JP2008205331A - 多層配線基板の製造方法および多層配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】多層配線板の製造工程を簡略化し、安価で、変形が低減される等の特性に優れた多層配線板を提供すること。
【解決手段】低解像度の感光性絶縁樹脂層１３Ａの一部（遮光部３１Ｂの直下にある部分）を実質的に硬化させず、一部（メッシュ部３１Ｃの直下にある部分）を不完全に露光して不完全に光硬化させ、絶縁層１３に、第１の導体層１１に達する穴Ｈと溝Ｇとを同時形成する。穴Ｈおよび溝Ｇに導電体を充填することで、ビアホールおよび配線パターンが同時に一体的に形成された第２の導体層１２を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、多層配線板に関し、特に２層以上の導体層が感光性絶縁樹脂を硬化させてなる絶縁層を介して配置されている多層配線基板の製造方法および多層配線基板に関する。

近年、プリント配線板は小型軽量化が求められ、小型・多ピン化されたＰＧＡ（ピン・グリッド・アレイ）やＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）等の構造を取り、配線の微細化及び高密度化している。また片や一方では、安価なプリント配線板を要求してきた。

このような市場の動向において、２００ピン以下の配線密度に限っては、１メタル構造のプリント配線板を安価に市場供給するため、高価なフォトレジストの使用を極限まで少なくし、かつ工程数を減少させることを目的とし、感光性絶縁樹脂層を絶縁層として用いる工法が検討されている。

この工法は、露光および現像工程によりスルーホールを形成することが特徴であり、更なる効果として位置合わせ精度の向上、大面積一括形成を可能ならしめ、プリント配線板をより低コストで大量生産することが可能となる。しかし、このような感光性絶縁樹脂層を用いる製造方法は、感光性絶縁樹脂層を中心核の層（コア層）にして製造しようとすると、１メタルプリント配線板は製造可能であるが、２００ピン以上の高密度配線用に、感光性絶縁樹脂層をコア層とする両面銅箔付基板はサブトラクティブ工法で使用することができない問題を抱えていた。

その理由は、両面銅箔付基板については、銅箔の間に挟まれている感光性絶縁樹脂で構成されたコア層を銅箔の外から露光することができないためである。このような両面銅箔付基板を用いて２メタルの導体層のプリント配線板を製造する代表的なプロセスとしては、大きく分けて二通りの工法が考えられる。

一つ目の工法として、特許文献１および特許文献２のように、サブトラクティブ工法で製造する方法がある。これは、先ず、はじめに両面銅箔付き絶縁樹脂基板あるいは片面銅箔付き絶縁樹脂基板の所望する位置にスルーホールを形成し、スルーホールに無電解銅めっき、電解銅めっきをすることで、表裏の銅箔間を導通する導体を形成する。さらにこのスルーホールと位置合わせして、表裏の銅箔面上にエッチングレジストパターンを形成し、表裏の銅箔をエッチングすることで配線のパターンとスル−ホール部分のランドのパターンを有する導体層を形成し、２メタル構造の多層プリント配線板を製造する。

ただし、サブトラクティブ工法では、スルーホールと配線パターンの位置ずれを吸収させるため、一般的にスルーホールより半径が０．１ｍｍ程度大きなランドが必要である。そのランドが他の配線の設置を妨害するため、配線密度が高くできず、上述したとおり、配線のピン数が２００ピン/ｃｍ^２以上の高密度の導体層のパターンが形成できない問題がある。

このスルーホールを形成する工法としては、レーザー照射によるレーザー工法や、ドリル加工法や金型を用いた打ち抜き工法などの機械加工が実用化されているが、いずれもランニングコスト、イニシャルコストが高い問題がある。また、打ち抜き工法では金型の設計から金型製作まで時間が長いこと、デスミヤ処理や切削くずの除去が必要など一長一短な問題があり、プリント配線板を低コストで製造しタイムリーに供給することが難しい問題がある。

また２つ目の工法として、特許文献３のように、片面銅箔付絶縁樹脂基板の樹脂面に、セミアディティブ工法により、第２の導体層のパターンを形成する工法がある。片面銅箔付き基板を用いた一般的なセミアディティブ工法は、先ず、はじめに樹脂層へレーザーを当てた後、デスミア処理により残渣を除去する。さらに樹脂面の表面と、ここで形成したレーザーによるビアホール加工面にシード金属層となる無電解銅めっきを０．１μｍから１μｍ程度形成する。このシード金属層上にアルカリ溶解型フォトレジストをコートして露光、現像して所望する第２の導体層のネガパターンのめっきレジストパターンを形成する。

