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【発明の名称】 フィルドビア構造を有する多層プリント配線板
【発明者】 【氏名】白井 誠二

【氏名】島田 憲一

【氏名】浅井 元雄
【要約】 【課題】フィルドビア構造を有し、ヒートサイクル時の耐クラック性に優れる多層プリント配線板について提案すること。

【解決手段】本発明の多層プリント配線板は、導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された多層プリント配線板において、前記層間樹脂絶縁層は、「フッ素樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体」、「フッ素樹脂と熱硬化性樹脂との複合体」、「熱硬化性樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体」からなり、その層間樹脂絶縁層には、開口部が設けられ、該開口部にめっきが充填されてバイアホールが形成されていることを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された多層プリント配線板において、前記層間樹脂絶縁層は、フッ素樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体からなり、その層間樹脂絶縁層には、開口部が設けられ、該開口部にめっきが充填されてバイアホール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】 導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された多層プリント配線板において、前記層間樹脂絶縁層は、フッ素樹脂と熱硬化性樹脂との複合体からなり、その層間樹脂絶縁層には、開口部が設けられ、該開口部にめっきが充填されてバイアホール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３】 前記層間樹脂絶縁層は、フッ素樹脂繊維の布とその布の空隙に充填された熱硬化性樹脂との複合体からなることを特徴とする請求項２に記載の多層プリント配線板。
【請求項４】 導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された多層プリント配線板において、前記層間樹脂絶縁層は、熱硬化性樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体からなり、その層間樹脂絶縁層には、開口部が設けられ、該開口部にめっきが充填されてバイアホール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５】 前記開口部は、その壁面が粗化処理されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の多層プリント配線板。
【請求項６】 前記バイアホールが接続する下層側の導体回路は、その表面が粗化処理されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の多層プリント配線板。
【請求項７】 前記バイアホール上に、さらにバイアホールが形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載の多層プリント配線板。
【請求項８】 （バイアホールの直径）／（層間樹脂絶縁層の厚み）の比が１〜４であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１に記載の多層プリント配線板。
【請求項９】 導体回路の厚さは25μｍ未満である請求項１〜８のいずれか１に記載の多層プリント配線板。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルドビア構造を有し、ヒートサイクル時の耐クラック性に優れる多層プリント配線板について提案する。
【０００２】
【従来の技術】ビルドアップ多層プリント配線板は、導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層されたものであり、下層の導体回路と上層の導体回路とが、層間絶縁層を開口してそこにめっき膜を設けてなるいわゆるバイアホールによって、電気的に接続されたものである。
