性樹脂を塗布し、露光、現像処理してめっきレジストを設け、無電解めっき処理を施して厚付け導体層を形成して、導体回路を形成する。
【0046】また、上記の製造方法は、ビルドアップ配線層を有する多層プリント配線板におけるスルーホール形成用貫通孔あるいはビアホール形成用開口の一部に、コンデンサー機能を有する誘電体層を形成した例で説明したが、これはあくまで一例であり、このような実施形態に限定されるべきものではない。たとえば、硬質基材の片面または両面に導体回路を有し、その導体回路に達する貫通孔に導電性物質が充填されてなる片面または両面回路基板の複数枚を積層し、一括して加熱プレスすることによって形成される多層プリント配線板に適用することも可能であり、各回路基板の貫通孔のうち、その一部の貫通孔に高誘電性材料を含む誘電性ペーストを充填後、乾燥、硬化させて誘電体層を形成することができる。片面回路基板に誘電体層を形成させる場合には、誘電体層に電気的接触するもう一つの導体層を形成することが必要である。以下、実施例をもとに詳述する。
【0047】
【実施例】(実施例1)
(1)BT(ビズマレイミドトリアジン)樹脂からなる厚さ0.8mmの絶縁基板1にドリル加工によって、口径が300μmの多数の貫通孔を形成した。上記貫通孔2のうち、一部の貫通孔を誘電体層形成用の貫通孔2aとし、他の貫通孔をスルーホール形成用貫通孔2bとした。(図1(a) 参照)
(2)ついで、貫通孔2aに対応する開口を有するマスクを載置して、BaTiO3とエポキシ樹脂からなる誘電性ペースト3をスクリーン印刷によって貫通孔2a内に、充填し、それらを乾燥、硬化させた後、誘電体層4を形成した(図1(b)参照)。上記絶縁基板の表面に残った誘電性ペースト3は、クロム酸などの酸や酸化剤の浸漬の方法により除去された。
【0048】(3)さらに、銅をターゲットにしたスパッタリングを、気圧 0.6Pa、温度80℃、電力200W、時間5分間の条件で行って、前記(2)にて形成された誘電層4の表面と、絶縁基板1の表面と、前記(2)にて形成された貫通孔2のうち、他の貫通孔2bの内壁面に銅スパッタ層(図示せず)を形成する。このように形成された銅スパッタ層の厚さは 0.1μmであった。なお、スパッタリング装置としては、日本真空技術株式会社製のSV‐4540を使用した。
【0049】(4)次いで、前記(3)で形成した銅スパッタ層上にパラジウム−スズコロイドを付着させ、下記組成の無電解めっき水溶液で下記条件にて無電解めっきを施し、基板全面に 0.7μmの無電解めっき膜6を形成し、スルーホール7を形成した(図1(c)参照)。
【0050】〔無電解めっき水溶液〕
EDTA 150 g/l硫酸銅 20 g/lHCHO 30 ml/lNaOH 40 g/lα、α’−ビピリジル 80 mg/lPEG 0.1 g/l〔無電解めっき条件〕
70℃の液温度で30分【0051】(5)さらに、下記組成の電解めっき水溶液で下記条件にて電解銅めっきを施し、厚さ15μmの電解銅めっき膜(図示せず)を形成し、スルーホール7の内壁を厚付けするとともに、内層の導体回路となるべき導体層を厚付けした。
【0052】
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 180 g/l硫酸銅 80 g/l添加剤(アトテックジャパン製、商品名:カパラシドGL)
1 ml/l〔電解めっき条件〕
電流密度 1A/dm時間 30分温度 23℃【0053】(6)次に、銅粒子を含む導電ペースト10をスクリーン印刷により、スルーホール7内に充填し、乾燥、硬化させた。そして、スルーホール7からはみ出した導電ペースト10を、#400 のベルト研磨紙(三共理化学製)を用いたベルトサンダー研磨により除去し、さらにこのベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行い、基板表面を平坦化した(図1(d)参照)。
