JP3789803B2 - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の表・裏面にそれぞれ形成した配線層間を接続するスルーホール導体を有する配線基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、配線基板は、絶縁性の基板(コア基板)にその表・裏面間を貫通するスルーホール内に形成したスルーホール導体を介して、上記基板の表面および裏面にそれぞれ形成した配線層の間を接続している。
上記スルーホール導体を形成するには、例えば図５(Ａ)に示すように、追って配線基板の基板となる複数の製品単位ｐ１〜ｐ１６を併有するパネルＰに対し、図５(Ａ)中の破線で示すレーザ照射単位領域Ｌａごとに、レーザＬｓを照射して所定の位置に複数のスルーホールを順次穿孔している。
尚、パネル(基板)Ｐの表裏面には図示しない銅箔が貼り付けてある。また、レーザ照射単位領域Ｌａは、図示しないガルバノミラーの傾きを変えつつレンズを透過させてレーザ照射が可能な範囲である。
【０００３】
ところで、図５(Ａ)，(Ｂ)に示すように、製品単位ｐｎの領域よりもレーザ照射単位領域Ｌａが広いと、隣接する製品単位ｐｎ＋１(ｎ：自然数)の領域までレーザＬｓが当てられる。レーザ照射単位領域Ｌａにおいて、レーザＬｓは、該領域Ｌａの中央部ほど垂直に照射され、周辺に行くほど傾斜して照射される傾向がある。このため、例えば図５(Ｂ)において製品単位ｐｎ＋１から分離された配線基板７０は、図５(Ｃ)に示すように、基板(コア基板)７２の中央部付近においては、その表・裏面７４，７５間に表・裏面７４，７５の方向とほぼ垂直なスルーホール７６ａが形成される。しかし、周辺に行くほど傾斜したスルーホール７６ｂ，７６ｃが形成される。
【０００４】
しかも、図５(Ｃ)中の左側に示すように、レーザ照射単位領域Ｌａと製品単位ｐｎ＋１とのずれにより、傾斜方向が逆のスルーホール７６ｃ，７６ｃが形成される。これらの内壁に沿って銅メッキを施すことにより、スルーホール導体７８ａ，７８ｂ，７８ｃが形成される。また、基板７２の表・裏面７４，７５には、公知のフォトリソグラフィ技術などにより配線層８０，８１が形成され、これらは上記スルーホール導体７８ａなどを介して互いに接続される。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】
しかしながら、図５(Ｃ)中の左側に示すように、傾斜方向が互いに逆で大きな傾きのスルーホール７６ｃ，７６ｃが接近していると、これらに沿って形成されるスルーホール導体７８ｃ，７８ｃが互いに接触してショートする、という問題があった。また、配線基板に対する小型化および高性能化の要請に伴って、基板７２に多くのスルーホール導体７８を高密度にして配置しようとする場合も、上述したショートが生じ易くなる。
本発明は、以上に説明した従来の技術における問題点を解決し、複数のスルーホール導体が互いにショートせず且つ基板の表・裏面の配線層間を正確に接続できる配線基板およびその製造方法を提供する、ことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、製品単位の配線基板に形成される複数のスルーホールのうち、隣接するスルーホール同士を互いにほぼ平行に傾斜させる、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の配線基板(請求項１)は、表面および裏面を有するコア基板と、かかるコア基板の表面と裏面との間を貫通する複数のスルーホールと、これらのスルーホールの内壁に沿ってそれぞれ形成されるスルーホール導体と、上記コア基板の表面上および裏面下とに形成され且つ絶縁層と配線層とビア導体とからなるビルドアップ層と、を含み、追って実装されるＩＣチップに対応する領域内に位置するスルーホールは、上記コア基板の表・裏面間において垂直または比較的小さな傾きを有し、上記領域外に位置するスルーホールは、上記コア基板の表・裏面間において比較的大きな傾きを有する、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、平面視において基板の中央付近に位置するＩＣチップ対応領域内のスルーホールは、基板の表・裏面間において垂直または比較的小さな傾きを有し、上記領域外で基板の周辺寄りに位置するスルーホールは、比較的大きな傾きを有する。このため、基板の周辺寄りに位置する各スルーホールに沿って個別に形成されるスルーホール導体は、互いにほぼ平行で且つほぼ同じ方向に傾斜した状態となる。この結果、ＩＣチップ対応領域内の隣接するスルーホール導体同士の間はもちろん、基板の周辺寄りに位置し且つ隣接するスルーホール導体同士の間でも、互いに接近してショートしなくなる。従って、上記各スルーホール導体を介して、基板の表・裏面の配線層間を正確に接続できると共に、基板に多数のスルーホール導体を高密度に配置可能な配線基板とすることができる。
【０００８】
