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JP2000059033A - Multilayer circuit board and manufacture thereof - Google Patents

Multilayer circuit board and manufacture thereof

Info

Publication number
JP2000059033A
JP2000059033A JP10219982A JP21998298A JP2000059033A JP 2000059033 A JP2000059033 A JP 2000059033A JP 10219982 A JP10219982 A JP 10219982A JP 21998298 A JP21998298 A JP 21998298A JP 2000059033 A JP2000059033 A JP 2000059033A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
forming
via hole
resin layer
laser
plating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10219982A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Tsuchiya
宏之 土屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Original Assignee
Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc filed Critical Sumitomo Metal SMI Electronics Device Inc
Priority to JP10219982A priority Critical patent/JP2000059033A/en
Publication of JP2000059033A publication Critical patent/JP2000059033A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form microscopic via holes with a CO2 laser having good dimensional accuracy. SOLUTION: In a via hole formation process, first the surface of an insulating resin layer 27 is roughened, and after an electroless Cu plated film 31 is formed on the layer 27, a photosensitive resin layer 33 is formed on the surface of the film 31. Then, exposure and developing are performed on the layer 33, so that only the parts, which are formed with via holes of this layer 33 are left to form plated resists 33a for via hole formation. After this, after an electrolytic Cu plated film 32 having holes 34 for via hole formation is formed on the surface of the film 31 using the plated resists 33a, the plated resists 33a are removed. Then, after the holes 34 for via hole formation are formed in the film 31 through etching using the film 32 as an etching resist, the via holes are formed in the insulating resin layer 27 with CO2 laser using the film 32 as a mask.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、CO2 レーザーで
ビアホールを形成した多層回路基板及びその製造方法に
関するものである。
The present invention relates to relates to a multilayer circuit board and a manufacturing method thereof to form a via hole in a CO 2 laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の半導体素子の高性能化・小型化に
伴い、半導体素子を搭載する回路基板の配線密度の高密
度化が重要な技術的課題となっている。現在、実用化さ
れている高密度の回路基板の一つとしてビルドアップ法
による多層回路基板がある。このビルドアップ多層回路
基板の代表的な製造方法は、コア基板となるガラスエポ
キシ基板の両面又は片面にエポキシ系の感光性絶縁樹脂
層を形成し、この感光性絶縁樹脂層にフォトエッチング
法でビアホールを形成し、その上から、Cuメッキで内
層導体パターンやビア導体を形成し、以後、同様の工程
を順次繰り返して多層化するものである。
2. Description of the Related Art With the recent increase in performance and miniaturization of semiconductor elements, increasing the wiring density of a circuit board on which semiconductor elements are mounted has become an important technical problem. At present, one of the high-density circuit boards put into practical use is a multilayer circuit board by a build-up method. A typical manufacturing method of this build-up multilayer circuit board is to form an epoxy-based photosensitive insulating resin layer on both sides or one side of a glass epoxy substrate serving as a core substrate, and to form a via hole in the photosensitive insulating resin layer by a photo-etching method. Is formed thereon, and an inner conductor pattern and a via conductor are formed thereon by Cu plating. Thereafter, the same steps are sequentially repeated to form a multilayer.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】近年の電子機器の小型
化、軽量化に伴い、回路基板の一層の小型化、軽量化、
高密度化が求められ、それに伴って、ビアホールの孔径
を微小化する必要が生じてきている。しかし、上述した
フォトエッチング法でビアホールを形成する方法では、
ビアホールの孔径に限界が出てきている。
With the recent miniaturization and weight reduction of electronic devices, circuit boards have become smaller and lighter.
Higher densities have been demanded, and accordingly, it has become necessary to reduce the diameter of via holes. However, in the method of forming a via hole by the photo etching method described above,
There is a limit on the diameter of via holes.

【0004】このため、微小なビアホールの形成は、レ
ーザー法で行われるようになってきている。使用される
レーザーは、CO2 レーザー、エキシマレーザー等があ
るが、CO2 レーザーは、エキシマレーザーと比較し
て、装置が簡単で、加工速度が速いため、生産コストの
面からはCO2 レーザーを用いた方が有利である。
[0004] For this reason, the formation of minute via holes has been performed by a laser method. Laser used is a CO 2 laser, there are an excimer laser or the like, CO 2 laser, as compared to the excimer laser, the device is simple, because the fast processing speed, a CO 2 laser from the viewpoint of production costs Use is more advantageous.

【0005】CO2 レーザーでビアホールを形成する場
合には、図4に示すように、絶縁基板(図示せず)上に
絶縁樹脂層11を形成して、その表面を粗化した後、無
電解Cuメッキ、電解CuメッキでCuメッキ被膜12
を形成する。次に、Cuメッキ被膜12の表面にドライ
フィルム13(感光性樹脂フィルム)をラミネートし、
これを露光・現像処理して、ビアホール形成用の孔14
を形成する。この後、このドライフィルム13をエッチ
ングレジストとして用いて、Cuメッキ被膜12をFe
Cl3 等のエッチング液でエッチングして、Cuメッキ
被膜12にビアホール形成用の孔15を形成する。
When a via hole is formed by a CO 2 laser, an insulating resin layer 11 is formed on an insulating substrate (not shown) as shown in FIG. Cu plating film 12 by Cu plating, electrolytic Cu plating
To form Next, a dry film 13 (photosensitive resin film) is laminated on the surface of the Cu plating film 12,
This is exposed and developed to form a hole 14 for forming a via hole.
To form Thereafter, using the dry film 13 as an etching resist,
Etching is performed with an etchant such as Cl 3 to form holes 15 for forming via holes in the Cu plating film 12.