【0054】(7)前記(6)で平坦化した基板表面に、常法に従ってパラジウムコロイド触媒を付与してから無電解めっきを施すことにより、厚さ 0.6μmの無電解銅めっき膜(図示せず)を形成した。
【0055】(8)ついで、以下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ15μmの電解銅めっき膜14を形成し、導体回路16となる部分を厚付けし、貫通孔2aに形成された誘電体層4を覆う導体層18およびスルーホール7に充填された導電ペースト10を覆う導体層(ふためっき層)20となる部分を形成した(図1(e)参照)。
【0056】
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 180g/l硫酸銅 80g/l添加剤(アトテックジャパン製、商品名:カパラシドGL)
1 ml/l〔電解めっき条件〕
電流密度 1A/dm時間 30分温度 23℃【0057】(9)上記導体回路16、導体層18および導体層20となる部分を形成した基板の両面に、感光性ドライフィルムを張りつけ、マスクを載置して、100mJ/cmで露光し、0.8%炭酸水素ナトリウムで現像処理して、厚さ15μmのエッチングレジスト22を形成した(図2(a)参照)。
【0058】(10)そして、エッチングレジスト22の非形成部分のめっき膜を、硫酸と過酸化水素の混合液を用いるエッチングにて溶解除去し、さらに、めっきレジスト22を5%のKOHで剥離除去して、独立した導体回路16、誘電体層4を覆う導体層18および導電ぺースト5を覆う導体層20(以下、「ふためっき層20」という)を形成した(図2(b)参照)。
【0059】(11)次に、基板の両面に、厚さ50μmの熱硬化型のポリオレフィン樹脂シート(住友3M製、商品名:1592)を温度50〜180℃まで昇温しながら、圧力を9.8×10Paとして加熱プレスして積層し、ポリオレフィン系樹脂からなる層間樹脂絶縁層24を設けた。
【0060】(12)波長10.4μmの炭酸ガスレーザを、ポリオレフィン系樹脂からなる樹脂絶縁層24表面側から照射して、導体回路16、誘電体層4を覆う導体層18およびふためっき層20に達する直径80μm、深さ50μmの誘電体層形成用開口26aおよびビアホール形成用の開口26bを設けた(図2(c)参照)。上記開口26a,26bを形成する炭酸ガスレーザの照射条件は、、パルスエネルギーが0.5〜100mJ、パルス幅が0.5〜10ms、パルス間隔が0.5〜10μs、ショット数が3〜100である。さらに、CF4および酸素混合気体のプラズマ処理により、デスミアおよびポリオレフィン系樹脂絶縁層表面の改質を行った。この改質により、表面にはOH基やカルボニル基、COOH基などの親水性基が確認された。なお、酸素プラズマ処理条件は、電力800W、真空度66.5Pa、処理時間20分間である。
【0061】(13)ついで、誘電体層形成用の開口26a内に、上記(2)にしたがって、BaTiO3とエポキシ樹脂からなる誘電性ペースト3を、スクリーン印刷によって充填し、乾燥、硬化させた後、誘電体層28を形成した。上記層間樹脂絶縁層の表面に残った誘電性ペーストは、クロム酸などの酸や酸化剤の浸漬の方法により除去された。
【0062】(14)さらに、銅をターゲットにしたスパッタリングを、真空度0.6Pa、温度80℃、電力200W、処理時間5分間の条件で行って、前記(13)にて形成された誘電体層28の表面と、ポリオレフィン系樹脂からなる樹脂絶縁層24の表面と、ビアホール形成用開口26bの内壁面に銅スパッタ層30を形成して、ビアホール32を形成する(図3(a)参照))。このように形成された銅スパッタ層30の厚さは 0.1μmであった。なお、スパッタリング装置としては、日本真空技術株式会社製のSV-4540を使用した。
【0063】(15)前記(14)で形成した銅スパッタ層30上に、感光性ドライフィルムを張りつけ、フォトマスクフィルムを載置して、100mJ/cmで露光、0.8%炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ15μmのめっきレジスト34を設けた(図3(b)参照)。