【０００３】このようなビルドアップ多層プリント配線板において、バイアホールは、層間絶縁層の開口部内面にめっき膜を被覆して形成したものが一般的であったが、めっき析出不良やヒートサイクルによる断線が発生しやすいという問題があった。そのため最近では、その開口部をめっきで充填して充填バイアホールとする方法が採用されるようになった。例えば、特開平２−188992号公報、特開平３−3298号公報には、その充填バイアホールを開示する図面がある。さらに、特開平９−312472号にも充填バイアホールに関する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような充填バイアホールは、開口部分をめっきにて充填したものであるため、その開口部の内面（内壁面および底面）にめっき膜を被覆しただけのバイアホールとは異なり、ヒートサイクル時に発生する応力が大きく、バイアホール部を起点として、層間樹脂絶縁層にクラックが発生しやすいという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、フィルドビア構造を有し、ヒートサイクル時の耐クラック性に優れる多層プリント配線板について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、下記■〜■を必須の構成要件とする発明に想到した。
■．ビルドアップ多層プリント配線板であること（つまり、導体回路が層間樹脂絶縁層を介して積層されていること）。
■．バイアホールがめっきで充填されて形成されてなること。
■．層間樹脂絶縁層が「フッ素樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体」、「フッ素樹脂と熱硬化性樹脂との複合体」、「熱硬化性樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体」からなること。
【０００７】すなわち、本発明の多層プリント配線板は、導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された多層プリント配線板において、前記層間樹脂絶縁層は、「フッ素樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体」、「フッ素樹脂と熱硬化性樹脂との複合体」、「熱硬化性樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体」からなり、その層間樹脂絶縁層には、開口部が設けられ、該開口部にめっきが充填されてバイアホールが形成されていることを特徴とする。
【０００８】このような本発明の多層プリント配線板において、(1) バイアホールおよび導体回路の表面は粗化処理されていることがより望ましい構成である。この理由は、上層の層間樹脂絶縁層との密着性を改善するためである。
(2) 層間樹脂絶縁層に設けた開口部の内壁面は粗化処理されていることがより望ましい構成である。この理由は、その開口部に形成されるバイアホールとの密着性を改善するためである。
(3) バイアホールが接続する下層側の導体回路（内層パッド）は、その表面が粗化処理されており、その粗化面を介して前記バイアホールと接続していることがより望ましい構成である。この理由は、バイアホールと内層パッド（下層導体回路）との密着性を向上させるためである。
(4) バイアホール上に、さらに他のバイアホールが形成されていることがより望ましい構成である。この理由は、バイアホールによる配線のデットスペースを無くし、より一層の高密度化が達成できるからである。
(5) バイアホールが形成された層間樹脂絶縁層は、フッ素樹脂と、ポリエーテルスルフォンやポリフェニレンエーテル、ポリフェレンスルフィド、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルフォンなどの耐熱性の熱可塑性樹脂（熱分解温度が250℃以上）との複合体、もしくは、フッ素樹脂と、エポキシ樹脂やビスマレイミドートリアジン樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂との複合体、であることがより望ましい構成である。この理由は、めっきを充填して形成してなる充填バイアホールは、ヒートサイクル時に発生する応力が大きく、通常の熱硬化性樹脂からなる層間樹脂絶縁層ではクラックが発生しやすいが、上記したフッ素樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体やフッ素樹脂と熱硬化性樹脂との複合体を用いた層間樹脂絶縁層によれば、靱性が高く、クラックを確実に抑制することができるからである。また、かかる複合体は、フッ素樹脂の誘電率が低く、伝搬遅延などが発生しにくいからである。さらに、層間樹脂絶縁層として、エポキシ樹脂やビスマレイミドートリアジン樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂と、ポリエーテルスルフォンやポリフェニレンエーテル、ポリフェレンスルフィド、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルフォンなどの耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体を使用することができる。この理由は、熱硬化性樹脂により耐熱性を確保し、熱可塑性樹脂により破壊靱性を向上させることができるため、充填バイアホールであってもクラックの発生を抑制できるからである。