さらに電解銅めっきを施し、めっきレジストパターンから露出したシード金属層上に所望する膜厚の第２の導体層を形成した後、めっきレジストパターンを剥膜する。最後にめっきレジストパターンを剥膜した底に露出した無電解銅めっきをフラッシュエッチングすることで、独立した銅配線を形成する工程である。

このセミアディティブ法は、スルーホールと配線パターンの位置ずれを吸収させるための大きなランドを必要としないため、配線密度を高くできる利点がある。しかし、セミアディティブ法は、煩雑な方法であり、低コストでプリント配線板を製造することが難しい問題がある。

また近年、高周波領域では、銅配線の表皮効果によるインダクタンスの増大による信号遅延などの問題が提起されている。高周波対応以前の基板では、導体層と絶縁樹脂との機械的密着性を向上させるために、銅箔の導体層と絶縁樹脂表面との界面を粗らして、アンカー効果による密着性向上を狙っていたが、信号遅延問題などの高周波化対応するために、導体層と絶縁樹脂表面の界面の粗さのロープロファイル化（表面粗さＲａ＝３μｍ以下）が要求されている。ここで表面粗さＲａは、ＪＩＳ‐Ｂ０６０１‐１９９４で規定される方法で測定される。粗さ曲線を中心線から折り返し、その粗さ曲線と中心線によって得られた面積を長さＬで割った値をμｍで表わす。

しかし、一般的に絶縁樹脂に用いられているポリイミドフィルムは、その面上に導体層を形成する絶縁樹脂の表面がロープロファイル化されるに従い、その面上に形成する導体層の密着性が低下するため、上記のようなセミアディティブ工法の導体層とポリイミドフィルムとの密着信頼性が低い。また、ロープロファイルのポリイミドフィルムで密着信頼性を向上させるため、ニッケルクロムの合金スパッタが用いられているが、真空工程が必要なため、費用が嵩む問題がある。

特開２００２‐２６１１８６号公報 特開２００３‐３３２７３９合公報 特開２００４‐２６５９６７号公報

上述したとおり、特許文献１および特許文献２のサブトラクティブ工法では、大きなランドが必要であり、配線密度が高くできず、配線のピン数が２００ピン/ｃｍ^２以上の高密度の導体層のパターンが形成できない問題があった。なお、スルーホールを形成する方法としては、レーザー照射によるレーザー工法や、ドリル加工法や金型を用いた打ち抜き工法などの機械加工が実用化されている。しかし、これらの工法はランニングコスト、イニシャルコストが高く、打ち抜き工法では金型の設計から金型製作まで時間が長いこと、デスミヤや切削くずの除去が必要など一長一短な問題がある。このため、プリント配線板を低コストで製造しタイムリーに供給することが難しい。

また、特許文献３のセミアディティブ工法は、大きなランドを必要としないため、配線密度を高くできる利点がある。しかし、セミアディティブ工法は煩雑な工法であり、低コストでプリント配線板を製造することが難しい。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、プリント配線基板の配線にピン数が２００ピン／ｃｍ^２以上の高密度化への要求、および、高周波化対応のために導体層と絶縁樹脂表面の界面をロープロファイル化するとともに密着信頼性を向上させることへの要求に応えることを目的とする。また、本発明は、第２の導体層以降の導体層を低コストで製造できる多層配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、第１の導体層の一方の面上に感光性絶縁樹脂層が形成された片面導体層付絶縁樹脂板を形成し、前記感光性絶縁樹脂層に、前記第１の導体層に達するビアホールパターンおよび前記第１の導体層に達さない配線パターンを同時に形成して凹部を形成し、前記凹部を導電体で埋めることで第２導体層を形成することを特徴とする多層配線基板の製造方法である。

請求項２に係る発明は、前記感光性絶縁樹脂層の解像度より大きなピッチで複数の遮光部と複数の透光部とが交互に配置されたメッシュ部を有する第１のフォトマスクを用いて前記配線パターンを形成することを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法である。

