特開 2024-27853 プリント配線板及びプリント配線板の製造方法

(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】P2024027853

(43)【公開日】2024-03-01

(54)【発明の名称】プリント配線板及びプリント配線板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20240222BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022130999

(22)【出願日】2022-08-19

(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】110003096

【氏名又は名称】弁理士法人第一テクニカル国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】酒井 純

(72)【発明者】

【氏名】吉川 恭平

【テーマコード（参考）】

5E316

【Ｆターム（参考）】

5E316AA02

5E316AA32

5E316AA35

5E316AA43

5E316CC09

5E316CC32

5E316DD17

5E316DD24

5E316DD32

5E316DD33

5E316EE33

5E316FF05

5E316FF07

5E316FF10

5E316FF12

5E316FF14

5E316GG15

5E316GG17

5E316HH40

(57)【要約】

【課題】高い品質を有するプリント配線板と高い品質を有するプリント配線板を製造するための製造方法の提供。
【解決手段】プリント配線板は、第１樹脂絶縁層と、前記第１樹脂絶縁層の上に形成されていてパッドを有する第１導体層と、前記第１樹脂絶縁層と前記第１導体層の上に形成されていて前記パッドに至るビア導体用の開口を有する第２樹脂絶縁層と、前記第２樹脂絶縁層上に形成されていてランドを有する第２導体層と、前記開口内に形成されていて前記パッドと前記ランドを接続するビア導体とを有する。前記ビア導体と前記ランドは、前記第２樹脂絶縁層に接している第１膜と第１膜上の第２膜と第２膜上の電解銅めっき膜とで形成され、第１膜は前記パッドを露出する開口部を有し、第２膜は前記開口部を介し前記パッドと直接繋がっていて、第１膜は、銅以外の金属又は銅合金で形成されていて第２膜は銅で形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１樹脂絶縁層と、
前記第１樹脂絶縁層の上に形成されていて、パッドを有する第１導体層と、
前記第１樹脂絶縁層と前記第１導体層の上に形成されていて、前記パッドに至るビア導体用の開口を有する第２樹脂絶縁層と、
前記第２樹脂絶縁層上に形成されていて、ランドを有する第２導体層と、
前記開口内に形成されていて、前記パッドと前記ランドを接続するビア導体とを有するプリント配線板であって、
前記ビア導体と前記ランドは、前記第２樹脂絶縁層に接している第１膜と前記第１膜上の第２膜と前記第２膜上の電解銅めっき膜とで形成され、
前記第１膜は前記パッドを露出する開口部を有し、
前記第２膜は前記開口部を介し前記パッドと直接繋がっていて、
前記第１膜は、銅以外の金属又は銅合金で形成されていて、前記第２膜は銅で形成されている。

【請求項2】

請求項１のプリント配線板であって、前記第１膜と前記第２膜は、スパッタリングにより形成されている。

【請求項3】

請求項１のプリント配線板であって、前記ビア導体のボトム径は、５０μｍ以下である。

【請求項4】

請求項１のプリント配線板であって、さらに、前記第２樹脂絶縁層と前記第２導体層上に複数の樹脂絶縁層と複数の導体層と前記樹脂絶縁層のそれぞれを貫通する複数の第１ビア導体を有し、
前記導体層と前記樹脂絶縁層は交互に積層され、隣接する前記導体層は前記第１ビア導体で接続され、
前記第２樹脂絶縁層と前記第２導体層は複数の前記樹脂絶縁層の内の一つの前記樹脂絶縁層で覆われ、
前記ビア導体の直上に前記樹脂絶縁層のそれぞれを貫通している前記第１ビア導体を積層することでスタックビアが形成され、
前記スタックビアを形成する前記第１ビア導体の数は４以上、９以下である。

【請求項5】

請求項１のプリント配線板であって、前記開口部は前記開口によって露出される前記パッドと前記樹脂絶縁層の壁面の一部を露出する。

【請求項6】

請求項１のプリント配線板であって、前記開口部は前記開口によって露出される前記パッドの一部を露出する。

【請求項7】

請求項１のプリント配線板であって、前記ランドを形成する前記第１膜と前記ビア導体を形成する前記第１膜は連続していて、前記ランドを形成する前記第２膜と前記ビア導体を形成する前記第２膜は連続していて、前記ランドを形成する前記電解銅めっき膜と前記ビア導体を形成する前記電解銅めっき膜は連続している。