【0006】次に、ドライフィルム13を剥離した後、
Cuメッキ被膜12をレーザー用のマスクとして用い
て、CO2 レーザーで絶縁樹脂層11にビアホール16
を形成する。この後、Cuメッキ被膜12を剥離して、
Cuメッキでビアホール16にビア導体(図示せず)を
形成すると共に、絶縁樹脂層11上に内層導体パターン
(図示せず)を形成する。その後、内層導体パターン上
に次の層の絶縁樹脂層(図示せず)を形成し、以後、上
述した工程を順次繰り返してビルドアップ多層基板を形
成する。
Next, after the dry film 13 is peeled off,
Using the Cu plating film 12 as a mask for a laser, a via hole 16 is formed in the insulating resin layer 11 with a CO 2 laser.
To form Thereafter, the Cu plating film 12 is peeled off,
Via conductors (not shown) are formed in the via holes 16 by Cu plating, and an inner conductor pattern (not shown) is formed on the insulating resin layer 11. Thereafter, a next insulating resin layer (not shown) is formed on the inner conductor pattern, and thereafter, the above-described steps are sequentially repeated to form a build-up multilayer substrate.

【0007】しかし、この方法では、レーザー用のマス
クとなるCuメッキ被膜12にビアホール形成用の孔1
5をエッチングで形成する際に、過エッチングによりC
uメッキ被膜12のビアホール形成用の孔15の孔径が
ドライフィルム13の孔14の孔径よりも大きくエッチ
ングされてしまう。このため、CO2 レーザーで絶縁樹
脂層11にビアホール16を形成する際に、ビアホール
16の孔径が設計値(ドライフィルム13の孔14の孔
径)よりも大きくなるばかりか、ビアホール16の孔径
のばらつきも大きくなってしまい、ビアホール16の寸
法精度が悪くなってしまう。一般に、配線密度を高密度
化するほど、ビアホール16の孔径の寸法精度が要求さ
れるため、ビアホール16の孔径の寸法精度の悪化は、
配線密度の高密度化を妨げる要因となる。
However, according to this method, a hole 1 for forming a via hole is formed in a Cu plating film 12 serving as a laser mask.
5 is formed by over-etching
The hole diameter of the via hole forming hole 15 of the u-plated film 12 is etched larger than the hole diameter of the hole 14 of the dry film 13. Therefore, when the via hole 16 is formed in the insulating resin layer 11 by the CO 2 laser, not only the hole diameter of the via hole 16 becomes larger than the design value (the hole diameter of the hole 14 of the dry film 13), but also the variation in the hole diameter of the via hole 16 And the dimensional accuracy of the via hole 16 deteriorates. In general, as the wiring density increases, the dimensional accuracy of the hole diameter of the via hole 16 is required.
This is a factor that hinders an increase in wiring density.

【0008】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、CO2 レーザーで微
小なビアホールを寸法精度良く形成することができる多
層回路基板及びその製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and accordingly, it is an object of the present invention to provide a multilayer circuit board capable of forming minute via holes with high dimensional accuracy using a CO 2 laser and a method of manufacturing the same. Is to do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の多層回路基板の製造方法は、(1)絶縁基
板上に導体パターンを形成する工程と、(2)前記導体
パターン上に絶縁樹脂層を形成する工程と、(3)前記
絶縁樹脂層の表面を粗化する工程と、(4)前記絶縁樹
脂層の表面に無電解Cuメッキ被膜を形成する工程と、
(5)前記無電解Cuメッキ被膜上に感光性樹脂層を形
成し、この感光性樹脂層のうちのビアホールを形成する
部分のみを残すように露光し、現像してビアホール形成
用のメッキレジストを形成する工程と、(6)前記メッ
キレジストを用いて、前記無電解Cuメッキ被膜上に、
ビアホール形成用の孔を有する電解Cuメッキ被膜を形
成する工程と、(7)前記メッキレジストを除去する工
程と、(8)前記電解Cuメッキ被膜をエッチングレジ
ストとして用いて、前記無電解Cuメッキ被膜にエッチ
ングでビアホール形成用の孔を形成する工程と、(9)
前記電解Cuメッキ被膜をレーザー用のマスクとして用
いて、CO2 レーザーで前記絶縁樹脂層にビアホールを
形成する工程と、(10)前記絶縁樹脂層上の前記電解
Cuメッキ被膜及び前記無電解Cuメッキ被膜を除去す
る工程と、(11)前記ビアホールにビア導体を形成
し、前記絶縁樹脂層上に導体パターンを形成する工程と
を含む。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a multilayer circuit board according to the present invention comprises: (1) a step of forming a conductive pattern on an insulating substrate; and (2) a step of forming a conductive pattern on the insulating pattern. (3) a step of roughening the surface of the insulating resin layer, and (4) a step of forming an electroless Cu plating film on the surface of the insulating resin layer.
(5) A photosensitive resin layer is formed on the electroless Cu plating film, and the photosensitive resin layer is exposed to light so as to leave only a portion for forming a via hole, and developed to form a plating resist for forming a via hole. And (6) using the plating resist, on the electroless Cu plating film,
Forming an electrolytic Cu plating film having a hole for forming a via hole; (7) removing the plating resist; and (8) using the electrolytic Cu plating film as an etching resist to form the electroless Cu plating film. Forming a hole for forming a via hole by etching, (9)
Forming a via hole in the insulating resin layer with a CO 2 laser using the electrolytic Cu plating film as a laser mask; and (10) the electrolytic Cu plating film and the electroless Cu plating on the insulating resin layer. And (11) forming a via conductor in the via hole and forming a conductor pattern on the insulating resin layer.

