特開 2024-44105 配線基板

(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】P2024044105

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】配線基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20240326BHJP

   H05K 1/11 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

H05K1/02 C

H05K1/11 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022149450

(22)【出願日】2022-09-20

(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】水谷 好男

【テーマコード（参考）】

5E317

5E338

【Ｆターム（参考）】

5E317AA21

5E317AA24

5E317BB02

5E317BB12

5E317BB15

5E317CC32

5E317CC33

5E317CD32

5E317GG11

5E338AA02

5E338BB14

5E338BB16

5E338BB25

5E338BB75

5E338EE11

(57)【要約】

【課題】表裏の導体層間の電気抵抗のばらつき及び各導体層の厚さのむらの抑制。
【解決手段】実施形態の配線基板１は、貫通孔４ａを備える絶縁層２と、絶縁層２の２つの表面にそれぞれ形成されている第１導体層３１及び第２導体層３２と、貫通孔４ａにそれぞれ形成されていて第１導体層３１と第２導体層３２とを接続する複数の層間導体４と、を含んでいる。配線基板１は、それぞれに複数の層間導体４の一部が形成されている第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２を有し、複数の層間導体４は、第１領域Ａ１に形成されている第１層間導体４１と、第１層間導体４１の密度よりも高い密度で第２領域Ａ２に形成されている第２層間導体４２と、を含み、第１層間導体４１の端部の厚さは、第２層間導体４２の端部の厚さと略同じか大きく、第１層間導体４１の中央部の厚さは、第２層間導体４２の中央部の厚さよりも大きい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向する２つの表面を有していて、前記２つの表面の間を貫く貫通孔を備える絶縁層と、
前記２つの表面の一方及び他方にそれぞれ形成されている第１導体層及び第２導体層と、
前記貫通孔を囲む壁面に沿ってそれぞれ膜状に形成されていて前記第１導体層と前記第２導体層とを接続する複数の層間導体と、
を含む配線基板であって、
前記配線基板は、それぞれに前記複数の層間導体の一部が形成されている第１領域及び第２領域を有し、
前記複数の層間導体は、前記第１領域に形成されている第１層間導体と、前記第１領域における前記第１層間導体の密度よりも高い密度で前記第２領域に形成されている第２層間導体と、を含み、
前記第１層間導体における前記絶縁層の厚さ方向の端部の厚さは、前記第２層間導体における前記厚さ方向の端部の厚さと略同じか大きく、
前記第１層間導体における前記厚さ方向の中央部の厚さは、前記第２層間導体における前記厚さ方向の中央部の厚さよりも大きい。

【請求項2】

請求項１記載の配線基板であって、前記第１層間導体の前記中央部の厚さと前記第２層間導体の前記中央部の厚さとの差である第１差異が、前記第１層間導体の前記端部の厚さと前記第２層間導体の前記端部の厚さとの差である第２差異よりも大きい。

【請求項3】

請求項２記載の配線基板であって、前記第１差異は、前記第２差異の２倍以上、５倍以下である。

【請求項4】

請求項１記載の配線基板であって、前記第１層間導体の前記中央部の厚さは、前記第２層間導体の前記中央部の厚さの１．５倍以上、３倍以下である。

【請求項5】

請求項１記載の配線基板であって、前記第１層間導体の前記中央部の厚さは、前記第１層間導体の前記端部の厚さの１．５倍以上、３倍以下である。

【請求項6】

請求項１記載の配線基板であって、
前記第１層間導体及び前記第２層間導体は、それぞれ、前記壁面に接する下層膜と、前記下層膜上に形成されていて電解めっき膜からなる上層膜とを含んでおり、
前記第１層間導体に含まれる前記上層膜の前記中央部での厚さと前記第２層間導体に含まれる前記上層膜の前記中央部での厚さとの差が、前記第１層間導体に含まれる前記上層膜の前記端部での厚さと前記第２層間導体に含まれる前記上層膜の前記端部での厚さとの差の２倍以上、５倍以下である。

【請求項7】

請求項１記載の配線基板であって、
前記第１領域における前記第１層間導体の密度は、０．６個／ｍｍ²以上、１．２個／ｍｍ²以下であり、
前記第２領域における前記第２層間導体の密度は、６個／ｍｍ²以上、１０個／ｍｍ²以下である。

【請求項8】

請求項１記載の配線基板であって、前記絶縁層の厚さは、１．０ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下である。

