JP5115578B2 - 多層配線板及び多層配線板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、内層回路を有する多層配線板及び多層配線板の製造方法に関する。

近年、回路基板は、高密度化が進んでいる。回路を高密度で実装できる基板として、板状部材に複数の層の配線を形成した多層配線板が提案されている。

例えば、特許文献１には、内層回路を有する多層印刷配線板において、少なくとも１層の内層回路上には上層と層間接続するビアのビア受けランドと、配線回路とが設けられた多層印刷配線板が記載されている。なお、特許文献１に記載の多層印刷配線板（多層配線回路板）は、内層回路をビア受けランドの厚みをＴｖ、配線回路の厚みをＴｌ、内装回路上に積層される層間絶縁樹脂厚をＴｒとすると、Ｔｒ＞Ｔｖ＞Ｔｌとすることで、配線微細化およびビアの小径化にともなってビアフィリング性あるいはビア孔内への着きまわり性と、層間絶縁信頼性を両立させることができると記載されている。

特開２００９−２３９１８４号公報

特許文献１に記載されているように、ビアと接続される配線を他の配線よりも高くすることで、ビアの径を小さくすることができ、ビアと配線とをより確実に接続させることができる。しかしながら、この場合、他の配線に比べビアと接続される配線には、製造時や使用時の熱変化等により生じる応力が高い負荷としてかかる。このような、大きな負荷が作用すると、配線に変形等が生じ、配線に不具合が生じるおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、故障が発生しにくく、信頼性の高い多層配線板及びその多層配線板を製造する多層配線板の製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、基板と、前記基板上に配置された第１導電体、前記第１導電体の前記基板から離れた面に積層された第２導電体、及び前記第１導電体と前記第２導電体との間に配置された応力緩和層を備えるランドと、前記ランドと接し、前記ランドと電気的に接続されている接続部と、を有することを特徴とする。

ここで、前記応力緩和層は、樹脂で構成されていることが好ましい。

また、前記応力緩和層は、前記第１導電体と前記第２導電体の重なる面の外縁側に配置されていることが好ましい。

また、前記応力緩和層は、前記第１導電体と前記第２導電体の重なる面における、内側の端部が、外縁から中心までの距離の２％以上９０％以下の一部に配置されていることが好ましい。

また、前記応力緩和層は、前記基板に平行な面上において、少なくとも一部が、前記第１導電体と前記第２導電体の重なる面から突出していることが好ましい。

また、前記基板上に配置され、かつ前記第２導電体が積層されていない第１導電体をさらに有し、前記応力緩和層は、前記第２導電体が積層されていない第１導電体上にも配置されていることが好ましい。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、多層配線板の製造方法であって、一方の面に第１金属層が配置され、他方の面に第２金属層が配置された板状の基板の、前記第１金属層が配置された面に樹脂層を接着するステップと、前記第１金属層及び前記基板を貫通し、前記第２金属層まで延在する穴を形成するステップと、少なくとも前記穴の周囲の前記樹脂層を残して、前記樹脂層をパターニングするステップと、前記穴、前記第１金属層及び前記樹脂層に金属を充填するステップと、を有することを特徴とする。

また、前記金属を充填した後、前記充填した金属上にパターニングされた充填金属用樹脂層を形成するステップと、前記樹脂層と前記充填金属用樹脂層とをマスクとして、前記充填した金属と、前記第１金属層とを除去するステップと、をさらに有することが好ましい。

本発明にかかる多層配線板及び多層配線板の製造方法は、大きな負荷が作用しても、配線層に力が集中することを抑制することができ、回路板として、故障が発生しにくく、信頼性を高くすることができるという効果を奏する。

図１は、多層配線板の一実施例の概略構成を示す断面図である。 図２は、図１に示す多層配線板のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図１に示す多層配線板のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、多層配線板の他の実施例の概略構成を示す断面図である。 図５は、多層配線板の他の実施例の概略構成を示す断面図である。 図６−１は、ランドに接続されているビアと関係の一例を示す模式図である。 図６−２は、ランドに接続されているビアと関係の一例を示す模式図である。 図６−３は、ランドに接続されているビアと関係の一例を示す模式図である。 図７−１は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−２は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−３は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−４は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−５は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−６は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−７は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−８は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−９は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−１０は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−１１は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−１２は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−１３は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−１４は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−１５は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−１６は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図７−１７は、多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。 図８−１は、多層配線板の製造方法の他の例を説明するための説明図である。 図８−２は、多層配線板の製造方法の他の例を説明するための説明図である。 図８−３は、多層配線板の製造方法の他の例を説明するための説明図である。 図８−４は、多層配線板の製造方法の他の例を説明するための説明図である。 図８−５は、多層配線板の製造方法の他の例を説明するための説明図である。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施例という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

図１は、多層配線板の一実施例の概略構成を示す断面図である。図１に示すように多層配線板（多層配線回路板）１０は、基板１２と、第１配線層１４と、第２配線層１６と、ランド１８と、ビア２０と、応力緩和層２２と、樹脂層２４と、第３配線層２６と、金属層２８と、ビア３０とを有する。