【請求項8】

パッドを有する第１導体層上に、第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有する第２樹脂絶縁層を形成することと、
前記第２樹脂絶縁層を貫通し前記パッドに至るビア導体用の開口を形成することと、
前記第２樹脂絶縁層の前記第１面及び前記開口によって露出される前記第２樹脂絶縁層の壁面と前記パッド上に前記パッドを露出するための開口部を有する第１膜を形成することと、
前記第１膜と前記開口部により露出される前記パッド上に第２膜を形成することと、
前記第２膜上にめっきレジストを形成することと、
前記めっきレジストから露出する前記第２膜上に電解銅めっき膜を形成することと、
前記めっきレジストを除去することと、
前記電解銅めっき膜から露出する前記第１膜と前記第２膜を除去すること、とを含むプリント配線板の製造方法であって、
前記第１膜は、銅以外の金属又は銅合金で形成され、前記第２膜は銅で形成される。

【請求項9】

請求項８のプリント配線板の製造方法であって、前記開口部は、レーザ、または、プラズマ、または、電磁波を用いて形成される。

【請求項10】

請求項９のプリント配線板の製造方法であって、さらに、前記開口部が形成されるように、前記第１膜上に前記開口部を形成するための開口部用開口を有するマスクを形成することを含み、前記開口部用開口を介し前記第１膜に前記開口部が形成される。

【請求項11】

請求項８のプリント配線板の製造方法であって、前記開口部は、前記パッド上の前記第１膜を溶解することで形成される。

【請求項12】

請求項１１のプリント配線板の製造方法であって、さらに、前記開口部が形成されるように、前記第１膜上に前記開口部を形成するための開口部用開口を有するマスクを形成することを含み、前記開口部用開口を介し前記第１膜に前記開口部が形成される。

【請求項13】

請求項８のプリント配線板の製造方法であって、前記開口部は前記開口によって露出される前記パッドと壁面の一部を露出する。

【請求項14】

請求項８のプリント配線板の製造方法であって、前記開口部は前記開口によって露出される前記パッドの一部を露出する。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書によって開示される技術は、プリント配線板及びプリント配線板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、合金層と無電解銅めっき膜とからなるシード層を備えたプリント配線板を開示している。特許文献１は、合金層の例として、Ｎｉ－Ｃｕ合金（Ｎｉ／Ｃｕ＝２８ｗｔ％／７２ｗｔ％）と、Ｍｏ－Ｃｕ合金（Ｍｏ／Ｃｕ＝１５ｗｔ％／８５ｗｔ％）と、Ｔｉ－Ｃｕ合金（Ｔｉ／Ｃｕ＝１５ｗｔ％／８５ｗｔ％）と、Ｗ－Ａｌ合金と、を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－１２４６０２号公報

【発明の概要】

【0004】

＜特許文献１の課題＞
特許文献１の技術では、パッドとビア導体が、銅合金、または、銅を含まない合金を介して接続されている。そのため、ビア導体のボトム径が例えば５０μｍ以下である場合、ビア導体がパッドから剥がれやすいと考えられる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明のプリント配線板は、第１樹脂絶縁層と、前記第１樹脂絶縁層の上に形成されていて、パッドを有する第１導体層と、前記第１樹脂絶縁層と前記第１導体層の上に形成されていて、前記パッドに至るビア導体用の開口を有する第２樹脂絶縁層と、前記第２樹脂絶縁層上に形成されていて、ランドを有する第２導体層と、前記開口内に形成されていて、前記パッドと前記ランドを接続するビア導体とを有する。前記ビア導体と前記ランドは、前記第２樹脂絶縁層に接している第１膜と前記第１膜上の第２膜と前記第２膜上の電解銅めっき膜とで形成され、前記第１膜は前記パッドを露出する開口部を有し、前記第２膜は前記開口部を介し前記パッドと直接繋がっていて、前記第１膜は、銅以外の金属又は銅合金で形成されていて、前記第２膜は銅で形成されている。

【0006】

本発明の実施形態のプリント配線板では、ビア導体とランドが、第１膜、第２膜、電解銅めっき膜、で形成される。第２膜が、第１膜の開口部を介しパッドと直接繋がっている。実施形態のプリント配線板では、電解銅めっき膜が、銅で形成されている第２膜を介して第１導体層のパッドに接続される。そのため、例えばビア導体のボトム径が５０μｍ以下であっても、ビア導体がパッドから剥がれにくい。実施形態のプリント配線板ではビア導体を介する接続信頼性が長期間安定する。
本発明の実施形態のプリント配線板では、第１膜が第２樹脂絶縁層に接している。第１膜は、銅以外の金属又は銅合金で形成されている。そのため、ビア導体が第２樹脂絶縁層から剥がれ難い。

