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JP2007129180A - プリント配線板、多層プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

プリント配線板、多層プリント配線板及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】層間接続手段として、選択的に非貫通孔にめっきを充填してなるＢＶＨを形成した場合においても、高密度配線化、及び薄型化を図ることができるプリント配線板の提供。
【解決手段】絶縁層１上に金属箔２とバリア金属層３とを順次積層する工程と、当該バリア金属層３上からレーザ照射により非貫通孔５を穿孔する工程と、デスミア処理後、めっき処理により当該非貫通孔内にめっき７を充填するとともにバリア金属層３上にもめっき７を析出する工程と、エッチング処理によりバリア金属層３上に析出しためっき７と当該非貫通孔５から突出しためっき７を除去する工程と、当該バリア金属層３を剥離する工程と、当該金属箔２をエッチング処理して配線パターン８を形成する工程を経ることにより、当該めっき７が当該ブラインドバイアホール９のラウンドを含んだ配線パターン８上には形成されていないことを特徴とするプリント配線板。
【選択図】図１

Description

本発明はブラインドバイアホールを備えたプリント配線板、多層プリント配線板及びその製造方法に関し、特に、高密度配線化、及び薄型化を図ったプリント配線板、多層プリント配線板及びその製造方法に関する。
電気製品の高密度化・小型化が進むにつれ、半導体パッケージ基板・モジュール基板・マザーボード基板の全てにおいて多層化が進み、異なる配線パターン形成層間を接続する接続手段としては、プリント配線板の表裏を貫通する貫通スルーホールの形態から、所望の配線パターン形成層間を接続するインタースティシャルバイアホール（以降これを「ＩＶＨ」と表記すると共に、特にめっきを析出させて層間接続するものをブラインドバイアホールと云い、これを「ＢＶＨ」と表記する）を同軸上で複数積層形成するスタックドビアの形態へと移行してきている。
当該スタックドビア化、及び全層の同軸上にＩＶＨを積層形成するフルスタック化は、従来のサブトラクティブ法（サブトラクティブ法とは、銅箔などの金属上にエッチングレジストパターンを形成し、当該エッチングレジストパターンから露出している金属をエッチング処理して配線パターンを形成する方法である）で実現してきた。
しかしながら、微細配線化は従来のサブトラクティブ法では対応できなかった。
即ち、サブトラクティブ法による回路形成では、片面プリント配線板の場合においては、予め積層されている銅箔をエッチングするだけなので、微細配線回路の形成が可能であるが、配線パターン形成層が２層以上のプリント配線板の場合、スルーホールやＢＶＨ等を形成する際に、絶縁基板全体に無電解めっき及び電解めっき処理を施す必要があるため、エッチングする導体が「銅箔＋めっき」となり、その結果、導体厚が厚くなる、また、必然的にばらつきの大きいめっきが加わることから、場所によって導体厚が変動するなど、微細配線形成には不利な工法であったからである。
因に、従来のサブトラクティブ法では、配線パターン幅Ｌ／配線パターン間隙Ｓ（以降これをＬ／Ｓと表記する）＝７５μｍ／７５μｍが安定して形成できる限界であった。
このような技術背景において、微細配線化に対応するためにはセミアディティブ法が適していた。
セミアディティブ法とは、得ようとする配線パターンと逆のパターンのめっきレジストを形成し、当該めっきレジスト非形成部にめっきを析出させて配線パターンを形成する工法であり、めっきレジスト非形成部が挟間隙であっても、めっき液が入りさえすれば銅めっきを析出することができるため、Ｌ／Ｓ＝２５μｍ／２５μｍ程度まで形成が可能であった。
しかしながら、セミアディティブ法においては、全層ＩＶＨ化は可能であっても、全層の同軸上にＩＶＨを積層形成するフルスタック化が不可能であった。
その理由は、両面コア基板をセミアディティブ法で形成する場合には、層間接続手段として非貫通孔構造がとれず、貫通スルーホールによる接続になってしまうため、スタック化の条件である非貫通孔にめっきを充填してなるＢＶＨを形成することができないからである。
即ち、多層化する場合は、当該両面コア基板の表裏にビルドアップする形となるので、当該ビルドアップ層においては非貫通孔形成が可能となり、結果、当該非貫通孔にめっきを充填してなるＢＶＨの形成が可能となる。従って、ビルドアップ層においては、スタックドビアの形成が可能であるが、両面コア基板においては、めっきが充填されたＢＶＨを形成することができないため、フルスタック化ができないのである（全層の同軸上にＢＶＨを積層形成できない分、高密度配線化が十分に行なうことができない）。
また、セミアディティブ法においては、この他にも以下のようなデメリットがあった。
まず、セミアディティブ法は、絶縁層上に無電解めっきを形成し、次いで、当該無電解めっき層を給電層とする電解めっき処理を行なうことによって、配線パターン形成部に選択的にめっきを析出させる工法であるため、絶縁層の粗化によるアンカー効果（投錨効果）なしには、配線パターンと当該絶縁層との密着を得ることは困難であった（これは、ＩＣチップ搭載後に封止する樹脂との密着についても同様であった）。
