特許 6386252 プリント配線板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6386252

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】プリント配線板

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20180827BHJP

   H05K 3/28 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/46 T

   H05K3/46 Q

   H05K3/46 N

   H05K3/28 B

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-89333(P2014-89333)

(22)【出願日】2014年4月23日

(65)【公開番号】特開2015-207745(P2015-207745A)

(43)【公開日】2015年11月19日

【審査請求日】2017年2月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000158

【氏名又は名称】イビデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】特許業務法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古田 徹

(72)【発明者】

【氏名】古澤 剛士

【審査官】 ゆずりは 広行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２４７３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３５１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６０１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３１２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２３８５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６８６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２７８９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９０１５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／４６

Ｈ０５Ｋ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面と該第１面と反対側の第２面とを有する第１層間樹脂絶縁層と、
前記第１面側の第１層間樹脂絶縁層内に埋め込まれ、最上面が露出される第１導体層と、
前記第２面側の第１層間樹脂絶縁層上に形成される第２導体層と、
前記第１層間樹脂絶縁層を貫通して設けられ、前記第１導体層と前記第２導体層とを電気的に接続する第１ビア導体と、
前記第２面側の第１層間樹脂絶縁層および前記第２導体層上に積層される第２層間樹脂絶縁層と、
前記第２層間樹脂絶縁層上に形成される第３導体層と、
前記第２層間樹脂絶縁層を貫通して設けられ、前記第２導体層と前記第３導体層とを電気的に接続する金属を充填してなる第２ビア導体と、
を備えた、層間樹脂絶縁層と導体層とが交互に積層されてなるプリント配線板であって、
前記第１層間樹脂絶縁層の熱膨張率は、前記第２層間樹脂絶縁層の熱膨張率より大きい。

【請求項2】

請求項１記載のプリント配線板であって、
前記第１層間樹脂絶縁層の厚さは、前記第２層間樹脂絶縁層の厚さより厚い。

【請求項3】

請求項１または請求項２記載のプリント配線板であって、
前記第１および第２層間樹脂絶縁層は、無機繊維と該無機繊維に含浸されている樹脂とを少なくとも含んでおり、
前記第１層間樹脂絶縁層全体に対する前記第１層間樹脂絶縁層に含まれる前記無機繊維の重量比は、前記第２層間樹脂絶縁層全体に対する前記第２層間樹脂絶縁層に含まれる前記無機繊維の重量比より小さい。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリント配線板であって、さらに、
前記第１導体層上および前記第１層間樹脂絶縁層上に形成される第１ソルダーレジストと、前記第３導体層上および前記第２層間樹脂絶縁層上に形成される第２ソルダーレジストとを備え、前記第１ソルダーレジストの厚さは、前記第２ソルダーレジストの厚さより薄い。

【請求項5】

請求項４記載のプリント配線板であって、
前記第１および第２ソルダーレジストは、エポキシ樹脂に４０〜７０重量％の 無機フィラーが含有されて形成されている。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリント配線板であって、
前記第１および第２ビア導体の断面の大きさは、前記第１層間樹脂絶縁層の前記第１面に向って小さくなる。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に記載のプリント配線板であって、
前記第１層間樹脂絶縁層の前記第１面側に電子部品が搭載される。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリント配線板に関し、特に、導体配線層の一部が層間樹脂絶縁層内に埋め込まれるプリント配線板に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、薄型の電子機器の需要が高まっており、それに伴い、電子機器に用いられる配線板にも、より薄いものが求められている。薄型化の要求に応えるものとして、従来から、支持体（キャリア）の一方の側だけに絶縁層と導体層とが順に積層された配線板が提案されている。このような構造によれば、積層方向の中央などに適度な剛性を備える絶縁材（コア基板）が設けられる必要が無く、また、支持体は用済み後製造工程中で除去され得るので、薄い配線板が形成される。たとえば、特許文献１には、樹脂フィルムの片面に金属層が貼り付けられ、この金属層が所定のパターンにパターニングされた後、この金属層上に絶縁性シートが圧着されることにより金属層が絶縁性シート内に埋め込まれ、その後、樹脂フィルムが絶縁性シートから引き剥がされる配線板の製造方法が開示されている。

【0003】

また、特許文献２には、銅箔上に設けられた剥離層上に導体パターンが形成され、この導体パターンが絶縁材の表面付近に埋め込まれ、絶縁材の反対側の面にも導体パターンが形成された後に、または、絶縁材と金属層の積層およびパターニングがさらに所定回数繰り返された後に、銅箔が除去されて完成する配線板が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０−１７３３１６号公報

【特許文献2】特開２００４−３１１８０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１や特許文献２に開示される配線板は、コア基板の両側に導体層および絶縁層が積層されて形成される配線板と異なり、絶縁層の一方の側に導体層が埋め込まれ、絶縁層の他方の側だけに他の導体層および絶縁層が積層されて形成される（以下、このように形成される配線板は、単にコアレス基板とも称される）。このため、配線板の両側が非対称な構造になり易く、プリント配線板に反りが生じ易い。プリント配線板に反りが生じると、プリント配線板と電子部品との間に接続不良が生じたり、接続信頼性が低下したりすることがある。特許文献２に開示される配線基板では、補強材を絶縁材に貼り付けることにより反りの抑制が図られているが、このような補強材を使用すると、プリント配線板の材料費および加工費が高くなる。