請求項３に係る発明は、前記メッシュ部は、前記複数の遮光部と前記複数の透光部とが縞模様、市松模様、またはこれらを組み合わせた模様を描くように配置されてなることを特徴とする請求項２に記載の多層配線基板の製造方法である。

請求項４に係る発明は、前記ビアホールパターンおよび前記配線パターンを有する第１のフォトマスクを第２のフォトレジストを介して前記感光性絶縁樹脂層上に配置し、第２のフォトマスクを第１のフォトレジストを介して前記第１の導体層上に配置し、前記第１のフォトマスクと前記第２のフォトマスクとをアライメントしながら挟み込み両面露光および現像を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の多層配線基板の製造方法である。

請求項５に係る発明は、第１の導体層と、前記第１の導体層上に積層され、前記第１の導体層と接する第１の面および前記第１の面と向かい合い凹部が形成された第２の面を少なくとも有し、硬化した感光性絶縁樹脂から成る絶縁層と、前記絶縁層を貫通するビアおよび前記絶縁層を貫通しない配線パターンを有する第２の導体層と、を少なくとも含み、前記ビアおよび前記配線パターンは、前記凹部に埋設され一体的に形成されていることを特徴とする多層配線基板である。

請求項６に係る発明は、前記凹部の表面粗さＲａは１μｍ以下であり、前記第２の導体層と前記絶縁層とは０．８ｋｇｆ／ｃｍ以上のピール強度で接着していることを特徴とする請求項５に記載の多層配線基板である。

請求項７に係る発明は、前記絶縁層は、解像度限界がライン／スペース＝５０／５０μｍ以上の低解像度感光性樹脂を光硬化させて形成され、前記配線パターンと前記第１の導体層との間にある部分の光架橋が不完全であることを特徴とする請求項５または６に記載の多層配線基板である。

請求項８に係る発明は、請求項５から７のいずれかに記載の多層配線基板を備えることを特徴とする電子機器である。

本発明に係る多層配線基板を備えた電子機器としては、ノート型パソコン、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ゲーム機などが挙げられる。

本発明では、低解像度の感光性絶縁樹脂層の一部を実質的に硬化させず、一部を不完全に光硬化させることで、感光性絶縁樹脂層を硬化させて成る絶縁層に、第１の導体層に達する穴と溝とを同時形成する。第２の導体層に設けられるビアホールと配線パターンとは、この穴と溝とを導電体で埋めることで同時に形成されるので、両者は面方向に連続する、すなわち一体的である。

「低解像度」とは、例えば、ラインとスペース（遮光部と透光部）の幅がそれぞれ５０μｍを解像度限界とすることを意味する。本発明では、特にライン／スペース＝１００／１００μｍを解像度限界とし、ライン／スペース＝１００／１００μｍ以上である場合に十分に露光される感光性絶縁樹脂層を用いて絶縁層を形成するとよい。

低解像度の感光性絶縁樹脂層は、分子量が、例えば質量平均分子量Ｍｗが１０^６以上の大きさの感光性絶縁樹脂組成物を厚さ１５〜３５μｍ程度の薄板状として得ることができる。あるいは、感光性樹脂組成物にフィラーを混合する場合、粒径０．１〜１．０μｍ程度のシリカフィラー等の無機フィラーを感光性樹脂組成物に対して、２０％以下添加すると良い。

低解像度の感光性絶縁樹脂層を露光および現像して得られる絶縁層の表面は、表面粗さＲａ１μｍ程度以下で、絶縁層と導体層との接着強度を高めることができる。このため、絶縁層と導体層とを剥離する際のピール強度として、０．８ｋｇｆ／ｃｍ以上が得られる。なお、表面粗さＲａは、日本工業規格ＪＩＳ‐Ｂ０６０１‐１９９４で規定される測定法により測定され、粗さ曲線を中心線から折り返し、その粗さ曲線と中心線によって得られた面積を長さＬで割った値をμｍで表した値である。また、ピール強度はＪＳＩ‐Ｃ６４８１に規定される測定法で測定される。

本発明によれば、第２の導体層のビアホールと配線パターンとを同時に一体的に形成でき、多層配線基板の製造工程を簡略化できる。よって、多層配線基板の製造コストを低くできる。また、本発明によれば、ソリやウネリが低減され、薄型で、導体層と絶縁層との接着強度が高い多層配線基板を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明について詳細に説明する。以下、同一部材には同一符号、同一模様を付し説明を省略又は簡略化する。なお、図面は模式的であり、長さ、巾、及び厚みの比率等は現実のものとは異なる。また、模様は部材の材質を表すものではない。