(6) （バイアホールの直径）／（層間樹脂絶縁層の厚み）の比が１〜４であること、また導体回路の厚さが25μｍ未満であることがより望ましい構成である。この理由は、ファインパターンが形成しやすいからである。
(7) バイアホールの表面には、窪みがあってもよい。この理由は、バイアホール上にさらにバイアホールを接続する場合に、バイアホールの底部に直角形状が生じないため、ヒートサイクル時にクラックが発生にしくいからである。
(8) バイアホールは、層間樹脂絶縁層に設けた開口部の内面に金属核が打ち込まれ、次いで、その金属核を触媒核として無電解めっき膜が形成され、その無電解めっき膜上に電解めっき膜が形成されてなる構成でもよい。この理由は、その開口部に形成されるバイアホールとの密着性を改善するためである。
【０００９】
【発明の実施の形態】導体回路と層間樹脂絶縁層とが交互に積層された本発明の多層プリント配線板は、前記層間樹脂絶縁層が、フッ素樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体、フッ素樹脂と熱硬化性樹脂との複合体、または熱硬化性樹脂と耐熱性樹脂との複合体からなり、その層間樹脂絶縁層には、開口部が設けられ、該開口部にめっきが充填されてバイアホールが形成されている点に特徴がある。
【００１０】このような本発明の構成によれば、バイアホールがめっきで充填されているので、開口がめっき膜で被覆されたものに比べて、めっきの析出不良やヒートサイクルに起因する断線不良が発生しにくくなる。また、層間樹脂絶縁層が、フッ素樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体、またはフッ素樹脂と熱硬化性樹脂との複合体からなるので、破壊靱性値が高く、開口をめっきで充填した充填バイアホールを採用しても、ヒートサイクル時に金属が熱膨張して、バイアホールを起点としたクラックが生じることもない。また、フッ素樹脂は誘電率が低く、伝搬遅延などが発生しにくい。
【００１１】このような本発明において、層間樹脂絶縁層の開口内壁面には、粗化面が形成されていることが好ましい。この理由は、充填めっきからなるバイアホールと層間樹脂絶縁層との密着性を向上させるためである。
【００１２】本発明の多層プリント配線板は、下層導体回路の表面に設けた粗化層を介してバイアホールが電気的に接続されていることが好ましい。これにより、その粗化層が導体回路とバイアホールの密着性を改善しているので、ＰＣＴのような高温多湿条件下やヒートサイクル条件下でもその導体回路とバイアホールとの界面で剥離が発生しにくくなる。
【００１３】なお、前記導体回路の側面にも粗化層が形成されていると、導体回路側面と層間樹脂絶縁層との密着不足によりこれらの界面を起点として層間樹脂絶縁層に向けて垂直に発生するクラックを抑制することができる点で有利である。
【００１４】このような導体回路の表面に形成される粗化層の厚さは、１〜10μｍがよい。この理由は、厚すぎると層間ショートの原因となり、薄すぎると被着体との密着力が低くなるからである。この粗化層を形成する粗化処理としては、導体回路の表面を、酸化（黒化）−還元処理するか、有機酸と第二銅錯体の混合水溶液でスプレー処理するか、あるいは銅−ニッケル−リン針状合金めっきで処理する方法がよい。
【００１５】これらの処理のうち、酸化（黒化）−還元処理による方法では、NaOH（20ｇ／ｌ）、NaClO2（50ｇ／ｌ）、Na3PO4（15.0ｇ／ｌ）を酸化浴（黒化浴）、NaOH（2.7ｇ／ｌ）、NaBH4 （1.0ｇ／ｌ）を還元浴とする。
【００１６】また、有機酸−第二銅錯体の混合水溶液を用いた処理では、スプレーやバブリングなどの酸素共存条件下で次のように作用し、下層導体回路である銅などの金属箔を溶解させる。
Ｃｕ＋Ｃｕ（II）Ａn →２Ｃｕ（Ｉ）Ａn/2 ２Ｃｕ（Ｉ）Ａn/2 ＋ｎ／４Ｏ2 ＋ｎＡＨ （エアレーション）
→２Ｃｕ（II）Ａn ＋ｎ／２Ｈ2 ＯＡは錯化剤（キレート剤として作用）、ｎは配位数である。
