(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】
(24)【登録日】2023-12-05
(45)【発行日】2023-12-13
(54)【発明の名称】印刷配線板及び印刷配線板の製造方法
(51)【国際特許分類】
H05K 3/46 20060101AFI20231206BHJP
H05K 3/42 20060101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
H05K3/46 N
H05K3/46 B
H05K3/46 T
H05K3/42 610A
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020033639
(22)【出願日】2020-02-28
(65)【公開番号】P2021136391
(43)【公開日】2021-09-13
【審査請求日】2022-10-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090033
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
(74)【代理人】
【識別番号】100093045
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 良男
(72)【発明者】
【氏名】佐伯 真理
【審査官】ゆずりは 広行
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－２４６３５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－２９８３６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１４２５５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１５３５７１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｋ ３／４６
Ｈ０５Ｋ ３／４２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁層と、前記絶縁層の第１面に対して厚み方向に形成された開口部の少なくとも一部を埋めるように設けられているビアと、
を備え、
前記開口部の内壁面は、段差部を有し、該段差部から前記第１面までにおいて前記第１面に近い位置ほど幅が広く、
前記絶縁層は、前記第１面を有する第１層と、前記第１層の前記第１面側とは反対側に隣接する第２層とを有し、
前記内壁面は、前記第１層と前記第２層との界面の位置に前記段差部を有し、
前記第１層は、第１の材料からなり、
前記第２層は、前記第１の材料とは異なる第２の材料からなり、
前記第１の材料は、前記第２の材料より、前記開口部の形成において行われるデスミア処理におけるエッチング量が多くなる材質からなる、印刷配線板。
【請求項2】
絶縁層と、
前記絶縁層の第１面に対して厚み方向に形成された開口部の少なくとも一部を埋めるように設けられているビアと、
を備え、
前記開口部の内壁面は、段差部を有し、該段差部から前記第１面までにおいて前記第１面に近い位置ほど幅が広く、
前記絶縁層は、前記第１面を有する第１層と、前記第１層の前記第１面側とは反対側に隣接する第２層とを有し、
前記内壁面は、前記第１層と前記第２層との界面の位置に前記段差部を有し、
前記第１層は、第１の材料からなり、
前記第２層は、前記第１の材料とは異なる第２の材料からなり、
前記第１の材料がエポキシ系樹脂であり、前記第２の材料がポリエステル系樹脂である、印刷配線板。
【請求項3】
前記開口部を通り前記第１面に垂直な断面において、前記内壁面のうち前記第１層からなる部分と前記第１面とがなす角度は、前記内壁面のうち前記第２層からなる部分と前記第１面とがなす角度より小さい、請求項１または２に記載の印刷配線板。
【請求項4】
第１層及び第２層が積層された絶縁層に対し、前記第１層の第１面に対して垂直な方向に、前記第１層及び前記第２層に亘って連通する穴部を形成する穴部形成工程と、前記穴部にデスミア処理を行って、前記絶縁層に開口部を形成する開口部形成工程と、
前記開口部の少なくとも一部を埋めるようにビアを形成するビア形成工程と、
を含み、
前記開口部形成工程において形成される前記開口部の内壁面は、前記開口部を通り前記第１面に垂直な断面における前記第１面に平行な方向の幅が、前記第１面に近い位置ほど大きく、かつ、前記第１層と前記第２層との界面の位置に、前記断面における角度が変化する段差部を有し、
前記開口部形成工程では、前記第２層におけるエッチング量よりも前記第１層におけるエッチング量が多くなるように前記デスミア処理を行う、印刷配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、印刷配線板及び印刷配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、絶縁層により隔てられた複数の回路層を有する印刷配線板がある。また、この印刷配線板の回路層同士をビアによって電気的に接続させることにより、立体的な回路を形成する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【0003】
ビアは、例えば、絶縁層に対するレーザ照射により穴部を形成した後にデスミア処理を行い、これにより得られたビア下穴の少なくとも一部を導体により埋める方法で形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１７－１３５３５７号公報
【発明の概要】
【0005】
本開示の一態様に係る印刷配線板は、