【0010】この方法では、レーザー用のマスクとなる
電解Cuメッキ被膜をビアホール形成用のメッキレジス
トを用いて形成するので、電解Cuメッキ被膜に微小な
ビアホール形成用の孔をエッチングで形成する必要がな
くなり、従来の過エッチングによる問題が解消され、電
解Cuメッキ被膜に微小なビアホール形成用の孔を寸法
精度良く形成することができる。従って、この電解Cu
メッキ被膜をレーザー用のマスクとして用いて、CO2
レーザーで絶縁樹脂層にビアホールを形成すれば、微小
なビアホールを寸法精度良く形成することができる。
In this method, since an electrolytic Cu plating film serving as a laser mask is formed using a plating resist for forming a via hole, it is necessary to form a fine hole for forming a via hole in the electrolytic Cu plating film by etching. As a result, the problem caused by the conventional over-etching is solved, and a fine via hole forming hole can be formed in the electrolytic Cu plating film with high dimensional accuracy. Therefore, this electrolytic Cu
Using the plating film as a laser mask, CO 2
If a via hole is formed in the insulating resin layer with a laser, a minute via hole can be formed with high dimensional accuracy.

【0011】この場合、上述した絶縁樹脂層の形成から
ビア導体及び導体パターンの形成までの工程を所定回数
繰り返して多層化するようにしても良い。これにより、
高密度、小型のビルドアップ多層回路基板を形成でき
る。
In this case, the steps from the formation of the insulating resin layer to the formation of the via conductor and the conductor pattern may be repeated a predetermined number of times to form a multilayer. This allows
A high-density, compact build-up multilayer circuit board can be formed.

【0012】また、ビアホールとその下層の導体パター
ンとの位置関係を、ビアホールの底面全体がその下層の
導体パターンで覆われるように設定し、CO2 レーザー
による絶縁樹脂層のビアホールの形成を、その下層の導
体パターンが露出するまで行うようにしても良い。この
ようにすれば、CO2 レーザーで絶縁樹脂層にビアホー
ルを形成する際に、ビアホールの深さが下層の導体パタ
ーンまで到達すると、レーザー光が導体パターンで反射
され、それ以上、レーザー光が下層に侵入しなくなる。
これにより、ビアホールの底部が必要以上に下層に突き
抜けることを防止しながら、ビアホールの底面全体が導
体パターンに到達するまで確実にレーザー加工すること
ができ、良好な形状のビアホールを形成することができ
て、ビア導体と導体パターンとを確実に導通させること
ができる。
In addition, the positional relationship between the via hole and the conductor pattern under the via hole is set so that the entire bottom surface of the via hole is covered with the conductor pattern under the via hole, and the formation of the via hole in the insulating resin layer by the CO 2 laser is performed. It may be performed until the lower conductive pattern is exposed. In this way, when forming a via hole in the insulating resin layer with a CO 2 laser, when the depth of the via hole reaches the lower conductor pattern, the laser light is reflected by the conductor pattern, and further, the laser light is Will not invade.
This makes it possible to reliably perform laser processing until the entire bottom surface of the via hole reaches the conductor pattern, while preventing the bottom portion of the via hole from unnecessarily penetrating into the lower layer, thereby forming a via hole having a good shape. Thus, conduction between the via conductor and the conductor pattern can be ensured.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明をフリップチップタ
イプのビルドアップ型BGA(Ball Grid Array )パッ
ケージに用いられるビルドアップ多層回路基板21に適
用した一実施形態を図1乃至図3に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a build-up multilayer circuit board 21 used for a flip-chip type build-up type BGA (Ball Grid Array) package will be described below with reference to FIGS. explain.

【0014】まず、図1に基づいて、ビルドアップ多層
回路基板21の構造を説明する。コア基板となる絶縁基
板22は、例えばガラスエポキシ系、ポリイミド系等の
樹脂基板により形成され、その所定位置には、スルーホ
ール23が形成されている。この絶縁基板22の上下両
面とスルーホール23の内周面には、無電解Cuメッキ
と電解Cuメッキにより導体パターン24とスルーホー
ル導体25とが互いに導通するように形成され、スルー
ホール導体25の空洞部には、エポキシ等の穴埋め樹脂
26が充填されている。
First, the structure of the build-up multilayer circuit board 21 will be described with reference to FIG. The insulating substrate 22 serving as a core substrate is formed of, for example, a resin substrate of glass epoxy, polyimide or the like, and a through hole 23 is formed at a predetermined position. The conductive pattern 24 and the through-hole conductor 25 are formed on the upper and lower surfaces of the insulating substrate 22 and the inner peripheral surface of the through-hole 23 by electroless Cu plating and electrolytic Cu plating so as to be electrically connected to each other. The cavity is filled with a filling resin 26 such as epoxy.