このようなアンカー効果を得るための大小さまざまな大きさの粗化面を形成するには、樹脂の架橋密度やフィラー、またはデスミアによるフィラー離脱システム（凹凸形成のため）等を考慮する必要があるばかりでなく、全体として耐薬品性が低下する硬化物を設計するため、絶縁材料に適用可能な主剤・硬化系・フィラー等が限定され、種々の要求（絶縁特性、誘電特性等の電気特性、吸湿特性や剛性・可撓性等が要求される）に対応しきれないというものであった。
また、プリント配線板の設計上、配線パターンは基板面内において不均一に形成されるため、アディティブ法のように、選択めっきで配線パターンを形成すると、配線パターンの粗な部分では、電流密度が集中してめっき厚が厚くなる傾向があり、また、密な部分ではめっき厚が薄くなる傾向があるため、インピーダンス整合がとれないという場合があった。
一方、従来とは異なる工法で、微細配線化、全層ＩＶＨ化、フルスタック化に対応するプリント配線板も提案されている（例えば特許文献１、２、３参照）。
特許文献１、２に開示されている構成のものは、配線パターン形成層間を導電性ペーストで接続するものであり、全層ＩＶＨ、フルスタック化が可能なものである。
しかし、層間接続が導電ペーストと、銅箔からなる配線パターンとの接続となるため、導通抵抗を下げたり、接続信頼性を上げたりする目的で、銅箔に大きめのアンカー（金属コブ）を設ける必要がある。そのため、導体の厚み公差の面で、微細配線化に有利であるものの（回路形成が、予め積層されている銅箔のみをエッチングして形成できるため、微細配線形成に有利となる）、当該アンカーの影響により銅残りが発生し易く、結果として、微細配線を形成するに至らなかった。
また、層間接続手段として導電ペーストを用いているため、ＩＶＨの導通抵抗が銅めっきより非常に大きくなってしまい、小径のＩＶＨを必要とする高密度配線には適していなかった。更に、めっき液とペーストとでは、粘度の差によって孔充填性に大きな差があり、当該導電ペーストの印刷では、十分な小径化を図ることができなかった。
特許文献３の構成のものも、微細配線化、全層ＩＶＨ、フルスタック化が可能であるが、厚銅箔をエッチングして形成した層間接続バンプをＩＶＨとして利用するため、上記特許文献１、２と同様、当該ＩＶＨの小径化を図るのは困難であった。
また、基板面内に不均一に分布する層間接続用バンプ（ＩＶＨ）の粗密により、密集部では圧力が分散してしまい必要な圧力が得にくく、エポキシ等の高分子材料が炭化しない温度の加熱を併用しても、このような熱圧着では銅箔と層間接続バンプを接合するのは接続信頼性上問題があった。
更に、厚銅箔をエッチングして形成した層間接続バンプをＩＶＨとしているため、導電ペーストを充填してなるＩＶＨと比較して、低抵抗化を図ることはできるものの、層間接続バンプと配線パターンの間に、必ずニッケルが介在する構成となるため、十分な低抵抗化を図れないだけでなく、結晶方向に垂直な方向（面方向）の線膨張係数や弾性率が異なるため熱衝撃時の密着が銅箔と銅めっきのそれには及ばなかった。
一方、本出願人は、ＢＶＨを形成する際のめっきを当該ＢＶＨ形成部に選択的に形成することによって、回路形成を銅箔のみのエッチングでできるようにしたプリント配線板の製造方法について既に特許出願している（特許文献４参照）。以下当該製造方法について図１０を用いて簡単に説明する。
図１０は、図示しない内層コア基板上にビルドアップ配線層を形成する例を示したもので、まず、図１０（ａ）に示したように、内層に形成されたビア底部ラウンド８ｂの形成層上に絶縁層１と銅箔等の金属箔２を順次積層し（例えば樹脂付き銅箔を積層する）、次いで、レーザ照射により、ビア底部ラウンド８ｂに達する非貫通孔５を穿孔する（図１０（ｂ）参照）。
次に、当該非貫通孔５のデスミア処理を行なった後、図１０（ｃ）に示したように、置換型の無電解めっき処理により、金属箔２の表側面と非貫通孔５から露出したビア底部ラウンド８ｂの表面にバリア金属層３（例えばＮｉ−ＢやＮｉ−Ｐ等）を形成する。
次に、非貫通孔５を含んだ外層全面に、図示しない無電解めっき（例えば無電解銅めっき）を形成した後、電解めっき（例えばフィルドビア用のめっき液を用いた電解銅めっき）処理を行なうことによって、非貫通孔５にめっき７を充填するとともに外層にも当該めっき７を析出させる（図１０（ｄ）参照）。
次に、図１０（ｅ）に示したように、ブラインドバイアホール９とそのラウンド部（以降これを「めっきラウンド８ａ」と呼ぶことにする）のパターン形成を行なった後、図１０（ｆ）に示したように、外層に露出しているバリア金属層３をエッチング除去し、次いで、露出した金属箔２に回路形成を行なうことによって、外層に金属箔ラウンド２ａを含んだ配線パターン８を有する図１０（ｇ）のプリント配線板Ｐｂを得る。
このように、ＩＶＨとして非貫通孔にめっきを充填してなるＢＶＨを形成したため、当該ＩＶＨの径（即ちＢＶＨの径）を小径化することができるとともに、多層化した際にスタックドビア化、フルスタック化が可能となる。また、銅箔は製造工程上、厚み公差が基板状態で銅めっきするのに比べて１０分の１以下となるため、微細配線パターン（図中の配線パターン８に相当）を容易に形成できるというものである。
しかし、上記製造方法では、ＢＶＨのラウンド（図１０（ｇ）に示した「金属箔ラウンド２ａ」に相当）上に当該ＢＶＨを形成する際のめっきが、めっきラウンド８ａとして残り、多層化した際の当該めっきの厚さ分、層間絶縁層の厚さを厚くしなければならないため（上下層の配線パターン間の絶縁性能を確保するために、当該上下層の配線パターン間の絶縁層厚として特定の厚さが必要となる）、最終的に得られる多層プリント配線板を薄くすることができなかった。
