(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023083009
(43)【公開日】2023-06-15
(54)【発明の名称】配線基板、及び配線基板の製造方法
(51)【国際特許分類】
H05K 1/11 20060101AFI20230608BHJP
H05K 3/46 20060101ALI20230608BHJP
H05K 3/40 20060101ALI20230608BHJP
【ＦＩ】
H05K1/11 H
H05K3/46 B
H05K3/46 N
H05K3/40 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021197083
(22)【出願日】2021-12-03
(71)【出願人】
【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】弁理士法人朝日奈特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山内 勉
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 康平
【テーマコード（参考）】
5E316
5E317
【Ｆターム（参考）】
5E316AA02
5E316AA35
5E316AA43
5E316CC04
5E316CC05
5E316CC08
5E316CC09
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5E316CC37
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5E316EE33
5E316FF07
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5E316FF15
5E316GG15
5E316GG17
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5E316HH07
5E317AA24
5E317BB01
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5E317BB12
5E317BB15
5E317CC32
5E317CC33
5E317CD25
5E317CD32
5E317GG09
(57)【要約】
【課題】配線基板の接続信頼性の向上。
【解決手段】実施形態の配線基板は、互いに対向する第１導体パターン１１１及び第２導体パターン１２１と、第１導体パターン１１１と第２導体パターン１２１との間に介在する絶縁層２２と、絶縁層２２を貫通して第１導体パターン１１１と第２導体パターン１２１とを接続しているビア導体４２と、を含んでいる。第１導体パターン１１１は、第２導体パターン１２１側の表面１１ａに凹部１１ｂを有し、ビア導体４２の側面４２ａの一部が凹部１１ｂと接している。
【選択図】図２Ａ
【解決手段】実施形態の配線基板は、互いに対向する第１導体パターン１１１及び第２導体パターン１２１と、第１導体パターン１１１と第２導体パターン１２１との間に介在する絶縁層２２と、絶縁層２２を貫通して第１導体パターン１１１と第２導体パターン１２１とを接続しているビア導体４２と、を含んでいる。第１導体パターン１１１は、第２導体パターン１２１側の表面１１ａに凹部１１ｂを有し、ビア導体４２の側面４２ａの一部が凹部１１ｂと接している。
【選択図】図２Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに対向する第１導体パターン及び第２導体パターンと、
前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとの間に介在する絶縁層と、
前記絶縁層を貫通して前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続しているビア導体と、
を含む配線基板であって、
前記第１導体パターンは、前記第２導体パターン側の表面に凹部を有し、
前記ビア導体の側面の一部が前記凹部と接している。
前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとの間に介在する絶縁層と、
前記絶縁層を貫通して前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続しているビア導体と、
を含む配線基板であって、
前記第１導体パターンは、前記第２導体パターン側の表面に凹部を有し、
前記ビア導体の側面の一部が前記凹部と接している。
【請求項2】
請求項１記載の配線基板であって、
前記ビア導体は前記第１導体パターン側の端部において前記凹部に挿入されており、
前記凹部の幅と前記凹部内の前記ビア導体の幅とが略同じである。
前記ビア導体は前記第１導体パターン側の端部において前記凹部に挿入されており、
前記凹部の幅と前記凹部内の前記ビア導体の幅とが略同じである。
【請求項3】
請求項１記載の配線基板であって、前記ビア導体の前記側面は、前記第１導体パターン側の端部において全周に渡って前記凹部と接している。
【請求項4】
請求項３記載の配線基板であって、前記凹部の内壁面の略全面が前記ビア導体の前記側面と接している。
【請求項5】
請求項１記載の配線基板であって、
前記絶縁層は、前記ビア導体で充填されている貫通孔を有し、
前記第１導体パターンの前記表面において前記凹部の周縁と前記貫通孔の周縁とが重なっている。
前記絶縁層は、前記ビア導体で充填されている貫通孔を有し、
前記第１導体パターンの前記表面において前記凹部の周縁と前記貫通孔の周縁とが重なっている。