基板１２は、回路となる配線が形成される板状部材である。基板１２は、絶縁性の材料、例えば樹脂で形成されている。なお、基板１２を形成する樹脂材料としては、種々の絶縁性の樹脂材料を用いることができるが、例えば、ビニルベンジル樹脂、ポリビニルベンジルエーテル化合物樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴレジン）、ポリフェニルエーテル（ポリフェニレンエーテルオキサイド）樹脂（ＰＰＥ，ＰＰＯ）、シアネートエステル樹脂、エポキシ＋活性エステル硬化樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂（ポリフェニレンオキサイド樹脂）、硬化性ポリオレフィン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、芳香族液晶ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリアクリレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂又はベンゾオキサジン樹脂を用いることができる。また基板１２には、上述した樹脂を単体で用いてもよいが、上述した樹脂にシリカ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸アルミニウムウイスカ、チタン酸カリウム繊維、アルミナ、ガラスフレーク、ガラス繊維、窒化タンタル、窒化アルミニウム等を添加した材料、さらに、上述した樹脂に、マグネシウム、ケイ素、チタン、亜鉛、カルシウム、ストロンチウム、ジルコニウム、スズ、ネオジウム、サマリウム、アルミニウム、ビスマス、鉛、ランタン、リチウム及びタンタルのうち、少なくとも１種類の金属を含む金属酸化物粉末を添加した材料、さらに、上述した樹脂を、ガラス繊維、アラミド繊維、不織布等に含浸させた材料等を用いることができる。なお、基板は、電気特性、機械特性、吸水性、リフロー耐性等の観点から、適宜選択して用いることができる。

第１配線層１４は、低層配線部１４ａと高層配線部１４ｂとを含み、基板１２の一方の面に形成されている。低層配線部１４ａは、銅等の導電体で形成されており、基板１２の一方の面に配置されている。高層配線部１４ｂは、低層配線部１４ａよりも厚みの厚い配線であり、低層配線部１４ａの配線部の上に、一定厚みの配線部として積層されている。なお、高層配線部１４ｂは、めっき等により作製することができる。以上のように、第１配線層１４は、低層配線部１４ａのみが配置された部分と、低層配線部１４ａに高層配線部１４ｂが積層された部分とで有することで、高さの異なる２種類の配線を有する。なお、本実施形態において、低層配線部１４ａは、上面（基板１２とは反対側の面）の一部（図１では、上面の異なるハッチングで示す部分）が粗化されている。

第２配線層１６は、基板１２の第１配線層１４が形成されている面とは反対側の面に形成されている。第２配線層１６は、一定厚みの配線パターンであり、銅等の導電体で形成されている。なお、第１配線層１４、第２配線層１６に用いる金属としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）等を用いることができる。なお、導電率とコストとの関係から、金属膜としては銅を用いることが好ましい。

ランド１８は、第１配線層１４のうち、後述するビア２０またはビア３０に対応して形成されている部分である。また、ランド１８は、金属等の導電体（本実施例では、低層配線部１４ａ及び高層配線部１４ｂと同じ金属）で形成されている。つまり、ランド１８のうち、低層配線部１４ａに対応する高さ領域は、低層配線部１４ａと同一の金属材料で形成され、低層配線部１４ａよりも高い領域は、高層配線部１４ｂと同一の材料で形成されている。つまり、ランド１８は、後述するビア２０またはビア３０に対応する部分に、高層配線部１４ｂが配置されている部分（つまり、低層配線部１４ａと高層配線部１４ｂとを合わせた厚み）と略同じ厚みで形成されている金属部である。また、ランド１８は、低層配線部１４ａまたは高層配線部１４ｂの一部と一体で設けられている。また、ランド１８は、基板１２の表面と平行な面における面積が、接触しているビア２０及び／またはビア３０よりも大きい。

ビア２０は、基板１２を貫通して設けられており、一方の端部がランド１８と接触し、他方の端部が第２配線層１６と接触している。ビア２０は、接触しているランド１８と接触している第２配線層１６とを電気的に接続している、つまり導通させている。ここで、ランド１８は、第１配線層１４と接続している。したがって、ビア２０は、ランド１８を介して第１配線層１４の一部と、第２配線層１６の一部とを導通させている。

以下、図１から図３を用いて、応力緩和層２２について説明する。ここで、図２は、図１に示す多層配線板のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は、図１に示す多層配線板のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図２では、応力緩和層２２とランド１８との関係を明確にするため、応力緩和層２２の一部の図示を省略する。また、図３でも、応力緩和層２２と低層配線部１４ａとの関係を明確にするため、応力緩和層２２の一部の図示を省略する。なお、図２及び図３は、図１に示すように、基板と並行な方向の断面図である。