絶縁層と、
前記絶縁層の第１面に対して厚み方向に形成された開口部の少なくとも一部を埋めるように設けられているビアと、
を備え、
前記開口部の内壁面は、段差部を有し、該段差部から前記第１面までにおいて前記第１面に近い位置ほど幅が広く、
前記絶縁層は、前記第１面を有する第１層と、前記第１層の前記第１面側とは反対側に隣接する第２層とを有し、
前記内壁面は、前記第１層と前記第２層との界面の位置に前記段差部を有し、
前記第１層は、第１の材料からなり、
前記第２層は、前記第１の材料とは異なる第２の材料からなり、
前記第１の材料は、前記第２の材料より、前記開口部の形成において行われるデスミア処理におけるエッチング量が多くなる材質からなる。
また、本開示の他の一態様に係る印刷配線板は、
絶縁層と、
前記絶縁層の第１面に対して厚み方向に形成された開口部の少なくとも一部を埋めるように設けられているビアと、
を備え、
前記開口部の内壁面は、段差部を有し、該段差部から前記第１面までにおいて前記第１面に近い位置ほど幅が広く、
前記絶縁層は、前記第１面を有する第１層と、前記第１層の前記第１面側とは反対側に隣接する第２層とを有し、
前記内壁面は、前記第１層と前記第２層との界面の位置に前記段差部を有し、
前記第１層は、第１の材料からなり、
前記第２層は、前記第１の材料とは異なる第２の材料からなり、
前記第１の材料がエポキシ系樹脂であり、前記第２の材料がポリエステル系樹脂である。
絶縁層と、
前記絶縁層の第１面に対して厚み方向に形成された開口部の少なくとも一部を埋めるように設けられているビアと、
を備え、
前記開口部の内壁面は、段差部を有し、該段差部から前記第１面までにおいて前記第１面に近い位置ほど幅が広く、
前記絶縁層は、前記第１面を有する第１層と、前記第１層の前記第１面側とは反対側に隣接する第２層とを有し、
前記内壁面は、前記第１層と前記第２層との界面の位置に前記段差部を有し、
前記第１層は、第１の材料からなり、
前記第２層は、前記第１の材料とは異なる第２の材料からなり、
前記第１の材料は、前記第２の材料より、前記開口部の形成において行われるデスミア処理におけるエッチング量が多くなる材質からなる。
また、本開示の他の一態様に係る印刷配線板は、
絶縁層と、
前記絶縁層の第１面に対して厚み方向に形成された開口部の少なくとも一部を埋めるように設けられているビアと、
を備え、
前記開口部の内壁面は、段差部を有し、該段差部から前記第１面までにおいて前記第１面に近い位置ほど幅が広く、
前記絶縁層は、前記第１面を有する第１層と、前記第１層の前記第１面側とは反対側に隣接する第２層とを有し、
前記内壁面は、前記第１層と前記第２層との界面の位置に前記段差部を有し、
前記第１層は、第１の材料からなり、
前記第２層は、前記第１の材料とは異なる第２の材料からなり、
前記第１の材料がエポキシ系樹脂であり、前記第２の材料がポリエステル系樹脂である。
【0006】
また、本開示の他の一の態様に係る印刷配線板の製造方法は、
第１層及び第２層が積層された絶縁層に対し、前記第１層の第１面に対して垂直な方向に、前記第１層及び前記第２層に亘って連通する穴部を形成する穴部形成工程と、
前記穴部にデスミア処理を行って、前記絶縁層に開口部を形成する開口部形成工程と、
前記開口部の少なくとも一部を埋めるようにビアを形成するビア形成工程と、
を含み、
前記開口部形成工程において形成される前記開口部の内壁面は、前記開口部を通り前記第１面に垂直な断面における前記第１面に平行な方向の幅が、前記第１面に近い位置ほど大きく、かつ、前記第１層と前記第２層との界面の位置に、前記断面における角度が変化する段差部を有し、
前記開口部形成工程では、前記第２層におけるエッチング量よりも前記第１層におけるエッチング量が多くなるように前記デスミア処理を行う。
第１層及び第２層が積層された絶縁層に対し、前記第１層の第１面に対して垂直な方向に、前記第１層及び前記第２層に亘って連通する穴部を形成する穴部形成工程と、
前記穴部にデスミア処理を行って、前記絶縁層に開口部を形成する開口部形成工程と、
前記開口部の少なくとも一部を埋めるようにビアを形成するビア形成工程と、
を含み、
前記開口部形成工程において形成される前記開口部の内壁面は、前記開口部を通り前記第１面に垂直な断面における前記第１面に平行な方向の幅が、前記第１面に近い位置ほど大きく、かつ、前記第１層と前記第２層との界面の位置に、前記断面における角度が変化する段差部を有し、
前記開口部形成工程では、前記第２層におけるエッチング量よりも前記第１層におけるエッチング量が多くなるように前記デスミア処理を行う。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び寸法比率などを忠実に表したものではない。
【0009】
〔印刷配線板の構成〕
図１は、本実施形態に係る印刷配線板１の断面図である。
印刷配線板１は、導体部１００と、絶縁層２００と、を備えている。また、別の観点では、印刷配線板１は、コア層Ｒ１と、コア層Ｒ１の表裏にそれぞれ設けられたビルドアップ層Ｒ２と、を備えている。コア層Ｒ１は、導体部１００の一部及び絶縁層２００の一部からなり、ビルドアップ層Ｒ２は、導体部１００の一部及び絶縁層２００の一部からなる。
以下では、印刷配線板１の厚さ方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座標系で印刷配線板１の各部の向きを説明する。印刷配線板１の絶縁層２００の第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２は、ＸＹ平面と平行である。絶縁層２００において、第２面Ｓ２は第１面Ｓ１の反対側に位置する面である。図１は、印刷配線板１のＹ方向と垂直な断面を示す図である。以下では、印刷配線板１を構成する各層の＋Ｚ方向を向く面を「上面」とも記し、－Ｚ方向を向く面を「下面」とも記す。