また、当該製造方法においては、非貫通孔とそのラウンド上に選択的にめっきを形成するため、最終的なラウンド径（金属箔ラウンド２ａの径）が大きくなり、高密度配線化の妨げになっていた。
特開平５−７７８４０号公報 特開平６−３４２９７７号公報 特開２００２−４３５０６号公報 特開２００４−３１９９９４号公報
本発明は、上記不具合を解消するためになされたもので、層間接続手段として、選択的に非貫通孔にめっきを充填してなるＢＶＨを形成した場合においても、高密度配線化、及び薄型化を図ることができるプリント配線板、多層プリント配線板及びその製造方法を提供することを課題とする。
請求項１に係る本発明は、異なる配線パターン形成層間をブラインドバイアホールで接続してなるプリント配線板であって、当該ブラインドバイアホールが非貫通孔にめっきを充填したものからなり、且つ、当該めっきが当該ブラインドバイアホールのラウンドを含んだ配線パターン上には形成されていないことを特徴とするプリント配線板により上記課題を解決したものである。
このように、ブラインドバイアホールのラウンド上にめっき（めっきラウンド）を形成しない構成としたので、当該めっきラウンドを形成する際の合わせ公差を考慮することなくラウンド（金属箔ラウンド）を形成することができる。従って、当該ラウンド径を従来よりも小さくすることができ、結果、当該プリント配線板をより高密度配線化することができる。
また、請求項２に係る本発明は、前記ブラインドバイアホールのラウンドを含んだ配線パターンが、当該配線パターンの表面と絶縁層の表面とが平滑になるように埋め込まれていることを特徴とするプリント配線板である。
これにより、プリント配線板の高密度配線化に加え、薄型化も図ることができる。
また、請求項３に係る本発明は、前記ブラインドバイアホールを含んだ全ての配線パターンが銅からなることを特徴とするプリント配線板である。
これにより、導通抵抗の低抵抗化を図ることができる。
また、請求項４に係る本発明は、前記ブラインドバイアホールが、当該ブラインドバイアホール形成用の非貫通孔を穿孔した際に、当該非貫通孔の開口縁に突出する金属傘を残した状態でめっきを充填したものからなることを特徴とするプリント配線板である。
これにより、ブラインドバイアホールを接続信頼性の高いものとすることができる。
また、請求項５に係る本発明は、前記めっきが、ブラインドバイアホールのラウンドと略平滑になるように充填されていることを特徴とするプリント配線板である。
これにより、当該プリント配線板を多層化した場合、表面を平滑化することができる。
また、請求項６に係る本発明は、前記のプリント配線板を複数積層してなる多層プリント配線板により上記課題を解決したものである。
これにより、ブラインドバイアホールの上部にめっきラウンドが形成されないプリント配線板を多層化するため、当該多層プリント配線板を薄型化することができる。
また、請求項７に係る本発明は、異なる配線パターン形成層間をブラインドバイアホールで接続してなるプリント配線板の製造方法であって、少なくとも、絶縁層上に金属箔と当該金属箔とはエッチング条件の異なるバリア金属層とを順次積層する工程と、当該バリア金属層上から直接レーザを照射することによって所望の配線パターン形成層に達する非貫通孔を穿孔する工程と、デスミア処理により当該非貫通孔内をクリーニングする工程と、めっき処理により当該非貫通孔内にめっきを充填するとともにバリア金属層上にもめっきを析出する工程と、エッチング処理によりバリア金属層上に析出しためっきと当該非貫通孔から突出しためっきを除去する工程と、当該バリア金属層を剥離する工程と、当該金属箔をエッチング処理して配線パターンを形成する工程とを含んでいることを特徴とするプリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。
これにより、高密度配線化を図ったプリント配線板を容易に得ることができる。
また、請求項８に係る本発明は、請求項７の発明において、前記非貫通孔の穿孔を炭酸ガスレーザの照射により行ない、且つ、当該めっき処理を当該炭酸ガスレーザの照射により非貫通孔の開口縁に形成される金属傘を残した状態で行なうことを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
これにより、接続信頼性の高いブラインドバイアホールを有するプリント配線板を容易に得ることができる。
また、請求項９に係る本発明は、請求項７又は８の工程を繰り返し行なうことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。
これにより、薄型化を図った多層プリント配線板を容易に得ることができる。
また、請求項１０に係る本発明は、異なる配線パターン形成層間をブラインドバイアホールで接続してなるプリント配線板の製造方法であって、少なくとも、ブラインドバイアホールのラウンドを含んだ配線パターンを形成する工程と、当該配線パターンを絶縁層の表面と平滑になるように埋め込む工程と、当該ブラインドバイアホールのラウンド開口部にレーザを照射することによって所望の配線パターン形成層に達する非貫通孔を穿孔する工程と、デスミア処理により当該非貫通孔内をクリーニングする工程と、絶縁層から露出している配線パターンの表面に、当該配線パターンとはエッチング条件の異なるバリア金属層を設けた状態でめっき処理を行なうことによって、非貫通孔内にめっきを充填するとともに、外層にも当該めっきを析出する工程と、当該外層のめっきをエッチング除去する工程と、当該バリア金属層を剥離する工程とを含んでいることを特徴とするプリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。