【請求項9】

請求項１記載の配線基板であって、前記貫通孔の内径は１５０μｍ以上、２００μｍ以下である。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線基板に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、３つのスルーホール群が互いに異なる配列密度でコア基板のそれぞれの領域に配列されている配線基板が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１９２４３２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に開示の配線基板では、スルーホール群の配列密度の高い領域と低い領域との間で、互いに同じ大きさの導体パターンに接続されるスルーホールの数が異なっていると考えられる。そのため、スルーホール群の配列密度の高い領域と低い領域との間で、スルーホールによって接続されるコア基板の表裏の導体パターン間の電気抵抗が異なることがある。各導体層内の領域ごとに導体パターンの電気的特性に差異が生じ、配線基板を用いる機器において所望の性能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、対向する２つの表面を有していて、前記２つの表面の間を貫く貫通孔を備える絶縁層と、前記２つの表面の一方及び他方にそれぞれ形成されている第１導体層及び第２導体層と、前記貫通孔を囲む壁面に沿ってそれぞれ膜状に形成されていて前記第１導体層と前記第２導体層とを接続する複数の層間導体と、を含んでいる。そして、前記配線基板は、それぞれに前記複数の層間導体の一部が形成されている第１領域及び第２領域を有し、前記複数の層間導体は、前記第１領域に形成されている第１層間導体と、前記第１領域における前記第１層間導体の密度よりも高い密度で前記第２領域に形成されている第２層間導体と、を含み、前記第１層間導体における前記絶縁層の厚さ方向の端部の厚さは、前記第２層間導体における前記厚さ方向の端部の厚さと略同じか大きく、前記第１層間導体における前記厚さ方向の中央部の厚さは、前記第２層間導体における前記厚さ方向の中央部の厚さよりも大きい。

【0006】

本発明の実施形態によれば、配線基板の表裏の導体層同士を接続する層間導体の領域間での配置密度の差異による表裏の導体層間の電気抵抗の領域間でのばらつき及び各導体層の厚さのむらが小さいことがある。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【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2】図１の配線基板の平面図。

【図3A】図１のIIIＡ部の拡大図。

【図3B】図１のIIIＢ部の拡大図。

【図4A】一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図4B】一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図4C】一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図4D】一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図4E】一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図4F】一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図4G】一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図4H】一実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

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には、本実施形態の配線基板の一例である配線基板１の断面図が示されている。図２には、図１の配線基板１の平面図が示されている。図１は、配線基板１の図２に示されるＩ－Ｉ線での断面図である。図３Ａには、図１のIIIＡ部の拡大図が示されており、図３Ｂには、図１のIIIＢ部の拡大図が示されている。なお、配線基板１は実施形態の配線基板の一例に過ぎない。例えば、実施形態の配線基板に含まれる導体層及び絶縁層それぞれの数は、図１の配線基板１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。すなわち、実施形態の配線基板は、配線基板１が有する絶縁層及び導体層に加えて、任意の数の絶縁層及び導体層を含み得る。なお、以下の説明で参照される各図面では、開示される実施形態が理解され易いように特定の部分が拡大して描かれていることがあり、大きさや長さに関して、各構成要素が互いの間の正確な比率で描かれていない場合がある。

【0009】

図１に示されるように、配線基板１は、絶縁層２と、絶縁層２の表面にそれぞれ形成されている導体層３１（第１導体層）及び導体層３２（第２導体層）と、導体層３１と導体層３２とを接続する複数の層間導体４と、を含んでいる。絶縁層２は、配線基板１の厚さ方向と略直交すると共に互いに対向する２つの表面として第１面２ａ及び第２面２ｂを有している。導体層３１は第１面２ａ上に形成されており、導体層３２は第２面２ｂ上に形成されている。絶縁層２は、さらに、第１面２ａと第２面２ｂとの間を貫く複数の貫通孔４ａを備えている。複数の層間導体４は、それぞれ、複数の貫通孔４ａそれぞれを囲む内壁に沿って膜状に形成されている。すなわち、各層間導体４は、部分的に膜状の形体を有していて全体的には中空部を有する筒状の形体を有している。筒状の各層間導体４の中空部は、例えばエポキシ樹脂のような任意の樹脂からなる充填体５で充填されている。図１の例の配線基板１には、部品Ｅが実装される。

【0010】

絶縁層２を貫通して２つの導体層（図１の例において導体層３１と導体層３２）同士を接続する層間導体４は、所謂スルーホール導体であり得る。層間導体４はビア導体と称されることもある。しかし、層間導体４は、絶縁層２によって覆われる導体層と他のいずれかの導体層とを接続しているのではなく、厚さ方向と交差する絶縁層２の２つの表面それぞれの上に直接形成されている導体層同士を接続する導電体である。

【0011】

図１の配線基板１は、絶縁層２と、導体層３１及び導体層３２と、層間導体４だけを含んでいるが、前述したように、実施形態の配線基板は、絶縁層２の第１面２ａ側及び第２面２ｂ側それぞれに、さらに１組以上の絶縁層及び導体層を備えていてもよい。その場合、絶縁層２及び導体層３１、３２は、実施形態の配線基板のコア基板として形成されてコア基板として機能してもよい。その場合、層間導体４は、コア基板の絶縁層を貫通してその両面の導体層同士を接続するスルーホール導体であり得る。