応力緩和層２２は、図１、図２及び図３に示すように、ランド１８の内部と低層配線部１４ａ表面に配置されている。応力緩和層２２は、図１及び図２に示すように、基板１２の表面に平行な方向においてランド１８のビア２０が形成されていない領域で、かつ、基板１２の厚み方向において、低層配線部１４ａの表面（つまり、基板１２と接触している面とは反対側の面）に配置されている。つまり、応力緩和層２２のランド１８の内部に設けられている部分は、低層配線部１４ａを形成する金属と、高層配線部１４ｂの金属との間に配置されている。また、図２に示すように、応力緩和層２２のランド１８の間に設けられている部分は、ランド１８の表面に平行な面における面積が、ランド１８よりも広い面積となる。つまり、応力緩和層２２は、外周部分がランド１８からはみ出している。また、応力緩和層２２は、図１及び図３に示すように、低層配線部１４ａの表面（つまり、基板１２と接触している面とは反対側の面）に配置されている。応力緩和層２２の低層配線部１４ａの表面に設けられている部分は、低層配線部１４ａの表面に平行な面における面積が、低層配線部１４ａよりも広い面積となる。応力緩和層２２としては、エポキシ樹脂、硬化剤、芳香族ポリアミド樹脂ポリマー等で構成され、高弾性や高靭性を示す樹脂材料を用いることができる。ここで、応力緩和層２２には、伸び率が３０％以上４０％以下の樹脂材料を用いることが好ましい。伸び率を３０％以上とすることで、導電層の密着性を高くすることができ、かつ、４０％以下とすることで、応力を緩和する効果をより適切に得ることができる。伸び率とは、引張り強度試験（JIS K7113）において破壊にいたるまでの伸び（引張破壊伸び）を百分率で示す。

樹脂層２４は、基板１２の第１配線層１４側の面に配置されている。樹脂層２４は、後述するビア３０の形成領域以外は、第１配線層１４の全面を覆っている。樹脂層２４は、絶縁性の材料で形成されている。第３配線層２６は、樹脂層２４の基板１２側とは反対側の面に配置されている。

第３配線層２６は、樹脂層２４の基板１２側とは反対側の面に設けられている。なお、第３配線層２６は、図１では、板状となっているが、配線パターンである。また、第３配線層２６の上面（樹脂層２４と接触している面とは反対側の面）には、金属層２８がさらに積層されている。なお、金属層２８は、後述するビア３０の形成の際に第３配線層２６に積層されるめっきである。本実施例では、金属層２８がある構成としたが、本発明はこれに限定されず、金属層２８がない構成としてもよい。

ビア３０は、樹脂層２４を貫通して設けられており、一方の端部がランド１８と接触し、他方の端部が第３配線層２６と接触している。ビア３０は、接触しているランド１８と接触している第３配線層２６とを電気的に接続している、つまり導通させている。ここで、ランド１８は、第１配線層１４と接続している。したがって、ビア３０は、ランド１８を介して第１配線層１４の一部と、第３配線層２６の一部とを導通させている。なお、ビア３０には、図１中左側に示すように、ランド１８のビア２０の厚み方向の延長線上の領域（つまり、基板１２の表面と平行な面における位置がビア２０の一部と重なる領域）に設けたビア３０や、図１中略中央に示すように、ランド１８のビア２０の厚み方向の延長線上ではない領域（つまり、基板１２の表面と平行な面における位置がビア２０とは重ならない領域）に設けたビア３０がある。

本実施例の多層配線板１０は、以上のように、応力緩和層２２を設けたことで、ビア３０からランド１８への力を応力緩和層２２で吸収することができる。これにより、ランド１８の一部、特に、ランド１８を構成する２つの金属部（低層配線部１４ａと、その上側に対応する配線部）の境界面（つまり、ランド１８と配線層１４）に応力が集中しても、応力緩和層２２が変形し応力の影響を小さくすることができる。以上より、ランド１８の変形を抑制することができ、故障を発生しにくくすることができる。

また、ランド１８に変形しやすい応力緩和層２２を設けることで、熱膨張等によりランド１８が変形しても、その変形にあわせて、応力緩和層２２が変形するため、ランド１８の一部に応力が集中することを抑制できる。

さらに、低層配線部１４ａ（高層配線部１４ｂが積層されていない低層配線部１４ａ）の上面にも応力緩和層２２を設けることで、低層配線部１４ａを保護することができる。具体的には、樹脂層２４を介して低層配線部１４ａに荷重が付与された場合も、応力緩和層２２が変形して、一定の応力を吸収する。また、低層配線部１４ａが熱膨張した場合、他の部材が熱膨張して変形した場合も、上記のランド１８の場合と同様に、応力緩和層２２が変形して、変位（低層配線部１４ａと他の部材との相対位置のずれ）を吸収するため、低層配線部１４ａに加わる応力をより少なくすることができる。

また、応力緩和層２２をランド１８の一部から突出した形状とすることで、つまり外周をランド１８よりも大きくすることで、応力緩和層２２を変形しやすくすることができる。これにより、ランド１８にかかる応力を適切に吸収することができる。

なお、上記効果を得ることができるため、応力緩和層２２は、低層配線部１４ａの上面にも設けることが好ましいが、応力緩和層２２は、ランド１８に対応する領域のみに設けてもよい。

また、多層配線板１０は、応力緩和層２２を低層配線部１４ａの全面に設けない場合は、低層配線部１４ａのうち、ランド１８と接続しており、かつ、ランド１８と一定距離以内にある部分の上面（樹脂層２４に覆われている面）に、応力緩和層２２を設けることが好ましい。これにより、応力が集中しやすい領域に応力緩和層２２を配置することができ、故障を発生させにくくすることができる。