図１は、本実施形態に係る印刷配線板１の断面図である。
印刷配線板１は、導体部１００と、絶縁層２００と、を備えている。また、別の観点では、印刷配線板１は、コア層Ｒ１と、コア層Ｒ１の表裏にそれぞれ設けられたビルドアップ層Ｒ２と、を備えている。コア層Ｒ１は、導体部１００の一部及び絶縁層２００の一部からなり、ビルドアップ層Ｒ２は、導体部１００の一部及び絶縁層２００の一部からなる。
以下では、印刷配線板１の厚さ方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座標系で印刷配線板１の各部の向きを説明する。印刷配線板１の絶縁層２００の第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２は、ＸＹ平面と平行である。絶縁層２００において、第２面Ｓ２は第１面Ｓ１の反対側に位置する面である。図１は、印刷配線板１のＹ方向と垂直な断面を示す図である。以下では、印刷配線板１を構成する各層の＋Ｚ方向を向く面を「上面」とも記し、－Ｚ方向を向く面を「下面」とも記す。
【0010】
コア層Ｒ１は、平板状の第１絶縁層２１と、コア導体層Ｃ０（内層回路）と、を有する。第１絶縁層２１の材質は、特には限られない。第１絶縁層２１の材質としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド－トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂などの有機樹脂などが挙げられる。これらの有機樹脂は２種以上を混合して用いてもよい。第１絶縁層２１として有機樹脂を使用する場合、有機樹脂に補強材を配合して使用するのが好ましい。補強材としては、例えば、ガラス繊維、ガラス不織布、アラミド不織布、アラミド繊維、ポリエステル繊維などが挙げられる。これらの補強材は２種以上を併用してもよい。第１絶縁層２１は、好ましくはガラス繊維などのガラス材入り有機樹脂から形成される。さらに、第１絶縁層２１には、シリカ、硫酸バリウム、タルク、クレー、ガラス、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機充填材が含まれていてもよい。
【0011】
コア導体層Ｃ０の一部は、第１絶縁層２１の上面及び下面において所定の配線パターンをなしている。また、コア導体層Ｃ０の一部は、第１絶縁層２１を貫通する貫通孔の内壁面に設けられてスルーホールを形成している。コア導体層Ｃ０のうち上面及び下面の配線パターンは、このスルーホールにより電気的に接続されている。スルーホールの中心軸は、絶縁体２３により埋められている。コア導体層Ｃ０の材質は、特には限られないが、例えば銅である。
【0012】
ビルドアップ層Ｒ２は、コア層Ｒ１の上面及び下面にそれぞれ積層されている。ビルドアップ層Ｒ２は、平板状の第２絶縁層２２と、銅箔Ｃ１（金属箔）と、めっき層Ｃ２と、を有する。コア層Ｒ１の第１絶縁層２１、及びビルドアップ層Ｒ２の第２絶縁層２２により絶縁層２００が構成される。また、コア層Ｒ１のコア導体層Ｃ０、ビルドアップ層Ｒ２の銅箔Ｃ１及びめっき層Ｃ２により導体部１００が構成される。
【0013】
各ビルドアップ層Ｒ２の第２絶縁層２２は、２層構造を有している。すなわち、コア層Ｒ１の＋Ｚ側のビルドアップ層Ｒ２は、第１面Ｓ１を有する第１層２２１と、第１層２２１の第１面Ｓ１側とは反対側に隣接する第２層２２２とが積層された構造となっている。また、コア層Ｒ１の－Ｚ側のビルドアップ層Ｒ２は、第２面Ｓ２を有する第１層２２１と、第１層２２１の第２面Ｓ２側とは反対側に隣接する第２層２２２とが積層された構造となっている。本実施形態では、第１層２２１の厚さは６０μｍ、第２層２２２の厚さは１００μｍである。
【0014】
第１層２２１及び第２層２２２は、材質が異なる。詳しくは、第１層２２１は、第２層２２２より、後述するデスミア処理におけるエッチング量が多くなる材質からなる。また、第１層２２１は、第２層２２２より比誘電率が小さい材質からなる。
第１層２２１を構成する第１の材料、及び第２層２２２を構成する第２の材料は、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド－トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、フェノール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ケイ素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）樹脂などから選択することができる。これらの樹脂は２種以上を混合してもよい。また、第１の材料及び／又は第２の材料には、シリカ、硫酸バリウム、タルク、クレー、ガラス、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機充填材、フェノール樹脂やメタクリル樹脂からなる有機充填材が含まれていてもよい。
第１の材料としては、例えばＲ－１５５１ＷＮ（パナソニック株式会社製）を用いることができる。第２の材料としては、例えばＲ－Ｆ７０５Ｓ（パナソニック株式会社製）を用いることができる。
この場合、Ｒ－１５５１ＷＮの主成分はエポキシ系樹脂であり、Ｒ－Ｆ７０５Ｓの主成分はポリエステル系樹脂である。第１層２２１にエポキシ系樹脂を主成分とする絶縁材料を適用し、第２層２２２の位置にポリエステル系樹脂を主成分とする絶縁材料を適用する。第１層２２１と第２層２２２との界面の位置に、断面における角度が有意差を有して変化する段差部を形成できる。