【００１７】この処理で用いられる第二銅錯体は、アゾール類の第二銅錯体がよい。このアゾール類の第二銅錯体は、金属銅などを酸化するための酸化剤として作用する。アゾール類としては、ジアゾール、トリアゾール、テトラゾールがよい。なかでもイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾールなどがよい。このアゾール類の第二銅錯体の含有量は、１〜15重量％がよい。この範囲内にあれば、溶解性および安定性に優れるからである。
【００１８】また、有機酸は、酸化銅を溶解させるために配合させるものである。具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、アクリル酸、クロトン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、安息香酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、スルファミン酸から選ばれるいずれか少なくとも１種がよい。この有機酸の含有量は、 0.1〜30重量％がよい。酸化された銅の溶解性を維持し、かつ溶解安定性を確保するためである。なお、発生した第一銅錯体は、酸の作用で溶解し、酸素と結合して第二銅錯体となって、再び銅の酸化に寄与する。
【００１９】この有機酸−第二銅錯体からなるエッチング液には、銅の溶解やアゾール類の酸化作用を補助するために、ハロゲンイオン、例えば、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオンなどを加えてもよい。このハロゲンイオンは、塩酸、塩化ナトリウムなどを添加して供給できる。ハロゲンイオン量は、0.01〜20重量％がよい。この範囲内にあれば、形成された粗化層は層間樹脂絶縁層との密着性に優れるからである。
【００２０】この有機酸−第二銅錯体からなるエッチング液は、アゾール類の第二銅錯体および有機酸（必要に応じてハロゲンイオン）を、水に溶解して調製する。
【００２１】また、銅−ニッケル−リンからなる針状合金のめっき処理では、硫酸銅１〜40ｇ／ｌ、硫酸ニッケル 0.1〜6.0 ｇ／ｌ、クエン酸10〜20ｇ／ｌ、次亜リン酸塩10〜100 ｇ／ｌ、ホウ酸10〜40ｇ／ｌ、界面活性剤0.01〜10ｇ／ｌからなる液組成のめっき浴を用いることが望ましい。
【００２２】本発明の多層プリント配線板は、充填バイアホール上に、さらに他のバイアホールが形成されていることが好ましい。これにより、バイアホール直上に他のバイアホールを形成することができるので、バイアホールによる配線のデッドスペースなどを無くして配線の高密度化を実現することができる。
【００２３】本発明において、層間樹脂絶縁層としては、フッ素樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体、フッ素樹脂と熱硬化性樹脂との複合体、熱硬化性樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体を用いることができる。
【００２４】特に本発明では、バイアホールが形成される層間樹脂絶縁層として、フッ素樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体、またはフッ素樹脂と熱硬化性樹脂との複合体を使用することが好ましい。この場合の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。耐熱性の熱可塑性樹脂としては、熱分解温度が 250℃以上のものが望ましく、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。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレンであることが望ましい。最も汎用のフッ素樹脂だからである。
【００２５】前記フッ素樹脂と熱硬化樹脂との複合体として、より望ましくは、フッ素樹脂繊維の布とその布の空隙に充填された熱硬化性樹脂との複合体を用いる。この場合の熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂から選ばれるいずれか少なくとも１種以上を用いることが望ましい。フッ素樹脂繊維の布としては、その繊維を織った布や不織布などを用いることが望ましい。不織布は、フッ素樹脂繊維の短繊維または長繊維をバインダーとともに抄造してシートを作り、このシートを加熱して繊維同士を融着させて製造する。
【００２６】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。
【００２７】また本発明において、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、硬化処理または固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を形成できるからである。