ここで、上記実施例では、ランドの上にさらに配線パターンを形成し、ランドの上面にビアを接続させる構成としたが、ランドの上面に接触させる対象物は、これに限定されない。つまり、ランドと接し、ランドと電気的に接続される部材は、ビアに限定されない。図４は、多層配線板の他の実施例の概略構成を示す断面図である。なお、図４に示す多層配線板１０ａは、一部の構成以外は、多層配線板１０と同様の構成である。そこで、多層配線板１０ａのうち、多層配線板１０と同様の構成には、同様の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、多層配線板１０ａに特有の構成について重点的に説明する。

多層配線板１０ａは、基板１２と、第１配線層１４と、第２配線層１６と、ランド１８と、ビア２０と、応力緩和層２２と、樹脂層２４と、樹脂層４０と、電子部品４２と、はんだ４４と、を有する。なお、基板１２と、第１配線層１４と、第２配線層１６と、ランド１８と、ビア２０と、応力緩和層２２と、樹脂層２４とは、上述した多層配線板１０の各部と同様であるので、詳細な説明は、省略する。

樹脂層４０は、樹脂層２４の基板１２側とは反対側の面に設けられている。樹脂層４０は、絶縁性材料で形成されている。さらに、電子部品４２は、樹脂層４０の基板１２（樹脂層２４）側とは反対側の面に設けられている。さらに、はんだ４４は、電子部品４２とランド１８との間の樹脂層４０及び樹脂層２４を貫通して配置されている。はんだ４４は、電子部品４２とランド１８とを導通させる。なお、はんだ４４が配置されている樹脂層４０及び樹脂層２４の開口は、表面開口部４６となる。樹脂層４０及び樹脂層２４に表面開口部４６を形成することで、ランド１８の表面を露出させることができる。

多層配線板１０ａは、以上のように、樹脂層４０の上に、電子部品４２が配置されている。また、電子部品４２がランド１８にはんだ４４で接続されている。このため、多層配線板１０ａは、基板１２の最表面に配置され、ランド１８は、表面開口部４６を介して外部の部品と接続される。多層配線板１０ａのように、ランド１８がはんだ４４で電子部品４２と接続される場合でも、ランド１８に応力緩和層２２を設けることで、上述した場合と同様の効果を得ることができる。また、応力緩和層２２を低層配線部１４ａの上面に設けることによる効果も同様にして得ることができる。つまり、ランド１８と接触し、ランド１８の一部に力を作用させる部材が配置される場合は、応力緩和層を設けた構成とすることで、上記の効果を得ることができる。

また、上記実施例では、ランドの下に配置されるビアと、ランドの上に配置されるビアとの関係を特に記載しなかったが、種々の構成とすることができる。以下、図５、図６−１から図６−３を用いて説明する。ここで、図５は、多層配線板の他の実施例の概略構成を示す断面図である。図６−１から図６−３は、それぞれ、ランドに接続されているビアと関係の一例を示す模式図である。なお、図５に示す多層配線板１０ｂは、一部の構成以外は、多層配線板１０と同様の構成である。そこで、多層配線板１０ｂのうち、多層配線板１０と同様の構成には、同様の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、多層配線板１０ｂに特有の構成について重点的に説明する。

多層配線板１０ｂは、基板１２と、第１配線層１４と、第２配線層１６と、ランド１８と、ビア２０、２０´と、応力緩和層２２と、樹脂層２４と、第３配線層６０と、ビア６２とを有する。なお、基板１２と、第１配線層１４と、第２配線層１６と、ランド１８と、ビア２０と、応力緩和層２２と、樹脂層２４とは、上述した多層配線板１０の各部と同様であるので、詳細な説明は、省略する。

第３配線層６０は、樹脂層２４の基板１２側とは反対側の面に設けられている。なお、第３配線層６０は、配線パターンが異なるのみで、基本的な構成は、第３配線層２６と同様である。ビア６２は、樹脂層２４を貫通して設けられており、一方の端部がランド１８と接触し、他方の端部が第３配線層６０と接触している。ビア６２は、接触しているランド１８と接触している第３配線層６０とを電気的に接続している。

また、多層配線板１０ｂは、ビア２０´の径がビア２０の径よりも細い。ここで、ビアの径とは、ビアの断面（基板の表面に平行な面）の径である。このように、多層配線板１０ｂは、ビアの径が形成される位置によって異なる径となっている。

多層配線板１０ｂのように、ビアの形状を位置によって異なる形状としても、応力緩和層２２を設けることで、多層配線板１０と同様の効果を得ることができる。

なお、ビア６２とビア２０とは、図６−１から図６−３に示す関係となっても同様である。図６−１に示すビア６２ａは、ビア２０ａ（つまり、ランド１８ａ）に近づくにしたがって径が細くなる形状である。また、ビア２０ａは、ビア６２ａ（つまり、ランド１８ａ）から離れるにしたがって、径が細くなる形状である。また、ビア６２ａは、ランド１８ａとの接触部（ビアボトム）の径が、ビア２０ａのランド１８ａ側の端部（ビアトップ）の径よりも大きい形状となっている。