尚、本明細書において、前記コア基板とは、単一の絶縁層あるいは絶縁層と配線層とを交互に積層した多層基板の何れかを指す。また、上記絶縁層とは、絶縁性の基板であって、例えばガラス繊維またはガラスクロスおよびエポキシ樹脂とからなるガラス−樹脂系の複合材からシート状に成形されるものである。更に、隣接するスルーホールとは、最も近距離にある２つのスルーホールを指す。
付言すれば、本発明の配線基板は、表面および裏面を有するコア基板と、かかるコア基板の表面および裏面に形成された配線層と、上記基板の表面と裏面との間を貫通する複数のスルーホールと、これらのスルーホールの内壁に沿ってそれぞれ形成されるスルーホール導体と、上記コア基板の表面上および裏面下とに形成され且つ絶縁層と配線層とビア導体とからなるビルドアップ層と、を含み、追って実装されるＩＣチップに対応する領域内に位置するスルーホールは、上記コア基板の表・裏面間において垂直または比較的小さな傾きを有し、上記領域外に位置するスルーホールは、上記コア基板の表・裏面間において比較的大きな傾きを有すると共に、隣接する上記スルーホール同士はほぼ同じ向きに傾斜している、とすることも可能である。
【０００９】
また、前記スルーホールの比較的小さな傾きは、前記コア基板の厚みをＴとすると、かかるコア基板の表・裏面間の垂直線に対しａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度未満の傾斜であり、前記比較的大きな傾きは、上記コア基板の表・裏面間の垂直線に対しａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度以上の傾斜である、配線基板(請求項２)も本発明に含まれる。これによれば、コア基板に形成される位置に拘わらず、隣接するスルーホールが互いに接近しにくくなり、これらに沿って形成されるスルーホール導体同士がショートする事態を防ぎ易くなる。
尚、比較的小さな傾きがａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度以上となり、比較的大きな傾きがａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度未満になると、ＩＣチップ対応領域またはこの領域外において、隣接するスルーホール導体が接近してショートするおそれが生じ得るため、これらの範囲を除外したものである。尚また、前記コア基板の厚みＴは、２００μｍ以上で且つ９００μｍ以下とすることもできる。
【００１０】
更に、前記複数のスルーホールのうち、隣接するスルーホールの中心間距離は３００μｍ以下(０を含まず)であると共に、隣接するスルーホールの内壁間距離は５０μｍ以上である、配線基板(請求項３)も本発明に含まれる。
これによれば、前記大小の傾きと相まって、隣接するスルーホール導体同士がショートする事態を防ぎつつコア基板に多数のスルーホール導体を高密度に配置することができる。
尚、上記スルーホールの中心間距離が３００μｍを越えると、特にＩＣチップ対応領域において所要数のスルーホール導体を高密度に配置しにくくなるため、この範囲を除いたものである。一方、スルーホールの内壁間距離が５０μｍ未満になると、これらに沿って形成され且つ隣接するスルーホール導体間でショートが生じ易くなる。これらを防ぐため、上記の範囲とした。尚また、本明細書において、スルーホールの中心間距離および内壁間距離は、前記コア基板の表面付近におけるこれらの距離を言う。尚更に、スルーホールの中心間距離とは、隣接する、即ち最も近いスルーホールの中心間の距離を指し、スルーホールの内壁間距離とは、隣接する、即ち最も近いスルーホールの内壁間の距離を指す。
【００１１】
また、前記スルーホールの内壁は、溶融固着層となっている、配線基板(請求項４)も本発明に含まれる。尚、前記スルーホールは、レーザ加工により形成され且つその内壁が溶融固着層となっている、配線基板とすることも可能である。
これによれば、スルーホールの内壁は、(レーザにより)コア基板の素材が一旦溶けた状態となり、その後で固まった状態、即ち溶融固着層(導体浸透防止層)である。従って、当該スルーホールの内壁に沿って形成されるスルーホール導体の導電性成分が上記内壁からコア基板中に浸透する事態を防止できるため、高密度で配置され且つ互いに隣接するスルーホール導体同士の間におけるショートを一層確実に防止することができる。
尚、溶融固着層のスルーホールの径方向における厚みは、０．５μｍ以上で且つ５．０μｍ以下の範囲が望ましい。かかる厚みが０．５μｍ未満では、導電性成分の浸透を防止する効果が小さくなり、５．０μｍよりも厚くなると、かかる溶融固着層とコア基板との密着力が低下する不具合を生じるためである。
【００１２】
一方、本発明の配線基板の製造方法(請求項５)は、前記配線基板の製造方法であって、表面および裏面を有するコア基板からなる複数の配線基板の製品単位領域を含むパネルに対し、かかる製品単位領域とレーザ照射単位領域とを共通させて製品単位領域ごとに複数のスルーホールを穿孔する工程を、含み、上記製品単位領域ごとにおいて、追って実装されるＩＣチップに対応する領域内の位置に穿孔されるスルーホールは、上記パネルの表・裏面間において垂直または比較的小さな傾きを有し、上記領域外の位置に穿孔されるスルーホールは、上記パネルの表・裏面間において比較的大きな傾きを有する、ことを特徴とする。