【0006】

本発明の目的は、一方の側に導体パターンが埋め込まれる構造であっても、温度変化による反りが抑制されるプリント配線板を提供することである。そして、そのような反りが抑制されることにより、補強材や工程の追加を必要とすることなく、電子部品との接続不良が抑制されると共に、電子部品との高い接続信頼性が得られるプリント配線板を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のプリント配線板は、第１面と該第１面と反対側の第２面とを有する第１層間樹脂絶縁層と、前記第１面側の第１層間樹脂絶縁層内に埋め込まれ、最上面が露出される第１導体層と、前記第２面側の第１層間樹脂絶縁層上に形成される第２導体層と、前記第１層間樹脂絶縁層を貫通して設けられ、前記第１導体層と前記第２導体層とを電気的に接続する第１ビア導体と、前記第２面側の第１層間樹脂絶縁層および前記第２導体層上に積層される第２層間樹脂絶縁層と、前記第２層間樹脂絶縁層上に形成される第３導体層と、前記第２層間樹脂絶縁層を貫通して設けられ、前記第２導体層と前記第３導体層とを電気的に接続する金属を充填してなる第２ビア導体と、を備えた、層間樹脂絶縁層と導体層とが交互に積層されている。そして、前記第１層間樹脂絶縁層の熱膨張率は、前記第２層間樹脂絶縁層の熱膨張率より大きい。

【発明の効果】

【0008】

本発明のプリント配線板によれば、加熱時や冷却時の第１導体層側の伸縮と第２導体層側の伸縮との間のプリント配線板の反りに対する作用の不均衡が緩和され、温度変化によるプリント配線板の反りが抑制される。その結果、電子部品との接続不良が抑制されると共に、接続信頼性が高まる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態のプリント配線板の一実施例の断面図。

【図2】本発明の一実施形態のプリント配線板の他の実施例であって、層間樹脂絶縁層の厚さを変えずに無機繊維の重量比を変える例を示す断面図。

【図3】本発明の一実施形態のプリント配線板のさらに別の実施例であって、層間樹脂絶縁層の樹脂成分の材質を変える例を示す断面図。

【図4】本発明の他の実施形態のプリント配線板の断面図。

【図5A】図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の説明図。

【図5B】図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の説明図。

【図5C】図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の説明図。

【図5D】図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の説明図。

【図5E】図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の説明図。

【図5F】図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の説明図。

【図5G】図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の説明図。

【図5H】図１に示されるプリント配線板の製造方法の各工程の説明図。

【図6A】従来技術によるプリント配線板の断面図。

【図6B】図６Ａに示される従来技術によるプリント配線板に反りが生じている状態を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

つぎに、本発明の一実施形態のプリント配線板が、図面を参照しながら説明される。本発明の一実施形態のプリント配線板１０（以下、プリント配線板は単に配線板とも称される）は、図１に示されるように、第１面Ｆ１と第１面Ｆ１と反対側の第２面Ｆ２とを有する第１層間樹脂絶縁層２０と、第１面Ｆ１側の第１層間樹脂絶縁層２０内に埋め込まれ、最上面が露出される第１導体層３０と、第１層間樹脂絶縁層２０の第２面Ｆ２上に形成されている第２導体層５０と、第１層間樹脂絶縁層２０の第２面Ｆ２上および第２導体層５０上に積層される第２層間樹脂絶縁層４０と、第２層間樹脂絶縁層４０上に形成されている第３導体層６０とを備えている。また、本実施形態の配線板１０は、第１層間樹脂絶縁層２０を貫通して設けられ、第１導体層３０と第２導体層５０とを電気的に接続する第１ビア導体２５ａと、第２層間樹脂絶縁層４０を貫通して設けられ、第２導体層５０と第３導体層６０とを電気的に接続する第２ビア導体４５ａとを備えている。

【0011】

本実施形態の配線板１０では、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率より大きくなるように構成される点に特徴がある。その作用が以下に説明される。図６Ａには、従来技術のコアレス基板の構造に形成されたプリント配線板９０が示されている。一方の側に導体層９２ａが埋め込まれている絶縁層９１ａの他方の側に、導体層９２ｂ、絶縁層９１ｂおよび導体層９２ｃが順次積層されて形成され、導体層９２ａ、９２ｃの表面上にソルダーレジスト９４ａ、９４ｂがそれぞれ形成されている。絶縁層９１ａおよび絶縁層９１ｂは、それぞれ、ガラス繊維のような無機繊維９１１および無機繊維９１１に含浸される絶縁性樹脂９１２からなる同じ材料で、略同じ厚さに形成されている。なお、ビア導体９３ａは導体層９２ａと導体層９２ｂとを接続し、ビア導体９３ｂは導体層９２ｂと導体層９２ｃとを接続している。

【0012】

図６Ａに示されるプリント配線板９０は、導体層９２ａ、９２ｃが絶縁層９１ａ、９１ｂ内に埋め込まれているか否かの違いなどにより、プリント配線板の両側が非対称な構造になり易く、製造中の熱によるひずみも蓄積され易い。たとえば、後の記載に詳述するように、導体層９２ａが絶縁層９１ａ内に埋め込まれているのに対して、導体層９２ｃは絶縁層９１ｂの表面上に形成されているので、ソルダーレジスト９４ｂは、ソルダーレジスト９４ａよりも厚く形成される。さらに、導体層９２ａのような絶縁層内に埋め込まれた導体層の露出面には、一般的に狭ピッチで大型の電子部品（たとえば、半導体装置など）が接続されることが多くあり、そのような電子部品が実装される部分のソルダーレジスト９４ａには、図６Ａに示されるような大きな開口部９５が設けられるため、ソルダーレジスト９４ａの面積は、ソルダーレジスト９４ｂの面積よりも小さくされ易い。このため、ソルダーレジスト９４ａの体積が、ソルダーレジスト９４ｂの体積よりも小さくなる傾向にある。このため、プリント配線板９０が加熱または冷却されるときの熱膨張または熱収縮は、導体層９２ａ側よりも導体層９２ｃ側の方が大きくなり、導体層９２ｃ側の膨張／収縮の方がプリント配線板９０の屈曲に対して強く作用することになる。このため、たとえば、プリント配線板９０が電子部品の実装時などに加熱されると、図６Ｂに示されるように、導体層９２ｃ側に凸となる反りが生じ易い。