【0007】

本発明のプリント配線板の製造方法は、パッドを有する第１導体層上に、第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有する第２樹脂絶縁層を形成することと、前記第２樹脂絶縁層を貫通し前記パッドに至るビア導体用の開口を形成することと、前記第２樹脂絶縁層の前記第１面及び前記開口によって露出される壁面と前記パッド上に前記パッドを露出するための開口部を有する第１膜を形成することと、前記第１膜と前記開口部により露出される前記パッド上に第２膜を形成することと、前記第２膜上にめっきレジストを形成することと、前記めっきレジストから露出する前記第２膜上に電解銅めっき膜を形成することと、前記めっきレジストを除去することと、前記電解銅めっき膜から露出する前記第１膜と前記第２膜を除去すること、を含む。前記第１膜は、銅以外の金属又は銅合金で形成され、前記第２膜は銅で形成される。

【0008】

本発明の実施形態の製造方法では、樹脂絶縁層の第１面とビア導体用の開口により露出される壁面とパッドの上に第１膜が形成される。第１膜はパッドを露出するための開口部を備える。実施形態の製造方法では、第１膜と開口部から露出するパッドの上に第２膜が形成される。第２膜は、第１膜の開口部を介しパッドと直接繋がる。実施形態の製造方法では、めっきレジストから露出する第２膜上に電解銅めっき膜が形成される。めっきレジストが除去され、電解銅めっき膜から露出する第１膜と第２膜が除去される。電解銅めっき膜が、銅で形成されている第２膜を介してパッドに接続される。そのため、例えばビア導体のボトム径が５０μｍ以下であっても、ビア導体がパッドから剥がれにくい。実施形態の製造方法によって形成されるプリント配線板では、ビア導体を介する接続信頼性が長期間安定する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態のプリント配線板を模式的に示す断面図。

【図2A】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2B】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2C】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2D】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2E】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2F】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2G】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2H】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2I】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2J】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2K】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2L】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図3】スタックビアを有する実施形態のプリント配線板を模式的に示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜実施形態のプリント配線板＞
図１は実施形態のプリント配線板２を示す断面図である。図１に示されるように、プリント配線板２は、第１樹脂絶縁層４と第１導体層１０と第２樹脂絶縁層２０と第２導体層３０とビア導体４０とを有する。

【0011】

第１樹脂絶縁層４は熱硬化性樹脂を用いて形成される。第１樹脂絶縁層４はシリカ等の無機粒子を含んでもよい。第１樹脂絶縁層４は、ガラスクロス等の補強材を含んでもよい。第１樹脂絶縁層４は、第３面６（図１中の上面）と、第３面６と反対側の第４面８（図１中の下面）を有する。

【0012】

第１導体層１０は第１樹脂絶縁層４の第３面６上に形成されている。第１導体層１０は信号配線１２とパッド１４を含む。図に示されていないが、第１導体層１０は信号配線１２とパッド１４以外の導体回路も含んでいる。第１導体層１０は銅によって形成される。第１導体層１０は、シード層１０ａとシード層１０ａ上の電解めっき膜１０ｂで形成されている。

【0013】

第２樹脂絶縁層２０は第１樹脂絶縁層４の第３面６と第１導体層１０上に形成されている。第２樹脂絶縁層２０は第１面２２（図１中の上面）と、第１面２２と反対側の第２面２４（図１中の下面）を有する。第２樹脂絶縁層２０はパッド１４を露出する開口２６を有する。第２樹脂絶縁層２０はエポキシ系樹脂と、エポキシ系樹脂の中に分散している複数の無機粒子、で形成されている。樹脂の例は熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂である。無機粒子は、例えば、シリカやアルミナである。

【0014】

第２導体層３０は第２樹脂絶縁層２０の第１面２２上に形成されている。第２導体層３０は第１信号配線３２と第２信号配線３４とランド３６を含む。図に示されていないが、第２導体層３０は第１信号配線３２と第２信号配線３４とランド３６以外の導体回路も含んでいる。第１信号配線３２と第２信号配線３４はペア配線を形成している。第２導体層３０は主に銅で形成されている。第２導体層３０は、シード層３０ａとシード層３０ａ上の電解めっき膜３０ｂで形成されている。シード層３０ａは、第２樹脂絶縁層２０に接している第１膜３０ａ１と第１膜３０ａ１上の第２膜３０ａ２で形成されている。