これによれば、追って個別の配線基板となる基板に対し、平面視において当該基板の中央部付近に位置するＩＣチップ対応領域内に、コア基板の表・裏面間において垂直または比較的小さな傾きを有するスルーホールを形成できる。同時に、上記領域外でコア基板の周辺寄りに比較的大きな傾きを有し且つ隣接するスルーホール同士はほぼ同じ向きに傾斜するスルーホールを形成することができる。このため、ＩＣチップ対応領域内の隣接するスルーホール導体同士の間はもちろん、コア基板の周辺寄りに位置するスルーホール導体同士の間でも、互いに接近せずショートしなくなる。従って、上記各スルーホール導体を介して、コア基板の表・裏面の配線層間を正確に接続できると共に、コア基板に多数のスルーホール導体を高密度に配置可能な配線基板を確実に提供することができる。
付言すれば、前記レーザ照射単位領域(ガルバノエリア)は、一辺が３０ｍｍ以下(０を含まず)に正方形の範囲である、配線基板の製造方法とすることも可能である。これによる場合、隣接するスルーホール導体同士のショートを防止しつつ穿孔されるスルーホールの微細化および高密度化が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下において本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明による１形態の配線基板１の主要部を示す断面図である。
配線基板１は、図１に示すように、絶縁性の基板(コア基板)２と、当該基板２の表面４上に形成した銅製の配線層１０，１６，２２およびエポキシ系の樹脂絶縁層１２，１８，２４と、基板２の裏面５下に形成した配線層１１，１７，２３および樹脂絶縁層１３，１９，２５とを有する。
基板２は、平面視が略正方形で厚みＴが５００μｍ未満、例えば４００μｍであり、線径が５〜１５μｍ、例えば７μｍのガラスクロスまたはガラス繊維入りのエポキシ樹脂からなるシート状の絶縁材(絶縁層)である。
また、基板２の表面４上方の配線層１６，２２と絶縁層１２，１８，２４とは、ビルドアップ層ＢＵ１を構成し、裏面５下方の配線層１７，２３と絶縁層１３，１９，２５とは、ビルドアップ層ＢＵ２を構成する。配線層１６などの厚みは約１５μｍ程度であり、絶縁層１２などの厚みは約３０μｍ程度である。
【００１４】
図１に示すように、基板２には、その表面４と裏面５との間を貫通する複数のスルーホール６ａ，６ｂ，６ｃが形成され、それらの内壁はレーザ加工により一旦溶けた後で凝固した溶融固着層となっている。
図１において右側に位置し、配線基板１の表面(第１主面)２６上に追って搭載されるＩＣチップ２９に対応し且つ平面視で中央部付近に位置する領域２９ａ内のスルーホール６ａ，６ａは、表・裏面４，５間において、表・裏面４，５の方向に垂直(直角)または比較的小さな傾きθ(ａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度未満)で形成されている。尚、上記傾きθは、図１中に示すように、基板２の表・裏面４，５間の垂直線に対するスルーホール６の軸心線の傾斜角度を言う。
一方、図１において左側に位置し且つ上記領域２９ａの外側に位置するスルーホール６ｂ，６ｃは、基板２における周辺(図示で左端寄り)に行くほど大きな傾きθ(ａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度以上)を有し且つ互いにほぼ同じ向きに傾斜している。かかるスルーホール６ａ，６ｂ，６ｃには、図１に示すように、それらの内壁に沿って、断面がほぼ円形で内側に充填樹脂９を充填した全体がほぼ円筒形のスルーホール導体８ａ，８ｂ，８ｃが個別に形成されている。
【００１５】
尚、スルーホール６ａ，６ｂ，６ｃの傾きは、後述する基板２に対するレーザ照射に起因して付与される。
また、スルーホール６ａ，６ｂ，６ｃの直径Ｄは、５０μｍ以上で且つ１５０μｍ未満、例えば９５μｍであり、隣接するスルーホール６ａ，６ａおよびスルーホール６ｂ，６ｃの内壁間距離Ｌは、５０μｍ以上、例えば１００μｍと設定されている。更に、隣接するスルーホール６ａ，６ａおよびスルーホール６ｂ，６ｃの中心間距離Ｓは、１５０μｍ以上で且つ５００μｍ以下(より好ましくは３００μｍ以下)、例えば２００μｍとされている。尚、傾きが異なるスルーホール６ｂ，６ｃの内壁間距離Ｌや中心間距離Ｓは、基板２の表面４付近における最小値を基に設定される。
スルーホール６ａ，６ｂ，６ｃの内壁に沿って形成されるスルーホール導体８ａ，８ｂ，８ｃは、厚さ約１０〜数１０μｍの銅メッキ層からなり、それらの上下端で基板２の表・裏面４，５に位置する配線層１０，１１と接続される。
【００１６】