ビア６２ａとビア２０ａの関係となった場合でも、応力緩和層２２ａを設けることで、ビア６２ａから付与される応力がランド１８ａに集中することを抑制することができる。特に、この場合は、ビア２０ａの径が細いため、ビア２０ａとランド１８ａとの接続点にかかる負荷がおおきくなる。そのため、応力緩和層２２ａを設けることの効果をより大きく得ることができる。

次に、図６−２に示すビア６２ｂも、ビア２０ｂに近づくにしたがって径が細くなる形状であり、また、ビア２０ｂは、ビア６２ｂから離れるにしたがって、径が細くなる形状である。また、ビア６２ｂは、ランド１８ｂとの接触部(ビアトップ)の径が、ビア２０ｂのランド１８ｂ側の端部（ビアトップ）の径と同等の形状となっている。ビア６２ｂとビア２０ｂの関係となった場合でも、応力緩和層２２ｂを設けることで、ビア６２ｂから付与される応力がランド１８ｂに集中することを抑制することができる。

次に、図６−３に示すビア６２ｃも、ビア２０ｃに近づくにしたがって径が細くなる形状であり、また、ビア２０ｃは、ビア６２ｃから離れるにしたがって、径が細くなる形状である。また、ビア６２ｃは、ランド１８ｃとの接触部(ビアトップ)の径が、ビア２０ｃのランド１８ｃ側の端部（ビアトップ）の径よりも小さい形状となっている。ビア６２ｃとビア２０ｃの関係となった場合でも、応力緩和層２２ｃを設けることで、ビア６２ｃから付与される応力がランド１８ｃに集中することを抑制することができる。

なお、図６−１から図６−３に示す例では、ビア６２とビア２０とを比較したが、ビア６２（ランド１８の上側に配置されたビア）と、応力緩和層２２の内径との関係が上記関係を満たすようにすることでも同様の効果を得ることができる。つまり、ビア２０のビアトップの径を、応力緩和層２２の内径に代えて上記関係を満たすようにしても、上記効果と同様の効果を得ることができる。さらに、図６−１から図６−３に示すビア６２とビア２０との関係を比較した場合、図６−１の関係である場合、つまり、ビア６２ランド１８との接触部（ビアボトム）の径が、ビア２０のランド１８側の端部（ビアトップ）の径よりも大きい形状とすることで、により顕著な応力緩和効果が得られる。

ここで、応力緩和層２２は、厚みを０．５μｍ以上５μｍ以下とすることが好ましい。厚みを０．５μｍ以上とすることで、樹脂層と金属ビア間で生じる線膨張差を緩和でき、５μｍ以下とすることで、樹脂層の形成工程で負荷を軽減ができる。

ここで、応力緩和層は、ランドの外周側に配置することが好ましい。さらに、応力緩和層は、基板の表面に平行な平面上において、ビアの外周を囲うように配置することが好ましい。これにより、ランド内の電気抵抗を低く維持しつつ、ランドの耐久性を向上させることができる。

応力緩和層は、ランドを構成する低層配線部に対応する部分（第１導電体）とその上の配線部分（第２導電体）との重なる面における、内側の端部が、外縁から中心までの距離の２％以上９０％以下の一部に配置されていることが好ましい。応力緩和層の内側の端部位置を、外縁から中心までの距離の２％以上となる位置とすることで、応力緩和層の中央部開口径は、ランド下層のビア径よりも大きくすることができ、９０％以下となる位置とすることで、ランドの接続抵抗を一定以下とすることができる。

また、応力緩和層は、ランドの外周の全周に設ける必要はないが、外周の３０％以上設けることが好ましい。応力緩和層をランドの外周の３０％以上とすることで、上記効果を好適に得ることができる。また、応力緩和層は、ランドと低層配線層との連結部の周辺に設けることが好ましい。これにより、応力の集中をより適切に低減することができる。

また、ランドの径と、ビアの径との関係も一定範囲にすることが好ましい。例えば、ランドの直径を０．５ｍｍとする場合は、ビアの直径を０．０５ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下とすることが好ましい。つまり、ランドの径は、ビアの径の６．２６倍以上１０倍以下とすることが好ましい。これにより、ランドとビアの耐久性を高く維持しつつ、電気抵抗も一定以下に維持することができる。

次に、図７−１から図７−１７を用いて、多層配線板の製造方法について説明する。図７−１から図７−１７は、それぞれ多層配線板の製造方法の一例を説明するための説明図である。なお、多層配線板は、マニピュレータや、半導体プロセス機能等、種々の機能を備える製造装置により製造することができる。なお、製造装置は、複数の装置に分離されていてもよい。また、各装置間の搬送や、部品の設置は、作業者が行っても良い。