図１に、本発明の第１実施態様に係る多層配線基板１の製造法を示す。

多層配線基板１は、第１の導体層１１と第２の導体層１２とが絶縁層１３を挟んで向かい合う板状部材である。多層配線基板１の製造過程では、片側銅箔付感光性絶縁樹脂１Ａの感光性絶縁樹脂層１３Ａの表面を所定のパターンを有する露光用フォトマスク（第１のフォトマスク）３１で覆って露光および現像する。ここで、第１のフォトマスク３１として、感光性絶縁樹脂層１３Ａの一部を不完全に露光するメッシュ部３１Ｃを有するマスクを用いる。これにより、１度の露光および現像で、第２の導体層のビアホールおよび導体パターンを形成するための凹部を形成し、凹部を導電対で埋めることで第２の導体層を形成する。以下、詳細に説明する。

先ず、感光性絶縁樹脂組成物を半硬化させて板状としたＢステージ絶縁樹脂板を用意する。Ｂステージ絶縁樹脂板は、後述する片面銅箔付感光性絶縁樹脂基板１Ａの感光性樹脂層１３Ａを構成する。Ｂステージ絶縁樹脂板は、例えば、感光性絶縁樹脂組成物を含み有機溶剤で希釈したワニスを、カバーフィルム１３１上にコートして９０℃程度でプレベークすることで得られる。ワニスを希釈する有機溶剤としては、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、ブチルカルビトール、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、テトラヒドロフランなどの汎用有機溶剤を用いればよい。

このＢステージ絶縁樹脂板の一方の面（第１の面）上には、図１（ａ）に示すように、空気を巻き込まないようにして銅箔等の導電体をラミネートし、第１の面を覆う第１の導体層１２が形成された片面銅箔付感光性絶縁樹脂基板１Ａを形成する。第１の導体層１２としては、表面粗さＲａが５μｍ以下のロープロファイル銅箔を用いることが望ましく、１／４ｏｚ〜１ｏｚ（１ｏｚ＝０．０３５ｍｍ）の電解銅箔を用いるとよい。

感光性絶縁樹脂組成物としては、直接重縮合の架橋反応や紫外線酸発生添加物による架橋反応によってアルカリ現像を可能ならしめるものを用い、具体的には、紫外線硬化型アクリル樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂、またこれらの重合構造である紫外線硬化型エポキシアクリレート等が用いられる。

感光性絶縁樹脂層１３Ａは、低解像度（例えばライン／スペース＝１００／１００μｍ以上）であることが好ましい。感光性絶縁樹脂層１３Ａを低解像度とするためには、例えば分子量の大きな感光性樹脂組成物を用いて、または感光性樹脂組成物にフィラーを添加して、Ｂステージ絶縁樹脂板を形成するとよい。後述する絶縁層１３となる感光性絶縁樹脂層１３Ａを低解像度とすることで、以下のような効果がある。

第１の効果として、高分子樹脂分の増加やフィラーの添加により、絶縁層の架橋収縮率が低下して引っ張り応力が減少するため、多層配線基板のソリやウネリが低減される。第２の効果として、感光性絶縁樹脂層に凹部を形成しこの凹部に第２の導体層を埋設することで、絶縁層上に銅箔を配置して第２の導体層を形成する場合に比べて多層配線基板を薄くできる。第３の効果として、高解像度の絶縁樹脂板を用いた場合と比べ、現像時に露出する面が粗くなるため、本発明では感光性絶縁樹脂層の露出面と導体との密着力が向上する。現像時に露出する感光性絶縁樹脂層の表面の粗さＲａは１μｍ以下と非常に小さく、現像により窪ませた感光性絶縁樹脂層の凹部の表面とこの凹部に埋設する第２の導体層との接触面積は大きくなる。このため、電解めっきにより第２の導体層を形成した場合でも、第２の導体層は絶縁層と強固に接着され、例えば両者を剥離する場合のピール強度は０．８ｋｇｆ／ｃｍ以上が得られる。