また、図１に示すように、ビルドアップ層ＢＵ１の樹脂絶縁層１２，１８には、配線層１０，１６，２２間を接続するビア導体(フィルドビア)１４，２０が形成されている。最上層の絶縁層(ソルダーレジスト層)２４には、これを貫通し且つ配線層２２(パッド)上に位置する、例えばＳｎ−Ａｇ合金からなる複数のハンダバンプ２８が第１主面２６、即ち配線基板１の表面よりも高く突出して形成されている。かかるハンダバンプ２８は、第１主面２６上に搭載されるＩＣチップ(電子部品)２９の端子と個別に接続される。
ビルドアップ層ＢＵ１における最上層の配線層２２において、第１主面２６側に露出する部分をパッドと称し、その上にソルダーレジスト層２４がある場合には、当該レジスト層２４に設けた開口部から露出する部分をパッドと称する。かかるパッドの直径は１００μｍ以下、例えば８５μｍとされ、且つ隣接するパッド間の中心間距離は１５０μｍ以下、例えば１００μｍに設定される。
【００１７】
図１に示すように、ビルドアップ層ＢＵ２には、配線層１１，１７，２３間を接続するビア導体(フィルドビア)１５，２１が樹脂絶縁層１３，１９に形成され、且つ最下層の絶縁層(ソルダーレジスト層)２５には、第２主面２７側に開口する凹部２５ａが形成されている。配線層２３から凹部２５ａ内に延びて露出する配線２３ａは、その表面にＮｉおよびＡｕメッキが被覆され、当該配線基板１自体を搭載する図示しないマザーボードなどとの接続端子として活用される。
【００１８】
以上のように、配線基板１は、基板２を貫通する複数のスルーホール６ａ，６ｂ，６ｃのうち、ＩＣチップ２９に対応し且つ平面視で中央部付近に位置する領域２９ａ内のスルーホール６ａ，６ａは、表・裏面４，５間で垂直または比較的小さな傾きθ(ａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度未満)で形成される。
また、上記領域２９ａ外に位置するスルーホール６ｂ，６ｃは、基板２の周辺寄りほど大きな傾きθ(ａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度以上)を有し且つ互いにほぼ同じ向きに傾斜している。しかも、隣接するスルーホール６ａ，６ａや、スルーホール６ｂ，６ｃの中心間距離Ｓを１５０μｍ以下とし且つ内壁間距離Ｌを１００μｍ以上としているので、これらに沿って形成され且つ隣接するスルーホール導体８ａ，８ａ，８ｂ，８ｃ間のショートを確実に防止できる。
【００１９】
このため、配線基板１によれば、スルーホール導体８ａ，８ｂ，８ｃを介して、基板２の表・裏面４，５の上／下の配線層１０，１１間やビルドアップ層ＢＵ１，ＢＵ２の配線層１６，１７間などの導通を確実に取ることができる。しかも、複数のスルーホール導体８ａ，８ａ，８ｂ，８ｃを基板２に対し高密度で配置することもでき、特にかかる基板(コア基板)２を薄肉化した場合にも高密度による配置が可能となる。
【００２０】
図２〜図３は、前記配線基板１の製造方法における主要な工程に関する。
図２(Ａ)は、追って配線基板１の基板２となる製品単位ｐ１〜ｐ３６を併有するパネルＰの平面図を示し、かかるパネルＰに対し、図２(Ａ)中の破線で示すレーザ照射単位領域(ガルバノエリア)Ｌａは、製品単位ｐ１(ｐｎ)ごとに共通して設定されている。即ち、上記領域Ｌａは、製品単位ｐ１(ｐｎ)における基板２の縦・横寸法と共通しているので、例えば一辺が３０ｍｍ以下の正方形とされる。図２(Ｂ)に示すように、表・裏面に銅箔３ａ，３ｂを有するパネルＰの基板２における製品単位ｐ１(ｐｎ)に対して、炭酸ガス(ＣＯ_２)レーザ発信器Ｌｈから発射されたレーザＬｓをガルバノ光スキャナＧｓを介して照射する。
【００２１】
上記スキャナＧｓは、専用のモータの回転軸に固定した２つのガルバノミラーを内蔵し、各ミラーの傾きをＸ方向またはＹ方向に変えつつレーザＬｓをスキャンして、これらミラーの下方に内蔵したｆ−θレンズを透過させる。かかるレンズを透過したレーザＬｓは、上記領域Ｌａの範囲内の基板２(製品単位ｐ１)に順次照射される。この間に製品単位ｐ１を含むパネルＰは、図示しないテーブル上に載置され且つ水平方向に沿って移動される。
この結果、図２(Ｃ)に示すように、上記製品単位ｐ１内の基板２における所定の位置にスルーホール６ａ，６ｂ，６ｃが穿孔される。
【００２２】
この際、平面視で製品単位ｐ１の中央部付近に位置するスルーホール６ａ，６ａは、表・裏面４，５間において垂直(直角)または比較的小さな傾き(ａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度未満)で形成される。これは、製品単位ｐ１とレーザ照射単位領域Ｌａとが共通し且つレーザＬｓが上記ｆ−θレンズの中央付近を透過したため、透過後のレーザＬｓが製品単位ｐ１内の基板２に対して、垂直または僅かの傾きで照射されたためである。
一方、図２(Ｃ)にて左右で且つ製品単位ｐ１の周辺寄りに位置するスルーホール６ｂ，６ｃは、基板２における周辺に行くほど大きな傾き(ａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度以上)を有し且つ互いにほぼ同じ向きで傾斜している。これは、製品単位ｐ１とレーザ照射単位領域Ｌａとが共通し、且つレーザＬｓが前記ｆ−θレンズの周辺寄りを透過したことにより、透過後のレーザＬｓが製品単位ｐ１内の基板本体２に対して、ある程度の大きさの傾きをもって照射されたためである。