なお、第１層２２１にエポキシ系樹脂を主成分とする絶縁材料を適用し、第２層２２２にポリエステル系樹脂を主成分とする絶縁材料を適用した例として以下を例示することもできる。Ｒ－Ｆ７０５Ｓは液晶ポリマーの１種である。液晶ポリマーは印刷配線板１の中でアンテナ部分を構成する材料として有用であるが、耐湿性に難がある。第２層２２２に液晶ポリマーを適用した場合に、第１層２２１としてエポキシ系樹脂を主成分とする絶縁材料を適用した場合には、第２層２２２を構成する液晶ポリマーの吸湿性を抑えることが可能になる。これにより耐湿性の高い印刷配線板１を得ることができる。
第１層２２１を構成する第１の材料、及び第２層２２２を構成する第２の材料は、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド－トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、フェノール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ケイ素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）樹脂などから選択することができる。これらの樹脂は２種以上を混合してもよい。また、第１の材料及び／又は第２の材料には、シリカ、硫酸バリウム、タルク、クレー、ガラス、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機充填材、フェノール樹脂やメタクリル樹脂からなる有機充填材が含まれていてもよい。
第１の材料としては、例えばＲ－１５５１ＷＮ（パナソニック株式会社製）を用いることができる。第２の材料としては、例えばＲ－Ｆ７０５Ｓ（パナソニック株式会社製）を用いることができる。
この場合、Ｒ－１５５１ＷＮの主成分はエポキシ系樹脂であり、Ｒ－Ｆ７０５Ｓの主成分はポリエステル系樹脂である。第１層２２１にエポキシ系樹脂を主成分とする絶縁材料を適用し、第２層２２２の位置にポリエステル系樹脂を主成分とする絶縁材料を適用する。第１層２２１と第２層２２２との界面の位置に、断面における角度が有意差を有して変化する段差部を形成できる。
なお、第１層２２１にエポキシ系樹脂を主成分とする絶縁材料を適用し、第２層２２２にポリエステル系樹脂を主成分とする絶縁材料を適用した例として以下を例示することもできる。Ｒ－Ｆ７０５Ｓは液晶ポリマーの１種である。液晶ポリマーは印刷配線板１の中でアンテナ部分を構成する材料として有用であるが、耐湿性に難がある。第２層２２２に液晶ポリマーを適用した場合に、第１層２２１としてエポキシ系樹脂を主成分とする絶縁材料を適用した場合には、第２層２２２を構成する液晶ポリマーの吸湿性を抑えることが可能になる。これにより耐湿性の高い印刷配線板１を得ることができる。
【0015】
なお、第１層２２１及び第２層２２２の材質はこれに限られず、デスミア処理における第１層２２１のエッチング量が、第２層２２２のエッチング量より多くなる範囲で適宜選択することができる。
【0016】
銅箔Ｃ１は、第２絶縁層２２のうち第１層２２１の表面の一部に形成されている。銅箔Ｃ１は、第１層２２１の表面の全体に予め形成されていた銅箔層をパターニングして得られたものである。
【0017】
めっき層Ｃ２は、第２絶縁層２２に設けられたビア下穴としての開口部５０（図２（ｂ）参照）を埋めるように形成されている。また、めっき層Ｃ２は、銅箔Ｃ１上にも形成されている。開口部５０は、第１面Ｓ１からコア導体層Ｃ０の表面までの間、及び第２面Ｓ２からコア導体層Ｃ０の表面までの間に形成されており、深さが絶縁層２００の厚さよりも小さい。本明細書において「深さ」とは、絶縁層２００の厚さ方向（Ｚ方向）についての長さである。めっき層Ｃ２のうち開口部５０を埋める部分により、ビア３０が構成されている。また、銅箔Ｃ１、及び当該銅箔Ｃ１上のめっき層Ｃ２により、導体層４０が構成されている。導体層４０は、ビア３０周囲のランド、部品実装のためのパッド、及び回路配線を形成している。また、ビア３０は、コア導体層Ｃ０と導体層４０とを電気的に接続している。
以下、ビア３０及び開口部５０の構造について詳しく説明する。
以下、ビア３０及び開口部５０の構造について詳しく説明する。
【0018】
図２は、図１のうちビア３０の周辺を拡大して示す図である。このうち図２（ａ）は、ビア３０の構成を説明する図であり、図２（ｂ）は、開口部５０の構成の説明のためにビア３０及び導体層４０を省略した図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、開口部５０を通り第１面Ｓ１に垂直な断面を示す図である。
【0019】
図２（ｂ）に示すように、ビア３０が設けられている開口部５０は、絶縁層２００の第１面Ｓ１に対して垂直な方向（－Ｚ方向、厚み方向）に形成されている。＋Ｚ方向から見た開口部５０の開口形状は、例えば円であるが、これに限られない。開口部５０の内壁面は、図２（ｂ）の断面における第１面Ｓ１に平行な方向の幅Ｗが、第１面Ｓ１に近い位置ほど大きくなる形状を有している。換言すれば、開口部５０の内壁面は、第１面Ｓ１に近い位置ほど直径が大きくなる形状を有している。
【0020】
また、詳しくは、開口部５０の内壁面は、第１層２２１からなる部分である第１内壁面５０１と、第１層２２１及び第２層２２２の界面からなる部分である第３内壁面５０３と、第２層２２２からなる部分である第２内壁面５０２とが接続された形状を有している。このうち第１内壁面５０１は、ＸＹ平面に対して角度θ１（＜９０度）をなしている。また、第２内壁面５０２は、ＸＹ平面に対して角度θ２（＜９０度）をなしている。ここで、角度θ１、θ２は、θ１＜θ２の関係を有している。ここで、θ１とθ２とは、少なくとも３°以上の差を有しているのがよい。この場合、θ１とθ２との差としては、５°以上３０°以下、好ましくは、１０°以上２５°以下であるのがよい。