【請求項6】
請求項１記載の配線基板であって、前記凹部全体が前記ビア導体で充填されている。
【請求項7】
請求項１記載の配線基板であって、前記第２導体パターン側の端面における前記ビア導体の幅は、１５μｍ以上、３０μｍ以下である。
【請求項8】
第１導体パターンを形成することと、
前記第１導体パターンを覆う絶縁層を形成することと、
前記絶縁層を貫く貫通孔をレーザー光の照射によって形成することと、
前記絶縁層上に第２導体パターンを形成することと、
前記貫通孔内に前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続するビア導体を形成することと、
を含む配線基板の製造方法であって、
前記貫通孔を形成することは、前記レーザー光の照射によって前記第１導体パターンの表面に前記貫通孔と連続的に繋がる凹部を形成することを含んでいる。
前記第１導体パターンを覆う絶縁層を形成することと、
前記絶縁層を貫く貫通孔をレーザー光の照射によって形成することと、
前記絶縁層上に第２導体パターンを形成することと、
前記貫通孔内に前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続するビア導体を形成することと、
を含む配線基板の製造方法であって、
前記貫通孔を形成することは、前記レーザー光の照射によって前記第１導体パターンの表面に前記貫通孔と連続的に繋がる凹部を形成することを含んでいる。
【請求項9】
請求項８記載の配線基板の製造方法であって、前記ビア導体を形成することは、前記凹部の内壁面に金属膜を形成することを含んでいる。
【請求項10】
請求項８記載の配線基板の製造方法であって、前記ビア導体を形成することは、前記ビア導体で前記凹部の略全体を充填することを含んでいる。
【請求項11】
請求項８記載の配線基板の製造方法であって、前記貫通孔及び前記凹部は、前記レーザー光の一連の照射によって略同時又は連続的に形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、配線基板、及び配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、スタックビア構造を有する多層配線基板が開示されている。上下に隣接する一連のビアパッドにおいて上側のビアパッドの最下部は、下側のビアパッドの上面中央に形成されている凹部の底面に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－２７０５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示の多層配線基板における上下のビアパッド同士の接続構造では、両ビアパッドの接続面積は、上側のビアパッドの底面の面積に制限される。そのため、ビアパッド同士の接続強度が不足し、十分な接続信頼性が得られないことがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の配線基板は、互いに対向する第１導体パターン及び第２導体パターンと、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとの間に介在する絶縁層と、前記絶縁層を貫通して前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続しているビア導体と、を含んでいる。そして、前記第１導体パターンは、前記第２導体パターン側の表面に凹部を有し、前記ビア導体の側面の一部が前記凹部と接している。
【0006】
本発明の配線基板の製造方法は、第１導体パターンを形成することと、前記第１導体パターンを覆う絶縁層を形成することと、前記絶縁層を貫く貫通孔をレーザー光の照射によって形成することと、前記絶縁層上に第２導体パターンを形成することと、前記貫通孔内に前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを接続するビア導体を形成することと、を含んでいる。そして、前記貫通孔を形成することは、前記レーザー光の照射によって前記第１導体パターンの表面に前記貫通孔と連続的に繋がる凹部を形成することを含んでいる。
【0007】
本発明の実施形態によれば、ビア導体と導体パターンとの接続の信頼性を向上させ得ることがある。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の一実施形態の配線基板の一例を示す断面図。
【図3】本発明の一実施形態の配線基板の他の例を示す断面図。
【図4A】本発明の一実施形態の製造方法で製造中の配線基板の一例を示す断面図。
【図4B】本発明の一実施形態の製造方法で製造中の配線基板の一例を示す断面図。
【図4C】本発明の一実施形態の製造方法で製造中の配線基板の一例を示す断面図。
【図4D】本発明の一実施形態の製造方法で製造中の配線基板の一例を示す拡大図。
【図4E】本発明の一実施形態の製造方法で用いられるレーザー光の強度分布の一例を示す模式図。
【図4F】本発明の一実施形態の製造方法で製造中の配線基板の一例を示す拡大図。
【図4G】本発明の一実施形態の製造方法で製造中の配線基板の一例を示す断面図。
【図4H】本発明の一実施形態の製造方法で製造中の配線基板の一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の一実施形態の配線基板が図面を参照しながら説明される。図１は一実施形態の配線基板の一例である配線基板１００を示す断面図であり、図２Ａは、図１のIIＡ部の拡大図である。図２Ｂには、図２Ａに示される導体パターン１１１の平面図が、ビア導体４２と共に示されている。なお、配線基板１００は本実施形態の配線基板の一例に過ぎない。実施形態の配線基板の積層構造、並びに、導体層及び絶縁層それぞれの数は、図１の配線基板１００の積層構造、並びに配線基板１００に含まれる導体層及び絶縁層それぞれの数に限定されない。