【0064】(16)さらに、上記(8)の処理にしたがって電解めっきを施して、厚さ15μmの電解めっき膜36を形成し、上層の導体回路38となるべき導体層を厚付けし、誘電体層28を覆う導体層40を厚付けするとともに、ビアホール32をめっき充填した。
【0065】(17)そしてさらに、めっきレジスト34を5%のKOHで剥離除去した後、そのめっきレジスト34下の銅スパッタ層30および電解銅めっき膜36を硝酸および硫酸/過酸化水素混合液を用いたエッチングにて溶解除去し、電解銅めっき膜36と銅スパッタ層30とからなる上層の導体回路38および誘電体層28を覆う導体層40を形成する。これによって、内層の導体回路16と外層の導体回路38とを両電極としたコンデンサー機能を有する誘電体層28が形成される(図3(c)参照)。
【0066】(18)さらに、前記(11)〜(17)の処理を繰り返すことにより、上層の導体回路38やビアホール32を覆う層間樹脂絶縁層44と、導体回路38よりもさらに上層の導体回路46と、ビアホール32の真上に位置するビアホール48aと、誘電体層28の真上に位置するビアホール48bと、導体回路38に接続されるビアホール48cと、ビアホール32の表面と導体回路46の表面を両電極とする誘電体層50とを形成した多層プリント配線板を得た(図4(a)参照)。
【0067】(19)一方、DMDGに溶解させた60重量%のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製)のエポキシ基50%をアクリル化した感光性付与のオリゴマー(分子量4000)を46.67g、メチルエチルケトンに溶解させた80重量%のビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェル製、エピコート1001)15.0g、イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)1.6g、感光性モノマーである多価アクリルモノマー(日本化薬製、R604 )3g、同じく多価アクリルモノマー(共栄社化学製、DPE6A )1.5g、分散系消泡剤(サンノプコ社製、S-65)0.71gを混合し、さらにこの混合物に対して光開始剤としてのベンゾフェノン(関東化学製)を2g、光増感剤としてのミヒラーケトン(関東化学製)を0.2g加えて、粘度を25℃で 2.0Pasに調整したソルダーレジスト組成物を得た。なお、粘度測定は、B型粘度計(東京計器、 DVL-B型)で 60rpmの場合はローターNo.4、6rpmの場合はローターNo.3によった。
【0068】(20)前記(19)で得られた多層配線基板を、垂直に立てた状態でロールコーターの一対の塗布用ロール間に挟み、ソルダーレジスト組成物を20μmの厚さで塗布した。
(21)次いで、70℃で20分間、70℃で30分間の乾燥処理をそれぞれ行った後、1000mJ/cmの紫外線で露光し、DMTG現像処理した。さらに、80℃で1時間、100℃で1時間、120℃で1時間、150℃で3時間の条件でそれぞれ加熱処理し、ビアホール、ランド、格子状の電源層の上面の一部が開口した(開口径 200μm)ソルダーレジスト層(厚み20μm)52を形成した。
【0069】(22)次に、ソルダーレジスト層52を形成した基板を、塩化ニッケル30g/l、次亜リン酸ナトリウム10g/l、クエン酸ナトリウム10g/lの水溶液からなるpH=5の無電解ニッケルめっき液に20分間浸漬して、開口部に厚さ5μmのニッケルめっき層54を形成した。さらに、その基板を、シアン化金カリウム2g/l、塩化アンモニウム75g/l、クエン酸ナトリウム50g/l、次亜リン酸ナトリウム10g/lの水溶液からなる無電解金めっき液に93℃の条件で23秒間浸漬して、ニッケルめっき層54上に厚さ0.03μmの金めっき層56を形成した。