【0012】

配線基板１は、図１及び図２に示されるように、それぞれに複数の層間導体４の一部が形成されている第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２を有している。第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とは別個の領域である。第１領域Ａ１と第２領域Ａ２は、平面視における各領域内での層間導体４の配置密度が互いに異なっている領域である。なお「平面視」は、実施形態の配線基板の厚さ方向に沿った視線で対象物を見ることを意味している。

【0013】

図２に示されるように、図１及び図２の例において第２領域Ａ２は平面視で配線基板１の中央部を占めている。そして第１領域Ａ１は、平面視で第２領域Ａ２の外側の領域を占めていて第２領域Ａ２を囲んでいる。図２に示されるように、第２領域Ａ２は、図１に示される部品Ｅが配置される領域である部品領域ＥＲと、平面視で全体的に重なっている。一方、第１領域Ａ１は、平面視で部分的に部品領域ＥＲと重なっている。しかし、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２それぞれが平面視において配線基板１内で占める位置、大きさ、及び形状は、図１及び図２の例に限定されない。第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２は、それぞれ、平面視における配線基板１内の任意の位置において任意の大きさ及び形状を占めることができる。なお、部品Ｅは、例えばマイコンやメモリなどの任意の半導体集積回路装置の他、個別半導体素子や、抵抗アレイなどの受動素子などであり得る。

【0014】

このように第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２を有する配線基板１では、複数の層間導体４は、第１領域Ａ１に形成されている第１層間導体４１と、第２領域Ａ２に形成されている第２層間導体４２と、を含んでいる。第２層間導体４２は、第１領域Ａ１における第１層間導体４１の密度よりも高い密度で第２領域Ａ２に形成されている。すなわち、第２領域Ａ２における複数の層間導体４の配置密度は、第１領域Ａ１における複数の層間導体４の配置密度よりも高い。例えば、第１領域Ａ１における第１層間導体４１の密度は、０．６個／ｍｍ²以上、１．２個／ｍｍ²以下であり得る。一方、第２領域Ａ２における第２層間導体４２の密度は、６個／ｍｍ²以上、１０個／ｍｍ²以下であり得る。

【0015】

第１層間導体４１及び第２層間導体４２それぞれを通って任意の電気信号が伝播し得る。また、第１層間導体４１及び第２層間導体４２には、それぞれ任意の電位が印加され得る。例えば、第１層間導体４１を通って、経時的に信号レベルが遷移する電気信号が伝播し、第２層間導体４２にグランド電位又は特定の電源電位が印加されてもよい。

【0016】

絶縁層２は、例えば絶縁性樹脂を用いて形成されている。絶縁層２を構成す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のような熱硬化性樹脂が例示される。しかし、絶縁層２の材料は、これら例示の熱硬化性樹脂に限定されず、例えば熱可塑性樹脂など、適切な絶縁性と剛性とを有し得る任意の材料を用いて形成され得る。図１の例において絶縁層２は、例えばガラス繊維やアラミド繊維などで構成される補強材（芯材）２１を含んでいる。絶縁層２は、さらに、シリカやアルミナなどからなる無機フィラー（図示せず）を含んでいてもよい。絶縁層２は、例えば１．０ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下の厚さを有し得る。

【0017】

図１及び図２の例において導体層３１及び導体層３２は、それぞれ、層間導体４に接続されている導体パッド３０１だけを含んでいる。導体パッド３０１は、層間導体４が前述したようにスルーホール導体である場合、所謂スルーホールパッドであり得る。しかし、本実施形態の配線基板１において導体層３１、３２は、それぞれ、任意の導体パターンを含み得る。

【0018】

導体層３１及び導体層３２、並びに層間導体４は、例えば銅又はニッケルなどの任意の金属を用いて形成されている。導体層３１及び導体層３２、並びに層間導体４は、それぞれ、無電解めっき、電解めっき、又はスパッタリングなどによって形成される金属膜で構成されている。導体層３１、３２は、さらに、銅箔やニッケル箔などの金属箔も構成要素として含み得る。すなわち、導体層３１及び導体層３２、並びに層間導体４は、図３Ａ及び図３Ｂに明確に示されるように、２つ以上の金属膜を含む多層構造を有し得る。

【0019】

図３Ａは図１のIIIＡ部の拡大図、すなわち、第１層間導体４１及び第１層間導体４１に接続されている導体パッド３０１の拡大図であり、図３Ｂは図１のIIIＢ部の拡大図、すなわち、第２層間導体４２及び第２層間導体４２に接続されている導体パッド３０１の拡大図である。図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、図１の例の配線基板１において導体パッド３０１、すなわち、導体層３１及び導体層３２それぞれは５層構造を有している。具体的には、導体層３１及び導体層３２それぞれは、絶縁層２の第１面２ａ又は第２面２ｂ上に順に積層されている第１層３０ａ、第２層３０ｂ、第３層３０ｃ、第４層３０ｄ、及び第５層３０ｅによって構成されている。