これにより、高密度配線化と薄型化を図ったプリント配線板を容易に得ることができる。
また、請求項１１に係る本発明は、請求項１０の発明において、前記非貫通孔の穿孔を炭酸ガスレーザの照射により行い、且つ、当該めっき処理を当該炭酸ガスレーザの照射により非貫通孔の開口縁に形成される金属傘を残した状態で行なうことを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
これにより、接続信頼性の高いブラインドバイアホールを有する薄型のプリント配線板を容易に得ることができる。
また、請求項１２に係る本発明は、請求項１０又は１１の工程を繰り返し行なうことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法である。
これにより、更に薄型化を図った多層プリント配線板を容易に得ることができる。
本発明プリント配線板の実施の形態を、図１（ｆ）を用いて説明する。
図１（ｆ）は、絶縁層１の表裏に配線パターン８が形成された両面プリント配線板Ｐの概略断面説明図を示したもので、絶縁層１の表裏に形成された配線パターン８と、当該絶縁層１の一方の面に形成されたビア底部ラウンド８ｂ、及び他方の面に形成された金属箔ラウンド２ａと、非貫通孔５内にめっき７が充填されたＢＶＨ９とからなり、当該金属箔ラウンド２ａを含んだ配線パターン８上には当該めっき７を形成させない構成とすることによって、金属箔ラウンド２ａの径を小さくし、高密度配線化を図ったものである。
続いて、斯かる図１（ｆ）のプリント配線板Ｐの製造方法について説明する。
まず、図１（ａ）に示したように、絶縁層１の表裏に金属箔２（例えば、銅箔）と当該金属箔２とはエッチング条件の異なるバリア金属層３を順次積層した両面金属箔張り積層板４を用意し、次いで、レーザ加工により一方の金属箔２に達する非貫通孔５を穿孔する（図１（ｂ）参照）。
ここで、当該バリア金属層３としては、後に形成される当該バリア金属層３上のめっき７をエッチング除去する際に、金属箔２がエッチングされなければいずれの金属でも良く、例えば、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｇ等が挙げられる。
また、レーザ加工としては、バリア金属層３上に直接照射して孔加工ができれば、何れのレーザでも構わないが、コスト面、加工後の開口縁部に金属傘６が形成される等の面から炭酸ガスレーザを用いることが好ましい。
次に、非貫通孔５の開口縁に形成されている金属傘６を残した状態でデスミア処理を行なった後、図示しない無電解めっき（例えば、無電解銅めっき）を全面に形成し、次いで、電解めっき処理（例えば、フィルドビア用のめっき液を用いた電解銅めっき処理）により、めっき７を当該非貫通孔５内に充填するとともに外層にも析出させる（図１（ｃ）参照）。
次に、表面に露出しているめっき７に対してエッチング処理（アルカリエッチング処理）を行い、バリア金属層３を露出させる（図１（ｄ）参照）。
ここで、非貫通孔５の開口縁に形成される金属傘６は、必ずしも必要ではないが、接続信頼性を確保するために、当該金属傘６を残しておくことが好ましい。なぜならば、基板状態での電解銅めっきは通常±３〜５μｍのばらつきを有しているので、めっき厚の薄く仕上がった部位では、めっき７に対してのエッチング後、残存するめっきと非貫通孔５の開口縁との側面接合がほとんどなく、金属傘６がないと接続信頼性を得にくいからである。
また、当該金属傘６は、図２（ａ）（図１（ｄ）の要部拡大断面図）にも示したように、バリア金属層３上のめっきをエッチング除去する際に、バリア金属層非形成部１０の部分のエッチングばらつきに対応するという点においても、残しておくことが好ましい（エッチング深さが多少深くなっても、ＢＶＨの接続信頼性を確保できる：図２（ａ）はエッチング量が多い場合を示したものである）。
更に、非貫通孔５内に充填されるめっき７としては、ＢＶＨ９のラウンド（即ち、「金属箔ラウンド２ａ」）と略平滑に充填されることが好ましく、例えば、裏面Ｂ以上表面Ｓ以下の範囲で充填することが、ＢＶＨの接続信頼性の確保と、多層化した場合に上層の表面を平坦化できるという点で好ましい（図２（ｂ）（図１（ｆ）の要部拡大断面図）参照）。
尚、当該金属傘６の長さとしては、非貫通孔５の開口縁部から３μｍ以上１５μｍ以下とするのが好ましい。
その理由として、３μｍ以下ではＢＶＨ９の接続信頼性を向上させる効果がほとんどなく、１５μｍより長いと液回り性を維持するため、ＢＶＨ径を大きくしなければならず、高密度配線化の妨げとなってしまうからである。
次に、図１（ｅ）に示したように、表面に露出しているバリア金属層３を剥離した後、エッチング処理を行なうことによって、表裏の配線パターン８間をＢＶＨ９で接続した図１（ｆ）のプリント配線板Ｐを得る。
本実施の形態において最も注目すべき点は、バリア金属層を利用して、ＢＶＨを形成する際のめっきを外層に形成させない構成とした点にある。
これにより、従来必要であっためっきラウンド８ａ（図１０（ｇ）参照）の形成が不要となり、金属箔ラウンド２ａを形成する際に、当該めっきラウンド８ａを形成する際の露光精度等を考慮せずに形成できるため、当該金属箔ラウンド２ａの径を従来技術に比して小さく設定でき、高密度配線化を向上させることができる。また、金属箔ラウンド２ａを含んだ配線パターン上には、当該ＢＶＨを形成する際のめっきを形成させない構成としたことから、多層化した際に表面を平坦化できるとともに、薄型化することができる。