また、感光性絶縁樹脂層１３Ａは、厚さ１０〜１００μｍ程度とすればよい。片面倒箔付感光性絶縁樹脂基板１Ａは、多層配線基板１を軽量薄化し、かつ、取扱い容易とするため、第１の導体層１１として１／３ｏｚの電解銅箔を用い、感光性絶縁樹脂層１３Ａの樹脂厚を２５μｍとし、カバーフィルム１３１としては２５μｍ厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いることが好ましい。

なお、通常、多層配線基板に設けられるビアホールは接続信頼性の問題で、少なくとも数百μｍの孔径があるため、本発明において絶縁層を構成する感光性絶縁樹脂層としては、解像度がライン／スペース＝５０／５０μｍ以上、２００／２００μｍ以下の低解像度であることが好ましい。解像度限界がライン／スペース＝５０／５０μｍ以下の高解像度の感光性絶縁樹脂層では、第２の導体層の配線パターン形成領域も第１の導体層まで現像されてしまうため、本発明では使用を避ける。また解像度限界がライン／スペース＝２００／２００μｍ以上の超低解像度の感光性絶縁樹脂層では、第２の導体層のビアホール形成領域が第１の導体層まで現像されないため、本発明では使用を避ける。以下、詳細に説明する。

図１（ｂ）に示すように、片面銅箔付絶縁樹脂基板１Ａの感光性絶縁樹脂層１３Ａの露出している面（第１の導体層１１と接している第１の面と向かい合う面であり、「第２の面」と称する）上に第１のフォトマスク３２を配置して所定量の紫外線を露光する。ここで、第１のフォトマスク３１は、透光部３１Ａ、遮光部３１Ｂ、およびメッシュ部３１Ｃで構成されている。メッシュ部３１Ｃは、透光部と遮光部とが感光性絶縁樹脂層１３Ａの解像度限界以下のピッチで交互に配置されて構成されている。例えば、メッシュ部３１Ｃは、ライン幅５０μｍの透光部とライン幅５０μｍの遮光部とが縞模様、市松模様、またはこれらを組み合わせた模様とされている。

第１のフォトマスク３１の遮光部３１Ｂは、ビアホールパターンを転写させるためビアホールの形状とされ、メッシュ部３１Ｃは第２の導体層１２の配線パターンの形状とされている。この第１のフォトマスク３１を用いて感光性絶縁樹脂層１３Ａを露光すると、感光性絶縁樹脂層１３Ａの解像度より大きく開口された透光部３１Ａの下にある部分の感光性絶縁樹脂層１３Ａは十分に露光され、実質的に完全に光架橋される。また、ビアホールパターン形状とされた遮光部３１Ｂの下にある部分の感光性絶縁樹脂層１３Ａは、実質的にまったく露光されない。一方、配線パターン形状とされたメッシュ部３１Ｃの下にある部分の感光性絶縁樹脂層１３Ａは、露光が不完全となるため、第１の導体層に達するまでは改造されず、光架橋が不完全となる（図１（ｂ）参照）。

そこで、図１（ｃ）に示すように、第１のフォトマスク３１を外し、カバーフィルム１３１を剥膜した後、露光された感光性絶縁樹脂層１３Ａ表面に、１％炭酸ナトリウム水溶等の現像液をスプレーする。実質的に完全に遮光された遮光部３１Ｂの直下にあった未光架橋の感光性絶縁樹脂層１３Ａは、現像液により溶解され、第１の導体層１１に達するビアホールとなる穴Ｈが形成される。一方、不完全に露光されたメッシュ部３１Ｃの直下にあって感光性絶縁樹脂層１３が不完全に光架橋された部分は、第１の導体層１１に達するまで現像できないため、溝Ｇが形成される。また、透光部３１Ａの直下にあった部分は光架橋が十分に進行し、現像液に溶解せず、溝Ｇおよび穴Ｈからなる凹部が同時形成された露光済みの感光性絶縁樹脂層１３Ａが形成される。この露光済み感光性絶縁樹脂層１３Ａを例えば１８０℃程度でポストベークすることにより、熱架橋が促進しビアホールおよび配線パターン形状の凹部を有する絶縁層１３が得られる。