【0020】

第１層３０ａは、例えば銅箔やニッケル箔などからなる金属箔層であり得、第２層３０ｂ及び第４層３０ｄは、例えば無電解めっき膜又はスパッタ膜からなる金属膜層であり得、第３層３０ｃ及び第５層３０ｅは電解めっき膜からなる金属膜層であり得る。なお、導体層３１及び導体層３２は、図３Ａ及び図３Ｂに示される５層構造を必ずしも有さない。例えば、導体層３１及び導体層３２は、金属箔層であり得る第１層３０ａを含んでいなくてもよい。さらに、導体層３１及び導体層３２は、第４層３０ｄ及び第５層３０ｅを含んでいなくてもよい。

【0021】

一方、第１層間導体４１及び第２層間導体４２は、それぞれ、貫通孔４ａを囲む絶縁層２の壁面に接する下層膜４０ａと、下層膜４０ａ上に形成されている上層膜４０ｂとを含んでいてこれら２つの膜体によって構成されている。下層膜４０ａは、例えば無電解めっき膜又はスパッタ膜からなる金属膜であり得、上層膜４０ｂは、電解めっき膜からなる金属膜であり得る。下層膜４０ａは、導体層３１、３２それぞれの第２層３０ｂと一体的に形成されていて第２層３０ｂと連続している。上層膜４０ｂは、導体層３１、３２それぞれの第３層３０ｃと一体的に形成されていて第３層３０ｃと連続している。すなわち、下層膜４０ａを構成する金属膜は、貫通孔４ａの内部だけでなく、導体層３１、３２それぞれの第１層３０ａの上にも形成されている。同様に、上層膜４０ｂを構成する金属膜は、貫通孔４ａの内部だけでなく、導体層３１、３２それぞれの第２層３０ｂ上にも形成されている。

【0022】

貫通孔４ａは、絶縁層２をその厚さ方向において貫いている。貫通孔４ａは、図３Ａ及び図３Ｂの例では、さらに、導体層３１、３２それぞれの第１層３０ａも貫いていて、第１層３０ａの上面３ａａ（絶縁層２側と反対側の表面）に開口している。第１及び第２の層間導体４１、４２それぞれの下層膜４０ａは、絶縁層２の第１面２ａ側及び第２面２ｂ側それぞれにおける貫通孔４ａの開口部を介して、導体層３１、３２それぞれの第２層３０ｂと連続的に形成されている。同様に、第１及び第２の層間導体４１、４２それぞれの上層膜４０ｂは、貫通孔４ａの各開口部を介して、導体層３１、３２それぞれの第３層３０ｃと連続的に形成されている。

【0023】

図３Ａ及び図３Ｂの例において貫通孔４ａは、第１面２ａから第２面２ｂまでの全長に渡って略一定の内径を有している。そのため第１及び第２の層間導体４１、４２は、それぞれ、第１面２ａから第２面２ｂまでの全長に渡って略一定の外径を有している。貫通孔４ａの内径、並びに第１及び第２の層間導体４１、４２の外径は、例えば、それぞれ、１５０μｍ以上、２００μｍ以下である。なお、便宜上、「内径」及び「外径」という用語が用いられるが、貫通孔４ａ、並びに第１及び第２の層間導体４１、４２の断面（絶縁層２の厚さ方向と直交する断面）の形状は、円形や楕円形に限定されない。貫通孔４ａの「内径」、並びに第１及び第２の層間導体４１、４２の「外径」は、貫通孔４ａ又は各層間導体における軸方向（絶縁層２の厚さ方向）と直交する断面の外周上の任意の２点間の最長距離である。なお、実施形態の配線基板において貫通孔４ａの内径及び各層間導体の外径は、図３Ａ及び図３Ｂの例と異なり、第１面２ａから第２面２ｂまでの間で変化していてもよい。

【0024】

そして本実施形態の配線基板１では、第１層間導体４１における絶縁層２の厚さ方向の中央部４１ｂの厚さＴ１ｂ（第１中央部厚さ）は、第２層間導体４２における絶縁層２の厚さ方向の中央部４２ｂの厚さＴ２ｂ（第２中央部厚さ）よりも大きい。一方、第１層間導体４１における絶縁層２の厚さ方向の端部４１ａの厚さＴ１ａ（第１端部厚さ）は、第２層間導体４２における絶縁層２の厚さ方向の端部４２ａの厚さＴ２ａ（第２端部厚さ）と略同じか厚さＴ２ａよりも大きい。

【0025】

すなわち、第２層間導体４２よりも低い密度で形成されている第１層間導体４１の中央部４１ｂの厚さＴ１ｂが、第２層間導体４２の中央部４２ｂの厚さＴ２ｂよりも大きいうえに、第１層間導体４１の端部４１ａの厚さＴ１ａは第２層間導体４２の端部４２ａの厚さＴ２ａよりも小さくない。従って、個々の第１層間導体４１の電気抵抗（なお、第１層間導体４１及び第２層間導体４２それぞれの「電気抵抗」は、各層間導体の軸方向における両端間の電気抵抗である）は、個々の第２層間導体４２の電気抵抗よりも小さいと考えられる。