すなわち、第１内壁面５０１と第２内壁面５０２とは、角度が互いに異なり、第１内壁面５０１の方が第２内壁面５０２よりもＸＹ平面に対する傾斜が緩やかになっている。また、第３内壁面５０３はＸＹ平面に平行であるので、第１内壁面５０１と第３内壁面５０３との接続部、及び第２内壁面５０２と第３内壁面５０３との接続部では、開口部５０の内壁面の角度が変化する。このように、開口部５０の内壁面は、第１層２２１及び第２層２２２の界面の位置に、内壁面の角度が変化する段差部５１を有する。換言すれば、段差部５１は、開口部５０の内壁面のうち同一面を構成しない第１内壁面５０１と第２内壁面５０２とを、角度の変化を伴って接続する部分である。図２（ｂ）では、第１内壁面５０１と第２内壁面５０２とを繋ぐ第３内壁面５０３により段差部５１が構成されている。
本実施形態では、開口部５０のうち、第１層２２１のトップ径（第１層２２１の上面、すなわち第１面Ｓ１における開口の直径）は１８５μｍであり、ボトム径（第１層２２１の下面における開口の直径）は１６０μｍである。また、開口部５０のうち、第２層２２２のトップ径（第２層２２２の上面における開口の直径）は１５５μｍであり、ボトム径（第２層２２２の下面における開口の直径）は、１４５μｍである。
すなわち、第１内壁面５０１と第２内壁面５０２とは、角度が互いに異なり、第１内壁面５０１の方が第２内壁面５０２よりもＸＹ平面に対する傾斜が緩やかになっている。また、第３内壁面５０３はＸＹ平面に平行であるので、第１内壁面５０１と第３内壁面５０３との接続部、及び第２内壁面５０２と第３内壁面５０３との接続部では、開口部５０の内壁面の角度が変化する。このように、開口部５０の内壁面は、第１層２２１及び第２層２２２の界面の位置に、内壁面の角度が変化する段差部５１を有する。換言すれば、段差部５１は、開口部５０の内壁面のうち同一面を構成しない第１内壁面５０１と第２内壁面５０２とを、角度の変化を伴って接続する部分である。図２（ｂ）では、第１内壁面５０１と第２内壁面５０２とを繋ぐ第３内壁面５０３により段差部５１が構成されている。
本実施形態では、開口部５０のうち、第１層２２１のトップ径（第１層２２１の上面、すなわち第１面Ｓ１における開口の直径）は１８５μｍであり、ボトム径（第１層２２１の下面における開口の直径）は１６０μｍである。また、開口部５０のうち、第２層２２２のトップ径（第２層２２２の上面における開口の直径）は１５５μｍであり、ボトム径（第２層２２２の下面における開口の直径）は、１４５μｍである。
【0021】
図２（ａ）に示すように、めっき層Ｃ２は、開口部５０を埋めるように設けられてビア３０を構成している。すなわち、めっき層Ｃ２は、段差部５１に沿うように設けられており、開口部５０の内壁面とめっき層Ｃ２とは、隙間なく密着している。また、ビア３０の上面と、導体層４０の上面とは、面一となっている。
【0022】
なお、図１に示すように、印刷配線板１の第２面Ｓ２側にもビア３０が設けられている。第２面Ｓ２側のビア３０の構造は、第１面Ｓ１側のビア３０の構造と同様である。すなわち、上記の第１面Ｓ１側のビア３０の説明において、「第１面Ｓ１」を「第２面Ｓ２」と読み替えることで、第２面側のビア３０の構造の説明となる。
【0023】
【0024】
本実施形態に係る印刷配線板１の製造方法は、第１工程～第６工程を含む。
第１工程では、図３（ａ）に示すように、内層回路としてのコア導体層Ｃ０が内部に形成され、コア導体層Ｃ０及び絶縁層２１上に、絶縁層２２を構成する第２層２２２及び第１層２２１と、銅箔Ｃ１とがこの順に積層された基板を用意する。
第１工程では、図３（ａ）に示すように、内層回路としてのコア導体層Ｃ０が内部に形成され、コア導体層Ｃ０及び絶縁層２１上に、絶縁層２２を構成する第２層２２２及び第１層２２１と、銅箔Ｃ１とがこの順に積層された基板を用意する。
【0025】
第２工程では、図３（ｂ）に示すように、銅箔Ｃ１に、サブトラクティブ法によるエッチングで開口を形成する。詳しくは、銅箔Ｃ１のうち、開口形成予定領域を除く部分にエッチングレジスト６０のパターンを形成し、エッチングレジスト６０をマスクとしてエッチングを行って銅箔Ｃ１に開口を形成する。銅箔Ｃ１の開口は、ここでは円形である。銅箔Ｃ１の開口は、後述する第３工程で形成される穴部５０ａ（図４（ａ）参照）のトップ径よりやや大きな直径で形成する。ここで、やや大きな直径とは、穴部５０ａのトップ径に対して、後述する第４工程（図）のデスミア処理による第１層２２１のエッチング量に対応するエッチング幅を加えた直径である。このエッチング幅を加えた直径に対し、さらに所定のマージンを加えてもよい。本実施形態では、穴部５０ａのトップ径が１６５μｍであり、銅箔Ｃ１の直径は、これに２０μｍのエッチング幅を加えて１８５μｍとされている。エッチング後、エッチングレジスト６０を剥離する。
【0026】
第３工程では、図４（ａ）に示すように、銅箔Ｃ１の開口により露出した第１面Ｓ１にレーザを照射して、第１面Ｓ１に対して垂直な方向に、第１層２２１及び第２層２２２に亘って連通する穴部５０ａを形成する。この第３工程が、穴部形成工程に相当する。ここでは、絶縁層２２が第１層２２１及び第２層２２２の２層構造となっていることで、デスミア処理により抉れる程度が抑えられる。例えば、第１層２２１及び第２層２２２同士の主成分の違いに起因する。これにより、穴部５０ａの内壁面は、図４（ａ）の断面においてほぼ直線をなすテーパ形状となる。
【0027】
第４工程では、図４（ｂ）に示すように、穴部５０ａをデスミア処理する。この第４工程が、開口部形成工程に相当する。本実施形態では、第１のデスミア処理及び第２のデスミア処理を順に行う。
このうち第１のデスミア処理では、過マンガン酸水溶液を用いる。第１のデスミア処理により、第３工程で穴部５０ａに残留したスミア（樹脂残渣）が除去されるとともに、第１層２２１及び第２層２２２の内壁面がエッチングされる。