【0013】

プリント配線板９０に反りが生じると、図６Ｂに示されるように、プリント配線板９０に実装される電子部品１００の電極１１０と、電極１１０が接続される導体層９２ａの導体パターン９２１との間の一部が、はんだ１２０などの接合材を介しても、接触しないことがある。また、プリント配線板９０が冷却されると、逆向きの、すなわち、導体層９２ａ側に凸となる反りが生じるため、使用時の温度変化により電子部品１００とプリント配線板９０との接続部に応力が反復的に生じ、その結果、接続信頼性が低下することがある。

【0014】

本実施形態の配線板１０では、前述のように、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率より大きくなるように構成されるので、周囲の温度変化により生じる配線板１０の反りが抑制される。すなわち、本実施形態の配線板１０では、前述のように、加熱または冷却されるときに第１導体層３０側の伸縮よりも第３導体層６０側の伸縮の方が配線板１０の屈曲に強く作用する構造であっても、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率より大きいため、第３導体層６０側よりも第１導体層３０側において、加熱時または冷却時の伸び縮みの量そのものが大きくなり、第１導体層３０側と第３導体層６０側との配線板１０の反りに対する作用の不均衡が緩和される。その結果、温度変化による配線板１０の反りが抑制される。そして、その結果、配線板１０と電子部品８８（図５Ｈ参照）との接続不良が抑制されると共に、電子部品８８との接続信頼性が高まる。

【0015】

図１に示されるように、本実施形態の配線板１０には、第１導体層３０の一部である第１パターン３０ａの表面上、および、第１導体層３０が埋め込まれている側の第１層間樹脂絶縁層２０の一部の表面上に第１ソルダーレジスト３５が形成されている。また、第３導体層６０の表面上、および、第２層間樹脂絶縁層４０の表面の第３導体層６０が形成されていない部分上に第２ソルダーレジスト５５が形成されている。

【0016】

一般的に、ソルダーレジストは、絶縁層の表面上に露出する導体層の表面の絶縁性の確保などを目的として設けられる。このため、図１に示される配線板１０では、第１ソルダーレジスト３５は第１導体層３０の表面上において、また、第２ソルダーレジスト５５は第３導体層６０の表面上において、それぞれ所定の厚さになるように形成される。その結果、図１に示されるように、第１導体層３０が埋め込まれている第１層間樹脂絶縁層２０の表面上に設けられる第１ソルダーレジスト３５の方が、第３導体層６０が表面上に形成される第２層間樹脂絶縁層４０の表面上に形成される第２ソルダーレジスト５５よりも薄くなっている。このため、配線板１０の周囲の温度が変化すると、第１ソルダーレジスト３５の伸縮よりも第２ソルダーレジスト５５の伸縮の方が配線板１０の屈曲に対して強く作用する。また、図１に示されるように、本実施形態では、第１導体層３０の第２パターン３０ｂの表面上および第２パターン３０ｂの周囲の第１層間樹脂絶縁層２０の表面上は、電子部品８８（図５Ｈ参照）の実装領域にあたるため、第１ソルダーレジスト３５が形成されていない。このため、配線板１０の周囲の温度が変化すると、第２ソルダーレジスト５５の方が、第１ソルダーレジスト３５よりも多く伸び縮みする。しかしながら、本実施形態では、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率より大きいため、前述の緩和作用と同様に、第１および第２ソルダーレジスト３５、５５の伸縮による配線板１０の反りに対する作用の不均衡が緩和されると共に、両者の伸縮量の相違も相殺され得る。その結果、温度変化による配線板１０の反りが抑制される。そして、その結果、配線板１０と電子部品８８（図５Ｈ参照）との接続不良が抑制されると共に、電子部品８８との接続信頼性が高まる。

【0017】

本実施形態では、第１層間樹脂絶縁層２０は、図１に示されるように、無機繊維２１と無機繊維２１に含浸される絶縁性樹脂２２とを含んでいる。同様に、第２層間樹脂絶縁層４０は、無機繊維４１と無機繊維４１に含浸される絶縁性樹脂４２とを含んでいる。無機繊維２１、４１の材料は特に限定されないが、絶縁性樹脂２２、４２よりも熱膨張率の小さい材料が好ましく、たとえばガラスクロスが用いられる。また、絶縁性樹脂２２、４２の材料も特に限定されず、たとえば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、イミド樹脂（ポリイミド）、フェノール樹脂、およびアリル化フェニレンエーテル樹脂（Ａ−ＰＰＥ樹脂）などから選択され、好ましくはエポキシ樹脂が用いられる。

【0018】

絶縁性樹脂２２、４２には、前述のような樹脂材料による主材の他に粒子状のフィラーなどの副材（図示せず）が添加されていてもよい。フィラーの材料は、たとえば、シリカ、アルミナおよび窒化ケイ素などから選択され、好ましくは、シリカが用いられる。しかしながら、フィラーの材料はこれらに限定されず、他の材料が用いられてもよい。このようにフィラーが添加され、その添加量が調整されることにより、第１および第２層間樹脂絶縁層２０、４０の熱膨張率が調整されてもよい。