絶縁層１３の凹部に導電体を充填することにより、図１（ｄ）に示すように第２の導体層１２が形成される。凹部に導電体を充填する方法は特に限定されず、ダマシン法や印刷法等を用いればよい。具体的には、第１の導体層１１を給電層として、ビアホールとなる穴Ｈを経由して絶縁層１３に形成された溝Ｇにフィルド電解銅めっきを行うことができる。その後、要求される平坦度に応じて、絶縁層１３表面に形成された余分な銅を研磨して、絶縁層１３表面とフィルド電解銅面を面一にすることができる。また、導電性ペーストを絶縁層１３の凹部に充填しても構わない。このように、絶縁層１３の凹部二導電体を充填することで、第２の導体層１２を形成する。絶縁層１３の凹部は、第２の導体層１２に形成された配線パターン、および第１の導体層１１と第２の導体層１２とを接続するビアホールの形状であることから、ビアホールと第２の導体層１２の配線パターンとは同時に一体的に形成され、両者の間に接合面がない連続したものとなる。

次に、第１の導体層１１上にフォトレジストを厚さ２０μｍ以下程度でコートし、第２の導体層１２に形成されたパターン（第２の導体パターン）とアライメントして露光・現像する。これにより、第１の導体層１１に形成される所望のパターン（第１の導体パターン）を有するフォトレジストパターンを第１の導体層１１上に形成する。第１の導体層上にコートされるフォトレジストは、ドライフィルムレジストでも、液状レジストでも構わない。ドライフィルムレジストの場合１１０℃、０．３Ｍｐａ程度でレジストをラミネートし、液状レジストであれば、ディップコート、カーテンコート、ロールコート、ナイフコート、スクリーン印刷でコートし、９０℃程度でプレベークを行う。次いで図１（ｅ）に示すように、第１の導体層１１をエッチングし、アルカリ剥膜液でフォトレジストパターンを剥膜して、第１の導体パターン１１Ｐを形成する。

導体層が２層の最も単純な多層配線基板とする場合、フォトソルダーレジストを第１の導体層１１および第２の導体層１２それぞれの上にコートし、所望するパターンのフォトマスクを用いて、露光・現像する。これにより、第１の導体層１１および第２の導体層１２を覆い、開口部Ｓを有するフォトソルダーレジスト層３３を形成し、多層配線基板１を得る（図１（ｆ）参照）。なお、図示しないが、開口部Ｓには、Ｎｉ‐ＡＵめっきや、Ａｇめっきなどを施工することもある。

導体層を３層以上にする場合は、上述したＢステージ絶縁樹脂板を上述した手順と同様にして、すなわち、カバーフィルム１３１上に感光性絶縁樹脂組成物を積層してプリベークして、作成する。これを、図１（ｅ）の多層配線基板１に空気を巻き込まないようにラミネートする。そして、多層配線基板１上にラミネートしたＢステージ絶縁樹脂板のカバーフィルム１３１上に、所望するパターンを有するフォトマスクを配置して露光、現像およびポストベークすることにより凹部が形成された絶縁層（第２の絶縁層）を形成する。この第２の絶縁層の凹部を、図１（ｄ）に示す手順と同様にして導電体で充填することで、第３の導体パターンが描かれた第３の導体層を形成する。同様にして、第４以降の導体層を形成し、最後に最外層にある２つの導体層を、フォトソルダーレジストでコートし、図１（ｆ）に示す手順と同様にして開口部を形成し、３層以上の導体層を有する多層プリント基板を得る。

以上の製造方法によれば、第２以降の導体を形成するのに、別途、高価なアルカリ溶解型フォトレジストを使用（セミアディティブ工法）しないで第２の導体層１２をアディティブ工法で形成することが可能できるため、ファインピッチパターンを低コストで形成でき、安価な多層配線基板が得られる。

また、上記製造方法により製造された多層配線基板は、第２の導体層が感光性絶縁樹脂で構成された絶縁層に埋設されている。第２の導体層にはビアホールおよび第２の導体パターンが形成されているが、上記製造方法によれば、ビアホールおよび第２の導体パターンは絶縁層に形成された凹部を導電体で充填することで同時に形成されるので、両者は連続した一体的なものとなっている。さらに、絶縁層の溝は、低解像度の感光性絶縁樹脂層を不完全に露光し架橋させたものであることから、第２の導体層と絶縁層との接触面は表面粗さＲａが１μｍ以下で接着強度が高い。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。実施例では、上述した第１実施態様に係る多層プリント配線基板１と同様の構成の多層プリント配線基板１を作成した。図２に第２の導体層１２に形成されるビアホールおよび配線パターンを実線で示すとともに、第１の導体層１１の配線パターンを破線で示す。図３は、図２の一点破線で囲った部分の拡大図である。