【0010】
図１に示されるように、配線基板１００は、コア基板３、及び、コア基板３の両面それぞれに積層されている導体層及び絶縁層を含んでいる。具体的には、配線基板１００は、導体層１１～１６、絶縁層３０、及び絶縁層２１～２４を含んでいる。コア基板３の第１面３ａ上に、順に、絶縁層２１、導体層１１、絶縁層２２、及び、導体層１２が積層されている。一方、コア基板３の第２面３ｂ上に、順に、絶縁層２３、導体層１３、絶縁層２４、及び導体層１４が積層されている。コア基板３は絶縁層３０並びに導体層１５及び導体層１６を含んでいる。導体層１５及び導体層１６は、絶縁層３０の第１面３ａ側の表面及び第２面３ｂ側の表面にそれぞれ形成されている。絶縁層３０には、導体層１５と導体層１６とを接続するスルーホール導体３３が形成されている。実施形態の配線基板は、ひと組以上の互いに対向する２つの導体層と、対向する２つの導体層の間に介在する１以上の絶縁層を含み得る。
【0011】
なお、実施形態の説明では、配線基板１００の厚さ方向において絶縁層３０から遠い側は、「外側」、「上側」若しくは「上方」、又は単に「上」とも称され、絶縁層３０に近い側は、「内側」、「下側」若しくは「下方」、又は単に「下」とも称される。さらに、各導体層及び各導体層に含まれる導体パターン、並びに各絶縁層において、絶縁層３０と反対側を向く表面は「上面」とも称され、絶縁層３０側を向く表面は「下面」とも称される。配線基板１００の厚さ方向は、「Ｚ方向」とも称される。
【0012】
導体層１２及び絶縁層２２の上にはソルダーレジスト５が形成されている。導体層１４及び絶縁層２４の上にもソルダーレジスト５が形成されている。各ソルダーレジスト５には、導体層１２の一部又は導体層１４の一部を露出させる開口が設けられている。
【0013】
配線基板１００は、さらにビア導体４１～４４を含んでいる。ビア導体４１、４２、４３、４４は、それぞれ、絶縁層２１、２２、２３、２４を貫通している。絶縁層２１～２４は、各絶縁層を貫く、貫通孔６又は貫通孔６１を有しており、各ビア導体は各絶縁層を貫く貫通孔６又は貫通孔６１内に形成されている。絶縁層２１を貫く貫通孔６１はビア導体４１で充填されており、絶縁層２２を貫く貫通孔６はビア導体４２で充填されている。絶縁層２３又は絶縁層２４を貫く貫通孔６１は、ビア導体４３又はビア導体４４で充填されている。
【0014】
ビア導体４１～４４は、それぞれ、互いに対向する２つの導体層の一方から突出して他方と接している。ビア導体４１は、導体層１１と一体的に形成されていて導体層１１と導体層１５とを接続している。ビア導体４２は、導体層１２と一体的に形成されていて導体層１２と導体層１１とを接続している。ビア導体４３は、導体層１３と一体的に形成されていて導体層１３と導体層１６とを接続している。ビア導体４４は、導体層１４と一体的に形成されていて導体層１４と導体層１３とを接続している。
【0015】
絶縁層３０及び絶縁層２１～２４は任意の絶縁性樹脂によって形成される。絶縁性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）又はフェノール樹脂などが例示される。図１の例では、絶縁層３０は、ガラス繊維やアラミド繊維などで形成される芯材（補強材）３４を含んでいる。各絶縁層は、さらに、例えば二酸化ケイ素やアルミナなどの粒体からなるフィラー（図示せず）を含み得る。
【0016】
導体層１１～１６、スルーホール導体３３、及びビア導体４１～４４は、銅又はニッケルなどの任意の金属を用いて形成され得る。導体層１１～１４、及びビア導体４１～４４は、図１の例では、それぞれ、第１金属膜４ａと、第１金属膜４ａ上に形成されている第２金属膜４ｂとを含む２層構造を有している。ビア導体４２を構成している第１金属膜４ａは貫通孔６の内壁に直接形成されており、ビア導体４１、４３、４４それぞれを構成している第１金属膜４ａは貫通孔６１の内壁に直接形成されている。
【0017】
第１金属膜４ａは、例えば、無電解めっきやスパッタリングなどによって形成されている。第２金属膜４ｂは、例えば、第１金属膜４ａを給電層として用いる電解めっきによって形成される電解めっき膜である。スルーホール導体３３も、無電解めっき膜及び電解めっき膜などを含む２層構造を有している。一方、導体層１５及び導体層１６は、金属箔をさらに含む３層構造を有している。
【0018】
導体層１１～１６は、それぞれ、任意の導体パターンを含んでいる。例えば、導体層１１は、導体パターン１１１（第１導体パターン）及び導体パターン１１２を含み、導体層１２は導体パターン１２１（第２導体パターン）及び導体パターン１２２を含んでいる。導体層１３及び導体層１４は、それぞれ導体パターン１３１及び導体パターン１４１を含んでいる。
【0019】
導体パターン１１１と導体パターン１２１は互いに少なくとも部分的に対向しており、導体パターン１１２と導体パターン１２２は互いに少なくとも部分的に対向している。導体パターン１３１と導体パターン１４１は互いに少なくとも部分的に対向している。絶縁層２２は、導体パターン１１１と導体パターン１２１との間に介在すると共に、導体パターン１１２と導体パターン１２２との間に介在している。導体パターン１３１と導体パターン１４１との間には絶縁層２４が介在している。
【0020】