【0026】

導体層３１の導体パターンと導体層３２の導体パターン（以下、「表裏の導体パターン」とも称される）とが１以上の層間導体４（図１参照）で接続されている場合、その表裏の導体パターン間の電気抵抗は、原理的には、その表裏の導体パターン同士を接続する層間導体４、すなわち第１層間導体４１又は第２層間導体４２の数に反比例する。第２領域Ａ２には、第１領域Ａ１の第１層間導体４１よりも高い密度で第２層間導体４２が配置されている。そのため、これら各層間導体間の本数の差異に応じて、第２領域Ａ２内の表裏の導体パターン間の電気抵抗と、第１領域Ａ１内の表裏の導体パターン間の電気抵抗との間に差異が生じることがある。すなわち、平面視における配線基板１の各領域間で、表裏の導体パターン間の電気抵抗がばらつくことがある。

【0027】

しかし、本実施形態では、前述したように、第１層間導体４１の中央部４１ｂの厚さＴ１ｂが、第２層間導体４２の中央部４２ｂの厚さＴ２ｂよりも大きく、しかも、第１層間導体４１の端部４１ａの厚さＴ１ａは、少なくとも、第２層間導体４２の端部４２ａの厚さＴ２ａ以上である。その結果、個々の第１層間導体４１は、個々の第２層間導体４２よりも小さい電気抵抗を有し得る。従って、第１層間導体４１と第２層間導体４２との間の配置密度の違いによる第１領域Ａ１内の表裏の導体パターン間の電気抵抗と第２領域Ａ２内の表裏の導体パターン間の電気抵抗との差異が軽減されると考えられる。そのため、配線基板１では、所望の電気的特性が得られ易いことがある。

【0028】

なお、第１層間導体４１及び第２層間導体４２それぞれの厚さは、これら各層間導体及び貫通孔４ａの中心軸ＡＸからの放射方向（径方向）における、各層間導体の外壁と内壁との間の距離である。各層間導体の厚さが中心軸ＡＸに対する周方向において一定でない場合は、その最大の厚さと最小の厚さとの中間の厚さが各層間導体の厚さである。

【0029】

また、第１層間導体４１の「端部４１ａの厚さＴ１ａ」及び第２層間導体４２の「端部４２ａの厚さＴ２ａ」は、貫通孔４ａの軸方向の先端での各層間導体の厚さである。すなわち、図３Ａ及び図３Ｂの例では、導体層３１、３２それぞれの第１層３０ａの上面３ａａの位置での各層間導体の厚さが、各層間導体の端部４１ａの厚さＴ１ａ又は端部４２ａの厚さＴ２ａである。前述したように第１層３０ａは必ずしも備えられないので、第１層３０ａが備えられていない場合は、絶縁層２の第１面２ａ又は第２面２ｂの位置での各層間導体の厚さが、各層間導体の端部４１ａの厚さＴ１ａ又は端部４２ａの厚さＴ２ａである。

【0030】

なお、第１層間導体４１の端部４１ａの厚さＴ１ａと第２層間導体４２の端部４２ａの厚さＴ２ａとの比較では、例えば、絶縁層２の第１面２ａ側の厚さＴ１ａと厚さＴ２ａ同士が比較される。或いは、絶縁層２の第２面２ｂ側の厚さＴ１ａと厚さＴ２ａ同士が比較されてもよく、それら両側それぞれにおける各層間導体の端部の厚さ同士が比較されてもよい。

【0031】

また、第１層間導体４１の「中央部４１ｂの厚さＴ１ｂ」は、中央部４１ｂ内での第１層間導体４１の最大の厚さであり、第２層間導体４２の「中央部４２ｂの厚さＴ２ｂ」は、中央部４２ｂ内での第２層間導体４２の最大の厚さである。「中央部４１ｂ」及び「中央部４２ｂ」は、各層間導体と軸方向の中点Ｍを共有する、絶縁層２の厚さの１０％の長さＬを有する部分である。

【0032】

前述したように、本実施形態では、第１層間導体４１の端部４１ａの厚さＴ１ａは、第２層間導体４２の端部４２ａの厚さＴ２ａと略同じか厚さＴ２ａよりも大きい。すなわち、第２層間導体４２よりも低い密度で形成されている第１層間導体４１の端部４１ａの厚さＴ１ａは第２層間導体４２の端部４２ａの厚さＴ２ａと略同じであり得る。このような実施形態の配線基板に対して、従来では、第１層間導体４１のように絶縁層を貫く所謂スルーホール導体の配置密度の低い領域では、電解めっきによるスルーホール導体の形成の際に、配置密度の高い領域と比べて、相対的に厚いめっき膜が絶縁層上に形成され易い。一方、スルーホール導体の配置密度の高い領域には、相対的に薄いめっき膜が形成され易い。そのため、絶縁層上に形成される導体層の表面に起伏が生じ、例えば配線基板上に部品が適切に実装され得ないことがある。