[実施例]
まず、感光性絶縁樹脂材料として、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（リポキシＶＲ‐９０；昭和高分子社製）５２重量部と無水フタル酸１５重量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶媒中で１１０℃、３０分撹拌してアルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニス原料を調製した。更に、前記アルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニス原料を５０重量部（固形分）、脂環式エポキシ類化合物（ＥＨＰＥ３１５０；ダイセル化学社製）１７重量部、光硬化型エポキシ樹脂（サイクロマーＭ１００；ダイセル化学社製）３０重量部、光開始剤（ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯ；ＢＡＳＦ社製）３重量部に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤を加えて連続式横型サンドミルにて約３時間分散させて、アルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニスを作製した。

次に、カバーフィルム１３１として、２０μｍ厚のＰＥＴフィルムを用い、このフィルム上に、アルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニスをスリットコーターにて塗布した。ＰＥＴフィルムは、ＪＩＳ‐Ｂ０６０１‐１９９４で規定される方法で測定した表面粗さＲａは０．０３μｍであった。その後、ＰＥＴフィルムに塗布したアルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニスを、９０℃、２０分乾燥させ、約２５μｍ厚のＢステージ（半硬化状）の感光性絶縁樹脂層１３Ａを形成した。得られた感光性絶縁樹脂層１３Ａの表面に、Ｒａ３μｍ以下のロープロファイル電解銅箔を、１１０℃、０．３ＭＰａ条件でラミネートすることで第１の導体層１１を形成し、片側銅箔付感光性絶縁樹脂板１Ａを作製した。ここで、約２５μｍ厚のＢステージの感光性絶縁樹脂層１３Ａに超高圧水銀灯で５００J／ｃｍ^２平方光で露光し、解像度を確認したところ、ライン／スペース＝７５／７５μｍパターン部でスペース部分に現像残渣があった。（図１（ａ）参照）

次に、片側銅箔付感光性絶縁樹脂板１Ａの片側面であって感光性絶縁樹脂層１３Ａが露出している面上に、第１のフォトマスク３１を配置する。第１のフォトマスク３１には、図２および図３に示すように、直径９０μｍのビアホールパターンＶＰと、幅３０μｍの第２の導体層１２の配線パターン（第２の導体パターン）ＣＰが形成されている。第２の導体パターンＣＰは、図３に示すように、第２の導体パターンＣＰは全幅３０μｍで、ライン／スペース＝５／５μｍの縞模様で形成されている。この第１のフォトマスク３１を感光性絶縁樹脂層１３Ａ表面に密着させ、超高圧水銀灯により５００ｍＪ／ｃｍ^２で露光し、ビアホールパターンＶＰで覆われた部分は実質的に光架橋させず、第２の導体パターンＣＰで覆われた部分を不完全に光架橋させ、その他の部分を実質的に完全に光架橋させた。（図１（ｂ）参照）

次に、ＰＥＴフィルムを剥がした後、露光した感光性絶縁樹脂層１３Ａの面を約１％炭酸ソーダ水溶液にて現像、水洗した。これにより、第１の導体層まで貫通した直径９０μｍのビアホールとなる穴と、幅３０μｍ、深さ約１５μｍの溝が形成された露光済みの感光性絶縁樹脂層１３Ａとした。この感光性絶縁樹脂層１３Ａを、１８０℃、６０分ポストベークすることで熱架橋させ、ビアホールとなる穴および第２の導体パターン形状の溝を有する絶縁層１３を得た。（図１（ｃ）参照）

次に、約３０分間、第１の導体層１１から給電し、電解銅めっき処理を行い、第１の導体層１１まで貫通した直径９０μｍのビアホール用の穴と、幅３０μｍ、深さ約１５μｍの溝内部を満たすように電解銅の層を形成した。電解銅めっき浴は、０．１ｍｏｌ／ｄｍ^３のＣｕ^２＋‐ＥＤＴＡ浴を用いた。さらに、＃４００バフ研磨材で、電解銅でめっきされた表面を研磨し、平坦性を整え、第２の導体層１２を形成した。（図１（ｄ）参照）