まず、図７−１に示すように、一方の面に金属膜（金属箔）１０４が配置され、他方の面に金属膜（金属箔）１０６が配置された基板１０２と、プライマー付き金属箔１０８と、を準備する。ここで、金属膜１０４、１０６が配置された基板１０２としては、両面ＣＣＬ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ）を用いることができる。なお、金属膜としては、上述した配線と同様に、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）等を用いることができる。また、基板１０２は、金属膜１０６が粗化処理されている（図７−１では、金属膜１０６の粗化処理されが部分を他の部分とは異なるハッチングで示す。）。なお、粗化処理やフラットボンド（イミダゾール系の樹脂からなる防錆処理）を行うことができる。なお、粗化処理は、行わなくてもよい。また、プライマー付き金属箔１０８は、プライマー１１０と金属箔１１２とが一体となった金属箔１１２の一面にプライマー１１０が付着した板状部材である。なお、プライマー付き金属箔１０８としては、片面ＣＣＬ構造を有する板状部材を用いることができる。なお、プライマー１１０は、樹脂（例えば、エポキシ樹脂）、硬化剤、芳香族ポリアミド樹脂ポリマー等で構成された樹脂を用いることができる。また、プライマー１１０の厚みは特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上５μｍ以下とすることができる。また、金属箔１１２は、例えば、厚さを０．１μｍ以上１２μｍ以下とすることができる。

製造装置は、図７−１に示す基板１０２の金属膜１０６側の面に、プライマー付き金属箔１０８のプライマー１１０を接するように配置する。その後、プライマー１１０を硬化させることで、図７−２に示すように、プライマー１１０と金属膜１０６とが接合された状態とする。これにより、基板１０２の金属膜１０６上には、プライマー１１０と金属箔１１２とが積層された状態となる。

製造装置は、その後、ＵＶ−ＹＡＧレーザや、ダイレクトＣＯ_２レーザを、積層体に金属箔１１２側から所定の位置に照射し、図７−３に示すように、積層体に、穴１１４を形成する。ここで、穴１１４は、金属箔１１２ａ、プライマー１１０ａ、金属膜１０６ａを貫通し、基板１０２ａの一部まで延在している。製造装置は、その後、ＣＯ_２レーザ等を用い、形成した穴をさらに掘り進め、図７−４に示すように穴１１４ａを金属膜１０４に到達した状態とする。なお、穴１１４ａは、金属膜１０４に到達していればよく、金属膜１０４を貫通していない。なお、穴１１４ａは、最終的にはビアが形成される穴となる。なお、本実施例では、穴を２段階で形成したが、本発明はこれに限定されず１段階で形成してもよい。また、製造装置は、穴１１４ａの表面をエッチングにより粗化処理を行なう工程を備えることが好ましい。このように、穴１１４ａを粗化することで、ビア形成時に金属との密着性を高くすることができる。

製造装置は、その後、図７−５に示すように、穴１１４ａが形成された積層体の金属箔１１２ａの上に、レジスト１１６の一面に金属箔１１７が配置されたドライフィルムを積層する。なお、製造装置は、金属箔１１７と金属箔１１２ａとを接合する。つまり、レジスト１１６が基板１０２ａと最も離れた位置に配置されるように、ドライフィルムを積層体に貼り付ける。ここで、金属箔１１７は、穴１１４ａに対向する部分が、開口となっている。

製造装置は、ドライフィルムを積層体に貼り付けた後、図７−６に示すように、レジスト１１６に対向する面にマスク１１８を配置し、レジスト１１６を露光する。これにより、レジスト１１６は、一部が露光済みレジスト１１６ａとなり、残りが未露光レジスト１１６ｂとなる。なお、マスク１１８は、金属膜１０６上にプライマー１１０を残す領域が露光領域となるように開口が形成されている。また、レジスト１１６は、露光された部分が現像時に残り、未露光の部分が現像により除去される。

製造装置は、レジスト１１６を露光した後、マスク１１８を外し、積層体を現像する。これにより、積層体は、図７−７に示すように、積層体には、露光済みレジスト１１６ａのみが残り、未露光レジスト１１６ｂが除去される。その後、製造装置は、露光済みレジスト１１６ａをマスクとして、露光済みレジスト１１６ａが配置されていない金属箔１１７と金属箔１１２ａとをエッチングにより除去する。これにより、積層体は、図７−８に示すように、露光済みレジスト１１６ａのパターンにしたがって、金属箔１１７ａと金属箔１１２ａが一部除去され、プライマー１１０ａの一部が露出した状態となる。

製造装置は、その後、図７−９に示すように、積層体から露光済みレジスト１１６ａを除去する。その後、製造装置は、金属箔１１７ｂと金属箔１１２ｂとをマスクとして、プライマー１１０ａの一部、具体的には、金属箔１１２ｂに覆われていない部分を除去し、図７−１０に示すように、プライマー１１０ｂとする。なお、プライマーの除去は、レーザビーム、ウェットブラストメディア、デスミアメディアの媒体を照射することで、プライマーの一部をエッチングし、除去する。

製造装置は、その後、無電解めっきで積層体の表面に金属膜を形成し、その後電解めっきで、金属膜を成長させることで、図７−１１に示すように、積層体にめっき部１２０を形成する。ここで、めっき部１２０は、穴１１４ａを埋め、かつ、基板１０２ａの金属膜１０６ａ側の表面の全面を覆うように形成される。なお、めっき部１２０は、無電解めっきのみで形成してもよい。