【0015】絶縁基板22両面の導体パターン24上に
は、絶縁樹脂層27が形成され、この絶縁樹脂層27の
所定位置にCO2 レーザーでビアホール28が形成され
ている。この絶縁樹脂層27の表面とビアホール28に
は、無電解Cuメッキと電解Cuメッキにより導体パタ
ーン29とビア導体30が形成され、絶縁基板22上の
導体パターン24と絶縁樹脂層27上の導体パターン2
9とがビア導体30を介して電気的に接続されている。
ビアホール28とその下層の導体パターン24(又は2
9)との位置関係は、ビアホール28の底面全体がその
下層の導体パターン24(又は29)で覆われるように
設定されている。これら絶縁樹脂層27、導体パターン
29、ビア導体30は、必要な積層数だけ形成されてい
る。図1には2層分のみが図示されているが、絶縁樹脂
層27の積層数は、1層又は3層以上であっても良く、
また、絶縁基板22の片面にのみ絶縁樹脂層27を形成
しても良い。
An insulating resin layer 27 is formed on the conductor pattern 24 on both sides of the insulating substrate 22, and a via hole 28 is formed at a predetermined position of the insulating resin layer 27 by a CO 2 laser. A conductor pattern 29 and a via conductor 30 are formed on the surface of the insulating resin layer 27 and the via hole 28 by electroless Cu plating and electrolytic Cu plating, and the conductor pattern 24 on the insulating substrate 22 and the conductor pattern on the insulating resin layer 27 are formed. 2
9 are electrically connected via a via conductor 30.
The via hole 28 and the conductor pattern 24 (or 2
The positional relationship with 9) is set such that the entire bottom surface of the via hole 28 is covered with the conductor pattern 24 (or 29) under the via hole 28. These insulating resin layers 27, conductor patterns 29, and via conductors 30 are formed in a required number of layers. Although only two layers are shown in FIG. 1, the number of laminated insulating resin layers 27 may be one or three or more.
Further, the insulating resin layer 27 may be formed only on one surface of the insulating substrate 22.

【0016】尚、図示はしないが、ビルドアップ多層回
路基板21下面側の最下層のビア導体には、Ni/Au
メッキを介してBGAのバンプ(半田ボール)が形成さ
れ、ビルドアップ多層回路基板21上面側の最上層のビ
ア導体には、フリップチップボンディング用のパッドが
形成されている。
Although not shown, the lowermost via conductor on the lower surface side of the build-up multilayer circuit board 21 has Ni / Au
BGA bumps (solder balls) are formed via plating, and flip-chip bonding pads are formed on the uppermost via conductor on the upper surface side of the build-up multilayer circuit board 21.

【0017】次に、上記構成のビルドアップ多層回路基
板21の製造方法について説明する。まず、絶縁基板2
2にスルーホール23を形成し、この絶縁基板22の上
下両面とスルーホール23の内周面に、無電解Cuメッ
キを下地として電解Cuメッキを施し、その表面に、感
光性樹脂でフォトマスクを形成して、フォトエッチング
法で導体パターン24とスルーホール導体25とを形成
する。この後、スルーホール導体25の空洞部に、エポ
キシ等の穴埋め樹脂26を充填して平坦化する。次に、
導体パターン24が形成されている絶縁基板22の表面
にエポキシ系等の液状の絶縁樹脂をスピンコーター等で
塗布し、例えば、175℃で2時間加熱して熱硬化させ
て絶縁樹脂層27を形成する。
Next, a method of manufacturing the build-up multilayer circuit board 21 having the above configuration will be described. First, the insulating substrate 2
2 is formed on the upper and lower surfaces of the insulating substrate 22 and the inner peripheral surface of the through hole 23 by electroless Cu plating using electroless Cu plating as a base, and a photomask is formed on the surface with a photosensitive resin. Then, the conductor pattern 24 and the through-hole conductor 25 are formed by a photoetching method. After that, the cavity of the through-hole conductor 25 is filled with a filling resin 26 such as epoxy to flatten it. next,
A liquid insulating resin such as an epoxy resin is applied to the surface of the insulating substrate 22 on which the conductor pattern 24 is formed by a spin coater or the like, and is heated and cured at 175 ° C. for 2 hours to form an insulating resin layer 27. I do.

【0018】この後、絶縁樹脂層27にビアホール28
を図2及び図3に示す工程により形成する。まず、絶縁
樹脂層27[図2(1)参照]の表面を酸化マンガンカ
リ、クロム酸等で処理して粗化をする[図2(2)参
照]。この後、絶縁樹脂層27の粗化表面を水洗し、中
和した後、絶縁樹脂層27の粗化表面全体に無電解Cu
メッキを施して、例えば1〜3μm厚の無電解Cuメッ
キ被膜31を形成する[図2(3)参照]。
Thereafter, a via hole 28 is formed in the insulating resin layer 27.
Is formed by the steps shown in FIGS. First, the surface of the insulating resin layer 27 [see FIG. 2 (1)] is roughened by treating it with potassium manganese oxide, chromic acid or the like [see FIG. 2 (2)]. Thereafter, the roughened surface of the insulating resin layer 27 is washed with water and neutralized.
Plating is performed to form an electroless Cu plating film 31 having a thickness of, for example, 1 to 3 μm (see FIG. 2C).