導体パターン１２１及び導体パターン１２２は、それぞれ、ビア導体４２の所謂ビアランド（ビアパッド）を含み、導体パターン１１１及び導体パターン１１２は、それぞれ、ビア導体４２の所謂受けパッドを含んでいる。同様に、導体パターン１４１はビア導体４４の所謂ビアランドを含み、導体パターン１３１はビア導体４４の所謂受けパッドを含んでいる。
【0021】
すなわち、ビア導体４２は、導体パターン１２１又は導体パターン１２２と一体的に形成されていて導体パターン１２１又は導体パターン１２２から突出しており、導体パターン１１１又は導体パターン１１２と接している。導体パターン１２１から突出するビア導体４２は、導体パターン１１１と導体パターン１２１とを接続している。導体パターン１２２から突出するビア導体４２は、導体パターン１１２と導体パターン１２２とを接続している。同様に、ビア導体４４は導体パターン１３１と導体パターン１４１とを接続している。
【0022】
図１の例において、ビア導体４１～４４は、いずれも、受けパッド側に向かって先細りする形状を有している。例えば導体パターン１１１と導体パターン１２１とを接続するビア導体４２は、導体パターン１１１に向かって先細りする形状を有している。しかし、ビア導体４２のテーパー角ＴＡ１（図２Ａ参照）は、ビア導体４１、４３、４４それぞれのテーパー各ＴＡ２（図２Ａ参照）よりも小さい。そのため、ビア導体４１、４３、４４よりも、ビア導体４２の方が微細な配線パターンの形成に有利なことがある。なお、各ビア導体の「テーパー角」は、Ｚ方向に対する各ビア導体の側面の角度である。
【0023】
導体パターン１１１と導体層１５とを接続するビア導体４１と、導体パターン１１１と導体パターン１２１とを接続するビア導体４２とは、Ｚ方向において積層されており、平面視で重なっている。すなわち、これらビア導体４１及びビア導体４２はスタックビア導体を構成している。なお「平面視」は、配線基板１００をＺ方向に沿う視線で見ることを意味している。
【0024】
図１の配線基板１００では、絶縁層２２を貫通する複数のビア導体４２における導体層１１側の先端は、いずれも、各ビア導体４２の受けパッド（導体パターン１１１や導体パターン１１２など）の内部に入り込んでいる。この点についての詳細が、導体パターン１１１に入り込んでいるビア導体４２を例に、図２Ａ及び図２Ｂを参照して以下に説明される。
【0025】
図２Ａに示されるように、導体パターン１１１は、導体パターン１２１側の表面１１ａに凹部１１ｂを有している。表面１１ａは、導体層１２を向く導体パターン１１１の表面であって絶縁層２２と接している。凹部１１ｂは、表面１１ａから導体パターン１２１と反対方向に向かって、すなわち、絶縁層２１及び導体層１５側に向かって凹んでいる。図２Ａの例において凹部１１ｂは、表面１１ａに沿う方向に広がる底面１１ｂ１と、底面１１ｂ１と交差する面であって凹部１１ｂ内の空間を囲む内壁面（内側面）１１ｂ２とを有している。図２Ａの例の凹部１１ｂは、絶縁層２１側に向かって先細りするテーパー形状を有している。そのため、内壁面１１ｂ２は、底面１１ｂ１側が凹部１１ｂの中心側に近づくように、Ｚ方向に対して傾いており、底面１１ｂ１の法線に対しても傾いている。
【0026】
そして、本実施形態では、ビア導体４２の側面４２ａの一部が凹部１１ｂと接している。すなわち、図２Ａの例において、ビア導体４２は、導体パターン１１１側の端部において凹部１１ｂに挿入されており、側面４２ａが、導体パターン１１１側の端部において凹部１１ｂの内壁面１１ｂ２と接している。一方、ビア導体４２における導体パターン１１１側の端面４２ｂは凹部１１ｂの底面１１ｂ１に接している。
【0027】
本実施形態では、このようにビア導体４２の端面４２ｂだけでなく、ビア導体４２の側面４２ａも、導体パターン１１１側の端部において凹部１１ｂに接している。そのため、例えば端面４２ｂだけが導体パターン１１１と接している場合と比べて、導体パターン１１１とビア導体４２との接触面積が大きい。従って、導体パターン１１１とビア導体４２との密着強度が、例えば端面４２ｂだけが導体パターン１１１と接している場合と比べて高いと考えられる。すなわち、ビア導体４２と導体パターン１１１との接続信頼性が、従来よりも高いと考えられる。
【0028】
ビア導体４２と導体パターン１１１のような、ビア導体と、そのビア導体と接続される導体パターン（所謂受けパッド）との間には、例えば、ビア導体が貫く絶縁層の温度変化による伸縮などによって、両者を剥離させる方向の応力が生じ得る。そのため、両者の界面での剥離やクラックなどが生じることがある。特に、配線基板には、電子機器の小型化に伴って配線の高密度化が求められる。そしてその実現のためにビア導体の小径化が求められることがある。しかし、ビア導体がその端面だけで受けパッドと接する構造では、ビア導体の小径化は、ビア導体と受けパッドとの接触面積の減少に直結し、その接触面積の減少量に対応する密着力の低下を招き得る。そのため、ビア導体とその受けパッドとの界面剥離などがさらに生じ易くなることがある。
【0029】
これに対して、本実施形態では、ビア導体４２の端面４２ｂだけでなく側面４２ａも、凹部１１ｂにおいて導体パターン１１１と接している。そのため、端面４２ｂだけが導体パターン１１１と接しているときよりも、ビア導体４２と導体パターン１１１との間に広い接触面積が得られている。従って、両者の密着力が高まっていると考えられる。
【0030】
加えて仮にビア導体４２が小径化されても、例えば、凹部１１ｂの深さを深くしてビア導体４２をより深く凹部１１ｂに挿入することによって、側面４２ａと凹部１１ｂとの接触面積を大きくすることができる。すなわち、端面４２ｂでの接触面積の減少が、側面４２ａによる接触面積の拡大によって補われ得ることがある。ビア導体４２と導体パターン１１１との密着力の低下が抑制されることがある。又は、ビア導体４２と導体パターン１１１との密着力が維持若しくは向上することがある。従って、密着力の低下に伴う、例えば界面剥離のような接続に関する不具合の発生が抑制されることがある。