【００２８】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 0.1〜0.8 μｍの耐熱性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、■平均粒径が 0.1〜1.0 μｍの耐熱性樹脂粉末、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。この無電解めっき用接着剤で使用される酸あるいは酸化剤に難溶性の耐熱性樹脂は、前述のフッ素樹脂および耐熱性熱可塑性樹脂からなる樹脂複合体、フッ素樹脂および熱硬化性樹脂から成る樹脂複合体、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂からなる樹脂複合体を用いることが好ましい。
【００２９】次に、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、コア基板の表面に内層銅パターンを形成した配線基板を作製する。このコア基板への銅パターンの形成は、銅張積層板をエッチングして行うか、あるいは、ガラスエポキシ基板やポリイミド基板、セラミック基板、金属基板などの基板に無電解めっき用接着剤層を形成し、この接着剤層表面を粗化して粗化面とし、ここに無電解めっきを施す方法、もしくはいわゆるセミアディティブ法（その粗化面全体に無電解めっきを施し、めっきレジストを形成し、めっきレジスト非形成部分に電解めっきを施した後、めっきレジストを除去し、エッチング処理して、電解めっき膜と無電解めっき膜とからなる導体回路を形成する方法）により形成される。
【００３０】さらに必要に応じて、上記配線基板の銅パターン表面（下層導体回路の表面）に銅−ニッケル−リンからなる粗化層を形成する。この粗化層は、無電解めっきにより形成される。この無電解めっき水溶液の液組成は、銅イオン濃度、ニッケルイオン濃度、次亜リン酸イオン濃度が、それぞれ 2.2×10-2〜 4.1×10-2 mol／ｌ、 2.2×10-3〜 4.1×10-3 mol／ｌ、0.20〜0.25 mol／ｌであることが望ましい。この範囲で析出する被膜の結晶構造は針状構造になるため、アンカー効果に優れるからである。この無電解めっき水溶液には上記化合物に加えて錯化剤や添加剤を加えてもよい。粗化層の形成方法としては、前述したように、銅−ニッケル−リン針状合金めっきによる処理、酸化−還元処理、銅表面を粒界に沿ってエッチングする処理にて粗化面を形成する方法などがある。
【００３１】なお、コア基板には、スルーホールが形成され、このスルーホールを介して表面と裏面の配線層を電気的に接続することができる。また、スルーホールおよびコア基板の導体回路間には樹脂が充填されて、平滑性を確保してもよい。
【００３２】(2) 次に、前記(1) で作製した配線基板の上に、層間樹脂絶縁層を形成する。特に本発明では、バイアホールを形成する層間樹脂絶縁材として、フッ素樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体、フッ素樹脂と熱硬化性樹脂との複合体、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体を用いる。特に、これらの複合体を樹脂マトリックスとした無電解めっき用接着剤を用いることが望ましい。
【００３３】(3) 前記(2) で形成した無電解めっき用接着剤層を乾燥した後、バイアホール形成用開口を設ける。アクリル化などで感光化した樹脂の場合は、露光，現像してから熱硬化することにより、また、フッ素樹脂と耐熱性の熱可塑性樹脂との複合体、フッ素樹脂と熱硬化性樹脂との複合体、感光化してない熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体の場合は、熱硬化したのちレーザー加工することにより、前記接着剤層にバイアホール形成用の開口部を設ける。このとき、（バイアホールの直径）／（層間樹脂絶縁層の厚み）の比が１〜４であることが好ましい。この理由は、その比が１未満であると、開口部に電解めっき液が入らず、開口部にめっきが析出しないからであり、一方、その比が４を超えると、開口部のめっき充填の程度が悪くなるからである。
【００３４】(4) 次に、層間樹脂絶縁層の場合は、プラズマ処理などで粗化することが望ましい。めっき膜との密着性を改善できるからである。無電解めっき用接着剤を使用した場合は、硬化した前記接着剤層の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を酸あるいは酸化剤によって分解または溶解して除去し、接着剤層表面を粗化処理する。ここで、上記酸としては、リン酸、塩酸、硫酸、あるいは蟻酸や酢酸などの有機酸があるが、特に有機酸を用いることが望ましい。粗化処理した場合に、バイアホールから露出する金属導体層を腐食させにくいからである。一方、上記酸化剤としては、クロム酸、過マンガン酸塩（過マンガン酸カリウムなど）を用いることが望ましい。