製造装置は、その後、図７−１２に示すように、めっき部１２０の表面にレジスト１２２を設ける。その後、製造装置は、図７−１３に示すように、レジスト１２２の表面に対向する面にマスク１２４を配置して、レジスト１２２を露光する。これにより、レジスト１２２は、一部が露光済みのレジスト１２２ａとなり、残りが未露光のレジスト１２２ｂとなる。なお、マスク１２４は、めっき部１２０のうち、積層体に残すめっき部１２０に対応する領域のレジストが露光されるように、開口が形成されている。またレジスト１２２は、露光されることで、現像されても溶けない性質となる。

製造装置は、その後、積層体を現像することで、図７−１４に示すように、露光済みのレジスト１２２ａをめっき部１２０の表面に残し、未露光のレジスト１２２ｂは、積層体から除去する。その後、製造装置は、レジスト１２２ａをマスクとして、エッチング処理を行う。なお、エッチング処理としては、ウェットエッチングを用いることができる。これにより、積層体は、図７−１５に示すように、露光済みのレジスト１２２ａが配置されていない部分のめっき部が除去される。また、金属膜１０６ａのうち、露光済みのレジスト１２２ａが配置されておらず、かつ、プライマー１１０ｂも配置されていない領域も除去される。これにより、積層体には、基板１０２ａに、金属膜１０６ｂと、プライマー１１０ｂ、金属箔１１２ｃ、金属箔１１７ｃ、めっき部１２０ａ、露光済みのレジスト１２２ａが積層された状態となる。また、基板１０２ａの金属膜１０６ｂが配置されている面のとは反対側の面には、金属膜１０４が配置されている。

製造装置は、その後、図７−１６に示すように、積層体から露光済みのレジスト１２２ａを除去する。製造装置は、その後、樹脂層をビルドアップして、積層体の表面を平坦化した後、金属層を積層することで、図７−１７に示すように、樹脂層１２６と金属層１２８が積層される。

製造装置は、その後、穴（ビア）の形成と、めっき、配線パターンの形成を行うことで、上述した多層配線板１０を形成する。

上述したような製造方法により、位置により基板の厚みが異なる配線パターンを作製することができる。つまり、金属膜１０６ｂのみが残る部分が低層配線部となり、金属膜１０６ｂとめっき部１２０ａが残る部分が高層配線部、またはランドとなる。具体的には、ビアの周囲に形成された部分がランドとなる。これにより、高さの異なる配線部をより効率よく製造することができる。具体的には、ウェットエッチングは一回で製造することができる。

また、上述した製造方法によれば、ランドの周囲にプライマー１１０ｂを残すことができ、プライマー１１０ｂを応力緩和層として用いることができる。これにより、上述した効果を得ることができる多層配線板を効率よく製造することができる。また、上述した方法で製造することで、低層配線層の上に、基板に平行な面における幅が、低層配線層よりも広い応力緩和層を形成することができ、また、ランドから一部が露出した応力緩和層を形成することもできる。なお、低層配線層と応力緩和層との大きさの関係は、エッチングの条件を調整することで、また、マスクの形状を調整することで、種々の関係にすることができる。

なお、上記実施例では、低層配線層上のプライマーを残したが、プライマーは、図７−１６に示す工程の後に除去することも可能である。

また、ビアとなる穴を形成する順序も上記に限定されず、例えば、図７−８の工程の後、図７−９の工程の後、図７−１０の工程の後に行うことも可能である。

ここで、上記実施例では、プライマーを残すことで、応力緩和層を形成したが、応力緩和層を備える多層配線板の製造方法は、これには限定されない。以下、図８−１から図８−５を用いて、多層配線板の製造方法の他の例を説明する。ここで、図８−１から図８−５は、夫々、多層配線板の製造方法の他の例を説明するための説明図である。

まず、本実施例でも、上記と同様に、図８−１に示すように、一方の面に金属膜（金属箔）２０４が配置され、他方の面に金属膜（金属箔）２０６が配置された基板２０２を準備する。

次に、製造装置は、図８−２に示すように、上記と同様の方法で、ＵＶ−ＹＡＧレーザや、ダイレクトＣＯ_２レーザ、ＣＯ_２レーザ等を用い、積層体に金属膜２０６側から所定の位置に照射し、積層体の基板２０２ａ、金属膜２０６ａを通過し、金属膜２０４に到達した穴２０８を形成する。なお、穴２０８も金属膜２０４に到達していればよく、金属膜２０４を貫通していない。なお、穴２０８は、最終的にはビアが形成される穴となる。

次に、製造装置は、図８−３に示すように、積層体の金属膜２０６ａ側の面に板状のプライマー２１０を配置する。なお、プライマー２１０は、図８−３に示すように、プライマー２１０を支持する金属層２１２を用いて、プライマー２１０を金属膜２０６ａに貼り付け（接着、接合）させる。なお、金属層２１２は、プライマー２１０を金属膜２０６ａに貼り付けた後、積層体から取り外す（はがす）。これにより、金属膜２０６ａの表面には、プライマー２１０だけが残る状態となる。

製造装置は、その後、図８−４に示すように、プライマー２１０の上面にレジスト２１４を配置する。さらに、レジスト２１４に対向する面にマスク２１６を配置し、露光する。これにより、レジスト２１４のうち、マスク２１６の開口に対応する領域は、露光された状態となる。なお、本実施例では、応力緩和層を配置する領域、及び、低層配線部を形成する領域レジストのみを露光する。