【0031】
このように本実施形態に依れば、ビア導体４２と導体パターン１１１との接続信頼性を向上させ得ることがある。図１の例では、絶縁層２２を貫通するビア導体４２の全てにおいて、各ビア導体４２が接続されている導体パターン１１１、１１２のような受けパッドとの接続信頼性が、向上することがある。
【0032】
ビア導体４２は、絶縁層２２を貫く貫通孔６内の部分と、導体パターン１１１の凹部１１ｂ内の部分とを有している。しかし、ビア導体４２を構成する第１金属膜４ａ及び第２金属膜４ｂそれぞれにおいて、貫通孔６内の部分と凹部１１ｂ内の部分とは一体的に形成されている。例えば、ビア導体４２の側面４２ａは、貫通孔６内の部分から凹部１１ｂ内の部分まで連続的に延びている。図２Ａに示される断面において、側面４２ａは、導体パターン１１１の表面１１ａとの接点付近で屈曲せずに直線的に延びている。すなわち、図２Ｂに示されるように、導体パターン１１１の表面１１ａにおいて、凹部１１ｂの周縁と貫通孔６の周縁とが重なっている。好ましくは、ビア導体４２の側面４２ａは、導体パターン１１１の表面１１ａ付近に段差を有していない。例えば導体パターン１１１と絶縁層２２との間にずれ応力が生じても、導体パターン１１１と絶縁層２２との界面をビア導体４２内に延長したようなクラックがビア導体４２に生じ難いと考えられる。
【0033】
図２Ａに示されるように、ビア導体４２を構成する第１金属膜４ａの厚さは、凹部１１ｂの深さよりも小さい。そのため、凹部１１ｂの底面１１ｂ１を覆う第１金属膜４ａの表面４ａａ（底面１１ｂ１と反対側の表面）は、導体パターン１１１の表面１１ａよりも、絶縁層２１側に位置している。そして、第２金属膜４ｂ及び第１金属膜４ａが、Ｚ方向において表面１１ａを横切っている。導体パターン１１１の表面１１ａと第１金属膜４ａの表面４ａａとが面一である場合と比べて、第１金属膜４ａと第２金属膜４ｂとの界面剥離が生じ難いと考えられる。
【0034】
凹部１１ｂの深さＤ、すなわち、ビア導体４２における凹部１１ｂへの挿入長さは、例えば、２μｍ以上、８μｍ以下である。前述したようなビア導体４２と導体パターン１１１との密着強度の向上作用が得られ、且つ、凹部１１ｂの形成が容易であると考えられる。また、凹部１１ｂの深さＤは、例えば、導体パターン１１１の厚さの１０％以上、５０％以下である。しかし、凹部１１ｂの深さは、上記範囲に限定されず、例えば８μｍよりも大きくてもよい。
【0035】
前述したように、ビア導体４２のテーパー角ＴＡ１は、ビア導体４１のテーパー角ＴＡ２よりも小さい。テーパー角ＴＡ１は、例えば８０°以上、８８°以下である。比較的小さいテーパー角ＴＡ１を有するビア導体４２は、導体パターン１２１側において、導体パターン１１１側の端面４２ｂに対して比較的小さい拡大率を有する端面を有し得る。例えば、導体パターン１２１側の端面におけるビア導体４２の幅Ｗは、１５μｍ以上、３０μｍ以下である。その場合、絶縁層２２の厚さ（導体パターン１１１と導体パターン１２１との間の距離）は１５～３０μｍであってもよい。
【0036】
なお、ビア導体４２の「幅」、及び後述される凹部１１ｂの「幅」は、平面視における、ビア導体４２及び凹部１１ｂそれぞれの外周上の任意の２点間の最長距離である。ここで、ビア導体４２及び凹部１１ｂの平面形状は、例えば円形であってもよく、方形であってもよい。ビア導体４２及び凹部１１ｂの平面形状が円形である場合、ビア導体４２及び凹部１１ｂそれぞれの幅は、ビア導体４２及び凹部１１ｂそれぞれの円形の平面形状の直径である。
【0037】
配線基板１００では、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、凹部１１ｂの幅と、凹部１１ｂ内のビア導体４２の幅とが略同じである。前述したように、凹部１１ｂは、絶縁層２１側に向かって先細りする形状を有している。ビア導体４２は、貫通孔６内において導体パターン１１１に向かって先細りする形状を有しており、凹部１１ｂ内においても、貫通孔６内でのテーパー角ＴＡ１と略同じテーパー角で絶縁層２１に向かって先細りする形状を有している。図２Ａの例では、凹部１１ｂと凹部１１ｂ内のビア導体４２とは、互いに略同じテーパー角ＴＡ１を有している。そのため、図２Ａの例では、凹部１１ｂの幅と凹部１１ｂ内のビア導体４２の幅とが、Ｚ方向全体に渡って略同じである。
【0038】
さらに、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、配線基板１００では、ビア導体４２の側面４２ａは、導体パターン１１１側の端部において全周に渡って凹部１１ｂと接している。具体的には、側面４２ａは凹部１１ｂ内で全周に渡って凹部１１ｂと接している。そして、上記の通り、凹部１１ｂの幅と凹部１１ｂ内のビア導体４２の幅とがＺ方向全体に渡って略同じなので、凹部１１ｂの内壁面１１ｂ２の略全面がビア導体４２の側面４２ａと接している。従って、ビア導体４２と導体パターン１１１との密着強度が、内壁面１１ｂ２と側面４２ａとが部分的に接している場合よりもなお高まっていると考えられる。
【0039】
また、凹部１１ｂはビア導体４２で充填されている。図２Ａの例では、凹部１１ｂの底面１１ｂ１の全面が、ビア導体４２の端面４２ｂと接している。すなわち、凹部１１ｂ全体がビア導体４２で充填されている。凹部１１ｂ内にボイドなどが存在する場合と比べて、熱膨張や熱収縮などによる不具合が生じ難いと考えられる。
【0040】