【００２３】
以上のように、スルーホール６ａ，６ｂ，６ｃの傾きは、前記ミラーとレンズとの位置関係およびｆ−θレンズにおけるレーザＬｓの透過位置により定まる。尚、スルーホール６ａ，６ｂ，６ｃの内壁は、上記レーザＬｓにより一旦溶けた後で凝固した状態となるため、基板２の当初のマトリックス部分に比べて緻密な組織である溶融固着層が形成される。このため、基板２に予め含まれているガラスクロスやガラス繊維がスルーホール６ａ，６ｂ，６ｃの内壁に露出しにくくなる。この結果、かかる内壁に施す次述する銅メッキ時において、銅メッキ液中の銅成分の基板２中へのしみ出しを防ぐことができる。
【００２４】
次に、製品単位ｐ１の基板２に対し、スルーホール６ａ，６ｂ，６ｃの内壁を含めて、予めＰｄなどを含むメッキ用触媒を付着して無電解銅メッキを施した後、基板２の銅箔３ａ，３ｂを含めて電解銅メッキを施す。この結果、図２(Ｄ)に示すように、スルーホール６ａ，６ｂ，６ｃ内にほぼ円筒形で且つ基板２の表・裏面４，５間に延びるスルーホール導体８ａ，８ｂ，８ｃが形成される。
スルーホール導体８ａ，８ｂ，８ｃは、スルーホール６ａ，６ｂ，６ｃに倣った傾きをもって形成される。次いで、スルーホール導体８ａ，８ｂ，８ｃ内側の各中空部に対し、図示しないスキージおよびメタルマスクを用い、無機フィラ入りのエポキシ樹脂からなる樹脂ペーストが印刷・充填され、図３(Ａ)に示すように、充填樹脂９がそれぞれ穴埋め・充填される。
【００２５】
更に、所定パターンの図示しないエッチングレジストを表・裏面４，５の銅箔３ａ，３ｂを含む銅メッキ層上における所定の位置に形成した後、エッチング液(亜硫酸ナトリウム、濃硫酸、塩化第２鉄、塩化第２銅など)によりエッチングを施す。このエッチング後に前記レジストを剥離すると、図３(Ｂ)に拡大して示すように、基板２の表面４上と裏面５下には、前記レジストに倣った所定パターンの配線層１０，１１が形成される。同時に、配線層１０，１１は、スルーホール導体８ａ，８ｂ，８ｃの上・下端と接続されるため、これらを介して互いに導通可能となる。
次いで、図３(Ｃ)に示すように、配線層１０，１１の上／下に、エポキシ樹脂のフィルムを熱圧着により貼り付けて樹脂絶縁層１２，１３を形成する。かかる樹脂絶縁層１２，１３における所定の位置には、フォトリソグラフィ技術などにより底面に配線層１０，１１が露出するビアホール１２ａ，１３ａが形成され、且つこれらに前記ビア導体１４，１５が充填・形成される。
【００２６】
これ以降は、配線層１６，２２，１７，２３、樹脂絶縁層１８，２４，１９，２５、および、ビア導体２０，２１からなるビルドアップ層ＢＵ１，ＢＵ２を、公知のビルドアップ工程(セミアディティブ法、フルアディティブ法、サブトラクティブ法、フィルム状樹脂材料のラミネートによる樹脂絶縁層の形成、フォトリソグラフィ技術、レーザ加工によるビアホールの穿孔など)により形成する。これにより、前記図１に示した配線基板１を得ることができる。
【００２７】
以上の配線基板１の製造方法によれば、レーザ照射単位領域Ｌａと製品単位ｐｎとを共通としたので、追って個別の配線基板１となる基板２に対し、平面視でその中央部付近に位置する前記ＩＣチップ対応領域２９ａ内において、表・裏面４，５間に垂直または比較的小さな傾きθのスルーホール６ａ，６ａを穿孔できる。同時に、上記領域２９ａ外で基板２の周辺寄りに、比較的大きな傾きθを有し且つ隣接するものがほぼ同じ向きに傾斜するスルーホール６ｂ，６ｃを形成することができる。この結果、ＩＣチップ対応領域２９ａ内に形成される隣接するスルーホール導体８ａ，８ａ間はもちろん、基板２の周辺寄りに形成されるスルーホール導体８ｂ，８ｃ間でも、互いに接近せずショートを防ぐことができる。
【００２８】
図４は、本発明の異なる形態の配線基板３０における主要部を示す。
配線基板３０は、図４に示すように、多層基板の基板（コア基板）３１と、該基板３１の表面４４の上方に形成した銅製の配線層４６，５４およびガラスフィラを含むエポキシ系の樹脂絶縁層４８，５２と、基板３１の裏面４５の下方に形成した銅製の配線層４７，５３およびガラスフィラを含む樹脂絶縁層４９，５５とを有する。
基板３１は、コア基板（絶縁層：狭義のコア基板）３２と、その表・裏面３４，３５上に形成した配線層４０，４１と、これらの上に形成した絶縁層４２，４３とからなる。コア基板３２は、平面視がほぼ正方形で且つ厚みが５００μｍ未満のガラスクロスまたはガラス繊維入りのエポキシ樹脂からなる。また、配線層４０，４１は厚さ１０数μｍの銅メッキ層であり、絶縁層４２，４３はガラスフィラなどの無機フィラを含む厚さ数１０μｍのエポキシ系樹脂からなる。
尚、上記基板３１における全体の厚みＴは、約６００〜８００μｍである。
【００２９】