【0070】(23)そして、ソルダーレジスト層52の開口部に、はんだペーストを印刷し、 200℃でリフローすることによってはんだバンプ58を形成し、はんだバンプを有する多層プリント配線板を製造した(図4(b)参照)。
【0071】(実施例2)
(1)BT(ビズマレイミドトリアジン)樹脂からなる厚さ0.8mmの基板1にドリル加工によって、口径が350μmの多数の貫通孔を形成した。上記貫通孔のうち、一部の貫通孔を誘電体層形成用の貫通孔2aとし、他の貫通孔をスルーホール形成用貫通孔2bとした(図1(a)参照)。
【0072】(2)ついで、貫通孔2aに対応する開口を有するマスクを載置して、BaTiO3とエポキシ樹脂からなる誘電性ペースト3をスクリーン印刷によって貫通孔2a内に、充填し、それらを乾燥、硬化させた後、誘電体層4を形成した(図1(b)参照)。上記絶縁基板の表面に残った誘電性ペースト3は、クロム酸などの酸や酸化剤の浸漬の方法により除去された。
【0073】(3)さらに、銅をターゲットにしたスパッタリングを、気圧 0.6Pa、温度80℃、電力200W、時間5分間の条件で行って、前記(2)にて形成された誘電体層4の表面と、絶縁基板1の表面と、前記(2)にて形成された貫通孔2のうち、他の貫通孔2bの内壁面に銅スパッタ層を形成する。このように形成された銅スパッタ層の厚さは 0.1μmであった。なお、スパッタリング装置としては、日本真空技術株式会社製のSV-4540を使用した。
【0074】(4)次いで、前記(3)で形成した銅スパッタ層上にパラジウム−スズコロイドを付着させ、下記組成の無電解めっき水溶液で下記条件にて無電解めっきを施し、基板全面に 0.7μmの無電解めっき膜6を形成し、スルーホール7を形成した。
【0075】〔無電解めっき水溶液〕
EDTA 150 g/l硫酸銅 20 g/lHCHO 30 ml/lNaOH 40 g/lα、α’−ビピリジル 80 mg/lPEG 0.1 g/l〔無電解めっき条件〕
70℃の液温度で30分【0076】(5)さらに、下記組成の電解めっき水溶液で下記条件にて電解銅めっきを施し、厚さ15μmの電解銅めっき膜(図示せず)を形成し、スルーホール7の内壁を厚付けするとともに、内層の導体回路となるべき導体層を厚付けした((図1(c)参照)。
【0077】
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 180 g/l硫酸銅 80 g/l添加剤(アトテックジャパン製、商品名:カパラシドGL)
1 ml/l〔電解めっき条件〕
電流密度 1A/dm時間 30分温度 室温【0078】(6)次に、銅粒子を含む導電ペースト10をスクリーン印刷により、スルーホール7内に充填し、乾燥、硬化させた。そして、スルーホール7からはみ出した導電ペースト10を、#400 のベルト研磨紙(三共理化学製)を用いたベルトサンダー研磨により除去し、さらにこのベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行い、基板表面を平坦化した(図1(d)参照)。
【0079】(7)前記(6)で平坦化した基板表面に、常法に従ってパラジウムコロイド触媒を付与してから無電解めっきを施すことにより、厚さ 0.6μmの無電解銅めっき膜8(図示せず)を形成した。
【0080】(8)ついで、以下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ15μmの電解銅めっき膜14を形成し、導体回路16となる部分を厚付けし、貫通孔2aに形成された誘電体層4を覆う導体層18およびスルーホール7に充填された導電ペースト10を覆うふためっき層20となる部分を形成した((図1(e)参照)。
【0081】
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 180g/l硫酸銅 80g/l添加剤(アトテックジャパン製、商品名:カパラシドGL)
1 ml/l〔電解めっき条件〕