更に注目すべき点は、ＢＶＨを含んだ配線パターンが全て銅からなる構成とすることができる点である。
これにより、ＢＶＨと配線パターン間にニッケル等のバリア金属層が介在する従来技術と比較して、導通抵抗の低抵抗化を図ることができる。
本発明を説明するに当たって、絶縁層の表裏に配線パターンが形成された両面プリント配線板を例にして説明したが、構成としてはこの限りでなく、本発明の表面が略平滑で、且つ金属箔ラウンド２ａの径を小さくしたＢＶＨ９を厚さ方向に複数積み重ねてなるスタックドビアを形成することによって、高密度配線化を図った多層プリント配線板Ｐａとすることも可能である（図３参照）。
この製造方法を簡単に説明すると、図１（ｆ）のプリント配線板Ｐをコア基板とし、その表裏に層間絶縁層を介して金属箔とバリア金属層を順次積層し、あとは図１（ｂ）〜図１（ｆ）の工程を繰り返し行なうことによって所望の層数の多層プリント配線板Ｐａを得ることができる（尚、本構成においては、フルスタック化も可能である）。
また、上記でも説明したように、ＢＶＨ９の構成として、金属傘６は必ずしも設ける必要はなく、図４に示したような構成とすることも可能であり、更に、当該ＢＶＨ９を複数積み重ねて、図３と同様にスタックドビア化することももちろん可能である。
続いて、他の実施の形態を図５〜図６に示した製造工程図を用いて説明する。
まず、図５（ａ）に示したように、キャリア１１（本図のキャリアにおいては、「銅」などの金属を例にして図示したが、絶縁樹脂に離型層が形成されているものを用いることもできる）にバリア金属層３と金属箔２を順次積層したものを用意し、次いで、金属箔２に対してエッチング処理（アルカリエッチング処理）を行なうことによって、金属箔ラウンド２ａを含んだ配線パターン８が形成された図５（ｂ）のキャリア基板１１ａを得る（同じく図５（ｃ）に示したように、ビア底部ラウンド８ｂを含んだ配線パターン８を有するキャリア基板１１ｂも形成する）。
次に、図５（ｄ）に示したように、キャリア基板１１ａ、１１ｂの配線パターン８形成面を対向させ、且つ、双方の間に絶縁層１を配置した後、積層プレスすることによって、配線パターン８（金属箔ラウンド２ａ及びビア底部ラウンド８ｂを含む）を絶縁層１に埋め込む（図５（ｅ）参照）。
次に、図６（ｆ）に示したように、キャリア基板１１を剥離し、次いで、金属箔ラウンド２ａに、当該金属箔ラウンド２ａの径Ｌ１よりも小さく、且つ、金属箔ラウンド２ａの開口部２ｂの径Ｌ２よりも大きい径のレーザを照射することによって、ビア底部ラウンド８ｂに達する非貫通孔５を穿孔する（図６（ｇ）参照）。
次に、デスミア処理を行なうことによって非貫通孔５のクリーニングを行なった後、レーザの照射によって形成された金属傘６を残した状態で、無電解めっき処理、電解めっき処理を順次行なうことによって、当該非貫通孔５にめっき７を充填するとともに外層にもめっき７を析出させる（図６（ｈ）参照）。
次に、図６（ｉ）に示したように、エッチング処理（アルカリエッチング処理）を行なうことによって外層に析出されためっき７を除去し、次いで、表面に露出したバリア金属層３を剥離することによって、図６（ｊ）のプリント配線板Ｐを得る。
本実施の形態の注目すべき点は、金属箔ラウンド２ａやビア底部ラウンド８ｂを含んだ配線パターン８が絶縁層１の表面と平滑になるように形成した点である。
これにより、図１で説明した実施の形態と比較して、よりプリント配線板の厚さを薄くすることができる。
また、本実施の形態（配線パターン８が絶縁層１の表面と平滑にした構成）においても、図７に示すように、図３と同様の多層化（図７（ａ）は、全層の配線パターンが絶縁層に埋め込まれた構成の多層プリント配線板を、また図７（ｂ）は、図７（ａ）の内層を図１（ｆ）のプリント配線板とした構成の多層プリント配線板を示したものである）や、図８に示すように、図４と同様の金属傘６のない構成とすることももちろん可能である。
本実施の形態を説明するに当たって、配線パターンの形成手段として金属箔をエッチングして形成する例を用いて説明したが、アディティブ法のようにめっきで配線パターンを形成することも可能であり、また、バリア金属層の形成においても、予め全面に形成する例を用いて説明したが、配線パターンを絶縁層に埋め込んだ後、当該配線パターンを含んだ絶縁層の全面に形成する、あるいは露出した配線パターンの表面にのみ形成することも可能である。
尚、本実施の形態で説明したように、配線パターン８をエッチングで形成した場合には、図９に示したように露出する側が幅広となるため、部品実装性、ワイヤーボンディング性等を向上させる上で有効な構成であると云える。
以下実施例及び比較例を挙げて本発明による高密度配線化と薄型化の効果を更に説明する。尚、実施例及び比較例を実施する際の諸条件は以下の通りとした。
まず、同様の配線パターンを用い、金属箔ラウンド（以降これを「銅箔ラウンド」と呼ぶ）の径の仕上がり平均がφ３００μｍ、Ｌ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍになるようにサンプル基板を作製した。
次に、φ３００μｍのラウンドに対して、ＢＶＨやめっきラウンドの位置ズレがどのくらい発生するのか統計的にデータ収集を行ない、ＢＶＨがめっきラウンドからはみ出さないめっきラウンド径、及びめっきラウンドが銅箔ラウンドからはみ出さない銅箔ラウンド径の設定値をそれぞれ求めた。