【００３５】(5) 次に、接着剤層表面を粗化した配線基板に触媒核を付与する。触媒核の付与には、貴金属イオンや貴金属コロイドなどを用いることが望ましく、一般的には、塩化パラジウムやパラジウムコロイドを使用する。なお、触媒核を固定するために加熱処理を行うことが望ましい。このような触媒核としてはパラジウムがよい。
【００３６】(6) 次に、無電解めっき用接着剤表面に無電解めっきを施し、粗化面全面に追従するように、無電解めっき膜を形成する。このとき、無電解めっき膜の厚みは、0.1〜５μｍ、より望ましくは 0.5〜３μｍとする。つぎに、無電解めっき膜上にめっきレジストを形成する。めっきレジスト組成物としては、特にクレゾールノボラック型エポキシ樹脂やフェノールノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートとイミダゾール硬化剤からなる組成物を用いることが望ましいが、他に市販品のドライフィルムを使用することもできる。
【００３７】(7) 次に、めっきレジスト非形成部に電解めっきを施し、導体回路、ならびに開口部にめっきを充填したバイアホールを形成する。このとき、電解めっき膜の厚みは、５〜30μｍが望ましく、導体回路としての厚みがバイアホール径の１／２未満となるようにすることが望ましい。ここで、上記電解めっきとしては、銅めっきを用いることが望ましい。
【００３８】(8) さらに、めっきレジストを除去した後、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を溶解除去して、独立した導体回路と充填バイアホールとする。
【００３９】(9) 次に、導体回路の表面に粗化層を形成する。粗化層の形成方法としては、エッチング処理、研磨処理、酸化還元処理、めっき処理がある。これらの処理のうち酸化還元処理は、NaOH（20ｇ／ｌ）、NaClO2（50ｇ／ｌ）、Na3PO4（15.0ｇ／ｌ）を酸化浴（黒化浴）、NaOH（2.7ｇ／ｌ）、NaBH4 （1.0ｇ／ｌ）を還元浴とする。また、銅−ニッケル−リン合金層からなる粗化層は、無電解めっき処理による析出により形成される。この合金の無電解めっき液としては、硫酸銅１〜40ｇ／ｌ、硫酸ニッケル 0.1〜6.0 ｇ／ｌ、クエン酸10〜20ｇ／ｌ、次亜リン酸塩10〜100 ｇ／ｌ、ホウ酸10〜40ｇ／ｌ、界面活性剤0.01〜10ｇ／ｌからなる液組成のめっき浴を用いることが望ましい。
【００４０】さらに、この粗化層表面をイオン化傾向が銅より大きくチタン以下である金属もしくは貴金属の層にて被覆する。スズの場合は、ホウフッ化スズ−チオ尿素、塩化スズ−チオ尿素液を使用する。このとき、Cu−Snの置換反応により 0.1〜２μｍ程度のSn層が形成される。貴金属の場合は、スパッタや蒸着などの方法が採用できる。
【００４１】(10)次に、この基板上に層間樹脂絶縁層として、無電解めっき用接着剤層を形成する。
(11)さらに、前記 (3)〜(8) の工程を繰り返してさらに上層の導体回路を設ける。この導体回路は、はんだパッドとして機能する導体パッドあるいはバイアホールである。
【００４２】(12)次に、こうして得られた配線基板の表面に、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、導体回路のうちはんだパッド（導体パッド、バイアホールを含む）部分を露出させた開口部を形成する。ここで、前記開口部の開口径は、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、逆に前記開口部の開口径は、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】(13)次に、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】(14)次に、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する。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】
【実施例】（実施例１） 〔フッ素樹脂＋耐熱性の熱可塑性樹脂〕
(1) ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）８重量部、フッ素樹脂（デュポン社製、テフロン）92重量部を 350℃で加熱溶融させて混合して層間樹脂液を調製した。