【0019】

また、第１および第２層間樹脂絶縁層２０、４０は、無機繊維２１、４１を含んでいなくてもよい。

【0020】

図１に示される本実施形態の一実施例では、第１層間樹脂絶縁層２０に含まれる絶縁性樹脂２２の量が、第２層間樹脂絶縁層４０に含まれる絶縁性樹脂４２の量よりも多くされている。すなわち、第１層間樹脂絶縁層２０全体に対する無機繊維２１の重量比が、第２層間樹脂絶縁層４０全体に対する無機繊維４１の重量比よりも小さくされている。また、その結果、第１層間樹脂絶縁層２０が第２層間樹脂絶縁層４０よりも厚くされている。無機繊維２１、４１が絶縁性樹脂２２、４２よりも熱膨張率の低い材料から形成されていると、このように、無機繊維２１の第１層間樹脂絶縁層２０全体に対する重量比が無機繊維４１の第２層間樹脂絶縁層４０全体に対する重量比よりも小さくされることにより、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率より大きくなり得る。

【0021】

図１に示される例では、第１層間樹脂絶縁層２０を構成する無機繊維２１と第２層間樹脂絶縁層４０を構成する無機繊維４１とは、同じ材料で構成されてもよく、異なる材料で構成されてもよい。同様に絶縁性樹脂２２と絶縁性樹脂４２とは、同じ材料で構成されてもよく、異なる材料で構成されてもよい。たとえば、絶縁性樹脂４２の材料よりも熱膨張率の小さい材料で絶縁性樹脂２２が構成される場合でも、無機繊維２１の第１層間樹脂絶縁層２０全体に対する重量比が、無機繊維４１の第２層間樹脂絶縁層４０全体に対する重量比よりも、なおいっそう小さくされて、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率よりも大きくなるように構成されればよい。

【0022】

無機繊維２１、４１に含浸される絶縁性樹脂２２、４２の量は、第１および第２層間樹脂絶縁層２０、４０の製造時に、たとえば、無機繊維２１、４１が、絶縁性樹脂２２、４２の溶液が入れられた槽に浸漬される時間により調整され得る。無機繊維２１、４１が、絶縁性樹脂２２、４２の溶液が入れられた槽に長く浸漬されるほど、無機繊維２１、４１に含浸される絶縁性樹脂２２、４２の量が増加する。無機繊維２１、４１への絶縁性樹脂２２、４２の含浸方法および含浸量の調整方法は、これに限定されず、他の方法が用いられてもよい。たとえば、絶縁性樹脂２２、４２が無機繊維２１、４１に含浸された後に一次乾燥され、その後、さらに１回または複数回、絶縁性樹脂が含浸されることにより、含浸量を多くされてもよい。

【0023】

第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率よりも大きくされる方法としては、前述のように、単に無機繊維２１、４１に含浸される絶縁性樹脂２２、４２の量が調整される方法が、第１および第２層間樹脂絶縁層２０、４０の構成材料として多種の無機繊維および絶縁性樹脂材料を準備することが必要とされない点で好ましい。しかしながら、このような方法に限定されず、あらゆる方法を用いて、第１層間樹脂絶縁層２０および／または第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率が調整されてもよい。以下に、幾つかの例が示される。

【0024】

図２には、本実施形態の他の実施例の配線板１０が示されている。図２に示される配線板１０では、第１層間樹脂絶縁層２０の無機繊維２１が、第２層間樹脂絶縁層４０の無機繊維４１と同じ材料で、しかしながら、無機繊維４１よりも少ない量で形成されている。また、図２に示される例では、第１層間樹脂絶縁層２０と第２層間樹脂絶縁層４０の厚さが同じ厚さに形成されている。こうすることにより、図１に示される例と同様に、第１層間樹脂絶縁層２０全体に対する無機繊維２１の重量比が、第２層間樹脂絶縁層４０全体に対する無機繊維４１の重量比よりも小さくなる。このため、無機繊維２１、４１が絶縁性樹脂２２、４２よりも熱膨張率の低い材料から形成されていると、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率よりも大きくなる。

【0025】

また、無機繊維２１の量と無機繊維４１の量との差が適切に調整されることにより、第１層間樹脂絶縁層２０が、図２に示されるように第２層間樹脂絶縁層４０と同じ厚さにされることも可能である。さらに、第１層間樹脂絶縁層２０が第２層間樹脂絶縁層４０よりも薄くされながら、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が第２層間樹脂絶縁層４０よりも大きくされることも可能である。なお、第１層間樹脂絶縁層２０の方が第２層間樹脂絶縁層４０よりも厚く形成されてもよいことはいうまでもない。

【0026】

図２に示される本実施形態の配線板１０の他の実施例の説明では、第１層間樹脂絶縁層２０の無機繊維２１が、第２層間樹脂絶縁層４０の無機繊維４１と同じ材料であることが前提とされたが、第１および第２層間樹脂絶縁層２０、４０を構成する材料は、このような条件に限定されず、あらゆる材料が用いられてよい。たとえば、無機繊維４１の材料よりも熱膨張率の小さい材料で無機繊維２１が構成される場合でも、無機繊維２１の量が無機繊維４１の量よりも、なおいっそう少なくされて、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率よりも大きくなるように構成されればよい。