続く第２のデスミア処理では、プラズマエッチングを行う。第２のデスミア処理により、第１のデスミア処理で除去しきれなかったスミアが除去されるとともに、第１層２２１及び第２層２２２の内壁面がエッチングされる。ここで、第１層２２１は、第２層２２２よりもプラズマエッチングによるエッチングが進みやすい材質となっている。よって、プラズマエッチングでは、第２層２２２におけるエッチング量よりも第１層２２１におけるエッチング量が多くなるようにデスミア処理が行われる。プラズマエッチングの終了時には、図４（ｂ）に示すように、第１層２２１と第２層２２２とで直径が異なり、かつ第１層２２１及び第２層２２２の界面の位置に段差部５１を有する開口部５０が形成される。また、プラズマエッチングの終了時には、開口部５０のうち第１層２２１のトップ径が、銅箔Ｃ１の開口と同径（銅箔Ｃ１の開口にマージンを加えている場合には銅箔Ｃ１の開口よりやや小さい径）となる。
このうち第１のデスミア処理では、過マンガン酸水溶液を用いる。第１のデスミア処理により、第３工程で穴部５０ａに残留したスミア（樹脂残渣）が除去されるとともに、第１層２２１及び第２層２２２の内壁面がエッチングされる。
続く第２のデスミア処理では、プラズマエッチングを行う。第２のデスミア処理により、第１のデスミア処理で除去しきれなかったスミアが除去されるとともに、第１層２２１及び第２層２２２の内壁面がエッチングされる。ここで、第１層２２１は、第２層２２２よりもプラズマエッチングによるエッチングが進みやすい材質となっている。よって、プラズマエッチングでは、第２層２２２におけるエッチング量よりも第１層２２１におけるエッチング量が多くなるようにデスミア処理が行われる。プラズマエッチングの終了時には、図４（ｂ）に示すように、第１層２２１と第２層２２２とで直径が異なり、かつ第１層２２１及び第２層２２２の界面の位置に段差部５１を有する開口部５０が形成される。また、プラズマエッチングの終了時には、開口部５０のうち第１層２２１のトップ径が、銅箔Ｃ１の開口と同径（銅箔Ｃ１の開口にマージンを加えている場合には銅箔Ｃ１の開口よりやや小さい径）となる。
【0028】
続く第５工程及び第６工程では、サブトラクティブ法により、ビア、回路配線、パッド及びランドを形成する。
第５工程では、図５（ａ）に示すように、開口部５０を埋めるように基板全面にめっき層Ｃ２を形成する。この第５工程が、ビア形成工程に相当する。
詳しくは、第５工程では、まず図４（ｂ）の状態から開口部５０の内壁面を含む基板表面に、導電性を有する薄膜であるシード層を形成する。次に、電解パネルめっきによりシード層上にめっき層Ｃ２を形成する。ここでは、開口部５０が、図４（ｂ）に示すように、第１面Ｓ１に近い位置ほど直径が大きくなる形状を有するとともに段差部５１を有していることで、めっき層Ｃ２は、開口部５０の内壁面に対して隙間なく密着する。これにより、開口部５０を埋めるビア３０が形成される。
続いて、めっき層Ｃ２上のうち、ビア３０、回路配線、パッド及びランドとなる部分に重ねてドライフィルム等でエッチングレジスト７０を形成する。
第５工程では、図５（ａ）に示すように、開口部５０を埋めるように基板全面にめっき層Ｃ２を形成する。この第５工程が、ビア形成工程に相当する。
詳しくは、第５工程では、まず図４（ｂ）の状態から開口部５０の内壁面を含む基板表面に、導電性を有する薄膜であるシード層を形成する。次に、電解パネルめっきによりシード層上にめっき層Ｃ２を形成する。ここでは、開口部５０が、図４（ｂ）に示すように、第１面Ｓ１に近い位置ほど直径が大きくなる形状を有するとともに段差部５１を有していることで、めっき層Ｃ２は、開口部５０の内壁面に対して隙間なく密着する。これにより、開口部５０を埋めるビア３０が形成される。
続いて、めっき層Ｃ２上のうち、ビア３０、回路配線、パッド及びランドとなる部分に重ねてドライフィルム等でエッチングレジスト７０を形成する。
【0029】
第６工程では、図５（ｂ）に示すように、エッチングレジスト７０をマスクとしてエッチングを行い、銅箔Ｃ１及びめっき層Ｃ２のうち、ビア３０、回路配線、パッド及びランドとなる部分を除いた領域を除去する。その後、エッチングレジスト７０を剥離して、印刷配線板１が完成する。
【0030】
なお、上記の第５工程及び第６工程における導体層の形成方法は、サブトラクティブ法に限られず、ＭＳＡＰ（Modified Semi-Additive Process）によりも行ってもよい。この場合、第５工程及び第６工程に代えて、以下の工程を行う。
すなわち、まず図４（ｂ）の状態から開口部５０の内壁面を含む基板表面に、導電性を有する薄膜であるシード層を形成する。次に、ドライフィルム等でめっきレジストの層を形成した後に露光、現像して、ビア３０、回路配線、パッド及びランドを形成しない部分にめっきレジストパターンを形成する。次に、めっきレジストパターンが形成されていない部分に電解パターンめっきを施し、ビア３０、回路配線、パッド及びランドを形成する。その後、めっきレジストパターンを剥離し、銅箔Ｃ１のうちめっき層Ｃ２が積層されていない部分をフラッシュエッチングにより除去する。これにより、印刷配線板１が完成する。ＭＳＡＰを用いる場合の銅箔Ｃ１の厚さは、３～５μｍ程度とする。これに対し、図５のようにサブトラクティブ法を用いる場合の銅箔Ｃ１の厚さは、９～１２μｍ程度とする。
すなわち、まず図４（ｂ）の状態から開口部５０の内壁面を含む基板表面に、導電性を有する薄膜であるシード層を形成する。次に、ドライフィルム等でめっきレジストの層を形成した後に露光、現像して、ビア３０、回路配線、パッド及びランドを形成しない部分にめっきレジストパターンを形成する。次に、めっきレジストパターンが形成されていない部分に電解パターンめっきを施し、ビア３０、回路配線、パッド及びランドを形成する。その後、めっきレジストパターンを剥離し、銅箔Ｃ１のうちめっき層Ｃ２が積層されていない部分をフラッシュエッチングにより除去する。これにより、印刷配線板１が完成する。ＭＳＡＰを用いる場合の銅箔Ｃ１の厚さは、３～５μｍ程度とする。これに対し、図５のようにサブトラクティブ法を用いる場合の銅箔Ｃ１の厚さは、９～１２μｍ程度とする。