図３には、実施形態の配線基板の他の例である配線基板１０１の断面図が示されている。配線基板１０１は、図１の例の配線基板１００と同様の構造を有している。しかし配線基板１０１は、導体パターン１１１の内部に先端が入り込んでいるビア導体４２に加えて、導体パターン１１２の内部に先端が略入り込んでいないビア導体４２１を絶縁層２２に含んでいる。このように、実施形態の配線基板は、導体パターン１１１や導体パターン１１２のような所謂受けパッドに先端を入り込ませているビア導体（例えばビア導体４２）と、入り込ませていないビア導体（例えばビア導体４２１）とを、１つの絶縁層に含んでいてもよい。例えば、微細なピッチで並ぶ配線パターンと、大きな幅を有する電源パターンやＧＮＤパターンなどとを、その１つの絶縁層に隣接する導体層に混在させ得ることがある。
【0041】
図３の配線基板１０１では、絶縁層２２に加えて絶縁層２４にも、所謂受けパッドの内部に先端が入り込んでいるビア導体（ビア導体４２１）を含んでいる。ビア導体４２１は、導体層１３に含まれる導体パターン１３２と、導体層１４に含まれる導体パターン１４２とを接続している。導体パターン１３２は、ビア導体４２１の所謂受けパッドを含み、導体パターン１４２は、ビア導体４２１の所謂ビアランドを含んでいる。導体パターン１３２は、導体パターン１４２側の表面１３ａに凹部１３ｂを有している。そして、ビア導体４２１における導体パターン１３２側の端部は凹部１３ｂに挿入されていて、その側面が凹部１３ｂと接している。凹部１３ｂ全体がビア導体４２１で充填されており、凹部１３ｂの内壁面の略全面がビア導体４２１の側面と接している。
【0042】
図３の配線基板１０１のように、実施形態の配線基板は、コア基板の両面それぞれに積層されている絶縁層の両方に、所謂受けパッドに先端を入り込ませているビア導体を備えていてもよい。実施形態の配線基板において、図１及び図２に示されるビア導体４２のように先端を受けパッドに入り込ませているビア導体は、任意の絶縁層に設けられ得る。
【0043】
【0044】
図４Ａに示されるように、コア基板３が用意され、さらにコア基板３の第１面３ａ上に絶縁層２１が形成されると共に、第２面３ｂ上に絶縁層２３が形成される。コア基板３の用意では、例えば、コア基板３の絶縁層３０となる絶縁層と、この絶縁層の両表面にそれぞれ積層された金属箔を含む出発基板（例えば両面銅張積層板）が用意される。そして、貫通孔の形成及びパネルめっきに続くサブトラクティブ法を用いたパターニングによって、所望の導体パターンを有する導体層１５及び導体層１６、並びにスルーホール導体３３が形成される。
【0045】
絶縁層２１及び絶縁層２３の形成では、例えばフィルム状のエポキシ樹脂が、コア基板３の第１面３ａ及び第２面３ｂそれぞれの上に積層され、加熱及び加圧される。その結果、絶縁層２１及び絶縁層２３が形成される。各絶縁層には、ビア導体４１又はビア導体４３を形成するための貫通孔６１が、例えば炭酸ガスレーザー光の照射などによって形成される。
【0046】
そして、導体パターン１１１を含む導体層１１が絶縁層２１上に形成され、絶縁層２３上には導体層１３が形成される。絶縁層２１を貫く貫通孔６１内にはビア導体４１が形成され、絶縁層２３を貫く貫通孔６１内にはビア導体４３が形成される。導体層１１及び導体層１３、並びにビア導体４１及びビア導体４３は、例えば、セミアディティブ法によって、銅又はニッケルなどの任意の金属を用いて形成される。まず、絶縁層２１及び絶縁層２３の表面、並びに貫通孔６１内に、無電解めっきやスパッタリングによって第１金属膜４ａが形成される。そして、絶縁層２１上の第１金属膜４ａの上には、導体パターン１１１などの導体層１１に含まれるべき導体パターンの形成領域に応じた開口を有するめっきレジスト（図示せず）が設けられる。同様に絶縁層２３上の第１金属膜４ａの上にもめっきレジスト（図示せず）が設けられる。そして、第１金属膜４ａを給電層として用いる電解めっきを含むパターンめっきによって各めっきレジストの開口内に第２金属膜４ｂが形成される。その結果、貫通孔６１内に、ビア導体４１又はビア導体４３が形成される。
【0047】
めっきレジストが除去された後、めっきレジストの除去によって露出する第１金属膜４ａの不要部分が例えばエッチングなどで除去される。その結果、導体パターン１１１及びその他の所定の導体パターンを含む導体層１１が形成される。このように本実施形態の配線基板の製造方法は、導体パターン１１１（第１導体パターン）を形成することを含んでいる。絶縁層２３上には、導体パターン１３１などの所定の導体パターンを含む導体層１３が形成される。
【0048】
図４Ｂに示されるように、導体パターン１１１を含む導体層１１を覆う絶縁層２２、及び導体層１３を覆う絶縁層２４が形成される。本実施形態の配線基板の製造方法は、このように、導体パターン１１１を覆う絶縁層２２を形成することを含んでいる。絶縁層２２及び絶縁層２４は、例えば、前述した絶縁層２１及び絶縁層２３の形成方法と同様の方法で形成される。例えば、フィルム状のエポキシ樹脂を絶縁層２１及び導体層１１の上に積層して熱圧着することによって絶縁層２２が形成される。
【0049】
図４Ｃ及び図４Ｄに示されるように、本実施形態の配線基板の製造方法は、さらに、絶縁層２２を貫く貫通孔６を形成することを含んでいる。図４Ｄは、図４Ｃに示されるIVＤ部の拡大図を示している。貫通孔６はビア導体４２（図４Ｇ参照）が形成されるべき領域に形成される。貫通孔６は、レーザー光Ｌを絶縁層２２に照射することによって形成される。絶縁層２２に貫通孔６を形成することによって、導体層１１に含まれている導体パターン１１１などの所定の導体パターンの一部が貫通孔６内に露出される。なお、絶縁層２４には、ビア導体４４（図４Ｇ参照）が形成されるべき領域に貫通孔６１が形成される。貫通孔６１も、レーザー光の照射などによって形成される。貫通孔６の形成と貫通孔６１の形成とは、同一のレーザー加工機を用いて同一の工程内で連続的に行われてもよく、順に実施される別々の工程で互いに異なる加工機を用いて行われてもよい。