【0027】

図３には、本実施形態のさらに別の実施例の配線板１０が示されている。図３に示される配線板１０では、第１層間樹脂絶縁層２０の絶縁性樹脂２２ａが、第２層間樹脂絶縁層４０の絶縁性樹脂４２ａよりも熱膨張率の大きい材料で構成されている。このため、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が、第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率よりも大きくなり得る。図３に示される配線板１０では、第１層間樹脂絶縁層２０と第２層間樹脂絶縁層４０とが同じ厚さに形成されているが、第１層間樹脂絶縁層２０と第２層間樹脂絶縁層４０とは、異なる厚さに形成されていてもよい。

【0028】

なお、図３に示される例では、第１層間樹脂絶縁層２０の絶縁性樹脂２２ａが第２層間樹脂絶縁層４０の絶縁性樹脂４２ａよりも熱膨張率が大きい材料で構成されているが、絶縁性樹脂２２ａ、４２ａに代えて、または、これらに加えて、第１層間樹脂絶縁層２０の無機繊維２１が第２層間樹脂絶縁層４０の無機繊維４１の材料よりも熱膨張率の高い材料で構成されてもよい。

【0029】

第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率よりも大きくされる方法は、前述の図１〜図３に例示される方法に限定されず、あらゆる方法が用いられ得る。

【0030】

本実施形態の配線板１０の第１導体層３０は、あらゆる導電性材料から形成され得る。好ましくは、短い時間で厚い膜が形成され得る電気めっきにより形成される銅電気めっき膜である。また、第２および第３導体層５０、６０も、同様に、あらゆる導電性材料から形成され得る。好ましくは、第２および第３導体層５０、６０は銅から形成され、銅箔、無電解めっきにより形成される無電解めっき膜、および、電気めっきにより形成される電気めっき膜（いずれも図示せず）の３層から構成される。しかしながら、第２および第３導体層５０、６０は、このような構成に限定されず、単層もしくは４層以上で構成されてもよく、めっき以外の方法、たとえば、スパッタリング法などにより形成されるスパッタ膜が含まれていてもよく、ニッケル箔などが含まれていてもよい。

【0031】

本実施形態では、図１に示されるように、第１および第２ビア導体２５ａ、４５ａは、それぞれ、第１および第２層間樹脂絶縁層２０、４０にそれぞれ設けられる導通用孔２５ｂ、４５ｂの内面に形成される金属膜により構成されている。図１に示される例では、導通用孔２５ｂ、４５ｂが金属膜により完全に埋められているが、これに限定されず、導通用孔２５ｂ、４５ｂは完全に埋められていなくてもよい。

【0032】

本実施形態では、図１に示されるように、第１および第２ビア導体２５ａ、４５ａは、それぞれ、第３導体層６０側から第１導体層３０側に向かってビア径が小さくなっており、このため、第１および第２ビア導体２５ａ、４５ａの配線板１０の積層方向に直交する断面の大きさが、第１層間樹脂絶縁層２０の第１面Ｆ１に向って小さくなっている。配線板１０が、たとえば、コアレス基板の場合、第１層間樹脂絶縁層２０の第１導体層３０が埋め込まれる側と反対側の面だけに導体層と絶縁層とが順次積層され、第３導体層６０が形成される側から、たとえば、ＣＯ₂レーザーなどが照射されることにより導通用孔２５ｂ、４５ｂが設けられるため、第１および第２ビア導体２５ａ、４５ａは、図１に示される形状になり易い。しかしながら、第１および第２ビア導体２５ａ、４５ａの形状は、これに限定されず、たとえば、第１導体層３０側と第３導体層６０側で同じ大きさであってもよく、または、第３導体層６０側から第１導体層３０側に向かって拡径していてもよい。

【0033】

本実施形態では、図１に示されるように、第３導体層６０の表面は、第２ビア導体４５ａ上の部分を除いて第２ソルダーレジスト５５に覆われている。しかしながら、これに限定されず、第３導体層６０のより多くの部分が第２ソルダーレジスト５５に覆われないで露出していてもよい。同様に、第１導体層３０側においても、第２パターン３０ｂだけでなく、第１パターン３０ａを含む全ての第１導体層３０の表面が、第１ソルダーレジスト３５から露出していてもよい。

【0034】

第１および第２ソルダーレジスト３５、５５の材料は、はんだ耐熱性や絶縁性が良好なものであれば特に限定されないが、好ましくは、エポキシ樹脂やアクリル樹脂などにより形成され、たとえば、エポキシ樹脂に４０〜７０重量％の無機フィラー、たとえばＳｉＯ₂などが含有された材料により形成される。なお、第１ソルダーレジスト３５と第２ソルダーレジスト５５とは、異なる材料で形成されてもよい。

【0035】

つぎに、本発明の他の実施形態のプリント配線板が、図４を参照しながら説明される。なお、前述の本発明の一実施形態と同じ構成要素には、図１に付したものと同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。本発明の他の実施形態のプリント配線板１１は、図４に示されるように、第２導体層５０と第２層間樹脂絶縁層４０との間に、第３層間樹脂絶縁層７０および第４導体層７５が設けられる点で、前述の図１に示される一実施形態の配線板１０と異なる。本実施形態の配線板１１には、第３層間樹脂絶縁層７０を貫通し、第１および第２ビア導体２５ａ、４５ａと協働して第１導体層３０と第３導体層６０とを電気的に接続する第３ビア導体７８も備えられている。