【0031】
〔効果〕
以上のように、本実施形態の印刷配線板１は、絶縁層２２と、絶縁層２２の第１面Ｓ１に対して垂直な方向に形成された開口部５０の少なくとも一部を埋めるように設けられているビア３０と、を備え、開口部５０の内壁面は、開口部５０を通り第１面Ｓ１に垂直な断面における第１面Ｓ１に平行な方向の幅Ｗが、第１面Ｓ１に近い位置ほど大きく、かつ、断面における角度が変化する段差部５１を有する。
以上のように、本実施形態の印刷配線板１は、絶縁層２２と、絶縁層２２の第１面Ｓ１に対して垂直な方向に形成された開口部５０の少なくとも一部を埋めるように設けられているビア３０と、を備え、開口部５０の内壁面は、開口部５０を通り第１面Ｓ１に垂直な断面における第１面Ｓ１に平行な方向の幅Ｗが、第１面Ｓ１に近い位置ほど大きく、かつ、断面における角度が変化する段差部５１を有する。
【0032】
ビアを形成する絶縁層が単層からなる従来の印刷配線板の製造工程では、絶縁層に対するレーザ加工によりビア下穴となる穴部を形成する際に、過マンガン酸水溶液等によるデスミア処理後のビア下穴の内壁面は、厚さ方向中央部が大きく抉られた形状（例えば、ビア下穴のトップ径よりも、厚さ方向中央部の幅が大きい形状）となりやすい。
このような形状のビア下穴は、電解めっき時にエアトラップの原因となり、めっき不良を誘発する。ここで、めっき不良とは、電解めっき時にめっき内に気泡が残留し、めっきボイドになることである。また、フィルドめっきの場合は、エアトラップの影響により、ビアをめっきで充填できなくなることもある。このため、上記従来の技術では、ビアの電気的な接続信頼性を高めることが容易でないという課題がある。
このような形状のビア下穴は、電解めっき時にエアトラップの原因となり、めっき不良を誘発する。ここで、めっき不良とは、電解めっき時にめっき内に気泡が残留し、めっきボイドになることである。また、フィルドめっきの場合は、エアトラップの影響により、ビアをめっきで充填できなくなることもある。このため、上記従来の技術では、ビアの電気的な接続信頼性を高めることが容易でないという課題がある。
【0033】
これに対し、本実施形態の印刷配線板１は、ビア下穴としての開口部５０の内壁面が、第１面Ｓ１に近い位置ほど直径が大きくなる形状を有するとともに、段差部５１を有していることで、開口部５０の内壁面の全ての部位が、第１面Ｓ１の＋Ｚ方向側から見て開口部５０のトップ径の部分の陰にならないようになっている。これにより、電解めっき時に、開口部５０の内壁面の各部に対してめっき層Ｃ２がむらなく形成される。よって、めっき層Ｃ２の形成時に、めっきボイド及びめっき充填不良等のめっき不良が発生するのを効果的に抑え、ビアの電気的な接続信頼性を高めることができる。
【0034】
また、絶縁層２２は、第１面Ｓ１を有する第１層２２１と、第１層２２１の第１面Ｓ１側とは反対側に隣接する第２層２２２とを有し、内壁面は、第１層２２１と第２層２２２との界面の位置に段差部５１を有する。これによれば、開口部５０の内壁面が、段差部５１を有する２段構造となる。よって、ビア３０のうち上段部分（第１層２２１に囲まれた部分）の導体体積を大きくすることができる。これにより、ビア３０と導体層４０とが接続されるビアコーナーの導体体積が増大するため、ビア３０と導体層４０との接続信頼性を向上させることができる。また、このような２段構造によれば、ビア３０のトップ径を調整することで、ビア３０のボトム径をより小さくすることができ、高精細なコア導体層Ｃ０に対してビア３０を適切に電気的に接続することができる。
【0035】
また、第１層２２１は、第１の材料からなり、第２層２２２は、第１の材料とは異なる第２の材料からなる。これにより、第１の材料及び第２の材料に対する作用が異なる単一の処理で、段差部５１を有する開口部５０を簡易な形成することができる。
【0036】
また、第１層２２１を構成する第１の材料は、第２層２２２を構成する第２の材料より、開口部５０の形成において行われるデスミア処理におけるエッチング量が多くなる材質からなる。これによれば、第１層２２１及び第２層２２２に亘って連通する穴部５０ａにデスミア処理を施す簡易な方法で、段差部５１を有する開口部５０を形成することができる。
【0037】
また、上記第１の材料がエポキシ系樹脂であり、上記第２の材料がポリエステル系樹脂である。これによれば、デスミア処理における第１の材料のエッチング量を、第２の材料のエッチング量より多くすることができる。よって第１層２２１及び第２層２２２に亘って連通する穴部５０ａにデスミア処理を施す簡易な方法で、段差部５１を有する開口部５０を形成することができる。
【0038】
また、開口部５０を通り第１面Ｓ１に垂直な断面において、開口部５０の内壁面のうち第１層２２１からなる第１内壁面５０１と第１面Ｓ１とがなす角度θ１は、内壁面のうち第２層２２２からなる第２内壁面５０２と第１面Ｓ１とがなす角度θ２より小さい。これによれば、図２（ｂ）に示す断面においてコア導体層Ｃ０から第２内壁面５０２、第３内壁面５０３、第１内壁面５０１を経て第１面Ｓ１まで繋がるめっき層Ｃ２の接触面の屈曲角が急峻とならないようにすることができる。よって、めっき層Ｃ２を、開口部５０の内壁面に密着しやすくすることができる。また、第１内壁面５０１の傾斜を緩やかにすることで、ビア３０のうち上段部分（ビアコーナー）の導体体積を効果的に大きくして、ビア３０と導体層４０との接続信頼性を向上させることができる。
【0039】