【0019】次に、無電解Cuメッキ被膜31の表面
に、後工程で施される電解Cuメッキ被膜32の厚み以
上の膜厚(例えば10〜20μm)のドライフィルムを
熱圧着して、感光性樹脂層33を形成する[図2(4)
参照]。この後、感光性樹脂層33のうちのビアホール
28を形成する部分のみが残るように、例えば35mJ
で露光し、例えば1%炭酸ナトリウム水溶液でシャワー
現像して、ビアホール形成部分以外の部分の感光性樹脂
層33を除去してビアホール形成用のメッキレジスト3
3aを形成する[図2(5)参照]。
Next, a dry film having a film thickness (for example, 10 to 20 μm) having a thickness equal to or greater than the thickness of the electrolytic Cu plating film 32 to be applied in a later step is thermocompression-bonded to the surface of the electroless Cu plating film 31, Forming a resin layer 33 [FIG. 2 (4)]
reference]. After that, for example, 35 mJ so that only a portion of the photosensitive resin layer 33 where the via hole 28 is formed remains.
And then developed by showering with, for example, a 1% aqueous solution of sodium carbonate to remove the photosensitive resin layer 33 in portions other than the via-hole forming portion, thereby forming a plating resist 3 for forming a via-hole.
3a is formed [see FIG. 2 (5)].

【0020】この後、メッキレジスト33aを用いて、
無電解Cuメッキ被膜31の表面に電解Cuメッキを施
し、ビアホール形成用の孔34を有する例えば3〜10
μm厚の電解Cuメッキ被膜32を形成する[図2
(6)参照]。この後、アセトン又は3%NaOH水溶
液等でメッキレジスト33aを剥離除去する[図3
(7)参照]。次に、電解Cuメッキ被膜32をエッチ
ングレジストとして用いて、無電解Cuメッキ被膜31
にエッチングでビアホール形成用の孔35を形成する
[図3(8)参照]。
Thereafter, using the plating resist 33a,
Electroless Cu plating is applied to the surface of the electroless Cu plating film 31 and has a hole 34 for forming a via hole.
An electrolytic Cu plating film 32 having a thickness of μm is formed [FIG.
(6)]. Thereafter, the plating resist 33a is peeled off with acetone or a 3% NaOH aqueous solution or the like [FIG.
(7)]. Next, using the electrolytic Cu plating film 32 as an etching resist, the electroless Cu plating film 31 is used.
Then, a hole 35 for forming a via hole is formed by etching [see FIG. 3 (8)].

【0021】この後、電解Cuメッキ被膜32をレーザ
ー用のマスクとして用いて、CO2レーザーで絶縁樹脂
層27の所定位置にビアホール28を形成する[図3
(9)参照]。使用するCO2 レーザーの条件は、ビー
ム径が例えば250μm、レーザー出力が例えば6mJ
×3shotである。このビアホール28のレーザー加
工は、その下層の導体パターン24が露出するまで行
う。
Thereafter, a via hole 28 is formed at a predetermined position of the insulating resin layer 27 with a CO 2 laser using the electrolytic Cu plating film 32 as a laser mask [FIG.
(9)]. The conditions of the CO 2 laser to be used include a beam diameter of 250 μm and a laser output of 6 mJ, for example.
× 3 shot. The laser processing of the via hole 28 is performed until the underlying conductive pattern 24 is exposed.

【0022】本実施形態では、CO2 レーザーがCuメ
ッキ面を通過しないことを考慮してビアホール28の底
面全体がその下層の導体パターン24で覆われている。
従って、CO2 レーザーで絶縁樹脂層33にビアホール
28を形成する際に、ビアホール28の深さが下層の導
体パターン24に到達すると、レーザー光が導体パター
ン24で反射され、それ以上、レーザー光が下層に侵入
しなくなる。これにより、ビアホール28の底部が必要
以上に下層に突き抜けることを防止しながら、ビアホー
ル28の底面全体が導体パターン24に到達するまで確
実にレーザー加工される。この後、レーザー用マスクで
ある電解Cuメッキ被膜32及び無電解Cuメッキ被膜
31をFeCl3 等のエッチング液で剥離除去する[図
3(10)参照]。
In the present embodiment, the entire bottom surface of the via hole 28 is covered with the lower conductive pattern 24 in consideration of the fact that the CO 2 laser does not pass through the Cu plating surface.
Accordingly, when the via hole 28 is formed in the insulating resin layer 33 by the CO 2 laser, when the depth of the via hole 28 reaches the lower conductive pattern 24, the laser light is reflected by the conductive pattern 24, and the laser light is further emitted. It will not penetrate the lower layer. Thus, the laser processing is reliably performed until the entire bottom surface of the via hole 28 reaches the conductor pattern 24 while preventing the bottom of the via hole 28 from penetrating unnecessarily to the lower layer. Thereafter, the electrolytic Cu plating film 32 and the electroless Cu plating film 31, which are laser masks, are peeled off with an etching solution such as FeCl 3 [see FIG. 3 (10)].