次に、ＢＶＨ径や各ラウンド径のばらつき、位置ズレの実データを基にサンプル基板を再作製し、各ラウンドの小径化がどの程度可能であるかを確認した。
サンプル基板としては、ワークサイズ４００mm×５００mmのものを５ロット×５０ボード作製し、ＢＶＨ、めっきラウンド、銅箔ラウンドの位置及び径を１ボード当たり２５箇所（各６，２５０箇所）測定した。尚、前記位置及び径の測定には、ミツトヨ製の測長顕微鏡（ＱＶ−Ａｐｅｘ６０６）を使用した。
実施例１
図１に倣って本発明の実施例１を説明する。
まず、エポキシ系の絶縁層（４０μｍ）の表裏に厚さ１２μｍの銅箔が積層された両面銅張り積層板に電解ニッケルめっき処理を施すことによって、当該銅箔上に２μｍの無光沢ニッケルめっきを析出させ（図１（ａ）に相当）、次いで、所望の位置に炭酸ガスレーザを照射（ニッケルめっき上に直接照射）することにより、トップ径（開口部径）がφ７０μｍの非貫通孔を穿孔した（図１（ｂ）に相当）。
この時点で測長顕微鏡により非貫通孔の径及び位置ズレを測定した結果、孔径がφ７０μｍ±３μｍ、位置ズレが±１０μｍであった。
次に、過マンガン酸系のデスミア処理により、当該非貫通孔内をクリーニングした後（このとき非貫通孔の開口部に形成される銅傘は開口縁部から約１０μｍであった）、無電解銅めっき処理、フィルドビア形成用のめっき液を用いた電解銅めっき処理を順次行なうことによって、当該非貫通孔内に銅めっきを充填するとともに表面（ニッケルめっき上）にも銅めっきを析出させた（図１（ｃ）に相当）。
次に、錯アンモニウムイオンを主成分とするアルカリエッチング液によって全面エッチングを行ない、ニッケルめっき上の銅めっきを除去し（図１（ｄ）に相当）、次いで、硝酸系のニッケル剥離液を用いて、表面に露出したニッケルめっきを除去した（図１（ｅ）に相当）。
次に、一般的なサブトラクティブ法を用いて回路形成を行なうことによって、φ３００μｍの銅箔ラウンドとＬ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍの微細配線パターンを備えるプリント配線板を得た（図１（ｆ）に相当）。
この時点で測長顕微鏡により銅箔ラウンドの径及び位置ズレを測定した結果、銅箔ラウンド径が３００μｍ±５μｍ、位置ズレが±２０μｍであった。
以上の結果により、小径化を図った銅箔ラウンドの径を計算したところ、１４６μｍまで小径化が可能であることが計算値上確認できたため、実際に当該銅箔ラウンドの径を１４６μｍにしてサンプル基板を作製した結果（銅箔ラウンドの径を１４６μｍとした以外は、上記の３００μｍの銅箔ラウンドのサンプル基板を作製したものと同じ条件で作製した）、銅箔ラウンドからのＢＶＨのはみ出しがなく、且つ、Ｌ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍの微細配線を有するプリント配線板を得ることができた。
尚、小径化を図った上記銅箔ラウンドの径は、以下のようにして求めた。
即ち、非貫通孔（ＢＶＨ）及び銅箔ラウンドの径ばらつき及び位置ズレの合計、つまりアニュラリング（非貫通孔の周りに形成されるラウンドの片側の幅）が３＋１０＋５＋２０＝３８μｍとなるため、銅箔ラウンド径は、非貫通孔径＋２×アニュラリング＝７０＋２×３８＝１４６μｍとなる。
比較例１
続いて、比較例１について説明する（出来上がったプリント配線板のＢＶＨラウンドは、図１０（ｇ）と同じである）。
まず、エポキシ系の絶縁層（４０μｍ）の表裏に厚さ１２μｍの銅箔が積層された両面銅張り積層板を用意し、当該両面銅張り積層板に対して黒化処理を施すことによってレーザの吸収性を上げた後、所望の位置に炭酸ガスレーザを照射することによって（銅箔上に直接照射）、トップ径（開口部径）が７０μｍの非貫通孔を穿孔した。
この時点で測長顕微鏡によりレーザビアの径及び位置ズレを測定した結果、非貫通孔の孔径が７０μｍ±３μｍ、位置ズレが±１０μｍであった。
次に、一般的なサブトラクティブ法を用いて回路形成を行なうことによって、φ３００μｍの銅箔ラウンドＬ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍの微細配線パターンを形成した。
この時点で測長顕微鏡により銅箔ラウンドの径及び位置ズレを測定した結果、銅箔ラウンド径が３００μｍ±５μｍ、位置ズレが±２０μｍであった。
次に、過マンガン酸系のデスミア処理により、当該非貫通孔内をクリーニングした後、無電解銅めっき処理（０．５μｍ）、電解ニッケルめっき処理（２μｍ）、フィルドビア用のめっき液を用いた電解銅めっき処理を順次行なうことによって、当該非貫通孔内に銅めっきを充填するとともに表面（ニッケルめっき上）にも銅めっき（１２μｍ）を析出させた。
次に、銅箔ラウンド上にφ２００μｍのドライフィルムレジストを露光・現像によって形成した後、錯アンモニウムイオンを主成分とするアルカリエッチング液を用いたエッチング処理を行なうことによって、当該レジストから露出している銅めっきを除去し、次いで、当該ドライフィルムレジストを剥離した後、硝酸系のニッケル剥離液を用いて、表面に露出しているニッケルめっきを除去することによって、めっきラウンドを形成した。
この時点で測長顕微鏡によりめっきラウンドの径及び位置ズレを測定した結果、めっきラウンドの径が２００μｍ±１０μｍ、位置ズレが±２０μｍであった。