【0015】

ビア導体４０は開口２６内に形成されている。ビア導体４０は第１導体層１０と第２導体層３０を接続する。図１ではビア導体４０はパッド１４とランド３６を接続する。ビア導体４０とランド３６は、第１膜３０ａ１と第２膜３０ａ２と第２膜３０ａ２上の電解めっき膜３０ｂで形成されている。ランド３６を形成する電解めっき膜３０ｂとビア導体４０を形成する電解めっき膜３０ｂは連続している。ランド３６を形成する第１膜３０ａ１とビア導体４０を形成する第１膜３０ａ１は連続している。ランド３６を形成する第２膜３０ａ２とビア導体４０を形成する第２膜３０ａ２は連続している。第１膜３０ａ１は銅以外の金属又は銅合金で形成されている。銅合金は、例えばニッケル－銅合金、モリブデン－銅合金、チタン－銅合金、等である。第２膜３０ａ２は銅で形成されている。

【0016】

第１膜３０ａ１はパッド１４を露出する開口部３３を有する。第２膜３０ａ２は、開口部３３を介しパッド１４と直接繋がっている。

【0017】

＜実施形態のプリント配線板の製造方法＞
図２Ａ～図２Ｌは実施形態のプリント配線板２の製造方法を示す。図２Ａ～図２Ｌは断面図である。図２Ａは第１樹脂絶縁層４と第１樹脂絶縁層４の第３面６上に形成されている第１導体層１０を示す。第１導体層１０はセミアディティブ法によって形成される。

【0018】

図２Ｂに示されるように、第１樹脂絶縁層４とパッド１４を有する第１導体層１０の上に第２樹脂絶縁層２０が形成される。第２樹脂絶縁層２０は、第１面２２と、第１面２２と反対側の第２面２４、を有する。第２面２４は第１樹脂絶縁層４の第３面６と対向している。

【0019】

図２Ｃに示されるように、第１面２２の上からレーザ光Ｌが照射される。レーザ光Ｌは第２樹脂絶縁層２０を貫通する。第１導体層１０のパッド１４に至るビア導体用の開口２６が形成される。レーザ光Ｌは例えばＵＶレーザ光、二酸化炭素レーザ光、ＹＡＧレーザ光である。開口２６によりパッド１４が露出される。開口２６は径（ボトム径）ｄ２を有する。

【0020】

図２Ｄに示されるように、第２樹脂絶縁層２０の第１面２２上に第１膜３０ａ１が形成される。第１膜３０ａ１は、第２樹脂絶縁層２０に対し高い接着力を持つ。ビア導体４０が第１膜３０ａ１を介し第２樹脂絶縁層２０に接着される。第１膜３０ａ１は例えばスパッタリングによって形成される。第１膜３０ａ１は、開口２６から露出する露出面に形成される。露出面はパッド１４の上面と開口２６の壁面２０ａである。

【0021】

図２Ｅに示されるように、第１膜３０ａ１に開口部３３が形成されるように、第１膜３０ａ１上にマスク５０が形成される。マスク５０は、開口部３３を形成するための開口部用開口５０ａを有する。

【0022】

図２Ｆに示されるように、例えば、開口部用開口５０ａを介し第１膜３０ａ１にレーザ光Ｅが照射される。開口部用開口５０ａの下に位置する第１膜３０ａ１が除去される。図２Ｇに示されるように、第１膜３０ａ１に開口部３３が形成される。開口部３３は径ｄ１を有する。
プラズマ、または、電磁波が用いられても、開口部３３を形成することができる。開口部３３を有する第１膜３０ａ１が形成される。径ｄ１は径ｄ２より小さい。あるいは、径ｄ１と径ｄ２は等しい。あるいは、径ｄ１は径ｄ２より大きい。径ｄ１が径ｄ２より大きいことが好ましい。径ｄ１が径ｄ２より小さい時、開口部３３は開口２６により露出されるパッド１４内に位置する。径ｄ１が径ｄ２より大きい時、開口部３３は開口２６により露出されるパッド１４を完全に露出する。さらに、開口部３３は、開口２６によって露出される第２樹脂絶縁層２０の壁面２０ａの一部を露出する。壁面２０ａ上の第１膜３０ａ１は完全に除去されない。図２Ｈに示されるように、マスク５０が除去される。