【0036】

本実施形態の配線板１１のその他の部分は、前述の一実施形態の配線板１０と同様に構成される。すなわち、本実施形態の配線板１１においても、第１層間樹脂絶縁層２０は第２層間樹脂絶縁層４０よりも熱膨張率が大きくなるように構成される。そのため、一実施形態の配線板１０と同様に、周囲温度が変化した時の第１導体層３０側と第３導体層６０側との配線板１１の反りに対する作用の不均衡が緩和される。その結果、温度変化による配線板１１の反りが抑制される。そして、その結果、配線板１１と電子部品８８（図５Ｈ参照）との接続不良が抑制されると共に、電子部品８８との接続信頼性が高まる。

【0037】

本実施形態の配線板１１の第１および第２層間樹脂絶縁層２０、４０の熱膨張率を調整する方法は、前述の一実施例と同様に、あらゆる方法が用いられ得る。すなわち、図１〜３に示されるように、絶縁性樹脂２２、４２の無機繊維２１、４１への含浸量が調整されてもよく、無機繊維２１、４１の量が加減されてもよい。或いは、無機繊維２１と無機繊維４１とが熱膨張率の異なる材料で形成されてもよく、および／または、絶縁性樹脂２２と絶縁性樹脂４２とが熱膨張率の異なる材料で形成されてもよい。従って、第１層間樹脂絶縁層２０の厚さと第２層間樹脂絶縁層４０の厚さが同じでも、いずれか一方が他方より厚くてもよい。

【0038】

第３層間樹脂絶縁層７０の熱膨張率、厚さ、および、無機繊維７１や絶縁性樹脂７２などの構成材料は特に限定されない。要は、周囲温度の変化による配線板１１の反りが、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率が第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率よりも大きくされることにより抑制されるものであればよい。しかしながら、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率と第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率との違いが、配線板１１の反りの抑制に効果的に寄与し得る点で、第３層間樹脂絶縁層７０の熱膨張率は、第１層間樹脂絶縁層２０の熱膨張率と第２層間樹脂絶縁層４０の熱膨張率との間の大きさであることが好ましい。なお、第４導体層７５の材料は、第２および第３導体層５０、６０と同様の材料および方法で形成され得る。

【0039】

なお、図４には、第３層間樹脂絶縁層７０および第４導体層７５が、第２導体層５０と第２層間樹脂絶縁層４０との間に、第２導体層５０側から順に積層されるように示されている。しかしながら、第３層間樹脂絶縁層７０および第４導体層７５は、第１層間樹脂絶縁層２０と第２導体層５０との間に、第１層間樹脂絶縁層２０側から第４導体層７５、次いで第３層間樹脂絶縁層７０の順に積層されてもよい。また、第３層間樹脂絶縁層７０および第４導体層７５に加えて、さらに一組または複数組の層間樹脂絶縁層と導体層との組が、第２導体層５０と第２層間樹脂絶縁層４０との間、および／または、第１層間樹脂絶縁層２０と第２導体層５０との間に設けられてもよい。

【0040】

つぎに、本発明の一実施形態の配線板１０の製造方法が、図５Ａ〜５Ｈを参照して説明される。なお、図５Ａ〜５Ｈでは、配線板１０の製造工程が理解され易いように、図１に示される向きから図面に垂直な方向の回転軸で１８０°回転された向きで、配線板１０の製造工程途上の状態が示されている。

【0041】

一実施形態の配線板１０の製造方法では、まず、図５Ａに示されるように、出発材料として、キャリア８０とキャリア銅箔８０ａ付き第１金属箔８１とが用意され、キャリア８０の両面に、キャリア銅箔８０ａ付き第１金属箔８１がキャリア銅箔８０ａ側をキャリア８０側に向けて積層され、加圧および加熱されて接合される。キャリア８０には、好ましくは、ガラス繊維などの芯材にエポキシなどの絶縁性樹脂を含浸させた材料などからなる半硬化状態のプリプレグ材などが用いられるが、これに限定されず、他の材料が用いられてもよい。第１金属箔８１の材料は、表面上に、後述の第１導体層３０（図５Ｂ参照）が形成され得るものであれば特に限定されないが、好ましくは銅箔またはニッケル箔が用いられる。また、第１金属箔８１は、たとえば、２〜６μｍ、好ましくは５μｍの厚さの金属箔が用いられる。また、キャリア銅箔８０ａは、たとえば、１５〜３０μｍ、好ましくは１８μｍの厚さの銅箔が用いられる。しかしながら、第１金属箔８１およびキャリア銅箔８０ａの厚さは、これらに限定されず、他の厚さにされてもよい。

【0042】

キャリア銅箔８０ａと第１金属箔８１とは、たとえば、貼り付け面の略全面において図示されない熱可塑性の接着剤により接着されている。しかしながら、これに限定されず、キャリア銅箔８０ａと第１金属箔８１とは、後述の第１導体層３０（図５Ｂ参照）の導体パターンが設けられない外周付近の余白部において、接着剤または超音波接続により接合されてもよい。

【0043】

図５Ａに示される例では、既にキャリア銅箔８０ａが接着された第１金属箔８１が、単独のプリプレグ材からなるキャリア８０に接合される例が示されているが、このような構成に限定されず、たとえば、キャリア８０に両面銅張積層板が用いられ、両面に接合されている銅箔それぞれの上に単体の第１金属箔８１が接着材などで接合されてもよい。