【0023】次に、ビアホール28が形成された絶縁樹
脂層27表面にドライフィルム等により感光性樹脂層
(図示せず)を形成し、これを露光・現像処理して、感
光性樹脂層のうちのビア導体形成部と導体パターン形成
部を除去して、メッキレジストを形成する。この後、無
電解Cuメッキと電解Cuメッキを施した後、メッキレ
ジスト(感光性樹脂層)を剥離除去することで、ビア導
体30と導体パターン29を形成する。この後、更に、
ビルドアップを重ねる場合は、上述した絶縁樹脂層27
の形成からビア導体30及び導体パターン29の形成ま
での工程を必要な積層数となるまで繰り返して多層化
し、ビルドアップ多層回路基板21を形成する。
Next, a photosensitive resin layer (not shown) is formed by a dry film or the like on the surface of the insulating resin layer 27 in which the via hole 28 is formed, and this is exposed and developed to form a photosensitive resin layer. By removing the via conductor forming portion and the conductor pattern forming portion, a plating resist is formed. Thereafter, after performing electroless Cu plating and electrolytic Cu plating, the plating resist (photosensitive resin layer) is peeled off to form a via conductor 30 and a conductor pattern 29. After this,
When building up is repeated, the insulating resin layer 27 described above is used.
The steps from the formation of the via conductor 30 and the formation of the conductor pattern 29 are repeated until the required number of layers is obtained, thereby forming a multilayer, thereby forming the build-up multilayer circuit board 21.

【0024】尚、これらの工程を終了した後、必要に応
じて、ビルドアップ多層回路基板21下面側の最下層の
ビア導体に、Ni/Auメッキを介してBGAのバンプ
(半田ボール)を形成し、ビルドアップ多層回路基板2
1上面側の最上層のビア導体に、フリップチップボンデ
ィング用のパッドを形成する。
After these steps are completed, if necessary, BGA bumps (solder balls) are formed on the lowermost via conductor on the lower surface side of the build-up multilayer circuit board 21 via Ni / Au plating. And build-up multilayer circuit board 2
1. A flip-chip bonding pad is formed on the uppermost via conductor on the upper surface side.

【0025】本発明者は、以上説明した本実施形態のビ
アホールのレーザー加工方法と、前述した従来のビアホ
ールのレーザー加工方法とについて、形成可能なビアホ
ールの孔径の最小値と孔径のばらつきを比較評価する試
験を行った。その結果、本実施形態のビアホールのレー
ザー加工方法では、形成可能なビアホールの孔径の最小
値が25μm、孔径のばらつきが±3μmであった。
The present inventor compared and evaluated the minimum value of the hole diameter of the via hole and the variation of the hole diameter of the via hole laser processing method of the present embodiment described above and the conventional via hole laser processing method described above. A test was conducted. As a result, in the via hole laser processing method of the present embodiment, the minimum value of the hole diameter of the via hole that can be formed was 25 μm, and the variation of the hole diameter was ± 3 μm.

【0026】これに対し、従来のビアホールのレーザー
加工方法では、図4に示すように、レーザー用のマスク
となるCuメッキ被膜12にビアホール形成用の孔15
をエッチングで形成し、このCuメッキ被膜12をレー
ザー用のマスクとして使用する。この方法では、過エッ
チングによりCuメッキ被膜12のビアホール形成用の
孔15の孔径がエッチングレジスト(ドライフィルム1
3)の孔14の孔径よりも大きくエッチングされてしま
うため、形成可能なビアホールの孔径の最小値が30μ
m、孔径のばらつきが±10μmにもなった。この試験
結果から、本実施形態のビアホールのレーザー加工方法
では、孔径が微小で且つ孔径のばらつきが極めて少ない
ビアホールを形成できることが確認された。
In contrast, in the conventional via hole laser processing method, as shown in FIG. 4, a via hole forming hole 15 is formed in a Cu plating film 12 serving as a laser mask.
Is formed by etching, and the Cu plating film 12 is used as a mask for laser. In this method, the diameter of the hole 15 for forming a via hole in the Cu plating film 12 is reduced by over-etching using an etching resist (dry film 1).
Since the etching is larger than the hole diameter of the hole 14 of 3), the minimum value of the hole diameter of the via hole that can be formed is 30 μm.
m, the variation of the pore diameter was as large as ± 10 μm. From this test result, it was confirmed that the via hole laser processing method of the present embodiment can form a via hole having a very small hole diameter and a very small variation in the hole diameter.

【0027】つまり、本実施形態では、レーザー用のマ
スクとなる電解Cuメッキ被膜32をビアホール形成用
のメッキレジスト33aを用いて形成するので、電解C
uメッキ被膜32に微小なビアホール形成用の孔35を
エッチングで形成する必要がなくなり、従来の過エッチ
ングによる問題が解消され、電解Cuメッキ被膜32に
微小なビアホール形成用の孔35を寸法精度良く形成す
ることができる。従って、この電解Cuメッキ被膜32
をレーザー用のマスクとして用いて、CO2 レーザーで
絶縁樹脂層27にビアホール28を形成すれば、微小な
ビアホール28を寸法精度良く形成することができる。
これにより、ビルドアップ多層回路基板21の高密度化
が可能となり、小型化、軽量化の要求を満たすことがで
きる。
That is, in this embodiment, since the electrolytic Cu plating film 32 serving as a laser mask is formed using the plating resist 33a for forming a via hole,
It is not necessary to form minute via hole forming holes 35 in the u-plated film 32 by etching, the problem of conventional over-etching is solved, and minute via hole forming holes 35 are formed in the electrolytic Cu plated film 32 with high dimensional accuracy. Can be formed. Therefore, this electrolytic Cu plating film 32
Is used as a laser mask, and a via hole 28 is formed in the insulating resin layer 27 with a CO 2 laser, whereby a minute via hole 28 can be formed with high dimensional accuracy.
As a result, the density of the build-up multilayer circuit board 21 can be increased, and the demand for miniaturization and weight reduction can be satisfied.