以上のような基板３１は、コア基板３２の表・裏面３４，３５にベタ状の配線層４０，４１を形成した後、その上にエポキシ樹脂のフィルムを熱圧着により貼り付けて絶縁層４２，４３を形成して多層基板としたもので、絶縁層４２，４３の上／下に所定パターンの配線層４６，４７が更に形成される。
尚、基板３１の表面４４上方の配線層５４および樹脂絶縁層４８，５２は、ビルドアップ層ＢＵ３を構成すると共に、基板３１の裏面４５下方の配線層５３および樹脂絶縁層４９，５５は、ビルドアップ層ＢＵ４を構成する。
【００３０】
図４に示すように、コア基板３２と、絶縁層４２，４３と、配線層４０，４１とを含む多層基板の基板３１には、その表・裏面４４，４５の間を貫通する複数のスルーホール３６ａ，３６ｂ，３６ｃが前記図２(Ａ)，(Ｂ)に示した方法と同じ方法に基づくレーザＬｓの照射により形成されている。この場合、レーザＬｓは、照射される対象物に応じてその出力を調整されている。
図４にて右側に位置し、配線基板３０の表面(第１主面)５６上に追って搭載されるＩＣチップ(図示せず)に対応し且つ平面視で中央部付近に位置する領域６２内のスルーホール３６ａ，３６ａは、基板３１の表・裏面４４，４５間にて垂直または比較的小さな傾き(ａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度未満)で形成されている。
【００３１】
一方、図４において左側に位置し且つ上記領域６２の外側に位置するスルーホール３６ｂ，３６ｃは、基板３１における周辺(図示で左端寄り)に行くほど大きな傾き(ａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度以上)を有し且つ互いにほぼ同じ向きに傾斜している。かかるスルーホール３６ａ，３６ｂ，３６ｃには、次述するスルーホール導体３８ａ，３８ｂ，３８ｃが個別に形成される。
各スルーホール３６ａ，３６ｂ，３６ｃの内壁は、前記レーザＬｓにより一旦溶けた後で凝固した溶融固着層(導電性成分浸透抑止層)となっている。
【００３２】
図４に示すように、スルーホール３６ａ，３６ｂ，３６ｃに沿って、断面がほぼ円形で且つ内側に充填樹脂３９をそれぞれ充填した全体がほぼ円筒形の厚さ約１０〜数１０μｍの銅メッキ層からなるスルーホール導体３８ａ，３８ｂ，３８ｃが個別に形成されている。尚、スルーホール３６ａ，３６ｂ，３６ｃの直径Ｄは、例えば１００μｍであり、隣接するスルーホール３６ａ，３６ａ、３６ｂ，３６ｃの内壁間距離Ｌは、５０μｍ以上(例えば１００μｍ)であると共に、これらの中心間距離Ｓは、３００μｍ以下(例えば２００μｍ)に設定されている。
スルーホール導体３８ａ，３８ｂ，３８ｃは、それらの上下の中間で基板３１のコア基板３２の表・裏面３４，３５上に位置する配線層４０，４１と接続されると共に、その上下端で絶縁層４２，４３(表・裏面４４，４５)上の配線層４６，４７と接続されている。尚、配線層４０,４１は、コア基板３２の表・裏面３４,３５上にほぼベタ状に形成された電源用またはグランド用パターンである。
【００３３】
更に、図４に示すように、ビルドアップ層ＢＵ３の樹脂絶縁層４８には、配線層４６，５４間を接続するビア導体５０が形成されている。また、最上層の絶縁層(ソルダーレジスト層)５２には、これを貫通し且つビア導体(パッド)５０の上に連通する孔内に位置する例えばＳｎ−Ａｇ合金からなるハンダバンプ５８が、第１主面５６よりも高く突出している。各バンプ５８は、第１主面５６の上方に搭載される図示しないＩＣチップの端子と個別に接続される。尚、図４に示すように、第１主面５６上には、上記各ハンダバンプ５８を避けるような開口部を内設した銅製の補強板６０が接着剤(エポキシ系、熱硬化性)により取付けられている。かかる補強板６０の表面には、ＮｉおよびＡｕメッキが被覆されている。
【００３４】
また、図４に示すように、ビルドアップ層ＢＵ４の樹脂絶縁層４９には、配線層４７，５３間を接続するビア導体５１が形成され、最下層に位置する樹脂絶縁層(ソルダーレジスト層)５５には、第２主面５５ａ側に開口する凹部５７，５９が形成されている。凹部５７内で露出するビア導体５１と、凹部５９内で露出するビア導体５１および配線層５３の表面には、ＮｉおよびＡｕメッキがそれぞれ被覆されている。図４に示すように、第２主面５５ａ側に開口する凹部５９内のビア導体５１には、Ｓｎ−Ａｇ合金からなるハンダ６１を介して、電極６３を有するチップキャパシタ６２が実装される。また、凹部５７内のビア導体５１には、上記ハンダ６１を介してコバール製のピン６４が接続され、図示しないマザーボードなどとの接続に用いられる。尚、上記ピン６４がない場合、凹部５７内の配線層５３は、当該配線基板３０自体を搭載する図示しないマザーボードなどとのハンダ接続に用いることもできる。
【００３５】
以上のように、配線基板３０も、基板３１を貫通する複数のスルーホール３６ａ，３６ｂ，３６ｃのうち、ＩＣチップに対応し且つ平面視で中央付近に位置する領域６２内のスルーホール３６ａ，３６ａは、表・裏面４４，４５間で垂直または比較的小さな傾き(ａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度未満)で形成される。