【0044】

なお、図５Ａ〜５Ｄには、キャリア８０の両側の面に第１金属箔８１が接着され、それぞれの面において配線板１０が形成される製造方法の例が示されている。このようにキャリア８０の両側で配線板１０が形成されれば、一度に２つの配線板１０が作製されるという点で好ましい。しかしながら、キャリア８０の一方の面だけに配線板１０が形成されてもよく、また、両側で互いに異なる回路パターンの配線板が形成されてもよい。配線板１０の製造方法についての以下の説明は、両面に同じ回路パターンが形成される例が示される図５Ａ〜５Ｆを参照して説明されるため、一方の面だけについて説明され、他面側に関しての説明、および、各図面における他面側の符号は省略される。

【0045】

つぎに、図５Ｂに示されるように、第１金属箔８１上に第１導体層３０が形成される。第１導体層３０の形成方法は特に限定されないが、たとえば、電気めっき法が用いられる。具体的には、まず、第１金属箔８１上に、後述の第１および第２パターン３０ａ、３０ｂ（図５Ｈ参照）が形成される部分以外の所定の領域にめっきレジスト膜（図示せず）が形成される。続いて、めっきレジスト膜が形成されていない第１金属箔８１上に、たとえば、第１金属箔８１をシード層として電気めっきにより、電気めっき膜が形成される。その後、めっきレジスト膜が除去される。その結果、図５Ｂに示されるように、第１金属箔８１上に第１導体層３０が形成される。第１導体層３０は、好ましくは銅からなる電気めっき膜である。

【0046】

つぎに、図５Ｃに示されるように、第１金属箔８１上および第１導体層３０上に、半硬化状態の第１層間樹脂絶縁層２０が積層され、さらに第１層間樹脂絶縁層２０上に第２金属箔５０１が積層される。その後、第２金属箔５０１および第１層間樹脂絶縁層２０は、キャリア８０側に向かってプレスされ、さらに加熱される。この結果、第１層間樹脂絶縁層２０が完全に硬化され、同時に、第１金属箔８１および第１導体層３０、ならびに第２金属箔５０１と接合される。なお、図５Ｃにおいて、第１層間樹脂絶縁層２０は、無機繊維２１と絶縁性樹脂２２とで構成されているが、第１層間樹脂絶縁層２０は、無機繊維２１を含まずに絶縁性樹脂２２だけで構成されていてもよい。

【0047】

つぎに、図５Ｄに示されるように、第２金属箔５０１および第１層間樹脂絶縁層２０を貫通し、第１導体層３０を露出させる導通用孔２５ｂが形成される。具体的には、第２金属箔５０１の表面側から、第２金属箔５０１上の所定の位置にＣＯ₂レーザーを用いてレーザー光が照射される。この結果、図５Ｄに示されるように導通用孔２５ｂが形成される。導通用孔２５ｂの形成後、好ましくは、導通用孔２５ｂについてデスミアが行われる。また、レーザー光の吸収効率が高まるように、レーザー光の照射の前に第２金属箔５０１の表面が黒化処理されてもよい。

【0048】

つぎに、図５Ｅに示されるように、第２金属箔５０１上および導通用孔２５ｂ内に第１金属膜５０２が形成される。第１金属膜５０２は、好ましくは、無電解めっきにより形成される。無電解めっきにより形成される場合、第１金属膜５０２は、好ましくは０．３〜１μｍの厚さに形成される。第１金属膜５０２は、他の好ましい例において、スパッタリング法により形成される。スパッタリング法により形成される場合、第１金属膜５０２は、好ましくは、０．０５〜０．２μｍの厚さに形成される。第１金属膜５０２の材料は特に限定されないが、好ましくは銅からなる。しかしながら、第１金属膜５０２の形成方法および材料は、これらに限定されず、他の方法および材料が用いられてもよい。

【0049】

続いて、第１金属膜５０２上に第２金属膜５０３が形成される。第２金属膜５０３の形成方法は特に限定されないが、短い時間で厚い膜が形成され得る点で、電気めっき法により形成されるのが好ましい。電気めっき法により形成される場合、まず、第１金属膜５０２にめっきレジスト膜８２が形成される。めっきレジスト膜８２は、導通用孔２５ｂと第２導体層５０（図５Ｆ参照）の所定のパターンが設けられる部分とを少なくとも除く領域の第１金属膜５０２上に形成される。続いて、めっきレジスト膜８２に覆われていない第１金属膜５０２上に、電気めっきにより第２金属膜５０３が形成される。その結果、導通用孔２５ｂに、図５Ｅに示されるように、第２金属膜５０３が充填され、第１および第２金属膜５０２、５０３からなる第１ビア導体２５ａが形成される。

【0050】

つぎに、めっきレジスト膜８２に覆われている第１金属膜５０２、および第２金属箔５０１の一部が除去される。具体的には、まず、めっきレジスト膜８２が剥離される。続いて、めっきレジスト膜８２の剥離により露出する第１金属膜５０２、および、その下方の第２金属箔５０１が除去される。この結果、図５Ｆに示されるように、第１導体層３０が埋め込まれていない側の第１層間樹脂絶縁層２０の表面に、第２金属箔５０１、第１金属膜５０２、第２金属膜５０３からなるパターン５０ａを有する第２導体層５０が形成される。

【0051】

つぎに、図５Ｇに示されるように、第２導体層５０上および第１層間樹脂絶縁層２０上に、第２層間樹脂絶縁層４０と第３導体層６０とが順に形成され、さらに第２ビア導体４５ａが第２層間樹脂絶縁層４０に形成される。第２層間樹脂絶縁層４０、第３導体層６０および第２ビア導体４５ａは、図５Ｃ〜図５Ｆに示される工程を繰り返すことにより、第１層間樹脂絶縁層２０、第２導体層５０および第１ビア導体２５ａと同様に、それぞれ形成され得る。