【0028】尚、本実施形態では、コア基板としての絶
縁基板22を樹脂基板で形成したが、金属基板を使用し
ても良い。金属基板の場合は、基板表面を絶縁加工して
使用すれば良い。
Although the insulating substrate 22 as the core substrate is formed of a resin substrate in the present embodiment, a metal substrate may be used. In the case of a metal substrate, the substrate surface may be used after insulating processing.

【0029】また、本実施形態では、パッケージ形態と
して、フリップチップタイプのビルドアップ型BGAパ
ッケージで説明したが、パッケージ形態は特に限定する
ものでなく、例えばPGA(Pin Grid Array)パッケー
ジ、MCM基板等の種々の回路基板に適用できる。
In this embodiment, a flip-chip type build-up type BGA package has been described as a package type. However, the package type is not particularly limited. For example, a PGA (Pin Grid Array) package, an MCM substrate, etc. Can be applied to various circuit boards.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項1の多層回路基板によれば、ビアホールとその
下層の導体パターンとの位置関係を、ビアホールの底面
全体がその下層の導体パターンで覆われるように設定す
ると共に、ビアホール形成用のメッキレジストを用いて
形成した電解Cuメッキ被膜をレーザー用のマスクとし
て用いてCO2 レーザーで絶縁樹脂層にビアホールを形
成したので、ビアホールの微小化とその孔径・深さの寸
法精度向上とを実現することができる。
As is apparent from the above description, according to the multilayer circuit board of the first aspect of the present invention, the positional relationship between the via hole and the conductor pattern under the via hole is determined by the entire bottom surface of the via hole. A via hole was formed in the insulating resin layer with a CO 2 laser using an electrolytic Cu plating film formed using a plating resist for forming a via hole as a mask for a laser, while setting so as to be covered with a pattern. And improvement of the dimensional accuracy of the hole diameter and depth can be realized.

【0031】また、請求項2の多層回路基板の製造方法
によれば、レーザー用のマスクとなる電解Cuメッキ被
膜をビアホール形成用のメッキレジストを用いて形成す
るので、電解Cuメッキ被膜に微小なビアホール形成用
の孔を寸法精度良く形成することができ、この電解Cu
メッキ被膜をレーザー用のマスクとして用いてCO2
ーザーで絶縁樹脂層にビアホールを形成することで、微
小なビアホールを寸法精度良く形成することができる。
Further, according to the method for manufacturing a multilayer circuit board of the present invention, since the electrolytic Cu plating film serving as a laser mask is formed by using the plating resist for forming the via hole, the minute Cu is applied to the electrolytic Cu plating film. A hole for forming a via hole can be formed with high dimensional accuracy.
By forming a via hole in the insulating resin layer with a CO 2 laser using the plating film as a laser mask, a minute via hole can be formed with high dimensional accuracy.

【0032】更に、請求項3では、絶縁基板上に2層以
上のビルドアップ層を形成するので、多層回路基板の高
密度化、小型化に効果的に対応することができる。
Further, in the third aspect, since two or more build-up layers are formed on the insulating substrate, it is possible to effectively cope with high density and miniaturization of the multilayer circuit board.

【0033】また、請求項4では、ビアホールとその下
層の導体パターンとの位置関係を、ビアホールの底面全
体がその下層の導体パターンで覆われるように設定し
て、ビアホールをCO2 レーザーで形成するようにした
ので、微小径で寸法ばらつきの少ない良好な形状のビア
ホールを形成することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the positional relationship between the via hole and the lower conductive pattern is set such that the entire bottom surface of the via hole is covered with the lower conductive pattern, and the via hole is formed by a CO 2 laser. As a result, a via hole having a small diameter and a good shape with little dimensional variation can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態におけるビルドアップ多層
回路基板の構造を示す部分拡大縦断面図
FIG. 1 is a partially enlarged longitudinal sectional view showing a structure of a build-up multilayer circuit board according to an embodiment of the present invention.

【図2】一実施形態におけるビアホールのCO2 レーザ
ー加工方法を説明するための工程図(その1)
FIG. 2 is a process diagram for explaining a CO 2 laser processing method for a via hole in one embodiment (part 1);

【図3】一実施形態におけるビアホールのCO2 レーザ
ー加工方法を説明するための工程図(その2)
FIG. 3 is a process diagram (part 2) for explaining a CO 2 laser processing method for a via hole in one embodiment.

【図4】従来のビアホールのCO2 レーザー加工方法を
説明するための工程図
FIG. 4 is a process chart for explaining a conventional CO 2 laser processing method for via holes.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…ビルドアップ多層回路基板、22…絶縁基板、2
3…スルーホール、24…導体パターン、25…スルー
ホール導体、26…穴埋め樹脂、27…絶縁樹脂層、2
8…ビアホール、29…導体パターン、30…ビア導
体、31…無電解Cuメッキ被膜、32…電解Cuメッ
キ被膜、33…感光性樹脂層、33a…メッキレジス
ト、34,35…ビアホール形成用の孔。
21: build-up multilayer circuit board, 22: insulating board, 2
3 through-hole, 24 conductor pattern, 25 through-hole conductor, 26 filling resin, 27 insulating resin layer, 2
Reference numeral 8: via hole, 29: conductor pattern, 30: via conductor, 31: electroless Cu plating film, 32: electrolytic Cu plating film, 33: photosensitive resin layer, 33a: plating resist, 34, 35: holes for forming via holes .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4E068 AA03 AF01 CF02 DA11 DB01 DB10 5E346 AA12 AA15 AA43 BB01 CC32 CC54 CC58 DD03 DD23 DD24 DD33 DD47 DD48 EE31 EE33 FF01 FF13 FF14 GG15 GG17 GG18 GG22 GG23 GG27 HH11 HH25 HH26  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4E068 AA03 AF01 CF02 DA11 DB01 DB10 5E346 AA12 AA15 AA43 BB01 CC32 CC54 CC58 DD03 DD23 DD24 DD33 DD47 DD48 EE31 EE33 FF01 FF13 FF14 GG15 GG17 GG18 GG22 H26 H11