また、上記領域６２外に位置するスルーホール３６ｂ，３６ｃは、基板３１の周辺寄りほど大きな傾き(ａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度以上)を有し且つ互いにほぼ同じ向きに傾斜している。しかも、隣接するスルーホール３６ａ，３６ａや、スルーホール３６ｂ，３６ｃの中心間距離Ｓを２００μｍ以下とし且つ内壁間距離Ｌを１００μｍ以上としているので、これらに沿って形成され且つ隣接するスルーホール導体３８ａ,３８ａ,３８ｂ,３８ｃ間のショートを確実に防止できる。
【００３６】
本発明は以上において説明した各形態に限定されるものではない。
前記基板２やコア基板(絶縁層)３２の材質は、前記ガラス−エポキシ樹脂系の複合材料の他、ビスマレイミド・トリアジン(ＢＴ)樹脂、エポキシ樹脂、同様の耐熱性、機械強度、可撓性、加工容易性などを有するガラスクロスや、ガラスクロスなどのガラス繊維とエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはＢＴ樹脂などの樹脂との複合材料であるガラス繊維−樹脂系の複合材料を用いても良い。あるいは、ポリイミド繊維などの有機繊維と樹脂との複合材料や、連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂などの樹脂を含浸させた樹脂−樹脂系の複合材料などを用いることも可能である。
更に、前記スルーホール導体８,３８、配線層１０,１１などの材質は、前記銅(Ｃｕ)の他、Ａｇ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕなどにしても良く、あるいは、これら金属のメッキ層を用いず、導電性樹脂を塗布するなどの方法により形成しても良い。
【００３７】
また、前記スルーホールの長手方向に沿った断面形状は、直線形に限らず、例えば複数の凹凸を有する曲線形も含まれる。かかる曲線のスルーホールにおける前記傾きθは、基板における当該スルーホールの入口(表面側)と出口(裏面側)との軸心を通る中心線と、基板の表・裏面間の垂直線との間の傾斜角度となる。
更に、樹脂絶縁層１２，１３などの材質は、前記エポキシ樹脂を主成分とするもののほか、同様の耐熱性、パターン成形性等を有するポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂、ＰＰＥ樹脂、あるいは、連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂などの樹脂を含浸させた樹脂−樹脂系の複合材料などを用いることもできる。尚、樹脂絶縁層の形成には、絶縁性の樹脂フィルムを熱圧着する方法のほか、液状の樹脂をロールコータにより塗布する方法を用いることもできる。尚また、樹脂絶縁層に混入するガラスクロスまたはガラスフィラの組成は、Ｅガラス、Ｄガラス、Ｑガラス、Ｓガラスの何れか、またはこれらのうちの２種類以上を併用したものとしても良い。
【００３８】
また、スルーホール６およびスルーホール導体８などの基板２，３１への配置は、前記中心間距離Ｓや内壁間距離Ｌを保つことを前提として、平面視で格子状、千鳥状、矩形状、または、矩形枠状などの任意の配置パターンとしても良い。更に、レーザＬｓには、前記炭酸ガスレーザに限らず、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ、または半導体レーザなどを用いることもできる。
また、ビア導体は、当該ビアが完全にメッキで充填されるフィルドビア導体に限らず、ビア内がメッキで充填されないコンフォーマルビア導体としても良い。更に、前記ハンダバンプには、Ｓｎ−Ｐｂ合金、Ｓｎ−Ｓｂ合金、Ｓｎ−Ｚｎ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金などの低融点合金を用いても良い。
また、前記補強板６０には、銅の他、ステンレス鋼、Ｆｅ−４２wt％Ｎｉ合金(いわゆる４２アロイ)、コバール(Ｆｅ−２９wt％Ｎｉ−１７wt％Ｃｏ合金)、アルミニウム、チタンなどの金属またはこれらの合金を適用することもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明した本発明の配線基板(請求項１，２)によれば、ＩＣチップ対応領域内の隣接するスルーホール導体同士の間はもちろん、コア基板の周辺寄りに位置し且つ隣接するスルーホール導体同士の間でも、互いに接近してショートしなくなる。従って、各スルーホール導体を介して、コア基板の表・裏面の配線層間を正確に接続できると共に、コア基板に多数のスルーホール導体を高密度にして配置可能な配線基板とすることができる。
また、請求項３の配線基板によれば、スルーホールの傾きの大小と相まって、隣接するスルーホール導体同士のショートを一層防止することができる。
【００４０】