製造装置は、その後、積層体に対し、現像処理を行うことで、図８−５に示すように、レジスト２１４とプライマー２１０の一部のみ（レジスト２１４ａ、プライマー２１０ａ）が金属膜２０６ａ上に残った状態となる。つまり、積層体を現像処理することで、レジスト２１４の一部と共にプライマー２１０の一部も除去される。なお、レジスト２１４とプライマー２１０は、対応する部分が除去される。つまり、プライマー２１０は、レジスト２１４のうち、露光された部分であるレジスト２１４ａをマスクとして、エッチングされた状態となる。製造装置は、図８−５に示すようにプライマー２１０ａを形成した後、積層体からレジスト２１４ａを、除去する。その後、製造装置は、上述した図７−１１以降の処理を行うことで、上述した製造方法と同様に、応力緩和層を設けることができる。

なお、図８−１から図８−５に示す方法では、現像時に基板２０２ａの穴２０８に露出している表面部分をエッチングにより粗化し、図８−２と図８−３の工程の間に無電解めっきを行うようにしてもよい。

また、製造方法は、上記にも限定されず、穴を形成した後、プライマー付き金属箔１０８を積層させ、上記と同様の方法で、一部のプライマーを除去することで、応力緩和層を形成するようにしてもよい。

以上のように、本発明にかかる多層配線板及び多層配線板の製造方法は、内層回路を有する配線板に有用である。

１０、１０ａ、１０ｂ 多層配線板
１２ 基板
１４ 第１配線層
１４ａ 低層配線部
１４ｂ 高層配線部
１６ 第２配線層
１８ ランド
２０、６２ ビア
２２ 応力緩和層
２４ 樹脂層
２６ 第３配線層
２８ 金属層
３０、６４ ビア
４０ 樹脂層
４２ 電子部品
４４ はんだ
６０ 第３配線層
１０２ 基板
１０４、１０６ 金属膜
１０８ プライマー付き金属箔
１１０ プライマー
１１２ 金属箔
１１４、１１４ａ 穴
１１６、１１６ａ レジスト
１１７、１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ 金属箔
１１８、２１２ マスク
１２０ めっき部
１２２ レジスト
１２６ 樹脂層

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板上に配置された第１導電体、前記第１導電体の前記基板から離れた面に積層された第２導電体、及び前記第１導電体と前記第２導電体との間に配置された応力緩和層を備える少なくとも１つのランドと、
   前記基板上に配置され、前記第１導電体と接続された少なくとも１つの他の第１導電体と、
   前記他の第１導電体の少なくとも１つの上に、積層された他の第２導電体と、
   前記ランドと接し、前記ランドと電気的に接続されている接続部と、を有し、
   前記応力緩和層は、樹脂で構成されていることを特徴とする多層配線板。
2. 前記応力緩和層は、前記基板の表面に平行な面上において、前記第１導電体と前記第２導電体とが重なる領域の外縁を含む領域に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の多層配線板。
3. 前記応力緩和層は、前記基板の表面に平行な面上において、前記第１導電体と前記第２導電体とが重なる領域における内側の端部が、前記第１導電体と前記第２導電体とが重なる領域の外縁から中心までの距離の２％以上９０％以下の一部に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の多層配線板。
4. 前記応力緩和層は、前記基板に平行な面上において、前記第１導電体と前記第２導電体との間に加え、前記第１導電体と前記第２導電体とが重なる領域よりも外側に突出している部分を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の多層配線板。
5. 前記他の第１導電体の少なくとも１つは、前記他の第２導電体が積層されておらず、
   前記他の第２導電層が積層されていない前記他の第１導電体上に配置された他の応力緩和層をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の多層配線板。
6. 前記他の応力緩和層は、前記応力緩和層が配置されている前記基板の表面に平行な面と同じ面上に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の多層配線板。
7. 前記応力緩和層は、伸び率が３０％以上４０％以下の樹脂材料が用いられることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の多層配線板。
8. 前記応力緩和層は、エポキシ樹脂及び芳香族ポリアミド樹脂ポリマーの少なくとも一方が用いられることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の多層配線板。
9. 請求項１から８のいずれか一項の多層配線板を作成する多層配線板の製造方法であって、
   一方の面に前記第１導電体となる第１金属層が配置され、他方の面に第２金属層が配置された板状の基板の、前記第１金属層が配置された面に樹脂層を接着するステップと、
   前記第１金属層及び前記基板を貫通し、前記第２金属層まで延在する穴を形成するステップと、
   少なくとも前記穴の周囲の前記樹脂層を残して、前記樹脂層をパターニングすることで応力緩和層を形成するステップと、
   前記穴、前記第１金属層及び前記樹脂層に金属を充填するステップと、を有することを特徴とする多層配線板の製造方法。
10. 前記金属を充填した後、前記充填した金属上にパターニングされた充填金属用樹脂層を形成するステップと、
    前記樹脂層と前記充填金属用樹脂層とをマスクとして、前記充填した金属と、前記第１金属層とを除去することで前記穴にランドを形成し、さらに前記第１金属層の上に前記第２導電体を形成するステップと、をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の多層配線板の製造方法。

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