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁基板上に形成された導体パターン
と、前記導体パターン上に形成された絶縁樹脂層と、ビ
アホール形成用の孔を有する電解Cuメッキ被膜をレー
ザー用のマスクとして用いて前記絶縁樹脂層にCO2
ーザーで形成されたビアホールとを備えた多層回路基板
において、 前記電解Cuメッキ被膜は、ビアホール形成用のメッキ
レジストを用いて形成され、 前記ビアホールの底面全体がその下層の導体パターンで
覆われていることを特徴とする多層回路基板。
1. A laser mask comprising: a conductive pattern formed on an insulating substrate; an insulating resin layer formed on the conductive pattern; and an electrolytic Cu plating film having holes for forming via holes. In a multilayer circuit board comprising a resin layer and a via hole formed by a CO 2 laser, the electrolytic Cu plating film is formed using a plating resist for forming a via hole, and the entire bottom surface of the via hole is a conductive pattern under the same. A multilayer circuit board, characterized by being covered with:
【請求項2】 絶縁基板上に導体パターンを形成する工
程と、 前記導体パターン上に絶縁樹脂層を形成する工程と、 前記絶縁樹脂層の表面を粗化する工程と、 前記絶縁樹脂層の表面に無電解Cuメッキ被膜を形成す
る工程と、 前記無電解Cuメッキ被膜上に感光性樹脂層を形成し、
この感光性樹脂層のうちのビアホールを形成する部分の
みを残すように露光し、現像してビアホール形成用のメ
ッキレジストを形成する工程と、 前記メッキレジストを用いて、前記無電解Cuメッキ被
膜上に、ビアホール形成用の孔を有する電解Cuメッキ
被膜を形成する工程と、 前記メッキレジストを除去する工程と、 前記電解Cuメッキ被膜をエッチングレジストとして用
いて、前記無電解Cuメッキ被膜にエッチングでビアホ
ール形成用の孔を形成する工程と、 前記電解Cuメッキ被膜をレーザー用のマスクとして用
いて、CO2 レーザーで前記絶縁樹脂層にビアホールを
形成する工程と、 前記絶縁樹脂層上の前記電解Cuメッキ被膜及び前記無
電解Cuメッキ被膜を除去する工程と、 前記ビアホールにビア導体を形成し、前記絶縁樹脂層上
に導体パターンを形成する工程と、 を含むことを特徴とする多層回路基板の製造方法。
A step of forming a conductive pattern on the insulating substrate; a step of forming an insulating resin layer on the conductive pattern; a step of roughening the surface of the insulating resin layer; Forming an electroless Cu plating film, and forming a photosensitive resin layer on the electroless Cu plating film,
Exposing and developing a portion of the photosensitive resin layer where via holes are to be formed, and developing and forming a plating resist for forming a via hole; using the plating resist, the electroless Cu plating film Forming an electrolytic Cu plating film having a hole for forming a via hole; removing the plating resist; etching the electroless Cu plating film using the electrolytic Cu plating film as an etching resist; Forming a hole for forming; forming a via hole in the insulating resin layer with a CO 2 laser using the electrolytic Cu plating film as a laser mask; and forming the electrolytic Cu plating on the insulating resin layer. Removing a film and the electroless Cu plating film; forming a via conductor in the via hole; Method of manufacturing a multilayer circuit board which comprises forming a conductive pattern on the resin layer.
【請求項3】 前記絶縁樹脂層の形成から前記ビア導体
及び前記導体パターンの形成までの工程を所定回数繰り
返すことを特徴とする請求項2の多層回路基板の製造方
法。
3. The method for manufacturing a multilayer circuit board according to claim 2, wherein the steps from the formation of the insulating resin layer to the formation of the via conductor and the conductor pattern are repeated a predetermined number of times.
【請求項4】 前記ビアホールとその下層の導体パター
ンとの位置関係を、前記ビアホールの底面全体がその下
層の導体パターンで覆われるように設定し、 前記CO2 レーザーによる前記絶縁樹脂層のビアホール
の形成を、その下層の導体パターンが露出するまで行う
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の多層回路基板
の製造方法。
Wherein said via hole and the positional relationship between the underlying conductor pattern, the entire bottom surface of the via hole is set to be covered by the layer conductor patterns thereof, the via hole of the insulating resin layer by the CO 2 laser 4. The method for manufacturing a multilayer circuit board according to claim 2, wherein the forming is performed until the underlying conductive pattern is exposed.
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KR102918497B1 (en) * 2020-08-15 2026-01-26 엠지씨 에레쿠토로테쿠노 가부시키가이샤 Method for manufacturing printed wiring boards

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