【0023】

図２Ｉに示されるように、第１膜３０ａ１と開口部３３により露出されるパッド１４の上に、第２膜３０ａ２が形成される。第２膜３０ａ２はスパッタリングにより形成される。第２膜３０ａ２は、開口部３３から露出するパッド１４に直接繋がる。

【0024】

図２Ｊに示されるように、第２膜３０ａ２上にめっきレジスト６０が形成される。めっきレジスト６０は、第１信号配線３２と第２信号配線３４とランド３６（図１参照）を形成するための開口６０ａを有する。

【0025】

図２Ｋに示されるように、めっきレジスト６０から露出する第２膜３０ａ２の上に電解めっき膜３０ｂが形成される。

【0026】

図２Ｌに示されるように、めっきレジスト６０が除去される。電解めっき膜３０ｂから露出する第１膜３０ａ１と第２膜３０ａ２が除去される。第１信号配線３２と第２信号配線３４とランド３６が形成される。第２導体層３０が形成される。ビア導体４０が形成される。電解めっき膜３０ｂは、銅で形成されている第２膜３０ａ２を介しパッド１４に接続される。銅で形成されているパッド１４が銅で形成されている第２膜３０ａ２に直接繋がる。銅で形成されている電解めっき膜３０ｂが銅で形成されている第２膜３０ａ２に直接繋がる。そのため、ビア導体４０がパッド１４から剥がれにくい。この剥がれは、例えばビア導体４０のボトム径ｄ３（図２Ｌ参照）が５０μｍ以下であるとき、顕著に起こりやすい。ボトム径ｄ２とボトム径ｄ３はほぼ等しい。実施形態のプリント配線板２ではビア導体４０を介する接続信頼性が長期間安定する。ビア導体のボトム径ｄ３は、５０μｍ以下である。第２導体層３０とビア導体４０は同時に形成される。実施形態のプリント配線板２（図１参照）が得られる。

【0027】

実施形態のプリント配線板２は、ビルドアップ層ＢＵとビルドアップ層ＢＵ内にスタックビアを有する。例えば、ビルドアップ層ＢＵは、第１樹脂絶縁層４上に形成される。第２樹脂絶縁層２０と第２導体層３０とビア導体４０はビルドアップ層ＢＵに含まれる。第２樹脂絶縁層２０は複数の樹脂絶縁層２１の中の一つである。ビア導体４０は複数の第１ビア導体４１の中の一つである。第２導体層３０は複数の導体層３１の中の一つである。ビルドアップ層ＢＵは、複数の樹脂絶縁層２１と複数の導体層３１と複数の第１ビア導体４１とで形成される。各第１ビア導体４１は、各樹脂絶縁層２１を貫通する。導体層３１と樹脂絶縁層２１は交互に積層されている。隣接する導体層３１は第１ビア導体４１で接続されている。図３はスタックビア４１Ｓを示す。スタックビア内では、下の第１ビア導体４１の直上に上の第１ビア導体４１が形成される。スタックビア４１Ｓを形成する第１ビア導体４１の数は例えば４以上９以下である。図３の例では、スタックビアを形成する第１ビア導体４１の数は５である。実施形態のプリント配線板２は第２膜３０ａ２が開口部３３を介しパッド１４に接続している。そのため、プリント配線板２がスタックビア４１Ｓを有しても、スタックビア４１Ｓを介する接続抵抗が上昇しにくい。

【符号の説明】

【0028】

２ ：プリント配線板
４ ：絶縁層
１０ ：第１導体層
１２ ：信号配線
１４ ：パッド
２０ ：樹脂絶縁層
２１ ：樹脂絶縁層
２２ ：第１面
２４ ：第２面
２６ ：開口
３０ ：第２導体層
３０ａ ：シード層
３０ａ１：第１膜
３０ａ２：第２膜
３０ｂ ：電解めっき膜
３１ ：導体層
３２ ：第１信号配線
３４ ：第２信号配線
３６ ：ランド
４０ ：ビア導体
４１ ：第１ビア導体
６０ ：めっきレジスト
６０ａ ：開口
Ｌ ：レーザ光

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図2H】

【図2I】

【図2J】

【図2K】

【図2L】

【図3】