【0050】
図４Ｄに示されるように、貫通孔６を形成することは、レーザー光Ｌの照射によって導体パターン１１１における絶縁層２１と反対方向を向く表面１１ａに、凹部１１ｂを形成することを含んでいる。すなわち、貫通孔６の形成に伴って、貫通孔６と連続的に繋がっている凹部１１ｂが表面１１ａに形成される。好ましくは、表面１１ａにおいて貫通孔６の周縁と重なる周縁を有していて貫通孔６の内壁面と凹部１１ｂの内壁面との境界に段差を有しない凹部１１ｂが形成される。
【0051】
貫通孔６及び凹部１１ｂは、例えば、レーザー光Ｌの一連の照射によって略同時又は連続的に形成される。すなわち、貫通孔６を形成すべく照射されるレーザー光Ｌの照射が貫通孔６の形成後にも停止されずに継続されてもよい。そして、その継続されるレーザー光Ｌが、貫通孔６に露出する導体パターン１１１の表面１１ａに照射されることによって、凹部１１ｂが形成されてもよい。或いは、貫通孔６の形成が完了する前に、形成途上の貫通孔６内に露出する導体パターン１１１の表面１１ａの一部にレーザー光Ｌが照射され、貫通孔６の形成と並行して凹部１１ｂの一部又は全部が形成されてもよい。レーザー光Ｌの照射によって、貫通孔６の形成と連続的に又は同時に凹部１１ｂが形成されるので、効率よく凹部１１ｂを形成することができる。
【0052】
貫通孔６及び貫通孔６１（図４Ｃ参照）の形成に用いられるレーザーとしては、炭酸ガスレーザーやＹＡＧレーザーなどが例示されるが、各貫通孔の形成に用いられるレーザーは特に限定されない。例えば、貫通孔６の形成には、直進性に優れた紫外線領域の波長を有する紫外線（ＵＶ）レーザーが用いられてもよい。前述したような、３０μｍを下回るような幅を有するビア導体４２の形成に適した貫通孔６の形成に有利なことがある。
【0053】
図４Ｅには、貫通孔６の形成に用いられるレーザー光の強度分布（ビームプロファイル）の例が示されている。図４Ｅでは、レーザー光Ｌ１及びレーザー光Ｌ２の中心が横軸の０点に示され、その中心からの径方向の距離（横軸）に対するレーザー光Ｌ１、Ｌ２の強度が縦軸に示されている。
【0054】
図４Ｅにおいてレーザー光Ｌ１は、ガウス分布のようにレーザー光の中心ほど高い強度を有する、所謂ガウシアン型の強度分布を有している。一方、レーザー光Ｌ２は、レーザー光の中心からの距離に関して所定の範囲内では略均一な強度を示す、所謂トップハット型の強度分布を有している。貫通孔６及び凹部１１ｂの形成に用いられるレーザー光Ｌは、図４Ｅに示されるレーザー光Ｌ１、Ｌ２の強度分布を含む、任意の強度分布を有し得る。例えば、レーザー光Ｌ２のようなトップハット型の強度分布を有するレーザー光Ｌを用いることが、貫通孔６及び凹部１１ｂの形成において有益なことがある。レーザー光全体が所望の大きさの領域に集中されるため、小径の貫通孔６及び凹部１１ｂを形成し得ることがある。また、その所望の大きさの領域に集中された光がその領域内で略均一な強度分布を有するため、貫通孔６の形成に続いて、所望の面積を有する凹部１１ｂが形成され易いと考えられる。
【0055】
なお、トップハット型の強度分布を有するレーザー光Ｌが貫通孔６の形成に用いられる場合でも、レーザー光Ｌを発する光源（図示せず）として、例えばガウシアン型の強度分布を有する光源が用いられてもよい。その場合、例えば適切な光学素子を含むビームシェイパー（図示せず）を用いて、例えばガウシアン型の強度分布を有するレーザー光が、トップハット型の強度分布を有するレーザー光Ｌに整形されてもよい。
【0056】
貫通孔６、６１、及び凹部１１ｂの形成後、貫通孔６、６１の形成によって生じた樹脂残渣（スミア）を除去するデスミア処理が行われてもよい。例えばアルカリ性過マンガン酸溶液などの処理液に貫通孔６、６１の内壁を晒すことによって貫通孔６、６１内のスミアが除去される。このデスミア処理によって、導体パターン１１１の凹部１１ｂ内に落下したスミアが除去されてもよい。
【0057】
図４Ｆ及び図４Ｇに示されるように、本実施形態の配線基板の製造方法は、さらに、貫通孔６内にビア導体４２を形成することを含んでいる。絶縁層２４の貫通孔６１内には、ビア導体４４が形成される。また、絶縁層２２上には導体層１２が形成され、絶縁層２４上には、導体層１４が形成される。図４Ｆには、図４Ｄに示される部分に相当する部分について、ビア導体４２の形成途上の状態が示されている。
【0058】
ビア導体４２、４４は、前述したビア導体４１及びビア導体４３の形成方法と同様に、例えばセミアディティブ法を用いて、導体層１２又は導体層１４と共に形成される。例えばビア導体４２及び導体層１２の形成では、図４Ｆに示されるように、貫通孔６の内壁面上及び絶縁層２２の表面上の全面に、例えば無電解めっきやスパッタリングによって第１金属膜４ａが形成される。導体パターン１１１の表面１１ａには、貫通孔６に繋がっている凹部１１ｂが形成されているので、第１金属膜４ａは、凹部１１ｂの内壁面１１ｂ２上にも形成される。第１金属膜４ａは、凹部１１ｂの内壁面１１ｂ２（図４Ｆ参照）の全面に形成されてもよい。第１金属膜４ａは、さらに、凹部１１ｂの底面１１ｂ１（図４Ｆ参照）の一部又は全部に形成されてもよい。このように本実施形態においてビア導体４２を形成することは、凹部１１ｂの内壁面１１ｂ２に第１金属膜４ａを形成することを含み得る。
【0059】