次に、第１の導体層１１上に、ドライフィルムレジスト（旭化成製ＡＱ‐１５５８）を１１０℃でラミネートを行う。その後、第２の導体層１２と位置合わせして露光、現像し、第１の導体層１１上に第１の導体パターン形状を描いた。更に、塩化第二鉄液により第１の導体層１１をエッチングし、第１の導体パターン１１Ｐを得た。（図１（ｅ）参照）

次に、両面に第１の導体層１１および第２の導体層１２が設けられた基板の両面に、感光性ソルダーレジスト（太陽インキ製ＡＵＳ７００）をスクリーン印刷法でコート後、９０℃でプリベークした。第１の導体層１１に第１の導体パターン１１Ｐを形成するため、第１の導体層１１上のソルダーレジストは、マザーボードと接続するための開口部Ｓを有するフォトマスクを用いて露光した。また第２の導体層１１上のソルダーレジストは、チップと接続するための開口部Ｓを有するフォトマスクを用いて露光した。次いで、１％の炭酸ソーダ水溶液にて現像し、接続部が開口した感光性ソルダーレジストを得た。感光性ソルダーレジストを、１７０℃、１時間ポストベークすることにより、熱硬化させ完成させた。またここでは図示しないが、開口部Ｓの銅箔に、ニッケルー金めっきを施すこともある。（図１（ｆ）参照）

本発明の第１実施態様に係る多層配線板の製造工程を示す模式図。 本発明の実施例で用いたフォトマスクの模式図。 前記フォトマスクの一部拡大図。

符号の説明

１・・・・・多層配線基板
１Ａ・・・・片面銅箔付感光性絶縁樹脂板（片面導体層付感光性絶縁樹脂板）
１１・・・・第１の導体層
１２・・・・第２の導体層
１３・・・・絶縁層
１３Ａ・・・感光性絶縁樹脂層
３１・・・・第１のフォトマスク
３１Ａ・・・透光部
３１Ｂ・・・遮光部
３１Ｃ・・・メッシュ部
３３・・・・フォトソルダーレジスト層

Claims (8)

1. 第１の導体層の一方の面上に感光性絶縁樹脂層が形成された片面導体層付絶縁樹脂板を形成し、
   前記感光性絶縁樹脂層に、前記第１の導体層に達するビアホールパターンおよび前記第１の導体層に達さない配線パターンを同時に形成して凹部を形成し、
   前記凹部を導電体で埋めることで第２導体層を形成することを特徴とする多層配線基板の製造方法。
2. 前記感光性絶縁樹脂層の解像度より大きなピッチで複数の遮光部と複数の透光部とが交互に配置されたメッシュ部を有する第１のフォトマスクを用いて前記配線パターンを形成することを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。
3. 前記メッシュ部は、前記複数の遮光部と前記複数の透光部とが縞模様、市松模様、またはこれらを組み合わせた模様を描くように配置されてなることを特徴とする請求項２に記載の多層配線基板の製造方法。
4. 前記ビアホールパターンおよび前記配線パターンを有する第１のフォトマスクを第２のフォトレジストを介して前記感光性絶縁樹脂層上に配置し、
   第２のフォトマスクを第１のフォトレジストを介して前記第１の導体層上に配置し、
   前記第１のフォトマスクと前記第２のフォトマスクとをアライメントしながら挟み込み両面露光および現像を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の多層配線基板の製造方法。
5. 第１の導体層と、
   前記第１の導体層上に積層され、前記第１の導体層と接する第１の面および前記第１の面と向かい合い凹部が形成された第２の面を少なくとも有し、硬化した感光性絶縁樹脂から成る絶縁層と、
   前記絶縁層を貫通するビアおよび前記絶縁層を貫通しない配線パターンを有する第２の導体層と、を少なくとも含み、
   前記ビアおよび前記配線パターンは、前記凹部に埋設され一体的に形成されていることを特徴とする多層配線基板。
6. 前記凹部の表面粗さＲａは１μｍ以下であり、前記第２の導体層と前記絶縁層とは０．８ｋｇｆ／ｃｍ以上のピール強度で接着していることを特徴とする請求項５に記載の多層配線基板。
7. 前記絶縁層は、解像度限界がライン／スペース＝５０／５０μｍ以上の低解像度感光性樹脂を光硬化させて形成され、前記配線パターンと前記第１の導体層との間にある部分の光架橋が不完全であることを特徴とする請求項５または６に記載の多層配線基板。
8. 請求項５から７のいずれかに記載の多層配線基板を備えることを特徴とする電子機器。