【0033】

しかし本実施形態では、上述の通り、互いに異なる配置密度で形成されている第１層間導体４１及び第２層間導体４２それぞれの端部４１ａの厚さＴ１ａと端部４２ａの厚さＴ２ａとが略同じであり得る。厚さＴ１ａと厚さＴ２ａとが異なっていても、その差は大きくないと推定される。そのため、第１層間導体４１の周囲の第１面２ａ上の第２層３０ｂ及び第３層３０ｃの厚さと第２層間導体４２の周囲の第１面２ａ上の第２層３０ｂ及び第３層３０ｃの厚さも略同じであり得、それらの厚さが異なっていてもその差は大きくないと考えられる。同様のことが、第２面２ｂ側にも当てはまる。従って、本実施形態によれば、導体層３１及び導体層３２それぞれにおいて、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間で厚さの差が生じ難く、各導体層の表面の起伏も生じ難いと考えられる。従って本実施形態の配線基板１には部品が適切に実装され、高い実装品質が得られることがある。

【0034】

このような実施形態の配線基板１では、第１層間導体４１の中央部４１ｂの厚さＴ１ｂと第２層間導体４２の中央部４２ｂの厚さＴ２ｂとの差（第１差異）が、第１層間導体４１の端部４１ａの厚さＴ１ａと第２層間導体４２の端部４２ａの厚さＴ２ａとの差（第２差異）よりも大きくてもよい。前述したように、導体層３１及び導体層３２において表面の起伏が生じ難く、しかも、第１領域Ａ１内の電気抵抗と第２領域Ａ２内の電気抵抗との差異が軽減されることがある。好ましくは、第１差異（厚さＴ１ｂと厚さＴ２ｂとの差）は、第２差異（厚さＴ１ａと厚さＴ２ａとの差）の２倍以上、５倍以下である。前述した導体層３１、３２の表面における起伏発生の抑制効果や、第１及び第２領域Ａ１、Ａ２間での電気抵抗の差異の軽減効果が得られると共に、第１及び第２の層間導体４１、４２の形成に過大な時間を要しないことがある。

【0035】

なお、第１層間導体４１の端部４１ａの厚さＴ１ａが絶縁層２の第１面２ａ側と第２面２ｂ側とで異なっている場合は、第１面２ａ側の厚さ及び第２面２ｂ側の厚さの中間の厚さが、第２層間導体４２の端部４２ａの厚さＴ２ａと比較される。同様に、第２層間導体４２の端部４２ａの厚さＴ２ａが絶縁層２の第１面２ａ側と第２面２ｂ側とで異なっている場合は、第１面２ａ側の厚さ及び第２面２ｂ側の厚さの中間の厚さが、第１層間導体４１の端部４１ａの厚さＴ１ａと比較される。

【0036】

また、実施形態の配線基板１では、第１層間導体４１の中央部４１ｂの厚さＴ１ｂは、第２層間導体４２の中央部４２ｂの厚さＴ２ｂの１．５倍以上、３倍以下であり得る。前述した第１及び第２の領域Ａ１、Ａ２間での電気抵抗の差異の軽減効果が得られると共に、第１及び第２の層間導体４１、４２の形成に過大な時間を要しないことがある。また、第１層間導体４１の中央部４１ｂの厚さＴ１ｂは、第１層間導体４１の端部４１ａの厚さＴ１ａの１．５倍以上、３倍以下であり得る。端部４１ａにおいて第２層間導体４２の端部４２ａとの間の厚さの差異の増大を抑制しながら、中央部４１ｂにおいて第２層間導体４２の中央部４２ｂとの間で、上述したような有意な厚さの差異を実現し得ることがある。

【0037】

図３Ａに示されるように、第１層間導体４１の内壁は、端部４１ａよりも中央部４１ｂにおいて貫通孔４ａの内側に向かって凸となるように湾曲している。具体的には、第１層間導体４１を構成する上層膜４０ｂの内壁が、端部４１ａよりも中央部４１ｂにおいて貫通孔４ａの内側に向かって凸となるように湾曲している。これに対して、下層膜４０ａの内壁は、図３Ａに示される断面において、絶縁層２の第１面２ａと第２面２ｂとの間で略平坦であり、下層膜４０ａの厚さは、貫通孔４ａの軸方向において略一定である。すなわち、上層膜４０ｂの厚さは、絶縁層２の第１面２ａ側及び第２面２ｂ側それぞれにおける端部４１ａよりも中央部４１ｂで大きい。その結果、第１層間導体４１の中央部４１ｂの厚さＴ１ｂが、端部４１ａの厚さＴ１ａよりも大きくなっている。