図４Ｇに示されるように、第１金属膜４ａ上に、開口Ｒ１を有するめっきレジストＲが設けられる。開口Ｒ１は、導体パターン１２１などの導体層１２に含まれるべき導体パターンの形成領域、又は、導体パターン１４１などの導体層１４に含まれるべき導体パターンの形成領域に設けられる。そして、第１金属膜４ａを給電層として用いる電解めっきによって、開口Ｒ１内に第２金属膜４ｂが形成される。その結果、導体パターン１２１などの導体層１２に含まれるべき導体パターン、又は、導体パターン１４１などの導体層１４に含まれるべき導体パターンが形成される。このように本実施形態の配線基板の製造方法は、絶縁層２２上に、導体パターン１２１（第２導体パターン）を形成することを含んでいる。
【0060】
貫通孔６内には、導体パターン１１１と導体パターン１２１とを接続するビア導体４２が形成される。貫通孔６１内には、導体パターン１３１と導体パターン１４１とを接続するビア導体４４が形成される。導体パターン１１１の表面１１ａには、貫通孔６に繋がっている凹部１１ｂが形成されているので、凹部１１ｂの内部にもビア導体４２が形成される。その結果、凹部１１ｂがビア導体４２によって充填される。このように、本実施形態においてビア導体４２を形成することは、ビア導体４２で凹部１１ｂを充填することを含み得る。貫通孔６内の部分と一体的に形成された部分を凹部１１ｂ内に有するビア導体４２が形成される。好ましくは、凹部１１ｂの略全体を充填し、凹部１１ｂの内壁面の全面と接するビア導体４２が形成される。
【0061】
第２金属膜４ｂの形成後、めっきレジストＲが、例えば適切な剥離液を用いて除去される。さらに、第１金属膜４ａのうちのめっきレジストＲの除去によって露出する部分が、例えばフラッシュエッチングなどの短時間のエッチングによって除去される。その結果、互いに分離された、導体パターン１２１又は導体パターン１４１のような所望の導体パターンを含む導体層１２及び導体層１４が形成される。
【0062】
配線基板１００が製造される場合、図４Ｈに示されるように、絶縁層２２及び導体層１２の上にソルダーレジスト５が形成され、絶縁層２４及び導体層１４の上にもソルダーレジスト５が形成される。例えば、感光性のエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂などを、スプレーイングや積層、又は印刷などで工程途上の配線基板１００の表面に供給することによって、ソルダーレジスト５が形成される。ソルダーレジスト５には、例えば、適切な開口パターンを有するマスクを用いた露光及び現像によって開口が形成される。以上の工程を経る事によって、図１の例の配線基板１００が完成する。
【0063】
本実施形態の配線基板の製造方法によれば、図４Ｄに示されるように、レーザー光Ｌの照射によって導体パターン１１１の表面１１ａに貫通孔６と連続的に繋がる凹部１１ｂが形成される。そのため、貫通孔６内に形成されるビア導体４２（図４Ｇ参照）が、その側面においても、導体パターン１１１（凹部１１ｂ）と接し得る。従って、導体パターン１１１との間に高い密着強度を有するビア導体４２が形成され得る。すなわち、本実施形態の製造方法によれば、ビア導体と導体層との接続に関して高い信頼性を有する配線基板が得られると考えられる。
【0064】
実施形態の配線基板は、各図面に例示される構造、並びに、本明細書において例示される構造、形状、及び材料を備えるものに限定されない。前述したように、実施形態の配線基板は任意の積層構造を有し得る。実施形態の配線基板は、任意の数の導体層及び絶縁層を含み得る。例えば、実施形態の配線基板はコア基板を含まない、所謂コアレス基板であってもよい。実施形態の配線基板では、絶縁層を介して対向する任意のひと組の導体パターンのうちの一方が、所謂受けパッドを含む導体パターン１１１（第１導体パターン）であり得、他方が、所謂ビアランドを含む導体パターン１２１（第２導体パターン）であり得る。ビア導体４２のように受けパッドに先端を入り込ませるビア導体同士が積層されていてもよい。
【0065】
導体パターン１１１及び導体パターン１２１は、それぞれ、各導体層の配線パターンと一体的に形成されていてもよい。また、導体パターン１１１は、導体パターン１２１以外の導体パターンに接続されているビア導体のビアランド又は受けパッドと一体的に形成されていてもよく、導体パターン１２１は、導体パターン１１１以外の導体パターンに接続されているビア導体のビアランド、又は部品搭載パッドと一体的に形成されていてもよい。
【0066】
実施形態の配線基板の製造方法は、各図面を参照して説明された方法に限定されない。例えば、各導体層は、セミアディティブ法以外の方法で形成されてもよい。各絶縁層は任意の方法で形成され得る。貫通孔６の形成に用いられるレーザー光Ｌは、任意の強度分布を有し得る。実施形態の配線基板の製造方法には、前述された各工程以外に任意の工程が追加されてもよく、前述された工程のうちの一部が省略されてもよい。
【符号の説明】
【0067】
１００、１０１ 配線基板
１１～１６ 導体層
１１１ 導体パターン（第１導体パターン）
１１ａ 導体パターンの表面
１１ｂ 凹部
１１ｂ１ 底面
１１ｂ２ 内壁面
１２１ 導体パターン（第２導体パターン）
２１～２４ 絶縁層
４１～４４ ビア導体
４２ａ ビア導体の側面
４２ｂ ビア導体の端面
４ａ 金属膜（第１金属膜）
４ｂ 第２金属膜
６、６１ 貫通孔
Ｌ レーザー光
Ｗ ビア導体の幅
１１～１６ 導体層
１１１ 導体パターン（第１導体パターン）
１１ａ 導体パターンの表面
１１ｂ 凹部
１１ｂ１ 底面
１１ｂ２ 内壁面
１２１ 導体パターン（第２導体パターン）
２１～２４ 絶縁層
４１～４４ ビア導体
４２ａ ビア導体の側面
４２ｂ ビア導体の端面
４ａ 金属膜（第１金属膜）
４ｂ 第２金属膜
６、６１ 貫通孔
Ｌ レーザー光
Ｗ ビア導体の幅
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図4G】
【図4H】