また、本実施形態に係る印刷配線板１の製造方法は、第１層２２１及び第２層２２２が積層された絶縁層２２に対し、第１層２２１の第１面Ｓ１に対して垂直な方向に、第１層２２１及び第２層２２２に亘って連通する穴部５０ａを形成する穴部形成工程と、穴部５０ａにデスミア処理を行って、絶縁層２２に開口部５０を形成する開口部形成工程と、開口部５０の少なくとも一部を埋めるようにビア３０を形成するビア形成工程と、を含み、開口部形成工程において形成される開口部５０の内壁面は、開口部５０を通り第１面Ｓ１に垂直な断面における第１面Ｓ１に平行な方向の幅Ｗが、第１面Ｓ１に近い位置ほど大きく、かつ、第１層２２１と第２層２２２との界面の位置に、断面における角度が変化する段差部５１を有する。このような製造方法によれば、ビア下穴としての開口部５０の内壁面の全ての部位が、第１面Ｓ１の＋Ｚ方向側から見て開口部５０のトップ径の部分の陰にならないようにすることができる。これにより、ビア形成工程の電解めっき時に、開口部５０の内壁面の各部に対してめっき層Ｃ２をむらなく形成することができる。よって、めっきボイド及びめっき充填不良等のめっき不良が発生するのを効果的に抑えることができ、ビアの電気的な接続信頼性を高めることができる。また、開口部５０の内壁面が、段差部５１を有する２段構造となるため、ビア３０のうち上段部分の導体体積を大きくすることができる。これにより、ビア３０と導体層４０とが接続されるビアコーナーの導体体積が増大するため、ビア３０と導体層４０との接続信頼性を向上させることができる。また、このような２段構造によれば、ビア３０のトップ径を調整することで、ビア３０のボトム径をより小さくすることができ、高精細なコア導体層Ｃ０に対してビア３０を適切に電気的に接続することができる。
【0040】
また、開口部形成工程では、第２層２２２におけるエッチング量よりも第１層２２１におけるエッチング量が多くなるようにデスミア処理を行う。これによれば、第１層２２１及び第２層２２２に亘って連通する穴部５０ａにデスミア処理を施す簡易な方法で、段差部５１を有する開口部５０を形成することができる。
【0041】
なお、上記実施形態は例示であり、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、めっき層Ｃ２（ビア３０）が開口部５０の全体を埋め、めっき層Ｃ２の表面がビア３０から導体層４０にかけて平坦となるように形成されている例を用いて説明したが、これに限られない。ビア３０は、開口部５０の内壁面に沿って形成されためっき層Ｃ２から構成されていてもよい。換言すれば、ビア３０は、開口部５０の一部を埋めるように設けられて、開口部５０の位置に凹部を有するものであってもよい。
例えば、上記実施形態では、めっき層Ｃ２（ビア３０）が開口部５０の全体を埋め、めっき層Ｃ２の表面がビア３０から導体層４０にかけて平坦となるように形成されている例を用いて説明したが、これに限られない。ビア３０は、開口部５０の内壁面に沿って形成されためっき層Ｃ２から構成されていてもよい。換言すれば、ビア３０は、開口部５０の一部を埋めるように設けられて、開口部５０の位置に凹部を有するものであってもよい。
【0042】
また、上記実施形態では、過マンガン酸水溶液による第１のデスミア処理の後にプラズマエッチングによる第２のデスミア処理を行ったが、これに限られない。例えば、過マンガン酸水溶液によるデスミア処理を省略して、プラズマエッチングによるデスミア処理のみを行ってもよい。
また、プラズマエッチングによるデスミア処理を省略して、過マンガン酸水溶液によるデスミア処理のみを行ってもよい。この場合には、過マンガン酸水溶液によるエッチング量が第２層２２２より第１層２２１において大きくなるように、第１層２２１及び第２層２２２の材質を定めればよい。
また、プラズマエッチングによるデスミア処理を省略して、過マンガン酸水溶液によるデスミア処理のみを行ってもよい。この場合には、過マンガン酸水溶液によるエッチング量が第２層２２２より第１層２２１において大きくなるように、第１層２２１及び第２層２２２の材質を定めればよい。
【0043】
また、絶縁層２２を単層とし、この単層の絶縁層２２に対し、レーザ又はドリル等により図２（ｂ）に示す形状の開口部５０を形成してもよい。この場合には、まずコア導体層Ｃ０に達する第１の開口径の第１の開口部を形成し、次に、第１の開口径より大きい第２の開口径の第２の開口部を、絶縁層２２の厚さ方向の中間位置まで形成すればよい。
【0044】
また、印刷配線板１は、第１面Ｓ１から第２面Ｓ２までを貫通する導体からなるスルーホールを有していてもよい。
【0045】
また、印刷配線板１は、コア層Ｒ１の片面のみにビルドアップ層Ｒ２を有するものであってもよい。
【0046】
その他、上記実施の形態で示した構成、構造、位置関係及び形状などの具体的な細部は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態で示した構成、構造、位置関係及び形状を適宜組み合わせ可能である。
【符号の説明】
【0047】
１ 印刷配線板
２１ 第１絶縁層
２２ 第２絶縁層
２２１ 第１層
２２２ 第２層
２３ 絶縁体
３０ ビア
４０ 導体層
５０ 開口部
５０ａ 穴部
５１ 段差部
６０、７０ エッチングレジスト
１００ 導体部
２００ 絶縁層
Ｃ０ コア導体層
Ｃ１ 銅箔
Ｃ２ めっき層
Ｒ１ コア層
Ｒ２ ビルドアップ層
Ｓ１ 第１面
Ｓ２ 第２面
２１ 第１絶縁層
２２ 第２絶縁層
２２１ 第１層
２２２ 第２層
２３ 絶縁体
３０ ビア
４０ 導体層
５０ 開口部
５０ａ 穴部
５１ 段差部
６０、７０ エッチングレジスト
１００ 導体部
２００ 絶縁層
Ｃ０ コア導体層
Ｃ１ 銅箔
Ｃ２ めっき層
Ｒ１ コア層
Ｒ２ ビルドアップ層
Ｓ１ 第１面
Ｓ２ 第２面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】