以上の結果により、小径化を図った銅箔ラウンドの径を計算したところ、２６６μｍまで小径化が可能であることが計算値上確認できたため、実際に当該銅箔ラウンドの径を２６６μｍにしてサンプル基板を作製した結果（銅箔ラウンドの径を２６６μｍとした以外は、上記の３００μｍの銅箔ラウンドのサンプル基板を作製したものと同じ条件で作製した）、銅箔ラウンドからのＢＶＨのはみ出しがなく、且つ、Ｌ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍの微細配線を有するプリント配線板を得ることができた。
尚、小径化を図った上記銅箔ラウンドの径は、以下のようにして求めた。
即ち、非貫通孔（ＢＶＨ）及び銅箔ラウンドの径ばらつき及び位置ズレの合計、つまりアニュラリング（非貫通孔の周りに形成されるラウンドの片側の幅）が３＋１０＋（１０×２）＋（２０×２）＋５＋２０＝９８μｍとなるため、銅箔ラウンド径は、非貫通孔径＋２×アニュラリング＝７０＋２×９８＝２６６μｍとなる。
比較例２
続いて、比較例２について説明する。
まず、エポキシ系の絶縁層（４０μｍ）の表裏に厚さ１２μｍの銅箔が積層された両面銅張り積層板を用意し、一般的なサブトラクティブ法を用いて回路形成を行なうことによって、φ３００μｍの銅箔ラウンドとその中心にφ７０μｍのレーザ加工用のウインドウ部を設けるとともにＬ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍの微細配線パターンを形成し、次いで、当該ウインドウ部に、当該ウインドウ部の径より大きく銅箔ラウンドの径よりも小さい径で炭酸ガスレーザを照射することによって、トップ径（開口部径）がφ７０μｍの非貫通孔を穿孔した。
この時点で測長顕微鏡により銅箔ラウンドの径を測定した結果、３００μｍ±５μｍであった（因みに、非貫通孔の孔径及び位置ズレは、予め回路形成したウインドウ部の径と同じになるため、非貫通孔の孔径ばらつきと位置ズレはともに０となる）。
次に、過マンガン酸系のデスミア処理により、当該非貫通孔内をクリーニングした後、無電解銅めっき処理（０．５μｍ）、電解ニッケルめっき処理（２μｍ）、フィルドビア用のめっき液を用いた電解銅めっき処理を順次行なうことよって、当該非貫通孔内に銅めっきを充填するとともに表面（ニッケルめっき上）にも銅めっき（１２μｍ）を析出させた。
次に、銅箔ラウンド上にφ２００μｍのドライフィルムレジストを露光・現像によって形成した後、錯アンモニウムイオンを主成分とするアルカリエッチング液を用いたエッチング処理を行なうことによって、当該レジストから露出している銅めっきを除去し、次いで、当該ドライフィルムレジストを剥離した後、硝酸系のニッケル剥離液を用いて、表面に露出しているニッケルめっきを除去することによって、めっきラウンドを形成した。
この時点で測長顕微鏡によりめっきラウンドの径及び位置ズレを測定した結果、めっきラウンドの径が２００μｍ±１０μｍ、位置ズレが±２０μｍであった。
以上の結果により、小径化を図った銅箔ラウンドの径を計算したところ、２００μｍまで小径化が可能であることが計算値上確認できたため、実際に当該銅箔ラウンドの径を２００μｍにしてサンプル基板を作製した結果（銅箔ラウンドの径を２００μｍとした以外は、上記の３００μｍの銅箔ラウンドのサンプル基板を作製したものと同じ条件で作製した）、銅箔ラウンドからのビアのはみ出しがなく、且つ、Ｌ／Ｓ＝３０μｍ／３０μｍの微細配線を有するプリント配線板を得ることができた。
尚、小径化を図った上記銅箔ラウンドの径は、以下のようにして求めた。
即ち、銅箔ラウンドの径ばらつき及び位置ズレの合計、つまりアニュラリング（非貫通孔の周りに形成されるラウンドの片側の幅）が５＋（１０×２）＋（２０×２）＝６５μｍとなるため、銅箔ラウンド径は、非貫通孔径＋２×アニュラリング＝７０＋２×６５＝２００μｍとなる。
以上の実施例及び比較例１、２の結果から、本発明においては、従来の構成に比べて、銅箔ラウンド径をかなり小さくすることができ、高密度配線化を向上できることが確認できた（因みに、比較例１との差は１２０μｍ、比較例２との差は５４μｍである）。
実施例２及び比較例３、４
実施例２として、実施例１のコア基板に、表裏２層ずつビルドアップ積層して本発明品の６層プリント配線板を作製した。同様に、比較例３、４として、比較例１、２のコア基板に、それぞれ表裏２層ずつビルドアップ積層して比較品の６層プリント配線板を作製した。
得られた各６層プリント配線板の厚さ測定を行なった（当該厚さ測定は、表裏に設けたソルダーレジストを含んだ厚さを測定した）。尚、上下の配線パターン間に形成される絶縁層厚は２０μｍと設定し（外層の配線パターン上に形成されるソルダーレジスト厚も配線パターン上に２０μｍと設定した）、また、比較例３、４におけるめっきラウンドの厚さは１０μｍと設定した。
その結果、比較品は約２８０μｍであったのに対し、本発明品のものは約２２０μｍで、略計算通りの薄型化を図ることができた[コア基板の片側に積層される２層のビルドア
ップ絶縁層で１０μｍずつ（計２０μｍ）、外層の配線パターン上に形成されるソルダーレジストで１０μｍ、合計で片側３０μｍ薄くできるので、計算上、両側で６０μｍの薄型化を予定していたが、今回の実施例では、略計算通りの薄型化を図ることができた（各層でめっきラウンドを形成しない分、薄型化が可能となる）]。