【００４６】(2) 表面に導体回路２を形成したビスマレイミドトリアジン（ＢＴ）樹脂基板１（図１(a) 参照）を、硫酸銅８ｇ／ｌ、硫酸ニッケル 0.6ｇ、クエン酸15ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム29ｇ／ｌ、ホウ酸31ｇ／ｌ、界面活性剤 0.1ｇ／ｌからなるｐＨ＝９の無電解めっき液に浸漬し、該導体回路２の表面に厚さ３μｍの銅−ニッケル−リンからなる粗化層３を形成した。次いで、その基板を水洗いし、0.1mol／ｌホウふっ化スズ−1.0mol／ｌチオ尿素液からなる無電解スズ置換めっき浴に50℃で１時間浸漬し、前記粗化層３の表面に 0.3μｍのスズ層を設けた（図１(b) 参照、但し、スズ層については図示しない）。
【００４７】(3) 前記(1) で調製した層間樹脂液を前記(2) の処理を施した基板に塗布し（図１(c) 参照）、冷却させて厚さ20μｍの層間樹脂絶縁層４を形成した。さらに、その層間樹脂絶縁層に波長 220nmの紫外線レーザを照射して直径60μｍのバイアホール用開口５を設けた（図１(d) 参照）。
【００４８】(4) Ｐｄをダーゲットとして、 200Ｗ、１分間の条件でスパッタリングし、Ｐｄ核を層間樹脂絶縁層に打ち込んだ。
(5) 前記(4) の処理を施した基板を無電解めっき液に浸漬し、開口部を含む層間樹脂絶縁層の表面全体に厚さ 0.6μｍの無電解銅めっき膜７を形成した（図１(e) 参照）。
(6) めっきレジスト８を常法に従い形成した（図２(a) 参照）。
【００４９】(7) 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15μｍの電解めっき膜を設けて導体回路を形成すると同時に、開口部内を充填してバイアホール10を形成した（図２(b) 参照）。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸銅・５水和物 ： 60 ｇ／ｌ レベリング剤（アトテック製、ＨＬ）： 40 ml／ｌ 硫酸 ： 190 ｇ／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／dm2 設定電流値： 0.18 Ａ めっき時間： 130分【００５０】(8) めっきレジスト８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を溶解除去して、無電解めっき膜７と電解銅めっき膜９からなる厚さ約15μｍの導体回路11を形成した。このとき、バイアホール表面は平坦であり、導体回路表面とバイアホールの表面の高さは同一であった。
【００５１】(9) この基板に前記(2) と同様にして粗化層３を形成し、さらに前記 (3)〜(8)の工程を繰り返して多層プリント配線板を製造した（図２(c) 参照）。
【００５２】（実施例２） 〔フッ素樹脂＋熱硬化性樹脂〕
(1) Ｗ．Ｌ．ゴア社（W.L. Gore ＆ Associates, Inc．）のゴアテックス（登録商標 ＧＯＲＥ−ＴＥＸ、延伸ＰＴＦＥ織物用繊維として入手できる延伸テトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）の繊維を用いて布を織ったものである。この布の構造は、長手方向2.54センチメートル当たり53本の 400デニールの繊維、および横方向2.54センチメートル当たり52本の 400デニールの繊維を有する）を、層間樹脂絶縁層を構成するフッ素樹脂繊維布として用いた。
【００５３】(2) このフッ素樹脂繊維布を、15.24 センチメートル×15.24 センチメートルのシートに裁断し、同じくＷ．Ｌ．ゴア社のテトラエッチ（登録商標 ＴＥＴＲＡ−ＥＴＣＨ）として入手できるアルカリ金属−ナフタレン溶液中に浸漬した。この処理の後、布を温水で洗ってアセトンによりすすぎ洗いをした。このとき、繊維は、テトラエッチにより暗褐色になり、布は、長手方向および横方向に20％収縮した。そこで、この布を、縁を手でつかんで元の寸法に引延ばした。一方、上記フッ素樹脂繊維布に含浸させる熱硬化性樹脂として、ダウエポキシ樹脂 521−Ａ80用のダウケミカル社製品カタログの♯296-396-783 のガイドラインに従って液状エポキシ樹脂を調製した。
【００５４】(3) この液状エポキシ樹脂を前記(2) で得たフッ素樹脂繊維布に含浸させ、その樹脂含浸布を 160℃で加熱乾燥させてＢステージのシートとした。このとき、シートの厚さは0.3556センチメートルであり、シート中の含浸樹脂量は５ｇであった。
【００５５】(4) このＢステージのシートを実施例１の(2) の基板に積層し、175 ℃で80kg／cm2 の圧力でプレスして層間樹脂絶縁層を形成した。さらに、この層間樹脂絶縁層に波長 220nmの紫外線レーザを照射して直径60μｍのバイアホール形成用開口を設けた。以後、実施例１の (4)〜(9) の工程に従って多層プリント配線板を製造した。