電流密度 1A/dm時間 30分温度 23℃【0082】(9)上記導体回路16、導体層18およびふためっき層20となる部分を形成した基板の両面に、感光性ドライフィルムを張りつけ、マスクを載置して、100mJ/cmで露光し、0.8%炭酸水素ナトリウムで現像処理して、厚さ15μmのエッチングレジスト22を形成した(図2(a)参照)。
【0083】(10)そして、エッチングレジスト22の非形成部分のめっき膜を、硫酸と過酸化水素の混合液を用いるエッチングにて溶解除去し、さらに、めっきレジスト22を5%のKOHで剥離除去して、独立した導体回路16、誘電体層4を覆う導体層18および導電ぺースト5を覆うふためっき層20を形成した(図2(b)参照)。
【0084】(11)次に、前記(10)で形成した配線基板を酸性脱脂、ソフトエッチングし、塩化パラジウムと有機酸からなる触媒溶液で処理して、Pd触媒を付与し、活性化を行った後、下記表に示す組成の無電解めっき浴にてめっきを施し、導体回路16、誘電体層4を覆う導体層18およびふためっき層20の表面にCu−Ni−P合金の厚さ 2.5μmの凹凸層(粗化層)60を形成した(図5(a)参照)。
【0085】特に、本実施例では、Cu−Ni−P合金の前記粗化層60を形成するためのめっき浴は、荏原ユージライト株式会社製、商品名「インタープレートプロセス」を使用した。その処理条件は、70℃、10分とした。なお、本実施例では、上記粗化層60のめっき浴として、Cu−Niめっき浴を用いることができる。
【0086】(12)前記(11)で粗化層60を形成した配線基板を水洗(および必要に応じて乾燥)の後、さらにその配線基板をホウふっ化スズ−チオ尿素液(あるいは塩化スズ−チオ尿素液でも可能)からなる無電解スズめっき浴に50℃で1分間浸漬して、Cu−Ni−P合金の粗化層60の表面に厚さ0.3μmのSnめっき層を置換形成した(なお、Snめっき層の図示は省略する)。
【0087】(13)前記(12)の処理を施した配線基板上に、開口を有する層間樹脂絶縁層を形成する。
■下記(a)〜(c)で得た組成物を混合攪拌し無電解めっき用接着剤を調製した。
(a)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製、分子量2500)の25%アクリル化物を35重量部(固形分80%)、感光性モノマー(東亜合成製、アロニックスM315 )4重量部、消泡剤(サンノプコ製、S-65)0.5 重量部、NMP 3.6重量部を攪拌混合した。
(b)ポリエーテルスルフォン(PES)8重量部、エポキシ樹脂粒子(三洋化成製、ポリマーポール)の平均粒径 0.5μmのものを 7.245重量部、を混合した後、さらにNMP 20重量部を添加し攪拌混合した。
(c)イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)2重量部、光開始剤(チバガイギー製、イルガキュア I-907 )2重量部、光増感剤(日本化薬製、DETX-S) 0.2重量部、NMP 1.5重量部を攪拌混合した。
【0088】■前記■で調製した無電解めっき用接着剤を上記(12)の処理を施した基板に塗布し、乾燥させた後、フォトマスクフィルムを載置して、露光、現像処理し、さらに熱硬化処理することにより、直径60μmの開口部(誘電体層形成用開口26aおよびビアホール用開口26b)を有する厚さ20μmの層間樹脂絶縁層63を形成した(図5(b)参照)。
【0089】■ついで、層間樹脂絶縁層63を形成した基板をクロム酸に20分間浸漬し、その表面に深さ4μmの粗化面64を形成した(図5(c)参照)。
【0090】(14)ついで、誘電体層形成用の開口26a内に、実施例1の(2)の工程にしたがって、BaTiO3とエポキシ樹脂からなる誘電性ペースト3を、スクリーン印刷によって充填し、乾燥、硬化させた後、誘電体層28を形成した(図5(d)参照)。上記層間樹脂絶縁層の表面に残った誘電性ペーストは、クロム酸などの酸や酸化剤の浸漬の方法により除去された。なお、研磨によって除去することも可能である。