【0038】

一方、図３Ｂに示されるように、第２層間導体４２を構成する下層膜４０ａ及び上層膜４０ｂそれぞれの厚さは、絶縁層２の第１面２ａと第２面２ｂとの間で略一定である。そのため、第１層間導体４１を構成する上層膜４０ｂの中央部４１ｂでの厚さは、第２層間導体４２を構成する上層膜４０ｂの中央部４２ｂでの厚さよりも大きい。対して、第１層間導体４１を構成する上層膜４０ｂの端部４１ａでの厚さは、第２層間導体４２を構成する上層膜４０ｂの端部４２ａでの厚さと略同じか僅かに大きい。第１層間導体４１に含まれる上層膜４０ｂの中央部４１ｂでの厚さと第２層間導体４２に含まれる上層膜４０ｂの中央部４２ｂでの厚さとの差は、第１層間導体４１に含まれる上層膜４０ｂの端部４１ａでの厚さと第２層間導体４２に含まれる上層膜４０ｂの端部４２ａでの厚さとの差の２倍以上、５倍以下であり得る。前述した、第１層間導体４１と第２層間導体４２との間の厚さに関する第１差異と第２差異との好ましい比率が得られることがある。

【0039】

つぎに、図１の配線基板１が製造される場合を例に、一実施形態の配線基板を製造する方法の一例が、図４Ａ～図４Ｈを参照して説明される。

【0040】

図４Ａに示されるように、配線基板１の絶縁層２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銅箔３ａを含む両面銅張積層板１０が用意され、複数の貫通孔４ａが形成される。両面銅張積層板１０の絶縁層は、例えばエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂を用いて形成されており、ガラス繊維などによって構成される補強材２１を含んでいる。複数の貫通孔４ａは、貫通孔４ａの密度が互いに異なる２つの領域（第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２）を生じさせる位置であって、複数の層間導体４（図１参照）が形成されるべき所定の位置に形成される。図４Ａの例において、貫通孔４ａについて第１領域Ａ１の密度よりも高い密度を有する第２領域Ａ２が生じている。貫通孔４ａは、例えば、ドリル加工によって形成される。

【0041】

図４Ｂに示されるように、貫通孔４ａを囲む絶縁層２の内壁上、及び銅箔３ａの表面上の全面に、例えば銅などからなる金属膜３ｂが形成される。金属膜３ｂは、例えば、スパッタリングや無電解めっきによって形成される。金属膜３ｂの一部が、第１及び第２の層間導体４１、４２それぞれの下層膜４０ａ（図３Ａ及び図３Ｂ参照）、並びに、導体層３１、３２の第２層３０ｂ（図３Ａ及び図３Ｂ参照）を構成する。

【0042】

そして、図４Ｃに示されるように、金属膜３ｂの全面に、例えば銅などからなる金属膜３ｃが形成される。すなわち、金属膜３ｃは、貫通孔４ａ内の金属膜３ｂの表面、及び銅箔３ａ上の金属膜３ｂの表面の全面に形成される。貫通孔４ａ内に金属膜３ｂの一部及び金属膜３ｃの一部からなり、中空部を有する筒状の形体の複数の層間導体４が形成される。第１領域Ａ１内の貫通孔４ａ内には、複数の層間導体４のうちの第１層間導体４１が形成されており、第２領域Ａ２内の貫通孔４ａ内には第２層間導体４２が形成されている。金属膜３ｃの一部は、層間導体４の上層膜４０ｂ（図３Ａ及び図３Ｂ参照）を構成する。金属膜３ｃの他の一部は、導体層３１、３２の第３層３０ｃ（図３Ａ及び図３Ｂ参照）を構成する。金属膜３ｃは、金属膜３ｂを給電層として用いる電解めっきによって形成される。

【0043】

図４Ｄ及び図４Ｅには、それぞれ、図４ＣのIVＤ部及びIVＥ部の拡大図が示されている。すなわち、図４Ｄには、第１層間導体４１及びその周辺の拡大図が示され、図４Ｅには、第２層間導体４２及びその周辺の拡大図が示されている。図４Ｄ及び図４Ｅに示されるように、金属膜３ｃは、端部４１ａでの第１層間導体４１の厚さＴ１ａが端部４２ａでの第２層間導体４２の厚さＴ２ａと略同じか厚さＴ２ａよりも大きく、中央部４１ｂでの第１層間導体４１の厚さＴ１ｂが中央部４２ｂでの第２層間導体４２の厚さＴ２ｂよりも大きくなるように形成される。

【0044】

好ましくは、金属膜３ｃは、中央部４１ｂでの第１層間導体４１の厚さＴ１ｂと中央部４２ｂでの第２層間導体４２の厚さＴ２ｂとの差が、端部４１ａでの第１層間導体４１の厚さＴ１ａと端部４２ａでの第２層間導体４２の厚さＴ２ａとの差よりも大きくなるように形成される。例えば、金属膜３ｃは、厚さＴ１ｂと厚さＴ２ｂとの差が、厚さＴ１ａと厚さＴ２ａとの差の２倍以上になるように形成される。さらに、金属膜３ｃは、中央部４１ｂでの第１層間導体４１の厚さＴ１ｂが、端部４１ａでの第１層間導体４１の厚さＴ１ａの１．５倍以上になるように形成されてもよい。その結果、中央部４１ｂにおいて貫通孔４ａの内側に向かって凸となるように湾曲する内壁を有する第１層間導体４１が形成されてもよい。