【0052】

続いて、キャリア８０、キャリア銅箔８０ａおよび第１金属箔８１が除去される。具体的には、まず、たとえば、途中工程の配線板１０が加熱され、キャリア銅箔８０ａと第１金属箔８１とを接合している図示しない熱可塑性接着剤が軟化している状態で、両者が分離される。或いは、前述のように、両者が外周付近の余白部において接着剤または超音波接続により接合されている場合は、接合箇所よりも内周側で、キャリア銅箔８０ａ、第１金属箔８１、およびキャリア８０が第１層間樹脂絶縁層２０などと共に切断され、接合箇所が切除されることによりキャリア銅箔８０ａおよびキャリア８０と第１金属箔８１とが分離されてもよい。その後、第１金属箔８１は、たとえばエッチングなどにより除去される。

【0053】

なお、図５Ｃ〜図５Ｆに示される工程をさらに１回または複数回繰り返すことにより、図４に示される他の実施形態の配線板１１のような、３個以上の層間樹脂絶縁層と４個以上の導体層と各層間樹脂絶縁層を貫通するビア導体とを有する配線板が形成され得る。

【0054】

つぎに、図５Ｈに示されるように、第１導体層３０の一部の表面上、および、第１導体層３０側の第１層間樹脂絶縁層２０の表面の一部の上に、第１ソルダーレジスト３５が形成される。また、第３導体層６０の表面上、および、第２層間樹脂絶縁層４０の表面の第３導体層６０が形成されていない部分上に第２ソルダーレジスト５５が形成される。なお、図５Ｈには、完成状態を示す図１と整合するように、図５Ｇに示される配線板１０の工程途上品が図面に垂直な軸で１８０°回転された状態で、完成状態の配線板１０が示されている。

【0055】

第１および第２ソルダーレジスト３５、５５は、たとえば、感光性のエポキシ材などからなる層が第１層間樹脂絶縁層２０の第１導体層３０側の全面、および第２層間樹脂絶縁層４０の第３導体層６０側の全面に形成された後、第１および第２ソルダーレジスト３５、５５が設けられる所定の箇所の上部のエポキシ材などからなる層が露光され、露光されない部分のエポキシ材が現像により除去されて形成される。しかしながら、これに限定されず、第１および第２ソルダーレジスト３５、５５は、第１および第２ソルダーレジスト３５、５５が設けられる箇所に対応する部分が開口されたマスクを用いるスクリーン印刷などの他の方法で設けられてもよい。また、第１および第２ソルダーレジスト３５、５５は、たとえば、非感光性のエポキシ材などからなる層が、第１層間樹脂絶縁層２０の第１導体層３０側の全面、および第２層間樹脂絶縁層４０の第３導体層６０側の全面に形成された後、ソルダーレジストの形成が不要な部分がレーザーで除去されることにより形成されてもよい。

【0056】

図５Ｈに示されるように、第１導体層３０に形成されるパターンのうち、配線板１０に実装される電子部品８８の電極が接続される第２パターン３０ｂが、第１ソルダーレジスト３５に覆われず、第１ソルダーレジスト３５に形成された開口部に露出している。一方、第３導体層６０の表面は、第２ビア導体４５ａ上の部分を除いて第２ソルダーレジスト５５に覆われている。しかしながら、第２パターン３０ｂ以外の第１導体層３０のパターン、たとえば第１パターン３０ａ、および、第１パターン３０ａの周囲の第１層間樹脂絶縁層２０の表面などが第１ソルダーレジスト３５に覆われずに露出していてもよい。また、第３導体層６０の表面のより多くの部分が第２ソルダーレジスト５５に覆われずに露出していてもよい。

【0057】

また、ソルダーレジスト３５および第２ソルダーレジスト５５に覆われないで露出している第１および第３導体層３０、６０の表面上に、たとえばＮｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／ＡｕまたはＳｎなどからなる耐食層（図示せず）が形成されてもよい。また、液状の保護材料内への浸漬や保護材料の吹付けなどにより有機保護膜（ＯＳＰ）からなる耐食層が形成されてもよく、或いは、はんだコート層（図示せず）が形成されてもよい。

【0058】

図５Ａ〜図５Ｈに示される工程を経ることにより、図１に示される一実施形態の配線板１０が完成する。完成した配線板１０には、図５Ｈに示されるように、たとえば、第１層間樹脂絶縁層２０の第１面Ｆ１側に埋め込まれている第１導体層３０に電子部品８８が搭載されてもよい。

【0059】

一実施形態の配線板１０の製造方法は、図５Ａ〜５Ｈを参照して説明された方法に限定されず、その条件や順序などは任意に変更され得る。また、特定の工程が省略されてもよく、別の工程が追加されてもよい。

【符号の説明】

【0060】

１０、１１ プリント配線板
２０ 第１層間樹脂絶縁層
２１ 無機繊維
２２、２２ａ 絶縁性樹脂
２５ａ 第１ビア導体
３０ 第１導体層
３０ａ 第１パターン
３０ｂ 第２パターン
３５ 第１ソルダーレジスト
４０ 第２層間樹脂絶縁層
４１ 無機繊維
４２、４２ａ 絶縁性樹脂
４５ａ 第２ビア導体
５０ 第２導体層
５５ 第２ソルダーレジスト
６０ 第３導体層
７０ 第３層間樹脂絶縁層
７５ 第４導体層
Ｆ１ 第１層間樹脂絶縁層の第１面
Ｆ２ 第１層間樹脂絶縁層の第２面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図5G】

【図5H】

【図6A】

【図6B】