【0091】(15)さらに、前記(13)で粗化面64を形成し、前記(14)で誘電体層28を形成した基板を無電解めっき液に浸漬し、粗化面全体に厚さ 0.6μmの無電解銅めっき膜30を形成した(図6(a)参照)。すなわち、誘電体層28の表面と、層間樹脂絶縁層63の表面と、ビアホール形成用開口26bの内壁面とを覆って無電解銅めっき膜30を形成して、ビアホール32を形成する。
【0092】(16)前記(15)で形成した無電解銅めっき膜30上に、感光性ドライフィルムを張りつけ、フォトマスクフィルムを載置して、100mJ/cmで露光、0.8%炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ15μmのめっきレジスト34を設けた。
【0093】(17) 次に、以下の条件にて、めっきレジスト非形成部分に電解めっきを施し、厚さ20μmの電解銅めっき膜36を設けて、外層の導体回路38となるべき導体層を厚付けし、誘電体層28を覆う導体層を厚付けするとともに、ビアホール32をめっき充填した(図6(b)参照)。
【0094】〔電解めっき水溶液〕
硫酸銅・5水和物 60g/lレベリング剤(アトテック製、HL) 40 ml/l硫酸 190g/l光沢剤(アトテック製、UV) 0.5 ml/l塩素イオン 40 ppm〔電解めっき条件〕
バブリング : 3.0リットル/分電流密度 : 0.5A/dm設定電流値 : 0.18 Aめっき時間 : 130分温度 : 23℃【0095】(18)めっきレジスト34を剥離除去した後、硫酸と過酸化水素の混合液や過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどのエッチング液でめっきレジスト下の無電解めっき膜30を溶解除去して、無電解めっき膜30と電解銅めっき膜36からなる厚さ約20μmの外層導体回路38および誘電体層28を覆う導体層40を形成した(図6(c)参照)。これによって、内層の導体回路16と外層の導体回路38とを両電極としたコンデンサー機能を有する誘電体層28が形成される。
【0096】(19)さらに、上記(11)〜(18)の処理を繰り返して、上層の導体回路38やビアホール32を覆う層間樹脂絶縁層66と、導体回路38よりもさらに上層の導体回路46と、ビアホール32の真上に位置するビアホール48aと、誘電体層28の真上に位置するビアホール48bと、導体回路38に接続されるビアホール48cと、ビアホール32の表面と導体回路46の表面を両電極とする誘電体層50とを形成したプリント配線板を得(図7(a)参照)、さらに、実施例1の(19)〜(24)の工程にしたがう処理を行って、多層プリント配線板を製造した(図7(b)参照)。
【0097】(比較例)絶縁性基板に設けた貫通孔および層間樹脂絶縁層に設けた開口に誘電性ペーストを充填しないことを除いて、実施例1とほぼ同様の工程にしたがう処理を行って、誘電体層を設けない多層プリント配線板を製造した。
【0098】上記実施例1および2によって製造されたプリント配線板について、電源ノイズ試験を行った結果、実施例1および2については、ノイズは確認されなかったが、比較例についてはノイズが確認された。なお、電源ノイズ試験は、JIS C5202(断続過負荷試験)に基づいて行われた。
【0099】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の多層プリント配線板によれば、ビルドアップ配線層内の内層導体回路と外層導体回路との間のビアホール形成用開口の一部あるいは絶縁基板のスルーホール用貫通孔の一部に、高誘電性材料を含む誘電体層を形成して、配線層内にコンデンサー機能を付与することができるので、高周波領域での優れた電源安定性を得ることができ、さらに、チップを含めたプリント配線板の高密度化および高集積化を図れるという効果がある。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013