【００５６】（実施例３） 〔熱硬化性樹脂＋熱可塑性樹脂〕
(1) 下記■〜■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。
■．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を3.6 重量部を攪拌混合した。
■．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ＮＭＰ20重量部を添加し攪拌混合した。
■．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。
【００５７】(2) 表面に導体回路を形成したＢＴ樹脂基板を、上記実施例１と同様にして粗化処理し、その導体回路表面に粗化層を形成した。
【００５８】(3) 前記(1) で調製した無電解めっき用接着剤を前記(2) 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（バイアホール形成用開口）を有する厚さ20μｍの層間樹脂絶縁層を形成した。
【００５９】(4) 層間樹脂絶縁層を形成した基板をクロム酸に19分間浸漬し、その表面に深さ４μｍの粗化面を形成した。
(5) 粗化面を形成した基板を無電解めっき液に浸漬し、粗面全体に厚さ 0.6μｍの無電解銅めっき膜を形成した。
(6) めっきレジストを常法に従い形成した。
【００６０】(7) 次に、実施例１と同じ条件にて、めっきレジスト非形成部分に電解めっきを施し、厚さ15μｍの電解めっき膜を設けて導体回路を形成すると同時に、開口部内をめっきで充填してバイアホールを形成した。
【００６１】(8) めっきレジストを剥離除去した後、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を溶解除去して、無電解めっき膜と電解銅めっき膜からなる厚さ約15μｍの導体回路を形成した。このとき、バイアホール表面は平坦であり、導体回路表面とバイアホールの表面の高さは同一であった。
【００６２】(9) この基板に前記(2) と同様にして粗化層を形成した。さらに前記 (3)〜(8)の工程を繰り返して多層プリント配線板を製造した。
【００６３】（比較例１） 〔熱硬化性樹脂のみ〕
(1) 下記■〜■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。
■．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を3.6 重量部を攪拌混合した。
■．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重量部にＮＭＰ20重量部を添加し攪拌混合した。
■．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。実施例３と同様にして多層プリント配線板を得た。
【００６４】（比較例２） 〔充填めっきしない〕
電解めっき液中に、レベリング剤および光沢剤を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして多層プリント配線板を製造した。その結果、バイアホール形成用の開口内にめっき膜が十分に充填されなかった。
【００６５】このようにして製造した実施例１〜３、比較例１、２の配線板について、−55℃〜125 ℃のヒートサイクル試験を500 回、1000回実施し、バイアホール起点のクラックの有無、バイアホールを構成するめっき膜の剥がれやクラックの有無について、光学顕微鏡で調べた。その結果を表１に示す。
【００６６】この表１に示す結果から明らかなように、実施例１の多層プリント配線板は、特に層間樹脂絶縁層がフッ素樹脂や熱可塑性樹脂を含むため、ヒートサイクル特性に優れていた。
【００６７】
【表１】

【００６８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、配線板の断線不良を確実に防止でき、しかも耐ヒートサイクル特性を向上した、フィルドビア構造を有する多層プリント配線板を提供することができる。
【出願人】 【識別番号】００００００１５８
【氏名又は名称】イビデン株式会社
【出願日】 平成１０年（１９９８）２月２６日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 順三 （外１名）
【公開番号】 特開平１１−２４３２７７
【公開日】 平成１１年（１９９９）９月７日
【出願番号】 特願平１０−４５３９７