【0045】

図４Ｄ及び図４Ｅに例示の形体を有する第１層間導体４１及び第２層間導体４２は、例えば金属膜３ｃを形成する電解めっきをパルスめっきで行うことによって形成され得る。パルスめっきでは、金属膜３ｂを陰極として用いる通電の合間に、短時間の逆方向の通電が周期的に行われる。この逆方向の通電中に、流動するめっき液に晒され続ける絶縁層２の表面部では、一旦付着した金属イオンが離脱するため、めっき膜の成長速度が制限される。一方、貫通孔４ａ内の部分は、新鮮なめっき液に触れにくく、そのため逆方向の通電中も金属イオンの離脱が起こり難いので、絶縁層２の表面部と比べてめっき膜の成長速度が制限され難い。さらに、第１領域Ａ１では、貫通孔４ａの密度が第２領域Ａ２よりも低いため、通電時の電流密度が高く、そのため、上述した絶縁層２の表面部と貫通孔４ａ内の部分とのめっき膜の成長速度の違いをもたらすパルスめっきの作用が顕著に生じ易い。結果として、図４Ｄ及び図４Ｅに示されるような互いに異なる形体を有する第１層間導体４１及び第２層間導体４２が形成され得る。さらに、電解めっき液の組成や液温、及びパルス通電の条件を適切に調整することによって、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２それぞれにおいて、所望の形体に近い第１及び第２の層間導体４１、４２、とりわけ、中央部４１ｂにおいて厚い第１層間導体４１を形成し得ると考えられる。

【0046】

図４Ｆに示されるように、複数の層間導体４それぞれの中空部が充填体５で充填される。例えば、エポキシ樹脂などの樹脂が、絶縁層２の第１面２ａ側及び第２面２ｂ側のいずれか又は両方から各層間導体４の中空部に注入される。層間導体４の中空部に注入された樹脂は、必要に応じて加熱などによって固化される。任意に、充填体５における第１面２ａ側及び第２面２ｂ側それぞれの端面が、化学機械研磨などの任意の方法で研磨される。

【0047】

図４Ｇに示されるように、金属膜３ｃのうちの絶縁層２の第１面２ａ及び第２面２ｂそれぞれの上の部分及び充填体５の両端面の上に、例えば銅などからなる金属膜３ｄが形成される。金属膜３ｄは、例えば、無電解めっきやスパッタリングによって形成される。さらに金属膜３ｄ上に、例えば銅などからなる金属膜３ｅが、金属膜３ｄを給電層として用いる電解めっきによって形成される。金属膜３ｄ及び金属膜３ｅによって、層間導体４に対する、所謂蓋めっきが形成される。金属膜３ｄ、３ｅの形成の結果、それぞれ５層構造の導体層３１及び導体層３２が形成される。導体層３１は、絶縁層２の第１面２ａ上に形成され、導体層３２は、第２面２ｂ上に形成される。金属膜３ｄの一部は導体層３１、３２それぞれの第４層３０ｄ（図３Ａ及び図３Ｂ参照）を構成し、金属膜３ｅの一部は導体層３１、３２それぞれの第４層３０ｅ（図３Ａ及び図３Ｂ参照）を構成する。

【0048】

図４Ｈに示されるように、導体層３１、３２が、それそれ、所望の導体パターンを含むようにパターニングされる。例えば、適切な開口を有するエッチングマスクが導体層３１、３２上に設けられ、導体３１、３２の不要部分がウェットエッチングやドライエッチングによって除去される。その結果、図１に示される配線基板１が完成する。

【0049】

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、図１の例の絶縁層２及び導体層３１、３２以外に、任意の数の導体層及び絶縁層を含み得る。層間導体４の中空部は必ずしも充填体５で充填されず、空洞のままであってもよい。第２層間導体４２の内壁が、中央部４２ｂにおいて貫通孔４ａの内側に向かって湾曲していてもよい。

【符号の説明】

【0050】

１ 配線基板
２ 絶縁層
２ａ 第１面
２ｂ 第２面
３１ 導体層
３２ 導体層
４ 層間導体（スルーホール導体）
４ａ 貫通孔
４０ａ 下層膜
４０ｂ 上層膜
４１ 第１層間導体
４１ａ 端部
４１ｂ 中央部
４２ 第２層間導体
４２ａ 端部
４２ｂ 中央部
Ａ１ 第１領域
Ａ２ 第２領域
Ｔ１ａ 第１層間導体の端部の厚さ
Ｔ１ｂ 第１層間導体の中央部の厚さ
Ｔ２ａ 第２層間導体の端部の厚さ
Ｔ２ｂ 第２層間導体の中央部の厚さ

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図4G】

【図4H】