本発明プリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図。 金属傘とめっきの関係を示す概略断面説明図。 本発明多層プリント配線板の概略断面説明図。 金属傘を設けない例を示す概略断面説明図。 本発明プリント配線板の他の製造方法を示す概略断面工程説明図。 図５に続く本発明プリント配線板の他の製造方法を示す概略断面工程説明図。 本発明多層プリント配線板の他の概略断面説明図。 金属傘を設けない例を示す他の概略断面説明図。 エッチングで形成した配線パターンを絶縁層に埋め込んだ状態の概略断面説明図。 従来のプリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図。
符号の説明
１：絶縁層
２：金属箔
２ａ：金属箔ラウンド
２ｂ：開口部
３：バリア金属層
４：両面金属箔張り積層板
５：非貫通孔
６：金属傘
７：めっき
８：配線パターン
８ａ：めっきラウンド
８ｂ：ビア底部ラウンド
９：ＢＶＨ
１０：バリア金属層非形成部
１１：キャリア
１１ａ，１１ｂ：キャリア基板
Ｐ，Ｐｂ：プリント配線板
Ｐａ：多層プリント配線板
Ｓ：金属箔ラウンドの表面
Ｂ：金属箔ラウンドの裏面
Ｌ１：金属箔ラウンドの径
Ｌ２：開口部の径

Claims (12)

  1. 異なる配線パターン形成層間をブラインドバイアホールで接続してなるプリント配線板であって、当該ブラインドバイアホールが非貫通孔にめっきを充填したものからなり、且つ、当該めっきが当該ブラインドバイアホールのラウンドを含んだ配線パターン上には形成されていないことを特徴とするプリント配線板。
  2. 当該ブラインドバイアホールのラウンドを含んだ配線パターンが、当該配線パターンの表面と絶縁層の表面とが平滑になるように埋め込まれていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
  3. 当該ブラインドバイアホールを含んだ全ての配線パターンが銅からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線板。
  4. 当該ブラインドバイアホールが、当該ブラインドバイアホール形成用の非貫通孔を穿孔した際に、当該非貫通孔の開口縁に突出する金属傘を残した状態でめっきを充填したものからなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のプリント配線板。
  5. 当該めっきが、ブラインドバイアホールのラウンドと略平滑になるように充填されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のプリント配線板。
  6. 請求項１〜５の何れか１項に記載のプリント配線板を複数積層してなる多層プリント配線板。
  7. 異なる配線パターン形成層間をブラインドバイアホールで接続してなるプリント配線板の製造方法であって、少なくとも、絶縁層上に金属箔と当該金属箔とはエッチング条件の異なるバリア金属層とを順次積層する工程と、当該バリア金属層上から直接レーザを照射することによって所望の配線パターン形成層に達する非貫通孔を穿孔する工程と、デスミア処理により当該非貫通孔内をクリーニングする工程と、めっき処理により当該非貫通孔内にめっきを充填するとともにバリア金属層上にもめっきを析出する工程と、エッチング処理によりバリア金属層上に析出しためっきと当該非貫通孔から突出しためっきを除去する工程と、当該バリア金属層を剥離する工程と、当該金属箔をエッチング処理して配線パターンを形成する工程とを含んでいることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  8. 当該非貫通孔の穿孔を炭酸ガスレーザの照射により行ない、且つ、当該めっき処理を当該炭酸ガスレーザの照射により非貫通孔の開口縁に形成される金属傘を残した状態で行なうことを特徴とする請求項７に記載のプリント配線板の製造方法。
  9. 請求項７又は８の工程を繰り返し行なうことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
  10. 異なる配線パターン形成層間をブラインドバイアホールで接続してなるプリント配線板の製造方法であって、少なくとも、ブラインドバイアホールのラウンドを含んだ配線パターンを形成する工程と、当該配線パターンを絶縁層の表面と平滑になるように埋め込む工程と、当該ブラインドバイアホールのラウンド開口部にレーザを照射することによって所望の配線パターン形成層に達する非貫通孔を穿孔する工程と、デスミア処理により当該非貫通孔内をクリーニングする工程と、絶縁層から露出している配線パターンの表面に、当該配線パターンとはエッチング条件の異なるバリア金属層を設けた状態でめっき処理を行なうことによって、非貫通孔内にめっきを充填するとともに、外層にも当該めっきを析出する工程と、当該外層のめっきをエッチング除去する工程と、当該バリア金属層を剥離する工程とを含んでいることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  11. 当該非貫通孔の穿孔を炭酸ガスレーザの照射により行ない、且つ、当該めっき処理を当該炭酸ガスレーザの照射により非貫通孔の開口縁に形成される金属傘を残した状態で行なうことを特徴とする請求項１０に記載のプリント配線板の製造方法。
  12. 請求項１０又は１１の工程を繰り返し行なうことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
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