更に、請求項４の配線基板によれば、スルーホールの内壁は、コア基板の素材が一旦溶けた状態となり、その後で固まって溶融固着層であるため、当該スルーホールの内壁に沿って形成されるスルーホール導体の導電性成分が上記内壁からコア基板中に浸透する事態を防止できる。この結果、高密度で配置され且つ互いに隣接するスルーホール導体同士の間におけるショートを一層確実に防止できる配線基板とすることができる。
一方、本発明の配線基板の製造方法によれば、ＩＣチップ対応領域内の隣接するスルーホール導体同士の間はもちろん、コア基板の周辺寄りに位置するスルーホール導体同士の間でも、互いに接近せずショートしなくなる。従って、各スルーホール導体を介して、コア基板の表・裏面の配線層間を正確に接続できると共に、コア基板に多数のスルーホール導体を高密度に配置可能な配線基板を確実に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１形態の配線基板における主要部を示す断面図。
【図２】 (Ａ)〜(Ｄ)は図１の配線基板の製造方法における主要な工程を示す概略図。
【図３】 (Ａ)〜(Ｃ)は図２(Ｄ)に続く前記製造方法における主要な工程を示す概略図。
【図４】本発明の異なる形態の配線基板における主要部を示す断面図。
【図５】 (Ａ)および(Ｂ)は従来の配線基板の製造方法における主要な工程を示す概略図、(Ｃ)は従来の配線基板における主要部を示す断面図。
【符号の説明】
１，３０………………………………配線基板
２………………………………………基板(コア基板)
４，４４………………………………表面
５，４５………………………………裏面
６ａ〜６ｃ，３６ａ〜３６ｃ………スルーホール
８ａ〜８ｃ，３８ａ〜３８ｃ………スルーホール導体
１２，１３，１８，１９……………絶縁層
１４，１５，２０，２１……………ビア導体
１６，１７，２２，２３……………配線層
２９……………………………………ＩＣチップ
２９ａ，６２…………………………ＩＣチップ対応領域
３１……………………………………基板( コア基板 )
３２，４０，４２，４８，４９……絶縁層
４０，４１，５３，５４……………配線層
５０，５１……………………………ビア導体
ＢＵ１〜ＢＵ４………………………ビルドアップ層
Ｔ………………………………………基板の厚み
Ｌ………………………………………スルーホールの中心間距離
Ｓ………………………………………スルーホールの内壁間距離
θ………………………………………スルーホールの傾き
Ｌａ……………………………………レーザ照射単位領域
Ｐ………………………………………パネル
ｐ１〜ｐｎ……………………………製品単位領域

Claims (5)

1. 表面および裏面を有するコア基板と、かかるコア基板の表面と裏面との間を貫通する複数のスルーホールと、これらのスルーホールの内壁に沿ってそれぞれ形成されるスルーホール導体と、上記コア基板の表面上および裏面下とに形成され且つ絶縁層と配線層とビア導体とからなるビルドアップ層と、を含み、
   追って実装されるＩＣチップに対応する領域内に位置するスルーホールは、上記コア基板の表・裏面間において垂直または比較的小さな傾きを有し、
   上記領域外に位置するスルーホールは、上記コア基板の表・裏面間において比較的大きな傾きを有する、ことを特徴とする配線基板。
2. 前記スルーホールの比較的小さな傾きは、前記コア基板の厚みをＴとすると、かかるコア基板の表・裏面間の垂直線に対しａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度未満の傾斜であり、前記比較的大きな傾きは、上記コア基板の表・裏面間の垂直線に対しａｒｃｔａｎ(３０／Ｔ)度以上の傾斜である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 前記複数のスルーホールのうち、隣接するスルーホールの中心間距離は３００μｍ以下であると共に、隣接するスルーホールの内壁間距離は５０μｍ以上である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
4. 前記スルーホールの内壁は、溶融固着層となっている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の配線基板。
5. 請求項１乃至４の何れかにおける配線基板の製造方法であって、
   表面および裏面を有するコア基板からなる複数の配線基板の製品単位領域を含むパネルに対し、かかる製品単位領域とレーザ照射単位領域とを共通させて製品単位領域ごとに所要数のスルーホールを穿孔する工程を、含み、
   上記製品単位領域ごとにおいて、追って実装されるＩＣチップに対応する領域内の位置に穿孔されるスルーホールは、上記パネルの表・裏面間において垂直または比較的小さな傾きを有し、
   上記領域外の位置に穿孔されるスルーホールは、上記パネルの表・裏面間において比較的大きな傾きを有する、
   ことを特徴とする配線基板の製造方法。

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